KR102142548B1 - 배터리 팩 - Google Patents

Abstract

본 발명은 운반 및 조립을 쉽게 하는 고용량의 배터리 팩에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 배터리 팩의 하우징 및 상기 하우징의 테두리 측에 마련되며, 오목한 설치홈이 형성되는 운반 홈부를 포함하며, 상기 운반 홈부에는 운반 장치가 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

배터리 팩{BATTERY PACK}

본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 운반 및 조립을 쉽게 하는 고용량의 배터리 팩에 관한 것이다.

충방전이 가능한 이차전지는 디지털카메라, 휴대 전화, 랩탑(lap-top) PC, 파워 툴, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 대용량 전력저장장치 등의 개발에 따라 활발하게 연구가 이루어지고 있다.

특히, 리튬 이차전지는 종래의 납축전지, 니켈카드뮴전지, 니켈수소전지, 니켈아연전지 등 다른 이차전지에 비해, 단위 무게당 에너지 밀도가 높고, 급속 충전이 가능하기 때문에 사용이 급격하게 증가하고 있다.

리튬 이차전지는 작동 전압이 3.6 V이상으로서, 휴대용 전자기기의 전원으로서 사용되거나, 또는 다수의 전지를 직렬또는 병렬로 연결하고 고출력을 필요로 하는 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 파워 툴, 전기 자전거, 전력저장장치, UPS 등에 사용된다.

리튬 이차전지는 니켈카드뮴전지나 니켈수소화금속 전지에 비해 작동 전압이 3배 높고, 단위 무게당 에너지 밀도의 특성이 우수하기 때문에, 그 사용이 급격하게 증가하고 있다.

리튬 이차전지는 전해질의 종류에 의해서, 액체 전해질을 사용하는 리튬 이온 배터리와 고분자 고체 전해질을 사용하는 리튬이온 폴리머 전지로 나눌 수 있다.

또, 리튬이온 폴리머 전지는 고분자 고체 전해질의 종류에 의해서, 전해액이 전혀 포함되지 않은 완전 고체형 리튬이온 폴리머 전지와 전해액을 포함하고 있는 겔형 고분자 전해질을 사용하는 리튬이온 폴리머 전지로 나눌 수 있다.

액체 전해질을 사용하는 리튬이온 배터리의 경우, 대부분이 원통형이나 각형 금속캔을 용기로 해 용접 밀봉한 형태로 사용된다.

대한민국공개특허공보 특2001-0059433호에는 종래의 전기자동차의 배터리 모듈 구조가 개시되어 있다.

종래에는 대한민국공개특허공보 특2001-0059433호와 같이 복수의 리튬이온 배터리를 연결하여 배터리 모듈을 조립하고 복수의 배터리 모듈로 배터리 팩을 형성하여 사용한다.

그런데 크기가 작은 가전제품이나 전기 자전거에 사용하는 저용량의 배터리 팩은 무게가 가벼워 운반 및 조립이 쉽지만 전기 자동차나 하이브리드 자동차 등에 사용하는 고용량의 배터리 팩은 무게가 무거워 운반 및 조립이 어렵다는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 운반 장치를 사용하여 운반 및 조립을 쉽게하는 고용량의 배터리 팩를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 배터리 팩은 배터리 팩의 하우징 및 상기 하우징의 테두리 측에 마련되며, 오목한 설치홈이 형성되는 운반 홈부를 포함하며, 상기 운반 홈부에는 운반 장치가 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 하우징의 내부에 설치되어 배터리 팩의 전압을 센싱하는 센싱 와이어를 포함하고, 상기 운반 홈부는 상기 센싱 와이어를 커버하여 보호할 수 있다.

상기 운반 홈부는 상기 센싱 와이어를 커버하며 상기 하우징에 결합하는 센서 커버와 상기 센서 커버를 커버하며 상기 하우징에 결합하고, 테두리에 상기 설치홈이 형성되는 엔드 플레이트를 포함할 수 있다.

상기 센서 커버는 상기 하우징에 후크 결합될 수 있다.

상기 엔드 플레이트는 상기 하우징에 볼트 결합될 수 있다.

상기 센서 커버에 상기 설치홈과 대응하게 오목하게 형성되어 상기 엔드 플레이트의 일부를 안착하는 안착홈을 포함할 수 있다.

상기 운반 홈부는 복수 개로 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 배터리 팩에 운반 홈부를 형성하여 운반 장치에 의해 운반 및 조립을 쉽게 하는 효과가 있다.

본 발명에 따르면, 운반 홈부가 배터리 팩의 센싱 와이어를 보호하여 운반 장치에 의해 배터리 팩이 손상되는 것을 방지하는 효과가 있다.

본 발명에 따르면, 운반 홈부를 배터리 팩에 탈착 가능하게 결합하여 조립 및 관리를 쉽게 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에서 운반 홈부가 분해된 것을 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 주요부를 확대하여 도시한 일부 확대도이다.
도 4는 도 1에서 운반 홈부의 주요부를 절단하여 내부를 도시한 일부 단면도이다.
도 5는 도 1의 측면에서 운반 홈부에 운반 장치가 설치된 것을 도시한 사용상태도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 팩에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

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 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 도시한 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(1)은 배터리 팩(1)의 하우징(100) 및 상기 하우징(100)의 테두리 측에 마련되며, 오목한 설치홈(113)이 형성되는 운반 홈부(110)를 포함한다.

본 발명에 따른 배터리 팩(1)은 사용 용도에 따라 서로 직렬 또는 병렬로 연결된 복수 개의 배터리 모듈(미도시)로 구성될 수 있다.

배터리 모듈은 일반적으로 적어도 하나의 단위 셀 및 단위 셀을 감싸는 배터리 커버로 구성된다.

그리고 상기 단위 셀은 일반적으로 외장재에 수용된 전극 조립체 및 상기 전극 조립체의 양극판의 무지부, 음극판의 무지부와 각각 연결되어 외장재의 일측 및 타측 방향으로 각각 인출되는 전극 리드를 포함한다.

하우징(100)은 내부에 배터리 모듈 또는 단위 셀을 수용하여 보호한다.

도 2는 도 1에서 운반 홈부가 분해된 것을 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 주요부를 확대하여 도시한 일부 확대도이고, 도 4는 도 1에서 운반 홈부의 주요부를 절단하여 내부를 도시한 일부 단면도이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(100)의 내부에는 배터리 팩(1)의 충방전 용량을 측정하기 위해 전압을 센싱하는 센싱 와이어(120)가 설치된다.

일반적으로 센싱 와이어(120)는 하우징(100)의 내부 중 양측의 하부 테두리 측에 각각 위치한다.

한편, 센싱 와이어(120)는 일부가 외부로 노출되는데, 센싱 와이어(120)의 노출부는 운반 홈부(110)에 의하여 커버되어 센싱 와이어(120)가 외부환경으로부터 보호된다.

즉, 운반 홈부(110)는 센싱 와이어(120)를 커버하도록 하우징(100)에 결합하여 센싱 와이어(120)를 보호하는 센서 커버(111)와 센서 커버(111)를 커버하도록 하우징(100)에 결합하여 센서 커버(111)를 보호하고, 테두리에 설치홈(113)이 형성되어 설치홈(113)에 운반 장치(M; 도 5 참조)를 설치 가능하게 하는 엔드 플레이트(115)를 포함한다.

센서 커버(111)는 하우징(100)의 양측 테두리 측 중앙에 각각 후크 결합한다.

하지만, 센서 커버(111)를 하우징(100)에 결합하는 방식은 후크 결합 방식으로 한정하는 것은 아니고, 통상적으로 사용되는 다양한 결합방식으로 센서 커버(111)를 하우징(100)에 결합할 수 있다.

다만, 센서 커버(111)를 하우징(100)에 결합하는 방식을 상기 일 실시예의 후크 결합 방식과 같은 탈착이 가능한 결합 방식을 채택할 경우 센서 커버(111)의 조립 및 분해를 쉽게 하여 부품 교체 및 관리 등에 유리한 장점이 있다.

또한, 센서 커버(111)는 오목한 안착홈(117)이 형성된다.

안착홈(117)은 엔드 플레이트(115)가 센서 커버(111)를 커버하게 설치된 상태에서 엔드 플레이트(115)의 설치홈(113)에 대응하는 위치에 형성되어 설치홈(113)의 형상에 대응되게 오목하게 형성되어 엔드 플레이트(115)의 일부 특히 설치홈(113)의 내측부를 안착하여 엔드 플레이트(115)가 센서 커버(111)를 커버하며 하우징(100)에 결합하는 것을 가이드 한다.

엔드 플레이트(115)는 하우징(100)의 테두리에 볼트 결합한다.

하지만, 엔드 플레이트(115)를 하우징(100)에 결합하는 방식은 볼트 결합 방식으로 한정하는 것은 아니고, 통상적으로 사용되는 다양한 결합방식으로 엔드 플레이트(115)를 하우징(100)에 결합할 수 있다.

다만, 엔드 플레이트(115)를 하우징(100)에 결합하는 방식을 상기 일 실시예의 볼트 결합 방식을 채택할 경우 엔드 플레이트(115)의 조립 및 분해를 쉽게 하여 부품 교체 및 관리 등에 유리하게 하면서 엔드 플레이트(115)가 하우징(100)에 견고하게 결합되게 하여 엔드 플레이트(115)의 설치홈(113)에 운반 장치(M; 도 5 참조)가 설치된 상태에서 엔드 플레이트(115)에 배터리 팩(1)의 무게가 집중되어도 안정성을 유지할 수 있다.

도 5는 도 1의 측면에서 운반 홈부에 운반 장치가 설치된 것을 도시한 사용상태도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 운반 홈부(110)에는 운반 장치(M)가 설치된다.

즉, 운반 장치(M)는 운반 홈부(110)의 설치홈(113)에 설치되는데, 설치홈(113)은 엔드 플레이트(115) 테두리의 중앙에 위치하여 설치홈(113)에 운반 장치(M)가 설치된 상태에서 배터리 팩(1)의 무게 중심을 유지할 수 있게 한다.

이러한 운반 홈부(110)는 하우징(100)의 일측 단부 전체를 커버하게 설치될 수 있는데, 바람직하게는 도면에 도시된 바와 같이 하우징(100)의 하측 단부 전체를 커버하게 설치되는 것이 운반 장치(M)를 설치하여 배터리 팩(1)을 들어올리는 데 유리하다.

한편, 다른 실시예로 운반 홈부(110)는 하우징(100)에 복수로 형성되어 복수의 운반 장치(M)를 배터리 팩(1)에 설치할 수도 있다.

이때, 운반 홈부(110)는 하우징(100)의 하부 테두리에 복수로 형성되는 것이 운반 장치(M)를 배터리 팩(1)에 설치하여 배터리 팩(1)을 들어올릴 수 있도록 하는데 바람직하다.

본 발명에 따르면, 배터리 팩에 운반 홈부를 형성하여 운반 장치에 의해 운반 및 조립을 쉽게 하는 효과가 있다.

본 발명에 따르면, 운반 홈부가 배터리 팩의 센싱 와이어를 보호하여 운반 장치에 의해 배터리 팩이 손상되는 것을 방지하는 효과가 있다.

본 발명에 따르면, 운반 홈부를 배터리 팩에 탈착 가능하게 결합하여 조립 및 관리를 쉽게 하는 효과가 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 배터리 팩을 예시된 도면을 참고하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

1: 배터리 팩
100: 하우징
110: 운반 홈부
111: 센서 커버
113: 설치홈
115: 엔드 플레이트
117: 안착홈
120: 센싱 와이어

Claims (7)

1. 배터리 팩(1)의 하우징(100);
   상기 하우징(100)의 테두리 측에 마련되며, 오목한 설치홈(113)이 형성되고, 탈착 가능하게 결합되는 운반 홈부;(110) 및
   상기 하우징(100)의 내부에 설치되어 배터리 팩(1)의 전압을 센싱하는 센싱 와이어(120)를 포함하며,
   상기 운반 홈부(110)에는 운반 장치(M)가 설치되고,
   상기 운반 홈부(110)는,
   상기 센싱 와이어(120)를 커버하며 상기 하우징(100)에 결합하는 센서 커버(111)와
   상기 센서 커버(111)를 커버하며 상기 하우징(100)에 결합하고, 테두리에 상기 설치홈(113)이 형성되는 엔드 플레이트(115)를 포함하고,
   상기 센서 커버(111)는,
   상기 설치홈(113)과 대응하게 오목하게 형성되어 상기 엔드 플레이트(115)의 일부를 안착하는 안착홈(117)을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 센서 커버(111)는 상기 하우징(100)에 후크 결합되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 엔드 플레이트(115)는 상기 하우징(100)에 볼트 결합되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
6. 삭제
7. 청구항 1, 청구항 4 및 청구항 5 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 운반 홈부(110)는 복수 개로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.

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