KR102476920B1

KR102476920B1 - 배터리팩

Info

Publication number: KR102476920B1
Application number: KR1020207012444A
Authority: KR
Inventors: 다카시 마츠모토; 노리아키 후지이
Original assignee: 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2017-09-29
Publication date: 2022-12-12
Also published as: TWI686984B; CN111183529A; TW201921766A; WO2019064467A1; US10978762B2; JPWO2019064467A1; EP3690977A1; KR20200060485A; CN111183529B; AU2017434473A1; AU2017434473C1; AU2017434473B2; EP3690977A4; JP6676832B2; PH12020550179A1; EP3690977B1; US20200227696A1

Abstract

배터리팩(10)은, 셀 홀더(42)의 유지부(50)에 유지된 복수의 전지 셀(40)을 갖는 배터리 코어팩(16)과, 배터리 코어팩(16)을 수용하는 케이스(14)를 구비한다. 셀 홀더(42)는, 유지부(50)를 둘러싸는 둘레벽부(54)를 가지며, 둘레벽부(54)에는, 둘레벽부(54)의 단부면(54a)을 둘레 방향을 따라 연장된 복수의 슬릿(70)이 마련된다.

Description

배터리팩

본 발명은, 셀 홀더에 유지된 복수의 전지 셀을 갖는 배터리 코어팩을 구비하는 배터리팩에 관한 것이다.

예컨대, 전동 어시스트 자전거나 전동 바이크 등의 전동 차량에 착탈 가능하게 탑재되는 배터리팩으로서, 셀 홀더에 유지된 복수의 전지 셀을 갖는 배터리 코어팩과, 상기 배터리 코어팩을 수용하는 케이스를 구비하는 것이 알려져 있다.

이 종류의 배터리팩에서는, 전동 차량 등에 대한 착탈 작업시에 낙하하는 것 등에 의해 충격 하중이 가해지는 경우가 있다. 충격 하중이 케이스나 셀 홀더를 통해 전지 셀에 전달되고, 상기 전지 셀에 내하중을 초과하는 하중이 가해지는 것을 회피하기 위해, 예컨대 일본 특허 공개 제2014-49225호 공보에는, 셀 홀더에 충격 완화 리브를 마련하는 것이 제안되어 있다. 이 셀 홀더는, 복수의 전지 셀을 유지하는 유지부를 갖는다. 유지부의 외주면은, 셀 홀더의 외주벽과 간격을 두고 대향한다. 충격 완화 리브는, 유지부의 외주면과 셀 홀더의 외주벽을 연결하는 만곡 형상으로 이루어지고, 충격 하중이 가해지는 방향에 대하여 탄성 변형함으로써, 전지 셀에 전달되는 하중을 완화하는 것이다.

상기 충격 완화 리브에 의한 충격 흡수 능력을 높이기 위해서는, 충격 완화 리브에 관해 만곡 형상을 조정하거나 체적을 크게 하거나 하여, 상기 충격 완화 리브의 탄성 영역 내에서의 변형량을 증대시킬 필요가 있다. 그러나, 배터리팩을 대형화하지 않고, 유지부의 외주면과 셀 홀더의 외주벽 사이에 형성하는 것이 가능한 공간의 크기에는 한도가 있다. 이 때문에, 상기 공간에 마련되는 충격 완화 리브의 만곡 형상이나 체적을 조정하는 것이 가능한 범위에도 한도가 있다. 즉, 배터리팩을 대형화하는 것을 회피하면서, 충격 흡수 능력을 향상시키는 것은 어렵다.

본 발명의 주요 목적은, 대형화하지 않고 내충격성을 향상시키는 것이 가능한 배터리팩을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 일 실시형태에 의하면, 셀 홀더의 유지부에 유지된 복수의 전지 셀을 갖는 배터리 코어팩과, 상기 배터리 코어팩을 수용하는 케이스를 구비하는 배터리팩으로서, 상기 셀 홀더는, 상기 유지부를 둘러싸는 둘레벽부를 가지며, 상기 둘레벽부에는, 상기 둘레벽부의 단부면을 둘레 방향을 따라 연장된 복수의 슬릿이 마련되는 배터리팩이 제공된다.

이 배터리팩에서는, 충격 하중이 가해진 경우에, 슬릿의 폭이 축소하는 방향으로 둘레벽부가 탄성 변형함으로써, 셀 홀더에서 충격 하중을 흡수할 수 있어, 전지 셀에 전달되는 하중을 완화할 수 있다. 또한, 둘레벽부에 대하여 충격 하중이 부분적으로 집중하여 가해진 경우에도, 복수의 슬릿에 의해 둘레벽부 내에서 분산시켜 흡수할 수 있다.

즉, 둘레벽부 자체에 슬릿을 마련하는 이 배터리팩에서는, 예컨대, 유지부와 둘레벽부를 이격시켜, 서로의 사이에 충격 완화 리브 등을 마련하는 것 같은 경우와는 달리, 상기 배터리팩을 대형화하지 않고 내충격성을 높일 수 있다. 또한, 예컨대, 케이스의 형상, 배터리 코어팩의 형상 및 중량, 케이스 내에서의 배터리 코어팩의 배치 등에 따라서, 슬릿의 연장 길이, 폭, 깊이, 갯수, 배치 등을 조정함으로써, 여러가지 사양의 배터리팩에 관해 용이하게 내충격성을 향상시킬 수 있다. 게다가, 둘레벽부에 슬릿을 형성할 뿐인 간단한 구성에 의해 내충격성을 향상시킬 수 있다. 또한, 둘레벽부가 탄성 한도의 범위 내에서 변형하는 한, 반복 충격 하중을 흡수할 수 있다.

상기 배터리팩에 있어서, 상기 둘레벽부의 코너에는, 상기 유지부측으로 함몰된 오목부가 마련되는 것이 바람직하다. 둘레벽부에 대하여, 슬릿의 연장 방향을 따르는 방향으로 하중이 가해진 경우, 다른 방향으로부터 하중이 가해진 경우에 비하여 둘레벽부가 변형하기 어려워진다. 따라서, 코너에 오목부를 마련하고, 상기 오목부의 둘레 방향을 따라 슬릿을 마련한다. 이것에 의해, 하중이 가해지는 방향과 슬릿의 연장 방향을 교차시켜, 슬릿의 폭이 축소하는 방향으로 둘레벽부를 탄성 변형시키기 쉽게 하는 것이 가능해져, 둘레벽부의 충격 흡수 능력을 향상시킬 수 있다.

상기 배터리팩에 있어서, 상기 슬릿의 개구부를 덮는 필름을 더 구비하는 것이 바람직하다. 이 경우, 슬릿의 개구부를 통해 상기 슬릿의 내부에 이물질이나, 절연 수지 등으로 이루어진 포팅재가 혼입하는 것을 억제할 수 있다. 즉, 상기 이물질이나 포팅재 등이, 둘레벽부의 변형을 방해하는 것을 억제할 수 있기 때문에, 둘레벽부의 충격 흡수 능력이 저하될 우려를 없앨 수 있다.

상기 배터리팩에 있어서, 상기 둘레벽부의 상기 단부면의 외주 가장자리측과 내주 가장자리측의 사이에서, 서로 간격을 두고 나열된 복수의 열을 형성하도록 상기 슬릿이 배치되는 것이 바람직하다. 이 경우, 충격 하중이 가해진 둘레벽부를 탄성 변형하기 쉽게 하여, 둘레벽부의 충격 흡수 능력을 향상시킬 수 있다.

상기 배터리팩에 있어서, 상기 각 열은, 상기 둘레 방향으로 간격부를 사이에 두고 배치되는 복수의 상기 슬릿으로 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 충격 하중이 가해진 둘레벽부를 한층 더 탄성 변형하기 쉽게 하는 것, 및 충격 하중을 둘레벽부 내에서 분산시켜 흡수하기 쉽게 할 수 있기 때문에, 둘레벽부의 충격 흡수 능력을 한층 더 향상시키는 것을 도모할 수 있다.

상기 배터리팩에 있어서, 상기 복수의 열의 병렬 방향을 따라 상기 슬릿과 상기 간격부가 나란히 배치되는 것이 바람직하다. 이 경우, 충격 하중이 간격부를 통해 전지 셀에 전달되는 것을 회피할 수 있다. 즉, 충격 하중이 가해지는 방향과 슬릿의 연장 방향을 효과적으로 교차시킬 수 있기 때문에, 둘레벽부의 전체의 충격 흡수 능력을 양호하게 향상시킬 수 있다.

상기 배터리팩에 있어서, 상기 슬릿은, 깊이 방향에서 볼 때, 상기 슬릿의 연장 방향의 양단부에 마련된 원형부와, 상기 원형부끼리의 사이에 마련된 선형부를 갖는 형상으로 이루어지고, 상기 원형부의 직경은 상기 선형부의 선폭보다 큰 것이 바람직하다. 이와 같이, 슬릿의 연장 방향의 양단부에 원형부를 마련하는 것에 의해, 충격 하중에 의해 둘레벽부가 변형했을 때에, 슬릿의 양단부에 응력이 집중하는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 셀 홀더의 내구성, 내지는 배터리팩의 내구성을 향상시키는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 배터리팩의 개략 사시도이다.
도 2는 배터리 코어팩의 분해 사시도이다.
도 3은 배터리 코어팩을 슬릿의 깊이 방향에서 본 측면도이다.
도 4는 도 3의 셀 홀더에서의 둘레벽부의 단부면의 요부 확대도이다.
도 5는 변형예에 따른 셀 홀더를 갖는 배터리 코어팩을 슬릿의 깊이 방향에서 본 측면도이다.
도 6은 도 5의 셀 홀더에서의 둘레벽부의 오목부의 요부 확대도이다.

본 발명에 따른 배터리팩에 관해 적합한 실시형태를 들어, 첨부 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도 1은, 본 실시형태에 따른 배터리팩(10)의 개략 사시도이다. 또, 도 1에서는, 이해를 쉽게 하기 위해, 외각 케이스(12)를 이점쇄선으로 나타내고, 상기 외각 케이스(12)의 내측에 배치되는 구성 요소를 도시하고 있다.

배터리팩(10)은, 예컨대, 전동 어시스트 자전거나, 전동 바이크 등의 전동 차량(도시하지 않음)에 착탈 가능하게 탑재되는 휴대식의 배터리팩(10)으로서 적합하게 적용할 수 있다. 따라서, 이하에서는, 배터리팩(10)이 전동 차량에 탑재되는 예에 관해 설명하지만, 특별히 이것에 한정되는 것은 아니며, 배터리팩(10)은, 전력을 필요로 하는 여러 기기에 적용할 수 있다. 또한, 배터리팩(10)의 상하 방향은, 상기 배터리팩(10)을 전동 차량에 탑재했을 때의 수직 방향(도 1의 화살표 X1, X2 방향)을 기준으로 한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 배터리팩(10)은, 케이스(14)와, 2개의 배터리 코어팩(16a, 16b)을 연결한 연결체(17)와, 배터리 관리 장치(Battery Management Unit : BMU)(18)와, 도시하지 않은 커넥터부를 주로 구비한다. 케이스(14)는, 예컨대, 알루미늄 등의 금속이나, 수지(섬유 강화 수지를 포함) 등으로 형성할 수 있다. 또한, 케이스(14)는, 연결체(17)의 저면을 덮는 바텀 케이스(20)와, 상기 바텀 케이스(20)의 상단부에 부착되고 연결체(17)의 측면을 덮는 외각 케이스(12)와, 상기 외각 케이스(12)의 상단부에 부착되고 연결체(17)의 상면을 덮는 톱 케이스(24)를 갖는다.

바텀 케이스(20)는, 상단부에 개구가 마련된 바구니체이며, 내부에 커넥터부 등이 수용된다. 커넥터부는, 예컨대, 상기 바텀 케이스(20)의 저벽에 형성된 노치 등을 통해 케이스(14)의 외부에 노출되어, 전동 차량의 전력 공급구, 또는 연결체(17)를 충전하기 위한 충전 장치에 대하여 접속 가능하게 되어 있다. 또, 상기 노치, 전력 공급구, 충전 장치는 모두 도시하지 않는다. 커넥터부를 전력 공급구 또는 충전 장치에 접속함으로써, 도시하지 않은 리드선 등에 의해, 전력 공급구 또는 충전 장치와 연결체(17)를, BMU(18)을 통해 전기적으로 접속할 수 있다.

외각 케이스(12)는, 상하 방향의 양단부에 개구가 마련되어 있다. 외각 케이스(12)의 하단측의 개구에 바텀 케이스(20)의 상단측의 일부가 삽입된다. 외각 케이스(12)에 삽입된 바텀 케이스(20)의 상단보다 상측의 외각 케이스(12)의 내벽에는, 상기 외각 케이스(12)의 둘레 방향을 따라 하측 고정홈(26)이 형성되어 있다. 이 하측 고정홈(26)에, 연결체(17)를 그 하측으로부터 지지하는 하측 배터리 코어팩 프레임(28)이 고정되어 있다. 바텀 케이스(20)의 저벽에는, 하측 배터리 코어팩 프레임(28)을 향해 돌출된 볼록부가 마련되고, 상기 볼록부와 하측 배터리 코어팩 프레임(28)이 볼트 등에 의해 고정되어 있다(모두 도시하지 않음).

외각 케이스(12)의 상단측의 개구에 톱 케이스(24)의 하단측의 일부가 삽입된다. 외각 케이스(12)에 삽입된 톱 케이스(24)의 하단보다 하측의 외각 케이스(12)의 내벽에는 상측 고정홈(30)이 형성되고, 상기 상측 고정홈(30)에, 연결체(17)의 상단부면에 접촉하는 상측 배터리 코어팩 프레임(32)이 고정되어 있다. 이 상측 배터리 코어팩 프레임(32)과 하측 배터리 코어팩 프레임(28) 사이에 연결체(17)가 끼워져 있다.

톱 케이스(24)는, 하단부에 개구가 마련된 바구니체이며, 상단부면에는, 배터리팩(10)을 운반할 때 파지하는 것이 가능한 핸들부(34)가 마련되어 있다. 또한, 톱 케이스(24)와 상측 배터리 코어팩 프레임(32)도, 바텀 케이스(20)와 하측 배터리 코어팩 프레임(28)과 마찬가지로 볼트(도시하지 않음) 등에 의해 고정되어 있다.

연결체(17)를 구성하는 2개의 배터리 코어팩(16a, 16b)은 서로 대략 동일하게 구성된다. 따라서, 2개의 배터리 코어팩(16a, 16b)의 서로 대응하는 구성 요소에는, 동일한 참조 부호를 붙이고 공통으로 설명한다. 또한, 2개의 배터리 코어팩(16a, 16b)을 서로 구별하지 않을 때에는, 총칭하여 배터리 코어팩(16)이라고도 한다.

도 1~도 4에 나타낸 바와 같이, 배터리 코어팩(16)은, 복수의 전지 셀(40)(도 2 참조)과 셀 홀더(42)를 갖는다. 본 실시형태에서는, 배터리 코어팩(16)과 커넥터부 사이에 도시하지 않은 배선 등을 수용하는 공간(43)(도 1 참조)을 형성하기 위해, 배터리 코어팩(16)은 그 하단측의 일부가 절결된 형상으로 되어 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 전지 셀(40)은, 예컨대 원통형이며, 축방향의 양단부에 정극 단자(44) 및 부극 단자(46)가 각각 마련되어 있다. 전지 셀(40)이 적합한 종류로는, 리튬 이온 이차 전지를 들 수 있지만, 특별히 이것에 한정되지는 않고, 예컨대 니켈 수소 전지나 니켈 카드뮴 전지 등의 이차 전지를 이용해도 좋다.

셀 홀더(42)는, 정극측 홀더(42a) 및 부극측 홀더(42b)를 조합하여 구성되며, 복수의 전지 셀(40)을 유지하는 유지부(50)와, 노출부(52)가 마련된 누름판부(53)와, 유지부(50) 및 누름판부(53)를 둘러싸는 둘레벽부(54)를 갖는다. 정극측 홀더(42a)의 노출부(52)로부터 정극 단자(44)가 노출되고, 부극측 홀더(42b)의 노출부(52)로부터 부극 단자(46)가 노출된다.

또, 이하에서는, 셀 홀더(42)에 관해, 상기 상하 방향(이하, X 방향이라고도 함)과, 전지 셀(40)의 축방향(도 2의 화살표 Y1, Y2 방향, 이하, Y 방향이라고도 함)과, 상하 방향 및 축방향의 양쪽에 직교하는 방향(도 2의 화살표 Z1, Z2 방향, 이하, Z 방향이라고도 함)을 기준으로 설명한다.

유지부(50)는, 복수의 삽입 관통 구멍(56)을 가지며, 전지 셀(40)을 상기 삽입 관통 구멍(56)에 각각 삽입 관통시킨 상태로 유지한다. 삽입 관통 구멍(56)은, Y 방향을 따라 연장되어 있고, 그 연장 방향의 양끝의 개구로부터 전지 셀(40)의 정극 단자(44) 또는 부극 단자(46)를 각각 노출시킨다. 삽입 관통 구멍(56)의 직경은, 전지 셀(40)의 외경에 따른 크기이다. 유지부(50)에 유지된 복수의 전지 셀(40)은, 각각의 정극 단자(44)가 서로 단차없이 배치되고, 또한 각각의 부극 단자(46)가 서로 단차없이 배치된다. 또한, 유지부(50)에 유지된 복수의 전지 셀(40)의 주면끼리의 사이에는, 절연 수지 등으로 이루어진 포팅재(도시하지 않음)가 충전되어도 좋다.

누름판부(53)는, 유지부(50)의 Y 방향의 양끝쪽에 각각 마련되고, 삽입 관통 구멍(56)의 개구에 대응하는 위치에 노출부(52)로서 관통 구멍이 형성되어 있다. 삽입 관통 구멍(56)의 개구 및 노출부(52)를 통해 정극 단자(44) 및 부극 단자(46)(이하, 이들을 총칭하여 전극 단자라고도 함)가 각각 셀 홀더(42)의 외부에 노출된다. 또한, 정극 단자(44)를 노출시키는 노출부(52)와, 부극 단자(46)를 노출시키는 노출부(52)의 각각을 덮도록, 복수의 버스바 플레이트(60)(도 1 참조)가 누름판부(53)에 부착된다. 누름판부(53)에는, 버스바 플레이트(60)끼리의 사이에 개재되어 서로를 절연하는 돌조부(62)가 마련되어 있다.

한쪽의 배터리 코어팩(16a)의 부극 단자(46)측과, 다른쪽의 배터리 코어팩(16b)의 정극 단자(44)측이 서로 대향하도록, 2개의 배터리 코어팩(16a, 16b)이 연결되어 연결체(17)가 형성되어 있다.

한쪽의 배터리 코어팩(16a)의 정극 단자(44)측과, 다른쪽의 배터리 코어팩(16b)의 부극 단자(46)측, 환언하면, 연결체(17)의 Y 방향의 양쪽의 측면은 외각 케이스(12)의 내면측에 면한다.

복수의 버스바 플레이트(60)의 각각은, 정극 단자(44)끼리 또는 부극 단자(46)끼리를 소정의 갯수씩 병렬로 접속하는 것이며, 도 1 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 노출부(52) 내에 진입하여 전극 단자와 접촉하는 돌출부(64)가 예컨대 엠보스 가공 등에 의해 마련되어 있다. 버스바 플레이트(60)에는, 둘레벽부(54)의 단부면(54a)에 마련된 홈(66)에 삽입되는 접속 단부(68)가 각각 마련되어 있다. 이 접속 단부(68)와 상기 리드선 등이 접속되는 것에 의해, 복수의 버스바 플레이트(60)가 서로 직렬로 접속된 상태로 BMU(18)를 통해 커넥터부에 접속된다.

또, 버스바 플레이트(60)와 외각 케이스(12)의 내면 사이에는, 도시하지 않은 방열 시트를 개재시키는 것이 바람직하다. 이 경우, 전지 셀(40)에서 발생하는 열을, 방열 시트를 통해 효과적으로 방열하는 것이 가능해지므로, 연결체(17)의 온도 상승을 억제할 수 있다.

둘레벽부(54)에는, 상기 둘레벽부(54)의 단부면(54a)을 둘레 방향을 따라 연장되어 있고 또한 Y 방향을 깊이 방향으로 하는 복수의 슬릿(70)이 마련된다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에서는, 슬릿(70)의 깊이 방향에서 볼 때, 둘레벽부(54)를 구성하는 각 변 중, 상기 둘레벽부(54)의 상단측(화살표 X1측)이 Z 방향으로 연장된 변과, 공간(43)에 면하고 X 방향으로 연장된 변을 제외하고, 슬릿(70)이 마련되어 있다. 또한, 슬릿(70)은, 정극측 홀더(42a)의 둘레벽부(54)와, 부극측 홀더(42b)의 둘레벽부(54)를 Y 방향으로 동축으로 관통하도록 마련되어 있다.

도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 슬릿(70)은, 둘레벽부(54)의 단부면(54a)의 외주 가장자리측과 내주 가장자리측 사이에서, 서로 간격을 두고 나열된 복수의 열(72, 74)을 형성하도록 배치된다. 또한, 열(72, 74)의 각각은, 둘레벽부(54)의 둘레 방향으로 간격부(76)를 사이에 두고 배치되는 복수의 슬릿(70)으로 이루어진다. 또한, 열(72, 74)의 병렬 방향을 따라 슬릿(70)과 간격부(76)가 나란히 배치된다. 슬릿(70)의 깊이 방향에서 볼 때의 형상은, 상기 슬릿(70)의 연장 방향의 양단부에 마련된 원형부(70a)와, 상기 원형부(70a)끼리의 사이에 마련된 선형부(70b)로 이루어진다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 원형부(70a)의 직경(L1)은, 선형부(70b)의 선폭(L2)보다 큰 것이 바람직하다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 슬릿(70)의 깊이 방향에서 볼 때, 둘레벽부(54)의 상단의 측면(둘레면)은, 상하 방향으로 연장된 슬릿(70)에 관통되는 것이 바람직하다. 또한, 슬릿(70)의 깊이 방향에서 볼 때, Z 방향 양끝의 측면(둘레면)의 하단측과, 둘레벽부(54)의 공간(43)에 면하는 측면(둘레면)의 하단측은, X 방향으로 연장된 슬릿(70)에 관통되는 것이 바람직하다. 또한, 슬릿(70)의 개구부는 필름(80)에 덮여 있다. 또, 도 4와 후술하는 도 6에서는, 필름(80)의 도시를 생략하고 있다. 필름(80)의 재료는, 슬릿(70)의 개구부로부터 내부에 이물질이나 포팅용재가 혼입하는 것을 회피할 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않는다.

배터리 코어팩(16a)의 정극측 홀더(42a)의 Y 방향 일단측(도 1의 화살표 Y2측)의 상단부와, 배터리 코어팩(16b)의 부극측 홀더(42b)의 Y 방향 타단측(도 1의 화살표 Y1측)의 상단부에는, 상측을 향해 돌출된 돌출벽(82)이 각각 마련된다. 돌출벽(82)의 상단부면에 상측 배터리 코어팩 프레임(32)이 접촉한다. 이것에 의해, 연결체(17)와 상측 배터리 코어팩 프레임(32) 사이에 공간(84)이 형성되고, 상기 공간(84)에 BMU(18)가 배치된다(도 1 참조).

BMU(18)는, 예컨대 연결체(17)의 충방전의 제어를 행하는 제어부와, 전동 차량 및 충전 장치와 통신을 행하는 통신부와, 전지 셀(40)의 온도나 전압 등으로부터 검출한 연결체(17)의 상태를 기억하는 기억부를 갖는다(모두 도시하지 않음).

본 실시형태에 따른 배터리팩(10)은, 기본적으로는 이상과 같이 구성된다. 이 배터리팩(10)에서는, 예컨대, 핸들부(34)를 파지하여 배터리팩(10)을 충전 장치의 근방으로 운반하고, 커넥터부와 충전 장치를 접속하는 것에 의해 전지 셀(40)의 충전을 행할 수 있다. 한편, 예컨대 핸들부(34)를 파지하여 운반한 배터리팩(10)을 전동 차량에 탑재하고, 커넥터부와 전력 공급구를 접속하는 것에 의해 전지 셀(40)의 방전을 행할 수 있다.

상기와 같이 하여, 충전 장치나 전동 차량에 배터리팩(10)을 착탈하는 작업을 행할 때에, 배터리팩(10)이 낙하하여 충격 하중이 가해진 경우에도, 전지 셀(40)에 내하중을 초과하는 하중이 가해지는 것을 회피할 수 있다. 이 배터리팩(10)에서는, 슬릿(70)의 폭이 축소하는 방향으로 둘레벽부(54)가 탄성 변형함으로써, 셀 홀더(42)에서 충격 하중을 흡수할 수 있고, 전지 셀(40)에 전달되는 하중을 완화할 수 있기 때문이다. 또한, 둘레벽부(54)에 대하여 충격 하중이 부분적으로 집중하여 가해진 경우에도, 복수의 슬릿(70)에 의해 둘레벽부(54) 내에서 분산시켜 흡수할 수 있다. 이 때문에, 큰 충격 하중에 대하여 우수한 내충격성을 나타낸다.

상기와 같이, 둘레벽부(54) 자체에 슬릿(70)을 마련하는 이 배터리팩(10)에서는, 예컨대 유지부(50)와 둘레벽부(54)를 이격시키고, 서로의 사이에 충격 완화 리브(도시하지 않음) 등을 마련하는 것 같은 경우와는 달리, 상기 배터리팩(10)을 대형화하지 않고 내충격성을 높일 수 있다. 또한, 예컨대, 케이스(14)의 형상, 연결체(17)의 형상 및 중량, 케이스(14) 내에서의 연결체(17)의 배치 등에 따라서, 슬릿(70)의 연장 길이, 폭, 깊이, 갯수, 배치 등을 조정하는 것에 의해, 여러 사양의 배터리팩(10)에 관해 용이하게 내충격성을 향상시킬 수 있다. 더구나, 둘레벽부(54)에 슬릿(70)을 형성할 뿐인 간단한 구성에 의해 내충격성을 향상시킬 수 있다. 또한, 둘레벽부(54)가 탄성 한도의 범위 내에서 변형하는 한, 반복하여 충격 하중을 흡수할 수 있다.

배터리팩(10)에서는, 슬릿(70)의 개구부를 덮는 필름(80)을 구비하는 것에 의해, 슬릿(70)의 개구부를 통해 상기 슬릿(70)의 내부에 이물질이나 포팅재가 혼입하는 것을 억제할 수 있다. 즉, 상기 이물질이나 포팅재 등이 둘레벽부(54)의 탄성 변형을 방해하는 것을 억제할 수 있기 때문에, 둘레벽부(54)의 충격 흡수 능력이 저하될 우려를 없앨 수 있다.

배터리팩(10)에서는, 상기와 같이, 복수의 열(72, 74)을 형성하도록 슬릿(70)이 배치되기 때문에, 충격 하중이 가해진 둘레벽부(54)를 한층 더 탄성 변형시키기 쉽게 하여, 상기 둘레벽부(54)의 충격 흡수 능력을 향상시킬 수 있다.

또한, 열(72, 74)마다, 둘레벽부(54)의 둘레 방향으로 간격부(76)를 사이에 두고 복수의 슬릿(70)이 배치되는 것에 의해, 충격 하중이 가해진 둘레벽부(54)를 탄성 변형하기 쉽게 하는 것, 및 충격 하중을 둘레벽부(54) 내에서 분산시켜 흡수하기 쉽게 할 수 있다. 이 때문에, 배터리팩(10)의 내충격성을 한층 더 향상시키는 것을 도모할 수 있다.

또한, 열(72, 74)의 병렬 방향을 따라 슬릿(70)과 간격부(76)가 나란히 배치되는 것에 의해, 충격 하중이 간격부(76)를 통해 전지 셀(40)에 전달되는 것을 회피할 수 있다. 즉, 충격 하중이 가해지는 방향과 슬릿(70)의 연장 방향을 효과적으로 교차시킬 수 있기 때문에, 슬릿(70)의 폭이 축소하는 방향으로 둘레벽부(54)를 탄성 변형시키기 쉽게 할 수 있다. 그 결과, 둘레벽부(54)의 충격 흡수 능력을 양호하게 향상시킬 수 있다.

또한, 슬릿(70)의 깊이 방향에서 볼 때의 형상으로서, 슬릿(70)의 연장 방향의 양단부에 원형부(70a)를 마련하는 것에 의해, 충격 하중에 의해 둘레벽부(54)가 변형했을 때에, 슬릿(70)의 양단부에 응력이 집중하는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 셀 홀더(42)의 내구성, 내지는 배터리팩(10)의 내구성을 향상시키는 것이 가능해진다. 상기와 같이, 둘레벽부(54)의 측면이 슬릿(70)에 관통되는 것에 의해서도, 충격 하중이 가해진 둘레벽부(54)를 한층 더 탄성 변형시키기 쉽게 하여, 상기 둘레벽부(54)의 충격 흡수 능력을 향상시킬 수 있다.

본 발명은, 상기 실시형태에 특별히 한정되는 것이 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 변형이 가능하다.

예컨대, 배터리팩(10)은, 상기 셀 홀더(42) 대신에, 도 5 및 도 6에 나타내는 셀 홀더(90)를 구비해도 좋다. 도 5는, 변형예에 따른 셀 홀더(90)를 갖는 배터리 코어팩(16)을 슬릿(70)의 깊이 방향에서 본 도면이며, 도 6은, 도 5의 셀 홀더(90)에서의 둘레벽부(54)의 오목부(92)의 요부 확대도이다. 또, 도 5 및 도 6에 나타내는 구성 요소 중, 도 1~도 4에 나타내는 구성 요소와 동일하거나 또는 동일한 기능 및 효과를 발휘하는 것에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이고, 상세한 설명을 생략한다.

셀 홀더(90)는, 둘레벽부(54)의 코너에, 유지부(50)측으로 함몰된 오목부(92)가 마련되어 있는 것을 제외하고, 상기 셀 홀더(42)와 동일하게 구성되어 있다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 오목부(92)에도, 둘레벽부(54)의 다른 부위와 마찬가지로, 단부면(54a)에 둘레 방향을 따라 슬릿(70)이 마련되어 있다. 즉, 오목부(92)에 있어서도, 슬릿(70)은, 둘레벽부(54)의 단부면(54a)의 외주 가장자리측과 내주 가장자리측의 사이에서, 서로 간격을 두고 나열된 복수의 열(72, 74)을 형성하도록 배치된다. 또한, 열(72, 74)의 각각은, 둘레벽부(54)의 둘레 방향으로 간격부(76)를 사이에 두고 배치되는 복수의 슬릿(70)으로 이루어진다. 또한, 열(72, 74)의 병렬 방향을 따라, 슬릿(70)과 간격부(76)가 나란히 배치된다. 또한, 둘레벽부(54)의 측면이 슬릿(70)에 관통된다.

그런데, 둘레벽부(54)에 대하여, 슬릿(70)의 연장 방향을 따르는 방향으로부터 하중이 가해진 경우, 다른 방향으로부터 하중이 가해진 경우에 비하여 둘레벽부(54)가 탄성 변형하기 어려워질 우려가 있다. 그러나, 상기와 같이, 코너에 오목부(92)를 마련하고, 상기 오목부(92)의 둘레 방향을 따라 슬릿(70)을 마련한 셀 홀더(90)에서는, 도 6에 화살표로 나타낸 바와 같이, 배터리팩(10)에 어느 방향으로부터 하중이 가해진 경우에도, 상기 하중이 가해진 방향과 슬릿(70)의 연장 방향을 교차시킬 수 있다. 그 결과, 충격 하중이 가해진 둘레벽부(54)를 효과적으로 탄성 변형시키는 것이 가능해지기 때문에, 둘레벽부(54)의 충격 흡수 능력을 향상시켜 배터리팩(10)의 내충격성을 높일 수 있다.

또, 슬릿(70)의 형상, 배치, 갯수 등은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 예컨대, 둘레벽부(54)를 구성하는 어느 변에 슬릿(70)을 마련해도 좋다. 또한, 슬릿(70)은, 1열로 구성되어도 좋고, 3열 이상으로 구성되어도 좋다. 이들 슬릿(70)의 형상, 배치, 갯수 등은, 예컨대 셀 홀더(42, 90)를 사출 성형 등에 의해 제조할 때에, 원하는 설정이 되도록 용이하게 조정할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에 따른 배터리팩(10)에서는, 2개의 배터리 코어팩(16a, 16b)을 연결한 연결체(17)를 구비하는 것으로 했다. 그러나, 배터리팩(10)은, 1개의 배터리 코어팩만을 구비해도 좋고, 3개 이상의 배터리 코어팩을 연결한 연결체(도시하지 않음)를 구비해도 좋다.

Claims

셀 홀더(42)의 유지부(50)에 유지된 복수의 전지 셀(40)을 갖는 배터리 코어팩(16)과, 상기 배터리 코어팩(16)을 수용하는 케이스(14)를 구비하는 배터리팩(10)으로서,
상기 셀 홀더(42)는, 상기 유지부(50)를 둘러싸는 둘레벽부(54)를 가지며,
상기 둘레벽부(54)에는, 상기 둘레벽부(54)의 단부면(54a)을 둘레 방향을 따라 연장하는 복수의 슬릿(70)이 마련되고, 상기 복수의 슬릿(70)은 상기 셀 홀더(42)를 상기 유지부(50)와 평행하게 동축으로 관통하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리팩(10).
제1항에 있어서, 상기 둘레벽부(54)의 코너에는, 상기 유지부(50)측으로 함몰된 오목부(92)가 마련되는 것을 특징으로 하는 배터리팩(10).
제1항에 있어서, 상기 슬릿(70)의 개구부를 덮는 필름(80)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리팩(10).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 둘레벽부(54)의 상기 단부면(54a)의 외주 가장자리측과 내주 가장자리측의 사이에서, 서로 간격을 두고 나열된 복수의 열(72, 74)을 형성하도록 상기 슬릿(70)이 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리팩(10).
제4항에 있어서, 상기 각 열(72, 74)은, 상기 둘레 방향으로 간격부(76)를 사이에 두고 배치되는 복수의 상기 슬릿(70)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리팩(10).
제5항에 있어서, 상기 복수의 열(72, 74)의 병렬 방향을 따라, 상기 슬릿(70)과 상기 간격부(76)가 나란히 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리팩(10).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 슬릿(70)은, 깊이 방향에서 볼 때, 상기 슬릿(70)의 연장 방향의 양단부에 마련된 원형부(70a)와, 상기 원형부(70a)끼리의 사이에 마련된 선형부(70b)를 갖는 형상으로 이루어지고,
상기 원형부(70a)의 직경은 상기 선형부(70b)의 선폭보다 큰 것을 특징으로 하는 배터리팩(10).