KR101067130B1 - Battery pack - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로서, 전력을 저장하는 배터리 셀, 상기 배터리 셀의 내장하는 외부 케이스, 및 상기 배터리 셀과 결합되며, 상기 외부 케이스의 외측으로 돌출되는 양극 및 음극 단자를 포함하며, 각각의 양극 단자와 음극 단자가 서로 대향하도록 나란히 배치되는 복수의 모듈식 배터리 팩; 및 대향하는 양극 및 음극 단자를 서로 결합시키는 결합 수단; 및 상기 배터리 셀과 직접 접촉하는 방열판을 포함하고, 상기 방열판의 적어도 일측면이 상기 외부 케이스의 외측으로 노출되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩을 제공한다.The present invention relates to a battery pack, comprising a battery cell for storing electric power, an outer case built in the battery cell, and a positive and negative terminal which are coupled to the battery cell and protrude outward of the outer case, respectively. A plurality of modular battery packs arranged side by side such that the positive terminal and the negative terminal of the plurality face each other; And coupling means for coupling the opposite positive and negative terminals to each other; And a heat sink in direct contact with the battery cell, wherein at least one side of the heat sink is exposed to the outside of the outer case.

배터리, 팩, 모듈, 충전. Battery, pack, module, charge.

Description

배터리 팩{BATTERY PACK}Battery pack {BATTERY PACK}

본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 충전을 통해서 재사용이 가능하도록 한 충전식 배터리 팩에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack, and more particularly, to a rechargeable battery pack that can be reused through charging.

충전식 배터리 팩은 모바일 기기 등과 같이 고정식 전원을 이용할 수 없는 경우에 사용되는 대표적인 전원 공급 장치이다. 이는 일반적으로 내부에 전력을 저장하는 배터리 셀 및 이러한 배터리 셀을 내장하고 보호하는 외부 케이스로 구성되며, 외부의 기기와 전기적으로 연결되기 위한 양극 및 음극을 포함하여 구성된다.Rechargeable battery packs are representative power supplies used when fixed power sources, such as mobile devices, are not available. It generally consists of a battery cell that stores power therein and an outer case that houses and protects the battery cell, and includes a positive electrode and a negative electrode to be electrically connected to an external device.

통상적으로, 상기와 같은 충전식 배터리 팩은 모바일 기기 등과 같이 상대적으로 적은 전력을 소모하는 경우에는 정해진 용량의 규격화된 배터리 팩을 사용하게 되며, 고장시에 전체를 교체하여도 경제적 부담이 덜 하다.In general, when the rechargeable battery pack consumes relatively little power, such as a mobile device, the rechargeable battery pack uses a standardized battery pack of a predetermined capacity, and in the event of a failure, the economical burden is reduced even if the whole is replaced.

그러나, 미사일이나 어뢰와 같은 대용량의 경우 다양한 종류의 무기에 특화된 용량을 갖는 배터리 팩을 개별적으로 제작하여야 하므로 그 제작 단가가 비싸다. 뿐만 아니라, 배터리를 구성하는 일부의 요소만에 하자가 발생하여도 전체를 모두 교체하여야 하는데, 무기와 같이 소량 생산하는 제품의 경우 그 교체 비용이 상당히 고가라는 문제가 있다.However, in the case of a large capacity such as missiles or torpedoes, the production cost is expensive because battery packs having capacity specialized for various types of weapons must be manufactured separately. In addition, even if a defect occurs in only a part of the components constituting the battery, the whole must be replaced, there is a problem that the replacement cost is quite expensive for products produced in small quantities such as weapons.

본 발명은 상기의 종래 기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 소정 용량을 가지며 다수의 개체가 자유롭게 결합될 수 있도록 하여 필요한 용량을 자유롭게 설정할 수 있는 배터리 팩을 제공하는 것을 기술적 과제로 삼고 있다.The present invention has been made to overcome the disadvantages of the prior art, it is a technical problem to provide a battery pack having a predetermined capacity and can freely set the required capacity by allowing a plurality of objects can be combined freely.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 외부 케이스, 상기 외부 케이스에 내장되는 적어도 하나의 배터리 셀, 상기 배터리 셀과 결합되며, 상기 외부 케이스의 외측으로 돌출될 수 있는 양극 및 음극 단자-여기서, 각각의 양극 단자와 음극 단자가 서로 대향하도록 나란히 배치되어 복수의 배터리 셀이 상기 외부 케이스에 내장될 수 있음- 및 대향하는 양극 및 음극 단자를 서로 결합시키는 제1 결합 수단을 포함하되, 상기 양극 및 음극 단자는 상기 배터리 셀과 결합되는 접속부 및 상기 접속부로부터 돌출되도록 형성되는 제1 돌기부를 포함하며, 상기 제1 결합 수단은 상기 양극 및 음극 단자의 제1 돌기부와 맞물리는 제1 오목부를 양측면에 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 팩을 제공할 수 있다.In order to achieve the above technical problem, the present invention is an outer case, at least one battery cell embedded in the outer case, the positive and negative terminals that are coupled to the battery cell, can protrude out of the outer case- Here, each of the positive terminal and the negative terminal is arranged side by side facing each other, a plurality of battery cells can be built in the outer case-and a first coupling means for coupling the opposite positive and negative terminals to each other, The positive and negative terminals include a connecting portion coupled to the battery cell and a first protrusion formed to protrude from the connecting portion, and the first coupling means has both sides of the first recessed portion engaged with the first protrusion of the positive and negative terminals. It is possible to provide a battery pack characterized by having.

즉, 본 발명에서는 소정 용량을 갖는 복수의 모듈식 배터리 팩을 다수개 결합하여 하나의 배터리 팩을 이루도록 함으로써 원하는 정도의 용량을 자유롭게 얻을 수 있도록 한 것이고, 장기간 거치로 인해 일부의 기능이 저하되거나 손상된 경우에도 해당 부분만을 교체할 수 있도록 한 것이다. 또한, 상기 방열판의 적어도 일측면이 상기 외부 케이스의 외측으로 노출되도록 하여 사용 중에 발생되는 열을 원활하게 배출하도록 할 수 있다. 특히, 하나의 대용량의 배터리 셀을 사용하는 경우에 비해서, 각각의 배터리 셀마다 방열판이 결합되므로 방열 면적을 늘릴 수 있고, 전체에 걸쳐서 균일한 방열 성능을 얻을 수 있게 된다.That is, in the present invention, by combining a plurality of modular battery packs having a predetermined capacity to form a single battery pack, it is possible to obtain a desired capacity freely, and some functions are degraded or damaged due to long term In this case, only the part can be replaced. In addition, at least one side of the heat sink may be exposed to the outside of the outer case to smoothly discharge the heat generated during use. In particular, since a heat sink is coupled to each battery cell compared to the case of using one large capacity battery cell, the heat dissipation area can be increased, and uniform heat dissipation performance can be obtained throughout.

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한편, 상기 외부 케이스 내에 설치되어, 상기 배터리 셀의 이동을 저지하는 스토퍼를 추가적으로 포함하도록 하여 배터리 셀을 더욱 안정적으로 고정할 수 있다.On the other hand, it is installed in the outer case, it is possible to further include a stopper for preventing the movement of the battery cell can be more stably fixed the battery cell.

여기서, 상기 스토퍼는 상기 양극 및 음극 단자와 유사한 형태를 갖도록 형성될 수 있으며, 구체적으로는 상기 배터리 셀과 접하는 지지부 및 상기 지지부의 양측면으로 돌출되도록 형성되며, 상기 외부 케이스의 외측으로 노출되는 제2 돌기부를 포함하도록 할 수 있다.Here, the stopper may be formed to have a similar shape to the positive and negative terminals, specifically, the support portion contacting with the battery cell and the protruding to both sides of the support portion, the second exposed to the outside of the outer case It may be to include a projection.

바람직하게는, 상기 양극 및 음극 단자와 같이, 상기 제2 돌기부에 결합되는 제2 오목부를 양측면에 갖는 제2 결합 수단을 추가적으로 포함하여 인접한 단위 모듈식 배터리 팩의 스토퍼 각각을 결합 수단을 통해 서로 결합되도록 하여 결합 강도를 높일 수 있다.Preferably, each of the stoppers of adjacent unit modular battery packs are coupled to each other through coupling means, further including second coupling means having second recesses on both sides, such as the positive and negative terminals, coupled to the second protrusion. To increase the bonding strength.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 소정 용량을 갖는 하나의 모듈 식 배터리 팩을 다수개 결합함으로써 원하는 정도의 용량을 자유롭게 얻을 수 있어 하나의 표준화된 배터리 팩으로 다양한 응용 분야에 적용이 가능하게 된다.According to the present invention having the configuration as described above, by combining a plurality of modular battery packs having a predetermined capacity it is possible to freely obtain a desired amount of capacity to be applicable to a variety of applications with one standardized battery pack do.

아울러, 장기간 거치로 인해 일부의 기능이 저하되거나 손상된 경우에도 해당 부분만을 교체할 수 있어 유지 보수 비용을 절감할 수 있게 된다.In addition, even if some of the function is degraded or damaged due to long-term mounting can be replaced only to reduce the maintenance cost.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 배터리 팩의 실시예에 대해서 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of a battery pack according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 팩을 구성하는 모듈식 배터리 팩의 일 예가 도시되어 있다. 상기 실시예(100)는 합성수지재로 구성되고 서로 결합하여 내부 공간을 형성하는 제1 및 제2 외부 케이스(110, 112)를 포함하며, 상기 제1 및 제2 외부 케이스(110, 112)는 서로 결합하여 상기 실시예(100)의 외부 케이스를 이루게 된다.Referring to FIG. 1, an example of a modular battery pack constituting a battery pack according to the present invention is illustrated. The embodiment 100 includes a first and second outer case (110, 112) consisting of a synthetic resin material and combined with each other to form an inner space, the first and second outer case (110, 112) is By combining with each other to form the outer case of the embodiment (100).

상기 외부 케이스의 상부에는 결합 수단으로서의 2개의 스페이서(130)가 각각 설치되며, 상기 각각의 스페이서(130)는 중앙부 양측면(도 1에서는 한쪽면만 도시됨)에 오목부(132)를 갖는다. 상기 오목부(132)는 후술할 양극 및 음극 단자의 돌기부와 결합된 상태로 상기 외부 케이스의 표면에 고정된다.Two spacers 130 as coupling means are respectively provided on an upper portion of the outer case, and each of the spacers 130 has recesses 132 on both sides of the central portion (only one side is shown in FIG. 1). The concave portion 132 is fixed to the surface of the outer case in a state coupled with the projections of the positive and negative terminals to be described later.

상기 외부 케이스의 중앙부에는 방열판(120)이 설치된다. 상기 방열판(120)의 일면은 상기 외부 케이스의 내부에 수용되는 배터리 셀(미도시)의 표면과 접하며, 타면은 도 1에 도시된 바와 같이 외부 케이스의 외측으로 노출되어 있다. 이를 통해서, 배터리 셀에 발생된 열을 외부로 전달하는 역할을 하게 되며, 도 1에서는 상기 방열판의 표면이 평활하게 형성되어 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 열전달 면적을 크게 하기 위한 다수의 핀이 표면에 형성되도록 할 수도 있다.The heat sink 120 is installed at the center of the outer case. One surface of the heat sink 120 is in contact with the surface of the battery cell (not shown) accommodated inside the outer case, the other surface is exposed to the outside of the outer case as shown in FIG. Through this, it serves to transfer the heat generated in the battery cell to the outside, in Figure 1, but the surface of the heat sink is formed smoothly, but is not necessarily limited to this, a plurality of fins for increasing the heat transfer area on the surface It can also be formed.

한편, 상기 외부 케이스의 하부에도 결합 수단으로서의 2개의 스페이서(140)가 각각 설치되며, 상기 스페이서(140)의 중앙부 양측면(도 1에서는 한쪽면만 도시됨)에도 오목부(142)가 형성되어 있다. 상기 오목부(142)는 후술할 스토퍼의 돌기부와 맞물리게 되며, 이러한 오목부와 돌기부의 결합을 통해서 상기 스페이서(140)는 상기 외부 케이스에 대해 고정된 상태를 유지하게 된다.On the other hand, two spacers 140 as coupling means are respectively provided below the outer case, and recesses 142 are formed on both side surfaces of the spacer 140 (only one side is shown in FIG. 1). The recess 142 is engaged with the protrusion of the stopper, which will be described later, and the spacer 140 maintains a fixed state with respect to the outer case through the combination of the recess and the protrusion.

도 2를 참조하면, 상기 제1 및 제2 외부 케이스(110, 112) 각각의 상단부에는 두 개의 단자 관통공(113, 116)이 형성되며, 그 중앙부에는 상술한 방열판(120)의 일측면이 노출되도록 하는 방열판 삽입부(115, 118)가 형성되어 있다. 또한, 방열판 삽입부(115, 118)의 하부에는 두 개의 스토퍼 관통공(114, 117)이 형성된다.Referring to FIG. 2, two terminal through holes 113 and 116 are formed at upper ends of each of the first and second outer cases 110 and 112, and one side surface of the heat dissipation plate 120 is formed at a central portion thereof. Heat sink inserts 115 and 118 are formed to be exposed. In addition, two stopper through holes 114 and 117 are formed below the heat sink inserts 115 and 118.

그리고, 상기 제1 및 제2 외부 케이스(110, 112)가 형성하는 내부 공간에는 배터리 셀(150)이 위치하며, 상기 배터리 셀(150)의 상부에는 양극 단 자부(160) 및 음극 단 자부(160')가 각각 장착된다. 상기 양극 및 음극 단 자부(160, 160') 각각의 중앙부에는 상기 단자 관통공(113, 116)을 통해 상기 스페이서(130)의 오목부(132)와 결합되는 돌기부(162, 162')가 형성된다.In addition, a battery cell 150 is positioned in an inner space formed by the first and second outer cases 110 and 112, and an anode terminal 160 and a cathode terminal portion (above the upper portion of the battery cell 150). 160 '), respectively. Protruding portions 162 and 162 'are formed at the centers of the positive and negative electrode terminals 160 and 160', respectively, and are coupled to the recesses 132 of the spacer 130 through the terminal through holes 113 and 116. do.

또한, 상기 배터리 셀(150)의 하부에는 두 개의 스토퍼(170)가 장착되며, 상기 스토퍼(170)는 상기 배터리 셀(150)이 상기 외부 케이스의 내부 공간에서 움직이지 않도록 지지하는 역할을 한다. 아울러, 상기 스토퍼(170)의 양측면에는 상기 양극 단자부와 유사한 형태의 돌기부(172)가 형성되어, 상술한 스페이서(140)의 오 목부와 결합된다.In addition, two stoppers 170 are mounted below the battery cells 150, and the stoppers 170 support the battery cells 150 so as not to move in the inner space of the outer case. In addition, protrusions 172 having a similar shape to the positive electrode terminal are formed on both side surfaces of the stopper 170, and are coupled to the recesses of the spacer 140.

도 3을 참조하면, 상기 양극 단 자부(160) 및 음극 단 자부(160')의 배면에는 상기 배터리 셀(150)로부터 연장되는 양극 및 음극탭(152, 154)을 사이에 두고, 동일한 형태의 보조 단 자부(164, 164')가 장착된다. 또한, 상기 각각의 보조 단 자부(164, 164')의 중앙부에는 돌기부(166, 166')가 형성된다.Referring to FIG. 3, the positive and negative electrode tabs 152 and 154 extending from the battery cell 150 are disposed on the rear surfaces of the positive electrode terminal 160 and the negative electrode terminal 160 ′. Auxiliary terminal portions 164 and 164 'are mounted. In addition, protrusions 166 and 166 'are formed at the center of each of the auxiliary terminal portions 164 and 164'.

도 4를 참조하면, 상기 모듈식 배터리 팩을 복수개 배열한 배터리 팩의 일 예가 도시되어 있다. 상기 예는 총 10개의 모듈식 배터리 팩(100)이 결합되어 하나의 배터리 팩을 형성하므로 각각의 모듈식 배터리 팩(100)이 갖는 용량의 10배에 달하는 배터리 용량을 갖게 된다. 그리고, 최외측에 위치하는 배터리 팩(100)의 양극 및 음극에는 배터리 단자(180, 182)가 각각 결합되며, 상기 배터리 단자(180, 182)에 리드선(184, 186)이 결합되어 대상 기기에 전력을 공급할 수 있도록 한다.Referring to FIG. 4, an example of a battery pack in which a plurality of modular battery packs are arranged is illustrated. In the above example, since a total of 10 modular battery packs 100 are combined to form one battery pack, each modular battery pack 100 has a capacity of 10 times the capacity of each modular battery pack 100. The battery terminals 180 and 182 are coupled to the positive and negative electrodes of the battery pack 100 located at the outermost side, respectively, and the lead wires 184 and 186 are coupled to the battery terminals 180 and 182, respectively, to the target device. Allow power to be supplied.

상기 예는 상술한 바와 같은 스페이서(140, 170)만으로도 결합될 수 있지만, 결합력을 더욱 강화하기 위해서 상기 각각의 스페이서(140, 170)들을 관통하는 볼트를 삽입한 후 너트를 체결하는 예도 고려할 수 있다.The above example may be combined with only the spacers 140 and 170 as described above, but in order to further enhance the bonding force, an example of inserting a bolt passing through the spacers 140 and 170 and then tightening the nut may be considered. .

도 1은 본 발명에 따른 모듈식 배터리 팩의 일 실시예를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view showing one embodiment of a modular battery pack according to the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 실시예를 도시한 분해 사시도이다.2 is an exploded perspective view showing the embodiment shown in FIG.

도 3은 도 1에 도시된 실시예 중 배터리 셀과 양극 및 음극 단자의 결합 상태를 도시한 분해 사시도이다.3 is an exploded perspective view illustrating a coupling state of a battery cell, a positive electrode, and a negative electrode terminal of the embodiment shown in FIG. 1.

도 4는 도 1에 도시된 실시예를 다수개 결합한 배터리 팩을 도시한 사시도이다.4 is a perspective view illustrating a battery pack in which a plurality of embodiments illustrated in FIG. 1 are combined.

Claims (7)

외부 케이스;Outer case; 상기 외부 케이스에 내장되는 적어도 하나의 배터리 셀;At least one battery cell embedded in the outer case; 상기 배터리 셀과 결합되며, 상기 외부 케이스의 외측으로 돌출될 수 있는 양극 및 음극 단자-여기서, 각각의 양극 단자와 음극 단자가 서로 대향하도록 나란히 배치되어 복수의 배터리 셀이 상기 외부 케이스에 내장될 수 있음-; 및Positive and negative terminals coupled to the battery cells and protruding outward of the outer case, wherein the positive and negative terminals face each other so that a plurality of battery cells may be built in the outer case. has exist-; And 대향하는 양극 및 음극 단자를 서로 결합시키는 제1 결합 수단First coupling means for coupling opposite positive and negative terminals to each other 을 포함하되,≪ / RTI > 상기 양극 및 음극 단자는 상기 배터리 셀과 결합되는 접속부 및 상기 접속부로부터 돌출되도록 형성되는 제1 돌기부를 포함하며,The positive and negative terminals include a connection portion coupled to the battery cell and a first protrusion formed to protrude from the connection portion. 상기 제1 결합 수단은 상기 양극 및 음극 단자의 제1 돌기부와 맞물리는 제1 오목부를 양측면에 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.The first coupling means has a battery pack, characterized in that it has a first recessed portion on both sides engaging with the first projection of the positive and negative terminals. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 외부 케이스 내에 설치되어, 상기 배터리 셀의 이동을 저지하는 스토퍼를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.And a stopper installed in the outer case to prevent movement of the battery cell. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 스토퍼는,The stopper is, 상기 배터리 셀과 접하는 지지부 및 상기 지지부의 양측면으로 돌출되도록 형성되며, 상기 외부 케이스의 외측으로 노출되는 제2 돌기부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.And a second protrusion formed to protrude from both sides of the support part and the support part in contact with the battery cell and exposed to the outside of the outer case. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제2 돌기부에 결합되는 제2 오목부를 양측면에 갖는 제2 결합 수단을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.And a second coupling means having second recesses coupled to the second protrusions on both sides thereof.
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