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KR102168211B1 - 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차 - Google Patents

배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차 Download PDF

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KR102168211B1
KR102168211B1 KR1020170081348A KR20170081348A KR102168211B1 KR 102168211 B1 KR102168211 B1 KR 102168211B1 KR 1020170081348 A KR1020170081348 A KR 1020170081348A KR 20170081348 A KR20170081348 A KR 20170081348A KR 102168211 B1 KR102168211 B1 KR 102168211B1
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battery
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문정오
유재욱
윤지수
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈은, 복수 개의 배터리 셀들, 복수 개의 배터리 셀들을 수용하는 셀 하우징 및 셀 하우징의 상측을 커버하는 커버 하우징을 포함하며, 커버 하우징은, 커버 하우징의 상부를 형성하는 상부 커버, 상부 커버와 볼팅 체결되며, 셀 하우징의 상측에 배치되는 하부 커버 및 하부 커버와 상부 커버 사이에 배치되고, 복수 개의 배터리 셀들의 전극들과 전기적으로 연결되며, 상부 커버 및 하부 커버 중 적어도 하나와 실링 결합되는 버스바 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차{BATTERY MODULE, BATTERY PACK COMPRISING THE BATTERY MODULE AND VEHICLE COMPRISING THE BATTERY PACK}
본 발명은 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차에 관한 것이다.
제품 군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차 전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle), 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle) 또는 골프 카트(Golf Cart) 등에 보편적으로 응용되고 있다. 이러한 이차 전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.
현재 널리 사용되는 이차 전지의 종류에는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있다. 이러한 단위 이차 전지 셀, 즉, 단위 배터리 셀의 작동 전압은 약 2.5V ~ 4.6V이다. 따라서, 이보다 더 높은 출력 전압이 요구될 경우, 복수 개의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 또한, 배터리 팩에 요구되는 충방전 용량에 따라 다수의 배터리 셀을 병렬 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 따라서, 상기 배터리 팩에 포함되는 배터리 셀의 개수는 요구되는 출력 전압 또는 충방전 용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
한편, 복수 개의 배터리 셀을 직렬/병렬로 연결하여 배터리 팩을 구성할 경우, 적어도 하나의 배터리 셀로 이루어지는 배터리 모듈을 먼저 구성하고, 이러한 적어도 하나의 배터리 모듈을 이용하여 기타 구성요소를 추가하여 배터리 팩을 구성하는 방법이 일반적이다.
멀티 모듈 구조의 배터리 팩은 다수의 이차전지가 좁은 공간에 밀집되는 형태로 제조되기 때문에, 각 이차전지에서 발생되는 열을 용이하게 방출하는 것이 중요하다. 이차전지 배터리의 충전 또는 방전의 과정은 전기 화학적 반응에 의하여 이루어지므로, 충방전 과정에서 발생한 배터리 모듈의 열이 효과적으로 제거되지 못하면, 열축적이 일어나고 결과적으로 배터리 모듈의 열화가 촉진되고, 경우에 따라서는 발화 또는 폭발이 일어날 수 있다.
따라서, 고출력 대용량의 배터리 모듈 및 그것이 장착된 배터리 팩에는 그것에 내장되어 있는 배터리 셀들을 냉각시키는 냉각 구조가 반드시 필요하다. 이를 위해 종래 배터리 모듈에는 이러한 냉각을 위해 배터리 셀들을 수용하는 셀 하우징 내에 열전도물질이나 냉각액 등이 마련된다. 아울러, 종래 배터리 모듈에는 셀 하우징 내부에 외부 이물질 등의 침투 및 냉각액 등의 증발이나 외부 방출 등을 막기 위해 셀 하우징 주변에 기밀 처리가 함께 이루어진다.
그러나, 종래 배터리 모듈에서는 셀 하우징의 상측을 커버할 수 있게 셀 하우징에 결합되며 외부 대전류 단자 연결을 위해 연결부 노출 개구가 구비되는 커버 하우징 측에서 상대적으로 기밀성이 떨어지는 문제가 있다. 예로써, 연결부 노출 개구의 경우, 커버 하우징 밖에서 항상 노출되어 있기 때문이다.
이에 따라, 종래 배터리 모듈에서는 냉각을 위한 냉각액 등이 상대적으로 쉽게 증발되거나 또는 외부로 방출되어 냉각 성능 저하가 발생될 위험이 큰 문제가 있다.
그러므로, 배터리 모듈의 기밀성을 높여 냉각액의 증발에 따른 손실을 방지할 수 있는 방안의 모색이 요청된다.
따라서, 본 발명의 목적은 셀 하우징과 커버 하우징 사이의 기밀성을 높일 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공하기 위한 것이다.
아울러, 본 발명의 다른 목적은 외부 대전류 단자 연결을 위해 노출되는 부분의 기밀성을 높일 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 냉각액의 증발이나 외부 방출을 방지할 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 해결하기 위해, 본 발명은, 배터리 모듈로서, 복수 개의 배터리 셀들; 상기 복수 개의 배터리 셀들을 수용하는 셀 하우징; 및 상기 셀 하우징의 상측을 커버하는 커버 하우징;을 포함하며, 상기 커버 하우징은, 상기 커버 하우징의 상부를 형성하는 상부 커버; 상기 상부 커버와 볼팅 체결되며, 상기 셀 하우징의 상측에 배치되는 하부 커버; 및 상기 하부 커버와 상기 상부 커버 사이에 배치되고, 상기 복수 개의 배터리 셀들의 전극들과 전기적으로 연결되며, 상기 상부 커버 및 상기 하부 커버 중 적어도 하나와 실링 결합되는 버스바 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈을 제공한다.
상기 버스바 유닛은, 상기 복수 개의 배터리 셀들의 전극들과 연결되는 전극 연결부 및 외부 대전류 단자와 연결되는 단자 연결부를 구비하는 버스바 본체; 및 상기 버스바 본체 및 상기 단자 연결부의 테두리를 둘러싸며, 상기 상부 커버와 실링 결합하는 버스바 실링부;를 포함할 수 있다.
상기 상부 커버는, 상기 하부 커버와 볼팅 결합되고, 상기 버스바 유닛의 상측을 커버하며, 상기 단자 연결부를 노출시키기 위한 연결부 노출 개구를 구비하는 커버 플레이트; 및 상기 커버 플레이트의 저면에 구비되며, 상기 버스바 실링부와 실링 결합하는 커버 실링부;를 포함할 수 있다.
상기 버스바 실링부와 상기 커버 실링부는, 상호 후크 결합될 수 있다.
상기 버스바 실링부와 상기 커버 실링부는, 탄성 변형 가능한 압축 소재로 구비될 수 있다.
상기 하부 커버에는, 상기 배터리 셀들의 전극과 상기 전극 연결부와의 연결을 위한 개구를 형성하며, 상기 버스바 본체를 안착시키는 버스바 안착홈;이 형성될 수 있다.
상기 버스바 안착홈에는, 상기 버스바 실링부를 고정하기 위한 고정부;가 마련될 수 있다.
상기 볼팅 체결은, 상기 버스바 실링부와 상기 커버 실링부 바깥쪽에서 이루어질 수 있다.
상기 버스바 본체는, 플렉시블 인쇄회로기판으로 구비될 수 있다.
그리고, 본 발명은, 배터리 팩으로서, 전술한 실시예들에 따른 적어도 하나의 배터리 모듈; 및 상기 적어도 하나의 배터리 모듈을 패키징하는 팩 케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩을 제공한다.
아울러, 본 발명은, 자동차로서, 전술한 실시예에 따른 적어도 하나의 배터리 팩;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차를 제공한다.
이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 셀 하우징과 커버 하우징 사이의 기밀성을 높일 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공할 수 있다.
아울러, 본 발명의 다양한 실시예들에 따라, 외부 대전류 단자 연결을 위해 노출되는 부분의 기밀성을 높일 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예들에 따라, 냉각액의 증발이나 외부 방출을 방지할 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 배터리 모듈의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 배터리 모듈의 커버 하우징의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 커버 하우징의 상부 커버의 저면 사시도이다.
도 5는 도 3의 커버 하우징의 하부 커버의 사시도이다.
도 6은 도 3의 커버 하우징의 버스바 유닛의 사시도이다.
도 7 및 도 8은 도 2의 배터리 모듈의 커버 하우징의 조립을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해 질 것이다. 여기서 설명되는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 또한, 발명의 이해를 돕기 위하여, 첨부된 도면은 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이며, 도 2는 도 1의 배터리 모듈의 분해 사시도이며, 도 3은 도 2의 배터리 모듈의 커버 하우징의 분해 사시도이며, 도 4는 도 3의 커버 하우징의 상부 커버의 저면 사시도이며, 도 5는 도 3의 커버 하우징의 하부 커버의 사시도이며, 도 6은 도 3의 커버 하우징의 버스바 유닛의 사시도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 배터리 모듈(10)은, 배터리 셀(100), 셀 하우징(200) 및 커버 하우징(300)을 포함할 수 있다.
상기 배터리 셀(100)은, 복수 개로 구비될 수 있으며, 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)은 원통형 이차 전지로 구비될 수 있다. 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)은 상호 적층되어 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)에는 각각 전기적 연결을 위한 전극(110)이 마련될 수 있다.
상기 셀 하우징(200)은 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)을 수용할 수 있다. 이러한 상기 셀 하우징(200)에는, 수용부(210) 및 하우징 볼팅부(230)가 구비될 수 있다.
상기 수용부(210)에는 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)을 수용하는 수용 공간이 마련될 수 있다. 이러한 상기 수용부(210)에는 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)의 냉각을 위한 냉각액이 채워질 수 있다. 상기 냉각액은 보다 높은 냉각 성능 확보를 위해 상변화물질로 마련될 수 있다.
상기 하우징 볼팅부(230)는 상기 셀 하우징(200)과 후술하는 커버 하우징(300)의 결합을 위한 것으로서, 상기 셀 하우징(200)의 상부 테두리에 구비될 수 있다.
이러한 상기 하우징 볼팅부(230)는 복수 개로 구비될 수 있으며, 상기 복수 개의 하우징 볼팅부들(230)은 상기 상부 테두리를 따라 소정 거리 이격 배치될 수 있다. 상기 복수 개의 하우징 볼팅부들(230)에는 각각 볼팅부재(B)가 체결될 수 있다.
상기 커버 하우징(300)은 상기 셀 하우징(200)의 상측을 커버할 수 있다. 이러한 상기 커버 하우징(300)은 기밀성 확보를 위해 상기 셀 하우징(200)과 상기 볼팅부재들(B)을 통해 볼팅 결합할 수 있다.
상기 커버 하우징(300)은, 상부 커버(310), 하부 커버(330) 및 버스바 유닛(350)을 포함할 수 있다.
상기 상부 커버(310)는 상기 커버 하우징(300)의 상부를 형성할 수 있다. 이러한 상기 상부 커버(310)는, 커버 플레이트(311) 및 커버 실링부(317)를 포함할 수 있다.
상기 커버 플레이트(311)는 후술하는 버스바 유닛(350)의 상측을 커버하며, 후술하는 하부 커버(330) 및 상기 셀 하우징(200)의 상기 하우징 볼팅부(230)와 볼팅 결합할 수 있다.
이러한 상기 커버 플레이트(311)에는, 상부 볼팅부(313) 및 연결부 노출 개구(315)가 마련될 수 있다.
상기 상부 볼팅부(313)는 상기 커버 하우징(300)과 상기 셀 하우징(200)과의 볼팅 결합을 위한 것으로서 복수 개로 마련될 수 있다. 이러한 상기 복수 개의 상부 볼팅부들(313)에는 각각 상기 볼팅부재(B)가 관통 체결될 수 있다.
상기 연결부 노출 개구(315)는 후술하는 버스바 유닛(350)과 외부 대전류 단자와의 원활한 연결을 위해 후술하는 단자 연결부(355)를 노출시킬 수 있게 상기 커버 플레이트(311)의 일측에 형성될 수 있다.
상기 커버 실링부(317)는 기밀성 강화를 위한 것으로서 상기 커버 플레이트(311)의 저면에 구비되며, 후술하는 버스바 실링부(357)와 실링 결합될 수 있다.
상기 커버 실링부(317)은 후술하는 버스바 실링부(357)에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 커버 실링부(317)는 대략 사각 형태의 프레임 형상을 갖는 부분과 상기 연결부 노출 개구(315)의 형상에 대응되는 부분을 갖는 부분을 포함할 수 있으며, 후술하는 버스바 실링부(357)와 후크 결합 등을 통해 결합될 수 있다. 이하, 상기 커버 실링부(317)에서는 하기 버스바 실링부(357)의 관련 설명에서 보다 구체적으로 살펴 본다.
상기 하부 커버(330)는 상기 셀 하우징(200)의 상측에 배치되며, 기밀성 강화를 위해 상기 상부 커버(310) 및 상기 셀 하우징(200)과 상기 볼팅부재들(B)을 통해 볼팅 체결될 수 있다.
이러한 상기 하부 커버(330)에는, 하부 볼팅부(333) 및 버스바 안착홈(335)이 구비될 수 있다.
상기 하부 볼팅부(333)는 상기 상부 볼팅부(313) 및 하우징 볼팅부(230)와 대응되는 위치에 마련되며, 상기 상부 볼팅부(313) 및 하우징 볼팅부(230)의 개수에 대응될 수 있게 복수 개로 구비될 수 있다. 상기 복수 개의 볼팅부재(B)들은 각각 상기 상부 볼팅부(313) 및 하부 볼팅부(333)에 관통 체결된 이후 상기 하우징 볼팅부(230)에 체결됨으로써, 상기 커버 하우징(300)과 상기 셀 하우징(200)을 상호 결합시킬 수 있다. 이러한 볼팅 체결을 통해 상기 셀 하우징(200)과 상기 커버 하우징(300) 사이의 기밀성이 보다 더 향상될 수 있다. 여기서, 상기 볼팅 체결은 이중 기밀 구조 확보를 위해 후술하는 버스바 실링부(357)과 상기 커버 실링부(317) 바깥쪽에서 이루어질 수 있다.
상기 버스바 안착홈(335)은 후술하는 버스바 유닛(350)의 버스바 본체(350)를 상기 하부 커버(330)에 안정적으로 안착시키기 위한 것으로서, 개구(337) 및 고정부(339)가 마련될 수 있다.
상기 개구(337)는 상기 배터리 셀들(100)의 상기 전극들(110)과 후술하는 버스바 유닛(350)의 전극 연결부(353)의 연결을 위해 상기 하부 커버(330) 내측에 개방 공간을 형성할 수 있다.
상기 고정부(339)는 상기 버스바 안착홈(335)의 테두리를 따라 형성될 수 있다. 이러한 상기 고정부(339)에는 후술하는 버스바 유닛(350)의 버스바 실링부(357)가 안착되어 고정될 수 있다.
상기 버스바 유닛(350)은 상기 하부 커버(330)와 상기 상부 커버(310) 사이에 배치되고, 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)의 전극들(110)과 전기적으로 연결될 수 있다.
이러한 상기 버스바 유닛(350)은 기밀성 확보를 위해 상기 상부 커버(310) 및 상기 하부 커버(330) 중 적어도 하나와 실링 결합될 수 있으며, 버스바 본체(351) 및 버스바 실링부(357)를 포함할 수 있다.
상기 버스바 본체(351)는 플렉시블 인쇄회로기판으로 구비될 수 있다. 이러한 상기 버스바 본체(351)에는, 전극 연결부(353) 및 단자 연결부(355)가 구비될 수 있다.
상기 전극 연결부(353)는 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)의 상기 전극들(110)과 연결될 수 있다. 이러한 연결은 용접 결합 등을 통해 이루어질 수 있다.
상기 단자 연결부(355)는 상기 배터리 모듈(10)의 외부 전원 등과의 연결을 위해 외부 대전류 단자와 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 위해, 상기 단자 연결부(355)는 상기 상부 커버(310)의 상기 연결부 노출 개구(315)를 통해 외부로 노출될 수 있다.
상기 버스바 실링부(357)는 상기 버스바 유닛(350)의 기밀성 확보를 위한 것으로서, 상기 버스바 본체(351) 및 상기 단자 연결부(355)의 테두리를 둘러싸며, 상기 상부 커버(310)의 상기 커버 실링부(317)와 실링 결합될 수 있다.
이러한 상기 버스바 실링부(357)는 상기 커버 실링부(317)와 상호 후크 결합될 수 있다. 상기 후크 결합 이외에도 상기 버스바 실링부(357)와 상기 커버 실링부(317)는 상호 시밍 접합 등을 통해 실링 결합되는 것도 가능할 수 있다.
이러한 상기 버스바 실링부(357)와 상기 커버 실링부(317)는 기밀성을 보다 더 높일 수 있게 탄성 고무, 탄성 패드 등의 탄성 변형 가능한 압축 소재로 구비될 수 있다.
이하에서는, 이러한 본 실시예에 따른 상기 배터리 모듈(10)의 기밀성 확보를 위한 조립 구조, 특히, 상기 커버 하우징(300)의 조립과 관련하여 보다 구체적으로 살펴 본다.
도 7 및 도 8은 도 2의 배터리 모듈의 커버 하우징의 조립을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 상기 배터리 모듈(10)의 상기 커버 하우징(300) 조립에 따라, 상기 상부 커버(310)와 상기 하부 커버(317) 조립 시, 우선적으로, 상기 상부 커버(310)의 상기 커버 실링부(317)와 상기 버스바 유닛(350)의 상기 버스바 실링부(357)가 상호 후크 결합을 통해 실링 결합될 수 있다.
이러한 실링 결합은 상기 연결부 노출 개구(315) 등을 통한 외부 이물질 침투나 상기 버스바 본체(351)를 경유하여 발생될 수 있는 냉각액의 증발 등을 방지할 수 있다.
도 8을 참조하면, 이후, 상기 커버 하우징(300)의 상기 상부 커버(310)와 상기 하부 커버(330) 및 상기 셀 하우징(200)에 상기 볼팅부재들(B)이 볼팅 결합될 수 있다.
이러한 상기 볼팅 결합 시, 상기 상부 커버(310)는 하방으로 가압되면서 상기 하부 커버(330)에 밀착되며 상기 하부 커버(330)는 상기 셀 하우징(200)에 밀착됨으로써, 상기 상부 커버(310)와 상기 하부 커버(330) 및 나아가 상기 커버 하우징(300)과 상기 셀 하우징(200) 상호 간의 기밀성을 확보할 수 있다.
상기 볼팅 결합을 통한 상기 상부 커버(310)와 상기 하부 커버(330) 상호 간 및 상기 셀 하우징(200)과 상기 커버 하우징(300) 상호 간의 기밀 구조를 통해, 상기 커버 하우징(300) 및 상기 셀 하우징(200) 내로의 외부 이물질 침투 등을 방지함과 아울러 상기 셀 하우징(200) 내의 상기 냉각액 등의 증발이나 외부 방출 또한 효과적으로 막을 수 있다.
결과적으로, 상기 볼팅 결합은 상기 커버 실링부(317)과 상기 버스바 실링부(357) 바깥쪽에서 이루어지기에, 상기 커버 실링부(317)와 상기 버스바 실링부(357)의 실링 구조와 함께 이중 실링 구조를 구현할 수 있다.
한편, 상기 볼팅부재(B)를 통한 상부 커버(310)의 하방 가압에 따라, 상호 맞물린 상기 커버 실링부(317)와 상기 버스바 실링부(357)는 상호 탄성 변형되면서 보다 더 기밀하게 밀착될 수 있다. 즉, 상기 커버 실링부(317)와 상기 버스바 실링부(357)는 일차적으로 상호 간에 후크 결합 등을 통해 실링 결합된 이후 이차적으로 탄성 변형을 통해 상호 밀착되기에, 보다 더 기밀한 기밀 구조를 구현할 수 있다.
이에 따라, 상기 연결부 노출 개구(315) 등을 통한 외부 이물질 침투나 상기 버스바 본체(351)를 경유하여 발생될 수 있는 냉각액의 증발 등을 보다 더 확실하게 방지할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 배터리 팩(1)은, 앞선 실시예에 따른 적어도 하나의 배터리 모듈(10) 및 상기 적어도 하나의 배터리 모듈(10)을 패키징하는 팩 케이스(50)를 포함할 수 있다.
이러한 상기 배터리 팩(1)은 자동차의 연료원으로써, 자동차에 구비될 수 있다. 예로써, 상기 배터리 팩(1)은 전기 자동차, 하이브리드 자동차 및 기타 배터리 팩(1)을 연료원으로써 이용할 수 있는 기타 다른 방식으로 자동차에 구비될 수 있다.
또한, 상기 배터리 팩(1)은 상기 자동차 이외에도 이차 전지를 이용하는 전력 저장 장치(Energy Storage System) 등 기타 다른 장치나 기구 및 설비 등에도 구비되는 것도 가능할 수 있음은 물론이다.
이처럼, 본 실시예에 따른 상기 배터리 팩(1)과 상기 자동차와 같은 상기 배터리 팩(1)을 구비하는 장치나 기구 및 설비는 전술한 상기 배터리 모듈(10)을 포함하는 바, 전술한 배터리 모듈(10)로 인한 장점을 모두 갖는 배터리 팩(1) 및 이러한 배터리 팩(1)을 구비하는 자동차 등의 장치나 기구 및 설비 등을 구현할 수 있다.
이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 상기 셀 하우징(200)과 상기 커버 하우징(300) 사이의 기밀성을 높일 수 있는 상기 배터리 모듈(10), 이러한 배터리 모듈(10)을 포함하는 배터리 팩(1) 및 이러한 배터리 팩(1)을 포함하는 자동차를 제공할 수 있다.
아울러, 본 발명의 다양한 실시예들에 따라, 외부 대전류 단자 연결을 위해 노출되는 부분의 기밀성을 높일 수 있는 배터리 모듈(10), 이러한 배터리 모듈(10)을 포함하는 배터리 팩(1) 및 이러한 배터리 팩(1)을 포함하는 자동차를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예들에 따라, 냉각액의 증발이나 외부 방출을 방지할 수 있는 배터리 모듈(10), 이러한 배터리 모듈(10)을 포함하는 배터리 팩(1) 및 이러한 배터리 팩(1)을 포함하는 자동차를 제공할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.
1: 배터리 팩 50: 팩 케이스
10: 배터리 모듈 100: 배터리 셀
110: 전극 200: 셀 하우징
210: 수용부 230: 하우징 볼팅부
300: 커버 하우징 310: 상부 커버
311: 커버 플레이트 313: 상부 볼팅부
315: 연결부 노출 개구 317: 커버 실링부
330: 하부 커버 333: 하부 볼팅부
335: 버스바 안착홈 337: 개구
339: 고정부 350: 버스바 유닛
351: 버스바 본체 353: 전극 연결부
355: 단자 연결부 357: 버스바 실링부

Claims (11)

  1. 복수 개의 배터리 셀들;
    상기 복수 개의 배터리 셀들을 수용하는 셀 하우징; 및
    상기 셀 하우징의 상측을 커버하는 커버 하우징;을 포함하며,
    상기 커버 하우징은,
    상기 커버 하우징의 상부를 형성하는 상부 커버;
    상기 상부 커버와 볼팅 체결되며, 상기 셀 하우징의 상측에 배치되는 하부 커버; 및
    상기 하부 커버와 상기 상부 커버 사이에 배치되고, 상기 복수 개의 배터리 셀들의 전극들과 전기적으로 연결되며, 상기 상부 커버 및 상기 하부 커버 중 적어도 하나와 실링 결합되는 버스바 유닛;을 포함하며,
    상기 버스바 유닛은,
    상기 복수 개의 배터리 셀들의 전극들과 연결되는 전극 연결부 및 외부 대전류 단자와 연결되는 단자 연결부를 구비하는 버스바 본체; 및
    상기 버스바 본체 및 상기 단자 연결부의 테두리를 둘러싸며, 상기 상부 커버와 실링 결합하는 버스바 실링부;를 포함하며,
    상기 상부 커버는,
    상기 하부 커버와 볼팅 결합되고, 상기 버스바 유닛의 상측을 커버하며, 상기 단자 연결부를 노출시키기 위한 연결부 노출 개구를 구비하는 커버 플레이트; 및
    상기 커버 플레이트의 저면에 구비되며, 상기 버스바 실링부와 실링 결합하는 커버 실링부;를 포함하며,
    상기 볼팅 체결은,
    상기 버스바 실링부와 상기 커버 실링부 바깥쪽에서 이루어져, 상기 커버 실링부와 상기 버스바 실링부 상호 간의 실링 결합과 함께 이중 실링 구조를 구현하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 버스바 실링부와 상기 커버 실링부는,
    상호 후크 결합되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 버스바 실링부와 상기 커버 실링부는,
    탄성 변형 가능한 압축 소재로 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 하부 커버에는,
    상기 배터리 셀들의 전극과 상기 전극 연결부와의 연결을 위한 개구를 형성하며, 상기 버스바 본체를 안착시키는 버스바 안착홈;이 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 버스바 안착홈에는,
    상기 버스바 실링부를 고정하기 위한 고정부;가 마련되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 버스바 본체는,
    플렉시블 인쇄회로기판으로 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  10. 제1항에 따른 적어도 하나의 배터리 모듈; 및
    상기 적어도 하나의 배터리 모듈을 패키징하는 팩 케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  11. 제10항에 따른 적어도 하나의 배터리 팩;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차.
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