WO2023243869A1 - 가이드라인을 포함하는 프레임 및 그 프레임을 포함하는 전지모듈 - Google Patents

가이드라인을 포함하는 프레임 및 그 프레임을 포함하는 전지모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 프레임은, 절연시트의 부착을 가이드하도록 마련된 제1 가이드라인 및 상기 제1 가이드라인과 다른 높이에서 상기 제1 가이드라인의 제1 길이와 다른 제2 길이로 형성되는 제2 가이드라인을 포함할 수 있다.

Description

가이드라인을 포함하는 프레임 및 그 프레임을 포함하는 전지모듈
관련 출원과의 상호인용
본 출원은 2022년 06월 16일자 한국특허출원 제10-2022-0073815호, 2023년 04월 11일자 한국특허출원 제10-2023-0047764호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국특허출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
기술분야
본 발명은 가이드라인을 포함하는 프레임 및 그 프레임을 포함하는 전지모듈에 관한 것이다.
환경오염의 문제를 해결하고, 석유자원의 고갈에 따른 대체 에너지원에 대한 수요를 해결하고자 친환경 에너지원에 기초한 전력 생산에 대한 연구 및 개발이 진행되고 있다. 특히, 반복적인 충/방전이 가능한 이차전지에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 이차전지의 재료, 구조, 공정, 안정성과 같은 다양한 측면에 대한 연구/개발이 이루어지고 있다.
이차전지 시스템은, 복수개의 이차전지들의 직/병렬 배치를 통해 전지모듈을 형성할 수 있다. 또한, 복수개의 전지모듈이 결합되어 전지팩을 형성할 수 있다.
전지모듈의 내부에 구비되는 복수개의 이차전지들은 연결부재를 통한 외부와의 전기적인 연결 이외에는, 다른 구성들과 절연될 필요가 있을 수 있다. 특히 프레임들 중 어느 프레임은 전기전도성이 높은 알루미늄과 같은 재질로 이루어지므로 절연의 필요성이 더 클 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 가이드라인을 제공하여 빠르고 효과적으로 절연부재가 부착될 수 있는 프레임 및 전지모듈을 제공할 수 있다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 프레임은, 절연시트의 부착을 가이드하도록 마련된 제1 가이드라인 및 상기 제1 가이드라인과 다른 높이에서 상기 제1 가이드라인의 제1 길이와 다른 제2 길이로 형성되는 제2 가이드라인을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전지모듈은, 이차전지 및 상기 이차전지를 수용하고, 외곽을 형성하는 프레임을 포함하고, 상기 프레임은, 내측면에 절연시트가 부착되는 것을 가이드하게 마련된 제1 가이드라인 및 상기 제1 가이드라인과 다른 높이에서 상기 제1 가이드라인의 제1 길이와 다른 제2 길이로 형성되는 제2 가이드라인을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 빠르고 효과적으로 절연부재가 부착될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 절연부재가 기설정된 위치에 부착됨으로써 절연 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1a은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전지모듈을 나타내는 사시도이다.
도 1b는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 프레임을 나타내는 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 가이드라인들을 나타내는 확대도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 절연시트가 가이드라인들에 기초해서 부착되는 모습을 나타내는 확대도이다.
도 4는, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가이드라인들 및 가이드라인들에 절연시트가 부착되는 모습을 나타내는 확대도이다.
이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하의 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분 또는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하였으며, 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서는, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전지모듈을 나타내는 사시도이고, 도 1b은 본 발명의 일 실시 예에 따른 프레임을 나타내는 사시도이다.
전지모듈(1)은 프레임(2)을 포함할 수 있다. 프레임(2)은 전지모듈(1)의 외곽을 형성할 수 있다.
프레임(2)은 이차전지를 수용하도록 마련될 수 있다. 프레임(2)은 이차전지를 감싸는 형태로 전지모듈(1)의 외곽을 형성할 수 있다. 다르게 설명하면, 전지모듈(1)은 프레임(2)을 포함할 수 있으며, 프레임(2)은 전지모듈의 외곽을 형성하면서 이차전지를 감쌀 수 있다.
도 1을 참조하면, 프레임(2)은 'U'자 형태일 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
프레임(2)은 바닥부(10)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1을 참조하면, 바닥부(10)는 XY평면 상에 형성될 수 있다. 이차전지가 프레임(2)에 수용된 경우, 바닥부(10)는 이차전지를 지지할 수 있다.
프레임(2)은 측부(20)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1을 참조하면, 측부(20)는 XY평면에서 +Z방향으로 연장되게 형성될 수 있다. 이차전지가 프레임(2)에 수용된 경우, 측부(20)의 내측면(21)은 이차전지와 대면할 수 있다.
내측면(21)은 가장자리부(22)를 포함할 수 있다. 가장자리부(22)는 내측면(21)의 가장자리 말단을 포함하여, 가장자리 말단에서 소정범위까지로 정의될 수 있다. 다르게 설명하면, 가장자리부(22)는 후술하는 가이드라인들(예: 110, 120)이 형성된 부분을 포함할 수 있다.
바닥부(10) 및 측부(20)는 이차전지가 수용될 수 있는 내측공간(또는 수용공간)을 정의할 수 있다.
측부(20)의 내측면(21)에는 절연시트(200)가 부착될 수 있다. 절연시트(200)가 가장자리(22)에 부착될 때마다 오차가 발생하거나 불규칙하게 배치가 된다면, 절연 기능이 저하되거나 다른 구성들과 간섭되는 문제점이 발생할 수도 있다. 따라서, 절연시트(200)의 부착 시에 오차가 최소화되면서도 기설정된 위치에 정확히 부착되기 위한 가이드라인들이 필요할 수 있다.
절연시트(200)는 가장자리부(22)에 형성된 가이드라인들(예: 110, 120)을 따라 부착될 수 있으며, 이에 대한 자세한 내용은 후술한다.
도 2는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 가이드라인들을 나타내는 확대도이다.
프레임(2)은 제1 가이드라인(110)을 포함할 수 있다. 제1 가이드라인(110)은 절연시트(200)의 부착을 가이드하도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 절연시트(200)는 제1 가이드라인(110)을 따라 부착될 수 있다.
프레임(2)은 제2 가이드라인(120)을 포함할 수 있다. 제2 가이드라인(120)은 제1 가이드라인(110)의 제1 길이(L1)과 다른 제2 길이(L2)로 형성될 수 있다.
제1 가이드라인(110) 및 제2 가이드라인(120)은 내측면(21)에서 돌출될 수 있다. 예를 들어, 제1 가이드라인(110) 및 제2 가이드라인(120)은, 내측면(21)에 형성되되, 내측 공간을 향해 돌출될 수 있다.
제2 가이드라인(120)은 제1 가이드라인(110)과 평행할 수 있다.
제2 가이드라인(120)은 제1 가이드라인(110)과 다른 높이에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 가이드라인(110)의 높이는 제2 가이드라인의 높이보다 높을 수 있다. 높이는, 바닥부(10)를 기준으로 하는 높이일 수 있다. 도 2를 참조하면, 제1 가이드라인(110)의 제1 높이(H1)는, 제2 가이드라인(120)의 제2 높이(H2)보다 높을 수 있다.
제1 가이드라인(110) 및 제2 가이드라인(120)은 가이드그룹(100)을 형성할 수 있다. 가이드그룹(100)은 절연시트(200)가 부착될 수 있는 내측면(21)의 가장자리부(22)에 복수개 마련될 수 있다. 예를 들어, 가이드그룹(100)은 내측면(21)의 가장자리부(22)의 4 부분에 형성될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 3은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 절연시트가 가이드라인들에 기초해서 부착되는 모습을 나타내는 확대도이다.
프레임(2)에는 절연시트(200)가 부착될 수 있다.
절연시트(200)는 제1 가이드라인(110)의 제1 높이(H1)를 초과하지 않게 부착될 수 있다. 예를 들면, 제1 가이드라인(110)은, 절연시트(200)가 부착될 수 있는 상한선이 될 수 있다.
절연시트(200)는 제1 가이드라인(110)을 따라 부착될 수 있다. 예를 들면, 절연시트(200)는 제1 가이드라인(110)이 연장된 방향을 따라 부착될 수 있다.
절연시트(200)는 제1 길이(L1)와 제2 길이(L2)의 길이차이(LD)만큼 부착위치가 선택적으로 결정될 수 있다. 예를 들면, 절연시트(200)는 제2 가이드라인(120)을 커버하는 위치에 부착될 수 있으며, 제2 가이드라인(120)의 말단으로부터 길이차이(LD)만큼 더 떨어진 제1 가이드라인(110)의 말단까지 커버하도록 부착될 수 있다. 다르게 설명하면, 절연시트(200)는 제1 가이드라인(110) 및 제2 가이드라인(120)에 기초하여 Y축을 따라 2방향(예: +Y방향 및 -Y 방향)으로 부착될 수 있다.
절연시트(200)는 제2 가이드라인(120)을 커버할 수 있다. 예를 들어, 절연시트(200)는 제2 가이드라인(120)의 적어도 일부를 커버하면서 부착될 수 있다. 또한, 절연시트(200)는, 제2 가이드라인(120)을 커버하면서 바닥부(10)로부터 제2 높이(H2)로 내측면(21)에 부착될 수 있다. 절연시트(200)는 제2 가이드라인(120)을 커버하면서 바닥부(10)로부터 제1 높이(H1)로 내측면(21)에 부착될 수 있다. 다르게 설명하면, 절연시트(200)는 제1 가이드라인(110) 및 제2 가이드라인(120)에 기초하여 Z축을 따라 2방향(예: +Z방향 및 -Z 방향)으로 부착될 수 있다.
상술한 바에 따라 절연시트(200)는 제1 가이드라인(110) 및 제2 가이드라인(120)에 기초하여 2축(예: Y축 및 Z축)의 4방향(예: +Y방향 및 -Y 방향, +Z방향 및 -Z 방향)으로 가이드될 수 있다. 이에 따라, 절연부재(200)가 기설정된 위치에 부착됨으로써 절연 성능을 향상시킬 수 있으며, 빠르고 효과적으로 절연부재(200)가 부착될 수 있다.
도 4는, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가이드라인들 및 가이드라인들에 절연시트가 부착되는 모습을 나타내는 확대도이다.
제1 가이드라인(110a)은 높이방향을 가로지르는 방향을 따라 제2 가이드라인(120a)과의 높이차이가 달라지도록 마련될 수 있다. 예를 들면, 제1 가이드라인(110a)는 높이방향(예: HD1, HD2, HD3 방향)에 대해 경사진 방향으로 연장될 수 있다. 이에 따라, 제1 가이드라인(110a)과 제2 가이드라인(120a)은 소정방향(예: -Y 방향)을 따라 높이차이(예: HD1, HD2, HD3)가 달라질 수 있다.
절연시트(200a)는 제1 가이드라인(110a)이 연장된 경사진 방향을 따라 부착될 수 있다.
절연시트(200a)는 +Y방향 및 -Y 방향을 따라 길이차이(LDa)가 되도록 선택적으로 부착될 수 있다. 다르게 설명하면, 제1 가이드라인(110a) 및 제2 가이드라인(120a)은 절연시트(200a)를 Y축을 기준으로 2 방향으로 가이드할 수 있다.
절연시트(200a)는 +Z방향 및 -Z 방향을 따라 높이차이(예: HD1, HD2, HD3)가 되도록 선택적으로 부착될 수 있다. 다르게 설명하면, 제1 가이드라인(110a) 및 제2 가이드라인(120a)은 절연시트(200a)를 Z축을 기준으로 2 방향으로 가이드할 수 있다. 또한, 제1 가이드라인(110a) 및 제2 가이드라인(120a)은 Z축 방향으로 적어도 3개의 높이로 부착되도록 절연시트(200a)를 가이드할 수 있다.
상술한 바에 따라 절연시트(200a)는 제1 가이드라인(110a) 및 제2 가이드라인(120a)에 기초하여 2축(예: Y축 및 Z축)의 4방향(예: +Y방향 및 -Y 방향, +Z방향 및 -Z 방향)으로 가이드될 수 있다. 또한, 제1 가이드라인(110a) 및 제2 가이드라인(120a)은 Z축 방향으로 적어도 3개의 높이로 부착되도록 절연시트(200a)를 가이드할 수 있다. 이에 따라, 절연부재(200a)가 기설정된 위치에 부착됨으로써 절연 성능을 향상시킬 수 있으며, 빠르고 효과적으로 절연부재(200a)가 부착될 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 실시가 가능하다.
[부호의 설명]
1: 전지모듈
2: 프레임
10: 바닥부
20: 측부
21: 내측면
22, 22a: 가장자리부
100, 100a: 가이드그룹
110, 110a: 제1 가이드라인
120, 120a: 제2 가이드라인
200, 200a: 절연시트

Claims (10)

  1. 절연시트의 부착을 가이드하도록 마련된 제1 가이드라인; 및
    상기 제1 가이드라인과 다른 높이에서 상기 제1 가이드라인의 제1 길이와 다른 제2 길이로 형성되는 제2 가이드라인을 포함하는, 프레임.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 가이드라인 및 상기 제2 가이드라인은,
    내측면에 형성되되, 내측 공간을 향해 돌출되는, 프레임.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 가이드라인의 제1 높이는, 상기 제2 가이드라인의 제2 높이보다 높고,
    상기 제1 길이는, 상기 제2 길이보다 긴, 프레임.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 높이를 초과하지 않으면서, 제1 가이드라인을 따라 부착되는 절연시트를 더 포함하는, 프레임.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 절연시트는,
    상기 제2 가이드라인의 적어도 일부를 커버하면서 부착되는, 프레임.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 가이드라인은,
    상기 제1 가이드라인과 평행한, 프레임.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 가이드라인은,
    높이방향을 가로지르는 방향을 따라 상기 제2 가이드라인과의 높이차이가 달라지는, 프레임.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 가이드라인 및 상기 제2 가이드라인은 가이드그룹을 형성하고,
    상기 가이드그룹은 상기 절연시트가 부착될 수 있는 내측면의 가장자리부에 복수개 마련되는, 프레임.
  9. 이차전지; 및
    상기 이차전지를 수용하고, 외곽을 형성하는 프레임을 포함하고,
    상기 프레임은,
    내측면에 절연시트가 부착되는 것을 가이드하게 마련된 제1 가이드라인; 및
    상기 제1 가이드라인과 다른 높이에서 상기 제1 가이드라인의 제1 길이와 다른 제2 길이로 형성되는 제2 가이드라인을 포함하는, 전지모듈.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 가이드라인 및 상기 제2 가이드라인은 가이드그룹을 형성하고,
    상기 가이드그룹은,
    상기 절연시트가 부착될 수 있는 상기 내측면의 가장자리에 복수개 마련되는, 전지모듈.
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