KR102104420B1 - 자동차 배터리 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수의 배터리 모듈(12)을 포함하는 자동차 배터리에 관한 것으로, 각각의 배터리 모듈(12)은 배터리 하우징(11)의 하우징 벽(15)들에 고정되며, 배터리 하우징(11)은, 하우징 모듈 벽들(19, 20)을 구비하여 상하로 나란히 위치하는 두 개 이상의 하우징 모듈(17, 18)을 포함하고, 하우징 모듈들(17, 18)이 상하로 나란히 위치하는 경우에, 서로 인접한 하우징 모듈 벽들(19, 20) 중 적어도 일부가 톱니 맞물림 방식으로 서로 결합되어 하우징 벽들(15, 16)을 형성하는, 자동차 배터리.

Description

자동차 배터리{MOTOR VEHICLE BATTERY}
본 발명은, 청구항 제1항의 전제부에 따른 자동차 배터리에 관한 것이다.
당업계에 공지되어 있는, 예컨대 하이브리드 자동차 또는 전기 자동차 내의 축전지 또는 트랙션 배터리들로서 이용되는 자동차 배터리들은, 통상적으로 복수의 배터리 모듈을 가지고 있으며, 각 배터리 모듈은 단자 극들과 가스 제거용 설정 파괴점들을 가진 복수의 배터리 셀을 포함한다. 이러한 자동차 배터리의 배터리 모듈들은 배터리 하우징의 하우징 벽들에 고정되어 있다. 특히 옆으로 나란히 위치하는 복수 층의 배터리 모듈들이 자동차 배터리 내에서 상하로 나란히 배치되는 경우에는 자동차 배터리의 간단한 제조가 어렵다.
따라서, 본 발명의 과제는 새로운 유형의 자동차 배터리를 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구항 제1항에서 청구된 바와 같은 자동차 배터리에 의해 해결된다. 본 발명의 범주에서 배터리 하우징은, 하우징 모듈 벽들을 구비한, 상하로 나란히 위치하는 적어도 두 개의 하우징 모듈을 포함하고, 하우징 모듈들이 상하로 나란히 위치하는 경우 서로 인접한 하우징 모듈 벽들 중 적어도 일부가 톱니 맞물림 방식으로 서로 결합되어 하우징 벽들을 형성한다.
본 발명에서는, 자동차 배터리의 배터리 하우징이 상하로 나란히 위치하는 하우징 모듈들을 포함하는 점을 제안한다. 각 하우징 모듈은 하우징 모듈 벽들을 포함하고, 하우징 모듈들이 상하로 나란히 위치하는 경우, 상하로 나란히 위치하는 하우징 모듈들의 하우징 모듈 벽들은 톱니 맞물림 방식으로 서로 결합되어 배터리 하우징의 하우징 벽들을 형성한다. 이러한 구조는 자동차 배터리의 간단한 제조를 가능하게 한다.
서로 결합되는 하우징 모듈 벽들은, 톱니 맞물림 방식으로 하나의 하우징 모듈의 하우징 모듈 벽의 돌출부들이 인접하는 하우징 모듈의 하우징 모듈 벽의 절개부들애 맞물리는 방식으로 서로 결합되는 것이 바람직하다. 서로 결합되는 하우징 모듈 벽들의 이러한 구조물은 간단하게 제조될 수 있다.
한 바람직한 개선예에 따르면, 톱니 맞물림 방식으로 서로 결합된 하우징 모듈 벽들로 형성된 하우징 벽들이, 개방 단부들에서 추가의 하우징 모듈 벽들과 경계를 접하는 W자형 또는 E자형 하우징 구조물을 형성한다. 이러한 하우징 구조물은 간단하게 제조될 수 있고, 자동차 배터리의 개별 배터리 모듈들이 안전하게 수용될 수 있게 한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 개선예에 따르면, 톱니 맞물림 방식으로 서로 결합되는 하우징 모듈 벽들이 클램핑 피스에 의해 서로 연결된다. 톱니 맞물림 방식으로 서로 결합되는 하우징 모듈 벽들의 클램핑 피스에 의한 연결은 간단하므로 바람직하다.
본 발명의 바람직한 개선예들은 종속 청구항들과 하기의 상세한 설명을 참조한다. 본 발명의 실시예들을 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명할 것이나, 이에 한정되지는 않는다.
도 1은 자동차 배터리의 사시도이다.
도 2는 도 1의 자동차 배터리의 배터리 하우징의 사시도이다.
도 3은 도 2의 배터리 하우징의 분해도이다.
도 4는 도 3의 분해도의 두 개의 하우징 모듈 벽들의 영역에서의 상세도이다.
도 5는 배터리 하우징의 서로 연결된 두 개의 하우징 모듈 벽의 단면도이다.
본 발명은, 하이브리드 자동차 또는 전기 자동차에서의 트랙션 배터리 또는 축전지로서 이용되는 자동차 배터리에 관한 것이다. 자동차 배터리는 자동차의 전기 기기가 모터로 작동될 때에는 더욱 강력하게 방전될 수 있고, 발전기로 작동될 때에는 더욱 강력하게 충전될 수 있다.
도 1은 부분적으로 개방된 자동차 배터리(10)의 사시도이다. 자동차 배터리(10)는, 복수의 배터리 모듈(12), 즉 도시된 실시예에서는 각각 네 개의 배터리 모듈(12)로 이루어지고 상하로 배치된 두 층이 수용되어 있는 하우징(11)을 포함하고 있다. 각 배터리 모듈(12)은 상세히 도시되지 않은 복수의 개별 배터리 셀을 가지고 있다.
이미 언급된 바와 같이, 각각 복수의 배터리 모듈(12)로 이루어진 두 층은 배터리 하우징(11) 내에 수용되어 있고, 도시된 실시예에서는 배터리 하우징(11)이 내부 하우징(13)과 외부 하우징(14)으로 형성되어 있다. 외부 하우징(14)은 경우에 따라 생략될 수도 있는데, 이 경우 하우징(11)은 내부 하우징(13)으로만 형성된다.
자동차 배터리(10)의 개별 배터리 모듈(12)들은 배터리 하우징(11), 즉 배터리 하우징(11)의 내부 하우징(13)의 하우징 벽(15)들에 고정되며, 개별 배터리 모듈(12)들이 고정된 이들 하우징 벽(15)들은 자동차 배터리(10)가 장착된 상태에서 자동차의 길이방향에 대하여 횡방향으로 연장된다.
상기 하우징 벽(15)들과 함께, 각각 자동차의 길이방향으로 연장되는 추가의 하우징 벽(16)들이 배터리 하우징(11), 즉 배터리 하우징(11)의 내부 하우징(13)을 형성하는데, 도시된 실시예에서는 자동차의 길이방향으로 연장되는 총 세 개의 하우징 벽(16)이 존재한다.
배터리 하우징(11), 즉 내부 하우징(13)은 상하로 나란히 위치하는 적어도 두 개의 하우징 모듈(17 및 18)로 형성된다. 자동차 배터리(10)가, 옆으로 나란히 위치하는 배터리 모듈(12)들로 구성되어 상하로 나란히 위치하는 두 층을 포함하는 바람직한 실시예에서는, 배터리 하우징(11), 즉 그 내부 하우징(13)이 상하로 나란히 위치하는 두 개의 하우징 모듈(17 및 18)로 형성되고, 하우징 모듈(17 및 18) 각각은 옆으로 나란히 위치하는 배터리 모듈(12)들로 이루어진 하나의 층을 수용하는 역할을 한다.
배터리 하우징(11), 즉 내부 하우징(13)의 각 하우징 모듈(17, 18)은 하우징 모듈 벽들(19 및 20)을 포함한다. 상하로 나란히 위치하는 하우징 모듈들(17, 18)의 상하로 나란히 위치하는 하우징 모듈 벽들(19, 20)은 함께 배터리 하우징(11), 즉 배터리 하우징(11)의 내부 하우징(13)의 하우징 벽들(15, 16)을 형성하고, 하우징 모듈들(17, 18)이 상하로 나란히 위치하는 경우, 하우징 모듈들(17, 18)의 상호 인접하는 하우징 모듈 벽들(19, 20)의 적어도 일부가 톱니 맞물림 방식으로 서로 결합되어 하우징 벽들(15, 16)을 형성한다.
이는, 도시된 실시예에서 하우징 벽(15, 16)이 네 개인 경우, 즉 자동차의 길이방향으로 연장되는 세 개의 하우징 벽(16)과, 도 2에서 자동차의 길이방향에 대하여 횡방향으로 연장되는 후방의 하우징 벽(15)이 존재하는 경우이다.
도 2에서, 자동차의 길이방향에 대하여 역시 횡방향으로 연장된 정면의 하우징 벽(15)도 역시 하우징 모듈들(17 및 18)의 하우징 모듈 벽들(19, 20)에 의해 형성되긴 하나, 이들 하우징 모듈 벽들은 톱니 맞물림 방식으로 서로 결합되지 않고, 오히려 이들 하우징 모듈 벽들 사이에, 케이블들 및/또는 냉각라인들과 같은 여타의 공급라인들이 관통하여 자동차 배터리(10)의 배터리 모듈(12)로 이르게 하기 위한 자유 공간(21)들이 형성된다.
톱니 맞물림 방식으로 서로 결합하는 하우징 모듈 벽들(19, 20)로 형성된 배터리 하우징(11)의 하우징 벽들(15 및 16)은, 개방 단부들에서 톱니 맞물림 방식으로 서로 결합되지 않는 하우징 모듈 벽들(19, 20)에 의해 경계가 정해지는 W자형 또는 E자형 하우징 구조물을 형성한다.
도 3 및 4는 도 2의 배터리 하우징(11)의 내부 하우징(13)의 분해도를 도시하고 있는데, 즉 도 3은 내부 하우징(13)의 하나의 하우징 벽(16)의 두 하우징 모듈 벽(19 및 20)의 분해도를 도시하고 있고, 도 4로부터는 하우징 모듈 벽(19 및 20)의 돌출부(22)가 인접한 하우징 모듈 벽(20 및 19)의 절개부(23)에 맞물리는 방식으로 서로 인접한 하우징 모듈 벽들(19 및 20)이 톱니 맞물림 방식으로 서로 결합된다는 것을 알 수 있다.
하우징 모듈들(17, 18)이 상하로 나란히 위치하고 서로 인접한 하우징 모듈 벽들(15, 16)이 톱니 맞물림 방식으로 서로 결합되는 경우, 톱니 맞물림 방식으로 서로 결합되는 하우징 모듈 벽들(19, 20)은 클램핑 피스(24)에 의해 서로 연결되는데, 이때 각 클램핑 피스(24)는 하나의 클램핑 레일(25), 두 개의 클램핑 볼트(26), 및 두 개의 클램핑 나사(27)를 포함한다.
서로 인접한 하우징 모듈 벽들(19, 20)이 톱니 맞물림 방식으로 서로 결합되면, 돌출부(22)들을 통하여 연장된 절개부(29)들 안으로 클램핑 레일(25)이 화살표(28) 방향으로 삽입될 수 있으며, 이때 클램핑 볼트(26)들이 클램핑 레일(25) 안으로 삽입된다.
각 클램핑 볼트(26)는 암 나사산(30)을 구비한 절개부를 가지며, 이때 각 클램핑 나사(27)가 수 나사산(31)을 가진 섹션에 의하여 각 클램핑 볼트(26)의 절개부를 통과하여 연장되고, 상기 과정에서 클램핑 나사(27)의 수 나사산(31)이 각 클램핑 볼트(26)의 암 나사산(30)과 맞물리는 방식으로 클램핑 나사(27)들 중 하나가 각각의 클램핑 볼트(26)와 상호작용하며, 그 결과 클램핑 나사(27)가 조여져 서로 삽입되어 톱니 맞물림 방식으로 결합된 하우징 모듈 벽들(19, 20)이 서로 연결될 수 있다.
톱니 맞물림 방식으로 서로 결합되지 않는, 정면 하우징 벽(15)의 하우징 모듈 벽들(19, 20)은 나사들(32)에 의해 하우징 벽(16)들의 하우징 모듈 벽들(19, 20)과, 즉 자동차의 길이방향으로 연장된 모두 세 개의 하우징 벽(16)과 연결된다(도 3 참조).
본 발명을 통해 자동차 배터리(10)의 간단한 제조가 가능하다. 상기 자동차 배터리는 모듈 방식으로 또는 여러 층으로 구성될 수 있으며, 각각 상하로 나란히 위치한 각 하우징 모듈(17, 18) 내에 옆으로 나란히 위치한 복수의 배터리 모듈(12)로 이루어진 하나의 층이 수용된다. 자동차 배터리(10)는, 배터리 모듈(12)들이 수용된 개별 하우징 모듈들(17, 18)이 상하로 나란히 위치하고 서로 연결되어 전체 자동차 배터리(10)를 형성하는 경우에만 그 작동전압을 제공한다.
하우징 모듈들(17, 18) 및 그와 더불어 상기 하우징 모듈들에 수용된 배터리 모듈(12)들이 서로 분리되면, 이들에 의해 제공된 전압은 자동차 배터리의 총 전압에 비해 현저히 감소한다.

Claims (8)

  1. 배터리 하우징(11)의 하우징 벽(15)들에 각각 고정된 복수의 배터리 모듈(12)을 포함하는 자동차 배터리에 있어서,
    배터리 하우징(11)은, 하우징 모듈 벽들(19, 20)을 구비한, 상하로 나란히 위치하는 두 개 이상의 하우징 모듈(17, 18)을 포함하고, 하우징 모듈들(17, 18)이 상하로 나란히 위치하는 경우에, 서로 인접한 하우징 모듈 벽들(19, 20) 중 적어도 일부가 톱니 맞물림 방식으로 서로 결합되어 하우징 벽들(15, 16)을 형성하고,
    톱니 맞물림 방식으로 서로 결합되는 하우징 모듈 벽들(19, 20)은 클램핑 피스(24)에 의해 서로 연결되고,
    각 클램핑 피스(24)는 하나의 클램핑 레일(25), 두 개의 클램핑 볼트(26), 및 두 개의 클램핑 나사(27)를 포함하고,
    각 클램핑 레일(25)은 톱니 맞물림 방식으로 서로 결합되는 하우징 모듈 벽들(19, 20)을 통하여 서로 결합되는 돌출부(22)와 절개부(23)들의 영역 내에서 연장되며, 이때 각 클램핑 레일(25) 내에 두 개의 클램핑 볼트(26)가 수용되고, 각 클램핑 볼트(26)는 암 나사산(29)을 구비한 절개부를 가지며, 각 클램핑 나사(27)가 수 나사산(30)을 가진 섹션에 의하여 클램핑 볼트(26)의 절개부를 통과하여 연장되고, 상기 결합 과정에서 클램핑 나사(27)의 수 나사산(30)이 클램핑 볼트(26)의 암 나사산(29)과 맞물리는 방식으로 클램핑 나사(27)가 각 클램핑 볼트(26)와 상호작용하는 것을 특징으로 하는, 자동차 배터리.
  2. 제1항에 있어서, 각 하우징 모듈(17, 18) 내에 옆으로 나란히 위치하는 복수의 배터리 모듈(12)로 구성된 각각 하나의 층이 수용되고, 배터리 모듈(12)들로 구성된, 상하로 나란히 위치하는 층들의 수는 하우징 모듈들(17, 18)의 수에 상응하는 것을 특징으로 하는, 자동차 배터리.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 톱니 맞물림 방식으로 서로 결합되는 하우징 모듈 벽들(19, 20)은, 하나의 하우징 모듈의 하우징 모듈 벽의 돌출부(22)들이 인접하는 하우징 모듈의 하우징 모듈 벽의 절개부(23)들에 맞물리는 방식으로 서로 결합되는 것을 특징으로 하는, 자동차 배터리.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 톱니 맞물림 방식으로 서로 결합되는 하우징 모듈 벽들(19, 20)로 형성된 하우징 벽들(15, 16)은, 개방 단부들에서 추가의 하우징 모듈 벽들(19, 20)에 의해 경계가 정해지는 W자형 또는 E자형 하우징 구조물을 형성하는 것을 특징으로 하는, 자동차 배터리.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 자동차 배터리는 하이브리드 자동차 또는 전기 자동차의 트랙션 배터리의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는, 자동차 배터리.
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