[go: up one dir, main page]

KR101127602B1 - 배터리 유닛 및 이를 구비하는 배터리 팩 - Google Patents

배터리 유닛 및 이를 구비하는 배터리 팩 Download PDF

Info

Publication number
KR101127602B1
KR101127602B1 KR1020100052351A KR20100052351A KR101127602B1 KR 101127602 B1 KR101127602 B1 KR 101127602B1 KR 1020100052351 A KR1020100052351 A KR 1020100052351A KR 20100052351 A KR20100052351 A KR 20100052351A KR 101127602 B1 KR101127602 B1 KR 101127602B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
insulating wall
protrusions
openings
cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
KR1020100052351A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110044129A (ko
Inventor
김명철
Original Assignee
에스비리모티브 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에스비리모티브 주식회사 filed Critical 에스비리모티브 주식회사
Publication of KR20110044129A publication Critical patent/KR20110044129A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101127602B1 publication Critical patent/KR101127602B1/ko
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/647—Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H01M10/6555—Rods or plates arranged between the cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

본 발명은, 적어도 하나 이상의 단위 배터리 셀을 포함하고, 각각의 단위 배터리 셀 사이의 절연 및 냉각 특성을 향상시킬 수 있는 배터리 유닛 및 이를 구비하는 배터리 팩에 관한 것이다. 본 발명은, 배터리 셀; 상기 배터리 셀과 접하는 복수의 돌출부들을 구비하는 제1 절연 벽; 및 상기 제1 절연 벽의 적어도 하나의 모서리로부터 상기 돌출부와 같은 방향으로 돌출되는 적어도 하나의 제2 절연 벽을 구비하고, 상기 돌출부들이 상기 제1 절연 벽의 반대편 모서리들 사이의 적어도 일부에 연장되고, 상기 배터리 셀들 사이의 공간과 상기 돌출부들 사이의 영역을 정의하며, 상기 제2 절연 벽이 상기 돌출부에 상기 배터리 셀을 지지하도록 그 모서리로부터 돌출되는 적어도 하나의 지지 부재를 더 구비하는 배터리 유닛을 제공한다.

Description

배터리 유닛 및 이를 구비하는 배터리 팩{Battery unit and battery pack therewith}
본 발명은 배터리 유닛 및 이를 구비하는 배터리 팩에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 복수개의 단위 배터리 셀을 적층하여 형성되는 배터리 팩에서 셀 커버로 단위 배터리 셀을 감싸 보호하는 배터리 유닛 및 이를 구비하는 배터리 팩에 관한 것이다.
이차 전지(rechargeable battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말한다. 이차 전지는 셀룰러 폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있으며, 자동차용 전지로도 사용되고 있다.
이차 전지는 전극 조립체 및 전해액을 포함한다. 전극 조립체는 양극판, 음극판 및 세퍼레이터를 구비한다. 전해액은 리튬 이온을 포함하는 경우가 많다. 전극 조립체의 양극판과 음극판은 외부로 인출되는 전극 탭을 각각 구비할 수 있다.
전극 조립체는 케이스의 내부에 수납되고, 케이스의 외부로는 전극 단자가 노출될 수 있다. 전극 탭은 전극 조립체의 외부로 인출되어 전극 단자와 전기적으로 연결될 수 있다. 케이스는 원통형 또는 각형이 될 수 있다.
복수개의 이차 전지의 단위 배터리 셀이 수평 또는 수직으로 적층되어 배터리 팩이 형성될 수 있다. 배터리 팩에서 각각의 단위 배터리 셀을 외부로부터 보호할 필요가 있으며, 이웃하여 적층되는 이차 전지들 상호 간의 절연이 필요하다.
본 발명은, 적어도 하나 이상의 단위 배터리 셀을 포함하고, 각각의 단위 배터리 셀 사이의 절연 및 냉각 특성을 향상시킬 수 있는 배터리 유닛 및 이를 구비하는 배터리 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 배터리 셀; 상기 배터리 셀과 접하는 복수의 돌출부들을 구비하는 제1 절연 벽; 및 상기 제1 절연 벽의 적어도 하나의 모서리로부터 상기 돌출부와 같은 방향으로 돌출되는 적어도 하나의 제2 절연 벽을 구비하고, 상기 돌출부들이 상기 제1 절연 벽의 반대편 모서리들 사이의 적어도 일부에 연장되고, 상기 배터리 셀들 사이의 공간과 상기 돌출부들 사이의 영역을 정의하며, 상기 제2 절연 벽이 상기 돌출부에 상기 배터리 셀을 지지하도록 그 모서리로부터 돌출되는 적어도 하나의 지지 부재를 더 구비하는 배터리 유닛을 제공한다.
삭제
삭제
상기 제1 절연 벽이 상기 반대편 모서리들을 따라 상기 돌출부들 사이의 영역과 얼라인된 개구부들을 가질 수 있다.
상기 반대편 모서리들을 따라 배치된 상기 개구부들이 서로 얼라인될 수 있다.
상기 복수의 돌출부들이 서로 평행할 수 있다.
상기 제1 절연 벽이 상기 돌출부들 사이의 영역에 배치되는 복수의 제2 개구부들을 가질 수 있다.
상기 복수의 제2 개구부들이 상기 반대편 모서리들을 따라 상기 개구부들 사이의 적어도 일부에 연장되는 복수의 슬릿 개구부들을 구비할 수 있다.
상기 복수의 제2 개구부들이 상기 반대편 모서리들을 따라 상기 개구부들 사이에 서로 공간적으로 떨어진 복수의 홀들을 구비할 수 있다.
상기 제2 절연 벽이 상기 배터리 셀의 벤트 부재와 얼라인된 개구부들을 가질 수 있다.
상기 돌출부들이 위치되는 측의 반대편의 상기 제1 절연 벽의 일측에 배치되는 방열 시트를 더 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 프레임; 및 상기 프레임 위에 배치되고, 서로 적층되는 복수의 배터리 유닛을 구비하고, 각각의 상기 배터리 유닛이, 배터리 셀, 상기 배터리 셀과 접하는 복수의 돌출부들을 구비하는 제1 절연 벽, 및 상기 제1 절연 벽의 적어도 하나의 모서리로부터 상기 돌출부와 같은 방향으로 돌출되는 적어도 하나의 제2 절연 벽을 구비하고, 상기 돌출부들이 상기 제1 절연 벽의 반대편 모서리들 사이의 적어도 일부에 연장되고, 상기 배터리 셀들 사이의 공간과 상기 돌출부들 사이의 영역을 정의하며, 상기 제2 절연 벽이 상기 돌출부에 상기 배터리 셀을 지지하도록 그 모서리로부터 돌출되는 적어도 하나의 지지 부재를 더 구비하는 배터리 팩을 제공한다.
삭제
삭제
상기 제1 절연 벽이 상기 반대편 모서리들을 따라 상기 돌출부들 사이의 영역과 얼라인된 개구부들을 가질 수 있다.
상기 반대편 모서리들을 따라 배치된 상기 개구부들이 서로 얼라인될 수 있다.
상기 복수의 돌출부들이 서로 평행할 수 있다.
상기 제1 절연 벽이 상기 돌출부들 사이의 영역에 배치되는 복수의 제2 개구부들을 가질 수 있다.
상기 복수의 제2 개구부들이 상기 반대편 모서리들을 따라 상기 개구부들 사이의 적어도 일부에 연장되는 복수의 슬릿 개구부들을 구비할 수 있다.
상기 복수의 제2 개구부들이 상기 반대편 모서리들을 따라 상기 개구부들 사이에 서로 공간적으로 떨어진 복수의 홀들을 구비할 수 있다.
상기 제2 절연 벽이 상기 배터리 셀의 벤트 부재와 얼라인된 개구부들을 가질 수 있다.
상기 제1 절연 벽으로부터 돌출되고, 상기 제1 절연 벽을 따라 상기 반대편 모서리들 사이에 연장되는 적어도 하나의 제3 절연 벽을 더 구비할 수 있다.
적어도 하나의 상기 제3 절연 벽이 상기 배터리 셀의 외측면으로부터 외부로 돌출되는 적어도 하나의 제2 돌출부를 구비하고, 상기 적어도 하나의 제2 돌출부가 상기 프레임의 삽입부에 체결될 수 있다.
각각의 상기 배터리 유닛이, 상기 돌출부들이 위치되는 측의 반대편의 상기 제1 절연 벽의 일측에 배치되는 방열 시트를 더 구비할 수 있다.
상기 프레임이 상기 배터리 셀들 사이의 공간과 얼라인된 복수의 개구부들을 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 유닛 및 이를 구비하는 배터리 팩에 의하면, 적어도 하나 이상의 단위 배터리 셀을 포함하는 배터리 팩에서, 각각의 단위 배터리 셀 사이의 절연 및 냉각 특성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 복수개의 배터리 셀들이 수평으로 적층되는 배터리 팩의 사시도이다.
도 2는 도 1의 배터리 팩에서 단위 배터리 셀이 셀 커버에 수납된 배터리 유닛을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 배터리 유닛의 반대 면을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 도 2의 배터리 유닛에서 Ⅳ-Ⅳ에 따라 자른 단면에서 바라본 도면이다.
도 5는 도 2의 배터리 유닛에서 배터리 셀과 셀 커버를 분리하여 도시한 분리 사시도이다.
도 6은 도 1의 배터리 팩에서 인접하여 적층되는 두 개의 배터리 유닛을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 7은 도 1의 배터리 팩에서 단위 배터리 셀이 셀 커버에 수납된 배터리 유닛의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 8은 도 1의 배터리 팩에서 복수 개의 배터리 유닛이 적층되어 형성되는 배터리 모듈을 하부에서 지지하는 프레임을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 9는 도 1의 배터리 팩에서 커버 플레이트를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 10은 도 1의 배터리 팩에서 배터리 유닛이 측면 프레임의 배터리 유닛 지지부에 지지되는 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11은 도 10의 배터리 팩에서 XI-XI에 따라 자른 단면도이다.
도 12는 도 1의 배터리 팩을 프레임의 하부에서 바라본 것의 일부를 개략적으로 도시한 도면이다.
이하 첨부된 도면들에 도시된 본 발명에 관한 실시예를 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따라 복수개의 배터리 셀(510)들이 수평으로 적층되는 배터리 팩(10)이 도시되어 있다. 도 2에는 배터리 팩(10)에서 단위 배터리 셀(510)이 셀 커버(520)에 수납된 배터리 유닛(500)이 도시되어 있다. 도 3에는 배터리 유닛(500)의 도 2에 도시된 면의 반대 면이 도시되어 있다. 도 4에는 도 2의 배터리 유닛(500)에서 Ⅳ-Ⅳ에 따라 자른 단면에서 바라본 모습이 도시되어 있다. 도 5에는 배터리 유닛(500)에서 배터리 셀(510)과 셀 커버(520)가 분리되어 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 유닛(500)은 배터리 셀(510)을 포함하고, 복수의 배터리 유닛(500)이 적층되어 하나의 배터리 모듈(100)이 형성될 수 있다. 또한, 복수의 배터리 모듈(100)이 상하 및/또는 좌우로 적층되어 배터리 팩(10)이 형성될 수 있다.
배터리 팩(10)은 배터리 모듈(100); 프레임(200); 커버 플레이트(300); 및 조립 바(400)를 구비할 수 있다.
배터리 모듈(100)은 복수개의 배터리 유닛(500)들이 수평 및/또는 수직으로 적층되어 형성되는 배터리 유닛(500)들의 집합체가 될 수 있다. 프레임(200)은 그 위에 배터리 모듈(100)을 탑재하여 배터리 모듈(100)을 하부에서 지지할 수 있다.
커버 플레이트(300)는 배터리 모듈(100)의 양끝에 배치되어 단위 배터리 유닛(500)들이 수평으로 적층된 배터리 모듈(100)을 수평 방향으로 지지할 수 있다. 조립 바(400)는 수평으로 적층되는 복수개의 배터리 유닛(500)을 연결하여 지지할 수 있다.
도 1에는 배터리 모듈(100)은 복수개의 단위 배터리 유닛(500)들이 수평으로 적층되어 형성되는 실시예가 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다. 즉, 도 1에 도시된 실시예와는 달리 각각의 단위 배터리 유닛(500)들이 수직으로 적층되어 배터리 유닛(500)들의 집합체인 배터리 모듈(100)이 형성될 수 있다.
이 경우, 프레임(200)은 그 위에 배터리 모듈(100)을 탑재하여 배터리 모듈(100)을 측면에서 지지하고, 커버 플레이트(300)는 배터리 모듈(100)을 수직 방향으로 지지하고, 조립 바(400)는 수직으로 적층되는 복수개의 배터리 유닛(500)을 연결하여 지지할 수 있다. 다만, 복수개의 단위 배터리 유닛(500)들이 수직으로 적층되는 경우에도 이하에서 설명되는 본 발명의 일 실시예에 따른 특징들이 적용될 수 있다.
한편, 수평으로 적층되어 배터리 모듈(100)을 형성하는 각각의 단위 배터리 유닛(500)은 배터리 셀(510) 및 셀 커버(520)를 구비할 수 있다. 이때, 셀 커버(520)는 인접하여 배치되는 배터리 셀(510)들을 서로 절연시키는 절연 벽이 될 수 있다.
배터리 셀(510)은 복수개가 수평 방향으로 적층되어 배터리 팩을 형성할 수 있으며, 도면에 도시된 바와 같이 통상의 각형 배터리 셀이 적용될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 원형 배터리 셀을 포함한 다양한 형상의 배터리 셀이 적용될 수 있다.
배터리 셀(510)은 통상의 이차 전지가 적용될 수 있다. 이차 전지는 전극 조립체 및 전해액을 포함할 수 있다. 전극 조립체는 양극판, 음극판 및 세퍼레이터를 구비할 수 있다. 전해액은 리튬 이온을 포함할 수 있다. 전극 조립체의 양극판과 음극판은 외부로 인출되는 전극 탭을 각각 구비할 수 있다.
전극 조립체는 케이스(511)의 내부에 수납되고, 케이스(511)의 외부로는 전극 단자(512)가 노출될 수 있다. 전극 탭은 전극 조립체의 외부로 인출되어 전극 단자(512)와 전기적으로 연결될 수 있다. 케이스(511)는 원통형 또는 각형이 될 수 있다.
복수개의 이차 전지가 수평 또는 수직으로 적층되어 배터리 모듈(100)이 형성될 수 있다. 배터리 모듈(100)에서 이웃하여 적층되는 이차 전지들은 전극 단자들(512)이 전기적으로 상호 연결될 수 있다. 이때, 이웃하는 이차 전지들의 전극 단자들(512)이 버스 바(600)에 의하여 전기적으로 연결될 수 있다.
케이스(511)의 개구부에는 캡 플레이트(513)가 결합될 수 있다. 캡 플레이트(513)는 얇은 판으로 이루어지고, 캡 플레이트(513)에는 전해액이 주입되는 전해액 주입구가 형성되며 전해액 주입구는 전해액이 주입된 상태에서 밀봉마개(514)로 밀봉될 수 있다.
또한, 캡 플레이트(513)에는 설정된 내부 압력에 따른 파단될 수 있도록 홈이 형성된 벤트 부재(515)가 설치될 수 있다. 벤트 부재(515)는 배터리 셀(510)이 셀 커버(520) 내부에 장착되는 경우에, 셀 커버(520)의 가스 배출부(525)가 벤트 부재(515)와 대응되도록 위치될 수 있다.
셀 커버(520)는 단위 배터리 셀(510)의 적어도 일부를 둘러싸서 배터리 셀(510)을 외부로부터 보호할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 커버(520)는 적어도 하나 이상의 단위 배터리 셀(510)을 포함하는 배터리 유닛(500)에서, 각각의 단위 배터리 셀(510) 사이의 절연 및 냉각 특성을 향상시킬 수 있다.
셀 커버(520)는 커버 본체(521); 수직 리브(522); 단자 삽입홀(523); 셀 지지부(524); 가스 배출부(525); 및 조립부(526)를 구비할 수 있다.
커버 본체(521)는 단위 배터리 셀(510)의 적어도 일부를 둘러싸서 배터리 셀을 외부로부터 보호한다. 이때, 커버 본체(521)는 인접하는 배터리 셀(510)을 서로 절연시키는 절연 벽이 될 수 있다. 절연 벽은 배터리 셀(510)과 접하는 복수의 돌출부를 구비할 수 있다.
수직 리브(522)는 커버 본체(521)의 일면에 커버 본체(521)가 배터리 셀(510)과 이격되도록 상하 방향으로 적어도 하나 이상 형성된다. 이때, 수직 리브(522)는 절연 벽의 적어도 일 면에 배터리 셀(510)과 접하도록 배치되는 복수의 돌출부가 될 수 있다.
이때, 돌출부는 절연 벽의 반대편 모서리들 사이의 적어도 일부에 연장되고, 인접하는 배터리 셀(510)들 사이의 공간과 돌출부들 사이의 영역을 정의할 수 있다.
단자 삽입홀(523)은 커버 본체(521)의 상면을 관통하여 관통홀로 형성되어 배터리 셀(510)의 전극 단자(512)들이 삽입된다. 셀 지지부(524)는 셀 커버(520) 내부에 수납된 배터리 셀(510)을 셀 커버(520) 내부를 향하여 지지한다.
이때, 셀 지지부(524)는 절연 벽이 돌출부에 대하여 배터리 셀(510)을 지지하기 위하여 그 모서리로부터 돌출되는 적어도 하나의 지지 부재를 포함할 수 있다.
가스 배출부(525)는 셀 커버(520) 내부에 수납된 배터리 셀(510)의 벤트 부재(515)에 대응되는 위치에 커버 본체(521)의 상면을 관통하여 관통홀로 형성된다. 조립부(526)는 적층되는 다른 배터리 유닛(500)들과 조립되어 상호간 위치가 고정되도록 한다.
커버 본체(521)는 단위 배터리 셀(510)의 적어도 일 면을 둘러싸서 배터리 셀(510)을 외부로부터 보호한다. 이때, 커버 본체(521)의 적어도 일 면이 개방되고, 개방된 면을 통하여 배터리 셀(510)이 셀 커버(520) 내부에 삽입 또는 배출될 수 있다.
커버 본체(521)는 절연 재질로 이루어질 수 있다. 커버 본체(521)를 절연 재질로 형성함으로써, 셀 커버(520) 내부에 수납되는 배터리 셀(510)이 인접하여 적층되는 다른 배터리 셀(510)들과 전기적으로 절연되도록 할 수 있다.
이를 위하여, 커버 본체(521)는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 따라서, 플라스틱과 같이 가볍고 저렴한 소재로 셀 커버(520) 내부에 수납되는 배터리 셀(510)을 인접하여 적층되는 다른 배터리 셀(510)들과 절연시키고, 내부에 수납된 배터리 셀(510)을 외부로부터 보호할 수 있다.
또한, 단위 배터리 셀(510)들에 대한 냉각 통로를 용이하게 확보할 수 있다. 특히, 인접하는 단위 배터리 셀(510)들 사이에 공기 유통에 의한 냉각 통로를 용이하게 확보할 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 커버 본체(521)가 플라스틱 이외에도 다양한 종류의 절연 재질로 형성될 수 있다.
단위 배터리 셀들 사이의 절연 및 냉각을 위한 공기 통로를 만들기 위하여 알루미늄 또는 금속 재질의 보조벽을 삽입하고 아노다이징(anodizing) 처리하는 경우에는 절연 지속 여부를 보증할 수 없다. 하지만, 커버 본체(521)를 절연 재질로 형성하는 경우에는 인접하는 배터리 셀(510)들 사이의 절연과 냉각을 용이하게 할 수 있게 된다.
한편, 커버 본체(521)는 제1면(521a), 제2면(521b), 상면(521c), 하면(521d), 및 양쪽의 측면(521e)들을 구비할 수 있다. 이때, 제1면(521a)이 제1 절연벽이 되고, 상면(521c) 및/또는 하면(521d)이 제2 절연벽이 될 수 있다. 제2 절연벽은 제1 절연벽(521a)의 적어도 하나의 모서리로부터 돌출부 예를 들어 수직 리브(522)와 같은 방향으로 돌출될 수 있다. 이 경우,
상기 제2 절연벽들 중의 하나 또는 그 이상이 돌출부에 배터리 셀(510)을 지지할 수 있도록 그 모서리로부터 돌출되는 적어도 하나의 지지 부재를 더 구비할 수 있다.
제1면(521a)은 셀 커버(520)의 내부에 삽입되는 배터리 셀(510)을 지지하는 지지면이다. 제2면(521b)은 배터리 셀(510)이 셀 커버(520) 내부로 삽입 또는 배출되는 개방면이다.
상면(521c)은 배터리 셀(510)을 상측에서 보호하는 면이다. 하면(521d)은 배터리 셀(510)을 하측에서 지지하는 면이다. 양쪽의 측면(521e)들은 배터리 셀(510)을 측면에서 지지 및 보호하는 면이다.
제1면(521a)은 셀 커버(520)의 내부에 삽입되는 배터리 셀(510)을 지지하고, 인접하여 적층되는 배터리 유닛(500)의 배터리 셀(510)과의 사이에 개재될 수 있다. 따라서, 절연 재질로 이루어진 제1면(521a)에 의하여 인접하여 적층되는 배터리 셀(510)들이 소정 간격 이격 및 절연될 수 있다. 제1면(521a)은 적어도 일면에 수직 리브(522)가 형성된 얇은 판이 될 수 있다.
수직 리브(522)는 커버 본체(521)의 일면 즉 예를 들어 제1면(521a)에 커버 본체(521)가 배터리 셀(510)과 이격되도록 상하 방향으로 적어도 하나 이상 형성된다. 도면에 도시된 실시예에서는 수직 리브(522)는 제1면(521a)의 내면에 형성될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 수직 리브(522)가 제1면(521a)의 내면 및/또는 외면에 형성될 수 있다.
수직 리브(522)에 의하여 제1면(521a)과 배터리 셀(510) 사이의 이격된 공간은 상면에서 하면 방향으로 또는 하면에서 상면 방향으로 공기 통로(532)가 형성될 수 있다. 공기 통로(532)를 통하여 공기가 유통되도록 함으로써, 배터리 셀(510) 또는 다른 구성 요소에서 발생하는 열을 효과적으로 외부로 배출시킬 수 있다. 이때, 수직 리브(522)들은 서로 평행하게 배치되어, 효율적으로 공기 통로를 확보하도록 할 수 있다.
그에 따라 배터리 팩(10)의 방열 성능을 향상시킬 수 있다. 그에 따라, 배터리 팩(10)의 전기적 성능을 향상시킬 수 있게 된다. 도 5 및 도 6에는 상면에서 하면 방향(화살표 방향)으로 공기가 유통되는 것이 도시되어 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 공기 유입구(527) 및 공기 배출구(528)의 위치가 서로 바뀌어 하면에서 상면 방향으로 공기가 유통될 수 있다.
이를 위하여, 절연 벽에는 반대편 모서리들을 따라 돌출부들 사이의 영역과 얼라인된 개구부들이 형성될 수 있다. 이때, 그 개구부들은 서로 얼라인되어 공기 유통이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.
예를 들어, 셀 커버(520)에는 개구부들로서 공기 유입구(527) 및 공기 배출구(528)가 형성될 수 있다. 공기 유입구(527)는 커버 본체(521)의 상면(521c) 또는 상면(521c)과 제1면(521a)이 만나는 모서리에 형성될 수 있다. 공기 배출구(528)는 커버 본체(521)의 하면(521d) 또는 하면(521d)과 제1면(521a)이 만나는 모서리에 형성될 수 있다.
그에 따라, 공기 통로(532)가 공기 유입구(527)로부터, 수직 리브(522)에 의하여 형성되는 커버 본체(521)의 제1면(521a)과 배터리 셀(510) 사이의 공간을 통하여, 공기 배출구(528)로 형성될 수 있다. 또한, 배터리 셀(510)에서 발생된 열을 효과적으로 배출시킬 수 있도록, 커버 본체(521) 제1면(521a)의 인접하는 수직 리브(522)들 사이의 공간에 슬릿 모양의 개구부인 슬릿(531)이 형성될 수 있다.
또한, 셀 커버(520)는 방열 시트(540)를 더 구비할 수 있다. 방열 시트(540)는 커버 본체(521) 제1면(521a)의 외부를 향하는 면에 부착될 수 있다. 따라서, 방열 시트(540)는 인접하여 적층되는 배터리 유닛(500)의 배터리 셀(510)과 접촉될 수 있다.
이 경우, 인접하여 적층되는 배터리 유닛(500)의 배터리 셀(510)에서 발생된 열이 방열 시트(540)를 통하여 셀 커버(520)의 내부에 형성되는 공기 통로(532)를 통하여 방출될 수 있다. 이 경우, 커버 본체(521) 제1면(521a)의 인접하는 수직 리브(522)들 사이의 공간에 형성된 슬릿(531)에 의하여 방열 시트(540)를 통하여 전달되는 인접하여 적층되는 배터리 유닛(500)의 배터리 셀(510)에서 발생된 열이 효과적으로 공기 통로(532)로 전달될 수 있다.
도 1 내지 도 6에 도시된 실시예에서는 커버 본체(521) 제1면(521a)의 인접하는 수직 리브(522)들 사이의 공간에 슬릿(531)이 형성되나, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다. 즉, 도 7에 도시된 실시예에서와 같이, 슬릿(531) 이외에 제1면(521a)에 형성되는 복수의 관통홀(531a)들을 통하여 인접하여 적층되는 배터리 유닛(500)의 배터리 셀(510)에서 발생된 열이 효과적으로 공기 통로(532)로 전달될 수 있다.
개방된 제2면(521b)을 통하여 배터리 셀(510)이 셀 커버(520) 내부로 삽입 또는 배출될 수 있다. 셀 커버(520) 내부에 수납된 배터리 셀(510)이 개방된 제2면(521b)을 통하여 인접하여 적층되는 배터리 유닛(500)의 셀 커버(520)의 제1면(521a) 또는 방열 시트(540)와 접할 수 있다.
한편, 제2면(521b)에는 셀 지지부(524)가 구비될 수 있다. 셀 지지부(524)는 상면(521c) 및/또는 하면(521c)으로부터 셀 커버(520) 내부에 삽입된 배터리 셀(510)을 향하여 돌출되도록 형성될 수 있다. 이때, 셀 지지부(524)는 상면(521c) 및/또는 하면(521c)과 일체형으로 형성될 수 있다.
셀 지지부(524)는 상면(521c) 및/또는 하면(521c)으로부터 돌출된 상태에서도 배터리 셀(510)이 셀 커버(520) 내부로 삽입될 수 있도록 탄성을 갖도록 형성될 수 있다. 이 경우, 셀 지지부(524)는 셀 커버(520) 내부에 수납된 배터리 셀(510)을 셀 커버(520) 내부를 향하여 탄성 지지할 수 있다.
상면(521c)은 배터리 셀(510)을 상측에서 외부로부터 보호할 수 있다. 상면(521c)에는 외부로 전극 단자(512)가 노출될 수 있도록 단자 삽입홀(523)이 형성될 수 있다. 단자 삽입홀(523)은 커버 본체(521)의 상면(521c)을 관통하여 관통홀로 형성되어 배터리 셀(510)의 전극 단자(512)들이 삽입되어, 전극 단자(512)들이 외부로 노출되도록 할 수 있다.
또한, 상면(521c)에는 배터리 셀(510) 내부에서 발생된 가스가 배출될 수 있도록 가스 배출부(525)가 형성될 수 있다. 가스 배출부(525)는 도면에 도시된 바와 같이 덕트(duct) 형태로 형성되어, 외부의 덕트와 연결되어 외부로 배터리 셀(510) 내부에서 발생된 가스가 배출할 수 있다.
이를 위하여, 가스 배출부(525)는 셀 커버(520) 내부에 수납된 배터리 셀(510)의 벤트 부재(515)에 대응되는 위치에 커버 본체(521)의 상면을 관통하여 관통홀로 형성될 수 있다.
또한, 상면(521c)에는 공기 통로(532)와 연결되는 공기 유입구(527)가 형성될 수 있다. 공기 유입구(527)는 커버 본체(521)의 상면(521c) 또는 상면(521c)과 제1면(521a)이 만나는 모서리에 적어도 하나 이상의 관통홀로 형성될 수 있다.
하면(521d)은 배터리 셀(510)을 하측에서 보호 및 지지할 수 있다. 프레임(200) 위에 배터리 모듈(100)이 적재되는 경우에, 하면(521d)이 프레임(200)과 접촉할 수 있다.
또한, 하면(521d)에는 공기 통로(532)와 연결되는 공기 배출구(528)가 형성될 수 있다. 공기 배출구(528)는 커버 본체(521)의 하면(521d) 또는 하면(521d)과 제1면(521a)이 만나는 모서리에 적어도 하나 이상의 관통홀로 형성될 수 있다.
양쪽의 측면(521e)들은 배터리 셀(510)을 측면에서 지지 및 보호할 수 있다. 또한 측면(521e)을 통하여 적층되는 배터리 유닛(500)이 상호 연결 및 지지될 수 있다.
양쪽의 측면(521e)의 배터리 셀(510)과 접촉되는 내면에는 수평 리브(529)가 형성될 수 있다. 수평 리브(529)에 의하여 양쪽의 측면(521e)의 배터리 셀(510)과 접촉되는 내면이 배터리 셀(510)과 소정 간격 이격되고, 이격된 공간에 공기가 유통될 수 있는 공기 통로가 형성될 수 있다. 이러한 공기 통로에 의하여 배터리 셀(510)에서 발생되는 열이 더욱 효율적으로 방출될 수 있다.
이를 위하여, 관통구(530)가 커버 본체(521)의 측면(521e) 또는 측면(521e)과 제1면(521a)이 만나는 모서리를 관통하여 형성될 수 있다. 관통구(530)가 양쪽의 측면(521e)의 배터리 셀(510)과 접촉되는 내면 사이에 형성되는 공기 통로와 연결될 수 있다.
조립부(526)에 의하여, 적층되는 다른 배터리 유닛(500)들과 조립되어 배터리 유닛(500)들 상호간의 위치가 고정될 수 있다. 조립부(526)는 셀 커버(520)의 양쪽 측면(521e)에 형성되어 배터리 셀(510)들을 측면에서 지지 및 고정하면서 상호 연결할 수 있다.
조립부(526)는 조립판(526a) 및 조립홀(526b)을 구비할 수 있다. 조립판(526a)은 셀 커버(520)의 측면(521e)으로부터 돌출되도록 형성될 수 있다. 이 경우, 조립판(526a)은 셀 커버(520)와 일체형의 판상으로 형성될 수 있다. 조립판(526a)에 의하여 내부에 배터리 셀(510)이 장착된 셀 커버(520)가 다른 배터리 셀(510)들과 함께 적층될 수 있다.
조립홀(526b)은 조립 판(526a)을 관통하여 형성될 수 있다. 수평으로 적층되는 배터리 유닛(500)들 각각의 조립 판(526a)에 형성된 조립홀(526b)을 관통하여 조립 바(400)가 삽입되어 복수개의 배터리 유닛(500) 상호 연결되어 지지될 수 있다. 즉, 조립바(400)가 복수개의 배터리 유닛(500)을 측면에서 지지 및 고정하여 수평으로 적층할 수 있다.
따라서, 조립바(400)와 조립부(526)를 통하여 간단하고 용이하게 배터리 유닛(500)을 적층하여 배터리 모듈(100)을 형성할 수 있다. 또한, 조립바(400)가 복수개의 배터리 유닛(500)을 견고하게 지지 및 고정하여 적층할 수 있다.
한편, 셀 커버(520)에는 측면 고정부(550)가 더 구비될 수 있다. 측면 고정부(550)가 프레임(200)에 지지되어 배터리 유닛(500)의 적어도 일 방향으로의 움직임이 제한될 수 있다. 이를 위하여, 측면 고정부(550)는 셀 커버(520)의 측면(521e)에 형성될 수 있다.
측면 고정부(550)는 프레임(200)에 형성되는 배터리 유닛 지지부(240)의 후크 삽입 홈에 삽입되는 후크 형상의 고정 후크가 될 수 있다. 이 경우, 측면 고정부(550)의 고정 후크는 배터리 유닛 지지부(240)의 후크 삽입 홈에 후크 결합되어, 셀 커버(520)가 프레임(200)에 지지될 수 있다.
도 8에는 도 1의 배터리 팩(10)에서 복수 개의 배터리 유닛(500)이 적층되어 형성되는 배터리 모듈(100)을 하부에서 지지하는 프레임(200)이 도시되어 있다. 도 9에는 배터리 팩(10)에서 커버 플레이트(300)가 도시되어 있다.
도 10에는 배터리 팩(10)에서 배터리 유닛(500)이 측면 프레임(220)의 배터리 유닛 지지부(240)에 지지되는 것이 도시되어 있다. 도 11에는 도 10의 배터리 팩(10)에서 XI-XI에 따라 자른 단면도가 도시되어 있다. 도 12에는 배터리 팩(10)을 프레임(200)의 일부를 하부에서 바라본 것이 도시되어 있다.
프레임(200)은 그 위에 배터리 모듈(100)을 탑재하여 배터리 모듈(100)을 하부에서 효과적으로 지지 및 고정할 수 있다. 또한, 프레임(200)은 단위 배터리 유닛(500)들을 효과적으로 적층하여 지지 및 고정할 수 있다. 또한, 프레임(200)의 하부를 통하여 단위 배터리 유닛(500)으로부터 유통되는 공기를 효과적으로 배출할 수 있다.
프레임(200)은 하부 프레임(210), 측면 프레임(220); 및 커버 플레이트 조립부(230)를 구비할 수 있다.
하부 프레임(210)은 그 위에 배터리 모듈(100)을 탑재하여 배터리 모듈(100)을 하부에서 지지할 수 있다. 측면 프레임(220)은 하부 프레임(210)으로부터 배터리 유닛(500)의 측면을 따라 연장되어 배터리 모듈(100)을 하부의 측면에서 지지할 수 있다. 커버 플레이트 조립부(230)는 하부 프레임(210)의 양 끝단부에 배치되어 커버 플레이트(300)를 지지할 수 있다.
하부 프레임(210)은 그 위에 배터리 모듈(100)을 탑재하여 배터리 모듈(100)을 하부에서 지지 및 고정할 수 있다. 하부 프레임(210)에는 공기 통로 슬릿(212)이 더 형성될 수 있다. 공기 통로 슬릿(212)은 하부 프레임(210)의 각각의 배터리 유닛(500)이 배치되는 위치에 슬릿 모양으로 하부 프레임(210)을 관통하여 형성될 수 있다.
공기 통로 슬릿(212)은 도 12에 도시된 바와 같이 배터리 유닛(500)의 하면에 형성된 공기 배출구(528)에 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 따라서, 하부 프레임(220)에 형성된 공기 통로 슬릿(212)을 통하여, 각각의 단위 배터리 유닛(500)의 공기 통로(532)를 통하여 배출되는 공기를 효과적으로 배출할 수 있다. 그에 따라, 프레임(200)에 수평으로 적층되어 탑재되는 배터리 셀(510)의 방열 성능을 향상시킬 수 있다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이 하부 프레임(210)에는 적어도 하나 이상의 관통홀(213)들이 형성될 수 있다. 하부 프레임(210)에 형성된 관통홀(213)들에 의하여 프레임(200)의 무게를 줄일 수 있으며, 배터리 유닛(500)에서 전달되는 열을 효과적으로 방출할 수 있다.
측면 프레임(220)은 하부 프레임(210)으로부터 배터리 유닛(500)의 측면을 따라 연장되어 배터리 모듈(100)을 하부의 측면에서 지지 및 고정할 수 있다. 각각의 배터리 유닛(500)을 효과적으로 지지할 수 있도록, 배터리 유닛 지지부(240)가 측면 프레임(220)의 각각의 배터리 유닛(500)의 대응되는 위치에 구비될 수 있다.
배터리 유닛 지지부(240)는 셀 커버(520)의 측면 고정부(550)와 체결되어 배터리 유닛(500)을 지지할 수 있다. 이때, 배터리 유닛 지지부(240)는 측면 고정부(550)의 고정 후크가 삽입될 수 있는 후크 삽입 홈이 될 수 있다. 이 경우, 배터리 유닛 지지부(240)의 후크 삽입 홈은 측면 고정부(550)의 고정 후크에 후크 결합되어, 셀 커버(520)가 하부 프레임(200)에 지지되도록 할 수 있다.
이에 따라, 측면 고정부(550)가 프레임(200)의 배터리 유닛 지지부(240)에 지지되어 배터리 유닛(500)의 적어도 일 방향으로의 움직임이 제한될 수 있다. 도면에 도시된 실시예에서는 배터리 유닛 지지부(240)의 후크 삽입 홈에 측면 고정부(550)의 고정 후크에 끼워져서, 배터리 유닛(500)의 상하 방향으로의 움직임이 제한될 수 있다. 이에 따라, 각각의 단위 배터리 유닛(500)이 프레임(200)에 효과적으로 지지될 수 있다.
커버 플레이트 조립부(230)는 하부 프레임(210)의 양 끝단부에 배치되어 커버 플레이트(300)를 지지 및 고정할 수 있다. 커버 플레이트 조립부(230)는 커버 플레이트(300)를 고정하여, 배터리 유닛(500)이 적층되어 커버 플레이트(300)에 의하여 양측에서 지지되는 배터리 모듈(100)이 프레임(200)에 효율적으로 지지되도록 할 수 있다.
하부 프레임(210)의 양 끝단부에 위치되는 커버 플레이트 조립부(230)에는 도 8에 도시된 바와 같이 복수개의 체결홀(231)들이 형성될 수 있다. 커버 플레이트 조립부(230)의 체결홀(231)은 커버 플레이트(300)의 체결홀(321)과 관통하는 위치에 배치될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 커버 플레이트 조립부(230)와 커버 플레이트(300) 각각에 마련된 체결홀(231, 321)을 관통하여 체결 요소에 의하여 커버 플레이트 조립부(230)와 커버 플레이트(300)가 체결되어 고정될 수 있다. 이때, 체결 요소는 체결홀(231, 321)을 관통하여 체결되는 볼트 및 너트가 될 수 있다. 이에 따라, 커버 플레이트 조립부(230)에 커버 플레이트(300)가 효과적으로 지지 및 고정될 수 있다.
커버 플레이트(300)는 배터리 모듈(100)의 양끝에 배치되어 단위 배터리 유닛(500)들이 수평으로 적층된 배터리 모듈(100)을 수평 방향으로 지지 및 고정할 수 있다. 커버 플레이트(300)는 배터리 유닛(500)이 적층되어 형성되는 배터리 모듈(100)의 양 끝단부에 배치되어, 배터리 모듈(100)을 양 끝면에서 배터리 유닛(500)들이 상호 접촉을 유지하도록 지지한다.
도 9를 참조하면, 커버 플레이트(300)는 측판(310), 하부 지지부(320), 상부 연결부(330), 측면 연결부(340)를 구비할 수 있다.
측판(310)은 배터리 유닛(500)의 일면과 접촉되어, 배터리 유닛(500)을 측면에서 지지한다. 하부 지지부(320)는 커버 플레이트(300)의 하부에 위치되는 하부 프레임(210)의 커버 플레이트 조립부(230)에 안착되어 지지된다. 상부 연결부(330)는 복수개의 배터리 팩(10)을 수직으로 적층할 때, 상부에 다른 배터리 팩(10)을 지지한다. 측면 연결부(340)는 복수개의 배터리 팩(10)을 측면으로 적층할 때, 측면에 다른 배터리 팩(10)을 지지한다.
측판(310)은 배터리 유닛(500)이 적층되어 형성되는 배터리 모듈(100)의 양 끝단부에 배치되어, 배터리 모듈(100)을 양 끝면에서 배터리 유닛(500)들이 상호 접촉을 유지하도록 지지한다.
이를 위하여 측판(310)에는 조립홀(311)이 형성될 수 있다. 조립홀(311)은 조립바(400)가 측판(310)에 삽입되는 곳에 위치될 수 있다. 조립홀(311)에는 조립바(400)가 삽입되어 배터리 모듈(100)과 함께 조립되어 지지된다. 실시예에 따라서는 조립홀(311)에 삽입되어 배터리 모듈(100)이 커버 플레이트(300)에 지지될 수 있도록 하는 조립바(400)가 나사 결합되는 체결 요소 등에 의하여 측판(310)에 지지 및 고정될 수 있다.
하부 지지부(320)는 커버 플레이트(300)의 하부에 위치되는 하부 프레임(210)의 안착부에 해당하는 커버 플레이트 조립부(230)에 안착되어 지지 및 고정될 수 있다. 이를 위하여, 하부 지지부(320)에는 체결홀(321)이 형성될 수 있다.
체결홀(321)은 커버 플레이트 조립부(230)에 형성된 체결 홀(231)과 관통되도록 배치될 수 있다. 체결홀(321)은 커버 플레이트 조립부(230)의 체결 홀(231)과 볼트 너트 등의 체결 요소(350)에 의하여 체결되어 커버 플레이트가 프레임(200)에 고정되도록 할 수 있다.
상부 연결부(330)는 복수개의 배터리 팩(10)을 수직으로 적층할 때, 상부에 다른 배터리 팩(10)을 지지 및 고정할 수 있다. 상부 연결부(330)는 상부에 적층되는 배터리 팩(10)의 하부 프레임(210)의 커버 플레이트 조립부(230)의 하면과 결합될 수 있다.
이를 위하여, 상부 연결부(330)에는 체결홀(331)이 형성될 수 있다. 체결홀(331)은 상부에 적층되는 배터리 팩(10)의 하부 프레임(210)의 커버 플레이트 조립부(230)의 체결 홀(231)과 관통되도록 배치될 수 있다. 체결홀(331)은 커버 플레이트 조립부(230)의 체결 홀(231)과 볼트 너트 등의 체결 요소에 의하여 체결되어 상부 연결부(330)가 상부에 적층되는 배터리 팩(10)의 하부 프레임(200)의 커버 플레이트 조립부(230)에 고정되도록 할 수 있다.
측면 연결부(340)는 복수개의 배터리 팩(10)을 측면으로 적층할 때, 측면에 다른 배터리 팩(10)을 지지 및 고정할 수 있다. 측면 연결부(340)는 복수개의 배터리 팩(10)을 측면으로 적층할 때, 측면에 적층되는 배터리 팩(10)의 측면 연결부(340)와 결합될 수 있다.
이를 위하여, 측면 연결부(340)에는 체결홀(341)이 형성될 수 있다. 체결홀(341)은 측면에 적층되는 배터리 팩(10)의 측면 연결부(340)의 체결 홀(341)과 관통되도록 배치될 수 있다. 체결홀(341)은 측면에 적층되는 배터리 팩(10)의 측면 연결부(340)의 체결 홀(341)과 볼트 너트 등의 체결 요소에 의하여 체결되어 측면 연결부(340)가 측면에 적층되는 배터리 팩(10)의 측면 연결부(340)에 고정되도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 커버 플레이트(300)에 의하여, 2 이상의 배터리 팩(10)이 상하 및/또는 측면 좌우로 용이하게 상호 지지하면서 적층되어 집합 배터리 팩이 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 적어도 하나 이상의 단위 배터리 셀을 포함하는 배터리 팩에서, 각각의 단위 배터리 셀 사이의 절연 및 냉각 특성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 배터리 팩, 100: 배터리 모듈,
200: 프레임, 300: 커버 플레이트,
400: 조립바, 500: 배터리 유닛,
600: 버스 바.

Claims (25)

  1. 배터리 셀;
    상기 배터리 셀과 접하는 복수의 돌출부들을 구비하는 제1 절연 벽; 및
    상기 제1 절연 벽의 적어도 하나의 모서리로부터 상기 돌출부와 같은 방향으로 돌출되는 적어도 하나의 제2 절연 벽을 구비하고,
    상기 돌출부들이 상기 제1 절연 벽의 반대편 모서리들 사이의 적어도 일부에 연장되고, 상기 배터리 셀들 사이의 공간과 상기 돌출부들 사이의 영역을 정의하며,
    상기 제2 절연 벽이 상기 돌출부에 상기 배터리 셀을 지지하도록 그 모서리로부터 돌출되는 적어도 하나의 지지 부재를 더 구비하는 배터리 유닛.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 절연벽이 상기 반대편 모서리들을 따라 상기 돌출부들 사이의 영역과 얼라인된 개구부들을 갖는 배터리 유닛.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 반대편 모서리들을 따라 배치된 상기 개구부들이 서로 얼라인된 배터리 유닛.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 돌출부들이 서로 평행한 배터리 유닛.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1 절연벽이 상기 돌출부들 사이의 영역에 배치되는 복수의 제2 개구부들을 갖는 배터리 유닛.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 제2 개구부들이 상기 반대편 모서리들을 따라 상기 개구부들 사이의 적어도 일부에 연장되는 복수의 슬릿 개구부들을 구비하는 배터리 유닛.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 제2 개구부들이 상기 반대편 모서리들을 따라 상기 개구부들 사이에 서로 공간적으로 떨어진 복수의 홀들을 구비하는 배터리 유닛.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 절연벽이 상기 배터리 셀의 벤트 부재와 얼라인된 개구부들을 갖는 배터리 유닛.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부들이 위치되는 측의 반대편의 상기 제1 절연 벽의 일측에 배치되는 방열 시트를 더 구비하는 배터리 유닛.
  12. 프레임; 및 상기 프레임 위에 배치되고, 서로 적층되는 복수의 배터리 유닛을 구비하고,
    각각의 상기 배터리 유닛이, 배터리 셀, 상기 배터리 셀과 접하는 복수의 돌출부들을 구비하는 제1 절연 벽, 및 상기 제1 절연 벽의 적어도 하나의 모서리로부터 상기 돌출부와 같은 방향으로 돌출되는 적어도 하나의 제2 절연벽을 구비하고,
    상기 돌출부들이 상기 제1 절연 벽의 반대편 모서리들 사이의 적어도 일부에 연장되고, 상기 배터리 셀들 사이의 공간과 상기 돌출부들 사이의 영역을 정의하며,
    상기 제2 절연벽이 상기 돌출부에 상기 배터리 셀을 지지하도록 그 모서리로부터 돌출되는 적어도 하나의 지지 부재를 더 구비하는 배터리 팩.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제1 절연벽이 상기 반대편 모서리들을 따라 상기 돌출부들 사이의 영역과 얼라인된 개구부들을 갖는 배터리 팩.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 반대편 모서리들을 따라 배치된 상기 개구부들이 서로 얼라인된 배터리 팩.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 돌출부들이 서로 평행한 배터리 팩.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 제1 절연벽이 상기 돌출부들 사이의 영역에 배치되는 복수의 제2 개구부들을 갖는 배터리 팩.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 복수의 제2 개구부들이 상기 반대편 모서리들을 따라 상기 개구부들 사이의 적어도 일부에 연장되는 복수의 슬릿 개구부들을 구비하는 배터리 팩.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 복수의 제2 개구부들이 상기 반대편 모서리들을 따라 상기 개구부들 사이에 서로 공간적으로 떨어진 복수의 홀들을 구비하는 배터리 팩.
  21. 제12항에 있어서,
    상기 제2 절연 벽이 상기 배터리 셀의 벤트 부재와 얼라인된 개구부들을 갖는 배터리 팩.
  22. 제12항에 있어서,
    상기 제1 절연 벽으로부터 돌출되고, 상기 제1 절연 벽을 따라 상기 반대편 모서리들 사이에 연장되는 적어도 하나의 제3 절연 벽을 더 구비하는 배터리 팩.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 제3 절연 벽이 상기 배터리 셀의 외측면으로부터 외부로 돌출되는 적어도 하나의 제2 돌출부를 구비하고,
    상기 적어도 하나의 제2 돌출부가 상기 프레임의 삽입부에 체결되는 배터리 팩.
  24. 제12항에 있어서,
    상기 돌출부들이 위치되는 측의 반대편의 상기 제1 절연 벽의 일측에 배치되는 방열 시트를 더 구비하는 배터리 팩.
  25. 제12항에 있어서,
    상기 프레임이 상기 배터리 셀들 사이의 공간과 얼라인된 복수의 개구부들을 구비하는 배터리 팩.
KR1020100052351A 2009-10-22 2010-06-03 배터리 유닛 및 이를 구비하는 배터리 팩 Expired - Fee Related KR101127602B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US25413009P 2009-10-22 2009-10-22
US61/254,130 2009-10-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110044129A KR20110044129A (ko) 2011-04-28
KR101127602B1 true KR101127602B1 (ko) 2012-03-22

Family

ID=44049047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100052351A Expired - Fee Related KR101127602B1 (ko) 2009-10-22 2010-06-03 배터리 유닛 및 이를 구비하는 배터리 팩

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101127602B1 (ko)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6186716B2 (ja) * 2012-01-16 2017-08-30 株式会社Ｇｓユアサ 電源装置
JP6136230B2 (ja) * 2012-01-16 2017-05-31 株式会社Ｇｓユアサ 組電池及び電源装置
KR101316655B1 (ko) * 2012-03-30 2013-10-11 주식회사 프로파워 전지셀이 슬라이딩 결합가능한 내부케이스를 갖는 케이스 어셈블리
US9240580B2 (en) 2012-05-24 2016-01-19 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module
KR101936572B1 (ko) * 2012-07-26 2019-01-09 에스케이이노베이션 주식회사 밀폐형 배터리 모듈
KR101934396B1 (ko) 2012-10-30 2019-01-02 삼성에스디아이 주식회사 배터리 조립체
KR101730961B1 (ko) 2013-01-04 2017-04-27 삼성에스디아이 주식회사 단열부재가 마련된 배터리 모듈
US9553289B2 (en) 2013-07-26 2017-01-24 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module
KR102222888B1 (ko) 2014-04-09 2021-03-04 삼성에스디아이 주식회사 배터리모듈
KR101657394B1 (ko) 2015-02-03 2016-09-13 삼성에스디아이 주식회사 배터리 모듈
KR102080902B1 (ko) * 2015-12-07 2020-02-24 주식회사 엘지화학 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR102119153B1 (ko) * 2016-07-21 2020-06-04 삼성에스디아이 주식회사 배터리 모듈
KR102209824B1 (ko) 2016-07-21 2021-01-29 삼성에스디아이 주식회사 배터리 모듈
KR102152886B1 (ko) * 2017-12-11 2020-09-07 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
CN116613434B (zh) * 2023-07-05 2025-10-17 威胜能源技术股份有限公司 一种具备阻燃和限域导流作用的液冷模组及其组装方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080016044A (ko) * 2006-08-17 2008-02-21 삼성에스디아이 주식회사 전지 모듈

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080016044A (ko) * 2006-08-17 2008-02-21 삼성에스디아이 주식회사 전지 모듈

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110044129A (ko) 2011-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101127602B1 (ko) 배터리 유닛 및 이를 구비하는 배터리 팩
JP5297434B2 (ja) バッテリ・ユニット及びこれを具備するバッテリ・パック
KR101201744B1 (ko) 이차 전지
KR101909215B1 (ko) 전지 서브 모듈 캐리어, 전지 서브 모듈, 전지 시스템 및 자동차
US8999557B2 (en) Battery pack with elastic frame
KR102475839B1 (ko) 이차 전지 모듈
KR102507879B1 (ko) 이차 전지 모듈
JP5155772B2 (ja) バッテリパック構造
JP6148202B2 (ja) 蓄電装置の冷却構造
KR101223567B1 (ko) 전지 모듈
US9716298B2 (en) Rechargeable battery module
JP7657829B2 (ja) 一体型フィルターメッシュをベンティングホールに適用したパックハウジング及びそれを含むバッテリーパック
EP2515361B1 (en) Battery unit
KR101252936B1 (ko) 배터리 팩
JP7335048B2 (ja) 隣接モジュールへのガス移動を防止することができる電池モジュール
US10673052B2 (en) Rechargeable battery module and rechargeable battery pack
KR20110002355A (ko) 배터리 팩
KR101683208B1 (ko) 이차 전지 및 전지 모듈
KR20170022783A (ko) 배터리 모듈
JP6629140B2 (ja) 蓄電モジュール
JPWO2016013150A1 (ja) 電池モジュール
JP2017054866A (ja) 蓄電モジュール
KR100717751B1 (ko) 이차 전지 모듈
KR101711990B1 (ko) 이차 전지 및 그 모듈
US20230352764A1 (en) Battery module with improved cooling performance and battery pack including the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

St.27 status event code: A-0-1-A10-A12-nap-PA0109

PA0201 Request for examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201

PG1501 Laying open of application

St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501

PE0902 Notice of grounds for rejection

St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902

E13-X000 Pre-grant limitation requested

St.27 status event code: A-2-3-E10-E13-lim-X000

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701

PR1002 Payment of registration fee

St.27 status event code: A-2-2-U10-U11-oth-PR1002

Fee payment year number: 1

PG1601 Publication of registration

St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R14-asn-PN2301

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150211

Year of fee payment: 4

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160218

Year of fee payment: 5

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 5

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180220

Year of fee payment: 7

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 7

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190304

Year of fee payment: 8

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 8

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 9

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 10

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 11

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 12

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 13

PC1903 Unpaid annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U13-oth-PC1903

Not in force date: 20250310

Payment event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

PC1903 Unpaid annual fee

St.27 status event code: N-4-6-H10-H13-oth-PC1903

Ip right cessation event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

Not in force date: 20250310