KR102010018B1 - 배터리 팩용 전장 박스 및 이를 이용한 배터리 팩 구조체 - Google Patents

배터리 팩용 전장 박스 및 이를 이용한 배터리 팩 구조체 Download PDF

Info

Publication number
KR102010018B1
KR102010018B1 KR1020160022041A KR20160022041A KR102010018B1 KR 102010018 B1 KR102010018 B1 KR 102010018B1 KR 1020160022041 A KR1020160022041 A KR 1020160022041A KR 20160022041 A KR20160022041 A KR 20160022041A KR 102010018 B1 KR102010018 B1 KR 102010018B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery pack
storage case
inner frame
battery
pack structure
Prior art date
Application number
KR1020160022041A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170099670A (ko
Inventor
강인재
이범현
김현규
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020160022041A priority Critical patent/KR102010018B1/ko
Priority to US15/749,815 priority patent/US10396323B2/en
Priority to EP17756733.6A priority patent/EP3331058B1/en
Priority to JP2018524238A priority patent/JP6667631B2/ja
Priority to PCT/KR2017/001305 priority patent/WO2017146395A1/ko
Priority to CN201780002829.7A priority patent/CN107925031B/zh
Publication of KR20170099670A publication Critical patent/KR20170099670A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102010018B1 publication Critical patent/KR102010018B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H01M2/1016—
    • 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
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • 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
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M2/1083—
    • H01M2/1094—
    • 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
    • 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
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
    • 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
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • 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)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Casings For Electric Apparatus (AREA)

Abstract

배터리 팩용 전장 박스 및 이를 이용한 배터리 팩 구조체 기술이 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩용 전장 박스는, 하나 이상의 배터리 모듈을 수납하는 배터리 팩 구조체에 내장되며, 상기 배터리 모듈을 보호하는 배터리 보호 회로; 및 상기 배터리 보호 회로를 수납하는 하우징을 포함하고, 상기 하우징은, 상기 배터리 팩 구조체의 내력 구조를 이루는 내부 프레임에 접촉하여 상기 내부 프레임을 지지하는 플랜지를 구비하여, 배터리 팩의 하중이나 외부 충격 등에 의한 배터리 팩 구조의 변형을 방지하고 강도와 내구성을 개선한다.

Description

배터리 팩용 전장 박스 및 이를 이용한 배터리 팩 구조체{Electric box for battery pack and battery pack structure using thereof}
본 발명은 배터리 팩용 전장 박스 및 이를 이용한 배터리 팩 구조체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배터리 팩의 하중이나 외부 충격 등에 의한 배터리 팩 구조의 변형을 방지하고 강도와 내구성을 개선하는 배터리 팩용 전장 박스 및 이를 이용한 배터리 팩 구조체에 관한 것이다.
일반적으로, 이차 배터리(secondary battery)는 리튬 이온 배터리, 리튬 폴리머 배터리, 니켈 카드뮴 배터리, 니켈 수소 배터리, 니켈 아연 배터리 등과 같이 충·방전이 가능한 배터리를 말한다. 최근, 이차 배터리가 전기 차량(electric vehicle)이나 하이브리드 차량(hybrid electric vehicle) 등과 같이 높은 출력 전압과 많은 충전 용량을 요구하는 장치들에 적용되면서, 이차 배터리는 배터리 팩(battery pack) 형태로 널리 사용되고 있다. 이러한 배터리 팩은 약 2.5V에서 4.2V 범위의 출력 전압을 나타내는 다수의 배터리 셀들을 직렬 또는 병렬로 연결한 배터리 모듈(battery module)을 하나 이상 포함하도록 구성되는 것이다.
이와 같이, 배터리 팩은 다수의 배터리 셀 내지 다수의 배터리 모듈을 포함하기 때문에, 배터리 팩의 운반이나 장착 시 자체 하중이나 외부 충격 등으로 인해 배터리 팩 케이스의 변형이나 파손이 발생할 수 있다.
더욱이, 한국 공개특허공보 제10-2015-0014574호 등에 개시된 바와 같이, 기존 기술들은 배터리 팩의 운반을 위해 배터리 팩 케이스 외부에 별도의 손잡이를 결합시키기 때문에, 배터리 팩의 외부 구조를 복잡하게 하고 배터리 팩 케이스나 손잡이의 파손을 초래하는 문제가 있다.
또한, 한국 공개특허공보 제10-2014-0137502호 등에 개시된 바와 같이, 기존 기술들은 배터리 팩의 운반을 위해 배터리 팩 케이스에 내부로 함입되는 함입형 손잡이를 형성하기 때문에, 배터리 팩의 외부 구조를 복잡하게 함은 물론 내부 공간 활용도를 떨어뜨리는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 배터리 팩의 하중이나 외부 충격 등에 의한 배터리 팩 구조의 변형을 방지하고 강도와 내구성을 개선함은 물론, 배터리 팩의 운반이나 장착을 용이하게 하는 배터리 팩용 전장 박스 및 이를 이용한 배터리 팩 구조체를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩용 전장 박스는, 하나 이상의 배터리 모듈을 수납하는 배터리 팩 구조체에 내장되며, 상기 배터리 모듈을 보호하는 배터리 보호 회로; 및 상기 배터리 보호 회로를 수납하는 하우징을 포함하고, 상기 하우징은, 상기 배터리 팩 구조체의 내력 구조를 이루는 내부 프레임에 접촉하여 상기 내부 프레임을 지지하는 플랜지를 구비한다.
일 실시예에 있어서, 상기 플랜지는, 상기 배터리 팩 구조체의 내부 프레임 중 수직 구조를 이루는 수직 프레임의 상단면에 결합되는 제1 플랜지; 및 상기 제1 플랜지에서 연장 및 절곡되어 상기 수직 프레임의 측면을 지지하는 제2 플랜지를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩 구조체는, 배터리 보호 회로를 수납하는 하우징을 가지는 전장 박스; 내력 구조를 이루는 내부 프레임과 상기 내부 프레임에 의해 지지되는 외장 패널을 가지며, 상기 전장 박스와 상기 전장 박스에 의해 보호되는 배터리 모듈을 수납하는 수납 케이스; 및 상기 수납 케이스의 상단 개구부를 커버하는 탑 커버를 포함하고, 상기 전장 박스의 하우징은, 상기 수납 케이스의 내부 프레임에 접촉하여 상기 내부 프레임을 지지하는 플랜지를 구비한다.
일 실시예에 있어서, 상기 수납 케이스의 내부 프레임은, 수직 구조를 이루는 복수의 수직 프레임을 포함하고, 상기 전장 박스의 하우징에 구비된 플랜지는, 상기 수직 프레임의 상단면에 결합되는 제1 플랜지, 및 상기 제1 플랜지에서 연장 및 절곡되어 상기 수직 프레임의 측면을 지지하는 제2 플랜지를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 배터리 팩 구조체는, 상기 수납 케이스의 개구부 측에서 상기 수납 케이스의 내부 프레임에 결합되는 그립용 로드를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 탑 커버는, 상기 그립용 로드에 스냅핏(snap-fit) 방식으로 결합되는 스냅핏 결합부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 탑 커버는, 상기 수납 케이스에 고정되는 고정부와, 상기 고정부에 일단이 회동 가능하게 결합되어 상기 수납 케이스의 개구부를 개폐하는 개폐부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 스냅핏 결합부는, 상기 개폐부의 저면에 위치할 수 있다.
본 발명에 따르면, 배터리 팩 내부에 설치되는 전장 박스의 하우징에 배터리 팩의 내부 프레임을 지지하는 플랜지를 구비함으로써, 별도 부재 없이 배터리 팩의 하중이나 외부 충격 등에 의한 배터리 팩의 구조적 변형을 방지하고 강도와 내구성을 개선할 수 있다.
또한, 배터리 팩의 내부 프레임에 그립용 로드를 결합함으로써, 배터리 팩의 운반이나 장착을 용이하게 함은 물론 배터리 팩의 외부 케이스 구조를 단순화하고 공간 활용도를 높일 수 있다.
또한, 그립용 로드가 외부에 노출되지 않도록 하는 배터리 팩의 탑 커버에 그립용 로드와 스냅핏 방식으로 결합하는 결합부를 구비함으로써, 탑 커버의 개폐와 그립용 로드의 사용을 용이하게 할 수 있다.
나아가, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명에 따른 여러 실시예들이 상기 언급되지 않은 여러 기술적 과제들을 해결할 수 있음을 이하의 설명으로부터 자명하게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩 구조체를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 배터리 팩 구조체의 수납 케이스와 탑 커버가 분리된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 수납 케이스의 개구부를 나타낸 확대도이다.
도 4는 수납 케이스를 구성하는 내력 구조의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩용 전장 박스를 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 전장 박스의 상부 하우징을 나타낸 상방 사시도이다.
도 7은 도 5에 도시된 전장 박스의 상부 하우징을 나타낸 하방 사시도이다.
도 8은 도 5에 도시된 전장 박스의 상부 하우징을 나타낸 정면도이다.
도 9는 도 2에 도시된 탑 커버를 나타낸 하방 사시도이다.
도 10 및 도 11은 탑 커버와 그립용 로드 간의 결합 과정을 나타낸 수직 단면도이다.
도 12는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩 구조체의 탑 커버를 나타낸 사시도이다.
도 13은 도 12에 도시된 탑 커버의 개폐부가 개방된 상태를 나타낸 사시도이다.
이하, 본 발명의 기술적 과제에 대한 해결 방안을 명확화하기 위해 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련 공지기술에 관한 설명이 오히려 본 발명의 요지를 불명료하게 하는 경우 그에 관한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 설계자, 제조자 등의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있을 것이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩 구조체(10)가 사시도로 도시되어 있다. 도 2에는 도 1에 도시된 배터리 팩 구조체(10)의 수납 케이스(100)와 탑 커버(200)가 분리된 상태가 사시도로 도시되어 있다. 도 3에는 도 2에 도시된 수납 케이스(100)의 개구부가 확대도로 도시되어 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩 구조체(10)는 수납 케이스(100), 탑 커버(200) 및 전장 박스(300)를 포함한다.
수납 케이스(100)는, 내력 구조를 이루는 내부 프레임(110)과 이러한 내부 프레임에 의해 지지되는 외장 패널(120)을 가지며, 내부 공간에 전장 박스(300)와 상기 전장 박스(300)에 의해 보호되는 하나 이상의 배터리 모듈(미도시)을 수납한다. 이때, 배터리 모듈은 복수의 배터리 셀이 직렬 또는 병렬 연결되어 적층된 적층 구조를 가질 수 있다. 또한, 배터리 팩 구조체(10)는 이러한 수납 케이스(100)의 개구부 측에서 수납 케이스(100)의 내부 프레임(110)에 결합되는 그립용 로드(130)를 더 포함할 수 있다. 이와 같이, 배터리 팩 구조체(10)의 내부 프레임(110)에 그립용 로드(130)가 결합됨으로써, 배터리 팩 구조체(10)의 운반이나 장착을 용이하게 함은 물론 배터리 팩 구조체(10)의 외부 구조를 단순화하고 공간 활용도를 높일 수 있다.
전장 박스(300)는, 수납 케이스(100)에 수납되는 배터리 모듈의 충·방전 동작 제어하고 에너지 밸런싱(energy balancing)을 수행하여 배터리 모듈을 구성하는 배터리 셀들 간의 전압 불균형 상태를 방지하거나, 배터리 모듈에 과전류 발생 시 전류를 차단하는 등 배터리 보호 기능을 수행한다. 이를 위해, 전장 박스(300)는 BMS(Battery Management System) 회로나 전류 차단 회로 등과 같은 배터리 보호 회로와 이를 수납하는 하우징을 포함할 수 있다.
아래에서 다시 설명하겠지만, 본 발명에 있어서 전장 박스(300)는, 배터리 모듈에 대한 보호 기능을 수행함과 동시에, 그 하우징 구조를 통해 수납 케이스(100)의 내부 프레임(110)을 지지하여 배터리 팩 구조체(10)의 변형을 방지하고 강도와 내구성을 개선한다.
탑 커버(200)는, 수납 케이스(100)에 결합되어 수납 케이스(100)의 상단 개구부를 커버한다. 이 경우, 탑 커버(200)는 수납 케이스(100)의 내부 프레임(110)에 결합된 그립용 로드(130)에 스냅핏(snap-fit) 방식으로 결합될 수 있다. 이와 같이, 탑 커버(200)는 수납 케이스(100)의 내부 구성요소들과 그립용 로드(130)가 외부에 노출되지 않도록 수납 케이스(100)의 개구부를 커버하여, 배터리 팩 구조체(10)의 내부 구성요소들을 보호하고 이물질의 유입을 방지하며 배터리 팩 구조체(10)의 외부 구조를 콤팩트화할 수 있다.
도 4에는 수납 케이스(100)를 구성하는 내력 구조의 일례가 사시도로 도시되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 수납 케이스(100)의 내력 구조는, 수납 케이스(100)의 기본 골격을 이루는 내부 프레임(110)과, 상기 내부 프레임(110)의 내부 공간에 수납되어 내부 프레임(110)을 지지함으로써 배터리 팩 구조체의 강도와 내구성을 개선하는 전장 박스(300)를 포함한다.
내부 프레임(110)은, 수직 구조를 이루는 복수의 수직 프레임(112)과, 이러한 수직 프레임들을 지지하는 복수의 수평 프레임(114, 116)을 포함할 수 있다. 이 경우, 수직 프레임(112)은 4개의 채널 빔(channel beam)으로 구성될 수 있다. 수평 프레임(114, 116)은 로드(rod) 형태의 장볼트(long volt)(114)와 패널(pannel) 형태의 브라킷(bracket)(116)으로 구성될 수 있다. 이 경우, 장볼트(114)는 양 단이 각각 서로 다른 수직 프레임(112)에 결합되어 두 개의 수직 프레임들 간을 지지한다. 또한, 브라킷(116)은 양 측단이 각각 서로 다른 수직 프레임(112)에 결합되어 두 개의 수직 프레임들 간을 지지함과 동시에, 하단이 내부 프레임(110)의 내부 공간 측으로 절곡되어 상기 내부 공간에 수납되는 하나 이상의 배터리 모듈을 지지한다. 한편, 내부 프레임(110)의 상단부에는 한 쌍의 그립용 로드(130)가 결합될 수 있으며, 내부 프레임(110)의 하단부에는 하단 커버(118)가 결합될 수 있다.
전장 박스(300)는, 이와 같이 하나 이상의 배터리 모듈을 수납하는 배터리 팩에 내장되는 것으로서, 수납 케이스(100)의 내부 프레임(110)에 의해 형성되는 내부 공간에 수용되어 내부 프레임(110)과 접촉함으로써 내부 프레임(110)을 지지한다.
도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩용 전장 박스(300)가 사시도로 도시되어 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 전장 박스(300)는 BMS(Battery Management System) 회로나 전류 차단 회로 등과 같은 배터리 보호 회로(미도시)와 이를 수납하는 하우징(310, 320)을 포함한다. 특히, 전장 박스(300)의 하우징(310, 320)은, 배터리 팩의 내력 구조를 이루는 내부 프레임(110)에 접촉하여 상기 내부 프레임(110)을 지지하는 플랜지(flange)(322, 324)를 구비한다. 이러한 전장 박스(300)의 하우징(310, 320)은, 다양한 배터리 보호 회로를 수납하고 전류 차단 회로의 퓨즈 홀더(fuse holder)(312) 등이 배치되는 하부 하우징(310)과, 상기 하부 하우징(310)에 결합되어 하부 하우징(310)의 상단 개구부를 커버하는 상부 하우징(320)으로 구성될 수 있다. 이 경우, 하부 하우징(310)은 수납 케이스(100)의 내부 프레임(110)에 의해 형성되는 내부 공간에 형합하는 형상을 가지도록 구성되어 내부 프레임(110)을 일차적으로 지지할 수 있다. 또한, 상부 하우징(320)은 하부 하우징(310)과 결합하여 고정되며 상술한 플랜지(322, 324)를 구비하도록 구성될 수 있다.
도 6, 도 7, 도 8에는 도 5에 도시된 전장 박스의 상부 하우징(320)이 각각 상방 사시도, 하방 사시도, 정면도로 도시되어 있다.
도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상부 하우징(320)은 하부 하우징(310)에 형합하는 형태를 가지며 제1 플랜지(322), 제2 플랜지(324) 및 퓨즈 홀더 삽입홀(326) 등을 구비할 수 있다. 이 경우, 제1 플랜지(322)는 상부 하우징(320)의 몸체에서 돌출되어 배터리 팩 구조체(10)의 내부 프레임(110) 중 수직 구조를 이루는 수직 프레임(112)의 상단면에 결합한다. 이때, 제1 플랜지(322)는 나사 등을 통해 수직 프레임(112)의 상단면에 결합될 수 있다. 제2 플랜지(324)는 제1 플랜지(322)에서 연장 및 절곡되어 상기 수직 프레임(112)의 측면을 지지한다. 한편, 퓨즈 홀더 삽입홀(326)에는 하부 하우징(310)에 배치된 퓨즈 홀더(312)이 삽입된다. 퓨즈 홀더 삽입홀(326)은 퓨즈 홀더(312)의 삽입과 퓨즈 교체 작업 등을 용이하게 하기 위해 하방으로 만곡된 상부 하우징(320)의 단차부에 형성된다.
이와 같이, 전장 박스(300)의 하우징(310, 320)이, 배터리 팩 구조체(10)의 내부 프레임(110)과 형합함과 동시에, 내부 프레임(110)의 수직 프레임(112)을 지지하는 플랜지(322, 324)를 가지도록 구성됨으로써, 별도 부재 없이 배터리 팩의 전체 하중이나 외부 충격 등에 의한 배터리 팩 구조체의 x, y, z 축 방향 변형을 방지하고, 배터리 팩 구조체의 강도와 내구성을 개선할 수 있다.
도 9에는 도 2에 도시된 탑 커버(200)가 하방 사시도로 도시되어 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 탑 커버(200)는 몸체부(210) 및 스냅핏 결합부(220)를 포함할 수 있다. 탑 커버(200)의 몸체부(210)는, 기본적으로 수납 케이스(100)의 상단 개구부에 형합되는 형태로 구성된다. 스냅핏 결합부(220)는, 몸체부(210)의 저면에 설치되며, 수납 케이스(100)의 내부 프레임(110)에 마련된 그립용 로드(130)에 스냅핏(snap-fit) 방식으로 결합된다.
도 10 및 도 11에는 탑 커버(200)와 그립용 로드(130) 간의 결합 과정이 수직 단면도로 도시되어 있다.
도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 스냅핏 결합부(220)는 탑 커버(200)의 몸체부(210)에 고정되는 고정부(222), 상기 고정부(222)에서 돌출되는 한 쌍의 탄성 돌기(224), 및 상기 고정부(222)를 몸체부(210) 저면에 고정시키는 나사 부재(226)를 포함할 수 있다. 탑 커버(200)가 수납 케이스(100)의 개구부를 폐쇄하도록 하방으로 가압되면, 스냅핏 결합부(220)의 한 쌍의 탄성 돌기(224)가 벌어지면서 수납 케이스(100)의 내부 프레임(110)에 마련된 그립용 로드(130)가 탄성 돌기들 사이에 삽입되어 결합된다. 반면, 수납 케이스(100)의 개구부가 폐쇄된 상태에서 탑 커버(200)가 상방으로 가압되면, 스냅핏 결합부(220)의 한 쌍의 탄성 돌기(224)가 다시 벌어지면서 그립용 로드(130)가 탄성 돌기들 사이에서 탈거된다. 이를 위해, 스냅핏 결합부(220)의 탄성 돌기(224)는, 탄성력을 가지는 다양한 소재로 형성될 수 있으며, 그립용 로드(130)의 결합 및 탈거를 용이하게 하는 다양한 형태의 만곡 부분을 가질 수 있다.
도 12에는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩 구조체의 탑 커버가 사시도로 도시되어 있다. 도 13에는 도 12에 도시된 탑 커버의 개폐부가 개방된 상태가 사시도로 도시되어 있다.
도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩 구조체의 탑 커버(400)는, 몸체부(410) 및 스냅핏 결합부(420)를 포함할 수 있다. 이러한 탑 커버(400)의 몸체부(410)는, 기본적으로 수납 케이스(100)의 상단 개구부에 형합되는 형태로 구성되며, 특히 고정부(410a)와 개폐부(410b)를 포함할 수 있다. 즉, 고정부(410a)는 수납 케이스(100)의 개구부 측에 결합되어 고정된다. 이 경우, 고정부(410a)는 나사 결합이나 스냅핏 결합 등 다양한 방식으로 수납 케이스(100)에 결합될 수 있다. 한편, 개폐부(410b)는 상기 고정부(410a)에 일단이 회동 가능하게 결합되어, 수납 케이스(100)의 개구부 중 그립용 로드(130)가 위치하는 부분을 개폐한다. 이 경우, 개폐부(410b)의 상기 일단은 고정부(410a)에 힌지(hinge)로 결합되거나 회동 동작이 가능한 탄성 소재로 결합될 수 있다.
또한, 스냅핏 결합부(420)는 개폐부(410b)의 저면에 설치되어, 상기 개폐부(410b)의 개폐 동작에 따라 수납 케이스(100)의 내부 프레임(110)에 마련된 그립용 로드(130)에 스냅핏 방식으로 결합 또는 탈거될 수 있다. 이러한 스냅핏 결합부(420)의 구성과 동작은, 도 10 및 도 11의 스냅핏 결합부(220)에 대응하는 설명이 가능하다.
한편, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 배터리 팩 구조체들은, 전기 차량(electric vehicle)이나 하이브리드 차량(hybrid electric vehicle) 등과 같이 전력을 사용하는 자동차에 포함되어 해당 자동차 환경에서 전력을 공급하는 전력 공급 장치로 구현될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 배터리 팩 내부에 설치되는 전장 박스의 하우징에 배터리 팩의 내부 프레임을 지지하는 플랜지를 구비함으로써, 별도 부재 없이 배터리 팩의 하중이나 외부 충격 등에 의한 배터리 팩의 구조적 변형을 방지하고 강도와 내구성을 개선할 수 있다. 또한, 배터리 팩의 내부 프레임에 그립용 로드를 결합함으로써, 배터리 팩의 운반이나 장착을 용이하게 함은 물론 배터리 팩의 외부 케이스 구조를 단순화하고 공간 활용도를 높일 수 있다. 또한, 그립용 로드가 외부에 노출되지 않도록 하는 배터리 팩의 탑 커버에 그립용 로드와 스냅핏 방식으로 결합하는 결합부를 구비함으로써, 탑 커버의 개폐와 그립용 로드의 사용을 용이하게 할 수 있다. 나아가, 본 발명에 따른 실시예들은, 당해 기술 분야는 물론 관련 기술 분야에서 본 명세서에 언급된 내용 이외의 다른 여러 기술적 과제들을 해결할 수 있음은 물론이다.
지금까지 본 발명에 대해 구체적인 실시예들을 참고하여 설명하였다. 그러나 당업자라면 본 발명의 기술적 범위에서 다양한 변형 실시예들이 구현될 수 있음을 명확하게 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 앞서 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 할 것이다. 즉, 본 발명의 진정한 기술적 사상의 범위는 첨부된 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 균등범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 배터리 팩 구조체 100 : 수납 케이스
110 : 내부 프레임 112 : 수직 프레임
114 : 장볼트 116 : 브라킷
118 : 하단 커버 120 : 외장 패널
130 : 그립용 로드 200 : 탑 커버
300 : 전장 박스 310 : 하부 하우징
320 : 상부 하우징 322 : 제1 플랜지
324 : 제2 플랜지 326 : 퓨즈 홀더 삽입홀

Claims (9)

  1. 배터리 팩 구조체에 있어서,
    배터리 보호 회로를 수납하는 하우징을 가지는 전장 박스;
    내력 구조를 이루는 내부 프레임과 상기 내부 프레임에 의해 지지되는 외장 패널을 가지며, 상기 전장 박스와 상기 전장 박스에 의해 보호되는 배터리 모듈을 수납하는 수납 케이스; 및
    상기 수납 케이스의 상단 개구부를 커버하는 탑 커버를 포함하고,
    상기 전장 박스의 하우징은, 상기 수납 케이스의 내부 프레임에 접촉하여 상기 내부 프레임을 지지하는 플랜지를 구비하고,
    상기 배터리 팩 구조체는, 상기 수납 케이스의 개구부 측에서 상기 수납 케이스의 내부 프레임에 결합되는 그립용 로드를 더 포함하고,
    상기 탑 커버는, 상기 그립용 로드에 스냅핏(snap-fit) 방식으로 결합되는 스냅핏 결합부를 포함하는 배터리 팩 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수납 케이스의 내부 프레임은, 수직 구조를 이루는 복수의 수직 프레임을 포함하고,
    상기 전장 박스의 하우징에 구비된 플랜지는, 상기 수직 프레임의 상단면에 결합되는 제1 플랜지, 및 상기 제1 플랜지에서 연장 및 절곡되어 상기 수직 프레임의 측면을 지지하는 제2 플랜지를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 구조체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 탑 커버는, 상기 수납 케이스에 고정되는 고정부와, 상기 고정부에 일단이 회동 가능하게 결합되어 상기 수납 케이스의 개구부를 개폐하는 개폐부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 구조체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 스냅핏 결합부는, 상기 개폐부의 저면에 위치하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 구조체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 배터리 팩 구조체를 포함하는 자동차.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
KR1020160022041A 2016-02-24 2016-02-24 배터리 팩용 전장 박스 및 이를 이용한 배터리 팩 구조체 KR102010018B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160022041A KR102010018B1 (ko) 2016-02-24 2016-02-24 배터리 팩용 전장 박스 및 이를 이용한 배터리 팩 구조체
US15/749,815 US10396323B2 (en) 2016-02-24 2017-02-06 Electrical box for battery pack and battery pack structure using same
EP17756733.6A EP3331058B1 (en) 2016-02-24 2017-02-06 Electrical box for battery pack and battery pack structure using same
JP2018524238A JP6667631B2 (ja) 2016-02-24 2017-02-06 バッテリーパック用電装ボックス及びそれを用いたバッテリーパック構造体
PCT/KR2017/001305 WO2017146395A1 (ko) 2016-02-24 2017-02-06 배터리 팩용 전장 박스 및 이를 이용한 배터리 팩 구조체
CN201780002829.7A CN107925031B (zh) 2016-02-24 2017-02-06 用于电池组的电箱和使用其的电池组结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160022041A KR102010018B1 (ko) 2016-02-24 2016-02-24 배터리 팩용 전장 박스 및 이를 이용한 배터리 팩 구조체

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170099670A KR20170099670A (ko) 2017-09-01
KR102010018B1 true KR102010018B1 (ko) 2019-08-12

Family

ID=59685392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160022041A KR102010018B1 (ko) 2016-02-24 2016-02-24 배터리 팩용 전장 박스 및 이를 이용한 배터리 팩 구조체

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10396323B2 (ko)
EP (1) EP3331058B1 (ko)
JP (1) JP6667631B2 (ko)
KR (1) KR102010018B1 (ko)
CN (1) CN107925031B (ko)
WO (1) WO2017146395A1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210019855A (ko) * 2019-08-13 2021-02-23 주식회사 엘지화학 배터리 모듈의 전장품 하우징
CN110509754B (zh) * 2019-08-26 2022-04-29 广东富强科技股份有限公司 一种能减小阻力的新能源汽车内部电池箱体的装载结构
KR102281771B1 (ko) * 2020-05-07 2021-07-26 에너테크인터내셔널 주식회사 전기자동차용 배터리 하우징
CN112151716B (zh) * 2020-08-27 2023-05-02 深圳先进储能材料国家工程研究中心有限公司 组合悬挂式储能箱
US20220102825A1 (en) * 2020-09-29 2022-03-31 Brunswick Corporation Battery box
US11833914B2 (en) * 2021-02-24 2023-12-05 Rivian Ip Holdings, Llc Electric vehicle battery pack having sealed cover
CN113285154A (zh) * 2021-04-07 2021-08-20 安徽瑞露科技有限公司 一种电池pack固定装置
KR102534429B1 (ko) * 2021-08-31 2023-05-26 윤영우 전기 자동차용 배터리 구조체
KR102642233B1 (ko) * 2023-11-14 2024-02-29 (주)세일 제품 평탄도 교정 시스템

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101146363B1 (ko) 2010-06-04 2012-05-17 에스비리모티브 주식회사 배터리 팩

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5731498Y2 (ko) * 1977-07-29 1982-07-10
US6184659B1 (en) * 1999-02-16 2001-02-06 Microchip Technology Incorporated Microcontroller with integral switch mode power supply controller
KR100920207B1 (ko) 2006-11-27 2009-10-06 주식회사 엘지화학 전지모듈 어셈블리 제조용 전원 스위칭 모듈
EP2380222B1 (en) * 2009-01-13 2013-03-06 Johnson Controls Technology Company Spill-resistant battery cover and vent cover
US20120171527A1 (en) * 2009-10-15 2012-07-05 Nec Energy Devices, Ltd. Battery module
JP5408441B2 (ja) * 2010-01-18 2014-02-05 三菱自動車工業株式会社 車両用バッテリケース
JP5582636B2 (ja) 2010-01-25 2014-09-03 トヨタ自動車株式会社 蓄電装置及び蓄電システム
US9065111B2 (en) 2010-05-26 2015-06-23 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
US9472797B2 (en) 2011-05-25 2016-10-18 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
KR101741029B1 (ko) * 2013-04-23 2017-05-29 삼성에스디아이 주식회사 격리부를 포함하는 배터리 팩
KR101446147B1 (ko) 2013-04-29 2014-10-06 주식회사 엘지화학 자동차용 배터리 팩에 포함되는 배터리 모듈
KR101485244B1 (ko) 2013-05-22 2015-01-22 세방전지(주) 축전지팩용 하우징
JP5428030B1 (ja) * 2013-06-12 2014-02-26 義和 寺上 絶縁監視装置
KR101499930B1 (ko) 2013-07-29 2015-03-09 주식회사 이랜텍 배터리팩 케이스
KR101547395B1 (ko) * 2013-10-11 2015-08-25 세방전지(주) 전지모듈 하우징
KR101568276B1 (ko) * 2014-03-31 2015-11-11 주식회사 태산하이텍 배터리 랙 조립체
JP2017073270A (ja) * 2015-10-07 2017-04-13 田淵電機株式会社 蓄電池ユニット及び蓄電池収容装置
KR102021110B1 (ko) * 2016-01-08 2019-09-11 주식회사 엘지화학 배터리 팩

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101146363B1 (ko) 2010-06-04 2012-05-17 에스비리모티브 주식회사 배터리 팩

Also Published As

Publication number Publication date
CN107925031A (zh) 2018-04-17
US20180233720A1 (en) 2018-08-16
EP3331058B1 (en) 2019-11-13
EP3331058A1 (en) 2018-06-06
KR20170099670A (ko) 2017-09-01
WO2017146395A1 (ko) 2017-08-31
JP6667631B2 (ja) 2020-03-18
US10396323B2 (en) 2019-08-27
JP2018535518A (ja) 2018-11-29
CN107925031B (zh) 2021-01-08
EP3331058A4 (en) 2018-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102010018B1 (ko) 배터리 팩용 전장 박스 및 이를 이용한 배터리 팩 구조체
KR101689750B1 (ko) 배터리 팩
KR100778979B1 (ko) 이차전지
US11390174B2 (en) Auxiliary battery accommodating device for electric vehicle
US9246144B2 (en) Battery pack and method for manufacturing the same
KR101833567B1 (ko) 전지 셀 고정 기능을 갖는 충방전기용 트레이
US20150030889A1 (en) Power storage device
EP4080673A1 (en) Battery module comprising removable fuse assembly, and battery pack comprising same
KR20130118232A (ko) 이차 전지
KR20170003754A (ko) 배터리 팩용 케이지
JP2017174808A (ja) バッテリパック
JP2017152161A (ja) 蓄電装置
KR20170040636A (ko) 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
CN107615518A (zh) 电池模块和包括该电池模块的电池组
KR20150026111A (ko) 전지 팩
KR101893961B1 (ko) 배터리팩
KR102054413B1 (ko) 배터리 팩
US11862817B2 (en) Energy storage apparatus
KR20190069044A (ko) 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR100709868B1 (ko) 이차전지용 팩 케이스
KR102086128B1 (ko) 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
EP4383428A1 (en) Battery assembly, and battery pack and vehicle which comprise same
US20230395919A1 (en) Multi-battery pack having compact structure
JP7463768B2 (ja) リチウムイオンバッテリ装置
US20230369695A1 (en) Power supply device

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