KR102585708B1 - 실링성이 향상된 전극 터미널과 이를 보호하는 터미널 커버를 구비하는 배터리 팩 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 배터리 팩은, 배터리 모듈을 수용하는 내부 공간을 형성하는 팩 케이스, 상기 팩 케이스에 형성된 통공을 통해 외부로 노출되는 전극 터미널과 상기 전극 터미널을 커버하는 터미널 커버를 구비하는 배터리 팩으로서, 상기 팩 케이스의 상면에 마련되되, 상기 팩 케이스의 표면으로부터 상기 통공의 외측 둘레 방향을 따라 링 형태로 돌출 형성되는 내측 리브와, 상기 내측 리브와의 사이에 폐루프 공간이 형성되게 상기 내측 리브 바깥쪽에 링 형태로 돌출 형성되는 외측 리브를 구비하는 터미널 장착부; 상기 터미널 장착부의 폐루프 공간에 개재되는 제1 오링부재; 상기 터미널 장착부의 상단에 안착되는 플랜지를 구비하는 전극 터미널; 및 상기 플랜지의 하단면 가장자리에 상하 방향으로 걸림 결합되는 후크를 구비하고 상기 전극 터미널을 커버하도록 마련된 터미널 커버를 포함한다.

Description

실링성이 향상된 전극 터미널과 이를 보호하는 터미널 커버를 구비하는 배터리 팩{Battery Pack having terminal with improved sealing structure and terminal cover}

본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 우수한 실링 구조를 갖는 전극 터미널과 전극 터미널의 절연을 위한 터미널 커버를 구비하는 배터리 팩에 관한 것이다.

최근에 휴대형 전자기기와 같은 소형 장치뿐 아니라, 자동차나 전력저장장치와 같은 중대형 장치에도 이차전지가 널리 이용되고 있다. 특히, 탄소 에너지가 점차 고갈되고 환경에 대한 관심이 높아지면서, 미국, 유럽, 일본, 한국을 비롯하여 전 세계적으로 하이브리드 자동차와 전기 자동차에 세간의 이목이 집중되고 있다.

이러한 하이브리드 자동차나 전기 자동차에 있어서 가장 핵심적 부품은 차량 모터로 구동력을 부여하는 배터리 팩이다. 하이브리드 자동차나 전기 자동차는 배터리 팩의 충방전을 통해 차량의 구동력을 얻을 수 있기 때문에, 엔진만을 이용하는 자동차에 비해 연비가 뛰어나고 공해 물질을 배출하지 않거나 감소시킬 수 있는 등 여러 측면에서 장점이 많아 사용자들이 점차 크게 늘어나고 있는 실정이다.

하이브리드 자동차나 전기 자동차의 배터리 팩은 다수의 이차전지를 포함하며, 필요한 용량 및 출력에 기초하여 다수의 이차전지들이 직렬 및/또는 병렬로 연결되게 구성될 수 있다. 또한, 배터리 팩은 상기 다수의 이차전지들을 적층시키기 위한 적층용 프레임과, 이차전지들의 충방전 상태를 제어하기 위한 BMS와 같은 제어장치, 그리고 이차전지들을 포함한 전장품들을 내부에 수납하여 이들을 외부로부터 보호하기 위한 팩 케이스를 더 포함하여 구성될 수 있다.

이러한 배터리 팩은 양극 및 음극 터미널이 전원 케이블로 차량 구동 모터에 전기적으로 연결될 수 있는데, 상기 전극 터미널은 전원 케이블과의 연결 편의를 위해 일반적으로 팩 케이스에 마련된 전극 단자용 통공을 통과해 팩 케이스 외부에 노출되게 구성된다. 이와 같은 전극 터미널의 외부 노출 구조 때문에 팩 케이스는 내충격성을 갖추어야 할 뿐만 아니라 이물질 또는 수분 침투 차단을 위해 전극 터미널과 전극 단자용 통공 부분에 실링이 필요하다.

또한, 전극 터미널이 팩 케이스 외부로 노출되어 있음에 따라 여러 문제가 발생할 수 있는데, 예를 들어, 전극 터미널에 볼트나 금속 파편, 전선과 같은 전도성 물체가 접촉할 수 있으며, 이 경우, 단락이 발생할 수 있다. 그리고 이와 같은 전도성 물체의 접촉은 배터리 팩이나 전기 계통의 파손은 물론 스파크 등을 발생시켜 화재 위험도 있을 수 있다. 따라서 종래 이러한 문제점을 해결하고자 전극 터미널의 노출을 줄이거나 없애기 위한 시도가 이루어지고 있는데, 그 중 대표적인 것이 터미널 커버를 사용해 전극 터미널의 외부를 씌우는 구성이다.

상기 터미널 커버는 전극 터미널의 절연을 위해 임시로 사용하는 구성으로 전극 터미널에 전원 케이블을 연결할 때는 분리되어야 한다. 그렇기 때문에 터미널 커버는 전극 터미널에 부착된 상태에서는 견고하게 고정되어 있어야 하지만 반대로 탈착 시에는 수월하게 분리될 수 있어야 한다.

따라서 상술한 바와 같이, 배터리 팩에는 전극 터미널과 팩 케이스 간에 신뢰성 있는 실링 구조와 상기 전극 터미널과 터미널 커버 간의 효과적인 탈부착 구조가 필요하다. 그런데 종래의 배터리 팩은 이와 같은 요구를 모두 충족하기에 부족한 면이 많다.

한국 특허공개 제10-2001-0017452호. 2001년03월05일. 현대자동차주식회사

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 외부로 노출되는 전극 터미널 부위의 실링성 향상 및 전극 터미널과 터미널 커버 간에 효과적인 탈부착 구조를 갖춘 배터리 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은, 배터리 모듈을 수용하는 내부 공간을 형성하는 팩 케이스, 상기 팩 케이스에 형성된 통공을 통해 외부로 노출되는 전극 터미널과 상기 전극 터미널을 커버하는 터미널 커버를 구비하는 배터리 팩으로서,

상기 팩 케이스의 상면에 마련되되, 상기 팩 케이스의 표면으로부터 상기 통공의 외측 둘레 방향을 따라 링 형태로 돌출 형성되는 내측 리브와, 상기 내측 리브와의 사이에 폐루프 공간이 형성되게 상기 내측 리브 바깥쪽에 링 형태로 돌출 형성되는 외측 리브를 구비하는 터미널 장착부; 상기 터미널 장착부의 폐루프 공간에 개재되는 제1 오링부재; 상기 터미널 장착부의 상단에 안착되는 플랜지를 구비하는 전극 터미널; 및 상기 플랜지의 하단면 가장자리에 상하 방향으로 걸림 결합되는 후크를 구비하고 상기 전극 터미널을 커버하도록 마련된 터미널 커버를 포함할 수 있다.

상기 외측 리브는 상기 플랜지의 하단면 안쪽 영역에 위치하는 지지부와, 상기 플랜지의 하단면 바깥쪽 영역에 위치하며 상기 팩 케이스의 표면에 대해 경사면을 갖는 스텝부를 구비하고, 상기 터미널 커버는 상기 스텝부에 상하 방향으로 끼워 맞추어지도록 상기 스텝부와 형상 맞춤되는 절개부를 구비할 수 있다.

상기 경사면은 상기 통공을 기준으로 시계 및 반시계 방향 중 적어도 어느 일 방향으로 경사질 수 있다.

상기 스텝부의 상단면은 "ㄷ"자 형태로 마련될 수 있다.

상기 전극 터미널은, 상기 플랜지와 한 몸체로 상기 플랜지에 대해 수직 배치되며, 내경은 하단부가 상단부보다 작게 형성되고 외경은 상단부로 갈수록 점진적으로 작게 형성된 중공 구조를 가지는 터미널 본체; 상기 터미널 본체 상단부의 내경 속에 고정되는 헤드부와, 상기 터미널 본체 상단부와 하단부의 내경을 통과하여 상기 팩 케이스 내부로 연장되는 바디부를 구비하는 터미널 볼트; 및 상기 터미널 본체 상단부의 내경 속에서 상기 헤드부의 하단에 배치되는 제2 오링부재를 더 포함할 수 있다.

상기 터미널 커버는, 상기 터미널 본체에 억지 끼움되는 캡부, 상기 캡부와 하나의 몸체로 형성되고 상기 플랜지를 커버하는 플랜지 커버부를 포함하며, 상기 후크와 상기 절개부는 상기 플랜지 커버부에 구비될 수 있다.

상기 플랜지 커버부는 내측 방향으로 부분 절취되어 테두리 라인이 파단된 파단부를 가지며, 상기 파단부에 후크가 구비될 수 있다.

상기 플랜지와 상기 플랜지 커버부는 테두리가 원형이며, 상기 절개부는 상기 파단부를 기준으로 시계 또는 반시계 방향으로 180도 위치에 구비될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 팩 케이스 외부로 노출되는 전극 터미널 부위의 실링성이 향상될 수 있다. 특히, 본 발명의 경우 제1 오링부재 및 제2 오링부재가 개재되는 부분이 팩 케이스의 외부에 구성되도록 전극 터미널과 팩 케이스가 설계되어 있다. 따라서 제1 및 제2 오링부재는 팩 케이스 내부 압력 상승에 따른 영향을 받지 않음으로 오링의 삭음 또는 부식을 방지할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 전극 터미널과 터미널 커버 간에 효과적인 탈부착 구조가 제공될 수 있다. 즉, 터미널 커버를 시계 또는 반시계방향 회전시킴으로써 전극 터미널로부터 용이하게 탈착시킬 수 있다. 또한, 터미널 커버는 전극 터미널에 부착된 상태에서 스텝부와 후크에 의해 상하좌우 방향 유동이 저지될 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 팩 케이스에 대한 전극 터미널과 터미널 커버의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 결합 사시도이다.
도 4는 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'에 따른 단면도이다.
도 5는 도 3의 터미널 커버의 하부 구조를 나타내기 위한 사시도이다.
도 6은 도 3의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터미널 커버의 탈착 과정을 나타내기 위한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 터미널 커버와 전극 터미널의 분리 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 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 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시형태는 통상의 기술자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이므로 도면에서의 구성요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 따라서, 각 구성요소의 크기나 비율은 실제적인 크기나 비율을 전적으로 반영하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 팩 케이스에 대한 전극 터미널과 터미널 커버의 분해 사시도이다.

이들 도면을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)은, 내부 공간을 형성하며 상하로 결합되는 상부 케이스(20)와 하부 케이스(30)로 구성된 팩 케이스와, 상부 케이스(20)에 형성되는 통공(24)을 통해 외부로 노출되는 전극 터미널(300)과 전극 터미널(300)을 커버하는 터미널 커버(400), 그리고 도시하지 않았으나 상기 팩 케이스의 내부 공간에 수납되는 배터리 모듈(미도시)을 포함한다.

먼저, 배터리 모듈에 대해 간략하게 설명한다. 배터리 모듈은 다수의 이차전지의 집합체인 셀 어셈블리를 포함할 수 있다. 상기 다수의 이차전지들은 일 방향, 이를테면 상하 또는 좌우 방향으로 적층된 형태로 구성될 수 있다. 이때 이차전지들의 적층 조립 및 그 유동을 방지하기 위해 적층용 카트리지가 사용될 수 있다.

또한, 배터리 모듈은 이차전지들의 전압 특성을 센싱하는 센싱 어셈블리, 이차전지들의 충방전을 전반적으로 제어하는 BMS 어셈블리, 릴레이 어셈블리 및 이차전지들의 온도를 적정하게 관리하기 위한 방열판, 쿨러 등의 부대 장치 등을 더 포함하여 구성될 수도 있다.

이러한 배터리 모듈은 상기 하부 케이스(30) 내부에 수납될 수 있다. 하부 케이스(30)는 상부 케이스(20)에 의해 덮어 씌어져 밀폐될 수 있다. 하부 케이스(30)와 상부 케이스(20)는 테두리 부분이 용접되거나, 스냅 핏, 볼트 체결 등의 방식으로 결합될 수 있다. 그리고 상부 케이스(20)에는 운반 편의를 위한 손잡이(22)가 더 구성될 수 있다.

이와 같은 팩 케이스는 상기 배터리 모듈에 대한 기계적 지지력을 제공하며 외부의 충격 등으로부터 이를 보호하는 구성품으로 강성이 충분히 확보될 수 있도록 스틸 등의 금속 재질로 제작될 수 있다. 그리고 팩 케이스는 절연 코팅 처리될 수 있다. 절연 코팅으로 팩 케이스 외부에 노출된 전극 터미널(300)과 금속 도체 간의 접촉시 외부 단락 사고를 방지할 수 있다.

전극 터미널(300)은 양극 터미널과 음극 터미널을 포함한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 상부 케이스(20)는 위에서 바라볼 때 직사각 형태로 마련될 수 있고, 양극 터미널과 음극 터미널은 터미널 커버(400)가 장착된 상태로 상부 케이스(20)의 코너 부위에 위치할 수 있다. 또한, 양극 터미널과 음극 터미널 사이의 상부 케이스(20)는 볼록하게 설계될 수 있다. 양극 터미널과 음극 터미널 간의 이격 배치 및 격벽 구조, 팩 케이스의 절연 코팅, 터미널 커버(400) 등에 의해 외부 금속 물체와 전극 터미널(300) 간의 단락이 방지될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 배터리 팩(10)은 상부 케이스(20)에 형성되어 있는 통공(24)의 밀봉을 위해 양극 터미널과 음극 터미널이 이중으로 실링될 수 있다. 이하에서 이러한 이중 실링 구조에 대해 자세히 설명하기로 한다. 본 실시예에서 양극 터미널과 음극 터미널의 실링 구조는 동일하므로 양극 터미널의 실링 구조에 대한 설명으로 음극 터미널의 실링 구조에 관한 설명을 대체한다.

도 3은 도 2의 결합 사시도이고, 도 4는 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'에 따른 단면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 배터리 팩(10)은 상부 케이스(20) 상에 마련되는 터미널 장착부(100), 터미널 장착부(100)에 개재되는 제1 오링부재(200)를 더 포함할 수 있다.

터미널 장착부(100)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 상부 케이스(20)의 표면으로부터 통공의 외측 둘레 방향을 따라 링 형태로 돌출되는 내측 리브(110)와, 내측 리브(110)와의 사이에 폐루프 공간(S)이 형성되게 상기 내측 리브(110) 바깥쪽에 링 형태로 돌출 형성되는 외측 리브(120)를 포함할 수 있다.

그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 터미널(300)은 중심부가 뚫린 원반 형태로 마련되는 플랜지(320), 상기 플랜지(320)의 중심부에 수직으로 배치되고 중공 구조를 형성하는 터미널 본체(310), 일단부가 상기 터미널 본체(310)를 통과하여 팩 케이스 내부에 위치한 배터리 모듈의 양극과 연결된 너트(미도시)에 체결되는 터미널 볼트(330), 상기 터미널 본체(310)의 내부에 개재되는 제2 오링부재(340)를 포함할 수 있다.

먼저, 도 2를 참조하여 터미널 장착부(100)를 살펴보면, 내측 리브(110)와 외측 리브(120)는 같은 높이로 돌출 형성된다. 그리고 내측 리브(110)는 위에서 볼 때 통공(24)을 감싸는 써클 링 형태로 마련될 수 있고, 외측 리브(120)는 내측 리브(110)에서 소정 간격 떨어져 내측 리브(110)의 둘레를 감싸는 링 형태에 가깝게 마련될 수 있다. 이를테면 위에서 볼 때 내측 리브(110)와 외측 리브(120)는 폐루프 공간(S)을 사이에 둔 이중 링 구조로 취한다고 볼 수 있다.

제1 오링부재(200)는 상기 폐루프 공간(S)에 개재될 수 있다. 제1 오링부재(200)로는 예컨대 탄성이 있는 고무 링이 사용될 수 있으며, 이때 고무 링은 내측 리브(110)와 외측 리브(120)의 상단면 높이보다 약간 더 두꺼운 것이 바람직할 수 있다.

전극 터미널(300)의 플랜지(320)는 후술할 외측 리브(120)의 지지부(121)보다 더 큰 직경을 가지고 터미널 장착부(100)의 상단에 안착될 수 있다. 전극 터미널(300)의 플랜지(320)가 안착되면 제1 오링부재(200)는 내측 리브(110)와 외측 리브(120) 높이만큼 압축될 수 있다. 즉, 본 발명의 배터리 팩(10)은 전극 터미널(300)의 플랜지(320) 부분이 터미널 장착부(100)를 덮음으로서 상부 케이스(20)의 통공(24)이 밀봉될 수 있게 구성된다. 특히, 터미널 장착부(100)는 상부 케이스(20) 외부에 구비되고, 이러한 터미널 장착부(100)와 플랜지(320) 사이에 제1 오링부재(200)가 더 개재됨으로 실링성이 향상될 수 있다.

참고로, 이차전지들은 충방전 과정에서 특이적 반응으로 가스가 발생할 수 있다. 이러한 가스가 밀폐된 팩 케이스 내부의 압력을 상승시킬 수 있다. 그런데 팩 케이스의 통공 둘레에 오링이 개재될 경우, 오링이 내부 압력의 영향을 직접 받아 부식이 가속화될 수 있다. 그러나 본 발명의 배터리 팩(10)은 제1 오링부재(200)가 팩 케이스 외부에 위치하므로 팩 케이스의 내부 압력 변화에 영향을 받지 않는다. 따라서 팩 케이스 내부 압력 변화로 인한 제1 오링부재(200)의 부식 우려는 거의 없다.

본 실시예에 따른 외측 리브(120)는 지지부(121)와 스텝부(122)를 포함할 수 있다. 상기 지지부(121)는 (도 8 참조) 플랜지(320)의 하단면 안쪽 영역에 위치하고, 스텝부(122)는 플랜지(320)의 하단면 바깥쪽 영역에 위치할 수 있다. 지지부(121)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 소정의 곡률을 갖는 원형에 가깝고, 스텝부(122)는 지지부(121)와 함께 폐루프를 형성하되 스텝부의 상단면(122b)은 "ㄷ" 형태를 취할 수 있다.

다시 도 2를 참조하면, 외측 리브(120)가 스텝부(122)를 갖기 때문에 폐루프 공간은 위에서 볼 때 첨두가 있는 원 형태로 마련될 수 있다. 제1 오링부재(200)은 이러한 폐루프 공간에 대응하도록 첨두부(210)가 있는 링 형태로 마련될 수 있다. 이 경우, 제1 오링부재(200)는 상기 폐루프 공간(S)에서 시계 또는 반시계 방향으로 유동이 억제될 수 있다. 또한, 도 3 및 도 4와 같이, 전극 터미널(300)이 조립된 상태에서 제1 오링부재(200)의 첨두부(210)는 스텝부(122)를 통해 외부에 노출되므로 첨두부(210) 통해 제1 오링부재(200)의 부식 상태를 확인할 수 있다.

본 실시예의 스텝부(122)는 상부 케이스(20)의 표면에 대해 경사면(122a)을 갖는다. 경사면(122a)은 상부 케이스(20)의 통공(24)을 기준으로 시계 및 반시계방향 중 적어도 어느 일 방향으로 경사진 것일 수 있다. 상기 경사면(122a)은 터미널 커버(400)의 탈착을 용이하게 하기 위한 구성인데, 이에 대해 자세한 설명은 후술하기로 한다.

본 발명의 전극 터미널(300)은 자체적으로도 다음과 같은 실링 구조를 더 구비한다.

도 2 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 터미널 본체(310)는 수직 방향으로 중심부가 뚫려 있는 중공형 원통 구조로 형성된다. 터미널 본체(310)의 외형은 대략 절두 원뿔 형태일 수 있다. 터미널 본체(310)의 외경은 상단부로 갈수록 점진적으로 작게 형성될 수 있다. 그리고 터미널 본체(310)의 내경은 단속적으로 형성될 수 있다. 이를테면 터미널 본체(310)의 하단부 내경(312)은 상단부 내경(311)보다 작게 형성될 수 있다.

터미널 볼트(330)는 헤드부(331)와 바디부(332)를 포함한다. 헤드부(331)는 터미널 본체(310)의 상단부 내경(311) 속에 구속될 수 있도록 바디부(331)의 직경보다 크게 형성되며, 바디부(332)는 터미널 본체 하단부 내경(312)를 통과할 수 있으며 단부에 나사산을 구비하여 팩 케이스 내부에 위치한 배터리 모듈의 양극 단자와 연결된 너트(미도시)에 체결될 수 있게 형성된다.

제2 오링부재(340)는 터미널 본체 상단부의 내경(311) 속에서 헤드부(331)의 하단에 배치된다. 자세히 도시하지 않았으나, 터미널 본체(310)의 내부에는 제2 오링부재(340)를 개재시키기 위한 홈이 더 구비될 수 있다.

이와 같은 구성에 의하면, 터미널 본체(310)는 터미널 볼트(330)에 의해 하부 방향으로 가압될 수 있으며, 이때 제1 오링부재(200)와 제2 오링부재(340)는 해당 위치에서 상하 방향으로 강하게 압착될 수 있다. 따라서 전극 터미널(300)과 상부 케이스(20) 통공 사이의 실링성이 보다 향상될 수 있다. 또한, 제2 오링부재(340)도 제1 오링부재(200)와 마찬가지로 팩 케이스 내부 압력 상승에 따른 영향을 받지 않음으로 오링의 삭음 또는 부식을 방지할 수 있다.

이하에서는 상술한 터미널 볼트(330)의 절연을 위한 터미널 커버(400)에 대해 자세히 설명하기로 한다.

도 5는 도 3의 터미널 커버(400)의 하부 구조를 나타내기 위한 사시도, 도 6은 도 3의 평면도, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터미널 커버(400)의 탈착 과정을 나타내기 위한 사시도, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 터미널 커버(400)와 전극 터미널(300)의 분리 사시도이다.

터미널 커버(400)는 전극 터미널(300)의 절연을 전극 터미널(300)에 씌워지는 구성품으로 예컨대 플라스틱으로 사출 성형 제작될 수 있다. 물론 터미널 커버(400)의 소재가 플라스틱으로 제한될 필요는 없으며, 절연 성능을 갖는 어떠한 소재라도 무방할 수 있다.

도 3 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터미널 커버(400)는 캡부(410)와 플랜지 커버부(420)를 포함할 수 있다.

캡부(410)는 내부 공간이 상부 케이스(20)에 노출되어 있는 터미널 본체(310)와 형상 맞춤되며 터미널 본체(310)에 억지 끼움되는 부분으로 정의될 수 있고, 플랜지 커버부(420)는 상기 캡부(410)와 하나의 몸체로 형성되어 플랜지(320)를 커버하는 부분으로 정의될 수 있다.

플랜지 커버부(420)는 전극 터미널(300)의 플랜지(320) 상면과 그 테두리 측면을 에워싸는 형태로 마련된다. 따라서 본 실시예에서 플랜지 커버부(420)는 플랜지와 유사한 원반 형태로 구성될 수 있다.

이러한 플랜지 커버부(420)에는 후크(423)가 구비된다. 터미널 커버(400)를 전극 터미널(300)에 덮어씌웠을 때(도 4 참조), 후크(423)는 플랜지(320)의 하단면 가장자리에 상하 방향으로 걸림 결합되게 구성된다. 따라서 터미널 커버(400)는 전극 터미널(300)에 대해 상하 방향으로 유동이 제한될 수 있다.

상기 후크(423)는 플랜지 커버부(420)의 파단부(422)에 구비될 수 있다. 도 5를 참조하면, 파단부(422)는 플랜지 커버부(420)를 내측 방향으로 부분 절취하여 테두리 라인이 파단된 부분으로 정의될 수 있다. 후크(423)는 이러한 파단부(422)를 형성하는 테두리 라인 양쪽 끝단에 하나씩 구비될 수 있다.

플랜지 커버부(420)에서 파단부(422)는 약간의 힘에도 변형이 쉽게 일어날 수 있기 때문에 작업자가 수월하게 후크(423)와 플랜지(320)를 결합시키거나 결합 해제시킬 수 있다.

플랜지 커버부(420)는 외측 리브(120)의 스텝부(122)에 상하 방향으로 끼워 맞추어지도록 스텝부(122)와 형상 맞춤되는 절개부(421)를 더 구비할 수 있다. 절개부(421)와 후크(423) 플랜지 커버부(420)에서 서로 반대 방향에 위치할 수 있다.

터미널 커버(400)에서 절개부(421)는 스텝부(122)와 상하 방향으로 형상 맞춤되기 때문에 일정 수준 이상의 힘이 가해지지 않는 한 터미널 커버(400)가 쉽게 회전하지 않는다. 따라서 터미널 커버(400)는 후크(423)에 의해 상하로 고정될 수 있고 절개부(421)와 스텝부(122)의 형상 맞춤에 의해 좌우로 고정될 수 있다.

또한, 절개부(421)는 도 3과 같이 비스듬하게 깎여 있는 부위가 상기 스텝부(122)의 경사면(122a)에 맞닿을 수 있게 구성된다. 본 실시예의 외측 리브(120)의 스텝부(122)는 양 측면이 시계 및 반시계방향으로 경사진 경사면(122a)을 구비하고 절개부(421)도 이에 대응되게 양쪽 방향으로 비스듬하게 깎여진 형태를 취한다.

이러한 구성에 의하면, 터미널 커버(400)를 시계 또는 반시계 방향 회전시킴으로써 수월하게 탈착시킬 수 있다. 즉, 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 작업자가 터미널 커버(400)를 반시계방향으로 회전시킬 경우, 절개부(421) 부분이 스텝부(122)의 경사면(122a)을 타고 올라가서 터미널 커버(400)가 전체적으로 기울어진다. 이때 절개부(421)의 반대편에 있는 파단부(422)는 절개부(421)보다 낮게 기울어진 상태를 취하게 되고 후크(423)는 전극 터미널(300)의 플랜지(320)와의 걸림이 부분적으로 해제된다. 이 상태에서 터미널 커버(400)를 비스듬하게 들어올려서 후크(423)를 플랜지(320)의 하단면에서 빼낸 다음, 터미널 커버(400)를 완전히 들어올림으로서 전극 터미널(300)에서 탈착시킬 수 있다.

참고로, 절개부(421)는 플랜지 커버부(420)에서 파단부(422)를 기준으로 시계 또는 반시계 방향으로 180도 위치에 구비된다. 다시 말하면, 플랜지 커버부(420)에서 절개부(421)와 파단부(422)의 거리가 가장 멀다. 이 경우, 절개부(421)가 스텝부(122)의 경사면(122a)을 타고 스텝부(122)의 상단면 올라갔을 때 파단부(422)가 절개부(421)에 대해 가장 많이 기울어짐으로 파단부(422)에 있는 후크(423)가 보다 쉽게 해제될 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

한편, 본 명세서에서는. 상, 하, 좌, 우 등과 같이 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 관측자의 보는 위치나 대상의 놓여져 있는 위치 등에 따라 다르게 표현될 수 있음은 본 발명의 당업자에 게 자명하다.

10: 배터리 팩 20: 상부 케이스
30: 하부 케이스 100: 터미널 장착부
110: 내측 리브 120: 외측 리브
121: 지지부 122: 스텝부
122a: 경사면 200: 제1 오링부재
300: 전극 터미널 310: 터미널 본체
320: 플랜지 330: 터미널 볼트
340: 제2 오링부재 400: 터미널 커버
410: 캡부 420: 플랜지 커버부
421: 절개부 422: 파단부
423: 후크

Claims (8)

1. 배터리 모듈을 수용하는 내부 공간을 형성하는 팩 케이스, 상기 팩 케이스에 형성된 통공을 통해 외부로 노출되는 전극 터미널과 상기 전극 터미널을 커버하는 터미널 커버를 구비하는 배터리 팩으로서,
   상기 팩 케이스의 상면에 마련되되, 상기 팩 케이스의 표면으로부터 상기 통공의 외측 둘레 방향을 따라 링 형태로 돌출 형성되는 내측 리브와, 상기 내측 리브와의 사이에 폐루프 공간이 형성되게 상기 내측 리브 바깥쪽에 링 형태로 돌출 형성되는 외측 리브를 구비하는 터미널 장착부;
   상기 터미널 장착부의 폐루프 공간에 개재되는 제1 오링부재;
   상기 터미널 장착부의 상단에 안착되는 플랜지를 구비하는 전극 터미널; 및
   상기 플랜지의 하단면 가장자리에 상하 방향으로 걸림 결합되는 후크를 구비하고 상기 전극 터미널을 커버하도록 마련된 터미널 커버를 포함하고,
   상기 외측 리브는 상기 플랜지의 하단면 안쪽 영역에 위치하는 지지부와, 상기 플랜지의 하단면 바깥쪽 영역에 위치하며 상기 팩 케이스의 표면에 대해 경사면을 갖는 스텝부를 구비하고, 상기 터미널 커버는 상기 스텝부에 상하 방향으로 끼워 맞추어지도록 상기 스텝부와 형상 맞춤되는 절개부를 구비하고,
   상기 터미널 커버를 시계 또는 반시계 방향으로 회전시킬 경우 상기 절개부가 상기 스텝부의 경사면을 타고 올라가도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 경사면은 상기 통공을 기준으로 시계 및 반시계 방향 중 적어도 어느 일 방향으로 경사진 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
4. 제1항에 있어서,
   상기 스텝부의 상단면은 "ㄷ"자 형태로 마련되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
5. 제1항에 있어서,
   상기 전극 터미널은,
   상기 플랜지와 한 몸체로 상기 플랜지에 대해 수직 배치되며, 내경은 하단부가 상단부보다 작게 형성되고 외경은 상단부로 갈수록 점진적으로 작게 형성된 중공 구조를 가지는 터미널 본체;
   상기 터미널 본체 상단부의 내경 속에 고정되는 헤드부와, 상기 터미널 본체 상단부와 하단부의 내경을 통과하여 상기 팩 케이스 내부로 연장되는 바디부를 구비하는 터미널 볼트; 및
   상기 터미널 본체 상단부의 내경 속에서 상기 헤드부의 하단에 배치되는 제2 오링부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
6. 제5항에 있어서,
   상기 터미널 커버는,
   상기 터미널 본체에 억지 끼움되는 캡부, 상기 캡부와 하나의 몸체로 형성되고 상기 플랜지를 커버하는 플랜지 커버부를 포함하며,
   상기 후크와 상기 절개부는 상기 플랜지 커버부에 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
7. 제6항에 있어서,
   상기 플랜지 커버부는 내측 방향으로 부분 절취되어 테두리 라인이 파단된 파단부를 가지며, 상기 파단부에 후크가 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
8. 제7항에 있어서,
   상기 플랜지와 상기 플랜지 커버부는 테두리가 원형이며, 상기 절개부는 상기 파단부를 기준으로 시계 또는 반시계 방향으로 180도 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
   

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