KR20220075453A - 중간 트레이를 지닌 전지 홀더 - Google Patents

중간 트레이를 지닌 전지 홀더 Download PDF

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KR20220075453A
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데릭 도레스틴
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다몬 모터스 아이엔씨.
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Abstract

전지 홀더는 상단 트레이, 중간 트레이 및 프레임으로 구성된다. 전지는 프레임 내에 최소한의 힘으로 배치되어 훌륭하게 서있다. 중간 트레이는 전지의 돌출된 상단 위에 배치되고 전지의 위치를 지정하는 역할을 한다. 중간 트레이 내의 버스바는 한 세트의 단자에 연결된다. 상단 트레이는 중간 트레이 위에 배치되고 중간 트레이를 통해 프레임에 스냅 고정된다. 스냅 고정 거리는 짧다. 상단 트레이 내의 버스바는 다른 단자의 세트에 연결된다. 상단 트레이는 첫 번째 버스바를 보호한다. 고장 시 고온 전지 가스가 빠져나갈 수 있도록 통풍구가 포함될 수 있다.

Description

중간 트레이를 지닌 전지 홀더
본 발명은 전기 전지를 유지(holding)하기 위한 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 트레이와 하나 이상의 전지를 수용하기 위한 프레임의 조립체인 전지 홀더에 관한 것이다.
전기 기반 차량 및 장치에 대한 수요는 이전 기술에 비해 상대적으로 환경적인 영향이 적기 때문에 지난 몇 년 동안 증가했다. 보다 안전하고 효율적인 전기 전지 및 관련 기술의 개발은 이러한 분야의 경제적 확장을 위해 중요하다.
배터리 팩 내에 배터리 전지를 안전하게 조립하고 기계적으로 보유하는 것은 어려울 수 있다. 배터리 팩을 올바르게 조립하지 못하거나 팩 내에 느슨한 전지가 있으면 제조 중, 사용 중 또는 서비스 중에 전기적 위험 또는 화재가 발생할 수 있다.
이러한 배경은 본 발명에 반하는 선행 기술을 구성하도록 의도되지 않았으며 해석되어서도 안 된다.
본 명세서 내에 포함되어 있음.
본 발명은 전지를 전지 홀더에 고정하기 위한 시스템이다. 시스템은 작은 조립 스트로크 거리(assembly stroke distance)를 제공할 수 있다. 전지는 제자리에 눌러질 필요가 없고, 이는 전지 홀더의 조립 동안 전지를 손상시킬 가능성을 감소시킨다. 전지 홀더는 기존의 나사 또는 커넥터를 사용하지 않고 전지의 기계적 구속을 충분히 제공하고, 그렇지 않으면 느슨해져서 감전 또는 화재의 위험을 유발할 수 있다.
전지 홀더의 조립은 힘이 거의 또는 전혀 없는 상태로 전지를 프레임으로 밀어 넣는 것과 그 다음 전지의 위치를 찾는 데 도움이 되도록 프레임 위에 중간 트레이(intermediate tray)를 위치시키는 것을 포함한다. 전지 홀더는 그 다음 프레임에 대해 전지 홀더를 위치시키는 일체형 위치 설정 특징부를 갖는 짧은 스트로크 스냅 맞춤 트레이(short stroke snap fit tray)인 상단 트레이에 고정된다. 트레이 조립체의 두 부분은 프레스 작업으로 프레임에 함께 스냅되어 나사나 패스너 없이 전지를 제자리(in place)에 고정시킨다.
본 명세서에 개시되는 하나 이상의 전지를 위한 전지 홀더는, 각 전지의 일부가 프레임의 상단을 넘어 돌출(project)되도록 하나 이상의 전지를 수용하는 프레임; 프레임의 상단에 있고 각각이 하나 이상의 전지의 돌출된 부분 중 하나를 수용하는 하나 이상의 함몰부(recess)를 갖는 중간 트레이; 및 중간 트레이의 상단에 있고 중간 트레이를 통해 프레임에 체결되어 중간 트레이를 제자리에 유지하는 상단 트레이를 포함한다.
또한, 하나 이상의 전지를 위한 전지 홀더를 조립하는 방법이 개시되고, 이 방법은 각 전지의 일부가 프레임의 상단을 넘어 돌출하도록 하나 이상의 전지를 수용하는 프레임에 하나 이상의 전지를 배치하는 단계; 각각이 하나 이상의 전지의 돌출된 부분 중 하나를 수용하는 하나 이상이 함몰부를 갖는 중간 트레이를 프레임 위에 배치하는 단계; 중간 트레이의 버스바를 하나 이상의 전지 각각의 단자에 연결하는 단계; 중간 트레이 위에 상단 트레이를 배치하는 단계; 중간 트레이를 통해 상단 트레이를 프레임에 체결하여 중간 트레이를 제자리에 유지하는 단계; 및 상단 트레이의 다른 버스바 하나를 하나 이상의 전지 각각의 두 번째 단자에 연결하는 단계를 포함한다.
일부 실시 예에서, 중간 트레이, 상단 트레이 또는 중간 및 상단 트레이 모두는 하나 이상의 전지의 상단 표면과 전지 홀더의 외부 사이에 통풍구(vent)를 정의(define)한다.
본 명세서 내에 포함되어 있음.
다음 도면은 본 발명의 실시 예를 도시하고, 이는 어떤 방식으로든 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 측면에서 본 전지 홀더의 단면도를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 위에서 본 전지 홀더의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 측면에서 본 전지 홀더 상부 부분의 단면도를 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 측면에서 본 전지 홀더 하단 부분의 단면도를 나타내는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 측면에서 본 전지 홀더를 나타내는 개략도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 위에서 본 전지 프레임을 나타내는 개략도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전지 홀더의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전지 홀더의 조립 공정의 단계를 설명하는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 통풍구가 있는 전지 홀더의 상부 부분의 개략도이다.
A. 용어 해설
전지 또는 전기 전지 - 이것은 화학 반응에서 전기를 생성할 수 있는 장치를 나타낸다. 전지는 재충전 가능할 수 있다.
공간 거리 - 이것은 전지의 양극 및 음극 단자와 같은 두 도체 사이의 공기를 통한 최단 거리를 나타낸다. 이것은 두 개의 전도체 사이의 가시선일 수 있거나 전도체 사이의 직접 경로에 절연 장애물(insulting obstruction)이 있는 경우 다중 직선 세그먼트(multiple straight segment)를 포함할 수 있다.
연면 거리 - 이것은 전지의 양극 및 음극 단자와 같은 두 도체 사이의 절연체 표면을 가로지르는 최단 거리를 나타낸다.
버스바(busbar) - 이것은 여러 구성요소의 전기 전도체로 사용되는 금속 스트립을 나타낸다.
스냅 고정(snap lock) - 이것은 두 개 이상의 구성요소를 함께 체결할 수 있는 장치 또는 장치의 기능을 나타낸다. 슬라이딩, 회전 또는 임의의 다른 적절한 움직임에 의해 스냅 고정의 한 부분을 스냅 고정의 다른 부분에 대해 제 위치에 놓음으로써 하나의 구성요소는 다른 구성요소에 체결된다. 스냅 고정은 영구적이거나 일시적이거나, 비가역적(irreversible)이거나 가역적(reversible)이다.
B. 예시적인 실시 예
도 1을 참조하면, 측면에서 본 전지 홀더(2)의 단면도가 도시되어 있다. 전지 홀더(2)는 전지 유지 프레임 또는 전지 프레임(6), 중간 트레이(10) 및 상단 트레이(14)의 조립체이다. 전지 홀더(2)에 의해 수용되는 전지(18)는 전지 프레임(6) 내에 존재하는 공동(cavity)(20) 내로 삽입된다. 전지(18)의 상단 부분은 프레임(6)의 밖으로 위를 향해 돌출되어 있다. 중간 트레이(10)는 전지 프레임(6)의 상단에 배치되고 전지(18)가 이미 제자리에 있을 때 전지의 돌출된 부분을 수용하는 함몰부(24)를 포함한다. 중간 트레이(10) 및 전지 프레임(6)은 배터리 전지(18)를 둘러싼다.
상단 트레이(14)는 중간 트레이(10)의 상단에 위치된다. 상단 트레이(14)는 중간 트레이(10) 내의 구멍(26)에 삽입된 다음 전지 프레임(6)의 구멍(30) 내에 삽입되는 스터드(stud)(22)를 포함한다. 양극 버스바(positive busbar)(34)는 중간 트레이(10) 내에 위치한다. 음극 버스바(negative busbar)(38)는 상단 트레이(14) 내에 위치한다. 양극 버스바(34)는 중간 트레이(10)로부터 중간 트레이의 구멍(42)으로 연장되어 전지(18)의 상단에 있는 양극 단자와 접촉한다.
중간 트레이(10) 내의 구멍(26)은 스터드(22)가 그것들을 통해 적절하게 슬라이딩하도록 프레임(6) 내의 구멍(30)과 정렬된다. 스터드(22)는 그 말단에 중간 트레이(10)를 통과하여 전지 프레임(6)에 체결되는 스냅 고정(46)을 포함한다. 스냅 고정(46)은 단차(step)(50) 또는 전지 프레임(6) 내에 있는 구멍(30)의 더 넓은 부분과 더 좁은 부분 사이에 형성된 다른 보유 표면(retaining surface)과 맞물리는 헤드를 포함한다. 상단 트레이(14)를 전지 프레임(6)에 고정함으로써, 스냅 고정(46)은 상단 트레이(14), 중간 트레이(10) 및 전지 프레임(6)을 함께 체결시킨다. 일부 실시 예에서, 스터드의 스냅 고정(46)의 구성은 상이하다. 상단 트레이와 전지 프레임이 함께 압착되어 상단 트레이(14)를 전지 프레임(6)에 고정시키는 한, 모든 유형의 스냅 고정이 사용될 수 있다.
전지 프레임(6)의 플라스틱 정합 특징부(50)로의 스냅 고정(46)의 변형 작용은 전지(18)가 상단 트레이(14) 및 중간 트레이(10) 둘 다 뿐만 아니라 전지 홀더에 보유되게 한다. 스냅 고정(46)은 구멍(30) 내에서 단차(50)와 맞물리기 위해 공동(26, 30) 내로 쉽게 미끄러진다. 조립체를 체결하기 위해 상단 트레이(14)에 가해지는 압력은 일반적으로 낮다. 예를 들어, 전지 홀더는 손의 압력을 사용하여 함께 체결되고, 이는 미끄러지는 맞춤(slip fit)에 필요한 것보다 많고 압력 맞춤(press fit)에 필요한 것보다 적을 수 있다. 체결을 위해 준비된 상단 트레이(14)를 위치시키는 데 필요한 이동 범위는 스냅 고정 스터드(26)의 높이와 대략 동일하다. 전지 홀더를 함께 체결하는 데 필요한 이동 범위는 스냅 고정(46)의 높이와 거의 같다. 다른 실시 예에서, 중간 트레이의 높이를 더 작게 만들고 전지 프레임의 고정 특징부(50)를 상승시킴으로써 이동 범위를 줄일 수 있다.
트레이(10, 14)는 버스바(34, 38) 사이에 전기적 절연을 제공하는 연성 재료(flexible material)로 만들어진다. 다른 실시 예에서, 재료는 강성일 수 있다. 완전히 조립되면, 양극 버스바가 상단 트레이(14)에 의해 대부분 덮이고, 양극 버스바에 대한 연결이 ?L(cap)으로 덮일 수 있고/있거나 노출된 음극 버스바로부터 멀리 위치할 수 있으므로 전지 홀더(2)는 접촉 안전(touch-safe)하다고 간주될 수 있다. 조립 작업자는 전지 단자에 노출되지 않고 조립된 전지 홀더를 보다 안전하게 취급할 수 있다. 일부 실시 예에서, 밀봉 재료, 접착제 또는 코팅이 트레이(10, 14) 사이 및 중간 트레이(10)와 전지 프레임(6) 사이에 배치된다. 일부 실시 예에서, 노멕스(Nomex)와 같은 종이형 화염 차단 재료는 전지로부터의 고온 가스가 플라스틱과 접촉할 수 있는 위치에서 전지 홀더(2) 내에 통합된다.
상단 트레이(14)가 전지 프레임(6) 내에 고정될 때, 그것은 비가역적이다. 이것은 비가역적 스냅 고정을 사용함으로써 달성된다. 일부 실시 예에서, 조립체는 가역적 스냅 고정을 사용하여 가역적이지만, 이 경우 조립체의 강도는 비가역적 핏의 강도보다 낮을 수 있다.
일부 실시 예에서, 모든 스냅 고정이 적절하게 맞물렸는지 확인하기 위해 중간 트레이(10)를 통해 상단 트레이(14)가 전지 프레임(6)에 고정된 후 조립체의 높이는 점검된다.
전지 배터리(18)를 수용하는 전지 프레임(6)의 공동(20)은 그것의 수직 벽에 세 개의 하단 돌출부(54)를 포함한다. 하단 돌출부(54)는 공동(20)의 둘레를 따라 이격된다. 동일한 방식으로, 중간 트레이(10)의 하부 부분에 있는 함몰부(24)는 세 개의 상단 돌출부(58)를 갖는다. 상단 돌출부(58) 및 하단 돌출부(54)는 가이드를 형성하여 전지(18)를 유지하고 공동(20) 및 함몰부(24)에 의해 형성된 부피 내의 제 위치에 중앙에 오도록 그것을 고정한다. 돌출부(54, 58)의 각 세트는 돌출부의 각 평면 내에서 공동(20) 또는 함몰부(24)의 중심에 전지를 정렬한다. 상단 돌출부(58)는 중간 트레이(10)의 함몰부(24)의 벽 상에 성형(mold)된다. 하단 돌출부(54)는 전지 프레임(6)의 공동(20)의 벽 상에 성형된다. 일부 실시 예에서, 전지 프레임(6) 및 중간 트레이(10) 내의 돌출부(54, 58)의 기하학적 형상은 중간 트레이 및 전지 프레임이 보다 쉽게 성형되기 위해 도시된 것과 상이하다. 일부 실시 예에서, 돌출부(54, 58)는 트레이와 일체형이기보다는 중간 트레이(10) 및 전지 프레임(6)과 별개의 요소이다. 상단 돌출부(58) 및 하단 돌출부(54)는 전지(18)가 공동(20) 및 함몰부(24) 내에서 측방향으로 이동하거나 기울어지는 것을 방지한다. 그 결과, 상단 돌출부(58) 및 하단 돌출부(54)는 조립 동안 버스바(34, 38)와 전지(18) 사이의 효율적인 접촉을 용이하게 한다. 상단 돌출부(58) 및 하단 돌출부(54)는 전지(18) 주위에 공극을 강제한다. 일부 실시예에서, 상단 돌출부(58) 및 하단 돌출부(54)는 전지(18)의 벽을 손상시키는 것을 방지하기 위해 둥근 윤곽(profile)을 갖는다.
전지 프레임(6)의 공동(20)의 하단에는 레지(ledge)(62)가 있다. 레지(62)는 하부로부터 전지(18)를 지지한다. 레지(62) 및 전지(18)의 하단 표면은 전지를 냉각판에 부착하는데 사용되는 에폭시 수지 재료를 수용하기 위해 웰(well)(66)을 형성한다. 전지로부터의 열은 전지로부터 전류를 끌어내거나 전지가 충전될 때 에폭시 및 냉각판을 통해 전도된다. 전지(18)의 하단은 에폭시 수지 재료에 접촉한다. 일부 실시 예에서, 열전도성을 위한 다른 재료는 에폭시 대신에 사용된다.
선택적으로, 중간 트레이(10)를 전지 프레임(6)의 정확한 위치에 위치시키기 위해 위치 지정 특징부(locating feature)(52)가 통합될 수 있다. 위치 지정 특징부는, 예를 들어, 전지 프레임(10)의 상부 표면으로부터 위를 향해 돌출하는 보스(boss) 및 중간 트레이(10)의 하단 표면에 있는 대응하는 함몰부일 수 있다. 하나 이상의 위치 지정 특징부는 전지 홀더 내에 통합될 수 있다. 핀과 구멍의 조합, 또는 융기부와 슬롯(ridge and slot)과 같은 다른 형태의 위치 지정 특징부가 사용될 수 있다.
일부 실시 예에서, 전지 프레임(6), 중간 트레이(10) 및 상단 트레이(14)는 폴리카보네이트/아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(PC/ABS) 혼합 중합체 또는 섬유 강화 폴리카보네이트와 같은 플라스틱재료로 만들어진다. 전지 프레임(6), 중간 트레이(10) 및 상단 트레이(14) 각각에 대해 상이한 플라스틱이 사용될 수 있다. 예를 들어, 스냅 맞춤을 조정하거나 배기 가스에 노출될 때 붕괴(slumping)를 견디기 위해 상이한 플라스틱이 사용될 수 있다.
일부 실시 예에서, 제조 목적을 위해, 전지 프레임(6)과 트레이(10, 14)의 기하학적 구조는 상이할 수 있다. 예를 들어, 전지 프레임(6)의 벽은 성형 공정을 용이하게 하기 위해 약간 기울어질 수 있다. 다른 리드인(lead-in) 및 성형 드래프트(molding draft)도 통합될 수 있다.
일부 실시 예에서, 돌출부(54, 58)는 없다. 대신, 중간 트레이(10)의 하부 부분에 있는 함몰부(24)는 전지 프레임(18)의 공동(20)에서 전지(18)를 정렬하기 위한 가이드 역할을 한다. 이를 위해, 중간 트레이(10)의 하부 부분에 있는 함몰부(24)는 전지 프레임(6) 내에서 전지(18)를 수용하는 공동(20)보다 직경이 더 작다. 이러한 방식으로, 전지 프레임(6)의 공동(20) 내에 위치된 전지(18)는 중간 트레이(10)의 하부 부분의 함몰부(24)에 의해 공동(20)의 중심에 위치한다.
도 2를 참조하면, 상단 트레이(14) 및 음극 버스바(38)와 함께 위에서 본 전지 홀더(2)가 도시되어 있다. 전지 홀더(2)는 음극 버스바(38)의 단부(70)에 연결된 각각의 음극 단자를 갖는 5개의 전지(18)를 수용한다.
도 3을 참조하면, 전지(18)가 없는 전지 홀더(2)의 상단 부분이 도시되어 있다. 음극 버스바(38)는 상단 트레이(14) 내의 구멍(80)과 중간 트레이(10) 내의 상응하게 정렬된 구멍(82)을 통해 삽입된다. 구멍(80, 82)은 음극 버스바(38)가 전지(18)의 음극 단자 또는 크림프(crimp)에 스폿 용접(spot weld)될 수 있을 만큼 충분히 크다. 일부 실시 예에서, 음극 버스바(38)는 전지 단자에 초음파적으로 접합된다. 음극 버스바(38)는 전지(18) 및 전지 홀더(2)의 특정 치수에 따라 중간 트레이(10)의 함몰부(24)와 같은 높이이거나 함몰부(24) 내로 약간 들어가는 대략 수평 탭(84)을 포함한다. 음극 버스바(38)는 중간 수직 섹션(88) 및 상단 수평 섹션(92)을 포함한다. 상단 수평 섹션(92)은 상단 트레이(14)의 상단 표면에 있는 슬롯에 맞는다.
도 4에는 전지 홀더(2)의 하단 부분이 도시되어 있다. 하단 돌출부(54)는 전지 프레임(6)의 공동(20)의 중앙에서 전지(18)를 유지한다. 레지(62)는 전지(18)를 지지한다. 레지(62)는 에폭시 수지 재료(100)로 채워진 웰을 형성한다. 에폭시 수지 재료(100)는 전지(18)의 하단을 전지 프레임(6)의 아래에 위치된 냉각판(102)에 접착한다. 일부 실시 예에서, 냉각판의 균일한 압력 및 평탄도가 있는 것을 보장하기 위해 냉각판(102)에 대한 전지 홀더(2)의, 예를 들어 나사를 사용하는, 기계적 연결이 있을 수 있다. 냉각판은 냉각된 판으로 지칭될 수 있고, 냉각제는 순환하는 냉매 유체에 의해 또는 작동 중 공기 냉각에 의해 제공된다. 여기에서 나사를 사용하면 접착제가 경화(cure)되기 전에 전지 홀더의 조립을 완료할 수 있다. 이러한 완료는 예를 들어 음극 버스바를 전지에 용접하는 것을 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 측면에서 본 배터리 전지 홀더(2)가 도시되어 있다. 상단 트레이(10)는 중간 트레이(14) 위에 위치한다. 중간 트레이(14)는 전지 프레임(6) 위에 위치한다.
도 6을 참조하면, 위에서 본 전지 프레임(6)이 도시되어 있다. 전지 프레임(6)은 하단 돌출부(54) 및 레지(62)가 있는 공동(20)을 포함한다. 전지 프레임(6)은 상단 트레이(14)로부터 스터드(22)를 수용하는 공동(30)을 갖는다. 일부 실시 예에서, 스냅 고정 대 전지의 비율은 1:1 과 10:1 사이이다.
도 7을 참조하면, 다수의 전지를 위한 전지 홀더(120)의 예시가 도시되어 있다. 일부 실시 예에서, 전지 홀더는 4개 또는 임의의 다른 수의 연결된 모듈을 포함하는 배터리 팩 내의 모듈일 수 있다. 모듈은 서로 다른 모듈의 버스바 사이의 연결을 포함하여 서로 기계적으로 연결된다. 인접한 모듈 사이에는 용접이 없다. 따라서 모듈은 결함 있는 전지를 교체해야 할 경우 배터리 팩의 가장 작은 변경 가능한 단위이다.
C. 공정
도 8을 참조하면, 전지 홀더를 조립하는 단계가 도시되어 있다. 단계 140에서, 전지는 전지 프레임 내에 배치된다. 그 다음, 단계 144에서 중간 트레이는 이미 제자리에 있는 전지와 함께 전지 프레임 위에 놓인다. 그 후, 양극 버스바는 예를 들어 용접에 의해 단계 148에서 단자에 연결된다. 단계 152에서 상단 트레이는 중간 트레이 위에 놓인다. 다음으로, 상단 트레이는 중간 트레이를 제자리에 유지하면서 단계 156에서 전지 프레임에 체결된다. 선택적으로, 냉각판은 이어서 단계 158에서 전지 홀더 내의 전지의 하단에 접착된다. 그 후, 음극 버스바는 단계 160에서 음극 단자에 용접된다.
D. 변형
도 9를 참조하면, 전지 홀더 내에 통합된 통풍구 경로가 있는 실시 예가 도시되어 있다. 전지(170)의 상부 부분은 그 위와 그 주변에 돌출부(174)와 함께 도시되어 있고, 돌출부(174)를 포함하는 중간 트레이의 함몰부의 중앙에 위치한다. 상단 트레이(176)는 중간 트레이(172) 위에 위치하고, 상단 트레이의 평면 부분의 밑면으로부터 아래로 돌출하는 스터드(178)를 포함한다. 스터드(178)의 하단에 전지 홀더를 함께 유지하는 스냅 고정이 도시되어 있지 않다. 양극 버스바(180) 및 음극 버스바(182)는 전지(170)의 단자에 연결된다.
다른 실시 예와 대조적으로, 이 실시 예는 중간 트레이(172)의 상부 영역에 형성된 통풍구(184, 186)를 포함한다. 통풍구(184, 186)는 예를 들어 중간 트레이(172)의 상부 표면에 존재하는 통로일 수 있다. 다른 실시 예에서는 다른 형태의 통풍구를 사용할 수 있다. 통풍구(184, 186)는 하나 이상의 전지가 고장 나기 시작한 경우에 전지(170)로부터 고온 가스가 빠져나가도록 한다. 고온 가스가 빠져나가게 함으로써 고장 난 전지 주변의 다른 전지가 고온 가스에 의해 가열되지 않는다.
통풍구 라우팅(vent routing)의 다른 구현은 다른 실시 예에서 가능하다. 예를 들어, 통로는 상단 트레이의 상단, 평면 부분의 하부 표면에 존재할 수 있다. 주요 요구 사항은 잠재적인 열 폭주 효과를 일으키지 않도록 고온 가스를 고장 난 전지로부터 벗어나 전지 홀더의 외부로 향하게 하는 경로를 제공하는 것이다.
다른 실시 예에서, 스냅 고정은 단차가 아닌 구멍(30)의 내부 표면에 있는 슬롯과 맞물린다. 트레이와 프레임을 함께 연결하기 위한 대안 연결 방법은 열 융착(heat stake)이다. 열 융착은 접합부를 인장하기 위해 냉각될 때 스테이크(stake)가 수축하는 이점이 있다.
다른 실시 예에서, 각 전지 공동에는 3개보다 많은 돌출부(54,58)가 있다. 다른 실시 예에서, 전지 공동을 중앙에 집중시키기 위해 전지 공동의 둘레 주위로 충분히 연장하는 리브와 같은 형상의 돌출부가 두 개 또는 심지어 한 개가 있다. 버스바는 위에서 설명한 것과 반대되는 극성에 연결될 수 있다.
일반적으로, 달리 표시되지 않는 한, 단수 요소(singular elements)는 일반성을 잃지 않고 복수일 수 있으며 그 반대의 경우도 마찬가지이다.
실시 예에 따라, 본 명세서에 설명된 하나 이상의 이점이 제공될 수 있다.
설명 전반에 걸쳐, 본 발명의 보다 완전한 이해를 제공하기 위해 특정 세부사항이 제시되었다. 그러나, 본 발명은 이러한 세부사항 없이 실시될 수 있다. 다른 예들에서, 잘 알려진 요소는 상세하게 설명되거나 도시되지 않았으며, 본 발명을 불필요하게 모호하게 하는 것을 피하기 위해 단계 및 특징의 반복은 생략되었다. 따라서, 명세서 및 도면은 제한적인 의미가 아니라 예시적인 의미로 간주되어야 한다.
본 명세서에 개시된 특정 세부사항에 대한 추가적인 변형이 이루어질 수 있고, 그 결과 개시된 본 발명의 범위 내에 있는 다른 실시 예들이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 본 명세서에 설명된 모든 매개변수, 비율, 재료 및 구성은 예시일 뿐이며 특정한 실시 예에 따라 변경될 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 다음 청구범위에 의해 정의된 내용(substance)에 따라 해석되야 한다.

Claims (20)

  1. 각 전지의 일부가 프레임의 상단을 넘어 돌출되도록 하나 이상의 전지를 수용하는 프레임;
    상기 프레임의 상단에 있고 각각이 상기 하나 이상의 전지의 돌출된 부분 중 하나를 수용하는 하나 이상의 함몰부를 갖는 중간 트레이; 및
    상기 중간 트레이의 상단에 있고 상기 중간 트레이를 통해 상기 프레임에 체결되어 상기 중간 트레이를 제자리에 유지하는 상단 트레이를 포함하는, 하나 이상의 전지를 위한 전지 홀더.
  2. 제 1 항에 있어서, 각각의 함몰부에서, 돌출부의 평면 내에 중심을 둔 상기 함몰부에 의하여 수용되는 전지를 유지하기 위하여 상기 함몰부의 벽 상에 하나 이상의 돌출부를 포함하는, 전지 홀더.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 프레임은 그것이 수용하는 각각의 전지에 대한 공동을 정의하는, 전지 홀더.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 중간 트레이 내의 상기 하나 이상의 함몰부는 상기 프레임 내의 상기 하나 이상의 공동과 정렬되는, 전지 홀더.
  5. 제 4 항에 있어서, 각각의 함몰부는 대응하는 상기 공동보다 작은 직경을 갖는, 전지 홀더.
  6. 제 3 항에 있어서, 각각의 공동에서, 돌출부의 평면 내에 중심을 둔 상기 공동 내의 상기 전지를 유지하기 위해 상기 공동의 벽 상에 하나 이상의 돌출부를 포함하는, 전지 홀더.
  7. 제 3 항에 있어서, 각각의 공동은 상기 공동 내의 상기 전지를 지지하는 레지를 하단 영역에 포함하는, 전지 홀더.
  8. 제 7 항에 있어서, 각각의 공동은 상기 프레임의 하단 표면에 대해 개방된, 전지 홀더.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 하나 이상의 전지가 상기 전지 홀더 내에 있을 때 상기 하나 이상의 전지의 하단 표면에 접착되는 냉각판을 포함하는, 전지 홀더.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 상단 트레이는 말단에 스냅 고정이 있는 스터드를 포함하고;
    상기 중간 트레이는 상기 스터드 중 하나가 통과하는 구멍을 정의하고; 및
    상기 프레임은 상기 스냅 고정이 맞물리는 보유 표면이 각각 있는 추가 구멍을 정의하는, 전지 홀더.
  11. 제 10 항에 있어서, 각각의 보유 표면은 상기 추가 구멍 중 하나의 벽 내에 있는 단차인, 전지 홀더.
  12. 제 10 항에 있어서, 스냅 고정 대 전지의 비율은 1:1과 10:1 사이인, 전지 홀더.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 스냅 고정은 비가역적인, 전지 홀더.
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 스냅 고정은 가역적인, 전지 홀더.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 프레임, 상기 중간 트레이 및 상기 상단 트레이는 폴리카보네이트/아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌으로 만들어지는, 전지 홀더.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 상단 트레이 내에 음극 버스바를 포함하고, 상기 중간 트레이 내에 양극 버스바를 포함하는, 전지 홀더.
  17. 제 1 항에 있어서, 서로 맞물리는 상기 프레임 및 상기 중간 트레이 내에 위치 지정 특징부를 포함하는, 전지 홀더.
  18. 제 1 항에 있어서, 상기 중간 트레이, 상기 상단 트레이, 또는 상기 중간 트레이와 상기 상단 트레이 모두는 상기 하나 이상의 전지의 상단 표면과 상기 전지 홀더의 외부 사이에 통풍구를 정의하는, 전지 홀더.
  19. 각 전지의 일부가 프레임의 상단을 넘어 돌출되도록 하나 이상의 전지를 수용하는 프레임에 하나 이상의 전지를 배치하는 단계;
    각각이 상기 하나 이상의 전지의 돌출된 부분 중 하나를 수용하는 하나 이상의 함몰부를 갖는 중간 트레이를 상기 프레임 위에 배치하는 단계;
    상기 중간 트레이 내의 버스바를 상기 하나 이상의 전지의 각각의 단자에 연결하는 단계;
    상기 중간 트레이 위에 상단 트레이를 배치하는 단계;
    상기 중간 트레이를 통해 상기 상단 트레이를 상기 프레임에 체결하여 상기 중간 트레이를 제자리에 유지하는 단계; 및
    상기 상단 트레이 내의 다른 버스바를 상기 하나 이상의 전지 각각의 두 번째 단자에 연결하는 단계를 포함하는, 하나 이상의 전지를 위한 전지 홀더를 조립하는 방법.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 하나 이상의 전지의 하단 표면을 냉각판에 접착하는 단계를 포함하는, 방법.
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