KR101273339B1 - Battery cell of lamination type - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 적층형 배터리셀은 복수 개의 배터리 셀과, 상기 배터리 셀에 고정되는 금속단자부와, 상기 금속단자부가 통과되기 위한 통과홈을 포함하는 절연재질의 결합틀과, 상기 결합틀 상부에서 상기 금속단자부를 가압하기 위한 압착부재와, 상기 압착부재를 상기 결합틀에 고정하기 위한 고정부재를 포함한다.
본 발명에 의해, 적층형 배터리셀을 구성함에 있어 개별 배터리 셀의 결합을 용이하게 할 수 있다.
또한, 개별 배터리 셀 간의 직렬 또는 병렬 연결을 용이하게 구현가능하며, 개별 배터리 셀에 불량이 발생될 경우 용이하게 교체할 수 있다.The stacked battery cell according to the present invention includes a coupling frame made of an insulating material including a plurality of battery cells, a metal terminal portion fixed to the battery cell, a passage groove through which the metal terminal portion passes, and the metal on the coupling frame. A pressing member for pressing the terminal portion, and a fixing member for fixing the pressing member to the coupling frame.
According to the present invention, it is possible to facilitate the coupling of individual battery cells in constructing a stacked battery cell.
In addition, it is possible to easily implement a series or parallel connection between the individual battery cells, it is easy to replace when a failure occurs in the individual battery cells.

Description

적층형 배터리셀{BATTERY CELL OF LAMINATION TYPE}Stackable Battery Cells {BATTERY CELL OF LAMINATION TYPE}

본 발명은 적층형 배터리셀에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조립과 해제가 용이하고, 각 배터리 셀의 직/병렬 연결이 용이하도록 구성되는 적층형 배터리셀에 관한 것이다.The present invention relates to a stacked battery cell, and more particularly, to a stacked battery cell configured to be easy to assemble and release, and to facilitate the series / parallel connection of each battery cell.

근래 그 이용이 증대되고 있는 전동자전거, 전동스쿠터 등에는 단위 배터리 셀을 복수 개 연결하여 구성되는 적층형 배터리셀이 널리 이용되고 있다.BACKGROUND ART In recent years, stacked battery cells constituted by connecting a plurality of unit battery cells are widely used in electric bicycles, electric scooters, and the like, which are increasingly used.

이와 같은 적층형 배터리셀을 구성하기 위한 종래 제조방법으로서는, 다수 개의 배터리셀을 결합구를 이용하여 결합한 상태에서 그 배터리셀의 상부 단자 부분에 피시비(PCB)기판을 결합하여 각 단위 배터리셀간의 직병렬 연결을 구현하는 방식이었다.As a conventional manufacturing method for constructing such a stacked battery cell, a parallel PCB between each unit battery cell by combining a PCB (PCB) substrate in the upper terminal portion of the battery cell in a state in which a plurality of battery cells are coupled using a coupler It was the way to implement the connection.

상기와 같이 단위 배터리셀을 결합한 상태에서 그 상부에 피시비 기판을 결합하여 직병렬 연결을 구현할 경우, 상기 피시비 기판과 단위 배터리셀의 각 단자부분은 납땜을 통해 상호 전기적 결합되었다.As described above, in the case where the PCB substrate is coupled to the upper part of the unit battery cell to implement the parallel connection, the terminal parts of the PCB substrate and the unit battery cell are electrically connected to each other by soldering.

그런데, 상기와 같이 단위 배터리셀의 단자와 피시비 기판이 납땜을 통해 결합될 경우, 개별 배터리셀 단자와 피시비 기판이 작업자의 납땜 작업에 의해 일일이 결합되어야 하므로 그 작업이 매우 번거로운 문제점이 있다.However, when the terminals of the unit battery cell and the PCB substrate are coupled through soldering, the individual battery cell terminals and PCB substrates have to be coupled one by one by the soldering operation of the worker, which is a very cumbersome problem.

또한, 최종 결합 완료 후 하나의 배터리셀에 불량 등이 발생될 경우에도, 하나의 배터리 셀 교체를 위해 상기 피시비 기판과 전체 배터리셀 단자의 결합을 해제한 이후, 불량이 발생된 배터리 셀을 교체하고 이후 다시 전체 배터리셀의 단자를 재결합해야 한다.In addition, even if a defect occurs in one battery cell after the completion of the final coupling, after replacing the PCB and the entire battery cell terminal to replace one battery cell, after replacing the defective battery cell After that, the terminals of the entire battery cell must be recombined again.

상기와 같은 사정은 적층형 배터리셀의 제작에 있어서뿐만 아니라 제작 완료 이후의 유지수선에 있어서도 그 작업을 매우 번거롭게 하는 요인이 된다.Such a situation becomes a factor which makes the work very troublesome not only in the production of the stacked battery cell but also in the maintenance repair after the completion of the production.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 배터리 셀의 결합을 용이하게 할 수 있는 적층형 배터리셀을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a stacked battery cell that can facilitate the combination of the battery cells.

본 발명의 또 다른 목적은, 배터리 셀 간의 직렬 또는 병렬 연결을 용이하게 구현가능한 적층형 배터리셀을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a stacked battery cell that can easily implement a series or parallel connection between battery cells.

본 발명의 또 다른 목적은, 개별 배터리 셀에 불량이 발생될 경우 교체가 용이하도록 구성되는 적층형 배터리셀을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a stacked battery cell configured to be easily replaced when a failure occurs in an individual battery cell.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 적층형 배터리셀은 복수 개의 배터리 셀과, 상기 배터리 셀에 고정되는 금속단자부와, 상기 금속단자부가 통과되기 위한 통과홈을 포함하는 절연재질의 결합틀과, 상기 결합틀 상부에서 상기 금속단자부를 가압하기 위한 압착부재와, 상기 압착부재를 상기 결합틀에 고정하기 위한 고정부재를 포함한다.Multi-layered battery cell according to the present invention for achieving the above object is a coupling frame of an insulating material including a plurality of battery cells, a metal terminal portion fixed to the battery cell, a pass groove for passing the metal terminal portion, It includes a pressing member for pressing the metal terminal portion in the upper coupling frame, and a fixing member for fixing the pressing member to the coupling frame.

여기서, 상기 결합틀에서 복수 개의 상기 통과홈 사이 사이에는 상기 금속단자부 거치를 위한 돌출부가 형성될 수 있다.Here, a protrusion for mounting the metal terminal portion may be formed between the plurality of passing grooves in the coupling frame.

바람직하게는, 상기 압착부재의 하부에는 상기 돌출부를 수용하기 위한 오목부가 형성된다.Preferably, the lower portion of the pressing member is formed with a recess for receiving the protrusion.

바람직하게는, 상기 금속단자부는 니켈 또는 니켈 합금으로 구성된다.Preferably, the metal terminal portion is made of nickel or a nickel alloy.

본 발명에 의해, 적층형 배터리셀을 구성함에 있어 개별 배터리 셀의 결합을 용이하게 할 수 있다.According to the present invention, it is possible to facilitate the coupling of individual battery cells in constructing a stacked battery cell.

또한, 개별 배터리 셀 간의 직렬 또는 병렬 연결을 용이하게 구현가능하다.It is also possible to easily implement a series or parallel connection between individual battery cells.

또한, 개별 배터리 셀에 불량이 발생될 경우 용이하게 교체할 수 있다.In addition, when a failure occurs in the individual battery cells can be easily replaced.

도 1 은 본 발명에 따른 적층형 배터리셀의 결합이 완료된 상태의 사시도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 적층형 배터리셀의 분해사시도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 적층형 배터리셀의 금속단자부들이 결합들에 결합된 상태를 도시하는 사시도이다.1 is a perspective view of the combined state of the stacked battery cells according to the present invention is completed.
2 is an exploded perspective view of a stacked battery cell according to the present invention.
3 is a perspective view illustrating a state in which metal terminal portions of a stacked battery cell according to the present invention are coupled to couplings.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Prior to this, the terms used in the specification and claims should not be construed in a dictionary sense, and the inventor may, on the principle that the concept of a term can be properly defined in order to explain its invention in the best way And should be construed in light of the meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments shown in the present specification and the drawings are only exemplary embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are presented. Therefore, various equivalents It should be understood that water and variations may exist.

도 1 은 본 발명에 따른 적층형 배터리셀의 결합이 완료된 상태의 사시도이며, 도 2 는 본 발명에 따른 적층형 배터리셀의 분해사시도이며, 도 3 은 본 발명에 따른 적층형 배터리셀의 금속단자부들이 결합들에 결합된 상태를 도시하는 사시도이다.1 is a perspective view of a state where the coupling of a stacked battery cell according to the present invention is completed, FIG. 2 is an exploded perspective view of a stacked battery cell according to the present invention, and FIG. 3 is a combination of metal terminal parts of the stacked battery cell according to the present invention. It is a perspective view which shows the state couple | bonded with.

도 1 내지 3 을 참조하면, 본 발명에 따른 적층형 배터리셀은 복수 개의 배터리 셀(10, 20... 100)과, 상기 배터리 셀에 고정되는 금속단자부(12, 14, 22, 24...)와, 상기 금속단자부(12, 14, 22, 24...)가 통과되기 위한 통과홈(210, 220...)을 포함하는 절연재질의 결합틀(200)과, 상기 결합틀(200) 상부에서 상기 금속단자부(12, 14, 22, 24...)를 가압하기 위한 압착부재(300)와, 상기 압착부재(300)를 상기 결합틀(200)에 고정하기 위한 고정부재(400)를 포함한다.1 to 3, a stacked battery cell according to the present invention includes a plurality of battery cells 10, 20..., 100, and metal terminal parts 12, 14, 22, 24... Fixed to the battery cell. ), A coupling frame 200 made of an insulating material including a pass groove 210, 220..., Through which the metal terminal parts 12, 14, 22, 24..., And the coupling frame 200 are connected. ) A pressing member 300 for pressing the metal terminal portions 12, 14, 22, 24 ... from an upper portion thereof, and a fixing member 400 for fixing the pressing member 300 to the coupling frame 200. ).

상기 단위 배터리셀(10, 20...100)은 전기적 에너지를 공급하는 구성요소로서, 도 1 에 도시되는 바와 같이, 복수개가 적층되어 그 하부는 도시되지 않은 브라켓 등에 의해 고정된다.The unit battery cells 10, 20... 100 are components for supplying electrical energy, and as shown in FIG. 1, a plurality of unit battery cells are stacked and the lower portion thereof is fixed by a bracket or the like.

상기 단위 배터리셀(10)은 하우징(11)과 상기 하우징(11)의 상부에서 결합되는 양극/음극 단자(12, 14)를 포함하며, 상기 하우징(11)은 예를 들면, 알루미늄 박판, 스테인리스 박판과 같은 금속 재질의 박판 또는 합성수지재로 마련될 수 있다.The unit battery cell 10 includes a housing 11 and anode / cathode terminals 12 and 14 coupled to an upper portion of the housing 11, and the housing 11 is, for example, aluminum thin plate or stainless steel. It may be provided with a thin metal plate or synthetic resin material such as a thin plate.

상기 하우징(11) 내부에는 양, 음극 전극과 분리막, 전해액 등이 배치되어 전기 에너지를 발생시킨다.A positive electrode, a negative electrode, a separator, and an electrolyte are disposed in the housing 11 to generate electrical energy.

도 2 에서와 같이, 상기 하우징(11)의 상부에는 음극단자(12)와 양극단자(14)가 설치된다.As shown in FIG. 2, the cathode terminal 12 and the anode terminal 14 are installed on the housing 11.

여기서, 상기 양극/음극단자(12, 14)는 니켈 또는 니켈 합금과 같은 용이하게 굽혀질 수 있는 금속으로 구성된다.Here, the anode / cathode terminals 12 and 14 are made of a metal which can be easily bent, such as nickel or a nickel alloy.

상기 금속단자부(12, 14, 22, 24...) 상부에는 상기 배터리셀들을 직렬 또는 병렬로 연결하기 위한 결합틀(200)이 배치된다.A coupling frame 200 for connecting the battery cells in series or in parallel is disposed on the metal terminal portions 12, 14, 22, 24...

상기 결합틀(200)은 상기 금속단자부(12, 14, 22, 24...)들이 통과할 수 있는 통과홈(210, 215, 220)들을 포함하며, 단락을 방지하기 위해 절연재질로 구성된다.The coupling frame 200 includes passage grooves 210, 215, and 220 through which the metal terminal parts 12, 14, 22, 24... May pass, and are made of an insulating material to prevent a short circuit. .

그리하여, 상기 결합틀(200) 내의 통과홈(210, 215)으로 상기 음극단자(12)와 양극단자(14)를 통과시키고, 상기 통과홈(210)을 통과한 단자(12, 14)를 구부려 상기 결합틀(200) 내의 돌출부(230)에 압착되도록 한다.Thus, the negative electrode terminal 12 and the positive electrode terminal 14 pass through the through grooves 210 and 215 in the coupling frame 200, and the terminals 12 and 14 passing through the through groove 210 are bent. To be compressed to the protrusion 230 in the coupling frame 200.

이후, 상기 돌출부(230)에 상기 압착부재(300)를 압착한 상태에서 나사와 같은 고정부재(400)를 상기 압착부재(300)의 체결홈(310)과 상기 결합틀(200)의 체결홈(250)에 결합함으로써, 상기 압착부재(300)를 상기 결합틀(200)에 압착 고정시킨다.Thereafter, in the state in which the pressing member 300 is pressed onto the protrusion 230, the fixing member 400, such as a screw, is fastened to the fastening groove 310 of the crimping member 300 and the fastening groove of the coupling frame 200. By coupling to 250, the pressing member 300 is fixed to the coupling frame 200.

여기서, 상기 압착부재(300)의 하부에는 상기 돌출부(230)를 수용하기 위한 오목부(320)를 형성함으로써, 상기 압착부재(300)와 상기 결합틀(200) 간의 결합을 더욱 견고히 할 수 있다.Here, by forming a recess 320 for accommodating the protrusion 230 in the lower portion of the pressing member 300, it is possible to further strengthen the coupling between the pressing member 300 and the coupling frame 200. .

그리하여, 상기 배터리셀(10, 20...100)들 간의 전기적 직렬/병렬 연결을 가능하게 한다.Thus, electrical series / parallel connection between the battery cells 10, 20.

여기서, 상기 양극단자(14)는 구부려진 상태에서 다음 배터리셀(20)의 음극단자(24)와 접촉되는 상태로 상기 압착재부(300)에 의해 압착되도록 함으로써, 상기 배터리셀들(10, 20...100)간의 직렬 연결을 구현할 수 있다.Here, the positive electrode terminal 14 is pressed by the pressing member 300 in a state of being in contact with the negative terminal 24 of the next battery cell 20 in a bent state, the battery cells 10, 20 It is possible to implement a serial connection between ... 100).

만약, 상기 배터리셀들(10, 20...100) 간의 병렬 연결을 이루고자 할 경우에는, 상기와 같이 앞의 배터리셀 단자부와 그 다음 배터리셀 단자부가 접촉될 수 있는 상태로 구성한 상태에서, 단자부들 위치만 조절함으로써 간단히 변경할 수 있다.In order to achieve parallel connection between the battery cells 10, 20..., 100, the terminal part is configured in a state in which the front battery cell terminal part and the next battery cell terminal part are in contact with each other as described above. This can be changed simply by adjusting the position.

그리하여, 최초 배터리셀(10)의 단자로부터 양극 또는 음극 단자선을 설치하고, 마지막 배터리셀(100)의 단자로부터 양극 또는 음극 단자선을 설치함으로써, 전체 배터리셀(10, 20...100)들을 하나의 적층형 배터리셀로 구성할 수 있다.Thus, by installing the positive or negative terminal line from the terminal of the first battery cell 10, and the positive or negative terminal line from the terminal of the last battery cell 100, the entire battery cells (10, 20 ... 100) These can be configured as one stacked battery cell.

상기와 같은 구성에 의해, 배터리셀들(10, 20...100) 중의 어느 하나에 불량이 발생될 경우에도, 상기 고정부재(400)인 나사를 해제하고 재결합하는 단순한 작업에 의해 배터리셀의 교체가 가능하다.By the above configuration, even when a failure occurs in any one of the battery cells 10, 20 ... 100, by the simple operation of releasing and recombining the screw that is the fixing member 400 of the battery cell It can be replaced.

또한, 배터리셀들(10, 20...100) 간의 직/병렬 연결 변경이 요구될 경우에도 용이하고도 신속한 변경이 가능해진다.In addition, even when the serial / parallel connection change between the battery cells 10, 20.

이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.As mentioned above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the technical idea of the present invention is not limited thereto, and a person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains, Various modifications and variations may be made without departing from the scope of the appended claims.

10: 배터리셀 12, 14: 금속단자부
200: 결합틀 300: 압착부재
400: 고정부재 10: battery cell 12, 14: metal terminal portion
200: coupling frame 300: pressing member
400: fixing member

Claims (4)

복수 개의 배터리 셀과;
상기 배터리 셀에 고정되는 금속단자부와;
상기 금속단자부가 통과되기 위한 통과홈을 포함하는 절연재질의 결합틀과;
상기 결합틀 상부에서 상기 금속단자부를 가압하기 위한 압착부재와;
상기 압착부재를 상기 결합틀에 고정하기 위한 고정부재를 포함하며,
상기 결합틀에서 복수 개의 상기 통과홈 사이 사이에는 상기 금속단자부 거치를 위한 돌출부가 상기 금속단자부에 각각 대응되도록 형성되고,
상기 압착부재의 하부에는 상기 돌출부를 수용하기 위한 오목부가 형성되며,
상기 압착부재는 개별 금속단자부에 각각 대응되도록 분할 설치되는 것을 특징으로 하는 적층형 배터리셀.A plurality of battery cells;
A metal terminal part fixed to the battery cell;
A coupling frame made of an insulating material including a passage groove through which the metal terminal portion passes;
A pressing member for pressing the metal terminal part on the coupling frame;
A fixing member for fixing the pressing member to the coupling frame;
Between the plurality of passing grooves in the coupling frame is formed so that the projections for mounting the metal terminal portion corresponding to each of the metal terminal portion,
A recess for accommodating the protrusion is formed below the pressing member.
The pressing member is a laminated battery cell, characterized in that the split is installed so as to correspond to each of the individual metal terminal. 제 1 항에 있어서,
상기 금속단자부는 니켈 또는 니켈 합금으로 구성되는 것을 특징으로 하는 적층형 배터리셀.




The method of claim 1,
The metal terminal part is a laminated battery cell, characterized in that consisting of nickel or nickel alloy.




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