KR20170047084A - 전지 보호 구조물과 이를 포함하는 전지 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 차례로 적층되는 베이스 플레이트와 앤드 플레이트의 결합 부분에서 물리적 스트레스성 변형을 방지하는데 적합한 전지 보호 구조물과 이를 포함하는 전지 모듈을 개시한다. 본 발명에 따르는 전지 보호 구조물은, 전지 조립체 아래에 위치되며 전지 조립체 주변에 수나사 부재를 포함하는 베이스 플레이트; 베이스 플레이트 상에서 전지 조립체의 측부에 위치되는 앤드 플레이트; 및 앤드 플레이트의 하부에서 앤드 플레이트의 격벽 및 격벽으로부터 돌출되는 플랜지 사이에 위치되는 보강 부재를 포함하고, 보강 부재와 플랜지는 수나사 부재에 의해 관통되며 보강 부재 상에서 수나사 부재의 수나사에 암나사를 나사 체결시켜 결합되는 것을 특징으로 한다.

Description

전지 보호 구조물과 이를 포함하는 전지 모듈{Battery Protecting Structure And Battery Module Comprising The Same}
본 발명은 구성 요소에 외부의 힘을 반복적으로 적용하는 동안에 구성 요소의 물리적인 스트레스성 변형을 방지하는데 적합한 전지 보호 구조물과 이를 포함하는 전지 모듈에 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 배터리 팩을 가지며, 상기 전기 자동차는 내연 기관 없이 전기 모터와 배터리 팩을 갖는다.
더불어서, 상기 배터리 팩도 하이브리드 자동차, 플러그인 하이브리드 자동차 및 전기 자동차와 함께 진화되었다. 상기 배터리 팩은 전기 자동차의 외부 및/ 또는 내부에서 충전 가능하도록 구성된다. 상기 배터리 팩은 전지 모듈을 가지며, 상기 전지 모듈은 베이스 플레이트와 전지 조립체를 갖는다. 상기 베이스 플레이트는 전지 조립체 아래에 위치되어 전지 조립체를 안착시킨다. 상기 전지 조립체는 전지 셀, 카트리지와 앤드 플레이트들을 갖는다. 상기 카트리지는 전지 셀을 수용하도록 구성된다.
상기 앤드 플레이트들은 전지 셀과 카트리지를 샌드 위치의 구조로 둘러싸도록 구성된다. 상기 앤드 플레이트는 일 면으로부터 돌출되는 브래킷들을 갖는다. 상기 앤드 플레이트는 브래킷들을 통해 베이스 플레이트와 나사 또는 끼움 결합한다. 따라서, 상기 앤드 플레이트들은 베이스 플레이트에 고정되며 베이스 플레이트 상에서 전지 셀 및 카트리지의 이동을 방지시킨다. 상기 베이스 플레이트 상에서 전지 셀 및 카트리지의 이동을 방지시키기 위해, 상기 앤드 플레이트와 베이스 플레이트의 결합 관계에 대한 연구들이 많이 수행되고 있다.
상기 연구들 중 일 예가 일본 공개특허공보 특개2010-272520(공개일자; 2010년12월02일)의 '조전지' 에서 개시되었다. 상기 조전지는 팔레트의 양 가장자리들에 각각 위치되는 지지 플레이트들, 지지 플레이트들 사이에 위치되는 전지 모듈들, 그리고 상기 전지 모듈들의 양 측부들에 각각 위치되는 앤드 플레이트들을 갖는다. 상기 팔레트는 판 형상을 가지고, 상기 지지 플레이트는 스트립 형상으로 이루어져 팔레트에 고정된다. 상기 전지 모듈은 판상의 전지들을 갖는다.
상기 앤드 플레이트는 일 면에 보강 부재를 가지고, 상기 보강 부재는 앤드 플레이트에 고정되어 일 면으로부터 돌출되는 설치 플랜지들을 갖는다. 상기 앤드 플레이트는 설치 플랜지들을 통해 지지 플레이트의 핀들에 끼워진다. 이를 통해서, 상기 전지 모듈들은 앤드 플레이트들을 이용하여 팔레트 상에서 이동되지 않는다. 그러나, 상기 앤드 플레이트들의 배치 방향을 따라 외부 힘이 반복적으로 적용되는 때에, 상기 앤드 플레이트들은 전지 모듈들과 함께 지지 플레이트들에 대해 상대적으로 반복적인 굽힘 운동을 수행한다.
이 경우에, 상기 보강 부재가 설치 플랜지들을 통해 지지 플레이트에 결합되므로, 상기 설치 플랜지들은 지지 플레이트 상에서 앤드 플레이트들의 반복적인 굽힙 운동을 통해 보강 부재의 절곡 부위에 피로도를 누적시켜 절곡 부위의 물리적 변형을 발생시킨다. 상기 설치 플랜지들의 물리적 변형은 보강 부재의 뒤틀림 및/ 또는 파손을 야기시킨다.
본 발명은 위와 같은 종래 기술의 배경하에 창안된 것으로서, 베이스 플레이트 상에 위치하여 베이스 플레이트에 대해 상대적으로 굽힘 스트레스를 반복적으로 인가받는 앤드 플레이트에서 베이스 플레이트에 고정되는 플랜지의 물리적 스트레스성 변형을 방지시키는데 적합한 전지 보호 구조물과 이를 포함하는 전지 모듈을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지 보호 구조물은, 전지 조립체 주변에 위치되어서, 상기 전지 조립체 아래에 위치되며 상기 전지 조립체 주변에 수나사 부재를 포함하는 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트 상에서 상기 전지 조립체의 측부에 위치되는 앤드 플레이트; 및 상기 앤드 플레이트의 하부에서 상기 앤드 플레이트의 격벽 및 상기 격벽으로부터 돌출되는 플랜지 사이에 위치되는 보강 부재를 포함하고, 상기 보강 부재와 상기 플랜지는 상기 수나사 부재에 의해 관통되며 상기 보강 부재 상에서 상기 수나사 부재의 수나사에 암나사를 나사 체결시켜 결합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따라서, 상기 수나사 부재는 상기 베이스 플레이트의 바닥으로부터 상부 측을 향해 순차적으로 작은 직경을 가지도록 적층되는 나사 받침대와 상기 수나사로 이루어질 수 있다.
바람직하게, 상기 앤드 플레이트는 상기 전지 조립체를 샌드 위치의 구조로 둘러쌀 수 있다.
일 측면에서, 상기 격벽은 상기 전지 조립체에 평행하게 위치되고, 상기 플랜지는 상기 격벽의 하부의 양 모서리 주변에서 상기 격벽의 상기 하부로부터 돌출하며 상기 보강 부재 바로 아래에 안착편(安着片)을 포함할 수 있다.
다른 측면에서, 상기 보강 부재는 지지편과 상기 지지편의 양 단부들에 각각 위치되어 상기 지지편에 대해 수직하게 연장하는 절곡부들을 포함하고, 상기 지지편과 상기 절곡부들은 상기 앤드 플레이트에서 상기 플랜지 및 상기 격벽과 접촉할 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 보강 부재와 상기 플랜지는 상기 베이스 플레이트에 고정된 상기 수나사와 상기 암나사, 그리고 상기 베이스 플레이트에 대해서 자유로이 움직이는 나사 체결 부재를 통해 결합할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지 모듈은, 일 방향으로 배열되는 적어도 하나의 전지 셀과 적어도 하나의 카트리지를 포함하는 전지 조립체; 상기 전지 조립체를 안착시키는 베이스 플레이트; 상기 전지 조립체의 양 측부에 각각 위치되는 앤드 플레이트들; 및 상기 베이스 플레이트 상에서 앤드 플레이트의 하부에 위치되며 상기 앤드 플레이트의 플랜지에서 안착편 상에 위치되는 보강 부재를 포함하고, 상기 베이스 플레이트는 상기 전지 조립체 주변에서 상기 안착편을 통해 상기 플랜지와 상기 보강 부재를 순차적으로 관통하는 수나사 부재를 포함하고, 상기 수나사 부재의 수나사는 상기 보강 부재 상에서 암나사와 나사 체결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따라서, 상기 앤드 플레이트는 일체로 형성되는 격벽과 상기 플랜지를 포함하고, 상기 격벽은 상기 일 방향에 수직하게 위치되고, 상기 플랜지는 상기 격벽의 하부의 양 모서리 주변에서 상기 격벽의 상기 하부로부터 상기 수나사 부재를 향해 돌출될 수 있다.
바람직하게, 상기 플랜지는 상기 앤드 플레이트의 상기 하부에서 굴곡 형상을 가질 수 있다.
일 측면에서, 상기 안착편은 상기 앤드 플레이트의 상기 하부에서 상기 플랜지에 적어도 하나 위치될 수 있다.
다른 측면에서, 상기 보강 부재는 지지편과 상기 지지편의 양 단부들에 각각 위치되어 상기 지지편에 대해 수직하게 연장하는 절곡부들을 포함하고, 상기 지지편과 상기 절곡부들은 상기 앤드 플레이트의 격벽의 돌출단과 접촉할 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 안착편은 상기 베이스 플레이트의 바닥을 향해 개구되는 제1 하부 나사 홀과 제2 하부 나사 홀을 가지고, 상기 지지편은 상기 제1 하부 나사 홀과 상기 제2 하부 나사 홀에 각각 대응되는 제1 상부 나사 홀과 제2 상부 나사 홀을 가질 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 플랜지와 상기 보강 부재는 상기 안착편의 상기 제2 하부 나사 홀과 상기 지지편의 상기 제2 상부 나사 홀에 나사 체결 부재를 삽입해서 결합될 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 베이스 플레이트, 상기 플랜지와 상기 보강 부재는 상기 안착편의 상기 제1 하부 나사 홀과 상기 지지편의 상기 제1 상부 나사 홀에 상기 수나사 부재를 관통시켜 상기 보강 부재 상에서 상기 수나사 부재의 상기 수나사에 상기 암나사를 나사 체결시켜 결합될 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 수나사 부재는 상기 베이스 플레이트의 바닥에 고정되어 상기 바닥으로부터 상부 측을 향해 순차적으로 작은 직경을 가지도록 적층되는 나사 받침대와 상기 수나사로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따르는 전지 보호 구조물은, 베이스 플레이트 바로 위에서 앤드 플레이트의 격벽과 격벽으로부터 돌출된 플랜지 사이에 보강 부재를 구비하므로, 외부 힘의 반복적인 적용에 따라 베이스 플레이트에 대해 격벽의 상대적이고 반복적인 굽힘에도 플랜지의 물리적 스트레스성 변형을 충분히 방지할 수 있다.
본 발명에 따르는 전지 모듈은, 앤드 플레이트들의 하 측부에서 외부 힘에 따라 인가받는 앤드 플레이트의 격벽의 굽힘 스트레스에 저항하도록 앤드 플레이트의 플랜지 상에 보강 부재들을 구비하므로 베이스 플레이트 상에서 앤드 플레이트들 사이의 전지 셀들 및 카트리지들의 이동을 확실하게 방지시킬 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 모듈을 개략적으로 보여주는 분해 사시도이다.
도 2는, 도 1의 전지 보호 구조물을 부분적으로 확대해서 상세하게 보여주는 분해 사시도이다.
도 3 및 도 4는, 도 1의 전지 모듈의 작동 메커니즘을 설명해주는 개략도이다.
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 모듈을 개략적으로 보여주는 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전지 모듈(110)은 베이스 플레이트(10), 전지 조립체(30), 앤드 플레이트들(40, 50)과 보강 부재(80)를 포함한다. 상기 베이스 플레이트(10)는 전지 조립체(30)와 앤드 플레이트들(40, 50) 아래에 위치해서 전지 조립체(30)와 앤드 플레이트들(40, 50)을 안착시킨다. 바람직하게, 상기 베이스 플레이트(10)의 바닥(2)은 전지 조립체(30)와 앤드 플레이트들(40, 50)에 접촉될 수 있다.
상기 전지 조립체(30)는 일 방향을 따라 배열된 전지 셀(24)들과 카트리지(28)들을 포함한다. 바람직하게, 상기 카트리지(28)는 전지 셀(24)을 수용하도록 구성된다. 일 측면에서, 상기 전지 셀(24)들과 카트리지(28)들은 앤드 플레이트들(40, 50) 사이에 위치된다. 상기 앤드 플레이트들(40, 50)은 전지 조립체(30)를 샌드 위치의 구조로 둘러싼다.
상기 앤드 플레이트들(40, 50)의 각각은 일체로 형성되는 격벽(32)과 플랜지(34)를 포함한다. 바람직하게, 상기 격벽(32)은 베이스 플레이트(10)의 바닥(2)과 수직을 이루면서 전지 셀(24) 및 카트리지(28)에 평행하게 위치된다. 상기 격벽(34)은 전지 셀(24)들과 카트리지(28)들의 배열 방향에 수직하도록 베이스 플레이트(10) 상에 위치된다.
일 측면에서, 상기 플랜지(34)는 격벽(32)의 하부의 양 모서리 주변에서 격벽(32)의 하부로부터 돌출된다. 상기 플랜지(34)는 격벽(32)의 하부에서 굴곡 형상을 갖는다. 상기 플랜지(34)는 격벽(32)의 하부에 안착편(安着片; 36)들을 갖는다. 바람직하게, 상기 안착편(36)은 플랜지(34)로부터 돌출되어 플랜지(34)에서 상대적으로 넓고 편평한 면을 제공한다.
상기 안착편(36)은 플랜지(34)의 중앙 영역으로부터 가장 자리를 향해 순차적으로 위치되는 제1 하부 나사 홀(38a)과 제2 하부 나사 홀(38b)을 갖는다. 바람직하게, 상기 제1 하부 나사 홀(38a)과 제2 하부 나사 홀(38b)은 베이스 플레이트(10)의 바닥(2)을 향해 개구된다. 상기 보강 부재(80)들은 플랜지(34)의 바로 위에 위치되어 안착편(36)들에 각각 대응하도록 정렬된다.
상기 보강부재(80)는 지지편(73)과 절곡부(79)들을 갖는다. 상기 지지편(73)은 플랜지(34)의 안착편(36)에 대응된다. 좀 더 상세하게는, 상기 지지편(73)은 안착편(36)의 제1 하부 나사 홀(38a)과 제2 하부 나사 홀(38b)에 각각 정렬되는 제1 상부 나사 홀(76a)과 제2 상부 나사 홀(76b)을 갖는다. 상기 절곡부(79)들은 지지편(73)의 양 단부들에 각각 위치되어 지지편(73)에 수직하게 연장한다.
여기서, 상기 베이스 플레이트(10), 앤드 플레이트들(40, 50)과 보강 부재(80)는 전지 보호 구조물(100)을 구성한다. 한편, 상기 카트리지(28)들과 앤드 플레이트들(40, 50)은 장 볼트(60)들을 통해 결합된다. 상기 장 볼트(60)들은 앤드 플레이트들(40, 50)의 상부에서 앤드 플레이트들(40, 50)의 모서리들을 관통한다.
도 2는, 도 1의 전지 보호 구조물을 부분적으로 확대해서 상세하게 보여주는 분해 사시도이다.
도 2를 참조하면, 상기 전지 보호 구조물(100)에서, 상기 베이스 플레이트(10)는 도 1의 전지 조립체(30) 주변에 수나사 부재(8)들을 갖는다. 바람직하게, 상기 수나사 부재(8)들은 베이스 플레이트(10)의 서로 마주보는 가장자리들에 위치된다. 일 측면에서, 상기 수나사 부재(8)는 베이스 플레이트(10)의 바닥(2)으로부터 상부 측을 향해 순차적으로 작은 직경을 가지도록 적층되는 나사 받침대(4)와 수나사(6)로 이루어진다.
다른 측면에서, 상기 수나사 부재(8)들은 나사 받침대(4)를 통해 베이스 플레이트(10)의 바닥(2)에 고정된다. 또 다른 측면에서, 상기 베이스 플레이트(10)는 금속으로 이루어진다. 상기 보호 부재(80)들은 앤드 플레이트(40 또는 50)의 하부에서 앤드 플레이트(40 또는 50)의 격벽(32)과 격벽(32)으로부터 돌출되는 플랜지(34) 사이에 위치된다. 좀 더 상세하게, 상기 플랜지(34)는 격벽(32)의 하부의 양 모서리 주변에서 격벽(32)의 하부로부터 수나사 부재(8)들을 향해 돌출된다.
상기 플랜지(34)는 보호 부재(80)들을 각각 안착시키는 안착편(36)들을 갖는다. 바람직하게, 상기 보호 부재(80)의 지지편(73)은 플랜지(34)의 안착편(36) 상에 위치된다. 일 측면에서, 상기 지지편(73)의 제1 상부 나사 홀(76a)과 제2 상부 나사 홀(76b)은 안착편(36)의 제1 하부 나사 홀(38a)과 제2 하부 나사 홀(38b)에 각각 대응되게 위치된다.
또한, 상기 격벽(32)은 보호 부재(80)와 접촉하는 돌출단(31)을 갖는다. 바람직하게, 상기 돌출단(31)은 격벽(32)의 하부 가장자리로부터 보호 부재(80)를 향해 돌출해서 지지편(73) 및 절곡부(79)들과 접촉한다. 일 측면에서, 상기 돌출단(31)은 격벽(32)의 하부에서 격벽 굽힘 저지영역을 형성한다. 한편, 상기 앤드 플레이트(40 또는 50)와 보호 부재(80)는 안착편(36)의 제1 하부 나사 홀(38a)과 지지편(73)의 제1 상부 나사 홀(76a)에 나사 체결 부재(90)를 삽입해서 결합된다.
상기 베이스 플레이트(10), 앤드 플레이트(40 또는 50)와 보호 부재(80)의 결합을 위해, 상기 수나사(6)는 안착편(36)의 제2 하부 나사 홀(38b)과 지지편(73)의 제2 상부 나사 홀(76b)을 순차적으로 관통하여 지지편(73) 상에서 암 나사(9)와 나사 체결될 수 있다. 여기서, 상기 앤드 플레이트(40 또는 50)와 보호 부재(80)는 금속으로 이루어진다.
도 3 및 도 4는, 도 1의 전지 모듈의 작동 메커니즘을 설명해주는 개략도이다. 도 3 및 도 4에서, 상기 앤드 플레이트들(40, 50) 중 하나(50)만이 설명된다.
도 3을 참조하면, 상기 전지 모듈(110)에 외부 힘이 제 1 방향(D)을 따라 반복적으로 적용되는 때에, 상기 외부 힘은 도 1의 전지 조립체(30)와 앤드 플레이트(50)를 제 2 방향(R)으로 굽힘 스트레스를 인가할 수 있다. 상기 제 1 방향(D)은 전지 조립체(30)에서 전지 셀(24)들과 카트리지(28)들의 배열 방향일 수 있다.
상기 굽힘 스트레스는 베이스 플레이트(10)에 대해 상대적으로 전지 조립체(30)와 앤드 플레이트(50)를 함께 움직이게 할 수 있다. 이를 통해서, 상기 앤드 플레이트(50)의 격벽(32)은 굽힘 스트레스에 의해 초기 형상을 기준으로 좌/ 우로 움직일 수 있다.
좀 더 상세하게 설명하면, 상기 격벽(32)에 인가되는 굽힘 스트레스는 앤드 플레이트(50)의 하부에서 베이스 플레이트(10)와 보강 부재(80)들 사이의 플랜지(34)에 외부 힘을 전달할 수 있다. 상기 외부 힘은 플랜지(34)에 탄성 변형을 야기시킬 수 있다. 그러나, 상기 탄성 변형은 앤드 플레이트(50)의 하부에서 격벽(32)과 보강 부재(80)들의 접촉으로 제한될 수 있다.
이 경우에, 상기 보강 부재(80)들은 베이스 플레이트(10)에 고정된 수나사 (6)들과 암나사(9)들, 그리고 베이스 플레이트(10)에 대해서 자유로이 움직이는 나사 체결 부재(90)들을 통해 플랜지(34)와 결합한다.
도 4를 참조하면, 상기 앤드 플레이트(50)의 격벽(32)이 제 2 방향(R)으로 반복적으로 굽힘 스트레스를 인가받는 동안에, 상기 격벽(32)은 돌출단(31)을 통해 보강 부재(80)들의 각각의 지지편(73)과 절곡부(79)들에 제 1 힘(F1)을 전달할 수 있다. 상기 제 1 힘(F1)은 외부 힘의 일부일 수 있다. 상기 외부 힘의 나머지는 수나사 부재(8)들과 안착편(36)을 통해 베이스 플레이트(10)에 전달되어 소멸될 수 있다.
상기 제 1 힘(F1)은 지지편(73)과 절곡부(79)들을 향해 돌출단(31)을 밀 수 있다. 이와는 대조적으로, 상기 보강부재(80)는 제 1 힘(F1)에 반응해서 반작용으로 돌출부(31)를 향해 제 2 힘(F2)을 적용할 수 있다. 상기 제 2 힘(F2)은 돌출단(31)을 향해 지지편(73)과 절곡부(79)들을 밀 수 있다. 상기 제 2 힘(F2)은 제 1 힘(F1)과 동일한 크기를 가지며 제 1 힘(F1)과 반대 방향으로 작용한다.
이를 통해서, 상기 지지편(73)과 절곡부(79)들은 격벽(32)의 반복적인 굽힘 운동에 저항하여 플랜지(34)의 탄성 변형을 최소화시킬 수 있다. 좀 더 상세하게는, 상기 지지편(73)과 절곡부(79)들은 플랜지(34)의 탄성 변형으로 돌출단(31) 주변에서 플랜지(34)에 생기는 물리적 스트레스성 변형을 충분히 방지시킬 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.

Claims (15)

  1. 전지 조립체 주변에 위치되는 전지 보호 구조물에 있어서,
    상기 전지 조립체 아래에 위치되며 상기 전지 조립체 주변에 수나사 부재를 포함하는 베이스 플레이트;
    상기 베이스 플레이트 상에서 상기 전지 조립체의 측부에 위치되는 앤드 플레이트; 및
    상기 앤드 플레이트의 하부에서 상기 앤드 플레이트의 격벽 및 상기 격벽으로부터 돌출되는 플랜지 사이에 위치되는 보강 부재를 포함하고,
    상기 보강 부재와 상기 플랜지는 상기 수나사 부재에 의해 관통되며 상기 보강 부재 상에서 상기 수나사 부재의 수나사에 암나사를 나사 체결시켜 결합되는 것을 특징으로 하는 전지 보호 구조물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수나사 부재는 상기 베이스 플레이트의 바닥으로부터 상부 측을 향해 순차적으로 작은 직경을 가지도록 적층되는 나사 받침대와 상기 수나사로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지 보호 구조물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 앤드 플레이트는 상기 전지 조립체를 샌드 위치의 구조로 둘러싸는 것을 특징으로 하는 전지 보호 구조물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 격벽은 상기 전지 조립체에 평행하게 위치되고,
    상기 플랜지는 상기 격벽의 하부의 양 모서리 주변에서 상기 격벽의 상기 하부로부터 돌출하며 상기 보강 부재 바로 아래에 안착편(安着片)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 보호 구조물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보강 부재는 지지편과 상기 지지편의 양 단부들에 각각 위치되어 상기 지지편에 대해 수직하게 연장하는 절곡부들을 포함하고,
    상기 지지편과 상기 절곡부들은 상기 앤드 플레이트에서 상기 플랜지 및 상기 격벽과 접촉하는 것을 특징으로 하는 전지 보호 구조물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 보강 부재와 상기 플랜지는 상기 베이스 플레이트에 고정된 상기 수나사와 상기 암나사, 그리고 상기 베이스 플레이트에 대해서 자유로이 움직이는 나사 체결 부재를 통해 결합하는 것을 특징으로 하는 전지 보호 구조물.
  7. 일 방향으로 배열되는 적어도 하나의 전지 셀과 적어도 하나의 카트리지를 포함하는 전지 조립체;
    상기 전지 조립체를 안착시키는 베이스 플레이트;
    상기 전지 조립체의 양 측부에 각각 위치되는 앤드 플레이트들; 및
    상기 베이스 플레이트 상에서 앤드 플레이트의 하부에 위치되며 상기 앤드 플레이트의 플랜지에서 안착편 상에 위치되는 보강 부재를 포함하고,
    상기 베이스 플레이트는 상기 전지 조립체 주변에서 상기 안착편을 통해 상기 플랜지와 상기 보강 부재를 순차적으로 관통하는 수나사 부재를 포함하고,
    상기 수나사 부재의 수나사는 상기 보강 부재 상에서 암나사와 나사 체결되는 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 앤드 플레이트는 일체로 형성되는 격벽과 상기 플랜지를 포함하고,
    상기 격벽은 상기 일 방향에 수직하게 위치되고,
    상기 플랜지는 상기 격벽의 하부의 양 모서리 주변에서 상기 격벽의 상기 하부로부터 상기 수나사 부재를 향해 돌출되는 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 플랜지는 상기 앤드 플레이트의 상기 하부에서 굴곡 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 안착편은 상기 앤드 플레이트의 상기 하부에서 상기 플랜지에 적어도 하나 위치되는 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 보강 부재는 지지편과 상기 지지편의 양 단부들에 각각 위치되어 상기 지지편에 대해 수직하게 연장하는 절곡부들을 포함하고,
    상기 지지편과 상기 절곡부들은 상기 앤드 플레이트의 격벽의 돌출단과 접촉하는 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 안착편은 상기 베이스 플레이트의 바닥을 향해 개구되는 제1 하부 나사 홀과 제2 하부 나사 홀을 가지고,
    상기 지지편은 상기 제1 하부 나사 홀과 상기 제2 하부 나사 홀에 각각 대응되는 제1 상부 나사 홀과 제2 상부 나사 홀을 가지는 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 플랜지와 상기 보강 부재는 상기 안착편의 상기 제2 하부 나사 홀과 상기 지지편의 상기 제2 상부 나사 홀에 나사 체결 부재를 삽입해서 결합되는 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트, 상기 플랜지와 상기 보강 부재는 상기 안착편의 상기 제1 하부 나사 홀과 상기 지지편의 상기 제1 상부 나사 홀에 상기 수나사 부재를 관통시켜 상기 보강 부재 상에서 상기 수나사 부재의 상기 수나사에 상기 암나사를 나사 체결시켜 결합되는 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
  15. 제7항에 있어서,
    상기 수나사 부재는 상기 베이스 플레이트의 바닥에 고정되어 상기 바닥으로부터 상부 측을 향해 순차적으로 작은 직경을 가지도록 적층되는 나사 받침대와 상기 수나사로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021221295A1 (ko) * 2020-04-29 2021-11-04 주식회사 엘지에너지솔루션 전지팩 및 이를 포함하는 디바이스

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110062996A (ko) * 2009-12-04 2011-06-10 에스비리모티브 주식회사 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
KR20130122323A (ko) * 2012-04-30 2013-11-07 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 이를 포함하는 배터리 모듈
KR20140121730A (ko) * 2013-04-08 2014-10-16 현대하이스코 주식회사 우수한 체결력을 갖는 연료전지
JP2015149163A (ja) * 2014-02-05 2015-08-20 株式会社デンソー 積層型電池の保持構造
JP2015153470A (ja) * 2014-02-10 2015-08-24 株式会社豊田自動織機 電池パック

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010272520A (ja) 2009-04-24 2010-12-02 Nissan Motor Co Ltd 組電池
WO2010123091A1 (ja) * 2009-04-24 2010-10-28 日産自動車株式会社 組電池
KR101191662B1 (ko) * 2010-11-05 2012-10-17 에스비리모티브 주식회사 전지 모듈

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110062996A (ko) * 2009-12-04 2011-06-10 에스비리모티브 주식회사 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
KR20130122323A (ko) * 2012-04-30 2013-11-07 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 이를 포함하는 배터리 모듈
KR20140121730A (ko) * 2013-04-08 2014-10-16 현대하이스코 주식회사 우수한 체결력을 갖는 연료전지
JP2015149163A (ja) * 2014-02-05 2015-08-20 株式会社デンソー 積層型電池の保持構造
JP2015153470A (ja) * 2014-02-10 2015-08-24 株式会社豊田自動織機 電池パック

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021221295A1 (ko) * 2020-04-29 2021-11-04 주식회사 엘지에너지솔루션 전지팩 및 이를 포함하는 디바이스

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