KR20210076496A - Battery Pack Having Hold Down Bracket and Device having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 홀드다운 브라켓을 포함하는 전지 팩 및 이를 포함하는 디바이스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전지 모듈 적층면의 최외곽면을 감싸는 모듈커버 및 전지 모듈전지 모듈을 고정시키는 프레임 부재에 결합하는 홀드다운 브라켓을 이용하여 전지 모듈의 3축을 직접 고정할 수 있는 전지 팩 및 이를 포함하는 디바이스에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack including a hold-down bracket and a device including the same, and more particularly, to a module cover surrounding the outermost surface of a battery module stacking surface and a battery module Hold coupled to a frame member for fixing the battery module It relates to a battery pack capable of directly fixing three axes of a battery module using a down bracket and a device including the same.
최근 무선으로 사용할 수 있으면서 친환경적인 전지에 관한 수요 및 관심이 증가하고 있다. 특히 충방전이 가능한 이차전지는 모바일 기기에 다양하게 사용될 뿐 아니라 전기 자동차, 하이브리드 전기자동차 등 다양한 석유화석 연료의 대체원으로 사용되고 있다.Recently, demand for and interest in environmentally friendly batteries that can be used wirelessly are increasing. In particular, rechargeable batteries capable of charging and discharging are used not only in various mobile devices, but also as an alternative source of various petroleum and fossil fuels such as electric vehicles and hybrid electric vehicles.
이차전지를 사용하는 분야가 증가할수록 고출력, 대용량의 이차전지가 요구되고 있다. 이차전지에 관한 수요를 충족시키기 위해 다수의 전지 셀들을 전기적으로 연결하여 전지 팩을 형성하고 있다. 다수의 전지 셀들은 직렬 또는 병렬로 연결해 하나의 전지 모듈을 구성하고, 전지 모듈들을 모아 하나의 전지 팩을 구성한다. As the field of using secondary batteries increases, high-output, high-capacity secondary batteries are required. In order to meet the demand for secondary batteries, a plurality of battery cells are electrically connected to form a battery pack. A plurality of battery cells are connected in series or parallel to constitute one battery module, and the battery modules are collected to constitute one battery pack.
다수의 전지 모듈들이 연결된 구조인 전지 팩은 외부 충격이나 사용 중 진동에 의해 상기 전지 모듈간의 연결이 끊어지거나 전지 모듈이 이탈해 전지 팩에 화재 폭발이 발생하거나 사용 중 급작스러운 전지의 기능 정지로 인해 사고가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 종래 기술에 따른 전지 팩은 도 1 내지 3과 같이 전지 팩의 일면을 하부에 존재하는 베이스 플레이트에 고정시켜 전지 모듈의 일탈을 방지하였다.In a battery pack having a structure in which a plurality of battery modules are connected, the connection between the battery modules is cut off due to external shock or vibration during use, a fire explosion occurs in the battery pack due to the separation of the battery module, or a sudden battery function stops during use. Accidents may occur. In order to prevent this, in the battery pack according to the prior art, one surface of the battery pack is fixed to the base plate present at the bottom as shown in FIGS.
도 1은 종래 기술에 따른 전지 팩의 다양한 고정 형태의 모식도이다.1 is a schematic diagram of various fixing forms of a battery pack according to the prior art.
종래 기술에 따른 전지 팩은 도 1의 (a)와 같이 베이스 플레이트(20)에 배치된 전지 모듈(10)들의 상단 및 측면을 고정시키는 프레임 부재(30)을 홀드다운 브라켓(40)으로 만든 턱에 걸쳐 일방향으로 움직이지 못하도록 구속하고 있는 형태를 가지고 있다. 또한 종래 기술에 따른 전지 팩은 도 1의 (b)와 같이 베이스 플레이트(20)에 나열된 전지 모듈(10, 11, 12)들의 상단 및 최외곽 전지 모듈(11, 12)의 측면을 모듈 커버(60)로 감싸고, 상기 전지 모듈 커버(60)를 고정부재(61)을 통해 상기 베이스 플레이트(20)에 고정하는 형태를 가지고 있다.In the battery pack according to the prior art, as shown in FIG. 1 (a), the
도 2 및 도 3은 종래 기술에 따른 전지 팩의 사시도를 나타내고 있다. 종래 기술에 따른 전지 팩은 도 2와 같이 전지 모듈을 직접적으로 구속하지 않고 프레임 부재(30)를 홀드다운 브라켓(40)으로 만든 턱에 걸쳐 일방향으로 움직이지 못하도록 구속하거나, 도 2와 같이 모듈 커버(60)만을 베이스 플레이트에 고정하고 있지만, 모든 축을 고정하지 않고, 전지 모듈을 직접적으로 구속하지 않는다. 또한 상기와 같이 고정되지 않는 축의 양 끝단은 엔드 플레이트(50)를 사용하여 전지 모듈을 구성하고 있어 전지 팩을 고정시키는 역할을 하지는 않는다.2 and 3 are perspective views of a battery pack according to the prior art. The battery pack according to the prior art does not directly constrain the battery module as shown in FIG. 2, but restrains the
하지만 이러한 종래 기술에 따른 전지 팩은 전지 모듈을 X축과 Z축 방향 또는 Y축과 Z축 방향으로만 구속하는 형태를 취하고 있어, 전지 모듈의 Y축 또는 X축 방향이 구속되지 않는 형태를 가지고 있다.However, the battery pack according to the prior art has a form in which the battery module is constrained only in the X-axis and Z-axis directions or in the Y-axis and Z-axis directions, so that the Y-axis or X-axis direction of the battery module is not constrained. have.
모듈의 일부 축이 구속되지 않는 경우, 외부 충격이 있을 경우, 구속되지 않은 X축 또는 Y축 방향으로 전지 모듈이 흔들리거나, 전지 팩 내부에서 돌출되어, 전지 팩이 손상될 수 있다. 전지 팩의 손상을 방지하기 위해, 전지 모듈의 모든 방향을 구속하면서 전지 모듈의 부피가 증가하지 않고, 경제적인 기술이 필요하다.If some axes of the module are not restrained, when there is an external shock, the battery module may shake in the unconstrained X-axis or Y-axis direction, or protrude from the inside of the battery pack, and the battery pack may be damaged. In order to prevent damage to the battery pack, while constraining all directions of the battery module, the volume of the battery module does not increase, and an economical technique is required.
특허문헌 1의 경우, 한 개 혹은 복수개의 전지 셀을 내부에 구비한 상자체의 측면 하부에 폭 방향으로 돌출되는 한 쌍의 다리부를 구비하고, 상기 상자체 적층면에 볼록조와 소돌기를 마련하고 있다. 특허문헌 1의 전지 셀을 구비한 상자체는 Z축(상부) 및 Y축(상자체 적층면의 반대측)으로는 유동하지 않으나, X축(상자체 적층면)에는 일정한 공간을 두고 있어 이동할 수 있는 공간이 있고, 상자체 내부에 전지 셀을 구비하고 있어 상자체 내부에서 전지 셀이 유동될 수 있는 단점이 있다.In the case of
특허문헌 2에서는 전지 모듈을 틀에 결합하고, 이를 구속 밴드에 의해 협지하여 전지 모듈을 구속하며, 전지 모듈의 플랜지부에 체결용 구멍을 두어 이를 케이스에 결합하고 있다. 하지만 이는 전지 모듈을 케이스에 결합하기 위한 구조로 외부에 장착시키기 위한 구조가 아니다. 또한 전지 모듈 자체를 고정시키고 있으나, 케이스와 결합해 X축(적층면의 반대측)과 Z축(상부)로의 이동을 억제하고 Y축(적층면)의 이동은 구속하지 않고 있다.In Patent Document 2, the battery module is coupled to the frame, and the battery module is restrained by sandwiching it with a restraining band, and a fastening hole is provided in the flange portion of the battery module and coupled to the case. However, this is a structure for coupling the battery module to the case, not a structure for mounting to the outside. In addition, the battery module itself is fixed, but when combined with the case, movement in the X-axis (opposite side of the stacked surface) and Z-axis (upper side) is suppressed, and the movement of the Y-axis (the stacked surface) is not restricted.
따라서, 전지 모듈의 유동을 억제하기 위해, 전지 모듈을 직접 구속하면서 전지 모듈의 X, Y, Z축을 구속할 수 있는 구성이 필요하다.Therefore, in order to suppress the flow of the battery module, a configuration capable of restraining the X, Y, and Z axes of the battery module while directly restraining the battery module is required.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 전지 모듈 적층면의 최외곽면을 감싸는 모듈커버 및 전지 모듈전지 모듈을 고정시키는 프레임 부재에 결합하는 홀드다운 브라켓을 이용하여 전지 모듈의 3축을 직접 고정하는 전지 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, in the present invention, the three axes of the battery module are directly fixed by using a module cover surrounding the outermost surface of the battery module stacking surface and a hold-down bracket coupled to a frame member for fixing the battery module and the battery module. An object of the present invention is to provide a battery pack that
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 복수의 전지 셀들이 배열되어 있는 둘 이상의 전지 모듈; 상기 전지 모듈을 탑재하는 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트 상에 고정되며, 상기 전지 모듈들 사이에 위치하여 상기 전지 모듈들을 고정시키는 프레임 부재; 상기 전지 모듈 적층 면의 수직인 면의 양 끝단에 각 장착되는 엔드 플레이트; 및 상기 프레임 부재의 상부 및 상기 전지 모듈 적층면의 최외곽면을 감싸며, 베이스 플레이트와 결합되어 상기 전지 모듈을 있는 모듈 커버;를 포함하고 있고, 상기 프레임 부재는, 상기 전지 모듈의 상면과 접하는 상부 프레임; 상기 전지 모듈의 측면과 접하는 두 개의 측면 프레임; 전지 모듈과 접하지 않는 상기 측면 프레임의 각 외면에 수직으로 형성되어 있으며, 상기 베이스 플레이트에 접하는 하부 프레임;을 포함하며, 상기 하부 프레임에 홀드다운 브라켓이 연결되어 있는 전지 팩을 제공한다.The present invention for solving the above problems is two or more battery modules in which a plurality of battery cells are arranged; a base plate on which the battery module is mounted; a frame member fixed on the base plate and positioned between the battery modules to fix the battery modules; an end plate mounted at both ends of a vertical surface of the battery module stacking surface; and a module cover that surrounds the upper portion of the frame member and the outermost surface of the battery module stacking surface, and is coupled to the base plate to have the battery module; and, wherein the frame member is an upper portion in contact with the upper surface of the battery module frame; two side frames in contact with the side of the battery module; It provides a battery pack comprising; a lower frame formed vertically on each outer surface of the side frame not in contact with the battery module and in contact with the base plate, wherein a hold-down bracket is connected to the lower frame.
상기 홀드다운 브라켓은 둘 이상의 상기 프레임 부재를 연결하며, 베이스 플레이트에 결합할 수 있다.The hold-down bracket connects two or more of the frame members, and may be coupled to a base plate.
상기 하부 프레임은 상기 홀드다운 브라켓을 연결하기 위한 체결홀을 포함할 수 있다.The lower frame may include a fastening hole for connecting the hold-down bracket.
상기 홀드다운 브라켓과 상기 베이스 플레이트는 나사 또는 볼트로 연결되어 있을 수 있다.The hold-down bracket and the base plate may be connected with screws or bolts.
상기 홀드다운 브라켓은 상기 하부 프레임의 체결홀을 통해 베이스 플레이트에 고정되어 있을 수 있다.The hold-down bracket may be fixed to the base plate through a fastening hole of the lower frame.
상기 홀드다운 브라켓과 수직으로 형성되며 상기 엔드 플레이트에 접촉하는 전지 모듈 고정부를 더 포함할 수 있다.It may further include a battery module fixing part formed perpendicular to the hold-down bracket and contacting the end plate.
상기 전지 모듈 고정부는 상기 홀드다운 브라켓에 연결되어 있는 것을 포함할 수 있다.The battery module fixing part may include one connected to the hold-down bracket.
하나의 상기 홀드다운 브라켓 상에 하나 이상의 상기 전지 모듈 고정부가 결합해 'ㅗ'나 'ㅛ'자 형태의 구조물을 형성할 수 있다.One or more of the battery module fixing parts may be combined on one of the hold-down brackets to form a 'ㅗ' or 'ㅛ'-shaped structure.
상기 전지 모듈 고정부는 상기 전지 모듈의 와이어 하네스를 고정하기 위한 고정홀을 구비하고 있을 수 있다.The battery module fixing part may have a fixing hole for fixing the wire harness of the battery module.
상기 고정홀에는 와이어 하네스의 고정을 위한 고정 후크가 결합되어 있을 수 있다.A fixing hook for fixing the wire harness may be coupled to the fixing hole.
상기 홀드다운 브라켓은 알루미늄, 스테인레스 또는 이들의 합금일 수 있다.The hold-down bracket may be made of aluminum, stainless steel, or an alloy thereof.
본원발명은 상기 기재에 따른 전지 팩을 포함하는 디바이스 일 수 있다.The present invention may be a device including the battery pack according to the above description.
본원발명은 상기와 같은 구성들 중 상충되지 않는 구성을 하나 또는 둘 이상 택하여 조합할 수 있다.In the present invention, one or two or more non-conflicting components among the above components may be selected and combined.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지 팩은 전지 모듈을 직접 베이스 플레이트에 결합시키면서, 전지 모듈의 3축을 모두 구속하고 있어 사용 중 또는 외부에서 충격이 가해지더라도 안정적으로 사용할 수 있다.As described above, the battery pack according to the present invention binds all three axes of the battery module while directly coupling the battery module to the base plate, so that it can be used stably even when an impact is applied during use or from the outside.
홀드다운 브라켓과 베이스 플레이트에 의해 프레임 부재를 보호하고 있는 구조를 취하고 있기 때문에 외부 충격이 가해지더라도 프레임 부재가 손상될 가능성이 줄어 종래의 전지 팩에 비해 내충격성이 우수하다.Since the frame member is protected by the hold-down bracket and the base plate, the possibility of damage to the frame member is reduced even when an external impact is applied, and thus the impact resistance is superior to that of the conventional battery pack.
또한 홀드다운 브라켓에 전지 모듈 및 와이어 하네스를 모두 고정할 수 있는 부재를 두어 전지의 공간을 활용하면서 와이어 하네스를 고정할 수 있다.In addition, by placing a member that can fix both the battery module and the wire harness on the hold-down bracket, it is possible to secure the wire harness while utilizing the space of the battery.
게다가 기존의 프레임 부재의 형태를 변형시키고, 이를 홀드다운 브라켓으로 연결하고 있어 그 생산비용이 늘어나지 않으면서 제조공정 또한 간단하다는 이점이 있다.In addition, since the shape of the existing frame member is modified and connected with a hold-down bracket, the production cost is not increased and the manufacturing process is also simple.
도 1은 종래 기술에 따른 전지 팩의 다양한 고정 형태에 대한 모식도이다.
도 2는 종래 기술의 하나의 예에 따른 전지 팩의 사시도이다.
도 3은 종래 기술의 또 다른 예에 따른 전지 팩의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전지 팩의 모식도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전지 팩의 프레임 부재에 관한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전지 팩의 프레임 부재와 홀드다운 브라켓의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전지 팩의 베이스 플레이트, 프레임 부재, 홀드다운 브라켓의 연결부위를 측면에서 바라본 단면도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전지 팩의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예의 변형예에 따른 전지 팩의 사시도이다.1 is a schematic diagram of various fixing forms of a battery pack according to the prior art.
2 is a perspective view of a battery pack according to an example of the prior art.
3 is a perspective view of a battery pack according to another example of the prior art.
4 is a schematic diagram of a battery pack according to a preferred embodiment of the present invention.
5 is a perspective view of a frame member of a battery pack according to a preferred embodiment of the present invention.
6 is a perspective view of a frame member and a hold-down bracket of a battery pack according to a preferred embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view of a connection portion of a base plate, a frame member, and a hold-down bracket of a battery pack as viewed from the side according to a preferred embodiment of the present invention.
8 is a perspective view of a battery pack according to a preferred embodiment of the present invention.
9 is a perspective view of a battery pack according to a modified example of a preferred embodiment of the present invention.
본 출원에서 "포함한다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, terms such as “comprises”, “have” or “include” are intended to designate that the features, numbers, steps, components, parts, or combinations thereof described in the specification exist, and are intended to indicate that one or more other It is to be understood that this does not preclude the possibility of the presence or addition of features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우 뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, the same reference numerals are used throughout the drawings for parts having similar functions and functions. Throughout the specification, when it is said that a part is connected to another part, it includes not only a case in which it is directly connected, but also a case in which it is indirectly connected with another element interposed therebetween. In addition, the inclusion of a certain component does not exclude other components unless otherwise stated, but means that other components may be further included.
이하, 본 발명에 관하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 4 내지 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전지 팩에 관하여 도시하고 있다. 도 4는 상기 전지 팩의 간단한 모식도이다.4 to 8 show a battery pack according to a preferred embodiment of the present invention. 4 is a simplified schematic diagram of the battery pack.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 전지 팩은 복수의 전지 셀들이 배열되어 있는 둘 이상의 전지 모듈(100)을 베이스 플레이트(200)에 탑재하고, 상기 전지 모듈(100) 사이에 존재하면서 상기 전지 모듈(100)을 고정시키기 위해 프레임 부재(300)를 두고 있다.4, in the battery pack according to the first preferred embodiment of the present invention, two or
상기 프레임 부재(300)는 상기 전지 모듈(100)을 감싸도록 형성되어 있다.The
상기 프레임 부재(300)와 모듈 커버(600)는 X축 또는 Y축 방향을 기준으로, 서로 다른 방향으로 전지 모듈(100)을 감싸고 있다. 상기 모듈 커버(600)는 커버 고정부(610, 620)에 의해 전지 모듈들 및 프레임 부재(300)를 고정하는 형태를 가지고 있다.The
도 5는 상기 전지 팩의 프레임 부재에 관한 사시도이고, 도 6은 상기 전지 팩의 프레임 부재에 부착된 홀드다운 브라켓의 결합 사시도를 나타내고 있다.5 is a perspective view of a frame member of the battery pack, and FIG. 6 is a perspective view of a hold-down bracket attached to the frame member of the battery pack.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전지 팩의 프레임 부재는 상기 전지 모듈의 상면과 접하는 상부 프레임(310), 상기 전지 모듈의 측면과 접하는 두 개의 측면 프레임(320, 330) 및 전지 모듈과 접하지 않는 상기 측면 프레임(320, 330)의 각 외면에 수직으로 형성되어 있고, 상기 베이스 플레이트(200)에 접하는 하부 프레임(340)을 두고 있다.5, the frame member of the battery pack according to the present invention includes an
상기 하부 프레임(340)의 측면의 높이는 상기 측면 프레임(320, 330)에서 멀어질수록 얇아지는 형태를 가질 수 있다. 이를 통해 상기 하부 프레임(340)이 상기 베이스 플레이트(200) 및 상기 홀드다운 브라켓(400) 사이에 결합하기 쉬워진다. 또한 상기 하부 프레임(340)이 상기 베이스 플레이트(200) 및 홀드다운 브라켓(400) 사이에 존재하는 높이가 줄어들어 전지 팩의 부피 또한 줄어들게 된다.The height of the side surface of the
상기 하부 프레임(340)의 상단 및 하단은 상기 베이스 플레이트(200) 및 홀드다운 브라켓(400), 엔드 플레이트(500)의 형태에 따라 모양이 달라질 수 있다.The upper and lower ends of the
상기 하부 프레임(340)에는 상기 홀드다운 브라켓(400)을 연결할 수 있는 체결홀(341)이 존재할 수 있다. 상기 체결홀(341)은 상기 하부 프레임(340)을 상면과 하면에 걸쳐서 관통하는 구조로 형성되어 있다. 상기 체결홀(341)은 상기 프레임 부재(300)를 하부 프레임(340) 및 홀드다운 브라켓(400)에 형성된 연결부에 연결될 수 있다. 상기 체결홀(341)은 그 내부에 상기 홀드다운 브라켓(400)과 연결하기 위한 연결부재를 고정하기 위한 돌기 또는 홈이 존재하는 형태일 수 있다. The
본원발명에 따른 전지 팩은 도 6과 같이 상기 하부 프레임(340)의 상기 체결홀(341)에 대응하도록 상기 홀드다운 브라켓(400)을 위치시키고 이를 연결하고 있다. 상기 홀드다운 브라켓(400)에는 상기 체결홀(341)에 대응하는 연결부가 존재할 수 있다. 또한 상기 베이스 플레이트(200)에는 상기 체결홀(341)에 대응하기 위한 고정연결부가 존재할 수 있다. 상기의 연결부 또는 고정연결부는 홀 또는 돌출부 형태를 가지고 있을 수 있다.In the battery pack according to the present invention, as shown in FIG. 6 , the hold-
상기 홀드다운 브라켓(400)은 도 7과 같이 두 개 이상의 상기 프레임 부재(300)를 연결할 수 있다. 상기 홀드다운 브라켓(400)에 의해 연결되는 프레임 부재(300) 사이에는 전지 모듈 만이 존재하고, 별도의 프레임 부재(300)를 포함하지 않는 형태나 전지 모듈 및 별도의 프레임 부재(300)이 사이에 존재하는 형태 모두가 가능하다.The hold-
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전지 팩의 베이스 플레이트, 프레임 부재, 홀드다운 브라켓의 연결부위를 측면에서 바라본 단면도이다.7 is a cross-sectional view of a connection portion of a base plate, a frame member, and a hold-down bracket of a battery pack as viewed from the side according to a preferred embodiment of the present invention.
도 7에서는 상기 홀드다운 브라켓(400)이 구멍을 가지고 있으며, 상기 연결부 및 고정연결부가 홀의 형태인 경우의 연결부위를 나타내고 있다. 도 7과 같은 경우, 상기 베이스 플레이트(200), 상기 프레임 부재(300), 및 상기 홀드다운 브라켓(400)은 나사 또는 볼트(410)로 연결될 수 있다.In FIG. 7 , the hold-
상기 나사 또는 볼트(410)는 머리(411)와 몸체(412)로 구성되고, 상기 머리(411)과 몸체(412)는 베이스 플레이트(200)과 결합하는 부분 또는 홀드다운 브라켓(400)과 결합하는 부분에 결합력을 높이기 위해 걸림부(413)가 존재할 수 있다.The screw or bolt 410 is composed of a
도 5 내지 도 7에서 볼 수 있듯 상기 하부 프레임(340)이 엔드 플레이트(500)와 접촉하는 면은 상기 엔드 플레이트(500) 및 버스바 프레임(700)을 지지할 수 있도록 돌출되어 있을 수 있다. 또한 상기 하부 프레임(340)이 상기 홀드다운 브라켓(400)과 접촉하는 면은 평편한 상기 홀드다운 브라켓(400)에 결합하기 위해 평편한 형태를 취하고 있다. 상기 하부 프레임(340)이 베이스 플레이트(200)에 접촉하는 면은 도 7과 같이 상기 베이스 플레이트(200)의 형태에 따라 달라질 수 있다. 5 to 7 , a surface of the
상기 베이스 플레이트(200)는 도 7과 같이, 상기 프레임 부재(300)의 측면 및 하부를 수용할 수 있는 안착부가 형성되어 있고, 상기 홀드다운 브라켓(400)은 상기 프레임 부재(300)의 상면에 접하도록 배치되어 있다. 이에, 상기 프레임 부재(300)는 상기 베이스 플레이트(200) 및 상기 홀드다운 브라켓(400)에 의해 감싸져 있는 형태로 존재하게 된다. 상기 프레임 부재(300)가 외부에 노출되지 않는 형태로 인해, 프레임 부재(300)가 외부 충격에 의해 보호되는 효과 및 전지 모듈(100)의 구속력이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.As shown in FIG. 7 , the
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전지 팩의 사시도이다. 8 is a perspective view of a battery pack according to a preferred embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 전지 팩은 도 8과 같이 상기 전지 모듈(도 8에서는 미도시) 및 상기프레임 부재(300)가 상기 베이스 플레이트(200)에 탑재되어 있고, 상기 프레임 부재(300)의 적층 면의 수직인 면의 양 끝단, 즉 다수의 전지 모듈(100) 및 상기 프레임 부재(300)와 접할 수 있는 면에 상기 엔드 플레이트(500)를 두어 상기 전지 모듈(100) 및 상기 프레임 부재(300)를 고정하고 있다. 또한 이러한 전지 팩은 상기 프레임 부재(300)의 상부 및 상기 전지 모듈(100) 적층 면의 최외곽면, 즉 전지 팩 측면의 최외곽면을 감싸도록 배치되어 있는 모듈 커버(600)를 두고 있다. 상기 모듈 커버(600)는 전지 모듈(100)의 상부 및 적층면을 고정하도록 상면 커버부(630) 두 개의 측면 커버부(640), 상기 각 측면 커버부(640)와 수직으로 형성되어 베이스 플레이트(200)에 상기 모듈 커버(600)를 고정하도록 하기 위한 두 개의 커버 고정부(610)를 두고 있다.In the battery pack according to the present invention, as shown in FIG. 8 , the battery module (not shown in FIG. 8 ) and the
상기 커버 고정부(610)는 상기 베이스 플레이트(200)에 상기 모듈 커버(600)를 고정하기 위해 나사나 볼트 등을 사용할 수 있다. 상기 모듈 커버(600)를 통해 상기 전지 모듈(100) 및 프레임 부재(300)를 포함하는 전지 팩이 베이스 플레이트(200)에 고정된다.The
상기 모듈 커버(600)에 의해 전지 모듈의 X축(전지 모듈 적층면)과 Z축(전지 모듈의 상면)을 고정할 수 있다. 또한 상기 프레임 부재(300) 및 상기 홀드다운 브라켓(400)을 베이스 플레이트(200)에 고정하여 전지 모듈의 X축(전지 모듈 적층면), Y축(전지 모듈의 적층면과 수직인 면) 및 Z축을 고정할 수 있다. 이 때, 상기 모듈 커버(600)와 상기 프레임 부재(300) 및 상기 홀드다운 브라켓(400)의 위치를 변경하는 경우도 가능하다.The
상기 모듈 커버(600)와 결합하는 베이스 플레이트(200)는 상기 하부 프레임(340)의 상면의 높이와 같은 높이를 가지거나 상기 하부 프레임(340)의 상면보다 높이 위치해 있을 수 있다. 상기 하부 프레임(340)의 상면보다 높이 위치해 있을 경우, 상기 전지 모듈(100)은 베이스 플레이트(200)내에 수용되어, 외부 충격시 베이스 플레이트(200)에 의해 흔들림이 감소될 수 있다.The
또한 상기 모듈 커버(600)는 전지 팩의 엔드 플레이트의 역할을 수행할 수 있다. 상기 모듈 커버(600)를 두어 전지 팩을 외부 충격에서 보호하고, 전지 팩 내부의 발열을 감소시킬 수 있다.Also, the
상기 베이스 플레이트(200)는 전지 팩을 위한 별도의 부재일 수 있지만, 사용 중의 진동 및 외부 충격에도 디바이스에서 이탈하지 않도록 하기 위해 본원발명의 전지 팩이 장착되는 디바이스의 일부를 베이스 플레이트(200)로 사용할 수 있다.Although the
이 때, 전지 모듈은 베이스 플레이트(200)에 직접 배치되어 프레임 부재(300)에 의해 직접 구속될 수 있고, 상기 베이스 플레이트(200)와 전지 모듈(100) 사이에 충격 흡수나 냉각, 발열을 위한 별도의 부재가 추가되어 있을 수 있다.At this time, the battery module is disposed directly on the
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예의 변형예에 따른 전지 팩의 사시도이다.9 is a perspective view of a battery pack according to a modified example of a preferred embodiment of the present invention.
도 9에서 볼 수 있듯, 본원발명에 따른 전지 팩은 상기 홀드다운 브라켓(400)에 결합한 전지 모듈 고정부(800)를 더 포함할 수 있다.As can be seen in FIG. 9 , the battery pack according to the present invention may further include a battery
상기 전지 모듈 고정부(800)는 상기 베이스 플레이트(200)와 수직으로 형성되며, 상기 엔드 플레이트(500)에 접촉하도록 상기 홀드다운 브라켓(400)에 결합해 있다.The battery
상기 전지 모듈 고정부(800)는 상기 엔드 플레이트(500) 및 상기 엔드 플레이트(500)에 의해 고정되어 있는 전지 팩 부재들이 돌출되지 않도록 하면서, 간접적으로 전지 모듈(도 9에서는 미도시)을 고정하는 역할을 한다.The battery
상기 전지 모듈 고정부(800)는 상기 전지 모듈(도 9에서는 미도시)의 단자들을 연결하여 외부 기기와 연결하기 위한 와이어 하네스(900)를 고정하기 위한 고정 홀(810)을 구비하고 있을 수 있다. The battery
상기 고정홀(810)은 상기 와이어 하네스(900)를 직접 고정할 수 있지만 도 9와 같이 상기 고정홀(810)에 별도의 부재를 두어 상기 와이어 하네스(900)를 고정하는 형태일 수 있다. 상기 고정홀(810)에는 상기 와이어 하네스(900) 고정을 위한 고정 후크(820)가 결합되어 있는 형태일 수 있다. 상기 고정 후크(820)은 후크 또는 고리 형태일 수 있다. 또한 상기 고정 후크(820)는 상기 와이어 하네스(900)를 고정하기 위한 연결고리 형태일 수 있다. 상기 연결고리는 일정한 힘을 주어 연결을 위한 공간이 마련되거나 상기 와이어 하네스(900)를 위치시킨 후 상기 고정 후크(820)의 일정 부분을 타 부분과 결합해 상기 와이어 하네스(900)를 고정하는 형태일 수 있다.The fixing
상기 전지 모듈 고정부(800)가 연결되어 있는 상기 홀드다운 브라켓(400)은 상기 전지 모듈 고정부(800)가 상부에 돌출되어 'ㅗ'나 'ㅛ'자 형태를 가질 수 있다. 상부의 돌출부는 상기 전지 모듈 고정부(800)의 결합 개수 및 상기 홀드다운 브라켓(400)의 길이에 따라 달라질 수 있다.The hold-
본원발명에 따른 홀드다운 브라켓(400)은 팩 내부의 전지 모듈(100)을 구속하는 경우에도 사용할 수 있고, 전지 팩과 전지 팩 사이를 연결하는 경우에도 사용할 수 있다. The hold-
상기 홀드다운 브라켓(400) 및 상기 전지 모듈 고정부(800)는 고정을 위해 일정한 강도가 유지되며 전기 절연성이 있는 소재로 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 소재의 예시로는 알루미늄, 스테인레스 또는 이들의 합금 등의 금속 소재를 들 수 있다.The hold-
본원발명은 상기 전지 팩을 포함하는 디바이스 일 수 있다.The present invention may be a device including the battery pack.
상기 디바이스는 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차 등과 같이 대용량의 전지를 포함하는 전자기기일 수 있다.The device may be an electronic device including a large-capacity battery such as an electric vehicle, a hybrid vehicle, or a plug-in hybrid electric vehicle.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.As the specific part of the present invention has been described in detail above, for those of ordinary skill in the art, these specific descriptions are only preferred embodiments, and the scope of the present invention is not limited thereby, It is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope and spirit of the present invention, and it is natural that such variations and modifications fall within the scope of the appended claims.
10, 11, 12, 100 : 전지 모듈
20, 200 : 베이스 플레이트
30, 300 : 프레임 부재
310 : 상부 프레임
320, 330 : 측면 프레임
340 : 하부 프레임
341 : 체결홀
40, 400 : 홀드다운 브라켓
410 : 나사 또는 볼트
411 : 머리
412 : 몸체
413 : 걸림부
50, 500 : 엔드 플레이트
60, 600 : 모듈 커버
61 : 고정부재
610 : 상면 커버부
620, 630 : 측면 커버부
640, 650 : 커버 고정부
700 : 버스바 프레임
800 : 전지 모듈 고정부
810 : 고정홀
820 : 고정 후크
900 : 와이어 하네스10, 11, 12, 100: battery module
20, 200: base plate
30, 300: Frame member
310: upper frame
320, 330: side frame
340: lower frame
341: fastening hole
40, 400: hold down bracket
410: screw or bolt
411 : head
412: body
413: locking part
50, 500: end plate
60, 600: module cover
61: fixing member
610: top cover part
620, 630: side cover part
640, 650: cover fixing part
700: bus bar frame
800: battery module fixing part
810: fixing hole
820: fixed hook
900: wire harness
Claims (12)
상기 전지 모듈을 탑재하는 베이스 플레이트;
상기 베이스 플레이트 상에 고정되며, 상기 전지 모듈들 사이에 위치하여 상기 전지 모듈들을 고정시키는 프레임 부재;
상기 전지 모듈 적층 면의 수직인 면의 양 끝단에 각 장착되는 엔드 플레이트; 및
상기 프레임 부재의 상부 및 상기 전지 모듈 적층면의 최외곽면을 감싸며, 베이스 플레이트와 결합되어 상기 전지 모듈을 있는 모듈 커버;
를 포함하고 있고,
상기 프레임 부재는,
상기 전지 모듈의 상면과 접하는 상부 프레임;
상기 전지 모듈의 측면과 접하는 두 개의 측면 프레임;
전지 모듈과 접하지 않는 상기 측면 프레임의 각 외면에 수직으로 형성되어 있으며, 상기 베이스 플레이트에 접하는 하부 프레임;
을 포함하며,
상기 하부 프레임에 홀드다운 브라켓이 연결되어 있는 것을 포함하는 전지 팩.two or more battery modules in which a plurality of battery cells are arranged;
a base plate on which the battery module is mounted;
a frame member fixed on the base plate and positioned between the battery modules to fix the battery modules;
an end plate mounted at both ends of a vertical surface of the battery module stacking surface; and
a module cover that surrounds the upper portion of the frame member and the outermost surface of the battery module stacking surface, is coupled to the base plate and has the battery module;
contains,
The frame member is
an upper frame in contact with the upper surface of the battery module;
two side frames in contact with the side of the battery module;
a lower frame formed vertically on each outer surface of the side frame not in contact with the battery module and in contact with the base plate;
includes,
A battery pack comprising a hold-down bracket connected to the lower frame.
상기 홀드다운 브라켓은 둘 이상의 상기 프레임 부재를 연결하며, 베이스 플레이트에 결합하는 것을 포함하는 전지 팩.According to claim 1,
and the hold-down bracket connects two or more of the frame members and is coupled to a base plate.
상기 하부 프레임은 상기 홀드다운 브라켓을 연결하기 위한 체결홀을 포함하는 전지 팩.According to claim 1,
The lower frame includes a fastening hole for connecting the hold-down bracket to the battery pack.
상기 홀드다운 브라켓과 상기 베이스 플레이트는 나사 또는 볼트로 연결되어 있는 것을 포함하는 전지 팩.According to claim 1,
and wherein the hold-down bracket and the base plate are connected by screws or bolts.
상기 홀드다운 브라켓은 상기 하부 프레임의 체결홀을 통해 베이스 플레이트에 고정되어 있는 것을 포함하는 전지 팩.5. The method of claim 4,
and the hold-down bracket is fixed to the base plate through a fastening hole of the lower frame.
상기 홀드다운 브라켓과 수직으로 형성되며 상기 엔드 플레이트에 접촉하는 전지 모듈 고정부를 더 포함하는 전지 팩.According to claim 1,
The battery pack further comprising a battery module fixing part formed perpendicular to the hold-down bracket and contacting the end plate.
상기 전지 모듈 고정부는 상기 홀드다운 브라켓에 연결되어 있는 것을 포함하는 전지 팩.7. The method of claim 6,
The battery pack including the battery module fixing portion connected to the hold-down bracket.
하나의 상기 홀드다운 브라켓 상에 하나 이상의 상기 전지 모듈 고정부가 결합해 'ㅗ'나 'ㅛ'자 형태의 구조물을 형성하는 것을 특징으로 하는 전지 팩.8. The method of claim 7,
The battery pack, characterized in that the one or more battery module fixing parts are coupled to one of the hold-down brackets to form a 'ㅗ' or 'ㅛ'-shaped structure.
상기 전지 모듈 고정부는 상기 전지 모듈의 와이어 하네스를 고정하기 위한 고정홀을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전지 팩.7. The method of claim 6,
The battery module fixing part battery pack, characterized in that provided with a fixing hole for fixing the wire harness of the battery module.
상기 고정홀에는 와이어 하네스의 고정을 위한 고정 후크가 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 팩.10. The method of claim 9,
The battery pack, characterized in that the fixing hook for fixing the wire harness is coupled to the fixing hole.
상기 홀드다운 브라켓은 알루미늄, 스테인레스 또는 이들의 합금인 것을 특징으로 하는 전지 팩.According to claim 1,
The hold-down bracket is a battery pack, characterized in that aluminum, stainless steel, or an alloy thereof.
A device comprising a battery pack according to any one of claims 1 to 1 or two or more.
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KR1020190167781A KR20210076496A (en) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | Battery Pack Having Hold Down Bracket and Device having the same |
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JP2002225570A (en) | 2001-01-30 | 2002-08-14 | Toyota Motor Corp | Battery fixing structure |
JP2006236826A (en) | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Toyota Motor Corp | Battery pack |
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