KR20150091995A - 배터리 하우징 내에 하나 이상의 제1 배터리 모듈 및 하나 이상의 제2 배터리 모듈을 구비한 배터리 유닛 - Google Patents

배터리 하우징 내에 하나 이상의 제1 배터리 모듈 및 하나 이상의 제2 배터리 모듈을 구비한 배터리 유닛 Download PDF

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독터. 인제니어. 하.체. 에프. 포르쉐 악티엔게젤샤프트
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Abstract

본 발명은 배터리 하우징(14) 내에 하나 이상의 제1 배터리 모듈(10) 및 하나 이상의 제2 배터리 모듈(12)을 구비한, 특히 자동차를 위한 배터리 유닛(1)에 관한 것이며, 이때 제1 배터리 모듈(10)은 하나 이상의 전기 연결부(16)를 가지고, 제2 배터리 모듈(12)은 하나 이상의 제2 전기 연결부(18)를 가진다. 본 발명에 따르면, 배터리 하우징(14)이 개구(20)를 갖도록 제공되며, 전기전도성 요소(22)가 개구(20)를 통해 삽입될 수 있고, 제1 전기 연결부(16)는 전기전도성 요소(22)가 배터리 하우징(14)에 도입될 때 제2 전기 연결부(18)에 전기전도적으로 연결된다. 본 발명은 추가로 배터리 하우징(14) 내에 2개 이상의 배터리 모듈들을 안전하게 장착하는 방법에 관한 것이다.

Description

배터리 하우징 내에 하나 이상의 제1 배터리 모듈 및 하나 이상의 제2 배터리 모듈을 구비한 배터리 유닛{BATTERY UNIT HAVING AT LEAST ONE FIRST BATTERY MODULE AND AT LEAST ONE SECOND BATTERY MODULE IN A BATTERY HOUSING}
본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 청구된 바와 같이 배터리 하우징 내에 하나 이상의 제1 배터리 모듈 및 하나 이상의 제2 배터리 모듈을 구비한 배터리 유닛에 관한 것이다. 본 발명은 추가로 청구항 제12항의 전제부에 청구된 바와 같이 배터리 하우징 내에 2개 이상의 배터리 모듈들을 안전하게 장착하는 방법에 관한 것이다.
문헌 EP 2 523 246 A1에는, 각각이 하나 이상의 전기 연결부를 가진 복수의 배터리 모듈들을 구비한 배터리 유닛이 개시되어 있다. 배터리 모듈들은 배터리 커넥터에 의해 전기 연결부들을 통해 배터리 유닛을 형성하기 위해 서로 전기적으로 연결된다. 그러나, 개별 배터리 모듈들이 장착될 때 전기 연결부가 노출되는 것은 불리한 것으로 밝혀졌다. 배터리 유닛을 형성하기 위해 개별 배터리 모듈들을 장착하는 작업자가 공정 중에 전기 연결부와 접촉할 수도 있다. 전기 연결부에 인가되는 전압에 따라, 이는 전기충격의 가능성으로 인해 작업자를 위험에 빠뜨릴 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 2개 이상의 배터리 모듈들이 간단하고 전기적으로 안전한 방식으로 서로 연결될 수 있는, 특히 자동차를 위한 배터리 유닛을 제공하는 데에 있다. 본 발명의 목적은 특히, 배터리 모듈들이 배터리 유닛을 형성하기 위해 서로 연결될 때, 배터리 유닛이 사용자에게 전기적으로 유해한 고압의 위험을 가하지 않도록 설치되는, 2개 이상의 배터리 모듈들을 구비한 배터리 유닛을 제공하는 데에 있다.
상기 목적들을 달성하기 위해, 청구항 제1항의 특징부를 가진 특히 자동차를 위한 배터리 유닛 및 또한 청구항 제12항의 특징부를 가진 2개 이상의 배터리 모듈들을 안전하게 전기적으로 장착하는 방법이 제시된다. 바람직한 개선들은 종속항들에서 실행된다. 이 경우, 청구범위 및 상세한 설명에서 언급된 특징들 각각은 그 자체로 또는 조합하여 본 발명에 필수적일 수 있다. 본 발명에 따른 배터리 유닛과 관련하여 설명된 특징들 및 상세들이 또한 이 경우 본 발명에 따른 방법과 관련하여 적용되고, 그 반대 역시 마찬가지라는 것은 말할 필요도 없다.
본 발명은 배터리 하우징 내에 하나 이상의 제1 배터리 모듈 및 하나 이상의 제2 배터리 모듈을 구비한, 특히 자동차를 위한 배터리 유닛을 개시한다. 이 경우, 제1 배터리 모듈은 하나 이상의 전기 연결부를 가진다. 이 경우, 제2 배터리 모듈은 하나 이상의 제2 전기 연결부를 가진다. 본 발명에 따르면, 이 경우, 배터리 하우징이 개구를 갖도록 제공되며, 전기전도성 요소가 개구를 통해 삽입될 수 있다. 제1 전기 연결부는 전기전도성 요소가 도입될 때 제2 전기 연결부에 전기전도적으로 연결된다. 이 경우, 제1 배터리 모듈 및 제2 배터리 모듈은 도입된 전기전도성 요소에 의해 병렬 또는 직렬로 연결될 수 있다. 이 경우, 제1 배터리 모듈 및 제2 배터리 모듈은 예컨대 60V의 안전한 접촉 전압을 가질 수 있고, 제1 배터리 모듈이 제2 배터리 모듈에 직렬로 연결될 때 120V의 총 전압이 발생될 수 있다. 따라서, 전기전도성 요소가 배터리 하우징에 도입된 후에만, 제1 및 제2 배터리 모듈에 의해 제공된 총 전압을 분기(tap-off)하는 것이 가능하다. 이 경우, 배터리 하우징은 제1 및 제2 배터리 모듈을 완전히 둘러쌀 수 있고, 개구를 통해서만 배터리 하우징의 내부에 접근하는 것이 가능하다. 개구는 그 단면이 전기전도성 요소의 단면에 상응하도록 설계될 수 있다. 이는 전기전도성 요소가 개구를 통해 이미 안내될 수 있다는 것을 보장한다. 단지 전기전도성 요소를 도입하는 것에 의해 제1 및/또는 제2 배터리 모듈을 연결함으로써 제1 및/또는 제2 배터리 모듈을 통해 전압을 분기하는 것이 가능하다. 이는 배터리 하우징에 삽입되는 제1 및 제2 배터리 모듈에 의한 배터리 유닛의 조립 중에 안전도를 증가시킨다.
절연 요소가 전기전도성 요소의 제1 단부에 배치되는 것이 유리하다. 이 경우, 절연 요소는 플라스틱으로 제조될 수 있다. 전기전도성 요소는 그 제1 단부에 배치된 절연 요소 덕분에 배터리 하우징의 개구를 통해 작업자에 의해 안전하게 도입될 수 있다. 이 경우, 절연 요소는 접착 결합 및/또는 용접 공정에 의해 전기전도성 요소 상에 배치될 수 있다. 이 경우, 절연 요소는 캡으로 설계될 수 있다. 절연 요소가 인간공학적으로 형상화되는 것이 또한 실현 가능하고, 전기전도성 요소를 다루기가 더 용이하다.
전기전도성 요소가 배터리 하우징에 도입될 때, 절연 요소는 전기전도성 요소의 제1 단부가 접촉으로부터 보호되도록 배터리 하우징 상에 배치되도록 배터리 하우징의 하우징 표면에 안착되는 것이 추가로 유리하다. 이 경우, 절연 요소가 캡인 것이 실현 가능하며, 캡은 반구형 형상일 수 있다. 전기전도성 요소가 배터리 하우징의 개구를 통해 삽입될 때, 절연 요소는 전기전도성 요소의 제1 단부가 접촉으로부터 보호되도록 배터리 하우징 상에 및/또는 내에 배치되도록 배터리 하우징에 안착될 수 있다. 이 경우, 절연 요소는 전기전도성 요소가 배터리 하우징에 삽입된 후에 형태 결합식 및/또는 강제 결합식으로 배터리 하우징 상에 배치될 수 있다. 이를 위해, 절연 요소는 예컨대 래칭 후크를 구비할 수 있으며, 배터리 하우징은 대응하는 래칭 후크를 구비할 수 있고, 그 결과 절연 요소와 하우징 사이에 형태 결합식 및/또는 강제 결합식 연결이 발생할 수 있다.
전기전도성 요소가 금속 레일인 것이 또한 유리하다. 금속 레일의 사용은 형태 안정적인 구성의 이점을 제공한다. 이 경우, U자형 금속 레일이 사용될 수 있다. 이 경우, 금속 레일은 또한 T 요소의 형상일 수 있다. 이 경우, 금속 레일은 제1 전기 연결부와 제2 전기 연결부 사이의 간단한 접촉에 의해 제1 전기 연결부를 제2 전기 연결부에 전기전도적으로 연결할 수 있다.
본 발명에 따르면, 배터리 하우징이 배터리 하우징의 내부에 하나 이상의 가이드 요소, 특히 가이드 홈을 갖는 것이 실현 가능하고, 이로 인해 전기전도성 요소가 배터리 하우징 내에서 안내될 수 있다. 전기전도성 요소는 그로 인해 제1 전기 연결부 및 제2 전기 연결부로 정확하게 안내될 수 있다. 이 경우, 가이드 요소는 접착 결합 및/또는 용접 공정에 의해 배터리 하우징의 내부에 배치될 수 있다. 이 경우, 가이드 요소는 플라스틱으로 제조될 수 있고, 이는 가이드 요소와 전기전도성 요소 사이에 절연을 제공한다.
본 발명에 따르면, 가이드 요소는 전기전도성 요소가 배터리 하우징에 도입될 때 형태 결합식으로 배치되도록 설계되는 것이 또한 실현 가능하다. 가이드 요소에 의한 전기전도성 요소의 형태 결합식 및/또는 강제 결합식 배치 덕분에 전기전도성 요소를 제1 전기 연결부 및 제2 전기 연결부에 고정하는 것이 가능하다. 게다가, 전기전도성 요소는 배터리 하우징에 간단히 고정된 제1 단부 덕분에 그 단부 위치에 고정될 수 있다.
바람직한 개선에서, 제1 배터리 모듈 및 제2 배터리 모듈이 하나의 레벨에서 서로 나란히 배치되도록 제공될 수 있고, 제1 전기 연결부 및 제2 전기 연결부는 도입되는 전기전도성 요소에 의해 동일한 전위에 연결된다. 예로써, 제1 및 제2 전기 연결부는 그로 인해 양전위에 연결될 수 있다. 이 경우, 음전위로의 연결이 마찬가지로 실현 가능하다. 이 경우, 2개의 모듈 레벨들이 배터리 하우징 내에 배치될 수 있다. 그러므로, 양전위는 제1 모듈 레벨에서 전기전도성 요소를 삽입함으로써 연결될 수 있다. 따라서, 음전위는 제1 모듈 레벨보다 위에 놓일 수 있는 제2 모듈 레벨에서 연결될 수 있다. 제1 모듈 레벨은 제2 전기전도성 요소에 의해 제2 모듈 레벨에 함께 연결될 수 있다. 이를 위해, 제2 개구가 배터리 하우징에 구비될 수 있고, 제2 전기전도성 요소가 상기 제2 개구를 통해 안내되는 것이 가능하며, 그 결과 제1 모듈 레벨은 제2 모듈 레벨에 함께 연결될 수 있다.
배터리 하우징이 전기절연 설계로 이루어지는 것이 유리하다. 전기절연 방식으로 설계되는 배터리 하우징 덕분에 전기 접촉 보호를 제공할 수 있다. 이 경우, 배터리 하우징은 플라스틱으로 형성될 수 있다. 이는 전압 또는 전위가 전체 배터리 하우징에 걸쳐 외부로부터 접근 가능하지 않다는 것을 보장한다.
유리한 개선에서, 배터리 하우징이 하나 이상의 유지 요소를 구비하도록 제공될 수 있고, 이로 인해 제1 배터리 모듈 및/또는 제2 배터리 모듈이 강제 결합식 및/또는 형태 결합식으로 배터리 하우징 상에 배치된다. 배터리 하우징 내로의 배터리 모듈들의 강제 결합식 및/또는 형태 결합식 배치는 배터리 하우징, 특히 전체 배터리 유닛이 예컨대 자동차에 삽입될 수 있다는 것을 보장한다. 그 결과, 배터리 모듈들은 배터리 하우징의 진동 발생 시에도 배터리 하우징 내의 제자리에 고정될 수 있다. 이 경우, 유지 요소는 플라스틱으로 제조될 수 있고, 배터리 모듈이 배터리 하우징으로부터 갈바닉 절연되는 것이 가능하다. 또한, 유지 요소는 접착 결합 및/또는 용접 공정에 의해 배터리 하우징의 내부에 배치될 수 있다.
유리한 개량에서, 배터리 하우징이 제1 극 및 제2 극을 갖도록 제공될 수 있고, 전압은 제1 극 및 제2 극에서 분기될 수 있다. 이 경우, 제1 극 및 제2 극은 배터리 하우징의 외부에서 접근 가능하다. 배터리 모듈들에 의해 출력될 수 있는 전압은 제1 극 및 제2 극을 통해 분기될 수 있다. 절연 캡이 접촉 보호 수단으로 제1 극 및 제2 극 상에 배치될 수 있고, 그 결과 전체 외부 하우징은 전압과의 접촉으로부터 보호되도록 설계될 수 있다. 이 경우, 제1 극 및 제2 극은 금속으로 구성될 수 있다. 이 경우, 금속 슬리브들이 제1 극 및 제2 극으로 사용될 수 있다. 제1 및/또는 제2 극이 금속 나사 형태인 것이 또한 실현 가능하다.
제1 전기 연결부 또는 제2 전기 연결부는 전기전도성 요소가 도입될 때 제1 극 또는 제2 극에 전기전도적으로 연결되는 것이 또한 유리하다. 전기 에너지는 제1 극 또는 제2 극에 연결된 제1 전기 연결부 또는 제2 전기 연결부 덕분에 배터리 모듈들에 의해 제1 및 제2 극으로 전달될 수 있다. 그 결과, 전기전도성 요소의 삽입과 동시에 배터리 모듈들이 연결될 수 있고, 제1 극 및/또는 제2 극은 대전될 수 있다.
본 발명에 따른 목적은 배터리 하우징 내에 2개 이상의 배터리 모듈들을 안전하게 전기적으로 장착하는 방법에 의해 추가로 달성된다. 이를 위해, 본 발명에 따르면,
- 하나 이상의 제1 전기 연결부를 가진 하나 이상의 제1 배터리 모듈 및 하나 이상의 제2 전기 연결부를 가진 하나 이상의 제2 배터리 모듈을 배터리 하우징에 도입하는 단계
- 제1 배터리 모듈 및 제2 배터리 모듈을 배터리 하우징에 체결하는 단계
- 제1 전기 연결부가 전기전도성 요소에 의해 제2 전기 연결부에 전기전도적으로 연결되도록, 하나 이상의 전기전도성 요소를 배터리 하우징에 삽입하는 단계가 제공된다.
이러한 단계들은 비임계 전압을 가진 배터리 모듈들을 배터리 하우징에 삽입하는 것을 가능하게 한다. 예컨대 400V 영역의 예컨대 고압 배터리를 형성하기 위해, 배터리 모듈들은 이후 직렬로 연결될 수 있다. 이 경우, 예컨대 60V의 출력 전압을 가진 배터리 모듈들이 사용될 수 있다. 단계의 말미에, 제1 배터리 모듈은 배터리 하우징에 삽입되는 전기전도성 요소 덕분에 대전되고, 제1 전기 연결부 및 제2 전기 연결부는 단지 전기전도성 요소를 삽입함으로써 서로 전기전도적으로 연결될 수 있다. 배터리 유닛을 형성하기 위해 배터리 모듈들을 함께 연결하는 작업자는 공정 중에 고압으로부터 신뢰할 만하게 보호된다. 그 결과, 자동차를 위한 트랙션 배터리로 사용될 수 있는 배터리 유닛을 제조할 수 있다. 이 경우, 고압은 제1 및 제2 극을 통해 분기될 수 있다. 이 경우, 제1 극 및 제2 극은 배터리 하우징의 외부에서 제1 및 제2 극과의 접촉이 방지되도록 절연 요소에 의해 절연될 수 있다.
본 발명의 다른 방식들 및 이점들이 청구범위, 후술하는 상세한 설명, 및 도면에서 밝혀질 수 있다. 이 경우, 청구범위 및 상세한 설명에 언급된 특징들 각각은 그 자체로 또는 임의의 원하는 조합으로 개별적으로 본 발명에 필수적일 수 있다.
도 1은 배터리 유닛(1)의 개략도를 도시한다.
도 2는 배터리 하우징 내에 2개 이상의 배터리 모듈들을 안전하게 전기적으로 장착하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 1은 배터리 유닛(1)을 도시한다. 이 경우, 배터리 유닛(1)은 배터리 하우징(14)을 구비한다. 제1 배터리 모듈(10) 및 제2 배터리 모듈(12)이 배터리 하우징(14) 내의 제1 레벨에 배치된다. 제1 배터리 모듈(10)은 유지 요소(34)에 의해 형태 결합식으로 배터리 하우징(14) 내에 유지된다. 제2 배터리 모듈(12)은 마찬가지로 유지 요소(34')에 의해 형태 결합식으로 배터리 하우징(14) 내에 유지된다. 이 경우, 제1 배터리 모듈(10)은 제1 전기 연결부(16)를 가진다. 제2 배터리 모듈(12)은 제2 전기 연결부(18)를 가진다. 전기전도성 요소(22)가 배터리 하우징(14) 내에 배치된다. 전기전도성 요소(22)는 개구(20)를 통해 배터리 하우징(14)에 삽입될 수 있다. 절연 요소(26)가 전기전도성 요소(22)의 제1 단부(24)에 배치된다. 이 경우, 절연 요소(26)는 플라스틱으로 제조될 수 있다. 이 경우, 전기전도성 요소(22)는 절연 요소(26)가 하우징 표면(28)에 직접 안착될 정도로 배터리 하우징(14)에 삽입된다. 그 결과, 전기전도성 요소(22)의 제1 단부(24)는 절연 방식으로 외부 하우징(14)의 하우징 표면(28) 상에 배치된다. 이 경우, 사용자가 배터리 하우징(14)의 외부로부터 제1 단부와 접촉하는 것이 더 이상 가능하지 않다. 공정 중에 사용자가 전기충격을 겪을 위험이 차단된다. 이 경우, 가이드 요소(32, 32')가 배터리 하우징(14)의 내부에 배치되고, 전기전도성 요소(22)는 가이드 요소(32, 32')에 의해 정확히 원하는 위치로 개구(20)를 통해 배터리 하우징(14)에 삽입될 수 있다. 제1 배터리 모듈(10') 및 제2 배터리 모듈(12')이 있는 제2 모듈 레벨이 배터리 하우징(14)의 내부에 배치된다. 이 경우, 제1 배터리 모듈(10')은 제1 전기 연결부(16')를 가진다. 이 경우, 제2 배터리 모듈(12')은 제2 전기 연결부(18')를 가진다. 전기전도성 요소(22')가 개구(20')를 통해 안내되고, 전기전도성 요소(22')는 제1 전기 연결부(16') 및 제2 전기 연결부(18')가 서로 전기전도적으로 연결될 정도로 배터리 하우징(14)에 삽입된다. 절연 요소(26')가 제1 단부(24')에 배치된다. 그 결과, 제1 단부(24')는 전기충격 및 접촉으로부터 보호되는 방식으로 하우징(14) 상에 배치된다. 이 경우, 제1 배터리 모듈(10) 및 제2 배터리 모듈(12)이 있는 제1 배터리 모듈 레벨은 전기전도성 요소(22'')에 의해 제1 배터리 모듈(10') 및 제2 배터리 모듈(12')이 있는 제2 레벨에 전기전도적으로 연결된다. 제1 배터리 모듈(10) 및 제2 배터리 모듈(12) 또한 제1 배터리 모듈(10') 및 제2 배터리 모듈(12')에 의해 제공된 전기 에너지는 배터리 하우징(14)의 외부에 배치되는 제1 극(36) 및 제2 극(38)을 통해 분기될 것이다. 사용자를 전기충격으로부터 보호하기 위해, 제1 극(36) 및 제2 극(38)은 절연 요소(26''')에 의해 보호된다. 그 결과, 개별 배터리 모듈들은 전체 배터리 유닛을 형성하기 위해 전기적으로 안전한 방식으로 연결될 수 있다. 이 경우, 사용자가 고압과 접촉하는 것이 효과적으로 방지된다.
도 2는 배터리 하우징(14) 내에 2개 이상의 배터리 모듈들을 안전하게 전기적으로 장착하기 위한 흐름도를 도시한다.
이 경우, 방법은
- 하나 이상의 제1 전기 연결부(16)를 가진 하나 이상의 제1 배터리 모듈(10) 및 하나 이상의 제2 전기 연결부(18)를 가진 하나 이상의 제2 배터리 모듈(12)을 배터리 하우징(14)에 도입하는 단계
- 제1 배터리 모듈(10) 및 제2 배터리 모듈(12)을 배터리 하우징(14)에 체결하는 단계
- 제1 전기 연결부(16)가 전기전도성 요소(22)에 의해 제2 전기 연결부(18)에 전기전도적으로 연결되도록, 하나 이상의 전기전도성 요소(22)를 배터리 하우징(14)에 삽입하는 단계를 특징으로 한다.
이 경우, 제1 단계(40)에서, 제1 배터리 모듈(10) 및 제2 배터리 모듈(12)은 예컨대 60V의 안전한 영역에 있는 전압을 가질 수 있다. 그 결과, 사용자가 제1 배터리 모듈(10) 또는 제2 배터리 모듈(12)을 도입할 때 배터리 모듈과 접촉하여도, 사용자에 대한 위험이 차단될 수 있다. 제2 단계(42)에서, 제1 배터리 모듈(10) 및 제2 배터리 모듈(12)은 배터리 하우징(14)에 체결된다. 이를 위해, 유지 요소가 배터리 하우징(14) 내에 구비될 수 있고, 제1 배터리 모듈(10) 및 제2 배터리 모듈(12)이 강제 결합식 및/또는 형태 결합식으로 배터리 하우징(14) 내에 유지되는 것이 가능하다. 이후, 단계(44)에서, 제1 전기 연결부(16)가 전기전도성 요소(22)에 의해 제2 전기 연결부(18)에 전기전도적으로 연결되도록, 하나 이상의 전기전도성 요소(22)가 배터리 하우징(14)에 삽입된다. 그 결과, 개별 배터리 모듈들은 삽입되는 전기전도성 요소(22)만으로 연결된다. 이 경우, 전기전도성 요소(22)의 제1 단부(24)에서의 절연 요소들(26)의 사용은 사용자가 전기전도성 요소(22)를 배터리 하우징(14)에 안전하게 도입할 수 있다는 것을 보장할 수 있다.

Claims (13)

  1. 배터리 하우징(14) 내에 하나 이상의 제1 배터리 모듈(10) 및 하나 이상의 제2 배터리 모듈(12)을 구비한, 배터리 유닛(1)이며, 이때 제1 배터리 모듈(10)은 하나 이상의 제1 전기 연결부(16)를 가지고, 제2 배터리 모듈(12)은 하나 이상의 제2 전기 연결부(18)를 가지는 배터리 유닛에 있어서,
    배터리 하우징(14)은 개구(20)를 가지며, 전기전도성 요소(22)가 개구(20)를 통해 삽입될 수 있고, 제1 전기 연결부(16)는 전기전도성 요소(22)가 배터리 하우징(14)에 도입될 때 제2 전기 연결부(18)에 전기전도적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 유닛.
  2. 제1항에 있어서, 전기전도성 요소(22)의 제1 단부(24)에는 절연 요소(26)가 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 유닛.
  3. 제2항에 있어서, 전기전도성 요소(22)가 배터리 하우징(14)에 도입될 때, 절연 요소(26)는 전기전도성 요소(22)의 제1 단부(24)가 접촉으로부터 보호되도록 배터리 하우징(14) 상에 배치되도록 배터리 하우징(14)의 하우징 표면(28)에 안착되는 것을 특징으로 하는 배터리 유닛.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 전기전도성 요소(22)는 금속 레일인 것을 특징으로 하는 배터리 유닛.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 배터리 하우징(14)은 배터리 하우징(14) 내부에 하나 이상의 가이드 요소(32)를 가지며, 이로 인해 전기전도성 요소(22)는 배터리 하우징(14) 내에서 안내될 수 있는 것을 특징으로 하는 배터리 유닛.
  6. 제5항에 있어서, 가이드 요소(32)는 전기전도성 요소(22)가 배터리 하우징(14)에 도입될 때 형태 결합식으로 배치되도록 설계되는 것을 특징으로 하는 배터리 유닛.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 배터리 모듈(10) 및 제2 배터리 모듈(12)은 하나의 레벨에서 서로 나란히 배치되고, 제1 전기 연결부(16) 및 제2 전기 연결부(18)는 도입되는 전기전도성 요소(22)에 의해 동일한 전위에 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 유닛.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 배터리 하우징(14)은 전기절연 설계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리 유닛.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 배터리 하우징(14)은 하나 이상의 유지 요소(34)를 구비하며, 이로 인해 제1 배터리 모듈(10)과 제2 배터리 모듈(12) 중 어느 하나 또는 이 두 모듈 모두가 강제 결합식과 형태 결합식 중 어느 하나 또는 이 두 방식 모두로 배터리 하우징(14) 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 유닛.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 배터리 하우징(14)은 제1 극(36) 및 제2 극(38)을 가지며, 전압이 제1 극(36) 및 제2 극(38)에서 분기될 수 있는 것을 특징으로 하는 배터리 유닛.
  11. 제10항에 있어서, 제1 전기 연결부(16) 또는 제2 전기 연결부(18)는 전기전도성 요소(22)가 도입될 때 제1 극(36) 또는 제2 극(38)에 전기전도적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 유닛.
  12. 배터리 하우징(14) 내에 2개 이상의 배터리 모듈들을 안전하게 전기적으로 장착하는 방법에 있어서,
    - 하나 이상의 제1 전기 연결부(16)를 가진 하나 이상의 제1 배터리 모듈(10) 및 하나 이상의 제2 전기 연결부(18)를 가진 하나 이상의 제2 배터리 모듈(12)을 배터리 하우징(14)에 도입하는 단계;
    - 제1 배터리 모듈(10) 및 제2 배터리 모듈(12)을 배터리 하우징(14)에 체결하는 단계;
    - 제1 전기 연결부(16)가 전기전도성 요소(22)에 의해 제2 전기 연결부(18)에 전기전도적으로 연결되도록, 하나 이상의 전기전도성 요소(22)를 배터리 하우징(14)에 삽입하는 단계를 특징으로 하는 방법.
  13. 배터리 하우징(14) 내에 2개 이상의 배터리 모듈들을 안전하게 전기적으로 장착하는 방법에 있어서,
    - 하나 이상의 제1 전기 연결부(16)를 가진 하나 이상의 제1 배터리 모듈(10) 및 하나 이상의 제2 전기 연결부(18)를 가진 하나 이상의 제2 배터리 모듈(12)을 배터리 하우징(14)에 도입하는 단계;
    - 제1 배터리 모듈(10) 및 제2 배터리 모듈(12)을 배터리 하우징(14)에 체결하는 단계;
    - 제1 전기 연결부(16)가 전기전도성 요소(22)에 의해 제2 전기 연결부(18)에 전기전도적으로 연결되도록, 하나 이상의 전기전도성 요소(22)를 배터리 하우징(14)에 삽입하는 단계를 특징으로 하며, 이때 상기 방법은 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 배터리 유닛을 사용하여 수행되는, 배터리 하우징(14) 내에 2개 이상의 배터리 모듈들을 안전하게 전기적으로 장착하는 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190077581A (ko) * 2016-12-07 2019-07-03 아우디 아게 축전지 배치

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017211369A1 (de) * 2017-07-04 2019-01-10 Audi Ag Batterie für einen elektrischen Antrieb eines Kraftwagens
CN107863471A (zh) * 2017-11-02 2018-03-30 联华聚能科技股份有限公司 组合式电池包
DE102018119051A1 (de) * 2018-08-06 2020-02-06 Webasto SE Batteriegehäuse, Batteriesystem und Montageverfahren für ein Batteriesystem
DE102018124364A1 (de) * 2018-10-02 2020-04-02 Volkswagen Aktiengesellschaft Kontaktierung und Verschaltung von Batteriemodulen
SE545904C2 (en) * 2021-06-30 2024-03-12 Scania Cv Ab An apparatus for the electrical interconnection of a plurality of electric battery cell units

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004179141A (ja) * 2002-11-25 2004-06-24 Hyundai Motor Co Ltd ハイブリッド電気車両の電池セル接続装置
KR100771223B1 (ko) * 2006-10-10 2007-10-29 현대에너셀 주식회사 전지모듈의 단자접속장치
JP2013149571A (ja) * 2012-01-23 2013-08-01 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 蓄電池モジュール

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100631939B1 (ko) 2002-07-16 2006-10-04 주식회사 하이닉스반도체 비지에이 패키지와 티에스오피 패키지를 적층하여 형성한반도체 소자
JP2006040547A (ja) * 2004-07-22 2006-02-09 Sanyo Electric Co Ltd 車両用の電源装置
JP5146092B2 (ja) 2008-05-09 2013-02-20 株式会社Ｇｓユアサ 組電池用スペーサーおよびそれを用いた組電池
JP4935802B2 (ja) * 2008-12-10 2012-05-23 パナソニック株式会社 電池モジュールとそれを用いた集合電池モジュール
CN102082309B (zh) * 2009-11-27 2014-09-17 尹学军 电动车辆快速补充电能的方法及其供电装置
JP2011210455A (ja) * 2010-03-29 2011-10-20 Yachiyo Industry Co Ltd 電池セルモジュール
EP2523246B1 (en) 2011-05-11 2017-03-08 C.R.F. Società Consortile per Azioni Modular battery for electric or hybrid vehicles
JP5754610B2 (ja) * 2011-05-31 2015-07-29 エルジー・ケム・リミテッド 電力貯蔵用単位ラック及びそれを含む電力貯蔵装置
JP2014171366A (ja) 2013-03-05 2014-09-18 Mitsubishi Electric Corp 高電圧蓄電装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004179141A (ja) * 2002-11-25 2004-06-24 Hyundai Motor Co Ltd ハイブリッド電気車両の電池セル接続装置
KR100771223B1 (ko) * 2006-10-10 2007-10-29 현대에너셀 주식회사 전지모듈의 단자접속장치
JP2013149571A (ja) * 2012-01-23 2013-08-01 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 蓄電池モジュール

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190077581A (ko) * 2016-12-07 2019-07-03 아우디 아게 축전지 배치
US11223086B2 (en) 2016-12-07 2022-01-11 Audi Ag Accumulator arrangement

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