KR101207088B1 - 전지 수납 용기 및 조전지 - Google Patents

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다다시 요시다
가쯔오 하시자끼
마사즈미 오오이시
다께히꼬 니시다
가쯔아끼 고바야시
가즈유끼 아다찌
신지 무라까미
요시히로 와다
고오지 구라야마
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규슈덴료쿠 가부시키가이샤
미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 내진동성이나 내충격성의 향상을 도모하는 동시에, 전지 성능의 유지 및 신뢰성의 확보를 도모하는 것이다. 복수의 단전지가 나란히 수납되는 동시에 절연성을 갖는 하우징(31)과, 복수의 단전지 사이를 구획하는 동시에 절연성을 갖는 벽부(34)와, 하우징(31) 및 벽부(34) 중 적어도 한쪽으로부터 단전지를 향해 돌출되어, 단전지를 지지하는 지지 돌기부(35)가 설치되어 있다.

Description

전지 수납 용기 및 조전지 {CELL CONTAINER AND BATTERY}
본 발명은 전지 수납 용기 및 조전지, 특히 심해 탐사기나, 전기 자동차나, 전력 저장 장치나, 무정전 전원 장치 등에 사용하기 적합한 전지 수납 용기 및 조전지에 관한 것이다.
일반적으로, 리튬 전지나, 연료 전지 등을 각종 용도로 사용할 때에는, 이들 전지의 신뢰성과 안전성을 확보하는 것이 요청되고 있다. 특히, 심해 탐사기나, 전기 자동차 등의 이동체에 이들 전지를 사용하는 경우 등에는 낙하 시험이나, 진동 시험이나, 충격 시험 등의 시험에 의해, 이들 전지가 소정의 규격을 만족시키는 것을 확인할 필요가 있었다.
또한, 전지가 충전된 상태에 있어서 전극 내에서 단락이 발생하면, 내부 단락 전류에 의해 전지의 내부에서 열이 발생하여, 고온의 가스가 분출되는 동시에, 전지가 파손될 우려가 있었다. 또는, 내부 단락 전류가 작은 경우라도, 전지의 성능이 향상되지 않는 등, 전지의 신뢰성을 확보할 수 없다고 하는 문제가 발생할 우려가 있었다.
그로 인해, 종래에는 전지를 충격이나 진동으로부터 보호함으로써, 이와 같은 문제의 발생을 방지하는 다양한 기술이 제안되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 및 2 참조).
특허 문헌 1 : 일본 특허 출원 공개 제2006-147531호 공보 특허 문헌 2 : 일본 특허 출원 공개 제2006-339031호 공보
특허 문헌 1에 기재된 조전지에서는, 전지 모듈 사이에 탄성 부재를 배치함으로써, 전지 모듈이 충격이나 진동으로부터 보호되어 있다.
특허 문헌 2에 기재된 조전지의 전지 팩에서는, 조전지를 적층시키는 동시에, 적층시킨 조전지의 양단부면을 소정의 압력으로 압박함으로써, 조전지가 충격이나 진동으로부터 보호되어 있다.
이들 방법에서는, 조전지를 충격이나 진동으로부터 보호할 수는 있어도, 전지 모듈과 탄성 부재의 접촉면을 어느 정도 확보할 필요가 있거나, 또는 조전지끼리를 밀착시킬 필요가 있으므로, 전지로부터 발생한 열을 외부로 배출하기 어렵다고 하는 문제가 있었다.
이들 전지에서는, 상술한 바와 같이 발열에 의해 성능 저하가 일어난다고 하는 문제가 있었다.
또한, 전지 모듈끼리, 또는 조전지끼리의 사이의 절연성이 확보되어 있지 않으므로, 전지 모듈마다, 또는 조전지마다 절연층 등을 설치하여 절연성을 확보할 필요가 있었다.
본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 내진동성이나 내충격성의 향상을 도모하는 동시에, 전지 성능의 유지 및 신뢰성의 확보를 도모할 수 있는 전지 수납 용기 및 조전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 이하의 수단을 제공한다.
본 발명의 제1 형태는, 복수의 단전지가 나란히 수납되는 동시에 절연성을 갖는 하우징과, 상기 복수의 단전지 사이를 구획하는 동시에 절연성을 갖는 벽부와, 상기 하우징 및 상기 벽부 중 적어도 한쪽으로부터 상기 단전지를 향해 돌출되어, 상기 단전지를 지지하는 지지 돌기부가 설치되어 있는 전지 수납 용기이다.
상기 제1 형태에 따르면, 단전지는 지지 돌기부에 의해 지지되므로, 전지 수납 용기에 진동이나 충격이 가해져도, 단전지가 전지 수납 용기 내에서 크게 진동하거나, 튀어 오르는 것이 방지된다.
한편, 지지 돌기부에 의해 단전지를 지지함으로써, 단전지와 하우징 사이나, 단전지와 벽부 사이에 간극이 형성된다. 그러면, 단전지에 있어서 발생한 열은 형성된 간극으로 방열되므로, 발열에 의한 단전지의 성능 저하가 억제된다. 또한, 인접하여 배치된 단전지 사이에서의 열의 전파가 간극에 의해 억제되므로, 발열에 의한 단전지의 성능 저하가 억제된다.
하우징 및 벽부에 절연성을 갖게 함으로써, 단전지의 표면에 절연성을 갖는 층을 형성할 필요가 없어진다.
상기 제1 형태에 있어서는, 충방전 시에 있어서의 상기 복수의 단전지의 전압을 적어도 제어하는 제어부가 설치되고, 상기 제어부는 상기 복수의 단전지 사이에 배치되는 동시에, 상기 벽부에 의해 상기 단전지와의 사이가 구획된 배치부에 삽입되어 있는 것으로 해도 좋다.
상기 제1 형태에 따르면, 복수의 단전지 사이에 배치부를 설치함으로써, 배치부를 사이에 두고 배치된 단전지끼리의 간격이 넓어진다. 그로 인해, 단전지 사이에서의 열의 전파가 간극에 의해 억제되므로, 발열에 의한 단전지의 성능 저하가 억제된다.
상기 제1 형태에 있어서는, 상기 하우징 또는 상기 벽부와 상기 단전지 사이에 형성된 간극과, 상기 하우징의 외부를 연통시키는 관통 구멍이, 적어도 상기 하우징에 설치되어 있는 것으로 해도 좋다.
상기 제1 형태에 따르면, 관통 구멍을 통해 하우징의 외부와 간극 사이에 있어서의 공기의 유통이 확보되므로, 관통 구멍이 형성되어 있지 않은 경우와 비교하여, 단전지에 있어서 발생한 열의 방열이 용이해진다.
상기 제1 형태에 있어서는, 상기 하우징에는 개구로부터 상기 복수의 단전지가 수납되는 하부 하우징과, 상기 개구를 막는 덮개인 상부 하우징이 설치되어 있는 구성인 것으로 해도 좋다.
상기 구성에 따르면, 상부 하우징과 하부 하우징을 분리함으로써, 단전지를 개구로부터 하부 하우징으로 수납할 수 있다. 또한, 개구로부터 수납된 단전지에 용이하게 액세스할 수 있으므로, 단전지 등의 메인터넌스가 용이해진다.
상기 구성에 있어서는, 상기 하우징과 상기 단전지 사이에 형성된 간극에 삽입되는 삽입부와, 상기 하부 하우징에 고정된 상기 상부 하우징과 접촉하는 접촉부와, 상기 단전지에 있어서의 상기 상부 하우징측의 면으로 압박되는 압박부를 갖는 누름부가 설치되어 있는 것으로 해도 좋다.
상기 구성에 따르면, 상부 하우징을 하부 하우징에 고정함으로써, 압박부는 접촉부를 통해 하부 하우징을 향해 압박되고, 단전지는 하부 하우징을 향해 압박되므로, 단전지의 튀어 오름이 보다 확실하게 방지된다.
또한, 누름부의 삽입부는 간극에 삽입되므로, 접촉부는 상부 하우징에 있어서의 강도가 비교적 높은 주변부와 접촉한다. 그로 인해, 상부 하우징의 변형이 적어져, 단전지의 튀어 오름이 보다 확실하게 방지된다.
상기 구성에 있어서는, 상기 상부 하우징에 있어서의 상기 하부 하우징측의 면에는 상기 하부 하우징에 수납된 상기 단전지를 향해 띠 형상으로 돌출되어, 상기 단전지와 접촉하는 볼록부가 형성되어 있는 것으로 해도 좋다.
상기 구성에 따르면, 상부 하우징을 하부 하우징에 고정함으로써, 볼록부는 단전지와 접촉하여, 단전지를 하부 하우징측으로 압박하므로, 단전지의 튀어 오름이 보다 확실하게 방지된다.
또한, 상부 하우징에 띠 형상으로 돌출되는 볼록부가 형성되어 있으므로, 볼록부가 형성되어 있지 않은 경우와 비교하여 상부 하우징의 강도가 높아진다. 그로 인해, 상부 하우징의 변형이 적어져, 단전지의 튀어 오름이 보다 확실하게 방지된다.
본 발명의 제2 형태는, 상기 전지 수납 용기와, 상기 전지 수납 용기에 수납된 복수의 단전지가 설치된 조전지이다.
상기 제2 형태에 따르면, 단전지는 지지 돌기부에 의해 지지되므로, 조전지에 진동이나 충격이 가해져도, 단전지가 전지 수납 용기 내에서 크게 진동하거나, 튀어 오르는 것이 방지된다.
한편, 지지 돌기부에 의해 단전지를 지지함으로써, 단전지와 하우징 사이나, 단전지와 벽부 사이에 간극이 형성되어, 단전지에 있어서 발생한 열은 형성된 간극으로 방열된다. 그로 인해, 발열에 의한 단전지의 성능 저하, 나아가서는 조전지의 성능 저하가 억제된다.
하우징 및 벽부에 절연성을 갖게 함으로써, 단전지의 표면에 절연성을 갖는 층을 형성할 필요가 없어진다.
본 발명의 전지 수납 용기 및 조전지에 따르면, 절연성을 갖는 하우징이나 벽부로부터 단전지를 향해 돌출된 지지 돌기부에 의해 단전지를 지지하므로, 내진동성이나 내충격성의 향상을 도모하는 동시에, 전지 성능의 유지 및 신뢰성의 확보를 도모할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 조전지의 구성을 설명하는 측단면에서 본 도면이다.
도 2는 도 1의 조전지의 내부 구성을 설명하는 상면에서 본 도면이다.
도 3은 도 1의 전지 수납 용기에 있어서의 하부 하우징의 구성을 설명하는 측면에서 본 도면이다.
도 4는 도 3의 하부 하우징의 구성을 설명하는 상면에서 본 도면이다.
도 5는 도 4의 하부 하우징의 구성을 설명하는 A-A 단면에서 본 도면이다.
도 6은 도 1의 전지 수납 용기에 있어서의 상부 하우징의 구성을 설명하는 상면에서 본 도면이다.
도 7은 도 6의 상부 하우징의 구성을 설명하는 B-B 단면에서 본 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 조전지의 구성을 설명하는 측단면에서 본 도면이다.
도 9는 도 8의 조전지의 내부 구성을 설명하는 상면에서 본 도면이다.
도 10은 도 8의 누름부의 구성을 설명하는 부분 확대도이다.
도 11은 도 8의 누름부 근방의 구성을 설명하는 모식도이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 조전지의 구성을 설명하는 측단면에서 본 도면이다.
도 13은 도 12의 전지 수납 용기에 있어서의 상부 하우징의 구성을 설명하는 상면에서 본 도면이다.
도 14는 도 13의 상부 하우징의 구성을 설명하는 C-C 단면에서 본 도면이다.
도 15는 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 조전지의 구성을 설명하는 측단면에서 본 도면이다.
도 16은 도 15의 조전지의 내부 구성을 설명하는 상면에서 본 도면이다.
도 17은 본 발명의 제5 실시 형태에 관한 조전지에 있어서의 하부 하우징의 구성을 설명하는 측면에서 본 도면이다.
도 18은 도 17의 하부 하우징의 구성을 설명하는 상면에서 본 도면이다.
도 19는 도 18의 하부 하우징의 구성을 설명하는 D-D 단면에서 본 도면이다.
도 20은 상부 하우징의 구성을 설명하는 상면에서 본 도면이다.
도 21은 본 발명의 제6 실시 형태에 관한 조전지에 있어서의 하부 하우징의 구성을 설명하는 상면에서 본 도면이다.
도 22는 본 발명의 제7 실시 형태에 관한 조전지의 내부 구성을 설명하는 상면에서 본 도면이다.
도 23은 도 22의 조전지의 내부 구성을 설명하는 E-E 단면에서 본 도면이다.
〔제1 실시 형태〕
이하, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 조전지에 대해 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 실시 형태에 관한 조전지의 구성을 설명하는 측단면에서 본 도면이다. 도 2는 도 1의 조전지의 내부 구성을 설명하는 상면에서 본 도면이다.
본 실시 형태에 관한 조전지(1)는, 충방전 가능한 2차 전지인 단전지(2)가 복수 설치된 조전지이며, 심해 탐사기나 전기 자동차 등의 이동체의 전원으로서, 혹은 전력 저장 장치나, 무정전 전원 장치 등에 사용되는 것이다.
조전지(1)에는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 리튬 이온 2차 전지 등의 단전지(2)와, 단전지(2)를 제어하는 제어부(3)와, 단전지(2)나 제어부(3)가 수납되는 전지 수납 용기(4)가 설치되어 있다.
단전지(2)는 대략 정육면체 형상으로 형성된 리튬 이온 2차 전지 등의 2차 전지이다.
단전지(2)에는 상측 단부면으로부터 상방(도 1의 상방)으로 원기둥 형상으로 돌출된 정극 및 부극의 전극 단자(11)가 설치되어 있다. 전극 단자(11)의 상측 단부면에는 제어부(3)와 전기적으로 접속되는 대략 링 판형상의 압착 단자(12)가, 나사 등의 고정 부재에 의해 설치되어 있다. 또한, 도 1 및 도 2에서는, 설명을 쉽게 하기 위해 압착 단자(12)를 1개만 도시하고, 남은 압착 단자(12)는 도시를 생략하고 있다.
또한, 단전지(2)의 표면은 도전성을 갖는 단전지(2)의 하우징 표면이 그대로 노출되어 있다.
인접하는 단전지(2)의 정극과 부극의 전극 단자(11)는 도전성을 갖는 재료로 형성된 접속 바인 부스 바(13)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 부스 바(13)는 판형상으로 형성된 부재이며, 전극 단자(11)가 삽입 관통되는 한 쌍의 관통 구멍이 각각 단부의 근방에 형성되어 있다.
이와 같이 구성함으로써, 부스 바(13)의 관통 구멍에 전극 단자(11)를 삽입 관통한 후에, 전극 단자(11)에 압착 단자(12)가 설치되므로, 부스 바(13)의 빠짐 방지가 도모된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 조전지(1)에 4개의 단전지(2)가 설치되고, 이들 단전지(2)가 직렬로 접속된 예에 적용하여 설명하지만, 단전지(2)의 수는 4개보다도 많아도 좋고, 적어도 좋고, 특별히 한정되는 것은 아니다.
제어부(3)는 조전지(1)의 충방전 시에 단전지(2)의 전압이나 온도를 감시하는 동시에, 전압 등을 제어하는 것이다. 제어부(3)는 기판 상에 형성된 제어 회로이며, 전지 수납 용기(4)에 있어서의 제어부실(33)에 삽입되는 것이다.
전지 수납 용기(4)는 내부에 단전지(2)나, 제어부(3) 등을 수납하여, 조전지(1)의 외형을 구성하는 것이다.
전지 수납 용기(4)에는, 도 1에 도시한 바와 같이 단전지(2)나 제어부(3)가 수납되는 하부 하우징(21)과, 덮개인 상부 하우징(22)이 설치되어 있다.
도 3은 도 1의 전지 수납 용기에 있어서의 하부 하우징의 구성을 설명하는 측면에서 본 도면이다. 도 4는 도 3의 하부 하우징의 구성을 설명하는 상면에서 본 도면이다. 도 5는 도 4의 하부 하우징의 구성을 설명하는 A-A 단면에서 본 도면이다.
하부 하우징(21)은 수지 등의 절연성을 갖는 재료로 형성된 것이며, 단전지(2) 등을 지지하는 것이다.
하부 하우징(21)에는, 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이 상방에 개구가 형성된 바닥이 있는 각진 통 형상의 하우징 본체(하우징)(31)와, 하우징 본체(31)의 내부를 구획하여 단전지(2)나 제어부(3)가 수납되는 단전지실(32)이나 제어부실(배치부)(33)을 형성하는 벽부(34)가 설치되어 있다.
단전지실(32) 및 제어부실(33)은, 도 3에 도시한 바와 같이 일렬로 배열되어 있는 동시에, 제어부실(33)이 단전지실(32)에 끼워지도록 배치되어 있다. 바꾸어 말하면, 중앙에 제어부실(33)이 배치되고, 그 양측에 각각 2개의 단전지실(32)이 배치되어 있다.
이와 같은 구성으로 함으로써, 제어부실(33)을 사이에 두고 배치된 단전지(2)끼리의 간격이 넓어지므로, 단전지(2) 사이에서의 열의 전파가 간극에 의해 억제된다. 그로 인해, 발열에 의한 단전지(2)의 성능 저하를 억제할 수 있다.
단전지실(32)에는, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 단전지(2)를 측방으로부터 지지하는 측면 리브(지지 돌기부)(35)와, 저면으로부터 지지하는 다이부(36)가 설치되어 있다.
측면 리브(35)는 단전지실(32)의 코너부 근방의 하우징 본체(31)의 벽면 및 벽부(34)의 벽면으로부터 단전지(2)를 향해 돌출되는 동시에, 상하 방향으로 연장되는 리브이다. 또한, 측면 리브(35)는 단전지(2)와 하우징 본체(31) 사이 및 단전지(2)와 벽부(34) 사이에 간극을 형성하는 것이다.
측면 리브(35) 중, 벽부(34)에 설치된 측면 리브(35)는 대략 원기둥 형상으로 형성되고, 상단부에는 상부 하우징(22)이 고정되는 나사 구멍이 형성되어 있다.
또한, 측면 리브(35)의 배치 위치는, 상술한 바와 같이 코너부 근방의 하우징 본체(31) 및 벽부(34)에 설치되어 있어도 좋고, 코너부 근방의 하우징 본체(31)만이나, 코너부 근방의 벽부(34)만 등, 단전지(2)를 지지할 수 있는 위치라면 어느 곳에 배치해도 좋고, 특별히 한정되는 것은 아니다.
다이부(36)는 단전지실(32)의 코너부 근방의 저면으로 된 판형상의 부재이며, 단전지(2)와 하우징 본체(31)의 저면 사이에 간극을 형성하는 것이다.
이와 같이 구성함으로써, 단전지(2)의 저면과, 단전지실(32)의 저면 사이에 간극이 형성되어, 단전지(2)에서 발생한 열의 방열이 용이하게 행해진다.
제어부실(33)의 하우징 본체(31)의 벽면에는, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 제어부(3)를 지지하는 한 쌍의 삽입 슬릿(37)이 마주보고 배치되어 있다.
도 6은 도 1의 전지 수납 용기에 있어서의 상부 하우징의 구성을 설명하는 상면에서 본 도면이다. 도 7은 도 6의 상부 하우징의 구성을 설명하는 B-B 단면에서 본 도면이다.
상부 하우징(22)은 하부 하우징(21)에 설치됨으로써 조전지(1)의 외형을 구성하는 덮개이며, 수지 등의 절연성을 갖는 재료로 형성된 것이다.
상부 하우징(22)에는, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이 단전지(2)의 전극 단자(11)가 노출되는 한 쌍의 개구부(41)와, 상부 하우징(22)을 하부 하우징(21)에 고정하는 나사 등의 고정 부재가 삽입 관통되는 나사 구멍(42)과, 제어부실(33)과 외부를 연통시키는 통풍공(43)과, 상부 하우징(22)의 강도를 확보하는 보강 리브(44)가 설치되어 있다.
상기한 구성으로 이루어지는 조전지(1)에 있어서의 작용에 대해 설명한다.
조전지(1)는 상부 하우징(22)과 하부 하우징(21)이 분리된 상태에서, 단전지실(32)에 각각 단전지(2)가 삽입되고, 부스 바(13)를 사용하여 직렬로 접속된다. 이때 동시에, 제어부(3)가 제어부실(33)에 삽입되어, 각 단전지(2)의 전극 단자(11)와 제어부(3)가 전기적으로 접속된다. 그 후, 하부 하우징(21)에 상부 하우징(22)이 씌워져, 나사 등의 고정 부재에 의해 상부 하우징(22)이 하부 하우징(21)에 고정된다.
이와 같은 구성으로 함으로써, 상부 하우징(22)과 하부 하우징(21)을 분리함으로써, 단전지(2)를 개구로부터 하부 하우징(21)으로 수납할 수 있다. 또한, 개구로부터 수납된 단전지(2)에 용이하게 액세스할 수 있으므로, 단전지(2) 등의 메인터넌스가 용이해진다.
상기한 구성에 따르면, 단전지(2)는 측면 리브(35)에 의해 지지되므로, 조전지(1)에 진동이나 충격이 가해져도, 단전지(2)가 전지 수납 용기(4) 내에서 크게 진동하거나, 튀어 오르는 것이 방지된다.
한편, 측면 리브(35)에 의해 단전지(2)를 지지함으로써, 단전지(2)와 하우징 본체(31) 사이나, 단전지(2)와 벽부(34) 사이에 간극이 형성된다. 그러면, 단전지(2)에 있어서 발생한 열은 형성된 간극으로 방열되므로, 발열에 의한 단전지(2)의 성능 저하가 억제된다. 또한, 인접하여 배치된 단전지(2) 사이에서의 열의 전파가 간극에 의해 억제되므로, 발열에 의한 단전지(2)의 성능 저하가 억제된다.
상부 하우징(22), 하부 하우징(21) 및 벽부(34)가 절연성을 갖는 재료로 형성되어 있으므로, 단전지(2)의 표면에 절연성을 갖는 층을 형성할 필요가 없어진다. 즉, 벽부(34) 등에 의해, 인접하는 단전지(2)끼리의 단락이나, 단전지(2)와 외부의 부재의 단락이 방지되므로, 단전지(2)의 표면에 절연층을 형성할 필요가 없어진다.
〔제2 실시 형태〕
다음에, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해 도 8 내지 도 11을 참조하여 설명한다.
본 실시 형태의 조전지의 기본 구성은 제1 실시 형태와 마찬가지이지만, 제1 실시 형태와는 단전지의 고정 방법이 상이하다. 따라서, 본 실시 형태에 있어서는, 도 8 내지 도 11을 사용하여 단전지의 고정 방법만을 설명하고, 그밖의 구성 요소 등의 설명을 생략한다.
도 8은 본 실시 형태에 관한 조전지의 구성을 설명하는 측단면에서 본 도면이다. 도 9는 도 8의 조전지의 내부 구성을 설명하는 상면에서 본 도면이다.
또한, 제1 실시 형태와 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일한 번호를 부여하여, 그 설명을 생략한다.
조전지(101)에는, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이 리튬 이온 2차 전지 등의 단전지(2)와, 단전지(2)를 제어하는 제어부(3)와, 단전지(2)나 제어부(3)가 수납되는 전지 수납 용기(4)와, 단전지(2)를 전지 수납 용기(4)로 압박하는 누름부(105)가 설치되어 있다.
도 10은 도 8의 누름부의 구성을 설명하는 부분 확대도이다. 도 11은 도 8의 누름부 근방의 구성을 설명하는 모식도이다.
누름부(105)는, 도 8에 도시한 바와 같이 상부 하우징(22)과 하부 하우징(21) 사이에 배치되어, 상부 하우징(22)이 하부 하우징(21)에 설치된 상태에 있어서, 단전지(2)를 하부 하우징(21)으로 압박하는 부재이다.
누름부(105)에는, 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이 단전지(2)와 하부 하우징(21) 사이의 간극에 삽입되는 삽입부(151)와, 상부 하우징(22)의 하면과 접촉하는 접촉부(152)와, 단전지(2)와 접촉하는 압박부(153)가 설치되어 있다.
또한, 누름부(105)가 배치되는 하부 하우징(21)의 벽면에는 누름부(105)를 안내하는 가이드 레일(154)이 설치되어 있다.
삽입부(151) 및 접촉부(152)는 판형상으로 형성된 부재의 한쪽의 단부 및 다른 쪽의 단부이다. 삽입부(151)는 압박부(153)보다도 단전지(2)측의 부분이며, 단전지(2)와 하부 하우징(21) 사이의 간극에 삽입되는 부분이다. 접촉부(152)는 압박부(153)보다도 상부 하우징(22)측의 부분이며, 그 상단부는 상부 하우징(22)과 접촉하는 것이다.
압박부(153)는 삽입부(151) 및 접촉부(152)를 구성하는 판형상의 부재에 대해, 대략 수직으로 돌출되는 판형상의 부재이다. 압박부(153)와 접촉부(152) 사이에는 강도를 확보하기 위한 리브가 설치되어 있다.
가이드 레일(154)은 누름부(105)의 양측에 배치되는 동시에, 하부 하우징(21)의 벽면으로부터 단전지(2)를 향해 돌출되는 동시에, 상부 하우징(22)측으로부터 하부 하우징(21)측을 향해 연장되는 것이다. 또한, 가이드 레일(154)은 단전지실(32)에 수납되는 단전지(2)와 간섭하지 않도록, 혹은 단전지(2)를 지지하도록 구성되어 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 측면 리브(35)와 가이드 레일(154)을 별개로 설치해도 좋고, 측면 리브(35)만을 설치하여 측면 리브(35)에 가이드 레일(154)의 작용을 갖게 해도 좋고, 특별히 한정되는 것은 아니다.
상기한 구성에 따르면, 상부 하우징(22)을 하부 하우징(21)에 고정함으로써, 압박부(153)는 접촉부(152)를 통해 하부 하우징(21)을 향해 압박되고, 단전지(2)는 하부 하우징(21)을 향해 압박되므로, 단전지(2)의 튀어 오름을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 누름부(105)의 삽입부(151)는 간극에 삽입되므로, 접촉부(152)는 상부 하우징(22)에 있어서의 강도가 비교적 높은 주변부, 즉 보강 리브(44)의 근방 영역과 접촉한다. 그로 인해, 상부 하우징(22)의 변형이 적어져, 조전지 본체에 외력이 작용하여 진동ㆍ충격이 인가되어도 단전지(2)의 튀어 오름을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
〔제3 실시 형태〕
다음에, 본 발명의 제3 실시 형태에 대해 도 12 내지 도 14를 참조하여 설명한다.
본 실시 형태의 조전지의 기본 구성은 제1 실시 형태와 마찬가지이지만, 제1 실시 형태와는 상부 하우징의 구성이 상이하다. 따라서, 본 실시 형태에 있어서는, 도 12 내지 도 14를 사용하여 상부 하우징의 구성만을 설명하고, 그밖의 구성 요소 등의 설명을 생략한다.
도 12는 본 실시 형태에 관한 조전지의 구성을 설명하는 측단면에서 본 도면이다.
또한, 제1 실시 형태와 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일한 번호를 부여하여 그 설명을 생략한다.
조전지(201)에는, 도 12에 도시한 바와 같이 리튬 이온 2차 전지 등의 단전지(2)와, 단전지(2)를 제어하는 제어부(3)와, 단전지(2)나 제어부(3)가 수납되는 전지 수납 용기(204)가 설치되어 있다.
전지 수납 용기(204)에는, 도 12에 도시한 바와 같이 단전지(2)나 제어부(3)가 수납되는 하부 하우징(21)과, 덮개인 상부 하우징(222)이 설치되어 있다.
도 13은 도 12의 전지 수납 용기에 있어서의 상부 하우징의 구성을 설명하는 상면에서 본 도면이다. 도 14는 도 13의 상부 하우징의 구성을 설명하는 C-C 단면에서 본 도면이다.
상부 하우징(222)은 하부 하우징(21)에 설치됨으로써 조전지(201)의 외형을 구성하는 덮개이며, 수지 등의 절연성을 갖는 재료로 형성된 것이다.
상부 하우징(222)에는, 도 12 내지 도 14에 도시한 바와 같이 단전지(2)의 전극 단자(11)가 노출되는 한 쌍의 개구부(41)와, 상부 하우징(222)을 하부 하우징(21)에 고정하는 나사 등의 고정 부재가 삽입 관통되는 나사 구멍(42)과, 제어부실(33)과 외부를 연통시키는 통풍공(43)과, 상부 하우징(222)의 강도를 확보하는 보강 리브(볼록부)(244)가 설치되어 있다.
또한, 개구부(41)의 주위에는 하부 하우징(21)측으로 돌출된 단차부(245)가 형성되어 있다.
보강 리브(244)는 단차부(245)를 제외한 상부 하우징(222)의 주위에 띠 형상으로 형성되는 동시에, 상부 하우징(222)으로부터 하부 하우징(21)을 향해 연장되는 리브이다. 보강 리브(244)는 하부 하우징(21)에 상부 하우징(222)이 설치되었을 때에, 그 하단부면이 단전지(2)의 상면과 접촉하도록 구성되어 있다.
상기한 구성에 따르면, 상부 하우징(222)을 하부 하우징(21)에 고정함으로써, 보강 리브(244)는 단전지(2)와 접촉하고, 단전지(2)를 하부 하우징(21)측으로 압박하기 위해, 단전지(2)의 튀어 오름을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 상부 하우징(222)에 띠 형상으로 돌출되는 보강 리브(244)가 설치되어 있으므로, 보강 리브(244)가 설치되어 있지 않은 경우와 비교하여 상부 하우징(222)의 강도가 높아진다. 그로 인해, 상부 하우징(222)의 변형이 적어져, 조전지 본체에 외력이 작용하여 진동ㆍ충격이 인가되어도 단전지(2)의 튀어 오름을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
〔제4 실시 형태〕
다음에, 본 발명의 제4 실시 형태에 대해 도 15 및 도 16을 참조하여 설명한다.
본 실시 형태의 조전지의 기본 구성은 제1 실시 형태와 마찬가지이지만, 제1 실시 형태와는 조전지의 내부 구성이 상이하다. 따라서, 본 실시 형태에 있어서는, 도 15 및 도 16을 사용하여 조전지의 내부 구성만을 설명하고, 그밖의 구성 요소 등의 설명을 생략한다.
도 15는 본 실시 형태에 관한 조전지의 구성을 설명하는 측단면에서 본 도면이다. 도 16은 도 15의 조전지의 내부 구성을 설명하는 상면에서 본 도면이다.
또한, 제1 실시 형태와 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일한 번호를 부여하여 그 설명을 생략한다.
조전지(301)에는, 도 15 및 도 16에 도시한 바와 같이 리튬 이온 2차 전지 등의 단전지(2)와, 단전지(2)를 제어하는 제어부(3)와, 단전지(2)나 제어부(3)가 수납되는 전지 수납 용기(4)와, 진동을 감쇠하는 제1 감쇠부(305) 및 제2 감쇠부(306)가 설치되어 있다.
제1 감쇠부(305) 및 제2 감쇠부(306)는 고무나 젤재 등의 진동이나 충격을 흡수하는 부재이다.
제1 감쇠부(305)는 하부 하우징(21)과 단전지(2)의 간극 및 벽부(34)와 단전지(2)의 간극에 배치된 대략 판형상의 부재이다. 제1 감쇠부(305)는 하부 하우징(21)으로부터 단전지(2)로 전달되는 진동이나 충격, 벽부(34)로부터 단전지(2)로 전달되는 진동이나 충격을 감쇠하는 것이다.
제2 감쇠부(306)는 상부 하우징(22)과 단전지(2) 사이에 배치된 대략 직육면체 형상의 부재이다. 제2 감쇠부(306)는 상부 하우징(22)으로부터 단전지(2)로 전달되는 진동이나 충격을 감쇠하는 것이다.
상기한 구성에 따르면, 외부로부터 조전지(301)로 가해지는 충격이나 진동을 제1 감쇠부(305)나 제2 감쇠부(306)에 의해 흡수할 수 있다. 그로 인해, 단전지(2)로 전달되는 충격이나 진동이 작아져, 조전지(301)의 신뢰성을 유지할 수 있다.
〔제5 실시 형태〕
다음에, 본 발명의 제5 실시 형태에 대해 도 17 내지 도 20을 참조하여 설명한다.
본 실시 형태의 조전지의 기본 구성은 제1 실시 형태와 마찬가지이지만, 제1 실시 형태와는 전지 수납 용기의 구성이 상이하다. 따라서, 본 실시 형태에 있어서는, 도 17 내지 도 20을 사용하여 전지 수납 용기의 구성만을 설명하고, 그 밖의 구성 요소 등의 설명을 생략한다.
도 17은 본 실시 형태에 관한 조전지에 있어서의 하부 하우징의 구성을 설명하는 측면에서 본 도면이다. 도 18은 도 17의 하부 하우징의 구성을 설명하는 상면에서 본 도면이다. 도 19는 도 18의 하부 하우징의 구성을 설명하는 D-D 단면에서 본 도면이다. 도 20은 본 실시 형태에 관한 조전지에 있어서의 상부 하우징의 구성을 설명하는 상면에서 본 도면이다.
또한, 제1 실시 형태와 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일한 번호를 부여하여 그 설명을 생략한다.
조전지(401)의 하부 하우징(421)은, 도 17 내지 도 19에 도시한 바와 같이 상방에 개구가 형성된 바닥이 있는 각진 통 형상의 하우징 본체(하우징)(431)와, 하우징 본체(431)의 내부를 구획하여 단전지실(32)이나 제어부실(33)을 형성하는 벽부(434)가 설치되어 있다.
하부 하우징(421)의 측벽이나, 벽부(434)나, 하부 하우징(421)에 있어서의 하나의 단전지실(32), 본 실시 형태에서는 가장 외측에 배치된 단전지실(32)의 한쪽을 구성하는 저면에는, 도 17 내지 도 18에 도시한 바와 같이 복수의 제1 관통 구멍(관통 구멍)(436)이 형성되어 있다. 한편, 제어부실(33)을 구성하는 저면에는 제1 관통 구멍(436)보다도 직경이 작은 복수의 제2 관통 구멍(관통 구멍)(437)이 형성되어 있다. 또한, 하부 하우징(421)에 있어서의 남은 단전지실(32)을 구성하는 저면에는 제2 관통 구멍(437)보다도 직경이 작은 제3 관통 구멍(관통 구멍)(438)이 형성되어 있다.
상부 하우징(422)에는, 도 20에 도시한 바와 같이 단차부(245)를 제외한 영역에 복수의 제4 관통 구멍(관통 구멍)(439)이 형성되어 있다.
또한, 제1 관통 구멍(436), 제2 관통 구멍(437), 제3 관통 구멍(438), 제4 관통 구멍(439)은, 도 17 내지 도 20에 도시한 바와 같이 지그재그 형상으로 배치되어 있어도 좋고, 다른 패턴으로 배치되어 있어도 좋고, 특별히 한정되는 것은 아니다.
상기한 구성에 따르면, 제1 관통 구멍(436), 제2 관통 구멍(437), 제3 관통 구멍(438), 제4 관통 구멍(439)을 통해 상부 하우징(422)이나 하부 하우징(421)의 외부와 간극 사이에 있어서의 공기의 유통이 확보되므로, 관통 구멍(436)이 형성되어 있지 않은 경우와 비교하여, 단전지(2)에 있어서 발생한 열의 방열이 용이해진다.
〔제6 실시 형태〕
다음에, 본 발명의 제6 실시 형태에 대해 도 21을 참조하여 설명한다.
본 실시 형태의 조전지의 기본 구성은 제1 실시 형태와 마찬가지이지만, 제1 실시 형태와는 전지 수납 용기의 구성이 상이하다. 따라서, 본 실시 형태에 있어서는, 도 21을 사용하여 전지 수납 용기의 구성만을 설명하고, 그 밖의 구성 요소 등의 설명을 생략한다.
도 21은 본 실시 형태에 관한 조전지에 있어서의 하부 하우징의 구성을 설명하는 상면에서 본 도면이다.
또한, 제1 실시 형태와 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일한 번호를 부여하여 그 설명을 생략한다.
조전지(501)의 하부 하우징(521)은, 도 21에 도시한 바와 같이 상방에 개구가 형성된 바닥이 있는 각진 통 형상의 하우징 본체(하우징)(531)와, 하우징 본체(531)의 내부를 구획하여 단전지실(32)이나 제어부실(33)을 형성하는 벽부(34)가 설치되어 있다.
단전지실(32)을 구성하는 하우징 본체(531)의 벽에는 단전지(2)를 측방으로부터 지지하는 측면 리브(지지 돌기부)(535)가 설치되어 있다.
측면 리브(535)는 하우징 본체(531)의 벽을 절곡하여 형성된 리브이며, 단전지(2)를 향해 돌출되는 동시에, 상하 방향으로 연장되는 리브이다.
상기한 구성에 따르면, 하부 하우징(521)의 강도를 확보할 수 있다.
또한, 측면 리브(535)의 배치 위치는, 상술한 바와 같이 코너부 근방의 하우징 본체(531)에 설치되어 있어도 좋고, 단전지(2)를 지지할 수 있는 위치라면 어느 곳에 배치해도 좋고, 특별히 한정되는 것은 아니다.
〔제7 실시 형태〕
다음에, 본 발명의 제7 실시 형태에 대해 도 22 및 도 23을 참조하여 설명한다.
본 실시 형태의 조전지의 기본 구성은 제1 실시 형태와 마찬가지이지만, 제1 실시 형태와는 조전지의 내부 구성이 상이하다. 따라서, 본 실시 형태에 있어서는, 도 22 및 도 23을 사용하여 조전지의 내부 구성만을 설명하고, 그 밖의 구성 요소 등의 설명을 생략한다.
도 22는 본 실시 형태에 관한 조전지의 내부 구성을 설명하는 상면에서 본 도면이다. 도 23은 도 22의 조전지의 내부 구성을 설명하는 E-E 단면에서 본 도면이다.
또한, 제1 실시 형태와 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일한 번호를 부여하여 그 설명을 생략한다.
조전지(601)에는, 도 22 및 도 23에 도시한 바와 같이 리튬 이온 2차 전지 등의 단전지(2)와, 단전지(2)를 제어하는 제어부(3)와, 단전지(2)나 제어부(3)가 수납되는 전지 수납 용기(604)가 설치되어 있다.
전지 수납 용기(604)에는, 도 22 및 도 23에 도시한 바와 같이 단전지(2)나 제어부(3)가 수납되는 하부 하우징(621)과, 덮개인 상부 하우징(22)이 설치되어 있다.
하부 하우징(621)에는 상방에 개구가 형성된 바닥이 있는 각진 통 형상의 하우징 본체(하우징)(631)와, 하우징 본체(631)의 내부를 구획하여 단전지(2)가 수납되는 단전지실(32)을 형성하는 벽부(34)가 설치되어 있다.
제어부(3)는 단전지실(32)에 수납된 단전지(2)와 상부 하우징(22) 사이의 공간에, 단전지(2)가 배치되어 있는 방향으로 연장되도록 배치되어 있다.
상기한 구성에 따르면, 제어부(3)를 수납하는 공간을 별개로 확보할 필요가 없으므로, 전지 수납 용기(604)의 소형화를 도모할 수 있다.
1, 101, 201, 301, 401, 501, 601 : 조전지
2 : 단전지
3 : 제어부
4, 604 : 전지 수납 용기
21, 421, 521, 621 : 하부 하우징
22, 222, 422 : 상부 하우징
31, 431, 531, 631 : 하우징 본체(하우징)
33 : 제어부실(배치부)
34, 434 : 벽부
35, 535 : 측면 리브(지지 돌기부)
105 : 누름부
151 : 삽입부
152 : 접촉부
153 : 압박부
244 : 보강 리브(볼록부)
436 : 관통 구멍

Claims (7)

  1. 복수의 단전지가 나란히 수납되는 동시에 절연성을 갖는 하우징과,
    상기 복수의 단전지 사이를 구획하는 동시에 절연성을 갖는 벽부와,
    상기 하우징 및 상기 벽부 중 적어도 한쪽으로부터 상기 단전지를 향해 돌출되는 동시에 상하 방향으로 연장되어, 상기 단전지와, 상기 하우징 및 상기 벽부 중 적어도 하나와의 사이에 간극을 형성하고, 상기 단전지를 지지하는 지지 돌기부가 설치되어 있는, 전지 수납 용기.
  2. 제1항에 있어서, 충방전 시에 있어서의 상기 복수의 단전지의 전압을 적어도 제어하는 제어부가 설치되고,
    상기 제어부는 상기 복수의 단전지 사이에 배치되는 동시에, 상기 벽부에 의해 상기 단전지와의 사이가 구획된 배치부에 삽입되어 있는, 전지 수납 용기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 하우징 또는 상기 벽부와 상기 단전지 사이에 형성된 간극과, 상기 하우징의 외부를 연통시키는 관통 구멍이, 적어도 상기 하우징에 형성되어 있는, 전지 수납 용기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 하우징에는 개구로부터 상기 복수의 단전지가 수납되는 하부 하우징과, 상기 개구를 막는 덮개인 상부 하우징이 설치되어 있는, 전지 수납 용기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 하우징과 상기 단전지 사이에 형성된 간극에 삽입되는 삽입부와, 상기 하부 하우징에 고정된 상기 상부 하우징과 접촉하는 접촉부와, 상기 단전지에 있어서의 상기 상부 하우징측의 면으로 압박되는 압박부를 갖는 누름부가 설치되어 있는, 전지 수납 용기.
  6. 제4항에 있어서, 상기 상부 하우징에 있어서의 상기 하부 하우징측의 면에는, 상기 하부 하우징에 수납된 상기 단전지를 향해 띠 형상으로 돌출되어, 상기 단전지와 접촉하는 볼록부가 형성되어 있는, 전지 수납 용기.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 전지 수납 용기와, 상기 전지 수납 용기에 수납된 복수의 단전지가 설치된, 조전지.
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