KR20250017558A - 버스바 지지 브라켓과 이를 적용한 배터리 팩, 및 이를 탑재한 차량 - Google Patents

Abstract

본 발명은 협소한 배터리 팩 공간 안에 긴 복수 개의 버스바를 절연이 유지된 상태로 안정적으로 나란하게 배치할 수 있도록 상기 버스바들을 지지하는 브라켓과, 이를 적용한 배터리 팩과, 이러한 배터리 팩을 탑재한 차량을 제공한다. 상기 지지 브라켓은: 제1방향으로 연장되고 제3방향의 일측으로 개방된 버스바 수용공간; 상기 버스바 수용공간의 제2방향 일측과 타측에 각각 배치되고, 제3방향으로 연장되어, 상기 버스바 수용공간을 제2방향 양측으로 차폐하는 한 쌍의 사이드월; 상기 버스바 수용공간의 제3방향 타측에 배치되고, 제2방향으로 연장되어 한 쌍의 상기 사이드월을 연결하는 바텀월; 한 쌍의 상기 사이드월 사이에서 상기 바텀월로부터 제3방향의 일측으로 연장되어, 상기 버스바 수용공간을 제2방향 일측 공간과 타측 공간으로 구획하는 격리벽; 및 상기 지지 브라켓을 고정하고자 하는 위치에 상기 지지 브라켓을 고정하는 복수 개의 고정부재;를 포함한다.

Description

버스바 지지 브라켓과 이를 적용한 배터리 팩, 및 이를 탑재한 차량{Bus bar support bracket, battery pack using the same, and vehicle equipped therewith}

본 발명은 차량용 배터리 팩의 버스바 고정을 위한 지지 브라켓에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 협소한 배터리 팩 공간 안에 긴 복수 개의 버스바를 절연이 유지된 상태로 안정적으로 나란하게 배치할 수 있도록 상기 버스바들을 지지하는 브라켓과, 이를 적용한 배터리 팩과, 이러한 배터리 팩을 탑재한 차량에 관한 것이다.

차량용 배터리 팩은, 이동거리 대비 에너지 소비 효율을 높이기 위해 무게가 가벼운 것이 바람직하다. 그리고 차량용 배터리 팩은, 차량의 마일리지를 더 길게 연장하기 위해 높은 에너지 용량을 가지는 것이 바람직하다. 또한 차량용 배터리 팩은, 차량 충돌 등의 사고가 발생하였을 때 배터리 팩이 손상되더라도 폭발이 발생하지 않도록 하고 열 폭주를 지연할 수 있는 안전 장치를 확보해야 한다.

이에, 배터리 팩의 설계 시, 중량 대비 강도가 우수한 재질의 선정, 강도 확보를 위한 구조 설계, 배터리 팩의 온도 제어 설계, 배터리 셀 내지 배터리 모듈의 집적 배치 설계 등 다양한 관점의 설계가 함께 이루어진다.

이때, 배터리 모듈 간의 전기적 연결을 위한 버스바와, 배터리 팩 외부로 전기 출력을 하기 위한 버스바가 배터리 팩 내부에 빼곡하게 배치된다. 전기 차량의 배터리 팩의 버스바는, 일반 차량과 달리 고전압/고전류가 통하기 때문에, 이에 대한 절연이 필수적이다.

차량에 탑재되는 배터리 팩의 특성 상, 버스바는 지속적인 충격과 진동에 노출되기 때문에, 버스바의 표면에 절연 코팅을 하는 것만으로는 버스바의 절연 상태가 지속적으로 유지된다고 확신할 수 없다. 특히, 멀리 배치된 배터리 모듈 간의 전기적 연결을 위한 버스바와, 배터리 팩 외부로 전원을 출력하기 위한 버스바는 매우 길기 때문에, 복수 개의 버스바가 서로 인접하여 나란히 배치된 구조에서는, 이들 간의 확실한 절연 구조가 필수적이다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 상호 간의 절연이 필요한 긴 버스바들을 배터리 팩 내의 좁고 긴 공간에 내에 나란히 배치할 때, 버스바의 자중이나 차량의 운행에 의해 버스바가 변형되거나 흔들리지 않도록 상기 버스바들을 지지할 수 있는 브라켓과, 이를 적용한 배터리 팩 구조와, 이를 탑재한 차량을 제공하고자 한다.

또한 본 발명은, 좁은 공간 내에서 길게 연장되며 배치되는 복수 개의 버스바들의 절연을 확실히 유지할 수 있는 브라켓과, 이를 적용한 배터리 팩 구조와, 이를 탑재한 차량을 제공하고자 한다.

또한 본 발명은, 좁은 공간 내에서 길게 연장되며 배치되는 복수 개의 버스바들을 쉽게 배치하며 조립할 수 있는 지지 브라켓과, 이를 적용한 배터리 팩 구조와, 이를 탑재한 차량을 제공하고자 한다.

또한 본 발명은, 길게 연장되며 배치되는 복수 개의 버스바들로 인해 협소한 공간 내에서 최소한의 공간을 차지하면서도 간편하게 설치할 수 있는 구조의 지지 브라켓과, 이를 적용한 배터리 팩 구조와, 이를 탑재한 차량을 제공하고자 한다.

또한 본 발명은, 협소한 공간 내에서 최소한의 공간을 차지하면서도, 상기 공간 내에 안정적으로 장착될 수 있고, 경량이면서도 강성이 높은 구조를 구비하는 지지 브라켓과, 이를 적용한 배터리 팩 구조와, 이를 탑재한 차량을 제공하고자 한다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 지지 브라켓은, 제1방향으로 연장된 복수 개의 버스바들이 상기 제1방향에 교차하는 제2방향으로 상호 이격되며 나란히 배치된 상태를 유지하도록 상기 복수 개의 버스바들을 지지한다.

상기 제1방향은 버스바의 길이방향 또는 상기 지지 브라켓이 설치되는 배터리 팩의 전후방향일 수 있고, 상기 제2방향은 좌우방향 또는 상기 지지 브라켓이 설치되는 배터리 팩의 좌우방향일 수 있다.

상기 지지 브라켓은, 상기 제1방향으로 연장되고, 상기 제1방향과 상기 제2방향에 모두 교차하는 제3방향의 일측으로 개방된 버스바 수용공간을 제공한다.

상기 제3방향은 상하방향, 연직방향 또는 상기 지지 브라켓이 설치되는 배터리 팩의 높이 방향일 수 있다.

상기 지지 브라켓은, 상기 버스바 수용공간의 제2방향 일측과 타측에 각각 배치되고, 제3방향으로 연장되어, 상기 버스바 수용공간을 제2방향 양측으로 차폐하는 한 쌍의 사이드월을 포함한다.

상기 지지 브라켓은, 상기 버스바 수용공간의 제3방향 타측에 배치되고, 제2방향으로 연장되어 한 쌍의 상기 사이드월을 연결하는 바텀월을 포함한다.

상기 지지 브라켓은, 한 쌍의 상기 사이드월 사이에서 상기 바텀월로부터 제3방향의 일측으로 연장되어, 상기 버스바 수용공간을 제2방향 일측 공간과 타측 공간으로 구획하는 격리벽을 포함한다.

상기 지지 브라켓은, 상기 지지 브라켓을 고정하고자 하는 위치에 상기 지지 브라켓을 고정하는 고정부재를 포함한다.

상기 지지 브라켓은, 단독으로 사용되거나, 2개 이상 제3방향으로 적층하여 사용될 수 있다.

적층하여 사용되는 지지 브라켓들은 각각 앞서 설명한 구성을 모두 포함하되, 지지 브라켓들 간에 서로 다른 형상을 가질 수 있다.

상기 고정부재는 서로 다른 위치에 복수 개 마련될 수 있다.

복수 개의 상기 고정부재는, 제1방향 및 제2방향 중 적어도 어느 한 방향으로 상호 이격 배치될 수 있다.

상기 복수 개의 고정부재는 4개 구비되며, 2개씩 제2방향으로 정렬되고, 2개씩 제1방향으로 정렬될 수 있다.

상기 고정부재는 상기 사이드월의 제2방향 외측에 연결될 수 있다.

상기 고정부재는 상기 바텀월의 제3방향 타측에 연결될 수 있다.

상기 고정부재는 제3방향의 타측으로 연장된 후크 부재를 포함할 수 있다. 이에 대응하여, 상기 지지 브라켓이 고정될 위치에는, 상기 후크 부재에 걸려 상기 후크 부재와 체결되는 구조가 마련될 수 있다.

상기 사이드월은 상기 바텀월보다 제3방향의 타측으로 더 연장된 연장사이드월을 더 구비하고, 제2방향으로 한 쌍의 상기 연장사이드월 사이의 공간은 추가적인 버스바 수용공간을 규정할 수 있다. 즉, 상기 지지 브라켓의 바텀월 하부에도 버스바가 배치될 수 있다.

제2방향으로 상기 격리벽과 대응하는 위치에서 상기 바텀월로부터 제3방향의 타측으로 돌출된 구분돌기를 구비하고, 상기 구분돌기는 상기 추가의 버스바 수용공간을 제2방향 일측 공간과 타측 공간으로 구분할 수 있다.

상기 격리벽의 제3방향 연장 길이는, 상기 사이드월의 제3방향 연장 길이의 0.5배 이상 1.0배 이하일 수 있다.

상기 격리벽의 제3방향 연장 길이는, 상기 사이드월의 제3방향 연장 길이의 1.0배 이상 1.5배 이하일 수 있다.

상기 구분돌기의 제3방향 연장 길이는, 상기 연장사이드월의 제3방향 연장 길이의 0.1배 이상 0.5배 이하일 수 있다.

상기 격리벽이 제1방향으로 연장된 길이는, 상기 사이드월이 제1방향으로 연장된 길이보다 짧을 수 있다.

상기 격리벽의 제1방향 길이는, 상기 사이드월의 제1방향 길이의 1/3 이상 2/3 이하일 수 있다.

상기 격리벽의 제1방향 일측과 타측에는, 상기 바텀월로부터 제3방향의 일측으로 돌출되되 제1방향으로 상기 격리벽에 연결된 연장격리벽이 구비될 수 있다.

상기 연장격리벽의 제3방향 연장 길이는, 상기 격리벽의 제3방향 연장 길이보다 짧을 수 있다.

본 발명은, 상기 지지 브라켓을 적용한 배터리 팩과, 상기 배터리 팩을 탑재한 차량을 제공할 수 있다.

본 발명은, 제1방향 및 제2방향으로 연장된 베이스플레이트와, 제3방향의 일측으로 돌출되도록 상기 베이스플레이트 상에 설치되고 제1방향으로 연장되는 보강빔부재와, 제1방향으로 연장되고 상기 보강빔부재에 수용되는 복수 개의 버스바들과, 복수 개의 상기 버스바들이 보강빔부재에 수용된 상태에서 제2방향으로 상호 이격되며 나란히 배치된 상태를 유지하도록 상기 복수 개의 버스바들을 지지하는 제1지지 브라켓을 포함하는 배터리 팩을 제공한다.

상기 제1지지 브라켓은, 상기 제1방향으로 연장되고, 제3방향의 일측으로 개방된 제1버스바 수용공간을 제공한다.

상기 제1지지 브라켓은, 상기 제1버스바 수용공간의 제2방향 일측과 타측에 각각 배치되고, 제3방향으로 연장되어, 상기 제1버스바 수용공간을 제2방향 양측으로 차폐하는 한 쌍의 사이드월을 구비한다.

상기 제1지지 브라켓은, 상기 제1버스바 수용공간의 제3방향 타측에 배치되고, 제2방향으로 연장되어 한 쌍의 상기 사이드월을 연결하는 바텀월을 구비한다.

상기 제1지지 브라켓은, 한 쌍의 상기 사이드월 사이에서 상기 바텀월로부터 제3방향의 일측으로 연장되어, 상기 제1버스바 수용공간을 제2방향 일측 공간과 타측 공간으로 구획하는 격리벽을 구비한다.

상기 제1지지 브라켓은, 상기 제1지지 브라켓을 상기 보강빔부재에 고정하는 고정부재를 포함한다.

상기 제1지지 브라켓은 제3방향으로 단독으로 사용될 수 있다.

상기 제1지지 브라켓은 제3방향으로 제2지지 브라켓과 적층된 형태로 사용될 수 있다.

상기 제2지지 브라켓은, 상기 제1지지 브라켓의 제3방향 일측 또는 타측에 배치될 수 있다.

상기 제2지지 브라켓은, 복수 개의 상기 버스바들이 보강빔부재에 수용된 상태에서 제2방향으로 상호 이격되며 나란히 배치된 상태를 유지하도록 상기 복수 개의 버스바들을 지지할 수 있다.

상기 제2지지 브라켓은, 상기 제1방향으로 연장되고, 제3방향의 일측으로 개방된 제2버스바 수용공간을 제공할 수 있다.

상기 제2지지 브라켓은, 상기 제2버스바 수용공간의 제2방향 일측과 타측에 각각 배치되고, 제3방향으로 연장되어, 상기 제2버스바 수용공간을 제2방향 양측으로 차폐하는 한 쌍의 사이드월을 구비할 수 있다.

상기 제2지지 브라켓은, 상기 제2버스바 수용공간의 제3방향 타측에 배치되고, 제2방향으로 연장되어 한 쌍의 상기 사이드월을 연결하는 바텀월을 구비할 수 있다.

상기 제2지지 브라켓은, 한 쌍의 상기 사이드월 사이에서 상기 바텀월로부터 제3방향의 일측으로 연장되어, 상기 제2버스바 수용공간을 제2방향 일측 공간과 타측 공간으로 구획하는 격리벽을 구비할 수 있다.

상기 제2지지 브라켓은, 상기 제2지지 브라켓을 상기 보강빔부재에 고정하는 고정부재를 구비할 수 있다.

상기 제1지지 브라켓은, 상기 사이드월이 상기 바텀월보다 제3방향의 타측으로 연장된 연장사이드월을 더 포함하고, 제2방향으로 한 쌍의 상기 연장사이드월 사이의 공간은 상기 제2버스바 수용공간을 규정할 수 있다.

상기 제2지지 브라켓은, 상기 제1지지 브라켓의 제3방향 타측에 배치되고, 상기 제1지지 브라켓의 연장사이드월의 제3방향 타측 단부는, 상기 제2지지 브라켓의 사이드월의 제3방향 일측 단부와 제3방향으로 접할 수 있다.

상기 제1지지 브라켓은, 제2방향으로 상기 격리벽과 대응하는 위치에서 상기 바텀월로부터 제3방향의 타측으로 돌출된 구분돌기를 더 포함하고, 상기 구분돌기는 상기 제2버스바 수용공간을 제2방향 일측 공간과 타측 공간으로 구분할 수 있다.

상기 제2지지 브라켓은, 상기 제1지지 브라켓의 제3방향 타측에 배치되고, 상기 제1지지 브라켓의 구분돌기의 제3방향 타측 단부는, 상기 제2지지 브라켓의 격리벽의 제3방향 일측 단부와 제3방향으로 마주하며 인접 배치될 수 있다.

상기 보강빔부재는, 상기 베이스플레이트 상에 고정되는 기초빔과, 상기 기초빔의 제2방향 양측 단부에서 상기 기초빔보다 제3방향 일측으로 더 돌출되도록 연장되는 한 쌍의 측벽빔을 구비할 수 있다.

상기 제2지지 브라켓의 사이드월의 외측면의 적어도 일부는 상기 측벽빔의 내측면과 마주하며 인접할 수 있다.

상기 제2지지 브라켓의 사이드월의 제1방향의 적어도 일부 구간은, 제3방향으로 모든 범위에서 상기 측벽빔의 내측면과 마주하며 인접할 수 있다.

상기 제2지지 브라켓의 사이드월은, 상기 측벽빔의 제3방향 길이의 0.4배 내지 0.6배에 해당하는 내측면의 하부 범위와 마주할 수 있다.

상기 제1지지 브라켓의 사이드월의 외측면의 적어도 일부는 상기 측벽빔의 내측면과 마주하며 인접할 수 있다.

상기 제1지지 브라켓의 사이드월의 제1방향의 적어도 일부 구간은, 제3방향으로 일부 범위에서 상기 측벽빔의 내측면과 마주하며 인접할 수 있다.

상기 제1지지 브라켓의 사이드월은, 상기 제2지지 브라켓의 사이드월과 마주하지 않는 상기 측벽빔의 내측면의 나머지 상부 범위와 마주할 수 있다.

상기 제2지지 브라켓의 고정부재는 상기 기초빔의 제3방향 일측 단부에 고정될 수 있다.

상기 제2지지 브라켓의 고정부재는 한 쌍의 상기 측벽빔 사이에서 상기 기초빔에 고정될 수 있다.

상기 제1지지 브라켓의 고정부재는 상기 측벽빔의 제3방향 일측 단부에 고정될 수 있다.

상기 제1지지 브라켓의 격리벽에 의해 구획된 제1버스바 수용공간에 각각 수용된 한 쌍의 제1버스바의 제1방향 길이보다, 상기 제2지지 브라켓의 격리벽에 의해 구획된 상기 제2버스바 수용공간에 각각 수용된 한 쌍의 제2버스바의 제1방향 길이가 더 길다.

상기 보강빔부재에서 제1방향의 다른 위치에는, 상기 제1지지 브라켓 없이 상기 제2지지 브라켓이 단독으로 추가 설치되어 해당 위치에서 한 쌍의 제2버스바를 추가적으로 지지할 수 있다.

상기 제1버스바와 제2버스바의 표면에는 절연 피복이 이루어질 수 있다.

상기 절연 피복은 MICA 테이프를 상기 상기 제1버스바와 제2버스바의 표면에 각각 감아 형성할 수 있다.

조립 순서는, 다음과 같이 이루질 수 있다.

먼저, 상기 보강빔부재에 제2지지 브라켓이 하나 설치되거나, 제1방향으로 서로 다른 위치에 2개 이상 설치될 수 있다. 이는 상기 제2지지 브라켓을 보강빔부재의 제3방향 일측으로부터 제3방향 타측으로 이동시켜 고정부재로 체결함으로써 이루어질 수 있다.

다음으로, 하나 또는 2개 이상의 제2지지 브라켓에 의해 지지되도록, 상기 한 쌍의 제2버스바를 상기 제2지지 브라켓의 구획된 제2버스바 수용공간에 수용할 수 있다. 이는 상기 제2버스바를 상기 제2지지 브라켓의 제3방향 일측으로부터 제3방향 타측으로 삽입하며 이루어질 수 있다. 상기 제2버스바는, 절연 피복이 이루어진 상태에서 상기 제2버스바 수용공간에 수용될 수 있다.

다음으로, 제2지지 브라켓에 제1지지 브라켓을 적층하며, 상기 제1지지 브라켓을 상기 보강빔부재에 설치할 수 있다. 이는 상기 제1지지 브라켓을 상기 보강빔부재와 제2지지 브라켓의 제3방향 일측으로부터 3방향 타측으로 이동시켜 고정부재로 체결함으로써 이루어질 수 있다.

마지막으로, 상기 제1지지 브라켓에 의해 지지되도록, 상기 한 쌍의 제1버스바를 상기 제1지지 브라켓의 구획된 제1버스바 수용공간에 수용할 수 있다. 이는 상기 제1버스바를 상기 제1지지 브라켓의 제3방향 일측으로부터 제3방향 타측으로 삽입하며 이루어질 수 있다. 상기 제1버스바는, 절연 피복이 이루어진 상태에서 상기 제1버스바 수용공간에 수용될 수 있다.

본 발명은, 상기 배터리 팩을 탑재한 차량을 제공한다.

본 발명에 따르면, 비좁고 긴 공간에 길이방향으로 배치되는 복수 개의 버스바들을 안정적으로 상호 절연되도록 지지할 수 있다.

본 발명에 따르면, 양 단부가 고정되고 길게 연장된 버스바를 길이방향의 적정 부위에서 지지 브라켓으로 안정적으로 지지하므로, 버스바의 자중이나 차량의 운행에 의해 발생할 우려가 있는 버스바의 변형이나 진동을 방지할 수 있다.

본 발명에 따르면, 절연을 고려한 복잡한 조립 공정 없이, 버스바들을 쉽게 조립할 수 있다.

본 발명에 따르면, 공간의 사용을 최소화하면서도 버스바와 지지 브라켓을 간편하게 설치하고 안정적으로 지지할 수 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 실시예에 따른 지지 브라켓이 적용된 배터리 팩을 탑재한 차량을 도시한다.
도 2는 실시예의 배터리 팩의 사시도이다.
도 3은 도 2의 배터리 팩의 탑커버를 제거한 상태의 사시도이다.
도 4는 도 3의 배터리 팩의 배터리모듈을 제거한 상태의 사시도이다.
도 5는 도 4에서 보강빔부재와 지지 브라켓과 버스바를 추출한 상태의 사시도이다.
도 6은 도 5의 보강빔부재와 지지 브라켓과 버스바의 분해 사시도이다.
도 7은 도 6의 보강빔부재의 정면도이다.
도 8은 도 6의 보강빔부재의 함몰홈 부위를 확대하여 나타낸 사시도이다.
도 9, 도 10, 및 도 11은 각각 도 6의 제2지지 브라켓의 상부사시도, 하부사시도, 및 정면도이다.
도 12, 도 13, 및 도 14는 각각 도 6의 제1지지 브라켓의 상부사시도, 하부사시도, 및 정면도이다.
도 15는 도 8의 보강빔부재 부위에 제2지지 브라켓이 조립 고정된 상태의 사시도이다.
도 16은 도 15의 측면 단면도이다.
도 17은 도 15의 정면도이다.
도 18은 도 15의 보강빔부재 및 제2지지 브라켓에 제2버스바를 삽입한 상태의 사시도이다.
도 19는 도 18의 정면도이다.
도 20은 도 18의 제2버스바가 삽입된 보강빔부재 및 제2지지 브라켓에 제1지지 브라켓이 조립 고정된 상태의 사시도이다.
도 21은 도 20의 정면도이다.
도 22는 도 20의 보강빔부재 및 제1지지 브라켓에 제1버스바를 삽입한 상태의 사시도이다.
도 23은 도 22의 정면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 다양한 변경을 가할 수 있고 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 어느 하나의 실시예의 구성과 다른 실시예의 구성을 서로 치환하거나 부가하는 것은 물론 본 발명의 기술적 사상과 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께가 과장되게 크거나 작게 표현될 수 있으나, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 아니 될 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예나 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 그리고 단수의 표현은, 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 명세서에서 ~포함하다, ~이루어진다 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이다. 즉 명세서에서 ~포함하다, ~이루어진다 등의 용어는. 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들이 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접하여" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접하여 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접하여" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소의 "상부에 있다"거나 "하부에 있다"고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소의 바로 위에 배치되어 있는 것뿐만 아니라 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

실시예를 설명함에 있어서, 설명의 편의 상, 제1방향은 전후방향을 지칭하고, 제2방향은 좌우방향을 지칭하고, 제3방향은 상하방향을 지칭할 수 있다. 전후방향이라 함은 차량이 진행하는 방향, 좌우방향이라 함은 차량의 폭 방향, 그리고 상하방향이라 함은 차량의 높이방향이라 이해할 수 있다. 다만, 이는 설명의 편의를 도모하여 발명에 대한 이해를 돕기 위해 매칭된 것이므로, 기술적 사상을 확정함에 있어서, 방향이 반드시 이와 같이 매칭되어야 하는 것이 아님은 명백하다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 실시예에 따른 배터리 팩(7)은 차량(9)에 탑재될 수 있다.

상기 배터리 팩(7)은, 평평하게 전후방향과 좌우방향으로 연장되는 대략 장방형의 베이스플레이트(71)와, 상기 베이스플레이트(71)의 가장자리에서 상방으로 연장되어 배터리 팩(7)의 내부 공간을 규정하는 아우터월(72)과, 상기 내부 공간에 수용되는 복수의 배터리모듈(76)을 포함한다.

또한 상기 배터리 팩(7)은, 배터리 팩(7)의 강도 보강과, 배터리 팩(7) 내부의 다양한 구성들이 내장될 수 있는 공간을 제공하는 보강빔부재(73)를 포함한다. 상기 보강빔부재(73)는 전후방향으로 길게 연장되고, 배터리 팩(7) 내부에서 폭방향의 중앙부 부근에 배치된다. 실시예에서는 배터리 팩(7)의 중앙을 기준으로 한 쌍의 보강빔부재(73)가 좌우 대칭된 위치에 배치된 구조가 예시된다.

상기 배터리 팩(7) 내에는, 전후방향으로 길게 연장된 직육면체 형태의 배터리모듈(76)이, 전후방향으로 3열 배치될 수 있다. 그리고 상기 배터리모듈(76)은 폭방향으로 아우터월(72)과 보강빔부재(73) 사이에 3개씩, 그리고 두 보강빔부재(73) 사이에 1개 배열되어 총 7개가 나란히 배치될 수 있다.

상기 배터리 팩(7)은, 내부에, 상기 배터리모듈(76)들을 전기적으로 연결하기 위해 전후방향으로 길게 연장되는 한 쌍의 제1버스바(8-1)와, 배터리 팩의 외부 입출력을 위해 전후방향으로 길게 연장되는 한 쌍의 제2버스바(8-2)를 구비한다.

상기 한 쌍의 제1버스바(8-1)와 한 쌍의 제2버스바(8-2)는 모두, 하나의 보강빔부재(73)에 마련된 수용 공간에 수용된다.

측방으로 이웃하는 배터리모듈(76)을 연결하는 부분 버스바(미도시)들과 달리, 상기 제1버스바(8-1)는 전후로 배치된 배터리모듈(76)의 그룹들을 연결할 수 있다. 이러한 제1버스바(8-1)는 고전압, 고전류가 인가되는 전류 패쓰(path)를 구성하므로, 상당한 단면적을 확보하고 있다. 상기 제1버스바(8-1)는 전후방향으로 2열의 배터리모듈(76)에 상당하는 길이만큼 전후방향으로 길게 연장된다.

상기 제2버스바(8-2)는, 차량의 배터리 시스템의 전원을 접속 및 차단하는 역할을 수행하는 배터리 팩(7)의 PRA(77, Power Relay Assembly)로부터 배터리 팩(7)의 외부로 전력을 인출하기 위한 커넥터인 HVC(78, High Voltage Connector)을 연결할 수 있다. 이러한 제2버스바(8-2) 역시 고전압, 고전류가 인가되는 전류 패쓰(path)를 구성하므로, 상당한 단면적을 확보하고 있다. 상기 제2버스바(8-2)는 전후방향으로 3열의 배터리모듈(76)에 상당하는 길이만큼 전후방향으로 더욱 길게 연장된다.

상기 버스바(8)의 표면에는, 이러한 버스바(8)의 절연을 위해 필요한 피복(83)이 이루어질 수 있다. 실시예에서, 상기 피복(83)은 마이카(MICA) 테이프로 버스바(8) 둘레를 복수 회 감아 이루어질 수 있다. 마이카 테이프는 내화성이 뛰어나고 1000

이상의 고온 내화성능을 보유한다. 이는 연질 또는 경질 집성마이카에 내열성이 우수한 접착제를 사용하여 단면 혹은 양면에 보강재를 접착하여 제작할 수 있다. 이는 절연성 및 단열성이 뛰어나며, 전기적으로 안전하다.

이에 따라, 상기 버스바(8)의 단면적은 더욱 커질 수 있다.

길이방향 양측 단부가 고정되고 전후방향으로 길게 연장된 금속 재질의 버스바(8)는, 자중에 의해 중앙부가 처지는 변형이 발생할 수 있다. 이에 상기 버스바(8)의 단면은, 도 23에 도시된 바와 같이, 폭의 치수보다 높이 치수가 더욱 크도록 단면을 구성하여, 처짐에 대한 저항성을 높일 수 있다. 반면 이러한 단면은, 차량에서 발생하는 진동이나 충격에 의해 좌우방향으로 출렁이는 변형에 대한 저항성이 상대적으로 낮을 수 있다.

실시예는, 전후방향을 길게 연장되는 버스바(8)들이 상호 절연된 상태를 유지하면서 좌우방향으로 상호 이격된 상태를 안정적으로 유지하도록 이들을 지지하는 지지 브라켓(3)을 제공한다.

상기 지지 브라켓(3)은, 변형이나 출렁임이 가장 많이 일어날 수 있는 버스바(8)의 길이방향 중앙부 부근을 지지하도록 배치할 수 있다. 즉 상기 지지 브라켓(3)은, 버스바(8)의 길이방향 일부 구간을 지지할 수 있는 정도의 길이를 가지면 족하다. 다만, 본 발명은, 지지 브라켓(3)이 버스바(8)의 연장 길이와 대응되도록 길게 제작되는 것을 배제하지 않는다.

실시예는, 제1버스바(8-1)의 길이가 배터리모듈(76)의 길이의 대략 2배이고, 제2버스바(8-2)의 길이가 배터리모듈(76)의 길이의 대략 3배이다. 아울러 실시예에 따르면, 전후방향으로 제1버스바(8-1)의 길이방향 일측 단부의 위치는 제2버스바(8-2)의 길이방향 일측 단부의 위치와 실질적으로 대응한다. 즉 실시예에 따르면, 전후방향으로 제1버스바(8-1)의 길이방향 중앙부 위치와 제2버스바(8-2)의 길이방향 중앙부 위치가 서로 다르다.

이에 실시예는, 한 쌍의 제1버스바(8-1)를 서로 같은 높이에서 좌우 이격 배치하고, 한 쌍의 제2버스바(8-2)를 서로 같은 높이에서 좌우 이격 배치하며, 한 쌍의 제1버스바(8-1)와 한 쌍의 제2버스바(8-2)를 상하 이격 배치하되, 한 쌍의 제1버스바(8-1)와 한 쌍의 제2버스바(8-2)가 상하방향으로 실질적으로 상호 정렬되도록 배치한다. 그리고 길이가 더 긴 제2버스바(8-2)가, 제1버스바(8-1)의 하부에 배치되도록 한다.

그리고 실시예는, 제1버스바(8-1)의 길이방향 중앙부 위치와 제2버스바(8-2)의 길이방향 1/3 위치(제1위치)에서 상기 제1버스바(8-1)와 제2버스바(8-2)를 지지 브라켓(3)으로 지지하고, 제2버스바(8-2)의 길이방향 2/3 위치(제2위치)에서 상기 제2버스바(8-2)를 추가 지지하여, 버스바(8)들을 안정적으로 지지한다.

이에 따라, 제1버스바(8-1)는 지지 브라켓(3)에 의해 1개소에서 지지되고, 제2버스바(8-2)는 지지 브라켓(3)에 의해 2개소에서 지지된다.

한편, 제1버스바(8-1)와 제2버스바(8-2)는 규격에 서로 차이가 있을 수 있다.

이러한 점들을 감안하여, 실시예는, 버스바(8)를 지지하는 지지 브라켓(3)을, 제1버스바(8-1)의 단면 규격에 대응할 수 있는 형상 및/또는 구조를 구비하는 제1지지 브라켓과, 제2버스바(8-2)의 단면 규격에 대응할 수 있는 형상 및/또는 구조를 구비하는 제2지지 브라켓으로 분할하여 제작한다.

그리고, 실시예는, 2개소에 사용될 제2지지 브라켓은 단독으로도 사용될 수 있도록 하고, 1개소에서 제2지지 브라켓과 함께 사용될 제1지지 브라켓은 제2지지 브라켓 상부에 적층하여 사용될 수 있도록 한다.

그러면, 지지 브라켓(3)을 구성하기 위한 부품 종류의 수를 최소화할 수 있다.

또한, 버스바(8)의 단면 규격이 실질적으로 유지된다면, 버스바(8)가 실시예와 달리 배치되는 배터리 팩에도 상기 제1지지 브라켓과 제2지지 브라켓을 적용하는 것이 가능하다.

이하, 위와 같은 제1지지 브라켓과 제2지지 브라켓의 구조를 설명하기에 앞서, 도 7과 도 8을 참조하여 상기 버스바(8)가 수용되는 보강빔부재(73)의 구조를 살펴본다.

상기 보강빔부재(73)는 전후방향으로 길게 연장되고, 전후방향으로 균일한 단면 형상을 가질 수 있다. 즉 상기 보강빔부재(73)는 금속을 압출 성형하여 제작할 수 있다. 상기 단면은, 살 빼기를 통해 금속 재료의 사용을 최소화하여 재료를 절감하고 무게를 줄이면서도, 요구되는 강성을 확보할 수 있는 형상을 가질 수 있다.

실시예의 보강빔부재(73)는, 상기 베이스플레이트(71) 상에 고정되는 기초빔(74)과, 상기 기초빔(74)의 제2방향 양측 단부에서 상기 기초빔(74)보다 제3방향 일측으로 더 돌출되도록 연장되는 한 쌍의 측벽빔(75)을 구비한다.

상기 보강빔부재(73)는 길이방향으로 복수 열 배치된 배터리모듈(76)과 실질적으로 상응하는 길이를 가진다. 아울러 보강빔부재(73)의 길이방향으로, 배터리모듈(76)의 길이방향 단부와 대응하는 위치에는 소정 형상의 함몰홈(731)이 마련된다.

실시예에서는, 보강빔부재(73)의 길이가, 길이방향으로 3열 배치된 배터리모듈(76)의 길이와 상응한다. 아울러 함몰홈(731)은, 보강빔부재(73)의 길이방향 1/3 및 2/3 지점에 각각 마련되고, 보강빔부재(73)의 전방 단부와 후방 단부에는 1/2 형상에 해당하는 함몰홈(731)이 각각 마련된다.

상기 함몰홈(731)은 측방에서 보았을 때, "U"자 내지 "V"자 형태일 수 있다. 상기 함몰홈(731)은 상방으로 갈수록 그 폭이 점차 넒어지는 형태일 수 있다.

실시예의 함몰홈(731)은, 높이방향으로 측벽빔(75)은 모두 함몰되고, 기초빔(74)은 상부의 대략 1/2 정도까지 함몰된 형상을 가짐이 예시된다.

길이방향으로 상기 함몰홈(731)의 양측에서 상기 측벽빔(75)의 상면에는, 후술할 상부지지 브라켓(3-1)의 고정부재(37)가 끼워져 체결되는 체결홀(732)이 마련될 수 있다.

다음으로, 도 9 내지 도 11을 참조하여, 하부에 배치된 제2버스바(8-2)를 지지하기 위한 제2지지 브라켓의 구조를 설명한다. 상기 제2지지 브라켓은 제1지지 브라켓보다 하부에 설치되므로, 이하 하부지지 브라켓(3-2)이라 지칭하여 설명한다.

상기 하부지지 브라켓(3-2)은, 전후방향으로 연장되고, 상방으로 개방된 제2버스바 수용공간(31-2)을 제공한다.

이를 위해 상기 하부지지 브라켓(3-2)은, 상기 제2버스바 수용공간(31-2)의 양측에 각각 배치되고 상하방향으로 연장되는 한 쌍의 사이드월(32)을 구비한다. 상기 사이드월(32)은 전후방향으로 연장된다. 상기 한 쌍의 사이드월(32)은 상기 제2버스바 수용공간(31-2)의 양측을 차폐한다.

그리고 상기 하부지지 브라켓(3-2)은, 상기 제2버스바 수용공간(31-2)의 하부에 배치되고, 한 쌍의 상기 사이드월(32)을 연결하도록 좌우방향으로 연장된 바텀월(33)을 구비한다. 상기 바텀월(33)은 전후방향으로 연장된다. 상기 바텀월(33)은 상기 제2버스바 수용공간(31-2)의 하부를 차폐한다.

그리고 상기 하부지지 브라켓(3-2)은, 상기 바텀월(33)의 폭방향 중앙 부근에서 상방으로 연장되어, 상기 제2버스바 수용공간(31-2)을 좌측 공간과 우측 공간으로 구획하는 격리벽(34)을 구비한다. 상기 격리벽(34)은 전후방향으로 연장된다.

아울러 상기 하부지지 브라켓(3-2)은, 상기 보강빔부재(73)의 소정 위치에 상기 하부지지 브라켓(3-2)을 고정하기 위한 복수 개의 고정부재(37)를 포함한다.

상기 고정부재(37)는, 상기 바텀월(33)의 저면으로부터 하향 연장된 캔틸레버부와 그 선단부에 형성된 후크를 구비한다.

상기 고정부재(37)의 캔틸레버부는 좌우방향 폭이 전후방향 두께보다 더 큰 직사각형 단면을 구비하는 형태이다. 이로써 전후방향으로의 탄성 변형은 상대적으로 용이하되 상하방향으로의 인장 강도를 충분히 확보한다.

상기 고정부재(37)는 4개 제공된다. 전방에 마련된 2개의 고정부재는 좌우로 나란히 배치되고, 후크가 전방으로 돌출된다. 후방에 마련된 2개의 고정부재도 전방의 고정부재와 대응되도록 좌우로 나란히 배치되고, 후크는 후방으로 돌출된다. 이처럼 4개의 상기 고정부재(37)는 좌우방향으로 이격 배치되고, 전후방향으로 이격 배치된다.

상기 사이드월(32)의 외측면에는 외측방으로 돌출된 가이드돌기(38)가 4개 마련된다. 상기 가이드돌기(38)는, 상기 하부지지 브라켓(3-2)을 상기 보강빔부재(73)에 조립할 때, 상기 함몰홈(731)과 접하며 상기 하부지지 브라켓(3-2)의 전후방향 조립 위치를 가이드한다.

상기 가이드돌기(38)의 전후방향 위치는, 상기 고정부재(37)의 전후방향 위치와 대응할 수 있다. 이는 상기 고정부재(37)가, 함몰홈(731)에 의해 노출된 기초빔(74)의 상단부에 걸려 체결되는 구조임에 기인한다.

상기 사이드월(32)과 바텀월(33)의 전후방향 연장길이는, 함몰홈(731)의 전후방향 길이보다 더욱 크다. 이에 따라 상기 하부지지 브라켓(3-2)을 보강빔부재(73)의 함몰홈(731) 형성 부위에 조립하더라도, 상기 하부지지 브라켓(3-2)이 안정적으로 조립된다.

상기 격리벽(34)의 전후방향 연장길이는, 상기 사이드월(32)의 전후방향 연장길이보다 짧다. 이에 따라 제2버스바 수용공간(31-2)에 제2버스바(8-2)를 삽입하기 더욱 용이하다.

상기 격리벽(34)의 전후방향 연장길이는, 상기 사이드월(32)의 전후방향 연장길이의 대략 1/3 이상 2/3 이하일 수 있다.

상기 격리벽(34)은 전후방향으로 상기 사이드월(32)의 중앙부에 배치된다. 그리고 상기 격리벽(34)의 전방 단부와 후방 단부에는, 상기 바텀월(33)로부터 상방으로 돌출된 연장격리벽(35)이 더 구비된다. 상기 연장격리벽(35)은, 전후방향으로 상기 격리벽(34)이 마련되지 않은 나머지 구간에서 전후방향으로 연장되며 상기 격리벽(34)에 연결된다. 상기 격리벽(34)과 상기 연장격리벽(35)의 연결 부위는 라운드지게 연결된다. 상기 연장격리벽(35)의 높이는, 상기 격리벽(34)의 높이보다 더욱 낮다.

이에 따라, 하부지지 브라켓(3-2)의 강성을 확보하면서도, 제2버스바(8-2)의 삽입이 용이해진다. 또한 일단 제2버스바(8-2)가 삽입된 뒤에는, 상기 연장격리벽(35)도 두 제2버스바(8-2)의 이격 상태를 지지할 수 있다.

하부지지 브라켓(3-2)의 전후방향 연장길이는, 후술할 상부지지 브라켓(3-1)의 전후방향 연장길이보다 짧다. 하부지지 브라켓(3-2)은 제2버스바(8-2)를 서로 다른 길이방향 2개소에서 지지하는 점에서, 상부지지 브라켓(3-1)보다 더 짧게 구성할 수 있다.

상기 사이드월(32)과 바텀월(33)은, 하부지지 브라켓(3-2)의 강성을 확보하기 위해, 그리고 금속재질인 보강빔부재(73)와의 절연거리를 확보하기 위해, 격리벽(34)보다 더 두껍게 형성된다.

상기 사이드월(32)은, 상부 또는 하부를 통해 살 빼기가 이루어진다. 그리고 상기 바텀월(33)도, 하부를 통해 살 빼기가 이루어진다.

도 10을 참조하면, 상기 바텀월(33)의 일부 영역은 살 빼기를 하지 않고 높은 강도를 확보하였다. 이는 함몰홈(731)을 사이에 두고 상기 하부지지 브라켓(3-2)이 보강빔부재(73)의 기초빔(74) 상부면에 거치되는 영역으로서, 함몰홈(731) 부위에서 지지되지 않은 하중이 집중적으로 작용하는 영역임을 감안한 것이다.

마찬가지로 도 9와 도 10을 참조하면, 사이드월(32) 역시 바텀월(33)에서 살 빼기를 하지 않은 영역과 대응하는 영역에서는 상부에서 살 빼기를 하여 집중되는 하중을 지지하도록 하였다. 반면 사이드월(32)의 나머지 영역에서는 하부에서 살 빼기를 하여, 상기 사이드월(32)의 상부에 적층될 상부지지 브라켓(3-1)의 하중을 지지하도록 하였다.

제2버스바(8-2)의 삽입이 안내되도록, 상기 사이드월(32)의 상단부 내측 코너에는 소정의 챔퍼(모따기)가 형성된다. 마찬가지로, 제2버스바(8-2)의 삽입이 안내되도록, 격리벽(34)의 상단부는 둥글게 라운드져 있다.

아울러 상기 사이드월(32)의 내측면과 상기 격리벽(34)의 양측면에도 약간의 경사각이 형성되어 제2버스바(8-2)의 삽입을 안내한다.

다음으로, 도 12 내지 도 14를 참조하여, 상부에 배치된 제1버스바(8-1)를 지지하기 위한 제1지지 브라켓의 구조를 설명한다. 상기 제1지지 브라켓은 제2지지 브라켓보다 상부에 설치되므로, 이하 상부지지 브라켓(3-1)이라 지칭하여 설명한다.

상기 상부지지 브라켓(3-1)은, 전후방향으로 연장되고, 상방으로 개방된 제1버스바 수용공간(31-1)을 제공한다.

이를 위해 상기 상부지지 브라켓(3-1)은, 상기 제1버스바 수용공간(31-1)의 양측에 각각 배치되고 상하방향으로 연장되는 한 쌍의 사이드월(32)을 구비한다. 상기 사이드월(32)은 전후방향으로 연장된다. 상기 한 쌍의 사이드월(32)은 상기 제1버스바 수용공간(31-1)의 양측을 차폐한다.

그리고 상기 상부지지 브라켓(3-1)은, 상기 제1버스바 수용공간(31-1)의 하부에 배치되고, 한 쌍의 상기 사이드월(32)을 연결하도록 좌우방향으로 연장된 바텀월(33)을 구비한다. 상기 바텀월(33)은 전후방향으로 연장된다. 상기 바텀월(33)은 상기 제1버스바 수용공간(31-1)의 하부를 차폐한다.

상기 사이드월(32)은 상기 바텀월(33)보다 하방으로 더 연장된 연장사이드월(329)을 구비한다. 상기 연장사이드월(329)의 하단부는, 상기 하부지지 브라켓(3-2)의 사이드월(32)의 상단부에 놓인다. 이에 따라 한 쌍의 상기 연장사이드월(329)은, 상기 하부지지 브라켓(3-2)의 한 쌍의 사이드월(32)과 함께, 제2버스바 수용공간(31-2)을 규정할 수 있다. 상기 하부지지 브라켓(3-2)의 사이드월(32)은, 상기 상부지지 브라켓(3-1)의 연장사이드월(329)을 통해 상기 상부지지 브라켓(3-1)으로부터 하중을 전달받는다.

또한 상기 상부지지 브라켓(3-1)은, 상기 바텀월(33)의 폭방향 중앙 부근에서 상방으로 연장되어, 상기 제1버스바 수용공간(31-1)을 좌측 공간과 우측 공간으로 구획하는 격리벽(34)을 구비한다. 상기 격리벽(34)은 전후방향으로 연장된다.

아울러 상기 상부지지 브라켓(3-1)은, 상기 보강빔부재(73)의 소정 위치에 상기 상부지지 브라켓(3-1)을 고정하기 위한 복수 개의 고정부재(37)를 포함한다.

상기 고정부재(37)는, 상기 사이드월(32)의 외측면으로부터 "ㄱ"자 형태로 외향 연장되고 하향 연장된 캔틸레버부와 그 선단부에 형성된 후크를 구비한다.

상기 고정부재(37)의 캔틸레버부는 전후방향 폭이 더 큰 직사각형 단면을 구비하는 형태이다. 이로써 좌우방향으로의 탄성 변형은 상대적으로 용이하되 상하방향으로의 인장 강도와 좌우방향으로의 인장 강도를 충분히 확보한다.

상기 고정부재(37)는 4개 제공된다. 전방에 마련된 2개의 고정부재는 한 쌍의 사이드월(32) 외측면에 각각 서로 대향하도록 배치되고, 후크가 외측방으로 돌출된다. 후방에 마련된 2개의 고정부재도 전방의 고정부재와 대응되도록 한 쌍의 사이드월(32) 외측면에 각각 서로 대향하도록 배치되고, 후크가 외측방으로 돌출된다. 이처럼 4개의 상기 고정부재(37)는 좌우방향으로 이격 배치되고, 전후방향으로 이격 배치된다.

상기 격리벽(34)의 전후방향 연장길이는, 상기 사이드월(32)의 전후방향 연장길이보다 짧다. 이에 따라 제1버스바 수용공간(31-1)에 제1버스바(8-1)를 삽입하기 더욱 용이하다.

상기 격리벽(34)의 전후방향 연장길이는, 상기 사이드월(32)의 전후방향 연장길이의 대략 1/3 이상 2/3 이하일 수 있다.

상기 격리벽(34)은 전후방향으로 상기 사이드월(32)의 중앙부에 배치된다. 그리고 상기 격리벽(34)의 전방 단부와 후방 단부에는, 상기 바텀월(33)로부터 상방으로 돌출된 연장격리벽(35)이 더 구비된다. 상기 연장격리벽(35)은, 전후방향으로 상기 격리벽(34)이 마련되지 않은 나머지 구간에서 전후방향으로 연장되며 상기 격리벽(34)에 연결된다. 상기 격리벽(34)과 상기 연장격리벽(35)의 연결 부위는 라운드지게 연결된다. 상기 연장격리벽(35)의 높이는, 상기 격리벽(34)의 높이보다 더욱 낮다.

이에 따라, 상부지지 브라켓(3-1)의 강성을 확보하면서도, 제1버스바(8-1)의 삽입이 용이해진다. 또한 일단 제1버스바(8-1)가 삽입된 뒤에는, 상기 연장격리벽(35)도 두 제1버스바(8-1)의 이격 상태를 지지할 수 있다.

상기 상부지지 브라켓(3-1)은, 상기 격리벽(34)과 대응하는 위치에서 상기 바텀월(33)로부터 하방으로 돌출된 구분돌기(36)를 더 포함한다.

상기 구분돌기(36)는, 상하방향으로 상기 하부지지 브라켓(3-2)의 격리벽(34)의 상단부와 마주한다. 이에 따라 상기 구분돌기(36)는, 상기 하부지지 브라켓(3-2)의 격리벽(34)과 함께, 제2버스바 수용공간(31-2)을 좌측 공간과 우측 공간으로 구획한다. 실시예에 따르면, 이들은 상호 인접하지만 접하지는 않도록 하여, 하부지지 브라켓(3-2)의 격리벽(34)이 상부지지 브라켓(3-1)의 하중을 직접 받지 않도록 하였다.

앞서 설명한 바 있듯이, 상부지지 브라켓(3-1)의 전후방향 연장길이는, 하부지지 브라켓(3-2)의 전후방향 연장길이보다 길다.

상기 사이드월(32), 연장사이드월(329), 및 바텀월(33)은, 상부지지 브라켓(3-1)의 강성을 확보하기 위해 격리벽(34)보다 더 두껍게 형성된다. 그리고 상기 사이드월(32)과 연장사이드월(329)은, 금속재질인 보강빔부재(73)와의 절연거리를 확보하기 위해, 상기 바텀월(33)보다 더 두껍게 형성된다.

상기 사이드월(32)은, 외측면, 상부 및 하부를 통해 살 빼기가 이루어진다.

도 12와 도 13을 참조하면, 상기 고정부재(37)보다 하부 영역은, 하중의 지지와 고정부재(37)에 대한 지지력 확보를 위해 상기 사이드월(32)의 하부에서 약간의 살 빼기가 이루어지고, 상기 고정부재(37)보다 상부 영역은 상기 사이드월(32)의 외측면과 상부에서 더욱 살 빼기가 이루어진다. 상기 사이드월(32)에서 상기 고정부재(37)보다 상부의 영역은, 측방으로 보강빔부재(73)와 마주하지 않으므로, 절연거리를 확보할 필요성이 상대적으로 낮다.

제1버스바(8-1)의 삽입이 안내되도록, 격리벽(34)의 상단부는 둥글게 라운드져 있다. 아울러 상기 사이드월(32)의 내측면과 상기 격리벽(34)의 양측면에도 약간의 경사각이 형성되어 제1버스바(8-1)의 삽입을 안내한다.

이하 도 15 내지 도 23을 참조하여, 실시예의 지지 브라켓(3)을 적용하여 버스바(8)를 지지하는 방법을 설명한다.

먼저, 도 15 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 보강빔부재(73)의 함몰홈(731) 형성 부위에 하부지지 브라켓(3-2)을 설치한다. 실시예에 따르면, 보강빔부재(73)에 마련된 2개의 함몰홈(731) 형성 부위에 각각 2개의 하부지지 브라켓(3-2)을 설치한다.

상기 하부지지 브라켓(3-2)을 한 쌍의 측벽빔(75) 사이로 하강 삽입하면, 가이드돌기(38)가 측벽빔(75)의 함몰홈 부위에 의해 전후방향으로 안내되고, 이에 따라 상기 하부지지 브라켓(3-2)의 고정부재(37)가 정위치에서 상기 기초빔(74)의 상단부에 스냅 체결될 수 있다.

도 17을 참조하면, 상기 하부지지 브라켓(3-2)의 사이드월(32)의 높이는 상기 기초빔(74)의 높이의 대략 1/2 정도일 수 있다. 반면, 격리벽(34)의 높이는 상기 사이드월(32)의 높이의 1배 이상 1.5배 이하일 수 있다.

이처럼 하부지지 브라켓(3-2)의 사이드월(32)의 높이를 지나치게 높지 않게 제한함으로써, 상부지지 브라켓(3-1)의 사이드월(32) 및 연장사이드월(329)이 기초빔(74)에 의해 지지되는 높이를 충분히 확보하여, 상부지지 브라켓(3-1)의 조립 안정성을 높일 수 있다.

상기 하부지지 브라켓(3-2)의 바텀월(33)은 기초빔(74) 상에 놓이므로, 하부지지 브라켓(3-2)의 사이드월(32)의 높이가 낮더라도, 하부지지 브라켓(3-2)의 조립 안정성을 충분히 확보된다. 다만, 그렇다 하더라도, 상기 하부지지 브라켓(3-2)이 단독으로 사용될 때에는 측벽빔(75)과의 절연거리 확보를 위해 사이드월(32)의 높이를 어느 정도 확보할 필요가 있다. 이러한 사항들을 감안하여, 상기 하부지지 브라켓(3-2)의 사이드월(32)의 높이를 상기 기초빔(74)의 높이의 대략 1/2 정도로 설정하였다.

반면 하부지지 브라켓(3-2)의 격리벽(34)의 높이는 상부지지 브라켓(3-1)의 조립 안정성에 영향을 미치지 아니하므로, 하부지지 브라켓(3-2)의 격리벽(34)은 충분히 높아도 무방하다. 이러한 점에서, 상기 하부지지 브라켓(3-2)의 격리벽(34)의 높이는, 상부지지 브라켓(3-1)을 조립할 때 간섭되지 않도록 하는 범위 내에서 상기 사이드월(32)의 높이보다 더 높게 설정할 수 있다. 이는, 하부지지 브라켓(3-2)을 상부지지 브라켓(3-1) 없이 단독으로 사용할 때에도 더 유리한 설정이다.

다음으로, 도 18과 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 하부지지 브라켓(3-2)들에 의해 제공된 제2버스바 수용공간(31-2)에 한 쌍의 제2버스바(8-2)를 하강 삽입한다.

다음으로, 도 20과 도 21에 도시된 바와 같이, 하부지지 브라켓(3-2) 상에 상부지지 브라켓(3-1)을 설치한다. 실시예에 따르면, 두 하부지지 브라켓(3-2) 중 하나의 하부지지 브라켓(3-2) 상에 상부지지 브라켓(3-1)을 설치한다.

조립 과정을 구체적으로 설명하면, 먼저 상기 상부지지 브라켓(3-1)의 고정부재(37)의 전후방향 위치를 상기 기초빔(74)의 체결홀(732) 위치에 대략적으로 대응하도록 하며 상기 상부지지 브라켓(3-1)을 한 쌍의 측벽빔(75) 사이로 하강 삽입한다. 이때 고정부재(37)의 위치가 체결홀(732)으로부터 다소 어긋나더라도, 고정부재(37)의 하단부가 측벽빔(75)의 상단부에 놓이면서 상기 상부지지 브라켓(3-1)이 상기 한 쌍의 측벽빔(75)의 상부면에 임시 거치된다.

이 상태에서, 상부지지 브라켓(3-1)을 전후방향으로 이동시켜 고정부재(37)와 체결홀(732)을 매칭시키고, 상부지지 브라켓(3-1)을 하방으로 가압하면, 상기 고정부재(37)가 체결홀(732)을 통과하여 스냅 체결되면서, 상부지지 브라켓(3-1)의 연장사이드월(329)의 하단부가 하부지지 브라켓(3-2)의 사이드월(32)의 상단부에 놓이게 된다.

도 21을 참조하면, 상부지지 브라켓(3-1)의 구분돌기(36)의 하향 돌출 길이는, 상기 연장사이드월(329)의 하향 연장 길이보다 더욱 짧게 설정된다. 실시예에 따르면, 상기 구분돌기(36)의 높이는 상기 연장사이드월(329)의 높이의 0.1배 이상 0.5배 이하이다. 이에 따라, 하부지지 브라켓(3-2)의 격리벽(34)의 높이를 충분히 확보하면서도, 상부지지 브라켓(3-1)의 바텀월(33)의 강성도 확보할 수 있다.

또한 상기 상부지지 브라켓(3-1)의 사이드월(32)은 상기 측벽빔(75)의 대략 1/2에 대응하는 높이만큼 상기 측벽빔(75)과 마주하며 지지된다. 이에 따라 상부지지 브라켓(3-1)의 조립 안정성을 충분히 확보할 수 있다.

상기 상부지지 브라켓(3-1)의 격리벽(34)의 높이는, 사이드월(32)의 높이와 같거나 그보다 작을 수 있다. 실시예에 따르면, 상기 격리벽(34)의 높이는 사이드월(32)의 높이의 0.5배 이상 1.0배 이하일 수 있다. 상기 격리벽(34)의 높이는 사이드월(32)의 높이에 가까운 것이 바람직하다.

마지막으로, 도 22와 도 23에 도시된 바와 같이, 상기 상부지지 브라켓(3-1)의 상부에서, 상기 상부지지 브라켓(3-1)의 제1버스바 수용공간(31-1)으로 상기 제1버스바(8-1)를 하강 삽입한다.

그러면, 상기 제1버스바(8-1)는 그 길이방향의 1/2 지점에서 상부지지 브라켓(3-1)에 의해 지지될 수 있고, 상기 제2버스바(8-2)는 그 길이방향의 1/3 지검과 2/3 지점에서 하부지지 브라켓(3-2)에 의해 지지될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

3, 3-1, 3-2: 지지 브라켓 31, 31-1, 31-2: 버스바 수용공간
32: 사이드월 329: 연장사이드월
33: 바텀월 34: 격리벽
35: 연장격리벽 36: 구분돌기
37: 고정부재 38: 가이드돌기
7: 배터리 팩 71: 베이스플레이트
72: 아우터월 73: 보강빔부재
731: 함몰홈 732: 체결홀
74: 기초빔 75: 측벽빔
76: 배터리모듈 77: PRA
78: HVC 8, 8-1, 8-2: 버스바
83: 피복 9: 차량

Claims (25)

1. 제1방향으로 연장된 복수 개의 버스바들이 상기 제1방향에 교차하는 제2방향으로 상호 이격되며 나란히 배치된 상태를 유지하도록 상기 복수 개의 버스바들을 지지하는 지지 브라켓으로서,
   상기 제1방향으로 연장되고, 상기 제1방향과 상기 제2방향에 모두 교차하는 제3방향의 일측으로 개방된 버스바 수용공간;
   상기 버스바 수용공간의 제2방향 일측과 타측에 각각 배치되고, 제3방향으로 연장되어, 상기 버스바 수용공간을 제2방향 양측으로 차폐하는 한 쌍의 사이드월;
   상기 버스바 수용공간의 제3방향 타측에 배치되고, 제2방향으로 연장되어 한 쌍의 상기 사이드월을 연결하는 바텀월;
   한 쌍의 상기 사이드월 사이에서 상기 바텀월로부터 제3방향의 일측으로 연장되어, 상기 버스바 수용공간을 제2방향 일측 공간과 타측 공간으로 구획하는 격리벽; 및
   상기 지지 브라켓을 고정하고자 하는 위치에 상기 지지 브라켓을 고정하는 고정부재
   를 포함하는 지지 브라켓.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 고정부재는 복수 개 마련되고, 복수 개의 상기 고정부재는 제1방향 및 제2방향 중 적어도 어느 한 방향으로 상호 이격 배치된,
   지지 브라켓.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 고정부재는 상기 사이드월의 제2방향 외측에 연결된,
   지지 브라켓.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 고정부재는 상기 바텀월의 제3방향 타측에 연결된,
   지지 브라켓.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 고정부재는 제3방향의 타측으로 연장된 후크 부재를 포함하는,
   지지 브라켓.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 사이드월은 상기 바텀월보다 제3방향의 타측으로 더 연장된 연장사이드월을 더 구비하고,
   제2방향으로 한 쌍의 상기 연장사이드월 사이의 공간은 추가적인 버스바 수용공간을 규정하는,
   지지 브라켓.
   
7. 제6항에 있어서,
   제2방향으로 상기 격리벽과 대응하는 위치에서 상기 바텀월로부터 제3방향의 타측으로 돌출된 구분돌기를 구비하고,
   상기 구분돌기는 상기 추가의 버스바 수용공간을 제2방향 일측 공간과 타측 공간으로 구분하는,
   지지 브라켓.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 격리벽의 제3방향 연장 길이는, 상기 사이드월의 제3방향 연장 길이의 0.5배 이상 1.0배 이하이거나, 상기 사이드월의 제3방향 연장 길이의 1.0배 이상 1.5배 이하인,
   지지 브라켓.
   
9. 제7항에 있어서,
   상기 구분돌기의 제3방향 연장 길이는, 상기 연장사이드월의 제3방향 연장 길이의 0.1배 이상 0.5배 이하인,
   지지 브라켓.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 격리벽이 제1방향으로 연장된 길이는, 상기 사이드월이 제1방향으로 연장된 길이보다 짧은,
    지지 브라켓.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 격리벽의 제1방향 길이는, 상기 사이드월의 제1방향 길이의 1/3 이상 2/3 이하인,
    지지 브라켓.
    
12. 제10항에 있어서,
    상기 격리벽의 제1방향 일측과 타측에는, 상기 바텀월로부터 제3방향의 일측으로 돌출되되 제1방향으로 상기 격리벽에 연결된 연장격리벽이 구비된,
    지지 브라켓.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 연장격리벽의 제3방향 연장 길이는, 상기 격리벽의 제3방향 연장 길이보다 짧은,
    지지 브라켓.
    
14. 제1방향 및 상기 제1방향에 교차하는 제2방향으로 연장된 베이스플레이트와, 상기 제1방향과 제2방향에 모두 교차하는 제3방향의 일측으로 돌출되도록 상기 베이스플레이트 상에 설치되고 제1방향으로 연장되는 보강빔부재와, 제1방향으로 연장되고 상기 보강빔부재에 수용되는 복수 개의 버스바들과, 복수 개의 상기 버스바들이 보강빔부재에 수용된 상태에서 제2방향으로 상호 이격되며 나란히 배치된 상태를 유지하도록 상기 복수 개의 버스바들을 지지하는 제1지지 브라켓을 포함하는 배터리 팩으로서,
    상기 제1지지 브라켓은:
    상기 제1방향으로 연장되고, 제3방향의 일측으로 개방된 제1버스바 수용공간;
    상기 제1버스바 수용공간의 제2방향 일측과 타측에 각각 배치되고, 제3방향으로 연장되어, 상기 제1버스바 수용공간을 제2방향 양측으로 차폐하는 한 쌍의 사이드월;
    상기 제1버스바 수용공간의 제3방향 타측에 배치되고, 제2방향으로 연장되어 한 쌍의 상기 사이드월을 연결하는 바텀월;
    한 쌍의 상기 사이드월 사이에서 상기 바텀월로부터 제3방향의 일측으로 연장되어, 상기 제1버스바 수용공간을 제2방향 일측 공간과 타측 공간으로 구획하는 격리벽; 및
    상기 제1지지 브라켓을 상기 보강빔부재에 고정하는 고정부재;
    를 포함하는,
    배터리 팩.
    
15. 제14항에 있어서,
    상기 제1지지 브라켓의 제3방향 타측에 배치되고 복수 개의 상기 버스바들이 보강빔부재에 수용된 상태에서 제2방향으로 상호 이격되며 나란히 배치된 상태를 유지하도록 상기 복수 개의 버스바들을 지지하는 제2지지 브라켓을 더 포함하고,
    상기 제2지지 브라켓은:
    상기 제1방향으로 연장되고, 제3방향의 일측으로 개방된 제2버스바 수용공간;
    상기 제2버스바 수용공간의 제2방향 일측과 타측에 각각 배치되고, 제3방향으로 연장되어, 상기 제2버스바 수용공간을 제2방향 양측으로 차폐하는 한 쌍의 사이드월;
    상기 제2버스바 수용공간의 제3방향 타측에 배치되고, 제2방향으로 연장되어 한 쌍의 상기 사이드월을 연결하는 바텀월;
    한 쌍의 상기 사이드월 사이에서 상기 바텀월로부터 제3방향의 일측으로 연장되어, 상기 제2버스바 수용공간을 제2방향 일측 공간과 타측 공간으로 구획하는 격리벽; 및
    상기 제2지지 브라켓을 상기 보강빔부재에 고정하는 고정부재;
    를 포함하는,
    배터리 팩.
    
16. 제15항에 있어서,
    상기 제1지지 브라켓은, 상기 사이드월이 상기 바텀월보다 제3방향의 타측으로 연장된 연장사이드월을 더 포함하고,
    제2방향으로 한 쌍의 상기 연장사이드월 사이의 공간은 상기 제2버스바 수용공간을 규정하는,
    배터리 팩.
    
17. 제16항에 있어서,
    상기 제1지지 브라켓의 연장사이드월의 제3방향 타측 단부는, 상기 제2지지 브라켓의 사이드월의 제3방향 일측 단부와 제3방향으로 접하는,
    배터리 팩.
    
18. 제15항에 있어서,
    상기 제1지지 브라켓은, 제2방향으로 상기 격리벽과 대응하는 위치에서 상기 바텀월로부터 제3방향의 타측으로 돌출된 구분돌기를 더 포함하고,
    상기 구분돌기는 상기 제2버스바 수용공간을 제2방향 일측 공간과 타측 공간으로 구분하는,
    배터리 팩.
    
19. 제18항에 있어서,
    상기 제1지지 브라켓의 구분돌기의 제3방향 타측 단부는, 상기 제2지지 브라켓의 격리벽의 제3방향 일측 단부와 제3방향으로 마주하며 인접 배치되는,
    배터리 팩.
    
20. 제15항에 있어서,
    상기 보강빔부재는, 상기 베이스플레이트 상에 고정되는 기초빔과, 상기 기초빔의 제2방향 양측 단부에서 상기 기초빔보다 제3방향 일측으로 더 돌출되도록 연장되는 한 쌍의 측벽빔을 구비하고,
    상기 제2지지 브라켓의 사이드월의 외측면의 적어도 일부는 상기 측벽빔의 내측면과 마주하며 인접하고, 상기 제1지지 브라켓의 사이드월의 외측면의 적어도 일부는 상기 측벽빔의 내측면과 마주하며 인접하는,
    배터리 팩.
    
21. 제20항에 있어서,
    상기 제2지지 브라켓의 고정부재는 상기 기초빔의 제3방향 일측 단부에 고정되고,
    상기 제1지지 브라켓의 고정부재는 상기 측벽빔의 제3방향 일측 단부에 고정되는,
    배터리 팩.
    
22. 제15항에 있어서,
    상기 제1지지 브라켓의 격리벽에 의해 구획된 제1버스바 수용공간에 각각 수용된 한 쌍의 제1버스바의 제1방향 길이보다, 상기 제2지지 브라켓의 격리벽에 의해 구획된 상기 제2버스바 수용공간에 각각 수용된 한 쌍의 제2버스바의 제1방향 길이가 더 길고,
    상기 보강빔부재에서 제1방향의 다른 위치에는, 상기 제1지지 브라켓 없이 상기 제2지지 브라켓이 단독으로 추가 설치되어 한 쌍의 제2버스바를 추가적으로 지지하는,
    배터리 팩.
    
23. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 지지 브라켓을 구비하는 배터리 팩.
    
24. 제23항의 배터리 팩을 탑재한 차량.
    
25. 제14항 내지 제22항 중 어느 한 항의 배터리 팩을 탑재한 차량.

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