WO2021141397A1 - 접속 플레이트를 구비한 배터리 팩, 전자 디바이스, 및 자동차 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a battery pack having a connection plate, and more particularly, to a battery pack having improved weldability between connection plates of a plurality of battery modules.
- Secondary batteries are highly applicable to various product groups and have electrical characteristics with high energy density. Such secondary batteries are being applied to electric vehicles or hybrid vehicles driven by an electric driving source as well as portable electronic devices, power storage devices, and the like.
- Secondary batteries are attracting attention as a new energy source for improving eco-friendliness and energy efficiency in that they do not generate any by-products from the use of energy as well as the primary advantage of dramatically reducing the use of fossil fuels.
- a battery pack applied to an electric vehicle has a structure in which a plurality of battery modules including a plurality of battery cells serving as secondary batteries are connected to obtain high output.
- each battery cell can be repeatedly charged and discharged by an electrochemical reaction between components, including positive and negative current collectors, separators, active materials, electrolytes, and the like.
- the battery pack could be configured by closely arranging a plurality of battery modules in the front-rear direction so that many battery modules can be accommodated in a limited space.
- the battery pack of the prior art includes a plurality of battery modules, and one battery module includes a plurality of battery cells and a housing made of an electrically insulating plastic material for accommodating them.
- the battery pack has a metal plate configured to electrically connect a plurality of battery cells to each other.
- a plurality of metal plates were joined to each other by welding or the like.
- an object of the present invention is to provide a battery pack having improved weldability between connection plates of a plurality of battery modules.
- a plurality of secondary batteries having electrode terminals formed on the upper and lower portions, respectively, and arranged in a horizontal direction;
- a body portion provided with a plurality of connection terminals positioned on the upper or lower portions of the plurality of secondary batteries and electrically connected to electrode terminals formed on one of the plurality of secondary batteries in a portion thereof; and a left or right direction from the main body portion a connecting plate having a connecting portion protrudingly extending, the protruding portion being bent upward or downward from the body portion, and the bent end portion being joined to a portion of the other connecting plate;
- a module housing in which a plurality of hollows are formed to insert and receive the secondary battery, and spaced apart grooves in which a portion of the outer wall is inserted inwardly so as to be spaced apart from the bent end of the connection part by a predetermined distance is formed on the outer wall.
- the module housing includes a protrusion for supporting at least a portion of the remaining parts except for the joined part of the connection part in an outward direction so that the part joined to the other connection plate of the connection part is spaced apart from the outer wall by a predetermined distance.
- the connecting portion has an overlapping portion where the bent end is folded in an upward or downward direction
- the overlapping portion of the connecting portion may be joined to a portion of the other connecting plate.
- an end of the overlapping portion of the connecting portion or an end of the overlapping portion and the other end of the connecting plate may be inserted and fixed in the protrusion, and a fixing groove may be formed therein.
- a concave-convex structure protruding in a left and right direction may be formed in the overlapping portion.
- a conductive plate made of a metal material and positioned to face a portion joined to the other connection plate of the connection portion may be provided with a conductive plate having at least a portion inserted and fixed to the outer wall.
- connection plate includes a first connection plate and a second connection plate
- the first connection plate includes a first main body located above the plurality of secondary batteries, and a first connecting portion that protrudes from the first main body and is bent in a downward direction,
- the second connection plate includes a second main body located under the plurality of secondary batteries, and a second connecting portion protruding from the second main body and bent in an upward direction,
- the bent end of the first connection part of the first connection plate is joined to the second connection part of the second connection plate provided in another battery module,
- first connection part and the second connection part may have an extended structure that protrudes more forward than the frontmost distal end of the module housing, or protrudes further rearward than the rearmost distal end of the module housing.
- a portion of the first connection portion is positioned to overlap the outside of the second connection portion of the second connection plate
- a conductive portion extending from the first connection portion and bent to surround a portion of an inner surface of the second connection portion of the second connection plate may be provided.
- first connection portion is positioned to overlap the outside of the second connection portion of the second connection plate
- the second connection plate may include a cover part extending from the second connection part and bent to surround a portion of an outer surface of the first connection part of the first connection plate.
- the electronic device according to the present invention for achieving the above object includes the battery pack.
- the vehicle according to the present invention for achieving the above object includes the battery pack.
- the battery pack of the present invention is a module in the prior art by forming a spacing groove in which a part of the outer wall is inserted in the inward direction so as to be spaced apart from the bent end of the connector at a predetermined distance on the outer wall of the module housing.
- a part of the outer wall of the housing is in close contact (contact) with the connection plate, so that welding heat is easily accumulated between the connection plate and the module housing during the welding process. It is possible to solve a problem in which a welding defect is likely to occur, such as a perforation occurring in a part.
- the spacing groove of the present invention can secure a predetermined space between the joint portion of the connection plate and the outer wall of the module housing, so that the welding heat generated during welding between the connection plates is not accumulated and can be effectively discharged to the outside.
- any one or more of the first connecting plate and the second connecting plate is connected to the front end of the module housing to protrude more forward than the front end, or to be more than the rearmost end of the module housing.
- one connection plate can contact the other connection plate without a separate connection member. Accordingly, it is possible to reduce the manufacturing cost of the battery pack and simplify the manufacturing process.
- the module housing of the present invention has at least a portion of the remaining parts except for the joined part of the connecting part so that the part joined to the other connecting plate of the connector is spaced apart from the outer wall by a predetermined distance.
- the connecting portion of the present invention has an overlapping portion with the bent end folded in the upper or lower direction, and this overlapped portion is joined to a portion of the other connecting plate, so that the connecting portion Since the welding heat is conducted through the overlapping part and can be discharged to the outside, in the prior art, the welding heat is accumulated between the connection plate and the module housing during the welding process, and the temperature distribution of the heating part is not uniform, so that the welding part is uniform. It is possible to solve the problem that welding defects are likely to occur, such as not being properly joined or perforation occurring in a part.
- the overlapping portion of the connection portion can secure a predetermined space between the bonding portion of the connection plate and the outer wall of the module housing, so that the welding heat generated during welding between the connection plates is not accumulated and effectively discharged to the outside can do it
- connection plate of the present invention a concave-convex structure protruding in the left and right directions is formed in the overlapping portion, so that the concave-convex structure formed in the overlapping portion is a space between the module housing and the connection plate.
- the welding heat can be discharged more quickly. Accordingly, weldability may be further improved.
- FIG. 1 is a perspective view schematically illustrating a battery pack according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a front perspective view schematically showing some battery modules of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
- FIG 3 is a rear perspective view schematically showing some battery modules of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 4 is an exploded perspective view showing components of some battery modules of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 5 is a side view schematically illustrating a battery pack according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 6 is a partial perspective view schematically illustrating some battery modules of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 7 is a partial perspective view schematically illustrating some battery modules of a battery pack according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 8 is a partial cross-sectional view schematically illustrating a state taken along line C-C' of the battery pack of FIG. 7 .
- FIG. 9 is a partial cross-sectional view schematically illustrating a state in which a battery pack is cut in a horizontal direction according to another embodiment of the present invention.
- connection plate 10 is a partial side view schematically illustrating a part of a connection plate that is a part of a battery pack according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 11 is a side view schematically illustrating some battery modules of a battery pack according to another embodiment of the present invention.
- connection plates 12 is a perspective view schematically illustrating connection plates provided in some battery modules of a battery pack according to another embodiment of the present invention.
- connection plates 13 is a perspective view schematically illustrating connection plates provided in some battery modules of a battery pack according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 14 is a photograph of an experimental result of a welding test of a battery module according to a comparative example of the present invention.
- Example 15 is a photograph of an experimental result of a welding test of a battery module according to Example 1 of the present invention.
- 16 is a photograph of an experimental result of a welding test of a battery module according to another embodiment 2 of the present invention.
- FIG. 1 is a perspective view schematically illustrating a battery pack according to an embodiment of the present invention.
- 2 is a front perspective view schematically showing some battery modules of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
- 3 is a rear perspective view schematically showing some battery modules of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 4 is an exploded perspective view showing components of some battery modules of the battery pack according to an embodiment of the present invention.
- the battery pack 1000 includes a plurality of battery modules 200 , 201 , 202 , 203 , 204 , 205 and 206 arranged in a front-rear direction.
- the battery module 200 may include a plurality of secondary batteries 100 , a module housing 210 , and a connection plate 220 .
- the secondary battery 100 may be a cylindrical battery cell.
- the secondary battery 100 may include a cylindrical battery can 120 and an electrode assembly (not shown) accommodated in the battery can 120 .
- the secondary battery 100 may be configured in a form in which the battery can 120 is erected in the vertical direction.
- the battery can 120 includes a material with high electrical conductivity, for example, the battery can 120 may include an aluminum or copper material.
- electrode terminals 111a and 111b may be formed on the upper and lower portions of the battery can 120 , respectively.
- a first electrode terminal 111a may be formed on a flat, circular upper surface of the upper end of the battery can 120
- an electrically insulating member may be coated on the side of the battery can 120 . That is, the battery can 120 is electrically connected to the electrode of the electrode assembly therein, so that an unintended conductive object does not come into contact with the battery can 120 and electric leakage occurs.
- an insulating film (not shown) may be coated.
- the electrode assembly (not shown) may be formed in a structure wound in a jelly-roll shape with a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode.
- a positive electrode tab may be attached to the positive electrode (not shown) to be connected to the first electrode terminal 111a of the upper end of the battery can 120 .
- a negative electrode tab may be attached to the negative electrode (not shown) to be connected to the second electrode terminal 111b at the lower end of the battery can 120 .
- the plurality of secondary batteries 100 may be arranged in a horizontal direction in a vertical direction within the module housing 210 .
- one battery module 200 includes 23 secondary batteries 100 .
- the 23 secondary batteries 100 may be arranged to be adjacent to each other in a horizontal direction in a vertical direction.
- the positive electrode of the secondary battery 100 may be formed at the upper end, and the negative electrode may be formed at the lower end.
- Each of the plurality of secondary batteries 100 may include an electrode terminal 110 .
- the electrode terminal 110 may include a positive terminal 111a and a negative terminal 111b.
- directions such as front, back, left, right, up, and down may vary depending on the position of the observer or the placed shape of the object.
- directions such as front, rear, left, right, top, and bottom are separately indicated based on the time when viewed in the F direction.
- each of the arrows of the X-axis, Y-axis, and Z-axis indicated in FIG. 1 indicates the right, rearward, and upper directions.
- the module housing 210 may have an internal space to insert and accommodate the plurality of secondary batteries 100 .
- a plurality of hollows H1 may be formed to surround the outer surface of the secondary battery 100 .
- the module housing 210 may include left and right outer walls 210c and 210d and front and rear outer walls 210a and 210b.
- the module housing 210 may include an upper case 211 and a lower case 212 .
- a hollow H1 may be formed to surround the outer surface of the upper portion of the secondary battery 100 .
- the lower case 212 may be fastened to the lower portion of the upper case 211 , and a hollow H1 may be formed to surround the outer surface of the lower portion of the secondary battery 100 .
- a coupling protrusion 213 protruding from the outer surface of the outer wall 210a may be formed on the outer wall 210a of the front side of the module housing 210 .
- the outer wall 210b of the rear side of the module housing 210 may be provided with a guide groove 215 recessed inward from the outer surface of the outer wall 210b so that the coupling protrusion 213 is inserted.
- two coupling protrusions 213 may be formed on the front outer wall 210a of the module housing 210 .
- two guide grooves 215 may be formed in the rear outer wall 210b of the module housing 210 .
- the coupling protrusion 213 of the module housing 210 of the present invention is inserted into the guide groove 215 of another battery module 200 to arrange the plurality of battery modules 200 .
- the plurality of battery modules 200 can be easily arranged and fixed so that they are not easily separated from each other.
- connection plate 220 may include a body part 225 and a connection part 227 .
- the main body 225 may be positioned above or below the plurality of secondary batteries 100 . That is, the main body 225 may be mounted on the upper or lower portion of the module housing 210 . At this time, as shown in FIGS. 3 and 4 , the upper or lower portion of the module housing 210 protrudes upward or downward to guide the position in which the body part 225 of the connection plate 220 is mounted.
- a guide protrusion P1 may be formed.
- the connection plate 220 may be formed with a guide hole (H4) perforated so that the guide projection (P1) is inserted.
- connection plate 220 may include an electrically conductive material.
- the electrically conductive material may be a metal alloy including copper, nickel, aluminum, gold, silver, etc. as a main material.
- each of the two connection plates 221 and 222 may be positioned on the upper and lower portions of the plurality of secondary batteries 100 , respectively.
- three guide spheres H4 may be formed on the connection plate 221 mounted on the upper portion of the module housing 210 , and three guide protrusions P1 are formed on the upper portion of the module housing 210 .
- three guide spheres H4 may be formed on the connection plate 222 mounted on the lower portion of the module housing 210 , and three guide protrusions P1 are formed on the lower portion of the module housing 210 .
- connection terminals 225c electrically connected to the electrode terminals 111 of the plurality of secondary batteries 100 may be provided in a portion of the main body 225 .
- at least one connection opening H3 perforated in the vertical direction may be formed in the main body 225 .
- the connection terminal 225c of the connection plate 220 is in a horizontal direction from the inside of the edge of the connection opening H3 so as to be electrically connected to the electrode terminals 111 formed in the plurality of secondary batteries 100 . It may be formed to extend and protrude.
- the extended protruding end of the connection terminal 225c may have a branched structure divided into both sides with respect to the protruding extending direction.
- connection openings H3 may be formed in each of the two connection plates 221 and 222 .
- 23 connection terminals 225c formed to protrude from the inside of the edge in the horizontal direction may be formed in each of the 23 connection openings H3 .
- the connection terminal 225c may have a branched structure that is divided at both sides with respect to the protruding extension direction.
- connection part 227 may be formed to protrude from the body part 225 in a left direction or a right direction.
- the connecting portion 227 may have a shape in which the protruding and extending portion is bent upward or downward from the main body 225 .
- the bent end of the connection part 227 may be contacted with a portion of the other connection plate 220 .
- connection plate 221 mounted on the upper portion of the module housing 210 has 2 bent and extended downwards from the left and right ends of the main body 225 .
- a number of connecting portions 227 may be formed.
- connection part 227 may be connected to a portion of the connection plate 222 of the other battery module 206 in which the bent end of the connection part 227 is contacted.
- connection parts 227 bent upwardly extending from the left and right ends of the main body part 225 may be formed on the connection plate 222 mounted on the lower part of the module housing 210 .
- the bent end of the connection part 227 may be connected by bonding to a portion of the other connection plate 220 .
- the present invention the main body portion 225 mounted on the upper or lower portion of the module housing 210 and the main body portion 225 extend in the left and right directions and are bent in the upper or lower direction.
- the connection plate 220 having the connected part 227 By including the connection plate 220 having the connected part 227, the contact connection between the connection plates 221 and 222 can be made at the outside of the module housing 210 in the left and right direction, unlike the battery pack of the prior art. have. Accordingly, according to the present invention, it is unnecessary to secure a space in the front-rear direction for the contact connection between the connection plates 221 and 222 in the module housing 210, so that the battery module 200 can be made slimmer in the front-rear direction. implementation is possible. Ultimately, it may have an effect of maximizing the energy density of the battery pack 1000 .
- FIG. 5 is a side view schematically illustrating a battery pack according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 6 is a partial perspective view schematically showing some battery modules of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
- a rib R1 extending horizontally from the outer surface may be formed on the outer wall 210d of the module housing 210 .
- the rib R1 may be formed on each of the outer walls 210c and 210d in the left and right directions of the module housing 210 .
- the rib R1 may have a structure extending in the vertical direction and a structure extending in the front-rear direction. The rib R1 may extend outward from the outer wall 210d of the module housing 210 with respect to the center in which the secondary battery 100 is accommodated.
- the module housing 210 may be formed with a spacing groove 214 in which a portion of the outer wall 210d is inserted in the inner direction.
- the spacing groove 214 may be formed by inserting a portion of the rib R1 of the outer wall 210d so that the bent end of the connecting portion 227b is spaced apart from the outer wall 210d by a predetermined distance.
- the predetermined interval is, when the connection portion 227b of the connection plate 222 is welded to a portion 227a of the other connection plate 221, no perforation occurs in the connection portion 227b during the heating process. It may be spaced apart as much as possible. That is, the spaced distance between the connection part 227b formed by the spacing groove 214 and the outer wall 210d means a distance that can secure an empty space sufficient for the heat of welding to effectively escape to the outside. .
- the spacing groove 214 may have a size corresponding to the joint portion of the connection portion 227b of the connection plate 222 or slightly larger than that.
- the connection part 227b of the connection plate may have an area S' joined to the connection part 227a of the other connection plate 221 .
- the spacing groove 214 has a size corresponding to the joined area S' on each of the outer walls 210c and 210d in the left and right directions of the module housing 210.
- the spacing groove 214 may be formed by inserting a portion of the rib R1 formed on each of the left and right outer walls 210c and 210d of the module housing 210 in the inner direction.
- a portion of the outer wall 210d is inserted in the inner direction so as to be spaced apart from the bent end of the connecting portion 227b at a predetermined distance on the outer wall of the module housing 210.
- a portion of the outer wall of the module housing eg, rib
- welding heat is accumulated between the connection plate 220 and the module housing 210 during the welding process. It was easy to do so, and it is possible to solve the problem that welding defects are likely to occur, such as not uniformly joining the welded parts due to uneven temperature distribution of the heating part, or perforation (hole) in a part.
- the spacing groove 214 of the present invention can secure a predetermined space between the joint portion of the connection plate 220 and the outer wall of the module housing 210, and the welding between the connection plates 221 and 222 The heat generated during welding is not accumulated and can be effectively discharged to the outside.
- connection plate 220 may include a first connection plate 221 and a second connection plate 222 .
- the first body part 225a may be positioned above the plurality of secondary batteries 100 .
- the first connection part 227a protruding from the first body part 225a may be bent downward.
- the first connection plate 221 may be electrically connected to (bonded) with the positive terminal 111a located on the plurality of secondary batteries 100 .
- the first connection part 227a of the first connection plate 221 is electrically connected (joined) to the second connection part 227b of the second connection plate 222 provided in another battery module 200 .
- the connection terminal 225c of the first connection plate 221 may be bonded to the positive terminal 111a of the plurality of secondary batteries 100 through resistance welding.
- the second body part 225b is positioned under the plurality of secondary batteries 100 and the second connection part protrudes from the second body part 225b. 227b) may be bent in an upward direction.
- the second connection plate 222 may be electrically connected (bonded) to the electrode terminals 111b located under the plurality of secondary batteries 100 .
- connection part 227b of the second connection plate 222 may be in electrical contact with the first connection part 227a of the first connection plate 221 provided in another battery module 200 .
- connection terminal 225c of the second connection plate 222 may be bonded to the second electrode terminal 111b of the plurality of secondary batteries 100 through resistance welding.
- connection part 227 of the first connection plate 221 and the second connection plate 222 is connected to the module housing ( It may have an extended structure 221b that protrudes further forward than the frontmost distal end of the 210 .
- connection part 227 of any one or more of the first connection plate 221 and the second connection plate 222 is greater than the rearmost end of the module housing 210 . It may have an extended structure that protrudes further rearward.
- the connecting portion 227 of the first connection plate 221 may be formed with an extension structure 221b that protrudes further forward than the frontmost distal end of the module housing 210 .
- the connecting portion 227 of the second connection plate 222 may have an extended structure (not shown) that protrudes further rearward than the rearmost distal end of the module housing 210 .
- the battery pack 1000 may include seven battery modules 200 .
- the battery pack 1000 may include 14 connection plates 220 .
- the first connection portions 227a of the six first connection plates 221 provided in each of the seven battery modules 200 are in contact with the second connection portions 227b of the six second connection plates 222 . It may be formed to protrude further forward than the frontmost distal end of the module housing 210 so that the module housing 210 can be extended.
- any one or more connection portions 227 of the first connection plate 221 and the second connection plate 222 are more forward than the frontmost distal end of the module housing 210 .
- an extended structure 221b that protrudes or extends further rearward than the rearmost distal end one connection plate 221 can come into contact with the other connection plate 222 without a separate connection member. can Accordingly, it is possible to reduce the manufacturing cost of the battery pack 1000 and simplify the manufacturing process.
- any one 206 has an external input/output bus bar ( 290) may be provided.
- the external input/output bus bar 290 may be provided in the battery module 206 located at the front outermost side.
- the external input/output bus bar 290 may be electrically connected to the first connection plate 221 of the battery module 206 .
- the external input/output bus bar 290 may have a shape in which an end bent forward and again bent is bent upward.
- the module housing 210 may include a fixing tube 217 having a hollow structure H5 penetrating in the vertical direction.
- the fixing tube 217 may be located outside each of the left and right directions.
- the fixing tube 217 may be located at the left rear end of the module housing 210 .
- another fixing tube 217 may be located at the right rear end of the module housing 210 .
- the fixing tube 217 may be used for inserting fixing bolts (not shown) for fixing the battery module 200 to the floor or ceiling at a specific installation location.
- the fixing bolt can be easily inserted and fixed so that it can be stably fixed at the installation site.
- the vertical end of the fixing tube 217 may extend to protrude upward and downward from the upper or lower surface of the module housing 210 .
- a guide hole H2 perforated in the vertical direction may be formed in the body portion 225 so that the protruding distal end portion of the fixing tube 217 in the vertical direction is inserted.
- the upper end of the fixing tube 217 may have a structure that protrudes more upward than the upper surface of the module housing 210 .
- the lower end of the fixing tube 217 may have a structure that protrudes further downward than the lower surface of the module housing 210 .
- two guide holes H2 may be formed in the body portion 225 of the first connection plate 221 .
- An upper end portion of the fixing tube 217 may be inserted into each of the two guide holes H2 .
- two guide holes H2 may be formed in the main body 225 of the second connection plate 222 .
- a lower end of the fixing tube 217 may be inserted into each of the two guide holes H2 .
- the first connection plate 221 and the second connection plate 222 may be guided so that they can be mounted at the top or bottom positions of the module housing 210 . Accordingly, the connection terminals 225c of the first connection plate 221 and the second connection plate 222 may be disposed at positions corresponding to the electrode terminals 111 of the plurality of secondary batteries 100, Manufacturing efficiency and product perfection can be improved more effectively.
- FIG. 7 is a partial perspective view schematically illustrating some battery modules of a battery pack according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 8 is a partial cross-sectional view schematically showing a state taken along line C-C' of the battery pack of FIG. 7 .
- the module housing 210A of the battery module is compared with the module housing 210 of the battery module of FIG. 6 , the protrusion 216 is more can be provided.
- Other configurations are the same as those of the battery module 200 of FIG. 6 .
- the protrusion 216 may be configured such that the connecting portion 227 is spaced apart from the outer wall 210d of the module housing 210A by a predetermined distance.
- the protrusion 216 may be configured to support at least a portion of the connection plate 221 mounted on another battery module of the connection part 227 in an outward direction except for a portion bonded to the connection plate 221 .
- a step may be formed in the two protrusions 216 to seat both ends of the connection part 227b in the front-rear direction of the connection plate.
- a spacing groove 214 may be positioned between the two protrusions 216 .
- the spacing groove 214 may be formed by inserting a portion of the outer wall of the module housing 210 in the inner direction (the direction in which the secondary battery is located). That is, the protrusion 216 may be configured such that the joined portion of the connection portion 227b of the second connection plate 222 maintains a spaced distance from the outer wall 210d of the module housing 210A.
- the protrusion 216 may support the end of the connection part 227b of the second connection plate 222 in an outward direction based on the position of the secondary battery 100 .
- the module housing 210A of the present invention is configured so that the portion joined to the other connecting plate 221 of the connecting portion 227 is spaced apart from the outer wall 210d by a predetermined distance.
- a protrusion 216 for supporting at least a portion of the remaining portions except for the joined portion of the connecting portion 227b in an outward direction is provided, so that the connecting portion 227 of the connecting plate is connected to the outer wall 210d of the module housing 210A during welding. ) to keep the separation distance from being in close contact with each other.
- the connection plate 220 is seated on the step of the protrusion 216 and does not flow, it is possible to perform welding stably, thereby improving weldability.
- connection plate of the battery module of the comparative example of FIG. 14 has a perforation 11 in the area in contact with the rib of the module housing at the welding site.
- connection plate of the battery module of Example 1 of FIG. 15 has a spaced groove, the welding portion of the connection plate and the rib of the module housing do not come into contact with each other, so that no perforation occurs at the welding portion.
- connection part 227 may have an overlapping portion B1 with the bent end portion folded upward or downward.
- the connecting portion 227b of the second connection plate 222 may have an overlapping portion B1 with the bent end portion folded downward.
- the connecting portion 227 of the first connection plate 221 may also have an overlapping portion B1 with the bent end portion folded upward.
- the overlapping portion B1 of the connecting portion 227 may be joined to a portion of the other connecting plate 221 .
- the overlapping portion B1 of the connection portion 227b of the second connection plate 222 may be bonded to the connection portion 227a of the first connection plate 221 as shown in FIG. 1 .
- the connecting portion 227 has an overlapping portion B1 with the bent end portion folded in the upper or lower direction, and the overlapping portion B1 of the connecting portion 227 is the other one.
- the welding heat is conducted and discharged to the outside through the overlapping portion B1 of the connection part 227.
- the connection plate and the module housing during the welding process It is possible to solve the problem that welding heat is accumulated between the parts, and the temperature distribution of the heating part is not uniform, so that the welding part is not uniformly joined, or a problem of welding defects such as perforation (hole) occurring in a part can be solved.
- the overlapping portion B1 of the connection portion 227 can secure a predetermined space between the bonding portion of the connection plate 220 and the outer wall of the module housing 210 , the connection plates The welding heat generated during welding between the 221 and 222 can be effectively discharged to the outside without being accumulated.
- FIG. 9 is a partial cross-sectional view schematically illustrating a state in which a battery pack is cut in a horizontal direction according to another embodiment of the present invention.
- the protrusion 216B provided in the module housing 210B of FIG. 9 has a fixing groove 216h instead of a step when compared with the protrusion 216 of the battery module of FIG. 8 . It differs in the way it is formed.
- the remaining components of the battery module of FIG. 9 are the same as those of the battery module of FIG. 8 .
- the module housing 210B may be provided with two protrusions 216B.
- a fixing groove 216h inserted in the front-rear direction may be formed in each of the two protrusions 216B.
- the fixing groove 216h may be configured to be fixed by inserting an end of the overlapping portion B1 of the connecting portion 227 .
- the fixing groove 216h may be configured to be fixed by inserting the end of the overlapping portion B1 and the other end of the connecting plate 221 .
- the fixing groove 216h formed in each of the two protrusions 216B is formed with the end of the overlapping portion B1 of the connection portion 227b of the second connection plate 222 and the second portion. 1 by inserting the end of the connection portion 227a of the connection plate 221 may be configured to fix them.
- the end of the overlapping portion B1 of the connecting portion 227b, or the other connecting plate 221 from the end of the overlapping portion B1.
- the connection portion 227b of the connection plate 222 is not in close contact with the outer wall of the module housing 210B during welding.
- the overlapping portion B1 of the connecting portion 227b of the connecting plate 222 and the connecting portion 227a of the other connecting plate 221 are inserted into the fixing groove 216h of the protruding portion 216B. Since it is fixed, the two components may not flow in close contact with each other, so that welding can be performed stably and weldability can be further improved.
- connection plate 10 is a partial side view schematically illustrating a part of a connection plate that is a part of a battery pack according to another embodiment of the present invention.
- a concave-convex structure K1 protruding in the left and right direction may be further formed on the overlapping portion B1 .
- a concave-convex structure K1 protruding in left and right directions may be formed on the overlapping portion B1 of the second connection plate 222B.
- the concave-convex structure K1 may form a space between the module housing 210 and the connection plate 220B by a protruding size.
- the concave-convex structure K1 protruding in the left and right direction is formed on the overlapping portion B1, thereby forming the overlapping portion B1. Since the concave-convex structure K1 can form a space between the module housing 210 and the connection plate 220B, compared to the case where the concave-convex structure K1 is not formed, the welding heat is discharged more quickly. There are advantages to doing it. Accordingly, weldability may be further improved.
- FIG. 11 is a side view schematically illustrating some battery modules of a battery pack according to another embodiment of the present invention.
- the module housing 210C of the battery module 200C is compared with the module housing 210 of the battery module 200 of FIG. 4, a conductive plate ( 218) may be further provided.
- the conductive plate 218 may be made of a metal material having excellent thermal conductivity.
- the metal material may be an alloy containing aluminum, copper, nickel, or the like.
- the conductive plate 218 may be positioned to face a portion joined to the other connection plate 220 of the connection portion 227 of the connection plate 220 . At least a portion of the conductive plate 218 may be inserted and fixed to the outer wall 210d.
- a conductive plate 218 may be inserted and fixed to an outer wall 210d on the left side of the module housing 210C.
- the conductive plate 218 may be inserted and fixed between the ribs R1 formed on the outer wall of the module housing 210C.
- the module housing 210C is made of a metal material and faces the part joined to the other connection plate 220 of the connection part 227 of the connection plate 220 .
- the conductive plate 218 is positioned and at least partially inserted and fixed to the outer wall 210d, the conductive plate 218 is welded between the connection portions 227 of the connection plates 221 and 222, Welding heat is quickly conducted to prevent heat from accumulating between the module housing 210C and the connection portion 227 of the connection plate.
- the welding heat is accumulated between the connection plate and the module housing during the welding process in the prior art, and the temperature distribution of the heating part is not uniform, so that the welding part is not uniformly joined, or there is a perforation (hole) in a part It is possible to solve a problem in which welding defects such as occurrence are likely to occur. That is, weldability can be further improved.
- the conductive plate was positioned between the outer wall of the module housing and the connection plate.
- the conductive plate can effectively dissipate the heat of welding to the outside, so that heat is not accumulated, and no perforations are formed in the welded portion of the connection plate after the welding test.
- connection plates 12 is a perspective view schematically illustrating connection plates provided in some battery modules of a battery pack according to another embodiment of the present invention.
- the first connection plate 221D of the battery module according to another embodiment of the present invention has a conductive part 228 when compared with the first connection plate 221 of FIG. 4 . can provide more.
- the conductive part 228 extends from the first connection part 227a of the first connection plate 221D and faces the module housing 210 of the second connection part 227b of the second connection plate 222D. It may have a bent structure to surround a portion of the inner surface. In this case, the first connection plate 221D may be positioned to overlap the outside of the second connection part 227b of the second connection plate 222D of the first connection part 227a.
- the first connection plate 221D may include a conductive portion 228 that extends from the first connection portion 227a and is bent backward.
- the conductive part 228 may be configured to surround a portion of the inner surface of the second connection part 227b of the second connection plate 222D.
- the first connection plate 221D of the present invention extends from the first connection part 227a and the inner surface of the second connection part 227b of the second connection plate 222D.
- the conductive portion 228 bent to surround a portion of the first connection plate 221D, the connection portion 227a, the second connection plate 222D, the connection portion 227b, and the conductive portion 228 threefold can be nested.
- the innermost conductive part 228 prevents heat generated in the welding process between the first connection part 227a and the second connection part 227b from being accumulated between the module housing 210 and the connection part 227 . It can conduct heat quickly from the welding site to the outside. Accordingly, in the prior art, welding heat is accumulated between the connection plate and the module housing during the welding process, and the temperature distribution of the heating part is not uniform, so that the welding part is not uniformly joined, or a perforation (hole) is generated in a part. It is possible to solve the problem that welding defects are likely to occur. That is, weldability can be further improved.
- connection plates 13 is a perspective view schematically illustrating connection plates provided in some battery modules of a battery pack according to another embodiment of the present invention.
- the cover part 229 may be further provided.
- the cover part 229 may be formed to extend from the second connection part 227b.
- the cover part 229 may have a bent structure to surround a portion of the outer surface of the first connection part 227a of the first connection plate 221E.
- the cover part 229 may be configured to be joined to the outer surface of the first connection part 227a of the first connection plate 221E.
- the first connection plate 221E may be positioned such that the first connection part 227a overlaps the outside of the second connection part 227b of the second connection plate 222E.
- the second connection plate 222E may include a cover part 229 extending from an end of the second connection part 227b in the front-rear direction.
- the cover part 229 may have a structure bent backward to cover a portion of the outer surface of the first connection part 227a of the first connection plate 221E.
- the second connecting plate 222E of the present invention extends from the second connecting portion 227b and the outer surface of the first connecting portion 227a of the first connecting plate 221E.
- a cover portion 229 bent so as to surround a portion of the portion is provided, so that the connection portion 227 of the first connection plate 221E, the second connection plate 222E, and the cover portion 229 overlap in three layers. can do. Accordingly, heat generated in the welding process between the first connection part 227a and the second connection part 227b is not accumulated between the module housing 210 and the connection part 227, and heat is rapidly discharged from the welding part to the outside.
- the welding heat is accumulated between the connection plate and the module housing during the welding process, so that the welding part is not uniformly joined, or a problem of welding defects such as a perforation (hole) is easily generated in a part. can be solved That is, weldability can be further improved.
- the battery pack 1000 may include a plurality of electrical components (not shown) together with the plurality of battery modules 200 , 201 , 202 , 203 , 204 , 205 and 206 . And, these electrical components are also referred to as electrical equipment. Representative examples of the electrical equipment included in the battery pack 1000 may include a relay, a current sensor, a fuse, a battery management system (BMS), and the like. These electrical components are components for managing the charging and discharging of the secondary battery 100 included in the battery pack 1000 and securing safety, and can be said to be essential components included in most battery packs 1000 . .
- the present invention may provide an electronic device including the battery pack 1000 .
- the electronic device may be a large-capacity energy storage device including at least one battery pack 1000 , or a wireless vacuum cleaner, a wireless cleaning robot, a wireless lawn mower, or the like.
- the electronic device may include an electronic system capable of confirming or controlling the operation of the battery pack 1000 .
- the present invention may provide a vehicle including the battery pack 1000 .
- the vehicle may be an electric vehicle including at least one battery pack 1000 .
- the vehicle may be equipped with an electronic system capable of checking the state of the battery pack 1000 or controlling the operation.
- battery pack 100 secondary battery
- 111, 111a, 111b electrode terminal, first electrode terminal, second electrode terminal
- 225, 225a, 225b body part, first body part, second body part
- 227, 227a, 227b connecting portion, first connecting portion, second connecting portion
- module housing 210a, 210b, 210c, 210d outer wall
Landscapes
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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 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.
Description
본 발명은 접속 플레이트를 구비한 배터리 팩에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 배터리 모듈의 접속 플레이트들 간의 용접성을 향상시킨 배터리 팩에 관한 것이다.
본 출원은 2020년 01월 08일자로 출원된 한국 특허출원 번호 제10-2020-0002620호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
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 포함한다.
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 제1 연결부의 일부분이 상기 제2 접속 플레이트의 제2 연결부의 외측에 겹쳐지도록 위치되고,
상기 제2 접속 플레이트는, 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, 상기 배터리 팩을 포함한다.
나아가, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차는, 상기 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.
상기 복수의 이차전지(100) 각각은, 전극 단자(110)를 구비할 수 있다. 상기 전극 단자(110)는, 양극 단자(111a), 및 음극 단자(111b)를 구비할 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.
더불어, 도 1에 표기한 X축, Y축, 및 Z축의 화살표들 각각은, 우측, 후측, 및 상측의 방향을 나타낸다.
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, 도 3 및 도 4에서와 같이, 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 리브(R1)의 일부분이 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 플레이트(220)와 모듈 하우징(210) 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 양극 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 양극 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 4에 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 4에 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 접속플레이트(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. 상기 이격홈(214)은, 상기 모듈 하우징(210)의 외측벽의 일부분이 내부 방향(이차전지가 위치한 방향)으로 내입되어 형성될 수 있다. 즉, 상기 돌출부(216)는 상기 제2 접속 플레이트(222)의 연결부(227b)의 접합된 부분이 상기 모듈 하우징(210A)의 외측벽(210d)과 이격된 거리를 유지하도록 구성될 수 있다. 상기 돌출부(216)는, 상기 제2 접속 플레이트(222)의 연결부(227b)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, 제2 접속 플레이트(222)의 연결부(227b)의 중첩된 부분(B1)은 도 1에서와 같이, 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.
[부호의 설명]
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)
- 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; 및상기 이차전지를 삽입 수용하도록 복수의 중공이 형성되고, 외측벽에 상기 연결부의 절곡된 단부와 소정 간격으로 이격되도록 외측벽의 일부분이 내측 방향으로 내입된 이격홈이 형성된 모듈 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
- 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.
- 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.
- 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.
- 제3항에 있어서,상기 중첩된 부분에는 좌우 방향으로 돌출된 요철 구조가 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
- 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.
- 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.
- 제7항에 있어서,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 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
- 제7항에 있어서,상기 제1 연결부의 일부분이 상기 제2 접속 플레이트의 제2 연결부의 외측에 겹쳐지도록 위치되고,상기 제2 접속 플레이트는, 상기 제2 연결부로부터 연장되고 상기 제1 접속 플레이트의 제1 연결부의 외측면의 일부분을 감싸도록 절곡된 커버부가 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 배터리 팩을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 배터리 팩을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차.
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