特許 7516554 バッテリーラック、電力貯蔵装置、及び発電システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-05

(45)【発行日】2024-07-16

(54)【発明の名称】バッテリーラック、電力貯蔵装置、及び発電システム

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/244 20210101AFI20240708BHJP

   H01M 50/251 20210101ALI20240708BHJP

【ＦＩ】

H01M50/244 Z

H01M50/251

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2022566242

(86)(22)【出願日】2021-09-28

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-06-13

(86)【国際出願番号】 KR2021013281

(87)【国際公開番号】W WO2022065996

(87)【国際公開日】2022-03-31

【審査請求日】2022-10-28

(31)【優先権主張番号】10-2020-0126310

(32)【優先日】2020-09-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】521065355

【氏名又は名称】エルジー エナジー ソリューション リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100188558

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅人

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(72)【発明者】

【氏名】ヒ－チャン・キム

(72)【発明者】

【氏名】キュン－ミン・イ

(72)【発明者】

【氏名】スン－ジュン・イ

(72)【発明者】

【氏名】コウン・ソン

(72)【発明者】

【氏名】グァン－ス・ジュン

(72)【発明者】

【氏名】ジョン－ス・イ

(72)【発明者】

【氏名】スン－ジュン・ジョン

【審査官】村岡 一磨

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－２７３４２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２０４２６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第６７２９６８９（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０１２５７７２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－２０７８４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／０３７９９９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開昭５９－１７３９７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０８４４８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００５／０２８１００２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／２０－５０／２９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のバッテリーモジュールと、
前記複数のバッテリーモジュールを収納するように構成され、他の一つのラックケースを上部に載置可能に構成されたラックケースと、を備え、
前記ラックケースは、
前記複数のバッテリーモジュールを載置するように構成された複数の棚フレームと、
前記棚フレームの前端と結合された前方フレームと、
前記棚フレームの後端と結合された後方フレームと、を備え、
前記前方フレーム及び前記後方フレームは、それぞれ、
上下方向に長く延びた複数の柱部と、
前記複数の柱部のそれぞれの上部を連結するように水平方向に延びた板状であり、一部分が打ち抜かれてボルトが挿入されるように構成された少なくとも一つのボルト孔を有する連結部と、
前記複数の柱部の下端部を連結するように水平方向に延びた板状の本体部を含む固定部と、
を含み、
前記本体部は、前記本体部の端部から凹設された固定溝を備え、
前記ラックケースは、
前記ラックケースの上端部に備えられ、前記他の一つのラックケースの下端に備えられる前記固定溝に挿入されるように構成された少なくとも一つのボルトを含む、バッテリーラック。

【請求項2】

前記ボルトは、
前記連結部のボルト孔にネジ部の一部分が挿入され、
ネジ部の残りの部分が上部に載置された前記他の一つのラックケースの前記固定溝に挿入されるように上方に突出している、請求項１に記載のバッテリーラック。

【請求項3】

前記固定溝は、
少なくとも一部分に、前記本体部の端部から凹む方向に次第に溝の大きさが減少する形状を有するテーパー部と、
前記ボルトが収容されるように打ち抜かれた開口を有する収容部と、を備える、請求項１又は２に記載のバッテリーラック。

【請求項4】

複数のバッテリーモジュールと、
前記複数のバッテリーモジュールを収納するように構成され、他の一つのラックケースを上部に載置可能に構成されたラックケースと、を備え、
前記ラックケースは、前記ラックケースの下端部に備えられた固定部を含み、
前記固定部は、板状の本体部を含み、
前記本体部は、前記本体部の端部から凹設された固定溝を備え、
前記ラックケースは、
前記ラックケースの上端部に備えられ、前記他の一つのラックケースの下端に備えられる前記固定溝に挿入されるように構成された少なくとも一つのボルトを含み、
前記固定溝は、
少なくとも一部分に、前記本体部の端部から凹む方向に次第に溝の大きさが減少する形状を有するテーパー部と、
前記ボルトが収容されるように打ち抜かれた開口を有する収容部と、を備え、
前記固定部は、
前記テーパー部と前記収容部とを区画するように突出可能に構成された拘束バーと、
前記拘束バーの少なくとも一部分が収容されるように内部空間を有する収容溝と、を備える、バッテリーラック。

【請求項5】

前記固定部は、
前記収容溝に備えられ、前記拘束バーが前記収容溝から突出できるように前記拘束バーを押し付ける弾性部材を備える、請求項４に記載のバッテリーラック。

【請求項6】

複数のバッテリーモジュールと、
前記複数のバッテリーモジュールを収納するように構成され、他の一つのラックケースを上部に載置可能に構成されたラックケースと、を備え、
前記ラックケースは、前記ラックケースの下端部に備えられた固定部を含み、
前記固定部は、板状の本体部を含み、
前記本体部は、前記本体部の端部から凹設された固定溝を備え、
前記ラックケースは、
前記ラックケースの上端部に備えられ、前記他の一つのラックケースの下端に備えられる前記固定溝に挿入されるように構成された少なくとも一つのボルトを含み、
前記ラックケースは、
前記複数のバッテリーモジュールを載置するように構成された複数の棚フレームと、
前記棚フレームの前端と結合された前方フレームと、
前記棚フレームの後端と結合された後方フレームと、を備え、
前記前方フレーム及び前記後方フレームは、それぞれ、
上下方向に長く延びた複数の柱部と、
前記複数の柱部のそれぞれの上部を連結するように水平方向に延びた板状であり、一部分が打ち抜かれてボルトが挿入されるように構成された少なくとも一つのボルト孔を有する連結部と、を備え、
前記前方フレーム及び前記後方フレームは、それぞれ、
前記固定部に載置され、前記固定溝と対応する形状のスリット溝が形成された載置部、及び前記載置部の端部から上方に折り曲げられて延びた形態を有し、前記柱部とボルト締結されるように構成された締結部を有するブラケットを備える、バッテリーラック。

【請求項7】

前記固定部は、
前記固定部の移動をガイドするように前記本体部の端部から外側に突出して延びたガイド部をさらに備える、請求項１から６のいずれか一項に記載のバッテリーラック。

【請求項8】

複数のバッテリーモジュールと、
前記複数のバッテリーモジュールを収納するように構成され、他の一つのラックケースを上部に載置可能に構成されたラックケースと、を備え、
前記ラックケースは、前記ラックケースの下端部に備えられた固定部を含み、
前記固定部は、板状の本体部を含み、
前記本体部は、前記本体部の端部から凹設された固定溝を備え、
前記ラックケースは、
前記ラックケースの上端部に備えられ、前記他の一つのラックケースの下端に備えられる前記固定溝に挿入されるように構成された少なくとも一つのボルトを含み、
前記固定部は、
前記固定部の移動をガイドするように前記本体部の端部から外側に突出して延びたガイド部をさらに備え、
前記ガイド部は、
前記本体部から上部に向かって所定角度以上折り曲げられた形態を有する、バッテリーラック。

【請求項9】

前記ガイド部は、
前記固定溝と連通し、前記本体部から突出して延びた端部から凹設された延長溝を備える、請求項７または８に記載のバッテリーラック。

【請求項10】

請求項１から９のいずれか一項に記載のバッテリーラックを少なくとも一つ含む、電力貯蔵装置。

【請求項11】

請求項１から９のいずれか一項に記載のバッテリーラックを少なくとも一つ含む、発電システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バッテリーラック、電力貯蔵装置、及び発電システムに関し、より詳しくは、設置が容易なバッテリーラック、電力貯蔵装置、及び発電システムに関する。

【0002】

本出願は、２０２０年９月２８日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２０－０１２６３１０号に基づく優先権を主張し、当該出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。

【背景技術】

【0003】

現在、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の二次電池が商用化しているが、中でもリチウム二次電池はニッケル系の二次電池に比べてメモリ効果が殆ど起きず充放電が自在であって、自己放電率が非常に低くて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。

【0004】

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それぞれ正極活物質と負極活物質として使用する。リチウム二次電池は、このような正極活物質が塗布された正極板と負極活物質が塗布された負極板とがセパレータを介在して配置された電極組立体、及び電極組立体を電解液とともに封止収納する外装材、例えば電池パウチ外装材を備える。

【0005】

近年、携帯型電子機器のような小型装置だけでなく、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。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、多数の二次電池が電気的に接続される。特に、中大型装置には積層が容易であるという長所からパウチ型二次電池が多く用いられる。

【0006】

一方、近来、エネルギー貯蔵源としての活用を含めて大容量構造に対する必要性が高まるにつれて、電気的に直列及び／または並列に接続された多数の二次電池、及びこのような二次電池を内部に収容したバッテリーモジュール及びバッテリー管理システム（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ：ＢＭＳ）を備えたバッテリーラックに対する需要が増加している。

【0007】

また、このようなバッテリーラックは一般に、複数のバッテリーモジュールを外部の衝撃から保護するか又は収納保管するため、金属材料からなるラックケースを備える。さらに近年、高容量バッテリーラックの需要が伸び、重い荷重のバッテリーモジュールが複数個収納されたバッテリーラックに対する要求が高まっている。

【0008】

しかし、重い荷重のバッテリーラックは、設置場所の固定ポイントに正確に位置させることが非常に難しい。すなわち、重い荷重のバッテリーラックは、運送設備を使用してバッテリーラックを移動させなければならないが、このような運送設備を使用する場合、バッテリーラックの精密な位置調整が容易ではない。これにより、バッテリーラック間の配列が均一ではなく、バッテリーラック同士の電気的接続や消防設備などの連結が円滑に行われない問題が発生するおそれがある。

【0009】

さらに、このように重い荷重のバッテリーラックは、移送だけでなく、狭い場所に設置することがさらに困難である。これにより、従来技術ではバッテリーラックが設置される設置場所の空間を効率的に活用し難く、多数のバッテリーラックを備えた電力貯蔵装置のエネルギー密度向上には多くの制約があった。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

本発明は、上記の問題点を解決するために創案されたものであって、設置が容易なバッテリーラック、電力貯蔵装置、及び発電システムを提供することを目的とする。

【0011】

本発明の他の目的及び長所は、下記の説明によって理解でき、本発明の実施形態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】

【0012】

上記の目的を達成するため、本発明の一態様によるバッテリーラックは、
複数のバッテリーモジュールと、
前記複数のバッテリーモジュールを収納するように構成され、他の一つのラックケースを上部に載置可能に構成されたラックケースと、を備え、
前記ラックケースは、
前記ラックケースの下端部に備えられた固定部を含み、前記固定部は板状の本体部を含み、前記本体部は前記本体部の端部から凹設された固定溝を備え、
前記ラックケースは、前記ラックケースの上端部に備えられ、前記他の一つのラックケースの下端部に備えられる前記固定溝に挿入されるように構成された少なくとも一つのボルトを含む。

【0013】

一方、前記ラックケースは、
前記複数のバッテリーモジュールを載置するように構成された複数の棚フレームと、
前記棚フレームの前端と結合された前方フレームと、
前記棚フレームの後端と結合された後方フレームと、を備え得る。

【0014】

一方、前記前方フレーム及び前記後方フレームは、それぞれ、
上下方向に長く延びた複数の柱部と、
前記複数の柱部のそれぞれの上部を連結するように水平方向に延びた板状であり、一部分が打ち抜かれてボルトが挿入されるように構成された少なくとも一つのボルト孔を有する連結部と、を備え得る。

【0015】

一方、前記本体部は、前記複数の柱部の下端部を連結するように水平方向に延び、
前記固定溝は、前記ボルトのネジ部が挿入されるように前記本体部の端部から凹んで形成され得る。

【0016】

一方、前記ボルトは、
前記連結部のボルト孔にネジ部の一部分が挿入され、
ネジ部の残りの部分が上部に載置された前記他の一つのラックケースの前記固定溝に挿入されるように上方に突出し得る。

【0017】

また、前記固定溝は、
少なくとも一部分に、前記本体部の端部から凹む方向に次第に溝の大きさが減少する形状を有するテーパー部と、
前記ボルトが収容されるように打ち抜かれた開口を有する収容部と、を備え得る。

【0018】

そして、前記固定部は、
前記テーパー部と前記収容部とを区画するように突出可能に構成された拘束バーと、
前記拘束バーの少なくとも一部分が収容されるように内部空間を有する収容溝と、を備え得る。

【0019】

また、前記固定部は、
前記収容溝に備えられ、前記拘束バーが前記収容溝から突出できるように前記拘束バーを押し付ける弾性部材を備え得る。

【0020】

さらに、前記前方フレーム及び前記後方フレームは、それぞれ、
前記固定部に載置され、前記固定溝と対応する形状のスリット溝が形成された載置部、及び前記載置部の端部から上方に折り曲げられて延びた形態を有し、前記柱部とボルト締結されるように構成された締結部を有するブラケットを備え得る。

【0021】

そして、前記固定部は、
前記固定部の移動をガイドするように前記本体部の端部から外側に突出して延びたガイド部をさらに備え得る。

【0022】

さらに、前記ガイド部は、
前記本体部から上部に向かって所定角度以上折り曲げられた形態を有し得る。

【0023】

また、前記ガイド部は、前記固定溝と連通し、前記本体部から突出して延びた端部から凹設された延長溝を備え得る。

【0024】

さらに、上記の目的を達成するため、本発明の他の一態様による電力貯蔵装置は、上述したバッテリーラックを少なくとも一つ含む。

【0025】

そして、上記の目的を達成するため、本発明のさらに他の一態様による発電システムは、上述したバッテリーラックを少なくとも一つ含む。

【発明の効果】

【0026】

本発明の一態様によれば、少なくとも二つのラックケースを上下方向に積層し、下側に位置するラックケースを地面に固定し、上側に位置するラックケースを下側に位置するラックケースの上部に固定することで、バッテリーラックを収容する収容空間の上部空間をさらに活用することができ、バッテリーラックの空間対比エネルギー密度を効果的に高めることができる。

【0027】

さらに、本発明は、バッテリーラックの固定部に固定溝が備えられているため、複数のバッテリーラックを上下方向に積層してバッテリーラック同士を容易に固定することができる。

【0028】

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形態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ものであるため、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】

【0029】

【図1】本発明の一実施形態によるバッテリーラックを概略的に示した斜視図である。

【図2】本発明の他の実施形態によるバッテリーラックを概略的に示した前方斜視図である。

【図3】本発明の一実施形態によるバッテリーラックのラックケースを概略的に示した斜視図である。

【図4】本発明の一実施形態によるバッテリーラックのバッテリーモジュールを概略的に示した斜視図である。

【図5】図２のバッテリーラックのＡ領域を概略的に示した部分斜視図である。

【図6】本発明の他の実施形態によるバッテリーラックを概略的に示した後方斜視図である。

【図7】図６のバッテリーラックのＢ領域を概略的に示した部分斜視図である。

【図8】本発明の一実施形態によるバッテリーラックの固定部の一部を概略的に示した部分平面図である。

【図9】本発明の他の実施形態によるバッテリーラックの固定部の一部を概略的に示した部分平面図である。

【図10】本発明の一実施形態によるバッテリーラックのブラケットを概略的に示した斜視図である。

【図11】本発明の他の実施形態によるバッテリーラックの固定部を概略的に示した斜視図である。

【図12】図１のバッテリーラックの前方の一部を概略的に示した部分斜視図である。

【図13】図１のバッテリーラックの後方の一部を概略的に示した部分斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び特許請求の範囲において使われた用語や単語は通常的または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。

【0031】

したがって、本明細書に記載された実施形態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形態に過ぎず、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。

【0032】

図１は本発明の一実施形態によるバッテリーラックを概略的に示した斜視図であり、図２は本発明の他の実施形態によるバッテリーラックを概略的に示した前方斜視図であり、図３は本発明の一実施形態によるバッテリーラックのラックケースを概略的に示した斜視図であり、図４は本発明の一実施形態によるバッテリーラックのバッテリーモジュールを概略的に示した斜視図である。参考までに、バッテリーラックの内部が見られるように、図３にはラックケースのうちの前方ドアを除去して図示した。

【0033】

図１～図４を参照すると、本発明の一実施形態によるバッテリーラック１００は、複数のバッテリーモジュール１１０、及び前記複数のバッテリーモジュール１１０を収納するように構成された少なくとも一つのラックケース１２０を含む。

【0034】

具体的には、複数のバッテリーモジュール１１０は、上下方向に配列されるように前記ラックケース１２０に収納され得る。前記バッテリーモジュール１１０は、モジュールハウジング１１１、及び前記モジュールハウジング１１１の内部に備えられ、一方向に積層された複数の電池セル（図示せず）を備え得る。例えば、前記電池セルはパウチ型電池セルであり得る。

【0035】

しかし、本発明によるバッテリーモジュール１１０の電池セルは、上述したパウチ型電池セルに限定されず、本願の出願時点で公知の多様な電池セルが採用され得る。

【0036】

具体的には、前記ラックケース１２０Ａは、他の一つのラックケース１２０Ａを上部に載置可能に構成され得る。例えば、バッテリーラック１００は、上下方向に積層された二つ以上のラックケース１２０Ａ、１２０Ｂを備え得る。上下方向に積層された二つ以上のラックケース１２０Ａ、１２０Ｂのうち、相対的に下側に位置するラックケース１２０Ｂの上部と相対的に上側に位置するラックケース１２０Ａの下部とが互いにボルト結合され得る。

【0037】

前記ラックケース１２０は、前記ラックケース１２０の下端部に備えられた固定部１２６を含み得る。前記固定部１２６は、板状の本体部１２６ｂを含み得る。前記本体部１２６ｂは、前記本体部１２６ｂの端部から凹設された固定溝１２６ｈを備え得る。

【0038】

一方、本発明の一実施形態によれば、上下方向に積層された二つ以上のラックケース１２０Ａ、１２０Ｂが備えられ得る。このとき、前記ラックケース１２０Ｂは、前記ラックケース１２０Ｂの上端部に備えられ、前記他の一つのラックケース１２０Ａの下端に備えられる前記固定溝１２６ｈに挿入されるように構成された少なくとも一つのボルトＢを含み得る。

【0039】

例えば、前記ラックケース１２０Ｂは、前記ラックケース１２０Ｂの上端部にネジ部の一部分が挿入され、ネジ部の残りの部分が上部に載置された前記他の一つのラックケース１２０Ａの前記固定溝１２６ｈに挿入されるように構成された少なくとも一つのボルトＢを備え得る。

【0040】

このとき、上下方向に積層された二つ以上のラックケース１２０Ａ、１２０Ｂのうち、上部に配置されたラックケース１２０Ａと下部に配置されたラックケース１２０Ｂとは同じ構造を有し得る。

【0041】

一方、図３をさらに参照すると、前記ラックケース１２０は、棚フレーム１２１、前方フレーム１２２、及び後方フレーム１２３を備え得る。

【0042】

例えば、図２及び図５に示されたように、前記棚フレーム１２１は、前記複数のバッテリーモジュール１１０を載置するように構成され得る。具体的には、前記棚フレーム１２１は、複数の収納プレート１２１ａを含み得る。前記収納プレート１２１ａは、Ｌ字状に約９０度の角度で折り曲げられたプレート形態であり得る。そして、前記収納プレート１２１ａの前後方向の両端部は、前記前方フレーム１２２及び前記後方フレーム１２３とそれぞれ連結されるように構成され得る。

【0043】

例えば、図３に示されたように、一つのバッテリーモジュール１１０を収納するため、二つの収納プレート１２１ａが備えられ得る。前記二つの収納プレート１２１ａは、前記バッテリーモジュール１１０の左右方向の下端部分を上方に支持するように構成され得る。また、前記二つの収納プレート１２１ａは、下部に置かれた他の一つのバッテリーモジュール１１０が上方に移動することを阻止するためのストッパの役割を果たすことができる。

【0044】

一方、図１～図３をさらに参照すると、前記前方フレーム１２２は上下方向に延びた複数の柱部１２４を備え得る。前記柱部１２４の上端部及び下端部は、外部物体（例えば、床または天井）、または他のラックケース１２０Ａと結合されるように構成され得る。前記柱部１２４は、ラックケース１２０の六面体状の全体形状の主な骨組の役割を果たすことができる。例えば、図１に示されたように、前記前方フレーム１２２は、前記ラックケース１２０の前端に位置した三本の柱部１２４を備え得る。

【0045】

また、前記前方フレーム１２２は、柱部１２４同士の間の上端部を水平方向に連結する連結部１２５を備え得る。例えば、図３に示されたように、前記連結部１２５は、三本の柱部１２４の上端部同士の間を連結するように構成され得る。前記連結部１２５は、水平方向に延びた板状であり、一部分が打ち抜かれてボルトＢが挿入されるように構成された少なくとも一つのボルト孔Ｈを有し得る。

【0046】

さらに、前記前方フレーム１２２は、柱部１２４同士の間の下端部を水平方向に連結する固定部１２６を備え得る。例えば、図２に示されたように、前記固定部１２６は、三本の柱部１２４の下端部同士の間を連結するように構成され得る。

【0047】

そして、前記後方フレーム１２３は、上下方向に延びた複数の柱部１２４を備え得る。前記柱部１２４は、ラックケース１２０の六面体状の全体形状の主な骨組の役割を果たすことができる。例えば、図３に示されたように、前記後方フレーム１２３は、前記ラックケース１２０の後端に位置した三本の柱部１２４を備え得る。

【0048】

さらに、前記後方フレーム１２３は、柱部１２４同士の間の上端部を水平方向に連結する連結部１２５を備え得る。例えば、図３に示されたように、前記連結部１２５は、三本の柱部１２４の上端部同士の間を連結するように構成され得る。前記連結部１２５は、水平方向に延びた板状であり、一部分が打ち抜かれて前記ボルトＢが挿入されるように構成された少なくとも一つのボルト孔Ｈを有し得る。

【0049】

さらに、前記後方フレーム１２３は、柱部１２４同士の間の下端部を水平方向に連結する固定部１２６を備え得る。例えば、図３に示されたように、前記固定部１２６は、三本の柱部１２４の下端部同士の間を連結するように構成され得る。

【0050】

図５は、図２のバッテリーラックのＡ領域を概略的に示した部分斜視図である。

【0051】

図２及び図３とともに図５をさらに参照すると、前記前方フレームの固定部１２６は、水平方向に延びた板状の本体部１２６ｂを備え得る。例えば、前記本体部１２６ｂは、前記複数の柱部１２４の下端部を連結するように水平方向に延び得る。前記固定部１２６は、前記本体部１２６ｂの端部から凹設された固定溝１２６ｈを備え得る。前記固定溝１２６ｈは、前記連結部１２５に備えられたボルトＢのネジ部が水平方向にスライドして挿入されるように構成されたスリット形状を有し得る。

【0052】

例えば、図５に示されたように、前記前方フレーム１２２の固定部１２６は、本体部１２６ｂの前端部から後方に凹んだ四つの固定溝１２６ｈを備え得る。四つの固定溝１２６ｈのそれぞれには、前記連結部１２５に備えられたボルトＢが挿入され得る。このとき、前記ボルトＢは、上下方向に積層された二つ以上のラックケース１２０Ａ、１２０Ｂのうち、下側に位置するラックケース１２０Ｂの前方フレーム１２２の連結部１２５に固定されたボルトＢであり得る。すなわち、前記固定溝１２６ｈに前記ボルトＢが挿入された状態で前記ボルトＢを締めて、相対的に上側に位置するラックケース１２０Ａの固定部１２６と相対的に下側に位置するラックケース１２０Ｂの連結部１２５とを互いにボルト結合し得る。

【0053】

図６は本発明の他の実施形態によるバッテリーラックを概略的に示した後方斜視図であり、図７は図６のバッテリーラックのＢ領域を概略的に示した部分斜視図である。

【0054】

図６及び図７を参照すると、前記後方フレーム１２３の固定部１２６は、本体部１２６ｂの前端部から後方に凹んだ四つの固定溝１２６ｈを備え得る。四つの固定溝１２６ｈのそれぞれにはボルトＢが挿入され得る。このとき、前記ボルトＢは、上下方向に積層された二つ以上のラックケース１２０Ａ、１２０Ｂのうち、下側に位置するラックケース１２０Ｂの後方フレーム１２３の連結部１２５に固定されたボルトＢであり得る。すなわち、前記固定溝１２６ｈに前記ボルトＢが挿入された状態で前記ボルトＢを締めて、相対的に上側に位置するラックケース１２０Ａの固定部１２６と相対的に下側に位置するラックケース１２０Ｂの連結部１２５とを互いにボルト結合し得る。

【0055】

一方、図１とともに図５及び図７をさらに参照すると、本発明の前方フレーム１２２及び後方フレーム１２３はそれぞれ、少なくとも一つのボルトＢを備え得る。前記ボルトＢは、前記連結部１２５のボルト孔Ｈにネジ部の下端部が挿入されるように構成され得る。前記ボルトＢのネジ部のうちの前記ボルト孔Ｈに挿入されていない残りの部分が、前記上部に載置された他の一つのラックケース１２０Ａの前記固定溝１２６ｈに挿入されるように構成され得る。例えば、前記ボルトＢのネジ部の前記ボルト孔Ｈに挿入されていない残りの部分は、前記上部に載置された他の一つのラックケース１２０Ａの前記固定溝１２６ｈに挿入されるように上方に突出した構造であり得る。

【0056】

例えば、図１に示されたように、本発明のバッテリーラック１００は、上下方向に積層された二つのラックケース１２０Ａ、１２０Ｂのうちの下側に位置するラックケース１２０Ｂに、前記前方フレーム１２２の連結部１２５に四つのボルトＢと四つのボルト孔Ｈが備えられ、前記後方フレーム１２３の連結部１２５に四つのボルトＢと四つのボルト孔Ｈが備えられ得る。

【0057】

また、図５に示されたように、上下方向に積層された二つのラックケース１２０のうちの上側に位置するラックケース１２０の前方フレーム１２２及び後方フレーム１２３のそれぞれの固定部１２６が、前記下側に位置するラックケース１２０の前方フレーム１２２及び後方フレーム１２３のそれぞれの連結部１２５とボルト締結され得る。このとき、前記連結部１２５のボルト孔１２５ｈに固定されたボルトＢが水平方向に摺動して前記固定部１２６の固定溝１２６ｈに挿入され得る。

【0058】

したがって、本発明のこのような構成によれば、少なくとも二つのラックケース１２０Ａ、１２０Ｂを上下方向に積層し、下側に位置するラックケース１２０Ｂを地面に固定し、上側に位置するラックケース１２０Ａを下側に位置するラックケース１２０Ｂの上部に固定することで、バッテリーラック１００を収容する収容空間の上部空間をさらに活用することができ、バッテリーラック１００の空間対比エネルギー密度を効果的に高めることができる。

【0059】

さらに、本発明は、バッテリーラック１００の固定部１２６に固定溝１２６ｈが備えられているため、複数のバッテリーラック１００を上下方向に積層してバッテリーラック１００同士を容易に固定することができる。

【0060】

図８は、本発明の一実施形態によるバッテリーラックの固定部の一部を概略的に示した部分平面図である。

【0061】

図５とともに図８を参照すると、本発明の固定溝１２６ｈは、テーパー部１２６ｈ１及び収容部１２６ｈ２を備え得る。前記テーパー部１２６ｈ１は、少なくとも一部分に、前記本体部１２６ｂの端部から凹む方向に次第に溝の大きさが減少する形状を有し得る。前記収容部１２６ｈ２は、前記テーパー部１２６ｈ１から内側にさらに凹設された空間を有し得る。前記収容部１２６ｈ２は、円形の開口を有し得る。前記テーパー部１２６ｈ１の溝の大きさは、前記ボルトＢのネジ部の大きさよりも大きくなり得る。

【0062】

例えば、図８に示されたように、前記固定溝１２６ｈは、前端部から後方に凹設されたテーパー部１２６ｈ１を備え得る。このとき、前記テーパー部１２６ｈ１は、前記本体部１２６ｂの端部から凹む方向に次第に溝の大きさが減少する形状を有し得る。前記収容部１２６ｈ２は、前記ボルトＢのネジ部が収容され得る開口を有し得る。

【0063】

したがって、本発明のこのような構成によれば、固定溝１２６ｈにテーパー部１２６ｈ１及び収容部１２６ｈ２を備えることで、前記ボルトＢが固定溝１２６ｈのテーパー部１２６ｈ１の内面に沿って水平方向に移動しながら前記収容部１２６ｈ２に着座し得る。これにより、本発明は、前記固定溝１２６ｈを通じて前記ラックケース１２０を床に固定されたボルトＢに容易に固定することができる。

【0064】

図９は、本発明の他の実施形態によるバッテリーラックの固定部の一部を概略的に示した部分平面図である。

【0065】

図９を参照すると、本発明の他の実施形態によるバッテリーラック１００の固定部１２６は、図８の固定部１２６と比較して、拘束バー１２７ａ、収容溝１２７ｈ、及び弾性部材１２７ｂをさらに備え得る。

【0066】

具体的には、前記拘束バー１２７ａは、前記テーパー部１２６ｈ１と前記収容部１２６ｈ２とを区画するように突出可能に構成され得る。前記拘束バー１２７ａは、直線に延びたバー形態であり得る。例えば、図９に示されたように、前記固定部１２６の固定溝１２６ｈには二つの拘束バー１２７ａが備えられ得る。

【0067】

また、前記収容溝１２７ｈは、前記拘束バー１２７ａの少なくとも一部分が収容されるように内部空間を有し得る。例えば、図９に示されたように、前記固定溝１２６ｈには、二つの拘束バー１２７ａの少なくとも一部分が挿入されるように構成された二つの収容溝１２７ｈが備えられ得る。

【0068】

さらに、前記弾性部材１２７ｂは、前記収容溝１２７ｈに備えられ得る。前記弾性部材１２７ｂは、前記拘束バー１２７ａが前記収容溝１２７ｈから突出できるように、前記拘束バー１２７ａを押し付け得る。前記弾性部材１２７ｂは、例えばバネを含み得る。

【0069】

したがって、本発明のこのような構成によれば、前記拘束バー１２７ａを前記収容溝１２７ｈから外部へと突出させるように構成された弾性部材１２７ｂを備えることで、前記ボルトＢが前記固定溝１２６ｈに挿入される場合、前記拘束バー１２７ａが前記収容溝１２７ｈの内部に収容され、前記ボルトＢが前記収容部１２６ｈ２に位置すると、前記拘束バー１２７ａが前記収容溝１２７ｈから外部に再び突出することができ、前記ボルトＢを前記固定溝１２６ｈに締結固定する過程を非常に容易にすることができる。これにより、本発明はバッテリーラック１００の設置を非常に容易にする。

【0070】

図１０は、本発明の一実施形態によるバッテリーラックのブラケットを概略的に示した斜視図である。

【0071】

図３及び図５とともに図１０をさらに参照すると、本発明の一実施形態によるバッテリーラック１００の前記前方フレーム１２２及び／または前記後方フレーム１２３は、少なくとも一つのブラケット１２９を備え得る。

【0072】

前記ブラケット１２９は、前記固定部１２６に載置されるように、前記固定部１２６の一面と対面するように構成された載置部１２９ａを備え得る。前記載置部１２９ａには、前記固定部１２６の前記固定溝１２６ｈと対応する形状のスリット溝１２９ｈが形成され得る。すなわち、前記スリット溝１２９ｈは、前記ボルトＢの頭部が着座した状態で固定されるように構成され得る。

【0073】

また、前記ブラケット１２９は、前記柱部１２４と結合されるように構成された締結部１２９ｂを備え得る。前記締結部１２９ｂは、前記載置部１２９ａの端部から上方に折り曲げられて延びた形態を有し得る。前記締結部１２９ｂは、前記柱部１２４とボルト締結されるようにボルト孔を備え得る。例えば、図１０に示されたように、前記ブラケット１２９は、前記柱部１２４のボルト孔Ｈと連通するように構成された四つのボルト孔Ｈを備え得る。

【0074】

例えば、図５に示されたように、前記前方フレーム１２２の固定部１２６には四つのブラケット１２９が備えられ得る。例えば、図７に示されたように、前記後方フレーム１２３の固定部１２６には四つのブラケット１２９が備えられ得る。

【0075】

図１１は、本発明の他の実施形態によるバッテリーラックの固定部を概略的に示した斜視図である。

【0076】

図１１を参照すると、本発明の他の実施形態によるバッテリーラック１００の固定部１２６は、図４の固定部１２６と比較して、ガイド部１２８をさらに備え得る。

【0077】

具体的には、前記ガイド部１２８は、前記固定部１２６の移動をガイドするように構成され得る。前記ガイド部１２８は、前記連結部１２５の上面または床の地面に沿って移動できるように、前記連結部１２５の上面または地面と平行な面を有し得る。例えば、図１１に示されたように、前記ガイド部１２８は、前記固定部１２６の前記本体部１２６ｂの端部から外側に突出して延びた部分であり得る。前記ガイド部１２８は、前記本体部１２６ｂの端部から所定の角度Ｑで折り曲げられた形態を有し得る。前記ガイド部１２８は例えば、前記本体部１２６ｂの端部から約３０度の角度で折り曲げられた形態であり得る。

【0078】

したがって、本発明のこのような構成によれば、前記ガイド部１２８を通じて前記固定部１２６が前記連結部１２５の上面または地面に沿って摺動するようにガイドすることができる。

【0079】

例えば、バッテリーラック１００を上下方向を基準に３０度の角度で傾けた状態で、前記固定溝１２６ｈを床に固定されたボルトＢに挿入する場合、前記本体部１２６ｂから３０度の角度で折り曲げられたガイド部１２８は、前記連結部１２５の上面または地面と平行な面をなすようになる。これにより、前記ガイド部１２８が前記連結部１２５の上面または地面に沿って移動しながら、前記バッテリーラック１００を上下方向に揺れることなく水平方向に容易に摺動させることができる。

【0080】

また、前記ガイド部１２８には、延長溝１２８ｈが備えられ得る。前記延長溝１２８ｈは、前記ガイド部１２８の突出した端部から本体の内側に凹んで形成され得る。すなわち、前記延長溝１２８ｈは、前記固定部１２６の固定溝１２６ｈと連通するように構成され得る。

【0081】

したがって、本発明のこのような構成によれば、前記ガイド部１２８は、延長溝１２８ｈを備えることで、前記固定部１２６に形成された固定溝１２６ｈへのボルトＢの挿入をガイドすることができる。すなわち、前記ガイド部１２８が前記連結部１２５の上面または地面に沿って摺動しながら前記ボルトＢが先に延長溝１２８ｈに挿入され、その後、前記ボルトＢが前記延長溝１２８ｈを通って前記固定溝１２６ｈに移動するように誘導することができる。これにより、本発明のガイド部はバッテリーラック１００の設置を容易にする。

【0082】

図１２は、図１のバッテリーラックの前方の一部を概略的に示した部分斜視図である。

【0083】

図１２を参照すると、本発明の一実施形態によるバッテリーラック１００は、設置場所の地面に固定されたボルトＢを通じて床に結合固定され得る。具体的には、前記ラックケース１２０は、前記前方フレーム１２２の前記固定部１２６の前記固定溝１２６ｈが、床に固定されたボルトＢのネジ部が水平方向にスライドして挿入されるように構成され得る。その後、ボルトＢを締めて前記固定部１２６を床に固定し得る。

【0084】

図１３は、図１のバッテリーラックの後方の一部を概略的に示した部分斜視図である。

【0085】

図１３を参照すると、本発明の一実施形態によるバッテリーラック１００は、設置場所の地面に固定されたボルトＢを通じて床に結合固定され得る。具体的には、前記ラックケース１２０は、前記後方フレーム１２３の前記固定部１２６の前記固定溝１２６ｈが、床に固定されたボルトＢのネジ部が水平方向にスライドして挿入されるように構成され得る。その後、ボルトＢを締めて前記固定部１２６を床に固定し得る。

【0086】

従来、作業者がバッテリーラックを床に固定する際、バッテリーラックの後方からボルティング作業を実施可能な作業空間を確保し難い場合があった。

【0087】

一方、本発明によれば、設置床にボルトＢを予め所定の深さで固定し、ボルトＢが地面から上方に立てられた形態にした後、前記バッテリーラック１００を後方に摺動させて前記ボルトＢのネジ部を前記固定溝１２６ｈに挿入させ得る。その後、前記後方フレーム１２３を床に固定するため、作業者がバッテリーラック１００の前方から長い棒状のスパナを使用して前記固定溝１２６ｈに挿入されたボルトＢを締め得る。より具体的には、例えば、バッテリーラック１００の後方側の設置床にボルトＢを予め所定の深さで固定し得る。その後、前記バッテリーラック１００を後方に摺動させた後、前記固定溝１２６ｈに挿入されているボルトＢを締め得る。これにより、バッテリーラック１００の位置を固定し得る。したがって、前方側の固定溝１２６ｈの位置が決まり得る。その後、バッテリーラック１００の前方側に備えられた固定溝１２６ｈにボルトＢを挿入することで、バッテリーラック１００を設置床に追加的に固定し得る。ここでは設置床にバッテリーラック１００を固定する方法について説明したが、設置床だけでなく、他のバッテリーラック１００の上部にバッテリーラック１００を固定する方法にもこのような方法を適用可能である。

【0088】

したがって、本発明のこのような構成によれば、前記前方フレーム１２２及び前記後方フレーム１２３のそれぞれの固定部１２６に固定溝１２６ｈを備えることで、前記バッテリーラック１００を保管場所の床に安定的に固定することができる。また、本発明は、前記バッテリーラック１００を運送装置の床に安定的に固定でき、運送中に外部衝撃が発生しても安定的に固定状態を維持することができる。さらに、バッテリーラック１００を設置場所に容易に固定することができる。

【0089】

一方、図２を参照すると、本発明による電力貯蔵装置２００は、上述した本発明によるバッテリーラック１００を一つ以上含み得る。前記バッテリーラック１００は、上下方向に積層された二つのラックケース１２０Ａ、１２０Ｂを備え得る。前記電力貯蔵装置２００は、スマートグリッドシステムや電気充電ステーションなどの多様な形態で具現され得る。

【0090】

一方、本発明は、前記バッテリーラック１００を少なくとも一つ含む発電システムを提供する。前記発電システムは、水力発電機、火力発電機、風力発電機、太陽光発電機などを含み得る。このような発電機から生成された電気を前記バッテリーラック１００に保存することができる。

【0091】

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。

【0092】

以上のように、本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野における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】

【0093】

１００：バッテリーラック
１１０：バッテリーモジュール
１１１：モジュールハウジング
１２０：ラックケース
１２１：棚フレーム
１２２、１２３：前方フレーム、後方フレーム
１２４：柱部
１２５：連結部
１２６：固定部
１２６ｂ、１２６ｈ：本体部、固定溝
１２６ｈ１、１２６ｈ２：テーパー部、収容部
１２７ａ、１２７ｈ：拘束バー、収容溝
１２７ｂ：弾性部材
１２９：ブラケット
１２９ａ、１２９ｂ：載置部、締結部
１２８：ガイド部
１２８ｈ：スリット溝
Ｂ：ボルト
１２５ｈ：ボルト孔

【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】