KR20130044719A - 배터리 팩 - Google Patents

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조경민
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Abstract

본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 나란히 적층 배열되는 다수개의 전지 셀; 상기 전지 셀의 외측을 둘러싸도록 형성되며, 상기 전지 셀들 사이에 개재되는 케이스; 및 상기 전지 셀 중 가장 외측에 배치되는 전지 셀의 바깥쪽을 덮도록 상기 케이스에 결합되는 엔드커버; 를 포함하여 이루어지며, 상기 케이스는 일면에 가이드 핀이 돌출 형성되고 타면은 가이드 홀이 형성되며, 상기 엔드커버는 상기 케이스와 결합되는 면에 가이드 핀 또는 가이드 홀이 형성되어, 상기 가이드 홀에 상기 가이드 핀이 삽입되도록 함으로써, 상기 케이스들이 결합될 때 위치가 정확해지고 결합이 용이하도록 한 배터리 팩에 관한 것이다.

Description

배터리 팩 {Battery pack}
본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 나란히 적층 배열되는 다수개의 전지 셀; 상기 전지 셀의 외측을 둘러싸도록 형성되며, 상기 전지 셀들 사이에 개재되는 케이스; 및 상기 전지 셀 중 가장 외측에 배치되는 전지 셀의 바깥쪽을 덮도록 상기 케이스에 결합되는 엔드커버; 를 포함하여 이루어지며, 상기 케이스는 일면에 가이드 핀이 돌출 형성되고 타면은 가이드 홀이 형성되며, 상기 엔드커버는 상기 케이스와 결합되는 면에 가이드 핀 또는 가이드 홀이 형성되어, 상기 가이드 홀에 상기 가이드 핀이 삽입되도록 함으로써, 상기 케이스들이 결합될 때 위치가 정확해지고 결합이 용이하도록 한 배터리 팩에 관한 것이다.
일반적으로, 이차전지는 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능하여 디지털 카메라, 휴대폰, 노트북, 하이브리드카와 같은 다양한 분야에 적용되며 활발한 연구가 진행중이다. 이차 전지로는 니켈-카드뮴 전지, 니켈-메탈 하이드라이드 전지, 니켈-수소 전지, 리튬 이차전지를 들 수 있다.
그리고 전기자동차 또는 하이브리드카의 동력원으로는 리튬 이차전지가 주로 사용되며, 모터구동 등과 같은 큰 전력을 필요로 하므로 다수 개의 고출력 전지 셀을 또는 셀 모듈을 직렬로 연결하여 구성되는 대용량의 배터리 팩이 사용되는 것이 일반적이다.
상술한 바와 같이 배터리 팩은 통상적으로 직렬로 연결되는 다수개의 전지 셀을 포함하여 이루어지며, 다수개의 전지 셀은 일정거리 이격되도록 적층된 상태로 케이스에 고정된다.
일례로 도 1과 같이 상부 케이스(10)는 전지 셀 적층체(미도시)의 일측면 단부와 상단 및 하단 일부를 감싸는 구조로 이루어져 있고, 하부 케이스(20)는 전지셀 적층체의 타측면 단부와 상단 및 하단 일부를 감싸면서 상부 케이스(20)에 결합되는 구조로 이루어져 있다.
이때, 상기 상부 케이스(10)와 하부 케이스(20)는 내측이 각각의 전지셀들이 삽입되어 가장자리가 고정될 수 있도록 슬롯의 형태로 구성된다.
그런데 상기 상부 케이스(10) 및 하부 케이스(20)는 내부에 수용될 수 있는 전지셀의 개수가 한정되어 있으므로 많은 수의 전지셀로 이루어지는 배터리 팩을 구성할 수 없는 문제점이 있으며, 또한 상기 하부 케이스(20)에 전지셀들을 삽입한 후 상측에서 상기 상부 케이스(10)를 덮어 고정하기 위해서는 상기 상부 케이스(10)의 내측에 형성되는 슬롯에 각각의 전지셀들의 위치를 맞추어 삽입해야 하므로 조립이 어려우며 전지셀들의 테두리 부분이 눌리거나 꺾여 조립 시 파손될 수 있는 문제점이 있다.
KR 10-0896131 B1 (2009.04.28.) 도4
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 나란히 적층 배열되는 다수개의 전지 셀; 상기 전지 셀의 외측을 둘러싸도록 형성되며, 상기 전지 셀들 사이에 개재되는 케이스; 및 상기 전지 셀 중 가장 외측에 배치되는 전지 셀의 바깥쪽을 덮도록 상기 케이스에 결합되는 엔드커버; 를 포함하여 이루어지며, 상기 케이스는 일면에 가이드 핀이 돌출 형성되고 타면은 가이드 홀이 형성되며, 상기 엔드커버는 상기 케이스와 결합되는 면에 가이드 핀 또는 가이드 홀이 형성되어, 상기 가이드 홀에 상기 가이드 핀이 삽입되도록 함으로써, 상기 케이스들이 결합될 때 위치가 정확하고 전지 셀들이 파손되지 않으며 결합이 용이하도록 한 배터리 팩을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배터리 팩은, 일정거리 이격되어 나란히 적층 배열되는 다수개의 전지 셀; 상기 전지 셀들 사이에 개재되며, 상기 전지 셀의 외측을 둘러싸도록 형성되는 다수개의 케이스; 및 상기 전지 셀들 중 가장 외측에 배치되는 전지 셀의 바깥쪽을 면을 덮도록 상기 케이스에 결합되는 한 쌍의 엔드커버; 를 포함하여 이루어지되, 상기 케이스들은 서로 밀착되는 일면에 가이드 핀이 돌출 형성되고 타면은 가이드 홀이 형성되며, 상기 한 쌍의 엔드커버는 상기 케이스와 밀착되는 면에 각각 가이드 핀 또는 가이드 홀이 형성되어, 상기 가이드 홀에 상기 가이드 핀이 삽입되어 상기 케이스 및 엔드커버가 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 케이스 및 엔드커버는 체결수단이 관통되는 관통공이 형성되고, 상기 가이드 핀 및 가이드 홀은 상기 관통공에서 일정거리 이격되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가이드 핀은 단부의 폭이 작도록 테이퍼지게 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 배터리 팩은, 각각의 케이스의 일면에 가이드 핀이 돌출 형성되고 타면은 가이드 홀이 형성되며, 엔드커버는 상기 케이스와 결합되는 면에 가이드 핀 또는 가이드 홀이 형성되어, 상기 가이드 홀에 상기 가이드 핀이 삽입되도록 함으로써, 상기 케이스들이 결합될 때 위치가 정확하고 결합이 용이한 장점이 있다.
또한, 전지 셀들을 케이스 사이에 개재되도록 하여 원하는 개수만큼의 전지 셀로 이루어지는 배터리 팩을 제작하기 용이한 장점이 있다.
또한, 가이드 핀 및 가이드 홀이 체결수단이 관통되는 관통홀의 일측에 별개로 형성되어 조립이 용이하면서, 동시에 케이스 및 엔드커버의 파손 가능성을 줄일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 배터리 팩을 나타낸 분해 사시도.
도 2는 및 도 3은 본 발명의 배터리 팩을 나타낸 분해 및 조립 사시도.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 케이스의 가이드 핀 및 가이드 홀을 나타낸 부분 단면도.
이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 배터리 팩을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 배터리 팩을 나타낸 분해 사시도 및 조립 사시도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 배터리 팩(1000)은, 일정거리 이격되어 나란히 적층 배열되는 다수개의 전지 셀(100); 상기 전지 셀(100)들 사이에 개재되며, 상기 전지 셀(100)의 외측을 둘러싸도록 형성되는 다수개의 케이스(200); 및 상기 전지 셀(100)들 중 가장 외측에 배치되는 전지 셀(100)의 바깥쪽을 면을 덮도록 상기 케이스(200)에 결합되는 한 쌍의 엔드커버(300); 를 포함하여 이루어진다. 그리고 상기 케이스(200)들은 서로 밀착되는 일면에 가이드 핀(210)이 돌출 형성되고 타면은 가이드 홀(220)이 형성되며, 상기 한 쌍의 엔드커버(300)는 상기 케이스(200)와 밀착되는 면에 각각 가이드 핀(310) 또는 가이드 홀(320)이 형성되어, 상기 가이드 홀(320)에 상기 가이드 핀(310)이 삽입되어 상기 케이스(200) 및 엔드커버(300)가 결합된다.
우선, 도 2와 같이 상기 전지 셀(100)은 전극체(110)의 일측에 전극탭(120)들이 형성되며, 상기 전지 셀(100)들이 일정거리 이격되도록 나란히 적층 배열된다.
그리고 상기 케이스(200)는 상기 전지 셀(100)들 사이에 개재되며, 상기 전지 셀(100)의 외측을 둘러싸도록 형성된다.
즉, 상기 전지 셀(100)과 케이스(200)가 번갈아 적층되도록 구성되며, 상기 전지 셀(100)들은 서로 이웃하는 케이스(200)들 사이에 수용되어 상기 케이스(200)들이 밀착되어 결합된다.
이때, 상기 케이스(200)의 내측에 형성되는 중공부(240)에 상기 전지 셀(100)의 전극체(110) 부분이 안착되며, 상기 전지 셀(100)의 바깥쪽 테두리 부분이 상기 중공부(240)의 외측에 밀착되어, 한 쌍의 케이스(200)에 의해 상기 전지 셀(100)이 고정되며, 상기 전지 셀(100)의 전극체(110)는 상기 케이스(200)의 외측으로 인출되도록 결합된다.
또한, 상기 전지 셀(100)들 중 가장 외측에 배치되는 전지 셀(100)의 바깥쪽 면을 덮도록 한 쌍의 엔드커버(300)가 결합되어 배터리 팩이 구성된다.
이와 같이 상기 전지 셀(100)과 케이스(200)가 번갈아 적층되는 형태로 조립되고 가장 바깥쪽은 상기 엔드커버(300)에 의해 결합되며, 상기 케이스(200) 및 엔드커버(300)들은 각각 동일한 위치에 다수개의 관통공(230,330)이 형성되어 도 3과 같이 체결수단(400)인 장볼트(410)가 상기 관통공(230,330)을 관통하여 타측에 너트(420)로 체결되어 견고하게 결합될 수 있으며, 각각의 케이스(200) 및 엔드커버(300)가 밀착되도록 형성된다.
이때, 본 발명의 배터리 팩(1000)은 상기 케이스(200) 및 엔드커버(300)가 밀착되는 면에 가이드 핀(310) 및 가이드 홀(320)이 형성되는데, 상기 케이스(200)의 일면에는 가이드 핀(210)이 돌출되도록 형성되고 타면에는 가이드 홀(220)이 형성된다. 그리고 상기 엔드커버(300)는 상기 케이스(200)와 밀착되는 면에 각각 가이드 핀(310) 또는 가이드 홀(320)이 형성된다.
그리하여 도 4 및 도 5와 같이 상기 엔드커버(300)에 형성되는 가이드 홀(320)에 상기 케이스(200)의 일면에 형성된 가이드 핀(310)이 삽입되도록 결합된다. 그리고 상기 케이스(200)는 동일한 축선상에 상기 가이드 핀(310) 및 가이드 홀(320)이 형성되어 각각의 케이스(200)들이 적층되어 각각의 위치를 정확하게 맞출 수 있다. 또한, 상기 엔드커버(300) 역시 상기 케이스(200)에 형성되는 가이드 핀(210) 및 가이드 홀(220)과 동일한 축선상에 가이드 핀(310) 및 가이드 홀(320)이 형성되어 상기 케이스(200)와의 결합 위치를 정확하게 맞출 수 있다.
여기에서 상기 케이스(200)에 형성되는 가이드 핀(210) 및 가이드 홀(220)은 다양한 위치에 형성될 수 있으며, 적어도 두 개소 이상 형성되는 것이 바람직하다.
즉, 상기 케이스(200)의 하측 모서리 부분의 두 개소에 상기 가이드 핀(210) 및 가이드 홀(220)을 형성해야 상기 케이스(200)들이 결합되었을 때 움직이지 않고 정확하게 고정될 수 있다. 그리고 상기 엔드커버(300) 역시 동일하게 형성되어야 한다.
그리하여 본 발명의 배터리 팩은, 각각의 케이스의 일면에 가이드 핀이 돌출 형성되고 타면은 가이드 홀이 형성되며, 엔드커버는 상기 케이스와 결합되는 면에 가이드 핀 또는 가이드 홀이 형성되어, 상기 가이드 홀에 상기 가이드 핀이 삽입되도록 함으로써, 상기 케이스들이 결합될 때 위치가 정확하고 결합이 용이한 장점이 있으며, 전지 셀들을 케이스 사이에 개재되도록 하여 원하는 개수만큼의 전지 셀로 이루어지는 배터리 팩을 제작하기 용이한 장점이 있다.
그리고 상기 케이스(200) 및 엔드커버(300)는 체결수단(400)이 관통되는 관통공(230,330)이 형성되고, 상기 가이드 핀(210,310) 및 가이드 홀(220,320)은 상기 관통공(230,330)에서 일정거리 이격되어 형성된다.
즉, 상기 케이스(200)에서 하측 모서리 부분 양측에 각각 상기 체결수단(400)이 관통되도록 관통공(230)이 형성되고, 상기 관통공(230)의 일측에 일정거리 이격되도록 상기 가이드 핀(210) 및 가이드 홀(220)이 형성되며, 상기 엔드커버(300)도 하측 모서리 부분 양측에 각각 상기 체결수단(400)인 장볼트(410)가 관통되도록 관통공(330)이 형성되고, 상기 관통공(330)의 일측에 일정거리 이격되도록 상기 가이드 핀(310) 또는 가이드 홀(320)이 형성된다.
그리하여 상기 가이드 핀 및 가이드 홀이 체결수단이 관통되는 관통홀의 일측에 별개로 형성됨으로써, 상기 케이스 및 엔드커버를 상기 체결수단을 이용하여 조립이 용이하면서, 상기 관통홀 부분의 강성이 저하되지 않아 상기 케이스 및 엔드커버가 조립된 상태에서 파손 가능성을 줄일 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 가이드 핀은 단부의 폭이 작도록 테이퍼지게 형성될 수 있다.
즉, 도 4 및 도 5와 같이 상기 가이드 핀(210,310)이 상기 케이스(200) 또는 엔드커버(300)에 결합된 부분보다 돌출된 단부의 폭이 작도록 테이퍼진 형태로 형성되어, 상기 케이스(200) 및 엔드커버(300)가 결합될 때 서로 결합되는 위치가 약간 차이가 발생하더라도 상기 가이드 핀(210,310)의 테이퍼진 부분이 가이드 홀(220,320)의 측면을 타고 들어갈 수 있어 결합이 더욱 용이해진다.
이때, 상기 가이드 홀(220,320)의 깊이는 상기 가이드 핀(210,310)의 높이보다 깊거나 같게 형성되어야 하며, 상기 가이드 홀(220,320)의 직경은 상기 가이드 핀(210,310)이 상기 케이스(200) 또는 엔드커버(300)에 결합된 부분의 직경과 같게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 가이드 핀(210,310)은 원뿔 또는 다각뿔 형태로 형성될 수도 있으며, 전체적으로 테이퍼진 형태가 아닌 단부만 테이퍼지거나 라운드가 형성된 형태로 이루어질 수도 있다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 : (본 발명의) 배터리 팩
100 : 전지 셀
110 : 전극체 120 : 전극탭
200 : 케이스
210 : 가이드 핀 220 : 가이드 홀
230 : 관통공 240 : 중공부
300 : 엔드커버
310 : 가이드 핀 320 : 가이드 홀
330 : 관통공
400 : 체결수단
410 : 장볼트 420 : 너트

Claims (3)

  1. 일정거리 이격되어 나란히 적층 배열되는 다수개의 전지 셀;
    상기 전지 셀들 사이에 개재되며, 상기 전지 셀의 외측을 둘러싸도록 형성되는 다수개의 케이스; 및
    상기 전지 셀들 중 가장 외측에 배치되는 전지 셀의 바깥쪽을 면을 덮도록 상기 케이스에 결합되는 한 쌍의 엔드커버; 를 포함하여 이루어지되,
    상기 케이스들은 서로 밀착되는 일면에 가이드 핀이 돌출 형성되고 타면은 가이드 홀이 형성되며, 상기 한 쌍의 엔드커버는 상기 케이스와 밀착되는 면에 각각 가이드 핀 또는 가이드 홀이 형성되어, 상기 가이드 홀에 상기 가이드 핀이 삽입되어 상기 케이스 및 엔드커버가 결합되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 케이스 및 엔드커버는 체결수단이 관통되는 관통공이 형성되고, 상기 가이드 핀 및 가이드 홀은 상기 관통공에서 일정거리 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가이드 핀은 단부의 폭이 작도록 테이퍼지게 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
KR1020110108925A 2011-10-24 2011-10-24 배터리 팩 KR20130044719A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20170043306A (ko) * 2015-10-13 2017-04-21 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차

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KR20170043306A (ko) * 2015-10-13 2017-04-21 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차

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