KR200444799Y1 - Secondary battery pack including assembly-type electrical connection member - Google Patents
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Abstract
본 고안은 무용접 방식으로 다수의 전지들을 전기적으로 연결하기 위한 접속부재로서, 전지셀이 장착되는 팩 케이스에서 전극단자에 대응하는 위치에 조립방식으로 장착되며, 측면방향으로 인접한 둘 또는 그 이상의 전지셀 전극단자들의 전기적 접속을 접촉방식에 의해 달성할 수 있도록, 양측 면들 중 적어도 일측 면에 탄력적인 가압형 접속부를 포함하는 구조의 접속부재를 제공한다.The present invention is a connection member for electrically connecting a plurality of batteries in a non-welding manner, and is mounted in an assembly manner at a position corresponding to an electrode terminal in a pack case in which a battery cell is mounted, and two or more batteries adjacent in a lateral direction are provided. In order to achieve electrical connection of the cell electrode terminals by a contact method, a connection member having a structure including a resilient pressurized connection portion is provided on at least one side of both sides.
Description
도 1은 종래의 접속부재인 금속 플레이트에 의해 전기적으로 연결된 전지들의 결합 방식을 보여주는 분해도이다; 1 is an exploded view showing a coupling manner of batteries electrically connected by a metal plate which is a conventional connecting member;
도 2는 금속 플레이트와 보호회로가 연결된 상태의 전지팩의 모식도이다;2 is a schematic view of a battery pack with a metal plate and a protection circuit connected;
도 3 내지 5는 각각 본 고안의 하나의 실시예에 따른 접속부재의 조립과정을 단계적으로 나타낸 모식도들이다; 3 to 5 are schematic diagrams each showing a step of assembling the connection member according to an embodiment of the present invention;
도 6 내지 8은 도 3 및 4의 접속부재를 사용하여 이차전지 팩을 조립하는 과정의 사시도들이다;6 to 8 are perspective views illustrating a process of assembling a secondary battery pack using the connection members of FIGS. 3 and 4;
도 9 내지 11은 도 5의 접속부재를 사용하여 이차전지 팩을 조립하는 과정의 사시도들이다.9 to 11 are perspective views illustrating a process of assembling a secondary battery pack using the connection member of FIG. 5.
본 고안은 전지들의 전기적 접속에 사용되는 접속부재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 이차전지 셀이 장착되는 팩 케이스에서 전극단자에 대응하는 위치에 조립방식으로 장착되며, 접촉방식으로 전극단자에 대해 전기적 접속을 이룰 수 있도록, 양측 면들 중 적어도 일측 면에 탄력적인 가압형 접속부를 포함하고 있는 구조의 접속부재를 제공한다.The present invention relates to a connecting member used for the electrical connection of the battery, and more particularly, in the pack case in which the secondary battery cell is mounted in a position corresponding to the electrode terminal is assembled by the assembly method, the contact method for the electrode terminal To provide an electrical connection, there is provided a connection member having a structure including a resilient pressurized connection on at least one of the two sides.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있다.As technology development and demand for mobile devices increase, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing.
이차전지는 그것이 사용되는 외부기기의 종류에 따라, 단일 전지의 형태로 사용되기도 하고, 또는 다수의 단위전지들을 전기적으로 연결한 전지팩의 형태로 사용되기도 한다. 예를 들어, 휴대폰과 같은 소형 디바이스는 전지 1 개의 출력과 용량으로 소정의 시간 동안 작동이 가능한 반면에, 노트북 컴퓨터, 휴대용 DVD(portable DVD), 소형 PC, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등과 같은 중형 또는 대형 디바이스는 출력 및 용량의 문제로 중대형 이차전지 팩의 사용이 요구된다.The secondary battery may be used in the form of a single battery, or in the form of a battery pack in which a plurality of unit cells are electrically connected, depending on the type of external device in which the secondary battery is used. For example, a small device such as a mobile phone can operate for a predetermined period of time with the output and capacity of one battery, while a medium or large size such as a notebook computer, a portable DVD, a small PC, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, or the like. Large devices require the use of medium and large secondary battery packs due to power and capacity issues.
이러한 이차전지 팩은 다수의 단위전지들을 직렬 및/또는 병렬로 배열하여 연결한 코어 팩에 보호회로 등을 접속함으로써 제조된다. 단위전지로서 각형 또는 파우치형 전지를 사용하는 경우에는 넓은 면들이 서로 대면하도록 적층한 후 전극단자들을 버스 바 등의 접속부재에 의해 연결하여 용이하게 제조할 수 있다. 따라서, 육면체 구조의 입체형 이차전지 팩을 제조하는 경우에는 각형 또는 파우치형 전지가 단위전지로서 유리하다.The secondary battery pack is manufactured by connecting a protection circuit or the like to a core pack in which a plurality of unit cells are arranged in series and / or in parallel. In the case of using a square or pouch type battery as a unit cell, the wide surfaces thereof may be stacked to face each other, and then the electrode terminals may be easily connected by connecting members such as bus bars. Therefore, in the case of manufacturing a three-dimensional secondary battery pack having a hexahedral structure, a square or pouch type battery is advantageous as a unit cell.
반면에, 원통형 전지는 일반적으로 각형 및 파우치형 전지보다 큰 전기용량을 가지지만, 원통형 전지의 외형적 특성상 적층구조로의 배열이 용이하지 않다. 그러나, 이차전지 팩의 형상이 전체적으로 선형 또는 판상형 구조일 때 각형 또는 파우치형 보다 구조적으로 잇점이 있다. On the other hand, the cylindrical battery generally has a larger capacitance than the square and pouch cells, but due to the external characteristics of the cylindrical battery is not easy to arrange in a laminated structure. However, when the shape of the secondary battery pack has a linear or plate-like structure as a whole, there is a structural advantage over the square or pouch type.
따라서, 노트북 컴퓨터, 휴대용 DVD, 소형 PC 등의 경우에는 다수의 원통형 전지들을 병렬 및 직렬방식으로 연결한 전지팩이 많이 사용되고 있다. 그러한 전지팩에 사용되는 코어 팩 구조로서, 예를 들어, 2P(병렬)-3S(직렬)의 선형 구조, 2P-3S의 판상형 구조, 2P-4S의 선형 구조, 2P-4S의 판상형 구조 등이 사용되고 있다. Therefore, in the case of a notebook computer, a portable DVD, a small PC, and the like, battery packs in which a plurality of cylindrical batteries are connected in parallel and in series are used. As the core pack structure used in such a battery pack, for example, a linear structure of 2P (parallel) -3S (serial), a plate structure of 2P-3S, a linear structure of 2P-4S, a plate structure of 2P-4S, and the like It is used.
병렬방식의 연결 구조는, 전극단자들이 동일한 방향을 향하도록 배향한 상태에서 둘 또는 그 이상의 원통형 전지들을 그것의 측면방향으로 인접하게 배열하여, 접속부재로 용접함으로써 달성된다. 이러한 병렬방식의 원통형 전지들을 뱅크(bank) 로 칭하기도 한다.The parallel connection structure is achieved by arranging two or more cylindrical cells adjacent in their lateral directions with the electrode terminals oriented in the same direction, and welding them to the connecting member. Such parallel cylindrical batteries are also called banks.
직렬방식의 연결구조는, 서로 반대 극성의 전극단자들을 연속되도록 둘 또는 그 이상의 원통형 전지들을 길게 배열하거나, 또는 전극단자들이 서로 반대 방향을 향하도록 배열한 상태에서 둘 또는 그 이상의 원통형 전지들을 측면방향으로 인접하게 배열하여, 접속부재로 용접함으로써 달성된다.In series connection structure, two or more cylindrical cells are arranged in a lateral direction while two or more cylindrical cells are arranged in a long manner so that electrode terminals of opposite polarities are continuous or the electrode terminals are arranged in opposite directions. Arranged adjacent to each other, the welding is performed by the connecting member.
이러한 원통형 전지들의 전기적 연결에는 일반적으로 니켈 플레이트 등과 같은 얇은 접속부재(예를 들어, 금속 플레이트)를 사용하여 스팟 용접을 행하고 있다. In the electrical connection of such cylindrical cells, spot welding is generally performed using a thin connecting member (for example, a metal plate) such as a nickel plate.
도 1에는 스팟 용접에 의한 전기적 연결작업을 완료한 상태에서 2P-3S의 판상형 구조의 전지팩을 구성한 상태에서의 모식도가 도시되어 있다. 도 1은 이해의 편의를 위하여 그러한 2P-3S의 판상형 구조의 이차전지 팩의 결합 관계를 분해도로서 표시하였다. FIG. 1 is a schematic view of a battery pack having a plate-like structure of 2P-3S in a state in which electrical connection work by spot welding is completed. Figure 1 shows the coupling relationship of the secondary battery pack of the plate-like structure of 2P-3S for convenience of understanding as an exploded view.
도 1에서와 같이, 각각 병렬로 연결된 전지들(20, 21)의 3 개의 전지 쌍들은 금속 플레이트(30)를 통해 직렬로 연결되어, 코어 팩(10)을 형성한다.As in FIG. 1, three cell pairs of
도 2에는 조립이 완성된 상태의 이차전지 팩(50)의 모식도가 도시되어 있다. 설명의 편의를 위하여 팩 케이스는 생략하였다. 2 shows a schematic diagram of the
도 2에서 보는 바와 같이, 각각의 전지들(20, 21)은 금속 플레이트(30)에 연결된 양극 도선(60)과 음극 도선(70) 및 FPCB(80)을 통해 보호회로 모듈(90)에 연결되어 있다. 금속 플레이트(30)에 대한 보호회로 모듈(90)의 전기적 연결은 주로 솔더링에 의해 행해진다. As shown in FIG. 2, each of the
일반적으로, 이차전지 팩은 사용 과정에서 수많은 충전과 방전을 반복적으로 수행하며, 외부 충격, 낙하, 침상 관통, 과충전, 과전류 등과 같은 조건에서 안전성에 문제가 있는 리튬 이차전지 등이 단위전지로서 사용되므로, 이러한 안전성 문제를 해결하기 위한 보호회로 모듈 등의 안전소자가 부가되어 있다. 상기 안전소자는 이차전지 팩의 해당 접속부위에서 전압 등의 정보를 획득하여 소정의 안전화 과정을 수행함으로써 팩의 안전성을 담보한다. 따라서, 당해 부위의 접속상태가 가변적인 경우, 예를 들어, 진동 등에 의해 접속부위의 저항값이 변화되는 경우, 검출 정보의 부정확성으로 인해, 안전소자는 소망하는 과정을 수행하지 못하게 된 다. 따라서, 일반적으로 이차전지 팩에서 전지셀과 보호회로 간의 전기적 접속은 솔더링 등으로 이루어진다. In general, the secondary battery pack repeatedly performs a lot of charging and discharging during the use process, and lithium secondary batteries having a safety problem under conditions such as external shock, dropping, bed penetration, overcharge, overcurrent, etc. are used as unit cells. In order to solve this safety problem, a safety device such as a protection circuit module is added. The safety device secures the safety of the pack by acquiring information such as voltage at a corresponding connection portion of the secondary battery pack and performing a predetermined safety process. Therefore, when the connection state of the site is variable, for example, when the resistance value of the connection site is changed by vibration or the like, due to the inaccuracy of the detection information, the safety device cannot perform the desired process. Therefore, in general, the electrical connection between the battery cell and the protection circuit in the secondary battery pack is made by soldering or the like.
또한, 고출력, 대용량의 이차전지 팩을 구성하기 위해서는 다수의 전지셀들을 직렬 또는 병렬로 연결할 필요가 있으며, 이차전지 팩의 성능을 균일하게 유지하게 위하여, 접속부위의 저항 변화를 최소화 할 수 있는 안정적인 결합방식이 요구된다. 이러한 전지셀들 간의 전기적 연결은 솔더링 또는 용접, 바람직하게는 스팟 용접을 통해 이루어지는 것이 일반적이다. In addition, in order to construct a high-output, high-capacity secondary battery pack, it is necessary to connect a plurality of battery cells in series or in parallel. In order to maintain the performance of the secondary battery pack uniformly, it is possible to minimize the change in resistance of the connection part. Coupling is required. The electrical connection between these battery cells is typically made through soldering or welding, preferably spot welding.
그러나, 전지셀들 사이의 용접 또는 솔더링 공정 등은, 다음과 같은 문제점들을 갖고 있다. 구체적으로, 용접 또는 솔더링 공정은, 작업자의 숙련된 기술과 노하우를 필요로 하며, 복잡한 생산 공정과 높은 비용으로 생산 효율을 저해하는 요인으로 작용한다. 또한, 전지셀에 직접 용접 또는 솔더링을 행하는 과정에서 전지의 내부 단락을 일으키는 등 전지의 안전성을 위협하고 제품의 불량률을 높이는 원인이 된다. However, the welding or soldering process between the battery cells has the following problems. Specifically, the welding or soldering process requires the skilled skills and know-how of the operator, and acts as a factor that hinders the production efficiency due to the complicated production process and the high cost. In addition, in the process of directly welding or soldering to the battery cell, such as causing an internal short circuit of the battery threatens the safety of the battery and increases the defective rate of the product.
따라서, 이차전지 팩의 제조시, 전지의 안정성을 위협하고 복잡한 작업공정을 요구하는 전지셀들 간의 용접, 솔더링 등을 통한 접속방식을 대체할 수 있으며, 동시에 전지셀 간의 안정적인 접속구조를 확보할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다. Therefore, when manufacturing the secondary battery pack, it is possible to replace the connection method through welding, soldering, etc. between the battery cells that threaten the stability of the battery and require a complicated work process, and at the same time secure a stable connection structure between the battery cells There is a high need for technology.
본 고안은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to solve the problems of the prior art as described above and the technical problems that have been requested from the past.
구체적으로, 본 고안의 목적은, 용접 공정 등을 행하지 않고서도 둘 이상의 이차전지 셀들 사이를 안정적으로 전기적 연결할 수 있는 접속부재를 제공하는 것이다.Specifically, it is an object of the present invention to provide a connection member that can stably electrically connect two or more secondary battery cells without performing a welding process or the like.
본 고안의 또 다른 목적은, 조립공정이 용이하면서 필요에 따라 탈부착이 자유로운 특정한 구조의 접속부재를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a connection member having a specific structure that is easy to assemble and freely detachable as necessary.
본 고안의 기타 목적은 상기 접속부재를 사용하여 제조되는 이차전지 팩을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a secondary battery pack manufactured using the connection member.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 접속부재는, 이차전지 셀이 장착되는 팩 케이스에서 전극단자에 대응하는 위치에 조립방식으로 장착되며, 접촉방식으로 전극단자에 대해 전기적 접속을 이룰 수 있도록, 양측 면들 중 일측 면에 탄력적인 가압형 접속부를 포함하고 있는 구조이다. The connecting member according to the present invention for achieving this purpose is mounted in a position corresponding to the electrode terminal in the pack case in which the secondary battery cell is mounted, so as to make an electrical connection to the electrode terminal in a contact manner, It is a structure that includes a resilient pressing connection on one side of both sides.
따라서, 전지셀 전극단자들 간의 전기적 접속을 위해 솔더링, 용접 공정을 필요로 하지 않고, 조립식 부재들의 결합만으로 안정적인 접속구조를 유지하게 되므로, 솔더링, 용접 과정 등에서 발생할 수 있는 전지의 단락 가능성을 방지하고, 외부 충격 등에 의해서도 접속 부위의 저항 변화가 신뢰수준을 벗어나지 않으며, 동시에 전지팩의 조립공정을 용이하게 하고, 전지셀 전극단자들 간의 안정적인 결합력을 제공할 수 있다.Therefore, it does not require soldering or welding process for the electrical connection between the battery cell electrode terminals, and maintains a stable connection structure only by combining the prefabricated members, thereby preventing the possibility of a short circuit of the battery that may occur during soldering and welding. In addition, the change in resistance of the connection part does not deviate from the reliability level even by an external impact, and at the same time, facilitates the assembly process of the battery pack, and can provide a stable coupling force between the battery cell electrode terminals.
하나의 바람직한 예로서, 상기 접속부는 소정의 탄력성을 가진 금속 와이어가 일측 방향으로 직경이 순차적으로 작아지면서 권취되어 있는 구조일 수 있다. 상기 와이어는 소재의 전극단자와의 접촉을 위한 탄성력을 제공할 수 있는 도전성의 소재이면 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게는 금속 소재의 와이어일 수 있다. As one preferred example, the connection part may have a structure in which a metal wire having a predetermined elasticity is wound while the diameter thereof gradually decreases in one direction. The wire is not particularly limited as long as it is a conductive material capable of providing an elastic force for contact with the electrode terminal of the material, and preferably, the wire may be a metal material.
상기 와이어의 구조는 일측 방향으로 직경이 순차적으로 작아지면서 권취되어 있는 구조이며, 이러한 구조를 통해 전지와 팩 케이스 사이를 보다 탄력적으로 연결할 수 있다. 즉, 상기 와이어의 좁은 직경을 가진 부분은 전극단자와의 선택적인 접촉을 가능케 하고, 넓은 직경을 가진 부분은 팩 케이스와의 견고한 결합력을 제공하게 된다. 또한, 직경이 동일한 종래의 일반적인 스프링에 비해, 와이어가 압축되었을 때 차지하는 부피가 적어 팩 케이스의 효율적인 공간활용이 가능해 진다. The structure of the wire is a structure in which the diameter is sequentially reduced in one direction and wound up, and it is possible to more flexibly connect between the battery and the pack case through this structure. That is, the narrow diameter portion of the wire enables selective contact with the electrode terminal, and the wide diameter portion provides a firm coupling force with the pack case. In addition, compared to the conventional spring having the same diameter, the volume occupied when the wire is compressed, so that the efficient use of the pack case space.
경우에 따라서는, 상기 접속부는 소정의 탄성력을 가진 금속 와이어가 양측 방향으로 직경이 순차적으로 작아지면서 권취되어 있는 구조일 수 있다. 이러한 구조의 접속부는 길이 방향으로 연결되는 인접하는 전지셀들을 직렬 방식으로 연결하게 된다. 즉, 접속부의 중앙 부위는 팩 케이스의 격벽에 결합시키고, 양측 방향으로 직경이 순차적으로 작아지면서 권취되어 있는 부분은 양 전지셀들의 전극단자와 접촉하게 되면서, 상기 전지셀들을 직렬 연결하게 된다. In some cases, the connection portion may have a structure in which a metal wire having a predetermined elastic force is wound while the diameter thereof gradually decreases in both directions. The connection part of this structure connects adjacent battery cells connected in the longitudinal direction in series. In other words, the center portion of the connection portion is coupled to the partition wall of the pack case, and the portion wound in smaller directions in both directions is in contact with the electrode terminals of both battery cells, thereby connecting the battery cells in series.
또 하나의 바람직한 예로서, 상기 접속부는 소정의 탄력성을 가진 금속 판재가 일측 단부에서 절곡된 후 타측 단부에서 재차 절곡되어 일측 방향으로 탄력적인 돌출부를 형성하는 구조일 수 있다. 상기 접속부는 도전성의 소재이면 특별한 제한 없이 사용 가능하나, 가공의 용이성 등에 비추어 금속 판재를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 금속 판재 형태의 접속부는 전지셀 전극단자와 넓은 면적에서 접촉이 이루어지기 때문에, 외부 충격 등으로 전지셀이 정위치로부터 소정 범위에서 이탈되어도 전기적 접속이 끊어지지 않고, 또한 접속 부위의 저항 변화를 최소화 할 수 있다는 장점이 있다.As another preferred example, the connection part may be a structure in which a metal plate having a predetermined elasticity is bent at one end and then bent again at the other end to form an elastic protrusion in one direction. The connecting portion can be used without particular limitation as long as it is a conductive material, but it is preferable to use a metal sheet in view of ease of processing. Since the metal plate-type connection part makes contact with the battery cell electrode terminal in a large area, the electrical connection is not interrupted even when the battery cell is separated from the predetermined position by an external impact or the like, and the resistance change of the connection part is prevented. The advantage is that it can be minimized.
경우에 따라서는, 상기 금속 판재는 폭 방향으로 둘 또는 그 이상의 탄력적인 돌출부들이 이격되어 형성되어 있는 구조일 수 있다. 이격되어 있는 둘 이상의 돌출부는 각각 전지셀 전극단자와 접촉하게 되며, 측면방향으로 배열되는 인접하는 전지셀들 사이를 병렬 연결하게 된다. In some cases, the metal plate may have a structure in which two or more elastic protrusions are spaced apart from each other in the width direction. Two or more spaced apart protrusions are in contact with the battery cell electrode terminals, and are connected in parallel between adjacent battery cells arranged laterally.
본 고안은 또한 다수의 전지셀들의 전기적 연결을 위한 부재로서, 본 고안에 따른 접속부재를 사용하는 것을 특징으로 하는 이차전지 팩을 제공한다. 또한, 측면방향 및 길이방향 배열의 전지셀들을 연결함에 있어서, 서로 다른 구조의 상기 접속부재들을 선택적으로 또는 함께 사용할 수 있다.The present invention also provides a secondary battery pack characterized by using the connection member according to the present invention as a member for electrical connection of a plurality of battery cells. In addition, in connecting the battery cells in the lateral and longitudinal arrangement, the connecting members of different structures may be used selectively or together.
특히, 둘 또는 그 이상의 이차전지 셀들이 장착될 수 있는 적어도 하나의 수납부를 포함하고 있는 팩 케이스에 상기 접속부재를 장착한 후 상기 전지셀들을 장착한 구조의 이차전지 팩으로서, 상기 팩 케이스를 구성하는 측벽들 중 전지셀의 전극단자가 접하는 측벽 상에, 탄력적인 가압형 접속부가 전극단자 쪽을 향하도록 상기 접속부재를 조립방식으로 결합시키는 구조일 수 있다. In particular, a secondary battery pack having a structure in which the battery cells are mounted after the connection member is mounted in a pack case including at least one accommodating part into which two or more secondary battery cells can be mounted, constitutes the pack case. The side of the side wall of the contact between the electrode terminal of the battery cell, it may be a structure that couples the connecting member in an assembly manner so that the elastic pressure-type connecting portion toward the electrode terminal.
상기와 같은 이차전지 팩은 사용되는 접속부재와 전지케이스의 구조에 따라 병렬방식과 직렬방식의 연결을 포함하는 매우 다양한 구조의 이차전지 팩의 제조를 가능하게 한다. 이러한 이차전지 팩의 구조는 예를 들어, 2P-3S의 선형 구조, 2P-3S의 판상형 구조, 2P-4S의 선형 구조, 2P-4S의 판상형 구조 등을 들 수 있으며, 특히 상기 전지케이스는 2 개의 전지셀들이 측면 방향으로 접하면서 장착될 수 있는 수납부를 전지셀의 길이 방향으로 적어도 2 개 포함하고 있는 2P-2S의 판상형 구조의 이차전지 팩을 구성할 수 있다.The secondary battery pack as described above enables the manufacture of secondary battery packs having a wide variety of structures including parallel and series connection according to the structure of the connection member and the battery case used. Examples of the structure of the secondary battery pack include a linear structure of 2P-3S, a plate-like structure of 2P-3S, a linear structure of 2P-4S, a plate-like structure of 2P-4S, and the like. It is possible to configure a secondary battery pack having a plate-like structure of 2P-2S including at least two accommodating parts in the longitudinal direction of the battery cells can be mounted while contacting the two battery cells in the lateral direction.
또한, 상기 전지셀들의 길이 방향으로 위치하는 수납부들을 경계짓는 격벽에는 접속부재의 결합을 용이하게 하는 슬릿이 형성되어 있는 구조를 포함한다.In addition, the partition wall boundary between the receiving parts located in the longitudinal direction of the battery cells includes a structure in which a slit is formed to facilitate coupling of the connection member.
본 고안에 따른 이차전지 팩의 하나의 바람직한 예로서, 상기 접속부재는 소정의 탄력성을 가진 금속 와이어가 양측 방향으로 직경이 순차적으로 작아지면서 권취되어 있는 구조의 접속부를 포함하고 있으며, 상기 접속부재의 중심에 위치한 와이어의 권취 부위가 상기 격벽의 슬릿에 삽입되면서 결합되는 구조일 수 있다. 즉, 상기 격벽의 슬릿에 삽입된 접속부재의 양측에 전지셀들을 장착하는 것 만으로, 전지셀들 사이의 직렬 또는 병렬 방식의 전기적 연결이 이루어지게 된다.As a preferred example of the secondary battery pack according to the present invention, the connecting member includes a connecting portion having a structure in which a metal wire having a predetermined elasticity is sequentially wound while the diameter thereof decreases in both directions. The winding portion of the wire located in the center may be a structure that is coupled while being inserted into the slit of the partition wall. That is, by simply mounting the battery cells on both sides of the connection member inserted into the slit of the partition wall, the electrical connection of the battery cells in a series or parallel manner is made.
상기 이차전지 팩의 또 하나의 바람직한 예로서, 상기 접속부재는 소정의 탄력성을 가진 금속 판재가 일측 단부에서 절곡된 후 타측 단부에서 재차 절곡되어 일측 방향으로 탄력적인 돌출부를 형성하는 구조의 접속부를 포함하고 있고, 상기 접속부의 비절곡 판재 부위가 상기 격벽의 슬릿에 삽입되면서 결합되며, 인접한 수납부들에 각각 접속부가 위치하도록 2 개의 접속부재들이 서로 대면하면서 상기 슬릿에 결합되어 있는 구조일 수 있다.As another preferred example of the secondary battery pack, the connection member includes a connection part having a structure in which a metal plate having a predetermined elasticity is bent at one end and then bent again at the other end to form an elastic protrusion in one direction. The non-bending plate portion of the connecting portion may be coupled to the slit of the partition wall, and the two connecting members may be coupled to the slit while facing each other such that the connecting portion is positioned at adjacent receiving portions.
상기 이차전지 셀에 사용될 수 있는 전지는 다양한 형태들이 가능하며, 예를 들어 원통형 이차전지 또는 각형 이차전지이고, 바람직하게는 원통형 이차전지이다. 원통형 이차전지는 일반적으로 일측 단부에 양극단자가 돌출되어 있고, 이와 절연된 상태에서 전지케이스 전체에 음극단자를 형성하는 것으로 구성되어 있다. The battery that can be used in the secondary battery cell may be in various forms, for example, a cylindrical secondary battery or a rectangular secondary battery, preferably a cylindrical secondary battery. Cylindrical secondary batteries generally comprise a positive electrode terminal protruding at one end, and forming a negative electrode terminal in the entire battery case in an insulated state.
이하, 도면을 참조하여 본 고안의 내용을 상술하지만, 본 고안의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the content of the present invention with reference to the drawings, but the scope of the present invention is not limited thereto.
도 3 내지 5에는 각각 본 고안의 하나의 실시예에 따른 접속부재들을나타낸 사시도들이 모식적으로 도시되어 있다. 3 to 5 schematically show perspective views showing connection members according to an embodiment of the present invention, respectively.
먼저, 도 3을 참조하면, 본 고안에 따른 접속부재(100)는 탄성력을 가진 와이어가 일측 방향으로 직경이 순차적으로 작아지면서 권취되어 있는 구조로 되어 있다. 접속부재(100)의 좁은 직경을 가진 권취 부위(110)는 전지셀 전극단자(도시하지 않음)와 접촉하게 되고, 넓은 직경을 가진 권취 부위(120)는 팩 케이스(도시하지 않음)와 결합하게 된다. 이러한 접속부재(100)는 압축되면서 인접하는 와이어 간에 겹쳐지는 현상이 발생하지 않기 때문에, 전체적으로 차지하는 부피가 적고 보다 효율적인 공간활용이 가능하며, 더욱이 대상 접속체(예를 들어, 이차전지의 전극단자)에 대한 견고한 밀착력에 의해 외력 등에 의해서도 접속 부위의 저항 변화가 최소화된다.First, referring to FIG. 3, the
다음으로 도 4를 참조하면, 탄력성을 가진 금속 와이어가 양측 방향으로 직경이 순차적으로 작아지면서 권취되어 있는 구조의 접속부재가 도시되어 있다.Next, referring to FIG. 4, there is shown a connecting member having a structure in which the elastic metal wire is wound while the diameter thereof gradually decreases in both directions.
접속부재(200)는 도 3의 접속부재(100)들을 2 개 겹쳐놓은 형상에 대응한다. 접속부재(200)의 가운데 직경이 넓은 권취 부위(230)는 팩 케이스의 격벽에 장착되고, 양단의 직경이 좁은 권취 부위들(210, 220)은 길이 방향으로 인접하는 전지셀들의 전극단자들(도시하지 않음)과 접촉하게 된다. 즉, 접속부재(200)를 기준으로 앞뒤 양측에 길이 방향으로 인접하는 전지셀들에 대해, 직렬 방식으로 전기적 연결을 이루게 된다. The
도 5에는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 접속부재가 모식적으로 도시되어 있다. 5 is a schematic view showing a connection member according to another embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 접속부재(300)는 탄성력을 가진 금속 판재가 일측 단부에서 절곡된 후 타측 단부에서 재차 절곡되어 일측 방향으로 2 개의 탄력적인 돌출부들(321, 322)을 형성하고 있으며, 이러한 돌출부들(321, 322)은 금속 판재(310)의 폭 방향으로 상호 이격된 상태로 형성되어 있다. 이와 같이 양 단부에서 각각 절곡된 구조는 외부의 충격에 의해 파손될 가능성을 최소화하면서 전지셀 전극단자(도시하지 않음)에 대한 탄력적인 접속력을 강화시킨다. Referring to FIG. 5, the connecting
금속 판재의 비절곡 부위(310)는 팩 케이스(도시하지 않음)와 결합하게 되고, 상기 돌출부들(321, 322)은 전지셀 전극단자들과 접촉하면서, 상기 전지셀들을 전기적으로 병렬 연결하게 된다.The
도 6 내지 8에는 도 3 및 4의 접속부재를 사용하여 이차전지 팩을 조립하는 과정을 나타낸 사시도들이 도시되어 있다.6 to 8 are perspective views illustrating a process of assembling a secondary battery pack using the connection members of FIGS. 3 and 4.
먼저, 도 6을 참조하면, 다수의 전지셀들이 장착될 수 있는 전지케이스에 도 3 및 4의 접속부재들을 탑재하게 된다.First, referring to FIG. 6, the connection members of FIGS. 3 and 4 are mounted in a battery case in which a plurality of battery cells can be mounted.
전지케이스(400)는 2 개의 전지셀들이 측면 방향으로 접하면서 장착될 수 있는 수납부를 전지셀의 길이 방향으로 2 개 포함하고 있는 구조로 이루어져 있다. 전지케이스(400) 상에 형성되어 있는 길이 방향으로 연속된 수납부들을 경계짓는 격벽에는 접속부재들(100, 200)의 결합을 용이하게 하는 슬릿들(410, 420)이 형성되어 있다.The
접속부재들(100, 200) 중 전지케이스(400)의 양단 측면의 격벽 상에 장착되는 접속부재들(100)은 탄성력을 가진 금속 와이어가 일측 방향으로 직경이 순차적으로 작아지면서 권취되어 있는 구조의 접속부재들이며, 전지케이스(400)의 중앙 격벽에 장착되는 접속부재(200)는 양측 방향으로 직경이 순차적으로 작아지면서 권취되어 있는 구조의 접속부재들이다. 이들 접속부재들(100, 200)의 직경이 넓은 권취 부위는 격벽의 슬릿들(410, 420)에 삽입되면서 전지케이스(400)에 장착된다.Among the
도 7과 8을 함께 참조하면, 접속부재들(100, 200)이 탑재된 전지케이스(400)에 4 개의 원통형 전지(500)들을 순서대로 위치시킨다. 접속부재들(100, 200)의 돌출된 권취 구조의 가압형 접속부에 원통형 전지(500)의 전극단자들이 정위치 하도록 4 개의 원통형 전지(500)들을 하나씩 전지케이스(400)의 내측에 위치시킨다. 7 and 8 together, four
조립이 끝난 이차전지 팩(600)에 대한 모습을 도 8을 통해 확인할 수 있다. 이차전지 팩(600)은 2 개의 원통형 전지들(500)이 측면 방향으로 접하면서 장착되고, 전지의 길이 방향으로 2 개의 원통형 전지들(500)을 포함하고 있는 2P-2S의 판상형 구조이다.The assembled state of the secondary battery pack 600 may be confirmed through FIG. 8. The secondary battery pack 600 is a plate-shaped structure of 2P-2S in which two
도 9 내지 11에는 도 5의 접속부재를 사용하여 이차전지 팩을 조립하는 과정을 나타낸 사시도들이 모식적으로 도시되어 있다.9 to 11 are schematic perspective views illustrating a process of assembling a secondary battery pack using the connection member of FIG. 5.
탄성력을 가진 금속 판재가 일측 단부에서 절곡된 후 타측 단부에서 재차 절곡되어 일측 방향으로 탄력적인 돌출부를 형성하는 구조의 접속부를 포함하는 구조의 접속부재(300)을 사용하였으며, 상기 접속부의 비절곡 판재 부위가 격벽의 슬릿들(410, 420)에 삽입되면서 결합된다. 또한, 전지케이스(400)의 길이 방향으로 중앙의 격벽에는, 인접한 수납부들에 각각 접속부가 위치하도록 2 개의 접속부재들이 서로 대면하는 구조(310)로, 상기 슬릿(410)에 결합되어 있다. 이상의 구조적 특징들 외에는 상기 도 6 내지 8의 이차전지 팩과 동일한 과정으로 조립이 이루어진다. An elastic sheet metal member was bent at one end and then bent again at the other end to use a connecting
이상 본 고안의 일부 실시예들에 따른 접속부재들과 그것을 사용한 이차전지 팩들을 예시적으로 설명하였지만, 본 고안이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 고안의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Although the connection members and the secondary battery packs using the same according to some embodiments of the present invention have been described by way of example, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains are within the scope of the present invention. It will be possible to make various applications and modifications.
이상의 설명과 같이, 본 고안에 따르면, 전지셀 전극단자들의 전기적 접속을 위해 용접, 솔더링 공정 등을 필요로 하지 않으므로 용접과정에서 발생할 수 있는 전지의 단락 가능성을 방지하고 불량률을 크게 감소시킬 수 있으며, 이차전지 셀의 전극단자들 간의 안정적인 결합구조의 제공은 물론, 생산효율을 현저하게 향상시키 는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, since the welding, soldering process, etc. are not required for the electrical connection of the battery cell electrode terminals, it is possible to prevent a short circuit of the battery that may occur during the welding process and greatly reduce the defective rate. Providing a stable coupling structure between the electrode terminals of the secondary battery cell, as well as having an effect of significantly improving the production efficiency.
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