KR20220158634A - 배터리 팩 - Google Patents

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KR20220158634A
KR20220158634A KR1020220062316A KR20220062316A KR20220158634A KR 20220158634 A KR20220158634 A KR 20220158634A KR 1020220062316 A KR1020220062316 A KR 1020220062316A KR 20220062316 A KR20220062316 A KR 20220062316A KR 20220158634 A KR20220158634 A KR 20220158634A
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battery cells
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윤석빈
배광수
문대연
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명에서는 배터리 팩이 개시된다. 상기 배터리 팩은, 다수의 배터리 셀과, 다수의 배터리 셀이 조립되는 셀 홀더로서, 다수의 배터리 셀 중에서 제1 배터리 셀의 외주를 둘러싸는 림부와, 림부를 따라 서로 다른 개소에 형성되어 림부로부터 높이 방향을 따라 돌출되는 다수의 돌기부를 포함하되, 제1 배터리 셀의 외주와 마주하는 다수의 돌기부의 측면은 높이 방향을 따라 점진적으로 변화되는 궤적을 형성하도록 높이 방향을 따라 구배진 측면을 갖춘 돌기부를 포함하는 셀 홀더를 포함한다.
본 발명에 의하면, 동일한 구조의 배터리 팩을 하나의 단위로 하여 다수의 배터리 팩이 서로에 대해 연결되는 방식으로, 다양한 출력 및 용량을 갖춘 모듈을 제공할 수 있으며, 모듈 내에 포함되는 배터리 팩의 개수를 증감시킴으로써, 다양한 출력 및 용량에 대해 동일한 구조의 배터리 팩을 이용하여 적응적으로 대응할 수 있도록 배터리 팩의 확장성을 제공할 수 있다.

Description

배터리 팩{Battery pack}
본 발명은 배터리 팩에 관한 것이다.
통상적으로 이차 전지는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리, 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 이차 전지는 모바일 기기, 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 전기 자전거, 무정전 전원공급장치(uninterruptible power supply) 등의 에너지원으로 사용되며, 적용되는 외부기기의 종류에 따라 단일 전지의 형태로 사용되기도 하고, 다수의 전지들을 연결하여 하나의 단위로 묶은 팩 형태로 사용되기도 한다.
휴대폰과 같은 소형 모바일 기기는 단일 전지의 출력과 용량으로 소정시간 동안 작동이 가능하지만, 노트북과 같이 보다 큰 사이즈의 모바일 기기나 전력소모가 많은 전기 자동차, 하이브리드 자동차와 같이 장시간 구동, 고전력 구동이 필요한 경우에는 출력 및 용량의 문제로 다수의 전지를 포함하는 팩 형태가 선호되며, 내장된 전지의 개수에 따라 출력전압이나 출력전류를 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는, 동일한 구조의 배터리 팩을 하나의 단위로 하여 다수의 배터리 팩이 서로에 대해 연결되는 방식으로, 다양한 출력 및 용량을 갖춘 모듈을 제공할 수 있으며, 모듈 내에 포함되는 배터리 팩의 개수를 증감시킴으로써, 다양한 출력 및 용량에 대해 동일한 구조의 배터리 팩을 이용하여 적응적으로 대응할 수 있도록 배터리 팩의 확장성을 제공할 수 있는 배터리 팩을 포함한다.
본 발명의 다른 실시형태는, 배터리 셀의 조립을 정 위치로 안내하고, 배터리 셀의 견고한 위치 고정이 가능하도록 구조가 개선된 셀 홀더를 포함하는 배터리 팩을 포함한다.
상기와 같은 목적 및 그 밖의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 배터리 팩은,
다수의 배터리 셀; 및
다수의 배터리 셀이 조립되는 셀 홀더로서, 다수의 배터리 셀 중에서 제1 배터리 셀의 외주를 둘러싸는 림부와, 상기 림부를 따라 서로 다른 개소에 형성되어 상기 림부로부터 높이 방향을 따라 돌출되는 다수의 돌기부를 포함하되, 상기 제1 배터리 셀의 외주와 마주하는 다수의 돌기부의 측면은 상기 높이 방향을 따라 점진적으로 변화되는 궤적을 형성하도록 높이 방향을 따라 구배진 측면을 갖춘 돌기부를 포함하는 셀 홀더;를 포함한다.
예를 들어, 상기 다수의 돌기부의 측면은, 상기 높이 방향을 따라 점진적으로 축소되는 직경의 원형 궤적을 형성할 수 있다.
예를 들어, 상기 다수의 돌기부의 측면은, 상기 높이 방향을 따라 제1 배터리 셀의 조립 방향으로 점진적으로 축소되는 직경의 원형 궤적을 형성할 수 있다.
예를 들어, 상기 돌기부의 측면은, 상기 다수의 돌기부의 공통된 지지 기반을 형성하는 림부로부터 림부와 반대되는 돌출 단부까지 연장될 수 있다.
예를 들어, 상기 돌기부의 측면은, 상기 높이 방향을 따라 상기 림부와 돌출 단부 사이를 연결해줄 수 있다.
예를 들어, 상기 돌출 단부와 맞닿는 다수의 돌기부의 측면이 형성하는 제1 원형 궤적의 직경은, 상기 림부와 맞닿는 다수의 돌기부의 측면이 형성하는 제2 원형 궤적의 직경 보다 크게 설정될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1, 제2 원형 궤적의 직경은, 상기 제1 배터리 셀의 직경 보다 크게 설정될 수 있다.
예를 들어, 상기 다수의 돌기부는, 상기 제1 배터리 셀의 외주를 둘러싸는 림부를 따라 형성된 제1 내지 제3 돌기부를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 배터리 셀의 외주 방향을 따라 상기 제1 배터리 셀을 둘러싸도록 6개의 위성 배터리 셀이 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 배터리 셀의 외주 방향을 따라 서로 이웃한 2개씩의 위성 배터리 셀과 제1 배터리 셀 사이에는 골 부분이 형성되어, 제1 배터리 셀의 외주 방향을 따라 총 6개의 골 부분이 형성되며,
상기 제1 내지 제3 돌기부는, 상기 제1 배터리 셀을 둘러싸는 림부를 따라 교번되는 위치의 골 부분에 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 배터리 셀을 둘러싸는 림부를 따라 상기 제1 내지 제3 돌기부가 형성되지 않은 서로 교번되는 3개소의 골 부분에는, 해당 골 부분으로부터 제1 배터리 셀의 외주면을 향하여 오목하게 라운드진 단부를 갖는 지지부가 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 배터리 셀을 둘러싸는 림부를 따라 서로 교번되는 골 부분에는 상기 돌기부와 지지부가 서로 번갈아 교대로 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 배터리 셀을 둘러싸는 림부를 따라 상기 돌기부와 지지부 사이의 위치에는 상대적으로 협소한 폭으로 오목하게 인입된 협폭부가 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 협폭부는 상기 제1 배터리 셀을 둘러싸는 림부를 따라 총 6개소에 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 협폭부에는 상기 제1 배터리 셀의 외주를 향하여 돌출된 접촉 돌기가 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 접촉 돌기는 제1 배터리 셀의 외주면과 억지끼움을 형성하도록, 제1 배터리 셀의 외주를 향하여 돌출될 수 있다.
예를 들어, 상기 접촉 돌기는 상기 제1 배터리 셀을 둘러싸는 림부를 따라, 상기 협폭부와 함께, 대칭적인 6개소에 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 골 부분 마다에는 상기 제1 배터리 셀과 제1 배터리 셀의 외주 방향을 따라 서로 이웃한 2개씩의 위성 배터리 셀을 각각 둘러싸는 림부가 분기되는 분기점이 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 배터리 셀과 서로 이웃한 2개씩의 위성 배터리 셀을 각각 둘러싸는 림부는, 상기 분기점에서 서로 다른 3방향을 따라 각진 형태로 분기될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 배터리 셀의 외주를 따라 6개의 분기점에서는, 서로 교번되는 위치에 번갈아 교대로 형성된 돌기부 및 지지부를 통하여 제1 배터리 셀의 외주와 마주하는 라운드진 곡면이 제공될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 배터리 셀의 외주와 마주하는 상기 돌기부의 측면 및 지지부의 단부는, 상기 제1 배터리 셀의 외주와 마주하는 오목한 형상의 라운드진 곡면을 제공할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 배터리 셀을 둘러싸는 림부를 따라, 상기 돌기부와 지지부 사이에는 상대적으로 협소한 폭으로 오목하게 인입된 협폭부가 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 협폭부는, 상기 돌기부 및 지지부 사이에서 연속적으로 연결되면서, 상기 제1 배터리 셀의 외주와 마주하는 오목한 형상의 라운드진 곡면을 제공할 수 있다.
예를 들어, 상기 림부는 다수의 배터리 셀 각각을 둘러싸도록 망 형태로 연장되면서 셀 홀더의 주된 면을 형성하고,
상기 높이 방향을 따라 제1 배터리 셀의 하단부는 상기 셀 홀더의 주된 면으로부터 정착 깊이만큼 돌출될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 배터리 셀은 높이 방향을 따라 하단부로부터 상단부를 향하는 조립 방향을 따라 상기 셀 홀더에 조립될 수 있다.
본 발명에 의하면, 동일한 구조의 배터리 팩을 하나의 단위로 하여 다수의 배터리 팩이 서로에 대해 연결되는 방식으로, 다양한 출력 및 용량을 갖춘 모듈을 제공할 수 있으며, 모듈 내에 포함되는 배터리 팩의 개수를 증감시킴으로써, 다양한 출력 및 용량에 대해 동일한 구조의 배터리 팩을 이용하여 적응적으로 대응할 수 있도록 배터리 팩의 확장성을 제공할 수 있다.
본 발명에 의하면, 배터리 셀의 조립을 정 위치로 안내하고, 배터리 셀의 견고한 위치 고정이 가능하도록 구조가 개선된 셀 홀더를 포함하는 배터리 팩이 제공될 수 있다.
도 1에는 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 관한 배터리 팩의 분해 사시도가 도시되어 있다.
도 2 및 도 3에는 각각 도 1에 도시된 상부 홀더와 하부 홀더의 사시도가 도시되어 있다.
도 4에는 도 1에 도시된 배터리 팩의 버스 바와 배터리 셀의 배치를 보여주는 평면도가 도시되어 있다.
도 5 및 도 6에는, 각각 도 4에 도시된 배터리 팩이 열 방향 및 횡 방향으로 확장된 구조를 보여주는 서로 다른 평면도가 도시되어 있다.
도 7에는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩의 분해 사시도로서, 서미스터의 조립을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다.
도 8에는, 도 7에 도시된 상부 홀더의 일부를 확대하여 도시한 사시도가 도시되어 있다.
도 9에는, 도 8의 상부 홀더 상에 도 7의 커버가 조립된 상태를 보여주는 사시도가 도시되어 있다.
도 10에는 본 발명의 배터리 팩이 열 방향을 따라 확장된 모듈에서 서미스터의 배치를 설명하기 위한 평면도가 도시되어 있다.
도 11에는 본 발명의 배터리 팩이 열 방향 및 횡 방향을 따라 확장된 모듈에서 서미스터의 배치를 설명하기 위한 평면도가 도시되어 있다.
도 12에는 배터리 셀과 하부 홀더 간의 조립을 설명하기 위한 사시도가 도시되어 있다.
도 13에는 도 12에 도시된 하부 홀더를 도시한 사시도가 도시되어 있다.
도 14에는 도 13에 도시된 하부 홀더를 도시한 평면도가 도시되어 있다.
도 15에는 배터리 셀이 조립된 하부 홀더를 보여주는 평면도가 도시되어 있다.
도 16에는 도 15의 배터리 셀이 조립된 하부 홀더를 열 방향 또는 횡 방향으로 바라본 측면을 도시한 도면으로서, 배터리 셀의 정착 깊이를 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다.
도 17에는 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩의 분해 사시도로서, 커버의 구조를 설명하기 위한 분해 사시도가 도시되어 있다.
도 18에는 도 17의 커버가 조립된 상태의 배터리 팩을 도시한 사시도가 도시되어 있다.
도 19에는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 배터리 팩의 셀 홀더를 보여주는 사시도가 도시되어 있다.
도 20에는 도 19에 도시된 셀 홀더 상에 커버가 조립된 상태를 보여주는 사시도가 도시되어 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 배터리 팩에 대해 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 관한 배터리 팩의 분해 사시도가 도시되어 있다. 도 2 및 도 3에는 각각 도 1에 도시된 상부 홀더와 하부 홀더의 사시도가 도시되어 있다. 도 4에는 도 1에 도시된 배터리 팩의 버스 바와 배터리 셀의 배치를 보여주는 평면도가 도시되어 있다. 도 5 및 도 6에는, 각각 도 4에 도시된 배터리 팩이 열 방향 및 횡 방향으로 확장된 구조를 보여주는 서로 다른 평면도가 도시되어 있다.
도 1 내지 도 4를 함께 참조하면, 본 발명의 배터리 팩(1)은, 열 방향(Z1)을 따라 배열된 일 열의 배터리 셀(10)이 다수 열로 배열된 배터리 셀(10)로서, 상기 열 방향(Z1)과 교차하는 횡 방향(Z2)을 따라 서로 이웃하는 열의 배터리 셀(10)은 열 방향(Z1)을 따라 전방 위치 또는 후방 위치로 서로 번갈아 치우치도록 배치된 배터리 셀(10)과, 상기 배터리 셀(10)이 수용되는 수용공간을 둘러싸는 셀 홀더(W)로서, 상기 수용공간을 사이에 개재하여 상기 열 방향(Z1)을 따라 서로 마주하게 배치되며, 서로 상보적인 형상으로 형성된 전방 벽체(FW) 및 후방 벽체(RW)를 포함하는 셀 홀더(W)와, 상기 수용공간 내에 배치되어 다수의 배터리 셀(10)을 서로 연결해주는 버스 바(B)와, 상기 버스 바(B)로부터 수용공간의 외부로 연장되는 확장 편(E1,E2)을 포함할 수 있다.
상기 배터리 셀(10)은 열 방향(Z1)을 따라 배열된 다수의 배터리 셀(10)을 포함할 수 있으며, 열 방향(Z1)을 따라 배열된 일 열의 배터리 셀(10)이 횡 방향(Z2)을 따라 배열되면서 다수 열의 배터리 셀(10)을 형성할 수 있다. 본 명세서를 통하여 열 방향(Z1)이란, 배터리 셀(10)이 배열된 방향으로서, 서로 이웃한 열끼리 전방 위치 또는 후방 위치로 번갈아 치우치도록 배치될 때, 서로 이웃한 열에서 치우치게 배치되는 전후 방향을 의미할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 열 방향(Z1)이란, 다수의 배터리 셀(10)이 직선 라인 상으로 배열된 방향을 의미할 수 있으며, 열 방향(Z1)과 교차하는 횡 방향(Z2)을 따라서도 다수의 배터리 셀(10)이 배열된 것으로 볼 수 있으나, 이때, 횡 방향(Z2)을 따라 배열된 배터리 셀(10)은 직선 라인 상으로 배치된다기 보다는 지그 재그 라인 상으로 배열된 것으로 볼 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 배터리 셀(10)은, 열 방향(Z1)을 따라 직선 라인 상으로 배치되되, 서로 이웃한 열끼리 열 방향(Z1)을 따라 전방 위치 또는 후방 위치로 번갈아 치우치도록 배치됨으로써, 열 방향(Z1)과 교차하는 횡 방향(Z2)을 따라서는 배터리 셀(10)이 직선 라인 상으로 배치되기 보다는 지그 재그 라인 상으로 배열될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 서로 이웃한 열끼리 열 방향(Z1)을 따라 전방 위치 또는 후방 위치로 서로 번갈아 치우치도록 배치된다는 것은, 일 열의 배터리 셀(10)이 이웃한 열의 배터리 셀(10)의 골 부분에 끼워지도록 배치됨으로써, 배터리 셀(10)의 조밀한 배열을 구현한다는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 서로 이웃한 제1, 제2 열(Q1,Q2, 도 4 참조)의 배터리 셀(10)은, 열 방향(Z1)을 따라 각각 후방 위치와 전방 위치로 번갈아 치우치게 배열됨으로써, 제1 열(Q1)의 배터리 셀(10)은, 열 방향(Z1)을 따라 서로 이웃한 제2 열(Q2)의 배터리 셀(10) 사이의 골 부분에 끼워질 수 있으며, 역으로, 제2 열(Q2)의 배터리 셀(10)은 열 방향(Z1)을 따라 서로 이웃한 제1 열(Q1)의 배터리 셀(10) 사이의 골 부분에 끼워질 수 있다. 이와 같이, 서로 이웃하는 열끼리 열 방향(Z1)을 따라 전방 위치 또는 후방 위치로 번갈아 치우치도록 배열됨으로써, 보다 많은 개수의 배터리 셀(10)이 협소한 면적 내에 조밀하게 배열될 수 있으며, 배터리 팩(1)의 에너지 밀도를 높일 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에서, 서로 이웃한 열끼리 엇갈리게 배치된 배터리 셀(10)의 배열에 따라, 배터리 셀(10)을 수용하는 셀 홀더(W)의 형상도 배터리 셀(10)의 배열과 대응되는 형태로 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 배터리 셀(10)을 수용하는 셀 홀더(W)는, 배터리 셀(10)이 수용된 수용공간을 둘러싸는 벽체를 포함할 수 있고, 이때, 상기 셀 홀더(W)의 벽체는, 열 방향(Z1)을 따라 서로 마주하는 전방 벽체(FW) 및 후방 벽체(RW)와, 열 방향(Z1)과 교차하는 횡 방향(Z2)을 따라 서로 마주하는 제1 측벽체(SW1)와 제2 측벽체(SW2)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 전방 벽체(FW)는 전방 위치로 치우치게 배치된 열에 대응하여 전방으로 돌출되도록 형성된 제1 볼록부(F1)를 포함할 수 있으며, 후방 위치로 치우치게 배치된 열에 대응하여 전방으로부터 인입된 제1 오목부(F2)를 포함할 수 있다. 상기 제1 볼록부(F1) 및 제1 오목부(F2)는, 횡 방향(Z2)을 따라 서로 교번되게 전방 위치 또는 후방 위치로 치우치게 배치되는 배터리 셀(10)의 배열에 대응하여, 횡 방향(Z2)을 따라 서로 교번되게 배열될 수 있으며, 상기 제1 볼록부(F1) 및 제1 오목부(F2)가 횡 방향(Z2)을 따라 서로 연결되면서 전방 벽체(FW)를 형성할 수 있다.
상기 전방 벽체(FW)와 유사하게, 상기 후방 벽체(RW)는 후방 위치로 치우치게 배치된 열에 대응하여 후방으로 돌출되도록 형성된 제2 볼록부(R1)를 포함할 수 있으며, 전방 위치로 치우치게 배치된 열에 대응하여 후방으로부터 인입된 제2 오목부(R2)를 포함할 수 있다. 상기 제2 볼록부(R1) 및 제2 오목부(R2)는, 횡 방향(Z2)을 따라 서로 교번되게 후방 위치 또는 전방 위치로 치우치게 배치되는 배터리 셀(10)의 배열에 대응하여, 횡 방향(Z2)을 따라 서로 교번되게 배열될 수 있으며, 상기 제2 볼록부(R1) 및 제2 오목부(R2)가 횡 방향(Z2)을 따라 서로 연결되면서 후방 벽체(RW)를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 어느 일 열이 전방 위치로 치우치게 배치된다는 것은, 상기 일 열에 대응되는 전방 벽체(FW)는 제1 볼록부(F1)를 포함하는 동시에, 상기 일 열에 대응되는 후방 벽체(RW)는 제2 오목부(R2)를 포함한다는 것을 의미할 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 전방 벽체(FW)의 제1 볼록부(F1)와, 후방 벽체(RW)의 제2 오목부(R2)는 서로 같은 열 위치에 형성될 수 있으며, 서로 같은 열 위치에서 서로에 대해 끼워질 수 있는 상보적인 형상으로 형성될 수 있다. 유사하게, 어느 일 열이 후방 위치로 치우치게 배치된다는 것은, 상기 일 열에 대응되는 전방 벽체(FW)는 제1 오목부(F2)를 포함하는 동시에, 상기 일 열에 대응되는 후방 벽체(RW)는 제2 볼록부(R1)를 포함한다는 것을 의미할 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 전방 벽체(FW)의 제1 오목부(F2)와, 후방 벽체(RW)의 제2 볼록부(R1)는 서로 같은 열 위치에 형성될 수 있으며, 서로 같은 열 위치에서 서로에 대해 끼워질 수 있는 상보적인 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 전방 벽체(FW)의 제1 볼록부(F1)와 후방 벽체(RW)의 제2 오목부(R2)끼리, 그리고, 전방 벽체(FW)의 제1 오목부(F2)와 후방 벽체(RW)의 제2 볼록부(R1)끼리, 서로 같은 열 위치에서 서로에 대해 끼워질 수 있는 상보적인 형상으로 형성된다는 것은, 동일한 구조의 배터리 팩(1)을 하나의 단위로 하여 다수의 배터리 팩(1)이 서로에 대해 연결되는 방식으로, 다양한 출력 및 용량을 갖춘 모듈(100, 도 5 및 도 6 참조)을 제공할 수 있다는 것이며, 모듈(100) 내에 포함되는 배터리 팩(1)의 개수를 증감시킴으로써, 다양한 출력 및 용량에 대해 동일한 구조의 배터리 팩(1)을 이용하여 적응적으로 대응할 수 있으며, 배터리 팩(1)의 확장성을 제공할 수 있다는 것을 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 전방 벽체(FW) 및 후방 벽체(RW)와 달리, 상기 제1, 제2 측벽체(SW1,SW2)는 평편하게 형성될 수 있으며, 횡 방향(Z2)을 따라 다수의 배터리 팩(1)을 포함하도록 확장된 모듈(100)에서, 횡 방향(Z2)을 따라 서로 이웃하게 배치된 배터리 팩(1)의 제1, 제2 측벽체(SW1,SW2)끼리 서로 평편하게 형성된 외면을 통하여 서로 맞닿으면서, 횡 방향(Z2)을 따라 다수의 배터리 팩(1)을 포함하도록 확장된 모듈(100)이 제공될 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 다수의 배터리 팩(1)을 포함하도록 확장된 모듈(100)에서, 서로 이웃하는 배터리 팩(1)은 서로에 대해 형합될 수 있다. 여기서, 서로 이웃한 배터리 팩(1)이 형합된다는 것은, 일 배터리 팩(1)의 전방 벽체(FW)와 이웃한 다른 배터리 팩(1)의 후방 벽체(RW)가 서로 형합되는 것을 포함할 수 있으며, 일 배터리 팩(1)의 전방 벽체(FW)에 형성된 제1 볼록부(F1)와 제1 오목부(F2)가 이웃한 다른 배터리 팩(1)의 후방 벽체(RW)에 형성된 제2 오목부(R2)와 제2 볼록부(R1)에 대해 끼워질 수 있도록, 일 배터리 팩(1)의 전방 벽체(FW)의 구조와 이웃한 다른 배터리 팩(1)의 후방 벽체(RW)의 구조가 서로 상보적으로 형성된다는 것을 의미할 수 있다. 또한, 동일한 구조를 갖춘 배터리 팩(1)을 하나의 단위로 다수의 배터리 팩(1)을 포함하도록 확장된 모듈(100)에서, 이웃한 배터리 팩(1)끼리 형합되기 위하여, 동일한 배터리 팩(1)의 전방 벽체(FW)와 후방 벽체(RW)는 서로 상보적인 형상을 가질 수 있고, 동일한 배터리 팩(1)에서 같은 열 위치의 전방 벽체(FW)와 후방 벽체(RW)는 서로 상보적인 형상의 제1 볼록부(F1)와 제2 오목부(R2)를 포함하거나 또는 서로 상보적인 형상의 제1 오목부(F2)와 제2 볼록부(R1)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 동일한 구조의 배터리 팩(1)을 이용하여 배터리 팩(1)의 확장성을 제공하기 위하여, 서로 이웃하는 배터리 팩(1)끼리, 동일한 배향으로 배치될 수 있으며, 이에 따라, 서로에 대해 끼워질 수 있는 상보적인 형상으로 형성된 전방 위치의 배터리 팩(1)의 후방 벽체(RW)와, 후방 위치의 배터리 팩(1)의 전방 벽체(FW)는 서로에 대해 형합될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 다수의 배터리 셀(10)은 버스 바(B)에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 버스 바(B)는 서로 다른 배터리 셀(10)의 같은 극성끼리 연결함으로써 서로 다른 배터리 셀(10)을 병렬 연결하거나 또는 서로 다른 배터리 셀(10)의 다른 극성끼리 연결함으로써 서로 다른 배터리 셀(10)을 직렬 연결할 수 있다. 상기 배터리 셀(10)은 서로 다른 극성의 제1, 제2 전극(11,12)을 포함할 수 있으며, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1, 제2 전극(11,12)은 열 방향(Z1) 및 횡 방향(Z2)과 교차하는 높이 방향(Z3)을 따라 배터리 셀(10)의 상단부에 형성될 수 있다. 이때, 상기 제1 전극(11)은 배터리 셀(10)의 상단부 중에서 중앙 위치에 형성될 수 있고, 상기 제2 전극(12)은 배터리 셀(10)의 상단부 중에서 중앙 위치의 제1 전극(11)을 둘러싸는 가장자리 위치에 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제2 전극(12)은 높이 방향(Z3)을 따라 배터리 셀(10)의 상단부의 가장자리 위치로부터 하단부로 연장될 수 있으며, 배터리 셀(10)의 상단부와 하단부 사이의 측면을 형성하면서, 배터리 셀(10)의 하단부 전체에 걸쳐서 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 버스 바(B)는 서로 이웃하는 다수의 배터리 셀(10)을 포함하는 일군의 배터리 셀(10g)을 병렬 연결할 수 있으며, 이웃하는 서로 다른 일군의 배터리 셀(10g)을 직렬 연결하는 방식으로, 다수의 배터리 셀(10)을 직병렬 연결할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시형태에서, 병렬 연결된 일군의 배터리 셀(10g)을 형성하는 배터리 셀(10)의 개수나 서로 직렬 연결되는 일군의 배터리 셀(10g) 간의 개수 등은, 요구되는 출력 및 용량에 대응하여 적응적으로 설계될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서는, 병렬 연결된 일군의 배터리 셀(10g)이 열 방향(Z1)을 따라 배열될 수 있으며, 열 방향(Z1)을 따라 이웃한 서로 다른 일군의 배터리 셀(10g)이 직렬 연결될 수 있고, 열 방향(Z1)을 따라 이웃하는 일군의 배터리 셀(10g) 사이로는 버스 바(B)의 본체부(B1)가 연장될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 버스 바(B)는, 열 방향(Z1)을 따라 이웃한 일군의 배터리 셀(10g) 사이를 따라 연장되는 본체부(B1)와, 상기 본체부(B1)로부터 상기 본체부(B1)를 경계로 하여 서로 이웃하는 일군의 배터리 셀(10g)을 향하여 연장되는 제1, 제2 가지부(Ba,Bb)를 포함할 수 있다. 상기 버스 바(B)의 본체부(B1)는 열 방향(Z1)을 따라 서로 이웃하는 일군의 배터리 셀(10g) 사이를 따라 지그 재그 형태로 배열될 수 있으며, 횡 방향(Z2)을 따라 연장될 수 있다. 서로 병렬 연결된 일군의 배터리 셀(10g)은, 지그 재그 라인 상으로 배열된 배터리 셀(10)의 횡을 포함하며, 서로 병렬 연결된 일군의 배터리 셀(10g)의 경계를 따라 연장되는 버스 바(B)의 본체부(B1)는 지그 재그 라인 상으로 배열된 배터리 셀(10)의 횡 사이를 따라 지그 재그 라인 상으로 연장될 수 있다.
상기 버스 바(B)의 본체부(B1)는, 상기 본체부(B1)로부터 연장되는 제1, 제2 가지부(Ba,Bb)를 서로 전기적으로 연결해줄 수 있다. 예를 들어, 상기 제1, 제2 가지부(Ba,Bb)는 본체부(B1)로부터 열 방향(Z1)을 따라 본체부(B1) 양편으로 배치된 서로 다른 일군의 배터리 셀(10g)을 향하여 연장될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1, 제2 가지부(Ba,Bb)는 열 방향(Z1)을 따라 연장될 수 있으며, 열 방향(Z1)을 따라 직선 라인 상으로 배열된 배터리 셀(10) 사이를 따라 직선 라인 상으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1, 제2 가지부(Ba,Bb)는 버스 바(B)의 본체부(B1)로부터 서로 반대되는 열 방향(Z1)을 따라 연장될 수 있으며, 횡 방향(Z2)을 따라 서로 교번되는 위치에서 번갈아 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1, 제2 가지부(Ba,Bb)는, 횡 방향(Z2)을 따라 지그 재그 라인 상으로 연장되는 본체부(B1)를 따라 서로 이웃하는 배터리 셀(10)의 열 사이를 따라 연장될 수 있으며, 횡 방향(Z2)을 따라 서로 교번되는 위치에서 배터리 셀(10)의 열 사이로 연장될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 병렬 연결된 일군의 배터리 셀(10g)은 열 방향(Z1)을 따라 배열될 수 있으며, 열 방향(Z1)을 따라 서로 이웃한 일군의 배터리 셀(10g) 사이로는 버스 바(B)의 본체부(B1)가 배치될 수 있다. 즉, 열 방향(Z1)을 따라 버스 바(B)의 본체부(B1)가 배열될 수 있으며, 서로 이웃한 버스 바(B)의 본체부(B1) 사이에 배치된 일군의 배터리 셀(10g)을 향하여 서로 이웃한 버스 바(B)의 본체부(B1)로부터 연장되는 제1, 제2 가지부(Ba,Bb)가 콤 형태로 서로 서로에 대해 끼워지도록 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서는, 서로 이웃한 버스 바(B)의 본체부(B1)로부터 연장되는 제1, 제2 가지부(Ba,Bb)가 물리적인 간섭이 없이 서로 서로에 대해 끼워질 수 있으며, 이를 위해, 상기 제1, 제2 가지부(Ba,Bb)는 횡 방향(Z2)을 따라 지그 재그 라인 상으로 연장되는 버스 바(B)의 본체부(B1)로부터 횡 방향(Z2)을 따라 서로 교번되는 위치에서 연장될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 다수의 배터리 셀(10)의 전기적인 연결은, 배터리 셀(10)의 병렬 연결 및 직렬 연결을 포함하여, 직병렬의 혼합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시형태에서는, 다수의 배터리 셀(10) 중에서 서로 병렬된 일군의 배터리 셀(10g)과 서로 병렬 연결된 또 다른 일군의 배터리 셀(10g) 간의 직렬 연결을 통하여 다수의 배터리 셀(10)에 대한 병렬, 직렬을 포함하는 직병렬 혼합의 전기적인 연결을 구현할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 배터리 셀(10)의 상부에 배치된 다수의 버스 바(B)는, 서로 이웃한 위치에 배치된 일군의 배터리 셀(10g)을 병렬 연결하면서, 서로 이웃한 위치에 배치된 일군의 배터리 셀(10g)과 또 다른 일군의 배터리 셀(10g) 사이를 직렬 연결할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 열 방향(Z1) 및 횡 방향(Z2)을 따라 배열된 다수의 배터리 셀(10)의 배열은, 열 방향(Z1)을 따라 직선 라인 상으로 배열된 다수 열의 배터리 셀(10)과, 횡 방향(Z2)을 따라 지그 재그 라인 상으로 배열된 다수 횡의 배터리 셀(10)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 버스 바(B)는, 지그 재그 라인 상으로 배열된 이웃한 2횡의 배터리 셀(10)을 병렬 연결할 수 있으며, 예를 들어, 서로 이웃한 2횡의 배터리 셀(10)을 병렬 연결함으로써, 서로 이웃한 2횡의 배터리 셀(10)을 포함하는 일군의 배터리 셀(10g)을 병렬 연결할 수 있다. 그리고, 상기 버스 바(B)는 서로 이웃한 2횡의 배터리 셀(10)을 각각 병렬 연결함으로써 서로 병렬 연결된 일군의 배터리 셀(10g)을 형성하면서, 또한, 병렬 연결된 이웃한 2횡의 배터리 셀(10)을 단위로 하여, 열 방향(Z1)을 따라 이웃한 서로 다른 일군의 배터리 셀(10g)을 직렬 연결함으로써, 열 방향(Z1) 및 횡 방향(Z2)을 따라 배열된 다수의 배터리 셀(10)을 직렬 및 병렬의 혼합 방식으로 전기적으로 연결할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시형태에서, 서로 병렬 연결된 이웃한 2횡의 배터리 셀(10)이 서로 병렬 연결된 일군의 배터리 셀(10g)을 형성한다고 할 때, 전체적으로, 열 방향(Z1)을 따라 서로 다른 6개의 일군의 배터리 셀(10g)을 형성할 수 있다. 이때, 서로 병렬 연결된 일군의 배터리 셀(10g)과, 열 방향(Z1)을 따라 이웃한 또 다른 일군의 배터리 셀(10g)은 버스 바(B)의 본체부(B1)를 사이에 두고 서로 이웃하게 배치될 수 있으며, 전체적으로, 5개의 버스 바(B)의 본체부(B1)를 사이에 두고, 전체적으로 6개의 일군의 배터리 셀(10g), 그러니까, 서로 병렬 연결된 일군의 배터리 셀(10g)을 6단위 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시형태에서, 서로 병렬 연결된 일군의 배터리 셀(10g)은 서로 이웃한 2횡의 배터리 셀(10)을 포함하며, 각각의 배터리 셀(10)의 횡은 지그 재그 라인 상으로 배열된 9개의 배터리 셀(10)을 포함하기 때문에, 서로 병렬 연결된 일군의 배터리 셀(10g)은 총 18개의 배터리 셀(10)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서는 서로 병렬 연결된 18개의 배터리 셀(10)을 일군의 배터리 셀(10g)로 하여, 열 방향(Z1)을 따라 총 6개의 일군의 배터리 셀(10g)이 직렬 연결되면서, 서로 18개의 배터리 셀(10)을 하나의 단위로 하여, 6개의 단위가 직렬 연결된 구조, 즉, 6S18P의 전기적인 연결을 형성할 수 있다. 그리고, 본 발명의 일 실시형태에 따른 6S18P의 전기적인 연결에서, 서로 병렬 연결을 형성하는 18개의 배터리 셀(10)을 포함하는 일군의 배터리 셀(10g)은 2횡의 배터리 셀(10)을 포함할 수 있고, 각각의 배터리 셀(10)의 횡은 9개의 배터리 셀(10)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 서로 병렬 연결된 일군의 배터리 셀(10g)의 개수 및 배열 상태에 따라, 상기 배터리 팩(1)은 열 방향(Z1)을 따라 돌출된 4개의 돌출 벽체(제1 볼록부 F1 또는 제2 볼록부 R1에 해당됨)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 돌출 벽체(제1 볼록부 F1 또는 제2 볼록부 R1에 해당됨)는 열 방향(Z1)을 따라 전방 벽체(FW) 또는 후방 벽체(RW) 중에서 적어도 어느 하나의 벽체에 형성될 수 있으며, 예를 들어, 본 발명의 일 실시형태에서 상기 4개의 돌출 벽체(제1 볼록부 F1 또는 제2 볼록부 R1에 해당됨)는 후방 벽체(RW)에 형성될 수 있다. 본 명세서를 통하여, 열 방향(Z1)을 따라 전방 벽체(FW) 또는 후방 벽체(RW)가 4개의 돌출 벽체(제1 볼록부 F1 또는 제2 볼록부 R1에 해당됨)를 포함한다고 할 때, 상기 돌출 벽체(제1 볼록부 F1 또는 제2 볼록부 R1에 해당됨)의 개수는, 전방 벽체(FW) 또는 후방 벽체(RW)에 형성된 전체 돌출 벽체(제1 볼록부 F1 또는 제2 볼록부 R1에 해당됨)의 개수를 의미하는 것이며, 전방 벽체(FW)로부터 외부를 향하여, 그러니까, 전방을 향하여 돌출된 돌출 벽체(제1 볼록부 F1에 해당됨)의 개수 또는 후방 벽체(RW)로부터 외부를 향하여, 그러니까, 후방을 향하여 돌출된 돌출 벽체(제2 볼록부 R1에 해당됨)의 개수를 의미할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 후방 벽체(RW)가 4개의 돌출 벽체(제2 볼록부 R1에 해당됨)를 포함한다고 할 때, 상기 4개의 돌출 벽체(제2 볼록부 R1에 해당됨)란, 후방 벽체(RW)에 형성된 전체 돌출 벽체(제2 볼록부 R1에 해당됨)의 개수를 온전하게 의미하는 것이고, 예를 들어, 후방 벽체(RW)로부터 외부, 그러니까, 후방을 향하여 돌출된 돌출 벽체(제2 볼록부 R1에 해당됨)의 개수는 4개라는 것을 의미하는 동시에, 상기 후방 벽체(RW)가 4개 보다 적은 개수의 돌출 벽체(제2 볼록부 R1에 해당됨)를 포함하거나 또는 상기 후방 벽체(RW)가 4개 보다 많은 개수의 돌출 벽체(제2 볼록부 R1에 해당됨)를 포함하는 것은 배제할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시형태에서, 배터리 팩(1)을 형성하는 전체 배터리 셀(10)의 개수나, 병렬 및 직렬 연결의 개수 등은, 배터리 팩(1)에 요구되는 출력 및 용량에 따라 다양하게 변형될 수 있다. 보다 일반적으로, 본 발명의 배터리 팩(1)이 mSnP의 전기적인 연결을 형성하는 다수의 배터리 셀(10)을 포함한다고 할 때, 서로 병렬 연결을 형성하는 일군의 배터리 셀(10g)은 n개의 배터리 셀(10)을 포함할 수 있고, 전체 배터리 팩(1)은 서로 병렬 연결된 n개의 배터리 셀(10)을 하나의 단위로 하여, m개의 단위가 직렬 연결된 구조를 형성할 수 있다. 이때, n개의 배터리 셀(10)이 서로 병렬 연결을 형성하는 일군의 배터리 셀(10g)이라고 할 때, n개의 배터리 셀(10)을 포함하는 일군의 배터리 셀(10g)은 L개의 횡으로 배열될 수 있으며, 각각의 배터리 셀(10)의 횡은 K개의 배터리 셀(10)을 포함할 수 있다. 이때, 열 방향(Z1)을 따라 전방 벽체(FW) 또는 후방 벽체(RW)로부터 외부를 향하여 돌출된 돌출 벽체(제1 볼록부 F1 또는 제2 볼록부 R1에 해당됨)의 개수는 상기 K개가 짝수 또는 홀수에 해당되는지에 따라 결정될 수 있으며, 전방 벽체(FW)나 후방 벽체(RW), 또는 보다 일반적으로, 셀 홀더(W)의 벽체로부터 외부로 돌출된 돌출 벽체(제1 볼록부 F1 또는 제2 볼록부 R1에 해당됨)의 개수는 이하와 같은 관계로부터 결정될 수 있다.
i) K가 짝수일 때, 돌출 벽체(제1 볼록부 F1 또는 제2 볼록부 R1에 해당됨)의 개수는 K/2
ii) K가 홀수일 때, 돌출 벽체(제1 볼록부 F1 또는 제2 볼록부 R1에 해당됨)의 개수는 (K-1)/2
본 발명의 일 실시형태에서, 다수의 배터리 셀(10)은 열 방향(Z1)을 따라 배열된 다수의 배터리 셀(10)을 포함할 수 있고, 서로 이웃한 열의 배터리 셀(10)은, 열 방향(Z1)을 따라 전방 위치 또는 후방 위치로 서로 엇갈리게 배치될 수 있으며, 이때, 열 방향(Z1)을 따라 전방 위치 또는 후방 위치로 돌출된 배터리 셀(10)의 열은, 배터리 셀(10)을 수용하는 셀 홀더(W)로부터 전방 위치 또는 후방 위치로 돌출된 돌출 벽체(제1 볼록부 F1 또는 제2 볼록부 R1에 해당됨)를 형성할 수 있다. 이때, 배터리 셀(10)의 횡을 형성하는 배터리 셀(10)의 개수에 따라, 배터리 셀(10)의 횡을 형성하는 배터리 셀(10)의 개수(K)가 짝수일 경우에는, 열 방향(Z1)을 따라 전방 위치 또는 후방 위치로 교번되게 배열된 배터리 셀(10)의 배열에 따라 상기 돌출 벽체(제1 볼록부 F1 또는 제2 볼록부 R1에 해당됨)의 개수는 K/2로 결정될 수 있고, 예를 들어, 전방 벽체(FW) 및 후방 벽체(RW)에는 동일한 K/2개수의 돌출 벽체(제1 볼록부 F1 또는 제2 볼록부 R1에 해당됨)가 형성될 수 있다. 이와 달리, 배터리 셀(10)의 횡을 형성하는 배터리 셀(10)의 개수(K)가 홀수일 경우에는, 열 방향(Z1)을 따라 전방 위치 또는 후방 위치로 교번되게 배열된 배터리 셀(10)의 배열에 따라 상기 돌출 벽체(제1 볼록부 F1 또는 제2 볼록부 R1에 해당됨)의 개수는 (K-1)/2로 결정될 수 있고, 예를 들어, 전방 벽체(FW) 또는 후방 벽체(RW)에는 (K-1)/2개수의 돌출 벽체(제1 볼록부 F1 또는 제2 볼록부 R1에 해당됨)가 형성될 수 있다. 다시 말하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩(1)이 mSnP의 전기적인 연결을 형성한다고 할 때, 서로 병렬 연결된 n개의 배터리 셀(10)을 포함하는 일군의 배터리 셀(10g)을 하나의 단위로 하여, 열 방향(Z1)을 따라 전체 m개의 단위가 열 방향(Z1)을 따라 배열되면서, 열 방향(Z1)을 따라 서로 이웃하게 배열된 m개의 단위가 서로 직렬 연결될 수 있다. 그리고, 서로 병렬 연결된 n개의 배터리 셀(10)을 포함하는 일군의 배터리 셀(10g)이 L개의 횡으로 배열되며, 각각의 배터리 셀(10)의 횡이 K개의 배터리 셀(10)을 포함할 때, 각각의 배터리 셀(10)의 횡이 포함하는 배터리 셀(10)의 개수(K)에 따라 셀 홀더(W)의 벽체로부터 외부를 향하여 돌출되는 돌출 벽체(제1 볼록부 F1 또는 제2 볼록부 R1에 해당됨)의 개수가 결정될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 각각의 배터리 셀(10)의 횡이 포함하는 배터리 셀(10)의 개수(K)에 따라 열 방향(Z1)을 따라 전방 벽체(FW) 및 후방 벽체(RW)에 모두 동일한 K/2개수의 돌출 벽체(제1 볼록부 F1 또는 제2 볼록부 R1에 해당됨)가 형성되거나 또는 전방 벽체(FW) 또는 후방 벽체(RW)에 (K-1)/2개수의 돌출 벽체(제1 볼록부 F1 또는 제2 볼록부 R1에 해당됨)가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 버스 바(B)의 본체부(B1)는 열 방향(Z1)을 따라 배열될 수 있으며, 각각의 본체부(B1)는 횡 방향(Z2)을 따라 지그 재그 라인 상으로 연장될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 열 방향(Z1)을 따라 최전방의 본체부(B1)와 최후방의 본체부(B1)는 각각 전방 벽체(FW) 및 후방 벽체(RW)와 정합되는 형태로 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 최전방의 본체부(B1)와 전방 벽체(FW)는, 전방 위치로 치우치게 배치된 일 열의 배터리 셀(10)에 대응하여 전방으로 돌출되도록 형성된 제1 볼록부(F1)와, 후방 위치로 치우치게 배치된 이웃한 열의 배터리 셀(10)에 대응하여 전방으로부터 인입된 제1 오목부(F2)를 포함할 수 있으며, 이와 같이, 제1 볼록부(F1)와 제1 오목부(F2)가 횡 방향(Z2)을 따라 서로 교번되게 배치되면서 횡 방향(Z2)을 따라 지그 재그 형상(제1 지그 재그 형상)으로 연장될 수 있다. 유사하게, 상기 최후방의 본체부(B1)와 후방 벽체(RW)는, 후방 위치로 치우치게 배치된 일 열의 배터리 셀(10)에 대응하여 후방으로 돌출되도록 형성된 제2 볼록부(R1)와, 전방 위치로 치우치게 배치된 이웃한 열의 배터리 셀(10)에 대응하여 후방으로부터 인입된 제2 오목부(R2)를 포함할 수 있으며, 이와 같이, 제2 볼록부(R1)와 제2 오목부(R2)가 횡 방향(Z2)을 따라 서로 교번되게 배치되면서 횡 방향(Z2)을 따라 지그 재그 형상(제2 지그 재그 형상)으로 연장될 수 있다.
상기 최전방 본체부(B1) 및 전방 벽체(FW)의 지그 재그 형상(제1 지그 재그 형상)과, 최후방 본체부(B1) 및 후방 벽체(RW)의 지그 재그 형상(제2 지그 재그 형상)은 서로 상보적으로 형성됨으로써, 최전방 본체부(B1) 및 최후방 본체부(B1)는 서로 상보적인 형합을 이룰 수 있고, 또한, 전방 벽체(FW)와 후방 벽체(RW)도 서로 상보적인 형합을 이룰 수 있다. 상기 최전방 본체부(B1)와 최후방 본체부(B1) 간의 상보적인 형합은 후술하는 바와 같이, 상기 최전방 본체부(B1) 및 최후방 본체부(B1) 중에서 어느 하나의 본체부(B1)에 형성된 제1 확장 편(E1)을 통하여 이들이 서로 전기적으로 연결되도록 함으로써, 열 방향(Z1)을 따라 확장된 모듈(100)에서 서로 이웃하는 배터리 팩(1) 사이의 전기적인 연결이 가능하게 할 수 있다. 그리고, 상기 전방 벽체(FW)와 후방 벽체(RW) 간의 상보적인 형합은 서로에 대한 끼움 결합을 통하여 열 방향(Z1)을 따라 확장된 모듈(100)에서 서로 이웃하는 배터리 팩(1) 사이의 물리적인 연결이 가능하게 할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 가지부(Ba)는 버스 바(B)의 본체부(B1)를 중심으로 일 편에 배치된 일군의 배터리 셀(10g)과 타 편에 배치된 일군의 배터리 셀(10g) 중에서, 일 편에 배치된 일군의 배터리 셀(10g)을 향하여 연장되면서, 일 편에 배치된 일군의 배터리 셀(10g)을 병렬 연결해줄 수 있고, 상기 제2 가지부(Bb)는 버스 바(B)의 본체부(B1)를 중심으로 타 편에 배치된 일군의 배터리 셀(10g)을 향하여 연장되면서, 타 편에 배치된 일군의 배터리 셀(10g)을 병렬 연결해줄 수 있다. 이때, 상기 버스 바(B)의 본체부(B1)는 상기 제1, 제2 가지부(Ba,Bb)를 서로 연결하면서, 제1 가지부(Ba)에 연결된 일 편에 배치된 일군의 배터리 셀(10g)과 제2 가지부(Bb)에 연결된 타 편에 배치된 일군의 배터리 셀(10g)을 서로 직렬 연결해줄 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 가지부(Ba)가 버스 바(B)의 본체부(B1)를 중심으로 일 편에 배치된 일군의 배터리 셀(10g)을 병렬 연결한다거나 또는 상기 제2 가지부(Bb)가 버스 바(B)의 본체부(B1)를 중심으로 타 편에 배치된 일군의 배터리 셀(10g)을 병렬 연결한다거나 또는 제1, 제2 가지부(Ba,Bb)를 연결해주는 본체부(B1)가 일 편에 배치된 일군의 배터리 셀(10g)과 타 편에 배치된 일군의 배터리 셀(10g)을 서로 직렬 연결한다는 것은, 버스 바(B) 자체에 의해 병렬 연결 또는 직렬 연결을 형성한다기 보다는, 버스 바(B)에 연결되는 접속부재(50, 도 16 참조)를 통하여 배터리 셀(10)을 병렬 연결 또는 직렬 연결한다는 것을 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 버스 바(B)와 배터리 셀(10) 사이에는 접속부재(50, 도 16 참조)가 개재되어 이들 간의 연결을 매개할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 접속부재(50, 도 16 참조)는 도전성 와이어 또는 도전성 리본을 포함할 수 있으며, 이들 접속부재(50, 도 16 참조)는 와이어 본딩 또는 리본 본딩을 통하여 버스 바(B)와 배터리 셀(10) 사이에 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 접속부재(50, 도 16 참조)는, 버스 바(B)와 배터리 셀(10)의 전극(11,12) 사이에 연결되어, 이들 간의 연결을 형성할 수 있으며, 이때, 직렬 연결 또는 병렬 연결과 관련하여, 상기 접속부재(50, 도 16 참조)는 서로 다른 배터리 셀(10)의 같은 전극(11,12)끼리를 연결함으로써, 서로 다른 배터리 셀(10)을 병렬 연결할 수 있고, 서로 다른 배터리 셀(10)의 다른 전극(11,12)끼리를 연결함으로써, 서로 다른 배터리 셀(10)을 직렬 연결할 수 있다. 도 4를 참조하면, 상기 접속부재(50, 도 16 참조)는 버스 바(B)의 본체부(B1)를 중심으로, 일 편에 배치된 일군의 배터리 셀(10g)의 같은 극성끼리를 제1 가지부(Ba)에 연결함으로써, 일 편에 배치된 일군의 배터리 셀(10g)을 병렬 연결할 수 있고, 유사하게, 버스 바(B)의 본체부(B1)를 중심으로, 타 편에 배치된 일군의 배터리 셀(10g)의 같은 극성끼리를 제2 가지부(Bb)에 연결함으로써, 타 편에 배치된 일군의 배터리 셀(10g)을 병렬 연결할 수 있다.
상기 버스 바(B)는 다수의 배터리 셀(10)이 수용되는 수용공간 내에 배치되어 다수의 배터리 셀(10)을 서로 연결해줄 수 있으며, 상기 수용공간의 외부에는 상기 버스 바(B)로부터 연장되는 확장 편(E1,E2)이 배치될 수 있다. 상기 확장 편(E1,E2)은, 다수의 배터리 팩(1)을 포함하도록 확장된 모듈(100)에서 서로 이웃하는 배터리 팩(1) 사이에서 전기적인 연결을 형성할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 확장 편(E1,E2)은, 열 방향(Z1) 및 횡 방향(Z2)을 따라 버스 바(B)로부터 연장될 수 있으며, 버스 바(B)가 배치된 수용공간으로부터 수용공간의 외부에 배치될 수 있고, 본 발명의 일 실시형태에서, 수용공간을 둘러싸는 셀 홀더(W)의 외부로 돌출될 수 있다.
상기 확장 편(E1,E2)은 버스 바(B)로부터 열 방향(Z1)을 따라 연장되는 제1 확장 편(E1)과, 버스 바(B)로부터 횡 방향(Z2)을 따라 연장되는 제2 확장 편(E2)을 포함할 수 있다. 상기 제1, 제2 확장 편(E1,E2)은 버스 바(B)로부터 열 방향(Z1) 및 횡 방향(Z2)을 따라 연장되면서, 열 방향(Z1) 및 횡 방향(Z2)으로 확장성을 제공할 수 있으며, 보다 구체적으로, 열 방향(Z1) 및 횡 방향(Z2)을 따라 다수의 배터리 팩(1)을 포함하도록 열 방향(Z1) 및 횡 방향(Z2)으로 확장된 모듈(100)을 제공할 수 있다. 즉, 열 방향(Z1) 및 횡 방향(Z2)을 따라 확장된 모듈(100)에서, 상기 제1 확장 편(E1)은 열 방향(Z1)을 따라 서로 이웃하는 배터리 팩(1) 사이를 연결해줄 수 있고, 상기 제2 확장 편(E2)은 횡 방향(Z2)을 따라 서로 이웃하는 배터리 팩(1) 사이를 연결해줄 수 있다.
상기 제1, 제2 확장 편(E1,E2)은, 다수의 배터리 셀(10)이 수용되는 수용공간 내에 배치된 버스 바(B)로부터 수용공간의 외측으로 연장될 수 있으며, 예를 들어, 수용공간을 둘러싸는 셀 홀더(W)로부터 돌출될 수 있다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 다수의 배터리 팩(1)을 포함하도록 확장된 모듈(100)에서, 서로 이웃하는 배터리 팩(1) 사이에서 어느 일 배터리 팩(1)으로부터 돌출된 제1, 제2 확장 편(E1,E2)을 이웃한 다른 배터리 팩(1)이 수용하면서, 서로 이웃한 다른 배터리 팩(1)의 제1, 제2 확장 편(E1,E2)과 버스 바(B)가 서로 연결될 수 있으며, 이웃하는 배터리 팩(1)의 연결을 통하여 확장된 출력 및 용량을 갖는 모듈(100)이 제공될 수 있다.
상기 제1, 제2 확장 편(E1,E2)은 버스 바(B)로부터 연장될 수 있으며, 버스 바(B)로부터 서로 다른 열 방향(Z1) 및 횡 방향(Z2)을 따라 연장될 수 있다. 상기 제1 확장 편(E1)과 관련하여, 열 방향(Z1)을 따라 확장된 모듈(100)에서, 열 방향(Z1)을 따라 서로 이웃한 배터리 팩(1)은 병렬 연결된 일군의 배터리 셀(10g)을 하나의 단위로 하여, 서로 직렬 연결되는 일군의 배터리 셀(10g)의 단위 개수가 열 방향(Z1)을 따라 확장된 모듈(100)을 제공할 수 있으며, 상기 제1 확장 편(E1)은 열 방향(Z1)을 따라 연장되면서 열 방향(Z1)을 따라 서로 이웃한 배터리 팩(1)끼리를 연결해줄 수 있고, 예를 들어, 열 방향(Z1)을 따라 서로 이웃한 배터리 팩(1)의 경계를 형성하는 일군의 배터리 셀(10g)에 연결된 버스 바(B)를 서로 연결해주는 방식으로, 확장된 모듈(100)을 제공할 수 있다. 상기 제2 확장 편(E2)과 관련하여, 횡 방향(Z2)을 따라 확장된 모듈(100)에서, 횡 방향(Z2)을 따라 서로 이웃한 배터리 팩(1)은 횡 방향(Z2)을 따라 배터리 셀(10)의 열을 확장시킬 수 있으며, 상기 제2 확장 편(E2)은 횡 방향(Z2)을 따라 서로 이웃한 배터리 팩(1)의 경계를 형성하는 배터리 셀(10)의 열끼리를 연결해줄 수 있고, 예를 들어, 횡 방향(Z2)을 따라 서로 이웃한 배터리 팩(1)의 경계를 형성하는 배터리 셀(10)의 열에 연결된 버스 바(B)를 서로 연결해주는 방식으로, 횡 방향(Z2)을 따라 확장된 배터리 셀(10)의 열끼리를 병렬 연결해줄 수 있다.
상기 제1 확장 편(E1)은, 일 배터리 팩(1)에서 열 방향(Z1)을 따라 서로 이웃하는 일군의 배터리 셀(10g) 간의 직렬 연결을, 열 방향(Z1)을 따라 배열된 다수의 배터리 팩(1)을 포함하는 모듈(100)로 확장해줄 수 있고, 상기 제2 확장 편(E2)은 일 배터리 팩(1)에서 횡 방향(Z2)을 따라 서로 이웃하는 배터리 셀(10)의 열 간의 병렬 연결을, 횡 방향(Z2)을 따라 배열된 다수의 배터리 팩(1)을 포함하는 모듈(100)로 확장해줄 수 있다.
상기 제1, 제2 확장 편(E1,E2)은, 다수의 배터리 셀(10)이 수용된 수용공간 내에 배치된 버스 바(B)로부터 열 방향(Z1) 및 횡 방향(Z2)을 따라 연장될 수 있는데, 예를 들어, 버스 바(B)의 서로 다른 개소로부터 연장될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 확장 편(E1)은 열 방향(Z1)을 따라 최외곽에 배치된 버스 바(B)로부터 연장될 수 있고, 예를 들어, 최전방 본체부(B1) 및 최후방 본체부(B1) 중에서 어느 일 본체부(B1)로부터 연장될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 확장 편(E1)은 최전방 본체부(B1)로부터 열 방향(Z1)을 따라 연장될 수 있다. 예를 들어, 상기 최전방 본체부(B1)와 전방 벽체(FW)는 서로 정합되는 지그 재그 형태로 연장될 수 있으며, 횡 방향(Z2)을 따라 전방으로 돌출된 제1 볼록부(F1)와 전방으로부터 인입된 제1 오목부(F2)를 포함할 수 있고, 횡 방향(Z2)을 따라 제1 볼록부(F1)와 제1 오목부(F2)는 서로 교번되는 위치에 번갈아 형성될 수 있다. 이때, 상기 제1 확장 편(E1)은 최전방 본체부(B1) 중에서 제1 오목부(F2) 위치에 형성될 수 있고, 횡 방향(Z2)을 따라 제1 오목부(F2) 위치에 형성된 다수의 제1 확장 편(E1)을 포함할 수 있다. 도 5를 참조하면, 열 방향(Z1)을 따라 확장된 모듈(100)에서 전방 벽체(FW, 제1 오목부 F2)와 후방 벽체(RW, 제2 볼록부 R1)가 서로에 대해 끼워지면서 전방 벽체(FW)의 제1 오목부(F2) 위치에 형성된 제1 확장 편(E1)이 전방 벽체(FW)의 제2 볼록부(R1) 위치에 형성된 버스 바(B)의 본체부(B1)와 맞닿으면서, 열 방향(Z1)을 따라 서로 이웃하는 배터리 팩(1)이 서로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 확장 편(E1)은 열 방향(Z1)을 따라 서로 이웃한 전후방 배터리 팩(1)에서 전방 배터리 팩(1)의 최후방 버스 바(B)와 후방 배터리 팩(1)의 최전방 버스 바(B)를 서로 연결해줌으로써, 전후방 배터리 팩(1)을 전기적으로 연결해줄 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 전방 벽체(FW) 및 후방 벽체(RW) 중에서 상기 제1 확장 편(E1)이 형성된 전방 벽체(FW)는 제1 확장 변부(FW, 전방 벽체에 해당됨)로 정의될 수 있고, 상기 제1 확장 편(E1)이 형성되지 않은 후방 벽체(RW)는 제1 수용 변부(RW, 후방 벽체에 해당됨)로 정의될 수 있다. 본 명세서를 통하여 확장 변부란, 열 방향(Z1) 또는 횡 방향(Z2)을 따라 확장 가능하도록 열 방향(Z1) 및 횡 방향(Z2)을 따라 이웃한 배터리 팩(1)을 연결해줄 수 있는 제1 확장 편(E1) 또는 제2 확장 편(E2)이 형성된 위치 내지는 제1, 제2 확장 편(E1,E2)이 형성된 위치와 인접한 벽체를 정의할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 확장 변부(FW, 전방 벽체에 해당됨) 및 제1 수용 변부(RW, 후방 벽체에 해당됨)는 열 방향(Z1)을 따라 서로 마주하는 위치에 형성된 전방 벽체(FW) 및 후방 벽체(RW)를 의미할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 제2 확장 편(E2)과 관련하여, 상기 제2 확장 편(E2)이 형성된 제1 측벽체(SW1)는 제2 확장 변부(SW1, 제1 측벽체에 해당됨)로 정의될 수 있고, 상기 제2 확장 편(E2)이 형성되지 않은 제2 측벽체(SW2)는 제2 수용 변부(SW2, 제2 측벽체에 해당됨)로 정의될 수 있으며, 상기 제2 확장 변부(SW1, 제1 측벽체에 해당됨) 및 제2 수용 변부(SW2, 제2 측벽체에 해당됨)는 횡 방향(Z2)을 따라 서로 마주하는 위치에 형성된 제1, 제2 측벽체(SW1,SW2)를 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2 확장 편(E2)은 횡 방향(Z2)을 따라 버스 바(B)의 최외곽 위치로부터 연장될 수 있고, 횡 방향(Z2)을 따라 제1 측벽체(SW1) 또는 제2 측벽체(SW2) 중 어느 일 측벽체와 인접한 버스 바(B)의 최외곽 위치로부터 연장될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2 확장 편(E2)은 제1 측벽체(SW1)와 인접한 버스 바(B)의 최외곽 위치로부터 연장될 수 있다. 상기 제2 확장 편(E2)은 열 방향(Z1)을 따라 배열된 다수의 버스 바(B)로부터 횡 방향(Z2)을 따라 연장될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2 확장 편(E2)은 열 방향(Z1)을 따라 배열된 다수의 버스 바(B)의 본체부(B1)로부터 연장될 수 있다. 상기 버스 바(B)의 본체부(B1)는 횡 방향(Z2)을 따라 지그 재그 형태로 연장될 수 있고, 상기 제2 확장 편(E2)은 횡 방향(Z2)을 따라 제1 측벽체(SW1)와 인접한 본체부(B1)의 최외곽 위치에서 직선 라인 상으로 연장될 수 있다. 도 5를 참조하면, 횡 방향(Z2)을 따라 확장된 모듈(100)에서 제1 측벽체(SW1)와 제2 측벽체(SW2)가 서로 맞대지면서 제1 측벽체(SW1)와 인접하게 형성된 제2 확장 편(E2)이 제2 측벽체(SW2)와 인접하게 형성된 버스 바(B)의 본체부(B1)와 맞닿으면서 횡 방향(Z2)을 따라 서로 이웃하는 배터리 팩(1)이 서로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 측벽체(SW1) 및 제2 측벽체(SW2) 중에서 상기 제2 확장 편(E2)이 형성된 제1 측벽체(SW1)는 제2 확장 변부(SW1, 제1 측벽체에 해당됨)로 정의될 수 있고, 상기 제2 확장 편(E2)이 형성되지 않은 제2 측벽체(SW2)는 제2 수용 변부(SW2, 제2 측벽체에 해당됨)로 정의될 수 있다. 다시 말하면, 상기 제2 확장 변부(SW1, 제1 측벽체에 해당됨) 및 제2 수용 변부(SW2, 제2 측벽체에 해당됨)는 횡 방향(Z2)을 따라 서로 마주하는 위치에 형성된 제1, 제2 측벽체(SW1,SW2)를 의미할 수 있다.
도 7에는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩의 분해 사시도로서, 서미스터의 조립을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다. 도 8에는, 도 7에 도시된 상부 홀더의 일부를 확대하여 도시한 사시도가 도시되어 있다. 도 9에는, 도 8의 상부 홀더 상에 도 7의 커버가 조립된 상태를 보여주는 사시도가 도시되어 있다. 도 10에는 본 발명의 배터리 팩이 열 방향을 따라 확장된 모듈에서 서미스터의 배치를 설명하기 위한 평면도가 도시되어 있다. 도 11에는 본 발명의 배터리 팩이 열 방향 및 횡 방향을 따라 확장된 모듈에서 서미스터의 배치를 설명하기 위한 평면도가 도시되어 있다.
이하에서는 도 7 내지 도 111을 참조하여, 본 발명의 일 실시형태에서 배터리 셀(10)의 온도를 검출하기 위한 서미스터(TH)의 배치 구조에 대해 설명하기로 한다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 셀 홀더(W)는 열 방향(Z1) 및 횡 방향(Z2)과 교차하는 높이 방향(Z3)을 따라 돌출된 중공 돌출부(H)를 포함할 수 있으며, 상기 셀 홀더(W) 상에 배치되는 커버(C)에는 상기 중공 돌출부(H)를 노출시키기 위한 노출 공(C`)이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 배터리 셀(10)의 온도를 검출하기 위한 서미스터(TH)는 노출 공(C`)을 통하여 중공 돌출부(H) 내에 수용될 수 있다.
상기 중공 돌출부(H)는 서미스터(TH)를 수용할 수 있도록 내부가 비워져 있으며, 높이 방향(Z3)을 따라 돌출되어, 높이 방향(Z3)을 따라 셀 홀더(W) 상으로부터 중공 돌출부(H)의 내부로 서미스터(TH)가 수용될 수 있다. 예를 들어, 상기 중공 돌출부(H)는 서미스터(TH)가 수용되는 중앙의 중공부를 둘러싸도록 환형을 따라 형성된 측벽을 포함할 수 있으며, 본 발명의 다양한 실시형태에서 상기 중공 돌출부(H)는, 환형 이외에 서미스터(TH)가 수용되는 중앙의 중공부를 둘러싸는 여하의 형태로 형성될 수 있다.
상기 중공 돌출부(H)는 중앙의 중공부를 통하여 배터리 셀(10)의 온도를 검출하기 위한 서미스터(TH)를 수용할 수 있으며, 상기 중공 돌출부(H)의 위치는, 중공 돌출부(H) 내에 수용되는 서미스터(TH)의 위치 내지는 서미스터(TH)를 이용하여 배터리 셀(10)의 온도가 검출되는 온도 검출 위치(A)에 해당될 수 있다. 본 명세서를 통하여, 중공 돌출부(H)의 위치, 서미스터(TH)의 위치 및 온도 검출 위치(A)란 실질적으로 모두 같은 위치에 해당될 수 있으며, 열 방향(Z1) 및 횡 방향(Z2)이 형성하는 평면 상에서 중공 돌출부(H)의 위치, 중공 돌출부(H) 내에 배치되는 서미스터(TH)의 위치 및 서미스터(TH)를 이용하여 배터리 셀(10)의 온도가 검출되는 배터리 셀(10)의 온도 검출 위치(A)를 의미할 수 있다. 이하에서는 셀 홀더(W)의 평면 상에서 온도 검출 위치(A)에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 본 명세서를 통하여 셀 홀더(W)의 평면이란 열 방향(Z1) 및 횡 방향(Z2)이 형성하는 셀 홀더(W)의 평면을 의미할 수 있으며, 상기 온도 검출 위치(A)는 셀 홀더(W)의 평면 상에서 정의될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 온도 검출 위치(A)는 셀 홀더(W)의 평면 상에서 중앙위치에 형성된 제1 온도 검출 위치(A1)와, 상기 중앙위치 보다는 코너위치에 인접한 제2 온도 검출 위치(A2)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2 온도 검출 위치(A2)는 코너위치에 인접하되, 상기 코너위치를 형성하는 전방 벽체(FW), 후방 벽체(RW), 또는 제1, 제2 측벽체(SW1,SW2)로부터 이격된 위치에 해당될 수 있다. 다시 말하면, 상기 셀 홀더(W)는 열 방향(Z1)을 따라 연장되는 전방 벽체(FW) 및 후방 벽체(RW) 중 어느 하나의 벽체와, 횡 방향(Z2)을 따라 연장되는 제1, 제2 측벽체(SW1,SW2) 중 어느 하나의 벽체가 서로 맞닿으면서 형성되는 4개의 코너위치를 포함할 수 있고, 상기 제2 온도 검출 위치(A2)는 각각의 코너위치와 인접하게 배치된 총 4개의 제2 온도 검출 위치(A2)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 중앙위치란 셀 홀더(W)의 평면 상에서 열 방향(Z1) 및 횡 방향(Z2)을 따라 중앙을 포함하고 중앙에 인접한 위치를 포함하여 포괄적으로 정의될 수 있다. 상기 셀 홀더(W)는 열 방향(Z1)을 따라 서로 마주하는 전방 벽체(FW) 및 후방 벽체(RW)와 횡 방향(Z2)을 따라 서로 마주하는 제1, 제2 측벽체(SW1,SW2)를 포함할 수 있는데, 상기 코너위치란 서로 다른 방향을 따라 연장되는 전방 벽체(FW), 후방 벽체(RW), 제1, 제2 측벽체(SW1,SW2)가 서로 맞닿으면서 형성하는 모서리 및 모서리와 인접한 위치를 포함하여 포괄적으로 정의될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서는 제1 온도 검출 위치(A1)로부터 셀 홀더(W)의 중앙위치에 배치된 배터리 셀(10)의 온도를 검출할 수 있으며, 제2 온도 검출 위치(A2)로부터 셀 홀더(W)의 코너위치와 인접하게 배치된 배터리 셀(10)의 온도를 검출할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 온도 검출 위치(A)란, 중앙위치에 형성된 1개의 제1 온도 검출 위치(A1)와, 4개의 코너위치에 형성된 4개의 제2 온도 검출 위치(A2)를 포함할 수 있으며, 총 5개의 온도 검출 위치(A)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서는 총 5개의 제1, 제2 온도 검출 위치(A1,A2)로부터 셀 홀더(W)의 중앙위치와 코너위치 내지는 코너위치와 인접한 4위치의 온도정보를 파악할 수 있고, 제1, 제2 온도 검출 위치(A1,A2)로부터 셀 홀더(W)의 평면 상에서 전체적인 온도분포를 파악할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 배터리 팩(1) 또는 다수의 배터리 팩(1)을 포함하도록 확장된 모듈(100)에서 중앙위치는 코너위치 보다는 배터리 팩(1) 또는 모듈(100)의 외부로부터 멀리 떨어져 있는 위치에 해당되므로, 상대적으로 고온영역일 수 있고, 이에 따라, 상대적으로 고온영역인 중앙위치의 모니터링을 위하여 배터리 팩(1) 또는 모듈(100)의 중앙위치는 온도 검출 위치(A)에 포함되는 것이 선호될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 온도 검출 위치(A1)는 배터리 팩(1) 또는 다수의 배터리 팩(1)을 포함하도록 확장된 모듈(100)에서 중앙위치에 해당될 수 있다. 예를 들어, 제1 온도 검출 위치(A1)는 배터리 팩(1)에서 중앙위치에 해당되며, 또한, 도 10을 참조하면, 열 방향(Z1)을 따라 확장된 모듈(100)에서 상기 제1 온도 검출 위치(A1)는 횡 방향(Z2)을 따라 중앙위치에 해당될 수 있다. 이와 같이, 제1 온도 검출 위치(A1)는 배터리 팩(1) 및 열 방향(Z1)을 따라 다수의 배터리 팩(1)을 포함하도록 확장된 모듈(100)에서 중앙위치에 해당될 수 있기 때문에, 제1 온도 검출 위치(A1)를 포함하는 배터리 팩(1)을 열 방향(Z1)을 따라 다수로 배열하여 열 방향(Z1)을 따라 확장된 모듈(100)을 형성하면, 모듈(100)의 중앙위치에 대한 모니터링을 위하여 별도의 추가적인 온도 검출 위치(A)를 선정할 필요가 없이, 배터리 팩(1)의 제1 온도 검출 위치(A1)를 통하여 모듈(100)의 중앙위치에 관한 모니터링이 가능하다.
상기 제2 온도 검출 위치(A2)는 4개의 코너위치와 인접한 위치에 형성되며, 하나의 배터리 팩(1)에서는 중앙위치가 아닌 코너위치와 인접한 위치에 해당될 수 있고, 도 11을 참조하면, 열 방향(Z1) 및 횡 방향(Z2)을 따라 확장된 모듈(100)에서 상기 제2 온도 검출 위치(A2)는 모듈(100)의 중앙위치에 해당될 수 있다. 즉, 열 방향(Z1) 및 횡 방향(Z2)을 따라 확장된 모듈(100)에서, 예를 들어, 열 방향(Z1)을 따라 서로 이웃한 2개의 배터리 팩(1)과 횡 방향(Z2)을 따라 서로 이웃한 2개의 배터리 팩(1)을 포함하여 총 4개의 배터리 팩(1)을 포함하는 모듈(100)에서, 각각의 배터리 팩(1)에 형성된 제2 온도 검출 위치(A2)는 확장된 모듈(100)의 중앙위치에 인접하게 모일 수 있고, 이와 같이 각각의 배터리 팩(1)에 형성된 4개의 제2 온도 검출 위치(A2)가 모듈(100)의 중앙위치에 인접하게 함께 모이게 됨으로써, 열 방향(Z1) 및 횡 방향(Z2)을 따라 확장된 모듈(100)에서 모듈(100)의 중앙위치에 관한 모니터링을 위하여, 별도의 온도 검출 위치(A)를 선정할 필요가 없이, 모듈(100)의 중앙위치에 인접하게 함께 모인 각각의 배터리 팩(1)의 제2 온도 검출 위치(A2)를 통하여 모듈(100)의 중앙위치에 관한 온도 정보를 파악할 수 있다.
열 방향(Z1) 및 횡 방향(Z2)을 따라 확장된 모듈(100)에서, 모듈(100)의 중앙위치에 인접하게 함께 모인 제2 온도 검출 위치(A2)에 대해, 하나의 배터리 팩(1)에서 코너위치에 인접하게 형성된 제2 온도 검출 위치(A2)는, 다수의 배터리 팩(1)을 포함하도록 확장된 모듈(100)에서 각각의 배터리 팩(1)의 위치에 따라 여하의 제2 온도 검출 위치(A2)도 확장된 모듈(100)의 중앙위치에 인접하게 배치될 수 있다. 즉, 동일한 구조를 갖춘 배터리 팩(1)을 하나의 단위로 하여, 다수의 배터리 팩(1)을 열 방향(Z1) 및 횡 방향(Z2)을 따라 서로 마주하게 배열할 때, 각각의 배터리 팩(1)의 배열 위치에 따라 각각의 배터리 팩(1)에 형성된 제2 온도 검출 위치(A2) 중 특정한 제2 온도 검출 위치(A2)는 확장된 모듈(100)에서 중앙위치에 인접하게 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 열 방향(Z1)을 따라 제1 확장 변부(FW, 전방 벽체에 해당됨)와 제1 수용 변부(RW, 후방 벽체에 해당됨)는 서로 마주하게 배치될 수 있고, 본 발명의 구체적인 실시형태에서 상기 제1 확장 변부(FW, 전방 벽체에 해당됨)는 전방 벽체(FW)에 해당될 수 있고, 상기 제1 수용 변부(RW, 후방 벽체에 해당됨)는 후방 벽체(RW)에 해당될 수 있다. 또한 본 발명의 일 실시형태에서, 횡 방향(Z2)을 따라 제2 확장 변부(SW1, 제1 측벽체에 해당됨)와 제2 수용 변부(SW2, 제2 측벽체에 해당됨)는 서로 마주하게 배치될 수 있고, 본 발명의 구체적인 실시형태에서 상기 제2 확장 변부(SW1, 제1 측벽체에 해당됨)는 제1 측벽체(SW1)에 해당될 수 있고, 제2 수용 변부(SW2, 제2 측벽체에 해당됨)는 제2 측벽체(SW2)에 해당될 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시형태에서, 열 방향(Z1) 및 횡 방향(Z2)을 따라 확장된 모듈(100)에서, 열 방향(Z1)을 따라 제1 확장 변부(FW, 전방 벽체에 해당됨)와 제1 수용 변부(RW, 후방 벽체에 해당됨)가 서로 마주하고, 횡 방향(Z2)을 따라 제2 확장 변부(SW1, 제1 측벽체에 해당됨)와 제2 수용 변부(SW2, 제2 측벽체에 해당됨)가 서로 마주하게 배치되면서, 열 방향(Z1) 및 횡 방향(Z2)으로 확장된 모듈(100)이 제공될 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에서, 각각의 배터리 셀(10)에 형성된 제2 온도 검출 위치(A2)는, 횡 방향(Z2)을 따라 서로 마주하는 제2 확장 변부(SW1, 제1 측벽체에 해당됨) 및 제2 수용 변부(SW2, 제2 측벽체에 해당됨) 사이에서 비대칭적인 위치에 배치될 수 있으며, 본 발명의 일 실시형태에서, 4개의 제2 온도 검출 위치(A2)는 제2 확장 변부(SW1, 제1 측벽체에 해당됨) 및 제2 수용 변부(SW2, 제2 측벽체에 해당됨) 중에서 상대적으로 제2 수용 변부(SW2, 제2 측벽체에 해당됨)를 향하여 치우친 위치에 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서는, 제2 온도 검출 위치(A2)가 제2 확장 변부(SW1, 제1 측벽체에 해당됨) 및 제2 수용 변부(SW2, 제2 측벽체에 해당됨) 사이에서 어느 일 측, 예를 들어, 제2 수용 변부(SW2, 제2 측벽체에 해당됨)를 향하여 치우친 위치에 비대칭적으로 배치됨으로써, 배터리 팩(1)의 온도 분포에 대해 보다 다양한 모니터링을 제공할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서는, 제2 온도 검출 위치(A2)가 비대칭적으로 배치됨으로써, 제한된 개수의 온도 검출 위치(A)를 통하더라도, 전체적인 배터리 팩(1)의 온도 분포를 보다 세밀하게 모니터링할 수 있고, 예를 들어, 비대칭적인 위치에 형성된 4개의 제2 온도 검출 위치(A2)를 셀 홀더(W)의 평면 상에서 대칭적으로 전개하여 8개의 위치에 대해 온도 분포의 산출 내지는 추정이 가능할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시형태에서, 제2 온도 검출 위치(A2)는, 제2 확장 변부(SW1, 제1 측벽체에 해당됨)와 제2 수용 변부(SW2, 제2 측벽체에 해당됨) 사이에서 제2 수용 변부(SW2, 제2 측벽체에 해당됨)를 향하여 치우친 위치에 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2 온도 검출 위치(A2)는 제2 확장 변부(SW1, 제1 측벽체에 해당됨)에 인접하게 형성된 제2-1 온도 검출 위치(A2-1)와, 제2 수용 변부(SW2, 제2 측벽체에 해당됨)에 인접하게 형성된 제2-2 온도 검출 위치(A2-2)를 포함할 수 있다. 이때, 제2 확장 변부(SW1, 제1 측벽체에 해당됨)와 제2-1 온도 검출 위치(A2-1) 사이의 제1 거리(d1)는, 제2 수용 변부(SW2, 제2 측벽체에 해당됨)와 제2-2 온도 검출 위치(A2-2) 사이의 제2 거리(d2) 보다 크게 설계될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2-1 온도 검출 위치(A2-1)는 제2 확장 변부(SW1, 제1 측벽체에 해당됨)를 따라 열 방향(Z1)으로 서로로부터 이격된 2개의 제2-1 온도 검출 위치(A2-1)를 포함할 수 있고, 상기 제2-2 온도 검출 위치(A2-2)는 제2 수용 변부(SW2, 제2 측벽체에 해당됨)를 따라 열 방향(Z1)으로 서로로부터 이격된 2개의 제2-2 온도 검출 위치(A2-2)를 포함할 수 있다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에서, 각각의 배터리 팩(1)에서 비대칭적인 위치에 형성된 제2 온도 검출 위치(A2)는 열 방향(Z1) 및 횡 방향(Z2)을 따라 확장된 모듈(100)에서도 비대칭적인 위치에 형성될 수 있으며, 예를 들어, 확장된 모듈(100)에서 상기 제2 온도 검출 위치(A2)는 제2 확장 변부(SW1, 제1 측벽체에 해당됨)와 제2 수용 변부(SW2, 제2 측벽체에 해당됨) 사이에서 비대칭적인 위치에 형성될 수 있고, 예를 들어, 각각 4개씩의 제2 온도 검출 위치(A2)가 형성된 4개의 배터리 팩(1)을 포함하는 모듈(100)에서 총 16개의 제2 온도 검출 위치(A2)는 횡 방향(Z2)을 따라 모듈(100)의 외곽을 형성하는 제2 확장 변부(SW1, 제1 측벽체에 해당됨)와 제2 수용 변부(SW2, 제2 측벽체에 해당됨) 사이에서 제2 수용 변부(SW2, 제2 측벽체에 해당됨)를 향하여 치우친 위치에 배치될 수 있다. 여기서, 4개의 배터리 팩(1)을 포함하는 모듈(100)에서, 총 16개의 제2 온도 검출 위치(A2)가 횡 방향(Z2)을 따라 모듈(100)의 외곽을 형성하는 제2 확장 변부(SW1, 제1 측벽체에 해당됨)와 제2 수용 변부(SW2, 제2 측벽체에 해당됨) 사이에서 제2 수용 변부(SW2, 제2 측벽체에 해당됨)를 향하여 치우친 위치에 배치된다는 것은, 각각의 배터리 팩(1)의 중앙위치를 기준으로, 총 16개의 제2 온도 검출 위치(A2)가 모듈(100)의 외곽을 형성하는 제2 수용 변부(SW2, 제2 측벽체에 해당됨)와 제2 확장 변부(SW1, 제1 측벽체에 해당됨) 중에서 상대적으로, 제2 수용 변부(SW2, 제2 측벽체에 해당됨)를 향하여 치우친 위치에 배치된다는 것을 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서는 각각의 배터리 팩(1)에서 비대칭적인 위치에 형성된 제2 온도 검출 위치(A2)로부터 확장된 모듈(100)의 중앙위치 내지는 중앙위치 주변에 대해 보다 세밀한 온도 분포를 얻을 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시형태에서, 각각의 배터리 팩(1)에 형성된 제2 온도 검출 위치(A2)가 비대칭적인 위치에 형성됨으로써, 확장된 모듈(100)에서 서로 다른 배터리 팩(1)에 형성된 총 4개의 제2 온도 검출 위치(A2)가 모듈(100)의 중앙위치에서 너무 가깝게 근접하여 실질적으로 중복적인 온도 측정이 이루어지거나 또는 중앙위치로부터 너무 멀리 배치되어 중앙위치에 관한 온도 측정이 이루어지지 않는 문제를 해소할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시형태에서, 횡 방향(Z2)을 따라 서로 이웃한 배터리 팩(1)의 제2 확장 변부(SW1, 제1 측벽체에 해당됨)와 제2 수용 변부(SW2, 제2 측벽체에 해당됨)가 서로 마주하면서 확장된 모듈(100)을 제공한다고 할 때, 상대편 배터리 팩(1)의 제2 확장 변부(SW1, 제1 측벽체에 해당됨)와 마주하는 제2 수용 변부(SW2, 제2 측벽체에 해당됨)를 갖는 배터리 팩(1)의 제2 온도 검출 위치(A2)는 모듈(100)의 중앙위치에 보다 근접한 위치에서 온도 검출이 가능하고, 상대편 배터리 팩(1)의 제2 수용 변부(SW2, 제2 측벽체에 해당됨)와 마주하는 제2 확장 변부(SW1, 제1 측벽체에 해당됨)를 갖는 배터리 팩(1)의 제2 온도 검출 위치(A2)는 모듈(100)의 중앙위치로부터 상대적으로 떨어진 위치에서 온도 검출이 가능할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2 온도 검출 위치(A2)는 상대적으로 제2 확장 변부(SW1, 제1 측벽체에 해당됨) 보다는 제2 수용 변부(SW2, 제2 측벽체에 해당됨)를 향하여 치우친 위치에 형성될 수 있으나, 본 발명의 다양한 실시형태에서, 상기 제2 온도 검출 위치(A2)는 제2 수용 변부(SW2, 제2 측벽체에 해당됨) 보다는 제2 확장 변부(SW1, 제1 측벽체에 해당됨)를 향하여 치우친 위치에 배치될 수 있고, 또는 상기 제2 온도 검출 위치(A2)는 횡 방향(Z2)을 따라 서로 마주하는 제2 확장 변부(SW1, 제1 측벽체에 해당됨) 및 제2 수용 변부(SW2, 제2 측벽체에 해당됨) 사이에서 비대칭적인 위치에 형성되지 않고, 열 방향(Z1)을 따라 서로 마주하는 제1 확장 변부(FW, 전방 벽체에 해당됨) 및 제1 수용 변부(RW, 후방 벽체에 해당됨) 사이에서 비대칭적인 위치에 형성될 수도 있다. 한편, 본 발명의 다양한 실시형태에서, 상기 제2 온도 검출 위치(A2)는 셀 홀더(W)의 평면 상에서 대칭적인 위치에 형성될 수도 있으며, 예를 들어, 횡 방향(Z2)을 따라 서로 마주하는 제2 확장 변부(SW1, 제1 측벽체에 해당됨) 및 제2 수용 변부(SW2, 제2 측벽체에 해당됨) 사이에서 대칭적인 위치에 형성될 수 있고, 또한, 열 방향(Z1)을 따라 서로 마주하는 제1 확장 변부(FW, 전방 벽체에 해당됨) 및 제1 수용 변부(RW, 후방 벽체에 해당됨) 사이에서 대칭적인 위치에 형성될 수 있다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 온도 검출 위치(A)에는 배터리 셀(10)의 온도 측정을 위한 서미스터(TH)가 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 서미스터(TH)는 셀 홀더(W)에 형성된 중공 돌출부(H) 내에 수용될 수 있으며, 중공 돌출부(H)가 둘러싸는 중공부 내에 수용될 수 있다. 상기 중공 돌출부(H)는 셀 홀더(W)의 본체로부터 높이 방향(Z3)을 따라 돌출될 수 있으며, 상기 셀 홀더(W)의 본체에는 상기 중공 돌출부(H)와 함께, 가이드 편(G)이 형성될 수 있다. 상기 가이드 편(G)은 버스 바(B)의 위치 고정을 위하여, 셀 홀더(W)의 본체로부터 높이 방향(Z3)을 따라 돌출될 수 있으며, 셀 홀더(W) 상으로부터 조립되는 버스 바(B)의 조립 위치를 규제할 수 있다. 상기 셀 홀더(W)의 가이드 편(G)과 버스 바(B)의 윤곽이 서로에 대해 물리적으로 간섭하면서 버스 바(B)의 위치가 규제될 수 있으며, 버스 바(B)의 위치가 셀 홀더(W)의 평면 상에서 유동하지 않을 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 셀 홀더(W)의 본체로부터 높이 방향(Z3)을 따라 돌출되는 중공 돌출부(H)도 가이드 편(G)과 유사하게, 셀 홀더(W) 상에 배치되는 버스 바(B)의 조립 위치를 규제할 수 있으며, 예를 들어, 버스 바(B)에 형성된 조립 홀은, 셀 홀더(W) 상에 형성된 중공 돌출부(H)에 끼워짐으로써, 버스 바(B)의 정 위치가 보다 견고하게 유지될 수 있다. 상기 중공 돌출부(H) 및 가이드 편(G)은, 버스 바(B)의 본체부(B1)와 물리적인 간섭을 형성할 수 있으며, 이를 위해, 상기 중공 돌출부(H) 및 가이드 편(G)은 버스 바(B)의 본체부(B1)가 배치되는 위치에 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 버스 바(B)의 본체부(B1)는 열 방향(Z1)을 따라 서로 이웃하는 일군의 배터리 셀(10g) 사이에 배치될 수 있으며, 이에 따라, 상기 중공 돌출부(H) 및 가이드 편(G)은, 셀 홀더(W)의 평면 상에서 서로 이웃하는 일군의 배터리 셀(10g) 사이의 위치에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 중공 돌출부(H)의 위치는 서미스터(TH)가 배치되는 온도 검출 위치(A)에 해당되므로, 상기 온도 검출 위치(A)는 열 방향(Z1)을 따라 서로 이웃하는 일군의 배터리 셀(10g) 사이에 형성될 수 있고, 보다 구체적으로, 서로 이웃하는 2개씩의 배터리 셀(10) 사이, 그러니까, 전체적으로 서로 이웃하는 4개의 배터리 셀(10) 사이에 형성될 수 있다. 상기 중공 돌출부(H)는 서로 이웃하는 배터리 셀(10) 사이의 온도 검출 위치(A)에 형성되므로, 상기 중공 돌출부(H) 내에 수용되는 서미스터(TH)는 어느 특정한 배터리 셀(10)의 온도를 측정한다기 보다는 이웃한 배터리 셀(10) 사이의 온도를 측정한다고 할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩(1)의 제조는 이하와 같이 이루어질 수 있다. 즉, 배터리 셀(10)이 조립된 셀 홀더(W) 상으로 버스 바(B) 및 접속부재(50, 도 16 참조)를 배치하고, 버스 바(B) 및 접속부재(50, 도 16 참조)가 배치된 셀 홀더(W) 상으로는 포팅 수지(미도시)가 도포될 수 있다. 이때, 상기 포팅 수지(미도시)는 셀 홀더(W) 상에 배치된 접속부재(50, 도 16 참조)를 보호하고, 접속부재(50, 도 16 참조)를 통하여 서로 연결된 버스 바(B) 및 배터리 셀(10)의 상단부에 형성된 접속부재(50, 도 16 참조)의 본딩부를 보호할 수 있다. 이때, 상기 포팅 수지(미도시)는, 버스 바(B) 및 접속부재(50, 도 16 참조)가 배치된 셀 홀더(W) 상에 도포되며, 셀 홀더(W)의 본체로부터 높이 방향(Z3)을 따라 돌출된 중공 돌출부(H)의 내부, 그러니까, 중공 돌출부(H)가 둘러싸는 중공부에는 포팅 수지(미도시)가 채워지지 않을 수 있다. 즉, 상기 중공 돌출부(H)는 셀 홀더(W) 상에 도포되는 포팅 수지(미도시)로부터 서미스터(TH)가 배치되는 중공부를 둘러쌈으로써, 서미스터(TH)가 조립되는 중공부를 보호할 수 있고, 중공부 내로부터 포팅 수지(미도시)를 배제시킴으로써, 중공부에 끼워지는 서미스터(TH)의 조립이 방해받지 않도록 할 수 있다.
이와 같이, 포팅 수지(미도시)가 도포된 셀 홀더(W) 상으로는 커버(C)가 배치될 수 있으며, 커버(C)의 노출 공(C`)을 통하여 셀 홀더(W)의 중공 돌출부(H)가 커버(C)의 외부로 노출될 수 있고, 커버(C)의 노출 공(C`)을 통하여 커버(C)의 외부로 노출된 중공 돌출부(H) 내에 서미스터(TH)가 수용될 수 있다. 다시 말하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩(1)의 제조에서, 상기 서미스터(TH)의 조립은 최종적인 단계에서 이루어질 수 있으며, 배터리 팩(1)의 제조를 위한 중간 단계에서는 서미스터(TH)의 조립을 위한 별도의 고려를 필요로 하지 않고, 최종적인 단계에서 커버(C) 상으로 노출된 중공 돌출부(H)에 서미스터(TH)를 조립하는 단순한 공정을 통하여 서미스터(TH)의 조립이 이루어지기 때문에, 배터리 팩(1)의 제조가 단순화될 수 있고, 제조 공정의 편이성이 향상될 수 있다.
도 9를 참조하면, 상기 중공 돌출부(H)의 높이는 커버(C)의 외면이 형성하는 높이와 실질적으로 같거나 또는 커버(C)의 외면이 형성하는 높이 보다 낮게 설계될 수 있다. 만일, 커버(C)의 외면으로부터 중공 돌출부(H)가 돌출될 경우, 배터리 팩(1)의 외면으로부터 돌출된 중공 돌출부(H)가 외부 충격으로부터 보호되지 못하여, 실질적으로 커버(C)가 제 기능을 할 수 없을 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에서, 높이 방향(Z3)을 따라 배터리 셀(10)의 상부는 상부 홀더(W1)에 조립될 수 있고, 배터리 셀(10)의 하부는 하부 홀더(W2)에 조립될 수 있는데, 이때, 배터리 셀(10)의 상부와 상부 홀더(W1) 간의 위치 고정은 접착제(미도시)의 접착에 의해 이루어질 수 있고, 배터리 셀(10)의 하부와 하부 홀더(W2) 간의 위치 고정은 억지끼움에 의해 이루어질 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 배터리 셀(10)의 상단부(상단부에 형성된 전극 11,12)와 버스 바(B) 간의 전기적인 연결은, 접속부재(50, 도 16 참조)를 통하여 이루어질 수 있으며, 접속부재(50, 도 16 참조)는 도전성 와이어 또는 도전성 리본과 같은 연성 부재로 마련될 수 있기 때문에, 배터리 셀(10)의 상부와 상부 홀더(W1) 간의 접착을 통한 견고한 위치 고정을 통하여 배터리 셀(10)의 상부 내지는 상단부의 회전을 억제함으로써, 배터리 셀(10)의 상단부와 버스 바(B) 사이에 연결된 접속부재(50, 도 16 참조)의 손상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 배터리 셀(10)의 상단부(상단부에 형성된 전극 11,12)와 버스 바(B) 사이에서 이들을 연결해주는 접속부재(50, 도 16 참조)는, 그 일단이 배터리 셀(10)의 상단부(상단부에 형성된 전극 11,12)에 본딩되고, 그 타단이 버스 바(B)에 본딩됨으로써, 배터리 셀(10)의 상단부에 본딩된 일단과 버스 바(B)에 본딩된 타단을 통하여, 배터리 셀(10)의 상단부와 버스 바(B) 간의 전기적인 연결을 형성할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 접속부재(50, 도 16 참조)는 도전성 와이어 또는 도전성 리본으로 마련될 수 있으며, 상기 접속부재(50, 도 16 참조)의 본딩은, 와이어 본딩 또는 리본 본딩으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 높이 방향(Z3)을 따라 배터리 셀(10)의 상단부 및 하단부는 각각의 상부 홀더(W1) 및 하부 홀더(W2)로부터 외부로 노출된 상태로 조립될 수 있으며, 보다 구체적으로, 배터리 셀(10)의 상단부는 상부 홀더(W1)로부터 노출된 상태에서, 배터리 셀(10)의 상단부에 형성된 전극(11,12)과 버스 바(B) 사이의 전기적인 연결이 이루어질 수 있으며, 배터리 셀(10)의 하단부는 하부 홀더(W2)로부터 노출된 상태에서, 배터리 셀(10)의 하단부를 통하여 배터리 셀(10)의 냉각이 이루어질 수 있다. 다시 말하면, 상기 상부 홀더(W1)로부터 노출된 배터리 셀(10)의 상단부는 버스 바(B)와 전기적인 연결을 형성할 수 있고, 하부 홀더(W2)로부터 노출된 배터리 셀(10)의 하단부는 냉각 플레이트(70, 도 1 참조)와 열적인 접촉을 형성할 수 있다. 본 명세서를 통하여 높이 방향(Z3)을 따라 배터리 셀(10)의 상부가 상부 홀더(W1)에 끼워지고 배터리 셀(10)의 하부가 하부 홀더(W2)에 끼워진다는 것은, 예를 들어, 배터리 셀(10)의 상단부와 인접한 배터리 셀(10)의 상부 및 배터리 셀(10)의 하단부와 인접한 배터리 셀(10)의 하부가, 각각 상부 홀더(W1) 및 하부 홀더(W2)와 물리적인 간섭을 형성하면서, 배터리 셀(10)의 상부 및 하부를 고정시켜준다는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 배터리 셀(10)의 상부란, 높이 방향(Z3)을 따라 배터리 셀(10)의 상단부와 중간 사이의 위치를 의미할 수 있고, 상기 배터리 셀(10)의 하부란, 높이 방향(Z3)을 따라 배터리 셀(10)의 하단부와 중간 사이의 위치를 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 배터리 셀(10)과 셀 홀더(W) 간의 조립은 이하와 같이 이루어질 수 있다. 먼저 배터리 셀(10)의 상부에 접착제(미도시)를 도포한 후에, 상부 홀더(W1)를 뒤집어 배치한 상태에서, 배터리 셀(10)의 상부를 상부 홀더(W1)에 끼워 조립할 수 있다. 여기서, 상부 홀더(W1)를 뒤집은 상태에서, 배터리 셀(10)의 상부를 상부 홀더(W1)에 끼워 조립한다는 것은, 상부 홀더(W1)의 하면으로부터 상면을 향하여 배터리 셀(10)이 조립된다는 것을 의미할 수 있으며, 상부 홀더(W1)의 하면 및 상면은, 상부 홀더(W1) 중에서 서로 반대되는 면으로서, 각각 커버(C)와 반대되는 면과, 커버(C)를 향하는 면을 의미할 수 있다. 이때, 배터리 셀(10)의 상부에 접착제(미도시)를 도포한 상태에서, 접착제(미도시)가 도포된 배터리 셀(10)의 상부를, 상부 홀더(W1)에 끼워 조립함으로써, 배터리 셀(10)의 상부와 상부 홀더(W1) 간의 접착제(미도시)에 의한 위치 고정이 이루어질 수 있다.
그 다음에, 상부 홀더(W1)에 끼워진 배터리 셀(10)을 향하여 하부 홀더(W2)를 조립할 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 홀더(W2)는 배터리 셀(10)의 하부와 억지끼움을 형성하면서 배터리 셀(10)의 하부를 위치 고정시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 하부 홀더(W2)는 배터리 셀(10)의 하단부로부터 상단부를 향하는 방향으로 조립될 수 있으며, 본 명세서를 통하여 하부 홀더(W2)를 향하여 배터리 셀(10)이 조립된다는 것은, 배터리 셀(10)을 향하여 하부 홀더(W2)가 조립된다는 것을 포괄할 수 있으며, 하부 홀더(W2)와 배터리 셀(10) 간의 조립 방향은 서로를 향하는 방향으로 동일하기 때문이다. 본 발명의 일 실시형태에서, 셀 홀더(W)와 배터리 셀(10) 간의 조립은, 셀 홀더(W)와 배터리 셀(10)이 뒤집어진 상태에서 진행될 수 있으며, 예를 들어, 셀 홀더(W) 중에서 상부 홀더(W1)를 뒤집은 상태에서, 상부에 접착제(미도시)가 도포된 배터리 셀(10)이 끼워 조립되며, 상부 홀더(W1)와 상부 홀더(W1)에 끼워진 배터리 셀(10)이 뒤집어진 상태에서, 배터리 셀(10)의 하부에 하부 홀더(W2)가 끼워 조립될 수 있다. 본 명세서를 통하여 셀 홀더(W)와 배터리 셀(10) 간의 조립이, 셀 홀더(W)와 배터리 셀(10)이 뒤집어진 상태에서 조립된다는 것은, 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같은 배터리 팩(1)의 배향에서, 높이 방향(Z3)을 따라 상부 및 하부 위치가 서로 뒤집어진 상태에서, 셀 홀더(W)와 배터리 셀(10) 간의 조립이 진행된다는 것으로, 예를 들어, 배터리 팩(1)의 상부 위치에 배치된 버스 바(B), 버스 바(B)가 지지되는 상부 홀더(W1), 또는 버스 바(B)와 전기적인 연결을 형성하는 배터리 셀(10)의 상단부가, 상대적으로 하부 위치로 놓이도록 셀 홀더(W) 및 배터리 셀(10)이 뒤집어진 상태에서, 셀 홀더(W)와 배터리 셀(10) 간의 조립이 진행된다는 것을 의미할 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 셀 홀더(W)에는 다수의 배터리 셀(10)이 조립될 수 있으며, 높이 방향(Z3)을 따라 서로 다른 상부 위치 및 하부 위치에 배치되는 상부 홀더(W1) 및 하부 홀더(W2)를 포함할 수 있다. 본 명세서를 통하여 배터리 셀(10)의 상부 위치 및 하부 위치에 각각 상부 홀더(W1) 및 하부 홀더(W2)가 배치된다는 것은, 배터리 셀(10)의 높이 방향(Z3)을 따라 서로 다른 레벨에 상부 홀더(W1) 및 하부 홀더(W2)가 배치된다는 것을 의미할 수 있으며, 배터리 셀(10)의 상부 위치 및 하부 위치는 배터리 셀(10)의 높이 방향(Z3)을 따라 서로 다른 레벨을 의미하는 것으로, 예를 들어, 각각 배터리 셀(10)의 높이 방향(Z3)을 따라 상대적으로 버스 바(B)와 가까운 위치와 상대적으로 버스 바(B)로부터 먼 위치를 의미할 수 있다. 여기서, 높이 방향(Z3) 또는 배터리 셀(10)의 높이 방향(Z3)이란 열 방향(Z1) 및 횡 방향(Z2)과 교차하는 방향을 의미하는 것으로, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 높이 방향(Z3)이란 열 방향(Z1) 및 횡 방향(Z2)과 수직으로 교차하는 방향을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 높이 방향(Z3)은, 배터리 셀(10)의 길이 방향이나 또는 상부 홀더(W1) 및 하부 홀더(W2)가 서로 마주하면서 조립되는 방향에 해당될 수 있다.
본 명세서를 통하여, 셀 홀더(W)의 본체란 상부 홀더(W1)의 본체 또는 하부 홀더(W2)의 본체를 의미할 수 있으며, 상부 홀더(W1)의 본체 또는 하부 홀더(W2)의 본체는 상부 홀더(W1)의 주된 면(W1m) 또는 하부 홀더(W2)의 주된 면(W2m)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 명세서를 통하여, 가이드 편(G) 및 중공 돌출부(H)가 셀 홀더(W)의 본체로부터 높이 방향(Z3)을 따라 돌출된다고 할 때, 상기 가이드 편(G) 및 중공 돌출부(H)는 상부 홀더(W1)의 본체로부터 높이 방향(Z3)을 따라 돌출된다는 것을 의미할 수 있으며, 보다 구체적으로, 상기 가이드 편(G) 및 중공 돌출부(H)는, 상부 홀더(W1)의 본체, 그러니까, 상부 홀더(W1) 중에서 버스 바(B)가 안착되는 주된 면(W1m)으로부터 높이 방향(Z3)을 따라 돌출된다는 것을 의미할 수 있다. 유사하게, 본 명세서를 통하여 돌기부(P)가 셀 홀더(W)의 본체로부터 높이 방향(Z3)을 따라 돌출된다고 할 때, 상기 돌기부(P)는 하부 홀더(W2)의 본체로부터 높이 방향(Z3)을 따라 돌출된다는 것을 의미할 수 있으며, 보다 구체적으로, 상기 돌기부(P)는, 하부 홀더(W2)의 본체, 그러니까, 하부 홀더(W2) 중에서 배터리 셀(10)의 외주를 둘러싸는 림부(L)가 형성된 주된 면(W2m)으로부터 높이 방향(Z3)을 따라 돌출된다는 것을 의미할 수 있다. 상기 돌기부(P) 및 림부(L)를 포함하는 하부 홀더(W2)에 대해서는 후에 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
상기 상부 홀더(W1)에는 버스 바(B)의 위치 정렬을 위한 가이드 편(G)과 서미스터(TH)의 수용을 위한 중공 돌출부(H)가 형성될 수 있으며, 이들 가이드 편(G)과 중공 돌출부(H)는 높이 방향(Z3)을 따라 셀 홀더(W)의 본체, 그러니까, 상부 홀더(W1)의 본체로부터 높이 방향(Z3)을 따라 돌출될 수 있다. 그리고, 높이 방향(Z3)을 따라 상부 홀더(W1)와 마주하게 결합되는 하부 홀더(W2)에는 배터리 셀(10)의 외주를 둘러싸는 림부(L)와, 상기 림부(L)로부터 높이 방향(Z3)을 따라 돌출되는 돌기부(P)가 형성될 수 있다.
도 12에는 배터리 셀과 하부 홀더 간의 조립을 설명하기 위한 사시도가 도시되어 있다. 도 13에는 도 12에 도시된 하부 홀더를 도시한 사시도가 도시되어 있다. 도 14에는 도 13에 도시된 하부 홀더를 도시한 평면도가 도시되어 있다. 도 15에는 배터리 셀이 조립된 하부 홀더를 보여주는 평면도가 도시되어 있다. 도 16에는 도 15의 배터리 셀이 조립된 하부 홀더를 열 방향 또는 횡 방향으로 바라본 측면을 도시한 도면으로서, 배터리 셀의 정착 깊이를 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다.
도면들을 참조하면, 상기 하부 홀더(W2)에는 배터리 셀(10)의 외주를 둘러싸는 림부(L)와, 상기 림부(L)를 따라 서로 다른 개소에 형성되며, 림부(L)로부터 높이 방향(Z3)을 따라 배터리 셀(10)의 조립 방향과 반대되는 방향으로 돌출되는 다수의 돌기부(P)가 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 돌기부(P)는, 다수의 배터리 셀(10) 중에서 어느 일 배터리 셀(10), 그러니까, 제1 배터리 셀(13)의 외주를 둘러싸는 림부(L)를 따라 서로 다른 3개소에 형성된 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 배터리 셀(13)의 외주를 따라서는 서로 다른 6개의 위성 배터리 셀(15)이 배열될 수 있으며, 상기 제1 배터리 셀(13)은, 서로 다른 6개의 위성 배터리 셀(15)에 의해 둘러싸일 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서는, 열 방향(Z1)을 따라 배열된 일 열의 배터리 셀(10)이 다수 열로 배열될 수 있으며, 상기 열 방향(Z1)과 교차하는 횡 방향(Z2)을 따라 서로 이웃하는 열의 배터리 셀(10)은 열 방향(Z1)을 따라 전방 위치 또는 후방 위치로 치우치게 배치되면서, 일 열의 배터리 셀(10)이 이웃한 다른 열의 배터리 셀(10)의 골 부분에 끼워지면서 배터리 셀(10)의 조밀한 배열을 구현할 수 있다. 이러한 배터리 셀(10)의 조밀한 배열에서, 어느 일 배터리 셀(10), 그러니까, 제1 배터리 셀(13)의 외주를 따라서는 서로 다른 6개의 위성 배터리 셀(15)이 배열될 수 있으며, 제1 배터리 셀(13)과, 제1 배터리 셀(13)의 외주를 따라 서로 이웃한 2개의 위성 배터리 셀(15) 사이에는 상기 돌기부(P)가 형성될 수 있으며, 예를 들어, 상기 돌기부(P)는, 제1 배터리 셀(13)과, 제1 배터리 셀(13)의 외주를 따라 서로 이웃한 2개의 위성 배터리 셀(15) 사이의 골 부분에 배치될 수 있다. 본 명세서를 통하여 골 부분이란, 예를 들어, 배터리 셀(10)이 원통형의 배터리 셀(10)로 마련될 때, 서로 이웃한 원통형 배터리 셀(10)의 외주면 사이에 형성되는 공간을 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 제1 배터리 셀(13)의 외주를 따라서는 6개의 서로 다른 위성 배터리 셀(15)이 배열될 수 있고, 제1 배터리 셀(13)의 외주를 따라 서로 이웃한 2개씩의 위성 배터리 셀(15) 사이와 제1 배터리 셀(13) 사이에는 총 6개의 골 부분이 형성될 수 있는데, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 돌기부(P)는, 제1 배터리 셀(13)의 외주를 따라 총 6개의 골 부분에 모두 형성되기 보다는, 제1 배터리 셀(13)의 외주를 따라 형성된 총 6개의 골 부분 중에서, 제1 배터리 셀(13)의 외주를 따라 번갈아 교번되는 위치에 형성될 수 있으며, 제1 배터리 셀(13)의 외주를 따라 총 3개의 돌기부(P), 즉, 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)가 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 돌기부(P)는 높이 방향(Z3)을 따라 림부(L)와 반대되는 돌출 단부(Pa)와, 상기 림부(L)와 돌출 단부(Pa) 사이를 연결해주는 측면(Pb)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 돌기부(P)의 측면(Pb)은 배터리 셀(10)의 조립 방향을 따라 구배를 가질 수 있다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에서, 제1 배터리 셀(13)의 외주를 따라 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)가 형성될 수 있으며, 이때, 상기 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)의 측면(Pb)은 제1 배터리 셀(13)을 둘러싸는 원형 궤적(OC,IC)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)의 측면(Pb)은, 각각 제1 배터리 셀(13)의 외주를 따라 서로 다른 위치에서 제1 배터리 셀(13)의 외주면과 마주할 수 있으며, 제1 배터리 셀(13)의 조립을 유도하도록 제1 배터리 셀(13)을 둘러싸는 원형 궤적(OC,IC)을 형성할 수 있다. 이때, 상기 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)의 측면(Pb)이 형성하는 원형 궤적(OC,IC)은, 높이 방향(Z3)을 따라 서로 다른 직경(DO,DI)으로 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)의 측면(Pb)은, 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)의 지지 기반을 형성하는 림부(L)로부터 각각의 돌출 단부(Pa)까지 연장될 수 있는데, 상기 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)의 돌출 단부(Pa)와 맞닿는 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)의 측면(Pb)이 형성하는 제1 원형 궤적(OC)으로부터 상기 림부(L)와 맞닿는 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)의 측면(Pb)이 형성하는 제2 원형 궤적(IC)까지, 상기 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)의 측면(Pb)은 점진적으로 축소되는 직경(DO,DI)의 원형 궤적(OC,IC)을 형성할 수 있다. 이와 같이, 제1 배터리 셀(13)의 조립을 유도하는 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)의 측면(Pb)이 제1 배터리 셀(13)의 조립 방향을 따라 점진적으로 축소되는 원형 궤적(OC,IC)을 형성함으로써, 제1 배터리 셀(13)의 조립에 수반하여 제1 배터리 셀(13)의 외주면과 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)의 측면(Pb) 사이의 간섭을 통하여 제1 배터리 셀(13)이 정 위치로 조립될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)는 높이 방향(Z3)을 따라 구배진 경사진 측면(Pb)을 포함할 수 있으며, 단차 없이 부드러운 구배를 갖는 경사진 측면(Pb)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)의 측면(Pb)은 높이 방향(Z3)을 따라 서로 다른 레벨에서 서로 다른 직경(DO,DI)의 원형 궤적(OC,IC)을 형성할 수 있다. 본 명세서를 통하여 높이 방향(Z3)을 따라 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)의 측면(Pb)이 서로 다른 직경(DO,DI)의 원형 궤적(OC,IC)을 형성한다는 것은, 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)의 측면(Pb) 중에서, 제1 배터리 셀(13)의 외주면과 마주하는 내측의 측면(Pb)을 연속적으로 이어주는 원형 궤적(OC,IC)을 상정할 때, 상기 원형 궤적(OC,IC)은 높이 방향(Z3)을 따라 서로 다른 직경(DO,DI)을 가질 수 있다는 것을 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)의 측면(Pb) 중에서 각각의 돌출 단부(Pa)와 맞닿는 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)의 측면(Pb)이 형성하는 제1 원형 궤적(OC)의 직경(DO)은, 높이 방향(Z3)을 따라 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)의 측면(Pb)이 형성하는 원형 궤적(OC,IC)의 직경(DO,DI) 중에서 최대치를 형성할 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)의 측면(Pb) 중에서 림부(L)와 맞닿는 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)의 측면(Pb)이 형성하는 제2 원형 궤적(IC)의 직경(DI)은, 높이 방향(Z3)을 따라 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)의 측면(Pb)이 형성하는 원형 궤적(OC,IC)의 직경(DO,DI) 중에서 최소치를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 최대치의 직경(DO)을 형성하는 제1 원형 궤적(OC)의 직경(DO)과 최소치의 직경(DI)을 형성하는 제2 원형 궤적(IC)의 직경(DI)은, 제1 배터리 셀(13)의 직경 보다 크게 설정될 수 있다. 상기 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)의 측면(Pb)이 형성하는 원형 궤적(OC,IC)은, 제1 배터리 셀(13)을 정 위치로 유도하기 위하여, 제1 배터리 셀(13)의 조립 방향을 따라 점진적으로 축소될 수 있으며, 이때, 최소치의 직경(DI)을 형성하는 제2 원형 궤적(IC)은 실질적으로, 상기 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)의 공통된 지지 기반을 형성하는 림부(L)에 해당될 수 있으며, 후술하는 바와 같이, 제1 배터리 셀(13)의 외주면과 마주하는 림부(L)의 내측에는 제1 배터리 셀(13)과의 억지끼움을 형성하기 위한 접촉 돌기(La)가 형성될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)는, 제1 배터리 셀(13)을 정 위치로 유도하면 충분하고, 제1 배터리 셀(13)과의 억지끼움을 형성할 필요는 없으며, 이에 따라 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)의 측면(Pb)이 형성하는 최소치의 직경(DI), 그러니까, 제2 원형 궤적(IC)의 직경(DI)은 제1 배터리 셀(13)의 직경 보다 크게 설정될 수 있으며, 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)의 측면(Pb)을 통하여 정 위치로 유도된 제1 배터리 셀(13)은, 제1 배터리 셀(13)의 외주면과 마주하는 림부(L)의 내측에 형성된 접촉 돌기(La)와 억지끼움을 형성하면서 위치 고정될 수 있다.
상기 제1 배터리 셀(13)은 림부(L)를 향하여 조립되면서, 제1 배터리 셀(13)을 둘러싸는 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)의 측면(Pb)을 통하여 점진적으로 정 위치로 유도될 수 있고, 이에 따라, 상기 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)의 측면(Pb)이 형성하는 제1, 제2 원형 궤적(OC,IC)은, 제1 배터리 셀(13)의 직경 보다 크게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1, 제2 원형 궤적(OC,IC)의 직경(DO,DI)이 제1 배터리 셀(13)의 직경 보다 작거나 같을 경우, 제1 배터리 셀(13)이 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)의 측면(Pb) 사이에 끼워지기 어려울 수 있으며, 예를 들어, 제1 배터리 셀(13)이 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)의 공통된 지지 기반을 형성하는 림부(L)로부터 제1 배터리 셀(13)의 외주면을 향하여 돌출된 접촉 돌기(La)와 억지끼움을 형성하기 보다는, 상기 접촉 돌기(La)에 의해 제1 배터리 셀(13)의 조립 자체가 어려워질 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 배터리 셀(13)을 둘러싸는 림부(L)를 따라서는 다수의 돌기부(P)가 형성될 수 있고, 제1 배터리 셀(13)의 외주와 마주하는 다수의 돌기부(P)의 측면(Pb)은 높이 방향(Z3)을 따라 점진적으로 변화되는 궤적을 형성할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 배터리 셀(13)의 외주와 마주하는 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)의 측면(Pb)은 원형 궤적(OC,IC)을 형성할 수 있으나, 본 발명의 다양한 실시형태에서, 상기 제1 배터리 셀(13)의 외주와 마주하는 다수의 돌기부(P)의 측면(Pb)은 예시된 원형 궤적(OC,IC) 외에 다른 형태의 궤적을 형성할 수도 있다. 본 명세서를 통하여 제1 배터리 셀(13)의 외주와 마주하는 다수의 돌기부(P)의 측면(Pb)이 높이 방향(Z3)을 따라 점진적으로 변화되는 궤적을 형성한다는 것은, 예를 들어, 높이 방향(Z3)과 수직한 평면 상에서 다수의 돌기부(P)의 측면(Pb)이 추종하는 궤적이 높이 방향(Z3)을 따라 점진적으로 변화된다는 것을 의미할 수 있으며, 예를 들어, 높이 방향(Z3)을 따라 제1 레벨에서 다수의 돌기부(P)의 측면(Pb)이 형성하는 제1 궤적과 높이 방향(Z3)을 따라 제1 레벨과 다른 제2 레벨에서 다수의 돌기부(P)의 측면(Pb)이 형성하는 제2 궤적은 서로 다를 수 있으며, 이와 같이, 높이 방향(Z3)을 따라 서로 다른 레벨에서 형성된 궤적은 높이 방향(Z3)을 따라 점진적으로 변화되는 궤적을 형성하도록 다수의 돌기부(P)의 측면(Pb)이 높이 방향(Z3)을 따라 구배를 형성하면서, 제1 배터리 셀(13)의 조립을 정 위치로 안내할 수 있다.
이하에서는 도 12 내지 도 15를 참조하여, 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)의 공통된 지지 기반을 형성하는 림부(L)의 형상에 대해 설명하기로 한다. 본 발명의 일 실시형태에서, 다수의 배터리 셀(10) 각각을 둘러싸는 림부(L)는 서로 망 형태로 연결되면서 하부 홀더(W2)의 주된 면(W2m, 도 16 참조)을 형성할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 서로 이웃한 배터리 셀(10) 각각을 둘러싸는 림부(L)가 서로 이웃한 배터리 셀(10) 사이의 골 부분을 중심으로 서로 연결되면서 망 형태로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 서로 이웃한 3개의 배터리 셀(10) 각각을 둘러싸는 림부(L)가 서로 이웃한 3개의 배터리 셀(10) 사이의 골 부분에서 다 함께 맞닿을 수 있고, 상기 골 부분으로부터 서로 다른 3 방향으로 분기되면서 서로 이웃한 3개의 배터리 셀(10) 각각을 둘러싸는 림부(L)를 형성할 수 있다. 다시 말하면, 본 발명의 일 실시형태에서, 서로 이웃한 배터리 셀(10) 사이의 골 부분에는, 서로 이웃한 배터리 셀(10) 각각을 둘러싸는 림부(L)가 다 함께 맞닿으며 서로 다른 방향으로 분기되는 분기점(DIV)이 형성될 수 있으며, 예를 들어, 서로 이웃한 3개의 배터리 셀(10) 사이의 골 부분에는, 서로 이웃한 3개의 배터리 셀(10) 각각을 둘러싸는 림부(L)가 다 함께 맞닿으며 서로 다른 3방향으로 분기되는 분기점(DIV)이 형성될 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시형태에서, 서로 이웃한 3개의 배터리 셀(10) 사이의 골 부분에는 서로 이웃한 3개의 배터리 셀(10) 각각을 둘러싸는 림부(L)가 다 함께 맞닿으며 서로 다른 3방향으로 분기되는 분기점(DIV)이 형성될 수 있으며, 상기 골 부분 내지는 분기점(DIV)은 어느 일 배터리 셀(10)의 외주 방향을 따라 서로 다른 6개소에 형성될 수 있다. 예를 들어, 다수의 배터리 셀(10) 중에서 어느 일 배터리 셀(10), 그러니까, 제1 배터리 셀(13)의 외주 방향을 따라서는 서로 다른 6개의 골 부분 내지는 분기점(DIV)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 배터리 셀(13)의 외주 방향을 따라서는 서로 다른 6개의 위성 배터리 셀(15)이 배열될 수 있으며, 제1 배터리 셀(13)의 외주 방향을 따라 서로 이웃한 2개씩의 위성 배터리 셀(15)과, 제1 배터리 셀(13)은 이들의 외주면 사이로 골 부분 내지는 분기점(DIV)을 형성할 수 있고, 다시 말하면, 제1 배터리 셀(13)의 외주 방향을 따라 총 6개의 골 부분 내지는 분기점(DIV)이 형성될 수 있다. 본 명세서를 통하여, 골 부분이란 서로 이웃한 배터리 셀(10)의 외주면 사이에 형성된 공간을 의미할 수 있고, 분기점(DIV)이란 서로 이웃한 배터리 셀(10) 각각을 둘러싸는 림부(L)가 망 형태로 연결될 때, 서로 이웃한 배터리 셀(10) 각각을 둘러싸는 림부(L)가 다 함께 맞닿으며 서로 다른 3방향으로 분기되는 지점을 의미할 수 있는데, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 골 부분과 분기점(DIV)은 서로 이웃한 3개의 배터리 셀(10) 사이의 위치를 의미한다는 점에서, 실질적으로 상기 골 부분과 분기점(DIV)은 동일한 위치에 해당될 수 있다. 즉, 상기 골 부분과 분기점(DIV)은, 다수의 배터리 셀(10) 각각을 둘러싸는 림부(L)를 따라 서로 다른 6개소에 형성될 수 있다. 예를 들어, 다수의 배터리 셀(10) 중에서 어느 일 배터리 셀(10), 그러니까, 제1 배터리 셀(13)을 둘러싸는 림부(L)를 따라 서로 다른 6개소에는 상기 골 부분 내지는 분기점(DIV)이 형성될 수 있으며, 총 6개의 골 부분 내지는 분기점(DIV) 중에서 서로 교번되는 위치에 해당되는 3개의 골 부분 내지는 분기점(DIV)에는 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)가 형성될 수 있으며, 상기 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)가 형성되지 않은 나머지 3개의 골 부분 내지는 분기점(DIV)에는 지지부(Lb)가 형성될 수 있다. 상기 지지부(Lb)에 대한 보다 구체적인 기술적 사항은 후에 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 다수의 배터리 셀(10) 각각을 둘러싸는 림부(L)는, 각진 폐루프 형태를 형성하면서 각각의 배터리 셀(10)을 둘러쌀 수 있다. 예를 들어, 각각의 배터리 셀(10)을 둘러싸는 림부(L)는, 골 부분 내지는 분기점(DIV) 마다 절곡되면서 각각의 배터리 셀(10)을 둘러쌀 수 있으며, 다수의 배터리 셀(10) 중에서 어느 일 배터리 셀(10), 그러니까, 제1 배터리 셀(13)을 둘러싸는 림부(L)는 대체로 골 부분 내지는 분기점(DIV) 마다 절곡된 형태로 각진 폐루프 형태로 연장되면서 제1 배터리 셀(13)을 둘러쌀 수 있다. 다시 말하면, 상기 제1 배터리 셀(13)을 둘러싸는 림부(L)는 대체로 골 부분 내지는 분기점(DIV) 마다 제1 배터리 셀(13)을 둘러싸도록 서로 다른 방향으로 연장되는 총 6개의 스트립이 서로 맞닿는 형태로 형성될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 상기 제1 배터리 셀(13)의 외주 방향을 따라 상기 골 부분 내지는 분기점(DIV)에서는 서로 다른 방향으로 연장되는 이웃한 스트립이 서로 맞닿을 수 있고, 이와 같이, 서로 다른 방향으로 연장되는 이웃한 스트립이 서로 맞닿으면서 대체로 각지게 형성된 골 부분 내지는 분기점(DIV)에는, 상기 골 부분 내지는 분기점(DIV)로부터 제1 배터리 셀(13)의 외주면을 향하여 제1 배터리 셀(13)의 외주면과 정합되는 라운드진 단부를 갖는 지지부(Lb)가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 각각의 배터리 셀(10)을 둘러싸는 림부(L) 상에는 돌기부(P)가 형성될 수 있으며, 상기 돌기부(P)는 각각의 배터리 셀(10)을 둘러싸는 림부(L)를 따라 서로 다른 3개소에서 돌출된 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3) 각각은 서로 이웃한 배터리 셀(10) 사이의 골 부분 내지는 분기점(DIV)에 형성될 수 있으며, 서로 이웃한 3개의 배터리 셀(10)의 외주면과의 간섭을 형성하면서, 서로 이웃한 3개의 배터리 셀(10)의 조립을 유도할 수 있다.
보다 구체적으로, 다수의 배터리 셀(10) 중에서 어느 일 배터리 셀(10), 그러니까, 제1 배터리 셀(13)을 둘러싸는 림부(L)를 따라 서로 다른 3개소에는 각각 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)가 형성될 수 있다. 이때, 상기 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)는, 제1 배터리 셀(13)의 외주 방향을 따라 서로 이웃하는 2개씩의 위성 배터리 셀(15)과, 제1 배터리 셀(13) 사이의 골 부분에 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 돌기부(P)는 제1 배터리 셀(13)의 외주 방향을 따라 서로 이웃하는 2개씩의 위성 배터리 셀(15)과, 제1 배터리 셀(13) 사이에 형성된 총 6개의 골 부분 중에서 서로 번갈아 교대로 위치된 3개의 골 부분에 형성될 수 있으며, 돌기부(P)가 형성되지 않은 골 부분 내지는 분기점(DIV)에는 서로 이웃한 3개의 배터리 셀(10)의 외주면을 지지해주기 위한 지지부(Lb)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 지지부(Lb)는 서로 이웃한 3개의 배터리 셀(10) 각각을 둘러싸는 림부(L)가 다 함께 맞닿는 분기점(DIV)으로부터 서로 이웃한 3개의 배터리 셀(10)을 둘러싸는 외주면을 향하여 돌출되도록 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 돌기부(P)와 지지부(Lb)는 제1 배터리 셀(13)을 둘러싸는 림부(L)를 따라 서로 교번되는 위치에 번갈아 형성될 수 있으며, 다시 말하면, 상기 돌기부(P)와 지지부(Lb)는, 제1 배터리 셀(13)의 외주 방향을 따라 서로 교번되는 위치에 번갈아 형성될 수 있다. 본 발명의 구체적인 일 실시형태에서, 상기 돌기부(P)는 제1 배터리 셀(13)을 둘러싸는 림부(L)를 따라 서로 교번되는 3개소에 형성될 수 있으며, 상기 지지부(Lb)는 제1 배터리 셀(13)을 둘러싸는 림부(L)를 따라 상기 돌기부(P)가 형성되지 않은 서로 교번되는 3개소에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 돌기부(P)와 지지부(Lb)는 서로 이웃한 3개의 배터리 셀(10) 사이에 형성될 수 있으며, 각각 서로 다른 3개의 배터리 셀(10) 사이에 형성될 수 있다.
상기 지지부(Lb)는 서로 이웃한 3개의 배터리 셀(10) 각각을 둘러싸는 림부(L)가 서로 맞닿는 분기점(DIV)으로부터 서로 이웃한 3개의 배터리 셀(10)의 외주면을 향하여 돌출될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 지지부(Lb)가 분기점(DIV)으로부터 서로 이웃한 3개의 배터리 셀(10)의 외주면을 향하여 돌출된다는 것은, 지지부(Lb)가 분기점(DIV)을 중심으로 림부(L)를 따라 연장되면서 서로 이웃한 배터리 셀(10)의 외주면을 폭 넓게 지지해주는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 지지부(Lb)는 각각의 배터리 셀(10)의 외주면을 폭 넓게 지지해주도록 분기점(DIV)을 중심으로 림부(L)를 따라 연장될 수 있으며, 림부(L)를 따라 해당 지지부(Lb)를 사이에 두고 배치된 양편의 돌기부(P) 사이에서 연장될 수 있다. 예를 들어, 상기 지지부(Lb)는 림부(L)를 따라 양편의 돌기부(P)에 미치지 못하는 길이로 연장될 수 있으며, 양편의 돌기부(P) 사이에 형성될 수 있다. 본 명세서를 통하여 상기 지지부(Lb)가 이웃한 3개의 배터리 셀(10)의 외주면을 지지해준다는 것은, 상기 지지부(Lb)가 이웃한 3개의 배터리 셀(10) 중에서 적어도 어느 일 배터리 셀(10)의 외주면과 물리적인 간섭을 형성할 수 있다는 것을 의미할 수 있으며, 예를 들어, 상기 지지부(Lb)가 어느 일 배터리 셀(10)과 접촉하는 것을 포함할 수 있다. 다만, 본 발명의 다양한 실시형태에서, 상기 지지부(Lb)는 배터리 셀(10)의 외주면과 직접 접촉하지는 않더라도, 배터리 셀(10)의 유동에 따라 배터리 셀(10)의 외주면과 접촉할 수 있는 정도의 간극을 사이에 두고 배치된 경우에도 배터리 셀(10)의 유동을 잡아줄 수 있기 때문에, 상기 지지부(Lb)는 배터리 셀(10)의 외주면과 직접 접촉하지 않고 어느 정도의 간극을 사이에 두고 배치될 수 있다.
상기 돌기부(P)와 지지부(Lb)는 다수의 배터리 셀(10) 중에서 어느 일 배터리 셀(10), 그러니까, 제1 배터리 셀(13)을 둘러싸도록 대체로 각지게 연장되는 림부(L)를 따라 서로 교번되는 3개소에 각각 형성되면서, 제1 배터리 셀(13)의 외주면과 마주하는 라운드진 곡면을 형성할 수 있으며, 예를 들어, 상기 돌기부(P)의 측면(Pb) 및 지지부(Lb)의 단부는, 제1 배터리 셀(13)의 외주면과 마주하는 오목한 형상의 라운드진 곡면을 제공할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 강성 측면에서 유리하도록 대체로 각지게 연장되는 림부(L)를 따라 돌기부(P)와 지지부(Lb)가 함께 제1 배터리 셀(13)의 외주면과 마주하는 라운드진 곡면을 형성함으로써, 제1 배터리 셀(13)의 외주면과 정합되면서 제1 배터리 셀(13)을 안정적으로 잡아줄 수 있는 조립 위치를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 제1 배터리 셀(13)의 외주면을 둘러싸는 림부(L)를 따라 상기 돌기부(P)와 지지부(Lb) 사이에는 상대적으로 협소한 폭으로 오목하게 인입된 협폭부(Lc)가 형성될 수 있으며, 상기 림부(L)의 협폭부(Lc)는 돌기부(P)의 측면(Pb)과 지지부(Lb) 사이에서 제1 배터리 셀(13)의 외주면과 마주하는 라운드진 곡면을 제공할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 배터리 셀(13)의 외주면을 따라서는 상기 돌기부(P) 및 지지부(Lb)와 함께, 림부(L)의 협폭부(Lc)가 다 함께 협력하여, 제1 배터리 셀(13)의 외주면을 연속적으로 연결해주는 라운드진 곡면을 형성할 수 있으며, 이때, 상기 림부(L)의 협폭부(Lc)는 돌기부(P) 및 지지부(Lb) 사이에서 이들과 연속적으로 연결되면서 전체적으로 제1 배터리 셀(13)의 외주면을 둘러싸는 라운드진 곡면을 제공할 수 있다.
상기 제1 배터리 셀(13)을 둘러싸는 림부(L)의 내측에는 제1 배터리 셀(13)의 외주면을 향하여 돌출된 접촉 돌기(La)가 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 접촉 돌기(La)는 제1 배터리 셀(13)을 둘러싸는 림부(L)를 따라 상대적으로 협소한 폭으로 오목하게 인입된 협폭부(Lc) 상에 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 접촉 돌기(La)는 제1 배터리 셀(13)의 외주면과 억지끼움을 형성할 수 있으며, 예를 들어, 상기 접촉 돌기(La)는 제1 배터리 셀(13)의 외주면 상에 밀착되면서, 제1 배터리 셀(13)의 위치를 견고하게 고정시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 접촉 돌기(La)는 제1 배터리 셀(13)의 조립에 수반되어 접촉 돌기(La)가 변형되면서 제1 배터리 셀(13)의 외주면 상에 밀착될 수 있고, 제1 배터리 셀(13)의 외주면과 억지끼움을 형성할 수 있다.
상기 접촉 돌기(La)는, 제1 배터리 셀(13)의 조립에 수반되어 변형되면서, 제1 배터리 셀(13)의 외주면 상에 밀착될 수 있다. 예를 들어, 상기 접촉 돌기(La)는 높이 방향(Z3)을 따라 조립되는 제1 배터리 셀(13)과의 물리적인 마찰 내지는 간섭에 따라 제1 배터리 셀(13)과 반대되는 방향으로 떠밀려 변형되면서 제1 배터리 셀(13)의 외주면 상에 밀착될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 접촉 돌기(La)는 제1 배터리 셀(13)의 외주면을 연속적으로 둘러싸는 라운드진 곡면 중에서 제1 배터리 셀(13)의 중앙을 향하여 최내측으로 돌출되도록 형성됨으로써, 제1 배터리 셀(13)의 외주면과 접촉이 강제될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 제1 배터리 셀(13)의 외주면을 연속적으로 둘러싸는 라운드진 곡면은, 제1 배터리 셀(13)의 외주면과 직접 마주할 수 있으며, 예를 들어, 돌기부(P)의 측면(Pb)과 지지부(Lb)를 포함하고, 상기 돌기부(P)의 측면(Pb)과 지지부(Lb) 사이에 형성된 림부(L)의 협폭부(Lc)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 림부(L)의 협폭부(Lc)로부터 제1 배터리 셀(13)의 외주면을 향하여 돌출된 접촉 돌기(La)는 상기 제1 배터리 셀(13)의 외주면을 연속적으로 둘러싸는 라운드진 곡면 중에서, 제1 배터리 셀(13)의 중앙을 향하여 최내측으로 돌출된 구조를 형성할 수 있다.
상기 접촉 돌기(La)는 제1 배터리 셀(13)을 둘러싸는 림부(L)를 따라 상대적으로 협소한 폭으로 오목하게 인입된 협폭부(Lc)로부터 소정의 길이로 돌출될 수 있으며, 오목하게 인입된 협폭부(Lc)로부터 제1 배터리 셀(13)의 외주면을 향하여 소정의 길이로 돌출됨으로써, 제1 배터리 셀(13)의 조립을 허용하면서도 제1 배터리 셀(13)의 외주면과의 충분한 억지끼움을 형성할 수 있도록 접촉 돌기(La)의 위치를 적정하게 설계할 수 있다. 예를 들어, 상기 접촉 돌기(La)의 형성 공정을 고려하여 적정의 길이를 유지하면서도, 접촉 돌기(La)가 과도하게 돌출됨으로써 제1 배터리 셀(13)의 조립 자체를 방해하지 않도록 오목하게 인입된 협폭부(Lc)로부터 제1 배터리 셀(13)을 향하여 돌출되도록 상기 접촉 돌기(La)를 형성할 수 있다.
상기 접촉 돌기(La)는 제1 배터리 셀(13)을 둘러싸는 림부(L)를 따라 대칭적인 위치에 형성될 수 있으며, 서로 대칭적인 위치에서 제1 배터리 셀(13)과 억지끼움을 형성하면서 제1 배터리 셀(13)의 위치를 균형적으로 잡아줄 수 있다. 예를 들어, 제1 배터리 셀(13)을 둘러싸는 림부(L)를 따라 서로 교번되는 위치에 번갈아 3개소씩 형성된 돌출부(P)와 지지부(Lb) 사이에 형성될 수 있으며, 림부(L)를 따라 총 6개소의 대칭적인 위치에 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 배터리 셀(13)을 둘러싸는 림부(L)를 따라 돌출부(P)와 지지부(Lb) 사이의 위치에는 총 6개의 협폭부(Lc)와 총 6개의 접촉 돌기(La)가 형성될 수 있다.
이하에서는 도 16을 참조하여, 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩(1)에서, 상기 배터리 셀(10)과, 상기 배터리 셀(10)과 억지끼움을 형성하도록 접촉 돌기(La)가 형성된 하부 홀더(W2) 간의 위치 관계, 보다 구체적으로, 배터리 셀(10)의 조립 방향을 따르는 높이 방향(Z3)으로, 배터리 셀(10)과 하부 홀더(W2) 간의 높이 관계에 대해 설명하기로 한다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 하부 홀더(W2)에는 다수의 배터리 셀(10) 각각을 둘러싸도록 형성된 림부(L)가 망 형태로 서로에 대해 연결되면서 하부 홀더(W2)의 주된 면(W2m)을 형성할 수 있다. 이때, 상기 하부 홀더(W2)의 주된 면(W2m)이란, 상기 하부 홀더(W2) 중에서 가장 넓은 면적을 차지하는 면에 해당될 수 있으며, 상부 홀더(W1)와 마주하는 주된 면(W2m)과, 상부 홀더(W1)와 반대되는 주된 면(W2m)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 하부 홀더(W2)는 각각의 배터리 셀(10)을 둘러싸는 림부(L)가 망 형태로 서로 연결된 주된 면(W2m)을 포함할 수 있으며, 높이 방향(Z3)을 따라 서로 반대되는 주된 면(W2m)을 형성하는 상측 주된 면(S1)과 하측 주된 면(S2)을 포함할 수 있고, 보다 구체적으로, 상부 홀더(W1)와 마주하는 상측 주된 면(S1)과, 상부 홀더(W1)와 반대되는 하측 주된 면(S2)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 하부 홀더(W2)에 대해 조립된 배터리 셀(10)은 높이 방향(Z3)을 따라 상단부와 하단부를 포함할 수 있으며, 이때, 상기 배터리 셀(10)의 하단부는 상기 하부 홀더(W2)의 주된 면(W2m), 그러니까, 하부 홀더(W2)의 하측 주된 면(S2) 보다 낮은 레벨에 배치될 수 있으며, 예를 들어, 상기 하부 홀더(W2)의 하측 주된 면(S2)으로부터 소정의 정착 깊이(t)로 돌출될 수 있다. 본 명세서에서, 배터리 셀(10)의 정착 깊이(t) 또는 배터리 셀(10)의 하단부와 관련되어 하부 홀더(W2)의 주된 면(W2m)을 언급할 때, 상기 하부 홀더(W2)의 주된 면(W2m)이란 하부 홀더(W2)의 주된 면(W2m) 중에서 하측 주된 면(S2)을 의미할 수 있다. 이와 달리, 본 명세서에서, 제1 내지 제3 돌출부(P1,P2,P3)의 돌출과 관련하여, 하부 홀더(W2)의 주된 면(W2m)을 언급할 때, 상기 하부 홀더(W2)의 주된 면(W2m)이란 하부 홀더(W2)의 주된 면(W2m) 중에서 상측 주된 면(S1)을 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 배터리 셀(10)의 하단부는 하부 홀더(W2)의 주된 면(W2m)으로부터 소정의 정착 깊이(t)만큼 하방으로 돌출될 수 있으며, 배터리 셀(10)의 하단부는 하부 홀더(W2)의 주된 면(W2m)으로부터 소정의 정착 깊이(t)만큼 하방으로 돌출되면서, 주된 면(W2m) 보다 낮은 레벨에 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 배터리 셀(10)이 위치 고정될 때의 상기 배터리 셀(10)의 하단부의 정착 깊이(t)는, 하부 홀더(W2)의 주된 면(W2m)으로부터 1/10mm ~ 1mm 정도 스케일로 설정될 수 있으며, 여기서, 1/10mm ~ 1mm 정도의 스케일이란 소수점 이하 1자리에 해당되는 스케일로부터 소수점 이상 1자리에 해당되는 스케일까지의 깊이를 모두 포괄하는 광범위한 의미로 사용될 수 있다. 본 발명의 구체적인 일 실시형태에서, 상기 배터리 셀(10)의 정착 깊이(t)는, 하부 홀더(W2)의 주된 면(W2m)으로부터 0.5mm 이상의 깊이로 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 하부 홀더(W2)를 향하여 조립되는 배터리 셀(10)의 조립을 유도하는 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3, 보다 구체적으로, 제1 내지 제3 돌기부 P1,P2,P3의 측면 Pb)는, 높이 방향(Z3)을 따라 배터리 셀(10)의 조립 방향과 반대되는 방향을 따라 제1 원형 궤적(OC)으로부터 제2 원형 궤적(IC)을 향하여 점진적으로 직경(DO,DI)이 축소되는 원형 궤적(OC,IC)을 형성하면서, 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3) 사이로 조립되는 배터리 셀(10)을 정 위치로 유도할 수 있다. 그리고, 상기 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3)의 공통된 지지 기반을 형성하는 림부(L)에는 배터리 셀(10)과의 억지끼움을 형성하는 접촉 돌기(La)가 형성되는데, 상기 접촉 돌기(La)는 림부(L) 상에 형성된 제1 내지 제3 돌기부(P1,P2,P3) 보다 낮은 레벨에 배치되며, 예를 들어, 림부(L)가 형성하는 주된 면(W2m)과 인접한 낮은 레벨에 배치되므로, 상기 배터리 셀(10)이 접촉 돌기(La)와 억지끼움을 형성하면서 위치 고정되는 정착 깊이(t), 그러니까, 배터리 셀(10)이 위치 고정될 때의 배터리 셀(10)의 하단부의 깊이는, 예를 들어, 림부(L)가 형성하는 주된 면(W2m) 보다 낮은 높이에 형성될 수 있으며, 이에 따라, 배터리 셀(10)과 림부(L)에 형성된 접촉 돌기(La) 사이에서 충분한 억지끼움이 이루어질 수 있다. 본 명세서를 통하여 정착 깊이(t) 내지는 배터리 셀(10)의 하단부의 높이는 모두 높이 방향(Z3)을 따라 하부 홀더(W2)의 주된 면(W2m)으로부터의 깊이 내지는 높이를 의미하는 것으로, 관련된 기재에서 깊이 내지는 높이로 칭할 수 있으나, 모두 높이 방향(Z3)을 따라 하부 홀더(W2)의 주된 면(W2m)으로부터의 깊이 내지는 높이를 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 배터리 셀(10)의 정착 깊이(t)는, 배터리 셀(10)과 억지끼움을 형성하는 접촉 돌기(La)가 형성된 림부(L)의 높이 내지는 림부(L)가 형성하는 주된 면(W2m)의 높이 보다 낮은 높이에 형성되면서, 상기 배터리 셀(10)의 하단부는 림부(L) 내지는 림부(L)가 형성하는 주된 면(W2m) 보다 하방으로 돌출될 수 있으며, 림부(L) 내지는 림부(L)가 형성하는 주된 면(W2m)으로부터 소정의 정착 깊이(t)로 돌출될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 배터리 셀(10)의 정착 깊이(t, 배터리 셀 10이 위치 고정될 때, 배터리 셀 10의 하단부의 깊이)가 배터리 셀(10)과 억지끼움을 형성하는 접촉 돌기(La)가 형성된 림부(L) 보다 낮은 높이에 형성됨으로써, 상기 배터리 셀(10)의 견고한 위치 고정을 확보할 수 있다. 예를 들어, 상기 배터리 셀(10)의 하단부가 적어도 접촉 돌기(La)가 형성된 림부(L) 보다는 소정의 정착 깊이(t)로 낮은 레벨에 배치됨으로써, 배터리 셀(10)과 접촉 돌기(La) 간의 물리적인 간섭 내지는 억지끼움을 통하여 배터리 셀(10)의 견고한 위치 고정이 확보될 수 있으며, 배터리 셀(10)의 조립 방향을 따라 배터리 셀(10)과 접촉 돌기(La) 사이의 충분한 간섭을 통하여 배터리 셀(10)의 견고한 위치 고정이 확보될 수 있고, 이때, 상기 배터리 셀(10)의 하단부가 림부(L)로부터 하방으로 돌출된 정착 깊이(t)는 배터리 셀(10)과 접촉 돌기(La) 간의 물리적인 간섭 내지는 억지끼움을 확보하기 위한 소정의 조립 공차 내지는 여유에 해당될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 배터리 셀(10)의 상단부를 통하여 배터리 셀(10)의 전기적인 연결을 형성하고, 배터리 셀(10)의 하단부를 통하여 배터리 셀(10)의 냉각을 구현할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 배터리 셀(10)의 상단부에 형성된 전극(11,12)과 배터리 셀(10)의 상단부 상에 놓여진 버스 바(B)를 통하여 다수의 배터리 셀(10)의 병렬, 직렬과 같은 전기적인 연결을 형성할 수 있고, 배터리 셀(10)의 하단부를 통하여, 그러니까, 하부 홀더(W2)로부터 소정의 정착 깊이(t)로 노출된 배터리 셀(10)의 하단부를 통하여 배터리 셀(10)의 냉각을 구현할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 배터리 셀(10)의 상단부가 끼워지는 상부 홀더(W1) 상에는, 다수의 배터리 셀(10)의 전기적인 연결을 형성하는 다수의 버스 바(B)가 배치될 수 있고, 상기 배터리 셀(10)의 하단부가 끼워지는 하부 홀더(W2) 상에는, 다수의 배터리 셀(10)과 열적인 접촉을 형성하는 냉각 플레이트(70, 도 1 참조)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 버스 바(B)는 상부 홀더(W1)의 상부에 배치되어, 배터리 셀(10)의 상단부(보다 구체적으로, 배터리 셀 10의 상단부 상에 형성된 전극 11,12)와 전기적인 연결을 형성할 수 있고, 상기 냉각 플레이트(70)는, 하부 홀더(W2)의 하부에 배치되어, 배터리 셀(10)의 하단부(보다 구체적으로, 하부 홀더 W2로부터 소정의 정착 깊이 t로 노출된 배터리 셀 10의 하단부)와 열적인 접촉을 형성할 수 있다. 여기서, 상기 냉각 플레이트(70)와 배터리 셀(10)의 하단부가 열적인 접촉을 형성한다는 것은, 상기 냉각 플레이트(70)와 배터리 셀(10)의 하단부가 직접적으로 서로 접촉하는 것을 포함하며, 예를 들어, 상기 냉각 플레이트(70)와 배터리 셀(10)의 하단부가 서로 직접적으로 접촉하지는 않더라도, 냉각 플레이트(70)와 배터리 셀(10)의 하단부가 서로 열 전달이 가능할 정도로 서로 인접하게 배치된 구성을 포함하는 포괄적인 의미로 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서는, 배터리 셀(10)의 전기적인 연결과, 배터리 셀(10)의 냉각을. 높이 방향(Z3)을 따라 서로로부터 이격된 배터리 셀(10)의 상단부와 하단부를 통하여 구현함으로써, 예를 들어, 배터리 셀(10)의 전기적인 연결과 냉각이 서로 방해되지 않는 위치에서, 배터리 셀(10)의 전기적인 연결과 배터리 셀(10)의 냉각이 서로 원활하게 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명과 달리, 배터리 셀(10)의 전기적인 연결이 배터리 셀(10)의 상단부와 하단부를 통하여 모두 이루어질 경우, 배터리 셀(10)의 하단부에서는 전기적인 연결과 함께, 냉각 구조가 모두 요구되며, 특히 배터리 셀(10)의 하단부에서는 전기적인 연결과 냉각 간의 절연을 위한 별도의 절연 구조가 요구된다는 점에서, 배터리 팩(1)의 전체적인 구조가 복잡화될 수 있다.
도 17에는 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩의 분해 사시도로서, 커버의 구조를 설명하기 위한 분해 사시도가 도시되어 있다. 도 18에는 도 17의 커버가 조립된 상태의 배터리 팩을 도시한 사시도가 도시되어 있다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 셀 홀더(W) 상에는 커버(C)가 배치될 수 있다. 상기 커버(C)는 열 방향(Z1)을 따라 서로 마주하게 배치된 전방 변부(CF) 및 후방 변부(CR)와, 횡 방향(Z2)을 따라 서로 마주하게 배치된 제1 측변부(CS1) 및 제2 측벽부(CS2)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 전방 변부(CF) 및 후방 변부(CR)에는 열 방향(Z1)을 따라 확장된 모듈(100)을 형성하기 위하여, 최전방 버스 바(B)의 본체부(B1)로부터 연장된 제1 확장 편(E1) 및 최후방 버스 바(B)의 본체부(B1)의 일부를 노출시키기 위한 오프닝(C1,C2)이 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 전방 변부(CF)에는 최전방 버스 바(B)의 본체부(B1)로부터 연장되는 제1 확장 편(E1)을 노출시키기 위한 전방 오프닝(C1)이 형성될 수 있고, 상기 후방 변부(CR)에는 최후방 버스 바(B)의 본체부(B1)의 일부를 노출시키기 위한 후방 오프닝(C2)이 형성될 수 있다. 열 방향(Z1)을 따라 배열된 다수의 배터리 팩(1)을 포함하는 확장된 모듈(100)에서, 일 배터리 팩(1)의 전방 오프닝(C1)을 통하여 노출된 제1 확장 편(E1)과, 열 방향(Z1)을 따라 이웃한 배터리 팩(1)의 후방 오프닝(C2)을 통하여 노출된 버스 바(B)의 본체부(B1)가 서로 겹쳐지면서 열 방향(Z1)을 따라 서로 이웃한 배터리 팩(1)의 최전방 버스 바(B)와 최후방 버스 바(B)가 서로 전기적으로 연결될 수 있으며, 이때, 커버(C)의 전방 변부(CF) 및 후방 변부(CR)로부터 노출된 제1 확장 편(E1) 및 버스 바(B)의 본체부(B1)를 용접 등으로 서로 결합함으로써, 서로 이웃한 배터리 팩(1)의 전기적인 연결이 용이하게 이루어질 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시형태에서, 열 방향(Z1)을 따라 서로 이웃하게 배치된 배터리 팩(1)은 실질적으로 서로 동일한 구조를 가질 수 있으며, 서로 동일한 구조로 형성된 배터리 팩(1)을 열 방향(Z1)을 따라 배열시킴으로써, 열 방향(Z1)을 따라 다수의 배터리 팩(1)을 포함하는 확장된 모듈(100)이 제공될 수 있다. 이를 위해, 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩(1)에서, 커버(C)의 전방 변부(CF)에 형성된 전방 오프닝(C1)과 커버(C)의 후방 변부(CR)에 형성된 후방 오프닝(C2)은, 서로 대응되는 열 위치에 형성될 수 있으며, 전방 오프닝(C1)과 후방 오프닝(C2)은 열 방향(Z1)을 따라 서로 마주하는 위치에 형성됨으로써, 전방 오프닝(C1)을 통하여 노출된 최전방 버스 바(B)로부터 연장되는 제1 확장 편(E)과 후방 오프닝(C2)을 통하여 노출된 최후방 버스 바(B)가 열 방향(Z1)을 따라 서로 대응되는 위치에서 서로에 대해 결합될 수 있다.
유사하게, 상기 커버(C)의 제1, 제2 측변부(CS1,CS2)에는 횡 방향(Z2)을 따라 확장된 모듈(100)을 형성하기 위하여, 횡 방향(Z2)을 따라 버스 바(B)의 본체부(B1)의 일 편의 최외곽 위치로부터 연장된 제2 확장 편(E2) 및 버스 바(B)의 본체부(B1)의 타 편의 최외곽 위치를 노출시키기 위한 오프닝(C3,C4)이 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 측변부(CS1)에는 횡 방향(Z2)을 따라 버스 바(B)의 본체부(B1)의 일 편의 최외곽 위치로부터 연장된 제2 확장 편(E2)을 노출시키기 위한 제1 측방 오프닝(C3)이 형성될 수 있고, 상기 제2 측변부(CS2)에는 횡 방향(Z2)을 따라 버스 바(B)의 본체부(B1)의 타 편의 최외곽 위치를 노출시키기 위한 제2 측방 오프닝(C4)이 형성될 수 있다. 횡 방향(Z2)을 따라 다수의 배터리 팩(1)을 포함하는 확장된 모듈(100)에서, 일 배터리 팩(1)의 제1 측방 오프닝(C3)을 통하여 노출된 제2 확장 편(E2)과, 횡 방향(Z2)을 따라 이웃한 배터리 팩(1)의 제2 측방 오프닝(C4)을 통하여 노출된 버스 바(B)의 본체부(B1)가 서로 겹쳐지면서 횡 방향(Z2)을 따라 서로 이웃한 배터리 팩(1)의 버스 바(B)가 서로 전기적으로 연결될 수 있으며, 이때, 커버(C)의 제1, 제2 측변부(CS3,CS4)로부터 노출된 제2 확장 편(E2) 및 버스 바(B, 횡 방향 Z2을 따라 버스 바 B의 최외곽 위치)를 용접 등으로 서로 결합함으로써, 서로 이웃한 배터리 팩(1)의 전기적인 연결이 용이하게 이루어질 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시형태에서, 횡 방향(Z2)을 따라 서로 이웃하게 배치된 배터리 팩(1)은 실질적으로 서로 동일한 구조를 가질 수 있으며, 서로 동일한 구조로 형성된 배터리 팩(1)을 횡 방향(Z2)을 따라 배열시킴으로써, 횡 방향(Z2)을 따라 다수의 배터리 팩(1)을 포함하는 확장된 모듈(100)이 제공될 수 있다. 이를 위해, 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩(1)에서, 커버(C)의 제1, 제2 측방 변부(CS1,CS2)에 형성된 제1, 제2 측방 오프닝(C3,C4)은, 서로 대응되는 횡 위치에 형성될 수 있으며, 제1, 제2 측방 오프닝(C3,C4)이 횡 방향(Z2)을 따라 서로 마주하는 위치에 형성됨으로써, 제1 측방 오프닝(C3)을 통하여 노출된 제2 확장 편(E2)과 제2 측방 오프닝(C4)을 통하여 노출된 버스 바(B, 횡 방향 Z2을 따라 버스 바 B의 최외곽 위치)는, 서로 대응되는 위치에 형성될 수 있으며, 제1, 제2 측방 오프닝(C3,C4)이 횡 방향(Z2)을 따라 서로 마주하는 위치에 형성됨으로써, 제1 측방 오프닝(C3)을 통하여 노출된 제2 확장 편(E2)과 제2 측방 오프닝(C4)을 통하여 노출된 버스 바(B, 횡 방향 Z2을 따라 버스 바 B의 최외곽 위치)가 횡 방향(Z2)을 따라 서로 대응되는 위치에서 서로에 대해 결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 오프닝(C1,C2,C3,C4)은 노치 형태 또는 홀 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1, 제2 확장 편(E1,E2)을 노출시키기 위한 전방 오프닝(C1) 및 제1 측방 오프닝(C3)은 노치 형태로 형성될 수 있으며, 제1, 제2 확장 편(E1,E2) 주변의 전방 변부(CF) 및 제1 측방 변부(CS1)는 제1, 제2 확장 편(E1,E2)을 일 측이 개방된 개루프 형태로 둘러싸면서, 제1, 제2 확장 편(E1,E2)을 외부환경으로부터 보호해줄 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 열 방향(Z1) 및 횡 방향(Z2)을 따라 버스 바(B)의 일부를 노출시키기 위한 후방 오프닝(C2) 및 제2 측방 오프닝(C4)은 홀 형태로 형성될 수 있으며, 외부로 노출된 버스 바(B) 주변의 후방 변부(CR) 및 제2 측방 변부(CS2)는 버스 바(B)의 일부를 폐쇄된 폐루프 형태로 둘러싸면서, 외부를 향하여 노출된 버스 바(B)의 일부를 외부환경으로부터 보호해줄 수 있다.
도 19에는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 배터리 팩의 셀 홀더를 보여주는 사시도가 도시되어 있다. 도 20에는 도 18에 도시된 셀 홀더 상에 커버가 조립된 상태를 보여주는 사시도가 도시되어 있다.
도 19 및 도 20을 함께 참조하면, 상기 셀 홀더(W)는 커버(C)와의 용접을 위한 용접 비드부(WB)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 셀 홀더(W) 중에서 커버(C)와 맞닿는 위치에는 용접 비드부(WB)가 형성될 수 있다. 상기 셀 홀더(W) 상에는 커버(C)와 함께 버스 바(B)기 배치될 수 있는데, 높이 방향(Z3)을 따라 서로 마주하며 서로에 대해 결합을 형성하는 셀 홀더(W)와 커버(C)는 서로 직접적으로 맞닿는 위치에 형성될 수 있으며, 상기 셀 홀더(W)는 용접 비드부(WB)를 통하여 커버(C)와 직접 맞닿을 수 있다.
상기 용접 비드부(WB)는 커버(C)와 직접 맞닿으면서 결합부를 형성하는 것으로, 보다 구체적으로, 상기 용접 비드부(WB)는 셀 홀더(W)와 커버(C) 간의 결합부를 형성할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 용접 비드부(WB)는 커버(C)와 직접 맞닿으면서 커버(C)와의 결합부를 형성하는 것으로, 상기 용접 비드부(WB)는 셀 홀더(W) 중에서 커버(C)와 가장 인접한 레벨, 그러니까, 높이 방향(Z3)을 따라 커버(C) 측에 가장 인접한 레벨에 형성될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 상기 용접 비드부(WB)는, 셀 홀더(W) 상에 지지된 버스 바(B) 내지는 버스 바(B)로부터 연장되는 확장 편(E1) 보다 높은 레벨에 형성되며, 버스 바(B)가 수용된 수용공간의 외부로 연장되는 확장 편(E1)을 가로질러 연장될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 용접 비드부(WB)는 셀 홀더(W)의 주변을 따라 폐루프 형태로 셀 홀더(W)의 수용공간을 둘러쌀 수 있으며, 셀 홀더(W)의 수용공간을 둘러싸면서, 셀 홀더(W)의 수용공간 내에 배치된 배터리 셀(10)과 버스 바(B)를 외부환경으로부터 밀봉할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 용접 비드부(WB)는 수용공간 내에 배치된 버스 바(B)를 둘러싸면서, 열 방향(Z1) 및 횡 방향(Z2)을 따라 버스 바(B)로부터 연장되는 확장 편(E1)을 가로질러 연장될 수 있다. 본 명세서를 통하여 상기 용접 비드부(WB)가 버스 바(B)의 본체부(B1)로부터 연장되는 확장 편(E1)을 가로질러 연장된다는 것은, 확장 편(E1) 보다 높은 레벨에서 확장 편(E1)을 가로질러 연장된다는 것을 의미할 수 있으며, 높이 방향(Z3)을 따라 확장 편(E1) 보다 높은 레벨에서, 확장 편(E1)을 가로질러 연장됨으로써, 적어도 확장 편(E1) 보다는 높은 레벨에서, 그러니까, 높이 방향(Z3)을 따라 적어도 확장 편(E1) 보다는 커버(C) 측에 보다 근접한 레벨에서, 확장 편(E1)을 가로질러 연장될 수 있다. 상기 용접 비드부(WB)는 확장 편(E1) 보다 커버(C)를 향하여 근접한 높이에서 커버(C)에 대해 직접적으로 맞닿으면서 커버(C)와의 결합부를 형성할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 용접 비드부(WB)는, 셀 홀더(W)와 커버(C) 사이에서 용접에 의한 결합부를 형성할 수 있으며, 보다 구체적으로, 레이저 용접을 통한 결합부를 형성할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 셀 홀더(W)와 커버(C)는 레이저 용접을 통하여 서로에 대한 결합부를 형성할 수 있도록, 예를 들어, 엔지니어링 플라스틱과 같은 고분자 수지 소재로 형성될 수 있으며, 서로에 대한 견고한 결합부를 형성할 수 있도록, 이들 셀 홀더(W)와 커버(C)는 소재 친화성이 우수한 소재로 형성될 수 있으며, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 셀 홀더(W)와 커버(C)는 레이저 용접이 가능한 동일한 고분자 수지 소재로 형성될 수 있다.
본 명세서를 통하여 상기 용접 비드부(WB)가 확장 편(E1)을 가로질러 연장된다는 것은, 상기 용접 비드부(WB)가 버스 바(B)가 수용된 수용공간을 둘러싸면서, 버스 바(B)로부터 수용공간의 외부로 연장되는 확장 편(E1)을 가로질러 연장된다는 것을 의미할 수 있으며, 본 발명의 다양한 실시형태에서, 상기 용접 비드부(WB)가 둘러싸는 대상은, 버스 바(B)로부터 연장되는 확장 편(E1)으로 한정되지 않고, 예를 들어, 확장 편(E1)이 연장되는 버스 바(B)의 일부 또는 확장 편(E1)과 버스 바(B) 사이의 연결된 부분 등을 포괄적으로 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 용접 비드부(WB)가 형성된 셀 홀더(W)와 버스 바(B) 간의 위치 정렬 내지는 조립 공차에 따라, 상기 용접 비드부(WB)는 확장 편(E1)을 가로질러 연장되기 보다는, 예를 들어, 확장 편(E1)이 연장되는 버스 바(B)의 일부를 가로질러 연장되거나 또는 확장 편(E1)과 버스 바(B) 사이의 연결된 부분을 가로질러 연장될 수도 있다. 이러한 경우에도, 상기 용접 비드부(WB)는 확장 편(E1)이 연결된 버스 바(B)의 일부 또는 확장 편(E1)과 버스 바(B) 사이의 연결된 부분을 가로질러 연장되면서, 버스 바(B) 및 배터리 셀(10)이 수용된 수용공간을 둘러쌀 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 커버(C)와 상부 홀더(W1) 간의 체결 구조 및 상부 홀더(W1)와 하부 홀더(W2) 간의 체결 구조에 대해 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 커버(C)와 상부 홀더(W1)는 다수의 버스 바(B)를 개재하여 서로 마주하도록 조립될 수 있으며, 커버(C)의 제1 체결구(81)와 상부 홀더(W1)의 제2 체결구(82)는 서로 대응되는 위치에서 서로에 대해 상보적인 형상으로 형성되어 서로에 대해 끼움 결합을 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1, 제2 체결구(81,82) 중에서 어느 하나의 체결구(81,82)는 후크 형상으로 형성될 수 있으며, 나머지 다른 하나의 체결구(81,82)는 상기 후크 형상을 수용할 수 있는 홀 형태로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 열 방향(Z1)을 따라 서로 마주하는 전방 벽체(FW) 및 후방 벽체(RW)는 각각 제1, 제2 지그 재그 형상을 따라 형성될 수 있으며, 보다 구체적으로, 상기 전방 벽체(FW)는 제1 볼록부(F1)와 제1 오목부(F2)를 포함하는 제1 지그 재그 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 후방 벽체(RW)는 제2 볼록부(R1)와 제2 오목부(R2)를 포함하는 제2 지그 재그 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시형태에서, 횡 방향(Z2)을 따라 서로 마주하는 제1, 제2 측벽체(SW1,SW2)는 평편한 형태로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 상부 홀더(W1)의 제2 체결구(82)는, 상기 전방 벽체(FW), 후방 벽체(RW) 및 제1, 제2 측벽체(SW1,SW2) 중에서 적어도 어느 하나의 벽체(FW,RW,SW1,SW2) 상에 형성될 수 있으며, 상부 홀더(W1)의 제2 체결구(82)는, 전방 벽체(FW), 후방 벽체(RW) 및 제1, 제2 측벽체(SW1,SW2)의 전체에 걸쳐서 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2 체결구(82)는 제1, 제2 지그 재그 형상으로 형성된 전방 벽체(FW) 및 후방 벽체(RW) 중에서 전방 벽체(FW)의 제1 볼록부(F1)와 후방 벽체(RW)의 제2 볼록부(R1) 상에 형성될 수 있다. 상부 홀더(W1) 중에서 상대적으로 상부 홀더(W1)의 외부로 돌출된 제1, 제2 볼록부(F1,R1) 상에 제2 체결구(82)가 형성됨으로써 제1 체결구(81)와의 체결시에 물리적인 간섭을 최소화할 수 있으며, 제1 체결구(81)와의 보다 견고한 체결을 형성할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 전방 벽체(FW)와 후방 벽체(RW)의 제1, 제2 볼록부(F1,R1) 상에는 각각 하나씩의 제2 체결구(82)가 형성될 수 있으며, 이와 같이, 상기 전방 벽체(FW) 및 후방 벽체(RW) 상에 형성된 제2 체결구(82)는, 서로 이웃한 제1 볼록부(F1) 사이의 간격을 두고 간헐적으로 형성되거나 또는 서로 이웃한 제2 볼록부(R1) 사이의 간격을 두고 간헐적으로 형성될 수 있다. 또한 본 발명의 일 실시형태에서는, 서로 이웃한 제1 볼록부(F1, 또는 제2 볼록부 R1) 사이에 형성된 제1 오목부(F2, 또는 제2 오목부 R2), 또는 서로 이웃한 제1 볼록부(F1, 또는 제2 볼록부 R1) 상에 형성된 서로 이웃한 제2 체결구(82) 사이에 형성된 제1 오목부(F2, 또는 제2 오목부 R2)를 통하여, 커버(C)의 오 조립에 따른 재 조립의 목적이나, 배터리 팩의 점검 수리 등과 같은 보수의 목적으로, 커버(C)의 탈착이 용이하게 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 제1 오목부(F2, 또는 제2 오목부 R2)의 인입된 공간을 통하여 커버(C)의 탈착이 용이하게 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 상부 홀더(W1)의 제2 체결구(82)는 상대적으로 편평하게 형성된 제1, 제2 측벽체(SW1,SW2) 상에도 형성될 수 있으며, 제1, 제2 측벽체(SW1,SW2)를 따라 일정한 간격을 사이에 두고 다수의 제2 체결구(82)가 배열될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 상부 홀더(W1)의 제2 체결구(82)와 이웃한 위치에는 리세스(60)가 형성될 수 있으며, 상기 리세스(60)를 통하여 상부 홀더(W1)의 탈착이 용이하게 이루어질 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 리세스(60)는 제1, 제2 측벽체(SW1,SW2)를 따라 상기 제2 체결구(82)와 대응되는 위치에 형성될 수 있으며, 제2 체결구(82)와 인접한 하부 위치에 형성될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 상부 홀더(W1)와 하부 홀더(W2)는 다수의 배터리 셀(10)을 사이에 개재하여 서로 마주하게 결합될 수 있으며, 상부 홀더(W1)의 제3 체결구(83)와 하부 홀더(W2)의 제4 체결구(84)는 서로 대응되는 위치에서 서로에 대해 상보적인 형상으로 형성되어 서로에 대해 끼움 결합을 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 제3, 제4 체결구(83,84) 중에서 어느 하나의 체결구(83,84)는 후크 형상으로 형성될 수 있으며, 나머지 다른 하나의 체결구(83,84)는 상기 후크 형상을 수용할 수 있는 홀 형태로 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 상부 홀더(W1)의 제3 체결구(83)는 후크 형상으로 형성될 수 있고, 하부 홀더(W2)의 제4 체결구(84)는 홀 형태로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 상부 홀더(W1)의 제2, 제3 체결구(82,83)는 각각 커버(C) 및 하부 홀더(W2)와의 끼움 결합을 형성하는 구성이고, 서로에 대한 물리적인 간섭을 피하기 위하여, 상기 제2, 제3 체결구(82,83)는 높이 방향(Z3)을 따라 서로 다른 레벨에 형성될 수 있으며, 벽체(FW,RW,SW1,SW2)의 연장 방향을 따라서도 서로 중첩되지 않는 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2, 제3 체결구(82,83)는 전방 벽체(FW) 및 후방 벽체(RW)를 따라 함께 형성되되, 상기 제2 체결구(82)가 전방 벽체(FW) 및 후방 벽체(RW)의 제1, 제2 볼록부(F1,R1)에 형성된다면, 제3 체결구(83)는 전방 벽체(FW) 및 후방 벽체(RW)의 제1, 제2 오목부(F2,R2)에 형성될 수 있으며, 이에 따라, 상기 제2, 제3 체결구(82,83)는 전방 벽체(FW) 및 후방 벽체(RW)를 따라 서로에 대해 중첩되지 않는 위치에 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2, 제3 체결구(82,83)는 커버(C)와 상부 홀더(W1) 및 하부 홀더(W2)가 서로에 대해 조립되는 높이 방향(Z3)을 따라 서로에 대해 중첩되지 않는 레벨에 형성될 수 있으며, 예를 들어, 커버(C)와의 체결을 형성하는 제2 체결구(82)는, 높이 방향(Z3)을 따라 커버(C)와 인접한 상대적으로 높은 레벨에 형성될 수 있으며, 하부 홀더(W2)와의 체결을 형성하는 제3 체결구(83)는, 높이 방향(Z3)을 따라 하부 홀더(W2)와 인접한 상대적으로 낮은 레벨에 형성될 수 있다.
상기 하부 홀더(W2)의 제4 체결구(84)는 상부 홀더(W1)를 향하여 상방으로 돌출된 돌출 편(84a, 도 3 참조)을 관통하도록 형성된 홀(84b) 형태로 형성될 수 있으며, 전방 벽체(FW), 후방 벽체(RW), 제1, 제2 측벽체(SW1,SW2)를 따라 간헐적으로 형성될 수 있다. 상기 하부 홀더(W2)의 제4 체결구(84)는 상부 홀더(W1)의 제3 체결구(83)와 대응되는 위치에 형성될 수 있으며, 예를 들어, 전방 벽체(FW) 및 후방 벽체(RW)의 제1, 제2 오목부(F2,R2)에 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 서로 대응되는 위치에 형성되는 제3, 제4 체결구(83,84)는, 전방 벽체(FW) 및 후방 벽체(RW)의 제1, 제2 오목부(F2,R2)에 형성될 수 있으며, 제1, 제2 측벽체(SW1,SW2)의 서로 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 하부 홀더(W2)의 제1, 제2 측벽체(SW1,SW2)에는 상부 홀더(W1)와 하부 홀더(W2) 간의 체결, 그러니까, 제3, 제4 체결구(83,84) 간의 체결 강도를 향상시키기 위한 별도의 삽입 편(I)이 형성될 수 있다. 상기 삽입 편(I)은 상기 제4 체결구(84)와 함께, 상기 제1, 제2 측벽체(SW1,SW2)의 두께 방향을 따라 상부 홀더(W1)의 제1, 제2 측벽체(SW1,SW2)의 서로 반대되는 벽면 상에 끼워질 수 있으며, 하부 홀더(W2)의 제1, 제2 측벽체(SW1,SW2) 상에 함께 형성된, 보다 구체적으로, 하부 홀더(W2)의 제1, 제2 측벽체(SW1,SW2)를 따라 서로 교대로 형성된 제4 체결구(84)와 삽입 편(I)이, 상부 홀더(W2)의 제1, 제2 측벽체(SW1,SW2)의 서로 반대되는 벽면 상으로 끼워지면서, 상부 홀더(W1)와 하부 홀더(W2) 간의 결합이 보다 견고하게 이루어질 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시형태에서 제4 체결구(84)는 상부 홀더(W1)의 제1, 제2 측벽체(SW1,SW2)의 외면 상으로 끼워질 수 있으며, 상기 삽입 편(I)은 상부 홀더(W1)의 제1, 제2 측벽체(SW1,SW2)의 내면 상으로 끼워질 수 있다. 이때, 상기 제4 체결구(84)는 상부 홀더(W1)의 제1, 제2 측벽체(SW1,SW2)의 외면 상으로 끼워지되, 상부 홀더(W1)의 제1, 제2 측벽체(SW1,SW2)의 외면 상에서 상대적으로 내측으로 인입된 홈부(40)에 형성된 제3 체결구(83)에 끼워지면서, 상부 홀더(W1)와 하부 홀더(W2) 간의 체결시에 발생되는 체결 저항을 줄여줄 수 있다. 예를 들어, 하부 홀더(W2)의 제1, 제2 측벽체(SW1,SW2)를 따라 서로 교번되게 형성된 제4 체결구(84)와 삽입 편(I)은, 각각 상부 홀더(W1)의 제1, 제2 측벽체(SW1,SW2)의 외면과 내면 상으로 끼워지되, 상기 제4 체결구(84)는 상부 홀더(W1)의 제1, 제2 측벽체(SW1,SW2)의 외면 상에서 상대적으로 내측으로 인입된 홈부(40)에 형성된 제3 체결구(83)에 끼워지면서, 상부 홀더(W1)와 하부 홀더(W2) 간의 체결 저항을 줄여줄 수 있다. 이때, 상기 홈부(40)는 상부 홀더(W1)와 하부 홀더(W2)가 서로에 대해 조립되는 높이 방향(Z3)을 따라, 그러니까, 제4 체결구(84)의 슬라이딩 방향을 따라 상부 홀더(W1)의 바닥으로부터 상부 홀더(W1)의 전체 높이에 걸쳐서 연속적으로 형성될 수 있으며, 상기 제4 체결구(84)가 끼워지는 제3 체결구(83) 보다 높은 레벨, 그러니까, 제3, 제4 체결구(83,84) 간의 조립과 무관한 레벨에는 홈부(40)로 인한 강도의 저하를 보상해주기 위한 보강 리브(41)가 형성될 수 있다. 상기 보강 리브(41)는, 상부 홀더(W1)의 제1, 제2 측벽체(SW1,SW2) 뿐만 아니라, 전방 벽체(FW) 및 후방 벽체(RW)에도 형성될 수 있으며, 예를 들어, 전방 벽체(FW) 및 후방 벽체(RW) 중에서, 제3 체결구(83)가 형성된 제1, 제2 오목부(F2,R2)에도 형성될 수 있으며, 제3 체결구(83) 보다 높은 레벨, 그러니까, 제3, 제4 체결구(83,84)의 조립과 무관한 레벨에 형성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 상부 홀더(W1)에는 버스 바(B)의 조립을 가이드 하기 위한 가이드 리브(BG1) 및 가이드 돌기(BG2)가 형성될 수 있다. 즉, 상기 버스 바(B)가 안착되는 상부 홀더(W1) 상에는 버스 바(B)의 지그 재그 라인을 따라 연장되어 버스 바(B)의 안착 위치를 가이드 하기 위한 가이드 리브(BG1) 및 가이드 돌기(BG2)가 형성될 수 있다. 상기 가이드 리브(BG1) 및 가이드 돌기(BG2)는 버스 바(B)가 연장되는 지그 재그 라인을 따라 버스 바(B)의 양편에서 버스 바(B)의 조립 위치를 안내할 수 있으며, 상기 가이드 리브(BG1)는, 상기 버스 바(B)와 접속부재(50, 도 16 참조)의 본딩부를 보호하기 위한 포팅 수지(미도시)의 유동을 안내하도록, 상기 가이드 돌기(BG2) 보다 길게 연장될 수 있고, 배터리 셀(10)의 상단부를 노출시키는 오프닝(OP)을 둘러싸는 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 가이드 리브(BG1) 및 가이드 돌기(BG2)는 상부 홀더(W1) 상에서 버스 바(B)가 안착되는 지그 재그 라인 상을 따라 불연속적으로 돌출될 수 있으며, 상기 가이드 리브(BG1)는 배터리 셀(10)의 상단부를 노출시키는 오프닝(OP)을 둘러싸는 형태로 형성되면서, 그 일부가 버스 바(B)가 연장되는 지그 재그 라인 상을 따라 연장되어 버스 바(B)의 안착 위치를 가이드해줄 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 버스 바(B)가 안착되는 상부 홀더(W1) 상에는 다수의 통기 홀(W1`)이 형성될 수 있으며, 상기 통기 홀(W1`)은 상부 홀더(W1)와 버스 바(B) 사이에서 갇힐 수 있는 기포의 형성을 막고, 버스 바(B)가 상부 홀더(W1) 상에 밀착될 수 있도록 할 수 있다. 또한, 상기 버스 바(B)가 안착되는 상부 홀더(W1) 상에는 버스 바(B)의 조립 홀(B`, 도 1 참조)이 끼워지는 조립 핀(BP)이 형성될 수 있으며, 조립 홀(B`)과 조립 핀(BP) 간의 조립을 통하여 버스 바(B)의 안착 위치를 정 위치로 유지할 수 있다. 이때, 상기 버스 바(B)에 형성된 조립 홀(B`) 중에서 일부의 조립 홀(B`)은 앞서 설명된 중공 돌출부(H)에 끼워질 수 있으며, 이런 의미에서 상기 중공 돌출부(H)는 상기 버스 바(B)의 조립 홀(B`)에 끼워지면서 버스 바(B)의 정 위치를 유지해주는 조립 핀(BP)의 기능을 겸한다고 할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 전방 벽체(FW) 및 후방 벽체(RW) 중에서 제1 확장 변부에 해당되는 전방 벽체(FW) 상에는 제1 확장 편(E1)의 조립 위치를 안내하기 위한 제1 확장 편 가이드(EG1)가 형성될 수 있으며, 상기 제1, 제2 측벽체(SW1,SW2) 중에서 제2 확장 변부에 해당되는 제1 측벽체(SW1) 상에는 제2 확장 편(E2)의 조립 위치를 안내하기 위한 제2 확장 편 가이드(EG2)가 형성될 수 있다.
상기 전방 벽체(FW) 및 후방 벽체(RW) 상에는 버스 바(B)가 안착되는 상부 홀더(W1)의 변형을 방지하기 위한 공동(void, 90)이 형성될 수 있으며, 상기 전방 벽체(FW) 및 후방 벽체(RW) 상에 형성된 공동(void, 90)을 통하여 전방 벽체(FW) 및 후방 벽체(RW)의 직 상방에 위치하는 버스 바(B)에 대해 평편한 지지면을 제공할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 상부 홀더(W1)의 전방 벽체(FW) 및 후방 벽체(RW) 상에는 다수의 공동(void, 90)이 마련될 수 있으며, 상부 홀더(W1)의 형성 공정, 예를 들어, 상부 홀더용 형틀 내에 용융된 고온의 수지를 주입하고, 형틀의 이형 및 상온 냉각하는 과정에서 상부 홀더(W1)의 냉각 및 수축에 따른 상부 홀더(W1)의 변형을 막고, 특히 버스 바(B)가 직접 안착되는 상부 홀더(W1)의 전방 벽체(FW) 및 후방 벽체(RW)의 변형을 방지하여 버스 바(B)에 대한 평편한 지지면을 제공하기 위하여, 상기 전방 벽체(FW) 및 후방 벽체(RW) 상에는 다수의 공동(void, 90)이 형성될 수 있다.
도 7 및 도 9를 참조하면, 상기 커버(C)에는 상기 중공 돌출부(H)를 보호하기 위한 보호 돌기(PP)가 형성될 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 상기 중공 돌출부(H)는 상기 커버(C)의 외면을 형성하는 높이와 실질적으로 같거나 또는 커버(C)의 외면이 형성하는 높이 보다 낮게 설계될 수 있으나, 공정 상의 편차 등으로 인하여, 커버(C)의 외면으로부터 돌출된 중공 돌출부(H)가 외면 상으로 접근하는 외부 물체(미도시)와의 충격으로부터 손상되지 않도록 상기 커버(C) 상의 다수의 개소에는 중공 돌출부(H)를 보호하기 위한 다수의 보호 돌기(PP)가 형성될 수 있다. 상기 보호 돌기(PP)는 커버(C)의 외면 상으로부터 돌출될 수 있으며, 커버(C)의 외면 상으로부터 돌출될 수 있는 중공 돌출부(H)의 높이를 고려하여 충분한 높이로 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 커버(C) 상에서 서로 다른 다수의 개소에 걸쳐서 다수의 보호 돌기(PP)가 형성될 수 있으나, 적어도 상기 중공 돌출부(H)의 양편으로는 상기 보호 돌기(PP)의 쌍이 형성될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
1: 배터리 팩 100: 모듈
B: 버스바 B1: 버스바의 본체부
Ba: 제1 가지부 Bb: 제2 가지부
E1: 제1 확장 편 E2: 제2 확장 편
W: 셀 홀더 W1: 상부 홀더
W2: 하부 홀더 FW: 전방 벽체
RW: 후방 벽체 SW1: 제1 측벽체
SW2: 제2 측벽체 H: 중공 돌출부
G: 가이드 편 TH: 서미스터
A: 온도 검출 위치 A1: 제1 온도 검출 위치
A2: 제2 온도 검출 위치 A2-1: 제2-1 온도 검출 위치
A2-2: 제2-2 온도 검출 위치 C: 커버
C`: 노출 공 L: 림부
La: 접촉 돌기 Lb: 지지부
Lc: 협폭부 OC,IC: 제1, 제2 원형 궤적
P: 돌기부 P1,P2,P3: 제1 내지 제3 돌기부
Pa: 돌출 단부 Pb: 돌기부의 측면
DIV: 분기점

Claims (25)

  1. 다수의 배터리 셀; 및
    다수의 배터리 셀이 조립되는 셀 홀더로서, 다수의 배터리 셀 중에서 제1 배터리 셀의 외주를 둘러싸는 림부와, 상기 림부를 따라 서로 다른 개소에 형성되어 상기 림부로부터 높이 방향을 따라 돌출되는 다수의 돌기부를 포함하되, 상기 제1 배터리 셀의 외주와 마주하는 다수의 돌기부의 측면은 상기 높이 방향을 따라 점진적으로 변화되는 궤적을 형성하도록 높이 방향을 따라 구배진 측면을 갖춘 돌기부를 포함하는 셀 홀더;를 포함하는 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 돌기부의 측면은, 상기 높이 방향을 따라 점진적으로 축소되는 직경의 원형 궤적을 형성하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 다수의 돌기부의 측면은, 상기 높이 방향을 따라 제1 배터리 셀의 조립 방향으로 점진적으로 축소되는 직경의 원형 궤적을 형성하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 돌기부의 측면은, 상기 다수의 돌기부의 공통된 지지 기반을 형성하는 림부로부터 림부와 반대되는 돌출 단부까지 연장되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 돌기부의 측면은, 상기 높이 방향을 따라 상기 림부와 돌출 단부 사이를 연결해주는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 돌출 단부와 맞닿는 다수의 돌기부의 측면이 형성하는 제1 원형 궤적의 직경은, 상기 림부와 맞닿는 다수의 돌기부의 측면이 형성하는 제2 원형 궤적의 직경 보다 크게 설정되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1, 제2 원형 궤적의 직경은, 상기 제1 배터리 셀의 직경 보다 크게 설정되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 돌기부는, 상기 제1 배터리 셀의 외주를 둘러싸는 림부를 따라 형성된 제1 내지 제3 돌기부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 배터리 셀의 외주 방향을 따라 상기 제1 배터리 셀을 둘러싸도록 6개의 위성 배터리 셀이 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 배터리 셀의 외주 방향을 따라 서로 이웃한 2개씩의 위성 배터리 셀과 제1 배터리 셀 사이에는 골 부분이 형성되어, 제1 배터리 셀의 외주 방향을 따라 총 6개의 골 부분이 형성되며,
    상기 제1 내지 제3 돌기부는, 상기 제1 배터리 셀을 둘러싸는 림부를 따라 교번되는 위치의 골 부분에 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 배터리 셀을 둘러싸는 림부를 따라 상기 제1 내지 제3 돌기부가 형성되지 않은 서로 교번되는 3개소의 골 부분에는, 해당 골 부분으로부터 제1 배터리 셀의 외주면을 향하여 오목하게 라운드진 단부를 갖춘 지지부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 배터리 셀을 둘러싸는 림부를 따라 서로 교번되는 골 부분에는 상기 돌기부와 지지부가 서로 번갈아 교대로 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 배터리 셀을 둘러싸는 림부를 따라 상기 돌기부와 지지부 사이의 위치에는 상대적으로 협소한 폭으로 오목하게 인입된 협폭부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 협폭부는 상기 제1 배터리 셀을 둘러싸는 림부를 따라 총 6개소에 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 협폭부에는 상기 제1 배터리 셀의 외주를 향하여 돌출된 접촉 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 접촉 돌기는 제1 배터리 셀의 외주면과 억지끼움을 형성하도록, 제1 배터리 셀의 외주를 향하여 돌출되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 접촉 돌기는 상기 제1 배터리 셀을 둘러싸는 림부를 따라, 상기 협폭부와 함께, 대칭적인 6개소에 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 골 부분 마다에는 상기 제1 배터리 셀과 제1 배터리 셀의 외주 방향을 따라 서로 이웃한 2개씩의 위성 배터리 셀을 각각 둘러싸는 림부가 분기되는 분기점이 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 배터리 셀과 서로 이웃한 2개씩의 위성 배터리 셀을 각각 둘러싸는 림부는, 상기 분기점에서 서로 다른 3방향을 따라 각진 형태로 분기되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 제1 배터리 셀의 외주를 따라 6개의 분기점에서는, 서로 교번되는 위치에 번갈아 교대로 형성된 돌기부 및 지지부를 통하여 제1 배터리 셀의 외주와 마주하는 라운드진 곡면이 제공되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제1 배터리 셀의 외주와 마주하는 상기 돌기부의 측면 및 지지부의 단부는, 상기 제1 배터리 셀의 외주와 마주하는 오목한 형상의 라운드진 곡면을 제공하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제1 배터리 셀을 둘러싸는 림부를 따라, 상기 돌기부와 지지부 사이에는 상대적으로 협소한 폭으로 오목하게 인입된 협폭부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 협폭부는, 상기 돌기부 및 지지부 사이에서 연속적으로 연결되면서, 상기 제1 배터리 셀의 외주와 마주하는 오목한 형상의 라운드진 곡면을 제공하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  24. 제1항에 있어서,
    상기 림부는 다수의 배터리 셀 각각을 둘러싸도록 망 형태로 연장되면서 셀 홀더의 주된 면을 형성하고,
    상기 높이 방향을 따라 제1 배터리 셀의 하단부는 상기 셀 홀더의 주된 면으로부터 정착 깊이만큼 돌출되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 제1 배터리 셀은 높이 방향을 따라 하단부로부터 상단부를 향하는 조립 방향을 따라 상기 셀 홀더에 조립되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
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