KR101169899B1 - A Battery pack with insulator - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다수의 베어셀이 적층배열되어 있어 장시간 사용할 수 있음은 물론 베어셀과 전기적으로 연결된 PCM어셈블리의 사이가 절연되도록 함으로써 안정적으로 사용될 수 있도록 정극단자(+) 및 부극단자(-)가 형성되어 정격전압을 제공하는 베어 셀과, 상기 베어 셀의 정극단자와 부극단자가 전기적으로 연결되어 충방전시에 있어서 과충전과 과방전으로부터 베어 셀을 보호하도록 된 PCM어셈블리와, 상기 베어 셀과 PCM어셈블리가 수용되는 하우징으로 이루어진 통상의 배터리 팩에 있어서; 상기한 베어 셀과 PCM어셈블리의 사이에는 상기 베어 셀의 정극단자와 부극단자가 관통되면서 고정되는 단자고정공들이 판면에 구비된 판상의 절연재질로 이루어진 고정판이 마련되되, 상기한 하우징은 내부에 베어 셀과 고정판 및 PCM어셈블리의 조립체가 수용됨과 아울러 PCM어셈블리에 마련된 터미널블록이 외부로 노출되는 개구공이 구비되며 일측부가 개방된 수용공을 가지는 본체와, 상기 본체와 결합하여 개방된 수용공을 폐쇄하도록 된 커버와, 상기 본체와 커버들의 상단과 하단부위가 동시에 수용되어 고정되도록 구비된 "ㄷ" 형상의 제1고정시트 및 제2고정시트로 이루어지고, 상기한 제1고정시트 및 제2고정시트 중 상기 터미널블록이 노출된 부위에는 상기 터미널블록이 관통되는 관통공이 구비된다.According to the present invention, since a plurality of bare cells are stacked and arranged for a long time, the positive electrode terminal (+) and the negative electrode terminal (-) are formed so that the bare cell and the electrically connected PCM assembly are insulated from each other to be used stably. A bare cell providing a rated voltage, a positive electrode and a negative terminal of the bare cell electrically connected to protect the bare cell from overcharge and overdischarge during charge and discharge, and the bare cell and PCM assembly In a typical battery pack consisting of a housing that is accommodated; Between the bare cell and the PCM assembly, a fixing plate made of a plate-shaped insulating material provided on the plate surface is provided with terminal fixing holes fixed while penetrating the positive and negative terminals of the bare cell. An assembly of a cell, a holding plate, and a PCM assembly is provided, and a terminal hole provided in the PCM assembly is provided with an opening hole to which the terminal block is exposed to the outside. The first cover and the second fixing sheet of the "c" shape provided to cover and the upper and lower portions of the main body and the cover at the same time is fixed, the first fixing sheet and the second fixing sheet The exposed portion of the terminal block is provided with a through hole through which the terminal block passes.
Description
본 발명은 이동통신단말기 등과 같은 각종 전기기구에 전원을 공급하도록 된 배터리 팩에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다수의 베어셀이 적층배열되어 있어 장시간 사용할 수 있음은 물론 베어셀과 전기적으로 연결된 PCM어셈블리의 사이가 절연되도록 함으로써 안정적으로 사용될 수 있는 절연구조를 가지는 배터리 팩에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack for supplying power to various electric appliances such as mobile communication terminals, and more particularly, a plurality of bare cells are stacked and arranged, and can be used for a long time, as well as a PCM assembly electrically connected to a bare cell. The present invention relates to a battery pack having an insulation structure that can be stably used by allowing insulation between.
일반적으로 휴대폰, PDA, 캠코더, 노트북, 기타 디지털 소형가전, 의료기기, 완구류, 소형 휴대용 소형기기, 및 군수용 통신기기에 전원을 공급하도록 된 충전지 중 폴리머 계열의 충전지는 한국공개특허제10-2010-41064호(명칭: 전지 팩)에서 게시된 바와 같이 파우치 형태의 베어 셀(bare cell)에 보호회로부재가 접속된 리튬 폴리머 전지와, 상기 리튬 폴리머 전지가 수납되어 가장자리가 융착된 플라스틱 케이스로 이루어져 있다. In general, polymer-based rechargeable batteries among mobile phones, PDAs, camcorders, notebook computers, other digital small appliances, medical devices, toys, small portable small devices, and military communication devices are provided. As disclosed in No. 41064 (name: battery pack), a lithium polymer battery having a protective circuit member connected to a pouch-shaped bare cell, and a plastic case in which the lithium polymer battery is accommodated and fused at an edge thereof are included. .
상기 파우치 형태의 베어 셀은 변성 폴리프로필렌(CPP)/알루미늄/나일론(또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET))으로 이루어진 파우치의 내부에, 양극 전극판/세퍼레이터/음극 전극판으로 이루어진 전극 조립체 및 폴리머 전해액이 수납된 형태를 갖는다.The pouch-type bare cell is formed of a modified polypropylene (CPP) / aluminum / nylon (or polyethylene terephthalate (PET)) inside the pouch, and an electrode assembly and a polymer electrolyte composed of a positive electrode plate / separator / cathode electrode plate. It has a stored shape.
또한, 근자에는 배터리 팩의 소형화를 목적으로 배터리 팩과 외부 회로를 접속하는 외부 입출력 단자를 터미널 블록(terminal block)이나 리드선(lead wire) 등으로 배터리 팩의 외부에 별도로 취부하는 것이 아니라 보호회로기판의 일면에 형성하여 외부로 노출되도록 배치하고 있는 실정이다.In addition, in order to reduce the size of the battery pack, an external input / output terminal for connecting the battery pack and an external circuit is not separately mounted to the outside of the battery pack by a terminal block or lead wire. Formed on one side of the situation is arranged to be exposed to the outside.
그러나 상기와 배터리 팩은 그 사용기간이 베어 셀의 성능에 의존하기 때문에 종래의 배터리 팩은 그 사용기간이 짧은 문제점이 있었다.However, since the service life of the battery pack and the battery pack depends on the performance of the bare cell, the conventional battery pack has a short lifespan.
또한 베어 셀과 보호회로부재(PCM어셈블리)가 직결되어 베어 셀에 충전된 전기의 방전에 따른 보호회로부재의 손상이 유발될 우려가 있어 비 안정적인 문제점이 있었다.In addition, since the bare cell and the protection circuit member (PCM assembly) are directly connected, the protection circuit member may be damaged due to the discharge of electricity charged in the bare cell.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 다수의 베어셀이 적층배열되어 있어 장시간 사용할 수 있음은 물론 베어 셀과 전기적으로 연결된 PCM어셈블리의 사이가 절연되도록 함으로써 안정적으로 사용될 수 있는 절연구조를 가지는 배터리 팩을 제공하는 것에 있다.The present invention has been proposed to solve the above conventional problems, and an object of the present invention is that a plurality of bare cells are stacked and arranged so that they can be used for a long time as well as to insulate the bare cell from the electrically connected PCM assembly. The present invention provides a battery pack having an insulating structure that can be used stably.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 절연구조를 가지는 배터리 팩은
정극단자(+) 및 부극단자(-)가 형성되어 정격전압을 제공하는 베어 셀과, 상기 베어 셀의 정극단자와 부극단자가 전기적으로 연결되어 충방전시에 있어서 과충전과 과방전으로부터 베어 셀을 보호하도록 된 PCM어셈블리와, 상기 베어 셀과 PCM어셈블리가 수용되는 하우징으로 이루어진 통상의 배터리 팩에 있어서;
상기한 베어 셀과 PCM어셈블리의 사이에는 상기 베어 셀의 정극단자와 부극단자가 관통되면서 고정되는 단자고정공들이 판면에 구비된 판상의 절연재질로 이루어진 고정판이 마련되되,
상기한 하우징은 내부에 베어 셀과 고정판 및 PCM어셈블리의 조립체가 수용됨과 아울러 PCM어셈블리에 마련된 터미널블록이 외부로 노출되는 개구공이 구비되며 일측부가 개방된 수용공을 가지는 본체와, 상기 본체와 결합하여 개방된 수용공을 폐쇄하도록 된 커버와, 상기 본체와 커버들의 상단과 하단부위가 동시에 수용되어 고정되도록 구비된 "ㄷ" 형상의 제1고정시트 및 제2고정시트로 이루어지고,
상기한 제1고정시트 및 제2고정시트 중 상기 터미널블록이 노출된 부위에는 상기 터미널블록이 관통되는 관통공이 구비된다.Battery pack having an insulating structure of the present invention for achieving the object of the present invention as described above
A bare cell having a positive terminal (+) and a negative terminal (-) formed thereon to provide a rated voltage, and a positive cell and a negative terminal of the bare cell are electrically connected to each other to form a bare cell from overcharge and overdischarge during charge and discharge. A conventional battery pack comprising a PCM assembly adapted to be protected and a housing in which the bare cell and the PCM assembly are accommodated;
Between the bare cell and the PCM assembly is provided with a fixed plate made of a plate-shaped insulating material provided on the surface of the terminal fixing holes are fixed while passing through the positive terminal and the negative terminal of the bare cell,
The housing is provided with an opening in which an assembly of a bare cell, a fixing plate, and a PCM assembly is accommodated therein, and an opening hole through which a terminal block provided in the PCM assembly is exposed to the outside, and having a receiving hole in which one side is opened, The cover is configured to close the open receiving hole, and the upper and lower portions of the main body and the cover is made of a "c" shaped first fixing sheet and the second fixing sheet provided to be fixed at the same time,
A portion of the first fixing sheet and the second fixing sheet to which the terminal block is exposed is provided with a through hole through which the terminal block passes.
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상기와 같이 이루어진 본 발명의 절연구조를 가지는 배터리 팩은 다수의 베어 셀이 구비되어 종래에 비하여 장시간 동안 사용할 수 있음은 물론 베어셀과 전기적으로 연결된 PCM어셈블리의 사이가 절연되도록 함으로써 안정적으로 사용될 수 있고, 특히 다수의 베어 셀이 고정판에 안정적으로 고정배열되어 외부의 충격에도 조립상태가 해체되지 않아 고장의 우려가 낮은 효과를 가진다.The battery pack having the insulating structure of the present invention made as described above is provided with a plurality of bare cells can be used for a long time as compared to the conventional as well as can be used stably by making the insulation between the bare cell and the electrically connected PCM assembly. In particular, a plurality of bare cells are stably arranged in a fixed plate, and thus the assembled state is not dismantled even from external impact, thereby having a low risk of failure.
도 1은 본 발명에 따른 일 실시예에 의한 절연구조를 가지는 배터리 팩을 보인 분리 사시 예시도.
도 2는 도 1에서 도시된 본 실시예에 의한 절연구조를 가지는 배터리 팩의 정단면 예시도.
도 3은 도 1에서 도시된 본 실시예에 의한 절연구조를 가지는 배터리 팩의 평단면 예시도.1 is an exploded perspective view showing a battery pack having an insulating structure according to an embodiment of the present invention.
2 is a front cross-sectional view of a battery pack having an insulating structure according to the present embodiment shown in FIG.
3 is an exemplary cross-sectional view of a battery pack having an insulating structure according to the present embodiment shown in FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 의한 절연구조를 가지는 배터리 팩을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a battery pack having an insulating structure according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 일 실시예에 의한 절연구조를 가지는 배터리 팩을 보인 도면으로서, 본 실시예의 절연구조를 가지는 배터리 팩은 정극단자(+)(1) 및 부극단자(-)(2)가 형성되어 정격전압을 제공하는 베어 셀(3)과, 상기 베어 셀(3)의 정극단자(1)와 부극단자(2)가 전기적으로 연결되어 충방전시에 있어서 과충전과 과방전으로부터 베어 셀(3)을 보호하도록 된 PCM어셈블리(4)와, 상기 베어 셀(3)과 PCM어셈블리(4)가 수용되는 하우징을 갖는다.1 to 3 are views showing a battery pack having an insulating structure according to an embodiment of the present invention, the battery pack having an insulating structure of this embodiment is a positive terminal (+) (1) and a negative terminal (-) (2) is formed, the bare cell (3) providing a rated voltage, and the positive electrode terminal (1) and the negative electrode terminal (2) of the bare cell (3) is electrically connected to overcharge and over-discharge during charge and discharge It has a
상기에서 베어 셀(3)은 정극단자(+) 및 부극단자(-)가 형성되어 정격전압을 제공하는 리튬이온배터리로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 베어 셀(3)에서 정극단자(+) 및 부극단자(-) 등이 형성된 상부면에 PCM어셈블리(4)가 대향되게 배치된다.Preferably, the
이때, PCM어셈블리(4)에는 일면에 가공된 외부 입출력 단자인 터미널블록(5)이 외부로 노출된다.At this time, the
그리고 상기한 PCM어셈블리(4)는 베어 셀(3)의 수직 상부면과 거의 동일한 크기의 직사각형 모양을 가지는 수지재 판체로 이루어지고, 주표면이 되는 일면에 외부 입출력 단자인 터미널블록(5) 등이 형성되어 있다.The
또한 외부 입출력 단자인 터미널블록(5)이 형성된 이면에는 미도시된 회로부 및 접속용 단자를 구비하고 있다.In addition, the rear surface of the
즉 회로부에는 충방전시에 있어서 과충전, 과방전으로부터 베어 셀(3)을 보호하기 위한 보호회로나, 표면실장형 PTC(티탄산바륨계(系) 도자기로 온도가 상승하면 전기저항이 급격히 커지는 반도체소자, 정특성 서미스터라고도 함) 또는 바이메탈(Bimetal) 등이 형성된다.In other words, the circuit part includes a protection circuit for protecting the
그리고 본 실시예에 의한 배터리 팩에 있어서 상기한 베어 셀(3)은 판상의 판면에 정극단자(1)와 부극단자(2)가 관통되면서 고정되는 단자고정공(6)들이 2개 1조로 다수 조를 구비한다.
그리고, 베어 셀(3)의 양 측부에 다수의 고정돌기(7)가 구비된 절연재질의 고정판(8)이 조립된다.In the battery pack according to the present embodiment, the
Then, the
또한 상기 다수 개의 베어 셀(3)의 정극단자(1)들과 부극단자(2)들이 PCM어셈블리(4)에 전기적으로 연결고정된다.In addition, the
이에 따라 베어 셀(3)과 전기적으로 연결된 PCM어셈블리(4)의 사이가 절연되도록 함으로써 안정적으로 사용될 수 있고, 특히 다수의 베어 셀(3)이 고정판(8)에 안정적으로 고정배열되어 외부의 충격에도 조립상태가 해체되지 않아 고장의 우려가 현저히 낮아진다.Accordingly, the
그리고 상기에서 하우징은 내부에 베어 셀(3)과 고정판(8) 및 PCM어셈블리(4)의 조립체가 수용됨과 아울러 PCM어셈블리(4)에 마련된 터미널블록(5)이 외부로 노출되는 개구공(9)이 구비되며 일측부가 개방된 수용공을 가지는 본체(10)와, 상기 본체(10)와 결합하여 개방된 수용공을 폐쇄하도록 된 커버(11)와, 상기 본체(10)와 커버(11)들의 상단과 하단부위가 동시에 수용되어 고정되도록 구비된 "ㄷ" 형상의 제1고정시트(12) 및 제2고정시트(13)로 이루어진다.In the housing, an
또한 상기한 본체(19)와 커버(11)가 맞물리는 부위에는 결합돌기(14)와 이에 맞춤결합되는 결합공(15)이 형성된다.In addition, the
따라서 상기한 본체(10)와 커버(11)는 상기 결합돌기(14) 및 결합공(15)에 의해 1차적으로 조립이 되며, 상기 제1고정시트(12) 및 제2고정시트(13)에 의해 2차적으로 고정되어 결합이 확고히 유지된다.Therefore, the
그리고 상기한 제1고정시트(12) 및 제2고정시트(13) 중 상기 터미널블록(5)이 노출된 부위에는 상기 터미널불록(5)이 관통되는 관통공(16)이 구비된다.In addition, a
이에 따라 상기 터미널블록(5)이 하우징의 외부로 노출되어 외부의 장치에 접속된다.The
상기한 바와 같이 본 실시예의 배터리 팩은 상기 고정판(8)에 의해 다수 개의 베어 셀(3)이 1조로 이루어짐에 따라 총체적인 사용시간이 기존에 비하여 증대된다.As described above, in the battery pack of the present embodiment, as a plurality of
또한 베어 셀(3)과 전기적으로 연결된 PCM어셈블리(4)의 사이가 절연되도록 함으로써 안정적으로 사용된다.It is also used stably by insulating between the
1 : 정극단자, 2 : 부극단자,
3 : 베어 셀, 4 : PCM어셈블리,
5 : 터미널블록, 6 : 단자고정공,
7 : 고정돌기, 8 : 고정판,
9 : 개구공, 10 : 본체,
11 : 커버, 12 : 제1고정시트,
13 : 제2고정시트, 14 : 결합돌기,
15 : 결합공, 16 : 관통공.1: positive terminal, 2: negative terminal,
3: bare cell, 4: PCM assembly,
5: terminal block, 6: terminal fixing hole,
7: fixing protrusion, 8: fixing plate,
9: opening hole, 10: main body,
11: cover, 12: first fixing sheet,
13: second fixing sheet, 14: engaging projection,
15: coupling hole, 16: through hole.
Claims (4)
상기한 베어 셀과 PCM어셈블리의 사이에는 상기 베어 셀의 정극단자와 부극단자가 관통되면서 고정되는 단자고정공들이 판면에 구비된 판상의 절연재질로 이루어진 고정판이 마련되되,
상기한 하우징은 내부에 베어 셀과 고정판 및 PCM어셈블리의 조립체가 수용됨과 아울러 PCM어셈블리에 마련된 터미널블록이 외부로 노출되는 개구공이 구비되며 일측부가 개방된 수용공을 가지는 본체와, 상기 본체와 결합하여 개방된 수용공을 폐쇄하도록 된 커버와, 상기 본체와 커버들의 상단과 하단부위가 동시에 수용되어 고정되도록 구비된 "ㄷ" 형상의 제1고정시트 및 제2고정시트로 이루어지고,
상기한 제1고정시트 및 제2고정시트 중 상기 터미널블록이 노출된 부위에는 상기 터미널블록이 관통되는 관통공이 구비된 것을 특징으로 하는 절연구조를 가지는 배터리 팩.A bare cell having a positive terminal (+) and a negative terminal (-) formed thereon to provide a rated voltage, and a positive cell and a negative terminal of the bare cell are electrically connected to each other to form a bare cell from overcharge and overdischarge during charge and discharge. A conventional battery pack comprising a PCM assembly adapted to be protected and a housing in which the bare cell and the PCM assembly are accommodated;
Between the bare cell and the PCM assembly is provided with a fixed plate made of a plate-shaped insulating material provided on the surface of the terminal fixing holes are fixed while passing through the positive terminal and the negative terminal of the bare cell,
The housing is provided with an opening in which a bare cell, a fixed plate, and an assembly of the PCM assembly are accommodated therein, and an opening hole through which the terminal block provided in the PCM assembly is exposed to the outside, and having a receiving hole with one side open, The cover is configured to close the open receiving hole, and the upper and lower portions of the main body and the cover is made of a "c" shaped first fixing sheet and the second fixing sheet provided to be fixed at the same time,
The battery pack having an insulating structure, characterized in that the through hole through which the terminal block is exposed in the exposed portion of the terminal block of the first fixing sheet and the second fixing sheet.
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