KR101180755B1 - 다수의 접촉핀을 구비한 이차 전지 충전용 커넥터 - Google Patents

다수의 접촉핀을 구비한 이차 전지 충전용 커넥터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 베이스 기판, 베이스 기판의 일 표면에 배치되며 2차 전지의 충전 단자와 접촉하는 복수의 접촉핀 및 베이스 기판에 연결되며, 복수의 접촉핀과 전기적으로 연결되는 연결 부재를 포함하는 2차 전지 충전용 커넥터에 관한 것으로, 이들 복수의 접촉핀 각각은 상호 전기적으로 병렬 연결되며, 베이스 기판의 일 표면에서 적어도 둘 이상의 행과 열로 구분되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 2차 전지 충전용 커넥터는 대용량 2차 전지의 충전에 있어서 충전 단자와 접촉핀 사이의 접촉 면적을 충분히 확보하여 접촉 저항을 저감시키고 발열량을 저감시키는 효과를 제공한다.

Description

다수의 접촉핀을 구비한 이차 전지 충전용 커넥터{Connector for charging secondary cell having a plurality of contact pins}
본 발명은 다수의 접촉핀이 어레이 배열되어 있는 이차 전지 충전용 커넥터에 관한 것이다.
2차 전지는 외부 전원을 이용하여 충전하여 재사용이 가능한 전지로, 일반 건전지와 같은 1차 전지와 달리 재사용이 가능하다는 점에서 여러 모바일 전자 장치에 널리 사용되고 있다. 일반적으로 널리 사용되고 있는 2차 전지로는 납 축전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 축전지, 리튬 이온 전지, 리튬 이온 폴리머 전지 등이 있다.
종래 소용량의 2차 전지들이 주로 노트북 컴퓨터나 휴대전화에 사용되던 것에서, 최근에는 대용량 2차 전지들의 사용처가 증가하고 있다. 특히, 자동차 분야에서 하이브리드 자동차나 전기 자동차에 사용될 수 있는 대용량의 2차 전지에 대한 연구가 지속되고 있다. 나아가 2차 전지는 자동차 뿐 아니라, 풍력 발전이나 스마트 그리드에서 생성된 전력을 저장하는 충전지로도 사용될 수 있는 바, 2차 전지의 대용량화 요구는 더욱 심화되고 있다고 할 수 있다.
대용량 2차 전지의 경우, 충전을 위해 고전력의 충전 전원을 사용하여 대전류를 2차 전지 충전 단자를 통해 공급해야 할 필요가 있다. 이에 따라 2차 전지의 충전 단자와 충전용 커넥터 사이의 전기적 연결의 신뢰성과 안정성의 확보가 중요하게 된다.
특히, 2차 전지의 충전 단자와 직접 물리적 접촉을 하게 되는 접촉부와 충전 단자 사이의 전기적 접속의 안정성 및 신뢰성을 확보하는 것이 필요하다. 파우치형 2차 전지의 충전 단자는 얇은 박막의 형태를 가지는데, 이에 따라, 충전 과정에서 가해지는 외력에 의해 변형되기 쉬운 성질을 갖는다.
한편, 대용량 2차 전지의 경우 상당한 전류량이 충전용 커넥터의 접촉부를 거쳐 충전 단자로 공급되게 되는데, 이 때 충전용 커넥터의 접촉부와 충전 단자 사이의 접촉 면적이 확보되지 않을 경우 이들 사이의 접촉 저항의 증가로 인해 충전 과정에서 상당한 양의 열이 발생할 수 있다. 도체의 전기적 저항은 단면적에 반비례하는 성질을 가지므로, 접촉 단면적이 클수록 접촉 저항은 작아지기 때문이다. 실제, 이러한 상당 수준의 발열로 인해 충전 과정에서 화재가 발생하는 문제도 일어나고 있다. 따라서 충전용 커넥터의 접촉부와 2차 전지의 충전 단자 사이의 접촉 면적을 안정적으로 충분하게 확보할 필요성이 있다. 특히, 앞서 언급한 바와 같이 2차 전지 충전 단자들의 경우 외력에 의한 변형이 쉽게 발생할 수 있다는 점에서, 충전 단자의 변형에도 불구하고 안정적으로 접촉 면적을 확보할 수 있는 충전용 커넥터의 설계가 필요하다.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 복수의 접촉핀들을 행과 열을 가지도록 배열함으로써, 충전 단자의 변형에 무관하게 충분한 접촉 면적을 확보하여 2차 전지의 충전단자와의 사이에서 접촉 저항값을 낮은 값으로 유지할 수 있는 충전용 커넥터를 제공하는데 있다.
상술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지 충전용 커넥터는, 베이스 기판; 상기 베이스 기판의 일 표면에 배치되며 2차 전지의 충전 단자와 접촉하는 복수의 접촉핀; 및 상기 베이스 기판에 연결되며, 상기 복수의 접촉핀과 전기적으로 연결되는 연결 부재;를 포함하는 2차 전지 충전용 커넥터로, 상기 복수의 접촉핀 각각은 상호 전기적으로 병렬 연결되며, 상기 복수의 접촉핀은 상기 베이스 기판의 일 표면에서 적어도 둘 이상의 행과 열로 구분되도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
이처럼 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지 충전용 커넥터는 각각 전기적으로 병렬로 연결된 복수의 접촉핀이 베이스 기판 표면에 행과 열을 가지도록 배치됨으로써, 충전 단자와 접촉핀 사이의 접촉 면적을 충분히 확보하여 접촉 저항을 저감할 수 있다.
여기서, 복수의 접촉핀 각각은, 2차 전지의 충전단자와 접촉하는 일단부가 뾰족한 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지 충전용 커넥터는, 복수의 접촉핀과 결합하여 상기 복수의 접촉핀이 상하방향으로 이동할 수 있도록 하는 탄성부재를 더 포함할 수 있는데, 이러한 구성을 가지는 포고핀(pogo pin)이 접촉핀으로 사용될 수 있다. 복수의 접촉핀은 소정의 탄성 계수를 가지는 도체 와이어 형태를 갖도록 형성될 수도 있다.
한편, 베이스 기판의 일 표면에는 베이스 기판의 강성을 보강하기 위한 강성 보강재가 부착될 수 있는데, 이러한 강성 보강재는 복수의 접촉핀 각각의 사이 공간에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지 충전용 커넥터에 있어서, 연결 부재는 복수의 접촉핀 각각에 직접 전기적으로 연결될 수도 있고, 베이스 기판과 전기적으로 연결되어 베이스 기판을 통해 접촉핀과 연결 부재 간에 전기적 연결이 이루어지도록 구성될 수도 있다.
베이스 기판의 일 표면의 중앙부에는 충전 과정에서 2차 전지 충전 단자에서 발생하는 열을 센싱할 수 있는 열 감지 센서가 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 2차 전지 충전용 커넥터는, 상부 및 하부 베이스 기판; 상기 상부 베이스 기판의 일 표면 및 상기 베이스 기판의 일 표면과 대향하는 상기 하부 베이스 기판의 일 표면에 각각 배치되며, 2차 전지의 충전 단자와 접촉하는 복수의 상부 및 하부 접촉핀; 상기 베이스 기판에 연결되며, 상기 복수의 상부 및 하부 접촉핀과 전기적으로 연결되는 연결 부재;를 포함하는 2차 전지 충전용 커넥터로, 상기 복수의 상부 접촉핀 각각은 상호 전기적으로 병렬 연결되며, 상기 상부 베이스 기판의 일 표면에서 적어도 둘 이상의 행과 열로 구분되도록 배치되고, 상기 복수의 하부 접촉핀 각각은 상호 전기적으로 병렬 연결되며, 상기 하부 베이스 기판의 일 표면에서 적어도 둘 이상의 행과 열을 가지도록 배치되고, 상기 복수의 상부 접촉핀 각각은 상기 2차 전지의 충전 단자를 사이에 두고 상기 복수의 하부 접촉핀 각각에 대응되는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 상하부 베이스 기판에 각각 행렬을 갖도록 배열된 복수의 접촉핀을 통해 충전 단자와 접촉을 하게 됨에 따라 보다 안정적으로 접촉 면적을 확보할 수 있다.
본 발명에 따른 2차 전지 충전용 커넥터는, 복수의 접촉핀들이 베이스 기판에 행과 열을 갖도록 배열됨으로써, 2차 전지 충전 단자와 충분한 접촉 면적을 가지고 전기적 접촉되어, 안정적으로 대용량의 충전 전류를 발열량의 비정상적인 증가 없이 공급할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지 충전용 커넥터의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지 충전용 커넥터의 일부분의 측단면도이다.
도 3a 및 3b는 본 발명에 따른 2차 전지 충전용 커넥터의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 변형예에 따른 2차 전지 충전용 커넥터의 일부분의 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 2차 전지 충전용 커넥터의 일부분의 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지 충전용 커넥터의 다른 일 부분의 측 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 2차 전지 충전용 커넥터의 측단면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 2차 전지 충전용 커넥터에 대해 구체적인 실시예를 기반으로 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명은 이하에 기재되는 실시예들의 설명 내용에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가해질 수 있음은 자명하다.
한편, 실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 널리 알려져 있고 본 발명의 기술적 요지와 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 또한 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시될 수도 있다. 이는 본 발명의 요지와 관련이 없는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 명확히 설명하기 위함이다.
도 1 및 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지 충전용 커넥터(1)의 사시도 및 부분 측 단면도이다.
도 1 및 2에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지 충전용 커넥터(1)는, 베이스 기판(10), 베이스 기판(10)의 일 표면에 배치되는 다수의 접촉핀(20), 및 접촉핀(20)에 충전 전류를 공급하도록 접촉핀(20)과 전기적으로 연결되는 연결 부재(30)로 구성된다.
베이스 기판(10)은 도 2에 도시되는 바와 같이, 전기적 부도체인 기판 부재(11)의 일 표면에 도전성 재료로 소정의 도체 패턴(12)을 형성한 프린트 배선 기판(PCB)로 구성될 수 있다. 본 발명에 따른 2차 전지 충전용 커넥터를 구성하는 베이스 기판(10)은, 이와 같은 PCB 기판으로 한정되는 것은 아니며, 패터닝된 도체 패턴(12) 대신에 기판 부재 위에 도체층이 적층되어 있는 형태를 취할 수도 있다. 또한, 도 4에 도시되는 본 발명의 일 변형예에 따른 충전용 커넥터(1)와 같이 베이스 기판(10) 전체가 도전성 재료로 만들어 질 수도 있다.
복수의 접촉핀(20)은 베이스 기판(10)의 양 표면 중 2차 전지의 충전 단자(70)와 대향하는 표면(10a)에 배치된다. 접촉핀(20)은 도전성 재료로 형성되어 충전 단자(70)와 전기적으로 접속된다.
접촉핀(20)의 일단부, 즉 베이스 기판(10)의 표면(10a)으로부터 수직방향으로 연장 형성되는 방향에 있어서의 단부의 형태는 끝부분이 뾰족한 형태로 형성된다. 2차 전지의 충전 단자(70)의 표면에는 Al이나 Cu 산화막이 형성될 수 있기 때문에 접촉핀(20)이 충전 단자(70)와 전기적으로 접속하기 위해서는 접촉핀(20)이 충전 단자(70)와 접촉하게 되는 부분이 이러한 산화막을 깨트릴 수 있어야 한다. 이를 위해 접촉핀(20)의 단부의 형태는 도 1 및 2에 도시되는 바와 같이 끝이 뾰족한 형태로 형성된다. 또한, 접촉핀(20) 단부의 형태를 이와 같이 뾰족한 형태로 형성함으로써 최소한의 수직 압력만으로 산화막을 깨트릴 수 있게 되고, 이에 따라 충전 단자(70)와 접촉핀(20)의 접촉시 충전 단자(70)에 인가되는 외력을 최소화할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전용 커넥터(1)는 복수의 접촉핀(20)과 결합하여 접촉핀(20)이 상하 방향, 즉 접촉핀(20)의 연장 방향을 따라 아래 위로 이동할 수 있도록 하는 탄성 부재(40)를 포함한다. 이러한 탄성 부재(40)로는 스프링 형태의 부재가 사용될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
접촉핀(20)은 충전 단자(70)와 접속 시 충전 단자(70) 표면에 수직한 방향으로 소정의 힘이 가해지면서 접속하게 되는데, 이에 따라 이러한 수직 방향에 대응하여 이동할 수 있을 필요가 있다. 2차 전지의 충전 단자(70) 얇은 박막 형태를 가지는 것으로 충전 과정에 가해지는 힘이 지나치게 클 경우 크게 변형될 위험이 있으며, 표면에 스크래치 등이 발생하여 내구성이 저하되는 문제가 있을 수 있기 때문이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 충전용 커넥터(1)의 경우, 접촉핀(20)이 충전 단자(70)에 접촉할 때에 그 가해지는 힘의 방향과 반대 방향으로 이동할 수 있도록 하는 탄성 부재(40)가 형성되어 있으므로, 충전 과정에서 충전 단자(70)에 가해지는 힘을 완충시킬 수 있다. 이와 같은 탄성 부재(40)를 구비한 형태의 접촉핀(20)으로 포고핀(pogo pin)이 사용될 수 있으나, 본 발명에 따른 충전용 커넥터(1)의 접촉핀(20)이 반드시 포고핀 형태로만 형성되어야 하는 것은 아니다.
탄성 부재(40)에 의한 접촉핀(20)의 상하 방향 스트로크는 약 0.7mm 정도가 되도록 설정될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
접촉핀(20)들은 도 3a 및 3b에 도시되는 바와 같이, 적어도 둘 이상의 행과 열로 구분될 수 있도록 베이스 기판(10)의 표면(10a)에 배치된다.
도 3a에 도시되는 바와 같이, 각 행과 열이 서로 수직을 이루는 직선이 되도록 배열될 수도 있고, 도 3b에 도시되는 바와 같이 다수의 접촉핀(20)들이 지그재그 형태로 배열되어, 행과 열을 이루는 직선들이 일정 각도를 두고 경사지도록 배열될 수도 있다. 본 발명에 따른 충전용 커넥터(1)에 있어서, 복수의 접촉핀(20)들의 배열은 도 3a 및 3b에 도시되는 형태로 한정되는 것은 아니며, 베이스 기판(10)에 배열된 접촉핀(20)들이 어떤 형태이든 둘 이상의 행과 둘 이상의 열을 가지고 있도록 배치되기만 하면 된다.
서로 이웃하는 접촉핀(20)들의 간격은 4mm 정도로 설정될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 요구되는 설계 조건에 맞게 접촉핀(20)들의 간격은 조절될 수 있다. 베이스 기판(10)에 설치되는 접촉핀(20)의 개수는 특별한 값으로 한정되는 것은 아니며, 충전 대상이 되는 2차 전지의 규격이나 용량 등에 따라 적절한 개수의 접촉핀(20)을 설치할 수 있다.
한편, 도 7에는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 2차 전지 충전용 커넥터(300)가 도시되는데, 여기에서는 접촉핀(320)들이 앞서 설명한 도 1 및 2의 접촉핀(20)들과 달리 도전성 재료를 와이어 가공하여 형성되거나 MEMS(micro electro mechanical system) 공정에 의해 형성된다. 이에 따라, 도 1 및 2의 접촉핀(20)과 같이 특별히 별도의 탄성 부재(40)가 연결되지 않으며, 도체 와이어 형태의 접촉핀(320)들이 베이스 기판(310)에 배치되는 구성을 갖는다. 이와 같은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 접촉핀(320)들은 재료 자체의 물리적 탄성에 의해 상술한 탄성 부재(40)가 연결된 접촉핀(20)과 동일한 작용 효과를 구현할 수 있다. 접촉핀(320)을 재질로는 요구되는 설계 요건에 따라 적합한 물리적 탄성 계수를 갖는 물질을 선택할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지 충전용 커넥터(1)는 복수의 접촉핀(20)들을 전기적으로 병렬 연결시켜 충전 전류를 공급하도록 하는 연결 부재(30)를 포함한다.
연결 부재(30)는 도전성 물질로 형성되는 것으로, 2차 전지의 충전을 위한 충전 전류를 접촉핀(20)을 거쳐 충전 단자(70)로 공급하는 기능을 수행한다. 연결 부재(30)는 여러 가닥의 와이어로 이루어 질 수 있다.
도 2에 도시되는 바와 같이, 연결 부재(30)들 각각은 하나의 접촉핀(20)과 전기적으로 접속되는데, 웰딩(welding)부(31)에 의해 연결 부재(30)와 접촉핀(20)은 전기적 물리적으로 결속된다. 웰딩부(31)의 한쪽 끝단에는 연결 부재(30)가 되는 와이어들의 풀림을 방지하는 풀림 방지 클립(33)이 체결된다. 대용량 2차 전지의 충전 과정에서는 상당한 열이 발생할 수 있는데, 이러한 열에 의해 여러 가닥의 와이어들이 이탈되는 현상이 발생할 수 있는 바, 이를 방지하기 위해 웰딩부(31)의 한쪽 끝단에 풀림 방지 클립(33)을 체결한다.
연결 부재(30)는 고정 부재(32)를 통해 베이스 기판(10)에 고정된다. 연결 부재(30)는 베이스 기판(10)의 양 표면 중 접촉핀(20)이 배치되는 표면(10a)과 대향하는 쪽 표면 위에 연결 부재(30)를 고정시킨다. 고정 부재(32)로는 볼트-너트 형태의 통상의 고정용 수단이 사용될 수 있다.
접촉핀(20)의 양 단부 중 충전 단자(70)와 접촉하는 뾰족한 단부와 반대되는 쪽에 위치하는 단부는 베이스 기판(10)에 형성되는 관통 구멍을 통해 베이스 기판(10) 내로 삽입되어 베이스 기판(10)의 다른 표면 위에 위치하는 연결 부재(30)와 웰딩에 의해 결합된다. 접촉핀(20)의 접촉핀 고정수단(21)에 의해 베이스 기판(10)에 고정되는데, 접촉핀 고정수단(21)으로는 나사와 같은 통상의 고정 수단이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 충전용 커넥터(1)는 행,열을 갖도록 배치된 복수의 접촉핀(20)들 각각이 연결 부재(30)에 의해 전기적으로 병렬로 연결됨에 따라 접촉핀(20)의 수 증가에도 전체 접촉핀(20)들의 등가 저항은 증가하지 않고 오히려 줄어들기 때문에, 다수의 접촉핀(20)을 배열하여 접촉 면적을 증대시켜 각 접촉핀(20)에서의 접촉 저항을 줄임과 동시에 이들 접촉핀(20)들을 전기적으로 병렬 연결함으로써 전체 등가 저항값도 작은 값을 유지할 수 있다. 이에 따라 충전 과정에서의 발열량을 상당 수준으로 감소시킬 수 있다.
한편, 도 2에 도시되는 바와 같이, 베이스 기판(10)의 표면(10a)에는 강성 보강재(50)가 설치될 수 있다. 베이스 기판(10)은 두께가 얇기 때문에 충전 단자(70)와의 접촉 시 가해지는 외력에 의해 변형이 발생할 수 있다. 2차 전지 충전용 커넥터(1)와 2차 전지의 충전 단자(70)는 서로 대향하는 평면에 수직한 방향으로 외력이 가해지면서 접촉해야 충전 단자(70) 및 접촉핀(20)의 내구성을 향상시킬 수 있고, 충전 효율을 증대시킬 수 있다. 이처럼 가해지는 소정의 외력에 의해 베이스 기판(10) 역시 휨이나 구불거림과 같은 변형이 발생할 수 있는 바, 이를 방지하기 위해 소정의 강성 보강재(50)가 베이스 기판(10) 표면(10a)에 설치된다.
강성 보강재(50)는 전기적 부도체로 형성하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 전기적 도전성 물질로 형성되어도 무관한다. 한편, 강성 보강재(50)는 다수의 접촉핀(20)들 사이 공간에 설치되는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1 및 2에 도시되는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지 충전용 커넥터(1)에서는, 접촉핀(20)들이 연결 부재(30)에 직접 웰딩에 의해 전기적으로 접속되지만, 도 7에 도시되는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 2차 전지 충전용 커넥터(300)에서는 연결 부재(30)와 접촉핀(320)들이 사이에 베이스 기판(310)을 두고 전기적으로 연결된다.
도 7에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 2차 전지 충전용 커넥터(300)는, 전체가 도체로 형성되는 베이스 기판(310)을 포함한다. 베이스 기판(310)의 양 표면 중 일 표면에 연결 부재(30)가 고정 부재(32)에 의해 체결 고정되어, 충전 전류를 베이스 기판(310)으로 공급한다. 한편, 와이어 가공이나 MEMS 공정에 의해 형성된 접촉핀(320)들은 베이스 기판(310)에 용접이나 기계적 고정 수단을 이용해 전기적 물리적으로 체결된다. 여기서 베이스 기판(310) 자체가 도체로 형성되기 때문에, 연결 부재(30)를 통해 공급되는 충전 전류는 베이스 기판(310)을 거쳐 접촉핀(320)들 각각으로 전달된다. 물론, 여기서도 접촉핀(320)들은 베이스 기판(310)을 통해 상호 전기적으로 병렬 연결 관계를 가진다.
본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지 충전용 커넥터(1)는, 도 6에 도시되는 바와 같이, 베이스 기판(10)의 표면(10a) 중앙부에 충전 단자(70)의 온도를 측정하는 열 감지 센서(60)를 포함할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 대용량 2차 전지의 경우 대용량의 충전 전류가 공급되기 때문에 충전 단자(70)에서 발생하는 발열량을 적절히 제어하는 것이 필요하다. 따라서 충전 단자(70)에서 발생하는 열을 감지하여 이에 대한 정보를 제공해 줄 수 있어야 한다. 본 발명의 일 실시예에 다른 2차 전지 충전용 커넥터(1)는 충전 단자(70)와 대향하는 표면(10a)의 중앙부에 열감지 센서(60)를 배치하여 충전 단자(70)에서 발생하는 열을 감지하고 이를 모니터링할 수 있도록 한다. 열 감지 센서(60)로는 통상적으로 사용되는 열 감지 센서가 사용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 2차 전지 충전용 커넥터(100)의 부분 측단면도이다.
도 56에 도시되는 2차 전지 충전용 커넥터(100)의 경우 충전 단자(70)를 사이에 두고 상, 하부에 각각 상부 및 하부 베이스 기판(110, 210)이 위치하는 구성을 가진다.
상부 및 하부 베이스 기판(110, 210) 각각의 충전 단자(70)쪽을 향하는 표면에는 상부 및 하부 접촉핀(120, 220)이 배치된다. 상부 및 하부 접촉핀(120, 220)은 각각 적어도 둘 이상의 행과 열로 구분되도록 배치되며, 각각 상호 전기적으로 병렬 연결된다. 상부 접촉핀(120)과 하부 접촉핀(220) 사이에는 전기적 연결이 없다.
상부 및 하부 접촉핀(120, 220)들은 각각 도 3a 및 3b에 도시되는 바와 같은 패턴으로 각각 상부 및 하부 베이스 기판(110, 210)에 배치될 수 있는데, 특히 상부 접촉핀(120) 각각은 충전 단자(70)를 사이에 두고 대응하는 하부 접촉핀(220)과 마주보는 위치에 배치될 수 있다. 즉 충전 단자(70)의 양 표면 중 상부 베이스 기판(110)과 대향하는 표면에서 상부 접촉핀(120)과 접촉하는 지점과, 하부 베이스 기판(210)과 대향하는 표면에서 하부 접촉핀(220)과 접촉하는 지점은 일직선상에 위치하게 된다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 2차 전지 충전용 커넥터(100)의 구성요소들은 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지 충전용 커넥터(1)의 구성요소들과 동일한 구성을 가질 수 있으며, 도 5에 도시되는 2차 전지 충전용 커넥터(100)는 상하부에 각각 베이스 기판(110, 210)과 접촉핀(120, 220)들이 배치된다는 점을 제외하고는 도 1 및 2에 도시되는 2차 전지 충전용 커넥터(1)의 구성과 동일한 구성을 가진다. 이에 따라, 도 1 및 2에 도시되는 2차 전지 충전용 커넥터(1)의 구성요소들의 일 변형예에 의한 구성들 역시 도 5에 도시되는 2차 전지 충전용 커넥터(100)에 모두 동일하게 적용가능하다. 예를 들어, 도 5에 도시되는 상하부 접촉핀(120, 220)들은 도 7에 도시되는 바와 같이 와이어 가공이나 MEMS 공정에 의해 형성되는 접촉핀의 구성으로 변경될 수 있다.
이상에서 기술한 구체적인 서술 내용은 본 발명에 따른 정전 척의 구성의 일 실시예에 대한 설명으로, 이는 본 발명의 기술적 요지 및 주요 구성에 대한 이해를 돕기 위해 특정한 하나의 실례를 제시한 것에 불과한 것이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 여러 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게는 자명한 것이다.
1, 100, 300 : 2차 전지 충전용 커넥터
10, 110, 210, 310 : 베이스 기판
11 : 기판 부재 12 : 도체 패턴
20, 120, 220, 320 : 접촉핀
30 : 연결 부재 31 : 웰딩부
32: 고정 부재 33 : 풀림 방지 클립
40 : 탄성 부재 50 : 강성 보강재
60 : 열 감지 센서 70 : 충전 단자

Claims (12)

  1. 베이스 기판;
    상기 베이스 기판의 일 표면에 배치되며 2차 전지의 충전 단자와 접촉하는 복수의 접촉핀; 및
    상기 베이스 기판에 연결되며, 상기 복수의 접촉핀과 전기적으로 연결되는 연결 부재;를 포함하는 2차 전지 충전용 커넥터로,
    상기 복수의 접촉핀 각각은 상호 전기적으로 병렬 연결되며,
    상기 복수의 접촉핀은 상기 베이스 기판의 일 표면에서 적어도 둘 이상의 행과 열로 구분되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 2차 전지 충전용 커넥터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 접촉핀 각각은, 상기 2차 전지의 충전단자와 접촉하는 일단부가 뾰족한 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 2차 전지 충전용 커넥터.
  3. 제2항에 있어서, 상기 복수의 접촉핀과 결합하여 상기 복수의 접촉핀이 상하방향으로 이동할 수 있도록 하는 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 전지 충전용 커넥터.
  4. 제3항에 있어서, 상기 복수의 접촉핀은 포고핀(pogo pin)인 것을 특징으로 하는 2차 전지 충전용 커넥터.
  5. 제1항에 있어서, 상기 베이스 기판의 일 표면에 부착되어 상기 베이스 기판의 강성을 보강하는 강성 보강재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 전지 충전용 커넥터.
  6. 제5항에 있어서, 상기 강성 보강재는 상기 복수의 접촉핀 각각의 사이 공간에 형성되는 것을 특징으로 하는 2차 전지 충전용 커넥터.
  7. 제1항에 있어서, 상기 베이스 기판은 전기적 절연체 기판 위에 소정의 도체 패턴이 형성되어 있는 프린트 배선 기판(PCB)인 것을 특징으로 하는 2차 전지 충전용 커넥터.
  8. 제1항에 있어서, 상기 연결 부재는 상기 복수의 접촉핀 각각에 직접 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 2차 전지 충전용 커넥터.
  9. 제1항에 있어서, 상기 연결 부재는 상기 베이스 기판과 전기적으로 연결되며, 상기 복수의 접촉핀은 상기 베이스 기판을 통해 상기 연결 부재와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 2차 전지 충전용 커넥터.
  10. 제1항에 있어서, 상기 복수의 접촉핀은 소정의 탄성 계수를 가지는 도체 와이어 형태를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 2차 전지 충전용 커넥터.
  11. 제1항에 있어서, 상기 베이스 기판의 일 표면의 중앙부에 배치되는 열 감지 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 전지 충전용 커넥터.
  12. 상부 및 하부 베이스 기판;
    상기 상부 베이스 기판의 일 표면 및 상기 상부 베이스 기판의 일 표면과 대향하는 상기 하부 베이스 기판의 일 표면에 각각 배치되며, 2차 전지의 충전 단자와 접촉하는 복수의 상부 및 하부 접촉핀;
    상기 상부 및 하부 베이스 기판에 각각 연결되며, 상기 복수의 상부 및 하부 접촉핀과 전기적으로 연결되는 연결 부재;를 포함하는 2차 전지 충전용 커넥터로,
    상기 복수의 상부 접촉핀 각각은 상호 전기적으로 병렬 연결되며, 상기 상부 베이스 기판의 일 표면에서 적어도 둘 이상의 행과 열로 구분되도록 배치되고,
    상기 복수의 하부 접촉핀 각각은 상호 전기적으로 병렬 연결되며, 상기 하부 베이스 기판의 일 표면에서 적어도 둘 이상의 행과 열로 구분되도록 배치되고,
    상기 복수의 상부 접촉핀 각각은 상기 2차 전지의 충전 단자를 사이에 두고 상기 복수의 하부 접촉핀 각각에 대응되는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 2차 전지 충전용 커넥터.
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