KR20130036512A - 배터리 팩 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기적으로 연결되는 복수개의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈; 상기 배터리 모듈을 감싸는 하우징; 및 상기 배터리 모듈과 하우징 사이에 개재되는 밀폐부재;를 포함하는 배터리 팩에 관한 것이다.
Description
본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수개의 배터리 셀을 포함하는 배터리 팩에 관한 것이다.
최근 들어 고에너지 밀도의 비수전해액을 이용한 고출력 배터리 모듈이 개발되고 있으며, 상기한 고출력 배터리 모듈은 고전력을 필요로 하는 기기 예컨대, 전기 자동차 등의 모터 구동에 사용될 수 있도록 복수개의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 대용량의 배터리 모듈을 구성한다.
상기 배터리 모듈은 다양한 기능의 전자 부품이 실장된 하우징에 수납하여 배터리 팩으로 제작될 수 있으며, 상기 배터리 팩은 전자 기기에 장착되어 전원으로 작용할 수 있다. 이때, 상기 배터리 팩은 전원으로 사용되기에 경제적인 소비가 가능하도록 상기 배터리 팩의 전력 효율의 중요성이 점점 부각되고 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 방수 및 방진 (water and dust-proof) 기능이 향상된 배터리 팩을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 에너지 효율 및 안전성이 향상된 배터리 팩을 제공하기 위함이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 전기적으로 연결되는 복수개의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈; 상기 배터리 모듈을 감싸는 하우징; 및 상기 배터리 모듈과 하우징 사이에 개재되는 밀폐부재;를 포함하는 배터리 팩을 포함한다.
상기 배터리 모듈에는 하나 이상의 제1 체결부가 구비되고, 상기 하우징에는 상기 제1 체결부에 대응하도록 하나 이상의 제2 체결부가 구비되며, 상기 밀폐부재의 적어도 일부는 상기 제1 및 제2 체결부 사이에 구비될 수 있다.
상기 제1 및 제2 체결부는 별도의 체결부재에 의하여 체결될 수 있다.
이때, 체결부재는 볼트, 스터드, 실리콘, 또는 접착제 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 밀폐부재는 상기 제1 및 제2 체결부에 대응하는 위치에 하나 이상의 제3 체결부를 더 포함할 수 있다.
상기 배터리 팩은 상기 제2 체결부의 외측에 구비되는 보강부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 보강부재는 상기 제2 체결부에 대응하는 위치에 하나 이상의 제4 체결부를 포함하고, 상기 제2 및 제4 체결부는 별도의 체결부재에 의하여 체결될 수 있다.
이때, 상기 보강부재는 상기 제2 체결부에 대응하는 위치에 하나 이상의 제4 체결부를 구비하는 베이스부와, 상기 베이스부에서 상기 하우징의 반대 방향으로 절곡된 플랜지부를 포함할 수 있다.
상기 밀폐부재는 불소가 함유된 러버를 포함할 수 있다.
상기 밀폐부재는 니트릴 러버 (Nitrile Rubber), 고포화 니트릴 러버 (Highly Saturated Nitrile Rubber), 플루오르 일래스토머 (Fluoroelastomer), 에틸렌 프로필렌 디엔 러버 (Ethylene Propylene Diene Rubber, EPDM Rubber), 실리콘 러버 (Silicon Rubber), 버진 폴리에트라플루오로에틸렌 (Virgin Polyetrafluoroethylene, Virgin PTFE), PTFE/글래스 (Glass-filled PTFE), PTFE/브론즈 (Bronze-filled PTFE), PTFE/니켈 (Nickel-filled PTFE), 폴리옥시메틸렌 (Polyoxymethylene), 알루미늄 (Aluminum), 알루미늄 합금 (Aluminum alloy) 및 폴리우레탄 (Polyurethane) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 밀폐부재는 상기 밀폐부재의 내부에 통공을 갖고, 상기 통공의 외주부에 일체형으로 구비될 수 있다.
또한, 상기 통공은 배터리 모듈에 대응하는 크기로 구비되고, 상기 배터리 모듈은 상기 통공에 삽입되어 상기 밀폐부재에 결합될 수 있다.
상기 하우징은 하부에 개방면을 갖는 육면체이고, 상기 제2 체결부는 상기 하우징의 측면에 구비되되 상기 개방면에 인접하도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 밀폐부재는 단면이 U자형으로, 상기 하우징의 제2 체결부는 U자형 밀폐부재에 삽입될 수 있다.
이때, 상기 배터리 팩은 상기 U자형 밀폐부재의 외면에 구비되는 보강부재를 더 포함할 수 있다.
상기 배터리 모듈은 상기 배터리 셀을 물리적으로 결합시키는 하나 이상의 고정부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 고정부재는 배터리 셀의 외측에 배치되는 한쌍의 엔드 플레이트와 상기 엔드 플레이드를 연결하는 하나 이상의 연결부재를 포함하고, 상기 한쌍의 엔드 플레이트 사이에는 상기 복수개의 배터리 셀이 일방향으로 정렬되도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 고정부재는 상기 제2 체결부에 대응하도록 구비되는 제1 체결부를 포함할 수 있다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 방수 및 방진 (water and dust-proof) 기능이 향상된 배터리 팩을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 에너지 효율 및 안전성이 향상된 배터리 팩을 제공할 수 있다.
도 1a은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 팩의 사시도.
도 1b는 도 1a의 분해사시도.
도 2는 배터리 모듈 및 밀폐부재의 사시도.
도 3은 도 1a의 A-A에 다른 단면도
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하우징과 밀폐부재의 사시도.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 사시도.
도 5b는 도 5a의 C-C에 따른 단면도.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 다른 배터리 팩의 사시도.
도 1b는 도 1a의 분해사시도.
도 2는 배터리 모듈 및 밀폐부재의 사시도.
도 3은 도 1a의 A-A에 다른 단면도
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하우징과 밀폐부재의 사시도.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 사시도.
도 5b는 도 5a의 C-C에 따른 단면도.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 다른 배터리 팩의 사시도.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
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, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 본 발명과 관계없는 부분은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
이하, 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1a은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 팩의 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 분해사시도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 팩 (100)은 전기적으로 연결되는 복수개의 배터리 셀 (10)을 포함하는 배터리 모듈 (110); 상기 배터리 모듈 (110)을 감싸는 하우징 (130); 및 상기 배터리 모듈 (110)과 하우징 (130) 사이에 개재되는 밀폐부재 (150);를 포함한다. 또한, 상기 배터리 모듈 (110)에는 하나 이상의 제1 체결부 (111)가 구비되고, 상기 하우징 (130)에는 상기 제1 체결부 (111)에 대응하도록 하나 이상의 제2 체결부 (131)가 구비되되, 상기 밀폐부재 (150)의 적어도 일부는 상기 제1 및 제2 체결부 (111, 131) 사이에 구비될 수 있다. 이때, 상기 배터리 팩 (100)은 상기 제2 체결부 (131)의 외측에 구비되는 보강부재 (170)를 더 포함할 수 있다.
배터리 모듈 (110)은 복수개의 배터리 셀 (10)이 전기적으로 연결되어 구비될 수 있으며, 또한, 배터리 모듈 (110)은 배터리 셀 (10)을 물리적으로 결합시키는 하나 이상의 고정부재 (113, 115, 117)를 포함할 수 있다.
배터리 셀 (10)은 전지 케이스에 전극 조립체와 전해액을 수납시킨 다음, 상기 전지 케이스를 캡 조립체 (14)로 밀폐하여 제조될 수 있다. 캡 조립체 (14)는 양극 단자 (11) 및 음극 단자 (12)와, 벤트 (13)를 포함할 수 있다. 상기 전극 조립체는 양극 단자 (11) 및 음극 단자 (12)와 연결될 수 있으며, 상기 단자들은 전극 조립체 및 전해액의 전기 화학적인 반응에 의하여 발생하는 에너지의 이동통로가 된다. 또한, 벤트 (13)는 배터리 셀 (10) 내부에서 발생하는 기체를 외부로 방출하는 통로의 역할을 한다.
상기 고정부재 (113, 115, 117)는 배터리 셀 (10)의 외측에 배치된 한쌍의 엔드 플레이트 (113)와 상기 엔드 플레이드 (113)를 연결하는 하나 이상의 연결부재 (115, 117)를 포함하고, 상기 한쌍의 엔드 플레이트 (113) 사이에는 상기 복수개의 배터리 셀 (10)이 일방향으로 정렬되도록 구비될 수 있다.
한쌍의 엔드 플레이트 (113)와 연결부재 (115, 117)는 복수개의 배터리 셀 (10)을 수용하기 위하여 일정 공간을 구획하고, 배터리 셀 (10)들은 구획된 공간속에 일방향으로 정렬되어 구비될 수 있다. 이때, 상기 배터리 셀 (10)은 넓은 전면이 서로 대향하도록 나란하게 정렬된다. 이웃한 두 배터리 셀 (10)의 양극 단자 (11) 또는 음극 단자 (12)는 버스바 (bus-bar) (15)를 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. 버스바 (15)에는 양극 단자 (11) 및 음극 단자 (12)가 관통할 수 있는 홀이 구비되고, 상기 홀을 통하여 양극 단자 (11) 및 음극 단자 (12)가 관통하여 연결된 버스바 (15)는 너트 (16) 등에 의하여 고정될 수 있다.
연결부재 (115, 117)는 배터리 셀 (10)의 측면 또는 바닥면의 적어도 하나 이상을 지지하면서 한쌍의 엔드 플레이트 (113)를 연결하도록 구비될 수 있다. 상기 연결부재 (115, 117)는 배터리 셀 (10) 의 양측면을 지지하는 사이트 플레이트 또는 배터리 셀 (10)의 바닥면을 지지하는 바텀 플레이트를 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 한쌍의 엔드 플레이트 (113) 및 연결부재 (115, 117)의 적어도 어느 일측에는 제2 체결부 (131)에 대응하도록 구비되는 제1 체결부 (111)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 체결부 (111, 131)는 별도의 체결부재 (20)에 의하여 체결될 수 있다. 예컨대, 상기 체결부재 (20)는 볼트, 스터드, 실리콘 또는 접착제 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
한쌍의 엔드 플레이트 (113) 및 연결부재 (115, 117)를 포함하는 고정부재 (113, 115, 117)는 복수개의 배터리 셀 (10)을 안정적으로 고정하기 위함으로, 본 실시예의 형태에 제한되지 않고 다양하게 변형하여 실시할 수 있다. 또한, 상기 배터리 셀 (10)의 연결 구조 및 배터리 셀 (10)의 개수는 배터리 모듈 (100)의 설계에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
상기 배터리 모듈 (110)은 외부 먼지 또는 수분 등의 침투에서 보호하고, 전기적으로 안정적인 사용을 위하여 하우징 (130)에 수납되어 배터리 팩 (100)으로 제작될 수 있다. 상기 하우징 (130)에는 BMS (Battery Management System) 또는 커넥터 등과 같은 전자 부품이 실장될 수 있으며, 이에 의하여 외부 기기의 전원으로써 용이하게 사용될 수 있다.
상기 하우징 (130)은 하부에 개방면 (133)을 갖는 육면체이고, 상기 제2 체결부 (131)는 상기 하우징 (130)의 측면에 구비되되 상기 개방면 (133)에 인접하도록 구비될 수 있다. 또한, 상기 하우징 (130)에는 배터리 모듈 (110)에 구비되는 제1 체결부 (111)에 대응하도록 제2 체결부 (131)가 구비될 수 있으며, 이때, 상기 제1 및 제2 체결부 (111, 131) 사이에는, 밀폐부재 (150)의 적어도 일부가 개재될 수 있다.
도 2는 배터리 모듈 및 밀폐부재의 사시도이다.
도 1b 및 도 2를 참조하면, 배터리 모듈 (110)의 제1 체결부 (111)측에는 밀폐부재 (150)가 구비될 수 있다. 상기 밀폐부재 (150)는 상기 밀폐부재 (150)의 내부에 통공 (153)을 갖고, 상기 통공 (153)의 외주부에 일체형으로 구비될 수 있다. 상기 통공 (153)은 배터리 모듈 (110)에 대응하는 크기로 구비되고, 상기 배터리 모듈 (150)은 상기 통공 (153)에 삽입되어 상기 밀폐부재 (150)에 결합될 수 있다. 또한, 상기 밀폐부재 (150)는 상기 제1 및 제2 체결부 (111, 131)에 대응하는 위치에 하나 이상의 제3 체결부 (151)를 더 포함할 수 있다.
통상, 배터리 팩은 배터리 모듈, 하우징 등을 포함하는 복수개의 부재로 이루어지고, 이들 부재들은 볼트 등은 물리적으로 결합되어 배터리 팩으로 제작된다. 상기 배터리 팩은 전자 기기의 전원으로써 사용될 수 있는데, 특히 에너지원으로 작용하는 배터리 셀은 상기 배터리 셀의 안전성 및 방수-방진 등의 특성이 중요하다. 즉, 배터리 팩은 원하지 않은 외부 공기 및 수분 등의 침투를 예방하고, 또한 진동 등의 외부 충격에 대하여 안정적으로 사용할 수 있도록 제작되어야 한다. 반면, 복수개의 부재들이 볼트 등에 의하여 물리적으로 결합된 배터리 팩은 외부 공기 및 수분 등의 침투가 용이할 수 있고, 이는 배터리 팩의 효율적인 사용을 저해할 수 있다.
본 실시예에서는 배터리 모듈 (110)과 상기 배터리 모듈 (110)을 감싸는 하우징 (130); 및 상기 배터리 모듈 (110)과 하우징 (130) 사이에 개재되는 밀폐부재 (150)를 포함할 수 있다. 상기 밀폐부재 (150)는 상기 배터리 모듈 (110)과 하우징 (120)이 서로 체결되는 부분인 제1 및 제2 체결부 (111, 131) 사이에 개재되어 배터리 팩 (100)의 밀폐력을 향상시킨다. 따라서, 배터리 팩 (100)의 내부로 불필요한 공기 또는 수분 등의 침투를 방지할 수 있으므로, 배터리 팩 (100)의 안정적인 사용을 가능하게 하고, 배터리 팩 (100)의 수명을 향상시킬 수 있다. 본 실시예에 있어서, 상기 밀폐부재 (150)는 일체형으로 구비되어 있으나, 상기 밀폐부재 (150)의 적어도 일부가 제1 및 제2 체결부 (111, 131) 사이에 개재되면 족하므로, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 밀폐부재 (150)는 불소가 함유된 러버 등을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 상기 밀폐부재 (150)는 니트릴 러버 (Nitrile Rubber), 고포화 니트릴 러버 (Highly Saturated Nitrile Rubber), 플루오르 일래스토머 (Fluoroelastomer), 에틸렌 프로필렌 디엔 러버 (Ethylene Propylene Diene Rubber, EPDM Rubber), 실리콘 러버 (Silicon Rubber), 버진 폴리에트라플루오로에틸렌 (Virgin Polyetrafluoroethylene, Virgin PTFE), PTFE/글래스 (Glass-filled PTFE), PTFE/브론즈 (Bronze-filled PTFE), PTFE/니켈 (Nickel-filled PTFE), 폴리옥시메틸렌 (Polyoxymethylene), 알루미늄 (Aluminum), 알루미늄 합금 (Aluminum alloy) 및 폴리우레탄 (Polyurethane) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 3은 도 1a의 A-A에 다른 단면도이다.
도 1a 및 도 3을 참조하면, 상기 배터리 팩 (100)은 상기 제2 체결부 (131)의 외측에 구비되는 보강부재 (170)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 보강부재 (170)는 상기 제2 체결부 (131)에 대응하는 위치에 하나 이상의 제4 체결부 (171)를 포함하고, 상기 제2 및 제4 체결부 (131, 171)는 별도의 체결부재 (20)에 의하여 체결될 수 있다.
본 실시예에 따른 배터리 팩 (100)에서, 상기 배터리 모듈 (110)과 하우징 (130)을 체결하도록 구비되는 제1 및 제2 체결부 (111, 131) 사이에는 밀폐부재 (150)가 개재될 수 있으며, 따라서 배터리 팩 (100)의 밀폐력을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 밀폐부재 (150)는 상기 제1 및 제2 체결부 (111, 131)에 대응하도록 제3 체결부 (151)를 구비할 수 있다. 이때, 상기 배터리 팩 (100)은 제2 체결부 (131) 외측으로 보강부재 (170)를 더 포함할 수 있으며, 상기 보강부재 (170)는 상기 제2 체결부 (131)에 대응하도록 제4 체결부 (171)를 포함할 수 있다.
상기 제1 내지 제4 체결부 (111, 131, 151, 171)은 서로 대응하도록 구비되어 별도의 체결부재 (20)에 의하여 체결될 수 있다. 이때, 상기 제2 체결부 (131) 외측으로 보강부재 (170)가 구비되어, 제2 체결부 (131)의 강도를 보강할 수 있다. 구체적으로, 별도의 체결부재 (20)를 이용하여 체결하는 경우, 하우징 (130)에 과잉의 체결압이 가해지는 경우가 발생할 수 있다. 이는 제2 체결부 (131)의 균열 등이 발생시킬 수 있을 뿐 아니라, 하우징 (130)과 배터리 모듈 (110) 사이의 체결을 저하시킴으로 배터리 팩 (100)의 불량을 야기할 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 상기 하우징 (130)의 제2 체결부 (131) 외측으로 소정의 강도를 갖는 보강부재 (170)를 추가함으로써 제2 체결부 (131)의 강도를 보강할 수 있다. 상기 보강부재 (170)는 별도의 체결부재 (20)를 체결시 가해지는 체결압을 완화시킬 수 있으므로, 전술한 불량을 예방할 수 있다. 예컨대, 상기 보강부재 (170)는 알루미늄 또는 스테인리스 스틸 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이하에서, 도 4 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다. 후술할 내용을 제외하고는, 도 1 내지 도 3에서 설명한 실시예에 기재된 내용과 유사하므로 이에 대한 자세한 내용은 설명한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하우징과 밀폐부재의 사시도이고, 도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 사시도이며, 도 5b는 도 5a의 C-C에 따른 단면도이다.
도 4 내지 도 5b를 참조하면, 본 실시예에 따른 배터리 팩 (200)은 배터리 모듈 (210)과 상기 배터리 모듈 (210)을 감싸는 하우징 (230)을 포함하되, 상기 배터리 모듈 (210)과 하우징 (130) 사이에 개재되는 밀폐부재 (250)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 하우징 (230)의 제2 체결부 (231)는 상기 밀폐부재 (250)에 삽입될 수 있다.
본 실시예에 따른 하우징 (230)은 하우징 (230)은 하부에 개방면 (233)을 갖는 육면체일 수 있고, 또한, 제2 체결부 (231)는 상기 하우징 (230)의 측면에 구비되되 상기 개방면 (233)에 인접하도록 구비될 수 있다. 상기 밀폐부재 (250)는 단면이 U자형으로, 상기 하우징 (230)의 제2 체결부는 U자형 밀폐부재 (250)에 삽입될 수 있다. 이때, 상기 밀폐부재 (250)에는 제3 체결부 (251)가 구비될 수 있으며, 상기 제3 체결부 (251)는 제2 체결부 (231)에 대응하도록 구비될 수 있다.
밀폐부재 (250)는 내부에 수용부 (255)를 갖도록 단면이 U자형으로 구비될 수 있다. 상기 수용부 (255)의 단면의 길이 (t)는 하우징 (230)의 제2 체결부 (231)측 단면의 길이 (s)에 대응하도록 구비될 수 있다. 또한, 하우징 (230)의 제2 체결부 (231)는 상기 밀폐부재 (250)의 수용부 (255)에 삽입되어 결합될 수 있다. 따라서, 하우징 (230)의 제2 체결부 (231)측, 즉 상기 하우징 (230)의 개방면 (233)을 둘러싸도록 구비되는 끝단은 밀폐부재 (250)에 의하여 전체적으로 감싸도록 구비될 수 있다. 예컨대, 상기 제2 체결부 (231)는 홀 등을 포함할 수 있다. 상기 제2 체결부 (231)는 주변부에 비하여 상대적으로 강도가 감소될 수 있는데, 본 실시예에 따른 밀폐부재 (250)는 상기 제2 체결부 (231)의 강도를 보강할 수 있다. 따라서, 배터리 팩 (200)을 제작하는 경우 발생할 수 있는, 하우징 (230)의 깨짐 등과 같은 불량을 예방할 수 있다.
상기 밀폐부재 (250)는 상기 밀폐부재 (250)의 내부에 통공 (253)을 갖는 일체형으로 구비될 수 있다. 상기 통공 (253)은 배터리 모듈 (210)에 대응하는 크기로 구비되고, 상기 배터리 모듈 (210)은 상기 통공 (253)에 삽입될 수 있다.
또한, 상기 배터리 팩 (200)은 상기 U자형 밀폐부재 (250)의 외면에 구비되는 보강부재 (270)를 더 포함할 수 있다. 상기 보강부재 (270)는 제4 체결부 (271)가 구비될 수 있는데, 상기 제4 체결부 (271)는 제3 체결부 (251)에 대응하도록 구비되어 별도의 체결부재 (20)에 의하여 체결될 수 있다. 즉, 상기 밀폐부재 (250)는 상기 배터리 모듈 (210)과 하우징 (230) 사이인 제1 및 제2 체결부 (211, 231) 사이에 개재되고, 또한 상기 보강부재 (270) 및 하우징 (230) 사이인 제2 및 제4 체결부 (231, 271) 사이에 개재될 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 다른 배터리 팩의 사시도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 배터리 팩 (300)은 배터리 모듈과 하우징 (330) 및 상기 배터리 모듈과 하우징 (330) 사이에 개재되는 밀폐부재를 포함하되, 하우징 (330)의 제2 체결부 (331)의 외측에 구비되는 보강부재 (370)를 더 포함할 수 있다.
보강부재 (370)는 상기 제2 체결부 (331)에 대응하는 위치에 하나 이상의 제4 체결부 (371)를 구비하는 베이스부 (370a)와, 상기 베이스부 (370a)에서 상기 하우징 (330)의 반대 방향으로 절곡된 플랜지부 (370b)를 포함할 수 있다. 상기 제4 체결부 (371)은 상기 제2 체결부 (331)에 대응하는 위치에 구비될 수 있으며, 상기 제2 및 제4 체결부 (331, 371)는 별도의 체결부재 (20)에 의하여 체결될 수 있다.
상기 보강부재 (370)를 구성하는 플랜지부 (370b)는 베이스부 (370a)에 대하여 대략 수직하도록 절곡될 수 있다. 따라서, 플랜지부 (370b)는 하우징 (330)에 대하여도 수직하도록 구비될 수 있으며, 상기 배터리 팩 (300)을 외부 기기에 장착할 때, 상기 배터리 팩 (300)과 외부 기기와의 접촉면적을 증가시킬 수 있다. 즉, 플랜지부 (370b)에 의하여 증가된 접촉면적은 상기 배터리 팩 (300)을 외부기기에 안정적으로 고정시킬 수 있으므로, 진동 또는 낙하 등의 외부 충격으로부터 안전성을 향상시킬 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.
10: 배터리 셀 11: 양극 단자
12: 음극 단자 13: 벤트
14: 캡 조립체 15: 버스바
16: 너트 20: 체결부재
100, 200, 300: 배터리 팩 110, 210: 배터리 모듈
111: 제1 체결부 113, 115, 117: 고정부재
130, 230, 330: 하우징 131, 231, 331: 제2 체결부
133, 233: 개방면 150, 250, 350: 밀폐부재
151, 251: 제3 체결부 153, 253: 통공
170, 270, 370: 보강부재 370a: 베이스부
370b: 플랜지부 171, 271, 371: 제4 체결부
12: 음극 단자 13: 벤트
14: 캡 조립체 15: 버스바
16: 너트 20: 체결부재
100, 200, 300: 배터리 팩 110, 210: 배터리 모듈
111: 제1 체결부 113, 115, 117: 고정부재
130, 230, 330: 하우징 131, 231, 331: 제2 체결부
133, 233: 개방면 150, 250, 350: 밀폐부재
151, 251: 제3 체결부 153, 253: 통공
170, 270, 370: 보강부재 370a: 베이스부
370b: 플랜지부 171, 271, 371: 제4 체결부
Claims (17)
- 전기적으로 연결되는 복수개의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈;
상기 배터리 모듈을 감싸는 하우징; 및
상기 배터리 모듈과 하우징 사이에 개재되는 밀폐부재;를 포함하는 배터리 팩. - 제1항에 있어서,
상기 배터리 모듈에는 하나 이상의 제1 체결부가 구비되고, 상기 하우징에는 상기 제1 체결부에 대응하도록 하나 이상의 제2 체결부가 구비되며, 상기 밀폐부재의 적어도 일부는 상기 제1 및 제2 체결부 사이에 구비되는 배터리 팩. - 제2항에 있어서,
상기 제1 및 제2 체결부는 별도의 체결부재에 의하여 체결되는 배터리 팩. - 제3항에 있어서,
상기 체결부재는 볼트, 스터드, 실리콘, 또는 접착제 중 어느 하나 이상을 포함하는 배터리 팩. - 제2항에 있어서,
상기 밀폐부재는 상기 제1 및 제2 체결부에 대응하는 위치에 하나 이상의 제3 체결부를 더 포함하는 배터리 팩. - 제2항에 있어서,
상기 배터리 팩은 상기 제2 체결부의 외측에 구비되는 보강부재를 더 포함하는 배터리 팩. - 제6항에 있어서,
상기 보강부재는 상기 제2 체결부에 대응하는 위치에 하나 이상의 제4 체결부를 포함하고, 상기 제2 및 제4 체결부는 별도의 체결부재에 의하여 체결되는 배터리 팩. - 제6항에 있어서,
상기 보강부재는 상기 제2 체결부에 대응하는 위치에 하나 이상의 제4 체결부를 구비하는 베이스부와, 상기 베이스부에서 상기 하우징의 반대 방향으로 절곡된 플랜지부를 포함하는 배터리 팩. - 제1항에 있어서,
상기 밀폐부재는 불소가 함유된 러버를 포함하는 배터리 팩. - 제1항에 있어서,
상기 밀폐부재는 니트릴 러버 (Nitrile Rubber), 고포화 니트릴 러버 (Highly Saturated Nitrile Rubber), 플루오르 일래스토머 (Fluoroelastomer), 에틸렌 프로필렌 디엔 러버 (Ethylene Propylene Diene Rubber, EPDM Rubber), 실리콘 러버 (Silicon Rubber), 버진 폴리에트라플루오로에틸렌 (Virgin Polyetrafluoroethylene, Virgin PTFE), PTFE/글래스 (Glass-filled PTFE), PTFE/브론즈 (Bronze-filled PTFE), PTFE/니켈 (Nickel-filled PTFE), 폴리옥시메틸렌 (Polyoxymethylene), 알루미늄 (Aluminum), 알루미늄 합금 (Aluminum alloy) 및 폴리우레탄 (Polyurethane) 중 어느 하나 이상을 포함하는 배터리 팩. - 제1항에 있어서,
상기 밀폐부재는 상기 밀폐부재의 내부에 통공을 갖고, 상기 통공의 외주부에 일체형으로 구비되는 배터리 팩. - 제11항에 있어서,
상기 통공은 배터리 모듈에 대응하는 크기로 구비되고, 상기 배터리 모듈은 상기 통공에 삽입되어 상기 밀폐부재에 결합되는 배터리 팩. - 제2항에 있어서,
상기 하우징은 하부에 개방면을 갖는 육면체이고, 상기 제2 체결부는 상기 하우징의 측면에 구비되되 상기 개방면에 인접하도록 구비되는 배터리 팩. - 제13항에 있어서,
상기 밀폐부재는 단면이 U자형으로, 상기 하우징의 제2 체결부는 U자형 밀폐부재에 삽입되는 배터리 팩. - 제14항에 있어서,
상기 배터리 팩은 상기 U자형 밀폐부재의 외면에 구비되는 보강부재를 더 포함하는 배터리 팩. - 제1항에 있어서,
상기 배터리 모듈은 상기 배터리 셀을 물리적으로 결합시키는 하나 이상의 고정부재를 포함하는 배터리 팩. - 제15항에 있어서,
상기 고정부재는 상기 제2 체결부에 대응하도록 구비되는 제1 체결부를 포함하는 배터리 팩.
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| KR101730959B1 (ko) | 2017-04-28 |
| US20130084481A1 (en) | 2013-04-04 |
| US8883335B2 (en) | 2014-11-11 |
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