KR20170035664A - 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 배터리 모듈용 케이싱 제조 방법 - Google Patents

배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 배터리 모듈용 케이싱 제조 방법 Download PDF

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Abstract

배터리 모듈이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈은, 배터리 셀을 수납하는 다수의 카트리지들을 포함하는 카트리지 조립체; 개구부가 형성되며, 상기 개구부를 통해 상기 카트리지 조립체를 수납하여 상기 카트리지 조립체를 둘러싸는 케이싱; 및 상기 케이싱의 개구부에 결합될 수 있는 커버를 구비한다.

Description

배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 배터리 모듈용 케이싱 제조 방법{BATTERY MODULE AND BATTERY PACK INCLUDING THE SAME AND METHOD FOR MANUFACTURING A BATTERY MODULE CASING}
본 발명은, 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 배터리 모듈용 케이싱 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 카트리지 조립체가 보호될 수 있도록 카트리지 조립체를 둘러싸는 케이싱이 구비되는 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 배터리 모듈용 케이싱 제조 방법에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지 수요가 급격히 증가하고 있으며, 종래 이차 전지로서 니켈카드뮴 전지 또는 수소이온 전지가 사용되었으나, 최근에는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충전 및 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 리튬 이차 전지가 많이 사용되고 있다.
이러한 리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차 전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 케이스를 구비한다.
리튬 이차 전지는 양극, 음극 및 이들 사이에 개재되는 세퍼레이터 및 전해질로 이루어지며, 양극 활물질과 음극 활물질을 어떤 것을 사용하느냐에 따라 리튬 이온 전지(Lithium Ion Battery, LIB), 리튬 폴리머 전지(Polymer Lithium Ion Battery, PLIB) 등으로 나누어진다. 통상, 이들 리튬 이차 전지의 전극은 알루미늄 또는 구리 시트(sheet), 메시(mesh), 필름(film), 호일(foil) 등의 집전체에 양극 또는 음극 활물질을 도포한 후 건조시킴으로써 형성된다.
일반적으로, 이차 전지의 배터리 모듈은 진동 내지 충격으로부터 내부 구성품을 보호하기 위해 플레이트가 결합될 수 있다. 하지만, 종래 배터리 모듈의 경우 플레이트가 서로 분리되어 배터리 셀에 각각 결합되므로, 배터리 셀의 전체적인 보호에 미흡하고, 또한, 분리된 각각의 플레이트가 구비되어야 하므로 부품수가 증가하며, 이러한 각각의 플레이트를 결합하기 위해 결합 공정이 복잡해지는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허 공개번호:제10-2009-0062968호(공개일자:2009년06월17일)
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 카트리지 조립체가 보호될 수 있도록 카트리지 조립체를 둘러싸는 케이싱이 구비되어 부품수가 감소하고, 결합 공정이 단순화될 수 있는 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 배터리 모듈용 케이싱 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 케이싱과 커버가 후크 부재에 의해 용이하게 결합 및 결합 해제될 수 있는 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 배터리 모듈용 케이싱 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 배터리 셀을 수납하는 다수의 카트리지들을 포함하는 카트리지 조립체; 개구부가 형성되며, 상기 개구부를 통해 상기 카트리지 조립체를 수납하여 상기 카트리지 조립체를 둘러싸는 케이싱; 및 상기 케이싱의 개구부에 결합될 수 있는 커버를 구비하는 배터리 모듈이 제공될 수 있다.
또한, 상기 케이싱의 적어도 어느 한 면은, 가공의 용이성을 위해 상호 접합될 수 있게 절개된 접합부가 구비될 수 있다.
그리고, 상기 케이싱은 상기 카트리지 조립체의 커넥터 요소 및 단자 요소 중 적어도 하나를 외부로 노출시킬 수 있도록 형성된 관통부를 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 관통부는 상기 접합부에 인접한 상기 케이싱의 면의 영역에 형성될 수 있다.
그리고, 상기 케이싱과 상기 커버를 선택적으로 결합 및 해제시킬 수 있는 후크 부재를 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 후크 부재는, 상기 케이싱에 마련된 적어도 하나의 후크 돌기; 및 상기 후크 돌기가 체결되도록 상기 커버에 마련된 적어도 하나의 체결공을 구비할 수 있다.
그리고, 상기 후크 부재는, 상기 커버에 마련된 적어도 하나의 후크 돌기; 및 상기 후크 돌기가 체결되도록 상기 케이싱에 마련된 적어도 하나의 체결공을 구비할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 전술한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩이 제공될 수 있고, 또한, 상기 배터리 모듈을 포함하는 자동차가 제공될 수 있다.
한편, 본 발명의 또다른 측면에 따르면, (a) 케이싱의 제조를 위한 플레이트가 준비되며, 상기 플레이트가 펀칭되는 단계; (b) 상기 케이싱이 카트리지 조립체를 둘러쌀 수 있도록, 상기 플레이트가 상기 카트리지 조립체의 형상에 대응되는 형상으로 절곡되는 단계; 및 (c) 상기 플레이트에 형성되어 있는 절개된 접합부가 상호 접합되는 단계를 포함하는 배터리 모듈용 케이싱 제조 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 접합부는 용접, 리벳, 볼트, 핀, 브라켓 또는 모멘트 접합 방식에 의해 접합될 수 있다.
그리고, 상기 (a) 단계는, 상기 카트리지 조립체의 커넥터 요소 및 단자 요소 중 적어도 하나를 외부로 노출시킬 수 있도록 형성된 관통부가 형성되게 상기 플레이트를 펀칭하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 (c) 단계는, 상기 플레이트의 절개된 접합부가 서로 겹쳐지도록 절곡된 후 상호 접합되는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 또다른 측면에 따르면, 전술한 배터리 모듈용 케이싱 제조 방법에 의해 제조된 케이싱을 구비하는 배터리 모듈이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 카트리지 조립체가 보호될 수 있도록 카트리지 조립체를 둘러싸는 하나의 케이싱이 구비되므로, 분리된 각각의 플레이트가 구비되는 종래 기술에 비해 부품수가 감소되는 효과가 있다.
또한, 일체형의 케이싱이 카트리지 조립체를 수납하도록 마련되므로, 분리된 각각의 플레이트를 용접 등으로 결합하는 종래 기술에 비해 결합 공정이 간단해지고 단순화되는 효과가 있다.
또한, 케이싱과 커버가 후크 부재에 의해 결합될 수 있으므로, 종래 기술에 비해 결합 및 결합 해제가 용이한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 분리 사시도이다.
도 2는 도 1의 결합 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에서 케이싱의 평면도이다.
도 4는 도 3의 A 부분의 확대도이다.
도 5는 도 2의 B-B 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에서 후크 부재의 체결 및 체결해제를 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈용 케이싱 제조 방법에서 케이싱을 구성하는 플레이트의 펀칭된 모습의 개략적인 평면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈용 케이싱 제조 방법에서 케이싱을 구성하는 플레이트의 절곡된 모습의 개략적인 사시도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈용 케이싱 제조 방법에서 케이싱을 구성하는 플레이트의 절개된 접합부가 서로 겹쳐지도록 절곡된 후 상호 접합되는 모습을 도시한 개략적인 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 배터리 모듈용 케이싱 제조 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 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 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.
본 명세서에서 사용되는 '결합' 또는 '연결'이라는 용어는, 하나의 부재와 다른 부재가 직접 결합되거나, 직접 연결되는 경우뿐만 아니라 하나의 부재가 이음부재를 통해 다른 부재에 간접적으로 결합되거나, 간접적으로 연결되는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 분리 사시도이고, 도 2는 도 1의 결합 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에서 케이싱의 평면도이고, 도 4는 도 3의 A 부분의 확대도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(10)은, 카트리지 조립체(100)와, 케이싱(200)과, 커버(300)를 구비한다.
도 1을 참조하면, 카트리지 조립체(100)는 배터리 셀(110)을 수납하는 다수의 카트리지들이 구비된다. 카트리지 조립체(100)는 플라스틱의 사출 성형으로 제조될 수 있고, 배터리 셀(110)을 수납할 수 있는 수납부가 형성된 다수의 카트리지들이 적층될 수 있다. 카트리지 조립체(100)는 케이싱(200)과 커버(300)의 결합에 의해 형성되는 공간 내부에 수용되며, 카트리지에 수납된 배터리 셀(110)은 상기 공간 내부에 수용되어 보호될 수 있다. 카트리지 조립체(100)는 커넥터 요소(120) 또는 단자 요소(130)가 구비될 수 있다. 커넥터 요소(120)는, 예를 들어, 배터리 셀(110)의 전압 또는 온도에 대한 데이터를 제공할 수 있는 BMS(Battery Management System, 미도시) 등에 연결되기 위한 다양한 형태의 전기적 연결 부품 내지 연결 부재가 포함될 수 있다. 그리고, 단자 요소(130)는 배터리 셀(110)에 연결되는 메인 단자로서 양극 단자와 음극 단자를 포함하며, 단자 요소(130)는 터미널 볼트가 구비되어 외부와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 케이싱(200)은 카트리지 조립체(100)의 전체를 둘러싸며 이에 의해 외부의 진동이나 충격으로부터 카트리지 조립체(100)를 보호한다. 케이싱(200)은 카트리지 조립체(100)의 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 카트리지 조립체(100)가 육면체 형상으로 마련되는 경우 케이싱(200)도 이에 대응되도록 육면체 형상으로 마련될 수 있다. 케이싱(200)은 예를 들어, 금속 재질의 플레이트를 절곡하여 제조될 수 있으며, 이에 의해, 케이싱(200)은 일체형으로 제조될 수 있다. 케이싱(200)이 금속 재질의 플레이트로 제조되는 경우 케이싱(200)은 전면 플레이트(210)와, 후면 플레이트(220)와, 측면 플레이트(230)와, 상면 플레이트(240)를 구비할 수 있다. 그리고, 케이싱(200)이 일체형으로 제조되는 경우, 즉, 전면 플레이트(210)와, 후면 플레이트(220)와, 측면 플레이트(230)와, 상면 플레이트(240)가 일체형으로 제조되는 경우 결합 공정이 간단해지고 단순화되는 효과가 있다. 즉, 종래의 경우 배터리 셀(110)은 분리되어 있는 복수의 보호 플레이트가 각각 결합되는데, 복수의 보호 플레이트가 예를 들어, 용접으로 결합되는 경우 복수의 보호 플레이트 각각을 모두 용접해야 하므로 결합 공정이 복잡해지는 문제점이 있다. 그리고, 복수의 보호 플레이트가 각각 구비되어야 하므로 부품수가 증가하는 문제점도 있다. 하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(10)의 경우 케이싱(200)이 일체형으로 마련될 수 있으므로 종래 기술에 비해 부품수가 감소하고 또한, 용접 횟수가 감소되어 결합공정이 간단해지고 단순화되는 효과가 있다.
케이싱(200)은 카트리지 조립체(100)를 수납하기 위해 개구부(250)가 형성될 수 있다. 도 1에서는 케이싱(200)의 하측에 개구부(250)가 형성되며, 케이싱(200)이 카트리지 조립체(100)의 상측으로부터 카트리지 조립체(100)를 수납하여 둘러싸도록 마련되지만, 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 케이싱(200)의 상측에 개구부(250)가 형성되고 케이싱(200)이 카트리지 조립체(100)의 하측으로부터 카트리지 조립체(100)를 수납하여 둘러싸도록 마련될 수도 있다.
케이싱(200)은 전술한 바와 같이 일체형으로 마련되는 경우 가공의 용이성을 위해 제1 전면 플레이트(211)와 제2 전면 플레이트(212)가 상호 접합될 수 있게 절개된 접합부(260)가 구비될 수 있다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 제2 전면 플레이트(212)가 제2 전면 절곡부(216)를 통해 먼저 절곡되면, 제1 전면 플레이트(211)가 제1 전면 절곡부(215)를 통해 절곡된다. 그리고, 제1 전면 플레이트(211)가 절곡된 후 제2 전면 플레이트(212)와 겹쳐져 접합부(260)를 구성하며, 여기서, 접합부(260)가 용접되어 제1 전면 플레이트(211)와 제2 전면 플레이트(212)가 결합될 수 있다. 다만, 제1 전면 플레이트(211)와 제2 전면 플레이트(212)의 결합 방식이 용접에 한정되는 것은 아니며, 접합부(260)는 리벳, 볼트, 핀, 브라켓 또는 모멘트 접합 방식 등의 다양한 방식을 사용하여 제1 전면 플레이트(211)와 제2 전면 플레이트(212)가 결합될 수 있다. 그리고, 후면 플레이트(220) 역시 전술한 전면 플레이트(210)와 마찬가지로 제2 후면 플레이트(222)와 제1 후면 플레이트(221)가 제2 후면 절곡부(226)와 제1 후면 절곡부(225)에 의해 각각 절곡된 후 접합부(260)에 의해 결합되도록 마련될 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 전면 플레이트(210)의 설명과 공통되므로, 전면 플레이트(210)의 설명으로 대체한다.
케이싱(200)에는 전술한 커넥터 요소(120) 또는 단자 요소(130)가 외부로 노출될 수 있는 관통부(270)가 형성될 수 있다. 즉, 커넥터 요소(120) 또는 단자 요소(130)는 외부의 소정 부품 내지 부재와 전기적으로 연결될 수 있는데, 이러한 전기적 연결이 케이싱(200)에 의해 방해되지 않도록 케이싱(200)에 관통부(270)가 형성된다. 그리고, 도 1 및 도 2를 참조하면, 케이싱(200)에 형성된 관통부(270)를 통해 커넥터 요소(120) 또는 단자 요소(130)가 케이싱(200)의 외부로 노출되어 외부 구성과 연결될 수 있다. 관통부(270)는 케이싱(200)의 적어도 일면을 절개하도록 형성될 수 있으며, 이 경우, 관통부(270)는 접합부(260)에 인접한 케이싱(200)의 면의 영역에 형성될 수 있다. 여기서, 관통부(270)가 반드시 커넥터 요소(120) 또는 단자 요소(130)가 외부로 노출되도록 절개되어 형성될 필요는 없으며, 커넥터 요소(120) 또는 단자 요소(130)가 외부 구성과 전기적으로 연결될 수만 있다면 전선 등이 들어갈 수 있는 작은 구멍으로 형성될 수도 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 커버(300)는 케이싱(200)의 개구부(250)에 결합될 수 있다. 즉, 케이싱(200)과 커버(300)의 결합에 의해 형성되는 공간에 카트리지 조립체(100)가 수용되며, 외부의 진동이나 충격으로부터 카트리지 조립체(100)가 보호될 수 있다.
커버(300)는 용접, 볼트, 핀 등의 다양한 방식에 의해 케이싱(200)에 결합될 수 있으며, 바람직하게는 후술하는 바와 같이 후크 부재(400)에 의해 결합될 수 있다.
커버(300)는 도 1에 도시된 바와 같이, 케이싱(200)의 하측에 개구부(250)가 형성되는 경우 케이싱(200)의 하측에서 케이싱(200)의 개구부(250)에 결합될 수 있다. 이 경우, 커버(300)는 카트리지 조립체(100)의 하측을 보호한다. 다만, 커버(300)의 결합위치가 이에 한정되는 것은 아니며, 도면에 도시되지는 않았지만, 케이싱(200)의 상측에 개구부(250)가 형성되는 경우 커버(300)는 케이싱(200)의 상측에서 케이싱(200)의 개구부(250)에 결합될 수 있다. 이 경우, 커버(300)는 카트리지 조립체(100)의 상측을 보호한다.
도 5는 도 2의 B-B 선을 따라 절단한 단면도이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에서 후크 부재의 체결 및 체결해제를 도시한 단면도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 케이싱(200)과 커버(300)는 후크 부재(400)가 구비되어 선택적으로 결합 및 결합해제될 수 있다. 케이싱(200)과 커버(300)는 볼팅 내지 용접으로 결합될 수도 있지만, 케이싱(200)과 커버(300)가 볼팅으로 결합되는 경우 볼트의 삽입을 위한 작업 공간이 확보되어야 하므로 필요 이상의 공간이 낭비되는 문제점이 있으며, 케이싱(200)과 커버(300)가 용접으로 결합되는 경우 배터리 모듈(10) 내부에 셀 스웰링 등의 이상 현상 발생시 분리가 극히 어려운 문제점이 있다. 하지만, 케이싱(200)과 커버(300)가 후크 부재(400)를 사용하여 결합되는 경우 결합이 용이하고 볼팅시와 같은 작업 공간이 필요 없어 낭비되는 공간이 없으며, 배터리 모듈(10) 내부에 이상 현상 발생시 쉽게 분리하여 이를 처리할 수 있는 효과가 있다. 다만, 본 발명의 실시예에서 케이싱(200)과 커버(300)가 볼팅 내지 용접에 의해 결합되는 것을 배제하는 것은 아니며, 필요에 따라 케이싱(200)과 커버(300)는 볼팅 및 용접을 포함하는 보다 다양한 방식에 의해 결합될 수 있음을 밝혀 둔다.
후크 부재(400)는 후크 돌기(410)와, 상기 후크 돌기(410)가 체결되는 체결공(420)으로 마련될 수 있다. 도 1, 도 6 및 도 7을 참조하면, 후크 돌기(410)는 하나 이상 구비되어 케이싱(200)에 마련될 수 있고, 체결공(420)은 후크 돌기(410)의 개수와 위치에 대응되도록 커버(300)에 마련될 수 있다.
한편, 도면에 도시되지는 않았지만, 후크 돌기(410)는 하나 이상 구비되어 커버(300)에 마련될 수 있고, 체결공(420)은 후크 돌기(410)의 개수와 위치에 대응되도록 케이싱(200)에 마련될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(10)의 작용에 대해 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 케이싱(200)은 커버(300)와 후크 부재(400)를 통해 결합되며, 케이싱(200)과 커버(300)의 결합에 의해 형성되는 내부 공간에 카트리지 조립체(100)가 수납되어 외부의 진동 내지 충격으로부터 보호될 수 있다.
케이싱(200)의 제1 전면 플레이트(211)와 제2 전면 플레이트(212)는 절곡에 의해 겹쳐지는 접합부(260)가 형성될 수 있는데, 바람직하게는 접합부(260)의 용접에 의해 제1 전면 플레이트(211)와 제2 전면 플레이트(212)가 결합될 수 있다.
그리고, 접합부(260)의 인접한 케이싱(200)의 면의 영역에는 관통부(270)가 형성될 수 있으며, 카트리지 조립체(100)의 커넥터 요소(120) 또는 단자 요소(130)가 관통부(270)를 통해 외부로 노출되어 외부의 다른 구성과 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 케이싱(200)은 하나의 플레이트를 펀칭 및 절곡하여 제조될 수 있고, 이에 의해, 케이싱(200)은 일체형으로 마련될 수 있으므로 부품수가 감소되고 용접 등의 결합 공정이 간단해지고 단순해지는 효과가 있다. 또한, 케이싱(200)과 커버(300)가 후크 부재(400)에 의해 결합될 수 있으므로, 결합 및 결합 해제가 용이해진다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(미도시)은, 전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(10)을 하나 이상 포함할 수 있다. 또한, 상기 배터리 팩(미도시)은, 이러한 배터리 모듈(10) 이외에, 이러한 배터리 모듈(10)을 수납하기 위한 케이스, 배터리 모듈(10)의 충방전을 제어하기 위한 각종 장치, 이를테면 BMS, 전류 센서, 퓨즈 등이 더 포함될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차(미도시)는 전술한 배터리 모듈(10) 또는 배터리 팩(미도시)을 포함할 수 있으며, 상기 배터리 팩(미도시)에는 상기 배터리 모듈(10)이 포함될 수 있다. 그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(10)은, 상기 자동차(미도시), 예를 들어, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 전기를 사용하도록 마련되는 소정의 자동차(미도시)에 적용될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈용 케이싱 제조 방법에서 케이싱을 구성하는 플레이트의 펀칭된 모습의 개략적인 평면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈용 케이싱 제조 방법에서 케이싱을 구성하는 플레이트의 절곡된 모습의 개략적인 사시도이며, 도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈용 케이싱 제조 방법에서 케이싱을 구성하는 플레이트의 절개된 접합부가 서로 겹쳐지도록 절곡된 후 상호 접합되는 모습을 도시한 개략적인 사시도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈용 케이싱의 제조 방법에 대해 설명한다.
도 8을 참조하면, 케이싱(200)의 제조를 위한 소재, 예를 들어, 금속 재질 플레이트의 양 단부가 펀칭에 의해 소정 형상으로 가공된다. 이 경우, 금속 재질 플레이트의 양 단부의 펀칭에 의해 형성되는 관통부(270)를 통해 카트리지 조립체(100)의 커넥터 요소(120) 또는 단자 요소(130)가 외부로 노출될 수 있다.
그리고, 도 9를 참조하면, 플레이트가 도 8의 점선 L을 따라 카트리지 조립체(100)의 형상에 대응되는 형상으로 절곡되며, 이에 의해, 케이싱(200)이 카트리지 조립체(100)를 둘러쌀 수 있게 된다. 도 10 내지 도 11을 참조하면, 제1 전면 플레이트(211)와 제2 전면 플레이트(212)가 상호 접합될 수 있게 절개된 접합부(260)가 구비된다. 도 10을 참조하면, 제2 전면 플레이트(212)가 제2 전면 절곡부(216)를 통해 먼저 절곡되고, 도 11을 참조하면, 제1 전면 플레이트(211)가 제1 전면 절곡부(215)를 통해 절곡되어 제2 전면 플레이트(212)와 서로 겹쳐진 후 상호 접합된다. 여기서, 제1 전면 플레이트(211)와 제2 전면 플레이트(212)의 겹쳐진 부분은 접합부(260)를 구성하며, 접합부(260)는 용접에 의해 제1 전면 플레이트(211)와 제2 전면 플레이트(212)가 결합되도록 마련될 수 있다. 그리고, 후면 플레이트(220) 역시 전술한 전면 플레이트(210)와 마찬가지로 제2 후면 플레이트(222)와 제1 후면 플레이트(221)가 제2 후면 절곡부(226)와 제1 후면 절곡부(225)에 의해 각각 절곡된 후 접합부(260)에 의해 결합될 수 있다.
다만, 제1 전면 플레이트(211)와 제2 전면 플레이트(212)의 결합 방식 및, 제1 후면 플레이트(221)와 제2 후면 플레이트(222)의 결합 방식이 용접에 한정되는 것은 아니며, 접합부(260)는 리벳, 볼트, 핀, 브라켓 또는 모멘트 접합 방식 등의 다양한 방식을 통해 제1 전면 플레이트(211)와 제2 전면 플레이트(212)가 결합되도록 마련될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(10)은 전술한 케이싱(200) 제조 방법에 의해 제조된 케이싱(200)이 구비될 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.
10 : 배터리 모듈 100 : 카트리지 조립체
110 : 배터리 셀 120 : 커넥터 요소
130 : 단자 요소 200 : 케이싱
210 : 전면 플레이트 211 : 제1 전면 플레이트
212 : 제2 전면 플레이트 220 : 후면 플레이트
221 : 제1 후면 플레이트 222 : 제2 후면 플레이트
230 : 측면 플레이트 240 : 상면 플레이트
250 : 개구부 260 : 접합부
270 : 관통부 300 : 커버
400 : 후크 부재 410 : 후크 돌기
420 : 체결공

Claims (14)

  1. 배터리 셀을 수납하는 다수의 카트리지들을 포함하는 카트리지 조립체;
    개구부가 형성되며, 상기 개구부를 통해 상기 카트리지 조립체를 수납하여 상기 카트리지 조립체를 둘러싸는 케이싱; 및
    상기 케이싱의 개구부에 결합될 수 있는 커버를 구비하는 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 케이싱의 적어도 어느 한 면은, 가공의 용이성을 위해 상호 접합될 수 있게 절개된 접합부가 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 케이싱은 상기 카트리지 조립체의 커넥터 요소 및 단자 요소 중 적어도 하나를 외부로 노출시킬 수 있도록 형성된 관통부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 관통부는 상기 접합부에 인접한 상기 케이싱의 면의 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 케이싱과 상기 커버를 선택적으로 결합 및 해제시킬 수 있는 후크 부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 후크 부재는,
    상기 케이싱에 마련된 적어도 하나의 후크 돌기; 및
    상기 후크 돌기가 체결되도록 상기 커버에 마련된 적어도 하나의 체결공을 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 후크 부재는,
    상기 커버에 마련된 적어도 하나의 후크 돌기; 및
    상기 후크 돌기가 체결되도록 상기 케이싱에 마련된 적어도 하나의 체결공을 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈을 포함하는 자동차.
  10. (a) 케이싱의 제조를 위한 플레이트가 준비되며, 상기 플레이트가 펀칭되는 단계;
    (b) 상기 케이싱이 카트리지 조립체를 둘러쌀 수 있도록, 상기 플레이트가 상기 카트리지 조립체의 형상에 대응되는 형상으로 절곡되는 단계; 및
    (c) 상기 플레이트에 형성되어 있는 절개된 접합부가 상호 접합되는 단계를 포함하는 배터리 모듈용 케이싱 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 접합부는 용접, 리벳, 볼트, 핀, 브라켓 또는 모멘트 접합 방식에 의해 접합되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈용 케이싱 제조 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    상기 카트리지 조립체의 커넥터 요소 및 단자 요소 중 적어도 하나를 외부로 노출시킬 수 있도록 형성된 관통부가 형성되게 상기 플레이트를 펀칭하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈용 케이싱 제조 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    상기 플레이트의 절개된 접합부가 서로 겹쳐지도록 절곡된 후 상호 접합되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈용 케이싱 제조 방법.
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 의해 제조된 케이싱을 구비하는 배터리 모듈.
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