KR101299393B1 - 음각형 케이스로 구성된 단위 전지셀 및 이를 이용한 전지모듈 - Google Patents

음각형 케이스로 구성된 단위 전지셀 및 이를 이용한 전지모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 음각형 케이스로 구성된 단위 전지셀 및 이를 이용한 전지모듈(100)에 관한 것으로, 양과 음의 전원이 입출력되는 전지탭이 형성되는 전지셀; 및 상기 전지셀의 전면 또는 후면중 어느 한 면이 밀착되도록 수용하는 음각형 케이스를 포함하고, 상기 음각형 케이스는 내측에서 외향 되도록 음각 형성되어 상기 전지셀의 전면 또는 후면중 어느 한면은 벽면에 밀착되고 나머지 한면이 개방된 상태로 수용시키는 수용부(12); 외면 상측에서 전방으로 하나 이상 돌출되어 전지모듈(100)의 조립시에 밀착되는 타 음각형 케이스에 수용된 타 전지셀의 개방된 한 면에 밀착됨에 따라서 타 전지셀과의 사이에 일정 간격의 유격을 발생하는 유격돌기(11); 상기 수용부(12)의 벽면에 하나 이상이 관통형성되어 상기 전지셀에서 발생된 열을 외부로 방출시켜 전지셀의 과열을 방지하는 방열공(13); 상기 수용부(12)의 외면의 테두리를 형성하면서 전방으로 돌출형성되는 가이드벽면(16)을 포함한다.

Description

음각형 케이스로 구성된 단위 전지셀 및 이를 이용한 전지모듈{Battery unit cell comprised in engraved case and battery module assembled at least one thereof}
본 발명은 음각형 케이스로 구성된 단위 전지셀 및 이를 이용한 전지모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전면 또는 후면 케이스 중 어느 하나의 케이스로 구성된 하나 이상의 단위 전지셀을 순차적으로 밀착시켜 전지모듈을 구성하기 때문에 전지모듈의 구성시에 케이스의 구성부품을 줄일 수 있어 제조비용 및 시간을 절약할 수 있는 음각형 케이스로 구성된 단위 전지셀 및 이를 이용한 전지모듈에 관한 것이다.
이차전지(Secondary battery)는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지로써, 저용량 전지의 경우 폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같은 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대용량 전지의 경우 하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.
이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조될 수 있는데, 대표적인 형상으로는 원통형과 각형을 들 수 있다. 상기 이차 전지는 고전력을 요구하는 기기 예컨대, 전기 자동차 등의 모터 구동에 사용될 수 있도록 상기한 고출력 이차 전지를 복수개 연결해서 대용량의 이차 전지(이하, '전지 모듈')를 구성하게 된다.
이와 같이 상기 이차 전지는 전기 화학 반응으로 전기에너지를 생산하는 전극군을 케이스에 수납하고 있는 구조로 형성되고, 이 같은 이차 전지를 수 십개 연결해서 전지 모듈을 구성하게 된다.
이처럼, 전지 모듈은 다 수개의 이차 전지가 전기적으로 연결되어 이루어지기 때문에 각각의 이차 전지를 조립하는 작업효율과 장비에 장착 후 견고함에 많은 주의가 필요하게 되며, 특히 HEV(하이브리드 자동차), EV(전기 자동차), 무선 청소기, 전동 자전거, 전동 스쿠터와 같이 진동이나 충격이 잦은 장치에 설치되는 경우에는 전지모듈의 견고함은 매우 중요하다.
따라서 종래의 전지 모듈케이스는 상기와 같이 견고함을 위주로 하여 케이싱되었으나, 견고함만을 보강하는데에 중점을 두어 단위 전지셀의 조립시에 강성만을 강조하였기에 단위 전지셀의 케이싱에 많은 시간과 주의를 요구하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 단위 전지셀을 간단한 구성을 갖도록 하고, 하나 이상의 단위 전지셀을 조립하여 전지모듈을 구성할 때에 보다 적은 시간 및 공정수를 갖도록 조립부품의 숫자를 줄일 수 있는 음각형 케이스로 구성된 단위 전지셀 및 이를 이용한 전지모듈을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 전지모듈의 상면에 도전체가 접촉됨에 따라서 전지탭간에 쇼트가 발생되는 것을 방지하기 위하여 상면 및 전지탭에 외부로부터 유입된 도전체의 접촉을 방지할 수 있는 음각형 케이스로 구성된 단위 전지셀 및 이를 이용한 전지모듈을 제공함에 있다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함한다.
본 발명의 제1실시예는 양(+)과 음(-)의 전원이 입출력되는 전지탭이 형성되는 전지셀; 및 상기 전지셀의 전면 또는 후면중 어느 한 면이 밀착되도록 수용하는 음각형 케이스를 포함하고, 상기 음각형 케이스는 내측에서 외향 되도록 음각 형성되어 상기 전지셀의 전면 또는 후면중 어느 한면은 벽면에 밀착되고 나머지 한면이 개방된 상태로 수용시키는 수용부; 외면 상측에서 전방으로 하나 이상 돌출되어 전지모듈의 조립시에 밀착되는 타 음각형 케이스에 수용된 타 전지셀의 개방된 한 면에 밀착됨에 따라서 타 전지셀과의 사이에 일정 간격의 유격을 발생하는 유격돌기; 상기 수용부의 벽면에 하나 이상이 관통형성되어 상기 전지셀에서 발생된 열을 외부로 방출시켜 전지셀의 과열을 방지하는 방열공; 및 상기 수용부의 외면의 테두리를 형성하면서 전방으로 돌출형성되는 가이드벽면을 포함한다.
본 발명의 제2실시예에 있어서, 상기 음각형 케이스는 양측면에서 내향되는 홈으로 형성되는 밴딩홈; 및 상기 수용부의 외측에서 상하방향으로 연장되어 후방으로 돌출 형성되는 프레임을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제3실시예에 있어서, 양과 음의 전원이 입출력되는 전지탭이 형성되는 전지셀의 전면 또는 후면중 어느 한 면이 밀착되도록 수용하고, 양측면에 밴딩홈이 구비된 음각형 케이스를 구비하여 직렬 또는 병렬로서 전기적으로 연결되는 하나 이상의 단위 전지셀을 포함하고, 상기 하나 이상의 단위 전지셀은 상기 전지셀의 전면 또는 후면에 상기 음각형 케이스가 밀착되어 상기 전지셀의 어느 한면이 내측 벽면에 밀착되고, 다른 한면을 개방된 상태로 수용하고, 상기 전지셀의 개방된 면에 타 전지셀의 어느 한면이 밀착되도록 수용된 타 음각형 케이스의 전면이 밀착되어 각각의 전지탭이 전기적으로 통전되도록 연결되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제4실시예에 있어서, 상기 음각형 케이스는 내측에서 외향 되도록 음각 형성되어 상기 전지셀의 전면 또는 후면중 어느 한면은 벽면에 밀착되고 나머지 한 면을 개방되도록 수용시키는 수용부; 외면 상측에서 전방으로 하나 이상 돌출되어 전지모듈의 조립시에 밀착되는 타 음각형 케이스에 수용된 타 전지셀의 개방된 한 면에 밀착됨에 따라서 타 전지셀과의 사이에 일정 간격의 유격을 발생하는 유격돌기; 상기 수용부의 벽면에 하나 이상이 관통형성되어 상기 전지셀에서 발생된 열을 외부로 방출시켜 전지셀의 과열을 방지하는 방열공; 상기 수용부의 외면의 테두리를 형성하면서 전방으로 돌출형성되는 가이드벽면; 양측면에서 내향되는 홈으로 형성되는 밴딩홈; 및 상기 수용부의 외측에서 상하방향으로 연장되어 후방으로 돌출 형성되는 프레임을 포함한다.
본 발명의 제5실시예에 있어서, 상기 전지모듈은 상기 단위 전지셀의 상기 전지탭간을 전기적으로 연결하되, 상기 전지탭 사이의 과전압을 방지하기 위한 안전부재를 더 포함하고, 상기 전지탭은 수직으로 직립된 단면의 상측 끝단에서 인접된 타측 전지탭의 위치로 절곡되는 절곡면; 및 상기 절곡면에서 관통형성되는 체결공을 구비하고, 상기 안전부재는 양면에서 전도성 금속판이 형성되어 상기 전지탭 사이의 전원을 통전시키는 피씨비; 상기 피씨비에서 상기 체결공과 일치되도록 관통형성되어 나사가 연통삽입되는 관통공; 및 상기 피씨비에서 인가되는 전압을 감지하여 과전압의 감지시에 차단하는 보호회로를 포함한다.
본 발명의 제6실시예에 있어서, 상기 전지모듈은 상기 하나 이상의 단위 전지셀의 상면에서 상기 전지탭이 돌출되도록 다 수개의 관통공을 형성하여 상기 하나 이상의 단위 전지셀 상면 전체를 덮는 절연재로 이루어진 보호캡; 및 상기 전지탭의 상면을 덮는 절연재로 이루어진 보호판을 더 포함한다.
본 발명의 제7실시예에 있어서, 상기 전지모듈은 상기 전지탭 간의 연결로 인하여 직렬 또는 병렬로서 전기적으로 연결되는 상기 하나 이상의 단위 전지셀의 상면 전체를 밀폐시키는 상부커버를 더 포함하되, 상기 상부커버는 상기 전지모듈이 장착되는 장치의 양과 음의 전원 선이 연결되는 하나 이상의 전지탭이 노출되도록 개방 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명은 상술한 바와 같이 단위 전지셀의 케이스를 음각화시키고, 상기 케이스에 전지셀을 수납하여 전면이나 후면중 어느 한 면이 개방되는 단위 전지셀을 구성하고, 상기 단위 전지셀의 개방된 한 면을 다른 음각형 케이스에 수납된 단위 전지셀을 밀착시켜 개방된 한 면을 밀폐시키는 방식으로 전지모듈을 구성하기 때문에 부품의 숫자와 제조공정수 및 작업시간을 줄일 수 있어 제조원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 전지모듈의 구성시에 상면에 보호캡과 전지탭의 연장부위에 보호판을 구비하여 외부의 도전체에 의한 쇼트의 발생이 방지되고, 피씨비에 보호회로가 구성된 안전부재가 추가로 설치되어 과전압과 같은 이상신호에 의한 고장이 방지되어 수명이 연장되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 음각형 케이스로 구성된 단위 전지셀에서 음각형 케이스를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 음각형 케이스로 구성된 단위 전지셀에서 음각형 케이스의 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 음각형 케이스로 구성된 하나 이상의 단위 전지셀을 이용한 전지모듈을 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 음각형 케이스로 구성된 하나 이상의 단위 전지셀을 이용한 전지모듈에서 전지탭을 도시한 분해사시도,
도 5는 본 발명에 따른 음각형 케이스로 구성된 하나 이상의 단위 전지셀을 이용한 전지모듈에서 상부커버가 사용된 실시예를 도시한 도면이다.
이하에서는 본 발명에 따른 음각형 케이스로 구성된 하나 이상의 단위 전지셀 및 이를 이용한 전지모듈의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 음각형 케이스로 구성된 단위 전지셀에서 음각형 케이스를 도시한 사시도, 도 2는 도 1의 단면도, 도 3은 본 발명에 따른 음각형 케이스로 구성된 단위 전지셀을 이용한 전지모듈을 도시한 사시도 이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 음각형 케이스로 구성된 하나 이상의 단위 전지셀(10)을 이용한 전지모듈(100)은 전원의 입출력이 이루어지는 전지탭(21)이 상면에 형성되는 전지셀(20)과, 상기 전지셀(20)을 내측에 수용하는 음각형 케이스로 구비된 하나 이상의 단위 전지셀(10)과, 상기 하나 이상의 단위 전지셀(10)에서 외부의 도전체에 의한 쇼트를 방지하기 위하여 상면을 덮는 보호캡(50)과 보호판(60), 상기 하나 이상의 단위 전지셀(10, 10', 10'')을 직렬 또는 병렬로 연결되는 전지탭(21) 사이의 과전압을 방지하기 위한 안전부재(70)를 포함한다.
여기서 상기 단위 전지셀(10)은 상기 전지셀(20)의 전면 또는 후면을 이루는 음각형 케이스에 수납된다. 이때 상기 음각형 케이스는 상기 전지셀(20)의 전면 또는 후면중 어느 한 면만을 밀폐시키기 때문에 상기 전지셀(20)의 나머지 한면(예를 들면, 후면)이 노출된다.
그리고 노출된 상기 전지셀(20)의 후면은 후방에서 밀착되는 제2음각형 케이스의 외면에 의해 수납되고, 상기 제2음각형 케이스의 내측에 제2전지셀(20')이 수납된다. 마찬가지로 상기 제2전지셀(20')은 후면이 노출된 상태이나 후방에서 밀착되는 제3음각형 케이스의 외면에 의해 밀폐된다.
즉, 본 발명에서 단위 전지셀(10)은 전지셀(20)의 전면 또는 후면중 어느 한면이 밀폐되도록 하나의 음각형 케이스에 수납되는 구조로서 종래에 비하여 케이스가 간략화된 구성이다.
이하에서는 상기와 같은 음각형 케이스의 상세구성을 설명한다.
상기 음각형 케이스는 내측에서 상기 전지셀(20)의 전면 또는 후면중 어느 한면이 밀착되도록 수용하는 수용부(12)와, 상기 수용부(12)에 관통형성되는 방열공(13)과, 상기 수용부(12)의 외면 테두리에서 타측 전지셀의 어느 한 면을 수용하는 가이드벽면(16)과, 상측에서 전방으로 돌출되는 유격돌기(11)와, 양측면중 적어도 하나에 형성되는 밴딩홈(15)과, 타 단위 전지셀(10)이 밀착되는 방향으로 돌출되어 내측에 수용되는 전지셀(20)을 가이드하는 프레임(14)을 포함한다.
상기 수용부(12)는 상기 음각형 케이스의 내측에서 외향되도록 연장되는 내측 공간으로 상기 전지셀(20)이 수용된다. 즉, 상기 수용부(12)는 상기 전지셀(20)에 형성되는 전지탭(21)이 상측으로 돌출되고, 상기 전지셀(20)의 몸체중 상기 전지탭(21)을 기준으로 일측에 형성되는 몸체가 수용될 수 있도록 음각형성된다.
상기 유격돌기(11)는 상기 음각형 케이스의 외면 상측에서 하나 이상 돌출되어 전지모듈(100)의 조립시에 밀착되는 타 음각형 케이스에 수용된 전지셀(20)의 개방된 한 면에 밀착됨에 따라서 타 전지셀과의 사이에 유격을 발생시킨다.
상기 방열공(13)은 상기 수용부(12)의 벽면에 하나 이상이 관통형성되어 상기 수용부(12)에 수용되는 전지셀(20)에서 발생된 열을 외부로 방출시켜 전지셀(20)의 과열을 방지한다.
상기 밴딩홈(15)은 양측면에서 내향되는 홈으로서 후술되는 밴딩바(200)가 안착된다. 여기서 상기 밴딩홈(15)은 다 수개의 음각형 케이스가 정렬됨에 따라서 각각의 밴딩홈(15)이 상호 연결되기 때문에 연장형성되는 밴딩바(200)가 삽입되어 다 수개의 음각형 케이스 및 각각의 케이스로 구성된 전지셀(20)을 고정시킬 수 있다.
상기 프레임(14)은 상기 수용부(12)의 외측으로 후방으로 돌출되도록 상하 방향으로 연장 형성되어 상기 수용부(12)에 안착되는 전지셀(20)을 가이드하고, 상기 전지셀(20)의 후면에 밀착되는 타 음각형 케이스와의 사이의 간격을 조절할 수 있다.
상기 가이드벽면(16)은 상기 수용부(12)의 외측에서 전방으로 돌출형성되는 벽면으로 상기 수용부(12)의 외면 테두리를 형성한다. 여기서 상기 가이드벽면(16)은 상기 수용부(12)의 외면 테두리에 형성됨에 따라서 밀착되는 타 음각형 케이스에 수용되는 전지셀(20)의 후면이 상기 수용부(12) 외면에 밀착될 수 있도록 가이드한다.
또한 본 발명은 상기 전지셀(20)에서 양(+)과 음(-)의 전원이 입출력되는 전지탭(21)을 형성하고 있고, 상기 전지탭(21)에서 흐르는 과전압을 방지하기 위한 안전부재(70)와 전지탭(21)간의 통전에 의한 쇼트를 방지하기 위한 보호판(60)을 더 포함한다. 이는 하기의 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 음각형 케이스로 구성된 하나 이상의 단위 전지셀(10)을 이용한 전지모듈(100)에서 전지탭(21)을 도시한 분해사시도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에서 상기 하나 이상의 단위 전지셀(10)을 직렬 또는 병렬로 연결하며 이를 위하여 상기 전지셀(20) 마다 각각 형성되는 양과 음의 전원이 입출력되는 전지탭(21)을 인접된 전지탭(21)과 겹쳐질 수 있도록 성형가공하고, 상호 겹쳐진 전지탭(21) 사이를 지지하는 지지수단(40)과, 상기 전지탭(21)에 과전압이 인가됨을 차단하기 위한 안전부재(70)가 설치된다.
여기서 상기 전지탭(21)은 수직된 단면(221)에서 절곡되는 'ㄱ'자 형으로 형성되며, 여기서 상기 수직된 단면(221)에서 절곡된 절곡면(222)은 나사(30)가 체결될 수 있도록 체결공(223)을 포함한다. 따라서 전기적으로 연결되는 상기 인접된 두 개의 전지탭(21)은 상호 간에 상기 체결공(223)이 일치되도록 상기 절곡면(222)이 겹쳐진 상태에서 상기 나사(30)가 체결되어 인접된 전지탭(21)에 연결된다.
아울러 상기 지지수단(40)은 양측의 전지탭(21)에서 상호 겹쳐진 절곡면(222)의 하단에 삽입되어 지지한다. 상기 지지수단(40)은 상호 겹쳐진 절곡면(222)이 외부의 충격에 의하여 휘거나 연결상태의 해제를 방지할 수 있도록 양측의 전지탭(21)(21) 사이의 하단에서 절곡면(222)을 지지한다.
상기 안전부재(70)는 상호 겹쳐지는 전지탭(21) 사이에 고정되는 피씨비(71)와, 상기 나사(30)가 삽입되는 관통공(72)과, 상기 피씨비(71)에서 상면과 후면 어느 한쪽에 설치되는 보호회로(73)를 포함한다.
상기 피씨비(71)는 양면 피씨비로서 상기 전지탭(21) 간에 인가되는 전원을 보호회로(73)로 전달하기 위하여 전도성 금속코팅(예를 들면, 도금판) 되어 상기 전지탭(21) 사이에 과전압과 같은 이상전압의 발생시에 상기 보호회로(73)로 인가한다.
이를 위해 상기 피씨비(71)는 상측의 전지탭(21)과 하측의 전지탭(21) 사이에 위치된다. 즉, 상기 피씨비(71)는 상호 겹쳐지는 두 개의 전지탭(21) 사이에서 하측에 위치되는 전지탭(21)의 절곡면(222) 상면에 안착되며, 상면에 위치된 전지탭(21)의 하면이 상측에서 접촉될 수 있도록 설치된다.
상기 관통공(72)은 상기 전지탭(21)의 체결공과 일치되도록 형성되며 상기 전지탭(21)의 체결공을 연통하여 삽입되는 나사(30)가 삽입되어 고정된다.
상기 보호회로(73)는 상기 피씨비(71)의 양면중에서 어느 한면의 도금판을 통하여 상기 전지탭(21) 사이의 전압이 인가되어 다른 한면의 도금판을 통하여 타 전지탭에 전압을 출력한다. 상기 보호회로(73)는 이 과정에서 과전압과 같은 이상전압의 인가시에 이를 감지하여 전지탭(21) 사이에 흐르는 전압을 차단한다.
상기 보호캡(50)은 상기 전지모듈(100)의 상면 전체에 덮혀 지며, 이때 상기 전지탭(21)이 상측으로 돌출될 수 있도록 관통공(72)이 형성된다. 상기 보호캡(50)은 전지모듈(100)의 상면에 금속성 도전체가 접촉되어 이상의 전지탭(21) 간에 접촉되면서 발생되는 쇼트를 방지하기 위하여 절연재로 형성됨이 바람직하다.
상기 보호판(60)은 상호 겹쳐진 전지탭(21)의 상면에서 상기 전지탭(21)을 연통하는 나사(30)에 의해 고정된다. 상기 보호판(60)은 상호 겹쳐진 전지탭(21)의 상면에서 나사(30)에 의하여 견고한 고정력이 유지될 수 있도록 접촉면적을 제공함과 동시에 도전체가 접촉되어 연결되면 않되는 다른 전지탭(21)과 통전되어 쇼트가 발생됨을 방지하기 위하여 절연재로 형성됨이 바람직하다.
더욱 바람직하게로는 보호판(60) 뿐만 아니라 상기 나사(30) 역시 절연가능한 강화 플라스틱(PP, PE)의 재질을 갖고 제조되거나 또는 절연 코팅(실리콘)처리된 나사(30)를 적용하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 음각형 케이스에 전지셀(20)이 수납되는 다 수개의 단위 전지셀(10)에 상기 밴딩홈(15)에 밴딩바(200)를 삽입하여 고정시킨 뒤에 도 5에 도시된 바와 같은 상기 전지모듈(100)의 상면에서 전지탭(21)이 돌출되는 관통공(72)을 포함하는 상부커버(80)를 더 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 음각형 케이스로 구성된 하나 이상의 단위 전지셀(10)을 이용한 전지모듈(100)에서 상부커버(80)가 설치된 실시예를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 상기 상부커버(80)는 상기 다 수개의 단위 전지셀(10)이 직렬 또는 병렬로서 전기적으로 연결되도록 인접된 단위 전지셀(10)의 음과 양의 전원이 각각 입출력되는 전지탭(21) 끼리 연결된다. 여기서 상기 양과 음의 전지탭(21)끼리 연결된 구성을 이하에서 전지탭 연결부라 칭한다.
상기 상부커버(80)는 상기 전지모듈(100)의 상면을 밀폐시킴에 있어서 상기 다 수개의 전지탭 연결부중에서 상기 전지모듈(100)이 장착되는 장치의 양과 음의 전원선이 연결되는 두 개의 전지탭 연결부만을 노출되도록 하고 그 외 나머지 부분은 밀폐시킬 수 있다.
즉, 상기 상부커버(80)는 일측과 타측의 끝부분에서 일부가 개방형성되며, 개방된 일부를 제외한 나머지 영역에 내측으로 그외의 전지탭 연결부를 수용할 수 있는 구조로 형성된다.
아울러 상기 상부커버(80)는 상기 전지모듈(100)의 상면에서 착탈 가능하도록 상기 전지모듈(100)의 상면에 나사(30)로서 고정될 수 있다. 이는 일반적인 기술로서 위와 같은 기본개념만으로도 충분히 구현할 수 있는 것이기에 상기 상부커버(80)와 전지모듈(100)의 상면과의 연결구성에 대한 설명 및 도면을 생략하였다.
본 발명은 상기와 같은 구성을 포함하고 있으며 하기에서는 상기와 같은 구성을 통해 달성되는 작용을 설명한다.
먼저 작업자는 제1음각형 케이스의 내측 수용부(12)에 제1전지셀(20)을 안착시키고, 상기 제1전지셀(20)의 개방된 후면에 제2음각형 케이스의 전면을 밀착시킨다. 이때 상기 제1전지셀(20)의 후면은 상기 제2음각형 케이스의 수용부(12) 외면에서 테두리를 이루는 상기 가이드벽면(16)의 내측 외면에 밀착될 수 있다.
이때 상기 제2음각형 케이스의 유격돌기(11)는 상기 제1전지셀(20)에서 상측으로 돌출되는 전지탭(21)의 후면에 밀착됨에 따라서 상기 제1음각형 케이스와 제2음각형 케이스간에 상기 제1전지셀(20)이 수용될 수 있는 공간을 형성하게 된다.
이와 같은 방식으로 다 수개의 단위 전지셀(10)이 상호 밀착됨에 따라 측면의 밴딩홈(15)이 일치되어 하나의 연장된 홈이 형성된다. 따라서 작업자는 상기 연장된 밴딩홈(15)에 밴딩바(200)를 삽입하여 상기 다 수개의 단위 전지셀(10)을 고정시킨다.
그리고 작업자는 상기 다 수개의 단위 전지셀(10)을 전기적으로 통전시키기 위하여 상호 인접된 양과 음의 전지탭(21)간을 연결한다. 즉, 상기 작업자는 상기 다 수개의 단위 전지셀(10)이 밀착됨에 따라서 전지탭(21)의 절곡면 끼리 상호 겹치도록 위치하고, 상호 겹쳐진 절곡면 사이에 상기 피씨비(71)를 삽입한다.
이후, 상기 작업자는 상기 전지탭(21)의 절곡면 사이에 피씨비(71)를 삽입하고, 상측의 절곡면(222)의 상면에 상기 보호판(60)을 안착시킨 뒤에 나사를 삽입시켜 양측의 전지탭(21) 및 피씨비(71)와 보호판(60)을 모두 고정시킨다.
그리고 상기 작업자는 상기와 같은 안전부재(70) 및 보호판(60)을 고정시킨 뒤에 상기 보호캡(50)을 상기 전지모듈(100)의 상면에 고정시킨다. 이때 상기 보호캡(50)은 상기 전지탭 연결부가 노출될 수 있도록 다 수개의 관통공(72)이 형성됨에 따라서 상기 전지탭의 연결부만이 상기 전지모듈(100)의 상면에 노출된다.
또한 상기 작업자는 상기 보호캡(50)을 고정시킨 뒤에 상기 상부커버(80)를 상기 전지모듈(100)의 상면에 고정시킨다. 이때 상기 상부커버(80)는 일측과 타측에서 각각 하나의 전지탭 연결부가 노출될 수 있도록 형성되고 나머지 연결부가 내측에 수용될 수 있도록 상기 전지모듈(100)의 상면에 고정된다.
본 발명은 이와 같은 과정을 통해 하나의 전지모듈(100)을 완성할 수 있다. 이와 같이 완성된 전지모듈(100)은 자동차 또는 오토바이 또는 대용량의 기계장치에 장착되며, 상기 상부커버(80)에 의해 노출된 두 개의 전지탭 연결부에 양(+)과 음(-)의 전원선이 연결되면 전원을 공급받을 수 있다.
또한 상기 전지모듈(100)은 자동차나 기타 대용량 전력이 필요한 장치에 설치되어 작동중에 상기 전지모듈(100)의 상면에 금속성 도전체가 떨어져도 상기 보호판(60) 및 보호캡(50)에 의하여 전원의 통전이 차단되기 때문에 쇼트가 발생되지 않는다.
이와 같이 본 발명은 보호캡(50)과 보호판(60) 및 상부커버(80)를 통하여 외부로부터 유입된 도전체에 의한 쇼트를 방지할 수 있고, 음각형 케이스를 통하여 전지셀(20)을 수용할 수 있도록 하여 종래의 전면케이스와 후면케이스를 구비한 단위 전지셀(10)에 비하여 구성부품이 절약될 수 있다.
마찬가지로 상기 전지모듈(100)에서 과전압과 같은 이상전압이 발생되면 상기 전지탭(21) 사이의 피씨비(71) 로부터 인가되는 이상전압을 감지하여 상기 보호회로(73)가 차단시키기 때문이 이로 인한 고장이 방지될 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체 예에 대해서 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
10 : 단위 전지셀 11 : 유격돌기
12 : 수용부 13 : 방열공
14 : 프레임 15 : 밴딩홈
16 : 가이드벽면 20 : 전지셀
21 : 전지탭 30 : 나사
40 : 지지수단 50 : 보호캡
60 : 보호판 70 : 안전부재
71 : 피씨비 72 : 관통공
73 : 보호회로 80 : 상부커버
100 : 전지모듈 200 : 밴딩바

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 양과 음의 전원이 입출력되는 전지탭이 형성되는 전지셀의 전면 또는 후면중 어느 한 면이 밀착되도록 수용하고, 양측면에 밴딩홈이 구비된 음각형 케이스를 구비하여 직렬 또는 병렬로서 전기적으로 연결되는 하나 이상의 단위 전지셀을 포함하고,
    상기 하나 이상의 단위 전지셀은 상기 전지셀의 전면 또는 후면에 상기 음각형 케이스가 밀착되어 상기 전지셀의 어느 한면이 내측 벽면에 밀착되고, 다른 한면을 개방된 상태로 수용하고, 상기 전지셀의 개방된 면에 타 전지셀의 어느 한면이 밀착되도록 수용된 타 음각형 케이스의 전면이 밀착되어 각각의 전지탭이 전기적으로 통전되도록 연결되고,
    상기 음각형 케이스는 내측에서 외향 되도록 음각 형성되어 상기 전지셀의 전면 또는 후면중 어느 한면은 벽면에 밀착되고 나머지 한 면을 개방되도록 수용시키는 수용부; 및 상기 수용부의 외면의 테두리를 형성하면서 전방으로 돌출형성되어 전방에 위치된 타 음각형 케이스의 수용부에 안착된 전지셀을 가이드하는 가이드벽면;을 포함하는 음각형 케이스로 구성된 단위 전지셀을 갖는 전지모듈.
  4. 제3항에 있어서, 상기 음각형 케이스는
    외면 상측에서 전방으로 하나 이상 돌출되어 전지모듈의 조립시에 밀착되는 타 음각형 케이스에 수용된 타 전지셀의 개방된 한 면에 밀착됨에 따라서 타 전지셀과의 사이에 일정 간격의 유격을 발생하는 유격돌기;
    상기 수용부의 벽면에 하나 이상이 관통형성되어 상기 전지셀에서 발생된 열을 외부로 방출시켜 전지셀의 과열을 방지하는 방열공;
    양측면에서 내향되는 홈으로 형성되는 밴딩홈; 및
    상기 수용부의 외측에서 상하방향으로 연장되어 후방으로 돌출 형성되는 프레임을 포함하는 음각형 케이스를 구비한 음각형 케이스로 구성된 단위 전지셀을 갖는 전지모듈.
  5. 제3항에 있어서, 상기 전지모듈은
    상기 단위 전지셀의 상기 전지탭간을 전기적으로 연결하되, 상기 전지탭 사이의 과전압을 방지하기 위한 안전부재를 더 포함하고,
    상기 전지탭은 수직으로 직립된 단면의 상측 끝단에서 인접된 타측 전지탭의 위치로 절곡되는 절곡면; 및 상기 절곡면에서 관통형성되는 체결공을 구비하고,
    상기 안전부재는 양면에서 전도성 금속판이 형성되어 상기 전지탭 사이의 전원을 통전시키는 피씨비; 상기 피씨비에서 상기 체결공과 일치되도록 관통형성되어 나사가 연통삽입되는 관통공; 및 상기 피씨비에서 인가되는 전압을 감지하여 과전압의 감지시에 차단하는 보호회로를 포함하는 음각형 케이스로 구성된 단위 전지셀을 갖는 전지모듈.
  6. 제3항에 있어서, 상기 전지모듈은
    상기 하나 이상의 단위 전지셀의 상면에서 상기 전지탭이 돌출되도록 다 수개의 관통공을 형성하여 상기 하나 이상의 단위 전지셀 상면 전체를 덮는 절연재로 이루어진 보호캡; 및
    상기 전지탭의 상면을 덮는 절연재로 이루어진 보호판을 더 포함하는 음각형 케이스로 구성된 단위 전지셀을 갖는 전지모듈.
  7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전지모듈은
    상기 전지탭 간의 연결로 인하여 직렬 또는 병렬로서 전기적으로 연결되는 상기 하나 이상의 단위 전지셀의 상면 전체를 밀폐시키는 상부커버를 더 포함하되,
    상기 상부커버는 상기 전지모듈이 장착되는 장치의 양과 음의 전원 선이 연결되는 하나 이상의 전지탭이 노출되도록 개방 형성되는 음각형 케이스로 구성된 단위 전지셀을 갖는 전지모듈.
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