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KR102394688B1 - 배터리 모듈 - Google Patents

배터리 모듈 Download PDF

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KR102394688B1
KR102394688B1 KR1020150118229A KR20150118229A KR102394688B1 KR 102394688 B1 KR102394688 B1 KR 102394688B1 KR 1020150118229 A KR1020150118229 A KR 1020150118229A KR 20150118229 A KR20150118229 A KR 20150118229A KR 102394688 B1 KR102394688 B1 KR 102394688B1
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battery cells
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battery
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battery module
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윤성진
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명은 하우징 내부에서 배터리 셀이 이탈되는 것을 방지할 수 있는 배터리 모듈에 관한 것이다. 본 발명에 따른 배터리 모듈은 일 방향으로 정렬된 복수개의 배터리 셀; 상기 복수개의 배터리 셀 사이에 위치되는 스페이서; 상기 복수개의 배터리 셀 및 스페이서를 수용하는 하우징; 상기 하우징 외부에서 상기 복수개의 배터리 셀 배열 방향의 양단부에 위치되는 한 쌍의 엔드 플레이트; 및 상기 복수개의 배터리 셀의 상부에 형성되는 탑 플레이트;를 포함하되, 상기 스페이서의 상단부를 따라 상부 플랜지부가 형성되며, 상기 상부 플랜지부에는 적어도 하나의 걸림홈부가 구비되고, 상기 걸림홈부와 대응하는 상기 탑 플레이트의 하부면에는 걸림부재가 구비된다. 이러한 구성에 의하여, 배터리 셀의 냉각을 위한 유로가 확보되어 배터리 모듈의 수명이 증가될 뿐만 아니라 배터리 셀 불균형 문제를 해소할 수 있다.

Description

배터리 모듈{Battery module}
본 발명은 배터리 모듈에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 하우징 내의 배터리 셀을 용이하게 고정할 수 있는 배터리 모듈에 관한 것이다.
통상적으로 배터리 셀은 모바일 기기, 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 전기 등의 에너지원으로 사용되며, 적용되는 외부기기의 종류에 따라 다양하게 그 형태를 변화시켜 사용한다.
휴대폰과 같은 소형 모바일 기기는 단일 배터리 셀의 출력과 용량으로 소정시간 동안 작동이 가능하다. 그러나, 전력소모가 많은 전기 자동차, 하이브리드 자동차와 같이 장시간 구동, 고전력 구동이 필요한 경우에는 출력 및 용량을 높일 수 있도록 복수 개의 배터리 셀을 전기적으로 연결하여 대용량의 배터리 모듈을 구성한다. 배터리 모듈은 내장된 배터리 셀의 개수에 따라 출력전압이나 출력전류를 높일 수 있다.
본 발명은 배터리 셀 사이에 위치되는 스페이서의 상부 플랜지(flange)부에 형성된 걸림홈부와, 상부 플레이트의 걸림부재가 체결됨에 의해 하우징 내부에서 배터리 셀이 이탈되는 것을 방지할 수 있는 배터리 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 사이드 플레이트로부터 배터리 셀 상부면으로 연장된 절곡부의 수용홈부와, 엔드 플레이트의 돌기부가 체결됨에 의해 배터리 셀들을 일정한 힘으로 가압할 수 있는 배터리 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 배터리 모듈은 일 방향으로 정렬된 복수개의 배터리 셀; 상기 복수개의 배터리 셀 사이에 위치되는 스페이서; 상기 복수개의 배터리 셀 및 스페이서를 수용하는 하우징; 상기 하우징 외부에서 상기 복수개의 배터리 셀 배열 방향의 양단부에 위치되는 한 쌍의 엔드 플레이트; 및 상기 복수개의 배터리 셀의 상부에 형성되는 탑 플레이트;를 포함하되, 상기 스페이서의 상단부를 따라 상부 플랜지부가 형성되며, 상기 상부 플랜지부에는 적어도 하나의 걸림홈부가 구비되고, 상기 걸림홈부와 대응하는 상기 탑 플레이트의 하부면에는 걸림부재가 구비된다.
여기서, 상기 걸림홈부의 중앙에는 상기 스페이서의 상단부가 위치되며, 상기 걸림부재는 상기 스페이서의 상단부를 사이에 두고 이격된 적어도 한 쌍의 후크부재로 형성될 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 후크부재와, 상기 한 쌍의 후크부재와 상기 스페이서 상단부를 따라 일정 간격 이격된 다른 한 쌍의 후크부재는 서로 다른 방향을 향하여 형성될 수 있다.
이때, 상기 한 쌍의 후크부재는 상기 배터리 셀의 일측면을 향하여 형성되고, 상기 다른 한 쌍의 후크부재는 상기 배터리 셀의 타측면을 향하여 형성될 수 있다.
그리고, 상기 하우징 중, 상기 배터리 셀의 양 측면을 감싸는 사이드 플레이트는 상기 배터리 셀의 배열 방향을 향하여 양단부로부터 연장된 제1 연장부, 및 상기 배터리 셀의 상부면 측으로 절곡된 절곡부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 절곡부 단부에 수용홈부를 포함할 수 있다.
더욱이, 상기 수용홈부와 대응하는 상기 엔드 플레이트의 상부면에는 돌기부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 연장부에는 적어도 하나의 제1 체결홀이 형성될 수 있다.
게다가, 상기 엔드 플레이트는 상기 하우징의 양단부와 대면하는 몸체부, 및 상기 몸체부로부터 절곡되어 상기 제1 연장부와 대면하는 제2 연장부를 구비하며, 상기 제2 연장부에는 제2 체결홀이 형성되고, 상기 제1 체결홀과 상기 제2 체결홀은 고정부재를 이용하여 상호 체결될 수 있다.
이때. 상기 고정부재는 스크류(screw)를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 스페이서의 양측 단부에는 인접한 상기 배터리 셀의 측면의 일부를 감싸는 측면 플랜지부가 구비될 수 있다.
또한, 상기 측면 플랜지부에는 관통홀이 구비되어, 상기 관통홀을 통해 공기가 이동할 수 있다.
본 발명에 의하면 하우징 내부에서 배터리 셀이 이탈되는 것을 방지함으로써, 배터리 셀의 냉각을 위한 유로가 확보되어 배터리 모듈의 수명이 증가될 뿐만 아니라 배터리 셀 불균형(battery cell imbalance) 문제를 해소할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 배터리 셀들을 일정한 힘으로 가압할 수 있음으로써, 배터리 셀 간의 상, 하측 뒤틀림으로 인한 내부저항 증가를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 모듈을 나타내는 결합사시도.
도 2는 도 1의 배터리 모듈을 나타내는 분해사시도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 상부 플레이트의 하부면을 나타내는 사시도.
도 4는 도 3의 상부 플레이트와 스페이서가 체결된 상태를 나타내는 사시도.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 모듈을 나타내는 분해사시도.
도 6은 도 5에서 사이드 플레이트의 절곡부의 수용홈부에 엔드 플레이트의 돌기부가 체결된 상태를 나타내는 확대사시도.
도 7은 본 발명의 사이드 플레이트와 엔드 플레이트가 체결된 상태를 나타내는 사시도.
이하 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 기재한다. 다만, 본 발명은 청구범위에 기재된 범위 안에서 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 하기에 설명하는 실시예는 표현 여부에 불구하고 예시적인 것에 불과하다.
본 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 도면에서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 아울러, 도면에서 각 구성의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장될 수 있으며 실제 구성의 두께나 크기와 다를 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 모듈을 나타내는 결합사시도이고, 도 2는 도 1의 배터리 모듈을 나타내는 분해사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 모듈(100)은 박스 형상의 하우징(50) 내부에 일 방향으로 정렬된 복수개의 배터리 셀(10)이 수용되며, 복수개의 배터리 셀(10) 사이에는 스페이서(150)가 위치된다. 그리고, 복수개의 배터리 셀(10) 배열 방향의 하우징(50) 외부 양단부에는 한 쌍의 엔드 플레이트(110)가 설치된다. 또한, 복수개의 배터리 셀(10) 상부에는 탑 플레이트(130)가 위치된다. 이러한 탑 플레이트(130)에는 복수개의 배터리 셀(10) 단자부(11, 12) 및 벤트부(13)를 노출시키는 홀이 형성될 수 있다.
여기서, 복수개의 배터리 셀(10) 사이마다 위치된 스페이서(150)는 상단부(151a)를 따라 상부플랜지(152)가 형성되며, 상부플랜지(152)에는 적어도 하나의 걸림홈부(153)가 구비된다. 그리고, 상부플랜지(152)의 걸림홈부(153)와 대응하는 탑 플레이트(130)의 하부면에는 걸림부재(131, 도 3 참조)가 구비될 수 있다. 이에 의해 탑 플레이트(130)의 하부면에 형성된 걸림부재(131)가 스페이서(150)의 상부플랜지(152)에 형성된 걸림홈부(153)와 체결됨으로써, 스페이서(150)의 위치가 견고하게 고정될 수 있다. 이에 따라, 배터리 셀(10)에서 스웰링(swelling)이 발생되더라도 배터리 셀(10)이 이탈되지 않으므로, 배터리 셀(10)의 냉각을 위한 유로 확보가 가능하다.
추가적으로, 스페이서(150)의 양측 단부에는 인접한 배터리 셀(10)의 측면 일부를 감싸는 측면 플랜지부(154)가 구비될 수 있다. 이러한 측면 플랜지부(154)에는 관통홀(156)이 구비되며, 관통홀(156)을 통해 배터리 모듈(100) 내부의 열을 외부로 배출시킬 수 있다. 즉, 관통홀(156)은 발열된 배터리 셀(10)로부터 방출되는 열이 외부로 배출되는 이동 통로로 이용될 수 있다. 또한, 스페이서(150)의 하부에는 하부 플랜지부(155)가 형성될 수 있다. 여기서, 측면 플랜지부(154) 및 하부 플랜지부(155)는 스페이서(150)의 돌출부(151)가 형성된 베이스부에 대하여 대략 수직하도록 형성될 수 있다.
그리고, 하우징(50)은 복수개의 배터리 셀(10)의 하부면, 양 측면 및 양 단부를 감싸도록 박스 형상의 일체형으로 형성될 수 있다. 이 중, 배터리 셀(10)의 양 측면을 감싸는 측에 위치된 사이드 플레이트(51)는 배터리 셀(10)의 배열 방향을 향하여 양단부로부터 연장된 제1 연장부(52)를 포함한다. 그리고, 제1 연장부(52)에는 적어도 하나의 제1 체결홀(53)이 형성된다. 이러한 제1 체결홀(53)은 추후 엔드 플레이트(110)와 체결되는 부분이다.
하우징(50)의 양단부에 위치된 한 쌍의 엔드 플레이트(110)는 복수개의 배터리 셀(10)의 양단부와 대면하는 몸체부(113), 및 몸체부(113) 양측으로부터 절곡되어 사이드 플레이트(51)의 제1 연장부(52)와 대면하는 제2 연장부(111)를 구비할 수 있다. 여기서, 제2 연장부(111)에는 제1 연장부(52)의 제1 체결홀(53)과 대응하는 위치에 제2 체결홀(112)이 형성된다. 이러한 사이드 플레이트(51)의 제1 체결홀(53)과 엔드 플레이트(110)의 제2 체결홀(112)은 별도의 고정부재(20)를 이용하여 상호 체결될 수 있다. 이때. 고정부재(20)는 스크류(screw)를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 한 쌍의 엔드 플레이트(110) 사이에서 일 방향으로 정렬된 복수개의 배터리 셀(10)은 전극조립체와, 전해액을 케이스에 수용시킨 다음, 케이스를 캡 플레이트로 밀폐시킴으로써 제조될 수 있다. 캡 플레이트 상에는 양극단자(11) 및 음극단자(12)와, 단자부(11, 12) 사이에 구비되는 벤트부(13)가 형성될 수 있다. 전극조립체는 양극판 및 음극판과, 이들 극판들 사이에 개재된 세퍼레이터로 이루어질 수 있다.
여기서, 양극판은 양극단자(11)와 연결되고, 음극판은 음극단자(12)와 연결되어, 전극조립체 및 전해액의 전기 화학적인 반응에 의하여 발생하는 에너지를 외부로 전달한다. 또한, 벤트부(13)는 배터리 셀(10) 내부에서 발생하는 기체를 외부로 방출하는 통로의 역할을 한다.
그리고, 박스 형상의 하우징(50)은 일 방향으로 정렬된 복수개의 배터리 셀(10)을 구획된 공간 속에 수납할 수 있다. 이때, 배터리 셀(10)은 넓은 전면이 서로 대향하도록 나란하게 정렬된다. 그리고, 인접하는 2개의 배터리 셀(10)의 양극단자(11) 및 음극단자(12)는 버스바(bus-bar, 미도시)를 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. 버스바에는 양극단자(11) 및 음극단자(12)가 관통할 수 있는 홀이 구비되고, 단자들(11, 12)이 관통하여 연결된 버스바는 너트 등의 부재에 의하여 고정될 수 있다.
그리고, 한 쌍의 엔드 플레이트(110)는 각각 최외곽 배터리 셀(10)의 양단부에 위치된 하우징(50)과 면접촉하도록 배치되어, 복수개의 배터리 셀(10)을 내측으로 가압할 수 있다. 이때, 한 쌍의 엔드 플레이트(110)에 의하여 지지되는 복수개의 배터리 셀(10)은 양극단자(11) 및 음극단자(12)가 서로 교대로 정렬되어, 직렬로 연결될 수 있다.
이러한 배터리 모듈(100)의 양단, 즉 엔드 플레이트(110)의 하단부에는 하우징(50)과의 결합을 위한 제1 고정홀이 형성되고, 제1 고정홀과 대응하는 하우징(50)에는 제2 고정홀이 형성된다. 이에 의해 볼트 또는 스터드와 같은 체결부재가 제1 고정홀과 제2 고정홀을 관통하며 배터리 모듈(100)을 하우징(50)에 고정시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 상부 플레이트의 하부면을 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 3의 상부 플레이트와 스페이서가 체결된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 배터리 모듈(100)은 충방전 시 배터리 셀(10)의 발열에 의해 배터리 셀 수명이 줄어들 수 있다. 이에 따라, 배터리 셀(10)에서 발생된 열을 배출할 수 있도록 복수개의 배터리 셀(10)이 밀착되지 않고, 일정 간격 이격되어 배열되며, 이러한 배터리 셀(10) 사이에는 유로를 갖는 스페이서(150)가 배치된다. 그리고, 스페이서(150)에 형성된 유로를 통해 공기가 이동됨에 따라, 배터리 모듈을 냉각시킬 수 있다.
하지만, 배터리 셀(10)에 스웰링 현상이 발생되는 경우, 이러한 스페이서(150) 및 배터리 셀(10)의 배열이 흐트러질 수 있다. 이에 의해 배터리 모듈(100)의 발열을 위한 유로가 확보되지 않음으로써, 배터리 모듈(100)의 내부의 열이 외부로 배출되지 않을 수 있다.
따라서, 본 발명의 제1 실시예에서는 스페이서(150)의 상단부를 따라 형성된 상부 플랜지부(152)에 적어도 하나의 걸림홈부(153)를 형성한다. 그리고, 스페이서(150) 상부 플랜지부(152)에 형성된 걸림홈부(153)와 대응하는 탑 플레이트(130) 하부면에 걸림부재(131)을 형성한다. 이러한 탑 플레이트(130)의 걸림부재(131)는 스페이서(150) 상부 플랜지부(152)의 걸림홈부(153)에 체결될 수 있다.
이에 의해 배터리 셀(10)에 스웰링 현상이 발생하더라도 하우징(50) 내부에서 배터리 셀(10) 및 스페이서(150)의 위치가 견고하게 고정될 수 있다. 또한, 스페이서(150)에 형성된 유로를 확보할 수 있음으로써, 배터리 모듈(100)을 용이하게 냉각시킬 수 있다.
보다 상세하게, 스페이서(150)의 상부 플랜지부(152)에 형성된 걸림홈부(153)의 중앙에는 스페이서(150)의 상단부가 위치될 수 있다. 그리고, 탑 플레이트(130)의 하부면에 형성된 걸림부재(131)는 스페이서(150)의 상단부를 사이에 두고 이격된 적어도 한 쌍의 후크부재로 형성될 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에서 하나의 스페이서(150)의 걸림홈부(153)와 체결되는 탑 플레이트(150)의 걸림부재(131)는 두 쌍의 후크부재로 형성된다. 이러한 두 쌍의 후크부재는 각각 스페이서(150) 상단부를 따라 일정 간격 이격되어 형성될 수 있다.
그리고, 한 쌍의 후크부재(131a)와, 이와 이격된 다른 한 쌍의 후크부재(131b)는 서로 다른 방향을 향하여 형성될 수 있다. 즉, 한 쌍의 후크부재(131a)는 배터리 셀(10)의 일측면을 향하여 형성되고, 다른 한 쌍의 후크부재(131b)는 배터리 셀(10)의 타측면을 향하여 형성될 수 있다. 이에 의해 하우징(50) 내부에 배터리 셀(10) 및 스페이서(150)가 수납된 상태에서, 탑 플레이트(130)의 걸림부재(131)를 스페이서(150)의 걸림홈부(153)에 용이하게 체결할 수 있다.
이와 같이, 탑 플레이트(130)의 후크 형상의 걸림부재(131)가 스페이서(150)의 걸림홈부(153)에 체결되는 간단한 구조를 통하여 배터리 모듈(100)의 유로를 확보할 수 있다. 즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 탑 플레이트(130)는 버스바, 와이어 및 배터리 셀(10) 등의 보호할 뿐만 아니라 스페이서(150)를 고정하는 역할을 할 수 있다.
이에 따라, 배터리 셀(10)의 열화 또는 과충전으로 인한 스웰링 현상에 따른 각 스페이서(150)가 유로를 확보하지 못하는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 배터리 셀(10)의 상, 하측 지지력이 상승되어, 배터리 모듈(100) 내부의 IR 증가를 방지할 수 있다. 또한, 일정한 공기로 배터리 모듈을 냉각시킴에 따라, 배터리 모듈(100)의 수명이 증가되고, 배터리 셀 불균형(battery cell imbalance) 문제를 해소할 수 있다.
미설명부호 132는 배터리 셀(10)의 양극단자(11) 및 음극단자(12)가 관통되는 홀이며, 미설명부호 133은 배터리 셀(10)의 벤트부(13)와 대응하는 영역에 형성된 홀이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 모듈을 나타내는 분해사시도이고, 도 6은 도 5에서 사이드 플레이트의 절곡부의 수용홈부에 엔드 플레이트의 돌기부가 체결된 상태를 나타내는 확대사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 모듈(400)의 하우징(250)은 복수개의 배터리 셀(10)의 양측면, 하부면 및 양단부를 감싸며, 이 중, 복수개의 배터리 셀(10)의 양 측면을 감싸는 사이드 플레이트(251)를 포함한다. 사이드 플레이트(251)는 복수개의 배터리 셀(10)의 배열 방향을 향하여 양단부로부터 연장된 제1 연장부(252), 및 복수개의 배터리 셀(10)의 상부면 측으로 일정 길이 절곡된 절곡부(254)를 포함한다.
이러한 제1 연장부(252)로부터 배터리 셀(10) 상부면 측으로 절곡된 영역에 위치한 절곡부(254)의 단부에는 수용홈부(255)가 형성된다. 여기서, 수용홈부(255)는 복수개의 배터리 셀(10)의 배열 방향을 향하여 배터리 셀(10) 측으로 일정 깊이 홈이 파인 형상일 수 있다. 그리고, 수용홈부(255)와 대응하는 엔드 플레이트(310)의 상부면에는 돌기부(313)가 형성된다.
일반적으로 배터리 모듈(400)은 하우징(250)과, 하우징(250)의 양단부에 엔드 플레이트(310)가 체결되었을 때, 배터리 셀(10)의 열화로 인한 스웰링 현상에 따라 엔드 플레이트(310)에 뒤틀림이 발생될 수 있다. 이에 따라, 배터리 셀(10)에 스웰링 현상 발생 시 엔드 플레이트(310)를 일정한 힘으로 지지함으로써, 가압되는 힘이 분산되는 것을 방지하고 배터리 셀(10)의 수명을 늘릴 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에서는 사이드 플레이트(251)의 절곡부(254) 단부에 형성된 수용홈부(255)에 엔드 플레이트(310)의 상부면에 형성된 돌기부(313)를 체결함에 의해 복수개의 배터리 셀(10)을 일정한 힘으로 가압할 수 있다. 이에 따르면, 복수개의 배터리 셀(10) 간의 상, 하측 뒤틀림으로 인한 내부저항 증가를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 배터리 셀 불균형 문제를 해소할 수 있다.
복수개의 배터리 셀(10)을 하우징(250) 내부에 수납하여 가압시킨 상태에서 엔드 플레이트(310)를 하우징(250)에 체결시킨다. 이때, 하우징(250)의 사이드 플레이트(251)에는 배터리 셀(10)의 상부면으로 절곡된 절곡부(254)를 포함한다. 그리고 절곡부(254) 단부에는 수용홈부(255)가 형성되고, 이러한 수용홈부(255)에 엔드 플레이트(310) 상부면에 형성된 돌기부(313)가 체결될 수 있다.
이때, 돌기부(313)는 수용홈부(255)보다 작거나 동일한 크기로 형성되어, 수용홈부(255)에 삽입이 용이하도록 할 수 있다. 그리고, 돌기부(313)의 상단부는 수용홈부(255)보다 크게 형성되어 체결 후 수용홈부(255)로부터 이탈되지 않도록 할 수 있다.
이와 같이, 배터리 셀(10)의 이탈 방지를 위하여, 사이드 플레이트(251)의 수용홈부(255)와, 엔드 플레이트(310)의 돌기부(313) 간의 체결 구조를 적용할 수 있다. 이러한 체결 구조는 배터리 모듈(400) 조립 시 위치의 기준을 조립자가 보다 손쉽게 찾을 수 있도록 하는 가이드 역할을 할 수 있으며, 이에 따라 오조립을 방지할 수 있다.
또한, 사이드 플레이트(251)의 절곡부에 의해 단자부가 노출되지 않음으로써, 부가장치나 배터리 모듈을 조립하는 과정에서 단락되는 것을 방지할 수 있으며, 조립 공정이 단순하여 제조단가를 낮출 수 있다. 이때, 탑 플레이트(230)는 복수개의 배터리 셀(10)의 단자부를 제외한 벤트부만을 커버하도록 형성될 수 있다.
그리고, 사이드 플레이트(251)의 제1 연장부(252)에는 적어도 하나의 제1 체결홀(253)이 형성된다. 이러한 제1 체결홀(253)은 엔드 플레이트(310)의 제2 연장부(311)에 형성된 제2 체결홀(312)과 고정부재(20)에 의해 상호 체결될 수 있다. 이에 대하여 도 7을 참조하여 후술한다.
탑 플레이트(230)는 절곡부(254)를 제외한 복수의 배터리 셀(10) 상부면에 위치되며, 제1 실시예와 마찬가지로, 탑 플레이트(230)의 하부면에 형성된 걸림부재(미도시)가 스페이서(미도시)의 상부플랜지(미도시)에 형성된 걸림홈부(미도시)와 체결됨으로써, 스페이서의 위치가 견고하게 고정될 수 있다.
도 7은 본 발명의 사이드 플레이트와 엔드 플레이트가 체결된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 7을 참조하면, 사이드 플레이트(251)의 수용홈부(255)에 엔드 플레이트(310)의 돌기부(313)가 삽입되어 체결된 후, 체결력 보강을 위하여 사이드 플레이트(251)의 제1 연장부(252)와 엔드 플레이트(310)의 제2 연장부(311)가 체결된다.
사이드 플레이트(251)의 제1 연장부(252)에는 적어도 하나의 제1 체결홀(253, 도 5 참조)이 형성된다. 그리고, 엔드 플레이트(310)에는 사이드 플레이트(251)의 제1 연장부(252)와 대응하는 제2 연장부(311)가 형성된다. 여기서, 제2 연장부(311)에는 제1 연장부(252)의 제1 체결홀(253)과 대응하는 위치에 제2 체결홀(312, 도 5 참조)이 형성된다. 이에 따라, 사이드 플레이트(251)의 제1 체결홀(253)과 엔드 플레이트(310)의 제2 체결홀(312)은 별도의 고정부재(20)를 이용하여 상호 체결될 수 있다. 여기서. 고정부재(20)는 스크류를 포함할 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 발명에 대한 권리범위는 이하의 특허청구범위에서 정해지는 것으로써, 명세서 본문의 기재에 구속되지 않으며, 청구범위의 균등 범위에 속하는 변형과 변경은 모두 본 발명의 범위에 속할 것이다.
10 : 배터리 셀11 : 양극단자
12: 음극단자13 : 벤트부
50, 250 : 하우징51, 251 : 사이드 플레이트
52, 252 : 제1 연장부53, 253 : 제1 체결홀
100, 400 : 배터리 모듈110, 310 : 엔드 플레이트
111, 311 : 제2 연장부112, 312 : 제2 체결홀
130, 230 : 탑 플레이트150 : 스페이서
151 : 돌출부152 : 상부 플랜지부
153 : 걸림홈부154 : 측면 플랜지부
155 : 하부 플랜지부156 : 관통홀
254 : 절곡부255 : 수용홈부
313 : 돌기부

Claims (12)

  1. 일 방향으로 정렬된 복수개의 배터리 셀;
    상기 복수개의 배터리 셀 사이에 위치되는 스페이서;
    상기 복수개의 배터리 셀 및 스페이서를 수용하는 하우징;
    상기 하우징 외부에서 상기 복수개의 배터리 셀 배열 방향의 양단부에 위치되는 한 쌍의 엔드 플레이트; 및
    상기 복수개의 배터리 셀의 상부에 형성되는 탑 플레이트;를 포함하되,
    상기 스페이서의 상단부를 따라 상부 플랜지부가 형성되며, 상기 상부 플랜지부에는 적어도 하나의 걸림홈부가 구비되고, 상기 걸림홈부와 대응하는 상기 탑 플레이트의 하부면에는 걸림부재가 구비되며,
    상기 스페이서의 상단부는 걸림홈부의 중앙 위치에 정렬되며,
    상기 걸림부재는 상기 일 방향을 따라 서로로부터 이격된 한 쌍의 후크 부재를 포함하며, 후크 부재는 걸림홈부를 통하여 연장되며,
    상기 스페이서는 한 쌍의 후크 부재 사이에 위치되는 상단부를 포함하고,
    각각의 후크 부재는 일 방향을 따라 상기 스페이서의 상단부를 중심으로 서로 다른 측에 형성된 걸림홈부에 결합되는 배터리 모듈.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 후크부재와, 상기 한 쌍의 후크부재와 상기 스페이서 상단부를 따라 일정 간격 이격된 다른 한 쌍의 후크부재는 서로 다른 방향을 향하여 형성되는 배터리 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 한 쌍의 후크부재는 상기 배터리 셀의 일측면을 향하여 형성되고, 상기 다른 한 쌍의 후크부재는 상기 배터리 셀의 타측면을 향하여 형성되는 배터리 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하우징 중, 상기 배터리 셀의 양 측면을 감싸는 사이드 플레이트는 상기 배터리 셀의 배열 방향을 향하여 양단부로부터 연장된 제1 연장부, 및 상기 배터리 셀의 상부면 측으로 절곡된 절곡부를 포함하는 배터리 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 절곡부 단부에 수용홈부를 포함하는 배터리 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 수용홈부와 대응하는 상기 엔드 플레이트의 상부면에는 돌기부가 형성되는 배터리 모듈.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제1 연장부에는 적어도 하나의 제1 체결홀이 형성되는 배터리 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 엔드 플레이트는 상기 하우징의 양단부와 대면하는 몸체부, 및 상기 몸체부로부터 절곡되어 상기 제1 연장부와 대면하는 제2 연장부를 구비하며, 상기 제2 연장부에는 제2 체결홀이 형성되고, 상기 제1 체결홀과 상기 제2 체결홀은 고정부재를 이용하여 상호 체결되는 배터리 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 고정부재는 스크류(screw)를 포함하는 배터리 모듈.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 스페이서의 양측 단부에는 인접한 상기 배터리 셀의 측면의 일부를 감싸는 측면 플랜지부가 구비되는 배터리 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 측면 플랜지부에는 관통홀이 구비되어, 상기 관통홀을 통해 공기가 이동하는 배터리 모듈.
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