KR20120043990A - 내구성이 향상된 전지팩 - Google Patents

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KR20120043990A
KR20120043990A KR1020100105320A KR20100105320A KR20120043990A KR 20120043990 A KR20120043990 A KR 20120043990A KR 1020100105320 A KR1020100105320 A KR 1020100105320A KR 20100105320 A KR20100105320 A KR 20100105320A KR 20120043990 A KR20120043990 A KR 20120043990A
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Abstract

본 발명은 (a) 전지셀들 자체 또는 둘 또는 그 이상의 전지셀들이 내장된 단위모듈들을 직립 또는 도립 형태로 세워 적층한 구조의 전지모듈들이 2열 이상 배열되어 있는 전지모듈 배열체; (b) 상기 전지모듈 배열체의 최외곽 전지모듈들에 밀착된 상태로 전지모듈 배열체의 전면 및 후면을 각각 지지하는 한 쌍의 측면 지지부재들(전면 지지부재 및 후면 지지부재); (c) 상기 측면 지지부재들의 하단에 결합되어 전지모듈 배열체의 하단을 지지하는 하단 지지부재; (d) 상기 측면 지지부재들의 상단이 결합되어 있고, 전지모듈들의 하단이 결합되어 있으며, 일측 단부가 외부 디바이스에 체결되는 구조로 이루어진 2개 이상의 제 1 상부 장착부재들; (e) 상기 제 1 상부 장착부재들과 수직으로 교차하는 구조로 제 1 상부 장착부재들의 상단에 결합되어 있고, 양측 단부가 외부 디바이스에 체결되는 구조로 이루어진 제 2 상부 장착부재; (f) 전지모듈 배열체의 후면에 위치하고, 양 단부가 외부 디바이스에 체결되는 구조로 이루어진 후면 장착부재; 및 (g) 상기 전지모듈의 하중을 측면 지지부재를 통해 전면 장착부재에 분담되도록, 상기 한 쌍의 측면 지지부재들 중 하나 이상과 후면 장착부재 사이에 결합되어 있는 브라켓; 을 포함하는 전지팩을 제공한다.

Description

내구성이 향상된 전지팩 {Battery Pack of Improved Durability}
본 발명은 내구성이 향상된 전지팩에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 전지모듈이 측면방향으로 2열 이상 배열되어 있는 전지모듈 배열체, 전지모듈 배열체의 전면 및 후면을 각각 지지하는 한 쌍의 측면 지지부재들, 전지모듈들의 하단을 지지하는 두 쌍의 하단 지지부재들, 상기 측면 지지부재들의 상단이 결합되어 있고 전지모듈들의 상단이 결합되어 있는 2개 이상의 제 1 상부 장착부재들, 상기 측면 지지부재들의 상단이 결합되어 있고 전지모듈들의 상단이 결합되어 있는 2개 이상의 제 1 상부 장착부재들, 전지모듈 배열체의 후면에 위치하고, 양 단부가 외부 디바이스에 체결되는 구조로 이루어진 후면 장착부재, 및 상기 전지모듈의 하중을 측면 지지부재를 통해 후면 장착부재에 분담되도록, 상기 한 쌍의 측면 지지부재들 중 하나 이상과 후면 장착부재 사이에 결합되어 있는 브라켓을 포함하고 있는 전지팩에 관한 것이다.
가솔린, 경유 등의 화석 연료를 사용하는 차량의 가장 큰 문제점 중 하나는 대기오염을 유발한다는 점이다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로서 차량의 동력원을 충방전이 가능한 이차전지로 사용하는 기술이 관심을 끌고 있다. 따라서, 배터리 만으로 운행될 수 있는 전기자동차(EV), 배터리와 기존 엔진을 병용하는 하이브리드 전기자동차(HEV) 등이 개발되었고, 일부는 상용화되어 있다. EV, HEV 등의 동력원으로서의 이차전지는 주로 니켈 금속수소(Ni-MH) 전지가 종래에 사용되어오고 있지만, 최근에는 리튬 이온전지 등의 사용이 진행되고 있다.
이러한 이차전지가 EV, HEV 등의 동력원으로 사용되기 위해서는 고출력 대용량이 요구되는 바, 이를 위하여 다수의 소형 이차전지(단위전지)들을 직렬로 연결하거나, 경우에 따라서는 직렬 및 병렬로 연결하여 전지모듈 및 전지팩을 형성하고 있다.
일반적으로, 이러한 전지팩은 이차전지들이 내장된 전지모듈들을 보호하기 위한 구조물로서 대상 차량의 종류나 차량의 장착 위치에 따라 다양한 형태를 가지고 있다. 이 중 대용량의 전지모듈들을 효과적으로 고정하는 구조가 서포팅 바와 엔드 플레이트에 기반한 구조이다. 이러한 구조는 서포팅 바의 방향으로 하중이 인가되는 경우에도 전지모듈들의 움직임을 최소화할 수 있는 장점이 있으나, 이를 위해서는 서포팅 바와 엔드 플레이트의 강성이 충분히 확보되어야 하는 문제점이 있다.
이와 관련하여, 도 1에는 하나의 전지모듈로 구성된 종래의 전지팩에 대한 사시도가 예시적으로 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 전지팩(100)은 이차전지들이 내장된 단위모듈들(10), 베이스 플레이트(20), 한 쌍의 엔드 플레이트들(30), 및 서포팅 바(40)로 구성되어 있다.
베이스 플레이트(20)의 상부에는 단위모듈들(10)이 수직으로 세워져 적층되어 있고, 엔드 플레이트(30)는 베이스 플레이트(20)에 하단이 고정된 상태로 최외각 단위모듈들(10)의 외면에 밀착되어 있다.
서포팅 바(40)는 한 쌍의 엔드 플레이트들(30)을 상호 연결하여 지지하기 위해 엔드 플레이트들(30)의 상부 양측을 연결하고 있다.
그러나, 상기 구조의 전지팩은 외력이 전지팩의 전후 방향으로 인가되는 경우, 전지팩의 전후 방향에 대해 지지할 수 있는 구조를 포함하고 있지 않으므로 전지팩의 변형을 방지하지 못하는 문제점이 있다.
따라서, 출력 및 대용량을 확보하기 위해 2열 이상 배열되는 전지모듈을 포함하는 전지팩을 진동 및 충격으로부터 내구성을 확보하고 콤팩트하게 구성할 수 있는 특정 구조의 전지팩이 필요한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로, 본 발명의 목적은, 브라켓을 측면 지지부재들과 후면 장착부재 사이에 결합시킴으로써, 전지모듈의 하중을 측면 지지부재를 통해 후면 장착부재에 분담되도록 하는 전지팩 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 전지모듈 배열체를 각관 구조물로 이루어진 특정한 구조의 제 1 상부 장착부재들, 제 2 상부 장착부재, 하단 지지부재들, 및 전면 장착부재에 조립함으로써, 전지팩의 중량을 각관 구조물에서 유지하고 전체적으로 콤팩트한 전지팩 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 차량의 일부 형태를 이용하여 전지팩의 일부 구조를 형성함으로써, 차량에 안정적으로 장착되고 차량 내부에서 차지하는 부피를 최소화할 수 있는 전지팩 구조를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지팩은,
(a) 전지셀들 자체 또는 둘 또는 그 이상의 전지셀들이 내장된 단위모듈들을 직립 또는 도립 형태로 세워 적층한 구조의 전지모듈들이 2열 이상 배열되어 있는 전지모듈 배열체;
(b) 상기 전지모듈 배열체의 최외곽 전지모듈들에 밀착된 상태로 전지모듈 배열체의 전면 및 후면을 각각 지지하는 한 쌍의 측면 지지부재들(전면 지지부재 및 후면 지지부재);
(c) 상기 측면 지지부재들의 하단에 결합되어 전지모듈 배열체의 하단을 지지하는 하단 지지부재;
(d) 상기 측면 지지부재들의 상단이 결합되어 있고, 전지모듈들의 하단이 결합되어 있으며, 일측 단부가 외부 디바이스에 체결되는 구조로 이루어진 2개 이상의 제 1 상부 장착부재들;
(e) 상기 제 1 상부 장착부재들과 수직으로 교차하는 구조로 제 1 상부 장착부재들의 상단에 결합되어 있고, 양측 단부가 외부 디바이스에 체결되는 구조로 이루어진 제 2 상부 장착부재;
(f) 전지모듈 배열체의 후면에 위치하고, 양 단부가 외부 디바이스에 체결되는 구조로 이루어진 후면 장착부재; 및
(g) 상기 전지모듈의 하중을 측면 지지부재를 통해 후면 장착부재에 분담되도록, 상기 한 쌍의 측면 지지부재들 중 하나 이상과 후면 장착부재 사이에 결합되어 있는 브라켓;
를 포함하는 구조로 구성되어 있다.
따라서, 본 발명에 따른 전지팩은 최외곽 전지모듈들에 밀착된 한 쌍의 측면 지지부재들 중 적어도 하나와 후면 장착부재 사이에 브라켓을 연결함으로써, 전후 방향으로 전지팩의 지지력을 분담하여 전반적인 구조적 특성, 특히, 진동 내구 특성을 향상시킬 수 있다.
또한, 전면 장착부재와 제 2 상부 장착부재의 양측 단부, 및 제 1 상부 장착부재들의 일측 또는 양측 단부가 각각 외부 디바이스에 체결되는 구조로 이루어져 있으므로, 전지팩을 차량과 같은 외부 디바이스에 용이하고 안정적으로 장착할 수 있다.
더욱이, 한 쌍의 측면 지지부재들이 전지모듈 배열체의 양 측면을 각각 지지하고 있으므로, 측면 지지부재들의 하단에 결합되어 있는 하단 지지부재의 굽힘 강성을 확실하게 보강할 수 있고, 상하 방향 진동에 대한 전지팩 전체의 구조적 신뢰성을 충분히 확보할 수 있다.
참고로, 본 명세서에서 방향들은, 전지모듈 배열체의 정면(도 2의 C)에서 전지모듈 배열체를 투시한 상태를 기준으로, '전', '후', '좌', '우', '상', '하' 등으로 설정하여 표현한다.
본 발명에서의 상기 단위모듈은 이차전지 자체이거나 또는 둘 또는 그 이상의 이차전지들을 내장한 형태의 소형 모듈일 수 있다. 둘 또는 그 이상의 이차전지들을 내장한 형태의 단위모듈의 예로는 본 출원인의 한국 특허출원 제2006-12303호의 모듈을 들 수 있다. 상기 출원에서의 단위모듈은 두 개의 이차전지들을 서로 대면하도록 밀착시킨 상태로 입출력 단자가 형성되어 있는 프레임 부재에 장착된 구조로 이루어져 있다.
단위모듈의 또 다른 예로는 본 출원인의 한국 특허출원 제2006-20772호와 제2006-45444호의 모듈들을 들 수 있다. 이들 출원들에서의 단위모듈은 두 개의 이차전지들을 서로 대면하도록 밀착시킨 상태로 그것의 외면을 한 쌍의 고강도 셀 커버로 감싼 구조로 이루어져 있다.
상기 출원들은 참조로서 본 발명의 내용에 합체된다. 그러나, 본 발명의 전지모듈에서 단위모듈의 구조가 상기 출원들의 예로 한정되는 것이 아님은 물론이다.
상기 전지셀은 한정된 공간에서 높은 적층률을 제공할 수 있도록 바람직하게는 판상형 전지셀이며, 예를 들어, 라미네이트 시트의 전지케이스에 전극조립체가 내장되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.
구체적으로는, 전지셀은 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스의 내부에 밀봉되어 있는 파우치형 이차전지로서, 전체적으로 폭 대비 두께가 얇은 대략 직육면체 구조인 판상형으로 이루어져 있다. 이러한 파우치형 이차전지는 일반적으로 파우치형의 전지케이스로 이루어져 있으며, 상기 전지케이스는 내구성이 우수한 고분자 수지로 이루어진 외부 피복층; 수분, 공기 등에 대해 차단성을 발휘하는 금속 소재로 이루어진 차단층; 및 열융착될 수 있는 고분자 수지로 이루어진 내부 실란트층;이 순차적으로 적층되어 있는 라미네이트 시트 구조로 구성되어 있다.
한편, 상기 측면 지지부재는 전지모듈 배열체의 전면 및 후면을 용이하게 지지할 수 있는 형상이면 특별한 제한은 없으나, 예를 들어 평면상 직사각형으로 이루어질 수 있다.
상기 하단 지지부재들의 하부에는 양측 단부가 측면 지지부재들에 각각 결합되어 있는 하부 플레이트가 추가로 장착되어 있어서, 전지팩에 대한 외력의 인가시 전지모듈 배열체가 하부 방향으로 이동하는 것을 하단 지지부들과 함께 이중으로 방지할 수 있다.
하나의 바람직한 예에서, 전지모듈이 2열로 배열되어 전지모듈 배열체를 구성하는 경우, 상기 하단 지지부재는 각 전지모듈의 양측 하단부를 각각 지지하기 위해 4개의 부재들로 이루어질 수 있다.
상기 제 1 상부 장착부재들은 직립 또는 도립된 전지모듈의 하단을 용이하게 장착할 수 있는 구조이면 특별한 제한은 없으나, 예를 들어, 전지모듈 배열체의 양측 상단부에 각각 결합되는 2개의 양단 부재들과 전지모듈 배열체의 중앙에 결합되는 1개의 중앙 부재로 구성되어 있어서 전체적으로 전지모듈 배열체의 중량을 균등하게 유지할 수 있다.
상기 제 1 상부 장착부재 중 외부 디바이스에 대한 체결을 위한 단부는 바람직하게는 제 1 상부 장착부재의 상단에 결합되는 제 2 상부 장착부재의 높이만큼 상향 절곡되어 있어서, 제 1 상부 장착부재의 단부와 제 2 상부 장착부재의 상단면이 동일한 높이를 유지하도록 구성할 수 있다.
경우에 따라서는, 전지모듈 배열체의 상단면을 보강하기 위하여 상기 전지모듈 배열체와 제 1 상부 장착부재들 사이에 상부 플레이트가 추가로 장착되어 있는 구조일 수 있다.
상기 구조의 하나의 예로서, 전지모듈 배열체는 전지모듈 배열체의 중량을 제 1 상부 장착부재들이 유지할 수 있도록 제 1 상부 장착부재들의 하단에 고정된 상부 플레이트와 결합되어 있다.
또 다른 예로서, 상기 상부 플레이트는 제 1 상부 장착부재들에 대응하는 부위가 만입되어 있는 구조로 이루어져 있어서, 전체적으로 전지팩의 높이를 낮게 유지할 수 있다.
한편, 일반적으로 전지팩은 전기적 배선구조를 포함하고 있으므로, 상기 하부 플레이트는 전선의 일종인 와이어가 지나가는 공간을 확보하기 위해 후면 장착부재의 후방으로 연장되어 있는 구조일 수 있다.
경우에 따라서는, 상기 제 1 상부 장착부재와 후면 장착부재의 결합력을 향상시킬 수 있도록, 제 1 상부 장착부재의 타측 단부는 후면 장착부재의 상단에 결합될 수 있다.
하나의 예로서, 상기 후면 장착부재는 전지모듈 배열체의 전면에 장착되는 냉각 팬의 양측면과 하면을 용이하게 감쌀 수 있는 구조이면 특별한 제한은 없으나, 바람직하게는 U자형 프레임 구조로 이루어질 수 있다.
또 다른 예로서, 상기 후면 장착부재의 양측 단부들은 외부 디바이스에 대한 결합이 용이할 수 있도록 제 2 상부 장착부재와 평행하게 절곡되어 있고, 절곡된 부위에는 체결구가 형성되어 있는 구조일 수 있다.
하나의 바람직한 예에서, 상기 브라켓은 일측 단부가 측면 지지부재에 결합되어 있고, 대향측 단부가 후면 장착부재에 결합되어 있으며, 브라켓이 장착되는 측면 지지부재와 후면 장착부재 사이의 공간에 대응하여 절곡되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.
또 다른 바람직한 예에서, 상기 브라켓은 서로 대칭되는 구조로 전면 지지부재와 인접한 후면 장착부재에 결합되어 있을 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 전면 지지부재와 후면 장착부재가 브라켓에 의해 전지모듈을 지지하고, 전지팩의 전후 방향으로의 전지팩의 하중에 의한 처짐과 하부 플레이트가 변형되는 것을 용이하게 방지할 수 있다.
상기 브라켓은 소망하는 전지팩의 구조에 따라 다양한 형태를 가질 수 있다.
따라서, 상기 브라켓의 형태는 전지팩을 용이하게 지지할 수 있는 구조이면 특별한 제한은 없으며, 예를 들어 삼각형 브라켓, 사각형 브라켓, 또는 단차형 브라켓일 수 잇다.
구체적인 예에서, 상기 삼각형 브라켓은 일측 단부가 전면 지지부재에 결합되고, 대향측 양단이 후면 장착부재에 결합되는 형태일 수 있다.
따라서, 상기 삼각형 브라켓에 의해 결합된 후면 장착부재가 전지팩의 하중을 지지해준다.
또 다른 구체적인 예에서, 단차형 브라켓은 일측 단부가 전면 지지부재에 결합되고, 대향측 단부가 후면 장착부재의 저면에 결합되는 형태일 수 있다.
상기 구조에서, 한 쌍의 단차형 브라켓 사이에 보조 브라켓이 추가로 장착되어 있을 수 있다.
따라서, 3개의 브라켓으로 전지팩의 하중을 분담하여 지지할 수 있으므로 진동 내구 특성에 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 전지팩을 전원으로 사용하고 한정된 장착공간을 가지며 잦은 진동과 강한 충격 등에 노출되는 차량을 제공한다.
차량의 전원으로 사용되는 전지팩은 소망하는 출력 및 용량에 따라 조합하여 제조될 수 있음은 물론이다.
이 경우, 상기 차량은 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 또는 플러그-인 하이브리드 전기자동차일 수 있다.
상기 차량에 장착되는 전지팩은 예를 들어, 차량의 트렁크 하단부 또는 차랑 리어 시트와 트렁크 사이에 장착될 수 있다.
전지팩을 전원으로 포함하는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차의 구조는 당업계에 알려져 있으므로, 그에 대한 구체적인 설명은 본 명세서에서 생략한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지팩은 측면 지지부재와 후면 장착부재 사이에 브라켓을 결합시킴으로써, 전후 방향으로의 진동 및 전지팩의 하중에 대한 지지력을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전지팩은 전지모듈 배열체가 각관 구조물로 이루어진 제 1 상부 장착부재들, 제 2 상부 장착부재, 하단 지지부재들, 및 전면 장착부재에 조립되어 있으므로, 전지팩의 중량을 각관 구조물에서 유지할 수 있다.
더욱이, 차량의 일부 형태를 이용하여 전지팩의 일부 구조를 형성함으로써, 차량에 안정적으로 장착되고 차량 내부에서 차지하는 부피를 최소화할 수 있다.
도 1은 종래의 전지팩을 나타내는 사시도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 삼각형 브라켓을 포함한 전지팩의 상부 사시도이다;
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사각형 브라켓을 포함한 전지팩의 상부 사시도이다;
도 4는 도 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단차형 브라켓을 포함하는 전지팩의 하부 사시도이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 전지팩의 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
이하에서 설명하는 도 2 내지 도 4는, 이해의 편의를 위하여, 본 발명의 일부 구성들이 선택적으로 제외된 상태에서 도식되어 있으며, 이들 전반의 내용을 참조하면, 본 발명의 전체 구성을 용이하게 이해할 수 있음은 물론이다.
우선, 도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 삼각형 브라켓을 포함한 전지팩의 상부 사시도가 도시되어 있다.
도 2를 참조하면, 전지팩(800A)은 전지모듈 배열체(300A), 한 쌍의 측면 지지부재들인 전면 지지부재(570A)와 후면 지지부재(도시하지 않음), 하단 지지부재(도시하지 않음), 3개의 제 1 상부 장착부재들(502A, 504A, 506A), 제 2 상부 장착부재(510A), 및 후면 장착부재(520A)로 구성되어 있다.
삼각 브라켓(600)은 전지모듈의 하중을 전면 지지부재(570A)를 통해 후면 장착부재(520A)에 분담되도록, 전면 지지부재(570A)와 후면 장착부재(520A) 사이에 결합되어 있다.
전지모듈 배열체(300A)는 단위모듈들을 도립 형태로 세워 적층한 구조의 전지모듈들(300a, 300b)이 2열로 배열되어 있고, 전면 지지부재(570A)와 후면 지지부재(도시하지 않음)는 전지모듈 배열체(300A)의 최외곽 전지모듈들에 밀착된 상태로 전지모듈 배열체(300A)의 전면 및 후면을 각각 지지하고 있다.
하단 지지부재(도시하지 않음)는 전면 지지부재(570A)와 후면 지지부재(도시하지 않음)의 하단에 결합되어 전지모듈 배열체(300A)의 하단을 지지하고 있다.
또한, 제 1 상부 장착부재들(502A, 504A, 506A)은 전면 지지부재(570A)와 후면 지지부재(도시하지 않음)의 상단과 도립된 전지모듈들(300a, 300b)의 하단에 결합되어 있고, 일측 단부가 외부 디바이스에 체결되는 구조로 이루어져 있다.
전면 장착부재(510A)는 U자형 프레임 구조로서, 전지모듈 배열체(300A)의 전면에 위치하고, 양측 단부가 외부 디바이스(예를 들어, 차량)에 체결된다.
삼각형 브라켓(600)은 일측 단부가 전면 지지부재(570A)에 결합되고, 대향측 양단이 후면 장착부재(520A)에 결합된다.
따라서, 삼각형 브라켓(600)에 의해 결합된 후면 장착부재(520A)가 전지팩의 하중을 일부 분담하여 지지해 준다.
도 3에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사각형 브라켓을 포함한 전지팩의 상부 사시도가 도시되어 있다.
도 3을 참조하면, 제 2 상부 장착부재(510B)는 제 1 상부 장착부재들(502B, 504B, 506B)과 수직으로 교차하는 구조로 제 1 상부 장착부재들(502B, 504B, 506B)의 상단에 결합되어 있고, 양측 단부가 외부 디바이스(예를 들어, 차량)에 체결되는 구조로 이루어져 있다.
또한, 후면 장착부재(520B)의 양측 단부들은 제 2 상부 장착부재(510B)와 평행하게 상향 절곡되어 있고, 절곡된 부위에는 체결구(522B)가 형성되어 있어서, 외부 디바이스에 대한 결합을 용이하게 달성한다.
제 2 상부 장착부재(510B)의 양측 단부들은, 경우에 따라서는, 후면 장착부재(520B)와 평행하게 하향 절곡될 수도 있으며, 절곡된 부위에는 체결구(512B)가 형성되어 있어서, 외부 디바이스에 대한 결합을 용이하게 달성한다.
제 1 상부 장착부재들(502B, 504B, 506B), 제 2 상부 장착부재(510B), 및 후면 장착부재(520B)는 수직단면상 각관의 형태를 가진 중공형의 사각 바로 이루어져 있다.
사각형 브라켓(610)은 일측 양단이 전면 지지부재(570B)에 결합되고, 대향측 양단이 전면 장착부재(520B)에 결합되어, 전지팩의 하중을 지지해 주고 있는 점을 제외하고는 도 2의 설명과 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 4에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단차형 브라켓을 포함한 전지팩의 하부 사시도가 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 하부 플레이트(590C)는 고분자 수지의 사출물로 이루어져 있다.
단차형 브라켓(620)은 일측 단부가 전면 지지부재(570C)에 결합되고, 대향측 단부가 후면 장착부재(520C)의 저면에 결합되어 있다.
또한, 한 쌍의 단차형 브라켓(620) 사이에 보조 브라켓(630)이 추가로 장착되어 있어서, 3개의 브라켓으로 전지팩의 하중을 분담하여 지지할 수 있으므로 진동 내구 특성에 더욱 향상시킬 수 있는 점을 제외하고는 도 3의 설명과 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 4에서 나머지 부재들은 그에 대응하는 부호들로 표시된 도 3의 부재들과 실질적으로 동일 내지 유사한 것으로 해석된다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (17)

  1. (a) 전지셀들 자체 또는 둘 또는 그 이상의 전지셀들이 내장된 단위모듈들을 직립 또는 도립 형태로 세워 적층한 구조의 전지모듈들이 2열 이상 배열되어 있는 전지모듈 배열체;
    (b) 상기 전지모듈 배열체의 최외곽 전지모듈들에 밀착된 상태로 전지모듈 배열체의 전면 및 후면을 각각 지지하는 한 쌍의 측면 지지부재들(전면 지지부재 및 후면 지지부재);
    (c) 상기 측면 지지부재들의 하단에 결합되어 전지모듈 배열체의 하단을 지지하는 하단 지지부재;
    (d) 상기 측면 지지부재들의 상단이 결합되어 있고, 전지모듈들의 하단이 결합되어 있으며, 일측 단부가 외부 디바이스에 체결되는 구조로 이루어진 2개 이상의 제 1 상부 장착부재들;
    (e) 상기 제 1 상부 장착부재들과 수직으로 교차하는 구조로 제 1 상부 장착부재들의 상단에 결합되어 있고, 양측 단부가 외부 디바이스에 체결되는 구조로 이루어진 제 2 상부 장착부재;
    (f) 전지모듈 배열체의 후면에 위치하고, 양 단부가 외부 디바이스에 체결되는 구조로 이루어진 후면 장착부재; 및
    (g) 상기 전지모듈의 하중을 측면 지지부재를 통해 전면 장착부재에 분담되도록, 상기 한 쌍의 측면 지지부재들 중 하나 이상과 후면 장착부재 사이에 결합되어 있는 브라켓;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 측면 지지부재는 평면상 직사각형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지팩.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 하단 지지부재들의 하부에는 양측 단부가 측면 지지부재들에 각각 결합되어 있는 하부 플레이트가 추가로 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 상부 장착부재들은 전지모듈 배열체의 양측 단부에 각각 결합되는 2개의 양단 부재들과 전지모듈 배열체의 중앙에 결합되는 1개의 중앙 부재로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 상부 장착부재 중 외부 디바이스에 대한 체결을 위한 단부는 제 2 상부 장착부재의 높이만큼 상향 절곡되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 전지모듈 배열체와 제 1 상부 장착부재들 사이에 상부 플레이트가 추가로 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 후면 장착부재는 전지모듈의 전면에 장착되는 냉각 팬의 양측면과 하면을 감쌀 수 있도록 U자형 프레임 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지팩.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 후면 장착부재의 양측 단부들은 외부 디바이스에 대한 결합이 용이할 수 있도록 제 2 상부 장착부재와 평행하게 절곡되어 있고, 절곡된 부위에는 체결구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 브라켓은 일측 단부가 측면 지지부재에 결합되어 있고, 대향측 단부가 후면 장착부재에 결합되어 있으며, 브라켓이 장착되는 측면 지지부재와 후면 장착부재 사이의 공간에 대응하여 절곡되어 있는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지팩.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 브라켓은 서로 대칭되는 구조로 전면 지지부재와 인접한 후면 장착부재에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 브라켓의 형태는 삼각형 브라켓, 사각형 브라켓, 또는 단차형 브라켓인 것을 특징으로 하는 전지팩.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 삼각형 브라켓은 일측 단부가 전면 지지부재에 결합되고, 대향측 양단이 후면 장착부재에 결합되는 형태인 것을 특징으로 하는 전지팩.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 단차형 브라켓은 일측 단부가 전면 지지부재에 결합되고, 대향측 단부가 후면 장착부재의 저면에 결합되는 형태인 것을 특징으로 하는 전지팩.
  14. 제 13 항에 있어서, 한 쌍의 단차형 브라켓 사이에 보조 브라켓이 추가로 장착되는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  15. 제 1 항에 따른 전지팩을 전원으로 포함하는 것을 특징으로 하는 차량.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 차량은 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 또는 플러그-인 하이브리드 전기자동차인 것을 특징으로 하는 차량.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 전지팩은 차량의 트렁크 하단부 또는 차량의 리어 시트와 트렁크 사이에 장착되는 것을 특징으로 하는 차량.
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