KR20180132338A - Battery pack and vehicle including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 배터리 팩과 이를 포함하는 자동차에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정성이 우수하고 높은 실링 성능이 확보되며 부품 개수를 줄일 수 있는 배터리 팩과 이를 포함하는 자동차에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다. The secondary rechargeable batteries are nickel-cadmium batteries, nickel-hydrogen batteries, nickel-zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among them, lithium secondary batteries have almost no memory effect compared to nickel- It is very popular because of its low self-discharge rate and high energy density.
이러한 리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차 전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재를 구비한다.These lithium secondary batteries mainly use a lithium-based oxide and a carbonaceous material as a cathode active material and an anode active material, respectively. The lithium secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate each coated with such a positive electrode active material and a negative electrode active material are disposed with a separator interposed therebetween, and a jacket for sealingly storing the electrode assembly together with the electrolyte solution.
일반적으로 리튬 이차 전지는 외장재의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차 전지와 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차 전지로 분류될 수 있다. Generally, a lithium secondary battery can be classified into a can type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a metal can, and a pouch type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a pouch of an aluminum laminate sheet, depending on the shape of the casing.
최근에는 휴대형 전자기기와 같은 소형 장치뿐 아니라, 자동차나 전력저장장치와 같은 중대형 장치에도 이차 전지가 널리 이용되고 있다. 이러한 중대형 장치에 이용되는 경우, 용량 및 출력을 높이기 위해 많은 수의 이차 전지가 전기적으로 연결된다. 특히, 이러한 중대형 장치에는 적층이 용이하다는 장점으로 인해 파우치형 이차 전지가 많이 이용된다.In recent years, secondary batteries are widely used not only in small-sized devices such as portable electronic devices, but also in medium to large-sized devices such as automobiles and electric power storage devices. When used in such a medium to large-sized apparatus, a large number of secondary batteries are electrically connected to increase capacity and output. In particular, pouch-type secondary batteries are widely used because they are easy to laminate in such a middle- or large-sized apparatus.
이처럼, 다수의 파우치형 이차 전지를 포함하는 배터리 모듈을 복수로 연결하여 배터리 팩으로 구성하는 경우, 외부의 충격이나 진동 등에도 파손되지 않도록 기계적 강도, 즉 강성이 일정 수준 이상 확보될 필요가 있다. 또한, 배터리 팩의 경우, 수분 등의 외부 이물질이 쉽게 침투하지 않도록 안정적인 실링 성능을 가질 필요가 있다. 뿐만 아니라, 배터리 팩은, 생산성을 높이기 위해 조립성이 좋아야 하고 부품의 개수는 가급적 적은 것이 바람직하다.When a plurality of battery modules including a plurality of pouch-type secondary batteries are connected to form a battery pack, it is necessary that the mechanical strength, that is, the rigidity is secured to a certain level or more so as not to damage the external impact or vibration. In addition, in the case of a battery pack, it is necessary to have a stable sealing performance so that external foreign substances such as moisture can not easily permeate. In addition, it is preferable that the battery pack should have good assemblability in order to increase the productivity and the number of parts is as small as possible.
본 발명은 복수의 배터리 모듈 각각의 상부 영역 중에서 적어도 일부 영역은 복수의 상부 통합 커버가 각각 커버하고, 상부 통합 커버로부터 커버된 영역을 제외한 복수의 배터리 모듈 각각의 상부 영역은 복수의 상부 통합 커버와 용접되는 접합 커버가 커버함으로써, 배터리 팩의 상부를 1층으로 구성된 복수의 상부 통합 커버와 접합 커버로 커버하여 에너지 밀도가 향상된 배터리 팩과 이를 포함하는 자동차를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is characterized in that at least a part of the upper region of each of the plurality of battery modules covers a plurality of upper integrated covers, and the upper region of each of the plurality of battery modules except the covered region from the upper integrated cover includes a plurality of upper integrated covers An upper cover of the battery pack is covered with a plurality of upper integrated covers and a junction cover composed of a single layer so that the energy density of the battery pack is improved and a vehicle including the battery pack is provided.
본 발명의 목적들은 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.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention which are not mentioned can be understood by the following description and more clearly understood by the embodiments of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the invention may be realized and attained by means of the instrumentalities and combinations particularly pointed out in the appended claims.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은 상부가 개방되어 내측의 셀 어셈블리가 노출된 복수의 배터리 모듈을 구비하는 모듈 어셈블리, 판상으로 형성되며, 상기 복수의 배터리 모듈 각각의 상부 영역 중에서 적어도 일부 영역을 커버하는 복수의 상부 통합 커버 및 상기 복수의 배터리 모듈 각각의 상부 영역 중에서 상기 복수의 상부 통합 커버에 의해 커버된 영역을 제외한 나머지 영역을 커버하고, 상기 복수의 상부 통합 커버와 용접되는 접합 커버를 포함하여 구성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a battery pack comprising: a module assembly having a plurality of battery modules, each having an open top and an inner cell assembly exposed, A plurality of upper integrated covers covering at least a part of the plurality of battery modules and an upper area of each of the plurality of battery modules except for the area covered by the plurality of upper integrated covers, And a junction cover.
바람직하게, 상기 복수의 상부 통합 커버는 상기 셀 어셈블리의 상부 영역을 커버하고, 상기 셀 어셈블리 각각의 측면을 커버하는 셀 플레이트의 상부 영역 중에서 일부 영역 및 상기 셀 어셈블리 각각의 전후방을 커버하는 셀 커버의 상부 영역 중에서 일부 영역을 커버할 수 있다.Preferably, the plurality of upper integrated covers cover an upper region of the cell assembly, and a portion of the upper region of the cell plate that covers the side of each of the cell assemblies, and a cell cover that covers the front and rear of each of the cell assemblies It is possible to cover a part of the upper region.
바람직하게, 상기 접합 커버는 상기 셀 어셈블리 마다의 측면과 전후방을 각각 커버하는 셀 플레이트와 셀 커버의 상부 영역 중에서 상기 복수의 상부 통합 커버에 의해 커버된 영역을 제외한 나머지 영역을 커버할 수 있다.Preferably, the bonding cover may cover a side surface of each of the cell assemblies, a cell plate that covers the front and back sides, and an upper area of the cell cover, excluding the area covered by the plurality of upper integrated covers.
바람직하게, 상기 접합 커버는 판상으로 형성되고, 내측에는 상기 복수의 상부 통합 커버의 형상에 대응되는 형상으로 관통되어 상기 복수의 상부 통합 커버가 배치되는 배치홀이 복수로 형성될 수 있다.Preferably, the junction cover is formed in a plate-like shape, and a plurality of arrangement holes through which the plurality of upper integrated covers are disposed may be formed on the inner side in a shape corresponding to the shape of the plurality of upper integrated covers.
바람직하게, 상기 접합 커버는 일측 중심부와 타측 중심부 사이를 가로질러 돌출 형성됨으로써, 내부에 센싱 부품을 수용하는 수용부를 포함할 수 있다.Preferably, the junction cover may include a receiving portion for receiving the sensing component by being protruded across the central portion of one side and the center portion of the other side.
본 발명에 따른 배터리 팩은 상기 모듈 어셈블리의 전단부를 커버하고, 상기 접합 커버의 전단부가 안착될 수 있도록 단차가 형성된 프론트 팩 커버, 상기 모듈 어셈블리의 후단부를 커버하고, 상기 접합 커버의 후단부가 안착될 수 있도록 단차가 형성된 리어 팩 커버, 상기 모듈 어셈블리의 좌측면을 커버하고, 상기 접합 커버의 좌측 단부가 안착될 수 있도록 단차가 형성된 좌측 팩 커버 및 상기 모듈 어셈블리의 우측면을 커버하고, 상기 접합 커버의 우측 단부가 안착될 수 있도록 단차가 형성된 우측 팩 커버를 더 포함할 수 있다.The battery pack according to the present invention includes a front pack cover which covers a front end portion of the module assembly and has a stepped portion so that a front end portion of the junction cover can be seated, a rear end portion of the module assembly is covered, A left pack cover which covers the left side of the module assembly and has a stepped portion for allowing the left end of the junction cover to be seated, and a right side cover covering the right side of the module assembly, And a right side pack cover having a stepped portion for allowing the right end to be seated.
바람직하게, 상기 접합 커버는 상기 복수의 상부 통합 커버, 상기 프론트 팩 커버, 상기 리어 팩 커버, 상기 좌측 팩 커버 및 상기 우측 팩 커버 중 적어도 하나와 모서리가 연속적으로 맞대어져 용접될 수 있다.Preferably, the junction cover may be welded with edges continuously joined to at least one of the plurality of upper integrated covers, the front pack covers, the rear pack covers, the left pack covers, and the right pack covers.
바람직하게, 상기 접합 커버는 상기 복수의 상부 통합 커버, 상기 프론트 팩 커버, 상기 리어 팩 커버, 상기 좌측 팩 커버 및 상기 우측 팩 커버 중 적어도 하나와의 용접부가 연속적으로 또는 불연속적으로 형성될 수 있다.Preferably, the joint cover may be formed continuously or discontinuously with welds of at least one of the plurality of upper integrated covers, the front pack covers, the rear pack covers, the left pack covers and the right pack covers .
바람직하게, 상기 접합 커버는 상기 복수의 상부 통합 커버, 상기 프론트 팩 커버, 상기 리어 팩 커버, 상기 좌측 팩 커버 및 상기 우측 팩 커버 중 적어도 하나와 마찰 교반 용접 방식으로 용접될 수 있다.Preferably, the joint cover may be welded to at least one of the plurality of upper integrated covers, the front pack covers, the rear pack covers, the left pack covers and the right pack covers by friction stir welding.
본 발명에 따른 자동차는 상기 배터리 팩을 포함할 수 있다.The automobile according to the present invention may include the battery pack.
본 발명에 따르면, 배터리 팩의 상부를 1층으로 구성된 복수의 상부 통합 커버와 접합 커버로 커버함으로써, 배터리 팩의 에너지 밀도를 향상시킬 수 있다. According to the present invention, the energy density of the battery pack can be improved by covering the upper part of the battery pack with a plurality of upper integrated covers and a junction cover constituted by one layer.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 구성에 대한 분리 사시도이다.
도 3은 도 1의 A1-A1'선에 대한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 모듈 어셈블리에 구비된 배터리 모듈과 상부 통합 커버의 결합 전 상태를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 모듈 어셈블리에 구비된 두 배터리 모듈 간의 결합 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 모듈 어셈블리에 구비된 배터리 모듈의 상부를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 모듈 어셈블리와 상부 통합 커버가 결합된 후, 다른 구성 요소와 분리된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 8 및 도 9는 도 1의 A2-A2'선에 대한 단면의 일 부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 10 및 도 11은 도 1의 A1-A1'선에 대한 단면의 일 부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에서 접합 커버가 분리된 상태를 상부에서 바라본 형태를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 접합 커버와 용접되는 모서리를 도시한 도면이다.1 is a perspective view schematically showing a configuration of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of the configuration of FIG.
3 is a cross-sectional view taken along the line A1-A1 'in FIG.
4 is a perspective view showing a state before the battery module and the upper integrated cover of the module assembly of the battery pack according to the embodiment of the present invention are assembled.
5 is a view for explaining a coupling method between two battery modules provided in a module assembly of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
6 is a top view of a battery module included in a module assembly of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view illustrating a state in which a module assembly of a battery pack and an upper integrated cover according to an embodiment of the present invention are combined and then separated from other components. FIG.
Figs. 8 and 9 are enlarged views of a portion of the cross section taken along the line A2-A2 'in Fig.
10 and 11 are enlarged views of a portion of a cross section taken along the line A1-A1 'in FIG.
FIG. 12 is a top view of a state in which a joint cover is detached from a battery pack according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 13 is a view showing an edge to be welded to a joint cover of a battery pack according to an embodiment of the present invention. FIG.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above and other objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent by describing in detail exemplary embodiments thereof with reference to the attached drawings, which are not intended to limit the scope of the present invention. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to denote the same or similar elements.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 구성에 대한 분리 사시도이다. 또한, 도 3은 도 1의 A1-A1'선에 대한 단면도이다. 즉, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 수직 단면도라 할 수 있다.FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration of a battery pack according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the configuration of FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line A1-A1 'in FIG. That is, FIG. 3 is a vertical sectional view of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은 모듈 어셈블리(100), 복수의 상부 통합 커버(200), 프론트 팩 커버(300), 리어 팩 커버(400), 좌측 팩 커버(500), 우측 팩 커버(600), 하부 팩 커버(700) 및 접합 커버(800)를 포함할 수 있다.1 to 3, a battery pack according to an embodiment of the present invention includes a
상기 모듈 어셈블리(100)는, 복수의 배터리 모듈(110)을 구비할 수 있다. 특히, 복수의 배터리 모듈(110)은 상부가 개방되어 내측의 셀 어셈블리(111)가 복수의 배터리 모듈(110)의 외측으로 노출될 수 있다.The
이하, 모듈 어셈블리(100)에 구비된 복수의 배터리 모듈(110)에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, a plurality of
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 모듈 어셈블리에 구비된 배터리 모듈과 상부 통합 커버의 결합 전 상태를 나타내는 사시도이다.4 is a perspective view showing a state before the battery module and the upper integrated cover of the module assembly of the battery pack according to the embodiment of the present invention are assembled.
도 4를 참조하면, 모듈 어셈블리(도 2의 100)에 구비된 어느 하나의 배터리 모듈(110)은 복수의 배터리 셀(111')를 구비하는 셀 어셈블리(111)를 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은 복수의 배터리 모듈(110)을 구비하는 모듈 어셈블리(100)를 포함하고, 복수의 배터리 모듈(110) 각각은 복수의 배터리 셀(111')를 구비하는 셀 어셈블리(111)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, one of the
특히, 배터리 셀(111')은, 파우치형 배터리 셀일 수 있다. 상기 파우치형 배터리 셀은, 전극 조립체, 전해액 및 파우치 외장재를 구비할 수 있다.In particular, the battery cell 111 'may be a pouch type battery cell. The pouch-type battery cell may include an electrode assembly, an electrolytic solution, and a pouch exterior member.
여기서, 전극 조립체는, 전극과 분리막의 조립체로서, 하나 이상의 양극판 및 하나 이상의 음극판이 분리막을 사이에 두고 배치된 형태로 구성될 수 있다. 또한, 전극 조립체의 각 전극판에는 전극 탭이 구비되며, 하나 이상의 전극 탭이 전극 리드와 연결될 수 있다. 그리고, 전극 리드는, 파우치 외장재 사이에 개재되어 일단이 외부로 노출되며, 이와 같이 노출된 부분이 배터리 셀(111')의 전극 단자로서 기능할 수 있다.Here, the electrode assembly may be an assembly of an electrode and a separator, in which at least one positive electrode plate and at least one negative electrode plate are disposed with a separator interposed therebetween. In addition, each electrode plate of the electrode assembly is provided with an electrode tab, and one or more electrode tabs can be connected to the electrode lead. In addition, the electrode leads are interposed between the pouch case members so that one end is exposed to the outside, and the exposed portion can function as an electrode terminal of the battery cell 111 '.
파우치 외장재는, 전극 조립체와 함께 전해액을 내부 공간에 수납할 수 있다. 그리고, 파우치 외장재는 테두리부가 열융착 등의 방식으로 실링되는 형태로 구성될 수 있다. 파우치 외장재는 좌측 파우치와 우측 파우치로 구성될 수 있으며, 각 파우치는 외부 절연층, 금속층 및 내부 접착층을 구비하여, 내부 접착층이 상호 융착될 수 있다.The pouch exterior member can house the electrolyte solution together with the electrode assembly in the internal space. In addition, the pouch exterior member may be configured such that the rim portion is sealed by a method such as heat fusion. The pouch exterior member can be composed of a left pouch and a right pouch, and each pouch includes an external insulating layer, a metal layer, and an internal adhesive layer, so that the internal adhesive layers can be mutually fused.
이러한 배터리 셀(111')의 구성에 대해서는, 본원발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 자명한 사항이므로, 보다 상세한 설명을 생략한다. 그리고, 본 발명에 따른 배터리 모듈에는, 본원발명의 출원 시점에 공지된 다양한 배터리 셀이 채용될 수 있다.The configuration of the battery cell 111 'is obvious to a person skilled in the art, so that a detailed description thereof will be omitted. In the battery module according to the present invention, various battery cells known at the time of filing of the present invention can be employed.
상기 배터리 셀(111')은, 셀 어셈블리(111)에 복수 개 구비되어, 적어도 일 방향으로 적층될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 파우치형 배터리 셀(111')은, 2개의 넓은 면이 좌우 측에 각각 위치하고, 대략 지면에 수직하게 세워지는 형태로 구성될 수 있다. 그리고, 이와 같이 세워진 형태의 배터리 셀(110)은, 넓은 면이 서로 대면되는 형태로 좌우 방향으로 평행하게 배열될 수 있다.The plurality of battery cells 111 'are provided in the
한편, 상기 배터리 모듈(110)은 셀 어셈블리(111)의 전후방과 하부를 커버하는 셀 커버(112, 113, 116)와 셀 어셈블리(111)의 측면을 커버하는 셀 플레이트(114, 115)를 포함할 수 있다.The
여기서, 셀 커버(112, 113, 116)는 프론트 셀 커버(112), 리어 셀 커버(113) 및 하부 셀 커버(116)으로 구성되며, 셀 플레이트(114, 115)는 좌측 셀 플레이트(114) 및 우측 셀 플레이트(115)로 구성될 수 있다.Here, the cell covers 112, 113 and 116 are composed of a
상기 프론트 셀 커버(112)는 셀 어셈블리(111)의 전방에 위치하여 셀 어셈블리(111)의 전단부를 커버할 수 있다. 특히, 셀 어셈블리(111)의 전방으로는 각 배터리 셀(111')의 전극 리드가 돌출될 수 있으므로, 프론트 셀 커버(112)는, 이러한 전극 리드가 수용될 수 있도록 내측에 수용 공간이 형성될 수 있다.The
상기 프론트 셀 커버(112)는, 외부의 물리적 또는 화학적 요소로부터 셀 어셈블리(111)의 전방을 보호할 수 있다. 더욱이, 상기 프론트 셀 커버(112)는, 우수한 강성을 확보하기 위해 스틸과 같은 금속 재질로 구성될 수 있다. 스틸의 경우, 비용이 저렴하면서도 기계적 강도가 우수하다고 할 수 있다.The
한편, 상기 프론트 셀 커버(112)는 양단이 각각 후술되는 좌측 셀 플레이트(114)와 우측 셀 플레이트(115)의 타단과 결합되고, 하부가 후술되는 하부 셀 커버(116)와 결합될 수 있다. Both ends of the
상기 리어 셀 커버(113)는 셀 어셈블리(111)의 후방에 위치하여 셀 어셈블리(111)의 후단부를 커버할 수 있다. 상기 리어 셀 커버(113)는, 외부의 물리적 또는 화학적 요소로부터 셀 어셈블리(111)의 후방을 보호할 수 있다. 특히, 상기 리어 셀 커버(113)는, 우수한 강성을 확보하기 위해 스틸과 같은 금속 재질로 구성될 수 있다.The
한편, 상기 리어 셀 커버(113)는 양단이 각각 좌측 셀 플레이트(114)와 우측 셀 플레이트(115)의 타단과 결합되고, 하부가 하부 셀 커버(116)와 결합될 수 있다. Both ends of the
상기 좌측 셀 플레이트(114)는, 셀 어셈블리(111)의 좌측에 위치하여 셀 어셈블리(111)의 좌측면을 커버할 수 있다. 특히, 셀 어셈블리(111)의 좌측에는 최외곽에 구비된 배터리 셀(111')의 평평한 표면이 위치할 수 있으므로, 좌측 셀 플레이트(114)는 대략 판상으로 구성될 수 있다. The
한편, 상기 좌측 셀 플레이트(114)는, 프론트 셀 커버(112)와 인접한 일단에 다른 배터리 모듈의 우측 셀 플레이트와 결합되기 위한 결합홀(114')이 내측으로 만입된 형상으로 형성될 수 있다. 이러한, 결합홀(114')을 이용한 배터리 모듈 간의 결합은 후술하여 설명하도록 한다.Meanwhile, the
상기 좌측 셀 플레이트(114)는, 상술한 바와 같이, 타단이 리어 셀 커버(113)와 결합되고 일단이 프론트 셀 커버(112)와 결합되며 하부는 하부 셀 커버(116)와 결합될 수 있다.As described above, the
상기 우측 셀 플레이트(115)는, 셀 어셈블리(111)의 우측에 위치하여 셀 어셈블리(111)의 우측면을 커버할 수 있다. 특히, 셀 어셈블리(111)의 우측에는 최외곽에 구비된 배터리 셀(111')의 평평한 표면이 위치할 수 있으므로, 우측 셀 플레이트(115)는 대략 판상으로 구성될 수 있다. The
한편, 상기 우측 셀 플레이트(115)는, 프론트 셀 커버(112)와 인접한 일단에 다른 배터리 모듈의 좌측 셀 플레이트와 결합되기 위한 결합홀(115')이 내측으로 만입된 형상으로 형성될 수 있다. Meanwhile, the
상기 우측 셀 플레이트(115)는, 상술한 바와 같이, 타단이 리어 셀 커버(113)와 결합되고 일단이 프론트 셀 커버(112)와 결합되며 하부는 하부 셀 커버(116)와 결합될 수 있다.As described above, the
상기 하부 셀 커버(116)는, 셀 어셈블리(111)의 하부에 배치될 수 있다. 따라서, 하부 셀 커버(116)는, 배터리 모듈(110)의 하부 외측에서 셀 어셈블리(111) 측으로 가해지는 진동이나 수분과 같은 물리적 또는 화학적 요소로부터 셀 어셈블리(111)를 보호할 수 있다.The
특히, 상기 셀 어셈블리(111)는 하부 셀 커버(116) 상부에서 수평 방향으로 적층되는 형태로 구성될 수 있다. 이 경우, 각각의 배터리 셀(111')이 하부 셀 커버(116)의 상부에 세워진 형태로 구성될 수 있다.In particular, the
상기 하부 셀 커버(116)는, 대략 판상으로 구성될 수 있다. 그리고, 이러한 하부 셀 커버(116)의 상부에는 셀 어셈블리(111)가 안착될 수 있다. 즉, 상기 셀 어셈블리(111)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 하부 셀 커버(116)의 상부에 직접 접촉될 수 있다. 이 경우, 하부 셀 커버(116)는, 셀 어셈블리(111)를 상부 방향으로 지지할 수 있다.The
한편, 상기 하부 셀 커버(116)는 좌측단과 우측단이 각각 좌측 셀 플레이트(114)와 우측 셀 플레이트(115)의 하부와 결합되고, 일단과 타단이 각각 프론트 셀 커버(112)와 리어 셀 커버(113)의 하부와 결합될 수 있다.The left and right ends of the
본 발명에 따른 배터리 모듈(110)은 프론트 셀 커버(112), 리어 셀 커버(113), 좌측 셀 플레이트(114), 우측 셀 플레이트(115) 및 하부 셀 커버(116) 중 어느 두 구성 요소 간에 결합을 수행하는데 있어서, 용접 방식 및 체결 부재를 이용한 결합 방식 중 하나 이상을 이용하여 결합될 수 있다.The
이러한, 본 발명에 따른 배터리 모듈(110)은 셀 어셈블리(111)의 전방, 후방, 좌측면, 우측면 및 하부가 각각 프론트 셀 커버(112), 리어 셀 커버(113), 좌측 셀 플레이트(114), 우측 셀 플레이트(115) 및 하부 셀 커버(116)에 의해 커버되나, 셀 어셈블리(111)의 상부를 커버하는 구성 요소를 포함하고 있지않으므로 셀 어셈블리(111)의 상부가 외측으로 노출될 수 있다.The
이와 같은, 셀 어셈블리(111)의 상부는 후술되는 상부 통합 커버(200)에 의해 커버될 수 있으며, 이를 위해, 프론트 셀 커버(112), 리어 셀 커버(113), 좌측 셀 플레이트(114) 및 우측 셀 플레이트(115) 각각의 상부 영역 중에서 일부 영역은 상부 통합 커버(200)의 하부를 지지할 수 있다.The upper part of the
이러한, 배터리 모듈(110)과 상부 통합 커버(200) 간의 결합 및 배치 구조에 대해서는 후술하여 자세히 설명하도록 한다.The connection and arrangement structure between the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 모듈 어셈블리에 구비된 두 배터리 모듈 간의 결합 방식을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining a coupling method between two battery modules provided in a module assembly of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 두 배터리 모듈(110a, 110b)은 각각의 프론트 셀 커버(112a, 112b)가 서로 대향하도록 배치되어, 좌측 셀 플레이트(114a, 114b)의 결합홀(114'a, 114'b)과 우측 셀 플레이트(115a, 115b)의 결합홀(115'a, 115'b) 사이에 결합 플레이트(117)이 삽입됨으로써, 상호 결합될 수 있다.Referring to FIG. 5, the two
이를 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 모듈 어셈블리(도 2의 100)는 결합홀(114'a, 114'b, 115'a, 115'b)의 만입된 형상에 대응되는 형상으로 형성된 결합 플레이트(117)를 더 포함할 수 있다.For this, a module assembly (100 of FIG. 2) of a battery pack according to an embodiment of the present invention has a shape corresponding to the recessed shape of the coupling holes 114'a, 114'b, 115'a, 115'b, (Not shown).
이러한 결합 플레이트(117)는 114a로 표시된 좌측 셀 플레이트의 결합홀(114'a)에 일단이 삽입되고, 115b로 표시된 좌측 셀 플레이트의 결합홀(115'b)에 타단이 삽입되며, 다른 결합 플레이트(117)은 114b로 표시된 좌측 셀 플레이트의 결합홀(114'b)에 일단이 삽입되고, 115a로 표시된 좌측 셀 플레이트의 결합홀(115'a)에 타단이 삽입될 수 있다.One end of the coupling plate 117 is inserted into the coupling hole 114'a of the
이를 통해, 두 배터리 모듈(110a, 110b)은 각각의 프론트 셀 커버(112a, 112b)가 서로 대향하도록 배치되어 상호 결합될 수 있다.Thus, the two
한편, 두 배터리 모듈(110a, 110b)의 좌측 셀 플레이트(114a, 114b)와 우측 셀 플레이트(115a, 115b)는 각각 프론트 셀 커버(112a, 112b)보다 외측으로 더 돌출됨으로써, 두 배터리 모듈(110a, 110b)이 결합시 각각의 프론트 셀 커버(112a, 112b) 사이에 도 2에 도시된 바와 같이, 소정의 수용 공간(S)이 형성될 수 있다.The
이러한 수용 공간(S)에는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에 포함된 케이블, 전선, 센싱 부품 및 회로와 같은 전기 부품이 수용될 수 있다.In the accommodation space S, electrical parts such as cables, wires, sensing parts and circuits included in the battery pack according to an embodiment of the present invention can be accommodated.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 모듈 어셈블리(도 2의 100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상술된 결합 방식으로 서로 대향하여 결합된 두 배터리 모듈(110)이 좌우 방향으로 연속하여 배치됨으로써 구성될 수 있다.2, the two
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 모듈 어셈블리에 구비된 배터리 모듈의 상부를 도시한 도면이다.6 is a top view of a battery module included in a module assembly of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
도 6을 더 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 복수의 상부 통합 커버(200)를 설명하도록 한다.6, a plurality of upper
상기 복수의 상부 통합 커버(200)는 판상으로 형성되며, 모듈 어셈블리(100)에 구비된 복수의 배터리 모듈(110) 각각의 상부 영역 중에서 적어도 일부 영역을 커버할 수 있다.The plurality of upper integrated covers 200 may be formed in a plate shape and cover at least a part of an upper region of each of the plurality of
이하, 하나의 배터리 모듈(110)의 상부에 배치된 하나의 상부 통합 커버(200)에 대해서 설명하도록 한다.Hereinafter, one upper
상기 상부 통합 커버(200)는 배터리 모듈(110)의 상부 영역 중에서도 배터리 모듈(110)에 포함된 셀 어셈블리(111)의 상부 영역(T1)을 커버할 수 있다.The upper
또한, 상기 상부 통합 커버(200)는 셀 어셈블리(111)의 측면과 전후방을 커버하는 셀 플레이트(114, 115)와 셀 커버(112, 113)의 상부 영역 중에서 셀 어셈블리(111)의 상부 영역(T1)을 둘러싸는 일부 영역(T2)를 커버할 수 있다.The upper
보다 구체적으로, 상기 상부 통합 커버(200)는 프론트 셀 커버(112), 리어 셀 커버(113), 좌측 셀 플레이트(114) 및 우측 셀 플레이트(115)의 상부 영역 중에서 셀 어셈블리(111)의 상부 영역(T1)을 둘러싸는 일부 영역(T2)를 커버할 수 있다.More specifically, the upper
즉, 상기 상부 통합 커버(200)는 상부와 하부가 넓은 면적을 갖는 판상으로 형성되되, 상하부의 면적이 셀 어셈블리(111)의 상부 영역(T1)의 면적 보다 넓고, 배터리 모듈(110)의 상부 영역의 면적 보다는 좁게 형성됨으로써, 셀 어셈블리(111)의 상부 영역(T1)과 프론트 셀 커버(112), 리어 셀 커버(113), 좌측 셀 플레이트(114) 및 우측 셀 플레이트(115)의 상부 영역 중 일부 영역(T2)를 커버할 수 있다.That is, the upper
이에 따라, 상기 상부 통합 커버(200)는 하부 테두리가 프론트 셀 커버(112), 리어 셀 커버(113), 좌측 셀 플레이트(114) 및 우측 셀 플레이트(115)에 걸쳐져 지지될 수 있다.Accordingly, the upper
한편, 본 발명에 따른 배터리 팩은 상기 상부 통합 커버(200)의 상부에 별도로 배터리 모듈(110)을 커버하는 구성 요소없이 상부 통합 커버(200)만으로 배터로 모듈(110)의 상부를 커버함으로써 배터리 팩을 구성하는 부품의 수를 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.The battery pack according to the present invention covers the upper part of the
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 모듈 어셈블리와 상부 통합 커버가 결합된 후, 다른 구성 요소와 분리된 상태를 나타내는 사시도이다.FIG. 7 is a perspective view illustrating a state in which a module assembly of a battery pack and an upper integrated cover according to an embodiment of the present invention are combined and then separated from other components. FIG.
도 7을 더 참조하면, 상기 프론트 팩 커버(300)는, 외부의 물리적 또는 화학적 요소로부터 모듈 어셈블리(100)의 전방을 보호할 수 있다. 더욱이, 상기 프론트 팩 커버(300)는, 우수한 강성을 확보하기 위해 스틸과 같은 금속 재질로 구성될 수 있다.7, the
한편, 상기 프론트 팩 커버(300)는 양단이 각각 후술되는 좌측 팩 커버(500)와 우측 팩 커버(600)의 타단과 결합되고, 하부가 후술되는 하부 팩 커버(700)와 결합될 수 있다.Meanwhile, the
상기 프론트 팩 커버(300)는 상부에 단차가 형성될 수 있으며, 단차에 후술되는 접합 커버(800)의 전단부가 안착될 수 있다.The
이에 대해서는, 도 8을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.This will be described in more detail with reference to Fig.
도 8은, 도 1의 A2-A2'선에 대한 단면의 일 부분을 확대하여 나타낸 도면이다. 특히, 도 8은 프론트 팩 커버(300)의 상부를 확대하여 나타낸 도면이라 할 수 있다.Fig. 8 is an enlarged view of a part of a section taken along the line A2-A2 'in Fig. In particular, FIG. 8 is an enlarged view of the upper part of the
도 8을 더 참조하면, 상기 프론트 팩 커버(300)는, D1으로 표시된 부분과 같이, 상부에 내측 방향으로 오목한 형태의 단차가 형성될 수 있다. 그리고, 이러한 단차로 인해 형성된 오목한 부분에는 접합 커버(800)의 전단부가 안착될 수 있다. 즉, 판상으로 형성된 접합 커버(800)는, 전단부가 배터리 팩의 외측에서 내측 방향 즉, 상부에서 하부 방향으로 삽입되어 안착될 수 있다. 이때, 프론트 팩 커버(300)에 형성된 단차는 접합 커버(800)의 두께와 동일하거나 그에 유사한 크기를 가질 수 있다. 이 경우, 프론트 팩 커버(300)의 상부 표면과 접합 커버(800)의 상부 표면은 하나의 평평한 표면을 형성할 수 있다.Referring to FIG. 8, the
도 7을 다시 참조하면, 상기 리어 팩 커버(400)는, 외부의 물리적 또는 화학적 요소로부터 모듈 어셈블리(100)의 후방을 보호할 수 있다. 더욱이, 상기 리어 팩 커버(400)는, 우수한 강성을 확보하기 위해 스틸과 같은 금속 재질로 구성될 수 있다.Referring again to FIG. 7, the
한편, 상기 리어 팩 커버(400)는 양단이 각각 후술되는 좌측 팩 커버(500)와 우측 팩 커버(600)의 일단과 결합되고, 하부가 후술되는 하부 팩 커버(700)와 결합될 수 있다.The
상기 리어 팩 커버(400)는 상부에 단차가 형성될 수 있으며, 단차에 후술되는 접합 커버(800)의 전단부가 안착될 수 있다.The
이에 대해서는, 도 9를 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.This will be described in more detail with reference to FIG.
도 9는, 도 1의 A2-A2'선에 대한 단면의 일 부분을 확대하여 나타낸 도면이다. 특히, 도 9는 리어 팩 커버(400)의 상부를 확대하여 나타낸 도면이라 할 수 있다.Fig. 9 is an enlarged view of a portion of a cross section taken along the line A2-A2 'in Fig. 1. Fig. Particularly, FIG. 9 is an enlarged view of the upper part of the
도 9를 더 참조하면, 상기 리어 팩 커버(400)는, D2로 표시된 부분과 같이, 상부에 내측 방향으로 오목한 형태의 단차가 형성될 수 있다. 그리고, 이러한 단차로 인해 형성된 오목한 부분에는 접합 커버(800)의 후단부가 안착될 수 있다. 즉, 판상으로 형성된 접합 커버(800)는, 후단부가 배터리 팩의 외측에서 내측 방향 즉, 상부에서 하부 방향으로 삽입되어 안착될 수 있다. 이때, 리어 팩 커버(400)에 형성된 단차는 접합 커버(800)의 두께와 동일하거나 그에 유사한 크기를 가질 수 있다. 이 경우, 리어 팩 커버(400)의 상부 표면과 접합 커버(800)의 상부 표면은 하나의 평평한 표면을 형성할 수 있다.Referring to FIG. 9, the
도 7을 다시 참조하면, 상기 좌측 팩 커버(500)는, 외부의 물리적 또는 화학적 요소로부터 모듈 어셈블리(100)의 좌측면을 보호할 수 있다. 더욱이, 상기 좌측 팩 커버(500)는, 우수한 강성을 확보하기 위해 스틸과 같은 금속 재질로 구성될 수 있다.Referring again to FIG. 7, the
한편, 상기 좌측 팩 커버(500)는 양단이 각각 상술된 프론트 팩 커버(300)와 리어 팩 커버(400)의 일단과 결합되며, 하부가 후술되는 하부 팩 커버(700)와 결합될 수 있다.The
상기 좌측 팩 커버(500)는 상부에 단차가 형성될 수 있으며, 단차에 후술되는 접합 커버(800)의 좌측 단부가 안착될 수 있다.The
이에 대해서는, 도 10을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.This will be described in more detail with reference to FIG.
도 10은, 도 1의 A1-A1'선에 대한 단면의 일 부분을 확대하여 나타낸 도면이다. 특히, 도 10은 좌측 팩 커버(500)의 상부를 확대하여 나타낸 도면이라 할 수 있다.Fig. 10 is an enlarged view of a portion of a cross section taken along the line A1-A1 'in Fig. 1; Fig. Particularly, FIG. 10 is an enlarged view of the upper part of the left
도 10을 더 참조하면, 상기 좌측 팩 커버(500)는, D3로 표시된 부분과 같이, 상부에 내측 방향으로 오목한 형태의 단차가 형성될 수 있다. 그리고, 이러한 단차로 인해 형성된 오목한 부분에는 접합 커버(800)의 좌측 단부가 안착될 수 있다. 즉, 판상으로 형성된 접합 커버(800)는, 후단부가 배터리 팩의 외측에서 내측 방향 즉, 상부에서 하부 방향으로 삽입되어 안착될 수 있다. 이때, 좌측 팩 커버(500)에 형성된 단차는 접합 커버(800)의 두께와 동일하거나 그에 유사한 크기를 가질 수 있다. 이 경우, 좌측 팩 커버(500)의 상부 표면과 접합 커버(800)의 상부 표면은 하나의 평평한 표면을 형성할 수 있다.10, the
도 7을 다시 참조하면, 상기 우측 팩 커버(600)는, 외부의 물리적 또는 화학적 요소로부터 모듈 어셈블리(100)의 우측면을 보호할 수 있다. 더욱이, 상기 우측 팩 커버(600)는, 우수한 강성을 확보하기 위해 스틸과 같은 금속 재질로 구성될 수 있다.Referring again to FIG. 7, the
한편, 상기 우측 팩 커버(600)는 양단이 각각 상술된 프론트 팩 커버(300)와 리어 팩 커버(400)의 타단과 결합되며, 하부가 후술되는 하부 팩 커버(700)와 결합될 수 있다.The
상기 우측 팩 커버(600)는 상부에 단차가 형성될 수 있으며, 단차에 후술되는 접합 커버(800)의 우측 단부가 안착될 수 있다.The
이에 대해서는, 도 11을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.This will be described in more detail with reference to FIG.
도 11은, 도 1의 A1-A1'선에 대한 단면의 일 부분을 확대하여 나타낸 도면이다. 특히, 도 11은 우측 팩 커버(600)의 상부를 확대하여 나타낸 도면이라 할 수 있다.Fig. 11 is an enlarged view of a portion of a cross section taken along the line A1-A1 'in Fig. 1; Fig. In particular, FIG. 11 is an enlarged view of the upper portion of the right
도 11을 더 참조하면, 상기 우측 팩 커버(600)는, D4로 표시된 부분과 같이, 상부에 내측 방향으로 오목한 형태의 단차가 형성될 수 있다. 그리고, 이러한 단차로 인해 형성된 오목한 부분에는 접합 커버(800)의 우측 단부가 안착될 수 있다. 즉, 판상으로 형성된 접합 커버(800)는, 후단부가 배터리 팩의 외측에서 내측 방향 즉, 상부에서 하부 방향으로 삽입되어 안착될 수 있다. 이때, 우측 팩 커버(600)에 형성된 단차는 접합 커버(800)의 두께와 동일하거나 그에 유사한 크기를 가질 수 있다. 이 경우, 우측 팩 커버(600)의 상부 표면과 접합 커버(800)의 상부 표면은 하나의 평평한 표면을 형성할 수 있다.11, the
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상술된 프론트 팩 커버(300), 리어 팩 커버(400), 좌측 팩 커버(500) 및 우측 팩 커버(600)는 각각의 상부에 형성된 단차에 접합 커버(800)의 안착됨으로써, 접합 커버(800)의 조립 위치가 가이드될 수 있으므로, 조립 공정이 보다 수월하게 진행될 수 있다.The
또한, 상술된 프론트 팩 커버(300), 리어 팩 커버(400), 좌측 팩 커버(500) 및 우측 팩 커버(600)는 접합 커버(800)와 마찰 교반 용접 방식을 통해 용접될 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 후술하여 설명하도록 한다.The
이외, 상술된 프론트 팩 커버(300), 리어 팩 커버(400), 좌측 팩 커버(500) 및 우측 팩 커버(600) 중 어느 두 구성 요소 간에 결합을 수행하는데 있어서, 용접 방식 및 체결 부재를 이용한 결합 방식 중 하나 이상을 이용하여 결합될 수 있다. In addition, in performing the coupling between any two components of the
다시 도 7을 참조하면, 상기 하부 팩 커버(700)는, 모듈 어셈블리(100)의 하부에 배치될 수 있다. 따라서, 하부 팩 커버(700)는, 배터리 팩의 하부 외측에서 모듈 어셈블리(100) 측으로 가해지는 진동이나 수분과 같은 물리적 또는 화학적 요소로부터 모듈 어셈블리(100)를 보호할 수 있다.Referring again to FIG. 7, the
특히, 상기 모듈 어셈블리(100)는 하부 팩 커버(700) 상부에서 수평 방향으로 적층되는 형태로 구성될 수 있다. 이 경우, 각각의 배터리 모듈(110)이 하부 팩 커버(700)의 상부에 눕혀진 형태로 구성될 수 있다.In particular, the
상기 하부 팩 커버(700)는, 대략 판상으로 구성될 수 있다. 그리고, 이러한 하부 팩 커버(700)의 상부에는 모듈 어셈블리(100)가 안착될 수 있다. 즉, 상기 모듈 어셈블리(100)는, 하부 팩 커버(700)의 상부에 직접 접촉될 수 있다. 이 경우, 하부 팩 커버(700)는, 모듈 어셈블리(100)를 상부 방향으로 지지할 수 있다.The
한편, 상기 하부 팩 커버(700)는 좌측단과 우측단이 각각 좌측 팩 커버(500)와 우측 팩 커버(600)의 하부와 결합되고, 일단과 타단이 각각 프론트 팩 커버(300)와 리어 팩 커버(400)의 하부와 결합될 수 있다.The left and right ends of the
본 발명에 따른 하부 팩 커버(700)는 프론트 팩 커버(300), 리어 팩 커버(400), 좌측 팩 커버(500) 및 우측 팩 커버(600) 중 어느 하나와 결합을 수행하는데 있어서, 용접 방식 및 체결 부재를 이용한 결합 방식 중 하나 이상을 이용하여 결합될 수 있다.The
상기 결합 커버(800)는 복수의 배터리 모듈(110) 각각의 상부 영역 중에서 복수의 상부 통합 커버(200)에 의해 커버된 영역을 제외한 나머지 영역을 커버할 수 있다.The
이러한, 상기 결합 커버(800)은 도 12 및 도 13을 더 참조하여 설명하도록 한다.The
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에서 접합 커버가 분리된 상태를 상부에서 바라본 형태를 도시한 도면이고, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 접합 커버와 용접되는 모서리를 도시한 도면이다.FIG. 12 is a top view of a state in which a joint cover is detached from a battery pack according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 13 is a cross-sectional view of a battery pack according to an embodiment of the present invention, Fig.
도 12 및 도 13을 더 참조하면, 상기 결합 커버(800)는 프론트 셀 커버(112), 리어 셀 커버(113), 좌측 셀 플레이트(114) 및 우측 셀 플레이트(115) 각각의 상부 영역 중에서 상부 통합 커버(200)에 의해 커버된 영역을 제외한 나머지 영역을 커버할 수 있다.12 and 13, the
이를 위하여, 상기 결합 커버(800)는 판상으로 형성되고, 내측에는 복수의 상부 통합 커버(200)의 형상에 대응되는 형상으로 관통된 배치홀(810)이 복수로 형성될 수 있다.For this purpose, the
여기서, 배치홀(810)의 내측에는 복수의 상부 통합 커버(200)이 배치될 수 있다.Here, a plurality of upper integrated covers 200 may be disposed inside the
즉, 상기 결합 커버(800)의 내측에 형성된 배치홀(810)에 복수의 상부 통합 커버(200)가 배치되는 경우, 상기 결합 커버(800)와 복수의 상부 통합 커버(200)는 내측이 관통되지 않은 판형을 형성할 수 있다.That is, when a plurality of upper
이러한, 결합 커버(800)와 복수의 상부 통합 커버(200)는 프론트 팩 커버(300), 리어 팩 커버(400), 좌측 팩 커버(500) 및 우측 팩 커버(600)의 상부에 각각 형성된 단차부터 배터리 팩의 내측 상부를 커버할 수 있다.The
즉, 결합 커버(800)는 배터리 팩의 상부 영역 중에서 상부 통합 커버(200)에 의해 커버된 영역을 제외한 나머지 영역을 커버할 수 있다.That is, the
한편, 상기 접합 커버(800)는 복수의 상부 통합 커버(200), 프론트 팩 커버(300), 리어 팩 커버(400), 좌측 팩 커버(500) 및 우측 팩 커버(600) 중 적어도 하나와 모서리(C1, ... C8)가 연속적으로 맞대어져 용접될 수 있다.The
바람직하게는, 상기 접합 커버(800)는 복수의 상부 통합 커버(200), 프론트 팩 커버(300), 리어 팩 커버(400), 좌측 팩 커버(500) 및 우측 팩 커버(600) 중 적어도 하나와 마찰교반용접(Friction Stir Welding) 방식으로 용접될 수 있다. Preferably, the
보다 구체적으로, 상기 접합 커버(800)는 최외각 테두리의 모서리(C1, ..., C4) 중에서, 전방 모서리(C1), 후방 모서리(C2), 좌측 모서리(C3) 및 우측 모서리(C4)가 각각 프론트 팩 커버(300), 리어 팩 커버(400), 좌측 팩 커버(500) 및 우측 팩 커버(600)와 연속적으로 맞대어져 마찰교반용접될 수 있다.More specifically, the joining
또한, 상기 접합 커버(800)는 내측에 관통 형성된 배치홀(810)의 모서리 (C5, ..., C8)가 상부 통합 커버(200)와 연속적으로 맞대어져 마찰교반용접될 수 있다.The
이를 위하여, 상기 접합 커버(800)는 최외각 테두리의 모서리(C1, ..., C4)와 내측에 관통 형성된 배치홀(810)의 모서리 (C5, ..., C8)에 복수의 상부 통합 커버(200), 프론트 팩 커버(300), 리어 팩 커버(400), 좌측 팩 커버(500) 및 우측 팩 커버(600) 중 적어도 하나와 용접되는 용접부가 연속적 또는 불연속 적으로 형성될 수 있다.To this end, the joining
상기 접합 커버(800)에 용접부가 연속적으로 형성되는 경우, 상기 접합 커버(800)와 복수의 상부 통합 커버(200), 프론트 팩 커버(300), 리어 팩 커버(400), 좌측 팩 커버(500) 및 우측 팩 커버(600) 간의 결합성이 향상될 수 있다.A plurality of upper integrated covers 200, a
상기 접합 커버(800)에 용접부가 불연속적으로 형성되는 경우, 산발적으로 용접이 수행됨으로써, 용접되는 영역을 작게 할 수 있으므로, 용접 시간이 보다 단축될 수 있다.In the case where the welded portion is discontinuously formed in the
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 용접 과정에서 발생하는 열이나 변형으로 인해 배터리 팩의 내부 구성요소가 손상 내지 파손되는 것을 막을 수 있다. 즉, 모듈 어셈블리(100)의 내측에 위치하는 배터리 셀의 경우, 일정 수준 이상의 열이 가해지면 파우치 외장재나 전극판, 세퍼레이터 등이 손상될 우려가 있다. 하지만, 마찰교반용접 방식의 경우, 다른 용접 방식에 비해 입열이 높지 않기 때문에, 이러한 배터리 셀의 손상을 방지할 수 있다.According to this configuration of the present invention, it is possible to prevent damage or breakage of internal components of the battery pack due to heat or deformation occurring in the welding process. That is, in the case of the battery cell located inside the
또한, 마찰교반용접방식의 경우, 기존의 용융 용접에 비해 잔류 응력 및 열변형이 최소화되므로, 용접 부위의 기계적 특성이 향상될 수 있다. 예를 들어, 마찰교반용접방식의 경우, 대략 모재 강도의 90%까지 강도 확보가 가능할 수 있다. 따라서, 본 발명의 이러한 측면에 따른 배터리 팩의 경우, 배터리 케이스를 구성하는 복수의 상부 통합 커버(200), 프론트 팩 커버(300), 리어 팩 커버(400), 좌측 팩 커버(500) 및 우측 팩 커버(600) 및 접합 커버(800) 간 결합 강도가 안정적으로 확보될 수 있다.Further, in the case of the friction stir welding method, the residual stress and the thermal deformation are minimized compared with the conventional fusion welding, so that the mechanical characteristics of the welded portion can be improved. For example, in the case of the friction stir welding method, strength can be secured up to 90% of the base metal strength. Therefore, in the case of the battery pack according to this aspect of the present invention, a plurality of the upper
또한 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 배터리 팩의 실링 성능을 더욱 향상시킬 수 있다. 즉, 마찰교반용접 방식의 경우, 두 모재의 금속이 섞여져 용접될 수 있기 때문에, 기밀성이 확보되어 실링 성능이 개선될 수 있다. 따라서, 이 경우, 케이스를 구성하는 각 구성요소 사이의 틈에 오링이나 고무 패드와 같은 실링 부품을 포함시킬 필요가 없고, 실링 성능이 안정적으로 확보될 수 있다.Further, according to this configuration of the present invention, the sealing performance of the battery pack can be further improved. That is, in the case of the friction stir welding method, since the metals of the two base metals can be welded together, the airtightness can be ensured and the sealing performance can be improved. Therefore, in this case, there is no need to include a sealing part such as an O-ring or a rubber pad in a gap between each component constituting the case, and the sealing performance can be stably secured.
또한 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 배터리 팩의 상부를 2층 이상의 구성으로 겹쳐서 커버하지 않고, 1층으로 구성된 접합 커버(800)와 복수의 상부 통합 커버(200)만으로 커버함으로써, 배터리 팩의 부피가 감소되고, 에너지 밀도가 높아질 수 있다.Further, according to this configuration of the present invention, the upper portion of the battery pack is not covered with the two or more layers of the cover, but is covered only by the
한편, 접합 커버(800)의 일측 중심부와 타측 중심부 사이를 가로질러 돌출 형성되어 내부에 센싱 부품이 수용되는 수용부(820)를 포함할 수 있다.The receiving
보다 구체적으로, 수용부(820)는 상술된 수용 공간(도 2의 S)의 상부에 위치하여 수용 공간(도 2의 S)의 상부를 커버하고, 수용 공간(도 2의 S)의 상부 방향으로 돌출 형성되어 수용 공간(도 2의 S)의 체적을 증가시킴으로써, 복수의 배터리 모듈(110)에 연결된 센싱 부품을 내부에 용이하게 수용할 수 있다. More specifically, the
본 발명에 따른 배터리 팩은, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 자동차에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 팩을 포함할 수 있다. The battery pack according to the present invention can be applied to an automobile such as an electric car or a hybrid car. That is, the automobile according to the present invention may include the battery pack according to the present invention.
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, But the present invention is not limited thereto.
100: 모듈 어셈블리
200: 복수의 상부 통합 커버
300: 프론트 팩 커버
400: 리어 팩 커버
500: 좌측 팩 커버
600: 우측 팩 커버
700: 하부 팩 커버
800: 접합 커버100: Module assembly 200: Multiple upper integrated cover
300: Front pack cover 400: Rear pack cover
500: Left pack cover 600: Right pack cover
700: lower pack cover 800: junction cover
Claims (10)
판상으로 형성되며, 상기 복수의 배터리 모듈 각각의 상부 영역 중에서 적어도 일부 영역을 커버하는 복수의 상부 통합 커버; 및
상기 복수의 배터리 모듈 각각의 상부 영역 중에서 상기 복수의 상부 통합 커버에 의해 커버된 영역을 제외한 나머지 영역을 커버하고, 상기 복수의 상부 통합 커버와 용접되는 접합 커버를
포함하는 배터리 팩.
A module assembly having a plurality of battery modules with an open upper portion and an inner cell assembly exposed;
A plurality of upper integrated covers formed in a plate shape and covering at least a part of an upper region of each of the plurality of battery modules; And
Wherein the upper cover covers an area other than an area covered by the plurality of upper integrated covers of the upper area of each of the plurality of battery modules,
Included battery pack.
상기 복수의 상부 통합 커버는
상기 셀 어셈블리의 상부 영역을 커버하고, 상기 셀 어셈블리 각각의 측면을 커버하는 셀 플레이트의 상부 영역 중에서 일부 영역 및 상기 셀 어셈블리 각각의 전후방을 커버하는 셀 커버의 상부 영역 중에서 일부 영역을 커버하는 배터리 팩.
The method according to claim 1,
The plurality of upper integrated covers
A battery pack covering the upper region of the cell assembly and covering a part of the upper region of the cell plate covering the side of each of the cell assemblies and an upper region of the cell cover covering the front and rear of each of the cell assemblies, .
상기 접합 커버는
상기 셀 어셈블리 마다의 측면과 전후방을 각각 커버하는 셀 플레이트와 셀 커버의 상부 영역 중에서 상기 복수의 상부 통합 커버에 의해 커버된 영역을 제외한 나머지 영역을 커버하는 배터리 팩.
The method according to claim 1,
The junction cover
Wherein the cell cover covers a side surface and front and rear sides of the cell assembly, respectively, and an upper area of the cell cover, excluding the area covered by the plurality of upper integrated covers.
상기 접합 커버는
판상으로 형성되고, 내측에는 상기 복수의 상부 통합 커버의 형상에 대응되는 형상으로 관통되어 상기 복수의 상부 통합 커버가 배치되는 배치홀이 복수로 형성된 배터리 팩.
The method according to claim 1,
The junction cover
And a plurality of arrangement holes through which the plurality of upper integrated covers are disposed are formed in a shape corresponding to the shape of the plurality of upper integrated covers.
상기 접합 커버는
일측 중심부와 타측 중심부 사이를 가로질러 돌출 형성됨으로써, 내부에 센싱 부품을 수용하는 수용부를 포함하는 배터리 팩.
5. The method of claim 4,
The junction cover
And a receiving portion protruding across the one central portion and the other central portion to receive the sensing component therein.
상기 모듈 어셈블리의 전단부를 커버하고, 상기 접합 커버의 전단부가 안착될 수 있도록 단차가 형성된 프론트 팩 커버;
상기 모듈 어셈블리의 후단부를 커버하고, 상기 접합 커버의 후단부가 안착될 수 있도록 단차가 형성된 리어 팩 커버;
상기 모듈 어셈블리의 좌측면을 커버하고, 상기 접합 커버의 좌측 단부가 안착될 수 있도록 단차가 형성된 좌측 팩 커버; 및
상기 모듈 어셈블리의 우측면을 커버하고, 상기 접합 커버의 우측 단부가 안착될 수 있도록 단차가 형성된 우측 팩 커버를
더 포함하는 배터리 팩.
The method according to claim 1,
A front pack cover which covers the front end of the module assembly and has a stepped portion so that the front end of the junction cover can be seated;
A rear pack cover covering a rear end portion of the module assembly and having a stepped portion so that a rear end of the junction cover can be seated;
A left pack cover which covers the left side of the module assembly and has a stepped portion for allowing the left end of the junction cover to be seated; And
A right side pack cover which covers the right side of the module assembly and has a stepped portion for allowing the right end of the junction cover to be seated,
Includes more battery packs.
상기 접합 커버는
상기 복수의 상부 통합 커버, 상기 프론트 팩 커버, 상기 리어 팩 커버, 상기 좌측 팩 커버 및 상기 우측 팩 커버 중 적어도 하나와 모서리가 연속적으로 맞대어져 용접된 배터리 팩.
The method according to claim 6,
The junction cover
Wherein at least one of the plurality of upper integrated covers, the front pack covers, the rear pack covers, the left pack covers, and the right pack covers is welded while being continuously butted against each other.
상기 접합 커버는
상기 복수의 상부 통합 커버, 상기 프론트 팩 커버, 상기 리어 팩 커버, 상기 좌측 팩 커버 및 상기 우측 팩 커버 중 적어도 하나와의 용접부가 연속적으로 또는 불연속적으로 형성된 배터리 팩.
The method according to claim 6,
The junction cover
Wherein a weld portion of at least one of the plurality of upper integrated covers, the front pack cover, the rear pack cover, the left pack cover, and the right pack cover is continuously or discontinuously formed.
상기 접합 커버는
상기 복수의 상부 통합 커버, 상기 프론트 팩 커버, 상기 리어 팩 커버, 상기 좌측 팩 커버 및 상기 우측 팩 커버 중 적어도 하나와 마찰 교반 용접 방식으로 용접된 배터리 팩.
The method according to claim 6,
The junction cover
Wherein the battery pack is welded to at least one of the plurality of upper integrated covers, the front pack covers, the rear pack covers, the left pack covers and the right pack covers by friction stir welding.
포함하는 자동차.
A battery pack according to any one of claims 1 to 9,
Included cars.
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