KR102284486B1

KR102284486B1 - 배터리 팩

Info

Publication number: KR102284486B1
Application number: KR1020150015591A
Authority: KR
Inventors: 노경환; 곽종섭; 김상규; 석상철
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2015-01-30
Filing date: 2015-01-30
Publication date: 2021-08-02
Also published as: KR20160094226A; US20160226116A1

Abstract

본 발명에서는 배터리 팩이 개시된다. 상기 배터리 팩은, 다수의 배터리 셀과, 배터리 셀 사이에 개재되어 갭 유로를 형성하기 위한 것으로, 서로 마주하는 제1, 제2 위치로부터 콤 형태로 서로 맞물리도록 마주하는 방향으로 연장되는 제1, 제2 스페이서;를 포함한다.
본 발명에 의하면, 방열 효율이 향상되며, 방열을 위한 유체 기계의 구동 전력이 감소되는 배터리 팩이 제공된다.

Description

배터리 팩{Battery pack}

본 발명은 배터리 팩에 관한 것이다.

통상적으로 이차 전지는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리, 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 이차 전지는 모바일 기기, 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 전기 자전거, 무정전 전원공급장치(uninterruptible power supply) 등의 에너지원으로 사용되며, 적용되는 외부기기의 종류에 따라 단일 전지의 형태로 사용되기도 하고, 다수의 전지들을 전기적으로 연결하여 하나의 단위로 묶은 팩의 형태로 사용되기도 한다.

본 발명의 일 실시형태는, 방열 효율이 향상된 배터리 팩을 제공한다.

본 발명의 일 실시형태는, 방열을 위한 유체 기계의 구동 전력이 감소되는 배터리 팩을 제공한다.

상기와 같은 과제 및 그 밖의 과제를 해결하기 위한 배터리 팩은,

다수의 배터리 셀; 및

상기 배터리 셀 사이에 개재되어 갭 유로를 형성하기 위한 것으로, 서로 마주하는 제1, 제2 위치로부터 콤 형태로 서로 맞물리도록 마주하는 방향으로 연장되는 제1, 제2 스페이서;를 포함한다.

예를 들어, 상기 제1, 제2 스페이서는 제1, 제2 위치로부터 서로 마주하는 방향으로 연장되되, 적어도 제1, 제2 스페이서의 연장 단부가 서로 겹쳐지는 위치까지는 연장된다.

예를 들어, 상기 제1 스페이서의 연장 단부는 상기 제2 위치를 향하여 연장되되, 상기 제2 위치까지는 연장되지 않는다.

예를 들어, 상기 제2 스페이서의 연장 단부는, 상기 제1 위치를 향하여 연장되되, 상기 제1 위치까지는 연장되지 않는다.

예를 들어, 상기 제1, 제2 스페이서 각각은, 서로 이웃한 배터리 셀 사이를 따라 배열된 다수의 단위 부재들을 포함한다.

예를 들어, 상기 단위 부재는, 일 방향으로 연장된 봉 형태의 부재를 포함한다.

예를 들어, 상기 제1, 제2 위치는, 상기 배터리 셀을 사이에 개재하고 서로 마주하는 상하 방향으로 결합되는 제1, 제2 케이스에 해당된다.

예를 들어, 상기 제1 스페이서는, 상기 제1 케이스로부터 제2 케이스를 향하여 연장되되 그 연장 단부는 제2 케이스로부터 이격되고,

상기 제2 스페이서는, 상기 제2 케이스로부터 제1 케이스를 향하여 연장되되 그 연장 단부는 제1 케이스로부터 이격된다.

예를 들어, 상기 갭 유로는,

상기 제1 스페이서와 제2 케이스 사이의 공간과, 서로 맞물려진 제1, 제2 스페이서 사이의 공간과, 제2 스페이서와 제1 케이스 사이의 공간이 연결되어 형성된다.

예를 들어, 상기 갭 유로는 상하 방향으로 왕복하는 지그-재그 패턴의 공기 흐름을 유도한다.

예를 들어, 상기 배터리 셀은, 제1, 제2 열로 배열된 배터리 셀을 포함하고,

상기 제1 열의 배터리 셀과, 상기 제2 열의 배터리 셀 사이에는 유체 기계와 연결된 메인 유로가 형성되어 있다.

예를 들어, 상기 제1 열의 배터리 셀과, 제2 열의 배터리 셀은, 상기 메인 유로를 사이에 두고, 메인 유로에 대해 기울어진 사선 방향으로 배치된다.

예를 들어, 상기 제1 열의 배터리 셀과, 제2 열의 배터리 셀은, 상기 메인 유로에 대해 대칭적인 배치를 갖는다.

예를 들어, 상기 배터리 팩은, 상기 배터리 셀의 수용 공간을 제공하도록 서로 마주하는 상하 방향으로 결합되는 제1, 제2 케이스를 더 포함하고,

상기 제1 케이스는 상기 수용 공간을 형성하기 위한 바닥부 및 측부를 포함하고 개방된 상부를 갖는 박스 형태로 마련되며,

상기 제2 케이스는 상기 제1 케이스의 개방된 상부를 커버하는 판 상의 형태로 마련된다.

예를 들어, 상기 메인 유로가 전후 방향으로 형성되고, 상기 제1, 제2 열의 배터리 셀이 상기 메인 유로의 좌우 편으로 배열된다고 할 때,

상기 제1 케이스의 전방 측부에는 제1 통공이 형성되고, 상기 제1 케이스의 좌우 측부에는 제2 통공이 형성된다.

예를 들어, 상기 제1 통공은 유체 기계와 연결되어 공기의 흐름을 배출하기 위한 배출구의 기능을 하고,

상기 제2 통공은 저온의 공기의 흐름을 유입하기 위한 유입구의 기능을 한다.

예를 들어, 상기 유체 기계는 흡인력을 이용하여 공기의 흐름을 발생시키는 석션 타입으로 마련된다.

본 발명에 의하면, 방열 효율이 향상된 배터리 팩이 제공된다. 본 발명의 일 실시형태에서는 서로 인접한 배터리 셀 사이에서 지그-재그 왕복 패턴의 방열 패스를 형성함으로써 충분한 길이의 방열 패스를 형성할 수 있고, 방열 패스로 유입된 공기의 흐름과 배터리 셀 간의 열 교환이 충분히 이루어지게 됨으로써, 배터리 셀의 방열 효율이 향상된다.

본 발명의 일 실시형태에서는, 유체 기계와 연결된 메인 유로에 대해 경사진 사선 방향을 따라 배터리 셀이 배열됨으로써, 메인 유로와 배터리 셀 사이의 갭 유로 간의 압력 손실을 줄일 수 있고, 동일한 유량의 공기 흐름을 생성하기 위한 유체 기계의 구동 전력이 감소할 수 있다.

도 1에는 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩의 사시도가 도시되어 있다.
도 2에는 도 1의 배터리 팩의 분해 사시도가 도시되어 있다.
도 3에는 도 1의 제1 케이스의 평면 구조가 도시되어 있다.
도 4에는 도 1에 도시된 배터리 팩에서의 공기 흐름을 개략적으로 도시한 도면이 도시되어 있다.
도 5에는 도 2의 V-V 선을 따라 취한 단면도로서, 이웃한 배터리 셀 간의 공기 흐름을 개략적으로 도시한 도면이 도시되어 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 배터리 팩에 대해 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩의 사시도가 도시되어 있다. 도 2에는 도 1의 배터리 팩의 분해 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 1의 제1 케이스의 평면 구조가 도시되어 있다. 그리고, 도 4에는 도 1에 도시된 배터리 팩에서의 공기 흐름을 개략적으로 도시한 도면이 도시되어 있다. 또한, 도 5에는 도 2의 V-V 선을 따라 취한 단면도로서, 이웃한 배터리 셀 간의 공기 흐름을 개략적으로 도시한 도면이 도시되어 있다. 참고적으로, 도 1에서는 배터리 셀의 도시가 생략되어 있다.

도면을 참조하면, 상기 배터리 팩은 적어도 둘 이상 다수의 배터리 셀(10)과, 상기 배터리 셀(10) 사이에 개재되는 스페이서(131,132)를 포함한다. 상기 스페이서(131,132)는 서로 이웃한 배터리 셀(10) 사이에서 지그-재그 왕복 패턴의 공기 흐름을 유도한다.

상기 배터리 셀(10)은, 제1, 제2 열(R1,R2)로 배열된 배터리 셀(10)을 포함할 수 있다. 상기 제1 열(R1)의 배터리 셀(10)과, 제2 열(R2)의 배터리 셀(10)은 중앙에 형성된 메인 유로(D)를 사이에 두고 사선 방향으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 열(R1)의 배터리 셀과 제2 열(R2)의 배터리 셀은 메인 유로(D)로부터 동일한 예각으로 경사진 사선 방향을 따라 배열될 수 있다. 즉, 상기 제1, 제2 열(R1,R2)의 배터리 셀(10)은 메인 유로(D)를 사이에 두고 메인 유로(D)에 대해 대칭적인 배열을 가질 수 있다.

서로 이웃한 배터리 셀(10) 사이에는 스페이서(131,132)가 개재된다. 상기 스페이서(131,132)는 서로 마주하는 상하 방향으로 돌출된 제1, 제2 스페이서(131,132)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 스페이서(131)는 제1 위치(P1, 하방 위치에 해당)로부터 상방을 향하여 연장되며, 상기 제2 스페이서(132)는 제2 위치(P2, 상방 위치에 해당)로부터 하방을 향하여 연장될 수 있다. 상기 제1, 제2 스페이서(131,132)는 콤 형상으로 서로에 대해 맞물리는 형태로, 서로 어긋나는 위치에 형성될 수 있다.

상기 제1, 제2 스페이서(131,132)는 서로 마주하는 제1, 제2 위치(P1,P2)로부터 연장되는데, 여기서, 상기 제1, 제2 위치(P1,P2)는, 서로 마주하는 상하 방향으로 결합되는 제1, 제2 케이스(110,120)에 해당될 수 있다. 즉, 상기 제1, 제2 스페이서(131,132)는 제1, 제2 케이스(110,120)에 각각 형성될 수 있다. 상기 제1 스페이서(131)는 제1 케이스(110)로부터 제2 케이스(120)를 향하여 상방으로 돌출 형성될 수 있고, 상기 제2 스페이서(132)는 제2 케이스(120)로부터 제1 케이스(110)를 향하여 하방으로 돌출 형성될 수 있다.

상기 제1 스페이서(131)는 서로 이웃한 한 쌍의 배터리 셀(10) 사이에서 사선 방향을 따라 배열된 다수의 단위 부재(131a)를 포함할 수 있다. 유사하게, 상기 제2 스페이서(132)도 서로 이웃한 한 쌍의 배터리 셀(10) 사이에서 사선 방향을 따라 배열된 다수의 단위 부재(132a)를 포함할 수 있다. 상기 제1, 제2 스페이서(131,132)의 단위 부재(131a,132a)는 실질적으로 동일한 봉 형태로 형성될 수 있다. 여기서, 봉 형태란, 일 방향(상하 방향)을 따라 길게 연장된 세장 형태를 갖는다는 것이며, 그 단면 형태는 원형, 타원형, 사각형, 다각형 형태 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.

상기 제1 스페이서(131) 및 제2 스페이서(132)는 서로에 대해 맞물리는 콤 형태로 형성된다. 이때, 서로에 대해 맞물린 제1, 제2 스페이서(131,132) 사이로는 갭 유로(G)가 형성된다. 도 5에서 볼 수 있듯이, 상기 갭 유로(G)는 상하 방향을 따라 지그-재그 왕복 패턴으로 형성될 수 있다.

도면을 참조하면, 제1 스페이서(131)는 제1 케이스(110)로부터 상방의 제2 케이스(120)를 향하여 연장되되, 제2 케이스(120)와 맞닿지는 않는다(제1 스페이서 131는 제2 위치 P2를 향하여 연장되되, 제2 위치 P2까지는 연장되지 않음). 유사하게, 제2 스페이서(132)는 제2 케이스(120)로부터 하방의 제1 케이스(110)를 향하여 연장되되, 제1 케이스(110)와 맞닿지는 않는다(제2 스페이서 132는 제1 위치 P1를 향하여 연장되되, 제1 위치 P1까지는 연장되지 않음).

상기 제1 스페이서(131)는 제1 케이스(110)로부터 상방으로 연장되되, 그 연장 단부가 상방의 제2 케이스(120)에 맞닿지 않고 제2 케이스(120)로부터 이격된다. 그리고, 상기 제2 스페이서(132)는 제2 케이스(120)로부터 하방으로 연장되되, 그 연장 단부가 하방의 제1 케이스(110)에 맞닿지 않고 제1 케이스(110)로부터 이격된다. 제1 스페이서(131)의 연장 단부와 제2 스페이서(132)의 연장 단부는 각각 마주하는 제2 케이스(120) 및 제1 케이스(110)와의 사이에 갭 유로(G)를 형성하게 된다.

상기 제1, 제2 스페이서(131,132)는 서로 마주하는 상하 방향으로 연장되는데, 적어도 제1, 제2 스페이서(131,132)의 연장 단부가 서로 겹쳐지는 위치까지는 연장된다. 즉, 상기 제1, 제2 스페이서(131,132)는, 제1, 제2 스페이서(131,132)의 연장 단부가 서로 겹쳐지는 위치까지 연장되거나 또는 제1, 제2 스페이서(131,132)의 연장 단부가 서로 겹쳐지는 위치를 벗어나 더 연장될 수도 있다. 후술하는 바와 같이, 제1, 제2 스페이서(131,132)에 의해 상하 방향으로 왕복하는 지그-재그 패턴의 유동을 형성하기 위한 구조로서, 제1, 제2 스페이서(131,132) 사이를 직선적으로 지나가는 최단의 유동 경로를 차단하고, 지그-재그 왕복 패턴의 유동 경로를 형성함으로써 방열 패스를 증대시키기 위한 것이다.

요약하면, 상기 제1, 제2 스페이서(131,132)는 서로 마주하는 상하 방향으로 연장되되, 제1, 제2 스페이서(131,132)의 연장 단부가 마주하는 제2 케이스(120) 및 제1 케이스(110)와 맞닿지 않을 정도로 짧게, 그리고, 서로 겹쳐질 정도로 길게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 갭 유로(G)는 서로에 대해 맞물린 제1, 제2 스페이서(131,132)에 의해 정의되며, 상하 방향으로 왕복하는 지그-재그 패턴으로 형성될 수 있다. 상기 갭 유로(G)는 상기 제1 스페이서(131)와 제2 케이스(120) 사이의 공간과, 서로 맞물려진 제1, 제2 스페이서(131,132) 사이의 공간과, 제2 스페이서(132)와 제1 케이스(110) 사이의 공간이 연속적으로 연결되어 형성될 수 있다. 즉, 상기 갭 유로(G)는 제1, 제2 스페이서(131,132)의 연장 단부와 제2, 제1 케이스(110,120) 사이의 공간과, 상기 제1, 제2 스페이서(131,132) 사이의 공간이 서로 연결됨으로써 상하 방향으로 왕복하는 지그-재그 패턴으로 형성될 수 있다.

도 4에서 볼 수 있듯이, 상기 갭 유로(G)에는 유체 기계(M)에 의해 강제된 공기의 흐름이 통과하면서 배터리 셀(10)을 방열할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 유체 기계(M)는 음의 압력을 제공하는 흡입력을 통하여 공기의 흐름을 발생시키는 석션 타입으로 마련될 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 범위는 유체 기계(M)의 타입에 한정되지 않고, 상기 유체 기계(M)는 양의 압력을 제공하여 공기의 흐름을 강제하는 블로우 타입으로 마련될 수도 있다.

보다 구체적으로, 상기 유체 기계(M)에 의해 발생된 압력 차이는 메인 유로(D)에 공기의 흐름을 발생시키고, 연속적으로 메인 유로(M)와 연결된 갭 유로(G)에 공기의 흐름을 발생시키게 된다. 예를 들어, 상기 유체 기계(M)는 메인 유로(D) 상에 형성될 수 있다. 상기 메인 유로(D)가 전후 방향을 따라 형성된다고 할 때, 상기 유체 기계(M)는 제1 케이스(110)의 전방 측부에 배치될 수 있다. 유체 기계(M)에 의해 발생된 압력 차이는 메인 유로(D)를 통하여 공기의 흐름을 흡인하고, 연속적으로 메인 유로(D)와 연결된 갭 유로(G)의 공기 흐름을 발생시키게 된다. 이때, 상기 갭 유로(G)를 통한 공기의 흐름은 서로에 대해 콤 형태로 맞물린 제1, 제2 스페이서(131,132)에 의해 상하 방향으로 왕복하는 패턴으로 형성될 수 있다. 갭 유로(G)를 통한 공기의 흐름이 상하 방향으로 왕복하는 지그-재그 패턴으로 형성됨으로써, 배터리 셀(10)과의 열전달을 수행하는 갭 유로(G)의 길이가 배가될 수 있다. 만일 갭 유로(G)가 지그-재그 패턴으로 형성되지 않고 배터리 셀(10)을 가로지르는 최단 거리로 형성된다면, 갭 유로(G)는 배터리 셀(10)과의 충분한 열 교환을 수행하기에 부족한 짧은 길이가 된다. 본 발명의 일 실시형태에서 상기 갭 유로(G)는 상하 방향으로 왕복하는 지그-재그 패턴으로 형성되어, 갭 유로(G)는 배터리 셀(10)과의 열 교환이 이루어지기에 충분한 길이로 형성될 수 있다.

도 4를 참조하면, 제1, 제2 열(R1,R2)의 배터리 셀(10)은 메인 유로(D)를 사이에 두고, 메인 유로(D)에 대해 소정의 예각을 갖는 경사진 사선 형태로 배열된다. 상기 메인 유로(D) 상에 형성된 유체 기계(M)의 구동에 따라 메인 유로(D)에 공기 흐름이 발생되고, 연속적으로 메인 유로(D)와 연결된 갭 유로(G)에 공기 흐름이 발생된다. 이때, 제1, 제2 열(R1,R2)의 배터리 셀(10)이 메인 유로(D)에 대해 경사진 사선 방향으로 배치됨으로써, 메인 유로(D)와 갭 유로(G) 사이의 유체 저항이 감소될 수 있고, 압력 손실을 줄일 수 있어서, 동일한 유량을 발생하기 위한 유체 기계(M)의 구동 동력이 절감될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 배터리 셀(10)은, 제1, 제2 열(R1,R2)의 복 열로 배치된다. 다만, 본 발명의 기술적 범위는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시형태에서, 상기 배터리 셀(10)은 메인 유로(D)의 좌우 어느 일 측에 단일 열로 배열될 수도 있고, 또는 메인 유로(D)의 좌우 편에 각각 복 열로 배치되어 전체적으로 4열로 배치될 수도 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 배터리 셀(10)은, 메인 유로(D)에 대해 경사진 사선 방향을 따라 배열된다. 다만, 본 발명의 기술적 범위는 이에 한정되지 않고, 예를 들어, 상기 배터리 셀(10)은, 메인 유로(D)와 수직한 방향으로 배치될 수도 있다. 즉, 도 4의 실시형태에서, 배터리 셀(10) 사이의 갭 유로(G)가 메인 유로(D)에 대해 사선 방향으로 형성된다면, 본 발명의 다른 실시형태에서, 배터리 셀(10) 사이의 갭 유로(G)는 메인 유로(D)에 대해 수직 방향으로 형성될 수 있다. 이러한 실시형태에서도, 이웃한 한 쌍의 배터리 셀(10) 사이에 개재된 제1, 제2 스페이서(131,132)가 콤 형태로 맞물려서 상하 방향으로 왕복하는 지그-재그 패턴의 공기 흐름을 유도할 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩은, 배터리 셀(10)을 개재하고 서로 마주하는 상하 방향으로 결합되는 제1, 제2 케이스(110,120)를 포함할 수 있다. 상기 제1, 제2 케이스(110,120)에는 각각 제1, 제2 스페이서(131,132)가 형성될 수 있다.

상기 제1, 제2 케이스(110,120)는 배터리 셀(10)을 수용하기 위한 수용 공간을 제공할 수 있다. 상기 제1, 제2 케이스(110,120)는 서로 비대칭적인 형상으로 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 케이스(110)는 수용 공간을 형성하기 위한 바닥부(110b) 및 측부(110s)를 포함할 수 있고, 상기 제1 케이스(110) 위로 제2 케이스(120)가 배치되어 수용 공간의 천정을 형성할 수 있다. 즉, 전체적으로, 상기 제1 케이스(110)는 상부가 개방된 육면체의 박스 형태로 형성될 수 있고, 상기 제2 케이스(120)는 평평한 판 상으로 형성될 수 있다. 상기 제2 케이스(120)는 제1 케이스(110)의 개방된 상부를 덮도록 제1 케이스(110) 위에 배치될 수 있다.

상기 제1 케이스(110)의 상부에는 배터리 셀(10)을 끼워 조립할 수 있는 오프닝(110`)이 형성되어 있고, 이 오프닝(110`)을 통하여 제1 케이스(110) 내에 수용된 배터리 셀(10) 위로 제2 케이스(120)가 조립된다. 따라서, 제1 케이스(110)의 상부가 개방된다는 것은, 제1 케이스(110)에 상부 구조가 없다는 것이 아니며, 배터리 셀(10)을 조립할 수 있도록 개방된 오프닝(110`)이 형성된다는 것을 의미한다.

상기 제1 케이스(110)에는 메인 유로(D)에 해당되는 상부에도 오프닝(110``)이 형성되어 있다. 이러한 오프닝(110``)은 제2 케이스(120)에 의해 덮여질 수 있다. 상기 오프닝(110`,110``)은 배터리 셀(10) 및 유체 기계(M)의 조립의 편의를 위해 제공될 수 있다. 그리고, 상기 제1 케이스(110)에는 보호회로모듈(미도시)을 수용하기 위한 회로 수용부(110c)가 마련될 수 있다. 보호회로모듈(미도시)이 수용된 회로 수용부(110c) 위로는 제2 케이스(120)가 배치될 수 있다.

상기 제1 케이스(110) 또는 제2 케이스(120) 중 적어도 어느 하나에는 저온의 공기의 흐름을 유입하고, 가열된 공기의 흐름을 유출하기 위한 통공(1101,1102)이 마련될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 케이스(110)의 측부(110s)에는 제1 통공(1101) 및 제2 통공(1102)이 형성될 수 있다. 상기 제1 통공(1101)은 메인 유로(D)와 연결되도록 유체 기계(M)에 인접한 위치에 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 통공(1101)은 유체 기계(M)와 유체적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 통공(1101)에는 유체 기계(M)가 장착될 수 있고, 유체 기계(M)에 의해 발생된 압력 차이에 의해 내부 공기를 외부로 강제 배출시킬 수 있다. 상기 제2 통공(1102)은 갭 유로(G)와 연결되도록 배터리 셀(10)에 인접한 위치에 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 유체 기계(M)는 흡인력을 이용하여 공기의 흐름을 발생시키는 석션 타입으로 형성될 수 있다. 이 경우에, 상기 제2 통공(1102)을 통하여 유입된 저온의 공기의 흐름은 배터리 셀(10) 사이의 갭 유로(G)를 통과하면서 가열되고, 메인 유로(D)와 제1 통공(1101)을 순차적으로 경유하여 외부로 유출될 수 있다. 이와 같이, 상기 제2 통공(1102)은 저온의 공기의 흐름을 수용하기 위한 유입구의 역할을 할 수 있고, 상기 제1 통공(1101)은 가열된 공기의 흐름을 배출하기 위한 유출구의 역할을 할 수 있다.

예를 들어, 메인 유로(D)가 전후 방향을 따라 형성된다고 할 때, 상기 제1 통공(1101)은 전방의 측부(110s)에 형성될 수 있고, 상기 메인 유로(D)를 기준으로 제1, 제2 열(R1,R2)의 배터리 셀(10)이 좌우 편으로 배열된다고 할 때, 상기 제2 통공(1102)은 좌우 편의 측부(110s)에 형성될 수 있다.

상기 제2 케이스(120)에는 배터리 셀(10)의 상부를 노출시키기 위한 개구(1201)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 케이스(120)의 개구(1201)는 배터리 셀(10)에 대응되는 위치에서 배터리 셀(10)과 나란하게 사선 방향으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 개구(1201)를 통하여 노출된 배터리 셀(10)의 상부에는, 다수의 배터리 셀(10)을 전기적으로 상호 결속시키기 위한 버스 바(미도시) 또는 배터리 셀(10)의 상태 정보를 측정 및 전달하기 위한 와이어(미도시)가 배치되고, 이들 버스 바 또는 와이어는 배터리 셀(10)의 상부에 형성된 단자에 연결될 수 있다.

상기 제2 케이스(120)에 형성된 개구(1201)는, 가열된 공기의 흐름을 외부로 배출시키기 위한 유출구의 역할을 할 수도 있다. 예를 들어, 배터리 셀(10) 사이의 갭 유로(G)를 통과하면서 가열된 공기의 흐름은 부력의 영향으로 상승하고, 상부의 제2 케이스(120)의 개구(1201)를 통하여 외부로 배출될 수도 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 배터리 셀 110: 제1 케이스
110`,110``: 오프닝 110c: 회로 수용부
110b: 바닥부 110s: 측부
120: 제2 케이스 131: 제1 스페이서
132: 제2 스페이서 131a,132a: 단위 부재
1101,1102: 통공 1201: 개구
D: 메인 유로 M: 유체 기계
G: 갭 유로 P1: 제1 위치(하방 위치)
P2: 제2 위치(상방 위치) R1: 제1 열
R2: 제2 열

Claims

다수의 배터리 셀; 및
상기 배터리 셀 사이에 개재되어 갭 유로를 형성하기 위한 것으로, 서로 마주하는 제1, 제2 위치로부터 콤 형태로 서로 맞물리도록 마주하는 방향으로 연장되는 제1, 제2 스페이서;를 포함하며,
상기 제1, 제2 스페이서는 각각 제1, 제2 위치에 해당되는 제1, 제2 케이스로부터 상하 방향을 따라 반대편의 제2, 제1 케이스를 향하여 연장되며, 서로 마주하는 상하 방향을 따라 서로에 대해 겹쳐지는 위치까지는 연장되되, 연장 방향을 따라 각각 제2, 제1 케이스와 맞닿지 않는 이격된 위치까지 연장되는 배터리 팩.
제1항에 있어서,
상기 제1, 제2 스페이서는 제1, 제2 위치로부터 서로 마주하는 방향으로 연장되되, 적어도 제1, 제2 스페이서의 연장 단부가 서로 겹쳐지는 위치까지는 연장되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제1항에 있어서,
상기 제1 스페이서의 연장 단부는 상기 제2 위치를 향하여 연장되되, 상기 제2 위치까지는 연장되지 않는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제1항에 있어서,
상기 제2 스페이서의 연장 단부는, 상기 제1 위치를 향하여 연장되되, 상기 제1 위치까지는 연장되지 않는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제1항에 있어서,
상기 제1, 제2 스페이서 각각은, 서로 이웃한 배터리 셀 사이를 따라 배열된 다수의 단위 부재들을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제5항에 있어서,
상기 단위 부재는, 일 방향으로 연장된 봉 형태의 부재인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제1항에 있어서,
상기 제1, 제2 위치는, 상기 배터리 셀을 사이에 개재하고 서로 마주하는 상하 방향으로 결합되는 제1, 제2 케이스에 해당되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제7항에 있어서,
상기 제1 스페이서는, 상기 제1 케이스로부터 제2 케이스를 향하여 연장되되 그 연장 단부는 제2 케이스로부터 이격되고,
상기 제2 스페이서는, 상기 제2 케이스로부터 제1 케이스를 향하여 연장되되 그 연장 단부는 제1 케이스로부터 이격되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제8항에 있어서,
상기 갭 유로는,
상기 제1 스페이서와 제2 케이스 사이의 공간과, 서로 맞물려진 제1, 제2 스페이서 사이의 공간과, 제2 스페이서와 제1 케이스 사이의 공간이 연결되어 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제9항에 있어서,
상기 갭 유로는 상하 방향으로 왕복하는 지그-재그 패턴의 공기 흐름을 유도하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제1항에 있어서,
상기 배터리 셀은, 제1, 제2 열로 배열된 배터리 셀을 포함하고,
상기 제1 열의 배터리 셀과, 상기 제2 열의 배터리 셀 사이에는 유체 기계와 연결된 메인 유로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제11항에 있어서,
상기 제1 열의 배터리 셀과, 제2 열의 배터리 셀은, 상기 메인 유로를 사이에 두고, 메인 유로에 대해 기울어진 사선 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제12항에 있어서,
상기 제1 열의 배터리 셀과, 제2 열의 배터리 셀은, 상기 메인 유로에 대해 대칭적인 배치를 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제11항에 있어서,
상기 제1, 제2 케이스는 배터리 셀의 수용 공간을 제공하도록 서로 마주하는 상하 방향으로 결합되고,
상기 제1 케이스는 상기 수용 공간을 형성하기 위한 바닥부 및 측부를 포함하고 개방된 상부를 갖는 박스 형태로 마련되며,
상기 제2 케이스는 상기 제1 케이스의 개방된 상부를 커버하는 판 상의 형태로 마련되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제14항에 있어서,
상기 메인 유로가 전후 방향으로 형성되고, 상기 제1, 제2 열의 배터리 셀이 상기 메인 유로의 좌우 편으로 배열된다고 할 때,
상기 제1 케이스의 전방 측부에는 제1 통공이 형성되고, 상기 제1 케이스의 좌우 측부에는 제2 통공이 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제15항에 있어서,
상기 제1 통공은 유체 기계와 연결되어 공기의 흐름을 배출하기 위한 배출구의 기능을 하고,
상기 제2 통공은 저온의 공기의 흐름을 유입하기 위한 유입구의 기능을 하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제16항에 있어서,
상기 유체 기계는 흡인력을 이용하여 공기의 흐름을 발생시키는 석션 타입으로 마련되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.