KR20220075404A

KR20220075404A - 배터리 팩 및 차량

Info

Publication number: KR20220075404A
Application number: KR1020227014810A
Authority: KR
Inventors: 하이화 황; 팅팅 주
Original assignee: 컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 씨오., 리미티드
Priority date: 2019-11-19
Filing date: 2020-10-28
Publication date: 2022-06-08
Also published as: EP3920315A1; US20210402863A1; CN112310541A; CN112310541B; EP3920315B1; EP3920315A4; JP2023501613A; WO2021098466A1; HUE062177T2

Abstract

본 출원은 배터리 패 및 차량을 제공하며, 배터리 팩은 배터리 수용 박스(10), 분할 빔 및 복수의 배터리 모듈을 포함하며, 배터리 수용 박스(10)는 박스 본체(11) 및 커버 본체(13)를 포함하고, 박스 본체(11)와 커버 본체(13)는 협동하여 수용 공간을 형성하며; 분할 빔은 수용 공간 내에 설치되어 수용 공간을 복수의 수용 유닛(V)로 분할하며, 분할 빔은 박스 본체(11)의 바닥벽(111)에 평행한 제1 방향(X)을 따라 연장되는 히치 빔(20)을 포함하고, 박스 본체(11)의 바닥벽(111)에 수직인 제3 방향(Z)을 따라, 히치 빔(20)의 하단은 박스 본체(11)의 바닥벽(111)에 고정되고, 히치 빔(20)의 상단은 커버 본체(13)와 연결되며; 및 배터리 모듈은 복수의 배터리 셀(40)을 포함하고, 각 배터리 모듈은 대응되는 수용 유닛(V) 내에 설치되며; 그 중에서, 제3 방향(Z)을 따라, 히치 빔(20)의 상단은 배터리 셀(40)의 상단보다 높다. 배터리 팩 및 차량이 외력의 영향을 받는 경우, 히치 빔(20)은 배터리 셀(40)을 완전히 둘러싸고 보호할 수 있어 배터리 셀(40)의 전체 또는 일부가 외력에 의해 직접적인 영향을 받는 것을 방지하여 배터리 팩의 안전 성능을 향상시키는 데 유리하다.

Description

배터리 팩 및 차량

본 출원은 파워 배터리 및 차량 분야에 관련되며, 특히 배터리 팩 및 차량과 관련된다.

참고적으로, 본 출원은 2019년 11월 19일에 중국 특허청에 출원된 출원 번호 201911133901.7의 발명 명칭이 "배터리 팩 및 차량"인 중국 특허 출원의 우선권을 주장하며, 그 전체 내용은 인용을 통해 여기에 포함된다.

전기자동차나 하이브리드 자동차와 같이 배터리 팩을 포함하는 차량의 경우, 배터리 팩은 차량 사용 중 강도 요구 사항을 충족하기 위해 차량의 차체와 단단히 연결되어야 하며, 강도 요구 사항을 충족하려면 배터리 팩의 프레임 설계가 특히 중요하다.

관련 기술에서, 차량의 배터리 팩의 위치는 일반적으로 승객실 바닥부에 설치되고, 또한 배터리 팩의 바닥부의 외측에는 차체와 연결되는 캔틸레버 빔이 설치되며, 캔틸레버 빔은 차량의 진행 방향을 따라 연장된 세로 빔이거나 차량의 진행 방향에 수직인 가로 빔일 수 있다. A0급 이상 모델의 경우, 배터리 팩의 크기가 상대적으로 커서, 캔틸레버 빔을 단순히 배터리 팩의 바닥부에 설치해서는 진동 및 충격 조건에서 배터리 팩의 강도 요구 사항을 충족하기가 어렵다.

배터리 팩 내부의 수용 공간은 복수의 배터리 모듈을 수용할 수 있으며, 배터리 모듈은 배터리 모듈 그룹 형식일 수 있으며, 배터리 모듈 그룹은 단부판과 측면판을 구비하고, 단부판 또는 측면판은 배터리 팩 내부의 장착 빔에 장착된다. 장착 빔은 일반적으로 30mm 미만으로 일반적으로 짧기 때문에, 장착 빔은 배터리 팩의 전체 강성에 크게 기여하지 않는다.

상기 배터리 팩의 배터리 모듈이 모듈 그룹이 없는 설계를 채택할 경우, 배터리 모듈의 배터리 셀은 바닥 접착 방식으로 박스 본체에 고정되므로, 배터리 팩의 크기가 클 경우, 배터리 모듈의 강성은 강도 요구 사항을 충족하기 어렵다.

본 출원은 배터리 팩의 모드 형태 및 강성을 향상시키는 것을 목적으로 하는 배터리 팩 및 파워 배터리를 제공한다.

본 출원의 제1 측면에서 배터리 팩을 제공하며, 이 배터리 팩은 배터리 수용 박스, 분할 빔 및 복수의 배터리 모듈을 포함하며,

배터리 수용 박스는 박스 본체 및 커버 본체를 포함하고, 박스 본체와 커버 본체는 협동하여 수용 공간을 형성하며;

분할 빔은 수용 공간 내에 설치되어 수용 공간을 복수의 수용 유닛로 분할하며, 분할 빔은 박스 본체의 바닥벽에 평행한 제1 방향을 따라 연장되는 히치 빔을 포함하고, 박스 본체의 바닥벽에 수직인 제3 방향을 따라, 히치 빔의 하단은 박스 본체의 바닥벽에 고정되고, 히치 빔의 상단은 커버 본체와 연결되며; 및

배터리 모듈은 복수의 배터리 셀을 포함하고, 각 배터리 모듈은 대응되는 수용 유닛 내에 설치되며;

그 중에서, 제3 방향을 따라, 히치 빔의 상단은 배터리 셀의 상단보다 높다.

일부 실시예에서, 히치 빔의 상단에는 배터리 팩과 차체를 연결하는데 사용하는 제1 히치 지점이 설치된다.

일부 실시예에서, 히치 빔은 히치 빔 상벽, 히치 빔 측벽 및 히치 빔 장착 에지를 포함하며;

히치 빔 상벽은 커버 본체와 연결되고, 제1 히치 지점은 히치 빔의 상벽에 설치되며;

히치 빔 측벽은 제2 방향을 따라 히치 빔 상벽의 양측에 연결되고, 제2 방향은 제1 방향에 수직이고 또한 박스 본체의 바닥벽과 평행하며, 또한 히치 빔 측벽은 히치 빔 상벽에서 박스 본체의 바닥벽을 향하여 연장되며;

히치 빔 장착 에지는 히치 빔 측벽의 바닥부에 연결되고, 또한 히치 빔 장착 에지는 히치 빔 측벽에서 히치 빔 측벽으로부터 멀어지는 일측으로 연장되며, 히치 빔은 히치 빔 장착 에지를 통해 박스 본체의 바닥벽에 연결된다.

일부 실시예에서, 분할 빔은 제2 방향을 따라 설치된 보강 빔을 더 포함하며, 보강 빔은 히치 빔과 연결되고, 제2 방향은 제1 방향에 수직이고 또한 박스 본체의 바닥벽에 평행하다.

일부 실시예에서, 보강 빔의 하단은 박스 본체의 바닥벽에 고정되고, 보강 빔의 상단은 커버 본체와 간격을 두고 설치된다.

일부 실시예에서, 보강 빔은 보강 빔 상벽, 보강 빔 측벽 및 보강 빔 장착 에지를 포함하며;

보강 빔 상벽은 커버 본체와 간격을 두고 설치되며;

보강 빔 측벽은 제1 방향을 따라 보강 빔 상벽의 양측에 연결되고, 또한 보강 빔 측벽은 보강 빔 상벽에서 박스 본체의 바닥벽을 향하여 연장되며;

보강 빔 장착 에지는 보강 빔 측벽의 바닥부에 연결되고, 또한 보강 빔 장착 에지는 보강 빔 측벽에서 보강 빔 측벽으로부터 멀어지는 일측으로 연장되며, 보강 빔은 보강 빔 장착 에지를 통해 박스 본체의 바닥벽에 연결된다.

일부 실시예에서,

히치 빔은 제1 방향을 따라 일체로 설치되고, 보강 빔는 제2 방향을 따라 순차적으로 설치되는 히치 빔에 의해 분할된 복수의 보강 빔 섹션을 포함하며; 또는

보강 빔은 제2 방향을 따라 일체로 설치되고, 히치 빔은 제1 방향을 따라 순차적으로 설치되는 보강 빔에 의해 분할된 복수의 히치 빔 섹션을 포함한다.

일부 실시예에서, 제3 방향을 따라, 히치 빔의 상단은 보강 빔의 상단보다 높다.

일부 실시예에서, 배터리 팩은 서로 다른 배터리 모듈의 출력단을 전기적으로 연결하는 연결 부재와 배터리 셀에 전기적으로 연결된 신호 수집 부재를 더 포함하며, 연결 부재와 신호 수집 부재는 보강 빔의 상단에 설치된다.

일부 실시예에서, 히치 빔에는 보강 빔과의 연결 부위에 연결 부재 및 신호 수집 부재를 회피하기 위한 회피 노치가 설치된다.

일부 실시예에서, 커버 본체에는 제1 히치 지점에 대응되는 비아공이 설치된다.

일부 실시예에서, 제1 히치 지점은 히치 빔의 상단에 설치된 연결공을 포함한다.

일부 실시예에서, 배터리 수용 박스는 캔틸레버 빔을 더 포함하고, 캔틸레버 빔은 박스 본체의 바닥부 외측에 고정 연결되고, 캔틸레버 빔의 양단은 박스 본체의 측벽에서 외측으로 돌출된 돌출부를 포함하고, 돌출부는 배터리 팩과 차체를 연결하는데 사용하는 제2 히치 지점이 설치된다.

일부 실시예에서, 캔틸레버 빔은 제1 방향을 따라 연장되고, 또한 제2 방향에서 히치 빔과 위치가 겹치지 않도록 배치되며, 제2 방향은 제1 방향에 수직이고 또한 박스 본체의 바닥벽에 평행하다.

본 출원의 제2 측면에서 차량을 제공하며, 이 차량은 차체, 배터리 팩 및 제1 히치 조립체를 포함하며, 배터리 팩은 본 출원의 제1 측면에 따른 배터리 팩이며, 히치 빔의 상벽에는 제1 히치 지점이 설치되고, 제1 히치 조립체는 제1 히치 지점을 통해 배터리 팩을 차체에 연결한다.

출원에 의해 제공되는 배터리 팩에 기초하여, 히치 빔의 상단은 배터리 셀의 상단보다 높기 때문에, 배터리 셀 전체가 히치 빔에 의해 분할된 공간에 수용될 수 있고, 배터리 팩 또는 배터리 팩이 포함된 차량이 외력의 영향을 받는 경우, 히치 빔은 배터리 셀을 완전히 둘러싸고 보호할 수 있어 배터리 셀의 전체 또는 일부가 외력에 의해 직접적인 영향을 받는 것을 방지하여 배터리 팩의 안전 성능을 향상시키는 데 유리하다.

본 출원에 의해 제공되는 차량은 전술한 배터리 팩을 포함하므로, 본 출원의 배터리 팩과 동일한 이점을 갖는다.

첨부된 도면을 참조하여 본 출원의 예시적인 실시예의 상세한 설명을 통해, 본 출원의 다른 특징 및 이점은 명백해질 것이다.

본 출원의 실시예의 기술적 방안을 보다 명확하게 설명하기 위해, 이하에서는 본 출원의 실시예의 설명에 사용되어야 하는 첨부 도면을 간략하게 소개한다. 명백하게, 다음 설명의 도면은 본 출원의 일부 실시예에 불과하며, 본 분야의 통상 기술자라면 창의적인 노력 없이도 이러한 도면으로부터 다른 도면을 얻을 수 있다.
도 1은 본 출원의 실시예에 따른 배터리 팩 조립 후의 전체 구조 개략도이다.
도 2는 본 출원의 실시예에 따른 배터리 팩 미조립 상태의 분해 개략도이다.
도 3은 본 출원의 실시예에 따른 배터리 팩과 차체 바닥판이 연결된 부분 단면 구조 개략도이다.
도 4는 본 출원의 실시예에 따른 배터리 팩의 커버 본체가 제거된 후의 구조 개략도이다.
도 5는 도 4의 평면도 구조 개략도이다.
도 6은 본 출원의 실시예에 따른 배터리 팩의 박스 본체, 히치 빔 및 보강 빔의 결합 구조의 개략도이다.
도 7은 도 6의 평면 구조 개략도이다.
도 8은 본 출원의 실시예에 따른 배터리 팩의 박스 본체와 히치 빔의 결합 구조 개략도이다.
도 9는 본 출원의 실시예에 따른 배터리 팩의 박스 본체와 보강 빔의 결합 구조 개략도이다.
도 10은 도 4의 구조에서 수용 유닛 내의 배터리 셀 그룹 일부를 제거한 후의 구조의 개략도이다.
도 11은 도 10의 A 부분의 확대 구조 개략도이다.

이하, 본 출원의 기술방안을 보다 잘 이해하기 위하여, 첨부된 도면을 참조하여 본 출원의 실시예를 상세히 설명한다. 다음의 실시예 및 첨부 도면에 대한 상세한 설명은 본 출원의 원리를 예시적으로 설명하기 위해 사용되지만, 본 출원의 범위를 제한하는 데 사용되어서는 안 된다. 즉, 본 출원이 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니다.

본 출원의 설명에서 달리 명시되지 않는 한 "복수"는 둘 이상을 의미하며; 용어 "상", "하", "좌", "우", “내”, “외” 등이 지시하는 방위 및 위치 관계는 본출원을 설명하고 설명을 간략화하기 위함일 뿐, 표시된 장치 또는 요소가 특정 방향을 가져야 하고 특정 방향으로 구성 및 작동해야 하는 것이 아니므로, 본 출원에 대한 제한으로 해석되어서는 안 된다. 또한, "제1", "제2", "제3" 등의 용어는 설명의 목적으로만 사용되며 상대적 중요성을 나타내거나 암시하는 것으로 해석되어서는 안 된다. "수직"은 엄격하게 수직이 아니지만 허용 오차 범위 내이다. "평행"은 엄격하게 평행이 아니지만 허용 오차 범위 내이다.

아래의 설명에 나오는 방향 단어는 도면에 표시된 방향으로, 본 출원의 구체적인 구조를 제한하지 않는다. 본 출원의 설명에서 달리 명시적으로 지정되고 제한되지 않는 한 "장착", "상호 연결", "연결"이라는 용어는 넓은 의미로 해석되어야 한다. 예를 들어, 고정 연결, 탈착식 연결, 일체형 연결이 될 수 있으며; 직접 연결 또는 중간 매체를 통한 간접 연결 또는 2개 구성 요소 내부의 연통일 수 있다. 본 분야의 통상의 기술자는 본 출원에서 상기 용어들의 구체적인 의미를 특정한 상황에 따라 이해할 수 있다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 출원의 실시예는 차량을 제공하며, 차량은 차체, 배터리 팩 및 제1 히치 조립체를 포함한다. 차체는 차체 바닥판(90)을 포함하고, 배터리 팩과 차체는 제1 히치 조립체를 통해 차체 바닥판(90)에 연결된다.

도 1 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 차량의 배터리 팩은 배터리 수용 박스(10), 분할 빔 및 복수의 배터리 모듈을 포함한다.

배터리 수용 박스(10)는 박스 본체(11)와 커버 본체(13)를 포함하고, 박스 본체(11)와 커버 본체(13)는 협동하여 수용 공간을 형성한다. 분할 빔은 수용 공간 내에 설치되어 수용 공간을 복수의 수용 유닛(V)으로 분할한다. 분할 빔은 박스 본체(11)의 바닥벽(111)에 평행한 제1 방향(X)을 따라 연장되는 히치 빔(20)을 포함한다. 박스 본체(11)의 바닥벽(111)에 수직인 제3 방향(Z)을 따라, 히치 빔(20)의 하단은 박스 본체(11)의 바닥벽(111)에 고정되고, 히치 빔(20)의 상단은 커버 본체(13)와 연결된다. 제3 방향(Z)을 따라, 히치 빔(20)의 상단은 배터리 셀(40)의 상단보다 높다.

도 1 내지 도 11에 도시된 실시예에서, 히치 빔(20)의 상단은 제3 방향(Z)을 따른 상단, 즉 히치 빔(20)의 상면을 의미한다. 배터리 셀(40)의 상단은 제3 방향(Z)에 따른 상단, 즉 배터리 셀(40)의 상면을 의미한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 히치 빔(20)의 상면은 배터리 셀(40)의 상면보다 높다.

히치 빔(20)의 상단은 배터리 셀(40)의 상단보다 높아서, 배터리 셀(40) 전체가 히치 빔(20)에 의해 분할된 공간에 수용될 수 있고, 배터리 팩 또는 배터리 팩이 포함된 차량이 외력의 영향을 받는 경우, 히치 빔(20)은 배터리 셀(40)을 완전히 둘러싸고 보호할 수 있어 배터리 셀(40)의 전체 또는 일부가 외력에 의해 직접적인 영향을 받는 것을 방지하여 배터리 팩의 안전 성능을 향상시키는 데 유리하다.

일부 실시예에서, 히치 빔(20)의 상단에는 배터리 팩과 차체를 연결하는데 사용하는 제1 히치 지점(22)이 설치된다. 분할 빔 중의 히치 빔(20)에 차량의 차체와의 히치 지점이 설계되어 배터리 팩과 차체의 연결 안정성에 유리하다.

복수의 배터리 모듈에서 각 배터리 모듈은 복수의 배터리 셀(40)을 포함하고, 각 배터리 모듈은 대응되는 수용 유닛(V)에 설치된다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서 배터리 모듈은 모듈 그룹이 없는 설계이고, 복수의 배터리 셀(40)을 포함할 수 있으며, 배터리 셀(40)은 박스 본체(11)의 바닥벽(111)에 접합된다.

도시되지 않은 실시예에서, 배터리 모듈은 복수의 배터리 셀 및 측면판 및 단부판과 같은 구조를 포함하는 배터리 모듈 그룹일 수도 있다. 배터리 모듈 그룹은 그의 단부판 또는 측면판을 통해 배터리 팩 내부의 분할 빔에 장착된다.

일부 실시예에서, 히치 빔(20)의 하단은 박스 본체(11)의 바닥벽과 접촉되어 고정 연결되고, 히치 빔(20)의 상단은 커버 본체와 접촉된다. 분할 빔을 설치하여 배터리 팩 내부의 수용 공간을 보다 작은 수용 유닛(V)으로 분할하고, 또한 히치 빔(20)의 상단은 커버 본체(13)와 접촉되고, 하단은 박스 본체(11)의 바닥벽(111)과 접촉되어 고정 연결되므로, 히치 빔(20)은 배터리 팩의 박스 본체(11) 및 커버 본체(13)에 대해 안정적인 지지를 제공하여 배터리 팩의 모드 형태 및 강성을 효과적으로 개선할 수 있고, 배터리 수용 박스(10)의 수용 공간의 형상을 유지하는데 도움이 되어, 배터리 모듈 및 배터리 셀(40)이 외력에 의해 손상되는 것을 방지하는 데 도움이 된다

도 1 내지 도 11을 참조하면, 일부 실시예에서, 제1 방향(X)은 배터리 팩의 폭 방향이다. 즉, 히치 빔(20)은 배터리 팩 내부에서 폭 방향을 따라 연장되는 가로 빔이다. 히치 빔(20)은 가로 빔으로서 배터리 팩의 수용 공간을 길이 방향에서 더 작은 공간으로 분할하므로, 배터리 모듈의 분포가 보다 합리적으로 되도록 하고; 동시에 가로 빔에 차량의 차체와의 히치 지점을 설계하여 배터리 팩의 형태 및 강성을 향상시키는데 유리하다.

도 1 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 분할 빔은 제2 방향(Y)을 따라 간격을 두고 분포되는 복수의 히치 빔(20)을 포함한다. 여기서, 제2 방향(Y)은 제1 방향(X)에 수직이고 또한 박스 본체(11)의 바닥벽(111)과 평행하다. 제2 방향(Y)은 차량의 진행 방향이기도 하다. 복수의 히치 빔(20)의 설치는 배터리 팩 자체의 강도를 향상시키는 것은 물론, 배터리 팩과 차체 사이의 연결 안정성을 향상시키는 데 유리하다.

도 1 내지 도 11에 도시된 실시예에서, 제2 방향(Y)을 따라 간격을 두고 2개의 히치 빔(20)이 설치된다. 2개의 히치 빔(20)은 배터리 수용 박스(10)의 수용 공간을 제2 방향(Y)을 따라 3개의 더 작은 수용부로 균등하게 분할한다.

도시되지 않은 일부 실시예에서, 히치 빔의 수는 차량의 크기, 배터리 팩 등의 요인에 따라 설정할 수 있다. 히치 빔의 위치 설치를 위해 수용 공간을 복수의 수용부로 고르게 분할할 필요는 없다.

또한, 도시되지 않은 일부 실시예에서, 제1 방향(X)은 배터리 팩의 길이 방향일 수도 있고, 이 경우에 제2 방향(Y)은 배터리 팩의 폭 방향이다.

도 1, 도 4 내지 8, 도 10 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 각 히치 빔(20)에는 2개 이상의 제1 히치 지점(22)이 설치되고, 동일한 히치 빔(20) 상의 2개 이상의 제1 히치 지점(22)은 제1 방향(X)을 따라 간격을 두고 설치된다. 동일한 히치 빔(20)에 2개 이상의 제1 히치 지점(22)을 설치하면 배터리 팩과 차체의 보다 안정적인 연결에 도움이 될 뿐만 아니라 배터리 팩의 무게가 복수의 제1 히치 지점(22) 사이에 분산되는 것이 유리하며, 제1 히치 지점(22)의 강도 요구 사항을 줄이는 데 유리하다.

도 1 내지 도 11에 도시된 실시예에서, 2개의 히치 빔(20) 중 각 히치 빔(20)에는 제1 방향(X)을 따라 간격을 두고 배치된 4개의 제1 히치 지점(22)이 설치된다.

도 8에 도시된 바와 같이, 히치 빔(20)은 히치 빔 상벽(23), 히치 빔 측벽(24) 및 히치 빔 장착 에지(25)를 포함한다. 히치 빔 상벽(23)은 커버 본체(13)와 연결된다. 일부 실시예에서, 히치 빔의 상벽(23)과 커버 본체(13)는 접촉된다. 히치 빔 측벽(24)은 제2 방향(Y)을 따라 히치 빔 상벽(23)의 양측에 연결되고, 또한 히치 빔 상벽(23)에서 박스 본체(11)의 바닥벽(111)을 향하여 연장된다. 히치 빔의 장착 에지(25)는 각 히치 빔 측벽(24)의 바닥부에 연결되고, 히치 빔 측벽(24)에서 히치 빔 측벽(24)으로부터 멀어지는 일측으로 연장된다. 제1 히치 지점(22)은 히치 빔의 상벽(23)에 설치된다. 히치 빔(20)은 히치 빔의 장착 에지(25)를 통해 박스 본체(11)의 바닥벽(111)에 연결된다. 히치 빔의 장착 에지(25)와 박스 본체(11)의 바닥벽(111)은 예를 들어 나사 또는 용접에 의해 연결될 수 있다.

도 1 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 분할 빔은 제1 방향(X)에 수직이고 또한 박스 본체(11)의 바닥벽(111)에 평행한 제2 방향(Y)을 따라 설치된 보강 빔(30)을 더 포함한다. 보강 빔(30)은 히치 빔(20)과 연결된다. 보강 빔(30)은 히치 빔(20)과 협동하여 배터리 팩의 수용 공간을 더 작은 수용 유닛(V)으로 분할하고, 보강 빔(30)을 설치함으로써 배터리 팩의 전체 구조를 보강할 수 있다.

도 1 내지 도 11에 도시된 실시예에서, 제2 방향(Y)은 배터리 팩의 길이 방향이고, 보강 빔(30)은 박스 본체(11) 내부에 설치된 세로 빔이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서 보강 빔(30)은 보강 빔 상벽(31), 보강 빔 측벽(32) 및 보강 빔 장착 에지(33)를 포함한다. 보강 빔 상벽(31)은 커버 본체(13)와 간격을 두고 설치된다. 보강 빔 측벽(32)은 제1 방향(X)을 따라 보강 빔 상벽(31)의 양측에 연결되며, 보강 빔 상벽(31)에서 박스 본체(11)의 바닥벽(111)을 향하여 연장된다. 보강 빔 장착 에지(33)는 보강 빔 측벽(32)의 바닥부에 연결되고, 또한 보강 빔 측벽(32)에서 보강 빔 측벽(32)으로부터 멀어지는 일측으로 연장된다. 보강 빔(30)은 보강 빔 장착 에지(33)를 통해 박스 본체(11)의 바닥벽(111)에 연결된다. 보강 빔 장착 에지(33)와 박스 본체(11)의 바닥벽(111)은 예를 들어 나사 또는 용접에 의해 연결될 수 있다.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 히치 빔(20)과 보강 빔(30)의 연결 부위에서, 제2방향(Y)을 따른 보강 빔 장착 에지(33)의 길이는 보강 빔 상벽(31)과 보강 빔 측벽(32)에 의해 구성되는 보강 빔 본체보다 짧아, 히치 빔(20)의 히치 빔 장착 에지(25)를 회피함으로써, 히치 빔(20)의 히치 빔 장착 에지(25)와 보강 빔(30)의 보강 빔 장착 에지(33)가 대접되어 높이 방향으로 중첩되지 않게 된다. 이와 같이, 히치 빔 장착 에지(25)와 보강 빔 장착 에지(33)의 설치에 의해 히치 빔의 상벽(23)과 히치 빔의 측벽(24)에 의해 구성된 히치 빔의 본체 또는 전술한 보강 빔의 본체가 평탄하지 않은 것이 발생하지 못하도록 하여, 히치 빔(20)과 보강 빔(30)이 박스 본체(11)의 바닥벽(111)과 견고하게 연결되는데 유리된다.

도 1 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 히치 빔(20)은 제1 방향(X)을 따라 일체로 설치되고, 즉, 제1 방향(X)을 따라, 히치 빔(20)은 일체화되고, 끊어짐이 없으며, 다른 구조 부재에 의해 분할되지 않는다. 보강 빔(30)는 제2 방향(Y)을 따라 순차적으로 설치되는 히치 빔(20)에 의해 분할된 복수의 보강 빔 섹션을 포함한다.

도 1 내지 도 5 및 도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 배터리 팩에는 하나의 보강 빔(30)이 설치되고, 보강 빔(30)은 제2 방향(Y)을 따라 순서대로 설치된 3개의 보강 빔 섹션을 포함하며, 3개의 보강 빔 섹션은 제1 보강 빔 섹션(30A), 제2 보강 빔 섹션(30B) 및 제3 보강 빔 섹션(30C)이다.

도시되지 않은 일부 실시예에서, 보강 빔은 또한 제2 방향(Y)을 따라 일체로 설치될 수 있으며, 즉, 제2 방향(Y)을 따라 보강 빔은 일체화되고 끊어지지 않으며, 다른 구조적 부재에 의해 분할되지 않는다. 히치 빔은 제1 방향(X)을 따라 순차적으로 설치되고 보강 빔에 의해 분할된 복수의 히치 빔 섹션을 포함한다.

물론, 도시되지 않은 실시예에서, 히치 빔과 보강 빔이 모두 섹션으로 설치되어, 서로 다른 연결 부위에서 또는 히치 빔이 끊어지거나 보강 빔이 끊어질 수 있다.

도 1 내지 도 11에 도시된 실시예에서는 하나의 보강 빔이 설치되고, 도시되지 않은 실시예에서는 필요에 따라 2개 이상의 보강 빔이 설치될 수 있다.

일부 실시예에서, 히치 빔(20)의 상단은 보강 빔(30)의 상단보다 더 높다. 도 1 내지 도 11에 도시된 실시예에서, 즉 히치 빔(20)의 히치 빔 상벽(23)의 상면은 보강 빔(30)의 보강 빔 상벽(31)의 상면보다 높다. 히치 빔(20)의 상단은 보강 빔(30)의 상단보다 높아 서로 다른 배터리 모듈 간의 전기적 연결이 용이하고, 배터리 팩의 전체 강도를 보장하면서 배터리 팩의 무게를 줄이고 보강 빔 재료를 절약하는데 유리하다.

도시되지 않은 일부 실시예에서, 히치 빔의 높이는 또한 보강 빔의 높이와 동일할 수 있다.

도시되지 않은 일부 실시예에서, 분할 빔은 또한 제1 방향을 따라 연장되는 히치 빔 및 제2 방향을 따라 연장되는 히치 빔을 동시에 포함할 수 있다. 제2 방향을 따라 연장되는 히치 빔의 연장 방향이 다른 것을 제외하고, 그 구조 및 그와 박스 본체, 커버 본체, 보강 빔 등 부재와의 협력 관계는 제1 방향을 따라 연장되는 히치 빔을 참조할 수 있다.

도시되지 않은 일부 실시예에서, 분할 빔은 또한 제1 방향을 따라 연장되는 보강 빔 및 제2 방향을 따라 연장되는 보강 빔을 동시에 포함할 수 있다. 제1 방향을 따라 연장되는 보강 빔의 연장 방향이 다른 것을 제외하고, 그 구조 및 그와 박스 본체, 커버 본체, 보강 빔 등 부재와의 협력 관계는 제2 방향을 따라 연장되는 히치 빔을 참조할 수 있다.

도 10 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 배터리 팩은 또한 서로 다른 배터리 모듈의 출력단을 연결하는 연결 부재(50)와 배터리 셀(40)에 전기적으로 연결된 신호 수집 부재(60)를 더 포함하며, 연결 부재(50)와 신호 수집 부재(60)는 보강 빔(30)의 상단에 설치된다. 보강 빔(30)에 연결 부재(50)와 신호 수집 부재(60)를 설치하도록 설계하면, 배터리 팩의 전체 프레임을 보강함과 동시에 연결 부재(50) 및 신호 수집 부재(60)를 규칙적이고, 안전하고, 신뢰할 수 있는 방식으로 설계할 수 있다.

도 11에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 연결 부재(50)는 전기 연결편을 포함하며, 이는 알루미늄 연결편 또는 구리 연결편과 같이 배터리 모듈 간의 직렬 또는 병렬 연결을 구현하는데 사용된다.

신호 수집 부재(60)는 배터리 셀의 온도 또는 전압 신호를 수집하는 데 사용되며, 예를 들어, 전선, 연성 회로 기판(FPC) 또는 인쇄 회로 기판(PCB) 등을 포함한다.

도 1 내지 도 11을 참조하면, 일부 실시예에서 히치 빔(20)에는 보강 빔(30)과의 연결 부위에 연결 부재(50) 및 신호 수집 부재(60)를 회피하기 위한 회피 노치(21)가 설치된다.

도 1 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 회피 노치(21)의 바닥벽은 보강 빔(30)의 상면과 동일한 높이를 갖는다. 물론, 연결 부재(50)와 신호 수집 부재(60)가 히치 빔(20)과 보강 빔(30)의 연결 부위를 원활하게 통과할 수 있는 한, 회피 노치(21)의 바닥벽은 보강 빔(30)의 상면보다 높거나 낮을 수도 있다.

제1 히치 조립체와 제1 히치 지점(22)을 원활하게 연결하기 위해, 커버 본체(13)에는 제1 히치 지점(22)에 대응되는 비아공(131)이 설치된다. 제1 히치 지점(22)은 예를 들어 히치 빔(20)의 상단에 설치된 연결공을 포함할 수 있으며, 예를 들어 히치 빔(20)의 상벽(23)에는 관통공 또는 나사공을 설치한다.

도 1 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 배터리 수용 박스(10)는 캔틸레버 빔(12)을 더 포함하고, 캔틸레버 빔(12)은 박스 본체(11)의 바닥부 외측에 고정 연결된다. 캔틸레버 빔(12)의 양단은 박스 본체(11)의 측벽에서 외측으로 돌출된 돌출부(12A)를 포함하고, 돌출부(12A)는 배터리 팩과 차체를 연결하는데 사용하는 제2 히치 지점(121)이 설치된다.

제2 히치 지점에 대응하여, 본 실시예의 차량은 제2 히치 조립체를 더 포함하고, 제2 히치 조립체는 캔틸레버 빔(12)의 제2 히치 지점(121)과 차체를 연결한다. 이에 의해, 배터리 팩은 그 위의 제1 히치 지점(22) 및 제2 히치 지점(121)을 통해 각각 제1 히치 조립체 및 제2 히치 조립체와 협력하여 배터리 팩을 차량의 차체에 연결한다. 캔틸레버 빔(12)과 히치 빔(20)의 결합 작용을 통해 배터리 팩과 차체를 안정적으로 연결할 수 있어 다양한 주행 조건에서 배터리 팩의 강도 요구 사항을 충족하는 데 유리하다. 제2 히치 지점(121)은 예를 들어 나사공 또는 관통공일 수 있다.

일부 실시예에서, 캔틸레버 빔(12)은 제1 방향(X)을 따라 연장되고, 또한 제2 방향(Y)에서 히치 빔(20)과 위치가 겹치지 않도록 배치된다. 이 설치는 배터리 팩과 차체의 모든 히치 지점을 보다 고르게 분포시켜 배터리 팩의 힘을 보다 균일하게 할 수 있다.

도 1 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 배터리 팩의 무게는 히치 빔(20)과 배터리 팩의 바닥부의 캔틸레버 빔(12)에 의해 공동으로 지지된다.

일부 실시예에서, 제1 히치 조립체 및 제2 히치 조립체는 모두 볼트 또는 나사를 포함할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 차체 바닥판(90)는 장착공(91)과 장착부(미도시)를 포함한다. 장착공(91)은 차체 바닥판(90)의 판면에 설치되고, 배터리 팩의 커버 본체(13)의 비아공(131)과 대응되게 설치되어 제1 히치 조립체와 협력하는데 사용되며; 장착부는 차체 바닥판(90)의 측면부에 배치되며, 제2히치 조립체와 협력하는데 사용된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1 히치 조립체는 히치 슬리브(81), 볼트(82), 너트(83) 및 실링 개스킷(84)을 포함한다. 너트(83)는 차체 바닥판(90)의 상면에 용접될 수 있다.

배터리 수용 박스(10)의 박스 본체(11)의 바닥벽(111)에는 제1 히치 지점(22)인 히치 빔(20)의 연결공 및 커버 본체(13) 상의 비아 홀(131)에 대향되는 관통공(111a)이 설치된다.

히치 슬리브(81)는 원통형 몸체 및 원통형 몸체 일단(도 3에서 히치 슬리브(81)의 하단)의 플랜지를 포함하고, 원통형 몸체의 타단(도 3에서 히치 슬리브(81)의 상단)의 단면에는 실링 슬롯이 설치된다. 히치 슬리브(81)의 원통형 몸체의 타단은 바닥벽(111)의 관통공(111a)로부터 배터리 팩의 내부를 관통하고 또한 제1 히치 지점(22)인 히치 빔(20) 상의 연결공을 통과하고, 원통형 몸체의 다른 일단 단면은 커버 본체(13)의 하면에 접촉되고, 원통형 몸체의 플랜지는 바닥벽(111)의 하면에 접촉된다.

볼트(82)의 일단(도 3에서 볼트(82)의 하단)에는 플랜지가 구비되고, 볼트(82)의 타단은 플랜지가 구비된 히치 슬리브(81)의 일단에서 히치 슬리브의 중앙 관통공으로 연장 삽입되고, 또한 제1히치 지점(22)인 히치 빔(20)의 연결공, 커버 본체(13)의 비아공(131), 차체 바닥판(90)의 장착공(91)을 차례로 통과하여 너트(83)를 조인 후, 볼트(82)의 플랜지가 플랜지가 구비된 히치 슬리브(81)의 일단 단면에 접촉되어, 제1 히치 조립체와 히치 빔(20)을 통해 배터리 팩과 차체 사이의 연결이 실현될 수 있다.

실링 개스킷(84)은 실링 슬롯 내에 설치되며, 실링 개스킷(84)은 커버 본체(13)의 비아공(131)을 통해 액체 또는 먼지가 배터리 팩의 내부로 들어가는 것을 방지할 수 있다.

일부 실시예에서, 제2 히치 조립체는 볼트 및 너트를 포함할 수 있고, 볼트 및 너트를 통해 캔틸레버 빔(12)의 제2 히치 지점(121)과 차체의 차체 바닥판(90) 상의 장착부를 연결함으로써, 제2 히치 조립체와 캔틸레버 빔(12)를 통해 배터리 팩과 차체 사이의 연결을 실현할 수 있다.

상기 설명에 따르면, 본 출원의 상기 실시예는 다음과 같은 장점 중 적어도 하나를 갖는다:

분할 빔을 설치하여 배터리 팩 내부의 수용 공간을 더 작은 수용 유닛으로 분할하고, 히치 빔의 상단이 배터리 셀의 상단보다 높아서, 배터리 셀 전체가 히치 빔에 의해 분할된 공간 내로 수용될 수 있게 되며, 배터리 팩 또는 배터리가 포함된 차량이 외력의 영향을 받는 경우, 히치 빔이 배터리 셀을 완전히 둘러싸고 보호할 수 있어 배터리 셀의 전체 또는 일부에 대한 외력의 직접적인 영향을 방지하여 배터리 팩의 안전 성능을 향상시킨다.

분할 빔의 히치 빔 상에 차량의 차체와의 제1 히치 지점이 설계되어, 배터리 팩과 차체의 연결 안정성에 유리하다.

히치 빔의 상단이 커버 본체와 접촉하고, 하단이 박스 본체와 접촉되어 고정 연결되므로, 배터리 팩의 모드 형태와 강성을 효과적으로 향상시켜 수용 공간의 형상을 유지하는데 유리하고, 배터리 팩과 차체의 안정적인 연결에도 유리하다.

히치 빔은 배터리 팩 내부의 폭 방향을 따라 연장되는 가로 빔이고, 배터리 팩의 수용 공간을 길이 방향으로 더 작은 수용부로 분할할 수 있어, 배터리 모듈의 분포가 보다 합리적이고, 히치 빔 상에 차량의 차체와의 히치 지점을 설계하여 배터리 팩의 모드 형태 및 강성을 개선하는 데 더 도움이 된다.

배터리 팩의 내부에 가로 빔을 설계하는 기초 상에 세로 빔을 추가하여, 배터리 팩은 더 작은 유닛으로 분할되어 배터리 팩의 전체 프레임 강도를 강화할 수 있다.

세로 빔에 신호 수집 부재 및 연결 부재를 배치하여, 신호 수집 부재 및 연결 부재의 배열의 신뢰성을 향상시킨다.

가로 빔은 일체형 설계를 채택하고 세로 빔은 회피 접합 설계를 수행하고, 또는 세로 빔은 일체형 설계를 채택하고 가로 빔은 회피 접합 설계를 수행하여, 배터리 팩의 전체 강성을 높이고 배터리 팩의 모드 형태를 향상시킬 수 있다.

가로 빔과 세로 빔의 연결 부위에서, 가로 빔의 부분적인 높이가 감소되어 노치 설계가 이루어져, 배터리 모듈 간의 연결 부재 또는 신호 수집 부재의 연결을 실현하는 데 유리하다.

본 출원은 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 출원의 범위를 벗어나지 않고 다양한 수정이 이루어질 수 있고 균등물이 그 일부를 대체할 수 있다. 특히, 구조적 충돌이 없는 한, 각 실시예에서 언급된 각각의 기술적 특징은 어떠한 방식으로든 결합될 수 있다. 본 출원은 본문에 개시된 특정 실시예로 제한되지 않고, 청구범위의 범위 내에 속하는 모든 기술 방안을 포함한다.

10-배터리 수용 박스; 11-박스 본체; 12-캔틸레버 빔; 13-커버 본체; 20-히치 빔; 21-회피 노치; 22-제1 히치 지점; 23-히치 빔 상벽; 24-히치 빔 측벽; 25-히치 빔 장착 에지; 30-보강 빔; 31-보강 빔 상벽; 32-보강벽 측벽; 33-보강 빔 에지; 40-배터리 셀; 50-연결 부재; 60-신호 수집 부재; 82-볼트; 83-너트; 84-실링 개스킷; 90-차체 바닥판; 91-장착공; 111-바닥벽; 111a-관통공; 121-제2 히치 지점; 131-비아공.

Claims

배터리 수용 박스(10), 분할 빔 및 복수의 배터리 모듈을 포함하며,
상기 배터리 수용 박스(10)는 박스 본체(11) 및 커버 본체(13)를 포함하고, 상기 박스 본체(11)와 상기 커버 본체(13)는 협동하여 수용 공간을 형성하며;
상기 분할 빔은 상기 수용 공간 내에 설치되어 상기 수용 공간을 복수의 수용 유닛(V)로 분할하며, 상기 분할 빔은 상기 박스 본체(11)의 바닥벽(111)에 평행한 제1 방향(X)을 따라 연장되는 히치 빔(20)을 포함하고, 상기 박스 본체(11)의 바닥벽(111)에 수직인 제3 방향(Z)을 따라, 상기 히치 빔(20)의 하단은 상기 박스 본체(11)의 바닥벽(111)에 고정되고, 상기 히치 빔(20)의 상단은 상기 커버 본체(13)와 연결되며; 및
상기 배터리 모듈은 복수의 배터리 셀(40)을 포함하고, 각 상기 배터리 모듈은 대응되는 상기 수용 유닛(V) 내에 설치되며;
그 중에서, 상기 제3 방향(Z)을 따라, 상기 히치 빔(20)의 상단은 상기 배터리 셀(40)의 상단보다 높은, 배터리 팩.
청구항 1에 있어서,
상기 히치 빔(20)의 상단에는 상기 배터리 팩과 차체를 연결하는데 사용하는 제1 히치 지점(22)이 설치되는, 배터리 팩.
청구항 2에 있어서,
상기 히치 빔(20)은 히치 빔 상벽(23), 히치 빔 측벽(24) 및 히치 빔 장착 에지(25)를 포함하며;
상기 히치 빔 상벽(23)은 상기 커버 본체(13)와 연결되고, 상기 제1 히치 지점(22)은 상기 히치 빔의 상벽(23)에 설치되며;
상기 히치 빔 측벽(24)은 제2 방향(Y)을 따라 상기 히치 빔 상벽(23)의 양측에 연결되고, 상기 제2 방향(Y)은 상기 제1 방향(X)에 수직이고 또한 상기 박스 본체(11)의 바닥벽(111)과 평행하며, 또한 상기 히치 빔 측벽(24)은 상기 히치 빔 상벽(23)에서 상기 박스 본체(11)의 바닥벽(111)을 향하여 연장되며;
상기 히치 빔 장착 에지(25)는 상기 히치 빔 측벽(24)의 바닥부에 연결되고, 또한 상기 히치 빔 장착 에지(25)는 상기 히치 빔 측벽(24)에서 상기 히치 빔 측벽(24)으로부터 멀어지는 일측으로 연장되며, 상기 히치 빔(20)은 상기 히치 빔 장착 에지(25)를 통해 상기 박스 본체(11)의 바닥벽(111)에 연결되는, 배터리 팩.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분할 빔은 제2 방향(Y)을 따라 설치된 보강 빔(30)을 더 포함하며, 상기 보강 빔(30)은 상기 히치 빔(20)과 연결되고, 상기 제2 방향(Y)은 상기 제1 방향(X)에 수직이고 또한 상기 박스 본체(11)의 바닥벽(111)에 평행한, 배터리 팩.
청구항 4에 있어서,
상기 보강 빔(30)의 하단은 상기 박스 본체(11)의 바닥벽(111)에 고정되고, 상기 보강 빔(20)의 상단은 상기 커버 본체(13)와 간격을 두고 설치되는, 배터리 팩.
청구항 5에 있어서,
상기 보강 빔(30)은 보강 빔 상벽(31), 보강 빔 측벽(32) 및 보강 빔 장착 에지(33)를 포함하며;
상기 보강 빔 상벽(31)은 상기 커버 본체(13)와 간격을 두고 설치되며;
상기 보강 빔 측벽(32)은 상기 제1 방향(X)을 따라 상기 보강 빔 상벽(31)의 양측에 연결되고, 또한 상기 보강 빔 측벽(32)은 상기 보강 빔 상벽(31)에서 상기 박스 본체(11)의 바닥벽(111)을 향하여 연장되며;
상기 보강 빔 장착 에지(33)는 상기 보강 빔 측벽(32)의 바닥부에 연결되고, 또한 상기 보강 빔 장착 에지(33)는 상기 보강 빔 측벽(32)에서 상기 보강 빔 측벽(32)으로부터 멀어지는 일측으로 연장되며, 상기 보강 빔(30)은 상기 보강 빔 장착 에지(33)를 통해 상기 박스 본체(11)의 바닥벽(111)에 연결되는, 배터리 팩.
청구항 4 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 히치 빔(20)은 상기 제1 방향(X)을 따라 일체로 설치되고, 상기 보강 빔(30)는 상기 제2 방향(Y)을 따라 순차적으로 설치되는 상기 히치 빔(20)에 의해 분할된 복수의 보강 빔 섹션을 포함하며; 또는
상기 보강 빔(30)은 상기 제2 방향(Y)을 따라 일체로 설치되고, 상기 히치 빔(20)은 상기 제1 방향(X)을 따라 순차적으로 설치되는 상기 보강 빔(30)에 의해 분할된 복수의 히치 빔 섹션을 포함하는, 배터리 팩.
청구항 4 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
제3 방향(Z)을 따라, 상기 히치 빔(20)의 상단은 상기 보강 빔(30)의 상단보다 높은, 배터리 팩.
청구항 8에 있어서,
상기 배터리 팩은 서로 다른 상기 배터리 모듈의 출력단을 전기적으로 연결하는 연결 부재(50)와 상기 배터리 셀(40)에 전기적으로 연결된 신호 수집 부재(60)를 더 포함하며, 상기 연결 부재(50)와 상기 신호 수집 부재(60)는 상기 보강 빔(30)의 상단에 설치되는, 배터리 팩.
청구항 9에 있어서,
상기 히치 빔(20)에는 상기 보강 빔(30)과의 연결 부위에 상기 연결 부재(50) 및 상기 신호 수집 부재(60)를 회피하기 위한 회피 노치(21)가 설치되는, 배터리 팩.
청구항 2 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
상기 커버 본체(13)에는 상기 제1 히치 지점(22)에 대응되는 비아공(131)이 설치되는, 배터리 팩.
청구항 2 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 히치 지점(22)은 상기 히치 빔(20)의 상단에 설치된 연결공을 포함하는, 배터리 팩.
청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배터리 수용 박스(10)는 캔틸레버 빔(12)을 더 포함하고, 상기 캔틸레버 빔(12)은 상기 박스 본체(11)의 바닥부 외측에 고정 연결되고, 상기 캔틸레버 빔(12)의 양단은 상기 박스 본체(11)의 측벽에서 외측으로 돌출된 돌출부(12A)를 포함하고, 상기 돌출부(12A)는 상기 배터리 팩과 차체를 연결하는데 사용하는 제2 히치 지점(121)이 설치되는, 배터리 팩.
청구항 13에 있어서,
상기 캔틸레버 빔(12)은 상기 제1 방향(X)을 따라 연장되고, 또한 제2 방향(Y)에서 상기 히치 빔(20)과 위치가 겹치지 않도록 배치되며, 상기 제2 방향(Y)은 상기 제1 방향(X)에 수직이고 또한 상기 박스 본체(11)의 바닥벽(111)에 평행한, 배터리 팩.
차체, 배터리 팩 및 제1 히치 조립체를 포함하며, 그 중에서 상기 배터리 팩은 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 따른 상기 배터리 팩이며, 상기 히치 빔의 상벽(23)에는 제1 히치 지점(22)이 설치되고, 상기 제1 히치 조립체는 상기 제1 히치 지점(22)을 통해 상기 배터리 팩을 차체에 연결하는, 차량.