KR20170042587A - 배터리 모듈용 리셉터클, 및 상기 유형의 리셉터클을 포함하는 배터리 모듈 - Google Patents

배터리 모듈용 리셉터클, 및 상기 유형의 리셉터클을 포함하는 배터리 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배터리 모듈용 적어도 하나의 배터리 셀(12)을 적어도 부분적으로 압입 수용하기 위한 리셉터클(10)에 관한 것이며, 상기 리셉터클(10)은 적어도 하나의 배터리 셀(12)의 2개의 대향 측면에 배치될 수 있는 2개의 단부 판(14a, 14b)을 포함한다. 본 발명에 따라, 상기 단부 판(14a, 14b)은 상기 단부 판(14a, 14b)에 고정된 다수의 로드형 지지부(16a-d)에 의해 연결되고, 상기 지지부들(16a-d)은 적어도 하나의 배터리 셀(12)의 각각 하나의 에지(18a-d)를 2차원으로 지지하도록 설계되는 것을 특징으로 한다. 요약하면, 전술한 유형의 리셉터클(10)은 특히 간단하고 비용 효율적인 방식으로 배터리 셀(12)이 배터리 모듈에 고정되게 하고, 배터리 모듈의 성능이 적어도 일시적인 지지에 의해 온도와 무관하게 유지되게 한다.

Description

배터리 모듈용 리셉터클, 및 상기 유형의 리셉터클을 포함하는 배터리 모듈{RECEPTACLE FOR A BATTERY MODULE, AND BATTERY MODULE HAVING A RECEPTACLE OF THIS KIND}
본 발명은 특히 적어도 하나의 배터리 셀을 고정하고 경우에 따라 압입하기 위한 배터리 모듈용 리셉터클에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 적어도 하나의 배터리 셀이 배치되는 상기 유형의 리셉터클을 포함하는 배터리 모듈에 관한 것이다.
예를 들어, 리튬-이온 배터리와 같은 전기 화학적 에너지 저장 장치들은 많은 일상의 용도에 널리 사용된다. 이들은 예를 들어 랩탑과 같은 컴퓨터, 휴대폰, 스마트 폰 및 기타 용도에 사용된다. 또한, 차량, 예를 들어 자동차, 예를 들어 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차의 현재 고도로 진보된 전기화에서, 이러한 배터리는 장점을 제공한다.
예를 들어 자동차 분야용 리튬 이온 배터리는 종종 다수의 개별 배터리 셀을 포함한다. 상기 셀들은 전압 또는 전류 레벨을 높이기 위해 서로 병렬 또는 직렬로 연결되고 기계적으로 함께 모듈을 형성한다. 셀들은 종종, 예를 들어 감겨서 형성된 전극들을 포함하는 셀 유닛이 배치되는 금속 하우징을 포함한다.
하우징 내에 배치된 셀 유닛들은 온도 상승 시에 또는 충전 또는 방전 과정으로 인해 종종 팽창할 수 있다. 이로 인해, 셀의 내부 저항이 커지고 그 전력이 감소한다. 따라서, 외부로부터 인장 밴드(tensioning band)에 의해 모듈에 힘을 가함으로써, 셀들을 함께 가압하여 팽창을 방지하는 것은 알려져 있다. 대안으로서, 배터리 셀이 셀 팽창을 막는 프레임에 의해 둘러싸이는 것이 알려져 있다. 이러한 프레임은 종종 용접된 구성 요소들로 구성되거나 인장 밴드를 포함한다.
적어도 하나의 배터리 셀을 수용하기 위한 사각형 프레임 시스템은 DE 10 2010 046 529 A1에 개시되어 있다. 이러한 프레임 시스템은 2개의 압력 판과 2개의 측면부를 포함하며, 상기 2개의 측면부들은 2개의 압력판에 고정되어 있다.
US 8,586,235호에는 다수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈이 개시되어 있다. 보강 수단이 제공된 단부 판들은 다수의 배터리 셀의 2개의 단부 영역에 제공되고, 상기 단부 판들은 연결 수단에 의해 서로 연결된다.
문서 D3은 또한 다수의 셀 블록을 갖는 고전압 배터리를 개시하며, 각각의 셀 블록은 다수의 셀을 포함한다. 셀들은 냉각 판 상에 배치되고, 압력 고글 및 이들을 연결하는 고정 수단을 포함하는 장치에 의해 둘러싸여 있다.
US 8,163,420호에는 절연체와 함께 적층되어 배치된 다수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 블록을 구비한 배터리 시스템이 개시되어있다. 이 경우, 배터리 블록은 단부 판과 이들을 연결하는 금속 스트립을 포함하는 고정 수단에 의해 지지된다.
다수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈은 US 2013/0288105 A1호에 개시되어 있으며, 단부 판들 또는 측면 판들은 다수의 배터리 셀의 상응하는 측면에 제공된다. 측면 판 및 단부 판은 서로 고정되어 있으므로, 배터리 셀들이 함께 결합된다.
본 발명의 과제는 간단하고 비용 효율적인 방식으로 배터리 셀이 배터리 모듈에 고정되게 하며, 배터리 모듈의 성능이 적어도 일시적인 지지에 의해 온도와 무관하게 유지되게 하는 리셉터클을 제공하는 것이다.
본 발명은 배터리 모듈용 적어도 하나의 배터리 셀을 적어도 부분적으로 압입 수용하기 위한 리셉터클에 관한 것이며, 상기 리셉터클은 적어도 하나의 배터리 셀의 2개의 대향 측면에 배치될 수 있는 2개의 단부 판을 포함하고, 상기 단부 판들은 상기 단부 판에 고정된 다수의 로드형 지지부에 의해 연결되고, 상기 지지부들은 적어도 하나의 배터리 셀의 각각 하나의 에지를 2차원으로 지지하도록 설계된다.
이러한 리셉터클은 특히 배터리 모듈을 형성하기 위한 경량이고 저비용의 리셉터클을 형성하는 것을 가능하게 하며, 배터리 셀 또는 배터리 셀들의 팽창에 의한 배터리 모듈의 전력의 저하를 방지할 수 있다.
따라서, 전술한 리셉터클은 적어도 하나의 배터리 셀을 적어도 부분적으로 압입 수용하기 위해 사용된다. 특히, 리셉터클은 상응하는 상호 접속에 의해, 특히 리셉터클과 함께 배터리 모듈을 형성하는 다수의 배터리 셀을 수용하기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 배터리 셀 또는 배터리 셀들의 수용은 배터리 셀 또는 배터리 셀들이 리셉터클에 배치되거나 리셉터클에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸여 있는 것을 의미한다. 또한, 적어도 부분적으로 압입 수용은 적어도 하나의 배터리 셀이 영구적으로 압입될 필요는 없고, 배터리 셀의 작동 상태에서만, 예를 들어, 적어도 하나의 배터리 셀의 팽창이 나타나는 작동 상태에서만 압입되면 되는 것을 의미한다. 따라서, 부분적인 압입은 예를 들어 일시적 압입을 의미할 수 있다.
리셉터클은 적어도 하나의 배터리 셀의 2개의 대향 측면 상에 배치될 수 있는 2개의 단부 판을 포함한다. 따라서, 하나의 배터리 셀이 단부 판들 사이에 배치될 수 있거나, 또는 다수의 배터리 셀은 각각의 배터리 셀이 하나 또는 2개의 단부 판과 직접 접촉할 필요없이 단부 판들 사이에 배치될 수 있다. 다수의 배터리 셀이 존재하는 경우, 단부 판들은 특히 각각 배터리 셀의 배열 또는 스택의 단부에 존재하는 방식으로 배치될 수 있으며, 예를 들어 상응하는 외부 배터리 셀과 접촉한다. 따라서, 제 1 배터리 셀의 전방에 그리고 최후의 배터리 셀의 후방에 각각 하나의 단부 판이 배치될 수 있다. 단부 판들은 전체 배터리 셀 또는 단부 판에 인접한 배터리 셀의 전체 측면을 지지할 수 있는 방식으로 형성되거나 치수 설계될 수 있다.
따라서, 단부 판들은 적어도 하나의 배터리 셀의 적어도 부분적인 또는 일시적인 지지를 가능하게 하도록, 압력판의 과제를 감지할 수 있다. 이러한 지지는 특히 배터리 셀의 온도로 인한 팽창을 막기 위해 사용될 수 있으며, 그 결과 셀의 내부 저항이 커지거나 그 전력이 감소한다. 팽창은 예를 들어, 셀에 포함된 전해질의 증발에 의해 또는 충전 또는 방전 과정에 의해 야기될 수 있다.
전술한 리셉터클에서, 단부 판들은 단부 판에 고정된 다수의 로드형 지지부에 의해 연결된다. 달리 표현하면, 리셉터클은 단부 판에 고정되어 이들을 연결하는 다수의 지지부를 포함한다. 이로 인해, 리셉터클은 안정한 자기지지 구조를 형성할 수 있다.
지지부는 로드형으로 형성되고, 이는 본 발명의 의미에서 특히 지지부들이 단부 판들 사이에 연장되는 그 길이에 비해 좁은 폭, 따라서 제한된 폭을 갖는 것을 의미하고, 따라서 개별 지지부는 서로 이격되어 있다. 특히, 로드형 지지부는 리셉터클의 제한된 영역에만 존재하고, 전체 측면을 형성하지는 않으며, 예를 들어 리셉터클의 코너 영역에만 존재하는 것을 의미한다.
지지부가 로드형으로 형성되기 때문에, 매우 안정한 지지부가 특히 가벼운 지지부와 결합될 수 있다. 왜냐하면, 단지 제한된 공간적 팽창에 의해, 지지부들이 제한된 재료만을 필요로 하므로, 중량이 절감될 수 있기 때문이다. 이는 특히 이동식 용도에, 예를 들어 적어도 부분적으로 전기로 구동되는 차량에 사용될 때 바람직하다.
또한, 재료 절감에 의해 그리고 종래 기술의 해결책에 비해 달성되는 구성 요소의 감소 또는 단순화에 의해 특히 비용 효율적인 구성이 달성될 수 있다.
또한, 외부로부터 리셉터클에 작용하는 힘이 리셉터클에 의해 형성된, 특히 단단히 연결된 부분들의 골격을 통해 양호하게 전달될 수 있기 때문에, 특히 양호한 안정성이 가능해질 수 있다.
배터리 셀 또는 배터리 셀들을 지지하기 위해, 적어도 하나의 배터리 셀의 각각 하나의 에지를 적어도 2차원 지지하도록 설계된 지지부들이 제공된다. 달리 말하면, 지지부는 특히 판형 배터리 셀의 경우에 배터리 셀의 에지들이 2차원으로 또는 2개의 평면에서 지지되도록 설계된다. 지지될 차원들 또는 평면들은 특히 단부 판에 의해 제공된 지지부에 대해 직각으로 배치된다. 따라서, 지지부와 단부 판이 협력하여, 배터리 셀의 3차원의 완전한 지지가 가능해질 수 있다.
이로 인해, 배터리 셀 또는 배터리 셀들은 모든 공간 방향으로 확실하게 고정된다. 따라서, 배터리 셀의 정상 상태, 즉 팽창 없는 상태에서 이미 규정된 예응력이 존재해야 하는 것이 방지될 수 있다. 이는 배터리 셀의 보호를 가능하게 하고, 따라서 배터리 셀 및 배터리 모듈의 특히 긴 수명을 가능하게 한다. 달리 표현하면, 모듈 베이스가 종종 개방되어 예응력 없이 결합체로부터 배터리 셀들이 분리될 수 있는, 종래 기술에 따른 해결책의 단점이 피해질 수 있다. 물론, 정상 상태에서도 예응력의 제공은 본 발명의 범위에서 필수적이지는 않지만, 배제되지도 않는다.
그러나 배터리 셀들이 단부 판의 지지부의 차원에서만 충전 상태에 따른 또는 온도에 따른 팽창을 종종 나타내기 때문에, 지지부의 로드형 구성은 불리하지 않다. 따라서, 전체 면 지지는 단부 판에 의한 배터리 셀의 팽창의 방지 또는 저지를 위해 충분할 수있다.
또한, 전술한 리셉터클은 기본적으로 배터리 셀의 다양한 구성에 적합하다. 예를 들어 볼록한 셀뿐만 아니라 오목한 셀도 사용될 수 있으며, 최소 압입력이 기본적으로 모든 셀에 필요하지는 않다.
또한, 이러한 리셉터클은, 예를 들어, 하기에 설명되는 부싱에 의해 단부 판과 형상 끼워맞춤 방식으로 또는 재료 결합 방식으로 연결될 수 있는 표준화된 프로파일의 사용에 의해 제조될 수 있다. 비용이 많이 들고 비교적 큰 공차 체인으로 인해 매우 복잡할 수 있는 레이저 용접은 생략될 수 있다.
요약하면, 전술한 리셉터클은 매우 간단하고 비용 효율적인 방식으로 배터리 모듈 내에 배터리 셀들을 고정시키고 적어도 일시적인 지지에 의해 온도와 무관하게 배터리 모듈의 성능을 유지하는 것을 허용한다.
일 실시 예의 범위 내에서, 단부 판들과 함께 직육면체를 형성하는 4개의 지지부가 제공될 수 있다. 달리 표현하면, 단부 판들은 각각 직육면체의 대향 배치 된 변들을 규정할 수 있고, 이 변들을 연결하는 에지가 지지부에 의해 형성된다. 이 실시 예에서, 리셉터클은 실질적으로 직사각형인 배터리 셀의 사용에 특히 적합할 수 있으며, 배터리 셀들의 각각의 에지가 지지부에 의해 고정될 수 있다. 이 경우, 직육면체는 배터리 셀의 디자인 및 수에 따라 정사각형 또는 직사각형일 수 있다.
다른 실시 예의 범위에서, 상기 지지부들은 실질적으로 서로 직각으로 배치된 2개의 다리부를 포함할 수 있다. 이 실시 예에서, 특히 간단하고 저렴한 제조 가능성이 상응하는 배터리 셀 또는 그 에지의 확실하고 견고한 지지와 결합될 수 있다. 지지부들은 각각 특히 간단한 방식으로 일체형으로 형성될 수 있고, 예를 들어 휘어진 원래 평평한 로드형 부품에 의해 형성될 수 있다. 이 경우에, 다리부들은 적당한 두께를 갖는 소정 지지부를 형성하기 위해 작은 폭만을 가지면 된다. 이 경우, 실질적으로 직각인 배향은 정확한 직각 또는 직각과 +/- 15 °, 특히 +/- 5 °의 편차를 가질 수 있는 각도를 의미한다.
다른 실시 예의 범위에서, 지지부들은 금속 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 지지부들은 강으로 형성될 수 있다. 이 실시 예에서, 리셉터클의 특히 큰 안정성이 실현될 수 있다. 이 경우, 리셉터클은, 지지부에 비교적 작은 양의 재료만이 사용되면 되기 때문에, 지지부의 금속 제조에도 그 로드형 구성으로 인해 적은 중량을 갖는다.
다른 실시 예의 범위에서, 단부 판들은 플라스틱으로 형성될 수 있다. 플라스틱의 사용에 의해, 리셉터클은 특히 가벼워질 수 있으며, 이는 적어도 부분적으로 전기로 구동되는 차량과 같은 이동식 용도에 특히 바람직할 수 있다. 또한, 플라스틱 판에 의해 충분한 안정성이 형성될 수 있기 때문에, 배터리 셀의 확실한 지지 또는 고정이 가능하다.
다른 실시 예의 범위에서, 단부 판들은 적어도 부분적으로 벌집형 구조를 가질 수 있다. 특히, 벌집형 구조의 제공에 의해, 단부 판들은 특히 적은 중량 및 높은 안정성을 가질 수 있다. 이와 관련하여, 벌집형 구조는 특히 육각형 형태로 서로 직접 인접한 리세스들을 갖는 구조를 의미할 수 있다. 이 경우, 육각형 리세스들은, 예를 들어 외부 프레임을 제외하고는 각각 2개의 육각형 리세스에 할당되는 프레임에 의해 한정된다. 이러한 구조는 특히 배터리 셀 반대편 측면 상에 배치된 상부 면에 제공될 수 있다.
다른 실시 예의 범위에서, 지지부들은 그 연장 방향에 대해 실질적으로 직각으로 연장되는 고정 수단에 의해 단부 판에 고정될 수 있다. 이 실시 예에서, 나사, 볼트 등과 같은 고정 수단은 단부 판을 통해 연장되거나 또는 단부 판에 고정되고, 지지부의 연장 방향에 대해 실질적으로 직각으로 연장되는 연장 방향을 가질 수 있다. 지지부의 연장 방향은 특히 그 길이 및 하나의 단부 판으로부터 다른 단부 판으로의 방향을 의미한다. 따라서, 완성된 모듈에서 고정 수단은 배터리 셀의 상부 면으로부터 그의 하부 면으로 연장되는 방향으로 대략 연장된다. 이 경우, 실질적으로 직각인 배향은 정확한 직각 또는 직각과 +/- 15 °, 특히 +/- 5 °의 편차를 가질 수 있는 각도를 의미한다. 이 실시 예에서, 단부 판과 지지부의 특히 안정한 고정이 실현될 수 있다.
다른 바람직한 실시 예에서, 단부 판들은 각각 지지부의 연장 방향에 대해 실질적으로 직각으로 연장되는 적어도 2개의 부싱을 포함할 수 있다. 부싱들은 특히 고정 수단으로서 사용되거나 고정 수단을 수용하거나 상기 고정 수단과 협력한다. 따라서, 이 실시 예에서 부싱들은 단부 판에 고정되거나 바람직하게는 단부 판을 통해 연장될 수 있다. 특히, 이 실시 예에서, 외부로부터 도입된 힘이 확실하게 흡수될 수 있기 때문에, 장치가 특히 안정할 수 있다. 특히, 2개의 부싱이 제공될 수 있어서 고정 수단이 단부 판의 각각의 측면에 수용될 수 있고, 상기 고정 수단은 각각 하부 지지부 및 상부 지지부를 단부 판들에 고정할 수 있다.
이 경우, 부싱은 금속 재료, 즉 강과 같은 금속을 포함하는 재료로 형성될 수 있다. 이 실시 예는 단부 판들이 플라스틱으로 형성될 때 특히 바람직할 수 있다. 금속으로 부싱을 형성함으로써, 단부 판의 재료에 대한 힘 작용이 감소할 수 있고, 그 결과 비교적 큰 힘 작용의 경우에도 단부 판의 손상이 방지될 수 있거나 또는 적어도 현저히 감소할 수 있다.
본 발명에 따른 리셉터클의 다른 기술적 특징들 및 장점들과 관련해서, 본 발명에 따른 배터리 모듈과 관련한 설명, 도면들 및 실시예 설명이 참조된다.
본 발명은 또한 적어도 하나의 배터리 셀, 특히 다수의 배터리 셀을 구비한 배터리 모듈에 관한 것이며, 상기 배터리 모듈은 적어도 하나의 배터리 셀을 수용하기 위한 적어도 하나의 리셉터클을 포함한다.
요약하면, 전술한 배터리 모듈은 특히 간단하고 비용 효율적인 방식으로 배터리 셀들을 고정하고 적어도 일시적인 지지에 의해 온도와 무관하게 배터리 셀 및 배터리 모듈의 성능을 유지하는 것을 허용한다.
본 발명에 따른 배터리 모듈의 추가적인 기술적 특징들 및 장점들과 관련해서, 본 발명에 따른 리셉터클과 관련한 설명, 도면들 및 실시예 설명이 참조된다.
본 발명에 따른 대상들의 다른 장점들 및 바람직한 실시 예들은 도면에 예시되며 다음에서 설명되고, 설명된 특징들은 문맥상 명확히 반대가 나타나지 않는 한, 개별적으로 또는 임의의 조합으로 본 발명의 대상이 될 수 있다. 도면들은 설명된 특징만을 나타내며 본 발명을 어떤 형태로든 제한하지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 리셉터클의 일 실시 예의 개략도.
도 2는 배터리 셀들을 포함하는, 도 1에 따른 리셉터클의 개략도.
도 3은 본 발명에 따른 리셉터클 내에 배치하기 위한 배터리 셀의 개략도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 리셉터클용 단부 판의 개략도.
도 5는 도 4에 따른 단부 판의 다른 개략도.
도 6은 본 발명에 따른 리셉터클용 단부 판의 개략적인 단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 리셉터클용 지지부를 갖는 단부 판의 일부의 개략적인 단면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 리셉터클용 지지부를 갖는 단부 판의 일부의 개략적인 단면도.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 리셉터클용 지지부를 갖는 단부 판의 일부의 개략적인 단면도.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 리셉터클용 지지부를 갖는 단부 판의 일부의 개략적인 단면도.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 리셉터클용 지지부를 갖는 단부 판의 일부의 개략적인 단면도.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 리셉터클용 지지부를 갖는 단부 판의 일부의 개략적인 단면도.
도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 리셉터클용 지지부를 갖는 단부 판의 일부의 개략적인 단면도.
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 리셉터클용 지지부를 갖는 단부 판의 일부의 개략적인 단면도.
도 1은 배터리 모듈용 적어도 하나의 배터리 셀(12)을 적어도 부분적으로 압입 수용하기 위한 리셉터클(10)을 도시한다. 다수의 배터리 셀(12)이 리셉터클(10) 내에 배치되어 있는 도 2에 상세히 도시된 바와 같이, 도 1의 리셉터클은 다수의 배터리 셀(12)을 수용하도록 설계된다.
리셉터클은 적어도 하나의 배터리 셀(12)의 2개의 대향 측면 상에 배치될 수 있는 2개의 단부 판(14a, 14b)을 포함한다. 단부 판들(14a, 14b)은 예를 들어, 플라스틱으로 형성될 수 있다. 도 1 또는 도 2에 따른 실시 예에서, 단부 판들(14a, 14b)은 각각 배터리 셀 스택의 제 1 배터리 셀(12)의 전방에 및 최종 배터리 셀(12) 후방에 배치되거나 배치될 수 있다.
또한, 단부 판들(14a, 14b)이 상기 단부 판(14a, 14b)에 고정된 다수의 로드형 지지부(16a-d)에 의해 연결되는 것이 도시되어 있고, 상기 지지부들(16a-d)은 적어도 하나의 배터리 셀(12)의 각각 하나의 에지(18a-d)를 적어도 2차원 지지하도록 설계된다. 상세하게는 단부 판(14a, 14b)과 함께 직육면체를 형성하는 4개의 지지부(16a-d)가 제공되는 것이 도시되어 있다. 지지부들(16a-d)은 예를 들어 강과 같은 금속 재료로 형성될 수 있다.
배터리 셀(12)의 전술한 에지(18a-d)가 도 3에 개략적으로 도시되어 있다. 이 도면에는, 각각 포지티브 콘택(20), 네가티브 콘택(22), 파열 다이어프램(24), 및 배터리 하우징(28)의 클로저(26)를 포함하는 실질적으로 직사각형인 배터리 셀(12)이 도시되어 있다. 에지들(18a-d)은 각각 상부 면(30) 또는 하부 면(32)에 대한 대향 측면(29a, 29b)의 경계를 형성한다.
도 1 및 도 2에는 또한 좌표계가 도시되며, 상기 좌표계에 의해 배터리 셀(12)의 3차원 지지가 도시되어 있다. 상세하게는, 도 1 및 도 2의 좌표계를 기초로, 단부 판들(14a, 14b)에 의한 x-평면에서의 지지 그리고 지지부들(16a-d)에 의한 y-방향 및 z-방향에서의 지지가 도시된다.
상세하게는, 지지부들(16a-d)이 서로 실질적으로 직각으로 배치된 2개의 다리부(34a, 34b)를 포함한다. 이 경우, 다리부(34a)는 y-평면에서 지지 작용을 하고, 상기 다리부(34a)에 대해 실질적으로 직각으로 배치된 다리부(34b)는 z-평면에서 지지 작용을 한다.
단부 판(14a, 14b)과 관련해서, 도 4 및 도 5에는 또한 상기 단부 판들이 적어도 부분적으로 벌집형 구조(36)를 갖는 것이 도시되어 있다. 이 경우, 구조들(36)은, 실질적으로 전체 표면에 걸쳐 연장될 수 있는 벌집 패턴을 제공하도록, 프레임(40)에 인접하게 배치된 육각형 리세스들(38)에 의해 형성될 수 있다. 단부 판들(14a, 14b)은 예를 들어 플라스틱으로 제조될 수 있고 사출 성형 부품으로서 형성될 수 있다.
또한, 어댑터 플레이트라고도 하는 단부 판들(14a, 14b)은 제조 중에 또는 수리 도중에 적절한 공구로 리셉터클(10) 또는 모듈을 파지하여 취급할 수 있도록 리세스들(42)을 포함할 수 있다.
도 4 내지 도 6에는 또한 단부 판들(14)이 각각 지지부(16a-d)의 연장 방향에 대해 실질적으로 직각으로 연장되며 금속 재료로 형성된 적어도 2개의 부싱(44a, 44b)을 포함하는 것이 도시되어 있다. 부싱들(44a, 44b)은 예를 들어 단부 판(14a, 14b) 내로 사출 성형되거나 압입될 수 있다. 부싱(44a, 44b)에 의해, 지지부(16a-d)가 지지부(16a-d)의 연장 방향에 대해 실질적으로 직각으로 연장되는 고정 수단(46)에 의해 단부 판(14a, 14b)에 고정되는 것이 가능해지고, 상기 고정 수단은 부싱(44a, 44b)에 의해 형성되며, 부싱(44a, 44b)에 의해 수용될 수 있다. 고정의 여러 실시 예들이 도 7 내지 도 14에 도시되어 있으며, 상기 실시 예들은 기본적으로 모든 기존의 부싱(44) 또는 단부 판(14)에 적용된다. 배터리 셀(12)의 부품 수에 따라, 연결 기술이 조정될 수 있다. 예를 들어, 배터리 셀(12)의 부품 수가 적은 경우 압력 끼워맞춤 결합으로 충분하지만, 부품 수가 많은 경우 형상 끼워맞춤 결합 또는 재료 결합이 바람직할 수 있다.
상세하게는, 도 7은 나사(48)가 고정 수단으로서 사용되는 것을 도시한다. 이는 부싱(44b)이 나사(48)의 나사산(52)과 맞물릴 수 있는 암 나사산(50)을 갖는 경우에 특히 바람직할 수 있다.
도 8은 중공 샤프트(54)가 부싱(44b) 내에 배치되거나 또는 부싱이 수나사(55)를 가진 중공 샤프트를 형성하는 실시예가 도시되고, 상기 수나사 내로 일측 또는 양측에서 너트(56)가 맞물림으로써, 지지부(16a)가 고정된다. 이 경우, 중공 샤프트(54)는 고정 수단으로서 사용된다.
도 9에는 지지부(16a)가 예를 들어 2개의 용접 점(58)에서 단부 판(14) 또는 부싱(44b)에 용접되는 것이 도시된다.
도 10은 또한 부싱(44b)이 지지부(16a)의 개구(60) 내로 압입되거나 지지부(16a)가 부싱(44b) 상으로 수축되는 것을 도시한다.
도 11은 지지부(16a)가 단부 판(14) 내로 안내되는 리벳(62)에 의해 고정되는 실시 예를 도시한다. 부싱(44)은 제공될 필요가 없다.
지지부(16a)가 스플린트(64)에 의해 부싱(44b)에 고정되는 실시 예가 도 12에 도시된다.
도 13은 또한 지지부(16a)를 부싱(44b)에 고정하기 위해, 부싱(44b)의 단부 영역(66)이 고정 영역(68)을 형성하면서 변형되는 것을 도시한다. 상기 변형은 예를 들어 플랜징 또는 폴딩에 의해 실현될 수 있다.
다른 실시 예가 도 14에 도시된다. 여기서, 고정 링, 예를 들어 샤프트 고정 링과 같은 고정 요소(70)는 지지부(16a)를 부싱(44b)에 고정하기 위해 부싱(44b)의 리세스(72) 내로 맞물린다.
전술한 고정 수단들은, 다양한 지지부(16a-d) 또는 상기 지지부의 다양한 단부를 상응하는 단부 판(14a, 14b), 예를 들어 부싱(44a, 44b)에 고정하기 위해 개별적으로 또는 임의의 조합으로 사용될 수 있다.
10 리셉터클
12 배터리 셀
14a, 14b 단부 판
16a-d 지지부
18a-d 에지
34a, 34b 다리부
44a, 44b 부싱

Claims (10)

  1. 배터리 모듈용 적어도 하나의 배터리 셀(12)을 적어도 부분적으로 압입 수용하기 위한 리셉터클(10)로서, 상기 리셉터클(10)은 상기 적어도 하나의 배터리 셀(12)의 2개의 대향 측면에 배치될 수 있는 2개의 단부 판(14a, 14b)을 포함하는, 상기 리셉터클에 있어서,
    상기 단부 판(14a, 14b)은 상기 단부 판(14a, 14b)에 고정된 다수의 로드형 지지부(16a-d)에 의해 연결되고, 상기 지지부들(16a-d)은 상기 적어도 하나의 배터리 셀(12)의 각각 하나의 에지(18a-d)를 적어도 2차원으로 지지하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 리셉터클.
  2. 제 1 항에 있어서, 4개의 지지부(16a-d)가 제공되고, 상기 지지부들은 상기 단부 판들(14a, 14b)과 함께 직육면체를 형성하는 것을 특징으로 하는 리셉터클.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 지지부들(16a-d)은 서로 실질적으로 직각으로 배치된 2개의 다리부(34a, 34b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 리셉터클.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지부들(16a-d)은 금속 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 리셉터클.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단부 판들(14a, 14b)은 플라스틱으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리셉터클.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단부 판들(14a, 14b)은 적어도 부분적으로 벌집형 구조(36)를 포함하는 것을 특징으로 하는 리셉터클.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지부들(16a-d)은 그 연장 방향에 대해 실질적으로 직각으로 연장되는 고정 수단에 의해 상기 단부 판(14a, 14b)에 고정되는 것을 특징으로 하는 리셉터클.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단부 판들(14a, 14b)은 각각 상기 지지부(16a-d)의 연장 방향에 대해 실질적으로 직각으로 연장되는 적어도 2개의 부싱(44a, 44b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 리셉터클.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 부싱들(44a, 44b)은 금속 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 리셉터클.
  10. 적어도 하나의 배터리 셀(12)을 포함하는 배터리 모듈에 있어서, 상기 배터리 모듈은 상기 적어도 하나의 배터리 셀(12)을 수용하기 위한 적어도 하나의 리셉터클을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
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