KR102629465B1 - 배터리 팩 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는 배터리 팩이 개시된다. 상기 배터리 팩은, 배터리 셀과, 배터리 셀의 충방전 전류가 입출력되는 입출력 단자와, 입출력 단자와 결합되어 전기적으로 연결되는 커넥터를 포함하는 배터리 팩으로서, 입출력 단자는, 제1 방향을 따라 상단부와 하단부를 포함하며, 커넥터는, 입출력 단자의 상단부와 하단부 사이의 체결 높이에서 입출력 단자와 결합되는 체결부와, 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 체결부를 덮는 제1 위치와, 체결부를 노출시키는 제2 위치 사이에서 슬라이딩 가능하게 조립된 슬라이더를 포함하고, 입출력 단자와 커넥터를 서로 결합시키기 위한 체결 부재를 포함한다.
본 발명에 의하면, 일군의 배터리 셀과 연결된 입출력 단자와 커넥터 간의 연결 구조를 개선함으로써, 연결 구조가 단순화되면서 부품수의 단축 및 원가 절감이 가능하며, 전기적인 연결의 신뢰도가 향상될 수 있는 배터리 팩이 제공될 수 있다.

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 배터리 셀의 형태로 사용되기도 하고, 다수의 배터리 셀들을 연결하여 하나의 단위로 묶은 배터리 팩의 형태로 사용되기도 한다.
휴대폰과 같은 소형 모바일 기기는 단일 전지의 출력과 용량으로 소정시간 동안 작동이 가능하지만, 전력소모가 많은 전기 자동차, 하이브리드 자동차와 같이 장시간 구동, 고전력 구동이 필요한 경우에는 출력 및 용량의 문제로 배터리 팩이 선호되며, 배터리 팩은 내장된 배터리 셀의 개수에 따라 출력전압이나 출력전류를 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는, 일군의 배터리 셀과 연결된 입출력 단자와, 외부 부하, 외부 충전기 또는 또 다른 일군의 배터리 셀과 연결된 커넥터 간의 연결 구조를 개선함으로써, 연결 구조가 단순화되면서 부품수의 단축 및 원가 절감이 가능하며, 전기적인 연결의 신뢰도가 향상될 수 있는 배터리 팩을 포함한다.
본 발명의 일 실시형태는, 배터리 셀과 연결된 입출력 단자의 상단부와 하단부 사이의 높이에서 입출력 단자와 커넥터의 체결이 형성되도록 입출력 단자와 커넥터의 연결 구조를 개선함으로써, 상호 전기적으로 연결된 입출력 단자와 커넥터의 전체 높이가 입출력 단자의 높이를 초과하지 않도록 할 수 있고, 이에 따라, 컴팩트화된 구조의 입출력 단자와 커넥터의 연결 구조가 제공될 수 있다.
상기와 같은 과제 및 그 밖의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 배터리 팩은,
배터리 셀과, 배터리 셀의 충방전 전류가 입출력되는 입출력 단자와, 상기 입출력 단자와 결합되어 전기적으로 연결되는 커넥터를 포함하는 배터리 팩으로서,
상기 입출력 단자는, 제1 방향을 따라 상단부와 하단부를 포함하며,
상기 커넥터는,
상기 입출력 단자의 상단부와 하단부 사이의 체결 높이에서 상기 입출력 단자와 결합되는 체결부; 및
상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 상기 체결부를 덮는 제1 위치와, 상기 체결부를 노출시키는 제2 위치 사이에서 슬라이딩 가능하게 조립된 슬라이더;를 포함하고,
상기 입출력 단자와 커넥터를 서로 결합시키기 위한 체결 부재를 포함한다.
예를 들어, 상기 입출력 단자는,
상기 입출력 단자의 상단부를 형성하는 가이드 레일; 및
상기 입출력 단자의 하단부를 형성하는 결합 블록;을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 가이드 레일은,
상기 체결 부재의 미체결 위치에서 체결 부재를 지지해주며,
상기 체결 부재의 미체결 위치로부터 체결 위치까지 슬라이딩 이동을 안내하도록 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 가이드 레일은, 제1 방향 및 제2 방향과 교차하는 제3 방향을 따라 연장될 수 있다.
예를 들어, 상기 가이드 레일은, 제2 방향을 따라 서로 마주하는 위치에 쌍으로 형성된 한 쌍의 가이드 레일을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 가이드 레일은 제1 방향을 따라 서로 마주하게 형성된 상단 가이드 레일 및 하단 가이드 레일을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 상단 가이드 레일 및 하단 가이드 레일은 제1 방향 및 제2 방향과 교차하는 제3 방향을 따라 연장되며,
상기 상단 가이드 레일의 연장 길이는, 하단 가이드 레일의 연장 길이 보다 길게 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 상단 가이드 레일 및 하단 가이드 레일은 절연 소재로 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 체결 부재는,
상기 상단 가이드 레일 및 하단 가이드 레일 사이에 끼워지는 가이드 편; 및
상기 가이드 편을 가로질러 제1 방향을 따라 형성된 나사부;를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 가이드 편은, 제2 방향을 따라 서로 마주하는 위치에 쌍으로 형성된 상단 가이드 레일 및 하단 가이드 레일에 끼워지도록 제2 방향을 따라 체결 부재의 양편 위치에 쌍으로 형성된 가이드 편을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 결합 블록에는, 상기 배터리 셀과 전기적으로 연결된 도전 바가 연결될 수 있다.
예를 들어, 상기 결합 블록은, 충, 방전 전류가 소통되도록 도전면으로 형성된 상면을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 결합 블록의 상면 상으로는 상기 커넥터가 삽입되는 삽입 공간이 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 결합 블록의 상면 높이는, 상기 체결 높이에 해당될 수 있다.
예를 들어, 상기 입출력 단자는, 상기 결합 블록과 체결 부재를 둘러싸는 측벽들을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 측벽들은,
상기 제1 방향 및 제2 방향과 교차하는 제3 방향을 따라 서로 마주하게 배치된 제1, 제2 측벽; 및
상기 제2 방향을 따라 서로 마주하게 배치된 제3, 제4 측벽을 포함하고,
상기 제3, 제4 측벽 중에서 적어도 어느 하나의 측벽에는, 상기 커넥터가 삽입되기 위한 삽입구가 형성되며,
상기 제1 내지 제4 측벽은, 상기 입출력 단자의 상단부 및 하단부와 함께, 육면체 형태의 입출력 단자의 외형을 형성할 수 있다.
예를 들어, 상기 커넥터는, 상기 슬라이더의 운동을 지지하기 위한 슬라이더 레일이 형성된 수용 블록을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 슬라이더는,
상기 제1 위치에서, 수용 블록의 외부로 인출되어 상기 체결부를 덮고,
상기 제2 위치에서, 수용 블록의 내부에 수용되어, 상기 체결부를 노출시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 체결부는, 제2 방향을 따라 커넥터의 선단에 해당되는 커넥터의 일단부에 형성되며,
상기 커넥터의 일단부로부터 상기 체결부와, 상기 수용 블록이 순차로 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 슬라이더는, 상기 수용 블록의 슬라이더 레일로부터 노출된 조작부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩에 의하면, 일군의 배터리 셀과 연결된 입출력 단자와, 외부 부하, 외부 충전기 또는 또 다른 일군의 배터리 셀과 연결된 커넥터 간의 연결 구조를 개선함으로써, 연결 구조가 단순화되면서 부품수의 단축 및 원가 절감이 가능하며, 전기적인 연결의 신뢰도가 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩에 의하면, 배터리 셀과 연결된 입출력 단자의 상단부와 하단부 사이의 높이에서 입출력 단자와 커넥터의 체결이 형성되도록 입출력 단자와 커넥터의 연결 구조를 개선함으로써, 상호 전기적으로 연결된 입출력 단자와 커넥터의 전체 높이가 입출력 단자의 높이를 초과하지 않도록 할 수 있고, 이에 따라, 컴팩트화된 구조의 입출력 단자와 커넥터의 연결 구조가 제공될 수 있다.
도 1에는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩의 분해 사시도가 도시되어 있다.
도 2a에는, 도 1에 도시된 입출력 단자와 커넥터를 도시한 사시도로서, 체결 부재의 미체결 위치에서 입출력 단자와 커넥터의 체결 전 상태를 도시한 사시도가 도시되어 있다.
도 2b에는, 도 1에 도시된 입출력 단자와 커넥터를 도시한 사시도로서, 체결 부재의 체결 위치에서 입출력 단자와 커넥터의 체결 후 상태를 도시한 사시도가 도시되어 있다.
도 3a에는, 도 2a의 IIIa-IIIa 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다.
도 3b에는, 도 2b의 IIIb-IIIb 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다.
도 4에는, 도 2a의 IV 방향에서 바라본 입출력 단자를 도시한 도면으로, 체결 부재의 미체결 위치와 체결 위치를 도시한 도면이 도시되어 있다.
도 5에는, 도 2a의 V-V 선을 따라 취한 단면도로서, 체결 부재의 미체결 위치와 체결 위치를 도시한 도면이 도시되어 있다.
도 6에는, 도 2a에 도시된 입출력 단자를 확대하여 도시한 사시도가 도시되어 있다.
도 7a에는, 도 2a에 도시된 커넥터를 도시한 사시도가 도시되어 있다.
도 7b에는, 도 2b에 도시된 커넥터를 도시한 사시도가 도시되어 있다.
도 8에는, 도 2a에 도시한 체결 부재에 관한 분해 사시도가 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 분해 사시도가 도시되어 있다. 도 2a에는, 도 1에 도시된 입출력 단자와 커넥터를 도시한 사시도로서, 체결 부재의 미체결 위치에서 입출력 단자와 커넥터의 체결 전 상태를 도시한 사시도가 도시되어 있다. 도 2b에는, 도 1에 도시된 입출력 단자와 커넥터를 도시한 사시도로서, 체결 부재의 체결 위치에서 입출력 단자와 커넥터의 체결 후 상태를 도시한 사시도가 도시되어 있다. 도 3a에는, 도 2a의 IIIa-IIIa 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다. 도 3b에는, 도 2b의 IIIb-IIIb 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다. 도 4에는, 도 2a의 IV 방향에서 바라본 입출력 단자를 도시한 도면으로, 체결 부재의 미체결 위치와 체결 위치를 도시한 도면이 도시되어 있다. 도 5에는, 도 2a의 V-V 선을 따라 취한 단면도로서, 체결 부재의 미체결 위치와 체결 위치를 도시한 도면이 도시되어 있다. 도 6에는, 도 2a에 도시된 입출력 단자를 확대하여 도시한 사시도가 도시되어 있다. 도 7a에는, 도 2a에 도시된 커넥터를 도시한 사시도가 도시되어 있다. 도 7b에는, 도 2b에 도시된 커넥터를 도시한 사시도가 도시되어 있다. 도 8에는, 도 2a에 도시한 체결 부재에 관한 분해 사시도가 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩은, 서로 전기적으로 연결된 다수의 배터리 셀(10)과, 다수의 배터리 셀(10)의 충방전 전류가 입출력되는 입출력 단자(100)와, 상기 입출력 단자(100)와 결합되어 전기적으로 연결되는 커넥터(200)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩은, 다수의 배터리 셀(10)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 배터리 팩을 형성하는 다수의 배터리 셀(10)은, 버스 바(15)를 통하여 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시형태에서, 서로 이웃한 배터리 셀(10)은, 버스 바(15)를 통하여 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 서로 전기적으로 연결된 다수의 배터리 셀(10)에서 양단의 배터리 셀(10) 중 적어도 어느 하나의 배터리 셀(10)에는 입출력 단자(100)가 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 입출력 단자(100)는, 서로 전기적으로 연결된 배터리 셀(10)의 충방전 경로의 양단을 형성하는 일단의 배터리 셀(10)의 최저 전위의 전극이나, 타단의 배터리 셀(10)의 최고 전위의 전극에 연결되거나 또는 이들 최저 전위의 전극과 최고 전위의 전극과 연결된 버스 바(15)에 연결될 수 있다.
도 1 내지 도 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 입출력 단자(100)와 커넥터(200)는, 체결 부재(F)를 통하여 결합되면서 서로 전기적으로 연결될 수 있으며, 일군의 배터리 셀(10)과 연결된 입출력 단자(100)와, 외부 부하(미도시), 외부 충전기(미도시), 또는 또 다른 일군의 배터리 셀(10)과 연결된 커넥터(200)가 서로 연결되면서, 배터리 셀(10)의 충방전 경로를 제공할 수 있다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 입출력 단자(100)는, 제1 방향(Z1)을 따라 상단부와 하단부를 포함할 수 있으며, 상기 입출력 단자(100)와 커넥터(200) 간의 체결 높이(Hc)는, 제1 방향(Z1)을 따라 상기 입출력 단자(100)의 상단부의 제1 높이(H1)와 하단부의 제2 높이(H2) 사이에 형성될 수 있다. 여기서, 상기 체결 높이(Hc)란, 제1 방향(Z1)을 따라 입출력 단자(100)와 커넥터(200) 간의 체결이 이루어지는 높이로서, 예를 들어, 체결 부재(F)의 체결력에 의해 입출력 단자(100)와 커넥터(200)가 서로 겹쳐지도록 접촉하면서 결합되는 높이를 의미할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 상기 체결 높이(Hc)는, 제2 방향(Z2)을 따라 입출력 단자(100) 내로 삽입되어, 입출력 단자(100)의 결합 블록(CB) 상면에 놓여진 커넥터(200) 상으로 체결 부재(F)가 결합되면서, 입출력 단자(100)의 결합 블록(CB)의 상면에서, 입출력 단자(100)와 커넥터(200) 간의 체결이 이루어질 수 있으므로, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 체결 높이(Hc)란, 입출력 단자(100)의 결합 블록(CB)의 상면의 높이에 해당될 수 있고, 이와 같이 체결 높이(Hc)를 형성하는 입출력 단자(100)의 결합 블록(CB)의 상면의 높이는, 입출력 단자(100)의 상단부의 제1 높이(H1)와 하단부의 제2 높이(H2) 사이에 형성될 수 있다. 예를 들어, 결합 블록(CB)의 상면의 높이(체결 높이 Hc에 해당됨)는, 입출력 단자(100)의 상단부를 형성하는 가이드 레일(G)의 높이(제1 높이 H1에 해당됨)와, 입출력 단자(100)의 하단부를 형성하는 결합 블록(CB, 예를 들어, 결합 블록 CB의 하면)의 높이(제2 높이 H2에 해당됨) 사이에 형성될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 상기 입출력 단자(100)와 커넥터(200) 간의 결합은, 제1 방향(Z1)과 교차하는 제2 방향(Z2)을 따라 입출력 단자(100) 내로 삽입되는 커넥터(200) 상으로 체결 부재(F)가 결합되면서 이루어질 수 있다. 이때, 상기 제2 방향(Z2)은, 제1 방향(Z1)과 교차하는 방향에 해당될 수 있으며, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2 방향(Z2)은, 제1 방향(Z1)과 수직한 방향에 해당될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 입출력 단자(100)는, 제1 방향(Z1)을 따라 상단부를 형성하는 가이드 레일(G)과, 하단부를 형성하는 결합 블록(CB)을 포함할 수 있다. 상기 가이드 레일(G)은, 입출력 단자(100)와 커넥터(200)를 서로 결합하기 위한 체결 부재(F)를 지지해주기 위한 구조로서, 미체결 위치(P11)에서 체결 부재(F)를 정 위치로 유지시켜주고, 미체결 위치(P11)로부터 체결 위치(P12)까지 체결 부재(F)의 슬라이딩 이동을 안내해줄 수 있다. 예를 들어, 상기 가이드 레일(G)은, 제1, 제2 방향(Z1,Z2)과 교차하는 제3 방향(Z3)을 따라 연장될 수 있으며, 제3 방향(Z3)을 따라 연장된 가이드 레일(G)은, 제3 방향(Z3)을 따르는 체결 부재(F)의 슬라이딩 운동을 지지해줄 수 있다. 다시 말하면, 상기 체결 부재(F)의 미체결 위치(P11)와 체결 위치(P12)는 제3 방향(Z3)을 따라 서로로부터 떨어진 서로 다른 위치에 해당될 수 있다. 상기 제3 방향(Z3)은, 제1, 제2 방향(Z1,Z2)과 교차하는 방향에 해당될 수 있고, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제3 방향(Z3)은, 제1, 제2 방향(Z1,Z2)과 수직한 방향에 해당될 수 있다.
상기 가이드 레일(G)은, 제2 방향(Z2)을 따라 서로 마주하는 위치에 쌍으로 형성될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 상기 가이드 레일(G)은, 입출력 단자(100)의 외곽을 형성하며, 제2 방향(Z2)을 따라 서로 마주하는 제3, 제4 측벽(W3,W4) 상에 쌍으로 형성될 수 있다. 이와 같이, 서로 마주하는 위치에서 쌍으로 형성된 가이드 레일(G)은, 체결 부재(F)를 양편에서 안정적으로 지지해줄 수 있다. 후술하는 바와 같이, 상기 체결 부재(F)는, 제2 방향(Z2)을 따라 양편으로 형성된 가이드 편(GP, 도 8 참조)을 포함할 수 있고, 이들 양편으로 형성된 가이드 편(GP)은, 제2 방향(Z2)을 따라 서로 마주하는 위치에 쌍으로 형성된 양편의 가이드 레일(G)에 떠받쳐져서 안정적으로 지지될 수 있다.
상기 가이드 레일(G)은, 제1 방향(Z1)을 따라 서로 마주하는 상단 가이드 레일(G1)과 하단 가이드 레일(G2)을 포함할 수 있으며, 상기 체결 부재(F)는, 상단 가이드 레일(G1)과 하단 가이드 레일(G2) 사이의 미체결 위치(P11)에서 제1 방향(Z1)을 따라 정 위치를 벗어나지 않도록 이들 상단 가이드 레일(G1)과 하단 가이드 레일(G2) 사이에서 지지될 수 있다. 또한, 상기 체결 부재(F)는, 상단 가이드 레일(G1)과 하단 가이드 레일(G2) 사이의 미체결 위치(P11)로부터 이들 가이드 레일(G)의 안내에 따라 슬라이딩 이동하면서 하단 가이드 레일(G2)을 벗어난 체결 위치(P12)까지 이동할 수 있다. 이때, 상기 상단 가이드 레일(G1)과 하단 가이드 레일(G2)은, 제1, 제2 방향(Z1,Z2)과 교차하는 제3 방향(Z3)을 따라 연장되며, 서로 마주하는 위치에 쌍으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 상단 가이드 레일(G1)과 하단 가이드 레일(G2)은, 제3 방향(Z3)을 따라 연장될 수 있는데, 상단 가이드 레일(G1)의 제1 연장 길이(L1)와 하단 가이드 레일(G2)의 제2 연장 길이(L2)는 서로 다르게 형성될 수 있다. 상기 체결 부재(F)는, 미체결 위치(P11)에서 상단 가이드 레일(G1)과 하단 가이드 레일(G2) 사이에서 지지되되, 자중의 영향으로, 상단 가이드 레일(G1)로부터는 떨어지고, 하단 가이드 레일(G2)과는 접촉된 상태에서 하단 가이드 레일(G2)로부터 떠받쳐 지지될 수 있으며, 미체결 위치(P11)로부터 체결 위치(P12)로 슬라이딩 이동하면서, 체결 위치(P12)에서 종단된 하단 가이드 레일(G2)로부터 제1 방향(Z1)을 따라 낙하하면서 체결 위치(P12)로 안내될 수 있다. 이와 같이, 상기 하단 가이드 레일(G2)은, 체결 위치(P12)에서 종단되는 반면에, 상단 가이드 레일(G1)은 체결 위치(P12)를 벗어나 제3 방향(Z3)을 따라 체결 위치(P12) 보다 더 연장될 수 있으며, 이에 따라, 상단 가이드 레일(G1)의 제1 연장 길이(L1)는, 하단 가이드 레일(G2)의 제2 연장 길이(L2) 보다 더 길게 연장될 수 있다. 상기 상단 가이드 레일(G1)은, 입출력 단자(100)의 상단부를 형성하면서 외부 환경으로부터 체결 부재(F)를 포함하여 입출력 단자(100) 내의 도전 부재, 예를 들어, 체결 부재(F)와, 결합 블록(CB)과, 커넥터(200)의 체결부(C)를 포함하는 입출력 단자(100) 내의 도전 부재를 절연시키는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 상기 상단 가이드 레일(G1)은, 입출력 단자(100)의 외부로부터 접근하는 외부 도전체 또는 인체의 일부와 입출력 단자(100) 내의 도전 부재 간의 단락을 차단할 수 있으며, 외부 도전체 또는 인체의 일부와 입출력 단자(100) 내의 도전 부재 간의 단락에 따라 외부 도전체나 인체를 통한 충, 방전 전류의 통전을 막을 수 있다. 이와 같이 절연 목적을 갖는 상단 가이드 레일(G1)은, 하단 가이드 레일(G2) 보다 상대적을 더 길게 연장 형성되어, 외부 도전체 또는 인체의 일부의 접근을 효과적으로 차단할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 상단 가이드 레일(G1)은, 제3 방향(Z3)을 따라 입출력 단자(100)의 전체 길이를 따라 형성될 수 있으며, 체결 위치(P12)에서 종단되는 하단 가이드 레일(G2) 보다 길게 연장될 수 있다(즉, 상단 가이드 레일 G1의 제1 연장 길이 L1 > 하단 가이드 레일 G2의 제2 연장 길이 L2).
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 상단 가이드 레일(G1)은 제2 방향(Z2)을 따라 서로 다른 폭으로 형성될 수 있다. 여기서, 상단 가이드 레일(G1)의 폭이란, 제2 방향(Z2)을 따르는 크기로서, 한 쌍의 상단 가이드 레일(G1)이 서로를 향하여 마주하는 제2 방향(Z2)을 따라 형성된 크기를 의미할 수 있다. 상기 상단 가이드 레일(G1)은 제2 방향(Z2)을 따라 상대적으로 좁은 폭으로 형성된 협폭부(G1a)와, 상대적으로 넓은 폭으로 형성된 광폭부(G1b)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 상단 가이드 레일(G1)의 협폭부(G1a)와 광폭부(G1b)는, 제3 방향(Z3)을 따라 입출력 단자(100)의 일단부와 타단부(입출력 단자 100의 일단부와 타단부를 형성하는 제1, 제2 측벽 W1,W2)로부터 연장될 수 있으며, 상기 협폭부(G1a)는, 체결 부재(F)의 미체결 위치(P11)와 가까운 입출력 단자(100)의 일단부(예를 들어, 제1 측벽 W1)로부터 연장될 수 있으며, 상기 광폭부(G1b)는, 체결 부재(F)의 체결 위치(P12)와 가까운 입출력 단자(100)의 타단부(예를 들어, 제2 측벽 W2)로부터 연장될 수 있다. 상기 광폭부(G1b)는, 체결 위치(P12)의 체결 부재(F)를 외부 환경으로부터 충실히 보호하도록 상대적으로 넓은 폭으로 형성될 수 있으며, 상기 협폭부(G1a)는, 상단 가이드 레일(G1) 및 하단 가이드 레일(G2) 사이의 위치로 체결 부재(F)를 끼워 조립하기 편리하도록, 예를 들어, 체결 부재(F)의 조립 공간을 제공하도록 상대적으로 좁은 폭으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 상단 가이드 레일(G1)은 제3 방향(Z3)을 따라 협폭부(G1a)와 광폭부(G1b)를 포함하여, 제3 방향(Z3)을 따라 입출력 단자(100)의 전체 길이에 걸쳐서, 예를 들어, 외부 입출력 단자(100)의 일단부를 형성하는 제1 측벽(W1)으로부터 외부 입출력 단자(100)의 타단부를 형성하는 제2 측벽(W2)까지에 걸쳐서 형성될 수 있으나, 본 발명의 기술적 범위는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시형태에서, 상기 상단 가이드 레일(G1)은, 제3 방향(Z3)을 따라 입출력 단자(100)의 전체 길이에 걸쳐서 형성되지 않고, 체결 부재(F)의 체결 위치(P12)와 가까운 타단부(예를 들어, 제2 측벽 W2)로부터 제3 방향(Z3)을 따라 연장되되, 체결 부재(F)의 미체결 위치(P11)와 가까운 일단부(예를 들어, 제1 측벽 W1)까지는 이르지 않고, 일단부(예를 들어, 제1 측벽 W1)로부터 소정 거리 이격된 위치에서 종단되어, 상단 가이드 레일(G1) 및 하단 가이드 레일(G2) 사이의 위치로 체결 부재(F)를 끼워 조립하기 편리하도록, 예를 들어, 체결 부재(F)의 조립 공간을 제공할 수 있다.
상기 상단 가이드 레일(G1)과 하단 가이드 레일(G2)은, 입출력 단자(100)와 커넥터(200) 사이를 결합하면서, 충, 방전 전류가 소통될 수 있는 체결 부재(F)를 지지하고 안내해주기 위한 구성으로, 이들 상단 가이드 레일(G1)과 하단 가이드 레일(G2)은 체결 부재(F)나 외부 환경으로부터의 절연을 위하여, 절연 소재로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 수지 소재로 형성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 입출력 단자(100)는, 입출력 단자(100) 내의 도전 부재를 둘러싸도록 입출력 단자(100)의 단부를 형성하는 측벽(W1,W2,W3,W4)들을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 입출력 단자(100)는 제3 방향(Z3)을 따라 입출력 단자(100)의 양 단부를 형성하는 제1, 제2 측벽(W1,W2)과, 제2 방향(Z2)을 따라 입출력 단자(100)의 양 단부를 형성하는 제3, 제4 측벽(W3,W4)을 포함할 수 있으며, 이와 같이, 제2 방향(Z2) 또는 제3 방향(Z3)으로 단부를 형성하는 제1 내지 제4 측벽(W1,W2,W3,W4)을 포함하여, 입출력 단자(100) 내의 도전 부재를 둘러쌀 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 입출력 단자(100)는, 제2 방향(Z2) 또는 제3 방향(Z3)을 따라 연장되는 판상의 제1 내지 제4 측벽(W1,W2,W3,W4)을 포함하여, 대략 사각 형태의 외형을 가질 수 있다. 상기 측벽(W1,W2,W3,W4)들은, 입출력 단자(100) 내의 도전 부재를 둘러쌀 수 있으며, 보다 구체적으로, 체결 부재(F)와 결합 블록(CB)을 둘러쌀 수 있다. 즉, 상기 측벽(W1,W2,W3,W4)들은, 미체결 위치(P11)와 체결 위치(P12)의 체결 부재(F)와 함께, 결합 블록(CB)을 둘러쌀 수 있다. 상기 결합 블록(CB)은, 커넥터(200)와의 전기적인 연결이 이루어지는 개소로서, 상기 제1 내지 제4 측벽(W1,W2,W3,W4)에 의해 둘러싸여 있으며, 제1 내지 제4 측벽(W1,W2,W3,W4)에 의해 둘러싸인 입출력 단자(100)의 하단부를 형성할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에 따른 입출력 단자(100)는, 입출력 단자(100)의 상단부를 형성하는 가이드 레일(G)과, 입출력 단자(100)의 하단부를 형성하는 결합 블록(CB)과, 상기 상단부와 하단부를 연결해주는 제1 내지 제4 측벽(W1,W2,W3,W4)을 포함하여, 대략 육면체 형태로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 제1 측벽(W1)은, 제2 방향(Z2)을 따라 서로 다른 폭으로 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 측벽(W1)은, 제2 방향(Z2)을 따라 상대적으로 좁은 폭으로 형성된 협폭부(W1a)와, 상대적으로 넓은 폭으로 형성된 광폭부(W1b)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 측벽(W1)의 협폭부(W1a)와 광폭부(W1b)는, 제1 방향(Z1)을 따라 상단 가이드 레일(G1)의 협폭부(G1a)와 상대적으로 가까운 상부 위치와, 상단 가이드 레일(G1)의 협폭부(G1a)로부터 상대적으로 먼 위치에 각각 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 제1 측벽(W1)의 협폭부(W1a)와 상단 가이드 레일(G1)의 협폭부(G1a)는 서로 맞닿도록 형성될 수 있으며, 이들 제1 측벽(W1)의 협폭부(W1a)와 상단 가이드 레일(G1)의 협폭부(G1a)는, 상대적으로 좁은 폭으로 형성되면서 체결 부재(F)의 조립을 위한 조립 공간을 제공할 수 있고, 체결 부재(F)의 조립의 편이성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 측벽(W1)의 협폭부(W1a)와 상단 가이드 레일(G1)의 협폭부(G1a)는, 체결 부재(F)의 체결 위치(P12) 보다는 미체결 위치(P11)에 인접하게 형성될 수 있다.
상기 제1 측벽(W1)에는, 제1 방향(Z1)을 따라 길게 연장된 슬롯(ST)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 슬롯(ST)은, 제1 측벽(W1)의 광폭부(W1b)에 형성될 수 있다. 상기 슬롯(ST)은, 입출력 단자(100)의 내부 상태를 확인하고, 예를 들어, 체결 부재(F)의 체결 상태를 확인하며, 체결 상태의 불량시 재작업성을 고려하여 제1 방향(Z1)을 따라 길게 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 슬롯(ST)은, 제1 방향(Z1)을 따라 제1 측벽(W1)의 상단(광폭부 W1a의 상단)으로부터 연장될 수 있으며, 전체적으로 상단을 향하여 개방되며 제1 방향(Z1)으로 길게 연장된 장공의 형태로 형성될 수 있다.
상기 제3, 제4 측벽(W3,W4)은, 서로 대칭적인 형태로 형성될 수 있으며, 제3 방향(Z3)을 따라 형성된 가이드 레일(G)을 지지해줄 수 있다. 상기 제3, 제4 측벽(W3,W4)에는, 제2 방향(Z2)으로 커넥터(200)의 삽입을 허용하기 위한 삽입구(OP)가 형성될 수 있다. 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 삽입구(OP)는, 입출력 단자(100)의 상단부의 제1 높이(H1)와 하단부의 제2 높이(H2) 사이에 형성될 수 있으며, 상단부를 형성하는 가이드 레일(G)의 제1 높이(H1) 보다는, 하단부를 형성하는 결합 블록(CB)의 제2 높이(H2)에 가까운 높이에 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 삽입구(OP)는, 적어도 체결 높이(Hc)를 형성하는 결합 블록(CB)의 상면의 높이에 걸쳐서 형성될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 상기 결합 블록(CB)은, 커넥터(200)와 전기적인 연결을 형성하며, 커넥터(200)가 삽입되는 삽입구(OP)는 결합 블록(CB)에 가까운 높이에 형성될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시형태에서, 상기 상기 커넥터(200)의 삽입을 위한 삽입구(OP)는, 상기 제3, 제4 측벽(W3,W4)에 모두 형성되거나 또는 상기 제3, 제4 측벽(W3,W4) 중에서 적어도 어느 하나의 측벽에 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 입출력 단자(100)의 하단부를 형성하는 결합 블록(CB)에는, 일군의 배터리 셀(10)과 연결된 도전 바(300)가 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 도전 바(300)는, 일군의 배터리 셀(10)의 충, 방전 경로의 양단을 형성하는 일단의 배터리 셀(10)의 최저 전위의 전극이나, 타단의 배터리 셀(10)의 최고 전위의 전극과 연결되거나 또는 이들 최저 전위의 전극이나 최고 전위의 전극과 연결된 버스 바(15)에 연결될 수 있다.
상기 제1 방향(Z1)을 따라 결합 블록(CB)의 상면은, 커넥터(200)와의 전기적인 연결을 위해, 상부로 노출될 수 있으며, 커넥터(200)와의 전기적인 결합을 위하여, 충, 방전 전류의 소통이 가능한 도전면으로 형성될 수 있다. 여기서, 결합 블록(CB)의 상면이 상부로 노출된다는 것은, 결합 블록(CB)의 상면 상에 놓여지는 커넥터(200)와의 결합을 위해 결합 블록(CB)의 상면 위로는 커넥터(200) 외의 다른 구성이 배치되지 않으며, 커넥터(200)의 삽입을 위한 삽입 공간이 형성되어 있다는 것을 의미할 수 있다.
제1 방향(Z1)을 따라 결합 블록(CB)의 상면은, 배터리 셀(10)과 연결된 도전 바(300)와 전기적으로 연결된 도전면으로 형성될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시형태에서, 상기 결합 블록(CB)의 상면은, 도전 바(300)의 일부가 노출되어 도전면으로 형성될 수 있으며, 또는 도전 바(300)와 전기적으로 연결된 도전성 플레이트(미도시)가 결합 블록(CB)의 상면을 형성하면서, 결합 블록(CB)의 상면이 도전면으로 형성될 수 있다.
도 6 내지 도 7b를 참조하면, 상기 제1 방향(Z1)을 따라 입출력 단자(100)의 상단부를 형성하는 가이드 레일(G)과 입출력 단자(100)의 하단부를 형성하는 결합 블록(CB) 사이에는, 커넥터(200)가 끼워지는 삽입구(OP)가 형성될 수 있다. 상기 삽입구(OP)를 통하여 입출력 단자(100)의 내부로 끼워진 커넥터(200)는, 결합 블록(CB)의 상면 상에 놓여지며, 커넥터(200)를 관통하여 결합 블록(CB)의 상면 상에 결합되는 체결 부재(F)의 체결력에 의해 커넥터(200)와 결합 블록(CB)의 상면이 서로에 대해 겹쳐지며 접촉된 상태로 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 커넥터(200)는, 입출력 단자(100)의 삽입구(OP)에 끼워지며, 입출력 단자(100)의 결합 블록(CB)의 상면 상에서 결합 블록(CB)과 도전성 결합을 형성할 수 있다. 상기 커넥터(200)는 제2 방향(Z2)을 따라 입출력 단자(100)에 끼워질 수 있으며, 제2 방향(Z2)을 따라 입출력 단자(100)의 단부를 형성하는 제3, 제4 측벽(W3,W4)의 삽입구(OP)를 통하여 입출력 단자(100) 내로 삽입될 수 있다. 예를 들어, 상기 입출력 단자(100)와 결합된 커넥터(200)는, 제2 방향(Z2)을 따라 연장될 수 있다. 본 명세서를 통하여 커넥터(200)가 제2 방향(Z2)을 따라 연장된다는 것은, 앞서 설명된 바와 같이 제1 내지 제3 방향(Z3)을 참조하여 설명된 입출력 단자(100)의 구성과의 상대적인 배향에서 제2 방향(Z2)을 따라 연장된다는 것을 의미할 수 있다.
상기 커넥터(200)는, 입출력 단자(100)와 전기적인 연결을 형성하는 체결부(C)와, 제2 방향(Z2)을 따라 상기 체결부(C)를 덮는 제1 위치(P21)와 상기 체결부(C)를 노출시키는 제2 위치(P22) 사이에서 슬라이딩 가능하게 조립된 슬라이더(S)를 포함할 수 있다. 본 명세서를 통하여, 슬라이더(S)의 제1, 제2 위치(P21,P22)란, 슬라이더(S)의 일측에 형성되어, 수용 블록(AB)의 슬라이더 레일(R)을 통하여 노출된 조작부(S1)의 위치를 의미할 수 있다.
상기 체결부(C)는, 입출력 단자(100)의 제3, 제4 측벽(W3,W4)에 형성된 삽입구(OP)를 통하여 입출력 단자(100)의 내부로 삽입되어, 입출력 단자(100)의 결합 블록(CB)의 상면과 전기적인 연결을 형성할 수 있다. 상기 체결부(C)는, 입출력 단자(100)와 전기적인 연결을 형성하도록, 제2 방향(Z2)을 따라 커넥터(200)의 선단에 해당되는 커넥터(200)의 일단부에 형성될 수 있다.
상기 슬라이더(S)는, 커넥터(200)가 연장되는 제2 방향(Z2)을 따라 제1, 제2 위치(P21,P22) 사이에서 슬라이딩 가능하게 조립될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 슬라이더(S)는, 체결부(C)를 덮는 제1 위치(P21)와 체결부(C)를 노출시키는 제2 위치(P22) 사이에서 슬라이딩 되면서, 제1 위치(P21)에서 체결부(C)를 덮어 외부 환경으로부터 절연시키다가, 입출력 단자(100)와의 전기적인 연결을 위하여, 제1 위치(P21)로부터 제2 위치(P22)로 슬라이딩 이동하면서 체결부(C)를 노출시키고 입출력 단자(100)와의 전기적인 연결을 허용할 수 있다. 예를 들어, 상기 커넥터(200)는, 입출력 단자(100)에 연결된 일군의 배터리 셀(10)과, 또 다른 일군의 배터리 셀(10) 사이의 전기적인 연결을 담당할 수 있으며, 이를 위해 상기 커넥터(200)는 입출력 단자(100)에 연결되기 이전에도, 또 다른 일군의 배터리 셀(10)과 연결되어 있을 수 있고, 이에 따라, 상기 슬라이더(S)는, 상기 체결부(C)가 노출되지 않도록 체결부(C)를 덮어 줌으로써, 외부 도전체나 인체의 일부가 접촉되더라도 외부 도전체나 인체를 통한 통전을 막을 수 있다. 상기 슬라이더(S)는 체결부(C)의 절연을 위하여, 절연 소재로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 수지 소재로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 커넥터(200)는, 제2 방향(Z2)을 따라 상기 체결부(C)와 연결된 수용 블록(AB)을 포함할 수 있고, 상기 슬라이더(S)는, 상기 수용 블록(AB) 상에 형성된 슬라이더 레일(R)을 통하여, 수용 블록(AB)의 외부로 인출되어 체결부(C)를 덮는 제1 위치(P21)와, 수용 블록(AB)의 내부로 삽입되어 체결부(C)를 노출시키는 제2 위치(P22) 사이에서 슬라이딩 가능하게 조립될 수 있다. 다시 말하면, 상기 수용 블록(AB)은, 제2 위치(P22)의 슬라이더(S)를 수용할 수 있다.
상기 커넥터(200)는, 제2 방향(Z2)을 따라 커넥터(200)의 선단에 해당되는 일단부로부터 순차로 배치된 체결부(C)와 수용 블록(AB)을 포함할 수 있으며, 수용 블록(AB)과 연결된 도전체(CC)를 포함할 수 있다. 다시 말하면, 상기 커넥터(200)는, 제2 방향(Z2)을 따라 일단부로부터 순차로 배치된 체결부(C)와, 수용 블록(AB)과, 도전체(CC)를 포함할 수 있다.
도면에 도시되어 있지는 않지만, 상기 도전체(CC)는 피복부에 의해 덮여 절연될 수 있다. 이때, 상기 피복부(미도시)는, 제2 방향(Z2)을 따라 커넥터(200)의 선단에 해당되는 일단부로부터 순차로 배치된 체결부(C)와 수용 블록(AB)을 제외한 나머지 부분의 절연을 담당하는 구성으로, 커넥터(200)의 나머지 부분을 외부 환경으로부터 절연시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 피복부(미도시)는, 커넥터(200)의 심부를 형성하는 도전체(CC)를 덮어 외부 환경으로부터 절연시킬 수 있다. 예를 들어, 커넥터(200)의 심부를 형성하는 도전체(CC)는, 제2 방향(Z2)을 따라 커넥터(200)의 선단에 해당되는 일단부로부터 타단부에 이르기까지 커넥터(200)의 전체 길이에 걸쳐서 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 커넥터(200)의 심부를 형성하는 도전체(CC)는, 제2 방향(Z2)을 따라 커넥터(200)의 일단부를 향하여 연장되면서, 피복부(미도시)를 벗어난 위치에서 수용 블록(AB)에 의해 덮여 절연될 수 있으며, 수용 블록(AB)을 벗어난 커넥터(200)의 일단부에서는 노출된 형태로 체결부(C)를 형성할 수 있다. 상기 수용 블록(AB) 및 피복부(미도시)는, 절연 소재로 형성될 수 있으며, 서로 다른 절연 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 수용 블록(AB)은, 그 내부에 슬라이더(S)의 수용 공간을 형성하도록 상대적으로 경성의 절연 소재로 형성될 수 있으며, 플라스틱과 같은 절연 소재로 형성될 수 있고, 슬라이더(S)와 같은 절연 소재로 형성될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시형태에서, 슬라이더(S)와, 슬라이더(S)의 운동을 지지하며 슬라이더(S)가 수용되는 수용 블록(AB)은, 서로 같은 플라스틱과 같은 경성의 절연 소재로 형성될 수 있다. 한편, 상기 피복부(미도시)는, 심부를 형성하는 도전체(CC) 상에 코팅된 수지 소재로 형성될 수 있으며, 슬라이더(S)나 수용 블록(AB) 보다는 연성의 절연 소재로 형성될 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 체결 부재(F)는, 입출력 단자(100)와 커넥터(200) 사이를 결합하여 이들 사이의 전기적인 연결을 형성하는 것으로, 보다 구체적으로, 입출력 단자(100)의 결합 블록(CB) 상에 놓인 커넥터(200)의 체결부(C)를 관통하여 결합 블록(CB)에 대해 결합되면서, 결합 블록(CB)과 체결부(C)를 서로 결합시킬 수 있다. 이를 위해, 상기 체결 부재(F)는, 제1 방향(Z1)을 따라 연장되는 나사부(F1)를 포함할 수 있으며, 상기 나사부(F1)는 제1 방향(Z1)을 따라 일단의 헤드부(F1a)와, 타단의 나사산(F1b)을 포함할 수 있다.
상기 체결 부재(F)는 미체결 위치(P11)에서 입출력 단자(100)의 가이드 레일(G)에 의해 지지될 수 있으며, 미체결 위치(P11)로부터 체결 위치(P12)까지 가이드 레일(G)의 안내에 따라 슬라이딩 이동될 수 있다. 이때, 상기 가이드 레일(G)은, 제2 방향(Z2)을 따라 서로 마주하는 위치에서 쌍으로 형성될 수 있으며, 상기 가이드 레일(G)에 의해 안정적으로 지지되도록 제2 방향(Z2)을 따라 체결 부재(F)의 양편 위치에는 가이드 편(GP)이 형성될 수 있다. 이와 같이, 상기 체결 부재(F)는, 제1 방향(Z1)을 따라 연장되는 나사부(F1)와, 제2 방향(Z2)을 따라 양편에 형성된 가이드 편(GP)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 체결 부재(F)는, 가이드 편(GP)을 형성하도록 제2 방향(Z2)을 따라 연장되는 판재(가이드 편 GP)와, 상기 판재를 관통하도록 결합된 나사부(F1)를 포함할 수 있으며, 상기 체결 부재(F)는, 전체적으로 제2 방향(Z2)을 따라 연장되는 판재(가이드 편 GP)에, 제1 방향(Z1)을 따라 판재를 관통하도록 결합된 나사부(F1)의 형상을 가질 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
10: 배터리 셀 100: 입출력 단자
200: 커넥터 300: 도전 바
G: 가이드 레일
G1: 상단 가이드 레일 G2: 하단 가이드 레일
W1~W4: 제1 내지 제4 측벽
P11: 미체결 위치 P12: 체결 위치
P21: 제1 위치 P22: 제2 위치
F: 체결 부재 OP: 삽입구
CB: 도전 블록 S: 슬라이더
C: 체결부 CC: 도전체
R: 슬라이더 레일 AB: 수용 블록
H1: 제1 높이 H2: 제2 높이
Hc: 체결 높이

Claims (20)

  1. 배터리 셀과, 배터리 셀의 충방전 전류가 입출력되는 입출력 단자와, 상기 입출력 단자와 결합되어 전기적으로 연결되는 커넥터를 포함하는 배터리 팩으로서,
    상기 입출력 단자는, 제1 방향을 따라 상단부와 하단부를 포함하며,
    상기 커넥터는,
    상기 입출력 단자의 상단부와 하단부 사이의 체결 높이에서 상기 입출력 단자와 결합되는 체결부; 및
    상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 상기 체결부를 덮는 제1 위치와, 상기 체결부를 노출시키는 제2 위치 사이에서 슬라이딩 가능하게 조립된 슬라이더;를 포함하고,
    상기 입출력 단자와 커넥터를 서로 결합시키기 위한 체결 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 입출력 단자는,
    상기 입출력 단자의 상단부를 형성하는 가이드 레일; 및
    상기 입출력 단자의 하단부를 형성하는 결합 블록;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가이드 레일은,
    상기 체결 부재의 미체결 위치에서 체결 부재를 지지해주며,
    상기 체결 부재의 미체결 위치로부터 체결 위치까지 슬라이딩 이동을 안내하도록 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 가이드 레일은, 제1 방향 및 제2 방향과 교차하는 제3 방향을 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 가이드 레일은, 제2 방향을 따라 서로 마주하는 위치에 쌍으로 형성된 한 쌍의 가이드 레일을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 가이드 레일은 제1 방향을 따라 서로 마주하게 형성된 상단 가이드 레일 및 하단 가이드 레일을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 상단 가이드 레일 및 하단 가이드 레일은 제1 방향 및 제2 방향과 교차하는 제3 방향을 따라 연장되며,
    상기 상단 가이드 레일의 연장 길이는, 하단 가이드 레일의 연장 길이 보다 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 상단 가이드 레일 및 하단 가이드 레일은 절연 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 체결 부재는,
    상기 상단 가이드 레일 및 하단 가이드 레일 사이에 끼워지는 가이드 편; 및
    상기 가이드 편을 가로질러 제1 방향을 따라 형성된 나사부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가이드 편은, 제2 방향을 따라 서로 마주하는 위치에 쌍으로 형성된 상단 가이드 레일 및 하단 가이드 레일에 끼워지도록 제2 방향을 따라 체결 부재의 양편 위치에 쌍으로 형성된 가이드 편을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 결합 블록에는, 상기 배터리 셀과 전기적으로 연결된 도전 바가 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 결합 블록은, 충, 방전 전류가 소통되도록 도전면으로 형성된 상면을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 결합 블록의 상면 상으로는 상기 커넥터가 삽입되는 삽입 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 결합 블록의 상면 높이는, 상기 체결 높이에 해당되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  15. 제2항에 있어서,
    상기 입출력 단자는, 상기 결합 블록과 체결 부재를 둘러싸는 측벽들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 측벽들은,
    상기 제1 방향 및 제2 방향과 교차하는 제3 방향을 따라 서로 마주하게 배치된 제1, 제2 측벽; 및
    상기 제2 방향을 따라 서로 마주하게 배치된 제3, 제4 측벽을 포함하고,
    상기 제3, 제4 측벽 중에서 적어도 어느 하나의 측벽에는, 상기 커넥터가 삽입되기 위한 삽입구가 형성되며,
    상기 제1 내지 제4 측벽은, 상기 입출력 단자의 상단부 및 하단부와 함께, 육면체 형태의 입출력 단자의 외형을 형성하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터는, 상기 슬라이더의 운동을 지지하기 위한 슬라이더 레일이 형성된 수용 블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 슬라이더는,
    상기 제1 위치에서, 수용 블록의 외부로 인출되어 상기 체결부를 덮고,
    상기 제2 위치에서, 수용 블록의 내부에 수용되어, 상기 체결부를 노출시키는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 체결부는, 제2 방향을 따라 커넥터의 선단에 해당되는 커넥터의 일단부에 형성되며,
    상기 커넥터의 일단부로부터 상기 체결부와, 상기 수용 블록이 순차로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 슬라이더는, 상기 수용 블록의 슬라이더 레일로부터 노출된 조작부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022116785A1 (de) * 2022-07-05 2024-01-11 Te Connectivity Germany Gmbh Modulverbinder mit wenigstens einer verschieblichen Schraube und Verbindungsanordnung mit einem solchen Modulverbinder

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006190547A (ja) 2005-01-05 2006-07-20 Sumitomo Wiring Syst Ltd バッテリーターミナル

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110137933A (ko) 2010-06-18 2011-12-26 현대모비스 주식회사 상향 체결식 배터리 터미널 커넥터
CN102005558B (zh) * 2010-09-30 2012-09-05 北京理工中兴科技股份有限公司 一种电池箱的自适应电流连接机构
US9774023B2 (en) * 2013-05-21 2017-09-26 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module
WO2017104942A1 (ko) 2015-12-18 2017-06-22 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
KR102209824B1 (ko) 2016-07-21 2021-01-29 삼성에스디아이 주식회사 배터리 모듈
KR101805036B1 (ko) * 2016-12-16 2017-12-12 (주)티에이치엔 레버 타입 배터리 포스트단자 체결구조
KR102519443B1 (ko) * 2017-12-27 2023-04-07 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR102383415B1 (ko) 2018-03-20 2022-04-06 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR102367381B1 (ko) * 2018-12-26 2022-02-23 주식회사 엘지에너지솔루션 이물질 유입 방지 구조를 갖는 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006190547A (ja) 2005-01-05 2006-07-20 Sumitomo Wiring Syst Ltd バッテリーターミナル

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