KR20200110800A - 배터리 모듈, 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩, 및 이들의 용도 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서로 전기적으로 병렬로 또는 직렬로 전기적으로 접촉된 복수의 배터리 셀들 및 하나의 배터리 모듈 하우징을 갖는 배터리 모듈에 관한 것이며, 상기 배터리 모듈 하우징에는, 데이터 유도용 또는 전류 가이드용 케이블을 위한 2개 이상의 연결 지점, 및 상기 연결 지점에 연결된 데이터 유도용 또는 전류 가이드용 케이블을 또 다른 배터리 모듈 또는 데이터 수신기로 가이드하기 위한 4개 이상의 케이블 가이드가 제공되어 있고, 상기 케이블 가이드(20a 내지 20f)는 배터리 모듈 하우징의 상이한 외부 에지들에서 끝나며, 그리고 제1 케이블 가이드(20a 내지 20c)의 케이블 가이드 길이와 제2 케이블 가이드(20d 내지 20f)의 케이블 가이드 길이의 총합은, 제3 케이블 가이드의 케이블 가이드 길이와 제4 케이블 가이드의 케이블 가이드 길이의 총합과 같다.

Description

배터리 모듈, 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩, 및 이들의 용도

본 발명은, 독립 청구항들의 전제부에 따른 배터리 모듈, 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩, 및 이들의 용도에 관한 것이다.

하이브리드 차량, 플러그 인 하이브리드 차량 및 전기 차량에서, 전기 에너지 저장 장치는, 구동 장치를 지원하거나 스스로 구동 장치로서 이용되는 전기 모터를 위해 필요한 에너지를 저장하기 위해 사용된다. 이와 같은 전기 에너지 저장 장치는, 예를 들어 복수의 개별 배터리 셀들을 포함하는 리튬 이온 배터리의 형태로 실현되어 있으며, 이들 배터리 셀들은 자신의 측에서 복수의 배터리 모듈들 내에 서로 직렬로 또는 병렬로 전기적으로 접속되어 있다. 이 경우에는, 하나의 배터리의 상이한 배터리 모듈들을 서로 전기적으로 접속하려는 요구가 존재하며, 이와 같은 방식의 접속은 상황에 따라서는 또한 케이블 결합 방식의 해결책을 통해서도 이루어질 수 있다.

또한, 상기와 같은 유형의 전기 에너지 저장 장치는, 배터리 모듈 또는 배터리 모듈 내에 포함된 배터리 셀을 모니터링하기 위한 정교한 시스템을 필요로 한다. 통상적으로, 예를 들어 복수의 배터리 모듈을 포함하는 상응하는 배터리 모듈 또는 또한 배터리 팩은 각각 셀 감독 회로(CSC: Cell Supervision Circuits)로서도 지칭되는 셀 모니터링 유닛을 구비한다. 이 경우, 동일한 전기 에너지 저장 장치의 상이한 배터리 모듈들 또는 배터리 팩들의 셀 모니터링 유닛들은 데이터 유도 방식으로 연결되어 있으며, 이와 같은 연결도 마찬가지로 자신의 측에서 자주 케이블 결합 방식으로 실현되어 있다.

또한, 상기와 같은 유형의 전기 에너지 저장 장치는 통상적으로 중앙 배터리 제어 장치를 구비하며, 배터리 제어 장치는 자신의 측에서 예를 들어 상이한 셀 모니터링 유닛들과 또는 마찬가지로 전기 에너지 저장 장치의 배터리 모듈 또는 배터리 팩과 직접 데이터 유도 방식으로 접촉한다. 이와 같은 접촉도 마찬가지로 상응하는 케이블 연결을 통해서 이루어진다. 배터리 제어 장치 뿐아니라 셀 모니터링 유닛의 위치 결정도 가변적이며, 전기 에너지 저장 장치 내부에 있는 배터리 모듈 및 배터리 팩의 수도 가변적이고, 이로써 전기 에너지 저장 장치 내부에서의 배터리 모듈 및 배터리 팩의 위치 결정도 가변적이기 때문에, 상응하는 수의 케이블 연결을 위해서는 상이한 케이블 길이의 케이블들이 필요하다.

그 결과, 상응하는 전기 에너지 저장 장치의 제조를 위해서는, 상이한 길이의 복수의 케이블들이 필요하지만, 이들 케이블의 정확한 제공은 복잡하고 경우에 따라서는 또한 오류 발생 가능성도 있다. 더 나아가, 이와 같은 사전 설정된 길이의 연결 케이블 세트는, 전기 에너지 저장 장치 내부에서의 제어 장치 및 배터리 모듈의 위치 설정 가능성을 제한한다.

이와 관련하여, DE 10 2013 009 713 A1호에는, 하이브리드 차량 또는 전기 차량용 케이블 하니스를 수용하기 위한 케이블 채널을 갖는 배터리가 공지되어 있다. 이 케이블 채널은 상응하는 케이블을 클립 결합시킬 수 있는 조립 보조 장치를 구비하므로, 상응하는 클립은 그곳에 고정되어 있다. 또한, US 2009/0129044 A1호에는, 배터리 하우징 상에서 케이블 채널을 가이드하기 위한 구조가 공지되어 있다. 이 경우, 케이블은 배터리 하우징 상의 외측에서 가이드될 수 있다.

더 나아가, US 7,604,507 B1호로부터는, 외부에서 배터리 모듈을 따라 가이드되는 케이블이 인용될 수 있으며, 이 경우에는 케이블을 가이드하기 위해 클립 요소가 제공되어 있다. WO 2011/078478 A2호에는, 하이브리드 차량의 고전압 배터리를 위한 배터리 관리 시스템이 공지되어 있으며, 이들의 모듈들은 케이블을 통해 상호 접속되어 있다.

본 발명에 따라, 독립 특허 청구항들의 특징부의 특징부들을 갖는 배터리 모듈, 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩, 및 이들의 용도가 제공된다.

본 발명에 따라, 예를 들어 직렬로 또는 병렬로 서로 전기적으로 연결된 예를 들어 리튬 이온 배터리 셀들과 같은 예를 들어 복수의 또는 다수의 배터리 셀들을 구비하는 배터리 모듈이 제공된다. 배터리 셀은 예를 들어 배터리 모듈 하우징 내에서 위치 결정되어 있고, 배터리 모듈 하우징은 배터리 셀을 외부 영향으로부터 보호하기 위해 이용된다. 배터리 모듈 하우징은, 본 발명에 따른 배터리 모듈을 포함하는 전기 에너지 저장 장치의 또 다른 배터리 모듈 또는 배터리 단자와 배터리 모듈을 전기적으로 연결할 목적의 전류 가이드용 케이블을 위한 하나 이상의 연결 지점을 추가로 구비한다.

연결 지점이 또한 데이터 유도용 케이블을 접촉시킬 목적으로도 이용될 수 있음으로써, 배터리 모듈은 예를 들어 배터리 제어 장치, 셀 모니터링 유닛 또는 셀 접촉 유닛과 데이터 유도 방식으로 연결된다.

상기와 같은, 전류 가이드용 또는 데이터 유도용 케이블의 연결을 가능하게 하기 위하여, 배터리 모듈은 4개 이상의 케이블 가이드를 구비한다. 이때, 케이블 가이드란, 배터리 모듈 하우징의 내벽 혹은 외벽 내부에 또는 내벽 혹은 외벽 상에 있는 케이블 가이드 구간으로 이해되며, 이 경우 내벽 혹은 외벽에는 가이드될 케이블을 위한 고정 가능성이 연속적으로 또는 주기적인 간격을 두고 제공되어 있다. 연속적인 고정은 예를 들어 상응하게 치수 설계된 케이블 채널의 제공에 의해서 보장되었고, 주기적으로 제공되는 고정은 예를 들어 가이드될 케이블을 위해 상응하는 홀딩 클립을 제공함으로써 이루어진다. 물론, 두 가지 실현 가능성들이 조합된 형태, 즉 홀딩 클립이 제공된 케이블 채널 형태도 생각할 수 있다.

배터리 모듈의 4개 이상의 케이블 가이드는 각각 데이터 유도용 또는 전류 가이드용 케이블을 위한 연결 지점들 중 하나의 연결 지점에서 시작하고, 이 연결 지점으로부터 이격되어 배터리 모듈의 주변에서 또는 외부 에지에서 적절하게 선택 가능한 하나의 지점에서 끝난다.

본 발명에 따라, 이제는, 케이블 가이드 길이로서 지칭되는 상기와 같은 케이블 가이드의 길이가, 개별 연결 지점으로부터 케이블 가이드를 따라 배터리 모듈의 주변에 또는 외부 에지에 있는 케이블 가이드의 개별 끝 지점까지 이르는 거리의 형태로 형성됨으로써, 결과적으로 제1 연결 지점에서 시작하여 배터리 모듈 하우징의 제1 외부 에지에서 끝나는 제1 케이블 가이드의 케이블 가이드 길이와 제2 연결 지점에서 시작하여 제1 외부 에지에 마주 놓여 있는 배터리 모듈 하우징의 외부 에지에서 끝나는 제2 케이블 가이드의 케이블 가이드 길이의 총합은, 제1 연결 지점에서 시작하여 배터리 모듈 하우징의 제2 외부 에지에서 끝나는 제3 케이블 가이드의 케이블 가이드 길이와 제2 연결 지점에서 시작하여 제2 외부 에지에 마주 놓여 있는 배터리 모듈 하우징의 외부 에지에서 끝나는 제4 케이블 가이드의 케이블 가이드 길이로 이루어진 총합과 같아진다.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 배터리 모듈에는 서로 전기적으로 병렬로 또는 직렬로 전기적으로 접촉된 복수의 배터리 셀들 및 배터리 모듈 하우징이 제공되어 있고, 배터리 모듈 하우징에는, 데이터 유도용 또는 전류 가이드용 케이블을 위한 2개 이상의 연결 지점, 및 이들 연결 지점에 연결된, 데이터 유도용 또는 전류 가이드용 케이블을 또 다른 배터리 모듈 또는 데이터 수신기로 가이드하기 위한 4개 이상의 케이블 가이드가 제공되어 있으며, 이 경우 케이블 가이드는 배터리 모듈 하우징의 외부 에지에서 끝난다. 케이블 가이드 각각은, 연결 지점들 중 하나의 연결 지점에서 시작하여 배터리 모듈 하우징의 하나의 외부 에지에서 끝나는 케이블 가이드 길이를 갖는다.

이 경우, 제1 연결 지점에서 시작하여 배터리 모듈 하우징의 제1 외부 에지에서 끝나는 제1 케이블 가이드의 케이블 가이드 길이와 제2 연결 지점에서 시작하여 마찬가지로 배터리 모듈 하우징의 제1 외부 에지에서 끝나는 제2 케이블 가이드의 케이블 가이드 길이의 총합은, 제1 연결 지점에서 시작하여 제1 외부 에지에 마주 놓여 있는 배터리 모듈 하우징의 외부 에지에서 끝나는 제3 케이블 가이드의 케이블 가이드 길이와 제2 연결 지점에서 시작하여 마찬가지로 제1 외부 에지에 마주 놓여 있는 배터리 모듈 하우징의 외부 에지에서 끝나는 제4 케이블 가이드의 케이블 가이드 길이로 이루어진 총합과 같다.

상기와 같은 조치의 특별한 장점은, 동일하게 구현된 복수의 배터리 모듈들을 사용할 때에, 그리고 제1 및 제2 배터리 모듈 주변에서의 개별 케이블 가이드의 끝 지점들의 위치 결정이 서로에 대해 최소로 가능한 간격을 두고 이루어지도록 상기 동일하게 구현된 배터리 모듈들의 위치를 결정할 때에, 제1 배터리 모듈의 제1 연결 지점을 제2 배터리 모듈의 제2 연결 지점과 연결하는 케이블의 길이가 2개의 배터리 모듈들 서로에 대해 가능한 위치 결정 가능성들 중 4개의 가능성, 특히 모든 가능성에 대해 같다는 데 있다. 이와 같은 방식에 의해서는, 제1 배터리 모듈 및 제2 배터리 모듈 서로에 대해 선택된 위치 결정 가능성들의 각각에 대해, 동일한 길이를 갖는 케이블이 사용될 수 있음으로써, 결과적으로 복수의 배터리 모듈로 이루어진 배터리 팩의 이와 같은 구성의 틀 안에서는 상이한 길이의 케이블들의 사용이 생략된다.

이 경우, 예를 들어 데이터 유도용 또는 전류 가이드용 케이블 연결이 제1 배터리 모듈과 제2 배터리 모듈 사이에서 이루어지는지의 여부 그리고 이와 같은 케이블 연결이 어느 케이블 가이드를 통해서 실행되는지는, 사용될 케이블의 길이를 위해 결정적이지 않다. 더욱이, 이와 같은 케이블 연결은 또한 제1 및 제2 배터리 모듈의 케이블 가이드의 임의의 조합을 통해서도 이루어질 수 있으며, 제1 배터리 모듈의 제1 연결 지점으로부터 제2 배터리 모듈의 제2 연결 지점까지, 상응하는 데이터 유도용 또는 전류 가이드용 케이블에 대해 항상 동일한 케이블 길이가 요구된다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예들은 종속 청구항들의 대상이다.

따라서, 케이블 가이드가 예를 들어 배터리 모듈 하우징의 외부 표면에 형성된 케이블 채널로서 구현되어 있는 경우가 장점이 된다. 이와 같은 실시예의 장점은, 전류 가이드용 또는 데이터 유도용 케이블의 설치가 배터리 모듈 하우징의 폐쇄 상태에서도 여전히 배터리 모듈의 외부 표면에서 이루어질 수 있으며, 이로써 이와 같은 배터리 모듈로 처리할 때에는 더 높은 수준의 안전성이 존재하게 된다는 것이다. 배터리 모듈 하우징의 표면에 형성된 케이블 채널 내에서 상응하는 케이블의 가이드가 실행되면, 배터리 모듈 하우징의 표면에 상응하는 케이블이 제공됨으로써, 전기 에너지 저장 장치 내부에서 배터리 모듈 하우징을 위해 필요한 공간이 확대되지 않고, 오히려 복수의 배터리 모듈들의 배터리 모듈 하우징들이 서로 평평하게 물리적으로 접촉하도록 복수의 배터리 모듈들을 나란히 배치하는 것이 가능해진다.

또한, 데이터 유도용 또는 전류 가이드용 케이블의 접촉을 목적으로 연결 지점이 배터리 모듈 하우징의 커버 상에 위치되고, 이들 연결 지점으로부터 출발하는 4개 이상의 케이블 가이드가 제공되며, 이들 케이블 가이드가 배터리 모듈 커버의 평면에서 진행하고, 각각 배터리 모듈 커버의 외부 에지에서 끝나는 경우도 장점이 된다. 이와 같은 실시예의 특별한 장점은, 예를 들어 자신의 측에 복수의 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩을 제조할 때에는 배터리 모듈이 하나의 평면에 평평하게 배열될 수 있다는 데 있으며, 이 경우 동일하게 구현된 배터리 모듈들을 사용할 때에는 그 평면에서 나란히 배열된 배터리 모듈의 임의의 위치 결정이 이루어질 수 있으며, (상응하는 배터리 모듈들의 상응하는 케이블 가이드들의 끝 지점들이 서로 가급적 최소의 간격을 두고 제공되어 있는 한) 2개의 인접한 배터리 모듈들의 데이터 유도 방식의 또는 전류 가이드 방식의 접촉을 위해서는 항상 동일한 길이의 케이블들이 사용될 수 있다. 이와 같은 방식에 의해서는, 항상 동일한 길이의 한 세트의 데이터 유도 방식의 또는 전류 가이드 방식의 케이블만 필요하게 된다.

본 발명의 또 다른 대상은, 복수의 배터리 모듈을 구비하는 배터리 팩이다. 이 경우, 전기 에너지 저장 장치는 복수의 배터리 팩을 포함할 수 있지만, 전기 에너지 저장 장치가 복수의 배터리 모듈을 포함하는 단 하나의 배터리 팩에 의해서 형성되는 것도 가능하다.

상기와 같은 배터리 팩은 복수의 또는 다수의 배터리 모듈을 포함하고, 이들 배터리 모듈은 자신의 측에 복수의 또는 다수의 배터리 셀을 포함한다. 이 경우, 하나의 배터리 모듈의 배터리 셀들은 직렬로 또는 병렬로 서로 전기적으로 접속되어 있다. 배터리 모듈은, 데이터 유도용 또는 전류 가이드용 케이블을 위한 2개 이상의 연결 지점이 있는 배터리 모듈 하우징을 각각 구비한다. 배터리 모듈은, 하나의 배터리 모듈의 개별 연결 지점에서 시작하여 그 배터리 모듈의 외부 주변 또는 외부 에지에 있는 끝 지점에서 끝나는 케이블 가이드를 더 구비한다.

3개 이상의 배터리 모듈들이 서로 인접하여 위치 결정되면, 본 발명에 따라, 예를 들어 제1 배터리 모듈의 제1 연결 지점을 제2 배터리 모듈의 제2 연결 지점과 데이터 유도 방식으로 또는 전류 가이드 방식으로 연결하고 제1 및 제2 배터리 모듈의 케이블 가이드 내에서 가이드되는 제1 케이블이, 제2 배터리 모듈의 제2 연결 지점을 제3 배터리 모듈의 제3 연결 지점과 데이터 유도 방식으로 또는 전류 가이드 방식으로 연결하는 제2의 전류 가이드용 또는 데이터 유도용 케이블과 동일한 케이블 가이드 길이를 갖는 것이 제안되었다.

본 발명의 본 발명에 따른 대안적인 일 실시예에 따르면, 복수의 배터리 모듈을 구비하는 배터리 팩이 제공되었다. 이와 같은 배터리 팩은 복수의 또는 다수의 배터리 모듈을 포함하고, 이들 배터리 모듈은 자신의 측에 복수의 또는 다수의 배터리 셀을 포함한다. 이 경우, 하나의 배터리 모듈의 배터리 셀들은 직렬로 또는 병렬로 서로 전기적으로 접속되어 있다. 배터리 모듈은, 데이터 유도용 또는 전류 가이드용 케이블을 위한 하나 이상의 연결 지점이 있는 배터리 모듈 하우징을 각각 구비한다. 배터리 모듈은, 또한 하나의 배터리 모듈의 개별 연결 지점에서 시작하여 그 배터리 모듈의 외부 주변에 있는 끝 지점에서 끝나는 케이블 가이드를 더 구비한다.

2개 이상의 배터리 모듈들이 서로 인접하여 위치 결정되면, 본 발명에 따라, 제1 배터리 모듈의 제1 연결 지점을 제2 배터리 모듈의 제2 연결 지점과 연결하고 제1 및 제2 배터리 모듈의 케이블 가이드 내에서 가이드되는 케이블이, 제1 배터리 모듈의 제2 연결 지점을 제2 배터리 모듈의 제1 연결 지점과 연결하고 제1 및 제2 배터리 모듈의 케이블 가이드 내에서 가이드되는 제2의 데이터 유도용 또는 전류 가이드용 케이블과 동일한 길이를 갖는 것이 제안되었다.

본 발명의 본 발명에 따른 대안적인 일 실시예에 따르면, 복수의 배터리 모듈을 구비하는 배터리 팩이 제공되었다. 이와 같은 배터리 팩은 복수의 또는 다수의 배터리 모듈을 포함하고, 이들 배터리 모듈은 자신의 측에 복수의 또는 다수의 배터리 셀을 포함한다. 이 경우, 하나의 배터리 모듈의 배터리 셀들은 직렬로 또는 병렬로 서로 전기적으로 접속되어 있다. 배터리 모듈은, 데이터 유도용 또는 전류 가이드용 케이블을 위한 하나 이상의 연결 지점이 있는 배터리 모듈 하우징을 각각 구비한다. 배터리 모듈은, 하나의 배터리 모듈의 개별 연결 지점에서 시작하여 그 배터리 모듈의 외부 주변에 있는 끝 지점에서 끝나는 케이블 가이드를 더 구비한다.

2개 이상의 배터리 모듈들이 서로 인접하여 위치 결정되면, 본 발명에 따라, 2개의 제1 케이블 가이드가 제1 배터리 모듈의 배터리 모듈 커버의 제1 외부 에지에서 끝나고, 2개의 제2 케이블 가이드가 제1 외부 에지에 인접하는 제2 배터리 모듈의 배터리 모듈 커버의 제2 외부 에지에서 끝나는 것, 그리고 제1 외부 에지에서 끝나는 제1 케이블 가이드들의 케이블 가이드 길이들의 총합이 제2 외부 에지에서 끝나는 제2 케이블 가이드들의 케이블 가이드 길이들의 총합과 정확하게 같은 것이 제안되었다.

상기와 같은 조치의 특별한 장점은, 특히 지금까지 형태 측면에서 동일하게 구현된 상응하는 배터리 모듈들의 위치 결정과 무관하게, 항상 대등한 길이 연장부의 케이블이 사용될 수 있고, 이로써 상응하는 배터리 팩의 제조가 확연하게 간소화된다는 데 있다.

본 발명에 따른 배터리 모듈 또는 본 발명에 따른 배터리 팩은, 예를 들어 전기 차량 또는 하이브리드 차량과 같은 자동차 적용예, 데이터 처리 또는 원거리 통신을 위한 휴대용 장치, 전기 수공구 또는 특히 회생적으로 생성되는 전기 에너지를 위한 고정식 저장 장치에 바람직한 방식으로 사용될 수 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 배터리 모듈 또는 본 발명에 따른 배터리 팩은 바람직하게는 재충전 가능한 2차 배터리로서 구성되어 있다.

본 발명의 예시적인 실시예들이 도면부에 도시되어 있고, 이하의 도면 설명부에서 더욱 상세하게 설명된다. 도면부에서,
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 본 발명에 따른 배터리 모듈의 사시도를 도시하고,
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 모듈의 개략도를 도시하며, 그리고
도 3은 본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예에 따른 배터리 팩의 개략적인 평면도를 도시한다.

도 1에는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 모듈(10)이 도시되어 있다. 배터리 모듈(10)은 도 1에 도시되지 않은 배터리 셀들을 포함하며, 이들은 예를 들어 직렬로 또는 병렬로 전기적으로 서로 연결되어 있다. 배터리 모듈(10)은, 측벽(12) 및 하우징 커버(14)를 포함하는 배터리 모듈 하우징을 포함한다. 하우징 커버(14)는, 예를 들어 배터리 모듈(10)의 전기적인 접촉 또는 배터리 모듈(10)의 데이터 기술적인 접촉을 위해 이용되는 예를 들어 제1 연결 지점(16)을 구비한다. 예를 들면, 측정 신호가 연결 지점(16)을 통해 예를 들어 배터리 모듈 내에 설치된 센서에 의해 전송될 수 있는 경우에, 또는 연결 지점(16)이 자신의 측에서 배터리 모듈(10)의 개별 배터리 셀과 연결된 측정 라인과 전기적으로 접촉하는 경우에, 데이터 기술적인 접촉이 이루어진다. 이 경우, 제1 연결 지점(16)은 바람직한 방식으로 하우징 커버(14)의 리세스(18) 내에 위치 결정되어 있다.

제1 연결 지점(16)을 통한 배터리 모듈(10)의 전기적인 또는 데이터 기술적인 접촉을 보장하기 위하여, 배터리 모듈(10)은, 도 1에 도시되지 않은 전류 가이드용 또는 데이터 유도용 케이블을 고정하기 위해 이용되는 3개 이상의, 바람직하게는 4개 내지 6개의 케이블 가이드(20a, 20b, 20c)를 구비한다. 케이블 가이드(20a 내지 20c)는 제1 연결 지점(18)을 바람직한 방식으로 하우징 커버(14)의 상이한 외부 에지들과 연결하고, 따라서 하우징 커버(14)의 외부 주변에서 끝난다.

이로써, 도 1에서, 예를 들어 제1 케이블 가이드(20a)는 배터리 모듈(10) 또는 하우징 커버(14)의 제1 길이 방향 에지에서 끝나고, 제2 케이블 가이드(20b)는 하우징 커버(14)의 제2 외부 에지에서 끝나며, 제3 케이블 가이드(20c)는 하우징 커버(14)의 제1 길이 방향 에지에 마주 놓여 있는 하우징 커버(14)의 제2 길이 방향 에지에서 끝난다.

케이블 가이드(20a 내지 20c)는 바람직한 방식으로 하우징 커버(14) 내에 함몰부로서 형성되어 있다. 이와 같은 실시예의 장점은, 제1 연결 지점(16)이 상응하는 케이블에 의해서 접촉될 때, 이 케이블이 케이블 가이드(20a 내지 20c)의 리세스 내에서 가이드될 수 있고, 이로써 접촉된 배터리 모듈(10)이 접촉되지 않은 배터리 모듈(10)보다 많은 공간을 차지하지 않는다는 데 있다. 이와 같은 상황은, 또한 복수의 배터리 모듈들(10)을 직접 인접하는 구성 방식으로 동일 평면에 설치하는 것을 가능하게 한다. 이때, 배터리 모듈(10)은 바람직한 방식으로 2개 이상의 연결 지점(16)을 포함한다.

도 2에는, 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 모듈(10)이 도시되어 있다. 또한, 동일한 참조 부호는 도 1에서와 동일한 부품 구성 요소를 지시한다.

도 2에 도시된 배터리 모듈(10)은, 예를 들어 상응하는 전류 가이드용 또는 데이터 유도용 케이블(26)이 예를 들어 용접 과정에 의해서 바람직하게는 해체 불가능하게 고정되어 있는 제2 연결 지점(22)을 구비한다. 제2 연결 지점(22)의 함몰부(18) 내에는 고정 장치(24)가 제공되어 있으며, 이 고정 장치는 상응하는 케이블(26)이 오목부(18) 내부에서 감길 수 있게 한다. 케이블(26)은 예를 들어 엔드 플러그(28)(end plug)를 구비하며, 이 엔드 플러그에 의해서는 케이블(26)이 예를 들어 인접한 배터리 모듈(10)의 제1 연결 지점에 고정될 수 있다.

또한, 제2 케이블 가이드(20d 내지 20f)는 예를 들어 홀딩 클립(21)을 구비하며, 이 홀딩 클립은 케이블 가이드(20d 내지 20f) 내부에서 상응하는 케이블(26)의 고정을 보장한다.

도 3에는, 도 1 및 도 2에 따른 복수의 배터리 모듈(10)을 구비하는 배터리 팩(100)이 도시되어 있다. 또한, 동일한 참조 부호는 도 1 및 도 2에서와 동일한 부품 구성 요소를 지시한다.

단 하나의 배터리 모듈(10)을 관찰한다면, 배터리 모듈은 제1 연결 지점(16) 및 제2 연결 지점(22)을 구비한다. 제1 연결 지점(16)은 제1 케이블 가이드(20a 내지 20c)를 구비하고, 제2 연결 지점(22)은 제2 케이블 가이드(20d 내지 20f)를 구비한다.

이 경우, 각각의 케이블 가이드(20a 내지 20f)는, 연결 지점들(16, 22) 중 하나의 연결 지점에서 시작하여 배터리 모듈 하우징의 외부 에지에서 끝나는 케이블 가이드 길이를 갖는다. 이 경우, 제1 연결 지점(16)에서 시작하여 배터리 모듈 하우징의 제1 외부 에지에서 끝나는 제1 케이블 가이드(20a 내지 20c)의 케이블 가이드 길이와 제2 연결 지점에서 시작하여 제1 외부 에지에 마주 놓여 있는 배터리 모듈 하우징의 외부 에지에서 끝나는 제2 케이블 가이드(20d 내지 20f)의 케이블 가이드 길이의 총합은, 제1 연결 지점(16)에서 시작하여 배터리 모듈 하우징의 제2 외부 에지에서 끝나는 제3 케이블 가이드(20a 내지 20c)의 케이블 가이드 길이와 제2 연결 지점에서 시작하여 제2 외부 에지에 마주 놓여 있는 배터리 모듈 하우징의 외부 에지에서 끝나는 제4 케이블 가이드(20d 내지 20f)의 케이블 가이드 길이로 이루어진 총합과 같다.

대안적으로, 각각의 케이블 가이드(20a 내지 20f)는, 연결 지점들(16, 22) 중 하나의 연결 지점에서 시작하여 배터리 모듈 하우징 또는 하우징 커버(14)의 외부 에지에서 끝나는 케이블 가이드 길이를 갖는다. 제1 연결 지점(16)에서 시작하여 배터리 모듈 하우징의 제1 외부 에지에서 끝나는 제1 케이블 가이드(20a 내지 20c)의 케이블 가이드 길이와 제2 연결 지점(22)에서 시작하여 마찬가지로 배터리 모듈 하우징의 제1 외부 에지에서 끝나는 제2 케이블 가이드(20d 내지 20f)의 케이블 가이드 길이의 총합은, 제1 연결 지점(16)에서 시작하여 제1 외부 에지에 마주 놓여 있는 배터리 모듈 하우징의 외부 에지에서 끝나는 제3 케이블 가이드(20a 내지 20c)의 케이블 가이드 길이와 제2 연결 지점(22)에서 시작하여 마찬가지로 제1 외부 에지에 마주 놓여 있는 배터리 모듈 하우징의 외부 에지에서 끝나는 제4 케이블 가이드(20d 내지 20f)의 케이블 가이드 길이의 총합과 같다.

또 대안적으로, 제1 배터리 모듈(10)의 2개의 제1 케이블 가이드(20a, 20f)는 제1 배터리 모듈(10)의 하우징 커버(14)의 제1 외부 에지에서 끝나고, 제2 배터리 모듈(10)의 2개의 제2 케이블 가이드(20a, 20f)는 제1 외부 에지에 인접한 제2 배터리 모듈(10)의 하우징 커버(14)의 제2 외부 에지에서 끝난다. 이 경우, 제1 외부 에지에서 끝나는 제1 케이블 가이드들(20a, 20f)의 케이블 가이드 길이들의 총합은, 제2 외부 에지에서 끝나는 제2 케이블 가이드들(20a, 20f)의 케이블 가이드 길이들의 총합과 정확하게 같다.

그 결과, 배터리 팩(100)에 대하여, 제1 배터리 모듈(10)의 제1 연결 지점(16)을 인접한 또 다른 배터리 모듈(10)의 제2 연결 지점(22)과 연결하는 케이블(26)의 길이는, 제1 배터리 모듈(10)의 제2 연결 지점(22)을 인접한 제2 배터리 모듈(10)의 제1 연결 지점(16)과 연결하는 케이블(26)의 길이와 동일하게 된다. 이와 같은 방식에 의해서는, 특히 동일하게 구성된 복수의 또는 다수의 배터리 모듈들(10)이 예를 들어 수평 배열로 그룹화될 수 있고, 단 한 가지 케이블 길이의 케이블에 의해서 상호 전류 가이드 방식으로 또는 신호 유도 방식으로 연결될 수 있다.

추가로 또는 대안적으로는, 특히 동일한 유형으로 형성된 배터리 모듈들(10)을 수평 평면 대신에 추가로 또는 대안적으로 수직 평면에 배열하는 것도 가능하다. 이 목적을 위해, 케이블 가이드(20a 내지 20f)는 대안적으로 또는 추가로 배터리 모듈(10)의 모듈 하우징의 외벽에서 또는 바닥 영역에서 가이드되어 있다. 또한, 그곳에서는 이들 케이블 가이드가 바람직한 방식으로 하우징 벽에 또는 하우징의 바닥에 있는 함몰부로서 제공되어 있다. 이와 같은 실시예는, 상응하는 배터리 팩(100)을 형성하기 위한 복수의 배터리 모듈의 입방체 형상의 배열을 가능하게 한다.

Claims (12)

1. 서로 전기적으로 병렬로 또는 직렬로 전기적으로 접촉된 복수의 배터리 셀들 및 하나의 배터리 모듈 하우징을 갖는 배터리 모듈이며, 상기 배터리 모듈 하우징에는, 데이터 유도용 또는 전류 가이드용 케이블을 위한 2개 이상의 연결 지점, 및 상기 연결 지점에 연결된 데이터 유도용 또는 전류 가이드용 케이블을 또 다른 배터리 모듈 또는 데이터 수신기로 가이드하기 위한 4개 이상의 케이블 가이드가 제공되어 있으며, 상기 케이블 가이드는 배터리 모듈 하우징의 상이한 외부 에지들에서 끝나는, 배터리 모듈에 있어서,
   각각의 케이블 가이드(20a 내지 20f)는, 연결 지점들(16, 22) 중 하나의 연결 지점에서 시작하여 배터리 모듈 하우징의 외부 에지에서 끝나는 케이블 가이드 길이를 가지며, 제1 연결 지점(16)에서 시작하여 배터리 모듈 하우징의 제1 외부 에지에서 끝나는 제1 케이블 가이드(20a 내지 20c)의 케이블 가이드 길이와 제2 연결 지점(22)에서 시작하여 제1 외부 에지에 마주 놓여 있는 배터리 모듈 하우징의 외부 에지에서 끝나는 제2 케이블 가이드(20d 내지 20f)의 케이블 가이드 길이의 총합은, 제1 연결 지점(16)에서 시작하여 배터리 모듈 하우징의 제2 외부 에지에서 끝나는 제3 케이블 가이드(20a 내지 20c)의 케이블 가이드 길이와 제2 연결 지점(22)에서 시작하여 제2 외부 에지에 마주 놓여 있는 배터리 모듈 하우징의 외부 에지에서 끝나는 제4 케이블 가이드(20d 내지 20f)의 케이블 가이드 길이로 이루어진 총합과 같은 것을 특징으로 하는, 배터리 모듈.
2. 서로 전기적으로 병렬로 또는 직렬로 전기적으로 접촉된 복수의 배터리 셀들 및 하나의 배터리 모듈 하우징을 갖는 배터리 모듈이며, 상기 배터리 모듈 하우징에는, 데이터 유도용 또는 전류 가이드용 케이블을 위한 2개 이상의 연결 지점, 및 상기 연결 지점에 연결된 데이터 유도용 또는 전류 가이드용 케이블을 또 다른 배터리 모듈 또는 데이터 수신기로 가이드하기 위한 4개 이상의 케이블 가이드가 제공되어 있으며, 상기 케이블 가이드는 배터리 모듈 하우징의 외부 에지들에서 끝나는, 배터리 모듈에 있어서,
   각각의 케이블 가이드(20a 내지 20f)는, 연결 지점들(16, 22) 중 하나의 연결 지점에서 시작하여 배터리 모듈 하우징의 외부 에지에서 끝나는 케이블 가이드 길이를 가지며, 제1 연결 지점(16)에서 시작하여 배터리 모듈 하우징의 제1 외부 에지에서 끝나는 제1 케이블 가이드(20a 내지 20c)의 케이블 가이드 길이와 제2 연결 지점(22)에서 시작하여 마찬가지로 배터리 모듈 하우징의 제1 외부 에지에서 끝나는 제2 케이블 가이드(20d 내지 20f)의 케이블 가이드 길이의 총합은, 제1 연결 지점(16)에서 시작하여 제1 외부 에지에 마주 놓여 있는 배터리 모듈 하우징의 외부 에지에서 끝나는 제3 케이블 가이드(20a 내지 20c)의 케이블 가이드 길이와 제2 연결 지점(22)에서 시작하여 마찬가지로 제1 외부 에지에 마주 놓여 있는 배터리 모듈 하우징의 외부 에지에서 끝나는 제4 케이블 가이드(20d 내지 20f)의 케이블 가이드 길이로 이루어진 총합과 같은 것을 특징으로 하는, 배터리 모듈.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 케이블 가이드(20a 내지 20f)는, 특히 데이터 유도용 또는 전류 가이드용 케이블(28)을 클립 연결하기 위한 고정 수단(24)을 구비하는 케이블 채널의 형태로 구현되어 있는 것을 특징으로 하는, 배터리 모듈.
4. 제3항에 있어서, 케이블 채널은 배터리 모듈 하우징의 하나 이상의 외부 표면 내에, 특히 배터리 모듈 하우징의 커버(14) 내에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 배터리 모듈.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 데이터 유도용 또는 전류 가이드용 케이블(28)을 위한 하나 이상의 연결 지점(16, 22)은 케이블 플러그의 형태로 구현되어 있는 것을 특징으로 하는, 배터리 모듈.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 데이터 유도용 또는 전류 가이드용 케이블(28)을 위한 하나 이상의 연결 지점(16, 22)은 배터리 모듈 하우징 커버(14) 상에 제공되어 있으며, 케이블 가이드들(20a 내지 20f) 중 하나 이상의 부분이 배터리 모듈 커버(14)의 평면에서 각각 배터리 모듈 커버(14)의 외부 에지 쪽으로 가이드되는 것을 특징으로 하는, 배터리 모듈.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 연결 지점(16)에는 데이터 유도용 또는 전류 가이드용 케이블(28)이 고정되어 있으며, 제2 연결 지점(22)은 다른 배터리 모듈(10)의 데이터 유도용 또는 전류 가이드용 케이블(28)의 접촉을 위한 수용부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 배터리 모듈.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 3개 이상의 배터리 모듈을 갖는 배터리 팩에 있어서,
   배터리 모듈(10)이 인접하여 배열된 경우에는, 제1 배터리 모듈(10)의 제1 연결 지점(16, 22)을 제2 배터리 모듈(10)의 제2 연결 지점(16, 22)과 연결하고 제1 및 제2 배터리 모듈(10)의 케이블 가이드(20a 내지 20f) 내에서 가이드되는 케이블(28)이, 제2 배터리 모듈(10)의 제2 연결 지점(16, 22)을 제3 배터리 모듈(10)의 제3 연결 지점(16, 22)과 연결하고 제2 및 제3 배터리 모듈(10)의 케이블 가이드(20a 내지 20f) 내에서 가이드되는 제2의 전류 가이드용 또는 데이터 유도용 케이블(28)과 동일한 길이를 갖는 것을 특징으로 하는, 배터리 팩.
9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 2개 이상의 배터리 모듈을 갖는 배터리 팩에 있어서,
   배터리 모듈(10)이 인접하여 배열된 경우에는, 제1 배터리 모듈(10)의 제1 연결 지점(16)을 제2 배터리 모듈(10)의 제2 연결 지점(22)과 연결하고 제1 및 제2 배터리 모듈(10)의 케이블 가이드(20a 내지 20f) 내에서 가이드되는 케이블(28)이, 제1 배터리 모듈(10)의 제2 연결 지점(22)을 제2 배터리 모듈(10)의 제1 연결 지점(16)과 연결하고 제1 및 제2 배터리 모듈(10)의 케이블 가이드(20a 내지 20f) 내에서 가이드되는 제2의 데이터 유도용 또는 전류 가이드용 케이블(28)과 동일한 길이를 갖는 것을 특징으로 하는, 배터리 팩.
10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 2개 이상의 배터리 모듈을 갖는 배터리 팩에 있어서,
    2개의 제1 케이블 가이드(20a 내지 20f)는 제1 배터리 모듈(10)의 배터리 모듈 커버(14)의 제1 외부 에지에서 끝나고, 2개의 제2 케이블 가이드(20a 내지 20f)는 제1 외부 에지에 인접한 제2 배터리 모듈(10)의 배터리 모듈 커버(14)의 제2 외부 에지에서 끝나며, 제1 외부 에지에서 끝나는 제1 케이블 가이드들(20a 내지 20f)의 케이블 가이드 길이들의 총합은 제2 외부 에지에서 끝나는 제2 케이블 가이드들(20a 내지 20f)의 케이블 가이드 길이들의 총합과 정확하게 같은 것을 특징으로 하는, 배터리 팩.
11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 배터리 모듈들(10)은 수평 평면에서 서로 인접하도록 위치 결정되어 있는 것을 특징으로 하는, 배터리 팩.
12. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈 또는 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 배터리 팩을, 자동차 적용예를 위한, 원거리 통신 또는 데이터 처리의 휴대용 장치를 위한 전기 에너지 저장 장치에, 그리고 특히 회생적으로 생성되는 전기 에너지를 위한 고정식 저장 장치에 사용하는, 배터리 모듈 또는 배터리 팩의 용도.

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