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KR102777994B1 - 경량화된 전기차 배터리 모듈 어셈블리 - Google Patents

경량화된 전기차 배터리 모듈 어셈블리 Download PDF

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KR102777994B1 KR1020220174676A KR20220174676A KR102777994B1 KR 102777994 B1 KR102777994 B1 KR 102777994B1 KR 1020220174676 A KR1020220174676 A KR 1020220174676A KR 20220174676 A KR20220174676 A KR 20220174676A KR 102777994 B1 KR102777994 B1 KR 102777994B1
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Abstract

본 발명은 경량화된 전기차 배터리 모듈 어셈블리에 관한 것이다. 본 발명에 의한 경량화된 전기차 배터리 모듈 어셈블리는 일방향 축선을 따라 서로 적층되는 복수의 셀들과, 상기 각 셀을 감싸는 형태로 결합되되, 각 셀의 양측 가장자리에 마련되어 있는 한 쌍의 탭부들의 노출을 가능하게 하고, 상기 셀과 함께 상기 일방향 축선을 따라 적층되는 복수의 카트리지들을 포함하는 배터리 팩; 및 상호 적층되어 있는 카트리지들의 상면과 하면에 덧대어져 상기 배터리 팩의 강도를 보강하기 위한 것으로, 장섬유층과 연속섬유층이 순차적으로 적층된 구조를 가지는 한 쌍의 보강프레임들;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

경량화된 전기차 배터리 모듈 어셈블리{Light weight electric vehicle battery module assembly}
본 발명은 경량화된 전기차 배터리 모듈 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리 모듈 조립과정에서 버스바들 간의 통전을 방지시키는 별도의 작업이 요구되지 않고 배터리 팩에 사이드 커버를 결합시키는 과정에서 통전이 방지되게 하여 구조의 간소화를 이룰 수 있고 조립작업의 편리성을 높일 수 있도록, 구조가 개선된 경량화된 전기차 배터리 모듈 어셈블리에 관한 것이다.
최근 전기차의 보급 확대로 인하여 2차전지 배터리 모듈 개발이 활발하게 이루어지고 있다.
일반적으로, 상기 배터리 모듈은 복수의 셀들과 각 셀의 적층을 위해 그 셀을 감싸는 카트리지와, 배터리 집적을 위해 각 셀을 서로 연결시키는 버스바들과, 상기 셀을 커버하는 커버부재들을 포함하여 이루어진다.
그러나, 종래기술에 의한 배터리 모듈에는 다음과 같은 문제점이 있다.
즉, 상기 배터리 셀을 감싸는 프레임 구조의 강성이 요구됨에 따라 상대적으로 무거운 스틸이나 알루미늄과 같은 금속 재질로 프레임을 형성하기 때문에 배터리 모듈이 무거워지는 문제점이 있었다.
또한, 상기 배터리 모듈의 조립과정에서 버스바들 간의 쇼트 방지를 위해 인접한 버스바들 사이에 절연체를 개재시키는 별도의 구조와 공정이 요구되거나 버스바들 간의 통전 방지를 위한 별도의 구조설계가 요구됨에 따라, 구조가 복잡해지고 조립과정의 효율이 저해되는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2013-0023562호
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 제품의 내구성을 저하시키지 않고 경량화를 가능하게 하는 경량화된 전기차 배터리 모듈 어셈블리를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 버스바들 간 절연을 위한 별도의 구조 형성이나 추가적인 작업 공정이 요구됨이 없이 배터리 팩에 사이드 커버를 결합시키는 과정에서 버스바들 간의 쇼트가 방지되게 하여 구조의 간소화를 이룰 수 있고 조립작업의 편리성을 높일 수 있게 하는 경량화된 전기차 배터리 모듈 어셈블리를 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 경량화된 전기차 배터리 모듈 어셈블리는 일방향 축선을 따라 서로 적층되는 복수의 셀들과, 상기 각 셀을 감싸는 형태로 결합되되, 각 셀의 양측 가장자리에 마련되어 있는 한 쌍의 탭부들의 노출을 가능하게 하고, 상기 셀과 함께 상기 일방향 축선을 따라 적층되는 복수의 카트리지들을 포함하는 배터리 팩; 및 상호 적층되어 있는 카트리지들의 상면과 하면에 덧대어져 상기 배터리 팩의 강도를 보강하기 위한 것으로, 장섬유층과 연속섬유층이 순차적으로 적층된 구조를 가지는 한 쌍의 보강프레임들;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 각 보강프레임은, 한 쌍의 수지층들 사이에 상기 장섬유층와 연속섬유층이 순차적으로 적층된 구조로 이루어지고, 상기 장섬유의 일부가 상기 연속섬유층에 함침되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명은 일방향 축선을 따라 서로 적층되는 복수의 셀들과, 상기 각 셀을 감싸는 형태로 결합되되, 각 셀의 양측 가장자리에 마련되어 있는 한 쌍의 탭부들의 노출을 가능하게 하고, 상기 셀과 함께 상기 일방향 축선을 따라 적층되는 복수의 카트리지들을 포함하는 배터리 팩; 상기 배터리 팩의 양측면(상기 탭부가 노출되어 있는 부분)에 상기 적층방향을 따라 간격을 두고 결합되는 것으로, 각각 상기 탭부가 관통되는 복수의 슬릿들이 형성되어 있는 복수의 버스바들; 및 상기 각 버스바를 감싸는 형태로 상기 배터리 팩의 양측면에 결합되는 것으로, 상기 배터리 팩의 각 측면과 대향하는 면에 간격을 두고 상기 측면을 향하여 돌출 형성되어서 인접한 버스바들 사이에 개재되는 통전방지부를 포함하는 한 쌍의 사이드 커버들;을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 각 버스바의 상측과 하측 부분에는, 나머지 부분에 비해 상대적으로 가깝게 배치되도록 인접한 버스바 측으로 돌출 형성되는 연장부가 형성되는 것이 바람직하고, 상기 통전방지부는, 인접한 버스바들의 상측과 하측에 마련된 연장부들 사이에 개재되어서 그 버스바들 간의 통전을 방지시키는 한 쌍의 돌출부들; 및 상기 한 쌍의 돌출부들 사이에 단차진 홈이 형성되게 하여 다른 부품과의 간섭을 억제시키는 간섭방지부;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 통전방지부는, 상기 간섭방지부에 형성된 설치용 구멍과, 상기 버스바 및 배터리 팩 온도 감지할 수 있도록 상기 설치용 구멍에 설치되는 센서유닛을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 설치용 구멍은 원형 구멍과 상기 원형 구멍과 소통되고 외측으로 트인 접속슬릿을 포함하여 이루어질 수 있고, 상기 센서유닛은, 상기 원형 구멍과 대응되는 외경을 갖도록 형성되어서 그 원형 구멍에 끼워 맞춤되는 중심 프레임부; 상기 중심 프레임부를 사이에 두고 대칭인 위치에 마련되고, 상기 중심 프레임부의 원형 구멍에 대한 임의이탈이 방지되도록 그 중심 프레임부보다 큰 외경을 가지며, 각각 상기 통전방지부에 의해 구획된 한 쌍의 영역들의 온도를 센싱하기 위한 센서가 설치되는 한 쌍의 설치프레임부들; 및 상기 중심 프레임부로부터 상기 접속슬릿 측으로 돌출 형성되어서 그 접속슬릿에 삽입되고, 상기 센서와 전기적으로 연결되고 외부 연결단자의 접속을 가능하게 하여 그 센서에 전력 공급을 가능하게 하는 접속부;를 포함하여 이루어지는 것도 가능하다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 경량화된 전기차 배터리 모듈 어셈블리는, 배터리 팩을 감싸는 한 쌍의 보강프레임들이 장섬유의 일부가 연속섬유에 함침되도록 장섬유층과 연속섬유층이 적층되는 구조로 이루어짐으로써, 내구성을 저해하지 않으면서 제품의 경량화를 가능하게 하는 효과를 가진다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 경량화된 전기차 배터리 모듈 어셈블리는 배터리 모듈의 기본 구성인 배터리 팩과 버스바와 사이드 커버를 포함하여 이루어지되, 상기 사이드 커버를 배터리 팩에 결합시키는 과정에서 버스바들 사이에 그 사이드 커버의 통전방지부가 개재되도록 하여 버스바들 간의 쇼트를 방지시킬 수 있게 함으로써, 버스바들 간의 쇼트 방지를 위한 별도의 구성 및 관련 공정 작업의 요구됨이 없이 기본 구성 만으로도 본연의 기능 뿐만 아니라 쇼트 방지 기능이 동시에 발휘되게 하여, 결국 제품 구조의 간소화를 이룰 수 있게 하고 조립작업의 효율을 높여 제품의 양산성을 더욱 향상시킬 수 있게 하는 효과를 도출한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 경량화된 전기차 배터리 모듈 어셈블리의 사시도.
도 2는 본 발명 일실시예의 분리 사시도.
도 3은 본 발명 일실시예에 채용된 사이드 커버와 나머지 구성들을 분리하여 보인 분리 사시도.
도 4는 본 발명 일실시예에 채용된 사이드 커버의 사시도.
도 5는 본 발명 일실시예에 채용된 사이드 커버와 배터리 팩 간의 결합과정을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명 일실시예에 채용된 사이드 커버와 배터리 팩 간의 결합된 상태의 구조를 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명 일실시예에 채용된 버스바들 사이의 틈새에 사이드 커버의 통전방지부가 개재된 상태를 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 채용된 사이드 커버의 통전방지부 구성을 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 채용된 사이드 커버 및 센서 유닛의 분리 사시도.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 채용된 사이드 커버 및 센서 유닛의 결합상태를 설명하기 위한 도면.
이하의 설명에서 본 발명에 대한 이해를 명확히 하기 위하여, 본 발명의 특징에 대한 공지의 기술에 대한 설명은 생략하기로 한다. 이하의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 상세한 설명이며, 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것이 아님은 당연할 것이다. 따라서, 본 발명과 동일한 기능을 수행하는 균등한 발명 역시 본 발명의 권리 범위에 속할 것이다.
그리고, 이하의 설명에서 동일한 식별 기호는 동일한 구성을 의미하며, 불필요한 중복적인 설명 및 공지 기술에 대한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 상기 발명의 배경이 되는 기술에 대한 기재 내용과 중복되는 이하의 본 발명의 각 실시예에 관한 설명 역시 생략하기로 한다.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 경량화된 전기차 배터리 모듈 어셈블리를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 경량화된 전기차 배터리 모듈 어셈블리의 사시도이고, 도 2는 본 발명 일실시예의 분리 사시도이며, 도 3은 본 발명 일실시예에 채용된 사이드 커버와 나머지 구성들을 분리하여 보인 분리 사시도이며, 도 4는 본 발명 일실시예에 채용된 사이드 커버의 사시도이며, 도 5는 본 발명 일실시예에 채용된 사이드 커버와 배터리 팩 간의 결합과정을 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 본 발명 일실시예에 채용된 사이드 커버와 배터리 팩 간의 결합된 상태의 구조를 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 본 발명 일실시예에 채용된 버스바들 사이의 틈새에 사이드 커버의 통전방지부가 개재된 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2에 잘 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 경량화된 전기차 배터리 모듈 어셈블리는, 배터리 팩(1)과 한 쌍의 보강프레임(5)들을 포함하여 이루어진다.
상기 배터리 팩(1)은 복수의 셀(11)들과 각 셀(11)을 감싸는 카트리지(12)들을 포함하여 이루어진다. 상기 각 셀(11)은 상기 카트리에 결합된 상태로 일방향 축선을 따라 서로 적층되고, 상기 카트리지(12)는 상기 각 셀(11)을 감싸는 형태로 결합되어서 그 셀(11)과 함께 적층되고, 셀(11)의 양측 가장자리에 대응되는 부분이 오픈된 구조로 이루어져서 상기 셀(11)과의 결합시 그 셀(11)의 양측 가장자리에 마련되어 있는 한 쌍의 탭부(111)들의 노출을 가능하게 한다.
상기 각 보강프레임(5)은 상호 적층되어 있는 카트리지(12)들의 상면과 하면에 덧대어져 상기 배터리 팩(1)의 강도를 보강하기 위한 것으로, 장섬유층과 연속섬유층이 순차적으로 적층된 구조로 이루어진다.
상기 각 보강프레임(5)은, 한 쌍의 수지층들 사이에 상기 장섬유층와 연속섬유층이 순차적으로 적층된 구조로 이루어지고, 상기 장섬유의 일부가 상기 연속섬유층에 함침되어 있는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 장섬유층과 연속섬유층은 내열성 및 내구성이 우수하도록 탄소강화 복합소재를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
이러한 구성을 가지는 본 실시예는 배터리 팩(1)을 감싸는 한 쌍의 보강프레임(5)들이 장섬유의 일부가 연속섬유에 함침되도록 장섬유층과 연속섬유층이 적층되는 구조로 이루어짐으로써, 내구성을 저해하지 않으면서 제품의 경량화를 가능하게 하는 장점을 기대할 수 있게 한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 경량화된 전기차 배터리 모듈 어셈블리는, 배터리 팩(1)과 버스바(2)들과 사이드 커버(3)들을 포함하여 이루어진다.
이러한 구성요소들은 모두 배터리 모듈을 이루는 기본적인 구성에 해당하나, 본 실시예에서는 이러한 기본적인 구성의 구조 변경을 통해 버스바(2)들 간의 쇼트방지를 위한 별도의 구조 형성을 요구되지 않게 한다.
상기 버스바(2)들은 상기 배터리 팩(1)의 양측면(상기 탭부(111)가 노출되어 있는 부분)에 결합되되 상기 적층방향을 따라 간격을 두고 배열되는 것으로, 각각 상기 탭부(111)가 관통되는 복수의 슬릿들이 형성되어 있다.
상기 한 쌍의 사이드 커버(3)들은 도 5 및 도 6과 같이, 상기 각 버스바(2)를 폐쇄시킬 수 있도록 상기 배터리 팩(1)의 양측면에 결합되고, 그 결합과정에서 버스바(2)들 사이에 개재되는 복수의 통전방지부(31)들을 포함하여 이루어진다.
상기 각 통전방지부(31)는 도 7과 같이, 상기 배터리 팩(1)의 각 측면과 대향하는 면에 간격을 두고 배열되고 상기 측면을 향하여 돌출 형성되어서 인접한 버스바(2)들 사이에 개재된다.
이러한 구성을 가지는 본 발명의 일실시예에 따른 경량화된 전기차 배터리 모듈 어셈블리는, 배터리 모듈의 기본 구성인 배터리 팩(1)과 버스바(2)와 사이드 커버(3)를 포함하여 이루어지되, 도 5 내지 도 7에 잘 도시된 바와 같이, 상기 사이드 커버(3)를 배터리 팩(1)에 결합시키는 과정에서 버스바(2)들 사이에 그 사이드 커버(3)의 통전방지부(31)가 개재되도록 하여 버스바(2)들 간의 쇼트를 방지시킬 수 있게 함으로써, 버스바(2)들 간의 쇼트 방지를 위한 별도의 구성 및 관련 공정 작업의 요구됨이 없이 기본 구성 만으로도 본연의 기능 뿐만 아니라 쇼트 방지 기능이 동시에 발휘되게 하여, 결국 제품 구조의 간소화를 이룰 수 있게 하고 조립작업의 효율을 높여 제품의 양산성을 더욱 향상시킬 수 있게 하는 장점을 가진다.
본 실시예에 채용된 각 버스바(2)는 도 7에 잘 도시된 바와 같이, 상측과 하측 부분에 형성된 연장부(21)를 포함하여 이루어진다. 상기 각 연장부(21)는 그 사이에 존재하는 나머지 부분에 비해 상대적으로 인접한 버스바(2) 측으로 가깝게 배치되도록 돌출 형성된다.
상기 통전방지부(31)는, 상기 연장부(21)들 사이에 개재되는 한 쌍의 돌출부(311)들과 그 돌출부(311)들 사이에 마련되는 간섭방지부(312)를 포함하여 이루어진다.
상기 각 돌출부(311)는 인접한 버스바(2)들의 상측과 하측에 마련된 연장부(21)들 사이에 개재되어서 그 버스바(2)들 간의 통전을 방지시키는 역할을 하고, 상기 간섭방지부(312)는 상기 한 쌍의 돌출부(311)들 사이에 단차진 홈이 형성되게 하여 다른 부품과의 간섭을 억제시키는 역할을 한다.
한편, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 채용된 사이드 커버의 통전방지부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에 채용된 사이드 커버의 통전방지부(51)는, 간섭방지부(512)에 형성된 설치용 구멍(512a)을 포함하여 이루어지고, 상기 설치용 구멍(512a)에 설치되어서 상기 버스바 및 배터리 팩 온도 감지하는 센서유닛(52)을 포함하여 이루어진다.
이러한 구성을 가지는 본 실시예는 버스바들 사이에 개재되는 구성인 통전방지부(51)를 통해 버스바 또는 배터리 온도를 감지할 수 있도록 구성됨으로써, 각 버스바에 일대일 대응되는 개수로 온도센서를 구성할 필요 없이 하나의 센서유닛(52)으로 버스바로 구획되는 두 영역의 온도를 모두 감지할 수 있게 하여 구조의 간소화 및 부품의 최적배치를 가능하게 하는 장점을 가진다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 채용된 사이드 커버 및 센서 유닛의 분리 사시도이고, 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 채용된 사이드 커버 및 센서 유닛의 결합상태를 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에 채용된 설치용 구멍(610)은 원형 구멍(611)과 상기 원형 구멍(611)과 소통되고 외측으로 트인 접속슬릿(612)을 포함하여 이루어지고, 센서유닛(8)은, 중심 프레임부(71)와 설치 프레임부(72)들과 접속부(73)를 포함하여 이루어진다.
상기 중심 프레임부(71)는 상기 원형 구멍(611)과 대응되는 외경을 갖도록 형성되어서 그 원형 구멍(611)에 끼워 맞춤되고, 상기 설치 프레임부(72)들은 각각 사이드 커버(6)의 통전방지부(61)에 의해 구획된 한 쌍의 영역들의 온도를 센싱하기 위한 센서유닛(8)이 설치되는 부분으로, 상기 중심 프레임부(71)보다 큰 외경을 갖도록 형성되어서 그 중심 프레임부(71)의 원형 구멍(611)에 대한 임의이탈이 방지되게 한다.
상기 접속부(73)는 상기 중심 프레임부(71)로부터 상기 접속슬릿(612) 측으로 돌출 형성되어서 그 접속슬릿(612)에 삽입되는 부분으로, 상기 센서유닛(8)과 전기적으로 연결되고 외부 연결단자의 접속을 가능하게 하여 그 센서유닛(8)에 전력을 공급하여 주기 위한 매개체 역할을 한다.
이러한 구성을 가지는 본 실시예는 사이드 커버(6)의 통전방지부(61)가 버스바들 간의 쇼트를 방지시키는 개선된 기능을 발휘하는 것에 더하여 그 통전방지부(61)에 의해 구획되는 영역의 온도를 센서유닛(8)에 의해 센싱할 수 있게 함은 물론, 이러한 센서유닛(8)과 전력원 간의 전기적 연결을 위한 접속단자가 통전방지부(61) 외측으로 노출되지 않도록 그 통전방지부(61) 내에 마련된 접속부(73)에 접속될 수 있도록 구성됨으로써, 접속단자와 다른 부품 간의 간섭을 방지할 수 있게 하고 부품의 최적배치를 가능하게 하는 장점을 가진다.
1:배터리 팩 11:셀
111:탭부 12:카트리지
2:버스바 21:연장부
3:사이드 커버 31:통전방지부
311:돌출부 312:간섭방지부
5:보강프레임

Claims (6)

  1. 일방향 축선을 따라 서로 적층되는 복수의 셀들과, 상기 각 셀을 감싸는 형태로 결합되되, 각 셀의 양측 가장자리에 마련되어 있는 한 쌍의 탭부들의 노출을 가능하게 하고, 상기 셀과 함께 상기 일방향 축선을 따라 적층되는 복수의 카트리지들을 포함하는 배터리 팩; 및 상호 적층되어 있는 카트리지들의 상면과 하면에 덧대어져 상기 배터리 팩의 강도를 보강하기 위한 것으로, 장섬유층과 연속섬유층이 순차적으로 적층된 구조를 가지는 한 쌍의 보강프레임들;을 포함하고,
    상기 배터리 팩의 양측면(상기 탭부가 노출되어 있는 부분)에 상기 적층방향을 따라 간격을 두고 결합되는 것으로, 각각 상기 탭부가 관통되는 복수의 슬릿들이 형성되어 있는 복수의 버스바들; 및 상기 각 버스바를 감싸는 형태로 상기 배터리 팩의 양측면에 결합되는 것으로, 상기 배터리 팩의 각 측면과 대향하는 면에 간격을 두고 상기 측면을 향하여 돌출 형성되어서 인접한 버스바들 사이에 개재되는 통전방지부를 포함하는 한 쌍의 사이드 커버들;을 더 포함하며,
    상기 각 버스바의 상측과 하측 부분에는, 나머지 부분에 비해 상대적으로 가깝게 배치되도록 인접한 버스바 측으로 돌출 형성되는 연장부가 형성되어 있고, 상기 통전방지부는, 인접한 버스바들의 상측과 하측에 마련된 연장부들 사이에 개재되어서 그 버스바들 간의 통전을 방지시키는 한 쌍의 돌출부들; 및 상기 한 쌍의 돌출부들 사이에 단차진 홈이 형성되게 하여 다른 부품과의 간섭을 억제시키는 간섭방지부;를 포함하며,
    상기 통전방지부는, 상기 간섭방지부에 형성된 설치용 구멍과, 상기 버스바 및 배터리 팩 온도 감지할 수 있도록 상기 설치용 구멍에 설치되는 센서유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 경량화된 전기차 배터리 모듈 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 각 보강프레임은,
    한 쌍의 수지층들 사이에 상기 장섬유층와 연속섬유층이 순차적으로 적층된 구조로 이루어지고, 상기 장섬유의 일부가 상기 연속섬유층에 함침되어 있는 것을 특징으로 하는 경량화된 전기차 배터리 모듈 어셈블리.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 설치용 구멍은 원형 구멍과 상기 원형 구멍과 소통되고 외측으로 트인 접속슬릿을 포함하여 이루어지고,
    상기 센서유닛은,
    상기 원형 구멍과 대응되는 외경을 갖도록 형성되어서 그 원형 구멍에 끼워 맞춤되는 중심 프레임부;
    상기 중심 프레임부를 사이에 두고 대칭인 위치에 마련되고, 상기 중심 프레임부의 원형 구멍에 대한 임의이탈이 방지되도록 그 중심 프레임부보다 큰 외경을 가지며, 각각 상기 통전방지부에 의해 구획된 한 쌍의 영역들의 온도를 센싱하기 위한 센서가 설치되는 한 쌍의 설치프레임부들; 및
    상기 중심 프레임부로부터 상기 접속슬릿 측으로 돌출 형성되어서 그 접속슬릿에 삽입되고, 상기 센서와 전기적으로 연결되고 외부 연결단자의 접속을 가능하게 하여 그 센서에 전력 공급을 가능하게 하는 접속부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 경량화된 전기차 배터리 모듈 어셈블리.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130023562A (ko) 2011-08-29 2013-03-08 삼성에스디아이 주식회사 배터리 셀 및 이를 이용한 배터리 모듈
KR101447062B1 (ko) * 2012-01-26 2014-11-03 주식회사 엘지화학 전지모듈 및 이를 포함하는 전지팩
KR102047481B1 (ko) * 2015-10-30 2019-11-21 주식회사 엘지화학 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR20220018706A (ko) * 2020-08-07 2022-02-15 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140352886A1 (en) * 2012-03-23 2014-12-04 Hyundai Motor Company Battery pack case assembly for electric and hybrid vehicles using a plastic composite and method for manufacturing the same

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