KR20240008075A - 배터리 팩 및 그의 조립 방법 - Google Patents

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Abstract

배터리 팩이 개시된다. 개시된 본 발명의 예시적인 일 실시 예에 따른 배터리 팩은 전고체 이차 전지 셀로 이루어진 복수의 배터리 셀들이 내부에 설정된 방향을 따라 배치되어 있는 것으로서, i)팩 트레이와, ii)복수의 배터리 셀들의 각각에 구비된 리드와 전기적으로 연결되는 복수의 센싱 버스바들을 포함하며, 팩 트레이에 결합되는 센싱 회로 유닛과, iii)복수의 센싱 버스바들과 리드를 밀착시키는 복수의 웨지 부재들을 포함하며, 센싱 회로 유닛에 상하 방향을 따라 결합되는 센싱 블록 유닛과, iv)팩 트레이의 상부에 결합되는 트레이 커버를 포함할 수 있다.

Description

배터리 팩 및 그의 조립 방법{BATTERY PACK AND ASSEMBLING METHOD THEREOF}
본 발명의 실시 예는 배터리 팩 및 그의 조립 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전고체 이차 전지 셀(예, 고분자계 이차 전지 셀)의 배터리 셀들이 패킹 된 배터리 팩 및 그의 조립 방법에 관한 것이다.
최근 강화된 환경 규제 및 연비 규제로 인하여, 전기 구동원에 의해 구동하는 전기 차량(electric vehicle) 또는 하이브리드 차량(hybrid electric vehicle) 등과 같은 친환경 차량의 사용이 늘어나고 있다.
이와 같은 친환경 차량에는 전기 구동원에 전기를 공급하도록 되어 있는 고전압의 배터리 시스템이 탑재된다. 고전압의 배터리 시스템은 복수의 배터리 셀들이 전기적으로 연결된 배터리 팩을 구비하고 있다.
한편, 현재 널리 사용되고 있는 단위 배터리 셀은 단위 이차 전지 셀, 더 나아가서는 액체 전해질을 사용하는 파우치 형태의 리튬 이온 전지 셀을 하나의 예로 들 수 있다.
이와 같은 복수의 배터리 셀들을 전기적으로 연결하여 배터리 팩을 구성할 경우, 복수의 배터리 셀들이 적층된 적어도 하나의 배터리 모듈을 먼저 구성하고, 기타 구성요소를 추가하여 배터리 팩을 구성하는 방법이 일반적이다. 여기서, 적어도 하나의 배터리 모듈은 부품화 되어 팩 하우징의 내부에 장착되며, 팩 하우징은 차체에 조립된다.
다른 한편, 전기 차량의 경우, 배터리 팩에 포함되는 복수의 배터리 셀들의 출력 전압 또는 충방전 용량의 확보가 매우 중요하다. 그리고, 전기 차량의 주행거리에 영향을 주는 주요 인자는 복수의 배터리 셀들의 에너지 용적률이다. 즉, 배터리 팩의 한정된 공간에 복수의 배터리 셀들을 최대한 많이 탑재할수록 전기 차량의 주행거리는 증가하게 된다.
그러나, 부품화 된 적어도 하나의 배터리 모듈과 팩 하우징 간 기계적 강성의 중복으로 복수의 배터리 셀들의 탑재 용량(예, 용적률)이 저하될 수 있다.
또 다른 한편, 적어도 하나의 배터리 모듈에는 액체 전해질을 사용하는 복수의 배터리 셀들을 면 가압하기 위한 부품, 및 복수의 배터리 셀들의 스웰링(swelling) 반력을 제어하기 위한 부품이 필요하다.
더 나아가, 적어도 하나의 배터리 모듈 및 그것이 장착된 배터리 팩에는 복수의 배터리 셀들을 냉각시키는 냉각 부품이 반드시 필요하다. 또한, 배터리 팩에는 복수의 배터리 셀들을 전기적으로 연결하기 위한 용접 구조 또는 필요한다.
따라서, 이러한 종래의 배터리 조립 구조에서는 부품 수의 증가로 인해 복수의 배터리 셀들의 탑재 용량(예, 부피 및 용적)을 극대화하기 어렵고, 조립 공정 수의 증가를 야기할 수 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 복수의 배터리 셀들의 용적율을 극대화할 수 있고, 조립 부품 및 조립 공정을 단순화할 수 있도록 한 배터리 팩 및 그의 조립 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩은, 전고체 이차 전지 셀로 이루어진 복수의 배터리 셀들이 내부에 설정된 방향을 따라 배치되어 있는 것으로서, i)팩 트레이와, ii)상기 복수의 배터리 셀들의 각각에 구비된 리드와 전기적으로 연결되는 복수의 센싱 버스바들을 포함하며, 상기 팩 트레이에 결합되는 센싱 회로 유닛과, iii)상기 복수의 센싱 버스바들과 상기 리드를 밀착시키는 복수의 웨지 부재들을 포함하며, 상기 센싱 회로 유닛에 상하 방향을 따라 결합되는 센싱 블록 유닛과, iv)상기 팩 트레이의 상부에 결합되는 트레이 커버를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리 팩에 있어서, 상기 팩 트레이는 상기 복수의 배터리 셀들의 배열 방향을 따라 내측 바닥 면에 설치되며, 상기 센싱 회로 유닛과 결합되는 적어도 하나의 크로스 멤버를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리 팩에 있어서, 상기 팩 트레이는 상기 적어도 하나의 크로스 멤버에 교차하는 방향을 따라 상기 내측 바닥 면에 설치되는 적어도 하나의 격벽을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리 팩에 있어서, 상기 센싱 회로 유닛은 상기 복수의 배터리 셀들이 배열된 적어도 하나의 셀 어레이를 지지하도록 상기 팩 트레이의 내측 바닥 면에 설치되는 베이스부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리 팩에 있어서, 상기 센싱 회로 유닛은 상기 베이스부에 연결되며, 상기 복수의 센싱 버스바들의 각각을 지지하도록 상기 복수의 배터리 셀들의 배열 방향을 따라 설정된 간격으로 이격되게 배치되는 복수의 서포트부들을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리 팩에 있어서, 상기 센싱 회로 유닛은 상기 복수의 서포트부들에 연결되며, 상기 팩 트레이의 내측 바닥 면에 설치된 적어도 하나의 크로스 멤버와 체결되는 조인트부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리 팩에 있어서, 상기 복수의 센싱 버스바들의 각각은 상기 복수의 서포트부들의 각각을 감싸며, 상기 베이스부에 고정되고, 플렉시블 피씨비(FPCB)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리 팩에 있어서, 상기 복수의 서포트부들의 각각은 사각 단면 형태로 구비되며, 상부에 나사 체결 홈이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리 팩에 있어서, 상기 센싱 회로 유닛은 상기 베이스부의 상면에 부착되는 러버 패드를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리 팩에 있어서, 상기 복수의 센싱 버스바들의 각각은 상기 복수의 배터리 셀들의 각각에 구비된 구리 소재의 양극 리드와 면 접촉되는 제1 부분과, 상기 복수의 배터리 셀들의 각각에 구비된 구리 소재의 음극 리드와 면 접촉되며, 상기 제1 부분에 연결되는 제2 부분을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리 팩에 있어서, 상기 센싱 블록 유닛은 상기 복수의 배터리 셀들의 배열 방향을 따라 설정된 간격으로 이격되게 형성되는 복수의 리브부들을 포함하며, 상기 복수의 서포트부들에 결합되는 블록 바디를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리 팩에 있어서, 상기 복수의 웨지 부재들의 각각은 상기 복수의 리브부들의 서로 마주하는 면에 결합될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리 팩에 있어서, 상기 복수의 서포트부들의 각각은 상기 복수의 리브부들 사이의 공간에 끼워질 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리 팩에 있어서, 상기 복수의 리브부들은 서로 마주하는 면 사이의 간격이 하측으로 갈수록 점차 커지는 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 복수의 리브부들은 상측에서 하측으로 갈수록 단면적이 점차 작아지는 형상으로 형성될 수 있다.
상기 복수의 웨지 부재들의 각각은 상기 복수의 리브부들의 서로 마주하는 면에 결합되는 빗변을 갖는 직각삼각형의 단면으로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리 팩에 있어서, 상기 복수의 리브부들의 각각은 서로 마주하는 면에 형성되는 적어도 하나의 후크 결합 홈을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리 팩에 있어서, 상기 복수의 웨지 부재들의 각각은 상기 적어도 하나의 후크 결합 홈에 결합되는 적어도 하나의 후크 돌기를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리 팩에 있어서, 상기 복수의 리브부들의 각각은 서로 마주하는 면에 상하 방향으로 형성되는 적어도 하나의 레일 홈을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리 팩에 있어서, 상기 복수의 웨지 부재들의 각각은 상기 적어도 하나의 레일 홈에 슬라이딩 가능하게 결합되는 적어도 하나의 가이드 레일을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리 팩에 있어서, 상기 복수의 웨지 부재들의 각각에는 상기 리드를 상기 복수의 센싱 버스바들에 밀착시키는 우레탄 소재의 밀착 로드가 상하 방향을 따라 결합될 수 있다.
그리고, 상술한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩의 조립 방법은, (a) 팩 트레이에 센싱 회로 유닛을 결합하는 과정과, (b) 상기 센싱 회로 유닛의 베이스부에 복수의 배터리 셀들을 설정된 방향으로 배치하고, 상기 복수의 배터리 셀들의 각각에 구비된 리드와 상기 센싱 회로 유닛의 복수의 센싱 버스바들을 전기적으로 연결하는 과정과, (c) 상기 센싱 회로 유닛에 센싱 블록 유닛을 결합하며, 상기 센싱 블록 유닛의 복수의 웨지 부재들을 통해 상기 리드를 상기 복수의 센싱 버스바들에 밀착시키는 과정과, (d) 상기 팩 트레이의 상부에 트레이 커버를 결합하는 과정을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리 팩의 조립 방법에 있어서, 상기 (c) 과정에서, 상기 복수의 웨지 부재들은 상기 복수의 배터리 셀들의 배열 방향을 따라 상기 리드를 상기 복수의 센싱 버스바들에 밀착시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리 팩의 조립 방법에 있어서, 상기 복수의 센싱 버스바들은 상기 센싱 회로 유닛의 복수의 서포트부들에 결합될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리 팩의 조립 방법에 있어서, 상기 복수의 웨지 부재들은 상기 센싱 블록 유닛의 블록 바디에 구비된 복수의 리브부들에 결합될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리 팩의 조립 방법에 있어서, 상기 복수의 서포트부들이 서로 마주하는 상기 복수의 웨지 부재들 사이에 상하 방향을 따라 끼워질 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리 팩의 조립 방법에 있어서, 상기 블록 바디가 상기 복수의 서포트부들에 체결될 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 전고체 이차 전지 셀의 특성상 복수의 배터리 셀들의 무 냉각, 무 가압, 및 무 용접으로 구성될 수 있으므로, 복수의 배터리 셀들의 용적율을 극대화할 수 있다.
그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.
이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩을 도시한 결합 사시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩을 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩에 적용되는 셀 어레이를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩에 적용되는 팩 트레이를 도시한 사시도이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩에 적용되는 센싱 회로 유닛을 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩에 적용되는 센싱 회로 유닛의 센싱 버스바와 배터리 셀의 연결 구조를 도시한 사시도이다.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩에 적용되는 센싱 블록 유닛을 도시한 사시도이다.
위에서 참조된 도면들은 반드시 축적에 맞추어 도시된 것은 아니고, 본 발명의 기본 원리를 예시하는 다양한 선호되는 특징들의 다소 간략한 표현을 제시하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 특정 치수, 방향, 위치, 및 형상을 포함하는 본 발명의 특정 설계 특징들이 특정 의도된 응용과 사용 환경에 의해 일부 결정될 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
여기에서 사용되는 용어는 오직 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적이고, 본 개시를 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 여기에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태들은, 문맥상 명시적으로 달리 표시되지 않는 한, 복수 형태들을 또한 포함하는 것으로 의도된다.
본 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 '포함하는' 이라는 용어는 명시된 특징들, 정수, 단계들, 작동, 엘리먼트들 및/또는 컴포넌트들의 존재를 나타내지만, 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계들, 작동, 컴포넌트들, 및/또는 이들의 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것은 아니라는 것이 또한 이해되어야 할 것이다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, '및/또는' 이라는 용어는 연관되어 나열된 하나 이상의 항목들 중 임의의 하나 또는 모든 조합들을 포함한다. 본 명세서에서 '결합된' 이라는 용어는 컴포넌트들이 용접, SPR(Self Piercing Rivet), FDS(Flow Drill Screw), 구조용 접착제 등에 의하여 상호 간에 직접 연결되거나 또는 하나 이상의 매개 컴포넌트들을 통해 간접적으로 연결되는 두 개의 컴포넌트들 간의 물리적 관계를 표시한다.
여기에서 사용되는 바와 같은 차량', '차량의', '자동차' 또는 본 명세서에서 사용되는 다른 유사 용어는 일반적으로, 승용 차량, 스포츠 유틸리티 차량(SUV), 버스, 트럭, 다양한 상용 차량을 포함하는 자동차(passenger automobiles)를 포함하고, 하이브리드 자동차, 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차, 전기차 기반의 PBV 차량(Purpose Built Vehicle), 수소 동력 차량 및 다른 대체 연료 차량(예를 들어, 석유가 아닌 다른 리소스로부터 유도된 연료)을 포함한다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩을 도시한 결합 사시도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩을 도시한 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩(100)은 하이브리드 차량, 전기 차량, 수소 동력 차량(당업자는 통상 '수소 전기차'라고도 한다), 그리고 전기차 기반의 목적 기반 모빌리티 차량(Purpose Built Vehicle: PBV 차량)을 포함하는 친환경 차량에 적용될 수 있다.
하나의 예에서, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩(100)은 전기 차량의 차체에 각종 의장부품들을 조립하는 공정에서, 차체에 장착될 수 있다. 여기서, 상기 배터리 팩(100)은 차체의 로워 바디, 예를 들면 샤시 프레임, 롤링 샤시 또는 스케이트 보드 타입의 바디 구조체에 장착될 수 있다.
본 명세서에서, 하기의 구성요소를 설명하기 위한 기준 방향은 하나의 예에서, 복수의 배터리 셀들의 배열 방향, 그 배열 방향에 교차하는 방향, 및 상하 방향으로 설정될 수 있다.
또한, 본 명세서에서, 구성요소의 '상단부', '상부', '상단' 또는 '상부 면'은 도면에서 상대적으로 상측에 있는 구성요소의 단부, 부, 단, 또는 면을 나타내고, 구성요소의 '하단부', '하부', '하단' 또는 '하부 면'은 도면에서 상대적으로 하측에 있는 구성요소의 단부, 부, 단, 또는 면을 나타낸다.
더 나아가, 본 명세서에서 구성요소의 단(예를 들어, 일측 단 또는 다른 일측 단 등)은 임의의 한 방향으로 구성요소의 끝을 나타내며, 구성요소의 단부(예를 들어, 일측 단부 또는 다른 일측 단부 등)는 그 끝을 포함하는 구성요소의 일정 부분을 나타낸다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩(100)은 내부에 설정된 방향으로 배치(또는 배열)된 복수의 배터리 셀(10)들을 포함하고 있다. 상기 복수의 배터리 셀(10)들은 상호 적층되어(또는, 상호 배치되어) 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 복수의 배터리 셀(10)들은 파우치 타입, 각형 타입 또는 원통형 타입일 수 있다. 본 발명의 실시 예에서, 상기 복수의 배터리 셀(10)들은 파우치 타입인 것을 예로 들어 설명하도록 한다.
더 나아가, 상기 복수의 배터리 셀(10)들의 각각은 하나의 예에서, 고분자계 전해질을 사용하는 전고체 이차 전지 셀(11)로 이루어질 수 있다. 상기한 전고체 이차 전지 셀(11)로 이루어진 복수의 배터리 셀(10)들이 배터리 팩(100)의 내부에 배치된 구조를 당업자는 통상적으로'CTP(Cell To Pack) 구조'라고도 한다.
여기서, 상기 전고체 이차 전치 셀(11)은 폭발 및 발화 특성이 없어 안전성이 우수하며, 높은 에너지 밀도를 구현할 수 있고, 고출력이 가능하며, 넓은 온도 영역에서 안정적인 성능을 확보할 수 있고, 셀 구조가 단순하다는 장점이 있다.
이와 같이 전고체 이차 전지 셀(11)로 이루어진 복수의 배터리 셀(10)들은 도 4에 도시된 바와 같이, 설정된 방향을 따라 설정된 개수로 배열된 적어도 하나의 셀 어레이(13)로 구성될 수 있다. 상기 셀 어레이(13)에서 복수의 배터리 셀(10)들은 상하 방향을 따라 세워진 상태에서, 서로 접촉되며 평면 방향을 따라 배치될 수 있다.
상기한 복수의 배터리 셀(10)들의 각각은 구리 소재의 양극 리드(15)와, 구리 소재의 음극 리드(17)를 포함하고 있다. 상기 양극 리드(15)와 음극 리드(17)의 전극 연결 구조는 당업자에게 잘 알려져 있으므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩(100)은 전고체 이차 전지 셀(11)의 특성상 복수의 배터리 셀(10)들의 무 냉각, 무 가압, 및 무 용접으로 구성될 수 있고, 제한된 공간에 배치되는 복수의 배터리 셀(10)들의 용적율을 극대화할 수 있는 구조로 이루어진다.
이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩(100)은 팩 트레이(20), 센싱 회로 유닛(30), 센싱 블록 유닛(60), 그리고 트레이 커버(90)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 팩 트레이(20)는 뒤에서 더욱 설명될 구성 요소를 장착하도록 되어 있다. 상기 팩 트레이(20)는 상단이 개방된 하우징으로 구비되며, 내부에는 내측 바닥 면(21)이 형성되어 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩에 적용되는 팩 트레이를 도시한 사시도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 상기 팩 트레이(20)는 적어도 하나의 크로스 멤버(23)와, 적어도 하나의 격벽(25)을 포함하고 있다.
상기 적어도 하나의 크로스 멤버(23)는 도 4에 도시된 바와 같은 복수의 배터리 셀(10)들의 배열 방향을 따라 팩 트레이(20)의 내측 바닥 면(21)에 설치된다. 하나의 예에서, 상기 적어도 하나의 크로스 멤버(23)는 복수 개로 구비될 수 있다.
상기 복수 개의 크로스 멤버(23)들은 복수의 배터리 셀(10)들의 배열 방향에 교차하는 방향을 따라 설정된 간격을 두고 이격되게 배치될 수 있고, 팩 트레이(20)의 내측 바닥 면(21)에 결합될 수 있다.
그리고, 상기 적어도 하나의 격벽(25)은 적어도 하나의 크로스 멤버(23)와 함께, 팩 트레이(20)의 내부를 복수의 구역들로 구획하도록 되어 있다. 상기 적어도 하나의 격벽(25)은 적어도 하나의 크로스 멤버(23)에 교차하는 방향을 따라 팩 트레이(20)의 내측 바닥 면(21)에 설치된다. 하나의 예에서, 상기 적어도 하나의 격벽(25)은 복수 개로 구비될 수 있다.
상기 복수 개의 격벽(25)들은 복수의 배터리 셀(10)들의 배열 방향에 교차하는 방향을 따라 설정된 간격을 두고 이격되게 배치될 수 있고, 팩 트레이(20)의 내측 바닥 면(21)에 결합될 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에서, 상기 센싱 회로 유닛(30)은 복수의 배터리 셀(10)들의 전압 정보를 센싱 하도록 되어 있다. 상기 센싱 회로 유닛(30)은 팩 트레이(20)에 결합될 수 있다. 더 나아가, 상기 센싱 회로 유닛(30)은 복수의 배터리 셀(10)들의 각각에 구비된 구리 소재의 양극 리드(15) 및 음극 리드(17)(이하 도 4 참조)와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩에 적용되는 센싱 회로 유닛을 도시한 사시도이다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 상기 센싱 회로 유닛(30)은 베이스부(31), 복수의 서포트부(33)들, 복수의 센싱 버스바(35)들, 조인트부(37), 그리고 러버 패드(39)를 포함하고 있다.
상기 베이스부(31)는 위에서 언급한 바 있는 적어도 하나의 셀 어레이(13)(도 4 참조)를 지지하도록 되어 있다. 상기 베이스부(31)는 팩 트레이(20)의 내측 바닥 면(21)에 설치된다. 이러한 베이스부(31)는 플레이트 타입으로 구비되며, 팩 트레이(20)의 내측 바닥 면(21)에 고정될 수 있다. 하나의 예에서, 상기 베이스부(31)는 복수 개로 구비될 수 있다.
상기 복수 개의 베이스부(31)들의 각각은 도 5에 도시된 바와 같은 적어도 하나의 크로스 멤버(23)와 적어도 하나의 격벽(25)에 의하여 팩 트레이(20)의 내부에 구획된 복수의 구역들에 설치될 수 있다.
상기 복수의 서포트부(33)들은 뒤에서 더욱 설명될 복수의 센싱 버스바(35)들을 지지하도록 되어 있다. 상기 복수의 서포트부(33)들은 베이스부(31)에 연결되며, 복수의 배터리 셀(10)들의 배열 방향을 따라 설정된 간격으로 이격되게 배치된다.
하나의 예에서, 상기 복수의 서포트부(33)들의 각각은 사각 단면 형태로 구비될 수 있다. 이와 같은 상기 복수의 서포트부(33)들의 각각의 상부에는 나사 체결 홈(41)이 형성될 수 있다.
상기 복수의 센싱 버스바(35)들은 복수의 배터리 셀(10)들의 각각에 구비된 구리 소재의 양극 리드(15) 및 음극 리드(17)를 전기적으로 연결하도록 되어 있다. 상기 복수의 센싱 버스바(35)들의 각각은 복수의 서포트부(33)들의 각각에 결합될 수 있다.
상기 복수의 센싱 버스바(35)들의 각각은 복수의 서포트부(33)들의 각각을 감싸며, 베이스부(31)에 고정될 수 있다. 하나의 예에서, 상기 복수의 센싱 버스바(35)들의 각각은 복수의 서포트부(33)들의 각각을 감싸도록'ㄷ'단면의 형상으로 구비될 수 있다.
이러한 복수의 센싱 버스바(35)들은 당업자에게 잘 알려진 플렉시블 피씨비(FPCB)(43)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 플렉시블 피씨비(FPCB)(43)는 베이스부(31)의 상면에 고정될 수 있다.
여기서, 상기 복수의 센싱 버스바(35)들은 도 9에 도시된 바와 같은 복수의 배터리 셀(10)들의 각각에서, 비교적 접촉 저항이 낮은 구리 소재의 양극 리드(15) 및 음극 리드(17)에 면 접촉(예, 밀착)될 수 있다.
이와 같은 복수의 센싱 버스바(35)들의 각각은 제1 부분(45), 제2 부분(47), 그리고 제3 부분(49)을 포함할 수 있다.
상기 제1 부분(45)은 양극 리드(15)와 면 접촉되는 접촉면을 포함하고 있다. 상기 제2 부분(47)은 제1 부분(45)과 연결되며, 음극 리드(17)와 면 접촉되는 접촉면을 포함하고 있다.
그리고, 상기 제3 부분(49)은 제1 부분(45) 및 제2 부분(47)의 연결 부분에서 하측으로 연장된다. 상기 제3 부분(49)은 플렉시블 피씨비(FPCB)(43)와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 조인트부(37)는 센싱 회로 유닛(30)을 팩 트레이(20)에 체결하도록 되어 있다. 상기 조인트부(37)는 복수의 서포트부(33)들에 연결된다. 상기 조인트부(37)는 로드 형태로 구비되며, 적어도 하나의 크로스 멤버(23)의 길이 방향을 따라 배치될 수 있다.
상기 조인트부(37)는 적어도 하나의 체결 볼트(51)를 통해 적어도 하나의 크로스 멤버(23)에 체결될 수 있다. 상기 조인트부(37)에는 적어도 하나의 체결 볼트(51)와 결합하는 체결 홀(53)이 형성되어 있다.
상기 러버 패드(39)는 베이스부(31) 상에서 복수의 배터리 셀(10)들이 슬립되는 것을 방지하도록 되어 있다. 상기 러버 패드(39)는 베이스부(31)의 상면에 부착될 수 있다. 하나의 예에서, 상기 러버 패드(39)는 실리콘 소재 또는 우레탄 소재의 패드일 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에서, 상기 센싱 블록 유닛(60)은 복수의 센싱 버스바(35)들과 면 접촉된 복수의 배터리 셀(10)들의 각각의 양극 리드(15)와 음극 리드(17)를 복수의 센싱 버스바(35)들에 밀착시키도록 되어 있다. 즉, 상기 센싱 블록 유닛(60)은 복수의 센싱 버스바(35)들과, 양극 리드(15) 및 음극 리드(17)를 전기적으로 연결하도록 되어 있다. 상기 센싱 블록 유닛(60)은 센싱 회로 유닛(30)의 복수의 서포트부(33)들에 결합(예, 체결)될 수 있다.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩에 적용되는 센싱 블록 유닛을 도시한 사시도이다.
도 10 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 상기 센싱 블록 유닛(60)은 블록 바디(61)와, 복수의 웨지 부재(63)들을 포함하고 있다.
상기 블록 바디(61)는 적어도 하나의 크로스 멤버(23), 및 센싱 회로 유닛(30)의 조인트부(37)의 길이 방향을 따라 배치되며, 복수의 서포트부(33)들에 결합될 수 있다.
상기 블록 바디(61)는 적어도 하나의 체결 볼트(65)를 통해 복수의 서포트부(33)들에 체결될 수 있다. 상기 블록 바디(61)에는 적어도 하나의 체결 볼트(65)와 결합하는 체결 홀(67)이 형성되어 있다. 여기서, 상기 적어도 하나의 체결 볼트(65)는 체결 홀(67)에 결합되며, 복수의 서포트부(33)들의 나사 체결 홈(41)에 체결될 수 있다.
더 나아가, 상기 블록 바디(61)는 복수의 배터리 셀(10)들의 배열 방향 즉, 블록 바디(61)의 길이 방향을 따라 설정된 간격으로 이격되게 형성되는 복수의 리브부(69)들을 포함하고 있다.
하나의 예에서, 상기 복수의 리브부(69)들은 서로 마주하는 면 사이의 간격이 하측으로 갈수록 점차 커지는 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 복수의 리브부(69)들의 각각은 상측에서 하측으로 갈수록 단면적이 점차 작아지는 형상으로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 복수의 리브부(69)들의 사이에는 설정된 공간(71)이 형성되어 있다. 상기한 공간(71)에는 복수의 센싱 버스바(35)들이 각각 결합된 복수의 서포트부(33)들의 각각이 끼워질 수 있다.
이와 같은 복수의 리브부(69)들의 각각은 서로 마주하는 면에 형성되는 적어도 하나의 후크 결합 홈(73)을 포함하고 있다. 또한, 상기 복수의 리브부(69)들의 각각은 서로 마주하는 면에 상하 방향을 따라 형성되는 적어도 하나의 레일 홈(75)을 포함하고 있다.
그리고, 상기 복수의 웨지 부재(63)들은 복수의 배터리 셀(10)들의 양극 리드(15) 및 음극 리드(17)를 복수의 센싱 버스바(35)들에 실질적으로 밀착시키도록 되어 있다. 상기 복수의 웨지 부재(63)들은 복수의 리브부(69)들의 서로 마주하는 면에 결합될 수 있다.
하나의 예에서, 상기 복수의 웨지 부재(63)들의 각각은 복수의 리브부(69)들의 서로 마주하는 면에 결합되는 빗변(77)을 갖는 직각삼각형의 단면으로 형성될 수 있다. 상기 복수의 웨지 부재(63)들의 각각에서, 빗변(77)의 반대 면은 직각 면(79)으로 정의될 수 있다.
나아가, 상기 복수의 웨지 부재(63)들의 각각은 복수의 리브부(69)들의 각각의 적어도 하나의 후크 결합 홈(73)에 결합되는 적어도 하나의 후크 돌기(81)를 포함하고 있다. 상기 적어도 하나의 후크 돌기(81)는 복수의 웨지 부재(63)들의 각각의 빗변(77)에 형성될 수 있다.
또한, 상기 복수의 웨지 부재(63)들의 각각은 복수의 리브부(69)들의 각각의 적어도 하나의 레일 홈(75)에 상하 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 결합되는 적어도 하나의 가이드 레일(83)을 포함하고 있다. 상기 적어도 하나의 가이드 레일(83)은 복수의 웨지 부재(63)들의 각각의 빗변(77)에 형성될 수 있다.
더 나아가, 상기 복수의 웨지 부재(63)들의 각각은 복수의 배터리 셀(10)들의 양극 리드(15) 및 음극 리드(17)를 복수의 센싱 버스바(35)들에 밀착시키는 밀착 로드(85)를 포함하고 있다.
상기 밀착 로드(85)는 복수의 웨지 부재(63)들의 각각에서, 직각 면(79)에 상하 방향을 따라 결합될 수 있다. 하나의 예에서, 상기 밀착 로드(85)는 우레탄 소재로 형성될 수 있다.
한편, 상기와 같은 복수의 웨지 부재(63)의 서로 마주하는 면 사이에는 복수의 센싱 버스바(35)들이 각각 결합된 복수의 서포트부(33)들의 각각이 상하 방향을 따라 결합될 수 있다. 즉, 상기 복수의 서포트부(33)들의 각각은 복수의 리브부(69)들 사이의 공간(71)에서, 복수의 웨지 부재(63)들의 사이에 상하 방향을 따라 끼워질 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에서, 상기 트레이 커버(90)는 팩 트레이(20)의 상부를 커버링 하도록 되어 있다. 상기 트레이 커버(90)는 팩 트레이(20)의 상부에 결합될 수 있다.
여기서, 상기 트레이 커버(90)는 적어도 하나의 체결 볼트(91)를 통해 팩 트레이(20)에 체결될 수 있다. 상기 적어도 하나의 체결 볼트(91)는 트레이 커버(90)를 지지하면서, 적어도 하나의 크로스 멤버(23)에 결합된 너트 부재(93)(도 5, 도 6 및 도 8 참조)에 체결될 수 있다. 그리고, 상기 트레이 커버(90)는 실링 가스켓(도시하지 않음)을 사이에 두고 팩 트레이(20)의 상부에 결합될 수 있다.
도 2에서 미 설명된 도면 참조 부호 95는 당업자에게 잘 알려진 전장 부품으로서의 와이어 하네스(wire harness)(95)를 나타낸다. 그리고, 도면 참조 부호 97은 당업자에게 잘 알려진 전장 부품으로서의 정션 버스바(junction busbar)(97)를 나타낸다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩(100)의 조립 방법을 도 1 내지 도 13을 참조하여 상세하게 설명한다.
우선, 적어도 하나의 크로스 멤버(23) 및 적어도 하나의 격벽(25)을 포함하고 있는 팩 트레이(20)가 제공된다. 여기서, 상기 팩 트레이(20)의 내부는 적어도 하나의 크로스 멤버(23) 및 적어도 하나의 격벽(25)에 의하여 복수의 구역들로 구획되어 있다.
그리고, 베이스부(31), 복수의 서포트부(33)들, 복수의 센싱 버스바(35)들, 그리고 조인트부(37)를 포함하고 있는 센싱 회로 유닛(30)이 제공된다. 상기에서 베이스부(31)는 복수 개로 연결되고, 복수의 서포트부(33)들은 베이스부(31)에 연결되며, 조인트부(37)는 복수의 서포트부(33)들에 연결되어 있다. 그리고, 상기 복수의 센싱 버스바(35)들의 각각은 복수의 서포트부(33)들의 각각에 결합되어 있다. 더 나아가, 상기 베이스부(31)의 상면에는 러버 패드(39)가 부착되어 있다.
다음으로, 복수 개로 서로 연결된 상기 베이스부(31)는 복수의 구역들의 각각에서 팩 트레이(20)의 내측 바닥 면(21)에 배치된다. 이 후, 상기 조인트부(37)는 적어도 하나의 체결 볼트(51)를 통해 적어도 하나의 크로스 멤버(23)에 체결된다. 그리고 나서, 상기와 같이 조립된 센싱 회로 유닛(30)에 와이어 하네스(95)가 전기적으로 연결된다.
이어서, 전고체 이차 전지 셀(11)로 이루어진 복수의 배터리 셀(10)들이 복수의 서포트부(33)들의 배열 방향을 따라 러버 패드(39)의 상면에 배치된다. 상기 복수의 배터리 셀(10)들은 베이스부(31) 상에 적어도 하나의 셀 어레이(13)로 배치될 수 있다.
이때, 상기 복수의 배터리 셀(10)들에 각각 구비된 양극 리드(15)와 음극 리드(17)는 복수의 서포트부(33)들의 각각을 사이에 두고 복수의 센싱 버스바(35)들에 면 접촉된다.
이와 같은 상태에서, 복수의 리브부(69)들을 갖는 블록 바디(61)와, 복수의 웨지 부재(63)들을 포함하고 있는 센싱 블록 유닛(60)이 제공된다.
여기서, 상기 복수의 웨지 부재(63)들은 복수의 리브부(69)들의 서로 마주하는 면에 결합되어 있다. 그리고, 상기 복수의 웨지 부재(63)들에는 밀착 로드(85)가 상하 방향을 따라 결합되어 있다.
이러한 복수의 웨지 부재(63)들은 복수의 리브부(69)들의 각각에 형성된 적어도 하나의 레일 홈(75)에 적어도 하나의 가이드 레일(83)을 통해 상하 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 결합된다. 그리고, 상기 복수의 웨지 부재(63)들은 복수의 리브부(69)들의 각각에 형성된 적어도 하나의 후크 결합 홈(73)에 적어도 하나의 후크 돌기(81)를 통해 후크 결합된다.
그리고 나서, 상기 복수의 리브부(69)들이 복수의 서포트부(33)들 사이에 상하 방향을 따라 끼워진다. 이때, 상기 복수의 센싱 버스바(35)들이 각각 결합된 복수의 서포트부(33)들의 각각은 복수의 리브부(69)들 사이의 공간(71)에서, 복수의 웨지 부재(63)들의 사이에 상하 방향을 따라 결합된다.
다음으로, 상기 블록 바디(61)가 적어도 하나의 체결 볼트(65)를 통해 복수의 서포트부(33)들에 결합된다. 상기 적어도 하나의 체결 볼트(65)는 블록 바디(61)의 체결 홀(67)에 결합되며, 복수의 서포트부(33)들의 나사 체결 홈(41)에 체결된다.
따라서, 상기 복수의 배터리 셀(10)들의 양극 리드(15)와 음극 리드(17)는 복수의 웨지 부재(63)들 및 밀착 로드(85)에 의하여 복수의 센싱 버스바(35)들에 밀착되며, 복수의 센싱 버스바(35)들과 전기적으로 연결된다.
다음으로, 정션 버스바(97)가 센싱 회로 유닛(30)에 전기적으로 연결되며, 트레이 커버(90)가 적어도 하나의 체결 볼트(91)를 통해 팩 트레이(20)의 상부에 결합된다. 여기서, 상기 적어도 하나의 체결 볼트(91)는 트레이 커버(90)를 지지하면서, 적어도 하나의 크로스 멤버(23)에 결합된 너트 부재(93)에 체결된다.
상술한 바와 같이 조립된 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩(100)은 의장 조립 공정에서, 차체의 하부에 장착될 수 있다.
지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩(100)는 전고체 이차 전지 셀(11)로 이루어진 복수의 배터리 셀(10)들이 내부에 배치된 CTP(Cell To Pack) 구조로 조립될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩(100)은 복수의 배터리 셀(10)들을 기존의 배터리 모듈과 같이 부품화 할 필요가 없으므로, 기존 보다 많은 개수의 복수의 배터리 셀(10)들을 제한된 공간에 수용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩(100)은 전고체 이차 전지 셀(11)의 특성상, 복수의 배터리 셀(10)들의 무 냉각 및 무 가압으로 구성될 수 있다. 이에 따라, 복수의 배터리 셀(10)들의 냉각을 위한 냉각 부품 및 복수의 배터리 셀(10)들의 가압을 위한 가압 부품이 삭제될 수 있다.
이로써, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩(100)은 복수의 배터리 셀(10)들을 배치하는데 따른 기계적 강성의 중복을 최소화할 수 있고, 복수의 배터리 셀(10)들의 수용 공간을 추가적으로 확보할 수 있으므로, 복수의 배터리 셀(10)들의 용적율을 극대화할 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩(100)은 센싱 회로 유닛(30) 및 센싱 블록 유닛(60)에 의하여 무 용접으로 복수의 배터리 셀(10)들을 전기적으로 연결할 수 있다.
따라서, 복수의 배터리 셀(10)들을 전기적으로 연결하기 위한 부품 수가 절감될 수 있으며, 배터리 팩의 조립 공정이 단순화되고, 복수의 배터리 셀(10)들이 셀 단위로 교체될 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10: 배터리 셀 11: 전고체 이차 전지 셀
13: 셀 어레이 15: 양극 리드
17: 음극 리드 20: 팩 트레이
21: 내측 바닥 면 23: 크로스 멤버
25: 격벽 30: 센싱 회로 유닛
31: 베이스부 33: 서포트부
35: 센싱 버스바 37: 조인트부
39: 러버 패드 41: 나사 체결 홈
43: 플렉시블 피씨비(FPCB) 45: 제1 부분
47: 제2 부분 49: 제3 부분
51, 65, 91: 체결 볼트 53, 67: 체결 홀
60: 센싱 블록 유닛 61: 블록 바디
63: 웨지 부재 69: 리브부
71: 공간 73: 후크 결합 홈
75: 레일 홈 77: 빗변
79: 직각 면 81: 후크 돌기
83: 가이드 레일 85: 밀착 로드
90: 트레이 커버 93: 너트 부재
95: 와이어 하네스 97: 정션 버스바
100: 배터리 팩

Claims (19)

  1. 전고체 이차 전지 셀로 이루어진 복수의 배터리 셀들이 내부에 설정된 방향을 따라 배치된 배터리 팩으로서,
    팩 트레이;
    상기 복수의 배터리 셀들의 각각에 구비된 리드와 전기적으로 연결되는 복수의 센싱 버스바들을 포함하며, 상기 팩 트레이에 결합되는 센싱 회로 유닛;
    상기 복수의 센싱 버스바들과 상기 리드를 밀착시키는 복수의 웨지 부재들을 포함하며, 상기 센싱 회로 유닛에 상하 방향을 따라 결합되는 센싱 블록 유닛; 및
    상기 팩 트레이의 상부에 결합되는 트레이 커버;
    를 포함하는 배터리 팩.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 팩 트레이는,
    상기 복수의 배터리 셀들의 배열 방향을 따라 내측 바닥 면에 설치되며, 상기 센싱 회로 유닛과 결합되는 적어도 하나의 크로스 멤버와,
    상기 적어도 하나의 크로스 멤버에 교차하는 방향을 따라 상기 내측 바닥 면에 설치되는 적어도 하나의 격벽
    을 포함하는 배터리 팩.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 센싱 회로 유닛은,
    상기 복수의 배터리 셀들이 배열된 적어도 하나의 셀 어레이를 지지하도록 상기 팩 트레이의 내측 바닥 면에 설치되는 베이스부와,
    상기 베이스부에 연결되며, 상기 복수의 센싱 버스바들의 각각을 지지하도록 상기 복수의 배터리 셀들의 배열 방향을 따라 설정된 간격으로 이격되게 배치되는 복수의 서포트부들
    을 포함하는 배터리 팩.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 센싱 회로 유닛은,
    상기 복수의 서포트부들에 연결되며, 상기 팩 트레이의 내측 바닥 면에 설치된 적어도 하나의 크로스 멤버와 체결되는 조인트부
    를 더 포함하는 배터리 팩.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 복수의 센싱 버스바들의 각각은,
    상기 복수의 서포트부들의 각각을 감싸며, 상기 베이스부에 고정되고, 플렉시블 피씨비(FPCB)를 통해 전기적으로 연결되는 배터리 팩.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 복수의 서포트부들의 각각은,
    사각 단면 형태로 구비되며, 상부에 나사 체결 홈이 형성되어 있는 배터리 팩.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 센싱 회로 유닛은,
    상기 베이스부의 상면에 부착되는 러버 패드를 더 포함하는 배터리 팩.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 센싱 버스바들의 각각은,
    상기 복수의 배터리 셀들의 각각에 구비된 구리 소재의 양극 리드와 면 접촉되는 제1 부분과,
    상기 복수의 배터리 셀들의 각각에 구비된 구리 소재의 음극 리드와 면 접촉되며, 상기 제1 부분에 연결되는 제2 부분
    을 포함하는 배터리 팩.
  9. 제3 항에 있어서,
    상기 센싱 블록 유닛은,
    상기 복수의 배터리 셀들의 배열 방향을 따라 설정된 간격으로 이격되게 형성되는 복수의 리브부들을 포함하며, 상기 복수의 서포트부들에 결합되는 블록 바디
    를 포함하는 배터리 팩.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 복수의 웨지 부재들의 각각은 상기 복수의 리브부들의 서로 마주하는 면에 결합되고,
    상기 복수의 서포트부들의 각각은 상기 복수의 리브부들 사이의 공간에 끼워지는 배터리 팩.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 복수의 리브부들은,
    서로 마주하는 면 사이의 간격이 하측으로 갈수록 점차 커지는 형상으로 형성되는 배터리 팩.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 복수의 웨지 부재들의 각각은,
    상기 복수의 리브부들의 서로 마주하는 면에 결합되는 빗변을 갖는 직각삼각형의 단면으로 형성되는 배터리 팩.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 복수의 리브부들의 각각은 서로 마주하는 면에 형성되는 적어도 하나의 후크 결합 홈을 포함하며,
    상기 복수의 웨지 부재들의 각각은 상기 적어도 하나의 후크 결합 홈에 결합되는 적어도 하나의 후크 돌기를 포함하는 배터리 팩.
  14. 제9 항에 있어서,
    상기 복수의 리브부들의 각각은 서로 마주하는 면에 상하 방향으로 형성되는 적어도 하나의 레일 홈을 포함하며,
    상기 복수의 웨지 부재들의 각각은 상기 적어도 하나의 레일 홈에 슬라이딩 가능하게 결합되는 적어도 하나의 가이드 레일을 포함하는 배터리 팩.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 웨지 부재들의 각각에는,
    상기 리드를 상기 복수의 센싱 버스바들에 밀착시키는 우레탄 소재의 밀착 로드가 상하 방향을 따라 결합되는 배터리 팩.
  16. 청구항 1에 따른 배터리 팩의 조립 방법으로서,
    (a) 팩 트레이에 센싱 회로 유닛을 결합하는 과정;
    (b) 상기 센싱 회로 유닛의 베이스부에 복수의 배터리 셀들을 설정된 방향으로 배치하고, 상기 복수의 배터리 셀들의 각각에 구비된 리드와 상기 센싱 회로 유닛의 복수의 센싱 버스바들을 전기적으로 연결하는 과정;
    (c) 상기 센싱 회로 유닛에 센싱 블록 유닛을 결합하며, 상기 센싱 블록 유닛의 복수의 웨지 부재들을 통해 상기 리드를 상기 복수의 센싱 버스바들에 밀착시키는 과정; 및
    (d) 상기 팩 트레이의 상부에 트레이 커버를 결합하는 과정;
    을 포함하는 배터리 팩의 조립 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 (c) 과정에서,
    상기 복수의 웨지 부재들은,
    상기 복수의 배터리 셀들의 배열 방향을 따라 상기 리드를 상기 복수의 센싱 버스바들에 밀착시키는 배터리 팩의 조립 방법.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 복수의 센싱 버스바들은 상기 센싱 회로 유닛의 복수의 서포트부들에 결합되고,
    상기 복수의 웨지 부재들은 상기 센싱 블록 유닛의 블록 바디에 구비된 복수의 리브부들에 결합되는 배터리 팩의 조립 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 복수의 서포트부들이 서로 마주하는 상기 복수의 웨지 부재들 사이에 상하 방향을 따라 끼워지며,
    상기 블록 바디가 상기 복수의 서포트부들에 체결되는 배터리 팩의 조립 방법.
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