KR20210089448A - 접속 플레이트를 구비한 배터리 팩 - Google Patents

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이광배
허재용
손영수
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Abstract

본 발명은, 복수의 배터리 모듈의 접속 플레이트들 간의 용접성을 향상시킨 배터리 팩을 개시한다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은, 전후 방향으로 배열된 복수의 배터리 모듈을 포함하고, 상기 복수의 배터리 모듈 각각은, 복수의 원통형 전지셀; 상기 복수의 이차전지의 상부 또는 하부에 위치하고 일부분에 상기 복수의 이차전지 중 하나에 형성된 전극 단자와 전기적으로 접촉 연결되는 접속 단자가 복수개 구비된 본체부, 및 상기 본체부로부터 좌 방향 또는 우 방향으로 돌출 연장되고 상기 돌출 연장된 일부분이 상기 본체부로부터 상부 또는 하부 방향으로 절곡되며 상기 절곡된 단부가 다른 하나의 접속 플레이트의 일부분과 접합된 연결부를 구비한 접속 플레이트; 및 상기 이차전지를 삽입 수용하도록 복수의 중공이 형성되고, 외측벽에 상기 연결부의 절곡된 단부와 소정 간격으로 이격되도록 외측벽의 일부분이 내측 방향으로 내입된 이격홈이 형성된 모듈 하우징을 구비한다.

Description

접속 플레이트를 구비한 배터리 팩 {Battery Pack Having Connecting Plate}
본 발명은 접속 플레이트를 구비한 배터리 팩에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 배터리 모듈의 접속 플레이트들 간의 용접성을 향상시킨 배터리 팩에 관한 것이다.
이차 전지는 다양한 제품군에 적용성이 높고, 높은 에너지 밀도를 가지는 전기적 특성을 가지고 있다. 이러한 이차 전지는 휴대용 전자 기기 뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기 차량 또는 하이브리드 차량, 전력 저장 장치 등에 적용되고 있다.
이차 전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점 뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.
전기 차량 등에 적용되는 배터리 팩은 고출력을 얻기 위해 이차전지인 복수의 배터리 셀들을 포함하는 다수의 배터리 모듈을 연결한 구조를 가지고 있다. 그리고, 개개의 배터리 셀은 전극 조립체로서, 양극 및 음극 집전체, 세퍼레이터, 활물질, 전해액 등을 포함하여 구성 요소들 간의 전기 화학적 반응에 의하여 반복적인 충방전이 가능하다.
최근, 에너지 저장원으로서의 활용을 비롯하여 대용량 구조에 대한 필요성이 높아지면서 다수의 배터리 셀이 직렬 및/또는 병렬로 연결된 다수의 배터리 모듈을 집합시킨 멀티 모듈 구조의 배터리 팩에 대한 수요가 증가하고 있다. 이때, 배터리 팩은, 한정된 공간에 많은 배터리 모듈을 수납할 수 있도록, 복수의 배터리 모듈들을 전후 방향으로 밀착 배열하여 구성할 수 있었다.
그리고, 종래기술의 배터리 팩은, 복수의 배터리 모듈들을 구비하였고, 하나의 배터리 모듈은 복수의 배터리 셀과, 이를 수용하는 전기 절연성의 플라스틱 소재의 하우징을 구비하였다. 또한, 배터리 팩은, 복수의 배터리 셀들을 서로 전기적으로 연결하기 위한 구성으로 메탈 플레이트를 구비하였다. 또한, 복수의 배터리 모듈들을 서로 전기적으로 연결하기 위해 복수의 메탈 플레이트를 서로 용접 등의 방식으로 접합하였다.
그러나, 복수의 메탈 플레이트를 서로 용접하는 과정에서, 메탈 플레이트의 용접 부위가 하우징과 접촉되어 있는 경우, 낮은 열전도성인 하우징으로 인해, 하우징과 접촉한 부분에서 용접열이 빠져나가지 못해, 용접 부위에 천공(구멍)이 발생하는 현상이 발생되었다. 이로 인해, 메탈 플레이트의 용접 불량이 자주 발생하고, 용접 효율이 크게 떨어지는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 복수의 배터리 모듈의 접속 플레이트들 간의 용접성을 향상시킨 배터리 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은,
전후 방향으로 배열된 복수의 배터리 모듈을 포함하고,
상기 복수의 배터리 모듈 각각은,
전극 단자가 상부 및 하부 각각에 형성되고, 수평 방향으로 배치된 복수의 이차전지;
상기 복수의 이차전지의 상부 또는 하부에 위치하고 일부분에 상기 복수의 이차전지 중 하나에 형성된 전극 단자와 전기적으로 접촉 연결되는 접속 단자가 복수개 구비된 본체부, 및 상기 본체부로부터 좌 방향 또는 우 방향으로 돌출 연장되고 상기 돌출 연장된 일부분이 상기 본체부로부터 상부 또는 하부 방향으로 절곡되며 상기 절곡된 단부가 다른 하나의 접속 플레이트의 일부분과 접합된 연결부를 구비한 접속 플레이트; 및
상기 이차전지를 삽입 수용하도록 복수의 중공이 형성되고, 외측벽에 상기 연결부의 절곡된 단부와 소정 간격으로 이격되도록 외측벽의 일부분이 내측 방향으로 내입된 이격홈이 형성된 모듈 하우징을 구비한다.
또한, 상기 모듈 하우징은, 상기 연결부의 다른 하나의 접속 플레이트와 접합된 부분이 상기 외측벽과 소정 거리로 이격되도록 상기 연결부의 접합된 부분을 제외한 나머지 부분 중 적어도 일부를 외측 방향으로 지지하는 돌출부가 구비될 수 있다.
더욱이, 상기 연결부는 상기 절곡된 단부가 상부 또는 하부 방향으로 접혀져 중첩된 부분을 가지고,
상기 연결부의 중첩된 부분은 다른 하나의 접속 플레이트의 일부분과 접합될 수 있다.
그리고, 상기 돌출부에는, 상기 연결부의 중첩된 부분의 단부, 또는 상기 중첩된 부분의 단부와 다른 하나의 접속 플레이트의 단부를 삽입하여 고정되도록 내입된 고정홈이 형성될 수 있다.
나아가, 상기 중첩된 부분에는 좌우 방향으로 돌출된 요철 구조가 형성될 수 있다.
또한, 상기 모듈 하우징은,
금속 재질을 구비하고 상기 연결부의 다른 하나의 접속 플레이트과 접합된 부분과 대면하도록 위치되며 상기 외측벽에 적어도 일부위가 삽입 고정된 전도판이 구비될 수 있다.
나아가, 상기 접속 플레이트는, 제1 접속 플레이트 및 제2 접속 플레이트를 구비하고,
상기 제1 접속 플레이트는, 상기 복수의 이차전지의 상부에 위치한 제1 본체부, 및 상기 제1 본체부로부터 돌출 연장되고 하부 방향으로 절곡된 제1 연결부를 구비하고,
상기 제2 접속 플레이트는, 상기 복수의 이차전지의 하부에 위치한 제2 본체부, 및 상기 제2 본체부로부터 돌출 연장되고 상부 방향으로 절곡된 제2 연결부를 구비하며,
상기 제1 접속 플레이트의 제1 연결부의 절곡된 단부는, 다른 배터리 모듈에 구비된 상기 제2 접속 플레이트의 제2 연결부와 접합되고,
상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부 중 어느 하나 이상은, 상기 모듈 하우징의 최전방의 말단부 보다 더 전방으로 돌출 연장되거나, 또는 최후방의 말단부 보다 더 후방으로 돌출 연장된 확장 구조를 가질 수 있다.
또한, 상기 제1 접속 플레이트는,
상기 제1 연결부의 일부분이 상기 제2 접속 플레이트의 제2 연결부의 외측에 겹쳐지도록 위치되고,
상기 제1 연결부로부터 연장되고 상기 제2 접속 플레이트의 제2 연결부의 내측면의 일부분을 감싸도록 절곡된 전도부가 구비될 수 있다.
더욱이, 상기 제2 접속 플레이트는,
상기 제1 연결부의 일부분이 상기 제2 접속 플레이트의 제2 연결부의 외측에 겹쳐지도록 위치되고,
상기 제2 연결부로부터 연장되고 상기 제1 접속 플레이트의 제1 연결부의 외측면의 일부분을 감싸도록 절곡된 커버부가 구비될 수 있다.
그리고, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자 디바이스는, 본 발명에 따른 배터리 팩을 포함한다.
나아가, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 팩을 포함한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 본 발명의 배터리 팩은, 모듈 하우징의 외측벽에 연결부의 절곡된 단부와 소정 간격으로 이격되도록 외측벽의 일부분이 내측 방향으로 내입된 이격홈이 형성시킴으로써, 종래기술에서 모듈 하우징의 외측벽의 일부분이 접속 플레이트와 밀착(접촉)되어 있어, 용접 공정 중에 접속 플레이트와 모듈 하우징 사이에 용접열이 축적되기 쉬워, 가열부위의 온도 분포가 고르지 못해 용접 부위가 균일하게 접합되지 않거나, 일부분에 천공이 발생하는 등의 용접 불량이 발생되기 쉬운 문제를 해결할 수 있다.
즉, 본 발명의 이격홈은 접속 플레이트의 접합 부분과 모듈 하우징의 외측벽 사이에 소정 공간을 확보할 수 있는 바, 접속 플레이트들 간의 용접시 발생한 용접열이 축적되지 않고 외부로 효과적으로 배출시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일측면에 의하면, 본 발명은, 제1 접속 플레이트 및 제2 접속 플레이트 중 어느 하나 이상의 연결부가, 모듈 하우징의 최전방의 말단부 보다 더 전방으로 돌출 연장되거나, 또는 최후방의 말단부 보다 더 후방으로 돌출 연장된 확장 구조를 가짐으로써, 별도의 접속 부재 없이도, 하나의 접속 플레이트가 다른 하나의 접속 플레이트와 접촉할 수 있다. 이에 따라, 배터리 팩의 제조 비용을 줄이고, 제조 과정을 단순화시킬 수 있다.
더욱이, 본 발명의 일측면에 의하면, 본 발명의 모듈 하우징은, 연결부의 다른 하나의 접속 플레이트와 접합된 부분이 외측벽과 소정 거리로 이격되도록 연결부의 접합된 부분을 제외한 나머지 부분 중 적어도 일부를 외측 방향으로 지지하는 돌출부가 구비됨으로써, 용접 중에 접속 플레이트의 연결부가 모듈 하우징의 외측벽과 밀착(접촉)되지 않도록 이격 거리를 유지할 수 있다. 더욱이, 접속 플레이트는 돌출부의 단차에 안착되어 유동되지 않을 수 있어, 안정적으로 용접 수행이 가능하여 용접성을 높일 수 있다.
그리고, 본 발명의 다른 일측면에 의하면, 본 발명의 연결부는 절곡된 단부가 상부 또는 하부 방향으로 접혀져 중첩된 부분을 가지고, 이러한 중첩된 부분이 다른 하나의 접속 플레이트의 일부분과 접합됨으로써, 연결부의 중첩된 부분을 통해 용접열이 전도되어 외부로 배출될 수 있는 바, 종래기술에서 용접 공정 중에 접속 플레이트와 모듈 하우징 사이에 용접열이 축적되어, 가열부위의 온도 분포가 고르지 못해, 용접 부위가 균일하게 접합되지 않거나, 일부분에 천공이 발생하는 등의 용접 불량이 발생되기 쉬운 문제를 해결할 수 있다. 즉, 본 발명은, 연결부의 중첩된 부분이 접속 플레이트의 접합 부분과 모듈 하우징의 외측벽 사이에 소정 공간을 확보할 수 있는 바, 접속 플레이트들 간의 용접시 발생한 용접열이 축적되지 않고 외부로 효과적으로 배출시킬 수 있다.
나아가, 본 발명의 다른 일측면에 의하면, 본 발명의 접속 플레이트는, 중첩된 부분에 좌우 방향으로 돌출된 요철 구조가 형성됨으로써, 중첩된 부분에 형성된 요철 구조가 모듈 하우징과 접속 플레이트 사이의 이격 공간을 형성시킬 수 있는 바, 요철 구조가 형성되지 않은 경우와 비교할 경우, 용접열을 좀더 신속히 배출 시킬 수 있는 이점이 있다. 이에 따라, 용접성이 더욱 우수해질 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 배터리 모듈을 개략적으로 나타낸 정면 사시도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 배터리 모듈을 개략적으로 나타낸 후면 사시도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 배터리 모듈에 대한 구성들을 분리해서 나타낸 분리 사시도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 개략적으로 나타낸 일측면도이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 배터리 모듈을 개략적으로 나타낸 부분 사시도이다.
도 7은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 배터리 모듈을 개략적으로 나타낸 부분 사시도이다.
도 8은, 도 7의 배터리 팩의 C-C'선을 따라 절취된 모습을 개략적으로 나타낸 부분 단면도이다.
도 9는, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 수평 방향으로 절취된 모습을 개략적으로 나타낸 부분 단면도이다.
도 10은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성인 접속 플레이트의 일 부분을 개략적으로 나타낸 부분 측면도이다.
도 11은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 배터리 모듈을 개략적으로 나타낸 일측면도이다.
도 12는, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 배터리 모듈들에 구비된 접속 플레이트들을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 13은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 배터리 모듈들에 구비된 접속 플레이트들을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 14는, 본 발명의 비교예에 따른 배터리 모듈의 용접 테스트를 실시한 실험 결과 사진이다.
도 15는, 본 발명의 실시예 1에 따른 배터리 모듈의 용접 테스트를 실시한 실험 결과 사진이다.
도 16은, 본 발명의 다른 실시예 2에 따른 배터리 모듈의 용접 테스트를 실시한 실험 결과 사진이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 배터리 모듈을 개략적으로 나타낸 정면 사시도이다. 도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 배터리 모듈을 개략적으로 나타낸 후면 사시도이다. 그리고, 도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 배터리 모듈에 대한 구성들을 분리해서 나타낸 분리 사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 팩(1000)은, 전후 방향으로 배열된 복수의 배터리 모듈들(200, 201, 202, 203, 204, 205, 206)을 포함한다.
구체적으로, 상기 배터리 모듈(200)은, 복수의 이차전지(100), 모듈 하우징(210), 및 접속 플레이트(220)를 구비할 수 있다.
여기서, 상기 이차전지(100)는 원통형 전지셀일 수 있다. 구체적으로, 상기 이차전지(100)는, 원통형 전지캔(120), 및 상기 전지캔(120)의 내부에 수용된 전극 조립체(도시하지 않음)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 이차전지(100)는, 상기 전지캔(120)이 상하 방향으로 세워진 형태로 구성될 수 있다. 또한, 상기 전지캔(120)은, 전기 전도성이 높은 재질을 포함하고 있으며, 예를 들면, 상기 전지캔(120)은 알루미늄 또는 구리 소재를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 전지캔(120)의 상부 및 하부 각각에 전극 단자들(111a, 111b)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 전지캔(120)의 상단의 평평한 원형의 상면에는 제1 전극 단자(111a)가 형성될 수 있고, 상기 전지캔(120)의 하단의 평평한 원형의 하면에는 제2 전극 단자(111b)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 전지캔(120)의 측부에는 전기적 절연 부재가 피복될 수 있다. 즉, 상기 전지캔(120)은 내부에 전극 조립체의 전극과 전기적으로 연결되어 있으므로, 의도하지 않은 도전성 물체가 상기 전지캔(120)에 접촉하여 전기 누설이 발생하지 않도록 상기 전지캔(120)의 측부를 둘러싸도록, 예를 들면, 절연 필름(도시하지 않음)이 피복될 수 있다.
또한, 전극 조립체(도시하지 않음)는, 양극과 음극 사이에 분리막을 개재한 상태로 젤리-롤형으로 권취한 구조로 형성될 수 있다. 상기 양극(도시하지 않음)에는 양극 탭이 부착되어 전지캔(120)의 상단의 제1 전극 단자(111a)에 접속될 수 있다. 상기 음극(도시하지 않음)에는 음극 탭이 부착되어 전지캔(120)의 하단의 제2 전극 단자(111b)에 접속될 수 있다.
나아가, 상기 복수의 이차전지(100)는, F 방향으로 바라볼 때, 모듈 하우징(210) 내에서 상하 방향으로 세워진 형태로 수평 방향으로 배치될 수 있다.
예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 하나의 배터리 모듈(200)에는, 23개의 이차전지(100)를 구비하고 있다. 그리고, 상기 23개의 이차전지(100)는, 상하 방향으로 세워진 형태로, 수평 방향으로 서로 인접하도록 배치될 수 있다. 나아가, 상기 이차전지(100)의 양극은, 상단부에 형성되고 음극은 하단부에 형성될 수 있다.
여기서, 전, 후, 좌, 우, 상, 하와 같은 방향을 나타내는 용어는 관측자의 위치나 대상의 놓여진 형태에 따라 달라질 수 있다. 다만, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해, F 방향으로 바라볼 때를 기준으로 하여, 전, 후, 좌, 우, 상, 하 등의 방향을 구분하여 나타내도록 한다.
여기서, 상기 모듈 하우징(210)은, 상기 복수의 이차전지(100)를 삽입 수용하도록 내부 공간이 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 모듈 하우징(210)은, 상기 이차전지(100)의 외측면을 감쌀 수 있도록 복수의 중공(H1)이 형성될 수 있다. 나아가, 상기 모듈 하우징(210)은, 좌우 방향의 외측벽들(210c, 210d)과 전후 방향의 외측벽들(210a, 210b)을 구비할 수 있다.
또한, 상기 모듈 하우징(210)은, 상부 케이스(211) 및 하부 케이스(212)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 상부 케이스(211)는, 상기 이차전지(100) 상부의 외측면을 감싸도록 중공(H1)이 형성될 수 있다. 더욱이, 상기 하부 케이스(212)는, 상기 상부 케이스(211)의 하부에 체결되고, 상기 이차전지(100)의 하부의 외측면을 감싸도록 중공(H1)이 형성될 수 있다.
그리고, 상기 모듈 하우징(210)의 전방 측의 외측벽(210a)에는, 상기 외측벽(210a)의 외면으로부터 돌출 연장된 결합 돌기(213)가 형성될 수 있다. 또한, 상기 모듈 하우징(210)의 후방 측의 외측벽(210b)에는 상기 결합 돌기(213)가 삽입되도록 상기 외측벽(210b)의 외면으로부터 내부 방향으로 만입된 가이드 홈(215)이 구비될 수 있다.
예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 모듈 하우징(210)의 전방의 외측벽(210a)에는, 2개의 결합 돌기(213)가 형성될 수 있다. 그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 모듈 하우징(210)의 후방의 외측벽(210b)에는, 2개의 가이드 홈(215)이 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명의 모듈 하우징(210)의 결합 돌기(213)는, 다른 배터리 모듈(200)의 가이드 홈(215)에 삽입되어 복수의 배터리 모듈(200)의 배치를 가이드 할 수 있으므로, 복수의 배터리 모듈(200)을 손쉽게 배치할 수 있을 뿐만 아니라, 서로 쉽게 분리되지 않도록 고정할 수 있다.
또한, 상기 접속 플레이트(220)는, 본체부(225) 및 연결부(227)를 구비할 수 있다. 구체적으로, 상기 본체부(225)는, 상기 복수의 이차전지(100)의 상부 또는 하부에 위치할 수 있다. 즉, 상기 본체부(225)는, 상기 모듈 하우징(210)의 상부 또는 하부에 탑재될 수 있다. 이때, 상기 모듈 하우징(210)의 상부 또는 하부에는, 상기 접속 플레이트(220)의 본체부(225)가 탑재되는 위치를 가이드 하도록 상부 방향 또는 하부 방향으로 돌출된 가이드 돌기(P1)가 형성될 수 있다. 그리고, 상기 접속 플레이트(220)에는, 상기 가이드 돌기(P1)가 삽입되도록 천공된 가이드 구(H4)가 형성될 수 있다.
나아가, 상기 접속 플레이트(220)는, 전기 전도성 소재를 구비할 수 있다. 예를 들면, 상기 전기 전도성 소재는, 구리, 니켈, 알루미늄, 금, 은 등이 주재료로 구성된 금속 합금일 수 있다.
예를 들면, 도 4에서 도시된 바와 같이, 배터리 모듈(200)은, 2개의 접속 플레이트들(221, 222) 각각이 상기 복수의 이차전지(100)의 상부 및 하부 각각에 위치할 수 있다. 그리고, 상기 모듈 하우징(210)의 상부에 탑재되는 접속 플레이트(221)에는, 3개의 가이드 구(H4)가 형성될 수 있고, 상기 모듈 하우징(210)의 상부에는 가이드 돌기(P1) 3개가 형성될 수 있다. 나아가, 상기 모듈 하우징(210)의 하부에 탑재되는 접속 플레이트(222)에는, 3개의 가이드 구(H4)가 형성될 수 있고, 상기 모듈 하우징(210)의 하부에는 가이드 돌기(P1) 3개가 형성될 수 있다.
나아가, 상기 본체부(225)는, 일부분에 상기 복수의 이차전지(100)의 전극 단자(111)와 전기적으로 접촉 연결되는 접속 단자(225c)가 복수개 구비될 수 있다. 구체적으로, 상기 본체부(225)에는 상하 방향으로 천공된 적어도 하나 이상의 접속 개구(H3)가 형성될 수 있다. 또한, 상기 접속 플레이트(220)의 접속 단자(225c)는, 상기 복수의 이차전지(100)에 형성된 전극 단자(111)와 전기적으로 접촉 연결되도록 상기 접속 개구(H3)의 테두리 내측으로부터 수평 방향으로 연장 돌출되어 형성될 수 있다. 더욱이, 상기 접속 단자(225c)의 연장 돌출된 단부는, 돌출 연장 방향을 기준으로 양측으로 갈라진 분지 구조를 가질 수 있다.
예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 2개의 접속 플레이트들(221, 222) 각각에는, 23개의 접속 개구(H3)가 형성될 수 있다. 그리고, 상기 23개의 접속 개구(H3) 각각에는 테두리 내측으로부터 수평 방향으로 연장 돌출되어 형성된 23개의 접속 단자(225c)가 형성될 수 있다. 나아가, 상기 접속 단자(225c)는 돌출 연장 방향을 기준으로 양측으로 갈라진 분지 구조를 가질 수 있다.
한편, 상기 연결부(227)는, 상기 본체부(225)로부터 좌 방향 또는 우 방향으로 돌출 연장되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 연결부(227)는, 상기 돌출 연장된 일부분이 상기 본체부(225)로부터 상부 또는 하부 방향으로 절곡된 형태일 수 있다. 그리고, 상기 연결부(227)의 상기 절곡된 단부가 다른 하나의 접속 플레이트(220)의 일부분과 접촉 연결될 수 있다.
예를 들면, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 모듈 하우징(210)의 상부에 탑재되는 접속 플레이트(221)에는 본체부(225)의 좌우 방향의 단부로부터 하부 방향으로 절곡 연장된 2개의 연결부(227)가 형성될 수 있다. 또한, 상기 연결부(227)는, 상기 연결부(227)의 상기 절곡된 단부가 다른 하나의 배터리 모듈(206)의 접속 플레이트(222)의 일부분과 접촉 연결될 수 있다.
더욱이, 상기 모듈 하우징(210)의 하부에 탑재되는 접속 플레이트(222)에는 본체부(225)의 좌우 방향의 단부로부터 상부 방향으로 절곡 연장된 2개의 연결부(227)가 형성될 수 있다. 그리고, 또한, 상기 연결부(227)는, 상기 연결부(227)의 상기 절곡된 단부가 다른 하나의 접속 플레이트(220)의 일부분과 접합되어 연결될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명은, 모듈 하우징(210)의 상부 또는 하부에 탑재되는 본체부(225)와 상기 본체부(225)의 좌우 방향으로 연장되어 상부 또는 하부 방향으로 절곡된 연결부(227)를 구비한 접속 플레이트(220)를 포함함으로써, 종래기술의 배터리 팩과 달리, 접속 플레이트들(221, 222) 간의 접촉 연결을 모듈 하우징(210)의 좌우 방향의 외측부에서 이루어질 수 있다. 이에 따라, 본 발명은, 모듈 하우징(210) 내에서 접속 플레이트들(221, 222) 간의 접촉 연결을 위한 전후 방향의 공간 확보가 불필요해져, 배터리 모듈(200)을 보다 전후 방향으로 슬림한 형태로 구현이 가능하다. 궁극적으로, 배터리 팩(1000)의 에너지 밀도를 극대화할 수 있는 효과를 가질 수 있다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 개략적으로 나타낸 일측면도이다. 그리고, 도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 배터리 모듈을 개략적으로 나타낸 부분 사시도이다.
도 2 및 도 3과 함께 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 모듈 하우징(210)의 외측벽(210d)에는, 외측면으로부터 수평 방향으로 돌출 연장된 리브(R1)가 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 리브(R1)는, 상기 모듈 하우징(210)의 좌우 방향의 외측벽들(210c, 210d) 각각에 형성될 수 있다. 또한, 상기 리브(R1)는, 상하 방향으로 연장된 구조 및 전후 방향으로 연장된 구조를 가질 수 있다. 상기 리브(R1)는 모듈 하우징(210)의 외측벽(210d)로부터 이차전지(100)가 수용된 중심을 기준으로 외측 방향으로 연장된 형태일 수 있다.
또한, 상기 모듈 하우징(210)은 외측벽(210d)의 일 부분이 내측 방향으로 내입된 이격홈(214)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 이격홈(214)은 상기 연결부(227b)의 절곡된 단부가 외측벽(210d)으로부터 소정 간격으로 이격되도록 외측벽(210d)의 일부가 내입되어 형성될 수 있다. 여기서, 소정 간격은, 상기 접속 플레이트(222)의 연결부(227b)가 다른 하나의 접속 플레이트(221)의 일부분(227a)과 용접 접합시킬 경우, 가열 공정 중, 연결부(227b)에 천공이 발생되지 않을 수 있는 만큼의 이격된 간격일 수 있다. 즉, 상기 이격홈(214)에 의해 형성된 상기 연결부(227b)와 상기 외측벽(210d) 사이의 이격된 거리는 용접열이 효과적으로 외부로 빠져나갈 수 있을 만큼의 빈 공간을 확보할 수 있는 거리를 의미한다.
더욱이, 상기 이격홈(214)은, 상기 접속 플레이트(222)의 연결부(227b)의 접합 부분과 대응되거나, 또는 다소 그보다 큰 크기를 가질 수 있다. 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 접속 플레이트의 연결부(227b)는 다른 접속 플레이트(221)의 연결부(227a)와 접합된 영역(S')을 가질 수 있다.
그리고, 도 2와 도 6을 참조하면, 상기 이격홈(214)은 모듈 하우징(210)의 좌우 방향의 외측벽들(210c, 210d) 각각에는 상기 접합된 영역(S')과 대응되는 크기를 가질 수 있다. 상기 이격홈(214)은 상기 모듈 하우징(210)의 좌우 방향의 외측벽들(210c, 210d) 각각에 형성된 리브(R1)의 일부분이 내부 방향으로 내입되어 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명은, 모듈 하우징(210)의 외측벽에 상기 연결부(227b)의 절곡된 단부와 소정 간격으로 이격되도록 외측벽(210d)의 일부분이 내측 방향으로 내입된 이격홈(214)이 형성시킴으로써, 종래기술에서 모듈 하우징의 외측벽의 일부분(예: 리브)이 접속 플레이트와 밀착되어 있어, 용접 공정 중에 접속 플레이트와 모듈 하우징 사이에 용접열이 축적되기 쉬웠고, 가열부위의 온도 분포가 고르지 못해 용접 부위가 균일하게 접합되지 않거나, 일부분에 천공(구멍)이 발생하는 등의 용접 불량이 발생되기 쉬운 문제를 해결할 수 있다. 즉, 본 발명의 이격홈(214)은 상기 접속 플레이트(220)의 접합 부분과 상기 모듈 하우징(210)의 외측벽 사이에 소정 공간을 확보할 수 있는 바, 접속 플레이트들(221, 222) 간의 용접시 발생한 용접열이 축적되지 않고 외부로 효과적으로 배출시킬 수 있다.
다시 도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 접속 플레이트(220)는, 제1 접속 플레이트(221) 및 제2 접속 플레이트(222)를 구비할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 접속 플레이트(221)는, 상기 제1 본체부(225a)가 상기 복수의 이차전지(100)의 상부에 위치할 수 있다. 또한, 상기 제1 본체부(225a)로부터 돌출 연장된 상기 제1 연결부(227a)가 하부 방향으로 절곡된 형태일 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 접속 플레이트(221)는, 상기 복수의 이차전지(100)의 상부에 위치한 전극 단자(111a)와 전기적으로 접속(접합)될 수 있다. 더욱이, 상기 제1 접속 플레이트(221)의 제1 연결부(227a)는, 다른 배터리 모듈(200)에 구비된 상기 제2 접속 플레이트(222)의 제2 연결부(227b)와 전기적으로 접속(접합)될 수 있다. 그리고, 상기 제1 접속 플레이트(221)의 접속 단자(225c)는, 상기 복수의 이차전지(100)의 제1 전극 단자(111a)와 저항 용접을 통해 접합될 수 있다.
나아가, 상기 제2 접속 플레이트(222)는, 상기 제2 본체부(225b)가 상기 복수의 이차전지(100)의 하부에 위치하고 상기 제2 본체부(225b)로부터 돌출 연장된 상기 제2 연결부(227b)가 상부 방향으로 절곡된 형태일 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 접속 플레이트(222)는, 상기 복수의 이차전지(100)의 하부에 위치한 전극 단자(111b)와 전기적으로 접속(접합)될 수 있다.
더욱이, 상기 제2 접속 플레이트(222)의 제2 연결부(227b)는, 다른 배터리 모듈(200)에 구비된 상기 제1 접속 플레이트(221)의 제1 연결부(227a)와 전기적으로 접촉될 수 있다. 그리고, 상기 제2 접속 플레이트(222)의 접속 단자(225c)는, 상기 복수의 이차전지(100)의 제2 전극 단자(111b)와 저항 용접을 통해 접합될 수 있다.
다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 제1 접속 플레이트(221) 및 상기 제2 접속 플레이트(222) 중 어느 하나 이상의 연결부(227)는, 상기 접속 플레이트(220)가 탑재된 상기 모듈 하우징(210)의 최전방의 말단부 보다 더 전방으로 돌출 연장된 확장 구조(221b)를 가질 수 있다. 그러나, 반드시 이러한 형태로만 한정되는 것은, 아니고, 상기 제1 접속 플레이트(221) 및 상기 제2 접속 플레이트(222) 중 어느 하나 이상의 연결부(227)는, 상기 모듈 하우징(210)의 최후방의 말단부 보다 더 후방으로 돌출 연장된 확장 구조를 가질 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 접속 플레이트(221)의 연결부(227)는, 상기 모듈 하우징(210)의 최전방의 말단부 보다 더 전방으로 돌출 연장된 확장 구조(221b)가 형성될 수 있다. 더욱이, 상기 제2 접속 플레이트(222)의 연결부(227)는, 상기 모듈 하우징(210)의 최후방의 말단부 보다 더 후방으로 돌출 연장된 확장 구조(도시하지 않음)가 형성될 수 있다.
예를 들면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 배터리 팩(1000)은 7개의 배터리 모듈(200)을 구비할 수 있다. 그리고, 상기 배터리 팩(1000)은, 14개의 접속 플레이트(220)를 구비할 수 있다. 또한, 7개의 배터리 모듈(200) 각각에 구비된 6개의 제1 접속 플레이트(221)의 제1 연결부(227a)는, 상기 6개의 제2 접속 플레이트(222)의 제2 연결부(227b)와 접촉할 수 있도록 상기 모듈 하우징(210)의 최전방의 말단부 보다 더 전방으로 돌출 연장되도록 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 제1 접속 플레이트(221) 및 상기 제2 접속 플레이트(222) 중 어느 하나 이상의 연결부(227)가, 상기 모듈 하우징(210)의 최전방의 말단부 보다 더 전방으로 돌출 연장되거나, 또는 최후방의 말단부 보다 더 후방으로 돌출 연장된 확장 구조(221b)를 가짐으로써, 별도의 접속 부재 없이도, 하나의 접속 플레이트(221)가 다른 하나의 접속 플레이트(222)와 접촉할 수 있다. 이에 따라, 배터리 팩(1000)의 제조 비용을 줄이고, 제조 과정을 단순화시킬 수 있다.
또한, 다시 도 1을 참조하면, 배터리 팩(1000)에 구비된 복수의 배터리 모듈들(200, 201, 202, 203, 204, 205, 206) 중, 어느 하나(206)에는 외부 입출력 버스바(290)가 구비될 수 있다. 구체적으로, 상기 외부 입출력 버스바(290)는, 전방 최외측에 위치한 배터리 모듈(206)에 구비될 수 있다. 더욱이, 상기 외부 입출력 버스바(290)는, 배터리 모듈(206)의 제1 접속 플레이트(221)와 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 상기 외부 입출력 버스바(290)는, 전방으로 절곡되고 다시 절곡된 단부가 상부 방향으로 절곡된 형태를 가질 수 있다.
한편, 다시 도 2를 참조하면, 상기 모듈 하우징(210)은, 상하 방향으로 관통된 중공 구조(H5)를 가진 고정관(217)을 구비할 수 있다. 구체적으로, 상기 고정관(217)은, 좌 방향 및 우 방향 각각의 외측에 위치할 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 고정관(217)은, 모듈 하우징(210)의 좌측 후단에 위치될 수 있다. 또한, 다른 고정관(217)은, 모듈 하우징(210)의 우측 후단에 위치될 수 있다.
더불어, 상기 고정관(217)은, 특정 설치 장소에 상기 배터리 모듈(200)을 바닥이나 천장에 고정시키기 위한 고정 볼트(도시하지 않음) 등을 삽입하기 위한 용도로 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 모듈 하우징(210)에 중공 구조(H5)를 가진 고정관(217)을 구비함으로써, 상기 복수의 배터리 모듈(200)을 구비한 배터리 팩(1000)을, 설치 장소에 안정적으로 고정할 수 있도록 고정 볼트를 용이하게 삽입하여 고정시킬 수 있다.
한편, 다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 고정관(217)의 상하 방향의 말단부는, 상기 모듈 하우징(210)의 상부면 또는 하부면 보다 상하 방향으로 돌출되도록 연장될 수 있다.
그리고, 상기 본체부(225)에는, 상기 고정관(217)의 상하 방향의 돌출된 말단부가 삽입되도록 상하 방향으로 천공된 가이드 홀(H2)이 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 고정관(217)의 상부 방향의 말단부는, 상기 모듈 하우징(210)의 상면 보다 더 상부 방향으로 돌출된 구조를 가질 수 있다. 더욱이, 또한, 상기 고정관(217)의 하부 방향의 말단부는, 상기 모듈 하우징(210)의 하면 보다 더 하부 방향으로 돌출된 구조를 가질 수 있다.
예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 접속 플레이트(221)의 본체부(225)에는 2개의 가이드 홀(H2)이 형성될 수 있다. 상기 2개의 가이드 홀(H2) 각각에는, 상기 고정관(217)의 상부 방향의 말단부가 삽입될 수 있다. 더욱이, 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제2 접속 플레이트(222)의 본체부(225)에는 2개의 가이드 홀(H2)이 형성될 수 있다. 상기 2개의 가이드 홀(H2) 각각에는, 상기 고정관(217)의 하부 방향의 말단부가 삽입될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 본체부(225)에는, 상기 고정관(217)의 상하 방향의 돌출된 말단부가 삽입되도록 상하 방향으로 천공된 가이드 홀(H2)을 형성시킴으로써, 상기 제1 접속 플레이트(221) 및 제2 접속 플레이트(222)가 상기 모듈 하우징(210)의 상부 또는 하부의 정위치에 탑재될 수 있도록 가이드 될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 접속 플레이트(221) 및 제2 접속 플레이트(222)의 접속 단자(225c)가 상기 복수의 이차전지(100)의 전극 단자(111)와 대응되는 위치에 배치될 수 있어, 제조 효율 및 제품의 완성도를 보다 효과적으로 높일 수 있다.
도 7은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 배터리 모듈을 개략적으로 나타낸 부분 사시도이다. 그리고, 도 8은, 도 7의 배터리 팩의 C-C'선을 따라 절취된 모습을 개략적으로 나타낸 부분 단면도이다.
도 5와 함께 도 7 및 도 8을 참조하면, 다른 일실시예에 따른 배터리 모듈의 모듈 하우징(210A)은, 도 6의 배터리 모듈의 모듈 하우징(210)과 비교할 경우, 돌출부(216)가 더 구비될 수 있다. 그외 나머지 구성들은 도 6의 배터리 모듈(200)의 구성들과 동일하다.
구체적으로, 상기 돌출부(216)는, 상기 연결부(227)가 모듈 하우징(210A)의 외측벽(210d)과 소정 거리로 이격되도록 구성될 수 있다. 상기 돌출부(216)는 상기 연결부(227)의 다른 배터리 모듈에 탑재된 접속 플레이트(221)와 접합된 부분을 제외한 나머지 부분 중 적어도 일부를 외측 방향으로 지지하도록 구성될 수 있다.
예를 들면, 도 8에 도시된 바와 같이, 2개의 돌출부(216)에는 상기 접속 플레이트의 연결부(227b)의 전후 방향의 양 단부가 안착되는 단차가 형성될 수 있다. 상기 2개의 돌출부(216) 사이에는 이격홈(214)이 위치될 수 있다. 즉, 상기 돌출부(216)는 상기 접속 플레이트의 연결부(227b)의 접합된 부분이 상기 모듈 하우징(210A)의 외측벽(210d)과 이격된 거리를 유지할 수 있도록 상기 접속 플레이트의 연결부(227)의 단부를 이차전지(100)의 위치를 기준으로 외측 방향으로 지지할 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명의 모듈 하우징(210A)은, 상기 연결부(227)의 다른 하나의 접속 플레이트(221)와 접합된 부분이 외측벽(210d)과 소정 거리로 이격되도록 상기 연결부(227b)의 접합된 부분을 제외한 나머지 부분 중 적어도 일부를 외측 방향으로 지지하는 돌출부(216)가 구비됨으로써, 용접 중에 상기 접속 플레이트의 연결부(227)가 상기 모듈 하우징(210A)의 외측벽(210d)과 밀착되지 않도록 이격 거리를 유지할 수 있다. 더욱이, 상기 접속 플레이트(220)는 상기 돌출부(216)의 단차에 안착되어 유동되지 않을 수 있어, 안정적으로 용접 수행이 가능하여 용접성을 높일 수 있다.
이와 관련하여, 도 14 및 도 15을 참조하면, 용접 테스트 후, 도 14의 비교예의 배터리 모듈의 접속 플레이트는 용접 부위에서 모듈 하우징의 리브와 접촉된 영역에서 천공(11)이 발생한 것을 알 수 있다. 반면에, 도 15의 실시예 1의 배터리 모듈의 접속 플레이트는 이격홈을 형성되어 접속 플레이트의 용접 부분과 모듈 하우징의 리브가 접촉되지 않아, 용접 부위에서 천공이 발생되지 않았다.
다시 도 1, 도 2, 도 4, 및 도 5를 참조하면, 상기 연결부(227)는 절곡된 단부가 상부 또는 하부 방향으로 접혀져 중첩된 부분(B1)을 가질 수 있다. 예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 접속 플레이트(222)의 연결부(227b)는 상기 절곡된 단부가 하부 방향으로 접혀져 중첩된 부분(B1)을 가질 수 있다. 반대로, 도시하지 않았으나, 제1 접속 플레이트(221)의 연결부(227) 또한 절곡된 단부가 상부 방향으로 접혀져 중첩된 부분(B1)을 가질 수 있다.
또한, 상기 연결부(227)의 중첩된 부분(B1)은 다른 하나의 접속 플레이트(221)의 일부분과 접합될 수 있다. 예를 들면, 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 접속 플레이트(222)의 연결부(227b)의 중첩된 부분(B1)은 제1 접속 플레이트(221)의 연결부(227a)와 접합될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 연결부(227)는 절곡된 단부가 상부 또는 하부 방향으로 접혀져 중첩된 부분(B1)을 가지고, 상기 연결부(227)의 중첩된 부분(B1)이 다른 하나의 접속 플레이트(221)의 일부분과 접합됨으로써, 상기 연결부(227)의 중첩된 부분(B1)을 통해 용접열이 전도되어 외부로 배출될 수 있는 바, 종래기술에서 용접 공정 중에 접속 플레이트와 모듈 하우징 사이에 용접열이 축적되어, 가열부위의 온도 분포가 고르지 못해, 용접 부위가 균일하게 접합되지 않거나, 일부분에 천공(구멍)이 발생하는 등의 용접 불량이 발생되기 쉬운 문제를 해결할 수 있다. 즉, 본 발명은, 연결부(227)의 중첩된 부분(B1)이 상기 접속 플레이트(220)의 접합 부분과 상기 모듈 하우징(210)의 외측벽 사이에 소정 공간을 확보할 수 있는 바, 접속 플레이트들(221, 222) 간의 용접시 발생한 용접열이 축적되지 않고 외부로 효과적으로 배출시킬 수 있다.
도 9는, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 수평 방향으로 절취된 모습을 개략적으로 나타낸 부분 단면도이다.
도 4와 함께 도 9를 참조하면, 도 9의 모듈 하우징(210B)에 구비된 돌출부(216B)는, 도 8의 배터리 모듈의 돌출부(216)와 비교할 경우, 단차 대신에 고정홈(216h)이 형성된 점에서 차이를 가지고 있다. 도 9의 배터리 모듈의 나머지 구성들은 도 8의 배터리 모듈과 동일하다.
구체적으로, 상기 모듈 하우징(210B)은, 2개의 돌출부(216B)가 구비될 수 있다. 2개의 돌출부(216B) 각각에는 전후 방향으로 내입된 고정홈(216h)이 형성될 수 있다. 상기 고정홈(216h)은 상기 연결부(227)의 중첩된 부분(B1)의 단부를 삽입하여 고정되도록 구성될 수 있다. 또는, 상기 고정홈(216h)은 상기 중첩된 부분(B1)의 단부와 다른 하나의 접속 플레이트(221)의 단부를 삽입하여 고정되도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 도 9에 도시된 바와 같이, 2개의 돌출부(216B) 각각에 형성된 고정홈(216h)은 제2 접속 플레이트(222)의 연결부(227b)의 중첩된 부분(B1)의 단부와 제1 접속 플레이트(221)의 연결부(227a)의 단부를 삽입하여 이들을 고정하도록 구성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 돌출부(216B)에는, 연결부(227b)의 중첩된 부분(B1)의 단부, 또는 상기 중첩된 부분(B1)의 단부와 다른 하나의 접속 플레이트(221)의 연결부(227a)의 단부를 삽입하여 고정되도록 내입된 고정홈(216h)이 형성됨으로써, 용접 중에 접속 플레이트(222)의 연결부(227b)가 상기 모듈 하우징(210B)의 외측벽과 밀착되지 않도록 이격 거리를 유지할 수 있다. 더욱이, 상기 접속 플레이트(222)의 연결부(227b)의 중첩된 부분(B1)과 상기 다른 하나의 접속 플레이트(221)의 연결부(227a)가 상기 돌출부(216B)의 고정홈(216h)에 삽입되어 고정되는 바, 두 구성이 서로 밀착된 상태로 유동되지 않을 수 있어, 안정적으로 용접 수행이 가능하고 용접성을 보다 높일 수 있다.
도 10은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성인 접속 플레이트의 일 부분을 개략적으로 나타낸 부분 측면도이다.
도 4와 함께 도 10을 참조하면, 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 접속 플레이트(220B)는, 중첩된 부분(B1)에 좌우 방향으로 돌출된 요철 구조(K1)가 더 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 제2 접속 플레이트(222B)의 중첩된 부분(B1)에는 좌 방향 및 우 방향으로 돌출된 요철 구조(K1)가 형성될 수 있다. 상기 요철 구조(K1)는 돌출된 크기만큼 상기 모듈 하우징(210)과 상기 접속 플레이트(220B) 사이의 이격 공간을 형성시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명의 접속 플레이트(220B)는, 중첩된 부분(B1)에 좌우 방향으로 돌출된 요철 구조(K1)가 형성됨으로써, 상기 중첩된 부분(B1)에 형성된 요철 구조(K1)가 상기 모듈 하우징(210)과 상기 접속 플레이트(220B) 사이의 이격 공간을 형성시킬 수 있는 바, 요철 구조(K1)가 형성되지 않은 경우와 비교할 경우, 용접열을 좀더 신속히 배출 시킬 수 있는 이점이 있다. 이에 따라, 용접성이 더욱 우수해질 수 있다.
도 11은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 배터리 모듈을 개략적으로 나타낸 일측면도이다.
도 4와 함께 도 11을 참조하면, 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈(200C)의 모듈 하우징(210C)은, 도 4의 배터리 모듈(200)의 모듈 하우징(210)과 비교할 경우, 전도판(218)을 더 구비할 수 있다.
구체적으로, 상기 전도판(218)은, 열전도성이 우수한 금속 재질을 구비할 수 있다. 예를 들면, 상기 금속 재질은, 알루미늄, 구리, 니켈 등을 함유한 합금일 수 있다. 상기 전도판(218)은 상기 접속 플레이트(220)의 연결부(227)의 다른 하나의 접속 플레이트(220)와 접합된 부분과 대면하도록 위치될 수 있다. 상기 전도판(218)은 상기 외측벽(210d)에 적어도 일부위가 삽입 고정될 수 있다. 예를 들면, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 모듈 하우징(210C)의 좌측의 외측벽(210d)에는 전도판(218)이 삽입 고정되어 구비될 수 있다. 상기 전도판(218)은 상기 모듈 하우징(210C)의 외측벽에 형성된 리브(R1) 사이에 삽입되어 고정될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 모듈 하우징(210C)은, 금속 재질을 구비하고 상기 접속 플레이트(220)의 연결부(227)의 다른 하나의 접속 플레이트(220)와 접합된 부분과 대면하도록 위치되며 상기 외측벽(210d)에 적어도 일부위가 삽입 고정된 전도판(218)이 구비됨으로써, 상기 전도판(218)이 상기 접속 플레이트들(221, 222)의 연결부(227)들 간의 용접시, 용접열이 신속히 전도되어 상기 모듈 하우징(210C)과 상기 접속 플레이트의 연결부(227) 사이에 열이 축적되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은, 종래기술에서 용접 공정 중에 접속 플레이트와 모듈 하우징 사이에 용접열이 축적되어, 가열부위의 온도 분포가 고르지 못해 용접 부위가 균일하게 접합되지 않거나, 일부분에 천공(구멍)이 발생하는 등의 용접 불량이 발생되기 쉬운 문제를 해결할 수 있다. 즉, 용접성을 보다 높일 수 있다.
이와 관련하여, 도 16을 참고하면, 실시예 2의 배터리 모듈은 모듈 하우징의 외측벽과 접속 플레이트 사이에 전도판을 위치시켰다. 상기 전도판이 효과적으로 용접열을 외부로 배출시킬 수 있어, 열이 축적되지 않아, 용접 테스트 후, 접속 플레이트의 용접 부위에는 천공이 형성되지 않았다.
도 12는, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 배터리 모듈들에 구비된 접속 플레이트들을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 4와 함께 도 12를 참조하면, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 제1 접속 플레이트(221D)는, 도 4의 제1 접속 플레이트(221)와 비교할 경우, 전도부(228)가 더 구비할 수 있다.
구체적으로, 상기 전도부(228)는 제1 접속 플레이트(221D)의 제1 연결부(227a)로부터 연장되고 상기 제2 접속 플레이트(222D)의 제2 연결부(227b)의 상기 모듈 하우징(210)과 대면하고 있는 내측면의 일부분을 감싸도록 절곡된 구조를 가질 수 있다. 이때, 상기 제1 접속 플레이트(221D)는, 상기 제1 연결부(227a)의 상기 제2 접속 플레이트(222D)의 제2 연결부(227b)의 외측에 겹쳐지도록 위치될 수 있다.
예를 들면, 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 접속 플레이트(221D)는 제1 연결부(227a)로부터 연장되고 후방으로 절곡된 전도부(228)가 구비될 수 있다. 이때, 전도부(228)는 상기 제2 접속 플레이트(222D)의 제2 연결부(227b)의 내측면의 일부분을 감싸도록 구성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명의 제1 접속 플레이트(221D)는, 상기 제1 연결부(227a)로부터 연장되고 상기 제2 접속 플레이트(222D)의 제2 연결부(227b)의 내측면의 일부분을 감싸도록 절곡된 전도부(228)를 구비함으로써, 상기 제1 접속 플레이트(221D)의 연결부(227a), 상기 제2 접속 플레이트(222D)의 연결부(227b), 및 전도부(228) 3겹으로 중첩되게 구성할 수 있다.
이에 따라, 가장 내측에 위치한 전도부(228)는 상기 제1 연결부(227a)와 제2 연결부(227b) 간의 용접 공정에서 발생된 열이 모듈 하우징(210)과 상기 연결부(227) 사이에 축적되지 않게 용접 부위로부터 외부로 빠르게 열을 전도시킬 수 있다. 이에 따라, 종래기술에서 용접 공정 중에 접속 플레이트와 모듈 하우징 사이에 용접열이 축적되어, 가열부위의 온도 분포가 고르지 못해 용접 부위가 균일하게 접합되지 않거나, 일부분에 천공(구멍)이 발생하는 등의 용접 불량이 발생되기 쉬운 문제를 해결할 수 있다. 즉, 용접성을 보다 높일 수 있다.
도 13은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 배터리 모듈들에 구비된 접속 플레이트들을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 4와 함께 도 13을 참조하면, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 제2 접속 플레이트(222E)는, 도 4의 제2 접속 플레이트(222)와 비교할 경우, 커버부(229)를 더 구비할 수 있다. 구체적으로, 상기 커버부(229)는 상기 제2 연결부(227b)로부터 연장되어 형성될 수 있다. 상기 커버부(229)는 상기 제1 접속 플레이트(221E)의 제1 연결부(227a)의 외측면의 일부분을 감싸도록 절곡된 구조를 가질 수 있다. 상기 커버부(229)는 상기 제1 접속 플레이트(221E)의 제1 연결부(227a)의 외측면에 접합되도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 제1 접속 플레이트(221E)는, 상기 제1 연결부(227a)가 상기 제2 접속 플레이트(222E)의 제2 연결부(227b)의 외측에 겹쳐지도록 위치될 수 있다. 예를 들면, 도 13에 도시된 바와 같이, 제2 접속 플레이트(222E)는 제2 연결부(227b)의 전후 방향의 단부로부터 연장된 커버부(229)를 구비할 수 있다. 상기 커버부(229)는 상기 제1 접속 플레이트(221E)의 제1 연결부(227a)의 외측면의 일부분을 감사도록 후방으로 절곡된 구조를 가질 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명의 제2 접속 플레이트(222E)는, 상기 제2 연결부(227b)로부터 연장되고 상기 제1 접속 플레이트(221E)의 제1 연결부(227a)의 외측면의 일부분을 감싸도록 절곡된 커버부(229)가 구비됨으로써, 상기 제1 접속 플레이트(221E)의 연결부(227)와 상기 제2 접속 플레이트(222E), 커버부(229) 3겹으로 중첩되게 구성할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 연결부(227a)와 제2 연결부(227b) 간의 용접 공정에서 발생된 열이 모듈 하우징(210)과 상기 연결부(227) 사이에 축적되지 않고 용접 부위로부터 외부로 빠르게 열을 배출시킬 수 있다. 이에 따라, 종래기술에서 용접 공정 중에 접속 플레이트와 모듈 하우징 사이에 용접열이 축적되어, 용접 부위가 균일하게 접합되지 않거나, 일부분에 천공(구멍)이 발생하는 등의 용접 불량이 발생되기 쉬운 문제를 해결할 수 있다. 즉, 용접성을 보다 높일 수 있다.
한편, 상기 배터리 팩(1000)에는, 다수의 배터리 모듈들(200, 201, 202, 203, 204, 205, 206)과 함께 여러 개의 전기적 부품(도시하지 않음)이 포함될 수 있다. 그리고, 이러한 전기적 부품들을 전장품(electrical equipment)이라고도 한다. 배터리 팩(1000)에 포함되는 전장품의 대표적인 예로는, 릴레이나 전류센서, 퓨즈, BMS(Battery Management System) 등을 들 수 있다. 이러한 전장품들은 배터리 팩(1000)에 포함된 이차전지(100)의 충방전을 관리하고, 안전성을 확보하기 위한 구성요소로서, 대부분의 배터리 팩(1000)에 필수적으로 포함되는 구성요소라 할 수 있다.
한편, 본 발명은, 상기 배터리 팩(1000)을 포함하는 전자 디바이스를 제공할 수 있다. 구체적으로, 상기 전자 디바이스는, 상기 배터리 팩(1000)을 적어도 하나 이상 포함하는 대용량의 에너지 저장 디바이스, 또는, 무선 진공 청소기, 무선 청소 로봇, 무선 잔디 깍기 등 일 수 있다. 또한, 상기 전자 디바이스는, 상기 배터리 팩(1000)의 상태를 확인하거나 작동 제어할 수 있는 전자 시스템을 갖출 수 있다.
한편, 본 발명은, 상기 배터리 팩(1000)을 포함하는 자동차를 제공할 수 있다. 구체적으로, 상기 자동차는, 상기 배터리 팩(1000)을 적어도 하나 이상 포함하는 전기 자동차일 수 있다. 더욱이, 상기 자동차는, 상기 배터리 팩(1000)의 상태를 확인하거나, 작동 제어할 수 있는 전자 시스템을 갖출 수 있다.
한편, 본 명세서에서 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
1000: 배터리 팩 100: 이차전지
200, 201, 202, 203, 204, 205, 206: 배터리 모듈
111, 111a, 111b: 전극 단자, 제1 전극 단자, 제2 전극 단자
220, 221, 222: 접속 플레이트, 제1 접속 플레이트, 제2 접속 플레이트
225, 225a, 225b: 본체부, 제1 본체부, 제2 본체부
227, 227a, 227b: 연결부, 제1 연결부, 제2 연결부
228: 전도부 229: 커버부
210: 모듈 하우징 210a, 210b, 210c, 210d: 외측벽
221b: 확장 구조 R1: 리브
214: 이격홈 216: 돌출부
B1: 중첩된 부분 216h: 고정홈
K1: 요철 구조 218: 전도판

Claims (11)

  1. 전후 방향으로 배열된 복수의 배터리 모듈을 포함하고,
    상기 복수의 배터리 모듈 각각은,
    전극 단자가 상부 및 하부 각각에 형성되고, 수평 방향으로 배치된 복수의 이차전지;
    상기 복수의 이차전지의 상부 또는 하부에 위치하고 일부분에 상기 복수의 이차전지 중 하나에 형성된 전극 단자와 전기적으로 접촉 연결되는 접속 단자가 복수개 구비된 본체부, 및 상기 본체부로부터 좌 방향 또는 우 방향으로 돌출 연장되고 상기 돌출 연장된 일부분이 상기 본체부로부터 상부 또는 하부 방향으로 절곡되며 상기 절곡된 단부가 다른 하나의 접속 플레이트의 일부분과 접합된 연결부를 구비한 접속 플레이트; 및
    상기 이차전지를 삽입 수용하도록 복수의 중공이 형성되고, 외측벽에 상기 연결부의 절곡된 단부와 소정 간격으로 이격되도록 외측벽의 일부분이 내측 방향으로 내입된 이격홈이 형성된 모듈 하우징
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모듈 하우징은, 상기 연결부의 다른 하나의 접속 플레이트와 접합된 부분이 상기 외측벽과 소정 거리로 이격되도록 상기 연결부의 접합된 부분을 제외한 나머지 부분 중 적어도 일부를 외측 방향으로 지지하는 돌출부가 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 절곡된 단부가 상부 또는 하부 방향으로 접혀져 중첩된 부분을 가지고,
    상기 연결부의 중첩된 부분은 다른 하나의 접속 플레이트의 일부분과 접합된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 돌출부에는, 상기 연결부의 중첩된 부분의 단부, 또는 상기 중첩된 부분의 단부와 다른 하나의 접속 플레이트의 단부를 삽입하여 고정되도록 내입된 고정홈이 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 중첩된 부분에는 좌우 방향으로 돌출된 요철 구조가 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 모듈 하우징은,
    금속 재질을 구비하고 상기 연결부의 다른 하나의 접속 플레이트과 접합된 부분과 대면하도록 위치되며 상기 외측벽에 적어도 일부위가 삽입 고정된 전도판이 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 접속 플레이트는, 제1 접속 플레이트 및 제2 접속 플레이트를 구비하고,
    상기 제1 접속 플레이트는, 상기 복수의 이차전지의 상부에 위치한 제1 본체부, 및 상기 제1 본체부로부터 돌출 연장되고 하부 방향으로 절곡된 제1 연결부를 구비하고,
    상기 제2 접속 플레이트는, 상기 복수의 이차전지의 하부에 위치한 제2 본체부, 및 상기 제2 본체부로부터 돌출 연장되고 상부 방향으로 절곡된 제2 연결부를 구비하며,
    상기 제1 접속 플레이트의 제1 연결부의 절곡된 단부는, 다른 배터리 모듈에 구비된 상기 제2 접속 플레이트의 제2 연결부와 접합되고,
    상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부 중 어느 하나 이상은, 상기 모듈 하우징의 최전방의 말단부 보다 더 전방으로 돌출 연장되거나, 또는 최후방의 말단부 보다 더 후방으로 돌출 연장된 확장 구조를 가진 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 접속 플레이트는,
    상기 제1 연결부가 상기 제2 접속 플레이트의 제2 연결부의 외측에 겹쳐지도록 위치되고,
    상기 제1 연결부로부터 연장되고 상기 제2 접속 플레이트의 제2 연결부의 내측면의 일부분을 감싸도록 절곡된 전도부가 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제2 접속 플레이트는,
    상기 제1 연결부가 상기 제2 접속 플레이트의 제2 연결부의 외측에 겹쳐지도록 위치되고,
    상기 제2 연결부로부터 연장되고 상기 제1 접속 플레이트의 제1 연결부의 외측면의 일부분을 감싸도록 절곡된 커버부가 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 배터리 팩을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 배터리 팩을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024058477A1 (ko) * 2022-09-14 2024-03-21 주식회사 엘지에너지솔루션 냉각기능이 구비된 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3848565B2 (ja) * 2001-11-27 2006-11-22 松下電器産業株式会社 電池間接続構造および電池モジュール並びに電池パック
KR101016596B1 (ko) * 2009-01-29 2011-02-22 강정욱 셀 상호간 복합연결망으로 구성된 셀 카트리지
US20130230761A1 (en) * 2010-11-30 2013-09-05 Panasonic Corporation Battery module and battery pack
KR101941686B1 (ko) * 2012-06-20 2019-01-24 에스케이이노베이션 주식회사 전극 탭 용접 방법
US10008704B2 (en) * 2014-07-25 2018-06-26 Faster Faster Inc. Thermal shield for preventing thermal runaway in a battery assembly
KR101979371B1 (ko) * 2015-10-05 2019-05-16 주식회사 엘지화학 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
JP6414139B2 (ja) * 2016-05-24 2018-10-31 トヨタ自動車株式会社 電池パック
GB2560039B (en) * 2017-02-28 2020-05-27 Jaguar Land Rover Ltd Battery cell housing
KR102444124B1 (ko) * 2017-10-16 2022-09-16 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR20190112470A (ko) * 2018-03-26 2019-10-07 에이치엘그린파워 주식회사 배터리 모듈구조 및 이를 이용한 배터리셀 용접방법
KR102514123B1 (ko) * 2018-04-19 2023-03-23 주식회사 엘지에너지솔루션 용접을 용이하게 할 수 있는 버스바 프레임 구조를 구비하는 단위 모듈 및 이를 포함하는 배터리 모듈
KR102328730B1 (ko) * 2018-04-20 2021-11-17 주식회사 엘지에너지솔루션 직/병렬 연결을 용이하게 하는 구조를 갖는 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
JP7305430B2 (ja) 2018-06-29 2023-07-10 キヤノン株式会社 情報処理装置、プログラム、リソグラフィ装置、リソグラフィシステム、および物品の製造方法
KR102301196B1 (ko) * 2018-10-04 2021-09-09 주식회사 엘지에너지솔루션 접속 플레이트를 구비한 배터리 팩
KR102326596B1 (ko) * 2018-11-05 2021-11-12 주식회사 엘지에너지솔루션 탑재 구조물을 포함하는 배터리 팩

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024058477A1 (ko) * 2022-09-14 2024-03-21 주식회사 엘지에너지솔루션 냉각기능이 구비된 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩

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