KR20220055777A - 배터리 셀 고정 구조를 포함하는 배터리 팩 및 그 제조 방법 - Google Patents

배터리 셀 고정 구조를 포함하는 배터리 팩 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 내부 공간이 형성되어 있는 셀 프레임과, 수평방향으로 나열되어 있고 각각 상하방향으로 연장형성되며, 셀 프레임의 내부 공간에 수납되어 있는 복수개의 배터리 셀과, 셀 프레임의 바닥면과 연결되며, 복수개의 배터리 셀 사이에 배치되고, 주변의 배터리 셀들의 외주면을 고정시키는 복수개의 셀 홀더와, 복수개의 배터리 셀들의 일측단자와 각각 밀착되어 결합되도록 셀 프레임의 바닥면에 돌출형성된 복수개의 잠금 돌기를 포함하여 구성되는 배터리 팩과, 그 제조 방법으로서, 셀 프레임 내에 배터리 셀을 고정시킬 수 있는 배터리 셀 고정 구조를 포함하는 배터리 팩 및 그 제조 방법이 제시된다.

Description

배터리 셀 고정 구조를 포함하는 배터리 팩 및 그 제조 방법{BATTERY PACKS WITH BATTERY CELL FIXING STRUCTURE, AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 배터리 셀 고정 구조를 포함하는 배터리 팩 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 셀 프레임 내에 배터리 셀을 고정시킬 수 있는 배터리 셀 고정 구조를 포함하는 배터리 팩 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
산업의 발달과 더불어 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서 충방전이 가능한 이차 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 이차 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다. 또한, 이차 전지는 최근까지 가솔린 자동차와 디젤 자동차를 대체하고 있는 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차, 플러그인하이브리드 전기 자동차 등의 동력원으로서도 주목받고 있다.
이러한 이차 전지는 그것이 사용되는 디바이스의 종류에 따라 하나의 배터리 셀의 형태로 사용되거나, 복수개의 배터리 셀을 연결한 배터리 팩의 형태로 사용된다. 그중 전기 자동차와 같은 중대형 대바이스의 동력원으로 사용되는 이차 전지는 복수개의 배터리 셀이 배열된 구조의 중대형 배터리 팩의 형태로 이용된다.
중대형 배터리 팩은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로, 높은 집적도로 적층될 수 있으면서도 용량 대비 중량이 작은 캔형 이차 전지 또는 파우치형 이차 전지를 중대형 배터리 팩의 배터리 셀로 주로 사용한다.
이때, 캔형 이차 전지는 파우치형 이차 전지보다 기계적인 강성이 우수하고, 외부 충격에 대한 내구성이 좋다. 따라서, 전기 자동차의 중대형 배터리 팩에는 캔형 이차 전지 더욱 상세하게는 원통형의 캔형 이차 전지가 배터리 셀로서 주로 사용된다. 예컨대 하기의 특허문헌 1에는 중대형 배터리 팩의 구조가 제시되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는 원통형의 캔형 이차 전지의 구조가 제시되어 있다.
한편, 종래에는 셀 프레임 내에 배터리 셀을 고정시키기 위하여 배터리 셀을 셀 프레임의 내부 공간에 삽입한 이후 셀 프레임의 바닥면 상에 접착액을 주입하였다. 이때, 복수개의 배터리 셀은 중대형 배터리 팩의 에너지 밀도를 높이기 위하여 좁은 공간에 밀집된 형태로 삽입된다. 따라서, 배터리 셀을 셀 프레임의 내부 공간에 삽입하면서 셀 프레임의 바닥면까지 배터리 셀을 삽입하기 어려운 문제점이 있다. 이에, 셀 프레임의 바닥면 상에 접착액을 주입하기 전에 프레스 장치를 사용하여 배터리 셀을 눌러주는 작업을 수행해야 한다. 또한, 프레스 장치를 사용하여 배터리 셀을 눌러주는 작업을 수행한 이후 배터리 셀이 잘 삽입되었는지를 다시 확인해야 한다. 이에, 프레스 작업과 확인 작업에 드는 시간만큼 배터리 팩을 제조하는 공정이 지연되는 문제점이 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 하기의 특허문헌에 게재되어 있다.
KR 10-2019-0047499 A KR 10-1446161 B1
본 발명은 셀 프레임 내에 배터리 셀을 고정시킬 수 있는 배터리 셀 고정 구조를 포함하는 배터리 팩 및 그 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 배터리 셀 고정 구조를 포함하는 배터리 팩은, 내부 공간이 형성되어 있는 셀 프레임; 수평방향으로 나열되어 있고 각각 상하방향으로 연장형성되며, 상기 셀 프레임의 상기 내부 공간에 수납되어 있는 복수개의 배터리 셀; 상기 셀 프레임의 바닥면과 연결되며, 상기 복수개의 배터리 셀 사이에 배치되고, 주변의 배터리 셀들의 외주면을 고정시키는 복수개의 셀 홀더; 및 상기 복수개의 배터리 셀들의 일측단자와 각각 밀착되어 결합되도록 상기 셀 프레임의 상기 바닥면에 돌출형성된 복수개의 잠금 돌기;를 포함하여 구성된다.
상기 주변의 배터리 셀들의 외주면의 비딩부에 삽입되어 결합되도록 상기 복수개의 셀 홀더 각각의 외주면과 연결되어 있는 복수개의 끼움 돌기;를 포함하여 구성되고, 상기 복수개의 끼움 돌기 및 상기 복수개의 잠금 돌기가 상기 복수개의 배터리 셀을 서로 다른 복수의 방향으로 동시에 구속함에 의하여 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 상하이동 및 축회전이 구속되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 복수개의 배터리 셀 각각은 적어도 하나 이상의 셀 홀더와 밀착되어 있고, 상기 복수개의 셀 홀더 각각은 상기 주변의 배터리 셀들의 외주면과 각각 밀착되어 있는 복수개의 곡면을 구비하고, 상기 복수개의 끼움 돌기는, 상기 복수개의 셀 홀더 각각을 중심으로 방사상으로 배치되어 있고, 상기 복수개의 곡면으로부터 수평방향으로 돌출형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 복수개의 배터리 셀은 각각의 일측단자가 하방을 향하도록 배치되어 있고, 상기 비딩부는 배터리 셀의 일측단자와 배터리 셀의 전지캔 사이에 형성되어 있고, 상기 복수개의 끼움 돌기는 상기 복수개의 셀 홀더 각각의 하부에 위치하고 있는 것을 특징으로 한다.
상기 복수개의 배터리 셀 각각의 일측단자는 외부면에 복수개의 홈이 상방으로 오목하게 형성되어 있고, 상기 복수개의 잠금 돌기는 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 일측단자에 형성되어 있는 상기 복수개의 홈에 각각 삽입되어 있고, 상기 삽입에 의해 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 축회전이 구속되는 것을 특징으로 한다.
상기 복수개의 홈은 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 일측단자의 둘레를 따라 나열되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 복수개의 배터리 셀은 상기 복수개의 잠금 돌기에 의해 하방으로 가압되어 있고, 상기 복수개의 잠금 돌기는 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 일측단자의 외부면에 상방으로 밀착되어 있고, 상기 복수개의 잠금 돌기와 상기 복수개의 배터리 셀의 일측단자의 마찰력에 의해 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 축회전이 구속되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 배터리 셀 고정 구조를 포함하는 배터리 팩 제조 방법은, 수평방향으로 나열되어 각각 상하방향으로 연장형성된 복수개의 배터리 셀을 하강시켜 셀 프레임의 내부 공간에 수납하는 배터리 셀 수납 단계; 상기 셀 프레임의 내부 공간에 수평방향으로 이격배치되어 있는 복수개의 셀 홀더 각각과, 그 주변의 배터리 셀들의 외주면을 밀착시키는 배터리 셀 밀착 단계; 상기 셀 프레임의 바닥면에 돌출형성되는 복수개의 잠금 돌기를 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 일측단자에 밀착시켜 결합시키고 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 축회전을 구속하는 배터리 셀 회전 구속 단계;를 포함하여 구성된다.
상기 복수개의 셀 홀더 각각의 외주면과 연결된 복수개의 끼움 돌기를 상기 주변의 배터리 셀들의 외주면의 비딩부에 삽입하여 결함시키고 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 상하이동을 구속하는 배터리 셀 이동 구속 단계;를 더 포함하여 구성되고, 상기 배터리 셀 이동 구속 단계와, 상기 배터리 셀 회전 구속 단계를 동시에 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 배터리 셀 수납 단계 중에, 상기 배터리 셀 밀착 단계와, 상기 배터리 셀 이동 구속 단계, 및 상기 배터리 셀 회전 구속 단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 배터리 셀 이동 구속 단계 및 상기 배터리 셀 회전 구속 단계에서 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 일측단자가 상기 셀 프레임의 바닥면 상에 안착되는 것을 특징으로 한다.
상기 배터리 셀 밀착 단계는, 상기 복수개의 셀 홀더 각각이 적어도 하나 이상의 배터리 셀과 밀착하도록, 복수개의 배터리 셀과 복수개의 셀 홀더를 밀착시키며, 각각의 셀 홀더에 마련되어 있는 복수개의 곡면으로 각각의 셀 홀더의 주변의 배터리 셀의 외주면 일부를 감싸주는 것을 특징으로 한다.
상기 배터리 셀 이동 구속 단계는, 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 전지캔과 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 일측단자 사이에 각각 오목하게 형성된 비딩부에 각각의 끼움 돌기를 수평방향으로 삽입하여 하방으로 가압하는 것을 특징으로 한다.
상기 배터리 셀 회전 구속 단계는, 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 일측단자의 외부면으로 상기 복수개의 잠금 돌기 하방으로 가압하여 상기 복수개의 배터리 셀과 상기 복수개의 잠금 돌기 사이에 수평방향으로 마찰력을 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 배터리 셀 회전 구속 단계는, 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 일측단자의 외부면에 상방으로 오목하게 형성되어 있는 복수개의 홈에 상기 복수개의 잠금 돌기를 삽입시키고, 상기 복수개의 홈의 내벽으로 상기 복수개의 잠금 돌기 하방으로 가압하여 상기 복수개의 홈의 내벽과 상기 복수개의 잠금 돌기 사이에 수평방향 및 상하방향으로 각각 마찰력을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 셀 프레임의 바닥면과 연결된 셀 홀더와, 셀 프레임의 바닥면으로부터 돌출형성되어 있는 잠금 돌기를 이용하여, 셀 프레임의 내부 공간에 배터리 셀을 수납함과 동시에 서로 다른 복수의 방향으로 배터리 셀을 구속함으로써, 배터리 셀의 상하이동 및 배터리 셀의 축회전을 신속히 구속할 수 있다. 이로부터 배터리 셀이 셀 프레임으로부터 탈락되는 것을 효과적으로 방지할 수 있고, 배터리 셀이 셀 프레임 내에서 축회전되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 따라서, 후속하는 와이어 본딩 단계에서 배터리 셀의 축 회전에 의한 본딩 불량을 방지할 수 있다. 또한, 후속하는 쿨링 플레이트 조립 단계에서 셀 프레임의 위 아래를 바꿔주더라도 배터리 셀이 분리되지 않고 셀 프레임 내에 수납되어 있을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른, 배터리 셀 고정 구조를 포함하고 있는 배터리 팩의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 셀 프레임 및 셀 홀더의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 셀의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 셀의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 셀 홀더 및 끼움 돌기의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 셀 홀더 및 끼움 돌기의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 셀 프레임의 바닥면에 형성되어 있는 잠금 돌기의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른, 끼움 돌기 및 잠금 돌기와 배터리 셀과의 결합 구조를 보여주는 모식도이다.
도 9는 본 발명의 변형 예에 따른, 끼움 돌기 및 잠금 돌기와 배터리 셀과의 결합 구조를 보여주는 모식도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. 단지 본 발명의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 도면은 과장될 수 있고, 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략될 수 있고, 도면상의 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다.
1. 본 발명의 실시 예에 따른, 배터리 셀 고정 구조를 포함하는 배터리 팩
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩의 사시도이다. 또한, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 셀 프레임 및 셀 홀더의 사시도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩은, 셀 프레임(100)과, 복수개의 배터리 셀(200)과, 복수개의 셀 홀더(300), 및 복수개의 잠금 돌기(500)를 포함하여 구성된다. 이때, 복수개의 셀 홀더(300) 및 복수개의 잠금 돌기(500)가 복수개의 배터리 셀(200)을 서로 다른 복수의 방향으로 동시에 구속함에 의하여 복수개의 배터리 셀(200) 각각의 상하이동 및 축회전이 구속된다. 여기서, 서로 다른 복수의 방향은 상하방향 및 축방향을 포함한다. 이때, 축방향은 상하방향의 축을 중심으로 하여 축회전하는 방향을 의미한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩은, 복수개의 끼움 돌기(400)를 더 포함하여 구성된다. 여기서, 복수개의 끼움 돌기(400)도 복수개의 셀 홀더(300)와 마찬가지로, 복수개의 배터리 셀(200)을 상하방향으로 구속할 수 있다. 즉, 복수개의 셀 홀더(300) 및 복수개의 끼움 돌기(400)가 복수개의 배터리 셀(200)의 상하이동을 이중으로 구속할 수 있고, 이와 동시에 복수개의 잠금 돌기(500)가 복수개의 배터리 셀(200)의 축회전을 구속할 수 있다. 즉, 배터리 팩이 복수개의 끼움 돌기(400)를 더 포함함에 따라서, 복수개의 배터리 셀(200) 각각의 상하이동 및 축회전을 더욱 효과적으로 동시에 구속할 수 있다.
1.1. 셀 프레임(100)
셀 프레임(100)은 복수개의 배터리 셀(200)을 수용할 수 있도록 내부 공간이 형성되어 있는 구조이다. 이러한 셀 프레임(100)은 상부면에 개구부가 형성되어 있고, 개구부를 통하여 내부 공간이 상방으로 개방된다.
셀 프레임(100)은, 수평방향으로 연장형성되어 있는 하부 플레이트(110), 및 하부 플레이트의 둘레로부터 상방으로 연장형성되어 있는 상부 프레임(120)을 포함하여 구성될 수 있다.
하부 플레이트(110)는 복수개의 배터리 셀(200)을 상면에 안착시킬 수 있도록 상부면이 소정의 면적을 가질 수 있다. 하부 플레이트(110)는 예컨대 사각판 형상으로 형성될 수 있다. 물론, 하부 플레이트(110)의 형상은 다양할 수 있다. 상부 프레임(120)은 하부 플레이트(110)의 상면의 둘레를 따라 형성될 수 있다. 상부 프레임(120)은 상하방향으로 개방된 중공형의 사각통 형상일 수 있다. 물론, 상부 프레임(120)의 형상은 다양할 수 있다. 하부 플레이트(110)는 셀 프레임(100)의 바닥면을 형성할 수 있다. 그리고 상부 프레임(120)은 셀 프레임(100)의 측면을 형성할 수 있다. 즉, 하부 플레이트(110)와 상부 프레임(120)에 의해 셀 프레임(100)의 내부 공간이 정의될 수 있다.
셀 프레임(100)은, 상부 프레임(120)의 내부면에 형성되어 있는 복수개의 오목홈(130)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
복수개의 오목홈(130)은 최외각 배터리 셀들의 외주면과 각각 밀착되도록 상부 프레임(120)의 내부면에 오목하게 형성되어 있고, 그 단면이 각각 원호 형상을 이루고 있다.
복수개의 오목홈(130)은 상부 프레임(120)의 내부면을 따라 수평방향으로 나열될 수 있다. 이때, 수평방향은 상하방향과 교차하는 방향으로, 좌우방향 및 전후방향을 포함할 수 있다. 복수개의 오목홈(130) 각각은, 상부 프레임(120)의 내부면으로부터 외부면을 향하는 방향으로 오목하게 형성되면서 상하방향으로 연장형성될 수 있다. 복수개의 오목홈(130)은 그 수평단면의 형상이 각각 원호 형상을 이룰 수 있다. 이러한 구조에 의하여 복수개의 오목홈(130)은 최외각 배터리 셀들의 외주면과 각각 밀착되어 있을 수 있다.
1.2. 복수개의 배터리 셀(200)
복수개의 배터리 셀(200)은 원통형의 캔형 이차 전지을 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 복수개의 배터리 셀(200)은 셀 프레임(100)의 내부 공간에 수납되며, 수평방향으로 나열된다. 또한, 복수개의 배터리 셀(200)은 각각 상하방향으로 연장형성된다. 복수개의 배터리 셀(200) 각각은 적어도 하나 이상의 셀 홀더(300)와 밀착되어 있다. 복수개의 배터리 셀(200)은 각각의 일측단자 예컨대 양극단자(220)가 하방을 향하도록 배치될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 셀의 단면도이며, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 셀의 평면도이다.
복수개의 배터리 셀(200) 각각은, 일측이 개구되는 원통형의 전지캔(210)과, 전지캔(210)의 내부에 수용되어 있는 젤리 롤(jelly roll) 형태의 전극조립체(250)와, 전지캔(210)의 일측의 개구된 부분에 배치되어 있는 일측단자 예컨대 양극단자(220)와, 양극단자(220)가 지지되어 있는 캡조립체(260)와, 캡조립체(260)를 장착시킬 수 있도록 전지캔(210)의 일측의 선단에 오목하게 마련되어 있는 비딩부(230)와, 비딩부(230)와 캡조립체의 사이를 밀봉하도록 형성되어 있는 클램핑부(270)를 포함하여 구성될 수 있다.
전극조립체(250)는, 양극판과 음극판의 사이에 분리막을 개재하고, 양극판과 음극판과 분리막을 젤리 롤의 형태로 권취하여 마련할 수 있다. 양극판은 양극탭을 통하여 양극단자(220)와 연결될 수 있고, 음극판은 음극탭을 통하여 전지캔(210)과 연결될 수 있다.
양극단자(220)는 캡조립체(260) 및 클램핑부(270)에 의하여 전지캔(210)의 일측의 개구된 부분에 결합될 수 있다. 이때, 캡조립체(260)와 클램핑부(270)는 가스켓(261)에 의해 절연될 수 있다. 양극단자(220)와 전지캔(210) 사이에는 비딩부(230)가 마련될 수 있다. 비딩부(230)를 크림핑부(crimping portion)라고 지칭할 수 있다. 양극단자(220)의 외부면에는 복수개의 홈(240)이 오목하게 형성될 수 있다. 복수개의 홈(240)은 복수개의 배터리 셀(200) 각각의 양극단자(220)의 둘레를 따라 나열되어 있다. 비딩부(230)는 끼움 돌기(400)와 결합될 수 있고, 홈(240)은 잠금 돌기(500)와 결합될 수 있다.
1.3. 복수개의 셀 홀더(300)
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 셀 홀더 및 끼움 돌기의 사시도이다. 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 셀 홀더 및 끼움 돌기의 평면도이다.
복수개의 셀 홀더(300)는 적어도 하나 이상의 배터리 셀과 밀착될 수 있도록 복수개의 배터리 셀(200) 사이에 배치되고, 각각이 셀 프레임(100)의 바닥면으로부터 상방으로 소정 높이로 연장형성된다. 물론, 복수개의 셀 홀더(300) 각각은 셀 프레임(100)의 바닥면에 장착 혹은 부착될 수도 있다.
복수개의 셀 홀더(300)는 복수개의 배터리 셀(200)을 수평방향으로 이격시키면서 복수개의 배터리 셀(200)의 외주면을 지지할 수 있다. 이때, 복수개의 셀 홀더(300) 각각은 그 주변의 배터리 셀들의 외주면과 밀착됨으로써 그 주변의 배터리 셀들을 상하방향으로 고정시킬 수 있다.
복수개의 셀 홀더(300) 각각은 하부에서 상부로 갈수록 수평방향으로의 너비가 작아지는 구조이면서, 중공형의 구조일 수 있다. 복수개의 셀 홀더(300) 각각의 외주면에는, 복수개의 셀 홀더(300) 각각의 주변의 배터리 셀들의 외주면과 밀착되도록 하는 복수개의 곡면(301)이 구비될 수 있다.
1.4. 복수개의 끼움 돌기(400)
복수개의 끼움 돌기(400)는 복수개의 셀 홀더(300) 각각의 주변의 배터리 셀들의 외주면의 비딩부(240)에 삽입되어 결합되도록 복수개의 셀 홀더(300) 각각의 외주면에 돌출형성된다. 물론, 복수개의 끼움 돌기(400)는 복수개의 셀 홀더(300) 각각의 외주면에 부착 혹은 장착될 수도 있다. 복수개의 끼움 돌기(400)는 복수개의 배터리 셀(200) 각각의 비딩부(240) 내에서 복수개의 배터리 셀(200)을 상하방향으로 구속함으로써, 복수개의 배터리 셀(200) 각각의 상하이동을 더욱 효과적으로 구속할 수 있다.
복수개의 끼움 돌기(400)는, 복수개의 셀 홀더(300) 각각을 중심으로 방사상으로 배치되어 있다. 여기서, 복수개의 셀 홀더(300) 각각의 곡면(301)마다 적어도 하나 이상의 끼움 돌기가 배치될 수 있다.
예컨대 네 개의 배터리 셀과 접촉하는 셀 홀더(300)는 그 외주면에 네 개의 곡면(301)이 구비되는데, 이러한 네 개의 곡면(301)마다 적어도 하나 이상의 끼움 돌기가 배치될 수 있다.
복수개의 끼움 돌기(400)는 각각이 형성된 곡면(301)으로부터 수평방향으로 돌출형성될 수 있다. 이때, 복수개의 끼움 돌기(400)는 각각이 형성된 곡면(301)을 구비하는 셀 홀더(300)와 일체형으로 형성될 수 있다.
물론, 복수개의 끼움 돌기(400)는 각각의 곡면(301)에 부착되어 마련될 수도 있다.
복수개의 끼움 돌기(400)는 복수개의 셀 홀더(300) 각각의 하부에 위치하고 있다. 이에, 복수개의 배터리 셀(200)이 셀 프레임(100)의 내부 공간에 수납되었을 때, 복수개의 끼움 돌기(400)와 복수개의 배터리 셀(200)의 비딩부(230)가 동일 높이에 위치될 수 있고, 복수개의 끼움 돌기(400)와 복수개의 배터리 셀(200)의 비딩부(230)가 상호 결합될 수 있다.
한편, 끼움 돌기(400) 및 셀 홀더(300)는 탄성 재질로 형성될 수 있다. 이러한 탄성 재질로는 엔지니어링 플라스틱과 같은 수지 재질을 예시한다. 물론, 끼움 돌기(400)와 셀 홀더(300)의 재질은 탄성을 가지는 재질이면 다양하게 변경될 수 있다.
끼움 돌기(400) 및 셀 홀더(300)가 탄성을 가짐에 의하여, 배터리 셀(200)을 셀 프레임(100)의 내부 공간에 수납하도록 셀 홀더(300)의 외주면을 따라 하강시킬 때, 끼움 돌기(400)가 배터리 셀(200)의 양극단자(220)와 접촉되면 끼움 돌기(400) 및 셀 홀더(300)가 탄성 변형 혹은 탄성 수축될 수 있고, 끼움 돌기(400)가 배터리 셀(200)의 외주면으로부터 후방으로 후퇴될 수 있다. 따라서, 끼움 돌기(400)에 의한 배터리 셀(200)의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 배터리 셀(200)을 계속 하강시켜 양극단자(220)가 끼움 돌기(400)보다 하측으로 위치되면서 비딩부(230)와 끼움 돌기(400)가 동일 높이로 위치하였을 때, 끼움 돌기(400) 및 셀 홀더(300)가 탄성 복원되며 끼움 돌기(400)가 비딩부(230)내로 전진하여 비딩부(230)에 삽입되어 견고하게 결합될 수 있다.
1.5. 복수개의 잠금 돌기(500)
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 셀 프레임의 바닥면에 형성되어 있는 잠금 돌기의 단면도이다.
복수개의 잠금 돌기(500)는, 복수개의 배터리 셀(200)들의 일측단자 예컨대 양극단자(220)와 각각 밀착되어 결합되도록 셀 프레임(100)의 바닥면에 돌출형성되어 있다. 복수개의 잠금 돌기(500)에 의해 복수개의 배터리 셀(200)이 수평방향으로 구속될 수 있고, 이로부터 복수개의 배터리 셀(200) 각각의 축회전이 구속될 수 있다.
복수개의 잠금 돌기(500)는 복수개의 배터리 셀(200)의 양극단자(200)와 마주보는 위치에 마련될 수 있다. 이때, 하나의 배터리 셀(200)에 세 개의 잠금 돌기(500)가 대응하도록 마련될 수 있다. 물론, 하나의 배터리 셀(200)과 대응하도록 마련되는 잠금 돌기의 개수는 다양할 수 있다. 예컨대 하나 혹은 두개의 잠금 돌기가 하나의 배터리 셀의 양극단자와 대응하도록, 복수개의 잠금 돌기(500)가 복수개의 배터리 셀(200)들의 양극단자(200)와 마주보는 위치에 마련되거나, 네개 이상의 잠금 돌기가 하나의 배터리 셀의 양극단자와 대응하도록, 복수개의 잠금 돌기(500)가 복수개의 배터리 셀(200)의 양극단자(200)와 마주보는 위치에 마련된다. 복수개의 잠금 돌기(500)는 복수개의 배터리 셀(200) 각각의 양극단자(220)의 둘레를 따라 나열될 수 있다. 각각의 잠금 돌기(500)는 복수개의 배터리 셀(200)들의 양극단자(200)의 외부면에 형성된 복수개의 홈(240)에 각각 상방으로 끼움 결합된다.
1.6. 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 셀 고정 구조
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른, 끼움 돌기 및 잠금 돌기와 배터리 셀과의 결합 구조를 보여주는 모식도이다.
상술한 바에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩은 배터리 셀 고정 구조로서, 복수개의 끼움 돌기(400)와 복수개의 잠금 돌기(500)를 포함하여 구성될 수 있다. 복수개의 배터리 셀(200)이 셀 프레임(100)의 내부 공간에 수납되어 있는 상태에서, 복수개의 배터리 셀(200)은 복수개의 끼움 돌기(400)에 의하여 하방으로 가압되어 있다. 또한, 복수개의 배터리 셀(200) 각각의 양극단자(220)의 외부면에 구비된 복수개의 홈(240)에 복수개의 잠금 돌기(500)가 상방으로 삽입되어 결합되어 있다. 이러한 결합 구조에 의하여, 복수개의 끼움 돌기(400) 및 복수개의 잠금 돌기(500)가 복수개의 배터리 셀(200)을 상하방향 및 축방향으로 동시에 구속할 수 있다. 따라서, 복수개의 배터리 셀(200) 각각의 상하방향으로의 이동과 축방향으로의 회전이 동시에 구속될 수 있다.
1.7. 본 발명의 변형 예에 따른 배터리 셀 고정 구조
도 9는 본 발명의 변형 예에 따른, 끼움 돌기 및 잠금 돌기와 배터리 셀과의 결합 구조를 보여주는 모식도이다.
본 발명의 변형 예에 따른 배터리 셀 고정 구조에서는 잠금 돌기(500)가 복수개의 배터리 셀(200) 각각의 양극단자(220)의 외부면에 상방으로 밀착되어 있다.
배터리 셀(200)의 양극단자(220)에 홈(240)이 형성되지 않는 구조에서는, 복수개의 배터리 셀(200)이 복수개의 잠금 돌기(400)에 의해 하방으로 가압되어 있는 상태에서 복수개의 잠금 돌기(500)와 양극단자(220)가 밀착되고, 복수개의 잠금 돌기(500)와 복수개의 배터리 셀(200)의 양극단자(220)의 마찰력에 의해 복수개의 배터리 셀(200) 각각의 축회전이 구속될 수 있다. 물론, 이 때에도 끼움 돌기(400)에 의하여 복수개의 배터리 셀(200) 각각의 상하방향으로의 이동이 구속될 수 있다.
2. 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 셀 고정 구조를 포함하는 배터리 팩 제조 방법
본 발명의 실시 예에 따른, 배터리 셀 고정 구조를 포함하는 배터리 팩 제조 방법은 하기의 단계들을 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 배터리 팩 제조 방법은, 배터리 셀 수납 단계와, 배터리 셀 밀착 단계와, 배처리 셀 회전 구속 단계를 포함하여 구성되고, 또한, 배터리 셀 이동 구속 단계를 더 포함하여 구성될 수 있다.
2.1. 배터리 셀 수납 단계
배터리 셀 수납 단계에서는 수평방향으로 나열되어 각각 상하방향으로 연장형성된 복수개의 배터리 셀(200)을 하강시켜 셀 프레임(100)의 내부 공간에 수납할 수 있다. 이때, 복수개의 배터리 셀(200) 각각은 원통형의 캔형 이차 전지를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 복수개의 배터리 셀(200) 각각은 일측단자 예컨대 양극단자(220)가 아래를 향하도록 하여 수납될 수 있다.
이와 같이 배터리 셀 수납 단계를 수행하면서, 배터리 셀 밀착 단계와, 배터리 셀 이동 구속 단계, 및 배터리 셀 회전 구속 단계를 수행할 수 있다.
한편, 배터리 셀 수납 단계에서, 복수개의 배터리 셀(200)을 소정의 순서대로 하강시키거나, 복수개의 배터리 셀(200)을 동시에 하강시킬 수 있다. 이에, 배터리 셀 수납 단계에서, 복수개의 배터리 셀(200)을 소정의 순서에 따라 순차적으로 수납하거나, 복수개의 배터리 셀(200)을 동시에 수납할 수 있다.
이하에서는 복수개의 배터리 셀(200)을 동시에 수납하는 것을 기준으로 실시 예를 설명하나, 이하에서 설명되는 내용들은 복수개의 배터리 셀(200)을 소정의 순서에 따라 순차적으로 수납하는 방식에도 동일하게 적용될 수 있다.
2.2. 배터리 셀 밀착 단계
배터리 셀 밀착 단계는 배터리 셀 수납 단계를 수행하면서 수행할 수 있다. 즉, 배터리 셀 밀착 단계에서는 복수개의 배터리 셀(200)을 하강시키면서, 셀 프레임(100)의 내부 공간에 수평방향으로 이격배치되어 있는 복수개의 셀 홀더(300) 각각과, 그 주변의 배터리 셀들의 외주면을 밀착시킬 수 있다.
여기서, 복수개의 셀 홀더(300) 각각이 적어도 하나 이상의 배터리 셀(200)과 밀착하도록, 복수개의 배터리 셀(200)과 복수개의 셀 홀더(300)를 밀착시키며, 각각의 셀 홀더(300)에 마련되어 있는 복수개의 곡면(301)으로 각각의 셀 홀더(300)의 주변의 배터리 셀의 외주면 일부를 감싸줄 수 있다. 즉, 복수개의 셀 홀더(300) 각각을 적어도 하나 이상의 배터리 셀(200)에 밀착시킬 수 있다.
또한, 복수개의 배터리 셀(200) 중 최외각 배터리 셀들을 셀 프레임(100)의 복수개의 오목홈(130)에 각각 밀착시킬 수 있다.
2.3. 배터리 셀 이동 구속 단계 및 배터리 셀 회전 구속 단계
배터리 셀 이동 구속 단계 및 배터리 셀 회전 구속 단계는, 배터리 셀 수납 단계를 수행하면서 수행할 수 있다. 이때, 이들 단계는 복수개의 배터리 셀(200)을 하강시키는 중에 동시에 수행할 수 있다.
먼저, 배터리 셀 이동 구속 단계를 설명한다.
배터리 셀 이동 구속 단계에서는, 복수개의 셀 홀더(300) 각각의 외주면과 연결된 복수개의 끼움 돌기(400)를 복수개의 셀 홀더(300) 각각의 주변의 배터리 셀들의 외주면의 비딩부(230)에 삽입하여 결합시킬 수 있다. 이로부터, 복수개의 배터리 셀(200) 각각의 상하이동을 구속할 수 있다.
더욱 상세하게는, 배터리 셀 이동 구속 단계에서, 복수개의 배터리 셀(200) 각각의 전지캔(210)과 복수개의 배터리 셀(200) 각각의 양극단자(220) 사이에 각각 오목하게 형성된 비딩부(230)에 각각의 끼움 돌기(400)를 수평방향으로 삽입하여 결합시킬 수 있고, 결합된 끼움 돌기(400)를 이용하여 비딩부(230)의 내부면을 하방으로 가압함으로써, 복수개의 배터리 셀(200) 각각을 하방으로 가압할 수 있다.
다음으로, 배터리 셀 회전 구속 단계를 설명한다.
배터리 셀 회전 구속 단계에서는, 셀 프레임(100)의 바닥면에 돌출형성되는 복수개의 잠금 돌기(500)를 복수개의 배터리 셀(200) 각각의 양극단자(220)에 밀착시켜 결합시키고 복수개의 배터리 셀(200) 각각의 축회전을 구속한다.
더욱 상세하게는, 배터리 셀 회전 구속 단계에서, 복수개의 배터리 셀(200) 각각의 양극단자(220)의 외부면에 상방으로 오목하게 형성되어 있는 복수개의 홈(240)에 복수개의 잠금 돌기(500)를 상하방향으로 삽입시키고, 복수개의 홈(240)의 내벽으로 복수개의 잠금 돌기(500)를 하방으로 가압하면서, 복수개의 홈(240)의 내벽과 복수개의 잠금 돌기(500) 사이에 수평방향 및 상하방향으로 각각 마찰력을 형성할 수 있다. 이러한 마찰력과, 복수개의 잠금 돌기(500) 자체의 강성을 이용하여, 복수개의 홈(240)의 수평방향으로의 움직임을 구속함으로써, 복수개의 배터리 셀(200) 각각의 축회전을 구속할 수 있다.
한편, 본 발명의 변형 예에 따른 배터리 팩의 제조 방법에서는, 배터리 셀 회전 구속 단계에서, 복수개의 배터리 셀(200) 각각의 양극단자(220)의 외부면으로 복수개의 잠금 돌기(500)를 하방으로 가압하여 복수개의 배터리 셀(200)과 복수개의 잠금 돌기(500) 사이에 수평방향으로 마찰력을 형성할 수 있다. 이러한 마찰력을 이용하여 복수개의 배터리 셀(200) 각각의 양극단자(220)의 외부면의 축 회전을 구속함으로써, 복수개의 배터리 셀(200) 각각의 축회전을 구속할 수 있다.
상술한 배터리 셀 이동 구속 단계 및 배터리 셀 회전 구속 단계에서 복수개의 배터리 셀(200) 각각의 양극단자(220)가 셀 프레임(100)의 바닥면 상에 안착될 수 있다. 이후, 배터리 팩을 상하 반전시키고, 셀 프레임(100)의 바닥면의 배면에 버스바(미도시)를 배치한 후 와이어 본딩에 의해 버스바와 양극단자(220) 및 전지캔(210)을 연결시킴으로써, 복수개의 배터리 셀(200)의 양극단자를 서로 연결시키고, 음극단자의 역할을 하는 복수개의 배터리 셀(200)의 전지캔을 서로 연결시킴으로써, 복수개의 배터리 셀(200)을 전기적으로 연결시킬 수 있다. 그 이후, 셀 프레임(100)의 바닥면의 배면에 쿨링 플레이트를 조립할 수 있다.
이러한 와이어 본딩 단계 및 쿨링 플레이트 조립 단계에서, 복수개의 배터리 셀(200)은 복수개의 끼움 돌기(400) 및 복수개의 잠금 돌기(500)에 의하여 상하이동 및 축회전이 동시에 방지될 수 있고, 이에, 와이어 본딩 단계 및 쿨링 플레이트 조립 단계를 안정적으로 수행할 수 있다.
본 발명의 상기 실시 예는 본 발명의 설명을 위한 것이고, 본 발명의 제한을 위한 것이 아니다. 본 발명의 상기 실시 예에 개시된 구성과 방식은 서로 결합하거나 교차하여 다양한 형태로 조합 및 변형될 것이고, 이에 의한 변형 예들도 본 발명의 범주로 볼 수 있음을 주지해야 한다. 즉, 본 발명은 청구범위 및 이와 균등한 기술적 사상의 범위 내에서 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 해당하는 기술 분야에서의 업자는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100: 셀 프레임
110: 하부 플레이트
120: 상부 프레임
200: 배터리 셀
210: 전지캔
220: 양극전극
230: 비딩부
240: 홈
300: 셀 홀더
301: 곡면
400: 끼움 돌기
500: 잠금 돌기

Claims (15)

  1. 내부 공간이 형성되어 있는 셀 프레임;
    수평방향으로 나열되어 있고 각각 상하방향으로 연장형성되며, 상기 셀 프레임의 상기 내부 공간에 수납되어 있는 복수개의 배터리 셀;
    상기 셀 프레임의 바닥면과 연결되며, 상기 복수개의 배터리 셀 사이에 배치되고, 주변의 배터리 셀들의 외주면을 고정시키는 복수개의 셀 홀더; 및
    상기 복수개의 배터리 셀들의 일측단자와 각각 밀착되어 결합되도록 상기 셀 프레임의 상기 바닥면에 돌출형성된 복수개의 잠금 돌기;를 포함하여 구성되는,
    배터리 셀 고정 구조를 포함하는 배터리 팩.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 주변의 배터리 셀들의 외주면의 비딩부에 삽입되어 결합되도록 상기 복수개의 셀 홀더 각각의 외주면과 연결되어 있는 복수개의 끼움 돌기;를 포함하여 구성되고,
    상기 복수개의 끼움 돌기 및 상기 복수개의 잠금 돌기가 상기 복수개의 배터리 셀을 서로 다른 복수의 방향으로 동시에 구속함에 의하여 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 상하이동 및 축회전이 구속되어 있는 것을 특징으로 하는,
    배터리 셀 고정 구조를 포함하는 배터리 팩.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 복수개의 배터리 셀 각각은 적어도 하나 이상의 셀 홀더와 밀착되어 있고,
    상기 복수개의 셀 홀더 각각은 상기 주변의 배터리 셀들의 외주면과 각각 밀착되어 있는 복수개의 곡면을 구비하고,
    상기 복수개의 끼움 돌기는, 상기 복수개의 셀 홀더 각각을 중심으로 방사상으로 배치되어 있고, 상기 복수개의 곡면으로부터 수평방향으로 돌출형성되어 있는 것을 특징으로 하는,
    배터리 셀 고정 구조를 포함하는 배터리 팩.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 복수개의 배터리 셀은 각각의 일측단자가 하방을 향하도록 배치되어 있고,
    상기 비딩부는 배터리 셀의 일측단자와 배터리 셀의 전지캔 사이에 형성되어 있고,
    상기 복수개의 끼움 돌기는 상기 복수개의 셀 홀더 각각의 하부에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는,
    배터리 셀 고정 구조를 포함하는 배터리 팩.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 복수개의 배터리 셀 각각의 일측단자는 외부면에 복수개의 홈이 상방으로 오목하게 형성되어 있고,
    상기 복수개의 잠금 돌기는 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 일측단자에 형성되어 있는 상기 복수개의 홈에 각각 삽입되어 있고,
    상기 삽입에 의해 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 축회전이 구속되는 것을 특징으로 하는,
    배터리 셀 고정 구조를 포함하는 배터리 팩.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 복수개의 홈은 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 일측단자의 둘레를 따라 나열되어 있는 것을 특징으로 하는,
    배터리 셀 고정 구조를 포함하는 배터리 팩.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 복수개의 배터리 셀은 상기 복수개의 끼움 돌기에 의해 하방으로 가압되어 있고,
    상기 복수개의 잠금 돌기는 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 일측단자의 외부면에 상방으로 밀착되어 있고,
    상기 복수개의 잠금 돌기와 상기 복수개의 배터리 셀의 일측단자의 마찰력에 의해 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 축회전이 구속되는 것을 특징으로 하는,
    배터리 셀 고정 구조를 포함하는 배터리 팩.
  8. 수평방향으로 나열되어 각각 상하방향으로 연장형성된 복수개의 배터리 셀을 하강시켜 셀 프레임의 내부 공간에 수납하는 배터리 셀 수납 단계;
    상기 셀 프레임의 내부 공간에 수평방향으로 이격배치되어 있는 복수개의 셀 홀더 각각과, 그 주변의 배터리 셀들의 외주면을 밀착시키는 배터리 셀 밀착 단계;
    상기 셀 프레임의 바닥면에 돌출형성되는 복수개의 잠금 돌기를 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 일측단자에 밀착시켜 결합시키고 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 축회전을 구속하는 배터리 셀 회전 구속 단계;를 포함하여 구성되는,
    배터리 셀 고정 구조를 포함하는 배터리 팩 제조 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 복수개의 셀 홀더 각각의 외주면과 연결된 복수개의 끼움 돌기를 상기 주변의 배터리 셀들의 외주면의 비딩부에 삽입하여 결함시키고 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 상하이동을 구속하는 배터리 셀 이동 구속 단계;를 더 포함하여 구성되고,
    상기 배터리 셀 이동 구속 단계와, 상기 배터리 셀 회전 구속 단계를 동시에 수행하는 것을 특징으로 하는,
    배터리 셀 고정 구조를 포함하는 배터리 팩 제조 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 배터리 셀 수납 단계 중에,
    상기 배터리 셀 밀착 단계와, 상기 배터리 셀 이동 구속 단계, 및 상기 배터리 셀 회전 구속 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는,
    배터리 셀 고정 구조를 포함하는 배터리 팩 제조 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 배터리 셀 이동 구속 단계 및 상기 배터리 셀 회전 구속 단계에서 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 일측단자가 상기 셀 프레임의 바닥면 상에 안착되는 것을 특징으로 하는,
    배터리 셀 고정 구조를 포함하는 배터리 팩 제조 방법.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 배터리 셀 밀착 단계는,
    상기 복수개의 셀 홀더 각각이 적어도 하나 이상의 배터리 셀과 밀착하도록, 복수개의 배터리 셀과 복수개의 셀 홀더를 밀착시키며, 각각의 셀 홀더에 마련되어 있는 복수개의 곡면으로 각각의 셀 홀더의 주변의 배터리 셀의 외주면 일부를 감싸주는 것을 특징으로 하는,
    배터리 셀 고정 구조를 포함하는 배터리 팩 제조 방법.
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 배터리 셀 이동 구속 단계는,
    상기 복수개의 배터리 셀 각각의 전지캔과 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 일측단자 사이에 각각 오목하게 형성된 비딩부에 각각의 끼움 돌기를 수평방향으로 삽입하여 하방으로 가압하는 것을 특징으로 하는,
    배터리 셀 고정 구조를 포함하는 배터리 팩 제조 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 배터리 셀 회전 구속 단계는,
    상기 복수개의 배터리 셀 각각의 일측단자의 외부면에 상방으로 오목하게 형성되어 있는 복수개의 홈에 상기 복수개의 잠금 돌기를 삽입시키고, 상기 복수개의 홈의 내벽으로 상기 복수개의 잠금 돌기를 하방으로 가압하며 상기 복수개의 홈의 내벽과 상기 복수개의 잠금 돌기 사이에 수평방향 및 상하방향으로 각각 마찰력을 형성하는 것을 특징으로 하는,
    배터리 셀 고정 구조를 포함하는 배터리 팩 제조 방법.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 배터리 셀 회전 구속 단계는,
    상기 복수개의 배터리 셀 각각의 일측단자의 외부면으로 상기 복수개의 잠금 돌기 하방으로 가압하여 상기 복수개의 배터리 셀과 상기 복수개의 잠금 돌기 사이에 수평방향으로 마찰력을 형성하는 것을 특징으로 하는,
    배터리 셀 고정 구조를 포함하는 배터리 팩 제조 방법.
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101446161B1 (ko) 2011-08-17 2014-10-01 주식회사 엘지화학 캡 조립체 및 이를 이용한 이차 전지
KR20190047499A (ko) 2017-10-27 2019-05-08 주식회사 엘지화학 전지 셀 냉각 및 고정 구조가 통합된 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩

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