KR101772116B1

KR101772116B1 - 조립이 용이한 전지 팩

Info

Publication number: KR101772116B1
Application number: KR1020130137111A
Authority: KR
Inventors: 이도형
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2013-11-12
Filing date: 2013-11-12
Publication date: 2017-08-28
Also published as: KR20150054545A; US10170735B2; US20150132629A1

Abstract

본 발명의 일 실시예는, 행과 열을 이루도록 배치된 복수의 전지들, 전지들의 상부를 수용하며, 제2 홀더를 향해 돌출된 제1 핀이 측면 상에 형성된 제1 홀더, 및 전지들의 하부를 수용하는 제2 홀더를 포함하며, 제2 홀더의 측면은 연속적으로 형성된 오목면과 볼록면을 포함하며, 제1 홀더의 제1 핀은 제2 홀더의 측면의 상기 오목면과 결합하는 전지 팩을 개시한다.

Description

조립이 용이한 전지 팩{Easy assembling battery Pack}

본 발명의 전지 팩에 관한 것이다.

이차 전지는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리, 충·방전이 가능한 전지를 말하는 것으로서, 휴대폰, PDA, 노트북 컴퓨터 등의 소형 첨단 전자기기 분야뿐만 아니라 에너지 저장 시스템에 이르기까지 널리 사용되고 있다. 고출력의 요구에 따라, 다수의 이차 전지들이 조립된 전지 팩에 대한 수요는 꾸준히 증가하고 있다.

일본공개특허공보 특개2004-171856호 (2004.06.17)

본 발명의 실시예들은 조립이 용이한 전지 팩을 제공한다.

본 발명의 일 실시예는 행과 열을 이루도록 배치된 복수의 전지들; 상기 전지들의 상부를 수용하는 제1 홀더; 및 상기 전지들의 하부를 수용하는 제2 홀더;를 포함하며, 상기 제1 홀더의 측면 상에는 상기 제2 홀더를 향해 돌출된 제1 핀이 형성되어 있고, 상기 제2 홀더의 측면은 연속적으로 형성된 오목면과 볼록면을 포함하며, 상기 제1 홀더의 상기 제1 핀은 상기 제2 홀더의 측면의 상기 오목면과 결합하는, 전지 팩을 개시한다.

본 실시예에 있어서, 상기 제1 홀더의 측면은 연속적으로 형성된 오목면과 볼록면을 포함하며, 상기 제1 핀은 상기 제1 홀더의 측면의 오목면 상에 위치할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 제1 핀은, 상기 제2 홀더의 측면의 상기 오목면 중 가장 오목한 부분인 제2 홈과 서로 맞물릴 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 제1 홀더 및 상기 제2 홀더의 상부면 및 하부면은 개방될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 전지들이 이탈하는 것을 방지하도록 상기 제1 홀더 및 상기 제2 홀더 중 적어도 어느 하나는 상기 전지들의 상부면 또는 하부면과 접하는 스토퍼를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 제1 홀더 및 상기 제2 홀더는, 상기 전지들의 길이 방향을 따라 연장된 캐비티를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 제1 홀더에 형성된 캐비티와 상기 제2 홀더에 형성된 캐비티는 유체적으로 연결될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 캐비티는, 상기 전지들 중 인접하게 배치된 전지들의 중심과 대응되는 위치에 형성될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 제1 홀더 상에 배치되며 상기 전지들을 전기적으로 연결하는 제1 도전성 플레이트, 및 상기 제1 도전성 플레이트와 멀어지는 방향으로 상기 제2 홀더 상에 배치되며, 상기 전지들을 전기적으로 연결하는 제2 도전성 플레이트를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 제2 홀더는 상기 제2 홀더의 측면 상에 형성되며 상기 제1 홀더를 향해 돌출된 제2 핀을 포함하고, 상기 제1 홀더의 측면은 연속적으로 형성된 오목면과 볼록면을 포함하며, 상기 제2 홀더의 상기 제2 핀은 상기 제1 홀더의 측면의 상기 오목면과 결합할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 제2 핀은, 상기 제1 홀더의 측면의 상기 오목면 중 가장 오목한 부분인 제1 홈과 서로 맞물릴 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 제1 홀더와 상기 제2 홀더는 동일한 구조를 가질 수 있다.

본 발명의 다른 실시예는, 행과 열을 이루도록 배치되며, 측면이 라운드진 복수의 전지들; 상기 전지들의 상부를 수용하며, 측면은 상기 전지들의 측면을 따라 형성된 제1 오목면과 제1 볼록면을 포함하는 제1 홀더; 상기 전지들의 하부를 수용하는, 측면은 상기 전지들의 측면을 따라 형성된 제2 오목면과 제2 볼록면을 포함하는 제2 홀더; 및 상기 제1 홀더의 측면 상에 위치하며, 상기 제2 홀더를 향해 돌출된 제1 핀;을 포함하며, 상기 제1 핀은 상기 제2 홀더의 측면의 상기 제2 오목면과 결합하는, 전지 팩을 개시한다.

본 실시예에 있어서, 상기 제2 홀더는 상부면 및 하부면이 개방되고 상기 전지들의 하부 측면들을 둘러싸는 제2 중공들을 포함하고, 상기 제2 오목면은 이웃하는 상기 제2 중공들 사이의 위치와 대응되는 위치에 형성된 제2 홈을 포함하며, 상기 제1 핀과 상기 제2 홈은 서로 맞물리면서 결합할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 제2 홀더는, 상기 제2 홀더의 측면 상에 위치하며 상기 제1 홀더를 향해 돌출된 제2 핀을 더 포함하며, 상기 제2 핀은 상기 제1 홀더의 측면의 상기 제1 오목면과 결합할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 제1 홀더는 상부면 및 하부면이 개방되고 상기 전지들의 상부 측면들을 둘러싸는 제1 중공들을 포함하고, 상기 제1 오목면은 이웃하는 상기 제1 중공들 사이의 위치와 대응되는 위치에 형성된 제1 홈을 포함하며, 상기 제2 핀과 상기 제1 홈은 서로 맞물리면서 결합할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 제1 홀더와 상기 제2 홀더가 결합되면서 형성된 결합체는, 상기 전지의 길이 방향과 동일한 방향으로 연장된 냉각 홀을 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 냉각 홀은 인접하게 배치된 상기 전지들의 중심과 대응되는 위치에 형성될 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 실시예들에 관한 전지 팩은, 전지 팩의 조립성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전지 팩을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 제1 홀더를 나타낸 상부면도이다.
도 3은 도 2의 제1 홀더를 하부에서 바라본 하부 사시도이다.
도 4는 도 1의 제2 홀더를 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 1의 제1 홀더와 제2 홀더가 결합된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ 선을 따라 취한 단면도이다.
도 7은 도 5의 Ⅶ-Ⅶ선을 따라 취한 다면도이다.
도 8은 복수의 전지 팩이 전기적으로 연결된 상태를 나타낸 사시도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.

이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전지 팩(1)을 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도 1을 참조하면, 전지 팩(1)은 복수의 행과 열을 이루는 다수의 전지들(10), 전지들(10)의 상부를 수용하는 제1 홀더(20), 전지들(10)의 하부를 수용하는 제2 홀더(30), 및 전지들(10)을 전기적으로 연결하기 위한 제1,2 도전성 플레이트(41, 42)를 포함할 수 있다.

다수의 전지들(10) 각각은 충전 및 방전이 가능한 원통형의 전지일 수 있다. 에컨대, 전지들(10)은 니켈-카드뮴(Ni-Cd)전지, 니켈-수소(Ni-H)전지 또는 리튬(Li) 이온 전지일 수 있다. 리튬 이온 전지는 휴대용 전자 장비전원으로 많이 사용되는 니켈-카드뮴 전지 혹은 니켈-수소 전지보다 작동 전압이 약 3배 높고, 단위 중량당 에너지 밀도가 높아 다양한 용도로 사용 가능하다.

제1 홀더(20)와 제2 홀더(30)는 전지들(10)을 수용할 수 있다. 예컨대, 제1 홀더(20)는 전지(10)의 직경과 동일한 직경을 가지면서 전지(10)의 높이의 약 1/2 되는 깊이를 가지는 제1 중공(21)을 포함할 수 있다. 전지(10)의 상부가 제1 중공(21)에 삽입되면서 전지(10)의 상부가 제1 홀더(20)에 수용될 수 있다. 제1 중공(21)의 상부면과 하부면은 개방된 상태로서, 제1 중공(21)의 내측면과 전지(10)의 상부 측면이 서로 접촉하게 된다.

제2 홀더(30)는 전지(10)의 직경과 동일한 직경을 가지면서 전지(10)의 높이의 약 1/2 되는 깊이를 가지는 제2 중공(31)을 포함할 수 있다. 전지(10)의 하부가 제2 중공(31)에 삽입되면서 전지(10)의 하부가 제2 홀더(30)에 수용될 수 있다. 제2 중공(31)의 상부면과 하부면은 개방된 상태로서, 제2 중공(31)의 내측면과 전지(10)의 하부 측면이 서로 접촉하게 된다.

이와 같이 전지(10)의 상부와 하부가 제1,2 홀더(20, 30)에 수용되고 제1,2 홀더(20, 30)가 상호 결합하면서, 전지들(10)은 제1,2 홀더(20, 30)에 조립될 수 있다. 제1 홀더(20)와 제2 홀더(30)의 결합을 위하여, 제1 홀더(20)와 제2 홀더(30)는 각각 제1 핀(23) 및 제2 핀(33)을 포함할 수 있다.

제1 핀(23)은 제1 홀더(20)의 측면 상에 위치하며, 제2 홀더(30)를 향해(도 1에서의 z 방향) 돌출될 수 있다. 전술한 바와 같이, 전지(10)가 원통형의 전지(10)인 경우 제1 홀더(20)의 측면(20s)은 원통형인 전지들(10)의 라운드진 측면을 따라 오목면(20a)과 볼록면(20b)을 포함할 수 있다. 제1 핀(23)은 오목면(20a)과 볼록면(20b)을 포함하는 제1 홀더(20)의 측면(20s) 중 오목면(20a) 상에 배치될 수 있다.

제2 핀(33)은 제2 홀더(30)의 측면 상에 위치하며 제1 홀더(20)를 향해(도 1에서 z 방향) 돌출될 수 있다. 전술한 바와 같이, 전지(10)가 원통형인 경우 제1 홀더(20)와 마찬가지로 제2 홀더(30)의 측면(30s)도 원통형인 전지들(10)의 라운드진 측면을 따라 오목면(30a)과 볼록면(30b)을 포함할 수 있다. 제2 핀(33)은 오목면(30a)과 볼록면(30b)을 포함하는 제2 홀더(30)의 측면(30s) 중 오목면(30a) 상에 배치될 수 있다.

제2 홀더(30)를 향해 돌출된 제1 핀(23)은 제2 홀더(30)의 측면(30s), 예컨대 제2 홀더(30)의 오목면(30a)에 끼워질 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 핀(23)은 제2 홀더(30)의 오목면(30a)의 가장 오목한 부분인 제2 홈(G2: 도 4 참조)에 끼워질 수 있다. 제1 홀더(20)를 향해 돌출된 제2 핀(33)은 제1 홀더(20)의 측면(20s), 예컨대 제1 홀더(20)의 오목면(20a)에 끼워질 수 있다. 보다 구체적으로 제2 핀(33)은 제1 홀더(20)의 오목면(20a)의 가장 오목한 부분인 제1 홈(G1: 도 3 참조)에 끼워질 수 있다. 제1,2 핀(23, 33)과 제1,2 홀더(20, 30)의 오목면(20a, 30a)의 결합을 통해 제1,2 홀더(20, 30)는 이들 사이에 다수의 전지들(10)을 개재한 채로 결합될 수 있다.

제1 홀더(20)의 제1 중공(21)은 상부면과 하부면이 개방된 상태로서, 제1 홀더(20)의 하부면을 통해 전지들(10)의 상부가 삽입될 수 있다. 이 때, 제1 홀더(20)의 상부면을 통해 전지들(10)이 이탈될 수 있으므로, 이를 방지하기 위하여 제1 홀더(20)의 상부에는 제1 스토퍼(25)가 구비될 수 있다. 전지(10)의 상부가 제1 중공(21)에 수용될 때, 제1 스토퍼(25)는 전지들(10)의 상부면과 접촉하면서 전지(10)의 이탈을 방지할 수 있다.

제2 홀더(30)의 제2 중공(31)은 상부면과 하부면이 개방된 상태로서, 제2 홀더(30)의 상부면을 통해 전지들(10)의 하부가 삽입될 수 있다. 이 때, 제2 홀더(30)의 하부면을 통해 전지들(10)이 이탈될 수 있으므로, 이를 방지하기 위하여 제2 홀더(30)의 하부에는 제2 스토퍼(35)가 구비될 수 있다. 전지(10)의 하부가 제2 중공(31)에 수용될 때, 제2 스토퍼(35)는 전지들(10)의 하부면과 접촉하면서 전지(10)의 이탈을 방지할 수 있다.

제1,2 도전성 플레이트(41, 42)는 각각 전지들(10)의 상부면 및 하부면과 대응되는 위치에 배치되며, 전지들(10)을 전기적으로 연결할 수 있다. 예컨대, 제1 도전성 플레이트(41)는 전지들(10)의 상부면과 용접되고, 제2 도전성 플레이트(42)는 전지들(10)의 하부면과 용접되면서, 복수의 전지들(10)을 병렬로 연결할 수 있다.

제1 도전성 플레이트(41)는 제1 홀더(20)에 형성된 제1 홀(24)과 대응되는 위치에 형성된 제1 개구(41h)를 포함할 수 있으며, 제2 도전성 플레이트(42)는 제2 홀더(30)에 형성된 홀(34: 도 6 참조)과 대응되는 위치에 형성된 제2 개구(42h)를 포함할 수 있다.

제1,2 홀더(20, 30)에 각각 형성된 제1,2 홀(24, 34)은 전지들(10)의 과열을 방지하는 공기가 드나들 수 있는 입구가 될 수 있다. 만약, 제1,2 도전성 플레이트(41, 42)에 제1,2 개구(41h, 42h)가 없다면, 제1,2 홀(24, 34)이 막히면서 제1,2 홀더(20, 30)의 내부로 유입되는 공기 또는 제1,2 홀더(20, 30)의 내부에서 외부로 배출되는 공기의 흐름이 막히면서 전지들(10)이 과열될 수 있다. 제1,2 홀더(20, 30)에 형성된 홀에 관한 보다 구체적인 구조는 도 6을 참조하여 해당 부분에서 후술하기로 한다.

제1 홀더(20)와 제2 홀더(30)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 동일한 금형에 레진을 주입하고 이를 경화함으로써 동일한 구조 및 형상을 갖는 제1,2 홀더(20, 30)를 제조할 수 있다. 동일한 금형을 이용하여 동일한 구조의 제1,2 홀더(20, 30)를 형성함으로써, 전지 팩(1)의 제조 공정을 간소화할 수 있으며 비용 및 시간을 절약할 수 있다.

도 2는 도 1의 제1 홀더(20)를 나타낸 상부면도이고, 도 3은 도 2의 제1 홀더(20)를 하부에서 바라본 하부 사시도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 홀더(20)는 상부면과 하부면이 개방되어 있으며, 개방된 제1 홀더(20)의 하부면을 통해 전지(10)의 상부가 제1 홀더(20)에 삽입될 수 있다. 제1 홀더(20)는 행과 열을 따라 배열된 복수의 제1 중공(21)을 포함하며, 제1 홀더(20)의 하부면을 통해 삽입된 전지들(10)은 제1 중공(21)에 끼워질 수 있다.

제1 홀더(20)의 상부면이 개방되어 있으므로, 제1 중공(21)에 삽입된 전지들(10)은 제1 홀더(20)의 상부면을 통해서 이탈될 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 제1 홀더(20)의 상부면, 예컨대 제1 중공(21)의 상부에는 제1 스토퍼(25)가 배치될 수 있다.

제1 홀더(20)의 측면(20s)은 원통형의 전지들(10)의 라운드진 측면을 따라 오목면(20a)과 볼록면(20b)을 포함할 수 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 홀더(20)의 측면(20s)에는 오목면(20a)과 볼록면(20b)이 연속적으로 형성되어 있으며, 오목면(20a)은 이웃하는 제1 중공들(21) 사이의 위치와 대응되는 위치에 형성된 제1 홈(G1)을 포함할 수 있다.

제1 핀(23)은 제1 홀더(20)의 측면(20s), 예컨대 제1 홀더(20)의 오목면(20a) 상에 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 핀(23)은 제1 홀더(20)에 형성된 복수의 제1 홈들(G1) 중 적어도 어느 하나의 제1 홈(G1) 상에 위치할 수 있다. 제1 핀(23)은 제2 홀더(30)를 향하는 방향(도 3의 z 방향)을 따라 제1 홀더(20)의 하부면 보다 더 돌출될 수 있다.

제1 홀더(20)는 제1 홀(24) 및 제1 홀(24)과 연결된 제1 캐비티(26)를 포함할 수 있다. 제1 홀(24)은 제1 홀더(20)의 상부에 형성되어 있으며, 제1 캐비티(26)는 제1 홀더(20)의 상부면에 형성된 제1 홀(24)과 연결되어 전지(10)의 길이 방향(또는, 제1 중공(21)의 길이 방향)과 동일한 방향을 따라 연장될 수 있다.

제1 캐비티(26)는 행과 열을 이루도록 배치된 전지들(10) 중 이웃하는 전지들(10)의 중심, 예컨대 이웃하는 제1 중공들(21)의 중심과 대응되는 위치에 형성될 수 있다.

전술한 바와 같이, 금형에 레진을 주입하고 경화시키는 제1 홀더(20)의 제조 과정에서 제1 홀더(20)에 제1 캐비티(26)가 없다면, 이웃하는 제1 중공들(21)의 중심과 대응되는 위치에는 비교적 많은 양의 레진이 주입되게 되고, 비교적 적은 양의 레진이 주입된 다른 위치 보다 경화 속도가 느려진다. 이웃하는 제1 중공들(21)의 중심과 대응되는 위치에 주입된 레진과 다른 위치에 주입된 레진 사이의 경화 속도 차이에 의해, 제1 홀더(20)는 뒤틀림이 생길 수 있다.

그러나 본 발명의 실시예에 따르면, 이웃하는 제1 중공들(21)의 중심과 대응되는 위치에 제1 캐비티(26)를 구비함으로써, 레진의 불균일 주입에 따른 제1 홀더(20)의 뒤틀림 현상을 방지할 수 있다.

뿐만 아니라, 제1 캐비티(26)는 제1 홀(24)과 유체적으로 연결되어 제1 중공(21)에 위치하는 전지들(10)의 냉각에 도움을 줄 수 있다. 예컨대, 제1 홀(24)을 통해서 유입된 외부 공기는 제1 홀(24)과 연결된 제1 캐비티(26)를 이동하면서 과열된 전지들(10)을 냉각시킬 수 있고, 과열된 전지들(10)에 의해 가열된 제1 캐비티(26) 내의 공기는 제1 캐비티(26)와 연결된 제1 홀(24)을 통해서 밖으로 배출될 수 있다. 이와 같은 공기의 순환을 통해 전지들(10)의 과열 및 그에 따른 전지(10)의 열화를 방지할 수 있다.

도 3에서는 제1 캐비티(26)가 이웃하는 4개의 제1 중공들(21)의 중심과 대응되는 위치에 형성된 상태로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또 다른 실시예로서, 제1 캐비티(26)는 전지들(10)의 배열에 따라 이웃하는 3개 이상의 전지들(10)의 중심(또는 이웃하는 3개 이상의 제1 중공들(21)의 중심)과 대응되는 위치에 형성될 수 있다.

도 4는 도 1의 제2 홀더(30)를 나타낸 사시도이다.

도 4를 참조하면, 제2 홀더(30)는 상부면과 하부면이 개방되어 있으며, 개방된 제2 홀더(30)의 상부면을 통해 전지(10)의 하부가 제2 홀더(30)에 삽입될 수 있다. 제2 홀더(30)는 행과 열을 따라 배열된 복수의 제2 중공(31)을 포함하며, 제2 홀더(30)의 상부면을 통해 삽입된 전지들(10)은 제2 중공(31)에 끼워질 수 있다. 제2 중공(31)은 제1 중공(21)과 서로 마주보도록 구비된다.

제2 홀더(30)의 하부면이 개방되어 있으므로, 제2 중공(31)에 삽입된 전지들(10)은 제2 홀더(30)의 하부면을 통해서 이탈될 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 제2 홀더(30)의 하부면, 예컨대 제2 중공(31)의 하부에는 제2 스토퍼(35)가 배치될 수 있다.

제2 홀더(30)의 측면(30s)은 원통형의 전지들(10)의 라운드진 측면을 따라 오목면(30a)과 볼록면(30b)을 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 홀더(30)의 측면(30s)에는 오목면(30a)과 볼록면(30b)이 연속적으로 형성되어 있으며, 오목면(30a)은 이웃하는 제2 중공들(31) 사이의 위치와 대응되는 위치에 형성된 제2 홈(G2)을 포함할 수 있다.

제2 핀(33)은 제2 홀더(30)의 측면(30s), 예컨대 제2 홀더(30)의 오목면(30a) 상에 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 핀(33)은 제2 홀더(30)에 형성된 복수의 제2 홈들(G2) 중 적어도 어느 하나의 제2 홈(G2) 상에 위치할 수 있다. 제2 핀(33)은 제1 홀더(20)를 향하는 방향(도 4의 z 방향)을 따라 제2 홀더(30)의 상부면 보다 더 돌출될 수 있다.

제2 홀더(30)는 제2 홀(34: 도 6 참조) 및 제2 홀(34)과 연결된 제2 캐비티(36)를 포함할 수 있다. 제2 홀(34)은 제2 홀더(30)의 하부면에 형성되며, 제1 홀(24)과 마주보도록 배치될 수 있다. 제2 캐비티(36)는 제2 홀더(30)의 하부면에 형성된 제2 홀(34)과 연결되어 전지(10)의 길이 방향(또는, 제2 중공(31)의 길이 방향)과 동일한 방향을 따라 연장될 수 있다.

제2 캐비티(36)는 행과 열을 이루도록 배치된 전지들(10) 중 이웃하는 전지들(10)의 중심, 예컨대 이웃하는 제2 중공들(31)의 중심과 대응되는 위치에 형성될 수 있다.

금형에 레진을 주입하고 경화시키는 제2 홀더(30)의 제조 과정에서, 제2 홀더(30)에 제2 캐비티(36)가 없다면, 이웃하는 제2 중공들(31)의 중심과 대응되는 위치에는 비교적 많은 양의 레진이 주입되게 되고, 비교적 적은 양의 레진이 주입된 다른 위치 보다 경화 속도가 느려진다. 이웃하는 제2 중공들(31)의 중심과 대응되는 위치에 주입된 레진과 다른 위치에 주입된 레진 사이의 경화 속도 차이에 의해, 제2 홀더(30)는 뒤틀림이 생길 수 있다.

그러나 본 발명의 실시예에 따르면, 이웃하는 제2 중공들(31)의 중심과 대응되는 위치에 제2 캐비티(36)를 구비함으로써, 레진의 불균일 주입에 따른 제2 홀더(30)의 뒤틀림 현상을 방지할 수 있다.

뿐만 아니라, 제2 캐비티(36)는 제2 홀(34)과 유체적으로 연결되어 제2 중공(31)에 위치하는 전지들(10)의 냉각에 도움을 줄 수 있음은 앞서 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 제1 홀더(20)의 경우와 마찬가지이다.

제2 캐비티(36)는 제1 캐비티(26)와 대응되는 위치에 형성되므로, 제1,2 홀더(20, 30)의 결합에 의해 제1,2 캐비티(26, 36)는 연결될 수 있다. 제1 홀(24)과 연결된 제1 캐비티(26) 및 제2 홀(34)과 연결된 제2 캐비티(36)가 연결되면서, 제1,2 홀더(20, 30)의 결합체는 전지(10)의 길이 방향과 나란한 방향을 따라 연장된 냉각 홀(H: 도 6 참조)이 형성될 수 있으며, 냉각 홀(H)을 통해서 전지들(10)의 과열을 방지할 수 있다. 이에 대한 보다 구체적인 설명은 도 6을 참조하여 후술한다.

도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한 제1 홀더(20)와 제2 홀더(30)는, 제1,2 핀(23, 33)을 이용하여 서로 결합될 수 있다.

예컨대, 제1 홀더(20)에 형성된 제1 핀(23)은 단면이 실질적으로 삼각형의 형상이고 제2 홀더(30)를 향해 돌출되며, 제2 홀더(30)의 오목면(30a), 예컨대 제2 홀더(30)의 오목면(30a) 중 가장 오목한 부분인 제2 홈(G2)도 실질적으로 삼각형의 형상이므로, 제1 핀(23)은 제2 홈(G2)에 결합될 수 있다.

마찬가지로, 제2 홀더(30)에 형성된 제2 핀(33)은 제2 핀(33)은 단면이 실질적으로 삼각형의 형상이고 제1 홀더(20)를 향해 돌출되며, 제1 홀더(20)의 오목면(20a), 예컨대 제1 홀더(20)의 오목면(20a) 중 가장 오목한 부분인 제1 홈(G1)도 실질적으로 삼각형의 형상이므로, 제2 핀(33)은 제1 홈(G1)에 결합될 수 있다.

도 5는 도 1의 제1 홀더(20)와 제2 홀더(30)가 결합된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ 선을 따라 취한 단면도이며, 도 7은 도 5의 Ⅶ-Ⅶ 선을 따라 취한 단면도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 제1 홀더(20)의 측면, 예컨대 제1 홀더(20)의 오목면(20a) 상에 형성된 제1 핀(23)은 제2 홀더(30)를 향하는 방향을 따라 제1 홀더(20)의 하부면 보다 더 돌출되고, 제2 홀더(30)의 오목면(30a) 상에 형성된 제2 핀(33)은 제1 홀더(20)를 향하는 방향을 따라 제2 홀더(30)의 상부면 보다 더 돌출된다.

제1 핀(23)과 제2 핀(33)은 서로 반대편에 배치되며, 제1,2 홀더(20, 30)가 이들 사이에 전지들(10)을 개재한 채로 조립되도록 제1 핀(23)은 제2 홀더(30)의 오목면(30a)에 슬라이딩 결합할 수 있다.

제1 핀(23)은 제2 홀더(30)의 오목면(30a) 중 가장 오목한 부분인 제2 홈(G2)과 서로 맞물리는(interlocking 또는 engaging) 형상이고, 제2 핀(33)은 제1 홀더(20)의 오목면(20a) 중 가장 오목한 부분인 제1 홈(G1)과 서로 맞물리는 형상이므로, 제1,2 핀(23, 33)은 각각 제2,1 홈(G2, G1)과 결합된다.

도 7을 참조하면, 제1 핀(23)의 단면은 실질적으로 삼각형의 형상일 수 있다. 제1 핀(23)은 제1 홀더(20)의 오목면(20a) 중 이웃하는 제1 중공들(21) 사이의 위치와 대응되는 위치에 형성되어 있으므로, 제2 홀더(30)의 오목면(30a)과 접하는 제1 핀(23)의 제1,2 면(23a, 23b)은 라운드진 형상일 수 있다. 제2 홈(G2)은 제2 홀더(30)의 오목면(30a) 중 이웃하는 제2 중공들(31) 사이의 위치와 대응되는 위치에 형성되어 있으므로 제2 홈(G2)도 라운드진 면을 가진다. 제1 핀(23)과 제2 홈(G2)의 결합시, 제1 핀(23)의 제1,2 면(23a, 23b)은 제2 홈(G2)의 라운드진 면과 접촉하면서 맞물리게 된다. 이와 같은 제1 핀(23)과 제2 홈(G2)의 결합을 통해 제1 홀더(20)와 제2 홀더(30)는 조립될 수 있다.

마찬가지로, 제2 핀(33)은 제2 홀더(30)의 오목면(30a) 중 이웃하는 제2 중공들(31) 사이의 위치와 대응되는 위치에 형성되어 있으므로, 제1 홀더(20)의 오목면(20a)과 접하는 제2 핀(33)의 제1,2 면은 라운드진 형상일 수 있다. 제1 홈(G1)은 제1 홀더(20)의 오목면(20a) 중 이웃하는 제1 중공들(21) 사이의 위치와 대응되는 위치에 형성되어 있으므로 제1 홈(G1)도 라운드진 면을 가진다. 제2 핀(33)과 제1 홈(G1)의 결합시, 제2 핀(33)의 제1,2 면은 제1 홈(G1)의 라운드진 면과 접촉하면서 맞물리게 된다. 이와 같은 제2 핀(33)과 제1 홈(G1)의 결합을 통해 제1 홀더(20)와 제2 홀더(30)는 조립될 수 있다.

제1,2 핀(23, 33)을 이용하여 결합된 도 5에 도시된 바와 같은 제1,2 홀더(20, 30)의 결합체는, 전지들(10)과 제1,2 도전성 플레이트(41, 42)가 용접되면서 더욱 단단하게 결합될 수 있다.

제1,2 핀(23, 33)과 제2,1 홈(G2, G1)의 결합을 통해 제1,2 홀더(20, 30)는 결합될 수 있지만, 매우 큰 충격이 가해지면 제1,2 핀(23, 33)이 제2,1 홈(G2, G1)으로부터 슬라이딩 이동하면서 분리될 수 있다.

그러나, 본 실시예와 같이 전지들(10)의 전기적 연결을 위해 제1 홀더(20)의 상부에서 전지들(10)의 상부면과 제1 도전성 플레이트(41)가 용접되고, 제2 홀더(30)의 하부에서 전지들(10)의 하부면과 제2 도전성 플레이트(42)가 용접되면서, 제1,2 홀더(20, 30)는 큰 충격이 전달되더라도 제1,2 도전성 플레이트(41, 42)와 전지들(10)간의 용접이 끊어지지 않는 한, 단단하게 결합될 수 있다.

다시 도 6을 참조하면, 제1,2 홀더(20, 30)의 결합체는, 전지(10)의 길이 방향(도 6의 z 방향)을 따라 연장된 냉각 홀(H)을 포함할 수 있다.

전술한 바와 같이, 제1 홀더(20)의 제1 캐비티(26) 및 제2 홀더(30)의 제2 캐비티(36)는 서로 대응되는 위치에 형성되어 있고, 제1 캐비티(26)는 제1 홀더(20)의 상부면에 형성된 제1 홀(24)과 연결되며, 제2 캐비티(36)는 제2 홀더(30)의 하부면에 형성된 제2 홀(34)과 연결되어 있으므로, 제1,2 홀더(20, 30)가 결합되면서 제1,2 캐비티(26, 36) 및 제1,2 홀(24, 34)은 구조적 및 유체적으로 연결될 수 있다. 1,2 캐비티(26, 36) 및 제1,2 홀(24, 34)이 연결되면서 형성된 냉각 홀(H)은 전지들(10)의 과열을 방지하기 위한 공기가 지나가는 통로를 제공할 수 있다.

도 8은 복수의 전지 팩(1)이 전기적으로 연결된 상태를 나타낸 사시도이다.

도 8을 참조하면, 전지 팩(1)의 상부면 또는 하부면에 형성된 홀들, 예컨대 제1,2 홀더(20, 30)에 형성된 제1,2 홀(24, 34) 및 제1,2 도전성 플레이트(41, 42)에 형성된 제1,2 개구(41h, 42h)를 통해서, 복수의 전지(10) 팩들(1)은 전기적으로 연결될 수 있다.

제1,2 홀더(20, 30)에 형성된 제1,2 홀(24, 34) 및 제1,2 도전성 플레이트(41, 42)에 형성된 제1,2 개구(41h, 42h)와 대응되는 위치에 결합 홀(2h)을 구비한 버스 바(2)를 배치한 후 볼트와 같은 체결 부재(3)를 이용하여 전지(10) 팩들(1)을 전기적으로 연결할 수 있다.

본 발명의 일 실시예로서, 체결 부재(3)로 볼트를 이용하는 경우, 제1,2 홀더(20, 30)에 형성된 제1,2 홀(24, 34)의 내주면은 볼트의 외주에 형성된 숫나사산과 결합될 수 있는 암나사산이 형성될 수 있다.

이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

1: 전지 팩 10: 전지
20: 제1 홀더 20s: 제1 홀더의 측면
20a: 제1 홀더의 측면 중 오목면 20b: 제1 홀더의 측면 중 볼록면
21: 제1 중공 23: 제1 핀
24: 제1 홀 25: 제1 스토퍼
26: 제1 캐비티 30: 제2 홀더
30s: 제2 홀더의 측면 30a: 제2 홀더의 측면 중 오목면
30b: 제2 홀더의 측면 중 볼록면 31: 제2 중공
33: 제2 핀 34: 제2 홀
35: 제2 스토퍼 36: 제2 캐비티
41: 제1 도전성 플레이트 42: 제2 도전성 플레이트
G1: 제1 홈 G2: 제2 홈

Claims

행과 열을 이루도록 배치된 복수의 전지들;
상기 전지들의 상부를 수용하는 제1 홀더; 및
상기 전지들의 하부를 수용하는 제2 홀더;를 포함하며,
상기 제1 홀더는, 상기 제1 홀더 및 상기 제2 홀더의 결합을 위해 상기 제2 홀더를 향해 돌출되고 상기 제2 홀더의 측면에 구비된 오목면의 적어도 일부를 커버하는 제1 핀을 구비하고,
상기 제2 홀더는, 상기 제1 홀더 및 상기 제2 홀더의 결합을 위해 상기 제1 홀더를 향해 돌출되고 상기 제1 홀더의 측면에 구비된 오목면의 적어도 일부를 커버하는 제2 핀을 구비하며,
상기 제2 홀더는 상기 제1 홀더와 동일한 구조를 갖는, 전지 팩.
제1항에 있어서,
상기 제1 홀더의 측면은 연속적으로 형성된 오목면과 볼록면을 포함하며, 상기 제1 핀은 상기 제1 홀더의 측면의 오목면에 위치하는, 전지 팩.
제1항에 있어서,
상기 제1 핀은, 상기 제2 홀더의 측면의 상기 오목면 중 가장 오목한 부분인 제2 홈과 서로 맞물리는, 전지 팩.
제1항에 있어서,
상기 제1 홀더 및 상기 제2 홀더의 상부면 및 하부면은 개방된, 전지 팩.
제4항에 있어서,
상기 전지들이 이탈하는 것을 방지하도록 상기 제1 홀더 및 상기 제2 홀더 중 적어도 어느 하나는 상기 전지들의 상부면 또는 하부면과 접하는 스토퍼를 더 포함하는, 전지 팩.
제1항에 있어서,
상기 제1 홀더 및 상기 제2 홀더는, 상기 전지들의 길이 방향을 따라 연장된 캐비티를 더 포함하는, 전지 팩.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 홀더 상에 배치되며 상기 전지들을 전기적으로 연결하는 제1 도전성 플레이트, 및
상기 제1 도전성 플레이트와 멀어지는 방향으로 상기 제2 홀더 상에 배치되며, 상기 전지들을 전기적으로 연결하는 제2 도전성 플레이트를 더 포함하는, 전지 팩.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제2 핀은, 상기 제1 홀더의 측면의 상기 오목면 중 가장 오목한 부분인 제1 홈과 서로 맞물리는, 전지 팩.
삭제
행과 열을 이루도록 배치되며, 측면이 라운드진 복수의 전지들;
상기 전지들의 상부를 수용하며, 측면은 상기 전지들의 측면을 따라 형성된 제1 오목면과 제1 볼록면을 포함하는 제1 홀더;
상기 전지들의 하부를 수용하는, 측면은 상기 전지들의 측면을 따라 형성된 제2 오목면과 제2 볼록면을 포함하는 제2 홀더;
상기 제1 홀더에 위치하며, 이웃하는 제2 볼록면들 사이에 개재되는 제2 오목면의 적어도 일부를 커버하도록 상기 제2 홀더를 향해 돌출된 제1 핀; 및
상기 제2 홀더에 위치하며, 상기 제2 홀더의 측면으로부터 상기 제1 홀더를 향해 돌출된 제2 핀;을 포함하며,
상기 제2 홀더는 상기 제1 홀더와 동일한 구조를 갖는, 전지 팩.
제13항에 있어서,
상기 제2 홀더는 상부면 및 하부면이 개방되고 상기 전지들의 하부 측면들을 둘러싸는 제2 중공들을 포함하고,
상기 제2 오목면은 이웃하는 상기 제2 중공들 사이의 위치와 대응되는 위치에 형성된 제2 홈을 포함하며,
상기 제1 핀과 상기 제2 홈은 서로 맞물리면서 결합하는, 전지 팩.
삭제
제13항에 있어서,
상기 제1 홀더는 상부면 및 하부면이 개방되고 상기 전지들의 상부 측면들을 둘러싸는 제1 중공들을 포함하고,
상기 제1 오목면은 이웃하는 상기 제1 중공들 사이의 위치와 대응되는 위치에 형성된 제1 홈을 포함하며,
상기 제2 핀과 상기 제1 홈은 서로 맞물리면서 결합하는, 전지 팩.
제13항에 있어서,
상기 전지들이 이탈하는 것을 방지하도록 상기 제1 홀더 및 상기 제2 홀더 중 적어도 어느 하나는 상기 전지들의 상부면 또는 하부면과 접하는 스토퍼를 더 포함하는, 전지 팩.
제13항에 있어서,
상기 제1 홀더와 상기 제2 홀더가 결합되면서 형성된 결합체는, 상기 전지의 길이 방향과 동일한 방향으로 연장된 냉각 홀을 포함하는, 전지 팩.
삭제
제13항에 있어서,
상기 제1 홀더 상에 배치되며 상기 전지들을 전기적으로 연결하는 제1 도전성 플레이트, 및
상기 제1 도전성 플레이트와 멀어지는 방향으로 상기 제2 홀더 상에 배치되며, 상기 전지들을 전기적으로 연결하는 제2 도전성 플레이트를 더 포함하는, 전지 팩.