KR101669114B1 - 모듈화 구조가 적용된 배터리 팩 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는 배터리 팩 및 이를 포함하는 배터리 모듈이 개시된다. 상기 배터리 팩은, 서로 마주하게 배치된 한 쌍의 엔드 플레이트들과, 엔드 플레이트들 사이에서 전후방향을 따라 배열되고, 상방을 향하여 전극 단자가 형성된 다수의 전지 셀들과, 전지 셀들의 측면을 따라 연장되며 엔드 플레이트에 결합되는 사이드 플레이트;를 포함하고, 사이드 플레이트의 상단부 및 하단부에는, 상기 전지 셀들과 반대되는 방향으로 절곡되어 서로 마주하도록 배치된 제1, 제2 결합부가 형성되며, 제1, 제2 결합부는 적어도 일부에서 서로 대응되는 위치에 형성된다.
본 발명에 의하면, 둘 이상 다수의 배터리 팩들을 적층하여 모듈화시킨 구조를 제공하기 위하여, 이웃한 배터리 팩과의 결합 구조가 마련된 배터리 팩 및 배터리 모듈이 제공된다.

Description

모듈화 구조가 적용된 배터리 팩{Battery pack having modulization structure}
본 발명은 배터리 팩 및 둘 이상 다수의 배터리 팩을 적층하여 모듈화시킨 배터리 모듈에 관한 것이다.
통상적으로 이차 전지는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리, 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 이차 전지는 모바일 기기, 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 전기 자건거, 무정전 전원공급장치(uninterruptible power supply) 등의 에너지원으로 사용되며, 적용되는 외부기기의 종류에 따라 단일 전지 셀의 형태로 사용되기도 하고, 다수의 전지 셀들을 연결하여 하나의 단위로 묶은 배터리 팩의 형태, 나아가, 이들 배터리 팩 다수를 적층하여 모듈화시킨 배터리 모듈의 형태로 사용되기도 한다.
휴대폰과 같은 소형 모바일 기기는 단일 전지의 출력과 용량으로 소정시간 동안 작동이 가능하지만, 전력소모가 많은 전기 자동차, 하이브리드 자동차와 같이 장시간 구동, 고전력 구동이 필요한 경우에는 출력 및 용량의 문제로 배터리 팩이나 배터리 모듈이 선호되며, 이렇게 내장된 전지 셀의 개수를 증대시킴으로써 출력전압이나 출력전류를 높일 수 있다. 이때, 상기 배터리 모듈에서는 다수의 배터리 팩들을 구조적으로 결속하여 하나의 조립체로 형성하기 위한 결합구조가 요구된다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 공개특허공보 제2011-0073221호(2011.06.29)에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은, 둘 이상 다수의 배터리 팩들을 적층하여 모듈화시킨 구조를 제공하기 위하여, 이웃한 배터리 팩과의 결합구조가 마련된 배터리 팩 및 배터리 모듈을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적 및 그 밖의 목적을 해결하기 위하여, 본 발명의 배터리 팩은,
서로 마주하게 배치된 한 쌍의 엔드 플레이트들;
상기 엔드 플레이트들 사이에서 전후방향을 따라 배열되고, 상방을 향하여 전극 단자가 형성된 다수의 전지 셀들; 및
상기 전지 셀들의 측면을 따라 연장되며 상기 엔드 플레이트에 결합되는 사이드 플레이트;를 포함하고,
상기 사이드 플레이트의 상단부 및 하단부에는, 상기 전지 셀들과 반대되는 방향으로 절곡되어 서로 마주하도록 배치된 제1, 제2 결합부가 형성되며,
상기 제1, 제2 결합부는 적어도 일부에서 서로 대응되는 위치에 형성된다.
예를 들어, 상기 제1, 제2 결합부에는 결합 공이 형성되어 있고,
상기 제1 결합부에는 결합 공에 끼워진 관통 체결 부재와 결합을 형성하는 결합 체결 부재가 형성되어 있다.
예를 들어, 상기 관통 체결 부재 및 결합 체결 부재 각각은, 볼트 및 너트를 포함한다.
예를 들어, 상기 제2 결합부에는 상기 결합 공과 나란하게 장착 공이 형성되고,
상기 결합 공은 정공 형태로 형성되고, 상기 장착 공은 장공 형태로 형성된다.
예를 들어, 상기 제1, 제2 결합부는, 각각 사이드 플레이트의 상단부 및 하단부를 따라 전후방향으로 서로 이격된 위치에 다수로 형성된다.
예를 들어, 상기 배터리 팩은, 상기 사이드 플레이트의 상단부를 따라 제1 결합부들 사이에서 상하방향으로 단차진 위치에 형성되며, 상기 전지 셀과 반대되는 방향으로 절곡된 제3 결합부를 더 포함한다.
예를 들어, 상기 제1 결합부에는 가장자리로부터 인입된 형상의 공구 삽입 개구가 형성되어 있다.
예를 들어, 상기 공구 삽입 개구는, 작업 공구가 제1 결합부와의 간섭을 피하면서 제2 결합부로의 접근을 허용한다.
예를 들어, 상기 사이드 플레이트의 하단부를 따라 전후방향으로 서로 다른 위치의 제2 결합부에는, 서로 형합되는 상보적인 형상의 제1, 제2 위치 결정부가 형성되어 있다.
예를 들어, 상기 제1 위치 결정부는 오목하게 인입된 형상을 갖고,
상기 제2 위치 결정부는 볼록하게 돌출된 형상을 갖는다.
예를 들어, 상기 사이드 플레이트는, 상기 전지 셀들의 양 측면을 덮도록 쌍을 이루는 제1, 제2 사이드 플레이트를 포함하고,
상기 제1 사이드 플레이트의 제1 위치 결정부와, 상기 제2 사이드 플레이트의 제2 위치 결정부는 전후방향으로 같은 위치에 형성되고,
상기 제1 사이드 플레이트의 제2 위치 결정부와, 상기 제2 사이드 플레이트의 제1 위치 결정부는 전후방향으로 같은 위치에 형성된다.
본 발명의 다른 측면에 따른 배터리 모듈은,
상부 및 하부 배터리 팩이 상하방향으로 적층된 배터리 모듈로서,
상부 및 하부 배터리 팩 각각은, 일 방향으로 배열된 전지 셀들의 측면을 따라 연장되는 상부 및 하부 사이드 플레이트를 포함하고,
상기 상부 및 하부 사이드 플레이트는 전지 셀과 반대되는 방향으로 절곡되어 서로 맞닿는 제1, 제2 결합부를 포함하며,
상기 상부 및 하부 배터리 팩은, 상기 제1, 제2 결합부에는 끼워 조립되는 제1 체결 부재에 의해 서로에 대해 결합된다.
예를 들어, 상기 제1 결합부는 상기 하부 플레이트의 상단부에 형성되고,
상기 제2 결합부는 상기 상부 플레이트의 하단부에 형성된다.
예를 들어, 상기 제1 결합부에는 상기 제1 체결 부재와 결합을 형성하는 제2 체결 부재가 형성된다.
예를 들어, 상기 제1, 제2 체결 부재는 각각 볼트와 너트를 포함하여 나사 결합을 이룰 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 배터리 모듈은,
좌측 및 우측 배터리 팩이 좌우방향으로 적층된 배터리 모듈로서,
상기 좌측 및 우측 배터리 팩 각각은, 서로 마주하는 측면에 형성된 제1, 제2 사이드 플레이트를 포함하고,
상기 제1, 제2 사이드 플레이트는 서로를 향한 좌우방향을 따라 절곡된 제3 결합부의 쌍을 포함하고,
상기 제1, 제2 배터리 팩은, 상기 제3 결합부의 쌍 위에 덧대어진 고정 브라켓을 관통하는 제1 체결 부재에 의해 서로에 대해 결합된다.
예를 들어, 상기 고정 브라켓에는 제3 결합부의 쌍에 대응하여 결합 공의 쌍이 형성되되,
하나의 결합 공은 정공의 형태로 형성되고, 다른 하나의 결합 공은 장공의 형태로 형성된다.
예를 들어, 상기 고정 브라켓에는 절곡된 형태의 강도 보강부가 형성된다.
예를 들어, 상기 제3 결합부에는 상기 제1 체결 부재와 결합을 형성하는 제2 체결 부재가 형성되어 있다.
예를 들어, 상기 제1, 제2 체결 부재는 각각 볼트와 너트를 포함하여 나사 결합을 이룰 수 있다.
본 발명에 의하면, 다수의 전지 셀들을 포함하는 배터리 팩을 둘 이상, 수평방향 및/또는 수직방향으로 적층하여 모듈화시킨 구조를 제공하기 위하여, 서로 이웃하게 배치된 배터리 팩의 결합구조를 배터리 팩 자체에 형성함으로써, 전체 배터리 모듈의 사이즈를 컴팩트화시킬 수 있으며, 배터리 모듈의 장착 공간을 절약할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 수평방향 및/또는 수직방향으로 적층된 배터리 팩의 결합 작업시, 결합위치가 보정될 수 있도록 함으로써 가공 오차에도 불구하고 이웃한 배터리 팩의 체결이 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에 의하면, 이웃한 배터리 팩들 간의 조립 위치를 정 위치로 정렬시켜주는 위치 결정부를 제공하며, 배터리 팩들 간의 조립 작업이 편리하게 이루어질 수 있도록 공구 삽입 개구를 제공한다.
도 1에는 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩의 분해 사시도가 도시되어 있다.
도 2는 도 1에 도시된 전지 셀의 배열을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 사이드 플레이트를 보다 확대하여 도시한 사시도이다.
도 4에는 수직방향으로 둘 이상의 배터리 팩을 적층하여 모듈화시킨 배터리 모듈이 도시되어 있다.
도 5에는 수평방향으로 둘 이상의 배터리 팩을 적층하여 모듈화시킨 배터리 모듈이 도시되어 있다.
도 6에는 도 5에 도시된 고정 브라켓의 사시도가 도시되어 있다.
도 7은 제1, 제2 위치 결정부가 형성된 사이드 플레이트의 하부를 보여주는 도면이다.
도 8은 탑 플레이트의 형상을 보여주는 도면으로, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 배터리 팩의 상부 구조를 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 배터리 팩에 대해 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩의 분해 사시도가 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 상기 배터리 팩은 일 방향(전후방향)으로 따라 열을 이루어 배열된 다수의 전지 셀(10)들과, 상기 전지 셀(10)의 열을 둘러싸는 플레이트들(120,140,150)을 포함한다.
도 2는 도 1에 도시된 전지 셀(10)의 배열을 도시한 사시도이다. 도면을 참조하면, 상기 전지 셀(10)로는 리튬 이온 전지와 같은 이차 전지가 적용될 수 있으며, 원통형 이차 전지나 각형 이차 전지, 또는 폴리머 이차 전지 등 다양한 형태의 이차 전지가 적용될 수 있고, 어느 하나의 형태에 한정될 필요는 없다.
예를 들어, 각 전지 셀(10)은, 케이스(10b)와, 상기 케이스(10b) 내에 수용된 전극 조립체(미도시) 및 전극 조립체와 전기적으로 연결되어 케이스(10b) 외부로 인출되는 전극 단자(10a)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 전극 단자(10a)는 전지 셀(10)의 상부를 형성할 수 있으며, 케이스(10b) 상으로 노출될 수 있다. 도시되어 있지는 않지만, 상기 전극 조립체는 양극, 세퍼레이터, 음극을 포함하며, 권취형 또는 적층형으로 형성될 수 있다. 상기 케이스(10b)는 그 내부에 전극 조립체를 수용하며, 전극 조립체와 외부회로 간의 전기 접속을 위해 케이스(10b) 외부로는 전극 단자(10a)가 인출된다.
예를 들어, 이웃한 전지 셀(10)들은 전극 단자(10a)의 접속을 통하여 서로 전기적으로 연결되며, 직렬 연결 또는 병렬 연결될 수 있는데, 버스 바(15)를 통하여 이웃한 전극 단자(10a)들이 서로 연결될 수 있다.
상기 케이스(10b)에는 안전 벤트(10`)가 형성될 수 있다. 상기 안전 벤트(10`)는 상대적으로 약한 강도로 설계되며, 케이스(10b) 내에 사전에 임계 포인트 이상의 내압이 걸리면 파단되면서 내부 가스를 분출시키는 기능을 한다.
전지 셀(10)의 열 방향(전후방향)을 따라 양편으로는 한 쌍의 엔드 플레이트(150)가 배치된다. 상기 엔드 플레이트(150)의 일면은 전지 셀(10)의 외면과 마주하게 배치된다. 상기 엔드 플레이트(150)는 일군의 전지 셀(10)들을 하나의 단위로 묶어 결속시키는 한편으로, 충방전 동작에 따른 전지 셀(10)의 부피 팽창을 억제하고 저항 특성을 유지함으로써 전지 셀(10)의 전기적 특성이 저하되는 것을 방지한다.
상기 엔드 플레이트(150)는, 베이스 플레이트(151)와, 상기 베이스 플레이트(151)의 가장자리로부터 전지 셀(10)과 반대되는 방향으로 절곡된 플랜지부(152,153,155)들을 포함할 수 있다. 상기 베이스 플레이트(151)는 전지 셀(10)의 외면을 커버할 수 있을 정도의 충분한 면적으로 형성될 수 있다.
상기 플랜지부(152,153,155)는, 베이스 플레이트(151)의 가장자리로부터 전지 셀(10)의 반대방향으로 절곡되어 있다. 상기 플랜지부(152,153,155)는 베이스 플레이트(151)의 양 측면에 형성된 한 쌍의 측면 플랜지부(152)와, 베이스 플레이트(151)의 상부 및 하부에 각각 형성된 상부 및 하부 플랜지부(153,155)를 포함할 수 있다. 상기 플랜지부(152,153,155)는 엔드 플레이트(150)와 인접한 구성요소 간의 결합을 위한 결합위치를 제공할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 엔드 플레이트(150)의 플랜지부(152,153,155)는, 엔드 플레이트(150)의 모서리를 따라 서로 맞닿게 조립된 사이드 플레이트(140) 및 탑 플레이트(120)와의 결합을 매개할 수 있다. 또한, 상기 플랜지부(152,153,155)는 엔드 플레이트(150)의 기계적인 강성을 보강해주는 역할을 겸할 수 있다.
상기 측면 플랜지부(152)는 엔드 플레이트(150)와 사이드 플레이트(140) 간의 결합을 매개하기 위한 결합위치를 제공하며, 측면 플랜지부(152) 상으로 포개어진 사이드 플레이트(140)의 단부는 나사 체결을 통하여 측면 플랜지부(152)와 결합을 이룰 수 있다. 이를 위해, 상기 측면 플랜지부(152)에는 다수의 결합 공이 형성될 수 있다.
상기 전지 셀(10)의 측면에는 사이드 플레이트(140)가 배치된다. 상기 사이드 플레이트(140)는 일 열로 배열된 전지 셀(10)의 측면을 덮도록 배치된다. 상기 사이드 플레이트(140)는 전지 셀(10)의 서로 반대되는 양 측면에 쌍으로 배치된 제1, 제2 사이드 플레이트(140a,140b)를 포함할 수 있다. 상기 사이드 플레이트(140)는 전지 셀(10)의 열 방향(전후방향)을 따라 연장되며, 일단부와 타단부가 각각 서로 반대편에 배치된 엔드 플레이트(150)에 결합될 수 있다. 상기 사이드 플레이트(140)는 엔드 플레이트(150)의 측면 플랜지부(152)와 나사 결합을 이룰 수 있고, 사이드 플레이트(140)와 측면 플랜지부(152)를 겹쳐지게 배치하고 결합 공을 일치시킨 후, 볼트-너트 등의 체결 부재를 이용하여 양자(140,152)를 나사 결합시킬 수 있다. 나사 결합을 통하여 사이드 플레이트(140)와 측면 플랜지부(152)는 적어도 일부에 걸쳐서 서로 맞닿는 면 접촉을 형성할 수 있다.
상기 사이드 플레이트(140)는 전체적으로 판 상으로 형성될 수 있으며, 전지 셀(10)의 바닥면 일부를 떠받치도록 전지 셀(10) 측으로 절곡된 걸림턱(148)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전지 셀(10)의 서로 반대되는 측면에 배치되는 한 쌍의 사이드 플레이트(140)는, 서로 마주하는 방향으로 절곡된 걸림턱(148)의 쌍을 이용하여 전지 셀(10)의 바닥을 지지할 수 있다.
상기 걸림턱(148)은 전지 셀(10)의 열 방향(전후방향)을 따라 사이드 플레이트(140)의 전체 길이에 걸쳐 연장될 수 있으며, 걸림턱(148)의 일단부와 타단부는 엔드 플레이트(150)의 하부 플랜지부(153)와 나사 결합을 형성할 수 있다. 이를 위해, 상기 걸림턱(148)과 하부 플랜지부(153)에는 결합 공이 형성될 수 있고, 결합 공을 일치시킨 후, 걸림턱(148)과 하부 플랜지부(153)를 관통하도록 체결되는 체결 부재를 이용하여 사이드 플레이트(140)와 엔드 플레이트(150)가 나사 결합될 수 있다. 상기 걸림턱(148)과 하부 플랜지부(153)는 배터리 팩의 코너 위치에서 서로 맞닿으며 면 접촉할 수 있다. 이와 같이, 상기 사이드 플레이트(140)는 엔드 플레이트(150)의 측면 및 하부 가장자리를 따라 측면 플랜지부(152) 및 하부 플랜지부(153)에 결합되며 일 열의 전지 셀(10)들을 수용하는 공간을 형성할 수 있다.
상기 사이드 플레이트(140)에는 방열 공(147)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 방열 공(147)은 사이드 플레이트(140)의 다수 개소에 형성될 수 있으며, 일정한 패턴으로 형성될 수 있다. 상기 방열 공(147)은 전지 셀(10)과 외기 간의 접촉을 허용함으로써 전지 셀(10)로부터 생성된 구동 열을 신속하게 배출시키는데 기여할 수 있다.
도 3은 사이드 플레이트(140)를 보다 확대하여 도시한 사시도이다. 상기 사이드 플레이트(140)의 전지 셀(10)과 반대되는 편에는 제1 결합부(141) 및 제2 결합부(142)가 형성될 수 있다. 상기 제1, 제2 결합부(141,142)는 사이드 플레이트(140)의 본체부터 전지 셀(10)과 반대편으로 절곡된 플랜지 형상으로 형성될 수 있으며, 각각 사이드 플레이트(140)의 상단부 및 하단부에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1, 제2 결합부(141,142)는 상기 전지 셀(10)들과 반대되는 방향으로 절곡되어 서로 마주하도록 배치될 수 있으며, 적어도 일부에서 서로 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
상기 제1, 제2 결합부(141,142)는 사이드 플레이트(140)의 상단부 및 하단부를 따라 전후방향으로 이격된 다수로 형성될 수 있으며, 서로 같은 개수로 마련될 수 있다. 예를 들어, 도시된 실시형태에서, 상기 제1, 제2 결합부(141,142)는 3개씩 형성될 수 있다.
상기 제1, 제2 결합부(141,142)는, 수직방향(상하방향)으로 둘 이상의 배터리 팩을 적층하여 모듈화시킨 구성에서, 수직방향으로 이웃한 배터리 팩들을 구조적으로 서로 결속시키기 위한 결합구조를 제공한다. 상기 제1 결합부(141)는 상부에 배치된 배터리 팩의 제2 결합부(142)와 체결될 수 있고, 상기 제2 결합부(142)는 하부에 배치된 배터리 팩의 제1 결합부(141)와 체결될 수 있다.
도 4에는 수직방향(상하방향)으로 둘 이상의 배터리 팩을 적층하여 모듈화시킨 배터리 모듈이 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 상기 배터리 모듈은 상부에 배치된 상부 배터리 팩(101)과, 하부에 배치된 하부 배터리 팩(102)을 포함한다.
상부 배터리 팩(101)의 하단부에 형성된 제2 결합부(142)는 하부 배터리 팩(102)의 상단부에 형성된 제1 결합부(141)와 맞닿도록 마주하게 배치되고, 이들 제1, 제2 결합부(141,142)에 형성된 결합 공을 일치시킨 상태에서 관통 체결 부재(171)를 끼워 조립함으로써 상부 배터리 팩(101)과 하부 배터리 팩(102)이 서로 결속될 수 있다. 이때, 상기 제1 결합부(141)에는 상기 관통 체결 부재(171)가 결합되는 결합 체결 부재(141a)가 마련될 수 있다. 예를 들어, 상하방향으로 적층된 이웃한 배터리 팩의 제1, 제2 결합부(141,142)는 나사 결합될 수 있다. 이때, 제1, 제2 결합부(141,142)를 관통하도록 끼워 조립되는 관통 체결 부재(171)는 볼트 부재를 포함할 수 있고, 제1 결합부(141)를 통과한 관통 체결 부재(171)와 결합되는 결합 체결 부재(141a)는 너트 부재를 포함할 수 있다. 즉, 상부 배터리 팩(101)의 제2 결합부(142)에 끼워진 관통 체결 부재(171)는 하부 배터리 팩(102)의 제1 결합부(141)를 관통하고 제1 결합부(141)에 마련된 결합 체결 부재(141a)와 나사 결합될 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 제1, 제2 결합부(141,142)는 각각 사이드 플레이트(140)의 상단부 및 하단부를 따라 서로 다른 길이로 연장될 수 있다. 예를 들어, 하단부의 제2 결합부(142)는 상단부의 제1 결합부(141)보다 길게 연장될 수 있다. 사이드 플레이트(140)의 하단부에 형성된 제2 결합부(142)는, 다수의 배터리 팩들이 적층된 배터리 모듈에서, 바닥부를 형성하고, 전체 모듈을 떠받치는 받침대 역할을 하게 된다. 또한, 상기 제2 결합부(142)는, 배터리 모듈과, 배터리 모듈을 위치 고정하는 마운트 구조(미도시) 간의 결합구조를 제공하므로, 넓은 면적에 걸쳐 확장 형성되어 체결 면적을 증대할 수 있다.
상기 제2 결합부(142)에는 결합 공(142`) 이외에 장착 공(142``)이 형성될 수 있다. 상기 결합 공(142`)과 장착 공(142``)은 제2 결합부(142)의 길이방향(전후방향)을 따라 나란하게 형성될 수 있으며, 서로 다른 형태로 형성될 수 있다. 즉, 상기 결합 공(142`)은 대체로 원형의 정공으로 형성될 수 있으며, 상기 장착 공(142``)은 제2 결합부(142)의 길이방향(전후방향)을 따라 길게 연장된 장공으로 형성될 수 있다.
다수의 배터리 팩들을 적층하여 모듈화시킨 구성에서, 최하부 배터리 팩의 제2 결합부(142)는 배터리 모듈을 위치 고정하는 마운트 구조와 마주하며, 마운트 구조에 결합될 수 있다. 즉, 상기 제2 결합부(142)의 결합 공(142`) 및 장착 공(142``)을 관통한 체결 부재(미도시)가 마운트 구조에 결합됨으로써 배터리 모듈이 위치 고정될 수 있다.
예를 들어, 제2 결합부(142)의 결합 공(142`)을 통하여 마운트 구조(미도시)와 결합된 후, 제2 결합부(142)의 장착 공(142``)을 통하여 추가적인 결합을 형성하는데, 장공의 장착 공(142``)을 통하여 장축방향(전후방향)을 따라 결합위치를 어느 정도 가변시킬 수 있다. 이것은 배터리 모듈 및/또는 마운트 구조의 가공 오차를 고려한 것으로, 장공의 장착 공(142``)을 통하여 결합위치를 보정해줄 수 있다. 예를 들어, 제2 결합부(142)의 결합 공(142`) 및 장착 공(142``)이 모두 정공으로 형성된다면, 배터리 모듈 및/또는 마운트 구조 간의 가공 오차에 따라 양자 간의 결합위치가 서로 어긋나 결합이 이루어지지 않는 불량이 발생될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 결합부(141)에는 공구 삽입 개구(141`)가 마련될 수 있다. 예를 들어, 상기 공구 삽입 개구(141`)는, 제1 결합부(141)의 가장자리로부터 인입된 형상으로 형성될 수 있으며, 타원형으로 절개된 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 공구 삽입 개구(141`)는, 제1 결합부(141)의 길이방향(전후방향)을 따라 길게 연장된 형상을 가질 수 있다. 이것은, 공구 삽입 개구(141`)를 통하여 진입된 작업 공구(미도시)가 제1 결합부(141)의 길이방향(전후방향)을 따라 작업의 자유도를 갖게 하기 위한 것이다. 상기 공구 삽입 개구(141`)는 각각의 제1 결합부(141)마다 형성될 수 있다.
상기 공구 삽입 개구(141`)는, 사이드 플레이트(140) 상하단부의 대응되는 위치에 형성된 제1, 제2 결합부(141,142)에 대해, 제1 결합부(141)의 우회 경로를 통하여 진입된 작업 공구가 제2 결합부(142)로 접근하여 체결작업이 이루어질 수 있도록 한다.
예를 들어, 배터리 모듈 중 최하부 배터리 팩의 제2 결합부(142)와, 배터리 모듈을 고정하는 마운트 구조(미도시) 간의 체결작업에서, 체결을 위한 작업 공구(미도시), 예를 들어, 스크류 드라이버는, 제1 결합부(141)의 공구 삽입 개구(141`)를 통하여 제2 결합부(142)로 접근하여 체결 동작을 수행할 수 있고, 이로써, 작업 공구와 제1 결합부(141) 간의 기계적인 간섭을 피하면서 제2 결합부(142)에 접근하여 체결 동작이 이루어질 수 있다.
상기 사이드 플레이트(140)의 상단부에는 전지 셀(10)의 반대편으로 절곡된 제3 결합부(143)가 형성될 수 있다. 상기 제3 결합부(143)는 사이드 플레이트(140)의 상단부를 따라 다수로 형성될 수 있으며, 제1 결합부(141)들 사이에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 결합부(143)는 제1 결합부(141)와 단차진 높이에 형성될 수 있으며, 상하방향으로 제1 결합부(141)보다 낮은 레벨에 형성될 수 있다. 제1, 제3 결합부(141,143)를 서로에 대해 단차진 높이로 형성하면, 체결작업시 기계적인 간섭을 피할 수 있다.
상기 제3 결합부(143)는 수평방향(좌우방향)으로 둘 이상의 배터리 팩을 적층하여 모듈화시킨 구성에서, 수평방향으로 이웃한 배터리 팩들을 구조적으로 서로 결속시키기 위한 결합구조를 제공한다.
도 5에는 수평방향(좌우방향)으로 둘 이상의 배터리 팩을 적층하여 모듈화시킨 배터리 모듈이 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 상기 배터리 모듈은 좌측에 배치된 좌측 배터리 팩(103)과, 우측에 배치된 우측 배터리 팩(104)을 포함한다. 그리고, 인접한 배터리 팩(103,104)은 서로 마주하게 배치된 사이드 플레이트(140a,140b)로부터 서로를 향한 방향으로 절곡된 제3 결합부(143)를 포함한다.
수평방향으로 이웃한 배터리 팩의 제3 결합부(143)들은 고정 브라켓(160)을 통하여 서로 결속될 수 있다. 즉, 이웃한 배터리 팩의 제3 결합부(143)들을 서로 나란하게 병치시키고, 이들 제3 결합부(143)들 상으로 고정 브라켓(160)을 덧대고, 고정 브라켓(160)과 제3 결합부(143)의 결합 공을 일치시킨 후, 양자(143,160)를 관통하여 체결된 한 쌍의 관통 체결 부재(172)를 통하여 수평방향으로 이웃한 배터리 팩(103,104)들을 결속시킬 수 있다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 사이드 플레이트의 제3 결합부(143)에는 상기 관통 체결 부재(172)가 결합되는 결합 체결 부재(143a, 도 3)가 마련될 수 있다. 예를 들어, 서로 이웃한 배터리 팩(103,104)의 제3 결합부(143)는 나사 결합될 수 있다. 고정 브라켓(160) 및 제3 결합부(143)를 관통하도록 끼워 조립되는 관통 체결 부재(172)는 볼트 부재를 포함할 수 있고, 제3 결합부(143)를 통과한 관통 체결 부재(172)와 결합되는 결합 체결 부재(143a)는 너트 부재를 포함할 수 있다.
도 6에는 고정 브라켓(160)의 사시도가 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 상기 고정 브라켓(160)에는 정공의 제1 결합 공(160`)과, 장공의 제2 결합 공(160``)이 쌍을 이루어 나란하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 결합 공(160`)은 대체로 원형으로 형성되고, 제2 결합 공(160``)은 고정 브라켓(160)의 길이방향(전후방향)을 따라 길게 연장 형성될 수 있다.
제1 결합 공(160`)을 통하여 어느 한 제3 결합부(143)가 결합된 후, 제2 결합 공(160``)을 통하여 나머지 다른 제3 결합부(143)가 결합될 수 있다. 이때, 제2 결합 공(160``)의 결합위치는 장공의 장축방향(전후방향)을 따라 가변화될 수 있다. 이것은 가공 오차를 고려한 것으로, 제2 결합 공(160``)을 장공 형태로 형성함으로써, 이웃한 배터리 팩의 가공 오차에 따라 결합위치를 보정할 수 있다. 만일 고정 브라켓(160)의 결합 공(160`,160``)이 모두 정공으로 형성되면, 배터리 팩의 가공 오차에 따라 고정 브라켓(160)과 제3 결합부(143)의 결합위치가 서로 어긋나 결합이 이루어지지 않는 불량이 발생될 수 있다.
상기 고정 브라켓(160)은 이웃한 배터리 팩의 결합을 매개하는 것으로, 적정 이상의 기계적인 강성을 갖는 것이 바람직하다. 이를 위해, 상기 고정 브라켓(160)에는 절곡된 형상의 벤딩부(160a)가 형성될 수 있다. 상기 벤딩부(160a)는 외부 진동이나 충격에 따라 고정 브라켓(160)으로 전달되는 휨 변형, 압축력 등에 저항할 수 있는 충분한 기계적인 강성을 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 벤딩부(160a)는 고정 브라켓(160)의 양 측면에서 서로 마주하는 방향으로 절곡된 부분을 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 사이드 플레이트(140)에는 위치 결정부(142a,142b)가 마련될 수 있다. 예를 들어, 상기 위치 결정부(142a,142b)는 사이드 플레이트(140) 하단부의 제2 결합부(142)에 형성될 수 있다. 상기 위치 결정부(142a,142b)는 사이드 플레이트(140)의 연장방향(전후방향)으로 서로 다른 위치에 형성된 제1, 제2 위치 결정부(142a,142b)를 포함할 수 있다. 상기 제1, 제2 위치 결정부(142a,142b)는 서로 형합되는 상보적인 형상으로 형성될 수 있으며, 오목하게 인입된 제1 위치 결정부(142a)와, 볼록하게 돌출된 제2 위치 결정부(142b)를 포함할 수 있다.
상기 제1, 제2 위치 결정부(142a,142b)는, 수평방향(좌우방향)으로 배터리 팩을 적층하여 모듈화시킨 구성에서, 서로 이웃한 배터리 팩들을 위치 정렬시킬 수 있다. 제1 위치 결정부(142a)는 수평방향(좌우방향)으로 이웃한 다른 배터리 팩의 제2 위치 결정부(142b)와 형합되며, 제2 위치 결정부(142b)는 상기 이웃한 배터리 팩의 제1 위치 결정부(142a)와 형합된다.
도 7은 제1, 제2 위치 결정부(142a,142b)가 형성된 사이드 플레이트(140)의 하부를 보여주는 도면이다. 도면을 참조하면, 상기 제1, 제2 위치 결정부(142a,142b)는 전지 셀(10)의 양 측면에 배치되는 제1, 제2 사이드 플레이트(140a,140b)의 쌍에 모두 형성될 수 있으며, 쌍을 이루는 제1, 제2 사이드 플레이트(140a,140b)의 서로 비대칭적인 위치에 형성될 수 있다. 즉, 제1 위치 결정부(142a), 예를 들어, 오목하게 인입된 제1 위치 결정부(142a)는, 제1 사이드 플레이트(140a)의 후방과 제2 사이드 플레이트(140b)의 전방(142a)에 각각 형성될 수 있다. 유사하게 제2 위치 결정부(142b), 예를 들어, 볼록하게 돌출된 제2 위치 결정부(142b)는, 제1 사이드 플레이트(140a)의 전방과 제2 사이드 플레이트(140b)의 후방에 각각 형성될 수 있다.
환언하면, 제1 사이드 플레이트(140a)의 제2 위치 결정부(142b)와 제2 사이드 플레이트(140b)의 제1 위치 결정부(142a)는, 전후방향으로 같은 위치에 형성되고, 제1 사이드 플레이트(140a)의 제1 위치 결정부(142a)와 제2 사이드 플레이트(140b)의 제2 위치 결정부(142b)는, 전후방향으로 같은 위치에 형성된다.
이렇게 제1, 제2 위치 결정부(142a,142b)를 서로 비대칭적인 위치에 형성한 것은, 이웃한 배터리 팩들 간에 제1, 제2 위치 결정부(142a,142b)를 서로 마주하는 위치에 형성하기 위한 것으로, 제1 사이드 플레이트(140a)의 전후방으로 형성된 제2 위치 결정부(142b) 및 제1 위치 결정부(142a)는, 이웃한 배터리 팩의 제2 사이드 플레이트(140b)의 전후방으로 형성된 제1 위치 결정부(142a) 및 제2 위치 결정부(142b)와 각각 형합을 이룰 수 있다.
도 1을 참조하면, 사이드 플레이트(140)에는 BMS(Battery Management System, 배터리관리시스템) 등을 형성하는 회로기판(미도시)을 장착하기 위한 보스 부재(145)가 형성될 수 있다. 즉, 사이드 플레이트(140)의 일면은 전지 셀(10) 측면과 대면할 수 있으며, 사이드 플레이트(140)의 타면에는 회로기판(미도시)이 장착될 수 있다. 예를 들어, 상기 회로기판은 전지 셀(10)의 충, 방전 상태를 모니터링하고 배터리 팩의 전반적인 충, 방전 동작을 제어할 수 있다.
예를 들어, 상기 보스 부재(145)는 대략 장방형 또는 정방형의 회로기판에 대응하여 격자 상으로 4군데에 배열될 수 있으며, 다수의 회로기판에 대응하여 격자 상으로 4의 배수에 해당되는 개소에 배열될 수 있다. 도면에 도시되어 있지는 않지만, 회로기판에는 결합 공이 형성될 수 있으며, 결합 공을 통과한 나사 부재가 사이드 플레이트(140) 상의 보스 부재(145)에 대해 체결됨으로써 회로기판이 사이드 플레이트(140)에 고정될 수 있다.
전지 셀(10)의 상부에는 탑 플레이트(120)가 배치된다. 상기 탑 플레이트(120)는, 전지 셀(10)의 열 방향(전후방향)을 따라 전지 셀(10)의 상부 중앙을 가로질러 연장되는 기저 프레임(121)과, 기저 프레임(121)으로부터 사이드 플레이트(140) 측으로 연장되는 지지 프레임(125)을 포함한다.
상기 기저 프레임(121)의 길이방향을 따라 전지 셀(10)의 안전 벤트(10`)와 대응되는 위치에는 개구부(121`)가 형성될 수 있다. 상기 기저 프레임(121)의 일단부와 타단부는 전지 셀(10)의 서로 반대 편에 배치된 엔드 플레이트(150)에 체결될 수 있다. 상기 기저 프레임(121)은 엔드 플레이트(150)의 상부 가장자리에 형성된 상부 플랜지부(155)와 나사 결합을 이룰 수 있고, 기저 프레임(121)과 상부 플랜지부(155)를 겹쳐지게 배치하고 결합 공을 일치시킨 후, 볼트-너트 등의 체결 부재를 이용하여 양자(121,155)를 나사 결합시킬 수 있다. 나사 결합을 통하여 기저 프레임(121)과 상부 플랜지부(155)는 적어도 일부에 걸쳐서 서로 맞닿는 면 접촉을 형성할 수 있다.
상기 기저 프레임(121)은 전지 셀(10)의 열 방향(전후방향)을 따라 양단에 배치된 엔드 플레이트(150)를 서로에 대해 지지해주며, 엔드 플레이트(150) 사이에 일정한 간격을 유지시켜 줌으로써, 전지 셀(10)의 팽창을 억제하고, 전지 셀(10)의 변형에 따른 충, 방전 특성의 열화를 방지한다.
상기 지지 프레임(125)은 기저 프레임(121)과 교차하는 방향을 따라 전지 셀(10)의 상부를 가로질러 사이드 플레이트(140)에 대해 결합된다. 예를 들어, 상기 지지 프레임(125)은 기저 프레임(121)과 수직방향(좌우방향)으로 연장될 수 있다. 상기 지지 프레임(125)은 기저 프레임(121)과 일체적으로 성형될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 지지 프레임(125)은 기저 프레임(121)으로부터 연장되는 일단과, 상기 일단으로부터 연장되어 사이드 플레이트(140)에 체결되는 타단을 포함한다. 예를 들어, 지지 프레임(125)의 일단은 기저 프레임(121)으로부터 일체로 연장될 수 있으며, 지지 프레임(125)의 타단은 사이드 플레이트(140)에 나사 체결될 수 있다. 이를 위해, 상기 지지 프레임(125)의 타단은 사이드 플레이트(140)와 마주하도록 절곡되고, 사이드 플레이트(140) 상에 포개지는 벤딩부(125a)를 포함할 수 있다.
상기 사이드 플레이트(140)와 벤딩부(125a)는 서로에 대해 겹쳐진 상태로 결합될 수 있으며, 벤딩부(125a)에는 결합 체결 부재(125b)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 사이드 플레이트(140)의 결합 공과 벤딩부(125a)의 결합 체결 부재(125b)를 서로 위치 정렬시킨 후, 사이드 플레이트(140)를 통과한 관통 체결 부재(미도시)를 결합 체결 부재(125b)에 대해 결합시킴으로써 사이드 플레이트(140)와 지지 프레임(125) 간의 체결을 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 관통 체결 부재(미도시)와 결합 체결 부재(125b)는 각각 볼트와 너트를 포함할 수 있다. 한편, 지지 프레임(125)의 벤딩부(125a)는 사이드 플레이트(140)에 대해 용접 결합될 수도 있다.
상기 지지 프레임(125)은 전지 셀(10)의 양측에 배치된 사이드 플레이트(140)를 서로에 대해 지지해주며, 사이드 플레이트(140) 사이에 일정한 간격을 유지시켜 줌으로써, 측면방향(좌우방향)으로 전지 셀(10)의 팽창을 억제하고, 전지 셀(10)의 변형에 따른 충, 방전 특성의 열화를 방지한다.
상기 탑 플레이트(120)에는 적어도 하나 이상의 비드부(124)가 형성될 수 있다. 상기 비드부(124)는 탑 플레이트(120) 상에 덧대어진 플레이트 형태로 마련될 수 있고, 탑 플레이트(120)의 기계적 강성을 보충하기 위한 목적에 기여할 수 있다.
상기 탑 플레이트(120)는 한 쌍의 사이드 플레이트(140)를 서로에 대해 일정한 간격으로 지지해줌으로써, 전지 셀(10)의 팽창을 억제하고, 전지 셀(10)의 배열방향을 중심으로 하는 배터리 팩의 축 회전, 축 비틀림에 대항하기 위한 기계적인 강성을 제공한다. 상기 비드부(124)는 탑 플레이트(120)의 강성을 보충하여 전지 셀(10)의 팽창(스웰링, swelling)이나, 배터리 팩의 축 회전, 축 비틀림에 대한 충분한 강성을 제공할 수 있다.
상기 탑 플레이트(120) 상부에는 커버 부재(180)가 배치된다. 상기 커버 부재(180)는, 전지 셀(10)의 전극 단자(10a)와, 전극 단자(10a)들을 연결하는 버스 바(15)를 덮도록 형성될 수 있으며, 외부환경으로부터 이들을 절연시킬 수 있다. 상기 커버 부재(180)는 절연소재로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 플라스틱 소재로 형성될 수 있다. 상기 커버 부재(180)는 전지 셀(10)의 상부를 전체적으로 커버할 수 있으며, 배터리 팩의 외부접속단자를 형성하는 일부 전극 단자(10a)를 외부로 노출시킬 수 있다.
상기 커버 부재(180)는 사이드 플레이트(140) 상에 위치 고정될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 커버 부재(180)는 주된 면으로부터 하방으로 단차진 결합부(185)를 포함하며, 상기 결합부(185)는 사이드 플레이트(140)의 제3 결합부(143) 상에 놓여지고, 커버 부재(180)의 결합부(185)와 사이드 플레이트(140)의 제3 결합부(143)는 이들에 끼워 조립된 볼트 등의 관통 체결 부재(미도시)를 이용하여 기계적인 결합을 형성할 수 있다. 이를 위해, 사이드 플레이트(140)의 제3 결합부(143)에는 관통 체결 부재와 기계적인 결합을 형성하는 결합 체결 부재(143a)가 형성될 수 있다.
커버 부재(180)의 위치 고정은, 다수의 배터리 팩들을 결합하여 모듈화시키는 과정에서 이루어질 수 있다. 예를 들어, 수평방향(좌우방향)으로 이웃한 배터리 팩들을 서로 결합시키는 과정에서, 배터리 팩의 제3 결합부(143) 상으로는 상부 커버(180)의 결합부(185)가 안착되고, 그 위로 고정 브라켓(160, 도 5)이 안착될 수 있다. 그리고, 고정 브라켓(160)과, 상부 커버(180)의 결합부(185)와, 사이드 플레이트(140)의 제3 결합부(143)를 함께 관통하여 제3 결합부(143)의 결합 체결 부재(143a)에 결합되는 관통 체결 부재를 이용하여, 이웃한 배터리 팩들이 서로 결합되는 것과 동시에, 커버 부재(180)가 위치 고정될 수 있다. 여기서, 상기 관통 체결 부재와 결합 체결 부재(143a)는 각각 볼트와 너트를 포함할 수 있다.
상기 전지 셀(10)의 하부에는 바닥 플레이트(190)가 배치될 수 있고, 상기 바닥 플레이트(190)는 전지 셀(10)의 열 방향(전후방향)을 따라 전지 셀(10)의 바닥면을 가로질러 연장되며, 전지 셀(10)들을 떠받쳐 지지해줄 수 있다. 상기 바닥 플레이트(190)의 일단부와 타단부는 전지 셀(10)의 열 방향(전후방향)으로 양편에 배치된 엔드 플레이트(150)의 하부 플랜지(153)에 결합될 수 있으며, 예를 들어, 나사 체결될 수 있다.
도 8은 탑 플레이트(120)의 형상을 보여주는 도면으로, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 배터리 팩의 상부 구조를 보여주는 도면이다. 도면을 참조하면, 배터리 팩을 형성하는 일 군의 전지 셀(10)은 버스 바(15)를 이용하여 전기적으로 연결되며, 예를 들어, 직렬 접속될 수 있다. 상기 버스 바(15) 각각은 서로 다른 쌍의 전지 셀(10)을 전기적으로 연결하며, 전지 셀(10)의 전극 단자(10a)에 끼워 조립될 수 있다. 이때, 전지 셀(10)의 열 방향(전후방향)을 따라 일군의 전지 셀(10)들을 순차적으로 연결하도록 복수의 버스 바(15)들은 서로 엇갈리는 위치에 조립될 수 있다.
상기 전지 셀(10)의 상부에는 버스 바(15)와 함께 탑 플레이트(120)가 배치된다. 이때, 버스 바(15)와 탑 플레이트(120)는 서로에 대한 기계적/전기적 간섭을 피하기 위해, 간섭을 일으키지 않는 위치에 형성된다.
보다 구체적으로, 상기 버스 바(15)는 이웃한 전지 셀(10)의 쌍을 연결하도록 전후방향으로 연장되며, 서로 다른 쌍의 전지 셀(10)을 연결하도록 복수의 버스 바(15)가 배치된다. 그리고, 버스 바(15)들 사이의 간격을 이용하여 탑 플레이트(120)의 지지 프레임(125)이 배치됨으로써 버스 바(15)와의 간섭을 피할 수 있고, 버스 바(15)와의 전기적인 절연 상태를 유지할 수 있다. 상기 지지 프레임(125)은 버스 바(15)의 간격에 대응하여 형성될 수 있으며, 버스 바(15)의 배치에 따라 허용되는 지지 프레임(125)의 최대 개수가 설정될 수 있다.
본 실시형태에서, 이웃한 전지 셀(10)들 사이에는 스페이서(50)가 개재될 수 있다. 상기 스페이서(50)는 이웃한 전지 셀(10)들을 전기적으로 절연시켜준다. 예를 들어, 상기 케이스(10b)는 전기적으로 극성을 띨 수 있는데, 절연성 소재로 형성된 스페이서(50)를 개재하여 이웃한 전지 셀(10)들 간의 전기적인 간섭을 차단할 수 있다.
또한, 상기 스페이서(50)는 전지 셀(10)들 사이에 방열 통로를 제공할 수 있으며, 이를 위해, 상기 스페이서(50)에는 방열 공(미도시)이 형성될 수 있다. 이때, 스페이서(50)의 측면을 덮도록 조립되는 사이드 플레이트(140)에는 방열 공(미도시)이 형성될 수 있으며, 사이드 플레이트(140)의 방열 공과 마주하는 위치에 형성된 스페이서(50)의 방열 공이 상호 연결되어, 전지 셀(10)들 사이의 방열 통로를 제공할 수 있다.
상기 스페이서(50)는 전지 셀(10)들 사이에 개재되어 전지 셀(10)의 열적 팽창, 즉, 스웰링(swelling)을 억제할 수 있다. 상기 전지 셀(10)의 케이스(10b)는 변형이 가능한 금속 소재로 형성되는데, 고분자 소재와 같이 변형이 적은 소재를 이용하여 스페이서(50)를 형성함으로써 전지 셀(10)의 스웰링을 억제할 수 있다.
한편, 상기 스페이서(50)는 이웃한 전지 셀(10)들 사이뿐 아니라, 전지 셀(10)의 열 방향(전후방향)을 따라 양편 전지 셀(10)의 외면에 밀착되게 배치될 수 있다. 전지 셀(10)의 열 방향(전후방향)을 따라 양편에는 엔드 플레이트(150)가 배치되는데, 엔드 플레이트(150)와 전지 셀(10) 간의 전기적인 절연을 위해, 이들(10,150) 사이에 스페이서(50)가 배치될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
10 : 전지 셀 10` : 안전 벤트
10a : 전극 단자 10b : 전지 셀의 케이스
15 : 버스 바 101 : 상부 배터리 팩
102 : 하부 배터리 팩 103 : 좌측 배터리 팩
104 : 우측 배터리 팩 120 : 탑 플레이트
121 : 기저 프레임 124 : 탑 플레이트의 비드부
125 : 지지 프레임 125a : 지지 프레임의 벤딩부
125b : 결합 체결 부재 140 : 사이드 플레이트
140a : 제1 사이드 플레이트 140b : 제2 사이드 플레이트
141 : 제1 결합부 141` : 공구 삽입 개구
141a : 결합 체결 부재 142 : 제2 결합부
142a : 제1 위치 결정부 142b : 제2 위치 결정부
142` : 제1 결합 공 142`` : 장착 공
143 : 제3 결합부 143a : 결합 체결 부재
145 : 보스 부재 148 : 걸림턱
150 : 엔드 플레이트 151 : 베이스 플레이트
152 : 측면 플랜지부 153 : 하부 플랜지부
155 : 상부 플랜지부 160 : 고정 브라켓
160`: 제1 결합 공 160``: 제2 결합 공
160a ; 벤딩부 171,172 : 관통 체결 부재
180 : 커버 부재 185 : 결합부
190 : 바닥 플레이트

Claims (20)

  1. 서로 마주하게 배치된 한 쌍의 엔드 플레이트들;
    상기 엔드 플레이트들 사이에서 전후방향을 따라 배열되고, 상방을 향하여 전극 단자가 형성된 다수의 전지 셀들; 및
    상기 전지 셀들의 측면을 따라 연장되며 상기 엔드 플레이트에 결합되는 사이드 플레이트;를 포함하고,
    상기 사이드 플레이트의 상단부 및 하단부에는, 상기 전지 셀들과 반대되는 좌우방향을 따라 절곡되어 서로 마주하도록 배치된 제1, 제2 결합부가 형성되며,
    상기 제1, 제2 결합부는 적어도 일부에서 서로 대응되는 위치에 형성되고,
    상기 사이드 플레이트의 하단부를 따라 전후방향으로 서로 다른 위치의 제2 결합부에는, 서로 형합되는 상보적인 형상의 제1, 제2 위치 결정부가 형성되어 있고,
    상기 제1 위치 결정부는 좌우방향을 따라 오목하게 인입된 형상을 갖고,
    상기 제2 위치 결정부는 좌우방향을 따라 볼록하게 돌출된 형상을 갖고,
    상기 사이드 플레이트는, 상기 전지 셀들의 양 측면을 덮도록 쌍을 이루는 제1, 제2 사이드 플레이트를 포함하고,
    상기 제1 사이드 플레이트의 제1 위치 결정부와, 상기 제2 사이드 플레이트의 제2 위치 결정부는 전후방향으로 같은 위치에 형성되고,
    상기 제1 사이드 플레이트의 제2 위치 결정부와, 상기 제2 사이드 플레이트의 제1 위치 결정부는 전후방향으로 같은 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1, 제2 결합부에는 결합 공이 형성되어 있고,
    상기 제1 결합부에는 결합 공에 끼워진 관통 체결 부재와 결합되는 결합 체결 부재가 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2 결합부에는 상기 결합 공과 나란하게 장착 공이 형성되고,
    상기 결합 공은 정공 형태로 형성되고,
    상기 장착 공은 장공 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1, 제2 결합부는, 각각 사이드 플레이트의 상단부 및 하단부를 따라 전후방향으로 서로 이격된 위치에 다수로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 사이드 플레이트의 상단부를 따라 제1 결합부들 사이에서 상하방향으로 단차진 위치에 형성되며, 상기 전지 셀과 반대되는 방향으로 절곡된 제3 결합부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 결합부에는 가장자리로부터 인입된 형상의 공구 삽입 개구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 공구 삽입 개구는, 작업 공구가 제1 결합부와의 간섭을 피하면서 제2 결합부로의 접근을 허용하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  9. 삭제
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