WO2014185735A1 - 배터리 팩 전장실 및 이를 포함하는 배터리 패키지 - Google Patents

배터리 팩 전장실 및 이를 포함하는 배터리 패키지 Download PDF

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WO2014185735A1
WO2014185735A1 PCT/KR2014/004384 KR2014004384W WO2014185735A1 WO 2014185735 A1 WO2014185735 A1 WO 2014185735A1 KR 2014004384 W KR2014004384 W KR 2014004384W WO 2014185735 A1 WO2014185735 A1 WO 2014185735A1
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battery
board
disposed
battery module
bus bar
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PCT/KR2014/004384
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박영근
박동하
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타이코에이엠피(유)
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Definitions

  • the present invention relates to an electric compartment and a battery package including the same.
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2007-0100555 a plurality of battery cells are inserted so that the connecting plate formed at both ends connected to each cell cover connected in series, a main frame in which the cell cover is inserted along the guide groove,
  • a battery cell module comprising a top cover for fixing a cell cover in which a battery cell is inserted to a main frame, the battery cell module being connected to an ECU of a vehicle using electric energy, the connecting plate in the guide groove being formed on both bottom surfaces of the main frame.
  • Respective connecting means inserted into the connecting hole and connected to the connecting plate and mounted to supply electricity to the ECU;
  • Disclosed is a battery package having a connecting member electrically connected to and connected between the connecting means by a conductor.
  • An object of the present invention is to provide an electric compartment and a battery package including the same, in which the volume is small and the internal electronic components can be stably operated using an efficient arrangement of a bus bar.
  • an electric room includes: an electric room board in which at least one electronic component of a current sensor, a relay, and a fuse is disposed; A control unit disposed at the center of the electric room board and controlling the electronic component; And a plurality of bus bars spaced apart from the control unit and disposed along an outer side of the electrical equipment room board and connected to the electronic component.
  • the electric compartment may include an internal partition wall disposed between any one of the plurality of busbars and a control unit to block an influence of an electromagnetic field caused by a current flowing through the busbars to the control unit.
  • the electrical equipment room may include a partition wall provided on one side of any one of the plurality of bus bars to prevent at least a portion of the one bus bar from being exposed to the outside.
  • the one bus bar includes a vertical portion in a width direction perpendicular to the electrical equipment board, and the partition wall is provided between the vertical equipment and the control unit, and the electrical equipment chamber supports an internal partition wall that supports one surface of the vertical equipment. And, it may include an outer partition for supporting the other surface of the vertical portion.
  • the inner partition may be formed higher than the height of the vertical portion.
  • An upper part of the inner partition or the outer partition may be provided with a departure prevention part for preventing the vertical portion from being separated upward.
  • the controller may be formed in a shape in which one edge is recessed inwardly in a rectangle, and an electronic component may be disposed in the recessed portion.
  • the electronic component may include a relay for selectively blocking current flowing between the plurality of busbars, the relay having two terminals on one surface thereof, the busbar being connected to two terminals of the relay, respectively.
  • An end portion may be formed in a direction perpendicular to the electric chamber board.
  • a battery package includes: an electrical equipment board including at least one electronic component among a current sensor, a relay, and a fuse; and a plurality of buses arranged along an outer side of the electrical equipment board and connected to the electronic component.
  • a battlefield room including a bar;
  • a battery module provided at one side of the electric compartment and including a first internal battery terminal and a second internal battery terminal for applying a current flowing in the bus bar.
  • the electrical equipment room may further include a controller for sensing a state of the battery module and controlling the electronic component, wherein the controller is spaced apart from the plurality of bus bars and disposed at the center of the electrical equipment board. .
  • the plurality of bus bars may include: a first bus bar positioned at one corner of the battery pack electrical compartment and connected to the first internal battery terminal; A second bus bar connected to the second internal battery terminal; And a third bus bar positioned at an opposite corner of the one corner portion of the battery pack electrical compartment, wherein at least one electronic component among the current sensor, relay, and fuse is disposed between the second bus bar and the third bus bar. This can be involved.
  • the current sensor, the relay and the fuse may be connected in series.
  • the electronic component may include a fuse
  • the electrical equipment chamber may further include a fuse seating portion protruding upward from the electronic equipment board and on which the fuse is mounted.
  • a battery package including a plurality of battery cells; Internal battery terminals connected to positive poles of the battery cells, respectively, to transfer voltages of the battery cells to other components; And an electrical equipment room in which at least one electronic component electrically connected to the internal battery terminal is mounted, wherein the electrical equipment room includes: a controller configured to control the battery module and the electronic components; An electrical equipment board for supporting the controller and the electronic component; And a plurality of bus bars disposed along an outer side of the electric chamber board and electrically connecting the internal battery terminal and the electronic component.
  • a positive electrode of the battery cell may be disposed on one side of the battery module, the controller may be disposed on the other side of the battery module, and the electric chamber board may be disposed between the battery module and the controller.
  • the battery module is provided in a parallel hexahedral shape, the positive electrode of the battery cell is disposed on the front of the battery module, the electric chamber board is disposed on the upper surface of the battery module, the control unit is the center of the upper surface of the electric chamber board Can be placed in.
  • the electronic component may include current blocking means for selectively blocking a current flowing in the bus bar.
  • the current blocking means may be disposed on an upper surface of the electronic board, and the internal battery terminal and the current blocking means may be disposed opposite to each other with respect to the center of the electronic board.
  • the controller may be disposed between the internal battery terminal and the current blocking means.
  • the bus bar connecting the internal battery terminal and the current blocking means may include a vertical portion whose width direction is perpendicular to the electric chamber board.
  • the current interruption means may include a relay in which both terminal portions are disposed at one corner of the electrical equipment room board.
  • the current interrupting means may further include a fuse in which both terminal portions are disposed at the other edge portion of the electric chamber board.
  • the blowing means for removing heat generated in the battery module may further include.
  • the battery package may further include a cover for covering at least a portion of the battery module and the electrical equipment room, and the cover may include a ventilation channel for communicating the outside of the battery module and the cover.
  • the vent flow passage may be integrally formed with the cover, and may include a first portion perpendicular to a side of the battery module and a second portion horizontal to a side of the battery module.
  • the terminals of the battery module and the terminals of the electronic components provided in the electronic room are separated from each other or the arrangement directions are different, even if physical deformation occurs due to an external shock, the terminals are mutually different. Contact can be prevented. That is, it is possible to prevent a fire accident, etc. that can occur due to unexpected electrical connection.
  • FIG. 1 is a perspective view of a battery package according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a battery package according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a perspective view of a full length room according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is an exploded perspective view of the electrical equipment room according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of a battery module and a side cover according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view of a battery cell according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 7 and 8 are cross-sectional views of the side cover according to an embodiment of the present invention.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the nature, order or order of the components are not limited by the terms. If a component is described as being “connected”, “coupled” or “connected” to another component, that component may be directly connected or connected to that other component, but between components It will be understood that may be “connected”, “coupled” or “connected”.
  • FIG. 1 is a perspective view of a battery package according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is an exploded perspective view of a battery package according to an embodiment of the present invention.
  • a battery package 1 includes a battery module 400 accommodated therein, an electrical equipment room 500 including a plurality of electronic components, and the battery. It may include a cover 100, 200, 300 to surround the outside of the module 400 and / or electrical equipment room 500. Both sides of the covers 100, 200, and 300 may be provided with a ventilation channel 320 (see FIG. 3) communicating with the battery module 400. One side of the cover 100, 200, 300 may be provided with a discharge passage 130 in communication with the battery module 400.
  • the covers 100, 200, and 300 may include, for example, an upper cover 100, a lower cover 200, and a side cover 300.
  • the upper cover 100 may be disposed above the battery module 400.
  • the upper cover 100 may include an upper surface portion 102 surrounding the upper surface of the battery module 400 and a first extension portion 104 extending from the upper surface portion 102.
  • the upper cover 100 may include a vent flow path accommodating part 120 in which the vent flow path 320 (see FIG. 5) provided in the side cover 300 is accommodated, and the discharge flow path 130. have.
  • the vent flow path receiving part 120 may be in close contact with the vent flow path 320 to prevent air from entering and going between the vent flow path 320 and the upper cover 100.
  • the vent flow passage receiving part 120 may be formed in a shape recessed upward from a lower end of the first extension part 104.
  • the vent flow path receiving part 120 may correspond to at least a portion of the edge of the vent flow path 320.
  • the vent passage receiving part 120 may have a shape surrounding a portion of the side surface of the vent passage 320.
  • the vent flow path receiving part 120 may be understood to support the upper side of the vent flow path 320.
  • the discharge passage 130 may guide the internal material of the battery cell 410 (FIG. 6) flowing out from the exhaust unit 418 (FIG. 6) to be described later to be discharged to the outside.
  • the discharge passage 130 may be provided at one side of the first extension part 104.
  • the lower cover 200 is disposed below the battery module 400.
  • the lower cover 200 may form an accommodation space for accommodating the battery module 400 therein, and may have a box shape in which an upper side thereof is opened. That is, the lower cover 200 has a lower surface portion 202 disposed below the battery module 400 and a second extension portion 204 extending from the lower surface portion 202 toward the upper cover 100. ) May be included.
  • the upper end of the second extension 204 may be in close contact with the lower end of the upper cover 100, for example, the lower end of the first extension 104.
  • a sealing member such as rubber is provided at an upper end of the first extension part 204 and a lower end of the upper cover 100 to prevent air from flowing between the upper cover 100 and the lower cover 200. Can be.
  • the lower cover 200 may include a vent flow path seating part 210 in which a part of the vent flow path 320 or the vent flow path 320 is seated.
  • the vent flow path seating part 210 may be in close contact with the vent flow path 320 to prevent air from entering and going between the vent flow path 320 and the lower cover 200.
  • the ventilation channel seat 210 may be formed in a shape recessed downward from an upper end of the second extension part 204.
  • the vent flow path seating part 210 may correspond to at least a portion of an edge of the vent flow path 320.
  • the vent flow path seating part 210 may have a shape surrounding a portion of a side surface of the vent flow path 320.
  • the vent flow path seating part 210 may be understood to support the lower side of the vent flow path 320.
  • the side cover 300 may seal the side of the battery module 400.
  • the side cover 300 may be provided in plural numbers to seal both sides of the battery module 400.
  • the battery module 400 may be formed by stacking and combining a plurality of battery cells. Blowing means 330 is disposed on one side of the battery module 400 may cool the battery module 400. When the battery cells are stacked in a vertical direction as illustrated in FIG. 2, the air blowing unit 330 may be installed to flow air vertically with respect to the stacking direction.
  • the battery module 400 may include a first internal battery terminal 480 and a second internal battery terminal 490 respectively connected to positive electrodes of battery cells provided therein.
  • the electrical room 500 may detect a state of the battery module 400 or control an operation of the battery module 400.
  • the electrical equipment room 500 may be provided on one side of the battery module 400, for example, the upper side.
  • the battery package 1 may be configured by sequentially stacking the lower cover 200, the battery module 400, the electric compartment 500, and the upper cover 100.
  • FIG 3 is a perspective view of a full length room according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is an exploded perspective view of the full length room according to an embodiment of the present invention.
  • the electrical equipment room 500 includes an electrical equipment board 510, a control unit 520 disposed on the electrical equipment board 510, a current sensor 530, and a current blocking means ( 540, a plurality of bus bars 550 connecting the controller 520, the current sensor 530, and the current blocking means 540, and an external battery terminal for connection with the battery module 400 (not shown). May include).
  • the electric chamber board 510 forms a space for supporting an electronic component mounted in the electric chamber 500.
  • the electric chamber board 510 may be provided on the upper side of the battery module to function to seal at least a portion of the upper side of the battery module.
  • the electrical compartment board 510 includes partitions 511 and 512 for supporting the bus bar 550, and mounting portions 514, 515 and 516 for stably mounting a plurality of electronic components. It may include. The partitions 511 and 512 and the mounting portions 514 and 515 and 516 will be described later.
  • the controller 520 may control the operation of the electronic component provided in the electrical equipment room 500 or the like.
  • the controller 520 may be connected to the battery module 400 to detect a state of charge of the battery module 400, a use period, a number of charge / discharge cycles, a battery life, a failure state, and the like.
  • the controller 520 may control the operation of the battery module 400.
  • the controller 520 may allow the charging or discharging operation of the battery cells constituting the battery module 400 to be selectively performed, or at least some of the battery cells may vary depending on whether a failure occurs. It can also be disabled.
  • the controller 520 may collect information from the current sensor 530, the current blocking means 540, and the like. In order to shorten the length of the wire connecting the control unit 520 and other electronic components, the control unit 520 may be disposed at the center of the electric room board 510.
  • the controller 520 is configured to have a substantially rectangular shape, and one side edge portion of the controller 520 may have a shape recessed inward.
  • the connector 570 may be seated in the recessed portion.
  • the other corner portion of the controller 520 may have a shape recessed inward.
  • the current sensor 530 may be installed at the recessed portion.
  • the circuit board provided in the controller 520 may be provided in a shape corresponding to the external shape of the controller 520.
  • the current sensor 530 may detect the magnitude of the current flowing in the bus bar 550. Information of the current sensed by the current sensor 530 may be transferred to the controller 520 and / or the relay 542.
  • the current sensor 530 may be seated on the current sensor seating part 516 formed on the electric room board 510.
  • the current sensor mounting part 516 may be formed at any one side of a corner portion of the electric chamber board 510.
  • the current interruption means 540 blocks the flow of current when the magnitude of the current flowing in the bus bar 550 is excessively high.
  • the current interrupting means 540 may include a relay 542 and a fuse 544.
  • the relay 542 functions to connect or disconnect electrical connections of the bus bars 553 and 554 respectively connected to both terminals.
  • the relay 542 may include a switch unit selectively connected to both terminals of the relay 542, and may operate according to a control command of the battery controller 520.
  • the relay 542 may be seated on the relay seating part 515 formed in the electric room board 510.
  • the relay seating part 515 may be formed at any one side of a corner portion of the electric chamber board 510.
  • the relay seating part 515 may be formed at one side of the current sensor seating part 516.
  • the relay seating part 515 may be formed side by side with the same corner part as the corner part where the current sensor seating part 516 is disposed.
  • the relay seating part 515 may be disposed in a shape corresponding to the side surface of the relay 542 such that both terminal parts of the relay 542 are disposed toward the outside of the electric compartment 500.
  • the relay seating part 515 may have a shape recessed in a shape corresponding to the cylindrical shape. According to the shape as described above, by laying the relay 542 lying down, it is possible to prevent the height of the entire electrical equipment room 500 is increased,
  • the fuse 544 is physically disconnected when excessive current flows into the bus bars 554 and 555 respectively connected to both terminals, thereby disconnecting the electrical connections of the bus bars 554 and 555. Do it.
  • the fuse 544 is detachably provided and can be replaced when an abnormality occurs in the fuse 544 or when the fuse 544 is blown.
  • the fuse 544 may be seated on a fuse seating part 514 formed in the electric chamber board 510.
  • the fuse seat 514 may be formed on any one side of a corner portion of the electric chamber board 510.
  • the fuse seat 514 may be formed at another corner adjacent to the corner where the relay seat 515 is disposed.
  • the fuse seat 514 may protrude upward from the electrical chamber board 510.
  • the fuse seat 514 may be formed higher than the relay seat 515 and the current sensor seat 516. According to the shape as described above, the replacement of the fuse 544 can be facilitated.
  • the external battery terminal (not shown) is for supplying power to the outside from the battery module 400, the first external battery terminal (not shown) electrically connected to the positive electrode of the battery module 400, respectively; It may include a second external battery terminal (not shown).
  • the bus bar 550 may include a plurality of bus bars for electrically connecting the electronic components and the internal battery cells of the electrical equipment room 500.
  • the bus bar 550 may include a first bus bar 551 connecting the first external battery terminal (not shown) and the first internal battery terminal 480, and the second internal battery terminal 490.
  • a second bus bar 552 connecting the current sensor 530, a third bus bar 553 connecting the current sensor 530 and the relay 542, the relay 542 and the fuse
  • a fourth bus bar 554 connecting the 544 and a fifth bus bar 555 connecting the fuse 544 and the second external battery terminal (not shown) may be included.
  • the number of the bus bar in the present invention is not limited.
  • the bus bar may include a plurality of bus bars.
  • One end of the first bus bar 551 may be connected to the first external battery terminal (not shown), and the other end may be connected to the first internal battery terminal 480.
  • One end of the first bus bar 551 may be located below the other end, and the one end and the other end may be connected by a bent portion.
  • One side edge of the electrical equipment board 510 may be provided with an accommodating part for accommodating one end of the first bus bar 551.
  • One side of the receiving portion is provided with a wall extending upward, it is possible to prevent the first bus bar 551 from being separated.
  • One end of the second bus bar 552 may be connected to the second internal battery terminal 490, and the other end thereof may be connected to one terminal of the current sensor 530.
  • One end and the other end of the second bus bar 552 may be formed in parallel with the battlefield board 510, and the one end and the other end may be connected by a vertical portion orthogonal to the battlefield board 510.
  • the vertical portion may be disposed outside the electric chamber board 510. According to the shape of the vertical portion, the interior installation space of the electric chamber board 510 may be wider.
  • the vertical portion may be supported by barrier ribs 511 and 512 extending upward from the electrical chamber board 410.
  • the partitions 511 and 512 may be formed higher than the height of the vertical portion.
  • the partition walls 511 and 512 support an inner surface of the vertical portion, an inner partition 511 disposed between the vertical portion and the controller 520, and an outer partition 512 supporting the other surface of the vertical portion.
  • the barrier ribs 511 and 512 may be disposed above the barrier ribs 511 and 512 to prevent the vertical parts from being separated upward.
  • the inner partition 511 may block the influence of electromagnetic waves generated by the current flowing in the vertical portion from being transmitted to the controller 520.
  • the departure prevention part 513 may have a hook shape.
  • One end of the third bus bar 553 may be connected to the other terminal of the current sensor 530, and the other end thereof may be connected to one terminal of the relay 542.
  • One end and the other end of the third bus bar 553 may not be parallel to each other.
  • one end of the third bus bar 553 may be formed in a direction parallel to the battlefield board 510, and the other end may be formed in a direction perpendicular to the battlefield board 510.
  • the other end of the third bus bar 553 may be disposed perpendicularly to the electric chamber board 510 so as to correspond to an arrangement shape of the terminal of the relay 542.
  • One end of the fourth bus bar 554 may be connected to the other terminal of the relay 542, and the other end may be connected to one side of the fuse 544.
  • One end of the fourth bus bar 554 may be disposed perpendicularly to the electric chamber board 510 so as to correspond to an arrangement shape of the terminal of the relay 542.
  • the other end of the fourth bus bar 554 may be bent from the one end and disposed horizontally with respect to the battlefield board 510.
  • One end of the fifth bus bar 555 may be connected to the other side of the fuse 544, and the other end of the fifth bus bar 555 may be connected to the second external battery terminal unit (not shown).
  • One end of the fifth bus bar 555 may be disposed horizontally with respect to the electric chamber board 510.
  • the fuse 544 is easily disposed in the electric compartment 500 by a method of seating the fuse 544 from the upper side to the lower side. You can. In the same manner, the fuse 544 may be easily disconnected.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of a battery module and a side cover according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a perspective view of a battery cell according to an embodiment of the present invention
  • FIGS. 7 and 8 are side views according to an embodiment of the present invention. Sectional view of the cover.
  • the side cover 300 may include a plate part 310, a ventilation flow path 320 provided at one side of the plate part 310, and one side of the ventilation flow path 320. It may include a blowing means 330 is disposed.
  • the plate portion 310 is a portion corresponding to the main body of the side cover 300, the plate portion 310 may be formed in a shape and size corresponding to the side of the battery module 400.
  • the plate unit 310 may be in close contact with the battery module 400.
  • a sealing member 312 is provided between the edge portion of the plate portion 310 and the battery module 400 to prevent air from flowing into and out of the space between the plate portion 310 and the battery module 400. have.
  • the ventilation channel 320 is provided at both sides of the battery module 400 to allow air inside the battery module 400 and external air to flow through each other.
  • the vent flow path 320 may be integrally formed on one side of the plate portion 310.
  • the ventilation channel 320 may be formed above the plate portion 310.
  • the vent flow path 320 may have a shape in which the width thereof becomes narrower from the plate part 310 toward the upper side.
  • the vent flow path 320 may have a bent shape.
  • the ventilation channel 320 may include a first portion perpendicular to the side of the battery module 400 and a second portion horizontal to the side of the battery module 400. In other words, the ventilation channel 320 may be formed in a substantially '-' shape.
  • the vent flow path 320 may introduce external air through the first portion and guide the outside air to the battery module 400 through the second portion.
  • the reverse is also possible. That is, the internal air of the battery module 400 may pass through the second portion and the first portion sequentially and be discharged to the outside.
  • the vent flow path 320 is a vent 322 which communicates with the outside, a sealing member 323 provided on the outer surface of the vent 322, and a vent grill 324 provided on one side of the vent 323. ) May be included.
  • the outer surface of the vent 322 may be referred to as an 'extension passage'.
  • the extension passage may extend in a direction perpendicular to the plate portion 310.
  • the extension passage may be located above the cover.
  • a portion of the vent flow path 320 may be understood to be located above the cover.
  • the ventilation passage receiving portion 120 may receive the extension passage.
  • the ventilation passage receiving unit 120 may be referred to as an 'extension passage receiving unit'.
  • the vent 322 may have a shape that widens from one side to the other side.
  • the vent 322 may be, for example, trapezoidal in shape.
  • the sealing member 323 may have a shape surrounding the outer surface of the vent 322. A part of the sealing member 323 may be in close contact with the vent flow path receiving part 120, and the rest of the sealing member 323 may be in close contact with the vent flow path seating part 210. As a result, the circumference of the sealing member 323 may be completely sealed by the upper cover 100 and the lower cover 200.
  • the sealing member 323 may be formed with a plurality of protrusions.
  • the ventilation channel receiving part 120 and the ventilation channel seating part 210 may be provided with a receiving part having a shape corresponding to the protrusion, thereby improving airtightness.
  • the vent grille 324 functions to filter out foreign substances contained in air introduced through the vent 323.
  • the ventilation grille 324 may be formed in a form inclined downward toward the outside from the inside of the battery package 10 as a whole.
  • the outer end of the vent grille 324 may be bent downward.
  • the inner end of the vent grille 324 may be bent upward.
  • the air blowing unit 330 may be provided between the ventilation channel 320 and the battery module 400.
  • the blowing means 330 may force an air flow in the battery module 400.
  • the blower 330 may form a low pressure part of an air flow on one side of the cover. For example, when air flows to one side by the blowing means 330, a low pressure part of the air flow is formed around the blowing means 330, so that the air of the other side may be introduced.
  • the blowing means 330 may allow the heat existing in the internal space of the battery module 400 to flow out of the battery package 10 through the ventilation channel 320 (see FIG. 7). On the contrary, the blowing means 330 may allow external air to flow to the battery module 400 through the vent flow path 320 (see FIG. 8). Such an operation may be performed by a method of changing the rotation direction of the fan provided in the blowing means 330.
  • the blower 330 may operate according to a command input from the battery manager 420.
  • the air blowing unit 330 the air flows through any one of the flow path flow path 320 of the pair of air flow paths 320 provided in the pair of side cover 300, the other air flow path ( Air may be discharged through 320.
  • the blowing means 330 may be located between the battery module 400 and the vent flow path 320.
  • the blowing means 330 may be provided on one side of the side cover 300. More specifically, the blowing means 330 may be provided on the rear surface of the side plate 310.
  • the blowing means 330 may be connected to the lower side of the vent flow path 320.
  • the blowing means 330 may be provided on any one or more side covers 300 of the pair of side covers 300.
  • the air blowing means 330 is controlled to provide a pair of air flow passages respectively provided in the pair of side covers 300. Through 320, air may be introduced from both sides, or air may be discharged to both sides.
  • the battery module 400 may include at least one battery cell 410, module covers 420, 430 and 450 surrounding the outside of the battery cell 410, and one side of the battery cell 510.
  • a support 440 for supporting, a discharge guide 460 for guiding material leaking from the inside of the battery cell 510 to the outside, the first internal battery terminal 480, and a second internal battery terminal 490 and a guide portion 495 for guiding the coupling position of the side cover 300.
  • the battery module 400 may be formed by stacking a plurality of battery cells 410.
  • the battery cell 410 may include an anode portion 414, a cathode portion 416, a connection portion 418, and an exhaust portion.
  • an air flow passage may be formed by stacking at least some of the plurality of battery cells 410 spaced apart from each other. Heat generated in the battery cell 410 may be dissipated through the air flow passage.
  • the air flow passage may be formed in a first direction parallel to the flow direction of air by the blowing means 330.
  • the blowing means 330 may include a plurality of fans arranged in the first direction.
  • the positive electrode 414 and the negative electrode 416 may be connected to the first internal battery terminal 480 and the second internal battery terminal 490.
  • connection part 418 may be connected to a lead of the battery cell 410 in order to detect a current flowing from the battery cell 410.
  • the exhaust unit 418 is opened when an abnormal situation such as an abnormality occurs in the battery cell 410 or an impact is applied from the outside, so that the material inside the battery cell 410 is discharged.
  • the battery cell 410 may be a pouch type battery.
  • the exhaust portion may be a portion attached with a weak adhesive force than the adhesive force of the other portion. Therefore, when a high pressure is generated and swells in the battery cell 410 due to overheating conditions such as overcharging or an internal short circuit, the adhesion of the exhaust portion forming region, which is weaker than other portions in which the exhaust portion is not formed, is released. Internal materials of the battery cell 410 may be discharged through the exhaust part.
  • the exhaust portion may be a portion having a weak strength compared to the strength of the other portion. Therefore, when high pressure is generated in the battery cell 410, a crack may occur in the exhaust part first, and the internal material of the battery cell 410 may be discharged through the exhaust part.
  • the internal materials of the battery cell 410 may be prevented from being discharged to other parts except the exhaust part.
  • the exhaust unit may be located at one side of the battery cell 410. Specifically, the exhaust unit may be disposed at the front side with reference to FIG. 5. The exhaust part may be disposed between the anode part 414 and the cathode part 416.
  • the module covers 420, 430, and 450 may include an upper module cover 420 surrounding an upper side of the battery cell 410, a lower module cover 430 surrounding a lower side of the battery module 400, and It may include a front module cover 450 surrounding the front of the battery module 400.
  • a rear module cover surrounding the rear of the battery module 400 may be further provided.
  • the support 440 serves to maintain the shape of the battery cells 410 stacked in plurality together with the module covers 420, 430, and 450.
  • the discharge guide 460 serves to guide the substance discharged from the exhaust portion to the discharge passage 130.
  • the discharge guide 460 may be disposed between the front module cover 450 and the battery cell 410 and may have a shape surrounding the exhaust part.
  • a cross section of the discharge guide 460 may have a substantially 'c' shape along the exhaust portion.
  • the material discharged from the exhaust portion by the discharge guide 460 may be transferred to the discharge passage 130 without being discharged to the outside.
  • a pair of blowing means 330 provided in the pair of side cover 300, to the pair of air flow path 320 It is possible to prevent the air from being discharged.
  • the guide part 495 may be provided at one side of the module cover 420, 430, 450 or the support 440 to guide the coupling position of the side cover 300.
  • the guide portion 495 may be formed, for example, in a rake shape to support one edge of the side cover 300.
  • the guide portion 495 may include a pressing portion for pressing the side cover 300 so that the side cover 300 may be firmly fixed to the side of the battery module 400.
  • the present invention by placing the control unit relatively affected by the electromagnetic field in the center, and placing the busbar flowing high current outside, it is possible to significantly reduce the possibility of error of the electronic product.
  • by efficiently disposing the components inside the electrical equipment room it is possible to achieve miniaturization and light weight of the product.
  • the terminals of the battery module and the terminals of the electronic components provided in the electronic room are separated from each other or the arrangement directions are different, even if physical deformation occurs due to an external shock, the terminals are mutually different. Contact can be prevented. That is, it is possible to prevent a fire accident, etc. that can occur due to unexpected electrical connection.

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Abstract

본 발명은 전장실 및 이를 포함하는 배터리 패키지에 관한 것이다. 일 측면에 따른 전장실은, 전류 센서, 릴레이, 퓨즈 중 적어도 하나 이상의 전자 부품이 배치되는 전장실 보드; 상기 전장실 보드의 중앙에 배치되며, 상기 전자 부품을 제어하는 제어부; 및 상기 제어부로부터 이격되어 상기 전장실 보드의 외측을 따라 배치되며, 상기 전자 부품에 연결되는 복수 개의 버스바;를 포함할 수 있다. 일 측면에 따른 배터리 패키지는, 전류 센서, 릴레이, 퓨즈 중 적어도 하나 이상의 전자 부품이 배치되는 전장실 보드와, 상기 전장실 보드의 외측을 따라 배치되며 상기 전자 부품에 연결되는 복수 개의 버스바를 포함하는 배터리 팩 전장실과; 상기 전장실의 일측에 구비되며, 상기 버스바에 흐르는 전류를 인가하기 위한 제 1 내부 배터리 단자 및 제 2 내부 배터리 단자를 포함하는 배터리 모듈;을 포함할 수 있다.

Description

배터리 팩 전장실 및 이를 포함하는 배터리 패키지
본 발명은 전장실 및 이를 포함하는 배터리 패키지에 관한 것이다.
한국 공개특허 제10-2007-0100555호에는, 각 셀 커버에 양끝단으로 형성된 접속판이 직렬로 연결 접속되도록 삽입되는 다수의 배터리 셀과, 상기 셀 커버가 가이드홈을 따라 삽입되는 메인 프레임과, 상기 배터리 셀이 삽입된 셀 커버를 메인 프레임에 고정하는 탑커버로 구성되어 전기에너지를 사용하는 차량의 ECU와 연결 접속되는 배터리 셀 모듈에 있어서, 상기 메인 프레임의 양측 밑면에 상기 가이드홈 내의 접속판과 연결되는 각각의 접속홀과; 상기 접속홀에 삽입되어 그 접속판과 접속되어 상기 ECU로 전기를 공급하도록 장착되는 각 접속수단과; 상기 접속수단 간을 도전체에 의해 전기적으로 연결 접속되는 연결부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 패키지가 개시된다.
위와 같은 배터리 패키지에 구비되는 각 베터리 셀의 충전 및 방전 등을 제어하기 위하여는 전자부품이 구비된 전장실이 필요하다. 종래의 배터리 패키지의 경우, 배터리 패키지와 전장실이 별도로 구별되어 존재하였으므로, 배터리 패키지 및 전장실을 각각 설치하기 위한 공간이 요구되어 부피가 증대되는 문제가 있었다.
종래의 전장실의 경우 대부분 내부에 구비되는 전자부품을 최단거리로 연결시키는 구조를 가지고 있다. 이러한 구조는 전력의 전달속도 면에서 유리할 수 있다. 그러나 상기 버스바에는 대부분 고전류가 흐르기 때문에, 이러한 구조는 상기 전장실 내부에 설치된 다른 전자 부품들로 하여금, 전자기장에 의한 오류를 일으키는 원인이 될 수 있다.
또한, 릴레이, 인버터 등의 전자 부품은 각각 별도의 부품으로 제작 및 설치되므로, 이들을 포함한 제품 내부에 각 부품이 설치되기 위한 공간이 필요하다. 따라서, 각 전자 부품을 모두 갖추면서 이들을 효율적으로 배치하여 공간을 절약할 수 있는 구조가 요구되었다.
본 발명의 목적은, 버스바 등의 효율적인 배치를 이용하여 부피가 작고, 내부 전자 부품이 안정적으로 작동할 수 있는 전장실 및 이를 포함하는 배터리 패키지를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 전장실은, 전류 센서, 릴레이, 퓨즈 중 적어도 하나 이상의 전자 부품이 배치되는 전장실 보드; 상기 전장실 보드의 중앙에 배치되며, 상기 전자 부품을 제어하는 제어부; 및 상기 제어부로부터 이격되어 상기 전장실 보드의 외측을 따라 배치되며, 상기 전자 부품에 연결되는 복수 개의 버스바;를 포함할 수 있다.
상기 전장실은, 상기 복수 개의 버스바 중 어느 하나의 버스바 및 제어부 사이에 구비되어 상기 버스바에 흐르는 전류에 의한 전자기장의 영향이 상기 제어부로 미치는 것을 차단하기 위한 내부 격벽;을 포함할 수 있다.
상기 전장실은, 상기 복수 개의 버스바 중 어느 하나의 버스바의 일측에 구비되어 상기 하나의 버스바의 적어도 일부가 외부로 노출되는 것을 방지하는 격벽;을 포함할 수 있다.
상기 하나의 버스바는, 폭 방향이 상기 전장실 보드에 대하여 수직하는 수직부를 포함하고, 상기 격벽은, 상기 수직부 및 제어부 사이에 구비되며, 상기 전장실은, 상기 수직부의 일면을 지지하는 내부 격벽과, 상기 수직부의 타면을 지지하기 위한 외부 격벽을 포함할 수 있다.
상기 내부 격벽은 상기 수직부의 높이보다 더 높게 형성될 수 있다.
상기 내부 격벽 또는 외부 격벽의 상측에는 상기 수직부가 상측으로 이탈되는 것을 방지하기 위한 이탈 방지부가 구비될 수 있다.
상기 제어부는 장방형에서 일측 모서리가 내측으로 함몰되는 형상으로 형성되고, 상기 함몰된 부분에는 전자 부품이 배치될 수 있다.
상기 전자 부품은, 상기 복수개의 버스바 사이에 흐르는 전류를 선택적으로 차단하기 위한 릴레이를 포함하고, 상기 릴레이는 일면에 2개의 단자를 구비하며, 상기 릴레이의 2개의 단자와 각각 연결되는 버스바의 단부는 상기 전장실 보드에 대하여 수직한 방향으로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리 패키지는, 전류 센서, 릴레이, 퓨즈 중 적어도 하나 이상의 전자 부품이 배치되는 전장실 보드와, 상기 전장실 보드의 외측을 따라 배치되며 상기 전자 부품에 연결되는 복수 개의 버스바를 포함하는 전장실과; 상기 전장실의 일측에 구비되며, 상기 버스바에 흐르는 전류를 인가하기 위한 제 1 내부 배터리 단자 및 제 2 내부 배터리 단자를 포함하는 배터리 모듈;을 포함할 수 있다.
상기 전장실은, 상기 배터리 모듈의 상태를 감지하고, 상기 전자 부품을 제어하기 위한 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 복수 개의 버스바로부터 이격되어, 상기 전장실 보드의 중앙에 배치될 수 있다.
상기 복수 개의 버스바는, 상기 배터리 팩 전장실의 일측 모서리부에 위치하며, 상기 제 1 내부 배터리 단자와 연결되는 제 1 버스바; 상기 제 2 내부 배터리 단자와 연결되는 제 2 버스바; 상기 배터리 팩 전장실 상에서 상기 일측 모서리부의 반대편 모서리부에 위치하는 제 3 버스바;를 포함하고, 상기 제 2 버스바 및 제 3 버스바 사이에는 상기 전류 센서, 릴레이, 퓨즈 중 적어도 하나 이상의 전자 부품이 개입될 수 있다.
상기 제 2 버스바 및 제 3 버스바 사이에는, 상기 전류 센서, 릴레이 및 퓨즈가 직렬로 연결될 수 있다.
상기 전자 부품은, 퓨즈를 포함하고, 상기 전장실은, 상기 전장실 보드로부터 상측으로 돌출되며, 상기 퓨즈가 안착되는 퓨즈 안착부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리 패키지는, 복수 개의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈; 상기 배터리 셀의 양극에 각각 접속되어 상기 배터리 셀의 전압을 다른 부품에 전달하기 위한 내부 배터리 단자; 및 상기 내부 배터리 단자와 전기적으로 연결되는 적어도 하나 이상의 전자 부품이 장착되는 전장실;을 포함하고, 상기 전장실은, 상기 배터리 모듈 및 전자 부품을 제어하는 제어부; 상기 제어부 및 전자 부품을 지지하기 위한 전장실 보드; 및 상기 전장실 보드의 외측을 따라 배치되며, 상기 내부 배터리 단자와 상기 전자 부품을 전기적으로 연결하는 복수 개의 버스바;를 포함할 수 있다.
상기 배터리 셀의 양극은 상기 배터리 모듈의 일측에 배치되고, 상기 제어부는 상기 배터리 모듈의 타측에 배치되며, 상기 전장실 보드는 상기 배터리 모듈 및 제어부 사이에 배치될 수 있다.
상기 배터리 모듈은 평행 육면체 형상으로 제공되고, 상기 배터리 셀의 양극은 상기 배터리 모듈의 전면에 배치되고, 상기 전장실 보드는 상기 배터리 모듈의 상면에 배치되며, 상기 제어부는 상기 전장실 보드의 상면 중앙에 배치될 수 있다.
상기 전자 부품은, 상기 버스바에 흐르는 전류를 선택적으로 차단하기 위한 전류 차단수단을 포함할 수 있다.
상기 전류 차단수단은, 상기 전장실 보드의 상면에 배치되고, 상기 전장실 보드의 중앙을 기준으로 상기 내부 배터리 단자와, 상기 전류 차단수단은 서로 반대편에 배치될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 내부 배터리 단자 및 전류 차단수단 사이에 배치될 수 있다.
상기 내부 배터리 단자 및 전류 차단수단을 연결하는 버스바는, 폭방향이 상기 전장실 보드에 대하여 수직하는 수직부를 포함할 수 있다.
상기 전류 차단수단은, 양 단자부가 상기 전장실 보드의 일측 모서리부에 배치되는 릴레이를 포함할 수 있다.
상기 전류 차단수단은, 양 단자부가 상기 전장실 보드의 타측 모서리부에 배치되는 퓨즈를 더 포함할 수 있다.
상기 배터리 모듈의 일측에 구비되어, 상기 배터리 모듈에서 발생되는 열을 제거하기 위한 송풍 수단;을 더 포함할 수 있다.
상기 배터리 패키지는, 상기 배터리 모듈 및 전장실의 적어도 일부를 감싸기 위한 커버;를 더 포함하고, 상기 커버에는, 상기 배터리 모듈 및 상기 커버의 외부를 연통되게 하는 통기 유로를 구비할 수 있다.
상기 통기 유로는 상기 커버와 일체로 형성되며, 상기 배터리 모듈의 측면에 수직한 제 1 부분과, 상기 배터리 모듈의 측면에 수평한 제 2 부분을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상대적으로 전자기장의 영향을 많이 받는 제어부를 중앙에 배치하고, 고전류가 흐르는 버스바를 외측에 배치시킴으로써, 전자 제품의 오류 발생 가능성을 현저하게 줄일 수 있다.
또한, 전장실 내부의 부품을 효율적으로 배치시킴으로써, 제품의 소형화 및 경량화를 달성할 수 있다.
또한, 배터리 모듈의 단자와, 전장실에 구비되는 전자 부품의 각 단자를 서로 이격시키거나, 배치 방향을 달리함으로써, 외부에서 가해지는 충격에 의하여 물리적인 변형이 발생되는 경우에도, 각 단자들이 서로 접촉되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 예상치 못한 전기적 접속에 따라 발생될 수 있는 화재 사고 등을 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 패키지의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 패키지의 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전장실의 사시도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전장실의 분해 사시도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈 및 측면 커버의 분해 사시도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 셀의 사시도
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 측면 커버의 단면도.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 패키지의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 패키지의 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 패키지(1)는, 내부에 수용되는 배터리 모듈(400)과, 다수의 전자 부품이 구비되는 전장실(500)과, 상기 배터리 모듈(400) 및/또는 전장실(500)의 외부를 감싸기 위한 커버(100)(200)(300)를 포함할 수 있다. 상기 커버(100)(200)(300)의 양측에는 상기 배터리 모듈(400)과 연통되는 통기 유로(320, 도 3 참조)가 구비될 수 있다. 상기 커버(100)(200)(300)의 일측에는 상기 배터리 모듈(400)과 연통되는 배출 유로(130)가 구비될 수 있다.
상기 커버(100)(200)(300)는, 예를 들어 상측 커버(100)와, 하측 커버(200)와, 측면 커버(300)를 포함할 수 있다.
상기 상측 커버(100)는 상기 배터리 모듈(400)의 상측에 배치될 수 있다. 상기 상측 커버(100)는, 상기 배터리 모듈(400)의 상면을 감싸는 상면부(102)와, 상기 상면부(102)로부터 연장되는 제 1 연장부(104)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 상측 커버(100)는, 상기 측면 커버(300)에 구비되는 통기 유로(320, 도 5 참조)가 수용되는 통기 유로 수용부(120)와, 상기 배출 유로(130)를 포함할 수 있다.
상기 통기 유로 수용부(120)는 상기 통기 유로(320)와 밀착되어 상기 통기 유로(320) 및 상측 커버(100) 사이로 공기가 출입되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 통기 유로 수용부(120)는 상기 제 1 연장부(104)의 하단부로부터 상측으로 함몰되는 형상으로 형성될 수 있다. 상기 통기 유로 수용부(120)는 상기 통기 유로(320)의 테두리의 적어도 일부 형상에 대응할 수 있다. 상기 통기 유로 수용부(120)는, 상기 통기 유로(320)의 측면 일부를 감싸는 형상일 수 있다. 상기 통기 유로 수용부(120)는, 상기 통기 유로(320)의 상측을 지지하는 것으로 이해될 수 있다.
상기 배출 유로(130)는, 후술할 배기부(418, 도 6)로부터 유출되는 배터리 셀(410, 도 6)의 내부 물질이 외부로 배출되도록 안내할 수 있다. 상기 배출 유로(130)는 예를 들어, 상기 제 1 연장부(104)의 일측에 구비될 수 있다.
상기 하측 커버(200)는 상기 배터리 모듈(400)의 하측에 배치된다. 상기 하측 커버(200)는 내부에 상기 배터리 모듈(400)을 수용하기 위한 수용 공간을 형성하며, 상측이 개구되는 박스 형상일 수 있다. 즉, 상기 하측 커버(200)는 상기 배터리 모듈(400)의 하측에 배치되는 하면부(202)와, 상기 하면부(202)로부터 상기 상측 커버(100)를 향하여 연장되는 제 2 연장부(204)를 포함할 수 있다. 그리고 상기 제 2 연장부(204)의 상단부는 상기 상측 커버(100)의 하단부, 예를 들면 상기 제 1 연장부(104)의 하단부와 밀착될 수 있다. 상기 제 1 연장부(204)의 상단부 및 상기 상측 커버(100)의 하단부에는 고무 등의 실링 부재가 구비되어, 상기 상측 커버(100) 및 하측 커버(200) 사이에서 공기가 유통되는 것을 방지할 수 있다.
상기 하측 커버(200)는, 상기 통기 유로(320) 또는 상기 통기 유로(320)의 일부가 안착되는 통기 유로 안착부(210)를 포함할 수 있다. 상기 통기 유로 안착부(210)는, 상기 통기 유로(320)와 밀착되어 상기 통기 유로(320) 및 하측 커버(200) 사이로 공기가 출입되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 통기 유로 안착부(210)는 상기 제 2 연장부(204)의 상단부로부터 하측으로 함몰되는 형상으로 형성될 수 있다. 상기 통기 유로 안착부(210)는 상기 통기 유로(320)의 테두리의 적어도 일부 형상에 대응할 수 있다. 상기 통기 유로 안착부(210)는, 상기 통기 유로(320)의 측면 일부를 감싸는 형상일 수 있다. 상기 통기 유로 안착부(210)는, 상기 통기 유로(320)의 하측을 지지하는 것으로 이해될 수 있다.
상기 측면 커버(300)는 상기 배터리 모듈(400)의 측면을 밀폐할 수 있다. 상기 측면 커버(300)는 복수 개로 구비되어 상기 배터리 모듈(400)의 양측면을 각각 밀폐할 수 있다.
상기 배터리 모듈(400)은, 다수의 배터리 셀(cell)이 적층 및 결합되어 형성될 수 있다. 상기 배터리 모듈(400)의 일측에는 송풍 수단(330)이 배치되어 상기 배터리 모듈(400)을 냉각시킬 수 있다. 상기 배터리 셀(cell)이 도 2와 같이 상하 방향으로 적층되어 형성되는 경우, 상기 송풍 수단(330)은 적층되는 방향에 대하여 수직으로 공기를 유동시키도록 설치될 수 있다. 상기 배터리 모듈(400)은, 내부에 구비되는 배터리 셀의 양극에 각각 접속되는 제 1 내부 배터리 단자(480) 및 제 2 내부 배터리 단자(490)를 포함할 수 있다.
상기 전장실(500)은, 상기 배터리 모듈(400)의 상태를 감지하거나, 상기 배터리 모듈(400)의 동작을 제어할 수 있다. 상기 전장실(500)은, 상기 배터리 모듈(400)의 일측, 예를 들면 상측에 구비될 수 있다. 상기 배터리 패키지(1)는 상기 하측 커버(200), 배터리 모듈(400), 전장실(500) 및 상측 커버(100)가 순차적으로 적층되어 구성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전장실의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전장실의 분해 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 전장실(500)은, 전장실 보드(510)와, 상기 전장실 보드(510)에 배치되는 제어부(520), 전류 센서(530), 전류 차단수단(540)과, 상기 제어부(520), 전류 센서(530), 전류 차단수단(540)를 연결하는 다수 개의 버스바(550)와, 상기 배터리 모듈(400)과의 접속을 위한 외부 배터리 단자(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 전장실 보드(510)는 상기 전장실(500)에 장착되는 전자 부품을 지지하기 위한 공간을 형성한다. 그리고 상기 전장실 보드(510)는 상기 배터리 모듈의 상측에 제공되어 상기 배터리 모듈의 상측의 적어도 일부를 밀폐하는 기능을 할 수도 있다.
상기 전장실 보드(510)에는, 상기 버스바(550)를 지지하기 위한 격벽(511)(512)과, 다수의 전자 부품을 안정적으로 안착시키기 위한 안착부(514)(515)(516)를 포함할 수 있다. 상기 격벽(511)(512) 및 안착부(514)(515)(516)에 대한 설명은 후술하기로 한다.
상기 제어부(520)는, 상기 전장실(500) 등에 구비되는 전자 부품의 동작을 제어할 수 있다. 상기 제어부(520)는, 상기 배터리 모듈(400)과 접속되어 상기 배터리 모듈(400)의 충전 상태나, 사용 기간, 충방전 횟수, 배터리 수명, 고장 여부 등을 감지할 수 있다. 또한, 상기 제어부(520)는, 상기 배터리 모듈(400)의 동작을 제어할 수도 있다. 예를 들어, 상기 제어부(520)는, 상기 배터리 모듈(400)을 구성하는 배터리 셀(cell)의 충전 또는 방전 동작이 선택적으로 수행되게 하거나, 고장 여부에 따라서 적어도 일부의 배터리 셀(cell)이 사용되지 않도록 할 수도 있다.
상기 제어부(520)는 상기 전류 센서(530), 전류 차단수단(540) 등으로부터 정보를 수집할 수 있다. 상기 제어부(520)와, 다른 전자 부품을 연결하는 전선의 길이를 단축시키기 위하여, 상기 제어부(520)는 상기 전장실 보드(510)의 중앙에 배치될 수 있다.
상기 제어부(520)는 대략 장방형으로 구성되며, 상기 제어부(520)의 일측 모서리 부분은 내측으로 함몰된 형상일 수 있다. 상기 함몰된 부분에는 상기 커넥터(570)가 안착될 수 있다. 상기 제어부(520)의 타측 모서리 부분은 내측으로 함몰된 형상일 수 있다. 상기 함몰된 부분에는 상기 전류 센서(530)가 설치될 수 있다. 상기 제어부(520) 내부에 구비되는 회로 기판은 상기 제어부(520)의 외형에 대응하는 형상으로 구비될 수 있다.
상기 전류 센서(530)는, 상기 버스바(550)에 흐르는 전류의 크기를 감지할 수 있다. 상기 전류 센서(530)에서 감지된 전류의 정보는 상기 제어부(520)및/또는 릴레이(542)로 전달될 수 있다.
상기 전류 센서(530)는, 상기 전장실 보드(510)에 형성되는 전류 센서 안착부(516)에 안착될 수 있다. 상기 전류 센서 안착부(516)는 상기 전장실 보드(510)의 모서리 부분 중 어느 일측에 형성될 수 있다.
상기 전류 차단수단(540)은, 상기 버스바(550)에 흐르는 전류의 크기가 과도하게 높을 때에, 전류의 흐름을 차단하는 기능을 한다. 상기 전류 차단수단(540)은, 릴레이(542)와, 퓨즈(544)를 포함할 수 있다.
상기 릴레이(542)는, 양 단자에 각각 연결되는 버스바(553)(554)의 전기적 접속을 연결 또는 차단하는 기능을 한다. 상기 릴레이(542)의 내부에는 상기 릴레이(542)의 양 단자에 선택적으로 접속되는 스위치부가 구비되어, 상기 배터리 제어부(520)의 제어 명령에 따라서 동작할 수 있다.
상기 릴레이(542)는, 상기 전장실 보드(510)에 형성되는 릴레이 안착부(515)에 안착될 수 있다. 상기 릴레이 안착부(515)는 상기 전장실 보드(510)의 모서리 부분 중 어느 일측에 형성될 수 있다. 상기 릴레이 안착부(515)는 상기 전류 센서 안착부(516)의 일측에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 릴레이 안착부(515)는 상기 전류 센서 안착부(516)가 배치된 모서리부와 동일한 모서리부에 나란히 형성될 수 있다. 상기 릴레이 안착부(515)는 상기 릴레이(542)의 양 단자부가 상기 전장실(500)의 외측을 향하여 배치되도록, 상기 릴레이(542)의 측면에 대응하는 형상으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 릴레이(541)가 상면에 양단자를 구비하는 원통형으로 제공되는 경우, 상기 릴레이 안착부(515)는 상기 원통형상에 대응하는 형상으로 함몰된 형상일 수 있다. 위와 같은 형상에 의하면, 상기 릴레이(542)를 눕혀서 배치함에 따라, 전체 전장실(500)의 높이가 높아지는 것을 방지할 수 있으며,
상기 퓨즈(544)는, 양 단자에 각각 연결되는 버스바(554)(555)에 과도한 전류가 유입되는 경우, 물리적으로 분리됨으로써, 상기 버스바(554)(555)의 전기적 접속을 끊어주는 기능을 한다. 상기 퓨즈(544)는 탈부착 가능하게 제공되어, 상기 퓨즈(544)에 이상이 생기거나, 상기 퓨즈(544)가 끊어지면, 교체할 수 있다.
상기 퓨즈(544)는, 상기 전장실 보드(510)에 형성되는 퓨즈 안착부(514)에 안착될 수 있다. 상기 퓨즈 안착부(514)는 상기 전장실 보드(510)의 모서리 부분 중 어느 일측에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 퓨즈 안착부(514)는 상기 릴레이 안착부(515)가 배치된 모서리부와 인접한 다른 모서리부에 형성될 수 있다. 상기 퓨즈 안착부(514)는 상기 전장실 보드(510)로부터 상측으로 돌출되는 형상일 수 있다. 상기 퓨즈 안착부(514)는 상기 릴레이 안착부(515) 및 전류 센서 안착부(516)보다 높게 형성될 수 있다. 위와 같은 형상에 따라서, 상기 퓨즈(544)의 교체가 용이해질 수 있다.
상기 외부 배터리 단자(미도시)는, 상기 배터리 모듈(400)로부터 외부로 전원을 공급하기 위한 것으로, 상기 배터리 모듈(400)의 양극에 각각 전기적으로 접속되는 제 1 외부 배터리 단자(미도시) 및 제 2 외부 배터리 단자(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 버스바(550)는, 상기 전장실(500)의 전자 부품 및 내부 배터리 셀을 전기적으로 접속하기 위한 다수 개의 버스바를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 버스바(550)는, 상기 제 1 외부 배터리 단자(미도시) 및 제 1 내부 배터리 단자(480)를 연결하는 제 1 버스바(551)와, 상기 제 2 내부 배터리 단자(490) 및 전류 센서(530)를 연결하는 제 2 버스바(552)와, 상기 전류 센서(530) 및 릴레이(542)를 연결하는 제 3 버스바(553)와, 상기 릴레이(542) 및 퓨즈(544)를 연결하는 제 4 버스바(554)와, 상기 퓨즈(544) 및 제 2 외부 배터리 단자(미도시)를 연결하는 제 5 버스바(555)를 포함할 수 있다. 한편, 본 발명에서 상기 버스바의 갯수가 제한되는 것은 아니다. 경우에 따라서, 상기 어느 일 버스바는 복수 개의 버스바로 구성될 수도 있다. 상기 버스바(550)의 연결구조에 의하여, 상기 제 2 내부 배터리 단자(480)와 접속되는 부분을 상기 배터리 모듈(400)의 타단부로 연장할 수 있다.
상기 제 1 버스바(551)의 일단은 상기 제 1 외부 배터리 단자(미도시)에 연결되고, 타단은 상기 제 1 내부 배터리 단자(480)에 연결될 수 있다. 상기 제 1 버스바(551)의 일단은 타단보다 하부에 위치하고, 상기 일단 및 타단은 절곡부에 의해 연결될 수 있다. 상기 전장실 보드(510)의 일측 모서리에는 상기 제 1 버스바(551)의 일단을 수용하기 위한 수용부가 구비될 수 있다. 상기 수용부의 일측에는 상측으로 연장되는 벽이 구비되어, 상기 제 1 버스바(551)가 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제 2 버스바(552)의 일단은 상기 제 2 내부 배터리 단자(490)에 연결되고, 타단은 상기 전류 센서(530)의 일측 단자에 연결될 수 있다. 상기 제 2 버스바(552)의 일단 및 타단은 상기 전장실 보드(510)와 평행하게 형성되고, 상기 일단 및 타단은 상기 전장실 보드(510)와 직교하는 수직부에 의해 연결될 수 있다. 상기 수직부는 상기 전장실 보드(510)의 외측에 배치될 수 있다. 상기 수직부의 형상에 의하면, 상기 전장실 보드(510)의 내부 설치 공간이 더 넓어질 수 있다.
상기 수직부는, 상기 전장실 보드(410)로부터 상측으로 연장되는 격벽(511)(512)에 의해 지지될 수 있다. 상기 격벽(511)(512)은, 상기 수직부의 높이보다 더 높게 형성될 수 있다. 상기 격벽(511)(512)은, 상기 수직부의 일면을 지지하며, 상기 수직부 및 제어부(520) 사이에 배치되는 내부 격벽(511)과, 상기 수직부의 타면을 지지하는 외부 격벽(512)와, 상기 격벽(511)(512)의 상측에 구비되어 상기 수직부가 상측으로 이탈되는 것을 방지하기 위한 이탈 방지부(513)를 포함할 수 있다.
상기 내부 격벽(511)은, 상기 수직부에 흐르는 전류에 의해 발생되는 전자기파의 영향이 상기 제어부(520)로 전달되는 것을 차단할 수 있다. 상기 이탈 방지부(513)는 후크 형상일 수 있다.
상기 제 3 버스바(553)의 일단은 상기 전류 센서(530)의 타측 단자와 연결되고, 타단은 상기 릴레이(542)의 일측 단자에 연결될 수 있다. 상기 제 3 버스바(553)의 일단 및 타단은 서로 평행하지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 버스바(553)의 일단은 상기 전장실 보드(510)에 대하여 평행한 방향으로 형성되고, 타단은 상기 전장실 보드(510)에 대하여 수직한 방향으로 형성될 수 있다. 상기 제 3 버스바(553)의 타단은 상기 릴레이(542)의 단자부의 배치 형상에 대응하도록 상기 전장실 보드(510)에 대하여 수직하게 배치될 수 있다.
상기 제 4 버스바(554)의 일단은 상기 릴레이(542)의 타측 단자에 연결되고, 타단은 상기 퓨즈(544)의 일측에 연결될 수 있다. 상기 제 4 버스바(554)의 일단은 상기 릴레이(542)의 단자부의 배치 형상에 대응하도록 상기 전장실 보드(510)에 대하여 수직하게 배치될 수 있다. 상기 제 4 버스바(554)의 타단은 상기 일단으로부터 절곡되어 상기 전장실 보드(510)에 대하여 수평하게 배치될 수 있다.
상기 제 3 버스바(553)의 타단 및 상기 제 4 버스바(554)의 일단의 형상에 의하면, 상기 릴레이(542)를 상기 전장실(500)에 눕힌 상태에서 외측으로 밀어넣는 방법에 의하여, 용이하게 상기 릴레이(542) 및 버스바(553)(554)를 연결시킬 수 있다.
상기 제 5 버스바(555)의 일단은 상기 퓨즈(544)의 타측에 연결되고, 상기 제 5 버스바(555)의 타단은 상기 제 2 외부 배터리 단자부(미도시)에 연결될 수 있다. 상기 제 5 버스바(555)의 일단은 상기 전장실 보드(510)에 대하여 수평하게 배치될 수 있다.
상기 제 4 버스바(554)의 타단 및 상기 제 5 버스바(555)의 일단의 형상에 의하면, 상기 퓨즈(544)를 상측으로부터 하측으로 안착시키는 방법으로 상기 전장실(500)에 용이하게 배치시킬 수 있다. 마찬가지 방법으로 상기 퓨즈(544)를 분리하는 것도 용이하게 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈 및 측면 커버의 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 셀의 사시도이고, 도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 측면 커버의 단면도이다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 상기 측면 커버(300)는 플레이트부(310)와, 상기 플레이트부(310)의 일측에 구비되는 통기 유로(320)와, 상기 통기 유로(320)의 일측에 배치되는 송풍 수단(330)을 포함할 수 있다.
상기 플레이트부(310)는 상기 측면 커버(300)의 본체에 해당되는 부분으로, 상기 플레이트부(310)는 상기 배터리 모듈(400)의 측면에 대응하는 형상 및 크기로 형성될 수 있다. 상기 플레이트부(310)는 상기 배터리 모듈(400)과 밀착될 수 있다. 상기 플레이트부(310)의 테두리부 및 배터리 모듈(400)의 사이에는 실링 부재(312)가 구비되어 상기 플레이트부(310) 및 배터리 모듈(400) 사이의 공간으로 공기가 유출입되는 것을 방지할 수 있다.
상기 통기 유로(320)는, 상기 배터리 모듈(400)의 양측에 각각 구비되어 상기 배터리 모듈(400)의 내부의 공기와 외부 공기가 서로 유통되게 한다. 상기 통기 유로(320)는 상기 플레이트부(310)의 일측에 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 통기 유로(320)는 상기 플레이트부(310)의 상측에 형성될 수 있다. 상기 통기 유로(320)는 상기 플레이트부(310)로부터 상측으로 갈수록 너비가 좁아지는 형상일 수 있다. 상기 통기 유로(320)는 절곡된 형상일 수 있다. 예를 들어, 상기 통기 유로(320)는 상기 배터리 모듈(400)의 측면에 수직한 제 1 부분과, 상기 배터리 모듈(400)의 측면에 수평한 제 2 부분을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 상기 통기 유로(320)는 대략 'ㄱ'자 형상으로 형성될 수 있다. 상기 통기 유로(320)는 상기 제 1 부분을 통하여 외부 공기를 유입시키고, 상기 제 2 부분을 통하여 상기 배터리 모듈(400)으로 안내할 수 있다. 물론, 그 반대의 경우도 가능하다. 즉, 상기 배터리 모듈(400)의 내부 공기가 상기 제 2 부분 및 제 1 부분을 순차적으로 통과하여 외부로 배출될 수 있다.
상기 통기 유로(320)는 외부와 연통되는 통기구(322)와, 상기 통기구(322)의 외부면에 구비되는 밀폐 부재(323)와, 상기 통기구(323)의 내부 일측에 구비되는 통기 그릴(324)을 포함할 수 있다. 상기 통기구(322)의 외부면을 '연장 유로' 라고 할 수 있다. 상기 연장 유로는 상기 플레이트부(310)에 대하여 수직한 방향으로 연장될 수 있다. 상기 연장 유로는 상기 커버의 상측에 위치할 수 있다. 다시 말하면, 상기 통기 유로(320)의 일부분은 상기 커버의 상측에 위치하는 것으로 이해될 수 있다. 한편, 상기 통기 유로 수용부(120)는 상기 연장 유로를 수용할 수 있다. 이 경우 상기 통기 유로 수용부(120)는 '연장 유로 수용부' 라고 할 수 있다.
상기 통기구(322)는 일측으로부터 타측으로 갈수록 넓어지는 형상일 수 있다. 상기 통기구(322)는 예를 들어, 사다리꼴 형상일 수 있다.
상기 밀폐 부재(323)는 상기 통기구(322)의 외측면을 감싸는 형상일 수 있다. 상기 밀폐 부재(323)의 일부는 상기 통기 유로 수용부(120)와 밀착되고, 상기 밀폐 부재(323)의 나머지는 상기 통기 유로 안착부(210)와 밀착될 수 있다. 결과적으로 상기 밀폐 부재(323)의 둘레는 상기 상측 커버(100) 및 하측 커버(200)에 의하여 완전히 밀폐될 수 있다.
상기 밀폐 부재(323)는 다수개의 돌기부가 형성될 수 있다. 그리고 상기 통기 유로 수용부(120) 및 통기 유로 안착부(210)에는 돌기부에 대응하는 형상의 수용부가 형성되어, 기밀성을 높여줄 수 있다.
상기 통기 그릴(324)은, 상기 통기구(323)를 통하여 유입되는 공기 중에 포함된 이물질을 걸러내는 기능을 한다. 상기 통기 그릴(324)은 전체적으로, 상기 배터리 패키지(10)의 내측으로부터 외측으로 갈수록 하향 경사진 형태로 형성될 수 있다. 상기 통기 그릴(324)의 외측 단부는 하향 절곡될 수 있다. 상기 통기 그릴(324)의 내측 단부는 상향 절곡될 수 있다. 위와 같은 구조를 통하여 외부로부터 유입되는 물질을 효과적으로 차단할 수 있다.
상기 송풍 수단(330)은, 상기 통기 유로(320) 및 배터리 모듈(400) 사이에 구비될 수 있다. 상기 송풍 수단(330)은, 상기 배터리 모듈(400) 내부에서의 공기 유동을 강제할 수 있다. 상기 송풍 수단(330)은, 상기 커버 내부의 일측에 공기 유동의 저압부를 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 송풍 수단(330)에 의하여 공기가 일측으로 유동되면, 상기 송풍 수단(330)의 주위에는 공기 유동의 저압부가 형성되어, 타측의 공기가 유입될 수 있다.
상기 송풍 수단(330)은, 상기 배터리 모듈(400)의 내부 공간에 존재하는 열기를 상기 통기 유로(320)를 통해 상기 배터리 패키지(10)의 외부로 유동되게 할 수 있다(도 7 참조). 또한 반대로, 상기 송풍 수단(330)은, 외부의 공기가 상기 통기 유로(320)를 통해 상기 배터리 모듈(400)로 유동되게 할 수 있다(도 8 참조). 이와 같은 동작은, 상기 송풍 수단(330)에 구비되는 팬의 회전 방향을 변경하는 방법 등에 의해 이루어질 수 있다. 상기 송풍 수단(330)은, 상기 배터리 관리부(420)에서 입력되는 명령에 따라서 동작할 수 있다. 상기 송풍 수단(330)은, 한 쌍의 측면 커버(300)에 각각 구비되는 한 쌍의 통기 유로(320) 중 어느 하나의 통기 유로(320)를 통하여 공기가 유입되고, 다른 하나의 통기 유로(320)를 통하여 공기가 토출되게 할 수 있다.
상기 송풍 수단(330)은, 상기 배터리 모듈(400)과 상기 통기 유로(320) 사이에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 송풍 수단(330)은 상기 측면 커버(300)의 일측에 구비될 수 있다. 더 구체적으로, 상기 송풍 수단(330)은, 상기 측면 플레이트(310)의 후면에 구비될 수 있다. 상기 송풍 수단(330)은, 상기 통기 유로(320)의 하측에 연결될 수 있다. 상기 송풍 수단(330)은, 한 쌍의 측면 커버(300) 중 어느 하나 이상의 측면 커버(300)에 구비될 수 있다. 상기 송풍 수단(330)이, 두 개의 측면 커버(300)에 각각 구비되는 경우, 상기 송풍 수단(330)을 제어하여, 상기 한 쌍의 측면 커버(300)에 각각 구비되는 한 쌍의 통기 유로(320)를 통하여 양측에서 공기가 유입되게 하거나, 양측으로 공기가 토출되게 할 수도 있을 것이다.
상기 배터리 모듈(400)은, 적어도 하나 이상의 배터리 셀(410)과, 상기 배터리 셀(410)의 외부를 감싸는 모듈 커버(420)(430)(450)와, 상기 배터리 셀(510)의 일측을 지지하기 위한 지지대(440)와, 상기 배터리 셀(510)의 내부에서 누출되는 물질을 외부로 안내하기 위한 배출 가이드(460)와, 상기 제 1 내부 배터리 단자(480)와, 제 2 내부 배터리 단자(490)와, 상기 측면 커버(300)의 결합 위치를 안내하기 위한 가이드부(495)를 포함할 수 있다.
상기 배터리 모듈(400)은 다수 개의 배터리 셀(410)이 적층되어 형성될 수 있다. 이하에서는 도 6을 참조하여 하나의 배터리 셀(410)을 설명하기로 한다. 상기 배터리 셀(410)은 양극부(414)와, 음극부(416)와, 연결부(418)와, 배기부를 포함할 수 있다.
한편, 다수개의 배터리 셀(410)의 적어도 일부를 서로 이격하여 적층시키는 방법으로 공기 유동 통로를 형성할 수도 있다. 상기 공기 유동 통로를 통하여 상기 배터리 셀(410)에서 발생되는 열이 발산될 수 있다. 상기 공기 유동 통로는, 상기 송풍 수단(330)에 의한 공기의 유동 방향과 평행한 제 1 방향으로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 송풍 수단(330)은 상기 제 1 방향으로 나열되는 복수 개의 팬을 포함할 수 있다.
상기 양극부(414) 및 음극부(416)는 상기 제 1 내부 배터리 단자(480) 및 제 2 내부 배터리 단자(490)에 연결될 수 있다.
상기 연결부(418)는 상기 배터리 셀(410)로부터 흐르는 전류를 감지하기 위해, 상기 배터리 셀(410)의 리드에 연결될 수 있다.
상기 배기부(418)는 상기 배터리 셀(410)에 이상이 발생하거나, 외부로부터 충격이 가해지는 등 비정상적인 상황이 발생하면, 개방되어 상기 배터리 셀(410) 내부의 물질이 배출되게 한다.
일 예로, 상기 배터리 셀(410)은, 파우치형 배터리일 수 있다. 그리고 상기 배기부는 다른 부분의 접착력에 비하여 약한 접착력으로 부착된 부분일 수 있다. 따라서, 과충전 또는 내부 단락 등 과열 조건으로 상기 배터리 셀(410) 내에서 고압이 발생하여 부풀어 오를 경우, 상기 배기부가 형성되지 않은 다른 부분보다 상대적으로 접착력이 약한 배기부 형성 영역의 접착이 해제되어 상기 배터리 셀(410)의 내부 물질이 상기 배기부를 통하여 배출될 수 있다.
다른 예로, 상기 배기부는 다른 부분의 강도에 비하여 약한 강도를 가지는 부분일 수 있다. 따라서, 상기 배터리 셀(410)의 내부에 고압이 발생하는 경우, 상기 배기부 부분에 먼저 균열이 발생하여, 상기 배터리 셀(410)의 내부 물질이 상기 배기부를 통하여 배출될 수 있다.
다시 말하면, 상기 배기부를 제외한 다른 부분으로 상기 배터리 셀(410)의 내부 물질이 배출되는 것을 방지할 수 있다.
예를 들어, 상기 배기부는 상기 배터리 셀(410)의 일 측면에 위치될 수 있다. 구체적으로, 상기 배기부는 도 5를 기준으로 전면에 배치될 수 있다. 상기 배기부는 상기 양극부(414) 및 음극부(416) 사이에 배치될 수 있다.
상기 모듈 커버(420)(430)(450)는, 상기 배터리 셀(410)의 상측을 감싸는 상측 모듈 커버(420)와, 상기 배터리 모듈(400)의 하측을 감싸는 하측 모듈 커버(430)와, 상기 배터리 모듈(400)의 전면을 감싸는 전면 모듈 커버(450)를 포함할 수 있다. 또한, 도시하지는 않았으나, 상기 배터리 모듈(400)의 후면을 감싸는 후면 모듈 커버가 더 구비될 수도 있다.
상기 지지대(440)는, 상기 모듈 커버(420)(430)(450)와 함께 다수개로 적층된 배터리 셀(410)의 형태를 유지시키는 기능을 한다.
상기 배출 가이드(460)는 상기 배기부에서 배출되는 물질을 상기 배출 유로(130)로 안내하는 기능을 한다. 상기 배출 가이드(460)는 상기 전면 모듈 커버(450) 및 배터리 셀(410) 사이에 배치되며, 상기 배기부를 감싸는 형상으로 제공될 수 있다. 상기 배출 가이드(460)의 단면은 상기 배기부를 따라서 대략 'ㄷ'자 형상일 수 있다. 상기 배출 가이드(460)에 의하여 상기 배기부에서 배출되는 물질은 외부로 배출되지 않고, 상기 배출 유로(130)로 전달될 수 있다. 한편, 상기 배출 가이드(460)를 통하여 물질이 유동될 때에, 상기 한 쌍의 측면 커버(300)에 구비되는 한 쌍의 송풍 수단(330)을 동작시켜, 상기 한 쌍의 통기 유로(320)로 공기가 토출되지 않도록 할 수 있다.
상기 가이드부(495)는 상기 모듈 커버(420)(430)(450) 또는 지지대(440)의 일측에 구비되어, 상기 측면 커버(300)의 결합 위치를 안내할 수 있다. 상기 가이드부(495)는 예를 들어 갈퀴 형상으로 형성되어, 상기 측면 커버(300)의 일 모서리를 지지할 수 있다. 상기 가이드부(495)는 상기 측면 커버(300)를 가압하기 위한 가압부를 포함하여 상기 측면 커버(300)가 상기 배터리 모듈(400)의 측면에 견고하게 고정되도록 할 수도 있다.
본 발명에 따르면, 상대적으로 전자기장의 영향을 많이 받는 제어부를 중앙에 배치하고, 고전류가 흐르는 버스바를 외측에 배치시킴으로써, 전자 제품의 오류 발생 가능성을 현저하게 줄일 수 있다. 또한, 전장실 내부의 부품을 효율적으로 배치시킴으로써, 제품의 소형화 및 경량화를 달성할 수 있다. 또한, 배터리 모듈의 단자와, 전장실에 구비되는 전자 부품의 각 단자를 서로 이격시키거나, 배치 방향을 달리함으로써, 외부에서 가해지는 충격에 의하여 물리적인 변형이 발생되는 경우에도, 각 단자들이 서로 접촉되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 예상치 못한 전기적 접속에 따라 발생될 수 있는 화재 사고 등을 예방할 수 있다.
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (24)

  1. 전류 센서, 릴레이, 퓨즈 중 적어도 하나 이상의 전자 부품이 배치되는 전장실 보드;
    상기 전장실 보드의 중앙에 배치되며, 상기 전자 부품을 제어하는 제어부; 및
    상기 제어부로부터 이격되어 상기 전장실 보드의 외측을 따라 배치되며, 상기 전자 부품에 연결되는 복수 개의 버스바;를 포함하는 배터리 팩 전장실.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 버스바 중 어느 하나의 버스바의 일측에 구비되어 상기 하나의 버스바의 적어도 일부가 외부로 노출되는 것을 방지하는 격벽;을 포함하는 배터리 팩 전장실.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 하나의 버스바는, 폭 방향이 상기 전장실 보드에 대하여 수직하는 수직부를 포함하고,
    상기 격벽은, 상기 수직부 및 제어부 사이에 구비되며, 상기 수직부의 일면을 지지하는 내부 격벽과, 상기 수직부의 타면을 지지하기 위한 외부 격벽을 포함하는 배터리 팩 전장실.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 내부 격벽은 상기 수직부의 높이보다 더 높게 형성되는 배터리 팩 전장실.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 내부 격벽 또는 외부 격벽의 상측에는 상기 수직부가 상측으로 이탈되는 것을 방지하기 위한 이탈 방지부가 구비되는 배터리 팩 전장실.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 장방형에서 일측 모서리가 내측으로 함몰되는 형상으로 형성되고, 상기 함몰된 부분에는 전자 부품이 배치되는 배터리 팩 전장실.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 부품은, 상기 복수 개의 버스바 사이에 흐르는 전류를 선택적으로 차단하기 위한 릴레이를 포함하고,
    상기 릴레이는 일면에 2개의 단자를 구비하며,
    상기 릴레이의 2개의 단자와 각각 연결되는 버스바의 단부는 상기 전장실 보드에 대하여 수직한 방향으로 형성되는 배터리 팩 전장실.
  8. 전류 센서, 릴레이, 퓨즈 중 적어도 하나 이상의 전자 부품이 배치되는 전장실 보드와, 상기 전장실 보드의 외측을 따라 배치되며 상기 전자 부품에 연결되는 복수 개의 버스바를 포함하는 배터리 팩 전장실과;
    상기 배터리 팩 전장실의 일측에 구비되며, 상기 버스바에 흐르는 전류를 인가하기 위한 제 1 내부 배터리 단자 및 제 2 내부 배터리 단자를 포함하는 배터리 모듈;을 포함하는 배터리 패키지.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 배터리 팩 전장실은, 상기 배터리 모듈의 상태를 감지하고, 상기 전자 부품을 제어하기 위한 제어부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 복수 개의 버스바로부터 이격되어, 상기 전장실 보드의 중앙에 배치되는 배터리 패키지.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수 개의 버스바는,
    상기 배터리 팩 전장실의 일측 모서리부에 위치하며, 상기 제 1 내부 배터리 단자와 연결되는 제 1 버스바;
    상기 제 2 내부 배터리 단자와 연결되는 제 2 버스바;
    상기 배터리 팩 전장실 상에서 상기 일측 모서리부의 반대편 모서리부에 위치하는 제 3 버스바;를 포함하고,
    상기 제 2 버스바 및 제 3 버스바 사이에는 상기 전류 센서, 릴레이, 퓨즈 중 적어도 하나 이상의 전자 부품이 개입되는 배터리 패키지.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 버스바 및 제 3 버스바 사이에는, 상기 전류 센서, 릴레이 및 퓨즈가 직렬로 연결되는 배터리 패키지.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 전자 부품은, 퓨즈를 포함하고,
    상기 배터리 팩 전장실은, 상기 전장실 보드로부터 상측으로 돌출되며, 상기 퓨즈가 안착되는 퓨즈 안착부를 더 포함하는 배터리 패키지.
  13. 복수 개의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈;
    상기 배터리 셀의 양극에 각각 접속되어 상기 배터리 셀의 전압을 다른 부품에 전달하기 위한 내부 배터리 단자; 및
    상기 내부 배터리 단자와 전기적으로 연결되는 적어도 하나 이상의 전자 부품이 장착되는 배터리 팩 전장실;을 포함하고,
    상기 배터리 팩 전장실은,
    상기 배터리 모듈 및 전자 부품을 제어하는 제어부;
    상기 제어부 및 전자 부품을 지지하기 위한 전장실 보드; 및
    상기 전장실 보드의 외측을 따라 배치되며, 상기 내부 배터리 단자와 상기 전자 부품을 전기적으로 연결하는 복수 개의 버스바;를 포함하는 배터리 패키지.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 배터리 셀의 양극은 상기 배터리 모듈의 일측에 배치되고,
    상기 제어부는 상기 배터리 모듈의 타측에 배치되며,
    상기 전장실 보드는 상기 배터리 모듈 및 제어부 사이에 배치되는 배터리 패키지.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 배터리 모듈은 평행 육면체 형상으로 제공되고,
    상기 배터리 셀의 양극은 상기 배터리 모듈의 전면에 배치되고,
    상기 전장실 보드는 상기 배터리 모듈의 상면에 배치되며,
    상기 제어부는 상기 전장실 보드의 상면 중앙에 배치되는 배터리 패키지.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 전자 부품은, 상기 버스바에 흐르는 전류를 선택적으로 차단하기 위한 전류 차단수단을 포함하는 배터리 패키지.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 전류 차단수단은, 상기 전장실 보드의 상면에 배치되고,
    상기 전장실 보드의 중앙을 기준으로 상기 내부 배터리 단자와, 상기 전류 차단수단은 서로 반대편에 배치되는 배터리 패키지.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 내부 배터리 단자 및 전류 차단수단 사이에 배치되는 배터리 패키지.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 내부 배터리 단자 및 전류 차단수단을 연결하는 버스바는, 폭방향이 상기 전장실 보드에 대하여 수직하는 수직부를 포함하는 배터리 패키지.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 전류 차단수단은, 양 단자부가 상기 전장실 보드의 일측 모서리부에 배치되는 릴레이를 포함하는 배터리 패키지.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 전류 차단수단은, 양 단자부가 상기 전장실 보드의 타측 모서리부에 배치되는 퓨즈를 더 포함하는 배터리 패키지.
  22. 제 13 항에 있어서,
    상기 배터리 모듈의 일측에 구비되어, 상기 배터리 모듈에서 발생되는 열을 제거하기 위한 송풍 수단;을 더 포함하는 배터리 패키지.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 배터리 모듈 및 전장실의 적어도 일부를 감싸기 위한 커버;를 더 포함하고,
    상기 커버에는, 상기 배터리 모듈 및 상기 커버의 외부를 연통되게 하는 통기 유로가 구비되는 배터리 패키지.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 통기 유로는 상기 커버와 일체로 형성되며, 상기 배터리 모듈의 측면에 수직한 제 1 부분과, 상기 배터리 모듈의 측면에 수평한 제 2 부분을 포함하는 배터리 패키지.
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