KR20160107798A - 배터리 팩 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배터리 팩을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은 복수개의 베어 셀과, 상기 복수개의 베어 셀이 제1 방향으로 삽입되는 하우징과, 복수개의 개구부를 구비하고, 상기 복수개의 배터리의 일단의 가장자리와 접촉하는 전극 탭과, 상기 복수개의 베어 셀의 양단에 각각 설치되는 전극 블록 및 상기 전극 블록이 직접 연결되어, 상기 복수개의 베어 셀을 외부와 연결하는 전극 단자를 포함한다.
Description
본 발명은 배터리 팩에 관한 것이다.
통상적으로 이차전지는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리, 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 이차전지는 적용되는 외부기기의 종류에 따라 단일 전지의 형태로 사용되기도 하고, 다수의 전지들을 연결하여 하나의 단위로 묶은 전지 모듈의 형태로 사용되기도 한다.
종래 차량 및 산업에서 널리 사용되고 있는 납축전지(lead-acid battery)는 충전이 가능한 이차 전지로서, 납(Lead, Pb)을 음극으로 사용하고, 이산화납(Lead dioxide, PbO2)을 양극으로 하고, 비중이 1.25 정도인 황산(Sulfuric acid, H2SO4)을 전해질로 사용하여 만든 전지이다.
납축전지는 크게 산업용과 자동차용으로 분류할 수 있다. 산업용 납축전지는 주로 태양 전지의 전력 저장 시스템과 전자 기기 및 통신 설비의 예비 전원으로 사용된다. 자동차용 납축전지는 자동차나 모터사이클, 골프카, 선박 및 전기 자동차의 시동용 또는 전력용으로 주로 사용된다.
최근 제품 개발 트렌드가 소형/경량화 추세를 보이면서, 제품의 전력을 담당하는 배터리도 소형/경량화에 대한 요구가 점점 증가하고 있다. 특히, 납축전지는 환경 유해 물질인 납과 위험 물질인 황산을 사용하고 있어 안정성을 높이고, 친환경에 대한 관심을 만족시키기 위해서 새로운 배터리 팩에 대한 개발이 진행하고 있다.
본 발명은 배터리 팩의 구조에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수개의 베어 셀과, 상기 복수개의 베어 셀이 제1 방향으로 삽입되는 하우징과, 복수개의 개구부를 구비하고, 상기 복수개의 배터리의 일단의 가장자리와 접촉하는 전극 탭과, 상기 복수개의 베어 셀의 양단에 각각 설치되는 전극 블록 및 상기 전극 블록이 직접 연결되어, 상기 복수개의 베어 셀을 외부와 연결하는 전극 단자를 포함하는 배터리 팩을 제공한다.
또한, 상기 전극 블록은 돌출된 돌기 및 상기 돌기에 인접하게 형성되어 상기 돌기에 탄성력을 형성하는 슬롯을 구비할 수 있다.
또한, 상기 전극 블록은 상기 전극 단자를 향하여 연장되어 상기 전극 단자와 직접 연결되는 연결단을 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 돌기는 복수개로 구비되며, 상기 전극 탭의 상기 복수개의 개구부 상에 배치될 수 있다.
또한, 상기 돌기는 상기 개구부를 통과하여 상기 베어 셀의 일단과 접촉할 수 있다.
또한, 상기 하우징이 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 내부공간에 삽입되는 케이스부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 하우징과 상기 케이스부 사이에 개재되어, 상기 전극 블록을 상기 복수개의 베어 셀에 밀착시키는 절연 커버를 더 포함하는, 배터리 팩.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 하우징과, 제1 극성을 가지는 일단이 상기 하우징의 제1 측면에 배치되도록 상기 하우징에 삽입되는 제1 베어 셀 유닛과, 상기 제1 베어 셀 유닛과 인접하게 배치되며, 제1 극성을 가지는 일단이 상기 하우징의 제2 측면에 배치되도록 상기 하우징에 삽입되는 제2 베어 셀 유닛과, 복수개의 개구부를 구비하고, 상기 제1 베어 셀 유닛의 일단의 가장자리 또는 상기 제2 베어 셀의 일단의 가장자리와 접촉하는 전극 탭과, 상기 하우징의 외측에 설치되어, 상기 제1 베어 셀 유닛 및 상기 제2 베어 셀 유닛을 외부와 연결하는 전극 단자 및 상기 제1 베어 셀 유닛 및 상기 제2 베어 셀 유닛을 전기적으로 연결하거나, 상기 제1 베어 셀 유닛 및 상기 제2 베어 셀 유닛을 상기 전극 단자와 전기적으로 연결하는 전극 블록을 포함하는 배터리 팩을 제공한다.
또한, 상기 전극 블록은 돌출된 돌기 및 상기 돌기에 인접하게 형성되어 상기 돌기에 탄성력을 형성하는 슬롯을 구비할 수 있다.
또한, 상기 돌기는 복수개로 구비되며, 상기 전극 탭의 상기 복수개의 개구부 상에 배치될 수 있다.
또한, 상기 돌기는 상기 개구부를 통과하여 상기 제1 베어 셀 유닛의 일단 또는 상기 제2 베어 셀 유닛의 일단과 접촉할 수 있다.
또한, 상기 제1 베어 셀 유닛과 상기 제2 베어 셀 유닛은 직렬로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에, 배터리 팩의 내구성 및 안전성이 향상된 배터리 팩을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
아울러 본 발명의 효과는 상술한 내용 이외에도, 도면을 참조하여 이하에서 설명할 내용으로부터 도출될 수도 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 배터리 팩을 개략적으로 도시하는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 배터리 팩의 일부를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 1의 전극 블록을 도시하는 사시도이다.
도 4는 도 2의 전극 블록의 결합관계를 보여주는 단면도이다.
도 5는 도 1의 배터리 팩을 도시하는 정면도이다.
도 6는 도 1의 배터리 팩을 도시하는 배면도이다.
도 2는 도 1의 배터리 팩의 일부를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 1의 전극 블록을 도시하는 사시도이다.
도 4는 도 2의 전극 블록의 결합관계를 보여주는 단면도이다.
도 5는 도 1의 배터리 팩을 도시하는 정면도이다.
도 6는 도 1의 배터리 팩을 도시하는 배면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 다른 부분의 "바로 위에" 또는 "바로 상에" 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 배터리 팩(1)을 개략적으로 도시하는 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 배터리 팩(1)은 충전 및 방전을 수행하는 배터리부(100), 배터리부(100)를 감싸는 절연 커버(200) 및 배터리부(100)가 삽입되는 케이스부(300)를 구비할 수 있다.
배터리부(100)는 복수개의 베어 셀(110) 이 연결되어 충전 전력을 공급 받고 방전 전력을 출력하는 기능을 수행할 수 있다. 이러한 배터리부(100)가 포함하는 베어 셀(110)은 충, 방전이 가능한 2차 전지로 구비될 수 있고, 예컨대 리튬-이온 전지로 구비될 수 있다. 배터리부(100)에 대하여는 도 2 내지 도 4의 설명과 함께 자세히 후술한다.
절연 커버(200)는 절연성을 가지는 부재로 형성되며, 배터리부(100)의 외측을 감싸도록 설치될 수 있다. 절연 커버(200)는 하우징(120)과 케이스부(300) 사이에 개제 되어, 전극 블록(140)을 베어 셀(110)에 밀착시킬 수 있다. 또한, 절연 커버(200)는 배터리부(100)의 충격을 완화 할 수 있다. 절연 커버(200)는 플레이트형태로 형성되거나, 절연 테이프 형태로 형성되어, 배터리부(100)를 감쌀 수 있다.
케이스부(300)는 육면체 형상을 가지며, 방진 및 방수가 가능하도록 설계된다. 케이스부(300)는 상면이 개구인 육면체 형상을 갖는 제1 케이스(310)와 상기 개구를 밀폐하는 제2 케이스(320)를 포함할 수 있다. 케이스부(300)는 예컨대 플라스틱 등과 같은 절연 소재로 형성될 수 있다. 케이스부(300)는 제1 케이스(310)와 제2 케이스(320) 사이에 열 접착 물질을 도포하고, 상기 열 접착 물질을 초음파 또는 레이저 등으로 가열하여 제1 케이스(310)와 제2 케이스(320)를 결합할 수 있다.
케이스부(300)는 내부공간을 구비하여, 배터리부(100) 및 절연 커버(200)가 배치될 수 있다. 케이스부(300)는 베어 셀(110)이 하우징(120)에 삽입되는 방향과 다른 방향으로 설치될 수 있다. 도 2를 참조하면, 베어 셀(110)은 y축 방향(이하 제1 방향)을 따라 하우징(120)에 삽입되어 설치된다. 도 1을 참조하면, 배터리부(100)는 z축 방향(이하 제2 방향)을 따라 케이스부(300)의 내부공간에 설치된다.
즉, 베어 셀(110)은 제1 방향을 따라 하우징(120)에 삽입되고, 베어 셀(110)과 하우징(120)은 제1 방향과 다른 제2 방향을 따라 케이스부(300)에 삽입된다. 베어 셀(110)의 삽입방향과 배터리부(100)의 삽입방향이 다르게 하여, 베어 셀(110)은 외력 또는 외부 환경에 의해 발생되는 진동을 최소화 할 수 있다.
베어 셀(110)은 외부환경이나 가력에 의해서 하우징(120)의 개구를 따라 제1 방향으로 움직일 수 있다. 베어 셀(110)의 이동으로 전극 단자(150)의 접촉 불안정해 질 수 있다. 케이스부(300)는 제2 방향으로 일측이 개방되어 있으므로, 베어 셀(110)의 제1 방향으로 이동을 저지하여 배터리 팩(1)의 안정성을 향상시킬 수 있다.
케이스부(300)의 내벽은 돌출부(311)를 구비하여, 배터리부(100)와 소정의 간격을 형성할 수 있다. 절연 커버(200)가 케이스부(300)의 내부에 배치되면, 돌출부(311)는 절연 커버(200)를 지지한다. 공기가 이동할 수 있는 통로는 절연 커버(200)와 케이스부(300)의 내벽 사이에 형성될 수 있다. 상기 통로로 배터리 팩(1)의 내부 공기가 유동할 수 있는 바, 배터리 팩(1)을 냉각 시켜서 배터리 팩(1)의 과열을 방지할 수 있다.
케이스부(300)는 전극 단자(150)가 삽입되는 홀(321)을 구비할 수 있다. 제2 케이스(320)는 전극 단자(150)가 삽입되도록 홀(321)을 구비할 수 있다.
도 2는 도 1의 배터리 팩(1)의 일부를 개략적으로 도시하는 사시도이고, 도 3은 도 1의 전극 블록(140)을 도시하는 사시도이며, 도 4는 도 2의 전극 블록(140)의 결합관계를 보여주는 단면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 배터리부(100)는 복수개의 베어 셀(110), 하우징(120), 전극 탭(130) 및 전극 블록(140)을 구비할 수 있다.
베어 셀(110)은 전극 단자(150)와 연결되어 충전 전력을 공급받고, 방전 전력을 출력할 수 있다. 배터리부(100)는 복수개의 베어 셀(110)이 직렬 또는 병렬로 연결되어 배치될 수 있으며, 직, 병렬 연결을 조합하여 정격 충전전압 및 충전용량을 조정할 수 있다. 베어 셀(110)은 리튬-이온 전지와 같은 2차 전지로 마련될 수 있다.
상세하게는 베어 셀(110)은 서로 반대 극성을 갖는 제1 전극과 제2 전극을 포함할 수 있으며, 상기 제1 전극 및 제2 전극은 베어 셀 내부에 저장된 방전전력을 외부로 인출하거나 또는 외부로부터 공급되는 충전전력을 받아들이기 위한 전기적인 접속을 형성한다. 도면에 도시되어 있지는 않지만, 베어 셀(110) 내부에는 제1 전극 및 제2 전극과 연결된 양극판 및 음극판, 그리고 상기 양극판 및 음극판 사이에 개재되는 세퍼레이터를 포함하는 적층체 형태의 전극 조립체, 또는 제1, 제2 전극과 연결된 양극판 및 음극판과 세퍼레이터가 젤리 롤 형태로 권취된 롤 형태의 전극 조립체가 수용될 수 있다.
베어 셀(110)의 일단은 제1 전극과 연결되어 제1 극성을 형성할 수 있으며, 베어 셀(110)의 타단은 제2 전극과 연결되어 상기 제1 극성과 다른 제2 극성을 형성할 수 있다. 제1 극성은 양극 또는 음극일 수 있으며, 제2 극성은 음극 또는 양극으로 형성될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해서 제1 극성은 양극이고, 제2 극성은 음극인 경우를 중심으로 설명하기로 한다.
도 5는 도 1의 배터리 팩(1)을 도시하는 정면도이고, 도 6는 도 1의 배터리 팩(1)을 도시하는 배면도이다.
도 2, 도 5 및 도 6을 참조하면, 복수개의 베어 셀(110)은 복수개의 베어 셀 유닛으로 배치될 수 있다. 각 베어 셀 유닛을 구비하는 베어 셀(110)의 개수 및 베어 셀 유닛의 개수는 특정 개수에 한정되지 않으며, 배터리 팩(1)의 작동 조건 및 작동 환경에 따라 선택될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해 각 베어 셀 유닛은 6개의 베어 셀(110)을 구비하고, 배터리 팩(1)은 4개의 베어 셀 유닛을 구비하는 경우를 중심으로 설명하기로 한다.
각 베어 셀 유닛은 병렬로 연결된 복수개의 베어 셀(110)을 구비할 수 있다. 또한, 복수개의 베어 셀 유닛 중 어느 하나의 베어 셀 유닛은 다른 베어 셀 유닛과 직렬로 연결될 수 있다.
배터리부(100)는 제1 베어 셀 유닛(U1), 제2 베어 셀 유닛(U2), 제3 베어 셀 유닛(U3) 및 제4 베어 셀 유닛(U4)을 구비할 수 있다. 각 베어 셀 유닛은 6개의 베어 셀(110)이 병렬로 연결될 수 있다. 또한, 제1 내지 제4 베어 셀 유닛(U4)은 직렬로 연결될 수 있다.
제1 베어 셀 유닛(U1)과 제3 베어 셀 유닛(U3)은 제1 극성을 가지는 일단이 하우징(120)의 제1 측면(121)에 배치되도록 하우징(120)에 삽입된다. 제2 베어 셀 유닛(U2)과 제4 베어 셀 유닛(U4)은 제1 극성을 가지는 일단이 하우징(120)의 제2 측면(122)에 배치되도록 하우징(120)에 삽입된다. 제1 베어 셀 유닛(U1)과 제3 베어 셀 유닛(U3)은 제2 베어 셀 유닛(U2)과 제4 베어 셀 유닛(U4)과 반대 방향으로 배치되어 전극 블록(140)에 의해서 연결될 수 있다.
베어 셀 유닛에서 베어 셀(110)은 병렬로 연결되는바, 배터리 팩(1)의 수명을 늘릴 수 있으며, 전류량을 증가할 수 있다. 복수개의 베어 셀 유닛은 직렬로 연결되는바, 전압량을 증가할 수 있다. 즉, 배터리 팩(1)의 사용목적에 맞게 전압을 생성할 수 있다. 특히, 구동장치의 점화 플러그나 구동 플러그의 경우에는 순간적으로 높은 전압을 생성하여야 한다. 배터리 팩(1)은 복수개의 베어 셀 유닛을 직렬로 연결하여 높은 전압을 형성할 수 있다.
하우징(120)은 베어 셀(110) 크기에 상응하는 수용 공간이 다수 형성되어 있고 이러한 수용 공간에 베어 셀(110)이 각각 수용된다. 하우징(120)은 플라스틱 등의 절연 소재로 형성되어 베어 셀(110)을 고정시킨다. 도 2에서는 24개의 수용 공간을 갖는 하우징(120)에 24개의 베어 셀(110)이 수용되는 것을 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 하우징(120)에 수용되는 베어 셀(110)의 개수를 조정하여 다양하게 형성할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 전극 탭(130)은 복수개의 개구부(131)를 구비하고, 복수개의 베어 셀(110)의 가장자리(110b)와 접촉할 수 있다. 전극 탭(130)은 베어 셀(110)의 일단과 전극 블록(140) 사이에 설치될 수 있다. 전극 탭(130)은 베어 셀(110)과 전극 블록(140)의 접촉을 유지할 수 있다.
베어 셀(110)의 양극은 외형을 음극과 다르게 하여 음극과 구별할 수 있다. 양극인 베어 셀(110)의 일단은 중앙부(110a)와 가장자리(110b)가 돌출되고, 홈(110c)이 중앙부(110a)와 가장자리(110b) 사이에 중앙부(110a)를 따라 형성된다. 베어 셀(110)은 중앙부(110a)를 통해서 전극 단자(150)와 연결되므로, 전극 블록(140)은 중앙부(110a)와 접촉을 유지해야 한다. 그러나, 베어 셀(110)의 일단은 홈(110c)을 구비하고 있어, 배터리 팩(1)의 진동에 의해서 전극 블록(140)이 단락(short-circuit) 될 수 있다.
전극 탭(130)은 개구부(131)가 중앙부(110a)에 배치되어 가장자리(110b)에 지지될 수 있다. 전극 블록(140)의 돌기(142)는 개구부(131)를 통과하여 중앙부(110a)와 접촉할 수 있다. 즉, 전극 탭(130)은 베어 셀(110)과 전극 블록(140) 사이에 설치되어, 전극 블록(140)이 베어 셀(110) 일단과 접촉할 수 있는 부분을 설정할 수 있다. 전극 블록(140)의 돌기(142)는 개구부(131)의 영역에서 베어 셀(110)과 접촉할 수 있는바, 전극 블록(140)과 베어 셀(110)은 안정적으로 접촉을 유지할 수 있다.
전극 블록(140)은 베어 셀(110)의 양단과 접촉하도록 설치될 수 있다. 전극 블록(140)은 하우징(120)의 제1 측면(121)이나 제2 측면(122)에 설치되어, 베어 셀(110)의 양단과 연결된다. 전극 블록(140)은 바디부(141), 복수개의 돌기(142), 슬롯(143) 및 연결부(144)를 구비할 수 있다.
전극 블록(140)은 복수개로 구비되어 복수개의 베어 셀 유닛을 직렬로 연결하거나, 전극 단자(150)와 직접 연결되어 베어 셀(110)과 전극 단자(150)를 연결할 수 있다. 전극 블록(140)의 개수는 특정개수에 한정되지 않으나, 이하에서는 설명의 편의를 위해서 제1 전극 블록(140a) 내지 제5 전극 블록(140e)을 구비하는 경우를 중심으로 설명하기로 한다.
제1 전극 블록(140a)은 제1 측면(121)에 설치되고, 제1 베어 셀 유닛(U1)과 제1 전극 단자(P1)를 연결하여 제1 전극 단자(P1)가 제1 극성을 가질 수 있다. 제2 전극 블록(140b)은 제2 측면(122)에 설치되어, 제1 베어 셀 유닛(U1)과 제2 베어 셀 유닛(U2)을 직렬로 연결할 수 있다. 제3 전극 블록(140c)은 제1 측면(121)에 설치되어 제2 베어 셀 유닛(U2)과 제3 베어 셀 유닛(U3)을 직렬로 연결할 수 있다. 제4 전극 블록(140d)은 제2 측면에 설치되어, 제3 베어 셀 유닛(U3)과 제4 베어 셀 유닛(U4)을 직렬로 연결할 수 있다. 또한, 제5 전극 블록(140e)은 제4 베어 셀 유닛(U4)과 제2 전극 단자(P2)를 연결하여 제2 전극 단자(P2)가 제2 극성을 가질 수 있다.
돌기(142)는 일측을 향하도록 돌출되어, 전극 블록(140)이 베어 셀(110)의 양단과 전기적으로 연결될 수 있다. 양극인 베어 셀(110)의 일단과 접촉하는 돌기(142)는 전극 탭(130)의 개구부(131)를 통과하여 일단과 접촉을 유지한다. 음극인 베어 셀(110)의 타단과 접촉하는 돌기(142)는 베어 셀(110)과 직접 접촉을 유지한다.
슬롯(143)은 돌기(142)와 인접하게 형성되어, 돌기(142)에 탄성력을 형성할 수 있다. 슬롯(143)은 바디부(141)를 관통하여 형성되고, T 형상이나, H 형상을 가질 수 있다. 슬롯(143)은 돌기(142)가 형성된 영역을 탄성편으로 형성할 수 있다. 즉, 슬롯(143)에 의해서 형성된 탄성편의 탄성력으로 돌기(142)와 베어 셀(110)의 양단의 접촉을 안정적으로 유지할 수 있다.
연결부(144)는 전극 단자(150)를 향하여 연장되고, 전극 단자(150)와 직접 연결 될 수 있다. 제1 탭(144a)은 바디부(141)에서 절곡되어, 하우징(120)의 외측에 지지될 수 있다. 제2 탭(144b)은 제1 탭(144a)에서 절곡되고, 제1 전극 단자(P1)에 연결될 수 있다. (도 2 및 도 3 참조)
전극 블록(140)은 베어 셀(110)과 전극 단자(150)를 집접 연결할 수 있다. 종래에는 베어 셀과 전극 단자 사이에 보호회로모듈을 설치하여 베어 셀의 충전이나 방전을 제어할 수 있다. 본 발명의 일 실시에 따른 배터리 팩(1)은 보호회로모듈 없이 전극 블록(140)이 베어 셀(110)이 직접 연결하므로, 배터리 팩(1)의 부피를 최소화고, 재료를 절감할 수 있다.
전극 단자(150)는 제1 전극 단자(P1)와 제2 전극 단자(P2)를 구비하고, 외부 주변장치와의 전기적인 접점을 형성한다. 제1 전극 단자(P1)는 제1 전극 블록(140a)과 연결되어 제1 극성을 가질 수 있다. 제2 전극 단자(P2)는 제5 전극 블록(140e)과 연결되어 제2 극성을 가질 수 있다. 제1 전극 단자(P1)와 제2 전극 단자(P2)에는 배터리 팩(1)의 주변장치로서, 발전 모듈, 스타터 모터, 전기 부하 등이 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(1)은 베어 셀(110)의 일단과 전극 블록(140) 사이에 전극 탭(130)을 배치하여, 전극 블록(140)과 베어 셀(110)의 접촉을 안정적으로 유지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(1)은 전극 블록(140)이 베어 셀 유닛들을 직렬로 연결하여 외부에 높은 전압을 공급할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(1)은 전극 블록(140)이 베어 셀(110)과 전극 단자(150)를 직접 연결하여, 배터리 팩(1)의 크기를 최소화 하여 공간 활용성을 극대화하고, 배터리 팩(1)을 경량화 할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것 이다.
1: 배터리 팩
100: 배터리부
110: 베어 셀
120: 하우징
130: 전극 탭
131: 개구부
140: 전극 블록
142: 돌기
143: 슬롯
144: 연결부
150: 전극 단자
200: 절연 커버
300: 케이스부
100: 배터리부
110: 베어 셀
120: 하우징
130: 전극 탭
131: 개구부
140: 전극 블록
142: 돌기
143: 슬롯
144: 연결부
150: 전극 단자
200: 절연 커버
300: 케이스부
Claims (12)
- 복수개의 베어 셀;
상기 복수개의 베어 셀이 제1 방향으로 삽입되는 하우징;
복수개의 개구부를 구비하고, 상기 복수개의 배터리의 일단의 가장자리와 접촉하는 전극 탭;
상기 복수개의 베어 셀의 양단에 각각 설치되는 전극 블록; 및
상기 전극 블록이 직접 연결되어, 상기 복수개의 베어 셀을 외부와 연결하는 전극 단자;를 포함하는, 배터리 팩. - 제1 항에 있어서,
상기 전극 블록은,
돌출된 돌기; 및 상기 돌기에 인접하게 형성되어 상기 돌기에 탄성력을 형성하는 슬롯;을 구비하는, 배터리 팩. - 제2 항에 있어서,
상기 전극 블록은,
상기 전극 단자를 향하여 연장되어 상기 전극 단자와 직접 연결되는 연결단;을 더 구비하는, 배터리 팩. - 제2 항에 있어서,
상기 돌기는 복수개로 구비되며, 상기 전극 탭의 상기 복수개의 개구부 상에 배치되는, 배터리 팩. - 제4 항에 있어서,
상기 돌기는 상기 개구부를 통과하여 상기 베어 셀의 일단과 접촉하는, 배터리 팩. - 제1 항에 있어서,
상기 하우징이 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 내부공간에 삽입되는 케이스부;를 더 포함하는, 배터리 팩. - 제6 항에 있어서,
상기 하우징과 상기 케이스부 사이에 개재되어, 상기 전극 블록을 상기 복수개의 베어 셀에 밀착시키는 절연 커버;를 더 포함하는, 배터리 팩. - 하우징;
제1 극성을 가지는 일단이 상기 하우징의 제1 측면에 배치되도록 상기 하우징에 삽입되는 제1 베어 셀 유닛;
상기 제1 베어 셀 유닛과 인접하게 배치되며, 제1 극성을 가지는 일단이 상기 하우징의 제2 측면에 배치되도록 상기 하우징에 삽입되는 제2 베어 셀 유닛;
복수개의 개구부를 구비하고, 상기 제1 베어 셀 유닛의 일단의 가장자리 또는 상기 제2 베어 셀의 일단의 가장자리와 접촉하는 전극 탭;
상기 하우징의 외측에 설치되어, 상기 제1 베어 셀 유닛 및 상기 제2 베어 셀 유닛을 외부와 연결하는 전극 단자; 및
상기 제1 베어 셀 유닛 및 상기 제2 베어 셀 유닛을 전기적으로 연결하거나, 상기 제1 베어 셀 유닛 및 상기 제2 베어 셀 유닛을 상기 전극 단자와 전기적으로 연결하는 전극 블록;을 포함하는, 배터리 팩. - 제8 항에 있어서,
상기 전극 블록은,
돌출된 돌기; 및 상기 돌기에 인접하게 형성되어 상기 돌기에 탄성력을 형성하는 슬롯;을 구비하는, 배터리 팩. - 제9 항에 있어서,
상기 돌기는 복수개로 구비되며, 상기 전극 탭의 상기 복수개의 개구부 상에 배치되는, 배터리 팩. - 제9 항에 있어서,
상기 돌기는 상기 개구부를 통과하여 상기 제1 베어 셀 유닛의 일단 또는 상기 제2 베어 셀 유닛의 일단과 접촉하는, 배터리 팩. - 제8 항에 있어서,
상기 제1 베어 셀 유닛과 상기 제2 베어 셀 유닛은 직렬로 연결되는, 배터리 팩.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180036452A (ko) * | 2016-09-30 | 2018-04-09 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 팩 |
KR20190093008A (ko) * | 2018-01-31 | 2019-08-08 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 팩 |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20180095139A1 (en) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | Faraday&Future Inc. | Passive propagation test fixture |
CN106711383A (zh) * | 2016-11-23 | 2017-05-24 | 深圳市沃特玛电池有限公司 | 一种电池模组结构 |
CN107681079A (zh) * | 2017-09-14 | 2018-02-09 | 商洛市虎之翼科技有限公司 | 一种电池支架 |
US11069933B2 (en) * | 2018-05-11 | 2021-07-20 | Ford Global Technologies, Llc | Electrified vehicle battery packs with improved thermal interface material distribution |
JP7177674B2 (ja) * | 2018-11-30 | 2022-11-24 | 株式会社マキタ | バッテリパック |
US11967738B2 (en) * | 2019-11-14 | 2024-04-23 | The Boeing Company | Full perimeter electrode cell |
CN112688017B (zh) * | 2020-12-11 | 2022-06-10 | 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 | 电池电源设备 |
KR102538310B1 (ko) | 2022-11-09 | 2023-06-01 | 주식회사 오늘앤히트 | 어군탐지기와 선박용모터 겸용 충전식 배터리 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20120016992A (ko) * | 2010-08-17 | 2012-02-27 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 팩 |
JP2014203660A (ja) * | 2013-04-04 | 2014-10-27 | 株式会社マキタ | 電動工具用電池パック |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2193849B1 (es) * | 2001-07-31 | 2005-03-01 | S.E. Acumulador Tudor, S.A. | Bateria de acumuladores electricos. |
JP4601432B2 (ja) * | 2005-01-12 | 2010-12-22 | 三洋電機株式会社 | パック電池 |
JP5704098B2 (ja) * | 2012-03-19 | 2015-04-22 | トヨタ自動車株式会社 | 蓄電装置 |
US20160006007A1 (en) * | 2013-02-27 | 2016-01-07 | Panasonic Corporation | Battery module |
JP6523607B2 (ja) * | 2013-04-08 | 2019-06-05 | 株式会社Gsユアサ | バッテリモジュール |
JP6135494B2 (ja) * | 2013-12-20 | 2017-05-31 | 豊田合成株式会社 | 電池パック |
-
2015
- 2015-03-05 KR KR1020150031112A patent/KR102283959B1/ko active IP Right Grant
- 2015-09-17 US US14/857,417 patent/US20160260950A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20120016992A (ko) * | 2010-08-17 | 2012-02-27 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 팩 |
JP2014203660A (ja) * | 2013-04-04 | 2014-10-27 | 株式会社マキタ | 電動工具用電池パック |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180036452A (ko) * | 2016-09-30 | 2018-04-09 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 팩 |
KR20190093008A (ko) * | 2018-01-31 | 2019-08-08 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 팩 |
WO2019151609A1 (ko) * | 2018-01-31 | 2019-08-08 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 팩 |
US11942660B2 (en) | 2018-01-31 | 2024-03-26 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery pack |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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US20160260950A1 (en) | 2016-09-08 |
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