KR20180050086A - 배터리 팩 - Google Patents

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KR20180050086A KR1020160146828A KR20160146828A KR20180050086A KR 20180050086 A KR20180050086 A KR 20180050086A KR 1020160146828 A KR1020160146828 A KR 1020160146828A KR 20160146828 A KR20160146828 A KR 20160146828A KR 20180050086 A KR20180050086 A KR 20180050086A
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Abstract

본 발명은 조립성 및 호환성이 우수하고 경량화에 용이하면서 하중에 의한 휨 현상이 효과적으로 방지될 수 있는 배터리 팩을 개시한다. 본 발명에 따른 배터리 팩은, 모듈 케이스 내부에 하나 이상의 이차 전지가 수납되고, 상기 모듈 케이스의 측면 외부에 측면 체결부를 구비하며, 측면이 상호 이격되어 대면된 형태로 좌우 방향으로 배열된 다수의 배터리 모듈; 및 인접하는 2개의 배터리 모듈의 측면 사이에 개재되어 2개의 배터리 모듈의 측면 체결부에 체결된 개재부를 구비하고, 둘 이상의 배터리 모듈 사이를 결합 고정하는 고정 부재를 포함한다.

Description

배터리 팩{Battery pack}
본 발명은 하나 이상의 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강성이 증대되고 조립성 및 호환성이 우수하며 경량화에 용이한 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차에 관한 것이다.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 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 외장재를 구비한다.
일반적으로 리튬 이차 전지는 외장재의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차 전지와 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차 전지로 분류될 수 있다.
최근에는 휴대형 전자기기와 같은 소형 장치뿐 아니라, 자동차나 전력저장장치와 같은 중대형 장치에도 구동용이나 에너지 저장용으로 이차 전지가 널리 이용되고 있다. 이차 전지는 배터리 팩에 구비되어 중대형 장치 등에 장착되는데, 이때 배터리 팩의 용량 및 출력을 높이기 위해 배터리 팩에는 많은 수의 이차 전지가 포함되어 상호 전기적으로 연결된다. 여기서, 다수의 이차 전지는 하나의 모듈 케이스에 수납되어 하나의 배터리 모듈을 구성하고, 다수의 배터리 모듈이 하나의 팩 케이스에 구비되어 하나의 배터리 팩을 구성할 수 있다.
도 1은, 종래 배터리 팩의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 1을 참조하면, 다수의 배터리 모듈(10)이, 상호 소정 거리 이격된 형태로, 좌우 방향, 즉 측면 방향으로 배열될 수 있다. 그리고, 이러한 다수의 배터리 모듈(10)은, 팩 케이스의 하부를 구성하는 로워 플레이트(20)의 상부에 장착될 수 있다.
이때, 로워 플레이트가 지면과 같이 넓고 단단한 곳에 안착되어 있지 않고, 도면에 도시된 바와 같이, 특정 부분만 지지되는 경우, 로워 플레이트는 배터리 모듈 등의 하중에 의해, 화살표로 표시된 바와 같이 아래 방향으로 쳐질 수 있다.
도 2는, 도 1의 배터리 팩에서 로워 플레이트에 휨 현상이 발생한 경우의 일례를 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 2를 참조하면, 상부 방향으로 지지되는 양단 부근을 제외하고, 로워 플레이트(20)는 중앙 부분에 배터리 모듈(10)에 의한 하중이 쏠리게 되어 휨 현상이 발생할 수 있다. 특히, 자동차에 장착된 배터리 팩의 경우, 배터리 팩의 상부가 차체에 고정되거나 배터리 팩의 하부 중 일부만이 차체에 고정될 수 있는데, 이 경우, 로워 플레이트(20)에서 차체로부터 지지되지 않는 부분은 아래 방향으로의 휨 현상이 나타날 수 있다. 더욱이, 자동차 등에 장착된 배터리 팩의 경우, 많은 진동에 노출되어, 하중에 의한 휨 현상은 더욱 심각하고 빠르게 나타날 수 있다.
이처럼 로워 플레이트(20)에 휨 현상이 발생하면, 모듈 버스바와 같은 배터리 모듈(10) 간 단자 연결 구성이 파손되어 배터리 팩의 전원 공급이 불가능해지거나 약해질 수 있다. 특히, 자동차의 운행 중, 이러한 배터리 팩의 전원 공급 불가나 약화가 발생한 경우, 교통 사고로 이어질 수 있어, 심각한 인명 및 재산 피해를 야기할 수 있다. 또한, 배터리 모듈(10) 간 단자 연결 구성 파손은, 배터리 팩 내부적으로 전기적 쇼트나 누전 현상을 발생시켜 배터리 팩에 의한 화재나 감전 등을 일으킬 수 있다. 뿐만 아니라, 로워 플레이트(20)의 휨 현상은, 로워 플레이트 등 팩 케이스 자체를 손상시킬 수 있고, 배터리 모듈 상호 간 접촉에 의한 손상이 발생할 수 있다. 특히, 많은 진동에 노출되는 자동차용 배터리 팩 등의 경우, 이러한 진동으로 인해 배터리 모듈 상호 간 손상은 더욱 심각할 수 있다. 또한, 이 경우, 배터리 팩의 내부 및 외부 구조가 변형되어, 배터리 팩 자체가 손상됨은 물론이고 차체를 손상시킬 수도 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 조립성 및 호환성이 우수하고 경량화에 용이하면서 하중에 의한 휨 현상이 효과적으로 방지될 수 있는 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은, 모듈 케이스 내부에 하나 이상의 이차 전지가 수납되고, 상기 모듈 케이스의 측면 외부에 측면 체결부를 구비하며, 측면이 상호 이격되어 대면된 형태로 좌우 방향으로 배열된 다수의 배터리 모듈; 및 인접하는 2개의 배터리 모듈의 측면 사이에 개재되어 2개의 배터리 모듈의 측면 체결부에 체결된 개재부를 구비하고, 둘 이상의 배터리 모듈 사이를 결합 고정하는 고정 부재를 포함한다.
여기서, 상기 배터리 모듈의 측면 체결부는, 모듈 케이스의 측면 상부에 구비되고, 측면으로 돌출되다가 상부 방향으로 절곡된 돌기 형태로 구성될 수 있다.
또한, 상기 고정 부재의 개재부는, 상하 방향으로 길게 연장되고 하단이 개방된 형태로 삽입홈이 형성되고, 상기 인접하는 2개의 배터리 모듈의 측면 체결부는, 상기 고정 부재의 삽입홈에 삽입될 수 있다.
또한, 상기 고정 부재는, 상기 삽입홈이 2개 형성되어, 각 삽입홈에 서로 다른 배터리 모듈의 측면 체결부가 각각 삽입될 수 있다.
또한, 상기 고정 부재의 개재부는, 양면이 상기 2개의 배터리 모듈의 측면에 각각 접촉될 수 있다.
또한, 상기 배터리 모듈의 측면 체결부는, 절곡된 플레이트 형태로 구성되어, 인접하는 배터리 모듈의 측면 체결부 간 서로 대면되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 배터리 모듈의 측면 체결부는, 절곡된 플레이트 형태로 구성되어, 인접하는 배터리 모듈의 측면 체결부 간 상기 배터리 모듈의 전후 방향으로 서로 다른 위치에 위치하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 배터리 모듈은, 상기 모듈 케이스의 상면 외부에 상면 체결부가 형성되고, 상기 고정 부재는, 인접하는 2개의 배터리 모듈의 상면에 안착되어 상기 인접하는 2개의 배터리 모듈의 상면 체결부에 체결된 안착부를 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 상면 체결부는, 상부에서 하부 방향으로 오목하게 형성된 홈 형태로 구성되고, 상기 안착부는, 일부분이 상부에서 하부 방향으로 볼록하게 형성된 돌기 형태로 구성될 수 있다.
또한, 상기 안착부는 눕혀진 플레이트 형태로 구성되고, 상기 개재부는 상기 안착부의 중앙부 하단에서 상기 안착부와 직각이 되도록 세워진 막대 형태로 구성될 수 있다.
또한, 상기 좌우 방향으로 배열된 다수의 배터리 모듈이 전후 방향으로 2열 이상 배열되고, 상기 고정 부재는, 인접하는 다른 열의 배터리 모듈 사이도 결합 고정할 수 있다.
또한, 상기 고정 부재는, 상기 개재부를 2개 구비하여 하나의 배터리 모듈 쌍에 하나의 개재부가 체결되고 인접하는 다른 열의 배터리 모듈 쌍에 다른 하나의 개재부가 체결되도록 구성되며, 상기 배터리 모듈의 전후 방향으로 길게 연장되어 양단이 서로 다른 열의 배터리 모듈 쌍에 각각 위치한 개재부에 연결 고정된 연결부를 더 구비할 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 팩을 포함한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 하중에 의한 휨 현상이 효과적으로 방지될 수 있다.
특히, 팩 케이스의 바닥면을 구성하는 로워 플레이트의 상부에 다수의 배터리 모듈이 수평 방향으로 배열되어 장착된 경우, 본 발명에 의하면 배터리 팩의 단면 2차 모멘트가 증가하여, 배터리 팩의 하부 방향 휨 강성이 증대될 수 있다.
더욱이, 자동차용 배터리 팩 등의 경우, 많은 수의 이차 전지 탑재로 인해 배터리 모듈의 하중에 의한 휨 현상이 많이 나타날 수 있고, 더욱이 진동이나 충격 등에 의해 이러한 휨 현상은 더욱 심해질 수 있다. 하지만, 본 발명에 따른 배터리 팩의 경우, 배터리 팩의 상단부와 하단부 모두에 연결성이 부여되어, 배터리 팩의 상하 움직임에 대한 강성이 더욱 증대되고, 이러한 하중이나 진동, 충격 등에 의한 로워 플레이트의 휨 현상이 보다 효과적으로 방지될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 배터리 팩의 경우, 로워 플레이트의 휨 현상으로 인한 배터리 모듈 간 단자 연결 부분의 파손이 방지될 수 있다. 그러므로, 본 발명의 일 측면에 의하면, 휨 현상에 의한 배터리 팩의 전원 공급 불가나 약화, 전기적 쇼트나 누전 현상 등이 일어나는 것이 방지될 수 있다.
또한, 이러한 로워 플레이트의 휨 현상으로 인한 배터리 팩의 내부 및 외부 구조의 변형이 방지되어, 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩이 장착된 자동차 등을 손상시키는 것을 방지할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 종래 배터리 팩의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 2는, 도 1의 배터리 팩에서 로워 플레이트에 휨 현상이 발생한 경우의 일례를 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는, 도 3의 A 부분에서 고정 부재가 제거된 상태의 구성을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 고정 부재를 상부에서 바라본 형태를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 고정 부재가 배터리 모듈에 체결되는 구성을 개략적으로 나타내는 일부 사시도이다.
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 고정 부재가 배터리 모듈에 체결된 후의 구성을 개략적으로 나타내는 일부 사시도이다.
도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따른 고정 부재를 하부에서 바라본 형태를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 9는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 측면 체결부가 구비된 배터리 모듈의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 10은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 측면 체결부가 구비된 배터리 모듈의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 11은, 도 10에 도시된 배터리 모듈에서 측면 체결부의 위치를 개략적으로 나타내는 배터리 팩의 일부 구성에 대한 상면도이다.
도 12는, 도 10 및 도 11에 도시된 배터리 모듈의 측면 체결부에 체결되는 고정 부재의 일 실시 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 13은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 14는, 도 13의 E 부분에 대한 확대도이다.
도 15는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정 부재의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 16은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 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 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 배터리 모듈(100) 및 고정 부재(200)를 포함할 수 있다.
상기 배터리 모듈(100)은, 내부에 하나 이상의 이차 전지를 구비할 수 있다. 여기서, 이차 전지는 파우치형 이차 전지일 수 있으나, 본 발명이 반드시 이러한 이차 전지의 형태로 한정되는 것은 아니다.
이차 전지는, 전극 조립체, 전해액 및 외장재를 구비할 수 있다. 여기서, 전극 조립체는, 전극과 분리막의 조립체로서, 하나 이상의 양극판 및 하나 이상의 음극판이 분리막을 사이에 두고 배치된 형태로 구성될 수 있다. 또한, 전극 조립체의 각 전극판에는 전극 탭이 구비되어 전극 리드와 연결될 수 있다. 특히, 파우치형 이차 전지의 경우, 하나 이상의 전극 탭이 전극 리드와 연결될 수 있으며, 전극 리드는, 파우치 외장재 사이에 개재되어 일단이 외부로 노출됨으로써 전극 단자로서 기능할 수 있다. 외장재는, 내부에 빈 공간을 구비하여 전극 조립체와 전해액을 수납하며, 밀폐된 형태로 구성될 수 있다. 외장재는, 캔형 이차 전지의 경우 금속 재질로 구성되며, 파우치형 이차 전지의 경우 외부 절연층, 금속층 및 내부 접착층을 구비하는 형태로 구성될 수 있다.
이러한 이차 전지의 구성에 대해서는, 본원발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 자명한 사항이므로, 보다 상세한 설명을 생략한다. 그리고, 본 발명에 따른 배터리 팩에는, 본원발명의 출원 시점에 공지된 다양한 이차 전지가 채용될 수 있다.
상기 배터리 모듈(100)은, 이러한 이차 전지를 수납하기 위해 모듈 케이스를 구비할 수 있다. 즉, 모듈 케이스는 배터리 모듈(100)의 외부 내지 외면을 구성한다고 할 수 있으며, 이러한 모듈 케이스의 내부에는 하나 이상의 이차 전지가 수납될 수 있다. 특히, 배터리 모듈(100)에 다수의 이차 전지가 구비된 경우, 이러한 이차 전지는 적어도 일 방향으로 다수 적층될 수 있다. 이때, 배터리 모듈(100)에 구비된 이차 전지가 파우치형 이차 전지인 경우, 이러한 파우치형 이차 전지의 적층을 용이하게 하는 한편, 고정성을 향상시키기 위해, 상호 적층 가능하게 구성되고 파우치형 이차 전지의 테두리에 프레임이 구비된 형태로 구성된 다수의 적층용 카트리지가 배터리 모듈(100)에 더 구비될 수 있다.
상기 배터리 모듈(100)에 구비된 다수의 이차 전지는, 서로 전기적으로 직렬 및/또는 병렬로 연결될 수 있다. 그리고, 배터리 모듈(100)의 모듈 케이스 외부, 이를테면 모듈 케이스의 전면 상부에는 모듈 단자(+ 단자, - 단자)가 구비되어, 배터리 모듈(100) 내부의 이차 전지들과 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 이러한 모듈 단자는, 배터리 모듈(100) 상호 간 연결, 또는 배터리 모듈(100) 외부의 장치와 연결을 위해 버스바 등이 연결될 수 있다.
상기 배터리 모듈(100)은, 배터리 팩에 다수 구비될 수 있다. 그리고, 다수의 배터리 모듈(100)은, 측면이 대면된 형태로 좌우 방향으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 배터리 팩에는 적어도 2개의 배터리 모듈(100)이 포함될 수 있다. 이때, 2개의 배터리 모듈(100)은, 각각 우측면과 좌측면이 서로 마주보는 형태로 좌우 방향으로 배열될 수 있다.
여기서, 배터리 모듈(100)의 측면이란, 배터리 모듈(100)이 대략 육면체 형태로 구성된 경우, 상면과 하면을 제외하고 측부에 위치한 4개의 면 중 적어도 일부 면을 나타낸다고 할 수 있다. 특히, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해, 특별한 설명이 없는 한, 측부에 위치한 4개의 면 중, 상대적으로 넓은 2개의 면을 측면이라 하고, 상대적으로 좁은 2개의 면을 전면 및 후면이라 한다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 2개의 배터리 모듈(100)이 넓은 측면이 서로 마주보도록 좌우 방향으로 배치될 때, 각 배터리 모듈(100)에서 X축 방향으로 서로 마주보게 배치된 2개의 면을 측면, 즉 좌측면과 우측면이라 한다. 그리고, 이러한 배터리 모듈(100)에서 Y축 방향인 전후 방향으로 서로 마주보게 배치된 2개의 면을 전면 및 후면이라 한다.
또한, 본 명세서에서는, 특별한 설명이 없는 한, 도 3의 X축 방향은 좌우 방향, Y축 방향은 전후 방향, Z축 방향은 상하 방향이라 할 수 있다. 따라서, 도 3의 배터리 모듈(100)은, 전후 방향 길이가 좌우 방향 길이보다 길게 형성된 직육면체 형태로 형성된다고 할 수 있다. 그리고, 다수의 배터리 모듈(100)은, 좌우 측면이 대면되도록 좌우 방향으로 나란하게 배치된다고 할 수 있다.
상기 배터리 모듈(100)은, 상호 간 소정 거리 이격되게 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 좌측 배터리 모듈(B1)과 우측 배터리 모듈(B2) 사이에는 빈 공간이 형성되도록, 2개의 배터리 모듈이 수평 방향(좌우 방향)으로 서로 이격되게 배치될 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 배터리 모듈(100) 사이의 이격 공간이 냉각 유로로서 기능하도록 하여, 배터리 모듈(100) 사이에 공기와 같은 냉매가 흐를 수 있도록 함으로써, 배터리 팩의 냉각 성능이 안정적으로 확보되도록 할 수 있다. 또한, 이러한 배터리 모듈(100) 사이의 이격 공간은, 배터리 팩에 진동이나 측면 충격 등이 가해진 경우, 배터리 모듈(100) 간 진동이나 충격 등이 전달되는 것을 방지하는 완충 공간으로서 기능할 수도 있다.
특히, 본 발명에 따른 배터리 팩에 있어서, 상기 배터리 모듈(100)은, 측면 체결부를 구비할 수 있다. 이에 대해서는, 도 4를 추가로 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 4는, 도 3의 A 부분에서 고정 부재(200)가 제거된 상태의 구성을 확대하여 나타낸 도면이다. 다만, 도 4에서는 도시의 편의를 위해, 배터리 모듈의 일부 구성에 대해서는 점선으로 나타내도록 하고, 측면 체결부에 대해서는 시선에서 후방에 위치하였더라도 실선으로 표시되도록 한다. 이는 이하의 일부 다른 도면에서도 마찬가지로 표시되도록 하였다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 측면 체결부(110)는, 모듈 케이스의 측면 외부, 즉 배터리 모듈(100)의 측면 외부에 위치할 수 있다. 그리고, 이러한 배터리 모듈(100)의 측면에는 다른 배터리 모듈(100)의 측면이 대면될 수 있다. 따라서, 측면 체결부(110)는, 다른 배터리 모듈(100)과 상호 대면되는 측 표면에 위치한다고도 할 수 있다.
예를 들어, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 2개의 배터리 모듈(좌측 배터리 모듈(B1)과 우측 배터리 모듈(B2))이 우측면과 좌측면을 서로 마주보게 배치된 경우, 좌측 배터리 모듈(B1)의 우측면과 우측 배터리 모듈(B2)의 좌측면에는 각각 측면 체결부(110)가 형성될 수 있다.
그리고, 이러한 배터리 모듈(100)의 측면 체결부(110)에는, 고정 부재(200)가 체결될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정 부재(200)를 상부에서 바라본 형태를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 또한, 도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 고정 부재(200)가 배터리 모듈(100)에 체결되는 구성을 개략적으로 나타내는 일부 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정 부재(200)가 배터리 모듈(100)에 체결된 후의 구성을 개략적으로 나타내는 일부 사시도이다.
도 3, 도 5 내지 도 7을 참조하면, 상기 고정 부재(200)는, 둘 이상의 배터리 모듈(100) 사이를 결합 고정할 수 있다.
특히, 상기 고정 부재(200)는, 개재부(210)를 구비할 수 있다. 상기 개재부(210)는, 2개의 배터리 모듈(100)의 측면 사이에 개재될 수 있다. 예를 들어, 도 3, 4 및 도 6, 7의 구성에서, 2개의 배터리 모듈(B1, B2)이 서로 인접하는데, 고정 부재(200)의 개재부(210)는, 이와 같이 인접하는 2개의 배터리 모듈(B1, B2)의 인접 측면 사이에 삽입될 수 있다.
또한, 상기 고정 부재(200)의 개재부(210)는, 인접하는 2개의 배터리 모듈(100)의 측면 체결부(110)에 체결될 수 있다. 예를 들어, 도 3, 4 및 도 6, 7의 구성을 참조하면, 상기 개재부(210)는, 좌측 배터리 모듈(B1)의 우측면에 구비된 측면 체결부(110)와 우측 배터리 모듈(B2)의 좌측면에 구비된 측면 체결부(110)에 공통으로 결합될 수 있다. 따라서, 이러한 고정 부재(200)의 개재부(210)와 인접하는 2개의 배터리 모듈(B1, B2)의 측면 체결부(110) 간 체결에 의해, 둘 이상의 배터리 모듈 사이가 결합 고정될 수 있다.
상기 고정 부재(200)는, 강성 확보를 위해 스틸과 같은 금속 재질로 구성될 수 있다. 다만, 본 발명이 반드시 이러한 고정 부재(200)의 특정 재질로 한정되는 것은 아니며, 고정 부재(200)는 다른 다양한 재질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 고정 부재(200)는, 전기적 절연성을 가진 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 이 경우, 배터리 모듈(100) 간 전기적 절연성이 보다 안정적으로 확보될 수 있다.
바람직하게는, 상기 배터리 모듈(100)의 측면 체결부(110)는, 모듈 케이스의 측면 상부에 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 4의 구성을 참조하면, 좌측 배터리 모듈(B1)의 측면 체결부(110)는, 좌측 배터리 모듈(B1)의 우측면에서 상부에 위치할 수 있다. 그리고, 우측 배터리 모듈(B2)의 측면 체결부(110)는, 우측 배터리 모듈(B2)의 좌측면에서 상부에 위치할 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 측면 체결부(110)에 대한 고정 부재(200)의 결합이 용이하게 이루어질 수 있다. 즉, 작업자는, 배터리 모듈(100)의 상부에서 고정 부재(200)를 접근시키고, 배터리 모듈(100)의 측면 상부에 구비된 측면 체결부(110)에 이러한 고정 부재(200)를 체결시킴으로써 측면 체결부(110)와 고정 부재(200) 사이의 조립이 용이하게 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 측면 체결부(110)는, 배터리 모듈(100)의 외측 방향으로 돌출되는 돌기 형태로 구성될 수 있다. 특히, 상기 측면 체결부(110)는, 측면으로 돌출되다가 상부 방향으로 절곡된 형태로 구성될 수 있다.
예를 들어, 도 4의 구성을 참조하면, 좌측 배터리 모듈(B1)의 측면 체결부(110)는, 좌측 배터리 모듈(B1)의 모듈 케이스 우측면에서 우측 수평 방향으로 돌출 연장되다가 대략 80~90도(°) 절곡되어 상부 방향으로 돌출 연장되는 형태로 구성될 수 있다. 또한, 여기서, 우측 배터리 모듈(B2)의 측면 체결부(110)는, 우측 배터리 모듈(B2)의 모듈 케이스 좌측면에서 좌측 수평 방향으로 돌출 연장되다가 대략 80~90도 절곡되어 상부 방향으로 돌출 연장되는 형태로 구성될 수 있다.
이때, 측면 체결부(110)의 단부 높이, 즉 최상부 높이는 배터리 모듈(100)의 상면 높이보다 낮게 구성될 수 있다. 이 경우, 측면 체결부(110)가 배터리 모듈(100) 상부로 돌출되는 것을 방지하여, 측면 체결부(110) 및 고정 부재(200)로 인한 배터리 팩의 상하 높이 증가를 방지하거나 최소화하고, 배터리 모듈(100)의 상부에 위치하는 배터리 팩의 다른 구성요소들과의 간섭을 방지할 수 있다.
이러한 구성에서, 상기 고정 부재(200)의 개재부(210)는, 상하 방향으로 길게 연장되는 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 고정 부재(200)의 개재부(210)는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상하 방향으로 길게 연장된 막대 형태로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 고정 부재(200)의 개재부(210)는, 삽입홈이 형성될 수 있다. 이에 대해서는, 도 8을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따른 고정 부재(200)를 하부에서 바라본 형태를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 8을 참조하면, 상기 고정 부재(200)는, 상하 방향으로 길게 연장된 형태로 개재부(210)가 형성되되, 이러한 개재부(210)의 내부에는 삽입홈(211)이 형성될 수 있다. 특히, 이러한 개재부(210)의 삽입홈(211)은 하단이 개방된 형태로 형성될 수 있다. 즉, 상기 개재부(210)는, 하단에 개구부를 구비하여, 이러한 개구부에서부터 상부 방향으로 소정 높이까지 연장된 형태로 삽입홈(211)이 형성될 수 있다.
그리고, 상기 배터리 모듈(100)의 측면 체결부(110)는, 이러한 고정 부재(200)의 삽입홈(211)에 삽입될 수 있다. 특히, 하나의 고정 부재(200)에는 인접하는 2개의 배터리 모듈(100)의 측면 체결부(110)가 체결될 수 있다. 즉, 하나의 개재부(210)에 형성된 삽입홈(211)에, 인접하는 2개의 측면 체결부(110)가 삽입됨으로써, 서로 다른 배터리 모듈(100)의 측면 체결부(110)가 함께 고정될 수 있다. 예를 들어, 도 6 및 도 7에 도시된 구성을 참조하면, 하나의 고정 부재(200)의 개재부(210)에 형성된 삽입홈(211)에, 좌측 배터리 모듈(B1)의 우측 측면 체결부(110)와 우측 배터리 모듈(B2)의 좌측 측면 체결부(110)가 동시에 삽입됨으로써, 좌측 배터리 모듈(B1)과 우측 배터리 모듈(B2)은 함께 결합 고정될 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 측면 체결부(110)에 대한 고정 부재(200)의 체결 구성이 더욱 용이하게 구현될 수 있다. 즉, 상기와 같은 구성에 있어서, 고정 부재(200)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 배터리 모듈(100)의 상부에서 아래로 이동하여 개재부(210)가 배터리 모듈(100) 사이의 공간으로 삽입되도록 하면 되므로, 고정 부재(200)에 의한 배터리 모듈(100)의 결합 구성이 쉽게 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 고정 부재(200)가 배터리 모듈(100)의 내부 공간으로 삽입되지 않아도 되므로, 고정 부재(200)로 인한 배터리 모듈(100)의 에너지 밀도 감소 문제나 고정 부재(200)와 배터리 모듈(100)의 내부 구성요소 사이의 간섭 문제가 감소되거나 없어질 수 있다.
그리고, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 측면 체결부(110)가 배터리 모듈(100)의 외측, 특히 인접하는 배터리 모듈(100) 사이 공간으로 돌출되므로, 배터리 모듈(100) 사이 공간에 공기와 같은 냉각 유체가 흐를 수 있는 냉각 유로 확보에 용이할 수 있다. 또한, 이러한 측면 체결부(110)에 의해 확보되는 배터리 모듈(100) 사이의 공간은, 배터리 팩에 진동이나 충격 등이 가해질 때, 이를 완충할 수 있는 버퍼링 공간을 제공할 수 있다.
바람직하게는, 이와 같은 구성에서, 상기 삽입홈(211)은, 하나의 개재부(210)에 2개 이상 형성될 수 있다. 그리고, 각각의 삽입홈(211)에는 서로 다른 배터리 모듈(100)의 측면 체결부(110)가 삽입되도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 하나의 고정 부재(200)의 개재부(210)에는, 좌우 방향으로 소정 거리 이격되게 배치된 2개의 삽입홈(211)이 형성되어, 각각 서로 다른 배터리 모듈(100)의 측면 체결부(110)가 체결되도록 할 수 있다. 즉, 도 8에서 고정 부재(200)의 좌측 삽입홈(211)에는 도 4의 좌측 배터리 모듈(B1)의 측면 체결부(110)가 삽입되고, 도 8에서 고정 부재(200)의 우측 삽입홈(211)에는 도 4의 우측 배터리 모듈(B1)의 측면 체결부(110)가 삽입될 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 2개의 측면 체결부(110)가 하나의 개재부(210)에 삽입되지만, 각각 서로 다른 삽입홈(211)에 삽입되므로, 측면 체결부(110)와 개재부(210) 삽입홈(211)의 끼움 결합 구성이 보다 강하게 형성될 수 있다. 즉, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 돌기 형태의 측면 체결부(110)가 개재부(210)의 삽입홈(211) 내부 공간에서 많이 움직이지 못하게 되므로, 개재부(210)의 삽입홈(211)에 의한 측면 체결부(110)의 구속력이 보다 강하게 이루어질 수 있다.
다만, 본 발명이 반드시 이러한 삽입홈(211)의 개수로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 하나의 개재부(210)에는 하나의 삽입홈(211)만이 형성되고, 이러한 하나의 삽입홈(211)에 인접하는 2개의 측면 체결부(110)가 삽입되게 구성될 수도 있다.
또한 바람직하게는, 상기 고정 부재(200)의 개재부(210)는, 양면이 2개의 배터리 모듈(100)의 측면에 각각 접촉되도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 도 6 및 도 7에 도시된 구성을 참조하면, 고정 부재(200)의 개재부(210)는 대략 막대 형상의 직육면체 형태로 형성될 수 있고, 그 내부에는 삽입홈(211)이 형성되어 좌측 배터리 모듈(B1)의 측면 체결부(110)와 우측 배터리 모듈(B2)의 측면 체결부(110)가 삽입될 수 있다. 이때, 개재부(210)의 좌측 표면은 좌측 배터리 모듈(B1)의 우측 표면에 접촉되고, 개재부(210)의 우측 표면은 우측 배터리 모듈(B2)의 좌측 표면에 접촉될 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 도 7에 도시된 바와 같이, 고정 부재(200)의 개재부(210)에 의해, 인접하는 배터리 모듈(100) 사이의 공간 중 상부가 채워질 수 있다. 따라서, 고정 부재(200)의 개재부(210)에 의해 양측에 위치한 2개의 배터리 모듈(100) 사이의 상단은 좌우 방향으로 움직일 수 없게 된다. 그러므로, 도 2에 도시된 바와 같이, 배터리 모듈(100)의 상단이 서로 가까워지는 문제가 방지될 수 있다. 그리고, 이 경우, 배터리 모듈(100) 사이의 냉각 유로 및 완충 공간이 안정적으로 유지될 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 팩은, 로워 플레이트(300)를 더 포함할 수 있다. 그리고, 이러한 로워 플레이트(300)의 상부에는 다수의 배터리 모듈(100)이 장착될 수 있다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 배터리 팩에는 로워 플레이트(300)가 포함되고, 이러한 로워 플레이트(300)의 상부에는 적어도 2개의 배터리 모듈(100)이 안착될 수 있다. 이때, 배터리 모듈(100)의 하부는 로워 플레이트(300)에 결합 고정될 수 있다.
예를 들어, 배터리 모듈(100)은, 하단이 볼트 및/또는 나사를 이용하여 로워 플레이트(300)에 결합 고정될 수 있다. 또는, 배터리 모듈(100)은, 하단이 용접에 의해 로워 플레이트(300)에 고정될 수 있다.
여기서, 로워 플레이트(300)는, 배터리 팩의 외부를 구성하는 팩 케이스의 일부일 수 있다. 예를 들어, 팩 케이스는, 로워 플레이트(300), 좌측면 플레이트, 우측면 플레이트, 전면 플레이트, 후면 플레이트 및 어퍼 플레이트를 포함할 수 있다. 그리고, 이러한 팩 케이스의 내부에 다수의 배터리 모듈(100)과 함께, BMS(Battery Management System), 릴레이, 퓨즈 등의 전장품이 수납될 수 있다.
이처럼, 로워 플레이트(300)의 상부에 배터리 모듈(100)이 장착되어 배터리 모듈(100)의 하단이 고정되는 구성에 의하면, 배터리 모듈(100)의 하부는 로워 플레이트(300)와의 결합 구성에 의해 고정되고, 배터리 모듈(100)의 상부는 고정 부재(200)와의 결합 구성에 의해 고정될 수 있다. 따라서, 이 경우, 배터리 모듈(100)의 상단부 및 하단부 모두에 연결성이 부여되어, 배터리 모듈(100)의 상하 움직임에 대한 강성이 증가될 수 있다. 그러므로, 이 경우, 배터리 팩의 단면 2차 모멘트가 증가하여 휨 강성이 더욱 향상될 수 있다. 즉, 배터리 모듈(100)의 상부가 고정 부재(200)에 의해 상호 결합되어 상호 간의 거리가 소정 범위 내에서 일정하게 유지되므로, 배터리 모듈(100)의 하중에 의한 로워 플레이트(300)의 휨 현상은 방지될 수 있다. 따라서, 이러한 로워 플레이트(300)의 휨 현상으로 인한, 배터리 모듈(100) 자체, 배터리 모듈(100) 간 전기적 연결 구성, 배터리 팩의 외부 구성요소 등이 파손되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
한편, 로워 플레이트(300)는, 반드시 판상으로 형성되지 않고, 적어도 일단부가 절곡되어 상부 방향으로 연장되는 형태로 구성될 수도 있다. 더욱이, 이러한 로워 플레이트(300)는, 좌측면 플레이트, 우측면 플레이트, 전면 플레이트 및/또는 후면 플레이트의 적어도 일부와 서로 일체화된 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 팩 케이스는, 상단이 개방된 박스(직육면체) 형태의 로워 케이스와 이러한 로워 케이스의 상단 개방부를 커버하는 어퍼 케이스로 구성될 수 있는데, 로워 플레이트(300)는 로워 케이스의 바닥면 부분을 나타낸다고 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 팩에서, 배터리 모듈(100)의 측면 체결부(110)는, 절곡된 플레이트 형태로 구성될 수 있다.
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 배터리 모듈(100)의 측면 체결부(110)는, 지면에 평행하게 눕혀진 플레이트 형태로 수평 방향으로 돌출되다가, 상부 방향으로 절곡되어 지면에 수직하게 세워진 플레이트 형태로 구성될 수 있다.
특히, 측면 체결부(110)는, 배터리 모듈(100)의 모듈 케이스 일부분을 절개 및 절곡시킴으로써 구성될 수 있다. 즉, 배터리 모듈(100)에서 다수의 이차 전지를 수납하는 모듈 케이스는, 대체로 판상으로 구성될 수 있는데, 이러한 모듈 케이스의 일부분을 절개하고 외측 및 상부 방향으로 2회 절곡시킴으로써, 측면 체결부(110)가 형성되도록 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 별도의 부재를 모듈 케이스에 부착 및 고정시키지 않더라도, 측면 체결부(110)가 간단하고 용이하게 형성될 수 있다.
이처럼 절곡된 플레이트 형태의 측면 체결부(110)는, 인접하는 배터리 모듈(100)의 측면 체결부(110) 간 서로 대면되도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 도 4의 구성을 참조하면, 좌측 배터리 모듈(100)의 측면 체결부(110)와 우측 배터리 모듈(100)의 측면 체결부(110)는, 각각 절곡된 플레이트 형태로 구성될 수 있다. 이때, 각각의 측면 체결부(110)는, 수평 방향으로 평평하게 눕혀진 플레이트 형태의 수평판과 상하 방향으로 세워진 플레이트 형태의 수직판을 구비한다고 할 수 있다. 이때, 좌측 배터리 모듈의 측면 체결부(110)와 우측 배터리 모듈의 측면 체결부(110)는, 배터리 모듈(100)의 전후 방향 및 상하 방향으로 동일한 위치에 형성되어, 수직판이 서로 대면되게 구성될 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 좌측 배터리 모듈과 우측 배터리 모듈의 측면 체결부(110)가 서로 마주보게 형성되어, 이러한 측면 체결부(110)가 1차적으로 배터리 모듈(100) 사이의 거리가 가까워지는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 배터리 팩의 우측면에서 충격이 가해지는 경우, 우측 배터리 모듈과 좌측 배터리 모듈의 본체 측면이 서로 접촉되기 전에 측면 체결부(110)가 서로 맞닿게 됨으로써, 배터리 모듈(100) 사이의 거리가 가까워지는 것을 차단할 수 있다. 그러므로, 외부 충격이 배터리 모듈(100) 본체로 그대로 전달되는 것을 완화하여, 충격에 의한 배터리 모듈(100) 손상을 줄일 수 있다. 더욱이, 2개의 측면 체결부(110)는, 서로 면접촉 형태로 맞닿게 되므로, 접촉시 상호 간 손상을 최소화할 수 있다. 뿐만 아니라, 측면 체결부(110)의 수직판과 수평판 사이의 절곡부는, 측면에서 가해지는 압력을 완화시킬 수 있다.
또한, 이러한 구성에 의하면, 인접하는 2개의 배터리 모듈(100) 사이의 간격이 충분하게 확보될 수 있다. 따라서, 배터리 모듈(100) 사이의 냉각 유로 및 완충 공간이 보다 넓게 확보될 수 있다.
도 9는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 측면 체결부(110)가 구비된 배터리 모듈(100)의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 본 실시예에 대해서는, 앞선 실시예와 차이점이 있는 부분을 위주로 설명하며, 공통되거나 유사하게 설명이 적용될 수 있는 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다. 또한, 도 9에서도 도시의 편의를 위해, 배터리 모듈의 일부 구성에 대해서는 점선으로 나타내도록 한다.
도 9를 참조하면, 좌측 배터리 모듈(B1)의 우측면 상부와 우측 배터리 모듈(B2)의 좌측면 상부에는 각각, 플레이트 형상의 측면 체결부(110)가 형성되고, 이러한 2개의 측면 체결부(110)는 서로 마주보는 형태로 형성될 수 있다. 이때, 2개의 측면 체결부(110)는 각각, 2회 이상 절곡될 수 있다. 예를 들어, 좌측 배터리 모듈(B1)의 측면 체결부(110)를 살펴보면, 좌측 배터리 모듈(B1)의 우측면에서 우측 수평 방향으로 돌출되다가, C1 지점에서 대략 45도 가량 절곡되고, C2 지점에서 대략 45도 가량 절곡되어 단부가 상부 방향으로 세워진 형태로 구성될 수 있다. 또한, 우측 배터리 모듈(B2)의 측면 체결부(110)를 살펴보면, 우측 배터리 모듈(B2)의 좌측면에서 좌측 수평 방향으로 돌출되다가, 대략 45도 가량 2회 절곡되어 그 단부가 상부 방향으로 세워진 형태로 구성될 수 있다.
이처럼, 측면 체결부(110)가 2회 이상 절곡된 구성에 의하면, 다단 절곡부에 의한 탄성으로 인해 외부 가압이나 충격 등이 보다 완화될 수 있다. 특히, 배터리 모듈(100)의 상부 측에서 하부 측 방향으로 힘이 가해지는 경우, 또는 배터리 모듈(100)의 측면에서 좌우 측 방향으로 힘이 가해지는 경우, 측면 체결부(110)에 형성된 절곡부가 다단으로 충격을 흡수할 수 있다. 예를 들어, 도 9의 구성에서, 좌측 배터리 모듈의 측면 체결부(110)에 상부에서 하부 방향으로 힘이 가해진 경우, C1 절곡부 및 C2 절곡부에서 2중으로 압력이 흡수되어, 상하 방향의 외부 압력에 대한 강성이 증가될 수 있다. 또한, 이 경우, 측면 체결부(110)의 변형에 대한 탄성이 더욱 증대되어, 충격 흡수력이 보다 증대될 수 있다.
한편, 앞선 실시예들에서는 플레이트 형태의 측면 체결부(110)가 서로 대면되는 형태로 구성된 경우를 중심으로 설명되었으나, 본 발명이 반드시 이러한 실시예로 한정되는 것은 아니다.
도 10은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 측면 체결부(110)가 구비된 배터리 모듈의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 다만, 도 10에서도 도시의 편의를 위해, 배터리 모듈의 일부 구성에 대해서는 점선으로 나타내도록 한다. 또한, 도 11은, 도 10에 도시된 배터리 모듈에서 측면 체결부(110)의 위치를 개략적으로 나타내는 배터리 팩의 일부 구성에 대한 상면도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 인접하는 배터리 모듈(100)의 각 측면 체결부(110)가, 배터리 모듈(100)의 전후 방향(도면의 Y축 방향)으로 서로 다른 위치에 위치하도록 구성될 수 있다. 즉, 도 4 및 도 9 등 앞선 여러 실시예에서는, 플레이트 형태의 측면 체결부(110)가 수직으로 세워진 부분에서 인접하는 측면 체결부(110)와 서로 대면되는 형태로 구성되었으나, 본 실시예에서는 서로 대면되지 않고 배터리 모듈(100)의 전후 방향으로 서로 엇갈리는 형태로 구성되어 있다.
보다 구체적으로, 도 11에 도시된 바와 같이, 좌측 배터리 모듈(B1)의 우측 측면 체결부(110)의 후단부(도면에서 상단부) 연장선을 D1이라 하고, 우측 배터리 모듈(B2)의 좌측 측면 체결부(110)의 전단부(도면에서 하단부) 연장선을 D2라 할 때, D2는 D1보다 배터리 모듈의 후방측(도면에서 상방측)에 위치할 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 인접하는 배터리 모듈(100)의 측면 체결부(110)가, 배터리 모듈(100)의 전후 방향으로 서로 동일한 위치에 형성되지 않고, 서로 다른 위치에 엇갈리게 형성됨으로써, 측면 체결부(110) 간 간섭이 일어나는 것을 방지할 수 있다. 그러므로, 이 경우, 배터리 모듈(100) 사이의 간격을 보다 좁힘으로써, 배터리 팩의 에너지 밀도를 증가시킬 수 있다.
이와 같이 측면 체결부(110)가 인접하는 배터리 모듈(100) 간 서로 엇갈리게 위치시키는 실시예의 경우, 하나의 배터리 모듈(100)을 기준으로 좌측에 위치한 측면 체결부(110)와 우측에 위치한 측면 체결부(110)가 서로 다른 위치에 위치하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 11의 구성을 참조하면, 좌측 배터리 모듈(B1)의 경우, 좌측에 위치한 측면 체결부(110)와 우측에 위치한 측면 체결부(110)는, 배터리 모듈의 전후 방향(Y축 방향)으로 서로 다른 위치에 위치하도록 구성될 수 있다.
한편, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 상호 인접하여 하나의 고정 부재(200)에 체결되는 측면 체결부(110) 간, 배터리 모듈(100)의 전후 방향으로 서로 엇갈리게 구성된 실시예의 경우, 고정 부재(200)의 삽입홈(211) 또한 이와 같은 측면 체결부(110)의 구성에 대응되는 형태로 구성될 수 있다. 이에 대해서는, 도 12를 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 12는, 도 10 및 도 11에 도시된 배터리 모듈(100)의 측면 체결부(110)에 체결되는 고정 부재(200)의 일 실시 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 12는, 고정 부재(200)의 하부에서 상부 방향으로 바라본 형태의 사시도라 할 수 있다.
도 12를 참조하면, 고정 부재(200)에 하나의 개재부(210)가 구비되되, 이러한 개재부(210)에는 2개의 삽입홈(211)이 형성될 수 있다. 그리고, 이러한 2개의 삽입홈(211)은, 배터리 모듈(100)의 전후 방향(도면의 Y축 방향)으로 배치되게 구성될 수 있다. 따라서, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 인접하는 2개의 배터리 모듈(100) 사이에서 배터리 모듈(100)의 전후 방향으로 배치되게 구비된 2개의 측면 체결부(110)는, 서로 다른 1개의 삽입홈(211)에 각각 삽입될 수 있다.
특히, 이 경우, 인접하는 2개의 배터리 모듈(100) 사이에 구비되어 하나의 고정 부재(200)에 체결되는 2개의 측면 체결부(110)는, 배터리 모듈(100)의 좌우 방향(도면의 X축 방향)으로 서로 동일한 위치에 위치하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 11에 도시된 바를 참조하면, 좌측 배터리 모듈(B1)의 우측 측면 체결부(110)와 우측 배터리 모듈(B2)의 좌측 측면 체결부(110)는, 중심선이 D3 선에 맞추어지도록 구성될 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 고정 부재(200)에서 2개의 삽입홈(211)이 개재부(210)에서 좌우 방향으로 중앙 부분에 위치할 수 있으므로, 어느 일측의 강성이 약해지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이경우, 측면 체결부(110)의 중심선을 기준으로 배터리 모듈(100)을 배열하면 되므로, 배터리 모듈(100)의 좌우 방향 배치를 보다 용이하게 할 수 있다.
또한 바람직하게는, 본 발명에 따른 배터리 팩에서, 상기 고정 부재(200)는, 안착부(220)를 더 구비할 수 있다.
상기 안착부(220)는, 인접하는 2개의 배터리 모듈(100)의 상면에 안착될 수 있다. 예를 들어, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 인접하는 2개의 배터리 모듈(좌측 배터리 모듈, 우측 배터리 모듈) 사이에 개재부(210)가 삽입된 고정 부재(200)의 경우, 안착부(220)는 좌측 배터리 모듈(B1)의 상면 일부(우측 단부)와 우측 배터리 모듈(B2)의 상면 일부(좌측 단부)에 안착될 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 안착부(220)에 의해 2개의 배터리 모듈(100)과 고정 부재(200) 사이의 결합 구성이 보다 안정적으로 유지될 수 있다. 또한, 안착부(220)에 의해, 고정 부재(200)의 하부 방향 이동이 제한될 수 있고, 배터리 모듈(100)의 상부에서 하부 방향으로 가해진 힘이 안착부(220)와 개재부(210)에 분산 지지될 수 있다.
특히, 상기 배터리 모듈(100)은, 모듈 케이스의 상면 외부에 상면 체결부(120)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 2개의 배터리 모듈(100)이 고정 부재(200)에 의해 상호 결합 고정되는 경우, 좌측 배터리 모듈(B1)의 우측 상면과 우측 배터리 모듈(B2)의 좌측 상면에는 상면 체결부(120)가 형성될 수 있다.
이 경우, 고정 부재(200)의 안착부(220)는, 인접하는 2개의 배터리 모듈(100)의 상면에 안착된 상태에서 각각의 상면 체결부(120)에 체결될 수 있다. 즉, 도 3 및 도 6의 구성에서, 하나의 고정 부재(200)의 안착부(220)는, 좌측 배터리 모듈(B1)의 상면 체결부(120)와 우측 배터리 모듈(B2)의 상면 체결부(120)에 모두 체결 고정될 수 있다.
여기서, 상면 체결부(120)는, 상부에서 하부 방향으로 오목하게 형성된 홈 형태로 구성될 수 있다. 그리고, 안착부(220)는, 일부분이 상부에서 하부 방향으로 볼록하게 형성된 돌기 형태로 구성될 수 있다.
예를 들어, 도 5, 도 8 및 도 12 등에 도시된 바와 같이, 고정 부재(200)는, 안착부(220)의 양단(좌측 단부와 우측 단부)에, 하부 방향(-Z축 방향)으로 볼록하게 형성된 결합돌기(221)를 구비할 수 있다. 그리고, 인접하는 2개의 배터리 모듈(100) 각각은, 상면에 이러한 결합돌기(221)에 대응되는 위치 및 형태로 결합홈이 상면 체결부(120)로서 형성될 수 있다. 이 경우, 고정 부재(200)가 인접하는 2개의 배터리 모듈(100)에 결합될 때, 안착부(220)의 결합돌기(221)는 결합홈, 즉 상면 체결부(120)에 삽입 체결될 수 있다. 더욱이, 결합돌기(221)의 하단부는 후크 형태로 구성될 수 있으며, 이 경우 결합돌기(221)와 상면 체결부(120) 사이의 끼움결합 구조는 보다 강하고 안정적으로 유지될 수 있다.
상기 안착부(220)는, 상기 개재부(210)와 일체화된 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 안착부(220)와 상기 개재부(210)는 동일 금속 내지 동일 플라스틱 재질로서, 제조 단계부터 서로 이어진 형태로 구성될 수 있다. 이 경우, 안착부(220)와 개재부(210) 사이에 별도의 체결 구조 내지 이음 구조가 필요 없고, 이들 사이를 상호 결합시키는 공정을 줄일 수 있으며, 체결 부품 개수도 줄일 수 있다.
한편, 안착부(220)의 하면과 배터리 모듈(100)의 상면은 대략 평평한 형태로 구성될 수 있다. 이 경우, 안착부(220)의 하면과 배터리 모듈(100)의 상면 사이의 밀착력은 보다 안정적으로 확보될 수 있다. 더욱이, 안착부(220)는, 도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 대략 지면에 평행하게 눕혀진 플레이트 형태로 구성될 수 있다. 이 경우, 안착부(220)의 두께를 감소시킴으로써 안착부(220)가 배터리 모듈(100)의 상부로 많이 돌출되지 않도록 하여 배터리 팩의 부피 증가를 최소화하고, 고정 부재(200)로 인한 무게 증가도 줄일 수 있다. 또한, 이 경우, 안착부(220)와 배터리 모듈(100)의 상면 사이의 밀착성 또한 향상시킬 수 있다.
여기서, 개재부(210)는 일 방향으로 길게 연장된 막대 형태로 구성될 수 있다. 이를테면, 개재부(210)는 상하 방향(Z 방향)으로 길게 연장된 대략 직육면체 형태의 막대 형태로 구성될 수 있다. 그리고, 이러한 개재부(210)는, 안착부(220)와 대략 직각이 되도록 세워진 형태로 플레이트 형태의 안착부(220)의 중앙부 하단에 결합될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 정면에서 고정 부재(200)를 바라볼 때, 고정 부재(200)는 대략 'T'자 형태로 이루어져 있다고 할 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 안착부(220)와 배터리 모듈(100) 상면 사이의 밀착성 및 결합성을 높이고, 개재부(210)가 배터리 모듈(100) 사이를 안정적으로 지지하도록 할 수 있다.
상기 안착부(220)는, 좌우 방향 길이가 배터리 모듈(100) 사이의 거리의 2배 이상이 되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 구성을 참조하면, 인접하는 2개의 배터리 모듈(100) 사이의 좌우 방향 거리를 L1이라 하고, 안착부(220)의 좌측 단부에서 우측 단부까지의 거리를 L2라 할 때, L2≥2L1이 되도록 구성될 수 있다. 특히, L2는 L1의 3배 이상이 되도록 구성될 수 있다. 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 안착부(220)의 하면과 배터리 모듈(100)의 상면 사이의 접촉 면적을 일정 수준 이상 확보하여, 안착부(220)와 배터리 모듈(100) 사이의 밀착성 및 결합성을 높이고, 배터리 모듈(100) 사이의 거리 변화를 보다 안정적으로 방지할 수 있다. 특히, 배터리 모듈(100) 자체 하중이나 외부 압력에 의해, 인접하는 배터리 모듈(100) 간 상부나 하부에서 거리가 변화하는 것을 방지할 수 있다.
다만, 안착부(220)의 양단은, 다른 안착부(220)와의 간섭을 피하기 위해, 배터리 모듈(100)의 좌우 방향 중앙 지점을 넘어서지 않는 길이로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 3의 구성에서, 안착부(220)의 좌측 단부는, 좌측 배터리 모듈(B1)의 좌우 방향 중앙 지점과 우측 단부 사이의 영역에 존재하도록 구성될 수 있다. 특히, 안착부(220)의 좌우 방향 길이는, 배터리 모듈 사이의 거리의 5배를 넘지 않도록 구성될 수 있다. 이 경우, 안착부(220) 간 상호 간섭을 배제하고, 고정 부재(200)의 크기 및 무게를 줄이며, 고정 부재(200)의 취급을 용이하게 하여 고정 부재(200)와 배터리 모듈 간 체결 편의성을 높일 수 있다.
한편, 도 10 및 도 11의 구성에서는, 인접하는 배터리 모듈(100)의 측면 체결부(110) 간 배터리 모듈(100)의 전후 방향 위치를 다르게 하여 엇갈리게 하는 구성이 도시되어 있으나, 인접하는 배터리 모듈(100)의 측면 체결부(110) 간 배터리 모듈(100)의 상하 방향 위치를 다르게 하여 엇갈리게 하는 구성 역시 가능하다. 예를 들어, 좌측 배터리 모듈(B1)의 측면 체결부(110)가 우측 배터리 모듈(B2)의 측면 체결부(110)보다 낮게 위치하도록 함으로써, 배터리 모듈의 측면 체결부(110)가 서로 대면되지 않도록 할 수 있다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 14는 도 13의 E 부분에 대한 확대도이다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 좌우 방향으로 배열된 둘 이상의 배터리 모듈(100)이 전후 방향으로 2열 이상 배열될 수 있다. 보다 구체적으로, B1 배터리 모듈과 B2 배터리 모듈은 측면이 서로 대면된 형태로 좌우 방향(도면의 X축 방향)으로 배열되어 하나의 열(제1열)을 구성하고, B3 배터리 모듈과 B4 배터리 모듈 역시 측면이 서로 대면된 형태로 좌우 방향으로 배열되어 다른 하나의 열(제2열)을 구성한다. 그리고, 제1열과 제2열은 배터리 모듈의 전후 방향(도면의 Y축 방향)으로 소정 거리 이격되게 배열되어 있다.
이러한 배터리 모듈 배열 구성에 있어서, 상기 고정 부재(200)는, 같은 열 내에서 측면 방향으로 배열된 2개의 배터리 모듈(100)을 결합 고정함과 동시에, 인접하는 다른 열의 배터리 모듈(100) 사이도 결합 고정할 수 있다. 즉, 도 13 및 도 14의 구성을 참조하면, 하나의 고정 부재(200)는, 제1열 내에서 측면이 인접하게 배치된 B1 및 B2 배터리 모듈 사이를 결합 고정하는 것은 물론이고, 제1열과 인접하는 다른 열인 제2열 내에서 측면이 인접하게 배치된 B3 및 B4 배터리 모듈 사이를 결합 고정할 수 있다. 뿐만 아니라, 제1열의 배터리 모듈(B1, B2) 및 제2열의 배터리 모듈(B3, B4) 사이가 하나의 고정 부재(200)에 의해 서로 결합 고정될 수 있다. 즉, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 하나의 고정 부재(200)에 의해, 총 4개의 배터리 모듈(B1, B2, B3 및 B4)이 결합 고정될 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 하나의 고정 부재(200)에 의해 동일한 열에 속한 2개의 배터리 모듈 및 그와 다른 열에 속한 2개의 배터리 모듈까지도 함께 고정될 수 있다. 그러므로, 적은 개수의 고정 부재(200)로 많은 수의 배터리 모듈을 결합 고정시킬 수 있다. 또한, 동일 열 내에서 인접하는 배터리 모듈 사이뿐 아니라, 인접하는 다른 열 사이의 배터리 모듈 사이도 결합 고정할 수 있어, 배터리 모듈이 다수의 행 및 열로 배치된 배터리 팩에 있어서, 배터리 모듈 상호 간 결합력을 높이고 휨에 대한 강성이 보다 안정적으로 확보될 수 있다.
이러한 구성에 있어서, 상기 고정 부재(200)는, 2개의 개재부(210) 및 연결부를 구비할 수 있다. 이러한 고정 부재(200)의 구성에 대해서는, 도 15를 추가로 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 15는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정 부재(200)의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 15는, 도 13 및 14에 적용된 고정 부재(200)일 수 있다.
도 15를 참조하면, 상기 고정 부재(200)는, 연결부(230) 및 2개의 개재부(210)를 구비할 수 있다.
여기서, 2개의 개재부(210)는, 서로 다른 배터리 모듈(100) 쌍에 하나씩 체결될 수 있다. 예를 들어, 도 15에서 개재부(210)는 전단과 후단에 각각 1개씩 구비되는데, 후단에 위치한 개재부(I1)는, 도 14의 구성에서 B1 배터리 모듈의 우측면과 B2 배터리 모듈의 좌측면 사이에 개재될 수 있다. 그리고, 도 15에서 전단에 위치한 개재부(I3)는, 도 14의 구성에서 B3 배터리 모듈의 우측면과 B4 배터리 모듈의 좌측면 사이에 개재될 수 있다.
상기 연결부(230)는, 배터리 모듈(100)의 전후 방향(도면의 Y축 방향)으로 길게 연장되는 형태로 형성되어, 후단이 후단 개재부(I1)에 연결 고정되고, 전단이 전단 개재부(I3)에 연결 고정될 수 있다. 따라서, 상기 연결부(230)는, 서로 다른 열에 존재하는 개재부 사이를 상호 고정할 수 있다.
더욱이, 이러한 구성에서, 상기 고정 부재(200)는, 안착부(220) 또한 2개 구비할 수 있다. 예를 들어, 도 15에 도시된 바와 같이, 고정 부재(200)는, 배터리 모듈(100)의 전후 방향으로 상호 간 소정 거리 이격된 형태로 후단 안착부(S1)와 전단 안착부(S3)를 구비할 수 있다. 이 경우, 후단 안착부(S1)는, 도 14에서 제1열의 B1 배터리 모듈의 상면과 B2 배터리 모듈의 상면에 안착될 수 있다. 그리고, 전단 안착부(S3)는, 도 14에서 제2열의 B3 배터리 모듈의 상면과 B4 배터리 모듈의 상면에 안착될 수 있다.
이처럼 고정 부재(200)에 2개의 개재부(210) 및 2개의 안착부가 구비된 구성에서, 연결부(230)는 안착부의 상부에 연결 고정될 수 있다. 이때, 연결부(230)는, 볼트나 용접 등의 체결 방식으로 안착부와 결합될 수 있다. 즉, 연결부(230)는, 2개의 안착부와 별도로 제조된 후 후발적으로 양단이 이들 안착부에 체결 고정될 수 있다. 또는, 상기 연결부(230)는, 2개의 안착부와 제조 당시부터 일체화된 형태로 구성될 수도 있다.
한편, 상기 설명된 여러 도면에서는, 2개의 배터리 모듈(100) 사이에서 1개의 고정 부재(200)만 체결되는 구성이 도시되어 있으나, 본 발명이 반드시 이러한 형태로 한정되는 것은 아니다.
도 16은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 16을 참조하면, 2개의 배터리 모듈(100)이 측면이 대면되도록 좌우 방향으로 배치되고, 이러한 2개의 배터리 모듈(100)은 2개의 고정 부재(200)에 의해 결합 고정될 수 있다. 여기서, 1개의 고정 부재(200)는 B1 배터리 모듈과 B2 배터리 모듈의 후단에서 이들 2개의 배터리 모듈 사이를 결합 고정시키고, 다른 1개의 고정 부재(200)는 B1 배터리 모듈과 B2 배터리 모듈의 전단에서 이들 2개의 배터리 모듈 사이를 결합 고정시킬 수 있다. 이 경우, B1 배터리 모듈의 우측면 전단과 후단, 그리고 B2 배터리 모듈의 좌측면 전단과 후단에는 각각 측면 체결부(110)가 구비되어, 여기에 고정 부재(200)가 체결될 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 2개의 배터리 모듈(100)의 전단과 후단이 각각 고정 부재(200)에 의해 결합 고정되어, 배터리 모듈(100)의 전단과 후단 모두 안정적으로 결합되고, 강성이 더욱 향상될 수 있다. 따라서, 이 경우, 배터리 모듈(100)의 전단과 후단 부분 모두에서 휨 현상이 효과적으로 방지될 수 있다. 또한, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 배터리 모듈(100)이 수평 방향으로 회전하는 것을 방지할 수도 있다.
한편, 도 16에서 F1으로 표시된 부분과 같이, 배터리 모듈(100)의 전후 방향(도면의 Y축 방향)으로 중앙 부분에도 측면 체결부(110)가 형성되고, 이러한 부분에 고정 부재(200)가 체결되도록 구성될 수도 있다. 본 발명의 이러한 배터리 팩 구성에 의하면, 배터리 모듈(100) 간 결합성이 더욱 향상되고, 휨 현상 방지 효과가 더욱 증대될 수 있다.
또한, 도 16에서 F2 및 F3로 표시된 바와 같이, B1 배터리 모듈의 좌측면에도 측면 체결부(110)가 구비될 수 있다. 이 경우, 하나의 배터리 모듈(B1)을 기준으로, 우측면과 좌측면에 모두 측면 체결부(110)가 구비된다고 할 수 있다. 이때, B1 배터리 모듈의 좌측에 또 다른 하나의 추가 배터리 모듈이 배치될 경우, 이러한 F2 및/또는 F3로 표시된 부분의 측면 체결부(110)에 다른 고정 부재(200)가 체결됨으로써, 이러한 추가 배터리 모듈과 B1 배터리 모듈이 상호 결합 고정될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 배터리 모듈(100)의 계속적 추가가 용이하게 이루어질 수 있다. 더욱이, 본 발명의 일 측면에 의하면, 배터리 모듈(100)을 나란하게 배치시키고, 측면 체결부(110)에 고정 부재(200)를 상부에서 하부 방향으로 끼우기만 하는 간단한 작업으로 배터리 모듈(100) 상호 간이 안정적으로 결합되고, 강성도 증대될 수 있다. 특히, 배터리 모듈(100)의 상하 방향 압력 내지 충격에 의한 휨 문제가 효과적으로 방지될 수 있다.
뿐만 아니라, 배터리 모듈 상단부 상호 간 고정을 위한 고정 부재(200)의 크기가 작고, 무게가 낮으며, 배터리 모듈의 개수와 관계없이 동일한 고정 부재(200)가 사용될 수 있다. 즉, 고정 부재(200)의 호환성이 우수하여, 서로 다른 개수의 배터리 모듈을 포함하는 다양한 배터리 팩에 용이하게 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 팩은, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 자동차에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 팩을 포함할 수 있다. 특히, 전기 자동차 등의 경우, 배터리 팩에는 많은 진동 내지 강한 충격에 노출될 가능성이 많다. 따라서, 이러한 자동차에 본 발명에 따른 배터리 팩이 적용되는 경우, 이러한 진동이나 충격에도 강성이 안정적으로 확보되어 배터리 팩의 휨 현상 등이 발생하는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.
한편, 본 명세서에서는 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.
이상과 같이, 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.
100: 배터리 모듈
110: 측면 체결부, 120: 상면 체결부
200: 고정 부재
210: 개재부, 211: 삽입홈, 220: 안착부, 230: 연결부
300: 로워 플레이트

Claims (13)

  1. 모듈 케이스 내부에 하나 이상의 이차 전지가 수납되고, 상기 모듈 케이스의 측면 외부에 측면 체결부를 구비하며, 측면이 상호 이격되어 대면된 형태로 좌우 방향으로 배열된 다수의 배터리 모듈; 및
    인접하는 2개의 배터리 모듈의 측면 사이에 개재되어 2개의 배터리 모듈의 측면 체결부에 체결된 개재부를 구비하고, 둘 이상의 배터리 모듈 사이를 결합 고정하는 고정 부재
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 모듈의 측면 체결부는, 모듈 케이스의 측면 상부에 구비되고, 측면으로 돌출되다가 상부 방향으로 절곡된 돌기 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고정 부재의 개재부는, 상하 방향으로 길게 연장되고 하단이 개방된 형태로 삽입홈이 형성되고,
    상기 인접하는 2개의 배터리 모듈의 측면 체결부는, 상기 고정 부재의 삽입홈에 삽입된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 고정 부재는, 상기 삽입홈이 2개 형성되어, 각 삽입홈에 서로 다른 배터리 모듈의 측면 체결부가 각각 삽입된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 고정 부재의 개재부는, 양면이 상기 2개의 배터리 모듈의 측면에 각각 접촉된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 모듈의 측면 체결부는, 절곡된 플레이트 형태로 구성되어, 인접하는 배터리 모듈의 측면 체결부 간 서로 대면되도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 모듈의 측면 체결부는, 절곡된 플레이트 형태로 구성되어, 인접하는 배터리 모듈의 측면 체결부 간 상기 배터리 모듈의 전후 방향으로 서로 다른 위치에 위치하도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 모듈은, 상기 모듈 케이스의 상면 외부에 상면 체결부가 형성되고,
    상기 고정 부재는, 인접하는 2개의 배터리 모듈의 상면에 안착되어 상기 인접하는 2개의 배터리 모듈의 상면 체결부에 체결된 안착부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 상면 체결부는, 상부에서 하부 방향으로 오목하게 형성된 홈 형태로 구성되고,
    상기 안착부는, 일부분이 상부에서 하부 방향으로 볼록하게 형성된 돌기 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 안착부는 눕혀진 플레이트 형태로 구성되고, 상기 개재부는 상기 안착부의 중앙부 하단에서 상기 안착부와 직각이 되도록 세워진 막대 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 좌우 방향으로 배열된 다수의 배터리 모듈이 전후 방향으로 2열 이상 배열되고,
    상기 고정 부재는, 인접하는 다른 열의 배터리 모듈 사이도 결합 고정하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 고정 부재는, 상기 개재부를 2개 구비하여 하나의 배터리 모듈 쌍에 하나의 개재부가 체결되고 인접하는 다른 열의 배터리 모듈 쌍에 다른 하나의 개재부가 체결되도록 구성되며, 상기 배터리 모듈의 전후 방향으로 길게 연장되어 양단이 서로 다른 열의 배터리 모듈 쌍에 각각 위치한 개재부에 연결 고정된 연결부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 배터리 팩을 포함하는 자동차.
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