WO2013176440A1 - 전지모듈 마운팅 어셈블리, 및 전지모듈을 베이스 플레이트에 마운팅하기 위한 방법 - Google Patents

전지모듈 마운팅 어셈블리, 및 전지모듈을 베이스 플레이트에 마운팅하기 위한 방법 Download PDF

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WO2013176440A1
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battery module
base
fastening
plate
base portion
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PCT/KR2013/004349
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렌트스티븐
양희국
멀리만로버트
가라시아마이클
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주식회사 엘지화학
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    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
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    • Y10T29/49947—Assembling or joining by applying separate fastener
    • Y10T29/49963—Threaded fastener

Definitions

  • the present invention relates to a battery module mounting assembly.
  • the inventors of the present application have recognized a need for an improved battery module mounting assembly and a method for mounting a battery module to a base plate than before.
  • a battery module mounting assembly according to one embodiment of the invention.
  • the battery module mounting includes a first retention clamp including a base plate and a first plate having a substantially uniform thickness.
  • the first plate includes a central rib, first and second base portions, and first and second clamping portions.
  • the central rib extends longitudinally along the length of the first plate.
  • the first and second base portions are connected to each of the first and second sides of the central rib and extend from each of the first and second sides of the central rib.
  • the first and second base portions are fixedly attached to the base plate.
  • the first clamping portion is connected to the first base portion and extends upwardly and outwardly from the first base portion.
  • the first clamping part is configured to fasten and fix the first portion of the first battery module housing.
  • the second clamping portion is connected to the second base portion and extends upwardly and outwardly from the second base portion.
  • the second clamping part is configured to fasten and fix the second portion of the second battery module housing.
  • a method for mounting a battery module on a base plate includes welding a first retention clamp comprising a base plate and a first plate of substantially uniform thickness.
  • the first plate includes a central rib, first and second base portions, and first and second clamping portions.
  • the central rib extends longitudinally along the length of the first plate.
  • the first and second base portions are connected to each of the first and second sides of the central rib and extend from each of the first and second sides of the central rib.
  • the first and second base portions are fixedly attached to the base plate.
  • the first clamping portion is connected to the first base portion and extends upwardly and outwardly from the first base portion.
  • the second clamping portion is connected to the second base portion and extends upwardly and outwardly from the second base portion.
  • the method further includes positioning the first battery module housing on the base plate such that the first clamping portion engages and fixes the first portion of the first battery module housing.
  • the second plate includes a third base portion, and the third clamping portion is connected to the third base portion and extends outwardly from the third base portion.
  • the third clamping portion extends toward the first retention clamp.
  • the method further includes connecting the second retention clamp to the base plate using at least one bolt.
  • FIG. 1 is a perspective view of a cell mounting system according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the cell mounting system portion of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a portion of the cell mounting system of FIG. 1;
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the portion of the battery mounting system of FIG. 1;
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional schematic diagram of a portion of the battery mounting system of FIG. 1;
  • FIG. 6 is an enlarged schematic of the first retention clamp and base plate used in the cell mounting system of FIG. 1;
  • FIG. 7 is an enlarged schematic of the second retention clamp and base plate used in the cell mounting system of FIG. 1;
  • FIG. 8 is an enlarged schematic view of the third retention clamp and base plate used in the cell mounting system of FIG. 1; FIG.
  • FIGS. 9 and 10 are flowcharts of a method for mounting a battery module to a base plate according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a block diagram of a welding apparatus.
  • the battery pack 10 includes battery modules 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, and 34, a battery module assembly 40, a sidewall 42, and a support rail 45. : support rail).
  • the battery modules 16-34 are each provided for generating an operating voltage for driving an electric vehicle or a hybrid electric vehicle.
  • the battery modules 16-34 are located on the base plate 62.
  • the battery modules 16-34 are electrically connected in series with each other.
  • the battery modules 16-34 are lithium-ion battery modules.
  • battery modules 16-34 may be modified to another form of battery modules known in the art.
  • the battery module 16 includes a battery module housing 46 for fixing at least one battery cell 47 therein.
  • the battery module housing 46 includes a rectangular ring-shaped frame 48 and first and second attachment portions 49 and 50 extending from opposite sides of the rectangular ring-shaped frame 48.
  • the battery cell 47 is a lithium-ion battery cell.
  • other forms of battery cells known in the art may be used.
  • the battery module 18 includes a battery module housing 52 for fixing at least one battery cell 53 therein.
  • the battery module housing 52 includes a frame 54 having a rectangular ring shape, and first and second attachment parts 55 and 56 extending from opposite surfaces of the frame 54.
  • the battery cell 53 is a lithium-ion battery cell.
  • other forms of battery cells known in the art may be used.
  • the battery module mounting assembly 40 is configured to fix the battery modules 16 and 18 on the base plate 62.
  • the battery module mounting assembly 40 includes a base plate 62, a first retention clamp 70, a second retention clamp 80, and a third retention clamp 90.
  • the base plate 62 is configured to fix the battery modules 16-34 thereon.
  • base plate 62 consists of a sheet of steel of substantially uniform thickness.
  • the side wall 42 is connected to the base plate 62 and is configured to surround at least some of the battery modules 16-34.
  • the first retention clamp 70 is connected to the base plate 62, fixes the attachment portion 49 of the battery module housing 46 therein, and the battery module therein. It is comprised so that the attachment part 55 of the housing
  • the retention clamp 70 includes a plate 110 of substantially uniform thickness.
  • the plate 110 includes a central rib 120, base portions 122 and 124, clamping portions 130 and 132, an intermediate rib 144, and weld joints 146, 148, 150, 152 and 154. ) Is included.
  • the first retention clamp 70 is made of steel.
  • the first retention clamp 70 may be composed of other materials known in the art, such as, for example, aluminum or plastic.
  • the central rib 120 extends substantially longitudinally along the entire length of the plate 110.
  • the central rib 120 includes a flat portion 182 and leg portions 183 and 184 extending downward and outward from the flat portion 182.
  • the flat portion 182 includes openings 185, 186, 187, 188 extending therethrough.
  • Bolts 191, 193 may extend through openings 186, 187, respectively, to connect a current sensor (not shown) to first retention clamp 70.
  • the current sensor may be configured to measure the current flowing through the battery modules 16-23.
  • the intermediate ribs 120 extend perpendicular to the central ribs 120.
  • the intermediate rib 120 includes an opening 189 extending therethrough.
  • the base portions 122, 124 are connected to each of the first and second sides of the central rib 120 (corresponding to the ends of the leg portions 183, 1184, respectively), and the first and second of the central rib. It extends from each of the two sides.
  • Base portions 122, 124 are fixedly attached to base plate 62 using weld joints 146-154.
  • the clamping part 130 is configured to fasten and fix the attachment part 49 of the battery module housing 46 therein.
  • the clamping part 130 is connected to the base part 122 and extends upward and outward from the base part 122.
  • the clamping portion 130 includes engagement sections 200, 202, 204.
  • the fastening section 200 extends from the base portion 122 and is substantially perpendicular to the base portion 122.
  • the fastening section 202 is substantially perpendicular to the fastening section 200.
  • the fastening compartment 204 extends at an acute angle between the fastening compartments 200, 202.
  • the fastening compartments 200, 202, 204 are in contact with the attachment portion 49 of the battery module housing 46 to secure the battery module housing 48.
  • the clamping part 132 is configured to fasten and fix the attachment part 55 of the battery module housing 52 therein.
  • the clamping portion 132 is connected to the base portion 124 and extends upwardly and outwardly from the base portion 124.
  • the clamping portion 132 includes fastening sections 210, 212, 214.
  • the fastening section 210 extends from the base portion 124 and is substantially perpendicular to the base portion 124.
  • the fastening section 212 is substantially perpendicular to the fastening section 210.
  • the fastening compartment 214 extends at an acute angle between the fastening compartments 210, 212.
  • the fastening compartments 210, 212, 214 are in contact with the attachment portion 55 of the battery module housing 54 to secure the battery module housing 52.
  • the tab 140 extends outward from the base member 122 and covers a portion of the support rail 45.
  • the tab 140 includes openings 220, 222 extending therethrough.
  • the tab 142 extends outward from the base member 124 and covers a portion of the support rail 45.
  • Tab 144 includes an opening 224 extending therethrough.
  • weld joints 146, 150, and 154 connect and fix the base portion 122 to the base plate 62.
  • weld joints 148 and 152 connect and secure base portion 124 to base plate 62.
  • the second retention clamp 80 is connected to the base plate 62 and is configured to fix the attachment portion 50 of the battery module housing 46 therein. .
  • the second retention clamp 80 extends toward the first retention clamp 70 to secure the battery module 16 therebetween.
  • the second retention clamp 80 includes a plate 296 of substantially uniform thickness.
  • the plate 296 includes a base portion 298 and a clamping portion 300.
  • the second retention clamp 80 further includes bolts 310, 312 and nuts 320, 322 for fixedly attaching the second retention clamp 82 to the base plate 62.
  • the second retention clamp 80 is made of steel.
  • the second retention clamp 78 may be composed of other materials known in the art, such as, for example, aluminum or plastic.
  • the base portion 298 is configured to contact the base plate 62.
  • the clamping portion 300 is connected to the base portion 298 and extends outward from the base portion 298 toward the first retention clamp 70.
  • the base portion 298 includes first and second openings extending to receive the bolts 310, 312, respectively, through it. Nuts 320, 322 are placed on bolts 310, 312, respectively, to securely connect second retention clamp 82 to base plate 62.
  • the clamping part 300 includes fastening sections 330, 332, 334.
  • the fastening section 330 extends from the base portion 298 and is substantially perpendicular to the base portion 298.
  • the fastening section 332 is substantially perpendicular to the fastening section 330.
  • the fastening section 334 extends at an acute angle between the fastening sections 330, 332.
  • the fastening compartments 330, 332, 334 are in contact with the attachment portion 50 of the battery module housing 46 to secure the battery module housing 48.
  • the third retention clamp 90 is connected to the base plate 62 and is configured to fix the attachment portion 56 of the battery module housing 52 therein.
  • the third retention clamp 90 includes a plate 396 of substantially uniform thickness.
  • the plate 396 includes a base portion 398 and a clamping portion 400 connected to the base portion 398 and extending outwardly from the base portion 398.
  • the third retention clamp 90 further adds bolts 410, 412, 414 and nuts 420, 422, 424 to securely connect the third retention clamp 90 to the base plate 62.
  • the third retention clamp 90 is made of steel.
  • the third retention clamp 90 may be composed of other materials known in the art, such as, for example, aluminum or plastic.
  • the base portion 398 is configured to contact the base plate 62.
  • the clamping portion 400 is connected to the base portion 398 and extends outwardly from the base portion 398 toward the first retention clamp 70.
  • the base portion 398 includes first, second and third openings extending to receive the bolts 410, 412, 414 extending therethrough. Nuts 420, 422, 422 are placed on bolts 410, 412, 414, respectively, to securely connect third retention clamp 90 and base plate 62.
  • the clamping part 400 includes fastening sections 430 and 432.
  • the fastening section 430 extends from the base portion 298 and is substantially perpendicular to the base portion 398.
  • the fastening section 430 extends at an acute angle with respect to the base portion 398.
  • the fastening section 432 extends from the fastening section 430 and is substantially parallel to the base portion 398.
  • the first and second fastening compartments 430 and 432 are in contact with the attachment portion 55 of the battery module housing 52 to secure the battery module housing 54.
  • the operator welds the first retention clamp 70 to the base plate 62, which includes a plate 110 of substantially uniform thickness, using the welding device 520.
  • Plate 110 includes a central rib 120, base portions 122 and 124, and clamping portions 130 and 132.
  • the central rib 120 extends longitudinally along the length of the plate 110.
  • Base portions 122 and 124 are connected to each of the first and second sides of central rib 120 and extend from each of the first and second sides of central rib 120.
  • Base portions 122 and 124 are fixedly attached to base plate 62.
  • the clamping part 130 is connected to the base part 122 and extends upward and outward from the base part 122.
  • the clamping part 132 is connected to the base part 124 and extends upward and outward from the base part 124.
  • step 502 the operator places the battery module housing 46 on the base plate 62 so that the first clamping portion 130 engages and secures the portion 49 of the battery module housing 46. .
  • the operator fastens and fixes the second retention clamp 80 including the plate 296 having a substantially uniform thickness to fasten the second portion 50 of the battery module housing 46. It is positioned on the base plate 62.
  • the plate 296 includes a base portion 298 and a clamping portion 300 connected to the base portion 298 and extending outwardly from the base portion 298.
  • the clamping part 300 extends toward the first retention clamp 70.
  • the worker connects the second retention clamp 80 to the base plate 62 using at least one bolt 310.
  • the operator places the battery module housing 52 on the base plate 62 so that the clamping portion 132 engages and secures the portion 55 of the battery module housing 52.
  • the operator may fix the third retention clamp 90 including the plate 396 having a substantially uniform thickness to fasten and fix the portion 60 of the battery module housing 52. (62).
  • the plate 396 includes a base portion 398 and a clamping portion 400 connected to the base portion 398 and extending outwardly from the base portion 398.
  • the operator connects the third retention clamp 90 to the base plate 62 using at least one bolt 410.
  • the battery module mounting assembly 40 and the method for mounting the battery module to the base plate 62, provide substantial advantages over other battery mounting systems and methods.
  • the battery module mounting assembly 40 is provided between the opposing clamping portions 130, 132, which provide the substantial rigidity of the first retention clamp 70 along the longitudinal axis while fixing the sides of the two battery modules.
  • a first retention clamp 70 is used that includes an extended center rib 120. As a result of the central rib 120, the thickness of the plate 110 used to form the first retention clamp 70 can be reduced, thereby reducing the weight of the first retention clamp 70. have. This weight reduction of the first retention clamp 70 is beneficial to the application to the electric vehicle and the application to the hybrid electric vehicle.
  • the battery module mounting assembly according to the present invention as described above, and a method for mounting the battery module to the base plate provide substantial advantages over other battery mounting systems and methods.
  • the central rib of a specific structure the thickness of the plate used to form the first retention clamp can be reduced, so that the weight of the first retention clamp can be reduced, so that it can be applied to an electric vehicle and a hybrid electric vehicle. It is beneficial for application to.

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Abstract

전지모듈 마운팅 어셈블리를 제공한다. 상기 어셈블리는, 베이스 플레이트, 및 균일한 두께의 제 1 플레이트를 포함하는 제 1 리텐션 클램프를 포함한다. 제 1 플레이트는 중앙 리브, 제 1 및 제 2 베이스부들, 및 제 1 및 제 2 클램핑부들을 포함한다. 상기 제 1 및 제 2 베이스부들은 중앙 리브의 제 1 및 제 2 사이드들 각각으로부터 연장되어 있으며, 베이스 플레이트에 고정 부착되어 있다. 상기 제 1 클램핑부는 제 1 베이스부로부터 바깥방향으로 연장되어 있다. 상기 제 1 클램핑부는 제 1 전지모듈 하우징의 제 1 부위를 고정한다. 상기 제 2 클램핑부는 제 2 베이스부로부터 바깥방향으로 연장되어 있다. 상기 제 2 클램핑부는 제 2 전지모듈 하우징의 제 2 부위를 고정한다.

Description

전지모듈 마운팅 어셈블리, 및 전지모듈을 베이스 플레이트에 마운팅하기 위한 방법
본 발명은 전지모듈 마운팅 어셈블리에 관한 것이다.
본 출원의 발명자들은, 종래보다 향상된 전지모듈 마운팅 어셈블리, 및 전지모듈을 베이스 플레이트에 마운팅하기 위한 방법에 대한 필요성을 인식하였다.
본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지 모듈 마운팅 어셈블리를 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지모듈을 베이스 플레이트에 마운팅하기 위한 방법을 제공한다.
본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지모듈 마운팅 어셈블리를 제공한다. 상기 전지모듈 마운팅은 베이스 플레이트, 및 실질적으로 균일한 두께인 제 1 플레이트를 포함하는 제 1 리텐션 클램프를 포함한다. 상기 제 1 플레이트는 중앙 리브, 제 1 및 제 2 베이스부들, 및 제 1 및 제 2 클램핑부들을 포함한다. 상기 중앙 리브는 제 1 플레이트의 길이를 따라 세로로 연장되어 있다. 상기 제 1 및 제 2 베이스부들은 중앙 리브의 제 1 및 제 2 사이드들 각각에 연결되어 있고, 중앙 리브의 제 1 및 제 2 사이드들 각각으로부터 연장되어 있다. 상기 제 1 및 제 2 베이스부들은 베이스 플레이트에 고정 부착되어 있다. 상기 제 1 클램핑부는 제 1 베이스부에 연결되어 있고, 제 1 베이스부로부터 윗방향 및 바깥방향으로 연장되어 있다. 상기 제 1 클램핑부는 제 1 전지모듈 하우징의 제 1 부위를 체결하여 고정하도록 구성되어 있다. 상기 제 2 클램핑부는 제 2 베이스부에 연결되어 있고, 제 2 베이스부로부터 윗방향 및 바깥방향으로 연장되어 있다. 상기 제 2 클램핑부는 제 2 전지모듈 하우징의 제 2 부위를 체결하여 고정하도록 구성되어 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지모듈을 베이스 플레이트에 마운팅하기 위한 방법을 제공한다. 상기 방법은, 베이스 플레이트, 및 실질적으로 균일한 두께인 제 1 플레이트를 포함하는 제 1 리텐션 클램프를 용접하는 과정을 포함한다. 상기 제 1 플레이트는 중앙 리브, 제 1 및 제 2 베이스부들, 및 제 1 및 제 2 클램핑부들을 포함한다. 상기 중앙 리브는 제 1 플레이트의 길이를 따라 세로로 연장되어 있다. 상기 제 1 및 제 2 베이스부들은 중앙 리브의 제 1 및 제 2 사이드들 각각에 연결되어 있고, 중앙 리브의 제 1 및 제 2 사이드들 각각으로부터 연장되어 있다. 상기 제 1 및 제 2 베이스부들은 베이스 플레이트에 고정 부착되어 있다. 상기 제 1 클램핑부는 제 1 베이스부에 연결되어 있고, 제 1 베이스부로부터 윗방향 및 바깥방향으로 연장되어 있다. 상기 제 2 클램핑부는 제 2 베이스부에 연결되어 있고, 제 2 베이스부로부터 윗방향 및 바깥방향으로 연장되어 있다. 상기 방법은, 상기 제 1 클램핑부가 제 1 전지모듈 하우징의 제 1 부위를 체결하여 고정하도록, 제 1 전지모듈 하우징을 베이스 플레이트 상에 위치시키는 과정을 더 포함한다. 상기 제 2 플레이트는 제 3 베이스부를 포함하고, 제 3 클램핑부는 상기 제 3 베이스부에 연결되어 있고 제 3 베이스부로부터 바깥쪽으로 연장되어 있다. 상기 제 3 클램핑부는 제 1 리텐션 클램프 쪽으로 연장되어 있다. 상기 방법은, 적어도 하나의 볼트를 사용하여 제 2 리텐션 클램프를 상기 베이스 플레이트에 연결하는 과정을 더 포함한다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지 마운팅 시스템의 사시도이다;
도 2는 도 1의 전지 마운팅 시스템 부위의 모식도이다;
도 3은 도 1의 전지 마운팅 시스템 부위의 단면 모식도이다;
도 4는 도 1의 전지 마운팅 시스템 부위의 단면 모식도이다;
도 5는 도 1의 전지 마운팅 시스템 부위의 단면 확대 모식도이다;
도 6은 도 1의 전지 마운팅 시스템에 사용된 제 1 리텐션 클램프 및 베이스 플레이트의 확대 모식도이다;
도 7은 도 1의 전지 마운팅 시스템에 사용된 제 2 리텐션 클램프 및 베이스 플레이트의 확대 모식도이다;
도 8은 도 1의 전지 마운팅 시스템에 사용된 제 3 리텐션 클램프 및 베이스 플레이트의 확대 모식도이다;
도 9 및 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지모듈을 베이스 플레이트에 마운팅하기 위한 방법의 플로우 챠트이다; 및
도 11은 용접장치의 블록 다이어그램이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 하나의 실시예에 따른 전지팩(10)이 제공된다. 전지팩(10)은 전지모듈들(16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34), 전지모듈 어셈블리(40), 측벽(42: sidewall), 및 서포트 레일(45: support rail)을 포함하고 있다.
전지모듈들(16-34)은 전기자동차 또는 하이브리드 전기자동차를 구동하기 위한 작동 전압을 발생시키기 위해 각각 제공된다. 전지모듈들(16-34)는 베이스 플레이트(62) 상에 위치되어 있다. 하나의 실시예에서, 전지모듈들(16-34)는 서로 전기적으로 직렬 연결되어 있다. 또한, 전지모듈들(16-34)는 리튬-이온 전지모듈들이다. 물론, 대체 실시예에서, 전지모듈들(16-34)은 당업계에 공지된 기술로 알려진 전지모듈들의 또 다른 형태로 변경될 수 있다.
도 3을 참조하면, 전지모듈(16)은 내부에 적어도 하나의 전지셀(47)을 고정하는 전지모듈 하우징(46)을 포함하고 있다. 전지모듈 하우징(46)은 사각 링 형상의 프레임(48), 및 사각 링 형상의 프레임(48)의 대향 측으로부터 연장된 제 1 및 제 2 부착부들(49, 50)을 포함하고 있다. 하나의 실시예에서, 전지셀(47)은 리튬-이온 전지셀이다. 물론, 대체 실시예에서, 당업계에 공지된 기술로 알려진 전지셀들의 또 다른 형태가 사용될 수 있다.
전지모듈(18)은 내부에 적어도 하나의 전지셀(53)을 고정하는 전지모듈 하우징(52)을 포함하고 있다. 전지모듈 하우징(52)은 사각 링 형상의 프레임(54), 및 프레임(54)의 반대 면들로부터 연장된 제 1 및 제 2 부착부들(55, 56)을 포함하고 있다. 하나의 실시예에서, 전지셀(53)은 리튬-이온 전지셀이다. 물론, 대체 실시예에서, 당업계에 공지된 기술로 알려진 전지셀들의 또 다른 형태가 사용될 수 있다.
전지모듈 마운팅 어셈블리(40)는 전지모듈들(16, 18)을 베이스 플레이트(62) 상에 고정하도록 구성되어 있다. 전지모듈 마운팅 어셈블리(40)는 베이스 플레이트(62), 제 1 리텐션 클램프(70), 제 2 리텐션 클램프(80), 및 제 3 리텐션 클램프(90)을 포함하고 있다.
베이스 플레이트(62)는 전지모듈들(16-34)을 그것의 상부에 고정하도록 구성되어 있다. 하나의 실시예에서, 베이스 플레이트(62)는 실질적으로 균일한 두께의 강철 시트로 구성되어 있다. 측벽(42)은, 베이스 플레이트(62)에 연결되고 전지모듈들(16-34)의 적어도 일부를 감싸도록 구성되어 있다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 제 1 리텐션 클램프(70)는, 베이스 플레이트(62)와 연결되고, 내부에 전지모듈 하우징(46)의 부착부(49)를 고정하며, 내부에 전지모듈 하우징(54)의 부착부(55)를 고정하도록 구성되어 있다. 리텐션 클램프(70)는 실질적으로 균일한 두께의 플레이트(110)를 포함하고 있다. 플레이트(110)는 중앙 리브(120), 베이스부들(122, 124), 클램핑부들(130, 132), 중간 리브(144: intermediate rib), 및 용접 조인트들(146, 148, 150, 152, 154)을 포함하고 있다. 하나의 실시예에서, 제 1 리텐션 클램프(70)는 강철로 구성되어 있다. 물론, 대체 실시예에서, 제 1 리텐션 클램프(70)는, 예를 들어 알루미늄 또는 플라스틱과 같은 당업계에 공지된 기술로 알려진 또 다른 재료들로 구성될 수 있다.
하나의 실시예에서, 중앙 리브(120)는 실질적으로 플레이트(110)의 전체 길이를 따라 세로로 연장되어 있다. 중앙 리브(120)는 편평부(flat portion: 182), 및 편평부(182)로부터 아랫방향과 바깥방향으로 연장된 레그부들(leg portions: 183, 184)을 포함하고 있다. 편평부(182)는 그것을 통해 연장된 개구들(185, 186, 187, 188)을 포함하고 있다. 볼트들(191, 193)은 전류 센서 (도시하지 않음)를 제 1 리텐션 클램프(70)에 연결하기 위하여 각각 개구들(186, 187)을 통해 연장될 수도 있다. 상기 전류 센서는 전지모듈들(16-23)을 통해 흐르는 전류를 측정하도록 구성될 수도 있다.
중간 리브(120)는 중앙 리브(120)에 수직으로 연장되어 있다. 중간 리브(120)는 그것을 통해 연장된 개구(189)를 포함하고 있다.
베이스부들(122, 124)는 중앙 리브(120)의 제 1 및 제 2 사이드들(레그 부위들(183, 1184)의 단부들에 각각 대응함) 각각에 연결되어 있고, 중앙 리브의 제 1 및 제 2 사이드들 각각으로부터 연장되어 있다. 베이스부들(122, 124)은 용접 조인트들(146-154)을 사용하여 베이스 플레이트(62)에 고정 부착되어 있다.
클램핑부(130)는 전지모듈 하우징(46)의 부착부(49)를 내부에 체결하여 고정하도록 구성되어 있다. 클램핑부(130)는 베이스부(122)에 연결되어 있고, 베이스부(122)로부터 윗방향 및 바깥방향으로 연장되어 있다. 클램핑부(130)는 체결 구획들(engagement sections: 200, 202, 204)을 포함하고 있다. 체결 구획(200)은 베이스부(122)로부터 연장되어 있고, 실질적으로 베이스부(122)에 대해 수직이다. 체결 구획(202)은 실질적으로 체결 구획(200)에 대해 수직이다. 체결 구획(204)은 체결 구획들(200, 202) 사이에서 예각으로 연장되어 있다. 체결 구획들(200, 202, 204)은, 전지모듈 하우징(48)을 고정하기 위해, 전지모듈 하우징(46)의 부착부(49)와 접촉해 있다.
클램핑부(132)는 전지모듈 하우징(52)의 부착부(55)를 내부에 체결하여 고정하도록 구성되어 있다. 클램핑부(132)는 베이스부(124)에 연결되어 있고, 베이스부(124)로부터 윗방향 및 바깥방향으로 연장되어 있다. 클램핑부(132)는 체결 구획들(210, 212, 214)을 포함하고 있다. 체결 구획(210)은 베이스부(124)로부터 연장되어 있고, 실질적으로 베이스부(124)에 대해 수직이다. 체결 구획(212)은 실질적으로 체결 구획(210)에 대해 수직이다. 체결 구획(214)은 체결 구획들(210, 212) 사이에서 예각으로 연장되어 있다. 체결 구획들(210, 212, 214)은, 전지모듈 하우징(52)을 고정하기 위해, 전지모듈 하우징(54)의 부착부(55)와 접촉해 있다.
도 6을 참조하면, 탭(140)은 베이스 부재(122)로부터 바깥방향으로 연장되고, 서포트 레일(45)의 일부를 덮는다. 탭(140)은 그것을 통해 연장된 개구들(220, 222)을 포함하고 있다. 탭(142)은 베이스 부재(124)로부터 바깥방향으로 연장되고, 서포트 레일(45)의 일부를 덮는다. 탭(144)은 그것을 통해 연장된 개구(224)를 포함하고 있다.
용접 조인트들(146, 150, 154)은 베이스부(122)를 베이스 플레이트(62)에 연결하여 고정한다. 유사하게, 용접 조인트들(148, 152)은 베이스부(124)를 베이스 플레이트(62)에 연결하여 고정한다.
도 3, 도 4 및 도 7을 참조하면, 제 2 리텐션 클램프(80)는, 베이스 플레이트(62)에 연결되고 내부에 전지모듈 하우징(46)의 부착부(50)를 고정하도록 구성되어 있다. 보는 바와 같이, 제 2 리텐션 클램프(80)는 그 사이에 전지모듈(16)를 고정하기 위해 제 1 리텐션 클램프(70) 쪽으로 연장되어 있다. 제 2 리텐션 클램프(80)는 실질적으로 균일한 두께의 플레이트(296)을 포함하고 있다. 플레이트(296)는 베이스부(298) 및 클램핑부(300)를 포함하고 있다. 제 2 리텐션 클램프(80)은, 제 2 리텐션 클램프(82)를 베이스 플레이트(62)에 고정 부착하기 위해, 볼트들(310, 312) 및 너트들(320, 322)을 더 포함하고 있다. 하나의 실시예에서, 제 2 리텐션 클램프(80)는 강철로 구성되어 있다. 물론, 대체 실시예에서, 제 2 리텐션 클램프(78)는, 예를 들어 알루미늄 또는 플라스틱과 같은 당업계에 공지된 기술로 알려진 또 다른 재료들로 구성될 수 있다.
베이스부(298)는 베이스 플레이트(62)와 접촉하도록 구성되어 있다. 클램핑부(300)는 베이스부(298)에 연결되어 있고, 제 1 리텐션 클램프(70) 쪽으로 베이스부(298)로부터 바깥방향으로 연장되어 있다. 베이스부(298)는, 각각 그것을 통해 볼트들(310, 312)을 수용하기 위해 연장된 제 1 및 제 2 개구들을 포함하고 있다. 너트들(320, 322)은, 제 2 리텐션 클램프(82)를 베이스 플레이트(62)에 고정 연결하도록, 각각 볼트들(310, 312) 상에 놓인다.
클램핑부(300)는 체결 구획들(330, 332, 334)을 포함하고 있다. 체결 구획(330)은 베이스부(298)로부터 연장되어 있고, 실질적으로 베이스부(298)에 대해 수직이다. 체결 구획(332)은 실질적으로 체결 구획(330)에 대해 수직이다. 체결 구획(334)은 체결 구획들(330, 332) 사이에서 예각으로 연장되어 있다. 체결 구획들(330, 332, 334)은, 전지모듈 하우징(48)을 고정하기 위해, 전지모듈 하우징(46)의 부착부(50)와 접촉해 있다.
도 3, 도 4 및 도 8을 참조하면, 제 3 리텐션 클램프(90)는 베이스 플레이트(62)에 연결되고 내부에 전지모듈 하우징(52)의 부착부(56)를 고정하도록 구성되어 있다. 제 3 리텐션 클램프(90)는 실질적으로 균일한 두께의 플레이트(396)를 포함하고 있다. 플레이트(396)는 베이스부(398), 및 베이스부(398)와 연결되고 베이스부(398)로부터 바깥쪽으로 연장된 클램핑부(400)를 포함한다. 제 3 리텐션 클램프(90)는, 제 3 리텐션 클램프(90)를 베이스 플레이트(62)에 고정 연결하도록, 볼트들(410, 412, 414) 및 너트들(420, 422, 424)을 더 포함한다. 하나의 실시예에서, 제 3 리텐션 클램프(90)는 강철로 구성되어 있다. 물론, 대체 실시예에서, 제 3 리텐션 클램프(90)는, 예를 들어 알루미늄 또는 플라스틱과 같은 당업계에 공지된 기술로 알려진 또 다른 재료들로 구성될 수 있다.
베이스부(398)는 베이스 플레이트(62)와 접촉하도록 구성되어 있다. 클램핑부(400)는 베이스부(398)에 연결되어 있고 제 1 리텐션 클램프(70) 쪽으로 베이스부(398)로부터 바깥방향으로 연장되어 있다. 베이스부(398)는, 그것을 통해 연장된 볼트들(410, 412, 414)을 수용하기 위해 연장된 제 1, 제 2 및 제 3 개구들을 포함하고 있다. 너트들(420, 422, 422)은, 제 3 리텐션 클램프(90)와 베이스 플레이트(62)을 고정 연결하기 위해, 각각 볼트들(410, 412, 414) 상에 놓인다.
클램핑부(400)는 체결 구획들(430, 432)을 포함하고 있다. 체결 구획(430)은 베이스부(298)로부터 연장되어 있고, 실질적으로 베이스부(398)에 대해 수직이다. 체결 구획(430)은 베이스부(398)에 대해 예각으로 연장되어 있다. 체결 구획(432)은 체결 구획(430)으로부터 연장되어 있고 베이스부(398)에 대해 실질적으로 평행하다. 제 1 및 제 2 체결 구획들(430, 432)은, 전지모듈 하우징(54)을 고정하기 위해, 전지모듈 하우징(52)의 부착부(55)와 접촉해 있다.
도 1, 도 2, 도 4 내지 도 9 및 도 11을 참조하여, 또 다른 실시예에 따른 전지모듈들(16, 18)을 베이스 플레이트(62)에 마운팅하기 위한 방법의 플로우 챠트를 설명할 것이다.
과정(500)에서, 작업자는, 용접 장치(520)를 사용하여, 실질적으로 균일한 두께의 플레이트(110)를 포함하는 제 1 리텐션 클램프(70)를 베이스 플레이트(62)에 용접한다. 플레이트(110)는 중앙 리브(120), 베이스부들(base portions: 122, 124), 및 클램핑부들(130, 132)을 포함하고 있다. 중앙 리브(120)는 플레이트(110)의 길이를 따라 세로로 연장되어 있다. 베이스부들(122, 124)은 중앙 리브(120)의 제 1 및 제 2 사이드들 각각에 연결되어 있고, 중앙 리브(120)의 제 1 및 제 2 사이드들 각각으로부터 연장되어 있다. 베이스부들(122, 124)은 베이스 플레이트(62)에 고정 부착되어 있다. 클램핑부(130)는 베이스부(122)에 연결되어 있고, 베이스부(122)로부터 윗방향 및 바깥방향으로 연장되어 있다. 클램핑부(132)는 베이스부(124)와 연결되어 있고, 베이스부(124)로부터 윗방향 및 바깥방향으로 연장되어 있다.
과정(502)에서, 작업자는, 제 1 클램핑부(130)가 전지모듈 하우징(46)의 부위(49)를 체결하여 고정하도록, 전지모듈 하우징(46)을 베이스 플레이트(62) 상에 위치시킨다.
과정(504)에서, 작업자는, 실질적으로 균일한 두께인 플레이트(296)를 포함하는 제 2 리텐션 클램프(80)를, 전지모듈 하우징(46)의 제 2 부위(50)를 체결하여 고정하는 베이스 플레이트(62) 상에 위치시킨다. 플레이트(296)는 베이스부(298), 및 베이스부(298)에 연결되어 있고 베이스부(298)로부터 바깥쪽으로 연장된 클램핑부(300)을 포함하고 있다. 클램핑부(300)는 제 1 리텐션 클램프(70) 쪽으로 연장되어 있다.
과정(506)에서, 작업자는, 적어도 하나의 볼트(310)를 사용하여 제 2 리텐션 클램프(80)를 베이스 플레이트(62)에 연결한다.
과정(508)에서, 작업자는, 클램핑부(132)가 전지모듈 하우징(52)의 부위(55)를 체결하여 고정하도록, 전지모듈 하우징(52)을 베이스 플레이트(62) 상에 위치시킨다.
과정(510)에서, 작업자는, 실질적으로 균일한 두께인 플레이트(396)를 포함하는 제 3 리텐션 클램프(90)를, 전지모듈 하우징(52)의 부위(60)를 체결하여 고정하는 베이스 플레이트(62) 상에 위치시킨다. 플레이트(396)는 베이스부(398), 및 베이스부(398)에 연결되어 있고 베이스부(398)로부터 바깥쪽으로 연장된 클램핑부(400)을 포함하고 있다.
과정(512)에서, 작업자는, 적어도 하나의 볼트(410)를 사용하여 제 3 리텐션 클램프(90)를 베이스 플레이트(62)에 연결한다.
전지모듈 마운팅 어셈블리(40), 및 전지모듈을 베이스 플레이트(62)에 마운팅하기 위한 방법은, 다른 전지 마운팅 시스템들 및 방법들 보다 실질적인 이점을 제공한다. 특히, 전지모듈 마운팅 어셈블리(40)는, 2개의 전지모듈들의 사이드들을 고정시키면서 제 1 리텐션 클램프(70)의 실질적인 강성(rigidity)을 세로 축을 따라 제공하는, 대향 클램핑부들(130, 132) 사이로 연장된 중앙 리브(120)를 포함하는 제 1 리텐션 클램프(70)를 사용하고 있다. 중앙 리브(120)의 결과로서, 제 1 리텐션 클램프(70)를 형성하는데 사용되는 플레이트(110)의 두께가 감소될 수 있는 바, 이로 인해 제 1 리텐션 클램프(70)의 중량을 줄일 수 있다. 이러한 제 1 리텐션 클램프(70)의 중량 감소는, 전기자동차에의 적용 및 하이브리드 전기자동차에의 적용에 유익하다.
본 발명을 한정된 수의 실시예들과의 관계에서 구체적으로 설명하였지만, 본 발명이 그러한 개시된 실시예들로 한정되지 않음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 오히려, 본 발명은, 여기에 기재하지 않았지만 본 발명의 범주에 부합하는 임의의 개수의 변환들, 대체물들, 치환들 또는 등가의 배열들을 합체하는 것으로 변경될 수 있다. 추가로, 본 발명의 여러 실시예들이 설명되었지만, 상기 설명된 내용은 단지 일부 실시예들 만을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 본 발명은 전술한 설명에 의해 한정되지 않는다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 전지모듈 마운팅 어셈블리, 및 전지모듈을 베이스 플레이트에 마운팅하기 위한 방법은, 기타 다른 전지 마운팅 시스템들 및 방법들 보다 실질적인 이점을 제공한다. 특히, 특정한 구조의 중앙 리브에 의해, 제 1 리텐션 클램프를 형성하는데 사용되는 플레이트의 두께가 감소될 수 있어서, 제 1 리텐션 클램프의 중량을 줄일 수 있으므로, 전기자동차에의 적용 및 하이브리드 전기자동차에의 적용에 유익하다.

Claims (17)

  1. 베이스 플레이트(base plate); 및
    실질적으로 균일한 두께이고 중앙 리브(central rib)를 가지고 있는 제 1 플레이트(plate), 제 1 및 제 2 베이스부들(base portions), 및 제 1 및 제 2 클램핑부들(clamping portions)을 포함하는 제 1 리텐션 클램프(retention clamp);
    를 포함하고 있으며,
    상기 중앙 리브는 제 1 플레이트의 길이를 따라 세로로 연장되어 있고;
    상기 제 1 및 제 2 베이스부들은 중앙 리브의 제 1 및 제 2 사이드들 각각에 연결되어 있고, 중앙 리브의 제 1 및 제 2 사이드들 각각으로부터 연장되어 있으며, 베이스 플레이트에 고정 부착되어 있고;
    상기 제 1 클램핑부는 제 1 베이스부에 연결되어 있고, 제 1 베이스부로부터 윗방향 및 바깥방향으로 연장되어 있으며, 제 1 전지모듈 하우징(housing)의 제 1 부위를 체결하여 고정하도록 구성되어 있고;
    상기 제 2 클램핑부는 제 2 베이스부에 연결되어 있고, 제 2 베이스부로부터 윗방향 및 바깥방향으로 연장되어 있으며, 제 2 전지모듈 하우징의 제 2 부위를 체결하여 고정하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈 마운팅 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 베이스부들을 베이스 플레이트에 각각 고정 부착하는 제 1 및 제 2 용접 조인트들(joints)을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈 마운팅 어셈블리.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 클램핑부는, 적어도 제 1 및 제 2 체결 구획들(engagement sections)을 포함하고, 상기 제 1 체결 구획은 제 1 베이스부로부터 연장되어 있고 제 1 베이스부에 실질적으로 수직이며, 상기 제 2 체결 구획은 제 1 체결 구획에 실질적으로 수직인 것을 특징으로 하는 전지모듈 마운팅 어셈블리.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 클램핑부는 상기 제 1 및 제 2 체결 구획들 사이에서 예각(acute angle)으로 연장된 제 3 체결 구획을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈 마운팅 어셈블리.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 체결 구획들은 제 1 전지모듈 하우징의 제 1 부위와 접촉해 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈 마운팅 어셈블리.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 2 클램핑부는 적어도 제 4 및 제 5 체결 구획들을 포함하고, 상기 제 4 체결 구획은 제 2 베이스부로부터 연장되어 있고 제 2 베이스부에 실질적으로 수직이며, 상기 제 5 체결 구획은 제 4 체결 구획에 실질적으로 수직인 것을 특징으로 하는 전지모듈 마운팅 어셈블리.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제 2 클램핑부는 제 4 및 제 5 체결 구획들 사이에서 예각으로 연장된 제 6 체결 구획을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈 마운팅 어셈블리.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 4, 제 5 및 제 6 체결 구획들은 제 2 전지모듈 하우징의 제 2 부위와 접촉해 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈 마운팅 어셈블리.
  9. 제 1 항에 있어서,
    실질적으로 균일한 두께이고 제 3 베이스부를 가지고 있는 제 2 플레이트, 및 상기 제 3 베이스부에 연결되어 있고 제 3 베이스부로부터 바깥쪽으로 연장된 제 3 클램핑부를 가지고 있는 제 2 리텐션 클램프(retention clamp)를 더 포함하고 있으며,
    상기 제 3 베이스부는 적어도 하나의 볼트를 사용하여 베이스 플레이트에 연결되어 있고, 상기 제 3 클램핑부는 제 1 리텐션 클램프 쪽으로 연장되어 있고 제 1 전지모듈 하우징의 제 3 부위를 체결하여 고정하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈 마운팅 어셈블리.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 3 클램핑부는 적어도 제 1 및 제 2 체결 구획들을 포함하고 있으며, 상기 제 1 체결 구획은 제 3 베이스부로부터 연장되어 있고 제 3 베이스부에 실질적으로 수직이며, 상기 제 2 체결 구획은 제 1 체결 구획에 실질적으로 수직인 것을 특징으로 하는 전지모듈 마운팅 어셈블리.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제 3 클램핑부는 제 1 및 제 2 체결 구획들 사이에 예각으로 연장된 제 3 체결 구획을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈 마운팅 어셈블리.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 체결 구획들은 제 1 전지모듈 하우징의 제 3 부위와 접촉해 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈 마운팅 어셈블리.
  13. 제 9 항에 있어서,
    실질적으로 균일한 두께이고 제 4 베이스부를 가지고 있는 제 3 플레이트, 및 상기 제 4 베이스부에 연결되어 있고 제 4 베이스부로부터 바깥쪽으로 연장된 제 4 클램핑부를 가지고 있는 제 2 리텐션 클램프를 더 포함하고 있으며,
    상기 제 4 베이스부는 적어도 하나의 볼트를 사용하여 베이스 플레이트에 연결되어 있고, 상기 제 4 클램핑부는 제 1 리텐션 클램프 쪽으로 연장되어 있고 제 2 전지모듈 하우징의 제 4 부위를 체결하여 고정하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈 마운팅 어셈블리.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제 4 클램핑부는 적어도 제 1 및 제 2 체결 구획들을 포함하고 있으며, 상기 제 1 체결 구획은 제 3 베이스부에 대해 예각으로 연장되어 있고, 상기 제 2 체결 구획은 제 1 체결 구획으로부터 연장되어 있고 제 3 베이스부에 대해 실질적으로 평행한 것을 특징으로 하는 전지모듈 마운팅 어셈블리.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 체결 구획들은 제 2 전지모듈 하우징의 제 4 부위와 접촉해 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈 마운팅 어셈블리.
  16. 전지모듈을 베이스 플레이트에 마운팅하기 위한 방법으로서,
    베이스 플레이트; 및 실질적으로 균일한 두께이고 중앙 리브를 가지고 있는 제 1 플레이트, 제 1 및 제 2 베이스부들, 및 제 1 및 제 2 클램핑부들을 포함하고 있으며, 상기 중앙 리브는 제 1 플레이트의 길이를 따라 세로로 연장되어 있고; 상기 제 1 및 제 2 베이스부들은 중앙 리브의 제 1 및 제 2 사이드들 각각에 연결되어 있고, 중앙 리브의 제 1 및 제 2 사이드들 각각으로부터 연장되어 있으며, 베이스 플레이트에 고정 부착되어 있고; 상기 제 1 클램핑부는 제 1 베이스부에 연결되어 있고, 제 1 베이스부로부터 윗방향 및 바깥방향으로 연장되어 있으며; 상기 제 2 클램핑부는 제 2 베이스부에 연결되어 있고, 제 2 베이스부로부터 윗방향 및 바깥방향으로 연장되어 있는 제 1 리텐션 클램프를 용접하는 과정;
    상기 제 1 클램핑부가 제 1 전지모듈 하우징의 제 1 부위를 체결하여 고정하도록, 제 1 전지모듈 하우징을 베이스 플레이트 상에 위치시키는 과정;
    실질적으로 균일한 두께이고 제 3 베이스부를 가지고 있는 제 2 플레이트, 및 상기 제 3 베이스부에 연결되어 있고 제 3 베이스부로부터 바깥쪽으로 연장된 제 3 클램핑부를 가지고 있으며, 상기 제 3 클램핑부가 제 1 리텐션 클램프 쪽으로 연장되어 있는 제 2 리텐션 클램프를, 제 1 전지모듈 하우징의 제 2 부위를 체결하여 고정하는 베이스 플레이트 상에 위치시키는 과정; 및
    적어도 하나의 볼트를 사용하여 제 2 리텐션 클램프를 베이스 플레이트에 연결하는 과정;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 2 클램핑부가 제 2 전지모듈 하우징의 제 3 부위를 체결하여 고정하도록, 제 2 전지모듈 하우징을 베이스 플레이트 상에 위치시키는 과정;
    실질적으로 균일한 두께이고 제 4 베이스부를 가지고 있는 제 3 플레이트, 및 상기 제 4 베이스부에 연결되어 있고 제 4 베이스부로부터 바깥쪽으로 연장된 제 3 리텐션 클램프를, 제 2 전지모듈 하우징의 제 4 부위를 체결하여 고정하는 베이스 플레이트 상에 위치시키는 과정; 및
    적어도 하나의 볼트를 사용하여 제 3 리텐션 클램프를 상기 베이스 플레이트에 연결하는 과정;
    을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 방법.
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