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KR102210887B1 - 배터리 모듈 - Google Patents

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KR102210887B1
KR102210887B1 KR1020160098042A KR20160098042A KR102210887B1 KR 102210887 B1 KR102210887 B1 KR 102210887B1 KR 1020160098042 A KR1020160098042 A KR 1020160098042A KR 20160098042 A KR20160098042 A KR 20160098042A KR 102210887 B1 KR102210887 B1 KR 102210887B1
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coupling
connector
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fuse block
battery module
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정운석
안장근
전두성
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명에서는 배터리 모듈이 개시된다. 상기 배터리 모듈은, 배터리 팩과, 배터리 팩의 충, 방전 동작을 제어하기 위한 회로부와, 배터리 팩의 전류가 출력되는 커넥터와, 배터리 팩의 전류를 선택적으로 차단하기 위한 퓨즈블록과, 회로부와 커넥터 및 퓨즈블록을 지지하기 위한 프레임과, 일 측으로 회로부를 수용하는 한편으로, 타 측으로 커넥터 및 퓨즈블록을 지지하되, 프레임으로부터 들어 올려진 위치에서 커넥터 및 퓨즈블록을 지지하기 위한 결합블록을 포함한다.
본 발명에 의하면, 전원 공급을 위한 접속이 원활하게 이루어질 수 있고, 조립성이 향상되는 배터리 모듈이 제공된다.

Description

배터리 모듈{Battery module}
본 발명은 배터리 모듈에 관한 것이다.
통상적으로 이차 전지는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리, 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 이차 전지는 모바일 기기, 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 전기 자전거, 무정전 전원공급장치(uninterruptible power supply) 등의 에너지원으로 사용되며, 적용되는 외부기기의 종류에 따라 단일 전지의 형태로 사용되기도 하고, 다수의 전지들을 전기적으로 연결하여 하나의 단위로 묶은 전지 팩의 형태로 사용되기도 한다.
휴대폰과 같은 소형 모바일 기기는 단일 전지의 출력과 용량으로 소정시간 동안 작동이 가능하지만, 전력소모가 많은 전기 자동차, 하이브리드 자동차와 같이 장시간 구동, 고전력 구동이 필요한 경우에는 출력 및 용량의 문제로 모듈 형태가 선호되며, 이러한 모듈 형태에서는 내장된 전지의 개수에 따라 출력전압이나 출력전류를 높일 수 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 일본 공개특허공보 2012-033379호에 개시되어 있다.
본 발명의 일 실시형태는, 전원 공급을 위한 접속이 원활하게 이루어질 수 있는 배터리 모듈을 포함한다.
본 발명의 일 실시형태는, 조립성이 향상되는 배터리 모듈을 포함한다.
상기와 같은 과제 및 그 밖의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 배터리 모듈은,
배터리 팩;
상기 배터리 팩의 충, 방전 동작을 제어하기 위한 회로부;
상기 배터리 팩의 전류가 출력되는 커넥터;
상기 배터리 팩의 전류를 선택적으로 차단하기 위한 퓨즈블록;
상기 회로부와 커넥터 및 퓨즈블록을 지지하기 위한 프레임;
일 측으로 상기 회로부를 수용하는 한편으로, 타 측으로 상기 커넥터 및 퓨즈블록을 지지하되, 상기 프레임으로부터 들어 올려진 위치에서 상기 커넥터 및 퓨즈블록을 지지하기 위한 결합블록을 포함한다.
예를 들어, 상기 결합블록은,
골격부;
상기 골격부의 하부에서 상기 회로부를 수용하기 위한 수용부; 및
상기 골격부의 상부에서 상기 커넥터 및 퓨즈블록을 결합하기 위한 제1, 제2 결합부를 포함한다.
예를 들어, 상기 제1, 제2 결합부는, 상기 커넥터 및 퓨즈블록의 위치를 고정하기 위한 가고정부를 포함한다.
예를 들어, 상기 제1, 제2 결합부는, 상기 커넥터 및 퓨즈블록을 관통한 체결 부재가 끼워지는 결합 홀을 더 포함한다.
예를 들어, 상기 커넥터 및 퓨즈블록은 상기 가고정부에 끼워지기 위한 조립 돌기를 포함한다.
예를 들어, 상기 가고정부는, 상기 조립 돌기를 전체적으로 둘러싸거나 부분적으로 둘러싸도록 돌출된 벽체를 포함한다.
예를 들어, 상기 제1, 제2 결합부는 서로 겹쳐지지 않는 배타적인 위치에 형성된다.
예를 들어, 상기 제1 결합부는 상기 커넥터의 4 모서리 위치 중 적어도 둘 이상의 모서리 위치에 형성된 다수의 제1 결합부를 포함하고,
상기 제2 결합부는 상기 퓨즈블록의 4 모서리 위치 중 적어도 둘 이상의 모서리 위치에 형성된 다수의 제2 결합부를 포함한다.
예를 들어, 상기 제1 결합부는 상기 골격부 위에 형성되며,
상기 제2 결합부는 상기 골격부로부터 연장되는 날개부를 포함한다.
예를 들어, 상기 날개부는 서로 다른 연장방향을 갖도록 꺾여진 절곡 포인트를 포함한다.
예를 들어, 상기 골격부는,
상기 회로부를 수용하도록 하부가 개방된 박스 형태를 갖고,
상기 골격부의 하부에는 상기 프레임 위에 안착되기 위한 플랜지 형태의 레그가 형성되어 있다.
예를 들어, 상기 레그는 상기 프레임과의 제3 결합부를 포함한다.
예를 들어, 상기 골격부는 상기 회로부의 전방을 개방시키는 오프닝을 포함한다.
예를 들어, 상기 배터리 모듈은, 상기 퓨즈블록을 경유하는 전류 흐름을 형성하기 위한 버스 바를 더 포함하고,
상기 결합블록은, 상기 버스 바가 끼워지는 지지 돌기를 더 포함한다.
예를 들어, 상기 결합블록은 상기 버스 바를 안내하기 위한 가이드부를 더 포함한다.
예를 들어, 상기 지지 돌기에는 전기적으로 연결되는 제1, 제2 버스 바가 서로 겹쳐지게 끼워진다.
예를 들어, 상기 지지 돌기는 금속 소재를 포함한다.
예를 들어, 상기 버스 바는, 상기 퓨즈블록의 퓨즈를 개재하여 서로 전기적으로 연결되는 제1, 제2 버스 바를 포함하고,
상기 지지 돌기에는 상기 제1 버스 바 및 제2 버스 바 중에서 적어도 하나의 버스 바와 퓨즈가 서로 겹쳐지게 끼워진다.
예를 들어, 상기 배터리 모듈은, 상기 프레임 위에 덮여지는 커버를 더 포함하고,
상기 커넥터 및 퓨즈블록은 상기 커버 위로 노출된다.
예를 들어, 상기 커넥터 및 퓨즈블록은 상기 결합블록 위에 가고정된 상태에서, 상기 커버 위로부터 체결된다.
본 발명의 일 실시형태에 의하면, 커넥터 및 퓨즈블록을 일정한 높이로 떠받쳐 주기 위한 지지 구조가 제공됨으로써, 이들 커넥터 및 퓨즈블록이 외부로 노출될 수 있고, 전원 공급을 위한 원활한 접속이 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 의하면, 배터리 모듈의 조립성이 향상될 수 있다. 본 발명에 의하면, 외부로 노출되어 있는 커넥터 및 퓨즈블록의 체결에 있어 커넥터 및 퓨즈블록을 임시로 고정할 수 있는 가고정 구조를 도입함으로써, 커넥터 및 퓨즈블록의 본 고정이 이루어지기 이전에도 커넥터 및 퓨즈블록의 위치가 임시 고정되어 본 고정을 위한 체결 작업이 원활하게 이루어질 수 있다.
도 1에는 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따른 배터리 모듈이 도시되어 있다.
도 2에는 도 1에 도시된 배터리 모듈의 분해 사시도가 도시되어 있다.
도 3에는 도 1에 도시된 배터리 모듈의 일부에 대한 사시도가 도시되어 있다.
도 4에는 도 1에 도시된 일부 구성에 대한 분해 사시도가 도시되어 있다.
도 5에는 도 4에 도시된 가고정부를 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다.
도 6에는 도 4에 도시된 결합블록의 구조를 보여주는 도면이 도시되어 있다.
도 7에는 도 4에 도시된 결합블록 상에 장착되는 버스 바 구조를 보여주는 도면이 도시되어 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따른 배터리 모듈에 대해 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따른 배터리 모듈이 도시되어 있다. 도 2에는 도 1에 도시된 배터리 모듈의 분해 사시도가 도시되어 있다. 도 3에는 도 1에 도시된 배터리 모듈의 일부에 대한 사시도가 도시되어 있다.
도면들을 참조하면, 상기 배터리 모듈은 배터리 팩(50)과 배터리 팩(50)을 수용하기 위한 하우징(10)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 하우징(10)은 다수의 배터리 팩(50)을 개재하여 서로 마주하는 방향으로 결합되는 프레임(11)과 상기 프레임(11) 상에 덮여지는 커버(12)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 배터리 팩(50)은 하나 이상 다수의 배터리 팩(50)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 다수의 배터리 팩(50)은 서로 전기적으로 연결될 수 있고, 다수의 배터리 팩(50)이 직렬/병렬 또는 직병렬 혼합 방식으로 서로 전기적으로 연결되어 요구되는 전기적인 출력을 얻을 수 있다.
상기 프레임(11) 상에는 배터리 팩(50)의 충, 방전 동작을 제어하기 위한 회로부(20, 도 4 참조)와, 배터리 팩(50)의 전류를 출력하기 위한 커넥터(110) 및 오동작시 배터리 팩(50)의 전류를 선택적으로 차단하기 위한 퓨즈블록(120)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 프레임(11) 상에는, 프레임(11)으로부터 들어 올려진 위치에서 상기 커넥터(110) 및 퓨즈블록(120)을 지지하기 위한 결합블록(150)이 배치될 수 있다.
상기 커버(12)는 커넥터(110) 및 퓨즈블록(120)이 안착된 프레임(11) 상에 덮여질 수 있다. 이때, 상기 커버(12)에는 상기 커넥터(110) 및 퓨즈블록(120)을 노출시키기 위한 개구부(12`)를 포함할 수 있다. 상기 커넥터(110) 및 퓨즈블록(120)은 상기 커버(12)의 개구부(12`)를 통하여 외부로 노출되며, 커버(12) 상으로부터 체결 작업이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 커넥터(110) 및 퓨즈블록(120)은 상기 결합블록(150) 위에서 임시 고정된 상태에서, 커버(12)가 덮여진 다음, 커버(12)의 개구부(12`)를 통하여 외부로 노출된 커넥터(110) 및 퓨즈블록(120)에 체결되는 체결 부재(미도시)에 의해 견고한 고정이 이루어질 수 있다.
상기 커넥터(110)는 배터리 팩(50)의 전류를 외부로 인출하기 위하여, 커버(12)로부터 노출되어 있다. 상기 배터리 모듈은 차량의 구동 전원을 제공할 수 있고, 상기 커넥터(110)는 구동 전원의 공급을 위한 출력 단자를 형성할 수 있다. 또는 상기 커넥터(110)는, 차량의 구동 전원이 아닌, 차량 내 전장품의 구동 전원을 공급할 수도 있다. 이때, 상기 배터리 모듈은, 구동 전원의 공급을 위한 별도의 고전압 커넥터(180)를 더 포함할 수 있다.
상기 퓨즈블록(120)은 커버(12)로부터 노출되어 있다. 상기 퓨즈블록(120) 위로는 배터리 팩(50)의 충, 방전 패스를 형성하는 퓨즈박스(미도시)가 결합될 수 있다. 상기 퓨즈박스(미도시)는 충, 방전 패스 상에 형성될 수 있고, 과열이나 과전류와 같은 오동작시에 충, 방전 전류를 차단할 수 있다. 상기 퓨즈박스(미도시)는 온도에 따라 저항이 변화되는 가변 저항체 또는 줄 발열에 따라 충, 방전 패스를 차단할 수 있는 퓨즈 등을 포함할 수 있다. 퓨즈블록(120) 위로 퓨즈박스(미도시)를 결합함으로써, 충, 방전 패스가 형성되고 배터리 모듈의 구동 준비가 완료될 수 있다.
도 4에는 도 1에 도시된 일부 구성에 대한 분해 사시도가 도시되어 있다. 도 5에는 도 4에 도시된 가고정부를 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다. 도 6에는 도 4에 도시된 결합블록의 구조를 보여주는 도면이 도시되어 있다. 도 7에는 도 4에 도시된 결합블록 상에 장착되는 버스 바 구조를 보여주는 도면이 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 상기 프레임(11) 상에는 회로부(20)가 장착되고, 상기 회로부(20) 위로는 회로부(20)를 수용하도록 결합블록(150)이 배치될 수 있다. 그리고, 상기 결합블록(150) 위로는 커넥터(110)와 퓨즈블록(120)이 배치될 수 있다.
상기 결합블록(150)은 회로부(20)를 수용하기 위한 수용부(G)와 상기 수용부(G)의 반대편에 형성된 제1, 제2 결합부(151,152)를 포함할 수 있다. 상기 결합블록(150)은 상기 커넥터(110)와 퓨즈블록(120)을 프레임(11)으로부터 일정한 높이 이상으로 들어올려 지지해줄 수 있다. 상기 커넥터(110)와 퓨즈블록(120)은 프레임(11) 위를 덮는 커버(12)로부터 노출될 수 있고, 이를 위해 상기 커넥터(110)와 퓨즈블록(120)은 프레임(11)으로부터 일정한 높이 이상으로 들어 올려질 수 있다.
상기 결합블록(150)은 하방으로는 회로부(20)를 수용하면서 상방으로는 커넥터(110)와 퓨즈블록(120)을 들어올려 지지하도록 박스형태의 골격부(155)를 포함할 수 있다. 상기 골격부(155)는 하방으로는 수용부(G)를 구획하며, 상방으로는 커넥터(110)와 퓨즈블록(120)을 결합하기 위한 제1, 제2 결합부(151,152)를 포함할 수 있다. 상기 골격부(155)는 회로부(20)를 향하여 개방되어 있는 박스 형태로 형성될 수 있는데, 여기서, 박스 형태란 회로부(20)를 수용하기 위해 바닥이 개방되어 있는 구조를 의미하며, 회로부(20) 전체를 덮는 폐쇄된 형태를 한정하는 것이 아니다. 후술하는 바와 같이, 상기 골격부(155)는 회로부(20)를 수용하도록 바닥이 개방되어 있을 뿐만 아니라, 수용된 회로부(20)의 전방을 개방시키는 일 측의 오프닝(155`)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 골격부(155)는 회로부(20)의 전방을 개방시키도록 일 측이 개방된 오프닝(155`)을 포함할 수 있다. 상기 회로부(20)는 다수의 발열부품(미도시)을 포함할 수 있으므로, 상기 골격부(155)는 회로부(20)의 방열을 고려하여 회로부(20)를 전체적으로 덮는 형태보다는 회로부(20)를 개방시키는 형태가 선호될 수 있다. 예를 들어, 상기 골격부(155)는 회로부(20)를 수용하기 위해 개방된 바닥을 갖고, 개방된 바닥과 연결되어 있는 오프닝(155`)을 포함할 수 있다.
상기 결합블록(150)은, 커넥터(110)와 퓨즈블록(120)을 임시로 고정하기 위한 가고정부(f)를 포함할 수 있다. 상기 커넥터(110)와 퓨즈블록(120)은 프레임(11) 상에 배치되며, 프레임(11) 위를 덮는 커버(12)로부터 체결작업이 이루어질 수 있다. 다시 말하면, 상기 커넥터(110)와 퓨즈블록(120)은 프레임(11) 위에 고정되지만, 체결 작업은 프레임(11) 위로 커버(12)를 덮은 이후에 이루어지게 되므로, 체결 작업 전까지 프레임(11) 위에서 임시로 커넥터(110)와 퓨즈블록(120)의 정 위치를 유지할 필요가 있다. 이때, 상기 결합블록(150)은 커넥터(110)와 퓨즈블록(120)을 임시로 고정할 수 있는 가고정부(f)를 포함하므로, 커버(12)를 덮은 후 체결작업 전에도 커넥터(110)와 퓨즈블록(120)의 위치가 고정될 수 있고, 커넥터(110)와 퓨즈블록(120)의 지지를 위해 커버(12) 밑에서 작업자가 커넥터(110)와 퓨즈블록(120)을 붙잡고 있어야 하는 수고를 줄일 수 있다.
상기 가고정부(f)는, 커넥터(110) 및 퓨즈블록(120)과의 물리적인 간섭을 형성하며, 커넥터(110)와 퓨즈블록(120)이 체결 부재(60)에 의해 완전히 본 고정되기 이전에, 임시로 커넥터(110)와 퓨즈블록(120)의 위치를 고정할 수 있는 구조이면 충분하므로, 결합블록(150)의 어느 위치에도 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 가고정부(f)는 커넥터(110)와 퓨즈블록(120)의 본 고정을 위한 제1, 제2 결합부(151,152)에 형성될 수 있다. 상기 가고정부(f)를 본 고정용 제1, 제2 결합부(151,152)에 형성함으로써, 가고정 위치의 유동에도 불구하고 가고정 위치와 체결 위치 간의 오차를 줄이고, 체결 작업시 위치 정렬이 보다 효과적으로 이루어질 수 있다. 상기 가고정부(f)에 관한 보다 구체적인 기술적 사항은 후술하기로 한다.
상기 제1, 제2 결합부(151,152)는, 상기 결합블록(150)의 상부, 그러니까, 골격부(155)의 상부에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1, 제2 결합부(151,152)는 커넥터(110) 및 퓨즈블록(120)의 결합을 위한 것으로, 서로 겹쳐지지 않는 배타적인 위치에 형성될 수 있고, 서로 좌우 편으로 다른 위치에 형성될 수 있다. 상기 제1 결합부(151)에는 커넥터(110)가 체결될 수 있고, 상기 제2 결합부(152)에는 퓨즈블록(120)이 체결될 수 있다.
상기 제1 결합부(110)는 골격부(155)의 직 상방에 형성될 수 있고, 상기 제2 결합부(120)는 골격부(155)로부터 연장되는 날개부(W)를 포함할 수 있다. 상기 날개부(W)는 서로 다른 연장 방향을 갖도록 꺾여진 절곡 포인트(B)를 포함하는 굴절된 형태로 형성되어 퓨즈블록(120)의 모서리 위치에 결합 위치를 제공할 수 있다. 상기 커넥터(110) 및 퓨즈블록(120)은, 대체로 4 모서리를 갖는 사각형 형태로 형성될 수 있고, 이에 따라, 상기 제1, 제2 결합부(151,152)는 4 모서리 위치에 형성될 수 있다. 다만, 상기 제1, 제2 결합부(151,152)는, 상기 커넥터(110) 및 퓨즈블록(120)의 서로 다른 4 모서리 위치에 모두 형성되지 않고 일부 모서리 위치에만 선택적으로 형성될 수 있다. 다시 말하면, 상기 제1, 제2 결합부(151,152)는 커넥터(110) 및 퓨즈블록(120)의 4 모서리 위치 중에서 적어도 어느 하나의 모서리 위치에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 모듈에서, 상기 제1 결합부(151)는 상기 커넥터(110)의 4 모서리 위치 중에서 적어도 둘 이상 다수의 모서리 위치에 형성된 제1 결합부(151)를 포함할 수 있다. 유사하게, 상기 제2 결합부(152)는 상기 퓨즈블록(120)의 4 모서리 위치 중에서 적어도 둘 이상 다수의 모서리 위치에 형성된 제2 결합부(152)를 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 제1, 제2 결합부(151,152)는, 상기 커넥터(110)와 퓨즈블록(120)의 임시 고정을 위한 가고정부(f)를 포함할 수 있다. 상기 가고정부(f)는 제1, 제2 결합부(151,152)의 결합 홀(151`,152`) 주변에 형성될 수 있다. 상기 가고정부(f)는 결합 홀(151`,152`)을 둘러싸도록 돌출된 벽체를 포함할 수 있다. 상기 가고정부(f)에는 커넥터(110) 및 퓨즈블록(120)에 형성된 조립 돌기(111,112)가 끼워질 수 있다. 상기 가고정부(f)는 각각의 제1, 제2 결합부(151,152)마다 형성될 수 있고, 다수의 개소에 형성되어 커넥터(110) 및 퓨즈블록(120)의 위치를 임시 고정해줄 수 있다. 이렇게 서로 다른 여러 개소에 형성된 가고정부(f) 중에서 일부는 조립 돌기(111,112)를 완전히 둘러싸는 중공 실린더 형태로 형성될 수 있고, 다른 일부는 조립 돌기(111,112)를 부분적으로 둘러싸는 형태로 형성될 수 있다. 도 4에서 볼 수 있듯이, 상기 가고정부(f)는 퓨즈블록(120)의 4 모서리 위치에 각각 형성될 수 있는데, 일부는 조립 돌기(121)를 완전히 둘러싸고, 다른 일부는 조립 돌기(121)를 부분적으로 둘러싸도록 형성될 수 있다. 이러한 구조는, 가공 상의 오차나 열 팽창에 따라, 가고정부(f)의 위치와 퓨즈블록(120)의 조립 위치(조립 돌기 121 위치)가 다소 틀어질 수 있고, 이러한 위치의 틀어짐을 흡수할 수 있도록 조립 공차를 허용하기 위한 것이다. 즉, 조립 돌기(121)를 부분적으로 둘러싸는 가고정부(f)에서 조립 공차를 흡수할 수 있다.
상기 커넥터(110) 및 퓨즈블록(120)에는 결합블록(150)을 향하여 하방으로 돌출된 조립 돌기(111,121)가 형성될 수 있다. 상기 커넥터(110) 및 퓨즈블록(120)은 대체로 4 모서리를 갖는 사각형 형태로 형성될 수 있고, 각 모서리 위치에는 조립 돌기(111,121)가 형성될 수 있다. 상기 조립 돌기(111,121)가 가고정부(f)에 끼워짐으로서, 커넥터(110) 및 퓨즈블록(120)의 위치가 임시 고정될 수 있다. 그리고, 상기 조립 돌기(111,121)에는 체결 부재(60)의 관통 홀이 형성될 수 있고, 조립 돌기(111,121)를 관통하여 체결되는 체결 부재(60)가 결합블록(150)의 결합 홀(151`,152`)에 체결됨으로써, 커넥터(110) 및 퓨즈블록(120)이 본 고정될 수 있다.
상기 커넥터(110) 및 퓨즈블록(120)의 체결에 대해, 일단 커넥터(110) 및 퓨즈블록(120)은 결합블록(150) 위에 임시 고정되는데, 커넥터(110) 및 퓨즈블록(120)으로부터 하방으로 돌출된 조립 돌기(111,121)가 결합블록(150)의 가고정부(f)에 끼워짐으로써, 커넥터(110) 및 퓨즈블록(120)의 위치가 임시로 고정될 수 있다. 이렇게 임시 고정된 상태에서, 상기 커넥터(110) 및 퓨즈블록(120)의 관통 홀과, 결합블록(150)의 결합 홀(151`,152`)은 서로 위치 정렬될 수 있다. 그리고, 상기 프레임(11) 위에 커버(12)가 덮여진 다음에, 커버(12)의 개구부(12`)를 통하여 노출된 커넥터(110) 및 퓨즈블록(120)에 대해, 커버(12) 위로부터 체결 부재(60)를 체결하면, 체결 부재(60)가 커넥터(110) 및 퓨즈블록(120)의 관통 홀을 통과하여 결합블록(150)의 결합 홀(151`,152`)에 체결되면서, 커넥터(110) 및 퓨즈블록(120)의 본 고정이 이루어질 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 퓨즈블록(120)은 버스 바(31,32,33)가 형성하는 충, 방전 경로 상에 형성될 수 있고, 과열, 과전류와 같은 이상 상황에서 충, 방전 경로를 차단할 수 있다. 이를 위해, 상기 퓨즈블록(120)이 결합되는 결합블록(150)의 일 측으로는 버스 바(31,32,33)를 지지하고 안내하기 위한 가이드부(154)가 형성될 수 있다. 상기 버스 바(31,32,33)는 가이드부(154) 위에 지지되어 퓨즈블록(120)을 경유하는 전류의 흐름을 형성할 수 있다.
상기 결합블록(150)은, 버스 바(31,32,33)가 끼워지는 지지 돌기(P)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 지지 돌기(P) 위로는 서로 다른 제1, 제2 버스 바(31,32)가 서로 겹쳐지도록 끼워질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1, 제2 버스 바(31,32)는, 지지 돌기(P) 상에서 도전성 접촉을 형성하면서 충, 방전 경로를 형성할 수 있다. 이때, 상기 지지 돌기(P)는, 도전성 금속 소재로 형성되어 제1, 제2 버스 바(31,32) 사이에서 도전 저항을 줄여줄 수 있다. 다시 말하면, 상기 가이드부(154)를 포함하여 전체 결합블록(150)은, 절연성 소재로 형성되어 제1, 제2 버스 바(31,32)와의 절연을 확보할 수 있다. 다만, 상기 제1, 제2 버스 바(31,32)가 끼워지는 지지 돌기(P)는 도전성 소재로 형성될 수 있다. 한편, 상기 지지 돌기(P)는 버스 바(31,32)가 지지되는 가이드부(154) 위에 형성될 수 있다.
상기 퓨즈블록(150, 또는 퓨즈블록 120 위에 결합되는 퓨즈박스)은 충, 방전 경로 상에 형성되는 퓨즈(35)를 포함할 수 있고, 상기 퓨즈(35)의 양단에는 퓨즈(35)를 개재하여 서로 전기적으로 연결되는 제2, 제3 버스 바(32,33)가 접속될 수 있다. 이때, 상기 제2 버스 바(32)와 퓨즈(35) 일단은 지지 돌기(P)에 함께 끼워질 수 있고, 상기 제2 버스 바(32)와 퓨즈(35)의 일단은 지지 돌기(P) 위에서 서로 겹쳐지면서 도전성 접촉을 형성할 수 있다. 유사하게, 상기 제3 버스 바(33)와 퓨즈(35)의 타단은 또 다른 지지 돌기(P)에 함께 끼워질 수 있고, 상기 제3 버스 바(33)와 퓨즈(35)의 타단은 지지 돌기(P) 위에서 서로 겹쳐지면서 도전성 접촉을 형성할 수 있다.
상기 제2, 제3 버스 바(32,33)는, 퓨즈블록(120)을 경유하도록 우회되는 바이패스 경로를 형성할 수 있고, 퓨즈블록(120)을 거쳐 우회되는 충, 방전 경로는 퓨즈의 차단 여부에 따라 통전 또는 차단될 수 있다. 상기 제2, 제3 버스 바(32,33)는 터닝 포인트를 전후하여 퓨즈블록(120)의 내부로 들어오는 유입 전류와 퓨즈블록으로부터 외부로 향하는 유출 전류를 형성할 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 결합블록(150)의 하부, 그러니까, 골격부(155)의 하부에는 프레임(11) 위에 안착되기 위한 레그(L)가 형성될 수 있다. 상기 레그(L)는 골격부(155) 바닥으로부터 프레임(11)을 향하여 플랜지 형태로 연장될 수 있고, 프레임(11)과의 결합을 위한 제3 결합부(153)를 포함할 수 있다. 상기 결합블록(150)은 제3 결합부(153)를 관통한 체결 부재에 의해 프레임(11) 위에 고정될 수 있다.
상기 결합블록(150)은 일체적으로 형성될 수 있으며, 전체적으로 절연 소재로 형성될 수 있다. 상기 결합블록(150)은 주변의 회로부(20), 커넥터(110), 퓨즈블록(120)과의 전기적인 간섭을 배제하기 위해, 절연 소재로 형성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 결합블록(120)에는 안전소자(125)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 안전소자(125)는 상기 안전소자(125)를 둘러싸도록 형성된 안전소자 수용부 내에 배치될 수 있다. 상기 안전소자(125)는 과열이나 과전류와 같은 이상 동작 상황에서 커넥터(110)를 통한 충, 방전 전류를 제한함으로써, 폭발이나 발화와 같은 사고를 예방할 수 있다. 상기 커넥터(110)는 서로 다른 극성의 단자를 포함할 수 있고, 상기 안전소자(125)는 어느 하나의 단자와 연결되어 커넥터(110)를 통한 충, 방전의 경로 상에 배치될 수 있다. 상기 안전 소자(125)는, 온도에 따라 저항이 가변되는 가변 저항체를 포함하거나 또는 줄 발열에 따라 전류의 흐름을 차단할 수 있는 퓨즈를 포함할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
10 : 하우징 11 : 프레임
12 : 커버 31, 32, 33 : 버스 바
50 : 배터리 팩 60 : 체결 부재
110 : 커넥터 111,112 : 조립 돌기
120 : 퓨즈블록 125 : 안전소자
150 : 결합블록 151 : 제1 결합부
152 : 제2 결합부 153 : 제3 결합부
154 : 가이드부 155 : 골격부
155` : 오프닝 f : 가고정부
W : 날개부 B : 절곡 포인트
G : 수용부 L :레그

Claims (20)

  1. 배터리 팩;
    상기 배터리 팩의 충, 방전 동작을 제어하기 위한 회로부;
    상기 배터리 팩의 전류가 출력되는 커넥터;
    상기 배터리 팩의 전류를 선택적으로 차단하기 위한 퓨즈블록;
    상기 회로부와 커넥터 및 퓨즈블록을 지지하기 위한 프레임; 및
    일 측으로 상기 회로부를 수용하는 한편으로, 타 측으로 상기 커넥터 및 퓨즈블록을 지지하되, 상기 프레임으로부터 들어 올려진 위치에서 상기 커넥터 및 퓨즈블록을 지지하기 위한 결합블록을 포함하며,
    상기 결합블록은, 상기 커넥터 및 퓨즈블록의 조립 돌기를 관통한 체결 부재가 체결되는 결합 홀과, 상기 결합 홀 주변을 따라 형성되어 상기 커넥터 및 퓨즈블록의 조립 돌기를 둘러싸는 벽체 형태의 가고정부를 포함하며,
    상기 체결 부재는 상기 프레임 위에 형성되는 커버의 위로부터 상기 커넥터 및 퓨즈블록을 관통하여 상기 결합블록의 결합 홀에 체결되는 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 결합블록은,
    골격부;
    상기 골격부의 하부에서 상기 회로부를 수용하기 위한 수용부; 및
    상기 골격부의 상부에서 상기 가고정부와 결합 홀을 포함하는 제1, 제2 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가고정부는, 상기 조립 돌기를 전체적으로 둘러싸거나 부분적으로 둘러싸도록 돌출된 벽체를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제1, 제2 결합부는 서로 겹쳐지지 않는 배타적인 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제1 결합부는 상기 커넥터의 4 모서리 위치 중 적어도 둘 이상의 모서리 위치에 형성된 다수의 제1 결합부를 포함하고,
    상기 제2 결합부는 상기 퓨즈블록의 4 모서리 위치 중 적어도 둘 이상의 모서리 위치에 형성된 다수의 제2 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 제1 결합부는 상기 골격부 위에 형성되며,
    상기 제2 결합부는 상기 골격부로부터 연장되는 날개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 날개부는 서로 다른 연장방향을 갖도록 꺾여진 절곡 포인트를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 골격부는,
    상기 회로부를 수용하도록 하부가 개방된 박스 형태를 갖고,
    상기 골격부의 하부에는 상기 프레임 위에 안착되기 위한 플랜지 형태의 레그가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 레그는 상기 프레임과의 제3 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  13. 제2항에 있어서,
    상기 골격부는 상기 회로부의 전방을 개방시키는 오프닝을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 퓨즈블록을 경유하는 전류 흐름을 형성하기 위한 버스 바를 더 포함하고,
    상기 결합블록은, 상기 버스 바가 끼워지는 지지 돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 결합블록은 상기 버스 바를 안내하기 위한 가이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 지지 돌기에는 전기적으로 연결되는 제1, 제2 버스 바가 서로 겹쳐지게 끼워지는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 지지 돌기는 금속 소재를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 버스 바는, 상기 퓨즈블록의 퓨즈를 개재하여 서로 전기적으로 연결되는 제1, 제2 버스 바를 포함하고,
    상기 지지 돌기에는 상기 제1 버스 바 및 제2 버스 바 중에서 적어도 하나의 버스 바와 퓨즈가 서로 겹쳐지게 끼워지는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터 및 퓨즈블록은 상기 커버 위로 노출되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 커넥터 및 퓨즈블록은 상기 결합블록 위에 가고정된 상태에서, 상기 커버 위로부터 체결되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
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