WO2016140431A1 - 전지 팩 - Google Patents

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WO2016140431A1
WO2016140431A1 PCT/KR2016/000300 KR2016000300W WO2016140431A1 WO 2016140431 A1 WO2016140431 A1 WO 2016140431A1 KR 2016000300 W KR2016000300 W KR 2016000300W WO 2016140431 A1 WO2016140431 A1 WO 2016140431A1
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shaft
housing
insertion hole
protrusion
landing
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PCT/KR2016/000300
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English (en)
French (fr)
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최양규
김성태
성준엽
안혁
정상윤
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LG Chem Ltd
Original Assignee
LG Chem Ltd
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Publication date
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Priority to JP2017544302A priority patent/JP6662894B2/ja
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    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/256—Carrying devices, e.g. belts
    • H—ELECTRICITY
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    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a battery pack suitable for tightly maintaining the coupling of components during transport of the structure to prevent separation of the components.
  • the vehicle has evolved in the order of a hybrid vehicle, a plug-in hybrid vehicle, and an electric vehicle.
  • the hybrid vehicle and the plug-in hybrid vehicle have an internal combustion engine, an electric motor and a battery pack, and the electric vehicle has an electric motor and a battery pack without an internal combustion engine.
  • the battery pack has also evolved with hybrid vehicles, plug-in hybrid vehicles and electric vehicles.
  • the battery pack is configured to be chargeable outside of the electric vehicle.
  • the battery pack has a pack case and a battery module, and the pack case includes a lower case and an upper case to enclose the battery module.
  • the battery module has battery cells and cartridges.
  • the cartridge is configured to receive one or more battery cells.
  • the battery module is configured by physically binding the cartridges together.
  • the battery module is wrapped in a lower case and an upper case and is transported using a handle that is fixed to the upper case or detachable to the upper case.
  • the handle is fixed to the upper case, the handle is intermittently or repeatedly applied with an external force through the pack case during the service life of the battery pack, causing cracks in the connection portion of the upper case due to stress.
  • the cracks introduce foreign materials from the outside of the pack case toward the inside. The foreign material induces an electrical short circuit of the battery module.
  • the handle When the handle is detachably coupled with respect to the upper case, the handle is coupled to the upper case only in one direction on the upper case so that the lower and upper cases may not be moved due to the severe shaking of the lower and upper cases or the carrying posture of the carrier during transportation of the battery pack. Excessive bending of the handle from the upper cases separates it from the upper case. The detachment of the handle from the upper case induces a distortion of the lower case through the collision of the surrounding structure and the pack case and indirectly impacts the battery module through the distortion of the lower case.
  • the impact applied to the battery module does not maintain the electrical properties of the battery module for the initial purpose. Therefore, many studies have been conducted to prevent the inflow of foreign substances from the outside of the pack case to the inside and to prevent the lower case from being crushed.
  • An example of the above studies is disclosed in the 'battery pack' of Japanese Patent Laid-Open No. 2010-251127 (published date; November 04, 2010).
  • the battery pack has battery holders, a carrying handle and a case.
  • the cell holders accommodate cells stacked sequentially.
  • the portable handle has a bow shape and has connecting shafts and flanges at both ends.
  • the connecting shaft projects from the end towards the inside of the bow.
  • the flange corresponds to the connecting shaft and projects from the end toward the outside of the bow.
  • the cases receive the battery holders in the central area and are screwed through the edges with the carrying handle on the upper side.
  • the carrying handle rotates relative to the cases through the space between the cases at the upper side after screwing the cases.
  • the present invention has been made under the background of the prior art as described above, and a battery pack suitable for simplifying the assembly process of the upper case and the handle portion while preventing the simultaneous separation of the handle portion from the upper case when carrying the sequentially stacked lower case and the upper case. To provide.
  • the handle portion is characterized in that it has shaft hooks that are penetrated by the rotation support shafts on the landing rail and rotated at different angles from the rotation support shafts, respectively.
  • the rotary support shafts can be fixed to the housing.
  • the rotatable support axes may be located on faces facing each other in opposite directions in the housing.
  • each of the rotational support shafts may protrude from the housing toward the side of the lower jaw in a circular column and have projections on the rounded surface of the circular column on the opposite side of the housing.
  • the protrusion may protrude from the rotational support shaft toward the top of the housing.
  • the landing lane consists of a line groove of the housing in the central region, the hook shape having a straight surface connected to the line groove at the edge and a semicircular surface extending from the straight surface to surround the rotational support axis Can be made.
  • the housing may have a semicircular sink groove in a direction perpendicular to an extension direction of the landing lane to communicate with a central area of the landing lane around the landing lane.
  • each of the shaft hooks may have a shaft insertion hole and a shaft protrusion hole arranged sequentially from the housing at an end portion.
  • the shaft insertion hole may include an insertion hole and an opening respectively receiving a circle pillar forming a part of the rotation support shaft and a protrusion located on a rounded surface of the circle pillar.
  • the insertion hole may have a diameter smaller than the shaft protrusion hole around the opening.
  • the insertion hole may communicate with the shaft protrusion hole in the radial direction through the opening.
  • the shaft projection hole may form a step with the insertion hole around the opening.
  • the opening may have the same width at the shaft hangers.
  • the opening of the shaft insertion hole may be formed at different positions along the edge of the shaft projection hole at one shaft hook and the other shaft hook.
  • the protrusion may rotate along a step between the insertion hole and the shaft protrusion hole.
  • the handle portion may have a 'U' shape along the landing rail.
  • the housing includes a snap groove positioned at the same level as the rotational support shaft, and the handle portion may include a snap protrusion coupled to the snap groove at the shaft hook.
  • the housing comprises a rotary stopper on the landing lane below the rotary support shaft, the shaft hanger comprising a hook portion surrounding the rotary support shaft at the end and a locking projection around the hook portion,
  • the catching protrusion may be in contact with the rotary stopper through the separation of the handle part from the landing lane.
  • the shaft hook further comprises a stabilizer around the ring portion on the opposite side of the locking projection, and can contact the landing lane through the stabilizer around the rotational support axis.
  • the handle portion may include a grip portion in the central area to improve the grip feeling.
  • the battery pack according to the present invention in sequentially stacked lower case and upper case, respectively rotates both ends of the handle portion at different angles to the rotational support axes of the upper case, so that both ends of the handle portion from the upper case during transportation are Simultaneous separation can be prevented.
  • the manufacturing cost may be reduced due to a simple assembly process of the upper case and the handle part.
  • the battery pack according to the present invention prevents collision of the lower case and / or the upper case with the surrounding structure as much as possible by preventing the detachment of the handle portion from the upper case while being transported, so that the electrical properties of the battery module can be continuously maintained for the initial purpose. have.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a battery pack according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the handle part of FIG. 1 in detail.
  • FIG. 3 is a plan view showing in detail the handle of FIG.
  • FIG. 4 is a partial perspective view illustrating a coupling relationship between the upper case and the handle part of FIG. 1.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a rotation support axis on the upper case of FIG. 1.
  • FIG. 6 is a partial side view showing a coupling relationship between the upper case and the handle portion of FIG.
  • FIG. 7 and 8 are schematic diagrams illustrating a method of assembling the battery pack of FIG. 1.
  • the battery cell refers to a lithium secondary battery.
  • the lithium secondary battery is a generic term for a secondary battery in which lithium ions act as operating ions during charging and discharging to induce an electrochemical reaction in the positive electrode and the negative electrode.
  • the present invention is not limited to the type of battery.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a battery pack according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • a battery pack 70 includes a battery module 8 and a pack case 69.
  • the battery module 8 is wrapped in a pack case 69.
  • the battery module 8 includes cartridges 4 and battery cells (not shown).
  • the cartridge 4 houses at least one battery cell.
  • the battery module 8 has a plurality of cartridges 4.
  • the pack case 69 includes a lower case 10 and an upper case 66 sequentially stacked.
  • the lower case 10 accommodates the battery module 8.
  • the upper case 66 includes a housing 63 and a handle portion 40.
  • the housing 63 includes rotation support shafts 53 and sink grooves 55.
  • the rotary support shafts 53 are fixed to the housing 63.
  • one rotational support shaft 53 protrudes toward one side from the housing 63 at the edge of the housing 63, and the other rotational support shaft 53 is at the edge of the housing 63. It protrudes from the housing 63 toward the other side in place.
  • the rotation support shafts 53 are located on the same horizontal line in the housing 63.
  • the sink groove 55 has a semicircular shape and is opened toward the handle part 40.
  • the handle part 40 has a 'U' shape and includes shaft hooks 27 and 29 that are rotatably coupled with the rotation support shafts 53, respectively.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the handle part of FIG. 1 in detail.
  • the handle part 40 includes opposite shaft hangers 27 and 29.
  • Each of the shaft hangers 27, 29 has an annular portion 24 surrounding the rotational support shaft (53 in FIG. 1) of the upper case 66 at the end and a locking projection 25 around the annular portion 24.
  • the ring portion 24 includes a shaft insertion hole 21 and a shaft protrusion hole 23 which are sequentially arranged from the housing 63 of the upper case 66.
  • the shaft insertion hole 21 and the shaft projection hole 23 are sequentially arranged from the area between the shaft hangers 27, 29 toward the opposite side of the area.
  • the shaft insertion hole 21 is an insertion hole 21A for accommodating a circular pillar 51 forming a part of the rotation support shaft 53 of FIG. 5, and a protrusion 52 positioned on a rounded surface of the circular pillar 51. ) Is an opening portion 21B.
  • the insertion hole 21A has a smaller diameter than the shaft protrusion hole 23 around the opening portion 21B.
  • the insertion hole 21A communicates with the axial facing hole 23 in the radial direction through the opening portion 21B.
  • the shaft protrusion hole 23 forms a step with the insertion hole 21A around the opening 21B.
  • the protrusion 52 is rotated along the step between the shaft protrusion protrusion 23 and the insertion hole 21A.
  • the locking projection 25 partially covers the ring portion 24 and has a convex shape around the ring portion 24.
  • FIG. 3 is a plan view showing in detail the handle of FIG.
  • the opening 21B of the shaft insertion hole 21 is the shaft protrusion hole 23 at one shaft hook 27 and the other shaft hook 29. Are arranged at different positions along the edge of.
  • the first angle ⁇ 1 between the) is a horizontal line H passing through the center of the shaft insertion hole 21 and the centers of the shaft insertion hole 21 and the opening 21B at the remaining shaft hook 29 at the same time. It has a different size from the second angle ⁇ 2 between the passing straight lines C2.
  • the first angle ⁇ 1 has a smaller size than the second angle ⁇ 2.
  • the opening portion 21B has the same width W in one shaft hanger 27 and the other shaft hanger 29.
  • the handle portion 40 includes a grip portion 34 in the central region to improve the grip feeling.
  • the grip portion 34 may be accommodated in the sink groove 55 of FIG. 1 or located around the sink groove 55.
  • FIG. 4 is a partial perspective view illustrating a coupling relationship between the upper case and the handle part of FIG. 1, and FIG. 5 is a schematic view showing the rotational support shaft of FIG. 1.
  • the upper case 66 includes a housing 63 and a handle portion 40 which is rotated relative to the housing 63 and lands on the housing 63.
  • the housing 63 has a rotation support shaft 53 positioned at each of the opposite edges, and a landing lane formed along the landing shape of the handle portion 40 starting immediately around the rotation support shafts 53. (landing lane; 57).
  • Each of the rotation support shafts 53 protrudes from the housing 63 toward the side of the housing 63 toward the side of the housing 63, as shown in FIG. 5, and on the opposite side of the housing 63. It has the projection 52 on the rounded surface of the.
  • the landing lane 57 consists of a line groove 57A of the housing 63 in the center region, and extends from a straight surface 57B and a straight surface 57B connected to the line groove 57A at the edge thereof. It has a hook shape having a semicircular surface 57C surrounding the support shaft 53.
  • the housing 63 includes a semicircular sink groove 55 in a direction perpendicular to the extending direction of the landing lane 57 to communicate with the central area of the landing lane 57 around the landing lane 57.
  • the housing 63 includes snap grooves 54 each positioned at the same level as the rotation support shafts 53.
  • the handle portion 40 includes snap protrusions 38 coupled to the snap grooves 54 at the shaft hangers 27 and 29, respectively, as shown in FIG. 3.
  • FIG. 6 is a partial side view showing a coupling relationship between the upper case and the handle portion of FIG.
  • the handle 40 is penetrated by the rotation support shafts 53 on the landing rail 57 of the housing 63 to support rotation. It has shaft hangers 27 and 29 which are respectively rotated at different angles with the shafts 53. More specifically, the rotation support shafts 53 are fixedly positioned on the surfaces facing the opposite directions in the housing 63, respectively.
  • each of the rotation support shafts 53 has a cylinder 51 and a projection 52 as shown in FIG. 5, wherein the projections 52 protrude from the rotation support shaft 53 toward the upper portion of the housing 63. do.
  • the shaft hangers 27 and 29 have openings 22B along edges of the shaft protrusion holes 23 in the ring portions 24, as shown in FIG. 3. The openings 22B are respectively formed at different positions at the edges of the shaft protrusion holes 23 when the shaft hangers 27 and 29 are superimposed side by side through FIG. 2 or FIG. 3.
  • each of the shaft hooks (27, 29) includes a stabilizer 26 around the ring portion 24 on the opposite side of the locking projection (25).
  • Each of the shaft hangers 27, 29 is in contact with the landing lane 57 through the stabilizer 26 around the rotary support shaft 53.
  • the housing 63 also includes rotary stoppers 59 on the landing lane 57 below the rotary support shafts 53.
  • the shaft hooks 27 and 29 have locking projections 25 around the ring portions 24, respectively.
  • the locking projections 25 are located between the landing lane 57 and the ring portion 24 through the combination of the shaft hangers 27, 29 and the rotational support shaft 53.
  • the locking protrusions 25 are respectively in contact with the rotary stoppers 59 through the separation of the handle portion 40 from the landing lane 57.
  • FIG. 7 and 8 are schematic diagrams illustrating a method of assembling the battery pack of FIG. 1.
  • the battery module 8, the lower case 10, the handle 40, and the housing 63 may be prepared as shown in FIG. 1.
  • the battery module 8 may be accommodated in the lower case 10.
  • the handle portion 40 Before the handle portion 40 is coupled to the housing 63, the following considerations must be taken into account. In other words, the handle portion 40, at the edges of the shaft outer surface holes 23 of the ring portions 24 when the shaft hooks 27, 29 are laterally overlaid through FIG. 2 or 3. It has opening portions 21B that partially overlap.
  • each of the shaft hooks 27 and 29 of the handle portion 40 is an opening of the shaft protrusion hole 23 of the ring portion 24. It may be rotatably coupled to the rotation support shaft 53 of the housing 63 by using the portion 21B. In this case, the shaft hangers 27 and 29 may be moved in the rotational direction R and the translational direction D to be rotatably coupled to the rotational support shafts 53, respectively.
  • the handle part 40 and the housing 63 may constitute the upper case 66.
  • the upper case 66 may be positioned on the lower case 10 using the handle 40 and / or the housing 63.
  • the lower case 10 and the upper case 66 may constitute a pack case 69.
  • the handle 40 may be moved in the rotational direction R to be landed on the landing lane 57 on the housing 63.
  • the handle portion 40 snaps the snap projections 38 of the shaft hangers 27 and 29 to the snap groove 54 of the housing 63. And insert the grip portion 34 between the shaft hangers 27 and 29 around the sink groove 55 of the housing 63.
  • the pack case 69 may constitute the battery pack 70 together with the battery module 8.

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Abstract

본 발명은, 순차적으로 적층된 하부 케이스와 상부 케이스의 운반 동안에 상부 케이스로부터 손잡이 부의 양 단부들의 동시 분리를 막는데 적합한 전지 팩을 개시한다. 본 발명에 따르는 전지 팩은, 순차적으로 적층되어 전지 모듈을 감싸는 하부 케이스 및 상부 케이스를 포함하고, 상기 상부 케이스는 하우징과 상기 하우징에 대해 상대적으로 회전되어 상기 하우징 상에 착지되는 손잡이 부를 포함하고, 상기 손잡이 부는 하우징의 회전 지지 축들에 의해 관통되어 회전 지지 축들과 다른 각도들로 각각 회전 결합되는 축 걸이들을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전지 팩
본 발명은, 구조물의 운반 시에 구성 요소들의 결합을 견고히 유지하여 구성 요소들의 분리를 막는데 적합한 전지 팩에 관한 것이다.
본 출원은 2015년 03월 05일 자로 출원된 한국 특허출원번호 제10-2015-0030975호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
최근에, 차량의 배출 가스에 기인한 대기 오염을 줄이기 위해서, 차량은 내연 기관 및/ 또는 전기 모터를 이용해서 구동력을 확보하려는 연구에 바탕을 두고 제조되고 있다. 이에 따라서, 상기 차량은 하이브리드 자동차, 플러그인 하이브리드 자동차, 및 전기 자동차의 순서로 진화되었다. 이 경우에, 상기 하이브리드 자동차 및 플러그인 하이브리드 자동차는 내연 기관, 전기 모터와 전지 팩을 가지며, 상기 전기 자동차는 내연 기관 없이 전기 모터와 전지 팩을 갖는다.
더불어서, 상기 전지 팩도 하이브리드 자동차, 플러그인 하이브리드 자동차 및 전기 자동차와 함께 진화되었다. 상기 전지 팩은 전기 자동차의 외부에서 충전 가능하도록 구성된다. 상기 전지 팩은 팩 케이스와 전지 모듈을 가지며, 상기 팩 케이스는 하부 케이스와 상부 케이스로 이루어져 전지 모듈을 감싼다. 상기 전지 모듈은 전지 셀들과 카트리지들을 갖는다. 상기 카트리지는 전지 셀을 하나 이상 수용하도록 구성된다. 여기서, 상기 전지 모듈은 물리적으로 카트리지들을 하나로 결속시켜 구성된다.
상기 전지 모듈은 하부 케이스와 상부 케이스로 감싸지며 상부 케이스에 고정되거나 상부 케이스에 착탈 가능하게 되는 핸들을 이용하여 운반된다. 상기 핸들이 상부 케이스에 고정되는 때에, 상기 핸들은 전지 팩의 이용 수명 동안에 팩 케이스를 통해 외부 힘을 간헐적으로 또는 반복적으로 적용 받아 응력에 기인하여 상부 케이스의 접속 부위에 크랙을 발생시킨다. 상기 크랙은 팩 케이스의 외부로부터 내부를 향해 이물질을 유입시킨다. 상기 이물질은 전지 모듈의 전기적 단락을 유도한다.
상기 핸들이 상부 케이스에 대해서 착탈 가능하게 결합되는 때에, 상기 핸들은 상부 케이스 상에서 상부 케이스에 일 방향으로만 결합되어 전지 팩의 운반 동안에 하부 및 상부 케이스들의 심한 흔들림 또는 운반자의 운반 자세에 의해 하부 및 상부 케이스들로부터 핸들의 과도한 꺾임으로 인해 상부 케이스로부터 분리된다. 상기 상부 케이스로부터 핸들의 분리는 주변 구조물과 팩 케이스의 충돌을 통해 하부 케이스의 찌그러짐을 유도하고 하부 케이스의 찌그러짐을 통해 전지 모듈에 간접적으로 충격을 가한다.
상기 전지 모듈에 가해진 충격은 초기 목적대로 전지 모듈의 전기적 성질을 유지하지 못하게 한다. 따라서, 상기 팩 케이스의 외부로부터 내부를 향해 이물질의 유입을 막으며 하부 케이스의 찌그러짐을 방지하기 위한 연구들이 많이 수행되고 있다. 상기 연구들 중 일 예가 일본 공개특허공보 특개2010-251127(공개일자; 2010년11월04일)의 '전지 팩' 에서 개시되었다. 상기 전지 팩은 전지 홀더들, 휴대 핸들과 케이스들을 갖는다. 상기 전지 홀더들은 순차적으로 적층된 전지들을 수용한다.
상기 휴대 핸들은 활 형상으로 이루어져 양 단부들에 연결축들과 플랜지들을 갖는다. 상기 연결 축은 단부로부터 활의 내부를 향해 돌출한다. 상기 플랜지는 연결축에 대응되어 단부로부터 활의 외부를 향해 돌출한다. 상기 케이스들은 중앙 영역에서 전지 홀더들을 수용하며 상부 측에서 휴대 핸들과 결합되어 가장 자리를 통해 나사 결합된다. 여기서, 상기 휴대 핸들은 케이스들의 나사 결합 후에 상부 측에서 케이스들 사이의 공간을 통해 케이스들에 대해 상대적으로 회전한다.
그러나, 상기 휴대 핸들이 케이스들에 장착되기 위해, 상기 케이스들이 나사 결합되어야 하기 때문에, 상기 휴대 핸들과 케이스들의 조립 과정은 매우 복잡하여 전지 팩의 제조 단가를 높인다.
본 발명은 위와 같은 종래 기술의 배경하에 창안된 것으로서, 순차적으로 적층된 하부 케이스와 상부 케이스의 운반 시에 상부 케이스로부터 손잡이 부의 동시 분리를 막으며 상부 케이스와 손잡이 부의 조립 과정을 단순화시키는데 적합한 전지 팩을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지 팩은, 순차적으로 적층되어 전지 모듈을 감싸는 하부 케이스 및 상부 케이스를 포함하고, 상기 상부 케이스는 하우징과 상기 하우징에 대해 상대적으로 회전되어 상기 하우징 상에 착지되는 손잡이 부를 포함하고, 상기 하우징은 마주하는 가장 자리들에 각각 위치되는 회전 지지 축들과 상기 회전 지지 축들 바로 주변에서 시작하여 상기 손잡이 부의 착지 형상을 따라 형성되는 랜딩 레인(landing lane)을 가지고, 상기 손잡이 부는 상기 랜딩 레일 상에서 상기 회전 지지 축들에 의해 관통되어 상기 회전 지지 축들과 다른 각도들로 각각 회전 결합되는 축 걸이들을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따라서, 상기 회전 지지 축들은 상기 하우징에 고정될 수 있다.
바람직하게, 상기 회전 지지 축들은 상기 하우징에서 반대되는 방향들을 각각 향하는 면들에 위치될 수 있다.
일 측면에서, 상기 회전 지지 축들의 각각은 상기 하우징으로부터 상기 하부징의 측부를 향해 원 기둥으로 돌출하며 상기 하우징의 반대 편에서 상기 원 기둥의 둥근 면에 돌기를 가질 수 있다.
다른 측면에서, 상기 돌기는 회전 지지 축으로부터 상기 하우징의 상부를 향해 돌출할 수 있다.
본 발명에 따라서, 상기 랜딩 레인은 중앙 영역에서 상기 하우징의 라인 홈으로 이루어지며, 가장 자리에서 상기 라인 홈에 연결되는 직선 면과 상기 직선 면으로부터 연장하여 회전 지지 축을 둘러싸는 반원 면을 가지는 갈고리 형상으로 이루어질 수 있다.
일 측면에서, 상기 하우징은 상기 랜딩 레인 주변에서 상기 랜딩 레인의 중앙 영역과 연통하도록 상기 랜딩 레인의 연장 방향과 직각되는 방향으로 반원의 싱크 홈을 가질 수 있다.
본 발명에 따라서, 상기 축 걸이들의 각각은 단부에서 상기 하우징으로부터 순차적으로 배열되는 축 삽입 홀과 축 겉돌기 홀을 가질 수 있다.
바람직하게, 상기 축 삽입 홀은 회전 지지 축의 일부분을 이루는 원 기둥과 상기 원 기둥의 둥근 면에 위치되는 돌기를 각각 수용하는 삽입 홀과 개구부를 포함할 수 있다.
일 측면에서, 상기 삽입 홀은 상기 개구부 주변에서 상기 축 겉돌기 홀보다 더 작은 직경을 가질 수 있다.
다른 측면에서, 상기 삽입 홀은 상기 개구부를 통해 직경 방향으로 상기 축 겉돌기 홀과 연통할 수 있다.
여기서, 상기 축 겉돌기 홀은 상기 개구부 주변에서 상기 삽입 홀과 단차를 이룰 수 있다.
다른 측면에서, 상기 개구부는 상기 축 걸이들에서 동일한 폭을 가질 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 축 삽입 홀의 상기 개구부는 하나의 축 걸이와 나머지 축 걸이에서 상기 축 겉돌기 홀의 가장 자리를 따라 다른 위치들에 형성될 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 돌기는 상기 삽입 홀과 상기 축 겉돌기 홀 사이의 단차를 따라 회전할 수 있다.
한편, 상기 손잡이 부는 상기 랜딩 레일을 따라 'U' 자 형상을 가질 수 있다.
본 발명에 따라서, 상기 하우징은 회전 지지 축과 동일 레벨에 위치되는 스냅 홈을 포함하고, 상기 손잡이 부는 축 걸이에서 상기 스냅 홈에 결합되는 스냅 돌기를 포함할 수 있다.
본 발명에 따라서, 상기 하우징은 회전 지지 축 아래에서 상기 랜딩 레인 상에 회전 스토퍼를 포함하고, 축 걸이는 단부에서 상기 회전 지지축을 둘러싸는 고리 부와 상기 고리 부 주변에 걸림 돌기를 포함하고, 상기 걸림 돌기는 상기 랜딩 레인으로부터 상기 손잡이 부의 이격을 통해 상기 회전 스토퍼에 접촉될 수 있다.
본 발명에 따라서, 상기 축 걸이는 상기 걸림 돌기의 반대 편에서 상기 고리 부 주변에 안정 부를 더 포함하고, 회전 지지 축 주변에서 안정 부를 통해 상기 랜딩 레인과 접촉할 수 있다.
본 발명에 따라서, 상기 손잡이 부는 그립 감을 향상시키기 위해 중앙 영역에 그립 부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 전지 팩은, 순차적으로 적층된 하부 케이스와 상부 케이스에서, 상부 케이스의 회전 지지 축들에 손잡이 부의 양 단부들을 다른 각도들로 각각 회전 결합시키므로 운반되는 동안에 상부 케이스로부터 손잡이 부의 양 단부들의 동시 분리를 막을 수 있다.
본 발명에 따른 전지 팩은, 상부 케이스에 손잡이 부의 장착 과정에서 상부 케이스와 손잡이 부의 끼움 결합 및 회전 결합 만을 이용하므로 상부 케이스와 손잡이 부의 단순한 조립 과정으로 인해 제조 단가를 낮출 수 있다.
본 발명에 따른 전지 팩은, 운반되는 동안에 상부 케이스로부터 손잡이 부의 분리를 최대한 막아서 주변 구조물에 하부 케이스 및/ 또는 상부 케이스의 충돌을 미연에 방지하므로 초기 목적대로 전지 모듈의 전기적 성질을 계속적으로 유지할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 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 실시 예에 따른 전지 팩을 보여주는 사시도이다.
도 2는, 도 1의 손잡이 부를 상세하게 보여주는 사시도이다.
도 3은, 도 1의 손잡이 부를 상세하게 보여주는 평면도이다.
도 4는, 도 1의 상부 케이스와 손잡이 부의 결합 관계를 보여주는 부분 사시도이다.
도 5는, 도 1의 상부 케이스 상에 회전 지지 축을 보여주는 개략도이다.
도 6은, 도 1의 상부 케이스와 손잡이 부의 결합 관계를 보여주는 부분 측면도이다.
도 7 및 도 8은, 도 1의 전지 팩의 조립 방법을 설명하는 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 출원을 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 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하에서 설명되는 실시 예에 있어서, 전지 셀은 리튬 이차 전지를 일컫는다. 여기서, 리튬 이차 전지라 함은 충전과 방전이 이루어지는 동안 리튬 이온이 작동 이온으로 작용하여 양극과 음극에서 전기화학적 반응을 유발하는 이차 전지를 총칭한다. 하지만 본 발명은 전지의 종류에 한정되지 않음은 자명하다.
도 1은, 본 발명의 실시 예에 따른 전지 팩을 보여주는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전지 팩(70)은 전지 모듈(8)과 팩 케이스(69)를 포함한다. 상기 전지 모듈(8)은 팩 케이스(69)로 감싸진다. 상기 전지 모듈(8)은 카트리지(4)들과 전지 셀(도면에 미도시)들을 포함한다. 바람직하게, 상기 카트리지(4)는 적어도 하나의 전지 셀을 수용한다. 일 측면에서, 상기 전지 모듈(8)은 복수의 카트리지(4)들을 갖는다.
상기 팩 케이스(69)는 순차적으로 적층된 하부 케이스(10)와 상부 케이스(66)로 이루어진다. 상기 하부 케이스(10)는 전지 모듈(8)을 수용한다. 상기 상부 케이스(66)는 하우징(63)과 손잡이 부(40)를 포함한다. 상기 하우징(63)은 회전 지지 축(53)들과 싱크 홈(55)을 포함한다. 상기 회전 지지 축(53)들은 하우징(63)에 고정된다.
좀 더 상세하게는, 하나의 회전 지지 축(53)은 하우징(63)의 가장 자리에서 하우징(63)으로부터 일 측부를 향해 돌출하고, 나머지의 회전 지지 축(53)은 하우징(63)의 가장 자리에서 하우징(63)으로부터 타 측부를 향해 돌출한다. 여기서, 상기 회전 지지 축(53)들은 하우징(63)에서 동일한 수평선 상에 위치된다. 상기 싱크 홈(55)은 반원 형상으로 이루어져 손잡이 부(40)를 향해 개구된다.
상기 손잡이 부(40)는 'U' 자 형상으로 이루어져 회전 지지 축(53)들과 각각 회전 결합하는 축 걸이들(27, 29)을 포함한다.
도 2는, 도 1의 손잡이 부를 상세하게 보여주는 사시도이다.
도 2를 참조하면, 상기 상부 케이스(도 1의 66) 상에서, 상기 손잡이 부(40)는 마주보는 축 걸이들(27, 29)을 포함한다. 상기 축 걸이들(27, 29)의 각각은 단부에서 상부 케이스(66)의 회전 지지 축(도 1의 53)을 둘러싸는 고리 부(24)와, 고리 부(24) 주변에 걸림 돌기(25)를 포함한다. 상기 고리 부(24)는 상부 케이스(66)의 하우징(63)으로부터 순차적으로 배열되는 축 삽입 홀(21)과 축 겉돌기 홀(23)을 포함한다.
좀 더 상세하게는, 상기 축 삽입 홀(21)과 축 겉돌기 홀(23)은 축 걸이들(27, 29) 사이의 영역으로부터 그 영역의 반대 편을 향해 순차적으로 배열된다. 상기 축 삽입 홀(21)은 도 5의 회전 지지 축(53)의 일부분을 이루는 원 기둥(51)을 수용하는 삽입 홀(21A)과, 원 기둥(51)의 둥근 면에 위치되는 돌기(52)를 수용하는 개구 부(21B)를 포함한다.
바람직하게, 상기 삽입 홀(21A)은 개구 부(21B) 주변에서 축 겉돌기 홀(23)보다 더 작은 직경을 갖는다. 일 측면에서, 상기 삽입 홀(21A)은 개구 부(21B)를 통해 직경 방향으로 축 겉돌기 홀(23)과 연통한다. 상기 축 겉돌기 홀(23)은 개구부(21B) 주변에서 삽입 홀(21A)과 단차를 이룬다. 바람직하게, 상기 돌기(52)는 축 겉돌기 홀(23)과 삽입 홀(21A) 사이의 단차를 따라 회전된다. 한편, 상기 걸림 돌기(25)는 고리 부(24)를 부분적으로 덮으며 고리 부(24) 주변에서 볼록 형상을 갖는다.
도 3은, 도 1의 손잡이 부를 상세하게 보여주는 평면도이다.
도 3을 참조하면, 상기 손잡이 부(40)에서, 상기 축 삽입 홀(21)의 개구부(21B)는 하나의 축 걸이(27)와 나머지의 축 걸이(29)에서 축 겉돌기 홀(23)의 가장 자리를 따라 다른 위치들에 배열된다.
좀 더 상세하게는, 상기 하나의 축 걸이(27)에서 축 삽입 홀(21)의 중심을 지나는 수평선(H) 그리고 축 삽입 홀(21)과 개구 부(21B)의 중심들을 동시에 지나는 일직선(C1) 사이의 제 1 각(θ1)은, 나머지의 축 걸이(29)에서 축 삽입 홀(21)의 중심을 지나는 수평선(H) 그리고 축 삽입 홀(21)과 개구 부(21B)의 중심들을 동시에 지나는 일직선(C2) 사이의 제 2 각(θ2)과 다른 크기를 갖는다.
바람직하게, 상기 제 1 각(θ1)은 제 2 각(θ2)보다 더 작은 크기를 갖는다. 일 측면에서, 상기 개구 부(21B)는 하나의 축 걸이(27)와 나머지의 축 걸이(29)에서 동일한 폭(W)을 갖는다. 한편, 상기 손잡이 부(40)는 그립 감을 향상시키기 위해 중앙 영역에 그립 부(34)를 포함한다. 상기 그립 부(34)는 도 1의 싱크 홈(55)에 수용되거나 싱크 홈(55) 주변에 위치될 수 있다.
도 4는 도 1의 상부 케이스와 손잡이 부의 결합 관계를 보여주는 부분 사시도이며, 도 5는 도 1의 회전 지지 축을 보여주는 개략도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 상부 케이스(66)는 하우징(63)과 하우징(63)에 대해 상대적으로 회전되어 하우징(63) 상에 착지되는 손잡이 부(40)를 포함한다. 상기 하우징(63)은 마주하는 가장 자리들에 각각 위치되는 회전 지지 축(53)들과, 회전 지지 축(53)들 바로 주변에서 시작하여 손잡이 부(40)의 착지 형상을 따라 형성되는 랜딩 레인(landing lane; 57)을 갖는다.
상기 회전 지지 축(53)들의 각각은, 도 5와 같이, 하우징(63)으로부터 하우징(63)의 측부를 향해 원 기둥(51)으로 돌출하며 하우징(63)의 반대 편에서 원 기둥(51)의 둥근 면에 돌기(52)를 갖는다. 상기 랜딩 레인(57)은 중앙 영역에서 하우징(63)의 라인 홈(57A)으로 이루어지며, 가장 자리에서 라인 홈(57A)에 연결되는 직선 면(57B)과 직선 면(57B)으로부터 연장하여 회전 지지 축(53)을 둘러싸는 반원 면(57C)을 가지는 갈고리 형상으로 이루어진다.
또한, 상기 하우징(63)은 랜딩 레인(57) 주변에서 랜딩 레인(57)의 중앙 영역과 연통하도록 랜딩 레인(57)의 연장 방향과 직각되는 방향으로 반원의 싱크 홈(55)을 포함한다. 한편, 상기 하우징(63)은 회전 지지 축(53)들과 동일 레벨에 각각 위치되는 스냅 홈(54)들을 포함한다. 여기서, 상기 손잡이 부(40)는 도 3과 같이 축 걸이들(27, 29)에서 스냅 홈(54)들에 각각 결합되는 스냅 돌기(38)들을 포함한다.
도 6은, 도 1의 상부 케이스와 손잡이 부의 결합 관계를 보여주는 부분 측면도이다.
도 6을 참조하면, 상기 상부 케이스(66)의 하우징(63) 상에서, 상기 손잡이 부(40)는 하우징(63)의 랜딩 레일(57) 상에서 회전 지지 축(53)들에 의해 관통되어 회전 지지 축(53)들과 다른 각도들로 각각 회전 결합되는 축 걸이들(27, 29)을 갖는다. 좀 더 상세하게는, 상기 회전 지지 축(53)들은 하우징(63)에서 반대되는 방향들을 각각 향하는 면들에 고정되게 위치된다.
여기서, 상기 회전 지지 축(53)들의 각각이 원기둥(51)과 돌기(52)를 도 5와 같이 갖는데, 상기 돌기(52)는 회전 지지 축(53)으로부터 하우징(63)의 상부를 향해 돌출한다. 또한, 상기 축 걸이들(27, 29)은, 도 3과 같이, 고리 부(24)들에서 축 겉돌기 홀(23)들의 가장 자리들을 따라 개구부(22B)들을 갖는다. 상기 개구부(22B)들은, 축 걸이들(27, 29)을 도 2 또는 도 3을 통해 측면에서 겹쳐 볼 때에, 축 겉돌기 홀(23)들의 가장 자리들에서 다른 위치들에 각각 형성된다.
따라서, 상기 축 걸이들(27, 29)은 회전 지지 축(53)들에 동일한 방향을 통해 동시에 결합되지 않으며 서로에 대해 약간 회전되어 회전 지지 축(53)들에 결합된다. 한편, 상기 축 걸이들(27, 29)의 각각은 걸림 돌기(25)의 반대 편에서 고리 부(24) 주변에 안정 부(26)를 포함한다. 상기 축 걸이들(27, 29)의 각각은 회전 지지 축(53) 주변에서 안정 부(26)를 통해 랜딩 레인(57)과 접촉한다.
또한, 상기 하우징(63)은 회전 지지 축(53)들 아래에서 랜딩 레인(57) 상에 회전 스토퍼(59)들을 포함한다. 여기서, 상기 축 걸이들(27, 29)은 고리 부(24)들 주변에 걸림 돌기(25)들을 각각 갖는다. 바람직하게, 상기 걸림 돌기(25)들은, 축 걸이들(27, 29)과 회전 지지 축(53)들의 결합을 통해, 랜딩 레인(57)과 고리 부(24)들 사이에 위치된다. 상기 걸림 돌기들(25)은 랜딩 레인(57)으로부터 손잡이 부(40)의 이격을 통해 회전 스토퍼(59)들에 각각 접촉된다.
도 7 및 도 8은, 도 1의 전지 팩의 조립 방법을 설명하는 개략도이다.
도 7을 참조하면, 전지 모듈(8), 하부 케이스(10), 손잡이 부(40)와 하우징(63)이 도 1과 같이 준비될 수 있다. 상기 전지 모듈(8)은 하부 케이스(10)에 수용될 수 있다. 상기 손잡이 부(40)가 하우징(63)에 결합되기 전에, 다음 사항이 고려되어야 한다. 즉, 상기 손잡이 부(40)는, 축 걸이들(27, 29)을 도 2 또는 도 3을 통해 측면에서 겹쳐 볼 때에, 고리 부(24)들의 축 겉돌기 홀(23)들의 가장 자리들에서 부분적으로 중첩하는 개구 부(21B)들을 갖는다.
도 8을 참조하면, 상기 손잡이 부(40)의 축 걸이들(27, 29)에서, 상기 축 걸이들(27, 29)의 각각은 고리 부(24)의 축 겉돌기 홀(23)의 개구 부(21B)를 이용하여 하우징(63)의 회전 지지 축(53)에 회전 결합될 수 있다. 이 경우에, 상기 축 걸이들(27, 29)은 회전 방향(R)과 병진 방향(D)으로 움직여져 회전 지지 축(53)들에 각각 회전 결합될 수 있다.
상기 축 걸이들(27, 29)이 회전 지지 축(53)들에 회전 결합된 후에, 상기 손잡이 부(40)와 하우징(63)은 상부 케이스(66)를 구성할 수 있다. 상기 상부 케이스(66)는 손잡이 부(40) 및/ 또는 하우징(63)을 이용하여 하부 케이스(10) 상에 위치될 수 있다. 상기 하부 케이스(10)와 상부 케이스(66)는 팩 케이스(69)를 구성할 수 있다.
다음으로, 상기 손잡이 부(40)는 회전 방향(R)으로 움직여져 하우징(63) 상에서 랜딩 레인(57)에 착지될 수 있다. 상기 손잡이 부(40)가 랜딩 레인(57)에 착지되는 과정에서, 상기 손잡이 부(40)는 축 걸이들(27, 29)의 스냅 돌기(38)들을 하우징(63)의 스냅 홈(54)들에 각각 삽입시키고 축 걸이들(27, 29) 사이의 그립 부(34)를 하우징(63)의 싱크 홈(55) 주변에 정렬시킬 수 있다. 이를 통해서, 상기 팩 케이스(69)는 전지 모듈(8)과 함께 전지 팩(70)을 구성할 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.

Claims (19)

  1. 순차적으로 적층되어 전지 모듈을 감싸는 하부 케이스 및 상부 케이스를 포함하고,
    상기 상부 케이스는 하우징과 상기 하우징에 대해 상대적으로 회전되어 상기 하우징 상에 착지되는 손잡이 부를 포함하고,
    상기 하우징은 마주하는 가장 자리들에 각각 위치되는 회전 지지 축들과 상기 회전 지지 축들 바로 주변에서 시작하여 상기 손잡이 부의 착지 형상을 따라 형성되는 랜딩 레인을 가지고,
    상기 손잡이 부는 상기 랜딩 레일 상에서 상기 회전 지지 축들에 의해 관통되어 상기 회전 지지 축들과 다른 각도들로 각각 회전 결합되는 축 걸이들을 가지는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전 지지 축들은 상기 하우징에 고정되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 회전 지지 축들은 상기 하우징에서 반대되는 방향들을 각각 향하는 면들에 위치되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 회전 지지 축들의 각각은 상기 하우징으로부터 상기 하부징의 측부를 향해 원 기둥으로 돌출하며 상기 하우징의 반대 편에서 상기 원 기둥의 둥근 면에 돌기를 가지는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 돌기는 회전 지지 축으로부터 상기 하우징의 상부를 향해 돌출하는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 랜딩 레인은 중앙 영역에서 상기 하우징의 라인 홈으로 이루어지며, 가장 자리에서 상기 라인 홈에 연결되는 직선 면과 상기 직선 면으로부터 연장하여 회전 지지 축을 둘러싸는 반원 면을 가지는 갈고리 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 랜딩 레인 주변에서 상기 랜딩 레인의 중앙 영역과 연통하도록 상기 랜딩 레인의 연장 방향과 직각되는 방향으로 반원의 싱크 홈을 가지는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 축 걸이들의 각각은 단부에서 상기 하우징으로부터 순차적으로 배열되는 축 삽입 홀과 축 겉돌기 홀을 가지는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 축 삽입 홀은 회전 지지 축의 일부분을 이루는 원 기둥과 상기 원 기둥의 둥근 면에 위치되는 돌기를 각각 수용하는 삽입 홀과 개구부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 삽입 홀은 상기 개구부 주변에서 상기 축 겉돌기 홀보다 더 작은 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 삽입 홀은 상기 개구부를 통해 직경 방향으로 상기 축 겉돌기 홀과 연통하는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 축 겉돌기 홀은 상기 개구부 주변에서 상기 삽입 홀과 단차를 이루는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 개구부는 상기 축 걸이들에서 동일한 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 축 삽입 홀의 상기 개구부는 하나의 축 걸이와 나머지 축 걸이에서 상기 축 겉돌기 홀의 가장 자리를 따라 다른 위치들에 형성되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 돌기는 상기 삽입 홀과 상기 축 겉돌기 홀 사이의 단차를 따라 회전하는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 회전 지지 축과 동일 레벨에 위치되는 스냅 홈을 포함하고,
    상기 손잡이 부는 축 걸이에서 상기 스냅 홈에 결합되는 스냅 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 회전 지지 축 아래에서 상기 랜딩 레인 상에 회전 스토퍼를 포함하고,
    축 걸이는 단부에서 상기 회전 지지축을 둘러싸는 고리 부와 상기 고리 부 주변에 걸림 돌기를 포함하고,
    상기 걸림 돌기는 상기 랜딩 레인으로부터 상기 손잡이 부의 이격을 통해 상기 회전 스토퍼에 접촉되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 축 걸이는,
    상기 걸림 돌기의 반대 편에서 상기 고리 부 주변에 안정 부를 더 포함하고,
    상기 회전 지지 축 주변에서 상기 안정부를 통해 상기 랜딩 레인과 접촉하는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 손잡이 부는 그립 감을 향상시키기 위해 중앙 영역에 그립 부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
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