(57)【要約】  本発明は、組立性及び互換性に優れ、軽量化が容易であり、荷重による反り現象を効果的に防止することができるバッテリーパックを開示する。本発明によるバッテリーパックは、モジュールケースの内部に一つ以上の二次電池が収納され、前記モジュールケースの側面外部に側面締結部を備え、側面が相互離隔して対向するように左右方向へ配列された複数のバッテリーモジュールと、隣接する二つのバッテリーモジュールの側面の間に挟まれ、二つのバッテリーモジュールの側面締結部に締結された介在部を備え、二つ以上のバッテリーモジュールの間を結合固定する固定部材と、を含む。
2019514177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モジュールケースの内部に一つ以上の二次電池が収納され、前記モジュールケースの側面外部に側面締結部を備え、側面が相互離隔して対向するように左右方向へ配列された複数のバッテリーモジュールと、
隣接する二つのバッテリーモジュールの側面の間に挟まれ、二つのバッテリーモジュールの側面締結部に締結された介在部を備え、二つ以上のバッテリーモジュールの間を結合固定する固定部材と、
を含むことを特徴とするバッテリーパック。
【請求項２】
前記バッテリーモジュールの側面締結部が、モジュールケースの側面上部に備えられ、側面へ突出して上方へ折り曲げられた突起の形態で構成されたことを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック。
【請求項３】
前記固定部材の介在部には、上下方向へ長く延びて下端が開放された挿入溝が形成され、
前記隣接する二つのバッテリーモジュールの側面締結部は、前記固定部材の挿入溝に挿入されることを特徴とする請求項２に記載のバッテリーパック。
【請求項４】
前記固定部材は、前記挿入溝が二つ形成され、各挿入溝に相異なるバッテリーモジュールの側面締結部が各々挿入されることを特徴とする請求項３に記載のバッテリーパック。
【請求項５】
前記固定部材の介在部は、両面が前記二つのバッテリーモジュールの側面に各々接触することを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック。
【請求項６】
前記バッテリーモジュールの側面締結部が、折り曲げられたプレートの形態で構成され、隣接するバッテリーモジュールの側面締結部と相互対向するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック。
【請求項７】
前記バッテリーモジュールの側面締結部が、折り曲げられたプレート形態で構成され、隣接するバッテリーモジュールの側面締結部とは、前記バッテリーモジュールの前後方向における相異なる位置に位置するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック。
【請求項８】
前記バッテリーモジュールは、前記モジュールケースの上面の外部に上面締結部が形成され、
前記固定部材は、隣接する二つのバッテリーモジュールの上面に装着され、前記隣接する二つのバッテリーモジュールの上面締結部に締結された装着部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック。
【請求項９】
前記上面締結部は、上部から下方へ凹んで形成された溝の形態で構成され、
前記装着部は、一部が上部から下方へ膨らんで形成された突起の形態で構成されることを特徴とする請求項８に記載のバッテリーパック。
【請求項１０】
前記装着部は、横たえられたプレートの形態で構成され、前記介在部は、前記装着部の中央部の下端で前記装着部と垂直となるように立てられた棒状で構成されることを特徴とする請求項８に記載のバッテリーパック。
【請求項１１】
前記左右方向に配列された複数のバッテリーモジュールが前後方向に二列以上並び、
前記固定部材は、隣接する他列のバッテリーモジュールの間も結合固定することを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック。
【請求項１２】
前記固定部材は、前記介在部を二つ備え、一つのバッテリーモジュール対に一つの介在部が締結され、隣接する他列のバッテリーモジュール対に他の一つの介在部が締結されるように構成され、前記バッテリーモジュールの前後方向へ長く延び、両端が相異なる列のバッテリーモジュール対に各々位置した介在部に連結固定された連結部をさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載のバッテリーパック。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項に記載のバッテリーパックを含む自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一つ以上のバッテリーモジュールを含むバッテリーパックに関し、より詳しくは、剛性が増大して組立性及び互換性に優れ、軽量化に容易であるバッテリーパック及びこれを含む自動車に関する。
本出願は、２０１６年１１月４日出願の韓国特許出願第１０−２０１６−０１４６８２８号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に援用される。
【背景技術】
【０００２】
現在、商用化した二次電池には、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池、リチウム二次電池などがあり、このうち、リチウム二次電池は、ニッケル系二次電池に比べてメモリー効果がほとんど起こらず充放電が自由であり、自己放電率が非常に低く、エネルギー密度が高いという長所から脚光を浴びている。
【０００３】
このようなリチウム二次電池は、主にリチウム系酸化物と炭素材を各々正極活物質と負極活物質に用いる。リチウム二次電池は、このような正極活物質と負極活物質が各々塗布された正極板と負極板が、セパレータを挟んで配置された電極組立体と、電極組立体を電解液とともに封止して収納する外装材を備える。
【０００４】
通常、リチウム二次電池は、外装材の形状によって、電極組立体が金属缶に収納されている缶型の二次電池と、電極組立体がアルミニウムラミネートシートのパウチに収納されているパウチ型の二次電池に分けられる。
【０００５】
最近は、携帯型電子機器のような小型装置のみならず、自動車や電力貯蔵装置のような中・大型装置にも二次電池が広く用いられている。このような中・大型装置に用いられる場合、容量及び出力を高めるために複数の二次電池が電気的に接続される。特に、このような中・大型装置には、積層が容易であり、重量が軽いなどの長所から、パウチ型二次電池がよく用いられる。そして、このような複数の二次電池は、パックケースに収納されることで、一つのバッテリーパックを構成し得る。
【０００６】
図１は、従来のバッテリーパックの一部構成を概略的に示す正面図である。
【０００７】
図１を参照すれば、複数のバッテリーモジュール１０が、相互所定距離に離隔し、左右方向、即ち、側面方向に配列され得る。そして、このような複数のバッテリーモジュール１０は、パックケースの下部を構成する下部プレート２０の上部に装着され得る。
【０００８】
この際、下部プレートが地面のように広くて堅い箇所に設けられず、図示したように特定部分のみが支持される場合、下部プレートは、バッテリーモジュールなどの荷重によって、矢印で示したように下方へ垂れ得る。
【０００９】
図２は、図１のバッテリーパックにおいて下部プレートに反り現象が発生した場合の一例を概略的に示す正面図である。
【００１０】
図２を参照すれば、上部方向に支持される両端の近所を除き、下部プレート２０は、中央部分にバッテリーモジュール１０による荷重が偏り、反り得る。特に、自動車に装着されたバッテリーパックの場合、バッテリーパックの上部が車体に固定されるか、バッテリーパックの下部の一部のみが車体に固定され得、この場合、下部プレート２０において車体から支持されない部分は下方への反り現象が現われ得る。さらに、自動車などに装着されたバッテリーパックの場合、多い振動に露出し、荷重による反り現象はさらに深刻かつ速く現われ得る。
【００１１】
このように下部プレート２０に反り現象が発生すれば、モジュールバスバーのようなバッテリーモジュール１０の間の端子連結構成が破損し、バッテリーパックの電源供給が不可能になるか、または弱くなり得る。特に、自動車の運行中、このようなバッテリーパックの電源供給不可や弱化が発生した場合、交通事故につながり、深刻な人命及び財産被害を起こし得る。また、バッテリーモジュール１０の間の端子連結構成の破損は、バッテリーパックの内部における電気的短絡や漏電を起こし、バッテリーパックによる火事や感電などを起こし得る。のみならず、下部プレート２０の反り現象は、下部プレートなどのパックケース自体を損傷することがあり、バッテリーモジュール相互間の接触による損傷が発生し得る。特に、振動によく露出する自動車用のバッテリーパックなどの場合、このような振動によってバッテリーモジュール相互間の損傷はさらに深刻となり得る。また、この場合、バッテリーパックの内部及び外部構造が歪み、バッテリーパック自体の損傷は勿論、車体を損傷することがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、組立性及び互換性に優れ、軽量化に容易であり、荷重による反り現象を効果的に防止することができるバッテリーパック及びこれを含む自動車を提供することを目的とする。
【００１３】
本発明の他の目的及び長所は、下記する説明によって理解でき、本発明の実施例によってより明らかに分かるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を達成するため、本発明によるバッテリーパックは、モジュールケースの内部に一つ以上の二次電池が収納され、前記モジュールケースの側面外部に側面締結部を備え、側面が相互離隔して対向するように左右方向へ配列された複数のバッテリーモジュールと、隣接する二つのバッテリーモジュールの側面の間に挟まれ、二つのバッテリーモジュールの側面締結部に締結された介在部を備え、二つ以上のバッテリーモジュールの間を結合固定する固定部材と、を含む。
【００１５】
ここで、前記バッテリーモジュールの側面締結部は、モジュールケースの側面上部に備えられ、側面へ突出して上方へ折り曲げられた突起の形態で構成され得る。
【００１６】
また、前記固定部材の介在部には、上下方向へ長く延びて下端が開放された挿入溝が形成され、前記隣接する二つのバッテリーモジュールの側面締結部は、前記固定部材の挿入溝に挿入され得る。
【００１７】
また、前記固定部材は、前記挿入溝が二つ形成され、各挿入溝に相異なるバッテリーモジュールの側面締結部が各々挿入され得る。
【００１８】
また、前記固定部材の介在部は、両面が前記二つのバッテリーモジュールの側面に各々接触し得る。
【００１９】
また、前記バッテリーモジュールの側面締結部は、折り曲げられたプレートの形態で構成され、隣接するバッテリーモジュールの側面締結部と相互対向するように構成され得る。
【００２０】
また、前記バッテリーモジュールの側面締結部は、折り曲げられたプレート形態で構成され、隣接するバッテリーモジュールの側面締結部とは、前記バッテリーモジュールの前後方向における相異なる位置に位置するように構成され得る。
【００２１】
また、前記バッテリーモジュールは、前記モジュールケースの上面の外部に上面締結部が形成され、前記固定部材は、隣接する二つのバッテリーモジュールの上面に装着され、前記隣接する二つのバッテリーモジュールの上面締結部に締結された装着部をさらに備え得る。
【００２２】
また、前記上面締結部は、上部から下方へ凹んで形成された溝の形態で構成され、前記装着部は、一部が上部から下方へ膨らんで形成された突起の形態で構成され得る。
【００２３】
また、前記装着部は、横たえられたプレートの形態で構成され、前記介在部は、前記装着部の中央部の下端で前記装着部と垂直となるように立てられた棒状で構成され得る。
【００２４】
また、前記左右方向に配列された複数のバッテリーモジュールが前後方向に二列以上並び、前記固定部材は、隣接する他列のバッテリーモジュールの間も結合固定し得る。
【００２５】
また、前記固定部材は、前記介在部を二つ備え、一つのバッテリーモジュール対に一つの介在部が締結され、隣接する他列のバッテリーモジュール対に他の一つの介在部が締結されるように構成され、前記バッテリーモジュールの前後方向へ長く延び、両端が相異なる列のバッテリーモジュール対に各々位置した介在部に連結固定された連結部をさらに備え得る。
【００２６】
また、上記のような目的を達成するための本発明による自動車は、本発明によるバッテリーパックを含む。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の一面によれば、荷重による反り現象を効果的に防止することができる。
【００２８】
特に、パックケースの底面を構成する下部プレートの上部に複数のバッテリーモジュールが水平方向に配列されて設けられた場合、本発明によれば、バッテリーパックの断面二次モーメントが増加し、バッテリーパックの下方への反り剛性が増大できる。
【００２９】
さらに、自動車用バッテリーパックなどの場合、複数の二次電池の搭載からバッテリーモジュールの荷重によって反り現象が現われ得、振動や衝撃などによってこのような反り現象がさらにひどくなり得る。しかし、本発明によるバッテリーパックの場合、バッテリーパックの上端部と下端部にともに連結性が付与され、バッテリーパックの上下動に対する剛性がさらに増大し、このような荷重や振動、衝撃などによる下部プレートの反り現象がより効果的に防止される。
【００３０】
したがって、本発明によるバッテリーパックの場合、下部プレートの反り現象によるバッテリーモジュールの間の端子連結部分の破損を防止することができる。これによって、本発明の一面によれば、反り現象によるバッテリーパックの電源供給不可や弱化、電気的短絡や漏電現象などの発生を防止することができる。
【００３１】
また、このような下部プレートの反り現象によるバッテリーパックの内部及び外部構造の変形が防止され、バッテリーパック及びこのようなバッテリーパックが装着された自動車などの損傷を防止することができる。
【００３２】
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施例を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】従来のバッテリーパックの一部構成を概略的に示す正面図である。
【図２】図１のバッテリーパックにおいて、下部プレートに反り現象が発生した場合の一例を概略的に示す正面図である。
【図３】本発明の一実施例によるバッテリーパックの一部構成を概略的に示す斜視図である。
【図４】図３のＡ部分において固定部材が除去された状態の構成を拡大して示した図である。
【図５】本発明の一実施例による固定部材の上方から見た形態を概略的に示す斜視図である。
【図６】本発明の一実施例による固定部材がバッテリーモジュールに締結される構成を概略的に示す一部斜視図である。
【図７】本発明の一実施例による固定部材がバッテリーモジュールに締結された後の構成を概略的に示す一部斜視図である。
【図８】本発明の一実施例による固定部材の下方から見た形態を概略的に示す斜視図である。
【図９】本発明の他の実施例による側面締結部が備えられたバッテリーモジュールの一部構成を概略的に示す斜視図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施例による側面締結部が備えられたバッテリーモジュールの一部構成を概略的に示す斜視図である。
【図１１】図１０に示したバッテリーモジュールにおいて、側面締結部の位置を概略的に示すバッテリーパックの一部構成を示す上面図である。
【図１２】図１０及び図１１に示したバッテリーモジュールの側面締結部に締結される固定部材の一実施構成を概略的に示す図である。
【図１３】本発明の他の実施例によるバッテリーパックの一部構成を概略的示す斜視図である。
【図１４】図１３におけるＥ部分の拡大図である。
【図１５】本発明の他の実施例による固定部材の構成を概略的に示す斜視図である。
【図１６】本発明の他の実施例によるバッテリーパックの一部構成を概略的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。
【００３５】
したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
【００３６】
図３は、本発明の一実施例によるバッテリーパックの一部構成を概略的に示す斜視図である。
【００３７】
図３を参照すれば、本発明によるバッテリーパックは、バッテリーモジュール１００及び固定部材２００を含み得る。
【００３８】
前記バッテリーモジュール１００は、内部に一つ以上の二次電池を備え得る。ここで、二次電池は、パウチ型二次電池であってもよいが、本発明が必ずしもこのような二次電池の形態に限定されることではない。
【００３９】
二次電池は、電極組立体、電解液及び外装材を備え得る。ここで、電極組立体は、電極と分離膜との組立体であって、一つ以上の正極板及び一つ以上の負極板が分離膜を挟んで配置されるように構成され得る。また、電極組立体の各電極板には電極タブが備えられ、電極リードと接続し得る。特に、パウチ型二次電池の場合、一つ以上の電極タブが電極リードと接続でき、電極リードは、パウチの外装材に挟まれ、一端が外部に露出することで電極端子として機能できる。外装材は、内部に空間を備え、電極組立体及び電解液を収容し、密閉するように構成され得る。外装材は、缶型の二次電池である場合、金属材質から構成され、パウチ型二次電池の場合、外部絶縁層、金属層及び内部接着層を備えるように構成され得る。
【００４０】
このような二次電池の構成については、本願が属する技術分野における当業者にとって自明な事項であるため、より詳細な説明を略する。そして、本発明によるバッテリーパックには、本発明の出願時点における公知の多様な二次電池が採用され得る。
【００４１】
前記バッテリーモジュール１００は、このような二次電池を収容するためにモジュールケースを備え得る。即ち、モジュールケースは、バッテリーモジュール１００の外部または外面を構成し、このようなモジュールケースの内部には一つ以上の二次電池が収納され得る。特に、バッテリーモジュール１００に複数の二次電池が備えられた場合、このような二次電池は、少なくとも一方へ複数個が積層され得る。この際、バッテリーモジュール１００に備えられた二次電池がパウチ型二次電池である場合、このようなパウチ型二次電池の積層を容易にする一方、固定性を向上させるために、相互積層可能に構成され、パウチ型二次電池の周縁にフレームが備えられた形態として構成された複数の積層用カートリッジがバッテリーモジュール１００にさらに備えられ得る。
【００４２】
前記バッテリーモジュール１００に備えられた複数の二次電池は、相互電気的に直列及び／または並列で接続し得る。そして、バッテリーモジュール１００のモジュールケースの外部、例えば、モジュールケースの前面上部には、モジュール端子（＋端子、−端子）が備えられ、バッテリーモジュール１００の内部の二次電池と相互電気的に接続し得る。そして、このようなモジュール端子は、バッテリーモジュール１００同士の接続、または、バッテリーモジュール１００の外部の装置との接続のために、バスバーなどを連結してもよい。
【００４３】
前記バッテリーモジュール１００は、バッテリーパックに複数個が備えられ得る。そして、複数のバッテリーモジュール１００は、側面が対向するように左右方向へ配列され得る。例えば、図３に示したように、バッテリーパックには少なくとも二つのバッテリーモジュール１００が含まれ得る。この際、二つのバッテリーモジュール１００は、各々右側面と左側面とが相互対向して左右方向へ配列され得る。
【００４４】
ここで、バッテリーモジュール１００の側面とは、バッテリーモジュール１００がほぼ六面体の形態で構成された場合、上面及び下面を除いて側部に位置した四つの面のうち少なくとも一面を示す。特に、本明細書においては、説明の便宜のために、特に説明しない限り、側部に位置した四つの面のうち相対的に広い二つの面を側面とし、相対的に狭い二つの面を前面及び後面とする。例えば、図３に示したように、二つのバッテリーモジュール１００が、広い側面が相互対向するように左右方向に配置されるとき、各バッテリーモジュール１００において、Ｘ軸方向に相互対向するように配置された二つの面を側面、即ち、左側面と右側面とする。そして、このようなバッテリーモジュール１００において、Ｙ軸方向である前後方向に相互対向するように配置された二つの面を前面及び後面とする。
【００４５】
また、本明細書においては、特に説明しない限り、図３のＸ軸方向を左右方向、Ｙ軸方向を前後方向、Ｚ軸方向を上下方向とする。したがって、図３のバッテリーモジュール１００は、前後方向の長さが左右方向の長さよりも長く形成された直方体の形態として形成されると言える。そして、複数のバッテリーモジュール１００は、左右側面が対向するように左右方向へ並んで配置されると言える。
【００４６】
前記バッテリーモジュール１００は、相互所定距離に離隔するように構成され得る。例えば、図３に示したように、左側のバッテリーモジュールＢ１と右側のバッテリーモジュールＢ２との間に空間が形成されるよう、二つのバッテリーモジュールが水平方向（左右方向）へ相互離隔するように配置され得る。
【００４７】
本発明のこのような構成によれば、バッテリーモジュール１００の間の離隔空間が冷却流路として機能するよう、バッテリーモジュール１００の間に空気のような冷媒を流すことで、バッテリーパックの冷却性能を安定的に確保することができる。また、このようなバッテリーモジュール１００の間の離隔空間は、バッテリーパックに振動や側面衝撃などが加えられた場合、バッテリーモジュール１００への振動や衝撃などの伝達を防止する緩衝空間として機能することもできる。
【００４８】
特に、本発明によるバッテリーパックにおいて、前記バッテリーモジュール１００は、側面締結部を備え得る。これについては、図４をさらに参照してより具体的に説明する。
【００４９】
図４は、図３のＡ部分において固定部材２００が除去された状態の構成を拡大して示した図である。但し、図４においては、図示の便宜のために、バッテリーモジュールの一部構成に対しては点線で示し、側面締結部に対しては視線である部材の後方に位置していても実線で示した。これは、以下の一部他の図面においても同様にした。
【００５０】
図３及び図４を参照すれば、前記側面締結部１１０は、モジュールケースの側面外部、即ち、バッテリーモジュール１００の側面外部に位置し得る。そして、このようなバッテリーモジュール１００の側面には、他のバッテリーモジュール１００の側面が対向し得る。したがって、側面締結部１１０は、他のバッテリーモジュール１００と相互対向する側の表面に位置し得る。
【００５１】
例えば、図３及び図４に示したように、二つのバッテリーモジュール（左側のバッテリーモジュールＢ１及び右側のバッテリーモジュールＢ２）が、右側面と左側面とが相互対向するように配置された場合、左側のバッテリーモジュールＢ１の右側面と、右側のバッテリーモジュールＢ２の左側面とには各々側面締結部１１０が形成され得る。
【００５２】
そして、このようなバッテリーモジュール１００の側面締結部１１０には、固定部材２００が締結され得る。
【００５３】
図５は、本発明の一実施例による固定部材２００の上方から見た形態を概略的に示す斜視図である。また、図６は、本発明の一実施例による固定部材２００がバッテリーモジュール１００に締結される構成を概略的に示す一部斜視図であり、図７は、本発明の一実施例による固定部材２００がバッテリーモジュール１００に締結された後の構成を概略的に示す一部斜視図である。
【００５４】
図３、図５〜図７を参照すれば、前記固定部材２００は、二つ以上のバッテリーモジュール１００の間を結合固定できる。
【００５５】
特に、前記固定部材２００は、介在部２１０を備え得る。前記介在部２１０は、二つのバッテリーモジュール１００の側面の間に介され得る。例えば、図３、図４及び図６、図７の構成のように、二つのバッテリーモジュールＢ１、Ｂ２が相互隣接する場合、固定部材２００の介在部２１０は、このように隣接する二つのバッテリーモジュールＢ１、Ｂ２の隣接側面の間に挿入され得る。
【００５６】
また、前記固定部材２００の介在部２１０は、隣接する二つのバッテリーモジュール１００の側面締結部１１０に締結され得る。例えば、図３、図４及び図６、図７の構成を参照すれば、前記介在部２１０は、左側のバッテリーモジュールＢ１の右側面に備えられた側面締結部１１０と、右側のバッテリーモジュールＢ２の左側面に備えられた側面締結部１１０とに共通で結合できる。したがって、このような固定部材２００の介在部２１０と、隣接する二つのバッテリーモジュールＢ１、Ｂ２の側面締結部１１０との締結によって、二つ以上のバッテリーモジュールが結合固定される。
【００５７】
前記固定部材２００は、剛性の確保のために、スチールのような金属材質から構成され得る。但し、本発明は、必ずしもこのような固定部材２００の特定材質に限定されず、固定部材２００は、他の多様な材質から構成され得る。例えば、前記固定部材２００は、電気的絶縁性を有するプラスチック材質から構成し得る。この場合、バッテリーモジュール１００同士の電気的絶縁性をより安定的に確保することができる。
【００５８】
望ましくは、前記バッテリーモジュール１００の側面締結部１１０は、モジュールケースの側面上部に備えられ得る。例えば、図４の構成を参照すれば、左側のバッテリーモジュールＢ１の側面締結部１１０は、左側のバッテリーモジュールＢ１の右側面における上部に位置し得る。そして、右側のバッテリーモジュールＢ２の側面締結部１１０は、右側のバッテリーモジュールＢ２の左側面における上部に位置し得る。
【００５９】
本発明のこのような構成によれば、側面締結部１１０への固定部材２００の結合が容易に行われる。即ち、作業者は、バッテリーモジュール１００の上部から固定部材２００を接近させ、バッテリーモジュール１００の側面上部に備えられた側面締結部１１０にこのような固定部材２００を締結することで、側面締結部１１０と固定部材２００との結合を容易に行うことができる。
【００６０】
ここで、前記側面締結部１１０は、バッテリーモジュール１００の外方へ突出する突起形態で構成され得る。特に、前記側面締結部１１０は、側面へ突出してから上方へ折り曲げられて構成され得る。
【００６１】
例えば、図４の構成を参照すれば、左側のバッテリーモジュールＢ１の側面締結部１１０は、左側のバッテリーモジュールＢ１のモジュールケースの右側面において右側の水平方向へ突出し延び、約８０〜９０゜に折り曲げられて上方へ突出し延びるように構成され得る。また、ここで、右側のバッテリーモジュールＢ２の側面締結部１１０は、右側のバッテリーモジュールＢ２のモジュールケースの左側面において左側の水平方向へ突出し延び、約８０〜９０°に折り曲げられて上方へ突出し延びるように構成され得る。
【００６２】
この際、側面締結部１１０の端部の高さ、即ち、最上部の高さは、バッテリーモジュール１００の上面の高さよりも低く構成され得る。この場合、側面締結部１１０がバッテリーモジュール１００の上部へ突出することを防止し、側面締結部１１０及び固定部材２００によるバッテリーパックの上下高さの増加を防止または最小化し、バッテリーモジュール１００の上部に位置するバッテリーパックの他の構成要素との干渉を防止することができる。
【００６３】
このような構成において、前記固定部材２００の介在部２１０は、上下方向へ長く延びるように構成され得る。例えば、前記固定部材２００の介在部２１０は、図５及び図６に示したように、上下方向へ長く延びた棒状に構成され得る。
【００６４】
そして、前記固定部材２００の介在部２１０には、挿入溝が形成され得る。これについては、図８を参照してより具体的に説明する。
【００６５】
図８は、本発明の一実施例による固定部材２００の下方から見た形態を概略的に示す斜視図である。
【００６６】
図８を参照すれば、前記固定部材２００は、上下方向へ長く延びるように介在部２１０が形成され、このような介在部２１０の内部には、挿入溝２１１が形成され得る。特に、このような介在部２１０の挿入溝２１１は、下端が開放されて形成され得る。即ち、前記介在部２１０は、下端に開口部を備え、このような開口部から上方へ所定の高さまで延びるように挿入溝２１１が形成され得る。
【００６７】
そして、前記バッテリーモジュール１００の側面締結部１１０は、このような固定部材２００の挿入溝２１１に挿入され得る。特に、一つの固定部材２００には、隣接する二つのバッテリーモジュール１００の側面締結部１１０が締結され得る。即ち、一つの介在部２１０に形成された挿入溝２１１に、隣接する二つの側面締結部１１０が挿入されることで、相異なるバッテリーモジュール１００の側面締結部１１０が共に固定される。例えば、図６及び図７に示した構成を参照すれば、一つの固定部材２００の介在部２１０に形成された挿入溝２１１に、左側のバッテリーモジュールＢ１の右側面締結部１１０と、右側のバッテリーモジュールＢ２の左側面締結部１１０とが共に挿入されることで、左側のバッテリーモジュールＢ１と右側のバッテリーモジュールＢ２とは共に結合固定され得る。
【００６８】
本発明のこのような構成によれば、側面締結部１１０への固定部材２００の締結構成をさらに容易に具現することができる。即ち、前記のような構成において、固定部材２００は、図６に示したように、バッテリーモジュール１００の上部から下方へ移動して介在部２１０がバッテリーモジュール１００の間の空間に挿入されるようにすれば良いため、固定部材２００によるバッテリーモジュール１００の結合構成が容易となる。
【００６９】
また、本発明のこのような構成によれば、固定部材２００をバッテリーモジュール１００の内部空間に挿入しなくてもよいので、固定部材２００によるバッテリーモジュール１００のエネルギー密度減少の問題や、固定部材２００とバッテリーモジュール１００の内部構成要素との干渉の問題を減少または除去することができる。
【００７０】
そして、本発明のこのような構成によれば、側面締結部１１０がバッテリーモジュール１００の外側、特に、隣接するバッテリーモジュール１００の間の空間へ突出するため、バッテリーモジュール１００の間の空間に空気のような冷却流体が流れる冷却流路の確保を容易にする。また、このような側面締結部１１０によって確保されるバッテリーモジュール１００の間の空間は、バッテリーパックに振動や衝撃などが加えられるとき、これを緩衝できるバッファー空間を提供することができる。
【００７１】
望ましくは、このような構成において、前記挿入溝２１１は、一つの介在部２１０に二つ以上が形成され得る。そして、各々の挿入溝２１１には相異なるバッテリーモジュール１００の側面締結部１１０が挿入されるように構成され得る。
【００７２】
例えば、図８に示したように、一つの固定部材２００の介在部２１０には、左右方向へ所定距離に離隔されて配置された二つの挿入溝２１１が形成され、各々相異なるバッテリーモジュール１００の側面締結部１１０が締結されるようにすることができる。即ち、図８において、固定部材２００の左側の挿入溝２１１には、図４における左側のバッテリーモジュールＢ１の側面締結部１１０が挿入され、図８において、固定部材２００の右側の挿入溝２１１には、図４の右側のバッテリーモジュールＢ１の側面締結部１１０が挿入され得る。
【００７３】
本発明のこのような構成によれば、二つの側面締結部１１０が一つの介在部２１０に挿入されるが、各々相異なる挿入溝２１１に挿入されるため、側面締結部１１０と、介在部２１０の挿入溝２１１との結合構成がより強く形成される。即ち、本発明のこのような構成によれば、突起形態の側面締結部１１０が介在部２１０の挿入溝２１１の内部空間であまり動かず、介在部２１０の挿入溝２１１による側面締結部１１０の拘束力がより強くなる。
【００７４】
但し、本発明が必ずしもこのような挿入溝２１１の個数に限定されることではない。例えば、一つの介在部２１０には、一つの挿入溝２１１のみが形成され、このような一つの挿入溝２１１に隣接する二つの側面締結部１１０が挿入されるように構成することもできる。
【００７５】
また、望ましくは、前記固定部材２００の介在部２１０は、両面が二つのバッテリーモジュール１００の側面に各々接触するように構成され得る。
【００７６】
例えば、図６及び図７に示した構成を参照すれば、固定部材２００の介在部２１０は、略棒状の直方体として形成され得、その内部には挿入溝２１１が形成され、左側のバッテリーモジュールＢ１の側面締結部１１０と右側のバッテリーモジュールＢ２の側面締結部１１０とが挿入され得る。この際、介在部２１０の左側表面は、左側のバッテリーモジュールＢ１の右側表面に接触し、介在部２１０の右側表面は、右側のバッテリーモジュールＢ２の左側表面に接触し得る。
【００７７】
本発明のこのような構成によれば、図７に示したように、固定部材２００の介在部２１０によって、隣接するバッテリーモジュール１００の間の空間のうち上部が満たされ得る。したがって、固定部材２００の介在部２１０によって両側に位置した二つのバッテリーモジュール１００の上端は、左右方向に動かなくなる。そのため、図２に示したように、バッテリーモジュール１００の上端が相互近くなるという問題が防止される。そして、この場合、バッテリーモジュール１００の間の冷却流路及び緩衝空間が安定的に維持される。
【００７８】
本発明によるバッテリーパックは、下部プレート３００をさらに含み得る。そして、このような下部プレート３００の上部には、複数のバッテリーモジュール１００が装着され得る。
【００７９】
例えば、図３に示したように、バッテリーパックには、下部プレート３００が含まれ、このような下部プレート３００の上部には少なくとも二つのバッテリーモジュール１００が設けられ得る。この際、バッテリーモジュール１００の下部は、下部プレート３００に結合固定され得る。
【００８０】
例えば、バッテリーモジュール１００は、下端がボルト及び／またはねじによって下部プレート３００に結合固定され得る。または、バッテリーモジュール１００は、下端が溶接によって下部プレート３００に固定され得る。
【００８１】
ここで、下部プレート３００は、バッテリーパックの外部を構成するパックケースの一部であり得る。例えば、パックケースは、下部プレート３００、左側面プレート、右側面プレート、前面プレート、後面プレート及び上部プレートを含み得る。そして、このようなパックケースの内部に複数のバッテリーモジュール１００と共に、ＢＭＳ（Battery Management System）、リレー、ヒューズなどの電装品が収納され得る。
【００８２】
このように、下部プレート３００の上部にバッテリーモジュール１００が設けられてバッテリーモジュール１００の下端が固定される構成によれば、バッテリーモジュール１００の下部は、下部プレート３００との結合構成によって固定され、バッテリーモジュール１００の上部は、固定部材２００との結合構成によって固定できる。したがって、この場合、バッテリーモジュール１００の上端部及び下端部に共に連結性が与えられ、バッテリーモジュール１００の上下動に対する剛性が増加する。そのため、この場合、バッテリーパックの断面二次モーメントが増加して反り剛性がさらに向上できる。即ち、バッテリーモジュール１００の上部が固定部材２００によって相互結合して相互間の距離が所定範囲内で一定に維持されるため、バッテリーモジュール１００の荷重による下部プレート３００の反り現象が防止される。したがって、このような下部プレート３００の反り現象による、バッテリーモジュール１００そのもの、バッテリーモジュール１００同士の電気的接続構成、バッテリーパックの外部構成要素などが破損することを効果的に防止することができる。
【００８３】
一方、下部プレート３００は、必ずしも板状でなくてもよく、少なくとも一端部が折り曲げられて上方へ延びるように構成されてもよい。さらに、このような下部プレート３００は、左側面プレート、右側面プレート、前面プレート及び／または後面プレートの少なくとも一部と相互一体化した形態として構成され得る。例えば、パックケースは、上端が開放された箱（直方体）状の下部ケースと、このような下部ケースの上端の開放部を覆う上部ケースとで構成でき、下部プレート３００は、下部ケースの底面部分となる。
【００８４】
また、本発明によるバッテリーパックにおいて、バッテリーモジュール１００の側面締結部１１０は、折り曲げられたプレートの形態として構成され得る。
【００８５】
例えば、図４に示したように、バッテリーモジュール１００の側面締結部１１０は、地面に平行に横たえられたプレートの形態で水平方向へ突出し、上方へ折り曲げられて地面に垂直に立てられたプレートの形態で構成され得る。
【００８６】
特に、側面締結部１１０は、バッテリーモジュール１００のモジュールケースの一部を切開及び折り曲げることで構成され得る。即ち、バッテリーモジュール１００において複数の二次電池を収納するモジュールケースはほぼ板状として構成され得、このようなモジュールケースの一部を切開して外側及び上方へ２回折り曲げることで、側面締結部１１０を形成することができる。したがって、本発明のこのような構成によれば、別の部材をモジュールケースに付着及び固定することなく、側面締結部１１０を簡単かつ容易に形成することができる。
【００８７】
このように折り曲げられたプレート形態の側面締結部１１０は、隣接するバッテリーモジュール１００の側面締結部１１０同士が相互対向するように構成され得る。
【００８８】
例えば、図４の構成を参照すれば、左側のバッテリーモジュール１００の側面締結部１１０と、右側のバッテリーモジュール１００の側面締結部１１０とは、各々折り曲げられたプレートの形態で構成され得る。この際、各々の側面締結部１１０は、水平方向へ扁平に横たえられたプレート形態の水平板と、上下方向へ立てられたプレート形態の垂直板とを備えると言える。この際、左側のバッテリーモジュールの側面締結部１１０と、右側のバッテリーモジュールの側面締結部１１０とは、バッテリーモジュール１００の前後方向及び上下方向において同一の位置に形成され、垂直板が相互対向するように構成され得る。
【００８９】
本発明のこのような構成によれば、左側のバッテリーモジュール及び右側のバッテリーモジュールの側面締結部１１０が相互対向するように形成され、このような側面締結部１１０が一次的にバッテリーモジュール１００同士の距離が近くなることを防止することができる。例えば、バッテリーパックの右側面から衝撃が加えられる場合、右側のバッテリーモジュールと左側のバッテリーモジュールとの本体側面が相互接触する前に、側面締結部１１０が相互接触するようになるので、バッテリーモジュール１００同士の距離が近くなることを遮断することができる。そのため、外部の衝撃がバッテリーモジュール１００の本体にそのまま伝達されることを緩和し、衝撃によるバッテリーモジュール１００の損傷を減少させることができる。さらに、二つの側面締結部１１０は、相互面接触の形態で接触するため、接触時における相互間の損傷を最小化することができる。さらに、側面締結部１１０の垂直板と水平板との間の折曲部は、側面から加えられる圧力を緩和させることができる。
【００９０】
また、このような構成によれば、隣接する二つのバッテリーモジュール１００の間の間隔を十分確保することができる。したがって、バッテリーモジュール１００の間の冷却流路及び緩衝空間をより広く確保することができる。
【００９１】
図９は、本発明の他の実施例による側面締結部１１０が備えられたバッテリーモジュール１００の一部構成を概略的に示す斜視図である。本実施例においては、前述の実施例と相違する部分を重点的に説明し、共通するか類似な説明が適用できる部分については、詳細な説明を省略する。また、図９においても、図示の便宜のために、バッテリーモジュールの一部構成に対しては点線で示す。
【００９２】
図９を参照すれば、左側のバッテリーモジュールＢ１の右側面の上部と右側のバッテリーモジュールＢ２の左側面の上部には各々、プレート状の側面締結部１１０が形成され、このような二つの側面締結部１１０は、相互対向するように形成され得る。この際、二つの側面締結部１１０は各々、２回以上折り曲げられ得る。例えば、左側のバッテリーモジュールＢ１の側面締結部１１０を参照すれば、左側のバッテリーモジュールＢ１の右側面で右側水平方向へ突出し、Ｃ１箇所で約４５°折り曲げられ、Ｃ２箇所で約４５°折り曲げられて端部が上方へ立てられるように構成され得る。また、右側のバッテリーモジュールＢ２の側面締結部１１０を見れば、右側のバッテリーモジュールＢ２の左側面で左側水平方向へ突出し、約４５°に２回折り曲げられ、その端部が上方へ立てられるように構成され得る。
【００９３】
このように、側面締結部１１０が２回以上折り曲げられた構成によれば、多段折曲部による弾性によって外部加圧や衝撃などがより緩和できる。特に、バッテリーモジュール１００の上部で下方へ力が加えられる場合、または、バッテリーモジュール１００の側面で左右方向へ力が加えられる場合、側面締結部１１０に形成された折曲部が多段に衝撃を吸収することができる。例えば、図９の構成において、左側のバッテリーモジュールの側面締結部１１０に上部から下方へ力が加えられた場合、Ｃ１折曲部及びＣ２折曲部にて二重で圧力が吸収され、上下方向の外部圧力に対する剛性が増加できる。また、この場合、側面締結部１１０の変形に対する弾性がさらに増大し、衝撃吸収力がより増大する。
【００９４】
一方、前述の実施例においては、プレート形態の側面締結部１１０が相互対向するように構成された場合を中心にして説明したが、本発明が必ずしもこのような実施例に限定されることではない。
【００９５】
図１０は、本発明のさらに他の実施例による側面締結部１１０が備えられたバッテリーモジュールの一部構成を概略的に示す斜視図である。但し、図１０においても、図示の便宜のために、バッテリーモジュールの一部構成に対しては点線で示す。また、図１１は、図１０に示したバッテリーモジュールにおいて側面締結部１１０の位置を概略的に示すバッテリーパックの一部構成を示した上面図である。
【００９６】
図１０及び図１１を参照すれば、隣接するバッテリーモジュール１００の各側面締結部１１０が、バッテリーモジュール１００の前後方向（図面におけるＹ軸方向）へ相異なる位置に位置するように構成され得る。即ち、図４及び図９などの前述の実施例においては、プレート形態の側面締結部１１０が垂直に立てられた部分で隣接する側面締結部１１０と相互対向するように構成されたが、本実施例においては、相互対向せず、バッテリーモジュール１００の前後方向へ交互に構成されている。
【００９７】
より具体的に、図１１に示したように、左側のバッテリーモジュールＢ１の右側面締結部１１０の後端部（図面における上端部）の延長線をＤ１とし、右側のバッテリーモジュールＢ２の左側面締結部１１０の前端部（図面における下端部）の延長線をＤ２とするとき、Ｄ２は、Ｄ１よりもバッテリーモジュールの後方（図面における上方）に位置し得る。
【００９８】
本発明のこのような構成によれば、隣接するバッテリーモジュール１００の側面締結部１１０が、バッテリーモジュール１００の前後方向において相互同一の位置に形成されず、相異なる位置に交互に形成されることで、側面締結部１１０同士の干渉を防止することができる。そのため、この場合、バッテリーモジュール１００の間の間隔をより狭くすることで、バッテリーパックのエネルギー密度を増加させることができる。
【００９９】
このように側面締結部１１０が、隣接するバッテリーモジュール１００を交互に位置させる実施例の場合、一つのバッテリーモジュール１００を基準にして左側に位置した側面締結部１１０と右側に位置した側面締結部１１０とが相異なる位置に位置するように構成することができる。例えば、図１１の構成を参照すれば、左側のバッテリーモジュールＢ１の場合、左側に位置した側面締結部１１０と右側に位置した側面締結部１１０とは、バッテリーモジュールの前後方向（Ｙ軸方向）において相異なる位置に位置するように構成できる。
【０１００】
一方、図１０及び図１１に示したように、相互隣接して一つの固定部材２００に締結する側面締結部１１０が、バッテリーモジュール１００の前後方向に交互に構成された実施例の場合、固定部材２００の挿入溝２１１も、このような側面締結部１１０の構成に対応する形態として構成され得る。これについては、図１２を参照してより具体的に説明する。
【０１０１】
図１２は、図１０及び図１１に示したバッテリーモジュール１００の側面締結部１１０に締結される固定部材２００の一実施構成を概略的に示す図である。図１２は、下方から見た固定部材２００の斜視図である。
【０１０２】
図１２を参照すれば、固定部材２００に一つの介在部２１０が備えられ、このような介在部２１０には、二つの挿入溝２１１が形成され得る。そして、このような二つの挿入溝２１１は、バッテリーモジュール１００の前後方向（図面におけるＹ軸方向）に配置されるように構成され得る。したがって、図１０及び図１１に示したように、隣接する二つのバッテリーモジュール１００の間で、バッテリーモジュール１００の前後方向へ配置されるように備えられた二つの側面締結部１１０は、相異なる挿入溝２１１に各々挿入され得る。
【０１０３】
特に、この場合、隣接する二つのバッテリーモジュール１００の間に備えられて一つの固定部材２００に締結される二つの側面締結部１１０は、バッテリーモジュール１００の左右方向（図面におけるＸ軸方向）において相互同一の位置に位置するように構成され得る。例えば、図１１を参照すれば、左側のバッテリーモジュールＢ１の右側面締結部１１０と、右側のバッテリーモジュールＢ２の左側面締結部１１０とは、中心線がＤ３線に合わせられるように構成され得る。
【０１０４】
本発明のこのような構成によれば、固定部材２００において、二つの挿入溝２１１が介在部２１０の左右方向における中央部分に位置するため、いずれか一側の剛性が弱くなることを防止することができる。また、この場合、側面締結部１１０の中心線を基準にしてバッテリーモジュール１００を配列すればよいので、バッテリーモジュール１００の左右方向の配置をより容易にすることができる。
【０１０５】
また、望ましくは、本発明によるバッテリーパックにおいて、前記固定部材２００は、装着部２２０をさらに備え得る。
【０１０６】
前記装着部２２０は、隣接する二つのバッテリーモジュール１００の上面に装着され得る。例えば、図６及び図７に示したように、隣接する二つのバッテリーモジュール（左側のバッテリーモジュール、右側のバッテリーモジュール）の間に介在部２１０が挿入された固定部材２００の場合、装着部２２０は、左側のバッテリーモジュールＢ１の上面一部（右側端部）と、右側のバッテリーモジュールＢ２の上面一部（左側端部）に装着され得る。
【０１０７】
本発明のこのような構成によれば、装着部２２０によって二つのバッテリーモジュール１００と固定部材２００との結合構成がより安定的に維持される。また、装着部２２０によって、固定部材２００の下方への移動が制限され、バッテリーモジュール１００の上部から下方へ加えられた力が装着部２２０及び介在部２１０に分散して支持される。
【０１０８】
特に、前記バッテリーモジュール１００は、モジュールケースの上面外部に、上面締結部１２０が形成され得る。例えば、図３及び図６に示したように、二つのバッテリーモジュール１００が固定部材２００によって相互結合固定される場合、左側のバッテリーモジュールＢ１の右側上面、及び右側のバッテリーモジュールＢ２の左側上面には、上面締結部１２０が形成され得る。
【０１０９】
この場合、固定部材２００の装着部２２０は、隣接する二つのバッテリーモジュール１００の上面に装着した状態で各々の上面締結部１２０に締結され得る。即ち、図３及び図６の構成において、一つの固定部材２００の装着部２２０は、左側のバッテリーモジュールＢ１の上面締結部１２０、及び右側のバッテリーモジュールＢ２の上面締結部１２０に共に締結固定され得る。
【０１１０】
ここで、上面締結部１２０は、上部から下方へ凹んで形成された溝の形態として構成され得る。そして、装着部２２０は、一部が上部から下方へ膨らむように形成された突起形態として構成され得る。
【０１１１】
例えば、図５、図８及び図１２などに示したように、固定部材２００は、装着部２２０の両端（左側端部及び右側端部）に、下方（−Ｚ軸方向）へ膨らむように形成された結合突起２２１を備え得る。そして、隣接する二つのバッテリーモジュール１００の各々は、上面にこのような結合突起２２１に対応する位置及び形態で結合溝が上面締結部１２０として形成され得る。この場合、固定部材２００が隣接する二つのバッテリーモジュール１００に結合するときに、装着部２２０の結合突起２２１は、結合溝、即ち、上面締結部１２０に挿入締結できる。さらに、結合突起２２１の下端部は、フック形態として構成され得、この場合、結合突起２２１と上面締結部１２０との結合構造が、より強くて安定的に維持できる。
【０１１２】
前記装着部２２０は、前記介在部２１０と一体化して構成され得る。例えば、前記装着部２２０及び前記介在部２１０は、同一の金属または同一のプラスチック材質であって、製造段階から相互連結された形態で構成され得る。この場合、装着部２２０と介在部２１０との間に別途の締結構造または継ぎ構造が不要であり、これらを相互結合する工程を省略することができ、締結部品個数も減らすことができる。
【０１１３】
一方、装着部２２０の下面とバッテリーモジュール１００の上面とは、ほぼ扁平に構成され得る。この場合、装着部２２０の下面とバッテリーモジュール１００の上面との密着力が、より安定的に確保することができる。さらに、装着部２２０は、図５〜図８に示したように、ほぼ地面に平行に横たえられたプレートの形態で構成され得る。この場合、装着部２２０の厚さを減少させることで装着部２２０がバッテリーモジュール１００の上部に大きく突出しないようにしてバッテリーパックの体積の増加を最小化し、固定部材２００による重さの増加も減少させることができる。また、この場合、装着部２２０とバッテリーモジュール１００の上面との密着性も向上させることができる。
【０１１４】
ここで、介在部２１０は、一方へ長く延びた棒状で構成され得る。例えば、介在部２１０は、上下方向（Ｚ方向）へ長く延びたほぼ直方体の棒状で構成され得る。そして、このような介在部２１０は、装着部２２０とほぼ直角となるように立てられてプレート形態の装着部２２０の中央部の下端に結合し得る。このような構成によれば、正面から固定部材２００を見たとき、固定部材２００は、略「Ｔ」字形となされる。
【０１１５】
本発明のこのような構成によれば、装着部２２０とバッテリーモジュール１００の上面との密着性及び結合性を向上させ、介在部２１０がバッテリーモジュール１００の間を安定的に支持するようにすることができる。
【０１１６】
前記装着部２２０は、左右方向の長さがバッテリーモジュール１００の間の距離の二倍以上になるように構成され得る。例えば、図７に示した構成を参照すれば、隣接する二つのバッテリーモジュール１００の間における左右方向の距離をＬ１とし、装着部２２０の左側端部から右側端部までの距離をＬ２とするとき、Ｌ２≧２Ｌ１となるように構成され得る。特に、Ｌ２は、Ｌ１の三倍以上となるように構成され得る。本発明のこのような構成によれば、装着部２２０の下面とバッテリーモジュール１００の上面との接触面積を一定水準以上に確保し、装着部２２０とバッテリーモジュール１００との密着性及び結合性を向上させ、バッテリーモジュール１００の間の距離変化をより安定的に防止することができる。特に、バッテリーモジュール１００の自体荷重や外部圧力によって、隣接するバッテリーモジュール１００において、上部や下部における距離変化を防止することができる。
【０１１７】
但し、装着部２２０の両端は、他の装着部２２０との干渉を避けるために、バッテリーモジュール１００の左右方向の中央箇所を超えない長さとして構成され得る。例えば、図３の構成において、装着部２２０の左側端部は、左側のバッテリーモジュールＢ１の左右方向の中央箇所と右側端部との間の領域に存在するように構成され得る。特に、装着部２２０の左右方向の長さは、バッテリーモジュール同士の距離の五倍を越えないように構成され得る。この場合、装着部２２０同士の相互干渉を排除し、固定部材２００の大きさ及び重さを減少させ、固定部材２００の取扱いを容易にして、固定部材２００とバッテリーモジュールとの締結の便宜性を向上させることができる。
【０１１８】
一方、図１０及び図１１の構成においては、隣接するバッテリーモジュール１００の側面締結部１１０に対し、バッテリーモジュール１００の前後方向の位置を相違にして交互にする構成が示されているが、隣接するバッテリーモジュール１００の側面締結部１１０に対するバッテリーモジュール１００の上下方向の位置を相違にして交互にする構成も可能である。例えば、左側のバッテリーモジュールＢ１の側面締結部１１０が、右側のバッテリーモジュールＢ２の側面締結部１１０よりも低く位置するようにすることで、バッテリーモジュールの側面締結部１１０が相互対向しないようにしてもよい。
【０１１９】
図１３は、本発明の他の実施例によるバッテリーパックの一部構成を概略的に示す斜視図であり、図１４は、図１３におけるＥ部分の拡大図である。
【０１２０】
図１３及び図１４を参照すれば、左右方向へ配列された二つ以上のバッテリーモジュール１００が前後方向へ二列以上が配列され得る。より具体的に、バッテリーモジュールＢ１及びバッテリーモジュールＢ２とは、側面が相互対向して左右方向（図面におけるＸ軸方向）に配列されて一つの列（第１列）を構成し、バッテリーモジュールＢ３及びバッテリーモジュールＢ４も、側面が相互対向して左右方向へ配列され、他の一つの列（第２列）を構成する。そして、第１列及び第２列は、バッテリーモジュールの前後方向（図面におけるＹ軸方向）へ所定距離に離隔するように配列されている。ここで、列同士の配置方向は、一つの列内でバッテリーモジュールの配置方向に直交し得る。即ち、図１３の構成を参照すれば、一つの水平面（Ｘ−Ｙ平面）上に、複数、例えば、四つのバッテリーモジュールが二列に配置されるとき、列同士の配置方向はＹ軸方向であり、各列内におけるバッテリーモジュールの配置方向は、Ｙ軸方向に対して垂直であるＸ軸方向となる。
【０１２１】
このようなバッテリーモジュールの配列構成において、前記固定部材２００は、同一の列内で側面方向へ配列された二つのバッテリーモジュール１００を結合固定するとともに、隣接する他の列のバッテリーモジュール１００の間も結合固定できる。即ち、図１３及び図１４の構成を参照すれば、一つの固定部材２００は、第１列内で側面が隣接して配置されたバッテリーモジュールＢ１及びＢ２の間を結合固定することは勿論、第１列と隣接する他の列である第２列内で側面が隣接して配置されたバッテリーモジュールＢ３及びＢ４の間を結合固定することができる。のみならず、第１列のバッテリーモジュールＢ１、Ｂ２及び第２列のバッテリーモジュールＢ３、Ｂ４の間が一つの固定部材２００によって相互結合固定できる。即ち、本発明のこのような構成によれば、一つの固定部材２００によって、総四つのバッテリーモジュールＢ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４を結合固定することができる。
【０１２２】
本発明のこのような構成によれば、一つの固定部材２００によって同一の列に属した二つのバッテリーモジュール及び他の列に属した二つのバッテリーモジュールまでも共に固定できる。そのため、少ない個数の固定部材２００をもって多数のバッテリーモジュールを結合固定することができる。また、同一の列内で隣接するバッテリーモジュールの間のみならず、隣接する他列のバッテリーモジュールの間も結合固定することができ、バッテリーモジュールが多数の行及び列として配置されたバッテリーパックにおいて、バッテリーモジュール相互間の結合力を向上させ、反りに対する剛性をより安定的に確保することができる。
【０１２３】
このような構成において、前記固定部材２００は、二つの介在部２１０及び連結部を備え得る。このような固定部材２００の構成については、図１５をさらに参照してより具体的に説明する。
【０１２４】
図１５は、本発明の他の実施例による固定部材２００の構成を概略的に示す斜視図である。図１５は、図１３及び図１４に適用された固定部材２００であり得る。
【０１２５】
図１５を参照すれば、前記固定部材２００は、連結部２３０及び二つの介在部２１０を備え得る。
【０１２６】
ここで、二つの介在部２１０は、相異なるバッテリーモジュール１００対に一つずつ締結され得る。例えば、図１５において、介在部２１０は、前端及び後端に各々一つずつ備えられ、後端に位置した介在部Ｉ１は、図１４の構成においてバッテリーモジュールＢ１の右側面と、バッテリーモジュールＢ２の左側面との間に介され得る。そして、図１５において、前端に位置した介在部Ｉ３は、図１４の構成において、バッテリーモジュールＢ３の右側面と、バッテリーモジュールＢ４の左側面との間に介され得る。
【０１２７】
前記連結部２３０は、バッテリーモジュール１００の前後方向（図におけるＹ軸方向）へ長く延びるように形成され、後端が後端介在部Ｉ１に連結固定され、前端が前端介在部Ｉ３に連結固定され得る。したがって、前記連結部２３０は、相異なる列に存在する介在部同士を相互固定することができる。
【０１２８】
さらに、このような構成において、前記固定部材２００は、装着部２２０も二つ備えることができる。例えば、図１５に示したように、固定部材２００は、バッテリーモジュール１００の前後方向において相互所定距離に離隔して後端装着部Ｓ１及び前端装着部Ｓ３を備え得る。この場合、後端装着部Ｓ１は、図１４において第１列のバッテリーモジュールＢ１の上面、及びバッテリーモジュールＢ２の上面に装着され得る。そして、前端装着部Ｓ３は、図１４において第２列のバッテリーモジュールＢ３の上面、及びバッテリーモジュールＢ４の上面に装着され得る。
【０１２９】
このように固定部材２００に二つの介在部２１０及び二つの装着部が備えられた構成において、連結部２３０は、装着部の上部に連結固定され得る。この際、連結部２３０は、ボルトや溶接などの締結方式で装着部と結合され得る。即ち、連結部２３０は、二つの装着部とは別に製造された後、後で両端がこれらの装着部に締結固定され得る。または、前記連結部２３０は、二つの装着部と製造当初から一体化して構成されることも可能である。
【０１３０】
一方、前記説明されたいくつかの図面においては、二つのバッテリーモジュール１００の間で一つの固定部材２００のみが締結される構成が示されているが、本発明は、必ずしもこのような形態に限定されることではない。
【０１３１】
図１６は、本発明の他の実施例によるバッテリーパックの一部構成を概略的に示す斜視図である。
【０１３２】
図１６を参照すれば、二つのバッテリーモジュール１００が、側面が対向するように左右方向へ配置され、このような二つのバッテリーモジュール１００は、二つの固定部材２００によって結合固定され得る。ここで、一つの固定部材２００は、バッテリーモジュールＢ１とバッテリーモジュールＢ２の後端でこれらの二つのバッテリーモジュールの間を結合固定し、他の一つの固定部材２００は、バッテリーモジュールＢ１及びバッテリーモジュールＢ２の前端でこれらの二つのバッテリーモジュールの間を結合固定し得る。この場合、バッテリーモジュールＢ１の右側面の前端及び後端、そして、バッテリーモジュールＢ２の左側面の前端及び後端には各々側面締結部１１０が備えられ、ここに固定部材２００が締結され得る。
【０１３３】
本発明のこのような構成によれば、二つのバッテリーモジュール１００の前端及び後端が各々固定部材２００によって結合固定され、バッテリーモジュール１００の前端及び後端が全て安定的に結合し、剛性がさらに向上できる。したがって、この場合、バッテリーモジュール１００の前端及び後端部分のいずれにおいても反り現象が効果的に防止される。また、本発明のこのような構成によれば、バッテリーモジュール１００の水平方向への回転を防止することもできる。
【０１３４】
一方、図１６において、Ｆ１で示した部分のように、バッテリーモジュール１００の前後方向（図面におけるＹ軸方向）へ中央部分においても側面締結部１１０が形成され、この部分に固定部材２００が締結されるように構成することも可能である。本発明のこのようなバッテリーパック構成によれば、バッテリーモジュール１００同士の結合性がさらに向上し、反り現象の防止効果がさらに増大される。
【０１３５】
また、図１６において、Ｆ２及びＦ３で示したように、バッテリーモジュールＢ１の左側面にも側面締結部１１０が備えられ得る。この場合、一つのバッテリーモジュールＢ１を基準にして、右側面と左側面のいずれにも側面締結部１１０が備えられ得る。この際、バッテリーモジュールＢ１の左側にさらに他の一つのバッテリーモジュールがさらに配置される場合、このようなＦ２及び／またはＦ３で示された部分の側面締結部１１０に他の固定部材２００が締結されることで、このような追加のバッテリーモジュールとバッテリーモジュールＢ１とが相互結合固定され得る。
【０１３６】
本発明の一面によれば、バッテリーモジュール１００の継続的追加が容易に行われる。さらに、本発明の一面によれば、バッテリーモジュール１００を並べ、側面締結部１１０に固定部材２００を上部から下方へ介在する簡単な作業のみで、バッテリーモジュール１００同士が安定的に結合し、剛性も増大する。特に、バッテリーモジュール１００の上下方向の圧力または衝撃による反りの問題を効果的に防止することができる。
【０１３７】
さらに、バッテリーモジュールの上端部相互間の固定のための固定部材２００のサイズが小さく、重さが軽く、バッテリーモジュールの個数にもかかわらず固定部材２００を用いることができる。即ち、固定部材２００の互換性に優れ、相異なる個数のバッテリーモジュールを含む多様なバッテリーパックに容易に適用することができる。
【０１３８】
本発明によるバッテリーパックは、電気自動車やハイブリッド自動車のような自動車に適用することができる。即ち、本発明による自動車は、本発明によるバッテリーパックを含み得る。特に、電気自動車などの場合、バッテリーパックは振動または強い衝撃によく露出することがある。したがって、このような自動車に本発明によるバッテリーパックを適用する場合、振動や衝撃にも剛性が安定的に確保され、バッテリーパックの反り現象などの発生を効果的に防止することができる。
【０１３９】
なお、本明細書において、上、下、左、右、前、後のような方向を示す用語が使用されたが、このような用語は相対的な位置を示し、説明の便宜のためのものであるだけで、対象となる事物の位置や観測者の位置などによって変わり得ることは、当業者にとって自明である。
【０１４０】
以上のように、本発明を限定された実施例と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１４１】
１００  バッテリーモジュール
１１０  側面締結部
１２０  上面締結部
２００  固定部材
２１０  介在部
２１１  挿入溝
２２０  装着部
２３０  連結部
３００  下部プレート
【図１−２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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