KR20190000210A - 배터리 팩 - Google Patents

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Abstract

배터리 팩이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 다수의 배터리 셀들을 포함하는 배터리 모듈; 다수의 배터리 모듈이 안착되는 하부 플레이트; 하부 플레이트에 결합되어 배터리 모듈을 지지하는 지지부재; 및 하부 플레이트에 결합되며, 배터리 모듈이 볼트를 통해 체결될 수 있도록 지지부재에 결합되는 마운팅 너트를 포함하며, 배터리 모듈이 지지부재에 접촉한다.

Description

배터리 팩{BATTERY PACK}
본 발명은, 배터리 팩에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 배터리 팩 내부의 공간 활용도를 향상시킬 수 있는 배터리 팩에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지 수요가 급격히 증가하고 있으며, 종래 이차 전지로서 니켈카드뮴 전지 또는 수소이온 전지가 사용되었으나, 최근에는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충전 및 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 리튬 이차 전지가 많이 사용되고 있다.
이러한 리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차 전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 케이스를 구비한다.
리튬 이차 전지는 양극, 음극 및 이들 사이에 개재되는 세퍼레이터 및 전해질로 이루어지며, 양극 활물질과 음극 활물질을 어떤 것을 사용하느냐에 따라 리튬 이온 전지(Lithium Ion Battery, LIB), 리튬 폴리머 전지(Polymer Lithium Ion Battery, PLIB) 등으로 나누어진다. 통상, 이들 리튬 이차 전지의 전극은 알루미늄 또는 구리 시트(sheet), 메시(mesh), 필름(film), 호일(foil) 등의 집전체에 양극 또는 음극 활물질을 도포한 후 건조시킴으로써 형성된다.
일반적으로, 이차 전지는 단위셀이 적층되어 모듈 구조를 가지며, 이러한 다수의 모듈들이 적층되어 배터리 팩을 구성할 수 있다. 배터리 팩은 에너지 저장 장치로 사용될 수 있으며, 외부의 물리적 요인에 의한 위험성을 방지하고 설치 환경 또는 설치 조건을 만족할 수 있도록 구성된다. 그리고, 배터리 팩 내부에 배터리 모듈을 장착하기 위해 지지빔과 볼트 및 마운팅 너트가 사용될 수 있다.
도 1은 종래 배터리 팩의 내부를 개략적으로 도시한 분리 사시도이고, 도 2는 도 1의 A 부분의 확대도이며, 도 3은 배터리 모듈이 지지빔과, 빔플랜지와, 볼트 및 마운팅 너트에 의해 결합된 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 마운팅 너트(30)는 지지빔(20)에 결합되어 있는 빔플랜지(40)에 삽입되어 용접된 후 하부 플레이트(60)에 결합되고, 마운팅 너트(30)와 볼트(50)의 체결을 통해 배터리 모듈(10)이 빔플랜지(40)와 하부 플레이트(60)에 결합된다.
하지만, 종래 기술의 경우 2개의 마운팅 너트(30) 사이에 지지빔(20)이 개재되어 결합되므로 배터리 모듈(10)이 빔플랜지(40)에 결합시 배터리 모듈(10)과 지지빔(20) 사이에 공간(70, 도 3 참조)이 형성되며, 이와 같은 배터리 모듈(10)과 지지빔(20) 사이의 공간(70)으로 인해 배터리 팩 내부의 공간 활용도가 떨어져 배터리 팩의 부피가 증가하는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 공개번호:제10-2013-0106484호(공개일자:2013년09월30일)
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 배터리 모듈과 지지부재 사이의 공간을 제거하여 배터리 팩 내부의 공간 활용도를 향상시킬 수 있는 배터리 팩을 제공하는 것이다.
또한, 지지부재의 강성을 향상시킬 수 있는 배터리 팩을 제공하는 것이다.
또한, 배터리 모듈과 지지부재의 결합의 강도를 증가시킬 수 있는 배터리 팩을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 다수의 배터리 셀들을 포함하는 배터리 모듈; 다수의 상기 배터리 모듈이 안착되는 하부 플레이트; 상기 하부 플레이트에 결합되어 상기 배터리 모듈을 지지하는 지지부재; 및 상기 하부 플레이트에 결합되며, 상기 배터리 모듈이 볼트를 통해 체결될 수 있도록 상기 지지부재에 결합되는 마운팅 너트를 포함하며, 상기 배터리 모듈이 상기 지지부재에 접촉되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩이 제공될 수 있다.
또한, 상기 배터리 모듈의 측면이 상기 지지부재의 측면에 접촉될 수 있다.
그리고, 상기 마운팅 너트는 상기 지지부재의 상하 방향의 모서리부에 결합될 수 있다.
또한, 상기 마운팅 너트의 높이는 상기 지지부재의 높이보다 낮게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 마운팅 너트는 일체형으로 형성되고, 일체형의 상기 마운팅 너트에 적어도 2개의 볼트 체결 구멍이 형성될 수 있다.
또한, 상기 지지부재는 상하 방향의 단면을 기준으로 요철부가 형성될 수 있다.
그리고, 상기 요철부는 'ㄷ'자 형상의 제1 돌기부와 제1 홈부가 순차적으로 대향되는 방향을 향하도록 반복적으로 연장되는 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 배터리 모듈은 상기 요철부에 대응되도록 제2 돌기부 또는 제2 홈부가 형성될 수 있다.
그리고, 상기 지지부재는, 다수의 상기 배터리 모듈 중 제1 배터리 모듈과, 상기 제1 배터리 모듈의 이웃하는 제2 배터리 모듈 사이에 배치되어 상기 마운팅 너트에 결합되는 제1 지지빔; 및 상기 제1 지지빔과 교차하도록 배치되어 상기 마운팅 너트에 결합되는 제2 지지빔을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 배터리 팩을 포함하는 자동차가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 배터리 모듈이 지지부재에 접촉하여 배터리 모듈과 지지부재 사이의 공간이 제거되며, 이에 의해 배터리 팩 내부의 공간 활용도가 향상될 수 있는 효과가 있다.
또한, 지지부재에 요철부가 형성되며, 이에 의해 지지부재의 강성이 향상될 수 있는 효과가 있다.
또한, 지지부재의 요철부에 대응되도록 배터리 모듈에 돌기부와 홈부가 형성되며, 이에 의해 배터리 모듈과 지지부재의 결합의 강도가 증가할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 배터리 팩의 내부를 개략적으로 도시한 분리 사시도이다.
도 2는 도 1의 A 부분의 확대도이다.
도 3은 배터리 모듈이 지지빔과, 빔플랜지와, 볼트 및 마운팅 너트에 의해 결합된 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 팩의 내부를 개략적으로 도시한 분리 사시도이다.
도 5는 도 4의 B 부분의 확대도이다.
도 6은 도 4의 C-C'를 따라 바라본 제1 지지빔의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 팩에서 제1 지지빔이 마운팅 너트를 통해 제2 지지빔에 결합된 모습의 개략적인 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 팩에서 배터리 모듈이 지지부재에 결합된 모습의 개략적인 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 팩에서 배터리 모듈이 지지부재와, 볼트와 마운팅 너트에 의해 결합된 모습의 단면도이다.
도 10(a)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 팩에서 배터리 모듈이 지지부재에 결합되기 전의 개략적인 단면도이고, 도 10(b)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 팩에서 배터리 모듈이 지지부재에 결합된 후의 개략적인 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 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 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.
본 명세서에서 사용되는 '결합' 또는 '연결'이라는 용어는, 하나의 부재와 다른 부재가 직접 결합되거나, 직접 연결되는 경우뿐만 아니라 하나의 부재가 이음부재를 통해 다른 부재에 간접적으로 결합되거나, 간접적으로 연결되는 경우도 포함한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 팩의 내부를 개략적으로 도시한 분리 사시도이고, 도 5는 도 4의 B 부분의 확대도이며, 도 6은 도 4의 C-C'를 따라 바라본 제1 지지빔의 단면도이고, 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 팩에서 제1 지지빔이 마운팅 너트를 통해 제2 지지빔에 결합된 모습의 개략적인 사시도이며, 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 팩에서 배터리 모듈이 지지부재에 결합된 모습의 개략적인 사시도이고, 도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 팩에서 배터리 모듈이 지지부재와, 볼트와 마운팅 너트에 의해 결합된 모습의 단면도이다.
도 4 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 팩은, 배터리 모듈(100)과, 하부 플레이트(200)와, 지지부재(300)와, 마운팅 너트(400)를 포함한다. 배터리 팩은 다수의 배터리 모듈(100)이 적층 또는 배열되고, 도면에 도시되지 않은 케이스가 다수의 배터리 모듈(100)을 수용하여 보호하도록 마련될 수 있다. 케이스는 하나 또는 다수의 배터리 모듈(100)들을 수납할 수 있다. 즉, 케이스 내부에 적어도 하나의 배터리 모듈(100)을 적층 또는 배열하며 케이스가 배터리 모듈(100)을 둘러싸서 보호한다. 즉, 케이스는 배터리 모듈(100)의 전체를 둘러싸며 이에 의해 외부의 진동이나 충격으로부터 배터리 모듈(100)을 보호한다. 케이스는 배터리 모듈(100)의 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 적층된 배터리 모듈(100)들의 전체 형상이 육면체 형상으로 마련되는 경우 케이스도 이에 대응되도록 육면체 형상으로 마련될 수 있다. 케이스는 예를 들어, 금속 재질의 플레이트를 절곡하여 제조될 수 있으며, 이에 의해, 케이스는 일체형으로 제조될 수 있다. 여기서 케이스가 일체형으로 제조되는 경우 결합 공정이 간단해지고 단순화되는 효과가 있다. 또는 케이스가 분리형으로 제조되어 용접, 리벳, 볼트, 핀, 브라켓 또는 모멘트 접합 방식 등의 다양한 방식을 사용하여 결합되도록 마련될 수 있다. 그리고, 배터리 팩에는 배터리 모듈(100)의 충방전을 제어하기 위한 각종 장치, 이를테면 BMS, 전류 센서, 퓨즈 등이 포함될 수 있다.
배터리 모듈(100)은 다수의 배터리 셀들을 포함할 수 있다. 배터리 셀은 양극판-세퍼레이터-음극판의 순서로 배열되는 단위 셀(Unit Cell) 또는 양극판-세퍼레이터-음극판-세퍼레이터-양극판-세퍼레이터-음극판의 순서로 배열된 바이 셀(Bi-Cell)을 전지 용량에 맞게 다수개 적층시킨 구조를 가질 수 있다. 그리고, 배터리 셀에는 전극 리드가 구비될 수 있다. 전극 리드는 외부로 노출되어 외부 기기에 연결되는 일종의 단자들로서 전도성 재질이 사용될 수 있다. 전극 리드는 양극 전극 리드와 음극 전극 리드를 포함할 수 있다. 양극 전극 리드와 음극 전극 리드는 배터리 셀의 길이 방향에 대해 서로 반대 방향에 배치될 수도 있고 또는 양극 전극 리드와 음극 전극 리드가 배터리 셀의 길이 방향에 대해 서로 동일한 방향에 위치될 수도 있다. 한편, 배터리 모듈(100)은 배터리 셀을 수납하는 다수의 카트리지들이 구비될 수 있다. 각각의 카트리지는 플라스틱의 사출 성형으로 제조될 수 있고, 배터리 셀을 수납할 수 있는 수납부가 형성된 다수의 카트리지들이 적층될 수 있다. 다수의 카트리지들이 적층된 카트리지 조립체에는 커넥터 요소 또는 단자 요소가 구비될 수 있다. 커넥터 요소는, 예를 들어, 배터리 셀의 전압 또는 온도에 대한 데이터를 제공할 수 있는 BMS(Battery Management System, 미도시) 등에 연결되기 위한 다양한 형태의 전기적 연결 부품 내지 연결 부재가 포함될 수 있다. 그리고, 단자 요소는 배터리 셀에 연결되는 메인 단자로서 양극 단자와 음극 단자를 포함하며, 단자 요소는 터미널 볼트가 구비되어 외부와 전기적으로 연결될 수 있다.
배터리 모듈(100)은 도 8을 참조하면, 배터리 모듈(100)의 측면이 지지부재(300)의 측면에 접촉되도록 마련될 수 있다. 즉, 배터리 모듈(100)은 고정된 지지부재(300)에 접촉되어 지지부재(300)에 의해 지지되고 볼트(500)와 마운팅 너트(400)에 의해 하부 플레이트(200)에 고정될 수 있다.
하부 플레이트(200)에는 다수의 배터리 모듈(100)이 안착되고, 지지부재(300)와 마운팅 너트(400)가 결합된다. 즉, 지지부재(300)가 마운팅 너트(400)에 용접 등에 의해 결합되어 하부 플레이트(200)에 역시 용접 등으로 결합되며, 배터리 모듈(100)이 지지부재(300)에 접촉되도록 배치되어 볼트(500)와 마운팅 너트(400)를 통해 고정된다. 다만, 지지부재(300)와 마운팅 너트(400)와 하부 플레이트(200)의 결합 방식이 용접에 한정되는 것은 아니다. 하부 플레이트(200)는 케이스에 결합될 수도 있고, 또는 하부 플레이트(200)가 케이스의 일부분을 구성할 수도 있다.
지지부재(300)는 하부 플레이트(200)에 결합되며, 배터리 모듈(100)을 지지한다. 지지부재(300)는 제1 지지빔(310)과 제2 지지빔(320)을 포함할 수 있다. 도 4 및 도 8을 참조하면, 제1 지지빔(310)은 다수의 배터리 모듈(100) 중 제1 배터리 모듈(100a)과, 제1 배터리 모듈(100a)의 이웃하는 제2 배터리 모듈(100b) 사이에 배치될 수 있다. 즉, 제1 지지빔(310)은 제1 배터리 모듈(100a)과 제2 배터리 모듈(100b) 사이에 개재될 수 있다. 그리고, 제1 배터리 모듈(100a)의 어느 하나의 측면이 제1 지지빔(310)의 일측에 접촉하고, 제2 배터리 모듈(100b)의 어느 하나의 측면이 제1 지지빔(310)의 타측에 접촉한다. 여기서, 도 4 및 도 7을 참조하면, 제1 지지빔(310)은 마운팅 너트(400)에 용접 등으로 결합되어 고정되므로, 제1 배터리 모듈(100a)과 제2 배터리 모듈(100b)이 제1 지지빔(310)에 결합되는 경우 제1 지지빔(310)이 제1 배터리 모듈(100a)과 제2 배터리 모듈(100b)을 지지할 수 있게 된다. 종래 기술의 경우 도 1 내지 도 3을 참조하면, 2개의 마운팅 너트(30) 사이에 지지빔(20)이 개재되어 있지만, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 팩에 포함된 지지부재(300)의 제1 지지빔(310)의 경우 마운팅 너트(400)의 측면에 결합되어 있다. 이에 대해서는 후술하는 마운팅 너트(400)에서 상세히 설명한다. 도 7을 참조하면, 제2 지지빔(320)은 제1 지지빔(310)과 교차, 예를 들어 제1 지지빔(310)과 수직인 방향을 향하도록 배치되어 마운팅 너트(400)에 결합되며 마운팅 너트(400)를 지지한다.
지지부재(300)의 제1 지지빔(310)은 도 6을 참조하면, 상하 방향의 단면을 기준으로 요철부(312)가 형성될 수 있다. 이와 같이 제1 지지빔(310)에 요철부(312)가 형성되면 강성이 증대되어 배터리 모듈(100)의 지지 및 고정 정도가 향상될 수 있다. 그리고, 요철부(312)는 다양한 형상을 가지도록 형성될 수 있으며, 예를 들어 'ㄷ'자 형상의 제1 돌기부(316)와 제1 홈부(318)가 순차적으로 대향되는 방향을 향하도록 반복적으로 연장되는 형상으로 형성될 수 있다. 다만 요철부(312)의 형상이 반드시 'ㄷ'자 형상에 한정되는 것은 아니며 원형, 타원형 또는 곡선형 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
마운팅 너트(400)는 하부 플레이트(200)에 결합되고 마운팅 너트(400)의 측면에 지지부재(300)가 결합된다. 그리고, 배터리 모듈(100)이 지지부재(300)의 제1 지지빔(310)에 접촉되도록 배치되면 볼트(500)와 마운팅 너트(400)가 배터리 모듈(100)을 체결하여 배터리 모듈(100)을 고정시킨다(도 8 참조).
마운팅 너트(400)는 지지부재(300)의 제1 지지빔(310)의 상하 방향의 모서리부(311)에 결합될 수 있다(도 5 참조). 즉, 예를 들어 마운팅 너트(400)의 일측이 제2 지지빔(320)에 용접 등에 의해 결합되고, 마운팅 너트(400)의 타측에 제1 지지빔(310)의 모서리부(311)가 용접 등에 의해 결합될 수 있다(도 7 참조). 여기서, 마운팅 너트(400)에는 볼트(500)가 결합될 수 있는 볼트 체결 구멍(410)이 2개 이상 형성될 수 있다. 그리고, 마운팅 너트(400)는 일체형으로 형성될 수 있다. 이와 같이 마운팅 너트(400)가 일체형으로 형성되면 종래 기술에서 마운팅 너트(30)가 분리되어 있는 구조에 비해 마운팅 너트(400)의 전체 길이가 상대적으로 감소되고 배터리 모듈(100)들이 제1 지지빔(310)에 밀착되어 접촉될 수 있으므로, 배터리 모듈(100)과 지지부재(300) 사이의 공간이 제거되며, 이에 의해 배터리 팩 내부의 공간 활용도가 향상될 수 있는 효과가 있다. 즉, 도 3을 참조하면, 종래 기술에서 2개의 마운팅 너트(30)가 서로 분리되어 있고 2개의 마운팅 너트(30) 사이에 지지빔(20)이 개재되어 있으므로 배터리 모듈(10)과 지지빔(20) 사이에 공간(70)이 형성되며, 배터리 모듈(10)들 사이에는 d1만큼의 간격이 생기고, 2개의 마운팅 너트(30)는 L1의 길이를 가진다. 그리고, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 팩의 경우 도 9를 참조하면, 배터리 모듈(100)과 제1 지지빔(310)이 접촉되므로 배터리 모듈(100)과 제1 지지빔(310) 사이에 공간이 형성되지 않으며, 배터리 모듈(100)들 사이에는 d2만큼의 간격이 생기고, 마운팅 너트(400)는 L2의 길이를 가진다. 여기서, d2는 d1보다 작고, L2 역시 L1보다 작으므로 배터리 팩 내부의 잉여 공간이 제거되며, 따라서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 팩의 경우 종래 배터리 팩에 비해 공간 활용도가 향상될 수 있다.
마운팅 너트(400)에는 제1 지지빔(310)이 용접 등으로 결합되어 고정되고 제1 지지빔(310)이 마운팅 너트(400)에 의해 지지되므로 마운팅 너트(400)가 제1 지지빔(310)을 지지할 수 있도록 마운팅 너트(400)와 제1 지지빔(310) 사이의 충분한 접촉 면적을 가질 필요가 있다. 이를 위해 마운팅 너트(400)는 종래 기술의 마운팅 너트(30)보다 높은 높이를 가지도록 마련되며, 다만, 배터리 모듈(100)이 마운팅 너트(400)에 접촉되어 체결될 수 있도록 마운팅 너트(400)의 높이가 지지부재(300), 특히 제1 지지빔(310)의 높이보다 낮게 형성될 수 있다. 다만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 마운팅 너트(400)의 높이가 종래 기술의 마운텅 너트(30)의 높이와 동일하거나 작게 형성될 수도 있다.
이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 팩의 작용 및 효과에 대해 설명한다.
도 4 내지 도 9를 참조하면, 예를 들어 일체형으로 형성되어 2개의 볼트 체결 구멍(410)이 형성된 마운팅 너트(400)가 하부 플레이트(200)에 용접 등으로 고정되고 제1 지지빔(310)과 제2 지지빔(320)이 서로 교차하도록 배치되어 마운팅 너트(400)에 각각 결합된다. 여기서, 마운팅 너트(400)는 제1 지지빔(310)의 상하 방향의 모서리부(311)에 결합될 수 있다.
제1 배터리 모듈(100a)과 제2 배터리 모듈(100b)은 각각 제1 지지빔(310)과 마운팅 너트(400)에 접촉되며, 볼트(500)가 마운팅 너트(400)의 볼트 체결 구멍(410)을 통해 배터리 모듈(100)들을 체결하여 고정한다.
이와 같이 마운팅 너트(400)가 일체형으로 형성되고 배터리 모듈(100a, 100b)들이 제1 지지빔(310)에 밀착되어 접촉되므로 배터리 모듈(100)과 제1 지지빔(310) 사이의 공간이 제거되며, 이에 의해 배터리 팩 내부의 공간 활용도가 향상될 수 있는 효과가 있다. 다만, 각각의 구성의 결합의 순서는 상술한 방식에 한정되는 것은 아니며, 보다 다양할 수 있다.
도 10(a)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 팩에서 배터리 모듈이 지지부재에 결합되기 전의 개략적인 단면도이고, 도 10(b)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 팩에서 배터리 모듈이 지지부재에 결합된 후의 개략적인 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 팩의 작용 및 효과에 대해 설명하되, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 팩에서 설명한 내용과 공통되는 부분은 전술한 설명으로 대체한다.
본 발명의 제2 실시예의 경우 배터리 모듈(100)에 제2 돌기부(110) 또는 제2 홈부(120)가 형성된다는 점에서 제1 실시예와 차이가 있다.
도 10(a) 및 도 10(b)를 참조하면, 제1 배터리 모듈(100a)와 제2 배터리 모듈(100b)에는 각각 제2 돌기부(110)와 제2 홈부(120)가 형성될 수 있다. 제1 실시예에서 전술한 바와 같이, 제1 지지빔(310)의 강성 증대를 위해 제1 지지빔(310)에 요철부(312)가 형성될 수 있다. 그리고, 제1 배터리 모듈(100a)에 형성된 제2 돌기부(110)와 제2 배터리 모듈(100b)에 형성된 제2 홈부(120)는 제1 지지빔(310)에 형성된 요철부(312), 즉, 제1 홈부(318)와 제1 돌기부(316)에 대응되도록 형성된다. 즉, 요철부(312)의 제1 돌기부(316)가 제2 배터리 모듈(100b)의 제2 홈부(120)에 결합되고, 요철부(312)의 제1 홈부(318)가 제1 배터리 모듈(100a)의 제2 돌기부(110)에 결합될 수 있다. 이에 의하면, 제1 지지빔(310)의 강성이 증대될 뿐만 아니라 제1 배터리 모듈(100a) 또는 제2 배터리 모듈(100b)과 제1 지지빔(310)의 결합력이 강화되어 제1 지지빔(310)에 의한 배터리 모듈들(100a, 100b)의 지지 정도가 향상될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차(미도시)는 전술한 배터리 팩을 포함할 수 있으며, 상기 배터리 팩에는 상기 배터리 모듈(100)이 구비될 수 있다. 그리고, 본 발명의 제1 실시예 또는 제2 실시예에 따른 배터리 팩은, 상기 자동차(미도시), 예를 들어, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 전기를 사용하도록 마련되는 소정의 자동차(미도시)에 적용될 수 있다.
이상에서 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.
100 : 배터리 모듈 110 : 제2 돌기부
120 : 제2 홈부 200 : 하부 플레이트
300 : 지지부재 310 : 제1 지지빔
311 : 모서리부 312 : 요철부
316 : 제1 돌기부 318 : 제1 홈부
320 : 제2 지지빔 400 : 마운팅 너트
410 : 볼트 체결 구멍 500 : 볼트

Claims (10)

  1. 다수의 배터리 셀들을 포함하는 배터리 모듈;
    다수의 상기 배터리 모듈이 안착되는 하부 플레이트;
    상기 하부 플레이트에 결합되어 상기 배터리 모듈을 지지하는 지지부재; 및
    상기 하부 플레이트에 결합되며, 상기 배터리 모듈이 볼트를 통해 체결될 수 있도록 상기 지지부재에 결합되는 마운팅 너트를 포함하며,
    상기 배터리 모듈이 상기 지지부재에 접촉되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 모듈의 측면이 상기 지지부재의 측면에 접촉되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 마운팅 너트는 상기 지지부재의 상하 방향의 모서리부에 결합되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 마운팅 너트의 높이는 상기 지지부재의 높이보다 낮게 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 마운팅 너트는 일체형으로 형성되고, 일체형의 상기 마운팅 너트에 적어도 2개의 볼트 체결 구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 지지부재는 상하 방향의 단면을 기준으로 요철부가 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 요철부는 'ㄷ'자 형상의 제1 돌기부와 제1 홈부가 순차적으로 대향되는 방향을 향하도록 반복적으로 연장되는 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 배터리 모듈은 상기 요철부에 대응되도록 제2 돌기부 또는 제2 홈부가 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 지지부재는,
    다수의 상기 배터리 모듈 중 제1 배터리 모듈과, 상기 제1 배터리 모듈의 이웃하는 제2 배터리 모듈 사이에 배치되어 상기 마운팅 너트에 결합되는 제1 지지빔; 및
    상기 제1 지지빔과 교차하도록 배치되어 상기 마운팅 너트에 결합되는 제2 지지빔을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 배터리 팩을 포함하는 자동차.
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