KR20200055336A - Battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동차, 전력저장장치 등의 에너지원으로 사용할 수 있는 배터리 팩에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack that can be used as an energy source, such as automobiles, power storage devices.
최근 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.In recent years, as the demand for portable electronic products such as laptops, video cameras, and portable telephones has rapidly increased, and electric vehicles, energy storage batteries, robots, and satellites have been developed in earnest, it has become possible for high-performance secondary batteries that can be repeatedly charged and discharged. Korean studies are being actively conducted.
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 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.Currently commercialized secondary batteries include nickel-cadmium batteries, nickel-metal hydride batteries, nickel-zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among these, lithium secondary batteries are free of charge and discharge because they have little memory effect compared to nickel-based secondary batteries, The self-discharge rate is very low, and it is spotlighted for its high energy density.
리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차 전지는, 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.The lithium secondary battery mainly uses a lithium-based oxide and a carbon material as a positive electrode active material and a negative electrode active material, respectively. The lithium secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate, each coated with a positive electrode active material and a negative electrode active material, are disposed with a separator interposed therebetween, and an exterior material for sealingly storing the electrode assembly together with an electrolyte, that is, a battery case.
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.Generally, a lithium secondary battery may be classified into a can-type secondary battery in which the electrode assembly is embedded in a metal can and a pouch-type secondary battery in which the electrode assembly is embedded in a pouch of an aluminum laminate sheet, depending on the shape of the exterior material.
최근에는 휴대형 전자기기와 같은 소형 장치뿐 아니라, 자동차나 전력저장장치와 같은 중대형 장치에도 이차 전지가 널리 이용되고 있다. 특히, 탄소 에너지가 점차 고갈되고 환경에 대한 관심이 높아지면서, 전 세계적으로 하이브리드 자동차와 전기 자동차에 세간의 이목이 집중되고 있다.Recently, secondary batteries are widely used not only in small devices such as portable electronic devices, but also in medium and large devices such as automobiles and power storage devices. In particular, as carbon energy is gradually depleted and interest in the environment increases, attention is focused on hybrid vehicles and electric vehicles worldwide.
하이브리드 자동차나 전기 자동차에 있어서 가장 중요한 부품 중 하나는 차량 모터로 구동력을 부여하는 배터리 팩이다.One of the most important parts in a hybrid vehicle or an electric vehicle is a battery pack that provides driving force with a vehicle motor.
하이브리드 자동차나 전기 자동차는 배터리 팩의 충방전을 통해 차량의 구동력을 얻을 수 있기 때문에, 엔진만을 이용하는 자동차에 비해 연비가 뛰어나고 공해 물질을 배출하지 않거나 감소시킬 수 있는 등 여러 측면에서 장점이 많아 사용자들이 점차 크게 늘어나고 있는 실정이다.Since hybrid vehicles and electric vehicles can obtain the driving power of the vehicle through charging and discharging of the battery pack, they have many advantages in many aspects, such as superior fuel efficiency and no emission or reduction of pollutants compared to vehicles using only engines. It is gradually increasing.
하이브리드 자동차나 전기 자동차의 배터리 팩에는 보통 다수의 이차 전지가 포함되며, 다수의 이차 전지들은 서로 직렬 및 병렬로 연결됨으로써 용량 및 출력을 향상시킨다.The battery pack of a hybrid vehicle or an electric vehicle usually includes a plurality of secondary cells, and the plurality of secondary cells are connected in series and parallel to each other to improve capacity and output.
자동차용 배터리 팩을 포함한 일반적인 배터리 팩은, 다수의 이차 전지가 적층된 형태로 구비된 셀 어셈블리를 포함한 내부모듈과, 내부모듈을 내부 공간에 수납하는 팩 하우징을 포함한다.A general battery pack including a vehicle battery pack includes an inner module including a cell assembly in which a plurality of secondary cells are stacked, and a pack housing for storing the inner module in an inner space.
팩 하우징은 보통 상부하우징과 하부하우징을 포함하며, 상부하우징과 하부하우징은 복수의 볼트를 이용하여 고정된다. 이때, 팩 하우징은 셀 어셈블리 등 내부모듈의 안정성을 위해 실링 성능이 요구된다. 이를 위해 상부하우징과 하부하우징 사이에는 실링부재가 개재된다.The pack housing usually includes an upper housing and a lower housing, and the upper housing and the lower housing are fixed using a plurality of bolts. At this time, the sealing performance of the pack housing is required for stability of an internal module such as a cell assembly. To this end, a sealing member is interposed between the upper housing and the lower housing.
기존에는 상부하우징 및 내부모듈에 각각 볼트 체결을 위한 볼트홀이 형성되고, 볼트는 상부하우징을 관통하여 내부모듈 및 하부하우징에 체결된다. 이에 따라 상부하우징의 볼트홀을 통해 내부모듈로 먼지나 수분과 같은 외부의 이물질 등이 유입되지 않도록 볼트 헤드의 하부에는 오링이 별도로 구비되어야 한다.Conventionally, a bolt hole for fastening a bolt is formed in the upper housing and the inner module, respectively, and the bolt penetrates the upper housing and is fastened to the inner module and the lower housing. Accordingly, an O-ring must be separately provided at the bottom of the bolt head to prevent foreign substances such as dust or moisture from flowing into the internal module through the bolt hole of the upper housing.
따라서, 기존에는 상부하우징과 하부하우징의 결합 시 실링부재 뿐만 아니라 복수의 오링이 더 필요하였으며, 부품 수가 늘어남에 따라 부품 관리가 용이하지 않고 공수 증가를 유발하는 문제가 있었다.Therefore, in the past, when combining the upper housing and the lower housing, a plurality of O-rings as well as a sealing member were required, and as the number of parts increased, there was a problem in that parts management was not easy and an increase in labor was required.
본 발명의 실시예는 팩 하우징의 조립 시 부품 수 및 조립 공수를 감소시킬 수 있는 배터리 팩을 제공한다.An embodiment of the present invention provides a battery pack capable of reducing the number of parts and the number of assembly steps when assembling the pack housing.
본 발명의 목적은 전술한 바에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있다.The object of the present invention is not limited to the above, and other objects and advantages of the present invention not mentioned can be understood by the following description.
본 발명의 실시예에 의한 배터리 팩은, 상부하우징과 하부하우징을 구비하는 팩 하우징; 상기 팩 하우징 내부에 수납되며, 셀 어셈블리를 포함하는 내부모듈; 상기 상부하우징과 상기 하부하우징 사이에 개재되며, 상기 내부모듈의 외측 둘레에 배치되는 실링부재; 상기 상부하우징과 상기 하부하우징을 고정하며, 상기 실링부재의 외측에 배치되는 적어도 하나의 고정부재;를 포함할 수 있다.Battery pack according to an embodiment of the present invention, the pack housing having an upper housing and a lower housing; An inner module accommodated in the pack housing and including a cell assembly; A sealing member interposed between the upper housing and the lower housing and disposed around an outer circumference of the inner module; And fixing the upper housing and the lower housing, and at least one fixing member disposed outside the sealing member.
본 발명의 실시예에서, 상기 고정부재는 상기 내부모듈과 간섭되지 않도록 상기 상부하우징과 상기 하부하우징 간을 체결할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the fixing member may be fastened between the upper and lower housings so as not to interfere with the internal module.
본 발명의 실시예에서, 상기 실링부재는 상기 상부하우징과 상기 하부하우징의 테두리에 대응되는 링 형태로 배치될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the sealing member may be arranged in a ring shape corresponding to the rim of the upper housing and the lower housing.
본 발명의 실시예에서, 상기 실링부재는 상기 고정볼트가 근접하여 삽입되도록 가이드홈을 구비할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the sealing member may be provided with a guide groove so that the fixing bolt is inserted close.
본 발명의 실시예에서, 상기 상부하우징은 테두리에 제1볼트홀을 구비하고, 상기 하부하우징은 테두리에 제2볼트홀을 구비하며, 상기 가이드홈은 상기 제1볼트홀 및 상기 제2볼트홀과 대응되도록 위치할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the upper housing is provided with a first bolt hole at the rim, the lower housing is provided with a second bolt hole at the rim, and the guide groove is the first bolt hole and the second bolt hole It can be positioned to correspond to.
본 발명의 실시예에서, 상기 가이드홈은 상기 실링부재의 내측으로 오목하게 반원형으로 형성되는 제1가이드홈을 포함하고, 상기 제1가이드홈은 상기 실링부재의 변에 구비될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the guide groove includes a first guide groove concavely formed in a semi-circular shape inside the sealing member, and the first guide groove may be provided at a side of the sealing member.
본 발명의 실시예에서, 상기 가이드홈은 상기 실링부재의 내측으로 오목하게 원호형으로 형성되는 제2가이드홈을 포함하고, 상기 제2가이드홈은 상기 실링부재의 모서리에 구비될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the guide groove includes a second guide groove concavely formed in an arc shape inside the sealing member, and the second guide groove may be provided at an edge of the sealing member.
본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 고정볼트가 상부하우징 및 하부하우징의 볼트홀을 관통하여 상부하우징과 하부하우징을 고정 결합할 때, 각 고정볼트의 내측에 실링부재가 배치되므로, 볼트홀들에는 별도의 오링이 필요치 않게 된다. 즉, 볼트홀들을 통해 외부의 이물질이 유입되더라도 그 내측에 위치한 실링부재에 의해 상부하우징과 하부하우징 간에 밀봉이 되어 있으므로 오링이 추가로 구비될 필요가 없는 것이다. 이에 따라 팩 하우징의 조립 시 부품 수 및 조립 공수를 감소시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when a plurality of fixing bolts are fixedly coupled to the upper and lower housings through the bolt holes of the upper and lower housings, a sealing member is disposed inside each of the fixing bolts, so that the bolt holes There is no need for a separate O-ring. That is, even if foreign substances are introduced through the bolt holes, the sealing member located therein is sealed between the upper housing and the lower housing, so that no additional O-ring is required. Accordingly, when assembling the pack housing, the number of parts and the number of assembly steps can be reduced.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and include all effects that can be deduced from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이다. 따라서, 본 발명은 이러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석될 필요는 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 팩을 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 팩의 일부를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 팩을 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 배터리 팩의 고정부재를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 배터리 팩의 고정부재를 도시한 도면이다.
도 6 및 도 7은 각각 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 팩의 비교예를 도시한 도면이다.The following drawings attached to the present specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical idea of the present invention together with the detailed description of the invention described below. Therefore, the present invention is limited to only those described in these drawings and need not be interpreted.
1 is an exploded perspective view showing a battery pack according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view showing a part of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a battery pack according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a fixing member of a battery pack according to another embodiment of the present invention.
5 is a view showing a fixing member of a battery pack according to another embodiment of the present invention.
6 and 7 are views showing comparative examples of a battery pack according to an embodiment of the present invention, respectively.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 본 발명의 본질과 관계없는 부분은 그에 대한 상세한 설명을 생략할 수 있으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여할 수 있다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the essence of the present invention may be omitted, and the same reference numerals may be assigned to the same or similar elements throughout the specification.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 여기서 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것으로서 본 발명을 한정하도록 의도되지 않으며, 본 명세서에서 다르게 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 이해되는 개념으로 해석될 수 있다.Also, when a part is said to "include" a certain component, this means that other components may be further included rather than excluding other components, unless otherwise stated. The terminology used herein is only for referring to a specific embodiment and is not intended to limit the present invention, and is a concept understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains unless otherwise defined herein. Can be interpreted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 팩을 도시한 것이다.Figure 1 shows a battery pack according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참고하면, 일 실시예에 의한 배터리 팩(10)은 팩 하우징(100), 내부모듈(130)을 포함한다.Referring to FIG. 1, a
팩 하우징(100)은 배터리 팩의 외관을 형성하며, 내부에 내부모듈(130)을 수용한다. 팩 하우징(100)은 외부의 충격 또는 진동 등으로부터 내부모듈(130)을 보호한다. 예컨대, 팩 하우징(100)은 강성 확보 및 그 내부로의 전자기 노이즈 차폐 등을 위해 금속 재질로 형성될 수 있다. 팩 하우징(100)의 외측면에는 외관 보호 및 부식 방지 등을 위해 에폭시 등의 비전도성 물질이 코팅될 수 있다.The
팩 하우징(100)은 하측 방향으로 개방된 상부하우징(110)과, 상측 방향으로 개방되며 상부하우징(110)의 하측에 대응 결합되는 하부하우징(120)을 포함한다.The
상부하우징(110)과 하부하우징(120) 중 적어도 하나는 내부에 공간을 가지며, 직육면체 형상으로 제공될 수 있다. 상부하우징(110)의 테두리에는 제1볼트홀(111)이 형성되고, 하부하우징(120)의 테두리에는 탭 가공된 제2볼트홀(121)이 형성된다. 따라서, 상부하우징(110)과 하부하우징(120)은 제1볼트홀(111)을 관통하여 제2볼트홀(121)에 체결되는 고정볼트(140)에 의해 서로 결합되며, 그 내부에 수용 공간을 형성한다. 수용 공간에는 하나의 모듈로 조립된 셀 어셈블리를 비롯한 기타 전장품들을 포함하는 내부모듈(130)이 수납될 수 있다.At least one of the
고정볼트(140)는 외주연의 적어도 일부분에 나사산이 형성된 나사부(141)와, 나사부(141)의 일단에 마련되는 머리부(142)를 구비한다. 나사부(141)의 나사산은 제2볼트홀(121)과 나사 결합되는 나사부(141)의 하단 외주연에만 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 머리부(142)는 나사부(141)의 상단에 마련되며, 제1볼트홀(111)에 삽입되지 않도록 제1볼트홀(111)의 직경보다 큰 직경을 갖는다.The
나사부(141)는 하단부가 제1볼트홀(111)을 관통하여 제2볼트홀(121)에 나사 결합되도록 설정된 길이를 갖는다. 따라서, 고정볼트(140)는 나사부(141)가 제2볼트홀(121)에 나사 결합되고 머리부(142)가 상부하우징(110)에 걸림 결합되어 상부하우징(110)과 하부하우징(120)을 체결할 수 있다.The
상부하우징(110)의 벽체(110a)에는 제1볼트홀(111)의 주변에 상부하우징(110)의 내측으로 함몰되도록 만곡부(113)가 형성될 수 있다. 만곡부(113)는 제1볼트홀(111)을 관통하는 고정볼트(140)를 부분적으로 감싸도록 평면에서 봤을 때 대략 반원 형태로 형성될 수 있다. 만곡부(113)는 상부하우징(110)과 하부하우징(120)의 결합 시 고정볼트(140)의 체결 위치를 안내함으로써 조립 편의성을 제공할 수 있다.A curved portion 113 may be formed on the
상부하우징(110)과 하부하우징(120) 사이에는 실링부재(150)가 개재된다. 실링부재(150)는 상부하우징(110)과 하부하우징(120) 간의 결합 시 내부를 밀봉함으로써 외부의 이물질 등이 내부의 수용 공간으로 유입되는 것을 방지해 준다. 실링부재(150)는 고무 또는 실리콘 재질과 같이 탄성을 갖는 재질로 형성될 수 있으나, 상부하우징(110)과 하부하우징(120)의 결합 시 팩 하우징(100) 내부를 밀봉할 수 있다면 그 재질이 한정될 필요는 없다.A sealing
실링부재(150)는 상부하우징(110)의 저면 테두리와 하부하우징(120)의 상면 테두리 사이에 배치되며, 상부하우징(110)의 저면 테두리와 하부하우징(120)의 상면 테두리에는 실링부재(150)가 안착되도록 안착홈(도시 생략)이 형성될 수 있다.The sealing
일 실시예에 의한 배터리 팩이 자동차에 적용될 경우, 상부하우징(110)에는 커넥터 장착홀(112)이 더 형성될 수 있다. 커넥터 장착홀(112)에는 통신 및 접지 겸용 케이블 커넥터(도시 생략)의 일단이 장착될 수 있다. 통신 및 접지 겸용 케이블 커넥터는 배터리 팩(10) 외부의 통신 라인 및 접지 라인과 연결될 수 있다. 배터리 정보는 통신 라인을 통해 차량의 내외부 디바이스에 전송될 수 있고, 운전자는 표시 장치를 통해 시각적으로 배터리의 온도, 충방전 상태 등의 정보를 확인할 수 있다.When the battery pack according to an embodiment is applied to a vehicle, a
내부모듈(130)은 셀 어셈블리를 포함한다. 셀 어셈블리는 다수의 이차 전지들의 집합체일 수 있다. 예컨대, 셀 어셈블리는 복수의 배터리 셀을 포함하는 형태로 구성될 수 있다. 배터리 셀은 파우치형 배터리 셀일 수 있다.The
파우치형 배터리 셀은 전극 조립체, 전해액 그리고 파우치 외장재를 포함한다. 전극 조립체는 전극과 분리막의 조립체이다. 전극 조립체는 하나 또는 복수개의 양극판 및 하나 또는 복수개의 음극판이 분리막을 사이에 두고 배치될 수 있다.The pouch type battery cell includes an electrode assembly, an electrolyte solution, and a pouch exterior material. The electrode assembly is an assembly of electrodes and separators. In the electrode assembly, one or a plurality of anode plates and one or a plurality of cathode plates may be disposed with a separator interposed therebetween.
전극 조립체의 각 전극판에는 전극 탭이 구비된다. 각각의 전극 탭에는 전극 리드가 연결될 수 있다. 전극 리드는 파우치 외장재 사이에 개재된다. 전극 리드는 일단이 외부로 노출되며, 타단은 파우치 외장재의 내측에 위치할 수 있다. 전극 리드에서 외부로 노출된 부분은 배터리 셀의 전극 단자로서 기능할 수 있다.Each electrode plate of the electrode assembly is provided with an electrode tab. An electrode lead may be connected to each electrode tab. The electrode leads are interposed between the pouch exterior materials. One end of the electrode lead is exposed to the outside, and the other end may be located inside the pouch case. The portion exposed to the outside of the electrode lead may function as an electrode terminal of the battery cell.
파우치 외장재는 내부 공간을 가진다. 내부 공간에는 전극 조립체와 전해액이 함께 수납될 수 있다. 파우치 외장재는 테두리부가 실링된다. 예컨대, 테두리부는 열융착 방식으로 실링될 수 있다.The pouch exterior material has an interior space. The electrode assembly and the electrolyte may be accommodated in the interior space. The edge portion of the pouch exterior material is sealed. For example, the edge portion may be sealed by a heat-sealed method.
또한, 내부모듈(130)은 전장품을 포함할 수 있다. 전장품은 셀 어셈블리의 작동을 제어하는 BMS(Mattery Management System), 셀 어셈블리에 인접하게 배치되어 배터리셀들의 전기적 연결을 제어하는 BDU(Battery Disconnect Unit), 퓨즈 등을 포함할 수 있다.In addition, the
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 팩의 실링부재 설치 구조를 도시한 것이다.2 and 3 show a sealing member installation structure of the battery pack according to an embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3을 참고하면, 상부하우징(110)은 하부가 개구되고, 하부하우징(120)은 상부가 개구된다. 상부하우징(110)과 하부하우징(120)의 내부에는 수용 공간이 구비된다. 수용 공간에는 셀 어셈블리를 포함한 내부모듈(130)이 수납된다.2 and 3, the upper portion of the
상부하우징(110)의 수용 공간 외측에는 상부하우징(110)의 외관을 형성하는 제1벽체(110a)가 마련된다. 제1벽체(110a)의 저면 테두리에는 복수의 제1볼트홀(111, 도 1 참고)이 형성된다.The outer wall of the
하부하우징(120)의 수용 공간 외측에는 하부하우징(120)의 외관을 형성하는 제2벽체(120a)가 마련된다. 제2벽체(120a)의 상면 테두리에는 제1볼트홀(111)과 대응되는 위치에 복수의 제2볼트홀(121)이 형성된다. 즉, 제1볼트홀(111)과 제2볼트홀(121)은 수용 공간 특히, 내부모듈(130)과 간섭되지 않는 위치에 형성된다.A
상부하우징(110)의 저면 테두리 및 하부하우징(120)의 상면 테두리 사이에는 실링부재(150)가 구비된다. 실링부재(150)는 상부하우징(110) 및 하부하우징(120)의 테두리와 대응되는 형상을 갖는다. 즉, 실링부재(150)는 중앙이 관통된 대략 사각형의 링 구조를 가질 수 있다. 이때, 실링부재(150)는 제1볼트홀(111) 및 제2볼트홀(121)의 내측에 배치된다.A sealing
따라서, 고정볼트(140)가 상부하우징(110)의 제1볼트홀(111)과 하부하우징(120)의 제2볼트홀(121)을 관통하여 상부하우징(110)과 하부하우징(120)을 고정 결합할 때, 고정볼트(140)의 내측에 실링부재(150)가 배치되므로, 제1볼트홀(111) 또는 제2볼트홀(121)에는 별도의 오링이 필요치 않게 된다.Therefore, the fixing
즉, 제1볼트홀(111) 또는 제2볼트홀(121)을 통해 외부의 이물질이 유입되더라도 그 내측에 위치한 실링부재(150)에 의해 상부하우징(110)과 하부하우징(120) 간에 밀봉이 되어 있으므로 오링이 추가로 구비될 필요가 없는 것이다. 이에 따라 팩 하우징(100)의 조립 시 부품 수 및 조립 공수를 감소시킬 수 있다.That is, even if foreign matter flows in through the
한편, 팩 하우징(100)은 자동차 등에 활용 시 한정된 설치 공간 대비 최대의 효율을 발휘할 수 있는 구조가 필요하다. 즉, 팩 하우징(100)은 공간 활용도를 최적화할 수 있는 구조가 요구된다. 예를 들면, 실링부재(150)와 볼트홀 간의 거리가 멀어질 경우 팩 하우징(100)의 테두리의 폭이 넓어지게 되며, 이는 결국 팩 하우징(100)의 부피를 증가시키는 요인이 될 수 있다. 이를 방지하기 위해 실링부재(150)는 볼트홀과 최대한 근접되도록 배치되어야 한다. 이를 위해 실링부재(150)에는 복수의 제1가이드홈(151, 도 1 참고) 및 제2가이드홈(152, 도 1 참고)이 구비될 수 있다.On the other hand, the
제1가이드홈(151)은 실링부재(150)의 내측으로 오목하게 형성된 반원형의 홈으로서, 사각형의 링 구조로 이루어진 실링부재(150)의 변에 형성될 수 있다. 또한, 제2가이드홈(152)은 실링부재(150)의 내측으로 오목하게 형성된 원호형의 홈으로서, 사각형의 링 구조로 이루어진 실링부재(150)의 모서리에 형성될 수 있다.The
제1가이드홈(151) 및 제2가이드홈(152)에는 하부하우징(120)의 제2볼트홀(121)이 대응 위치된다. 따라서, 제1볼트홀(111) 및 제2볼트홀(121)을 관통하여 상부하우징(110)과 하부하우징(120)을 결합하는 고정볼트(140)는 실링부재(150)와 최대한 근접한 위치에서 상부하우징(110)과 하부하우징(120)을 결합할 수 있다. 이에 따라, 팩 하우징(100)의 부피를 최소화할 수 있으며, 공간 활용도를 높일 수 있게 된다.In the
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 상부하우징(110)과 하부하우징(120)을 고정하기 위한 고정부재로서 나사 결합 방식의 고정볼트(140)가 적용되었으나, 이에 한정될 필요는 없다.On the other hand, in one embodiment of the present invention, as the fixing member for fixing the
예를 들면, 본 발명의 다른 실시예로서, 도 4와 같이 상부하우징(110)과 하부하우징(120)을 체결하기 위해 압입 방식의 고정부재(160)가 적용될 수 있다.For example, as another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 4, a press-fit
즉, 상부하우징(110)의 테두리에는 복수의 제1고정홀(112)이 형성되고, 하부하우징(120)의 테두리에는 제1고정홀(112)과 대응되는 위치에 복수의 제2고정홀(122)이 형성되며, 고정부재(160)는 제1고정홀(112) 및 제2고정홀(122)과 대응되는 직경을 갖도록 형성된다. 따라서, 고정부재(160)는 제1고정홀(112)을 관통하여 제2고정홀(122)에 억지끼움 형태로 압입 결합될 수 있다.That is, a plurality of first fixing
이에 따라, 고정볼트가 체결되도록 상부하우징이나 하부하우징에 탭 가공을 할 필요가 없으므로, 공수를 감소시킬 수 있다.Accordingly, since it is not necessary to perform a tapping process on the upper housing or the lower housing so that the fixing bolt is fastened, it is possible to reduce manpower.
압입 방식의 고정부재(160)는 충분한 체결력을 제공할 수 있다면, 그 재질이 한정될 필요는 없다. 예컨대, 압입 방식의 고정부재(160)는 금속 재질 또는 합성수지 재질로 형성될 수 있다.If the press-fit
또한, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 도 5와 같이 상부하우징(110)과 하부하우징(120) 간을 체결하기 위해 후크 방식의 고정부재(170)가 적용될 수 있다.In addition, as another embodiment of the present invention, a hook-
즉, 고정부재(170)의 일단에는 탄성력을 갖는 탄성후크(171)가 마련되고, 상부하우징(110)의 테두리에는 복수의 제1고정홀(112)이 형성되며, 하부하우징(120)의 테두리에는 제1고정홀(112)과 대응되는 위치에 복수의 제2고정홀(122)이 형성된다. 따라서, 고정부재(170)의 탄성후크(171)는 제1고정홀(112) 및 제2고정홀(122)을 관통한 후 자체 복원력에 의해 외경 방향으로 펼쳐짐으로써 하부하우징(120)의 테두리 저면에 걸림 결합될 수 있다.That is, an
후크 방식의 고정부재(170)는 상부하우징(110)과 하부하우징(120)을 관통한 후 탄성후크(171)가 외측으로 벌어질 수 있도록 충분한 탄성력을 제공할 수 있다면, 그 재질이 한정될 필요는 없다. 예컨대, 후크 방식의 고정부재는 금속 재질 또는 합성수지 재질로 형성될 수 있다.If the hook-
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예와 대비되는 비교예를 도시한 것이다.6 and 7 show a comparative example compared to the embodiment of the present invention.
도 6 및 도 7을 참고하면, 상부하우징(110')과 하부하우징(120')은 복수의 지점에서 고정볼트(140')를 통해 상호 나사 결합된다. 이를 위해, 상부하우징(110')과 하부하우징(120') 각각에는 서로 대응 결합되도록 복수의 볼트홀이 형성된다.6 and 7, the
상부하우징(110')과 하부하우징(120') 사이에는 사각형의 링 구조의 실링부재(150')가 배치된다. 실링부재(150')는 복수의 볼트홀 외측에 배치되어 있다.A sealing
도 6 및 도 7과 같이, 상부하우징(110') 및 하부하우징(120')에 형성되는 복수의 볼트홀이 실링부재(150')의 내측에 위치하면, 본 발명의 실시예와 달리 볼트홀들에 체결되는 고정볼트(140')에는 각각 오링(160')이 결합되어야 한다.6 and 7, when a plurality of bolt holes formed in the
예를 들면, 각 볼트홀들에 체결되는 고정볼트(140')에 오링(160')이 구비되지 않을 경우, 고정볼트(140')와 볼트홀 간의 틈새를 통해 외부의 이물질이 하부하우징(120') 내부로 유입될 수 있다. 이때, 실링부재(150')는 각 볼트홀의 외측에 위치하고 있으므로, 외부의 이물질이 팩 하우징(100') 내부로 유입되는 것을 막아주지 못한다.For example, when the O-ring 160 'is not provided in the fixing bolt 140' that is fastened to each bolt hole, external foreign matter is
이와 같이, 비교예에서는 상부하우징(110')과 하부하우징(120') 간의 밀봉을 위한 실링부재(150') 뿐만 아니라 고정볼트(140')의 개수에 대응되는 수의 오링(160')이 더 필요하므로 조립 공수가 증가하게 되고, 이에 따라 조립 시간의 증가를 야기하게 되는 것이다.Thus, in the comparative example, the number of O-rings 160 'corresponding to the number of fixing bolts 140' as well as the sealing member 150 'for sealing between the upper housing 110' and the lower housing 120 'is provided. Since it is necessary more, the number of man-hours is increased, thereby increasing the assembly time.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩은, 배터리 팩을 전원으로 포함하는 디바이스에 적용될 수 있다.Meanwhile, the battery pack according to an embodiment of the present invention may be applied to a device including a battery pack as a power source.
예를 들면, 디바이스는 컴퓨터, 휴대폰, 웨어러블 전자기기, 파워 툴(power tool), 전기자동차(Electric Vehicle: EV), 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 전기 이륜차, 전기 골프카트, 또는 전력저장장치일 수 있다. 전력저장장치는, 전력 수급 조절을 위한 스마트 그리드 시스템이나 전기 자동차의 충전소 등 여러 분야 및 장소에 적용될 수 있다.For example, the device may be a computer, a mobile phone, a wearable electronic device, a power tool, an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, an electric motorcycle, an electric golf cart, or electric power. It can be a storage device. The power storage device can be applied to various fields and places, such as a smart grid system for controlling power supply and demand or a charging station for an electric vehicle.
본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.Since those skilled in the art to which the present invention pertains can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention, the embodiments described above are illustrative in all respects and should be understood as non-limiting. Only.
본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be interpreted to be included in the scope of the present invention. .
100; 팩 하우징 110; 상부하우징
111; 제1볼트홀 120; 하부하우징
121; 제2볼트홀 130; 내부모듈
140; 고정볼트 150; 실링부재
151; 제1가이드홈 152; 제2가이드홈100;
111;
121; A
140; Fixing
151;
Claims (13)
상기 팩 하우징 내부에 수납되며, 셀 어셈블리를 포함하는 내부모듈;
상기 상부하우징과 상기 하부하우징 사이에 개재되며, 상기 내부모듈의 외측 둘레에 배치되는 실링부재;
상기 상부하우징과 상기 하부하우징을 고정하며, 상기 실링부재의 외측에 배치되는 적어도 하나의 고정부재;
를 포함하는 배터리 팩.
A pack housing having an upper housing and a lower housing;
An inner module accommodated in the pack housing and including a cell assembly;
A sealing member interposed between the upper housing and the lower housing, and disposed on an outer circumference of the inner module;
At least one fixing member that fixes the upper housing and the lower housing and is disposed outside the sealing member;
Battery pack comprising a.
상기 고정부재는 상기 내부모듈과 간섭되지 않도록 상기 상부하우징과 상기 하부하우징 간을 체결하는 배터리 팩.
According to claim 1,
The fixing member is a battery pack for fastening between the upper housing and the lower housing so as not to interfere with the inner module.
상기 실링부재는 상기 상부하우징과 상기 하부하우징의 테두리에 대응되는 링 형태로 배치되는 배터리 팩.
According to claim 1,
The sealing member is a battery pack disposed in a ring shape corresponding to the rim of the upper housing and the lower housing.
상기 상부하우징은 테두리에 제1볼트홀을 구비하고, 상기 하부하우징은 테두리에 제2볼트홀을 구비하며, 상기 고정부재는 상기 제1볼트홀 및 상기 제2볼트홀에 나사 결합되는 고정볼트인 배터리 팩.
According to claim 1,
The upper housing has a first bolt hole at the rim, the lower housing has a second bolt hole at the rim, and the fixing member is a fixing bolt that is screwed to the first bolt hole and the second bolt hole. Battery pack.
상기 실링부재는 상기 고정부재가 근접하여 삽입되도록 가이드홈을 구비하며, 상기 가이드홈은 상기 제1볼트홀 및 상기 제2볼트홀과 대응되도록 위치하는 배터리 팩.
The method of claim 4,
The sealing member is provided with a guide groove to be inserted close to the fixing member, the guide groove is a battery pack positioned to correspond to the first bolt hole and the second bolt hole.
상기 가이드홈은 상기 실링부재의 내측으로 오목하게 반원형으로 형성되는 제1가이드홈을 포함하는 배터리 팩.
The method of claim 5,
The guide groove is a battery pack including a first guide groove formed concavely in a semi-circular shape inside the sealing member.
상기 제1가이드홈은 상기 실링부재의 변에 구비되는 배터리 팩.
The method of claim 6,
The first guide groove is a battery pack provided on the side of the sealing member.
상기 가이드홈은 상기 실링부재의 내측으로 오목하게 원호형으로 형성되는 제2가이드홈을 포함하는 배터리 팩.
The method of claim 4,
The guide groove is a battery pack including a second guide groove that is concavely formed in an arc shape inside the sealing member.
상기 제2가이드홈은 상기 실링부재의 모서리에 구비되는 배터리 팩.
The method of claim 8,
The second guide groove is a battery pack provided at the edge of the sealing member.
상기 상부하우징에는 제1고정홀이 형성되고, 상기 하부하우징에는 제2고정홀이 형성되며, 상기 고정부재는 상기 제1고정홀과 상기 제2고정홀에 압입 결합되는 배터리 팩.
According to claim 1,
A battery pack in which a first fixing hole is formed in the upper housing, a second fixing hole is formed in the lower housing, and the fixing member is press-fitted into the first fixing hole and the second fixing hole.
상기 상부하우징에는 제1고정홀이 형성되고, 상기 하부하우징에는 제2고정홀이 형성되며, 상기 고정부재는 상기 제1고정홀과 상기 제2고정홀을 관통하여 상기 하부하우징의 저면에 걸림 결합되는 탄성후크를 구비하는 배터리 팩.
According to claim 1,
A first fixing hole is formed in the upper housing, a second fixing hole is formed in the lower housing, and the fixing member penetrates the first fixing hole and the second fixing hole and is engaged to the bottom surface of the lower housing. Battery pack having an elastic hook.
A device comprising the battery pack according to any one of claims 1 to 11 as a power source.
상기 디바이스는 컴퓨터, 휴대폰, 웨어러블 전자기기, 파워 툴(power tool), 전기자동차(Electric Vehicle: EV), 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 전기 이륜차, 전기 골프카트, 또는 전력저장장치인 디바이스.The method of claim 12,
The device is a computer, a mobile phone, a wearable electronic device, a power tool, an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, an electric motorcycle, an electric golf cart, or a power storage device. device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180138884A KR20200055336A (en) | 2018-11-13 | 2018-11-13 | Battery pack |
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KR1020180138884A KR20200055336A (en) | 2018-11-13 | 2018-11-13 | Battery pack |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102430493B1 (en) * | 2021-03-22 | 2022-08-10 | 주식회사 디에이테크놀로지 | Laser Notching System for Manufacturing Secondary Battery |
Citations (1)
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---|---|---|---|---|
KR20150140120A (en) | 2014-06-05 | 2015-12-15 | 주식회사 엘지화학 | Battery pack |
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2018
- 2018-11-13 KR KR1020180138884A patent/KR20200055336A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Legal Events
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal |