KR100423955B1 - 리튬이온 전지의 테스트용 프로브 - Google Patents

리튬이온 전지의 테스트용 프로브 Download PDF

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KR100423955B1 KR10-2001-0082541A KR20010082541A KR100423955B1 KR 100423955 B1 KR100423955 B1 KR 100423955B1 KR 20010082541 A KR20010082541 A KR 20010082541A KR 100423955 B1 KR100423955 B1 KR 100423955B1
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Abstract

본 발명은 리튬이온 전지의 테스트용 프로브에 관한 것으로, 격벽(101)을 사이로 공간부가 형성된 수용본체(100)와; 상기 수용본체(100)의 일측공간부에 형성되고, 탄성적으로 상하로 유동되며 리튬이온전지와 직접접촉되는 제1접촉수단(110)과; 상기 수용본체(100)의 타측공간부에 형성되고, 탄성적으로 상하로 유동되며 리튬이온전지와 직접접촉되는 제2접촉수단(120)과; 일측에 접촉헤드부(141)가 형성되어 상기 제1접촉수단(110)과 접촉되고, 내부가 빈 원통형상으로 형성된 외부몸체(140)와; 원통형상으로 형성되어 상기 외부몸체(140)의 내부에 이격되어 동축으로 형성되고, 일측에 접촉헤드부(131)가 형성되어 상기 제2접촉수단(120)과 접촉되며, 상기 외부몸체(140)와 전기적으로 절연되며, 외부몸체(140)의 하측으로 돌출되는 내부몸체(130); 그리고, 상기 내부몸체(130)의 하단부에 형성된 스토퍼(150);를 포함하여 구성되는 리튬이온전지의 테스트용 프로브를 기술적 요지로 한다. 이에 따라, 리튬이온전지가 제1,제2접촉수단에 직접접촉됨과 동시에 상하로 탄성적으로 유동되어 접촉력이 우수하며 접촉저항이 최소화되어 검사신뢰성이 향상되며 부품의 훼손이 방지되는 이점이 있다.

Description

리튬이온 전지의 테스트용 프로브{test probe for lithium ion battery}
본 발명은 테스트용 프로브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 리튬이온 전지의 충,방전을 테스트하되 접촉저항을 최소화시킬 뿐만 아니라 검사의 신뢰성을 향상시키는 리튬이온 전지의 충,방전 테스트용 프로브에 관한 것이다.
일반적으로, 리튬이온전지는 휴대전화, 노트북, MD 플레이어 각종 포터블기기등에 사용되는 전지로써, 고에너지의 밀도인 관계로 휴대기기의 소형화, 경량화가 가능하고, 충,방전을 해도 안전성이 뛰어나며, 메모리 효과가 일어나지 않기 때문에 충,방전이 자유롭기 때문에 휴대기기등의 분야에서 널리 사용되고 있는 실정입니다.
상기 리튬이온전지인 경우에는 충,방전 테스트가 필수적이며 충,방전 테스트를 위하여 테스트용 프로브가 사용됩니다.
종래기술에 따른 리튬이온전지의 충,방전 테스트용 프로브는 도1에 도시된 바와 같이, 내부가 관통된 원통형상의 외부프런저(10)와, 상기 외부프런저(10)의 내부에 형성되어 상하로 돌출되어 외부프런저(10) 내부에서 탄성력에 의해 상하로 유동되며, 상부에 접촉부(21)가 형성된 내부프런저(20)와, 상기 내부프런저(20)에탄성력을 제공하는 제1탄성스프링(30)과, 상기 외부프런저(10)의 상단부 외주면에 형성되어 고정된 헤드부(40)와, 원통형상으로 형성되어 상기 외부프런저(10)의 외주면을 감싸고, 일측은 상기 외부프런저(10)의 외주면을 따라 돌출형성된 지지리브(11)에 지지되어 외부프런저(10)의 외주면을 따라 탄성적으로 상하 유동되는 몸체부(50)와, 일측은 상기 헤드부(40)에 지지되고 타측은 상기 몸체부(50)에 지지되어 몸체부(50)에 탄성유동력을 제공하는 제2탄성스프링(31)과, 상기 외부프런저(10)와 내부프런저(20) 사이에 형성되어 외부프런저(10)와 내부프런저(20)를 전기적으로 절연시키는 절연부(60)와, 상기 내부프런저(20)의 하단부에 형성된 스토퍼(70)로 구성되어 상기 외부프런저(10)의 하단부 및 상기 스토퍼(70)의 하단부가 테스트 장비와 전기적으로 연결된 상태에서 테스트가 진행된다.
먼저, 리튬이온전지를 검사하고자 하는 경우에 상기 내부프런저(20)의 상단부에 형성된 접촉부(21)에 검사하고자 하는 리튬이온전지를 접촉시킨다.
상기의 접촉에 의해 상기 접촉부(21)는 하측으로 소정유동됨과 동시에 리튬이온전지의 단자가 접촉부(21)와 접촉되는 동시에 상기 헤드부(40)의 상면에도 접촉된다.
상기의 접촉에 의해 리튬이온전지는 통전되어 리튬이온전지의 전력은 상기 접촉부(21)를 통하고 내부프런저(20)를 통하고 스토퍼(70)를 통하여 테스트장비에서 감지되는 제1패스가 형성되고, 상기 헤드부(40)를 통하고 상기 외부프런저(10)를 통하여 감지되는 제2패스가 형성되어 상기 리튬이온전지의 충,방전 여부가 점검된다.
이때, 상기 접촉부(21) 및 헤드부(40)에 과도한 압력이 가해지는 경우, 상기 몸체부(50)가 탄성적으로 상하 유동된다.
그러나 상기 종래기술은 후술하는 문제점이 있다.
첫째, 상기 헤드부와 접촉부가 동일축으로 형성되어 접촉면적이 줄어들어 접촉저항의 증가됨에 의해 검사의 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다.
둘째, 상기 외부프런저 내부에서 상기 내부프런저가 유동됨에 의해 상기 내부프런저와 외부프런저 사이에 형성된 절연부의 훼손에 의해 검사 에러가 발생된다는 문제점이 있다.
세째, 상기 몸체부의 상,하유동은 상기 내부프런저의 압력 분산에는 어떠한 영향을 끼치지 못함에 의해 과도한 접촉압력에 의해 내부프런저가 파손된다는 문제점이 있다.
네째, 접촉부에 가해지는 접촉압력에 의해 내부프런저 전체가 탄성적으로 상하로 유동되므로 접촉압력이 증가되면 접촉압력에 의해 내부프런저가 훼손된다는 문제점이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 리튬이온전지의 접촉부를 따로이 형성하여 접촉면적이 증가되어 검사신뢰성이 향상되는 리튬이온전지의 테스트용 프로브를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 두개의 접촉부가 상하로 유동됨에 의해 접촉압력을 흡수함에 의해 접촉력이 우수해지고 프로브의 훼손이 방지되는 리튬이온전지의 테스트용 프로브를제공하는 것을 또한 목적으로 한다.
도1 - 종래기술에 따른 리튬이온전지 테스트용 프로브의 단면도.
도2 - 본 발명에 따른 리튬이온전지 테스트용 프로브의 사시도.
도3 - 본 발명에 따른 리튬이온전지 테스트용 프로브의 분해사시도.
도4 - 본 발명에 따른 리튬이온전지 테스트용 프로브의 요부종단면도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 수용본체 101 : 격벽
102 : 수용부 110 : 제1접촉수단
111 : 본체 112 : 터미널
113 : 탄성스프링 114 : 접촉편
114a : 접촉부 114b : 삽입부
115 : 고정링 120 : 제2접촉수단
121 : 본체 122 : 터미널
123 : 탄성스프링 124 : 접촉편
124a : 접촉부 124b : 삽입부
125 : 고정링 130 : 내부몸체
131 : 접촉헤드부 140 : 외부몸체
141 : 접촉헤드부 150 : 스토퍼
160 : 절연체 161 : 절연프레이트
162 : 절연캡
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 격벽을 사이로 공간부가 형성된 수용본체와; 상기 수용본체의 일측공간부에 형성되고, 탄성적으로 상하로 유동되며 리튬이온전지와 직접접촉되는 제1접촉수단과; 상기 수용본체의 타측공간부에 형성되고, 탄성적으로 상하로 유동되며 리튬이온전지와 직접접촉되는 제2접촉수단과; 일측에 접촉헤드부가 형성되어 상기 제1접촉수단과 접촉되고, 내부가 빈 원통형상으로 형성된 외부몸체와; 원통형상으로 형성되어 상기 외부몸체의 내부에 이격되어 동축으로 형성되고, 일측에 접촉헤드부가 형성되어 상기 제2접촉수단과 접촉되며, 상기 외부몸체와 전기적으로 절연되며, 외부몸체의 하측으로 돌출되는 내부몸체; 그리고, 상기 내부몸체의 하단부에 형성된 스토퍼;를 포함하여 구성되는 리튬이온전지의 테스트용 프로브를 기술적 요지로 한다.
여기서, 상기 제1접촉수단은, 상하가 개구되고 상기 수용본체의 일측공간부에 수용된 본체와; 상기 본체의 전면 개구부에 형성되며 상기 외부몸체의 접촉헤드부와 접촉되는 접촉첨부가 형성된 터미널과; 상기 본체의 내부에 수용된 탄성스프링과; 상단부에 리튬이온전지와 접촉되는 접촉부가 형성되고 하단부는 삽입부가 형성되어 상기 삽입부가 상기 본체내부로 삽입되어 탄성스프링의 탄성력에 의해 탄성적으로 유동되는 접촉편; 그리고, 상기 터미널에 형성되어 상기 본체의 수용본체로 부터의 분리를 방지시키는 고정링;을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제2접촉수단은, 상하가 개구되고 상기 수용본체의 타측공간부에 수용된 본체와; 상기 본체의 전면 개구부에 형성되며 상기 내부몸체의 접촉헤드부와 접촉되는 접촉첨부가 형성된 터미널과; 상기 본체의 내부에 수용된 탄성스프링과; 상단부에 리튬이온전지와 접촉되는 접촉부가 형성되고 하단부는 삽입부가 형성되어 상기 삽입부가 상기 본체내부로 삽입되어 탄성스프링의 탄성력에 의해 탄성적으로 유동되는 접촉편; 그리고, 상기 터미널에 형성되어 상기 본체의 수용본체로 부터의 분리를 방지시키는 고정링;을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 외부몸체의 접촉헤드부와 내부몸체의 접촉헤드부 사이에는 절연프레이트가 설치됨을 특징으로 하는 리튬이온전지의 테스트용 프로브.
한편, 상기 외부몸체의 외주면에는 원판형상의 절연캡이 설치되는 것이 바람직하다.
이에 따라, 리튬이온전지가 제1,제2접촉수단에 직접접촉됨과 동시에 상하로 탄성적으로 유동되어 접촉력이 우수하며 접촉저항이 최소화되어 검사신뢰성이 향상되며 부품의 훼손이 방지되는 이점이 있다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명을 상세히 설명한다.
도2는 본 발명에 따른 리튬이온전지의 테스트용 프로브의 사시도이고, 도3은 분해사시도이며 도4는 요부종단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 리튬이온전지의 테스트용 프로브는 크게 수용본체(100)와, 제1접촉수단(110)과, 제2접촉수단(120)과, 외부몸체(140)와, 내부몸체(130) 그리고 스토퍼(150)로 구성된다.
먼저 수용본체(100)에 대해 설명한다.
상기 수용본체(100)는 비전도성의 플라스틱 재질로 형성되며 공간부가 일측공간부와 타측공간부로 격벽(101)에 의해 분리된다. 그리고 상기 수용본체(100)의 하부에는 후술하는 내,외부몸체(130)(140)의 접촉헤드부(131)(141)가 수용되는 수용부(102)가 형성된다.
또한 상기 수용본체(100)의 공간부에는 원형상의 안내공간이 형성되어 상기 안내공간내부를 후술하는 제1,제2접촉수단(110)(120)의 본체(111)(121)가 안정되게 결합된다.
상기 제1접촉수단(110)은 크게 본체(111)와, 터미널(112)과, 탄성스프링(113)과, 접촉편(114) 그리고 고정링(115)으로 구성된다.
먼저 본체(111)에 대해 설명한다.
상기 본체(111)는 상하가 개구된 원통형상으로 구성되어 상기 수용본체(100)의 일측공간부에 형성된 안내공간내에 안정되게 결합된다.
그리고 상기 본체(111)의 전면 개구부에는 터미널(112)이 결합되는 바, 상기 터미널(112)은 단부에 접촉첨부가 형성되고 원주면에는 원주면을 따라 내측으로 함몰된 형상의 결합홈부가 형성되어 상기 결합홈부에 후술하는 결합링(115)이 결합됨에 의해 상기 본체(111)가 상기 수용부(102)에서 무단이탈되는 것이 방지된다.
여기서 상기 터미널(112)의 접촉첨부는 후술하는 외부몸체(140)의 접촉헤드부(141)와 접촉되어 전기적으로 연결된다.
상기 탄성스프링(113)은 상기 본체(111)의 내부에 형성되며 일측은 상기 터미널(112)의 상단부가 지지체가 되고 타측은 후술하는 접촉편(114) 삽입부(114b)의단부가 지지체가 되어 접촉편(114)에 탄성복원력을 제공한다.
상기 접촉편(114)은 크게 접촉부(114a)와 삽입부(114b)로 구성된다. 상기 접촉부(114a)는 대략 직육면체 형상으로 형성되며 상기 직육면체의 상면에 리튬이온전지가 접촉되는 바, 접촉면적이 커지고, 또한, 상면에는 요철이 형성되어 리튬이온전지 접촉시 미끄러짐을 방지시킨다.
상기 접촉부(114a)의 하측에는 돌출된 핀형상의 삽입부(114b)가 형성되어 상기 삽입부(114b)가 상기 본체(111)의 상부개구부로 삽입된다.
그리고 상기 삽입부(114b)의 단부가 상기 탄성스프링(113)의 일측지지체가 되며 탄성스프링(113)의 탄성력에 의해 상기 접촉편(114)이 상하로 유동된다. 즉, 상기 접촉부(114a)에 리튬이온전지가 접촉되어 소정의 힘이 가해지면 상기 접촉편(114)이 하측으로 소정이동되어 리튬이온전지와 접촉편(114)의 접촉이 공고히 된다.
상기 고정링(115)은 반원형상으로 구성되어 상기 터미널(112)에 형성된 결합홈부에 결합되어 상기 터미널(112)과 결합된 본체(111)가 상기 수용본체(100)로 부터 무단이탈되는 것을 방지시킨다.
상기 제2접촉수단(120)은 상기 제1접촉수단(110)과 같은 본체(121)와, 터미널(122)과, 탄성스프링(123)과, 접촉편(124) 그리고 고정링(125)으로 구성되어 상기 본체(121)가 상기 수용본체(100)의 타측공간부에 형성되며, 상기 본체(121)의 전단부에 결합되는 터미널(122)이 상기 내부몸체(130)의 접촉헤드부(131)에 접촉된다.
그 외의 구성요소는 상기 제1접촉수단(110)과 모양 및 형상이 동일하며 역할도 동일하다.
즉, 제2접촉수단(120)의 접촉부(124a)에 리튬이온전지가 접촉되어 소정의 힘이 가해지면 상기 접촉편(124)이 하측으로 소정이동되어 삽입부(124b)가 본체(121)내부로 삽입되며 리튬이온전지와 접촉편(124)의 접촉이 공고히 된다.
상기 제2접촉수단(120)은 후술하는 내부몸체(130)와 전기적으로 연결되는 것을 제외하면 기능 및 구성이 상기 제1접촉수단(110)과 동일하다.
상기 외부몸체(140)는 상측에 반원형상의 접촉헤드부(141)가 형성되며 대략 상하가 개구된 원통형상으로 구성된다. 그리고 상기 접촉헤드부(141)는 상기 수용본체(100)의 수용부(102)에 결합되고 상기 접촉헤드부(141)의 상면에 제1접촉수단(110)의 터미널(112)에 형성된 접촉첨부가 접촉됨에 의해 상기 제1접촉수단(110)과 상기 외부몸체(140)는 전기적으로 접속된다. 또한 상기 외부몸체(140)의 상부개구부를 통하여 후술하는 내부몸체(130)가 삽입되어 상기 외부몸체(140)와 내부몸체(130)가 결합된다.
상기 내부몸체(130)는 상면에 반원형상의 접촉헤드부(131)가 형성되며 상기 접촉헤드부(131)의 하측에는 하측으로 돌출된 핀(132)이 일체로 형성되어 상기 핀(132)이 상기 외부몸체(140)의 상부개구부를 통하여 외부몸체(140) 내부로 삽입됨에 의해 상기 내부몸체(130)가 외부몸체(140) 내부에 소정이격된 동축형상으로 결합되며 상기 내부몸체(130)의 하단부는 외부몸체(140)의 외측으로 소정돌출되어 상기 돌출부에 후술하는 스토퍼(150)가 결합된다.
그리고 상기 내부몸체(130)와 상기 외부몸체(140)는 전기적으로 절연되어야 하는 바, 상기 내부몸체(130)의 외주 원주면에는 다수개의 절연체(160)가 결합되어 상기 외부몸체(140)와 내부몸체(130)를 전기적으로 절연시킨다.
또한 상기 내부몸체(130)의 접촉헤드부(131)는 상기 제2접촉수단(120)의 터미널(122)에 형성된 접촉첨부가 접촉됨에 의해 상기 제2접촉수단(120)과 상기 내부몸체(130)는 전기적으로 접속된다.
여기서 상기 외부몸체(140)와 내부몸체(130)가 결합되는 경우, 상기 내부몸체(130)의 접촉헤드부(131)와 외부몸체(140)의 접촉헤드부(141)는 전체가 하나의 원형상을 형성하게 중앙부가 소정이격되며 상기 이격된 중앙부에 절연체인 절연프레이트(161)가 설치되어 서로간에 전기적으로 절연된다. 그리고 상기 결합된 접촉헤드부(131)(141)가 상기 수용본체(100)의 수용부(102)에 수용되며 상기 수용부(102)에 형성된 격벽(101)에 의해 서로간의 전기접속이 방지됨과 동시에 상기 제1,제2접촉수단(110)(120)과 전기적으로 각각 접속된다.
상기 스토퍼(150)는 상부가 개구된 원통형상으로 구성되어 상기 내부몸체(130)의 하단부에 결합되어 외부 테스트장치와 직접접촉된다.
상기 외부몸체(140)의 외주면에는 원판형상의 절연캡(162)이 형성되는 바, 상기 절연캡(162)은 상기 내부몸체(130)와 외부몸체(140)가 상기 수용본체(100)에 안정되게 결합되게 하며 무단분리되는 것을 방지시킨다.
상기의 구성에 의한 작동효과는 후술하는 바와 같다.
먼저 사용자가 리튬이온전지의 충,방전을 테스트하고자 하는 경우에 상기 외부몸체(140)를 테스트장치에 접속시킴과 동시에 내부몸체(130)에 결합된 스토퍼(150)를 테스트 장치에 결합시킨다.
그런 다음, 상기 제1, 제2접촉수단(110)(120)의 접촉부(114a)(114b)에 리튬이온전지의 단자를 접촉시켜 소정의 압력을 가하게 되면 상기 접촉편(114)(124)이 하측으로 소정유동됨과 동시에 리튬이온전지의 일측단자는 상기 제1접촉수단(110)을 통하여 상기 외부몸체(140)와 전기적으로 접속되어 제1패스를 형성하여 통전된다. 그리고 리튬이온전지의 타측단자는 상기 제2접촉수단(120)을 통하여 상기 내부몸체(130)를 통하고 스토퍼(150)를 통하여 제2패스를 형성하여 통전된다.
따라서 상기의 제1패스와 제2패스를 통한 통전신호를 상기 테스트 장치에서 감지하여 리튬이온전지의 충,방전 여부가 테스트된다.
테스트가 끝나면 사용자는 리튬이온전지를 제거하게되면 하측방향의 장력이 소멸되어 상기 제1,제2접촉수단(110)(120)의 접촉편(114)(124)이 탄성스프링(113)(124)의 탄성력에 의해 상측으로 원상복귀된다.
상기의 구성에 의한 본 발명은 리튜이온전지의 단자 접촉부를 따로이 형성하여 접촉면적이 증가되어 검사신뢰성이 향상되는 효과가 있다.
그리고, 두개의 접촉부가 상하로 유동됨에 의해 접촉압력을 흡수함에 의해 접촉력이 우수해지고 프로브의 훼손이 방지되는 효과가 또한 있다.

Claims (5)

  1. 격벽(101)을 사이로 공간부가 형성된 수용본체(100)와;
    상기 수용본체(100)의 일측공간부에 형성되고, 탄성적으로 상하로 유동되며 리튬이온전지와 직접접촉되는 제1접촉수단(110)과;
    상기 수용본체(100)의 타측공간부에 형성되고, 탄성적으로 상하로 유동되며 리튬이온전지와 직접접촉되는 제2접촉수단(120)과;
    일측에 접촉헤드부(141)가 형성되어 상기 제1접촉수단(110)과 접촉되고, 내부가 빈 원통형상으로 형성된 외부몸체(140)와;
    원통형상으로 형성되어 상기 외부몸체(140)의 내부에 이격되어 동축으로 형성되고, 일측에 접촉헤드부(131)가 형성되어 상기 제2접촉수단(120)과 접촉되며, 상기 외부몸체(140)와 전기적으로 절연되며, 외부몸체(140)의 하측으로 돌출되는 내부몸체(130); 그리고,
    상기 내부몸체(130)의 하단부에 형성된 스토퍼(150);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 리튬이온전지의 테스트용 프로브.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1접촉수단(110)은,
    상하가 개구되고 상기 수용본체(100)의 일측공간부에 수용된 본체(111)와;
    상기 본체(111)의 전면 개구부에 형성되며 상기 외부몸체(140)의 접촉헤드부(141)와 접촉되는 접촉첨부가 형성된 터미널(112)과;
    상기 본체(111)의 내부에 수용된 탄성스프링(113)과;
    상단부에 리튬이온전지와 접촉되는 접촉부(114a)가 형성되고 하단부는 삽입부(114b)가 형성되어 상기 삽입부(114b)가 상기 본체(111)내부로 삽입되어 탄성스프링(113)의 탄성력에 의해 탄성적으로 유동되는 접촉편(114); 그리고,
    상기 터미널(112)에 형성되어 상기 본체(111)의 수용본체(100)로 부터의 분리를 방지시키는 고정링(115);을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 리튬이온전지의 테스트용 프로브.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2접촉수단(120)은,
    상하가 개구되고 상기 수용본체(100)의 타측공간부에 수용된 본체(121)와;
    상기 본체(121)의 전면 개구부에 형성되며 상기 내부몸체(130)의 접촉헤드부(131)와 접촉되는 접촉첨부가 형성된 터미널(122)과;
    상기 본체(121)의 내부에 수용된 탄성스프링(123)과;
    상단부에 리튬이온전지와 접촉되는 접촉부(124a)가 형성되고 하단부는 삽입부(124b)가 형성되어 상기 삽입부(124b)가 상기 본체(121)내부로 삽입되어 탄성스프링(123)의 탄성력에 의해 탄성적으로 유동되는 접촉편(124); 그리고,
    상기 터미널(122)에 형성되어 상기 본체(121)의 수용본체(100)로 부터의 분리를 방지시키는 고정링(125);을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 리튬이온전지의 테스트용 프로브.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 외부몸체(140)의 접촉헤드부(141)와 내부몸체(130)의 접촉헤드부(131) 사이에는 절연프레이트(161)가 설치됨을 특징으로 하는 리튬이온전지의 테스트용 프로브.
  5. 제1항에 있어서, 상기 외부몸체(140)의 외주면에는 원판형상의 절연캡(162)이 설치됨을 특징으로 하는 리튬이온전지의 테스트용 프로브.
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