KR102603823B1 - 각형 인산철배터리 조립체 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 각형 인산철배터리 조립체에 따르면, 다수의 배터리셀을 포함하는 배터리모듈이 삽입되는 제1공간이 형성된 모듈하우징; 상기 모듈하우징이 적어도 2개 이상 삽입되고, 외부로 배선이 토출되도록 배선공이 형성된 팩하우징; 및 상기 배터리셀의 외측면에 다수개 구비되어 상기 제1공간의 내측면으로부터 이격되게 하고, 인접한 배터리셀끼리 이격시켜 다수의 배터리셀이 각각 독립적으로 제1공간에 구비되게 하며, 외부의 충격을 흡수하여 상기 배터리셀을 보호하는 셀보호부;를 포함한다.

Description

각형 인산철배터리 조립체{Battery pack assembly}
본 발명은 각형 인산철배터리 조립체에 관한 것이다.
이차 전지(rechargeable battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말한다. 이차 전지는 셀룰러 폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있으며, 최근에는 전기자전거, 전기스쿠터, 전기자동차 및 하이브리드 전기 자동차(HEV)용 전지로도 사용되고 있다.
게다가 이차 전지는 다수의 배터리셀, 다수의 배터리셀을 전기적으로 연결하는 바의 형태인 버스바, 버스바로 배터리셀이 전기적으로 연결된 배터리모듈 및 배터리모듈을 케이스에 패키징한 배터리팩으로 이루어진다.
이러한 배터리 팩은 건물의 비상 전원 공급 및 산업 현장에서 정전 등의 문제가 발생했을 때, 캠핑 등의 레져 생활을 즐길 때 전지에 충전된 전원을 설비 또는 장비로 공급할 수 있어, 다양하게 활용되고 있다.
다시 말해, 배터리 셀이 수평 또는 수직으로 적층되어 배터리 모듈을 형성하고, 복수 개의 배터리 모듈이 수평 또는 수직으로 적층되어 하나의 배터리 팩으로 이루어진다.
이러한 배터리 팩은 진동과 같은 충격의 영향을 많이 받게 된다. 배터리 팩에 충격이 가해지면, 성능이 저하되거나 물리적인 손상에 의해서 수명이 단축되는 등의 문제가 발생한다.
그리고 배터리 팩을 충전하는 동안 배터리 셀이 팽창하는데, 종래의 배터리 모듈들은 이격되어 배터리 팩을 이루지만, 배터리 모듈에 포함된 배터리 셀들은 이격간격이 좁거나 거의 없이 적층시킴에 따라 배터리 셀이 팽창하게 될 경우 배터리 모듈을 이루는 케이스가 파손되는 문제점도 있었다.
또한, 팽창된 배터리 셀의 측면 부분이 또 다른 배터리 셀과 비벼지는 문제가 발생하며, 충격이 발생할 때 배터리 셀이 파손되는 문제점이 발생하였다. 그리고 배터리 팩의 성능도 감소되는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허 10-2011-0072271 대한민국 공개특허 10-2018-0138027 대한민국 공개특허 10-2015-0049959 대한민국 공개특허 10-2018-0036863
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 배터리셀의 외측면에 셀보호부가 다수개 구비됨으로써, 제1공간의 내측면으로부터 이격되게 하고, 인접한 배터리셀끼리 이격시켜 다수의 배터리셀이 각각 독립적으로 제1공간에 구비되게 하며, 외부의 충격을 흡수하여 배터리셀을 보호할 수 있는 각형 인산철배터리 조립체를 제공하기 위함이다.
또한, 본 발명의 목적은, 끼움돌기, 끼움홈 및 끼움공이 형성된 받침플레이트와 전후플레이트, 좌우플레이트를 나무재질로 제작하고, 조립함으로써, 저비용으로 용이하게 모듈하우징을 조립 및 제작할 수 있는 각형 인산철배터리 조립체를 제공하기 위함이다.
또한, 본 발명의 목적은, 제1공간과 제2공간을 형성시켜, 배터리셀과 보호회로 및 이퀄라이저를 각각의 공간에 구비시키고, 배터리셀로부터 토출되는 배선을 통과시키는 제1통로, 서로다른 제1공간에 구비된 배터리셀을 연결할 수 있는 제2통로를 형성시킴으로써, 보다 컴팩트하고 안전적으로 각 부품을 배치시켜 배터리팩을 제작할 수 있는 각형 인산철배터리 조립체를 제공하기 위함이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 각형 인산철배터리 조립체에 따르면, 다수의 배터리셀을 포함하는 배터리모듈이 삽입되는 제1공간이 형성된 모듈하우징; 상기 모듈하우징이 적어도 2개 이상 삽입되고, 외부로 배선이 토출되도록 배선공이 형성된 팩하우징; 및 상기 배터리셀의 외측면에 다수개 구비되어 상기 제1공간의 내측면으로부터 이격되게 하고, 인접한 배터리셀끼리 이격시켜 다수의 배터리셀이 각각 독립적으로 제1공간에 구비되게 하며, 외부의 충격을 흡수하여 상기 배터리셀을 보호하는 셀보호부;를 포함한다.
또한, 상기 모듈하우징은, 외측면에 다수개의 끼움돌기가 돌출 형성된 받침플레이트와, 상기 받침플레이트의 전방과 후방에 각각 구비되고, 상기 받침플레이트의 끼움돌기가 억지끼움되는 끼움공이 하부에 형성되며, 양측에 끼움돌기 돌출 형성된 전후플레이트 및 상기 받침플레이트의 좌측과 우측에 각각 구비되고, 상기 받침플레이트의 끼움돌기가 억지끼움되는 끼움공이 하부에 형성되며, 일측에 상기 전후플레이트의 끼움돌기가 억지끼움되는 끼움홈이 형성되고, 타측에 상기 전후플레이트의 끼움돌기가 억지끼움되는 끼움공과 끼움홈이 형성된 좌우플레이트를 포함하고, 상기 제1공간은, 상기 받침플레이트의 전후에 전후플레이트가, 좌우에 좌우플레이트가 각각 구비된 후, 끼움돌기가 끼움공 및 끼움홈으로 억지끼움되며 조립됨에 따라 상부가 개구되는 상태로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 좌우플레이트는, 타측이 상기 전후플레이트의 외측으로 돌출되게 연장된 연장부가 형성되고, 상기 모듈하우징은, 상기 전후플레이트의 외측에서 서로 마주하는 한 쌍의 연장부에 의해 상기 전후플레이트의 외측에 제2공간이 형성되고, 상기 제2공간은, 상기 배터리셀이 구비되는 제1공간과 분리되어 형성되되 상기 팩하우징에 의해 상부가 개구된 상태로 형성되며, 상기 배터리셀과 분리된 상태로 보호회로 및 이퀄라이저 중 어느 하나 이상이 구비되어 배터리팩을 이루도록 할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전후플레이트는, 상기 배터리셀의 단자 위치와 같거나 더 높은 위치에 전후를 관통하는 제1통로가 형성되고, 상기 배선공은, 상기 제2공간이 팩하우징의 외부와 연통되게 형성되고, 상기 제1공간과 제2공간은, 상기 제1통로에 의해 연통되며, 상기 제1통로에는, 상기 배터리셀의 단자에 연결된 배선이 제1공간에서 제2공간으로 통과할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 좌우플레이트는, 상기 배터리셀의 단자 위치와 같거나 더 높은 위치에 전후를 관통하는 제2통로가 형성되어 상기 모듈하우징의 외부와 제1공간이 연통되고, 2 이상의 모듈하우징 제1공간은, 상기 제2통로로 인해 서로 연통되고, 상기 제2통로에는, 상기 모듈하우징에 각각 구비된 배터리셀을 연결할 수 있도록 하는 배선 또는 부스바가 통과할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 좌우플레이트는, 상기 연장부에 전후를 관통하는 제3통로가 형성되고, 2 이상의 모듈하우징 제2공간은, 상기 제3통로로 인해 서로 연통되고, 상기 제3통로에는, 상기 모듈하우징의 제2공간에 보호회로와 이퀄라이저가 각각 구비된 경우, 상기 보호회로 및 이퀄라이저를 연결하는 배선이 통과할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 셀보호부는, 신축성과 탄성을 갖으며, 배터리셀의 각 측면 모서리에 구비되며, 중앙에서 양단으로 갈수록 단면적이 작아지게 형성되고, 중앙보다 단면적이 작은 양단에서 외부의 충격 또는 압력이 가해지면, 압축되면서 중앙부분으로 집중시켜 인접한 배터리셀로 충격 또는 압력의 전달을 차단한 후, 탄성력에 의해 팽창하며 배터리셀 간의 이격거리를 원상태로 유지시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 좌우플레이트는, 좌측에 구비되는 좌플레이트와, 우측에 구비되는 우플레이트를 포함하고, 상기 좌플레이트와 우플레이트에 형성되는 제2통로의 위치가 서로 다른 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전후플레이트의 외측면에는 상하방향으로 돌출된 요철부가 다수개 형성되고, 상기 제2공간에는, 보호회로 및 이퀄라이저가 구비될 때, 상기 제2공간의 내측면에 밀착되어 구비되지 않고, 요철부의 외측단에 밀착되어 구비됨으로써, 보호회로 및 이퀄라이저와 전후플레이트 사이에 통풍이 이루어지고, 상기 제1통로 및 제2통로는 내측면 상부가 내입되어 내입홈이 다수 형성되고, 사용자가 상기 모듈하우징을 팩하우징의 내부에 삽입시킬 때, 내입홈에 손가락을 넣어 모듈하우징을 들어올린 후 삽입시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명의 효과는, 배터리셀의 외측면에 셀보호부가 다수개 구비됨으로써, 제1공간의 내측면으로부터 이격되게 하고, 인접한 배터리셀끼리 이격시켜 다수의 배터리셀이 각각 독립적으로 제1공간에 구비되게 하며, 외부의 충격을 흡수하여 배터리셀을 보호할 수 있는 각형 인산철배터리 조립체를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 효과는, 끼움돌기, 끼움홈 및 끼움공이 형성된 받침플레이트와 전후플레이트, 좌우플레이트를 나무재질로 제작하고, 조립함으로써, 저비용으로 용이하게 모듈하우징을 조립 및 제작할 수 있는 각형 인산철배터리 조립체를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 효과는, 제1공간과 제2공간을 형성시켜, 배터리셀과 보호회로 및 이퀄라이저를 각각의 공간에 구비시키고, 배터리셀로부터 토출되는 배선을 통과시키는 제1통로, 서로다른 제1공간에 구비된 배터리셀을 연결할 수 있는 제2통로를 형성시킴으로써, 보다 컴팩트하고 안전적으로 각 부품을 배치시켜 배터리팩을 제작할 수 있는 각형 인산철배터리 조립체를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 효과는, 저온과 고온의 환경에 노출되고, 차량 등의 이동체에 탑재되어 이동될 때, 배터리팩을 안정적인 상태로 유지시키고, 이동과 사용환경에서 팽창에 따른 배터리 셀의 마찰이 없도록 할 수 있는 대기노출 이동사용환경에서의 각형 인산철배터리 조립체를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 각형 인산철배터리 조립체를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 각형 인산철배터리 조립체를 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 각형 인산철배터리 조립체를 나타낸 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 각형 인산철배터리 조립체의 배터리모듈을 나타낸 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 각형 인산철배터리 조립체의 모듈하우징을 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 각형 인산철배터리 조립체의 모듈하우징을 나타낸 분해사시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 각형 인산철배터리 조립체를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 각형 인산철배터리 조립체는, 모듈하우징(10), 팩하우징(30) 및 셀보호부(50)를 포함한다.
먼저, 모듈하우징(10)은, 다수의 배터리셀(12)을 포함하는 배터리모듈(13)이 삽입되는 제1공간(11)이 형성된다.
이때, 모듈하우징(10)은, 나무 재질로 이루어져 전기가 통하지 않는 것이 바람직하다. 또한, 모듈하우징(10)은, 금형 등의 제작방식으로 단일부품으로 제작할 수 있으나, 제조비용이 많이 투자되고, 이로 인한 제품단가가 높아지는 단점이 있어, 이를 보완하기 위하여 나무 재질의 다수 부품을 제작한 다음, 조립식으로 제작하는 것이 바람직하다. 게다가, 나무를 이용하기 때문에 제조비용이 저렴할 뿐만 아니라, 배터리셀(12)의 갯수에 맞추어 크기를 용이하게 조절할 수 있으며, 두께를 두껍게 하여 안전 및 견고하게 제작할 수 있다.
또한, 배터리 셀(12)은 인산철로 이루어져 있다.
이러한, 모듈하우징(10)은, 받침플레이트(14)와, 전후플레이트(15) 및 좌우플레이트(16)를 포함한다.
받침플레이트(14)는, 외측면에 다수개의 끼움돌기(17)가 돌출 형성된다.
이때, 받침플레이트(14)는, 길이방향의 전방과 후방에는 전후플레이트(15)가 각각 구비되고, 좌우방향의 좌측와 우측에는 좌우플레이트(16)가 각각 구비된다.
받침플레이트(14)의 전후방 측면에는 전후플레이트(15)와 조립식으로 결합될 수 있도록 끼움돌기(17)가 중앙부에 형성되되, 폭이 좌우길이의 절반보다 작고, 1/3보다는 길게 형성되는 것이 바람직하다.
이로 인해, 전후플레이트(15)와 조립 후에 받침플레이트(14)와 견고하게 조립된 상태를 유지할 수 있으며, 배터리셀(12)에 의한 하중을 견딜 수 있다. 즉, 받침플레이트(14)의 전후방 측면에 형성된 끼움돌기(17)가 폭의 좌우길이 절반보다 크면 전후플레이트(15)에 형성된 끼움공(19)에 하중이 가해져 끼움공(19)이 파손되고, 1/3보다 작게 형성되면 받침플레이트(14)의 전후방 측면에 형성된 끼움돌기(17)가 배터리셀(12) 하중에 견지지 못해 부러지게 된다.
한편, 받침플레이트(14)의 좌우 측면에 형성된 끼움돌기(17)는 다수개로 형성되나, 상술한 바와 같은 이유로, 다수개의 끼움돌기(17)는 전후방 측면에 형성된 끼움돌기(17)와 동일하거나 더 긴 폭을 갖되 전후방 측면길이의 전반보다 작게 형성되며, 다수의 끼움돌기(17) 폭이 좌우측면의 전체 길이의 절반보다 작고, 1/3보다는 길게 형성되는 것이 바람직하다.
전후플레이트(15)는, 받침플레이트(14)의 전방과 후방에 각각 구비되고, 받침플레이트(14)의 끼움돌기(17)가 억지끼움되는 끼움공(19)이 하부에 형성되며, 양측에 끼움돌기(17) 돌출 형성된다.
여기서, 전후플레이트(15)는 하단이 받침플레이트(14)의 하측면보다 더 돌출되게 결합되도록 끼움공(19)이 형성된다. 이에 따라, 전후플레이트(15)를 서로 연결할 수 있는 지지바가 받침플레이트(14)의 하측면에 구비되어, 전후플레이트(15)의 조립을 더욱 견고하게 할 수 있다.
좌우플레이트(16)는, 받침플레이트(14)의 좌측과 우측에 각각 구비되고, 받침플레이트(14)의 끼움돌기(17)가 억지끼움되는 끼움공(19)이 하부에 형성된다. 또한, 좌우플레이트(16)는, 일측에 전후플레이트(15)의 끼움돌기(17)가 억지끼움되는 끼움홈(18)이 형성되고, 타측에 전후플레이트(15)의 끼움돌기(17)가 억지끼움되는 끼움공(19)과 끼움홈(18)이 형성된다. 특히, 좌우플레이트(16)의 타측에 형성된 끼움공(19)은 중앙부분에 형성되고 끼움홈(18)은 상하에 형성된다.
이때, 제1공간(11)은, 받침플레이트(14)의 전후에 전후플레이트(15)가, 좌우에 좌우플레이트(16)가 각각 구비된 후, 끼움돌기(17)가 끼움공(19) 및 끼움홈(18)으로 억지끼움되며 조립됨에 따라 상부가 개구되는 상태로 형성된다.
좌우플레이트(16)는, 타측이 전후플레이트(15)의 외측으로 돌출되게 연장된 연장부(21)가 형성된다.
이때, 모듈하우징(10)은, 전후플레이트(15)의 외측에서 서로 마주하는 한 쌍의 연장부(21)에 의해 전후플레이트(15)의 외측에 제2공간(22)이 형성된다.
그리고, 제2공간(22)은, 배터리셀(12)이 구비되는 제1공간(11)과 분리되어 형성되되 팩하우징(30)에 의해 상부가 개구된 상태로 형성된다. 또한, 제2공간(22)에는 배터리셀(12)과 분리된 상태로 보호회로(23) 및 이퀄라이저(24) 중 어느 하나 이상이 구비되어 배터리팩을 이루도록 할 수 있다.
보호회로(23)는, 과충전 차단, 과방전 차단, 예상 전류 용량, 주변 온도에 따른 용량 변화, 배터리 과열, 배터리 밸런싱 등을 관리하는 배터리 관리 시스템(Battery Management System)이다.
이때, 배터리 관리 시스템은 과충전 과방전을 할 때 자체 저항을 이용하여 특정 셀(배터리)의 밸런스를 맞추는 역할을 하고, 이퀄라이저(24)는, 각 배터리셀(12)의 전압차가 발생했을 때 높의 배터리셀(12)의 전압을 낮은 배터리셀(12)로 보내서 밸런스를 맞추는 역할을 한다.
배터리팩을 제작함에 있어, 보호회로(23)와 이퀄라이저(24)를 구비하는데, 종래에는 배터리셀(12)과 동일한 공간에 구비하거나, 배터리셀(12)에 부착하는 식으로 구비하여 제작하였다. 보통, 배터리셀(12)보다 보호회로(23) 및 이퀄라이저(24)의 크기가 작기 때문에 배터리셀(12)에 보호회로(23) 또는 이퀄라이저(24)를 부착하는 경우, 보호회로(23) 또는 이퀄라이저(24)가 구비된 배터리모듈(13)이 배터리셀(12)로만 이루어진 일정형상이 아닌 일부분에 틈이 발생하게 된다. 이때, 배터리모듈(13)을 모듈하우징(10)에 삽입하면, 틈에 의하여 배터리모듈(13)과 모듈하우징(10) 사이 일정한 이격간격이 형성되지 않아, 후술할 셀보호부(50) 외에 틈을 매울 수 있는 부재를 추가로 제작해야 하는 불편함이 있다.
이러한 불편함을 해소시킬 수 있도록, 연장부(21)를 형성시키고, 보호회로(23) 또는 이퀄라이저(24)가 배터리셀(12)과 별도의 공간에 구비되게 제2공간(22)을 형성시킨 것이다.
한편, 전후플레이트(15)는, 배터리셀(12)의 단자 위치와 같거나 더 높은 위치에 전후를 관통하는 제1통로(25)가 형성된다.
그리고, 배선공(31)은, 제2공간(22)이 팩하우징(30)의 외부와 연통되게 형성된다.
이때, 제1공간(11)과 제2공간(22)은, 제1통로(25)에 의해 연통된다.
제1통로(25)에는, 배터리셀(12)의 단자에 연결된 배선이 제1공간(11)에서 제2공간(22)으로 통과할 수 있다.
제1통로(25)가 형성됨으로써, 배선이 모듈하우징(10)의 상부를 넘어 이동하지 않기 때문에 팩하우징(30)을 덮는 덮개(40)는 팩하우징(30)의 상부에 밀착되어 결합될 수 있다.
또한, 좌우플레이트(16)는, 배터리셀(12)의 단자 위치와 같거나 더 높은 위치에 전후를 관통하는 제2통로(26)가 형성되어 모듈하우징(10)의 외부와 제1공간(11)이 연통된다.
2 이상의 모듈하우징(10) 제1공간(11)은, 제2통로(26)로 인해 서로 연통된다.
이때, 제2통로(26)에는, 모듈하우징(10)에 각각 구비된 배터리셀(12)을 연결할 수 있도록 하는 배선 또는 부스바(28)가 통과할 수 있다. 마찬가지로 부스바(28) 또는 배선이 모듈하우징(10)의 상단을 넘지 않기 때문에 덮개(40)가 팩하우징(30)의 상부에 밀착되어 결합될 수 있다.
또한, 다수의 모듈하우징(10)을 연결하더라도 서로 다른 모듈하우징(10)의 배터리셀(12)을 용이하게 전기적으로 연결할 수 있다.
여기서, 좌우플레이트(16)는, 좌측에 구비되는 좌플레이트와, 우측에 구비되는 우플레이트를 포함한다.
이때, 좌플레이트와 우플레이트에 형성되는 제2통로(26)의 위치가 서로 다른 것이 바람직하다. 이는, 부스바(28) 또는 배선을 사용자가 용이한 위치에서 통과시키기 위함이다.
한편, 좌우플레이트(16)는, 연장부(21)에 전후를 관통하는 제3통로(27)가 형성된다.
또한, 2 이상의 모듈하우징(10) 제2공간(22)은, 제3통로(27)로 인해 서로 연통된다.
즉, 제3통로(27)에는, 모듈하우징(10)의 제2공간(22)에 보호회로(23)와 이퀄라이저(24)가 각각 구비된 경우, 보호회로(23) 및 이퀄라이저(24)를 연결하는 배선이 통과할 수 있다.
한편, 제2공간(22)에는 보호회로(23) 및 이퀄라이저(24)가 구비되는데, 제2공간(22)의 내측면에 밀착되어 구비되지 않고, 통풍이 이루어질 수 있도록 일정하게 이격되어 구비되는 것이 바람직하다.
즉, 전후플레이트(15)의 외측면에는 상하방향으로 돌출된 요철부가 다수개 형성된다. 그리고 요철부의 외측단에 보호회로(23) 또는 이퀄라이저(24)가 밀착되어 구비되되, 보호회로(23) 또는 이퀄라이저(24)와 제2공간(22)의 내측면은 이격되어 구비된다.
또한, 제1통로(25), 제2통로(26) 및 제3통로(27)는 배선이 통과할 수 있는 폭과 길이를 갖도록 형성될 수 있으나, 제1통로(25) 및 제2통로(26)는 내측면 상부가 내입되어 내입홈이 다수 형성된다.
이는, 사용자가 모듈하우징(10)의 제1공간(11)에 배터리셀(12)을 구비시키고, 제2공간(22)에 보호회로(23) 또는 이퀄라이저(24)를 구비시킨 다음, 모듈하우징(10)을 팩하우징(30)의 내부에 삽입시켜야 하는데, 모듈하우징(10)을 들어올릴 때, 제1통로(25) 또는 제2통로(26)를 잡을 수 있다. 이때, 내입홈에 손가락을 넣어 모듈하우징(10)을 보다 용이하게 들어올릴 수 있다.
팩하우징(30)은, 모듈하우징(10)이 적어도 2개 이상 삽입되고, 외부로 배선이 토출되도록 배선공(31)이 형성된다.
그리고, 팩하우징(30)은 상부를 덮는 덮개(40)가 구비될 수 있다.
또한, 팩하우징(30)의 배선공(31)으로 토출되는 배선은 단자함(60)으로 연결되고, 단자함(60)과 충전기(70) 또는 인버터(80)에 연결될 수 있다.
셀보호부(50)는, 배터리셀(12)의 외측면에 다수개 구비되어 제1공간(11)의 내측면으로부터 이격되게 하고, 인접한 배터리셀(12)끼리 이격시켜 다수의 배터리셀(12)이 각각 독립적으로 제1공간(11)에 구비되게 하며, 외부의 충격을 흡수하여 배터리셀(12)을 보호한다.
또한, 셀보호부(50)는, 신축성과 탄성을 갖으며, 배터리셀(12)의 각 측면 모서리에 구비되며, 중앙에서 양단으로 갈수록 단면적이 작아지게 형성될 수 있다.
그리고 셀보호부(50)는, 중앙보다 단면적이 작은 양단에서 외부의 충격 또는 압력이 가해지면, 압축되면서 중앙부분으로 집중시켜 인접한 배터리셀(12)로 충격 또는 압력의 전달을 차단한 후, 탄성력에 의해 팽창하며 배터리셀(12) 간의 이격거리를 원상태로 유지시킬 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. 더불어, 상술하는 과정에서 기술된 구성의 작동순서는 반드시 시계열적인 순서대로 수행될 필요는 없으며, 각 구성 및 단계의 수행 순서가 바뀌어도 본 발명의 요지를 충족한다면 이러한 과정은 본 발명의 권리범위에 속할 수 있음은 물론이다.
10 : 모듈하우징 11 : 제1공간
12 : 배터리셀 13 : 배터리모듈
14 : 받침플레이트 15 : 전후플레이트
16 : 좌우플레이트 17 : 끼움돌기
18 : 끼움홈 19 : 끼움공
21 : 연장부 22 : 제2공간
23 : 보호회로 24 : 이퀄라이저
25 : 제1통로 26 : 제2통로
27 : 제3통로 28 : 부스바
30 : 팩하우징 40 : 덮개
50 : 셀보호부 60 : 단자함
70 : 충전기 80 : 인버터

Claims (9)

  1. 다수의 배터리셀을 포함하는 배터리모듈이 삽입되는 제1공간이 형성된 모듈하우징;
    상기 모듈하우징이 적어도 2개 이상 삽입되고, 외부로 배선이 토출되도록 배선공이 형성된 팩하우징; 및
    상기 배터리셀의 외측면에 다수개 구비되어 상기 제1공간의 내측면으로부터 이격되게 하고, 인접한 배터리셀끼리 이격시켜 다수의 배터리셀이 각각 독립적으로 제1공간에 구비되게 하며, 외부의 충격을 흡수하여 상기 배터리셀을 보호하는 셀보호부;를 포함하고,
    상기 모듈하우징은,
    외측면에 다수개의 끼움돌기가 돌출 형성된 받침플레이트와,
    상기 받침플레이트의 전방과 후방에 각각 구비되고, 상기 받침플레이트의 끼움돌기가 억지끼움되는 끼움공이 하부에 형성되며, 양측에 끼움돌기 돌출 형성된 전후플레이트 및
    상기 받침플레이트의 좌측과 우측에 각각 구비되고, 상기 받침플레이트의 끼움돌기가 억지끼움되는 끼움공이 하부에 형성되며, 일측에 상기 전후플레이트의 끼움돌기가 억지끼움되는 끼움홈이 형성되고, 타측에 상기 전후플레이트의 끼움돌기가 억지끼움되는 끼움공과 끼움홈이 형성된 좌우플레이트를 포함하고,
    상기 제1공간은, 상기 받침플레이트의 전후에 전후플레이트가, 좌우에 좌우플레이트가 각각 구비된 후, 끼움돌기가 끼움공 및 끼움홈으로 억지끼움되며 조립됨에 따라 상부가 개구되는 상태로 형성되는 것을 특징으로 하고,
    상기 좌우플레이트는, 타측이 상기 전후플레이트의 외측으로 돌출되게 연장된 연장부가 형성되고,
    상기 모듈하우징은, 상기 전후플레이트의 외측에서 서로 마주하는 한 쌍의 연장부에 의해 상기 전후플레이트의 외측에 제2공간이 형성되고,
    상기 제2공간은, 상기 배터리셀이 구비되는 제1공간과 분리되어 형성되되 상기 팩하우징에 의해 상부가 개구된 상태로 형성되며, 상기 배터리셀과 분리된 상태로 보호회로 및 이퀄라이저 중 어느 하나 이상이 구비되어 배터리팩을 이루도록 할 수 있는 것을 특징으로 하고,
    상기 전후플레이트는, 상기 배터리셀의 단자 위치와 같거나 더 높은 위치에 전후를 관통하는 제1통로가 형성되고,
    상기 배선공은, 상기 제2공간이 팩하우징의 외부와 연통되게 형성되고,
    상기 제1공간과 제2공간은, 상기 제1통로에 의해 연통되며,
    상기 제1통로에는, 상기 배터리셀의 단자에 연결된 배선이 제1공간에서 제2공간으로 통과할 수 있는 것을 특징으로 하고,
    상기 좌우플레이트는, 상기 배터리셀의 단자 위치와 같거나 더 높은 위치에 전후를 관통하는 제2통로가 형성되어 상기 모듈하우징의 외부와 제1공간이 연통되고,
    2 이상의 모듈하우징 제1공간은, 상기 제2통로로 인해 서로 연통되고,
    상기 제2통로에는, 상기 모듈하우징에 각각 구비된 배터리셀을 연결할 수 있도록 하는 배선 또는 부스바가 통과할 수 있는 것을 특징으로 하고,
    상기 좌우플레이트는, 상기 연장부에 전후를 관통하는 제3통로가 형성되고,
    2 이상의 모듈하우징 제2공간은, 상기 제3통로로 인해 서로 연통되고,
    상기 제3통로에는, 상기 모듈하우징의 제2공간에 보호회로와 이퀄라이저가 각각 구비된 경우, 상기 보호회로 및 이퀄라이저를 연결하는 배선이 통과할 수 있는 것을 특징으로 하고,
    상기 셀보호부는, 신축성과 탄성을 갖으며, 배터리셀의 각 측면 모서리에 구비되며, 중앙에서 양단으로 갈수록 단면적이 작아지게 형성되고, 중앙보다 단면적이 작은 양단에서 외부의 충격 또는 압력이 가해지면, 압축되면서 중앙부분으로 집중시켜 인접한 배터리셀로 충격 또는 압력의 전달을 차단한 후, 탄성력에 의해 팽창하며 배터리셀 간의 이격거리를 원상태로 유지시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 각형 인산철배터리 조립체.
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  8. 제1항에 있어서,
    상기 좌우플레이트는,
    좌측에 구비되는 좌플레이트와, 우측에 구비되는 우플레이트를 포함하고,
    상기 좌플레이트와 우플레이트에 형성되는 제2통로의 위치가 서로 다른 것을 특징으로 하는 각형 인산철배터리 조립체.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 전후플레이트의 외측면에는 상하방향으로 돌출된 요철부가 다수개 형성되고,
    상기 제2공간에는, 보호회로 및 이퀄라이저가 구비될 때, 상기 제2공간의 내측면에 밀착되어 구비되지 않고, 요철부의 외측단에 밀착되어 구비됨으로써, 보호회로 및 이퀄라이저와 전후플레이트 사이에 통풍이 이루어지고,
    상기 제1통로 및 제2통로는 내측면 상부가 내입되어 내입홈이 다수 형성되고,
    사용자가 상기 모듈하우징을 팩하우징의 내부에 삽입시킬 때, 내입홈에 손가락을 넣어 모듈하우징을 들어올린 후 삽입시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 각형 인산철배터리 조립체.
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