特開 2025-9799 エネルギー貯蔵装置

(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】P2025009799

(43)【公開日】2025-01-20

(54)【発明の名称】エネルギー貯蔵装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/244 20210101AFI20250109BHJP

   H01M 50/251 20210101ALI20250109BHJP

【ＦＩ】

H01M50/244 A

H01M50/251

【審査請求】有

【請求項の数】18

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024049752

(22)【出願日】2024-03-26

(31)【優先権主張番号】10-2023-0084880

(32)【優先日】2023-06-30

(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】李 度衡

【テーマコード（参考）】

5H040

【Ｆターム（参考）】

5H040AA08

5H040AS01

5H040AT02

5H040AY03

5H040AY10

5H040CC12

(57)【要約】

【課題】バッテリーモジュールの落下を防止できるエネルギー貯蔵装置を提供する。
【解決手段】ラックフレーム；前記ラックフレームに設置されるトレー；前記トレー上に配置され、第１方向に移動することによって前記ラックフレームに挿入されるバッテリーモジュール；前記バッテリーモジュールと向かい合うように配置され、前記バッテリーモジュールの移動を案内するガイドレール；及び前記バッテリーモジュールと前記ガイドレールとの間に備えられ、前記バッテリーモジュールが前記第１方向と反対の第２方向に移動することを選択的に制限するストッパー；を含んでエネルギー貯蔵装置を構成する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ラックフレーム；
前記ラックフレームに設置されるトレー；
前記トレー上に配置され、第１方向に移動することによって前記ラックフレームに挿入されるバッテリーモジュール；
前記バッテリーモジュールと向かい合うように配置され、前記バッテリーモジュールの移動を案内するガイドレール；及び
前記バッテリーモジュールと前記ガイドレールとの間に備えられ、前記バッテリーモジュールが前記第１方向と反対の第２方向に移動することを選択的に制限するストッパー；を含むことを特徴とするエネルギー貯蔵装置。

【請求項2】

前記ストッパーは、複数個で備えられ、複数個の前記ストッパーは、前記第１方向に沿って相互離隔するように配置されることを特徴とする、請求項１に記載のエネルギー貯蔵装置。

【請求項3】

前記ガイドレールは、
前記バッテリーモジュールと向かい合うように配置されるレール本体；及び
前記レール本体を貫通して形成され、第１端部、及び前記第１端部から前記第１方向に沿って離隔する第２端部を備えるレールホール；を含むことを特徴とする、請求項１に記載のエネルギー貯蔵装置。

【請求項4】

前記レールホールの長さは、前記バッテリーモジュールの長さより短いことを特徴とする、請求項３に記載のエネルギー貯蔵装置。

【請求項5】

前記ストッパーは、
前記バッテリーモジュールに移動可能に連結されるストッパー本体；及び
前記ストッパー本体に固定され、前記ストッパー本体の移動方向に沿って前記レールホールに挿入されたり、前記レールホールから離脱するフック；を含むことを特徴とする、請求項３に記載のエネルギー貯蔵装置。

【請求項6】

前記ストッパー本体は、弾性変形可能に備えられることを特徴とする、請求項５に記載のエネルギー貯蔵装置。

【請求項7】

前記ストッパー本体は、前記バッテリーモジュールに前記第１方向と交差する方向に往復移動可能に連結されることを特徴とする、請求項５に記載のエネルギー貯蔵装置。

【請求項8】

前記ストッパー本体は、
前記バッテリーモジュールに連結される固定端部；及び
前記固定端部から延長され、前記バッテリーモジュールと離隔する移動端部；を含み、
前記移動端部は、前記固定端部を中心に回転可能であることを特徴とする、請求項７に記載のエネルギー貯蔵装置。

【請求項9】

前記移動端部は、前記固定端部から前記第２方向に沿って延長されることを特徴とする、請求項８に記載のエネルギー貯蔵装置。

【請求項10】

前記フックは、
前記第１端部と向かい合うように配置される係止面；及び
前記係止面から前記第１方向に沿って延長され、前記係止面に対して傾斜するように配置されるガイド面；を含むことを特徴とする、請求項５に記載のエネルギー貯蔵装置。

【請求項11】

前記係止面は、前記バッテリーモジュールが前記第２方向に移動することによって前記第１端部と接触することを特徴とする、請求項１０に記載のエネルギー貯蔵装置。

【請求項12】

前記係止面は、前記第１方向に対して垂直に配置されることを特徴とする、請求項１０に記載のエネルギー貯蔵装置。

【請求項13】

前記ガイド面は、端部に向かうほど前記ストッパー本体との距離が減少することを特徴とする、請求項１０に記載のエネルギー貯蔵装置。

【請求項14】

前記トレーと前記バッテリーモジュールとの間に備えられ、前記バッテリーモジュールの位置を整列させる整列部材；をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のエネルギー貯蔵装置。

【請求項15】

前記整列部材は、
前記トレー及び前記バッテリーモジュールのうちいずれか一つを貫通して形成される整列ホール；及び
前記トレー及び前記バッテリーモジュールのうち残りの一つから突出し、前記バッテリーモジュールの移動に連動しながら前記整列ホールに挿入されたり、前記整列ホールから離脱する整列突起；を含むことを特徴とする、請求項１４に記載のエネルギー貯蔵装置。

【請求項16】

前記整列ホールは、前記第１方向に沿って順次羅列される第１整列ホール、第２整列ホール及び第３整列ホール；を含み、
前記整列突起は、前記第１方向に沿って順次羅列される第１整列突起、第２整列突起及び第３整列突起；を含むことを特徴とする、請求項１５に記載のエネルギー貯蔵装置。

【請求項17】

前記第２整列ホールは、前記第１整列ホールと前記第１方向に対して交差する方向に交互に配置され、
前記第３整列ホールは、前記第１整列ホールと前記第１方向に対して並んだ方向に向かい合うように配置されることを特徴とする、請求項１６に記載のエネルギー貯蔵装置。

【請求項18】

前記第１整列突起、前記第２整列突起及び前記第３整列突起の縁部は、傾斜するように形成されることを特徴とする、請求項１６に記載のエネルギー貯蔵装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エネルギー貯蔵装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、エネルギー貯蔵装置（ＥＳＳ、Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ）は、余剰電気を貯蔵したり、新再生エネルギーを活用して生産された電気を貯蔵できる装置である。エネルギー貯蔵装置は、複数のバッテリーモジュールをラックに設置し、複数のラックをコンテナに収容して構成され得る。バッテリーモジュールは、電気的に相互連結された複数の二次電池を多様な構造で集合して構成され得る。

【0003】

バッテリーモジュールは、前後方向にスライド移動しながらラックに挿入されたり、ラックから離脱し得る。しかし、このような過程でバッテリーモジュールが離脱方向に過度に移動する場合、バッテリーモジュールの落下によって部品が破損したり、安全事故が発生するおそれがある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、バッテリーモジュールの落下を防止できるエネルギー貯蔵装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明に係るエネルギー貯蔵装置は、ラックフレーム；前記ラックフレームに設置されるトレー；前記トレー上に配置され、第１方向に移動することによって前記ラックフレームに挿入されるバッテリーモジュール；前記バッテリーモジュールと向かい合うように配置され、前記バッテリーモジュールの移動を案内するガイドレール；及び前記バッテリーモジュールと前記ガイドレールとの間に備えられ、前記バッテリーモジュールが前記第１方向と反対の第２方向に移動することを選択的に制限するストッパー；を含む。

【0006】

前記ストッパーは、複数個で備えられ、複数個の前記ストッパーは、前記第１方向に沿って相互離隔するように配置されてもよい。

【0007】

前記ガイドレールは、前記バッテリーモジュールと向かい合うように配置されるレール本体；及び前記レール本体を貫通して形成され、第１端部、及び前記第１端部から前記第１方向に沿って離隔する第２端部を備えるレールホール；を含むことができる。

【0008】

前記レールホールの長さは、前記バッテリーモジュールの長さより短くてもよい。

【0009】

前記ストッパーは、前記バッテリーモジュールに移動可能に連結されるストッパー本体；及び前記ストッパー本体に固定され、前記ストッパー本体の移動方向に沿って前記レールホールに挿入されたり、前記レールホールから離脱するフック；を含むことができる。

【0010】

前記ストッパー本体は、弾性変形可能に備えられてもよい。

【0011】

前記ストッパー本体は、前記バッテリーモジュールに前記第１方向と交差する方向に往復移動可能に連結されてもよい。

【0012】

前記ストッパー本体は、前記バッテリーモジュールに連結される固定端部；及び前記固定端部から延長され、前記バッテリーモジュールと離隔する移動端部；を含み、前記移動端部は、前記固定端部を中心に回転可能であってもよい。

【0013】

前記移動端部は、前記固定端部から前記第２方向に沿って延長されてもよい。

【0014】

前記フックは、前記第１端部と向かい合うように配置される係止面；及び前記係止面から前記第１方向に沿って延長され、前記係止面に対して傾斜するように配置されるガイド面；を含むことができる。

【0015】

前記係止面は、前記バッテリーモジュールが前記第２方向に移動することによって前記第１端部と接触し得る。

【0016】

前記係止面は、前記第１方向に対して垂直に配置されてもよい。

【0017】

前記ガイド面は、端部に向かうほど前記ストッパー本体との距離が減少し得る。

【0018】

前記トレーと前記バッテリーモジュールとの間に備えられ、前記バッテリーモジュールの位置を整列させる整列部材；をさらに含むことができる。

【0019】

前記整列部材は、前記トレー及び前記バッテリーモジュールのうちいずれか一つを貫通して形成される整列ホール；及び前記トレー及び前記バッテリーモジュールのうち残りの一つから突出し、前記バッテリーモジュールの移動に連動しながら前記整列ホールに挿入されたり、前記整列ホールから離脱する整列突起；を含むことができる。

【0020】

前記整列ホールは、前記第１方向に沿って順次羅列される第１整列ホール、第２整列ホール及び第３整列ホール；を含み、前記整列突起は、前記第１方向に沿って順次羅列される第１整列突起、第２整列突起及び第３整列突起；を含むことができる。

【0021】

前記第２整列ホールは、前記第１整列ホールと前記第１方向に対して交差する方向に交互に配置され、前記第３整列ホールは、前記第１整列ホールと前記第１方向に対して並んだ方向に向かい合うように配置されてもよい。

【0022】

前記第１整列突起、前記第２整列突起及び前記第３整列突起の縁部は、傾斜するように形成されてもよい。

【発明の効果】

【0023】

本発明に係るエネルギー貯蔵装置は、ストッパーによってバッテリーモジュールがラックフレームから離脱する過程でバッテリーモジュールが設定距離以上移動することを制限することによってバッテリーモジュールの落下を防止し、落下による装備の破損及び安全事故を予防することができる。

【0024】

本発明に係るエネルギー貯蔵装置は、複数個のストッパーがバッテリーモジュールの長さ方向に離隔されることによってバッテリーモジュールの離脱程度を多段で調節できるので、バッテリーモジュールの脱去作業の安定性をより向上させることができる。

【0025】

本発明に係るエネルギー貯蔵装置は、ストッパー本体の移動によってバッテリーモジュールの移動を選択的に制限できることによって、脱去作業の便宜性をより向上させることができる。

【0026】

本発明に係るエネルギー貯蔵装置は、係止面に対して傾斜するように配置されたガイド面によってバッテリーモジュールをラックフレームに円滑に挿入することができる。

【0027】

本発明に係るエネルギー貯蔵装置は、ガイドレール及び整列部材によってバッテリーモジュールが正しい移動方向に沿って移動し、正位置に位置するように誘導することができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明の一実施例に係るエネルギー貯蔵装置の構成を概略的に示す斜視図である。

【図2】本発明の一実施例に係るエネルギー貯蔵装置の構成を概略的に示す平面図である。

【図3】本発明の一実施例に係るエネルギー貯蔵装置の構成を概略的に示す側面図である。

【図4】本発明の一実施例に係るガイドレールの構成を概略的に示す斜視図である。

【図5】本発明の一実施例に係るストッパーの設置状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係るストッパーの構成を概略的に示す拡大図である。

【図7】本発明の一実施例に係るストッパーの構成を概略的に示す側面図である。

【図8】本発明の一実施例に係るストッパーの構成を概略的に示す平面図である。

【図9】本発明の一実施例に係る整列部材の構成を概略的に示す断面図である。

【図10】本発明の一実施例に係る整列ホールの構成を概略的に示す平面図である。

【図11】本発明の一実施例に係る整列突起の構成を概略的に示す斜視図である。

【図12】本発明の一実施例に係るエネルギー貯蔵装置において、バッテリーモジュールがラックフレームに挿入される過程を概略的に示す図である。

【図13】本発明の一実施例に係るエネルギー貯蔵装置において、バッテリーモジュールがラックフレームに挿入される過程を概略的に示す図である。

【図14】本発明の一実施例に係るエネルギー貯蔵装置において、バッテリーモジュールがラックフレームに挿入される過程を概略的に示す図である。

【図15】本発明の一実施例に係るエネルギー貯蔵装置において、バッテリーモジュールがラックフレームに挿入される過程を概略的に示す図である。

【図16】本発明の一実施例に係るエネルギー貯蔵装置において、バッテリーモジュールがラックフレームに挿入される過程を概略的に示す図である。

【図17】本発明の一実施例に係るエネルギー貯蔵装置において、バッテリーモジュールがラックフレームから離脱する過程を概略的に示す図である。

【図18】本発明の一実施例に係るエネルギー貯蔵装置において、バッテリーモジュールがラックフレームから離脱する過程を概略的に示す図である。

【図19】本発明の一実施例に係るエネルギー貯蔵装置において、バッテリーモジュールがラックフレームから離脱する過程を概略的に示す図である。

【図20】本発明の一実施例に係るエネルギー貯蔵装置において、バッテリーモジュールがラックフレームから離脱する過程を概略的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、添付の各図面を参照して、本発明に係るエネルギー貯蔵装置の実施例を説明する。

【0030】

この過程で図面に示した各線の太さや構成要素の大きさなどは、説明の明瞭性と便宜上、誇張して図示する場合がある。また、後述する各用語は、本発明での機能を考慮して定義された用語であって、これは、ユーザー及び運用者の意図又は慣例によって変わり得る。そのため、これらの各用語に対しては、本明細書全般にわたった内容に基づいて定義しなければならない。

【0031】

また、本明細書において、一つの部分が他の部分と「連結（又は接続）」されているとしたとき、これは、「直接連結（又は接続）」されている場合のみならず、その中間に他の部材を挟んで「間接的に連結（又は接続）」されている場合も含む。本明細書において、一つの部分が一つの構成要素を「含む（又は備える）」としたとき、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに「含む（又は備える）」ことができることを意味する。

【0032】

また、本明細書全体にわたって同一の参照符号は、同一の構成要素を称することができる。同一の参照符号又は類似する各参照符号は、特定の図面で言及又は説明していなくても、それらの各符号は、他の図面に基づいて説明され得る。また、特定の図面に参照符号が表示されていない部分があったとしても、その部分は、他の各図面に基づいて説明され得る。また、本出願の各図面に含まれた細部の各構成要素の個数、形状、大きさ及び大きさの相対的な差などは、理解の便宜のために設定されたものであって、各実施例を制限するものではなく、多様な形態で具現され得る。

【0033】

図１は、本発明の一実施例に係るエネルギー貯蔵装置の構成を概略的に示す斜視図で、図２は、本発明の一実施例に係るエネルギー貯蔵装置の構成を概略的に示す平面図で、図３は、本発明の一実施例に係るエネルギー貯蔵装置の構成を概略的に示す側面図である。

【0034】

図１乃至図３を参照すると、本実施例に係るエネルギー貯蔵装置は、ラックフレーム１００、トレー２００、バッテリーモジュール３００、ガイドレール４００、及びストッパー５００を含む。

【0035】

ラックフレーム１００は、内部にバッテリーモジュール３００が収容され得る空間を設ける。本実施例に係るラックフレーム１００は、内部が空洞になっているボックス又は骨組みの形態を有することができる。ラックフレーム１００は、建物の室内に配置されてもよく、コンテナ、キャビネットなどの内部に配置されることも可能である。ラックフレーム１００は、バッテリーモジュール３００から加えられる荷重による破損が防止され得るようにスチールなどの高い剛性の材質で形成されてもよい。ラックフレーム１００の形状は、図１に示した直方体の形状以外にも、多面体、円筒などの多様な形状に設計変更が可能である。

【0036】

ラックフレーム１００は、第１面１０１と、第１面１０１の反対側に位置した第２面１０２とを含むことができる。第１面１０１と第２面１０２は、図１を基準にしてＸ軸と並んだ方向に沿って互いに平行に向かい合うように配置されてもよい。第１面１０１は、開放されるように形成され、ラックフレーム１００の内部空間と外部空間とを連通させることができる。

【0037】

以下で叙述する第１方向Ａは、ラックフレーム１００の第１面１０１から第２面１０２に向かう間に、図１を基準にしてＸ軸と並んだ方向であってもよい。また、第２方向Ｂは、第１方向Ａの反対方向、すなわち、ラックフレーム１００の第２面１０２から第１面１０１に向かう方向のうち、Ｘ軸と並んだ方向であってもよい。

【0038】

トレー２００は、ラックフレーム１００の内部に設置され、ラックフレーム１００の内部空間を区画する。本実施例に係るトレー２００は、略平板の形態を有するように形成されてもよい。トレー２００は、溶接などによってラックフレーム１００に一体に固定されたり、ボルティング、嵌合などによってラックフレーム１００に着脱可能に組み立てられてもよい。トレー２００は、ラックフレーム１００の底面に対して水平に配置されてもよい。トレー２００は、複数個で備えられてもよい。複数個のトレー２００は、ラックフレーム１００の内部で上下、すなわち、図１を基準にしてＺ軸方向に沿って積層されてもよい。後述するトレー２００の個数、隣り合う各トレー２００の間の間隔、およびバッテリーモジュール３００の高さは、多様に設計変更が可能である。トレー２００は、バッテリーモジュール３００から加えられる荷重による破損が防止され得るようにスチールなどの高い剛性の材質で形成されてもよい。

【0039】

バッテリーモジュール３００は、充電及び放電動作によって電力を貯蔵したり、貯蔵された電力を外部の電子機器（図示せず）に供給する。バッテリーモジュール３００は、略ボックスの形態を有するモジュールケースと、モジュールケースの内部に配置される複数個のバッテリーセルと、冷却水が流動しながらバッテリーセルを冷却させる冷却プレートとを含むことができる。バッテリーセルは、パウチ型二次電池、角形二次電池又は円筒形二次電池であってもよい。

【0040】

バッテリーモジュール３００は、長さ方向が第１方向Ａと並んで配置されてもよい。バッテリーモジュール３００は、ラックフレーム１００の外側で第１面１０１と向かい合うように配置された状態で、第１方向Ａに移動することによって第１面１０１を介してラックフレーム１００の内部に挿入され得る。その一方で、バッテリーモジュール３００は、ラックフレーム１００の内部に挿入された状態で、第２方向Ｂに移動することによって第１面１０１を介してラックフレーム１００の外部に離脱し得る。

【0041】

バッテリーモジュール３００は、ラックフレーム１００の内部でトレー２００上に配置されてもよい。より具体的には、バッテリーモジュール３００は、下面がトレー２００の上面に接触してもよい。

【0042】

バッテリーモジュール３００は、複数個で備えられてもよい。複数個のバッテリーモジュール３００は、ラックフレーム１００の内部で第１方向Ａと垂直な方向、すなわち、図１を基準にしてＹ軸及びＺ軸方向に沿って複数個の列に配置されてもよい。Ｚ軸方向に沿って配置された複数個のバッテリーモジュール３００は、それぞれのトレー２００上に配置されてもよい。

【0043】

ガイドレール４００は、バッテリーモジュール３００と向かい合うように配置され、バッテリーモジュール３００の移動を案内する。すなわち、ガイドレール４００は、バッテリーモジュール３００がラックフレーム１００の内部に挿入されたり、ラックフレーム１００の内部から離脱する過程でラックフレーム１００の移動方向が第１方向Ａ又は第２方向Ｂを維持するように誘導する構成として機能することができる。

【0044】

図４は、本発明の一実施例に係るガイドレールの構成を概略的に示す斜視図である。

【0045】

図１乃至図４を参照すると、本実施例に係るガイドレール４００は、レール本体４１０、及びレールホール４２０を含むことができる。

【0046】

レール本体４１０は、ラックフレーム１００の内部でバッテリーモジュール３００と向かい合うように配置される。本実施例に係るレール本体４１０は、略板の形態を有するように形成され、バッテリーモジュール３００の側面と平行に向かい合うように配置されてもよい。レール本体４１０は、長さ方向が第１方向Ａと並んで配置されてもよい。レール本体４１０は、トレー２００に固定されてもよく、ラックフレーム１００に固定されることも可能である。レール本体４１０は、バッテリーモジュール３００の側面に直接接触してもよく、バッテリーモジュール３００の側面から所定間隔だけ離隔することも可能である。レール本体４１０は、複数個で備えられてもよい。複数個のレール本体４１０のうちいずれか一対のレール本体４１０は、それぞれのバッテリーモジュール３００の両側面と個別的に向かい合うように配置されてもよい。

【0047】

レールホール４２０は、レール本体４１０を貫通して形成されてもよい。より具体的には、レールホール４２０は、バッテリーモジュール３００の側面に対して垂直な方向（図１を基準にしてＹ軸と並んだ方向）に沿ってレール本体４１０を貫通し得る。レールホール４２０の長さは、バッテリーモジュール３００及びレール本体４１０の長さより短くてもよい。

【0048】

レールホール４２０は、第１端部４２１と、第１端部４２１から第１方向Ａに沿って離隔する第２端部４２２とを含むことができる。第１端部４２１と第２端部４２２は、それぞれレールホール４２０の両端部に配置されたレールホール４２０とレール本体４１０との境界面であってもよい。第１端部４２１は、ラックフレーム１００の第１面１０１に向かうように配置され、第２端部４２２は、ラックフレーム１００の第２面１０２に向かうように配置されてもよい。

【0049】

ストッパー５００は、バッテリーモジュール３００とガイドレール４００との間に備えられ、バッテリーモジュール３００が第２方向Ｂに移動することを選択的に制限する。すなわち、ストッパー５００は、バッテリーモジュール３００がラックフレーム１００から離脱する場合、バッテリーモジュール３００が第２方向Ｂに移動することを制限又は許容する構成として機能することができる。これによって、ストッパー５００は、バッテリーモジュール３００がラックフレーム１００から離脱する過程でバッテリーモジュール３００が第２方向Ｂに急激に移動することを防止することによって、バッテリーモジュール３００の落下を防止することができる。

【0050】

ストッパー５００は、複数個で備えられてもよい。複数個のストッパー５００は、第１方向Ａに沿って相互離隔するように配置されてもよい。これによって、複数個のストッパー５００は、バッテリーモジュール３００が第２方向Ｂに移動することを多段で制限することによって、バッテリーモジュール３００の脱去作業の安定性をより向上させることができる。複数個のストッパー５００は、Ｙ軸方向に対して垂直なバッテリーモジュール３００の両側面に対称に配置されてもよい。

【0051】

図５は、本発明の一実施例に係るストッパーの設置状態を概略的に示す斜視図で、図６は、本発明の一実施例に係るストッパーの構成を概略的に示す拡大図で、図７は、本発明の一実施例に係るストッパーの構成を概略的に示す側面図で、図８は、本発明の一実施例に係るストッパーの構成を概略的に示す平面図である。

【0052】

図５乃至図８を参照すると、本実施例に係るストッパー５００は、ストッパー本体５１０、及びフック５２０を含むことができる。

【0053】

ストッパー本体５１０は、バッテリーモジュール３００に移動可能に連結され、後述するフック５２０を支持する。ストッパー本体５１０は、外部から印加される外力によって移動し、ガイドレール４００に対するフック５２０の相対位置を調節する構成として機能することができる。

【0054】

本実施例に係るストッパー本体５１０は、略平板の形態を有するように形成されてもよい。ストッパー本体５１０は、別途の外力が加えられない初期位置で内側面及び外側面がそれぞれバッテリーモジュール３００の側面及びレール本体４１０と平行に向かい合うように配置されてもよい。ストッパー本体５１０は、バッテリーモジュール３００に第１方向Ａと交差する方向に往復移動可能に連結されてもよい。より具体的には、図６に示したように、ストッパー本体５１０は、バッテリーモジュール３００の側面に固定される固定端部５１１と、固定端部５１１から延長される移動端部５１２とを含むことができる。移動端部５１２は、固定端部５１１から第２方向Ｂに沿って延長され、バッテリーモジュール３００の側面と離隔するように配置されてもよい。移動端部５１２は、固定端部５１１を中心に時計方向又は反時計方向に回転し得る。例えば、レール本体４１０と向かい合うストッパー本体５１０の外側面にバッテリーモジュール３００の側面に向かう加圧力が加えられる場合、移動端部５１２は、固定端部５１１を中心にバッテリーモジュール３００の側面に向かって回転し得る。

【0055】

ストッパー本体５１０は、弾性変形可能に備えられてもよい。これによって、ストッパー本体５１０は、外部から印加される外力が除去される場合、それ自体の弾性復元力によって初期位置に復帰し得る。例えば、ストッパー本体５１０は、十分な剛性を有し、弾性変形可能なプラスチック材質で形成されてもよい。

【0056】

フック５２０は、ストッパー本体５１０に固定され、ストッパー本体５１０の移動方向に沿ってレールホール４２０に挿入されたり、レールホール４２０から離脱する。フック５２０は、ストッパー本体５１０が初期位置に位置した状態でレール本体４１０と向かい合うことによって、レールホール４２０に挿入された状態に維持され得る。フック５２０は、レールホール４２０に挿入された状態でバッテリーモジュール３００と共に第１方向Ａ又は第２方向Ｂに移動してもよい。フック５２０の上下幅は、レールホール４２０の上下幅より小さく形成されてもよい。これによって、フック５２０は、レールホール４２０の内部で円滑に移動し得る。

【0057】

フック５２０は、レールホール４２０の内部で第２方向Ｂに設定距離以上移動することによって、レール本体４１０との干渉によってバッテリーモジュール３００の第２方向Ｂへの移動を制限することができる。この状態で、フック５２０は、ストッパー本体５１０の移動によってレールホール４２０から離脱する場合にのみ、バッテリーモジュール３００が第２方向Ｂに移動することを許容することができる。

【0058】

一方、フック５２０は、レールホール４２０への挿入有無とは関係なく、バッテリーモジュール３００が第１方向Ａに移動することを常時許容することができる。すなわち、フック５２０は、バッテリーモジュール３００がラックフレーム１００から離脱する場合にのみ、バッテリーモジュール３００の移動を選択的に制限することができる。

【0059】

本実施例に係るフック５２０は、係止面５２１、及びガイド面５２２を含むことができる。

【0060】

係止面５２１は、フック５２０の一側に配置され、フック５２０がレールホール４２０に挿入された場合、レールホール４２０の第１端部４２１と向かい合うように配置されてもよい。係止面５２１は、第１方向Ａ及び第２方向Ｂに対して垂直な平面の形態を有することができる。係止面５２１は、フック５２０がレールホール４２０に挿入された状態でバッテリーモジュール３００が第２方向Ｂに設定距離以上移動することによってレールホール４２０の第１端部４２１と接触し、バッテリーモジュール３００が第２方向Ｂに移動することを制限することができる。

【0061】

ガイド面５２２は、フック５２０の他側に配置され、係止面５２１から第１方向Ａに沿って延長されてもよい。ガイド面５２２は、係止面５２１に対して傾斜するように配置されてもよい。例えば、ガイド面５２２は、端部、すなわち、第１方向Ａに向かうほどストッパー本体５１０との距離が漸進的に減少する傾斜面の形態を有することができる。これによって、ガイド面５２２は、バッテリーモジュール３００がラックフレーム１００に挿入される場合、レール本体４１０と接触し、ストッパー本体５１０の移動端部５１２をバッテリーモジュール３００の側面に向かう方向に回転させることができる。

【0062】

本実施例に係るエネルギー貯蔵装置は、整列部材６００をさらに含むことができる。

【0063】

整列部材６００は、トレー２００とバッテリーモジュール３００との間に備えられ、バッテリーモジュール３００の位置を整列させる。すなわち、整列部材６００は、バッテリーモジュール３００がラックフレーム１００に挿入された場合、バッテリーモジュール３００をトレー２００上の正位置に位置させる構成として機能することができる。また、整列部材６００は、バッテリーモジュール３００がラックフレーム１００に挿入されたり、ラックフレーム１００から離脱する過程でバッテリーモジュール３００の第１方向Ａ又は第２方向Ｂへの急激な移動を制限する構成として機能することができる。これによって、整列部材６００は、ストッパー５００に過度な荷重が付加されることを防止することができる。

【0064】

図９は、本発明の一実施例に係る整列部材の構成を概略的に示す断面図である。

【0065】

図９を参照すると、本実施例に係る整列部材６００は、整列ホール６１０、及び整列突起６２０を含むことができる。

【0066】

整列ホール６１０は、トレー２００及びバッテリーモジュール３００のうちいずれか一つを貫通して形成される。以下では、整列ホール６１０がトレー２００に形成されたことを例に挙げて説明する。しかし、整列ホール６１０は、これに限定されるものではなく、バッテリーモジュール３００に形成されることも可能である。

【0067】

図１０は、本発明の一実施例に係る整列ホールの構成を概略的に示す平面図である。

【0068】

図９及び図１０を参照すると、本実施例に係る整列ホール６１０は、第１整列ホール６１１、第２整列ホール６１２、及び第３整列ホール６１３を含むことができる。

【0069】

第１整列ホール６１１、第２整列ホール６１２、及び第３整列ホール６１３は、トレー２００を上下方向、すなわち、Ｚ軸と並んだ方向に垂直に貫通するホールの形態を有することができる。第１整列ホール６１１、第２整列ホール６１２、及び第３整列ホール６１３の断面形状は、図１０に示した円形以外にも、多角形、楕円形などの多様な形状に設計変更が可能である。

【0070】

第１整列ホール６１１、第２整列ホール６１２、及び第３整列ホール６１３は、第１方向Ａに沿って順次羅列されてもよい。すなわち、第１整列ホール６１１、第２整列ホール６１２、及び第３整列ホール６１３は、第１面１０１と向かい合うトレー２００の一端部から第２面１０２と向かい合うトレー２００の他端部に向かって順次配置されてもよい。

【0071】

第１整列ホール６１１と第３整列ホール６１３は、第１方向Ａに対して並んだ方向に向かい合うように配置されてもよい。すなわち、第１整列ホール６１１と第３整列ホール６１３は、それらの中心軸が第１方向Ａと並んだいずれか一つの直線の互いに異なる地点と交差し得る。

【0072】

第１整列ホール６１１と第２整列ホール６１２は、第１方向Ａに対して交差する方向に交互に配置されてもよい。すなわち、第１整列ホール６１１と第２整列ホール６１２は、それらの中心軸が第１方向Ａに並んでおり、Ｙ軸方向に離隔した互いに異なる直線とそれぞれ交差し得る。

【0073】

第１整列ホール６１１、第２整列ホール６１２、及び第３整列ホール６１３は、複数個で備えられてもよい。例えば、図１０に示したように、第１整列ホール６１１、第２整列ホール６１２、及び第３整列ホール６１３は、それぞれ一対で備えられてもよい。一対の第１整列ホール６１１、第２整列ホール６１２、及び第３整列ホール６１３は、第１方向Ａに対して交差する方向に沿って２列に配置されてもよい。

【0074】

整列突起６２０は、トレー２００及びバッテリーモジュール３００のうち残りの一つから突出する。以下では、整列突起６２０がバッテリーモジュール３００から突出したことを例に挙げて説明する。しかし、整列突起６２０は、これに限定されるものではなく、トレー２００から突出することも可能である。整列突起６２０は、バッテリーモジュール３００の移動に連動しながら整列ホール６１０に挿入されたり、整列ホール６１０から離脱してもよい。

【0075】

図１１は、本発明の一実施例に係る整列突起の構成を概略的に示す斜視図である。

【0076】

図９及び図１１を参照すると、本実施例に係る整列突起６２０は、第１整列突起６２１、第２整列突起６２２、及び第３整列突起６２３を含むことができる。

【0077】

第１整列突起６２１、第２整列突起６２２、及び第３整列突起６２３は、バッテリーモジュール３００の下面から下方に垂直に突出してもよい。第１整列突起６２１、第２整列突起６２２、及び第３整列突起６２３の断面形状は、図１０に示した円形以外にも、整列ホール６１０に挿入可能な形状の範囲内で多様に設計変更が可能である。

【0078】

第１整列突起６２１、第２整列突起６２２、及び第３整列突起６２３は、第１方向Ａに沿って順次羅列されてもよい。すなわち、第１整列突起６２１、第２整列突起６２２、及び第３整列突起６２３は、バッテリーモジュール３００がラックフレーム１００に完全に挿入された場合、第１面１０１と向かい合うように配置されるバッテリーモジュール３００の前面から後面に向かって順次配置されてもよい。

【0079】

第１整列突起６２１と第３整列突起６２３は、第１方向Ａに対して並んだ方向に向かい合うように配置されてもよい。すなわち、第１整列突起６２１と第３整列突起６２３は、中心軸が第１方向Ａと並んだいずれか一つの直線の互いに異なる地点と交差し得る。

【0080】

第１整列突起６２１と第２整列突起６２２は、第１方向Ａに対して交差する方向に交互に配置されてもよい。すなわち、第１整列突起６２１と第２整列突起６２２は、中心軸が第１方向Ａに並んでおり、Ｙ軸方向に離隔した互いに異なる直線とそれぞれ交差し得る。

【0081】

第１整列突起６２１、第２整列突起６２２、及び第３整列突起６２３は、複数個で備えられてもよい。例えば、図１１に示したように、第１整列突起６２１、第２整列突起６２２、及び第３整列突起６２３は、それぞれ一対で備えられてもよい。一対の第１整列突起６２１、第２整列突起６２２、及び第３整列突起６２３は、第１方向Ａに対して交差する方向に沿って２列に配置されてもよい。第１整列突起６２１、第２整列突起６２２、及び第３整列突起６２３の個数及び間隔は、第１整列ホール６１１、第２整列ホール６１２、及び第３整列ホール６１３の個数及び間隔に対応するように形成されてもよい。

【0082】

第１整列突起６２１、第２整列突起６２２、及び第３整列突起６２３の縁部は、傾斜するように形成されてもよい。これによって、第１整列突起６２１、第２整列突起６２２、及び第３整列突起６２３は、バッテリーモジュール３００の移動時、第１整列ホール６１１、第２整列ホール６１２、及び第３整列ホール６１３から円滑に離脱し得る。

【0083】

より具体的には、第１整列突起６２１の一側には第１傾斜面６２１ａが形成され、第２整列突起６２２の一側には第２傾斜面６２２ａが形成され、第３整列突起６２３の両側には第３傾斜面６２３ａ及び第４傾斜面６２３ｂがそれぞれ形成されてもよい。

【0084】

第１傾斜面６２１ａ、第２傾斜面６２２ａ、第３傾斜面６２３ａ及び第４傾斜面６２３ｂは、それぞれバッテリーモジュール３００の下面に向かうほど第１整列突起６２１、第２整列突起６２２、及び第３整列突起６２３の中心軸から遠ざかるように形成されてもよい。第１傾斜面６２１ａ、第２傾斜面６２２ａ、第３傾斜面６２３ａ及び第４傾斜面６２３ｂは、バッテリーモジュール３００の下面と接触してもよい。

【0085】

第１傾斜面６２１ａ、第２傾斜面６２２ａ、及び第３傾斜面６２３ａは、第２方向Ｂに向かうように配置され、第４傾斜面６２３ｂは、第１方向Ａに向かうように配置されてもよい。一方、整列突起６２０がトレー２００から突出する場合、第１傾斜面６２１ａ、第２傾斜面６２２ａ、及び第３傾斜面６２３ａは、第１方向Ａに向かうように配置され、第４傾斜面６２３ｂは、第２方向Ｂに向かうように配置されてもよい。

【0086】

以下では、本発明の一実施例に係るエネルギー貯蔵装置の動作を説明する。

【0087】

図１２乃至図１６は、本発明の一実施例に係るエネルギー貯蔵装置において、バッテリーモジュールがラックフレームに挿入される過程を概略的に示す図である。

【0088】

図１２乃至図１４を参照すると、バッテリーモジュール３００は、ラックフレーム１００の外側に配置された状態で、第１方向Ａに移動することによって第１面１０１を介してラックフレーム１００の内部に挿入される。

【0089】

ラックフレーム１００が第１方向Ａに設定距離以上移動することによって、ガイド面５２２がレール本体４１０と接触する。

【0090】

ガイド面５２２が第１方向Ａに対して傾斜するように配置されることによって、ガイド面５２２とレール本体４１０との接触によって発生した反力の一部は、バッテリーモジュール３００の側面に向かう加圧力に変換される。

【0091】

ガイド面５２２によって変換された加圧力により、ストッパー本体５１０の移動端部５１２は、バッテリーモジュール３００の側面に向かって回転し、フック５２０は、レール本体４１０との接触状態を維持しながら第１方向Ａに移動する。

【0092】

その後、フック５２０がレールホール４２０と向かい合うように配置されることによって、ストッパー本体５１０は弾性復元力によって初期位置に復元され、フック５２０はレールホール４２０の内部に挿入される。

【0093】

フック５２０は、レールホール４２０の内部に挿入された状態でバッテリーモジュール３００と共に第１方向Ａに移動する。

【0094】

上記のような動作は、バッテリーモジュール３００がラックフレーム１００に完全に挿入される時点まで、バッテリーモジュール３００の長さ方向に沿って相互離隔するように配置された複数個のストッパー５００に対して順次繰り返し行われてもよい。

【0095】

図１５及び図１６を参照すると、バッテリーモジュール３００がラックフレーム１００の外側からラックフレーム１００の内部に挿入されることによって、第３整列突起６２３は第１整列ホール６１１の内部に挿入される。

【0096】

その後、バッテリーモジュール３００が第１方向Ａに継続して移動することによって、第３整列突起６２３は、第４傾斜面６２３ｂによって第１整列ホール６１１から離脱し、トレー２００との接触状態を維持しながらバッテリーモジュール３００と共に第１方向Ａに移動する。

【0097】

この過程で、第１整列ホール６１１と第２整列ホール６１２が第１方向Ａに対して交差する方向に交互に配置されることによって、第３整列突起６２３は、第２整列ホール６１２に挿入されず、第３整列ホール６１３に向かって連続的に移動し得る。

【0098】

その後、第３整列突起６２３は第３整列ホール６１３に挿入され、これと同時に、第２整列突起６２２及び第１整列突起６２１は、それぞれ第１整列ホール６１１及び第２整列ホール６１２に挿入される。

【0099】

第１傾斜面６２１ａ及び第２傾斜面６２２ａが第２方向Ｂに向かうように配置されることによって、第２整列突起６２２及び第１整列突起６２１は、周面がそれぞれ第１整列ホール６１１及び第２整列ホール６１２の縁面に係合され、バッテリーモジュール３００の第１方向Ａへの移動は中止される。

【0100】

図１７乃至図２０は、本発明の一実施例に係るエネルギー貯蔵装置において、バッテリーモジュールがラックフレームから離脱する過程を概略的に示す図である。

【0101】

図１６乃至図１９を参照すると、図１６の状態でバッテリーモジュール３００が第２方向Ｂに移動することによって、レールホール４２０に挿入されたフック５２０は第１端部４２１に向かって移動する。

【0102】

バッテリーモジュール３００が第２方向Ｂに設定距離以上移動することによって、フック５２０の係止面５２１は第１端部４２１と接触し、バッテリーモジュール３００の第２方向Ｂへの移動が中止される。これによって、バッテリーモジュール３００は、ラックフレーム１００の第１面１０１から設定距離だけ突出した状態に維持され得る。

【0103】

その後、バッテリーモジュール３００を第２方向Ｂに継続して移動させようとする場合、作業者は、ストッパー本体５１０の外側面をバッテリーモジュール３００の側面に向かって加圧する。

【0104】

ストッパー本体５１０の移動端部５１２は、このような加圧力によってバッテリーモジュール３００の側面に向かって移動し、フック５２０はレールホール４２０から離脱する。

【0105】

これによって、フック５２０は、レール本体４１０と衝突せず、バッテリーモジュール３００は、継続して第２方向Ｂに移動し得る。

【0106】

ストッパー本体５１０がラックフレーム１００の外側に離脱した後、作業者がストッパー本体５１０に加える加圧力を解除することによって、ストッパー本体５１０は、それ自体の弾性復元力によって初期位置に復元され得る。

【0107】

上記のような動作は、バッテリーモジュール３００がラックフレーム１００に完全に挿入される時点まで、バッテリーモジュール３００の長さ方向に沿って相互離隔するように配置された複数個のストッパー５００に対して順次繰り返し行われてもよい。

【0108】

図１６及び図２０を参照すると、図１６の状態でバッテリーモジュール３００が第２方向Ｂに移動することによって、第１整列突起６２１、第２整列突起６２２及び第３整列突起６２３は、第１傾斜面６２１ａ、第２傾斜面６２２ａ及び第３傾斜面６２３ａによって第１整列ホール６１１、第２整列ホール６１２及び第３整列ホール６１３から離脱する。

【0109】

その後、バッテリーモジュール３００が第２方向Ｂに継続して移動することによって、第１整列突起６２１及び第２整列突起６２２はトレー２００から順次離脱し、第３整列突起６２３は第１整列ホール６１１に挿入される。これによって、第３整列突起６２３は、ストッパー５００と別途に、バッテリーモジュール３００がラックフレーム１００から落下することを最終的に防止することができる。

【0110】

その後、第３整列突起６２３は、第３傾斜面６２３ａによって第１整列ホール６１１から離脱し、バッテリーモジュール３００はラックフレーム１００から完全に離脱する。

【0111】

本発明は、図面に示した実施例を参考にして説明したが、これは、例示的なものに過ぎなく、当該技術の属する分野で通常の知識を有する者であれば、これから多様な変形及び均等な他の実施例が可能であることを理解するだろう。

【0112】

したがって、本発明の技術的保護範囲は、下記の特許請求の範囲によって定めるべきであろう。

【符号の説明】

【0113】

１００ ラックフレーム
１０１ 第１面
１０２ 第２面
２００ トレー
３００ バッテリーモジュール
４００ ガイドレール
４１０ レール本体
４２０ レールホール
４２１ 第１端部
４２２ 第２端部
５００ ストッパー
５１０ ストッパー本体
５１１ 固定端部
５１２ 移動端部
５２０ フック
５２１ 係止面
５２２ ガイド面
６００ 整列部材
６１０ 整列ホール
６１１ 第１整列ホール
６１２ 第２整列ホール
６１３ 第３整列ホール
６２０ 整列突起
６２１ 第１整列突起
６２１ａ 第１傾斜面
６２２ 第２整列突起
６２２ａ 第２傾斜面
６２３ 第３整列突起
６２３ａ 第３傾斜面
６２３ｂ 第４傾斜面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】