KR20230050881A - 균일한 냉각이 가능한 배터리 팩 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내부의 배터리 셀들을 균일하게 냉각하기 위하여 팩 케이스가 복수의 배터리 셀이 안착되고, 회전 가능한 내부 케이스, 상기 내부 케이스에 안착된 상기 복수의 배터리 셀 외부에 위치하여 상기 복수의 배터리 셀을 보호하는 외부 케이스 및 상기 내부 케이스를 회전시키는 복수의 구동 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩에 관한 것이다.

Description

균일한 냉각이 가능한 배터리 팩{Battery pack capable of uniform cooling}
본 발명은 배터리 셀이 안착되고, 회전 가능한 내부 케이스 및 내부 케이스를 회전시키는 구동 수단을 포함하여 내부의 배터리 셀들을 균일하게 냉각할 수 있는 배터리 팩에 관한 것이다.
스마트폰, 노트북, 디지털 카메라 등 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 충방전이 가능한 이차전지에 관한 기술이 활발해지고 있다. 또한, 이차 전지는 대기오염 물질을 유발하는 화석 연료의 대체 에너지원으로, 전기 자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(P-HEV) 및 에너지 저장 디바이스(ESS) 등에 적용되고 있다.
현재 널리 사용되는 이차전지의 종류에는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있다. 이러한 단위 이차전지 셀, 즉, 단위 전지 셀의 작동 전압은 약 2.0V ~ 5.0V이다. 따라서, 이보다 더 높은 출력 전압이 요구될 경우, 복수 개의 전지 셀을 직렬로 연결하여 셀 모듈 어셈블리를 구성하기도 하며, 또한 셀 모듈 어셈블리를 요구되는 출력 전압 또는 충방전 용량에 따라 직렬이나 병렬로 연결하여 전지 모듈을 구성할 수도 있으며, 이러한 적어도 하나의 전지 모듈을 이용하여 추가적인 구성요소를 부가하여 전지 팩을 제작하는 것이 일반적이다.
이와 같은 전지 팩은 충방전 과정에서 많은 열이 발생하게 되며, 이러한 열을 적절히 냉각시킬 수 있는 냉각 시스템이 구비되는 것이 일반적이다.
충방전 과정에서 발생하는 열을 효과적으로 제거하지 못하면, 전지 셀의 열화 등으로 인한 성능 저하가 발생하거나, 경우에 따라 발화 또는 폭발을 유발할 수 있어, 열을 효과적으로 제거하는 것이 중요하다.
특히, 최근에 급격히 증가하고 있는 전기 자동차용 전지 팩과 같이 고출력 대용량의 전지 팩의 경우 다수의 전지 셀이 밀집된 형태로 제조되기 때문에 각 전지 셀에서 발생되는 열을 효과적으로 냉각시키는 것이 매우 중요하다.
이러한 전지 팩의 냉각을 위한 장치들은 다양한 방식과 형태가 이용되고 있다.
예를 들어, 특허문헌 1은 냉각을 위하여 파우치형 전지 셀 사이에 냉각 핀을 구비하고, 하부에 히트 싱크를 구비한 전지 모듈이 개시되어 있다.
이와 같이 냉각 핀과 히트 싱크 등을 구비하여 전지 모듈 또는 팩을 냉각하는 경우에도 전지 셀을 냉각할 수 있으나, 다수의 전지 셀들이 적층되어 있으므로, 전지 셀의 위치에 따른 온도의 편차가 발생할 수 있고, 전지 셀들 사이에 온도 편차가 발생하면 전지 셀들 사이에 성능이나 수명의 편차가 발생하고, 이에 따라 전지 팩 전체의 성능을 저하시키고 수명을 단축시킬 수 있다.
한국 공개특허공보 제2019-0053574호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 배터리 셀이 안착되고, 회전 가능한 내부 케이스 및 내부 케이스를 회전시키는 구동 수단을 포함하여 내부의 배터리 셀들을 균일하게 냉각할 수 있는 배터리 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은 전극 리드를 구비한 복수의 배터리 셀, 상기 복수의 배터리 셀을 수납하는 팩 케이스 및 복수의 구동 수단을 포함하고, 상기 팩 케이스는 상기 복수의 배터리 셀이 안착되고, 회전 가능한 내부 케이스 및 상기 내부 케이스에 안착된 상기 복수의 배터리 셀 외부에 위치하여 상기 복수의 배터리 셀을 보호하는 외부 케이스를 포함하고, 상기 구동 수단은 상기 내부 케이스와 결합하여 상기 내부 케이스를 회전시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은 상기 내부 케이스가 양측 외곽의 제1, 제2 체인부 및 상기 제1, 제2 체인부 사이에 얇은 플레이트 형태로 위치하는 복수의 셀 안착부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은 상기 내부 케이스가 상기 제1, 제2 체인부에 상기 전극 리드와 접합되어 전기적으로 연결되는 연결용 탭을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은 상기 외부 케이스가 양측 외곽의 테두리부 및 상기 테두리부 사이에 일정 간격 이격하여 위치하는 복수의 베어링부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은 상기 외부 케이스가 상기 테두리부 및 상기 베어링부와 결합되어 내부의 상기 복수의 배터리 셀을 보호하는 커버부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은 상기 커버부가 복수의 절연커버가 상기 베어링부 또는 상기 테두리부와 결합되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은 상기 베어링부가 복수의 베어링 볼이 내부에 장착되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은 상기 구동 수단이 상기 제1, 제2 체인부의 내부에서 상기 제1, 제2 체인부와 맞물리는 두 개의 구동 기어 및 상기 구동 기어와 결합되고 상기 구동 기어를 회전시키는 구동 축을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 팩을 제조하는 방법은 복수의 배터리 셀이 안착되고 회전 가능한 내부 케이스, 상기 내부 케이스를 회전시키는 구동 수단 및 배터리 셀을 보호하는 외부 케이스를 포함하는 배터리 팩을 제조하는 방법으로서, a) 상기 구동 수단과 상기 내부 케이스를 결합하는 단계 b) 상기 내부 케이스의 셀 안착부에 상기 배터리 셀을 안착하는 단계 c) 상기 배터리 셀의 전극 리드와 상기 내부 케이스의 연결용 탭을 접합하는 단계 및 d) 상기 외부 케이스를 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 팩을 제조하는 방법은 상기 d) 단계가 상기 외부 케이스의 테두리부 및 베어링부를 결합 후 복수의 절연커버를 상기 테두리부 및 베어링부에 결합하여 커버부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 디바이스는 본 발명에 따른 배터리 팩을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 디바이스는 전기 자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(P-HEV) 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 배터리 팩은 배터리 셀들이 안착된 내부 케이스가 회전하여 배터리 셀들이 균일하게 냉각될 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 배터리 팩은 내부 배터리 셀들을 균일하게 냉각함으로써, 배터리 팩의 성능 저하 및 발화나 폭발 등의 위험을 억제할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 케이스에 구동 수단이 결합된 형태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 케이스에 배터리 셀이 안착된 형태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 케이스를 개략적으로 나타낸 분해사시도이다.
본 출원에서 “포함한다”, “가지다” 또는 “구비하다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우만이 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명에 따른 배터리 팩에 관하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 케이스에 구동 수단이 결합된 형태를 개략적으로 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 케이스에 배터리 셀이 안착된 형태를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 케이스를 개략적으로 나타낸 분해사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 배터리 팩(1000)에 관하여 살펴보면, 배터리 팩(1000)은 복수의 배터리 셀(100), 팩 케이스(200) 및 복수의 구동 수단(300)을 포함한다.
먼저, 배터리 셀(100)은 공지의 다양한 배터리 셀을 적용할 수 있으나, 양극과 음극의 두 전극 리드(110)가 서로 대향하는 방향으로 돌출 연장된 파우치형 배터리 셀(100)인 것이 바람직하다.
파우치형 배터리 셀(100)이란, 일반적으로 전극조립체를 수납하는 전지 케이스가 파우치 케이스인 배터리 셀(100)을 의미한다.
여기서, 파우치 케이스는 통상적으로 내부층/금속층/외부층의 라미네이트 시트 구조로 이루어져 있다. 내부층은 전극 조립체와 직접적으로 접촉하므로 절연성과 내전해액성을 가져야 하고, 또 외부와의 밀폐를 위하여 실링성 즉, 내부층끼리 열 접착된 실링 부위는 우수한 열접착 강도를 가져야 한다.
이러한 내부층의 재료로는 내화학성이 우수하면서도 실링성이 좋은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌아크릴산, 폴리부틸렌 등의 폴리올레핀계 수지, 폴리우레탄수지 및 폴리이미드수지로부터 선택될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
내부층과 접하고 있는 금속층은 외부로부터 수분이나 각종 가스가 전지 내부로 침투하는 것을 방지하는 배리어층에 해당되고, 이러한 금속층의 바람직한 재료로는 가벼우면서도 성형성이 우수한 알루미늄 박막을 사용할 수 있다.
그리고 금속층의 타측면에는 외부층이 구비되며, 이러한 외부층은 전극 조립체를 보호하면서 내열성과 내화학성을 확보할 수 있도록 인장강도, 투습방지성 및 공기 투과 방지성이 우수한 내열성 폴리머를 사용할 수 있고, 일 예로 나일론 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용할 수 있으나 이에 제한하지 않는다.
다음으로, 팩 케이스(200)는 회전 가능하고, 복수의 배터리 셀(100)이 안착되는 내부 케이스(210)와 배터리 셀(100)을 보호하는 외부 케이스(220)를 포함한다.
내부 케이스(210)는 양측 외곽의 제1, 제2 체인부(211, 212), 제1 체인부(211)와 제2 체인부(212) 사이에 연결된 얇은 플레이트 형태의 복수의 셀 안착부(213) 및 배터리 셀(100)의 전극 리드(110)와 접합되어 전기적으로 연결되는 연결용 탭(214)을 포함하고 있다.
제1 및 제2 체인부(211, 212)는 내부에 구동 수단에 의하여 내부 케이스(210)가 회전 할 수 있도록 기어와 맞물리는 홈이 형성되어 있고, 외부에는 상기 셀 안착부(213) 및 연결용 탭(214)이 결합될 수 있다.
이러한 제1 및 제2 체인부(211, 212)의 재질로는 전기전도도가 좋은 금속인 것이 바람직하다.
그 이유는 가공성과 기계적 특성이 우수할 뿐 아니라, 내부 케이스(210)에 안착되는 배터리 셀(100)의 전극 리드(110)는 연결용 탭(214)과 전기적으로 연결되고, 연결용 탭(214)은 제1 및 제2 체인부(211, 212)와 전기적으로 연결되어, 배터리 팩(1000) 외부와 전기적으로 연결되는 구조이기 때문이다.
따라서, 배터리 셀(100)이 셀 안착부(213)에 안착될 때, 제1 체인부(211) 방향에 배터리 셀(100)의 전극 리드(110) 중 양극 리드가 위치하고, 제2 체인부(212) 방향에 음극 리드가 위치하여 각각의 전극 리드가 제1 및 제2 체인부(211, 212)와 전기적으로 연결될 수 있다.
전극 리드(110)의 방향이 위의 예와 반대인 경우 즉, 제1 체인부(211) 방향에 음극 리드가 위치하고, 제2 체인부 (212) 방향에 양극 리드가 위치하는 것도 가능하다.
이어서, 셀 안착부(213)는 배터리 셀(100)이 안착되는 곳으로, 제1 및 제2 체인부(211, 212)와 연결되어 회전 가능하도록 얇은 플레이트 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
물론, 셀 안착부(213)의 형태는 이에 한정되지 않고, 내부 케이스(210)의 회전을 방해하지 않고, 배터리 셀(100)이 안착될 수 있는 범위에서 다양한 형태가 가능하다.
또한, 셀 안착부(213)는 이웃하는 셀 안착부(213)와 일정 거리 이격하여 위치함으로써, 내부 케이스(210)의 회전 뿐 아니라 배터리 셀(100)의 방열을 좀 더 원활하게 할 수 있는 장점이 있다.
한편, 셀 안착부(213)의 재질은 위에서 살펴본 바와 같이 제1 체인부(211)와 제2 체인부(212)가 서로 다른 극성의 전극 리드와 전기적으로 연결되므로, 단락을 방지하기 위하여 전기 절연성인 것이 바람직하다.
물론, 셀 안착부(213) 전체를 전기 절연성의 소재로 형성할 수도 있고, 일부분을 전기 절연성의 소재로 형성하여 셀 안착부(213)를 통하여 단락이 되지 않도록 하는 것도 가능하다.
다음으로, 연결용 탭(214)은 위에서 살펴본 바와 같이 제1 및 제2 체인부(211, 212)에 전기적으로 연결되어 있고, 배터리 셀(100)이 안착된 후 전극 리드(110)와 접합된다.
전극 리드(110)와 연결용 탭(214)을 접합하는 방법은 공지의 다양한 방법이 사용될 수 있다.
한편, 외부 케이스(220)는 내부 케이스(210)에 안착된 배터리 셀(100)들을 보호하는 역할을 하는 것으로, 테두리부(221), 베어링부(222), 커버부(223) 및 체결부(224)를 포함하고, 외부 케이스(220)의 형상은 내부 케이스의 형상과 유사한 형상으로 제조하는 것이 부피의 증가를 억제하고, 에너지 밀도를 높이는 측면에서 바람직하나 이에 한정되지 않고, 배터리 셀(100)들을 보호할 수 있는 범위에서 다양한 형상이 가능하다.
테두리부(221)는 외부 케이스의 양측 최외곽에 위치하여, 외부 케이스의 형상을 유지하고, 커버부(223)가 체결된다.
이어서, 베어링부(222)는 양측 최외곽의 테두리부(221) 사이에 복수로 구비되며, 상기 테두리부(221)와 외경은 동일하나, 내측에 다수의 베어링 볼이 구비되어 있어, 테두리부(221)보다 내경은 더 작게 형성되어 있다.
이러한 베어링부(222)의 역할은 내부 케이스(210)에 안착된 배터리 셀(100)들과 접촉하여 외부 케이스(22)와 내부 케이스(210)를 지지하고, 베터리 셀(100)들의 회전이 원활하게 될 수 있도록 하는 것이다.
따라서, 외부 케이스(220)와 내부 케이스(210)는 내부 케이스(210)에 안착된 배터리 셀(100)들이 원활하게 회전할 수 있도록 별다른 연결 구조없이 오직 복수의 베어링부(222)만으로 접하게 된다.
베어링부(222)의 개수는 내부 케이스(210)에 안착된 배터리 셀(100)들을 안전하게 지지하기 위하여 두 개 이상의 복수로 구비되는 것이 바람직하고, 배터리 팩(1000)의 크기에 따라 적절히 선택할 수 있다.
다음으로, 커버부(223)는 도 1에 도시된 바와 같이 구동 수단(300)이 삽입되는 전면부 및 후면부를 제외한 외부 케이스(220)의 전 부분에 다수의 절연커버를 부착하여 형성된다.
각각의 절연 커버는 테두리부(221) 및 베어링부(222)와 체결하기 위한 체결부(224)를 구비하고, 외부 케이스(220)의 형상에 대응하여 성형된 전기 절연성의 플라스틱 등의 재질로 형성된다.
커버부(223)를 구성하는 절연커버의 개수나 형상은 배터리 팩의 크기와 형상 및 성형의 용이성 등에 따라 적절히 선택될 수 있다.
체결부(224)는 나사 체결과 같은 일반적인 기계적 체결 뿐 아니라, 공지의 다양한 체결방법이 사용될 수 있다.
한편, 구동 수단(300)은 내부 케이스(210)와 결합되어 내부 케이스(210) 및 내부 케이스(210)에 안착된 배터리 셀(100)들을 회전시키는 구동력을 전달하는 것으로, 구동 기어(310)와 구동축(320)을 포함한다.
먼저, 구동 기어(310)는 내부 케이스(210)의 제1, 제2 체인부(211, 212) 내부에 위치하여 회전함으로써, 맞물린 제1, 제2 체인부(211, 212)를 회전시키게 된다.
구동축(320)은 구동 기어(310)에 회전력을 전달하는 축이며, 구동 기어(310)의 개수는 제1 체인부(211)와 제2 체인부(212) 각각에 대응하여 하나의 구동축(320)에 두 개가 구비된다.
즉, 하나의 구동 수단(300)은 하나의 구동축(320)과 두 개의 구동 기어(310)를 포함하여 형성된다.
이러한 구동 수단(300)은 내부 케이스(210) 내에 최소한 두 개 이상 구비되는 것이 바람직하다.
내부 케이스(210)는 위에서 살펴본 바와 같이 양측에 제1, 제2 체인부(211, 212)가 위치하고, 이들 사이에 셀 안착부(213)가 결합된 형태로, 내부 케이스(210) 자체 만으로는 형상을 유지하기 힘든 구조이다.
따라서, 구동 수단(300)이 최소한 두 개는 구비되어 제1, 제2 체인부(211, 212)의 텐션을 유지하는 역할을 하는 것이 필요하다.
이와 같은 구동 수단(300)은 구동축(320)을 통하여 제1 체인부(211) 및 제2 체인부(212)와 연결되어 있고, 위에서 살펴본 바와 같이 제1, 제2 체인부(211, 212)는 각각 전극 리드(110)와 전기적으로 연결되어 있기 때문에 제1 체인부(211)와 제2 체인부(212) 사이의 단락을 방지할 수 있는 형태로 구성되는 것이 필요하다.
예를 들면, 제1 체인부(211)와 제2 체인부(212) 사이의 구동축(320) 일부를 전기 절연성의 재질로 형성하거나, 구동축(320) 전체를 전기 절연성의 재질로 형성하여 단락을 방지할 수도 있다.
또는, 구동 기어(310)를 전기 절연성의 재질로 제작함으로써 단락을 방지할 수도 있다.
다만, 이러한 단락을 방지하기 위한 구조들은 배터리 팩(1000)과 외부와의 전기적 연결을 고려하여 적용하는 것이 필요하다.
즉, 배터리 팩(1000)의 제1, 제2 체인부(211, 212)에서 직접적으로 외부와 전기적으로 연결하는 경우에는 구동축(320) 또는 구동 기어(310) 전체를 전기 절연성의 재질로 형성하여도 되나, 만약 배터리 팩(1000)과 외부와의 전기적인 연결의 통로로 구동 기어(310) 및 구동축(320)을 이용하는 경우에는 위의 예시 중 제1 체인부(211)와 제2 체인부(212) 사이의 구동축(320) 일부를 전기 절연성의 재질로 형성하는 방법이 적절할 수 있다.
또한, 본 발명의 배터리 팩(1000)에는 별도의 냉각 수단이 더 구비될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 배터리 팩(1000)은 내부 케이스(210)의 내부에 빈 공간이 형성되는 구조이기 때문에 별도의 냉각 수단이 없어도 일정 부분 자연 냉각의 효과가 있으나, 더 효과적인 냉각을 위하여 별도의 냉각 수단을 구비하는 것이 바람직하다.
냉각 수단은 공냉식, 수냉식 등 공지의 다양한 수단이 적용될 수 있으나, 내부 케이스(210)의 내부 빈 공간을 통하여 공기를 순환하는 공냉식이 바람직하다.
이와 같은 본 발명의 배터리 팩(1000)은 각종 디바이스의 전력 공급원으로 사용될 수 있다.
이러한 디바이스로는 전기 자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(P-HEV) 등이 있다.
만약, 배터리 팩(1000)을 전기 자동차 등의 차량용으로 사용하는 경우 구동축(320)을 회전하는 동력은 차량의 구동장치와 연결하여 활용하는 것도 가능하다.
위에서 살펴본 배터리 팩(1000)을 제조하는 방법에 대하여 살펴보면, 먼저 내부 케이스(210), 외부 케이스(220) 및 구동 수단(300) 등을 준비하는 단계, 구동 수단(300)과 내부 케이스(210)를 결합하는 단계, 내부 케이스(210)의 셀 안착부(213)에 배터리 셀(100)을 안착하는 단계, 배터리 셀(100)의 전극 리드(110)와 내부 케이스(210)의 연결용 탭(214)를 접합하는 단계 및 외부 케이스(220)를 결합하는 단계를 포함한다.
상기 외부 케이스(220)를 결합하는 단계는 외부 케이스(220)의 테두리부(221) 및 베어링부(222)를 결합 후 복수의 절연커버를 테두리부(221) 및 베어링부(222)에 결합하여 커버부(223)를 형성하는 단계를 포함한다.
또한, 구동 수단(300)과 내부 케이스(210)를 결합하는 단계는 두 개의 구동 수단(300)을 제1, 제2 체인부(211, 212) 내부에 삽입하여, 제1, 제2 체인부(211, 212)가 원하는 형상을 유지하도록 하는 단계를 포함한다.
이와 같은 방법으로 제조된 배터리 팩(1000)은 배터리 팩(1000)을 제어하기 위한 BMS(Battery Management System) 등을 부가하는 것도 가능하다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.
1000 : 배터리 팩
100 : 배터리 셀
110 : 전극 리드
200 : 팩 케이스
210 : 내부 케이스
211 : 제1 체인부
212 : 제2 체인부
213 : 셀 안착부
214 : 연결용 탭
220 : 외부 케이스
221 : 테두리부
222 : 베어링부
223 : 커버부
224 : 체결부
300 : 구동 수단
310 : 구동 기어
320 : 구동축

Claims (12)

  1. 전극 리드를 구비한 복수의 배터리 셀;
    상기 복수의 배터리 셀을 수납하는 팩 케이스; 및
    복수의 구동 수단을 포함하고,
    상기 팩 케이스는 상기 복수의 배터리 셀이 안착되고, 회전 가능한 내부 케이스; 및
    상기 내부 케이스에 안착된 상기 복수의 배터리 셀 외부에 위치하여 상기 복수의 배터리 셀을 보호하는 외부 케이스를 포함하고,
    상기 구동 수단은 상기 내부 케이스와 결합하여 상기 내부 케이스를 회전시키는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서, 상기 내부 케이스는 양측 외곽의 제1, 제2 체인부 및 상기 제1, 제2 체인부 사이에 얇은 플레이트 형태로 위치하는 복수의 셀 안착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  3. 제2항에 있어서, 상기 내부 케이스는 상기 제1, 제2 체인부에 상기 전극 리드와 접합되어 전기적으로 연결되는 연결용 탭을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  4. 제1항에 있어서, 상기 외부 케이스는 양측 외곽의 테두리부 및 상기 테두리부 사이에 일정 간격 이격하여 위치하는 복수의 베어링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 제4항에 있어서, 상기 외부 케이스는 상기 테두리부 및 상기 베어링부와 결합되어 내부의 상기 복수의 배터리 셀을 보호하는 커버부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 제5항에 있어서, 상기 커버부는 복수의 절연커버가 상기 베어링부 또는 상기 테두리부와 결합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제5항에 있어서, 상기 베어링부는 복수의 베어링 볼이 내부에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 제2항에 있어서, 상기 구동 수단은 상기 제1, 제2 체인부의 내부에서 상기 제1, 제2 체인부와 맞물리는 두 개의 구동 기어 및 상기 구동 기어와 결합되고 상기 구동 기어를 회전시키는 구동 축을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  9. 복수의 배터리 셀이 안착되고 회전 가능한 내부 케이스, 상기 내부 케이스를 회전시키는 구동 수단 및 배터리 셀을 보호하는 외부 케이스를 포함하는 배터리 팩을 제조하는 방법으로서,
    a) 상기 구동 수단과 상기 내부 케이스를 결합하는 단계;
    b) 상기 내부 케이스의 셀 안착부에 상기 배터리 셀을 안착하는 단계;
    c) 상기 배터리 셀의 전극 리드와 상기 내부 케이스의 연결용 탭을 접합하는 단계; 및
    d) 상기 외부 케이스를 결합하는 단계;를 포함하는 배터리 팩 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 d) 단계는 상기 외부 케이스의 테두리부 및 베어링부를 결합 후 복수의 절연커버를 상기 테두리부 및 베어링부에 결합하여 커버부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 제조 방법.
  11. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 배터리 팩을 포함하는 디바이스.
  12. 제11항에 있어서, 상기 디바이스는 전기 자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(P-HEV) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 디바이스.
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