KR101839402B1 - 텐션 댐핑부가 형성되어 있는 셀 수납부를 포함하는 전지팩용 팩 케이스 - Google Patents

텐션 댐핑부가 형성되어 있는 셀 수납부를 포함하는 전지팩용 팩 케이스 Download PDF

Info

Publication number
KR101839402B1
KR101839402B1 KR1020150051492A KR20150051492A KR101839402B1 KR 101839402 B1 KR101839402 B1 KR 101839402B1 KR 1020150051492 A KR1020150051492 A KR 1020150051492A KR 20150051492 A KR20150051492 A KR 20150051492A KR 101839402 B1 KR101839402 B1 KR 101839402B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cell
pack
battery
frame
pack case
Prior art date
Application number
KR1020150051492A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160121817A (ko
Inventor
윤형철
양근주
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020150051492A priority Critical patent/KR101839402B1/ko
Publication of KR20160121817A publication Critical patent/KR20160121817A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101839402B1 publication Critical patent/KR101839402B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H01M2/1094—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M2/0257—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

본 발명은 바(bar) 형상의 전지셀이 장착되어 있는 전지팩용 팩 케이스로서, 팩 케이스는 전지셀이 장착되는 하나 이상의 셀 수납부를 포함하고 있고; 상기 셀 수납부는, 전지셀의 삽입 방향을 기준으로 일측 또는 양측이 개방되어 있고, 전지셀의 외형 형상에 대응하는 내면 형상을 가진 팩 프레임으로 구성되어 있으며; 상기 셀 수납부의 팩 프레임에는, 셀 수납부에 삽입되는 전지셀의 외면을 탄력적으로 가압하여, 전지셀과 셀 수납부의 직경 내지 폭 차이에 따른 장착 공차를 보상하는 하나 이상의 텐션 댐핑부(tension damping part)가 형성되어 있는 팩 케이스 및 이를 포함하는 전지팩에 관한 것이다.

Description

텐션 댐핑부가 형성되어 있는 셀 수납부를 포함하는 전지팩용 팩 케이스 {Pack Case for Battery Pack Comprising Cell Receiving Portion with Tension Damping Part Formed thereon}
본 발명은 텐션 댐핑부가 형성되어 있는 셀 수납부를 포함하는 전지팩용 팩 케이스에 관한 것이다.
최근 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-In HEV) 등의 동력원으로서도 주목받고 있다.
소형 모바일 기기들에는 디바이스 1 대당 1개 내지 4개의 전지셀들이 사용됨에 비해, 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에는 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 전지셀을 전기적으로 연결한 전지팩이 사용된다.
전지팩은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로, 높은 집적도로 충적될 수 있고 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 중대형 전지팩의 전지셀로서 주로 사용되고 있다.
경우에 따라서는, 전극조립체가 원통형 캔에 내장되어 있는 원통형 전지셀을 이용하여 전지팩을 제조하기도 하며, 특히, 레저용 또는 근거리 교통 수단으로 각광받고 있는 전기 자전거(E-bike)에 사용되는 전지팩은 에너지 밀도 및 안전성 등을 고려하여, 바(bar) 형상의 원통형 전지셀들을 사용하기도 한다.
일반 각형 전지들을 사용하여 전지팩을 제조하는 경우에 비해, 이와 같은 바 형상의 전지들을 사용하는 경우, 전지셀들을 전지팩 케이스에 밀착하여 안전하게 수납하는 것이 용이하지 않다.
전지팩 케이스에 전지셀들이 밀착되어 있지 않으면, 전지팩의 사용 중에 외부로부터 충격이 인가될 때, 수납부에 내장되어 있는 전지셀에 진동이 발생하고, 단자의 용접부위가 해제되거나, 전지셀 내부에서 충격으로 인한 이상 화학 반응이 발생하는 등 안전성에 문제가 발생할 수 있다.
이와 같이, 외부 충격으로부터 발생하는 불규칙한 진동을 방지하기 위해서, 전지셀 수납부와 전지셀 사이에 이격 공간이 없도록, 수납부와 전지셀의 크기를 정확하게 일치시키는 제조 방법이 사용되고 있다.
다만, 이러한 제조 방법은 전지셀 또는 전지팩 케이스의 제조 과정에서 약간의 공차가 발생하더라도, 전지셀을 수납할 수 없는 문제를 야기하였다.
따라서, 바 형상의 전지셀을 사용하는 전지팩에 있어서, 외부의 충격에도 안전성을 확보하는 동시에 전지셀 또는 전지팩 케이스 제조 시 일부 공차가 발생하더라도 전지셀의 수납이 가능한 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 셀 수납부의 팩 프레임에, 셀 수납부에 삽입되는 전지셀의 외면을 탄력적으로 가압하여, 전지셀과 셀 수납부의 직경 내지 폭 차이에 따른 장착 공차를 보상하는 하나 이상의 텐션 댐핑부(tension damping part)가 형성되어 있는 팩 케이스를 사용하는 경우, 외부의 충격에도 전지셀의 안전성을 확보하는 동시에, 장착 공차가 발생하더라도 전지셀의 수납이 가능함을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
따라서, 본 발명에 따른 바(bar) 형상의 전지셀이 장착되어 있는 전지팩용 팩 케이스는, 팩 케이스는 전지셀이 장착되는 하나 이상의 셀 수납부를 포함하고 있고; 상기 셀 수납부는, 전지셀의 삽입 방향을 기준으로 일측 또는 양측이 개방되어 있고, 전지셀의 외형 형상에 대응하는 내면 형상을 가진 팩 프레임으로 구성되어 있으며; 상기 셀 수납부의 팩 프레임에는, 셀 수납부에 삽입되는 전지셀의 외면을 탄력적으로 가압하여, 전지셀과 셀 수납부의 직경 내지 폭 차이에 따른 장착 공차를 보상하는 하나 이상의 텐션 댐핑부(tension damping part)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
즉, 상기 텐션 댐핑부가 전지셀의 외면을 탄력적으로 가압하고 있기 때문에 외부에서 충격이 인가되더라도, 전지셀에 전달되는 충격을 감소시킬 수 있고, 전지셀에 발생하는 불규칙한 진동도 감소 시킬 수 있어, 전지셀의 안전성을 크게 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 텐션 댐핑부는 탄력성이 있는 바, 전지셀과 셀 수납부의 직경 내지 폭에 장착 공차가 발생하여도, 이를 보상하여 전지셀을 용이하게 수납할 수 있다. 이와 같이 텐션 댐핑부를 이용하여 장착 공차를 보상함으로써, 전지팩 제조 시 불량율을 낮추고 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 팩 케이스는 전지셀들을 안전하게 수납할 수 있도록 견고하고, 탄력이 있는 소재이면 특별히 제한되지는 않지만, 예를 들어, 고무, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리부타디엔, 폴리스티렌, ABS 수지, 에폭시 수지, 및 아크릴 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 셀 수납부는 셀 수납부의 중심축에 대한 수직단면 형상이 원형, 또는 다각형일 수 있고, 상세하게는 원형일 수 있다. 수직단면의 형상이 원형인 경우에, 전지셀의 수납이 용이하지 않고, 전지셀과 셀 수납부 사이의 이격 공간이 발생하기 쉽기 때문에, 본 발명의 텐션 댐핑부에 의해 안전성 확보 및 장착 공차의 보상 효과가 더 크다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 텐션 댐핑부는, 셀 수납부에 삽입 장착되는 전지셀의 외측면 일부를 탄력적으로 가압할 수 있도록, 팩 프레임의 일부에 형성되는 구조일 수 있다. 상기 전지셀의 외측면은 바 형상의 전지셀의 경우 상대적으로 넓은 면을 의미하며, 원통형 전지셀의 경우, 원형으로 이루어진 상면 및 하면에 인접한 외주면을 의미한다.
이와 같이 팩 프레임의 일부에 텐션 댐핑부를 형성하는 경우, 그렇지 않은 경우에 비해, 텐션 댐핑부를 장착하는 별도의 공정을 거칠 필요가 없어 제조 공정 상 더욱 효율적이다.
상기 텐션 댐핑부는 셀 수납부의 내주 둘레를 기준으로 5% 내지 50%, 상세하게는 20% 내지 40%의 크기로 형성되는 구조일 수 있다.
상기 텐션 댐핑부의 크기가 셀 수납부의 내주 둘레를 기준으로 5% 미만인 경우에는 전지셀과의 접촉면적이 작아서 전지셀을 고정하는 효과가 크지 않고, 접촉 부위가 외부 충격에 의해 이탈하는 문제가 있다.
상기 텐션 댐핑부의 크기가 셀 수납부의 내주 둘레를 기준으로 50% 초과인 경우에는 전지셀을 셀 수납부에 삽입 시 전지셀과의 마찰력이 상승하여 제조 공정의 효율성이 저하될 수 있고, 제조 단가가 상승할 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 텐션 댐핑부는, 셀 수납부에 대한 전지셀의 삽입 방향에서, 팩 프레임의 일부가 각각 커팅된 형상의 제 1 프레임 무지부와 제 2 프레임 무지부; 및 상기 제 1 프레임 무지부와 제 2 프레임 무지부 사이에 위치하며, 삽입되는 전지셀을 탄력적으로 가압하도록 내향 돌출된 가압 돌기가 형성되어 있는 프레임 탄성부;를 포함하는 구조일 수 있다.
상기 내향 돌출되어 있는 가압 돌기는 전지셀 삽입 시 전지셀의 외면에 접촉되고, 전지셀의 직경 내지 폭에 따라 프레임 탄성부가 외측으로 일부 이동하여 탄력적으로 전지셀을 가압할 수 있다.
이때, 상기 제 1 프레임 무지부와 제 2 프레임 무지부로 인해 프레임 탄성부의 내측 또는 외측으로의 탄력적 움직임이 자유롭게 이루어질 수 있다.
상기 제 1 프레임 무지부 및 제 2 프레임 무지부의 길이는, 셀 수납부에 대한 전지셀의 삽입 방향에서, 셀 수납부의 깊이를 기준으로 20% 내지 70%일 수 있고, 상세하게는 20% 내지 50%일 수 있다.
상기 프레임 무지부의 길이가 셀 수납부의 깊이를 기준으로 20% 미만인 경우에는 프레임 탄성부의 움직임에 방해가 될 수 있고, 팩 케이스의 제조 시 원가가 상승할 수 있고, 70% 초과인 경우에는, 팩 케이스의 내구성이 저하될 수 있어 바람직하지 않다.
상기 제 1 프레임 무지부 및 제 2 프레임 무지부의 각각의 폭은, 셀 수납부의 내주 둘레를 기준으로, 5% 내지 20% 크기를 가지는 구조 일 수 있고, 상세하게는 5% 내지 10% 크기를 가지는 구조일 수 있다.
상기 프레임 무지부의 폭이 셀 수납부의 내주 둘레를 기준으로, 5% 미만인 경우에는, 프레임 탄성부의 움직임에 방해가 될 수 있고, 팩 케이스의 제조 시 원가가 상승할 수 있으며, 20% 초과인 경우에는, 팩 케이스의 내구성이 저하될 수 있어 바람직하지 않다.
상기 프레임 탄성부는 팩 프레임의 일부가 제 1 프레임 무지부와 제 2 프레임 무지부 사이로 연장되어 있는 구조일 수 있다.
상기 프레임 탄성부의 가압 돌기는 전지셀의 삽입 방향에 대해 테이퍼 구조로 내향 돌출되는 구조일 수 있고, 가압 돌기의 테이퍼 각도는 1도 내지 20도, 상세하게는 3도 내지 15도일 수 있고, 가압 돌기의 내향 돌출 길이는 셀 수납부의 폭 또는 직경을 기준으로 0.1% 내지 5%, 상세하게는 0.2% 내지 4%일 수 있다.
상기 가압 돌기가 내향 돌출되는 각도 또는 길이가 상기 수치 범위 미만인 경우에는, 프레임 탄성부가 전지셀에 가하는 압력이 너무 작아서, 목적하는 효과를 달성하기 어렵고, 상기 수치 범위 초과인 경우에는 프레임 탄성부가 저항으로 작용하여 셀 수납부에 전지셀을 수납하는 것이 용이하지 않으며, 전지셀 수납 중에 프레임 탄성부의 이동 거리가 증가하여 프레임 탄성부가 파괴되는 등 내구성에 문제가 발생할 수 있어 바람직하지 않다.
상기 제 1 프레임 무지부와 제 2 프레임 무지부의 개방 단부들은 셀 수납부에 대한 전지셀의 삽입 방향을 기준으로 팩 프레임의 하단부에 각각 위치하는 구조일 수 있다. 상기 삽입 방향을 기준으로 팩 프레임의 하단부는 전지셀의 삽입을 개시하는 쪽의 대향측을 의미한다.
상기 프레임 탄성부는 전지셀을 삽입하는 쪽에 가까운 단부가 팩 케이스에 연결되어 있고, 그 대향측 단부 주위에는 가압 돌기가 형성되어 있다.
한편, 상기 텐션 댐핑부는 팩 프레임의 사출 성형 시 일체로 형성될 수 있으며, 이 경우, 텐션 댐핑부와 팩 케이스 사이의 연결이 용이하고, 이들을 각각 제조해서 연결하는 경우에 비해 내구성이 향상됨은 물론, 제조 공정 또한 간소화된다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 가압 돌기와 전지셀의 접촉 시 접지력을 향상시키기 위하여, 상기 가압 돌기의 외면에는 고무상 탄성(rubberlike elasticity)을 가지는 탄성체가 코팅될 수 있다.
상기 탄성체는, 가압 돌기와 전지셀의 접지력을 향상시킬 수 있으면 특별히 제한되지는 않지만, 예를 들어, 천연 고무, SBR, NBR, 클로로프렌고무, 우레탄 고무, 및 플루오린 고무로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.
한편, 상기 셀 수납부는 양측이 개방되어 있는 관통구 형상으로 이루어져 있고, 일측의 개방 부위에는 삽입되는 전지셀의 외주변의 적어도 일부를 고정하기 위한 스커트가 팩 프레임으로부터 내향 연장되는 구조일 수 있으며, 이러한 구조에 의해, 일측 개방 부위로 전지셀을 삽입하고, 대향측 개방 부위의 스커트에 의해 전지셀이 고정되므로, 팩 케이스에 전지셀 삽입이 더욱 용이할 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 팩 케이스는 복수의 셀 수납부들을 포함할 수 있고, 상세하게는, 상기 팩 케이스는 가로 및 세로 방향으로 각각 2개씩 총 4개의 셀 수납부들을 반복 단위로 하는 수납부 어셈블리를 하나 이상 포함하고 있으며, 상기 수납부 어셈블리의 중심부는 중공 구조로 이루어져 있고, 상기 중공 구조의 팩 프레임 상에 각각의 셀 수납부들의 텐션 댐핑부들이 함께 위치하는 구조일 일 수 있다.
상기 수납부 어셈블리의 중공 구조를 통해 제조 원가가 절감되고, 상기 중공 구조의 팩 프레임 상에 각각의 셀 수납부들의 텐션 댐핑부들이 함께 위치하면 수납부 어셈블리의 구조가 간소화되어, 사출 성형 등의 방법으로 팩 케이스를 제조하는 것이 더욱 용이하다.
또한, 상기 수납부 어셈블리의 반복 단위 구조는 바 형상의 전지셀들을 밀집하여 수납할 수 있어, 사공간을 줄여주고, 전지팩 제조 시 에너지 밀도를 향상 시킬 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 팩 케이스에 바(bar) 형상의 전지셀이 하나 이상 수납되어 있는 전지팩을 제공한다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전지셀은 원통형 전지셀일 수 있다.
상기 전지팩은 복수의 셀 수납부들 및 전지셀들을 포함하고, 상기 셀 수납부들의 개방 단부들 중의 하나 이상을 감싸는 커버를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 커버는 셀 수납부들에 수납되어 있는 전지셀들을 전기적으로 연결하는 커넥터를 포함하여, 셀 수납부들을 감싸면서, 동시에 전지셀들을 전기적으로 연결하여 전지팩 조립 공정을 더욱 간소화 할 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 전지팩을 전원으로서 포함하는 디바이스를 제공한다.
상기 디바이스는, 예를 들어, 노트북 컴퓨터, 넷북, 태블릿 PC, 휴대폰, MP3, 웨어러블 전자기기, 파워 툴(power tool), 전기자동차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV), 전기 자전거(E-bike), 전기 스쿠터(E-scooter), 전기 골프 카트(electric golf cart), 또는 전력저장용 시스템일 수 있지만, 이들만으로 한정되지 않음은 물론이다.
이러한 디바이스의 구조 및 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명을 생략한다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 팩 케이스는, 전지셀의 외면을 탄력적으로 가압하는 텐션 댐핑부를 포함하여, 외부에서 충격이 인가되더라도, 전지셀에 전달되는 충격을 감소시킬 수 있고, 전지셀에 발생하는 불규칙한 진동도 감소 시킬 수 있으며, 전지셀의 안전성을 크게 향상시킬 수 있다.
또한, 텐션 댐핑부는 탄력성이 있는 바, 전지셀과 셀 수납부의 직경 내지 폭에 장착 공차가 발생하여도, 이를 보상하여 전지셀을 용이하게 수납할 수 있고, 전지팩 제조 시 불량율을 낮추고 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩을 나타낸 모식도이다;
도 2는 도 1의 전지팩의 수납부 어셈블리를 확대 도시한 모식도이다;
도 3은 도 2의 수납부 어셈블리에서 전지셀들을 제외한 팩 케이스의 구조를 나타낸 모식도이다;
도 4는 도 3의 수납부 어셈블리의 텐션 댐핑부를 확대 도시한 모식도이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩이 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 전지팩의 수납부 어셈블리를 확대한 모식도가 도시되어 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전지팩(100)은 가로 및 세로 방향으로 각각 2개씩 총 4개의 셀 수납부들을 포함하는 수납부 어셈블리(200)를 3개 포함하고 있다.
수납부 어셈블리(200)는 4개의 셀 수납부들을 포함하고 있고, 이들 셀 수납부들에는 수직단면 형상이 원형인 바 형상의 전지셀들(310, 320, 330, 340)이 수납되어 있다.
수납부 어셈블리(200)의 중심부는 중공 구조(250)로 이루어져 있고, 중공 구조(250)의 팩 프레임 상에 각각의 셀 수납부들의 텐션 댐핑부들(410, 420, 430, 440)이 형성되어 있다.
텐션 댐핑부들(410, 420, 430, 440)은 셀 수납부에 삽입 장착되어 있는 전지셀들(310, 320, 330, 340)의 외측면 일부를 탄력적으로 가압하고 있으며, 외부에서 충격이 인가되더라도, 전지셀들(310, 320, 330, 340)에 전달되는 충격을 감소시킬 수 있고, 전지셀에 발생하는 불규칙한 진동도 감소 시킬 수 있어, 전지셀들(310, 320, 330, 340)의 안전성을 크게 향상시킬 수 있다.
또한, 텐션 댐핑부들(410, 420, 430, 440)은 탄력성이 있는 바, 전지셀들(310, 320, 330, 340)과 셀 수납부의 직경 내지 폭에 장착 공차가 발생하여도, 이를 보상하여 전지셀들(310, 320, 330, 340)을 용이하게 수납할 수 있다.
도 3에는 도 2의 수납부 어셈블리에서 전지셀들을 제외한 팩 케이스구조가 모식적으로 도시되어 있으며, 도 4에는 도 3의 수납부 어셈블리의 텐션 댐핑부를 확대한 모식도가 도시되어 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 수납부 어셈블리(200)는 가로 및 세로 방향으로 각각 2개씩 4개의 셀 수납부들(210, 220, 230, 240)을 포함하고 있고, 이들 셀 수납부들(210, 220, 230, 240)은 중심축에 대한 수직단면의 형상이 원형으로 이루어져 있다. 이와 같이, 수직단면의 형상이 원형인 경우에, 전지셀의 수납이 용이하지 않고, 전지셀과 셀 수납부 사이의 이격 공간이 발생하기 쉽기 때문에, 본 발명의 텐션 댐핑부(430)에 의한 안전성 확보 및 장착 공차의 보상 효과가 더 크다.
수납부 어셈블리(200)의 중심부는 중공 구조(250)로 이루어져 있고, 중공 구조(250)의 팩 프레임 상에 각각의 셀 수납부들(210, 220, 230, 240)의 텐션 댐핑부들(410, 420, 430, 440)이 형성되어 있다.
셀 수납부들(210, 220, 230, 240)는 양측이 개방되어 있는 관통구 형상으로 이루어져 있고, 일측의 개방 부위에는 삽입되는 전지셀의 외주변의 적어도 일부를 고정하기 위한 스커트(228)가 팩 프레임으로부터 내향 연장되어 있다.
텐션 댐핑부(430)의 구조를 더욱 자세히 살펴보면, 팩 프레임의 일부가 각각 커팅된 형상의 제 1 프레임 무지부(432)와 제 2 프레임 무지부(433) 및 제 1 프레임 무지부(432)와 제 2 프레임 무지부(433) 사이에 위치하며, 팩 프레임의 일부가 연장되어 있는 구조를 이루고 있으며, 전지셀을 탄력적으로 가압하도록 내향 돌출된 가압 돌기(435)가 형성되어 있는 프레임 탄성부(431)를 포함하고 있다.
제 1 프레임 무지부(432)와 제 2 프레임 무지부(433)의 개방 단부들은 셀 수납부에 대한 전지셀의 삽입 방향(A)을 기준으로 팩 프레임의 하단부에 각각 위치하는 구조일 수 있다. 삽입 방향(A)을 기준으로 팩 프레임의 하단부는 전지셀의 삽입을 개시하는 쪽의 대향측을 의미한다.
프레임 탄성부(435)는 전지셀을 삽입하는 쪽에 가까운 단부가 팩 케이스에 연결되어 있고, 그 대향측 단부 주위에는 가압 돌기(435)가 형성되어 있다.
제 1 프레임 무지부(432)와 제 2 프레임 무지부(433)로 인해 프레임 탄성부(431)의 내측 또는 외측으로의 탄력적 움직임이 자유롭게 이루어질 수 있다.
가압 돌기(435)는 전지셀의 삽입 방향에 대해 테이퍼 구조로 내향 돌출되어 있으며, 가압 돌기(435)의 외면에는 고무상 탄성(rubberlike elasticity)을 가지는 탄성체가 코팅되어 있으며, 이로 인해, 가압 돌기(435)와 전지셀의 접촉 시 접지력을 향상시킨다.
한편, 전지셀을 셀 수납부(210, 220, 230, 240)에 삽입할 때 텐션 댐핑부(410, 420, 430, 440)의 작용을 설명하기 위해, 셀 수납부(230)과 텐션 댐핑부(430)를 예로 들어 설명한다.
셀 수납부(230)에 화살표(A) 방향으로 전지셀을 삽입하면, 전지셀 제작 시 약간의 공차가 있었더라도, 텐션 뎀핑부(430)의 내향 돌출되어 있는 가압 돌기(435)에 전지셀의 외면에 접촉하게 된다.
가압 돌기(435)는 전지셀의 삽입 방향에 대해 테이퍼 구조로 내향 돌출되어 있기 때문에, 전지셀과 가압 돌기의 접촉이 개시된 후, 전지셀의 삽입이 진행될수록, 텐션 댐핑부(430)의 프레임 탄성부(431)가 서서히 외측으로 젖혀지면서 이동하게 된다.
이때, 프레임 탄성부(431)의 탄성에 의해 전지셀을 일정한 압력으로 가압하게 되고, 따라서, 본 발명이 목적한 효과를 달성하게 된다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (21)

  1. 바(bar) 형상의 전지셀이 장착되어 있는 전지팩용 팩 케이스로서,
    팩 케이스는 전지셀이 장착되는 하나 이상의 셀 수납부를 포함하고 있고;
    상기 셀 수납부는, 전지셀의 삽입 방향을 기준으로 일측 또는 양측이 개방되어 있고, 전지셀의 외형 형상에 대응하는 내면 형상을 가진 팩 프레임으로 구성되어 있으며;
    상기 셀 수납부의 팩 프레임의 일부에는, 셀 수납부에 삽입 장착되는 전지셀의 외측면을 탄력적으로 가압하여, 전지셀과 셀 수납부의 직경 내지 폭 차이에 따른 장착 공차를 보상하는 하나 이상의 텐션 댐핑부(tension damping part)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하며,

    상기 텐션 댐핑부는,
    셀 수납부에 대한 전지셀의 삽입 방향에서, 팩 프레임의 일부가 각각 커팅된 형상의 제 1프레임 무지부와 제 2프레임 무지부; 및
    상기 팩 프레임의 일부가 제 1프레임 무지부와 제 2프레임 무지부 사이로 연장되어 있는 구조로, 삽입되는 전지셀을 탄력적으로 가압하도록 전지셀의 삽입 방향에 대해 테이퍼 구조로 내향 돌출된 가압 돌기가 형성되어 있는 프레임 탄성부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고,
    상기 내향 돌출된 가압 돌기는 삽입되는 전지셀의 외면에 접촉되며, 전지셀에 따라 프레임 탄성부가 외측으로 일부 이동하여 탄력적으로 전지셀을 가압하는 것을 특징으로 하는 팩 케이스.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 팩 케이스는 고무, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리부타디엔, 폴리스티렌, ABS 수지, 에폭시 수지, 및 아크릴 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 팩 케이스.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 셀 수납부는 셀 수납부의 중심축에 대한 수직단면 형상이 원형, 또는 다각형이고, 상세하게는 원형인 것을 특징으로 하는 팩 케이스.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 텐션 댐핑부는 셀 수납부의 내주 둘레를 기준으로 5% 내지 50% 크기로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 팩 케이스.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 프레임 무지부 및 제 2 프레임 무지부의 길이는, 셀 수납부에 대한 전지셀의 삽입 방향에서, 셀 수납부의 깊이를 기준으로 20% 내지 70%의 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 팩 케이스.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 프레임 무지부 및 제 2 프레임 무지부의 각각의 폭은, 셀 수납부의 내주 둘레를 기준으로, 5% 내지 20%의 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 팩 케이스.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 프레임 무지부와 제 2 프레임 무지부의 개방 단부들은 셀 수납부에 대한 전지셀의 삽입 방향을 기준으로 팩 프레임의 하단부에 각각 위치하는 것을 특징으로 하는 팩 케이스.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 텐션 댐핑부는 팩 프레임의 사출 성형 시 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 팩 케이스.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 가압 돌기의 외면에는 고무상 탄성(rubberlike elasticity)을 가지는 탄성체가 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 팩 케이스.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 탄성체는 천연 고무, SBR, NBR, 클로로프렌고무, 우레탄 고무, 및 플루오린 고무로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 팩 케이스.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 셀 수납부는 양측이 개방되어 있는 관통구 형상으로 이루어져 있고, 일측의 개방 부위에는 삽입되는 전지셀의 외주변의 적어도 일부를 고정하기 위한 스커트가 팩 프레임으로부터 내향 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 팩 케이스.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 팩 케이스는 복수의 셀 수납부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 팩 케이스.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 팩 케이스는 가로 및 세로 방향으로 각각 2개씩 총 4개의 셀 수납부들을 반복 단위로 하는 수납부 어셈블리를 하나 이상 포함하고 있으며, 상기 수납부 어셈블리의 중심부는 중공 구조로 이루어져 있고, 상기 중공 구조의 팩 프레임 상에 각각의 셀 수납부들의 텐션 댐핑부들이 함께 위치하는 것을 특징으로 하는 팩 케이스.
  18. 제 1 항, 2항, 3항, 5항, 7항, 8항, 11항 내지 제 17 항 중 어느 하나에 따른 팩 케이스에 바(bar) 형상의 전지셀이 하나 이상 수납되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 전지팩은 복수의 셀 수납부들 및 전지셀들을 포함하고, 상기 셀 수납부들의 개방 단부들 중의 하나 이상을 감싸는 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 커버는 셀 수납부들에 수납되어 있는 전지셀들을 전기적으로 연결하는 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  21. 제 18 항에 따른 전지팩을 전원으로서 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
KR1020150051492A 2015-04-13 2015-04-13 텐션 댐핑부가 형성되어 있는 셀 수납부를 포함하는 전지팩용 팩 케이스 KR101839402B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150051492A KR101839402B1 (ko) 2015-04-13 2015-04-13 텐션 댐핑부가 형성되어 있는 셀 수납부를 포함하는 전지팩용 팩 케이스

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150051492A KR101839402B1 (ko) 2015-04-13 2015-04-13 텐션 댐핑부가 형성되어 있는 셀 수납부를 포함하는 전지팩용 팩 케이스

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160121817A KR20160121817A (ko) 2016-10-21
KR101839402B1 true KR101839402B1 (ko) 2018-04-26

Family

ID=57257160

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150051492A KR101839402B1 (ko) 2015-04-13 2015-04-13 텐션 댐핑부가 형성되어 있는 셀 수납부를 포함하는 전지팩용 팩 케이스

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101839402B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102249509B1 (ko) * 2017-09-20 2021-05-06 주식회사 엘지화학 가이드 결합 구조를 포함한 배터리 모듈 및 그것을 포함한 배터리 팩
KR102238829B1 (ko) * 2018-02-07 2021-04-09 주식회사 엘지화학 리튬 금속 이차전지 및 이를 포함하는 전지모듈

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010040243A (ja) * 2008-08-01 2010-02-18 Panasonic Corp 電池モジュール
JP2010238649A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Sony Corp バッテリー装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010040243A (ja) * 2008-08-01 2010-02-18 Panasonic Corp 電池モジュール
JP2010238649A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Sony Corp バッテリー装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160121817A (ko) 2016-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102178959B1 (ko) 엔드 플레이트, 배터리 모듈, 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 배터리 팩을 포함하는 자동차
EP2453499B1 (en) Battery module
JP6049288B2 (ja) バッテリパック
US9099714B2 (en) Electrical storage battery having spring damping element
EP2421069A1 (en) Battery module
KR20170013005A (ko) 배터리 모듈, 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 배터리 팩을 포함하는 자동차
KR101944957B1 (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
CN111684620A (zh) 包括电池模块的电池组
KR20100054865A (ko) 셀 보유 지지 장치, 조전지 및 차량
EP3321058A1 (en) Method and apparatus for manufacturing battery pack having fixing structure made from thermoplastic resin
KR101764842B1 (ko) 스페이서를 포함하는 전지팩
JP2008270121A (ja) 車両用の電源装置
KR102123661B1 (ko) 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
KR101707976B1 (ko) 개선된 체결구조를 갖는 센싱 모듈을 구비하는 배터리 모듈
JPWO2012132186A1 (ja) 電池モジュール及びその製造方法
KR101813234B1 (ko) 이차 전지용 셀 커버 및 이를 포함하는 배터리 모듈
KR20180031203A (ko) 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
KR101839402B1 (ko) 텐션 댐핑부가 형성되어 있는 셀 수납부를 포함하는 전지팩용 팩 케이스
KR20170056306A (ko) 배터리 모듈 및 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
CN102763239B (zh) 模块端子
JP7154382B2 (ja) バッテリーパック及びそれを含む自動車
JP2010015952A (ja) 蓄電装置
CN114342166B (zh) 包括其上形成有突起结构的压紧支架的电池组
KR101794937B1 (ko) 탄성 돌기부가 형성되어 있는 셀 커버 및 이를 포함하는 전지셀 어셈블리
KR20170090259A (ko) 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant