KR101966314B1 - 튐 방지수단이 구비된 배터리 팩 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적어도 하나 이상의 배터리 모듈이 수용되며 내부에 발생하는 수분을 배출할 수 있도록 하측면상에 다수개의 배출구가 형성된 하우징; 상측면이 상기 하우징 하측에 연접되며, 내부가 상기 배출구들과 연통되는 받침체; 및 상기 배출구로부터 상기 받침체의 내부로 유입된 수분이 튀어서 다시 상기 배출구로 유입되는 것을 방지하기 위한 튐 방지수단;을 포함하는 튐 방지수단이 구비된 배터리 팩에 관한 것이다.

Description

튐 방지수단이 구비된 배터리 팩 {Battery Pack with Splash preventer of Water means}

본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다수개의 배터리 모듈이 전기적으로 연결되어 구성된 배터리 팩에 관한 것이다.

최근 자동차 기술에 있어서, 화석 연료의 사용량을 줄이기 위하여 전기를 동력원으로 하는 친환경적인 분야에 대한 연구가 꾸준히 늘어나고 있다. 이러한 연구로부터, 완전히 전기만을 동력원으로 하는 전기 자동차나, 화석 연료와 전기를 적절하게 함께 사용하는 하이브리드 자동차 등이 상용화되었다. 이러한 전기 자동차또는 하이브리드 자동차에는, 안정적으로 전기를 공급하기 위한 동력원으로서 일반적으로 이차 전지 등과 같은 전지가 구비된다.

전지는 일반적으로 전기화학적 반응을 이용하여 전력을 생산하며, 실제 반응이 일어나게 되는 셀과, 다수 개의 셀을 적층하여 지지하는 케이스 등을 포함하여이루어진다. 특히 이러한 전지가 자동차에 사용되기 위해서는 고용량이 필요하므로, 복수 개의 단위 전지들을 모아 패키지화하여 고용량의 배터리 팩 형태로 된 전지가 자동차용으로 널리 사용되고 있다.

한편, 자동차는 대부분의 경우 실외에 두어지기 때문에 동절기-하절기의 변화, 낮-밤의 변화, 날씨 변화 등에 모두 큰 영향을 받으며, 자동차가 주행할 때와 멈추어 있을 때 등 주행 조건에 따라 각 부품에서의 발열량 등이 크게 달라지는 등, 그 사용 환경 조건의 변화폭이 매우 크다. 이에 따라 자동차 내부로 빗물 등과 같은 수분이 침투해 들어오거나, 자동차 내부의 어떤 부위에 수분이 응축되어 맺히는 등의 현상이 반드시 발생하게 된다. 대부분의 기계류에서 수분은 부품의 수명이나 장치 동작 유연성 등에 악영향을 미치는 것이 자명하다.

특히 배터리 팩은 직접적으로 전력을 생산하는 부품이기 때문에, 수분 침투 시 전력 발생 효율이 낮아지는 문제가 발생할 뿐만 아니라 누전 가능성 등의 문제 등이 더 발생하게 된다.

이와 같이 배터리 팩에서 수분으로 인한 위험성이 매우 크지만, 상술한 바와 같이 외부 환경이나 자동차 주행 조건 등에 따라 변화하는 사용 조건 때문에, 배터리 팩 내에 어쩔 수 없이 수분이 발생하는 것을 배제할 수 없다. 따라서 배터리 팩에는, 이렇게 배터리 팩 내부에서 발생하였거나 또는 외부로부터 흘러들어와 배터리 팩 내부에 고이게 된 수분을 배출해 내기 위한 배수 장치가 구비되는 것이 일반적이다.

종래에 널리 사용되는 배터리 팩의 배수 장치는, 배터리 팩 케이스 바닥면에통공이 형성되고, 배터리 팩 케이스 바닥면 외측에서 통공에 삽입되는 마개가 구비되는 형태로 되어 있다. 이 때, 마개는 자동차 바닥면과 스프링 연결이 되어 있도록 형성되어, 스프링의 탄성력에 의하여 밀리는 힘을 받음으로써 안정적으로 통공에 삽입되어 지지된다. 이 때, 배터리 팩 바닥에 어느 정도 물이 차게 되면, 물의 무게가 스프링의 탄성력보다 커져서 마개가 밀려나게 되고, 이렇게 해서 통공이 개방되면 비로소 배터리 팩 바닥에 고여 있던 물이 통공을 통해 빠져나갈 수 있도록 형성된다.

그런데, 이와 같은 종래의 배수 장치의 경우 배터리 팩 바닥에 물이 일정량이상 고이지 않으면 배수가 이루어지지 않게 되는 문제가 있었다. 이와 같이 소량의 물이라도 바닥에 고여 있게 되면, 설령 그 양이 배터리 팩 내부에 닿지 않을 정도의 소량이라 해도, 자동차 주행에 의하여 진동, 충격을 받아 물이 튀어서 배터리 시스템에 악영향을 줄 수도 있는 문제가 발생하게 된다.

따라서 상기한 문제와 같은 문제를 해결하기 위한 다양한 배터리 팩의 개발이 필요한 실정이다.

한국공개특허 2011-0075542 (2011.07.06)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 내부에 고인 수분을 용이하게 배출할 수 있으면서도 수분이 튀는 현상을 방지할 수 있는 배터리 팩을 제공하려는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은 적어도 하나 이상의 배터리 모듈이 수용되며 내부에 발생하는 수분을 배출할 수 있도록 하측면상에 다수개의 배출구가 형성된 하우징; 상측면이 상기 하우징 하측에 연접되며, 내부가 상기 배출구들과 연통되는 받침체; 및 상기 배출구로부터 상기 받침체의 내부로 유입된 수분이 튀어서 다시 상기 배출구로 유입되는 것을 방지하기 위한 튐 방지수단;을 포함한다.

또한, 상기 튐 방지수단은 상기 받침체의 내부에 상하방향으로 배열되어 형성되며 각각의 일면상에 안내홈이 형성되는 다수개의 격벽이다.

또한, 상기 격벽은 깔때기 형태로 형성된다.

또한, 상기 안내홈들은 서로 상하방향으로 어긋나도록 형성된다.

또한, 상기 배터리 팩은 상기 하우징의 하단에 슬라이딩수용부재가 형성되고, 상기 받침체의 상단에 슬라이딩삽입부재가 형성되어, 상기 슬라이딩삽입부재가 상기 슬라이딩수용부재에 슬라이딩 결합되어 상기 하우징과 상기 받침체가 서로 슬라이딩 결합된다.

또한, 상기 배터리 팩은 상기 하우징의 하단에 걸림부가 설치되고, 상기 받침체의 상단에 래치부가 설치되어, 상기 래치부가 상기 걸림부에 래치 결합되어 상기 하우징과 상기 받침체가 서로 래치 결합된다.
또한, 내부에 배터리 모듈이 수용되는 수용공간이 형성되며, 하면에 상하 방향으로 천공되는 복수개의 배출구가 형성되는 하우징; 및 상기 하우징의 하측에 결합되고, 상기 배출구가 형성된 상기 하우징의 하면과 마주보는 상측이 개방되어 상기 배출구를 통해 수분이 유입되고, 내주면에 상측과 하측에 위치되는 공간을 격리하는 튐 방지수단이 상하 방향으로 복수개 이격 형성되는 받침체; 를 포함하며; 각각의 상기 튐 방지수단은 상하 방향으로 수분이 통과하는 안내홈이 형성되되, 서로 다른 튐 방지수단에 형성된 안내홈은 서로 상하 방향으로 어긋나게 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 각각의 상기 튐 방지수단은 상기 받침체의 내주면이 위치되는 외측에서 상기 안내홈이 위치되는 내측으로 갈수록 상측에서 하측으로 기울어지는 형태인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은 내부에 발생하는 수분을 용이하게 외부로 배출할 수 있는 장점이 있다.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은 내부에 발생하는 수분이 외부로 배출된 후, 튀어 올라서 다시 내부로 유입되는 것을 막을 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은 하우징에서 받침체로 배출되는 수분을 하우징과 받침체의 슬라이딩 결합 해제에 의해 용이하게 배출할 수 있는 장점이 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은 단순한 구조와 최소한의 부품으로 이루어짐으로서, 생산가가 저렴하면서도 경제적인 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 단면도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에 구성된 하우징과 받침체의 제1결합실시예를 나타낸 단면도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에 구성된 하우징과 받침체의 제2결합실시예를 나타낸 사시도

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 사시도이다, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 단면도이다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(1000)은 배터리 모듈(100), 하우징(200), 받침체(300), 튐 방지수단(400)을 포함하는 매우 단순한 구조로 형성된다.

배터리 모듈(100)은 다수개의 서브 모듈로 구성되며, 서브 모듈은 적어도 2개 이상의 배터리셀(10)을 포함하여 구성된다.

또한, 서브 모듈에 구성되는 배터리셀(10)들은 각 배터리셀(10)에서 연장되는 전극 단자(11)가 서로 연결된다.

하우징(200)은 내부에 배터리 모듈(100)이 수용되는 구성으로서, 직육면체 형태로 형성되며 내부에서 발생하거나 내부로 유입되는 수분을 용이하게 배출할 수 있도록 하측면상에 다수개의 배출구(210)가 형성된다.

도 1에는 하우징(200)의 하측면상에 다수개의 배출구(210)가 형성된 실시예를 도시하였으나, 본 실시예에서 그 형태를 한정하는 것은 아니다. 예를 들면, 하우징(200)의 하측면은 철조망 형태로도 형성 될 수 있으며, 수분이 자유롭게 배출될 수 있는 형태로만 형성된다면 어떠한 형태로도 형성 될 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(1000)은 하우징(200)의 하측면상에 다수개의 배출구(210)가 형성됨으로서, 하우징(200)의 내부에 발생하는 수분을 용이하게 배출할 수 있는 장점이 있다.

받침체(300)는 상부가 개방된 구조의 직육면체 형태로 형성되며. 개방된 상부가 하우징(200)의 하측면에 연접되면서 내부가 배출구(210)들과 연통되어, 배출구(210)로부터 유출되는 수분을 내부로 유입한다.

즉, 받침체(300)는 다수개의 배출구(210)를 덮어서 가리는 형태로 형성되는 것이다.

또한, 받침체(300)는 개방된 상부를 통해 내부로 유입되는 수분이 튀어 올라서 하우징(200)측으로 유입되는 것을 방지하기 위한 튐 방지수단(400)이 구비된다.

튐 방지수단(400)은 받침체(300)의 내부에서 상하방향으로 배열 형성되는 다수개의 격벽(410)으로서, 격벽(410)들은 각각의 일면상에 받침체(300)의 내부로 유입된 수분의 흐름을 순연시키기 위한 안내홈(411)이 형성된다.

또한, 격벽(410)들은 하측으로 갈수록 점자 좁아지는 깔때기 형태로 형성되며, 안내홈(411)들은 격벽(410)의 일면상에 형성되되, 서로 상하방향으로 어긋나도록 형성된다.

한편, 하우징(200)의 내부에서 발생하거나 하우징(200)의 내부로 유입된 수분은 배출구(210)를 통해 받침체(300)의 내부로 유출된 후, 격벽(410)들의 안내홈(411)을 통해 그 흐름이 순연되며 받침체(300)의 바닥면으로 안내된 후, 격벽(410)들에 의해 다시 배출구(210)로 튀어오르지 못하도록 차단된다.

이에 따라, 본 발명의 배터리 팩(1000)은 하우징(200)의 내부에 발생하는 수분이 배출구(210)를 통해 배출된 후, 튀어 올라서 다시 배출구(210)를 통해 하우징(200)의 내부로 유입되는 것을 막을 수 있다.

또한, 본 발명의 배터리 팩(1000)은 단순한 구조와 최소한의 구성요소로 이루어짐으로서, 생산가가 저렴하면서도 경제적인 장점이 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에 구성된 하우징과 받침체의 제1결합실시예를 나타낸 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(1000)에 구성된 하우징(200`)과 받침체(300`)의 제1결합실시예는 하우징(200`)과 받침체(300`)가 서로 슬라이딩 결합될 수 있도록 하우징(200`)에 슬라이딩수용부재(220)가 더 형성되고 받침체(300`)에 슬라이딩삽입부재(310)가 더 형성되는 구성이 개시된다.

슬라이딩수용부재(220)는 하우징(200`)의 하단에서 하우징(200`)의 하측으로 연장된 다음 다시 하우징(200`)의 내측으로 연장되어 형성된다.

또한, 슬라이딩수용부재(220)의 표면에는 고무재질의 신축부(230)가 부착된다.

슬라이딩삽입부재(310)는 받침체(300)의 상단에서 슬라이딩수용부재(220)와 대응되는 형태로 연장 형성되어, 슬라이딩수용부재(220)에 슬라이딩 삽입된다.

이에 따라, 하우징(200`)과 받침체(300`)의 제1결합실시예는 하우징(200`)과 받침체(300`)가 서로 슬라이딩 결합됨으로서, 하우징(200`)과 받침체(300`)의 슬라이딩 결합을 해제하여 받침체(300`)에 모인 수분을 간편하게 버린 후 다시 하우징(200`)과 받침체(300`)를 슬라이딩 결합함으로서, 하우징(200`)에서 받침체(300`)로 배출되는 수분을 하우징(200`)과 받침체(300`)의 슬라이딩 결합 해제에 의해 용이하게 배출할 수 있는 장점이 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에 구성된 하우징과 받침체의 제2결합실시예를 나타낸 사시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(1000)에 구성된 하우징(200``)과 받침체(300``)의 제2결합실시예는 하우징(200``)과 받침체(300``)가 서로 래치 결합될 수 있도록 하우징(200``)의 하단 둘레에 걸림부(500)가 설치되고 받침체(300``)의 상단 둘레에 래치부(600)가 설치되는 구성이 개시된다.

걸림부(500)는 일측면이 하우징(200``)의 하단 둘레에 결합되며 타측면에 걸림돌기(511)가 형성되는 걸림바디(510)를 포함하여 구성된다. 이 때, 걸림바디(510)는 판형태로 형성될 수 있다.

래치부(600)는 일측면이 받침체(300``)의 상단 둘레에 결합되고 타측면 상측에 한 쌍의 안착돌기(611)가 형성되는 래치바디(610), 상단이 안착돌기(611)들 사이에 구비되는 래치레버(620), 상기 래치레버(620)의 중심에 관통 결합되는 관통핀(630) 안착돌기(611)들과 래치레버(620)의 상단을 관통하는 회전축(640), U자형태로 형성되고 중심이 회전축(640)에 힌지 결합되며 양단이 관통핀(630)의 양단에 결합되는 연결고리(650)를 포함하여 구성된다. 이 때, 래치바디(610) 역시 판형태로 형성될 수 있다.

걸림부(500)와 래치부(600)가 서로 래치 결합되는 원리는 다음과 같다.

먼저, 래치부(600)의 연결고리(640)가 걸림부(500)의 걸림돌기(511)에 걸어진다.

다음으로, 래치부(600)의 레버(620) 하단이 하측으로 이동되어 래치부(600)의 연결고리(650)가 하측으로 잡아당겨져서 걸림돌기(511)에 걸어진 래치부(600)의 연결고리(640)가 더 이상 움직이지 않도록 고정된다.

이에 따라, 하우징(200``)과 받침체(300``)의 제2결합실시예는 하우징(200``)과 받침체(300``)가 서로 래치 결합됨으로서, 하우징(200``)과 받침체(300``)를 좀 더 견교하게 고정시킬 수 있으면서도, 서로 간편하게 고정시키고 해체시킬 수 있는 장점이 있다.

한편, 하우징(200``)과 받침체(300``)의 제2결합실시예는 하우징(200``)과 받침체(300``)가 서로 래치 결합되는 구성의 일실시예를 나타낸 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 하우징(200``)과 받침체(300``)가 서로 래치 결합되는 다른 구조으로도 적용이 가능하다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

1000 : 본 발명의 배터리 팩
100 : 배터리 모듈
10 : 배터리셀 11 : 전극 단자
200, 200`, 200`` : 하우징
210 : 배출구 220 : 슬라이딩수용부재
240 : 래치홈부
300, 300`, 300`` : 받침체
310 : 슬라이딩삽입부재
400 : 튐 방지수단
410 : 격벽 411 : 안내홈
500 : 걸림부 600 : 래치부

Claims (6)

1. 내부에 배터리 모듈이 수용되는 수용공간이 형성되며, 하면에 상하 방향으로 천공되는 복수개의 배출구가 형성되는 하우징; 및
   상기 하우징의 하측에 결합되고, 상기 배출구가 형성된 상기 하우징의 하면과 마주보는 상측이 개방되어 상기 배출구를 통해 수분이 유입되고, 내주면에 상측과 하측에 위치되는 공간을 격리하는 튐 방지수단이 상하 방향으로 복수개 이격 형성되는 받침체; 를 포함하며;
   각각의 상기 튐 방지수단은 상하 방향으로 수분이 통과하는 안내홈이 형성되되, 서로 다른 튐 방지수단에 형성된 안내홈은 서로 상하 방향으로 어긋나게 배치되는 것을 특징으로 하는, 튐 방지수단이 구비된 배터리 팩.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 각각의 상기 튐 방지수단은
   상기 받침체의 내주면이 위치되는 외측에서 상기 안내홈이 위치되는 내측으로 갈수록 상측에서 하측으로 기울어지는 형태인 것을 특징으로 하는, 튐 방지수단이 구비된 배터리 팩.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 배터리 팩은
   상기 하우징의 하단에 슬라이딩수용부재가 형성되고, 상기 받침체의 상단에 슬라이딩삽입부재가 형성되어,
   상기 슬라이딩삽입부재가 상기 슬라이딩수용부재에 슬라이딩 결합되어 상기 하우징과 상기 받침체가 서로 슬라이딩 결합되는 튐 방지수단이 구비된 배터리 팩.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 배터리 팩은
   상기 하우징의 하단에 걸림부가 설치되고, 상기 받침체의 상단에 래치부가 설치되어,
   상기 래치부가 상기 걸림부에 래치 결합되어 상기 하우징과 상기 받침체가 서로 래치 결합되는 튐 방지수단이 구비된 배터리 팩.

Images