KR101426618B1

KR101426618B1 - 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈

Info

Publication number: KR101426618B1
Application number: KR1020120145360A
Authority: KR
Inventors: 남긍현; 장상민; 손창근; 김대웅
Original assignee: 세방전지(주)
Priority date: 2012-12-13
Filing date: 2012-12-13
Publication date: 2014-08-05
Anticipated expiration: 2032-12-13
Also published as: KR20140076857A

Abstract

본 발명은 끼움식 조립부재(300)를 이용한 전지모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 간단한 수작업으로 하나 이상의 전지셀을 순차적으로 체결하고, 끼움식 조립부재(300)로서 밀착된 하나 이상의 전지셀을 고정시켜 전지모듈을 조립할 수 있어 작업의 편의를 향상시키고, 전지모듈의 조립시간을 단축시킬 수 있는 끼움식 조립부재(300)를 이용한 전지모듈에 관한 것이다.

Description

끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈{Battery module using assembly of insert type}

본 발명은 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 간단한 수작업으로 하나 이상의 전지셀을 순차적으로 체결하고, 끼움식 조립부재로서 하나 이상의 전지셀을 고정시켜 전지모듈을 조립할 수 있어 작업의 편의를 향상시키고, 전지모듈의 조립시간을 단축 시킬 수 있는 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈에 관한 것이다.

일반적으로 통상적으로, 1차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 2차 전지는 디지털 카메라, 셀룰러 폰, 노트북 컴퓨터, 하이브리드 자동차 등 첨단 분야의 개발로 활발한 연구가 진행중이다.

이와 같은 리튬 2차 전지(이하에서는 리튬전지라 총칭한다)는 작동 전압이 2.0~4.2V 이상으로 휴대용 전자 기기의 전원으로 사용되거나, 또는 수개를 직렬 연결하여 고출력의 하이브리드 자동차에 사용되는데, 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-메탈 하이드라이드 전지에 비하여 작동 전압이 3배가 높고, 단위 중량당 에너지 밀도의 특성도 우수하여 급속도로 사용이 증가되고 있는 추세이다.

이와 같은 리튬전지는 전원이 입출력되는 탭이 형성되는 전지셀과, 상기 전지셀을 케이싱하는 케이스로서 이루어진다. 여기서 상기 케이스에 수용되는 전지셀을 전지셀 이라는 단위로서 칭하며, 상기 전지셀이 여러 개가 연결되어 하나의 그룹을 이루는 단위를 전지모듈로서 구분한다.

하이브리드 자동차 등 고출력의 리튬전지가 요구되는 경우에 상기와 같은 전지모듈을 수십에서 수 백개를 적층한 뒤에 각각의 전지셀을 직렬 연결하여 고전압을 얻게 된다.

여기서 종래에는 상기와 같은 전지모듈을 이루기 위해서는 하나의 케이스내에 다 수개의 전지셀을 직렬로 연결하고, 연결되는 전지셀간을 고정시키기 위한 별도의 고정수단을 구비해야만 한다.

예를 들면, 국내공개특허공보 제10-2010-0027731호에 개시된 케이스는 연결되는 각각의 전지셀의 양측면에 케이스에 일치되는 형상을 갖고 일 방향으로 연장된 탭에 나사와 같은 고정수단으로 연결되어 하나의 전지모듈을 형성하게 된다.

그러나 이와 같은 종래의 리튬전지의 케이스는 별도의 고정수단을 구비하고, 공구를 이용하여 상기 고정수단을 조이거나 고정시킬 수 있는 것으로 작업자의 완력을 요구하고 있어 작업자의 피로도를 가중시킬 수 있어 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 작업자가 별도의 작업공구를 사용하지 않고 수작업만으로 하나 이상의 전지셀을 순차적으로 연결시킨 뒤에 한번의 동작으로 조립을 완료할 수 있도록 조립식 조립부재를 이용한 전지모듈을 제공함에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 베어셀의 전면과 후면에서 각각 밀착되어 상호 결합되는 전면케이스와 배면케이스를 끼움식 결합구조로 형성하여 케이스의 조립시간의 단축 및 작업자의 편의를 향상시킬 수 있는 하나 이상의 전지셀을 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈을 제공함에 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함한다.

본 발명의 제1실시예는 전원이 입출력되는 전지탭이 돌출형성되는 베어셀의 전면과 배면에서 각각 전면케이스와 배면케이스를 결합시킨 전지셀을 하나 이상으로 연결시키는 조립체; 상기 조립체의 전면과 배면에서 각각 체결되는 모듈커버; 상기 조립체의 양측면에서 체결되어 상기 하나 이상의 전지셀을 고정시키는 조립부재를 포함하고, 상기 전지셀은 전면케이스의 상면에서 양측 방향으로 돌출되어 상하방향으로 관통형성되는 상부끼움홀을 구비하는 상부끼움블럭과, 하면에서 양측방향으로 돌출되어 상하방향으로 관통형성되는 하부끼움홀을 구비하는 하부끼움블럭을 포함하고, 상기 조립부재는 하면이 상기 조립체의 측면에 밀착되도록 수직으로 형성되는 제1지지판과, 상기 제1지지판에서 상방으로 돌출형성되어 상기 상부끼움홀에 체결되는 제1끼움편과, 상기 제1지지판의 하측에서 하면이 상기 조립체의 측면에 밀착되도록 수직으로 형성되는 제2지지판과, 상기 제2지지판에서 하방으로 다 수개가 연장되어 상기 하부끼움홀에 삽입되는 제2끼움편을 포함한다.

본 발명의 제2실시예에 있어서, 상기 조립부재는 상기 제1지지판과 제2지지판 사이에서 다 수개의 판재가 연장되어 상기 제1지지판과 제2지지판을 연결시키는 연결판를 더 포함한다.

본 발명의 제3실시예에 있어서, 상기 조립체는 상기 조립부재가 밀착되는 전지셀의 측면에서 인접된 전지셀과 끼움식으로 체결되도록 끼움수단을 더 포함하며, 상기 끼움수단은 상기 전지셀의 측면에서 돌출되는 끼움본체와, 상기 끼움본체의 배면측에서 돌출되는 끼움돌기와, 상기 끼움본체의 전면에서 내측으로 함몰되어 앞쪽에 위치한 전지셀의 끼움돌기가 삽입되는 끼움공을 포함한다.

본 발명의 제4실시예에 있어서, 상기 연결판은 다 수개의 판재가 상기 제1지지판과 제2지지판 사이에서 연장되되, 상기 판재는 외측으로 돌출되도록 절곡 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제5실시예에 있어서, 상기 제1지지판과 제2지지판은 한쪽 끝단에서 외측으로 돌출되도록 절곡되어 중심부에 관통공이 형성되는 절곡편을 포함한다.

본 발명의 제6실시예에 있어서, 상기 제1끼움편은 상기 제1지지판의 상측에서 수직으로 연장되는 제1수직판과, 상기 제1수직판에서 외측으로 경사지도록 연장되어 그 끝단이 상기 상부끼움홀에 삽입되는 제1경사판을 포함한다.

본 발명의 제7실시예에 있어서, 상기 제1끼움편은 상기 제1경사판의 일면에서 돌출되어 상기 상부끼움블럭의 내면에 밀착되는 제1마찰돌기를 더 포함한다.

본 발명의 제8실시예에 있어서, 상기 제2끼움편은 상기 제2지지판의 하측에서 수직으로 하향 연장되는 제2수직판과, 상기 제2수직판에서 외측으로 경사지도록 연장되어 그 끝단이 상기 하부끼움홀에 삽입되는 제2경사판을 포함한다.

본 발명의 제9실시예에 있어서, 상기 제2끼움편은 상기 제2경사판의 일면에서 돌출되어 상기 하부끼움블럭의 내면에 밀착되는 제2마찰돌기를 더 포함한다.

본 발명의 제10실시예에 있어서, 상기 모듈커버는 수직으로 연장되는 벽면으로 형성되는 커버본체; 상기 커버본체에서 하나 이상이 절개형성되어 상하측으로 정렬되는 방열구; 및 상기 커버본체의 상측에서 절곡 형성되는 상면에서 하측으로 돌출되는 하나 이상의 상부커버돌기와, 상기 커버본체의 하측에서 절곡형성되는 하면에서 상측으로 돌출되는 하나 이상의 하부커버돌기를 포함한다.

본 발명의 제11실시예에 있어서, 상기 모듈커버는 상기 커버본체의 상측에서 상기 전지셀이 위치된 방향으로 절곡되는 상면의 양측 끝단에서 각각 상기 커버본체로 하향 연장되어 그 사이로 상기 전지셀의 전면 또는 배면이 밀착되도록 가이드하는 상부지지단; 상기 커버본체의 하측에서 상기 전지셀이 위치된 방향으로 절곡되는 하면의 양측 끝단에서 각각 상기 커버본체로 상향 연장되어 그 사이로 상기 전지셀의 전면 또는 배면이 밀착되도록 가이드하는 하부지지단을 더 포함한다.

본 발명의 제12실시예에 있어서, 상기 상부커버돌기는 상기 전지셀의 상측 양 끝단에서 측면으로 돌출되는 상부끼움블럭의 내측에 형성된 상부끼움홀의 상측에 안착된다.

본 발명의 제13실시예에 있어서, 상기 하부커버돌기는상기 전지셀의 하측 양 끝단에서 측면으로 돌출되는 하부끼움블럭의 내측에 형성되는 하부끼움홀의 하측에 안착되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제14실시예에 있어서, 상기 전지셀은 상면과 하면 및 양측면에서 하나 이상이 관통형성되는 고정공을 포함하고, 상기 상부커버돌기와 하부커버돌기는 상기 고정공에 안착되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제15실시예에 있어서, 상기 전면케이스는 내측에 수용되는 상기 베어셀이 노출되도록 관통형성되는 전면개구를 중심으로 수직으로 연장되는 벽면의 상하측과 양측 끝단에서 배면측 방향으로 절곡되어 상면과 하면 및 양 측면을 이루어 상기 베어셀이 수용되는 수용공간을 형성하고, 상기 전지탭이 삽입되도록 상면에서 관통형성되는 삽입구와, 상기 전면개구의 상측에서 수직 연장되는 벽면에서 음각형성되어 상기 전지탭이 안착되는 전면안착단을 포함하고, 상기 배면케이스는 상기 전면개구에 일치되는 배면개구가 형성되는 벽면에서 상측과 하측 및 양측방향으로 각각 절곡되어 상면과 하면 및 양측면이 각각 형성되어 상기 베어셀을 사이에 두고 상기 전면케이스의 수용공간으로 안착되고, 상기 전면케이스가 위치되는 전면측 벽면에서 상기 전지탭이 안착되도록 음각형성되는 배면안착단을 포함한다.

본 발명의 제16실시예에 있어서, 상기 전면케이스는 상면에서 상기 삽입구의 외측을 따라 연장형성되어 상기 삽입구에서 돌출되는 상기 전지탭을 고정 및 지지하는 지지단을 더 포함한다.

본 발명은 작업자가 별도의 작업공구를 사용하지 않고 수작업만으로 하나 이상의 전지셀을 순차적으로 연결시킨 뒤에 조립식 조립부재를 한번의 동작으로 전지모듈의 조립 가능하기 때문에 작업과정이 용이하여 생산성이 향상되는 효과가 있다.

또한 본 발명적은 전면케이스와 배면케이스를 끼움식 결합구조로 형성하여 전지셀을 조립할 수 있고, 상기와 같은 전지셀을 순차적으로 끼움식으로 체결하여 전지모듈을 조립할 수 있기에 조립시간을 단축시킬 수 있고, 생산성을 향상시키는 효곽가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈을 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈을 도시한 분해사시도,
도 3은 본 발명에 따른 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈에서 전지셀을 도시한 전면사시도,
도 4는 본 발명에 따른 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈에서 전지셀의 배면사시도,
도 5는 본 발명에 따른 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈에서 전지셀의 분해사시도,
도 6은 본 발명에 따른 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈에서 전지셀의 배면케이스를 도시한 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈에서 전지셀간의 결합상태를 도시한 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈에서 전지셀간의 결합상태를 도시한 측면도,
도 9는 본 발명에 따른 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈에서 모듈커버와 전지셀를 도시한 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈에서 모듈커버와 전지셀을 도시한 사시도,
도 11a와 도 11b는 본 발명에 따른 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈에서 커버돌기를 도시한 단면도,
도 12는 본 발명에 따른 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈에서 조립부재를 도시한 사시도,
도 13은 본 발명에 따른 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈과 조립부재의 끼움과정을 도시한 사시도 이다.

이하에서는 본 발명에 따른 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈을 도시한 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈을 도시한 분해사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈은 하나 이상의 전지셀(100)이 순차적으로 연결되는 조립체(도면번호 표시되지 않음)와, 상기 하나 이상의 전지셀(100)의 전면과 배면에서 체결되는 모듈커버(200)와, 상기 하나 이상의 전지셀(100)이 연결되는 조립체(도면번호 표시되지 않음)의 양측면에서 끼움식으로 체결되는 조립부재(300)를 포함한다.

상기 모듈커버(200)는 상기 하나 이상의 전지셀(100)이 연결되는 조립체의 전면과 배면에서 각각 체결되어 조립체의 전면과 배면을 보호한다.

상기 조립부재(300)는 상기 조립체의 양측면에서 각각의 전지셀(100)의 양측면으로 끼움식으로 체결되어 상기 조립체를 견고히 고정시킨다. 이에 대한 상세구성은 후술한다.

상기 조립체는 전면케이스(10)와 배면케이스(30) 사이에 전원이 입출력되는 전지탭이 상방으로 돌출되는 베어셀(20)을 포함하는 전지셀(100, 100')이 순차적으로 연결되어 조립된다. 아울러 상기 전지셀(100)은 양측면에서 일방향으로 돌출되는 끼움수단(121)을 구비하여 동일방향으로 밀착되는 타 전지셀과 체결되면서 하나 이상이 연결되어 조립체를 구성한다.

아울러 상기 조립체는 상기 모듈커버(200)에 의하여 전면과 배면이 체결되고, 양 측면에서 상기 조립부재(300)가 삽입되면서 견고히 고정된다.

상기 전지셀은 도 3 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈에서 전지셀을 도시한 전면사시도, 도 4는 본 발명에 따른 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈에서 전지셀의 배면사시도, 도 5는 본 발명에 따른 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈에서 전지셀의 분해사시도, 도 6은 본 발명에 따른 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈에서 전지셀의 배면케이스를 도시한 사시도이다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 상기 전지셀(100)은 본체의 상측에서 상방으로 돌출형성되는 전지탭(21)을 구비하는 베어셀(20)의 전면과 배면에서 각각 밀착되는 전면케이스(10)와 배면케이스(30)를 포함한다.

상기 베어셀(20)은 본체(22)의 상측에서 돌출되도록 형성되어 서로 다른 극성을 출력하는 양과 음의 전지탭(21)을 포함한다. 여기서 상기 전지탭(21)은 상기 전면케이스(10)의 상면에서 관통형성되는 삽입구(111)를 통하여 돌출되며, 상기 베어셀(20)의 본체(22)를 실링하는 영역인 본체 테두리(221)는 상기 전면케이스(10)의 배면에 밀착된다.

상기 전면케이스(10)는 수직으로 연장되는 벽면의 상하측과 양측 끝단에서 배면측 방향으로 절곡되어 상면(113)과 바닥면(15) 및 양측면(122)을 이루어 상기 베어셀(20)이 수용되는 수용공간을 형성한다.

또한 상기 배면케이스(30)는 수직으로 연장되는 벽면에서 상측과 하측 및 양측방향으로 각각 절곡되어 상면(31)과 하면 및 양측면(32)이 각각 형성되어 상기 베어셀을 사이에 두고 상기 전면케이스(10)의 수용공간으로 안착된다.

이하에서는 상기 전면케이스(10)와 배면케이스(30)의 구성을 보다 상세히 설명한다.

상기 전면케이스(10)는 상기 전지탭(21)이 삽입되는 상단부(11)와, 상기 상단부(11)의 양끝에서 하측으로 연장되어 측면을 형성하는 전면측부(12)와, 상기 전면케이스(10)에서 관통 형성되어 내측에 수용되는 베어셀(20)이 노출되는 전면개구(14)와, 상기 베어셀(20) 및 배면케이스(30)가 안착되는 전면안착부(13)와, 상기 배면케이스(30)와 체결되면서 충격이나 진동을 흡수하는 완충영역과 방열 유로(40, 도 8참조)를 형성하는 체결부(16)와, 상기 배면케이스(30)의 하면과 베어셀(20)의 배면을 지지하는 바닥면(15)을 포함한다.

상기 상단부(11)는 상기 전면케이스(10)의 상면(113)에서 상기 전지탭(21)이 삽입 및 돌출되도록 관통형성되는 삽입구(111)와, 상기 삽입구(111)의 벽면을 따라서 연장형성되어 돌출되는 전지탭(21)을 지지하는 지지단(112)과, 상면의 양측 끝단에서 내측에 상부끼움홀(115a)이 형성되어 상기 조립부재(300)가 끼움되는 상부끼움블럭(115)과, 상기 모듈커버(200)가 체결되는 삽입홈(114)을 포함한다.

상기 삽입구(111)는 상기 전면케이스(10)의 상면(113)에서 상기 전지탭(21)과 동일한 숫자로 관통 형성된다. 여기서 상기 삽입구(111)는 상면(113)에서 관통형성됨에 따라 상기 전지탭(21)이 상면(113)의 하측으로부터 삽입되어 상측으로 돌출된다.

상기 지지단(112)은 상기 삽입구(111)의 외측을 따라 연장된다. 이때 상기 지지단(112)은 상기 상면(113)에서 상방으로 돌출된다. 또한 바람직하게로는 상기 지지단(112)은 상기 삽입구(111)를 통하여 돌출되는 전지탭(21)의 외면에 밀착되어 마찰력을 발생시킬 수 있도록 하여 상기 전지탭(21)을 고정 및 지지한다.

상기 삽입홈(114)은 상기 모듈커버(200)에서 돌출되는 하기의 커버돌기(250)가 안착되어 상기 모듈커버(200)와 전지셀(100)이 체결될 수 있도록 한다.

상기 상부끼움블럭(115)은 상기 상면(113)의 양측 끝단에서 측 방향으로 돌출되며, 내측에서 상기 조립부재(300)가 삽입되도록 관통형성된 상부끼움홀(115a)을 포함한다.

여기서 상기 상부끼움블럭(115)은 상기 전면케이스(10)의 양측면(122) 보다 외측으로 연장형성되며, 후술되는 제1하측벽면(134)의 양측 끝단에서 측방향으로 돌출되는 하부끼움블럭(135)과 상하방향으로 동일한 위치로 돌출된다. 여기서 상기 전면케이스(10)의 측면(122)은 상기 상부끼움블럭(115)과 하부끼움블럭(135)의 외면보다 내측에 위치된다.

아울러 상기 상부끼움블럭(115)은 전면과 양측면을 각각 형성하고, 상기 상부끼움홀(115a)의 상측과 하측이 개방되도록 형성된다.

상기 전면안착부(13)는 상기 상단부(11)의 하측(상기 전면개구(14)의 상측)으로 연장되는 제1상측벽면(131)과, 상기 제1상측벽면(131)의 배면측에서 단을 이루어 상기 전지탭(21)이 안착되도록 상기 제1상측벽면(131)에서 음각형성되는 홈으로 형성되는 전면안착단(132)과, 상기 제1상측벽면(131)의 양측 끝단에서 하향 연장되는 제1양측벽면(133)과, 상기 제1양측벽면(133)의 하측에서 수평으로 연장되는 제1하측벽면(134)을 포함한다.

상기 제1상측벽면(131)은 상면(113)에서 전면 측 방향의 끝단에서 수직으로 하향 연장되어 전면개구(14)의 상측까지 연장된다. 여기서 상기 제1상측벽면(131)은 상기 배면케이스(30)의 전면이 밀착된다.

상기 전면안착단(132)은 상기 제1상측벽면(131)에서 전면측으로 내향되도록 음각형성되어 상기 제1상측벽면(131)의 전면측으로 함몰된다.

상기 제1양측벽면(133)은 상기 전면개구(14)를 사이에 두고 상기 제1상측벽면(131)의 양측 끝단에서 하향 연장된다. 아울러 상기 제1양측벽면(133)은 하측 끝단에서 수평으로 연장되는 제1하측벽면(134)과 연결된다. 상기 제1양측벽면(133)은 상기 베어셀(20)의 본체테두리(221)가 밀착된다.

상기 제1하측벽면(134)은 상기 베어셀(20)의 본체(22)의 테두리(221)에서 전면이 밀착되도록, 상기 제1양측벽면(133)의 양 끝단에서 수평방향으로 연장되면서 상방으로 돌출되는 벽면으로 이루어진다. 따라서 상기 제1하측벽면(134)은 배면에서 상기 베어셀(20)의 본체(22) 하측 테두리(221)가 밀착된다.

아울러 상기 제1하측벽면(134)은 양 측면으로 돌출되고, 내측에서 상기 조립부재(300)가끼움되는 하부끼움홀(135a)을 포함하는 하부끼움블럭(135)을 포함한다.

상기 하부끼움블럭(135)은 상기 전면케이스의 측면 하측에서 돌출형성되며, 내측의 하부끼움홀(135a)을 밀폐하도록 전면과 양측면이 형성되고, 상하방향으로 개방형성된다.

상기 전면측부(12)는 상기 상단부(11)의 양측 끝단에서 절곡되어 하향 연장되며, 이때 상기 제1상측벽면(131)과 제1양측벽면(133) 및 제1하측벽면(134)에서 수직으로 절곡되어 상기 전면케이스(10)의 측면(122, 123)을 형성한다. 아울러 상기 전면측부(12)는 타 전지셀과의 끼움식 체결을 위한 끼움수단(121)을 포함한다.

여기서 상기 전면측부(12)는 외측면(122)에서 상기 전면케이스(10)의 양측면을 형성하되, 상기 끼움수단(121)이 형성되고, 내측면(123)에서 상기 베어셀(20)과 상기 배면케이스(30)의 측면이 밀착된다.

상기 끼움수단(121)은 상기 전면케이스(10)의 외측면(122)에서 만곡된 형상으로 돌출되는 끼움본체(121a)와, 상기 본체(22)의 배면측 단면에서 돌출되는 끼움돌기(121b)와, 상기 끼움본체(121a)의 전면측 단면에서 후방측으로 내향되는 끼움공(121c)을 포함한다.

상기 끼움본체(121a)는 상기 전면케이스(10)의 외측면(122)에서 만곡된 형상을 갖고 돌출형성되어 전면측과 배면측에서 각각 단면을 이루어 상기 끼움돌기(121b)와 끼움공(121c)이 각각 형성된다.

상기 끼움돌기(121b)는 상기 끼움본체(121a)의 배면측 단면에서 돌출되어 동일 방향에 위치되는 타 전면케이스(10)의 끼움공(121c)에 삽입된다.

상기 끼움공(121c)은 상기 끼움본체(121a)의 전면측에서 배면측 방향으로 내향되어 동일방향에서 삽입되는 타 전면케이스(10)의 끼움돌기(121b)가 삽입된다.

즉, 상기 끼움수단(121)은 하나 이상의 전지셀(100)이 결합 될 시에서 인접된 전지셀과 순차적으로 연결되도록 한다. 이는 도 7에 도시된 바와 같으며, 보다 상세한 설명은 후술한다.

상기 바닥면(15)은 상기 전면측부(12)의 양측 끝단 사이에서 수평으로 연장되어 편평한 바닥면을 이루어 상기 베어셀(20)과 상기 배면케이스(30)의 하면을 지지한다.

상기 체결부(16)는 상기 전면케이스(10)의 전면 상단측에 위치되는 전면블럭(161)과, 전면의 하측에서 상기 배면케이스(30)의 하측과 일정간격을 유지하도록 돌출되는 하단돌기(164)와, 전면의 양측에서 상방으로 돌출되어 상기 배면케이스(30)의 배면양측과 일정간격을 유지하도록 돌출되는 양측돌기(162)와, 상기 양측돌기(162)의 하측에서 전방으로 돌출되어 상기 배면케이스(30)와 체결시에 이격된 공간을 형성하는 방열블럭(163)과, 상기 전면측부(12)의 내측면(123)과 바닥면(15)에서 함몰 형성되는 고정공(165)을 포함한다.

상기 전면블럭(161)은 하나 이상으로 구획된 공간으로 분할되어 상기 배면케이스(30)와 이격된 공간을 형성하면서 충격을 완화시킬 수 있도록 공간을 형성하는 전면완충부(161c)와, 상기 전면완충부(161c)를 분할하는 전면수직격벽(161a)과 전면수평격벽(161b)을 포함한다.

상기 전면수평격벽(161b)은 상기 상면(113)의 하측에서 상호 이격되어 수평으로 연장형성되어 상기 상면(113)과 전면개구(14) 사이에서 상기 전면완충부(161c)를 구획한다.

상기 전면수직격벽(161a)은 상기 상면(113)에서 수직으로 하향 연장되어 상기 전면수평격벽(161b)으로 연장되어 상기 전면완충부(161c)를 분할시킨다.

상기 전면완충부(161c)는 상기 전면수평격벽(161b)과 상기 상면(113) 사이에서 형성되는 완충공간으로서 후술되는 상기 배면케이스(30)의 배면완충부(361d)와 밀착되면서 충격이나 진동을 흡수할 수 있는 이격된 공간을 형성한다.

즉, 상기 전면블럭(161)은 상기 배면케이스(30)의 배면블럭(361)과 결합되어 케이스내에서 이격된 빈 공간인 전면완충부(161c)를 형성하기 때문에 외부로부터 가해지는 충격이나 진동을 완화시킬 수 있어 내진동성을 향상시킬 수 있다.

상기 하단돌기(164)는 상기 전면케이스(10)의 전면측 하단에서 전방으로 돌출되어 전면측에서 체결되는 타 전지셀의 배면과 이격된 공간을 형성하여 상기 베어셀(20)에서 발열된 열이 배출되는 유로(40, 도 8참조)를 형성한다.

상기 양측돌기(162)는 상기 제1양측벽면(133)의 전면에서 전방으로 돌출형성된다. 여기서 상기 양측돌기(162)는 전방에서 체결되는 타 전지셀의 배면에 밀착되면서 상기 배면케이스(30)와 전면케이스(10) 사이에 이격된 유로(40)를 형성한다. 여기서 상기 양측돌기(162)는 상기 끼움본체(121a)로 연장되는 연장벽(162a)을 더 포함한다. 즉, 상기 끼움본체(121a)는 상기 양측돌기(162)와 연장벽(162a)을 통하여 연결됨에 따라서 타 전지셀의 배면 사이에 이격된 유로를 형성할 수 있다.

상기 방열블럭(163)은 상기 양측돌기(162)의 하측에서 상기 제1양측벽면(133)의 하측과 상기 제1하측벽면(134)의 하측이 연결되는 지점에서 전방으로 돌출된다. 여기서 상기 방열블럭(163)은 상기 전면케이스(10)의 전면에서 'U'자형으로 돌출되는 벽면으로 형성됨에 따라서 전면측에서 체결되는 타 전지셀의 배면 사이에 이격된 공간을 형성한다.

요약하자면, 상기 방열블럭(163)과 양측돌기(162) 및 하단돌기(164)는 상기 전면케이스(10)의 전면측에서 돌출형성되어 타 전지셀의 배면측에 밀착됨에 따라 상기 전면케이스(10)의 나머지 영역과 타 전지셀의 배면 사이를 이격시킨다. 이와 같이 타 전지셀의 배면과 전면케이스(10) 사이의 이격된 공간은 상기 베어셀(20)에서 발열된 열을 배출한다.

따라서 본 발명은 상술한 바와 같이 전면케이스(10)에서 별도의 냉각장치를 추가로 형성하지 않고 전면케이스(10) 내에 형성되는 구성만을 통하여 베어셀(20)에서 배출되는 열을 방열시키는 유로를 구성함에 따라서 별도의 냉각장치 및/수단의 추가가 필요 없다.

상기 고정공(165)은 상기 바닥면(15)과 상기 전면측부(12)의 내측면(123)에서 하나 이상이 함몰된 홈을 이루어 상기 배면케이스(30)의 외측면(122)에 형성되는 하기의 고정돌기(364)가 체결된다.

상기 배면케이스(30)는 상면(31)과, 관통형성되는 배면개구(34)와, 상기 배면개구(34)를 중심으로 상측에서 수평으로 연장되는 제2상측벽면(331)과 양측에서 수직으로 연장되는 제2양측벽면(334)과 하측에서 수평으로 연장되는 제2하측벽면(333)을 포함하는 배면안착부(33)와, 제2양측벽면(334)에서 측방향으로 절곡되어 상기 배면케이스(30)의 측면을 형성하는 배면측부(32)와, 내진동성을 강화하도록 이격된 공간을 형성하는 배면체결부(16)를 포함한다.

상기 제2상측벽면(331)은 전면측에서 상기 전지탭(21)이 안착되도록 배면측으로 음각형성되는 배면안착단(332)을 포함한다.

상기 배면체결부(16)는 분할된 영역에서 상기 전면블럭(161)의 사이에 이격된 공간을 형성하는 배면블럭(361)과, 상기 제2양측벽면(334)의 배면에서 이격된 공간을 형성하는 양측완충벽(362)과, 상기 제2하측벽면(333)의 배면에서 이격된 공간을 형성하는 하측완충벽(363)과, 상기 전면케이스(10)의 고정공에 삽입되는 고정돌기(364)를 포함한다.

상기 배면블럭(361)은 상기 배면케이스(30)의 상면에서 하측으로 이격된 위치(배면개구(34)의 상측)에서 수평으로 연장되는 배면수평격벽(361b)과, 상기 배면케이스(30)의 상면에서 상기 배면수평격벽(361b)으로 하향 연장되는 배면수직격벽(361a)과, 상기 배면수직격벽(361a)을 중심으로 양측에서 빈공간을 형성하는 배면완충부(361d)와, 상기 배면완충부(361d)에서 배면측으로 돌출되는 배면돌출부(361c)를 포함한다.

상기 배면수직격벽(361a)은 상기 배면케이스(30)의 상면에서 수직으로 하향 연장되어 상기 배면수평격벽(361b)으로 연결되어 양측에서 상기 배면완충부(361d)를 분할 및 구획한다. 이때 상기 배면수직격벽(361a)은 상기 상면의 가로 길이중 가운데에 해당되는 위치에서 수직으로 연장된다.

상기 배면수평격벽(361b)은 상기 배면케이스(30)의 상면과 하측으로 이격된 위치에서 이격된 위치에서 수평으로 연장되어 상면과 이격된 영역에 상기 배면완충부(361d)를 형성한다.

상기 배면완충부(361d)는 상기 제2상측벽면(331)의 배면에서 상기 배면수평격벽(361b)과 배면수직격벽(361a)으로 분할된 빈 공간으로서 배면측에서 체결되는 타 전지셀이 체결되면서 그사이에 공간을 형성한다. 상기와 같이 공간을 이루는 배면완충부(361d)는 외측에서 가해지는 진동이나 충격이 충진되는 공기에 의하여 흡수됨에 따라 내진동성을 향상시킬 수 있다.

상기 배면돌출부(361c)는 상기 배면안착단(332)이 배면측으로 음각형성됨에 따라서 돌출되는 벽면이다. 여기서 상기 배면돌출부(361c)는 상기 배면완충부(361d)의 영역 내에 위치된다.

상기 양측완충벽(362)은 상기 배면케이스(30)의 양측면에서 배면개구(34)측 방향으로 이격된 위치에서 수직으로 연장되어 상기 배면수평격벽(361b)과 상기 개구바닥면(35) 사이에 연결된다. 여기서 상기 양측완충벽(362)은 상기 배면케이스(30)의 배면측부(측면, 32)와 이격된 위치에서 연장됨에 따라서 상기 배면케이스(30)의 측면(32) 사이에 공간을 형성한다. 이때 양측완충벽(362)과 측면(32) 사이에 형성되는 공간은 진동이나 충격을 흡수하고, 상기 베어셀(20)에서 발열된 열을 방열시키기 위하여 공기와의 접촉면적을 증가시켜 내부온도를 냉각시킬 수 있다. 또한 상기 양측완충벽(362)은 강도를 증가시키도록 상기 측면(32)에서 수평으로 연장되는 양측보강벽(362a)을 포함한다.

상기 하측완충벽(363)은 상기 배면케이스(30)의 하면을 이루되, 상기 개구바닥면(35)과 하측으로 이격되어 그 사이에 충격과 진동을 흡수할 수 있도록 공간을 형성한다. 여기서 상기 하측완충벽(363)은 강성을 증가시키도록 상기 개구바닥면(35)에서 수직으로 연장되는 하측보강벽(363a)을 포함한다.

상기 고정돌기(364)는 상기 배면케이스(30)의 양 측면(32)과 하면 및 상면에서 각각 돌출형성되어 상기 전면케이스(10)의 고정공(364)에 삽입되어 상기 배면케이스(30)와 상기 전면케이스(10)를 고정시킨다.

이하에서는 상기 전지셀의 조립과정을 첨부한 도 7과 도 8을 참조하여 설명한다.

도 7은 본 발명에 따른 끼움식 조립부재(300)를 이용한 전지모듈에서 전지셀간의 조립과정을 설명하기 위한 사시도, 도 8은 끼움식 조립부재(300)를 이용한 전지모듈에서 전지셀간의 조립과정을 설명하기 위한 측면도이다.

먼저 작업자는 상기 전면케이스(10)에서 상기 베어셀(20)을 안착시킨다. 이때 상기 작업자는 전지탭(21)을 상기 전면케이스(10)의 삽입구(111)에 삽입하여 상기 전지탭(21)을 상면(113)에서 돌출시키고, 상기 전면케이스(10)의 배면측에서 제1양측벽면(133)과 제1하측벽면(134)에 상기 베어셀(20)의 양측 테두리(221)를 밀착시키고, 하면을 상기 바닥면(15)에 안착시킨다.

여기서 상기 지지단(112)은 상기 삽입구(111)를 통하여 돌출되는 전지탭(21)의 외면에 밀착되어 상기 전지탭(21)과의 마찰력을 증대시켜서 상기 전지탭(21)을 흔들림없이 고정시킨다.

이후 작업자는 상기 전면케이스(10)의 배면측을 통하여 상기 베어셀(20)을 삽입 및 안착시키고, 상기 배면케이스(30)를 상기 전면케이스(10)의 배면측에 밀착한 뒤에 가압한다.

따라서 상기 배면케이스(30)는 상기 바닥면(15)에 하면이 안착되고, 측면이 상기 전면케이스(10)의 내측면(123)에 밀착되면서 상기 전면케이스(10)에 안착된다. 이때 상기 고정돌기(364)는 상기 배면케이스(30)의 외측면(32)이 상기 전면케이스(10)의 내측면(123)과 밀착되고, 상기 배면케이스(30)의 하면이 상기 바닥면(15)에 안착 및 가압되면서 상기 고정공(165)에 삽입된다.

상기 베어셀(20)의 전지탭(21)은 상기 삽입구(111)를 통하여 상방으로 돌출형성되며, 이때 상기 전면케이스(10)의 상면 아래에 위치되는 전지탭(21)의 일부는 상기 전면케이스(10)의 전면안착단(132)과, 상기 배면케이스(30)의 배면안착단(332) 사이에 위치된다.

또한 상기 전면블럭(161)의 전면수직격벽(161a)과 전면수평격벽(161b)은 상기 배면블럭(361)의 배면수직격벽(361a)과 배면수평격벽(361b)에 각각 밀착되어 상기 전면블럭(161)의 전면완충부(161c)와 배면블럭(361)의 배면완충부(361d)가 상호 연결되면서 이격된 공간이 확장 형성된다. 따라서 상기 전면블럭(161)과 배면블럭(361)은 상기 전면케이스(10)와 배면케이스(30) 사이에서 이격된 공간인 전면완충부(161c)와 배면완충부(361d)를 포함함에 따라서 외부의 충격이나 진동을 흡수하여 상기 전지셀의 내진동성을 향상시킬 수 있다.

또한 상기 전면완충부(161c)와 배면완충부(361d)는 상기 베어셀(20)에서 발열된 열이 상기 제1상측벽면(131)과 제2상측벽면(331)을 통하여 전달되면, 내부에 수용되는 공기와 접촉될 수 있는 체적을 증가시킴에 따른 방열효과를 갖는다.

아울러 상기 배면케이스(30)의 상면과 양측면 및 하면에서 각각 돌출되는 고정돌기(364)는 상기 바닥면(15)과 내측면(123) 및 상면(113)에서 각각 관통형성되는 고정공(165)에 각각 삽입되어 있다.

이와 같이 조립된 하나 이상이 전지셀은 각각의 전지셀에서 전면케이스(10)의 외측면(122)에서 배면측을 향하여 돌출되는 끼움돌기(121b)를 포함하는 끼움수단(121)을 통하여 별도의 도구 없이도 작업자가 수작업으로 하나 이상의 전지셀을 순차적으로 연결시킬 수 있다.

즉, 제1전지셀(100)은 전면케이스(10)의 측면(122)에서 배면측을 향하여 돌출되는 끼움돌기(121b)가 형성되며, 상기 제1전지셀(100)의 배면측에서 밀착되는 제2전지셀(100')의 끼움수단(121')은 상기 제1전지셀(100)의 끼움돌기(121b)가 삽입되는 끼움공(121c')이 전면측을 향하도록 형성된다.

따라서 상기 제1전지셀(100)과 제2전지셀(100')은 상기 제1전지셀(100)의 끼움돌기(121b)가 상기 제2전지셀(100')의 끼움공(121c')에 삽입되면서 체결될 수 있다.

이때 상기 제2전지셀(100')의 하단돌기(164')는 상기 제1전지셀(100)의 배면 하측과 밀착되고, 상기 양측돌기(162')는 상기 제1전지셀(100)의 제1양측벽면(133)에 밀착되고, 상기 전면블럭(161')은 상기 제1전지셀(100)의 배면블럭(361)에 각각 밀착된다.

상기 하단돌기(164')와 양측돌기(162')는 제2전지셀(100')의 전면보다 전방으로 돌출형성됨에 따라 상기 제1전지셀(100)과 제2전지셀(100') 사이에 이격된 공간이 형성됨에 따라 발열된 열을 배출시킬 수 있는 유로(40)가 형성된다.

또한 상술한 바와 같이 상기 제1전지셀(100)과 제2전지셀(100')의 배면케이스(30)에 각각 형성되는 양측완충벽(362)과 하측완충벽(363)은 각각 개구바닥면(35)과 측면 사이에서 이격된 공간을 형성함에 따라서 외부에서 가해지는 충격이나 진동을 흡수할 수 있기에 내진동성 및 강도를 보강할 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 끼움식 조립부재(300)를 이용한 전지모듈에서 전면의 모듈커버(200)와 전지셀을 도시한 사시도, 도 10은 본 발명에 따른 끼움식 조립부재(300)를 이용한 전지모듈에서 배면의 모듈커버(200)와 전지셀을 도시한 사시도이다.

도 9와 도 10을 참조하면, 상기 모듈커버(200)는 상기 하나 이상의 전지셀(100)의 조립체의 전면과 배면측에서 각각 체결되도록 수직으로 연장되는 커버본체(210)와, 상기 커버본체(210)에서 수평으로 절개되어 내측이 열을 방열시키는 하나 이상의 방열구(220)와, 상기 커버본체(210)의 상측에서 조립체 방향으로 절곡되어 상면을 이루는 상단과, 상기 커버본체(210)의 하측에서 조립체 방향으로 절곡되어 하면을 이루는 하단(240)과, 상기 상단(230)과 하단(240)의 양 끝단에서 수직 및 수평으로 연장되어 내측의 조립체 측면을 지지하는 상부지지단(261) 및 하부지지단(262)과, 상기 상단(230)과 하단(240)에서 탄성력에 의하여 상기 조립체의 전면케이스의 상면에 형성되는 삽입홈(114)과 상부끼움홀(115a) 및 하부끼움홀(135a)에 안착 및 하면을 지지하는 하나 이상의 커버돌기(251~255)를 포함한다.

상기 커버본체(210)는 수직으로 연장되는 벽면으로 형성되며, 그 폭과 높이는 상기 전면케이스(10)를 수용할 수 있을 정도의 높이와 폭을 갖는다. 여기서 상기 커버본체(210)는 상기 하나 이상의 전지셀(100)이 연결되는 조립체의 양 측면에서 각각 돌출되는 끼움수단(121)이 전면과 배면에서 각각 노출될 수 있도록 양측에서 내향되도록 절개되는 절개단(212)을 더 포함한다.

상기 방열구(220)는 상기 커버본체(210)에서 수평으로 연장되어 절개형성되며, 하나 이상이 상하방향으로 정렬된다.

상기 상단(230)은 상기 커버본체(210)에서 상기 조립체가 위치되는 방향으로 절곡되어 상기 조립체중 가장 전면에 위치된 전면케이스의 상면의 상측으로 밀착된다. 이때 상기 상단(230)의 하면은 하향 경사면을 갖는 상부커버돌기(251, 253, 255)가 하나 이상 형성된다.

상기 하단(240)은 상기 커버본체(210)의 하측에서 상기 조립체가 위치되는 방향으로 절곡되어 상기 조립체중 가장 전면이나 배면에 위치되는 전면케이스(10)의 하면이 안착된다. 여기서 상기 하단(240)은 상방으로 돌출되는 경사판으로 형성되어 상기 전면케이스(10)의 하면에서 내향 형성되는 삽입홈(114)에 안착되는 하부커버돌기(252, 254)가 하나 이상 형성된다.

상기 상부커버돌기(251, 253, 255)와 하부커버돌기(252, 254)는 도 11a와 도 11b에 각각 도시되었으며, 상기 전면케이스의 삽입홈(114)과의 체결과정을 함께 설명한다.

도 11a와 도 11b는 본 발명에 따른 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈에서 커버돌기를 도시한 단면도이다.

도 11a 및 도 11b를 참조하면, 상기 상부커버돌기(251, 253, 255)는 상기 전면케이스(10)의 삽입홈(114)에 안착되는 제1상부커버돌기(251)와, 상기 상부끼움홀(115a)에 체결되는 제2상부커버돌기(253)와, 상기 상단(230)의 중심영역(233)에서 하측으로 돌출되는 제3상부커버돌기(255)를 포함한다.

그리고 상기 하부커버돌기(252, 254)는 상기 전면케이스(10)의 하면(15)에 형성되는 삽입홈(114)에 안착되는 제1하부커버돌기(252)와, 상기 하부끼움홀(135a)에 삽입되는 제2하부커버돌기(254)를 포함한다.

여기서 도 11a와 도 11b에 도시된 상부커버돌기(251, 253, 255)와 하부커버돌기(252, 254)는 상기 조립체의 전면측에 위치되는 전면케이스(10)와 모듈커버(200)의 결합상태를 도시한 것이다.

상기 상부커버돌기(251, 253, 255)는 상단(230)의 하면에서 하향되는 경사진 방향으로 연장되는 경사판으로 형성된다. 이때 상기 제1상부커버돌기(251)는 전면측에서 후방 측으로 하향 경사지도록 형성되어 상기 전면케이스(10)의 상면에 위치되는 삽입홈(114)에 안착된다.

이중에서 상기 상단(230)은 상기 전지탭(21)의 돌출되는 영역과 일치되도록 절개형성되는 절개면(232)을 포함하되, 상기 절개면(232) 사이에 제3상부커버돌기(255)가 형성되는 상단(230)의 중앙영역(233)이 형성된다 상기 제3상부커버돌기(255)는 상기 중앙영역(233)의 하면에 형성된다.

아울러 상기 전면케이스(10)의 상면(113) 중앙부에 상기 배면케이스(30)의 고정돌기(364)가 하측에서 삽입되는 고정공(165)이 형성되어 상기 제3상부커버돌기(255)가 상측에서 안착된다.

또한 상기 제2상부커버돌기(252)는 상기 전면케이스(10)의 양측에 각각 형성되는 상부끼움홀(115a)의 상측에 안착된다.

마찬가지로 상기 제1하부커버돌기(252)는 하단(240)의 상면에서 상방으로 돌출형성되어 상기 전면케이스(10)의 하면(15)에 형성되는 삽입홈(114)에 안착되어 상기 모듈커버(200)를 상기 전면케이스(10) 및/또는 배면케이스(30)에 고정시킨다.

또한 상기 제2하부커버돌기(254)는 하부끼움홀(135a)의 하측에서 삽입되어 고정된다.

이와 같이 상기 고정공(165)은 상측에서 상기 제3상부커버돌기(255)와 하측에서 고정돌기(364)가 삽입되고, 상기 상부끼움홀(115a)은 상측에서 제2상부커버돌기(253), 하측에서 상기 조립부재(300), 상기 하부끼움홀(135a)은 상측에서 조립부재(300) 하측에서 상기 제2하부커버돌기(254)가 각각 삽입된다.

상기 상부지지단(261)은 상기 상단(230)의 양측 끝단에서 수직으로 연장되어 상기 커버본체(210)에 연결되어 상기 커버본체(210)의 내측에 밀착되는 전면케이스(10)를 가이드하고, 상기 하부지지단(262)은 상기 하단(240)의 양측 끝단에서 상방으로 돌출되어 상기 커버본체(210)의 하측에 밀착되는 전면케이스(10)를 가이드한다.

도 12는 본 발명에 따른 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈에서 조립부재를 도시한 사시도, 도 13은 본 발명에 따른 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈과 조립부재의 끼움과정을 도시한 사시도이다.

상기 조립부재(300)는 상기 하나 이상의 전지셀(100)이 각각의 끼움수단(121)에 의하여 체결되어 하나의 조립체를 형성하면, 상기 조립체의 측면에서 삽입되어 상기 조립체를 견고하게 고정시킨다.

이를 위하여 상기 조립부재(300)는 수직으로 형성되는 제1지지판(310)과, 상기 제1지지판(310)과 이격되는 제2지지판(340)과, 상기 제1지지판(310)에서 상방으로 연장되는 다 수개의 제1끼움편(320)과, 상기 제1지지판(310)과 제2지지판(340) 사이를 연결하는 연결판(330)와, 상기 제2지지판(340)에서 하방으로 다 수개가 연장되는 다 수개의 제2끼움편(350)을 포함한다.

상기 제1지지판(310)은 일방향으로 연장되는 벽면(311)의 일측에서 전방으로 절곡되는 제1절곡편(312)과, 상기 제1절곡편(312)에서 관통형성되는 제1관통공(313)을 포함한다.

상기 제1지지판(310)은 수직면으로서 수평으로 연장형성되어 상방으로 상기 제1끼움편(320)이 연결되고, 하측으로 상기 연결판(330)이 연결된다.

상기 제1절곡편(312)은 상기 제1지지판(310)의 일측 끝단에서 외측으로 절곡되어 되어 중심부에 관통형성되는 제1관통공(313)이 형성된다.

상기 제1끼움편(320)은 상기 제1지지판(310)의 상방으로 다 수개가 연장 형성된다. 상기 제1끼움편(320)은 상기 제1지지판(310)에서 수직으로 연장되는 제1수직판(311)과, 상기 제1수직판(311)에서 경사지도록 연장되는 제1경사판(322)과, 상기 제1경사판(322)의 끝단에서 일방향으로 돌출되는 제1마찰돌기(323)를 포함한다.

여기서 상기 제1경사판(322)은 상기 전면케이스의 양측면에서 상측에 위치되는 상부끼움블럭(115)의 상부끼움홀(115a)에 삽입된다. 여기서 상기 제1경사판(322)은 끝단이 상기 상부끼움홀(115a)에 끼움되면서 경사지도록 형성되는 몸체가 펴지기 때문에 원위치로 복귀하려는 탄성력을 상기 상부끼움홀(115a)에 가하게 된다.

상기 제1마찰돌기(323)는 상기 제1경사판(322)의 탄성에 의하여 상기 상부끼움홀(115a)에 힘을 가하여 마찰력을 증가시켜 상기 상부끼움홀(115a)에 견고히 삽입된다.

상기 연결판(330)은 다 수개의 연장되는 판재로서 형성되며, 각각의 판재가 상호 이격되어 상기 제1지지판(310)과 제2지지판(340) 사이를 연결한다. 여기서 상기 연결판(330)은 상기 제1지지판(310)과 제2지지판(340)에서 절곡된 이후에 수직으로 연장되어 연결되기 때문에 내측에서 상기 전면케이스의 각 끼움수단(121)을 수용하는 공간을 형성한다.

상기 제2지지판(340)은 상기 연결판(330)의 하측에서 상기 제2끼움편(350)을 지지한다. 이를 위한 구성에서 일 방향으로 연장되는 제2지지판(340)과, 상기 제2지지판(340)의 벽면(341) 일측에서 절곡되는 제2절곡편(342)과, 상기 제2절곡편(342)의 중심부에서 관통형성되는 제2관통공(343)을 포함한다.

상기 제2끼움편(350)은 상기 제2지지판(340)의 하측에서 다 수개가 상호 이격되어 수직으로 연장되는 제2수직판(341)과, 상기 제2수직판(341)에서 경사지도록 연장되는 제2경사판(352)과, 상기 제2경사판(352)의 일면에서 돌출되는 제2마찰돌기(353)를 포함한다.

상기 제2끼움편(350)은 상기 하부끼움블럭(135)의 하부끼움홀(135a)에 상기 제2경사판(352)과 제2마찰돌기(353)가 삽입된다. 여기서 상기 제2경사판(352)은 상기 하부끼움홀(135a)에 삽입되면서 가해지는 힘에 의하여 경사진 상태에서 가압된 힘을 받는다. 상기 제2경사판(352)은 원위치로 복귀하기 위한 탄성력을 상기 제2마찰돌기(353)에 전달한다. 따라서 상기 제2마찰돌기(353)는 상기 하부끼움홀(135a)의 내면에 힘을 가하여 고정될 수 있다.

본 발명에 따른 끼움식 조립부재(300)를 이용한 전지모듈의 조립과정은 하기와 같다.

먼저 작업자는 베어셀(20)을 상기 전면케이스(10)의 삽입구(111)에 삽입하여 상방으로 돌출시키도록 상기 전면케이스(10)에 안착시킨다. 그리고 작업자는 상기 배면케이스(30)를 상기 전면케이스(10)의 배면측으로 가압하여 외측면과 상면에 각각 돌출되는 고정돌기(364)를 상기 전면케이스(10)의 내측면과 하면(바닥면, 15) 및 상면(113)에 각각 관통형성되는 고정공(165)에 삽입시켜 상기 전면케이스(10)와 배면케이스(30)를 결합시켜 전지셀(100)을 조립한다.

이와 같은 과정을 통하여 조립된 하나 이상의 전지셀(100)에서 양 측면(122)에 각각 형성되는 끼움수단(121)의 끼움돌기(121b)를 배면측에서 밀접된 타 전지셀의 끼움공(121c)에 삽입시켜 순차적으로 결합시켜 하나의 조립체를 형성한다.

그리고 작업자는 상기 조립체의 양 측면에서 각각 정렬되는 상부끼움블럭(115)과 하부끼움블럭(135) 사이로 상기 조립부재(300)의 제1끼움편(320)과 제2끼움편(350)을 각각 삽입한다. 즉, 상기 제1끼움편(320)은 상기 상부끼움블럭(115)의 하측에서 상기 상부끼움홀(115a)에 제1경사판(322)의 끝단이 인입되어 상방으로 삽입된다.

아울러 상기 제2끼움편(350)은 상기 하부끼움블럭(135)의 상측에서 상기 하부끼움홀(135a)에 제2경사판(352)의 끝단이 인입되어 하방으로 삽입된다.

이때 상기 제1경사판(322)과 제2경사판(352)은 외측을 향하여 휜상태로 형성됨에 따라서 상기 상부끼움홀(115a)과 하부끼움홀(135a)에 끝단이 삽입되면서 가압되어 휨상태가 펴지게 된다. 그러므로 상기 제1경사판(322)과 제2경사판(352)은 원래의 형상으로 복원하기 위한 탄성력을 상기 제1마찰돌기(323)와 제2마찰돌기(353)에 전달한다.

따라서 상기 제1마찰돌기(323)와 제2마찰돌기(353)는 각각 상부끼움홀(115a)과 하부끼움홀(135a)의 내측면을 가압하게 됨에 따라서 마찰력이 발생되어 내측에서 고정된다.

아울러 상기 연결판(330)은 내측에서 상호 결합된 끼움수단(121)을 수용할 수 있는 공간을 형성한다. 따라서 연결판(330)은 상기 제1끼움편(320)과 제2끼움편(350)이 각각 상부끼움홀(115a)과 하부끼움홀(135a)에 체결되면서 상기 끼움수단(121)의 상측에 위치된다.

상술한 바와 같이 상기 조립체의 양측면에서 상기 조립부재(300)가 체결되어 상기 조립체를 견고하게 연결시킬 수 있다.

이후에 작업자는 상기 모듈커버(200)를 상기 조립체의 전면과 배면에 각각 조립시킨다. 이때 작업자는 상기 상부지지단(261)과 하부지지단(262) 사이로 상기 전면케이스를 밀착시킨 뒤에 별도의 공구를 사용하지 않고 상기 모듈커버(200)를 상기 조립체의 가장 전면측에 위치되는 전지셀(100)의 전면케이스(10)에 밀착시킨 뒤에 가압한다.

그러면, 상기 모듈커버(200)의 상단(230)에서 하측으로 돌출되는 제1상부커버돌기(251)가 상기 전면케이스(10)의 삽입홈(114)에 각각 안착되고, 하단(240)에서 상측으로 돌출되는 제1하부커버돌기(252)가 상기 전면케이스(10)의 하면(바닥면, 15)에 형성된 삽입홈(114)에 각각 안착된다.

또한 상기 모듈커버(200)의 상단(230) 양측 끝단에서 각각 형성되는 제2상부커버돌기(253)는 상기 상부끼움홀(115a)의 상측에 안착되고, 상기 하단(240) 양측 끝단에 각각 형성되는 제2하부커버돌기(254)는 상기 하부끼움홀(135a)의 하측에 안착된다.

아울러 상기 모듈커버(200)의 상단(230) 중앙영역(233)의 하측으로 돌출되는 제3상부커버돌기(255)는 상기 전면케이스(10)의 고정공(165)에 안착된다.

그러므로 상기와 같은 과정을 통하여 상기 모듈커버(200)가 상기 조립체의 전면에 결합되면, 작업자는 다시 상기 조립체의 배면에 모듈커버(200)를 조립한다. 조립 과정은 상기 조립체의 전면에 위치된 전지셀(100)의 전면케이스(10)에 모듈커버(200)를 조립하는 과정과 동일하다.

즉, 작업자가 상기 모듈커버(200)를 상부지지단(261)과 하부지지단(262)의 내측에서 배면측 전지셀(100)을 위치시킨 뒤에 힘을 가하여 상기 제1 내지 제3상부커버돌기(251, 253, 255)와 제1 및 제2하부커버돌기(252, 254)가 고정공(165)과, 삽입홈(114) 및 상부끼움홀(115a)과 하부끼움홀(135a)에 각각 체결되도록 한다.

이와 같이 본 발명에 따른 끼움식 조립부재(300)를 이용한 전지모듈은 나사나 볼트와 같은 별도의 공구를 이용하여 조립시킬 수 있는 구성을 포함하지 않으며, 가압하여 끼움 시킬 수 있는 구성만으로 하나 이상의 전지셀을 조립하여 전지모듈을 완성할 수 있어 작업시간 및 난이도를 낮출 수 있었다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체 예에 대해서 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 전지셀 200 : 모듈커버
300 : 조립부재 111 : 삽입구
112 : 지지단 113 : 상면
114 : 삽입홈 115 : 상부끼움블럭
115a : 상부끼움홀 121 : 끼움수단
121a : 끼움본체 121b : 끼움돌기
121c : 끼움공 210 : 커버본체
220 : 방열구 230 : 상단
231 : 상면 240 : 하단
250 : 커버돌기 261 : 상부지지단
262 : 하부지지단 310 : 제1지지판
320 : 제1끼움편 330 : 연결판
340 : 제2지지판 350 : 제2끼움편

Claims

전원이 입출력되는 전지탭이 돌출형성되는 베어셀의 전면과 배면에서 각각 전면케이스와 배면케이스를 결합시킨 전지셀을 하나 이상으로 연결시키는 조립체;
상기 조립체의 전면과 배면에서 각각 체결되는 모듈커버;
상기 조립체의 양측면에서 체결되어 상기 하나 이상의 전지셀을 고정시키는 조립부재를 포함하고,
상기 전지셀은 전면케이스의 상면에서 양측 방향으로 돌출되어 상하방향으로 관통형성되는 상부끼움홀을 구비하는 상부끼움블럭과, 하면에서 양측방향으로 돌출되어 상하방향으로 관통형성되는 하부끼움홀을 구비하는 하부끼움블럭을 포함하고,
상기 조립부재는 하면이 상기 조립체의 측면에 밀착되도록 수직으로 형성되는 제1지지판과, 상기 제1지지판에서 상방으로 돌출형성되어 상기 상부끼움홀에 체결되는 제1끼움편과, 상기 제1지지판의 하측에서 하면이 상기 조립체의 측면에 밀착되도록 수직으로 형성되는 제2지지판과, 상기 제2지지판에서 하방으로 다 수개가 연장되어 상기 하부끼움홀에 삽입되는 제2끼움편을 포함하는 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈.
제1항에 있어서, 상기 조립부재는
상기 제1지지판과 제2지지판 사이에서 다 수개의 판재가 연장되어 상기 제1지지판과 제2지지판을 연결시키는 연결판를 더 포함하는 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈.
제1항에 있어서, 상기 전지셀은
상기 조립부재가 밀착되는 측면에서 인접된 전지셀과 끼움식으로 체결되도록 끼움수단을 더 포함하며,
상기 끼움수단은 상기 전지셀의 측면에서 돌출되는 끼움본체와, 상기 끼움본체의 배면측에서 돌출되는 끼움돌기와, 상기 끼움본체의 전면에서 내측으로 함몰되어 앞쪽에 위치한 전지셀의 끼움돌기가 삽입되는 끼움공을 포함하는 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈.
제2항에 있어서, 상기 연결판은
다 수개의 판재가 상기 제1지지판과 제2지지판 사이에서 연장되되, 상기 판재는 외측으로 돌출되도록 절곡 형성되는 것을 특징으로 하는 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈.
제1항에 있어서, 상기 제1지지판과 제2지지판은
한쪽 끝단에서 외측으로 돌출되도록 절곡되어 중심부에 관통공이 형성되는 절곡편을 포함하는 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈.
제1항에 있어서, 상기 제1끼움편은
상기 제1지지판의 상측에서 수직으로 연장되는 제1수직판과, 상기 제1수직판에서 외측으로 경사지도록 연장되어 그 끝단이 상기 상부끼움홀에 삽입되는 제1경사판을 포함하는 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈.
제6항에 있어서, 상기 제1끼움편은
상기 제1경사판의 일면에서 돌출되어 상기 상부끼움블럭의 내면에 밀착되는 제1마찰돌기를 더 포함하는 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈.
제1항에 있어서, 상기 제2끼움편은
상기 제2지지판의 하측에서 수직으로 하향 연장되는 제2수직판과, 상기 제2수직판에서 외측으로 경사지도록 연장되어 그 끝단이 상기 하부끼움홀에 삽입되는 제2경사판을 포함하는 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈.
제8항에 있어서, 상기 제2끼움편은
상기 제2경사판의 일면에서 돌출되어 상기 하부끼움블럭의 내면에 밀착되는 제2마찰돌기를 더 포함하는 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈.
제1항에 있어서, 상기 모듈커버는
수직으로 연장되는 벽면으로 형성되는 커버본체;
상기 커버본체에서 하나 이상이 절개형성되어 상하측으로 정렬되는 방열구; 및
상기 커버본체의 상측에서 절곡 형성되는 상면에서 하측으로 돌출되는 하나 이상의 상부커버돌기와, 상기 커버본체의 하측에서 절곡형성되는 하면에서 상측으로 돌출되는 하나 이상의 하부커버돌기를 포함하는 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈.
제10항에 있어서, 상기 모듈커버는
상기 커버본체의 상측에서 상기 전지셀이 위치된 방향으로 절곡되는 상면의 양측 끝단에서 각각 상기 커버본체로 하향 연장되어 그 사이로 상기 전지셀의 전면 또는 배면이 밀착되도록 가이드하는 상부지지단;
상기 커버본체의 하측에서 상기 전지셀이 위치된 방향으로 절곡되는 하면의 양측 끝단에서 각각 상기 커버본체로 상향 연장되어 그 사이로 상기 전지셀의 전면 또는 배면이 밀착되도록 가이드하는 하부지지단을 더 포함하는 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈.
제11항에 있어서, 상기 상부커버돌기는
상기 전지셀의 상측 양 끝단에서 측면으로 돌출되는 상부끼움블럭의 내측에 형성된 상부끼움홀의 상측에 안착되는 것을 특징으로 하는 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈.
제11항에 있어서, 상기 하부커버돌기는
상기 전지셀의 하측 양 끝단에서 측면으로 돌출되는 하부끼움블럭의 내측에 형성되는 하부끼움홀의 하측에 안착되는 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈.
제11항에 있어서, 상기 전지셀은 상면과 하면 및 양측면에서 하나 이상이 관통형성되는 고정공을 포함하고,
상기 상부커버돌기와 하부커버돌기는 상기 고정공에 안착되는 것을 특징으로 하는 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈.
제1항에 있어서, 상기 전면케이스는
내측에 수용되는 상기 베어셀이 노출되도록 관통형성되는 전면개구를 중심으로 수직으로 연장되는 벽면의 상하측과 양측 끝단에서 배면측 방향으로 절곡되어 상면과 하면 및 양 측면을 이루어 상기 베어셀이 수용되는 수용공간을 형성하고,
상기 전지탭이 삽입되도록 상면에서 관통형성되는 삽입구와, 상기 전면개구의 상측에서 수직 연장되는 벽면에서 음각형성되어 상기 전지탭이 안착되는 전면안착단을 포함하고,
상기 배면케이스는 상기 전면개구에 일치되는 배면개구가 형성되는 벽면에서 상측과 하측 및 양측방향으로 각각 절곡되어 상면과 하면 및 양측면이 각각 형성되어 상기 베어셀을 사이에 두고 상기 전면케이스의 수용공간으로 안착되고,
상기 전면케이스가 위치되는 전면측 벽면에서 상기 전지탭이 안착되도록 음각형성되는 배면안착단을 포함하는 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈.
제15항에 있어서, 상기 전면케이스는
상면에서 상기 삽입구의 외측을 따라 연장형성되어 상기 삽입구에서 돌출되는 상기 전지탭을 고정 및 지지하는 지지단을 더 포함하는 끼움식 조립부재를 이용한 전지모듈.