KR101861429B1 - 배터리 팩 - Google Patents

배터리 팩 Download PDF

Info

Publication number
KR101861429B1
KR101861429B1 KR1020160070941A KR20160070941A KR101861429B1 KR 101861429 B1 KR101861429 B1 KR 101861429B1 KR 1020160070941 A KR1020160070941 A KR 1020160070941A KR 20160070941 A KR20160070941 A KR 20160070941A KR 101861429 B1 KR101861429 B1 KR 101861429B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
cooling cover
cell
cartridge
battery cell
Prior art date
Application number
KR1020160070941A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170138746A (ko
Inventor
정수지
김달현
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020160070941A priority Critical patent/KR101861429B1/ko
Priority to CN201610909000.2A priority patent/CN107482143B/zh
Priority to EP17172360.4A priority patent/EP3255703B1/en
Priority to US15/617,293 priority patent/US10476052B2/en
Publication of KR20170138746A publication Critical patent/KR20170138746A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101861429B1 publication Critical patent/KR101861429B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/647—Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H01M10/6555—Rods or plates arranged between the cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6551—Surfaces specially adapted for heat dissipation or radiation, e.g. fins or coatings
    • H01M2/1016—
    • H01M2/202—
    • H01M2/26—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/155—Lids or covers characterised by the material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/256—Carrying devices, e.g. belts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/258—Modular batteries; Casings provided with means for assembling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/271—Lids or covers for the racks or secondary casings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H01M50/291—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by their shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/533—Electrode connections inside a battery casing characterised by the shape of the leads or tabs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/578—Devices or arrangements for the interruption of current in response to pressure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/20—Pressure-sensitive devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/503—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the shape of the interconnectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/507—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising an arrangement of two or more busbars within a container structure, e.g. busbar modules
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y02E60/12—

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명은 복수 개의 배터리 모듈이 적층된 배터리 팩으로서, 상기 복수 개의 배터리 모듈 중 적어도 하나의 배터리 모듈은 셀 리드를 갖는 적어도 하나의 배터리 셀, 상기 배터리 셀이 장착되는 카트리지 및 상기 카트리지에 결합되고 상기 배터리 셀을 덮는 냉각커버를 포함하며, 상기 카트리지는 상기 배터리 셀이 안착되는 안착부와 상기 안착부에 형성되어 상기 안착부에 외력이 가해지면 이웃하는 타 배터리 모듈의 냉각커버 일단을 가압하는 가압부를 포함한다.

Description

배터리 팩{Battery Pack}
본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리 팩에 충격이 가해지는 경우 배터리 셀과 냉각커버의 쇼트를 방지하는 구조를 포함하는 배터리 팩에 관한 것이다.
배터리 팩은 외부로 전원을 공급하기 위한 배터리 셀의 복수 개를 하나의 기기로 어셈블리화한 것으로서, 휴대단말기, 가전기기, 자동차 등의 다양한 산업분야에 적용되어 사용될 수 있다.
특히, 배터리 팩은 구동모터로부터 출력되는 구동력으로 주행하는 전기자동차에 장착되어 사용될 수 있고, 이러한 배터리 팩은 복수 개의 배터리 모듈이 결합되어 구성될 수 있고, 복수개의 배터리 모듈 각각은 적어도 하나의 배터리 셀을 포함할 수 있다.
배터리 셀의 각각에는 셀 리드가 구비될 수 있다.
배터리 팩은 셀 리드를 연결하기 위한 버스 바를 더 포함할 수 있고, 배터리 팩은 버스 바에 의해 복수개의 배터리 셀을 직렬 또는 병렬로 연결할 수 있다.
한편, 배터리 팩은 배터리 셀에서 발생하는 열을 냉각시키기 위한 냉각커버를 포함할 수 있다.
배터리 팩은 외부에서 충격이 가해지는 경우 형태가 변형될 수 있으며, 이 경우 배터리 셀은 충격으로 인해 냉각커버와 쇼트될 수 있다.
배터리 셀과 냉각커버가 쇼트되는 경우, 화재로 이어질 수 있어 쇼트를 방지하는 구조가 필요하다.
KR 10-2015-0132903 A (2015년11월27일 공개) KR 10-2009-0108418 A (2009년10월15일 공개)
본 발명은 배터리 팩에 충격이 가해지는 경우 배터리 셀과 냉각커버의 쇼트를 방지하는 구조를 포함하는 배터리 팩을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩은 복수 개의 배터리 모듈이 적층된 배터리 팩으로서, 상기 복수 개의 배터리 모듈 중 적어도 하나의 배터리 모듈은 셀 리드를 갖는 적어도 하나의 배터리 셀, 상기 배터리 셀이 장착되는 카트리지 및 상기 카트리지에 결합되고 상기 배터리 셀을 덮는 냉각커버를 포함하며, 상기 카트리지는 상기 배터리 셀이 안착되는 안착부와 상기 안착부에 형성되어 상기 안착부에 외력이 가해지면 이웃하는 타 배터리 모듈의 냉각커버 일단을 가압하는 가압부를 포함한다.
상기 카트리지는 상기 안착부에 상기 가압부와 이격되게 형성되어 이웃하는 타 배터리 모듈의 냉각커버 타단을 지지하는 지지부를 더 포함할 수 있다.
상기 가압부와 지지부는 상기 안착부의 일면에 서로 마주보게 돌출 형성될 수 있다.
상기 냉각커버는 상기 배터리 셀을 마주보는 전열판과, 상기 전열판에서 절곡되고 상기 카트리지와 착탈되는 착탈부를 갖는 적어도 하나의 체결판을 포함하며, 상기 전열판은 상기 가압부와 지지부 사이에 위치할 수 있다.
상기 가압부는 상기 전열판의 일단을 마주보고, 상기 지지부는 상기 전열판의 타단을 마주볼 수 있다.
상기 가압부와 지지부 중 적어도 하나는 상기 카트리지의 길이 방향과 직교한 방향으로 길게 마련될 수 있다.
상기 냉각커버는 적어도 하나 이상의 홀을 포함할 수 있다.
상기 홀은 상기 냉각커버의 길이 방향과 직교한 방향으로 길게 형성될 수 있다.
상기 홀은 복수개가 상기 냉각커버의 길이 방향과 직교한 방향으로 이격될 수 있다.
상기 냉각커버는 상기 배터리 셀을 마주보는 전열판과, 상기 전열판에서 절곡되고 상기 카트리지와 착탈되는 착탈부를 갖는 적어도 하나의 체결판을 포함하며, 상기 홀은 상기 체결판과 전열판 중 적어도 하나에 형성될 수 있다.
상기 배터리 셀은 본체와 상기 본체에 연결된 셀 리드를 포함하고, 상기 안착부에는 상기 셀 리드가 상기 배터리 셀의 적층 방향 또는 상기 배터리 셀의 적층 방향과 직교한 방향으로 움직일 수 있도록 단차부가 형성될 수 있다.
상기 단차부는 상기 셀 리드의 적어도 일부를 마주볼 수 있다.
상기 배터리 셀은 상기 카트리지에 안착되는 제1 배터리 셀과, 상기 냉각커버와 접촉되는 제2 배터리 셀을 포함하고, 상기 배터리 모듈 각각은 외력이 가해지면 상기 제1 배터리 셀과 제2 배터리 셀 사이로 진입되어 상기 제1 배터리 셀과 제2 배터리 셀을 가압하는 보조 카트리지를 더 포함할 수 있다.
상기 배터리 모듈은 상기 제1 배터리 셀과 제2 배터리 셀 사이에 배치된 완충부재를 더 포함할 수 있다.
상기 보조 카트리지는 상기 카트리지와 나란하게 배치된 형성될 수 있다.
상기 배터리 셀은, 본체와, 상기 본체에 연결된 셀 리드 및 상기 셀 리드의 일부와 상기 본체를 감싸는 외장재를 포함하고, 상기 카트리지에는 이웃하는 타 배터리 모듈의 외장재 모서리부를 구부리는 돌출부가 형성될 수 있다.
상기 배터리 팩은, 한 쌍의 배터리 모듈 사이에 설치된 세퍼레이터를 더 포함하고, 상기 한 쌍의 배터리 모듈의 배터리 셀은, 본체와, 상기 본체에 연결된 셀 리드 및 상기 셀 리드의 일부와 상기 본체를 감싸는 외장재를 포함하며, 상기 세퍼레이터에는 상기 외장재의 모서리부를 구부리는 돌출부가 형성될 수 있다.
상기 배터리 팩은 엔드 플레이트와, 최외측 배터리 모듈의 냉각커버의 사이에 배치된 절연시트를 더 포함하고, 상기 최외측 배터리 모듈의 배터리 셀은, 본체와, 상기 본체에 연결된 셀 리드 및 상기 셀 리드의 일부와 상기 본체를 감싸는 외장재를 포함하며, 상기 절연시트에는 상기 외장재의 모서리를 구부리는 돌출부가 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따라 복수개의 배터리 모듈이 적층된 배터리 팩으로서, 상기 복수 개의 배터리 모듈 중 적어도 하나의 배터리 모듈은 셀 리드를 갖는 적어도 하나의 배터리 셀, 상기 배터리 셀이 장착되는 카트리지 및 상기 카트리지에 결합되고 상기 배터리 셀을 덮는 냉각커버를 포함하며, 상기 카트리지는 상기 배터리 셀이 안착되는 안착부와, 상기 안착부에 형성되어 상기 안착부에 외력이 가해지면 상기 냉각커버 일단을 가압하는 가압부를 포함한다.
상기 카트리지는, 상기 안착부에 상기 가압부와 이격되게 형성되어 상기 냉각커버 타단을 지지하는 지지부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 배터리 팩에 충격이 가해지는 경우 배터리 셀과 냉각커버의 쇼트를 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한, 배터리 팩에 충격이 가해지는 경우 카트리지에 형성된 가압부와 지지부로 인해 냉각커버가 쉽게 구부러질 수 있는 이점이 있다.
또한, 배터리 팩에 충격이 가해지는 경우 보조 카트리지가 배터리 셀 사이로 진입하여 냉각커버와 카트리지를 밀착시키므로 냉각커버가 쉽게 구부러질 수 있는 이점이 있다.
또한, 배터리 팩에 충격이 가해지는 경우 배터리 셀의 셀 리드는 카트리지에 형성된 단차부로 도피할 수 있다.
또한, 카트리지에 형성된 돌출부는 배터리 셀의 외장재를 절곡시키거나 구부러뜨릴 수 있다. 이로 인해 배터리 셀의 외장재가 냉각커버와 마찰로 인해 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 세퍼레이터에 형성된 돌출부는 배터리 셀의 외장재를 절곡시키거나 구부러뜨릴 수 있다. 이로 인해 배터리 셀의 외장재가 냉각커버와 마찰로 인해 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 절연시트에 형성된 돌출부는 배터리 셀의 외장재를 절곡시키거나 구부러뜨릴 수 있다. 이로 인해 배터리 셀의 외장재가 냉각커버와 마찰로 인해 파손되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 팩이 도시된 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 배터리 모듈과 연결보드 어셈블리가 도시된 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩의 분해 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 배터리 팩에 외부 충격이 가해지는 것을 도시한 사시도,
도 5a는 도 4에 도시된 카트리지와 냉각커버를 도시한 사시도,
도 5b는 도 5a에 도시된 냉각커버가 구부러진 것을 도시한 사시도,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 냉각커버를 도시한 사시도이고,
도 7은 도 4에 도시된 배터리 팩의 단면이 도시된 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 셀의 정면도이고,
도 9는 냉각커버와 냉각커버에 접하는 배터리 셀을 확대한 확대도이고,
도 10a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 카트리지가 도시된 사시도,
도 10b는 종래기술에 따른 E 영역의 확대도,
도 10c는 본 발명에 따른 E 영역의 일 실시 예가 도시된 확대도이다.
도 11a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 세퍼레이터가 도시된 사시도이고,
도 11b는 종래기술에 따른 D 영역의 확대도,
도 11c는 본 발명에 따른 D 영역의 일 실시 예가 도시된 확대도,
도 11d는 본 발명에 따른 D 영역의 다른 실시 예가 도시된 확대도,
도 11e는 본 발명에 따른 D 영역의 또 다른 실시 예가 도시된 확대도이다.
도 12a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 절연시트가 도시된 사시도,
도 12b는 종래기술에 따른 K 영역의 확대도,
도 12c는 본 발명에 따른 K 영역의 일 실시 예가 도시된 확대도이다.
도 13a는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈의 카트리지와 동일 배터리 모듈의 냉각커버를 도시한 사시도,
도 13b는 도 13a에 도시된 냉각커버가 구부러진 것을 도시한 사시도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩이 도시된 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 배터리 모듈과 연결보드 어셈블리가 도시된 단면도이다.
배터리 팩(P)은 한 쌍의 엔드 플레이트(1)(2)와, 한 쌍의 엔드 플레이트(1)(2) 사이에 배치된 복수의 배터리 모듈(3)을 포함할 수 있다.
복수의 배터리 모듈(3)은 한 쌍의 엔드 플레이드(1)(2) 사이에 적층되게 배치될 수 있다. 복수의 배터리 모듈(3)은 한 쌍의 엔드 플레이드(1)(2) 사이에 수평방향 또는 수직방향으로 적층될 수 있다.
복수의 배터리 모듈(3)은 세퍼레이터(9)에 의해 다수의 그룹(3A)(3B)로 나뉠 수 있다. 배터리 팩(P)는 다수의 그룹(3A)(3B) 중 어느 한 그룹(3A)과, 다른 그룹(3B)을 구분하는 세퍼레이터(9)를 포함할 수 있다.
배터리 모듈(3)은 도 2에 도시된 바와 같이, 셀 리드(31)가 구비된 배터리 셀(32)을 포함할 수 있다. 셀 리드(31)는 배터리 셀(32)에 구비된 양극 셀 리드이거나 음극 셀 리드일 수 있다.
배터리 모듈(3)은 카트리지(33)와, 냉각커버(34)를 더 포함할 수 있고, 배터리 셀(32)은 카트리지(33)와, 냉각커버(34) 사이에 배치될 수 있다.
배터리 모듈(3)은 적어도 2개의 배터리 셀(32)을 포함할 수 있다. 배터리 모듈(3)은 2개의 배터리 셀(32) 사이에 배치된 완충부재(35)를 더 포함할 수 있다. 완충부재(35)는 탄성을 갖는 재질로 형성될 수 있다.
배터리 모듈(2)이 한 쌍의 배터리 셀(32)을 포함할 경우, 한 쌍의 배터리 셀(32) 중 어느 하나는 카트리지(33)에 접촉되게 안착될 수 있고, 다른 하나는 냉각커버(34)에 면 접촉되게 안착될 수 있다.
카트리지(33)와 냉각커버(34)는 둘 중 어느 하나에 돌기(33A)가 형성될 수 있고, 다른 하나에 돌기(33A)가 삽입되어 결합되는 돌기 결합홀(34A)이 형성될 수 있다.
냉각커버(34)는 배터리 셀(32)을 마주보는 전열판(34B)과, 전열판(34B)에서 절곡되고 카트리지(33)와 결합되는 체결판(34C)을 포함할 수 있다.
전열판(34B)은 배터리 셀(32)과 면 접촉되는 평판부를 포함할 수 있다.
체결판(34C)은 전열판(34B)에 한 쌍 구비될 수 있다. 체결판(34C)에 돌기(33A)가 형성될 경우, 카트리지(33)에는 돌기(33A)가 삽입되어 결합되는 돌기 결합홀(34A)가 형성될 수 있고, 반대로 체결판(34C)에 돌기 결합홀(34A)이 형성될 경우, 카트리지(33)에는 돌기 결합홀(34A)에 삽입되어 결합되는 돌기(33A)가 형성될 수 있다.
카트리지(33)는 도 2에 도시된 바와 같이, 이웃하는 타 배터리 모듈의 냉각커버가 삽입되는 개구부(33B)가 형성될 수 있다.
카트리지(33)와 냉각커버(34)의 결합 시, 냉각커버(34)와, 한 쌍의 배터리 셀(32) 중 어느 하나와, 완충부재(35)와, 한 쌍의 배터리 셀(32) 중 다른 하나와, 카트리지(33)는 하나의 배터리 모듈(3)로 결합될 수 있다.
한편, 배터리 셀(32)의 셀 리드(31)는 적어도 일부가 카트리지(33)와 냉각커버(34)의 외부에 위치될 수 있고, 셀 리드(31)는 연결보드 어셈블리(4)에 접속될 수 있다.
배터리 팩(P)은 복수의 배터리 모듈(3)이 접속되는 연결보드 어셈블리(4)를 더 포함할 수 있다. 연결보드 어셈블리(4)는 셀 리드(31)와 연결될 수 있고, 복수개의 배터리 셀(32)을 직렬 또는 병렬로 연결할 수 있다.
배터리 팩(P)은 도 2에 도시된 바와 같이, 셀 리드(31)가 접합되는 버스 바(5)와, 버스 바(5)가 장착된 연결보드(6)를 포함할 수 있다. 배터리 팩(P)은 연결보드(6) 및 버스 바(5)를 덮는 아우터 커버(7)를 더 포함할 수 있다.
버스 바(5)는 연결보드(6)에 체결되는 체결부(51)와, 체결부(51)에 형성되고 셀 리드(31)가 접합되는 셀 리드 연결부(52)를 포함할 수 있다.
체결부(51)는 연결보드(6)에 후크 등의 걸이부나 스크류 등의 체결부재(54, 이하 체결부재라 칭함)로 체결될 수 있다. 체결부(51)가 체결부재(54)로 연결보드(6)에 체결될 경우, 체결부(51)에는 체결부재(54)가 관통되는 관통공(55)이 형성될 수 있고, 연결보드(6)에는 체결부재(54)가 체결되는 체결부(56)이 배치될 수 있다. 체결부(56)는 체결부재(54)가 나사 체결되는 체결보스 또는 너트로 구성될 수 있다.
셀 리드 연결부(52)은 체결부(51)에 복수개 형성될 수 있고, 적어도 한 쌍 형성될 수 있다.
버스 바(5)는 한 쌍의 셀 리드(31)를 통전 가능하게 연결할 수 있고, 한 쌍의 셀 리드(31)는 버스 바(5)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 한 쌍의 셀 리드 연결부(52)는 서로 마주보게 형성될 수 있다. 한 쌍의 셀 리드 연결부(52)는 체결부(51)와 직교하게 절곡될 수 있다.
버스 바(5)는 서로 다른 배터리 셀(32)의 셀 리드(31)를 통전 가능하게 연결할 수 있다. 복수개의 배터리 셀(32) 중 어느 하나 배터리 셀(32)의 셀 리드(31)는 한 쌍의 셀 리드 연결부(52) 중 어느 하나와 연결될 수 있다. 그리고, 복수개의 배터리 셀(32) 중 다른 하나 배터리 셀(32)의 셀 리드(31)는 한 쌍의 셀 리드 연결부(52) 중 다른 하나와 연결될 수 있다.
셀 리드(31)는 버스 바(5)에 견고하게 연결될 수 있으면서 셀 리드(31)와 버스 바(5)가 충분한 전력을 전송할 수 있게 접합되는 것이 바람직하고, 셀 리드(31)는 버스 바(5)에 초음파 융착이나 진동 융착으로 접합되는 것이 바람직하다.
버스 바(5)는 연결보드(5)에 복수개 설치될 수 있고, 복수개의 버스 바(5)는 배터리 모듈(3)의 적층 방향과 나란한 방향으로 이격되게 배치될 수 있다.
연결보드(6)는 복수개의 배터리 모듈(3) 적층방향과 나란한 방향으로 길게 형성된 판체로 구성될 수 있다.
연결보드(6)에는 배터리 셀(32)의 셀 리드(31)가 관통되는 관통공(61)이 형성될 수 있다.
한편, 연결보드(6)와 아우터 커버(7)의 사이에는 버스 바(5)가 수용될 수 있는 공간(71)이 형성될 수 있다. 버스 바(5)는 연결보드(6)에 장착된 상태에서 연결보드(6)와 아우터 커버(7) 사이에 형성된 공간(71)에 수용될 수 있다.
배터리 팩(P)의 조립시, 버스 바(5)는 연결보드(6)에 체결된 상태에서 배터리 셀(32)의 셀 리드(31)와 접합될 수 있다.
아우터 커버(7)는 도 1에 도시된 엔드 플레이트(1)(2)와 세퍼레이터(3)와 연결보드(6) 중 적어도 하나와 체결될 수 있다.
아우터 커버(7)는 연결보드(6)에 장착된 버스 바(5)를 보호할 수 있다. 아우터 커버(7)는 공간(71)에 위치하는 셀 리드(31)를 보호할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩의 분해 사시도, 도 4는 도 3에 도시된 배터리 팩에 외부 충격이 가해지는 것을 도시한 사시도, 도 5는 도 4에 도시된 카트리지와 냉각커버를 도시한 사시도, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 냉각커버를 도시한 사시도이고, 도 7은 도 4에 도시된 배터리 팩의 단면이 도시된 단면도이다. 도 3 내지 7을 참조하여 설명한다.
도 3은 도 1에 도시된 배터리 팩(P)의 구성 요소 중 세퍼레이터(9)와 세퍼레이터(9)에에 의해 나뉘는 다수의 배터리 모듈(3) 그룹 중 하나를 나타낸 것이다. 그룹을 구성하는 복수의 배터리 모듈(3)은 세퍼레이터(9)와 엔드 플레이트(1)(2) 사이에 위치할 수 있다.
도 3에 도시된 배터리 팩(P)은 복수의 배터리 모듈(3)의 적층 방향을 따라 세퍼레이터(9), 복수의 배터리 모듈(3), 절연시트(10) 및 엔드 플레이트(1)(2) 순서로 위치할 수 있다.
배터리 모듈(3)은 보조 카트리지(36)를 더 포함할 수 있다. 그리고 각 배터리 모듈(3)은 냉각커버(34), 보조 카트리지(36) 및 카트리지(33) 순서로 위치할 수 있다. 그리고 각 배터리 모듈(3)의 냉각커버(34)와 카트리지(33) 사이에 배터리 셀(32), 완충부재(35) 및 배터리 셀(32) 순서로 위치할 수 있다. 각 배터리 모듈(3)에 포함되는 배터리 셀(32) 또는 완충부재(35)는 필요에 따라 개수가 달라질 수 있다.
배터리 모듈(3)이 적층되는 방식은, 배터리 모듈(3)이 세퍼레이터(9)와 결합하고, 배터리 모듈(3)의 전열판(34B)은 세퍼레이터(9)와 마주보게 배치될 수 있다.
그리고 배터리 모듈(3)과 이웃하게 결합되는 타 배터리 모듈(3)의 전열판(34B)은 배터리 모듈(3)의 카트리지(33)와 접하도록 결합할 수 있다. 그리고 타 배터리 모듈(3)과 이웃하게 결합하는 또 다른 배터리 모듈(3)의 전열판(34B)은 타 배터리 모듈(3)의 카트리지(33)와 접하도록 결합할 수 있다.
복수의 배터리 모듈(3)은, 배터리 모듈(3), 타 배터리 모듈(3) 및 또 다른 배터리 모듈(3)이 결합되는 방식으로 적층 될 수 있다.
도 4의 (a)는 배터리 팩(P)이 외부로부터 충격을 받는 것을 나타낸 것이다. 배터리 팩(P)은 전체 구조물의 일부로서 전체 구조물에 장착될 수 있다. B는 고정된 강체 블럭으로서 배터리 팩(P)이 고정시키는 역할을 할 수 있다. 이 때, 외부로부터 외력 F가 가해지면 고정된 배터리 팩(P)은 충격을 받고 형태가 변형될 수 있다.
도 4의 (b)는 도 4의 (a)에서 배터리 팩(P)이 충격을 받은 이후에 형태가 변형된 것을 나타낸 것이다. A영역은 외부 충격으로 인해 형태 변형이 일어난 영역이다.
배터리 팩(P)이 충격을 받아 형태가 변형되면, 배터리 팩(P)에 포함되는 어느 한 배터리 셀(32)의 양극 셀 리드(31)와 음극 셀 리드(31)가 각각 냉각커버(34)와 접촉될 수 있다. 그리고 냉각커버(34)는 열 전도를 위해 금속으로 이루어질 수 있다. 즉, 배터리 셀(32)의 양극 셀 리드(31)와 음극 셀 리드(31)가 냉각커버(34)와 접촉하면, 배터리 셀(32)과 냉각커버(34)는 하나의 폐 회로를 구성하며 쇼트 될 수 있다. 그리고 배터리 셀(32)과 냉각커버(34)가 쇼트 되면, 배터리 팩(P)에 화재가 발생할 수 있다.
따라서, 배터리 팩(P)이 외부로부터 충격을 받는 경우, 배터리 셀(32)의 셀 리드(31)와 냉각커버(34)가 접촉되는 것을 방지하는 구조가 필요하다.
본 발명은 배터리 팩(P)이 외부로부터 충격을 받는 경우, 냉각커버(34)를 구부러뜨림으로써, 배터리 셀(32)의 셀 리드(31)와 냉각커버(34) 사이를 멀어지게 하는 구조를 제안한다. 본 발명이 제안하는 구조에 따르면, 배터리 셀(32)의 셀 리드(31)와 냉각커버(34) 사이가 멀어짐으로써, 셀 리드(31)와 냉각커버(34)의 쇼트가 방지될 수 있다.
도 5는 도 3에 도시된 배터리 팩(P)을 구성하는 배터리 모듈(3) 중 배터리 모듈(3)의 카트리지(33)와 배터리 모듈(3)과 이웃하게 적층되는 타 배터리 모듈(3)의 냉각커버(34)를 도시한 것이다.
본 발명은 배터리 팩(P)이 외부로부터 충격을 받는 경우, 냉각커버(34)를 구부러뜨리기 위한 수단을 포함하는 카트리지(33)를 제안한다. 배터리 팩(P)이 외부로부터 충격을 받는 경우, 카트리지(33)에 의해 냉각커버(34)는 구부러지고, 배터리 셀(32)의 셀 리드(31)와 냉각커버(34) 사이가 멀어질 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 카트리지(33)는 자신이 포함되는 배터리 모듈(3)의 냉각커버(34)를 구부러뜨리기 위한 수단을 구비하는 것이 아니고, 이웃하는 타 배터리 모듈(3)의 냉각커버(34)를 구부러뜨리기 위한 수단을 구비할 수 있다.
도 5a는 배터리 모듈(3)의 카트리지(33)와 배터리 모듈(3)과 이웃하게 적층되는 타 배터리 모듈(3)의 냉각커버(34)가 결합되는 것을 분해 사시도로 도시한 것이다.
도 5b는 타 배터리 모듈(3)의 냉각커버(34)가 배터리 모듈(3)의 카트리지(33)로부터 압력을 받고 구부러진 것을 도시한 것이다.
배터리 모듈(3)의 카트리지(33)는 배터리 셀(32)이 안착되는 안착부(33C)를 포함할 수 있다. 그리고 안착부(33C)의 일면에는 가압부(33D)가 형성될 수 있다. 또한 안착부(33C)의 일면에는 지지부(33E)가 형성될 수 있다.
가압부(33D)와 지지부(33E)는 안착부(33C)의 일면에 형성될 수 있다.
안착부(33C)의 일면에는 배터리 셀(32)이 접촉되게 안착될 수 있고, 가압부(33D)는 안착부(33C)의 타면에 형성될 수 있다.
안착부(33C)의 일면에는 배터리 셀(32)이 접촉되게 안착될 수 있고, 지지부(33E)는 안착부(33C)의 타면에 형성될 수 있다.
가압부(33D)와 지지부(33E)는 일정거리 이격되어 형성될 수 있다. 그리고 가압부(33D)와 지지부(33E)는 서로 마주보게 돌출되어 형성될 수 있다.
가압부(33D)는 안착부(33C)에 형성되는 복수의 돌출부를 포함할 수 있다.
지지부(33E)는 안착부(33C)에 형성되는 복수의 돌출부를 포함할 수 있다.
가압부(33D)가 돌출되는 방향은 카트리지(33)가 포함되는 배터리 모듈(3)과 이웃하는 타 배터리 모듈(3)을 향하는 방향일 수 있다.
지지부(33E)가 돌출되는 방향은 카트리지(33)가 포함되는 배터리 모듈(3)과 이웃하는 타 배터리 모듈(3)을 향하는 방향일 수 있다.
가압부(33D)는 카트리지(33)의 길이 방향과 직교한 방향으로 길게 형성될 수 있다.
지지부(33E)는 카트리지(33)의 길이 방향과 직교한 방향으로 길게 형성될 수 있다.
가압부(33D)는 리브 형상일 수 있다. 그리고 가압부(33D)는 복수의 리브 형상을 포함할 수 있다.
지지부(33E)는 리브 형상일 수 있다. 그리고 지지부(33E)는 복수의 리브 형상을 포함할 수 있다.
가압부(33D)와 지지부(33E)는 상호 동일한 형상일 수 있다.
배터리 모듈(3)의 가압부(33D)는 배터리 모듈(3)과 이웃하는 타 배터리 모듈(3)에 포함되는 냉각커버(34) 일단과 접할 수 있다.
배터리 모듈(3)의 지지부(33E)는 배터리 모듈(3)과 이웃하는 타 배터리 모듈(3)에 포함되는 냉각커버(34)의 타단과 접할 수 있다.
배터리 모듈(3)의 가압부(33D)가 카트리지(33)로부터 돌출된 높이는 냉각커버(34)의 두께와 같거나 냉각커버(34)의 두께보다 클 수 있다.
배터리 모듈(3)의 지지부(33E)와 카트리지(33)로부터 돌출된 높이는 냉각커버(34)의 두께와 같거나 냉각커버(34)의 두께보다 클 수 있다.
배터리 모듈(3)의 가압부(33D)와 지지부(33E) 사이에 배터리 모듈(3)과 이웃하는 타 배터리 모듈(3)의 냉각커버(34)가 위치할 수 있다.
배터리 모듈(3)의 가압부(33D)와 지지부(33E)가 이격된 간격은 배터리 모듈(3)과 이웃하는 타 배터리 모듈(3)에 포함되는 냉각커버(34)의 전열판(34B)의 길이만큼일 수 있다.
배터리 모듈(3)과 이웃하는 타 배터리 모듈(3)의 냉각커버(34)는, 배터리 모듈(3)의 가압부(33D)로 인해 냉각커버(34)의 길이방향으로 구속될 수 있다.
배터리 모듈(3)과 이웃하는 타 배터리 모듈(3)의 냉각커버(34)는, 배터리 모듈(3)의 지지부(33E)로 인해 냉각커버(34)의 길이방향으로 구속될 수 있다.
배터리 팩(P)에 외부로부터 충격이 가해지는 경우, 배터리 모듈(3)의 가압부(33D)는 배터리 모듈(3)과 이웃하는 타 배터리 모듈(3)의 냉각커버(34)의 일단 또는 일측을 가압할 수 있다. 그리고 배터리 모듈(3)의 가압부(33D)로부터 압력을 받은 타 배터리 모듈(3)의 냉각커버(34)는 도 5b에 도시된 바와 같이 구부러질 수 있다.
배터리 팩(P)에 외부로부터 충격이 가해지는 경우, 배터리 모듈(3)의 가압부(33D)는 배터리 모듈(3)과 이웃하는 타 배터리 모듈(3)의 냉각커버(34)의 일단 또는 일측을 가압할 수 있다. 그리고 배터리 모듈(3)의 지지부(33E)는 배터리 모듈(3)과 이웃하는 타 배터리 모듈(3)의 냉각커버(34)의 타단 또는 타측을 지지할 수 있다.
냉각커버(34)의 일단은 전열판(34B)의 일단일 수 있고 냉각커버(34)의 타단은 전열판(34B)의 타단일 수 있다.
냉각커버(34)의 일측은 전열판(34B)의 일측일 수 있고 냉각커버(34)의 타측은 전열판(34B)의 타측일 수 있다.
냉각커버(34)의 일단은 냉각커버(34)의 길이방향과 수직할 수 있다. 그리고 냉각커버(34)의 타단은 냉각커버(34)의 길이방향과 수직할 수 있다.
냉각커버(34)의 전열판(34B)의 일단 또는 일측은, 냉각커버(34)의 길이방향과 수직할 수 있다. 그리고 냉각커버(34)의 전열판(34B)의 타단 또는 타측은, 냉각커버(34)의 길이방향과 수직할 수 있다.
배터리 모듈(3)의 가압부(33D)로부터 압력을 받고 지지부(33E)로부터 지지받은 타 배터리 모듈(3)의 냉각커버(34)에는 횡압력이 작용할 수 있다. 횡압력을 받은 냉각커버(34)는 도 5b에 도시된 바와 같이 구부러질 수 있다.
냉각커버(34)가 도 5b에 도시된 바와 같이 구부러진 경우, 냉각커버(34)의 일단과 타단 사이의 간격은 냉각커버(34)가 구부러지기 전보다 짧아질 수 있다.
냉각커버(34)가 도 5b에 도시된 바와 같이 구부러진 경우, 냉각커버(34)의 일측과 타측 사이의 간격은 냉각커버(34)가 구부러지기 전보다 짧아질 수 있다.
냉각커버(34)가 도 5b에 도시된 바와 같이 구부러진 경우, 냉각커버(34)의 일단과 타단 사이의 간격은 배터리 셀(32)의 길이보다 짧을 수 있다.
냉각커버(34)가 도 5b에 도시된 바와 같이 구부러진 경우, 냉각커버(34)의 일측과 타측 사이의 간격은 배터리 셀(32)의 길이보다 짧을 수 있다.
냉각커버(34)가 도 5b에 도시된 바와 같이 구부러진 경우, 냉각커버(34)의 전열판(34B)에는 냉각커버(34)의 길이방향에 수직한 절곡선이 형성될 수 있다.
냉각커버(34)가 도 5b에 도시된 바와 같이 구부러진 경우, 냉각커버(34)의 체결판(34C)에는 냉각커버(34)의 길이방향에 수직한 절곡선이 형성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 냉각커버(34)는 카트리지(33)와 결합하기 위한 돌기(36A) 결합홈(34A)를 제외한 홀을 더 포함할 수 있다.
배터리 팩(P)이 충격을 받는 경우 냉각커버(34)는 홀을 포함함으로써, 보다 용이하게 구부러질 수 있다.
홀은 장공 형태일 수 있다. 그리고 냉각커버(34)는 복수 개의 홀을 포함할 수 있다.
전열판(34B)은 홀(34E)을 포함할 수 있다. 전열판(34B)에 형성되는 홀(34E)은 길게 형성되어 장공 형태일 수 있다.
전열판(34B)에 형성되는 홀(34E)은 장공 형태로 전열판(34B)의 길이 방향에 수직하게 위치할 수 있다. 또는 전열판(34B)에 형성되는 홀(34E)은 장공 형태로 카트리지(33)의 길이 방향에 수직하게 위치할 수 있다.
전열판(34B)에 형성되는 홀(34E)은 냉각커버(34)의 길이 방향에 수직하게 길게 형성될 수 있다. 또는 전열판(34B)에 형성되는 홀(34E)은 전열판(34B)의 길이 방향에 수직하게 길게 형성될 수 있다.
전열판(34B)은 복수 개의 홀(34E)을 포함할 수 있다. 전열판(34B)이 복수 개의 홀(34E)을 포함하는 경우, 복수 개의 홀(34E)은 하나의 열을 이루며 위치할 수 있다. 복수 개의 홀(34E)은 전열판(34B)의 길이 방향과 직교한 방향으로 이격될 수 있다. 또는 복수 개의 홀(34E)은 냉각커버(34)의 길이 방향과 직교한 방향으로 이격될 수 있다. 그리고 전열판(34B)은 복수 개의 홀(34E)이 이루는 열을 기준으로 대칭일 수 있다.
그리고 전열판(34B)은 복수 개의 홀(34E)이 이루는 열을 기준으로 대칭일 수 있다. 또는 냉각커버(34)는 복수 개의 홀(34E)이 이루는 열을 기준으로 대칭일 수 있다.
냉각커버(34)는 한 쌍의 체결판(34C)을 포함할 수 있다. 한 쌍의 체결판(34C) 중 어느 하나의 체결판(34C)에 홀(34D)이 형성될 수 있다. 그리고 한 쌍의 체결판(34C)에 형성된 홀(34D)은 서로 대칭일 수 있다.
체결판(34C)에 형성되는 홀(34D)은 길게 형성되어 장공 형태일 수 있다.
체결판(34C)에 형성되는 홀(34D)은 장공 형태로 체결판(34C)의 길이 방향에 수직하게 위치할 수 있다. 또는 체결판(34C)에 형성되는 홀(34D)은 장공 형태로 카트리지(33)의 길이 방향에 수직하게 위치할 수 있다.
체결판(34C)에 형성되는 홀(34D)은 냉각커버(34)의 길이 방향에 수직하게 길게 형성될 수 있다. 또는 체결판(34C)에 형성되는 홀(34D)은 체결판(34C)의 길이 방향에 수직하게 길게 형성될 수 있다.
체결판(34C)은 복수 개의 홀(34D)을 포함할 수 있다. 체결판(34C)이 복수 개의 홀(34D)을 포함하는 경우, 복수 개의 홀(34D)은 하나의 열을 이루며 위치할 수 있다. 복수 개의 홀(34D)은 체결판(34C)의 길이 방향과 직교한 방향으로 이격될 수 있다. 또는 복수 개의 홀(34D)은 냉각커버(34)의 길이 방향과 직교한 방향으로 이격될 수 있다. 그리고 체결판(34C)은 복수 개의 홀(34D)이 이루는 열을 기준으로 대칭일 수 있다.
도 7은 도 4에 도시된 배터리 팩(P)의 단면이 도시된 단면도이다. 도 7의 (a)는 G-G선 단면도이고 배터리 팩(P)이 충격을 받기 전을 도시한 것이다. 도 7의 (b)는 H-H선 단면도이고 배터리 팩(P)이 충격을 받은 후를 도시한 것이다.
배터리 팩(P)에 외력이 X 방향으로 작용하면, 배터리 팩(P)은 도 7의 (b)와 같이 형태 변형이 일어날 수 있다.
배터리 팩(P)에 외력이 X 방향으로 작용하면, 카트리지(33)의 가압부(33D)는 냉각커버(34)의 일단 또는 일측을 X 방향으로 가압한다. 이 때, 카트리지(33)의 지지부(33E)는 냉각커버(34)의 일단 또는 일측을 X 방향으로 지지할 수 있다.
배터리 팩(P)에 외력이 X 방향으로 작용하면, 냉각커버(34)는 카트리지(33)의 가압부(33D)로 인해 도 7의 (b)와 같이 구부러질 수 있다.
배터리 팩(P)에 외력이 X 방향으로 작용하면, 냉각커버(34)는 카트리지(33)의 가압부(33D)와 지지부(33E)로 인해 도 7의 (b)와 같이 구부러질 수 있다.
냉각커버(34)가 도 7의 (b)와 같이 구부러지게 되면, 냉각커버(34)와 셀 리드(31)가 접촉되지 않고 이격될 수 있다. 즉, 배터리 팩(P)이 외부로부터 충격을 받더라도 냉각커버(34)와 셀 리드(31)가 쇼트되지 않아, 과열이나 화재의 위험을 줄일 수 있다.
배터리 팩(P)에 외력이 X 방향으로 작용하면, 배터리 셀(32)의 셀 리드(31)는 X 방향으로 압력을 받을 수 있다. 셀 리드(31)가 X 방향으로 압력을 받으면 셀 리드(31)는 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 구겨질 수 있다.
외력으로 인해 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 셀 리드(31)가 구겨지는 경우, 구겨진 셀 리드(31)가 도피할 공간이 충분하지 않으면 셀 리드(31)가 끊어질 수 있다. 셀 리드(31)가 끊어지는 경우, 냉각커버(34)와 배터리가 쇼트될 위험이 있다.
따라서 본 발명은 외력으로 인해 셀 리드(31)가 끊어지지 않도록, 구겨진 셀 리드(31)가 도피할 공간을 제안한다. 이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 카트리지(33)는 단차부(33F)를 포함할 수 있다.
단차부(33F)는 배터리 팩(P)에 외력이 작용하는 경우 구겨진 셀 리드(31)가 도피할 공간을 제공할 수 있다.
따라서, 셀 리드(31)는 단차부(33F)가 제공하는 공간으로 인해 배터리 셀(32)의 적층방향으로 움직일 수 있다. 그리고 셀 리드(31)는 단차부(33F)가 제공하는 공간으로 인해 배터리 셀(32)의 적층 방향과 직교한 방향으로 움직일 수 있다.
또는, 셀 리드(31)는 단차부(33F)가 제공하는 공간으로 인해 배터리 모듈(3)의 적층방향으로 움직일 수 있다. 그리고 셀 리드(31)는 단차부(33F)가 제공하는 공간으로 인해 배터리 모듈(3)의 적층 방향과 직교한 방향으로 움직일 수 있다.
배터리 모듈(3)의 카트리지(33)는 배터리 셀(32)이 안착되는 안착부(33C)를 포함할 수 있다. 그리고 안착부(33C)의 일면에는 단차부(33F)가 형성될 수 있다.
안착부(33C)의 일면에는 배터리 셀(32)이 접촉되게 안착될 수 있고, 단차부(33F)는 안착부(33C)의 타면에 형성될 수 있다.
단차부(33F)는 가압부(33D)와 나란하게 형성될 수 있다.
단차부(33F)는 지지부(33E)와 나란하게 형성될 수 있다.
단차부(33F)는 셀 리드(31)의 적어도 일부를 마주보게 형성될 수 있다.
배터리 모듈(3)의 카트리지(33)에 포함되는 단차부(33F)는 배터리 모듈(3)과 이웃하는 타 배터리 모듈(3)의 냉각커버(34)와 평행하게 형성될 수 있다.
배터리 모듈(3)의 카트리지(33)에 포함되는 단차부(33F)는 배터리 모듈(3)과 이웃하는 타 배터리 모듈(3)의 전열판(34B)과 평행하게 형성될 수 있다.
단차부(33F)의 단차는 카트리지(33)의 두께보다 작게 형성될 수 있다.
단차부(33F)의 단차는 카트리지(33)의 안착부(33C)보다 작게 형성될 수 있다.
단차부(33F)는 가압부(33D)가 형성된 안착부(33C)의 일면과 동일한 면에 형성될 수 있고, 가압부(33D)보다 외측에 형성될 수 있다.
단차부(33F)는 지지부(33E)가 형성된 안착부(33C)의 일면과 동일한 면에 형성될 수 있고, 지지부(33E)보다 외측에 형성될 수 있다.
단차부(33F)는 카트리지(33)의 길이 방향과 직교한 방향으로 길게 형성될 수 있다.
단차부(33F)의 너비는 셀 리드(31)의 너비와 같게 형성될 수 있다.
단차부(33F)의 너비는 셀 리드(31)의 너비보다 넓게 형성될 수 있다.
가압부(33D)보다 외측에 형성된 단차부(33F)와 지지부(33E)보다 외측에 형성된 단차부(33F) 사이의 간격은 가압부(33D)와 지지부(33E) 사이의 간격보다 크게 형성될 수 있다.
가압부(33D)보다 외측에 형성된 단차부(33F)와 지지부(33E)보다 외측에 형성된 단차부(33F) 사이의 간격은 냉각커버(34)의 길이보다 크게 형성될 수 있다.
배터리 모듈(3)은 보조 카트리지(36)를 더 포함할 수 있다. 그리고 각 배터리 모듈(3)은 냉각커버(34), 보조 카트리지(36) 및 카트리지(33) 순서로 위치할 수 있다. 그리고 각 배터리 모듈(3)의 냉각커버(34)와 카트리지(33) 사이에 배터리 셀(32), 완충부재(35) 및 배터리 셀(32) 순서로 위치할 수 있다.
보조 카트리지(36)는 카트리지(33)와 평행하게 위치할 수 있다.
보조 카트리지(36)는 냉각커버(34)와 평행하게 위치할 수 있다.
보조 카트리지(36)는 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(32)과 배터리 셀(32) 사이에 위치하는 완충부재(35)의 일단 또는 일측을 향해 위치할 수 있다.
그리고 보조 카트리지(36)는 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(32)과 배터리 셀(32) 사이에 위치하는 완충부재(35)의 일단 또는 일측을 향하는 돌기(36A)를 더 포함할 수 있다.
배터리 셀(32)과 배터리 셀(32) 사이에 완충부재(35)가 없고 배터리 셀(32)과 배터리 셀(32)이 면 접촉하는 경우, 보조 카트리지(36)는 배터리 셀(32)과 배터리 셀(32)의 접촉면을 향해 위치할 수 있다.
배터리 셀(32)과 배터리 셀(32) 사이에 완충부재(35)가 없고 배터리 셀(32)과 배터리 셀(32)이 면 접촉하는 경우, 보조 카트리지(36)는 배터리 셀(32)과 배터리 셀(32)의 접촉면을 향하는 돌기(36A)를 더 포함할 수 있다.
배터리 팩(P)에 외력이 X 방향으로 작용하면, 배터리 팩(P)은 도 7의 (b)와 같이 형태 변형이 일어날 수 있다.
배터리 팩(P)에 외력이 X 방향으로 작용하면, 카트리지(33)의 가압부(33D)는 냉각커버(34)의 일단 또는 일측을 X 방향으로 가압한다. 이 때, 보조 카트리지(36)는 완충부재(35)를 향해 진입할 수 있다. 보조 카트리지(36)가 완충부재(35)를 향해 진입하면, 보조 카트리지(36)의 돌기(36A)는 도 7의 (b)와 같이 배터리 셀(32)과 배터리 셀(32) 사이에 위치할 수 있다.
그러나 배터리 셀(32)과 배터리 셀(32) 사이에 완충부재(35)가 없고 배터리 셀(32)과 배터리 셀(32)이 면 접촉하는 경우, 배터리 팩(P)에 외력이 X 방향으로 작용하면, 보조 카트리지(36)는 배터리 셀(32)과 배터리 셀(32)의 접촉면을 향해 진입할 수 있다. 이 때, 보조 카트리지(36)가 배터리 셀(32)과 배터리 셀(32)의 접촉면을 향해 진입하면, 보조 카트리지(36)의 돌기(36A)는 배터리 셀(32)과 배터리 셀(32) 사이에 위치할 수 있다.
배터리 팩(P)에 외력이 X 방향으로 작용하면, 보조 카트리지(36)의 돌기(36A)는 배터리 셀(32)과 배터리 셀(32) 사이에 위치할 수 있고, 보조 카트리지(36)의 돌기(36A)는 돌기(36A)와 접촉하는 배터리 셀(32)을 가압할 수 있다.
도 7의 (b)를 참조하면, 보조 카트리지(36)의 돌기(36A)는 돌기(36A)와 접촉하는 두 개의 배터리 셀(32)을 Y 방향을 따라 상호 반대 방향으로 가압할 수 있다. 보조 카트리지(36)가 두 개의 배터리 셀(32)을 Y 방향을 따라 가압함으로써, 냉각커버(34)와 카트리지(33)는 배터리 팩(P)에 외부충격이 가해지더라도 서로 어긋나지 않고 밀착할 수 있다. 따라서 냉각커버(34)는 보조 카트리지(36)로 인해 보다 용이하게 구부러질 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 셀의 정면도이고, 도 9는 냉각커버와 냉각커버에 접하는 배터리 셀을 확대한 확대도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 카트리지가 도시된 사시도, 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 세퍼레이터가 도시된 사시도이고, 도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 절연시트가 도시된 사시도이다.
배터리 셀(32)은 전하가 저장되는 배터리 셀 본체(32A), 배터리 셀 본체(32A)와 연결되는 셀 리드(31) 및 외장재(32B)를 포함할 수 있다. 외장재(32B)는 배터리 셀 본체(32A)를 절연시키는 역할을 할 수 있다. 외장재(32B)는 배터리 셀 본체(32A)를 감쌀 수 있고 셀 리드(31)의 적어도 일부를 감쌀 수 있다.
도 8을 참조하면, 배터리 셀(32) 가장자리에 외장재(32B)가 겹치는 C 영역이 형성될 수 있다. 배터리 셀(32)이 사각형의 형상을 갖는 경우, C 영역은 네 군데에 형성될 수 있다. C 영역은 배터리 셀(32)의 외관 중 모서리부 또는 모퉁이부일 수 있다.
냉각커버(34)는 생산 공정으로 인해 날카로운 모서리가 발생할 수 있다. 도 9를 참조하면, 날카로운 모서리는 J 영역일 수 있다. 냉각커버(34)와 배터리 셀(32)은 면 접촉할 수 있다. 또한, 배터리 팩(P)은 전체 구조물의 일부로서 전체 구조물에 장착될 수 있으므로, 배터리 팩(P)은 진동과 충격을 받을 수 있다. 이 때, 냉각커버(34)와 면 접촉하는 배터리 셀(32)의 C 영역은 냉각커버(34)의 J 영역과 마찰을 일으킬 수 있다. 또는 냉각커버(34)와 면 접촉하는 배터리 셀(32)의 C 영역은 냉각커버(34)의 J 영역과 접촉과 분리를 반복할 수 있다.
이로 인해, 배터리 셀(32)의 C 영역은 손상을 입거나 찢어질 수 있다. 배터리 셀(32)의 C 영역이 손상을 입거나 찢어지게 되면, 배터리 셀 본체(32A)는 절연이 이루어지지 않을 수 있다. 이는, 배터리 셀(32) 또는 배터리 모듈(3) 또는 배터리 팩(P)의 절연이 파괴될 위험이 있다. 따라서, 배터리 셀(32)의 C 영역과 냉각커버(34)의 J 영역을 적절히 분리 또는 이격시킬 수 있는 구조가 필요하다.
도 10a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 카트리지(33)가 도시된 사시도이다. 배터리 모듈(3)의 카트리지(33)는 배터리 셀(32)이 안착되는 안착부(33C)를 포함할 수 있다. 그리고 안착부(33C)의 일면에는 돌출부(33G)가 형성될 수 있다.
돌출부(33G)는 가압부(33D)가 형성된 안착부(33C)의 일면에 형성될 수 있다. 또한, 돌출부(33G)는 지지부(33E)가 형성된 안착부(33C)의 일면에 형성될 수 있다.
안착부(33C)의 일면에는 배터리 셀(32)이 접촉되게 안착될 수 있고, 돌출부(33G)는 안착부(33C)의 타면에 형성될 수 있다.
도 10a를 참조하면, 안착부(33C) 또는 카트리지(33)의 가장자리에 E 영역이 형성될 수 있다. 안착부(33C) 또는 카트리지(33)가 사각형의 형상을 갖는 경우, E 영역은 네 군데에 형성될 수 있다. E 영역은 안착부(33C) 또는 카트리지(33)의 모서리부 또는 모퉁이부일 수 있다. 돌출부(33G)는 E 영역에 형성될 수 있다. 그리고 돌출부(33G)는 복수로 형성될 수 있다.
안착부(33C) 또는 카트리지(33)의 E 영역에 형성된 돌출부(33G)는 이웃하는 타 배터리 모듈(3)의 냉각커버(34)와 면 접촉하는 배터리 셀(32)의 C 영역을 절곡시키거나 구부러뜨릴 수 있다.
냉각커버(34)와 면 접촉하는 배터리 셀(32)의 C 영역이 절곡되거나 구부러지면, 냉각커버(34)의 J 영역과 분리 또는 이격될 수 있고, 배터리 셀(32) 외관이 손상될 위험을 줄일 수 있다.
돌출부(33G)는 도 10c와 같이 형성될 수 있다. 종래의 카트리지(33)는 도 10b와 같이 돌출부(33G)가 형성되지 않은 형태로 실시되었다. 그러나 본 발명의 실시 예에 따른 카트리지(33)는 도 10c와 같이 돌출부(33G)가 형성될 수 있다. 돌출부(33G)는 리브 형상으로 형성될 수 있다.
도 11a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 세퍼레이터(9)가 도시된 사시도이다. 세퍼레이터(9)는 냉각커버(34)와 면 접촉할 수 있다. 그리고 세퍼레이터(9)를 중심으로 한 쌍의 냉각커버(34)와 면 접촉할 수 있다.
세퍼레이터(9)는 냉각커버(34)의 전열판(34B)과 면 접촉할 수 있다. 그리고 세퍼레이터(9)를 중심으로 한 쌍의 전열판(34B)과 면 접촉할 수 있다.
세퍼레이터(9)의 일면에는 돌출부(33G)가 형성될 수 있다. 그리고 세퍼레이터(9)의 타면에는 돌출부(33G)가 형성될 수 있다.
도 11a를 참조하면, 세퍼레이터(9)의 가장자리에 D 영역이 형성될 수 있다. 세퍼레이터(9)가 사각형의 형상을 갖는 경우, D 영역은 네 군데에 형성될 수 있다. D 영역은 세퍼레이터(9)의 모서리부 또는 모퉁이부일 수 있다. 돌출부(9A)는 D 영역에 형성될 수 있다. 그리고 돌출부(9A)는 복수로 형성될 수 있다. 또한, 돌출부(9A)는 D 영역의 반대면에도 형성될 수 있다.
세퍼레이터(9)의 D 영역에 형성된 돌출부(9A)는 세퍼레이터(9)에 이웃하는 배터리 모듈(3)의 냉각커버(34)와 면 접촉하는 배터리 셀(32)의 C 영역을 절곡시키거나 구부러뜨릴 수 있다.
냉각커버(34)와 면 접촉하는 배터리 셀(32)의 C 영역이 절곡되거나 구부러지면, 냉각커버(34)의 J 영역과 분리 또는 이격될 수 있고, 배터리 셀(32) 외관이 손상될 위험을 줄일 수 있다.
돌출부(9A)는 도 11c 내지 도 11e와 같이 형성될 수 있다. 종래의 세퍼레이터(9)는 도 11b와 같이 돌출부(9A)가 형성되지 않은 형태로 실시되었다. 그러나 본 발명의 실시 예에 따른 세퍼레이터(9)는 도 11c와 같이 세퍼레이터(9)의 길이 방향과 나란한 돌출부(9A)가 형성될 수 있다. 돌출부(9A)는 리브 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 세퍼레이터(9)는 도 11d와 같이 세퍼레이터(9)의 길이 방향과 나란한 돌출부(9A)와 세퍼레이터(9)의 길이 방향에 수직한 돌출부(9A)가 형성될 수 있다. 돌출부(9A)는 리브 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 세퍼레이터(9)는 도 11e와 같이 세퍼레이터(9)의 길이 방향과 나란한 돌출부(9A)와 세퍼레이터(9)의 길이 방향에 수직한 돌출부(9A)가 형성될 수 있다. 그리고 세퍼레이터(9)의 길이 방향과 나란한 돌출부(9A)와 길이 방향에 수직한 돌출부(9A)가 서로 교차할 수 있다. 돌출부(9A)는 리브 형상으로 형성될 수 있다.
도 12a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 절연시트(10)가 도시된 사시도이다. 절연시트(10)는 엔드 플레이트(1)(2) 및 엔드 플레이트(1)(2)와 이웃한 배터리 모듈(3) 사이에 위치할 수 있다. 그리고 절연시트(10)는 엔드 플레이트(1)(2) 및 엔드 플레이트(1)(2)와 이웃한 배터리 모듈(3)의 냉각커버(34) 사이에 위치할 수 있다. 절연시트(10)는 냉각커버(34)와 면 접촉할 수 있다. 그리고 절연시트(10)는 냉각커버(34)의 전열판(34B)과 면 접촉할 수 있다.
절연시트(10)의 일면에는 돌출부(10A)가 형성될 수 있다.
도 12a를 참조하면, 절연시트(10)의 가장자리에 K 영역이 형성될 수 있다. 절연시트(10)가 사각형의 형상을 갖는 경우, K 영역은 네 군데에 형성될 수 있다. K 영역은 절연시트(10)의 모서리부 또는 모퉁이부일 수 있다. 돌출부(10A)는 K 영역에 형성될 수 있다. 그리고 돌출부(10A)는 복수로 형성될 수 있다.
절연시트(10)의 K 영역에 형성된 돌출부(10A)는 절연시트(10)에 이웃하는 배터리 모듈(3)의 냉각커버(34)와 면 접촉하는 배터리 셀(32)의 C 영역을 절곡시키거나 구부러뜨릴 수 있다.
냉각커버(34)와 면 접촉하는 배터리 셀(32)의 C 영역이 절곡되거나 구부러지면, 냉각커버(34)의 J 영역과 분리 또는 이격될 수 있고, 배터리 셀(32) 외관이 손상될 위험을 줄일 수 있다.
돌출부(10A)는 도 12c와 같이 형성될 수 있다. 종래의 절연시트(10)는 도 12b와 같이 돌출부(10A)가 형성되지 않은 형태로 실시되었다. 그러나 본 발명의 실시 예에 따른 절연시트(10)는 도 10c와 같이 돌출부(10A)가 형성될 수 있다. 돌출부(10A)는 리브 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 절연시트(10)의 일면에 형성된 돌출부(10A)는 볼록하게 돌출될 수 있고, 절연시트(10)의 타면은 오목하게 함몰될 수 있다.
도 13a는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈의 카트리지와 배터리 모듈의 카트리지와 결합하는 냉각커버를 분해 사시도로 도시한 것이다.
도 13b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈(3')의 냉각커버(34)가 배터리 모듈(3')의 카트리지(33')로부터 압력을 받고 구부러진 것을 도시한 것이다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 카트리지(33')는 자신이 포함되는 배터리 모듈(3')의 냉각커버(34)를 구부러뜨리기 위한 수단을 구비하는 것이고, 이웃하는 타 배터리 모듈(3')의 냉각커버(34)를 구부러뜨리기 위한 것이 아니다.
이하, 앞서 설명한 실시 예와 상이한 구성 및 작용에 대해서 설명하고, 앞서 설명한 실시 예와 동일하거나 유사한 구성은 중복된 설명을 피하기 위해 생략한다.
배터리 모듈(3')의 카트리지(33')는 배터리 셀(32)이 안착되는 안착부(33C')를 포함할 수 있다. 그리고 안착부(33C')의 일면에는 가압부(33D')가 형성될 수 있다. 또한 안착부(33C')의 일면에는 지지부(33E')가 형성될 수 있다.
가압부(33D')와 지지부(33E')는 안착부(33C')의 일면에 형성될 수 있다.
안착부(33C')의 일면에는 배터리 셀(32)이 접촉되게 안착될 수 있고, 가압부(33D')는 안착부(33C')의 일면에 형성될 수 있다.
안착부(33C')의 일면에는 배터리 셀(32)이 접촉되게 안착될 수 있고, 지지부(33E')는 안착부(33C')의 일면에 형성될 수 있다.
가압부(33D')와 지지부(33E')는 일정거리 이격되어 형성될 수 있다. 그리고 가압부(33D')와 지지부(33E')는 서로 마주보게 돌출되어 형성될 수 있다.
가압부(33D')는 안착부(33C')에 형성되는 복수의 돌출부를 포함할 수 있다.
지지부(33E')는 안착부(33C')에 형성되는 복수의 돌출부를 포함할 수 있다.
가압부(33D')는 카트리지(33')의 길이 방향과 직교한 방향으로 길게 형성될 수 있다.
지지부(33E')는 카트리지(33')의 길이 방향과 직교한 방향으로 길게 형성될 수 있다.
가압부(33D')는 리브 형상일 수 있다. 그리고 가압부(33D')는 복수의 리브 형상을 포함할 수 있다.
지지부(33E')는 리브 형상일 수 있다. 그리고 지지부(33E')는 복수의 리브 형상을 포함할 수 있다.
가압부(33D')와 지지부(33E')는 상호 동일한 형상일 수 있다.
배터리 모듈(3')의 가압부(33D')는 배터리 모듈(3')에 포함되는 냉각커버(34) 일단과 접할 수 있다.
배터리 모듈(3')의 지지부(33E')는 배터리 모듈(3')에 포함되는 냉각커버(34)의 타단과 접할 수 있다.
배터리 모듈(3')의 가압부(33D')와 지지부(33E') 사이에 배터리 모듈(3')과 이웃하는 타 배터리 모듈(3')의 냉각커버(34)가 위치할 수 있다.
배터리 모듈(3')의 가압부(33D')와 지지부(33E')가 이격된 간격은 배터리 모듈(3')에 포함되는 냉각커버(34)의 전열판의 길이만큼일 수 있다.
배터리 모듈(3')에 포함되는 냉각커버(34)는, 동일 배터리 모듈(3')의 가압부(33D')로 인해 냉각커버(34)의 길이방향으로 구속될 수 있다.
배터리 모듈(3')과 포함되는 냉각커버(34)는, 동일 배터리 모듈(3')의 지지부(33E')로 인해 냉각커버(34)의 길이방향으로 구속될 수 있다.
배터리 팩(P')에 외부로부터 충격이 가해지는 경우, 배터리 모듈(3')의 가압부(33D')는 동일 배터리 모듈(3')의 냉각커버(34)의 일단 또는 일측을 가압할 수 있다. 그리고 배터리 모듈(3')의 가압부(33D')로부터 압력을 받은 동일 모듈의 냉각커버(34)는 도 13b에 도시된 바와 같이 구부러질 수 있다.
배터리 팩(P')에 외부로부터 충격이 가해지는 경우, 배터리 모듈(3')의 가압부(33D')는 동일 배터리 모듈(3')의 냉각커버(34)의 일단 또는 일측을 가압할 수 있다. 그리고 배터리 모듈(3')의 지지부(33E')는 동일 배터리 모듈(3')의 냉각커버(34)의 타단 또는 타측을 지지할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1, 2: 엔드 플레이트 3: 배터리 모듈
9: 세퍼레이터 10: 절연시트
31: 셀 리드 32: 배터리 셀
32A: 배터리 셀 본체 32B: 외장재
9A, 10A, 33G: 돌출부 33: 카트리지
33C: 안착부 33D: 가압부
33E: 지지부 33F: 단차부
9A, 10A, 33G: 돌출부 34: 냉각커버
34B: 전열판 34C: 체결판
34D, 34E: 홀 35: 완충부재
36: 보조 카트리지 36A: 돌기

Claims (20)

  1. 복수 개의 배터리 모듈이 적층된 배터리 팩에 있어서,
    상기 복수 개의 배터리 모듈 중 적어도 하나의 배터리 모듈은
    셀 리드를 갖는 적어도 하나의 배터리 셀;
    상기 배터리 셀이 장착되는 카트리지; 및
    상기 카트리지에 결합되고 상기 배터리 셀을 덮으며, 상기 셀 리드와 이격된 냉각커버를 포함하며,
    상기 카트리지는
    상기 배터리 셀이 안착되는 안착부;
    상기 안착부에 형성되어 이웃하는 타 배터리 모듈의 냉각커버 일단을 가압하는 가압부; 및
    상기 안착부에 상기 가압부와 이격되게 형성되어 이웃하는 타 배터리 모듈의 냉각커버 타단을 지지하는 지지부를 포함하고,
    이웃하는 타 배터리 모듈의 냉각커버는 상기 가압부와 상기 지지부 사이에서 구속되고,
    상기 카트리지의 길이 방향으로 외력이 가해지면, 이웃하는 타 배터리 모듈의 냉각커버가 상기 가압부와 상기 지지부의 사이에서 횡압력을 받아 구부러지는 배터리 팩.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 가압부와 지지부는 상기 안착부의 일면에 서로 마주보게 돌출 형성된 배터리 팩.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 냉각커버는 상기 배터리 셀을 마주보는 전열판과,
    상기 전열판에서 절곡되고 상기 카트리지와 착탈되는 착탈부를 갖는 적어도 하나의 체결판을 포함하며,
    상기 전열판은 상기 가압부와 지지부 사이에 위치하는 배터리 팩.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 가압부는 상기 전열판의 일단을 마주보고,
    상기 지지부는 상기 전열판의 타단을 마주보는 배터리 팩.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 가압부와 지지부 중 적어도 하나는 상기 카트리지의 길이 방향과 직교한 방향으로 길게 마련되는 배터리 팩.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉각커버는 적어도 하나 이상의 홀을 포함하는 배터리 팩.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 홀은 상기 냉각커버의 길이 방향과 직교한 방향으로 길게 형성되는 배터리 팩.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 홀은 복수개가 상기 냉각커버의 길이 방향과 직교한 방향으로 이격된 배터리 팩.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 냉각커버는 상기 배터리 셀을 마주보는 전열판과,
    상기 전열판에서 절곡되고 상기 카트리지와 착탈되는 착탈부를 갖는 적어도 하나의 체결판을 포함하며,
    상기 홀은 상기 체결판과 전열판 중 적어도 하나에 형성된 배터리 팩.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 배터리 셀은 본체와 상기 본체에 연결된 셀 리드를 포함하고,
    상기 안착부에는 상기 셀 리드가 상기 배터리 셀의 적층 방향 또는 상기 배터리 셀의 적층 방향과 직교한 방향으로 움직일 수 있도록 단차부가 형성되는 배터리 팩.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 단차부는 상기 셀 리드의 적어도 일부를 마주보는 배터리 팩.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 배터리 셀은 상기 카트리지에 안착되는 제1 배터리 셀과, 상기 냉각커버와 접촉되는 제2 배터리 셀을 포함하고,
    상기 배터리 모듈 각각은 외력이 가해지면 상기 제1 배터리 셀과 제2 배터리 셀 사이로 진입되어 상기 제1 배터리 셀과 제2 배터리 셀을 가압하는 보조 카트리지를 더 포함하는 배터리 팩.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 배터리 모듈은 상기 제1 배터리 셀과 제2 배터리 셀 사이에 배치된 완충부재를 더 포함하는 배터리 팩.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 보조 카트리지는 상기 카트리지와 나란하게 배치된 형성된 배터리 팩.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 셀은,
    본체와,
    상기 본체에 연결된 셀 리드 및
    상기 셀 리드의 일부와 상기 본체를 감싸는 외장재를 포함하고,
    상기 카트리지에는 이웃하는 타 배터리 모듈의 외장재 모서리부를 구부리는 돌출부가 형성된 배터리 팩.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 팩은, 한 쌍의 배터리 모듈 사이에 설치된 세퍼레이터를 더 포함하고,
    상기 한 쌍의 배터리 모듈의 배터리 셀은,
    본체와,
    상기 본체에 연결된 셀 리드 및
    상기 셀 리드의 일부와 상기 본체를 감싸는 외장재를 포함하며,
    상기 세퍼레이터에는 상기 외장재의 모서리부를 구부리는 돌출부가 형성된 배터리 팩.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 팩은 엔드 플레이트와, 최외측 배터리 모듈의 냉각커버의 사이에 배치된 절연시트를 더 포함하고,
    상기 최외측 배터리 모듈의 배터리 셀은,
    본체와,
    상기 본체에 연결된 셀 리드 및
    상기 셀 리드의 일부와 상기 본체를 감싸는 외장재를 포함하며,
    상기 절연시트에는 상기 외장재의 모서리를 구부리는 돌출부가 형성된 배터리 팩.
  19. 복수개의 배터리 모듈이 적층된 배터리 팩에 있어서,
    상기 복수 개의 배터리 모듈 중 적어도 하나의 배터리 모듈은
    셀 리드를 갖는 적어도 하나의 배터리 셀;
    상기 배터리 셀이 장착되는 카트리지; 및
    상기 카트리지에 결합되고 상기 배터리 셀을 덮으며, 상기 셀 리드와 이격된 냉각커버를 포함하고,
    상기 카트리지는
    상기 배터리 셀이 안착되는 안착부;
    상기 안착부에 형성되어 상기 냉각커버 일단을 가압하는 가압부; 및
    상기 안착부에 상기 가압부와 이격되게 형성되어 상기 냉각커버 타단을 지지하는 지지부를 포함하고,
    상기 냉각커버는 상기 가압부와 상기 지지부 사이에서 구속되고,
    상기 카트리지의 길이 방향으로 외력이 가해지면, 상기 냉각커버가 상기 가압부와 상기 지지부의 사이에서 횡압력을 받아 구부러지는 배터리 팩.
  20. 삭제
KR1020160070941A 2016-06-08 2016-06-08 배터리 팩 KR101861429B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160070941A KR101861429B1 (ko) 2016-06-08 2016-06-08 배터리 팩
CN201610909000.2A CN107482143B (zh) 2016-06-08 2016-10-19 电池组
EP17172360.4A EP3255703B1 (en) 2016-06-08 2017-05-23 Battery pack
US15/617,293 US10476052B2 (en) 2016-06-08 2017-06-08 Battery pack

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160070941A KR101861429B1 (ko) 2016-06-08 2016-06-08 배터리 팩

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170138746A KR20170138746A (ko) 2017-12-18
KR101861429B1 true KR101861429B1 (ko) 2018-05-25

Family

ID=58765760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160070941A KR101861429B1 (ko) 2016-06-08 2016-06-08 배터리 팩

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10476052B2 (ko)
EP (1) EP3255703B1 (ko)
KR (1) KR101861429B1 (ko)
CN (1) CN107482143B (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108172929B (zh) * 2017-12-22 2024-03-15 银隆新能源股份有限公司 电池芯散热结构及具有风冷散热装置的电池包
US11479129B2 (en) * 2018-03-30 2022-10-25 Sanyo Electric Co., Ltd. Power supply device and electric vehicle provided with power supply device
CN108717962A (zh) * 2018-08-23 2018-10-30 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池模组
CN110299484B (zh) * 2019-05-29 2020-08-14 南京航空航天大学 基于泡沫铝材料和软包电池的动力电池包
CN112117398B (zh) * 2019-06-21 2022-03-18 比亚迪股份有限公司 车辆
KR102509603B1 (ko) * 2019-09-18 2023-03-10 주식회사 엘지에너지솔루션 저전압 불량 파우치형 이차전지 셀을 검출하기 위한 가압 단락 검사장치
JP2022068756A (ja) * 2020-10-22 2022-05-10 株式会社エンビジョンＡｅｓｃジャパン バッテリモジュール、バッテリ装置およびバッテリモジュールの製造方法
CN114552065A (zh) * 2022-02-28 2022-05-27 西安热工研究院有限公司 一种液冷储能锂离子电池模组

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008122384A1 (de) * 2007-04-05 2008-10-16 Behr Gmbh & Co. Kg Elektrochemische energiespeichereinheit mit kühlvorrichtung
KR100973314B1 (ko) 2008-04-11 2010-07-30 삼성에스디아이 주식회사 보호회로 조립체 및 이를 구비하는 배터리 팩
KR101089086B1 (ko) * 2008-10-30 2011-12-06 주식회사 엘지화학 전지 카트리지와 이를 포함하는 전지모듈
EP2933861B1 (en) * 2009-04-01 2017-09-13 LG Chem, Ltd. Battery module having excellent heat dissipation ability and battery pack employed with the same
US8268478B2 (en) 2009-08-17 2012-09-18 Sb Limotive Co., Ltd. Rechargeable battery having anti-vibration member
US9818990B2 (en) 2010-08-27 2017-11-14 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack with shock absorber
WO2012057323A1 (ja) * 2010-10-30 2012-05-03 三洋電機株式会社 組電池及びこれを備える車両
KR101447057B1 (ko) * 2012-01-26 2014-10-07 주식회사 엘지화학 전지셀의 장착 및 방열을 위한 방열 지지부재를 포함하는 전지모듈
KR101447062B1 (ko) 2012-01-26 2014-11-03 주식회사 엘지화학 전지모듈 및 이를 포함하는 전지팩
KR101393436B1 (ko) * 2012-09-27 2014-05-13 주식회사 코캄 전지 모듈용 셀 카트리지 및 이를 이용한 전지 모듈
KR101729213B1 (ko) 2013-10-23 2017-04-21 주식회사 엘지화학 진동 특성이 향상된 배터리 모듈 및 이에 적용되는 프레임 카트리지 조립체
EP3062361B1 (en) * 2013-10-31 2018-10-10 LG Chem, Ltd. Frame for secondary battery and battery module comprising same
KR20150115250A (ko) * 2014-04-03 2015-10-14 주식회사 엘지화학 내부 텐션-바를 포함하는 배터리 팩
KR20150132903A (ko) 2014-05-19 2015-11-27 주식회사 유비넷시스 배터리셀 조립구조체

Also Published As

Publication number Publication date
US10476052B2 (en) 2019-11-12
CN107482143B (zh) 2021-04-23
US20170358784A1 (en) 2017-12-14
EP3255703A1 (en) 2017-12-13
CN107482143A (zh) 2017-12-15
EP3255703B1 (en) 2019-09-11
KR20170138746A (ko) 2017-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101861429B1 (ko) 배터리 팩
CN110637380B (zh) 电源装置和具备其的车辆、蓄电装置以及电源装置用隔板
CN108780861B (zh) 电源装置
US11387502B2 (en) Battery module comprising a heat transfer component and a thermal expansion material between cells
US9768427B2 (en) Battery module assembly of improved reliability and battery pack employed with the same
JP6047234B2 (ja) 電池モジュール
EP2757611B1 (en) Battery module
JP5535794B2 (ja) 組電池
JP6205808B2 (ja) 蓄電素子モジュール
EP2808922A1 (en) Battery module
JP6494754B2 (ja) 電池モジュール
JP4747539B2 (ja) 電池パック
JP2020113361A (ja) 電源装置及びこれを備える車両、蓄電装置並びに電源装置用セパレータ
CN105845866B (zh) 电池模块
JP6287507B2 (ja) 蓄電装置、ホルダ及び蓄電装置の組立方法
JP6176042B2 (ja) 蓄電装置モジュール及び蓄電装置パック
WO2015162938A1 (ja) 組電池、およびそれを備えた車両
JP2015026424A (ja) 蓄電モジュール
JP5154706B1 (ja) 組電池及び組電池モジュール
JP2021015703A (ja) 蓄電装置
CN219801031U (zh) 电池装置
CN110620208B (zh) 电池组件
US20230013878A1 (en) Battery module and battery pack including the same
KR20210129828A (ko) 배터리 모듈

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant