WO2017104942A1 - 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차 - Google Patents

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module
battery
module case
housing
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문정오
신은규
이윤구
이종영
정병천
최미금
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Definitions

  • the present invention relates to a battery module, a battery pack comprising such a battery module and a motor vehicle comprising such a battery pack.
  • the secondary battery having high application characteristics and high electrical density such as energy efficiency according to the product group is not only a portable device but also an electric vehicle (EV) or a hybrid vehicle (HEV) driven by an electric driving source. It is applied universally.
  • the secondary battery is attracting attention as a new energy source for improving eco-friendliness and energy efficiency in that not only the primary advantage of drastically reducing the use of fossil fuels is generated but also no by-products of energy use are generated.
  • Types of secondary batteries currently widely used include lithium ion batteries, lithium polymer batteries, nickel cadmium batteries, nickel hydrogen batteries, nickel zinc batteries, and the like.
  • the operating voltage of such a unit secondary battery cell that is, a unit battery cell is about 2.5V to 4.2V. Therefore, when a higher output voltage is required, a battery pack may be configured by connecting a plurality of battery cells in series. In addition, the battery pack may be configured by connecting a plurality of battery cells in parallel according to the charge / discharge capacity required for the battery pack. Therefore, the number of battery cells included in the battery pack may be variously set according to the required output voltage or charge / discharge capacity.
  • the battery pack is configured by connecting a plurality of battery cells in series / parallel, the battery module including at least one battery cell is configured first, and the battery pack is added by adding other components using the at least one battery module. How to configure it is common.
  • the battery module packages battery cells and various electrical components in a module case, and includes a module connector connected to an external connector for electrical connection with an external device or the like outside the module case.
  • the external connector may be, for example, a connector for electrically connecting the plurality of battery modules.
  • the module connector connected to the external connector is not sealed with the module case, and the wire is partially exposed outside the module case, and a predetermined gap exists between the wire and the module case.
  • an object of the present invention is to provide a battery module, a battery pack including such a battery module, and a vehicle including the battery pack, which can prevent foreign matter from penetrating into the module case in the vicinity of the module connector mounted on the module case. It is for.
  • a battery module a battery cell assembly including at least one battery cell; A module case accommodating the battery cell assembly; And a module connector mounted to the module case, wherein the module connector comprises: a connector pin electrically connected to the battery cell assembly in the module case and connected to an external connector outside the module case; A connector housing mounted to an outer surface of the module case to surround the connector pin; It provides a battery module comprising a; and a sealing member provided between the connector housing and the module case.
  • the connector housing may include a housing base mounted on an outer surface of the module case; A pin mounting part provided on the housing base, one surface of which is exposed to the outside of the module case and the other surface of which is exposed to the inside of the module case; And a housing partition wall protruding from one surface of the housing base to surround one surface of the pin mounting portion, wherein the sealing member may be disposed between the housing base and the pin mounting portion.
  • the housing base may include a screw fastening hole to which a screw member screwed to the module case is fastened.
  • the screw fastening holes are provided in a pair, and the pair of screw fastening holes may be disposed to face each other with the housing partition wall therebetween.
  • One surface of the pin mounting portion may protrude higher than one surface of the housing base.
  • a potting material may be attached on the other side of the pin mounting portion.
  • the housing partition wall may protrude higher than the connector pin.
  • the housing partition wall may include a first sidewall and a second sidewall disposed to face each other with the pin mounting portion interposed therebetween; And a third sidewall and a fourth sidewall which connect the first sidewall and the second sidewall and face each other with the pin mounting portion therebetween.
  • At least one discharge guide groove may be formed at a lower portion of at least one sidewall of the first sidewall to the fourth sidewall to allow foreign substances such as condensation or dust inside the housing partition wall to be discharged out of the housing partition wall.
  • the discharge guide groove may be provided in plural, and the plurality of discharge guide grooves may be provided below the first sidewall to the fourth sidewall, respectively.
  • At least one sidewall of the first sidewall to the fourth sidewall is formed to extend along the insertion direction of the external connector to prevent separation of the external connector when the connector pin is connected to the external connector.
  • the departure prevention groove of; may be provided.
  • the departure prevention grooves are provided in a pair, and the pair of departure prevention grooves may be disposed to be spaced apart from each other at a distance from one of the first sidewalls to the fourth sidewalls.
  • the present invention provides a battery module comprising: a battery cell assembly including at least one battery cell; A module case accommodating the battery cell assembly; And a module connector mounted to the module case, wherein the module connector comprises: a connector pin electrically connected to the battery cell assembly in the module case; A connector housing mounted to an outer surface of the module case to surround the connector pin; And a sealing member provided between the connector housing and the module case, wherein at least one discharge guide groove is formed in the connector housing to allow foreign substances such as condensation or dust inside the connector housing to be discharged out of the connector housing. It provides a battery module characterized in that.
  • the present invention a battery pack, at least one battery module according to the above embodiments; It provides a battery pack comprising a; and a pack case for packaging the at least one battery module.
  • the present invention provides a motor vehicle, comprising: at least one battery pack according to the above-described embodiment.
  • a battery module a battery pack including such a battery module, and a vehicle including the battery pack, which can prevent foreign matter from penetrating into the module case near the module connector mounted on the module case.
  • a battery pack including such a battery module
  • a vehicle including the battery pack
  • FIG. 1 is a view for explaining a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged view of portion A of the battery module of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB ′ of the battery module of FIG. 2.
  • 4 and 5 are perspective views of the module connector of the battery module of FIG.
  • FIG. 6 is a view for explaining the mounting of the module case of the module connector of FIG.
  • FIG. 7 and 8 are views for explaining the connection of the battery module and the external connector of FIG.
  • FIG. 9 is a view for explaining foreign substance discharge of the module connector of the battery module of FIG. 1.
  • FIG. 10 is a view for explaining a battery pack according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a view illustrating a battery module according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an enlarged view of a portion A of the battery module of FIG. 1
  • FIG. 3 is a portion B-B 'of the battery module of FIG. 2.
  • 4 and 5 are perspective views of the module connector of the battery module of Figure 1
  • Figure 6 is a view for explaining the module case mounting of the module connector of Figure 4
  • FIG. 9 is a view for explaining the connection between the battery module and the external connector
  • FIG. 9 is a view for explaining the discharge of foreign substances from the module connector of the battery module of FIG. 1.
  • the battery module 1 may include a battery cell assembly 10, a module case 20, and a module connector 50.
  • the battery cell assembly 10 may include a battery cell, various electrical components constituting the battery module 1, and a cell connector 15.
  • the battery cell may be provided as a pouch type secondary battery, and may be provided in plurality.
  • the plurality of battery cells may be electrically connected to each other, and may include an electrode assembly, a battery case accommodating the electrode assembly, and an electrode lead protruding out of the battery case and electrically connected to the electrode assembly.
  • the various electrical components may include an ICB board and a BMS board. Electrical components such as the ICB board and the BMS board may be electrically connected to the plurality of battery cells.
  • the cell connector 15 is for electrically connecting the plurality of battery cells, the ICB board, the BMS board, and the like to an external device and the like, and may be connected to a module connector 50 to be described later.
  • the module case 20 may form an exterior of the battery module 1 and may accommodate the battery cell assembly 10 therein.
  • the module case 20 may include a pin opening 25 and a fastening hole 27.
  • the pin opening 25 opens the outer surface 22 of the module case 20, and connects the connector pin 100 to be described later to connect the module connector 50, which will be described later, to the cell connector 15. It can penetrate into the module case 20.
  • the fastening hole 27 is for fastening the pair of screw members 70 for mounting the module case 10 of the module connector 50, which will be described later, and an outer surface 22 of the module case 20. ) May be provided in pairs to face each other with the pin opening 25 therebetween.
  • the module connector 50 may be electrically connected to the battery cell assembly 10 and may be mounted to the module case 20 so that the module connector 50 may be connected to an external connector 500 or the like from the outside of the module case 20.
  • the external connector 500 may be a connector for electrically connecting the plurality of battery modules 1.
  • the module connector 50 may include a connector pin 100, a connector housing 200 and a sealing member 300.
  • the connector pin 100 is connected to the cell connector 15 of the battery cell assembly 10 in the module case 20, and is connected to the external connector 500 outside the module case 20.
  • it may be provided in plurality.
  • the connector housing 200 may be mounted on an outer surface 22 of the module case 20 to surround the connector pin 100.
  • the connector housing 200 may include a housing base 210, a pin mounting unit 230, and a housing partition wall 250.
  • the housing base 210 may be mounted on one outer surface 22 of the module case 20. Specifically, the housing base 210 is mounted on the upper side of the pin opening 25 and the fastening hole 27 of the module case 20, when the module case 20 is mounted on the module case 20 Exposed) of the pin opening 25 and the fastening hole 27 can be prevented.
  • the housing base 210 may include a screw fastening hole 215 and a sealing member mounting groove 217.
  • the screw fastening holes 215 are for fastening the pair of screw members 70 which are screwed to the module case 20 when the module case 20 of the module connector 50 is mounted. , May be provided as a pair.
  • the pair of screw fastening holes 215 may be disposed to face each other with a housing partition wall 250 to be described later, and may be disposed at both ends of the housing base 210 in the longitudinal direction (Y-axis direction). . Accordingly, when the housing base 210 penetrates the pair of screw members 70 through the pair of screw fastening holes 215, the housing base 210 more stably fixes the housing partition wall 250. I can support it.
  • the sealing member mounting groove 217 is for mounting the sealing member 300 to be described later, it may be formed on the bottom surface 214 of the housing base 210.
  • the sealing member mounting groove 217 may be disposed to surround the pin opening 25 on the outer surface 22 of the module case 20.
  • the pin mounting unit 230 is for mounting the connector pin 100 and may be provided in the housing base 210.
  • One surface 232 of the pin mounting unit 230 may be exposed to the outside of the module case 20, and the other surface 234 of the pin mounting unit 230 may be exposed to the inside of the module case 20.
  • the connector pin 100 may be penetrated through the connector pin 100 so as to be exposed to the inside and outside of the module case 20.
  • One surface 232 of the pin mounting unit 230 may be one surface 212 of the housing base 210, specifically, the upper surface of the housing base 210. May protrude higher than 212. Accordingly, the fluid that may fall to the lower side (-Z axis direction) along the inner wall of the housing partition 250, which will be described later with the connector pin 100 provided on the upper surface 212 of the pin mounting portion 230 or The foreign matter (C) such as dust can be prevented from contacting.
  • the potting material 240 may be attached to the other surface 234 of the pin mounting unit 230, specifically, the bottom surface 234 of the pin mounting unit 230 around the connector pin 100.
  • the potting material 240 is disposed in the module case 20, seals the other surface 234 of the pin mounting unit 230, and foreign matter (C) such as dust that may flow between the connector pins 100.
  • the module case 20 can be prevented from flowing into the inside.
  • the potting material 240 may be formed of a polyurethane resin having excellent impact resistance, wear resistance, and rigidity.
  • the porting material 240 may not be limited thereto, and the potting material 240 may be formed of another material capable of effectively sealing the other surface 234 of the pin mounting unit 230.
  • the housing partition 250 may surround the connector pin 100 and one surface 232 of the pin mounting unit 230, specifically, the upper surface 232 of the pin mounting unit 230.
  • One surface 212 of the), specifically, may be formed to protrude from the upper surface 212 of the housing base 210.
  • the housing partition 250 may protrude higher than the connector pin 100 protruding from the upper surface 232 of the pin mounting unit 230. Accordingly, the housing partition 250 may effectively protect the connector pin 100 from an external shock that may be directly applied to the connector pin 100.
  • the housing partition 250 forms an accommodating space for protecting the connector pin 100 and accommodating an external connector 500 connected to the connector pin 100, which will be described later. ) Can be stably supported when the external connector 500 is mounted.
  • the housing partition wall 250 may include a first sidewall 251, a second sidewall 253, a third sidewall 255, and a fourth sidewall 257.
  • the first side wall 251 and the second side wall 253 are disposed to face each other along the longitudinal direction (Y-axis direction) of the housing base 210 with the pin mounting portion 230 therebetween, and spaced apart from each other by a predetermined distance. Can be arranged.
  • the first sidewall 251 may include a discharge guide groove 252.
  • the discharge guide groove 252 is for discharging foreign matter (C) such as condensation or dust in the housing partition 250 out of the housing partition 250, and may be formed below the first side wall 251. have.
  • the discharge guide groove 252 may be provided in plural, and may be formed in the second sidewall 253 to the fourth sidewall 257 in addition to the first sidewall 251. Accordingly, as illustrated in FIG. 9, foreign matters C such as condensation or dust inside the housing partition 250 may pass through the housing partition 250 through the plurality of discharge guide grooves 252, 254, 256, and 258. It may be guided to flow down the inner wall of the) to be effectively discharged out of the housing partition 250.
  • the second sidewall 253 may include the discharge guide groove 254.
  • the discharge guide groove 254 may be formed below the second sidewall 253.
  • the third sidewall 255 and the fourth sidewall 257 connect the first sidewall 251 and the second sidewall 253, and the housing base 210 with the pin mounting portion 230 interposed therebetween.
  • the third sidewall 255 and the fourth sidewall 257 may further include the discharge guide grooves 256 and 258, respectively.
  • the discharge guide groove 256 of the third sidewall 255 and the discharge guide groove 258 of the fourth sidewall 257 are respectively a lower portion of the third sidewall 255 and the fourth sidewall ( 257 may be formed at the bottom.
  • the fourth sidewall 257 may further include a departure preventing groove 259.
  • the release preventing groove 259 is to prevent the external connector 500 from being separated from the housing partition 250 when the connector pin 100 and the external connector 500 are connected to each other. ) May be elongated along the insertion direction (Z-axis direction), that is, the vertical direction (Z-axis direction) of the fourth sidewall 257.
  • the departure preventing grooves 259 may be provided as a pair, and the pair of departure preventing grooves 259 may be disposed to be spaced apart from each other with the discharge guide groove 258 interposed therebetween.
  • the pair of separation preventing grooves 259 are fitted to the external connector 500 in the insertion direction (Z-axis direction) when the external connector 500 is inserted into the housing partition 250 to be described later.
  • the detachment of the mounted external connector 500 can be prevented. Accordingly, when the connector pin 100 and the external connector 500 are connected, coupling stability may be further improved.
  • the departure preventing groove 259 may be provided in at least one of the first sidewall 251 to the third sidewall 255 in addition to the fourth sidewall 257. That is, the separation preventing groove 259 may be formed in any one or at least one of the first sidewall 251 to the fourth sidewall 257 according to the design, as long as the separation preventing groove 259 is configured to prevent the separation of the external connector 500. It may be provided.
  • the sealing member 300 is to more effectively prevent the infiltration of foreign matter (C), such as cooling water, other fluids and dust, etc. outside the module case 20 into the inside of the module case 20, the module case It may be provided between the 20 and the connector housing 200.
  • C foreign matter
  • the sealing member 300 is in the sealing member mounting groove 271 of the housing base 210 to be disposed between the housing base 210 and the bottom surface 234 of the pin mounting portion 230. Can be fitted.
  • the sealing member 300 may be provided as an O-ring. When the sealing member 300 is mounted to the module case 20 of the module connector 50, the sealing member 300 surrounds the pin opening 25 of the module case 20 and the module connector 50 and the module case ( 20) can be sealed between.
  • the external connector 500 may include an external connector body 510, an external connector cable 530, and a sealing cap 550.
  • the external connector body 510 may be mounted to the connector pin 100 of the module connector 50 and electrically connected to each other.
  • the connection of the external connector body 510 and the connector pin 100 may be made in the connector housing 200 of the module connector 50.
  • the external connector cable 530 may be connected to the external connector body 510 and may be connected to an external power source to electrically connect the battery pack 1 to the external power source.
  • the sealing cap 550 surrounds the external connector body 510, and when the external connector body 510 is mounted to the connector pin 100, the external connector body 510 and the connector housing 200 are mounted. Can be sandwiched between).
  • the sealing cap 550 prevents the external connector body 510 and the connector pin 100 from penetrating external moisture or foreign matter into the external connector body 510 and the connector pin 100.
  • the external connector body 510 and the connector pin 100 can guide the firm coupling.
  • the battery module 1 may effectively prevent foreign matter C from penetrating into the module case 20 near the module connector 50 mounted on the module case 20. have.
  • the battery module 1 blocks foreign matters C, such as coolant, other fluids, and dust, into the module case 20 by an external impact, thereby introducing foreign matters C, etc. It is possible to prevent the failure of the battery cells and various electrical components inside the module case 20 that may occur due to.
  • FIG. 10 is a view for explaining a battery pack according to an embodiment of the present invention.
  • the battery pack P may include the at least one battery module 1 and a pack case 5 for packaging the at least one battery module 1.
  • the battery pack P is a fuel source of the vehicle, and may be provided in the vehicle at least one or more.
  • the battery pack P may be provided in a vehicle in an electric vehicle, a hybrid vehicle and other ways in which the battery pack P may be used as a fuel source.
  • the battery pack P may also be provided in other devices, devices, and facilities, such as an energy storage system using a secondary battery, in addition to the vehicle.
  • the device, the apparatus, and the facility having the battery pack P and the battery pack P such as the vehicle according to the present embodiment include the battery module 1 described above. It is possible to implement a battery pack (P) having all the advantages due to (1) and the device, mechanism and equipment such as the vehicle having the battery pack (P).

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈은, 적어도 하나의 배터리 셀을 포함하는 배터리 셀 어셈블리, 배터리 셀 어셈블리를 수용하는 모듈 케이스 및 모듈 케이스에 장착되는 모듈 커넥터를 포함하며, 모듈 커넥터는, 모듈 케이스 내에서 배터리 셀 어셈블리와 전기적으로 연결되며, 모듈 케이스 외부에서 외부 커넥터와 연결되기 위한 커넥터 핀, 커넥터 핀을 둘러쌀 수 있게 모듈 케이스의 외면에 장착되는 커넥터 하우징 및 커넥터 하우징과 상기 모듈 케이스 사이에 구비되는 실링부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
본 발명은 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차에 관한 것이다.
본 출원은 2015년 12월 18일 자로 출원된 한국 특허출원번호 제10-2015-0182065호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
제품 군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다. 이러한 이차전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.
현재 널리 사용되는 이차전지의 종류에는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있다. 이러한 단위 이차전지 셀, 즉, 단위 배터리 셀의 작동 전압은 약 2.5V ~ 4.2V이다. 따라서, 이보다 더 높은 출력 전압이 요구될 경우, 복수 개의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 또한, 배터리 팩에 요구되는 충방전 용량에 따라 다수의 배터리 셀을 병렬 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 따라서, 상기 배터리 팩에 포함되는 배터리 셀의 개수는 요구되는 출력 전압 또는 충방전 용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
한편, 복수 개의 배터리 셀을 직렬/병렬로 연결하여 배터리 팩을 구성할 경우, 적어도 하나의 배터리 셀로 이루어지는 배터리 모듈을 먼저 구성하고, 이러한 적어도 하나의 배터리 모듈을 이용하여 기타 구성요소를 추가하여 배터리 팩을 구성하는 방법이 일반적이다.
여기서, 배터리 모듈은 배터리 셀들과 각종 전장 부품 등을 모듈 케이스 내에 패키징하며, 모듈 케이스 밖의 외부 기기 등과 전기적인 연결을 위한 외부 커넥터와 연결되는 모듈 커넥터를 구비한다. 외부 커넥터는 예로써, 복수 개의 배터리 모듈들을 전기적으로 연결시키기 위한 커넥터일 수 있다.
그러나, 종래 배터리 모듈에서는 외부 커넥터와 연결되는 모듈 커넥터가 모듈 케이스와 실링되지 않고 모듈 케이스 밖으로 와이어 등이 일부분 노출되며, 이러한 와이어 등과 모듈 케이스 사이에 소정의 틈이 존재하게 된다.
이에 따라, 종래 배터리 모듈에서는 외부 충격 등에 의해 모듈 케이스 내부로 냉각수, 기타 유체, 먼지 등의 이물질이 유입되어 모듈 케이스 내부의 배터리 셀들과 각종 전장 부품들의 불량을 야기할 수 있는 문제가 있다.
그러므로, 모듈 케이스에 장착되는 모듈 커넥터 부근에서 모듈 케이스 내부로의 이물질 침투를 방지할 수 있는 방안의 모색이 요청된다.
따라서, 본 발명의 목적은 모듈 케이스에 장착되는 모듈 커넥터 부근에서 모듈 케이스 내부로의 이물질 침투를 방지할 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 해결하기 위해, 본 발명은, 배터리 모듈로서, 적어도 하나의 배터리 셀을 포함하는 배터리 셀 어셈블리; 상기 배터리 셀 어셈블리를 수용하는 모듈 케이스; 및 상기 모듈 케이스에 장착되는 모듈 커넥터;를 포함하며, 상기 모듈 커넥터는, 상기 모듈 케이스 내에서 상기 배터리 셀 어셈블리와 전기적으로 연결되며, 상기 모듈 케이스 외부에서 외부 커넥터와 연결되기 위한 커넥터 핀; 상기 커넥터 핀을 둘러쌀 수 있게 상기 모듈 케이스의 외면에 장착되는 커넥터 하우징; 및 상기 커넥터 하우징과 상기 모듈 케이스 사이에 구비되는 실링부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈을 제공한다.
상기 커넥터 하우징은, 상기 모듈 케이스의 외측 일면에 장착되는 하우징 베이스; 상기 하우징 베이스에 구비되고, 일면이 상기 모듈 케이스 외부에 노출되고 타면이 상기 모듈 케이스 내부에 노출되며, 상기 커넥터 핀이 상기 모듈 케이스의 내외부로 노출될 수 있게 관통 장착되는 핀 장착부; 및 상기 핀 장착부의 일면을 둘러쌀 수 있게 상기 하우징 베이스의 일면으로부터 돌출되는 하우징 격벽;를 포함하며, 상기 실링부재는, 상기 하우징 베이스와 상기 핀 장착부 사이에 배치될 수 있다.
상기 하우징 베이스에는, 상기 모듈 케이스와 스크류 결합되는 스크류 부재가 체결되는 스크류 체결홀;이 구비될 수 있다.
상기 스크류 체결홀은, 한 쌍으로 구비되며, 상기 한 쌍의 스크류 체결홀들은, 상기 하우징 격벽을 사이에 두고 대향 배치될 수 있다.
상기 핀 장착부의 일면은, 상기 하우징 베이스의 일면보다 높게 돌출될 수 있다.
상기 핀 장착부의 타면에는, 포팅 물질이 접착될 수 있다.
상기 하우징 격벽은, 상기 커넥터 핀보다 높게 돌출될 수 있다.
상기 하우징 격벽은, 상기 핀 장착부를 사이에 두고 대향 배치되는 제1 측벽과 제2 측벽; 및 상기 제1 측벽과 상기 제2 측벽을 연결하며, 상기 핀 장착부를 사이에 두고 대향 배치되는 제3 측벽과 제4 측벽;을 포함할 수 있다.
상기 제1 측벽 내지 상기 제4 측벽 중 적어도 하나의 측벽의 하부에는, 상기 하우징 격벽 내부의 결로나 먼지 등의 이물질을 상기 하우징 격벽 밖으로 내보내기 위한 적어도 하나의 배출 가이드 홈;이 형성될 수 있다.
상기 배출 가이드 홈은, 복수 개로 구비되며, 상기 복수 개의 배출 가이드 홈들은, 상기 제1 측벽 내지 상기 제4 측벽의 하부에 각각 마련될 수 있다.
상기 제1 측벽 내지 상기 제4 측벽 중 적어도 하나의 측벽에는, 상기 커넥터 핀과 상기 외부 커넥터의 연결 시, 상기 외부 커넥터의 이탈을 방지할 수 있게 상기 외부 커넥터의 삽입 방향을 따라 길게 형성되는 적어도 하나의 이탈 방지 홈;이 구비될 수 있다.
상기 이탈 방지 홈은, 한 쌍으로 구비되며, 상기 한 쌍의 이탈 방지 홈들은, 상기 제1 측벽 내지 상기 제4 측벽 중 어느 하나의 측벽에서 서로 소정 거리 이격 배치될 수 있다.
그리고, 본 발명은, 배터리 모듈로서, 적어도 하나의 배터리 셀을 포함하는 배터리 셀 어셈블리; 상기 배터리 셀 어셈블리를 수용하는 모듈 케이스; 및 상기 모듈 케이스에 장착되는 모듈 커넥터;를 포함하며, 상기 모듈 커넥터는, 상기 모듈 케이스 내에서 상기 배터리 셀 어셈블리와 전기적으로 연결되는 커넥터 핀; 상기 커넥터 핀을 둘러쌀 수 있게 상기 모듈 케이스의 외면에 장착되는 커넥터 하우징; 및 상기 커넥터 하우징과 상기 모듈 케이스 사이에 구비되는 실링부재;를 포함하며, 상기 커넥터 하우징에는, 상기 커넥터 하우징 내부의 결로나 먼지 등의 이물질을 상기 커넥터 하우징 밖으로 내보내기 위한 적어도 하나의 배출 가이드 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈을 제공한다.
아울러, 본 발명은, 배터리 팩으로서, 전술한 실시예들에 따른 적어도 하나의 배터리 모듈; 및 상기 적어도 하나의 배터리 모듈을 패키징하는 팩 케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩을 제공한다.
또한, 본 발명은, 자동차로서, 전술한 실시예에 따른 적어도 하나의 배터리 팩;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차를 제공한다.
이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 모듈 케이스에 장착되는 모듈 커넥터 부근에서 모듈 케이스 내부로의 이물질 침투를 방지할 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 배터리 모듈의 A 부분의 확대도이다.
도 3은 도 2의 배터리 모듈의 B-B'부분의 단면도이다.
도 4 및 도 5는 도 1의 배터리 모듈의 모듈 커넥터의 사시도이다.
도 6은 도 4의 모듈 커넥터의 모듈 케이스 장착을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 도 1의 배터리 모듈과 외부 커넥터의 연결을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 1의 배터리 모듈의 모듈 커넥터의 이물질 배출을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해 질 것이다. 여기서 설명되는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 또한, 발명의 이해를 돕기 위하여, 첨부된 도면은 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이며, 도 2는 도 1의 배터리 모듈의 A 부분의 확대도이며, 도 3은 도 2의 배터리 모듈의 B-B’부분의 단면도이며, 도 4 및 도 5는 도 1의 배터리 모듈의 모듈 커넥터의 사시도이며, 도 6은 도 4의 모듈 커넥터의 모듈 케이스 장착을 설명하기 위한 도면이며, 도 7 및 도 8은 도 1의 배터리 모듈과 외부 커넥터의 연결을 설명하기 위한 도면이며, 도 9는 도 1의 배터리 모듈의 모듈 커넥터의 이물질 배출을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 배터리 모듈(1)은, 배터리 셀 어셈블리(10), 모듈 케이스(20) 및 모듈 커넥터(50)를 포함할 수 있다.
상기 배터리 셀 어셈블리(10)는 배터리 셀, 상기 배터리 모듈(1)을 구성하는 각종 전장 부품들 및 셀 커넥터(15)를 포함할 수 있다.
상기 배터리 셀은 파우치형 이차 전지로 구비될 수 있고, 복수 개로 구비될 수 있다. 상기 복수 개의 배터리 셀들은, 서로 전기적으로 연결될 수 있고, 각각, 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 수용하는 전지 케이스 및 상기 전지 케이스 밖으로 돌출되며 상기 전극 조립체와 전기적으로 연결되는 전극 리드를 포함할 수 있다.
상기 각종 전장 부품들은, ICB 보드 및 BMS 보드 등을 포함할 수 있다. 상기 ICB 보드 및 상기 BMS 보드 등의 전장 부품들은 상기 복수 개의 배터리 셀들과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 셀 커넥터(15)는, 상기 복수 개의 배터리 셀들, 상기 ICB 보드 및 상기 BMS 보드 등을 외부 기기 등과 전기적으로 연결하기 위한 것으로서, 후술하는 모듈 커넥터(50)와 연결될 수 있다.
상기 모듈 케이스(20)는 상기 배터리 모듈(1)의 외관을 형성하며, 상기 배터리 셀 어셈블리(10)를 내부에 수용할 수 있다. 이러한 상기 모듈 케이스(20)는, 핀 개구(25) 및 체결홀(27)을 포함할 수 있다.
상기 핀 개구(25)는 상기 모듈 케이스(20)의 외면(22)을 개구하며, 후술하는 모듈 커넥터(50)를 상기 셀 커넥터(15)에 연결시킬 수 있게 후술하는 커넥터 핀(100)을 상기 모듈 케이스(20) 내부로 관통시킬 수 있다.
상기 체결홀(27)은 후술하는 모듈 커넥터(50)의 상기 모듈 케이스(10) 장착을 위한 한 쌍의 스크류 부재들(70)을 관통 체결시키기 위한 것으로서, 상기 모듈 케이스(20)의 외면(22)에 구비되며, 한 쌍으로 구비되어 상기 핀 개구(25)를 사이에 두고 대향 배치될 수 있다.
상기 모듈 커넥터(50)는 상기 배터리 셀 어셈블리(10)와 전기적으로 연결되며, 상기 모듈 케이스(20) 외측에서 외부 커넥터(500) 등과 연결될 수 있게 상기 모듈 케이스(20)에 장착될 수 있다. 여기서, 상기 외부 커넥터(500)는 복수 개의 배터리 모듈(1)들을 전기적으로 연결시키기 위한 커넥터일 수 있다.
이러한 상기 모듈 커넥터(50)는, 커넥터 핀(100), 커넥터 하우징(200) 및 실링부재(300)를 포함할 수 있다.
상기 커넥터 핀(100)은 상기 모듈 케이스(20) 내에서 상기 배터리 셀 어셈블리(10)의 상기 셀 커넥터(15)와 연결되며, 상기 모듈 케이스(20) 외부에서 상기 외부 커넥터(500)와 연결되기 위한 것으로서, 복수 개로 구비될 수 있다.
상기 커넥터 하우징(200)은 상기 커넥터 핀(100)을 둘러쌀 수 있게 상기 모듈 케이스(20)의 외면(22)에 장착될 수 있다. 이러한 상기 커넥터 하우징(200)은, 하우징 베이스(210), 핀 장착부(230) 및 하우징 격벽(250)을 포함할 수 있다.
상기 하우징 베이스(210)는, 상기 모듈 케이스(20)의 외측 일면(22)에 장착될 수 있다. 구체적으로, 상기 하우징 베이스(210)은 상기 모듈 케이스(20)의 상기 핀 개구(25) 및 상기 체결 홀(27)의 상측에 장착되어, 상기 모듈 케이스(20)에 장착 시 상기 모듈 케이스(20) 밖으로 상기 핀 개구(25) 및 상기 체결 홀(27)의 노출을 방지할 수 있다.
이러한 상기 하우징 베이스(210)는, 스크류 체결홀(215) 및 실링부재 장착홈(217)을 포함할 수 있다.
상기 스크류 체결홀(215)은 상기 모듈 커넥터(50)의 상기 모듈 케이스(20) 장착 시 상기 모듈 케이스(20)와 스크류 결합되는 상기 한 쌍의 스크류 부재들(70)을 각각 관통 체결시키기 위한 것으로서, 한 쌍으로 구비될 수 있다.
상기 한 쌍의 스크류 체결홀들(215)은 후술하는 하우징 격벽(250)을 사이에 두고 대향 배치되며, 상기 하우징 베이스(210)의 길이 방향(Y축 방향)에 따른 양단부에 각각 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 하우징 베이스(210)는, 상기 한 쌍의 스크류 부재들(70)의 상기 한 쌍의 스크류 체결홀들(215)로의 관통 체결 시, 상기 하우징 격벽(250)을 보다 더 안정적으로 고정 지지할 수 있다.
상기 실링부재 장착홈(217)은 후술하는 실링부재(300)를 장착시키기 위한 것으로서, 상기 하우징 베이스(210)의 저면(214)에 형성될 수 있다. 이러한 상기 실링부재 장착홈(217)은 상기 모듈 케이스(20)의 외면(22) 상측에서 핀 개구(25)를 둘러싸게 배치될 수 있다.
상기 핀 장착부(230)는 상기 커넥터 핀(100)을 장착시키기 위한 것으로서, 상기 하우징 베이스(210)에 구비될 수 있다. 상기 핀 장착부(230)의 일면(232)은 상기 모듈 케이스(20) 외부에 노출되며, 상기 핀 장착부(230)의 타면(234)은 상기 모듈 케이스(20) 내부에 노출될 수 있다. 여기서, 상기 커넥터 핀(100)은 상기 모듈 케이스(20)의 내외부로 노출될 수 있게 상기 커넥터 핀(100)에 관통 장착될 수 있다.
상기 핀 장착부(230)의 일면(232), 구체적으로, 상기 핀 장착부(230)의 상면(232)은 상기 하우징 베이스(210)의 일면(212), 구체적으로, 상기 하우징 베이스(210)의 상면(212)보다 높게 돌출될 수 있다. 이에 따라, 상기 핀 장착부(230)의 상면(212)에 구비된 상기 커넥터 핀(100)으로 후술하는 상기 하우징 격벽(250)의 내측벽을 따라 하측(-Z축 방향)으로 떨어질 수 있는 유체나 먼지 등의 이물질(C)이 접촉되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 상기 핀 장착부(230)의 타면(234), 구체적으로, 상기 핀 장착부(230)의 저면(234)에는 상기 커넥터 핀(100) 주위로 포팅 물질(240)이 접착될 수 있다.
상기 포팅 물질(240)은 상기 모듈 케이스(20) 내에 배치되며, 상기 핀 장착부(230)의 타면(234)을 실링하며, 상기 커넥터 핀(100) 사이로 유입될 수 있는 먼지 등의 이물질(C)이 상기 모듈 케이스(20) 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있다.
이러한 상기 포팅 물질(240)은 우수한 내충격성, 내마모성 및 강성 등을 갖는 폴리 우레탄 수지로 구비될 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 포팅 물질(240)은 상기 핀 장착부(230)의 타면(234)을 효과적으로 실링할 수 있는 기타 다른 물질로 구비되는 것도 가능할 수 있다.
상기 하우징 격벽(250)은 상기 커넥터 핀(100) 및 상기 핀 장착부(230)의 일면(232), 구체적으로, 상기 핀 장착부(230)의 상면(232)을 둘러쌀 수 있게 상기 하우징 베이스(210)의 일면(212), 구체적으로, 상기 하우징 베이스(210)의 상면(212)으로부터 돌출되게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 하우징 격벽(250)은 상기 핀 장착부(230)의 상면(232)으로부터 돌출되는 상기 커넥터 핀(100)보다 높게 돌출될 수 있다. 이에 따라, 상기 하우징 격벽(250)은 상기 커넥터 핀(100)으로 직접적으로 인가될 수 있는 외부 충격 등으로부터 상기 커넥터 핀(100)을 효과적으로 보호할 수 있다.
상기 하우징 격벽(250)은 상기 커넥터 핀(100)을 보호함과 아울러 후술하는 상기 커넥터 핀(100)에 연결되는 외부 커넥터(500)를 수용할 수 있는 수용 공간을 형성하여, 상기 외부 커넥터(500)의 장착 시 상기 외부 커넥터(500)를 안정적으로 지지할 수 있다.
이러한 상기 하우징 격벽(250)은, 제1 측벽(251), 제2 측벽(253), 제3 측벽(255) 및 제4 측벽(257)을 포함할 수 있다.
상기 제1 측벽(251) 및 상기 제2 측벽(253)은 상기 핀 장착부(230)를 사이에 두고 상기 하우징 베이스(210)의 길이 방향(Y축 방향)을 따라 대향 배치되며, 서로 소정 거리 이격되게 배치될 수 있다.
이러한 상기 제1 측벽(251)은 배출 가이드 홈(252)을 포함할 수 있다.
상기 배출 가이드 홈(252)는 상기 하우징 격벽(250) 내부의 결로나 먼지 등의 이물질(C)을 상기 하우징 격벽(250) 밖으로 내보내기 위한 것으로서, 상기 제1 측벽(251)의 하부에 형성될 수 있다.
이러한 배출 가이드 홈(252)은 복수 개로 구비될 수 있고, 상기 제1 측벽(251) 이외에도 하기 제2 측벽(253) 내지 제4 측벽(257)에도 형성될 수 있다. 이에 따라, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 하우징 격벽(250) 내부의 결로나 먼지 등의 이물질(C)은 상기 복수 개의 배출 가이드 홈들(252, 254, 256, 258)을 통해 상기 하우징 격벽(250)의 내측벽을 타고 흘러 내려 상기 하우징 격벽(250) 밖으로 효과적으로 배출될 수 있게 가이드 될 수 있다.
상기 제2 측벽(253)은 앞서 살펴 본 바와 같이 상기 배출 가이드 홈(254)을 포함할 수 있다. 이러한 상기 배출 가이드 홈(254)은 상기 제2 측벽(253)의 하부에 형성될 수 있다.
상기 제3 측벽(255) 및 상기 제4 측벽(257)은 상기 제1 측벽(251)과 상기 제2 측벽(253)을 연결하며, 상기 핀 장착부(230)를 사이에 두고 상기 하우징 베이스(210)의 폭 방향(X축 방향)을 따라 대향 배치되며, 서로 소정 거리 이격 배치될 수 있다.
그리고, 상기 제3 측벽(255) 및 상기 제4 측벽(257), 또한, 각각, 상기 배출 가이드 홈(256, 258)을 포함할 수 있다. 상기 제3 측벽(255)의 상기 배출 가이드 홈(256) 및 상기 제4 측벽(257)의 상기 배출 가이드 홈(258)은, 각각, 상기 제3 측벽(255)의 하부 및 상기 제4 측벽(257)의 하부에 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제4 측벽(257)은 이탈 방지 홈(259)을 더 포함할 수 있다.
상기 이탈 방지 홈(259)은 상기 커넥터 핀(100)과 상기 외부 커넥터(500)의 연결 시 상기 하우징 격벽(250)으로부터 상기 외부 커넥터(500)의 이탈을 방지하기 위한 것으로서, 상기 외부 커넥터(500)의 삽입 방향(Z축 방향), 즉, 상기 제4 측벽(257)의 상하 방향(Z축 방향)을 따라 길게 형성될 수 있다.
이러한 상기 이탈 방지 홈(259)은 한 쌍으로 구비될 수 있고, 상기 한 쌍의 이탈 방지 홈들(259)은 상기 배출 가이드 홈(258)을 사이에 두고 서로 소정 거리 이격 배치될 수 있다.
상기 한 쌍의 이탈 방지 홈들(259)은 후술하는 외부 커넥터(500)의 상기 하우징 격벽(250) 내부로의 삽입 장착 시, 상기 삽입 방향(Z축 방향)에서 상기 외부 커넥터(500)에 끼워져, 장착된 상기 외부 커넥터(500)의 이탈을 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 커넥터 핀(100)과 상기 외부 커넥터(500)의 연결 시, 결합 안정성이 보다 더 향상될 수 있다.
한편, 상기 이탈 방지 홈(259)은 상기 제4 측벽(257) 이외에 상기 제1 측벽(251) 내지 제3 측벽(255) 중 적어도 하나에 구비되는 것도 가능할 수 있다. 즉, 상기 이탈 방지 홈(259)은 상기 외부 커넥터(500)의 이탈을 방지할 수 있는 구조라면 설계에 따라 상기 제1 측벽(251) 내지 제4 측벽(257) 중 어느 하나 또는 적어도 하나에 다양하게 구비될 수 있다.
상기 실링부재(300)는 상기 모듈 케이스(20) 외측의 냉각수, 기타 유체 및 먼지 등의 이물질(C)의 상기 모듈 케이스(20) 내부로의 침투를 보다 더 효과적으로 방지하기 위한 것으로서, 상기 모듈 케이스(20)와 상기 커넥터 하우징(200) 사이에 구비될 수 있다.
구체적으로, 상기 실링부재(300)는 상기 하우징 베이스(210)와 상기 핀 장착부(230)의 저면(234) 사이에 배치될 수 있게 상기 하우징 베이스(210)의 상기 실링부재 장착 홈(271)에 끼워질 수 있다.
상기 실링부재(300)는 오링으로 구비될 수 있다. 상기 실링부재(300)는 상기 모듈 커넥터(50)의 상기 모듈 케이스(20) 장착 시, 상기 모듈 케이스(20)의 상기 핀 개구(25)를 둘러싸면서 상기 모듈 커넥터(50)와 상기 모듈 케이스(20) 사이에 밀봉할 수 있다.
이러한 상기 실링부재(300)를 통해, 상기 모듈 케이스(20) 밖의 이물질(C)이 상기 모듈 케이스(20)와 상기 모듈 커넥터(50) 사이에 스며든다 하여도, 상기 모듈 케이스(20)의 상기 핀 개구(25) 내측으로 침투되는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.
한편, 상기 외부 커넥터(500)는, 외부 커넥터 본체(510), 외부 커넥터 케이블(530) 및 실링 캡(550)을 포함할 수 있다.
상기 외부 커넥터 본체(510)는, 상기 모듈 커넥터(50)의 상기 커넥터 핀(100)에 장착되어 상호 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 상기 외부 커넥터 본체(510)와 상기 커넥터 핀(100)의 연결은 상기 모듈 커넥터(50)의 상기 커넥터 하우징(200) 내에서 이루어질 수 있다.
상기 외부 커넥터 케이블(530)은 상기 외부 커넥터 본체(510)와 연결되며, 외부 전원 등과 연결되어 상기 배터리 팩(1)을 상기 외부 전원 등과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 실링 캡(550)은 상기 외부 커넥터 본체(510)를 둘러싸며, 상기 외부 커넥터 본체(510)의 상기 커넥터 핀(100)으로의 장착 시, 상기 외부 커넥터 본체(510)와 상기 커넥터 하우징(200) 사이에 끼워질 수 있다.
이러한 상기 실링 캡(550)은 상기 외부 커넥터 본체(510)과 상기 커넥터 핀(100)은 상기 외부 커넥터 본체(510)과 상기 커넥터 핀(100) 측으로의 외부 수분이나 이물질 침투 등을 방지함과 아울러 상기 외부 커넥터 본체(510)과 상기 커넥터 핀(100)의 견고한 결합을 가이드 할 수 있다.
이처럼, 본 실시예에 따른 상기 배터리 모듈(1)은 상기 모듈 케이스(20)에 장착되는 상기 모듈 커넥터(50) 부근에서 상기 모듈 케이스(20) 내부로의 이물질(C) 침투를 효과적으로 방지할 수 있다.
그러므로, 본 실시예에 따른 상기 배터리 모듈(1)은 외부 충격 등에 의해 상기 모듈 케이스(20) 내부로 냉각수, 기타 유체, 먼지 등의 이물질(C) 유입을 차단하여, 유입된 이물질(C) 등으로 인해 발생할 수 있는 상기 모듈 케이스(20) 내부의 배터리 셀들과 각종 전장 부품들의 불량 등을 방지할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 배터리 팩(P)은, 상기 적어도 하나의 배터리 모듈(1) 및 상기 적어도 하나의 배터리 모듈(1)을 패키징하기 위한 팩 케이스(5)를 포함할 수 있다.
이러한 상기 배터리 팩(P)은 자동차의 연료원으로써, 적어도 하나 또는 그 이상으로 자동차에 구비될 수 있다. 예로써, 상기 배터리 팩(P)은 전기 자동차, 하이브리드 자동차 및 기타 배터리 팩(P)을 연료원으로써 이용할 수 있는 기타 다른 방식으로 자동차에 구비될 수 있다.
또한, 상기 배터리 팩(P)은 상기 자동차 이외에도 이차 전지를 이용하는 전력 저장 장치(Energy Storage System) 등 기타 다른 장치나 기구 및 설비 등에도 구비되는 것도 가능할 수 있음은 물론이다.
이처럼, 본 실시예에 따른 상기 배터리 팩(P)과 상기 자동차와 같은 상기 배터리 팩(P)을 구비하는 장치나 기구 및 설비는 전술한 상기 배터리 모듈(1)을 포함하는 바, 전술한 배터리 모듈(1)로 인한 장점을 모두 갖는 배터리 팩(P) 및 상기 배터리 팩(P)을 구비하는 상기 자동차와 같은 장치나 기구 및 설비를 구현할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.

Claims (15)

  1. 적어도 하나의 배터리 셀을 포함하는 배터리 셀 어셈블리;
    상기 배터리 셀 어셈블리를 수용하는 모듈 케이스; 및
    상기 모듈 케이스에 장착되는 모듈 커넥터;를 포함하며,
    상기 모듈 커넥터는,
    상기 모듈 케이스 내에서 상기 배터리 셀 어셈블리와 전기적으로 연결되며, 상기 모듈 케이스 외부에서 외부 커넥터와 연결되기 위한 커넥터 핀;
    상기 커넥터 핀을 둘러쌀 수 있게 상기 모듈 케이스의 외면에 장착되는 커넥터 하우징; 및
    상기 커넥터 하우징과 상기 모듈 케이스 사이에 구비되는 실링부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터 하우징은,
    상기 모듈 케이스의 외측 일면에 장착되는 하우징 베이스;
    상기 하우징 베이스에 구비되고, 일면이 상기 모듈 케이스 외부에 노출되고 타면이 상기 모듈 케이스 내부에 노출되며, 상기 커넥터 핀이 상기 모듈 케이스의 내외부로 노출될 수 있게 관통 장착되는 핀 장착부; 및
    상기 핀 장착부의 일면을 둘러쌀 수 있게 상기 하우징 베이스의 일면으로부터 돌출되는 하우징 격벽;를 포함하며,
    상기 실링부재는,
    상기 하우징 베이스와 상기 핀 장착부 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하우징 베이스에는,
    상기 모듈 케이스와 스크류 결합되는 스크류 부재가 체결되는 스크류 체결홀;이 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 스크류 체결홀은,
    한 쌍으로 구비되며,
    상기 한 쌍의 스크류 체결홀들은,
    상기 하우징 격벽을 사이에 두고 대향 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 핀 장착부의 일면은,
    상기 하우징 베이스의 일면보다 높게 돌출되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 핀 장착부의 타면에는,
    포팅 물질이 접착되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 하우징 격벽은,
    상기 커넥터 핀보다 높게 돌출되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 하우징 격벽은,
    상기 핀 장착부를 사이에 두고 대향 배치되는 제1 측벽과 제2 측벽; 및
    상기 제1 측벽과 상기 제2 측벽을 연결하며, 상기 핀 장착부를 사이에 두고 대향 배치되는 제3 측벽과 제4 측벽;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 측벽 내지 상기 제4 측벽 중 적어도 하나의 측벽의 하부에는,
    상기 하우징 격벽 내부의 결로나 먼지 등의 이물질을 상기 하우징 격벽 밖으로 내보내기 위한 적어도 하나의 배출 가이드 홈;이 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 배출 가이드 홈은,
    복수 개로 구비되며,
    상기 복수 개의 배출 가이드 홈들은,
    상기 제1 측벽 내지 상기 제4 측벽의 하부에 각각 마련되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제1 측벽 내지 상기 제4 측벽 중 적어도 하나의 측벽에는,
    상기 커넥터 핀과 상기 외부 커넥터의 연결 시, 상기 외부 커넥터의 이탈을 방지할 수 있게 상기 외부 커넥터의 삽입 방향을 따라 길게 형성되는 적어도 하나의 이탈 방지 홈;이 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 이탈 방지 홈은,
    한 쌍으로 구비되며,
    상기 한 쌍의 이탈 방지 홈들은,
    상기 제1 측벽 내지 상기 제4 측벽 중 어느 하나의 측벽에서 서로 소정 거리 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  13. 적어도 하나의 배터리 셀을 포함하는 배터리 셀 어셈블리;
    상기 배터리 셀 어셈블리를 수용하는 모듈 케이스; 및
    상기 모듈 케이스에 장착되는 모듈 커넥터;를 포함하며,
    상기 모듈 커넥터는,
    상기 모듈 케이스 내에서 상기 배터리 셀 어셈블리와 전기적으로 연결되는 커넥터 핀;
    상기 커넥터 핀을 둘러쌀 수 있게 상기 모듈 케이스의 외면에 장착되는 커넥터 하우징; 및
    상기 커넥터 하우징과 상기 모듈 케이스 사이에 구비되는 실링부재;를 포함하며,
    상기 커넥터 하우징에는,
    상기 커넥터 하우징 내부의 결로나 먼지 등의 이물질을 상기 커넥터 하우징 밖으로 내보내기 위한 적어도 하나의 배출 가이드 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  14. 제1항에 따른 적어도 하나의 배터리 모듈; 및
    상기 적어도 하나의 배터리 모듈을 패키징하는 팩 케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  15. 제14항에 따른 적어도 하나의 배터리 팩;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차.
PCT/KR2016/010349 2015-12-18 2016-09-13 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차 WO2017104942A1 (ko)

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