KR101252935B1 - 배터리 모듈 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 일방향으로 정렬된 복수개의 배터리 셀; 상기 배터리 셀의 외측에 배치된 제1 및 제2 엔드 플레이트; 및 상기 배터리 셀의 바닥면을 지지하되, 적어도 일부가 반복적인 패턴구조로 이루어지는 하부 플레이트;를 포함하는 배터리 모듈에 관한 것이다.
Description
본 발명은 배터리 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 경량화 및 소형화된 배터리 모듈에 관한 것이다.
최근 들어 고에너지 밀도의 비수전해액을 이용한 고출력 배터리 모듈이 개발되고 있으며, 상기한 고출력 배터리 모듈은 고전력을 필요로 하는 기기 예컨대, 전기 자동차 등의 모터 구동에 사용될 수 있도록 복수개의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 대용량의 배터리 모듈을 구성한다.
배터리 셀은 양극판 및 음극판으로 구성되는 전극 조립체와 전해액을 포함하며, 이들 극판들과 전해액과의 전기화학적반응에 의하여 에너지를 발생한다. 이때, 배터리 셀의 내부에는 이러한 반응의 부반응으로 기체가 발생할 수 있는데, 발생한 기체는 배터리 셀의 외형을 변화시킬 수 있다. 따라서, 복수개의 배터리 셀을 정렬시킴으로써 형성된 배터리 모듈의 형태까지도 영향을 주어, 배터리 모듈에 배터리 셀을 견고하게 고정시키는데 방해된다. 이러한 배터리 셀의 외형 변화를 최소화하기 위하여, 배터리 모듈의 생산성을 향상시키기 위하여 다양한 형태의 배터리 모듈이 개발되고 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 신규한 부재를 이용하여 배터리 모듈을 제작함으로써 경량화된 배터리 모듈을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 배터리 모듈의 제작 공정을 개선하여 생산성이 향상된 배터리 모듈을 제공하기 위함이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 배터리 모듈에 관한 것으로, 상기 배터리 모듈은 일방향으로 정렬된 복수개의 배터리 셀; 상기 배터리 셀의 외측에 배치된 제1 및 제2 엔드 플레이트; 및 상기 배터리 셀의 바닥면을 지지하되, 적어도 일부가 반복적인 패턴구조로 이루어지는 하부 플레이트;를 포함할 수 있다.
상기 하부 플레이트의 재질은 플라스틱을 포함할 수 있다.
상기 패턴구조는 허니컴 (honeycomb) 구조를 포함할 수 있다.
상기 패턴구조는 하부 플레이트의 바닥면에 구비되는 하나 이상의 오목부와 상기 오목부의 외주연에 구비되는 돌출부로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 하부 플레이트는 적어도 하나 이상의 개구부를 더 포함하고, 상기 개구부는 상기 패턴구조의 오목부에 구비될 수 있다.
상기 배터리 모듈은 복수개의 배터리 셀 사이에 개재되는 배리어를 더 포함하고, 상기 하부 플레이트에는 상기 배리어에 대응하는 위치에 적어도 하나 이상의 개구부가 구비될 수 있다.
상기 하부 플레이트는 상기 배터리 셀의 바닥면과 대면하도록 배치되는 베이스부와, 상기 베이스부의 측부 중 적어도 어느 일측에서 배터리 셀의 측면과 대면하도록 절곡된 하나 이상의 플랜지부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 플랜지부는 베이스부의 양측부에 구비되는 제1 및 제2 플랜지부로 이루어지고, 상기 제1 및 제2 플랜지부는 상기 배터리 셀의 측면의 적어도 일부와 중첩되도록 상기 제1 및 제2 엔드 플레이트 사이에 구비될 수 있다.
이때, 상기 베이스부에는 반복적인 패턴구조가 구비되되, 상기 패턴구조는 상기 배터리 셀과 대면하는 면의 반대면에 구비될 수 있다.
상기 패턴구조는 삼각기둥, 사각기둥, 육각기둥 또는 원기둥의 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.
상기 하부 플레이트는 상기 배터리 셀과 대면하는 면에 상기 배터리 셀에 대응하도록 구비되어 상기 배터리 셀의 위치를 안내하는 가이드부를 포함할 수 있다.
상기 제1 또는 제2 엔드 플레이트는 상기 하부 플레이트의 일단 또는 타단과 접하는 부분에 제1 체결공을 구비하고, 상기 하부 플레이트는 상기 제1 체결공에 대응하는 부분에 제2 체결공을 구비할 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 체결공은 체결부재에 의하여 관통되어 체결될 수 있다.
이때, 상기 체결부재는 볼트 또는 스터드를 포함할 수 있다.
상기 배터리 모듈은 제1 및 제2 엔드 플레이트를 연결하는 연결부재를 더 포함할 수 있다.
상기 연결부재는 상기 배터리 셀의 양측면을 지지하는 측부 플레이트를 포함할 수 있다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 신규한 부재를 이용함으로써 경량화된 배터리 모듈을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 제작 공정이 개선되어 생산성이 향상된 배터리 모듈을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 배터리 모듈의 사시도.
도 2는 도 1의 분해사시도.
도 3a은 본 실시예에 따른 엔드 플레이트와 하부 플레이트의 사시도.
도 3b는 본 실시예에 따른 하부 플레이트의 사시도.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 사시도.
도 4b는 도 4a에 도시한 엔드 플레이트와 하부 플레이트의 사시도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 엔드 플레이트와 하부 플레이트의 사시도.
도 6a는 본 발명에 그밖의 실시예에 따른 하부 플레이트의 패턴구조의 사시도.
도 6b는 본 발명에 그밖의 실시예에 따른 하부 플레이트의 패턴구조의 사시도.
도 6c는 본 발명에 그밖의 실시예에 따른 하부 플레이트의 패턴구조의 사시도.
도 2는 도 1의 분해사시도.
도 3a은 본 실시예에 따른 엔드 플레이트와 하부 플레이트의 사시도.
도 3b는 본 실시예에 따른 하부 플레이트의 사시도.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 사시도.
도 4b는 도 4a에 도시한 엔드 플레이트와 하부 플레이트의 사시도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 엔드 플레이트와 하부 플레이트의 사시도.
도 6a는 본 발명에 그밖의 실시예에 따른 하부 플레이트의 패턴구조의 사시도.
도 6b는 본 발명에 그밖의 실시예에 따른 하부 플레이트의 패턴구조의 사시도.
도 6c는 본 발명에 그밖의 실시예에 따른 하부 플레이트의 패턴구조의 사시도.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 본 발명과 관계없는 부분은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
이하, 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 배터리 모듈의 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 모듈 (100)은 일방향으로 정렬된 복수개의 배터리 셀 (10); 상기 배터리 셀 (10)의 외측에 배치된 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120); 및 상기 배터리 셀 (10)의 바닥면을 지지하되, 적어도 일부가 반복적인 패턴구조로 이루어지는 하부 플레이트 (140)를 포함한다.
배터리 셀 (10)은 전극 조립체와, 전해액을 전지 케이스에 수용시킨 다음, 상기 전지 케이스를 캡 플레이트 (14)로 밀폐시킴으로써 제조될 수 있다. 캡 플레이트 (14)는 상기 캡 플레이트 (14) 상의 양끝단에 구비되는 양극 단자 (11) 및 음극단자 (12)와, 상기 단자들 (11, 12) 사이에 구비되는 벤트 (13)를 포함할 수 있다. 상기 전극 조립체는 양극판 및 음극판과, 이들 극판들 사이에 개재된 세퍼레이터로 이루어질 수 있다. 상기 양극판은 양극 단자 (11)와 연결되고, 음극판은 음극 단자 (12)와 연결되어, 전극 조립체 및 전해액의 전기 화학적인 반응에 의하여 발생하는 에너지는 외부로 전달된다. 또한, 벤트 (13)는 배터리 셀 (10) 내부에서 발생하는 기체를 외부로 방출하는 통로의 역할을 한다.
한쌍의 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120)와 하부 플레이트 (140)는 복수개의 배터리 셀 (10)을 수용하기 위한 일정 공간을 제공할 수 있다. 배터리 셀 (10)들은 구획된 공간속에서 수납되어, 일방향으로 정렬되어 고정될 수 있다. 이때, 상기 배터리 셀 (10)은 넓은 전면이 서로 대향하도록 나란하게 정렬된다. 이웃한 두 배터리 셀 (10)의 양극 단자 (11) 및 음극 단자 (12)는 버스바 (bus-bar) (15)를 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. 버스바 (15)에는 양극 단자 (11) 및 음극 단자 (12)가 관통할 수 있는 홀이 구비되고, 상기 단자들이 관통하여 연결된 버스바 (15)는 너트 (16) 등의 부재에 의하여 고정될 수 있다.
제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120)는 각각 최외각의 배터리 셀 (10)과 면접촉하도록 배치되어, 복수개의 배터리 셀 (10)을 내측으로 가압할 수 있다. 이때, 상기 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120) 및 하부 플레이트 (140)에 의하여 지지되는 복수개의 배터리 셀 (10)은 양극 단자 (11) 및 음극 단자 (12)가 서로 교대로 정렬되어, 직렬로 연결될 수 있다.
상기 제1 또는 제2 엔드 플레이트 (110, 120)는 상기 하부 플레이트 (140)의 일단 또는 타단과 접하는 부분에 제1 체결공 (111, 121)을 구비하고, 상기 하부 플레이트 (140)는 상기 제1 체결공 (111, 121)에 대응하는 부분에 제2 체결공 (141)을 구비할 수 있다.
제1 및 제2 체결공 (111, 121, 141)은 체결부재 (20)에 의하여 관통되어 체결될 수 있다. 즉, 제1 체결공 (111, 121)은 상기 제1 체결공 (111, 121)과 대응하여 구비되는 제2 체결공 (141)과 서로 연장되고, 이를 체결부재 (20)가 관통하여 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120)와 하부 플레이트 (140) 사이의 결합력을 향상시킬 수 있다. 예컨대, 상기 체결부재 (30)는 볼트 또는 스터드를 포함할 수 있다.
이와 같이, 제1 및 제2 체결공 (111, 121, 141)에 의한 체결은 배터리 모듈 (100)의 외관 및 소형화에 유리할 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 체결공 (111, 121, 141)은 하부 플레이트 (140)에 집중되는 복수개의 배터리 셀 (10)에 의한 응력을 효과적으로 분산시킬 수 있으므로, 배터리 모듈 (100)의 안전성을 향상시킬 수 있다.
또한, 배터리 모듈 (100)은 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120)를 연결하는 연결부재 (130)를 더 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 복수개의 배터리 셀 (10)은 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120)와 하부 플레이트 (140)에 의하여 하나의 배터리 모듈 (100)을 구성할 수 있으므로, 상기 연결부재 (130)가 필수적인 것은 아니다. 반면, 상기 배터리 모듈 (100)은 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120)를 연결하는 연결부재 (130)를 더 포함함으로써, 배터리 셀 (10)을 더 견고하게 고정할 수 있다. 예컨대, 상기 연결부재 (130)는 배터리 셀 (10)의 양측면을 지지하는 측부 플레이트를 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120), 측부 플레이트 등을 포함하는 연결부재 (130), 또는 하부 플레이트 (140)는 복수개의 배터리 셀 (10)을 안정적으로 고정하기 위한 일종의 하우징으로, 배터리 모듈 (100)의 설계 목표에 따라 그 형태 또는 개수 등을 다양하게 변형하여 실시할 수 있으며, 본 실시예에 제한되는 것은 아니다.
도 3a는 본 실시예에 따른 엔드 플레이트와 하부 플레이트의 사시도이고, 도 3b는 본 실시예에 따른 하부 플레이트의 사시도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 하부 플레이트 (140)는 상기 배터리 셀 (10)의 바닥면을 지지하되, 적어도 일부가 패턴구조 (140a)로 이루어 질 수 있다. 또한, 상기 하부 플레이트 (140)는 적어도 하나 이상의 개구부 (142)를 포함할 수 있다.
상기 패턴구조 (140a)는 하부 플레이트 (140)의 바닥면에 구비되는 하나 이상의 오목부 (A)와 상기 오목부 (A)의 외주연에 구비되는 돌출부 (B)로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 개구부 (142)는 상기 패턴구조 (140a)의 오목부 (A)에 구비될 수 있다. 상기 오목부 (A)는 상기 돌출부 (B)에 비하여 두께가 더 얇게 구비되는 부분이다. 따라서, 상기 개구부 (142)가 돌출부 (B)가 아닌 오목부 (A)에 구비시킬 수 있고, 이는 하부 플레이트 (140)의 성형성에 유리하게 작용하므로, 배터리 모듈 (100)의 생산성이 향상될 수 있다.
배터리 모듈 (100)은 복수개의 배터리 셀 (10) 사이에 개재되는 배리어 (150, 도 2 참조)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 하부 플레이트 (140)에는 상기 배리어 (150)에 대응하는 위치에 적어도 하나 이상의 개구부 (142)가 구비될 수 있다.
배터리 셀 (10)은 충방전 과정에서 발열될 수 있으며, 상기 발열은 배터리 셀 (10)의 열화를 촉진시킬 수 있다. 특히, 고용량의 배터리 셀 (10)의 경우에는 안전성의 문제가 될 수 있으므로 이러한 발열을 제어할 필요가 있다. 따라서, 배터리 셀 (10) 사이에 배리어 (150)를 개재함으로써, 이웃하는 배터리 셀 (10) 사이에 공간을 구비시킬 수 있다. 이와 같은 공간은 배터리 셀 (10)에서 발생하는 열이 누적되지 않도록, 열을 방출하는 통로의 역할을 하거나, 또는 상기 배터리 셀 (10)과의 열교환을 위한 냉매의 통로가 될 수도 있다.
본 실시예에 따른 배터리 모듈 (100)에서, 하부 플레이트 (140)에는 적어도 하나 이상의 개구부 (142)가 구비될 수 있다. 상기 개구부 (142)는 냉매의 통로로 작용할 수 있고, 상기 개구부 (142)를 통하여 유입되는 냉매는 배터리 셀 (10)과 효과적으로 열교환하여 배터리 모듈 (100)의 성능을 향상시킬 수 있다. 따라서, 상기 개구부 (142)는 상기 배리어 (150)에 대응하는 위치에 구비되는 것이 바람직할 수 있다.
통상, 배터리 모듈 (100)을 구성하는 하부 플레이트 (140)는 복수개의 배터리 셀 (10)의 하중을 지지하기 위하여, 예컨대 스틸 등의 높은 강도를 갖는 재료를 사용하여 제작된다. 반면, 스틸 등 이용하여 제작된 배터리 모듈은 재료 자체의 특징에 의하여 무겁다는 단점이 있다. 또한, 스틸은 가공이 용이하지 않아 목표하는 형상을 갖는 배터리 모듈의 제작이 어려우므로 배터리 모듈의 생산비를 향상시킨다.
본 실시예의 하부 플레이트 (140)의 재질은, 예컨대 플라스틱을 포함할 수 있다. 또한, 상기 하부 플레이트 (140)는 패턴구조 (140a)를 포함하므로, 이에 의하여 플라스틱의 낮은 강도를 보상할 수 있다. 또한, 상기 패턴구조 (140a)는 허니컴 구조를 포함할 수 있다.
예컨대, 허니컴 구조 등을 포함하는 반복적인 패턴구조 (140a)는 구조적으로 견고하여 경량자재나, 파손되기 쉬운 제품에서 강도를 보강하기 위하여 사용될 수 있다. 이러한 패턴구조 (140a)를 포함하는 하부 플레이트 (140)는 스틸과 같은 고강도의 재료를 사용하지 않아도 배터리 셀 (10)의 하중을 견디는데 충분한 강도를 갖을 수 있다.
패턴구조 (140a)는 하부 플레이트 (140)에서 상기 배터리 셀 (10)과 대면하는 면의 반대면에 구비될 수 있다. 상기 배터리 셀 (10)과 대면하는 면은 상부를 향하므로 상기 패턴구조 (140a)에 부품 등의 조립 자재 등이 삽입되기 쉽고, 따라서 이를 제거하기 위한 추가적인 공정이 필요할 수 있다. 본 발명에서는 패턴구조 (140a)는 하부 플레이트 (140)의 외면에, 즉 배터리 모듈 (100)의 바닥면에 구비될 수 있으므로, 이를 방지하고 동시에 패턴구조 (140a)가 갖는 고강도 및 경량화를 모두 구비할 수 있다.
이하에서, 도 4a 내지 도 6c를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다. 후술할 내용을 제외하고는, 도 1 내지 도 3b에서 설명한 내용과 유사하므로 이에 대한 자세한 내용은 설명한다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 사시도이고, 도 4b는 도 4a에 도시한 엔드 플레이트와 하부 플레이트의 사시도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 실시에에 따른 배터리 모듈 (200)은 일방향으로 정렬된 복수개의 배터리 셀 (10)과, 상기 배터리 셀 (10)의 외측에 배치된 제1 및 제2 엔드 플레이트 (210, 220) 및 상기 배터리 셀 (10)의 바닥면을 지지하되, 적어도 일부가 패턴구조 (240a)로 이루어지는 하부 플레이트 (240)를 포함할 수 있다.
상기 하부 플레이트 (240)는 상기 배터리 셀 (10)의 바닥면과 대면하도록 배치되는 베이스부 (244)와, 상기 베이스부 (244)의 측부 중 적어도 어느 일측에서 배터리 셀 (10)의 측면과 대면하도록 절곡된 하나 이상의 플랜지부 (243)를 포함할 수 있다.
베이스부 (244)는 제1 및 제2 엔드 플레이트 (210, 220)의 바닥 모서리와 접하도록 구비되어, 복수개의 배터리 셀 (10)을 지지할 수 있다. 상기 베이스부 (244)에는 상기 배터리 셀 (10)과 대면하는 면의 반대면에 패턴구조 (240a)가 구비될 수 있다. 상기 패턴구조 (240a)는 그 특징상 배터리 모듈 (200)을 경량화함과 동시에 높은 강도를 유지하도록 할 수 있다.
플랜지부 (243)는 베이스부 (244)에 대하여 대략 수직하도록 절곡될 수 있다. 상기 플랜지부 (243)는 상기 베이스부 (244)의 양측부에 구비되는 제1 및 제2 플랜지부 (243a, 243b)로 이루어질 수 있으며, 상기 제1 및 제2 플랜지부 (243a, 243b)는 상기 배터리 셀 (10)의 측면의 적어도 일부와 중첩되도록 상기 제1 및 제2 엔드 플레이트 (210, 220) 사이에 구비될 수 있다.
제1 및 제2 플랜지부 (243a, 243b) 사이의 간격 (b)은 배터리 셀 (10)의 넓은 면의 폭 (a)과 대응하도록 구비될 수 있다. 따라서, 하부 플레이트 (240)는 상기 하부 플레이트 (240)에 안착되는 배터리 셀 (10)의 바닥면 및 양측면 일부를 감싸도록 구비될 수 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 플랜지부 (243a, 243b)는 배터리 셀 (10)의 양측면을 감싸도록 구비되어, 배터리 셀 (10)을 정렬시키는 공정을 용이하도록 할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 플랜지부 (243a, 243b)는 복수개의 배터리 셀 (10)의 측면부를 가로막도록 구비되므로, 별도의 측면 연결부재 없이도 배터리 모듈 (200)에서 배터리 셀 (10)의 가로방향의 이탈을 방지할 수 있다. 따라서, 배터리 모듈 (200)에서 연결부재를 구비시키는 공정을 생략할 수 있고, 또한 배터리 모듈 (200)을 경량화할 수 있다.
도 5에 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 엔드 플레이트와 하부 플레이트의 사시도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시에에 따른 배터리 모듈은 배터리 셀의 외측에 배치된 제1 및 제2 엔드 플레이트 (310, 320) 및 상기 배터리 셀의 바닥면을 지지하되, 적어도 일부가 패턴구조 (340a)로 이루어지는 하부 플레이트 (340)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 하부 플레이트 (340)는 배터리 셀의 바닥면과 대면하도록 배치되는 베이스부 (344)와, 상기 베이스부 (344)의 측부 중 적어도 어느 일측에서 배터리 셀 방향인 상부측으로 절곡된 플랜지부 (343)를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 하부 플레이트 (340)는 상기 배터리 셀과 대면하는 면에 상기 배터리 셀에 대응하도록 구비되어 상기 배터리 셀의 위치를 안내하는 가이드부 (345)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 하부 플레이트 (340)의 베이스부 (344) 또는 플랜지부 (343)의 적어도 어느 일측에는 가이드부 (345)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 가이드부 (345)가 플랜지부 (343)에 구비되도록 도시하였으나 이에 제한되는 것은 아니다.
가이드부 (345)는 하부 플레이트 (340)의 배터리 셀과 대면하는 면에서 돌출되어 구비될 수 있으며, 상기 가이드부 (345)는 하부 플레이트 (340)에 안착되는 배터리 셀의 외관과 대응하도록 구비될 수 있다. 본 실시예에 따른 배터리 모듈을 제작하는 공정에서, 상기 가이드부 (345)는 배터리 셀의 안착위치를 안내할 수 있다. 따라서, 복수개의 배터리 셀의 정렬을 효과적으로 수행할 수 있으므로, 배터리 모듈의 생산효율을 향상시킬 수 있다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 그밖의 실시예에 따른 하부 플레이트의 패턴구조의 사시도이다.
도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 하부 플레이트에 구비되는 패턴구조는 삼각기둥 (440a), 사각기둥, 육각기둥 (440b) 또는 원기둥 (440c)의 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다. 하부 플레이트에 구비되는 패턴구조 (440a, 440b, 440c)는 하부 플레이트를 경량화함과 동시에 높은 강도를 유지하도록 할 수 있다. 또한, 이러한 패턴구조 (440a, 440b, 440c)는 배터리 모듈에서 외부로 노출되는 부분에 구비될 수 있으므로, 배터리 모듈의 외관에 영향을 미칠 수 있다. 이와 같이 형태의 패턴구조 (440a, 440b, 440c)는 배터리 모듈의 설계를 다양하게 구현할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 배터리 셀 11: 양극 단자
12: 음극 단자 13: 벤트
14: 캡 조립체 15: 버스바
16: 너트 20: 볼트
100: 배터리 모듈 110, 210, 310: 제1 엔드 플레이트
120, 220, 320: 제2 엔드 플레이트 130: 측부 플레이트
140, 240, 340: 하부 플레이트 111, 121: 제1 체결공
141: 제2 체결공 142: 개구부
150: 베리어
140a, 240a, 340a, 440a, 440b, 440c: 패턴구조
12: 음극 단자 13: 벤트
14: 캡 조립체 15: 버스바
16: 너트 20: 볼트
100: 배터리 모듈 110, 210, 310: 제1 엔드 플레이트
120, 220, 320: 제2 엔드 플레이트 130: 측부 플레이트
140, 240, 340: 하부 플레이트 111, 121: 제1 체결공
141: 제2 체결공 142: 개구부
150: 베리어
140a, 240a, 340a, 440a, 440b, 440c: 패턴구조
Claims (16)
- 일방향으로 정렬된 복수개의 배터리 셀;
상기 배터리 셀의 외측에 배치된 제1 및 제2 엔드 플레이트; 및
상기 배터리 셀의 바닥면을 지지하도록 상기 배터리 셀의 바닥면과 접촉하되, 적어도 일부가 반복적인 패턴구조로 이루어지는 하부 플레이트;를 포함하고,
상기 패턴구조는 하부 플레이트의 바닥면에 구비되는 하나 이상의 오목부와 상기 오목부의 외주연에 구비되는 돌출부로 이루어지며,
상기 배터리 셀 사이에 개재되는 배리어를 더 포함하되 상기 배리어는 이웃하는 배터리 셀 사이에 공간을 구비시키고,
상기 하부 플레이트는 적어도 하나 이상의 개구부를 더 포함하고, 상기 개구부는 상기 패턴구조의 오목부에 구비되며,
상기 개구부는 상기 배리어에 대응하는 위치에 구비되되 상기 배터리 셀 사이의 공간을 통과하여 배터리 셀과 열교환하는 냉매의 통로로 작용하는 배터리 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 하부 플레이트의 재질은 플라스틱을 포함하는 배터리 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 패턴구조는 허니컴 (honeycomb) 구조를 포함하는 배터리 모듈. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 하부 플레이트는 상기 배터리 셀의 바닥면과 대면하도록 배치되는 베이스부와, 상기 베이스부의 측부 중 적어도 어느 일측에서 배터리 셀의 측면과 대면하도록 절곡된 하나 이상의 플랜지부를 포함하는 배터리 모듈. - 제7항에 있어서,
상기 플랜지부는 베이스부의 양측부에 구비되는 제1 및 제2 플랜지부로 이루어지고, 상기 제1 및 제2 플랜지부는 상기 배터리 셀의 측면의 적어도 일부와 중첩되도록 상기 제1 및 제2 엔드 플레이트 사이에 구비되는 배터리 모듈. - 제7항에 있어서,
상기 베이스부에는 반복적인 배턴구조가 구비되되, 상기 패턴구조는 상기 배터리 셀과 대면하는 면의 반대면에 구비되는 배터리 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 패턴구조는 삼각기둥, 사각기둥, 육각기둥 또는 원기둥의 어느 하나 이상으로 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 하부 플레이트는 상기 배터리 셀과 대면하는 면에 상기 배터리 셀에 대응하도록 구비되어 상기 배터리 셀의 위치를 안내하는 가이드부를 포함하는 배터리 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 제1 또는 제2 엔드 플레이트는 상기 하부 플레이트의 일단 또는 타단과 접하는 부분에 제1 체결공을 구비하고, 상기 하부 플레이트는 상기 제1 체결공에 대응하는 부분에 제2 체결공을 구비하는 배터리 모듈. - 제12항에 있어서,
상기 제1 및 제2 체결공은 체결부재에 의하여 관통되어 체결되는 배터리 모듈. - 제13항에 있어서,
상기 체결부재는 볼트 또는 스터드를 포함하는 배터리 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 배터리 모듈은 제1 및 제2 엔드 플레이트를 연결하는 연결부재를 더 포함하는 배터리 모듈. - 제15항에 있어서,
상기 연결부재는 상기 배터리 셀의 양측면을 지지하는 측부 플레이트를 포함하는 배터리 모듈.
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