KR20160111217A - 팩 케이스와 이를 포함하는 전지 팩 - Google Patents

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KR20160111217A
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Abstract

본 발명은, 조립 작업 중에 케이스 상에서 전지 모듈의 진동 또는 이탈을 막는데 적합한 팩 케이스 및 이를 포함하는 전지 팩을 개시한다. 본 발명에 따르는 팩 케이스는, 내주 면에서 가장 자리에 위치되는 정렬 부와 버스 바, 그리고 외주 면에서 버스 바에 접촉되는 접속 단자를 가지는 메인(main) 케이스를 포함하고, 정렬 부와 버스 바는 메인 케이스의 내주 면 상에 안착되는 전지 모듈 주변에서 전지 모듈과 접촉한다.

Description

팩 케이스와 이를 포함하는 전지 팩{Pack Case And Battery Pack Comprising The Same}
본 발명은, 구성 요소를 안정하게 수용하여 조립 작업 중 부품 진동 및/ 또는 부품 이탈을 막으며 구성 요소의 전기적 특성을 외부의 전기 장치에 일정하게 전달시키는데 적합한 팩 케이스와 이를 포함하는 전지 팩에 관한 것이다.
최근에, 차량의 배출 가스에 기인한 대기 오염을 줄이기 위해서, 차량은 내연 기관 및/ 또는 전기 모터를 이용해서 구동력을 확보하려는 연구에 바탕을 두고 제조되고 있다. 이에 따라서, 상기 차량은 하이브리드 자동차, 플러그인 하이브리드 자동차, 및 전기 자동차의 순서로 진화되었다. 이 경우에, 상기 하이브리드 자동차 및 플러그인 하이브리드 자동차는 내연 기관, 전기 모터와 전지 팩을 가지며, 상기 전기 자동차는 내연 기관 없이 전기 모터와 전지 팩을 갖는다.
더불어서, 상기 전지 팩도 하이브리드 자동차, 플러그인 하이브리드 자동차 및 전기 자동차와 함께 진화되었다. 상기 전지 팩은 전기 자동차의 외부에서 충전 가능하도록 구성된다. 상기 전지 팩은 팩 케이스와 전지 모듈을 가지며, 상기 팩 케이스는 하부 케이스와 상부 케이스로 이루어져 전지 모듈을 감싼다. 상기 전지 모듈은 앤드 플레이트들 사이에 전지 셀들과 카트리지들을 갖는다. 이 경우에, 상기 전지 모듈은 하부 케이스 또는 상부 케이스의 내부 형상에 의해 팩 케이스 내부에서 움직임에 제한을 받는다.
그러나, 상기 내부 형상은 전지 모듈의 측부에서 팩 케이스의 내부 공간을 충진하므로 하부 케이스 또는 상부 케이스에서 전지 팩의 조립 작업 중에 그리고 후에 부품 진동을 막으나 하부 케이스 및 상부 케이스 사이에서 부품 진동에 취약한 구조를 갖는다. 또한, 상기 하부 케이스 또는 상부 케이스에서 전지 모듈의 수용 깊이를 얕게 가지는 때에, 상기 내부 형상은 전지 팩의 조립 작업 중에 하부 케이스 또는 상부 케이스로부터 부품 이탈을 막지 못한다.
따라서, 상기 전지 팩의 조립 작업 중에 그리고 후에 부품 진동 및/ 또는 부품 이탈을 막기 위한 연구들이 많이 수행되고 있다. 상기 연구들 중 일 예가 일본 공표특허공보 특표2013-534360(공개일자; 2013년09월02일)의 '컴팩트한 구조를 가지는 배터리 팩'에서 개시되었다. 상기 배터리 팩은 팩 케이스, 배터리 모듈과 팩 커버를 갖는다. 상기 팩 케이스는 배터리 모듈을 수용하고, 상기 팩 커버는 팩 케이스 상에서 배터리 모듈을 덮는다. 여기서, 상기 배터리 모듈은 순차적으로 적층되는 하단부 플레이트, 셀 모듈 스택과 상단부 플레이트를 갖는다.
상기 상단부 플레이트는 모서리들에 고정 확장 부재들을 가지며, 상기 고정 확장 부재들은 나사 부재들을 통해 팩 커버와 나사 결합한다. 따라서, 상기 고정 확장 부재들과 팩 커버의 나사 결합은 팩 케이스 또는 팩 커버에서 그리고 팩 케이스 및 팩 커버 사이에서 배터리 팩의 조립 작업 중에 부품 진동을 막을 수 있게 한다. 그러나, 상기 배터리 팩의 조립 작업은 고정 확장 부재들과 팩 커버의 반복적인 나사 결합을 요구하므로 작업자의 공수를 많이 필요로 한다.
본 발명은 위와 같은 종래 기술의 배경하에 창안된 것으로서, 전지 모듈을 안정하게 수용하여 조립 작업 중에 전지 모듈의 진동과 이탈을 막으며 전지 모듈의 전기적 특성을 외부의 전기 장치에 일정하게 전달시키는데 적합한 팩 케이스와 이를 포함하는 전지 팩을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 팩 케이스는, 전지 모듈을 감싸도록, 상기 전지 모듈의 일 부분을 수용하며, 내주 면에서 일 방향의 가장 자리에 위치되는 정렬 부, 상기 내주 면에서 타 방향의 가장 자리에 위치되는 버스 바와, 외주 면에서 상기 버스 바에 접촉되는 접속 단자를 가지는 메인(main) 케이스를 포함하고, 상기 정렬 부와 상기 버스 바는 상기 전지 모듈 주변에 위치하여 상기 전지 모듈과 접촉하고, 상기 정렬 부는 상기 일 방향 및 상기 타 방향으로 상기 전지 모듈의 움직임을 제한하고, 상기 버스 바는 상기 전지 모듈의 적어도 하나의 전지 셀과 전기적으로 접속하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 정렬 부는 후크 형상으로 이루어져 상기 일 방향의 상기 가장 자리에 복수로 위치될 수 있다.
일 측면에서, 상기 정렬 부는 상기 내주 면의 중앙 영역으로부터 상기 가장 자리를 향해 위치하여 상기 전지 모듈 주변으로 돌출하고 상기 전지 모듈의 측벽을 향해 연장할 수 있다.
다른 측면에서, 상기 정렬 부는 상기 전지 모듈 아래에서 상기 전지 모듈을 지지하며, 상기 전지 모듈의 측부에서 상기 전지 모듈의 카트리지들 사이의 홈부에 삽입되는 후크(hook)를 가질 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 정렬 부는 상기 내주 면에서 상기 일 방향의 상기 가장 자리에 마주보게 적어도 하나의 쌍으로 위치될 수 있다.
여기서, 상기 정렬 부는 상기 내주 면에서 상기 일 방향의 상기 가장 자리를 따라 복수의 서로 다른 형상들로 위치될 수 있다.
본 발명에 따라서, 상기 버스 바는 상기 메인 케이스로부터 상기 전지 모듈을 향해 돌출하며 상기 타 방향의 상기 가장 자리에 복수로 위치될 수 있다.
바람직하게, 상기 버스 바는 상기 내주 면에서 상기 타 방향의 상기 가장 자리에 마주보게 쌍으로 위치될 수 있다.
일 측면에서, 상기 버스 바는 상기 내주 면에서 상기 타 방향의 상기 가장 자리를 따라 복수의 서로 다른 형상들로 위치될 수 있다.
한편, 상기 메인 케이스는 상기 외주 면에서 상기 팩 케이스를 이동시키기 위한 핸들(handle)을 포함할 수 있다.
본 발명에 따라서, 상기 팩 케이스는 상기 전지 모듈의 나머지를 덮으며 상기 케이스 상에 위치되는 서브(sub) 케이스를 더 포함하고, 상기 서브 케이스는 상기 버스 바를 둘러쌀 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지 팩은, 순차적으로 배열되어 전기적으로 접속하는 전지 모듈과 전장 부품; 상기 전지 모듈과 상기 전장 부품을 감싸는 메인 케이스와 서브 케이스를 포함하고, 상기 메인 케이스는 내주 면의 가장 자리에서 일 방향으로 마주보게 위치하여 상기 전지 모듈과 후크 결합하는 정렬 부들 그리고 타 방향으로 마주보게 위치하여 상기 전지 모듈의 아이. 시. 비(ICB) 조립체의 대체 전극 단자들과 각각 접촉하는 버스 바들을 포함하며, 상기 내주 면과 마주보는 상기 아이. 시. 비 조립체의 인쇄 회로 기판을 덮고, 버스 바는 상기 대체 전극 단자들 중 하나에 용접되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따라서, 상기 전지 모듈은 앤드 플레이트들 사이에 전지 셀들과 카트리지들, 그리고 하부 측에 상기 아이. 시. 비 조립체를 포함하고, 상기 대체 전극 단자들은 상기 앤드 플레이트들 상에서 상기 전지 셀들의 직렬 회로 또는 병렬 회로의 끝 단들에 각각 위치되는 전극 단자들과 접촉할 수 있다.
바람직하게, 상기 정렬 부들의 각각은 상기 전지 모듈의 아래에서 상기 전지 모듈로부터 노출되며 상기 전지 모듈 주변에서 두 개의 카트리지들 사이의 홈 부에 삽입되는 후크를 가질 수 있다.
일 측면에서, 상기 정렬 부들은 상기 메인 케이스에서 상기 가장 자리로부터 중앙 영역을 향해 엇갈리게 연장할 수 있다.
다른 측면에서, 상기 정렬 부들은 상기 메인 케이스에서 일 측의 가장 자리와 타 측의 가장 자리에 서로 다른 형상들을 가질 수 있다.
본 발명에 따라서, 상기 버스 바들은 상기 메인 케이스에서 일 측의 가장 자리와 타 측의 가장 자리에 서로 다른 형상들을 가질 수 있다.
바람직하게, 상기 버스 바들은 일 측의 가장 자리에서 판 형의 대체 전극 단자에 용접되고, 타 측의 가장 자리에서 나사 선을 가지는 원기둥 형의 대체 전극 단자와 나사 결합할 수 있다.
본 발명에 따라서, 상기 대체 전극 단자들은 상기 전지 모듈의 일 측부의 앤드 플레이트 상에서 상기 전장 부품을 관통하며 상기 전지 모듈의 타 측부의 앤드 플레이트 상에 위치될 수 있다.
본 발명에 따라서, 상기 인쇄 회로 기판은 상기 대체 전극 단자들을 전기적으로 접속시킬 수 있다.
본 발명에 따라서, 상기 메인 케이스와 상기 서브 케이스는 하나의 팩 케이스를 구성할 수 있다.
바람직하게, 상기 메인 케이스는 외주 면에서 상기 버스 바들에 전기적으로 각각 접속되는 접속 단자들, 상기 팩 케이스를 이동시키기 위한 핸들과, 상기 아이. 시. 비 조립체 및 상기 전장 부품 중 적어도 하나를 상기 팩 케이스의 외부의 전기 장치에 전기적으로 접속시키기 위한 커넥터를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 서브 케이스는 상기 대체 단자들과 상기 버스 바를 둘러싸며 상기 전지 모듈과 상기 전장 부품을 덮을 수 있다.
본 발명에 따르는 팩 케이스는, 전지 팩을 조립하기 위해, 메인 케이스의 가장 자리에서 일 방향으로 위치되는 후크 형상의 정렬 부들을 이용하여 메인 케이스에 전지 모듈을 후크 결합시키므로 메인 케이스에서 전지 팩의 조립 작업 중에 전지 모듈의 진동을 막을 수 있다.
본 발명에 따르는 팩 케이스는, 전지 모듈을 메인 케이스와 서브 케이스로 감싸기 위해, 전지 팩의 조립 동안, 메인 케이스의 가장 자리에 타 방향으로 위치되는 버스 바들을 이용하여 버스 바들에 전지 모듈의 단자들을 나사 결합시키고 용접시키므로 메인 케이스로부터 전지 모듈의 이탈을 막을 수 있다.
본 발명에 따르는 전지 팩은, 팩 케이스의 정렬부들 및 버스 바들을 이용하여 전지 모듈을 안정하게 수용하므로 메인 케이스와 서브 케이스 사이의 진동을 막으며 조립 작업자의 공수를 최소화 하여 전지 모듈의 전기적 특성을 팩 케이스의 외부에 위치되는 전기 장치에 일정하게 전달시킬 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 본 발명의 실시 예에 따른 전지 팩을 보여주는 사시도이다.
도 2는, 도 1의 메인 케이스를 보여주는 사시도이다.
도 3은, 도 1의 메인 케이스의 정렬부들에 결합되는 전지 모듈을 상세하게 보여주는 부분 사시도이다.
도 4는, 도 1의 메인 케이스의 버스 바에 결합되는 전지 모듈을 상세하게 보여주는 부분 사시도이다.
도 5는, 도 1의 메인 케이스의 버스 바에 결합되는 전장 부품을 부분적으로 상세하게 보여주는 분해 사시도이다.
도 6 및 도 7은, 도 1의 전지 팩의 제조 방법 및 작동 매커니즘을 설명하는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 출원을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하에서 설명되는 실시 예에 있어서, 전지 셀은 리튬 이차 전지를 일컫는다. 여기서, 리튬 이차 전지라 함은 충전과 방전이 이루어지는 동안 리튬 이온이 작동 이온으로 작용하여 양극과 음극에서 전기화학적 반응을 유발하는 이차 전지를 총칭한다. 하지만 본 발명은 전지의 종류에 한정되지 않음은 자명하다.
도 1은, 본 발명의 실시 예에 따른 전지 팩을 보여주는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전지 팩(180)은 전지 모듈(150), 전장 부품(160)과 팩 케이스(175)를 포함한다. 상기 전지 모듈(150)은 카트리지(100)들, 앤드 플레이트들(110, 120)과 아이. 시. 비 조립체(ICB assembly; interconnect board assembly, 149)를 포함한다. 상기 카트리지(100)들은 팩 케이스(175)의 내부에 순차적으로 배열된다. 바람직하게, 상기 카트리지(100)들의 각각은 적어도 하나의 전지 셀(90)을 수용한다.
상기 앤드 플레이트들(110, 120)은 카트리지(100)들의 양 측부들에 각각 위치된다. 바람직하게, 상기 앤드 플레이트들(110, 120)은 카트리지(100)들과 함께 죔쇠((130)로 밀착 및 조여진다. 상기 아이. 시. 비 조립체(149)는 앤드 플레이트(120)의 하부 측에 위치된다. 바람직하게, 상기 아이. 시. 비 조립체(149)는 도 6의 인쇄 회로 기판(144)을 통해 카트리지(100)들의 전지 셀(90)들을 전기적으로 접속시킨다.
상기 전장 부품(160)은 앤드 플레이트(110) 상에서 전지 모듈(150)과 전기적으로 접속된다. 바람직하게, 상기 전장 부품(160)은 배터리 관리 시스템(BMS), 릴레이 소자와 퓨즈 소자를 포함한다. 상기 팩 케이스(175)는 메인 케이스(80)와 서브 케이스(170)를 포함한다. 상기 메인 케이스(80)는 가장 자리에서 일 방향으로 정렬 부들(28, 도 2의 38)을 가지고, 타 방향으로 버스 바들(48, 58)을 갖는다.
바람직하게, 상기 정렬 부들(28, 38)과 버스 바들(48, 58)은 일 방향과 타 방향으로 전지 모듈(150)의 움직임을 제한한다. 상기 서브 케이스(170)는 메인 케이스(80) 상에서 버스 바들(48, 58)과 아이. 시. 비 조립체(149)를 둘러싸며 전지 모듈(150)과 전장 부품(160)을 덮는다.
도 2는, 도 1의 메인 케이스를 보여주는 사시도이다.
도 2를 참조하면, 상기 팩 케이스(175)에서, 상기 메인 케이스(80)는 하우징(70)을 통해 도 1에 도시된 바와 같이 전지 모듈(150)의 일 부분을 수용한다. 상기 메인 케이스(80)는 하우징(70)의 내주 면(14)에서 일 방향의 가장 자리에 위치되는 정렬 부들(28, 38)과, 내주 면(14)에서 타 방향의 가장 자리에 위치되는 버스 바들(48, 58)을 포함한다.
상기 정렬 부들(28, 38)과 버스 바들(48, 58)은 전지 모듈(150) 주변에 위치하여 전지 모듈(150)과 접촉한다. 상기 정렬 부들(28, 38)은 내주 면(14)의 중앙 영역으로부터 가장 자리를 향해 연장한다. 바람직하게, 상기 정렬 부들(28, 38)은 메인 케이스(80)에서 가장 자리로부터 중앙 영역을 향해 엇갈리게 연장한다.
일 측면에서, 상기 정렬 부들(28, 38)의 각각은 내주 면의 가장 자리 주변에서 후크(24 또는 28)를 갖는다. 다른 측면에서, 상기 정렬 부들(28, 38)은 내주 면(14)에서 일 방향의 가장 자리에 마주보게 위치된다. 또 다른 측면에서, 상기 정렬 부들(28, 38)은 내주 면(14)에서 일 방향의 가장 자리를 따라 서로 다른 형상들로 위치된다.
상기 버스 바들(48, 58)은 내주 면(14)에서 마주보게 위치된다. 상기 버스 바들(48, 58)은 내주 면(14)에서 서로 다른 형상들로 위치된다. 좀 더 상세하게는, 상기 버스 바(48)는 하우징(70)으로부터 하우징(70)의 상부를 향하여 편평한 형상으로 곧게 돌출하며 하우징(70)의 일 영역에서 하우징(70)의 소정 면적을 점유하도록 하우징(70)에 고정된다.
또한, 상기 버스 바(58)는 하우징(70)으로부터 하우징(70)의 상부를 향하여 편평한 형상으로 여러 번 절곡되어 돌출하며 하우징(70)의 타 영역에서 하우징(70)의 소정 면적을 점유하도록 하우징(70)에 고정된다. 상기 버스 바(58)는 상부 측에서 선단에 요(凹)부를 갖는다. 한편, 상기 메인 케이스(80)는 하우징(70)의 외주 면(18)에 접속 단자들(44, 54), 핸들(handle, 64)과 커넥터(68)를 포함한다.
상기 접속 단자들(44, 54)은 하우징(70)을 관통하여 버스 바들(48, 58)에 접촉된다. 상기 핸들(64)은 팩 케이스(175), 예를 들면 도 1의 전지 팩(180)을 이동시키도록 손잡이로 구성된다. 상기 커넥터(68)는 도 1의 아이. 시. 비 조립체(149) 및/ 또는 전장 부품(160)을 팩 케이스(180)의 외부의 전기 장치(도면에 미도시)에 전기적으로 접속시키도록 구성된다.
도 3은, 도 1의 메인 케이스의 정렬 부들에 결합되는 전지 모듈을 상세하게 보여주는 부분 사시도이다.
도 3을 참조하면, 상기 전지 모듈(150)이 메인 케이스(80)에 안착된 후에, 상기 전지 모듈(150)은 정렬 부들(28, 도 2의 38) 사이에 위치된다. 좀 더 상세하게는, 상기 정렬 부들(28, 38)은 내주 면(14)의 중앙 영역으로부터 가장 자리를 향해 위치하여, 도 1 및 도 2를 고려하면, 전지 모듈(150) 주변으로 돌출하며 전지 모듈(150)의 측벽을 향해 연장한다.
바람직하게, 상기 정렬 부들(28, 38)은 전지 모듈(150) 아래에서 전지 모듈(150)을 지지하며 전지 모듈(150)로부터 노출된다. 여기서, 상기 정렬 부들(28, 38)은 일 방향 및 타 방향으로 전지 모듈(150)의 움직임을 제한한다. 이를 위해서, 상기 정렬 부들(28, 38)은 후크 형상으로 이루어진다. 즉, 상기 정렬부들(28, 38)의 각각은 전지 모듈(150)의 측부에서 전지 모듈(150)의 카트리지(100)들 사이의 홈부(105)에 삽입되는 후크(24 또는 34)를 갖는다.
상기 후크(24 또는 34)는 실질적으로 삼각 형상을 갖는다. 상기 후크(24 또는 34)는 홈부(105)를 통해 카트리지(100)들과 접촉하여 전지 모듈(150)의 움직임을 제한한다.
도 4는, 도 1의 메인 케이스의 버스 바에 결합되는 전지 모듈을 상세하게 보여주는 부분 사시도이고, 도 5는, 도 1의 메인 케이스의 버스 바에 결합되는 전장 부품을 부분적으로 상세하게 보여주는 분해 사시도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 전지 모듈(150)에서, 상기 전지 셀(90)들은 카트리지(100)들을 통해 직렬 회로 또는 병렬 회로의 끝 단들에 각각 위치되는 전극 단자(95)들을 갖는다. 상기 전극 단자(95)들은 앤드 플레이트들(110, 120)로부터 도 4와 같이 돌출한다. 여기서, 상기 전극 단자(95)들은, 도 4 및 도 5와 같이, 전지 모듈(150)의 하부 측에 위치되는 아이. 시. 비 조립체(149)의 대체 전극 단자들(146, 148)과 접촉한다.
상기 전지 모듈(150)과 메인 케이스(80)의 결합을 통해, 상기 대체 전극 단자들(146, 148) 중 하나(146)는 판 형으로 이루어져 메인 케이스(80)의 버스 바(48)에 도 4와 같이 면대면으로 접촉된다. 좀 더 상세하게는, 상기 버스 바(48)는 대체 전극 단자(148)에 밀착되어 용접된다. 또한, 상기 대체 전극 단자들(146, 148) 중 나머지(148)는 원기둥 형으로 이루어져 전장 부품(160)을 관통하여 전장 부품(160)으로부터 도 5와 같이 돌출한다.
상기 대체 전극 단자(148)는 메인 케이스(80)의 버스 바(58)의 선단에 위치되는 요부(56)에 도 5와 같이 끼워질 수 있다. 바람직하게, 상기 대체 전극 단자(148)는 나사 선을 갖는다. 상기 대체 전극 단자(148)는, 도 5와 같이, 메인 케이스(80)의 버스 바(58)의 요부(56)에서 너트(168)와 나사 결합할 수 있다.
도 6 및 도 7은, 도 1의 전지 팩의 제조 방법 및 작동 매커니즘을 설명하는 사시도이다.
도 6을 참조하면, 메인 케이스(80)와 전지 모듈(150)이 준비될 수 있다. 상기 메인 케이스(80)는 하우징(70)에서 내주 면(14)에 정렬 부들(28, 38)과 버스 바들(48, 58)을 가질 수 있다. 상기 정렬 부들(28, 38)과 버스 바들(48, 58)은 메인 케이스(80)의 내주 면(14)의 가장 자리에서 일 방향 및 타 방향으로 위치될 수 있다. 상기 전지 모듈(150)은 메인 케이스(80)의 내주 면(14) 상에 안착될 수 있다.
바람직하게, 상기 전지 모듈(150)은 메인 케이스(80)의 내주 면(14)에서 정렬 부들(28, 38)과 버스 바들(48, 58) 사이에 배치될 수 있다. 좀 더 상세하게는, 상기 전지 모듈(150)은 일 방향으로 정렬 부들(28, 38) 사이에 배치되며, 타 방향으로 버스 바들(48, 58) 사이에 배치될 수 있다. 여기서, 상기 메인 케이스(80)와 전지 모듈(150)의 결합 관계는 도 1, 및 도 3 내지 도 5에서 설명되었다.
상기 전지 모듈(150)이 메인 케이스(80)에 안착된 후에, 상기 메인 케이스(80) 상에 전장 부품(160)이 배치될 수 있다. 바람직하게, 상기 전장 부품(160)은 메인 케이스(80) 상에서 전지 모듈(150)의 측부에 위치되어 전지 모듈(150)과 전기적으로 접속될 수 있다. 계속해서, 상기 메인 케이스(80) 상에 도 1의 서브 케이스(170)가 배치될 수 있다. 상기 서브 케이스(170)는 메인 케이스(80) 상에서 전지 모듈(150)과 전장 부품(160)을 덮을 수 있다.
상기 메인 케이스(80)와 서브 케이스(170)는 팩 케이스(175)를 구성하고, 상기 팩 케이스(175)는 전지 모듈(150)과 전장 부품(160)과 함께 도 1의 전지 팩(180)을 구성할 수 있다. 한편, 상기 전지 팩(180)에서, 상기 전지 모듈(150)은 하부 측에 아이. 시. 비 조립체(149)를 가질 수 있다. 상기 아이. 시. 비 조립체(149)는 인쇄 회로 기판(144)과 대체 전극 단자들(146, 도 5의 148)을 가질 수 있다.
상기 인쇄 회로 기판(144)은 전지 모듈(150)에 고정되어 메인 케이스(80)의 내주 면(14)과 마주 볼 수 있다. 상기 인쇄 회로 기판(144)은 대체 전극 단자들(146, 148)을 전기적으로 접속시킬 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 전지 모듈(150)은 팩 케이스(175)의 커넥터(68)를 통해 외부로부터 전원을 인가 받을 수 있으며, 상기 전지 모듈(150)의 전지 셀(90)들의 전류 특성 및 전압 특성은 인쇄 회로 기판(144)과 대체 전극 단자들(146, 148)을 통해 전장 부품(160)에 전달되고, 상기 전장 부품(160)은 팩 케이스(175)의 도 7의 접속 단자들(44, 54)을 통해 전지 셀(90)들의 전류를 팩 케이스(175)의 외부에 위치되는 전기 장치(도면에 미 도시)에 일정한 크기로 전달할 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
28, 38; 정렬 부, 48. 58; 버스 바
90; 전지 셀, 100; 카트리지
110, 120; 앤드 플레이트, 130; 죔쇠
144; 인쇄 회로 기판, 149; 아이. 시. 비 조립체
150; 전지 모듈, 160; 전장 부품
175; 팩 케이스, 180; 전지 팩.

Claims (23)

  1. 전지 모듈을 감싸는 팩 케이스에 있어서,
    상기 전지 모듈의 일 부분을 수용하며, 내주 면에서 일 방향의 가장 자리에 위치되는 정렬 부, 상기 내주 면에서 타 방향의 가장 자리에 위치되는 버스 바와, 외주 면에서 상기 버스 바에 접촉되는 접속 단자를 가지는 메인(main) 케이스를 포함하고,
    상기 정렬 부와 상기 버스 바는 상기 전지 모듈 주변에 위치하여 상기 전지 모듈과 접촉하고, 상기 정렬 부는 상기 일 방향 및 상기 타 방향으로 상기 전지 모듈의 움직임을 제한하고, 상기 버스 바는 상기 전지 모듈의 적어도 하나의 전지 셀과 전기적으로 접속하는 것을 특징으로 하는 팩 케이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 정렬 부는 후크 형상으로 이루어져 상기 일 방향의 상기 가장 자리에 복수로 위치되는 것을 특징으로 하는 팩 케이스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 정렬 부는 상기 내주 면의 중앙 영역으로부터 상기 가장 자리를 향해 위치하여 상기 전지 모듈 주변으로 돌출하고 상기 전지 모듈의 측벽을 향해 연장하는 것을 특징으로 하는 팩 케이스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 정렬 부는 상기 전지 모듈 아래에서 상기 전지 모듈을 지지하며, 상기 전지 모듈의 측부에서 상기 전지 모듈의 카트리지들 사이의 홈부에 삽입되는 후크(hook)를 가지는 것을 특징으로 하는 팩 케이스.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 정렬 부는 상기 내주 면에서 상기 일 방향의 상기 가장 자리에 마주보게 적어도 하나의 쌍으로 위치되는 것을 특징으로 하는 팩 케이스.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 정렬 부는 상기 내주 면에서 상기 일 방향의 상기 가장 자리를 따라 복수의 서로 다른 형상들로 위치되는 것을 특징으로 하는 팩 케이스.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 버스 바는 상기 메인 케이스로부터 상기 전지 모듈을 향해 돌출하며 상기 타 방향의 상기 가장 자리에 복수로 위치되는 것을 특징으로 하는 팩 케이스.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 버스 바는 상기 내주 면에서 상기 타 방향의 상기 가장 자리에 마주보게 쌍으로 위치되는 것을 특징으로 하는 팩 케이스.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 버스 바는 상기 내주 면에서 상기 타 방향의 상기 가장 자리를 따라 복수의 서로 다른 형상들로 위치되는 것을 특징으로 하는 팩 케이스.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 메인 케이스는 상기 외주 면에서 상기 팩 케이스를 이동시키기 위한 핸들(handle)을 포함하는 것을 특징으로 하는 팩 케이스.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 전지 모듈의 나머지를 덮으며 상기 케이스 상에 위치되는 서브(sub) 케이스를 더 포함하고,
    상기 서브 케이스는 상기 버스 바를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 팩 케이스.
  12. 순차적으로 배열되어 전기적으로 접속하는 전지 모듈과 전장 부품; 및
    상기 전지 모듈과 상기 전장 부품을 감싸는 메인 케이스와 서브 케이스를 포함하고,
    상기 메인 케이스는 내주 면의 가장 자리에서 일 방향으로 마주보게 위치하여 상기 전지 모듈과 후크 결합하는 정렬 부들 그리고 타 방향으로 마주보게 위치하여 상기 전지 모듈의 아이. 시. 비(ICB) 조립체의 대체 전극 단자들과 각각 접촉하는 버스 바들을 포함하며, 상기 내주 면과 마주보는 상기 아이. 시. 비 조립체의 인쇄 회로 기판을 덮고,
    버스 바는 상기 대체 전극 단자들 중 하나에 용접되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 전지 모듈은 앤드 플레이트들 사이에 전지 셀들과 카트리지들, 그리고 하부 측에 상기 아이. 시. 비 조립체를 포함하고,
    상기 대체 전극 단자들은 상기 앤드 플레이트들 상에서 상기 전지 셀들의 직렬 회로 또는 병렬 회로의 끝 단들에 각각 위치되는 전극 단자들과 접촉하는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 정렬 부들의 각각은 상기 전지 모듈의 아래에서 상기 전지 모듈로부터 노출되며 상기 전지 모듈 주변에서 두 개의 카트리지들 사이의 홈 부에 삽입되는 후크를 가지는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 정렬 부들은 상기 메인 케이스에서 상기 가장 자리로부터 중앙 영역을 향해 엇갈리게 연장하는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 정렬 부들은 상기 메인 케이스에서 일 측의 가장 자리와 타 측의 가장 자리에 서로 다른 형상들을 가지는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 버스 바들은 상기 메인 케이스에서 일 측의 가장 자리와 타 측의 가장 자리에 서로 다른 형상들을 가지는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 버스 바들은 일 측의 가장 자리에서 판 형의 대체 전극 단자에 용접되고, 타 측의 가장 자리에서 나사 선을 가지는 원기둥 형의 대체 전극 단자와 나사 결합하는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 대체 전극 단자들은 상기 전지 모듈의 일 측부의 앤드 플레이트 상에서 상기 전장 부품을 관통하며 상기 전지 모듈의 타 측부의 앤드 플레이트 상에 위치되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 인쇄 회로 기판은 상기 대체 전극 단자들을 전기적으로 접속시키는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  21. 제12항에 있어서,
    상기 메인 케이스와 상기 서브 케이스는 하나의 팩 케이스를 구성하는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 메인 케이스는 외주 면에서 상기 버스 바들에 전기적으로 각각 접속되는 접속 단자들, 상기 팩 케이스를 이동시키기 위한 핸들과, 상기 아이. 시. 비 조립체 및 상기 전장 부품 중 적어도 하나를 상기 팩 케이스의 외부의 전기 장치에 전기적으로 접속시키기 위한 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 서브 케이스는 상기 대체 단자들과 상기 버스 바를 둘러싸며 상기 전지 모듈과 상기 전장 부품을 덮는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
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