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KR102019884B1 - 배터리 모듈 및 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차 - Google Patents

배터리 모듈 및 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차 Download PDF

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KR102019884B1
KR102019884B1 KR1020150159822A KR20150159822A KR102019884B1 KR 102019884 B1 KR102019884 B1 KR 102019884B1 KR 1020150159822 A KR1020150159822 A KR 1020150159822A KR 20150159822 A KR20150159822 A KR 20150159822A KR 102019884 B1 KR102019884 B1 KR 102019884B1
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이영호
김성태
박준규
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈은, 서로 적층되는 복수 개의 배터리 셀들을 포함하는 배터리 셀 어셈블리, 배터리 셀 어셈블리의 양단부를 각각 커버하는 엔드 플레이트 및 엔드 플레이트에 장착되어 배터리 셀 어셈블리를 적어도 부분적으로 커버하며, 엔드 플레이트로부터의 이탈을 방지하기 위한 이탈 방지부를 구비하는 클램핑 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

배터리 모듈 및 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차{BATTERY MODULE, BATTERY PACK COMPRISING THE BATTERY MODULE AND VEHICLE COMPRISING THE BATTERY PACK}
본 발명은 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차에 관한 것이다.
제품 군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다. 이러한 이차전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.
현재 널리 사용되는 이차전지의 종류에는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있다. 이러한 단위 이차전지 셀, 즉, 단위 배터리 셀의 작동 전압은 약 2.5V ~ 4.2V이다. 따라서, 이보다 더 높은 출력 전압이 요구될 경우, 복수 개의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 또한, 배터리 팩에 요구되는 충방전 용량에 따라 다수의 배터리 셀을 병렬 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 따라서, 상기 배터리 팩에 포함되는 배터리 셀의 개수는 요구되는 출력 전압 또는 충방전 용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
한편, 복수 개의 배터리 셀을 직렬, 병렬 또는 직렬과 병렬의 혼합으로 연결하여 배터리 팩을 구성할 경우, 복수 개의 배터리 셀로 이루어지는 배터리 모듈을 먼저 구성하고, 이러한 복수 개의 배터리 모듈을 이용하여 기타 구성요소를 추가하여 배터리 팩을 구성하는 방법이 일반적이다.
구체적으로, 종래 배터리 모듈은 서로 적층되는 복수 개의 배터리 셀들로 이루어진 배터리 셀 어셈블리 및 배터리 셀 어셈블리의 양단부를 커버하는 한 쌍의 엔드 플레이트로 이루어진다. 여기서, 한 쌍의 엔드 플레이트는 상기 배터리 셀 어셈블리를 지지하기 위해 한 쌍의 엔드 플레이트의 네 모서리에서 배터리 셀 어셈블리와 숄더 볼트(Shoulder Bolt) 등의 결합부재를 통해 스크류 결합된다.
그러나, 종래 배터리 모듈에서는, 이러한 한 쌍의 엔드 플레이트의 네 모서리, 즉, 배터리 모듈 외측의 네 모서리에서 마련되는 결합부재들로 인해 숄더 볼트 등의 결합부재가 배치될 수 있는 추가적인 공간 및 스크류 결합을 위한 구조가 요구되는 바, 결합부재가 차지하는 공간 및 스크류 결합을 위한 구조로 인해 전체 모듈 크기가 증가하여, 배터리 모듈의 슬림화를 저해하는 문제가 있다.
그러므로, 배터리 모듈의 복수 개의 배터리 셀들을 포함하는 배터리 셀 어셈블리를 안정적으로 고정할 수 있는 보다 더 슬림한 구조의 배터리 모듈을 제공할 수 있는 방안의 모색이 요청된다.
따라서, 본 발명의 목적은 배터리 셀 어셈블리를 안정적으로 고정할 수 있는 보다 더 슬림한 구조의 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 해결하기 위해, 본 발명은, 배터리 모듈로서, 서로 적층되는 복수 개의 배터리 셀들을 포함하는 배터리 셀 어셈블리; 상기 배터리 셀 어셈블리의 양단부를 각각 커버하는 엔드 플레이트; 및 상기 엔드 플레이트에 장착되어 상기 배터리 셀 어셈블리를 적어도 부분적으로 커버하며, 상기 엔드 플레이트로부터의 이탈을 방지하기 위한 이탈 방지부를 구비하는 클램핑 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈을 제공한다.
상기 클램핑 부재는, 상기 배터리 셀 어셈블리의 일측을 지지하는 지지부; 및 상기 지지부의 양단부로부터 각각 돌출되며, 상기 엔드 플레이트에 각각 장착되는 엔드 플레이트 장착부;를 포함하며, 상기 이탈 방지부는, 상기 엔드 플레이트 장착부에 구비되며, 상기 클램핑 부재의 상기 엔드 플레이트 장착 시 상기 엔드 플레이트에 결합될 수 있다.
상기 엔드 플레이트에는, 상기 엔드 플레이트 장착부와 스냅 결합되는 스냅 결합 돌기가 구비되며, 상기 엔드 플레이트 장착부에는, 상기 스냅 결합 돌기에 스냅 결합되며, 상기 이탈 방지부가 구비되는 스냅 홈이 형성될 수 있다.
상기 스냅 결합 돌기에는, 상기 스냅 결합 돌기의 상기 스냅 홈 삽입 시 상기 이탈 방지부와 결합되는 로킹부가 구비될 수 있다.
상기 이탈 방지부는, 상기 스냅 홈으로부터 소정 길이로 돌출되는 이탈 방지 돌기로 이루어지며, 상기 로킹부는, 상기 이탈 방지부가 삽입될 수 있게 상기 스냅 결합 돌기로부터 소정 깊이로 형성되는 로킹 홈으로 이루어질 수 있다.
상기 이탈 방지부는, 상기 스냅 홈으로부터 소정 깊이로 형성되는 이탈 방지 홈으로 이루어지며, 상기 로킹부는, 상기 이탈 방지부에 삽입될 수 있게 상기 스냅 결합 돌기로부터 소정 길이로 돌출되는 로킹 돌기로 이루어질 수 있다.
상기 배터리 셀 어셈블리의 일측은 상기 엔드 플레이트와 스크류 결합되며, 상기 배터리 셀 어셈블리의 타측은 상기 클램핑 부재에 의해 지지될 수 있다.
상기 클램핑 부재는 복수 개로 구비될 수 있다.
상기 클램핑 부재는 일체로 형성될 수 있다.
상기 클램핑 부재는 탄성 재질로 이루어질 수 있다.
상기 클램핑 부재는 금속 재질로 이루어질 수 있다.
그리고, 본 발명은, 배터리 팩으로서, 전술한 실시예들에 따른 배터리 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩을 제공한다.
아울러, 본 발명은, 자동차로서, 전술한 실시예에 따른 배터리 팩;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차를 제공한다.
이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 배터리 셀 어셈블리를 안정적으로 고정할 수 있는 보다 더 슬림한 구조의 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공할 수 있다.
아울러, 본 실시예들에 따라, 클램핑 부재의 이탈 방지부를 통해 배터리 모듈로부터 클램핑 부재의 이탈을 방지할 수 있어, 체결 안정성이 현저히 향상될 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공할 수 있다.
따라서, 본 실시예들에 따라, 배터리 셀 어셈블리의 셀 스웰링에 따른 팽창 또는 외부 충격 등이 발생하더라도, 견고한 결합 구조를 유지하여 배터리 모듈의 기능을 유지할 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 사시도이다.
도 2는 도 1의 배터리 모듈의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 배터리 모듈의 클램핑 부재의 사시도이다.
도 4 내지 도 6은 도 3의 클램핑 부재의 다양한 실시예들을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 사시도이다.
도 8은 도 7의 배터리 모듈의 분해 사시도이다.
도 9는 도 8의 배터리 모듈의 클램핑 부재의 사시도이다.
도 10은 도 8의 배터리 모듈의 평면도이다.
도 11은 도 10의 배터리 모듈의 A 부분을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해 질 것이다. 여기서 설명되는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 또한, 발명의 이해를 돕기 위하여, 첨부된 도면은 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 사시도이며, 도 2는 도 1의 배터리 모듈의 분해 사시도이며, 도 3은 도 2의 배터리 모듈의 클램핑 부재의 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 배터리 모듈(10)은, 배터리 셀 어셈블리(100), 한 쌍의 엔드 플레이트(200, 250) 및 클램핑 부재(300)를 포함할 수 있다.
상기 배터리 셀 어셈블리(100)는 후술하는 적어도 하나의 배터리 셀(110)과 상기 배터리 모듈(10)을 구성하는 각종 부품들의 조립체로 구비될 수 있다. 이러한 상기 배터리 셀 어셈블리(100)는, 배터리 셀(110) 및 셀 카트리지(120)를 포함할 수 있다.
상기 배터리 셀(110)은 파우치형 이차 전지로서, 복수 개로 구비될 수 있다. 상기 복수 개의 배터리 셀들(110)은 서로 전기적으로 연결되며, 상하 방향(Z축 방향)으로 적층되어 구비될 수 있다.
상기 복수 개의 배터리 셀들(110)은, 각각, 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 수용하는 전지 케이스 및 상기 전극 조립체와 연결되며 상기 전지 케이스 밖으로 돌출되는 전극 리드(115)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 전극 리드(115)는 한 쌍으로 구비될 수 있고, 상기 한 쌍의 전극 리드들(115)은 양극 리드 및 음극 리드로 이루어질 수 있다.
상기 셀 카트리지(120)는 적어도 하나의 배터리 셀(110)을 홀딩하여 그 유동을 방지하고, 상호 적층 가능하도록 구성되어 상기 복수 개의 배터리 셀들(110)의 조립을 가이드 할 수 있다.
이러한 상기 셀 카트리지(120)는 상기 복수 개의 배터리 셀들(110)의 조립을 가이드 할 수 있게 복수 개로 구비되어 상하 방향(Z축 방향)을 따라 상호 적층될 수 있다.
상기 복수 개의 셀 카트리지들(120)은, 각각, 결합부재 체결홀(122)을 포함할 수 있다.
상기 결합부재 체결홀(122)은 상기 배터리 셀 어셈블리(100)와 후술하는 한 쌍의 엔드 플레이트(200, 250)와의 결합을 위한 결합부재(S)를 체결하기 위한 것으로서, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 일측, 구체적으로, 상기 복수 개의 셀 카트리지들(120)의 후방(-X축 방향) 테두리 양단에 각각 구비될 수 있다.
상기 한 쌍의 엔드 플레이트(200, 250)는 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 강성을 확보함과 아울러 상기 배터리 셀 어셈블리(100)를 지지하기 위한 것으로서, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 양단부, 구체적으로, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 상측(+Z축 방향) 및 하측(-Z축 방향)을 각각 커버할 수 있다.
여기서, 상기 한 쌍의 엔드 플레이트(200, 250)는 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 일측, 구체적으로, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 후방(-X축 방향) 단부에서 상기 배터리 셀 어셈블리(100)와 숄더 볼트(Shoulder Bolt) 등의 결합부재(S)를 통해 스크류 결합될 수 있다.
이러한 상기 한 쌍의 엔드 플레이트(200, 250)는, 제1 엔드 플레이트(200) 및 제2 엔드 플레이트(250)를 포함할 수 있다.
상기 제1 엔드 플레이트(200)는 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 상측(+Z축 방향)을 커버할 수 있다. 이러한 상기 제1 엔드 플레이트(200)는, 체결홀(210), 접속 플러그(220) 및 스냅 결합 돌기(230)를 포함할 수 있다.
상기 체결홀(210)은 상기 결합부재(S)와 체결되기 위한 것으로서, 상기 제1 엔드 플레이트(200)의 일측, 구체적으로, 상기 제1 엔드 플레이트(200)의 후방(-X축 방향) 테두리 양단에 각각 구비될 수 있다.
여기서, 상기 체결홀(210)은 상기 결합부재(S)를 상기 결합부재 체결홀(122)로 관통시킬 수 있게 수직 방향(Z축 방향)에서 상기 복수 개의 셀 카트리지들(120)의 상기 결합부재 체결홀들(122)과 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
상기 접속 플러그(220)는 상기 제1 엔드 플레이트(200) 밖으로 돌출되게 구비되며, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 접속 플러그(220)는 한 쌍으로 구비될 수 있으며, 외부 전원 등의 전장 부품들과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 스냅 결합 돌기(230)는 상기 제1 엔드 플레이트(200)의 타측, 구체적으로, 상기 제1 엔드 플레이트(200)의 전방(+X축 방향) 단부 측에 구비되며, 후술하는 클램핑 부재(300)와 스냅 결합될 수 있다.
상기 제2 엔드 플레이트(250)는 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 하측(-Z축 방향)을 커버할 수 있다. 이러한 상기 제2 엔드 플레이트(250)는, 체결홀(260) 및 스냅 결합 돌기(280)를 포함할 수 있다.
상기 체결홀(260)은 상기 결합부재(S)와 체결되기 위한 것으로서, 상기 제2 엔드 플레이트(250)의 일측, 구체적으로, 상기 제2 엔드 플레이트(250)의 후방(-X축 방향) 테두리 양단에 각각 구비될 수 있다.
여기서, 상기 체결홀(260)은 상기 복수 개의 셀 카트리지들(120)의 상기 결합부재 체결홀들(122)에 관통 체결된 상기 결합부재(S)를 관통시킬 수 있게 수직 방향(Z축 방향)에서 상기 복수 개의 셀 카트리지들(120)의 상기 결합부재 체결홀들(122)과 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
상기 스냅 결합 돌기(280)는 상기 제2 엔드 플레이트(250)의 타측, 구체적으로, 상기 제2 엔드 플레이트(200)의 전방(+X축 방향) 단부 측에 구비되며, 상기 제1 엔드 플레이트(200)의 상기 스냅 결합 돌기(230)와 함께 후술하는 클램핑 부재(300)와 스냅 결합될 수 있다.
상기 클램핑 부재(300)는 상기 한 쌍의 엔드 플레이트(200, 250), 즉, 상기 제1 엔드 플레이트(200) 및 상기 제2 엔드 플레이트(250)에 각각 장착되어 상기 배터리 셀 어셈블리(100)를 적어도 부분적으로 커버할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 엔드 플레이트(200) 및 상기 제2 엔드 플레이트(250)로 구비되는 상기 한 쌍의 엔드 플레이트들(200, 250)은 일측인 후방(-X축 방향)에서만 상기 결합부재(S)를 통해 상기 배터리 셀 어셈블리(100)와 결합되며, 타측인 전방(+X축 방향)에서는 상기 결합부재(S) 없이 상기 클램핑 부재(300)를 통해 상기 배터리 셀 어셈블리(100)와 결합될 수 있다.
구체적으로, 상기 클램핑 부재(300)는 상기 제1 엔드 플레이트(200)의 타측, 구체적으로, 상기 제1 엔드 플레이트(200)의 전방(+X축 방향) 단부 및 상기 제2 엔드 플레이트(250)의 타측, 구체적으로, 상기 제2 엔드 플레이트(250)의 전방(+X축 방향) 단부에 각각 스냅 결합을 통해 장착되어 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 전방(+X축 방향)을 부분적으로 커버하면서 지지할 수 있다.
따라서, 본 실시예에서는 상기 한 쌍의 엔드 플레이트(200, 250)의 타측(+X축 방향)에서 상기 결합부재(S)가 배치되기 위한 추가적인 공간 및 상기 결합부재(S)의 스크류 결합을 위한 구조를 생략할 수 있고, 상기 결합부재(S)의 개수 및 상기 결합부재(S)의 결합을 위한 체결 공정 작업 시간을 줄일 수 있다.
그리고, 상기 클램핑 부재(300)는 일체로 형성된 하나의 부재로 구비될 수 있다. 이에 따라, 본 실시예에서는 단일의 부재인 상기 클램핑 부재(300)를 통해 상기 배터리 셀 어셈블리(100)와 상기 한 쌍의 엔드 플레이트(200, 250)를 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 타측(+X축 방향)에서 지지할 수 있는 바, 상기 한 쌍의 엔드 플레이트(200, 250)의 타측(+X축 방향)에서 복수 개의 결합부재(S)들을 통한 결합 공정보다 보다 간편하고 적은 비용을 체결 공정을 수행할 수 있다.
그리고, 상기 클램핑 부재(300)은 상기 배터리 셀 어셈블리(100), 상기 제1 엔드 플레이트(200) 및 상기 제2 엔드 플레이트(250) 사이의 결합력을 향상시킬 수 있게 상기 스냅 결합 후 상기 배터리 셀 어셈블리(100), 상기 제1 엔드 플레이트(200) 및 상기 제2 엔드 플레이트(250)를 가압할 수 있는 재질로 구비될 수 있다. 이를 위해, 상기 클램핑 부재(300)는 탄성 재질로 구비될 수 있다.
아울러, 상기 클램핑 부재(300)는 강성을 확보함과 아울러 높은 열 전도성을 갖는 재질로 구비될 수 있다. 이를 위해, 상기 클램핑 부재(300)는 높은 열 전도성을 갖는 금속 재질로 구비될 수 있다.
이하에서는, 이러한 상기 클램핑 부재(300)의 구조에 대해 더 자세히 살펴 본다.
상기 클램핑 부재(300)는, 지지부(310), 한 쌍의 엔드 플레이트 장착부(320, 330) 및 굴곡부(340)를 포함할 수 있다.
상기 지지부(310)는 상기 클램핑 부재(300)의 장착 후 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 일측(+X축 방향), 즉, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 전방(+X축 방향)을 부분적으로 커버하면서 지지할 수 있다.
상기 한 쌍의 엔드 플레이트 장착부(320, 330)는 상기 지지부(310)의 양단부로터 각각 대략 수평 방향(X축 방향)으로 돌출되며, 상기 한 쌍의 엔드 플레이트(200, 250)에 각각 장착될 수 있다.
이러한 상기 한 쌍의 엔드 플레이트 장착부(320, 330)는, 제1 엔드 플레이트 장착부(320) 및 제2 엔드 플레이트 장착부(330)를 포함할 수 있다.
상기 제1 엔드 플레이트 장착부(320)는 상기 제1 엔드 플레이트(200)에 스냅 결합을 통해 장착되며, 상기 지지부(310)의 상단부로터 대략 수평 방향(X축 방향)으로 소정 길이로 연장될 수 있다.
이러한 상기 제1 엔드 플레이트 장착부(320)는 단차를 갖는 세 개의 단차면(S1, S2, S3)을 형성할 수 있다.
상기 세 개의 단차면(S1, S2, S3)은 제1 단차면(S1), 제2 단차면(S2) 및 제3 단차면(S3)으로 이루어질 수 있다.
상기 제1 단차면(S1)은 상기 지지부(310)로부터 연장되며, 상기 제2 단차면(S2)는 상기 제1 단차면(S1)으로부터 경사지게 연장되며, 상기 제3 단차면(S3)은 상기 제2 단차면(S3)으로부터 연장되며, 상기 제1 단차면(S1)과 대략 평행하게 연장될 수 있다.
여기서, 상기 제1 단차면(S1)과 상기 제2 단차면(S2)은 제1 절곡단(CS1)에 의해 구획되며, 상기 제2 단차면(S2)와 상기 제3 단차면(S3)은 제2 절곡단(CS2)에 의해 구획되어 형성될 수 있다. 상기 제1 절곡단(CS1) 및 상기 제2 절곡단(CS2)는 상기 제1 엔드 플레이트 장착부(320)의 상기 스냅 결합 시, 상기 클램핑 부재(300)에 보다 강한 탄성력을 부여할 수 있다.
상기 제1 엔드 플레이트 장착부(320)는 스냅 홈(325)를 포함할 수 있다.
상기 스냅 홈(325)은 상기 제1 엔드 플레이트 장착부(320)와 상기 제1 엔드 플레이트(200)의 스냅 결합 시 상기 제1 엔드 플레이트(200)의 상기 스냅 결합 돌기(230)에 끼워질 수 있다. 이에 따라, 상기 스냅 홈(325)은 상기 스냅 결합 돌기(230)에 대응되는 크기로 형성될 수 있다.
상기 제2 엔드 플레이트 장착부(330)는 상기 제2 엔드 플레이트(250)에 스냅 결합을 통해 장착되며, 상기 지지부(310)의 하단부로부터 대략 수평 방향(X축 방향)으로 소정 길이로 연장될 수 있다.
이러한 상기 제2 엔드 플레이트 장착부(330), 또한, 도면부호로 도시되지는 않았지만 상기 제1 엔드 플레이트 장착부(320)와 대응되게 단차를 갖는 세 개의 상기 제1 단차면(S1), 상기 제2 단차면(S2) 및 상기 제3 단차면(S3)으로 이루어질 수 있고, 이들을 구획하는 상기 제1 절곡단(CS1) 및 상기 제2 절곡단(CS2)이 형성될 수 있다.
상기 제2 엔드 플레이트 장착부(330)는 상기 제1 엔드 플레이트 장착부(320)와 같이 스냅 홈(335)를 포함할 수 있다.
상기 스냅 홈(335)은 상기 제2 엔드 플레이트 장착부(330)와 상기 제2 엔드 플레이트(250)의 스냅 결합 시 상기 제2 엔드 플레이트(250)의 상기 스냅 결합 돌기(280)에 끼워질 수 있다. 이에 따라, 상기 스냅 홈(335)은 상기 스냅 결합 돌기(280)에 대응되는 크기로 형성될 수 있다.
상기 굴곡부(340)는 상기 클램핑 장치(300)의 스냅 결합 시 상기 클램핑 부재(300)에 보다 강한 탄성력을 부여하기 위한 것으로서, 제1 굴곡홈(342), 제2 굴곡홈(344) 및 제3 굴곡홈(346)을 포함할 수 있다.
상기 제1 굴곡홈(342)은 상기 제1 엔드 플레이트 장착부(320)의 길이 방향(X축 방향)을 따라 상기 제1 엔드 플레이트 장착부(320)의 대략 가운데에 형성될 수 있다.
이러한 상기 제1 굴곡홈(342)은 상기 제1 엔드 플레이트 장착부(320)의 상측(+Z축 방향)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제1 엔드 플레이트 장착부(320)의 하측(-Z축 방향)에서 오목한 형상을 가질 수 있다.
상기 제2 굴곡홈(344)은 상기 제2 엔드 플레이트 장착부(330)의 길이 방향(X축 방향)을 따라 상기 제2 엔드 플레이트 장착부(330)의 대략 가운데에 형성될 수 있다.
이러한 상기 제2 굴곡홈(344)은 상기 제2 엔드 플레이트 장착부(330)의 상측(+Z축 방향)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제2 엔드 플레이트 장착부(330)의 하측(-Z축 방향)에서 볼록한 형상을 가질 수 있다.
상기 제3 굴곡홈(346)은 상기 지지부(310)의 길이 방향(Z축 방향)을 따라 상기 지지부(310)의 대략 가운데에 형성될 수 있고, 상기 제1 굴곡홈(342) 및 상기 제2 굴곡홈(344)를 연결할 수 있다.
이러한 상기 제3 굴곡홈(346)은 상기 지지부(310)의 전방(+X축 방향)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 지지부(310)의 후방(-X축 방향)에서 오목한 형상을 가질 수 있다.
상기 제3 굴곡홈(346), 상기 제1 굴곡홈(342) 및 상기 제2 굴곡홈(344)으로 이루어지는 상기 굴곡부(340)는 이러한 구조를 통해 상기 스냅 결합 시 상기 클램핑 부재(300)에 보다 강한 탄성력을 부여할 수 있어, 상기 스냅 결합의 결합력을 견고히 할 수 있다.
이하에서는, 이러한 강한 탄성력을 부여할 수 있는 다양한 구조의 클램핑 부재들에 대해 자세히 살펴 본다.
도 4 내지 도 6은 도 3의 클램핑 부재의 다양한 실시예들을 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예들에 따른 클램핑 부재(350, 400, 450)는 앞선 실시예에서의 상기 클램핑 부재(300)와 실질적으로 동일하거나 또는 유사하므로, 동일하거나 유사한 구성들에 대해서는 반복적으로 설명하지 않고 차이점을 중심으로 설명한다.
도 4를 참조하면, 상기 클램핑 부재(350)는, 지지부(360), 제1 엔드 플레이트 장착부(370), 제2 엔드 플레이트 장착부(380) 및 굴곡부(390)를 포함할 수 있다.
상기 지지부(360)는 앞선 실시예의 상기 지지부(310)와 실질적으로 유사하므로, 이하, 자세한 설명을 생략한다.
상기 제1 엔드 플레이트 장착부(370)는 스냅 홈(375)를 포함할 수 있다. 상기 제1 엔드 플레이트 장착부(370) 및 상기 스냅 홈(375)는 앞선 실시예의 상기 제1 엔드 플레이트 장착부(320) 및 상기 스냅 홈(325)과 실질적으로 유사하므로, 이하, 자세한 설명을 생략한다.
상기 제2 엔드 플레이트 장착부(380)는 스냅 홈(385)를 포함할 수 있다. 상기 제2 엔드 플레이트 장착부(380) 및 상기 스냅 홈(385)는 앞선 실시예의 상기 제2 엔드 플레이트 장착부(330) 및 상기 스냅 홈(335)과 실질적으로 유사하므로, 이하, 자세한 설명을 생략한다.
상기 굴곡부(390)는, 제1 굴곡홈(392), 제2 굴곡홈(394) 및 제3 굴곡홈(396)을 포함할 수 있다.
상기 제1 굴곡홈(392)은 상기 제1 엔드 플레이트 장착부(370)의 상측(+Z축 방향)에서 볼록한 형상을 가질 수 있다. 그리고, 상기 제1 굴곡홈(392)은, 상기 제1 엔드 플레이트 장착부(370)의 하측(-Z축 방향)의 경우, 상기 제3 굴곡홈(396)과 연결되는 상기 스냅 홈(375)의 전방(+X축 방향)에서 평평한 형상을 가질 수 있고, 상기 스냅 홈(375)의 후방(-X축 방향)에서 오목한 형상을 가질 수 있다.
상기 제2 굴곡홈(394)은, 상기 제2 엔드 플레이트 장착부(380)의 상측(+Z축 방향)의 경우, 상기 제3 굴곡홈(396)과 연결되는 상기 스냅 홈(385)의 전방(+X축 방향)에서 평평한 형상을 가질 수 있고, 상기 스냅 홈(385)의 후방(-X축 방향)에서 오목한 형상을 가질 수 있다. 그리고, 상기 제2 굴곡홈(394)은 상기 제2 엔드 플레이트 장착부(380)의 하측(-Z축 방향)에서 볼록한 형상을 가질 수 있다.
상기 제3 굴곡홈(396)은 상기 지지부(360)의 전방(+X축 방향)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 지지부(360)의 후방(-X축 방향)에서 평평한 형상을 가질 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 클램핑 부재(400)는, 지지부(410), 제1 엔드 플레이트 장착부(420), 제2 엔드 플레이트 장착부(430) 및 굴곡부(440)를 포함할 수 있다.
상기 지지부(410)는 앞선 실시예의 상기 지지부(310)와 실질적으로 유사하므로, 이하, 자세한 설명을 생략한다.
상기 제1 엔드 플레이트 장착부(420)는 스냅 홈(425)을 포함할 수 있다. 상기 제1 엔드 플레이트 장착부(420) 및 상기 스냅 홈(425)는 앞선 실시예의 상기 제1 엔드 플레이트 장착부(320) 및 상기 스냅 홈(325)과 실질적으로 유사하므로, 이하, 자세한 설명을 생략한다.
상기 제2 엔드 플레이트 장착부(430)는 스냅 홈(435)를 포함할 수 있다. 상기 제2 엔드 플레이트 장착부(430) 및 상기 스냅 홈(435)는 앞선 실시예의 상기 제2 엔드 플레이트 장착부(330) 및 상기 스냅 홈(335)와 실질적으로 유사하므로, 이하, 자세한 설명을 생략한다.
상기 굴곡부(440)는 제1 굴곡홈(442), 제2 굴곡홈(444) 및 제3 굴곡홈(446)을 포함할 수 있다.
상기 제1 굴곡홈(442)은 상기 제1 엔드 플레이트 장착부(420)의 상측(+Z축 방향)에서 볼록한 형상을 가질 수 있다. 그리고, 상기 제1 굴곡홈(442)은, 상기 제1 엔드 플레이트 장착부(420)의 하측(-Z축 방향)의 경우, 상기 제3 굴곡홈(446)과 연결되는 상기 스냅 홈(425)의 전방(+X축 방향)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 스냅 홈(425)의 후방(-X축 방향)에서 평평한 형상을 가질 수 있다.
상기 제2 굴곡홈(444)은 상기 제2 엔드 플레이트 장착부(430)의 상측(+Z축 방향)의 경우, 상기 제3 굴곡홈(446)과 연결되는 상기 스냅 홈(435)의 전방(+X축 방향)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 스냅 홈(435)의 후방(-X축 방향)에서 평평한 형상을 가질 수 있다. 그리고, 상기 제2 굴곡홈(444)은 상기 제2 엔드 플레이트 장착부(430)의 하측(-Z축 방향)에서 볼록한 형상을 가질 수 있다.
상기 제3 굴곡홈(446)은 상기 지지부(410)의 전방(+X축 방향)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 지지부(410)의 후방(-X축 방향)에서 오목한 형상을 가질 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 클램핑 부재(450)는, 지지부(460), 제1 엔드 플레이트 장착부(470), 제2 엔드 플레이트 장착부(480) 및 굴곡부(490)를 포함할 수 있다.
상기 지지부(460)는 앞선 실시예의 상기 지지부(310)와 실질적으로 유사하므로, 이하, 자세한 설명을 생략한다.
상기 제1 엔드 플레이트 장착부(470)는 스냅 홈(475)을 포함할 수 있다. 상기 제1 엔드 플레이트 장착부(470) 및 상기 스냅 홈(475)는 앞선 실시예의 상기 제1 엔드 플레이트 장착부(320) 및 상기 스냅 홈(325)과 실질적으로 유사하므로, 이하, 자세한 설명을 생략한다.
상기 제2 엔드 플레이트 장착부(480)는 스냅 홈(485)를 포함할 수 있다. 상기 제2 엔드 플레이트 장착부(480) 및 상기 스냅 홈(485)는 앞선 실시예의 상기 제2 엔드 플레이트 장착부(330) 및 상기 스냅 홈(335)와 실질적으로 유사하므로, 이하, 자세한 설명을 생략한다.
상기 굴곡부(490)는 제1 굴곡홈(492), 제2 굴곡홈(494) 및 제3 굴곡홈(496)을 포함할 수 있다.
상기 제1 굴곡홈(492)은 상기 제1 엔드 플레이트 장착부(470)의 상측(+Z축 방향)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제1 엔드 플레이트 장착부(470)의 하측(-Z축 방향)에서 평평한 형상을 가질 수 있다.
상기 제2 굴곡홈(494)는 상기 제2 엔드 플레이트 장착부(480)의 상측(+Z축 방향)에서 평평한 형상을 가질 수 있고, 상기 제2 엔드 플레이트 장착부(480)의 하측(-Z축 방향)에서 볼록한 형상을 가질 수 있다.
상기 제3 굴곡홈(496)은 상기 지지부(460)의 전방(+X축 방향)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 지지부(460)의 후방(-X축 방향)에서 평평한 형상을 가질 수 있다.
이처럼, 상기 클램핑 부재들(350, 400, 450)의 상기 굴곡부들(390, 440, 490)은 상기 견고한 스냅 결합을 위한 보다 강한 탄성력을 제공할 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있다. 아울러, 상기 언급한 구조 이외의 보다 견고한 스냅 결합을 도모할 수 있는 보다 강한 탄성력을 제공할 수 있다면 기타 다른 형상이나 배치를 갖는 구조도 가능할 수 있음은 물론이다.
이상과 같이, 본 실시예에 따른 상기 배터리 모듈(10)은, 상기 클램핑 부재(300, 350, 400, 450)를 통해, 상기 배터리 셀 어셈블리(100) 및 상기 한 쌍의 엔드 플레이트들(200, 250)의 타측(+X축 방향)에서 상기 결합부재(S)의 체결 구조로 인한 모듈 부피 증가를 방지할 수 있어, 보다 더 슬림한 구조의 배터리 모듈(10)을 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 상기 배터리 모듈(10)은, 상기 클램핑 부재(300, 350, 400, 450)를 통해 상기 결합부재(S)의 개수를 줄일 수 있고 결합부재(S) 체결을 위한 공정 횟수도 줄일 수 있어, 상기 배터리 모듈(10)의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 사시도이며, 도 8은 도 7의 배터리 모듈의 분해 사시도이며, 도 9는 도 8의 배터리 모듈의 클램핑 부재의 사시도이며, 도 10은 도 8의 배터리 모듈의 평면도이며, 도 11은 도 10의 배터리 모듈의 A 부분을 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에 따른 배터리 모듈(20)은 앞선 실시예에서의 상기 배터리 모듈(10)과 실질적으로 동일하거나 또는 유사하므로, 동일하거나 유사한 구성들에 대해서는 반복적으로 설명하지 않고 차이점을 중심으로 설명한다.
도 7 내지 도 11을 참조하면, 상기 배터리 모듈(20)은, 상기 배터리 셀 어셈블리(100), 한 쌍의 엔드 플레이트(500, 550) 및 클램핑 부재(600)를 포함할 수 있다.
상기 배터리 셀 어셈블리(100)는 복수 개의 전극 리드(115)들을 구비하는 복수 개의 배터리 셀들(110) 및 복수 개의 셀 카트리지들(120)을 포함할 수 있다. 상기 복수 개의 배터리 셀들(110) 및 상기 복수 개의 셀 카트리지들(120)은 앞선 실시예와 동일하므로, 이하, 자세한 설명을 생략한다.
상기 한 쌍의 엔드 플레이트(500, 550)는 제1 엔드 플레이트(500) 및 제2 엔드 플레이트(550)를 포함할 수 있다.
상기 제1 엔드 플레이트(500)는, 체결홀(510), 접속 플러그(520) 및 스냅 결합 돌기(530)을 포함할 수 있다.
상기 체결홀(510) 및 상기 접속 플러그(520)는 앞선 실시예에서의 상기 체결홀(210) 및 상기 접속 플러그(220)와 실질적으로 유사하므로, 이하, 자세한 설명을 생략한다.
상기 스냅 결합 돌기(530)는 로킹부(540)를 포함할 수 있다. 상기 로킹부(540)는 상기 스냅 결합 돌기(530)의 후술하는 제1 엔드 플레이트 장착부(620)의 스냅 홈(625) 삽입 시 후술하는 클램핑 부재(600)의 이탈 방지부(650)와 결합될 수 있다.
여기서, 상기 로킹부(540)는, 후술하는 이탈 방지부(650)가 삽입될 수 있게 상기 스냅 결합 돌기(530)로부터 소정 깊이로 형성되는 로킹 홈(540)으로 이루어질 수 있다.
상기 제2 엔드 플레이트(550)는, 체결홀(560) 및 스냅 결합 돌기(570)을 포함할 수 있다.
상기 체결홀(560)은 앞선 실시예에서의 상기 체결홀(260)과 실질적으로 유사하므로, 이하, 자세한 설명을 생략한다.
상기 스냅 결합 돌기(570), 또한, 상기 제1 엔드 플레이트(500)의 상기 스냅 결합 돌기(530)와 같이 상기 로킹부(540)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 로킹부(540), 또한, 상기 스냅 결합 돌기(570)로부터 소정 깊이로 형성되는 로킹 홈(540)으로 이루어질 수 있다.
상기 클램핑 부재(600)는, 지지부(610), 한 쌍의 엔드 플레이트 장착부(620, 630), 굴곡부(640) 및 이탈 방지부(650)를 포함할 수 있다.
상기 지지부(610)는 앞선 실시예에서의 상기 지지부(610)와 실질적으로 유사하므로, 이하, 자세한 설명을 생략한다.
상기 한 쌍의 엔드 플레이트 장착부(620, 630)는 제1 엔드 플레이트 장착부(620) 및 제2 엔드 플레이트 장착부(630)를 포함할 수 있다.
상기 제1 엔드 플레이트 장착부(620) 및 상기 제2 엔드 플레이트 장착부(630)는 앞선 실시예에서의 상기 제1 엔드 플레이트 장착부(320) 및 상기 제2 엔드 플레이트 장착부(330)과 실질적으로 유사하므로, 이하, 자세한 설명을 생략한다.
상기 굴곡부(640)는 앞선 실시예의 상기 굴곡부(340)과 유사하므로, 이하, 자세한 설명을 생략한다.
상기 이탈 방지부(650)는, 상기 클램핑 부재(600)의 스냅 결합 후 상기 클램핑 부재(600)의 상기 한 쌍의 엔드 플레이트들(500, 550), 즉, 상기 제1 엔드 플레이트(500) 및 상기 제2 엔드 플레이트(550)로부터의 이탈을 방지하기 위한 것으로서, 상기 제1 엔드 플레이트 장착부(620) 및 상기 제2 엔드 플레이트 장착부(630)에 각각 구비될 수 있다.
구체적으로, 상기 이탈 방지부(650)는 상기 제1 엔드 플레이트 장착부(620)의 스냅 홈(625) 및 상기 제2 엔드 플레이트 장착부(630)의 스냅 홈(635)에 각각 구비될 수 있다. 여기서, 상기 이탈 방지부(650)는 상기 스냅 홈(625, 635)로부터 상기 스냅 홈(625, 635)의 전방(+X축 방향)으로 소정 길이로 돌출되는 이탈 방지 돌기(650)로 구비될 수 있다.
이러한 상기 이탈 방지부(650)는 상기 클램핑 부재(600)의 상기 제1 엔드 플레이트(500) 및 상기 제2 엔드 플레이트(550) 장착 시, 상기 제1 엔드 플레이트(500) 및 상기 제2 엔드 플레이트(550)에 각각 결합될 수 있다. 구체적으로, 상기 이탈 방지부(650)는, 상기 스냅 결합 시 상기 스냅 결합 돌기(530, 570)가 상기 스냅홈(625, 635)에 끼워질 때, 상기 스냅 결합 돌기(530, 570)의 상기 로킹부(540)에 삽입될 수 있다.
결국, 상기 이탈 방지부(650)를 통해 상기 클램핑 부재(600)는 상기 한 쌍의 엔드 플레이트 장착부(620, 630)와 함께 상기 한 쌍의 엔드 플레이트(500, 550)에 이중으로 결합되게 되므로, 보다 더 견고한 결합을 도모할 수 있다.
이처럼, 본 실시예에 따른 상기 배터리 모듈(20)은, 상기 이탈 방지부(650)를 통해 상기 클램핑 부재(600)의 체결 안정성을 현저히 향상시킬 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 상기 배터리 모듈(20)은, 추후 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 셀 스웰링 등에 따라 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 팽창 또는 상기 배터리 모듈(10)로부터 외부 충격 등이 발생되더라도, 상기 클램핑 부재(600)가 상기 배터리 셀 어셈블리(100) 및 상기 한 쌍의 엔드 플레이트(500, 550)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
결국, 본 실시예에 따른 상기 배터리 모듈(20)에서는 전술한 것과 같은 상황 등이 발생되더라도 배터리 모듈(20)의 견고한 결합 구조를 유지할 수 있어, 상기 배터리 모듈(20)의 기능을 유지할 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에 따른 배터리 모듈(30)은 앞선 실시예에서의 상기 배터리 모듈(20)과 실질적으로 동일하거나 또는 유사하므로, 동일하거나 유사한 구성들에 대해서는 반복적으로 설명하지 않고 차이점을 중심으로 설명한다.
도 12를 참조하면, 배터리 모듈(30)은, 한 쌍의 엔드 플레이트(580)의 스냅 결합 돌기(590)는 로킹부(595)를 포함할 수 있다. 상기 로킹부(595)는 후술하는 이탈 방지부(715)에 삽입될 수 있게 상기 스냅 결합 돌기(590)로부터 후방(-X축 방향)으로 소정 길이로 돌출되는 로킹 돌기(595)로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 배터리 모듈(30)은, 클램핑 장치(700)의 스냅 홈(710)은 이탈 방지부(715)를 포함할 수 있다. 상기 이탈 방지부(715)는 상기 스냅 홈(710)으로부터 후방(-X축 방향)으로 소정 깊이로 형성되는 이탈 방지 홈(715)으로 이루어질 수 있다.
상기 이탈 방지부(715)에는 상기 클램핑 부재(700)의 스냅 결합 시 상기 로킹부(595)가 삽입될 수 있다. 본 실시예에서는, 앞선 실시예와 반대로, 로킹부(595)가 로킹 돌기(595)로 이루어지고, 이탈 방지부(715)가 이탈 방지 홈(715)으로 이루어진다.
이처럼, 상기 클램핑 부재(700)의 이탈 방지부(715) 및 상기 한 쌍의 엔드 플레이트(580)의 로킹부(595)의 구조는 상기 클램핑 부재(700)의 이탈을 방지할 수 있다면 본 실시예와 같이 앞선 실시예와 반대로 구비되는 것도 가능할 수 있다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에 따른 배터리 모듈(40)은 앞선 실시예에서의 상기 배터리 모듈들(10, 20, 30)과 실질적으로 동일하거나 또는 유사하므로, 동일하거나 유사한 구성들에 대해서는 반복적으로 설명하지 않고 차이점을 중심으로 설명한다.
도 13을 참조하면, 배터리 모듈(40)은, 상기 배터리 셀 어셈블리(100), 한 쌍의 엔드 플레이트(800) 및 클램핑 부재(900)를 포함할 수 있다.
상기 배터리 셀 어셈블리(100)는 앞선 실시예와 동일하므로, 이하, 자세한 설명을 생략한다.
상기 한 쌍의 엔드 플레이트(800)는, 각각, 복수 개의 스냅 결합 돌기(850)를 포함할 수 있다. 상기 복수 개의 스냅 결합 돌기(850)는, 각각의 엔드 플레이트(800)에서 서로 소정 거리 이격되게 배치될 수 있다.
클램핑 부재(900)는 복수 개로 구비될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 두 개의 클램핑 부재(900)가 구비된 것으로 한정하여 설명한다. 어느 하나의 클램핑 부재(900)는 상기 한 쌍의 엔드 플레이트(800)의 좌측(-Y축 방향)에 구비된 스냅 결합 돌기(850)에 스냅 결합될 수 있고, 다른 하나의 클램핑 부재(900)는 상기 한 쌍의 엔드 플레이트(800)의 우측(+Y축 방향)에 구비된 스냅 결합 돌기(850)에 스냅 결합될 수 있다.
여기서, 상기 두 개의 클램핑 부재들(900)에는 앞선 실시예들의 이탈 방지부가 구비될 수 있고, 상기 복수 개의 스냅 결합 돌기(850)에도 앞선 실시예들의 로킹부가 구비될 수 있다.
이처럼, 본 실시예에 따른 상기 배터리 모듈(40)에서는 상기 한 쌍의 엔드 플레이트(800)와 스냅 결합되는 상기 복수 개의 클램핑 부재들(900)로 인해 상기 배터리 셀 어셈블리(100)의 타측(+X축 방향)에서의 결합력이 보다 더 견고해질 수 있고, 체결 안정성 또한 더욱 향상될 수 있다.
따라서, 본 실시예들에 따라, 상기 배터리 셀 어셈블리(100)를 안정적으로 고정할 수 있는 보다 더 슬림한 구조의 배터리 모듈(10, 20, 30, 40)를 제공할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다.
도 14를 참조하면, 배터리 팩(1)은, 상기 적어도 하나의 배터리 모듈(10) 및 상기 적어도 하나의 배터리 모듈(10)을 패키징하기 위한 팩 케이스(50)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 적어도 하나의 배터리 모듈은 앞선 실시예들에 따른 배터리 모듈들(20, 30, 40)로도 구비될 수 있음은 물론이다.
이러한 상기 배터리 팩(1)은 자동차의 연료원으로써, 자동차에 구비될 수 있다. 예로써, 상기 배터리 팩(1)은 전기 자동차, 하이브리드 자동차 및 기타 배터리 팩(1)을 연료원으로써 이용할 수 있는 기타 다른 방식으로 자동차에 구비될 수 있다.
또한, 상기 배터리 팩(1)은 상기 자동차 이외에도 이차 전지를 이용하는 전력 저장 장치(Energy Storage System) 등 기타 다른 장치나 기구 및 설비 등에도 구비되는 것도 가능할 수 있음은 물론이다.
이처럼, 본 실시예에 따른 상기 배터리 팩(1)과 상기 자동차와 같은 상기 배터리 팩(1)을 구비하는 장치나 기구 및 설비는 전술한 상기 배터리 모듈(10)을 포함하는 바, 전술한 배터리 모듈(10)로 인한 장점을 모두 갖는 배터리 팩(1) 및 상기 배터리 팩(1)을 구비하는 상기 자동차와 같은 장치나 기구 및 설비를 구현할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.
1: 배터리 팩 10, 20, 30, 40: 배터리 모듈
50: 팩 케이스 100: 배터리 셀 어셈블리
110: 배터리 셀 115: 전극 리드
120: 셀 카트리지 122: 결합부재 체결홀
200: 제1 엔드 플레이트 210: 체결홀
220: 접속 플러그 230: 스냅 결합 돌기
250: 제2 엔드 플레이트 260: 체결홀
280: 스냅 결합 돌기 300: 클램핑 부재
310: 지지부 320: 제1 엔드 플레이트 장착부
325: 스냅 홈 330: 제2 엔드 플레이트 장착부
335: 스냅 홈 340: 굴곡부
342: 제1 굴곡홈 344: 제2 굴곡홈
346: 제3 굴곡홈 350: 클램핑 부재
360: 지지부 370: 제1 엔드 플레이트 장착부
375: 스냅 홈 380: 제2 엔드 플레이트 장착부
385: 스냅 홈 390: 굴곡부
392: 제1 굴곡홈 394: 제2 굴곡홈
396: 제3 굴곡홈 400: 클램핑 부재
410: 지지부 420: 제1 엔드 플레이트 장착부
425: 스냅 홈 430: 제2 엔드 플레이트 장착부
435: 스냅 홈 440: 굴곡부
442: 제1 굴곡홈 444: 제2 굴곡홈
446: 제3 굴곡홈 450: 클램핑 부재
460: 지지부 470: 제1 엔드 플레이트 장착부
475: 스냅 홈 480: 제2 엔드 플레이트 장착부
485: 스냅 홈 490: 굴곡부
492: 제1 굴곡홈 494: 제2 굴곡홈
496: 제3 굴곡홈 500: 제1 엔드 플레이트
510: 체결홀 520: 접속 플러그
530: 스냅 결합 돌기 540: 로킹부
550: 제2 엔드 플레이트 560: 체결홀
570: 스냅 결합 돌기 580: 한 쌍의 엔드 플레이트
590: 스냅 결합 돌기 595: 로킹부
600: 클램핑 부재 610: 지지부
620: 제1 엔드 플레이트 장착부 625: 스냅 홈
630: 제2 엔드 플레이트 장착부 635: 스냅 홈
640: 굴곡부 650: 이탈 방지부
700: 클램핑 부재 710: 스냅 홈
715: 이탈 방지부 800: 한 쌍의 엔드 플레이트
850: 스냅 결합 돌기 900: 클램핑 부재

Claims (13)

  1. 서로 적층되는 복수 개의 배터리 셀들을 포함하는 배터리 셀 어셈블리;
    상기 배터리 셀 어셈블리의 양단부를 각각 커버하는 엔드 플레이트; 및
    상기 엔드 플레이트에 장착되어 상기 배터리 셀 어셈블리를 적어도 부분적으로 커버하며, 상기 엔드 플레이트로부터의 이탈을 방지하기 위한 이탈 방지부를 구비하는 클램핑 부재;를 포함하며,
    상기 클램핑 부재는,
    상기 배터리 셀 어셈블리의 일측을 지지하는 지지부; 및
    상기 지지부의 양단부로부터 각각 돌출되며, 상기 엔드 플레이트에 각각 장착되는 엔드 플레이트 장착부;를 포함하며,
    상기 이탈 방지부는,
    상기 엔드 플레이트 장착부에 구비되며, 상기 클램핑 부재의 상기 엔드 플레이트 장착 시 상기 엔드 플레이트에 결합되며,
    상기 엔드 플레이트에는,
    상기 엔드 플레이트 장착부와 스냅 결합되는 스냅 결합 돌기가 구비되며,
    상기 엔드 플레이트 장착부에는,
    상기 스냅 결합 돌기에 스냅 결합되며, 상기 이탈 방지부가 구비되는 스냅 홈이 형성되며,
    상기 스냅 결합 돌기에는,
    상기 스냅 결합 돌기의 상기 스냅 홈 삽입 시 상기 이탈 방지부와 결합되는 로킹부가 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이탈 방지부는,
    상기 스냅 홈으로부터 소정 길이로 돌출되는 이탈 방지 돌기로 이루어지며,
    상기 로킹부는,
    상기 이탈 방지부가 삽입될 수 있게 상기 스냅 결합 돌기로부터 소정 깊이로 형성되는 로킹 홈으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이탈 방지부는,
    상기 스냅 홈으로부터 소정 깊이로 형성되는 이탈 방지 홈으로 이루어지며,
    상기 로킹부는,
    상기 이탈 방지부에 삽입될 수 있게 상기 스냅 결합 돌기로부터 소정 길이로 돌출되는 로킹 돌기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 셀 어셈블리의 일측은 상기 엔드 플레이트와 스크류 결합되며,
    상기 배터리 셀 어셈블리의 타측은 상기 클램핑 부재에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 클램핑 부재는 복수 개로 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 클램핑 부재는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 클램핑 부재는 탄성 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 클램핑 부재는 금속 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  12. 제1항에 따른 적어도 하나의 배터리 모듈; 및
    상기 적어도 하나의 배터리 모듈을 패키징하기 위한 팩 케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  13. 제12항에 따른 적어도 하나의 배터리 팩;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차.
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