KR101425569B1

KR101425569B1 - 배터리 케이스

Info

Publication number: KR101425569B1
Application number: KR1020130020038A
Authority: KR
Inventors: 신한수; 김제현
Original assignee: 주식회사 피엠그로우
Priority date: 2013-02-25
Filing date: 2013-02-25
Publication date: 2014-08-01

Abstract

본 발명은 배터리팩을 커버본체에 용이하게 고정시킬 수 있도록 하는 배터리 케이스에 관한 것으로, 복수 개의 배터리모듈이 고정트레이에 구비된 복수 개의 결합부에 각각 끼움 결합되므로, 단순 끼움 작업으로 복수 개의 배터리모듈이 커버본체에 간단하게 고정되며, 이에 따라 별도의 고정수단을 사용하여 배터리모듈을 커버본체에 일일이 결합시키지 않아도 되어, 작업 시간이 단축되는 효과가 있다.

Description

배터리 케이스{BATTERY CASE}

본 발명은 배터리 케이스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수 개의 배터리모듈을 커버본체에 용이하게 고정시키도록 하는 배터리 케이스에 관한 것이다.

전기 자동차는 구동모터를 구동시켜 주행하는 순수 전기자동차(Electric Vehicle, EV)나, 엔진과 구동모터로 주행하는 하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 연료전지에서 생성되는 전력으로 구동모터를 구동시켜 주행하는 연료전지 자동차(Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV) 등이 있다.

이러한 전기자동차는 차량을 구동시키기 위한 구동모터와 더불어, 상기 구동모터에 전력을 공급하는 축전수단으로서 배터리를 포함하는데, 예를 들면 니켈-수소, 리튬-폴리머 계열의 배터리들이 잘 알려져 있다. 이러한 배터리는 전기를 충전하고 있다가 방전할 수 있는 단위 배터리인 배터리셀(BATTERY CELL)이 복수 개 모여서 1개의 배터리모듈을 형성하고, 이러한 배터리모듈은 다시 복수 개 모여서 배터리팩으로 구성되고, 이렇게 구성된 배터리팩은 전기자동차에 설치된다.

도 1은 종래 배터리 케이스를 설명하기 위하여 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래 배터리 케이스는 몸체를 이루는 하우징(10)과, 상기 하우징(10) 내부에 다수의 배터리모듈(40)을 결합시켜서 배터리팩을 이루도록 구성된 복수의 모듈장착부(30)와, 배터리모듈(40)과 하우징(10) 사이를 실링하여 냉각풍이 배터리모듈(40)을 통과하도록 하는 중앙격벽(50)과, 배터리모듈(40)과 하우징(10) 사이를 실링하되 통풍홀(62)이 이격되어 형성됨으로써 냉각풍이 통풍홀(62)과 배터리모듈(40)을 통과하도록 하는 전방격벽(60)을 포함한다.

이러한 종래 배테러 케이스는 하우징(10) 내부에 다수의 모듈장착부(31, 32, 33, 34)를 구비하며, 다수의 배터리모듈(40)이 하우징(10) 내부에 설치되면, 각각의 배터리모듈(40)과 대응 위치되는 각각의 모듈장착부(31, 32, 33, 34)를 볼트결합으로 각각의 배터리모듈(40)에 일일이 결합시킨다.

그런데 다수의 모듈장착부(31, 32, 33, 34)는 볼트결합으로 배터리모듈(40)에 개별적으로 결합시키는 작업은 결합 시간이 오래 걸리는 문제점이 있으며, 각각의 모듈장착부(31, 32, 33, 34)는 복잡하게 구성되어, 부품 단가를 상승시키는 문제점이 있다.

국내공개특허 제10-2012-0137849호

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 복수 개의 배터리모듈을 커버본체에 용이하게 고정시키도록 하는 배터리 케이스를 제공하도록 하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 내부에 하나 이상의 배터리모듈이 수용되도록 공간이 구비되는 커버부재; 및 상기 커버부재의 저면에 배치되는 테두리부와, 상기 테두리부의 내부에 형성되어 상기 배터리모듈이 끼워지는 고정부를 포함하는 고정트레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 케이스에 관한 것이다.

또한, 상기 고정트레이의 상기 고정부는 상기 배터리모듈의 하부에 돌출 형성되는 결합부가 삽입되도록 삽입부를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 케이스에 관한 것이다.

또한, 상기 배터리모듈의 상기 결합부는 상기 고정트레이의 상기 삽입부에 삽입되도록 상기 배터리모듈의 하부에서 상기 고정트레이의 상기 삽입부 방향으로 돌출되는 한 쌍의 결합돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 케이스에 관한 것이다.

또한, 상기 커버부재는, 상기 고정트레이와 상기 배터리모듈이 수용되도록 수용공간이 구비되고 상부는 개방되는 커버본체와, 상기 커버본체의 개방된 상부를 덮는 덮개를 포함하고, 상기 커버본체의 저면에 상기 고정트레이가 고정되는 것을 특징으로 하는 배터리 케이스에 관한 것이다.

또한, 상기 커버본체의 상부를 가로지르도록 길게 형성되어 상기 배터리모듈을 상기 커버본체의 저면 방향으로 가압하되, 양 단부는 상기 커버본체에 고정되는 본체브라켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 케이스에 관한 것이다.

또한, 상기 배터리모듈과 대향되는 상기 덮개의 내면을 가로지르도록 길게 형성되어 상기 배터리모듈을 가압하는 덮개브라켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 케이스를 제공한다.

본 발명은 복수 개의 배터리모듈이 고정트레이에 구비된 복수 개의 결합부에 각각 끼움 결합되므로, 단순 끼움 작업으로 복수 개의 배터리모듈이 커버본체에 간단하게 고정되며, 이에 따라 별도의 고정수단을 사용하여 배터리모듈을 커버본체에 일일이 결합시키지 않아도 되어, 작업 시간이 단축되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 커버본체에 수용되는 배터리모듈이 고정트레이에 결합되어 좌우 방향으로의 이동이 제한된 후, 배터리모듈의 상부에 브라켓이 위치되어 상하방향으로의 이동이 제한되므로, 고정트레이에 고정된 배터리모듈이 좌우는 물론 상부 방향으로 이탈되지 않고 견고하게 고정 위치되는 효과가 있다.

도 1은 종래 배터리 케이스를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 케이스를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 케이스의 고정트레이에 배터리팩이 결합되는 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 케이스의 고정트레이에 배터리팩이 결합된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 케이스의 본체브라켓을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 케이스의 덮개브라켓을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 케이스의 덮개브라켓이 배터리모듈에 배치되는 위치를 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 케이스를 더욱 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 케이스를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 케이스는 내부에 모듈부(500: 도 3 도시)가 수용되도록 공간이 구비되는 커버부재(100) 및 상기 커버부재(100)의 저면에 위치되며, 상기 모듈부(500)가 끼움 결합되는 고정트레이(200)를 포함한다.

커버부재(100)는 강화 플라스틱 또는 금속 재질 등으로 구성되며, 커버본체(110)와 덮개(120)를 포함한다. 커버본체(110)는 고정트레이(200)와 모듈부(500)가 수용되도록 수용공간이 구비되고 상부는 개방되며, 상기 수용공간의 저면에 고정트레이(200)가 고정된다. 그리고 커버본체(110)의 측면에는 오목하게 오목부(112)가 형성되어, 컨테이너(미도시)가 커버본체(110)를 차량의 지붕 등으로 이동시킬 때, 상기 컨테이너의 레그(미도시)가 커버본체(110)의 오목부(112)에 삽입되어, 커버본체(110)를 안전하게 차량의 지붕 등으로 이동시킨다. 그리고 커버본체(110) 내부에 통풍이 용이하게 이루어지도록 하기 위하여 커버본체(110)의 전단과 후단에 각각 유입구와 유출구가 형성된다. 덮개(120)는 커버본체(110)의 개방된 상부를 덮도록 형성된다.

고정트레이(200)는 커버본체(110)에 수용되는 모듈부(500)를 고정시키는 것으로, 하기 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 케이스의 고정트레이에 배터리팩이 결합되는 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 케이스의 고정트레이에 배터리팩이 결합된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 모듈부(500)는 커버본체(110)의 저면에 고정된 고정트레이(200)에 결합되어, 커버본체(110)에 견고하게 고정된다. 상기 모듈부(500)는 복수 개가 직렬 또는 병렬로 배열된 배터리모듈(510)과, 각각의 상기 배터리모듈(510)을 상호 전기적으로 연결시키는 연결부(520)를 포함한다. 배터리모듈(510)은 내부에 복수 개의 배터리셀, 예를 들면 8개의 배터리셀이 수용되어 있으며, 원하는 출력에 따라 배터리셀의 갯수를 조절할 수 있다. 그리고 각각의 배터리모듈(510)에는 고정트레이(200) 방향으로 결합부(512)가 형성된다. 결합부(512)는 배터리모듈(510)의 저면에서 고정트레이(200) 방향으로 돌출 형성되는 제 1 결합돌기(512a)와 제 2 결합돌기(512b)를 포함할 수 있다. 제 1 결합돌기(512a)와 제 2 결합돌기(512b)는 상호 이격되되, 후술하는 고정트레이(200)의 삽입부(222)에 삽입되어 끼움 결합되도록 구성된다. 연결부(520)는 서로 인접한 배터리모듈(510)을 상호 전기적으로 연결시켜서 복수 개의 배터리모듈(510)이 직렬 또는 병렬로 연결되도록 한다. 상기 연결부(520)는 복수 개의 배터리모듈(510)이 고정트레이(200)의 삽입부(222)에 끼움 결합되어 그 위치가 고정된 후, 상호 인접한 배터리모듈(510)을 상호 전기적으로 연결시킬 수 있다. 그리고 복수 개의 배터리모듈(510)이 고정트레이(200)의 삽입부(222)에 끼움 결합되어 그 위치가 고정되면, 보강결합부(530)가 상호 인접한 배터리모듈(510)의 상측을 물리적으로 상호 결합시킬 수 있다.

고정트레이(200)는 커버본체(110)의 저면에 고정되는 것으로, 테두리부(210)와 결합부(220)를 포함한다. 테두리부(210)는 커버본체(110)에 수용되는 모듈부(500)의 테두리를 따라 형성된다. 결합부(220)는 테두리부(210)의 내부에 형성되되, 복수 개로 구성되어, 복수 개의 배터리모듈(510)의 하부에 각각 구비된다. 그리고 복수 개의 결합부(220)는 상호 인접한 결합부(220)끼리 상호 연결되어 있으며, 최외곽에 위치되는 결합부(220)는 테두리부(210)와 연결되어 있다. 또한, 각각의 결합부(220)는 길게 형성되는 연결부(230)에 의하여 테두리부(210)에 연결될 수도 있다. 그리고 각각의 배터리모듈(510)에 형성되는 결합부(512)와 끼움결합되도록 각각의 결합부(220)는 삽입부(222)가 형성되어, 상기 결합부(512)가 상기 삽입부(222)에 끼움 결합된다.

이처럼 본 발명은 복수 개의 배터리모듈(510)이 고정트레이(200)에 구비된 복수 개의 결합부(220)에 각각 끼움 결합되므로, 단순 끼움 작업으로 복수 개의 배터리모듈(510)이 커버본체(110)에 간단하게 고정되며, 이에 따라 별도의 고정수단을 사용하여 배터리모듈(510)을 커버본체(110)에 일일이 결합시키지 않아도 되어, 작업 시간이 단축되는 효과가 있다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 케이스의 본체브라켓을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 커버본체(110)에 수용된 모듈부(500)는 고정트레이(200)에 견고하게 고정되어 있다. 그러나 경우에 따라 강한 충격 등에 의하여 모듈부(500)의 일부 배터리모듈(510)이 상부로 이탈될 수도 있으므로, 모듈부(500)의 상부에 본체브라켓(114)이 더 구비될 수 있다. 본체브라켓(114)은 커버본체(110)의 상부를 가로지르도록 길게 형성되어 상기 모듈부(500)를 상기 커버본체(110)의 저면 방향으로 가압하도록 구성되며, 본체브라켓(114)의 양 단부에는 고정부(115)가 형성되어 상기 커버본체(110)에 고정된다. 이러한 본체브라켓(114)은 복수 개로 구성되어, 가로 또는 세로 방향으로 수평하게 배열되며, 배터리모듈(510)의 연결부(520)에 밀착되어, 고정트레이(200)에 고정된 배터리모듈(510)이 상부로 이격되지 않도록 구성된다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 케이스의 덮개브라켓을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 케이스의 덮개브라켓이 배터리모듈에 배치되는 위치를 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 고정트레이(200)에 고정된 모듈부(500)는 상기 도 5에서 설명한 본체브라켓(114: 도 5 도시) 이외에, 덮개브라켓(122)에 의하여 상부 방향으로 이격되지 않도록 구성될 수도 있다. 덮개브라켓(122)은 상기 모듈부(500)과 대향되는 상기 덮개(120)의 내면을 가로지르도록 길게 형성되어 상기 모듈부(500)를 가압하도록 구성된다. 이러한 덮개브라켓(122)은 복수 개로 구성되어, 가로 또는 세로 방향으로 수평하게 배열되며, 배터리모듈(510)의 상부에 밀착되도록 위치된다.

그리고 덮개(120)가 커버본체(110)를 덮도록 위치될 때, 덮개(120)의 내면에 형성된 덮개브라켓(122)이 배터리모듈(510)의 상부를 가압하도록 위치되어, 고정트레이(200)에 고정된 배터리모듈(510)이 상부로 이격되지 않도록 구성된다.

이처럼 본 발명은 커버본체(110)에 수용되는 배터리모듈(510)이 고정트레이(200)에 결합되어 좌우 방향으로의 이동이 제한된 후, 배터리모듈(510)의 상부에 본체브라켓(114) 또는 덮개브라켓(122)이 위치되어 상하방향으로의 이동이 제한되므로, 고정트레이(200)에 고정된 배터리모듈(510)이 좌우는 물론 상부 방향으로 이탈되지 않고 견고하게 고정 위치되는 효과가 있다.

본 발명은 상기 실시예에서 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100: 커버부재 110: 커버본체
112: 오목부 114: 본체브라켓
115: 고정부 120: 덮개
122: 덮개브라켓 200: 고정트레이
210: 테두리부 220: 결합부
222: 삽입부 230: 연결부
500: 모듈부 510: 배터리모듈
512: 결합부 512a: 제 1 결합돌기
512b: 제 2 결합돌기 520: 연결부
530: 보강결합부

Claims

내부에 하나 이상의 배터리모듈이 수용되도록 공간이 구비되는 커버부재; 및
상기 커버부재의 저면에 배치되는 테두리부와, 상기 테두리부의 내부에 형성되어 상기 배터리모듈이 끼워지는 고정부를 포함하는 고정트레이를 포함하고,
상기 커버부재는,
상기 고정트레이와 상기 배터리모듈이 수용되도록 수용공간이 구비되고 상부는 개방되는 커버본체와, 상기 커버본체의 개방된 상부를 덮는 덮개를 포함하고,
상기 커버본체의 저면에 상기 고정트레이가 고정되고,
상기 커버본체의 상부를 가로지르도록 길게 형성되어 상기 배터리모듈을 상기 커버본체의 저면 방향으로 가압하되, 양 단부는 상기 커버본체에 고정되는 본체브라켓을 더 포함하고,
상기 배터리모듈은 복수 개로 구성되되, 각각의 상기 배터리모듈을 상호 전기적으로 연결시키는 연결부를 포함하고, 상기 본체브라켓은 상기 연결부에 밀착되어, 상기 배터리모듈을 상기 커버본체의 저면 방향으로 가압하는 것을 특징으로 하는 배터리 케이스.
제 1 항에 있어서,
상기 고정트레이의 상기 고정부는 상기 배터리모듈의 하부에 돌출 형성되는 결합부가 삽입되도록 삽입부를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 케이스.
제 2 항에 있어서,
상기 배터리모듈의 상기 결합부는 상기 고정트레이의 상기 삽입부에 삽입되도록 상기 배터리모듈의 하부에서 상기 고정트레이의 상기 삽입부 방향으로 돌출되는 한 쌍의 결합돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 케이스.
삭제
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 배터리모듈과 대향되는 상기 덮개의 내면을 가로지르도록 길게 형성되어 상기 배터리모듈을 가압하는 덮개브라켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 케이스.