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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024138222
(43)【公開日】2024-10-08
(54)【発明の名称】バッテリパック
(51)【国際特許分類】
   H01M 50/242 20210101AFI20241001BHJP
   H01M 50/209 20210101ALI20241001BHJP
   H01M 50/289 20210101ALI20241001BHJP
   H01M 50/291 20210101ALI20241001BHJP
【FI】
H01M50/242
H01M50/209
H01M50/289 101
H01M50/291
【審査請求】未請求
【請求項の数】24
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2024048310
(22)【出願日】2024-03-25
(31)【優先権主張番号】10-2023-0039392
(32)【優先日】2023-03-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2023-0058403
(32)【優先日】2023-05-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】590002817
【氏名又は名称】三星エスディアイ株式会社
【氏名又は名称原語表記】SAMSUNG SDI Co., LTD.
【住所又は居所原語表記】150-20 Gongse-ro,Giheung-gu,Yongin-si, Gyeonggi-do, 446-902 Republic of Korea
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】金 載敏
(72)【発明者】
【氏名】趙 萬植
【テーマコード(参考)】
5H040
【Fターム(参考)】
5H040AA07
5H040AS01
5H040AS07
5H040AS12
5H040AT02
5H040AT06
5H040AY05
5H040AY10
5H040CC13
5H040NN01
5H040NN03
(57)【要約】
【課題】バッテリパックを提供する。
【解決手段】本発明のバッテリパックは、第1方向に沿って配列された複数のバッテリセルと、第1方向と交差する第2方向に沿って複数のバッテリセルの外郭を覆うサイドプレートであって、第1方向に沿って互いに隣接するバッテリセル間に介在されるようにバッテリセル間に向かって突出するが、第1方向に沿って摺動自在に結合された柱状突起が形成されたサイドプレートと、を含む。本発明によれば、互いに隣接するバッテリセルの間で縦方向耐圧を提供し、バッテリセルの位置を堅固に固定し、これにより、十分な剛性が確保されつつも、バッテリセルの配列方向に沿って摺動自在に組付けられた柱状突起の変位を通じて互いに隣接するバッテリセルの間で自動整列されうる柱状突起を備えたバッテリパックが提供されうる。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1方向に沿って配列された複数のバッテリセルと、
前記第1方向と交差する第2方向に沿って複数のバッテリセルの外郭を覆うサイドプレートであって、前記第1方向に沿って互いに隣接するバッテリセル間に介在されるようにバッテリセル間に向かって突出するが、前記第1方向に沿って摺動自在に結合された柱状突起が形成されたサイドプレートと、を含む、バッテリパック。
【請求項2】
前記サイドプレートに形成された前記柱状突起は、前記第2方向に沿う圧力ないしは変位を互いに隣接するバッテリセルの間で前記第1方向に沿う圧力ないしは変位に変換させるように、前記第1方向に沿った前記柱状突起の幅は、前記第2方向に沿って可変的に形成されることを特徴とする請求項1に記載のバッテリパック。
【請求項3】
前記柱状突起の幅は、前記第2方向に沿って前記サイドプレートと隣接した外側位置から前記バッテリセルと隣接した内側位置に行くほど減少することを特徴とする請求項2に記載のバッテリパック。
【請求項4】
前記柱状突起は、前記サイドプレートから最長に突出した頂点部と前記頂点部に向かって収斂するように延びる両側の側面とを含むウェッジ形状に形成されたことを特徴とする請求項3に記載のバッテリパック。
【請求項5】
前記頂点部は、ラウンド状曲面からなることを特徴とする請求項4に記載のバッテリパック。
【請求項6】
前記側面は、ラウンド状曲面からなることを特徴とする請求項4に記載のバッテリパック。
【請求項7】
前記柱状突起の前記頂点部は、前記柱状突起の外側に向かって凸状の曲面からなり、
前記柱状突起の前記側面は、前記柱状突起の内側に向かって凹状の曲面を含むことを特徴とする請求項4に記載のバッテリパック。
【請求項8】
前記柱状突起の前記側面は、前記バッテリセルの凸状のコーナー部を取り囲むように凹状からなることを特徴とする請求項4に記載のバッテリパック。
【請求項9】
前記柱状突起の前記側面は、
前記サイドプレートと接した凹状の第1曲面と、
前記頂点部と接した凸状の第2曲面と、を含むことを特徴とする請求項4に記載のバッテリパック。
【請求項10】
前記第1、第2曲面は、前記柱状突起の前記側面を境界として互いに反対となる位置の曲率中心を有することを特徴とする請求項9に記載のバッテリパック。
【請求項11】
前記柱状突起の前記側面は、前記第1、第2曲面の間に形成された変曲部をさらに含むことを特徴とする請求項10に記載のバッテリパック。
【請求項12】
前記第1曲面は、前記サイドプレートから前記変曲部までの凹状の曲面を含み、
前記第2曲面は、前記変曲部から前記頂点部までの凸状の曲面を含むことを特徴とする請求項11に記載のバッテリパック。
【請求項13】
前記バッテリセルは、前記第1方向に沿って隣接する前記バッテリセルと対向する広い側面と、前記サイドプレートと対向する狭い側面を含み、
前記バッテリセルの前記狭い側面は、前記サイドプレートと対向し、
前記バッテリセルの前記狭い側面と前記広い側面とが互いに当接するコーナー部は、前記サイドプレートから突出した前記柱状突起の前記側面と対向することを特徴とする請求項4に記載のバッテリパック。
【請求項14】
前記柱状突起と前記サイドプレートとの間に介在されて前記第1方向に沿う前記柱状突起の摺動を支持する摺動ガイドをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のバッテリパック。
【請求項15】
前記摺動ガイドは、前記第1、第2方向と交差する第3方向に沿って前記柱状突起の両端位置にそれぞれ形成されたガイドブロックと、
前記ガイドブロックが嵌め込まれるように、前記サイドプレートに形成されたガイドスリットと、を含むことを特徴とする請求項14に記載のバッテリパック。
【請求項16】
前記第1方向に沿う前記ガイドスリットの幅は、前記第1方向に沿う前記ガイドブロックの幅より広く、
前記第1方向に沿う前記ガイドブロックの幅は、前記第1方向に沿う前記柱状突起の幅より広いことを特徴とする請求項15に記載のバッテリパック。
【請求項17】
前記ガイドブロック及び前記ガイドスリットは、互いに対して嵌合されて互いに対する物理的な干渉を通じて前記ガイドブロックの摺動を支持する第1ガイドブロック及び第1ガイドスリットと、第2ガイドブロック及び第2ガイドスリットを含み、
前記第1、第2ガイドブロックは、前記第1方向に沿って実質的に同じ前記ガイドブロックの幅を形成し、
前記第1、第2ガイドスリットは、前記第1方向に沿って実質的に同じ前記ガイドスリットの幅を形成することを特徴とする請求項16に記載のバッテリパック。
【請求項18】
前記第1、第2ガイドスリット同士及び前記第1、第2ガイドブロック同士は、前記柱状突起が延びる前記サイドプレートの高さ方向に該当する前記第3方向に沿って互いにオフセットされた位置に形成され、
前記第1、第2ガイドスリット同士及び前記第1、第2ガイドブロック同士は、前記サイドプレートの厚さ方向に該当する前記第2方向に沿って互いにオフセットされた位置に形成されることを特徴とする請求項17に記載のバッテリパック。
【請求項19】
前記ガイドブロックは、
前記第3方向に沿って前記柱状突起の両端位置で前記第2方向に沿って折り曲げられた第1ガイドブロックと、
前記第1ガイドブロックから前記第3方向に沿って折り曲げられた第2ガイドブロックを含むことを特徴とする請求項15に記載のバッテリパック。
【請求項20】
前記第2ガイドブロックは、前記第1ガイドブロックのうち、前記第2方向に沿って外側位置から前記第3方向に沿って折り曲げられることを特徴とする請求項19に記載のバッテリパック。
【請求項21】
前記第1ガイドブロックが嵌め込まれる前記第1ガイドスリットは、前記バッテリセルと対向する前記サイドプレートの内側面上で前記第2方向に沿って開放され、
前記第2ガイドブロックが嵌め込まれる前記第2ガイドスリットは、前記バッテリセルと対向する前記サイドプレートの内側面及び前記バッテリセルと反対となる前記サイドプレートの外側面の間を連結する端部面上で前記第3方向に沿って開放されることを特徴とする請求項17に記載のバッテリパック。
【請求項22】
前記第1、第2ガイドスリットは、前記第1、第2ガイドスリットと接するように前記サイドプレートの内側面及び端部面が互いに当接するコーナーから延びる第1部材を含み、
前記第1、第2ガイドスリットは、前記第1部材を取り囲む挿入空間を通じて互いに連結されることを特徴とする請求項21に記載のバッテリパック。
【請求項23】
前記柱状突起は、
前記第1方向に沿って前記サイドプレート上で摺動自在に支持されるが、
前記第1ガイドスリットに嵌め込まれた前記第1ガイドブロックが前記第1部材と前記サイドプレートの内側面との間で前記第3方向に沿って位置固定されつつ、前記第3方向に沿って前記サイドプレート上に位置固定され、
前記柱状突起が支持される前記サイドプレートの内側面と反対となる前記第1部材の外側面上に支持された前記第2ガイドブロックを通じて、前記柱状突起及び前記第2ガイドブロックが前記サイドプレートの互いに反対となる内側及び外側上に支持されつつ、前記第2方向に沿って前記サイドプレート上に位置固定されることを特徴とする請求項22に記載のバッテリパック。
【請求項24】
前記第2ガイドスリットは、前記バッテリセルと対向する前記サイドプレートの内側面と前記バッテリセルと反対となる前記サイドプレートの外側面の間に形成された前記サイドプレートの端部面上で前記第3方向に沿って開放され、
前記サイドプレートの外側面上で前記第2方向に沿って開放されることを特徴とする請求項21に記載のバッテリパック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、バッテリパックに関する。
【背景技術】
【0002】
通常、二次電池は、充電が不可能な一次電池とは異なり、充放電が可能な電池である。二次電池は、モバイル機器、電気自動車、ハイブリッド自動車、電気自転車、無停電電源供給装置(uninterruptible power supply)などのエネルギー源として使用され、適用される外部機器の種類によって単一電池の形態として使用されたり、複数の電池を連結して1つの単位にまとめたモジュール形態として使用されたりする。
【0003】
携帯電話のような小型モバイル機器は、単一電池の出力と容量で所定時間作動可能であるが、電力消耗の多い電気自動車、ハイブリッド自動車のように長時間駆動、高電力駆動が必要な場合には、出力及び容量の問題で複数の電池を含むモジュール形態が選好され、内蔵された電池数によって出力電圧や出力電流を高めうる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明が解決しようとする課題は、複数のバッテリセルの配列方向に沿って互いに隣接するバッテリセル間に介在されて第1方向に沿う縦方向耐圧を提供しつつも、複数のバッテリセルの配列方向に沿って互いに隣接するバッテリセル間の正位置に自動整列されるように変位可能に組付けられる柱状突起を備えるバッテリパックを含む。
【課題を解決するための手段】
【0005】
前記のような課題及びその他の課題を解決するために、本発明のバッテリパックは、第1方向に沿って配列された複数のバッテリセルと、前記第1方向と交差する第2方向に沿って複数のバッテリセルの外郭を覆うサイドプレートであって、前記第1方向に沿って互いに隣接するバッテリセル間に介在されるようにバッテリセル間に向かって突出するが、第1方向に沿って摺動自在に結合された柱状突起が形成されたサイドプレートと、を含みうる。
【0006】
例えば、前記サイドプレートに形成された柱状突起は、第2方向に沿う圧力ないしは変位を互いに隣接するバッテリセルの間で第1方向に沿う圧力ないしは変位に変換させるように、第1方向に沿った柱状突起の幅は、第2方向に沿って可変的に形成されうる。
【0007】
例えば、前記柱状突起の幅は、第2方向に沿ってサイドプレートと隣接した外側位置からバッテリセルと隣接した内側位置に行くほど減少しうる。
【0008】
例えば、前記柱状突起は、前記サイドプレートから最長に突出した頂点部と、前記頂点部に向かって収斂するように延びる両側の側面を含むウェッジ(wedge)形状に形成されうる。
【0009】
例えば、前記頂点部は、ラウンド状曲面からなりうる。
【0010】
例えば、前記側面は、ラウンド状曲面からなりうる。
【0011】
例えば、前記柱状突起の頂点部は、柱状突起の外側に向かって凸状の曲面からなり、前記柱状突起の側面は、柱状突起の内側に向かって凹状の曲面を含みうる。
【0012】
例えば、前記柱状突起の側面は、バッテリセルの凸状のコーナー部を取り囲むように凹状からなりうる。
【0013】
例えば、前記柱状突起の側面は、前記サイドプレートと接した凹状の第1曲面と、前記頂点部と接した凸状の第2曲面を含みうる。
【0014】
例えば、前記第1、第2曲面は、前記柱状突起の側面を境界として互いに反対となる位置の曲率中心を有する。
【0015】
例えば、前記柱状突起の側面は、前記第1、第2曲面の間に形成された変曲部をさらに含みうる。
【0016】
例えば、前記第1曲面は、前記サイドプレートから変曲部までの凹状の曲面を含み、前記第2曲面は、前記変曲部から頂点部までの凸状の曲面を含みうる。
【0017】
例えば、前記バッテリセルは、第1方向に沿って隣接するバッテリセルと対向する広い側面と、前記サイドプレートと対向する狭い側面を含み、前記バッテリセルの狭い側面は、サイドプレートと対向し、前記バッテリセルの狭い側面と広い側面が互いに当接するコーナー部は、サイドプレートから突出した柱状突起の側面と対向しうる。
【0018】
例えば、前記バッテリパックは、前記柱状突起とサイドプレートとの間に介在されて第1方向に沿う柱状突起の摺動を支持する摺動ガイドをさらに含みうる。
【0019】
例えば、前記摺動ガイドは、第1、第2方向と交差する第3方向に沿って柱状突起の両端位置にそれぞれ形成されたガイドブロックと、前記ガイドブロックが嵌め込まれるように前記サイドプレートに形成されたガイドスリットと、を含みうる。
【0020】
例えば、前記第1方向に沿うガイドスリットの幅は、第1方向に沿うガイドブロックの幅より広く、前記第1方向に沿うガイドブロックの幅は、第1方向に沿う柱状突起の幅より広い。
【0021】
例えば、前記ガイドブロック及びガイドスリットは、互いに対して嵌合されて互いに対する物理的な干渉を通じてガイドブロックの摺動を支持する第1ガイドブロック及び第1ガイドスリットと、第2ガイドブロック及び第2ガイドスリットと、を含み、前記第1、第2ガイドブロックは、第1方向に沿って実質的に同じガイドブロックの幅を形成し、前記第1、第2ガイドスリットは、第1方向に沿って実質的に同じガイドスリットの幅を形成することができる。
【0022】
例えば、前記第1、第2ガイドスリット同士及び前記第1、第2ガイドブロック同士は、前記柱状突起が延びるサイドプレートの高さ方向に該当する第3方向に沿って互いにオフセットされた位置に形成され、前記第1、第2ガイドスリット同士及び前記第1、第2ガイドブロック同士は、前記サイドプレートの厚さ方向に該当する第2方向に沿って互いにオフセットされた位置に形成されうる。
【0023】
例えば、前記ガイドブロックは、前記第3方向に沿って柱状突起の両端位置で第2方向に沿って折り曲げられた第1ガイドブロックと、前記第1ガイドブロックから第3方向に沿って折り曲げられた第2ガイドブロックを含みうる。
【0024】
例えば、前記第2ガイドブロックは、前記第1ガイドブロックのうち、第2方向に沿って外側位置から第3方向に沿って折り曲げられうる。
【0025】
例えば、前記第1ガイドブロックが嵌め込まれる第1ガイドスリットは、前記バッテリセルと対向するサイドプレートの内側面上で第2方向に沿って開放され、前記第2ガイドブロックが嵌め込まれる第2ガイドスリットは、前記バッテリセルと対向するサイドプレートの内側面及び前記バッテリセルと反対となるサイドプレートの外側面の間を連結する端部面上で第3方向に沿って開放されうる。
【0026】
例えば、前記第1、第2ガイドスリットは、前記第1、第2ガイドスリットと接するように前記サイドプレートの内側面及び端部面が互いに当接するコーナーから延びる第1部材を含み、前記第1、第2ガイドスリットは、前記第1部材を取り囲む挿入空間を通じて互いに連結されうる。
【0027】
例えば、前記柱状突起は、第1方向に沿って前記サイドプレート上で摺動自在に支持されるが、前記第1ガイドスリットに嵌め込まれた第1ガイドブロックが前記第1部材とサイドプレートの内側面との間で第3方向に沿って位置固定されつつ、第3方向に沿ってサイドプレート上に位置固定され、前記柱状突起が支持されるサイドプレートの内側面と反対となる第1部材の外側面上に支持された第2ガイドブロックを通じて、前記柱状突起及び第2ガイドブロックがサイドプレートの互いに反対となる内側及び外側上に支持されつつ、第2方向に沿ってサイドプレート上に位置固定されうる。
【0028】
例えば、前記第2ガイドスリットは、バッテリセルと対向するサイドプレートの内側面とバッテリセルと反対となるサイドプレートの外側面との間に形成されたサイドプレートの端部面上で第3方向に沿って開放され、前記サイドプレートの外側面上で第2方向に沿って開放されうる。
【発明の効果】
【0029】
本発明によれば、複数のバッテリセルが配列された第1方向に沿って変位可能になるように組付けられ、第1方向に沿って隣接するバッテリセル間に進入し、第1方向に沿って配列された複数のバッテリセルの間で縦方向耐圧を提供する柱状突起を通じて、複数のバッテリセルの位置を堅固に固定し、これにより、第1方向と交差する第2、第3方向に沿う外部衝撃や自重にもかかわらず、バッテリセルの配列が崩れず、第2、第3方向に沿う十分な剛性を確保しうる。特に、本発明の一実施形態において、第1方向に沿う縦方向耐圧を提供する柱状突起の摺動組み付け構造を通じて、第1方向に沿う柱状突起の変位によって互いに隣接するバッテリセル間の正位置に整列され、それぞれのバッテリパックごとにの位置偏差を修正するための別途の位置整列手段を備える必要がない。
【図面の簡単な説明】
【0030】
図1】本発明の一実施形態によるバッテリパックを示す分解斜視図である。
図2図1に図示されたサイドプレートの柱状突起とバッテリセルとの物理的な干渉を説明するための図面である。
図3図2に図示された一部を拡大して示す平面図である。
図4図1に図示されたサイドプレートを示す斜視図である。
図5図4に図示されたサイドプレートを示す分解斜視図である。
図6A】サイドプレートのガイドスリットと柱状突起との組付けを説明するための図面であって、ガイドスリットと柱状突起のガイドブロックとの組付け前を示す図面である。
図6B】サイドプレートのガイドスリットと柱状突起との組付けを説明するための図面であって、ガイドスリットと柱状突起のガイドブロック間の組付け後を示す図面である。
図6C図6BのC-C線に沿って切開した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0031】
以下、添付図面を参照して、本発明の望ましい実施形態に係わるバッテリパックについて説明する。
【0032】
図1には、本発明の一実施形態によるバッテリパックを示す分解斜視図である。図2及び図3には、図1に図示されたサイドプレート140の柱状突起Pとバッテリセル10のとの物理的な干渉を説明するための図面であって、それぞれ互いに異なる分解斜視図及び平面図が図示されている。図4には、図3に図示された一部を拡大して示す平面図である。図5には、図1に図示されたサイドプレート140の斜視図が図示されている。図6には、図5に図示されたサイドプレート140を示す分解斜視図である。図7Aないし図7Cには、サイドプレート140のガイドスリット140’と柱状突起Pとの組付けを説明するための互いに異なる図面であって、図7A及び図7Bには、それぞれガイドスリット140’と柱状突起PのガイドブロックGとの組付け前後を示す図面が図示されており、図7Cには、図7BのC-C線に沿って切開した斜視図が図示されている。
【0033】
図1ないし図3を参照すれば、本発明の一実施形態によるバッテリパックは、第1方向Z1に沿って配列された複数のバッテリセル10と、前記第1方向Z1と交差する第2方向Z2に沿って前記複数のバッテリセル10の外郭を覆うサイドプレート140であって、前記第1方向Z1に沿って互いに隣接するバッテリセル10の間に介在されるようにバッテリセル10の間に向かって突出するが、第1方向Z1に沿って摺動自在に結合された柱状突起Pを備えるサイドプレート140を含みうる。
【0034】
本発明の一実施形態において、前記バッテリセル10は、第1方向Z1に沿って配列された複数のバッテリセル10を含みうる。例えば、前記バッテリセル10は、電極端子が形成された端子面11と、前記端子面11と反対となる底面12を含み、前記端子面11と底面12とを連結する側面14、15を含みうる。本発明の一実施形態において、前記端子面11と底面12は、第1、第2方向Z1、Z2と交差する第3方向Z3に沿って互いに対向して配置されうる。本発明の一実施形態において、前記第3方向Z3とは、底面12から端子面11までバッテリセル10の高さ方向に該当し、後述するように、サイドプレート140の上端部面1403から下端部面1404までサイドプレート140の高さ方向に該当しうる。
【0035】
本発明の一実施形態において、前記側面14、15は、第1方向Z1に沿って互いに対向して配置される一対の広い側面15と、第1方向Z1と交差する第2方向Z2に沿って互いに対向して配置される一対の狭い側面14を含み、第1方向Z1に沿って配列された複数のバッテリセル10において、第1方向Z1に沿って互いに隣接して配列された隣接するバッテリセル10は、広い側面15同士で互いに対向して配置され、第1方向Z1に沿って配列された複数のバッテリセル10の狭い側面14を横切って前記サイドプレート140が配置されうる。
【0036】
前記サイドプレート140は、前記複数のバッテリセル10を挟んで第2方向Z2に沿って互いに対向する一対のサイドプレート140を含みうる。本発明の一実施形態において、前記サイドプレート140は、第1方向Z1と交差する第2方向Z2に沿って複数のバッテリセル10の外郭に配置され、例えば、第2方向Z2に沿って互いに対向して配置される一対の狭い側面14を横切って配置される一対のサイドプレート140を含みうる。前記サイドプレート140は、第2方向Z2に沿って左右両側上に対をなして配置されるか、または第2方向Z2に沿って左右のいずれか一側上に配置され、本発明の多様な実施形態において、前記サイドプレート140は、第2方向Z2に沿って左右両側のうち、少なくともいずれか一側上に配置されうる。
【0037】
本発明の一実施形態において、前記サイドプレート140は、第1方向Z1に沿って配列された複数のバッテリセル10の狭い側面14を横切って第1方向Z1に沿って延び、前記バッテリセル10の狭い側面14と対向するサイドプレート140上には、第1方向Z1に沿って互いに離隔された複数の柱状突起Pが形成されうる。前記柱状突起Pは、第1方向Z1に沿って互いに隣接するバッテリセル10の間に介在されて互いに隣接するバッテリセル10の間を物理的に堅固に結束させ、これと共に、互いに隣接するバッテリセル10間の電気的な干渉を遮断しうる。本発明の一実施形態において、前記サイドプレート140は、第2方向Z2に沿ってバッテリセル10と対向する内側面1401と、前記バッテリセル10と反対となる外側面1402を含み、前記内側面1401と外側面1402とを互いに連結する端部面1403、1404を含み、前記サイドプレート140の端部面1403、1404は、第3方向Z3に沿ってサイドプレート140の両端を形成する上端部面1403と下端部面1404とを含みうる。本発明の一実施形態において、前記柱状突起Pは、バッテリセル10と対向するサイドプレート140の内側面1401上に形成され、これにより、前記柱状突起Pは、第2方向Z2に沿って互いに直接対向するバッテリセル10と物理的な干渉を形成することができる。本明細書を通じて、サイドプレート140は、柱状突起Pを含むが、柱状突起Pとの関係でサイドプレート140とは、柱状突起Pを除いたサイドプレート140の本体を意味し、例えば、柱状突起Pがサイドプレート140の内側面1401上に形成されるということは、前記柱状突起Pがバッテリセル10と対向するサイドプレート140の本体の内側面1401上に形成されるということを意味し、後述するように、柱状突起Pの側面P1、P2がサイドプレート140と接するということは、柱状突起Pの側面P1、P2がサイドプレート140の本体と接するということを意味しうる。この際、前記サイドプレート140の本体は、柱状突起Pを除き、実質的に平板状に一体に形成されたサイドプレート140の骨格を意味する。また、後述するように、柱状突起Pとサイドプレート140との間に形成される摺動ガイドSG1、SG2とは、柱状突起Pとサイドプレート140の本体との間で、これらの柱状突起Pとサイドプレート140の本体との摺動組付けを媒介とする構成を意味する。本発明の一実施形態において、前記摺動ガイドSG1、SG2は、柱状突起Pの両端位置に形成されたガイドブロックGを含み、そのような意味において、前記サイドプレート140の本体は、柱状突起P及び柱状突起Pの両端位置に形成されたガイドブロックGを除いたサイドプレート140の骨格を形成する平板状のメイン部分を意味しうる。
【0038】
前記サイドプレート140は、第1方向Z1に沿って互いに隣接するバッテリセル10の間に介在されつつ、第1方向Z1に沿う縦方向耐圧を提供し、これにより、第1方向Z1に沿って互いに隣接するバッテリセル10の位置を堅固に固定し、それぞれのバッテリセル10の位置が堅固に固定されることにより、第1方向Z1に沿って配列された複数のバッテリセル10の全体的な剛性が補強されうる。
【0039】
本発明の一実施形態において、第2方向Z2に沿って複数のバッテリセル10の左右両側では一対のサイドプレート140が配置され、第2方向Z2に沿って互いに対向して配置される一対のサイドプレート140は、第2方向Z2に沿って互いに向ける組付け圧力によって互いに対向する方向に付勢され、第2方向Z2に沿って付勢された一対のサイドプレート140の柱状突起Pが第1方向Z1に沿って互いに隣接するバッテリセル10の間に介在されつつ、第1方向Z1に沿う縦方向耐圧が形成され、これにより、第1方向Z1に沿って互いに隣接するバッテリセル10の間の位置固定が堅固になされ、結果として、第1方向Z1に沿って配列されたそれぞれのバッテリセル10の位置が堅固に固定されつつ、例えば、第2方向Z2に沿って加えられる横方向圧力(側方圧力)によって第1方向Z1に沿って配列された複数のバッテリセル10の配列が崩れるか、第2方向Z2に沿って複数のバッテリセル10を含むバッテリパックが撓み変形されることが防止され、かつ、バッテリパックの流動や移動中に、第1方向Z1と交差する第3方向Z3に沿う自重によって第1方向Z1に沿って配列された複数のバッテリセル10の配列が崩れるか、または第3方向Z3に沿って複数のバッテリセル10を含むバッテリパックが撓み変形されることが防止されうる。
【0040】
本発明の一実施形態において、前記サイドプレート140は、第2方向Z2に沿う組付け圧力によって第2方向Z2に沿って隣接した複数のバッテリセル10に向かって付勢され、複数のバッテリセル10を挟んで互いに対向して配置された一対のサイドプレート140は、第1方向Z1に沿ってサイドプレート140の両端に結合された一対のエンドプレート110(図1参照)を通じて第2方向Z2に沿って互いに対向する方向に付勢されうる。本発明の一実施形態において、サイドプレート140の組付け圧力は、サイドプレート140の両端に結合された一対のエンドプレート110によって互いに対向する一対のサイドプレート140が結束されつつ、生成されうる。本発明の多様な実施形態において、複数のバッテリセル10を取り囲む一対のサイドプレート140と一対のエンドプレート110は、互いに対して結合されつつ、複数のバッテリセル10を結束させ、前記サイドプレート140の組付け圧力は張力から生成されうる。
【0041】
図2及び図3を参照すれば、本発明の一実施形態において、前記柱状突起Pは、サイドプレート140が延びる第1方向Z1に沿って間歇的な位置に形成され、第1方向Z1と交差する第2方向Z2に沿って互いに隣接するバッテリセル10の間に介在されうる。本発明の一実施形態において、サイドプレート140の柱状突起Pが第2方向Z2に沿って互いに隣接するバッテリセル10の間に介在されるということは、第2方向Z2に沿って複数のバッテリセル10に向かって付勢されたサイドプレート140ないしはサイドプレート140に形成された柱状突起Pが第2方向Z2に沿って互いに隣接するバッテリセル10の間に介在されつつ、互いに隣接するバッテリセル10を互いに離隔される傾向に加圧し、そのような柱状突起Pの加圧によって第1方向Z1に沿って配列された複数のバッテリセル10間の縦方向耐圧が形成されうる。
【0042】
本発明の一実施形態において、サイドプレート140に形成された柱状突起Pは、第2方向Z2による圧力ないしは変位を、第1方向Z1による圧力ないしは変位に変換させうるように、第1方向Z1に沿って測定される柱状突起Pの幅は、第2方向Z2に沿って可変的に形成され、さらに具体的に、柱状突起Pの幅は、第2方向Z2に沿ってサイドプレート140と隣接した外側位置からバッテリセル10と隣接した内側位置に行くほど減少する形態に形成されうる。ここで、柱状突起Pの外側位置とは、バッテリセル10から相対的に遠い位置またはサイドプレート140と隣接した位置を意味し、柱状突起Pの内側位置は、バッテリセル10と相対的に隣接した位置またはサイドプレート140から遠い位置を意味しうる。例えば、本発明の一実施形態において、前記柱状突起Pは、第2方向Z2に沿ってサイドプレート140と接した外側位置からバッテリセル10と隣接した内側位置に向かって突出し、第2方向Z2に沿ってサイドプレート140と接した外側位置からバッテリセル10に向かって内側位置に突出しつつ、外側位置から内側位置に向かう柱状突起Pの突出方向に沿って第1方向Z1に沿って測定される柱状突起Pの幅は、減少する。
【0043】
本発明の一実施形態において、前記柱状突起Pは、第2方向Z2に沿ってサイドプレート140と接した外側位置からバッテリセル10と隣接した内側位置に行くほど減少する幅を有する全体としてウェッジ(wedge)形状に形成され、本発明の多様な実施形態において、前記柱状突起Pは、サイドプレート140からバッテリセル10に向かって減少する幅を有する限度において、多様な形状に形成され、例えば、柔らかい曲面、角をなした平面、または曲面と平面とが組み合わせられた形態のように多様な形状に形成されうる。例えば、前記柱状突起Pは、前記サイドプレート140から最長に突出した頂点部P3と、前記頂点部P3に向かって収斂するように延びる両側の側面P1、P2を含みうる。例えば、前記柱状突起Pは、バッテリセル10に向かい、または互いに隣接するバッテリセル10の間に進入するように最内側位置に形成された頂点部P3とサイドプレート140の内側面1401から前記頂点部P3までつながる両側の側面P1、P2を含みうる。本発明の多様な実施形態において、前記頂点部P3は、ラウンド状曲面に形成されるか、または角張ったエッジ形態に形成され、前記側面P1、P2は、ラウンド状曲面に形成されるか、または設定された角度で頂点部P3に向かって延びる傾斜面からなりうる。
【0044】
本発明の一実施形態において、前記柱状突起Pは、ラウンド状曲面のウェッジ(wedge)形状に形成されうる。本発明の一実施形態において、前記柱状突起Pの頂点部P3は、柱状突起Pの外側に向かって凸状の形態を含み、前記柱状突起Pの側面P1、P2は、柱状突起Pの内側に向かって凹状の形態を含みうる。例えば、本発明の一実施形態において、前記柱状突起Pの頂点部P3は、柱状突起Pの外側に向かって凸状の曲面を含み、前記柱状突起Pの側面P1、P2は、柱状突起Pの内側に向かって凹状の曲面を含みうる。本発明の一実施形態において、前記柱状突起Pの側面P1、P2は、バッテリセル10のコーナー部を取り囲みつつ、コーナー部を第1方向Z1に向かって加圧し、互いに隣接するバッテリセル10のコーナー部を互いに遠くなるように第1方向Z1に沿って加圧することができる。例えば、前記柱状突起Pの側面P1、P2は、バッテリセル10のコーナー部を取り囲むようにコーナー部と整合される形状からなり、バッテリセル10の狭い側面14と広い側面15が互いに当接する凸状の形態のコーナー部を取り囲むように前記柱状突起Pの側面P1、P2は、凹状の形態を含み、本発明の一実施形態において、前記柱状突起Pの側面P1、P2は、バッテリセル10の狭い側面14と広い側面15が互いに当接する凸状の曲面のコーナー部を取り囲むように凹状の曲面を含みうる。
【0045】
本発明の一実施形態において、前記柱状突起Pの側面P1、P2は、サイドプレート140(さらに具体的に、サイドプレート140の内側面1401)と接した凹状の第1曲面P1と頂点部P3と接した凸状の第2曲面P2を含み、前記第1、第2曲面P1、P2は、互いに反対となる位置の曲率中心を有し、互いに反対となる正(+)及び負(-)の曲率半径を有し、前記第1、第2曲面P1、P2の間に形成された変曲部Vを含みうる。本発明の多様な実施形態において、前記第1、第2曲面P1、P2が曲率半径を有するということは、第1、第2曲面P1、P2が一定の曲率半径を有する円弧状に形成されるということを限定するよりは、第1、第2曲面P1、P2がプロファイルに沿って変化する曲率半径を有することができるが、互いに反対となる符号の曲率半径を有する、凹状の曲面及び凸状の曲面を含むということを意味し、そのような意味で、変曲部Vは、互いに反対となる符号の曲率半径に変化される位置を意味する。例えば、本発明の一実施形態において、前記柱状突起Pは、変曲部Vを境界とし、サイドプレート140から変曲部Vまでの凹状の第1曲面P1と、変曲部Vから頂点部P3までの凸状の第2曲面P2及び第2曲面P2の端部で両側面14、15の第2曲面P2を互いに連結する凸状の頂点部P3を含みうる。
【0046】
本発明の一実施形態において、バッテリセル10の狭い側面14は、サイドプレート140の内側面1401と対向し、バッテリセル10の狭い側面14と広い側面15が互いに当接するコーナー部は、サイドプレート140の内側面1401からつながり、内側面1401から突出した柱状突起Pの側面P1、P2と対向し、例えば、前記バッテリセル10の狭い側面14と広い側面15を互いに連結する凸状のコーナー部は、柱状突起Pの凹状の第1曲面P1と対向しうる。例えば、本発明の一実施形態において、バッテリセル10の狭い側面14は、サイドプレート140の内側面1401と当接し、バッテリセル10の狭い側面14と連結されたコーナー部は、サイドプレート140の内側面1401から突出した柱状突起Pの側面P1、P2と当接する。ここで、バッテリセル10の狭い側面14と広い側面15を互いに連結する凸状のコーナー部は、柱状突起Pの凹状の側面P1、P2、例えば、柱状突起Pのうち、サイドプレート140の内側面1401と連結された第1曲面P1と相補的な形状に形成され、前記第1曲面P1は、バッテリセル10の凸状のコーナー部と相補的な凸状からなりうる。
【0047】
本発明の一実施形態において、前記柱状突起Pは、前記バッテリセル10の狭い側面14と広い側面15とを互いに連結するコーナー部を取り囲み、コーナー部を外れて互いに隣接するバッテリセル10の狭い側面14の間に延びる。本発明の一実施形態において、前記柱状突起Pの側面P1、P2は、バッテリセル10のコーナー部を取り囲みつつ互いに隣接するバッテリセル10の間で縦方向耐圧を付与し、かつ、互いに隣接するバッテリセル10の間の正位置に柱状突起Pをガイドする役割を兼ねることができる。例えば、複数のバッテリセル10を挟んで互いに対向して組付けられるサイドプレート140の組付け圧力により、サイドプレート140と共に第2方向Z2に沿って複数のバッテリセル10に向かって進入する柱状突起Pは、柱状突起Pの側面P1、P2を通じて互いに隣接するバッテリセル10間の正位置に案内され、第2方向Z2に沿ってバッテリセル10に向かって最初に進入する頂点部P3及びそれに続く第2曲面P2が凸状に形成されつつ、バッテリセル10との接触によって柱状突起Pに対して相対的に大きい変位を生成し、例えば、第1方向Z1に沿って少なくとも凹状よりは大きい変位を生成し、バッテリセル10との接触によって柱状突起Pの位置整列が速かになされる。そして、位置整列された柱状突起Pの第1曲面P1上に凹状の第1曲面P1と整合されるバッテリセル10の凸状のコーナー部が載置されつつ、柱状突起Pの凹状の第1曲面P1とバッテリセル10の凸状のコーナー部が互いに面接触を形成しつつ、互いに対する堅固な支持を提供し、例えば、柱状突起Pを挟んで互いに隣接するバッテリセル10が互いに対して相互堅固に支持されつつ、バッテリセル10の位置が固定されうる。
【0048】
本発明の一実施形態において、第2方向Z2に沿うサイドプレート140の組付け圧力によって柱状突起Pが第2方向Z2に沿ってバッテリセル10に向かって進入しつつ、柱状突起Pの頂点部P3から第2曲面P2及び第1曲面P1順に互いに隣接するバッテリセル10の間でガイドされつつ進入し、互いに隣接するバッテリセル10のコーナー部上に柱状突起Pの第1曲面P1が載置されることにより、柱状突起Pが正位置に整列されうる。本発明の一実施形態において、前記柱状突起Pは、第1方向Z1に沿って互いに隣接するバッテリセル10の間に介在され、互いに隣接するバッテリセル10のコーナー部の間で密着されつつ互いに隣接するバッテリセル10間の支持の空白ないしは隙間によってバッテリセル10位置の動きを防止しうる。
【0049】
本発明の一実施形態において、前記柱状突起Pは、サイドプレート140の長さに該当する第1方向Z1に沿って所定の変位が許容され、柱状突起Pの変位を通じて第1方向Z1に沿って互いに隣接するバッテリセル10間の正位置に柱状突起Pが整列されうる。前記柱状突起Pは、第1方向Z1と交差する第2方向Z2に沿って互いに隣接するバッテリセル10間に介在され、柱状突起Pの位置が互いに隣接するバッテリセル10間に整列されず、誤ったところに位置していれば、むしろ柱状突起Pがサイドプレート140の組付けを妨害することになるので、本発明の一実施形態では、第1方向Z1に沿って柱状突起Pの変位を許容するように柱状突起Pがサイドプレート140に対して摺動自在に組付けられ、第1方向Z1に沿う柱状突起Pの変位を通じて柱状突起Pが互いに隣接するバッテリセル10間の正位置に誘導され、前述したように柱状突起Pの頂点部P3及び側面P1、P2を通じて互いに隣接するバッテリセル10間の正位置に柱状突起Pが案内されうる。
【0050】
本発明の一実施形態において、前記バッテリパックは、サイドプレート140の組み付けに先行する圧縮工程を通じて第1方向Z1に沿って配列された複数のバッテリセル10が第1方向Z1に沿う縦方向圧力F(図1参照)を追従してそれぞれのバッテリセル10の位置が仮固定された状態で、サイドプレート140の組付けがなされ、例えば、縦方向圧力F(図1参照)によって互いに隣接するバッテリセル10の間が密着された状態で、すなわち、それぞれのバッテリセル10の位置が隣接する他のバッテリセル10との関係で仮固定された状態で、サイドプレート140の組付けを通じてサイドプレート140に形成された柱状突起Pが第2方向Z2に沿って互いに隣接するバッテリセル10の間に進入しつつ柱状突起Pによって互いに隣接するバッテリセル10の間で第1方向Z1に沿って追加的な縦方向耐圧を付与し、これにより、最終的にそれぞれのバッテリセル10の位置が堅固に固定されうる。
【0051】
このように、本発明の一実施形態において、前記サイドプレート140の組み付け前に、第1方向Z1に沿って配列された複数のバッテリセル10の両端位置で縦方向圧力F(図1参照)を提供することにより、互いに隣接するバッテリセル10の間を密着させ、これにより、それぞれのバッテリセル10の位置が仮固定され、第1方向Z1に沿って仮固定されたバッテリセル10の位置は、それぞれの圧縮工程が適用される対象バッテリパックごとにある程度の偏差を有する。
【0052】
例えば、それぞれのバッテリパックを形成するバッテリセル10の剛性やそれぞれの圧縮工程で加えられる縦方向圧力F(図1参照)の偏差などによって異なり、例えば、第1方向Z1に沿って累積的に蓄積されうる第1方向Z1に沿うそれぞれのバッテリセル10の位置は、第1方向Z1に沿って配列されたいずれか1つのバッテリセル10の剛性の偏差によっても異なりうる。
【0053】
図4図5図6Aないし図6Cを参照すれば、本発明の一実施形態では、それぞれのバッテリパックごとに互いに差等的に形成されるバッテリセル10の位置ないしはバッテリセル10の位置偏差を勘案してバッテリセル10の位置偏差を吸収するように、それぞれのバッテリパックごとに互いに差等的に形成されうるバッテリセル10の位置に適応的に互いに隣接するバッテリセル10の間で自然に誘導されるように、柱状突起Pの変位を許容し、柱状突起Pの側面P1、P2を通じて互いに隣接するバッテリセル10の間に向かって柱状突起Pが正位置に案内されるように、柱状突起Pとサイドプレート140との間に摺動ガイドSG1、SG2を形成し、第2方向Z2に沿うサイドプレート140の組付け圧力によって、柱状突起Pの第1方向Z1変位を形成し、柱状突起Pの第1方向Z1の変位によって柱状突起Pが互いに隣接するバッテリセル10間の正位置に案内されるように、柱状突起Pの側面P1、P2を第2方向Z2に沿ってサイドプレート140からバッテリセル10に向かって可変的な幅に形成し、さらに具体的に、前記柱状突起Pを第2方向Z2に沿ってサイドプレート140からバッテリセル10に向かって第1方向Z1に沿って減少する幅のウェッジ(wedge)形状に形成しうる。
【0054】
前記柱状突起Pとサイドプレート140との間には、摺動ガイドSG1、SG2が形成されうる。前記摺動ガイドSG1、SG2は、柱状突起Pとサイドプレート140とを摺動自在に結合し、第1、第2方向Z1、Z2と交差する第3方向Z3に沿って柱状突起Pの両端位置に形成されたガイドブロックGと、前記ガイドブロックGが嵌め込まれるサイドプレート140のガイドスリット140’を含みうる。
【0055】
本発明の一実施形態において、前記柱状突起Pの両端位置に形成されたガイドブロックGと、ガイドブロックGが嵌め込まれるサイドプレート140のガイドスリット140’は、互いに異なる幅に形成され、例えば、柱状突起Pの両端位置に形成されたガイドブロックGの幅よりは、ガイドスリット140’の幅がさらに広く形成されうる。前記ガイドブロックG及びガイドスリット140’は、本発明の一実施形態において、第1方向Z1に沿う柱状突起Pの摺動を支持するためのものであって、第1方向Z1に沿って長く延びた形態に形成されうる。この際、第1方向Z1に沿ってガイドブロックGの幅よりは、第1方向Z1に沿ってガイドスリット140’の幅がさらに広く形成され、例えば、第1方向Z1を追従するガイドスリット140’の幅においてガイドブロックGが占有する幅の違いだけガイドブロックGと共に、一体に摺動移動する柱状突起Pの最大変位に該当しうる。但し、本発明の一実施形態において、前記柱状突起Pの最大変位とは、第1方向Z1に沿って正(+)/負(-)の両方向に沿って最大変位を意味し、例えば、サイドプレート140に形成されたガイドスリット140’の一端位置から他端位置までガイドスリット140’内でガイドブロックGが移動する最大変位を意味し、中央位置を基準に正(+)/負(-)の両方向のうちいずれか1つの方向に沿う最大変位は、正(+)/負(-)の両方向に沿う最大変位の半分に該当しうる。すなわち、ガイドスリット140’の幅においてガイドスリット140’に嵌め込まれるガイドブロックGの幅、すなわち、ガイドスリット140’の幅においてガイドブロックGが占有するガイドブロックGの幅を差引した幅の差は、第1方向Z1に沿って柱状突起Pに許容された摺動の最大変位、すなわち、正(+)/負(-)の両方向に沿う最大変位に該当しうる。
【0056】
本発明の一実施形態において、サイドプレート140に対して柱状突起Pの摺動をガイドするための摺動ガイドSG1、SG2は、第3方向Z3に沿って柱状突起Pの両端位置ないしは柱状突起Pの両端位置に対応するサイドプレート140の内側面1401上に形成された上部摺動ガイドSG1と下部摺動ガイドSG2を含み、これらの上部及び下部摺動ガイドSG1、SG2は、それぞれ柱状突起Pの上端位置及び下端位置にそれぞれ形成されたガイドブロックGと、サイドプレート140の上部位置及び下部位置にそれぞれ形成されたガイドスリット140’を含みうる。本発明の一実施形態において、上部及び下部摺動ガイドSG1、SG2は、実質的に互いに対して対称的な構造に形成され、以下では、理解の便宜のために、上部摺動ガイドSG1を基準に説明し、別途の言及がない限り、ガイドブロックG及びガイドスリット140’は、上部摺動ガイドSG1のガイドブロックG及びガイドスリット140’を意味する。例えば、後述するように、ガイドブロックGが第1、第2ガイドブロックG1、G2を含むか、またはガイドスリット140’が第1、第2ガイドスリット141’、142’を含むということは、上部摺動ガイドSG1のガイドブロックGが第1、第2ガイドブロックG1、G2を含み、同様に、上部摺動ガイドSG1のガイドスリット140’が第1、第2ガイドスリット141’、142’を含むということを意味する。後述するように、ガイドブロックGが第3方向Z3に沿って柱状突起Pの両端位置に形成されるということは、上部摺動ガイドSG1に対して、ガイドブロックGが第3方向Z3に沿って柱状突起Pの上端位置に形成されるということを意味し、前記ガイドスリット140’が第3方向Z3に沿って柱状突起Pの両端位置に対応するサイドプレート140に形成されるということは、前記上部摺動ガイドSG1に対して、前記ガイドスリット140’が第3方向Z3に沿ってサイドプレート140の上部位置に形成されるということを意味する。但し、以下では、上部摺動ガイドSG1及び下部摺動ガイドSG2を包括的に説明し、例えば、第3方向Z3に沿って柱状突起Pの両端位置にガイドブロックGが形成されるか、または第3方向Z3に沿って柱状突起Pの両端位置に対応するサイドプレート140にガイドスリット140’が形成されるか、または、サイドプレート140の上端部面1403及び下端部面1404上に第2ガイドスリット142’が形成されるか、または第2ガイドブロックG2が柱状突起Pの両端位置から第2方向Z2に沿って折り曲げられた第1ガイドブロックG1から上方または下方に折り曲げられるということは、上部及び下部摺動ガイドSG1、SG2に関する包括的な技術的事項を説明すると理解されうる。
【0057】
本発明の一実施形態において、前記ガイドブロックGは、第1ガイドスリット141’上で案内される第1ガイドブロックG1と、第2ガイドスリット142’上で案内される第2ガイドブロックG2を含みうる。すなわち、本発明の一実施形態において、前記ガイドブロックG及びガイドスリット140’は、互いに対して嵌合され、互いに対する物理的な干渉を通じて摺動運動を支持する第1ガイドブロックG1及び第1ガイドスリット141’と、第2ガイドブロックG2及び第2ガイドスリット142’を含みうる。前記第1、第2ガイドブロックG1、G2は、第1方向Z1に沿って実質的に同じ幅に形成されてガイドブロックGの幅を形成し、前記第1、第2ガイドスリット141’、142’は、第1方向Z1に沿って実質的に同じ幅に形成されてガイドスリット140’の幅を形成しうる。
【0058】
本発明の一実施形態において、前記サイドプレート140に形成されたガイドスリット140’は、前記柱状突起Pが延びる第3方向Z3に沿ってサイドプレート140の上部位置に形成された第1、第2ガイドスリット141’、142’を含み、第2、第3方向Z2、Z3に沿って互いにオフセットされた位置に形成された第1、第2ガイドスリット141’、142’を含みうる。例えば、前記第1ガイドスリット141’は、バッテリセル10と対向するサイドプレート140の内側面1401上に形成され、第2ガイドスリット142’は、サイドプレート140の端部面1403、1404、上端部面1403上に形成され、これにより、前記第1、第2ガイドスリット141’、142’は、第3方向Z3に沿って互いにオフセットされた位置に形成されうる。本発明の一実施形態において、前記サイドプレート140は、第2方向Z2に沿ってバッテリセル10と対向する内側面1401とバッテリセル10と反対となる外側面1402を含み、サイドプレート140の内側面1401と外側面1402とを互いに連結する端部面1403、1404を含みうる。本発明の一実施形態において、第2ガイドスリット142’が形成されるサイドプレート140の端部面1403、1404というのは、柱状突起Pが延びる第3方向Z3に沿って柱状突起Pの両端位置と隣接したサイドプレート140の上端部面1403と下端部面1404を意味し、サイドプレート140の上端部面1403と下端部面1404上に形成された第2ガイドスリット142’は、第3方向Z3に沿ってサイドプレート140の上端部面1403と下端部面1404との間に形成されたサイドプレート140の内側面1401上に形成された第1ガイドスリット141’からオフセットされたレベルに形成されうる。
【0059】
前記第3方向Z3は、サイドプレート140の高さ方向に該当し、前記第2ガイドスリット142’は、サイドプレート140の最高レベルまたは最低レベルに該当するサイドプレート140の上端部面1403及び下端部面1404上に形成され、前記第1ガイドスリット141’は、サイドプレート140の上端部面1403及び下端部面1404間に形成されたサイドプレート140の内側面1401上に形成されうる。
【0060】
本発明の一実施形態において、前記第1、第2ガイドスリット141’、142’は、第2方向Z2に沿って互いにオフセットされた位置に形成され、例えば、第1ガイドスリット141’は、第2方向Z2に沿ってバッテリセル10と対向するサイドプレート140の内側面1401上に形成され、第2ガイドスリット142’は、サイドプレート140の上端部面1403上に形成され、これにより、前記第1、第2ガイドスリット141’、142’は、第2方向Z2に沿って互いにオフセットされた位置に形成されうる。本発明の一実施形態において、前記第2ガイドスリット142’は、サイドプレート140の厚さ方向に該当する第2方向Z2に沿ってサイドプレート140の内側面1401と外側面1402とを連結する上端部面1403及び下端部面1404上に形成され、第3方向Z3に沿って柱状突起Pの両端位置と隣接した上端部面1403及び下端部面1404上に形成され、さらに具体的に、第2ガイドスリット142’は、サイドプレート140の端部面1403、1404上で第2方向Z2に沿って中央位置に形成されうる。例えば、前記第2ガイドスリット142’は、サイドプレート140の上端部面1403及び下端部面1404上で第2方向Z2に沿ってサイドプレート140の内側面1401と外側面1402との間の中央位置に形成されうる。これにより、サイドプレート140の内側面1401上に形成された第1ガイドスリット141’とサイドプレート140の内側面1401と外側面1402との間の上端部面1403及び下端部面1404上の中央位置に形成された第2ガイドスリット142’の間には、第2方向Z2に沿ってオフセットが形成されうる。
【0061】
本発明の一実施形態において、前記第1、第2ガイドスリット141’、142’は、第2方向Z2及び第3方向Z3に沿って互いに対してオフセットされた位置に形成されるので、前記第1、第2ガイドスリット141’、142’に嵌め込まれる第2、第3ガイドブロックG2、G3も第2方向Z2及び第3方向Z3に沿って互いに対してオフセットされた位置に形成されうる。例えば、本発明の一実施形態において、前記第1、第2ガイドブロックG1、G2は、第2方向Z2及び第3方向Z3に沿って互いに段差を形成し、さらに具体的に、第1、第2ガイドブロックG1、G2は、互いに一体に延びるが、互いに段付けされて形成されうる。
【0062】
本発明の一実施形態において、前記ガイドブロックGは、柱状突起Pの長さに該当する第3方向Z3と交差する第1方向Z1に沿って長く延び、ガイドブロックGは、第3方向Z3に沿って柱状突起Pの両端位置で第1方向Z1に沿って柱状突起Pより広幅に延びる。例えば、前記ガイドブロックGは、柱状突起Pより広幅に形成され、柱状突起Pより広幅に形成されるが、実質的に第1方向Z1に沿って同幅に形成された第1、第2ガイドブロックG1、G2を含み、前記第1、第2ガイドブロックG1、G2が実質的に同幅に形成されることにより、互いに実質的に同幅に形成された第1、第2ガイドスリット141’、142’の幅との差によって、前記柱状突起Pの最大変位が規制されうる。すなわち、本発明の一実施形態によれば、実質的に同じ幅に形成された第1、第2ガイドブロックG1、G2と実質的に同幅に形成された第1、第2ガイドスリット141’、142’間の幅差を通じて柱状突起Pの最大変位を同一に規制しうる。
【0063】
本発明の一実施形態において、前記ガイドブロックGは、柱状突起Pから第2方向Z2に沿って外側に折り曲げられた第1ガイドブロックG1と前記第1ガイドブロックG1から第3方向Z3に沿って上方または下方に折り曲げられた第2ガイドブロックG2を含みうる。本発明の一実施形態において、前記ガイドブロックGは、第3方向Z3に沿って柱状突起Pの両端位置に形成され、第3方向Z3に沿って柱状突起Pを外れた柱状突起Pの両端位置に形成され、第3方向Z3に沿って延びる柱状突起Pから第2方向Z2に沿って折り曲げられた第1ガイドブロックG1と、前記第1ガイドブロックG1上から第2方向Z2に沿って第1ガイドブロックG1の外側位置で第3方向Z3に沿って折り曲げられた第2ガイドブロックG2を含みうる。このように、前記第2ガイドブロックG2は、第2方向Z2に沿って第1ガイドブロックG1の外側位置で第1ガイドブロックG1上から第3方向Z3に沿って上方/下方に折り曲げられることにより、第1ガイドブロックG1と第2、第3方向Z2、Z3に沿ってオフセットされた位置に形成されうる。
【0064】
前記ガイドブロックGは、柱状突起Pの両端位置で第2方向Z2に沿って折り曲げられた第1ガイドブロックG1を含み、第2方向Z2に沿って折り曲げられた第1ガイドブロックG1が嵌め込まれるように第2方向Z2に沿って開放された第1ガイドスリット141’が形成されうる。そして、前記ガイドブロックGは、第2方向Z2に沿って前記第1ガイドブロックG1の外側位置で第3方向Z3に沿って上方/下方に折り曲げられた第2ガイドブロックG2を含み、第3方向Z3に沿って上方/下方に折り曲げられた第2ガイドブロックG2が嵌め込まれるように第3方向Z3に沿って開放された第2ガイドスリット142’が形成されうる。
【0065】
本発明の一実施形態において、前記サイドプレート140には、第2方向Z2に沿って開放された第1ガイドスリット141’と第3方向Z3に沿って開放された第2ガイドスリット142’が形成され、第2、第3方向Z2、Z3に沿って開放された第1、第2ガイドスリット141’、142’が形成されたサイドプレート140は、第1、第2ガイドスリット141’、142’の間を区画することにより、サイドプレート140の内側面1401と上端部面1403(または下端部面1404)とを連結するエッジEから第1方向Z1に沿って延びる第1部材141を含みうる。
【0066】
前記第1部材141は、サイドプレート140の内側面1401と上端部面1403または下端部面1404とが互いに当接するエッジEから第1方向Z1に沿って延びつつ、サイドプレート140の内側面1401及び上端部面1403または下端部面1404上で第1、第2ガイドスリット141’、142’を区画し、さらに具体的に、サイドプレート140の内側面1401上で第2方向Z2に沿って開放された第1ガイドスリット141’を区画し、サイドプレート140の上端部面1403または下端部面1404上で第2ガイドスリット142’を区画しうる。このように前記第1部材141は、それぞれサイドプレート140の内側面1401と上端部面1403または下端部面1404上に形成された第1、第2ガイドスリット141’、142’に接しつつ第1、第2ガイドスリット141’、142’を共に区画し、第1、第2ガイドスリット141’、142’を形成する挿入空間によって取り囲まれた形態に形成されうる。
【0067】
本発明の一実施形態において、前記第1ガイドスリット141’は、サイドプレート140の内側面1401上で第1部材141とサイドプレート140の内側面1401の間に区画され、第2方向Z2に沿って開放された形態に形成されうる。そして、前記第2ガイドスリット142’は、サイドプレート140の上端部面1403または下端部面1404上で第1部材141とサイドプレート140の外側面1402との間で区画され、サイドプレート140の上端部面1403または下端部面1404上で第3方向Z3に沿って開放され、前記サイドプレート140の外側面1402上で第2方向Z2に沿って開放された形態に形成されうる。本発明の一実施形態において、前記サイドプレート140の外側面1402上には、第2ガイドスリット142’を区画するための別途の部材が設けられず、前記第2ガイドスリット142’は、第2方向Z2に沿って開放されつつ、サイドプレート140の外側面1402上に開放された形態に形成されうる。例えば、本発明の一実施形態において、前記第2ガイドスリット142’は、サイドプレート140の外側面1402上で第2方向Z2に沿って開放される一方、サイドプレート140の上端部面1403または下端部面1404上で第3方向Z3に沿って開放された形態に形成され、このように前記第2ガイドスリット142’は、第2、第3方向Z2、Z3に沿って連続して開放された形態に形成されつつ、サイドプレート140の上端部面1403から外側面1402まで、またはサイドプレート140の下端部面1404から外側面1402まで連続して開放された形態に形成されうる。
【0068】
本発明の一実施形態において、前記第2ガイドスリット142’は、サイドプレート140の上端部面1403または下端部面1404上で第3方向Z3に沿って開放された形態に形成され、第3方向Z3に沿って折り曲げられた第2ガイドブロックG2が嵌め込まれ、前記第2ガイドスリット142’は、サイドプレート140の上端部面1403または下端部面1404上に形成されるという点で、サイドプレート140の上端部面1403または下端部面1404を定義するサイドプレート140の外側面1402によって区画されると理解され、さらに具体的に、前記第2ガイドスリット142’は、サイドプレート140の内側面1401と外側面1402との間に形成されたサイドプレート140の上端部面1403または下端部面1404上に形成され、サイドプレート140の内側面1401上に形成された第1部材141とサイドプレート140の外側面1402との間で形成されていると理解されうる。
【0069】
本発明の一実施形態において、前記第1、第2ガイドスリット141’、142’を形成する挿入空間は、前記第1部材141を連続して取り囲む1つの挿入空間に形成され、前記第1、第2ガイドスリット141’、142’を互いに対して連結するように連続して形成された1つの挿入空間を通じて前記ガイドブロックGが嵌め込まれうる。
【0070】
本発明の一実施形態において、前記ガイドブロックGは、第2ガイドブロックG2から順次に第1、第2ガイドスリット141’、142’を形成する挿入空間に嵌め込まれ、優先順位で第2ガイドブロックG2が嵌め込まれ、引き続き、次順位で第1ガイドブロックG1が嵌め込まれうる。この際、前記挿入空間に優先的に嵌め込まれる第2ガイドブロックG2は、第2方向Z2に沿って開放された第1ガイドスリット141’を経由し、第1ガイドスリット141’と連続してつながり、第3方向Z3に沿って開放された第2ガイドスリット142’に嵌め込まれ、前記第2ガイドブロックG2に後続して挿入空間に嵌め込まれる第1ガイドブロックG1は、第2方向Z2に沿って開放された第1ガイドスリット141’に嵌め込まれうる。すなわち、本発明の一実施形態では、第1、第2ガイドスリット141’、142’を形成するように連続してつながった1つの挿入空間を通じて第1、第2ガイドブロックG1、G2を含むガイドブロックGが嵌め込まれ、第2方向Z2に沿って開放された第1ガイドスリット141’を通じて第2方向Z2に沿って順次に第2ガイドブロックG2と第1ガイドブロックG1が嵌め込まれ、第2ガイドブロックG2が第2ガイドスリット142’と物理的な干渉が可能な位置に嵌め込まれ、第1ガイドブロックG1が第1ガイドスリット141’と物理的な干渉が可能な位置に嵌め込まれることにより、第1、第2ガイドブロックG1、G2を含むガイドブロックGと第1、第2ガイドスリット141’、142’とを含むガイドスリット140’が互いに嵌合されうる。
【0071】
本発明の一実施形態では、第1、第2ガイドスリット141’、142’が連続して形成された1つの挿入空間を通じて連結されつつ、挿入空間を通じて嵌め込まれた第1、第2ガイドブロックG1、G2と連結された柱状突起Pの位置が固定され、例えば、前記柱状突起Pは、第1方向Z1に沿っては、柱状突起Pの両端位置に形成されたガイドブロックGとガイドスリット140’によって許容された最大変位まで摺動可能であるが、第2方向Z2及び第3方向Z3に沿っては、柱状突起Pから第2方向Z2に沿って折り曲げられた第1ガイドブロックG1及び第1ガイドブロックG1から第3方向Z3に沿って折り曲げられた第2ガイドブロックG2を通じて、第1、第2ガイドブロックG1、G2を含むガイドブロックG及び前記ガイドブロックGと連結された柱状突起Pの位置が固定されうる。
【0072】
本発明の一実施形態において、前記第1ガイドスリット141’は、第3方向Z3に沿って第1部材141とサイドプレート140の内側面1401との間に形成され、前記第1ガイドスリット141’に嵌め込まれた第1ガイドブロックG1が第1部材141とサイドプレート140の内側面1401との間に嵌め込まれつつ、第3方向Z3に沿って第1ガイドブロックG1が位置固定され、第1ガイドブロックG1と連結された柱状突起Pが位置固定されうる。
【0073】
第2方向Z2に沿って柱状突起Pは、サイドプレート140の内側面1401上に支持されつつ、第2ガイドブロックG2は、サイドプレート140の内側面1401と同一平面を形成する第1部材141の内側面1401と反対となる第1部材141の外側面上に支持され、このように第2方向Z2に沿ってサイドプレート140の内側上に支持された柱状突起Pとサイドプレート140の外側(第1部材141の外側面1402)上に支持された第2ガイドブロックG2を通じて、または第2方向Z2に沿ってサイドプレート140の互いに反対となる内側及び外側上に固定された柱状突起P及び柱状突起Pと連結された第2ガイドブロックG2を通じて第2方向Z2に沿って柱状突起Pの位置が固定されうる。
【0074】
本発明の一実施形態において、前記柱状突起Pと柱状突起Pの両端位置に形成されたガイドブロックGは、互いに対して一体的に形成され、ガイドブロックGのうち、第3方向Z3に沿って第1部材141とサイドプレート140の内側面1401との間に形成された第1ガイドスリット141’に嵌め込まれた第1ガイドブロックG1と、柱状突起Pが支持されたサイドプレート140の内側面1401と反対となる第1部材141の外側面上に支持された第2ガイドブロックG2を通じて、第2、第3方向Z2、Z3での位置固定がなされうる。
【0075】
本発明の一実施形態において、前記柱状突起P及び柱状突起Pの両端位置に形成されたガイドブロックGは、互いに一体的に形成され、例えば、弾性変形が可能な弾性素材からなりうる。例えば、前記柱状突起Pの両端位置に形成された一対のガイドブロックG、すなわち、上部摺動ガイドSG1及び下部摺動ガイドSG2を形成する一対のガイドブロックGのうち、上部摺動ガイドSG1を形成する上端のガイドブロックGが優先順位でサイドプレート140の上部位置に形成されたガイドスリット140’に嵌め込まれた後、残りの下端のガイドブロックG、すなわち、下部摺動ガイドSG2を形成する下端のガイドブロックGが次順位でサイドプレート140の下部位置に形成されたガイドスリット140’に嵌め込まれ、さらに具体的に、先に前記柱状突起Pの両端位置に形成された一対のガイドブロックGのうち、上端のガイドブロックGが第1、第2ガイドスリット141’、142’を形成するサイドプレート140の挿入空間に嵌め込まれ、挿入空間によって取り囲まれた第1部材141を取り囲むように第2方向Z2から第3方向Z3に沿って上方に向かってガイドブロックGが嵌め込まれうる。このように上端のガイドブロックGがサイドプレート140の上部位置に形成されたガイドスリット140’に嵌め込まれた状態で、上端及び下端のガイドブロックGを連結する柱状突起Pの撓み変形を通じて下端のガイドブロックGが第1、第2ガイドスリット141’、142’が形成するサイドプレート140の挿入空間に嵌め込まれ、挿入空間によって取り囲まれた第1部材141を取り囲むように第2方向Z2から第3方向Z3に沿って下方に向かってガイドブロックGが嵌め込まれうる。本発明の一実施形態において、前記柱状突起Pは、第3方向Z3に沿って最長のディメンジョンを有し、第3方向Z3に沿う弾性変形を通じて上端のガイドブロックGは、第1部材141を取り囲むように、挿入空間内に進入して第2方向Z2から第3方向Z3に沿って上方に向かって挿入空間内に嵌め込まれ、上端のガイドブロックGが嵌め込まれた状態で、下端のガイドブロックGが第1部材141を取り囲むように挿入空間内に進入して第2方向Z2から第3方向Z3に沿って下方に向かって挿入空間内に嵌め込まれうる。
【0076】
図4を参照すれば、本発明の一実施形態において、バッテリセル10の狭い側面14と広い側面15が互いに連結されるコーナー部は、第1曲率半径R1を有し、前記コーナー部と対向し、コーナー部が載置される柱状突起Pの側面P1、P2は、バッテリセル10の第1曲率半径R1より大きい第2曲率半径R2を有する。前記バッテリセル10のコーナー部は、凸状の曲面を有し、前記柱状突起Pの側面P1、P2は、凹状の曲面を含む第1曲面P1と、凸状の曲面を含む第2曲面P2と、を含み、この際、前記バッテリセル10の凸状のコーナー部と対向し、コーナー部が載置される柱状突起Pの凹状の第1曲面P1は、バッテリセル10のコーナー部が形成する第1曲率半径R1よりは大きい第2曲率半径R2を有することにより、バッテリセル10のコーナー部を包容し、本発明の一実施形態において、前記柱状突起Pの側面P1、P2が形成する第2曲率半径R2は、少なくともバッテリセル10のコーナー部が形成する第1曲率半径R1と同一であるか、または第1曲率半径R1より大きく形成されうる。
【0077】
本発明の一実施形態において、柱状突起Pの頂点部P3を基準に、前記頂点部P3から両側のバッテリセル10のうちいずれか1つのバッテリセル10までの離隔距離Sは、柱状突起Pの最大変位との関係で大小関係が形成され、本発明の一実施形態において、前記離隔距離Sは、第1方向Z1に沿って互いに隣接するバッテリセル10間の距離Lの半分に該当し、第1方向Z1に沿って前記柱状突起Pの最大変位を頂点部P3を基準に両側に配分した最大変位の両分値Dは、前記離隔距離Sと同一であるか、または前記離隔距離Sより小さく形成されうる。前記離隔距離S及び最大変位の両分値Sは、いずれも柱状突起Pの頂点部P3を基準とする両側のうち、いずれか一側で測定された値であり、言い換えれば、第1方向Z1に沿って互いに隣接するバッテリセル10間の距離Lは、これらの互いに隣接するバッテリセル10間に案内される柱状突起Pの最大変位より大きく形成されることにより、柱状突起Pがこれらの互いに隣接するバッテリセル10の間に案内されうる。例えば、本発明の一実施形態において、前記柱状突起Pの最大変位が互いに隣接するバッテリセル10間の距離Lより大きく形成される場合、例えば、柱状突起Pに許容された最大変位が隣接するバッテリセル10間の距離Lを超過することになり、柱状突起Pが互いに隣接するバッテリセル10間を外れた位置に任意に移動し、これにより、第2方向Z2に沿ってサイドプレート140と共に、バッテリセル10に向かって加圧される柱状突起Pが互いに隣接するバッテリセル10間に進入することができず、例えば、互いに隣接するバッテリセル10のうちいずれか1つのバッテリセル10の狭い側面14上に接触することになり、サイドプレート140の組付けを妨害し、これにより、本発明の一実施形態では、第1方向Z1に沿って柱状突起Pに許容された最大変位ないしは頂点部P3を中心に両側に両分された最大変位の両分値Dは、第1方向Z1に沿って互いに隣接するバッテリセル10間の距離Lないしは頂点部P3を中心にいずれか1側のバッテリセル10までの離隔距離Sとの関係で、最大変位の両分値Dは離隔距離Sと同じであるか、あるいは離隔距離Sより狭く形成され、最大変位まで移動が許容された柱状突起Pが互いに隣接するバッテリセル10の間を外れていずれか一側のバッテリセル10の狭い側面14と当接することを防止し、柱状突起Pによるサイドプレート140の組付け妨害を防止しうる。
【0078】
本発明の一実施形態において、第1方向に沿って互いに隣接するバッテリセル10間の距離Lは、互いに隣接するバッテリセル10の広い側面15間の距離に該当し、本発明の一実施形態において、第1方向Z1に沿って配列される互いに隣接するバッテリセル10間には、絶縁シート50が介在されつつ、互いに隣接するバッテリセル10間の距離Lが形成されうる。この際、前記柱状突起Pは、第1方向Z1に沿って互いに隣接するバッテリセル10間に進入しつつ、第1方向Z1に沿って縦方向耐圧を提供しうる。
【0079】
本発明は、添付図面に示された実施例を参照して説明されたが、これは、例示的なものに過ぎず、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、それらから多様な変形及び均等な他の実施例が可能であるという点を理解することができるであろう。
【符号の説明】
【0080】
10 バッテリセル
50 絶縁シート
110 エンドプレート
140 サイドプレート
140’ ガイドスリット
141 第1部材
141’ 第1ガイドスリット
142’ 第2ガイドスリット
1401 サイドプレートの内側面
1402 サイドプレートの外側面
1403 サイドプレートの上端部面
1404 サイドプレートの下端部面
P 柱状突起
P1 第1曲面
P2 第2曲面
V 変曲部
G ガイドブロック
G1 第1ガイドブロック
G2 第2ガイドブロック
S 隔離距離
D 最大変位の両分値
図1
図2
図3
図4
図5
図6A
図6B
図6C