KR101808311B1 - 파워 케이블의 안정적 조립 및 전기적 노이즈 저감 구조를 구비한 배터리 팩 - Google Patents

파워 케이블의 안정적 조립 및 전기적 노이즈 저감 구조를 구비한 배터리 팩 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 셀 어셈블리와, 셀 어셈블리를 수납하는 배터리 팩 하우징과, 셀 어셈블리와 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판과, 일단부는 상기 셀 어셈블리와 연결되고 타단부는 상기 인쇄회로기판에 연결되는 파워 케이블과, 인쇄회로기판과 파워 케이블 사이에 배치되며, 인쇄회로기판이 결합되는 전면부와 파워 케이블이 위치 고정되어 배선되는 후면부를 갖는 보드유닛을 구비하는 노이즈차단케이스를 포함하는 배터리 팩에 관한 것이다.

Description

파워 케이블의 안정적 조립 및 전기적 노이즈 저감 구조를 구비한 배터리 팩{Battery Pack having structure for reducing electric noise and power cable which is stably assembled}
본 발명은, 배터리 팩에 관한 것으로, 보다 상세하게는 파워 케이블에 흐르는 전류로 인한 전기적 노이즈를 차단하여 인쇄회로기판상의 소자들을 보호할 수 있는 배터리 팩에 관한 것이다.
이차전지는 양극 및 음극 집전체, 세퍼레이터, 활물질, 전해액 등을 포함하여 구성 요소들 간의 전기 화학적 반응에 의하여 반복적인 충방전이 가능하다. 이러한 이차전지는 제품군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가져 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle), 전력 저장 장치(Energy Storage System) 등에 보편적으로 응용되고 있다. 또한, 이차전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.
최근에는 에너지 저장원으로서의 활용을 비롯하여 대용량 구조에 대한 필요성이 높아지면서 배터리 팩에 대한 수요가 증가하고 있다.
배터리 팩은 고출력을 얻기 위해 복수의 단위 셀(cell)들이 직렬 및/또는 병렬로 연결된 구조를 갖는 셀 어셈블리와, 셀 어셈블리를 커버하기 위한 케이스와, 복수의 단위 셀들의 충방전을 제어하기 위한 각종 장치, 이를테면 BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM), 전류 센서, 퓨즈 등을 포함할 수 있다. 이러한 배터리 제어 장치들은 제품 직접도를 위해 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)에 실장될 수 있다.
또한, 배터리 팩은 내부에 각 단위 셀의 전압, 전류, 온도 측정을 위한 데이터 케이블 및 파워 케이블을 비롯한 케이블들을 포함하고 있다. 각 단위 셀의 데이터 신호는 각 단위 셀과 연결된 하네스를 플러그 인 방식으로 인쇄회로기판에 꽂아수신할 수 있다.
한편, 기존의 인쇄회로기판은 셀 어셈블리와 인접한 위치에서 배터리 팩 하우징 또는 셀 어셈블리의 프레임에 고정되어 있다. 그리고 인쇄회로기판은 셀 어셈블리와 파워 케이블 및 데이터 전송 케이블들에 의해 연결되어 있다. 그런데 파워 케이블의 경우 도선에 전류가 흐르면 그 주변에 전기적 노이즈를 발생시킬 수 있다. 특히, 인쇄회로기판의 상면 또는 하면을 따라 파워 케이블이 배선되는 경우 인쇄회로기판에 표면실장되어 있는 BMS, 전류 센서, 퓨즈등의 소자들에 악영향을 미쳐 각 센서들의 오작동을 일으킬 수 있다. 이에 인쇄회로기판의 소자들이 파워 케이블에 흐르는 전류로 인한 전기적 노이즈로부터 보호될 수 있으면서 효율적 구조로 파워 케이블을 배선시킬 수 있는 배터리 팩 개발이 필요한 실정이다.
한국공개특허 제 10-2012-0016354호, (2012.02.24), 출원인 엘지화학
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 파워 케이블에 흐르는 전류로 인한 전기적 노이즈로부터 인쇄회로기판상의 소자들을 보호할 수 있는 구조의 배터리 팩을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명에 따르면, 셀 어셈블리; 상기 셀 어셈블리를 수납하는 배터리 팩 하우징; 상기 셀 어셈블리와 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판; 일단부는 상기 셀 어셈블리와 연결되고 타단부는 상기 인쇄회로기판에 연결되는 파워 케이블; 및 상기 인쇄회로기판과 상기 파워 케이블 사이에 배치되며, 상기 인쇄회로기판이 결합되는 전면부와 상기 파워 케이블이 위치 고정되어 배선되는 후면부를 갖는 보드유닛을 구비하는 노이즈차단케이스를 포함하는 배터리 팩이 제공될 수 있다.
상기 보드유닛은, 상기 후면부의 표면에서 함몰되어 상기 전면부로 돌출형성되고, 상기 전면부로 돌출형성된 일 영역에서 절취된 절취구를 구비하여 상기 파워 케이블의 일단부가 상기 절취구에 배치되는 단자연통블럭을 포함할 수 있다.
상기 단자연통블럭은, 절곡된 형태로 마련되는 양극단자연통블럭과, 일자 형태로 마련되는 음극단자연통블럭을 포함할 수 있다.
상기 단자연통블럭은 2개가 마련되며, 상기 단자연통블럭은 아크(arc)형태 및 다각형태 중 어느 하나일 수 있다.
상기 보드유닛은, 상기 전면부에서 상기 인쇄회로기판을 소정의 높이로 지지하는 제1 기판지지컬럼을 포함할 수 있다.
상기 보드유닛은, 상기 전면부의 모서리 영역에 마련되어 상기 인쇄회로기판을 소정의 높이로 지지하며 상기 인쇄회로기판과 볼트 체결되는 제2 기판지지컬럼을 포함할 수 있다.
상기 보드유닛은, 일 영역이 내측으로 오목하게 형성되는 포켓부를 포함할 수 있다.
상기 보드유닛은, 상기 파워 케이블이 상기 후면부의 미리 지정된 위치에 배선되게 상기 파워 케이블을 가이드하는 케이블가이드부를 포함할 수 있다.
상기 케이블가이드부는, 상기 파워 케이블의 배선 경로 상에 마련되고, 상기 후면부의 표면에 수직 배치되는 지지플레이트를 포함하며, 일측은 상기 파워 케이블을 클램핑하고 타측은 상기 지지플레이트를 클램핑하여 상기 파워 케이블을 상기 보드유닛에 고정시키는 케이블고정부재를 더 포함할 수 있다.
상기 케이블가이드부는, 상기 후면부의 표면에서 수직 배치되고 적어도 일 벽면이 절곡된 벽체를 형성하는 케이블가이드벽체부를 포함할 수 있다.
상기 노이즈차단케이스는, 상기 보드유닛의 둘레방향을 따라 상기 보드유닛의 벽체를 형성하며, 상기 배터리 팩 하우징과 결합하는 벽체유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 벽체유닛은, 상기 벽체유닛의 외벽면에서 수평으로 연장되게 마련되고 상기 배터리 팩 하우징과 볼트 체결되는 적어도 하나의 볼트 체결용 플레이트를 포함할 수 있다.
상기 벽체유닛은, 상기 벽체유닛의 내벽면에 형성되고 상기 배터리 팩 하우징에 형성된 후크 홈과 걸림 결합되는 적어도 하나의 후크를 포함할 수 있다.
상기 벽체유닛은, 아크 형상으로 절개되어 상기 파워 케이블의 단부 영역이 자리배치되는 절개홈부를 포함할 수 있다.
상기 보드유닛의 둘레방향을 따라 상기 보드유닛과 상기 벽체유닛 사이에 결합되는 더미 플레이트를 더 포함할 수 있다.
상기 케이블고정부재는, 상기 파워 케이블의 외경을 감싸는 케이블타이; 및
상기 케이블타이와 결합되고, 상기 지지플레이트에 끼워져 상기 지지플레이트의 양측면을 가압하는 클립퍼를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 인쇄회로기판과 파워 케이블 사이에 노이즈차단케이스를 적용하여 파워 케이블에 흐르는 전류로 인한 전기적 노이즈로부터 인쇄회로기판상의 소자들을 보호할 수 있는 배터리 팩을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 파워 케이블에 클램핑 수단을 적용하여 조립성과 작업성의 편의성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른면, 노이즈차단케이스의 고정에 후킹과 볼팅 체결 방식을 적용함으로써 조립성을 향상시킬 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 개략적인 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판이 결합된 노이즈차단케이스의 사시도이다.
도 3은, 도 2의 분해 사시도이다.
도 4는, 도 2를 아래에서 바라본 사시도이다.
도 5는, 도 4에서 파워 케이블을 분리한 사시도이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블고정부재의 사시도이다.
도 7은, 도 6의 측면도이다.
도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따른 노이즈차단케이스의 전면도이다.
도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따른 노이즈차단케이스의 후면도이다.
도 10은, 본 발명의 일 실시예에 따른 노이즈차단케이스의 일측면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 개략적인 사시도이고, 도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판이 결합된 노이즈차단케이스의 사시도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)은, 셀 어셈블리(20), 배터리 팩 하우징(100), 인쇄회로기판(200), 배터리 팩 덮개(300), 노이즈차단케이스(400) 및 파워 케이블(500)을 포함한다.
셀 어셈블리(20)는, 다수의 단위 배터리 셀과 이들이 유동되지 않고 적층되게 홀딩시키는 카트리지(미도시)를 포함한다. 단위 배터리 셀들은, 충전 및 방전이 가능한 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드늄 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등으로 구성될 수 있다. 이러한 단위 배터리 셀들은, 도시하지 않았으나, 각각 양극판, 분리막 및 음극판으로 구성된 전극 조립체를 포함하며, 배터리 셀의 양극판과 음극판으로부터 돌출된 다수의 양극 탭 및 음극 탭에 각각 양극 리드 및 음극 리드가 전기적으로 접속될 수 있다.
배터리 셀의 개수는 요구되는 출력 전압 또는 충,방용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 이러한 셀 어셈블리(20)는 배터리 팩 하우징(100)에 수납될 수 있다.
배터리 팩 하우징(100)은 배터리 팩(10)의 프레임을 형성하는 구성품으로 본 실시예에서는 사각 박스 형태로 마련되어 있다. 단위 배터리 팩(10) 수개 내지 수십개를 직렬 및/또는 병렬 연결시켜 대용량 전력 저장 장치를 형성할 수 있는데, 외관이 직육면체로 블럭화된 배터리 팩(10)들은 운용 및 설치에서 있어서 핸들링하기 용이할 수 있다.
물론, 배터리 팩 하우징(100)은 본 실시예와 달리 셀 어셈블리(20)의 크기와 형상에 따라 다양한 형태로 설계될 수도 있을 것이다. 본 실시예에서 배터리 팩 하우징(100)의 선단부에 인쇄회로기판(200)이 위치할 수 있다.
인쇄회로기판(200)은 셀 어셈블리(20)의 각 단위 배터리 셀의 온도, 전류, 전압값을 검출하고 이를 관리하는 BMS 소자와, 퓨즈, 기타 센서들, 적어도 하나 이상의 통신포트 및 전원 커넥터(210)등을 포함할 수 있다. 이러한 인쇄회로기판(200)은 셀 어셈블리(20)와 데이터 케이블 또는 하네스(harness)등으로 전기적으로 연결될 수 있다. 인쇄회로기판(200)은 후술할 노이즈차단케이스(400)에 볼트 체결되어 조립될 수 있으며 전원 커넥터(210), 기타 통신 포트(220)등이 외부에 노출된 상태로 상면에 배터리 팩 덮개(300)로 커버될 수 있다.
배터리 팩 덮개(300)는 개방된 배터리 팩 하우징(200)의 선단부에 착탈결합되어 배터리 팩(10)의 전면부를 형성할 수 있다. 그리고 배터리 팩 덮개(300) 전면에는 인쇄회로기판(200)의 전원 커넥터(210), 통신 포트(220)등이 외부 케이블과 접속될 수 있도록 다수의 통공들이 마련될 수 있다. 다수의 통공은 접속 단자 또는 포트의 형태, 크기에 따라 다각 형상일 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 배터리 팩(10)은 내부에 배선된 파워 케이블(500)에 전류가 흐를 때 발생할 수 있는 전기적 노이즈(noise)로부터 인쇄회로기판(200)상의 소자들을 보호할 수 있도록 설계되어 있다. 파워 케이블(500)은 셀 어셈블리(20)의 전극단자와 인쇄회로기판(200)의 전극단자(240a,240b)를 연결하여 배터리 팩(10)의 전원 입,출력용 케이블일 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 노이즈차단케이스(400)에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 3은, 도 2의 분해 사시도이고, 도 4는, 도 2를 아래에서 바라본 사시도이고, 도 5는, 도 4에서 파워 케이블(500)을 분리한 사시도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 노이즈차단케이스(400)는, 보드유닛(410)과 벽체유닛(420)을 포함할 수 있다.
보드유닛(410)은 전면부(410a)에 인쇄회로기판(200)이 고정결합될 수 있게 마련되고, 후면부(410b)에 파워 케이블(500)이 배선될 수 있게 마련될 수 있다. 파워 케이블(500)은 양극케이블(510)과 음극케이블(520)을 포함하며, 일단부는 셀 어셈블리(20)의 단자와 연결되고 타단부는 인쇄회로기판(200)의 전극단자(240a,240b)와 연결될 수 있다.
먼저, 보드유닛(410)의 전면부(410a)를 살펴보면, 상기 전면부(410a)는 제1 및 제2 기판지지컬럼(411,412)을 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 기판지지컬럼(411,412)은 상기 전면부(410a)의 표면에서 소정의 높이로 돌출되게 형성될 수 있다. 이러한 제1 및 제2 기판지지컬럼(411,412)은 인쇄회로기판(200)을 상기 전면부(410a)로부터 소정의 높이 만큼 이격되게 지지할 수 있다. 특히, 본 실시예서 제2 기판지지컬럼(412)은 상기 전면부(410a)의 모서리 영역에 복수 개가 마련되고 인쇄회로기판(200)과 볼트 체결될 수 있도록 중심부에 홈이 형성될 수 있다.
이와 같이 인쇄회로기판(200)이 보드유닛(410)의 표면에서 소정 간격 이격되어 보드유닛(410)과 결합됨으로써 보드유닛(410)상의 구성물들과의 간섭을 피할 수 있을 뿐만 아니라 파워 케이블(500)의 전기적 노이즈에 대한 영향에서 더욱 효과적으로 벗어날 수 있다.
본 실시예에 따른 보드유닛(410)의 후면부(410b)에는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 파워 케이블(500)이 배선될 수 있다. 파워 케이블(500)과 보드유닛(410)의 조립을 간편하고 안정적으로 할 수 있도록 상기 후면부(410b)는 케이블가이드부(413)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서 상기 케이블가이드부(413)는 케이블가이드벽체부(413a)와 지지플레이트(413b)를 포함할 수 있다.
케이블가이드벽체부(413a)는 파워 케이블(500)이 보드유닛(410)의 하부에 배치되는 구조물등과의 간섭을 피하기 위해 파워 케이블(500)의 배선 경로를 부분적으로 우회시키는 구성이다. 이러한 케이블가이드벽체부(413a)는 상기 후면부(410b)의 표면에서 돌출되고 적어도 일 벽면이 절곡된 벽체로 형성될 수 있다. 이와 같은 절곡된 벽체인 상기 케이블가이드벽체부(413a)는 파워 케이블(500)이 상기 후면부(410b)의 가장자리측으로 적절히 휘어진 상태로 후회될 수 있게 지지할 수 있다.
참고로 본 실시예에서 케이블가이드벽체부(413a)는 보드유닛(410)의 가장자리에 인접하게 마련되어 있으나 배선하고자 하는 경로에 따라 케이블가이드벽체부(413a)는 복수 개가 마련될 수 있고 또한, 본 실시예와 다른 위치에 형성될 수 있을 것이다.
지지플레이트(413b)는 상기 후면부(410b)의 표면에 수직 배치된 소정의 두께를 갖는 판상체일 수 있다. 이러한 지지플레이트(413b)는 후술할 케이블고정부재(600)와 클램핑되어 파워 케이블(500)을 지지하는 부분으로, 파워 케이블(500)이 보드유닛(410)상에 간단히 조립될 수 있도록 한다. 이를 위해 본 발명에 따른 배터리 팩(10)은 파워 케이블(500)을 보드유닛(410)에 간편하게 조립할 수 있도록 케이블고정부재(600)를 더 포함할 수 있다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블고정부재(600)의 사시도이고, 도 7은, 도 6의 측면도이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 케이블고정부재(600)는 케이블타이(610)와 클립퍼(620)로 구성될 수 있다. 케이블타이(610)는 밴드부(611)와, 밴드부(611)의 일단과 연결되고 밴드부(611)의 타단은 몸체에 통과되는 버클부(612)로 구성될 수 있다. 밴드부(611)는 파워 케이블(500)의 외경을 감싸고 버클부(612)를 통과하여 파워 케이블(500)을 묶을 수 있다. 밴드부(611)와 버클부(612)의 내측 표면에는 상호 치합되는 돌기(미도시)가 마련될 수 있다.
클립퍼(620)는 상기 버클부(612)와 일체로 형성되고, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 지지플레이트(413b)에 삽입되면 상기 지지플레이트(413b)의 양측벽면을 가압할 수 있게 되어 있다. 이러한 클립퍼(620)는 내부에 지지플레이트(413b)가 삽입되는 방향으로 각각 경사지게 배치되어 말단부가 상호 인접하게 되는 적어도 한 쌍의 클램핑바아(621)을 포함한다. 따라서 지지플레이트(413b)는 쉽게 삽입되지만 삽입 후에는 한 쌍의 클램핑바아(621)에 의해 가압되어 쉽게 인출되지 않게 된다.
한편, 본 발명에 따른 배터리 팩(10)에서 파워 케이블(500)은, 일단은 셀 어셈블리(20)의 전극단자(미도시)와 연결되고, 타단은 인쇄회로기판(200)의 전극단자(240a,240b)와 연결될 수 있다. 이에 보드유닛(410)은 상기 인쇄회로기판(200)의 전극단자(240a,240b)에 파워 케이블(500)을 연결시키기 위해 단자연통블럭(414)을 더 포함할 수 있다.
도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따른 노이즈차단케이스(400)의 전면도이고, 도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따른 노이즈차단케이스(400)의 후면도이고, 도 10은, 본 발명의 일 실시예에 따른 노이즈차단케이스(400)의 일측면도이다.
도 3 내지 도 5 및 도 8 내지 도 9를 참조하면, 단자연통블럭(414)은 상기 후면부(410b)의 표면에서 함몰되어 상기 전면부(410a)로 돌출형성되고 일 영역이 절취된 절취구(G)를 구비할 수 있다. 후면부(410b)의 표면에서 함몰형성된 단자연통블럭(414)에는 파워 케이블(500)이 부분적으로 수용될 수 있고 상기 절취구(G)에는 파워 케이블(500)의 단자가 배치될 수 있다.
본 실시예에서 단자연통블럭(414)은 양극단자연통블럭(414a)과, 음극단자연통블럭(414b)으로 구성될 수 있다. 양극단자연통블럭(414a)은 절곡된 형태일 수 있고 음극단자연통블럭(414b)은 일자 형태일 수 있다. 그리고 양극단자연통블럭(414a)과 음극단자연통블럭(414b)의 절취구(G)는 (도 3 참조) 인쇄회로기판(200) 조립 시 인쇄회로기판(200)상의 양극단자(240a)와 음극단자(240b)의 하부에 위치할 수 있다. 파워 케이블(500)의 양극 및 음극단자들은 상기 절취구(G)들을 통해 각각 인쇄회로기판(200)상의 양극 및 음극단자(240a,240b)와 볼트 체결되어 통전될 수 있다.
이와 같은, 본 실시예에 따른 노이즈차단케이스(400)는 파워 케이블(500)과 인쇄회로기판(200)의 단자 조립의 편의성을 제공할 수 있으면서 파워 케이블(500)에서 발생할 수 있는 노이즈로부터 인쇄회로기판(200)상의 여러 센싱 소자들을 보호할 수 있다.
참고로, 본 실시예의 단자연통블럭(414)의 형태는 인쇄회로기판(200)상의 전극단자(240a,240b)의 위치에 따라 파워 케이블(500)의 배선 경로를 최적화하기 위한 것으로 인쇄회로기판(200)상의 전극단자(240a,240b)의 위치에 따라 아크(arc)형태 또는 다각형태 등으로 설계될 수도 있을 것이다.
본 실시예에서 인쇄회로기판(200)의 장변쪽 중간 영역에는 (도 4 내지 도 5 참조) 데이터 송수신 커넥터(250)가 마련될 수 있다. 상기 데이터 송수신 커넥터(250)에는 셀 어셈블리(20)의 각 단위 셀과 연결된 데이터 케이블(미도시)이 연결될 수 있다. 이러한 데이터 송수신 커넥터(250)와 상기 데이터 케이블과의 연결을 위해 본 발명에 따른 보드유닛(410)은, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 포켓부(415)를 더 포함할 수 있다. 포켓부(415)는 보드유닛(410)의 일영역이 내측으로 오목하게 형성된 부분으로 인쇄회로기판(200)이 보드유닛(410)에 결합된 때 상기 데이터 송수신 커넥터(250)가 포켓부(415)를 통해 하방으로 연장배치될 수 있다. 이와 같이 포켓부(415)를 마련함으로써 데이터 케이블의 배선 경로를 단순화시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 벽체유닛(420)은, 도 3 내지 5 및 도 8 내지 10를 참조하면, 보드유닛(410)의 둘레방향을 따라 보드유닛(410)의 벽체를 형성하는 부분이다. 이러한 벽체유닛(420)은 보드유닛(410)의 판면을 기준으로 상,하방향으로 연장형성될 수 있다. 그리고 보드유닛(410)과 벽체유닛(420) 사이에는 더미 플레이트(424)가 더 마련될 수 있다. 더미 플레이트(424)는 보드유닛(410)의 둘레방향을 따라 마련되어 보드유닛(410)과 벽체유닛(420)의 구조적 강도를 보강하는 역할을 할 수 있다.
설명의 편의상, 본 실시예의 벽체유닛(420)에 있어서 보드유닛(410)의 판면에서 (도 3 및 도 10 참조) 상방향으로 연장된 부분을 전면부벽체(420a), 하방향으로 연장된 부분을 후면부벽체(420b)로 지칭하기로 한다.
전면부벽체(420a)는, (도 3 참조) 전술한 제1 및 제2 기판지지컬럼(411,412)보다는 보드유닛(410)의 판면에서 연장되게 마련될 수 있다. 구체적으로는 인쇄회로기판(200)이 제2 기판지지컬럼(412)에 볼트 체결되었을 때 인쇄회로기판(200)의 표면과 전면부벽체(420a)의 상단 사이에 단차가 생기지 않는 높이 만큼 전면부벽체(420a)를 형성하는 것이 바람직할 것이다.
후면부벽체(420b)는, 도 4 내지 도 5 및 도 9 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 볼트 체결용 플레이트(421)와, 적어도 하나의 후크(422)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 볼트 체결용 플레이트(421)는 후면부벽체(420b)의 외벽면에서 수평으로 연장되어 마련된 판상체로 판면에 배터리 팩 하우징(100)과 볼트 체결될 수 있는 체결공(H)이 형성되어 있다. 그리고 볼트 체결용 플레이트(421)는 강성 구조를 유지할 수 있도록 강도 보강용 지지부재(421a)를 더 구비할 수 있다.
후크(422)는 후면부벽체(420b)의 내벽면에 형성될 수 있다. 이러한 후크(422)는 배터리 팩 하우징(100)에 맞춤 형성된 후크(422) 홈과 걸림 결합될 수 있다. 본 실시예에서 후크(422)는 후면부벽체(420b)의 일측 변에 4개가 일렬로 마련되고 타측 변에는 2개의 볼트 체결용 플레이트(421)가 마련될 수 있다. 이와 같이 후킹 방식 및 볼팅 방식을 같이 적용함으로써 노이즈차단케이스(400)의 조립성과 작업의 편의성을 도모할 수 있다.
또한, 후면부벽체(420b)는, 하단이 아크 형상으로 부분 절개되어 형성된 절개홈부(423)를 더 포함한다. 절개홈부(423)는 전술한 바와 같이 셀 어셈블리(20)의 전극단자와 연결되는 파워 케이블(500)의 단자부분이 노이즈차단케이스(400) 외부로 노출되는 자리이다. 파워 케이블(500)의 단부는 절개홈부(423)에 자리배치되고 파워 케이블(500)의 단자부분만 외부에 노출될 수 있다. 상기 절개홈부(423)는 노이즈차단케이스(400)가 배터리 팩 하우징(100)과 결합될 때 형상 대칭되는 배터리 팩 하우징(100)의 홈부와 조립될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 배터리 팩(10)에 따르면, 파워 케이블(500)에 흐르는 전류로 인해 발생할 수 있는 전기적 노이즈가 노이즈차단케이스(400)에 의해 차단될 수 있어 인쇄회로기판(200)상의 센싱 소자들이 보호될 수 있다. 또한, 파워 케이블(500)은 노이즈차단케이스(400)의 보드유닛(410)에 위치 고정되어 최적화된 배선 경로를 따라 배선될 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
한편, 본 명세서에서는. 상, 하, 좌, 우 등과 같이 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 관측자의 보는 위치나 대상의 놓여져 있는 위치 등에 따라 다르게 표현될 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.
10 : 배터리 팩
20 : 셀 어셈블리
100 : 배터리 팩 하우징
200 : 인쇄회로기판
300 : 배터리 팩 덮개
400 : 노이즈차단케이스
410 : 보드유닛
411 : 제1 기판지지컬럼
412 : 제2 기판지지컬럼
413 : 케이블가이드부
414 : 단자연통블럭
420 : 벽체유닛
421 : 볼트 체결용 플레이트
422 : 후크
500 : 파워 케이블
600 : 케이블고정부재

Claims (16)

  1. 셀 어셈블리;
    상기 셀 어셈블리를 수납하는 배터리 팩 하우징;
    상기 배터리 팩 하우징 내부에서 상기 셀 어셈블리와 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판;
    일단부는 상기 셀 어셈블리와 연결되고 타단부는 상기 인쇄회로기판에 연결되는 파워 케이블; 및
    상기 인쇄회로기판과 상기 파워 케이블 사이에 배치되며, 전면부에 상기 인쇄회로기판이 결합되고, 후면부에 상기 파워 케이블에서 상기 파워 케이블의 타단부를 제외한 나머지 부분이 위치 고정되어 배선되는 보드유닛을 구비하는 노이즈차단케이스를 포함하며,
    상기 보드유닛은,
    상기 후면부의 표면에서 함몰되어 상기 전면부로 돌출형성되고, 상기 전면부로 돌출형성된 일 영역에서 절취된 절취구를 구비하여 상기 파워 케이블의 일단부가 상기 절취구에 배치되는 단자연통블럭을 포함하며,
    상기 보드유닛은,
    상기 파워 케이블이 상기 후면부의 미리 지정된 위치에 배선되게 상기 파워 케이블을 가이드하는 케이블가이드부를 포함하며,
    상기 케이블가이드부는, 상기 파워 케이블의 배선 경로 상에 마련되고, 상기 후면부의 표면에 수직 배치되는 지지플레이트를 포함하며,
    일측은 상기 파워 케이블을 클램핑하고 타측은 상기 지지플레이트를 클램핑하여 상기 파워 케이블을 상기 보드유닛에 고정시키는 케이블고정부재를 더 포함하며,
    상기 케이블고정부재는,
    상기 파워 케이블의 외경을 감싸는 케이블타이; 및
    상기 케이블타이와 일체로 형성되고, 상기 지지플레이트에 끼워져 상기 지지플레이트의 양측면을 가압하는 클립퍼를 포함하며,
    상기 클립퍼는,
    내부에 상기 지지플레이트가 삽입되는 방향으로 각각 경사지게 배치되어 말단부가 상호 인접하게 되는 적어도 한 쌍의 클램핑바아를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단자연통블럭은, 절곡된 형태로 마련되는 양극단자연통블럭과, 일자 형태로 마련되는 음극단자연통블럭을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단자연통블럭은 2개가 마련되며,
    상기 단자연통블럭은 아크(arc)형태 및 다각형태 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보드유닛은,
    상기 전면부에서 상기 인쇄회로기판을 소정의 높이로 지지하는 제1 기판지지컬럼을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 보드유닛은,
    상기 전면부의 모서리 영역에 마련되어 상기 인쇄회로기판을 소정의 높이로 지지하며 상기 인쇄회로기판과 볼트 체결되는 제2 기판지지컬럼을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 보드유닛은,
    일 영역이 내측으로 오목하게 형성되는 포켓부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 케이블가이드부는,
    상기 후면부의 표면에서 수직 배치되고 적어도 일 벽면이 절곡된 벽체를 형성하는 케이블가이드벽체부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 노이즈차단케이스는,
    상기 보드유닛의 둘레방향을 따라 상기 보드유닛의 벽체를 형성하며, 상기 배터리 팩 하우징과 결합하는 벽체유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 벽체유닛은,
    상기 벽체유닛의 외벽면에서 수평으로 연장되게 마련되고 상기 배터리 팩 하우징과 볼트 체결되는 적어도 하나의 볼트 체결용 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 벽체유닛은,
    상기 벽체유닛의 내벽면에 형성되고 상기 배터리 팩 하우징에 형성된 후크 홈과 걸림 결합되는 적어도 하나의 후크를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 벽체유닛은,
    아크 형상으로 절개되어 상기 파워 케이블의 단부 영역이 자리배치되는 절개홈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 보드유닛의 둘레방향을 따라 상기 보드유닛과 상기 벽체유닛 사이에 결합되는 더미 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  16. 삭제
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