KR102650966B1 - 배터리 팩 및 배터리 팩을 포함하는 전원공급장치 - Google Patents

배터리 팩 및 배터리 팩을 포함하는 전원공급장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102650966B1
KR102650966B1 KR1020180042196A KR20180042196A KR102650966B1 KR 102650966 B1 KR102650966 B1 KR 102650966B1 KR 1020180042196 A KR1020180042196 A KR 1020180042196A KR 20180042196 A KR20180042196 A KR 20180042196A KR 102650966 B1 KR102650966 B1 KR 102650966B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fixing pin
battery pack
bottom portion
battery cell
battery
Prior art date
Application number
KR1020180042196A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190118819A (ko
Inventor
구은경
김준영
양승우
조경호
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020180042196A priority Critical patent/KR102650966B1/ko
Priority to PCT/KR2018/013454 priority patent/WO2019198897A1/ko
Publication of KR20190118819A publication Critical patent/KR20190118819A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102650966B1 publication Critical patent/KR102650966B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/10—Batteries in stationary systems, e.g. emergency power source in plant
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

본 발명의 배터리 팩은, 각각, 전극 단자가 형성된 단자면과, 단자면의 반대 편에 형성된 바닥면과, 단자면과 바닥면 사이의 측면을 포함하는 다수의 배터리 셀과, 배터리 셀의 측면을 가로질러 연장되는 사이드부와, 사이드부로부터 배터리 셀을 둘러싸도록 절곡되어 배터리 셀의 바닥면을 가로질러 연장되는 바텀부를 포함하는 사이드 플레이트와, 바텀부로부터 배터리 셀과 반대 방향으로 돌출되도록 바텀부에 끼워진 고정 핀;을 포함한다.
본 발명에 의하면, 동일한 체적 대비 에너지 밀도가 향상되는 배터리 팩 및 전원공급장치가 제공된다.

Description

배터리 팩 및 배터리 팩을 포함하는 전원공급장치{Battery pack and power supply unit having the same}
본 발명은 배터리 팩 및 배터리 팩을 포함하는 전원공급장치에 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 연결하여 하나의 단위로 묶은 모듈 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 다수의 전지를 포함하는 모듈 형태가 선호되며, 내장된 전지의 개수에 따라 출력전압이나 출력전류를 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는, 동일한 체적 대비 에너지 밀도가 향상되는 배터리 팩 및 전원공급장치를 포함한다.
상기와 같은 과제 및 그 밖의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 배터리 팩은,
각각, 전극 단자가 형성된 단자면과, 상기 단자면의 반대 편에 형성된 바닥면과, 상기 단자면과 바닥면 사이의 측면을 포함하는 다수의 배터리 셀;
상기 배터리 셀의 측면을 가로질러 연장되는 사이드부와, 상기 사이드부로부터 배터리 셀을 둘러싸도록 절곡되어 배터리 셀의 바닥면을 가로질러 연장되는 바텀부를 포함하는 사이드 플레이트; 및
상기 바텀부로부터 배터리 셀과 반대 방향으로 돌출되도록 바텀부에 끼워진 고정 핀;을 포함한다.
예를 들어, 상기 바텀부에는 상기 고정 핀이 끼워지기 위한 관통 홀이 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 고정 핀은, 배터리 셀을 향하는 바텀부의 상면으로부터 관통 홀에 끼워지며, 관통 홀을 둘러싸는 바텀부의 상면에 대해 압착될 수 있다.
예를 들어, 상기 고정 핀은, 상대적으로 큰 직경의 헤드부와, 상대적으로 작은 직경의 기둥부를 포함하고,
상기 헤드부는, 상기 관통 홀을 둘러싸는 바텀부의 상면에 대해 압입될 수 있다.
예를 들어, 상기 고정 핀의 헤드부에는, 바텀부의 상면을 향하여 돌출된 압입 돌기가 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 고정 핀과 바텀부는, 일체적으로 결합될 수 있다.
예를 들어, 상기 고정 핀과 바텀부는, 서로를 구별할 수 있는 경계선에 의해 구획되어 경계선을 사이에 두고 불연속적으로 연결될 수 있다.
예를 들어, 상기 고정 핀과 바텀부는, 서로 다른 소재로 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 고정 핀의 상면은, 상기 고정 핀을 벗어난 바텀부의 상면과 실질적으로 편평하게 형성되거나, 또는 상기 고정 핀의 상면은, 상기 고정 핀을 벗어난 바텀부의 상면 보다 낮은 레벨에 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 고정 핀은, 상기 고정 핀을 벗어난 바텀부의 상면을 기준으로 바텀부의 두께 방향을 따라 하방으로 인입될 수 있다.
예를 들어, 상기 고정 핀의 상면과 상기 고정 핀을 벗어난 바텀부의 상면은, 상기 배터리 셀의 바닥면을 함께 지지할 수 있다.
예를 들어, 상기 고정 핀은, 상기 바텀부의 길이 방향을 따라 서로로부터 이격되도록 간헐적인 위치에 다수로 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 고정 핀은, 상기 바텀부의 길이 방향을 따라 중앙 위치에 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 고정 핀은, 상기 바텀부의 길이 방향을 따라 중앙 위치 외에, 양단 위치와 중앙 위치 사이의 제1 위치에도 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 위치는, 상기 바텀부의 길이 방향을 따라 양단 위치 보다는 중앙 위치에 상대적으로 근접한 위치일 수 있다.
예를 들어, 상기 고정 핀은, 상기 바텀부의 길이 방향을 따라 양단 위치 보다는 중앙 위치에 집중되어 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 바텀부는, 상기 배터리 셀의 바닥면 중에서 사이드 플레이트와 인접한 가장자리를 가로질러 연장되며,
상기 바닥면의 중앙 위치는, 상기 바텀부로부터 노출될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 전원공급장치는,
각각, 전극 단자가 형성된 단자면과, 상기 단자면의 반대 편에 형성된 바닥면과, 상기 단자면과 바닥면 사이의 측면을 포함하는 다수의 배터리 셀;
상기 배터리 셀의 측면을 가로질러 연장되는 사이드부와, 상기 사이드부로부터 배터리 셀을 둘러싸도록 절곡되어 배터리 셀의 바닥면을 가로질러 연장되는 바텀부를 포함하는 사이드 플레이트;
상기 바텀부로부터 배터리 셀과 반대 방향으로 돌출되도록 바텀부에 끼워진 고정 핀; 및
상기 바텀부로부터 돌출된 고정 핀이 끼워지도록 고정 홀이 형성된 마운팅 패널;을 포함한다.
예를 들어, 상기 고정 홀의 깊이는, 상기 바텀부로부터 돌출된 고정 핀의 돌출 길이 보다 깊게 형성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 배터리 팩의 장착 구조를 제공하기 위한 고정 핀의 구조를 개선함으로써, 배터리 팩의 높이와 폭을 줄일 수 있고, 동일한 체적 대비 더 많은 개수의 배터리 셀을 포함할 수 있으며, 동일한 장착 면적에 대해 보다 많은 개수의 배터리 팩이 컴팩트하게 장착됨으로써, 동일한 체적 대비 높은 에너지 밀도를 갖는 배터리 팩 및 전원공급장치가 제공될 수 있다.
도 1에는, 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따른 전원공급장치의 사시도가 도시되어 있다.
도 2 및 도 3에는, 도 1에 도시된 전원공급장치에 관한 서로 다른 분해 사시도가 도시되어 있다.
도 4에는, 도 1에 도시된 배터리 셀을 도시한 사시도가 도시되어 있다.
도 5에는 도 1의 V-V 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다.
도 6에는, 고정 핀과 바텀부 간의 결합을 설명하기 위한 사시도가 도시되어 있다.
도 7에는 도 6의 VII-VII 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다.
도 8에는 도 6에 도시된 고정 핀의 결합 공정을 개략적으로 보여주는 도면이 도시되어 있다.
도 9에는 도 6의 고정 핀을 도시한 사시도가 도시되어 있다.
도 10에는, 본 발명과 대비되는 비교에에 따른 고정 핀의 결합 구조가 도시되어 있다.
도 11에는, 도 2에 도시된 배터리 팩의 저면을 도시한 도면으로, 고정 핀의 배치를 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다.
도 12에는, 도 5에 도시된 전원공급장치의 변형된 실시형태가 도시되어 있다.
도 13에는 본 발명과 대비되는 비교예에 따른 전원공급장치가 도시되어 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 배터리 팩 및 전원공급장치에 대해 설명하기로 한다.
도 1에는, 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따른 전원공급장치의 사시도가 도시되어 있다. 도 2 및 도 3에는, 도 1에 도시된 전원공급장치에 관한 서로 다른 분해 사시도가 도시되어 있다. 도 4에는, 도 1에 도시된 배터리 셀을 도시한 사시도가 도시되어 있다. 그리고, 도 5에는 도 1의 V-V 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 전원공급장치는, 배터리 팩(100) 및 상기 배터리 팩(100)이 장착되는 마운팅 패널(200)을 포함할 수 있다.
본 명세서에 첨부된 도면들에서, 상기 배터리 팩(100)은 마운팅 패널(200)과 함께 전원공급장치를 형성하는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 배터리 팩(100)은, 마운팅 패널(200)에 장착되지 않고, 마운팅 패널(200)과는 독립적인 구성으로 형성될 수 있다. 즉, 본 명세서에 첨부된 도면들에서, 상기 배터리 팩(100)은 마운팅 패널(200)과 함께 도시되어 있으나, 이하에서 설명되는 배터리 팩(100)에 관한 기술적 특징은, 마운팅 패널(200)과는 독립적으로 구성되는 배터리 팩(100)에 대해서도 동일하게 적용될 수 있으며, 마운팅 패널(200)에 장착되지 않고 독립적으로 구성된 배터리 팩(100)도 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있다.
본 발명의 배터리 팩(100)은, 배터리 팩(100)으로부터 구동 전원을 공급받는 전기 자동차와 같은 기기 내부에 장착될 수 있고, 전기 자동차의 마운팅 패널(200) 상에 장착될 수 있다. 예를 들어, 마운팅 패널(200)에 장착된 배터리 팩(100)은, 본 발명의 전원공급장치를 형성할 수 있고, 전기 자동차의 구동 전원을 공급하는 전원공급장치를 형성할 수 있다.
상기 배터리 팩(100)은, 다수의 배터리 셀(10)과, 다수의 배터리 셀(10)을 사이에 두고 배터리 셀(10)의 양편에 배치되는 사이드 플레이트(50)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 배터리 팩(100)은, 배터리 셀(10)의 배열 방향을 따라 일 군의 배터리 셀(10)의 양단 위치에 배치되는 엔드 블록(40)을 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 배터리 셀(10)은, 전극 단자(11)가 형성된 단자면(T)과, 상기 단자면(T)과 반대 편에 형성된 바닥면(B)과, 상기 단자면(T)과 바닥면(B) 사이를 이어주되 상대적으로 넓은 면적으로 형성된 주된 면(M)과, 상기 단자면(T)과 바닥면(B) 사이를 이어주되 상대적으로 좁은 면적으로 형성된 측면(S)을 포함할 수 있다. 상기 배터리 셀(10)은, 단자면(T), 바닥면(B), 주된 면(M)의 쌍과 측면(S)의 쌍을 포함하여 대략 직육면체 형상으로 형성될 수 있다. 상기 배터리 셀(10)은, 다수의 배터리 셀(10)과 함께 열을 지어 배열될 수 있으며, 서로 이웃하는 배터리 셀(10)끼리 주된 면(M)을 마주하도록 다수의 배터리 셀(10)이 배열될 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 사이드 플레이트(50)는, 배터리 셀(10)의 배열 방향을 따라, 다수의 배터리 셀(10)을 가로질러 연장될 수 있으며, 배터리 셀(10)의 양편으로 쌍을 이루어 형성될 수 있다. 상기 사이드 플레이트(50)는, 다수의 배터리 셀(10)의 측면(S)을 가로질러 연장되는 사이드부(51)와, 다수의 배터리 셀(10)의 바닥면(B)을 가로질러 연장되는 바텀부(55)와, 다수의 배터리 셀(10)의 단자면(T)을 가로질러 연장되는 탑부(57)를 포함할 수 있다.
상기 사이드부(51)는, 다수의 배터리 셀(10)의 측면(S)을 가로질러 연장될 수 있으며, 상기 사이드부(51)와 함께 배터리 셀(10)의 외주를 둘러싸는 엔드 블록(40)에 의해 다수의 배터리 셀(10)이 구조적으로 결속되어 모듈화될 수 있다. 상기 사이드부(51)는 엔드 블록(40)과 함께 다수의 배터리 셀(10)을 구조적으로 결속시키는 외에, 다수의 배터리 셀(10)의 측면(S)에 열적으로 접촉하여 다수의 배터리 셀(10)의 방열을 촉진할 수도 있다.
상기 사이드부(51)는, 엔드 블록(40)과 함께, 배터리 셀(10)의 외주를 둘러싸도록 형성되어 다수의 배터리 셀(10)을 구조적으로 결속시킬 수 있고, 배터리 셀(10)의 측면(S)을 가로질러 연장되면서 배터리 셀(10)의 측면(S)과 열적으로 접촉하여 다수의 배터리 셀(10)의 방열판 기능을 할 수 있다. 또한 상기 사이드부(51)는 다수의 배터리 셀(10)의 측면(S)에 열적으로 접촉하여 일부 배터리 셀(10)에 열이 축적되거나 일부 배터리 셀(10)의 국부적인 열화를 방지하고, 주변의 다른 배터리 셀(10)로 열을 확산시키는 역할을 할 수 있다.
상기 바텀부(55)는, 상기 사이드부(51)로부터 배터리 셀(10)을 향하는 내측 방향으로 절곡되어 배터리 셀(10)을 둘러싸도록 연장될 수 있으며, 배터리 셀(10)의 측면(S)과 마주하는 사이드부(51)로부터 절곡되어 배터리 셀(10)의 바닥면(B)과 마주하도록 절곡될 수 있다.
상기 바텀부(55)는, 배터리 셀(10)의 배열 방향을 따라 다수의 배터리 셀(10)의 바닥면(B)을 가로질러 연장되면서 배터리 셀(10)의 바닥면(B)을 지지해줄 수 있다. 상기 바텀부(55)는, 배터리 셀(10)의 바닥면(B) 중에서 사이드 플레이트(50)와 인접한 양편 가장자리를 가로질러 연장되면서 바닥면(B)의 중앙을 노출시킬 수 있다. 상기 바텀부(55)가 배터리 셀(10)의 바닥면(B) 전체를 덮지 않고, 사이드 플레이트(50)와 인접한 가장자리는 덮되 바닥면(B)의 중앙은 노출시킴으로써, 배터리 셀(10)의 방열에 보다 유리한 구조가 제공될 수 있다.
상기 바텀부(55)에는, 배터리 팩(100)의 장착 내지는 위치 고정을 위한 고정 핀(80)이 끼워질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 바텀부(55)에는 고정 핀(80)이 돌출되도록 끼워질 수 있으며, 상기 고정 핀(80)은 바텀부(55)의 길이 방향을 따라 서로에 대해 이격된 다수로 배치될 수 있다. 상기 고정 핀(80)은, 바텀부(55)로부터 배터리 셀(10)과 반대 방향으로 돌출될 수 있다. 상기 고정 핀(80)은, 배터리 팩(100)의 장착 구조를 제공할 수 있으며, 배터리 팩(100)으로부터 구동 전원을 공급받는 기기와의 결합 구조를 제공할 수 있다.
예를 들어, 상기 배터리 팩(100)은 전기 자동차와 같은 기기 내부에 장착될 수 있으며, 전기 자동차의 마운팅 패널(200) 상에 장착될 수 있다. 고정 핀(80)을 이용하여 상기 마운팅 패널(200)에 장착된 배터리 팩(100)은, 본 발명의 전원공급장치를 형성할 수 있으며, 전기 자동차의 구동 전원을 공급하는 전원공급장치를 형성할 수 있다.
상기 고정 핀(80)은, 마운팅 패널(200)의 고정 홈(200`)에 끼워져 배터리 팩(100)을 위치 고정시키고, 배터리 팩(100)과 마운팅 패널(200) 사이의 물리적인 간섭을 형성함으로써, 배터리 팩(100)의 유동이나 진동을 억제하고, 마운팅 패널(200) 상에서 배터리 팩(100)을 견고하게 위치 고정시킬 수 있다. 상기 고정 핀(80)은, 바텀부(55)의 길이 방향을 따라 서로로부터 이격된 다수로 배치될 수 있으며, 고정 핀(80)의 간격이나 위치는 배터리 팩(100)의 유동이나 진동을 효율적으로 억제할 수 있도록 설계될 수 있다. 이에 대해서는 후에 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
상기 탑부(57)는, 상기 사이드부(51)로부터 배터리 셀(10)을 향하는 내측 방향으로 절곡되며, 상기 바텀부(55)와 실질적으로 나란하게 배터리 셀을 둘러싸도록 내측 방향으로 절곡될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 탑부(57)는 배터리 셀(10)의 측면(S)과 마주하는 사이드부(51)로부터 절곡되어 배터리 셀(10)의 단자면(T)과 마주하도록 절곡될 수 있다.
상기 탑부(57)는, 배터리 셀(10)의 배열 방향을 따라 다수의 배터리 셀(10)의 단자면(T)을 가로질러 연장되면서 배터리 셀(10)의 단자면(T)을 지지해줄 수 있다. 상기 탑부(57)는, 사이드부(51)로부터 탑부(57)와 나란하게 절곡되는 바텀부(55)와 함께, 상하 방향을 따라 배터리 셀(10)의 단자면(T)과 바닥면(B)을 함께 지지해줌으로써, 배터리 셀(10)의 유동을 효과적으로 억제할 수 있다.
상기 탑부(57)는, 배터리 셀(10)의 단자면(T) 중에서 사이드 플레이트(50)와 인접한 양편 가장자리를 가로질러 연장되면서 전극 단자(11)가 형성된 단자면(T)의 중앙을 노출시킬 수 있다. 이와 같이, 상기 탑부(57)가 배터리 셀(10)의 단자면(T) 전체를 덮지 않고, 사이드 플레이트(50)와 인접한 가장자리는 덮되 단자면(T)의 중앙은 노출시킴으로써, 배터리 셀(10)의 전극 단자(11)가 배터리 팩(100)의 외부로 노출될 수 있고, 배터리 팩(100)의 외부로 노출된 전극 단자(11)를 통하여 다수의 배터리 셀(10)이 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 탑부(57)는 충, 방전 전류가 집중되어 상대적으로 발열이 많은 전극 단자(11)가 형성된 단자면(T)에 대한 방열을 촉진할 수 있다. 예를 들어, 상기 탑부(57)는 전극 단자(11)가 형성된 단자면(T)과 열적 접촉을 형성하고, 상대적으로 넓은 방열 면적을 점유하는 사이드부(51)로 연장되어, 단자면(T)의 축적된 열을 사이드부(51)로 전달할 수 있으며, 단자면(T)의 국부적인 열 집중을 완화하고, 단자면(T)의 방열을 촉진할 수 있다. 즉, 상기 탑부(57)는 전극 단자(11)가 형성된 배터리 셀(10)의 단자면(T)으로부터, 사이드 플레이트(50) 중에서 가장 넓은 면적의 방열판을 제공할 수 있는 사이드부(51)로 연결되는 방열 경로를 형성할 수 있다.
상기 배터리 셀(10)의 배열 방향을 따라 일 군의 배터리 셀(10)의 양단 위치에는 엔드 블록(40)이 배치될 수 있다. 상기 엔드 블록(40)은, 사이드 플레이트(50)와 함께 다수의 배터리 셀(10)의 외주를 둘러싸면서 다수의 배터리 셀(10)을 구조적으로 결속할 수 있다. 예를 들어, 상기 엔드 블록(40)은, 경성의 수지 소재로 형성되어 다수의 배터리 셀(10)을 견고하게 결속할 수 있고, 배터리 셀(10)의 스웰링(swelling)과 같은 변형을 효과적으로 억제하여 형상 변형에 따른 전기적인 출력 성능의 저하를 방지할 수 있다.
상기 엔드 블록(40)에는 부쉬 부재(미도시)가 끼워질 수 있는 체결 공(40`)이 형성될 수 있으며, 상기 부쉬 부재(미도시)가 체결 공(40`)을 관통하여 마운팅 패널(200)에 끼워짐으로써, 배터리 팩(100)이 마운팅 패널(200) 상에 위치 고정될 수 있다. 상기 엔드 블록(40)을 관통하여 마운팅 패널(200)에 끼워지는 부쉬 부재(미도시)는, 사이드 플레이트(50)를 관통하여 마운팅 패널(200)에 끼워지는 고정 핀(80)과 함께, 배터리 팩(100)을 마운팅 패널(200) 상에 위치 고정시킬 수 있으며, 부쉬 부재(미도시)와 고정 핀(80)을 통하여 배터리 팩(100)은 마운팅 패널(200) 상에서 위치 고정되며 마운팅 패널(200) 상에 장착될 수 있다.
상기 엔드 블록(40)은 절연성 수지 소재로 형성되어 출력 단자(15)의 위치를 제공할 수 있다. 배터리 팩(100)을 형성하는 다수의 배터리 셀(10)은, 서로 다른 배터리 셀(10)의 전극 단자(11)끼리를 전기적으로 연결하는 버스 바(미도시)에 의해 서로 전기적으로 결속될 수 있으며, 상기 출력 단자(15)를 통하여 전기적인 출력을 제공할 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 전원공급장치에서는, 배터리 팩(100)의 고정 핀(80)이 마운팅 패널(200)의 고정 홈(200`)에 끼워짐으로써, 마운팅 패널(200) 상에서 배터리 팩(100)이 위치 고정되고, 배터리 팩(100)의 장착이 이루어질 수 있다. 이때, 상기 고정 핀(80)은, 바텀부(55)로부터 배터리 셀(10)과 반대 방향으로 돌출될 수 있고, 바텀부(55)로부터의 돌출 길이(f1)는, 배터리 팩(100)의 위치 고정을 위해 충분한 길이로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 고정 홈(200`)의 깊이(f2)는 상기 고정 핀(80)의 돌출 길이(f1)와 대응되도록 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 고정 홈(200`)의 깊이(f2)는 고정 핀(80)의 돌출 길이(f1) 보다 깊게 형성될 수 있다. 이러한 구조는, 고정 홈(200`)의 깊이(f2)를 고정 핀(80)의 돌출 길이(f1) 보다 깊게 형성함으로써, 배터리 팩(100)의 하부를 형성하는 바텀부(55)의 하면이 마운팅 패널(200) 상에 접촉하고, 배터리 팩(100)이 마운팅 패널(200) 위로 들뜨게 됨으로써, 전원공급장치의 높이가 증가하지 않도록, 고정 홈(200`)의 깊이(f2)와 고정 핀(80)의 돌출 길이(f1) 사이에 충분한 여유 마진을 두기 위한 것이다. 만일 배터리 팩(100)이 마운팅 패널(200) 상에 밀착되지 못하고, 마운팅 패널(200) 위로 들뜨게 되면, 전원공급장치의 높이가 증가하고 단위 체적 대비 에너지 밀도가 떨어지게 된다.
도 6에는, 고정 핀과 바텀부 간의 결합을 설명하기 위한 사시도가 도시되어 있다. 도 7에는 도 6의 VII-VII 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다. 도 8에는 도 6에 도시된 고정 핀의 결합 공정을 개략적으로 보여주는 도면이 도시되어 있다. 도 9에는 도 6의 고정 핀을 도시한 사시도가 도시되어 있다.
도면들을 참조하면, 상기 고정 핀(80)은 바텀부(55)로부터 돌출되도록 형성될 수 있으며, 바텀부(55)와 일체로 형성될 수 있다. 상기 고정 핀(80)과 바텀부(55)가 일체로 형성된다는 것은, 상기 고정 핀(80)과 바텀부(55)가 서로 견고하게 결합됨으로써, 고정 핀(80)과 바텀부(55)가 물리적으로 손상되지 않고는 서로로부터 분리되지 않는다는 것을 의미할 수 있다. 상기 고정 핀(80)은 바텀부(55)와 일체로 형성될 수 있으나, 바텀부(55)와는 다른 부품으로 형성되어 바텀부(55)에 대해 일체적으로 결합될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 고정 핀(80)과 바텀부(55)는, 하나의 원 소재로부터 성형되어 서로에 대한 경계가 없이 연속적인 형태, 그러니까, 심 리스(seamless) 형태로 연결된 것이 아니며, 상기 고정 핀(80)과 바텀부(55)는, 서로를 구별할 수 있는 경계선에 의해 구획되어 경계선을 사이에 두고 불연속적으로 연결된 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 고정 핀(80)과 바텀부(55)는 서로 다른 소재로 형성될 수 있으며, 상기 고정 핀(80)은, 스틸이나 스테인레스 스틸 소재로 형성될 수 있으며, 바텀부(55) 내지는 사이드 플레이트(50)와는 다른 소재로 형성될 수 있다.
상기 고정 핀(80)은, 바텀부(55)에 마련된 관통 홀(50`)에 끼워지면서 관통 홀(50`) 주변에 대해 높은 압력으로 가압되어 관통 홀(50`) 주변에 대해 압착되는 형태로 바텀부(55)와 일체로 결합될 수 있다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 고정 핀(80)이 관통 홀(50`)에 헐겁게 끼워진 상태에서, 고정 핀(80)이 끼워진 관통 홀(50`) 주변을 펀치(P, punch)와 엔빌(A, anvil) 사이에 끼우고, 높은 압력을 제공하는 펀치(P, punch)로 가압하여 고정 핀(80)이 관통 홀(50`) 주변의 바텀부(55)에 대해 압착되면서 고정 핀(80)과 바텀부(55)가 서로 일체적으로 결합될 수 있다. 즉, 상기 고정 핀(80)과 바텀부(55) 간의 결합은 높은 압력을 기반으로 하는 압입으로 이루어지며, 고정 핀(80)이 펀치(P, punch)의 높은 압력에 의해 관통 홀(50`) 주변의 바텀부(55) 내로 각인되는 형태로 끼워짐으로써 고정 핀(80)과 관통 홀(50`) 주변 사이에서 견고한 결합을 형성할 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 고정 핀(80)은, 바텀부(55)의 상면(55a)으로부터 관통 홀(50`)에 끼워지면서 관통 홀(50`)을 둘러싸는 바텀부(55)의 상면(55a)에 대해 압착될 수 있고, 상기 고정 핀(80)이 바텀부(55)의 상면(55a)에 대해 압착되면서 고정 핀(80)과 바텀부(55) 간의 견고한 결합이 이루어질 수 있다. 여기서, 바텀부(55)의 상면(55a)이란, 바텀부(55) 중에서 배터리 셀(10)을 향하는 면을 의미할 수 있다.
도 9를 참조하면, 상기 고정 핀(80)은, 상대적으로 큰 직경을 갖는 헤드부(85)와, 상대적으로 작은 직경을 갖는 기둥부(81)가 서로 동축 상으로 연결된 형태로 형성될 수 있다. 상기 헤드부(85)는, 상대적으로 큰 직경으로 형성되어, 바텀부(55)의 관통 홀(50`) 주변에 대해 압착될 수 있다. 상기 헤드부(85)에는 다수의 압입 돌기(88)가 형성될 수 있으며, 상기 압입 돌기(88)는 헤드부(85) 중에서 기둥부(81)와의 경계 영역에 형성될 수 있다. 상기 기둥부(81)는 상대적으로 작은 직경으로 형성되어, 바텀부(55)의 관통 홀(50`)을 관통하여 마운팅 패널(200)의 고정 홈(200`)에 끼워질 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 헤드부(85)은, 바텀부(55)의 상면(55a)으로부터 관통 홀(50`)에 끼워지면서 관통 홀(50`)을 둘러싸는 바텀부(55)의 상면(55a)에 대해 압착될 수 있고, 상기 헤드부(85)에는 바텀부(55)의 상면(55a)을 향하여 돌출된 다수의 압입 돌기(88)가 형성될 수 있다. 상기 압입 돌기(88)는, 관통 홀(50`)을 둘러싸는 바텀부(55)의 상면(55a)에 압착되어 견고하게 고정될 수 있다. 상기 압입 돌기(88)는, 상기 헤드부(85)의 둘레를 따라 방사상으로 배열되어 다수로 형성될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 고정 핀(80)이 압착되는 관통 홀(50`)의 주변에는, 고정 핀(80)의 압입 돌기(88)에 의한 압입 흔적(88`)이 형성될 수 있으며, 관통 홀(50`)의 주변을 따라 방사상으로 다수의 압입 흔적(88`)이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 고정 핀(80)과 바텀부(55)는, 나사 결합을 형성하는 것이 아니며, 펀치(P, punch)의 높은 압력에 의해 압입되는 것이므로, 고정 핀(80)이 끼워지는 관통 홀(50`)의 측벽에는 나선이 형성되지 않는다. 상기 바텀부(55)는 사이드부(51)로부터 일체로 연장되며, 바텀부(55)와 사이드부(51)를 포함하는 사이드 플레이트(50)는 박형의 금속 판재로 형성될 수 있으므로, 박형의 두께를 갖는 바텀부(55)의 관통 홀(50`)에 나선을 형성하는 것은 쉽지 않다. 이에, 본 발명에서는 박형의 두께를 갖는 바텀부(55)와 고정 핀(80) 간의 결합에, 나사 결합을 적용하지 않고 펀치(P, punch)의 높은 압력에 기반하는 압입 방식으로 바텀부(55)와 고정 핀(80)을 서로 결합시킨다.
본 발명과 달리, 바텀부(55)와 고정 핀(80) 간의 나사 결합을 형성하려면, 나선 형성에 충분한 정도로 바텀부(55)의 두께를 증가시킬 필요가 있으나, 바텀부(55)의 두께 증가는, 바텀부(55) 상에 지지되는 배터리 셀(10)의 높이를 높이게 되고, 결과적으로 전체 배터리 팩(100)의 높이를 증가시키게 되어, 단위 체적 대비 에너지 밀도 측면에서 바람직하지 않다.
도 7을 참조하면, 상기 고정 핀(80)은, 고정 핀(80)을 벗어난 바텀부(55)의 상면(55a) 위로 추가적인 높이를 형성하지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 고정 핀(80)은, 헤드부(85)와 기둥부(81)를 포함할 수 있는데, 상기 헤드부(85)의 상면(85a)은, 헤드부(85)를 벗어난 바텀부(55)의 상면(55a)과 실질적으로 동일한 편평한 평면을 형성하거나, 또는 상기 헤드부(85)의 상면(85a)은, 헤드부(85)를 벗어난 바텀부(55)의 상면(55a) 보다 낮은 레벨을 형성할 수 있다. 여기서, 바텀부(55)의 상면(55a)이란, 바텀부(55) 중에서 배터리 셀(10)을 향하는 면을 의미할 수 있다. 유사하게, 고정 핀(80)의 상면 또는 헤드부(85)의 상면(85a)이란, 고정 핀(80) 또는 헤드부(85) 중에서 배터리 셀(10)을 향하는 면을 의미할 수 있다. 그리고, 고정 핀(80)을 벗어난 바텀부(55)의 상면(55a) 또는 헤드부(85)를 벗어난 바텀부(55)의 상면(55a)이란, 바텀부(55)의 상면(55a) 중에서 고정 핀(80) 또는 헤드부(85)에 의해 압착되지 않은 비압착면을 의미할 수 있고, 고정 핀(80) 또는 헤드부(85)에 의해 압착되지 않고 전체적으로 평탄하게 형성된 면을 의미할 수 있다.
상기 고정 핀(80)이 관통 홀(50`) 주변에 대해 압착되면서 고정 핀(80)의 헤드부(85)는 관통 홀(50`)을 둘러싸는 바텀부(55)의 상면(55a)에 대해 압착되며, 이때, 상기 헤드부(85)는, 헤드부(85)를 벗어난 바텀부(55)의 상면(55a), 그러니까, 평탄한 바텀부(55)의 상면(55a)을 기준으로, 바텀부(55)의 두께 방향을 따라 하방으로 소정 깊이만큼 인입될 수 있다. 이에 따라, 상기 헤드부(85)의 상면(85a)은, 헤드부(85)를 벗어난 바텀부(55)의 상면(55a)과 같거나 또는 헤드부(85)를 벗어난 바텀부(55)의 상면(55a) 보다 낮은 레벨을 형성할 수 있다.
도 10에는, 본 발명과 대비되는 비교에에 따른 고정 핀의 결합 구조가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 비교예에서는, 본 발명과 달리, 고정 핀(8)의 헤드부(5)가 관통 홀(50`)을 둘러싸는 바텀부(55)의 상면(55a) 위로 덧대어지는 형태로 걸쳐지면서, 상기 헤드부(5)는 바텀부(55)의 상면(55a)으로부터 추가적인 높이(h)를 형성하게 되고, 바텀부(55)의 상면(55a)으로부터 돌출된 헤드부(5)의 상면(5a)은, 배터리 셀(10)을 들어올리게 되어 배터리 팩(100)의 높이를 증가시키고, 배터리 팩(100)의 단위 체적 대비 에너지 밀도를 떨어뜨리게 된다.
도 7에 도시된 본 발명의 실시형태에서, 상기 고정 핀(80)의 헤드부(85)는 관통 홀(50`)을 둘러싸는 바텀부(55)의 상면(55a)에 대해 압착되면서, 헤드부(85)를 벗어난 바텀부(55)의 상면(55a), 그러니까 평탄한 바텀부(55)의 상면(55a)을 기준으로, 바텀부(55)의 두께 방향을 따라 하방으로 소정 깊이만큼 인입되며, 도 10에 도시된 바와 같이, 바텀부(55)의 상면(55a) 위로 덧대어지는 형태로 결합되지 않는다. 이에 따라, 헤드부(85)의 상면(85a)과, 헤드부(85)를 벗어난 바텀부(55)의 상면(55a)은 실질적을 편평하게 형성되거나, 또는 헤드부(85)의 상면(85a)은, 헤드부(85)를 벗어난 바텀부(55)의 상면(55a) 보다 더 낮은 레벨을 형성할 수 있다. 즉, 적어도 상기 헤드부(85)의 상면(85a)은, 헤드부(85)를 벗어난 바텀부(55)의 상면(55a)으로부터 상방으로 돌출되지 않을 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 헤드부(85)의 상면(85a)과 바텀부(55)의 상면(55a)은 실질적으로 편평하게 형성되어 배터리 셀(10)을 함께 지지해줄 수 있다.
이와 같이, 바텀부(55)의 상면(55a)과, 고정 핀(80) 내지는 헤드부(85)의 상면(85a)의 상대적인 고저에 따라, 배터리 팩(100)의 높이가 달라지게 되며, 배터리 팩(100)의 단위 체적 대비 에너지 밀도가 달라지게 된다. 본 발명의 실시형태에서는 고정 핀(80) 내지는 헤드부(85)의 상면(85a)이 바텀부(55)의 상면(55a)으로부터 돌출되지 않도록, 고정 핀(80) 내지는 헤드부(85)의 상면(85a)이 바텀부(55)의 상면(55a)과 실질적으로 편평하게 형성되거나 또는 바텀부(55)의 상면(55a) 보다 낮은 레벨에 형성됨으로써, 고정 핀(80)의 결합에 따라 배터리 팩(100)의 에너지 밀도가 저하되지 않는다.
도 11에는, 도 2에 도시된 배터리 팩의 저면을 도시한 도면으로, 고정 핀의 배치를 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 상기 고정 핀(80)은, 상기 바텀부(55)의 길이 방향을 따라 서로로부터 이격되도록 간헐적인 위치에 다수로 형성될 수 있다. 상기 고정 핀(80)은, 배터리 팩(100)이 장착되는 마운팅 패널(200)에 대해 배터리 팩(100)을 위치 고정하는 역할을 하므로, 진동에 취약한 배터리 팩(100)의 중앙 위치(C)에 집중적으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 고정 핀(80)은, 바텀부(55)의 길이 방향을 따라 양단 위치(E) 보다는, 중앙 위치(C)에 집중되어 배치될 수 있고, 바텀부(55)의 양단 위치(E) 또는 이와 가까운 위치 보다는, 바텀부(55)의 중앙 위치(C) 또는 이와 가까운 위치에 상대적으로 많이 배치될 수 있다.
배터리 팩(100)의 진동을 양단이 고정된 현의 진동으로 볼 때, 현의 중앙 위치에서 최대 진폭이 발생될 수 있으므로, 배터리 팩(100)의 중앙 위치(C), 그러니까, 배터리 셀(10)을 가로지르는 바텀부(55)의 길이 방향을 따라 중앙 위치(C) 및 이와 가까운 위치에 고정 핀(80)을 집중적으로 배치함으로써 배터리 팩(100)의 진동에 따른 배터리 팩(100)의 손상을 효과적으로 방지할 수 있다. 적어도 상기 배터리 팩(100)의 중앙 위치(C), 그러니까, 배터리 셀(10)을 가로지르는 바텀부(55)의 길이 방향을 따라 중앙 위치(C)에는 고정 핀(80)이 형성되는 것이 바람직하며, 상기 중앙 위치(C)의 고정 핀(80)을 중심으로, 대칭적인 위치에 고정 핀(80)이 분산되어 형성될 수 있다.
상기 배터리 팩(100)의 길이 방향을 따라 양단 위치(E), 그러니까, 바텀부(55)의 길이 방향을 따라 양단 위치(E)에도 고정 핀(80)이 형성될 수 있다. 다만, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 배터리 셀(10)의 배열 방향을 따라 양단 위치(E)의 엔드 블록(40)에는 체결 공(40`)을 관통하여 부쉬 부재(미도시)가 끼워질 수 있고, 상기 부쉬 부재(미도시)가 체결 공(40`)을 관통하여 마운팅 패널(200)에 끼워짐으로써, 배터리 팩(100)의 길이 방향을 따라 양단 위치(E)를 고정시킬 수 있으므로, 배터리 팩(100)의 양단 위치(E)에는 별도의 고정 핀(80)이 형성되지 않을 수 있다. 상기 고정 핀(80) 및 부쉬 부재(미도시)는 다 함께 마운팅 패널(200) 상에서 배터리 팩(100)을 위치 고정시킬 수 있고, 배터리 팩(100)을 마운팅 패널(200) 상에 장착시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 고정 핀(80)은, 배터리 팩(100)의 길이 방향, 그러니까, 바텀부(55)의 길이 방향을 따라 양단 위치(E) 보다는 진동에 취약한 중앙 위치(C)에 상대적으로 가깝게 배치될 수 있다. 도면으로 도시되어 있지는 않지만, 바텀부(55)의 길이 방향을 따라 다수의 고정 핀(80)이 형성되는 실시형태에서, 서로 이웃한 고정 핀(80) 간의 간격은, 양단 위치(E)로부터 중앙 위치(C)로 가면서 점차 감소할 수 있다. 즉, 상기 고정 핀(80)은, 양단 위치(E) 보다는 중앙 위치(C)에서 보다 촘촘한 간격으로 밀집되게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 고정 핀(80)은, 배터리 팩(100)의 길이 방향을 따라 중앙 위치(C) 외에, 양단 위치(E)와 중앙 위치(C) 사이의 제1 위치(L1)에도 형성됨으로써, 상대적으로 다수의 배터리 셀(10)을 포함하여 길게 연장되는 고출력용 배터리 팩(100)을 안정적으로 위치 고정시킬 수 있다. 이때, 상기 제1 위치(L1)는, 배터리 팩(100)의 진동을 효과적으로 억제할 수 있도록 배터리 팩(100)의 길이 방향을 따라 양단 위치(E) 보다는 중앙 위치(C)에 가깝게 설계될 수 있다.
도 12에는, 도 5에 도시된 전원공급장치의 변형된 실시형태가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 본 발명의 전원공급장치는, 배터리 팩(100) 및 상기 배터리 팩(100)이 장착되는 마운팅 패널(200)을 포함할 수 있다. 상기 마운팅 패널(200)은 배터리 팩(100)을 장착하고 배터리 팩(100)으로부터 구동 전원을 공급받는 기기, 예를 들어, 전기 자동차와 같은 기기 내부에 마련될 수 있다.
도 12에 도시된 전원공급장치에서는, 하나의 마운팅 패널(200) 상에 다수의 배터리 팩(100)이 병렬적으로 장착될 수 있다. 예를 들어, 고출력 고용량의 전기적인 출력이 요구되는 경우, 하나의 마운팅 패널(200)에 다수의 배터리 팩(100)이 병렬적으로 장착될 수 있으며, 전기 자동차와 같이 높은 출력이 요구되는 경우에, 둘 이상 다수의 배터리 팩(100)이 장착될 수 있다. 이때, 상기 배터리 팩(100)은, 사이드 플레이트(50)에 끼워진 고정 핀(80)을 통하여 마운팅 패널(200) 상에 위치 고정될 수 있으며, 특히, 사이드 플레이트(50)의 사이드부(51)로부터 배터리 셀(10)을 감싸도록 내측 방향으로 절곡된 바텀부(55) 측에 고정 핀(80)을 형성함으로써, 하나의 마운팅 패널(200) 상에서 서로 이웃하게 장착되는 배터리 팩(100)이 밀집된 형태로 컴팩트하게 장착될 수 있다. 즉, 서로 이웃하게 장착되는 배터리 팩(100) 사이의 제1 간격(d1)은, 배터리 팩(100) 사이의 간섭, 예를 들어, 물리적인 간섭이나 열적인 간섭 또는 전기적인 간섭을 방지할 정도로의 유격만으로 충분하며, 제1 간격(d1)을 필요 이상으로 크게 설정할 필요가 없다.
도 13에는 본 발명과 대비되는 비교예에 따른 전원공급장치가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 상기 비교예에 따른 전원공급장치는, 마운팅 패널(200)과, 상기 마운팅 패널(200) 상에 다수로 장착된 배터리 팩(100`)을 포함한다. 상기 비교예에서, 배터리 팩(100`)의 위치 고정을 위한 고정 부재(18)는, 사이드 플레이트(50`)의 날개부(58`)를 관통하여 마운팅 패널(200)의 고정 홈(200`)에 끼워진다. 이때, 상기 고정 부재(18)는, 사이드부(51`)로부터 배터리 셀(10)을 둘러싸도록 내측 방향으로 절곡된 바텀부(55`)에 끼워지지 않고, 사이드부(51`)로부터 배터리 셀(10)과 반대되는 외측 방향으로 절곡되어 형성된 별도의 날개부(58`)에 끼워진다. 이에 따라, 상기 배터리 팩(100`)의 외측 방향으로는, 별도의 날개부(58`)가 형성되며, 배터리 팩(100`)의 양편으로 형성된 날개부(58`)에 의해 배터리 팩(100)의 폭 사이즈가 증가하게 된다.
비교예에 따른 전원공급장치에서, 서로 이웃한 배터리 팩(100`) 사이의 제2 간격(d2)은, 배터리 팩(100`)의 양편으로 형성된 날개부(58`)에 의해 증가될 필요가 있으며, 적어도 도 12에 도시된 본 발명의 제1 간격(d1) 보다는 배터리 팩(100`)의 양편으로 형성된 날개부(58`)의 폭만큼 증가될 필요가 있다. 이러한 비교예에서는, 다수의 배터리 팩(100`)이 밀집된 형태로 장착되지 못하여, 동일한 면적의 마운팅 패널(200) 상에 장착 가능한 배터리 팩(100`)의 개수가 감소하고, 에너지 밀도가 떨어지게 된다.
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 11: 전극 단자
15: 출력 단자 40: 엔드 블록
40`: 체결 공 50: 사이드 플레이트
50`: 관통 홀 51: 사이드부
55: 바텀부 55a: 바텀부의 상면
57: 탑부 80: 고정 핀
81: 기둥부 85: 헤드부
85a: 헤드부의 상면 88: 압입 돌기
100: 배터리 팩 200: 마운팅 패널
200`: 고정 홈
T: 단자면 B: 바닥면
S: 측면 M: 주된 면

Claims (19)

  1. 각각, 전극 단자가 형성된 단자면과, 상기 단자면의 반대 편에 형성된 바닥면과, 상기 단자면과 바닥면 사이의 측면을 포함하는 다수의 배터리 셀;
    상기 배터리 셀의 측면을 가로질러 연장되는 사이드부와, 상기 사이드부로부터 배터리 셀을 둘러싸도록 배터리 셀의 내측을 향하여 절곡되어 배터리 셀의 바닥면을 가로질러 연장되는 바텀부를 포함하는 사이드 플레이트; 및
    상기 바텀부로부터 배터리 셀과 반대 방향으로 돌출되도록 바텀부에 끼워진 고정 핀;을 포함하고,
    상기 고정 핀은, 상기 고정 핀이 끼워지는 바텀부의 상면에 대해 압착 또는 압입되어, 상기 고정 핀의 상면은, 상기 고정 핀을 벗어난 바텀부의 상면과 편평하게 형성되거나, 또는 상기 고정 핀의 상면은, 상기 고정 핀을 벗어난 바텀부의 상면 보다 낮은 레벨에 형성되며,
    상기 고정 핀의 상면과 고정 핀을 벗어난 바텀부의 상면은, 상기 배터리 셀의 바닥면을 함께 지지하고,
    상기 바텀부에는 상기 고정 핀이 끼워지기 위한 관통 홀이 형성되고,
    상기 고정 핀은, 상대적으로 큰 직경의 헤드부와, 상대적으로 작은 직경의 기둥부를 포함하고,
    상기 헤드부는 상기 관통 홀을 둘러싸는 바텀부의 상면에 대해 압착되며,
    상기 고정 핀의 헤드부에는, 바텀부의 상면을 향하여 돌출된 압입 돌기가 형성되어 있고,
    상기 바텀부의 상면에는 상기 관통 홀의 주변을 따라 방사상으로 다수의 압입 흔적이 형성되는 배터리 팩.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고정 핀은, 배터리 셀을 향하는 바텀부의 상면으로부터 관통 홀에 끼워지며, 관통 홀을 둘러싸는 바텀부의 상면에 대해 압착되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 고정 핀과 바텀부는, 일체적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 고정 핀과 바텀부는, 서로를 구별할 수 있는 경계선에 의해 구획되어 경계선을 사이에 두고 불연속적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 고정 핀과 바텀부는, 서로 다른 소재로 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 고정 핀은, 상기 고정 핀을 벗어난 바텀부의 상면을 기준으로 바텀부의 두께 방향을 따라 하방으로 인입되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 고정 핀은, 상기 바텀부의 길이 방향을 따라 서로로부터 이격되도록 간헐적인 위치에 다수로 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 고정 핀은, 상기 바텀부의 길이 방향을 따라 중앙 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 고정 핀은, 상기 바텀부의 길이 방향을 따라 중앙 위치 외에, 양단 위치와 중앙 위치 사이의 제1 위치에도 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 위치는, 상기 바텀부의 길이 방향을 따라 양단 위치 보다는 중앙 위치에 상대적으로 근접한 위치인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 고정 핀은, 상기 바텀부의 길이 방향을 따라 양단 위치 보다는 중앙 위치에 집중되어 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 바텀부는, 상기 배터리 셀의 바닥면 중에서 사이드 플레이트와 인접한 가장자리를 가로질러 연장되며,
    상기 바닥면의 중앙 위치는, 상기 바텀부로부터 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  18. 각각, 전극 단자가 형성된 단자면과, 상기 단자면의 반대 편에 형성된 바닥면과, 상기 단자면과 바닥면 사이의 측면을 포함하는 다수의 배터리 셀;
    상기 배터리 셀의 측면을 가로질러 연장되는 사이드부와, 상기 사이드부로부터 배터리 셀을 둘러싸도록 배터리 셀의 내측을 향하여 절곡되어 배터리 셀의 바닥면을 가로질러 연장되는 바텀부를 포함하는 사이드 플레이트;
    상기 바텀부로부터 배터리 셀과 반대 방향으로 돌출되도록 바텀부에 끼워진 고정 핀; 및
    상기 바텀부로부터 돌출된 고정 핀이 끼워지도록 고정 홈이 형성된 마운팅 패널;을 포함하고,
    상기 고정 핀은, 고정 핀이 끼워지는 바텀부의 상면에 대해 압착 또는 압입되어, 고정 핀의 상면은, 고정 핀을 벗어난 바텀부의 상면과 편평하게 형성되거나, 또는 고정 핀의 상면은, 고정 핀을 벗어난 바텀부의 상면 보다 낮은 레벨에 형성되며,
    상기 고정 핀의 상면과 고정 핀을 벗어난 바텀부의 상면은, 배터리 셀의 바닥면을 함께 지지하고,
    상기 바텀부에는 상기 고정 핀이 끼워지기 위한 관통 홀이 형성되고,
    상기 고정 핀은, 상대적으로 큰 직경의 헤드부와 상대적으로 작은 직경의 기둥부를 포함하고,
    상기 헤드부는 상기 관통 홀을 둘러싸는 바텀부의 상면에 대해 압착되며,
    상기 고정 핀의 헤드부에는, 바텀부의 상면을 향하여 돌출된 압입 돌기가 형성되어 있고,
    상기 바텀부의 상면에는 상기 관통 홀의 주변을 따라 방사상으로 다수의 압입 흔적이 형성되는 전원공급장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 고정 홈의 깊이는, 상기 바텀부로부터 돌출된 고정 핀의 돌출 길이 보다 깊게 형성된 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
KR1020180042196A 2018-04-11 2018-04-11 배터리 팩 및 배터리 팩을 포함하는 전원공급장치 KR102650966B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180042196A KR102650966B1 (ko) 2018-04-11 2018-04-11 배터리 팩 및 배터리 팩을 포함하는 전원공급장치
PCT/KR2018/013454 WO2019198897A1 (ko) 2018-04-11 2018-11-07 배터리 팩 및 배터리 팩을 포함하는 전원공급장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180042196A KR102650966B1 (ko) 2018-04-11 2018-04-11 배터리 팩 및 배터리 팩을 포함하는 전원공급장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190118819A KR20190118819A (ko) 2019-10-21
KR102650966B1 true KR102650966B1 (ko) 2024-03-25

Family

ID=68162889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180042196A KR102650966B1 (ko) 2018-04-11 2018-04-11 배터리 팩 및 배터리 팩을 포함하는 전원공급장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102650966B1 (ko)
WO (1) WO2019198897A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220101459A (ko) * 2021-01-11 2022-07-19 주식회사 엘지에너지솔루션 화재 발생 및 폭발을 방지할 수 있는 구조를 갖는 배터리 모듈, 그리고 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
CN113036305B (zh) * 2021-02-07 2023-03-31 厦门海辰储能科技股份有限公司 电池包
CN216450769U (zh) * 2021-11-01 2022-05-06 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种电池箱体、电池以及用电装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101065306B1 (ko) * 2009-12-22 2011-09-16 에스비리모티브 주식회사 배터리 팩
KR20120057809A (ko) * 2010-11-29 2012-06-07 에스케이이노베이션 주식회사 모듈 마운팅 장치
KR20150024724A (ko) * 2013-08-27 2015-03-09 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR102571486B1 (ko) * 2016-01-04 2023-08-28 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP6775840B2 (ja) * 2016-01-12 2020-10-28 エルジー・ケム・リミテッド 単位モジュールに対する安定した固定手段を備えている電池モジュールアセンブリ

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019198897A1 (ko) 2019-10-17
KR20190118819A (ko) 2019-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7972185B2 (en) Battery module having connector for connecting terminals
US9203065B2 (en) Battery module
KR100949333B1 (ko) 전지 모듈
KR100934466B1 (ko) 전지셀들의 전기적 연결을 위한 접속부재
KR100886571B1 (ko) 전지팩 케이스
US7989104B2 (en) Battery module
KR100684846B1 (ko) 이차 전지 모듈
US8852789B2 (en) Battery module having battery cell holder
JP5357853B2 (ja) 電池モジュール
KR101182283B1 (ko) 이차전지
KR102344362B1 (ko) 배터리 모듈
KR102650966B1 (ko) 배터리 팩 및 배터리 팩을 포함하는 전원공급장치
KR100717751B1 (ko) 이차 전지 모듈
KR102394688B1 (ko) 배터리 모듈
CN216648473U (zh) 可再充电电池包
KR20110062996A (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
KR20150102632A (ko) 이차 전지 팩
KR20210086089A (ko) 배터리 팩
KR20060037598A (ko) 전지 모듈
JP5099985B2 (ja) パック電池
KR101201813B1 (ko) 전지 모듈
CN113381118B (zh) 可再充电电池包
CN113764797A (zh) 可再充电电池包
KR20200102189A (ko) 배터리 팩
CN117561639A (zh) 电芯模块组件及包括该电芯模块组件的电池组

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant