KR101323983B1 - 비대칭 음각구조를 이용한 전지셀 케이스 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비대칭 음각구조를 이용한 전지셀 케이스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전지셀의 전면과 배면에서 상호 착탈가능하도록 체결되는 전지셀케이스를 상호 비 대칭되는 음각구조를 갖도록 하여 별도의 도구 없이 상호 비대칭된 음각형 구조를 이용하여 체결되는 비대칭 음각구조를 이용한 전지셀 케이스에 관한 것이다.
본 발명의 제1실시예는 상측에서 상호 이격되어 서로 다른 극성의 전원이 입출력되는 전지탭이 형성되어 전원이 입출력되는 베어셀; 상기 베어셀의 전면과 배면에 각각 위치되어 상호 착탈가능하도록 체결되는 전면케이스와 배면케이스;를 포함하고, 상기 전면케이스는 상하 끝단에서 수평방향으로 연장되어 수평면을 이루는 제1수평테두리; 및 상기 제1수평테두리의 양측 끝단에서 상하방향으로 연장되는 직립된 단면으로 형성되는 제1측부테두리를 포함하고, 상기 배면케이스는 상하측 끝단에서 수평으로 연장되어 수평면을 이루는 제2수평테두리; 및 상기 제2수평테두리의 양측 끝단에서 상하방향으로 연장되는 직립된 단면으로 형성되는 제2측부테두리를 포함하여, 상기 전면케이스가 상기 배면케이스의 배면으로 안착되면, 상기 제1수평테두리의 상면이 상기 제2수평테두리의 하면에 밀착되어 끼움되고, 상기 제1측부테두리의 외면이 상기 제2측부테두리의 내면에 체결되는 것이 바람직하다.

Description

비대칭 음각구조를 이용한 전지셀 케이스{Battery cell assembly using an asymmetrical structure engraved on cell case}
본 발명은 비대칭 음각구조를 이용한 전지셀 케이스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전지셀의 전면과 배면에서 상호 착탈가능하도록 체결되는 전지셀케이스를 상호 비 대칭되는 음각구조를 갖도록 하여 별도의 도구 없이 상호 비대칭된 음각형 구조를 이용하여 체결되는 비대칭 음각구조를 이용한 전지셀 케이스에 관한 것이다.
일반적으로 1차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 2차 전지는 디지털 카메라, 셀룰러 폰, 노트북 컴퓨터, 하이브리드 자동차 등 첨단 분야의 개발로 활발한 연구가 진행중이다. 2차 전지로는 니켈-카드뮴 전지, 니켈-메탈 하이드라이드 전지, 리튬 2차 전지를 들 수 있다. 이 중에서, 리튬 2차 전지(이하에서는 리튬전지라 총칭한다)는 작동 전압이 2.0~4.2V 이상으로 휴대용 전자 기기의 전원으로 사용되거나, 또는 수개를 직렬 연결하여 고출력의 하이브리드 자동차에 사용되는데, 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-메탈 하이드라이드 전지에 비하여 작동 전압이 3배가 높고, 단위 중량당 에너지 밀도의 특성도 우수하여 급속도로 사용이 증가되는 추세이다.
이와 같은 리튬전지는 전원이 입출력되는 탭이 형성되는 베어셀과, 상기 셀을 케이싱 하는 케이스로 이루어진다. 여기서 상기 케이스에 수용되는 베어셀을 전지셀이라는 단위로서 칭한다.
상기 전지셀은 파우치타입의 베어셀과, 상기 베어셀의 전면과 배면을 보호하도록 상호 분리형성되는 전면케이스와 배면케이스를 포함한다.
종래의 전지셀 케이스는 금속재질로 이루어지거나 또는 단열가능한 플라스틱 소재로 이루어져 상기 전지를 중심으로 각각 전면과 배면에 밀착되어 상호 체결된다. 이때 상기 전면케이스와 배면케이스는 상호간에 비대칭구조 또는 음각된 구조를 갖고 형성되며, 상호간에 밀착된 상태에서 나사나 볼트가 체결되어 고정된다.
이와 같은 종래의 전지셀 케이스는 작업자가 볼트나 나사를 전면케이스와 배면케이스에 연통 삽입시킨 뒤에 드라이버 또는 렌치와 같은 공구를 사용하여 삽입된 볼트 또는 나사를 조여서 전면케이스와 배면케이스를 고정시키기 때문에 작업시간이 추가로 소요되어 생산성을 약화시키는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전지를 중심으로 전면과 배면에서 접근하여 상호 체결되는 전면케이스와 배면케이스에서 비대칭 음각화한 구성으로 끼움식 체결이 가능하여 별도의 도구나 고정수단이 필요없이 전지셀의 케이스 조립이 가능한 비대칭 음각화 구조를 이용한 전지셀 케이스를 제공함에 있다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함한다.
본 발명의 제1실시예는 상측에서 상호 이격되어 서로 다른 극성의 전원이 입출력되는 전지탭이 형성되어 전원이 입출력되는 베어셀; 상기 베어셀의 전면과 배면에 각각 위치되어 상호 착탈가능하도록 체결되는 전면케이스와 배면케이스;를 포함하고, 상기 전면케이스는 상하 끝단에서 수평방향으로 연장되어 수평면을 이루는 제1수평테두리; 및 상기 제1수평테두리의 양측 끝단에서 상하방향으로 연장되는 직립된 단면으로 형성되는 제1측부테두리를 포함하고, 상기 배면케이스는 상하측 끝단에서 수평으로 연장되어 수평면을 이루는 제2수평테두리; 및 상기 제2수평테두리의 양측 끝단에서 상하방향으로 연장되는 직립된 단면으로 형성되는 제2측부테두리를 포함하여, 상기 전면케이스가 상기 배면케이스의 배면으로 안착되면, 상기 제1수평테두리의 상면이 상기 제2수평테두리의 하면에 밀착되어 끼움되고, 상기 제1측부테두리의 외면이 상기 제2측부테두리의 내면에 체결되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2실시예에 있어서, 상기 전면케이스는 상측에서 연장되는 상기 제1수평테두리에서 하나 이상이 절개 형성되어 끝단이 상방으로 돌출되는 벽면으로 이루어진 제1절개홈을 포함하고, 상기 배면케이스는 상측에서 연장되는 상기 제2수평테두리에서 상기 제1절개홈에 체결되도록 하면에서 하향 돌출되어 상기 제1절개홈의 끝단에 형성되는 벽면에 걸림되는 돌기를 구비한 고정수단을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제3실시예에 있어서, 상기 전면케이스는 하측에서 수평으로 연장된 제1수평테두리에서 하나 이상이 절개 형성되는 제2절개홈을 더 포함하고, 상기 배면케이스는 상기 제2수평테두리에서 하측에서 수평으로 연장되는 수평면에서 상방으로 돌출되어 상기 제2절개홈에 안착되는 하부걸림턱을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제4실시예에 있어서, 상기 제1측부테두리와 제2측부테두리는 상호 일치되는 형상을 갖는 단차를 갖고 상하방향으로 연장형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제5실시예에 있어서, 상기 고정수단은 상기 배면케이스에서 연장되는 수직면과, 상기 수직면에서 절곡되어 배면에서 상기 돌기가 하향 돌출되는 수평면을 포함하고, 상기 수평면 및 수직면의 양측이 상기 배면케이스에서 분리되고, 상기 수직면의 시작단이 상기 배면케이스의 배면몸체에서 연장된다.
본 발명의 제6실시예에 있어서, 상기 전면케이스는 상기 베어셀이 밀착되도록 일면이 단면으로 이루어지는 전면과 상기 제1수평테두리 및 제1수직테두리가 형성되는 배면으로 이루어진 전면몸체; 상기 전면몸체에서 개구 형성되어 상기 베어셀에서 발열된 열을 방열시키는 제1방열창; 상기 제1방열창에서 상하로 연장되는 제1지지바; 및 상기 제1수평테두리의 상면에서 상방으로 돌출형성되는 벽면으로 이루어져 상기 베어셀의 전지탭을 가이드하는 제1탭가이드;를 포함한다.
본 발명의 제7실시예에 있어서, 상기 배면케이스는 상기 베어셀이 밀착되도록 일면이 단면으로 이루어지는 배면에서 상기 제2수평테두리 및 제2수직테두리가 형성되는 배면몸체; 상기 배면몸체에서 개구 형성되어 상기 베어셀에서 발열된 열을 방열시키는 제2방열창; 상기 제2방열창에서 상하로 연장되는 제2지지바; 및 상기 제2수평테두리의 상면에서 상방으로 돌출형성되는 벽면으로 이루어져 상기 베어셀의 전지탭을 가이드하는 제2탭가이드;를 포함한다.
본 발명의 제8실시예에 있어서, 상기 제2탭가이드는 전면케이스의 상면에서 상기 베어셀의 전지탭을 가이드하는 제1탭가이드의 폭과 일치되도록 상기 제2수평테두리의 상면에서 절개된 가이드삽입홈; 상기 가이드삽입홈의 끝단에서 상방으로 돌출형성되는 가이드벽면을 포함한다.
본 발명의 제9실시예에 있어서, 상기 가이드벽면은 상면에서 양측 끝단이 상기 가이드삽입홈을 중심으로 절곡 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제10실시예에 있어서, 상기 전면케이스는 상기 베어셀이 밀착되지 않는 배면의 양측에서 돌출형성되어 상기 제1측부테두리와 일치된 단차를 갖고 상하방향으로 연장되는 제1격벽을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제11실시예에 있어서, 상기 배면케이스는 상기 베어셀이 밀착되지 않는 전면의 양측에서 돌출형성되어 상기 제2측부테두리와 일치된 단차를 갖고 상하방향으로 연장되는 제2격벽을 더 포함한다.
본 발명의 제12실시예에 있어서, 상기 배면케이스는 상단에서 상방으로 돌출형성되어 회로기판을 지지하는 기판지지돌기를 더 포함한다.
본 발명의 제13실시예에 있어서, 상기 배면케이스는 상기 제2측부테두리의 양측면에서 상하방향으로 상호 이격된 한 쌍의 지지판; 및 상기 지지판의 상면 또는 배면에서 돌출되는 삽입돌기를 구비한 삽입수단; 및 상기 제2측부테두리의 양측면에서 수직방향으로 연장되는 지지바, 상기 지지바의 상측에서 돌출되어 하면에 편평한 면이 형성되는 제1블럭과, 상기 지지바의 하측에서 돌출되어 상면이 편평한 면으로 이루어지는 제2블럭과, 상기 블럭의 편평한 면에서 내향되도록 형성된 안착홈을 구비한 지지수단을 더 포함한다.
본 발명은 전면케이스와 배면케이스가 상호 대칭되는 음각된 구조를 갖고 있어 별도의 공구 대신 전면케이스와 배면케이스가 상호 결합된 상태에서 홀더를 이용하여 전지셀 케이스의 조립이 가능하기 때문에 조립시간과 작업 공수의 절감으로 인하여 생산성이 향상되는 효과가 있다.
또한 본 발명은 전지를 보호하는 전면케이스와 배면케이스가 상호 일치되는 음각화된 구조로서 형성됨에 따라 크기를 줄일 수 있어 다수개의 전지셀이 연결되는 전지모듈의 크기를 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 비대칭 음각구조를 이용한 전지셀 케이스를 도시한 사시도,
도 2a와 도 2b는 본 발명에 따른 비대칭 음각구조를 이용한 전지셀 케이스의 분해사시도,
도 3은 본 발명에 따른 비대칭 음각구조를 이용한 전지셀 케이스의 걸림돌기를 확대한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 비대칭 음각구조를 이용한 전지셀 케이스의 걸림돌기를 도시한 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 비대칭 음각구조를 이용한 전지셀 케이스에서 제1탭가이드와 제2탭가이드를 도시한 평면도,
도 6과 도 7은 본 발명에 따른 비대칭 음각구조를 이용한 전지셀 케이스에서 연결부를 도시한 부분확대 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 비대칭 음각구조를 이용한 전지셀 케이스의 사용예를 도시한 사시도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 비대칭 음각구조를 이용한 전지셀 케이스의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 비대칭 음각구조를 이용한 전지셀 케이스를 도시한 사시도, 도 2a와 도 2b는 본 발명에 따른 비대칭 음각구조를 이용한 전지셀 케이스의 분해사시도이다. 여기서 도 2a와 도 2b는 서로 다른 방향을 지향한 상태를 도시한 분해사시도이다.
도 1 내지 도 2b를 참조하면, 본 발명에 따른 비대칭 음각구조를 이용한 전지셀 케이스는 파우치 타입의 베어셀(10)의 전면에서 체결되는 전면케이스(20)와, 상기 베어셀(10)의 배면에서 상기 전면케이스(20)와 체결되는 배면케이스(30)를 포함한다.
상기 베어셀(10)은 상호 이격되어 서로 다른 전원이 출력되는 한 쌍의 전지탭(11)이 상방으로 돌출형성되며, 상하 좌우 측 테두리를 형성하여 상기 전면케이스(20)와 배면케이스(30)가 밀착되는 테두리부(12)와, 전원이 충전되는 몸체(13)로 이루어진다.
여기서 상기 테두리부(12)는 상기 몸체(13)를 중심으로 상하좌우측에서 각각 연장되는 단면으로서 상기 전면케이스(20)와 배면케이스(30)에 의해 가압된다.
상기 전면케이스(20)와 배면케이스(30)는 상호 비대칭되는 음각구조를 이루어 상기 베어셀(10)을 사이에 두고 상기 전면케이스(20)의 전면(20a)이 상기 배면케이스(30)의 음각화된 배면(31b)에 안착되어 고정된다.
이를 위하여 상기 전면케이스(20)는 전면(20a)과 배면(20b)을 갖는 직립된 형상으로서 상기 베어셀(10)의 테두리부(12)를 가압하여 고정시키는 전면몸체(21)와, 상기 전면몸체(21)에서 관통형성되어 상기 베어셀(10)에서 발열된 열을 방열시키는 제1방열창(22)과, 상기 제1방열창(22)에서 수직으로 직립형성되어 상기 베어셀(10)의 전면에 밀착되어 지지하는 제1지지바(23)와, 상기 전면몸체(21)의 상면에서 상방으로 돌출되는 벽면으로서 상기 베어셀(10)의 전지탭(11)을 지지하는 제1탭가이드(24)를 포함한다.
상기 전면몸체(21)는 상하좌우 끝단을 따라 연장되어 상기 베어셀(10)이 위치된 방향과 반대방향으로 연장되어 상면과 하면이 수평면을 이루는 제1수평테두리(211)와, 상기 제1수평테두리(211)의 양측 끝단에서 상하방향으로 연장되는 제1측부테두리(214)와, 상기 제1수평테두리(211)에서 상측과 하측에서 하나 이상이 절개 형성되는 제1절개홈(212) 및 제2절개홈(213)을 포함한다.
상기 전면몸체(21)의 전면(21a)은 직립된 단면으로서 상기 베어셀(10)의 테두리부(13)에 밀착 가압하며, 배면(20b)은 상하좌우측 끝단에서 상기 제1수평테두리부(211)와 제1측부테두리(214)가 돌출형성된다. 아울러 상기 전면몸체(21)의 양측은 상기 제1측부테두리(214)가 양방향으로 돌출되는 형태를 갖는 것이 바람직하다.
상기 제1수평테두리(211)는 상기 전면몸체(21)의 상측과 하측에서 수평면으로 형성되어 상기 베어셀(10)의 위치와 반대방향으로 연장형성된다. 여기서 상기 제1수평테두리(211)는 상기 베어셀(10)을 중심으로 상기 배면케이스(30)와 결합시에 상기 배면케이스(30)의 배면(31b)에 안착되어 후술되는 제2수평테두리(311)의 내측면에 밀착되어 끼움된다.
상기 제1측부테두리(214)는 상기 전면몸체(21)의 양측에서 각각 수직방향으로 연장되는 단면으로 형성된다. 이때 상기 제1측부테두리는 상기 베어셀(10)의 반대위치로 돌출된다. 여기서 상기 제1측부테두리(214)는 상기 제1수평테두리(211)에서 하향 연장되다가 경사면과 상기 경사면에서 수직방향으로 연장되는 단면을 이루는 단차를 형성한다.
상기 제1절개홈(212)은 상기 전면몸체(21)의 상단에서 절개형성되고, 상기 제2절개홈(213)은 상기 전면몸체(21)의 하단에서 상기 제1수평테두리(211)에 절개형성된다. 여기서 상기 제1절개홈(212)과 제2절개홈(213)은 후술되는 상기 배면케이스(30)의 고정수단(312)과 하부걸림턱(313)이 삽입되어 상기 배면케이스의 배면에 안착되는 상기 전면케이스를 고정시킨다.
여기서 상기 제1절개홈(212)은 상기 전면몸체(21)의 제1수평테두리(211)에서 절개되어 상기 전면몸체(21)의 상단에 해당되는 걸림턱(212a)이 형성되어 후술되는 상기 고정수단(312)에 의하여 걸림될 수 있다.
상기 제1방열창(22)은 상기 전면케이스(20)의 중심부에서 개구 형성되어 상기 베어셀(10)의 몸체(13)에서 발열된 열을 외부로 방열시킨다.
여기서 상기 전면케이스(20)는 상기 제1방열창(22)이 형성되는 전면몸체(21)에서 상기 제1방열창(22)을 중심으로 상기 전면케이스의 배면(21b)에서 돌출되는 제1격벽(215)을 포함한다.
여기서 상기 제1격벽(215)은 상기 제1방열창(22)이 개구 형성되는 상기 전면몸체(21)에서 상기 제1방열창의 상하방향으로 연장시에 상측과 하측의 수평면(312a)의 길이보다 적은 길이를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게로는 상기 제1측부테두리(214)의 길이와 일치되도록 형성하여 제1격벽(215)과 제1측부테두리(214) 및 후술되는 제2측부테두리(314)까지 모두 동일한 단차를 이루도록 하여 전면케이스와 배면케이스가 결합된 전지셀과 인접된 타 전지셀 사이에서 유로를 형성하도록 한다.
상기 제1지지바(23)는 상기 제1방열창(22)의 상, 하측 단면(221) 사이에 수직으로 연장 및 고정되어 상기 전면케이스(20)와 배면케이스(30) 사이의 베어셀(10)을 지지한다. 여기서 상기 제1지지바(23)는 상기 제1방열창(22)의 상측단면과 하측단면을 이루는 편평한 면, 즉 상기 제1방열창의 하측에서 수평으로 연장되는 제1격벽(215)의 상면에서 상기 베어셀(10)과 멀어지는 방향의 끝단에 설치되어 상기 베어셀(10)과 제1지지바(23)간에 이격된 공간을 형성하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 제1탭가이드(24)는 상기 전면몸체(21)의 상측에서 상방으로 돌출되는 벽면으로서 상기 베어셀(10)의 전지탭(11)을 가이드한다. 이를 위하여 상기 제1탭가이드(24)는 상기 제1수평테두리(211)의 상면에서 'ㄴ'자 형으로 형성되어 수평면(241)에서 절곡되어 상방으로 돌출되는 수직면(242)으로 형성된다.
상기 배면케이스(30)는 직립되는 단면으로서 상기 베어셀(10)이 밀착되는 배면(31b)과 타 베어셀(10)의 전면 케이스가 체결되는 전면(31a)으로 구성되는 배면몸체(31)와, 상기 배면몸체(31)에서 개구 형성되는 제2방열창(32)과, 상기 제2방열창(32)에서 수직으로 연결되어 상기 베어셀(10)을 지지하는 제2지지바(33)와, 타 전지셀 케이스와 체결되는 고정부(40)와, 상면에 안착되는 회로기판(50)을 지지하는 기판지지돌기(35)와, 상기 전지탭을 가이드하는 제2전지탭가이드(34)를 포함한다.
상기 배면몸체(31)는 상단과 하단에서 상기 베어셀(10) 방향으로 수평연장되는 수평면을 이루는 제2수평테두리(311)와, 상기 제2수평테두리(311)의 상단의 양측 끝단에서 하측으로 연장되어 하단의 제2수평테두리(311)에 연결되는 제2측부테두리(314)와, 상기 전면케이스(20)의 제1절개홈(212)에 안착되는 고정수단(312)과, 상기 제2방열창(32)을 형성하도록 개구된 배면몸체(31)에서 상기 베어셀(10)의 반대측 위치로 연장되는 제2격벽(315)을 포함한다.
상기 제2수평테두리(311)는 상기 배면케이스(30)의 상단과 하단에서 상기 배면몸체의 전면(31a)과 배면(31b)으로 각각 연장되는 수평면으로 이루어져 상기 전면케이스(20)가 배면(31b)에 안착될 시에 상기 제1수평테두리(211)가 내면에 끼움된다.
상기 제2측부테두리(314)는 상기 전면몸체(21)의 상기 제2수평테두리(311)의 양측 끝단에서 수직으로 연장되어 상단과 하단의 제2수평테두리(311)를 연결시킨다. 여기서 상기 제2측부테두리(314)는 상측과 하측에서 경사면(314a)을 이루다가 단면(314b)으로 연결되는 단차를 형성한다. 바람직하게로는 상기 제2측부테두리(314)의 단차는 상기 제1측부테두리(214)와 상기 제1격벽(215)과 일치되는 형상을 갖는다.
상기 제2격벽(315)은 상기 배면몸체(31)에서 상기 베어셀(10)과 반대쪽 위치 인 상기 배면몸체의 전면(31a)에서 상기 제2방열창(32)을 중심으로 상하좌우측에서 상기 베어셀(10)의 반대방향으로 돌출형성되는 벽면으로 형성된다. 여기서 상기 제2격벽(315)은 상측과 하측에서 수평으로 연장된 벽면의 양측 끝단에서 수직방향으로 연장될 시에 상기 제2측부테두리(314)와 일치되도록 단차가 형성된다.
상기 제2방열창(32)은 상기 배면몸체(31)에서 개구되어 상기 베어셀(10)에서 발열된 열을 외부로 방열시킨다.
상기 제2지지바(33)는 상기 제2격벽(315)의 상단과 하단은 연결하도록 수직연장되어 상기 베어셀(10)을 지지한다.
상기 고정수단(312)은 도 3과 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 비대칭 음각구조를 이용한 전지셀 케이스에서 고정수단(312)을 도시한 사시도, 도 4는 상기 고정수단(312)의 측단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 고정수단(312)은 상기 배면몸체(31)에서 연장되는 수직면(312b)과, 상기 수직면(312b)에서 절곡되는 수평면(312a)과, 상기 수평면(312a)의 배면에서 하향 돌출되는 돌기(312c)로 이루어진다.
상기 수직면(312b)은 시작단이 상기 배면몸체(31)에서 연장되고, 양측단이 상기 배면몸체(31)에서 절개된 형상으로서 상기 시작단에 의하여 배면몸체(31)에 지지되었기 때문에 상하방향으로 탄성력을 갖고 유동될 수 있다.
상기 수평면(312a)은 상기 수직면(312b)의 상단에서 절곡형성된다. 이때 상기 수평면(312a)은 상기 제2수평테두리(311)와 분리된 상태이다.
상기 돌기(312c)는 상기 수평면(312a)의 배면에서 하향 돌출되는 것으로서 상기 수평면(312a)의 끝단에서 일방향으로 경사지도록 연장된 후 직립된 단면으로 절곡되는 형상을 갖는다.
상기 고정수단(312)은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 전면케이스(20)의 제1수평테두리(211)의 제1절개홈(212)에 안착되어 상기 돌기(312c)가 상기 제1절개홈(212)의 내측에서 상기 전면케이스(20)의 걸림턱(212a)에 걸림되어 상기 전면케이스(20)와 배면케이스(30)를 고정시킨다.
또한 상기 배면몸체(31)는 상기 제2수평테두리(311)의 하단에서 상방으로 돌출되어 상기 제1수평테두리(211)에 형성되는 제2절개홈(213)에 안착되는 하부걸림턱(313)을 더 포함한다. 상기 하부걸림턱(313)은 상기 제2수평테두리(311)의 하단에서 하나 이상이 상호 이격되어 상방으로 돌출되는 벽면으로 형성된다.
상기 기판지지돌기(35)는 상기 배면몸체(31)의 상단에서 상방으로 돌출형성되며, 끝단이 삼각형으로 직립형성된다.
상기 제2탭가이드는 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명에서 제1탭가이드와 제2탭가이드를 도시한 평면도이다.
도 5를 참조하면, 상기 제2탭가이드는 상기 배면몸체의 상단에서 수평으로 연장된 제2수평테두리에서 절개되어 상기 제1탭가이드가 삽입되는 공간을 형성하는 가이드삽입홈과(342)와, 상기 가이드삽입홈의 끝단에서 상방으로 돌출형성되는 가이드벽면(341)을 포함한다.
상기 가이드삽입홈(341)은 상기 제2수평테두리(311)에서 절개형성된다. 이때 상기 가이드삽입홈(341)은 상기 제1탭가이드(24)가 안착된다.
상기 가이드벽면(342)은 상기 제2수평테두리(311)에서 상방으로 돌출되는 수직벽면으로서 'ㄷ'자의 형상을 갖는다. 즉, 상기 가이드삽입홈(341)을 중심으로 양끝단이 절곡되어 상기 가이드삽입홈(341)을 감싸는 형상을 이룬다.
따라서 상기 제1탭가이드(24)가 상기 가이드삽입홈(341)에 안착되면, 상기 제1탭가이드(24)의 수직벽면(242)과 상기 가이드벽면(342)사이에 이격된 공간이 형성되어 상기 전지탭(11)이 상방으로 돌출될 수 있도록 한다.
상기 연결부(40)는 상기 제2측부테두리(314)의 양측면에서 타 전지셀에 삽입되는 삽입수단(41)과, 타 전지셀의 삽입수단(41)이 안착되는 지지수단(42)을 포함하며, 이는 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 비대칭음각구조를 이용한 전지셀 케이스에서 연결부(40)을 도시한 부분확대도이다.
도 6을 참조하면, 상기 삽입수단(41)은 상하방향으로 상호 이격된 한 쌍의 지지판(411)과, 상기 지지판(411)의 상면 또는 배면에서 경사면을 이루어 돌출되는 삽입돌기(412)를 포함한다.
상기 한 쌍의 지지판(411)은 상기 제2측부테두리(314)의 외면에서 상하 방향으로 상호 이격되어 형성되는 제1지지판과 제2지지판을 포함한다. 여기서 상기 제1지지판과 제2지지판은 도면번호 411을 공통으로 부여하고, 하기의 제1삽입돌기와 제2삽입돌기는 도면번호 412를 공통으로 부여한다.
상기 삽입돌기(412)는 상측에 위치된 제1지지판(411)의 상면에서 경사면을 이루어 상측으로 돌출되는 제1돌기(412)와, 하측에 위치된 제2지지판(411)의 배면에서 하향되도록 경사진방향으로 연장 형성되어 돌출되는 제2돌기(412)로 이루어진다.
상기 지지수단(42)은 상기 제2측부테두리(314)의 외면에 고정되어 상하방향으로 연장되는 지지바(421)와, 상기 지지바(421)의 상측과 하측에서 타 전지셀의 삽입수단(41)이 위치된 방향으로 돌출되는 블럭(422)과, 상기 블럭(422)의 수평면(422a)에서 내향된 안착홈(423)을 포함한다.
상기 지지바(421)는 수직방향으로 연장되어 상기 제2측부테두리(314)의 외면에서 고정된다. 여기서 상기 지지바(421)는 상기 삽입수단(41)과 이격되도록 형성된다.
상기 블럭(422)은 상기 지지바(421)의 상단과 하단에서 타 전지셀의 삽입수단(41)이 위치된 방향으로 돌출되며, 특히 상기 한 쌍의 블럭(422)은 상기 지지바(421)의 상측에서 돌출되어 하면에 편평한 면이 형성되는 제1블럭(422a)과, 상기 지지바(421)의 하측에서 돌출되어 상면이 편평한 면으로 이루어지는 제2블럭(422b)을 포함한다.
상기 안착홈(423)은 상기 블럭(422)의 편평한 면에서 내향되도록 형성되어 타 전지셀의 삽입수단(41)이 상기 블럭(422) 사이로 삽입되면서 상기 제1돌기(412)와 제2돌기(412)가 각각 안착되도록 내향된 홈으로 형성된다.
예를 들면, 상기 안착홈(423)은 상기 제1블럭(422a)의 하면에서 상향되도록 형성되어 상기 제1돌기(412)가 안착되는 제1안착홈(423a)과, 하측의 제2블럭(422b)의 상면에서 하향 형성되어 상기 제2돌기(411)가 안착되는 제2안착홈(423c)을 포함한다.
본 발명은 상기와 같은 구성을 포함하며, 이하에서는 상기와 같은 구성을 통하여 달성되는 작용설명을 첨부된 도 1 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 작업자는 상기 배면케이스(30)의 배면(31b)에 상기 베어셀(10)을 위치시킨다. 이때 상기 베어셀(13)의 몸체는 상기 제2방열창(32)에 밀착되고, 테두리가 상기 제2방열창(32)의 외측으로 연장되는 상기 배면케이스(30)의 배면(30b)에 밀착된다. 아울러 상기 전지탭(11)은 상기 제2수평테두리(311)의 상면에서 상기 가이드삽입홈(341)을 통하여 상면으로 돌출된다.
이후, 작업자가 상기 전면케이스(20)의 전면(20a)를 상기 베어셀과 상기 배면케이스(30)의 배면(30b)에 안착시킨다. 마찬가지로 상기 베어셀(10)은 상기 몸체(13)가 상기 전면케이스(20)의 제1방열창(22)을 통하여 외측으로 노출된다.
이후에 상기 작업자는 상기 전면케이스(20)의 제1수평테두리(211)와 제1측부테두리(214)의 외면이 상기 배면케이스(30)의 전면에서 제2수평테두리(311)와 제2측부테두리(314)의 내측으로 끼워넣는다. 이때 상기 전면케이스(20)의 제1수평테두리(211)는 상기 제2수평테두리(311)의 내측면에 밀착되고, 상기 제1측부테두리(214)는 상기 제2측부테두리(314)의 내측면에 밀착된다.
아울러 상기 고정수단(312)은 상기 전면케이스(20)가 상기 배면케이스(30)에서 상기 제2수평테두리(311)와 제2측부테두리(314)의 내측으로 안착되면서 상기 제1수평테두리(211)의 제1절개홈(212)에 안착된다. 즉, 상기 수직면(312b)은 상기 배면몸체(31)에 연장되었기 때문에 상기 수평면(312a)이 상기 제1수평테두리(211)에 안착 되면서 탄성에 의하여 상하로 유동된다.
그러므로 상기 고정수단(312)은 상하로 유동되면서 상기 제1절개홈의 걸림턱에(212a)에 걸림된다.
아울러 상기 제2수평테두리(311)의 하단에서 돌출되는 하부걸림턱(313)은 상기 제2절개홈(213)에 안착된다. 따라서 상기 전면케이스(20)는 상기 배면케이스(30)의 배면에서 상기 고정수단(312)과 하부걸림턱(313)에 의하여 고정된다.
이때 상기 전면케이스(20)의 제1탭가이드(24)는 상기 배면케이스(30)의 제2탭가이드(34)의 가이드삽입홈(341)에 삽입되면서 상기 제2탭가이드의 가이드벽면(342) 사이에 상기 전지탭(11)이 돌출되는 공간을 형성할 수 있다.
아울러 상기 제1격벽(215)과 상기 제1측부테두리(214)와 제2측부테두리(314)는, 도 7을 참조하면, 양측단에서 경사면에 의하여 상호 일치된 단차를 형성함에 따라 인접된 타 전지셀간에 이격된 공간을 형성하여 방열가능한 공기유로가 형성된다. 마찬가지로 상기 제2격벽(315)과 상기 배면케이스(30) 전면(31a)으로 돌출되는 제2측부테두리(314)가 상호 일치되는 단차를 형성하기 때문에 인접된 타 전지셀 사이에 방열가능한 공기유로가 형성된다.
이와 같이 본 발명은 상기 전면케이스(20)를 상기 배면케이스(30)에 음각화된 배면(31b)에 안착시켜 고정할 수 있기에 조립과정이 단순하여 조립시간을 매우 단축시킬 수 있다.
또한 본 발명은 상기 전면케이스(20)와 배면케이스(30)간의 분해역시 간단한 과정으로 진행할 수 있다. 즉, 상기 작업자가 상기 고정수단(312)의 수평면(312a)의 끝단을 상방으로 가압하면, 상기 고정수단(312)의 배면에 형성되는 돌기(312c)가 상기 전면케이스(20)의 제1절개홈(212)의 끝단에 형성되는 걸림턱(212a)에서 이탈되기 때문에 간단하게 전면케이스(20)를 상기 배면케이스(30)의 배면(31b)로부터 분리시킬 수 있다.
이와 같은 과정으로 조립되는 하나의 전지셀은 배터리 케이스에 수납하기 위해서는 다 수개의 전지셀을 전기적으로 연결시켜 하나의 모듈로 조립하는 과정이 진행되어야 한다. 이는 도 7에 도시된 바를 예로 들어 설명한다.
도 8은 본 발명에 따른 비대칭 음각구조를 이용한 전지셀 케이스의 실시예를 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 제1전지셀(1)은 상기 제2전지셀(2)의 삽입수단(41)이 지지수단(42)에 끼움되면서 상기 제1전지셀(1)과 제2전지셀(2)이 체결된다. 아울러 상기 제2전지셀(2)은 제3전지셀(3)의 삽입수단(41)이 상기 제2전지셀(2)의 지지수단(42)에 끼움되면서 고정된다.
보다 상세히 설명하자면, 상기 제2전지셀(2)의 제1지지판(411)의 제1돌기(412)와 제2지지판(411)의 제2돌기(412)는 제1전지셀(1)의 지지바(421) 사이로 삽입되어 상기 제1전지셀(1)의 제1안착홈(423a)과 제2안착홈(423b)에 각각 삽입되어 상기 제1전지셀(1)과 제2전지셀(2)간을 고정시킨다.
마찬가지로 상기 제3전지셀(3)의 제1돌기(412)와 제2돌기(413)는 상기 제2전지셀(2)의 제1안착홈(423a)과 제2안착홈(423b)에 삽입되어 상기 제2전지셀(2)과 제3전지셀(3)을 체결시킨다. 이와 같은 과정을 거쳐서 상기 하나 이상의 전지셀은 양측에서 순차적으로 끼움식으로 체결되어 하나의 전지모듈을 구성할 수 있다.
그리고 작업자는 상기와 같이 조립된 상기 전지모듈을 배터리 케이스내에 수용하고, 상기 케이스에 설치되는 전기회로기판(50) 및 전원입출력단자에 전기적신호의 통전을 위한 회로가 실장되는 회로기판(50)을 상기 전지모듈의 상면에 안착시켜 고정한다. 이때 상기 회로기판(50)은 일측에서 상기 기판지지돌기(35)가 관통되어 돌출될 수 있도록 하나 이상의 고정홀(51)을 포함한다.
상기 기판지지돌기(35)는 상기 고정홀(51)을 관통하여 상단에 돌출되어 상기 회로기판(50)의 상면에 노출되면서 상기 회로기판(50)에 형성되는 고정홀(51)에 억지끼움식으로 끼움되면서 상기 회로기판(50)을 지지한다.
이와 같이 조립된 상기 전지셀은 상기 연결부(40)에 의하여 하나 이상이 순차적으로 체결되어 하나의 전지모듈을 이룬다. 그리고 상기 하나 이상의 전지셀은 각각의 전지탭(11)을 절곡 또는 별도의 전기 통전이 가능한 도체가 연결되어 전기적으로 연결되어 배터리 케이스에 안착된다.
이때 상기 제1전지셀(1)의 제2격벽(315)은 상기 제2전지셀(2)의 전면케이스(20)의 배면(21b) 방향으로 돌출되고, 상기 제2전지셀(2)의 전면케이스(20) 전면(21a)에 형성되는 제1격벽(215)은 상기 제1전지셀(1)의 배면케이스(30)의 배면(31b) 방향으로 돌출된다.
따라서 상기 제1전지셀(1)의 제2격벽(315)과 제2전지셀(2)의 제1격벽(215)은 상호 마주 대하는 형상으로 체결되기 때문에 상기 제1전지셀(1)과 제2전지셀(2) 사이에 이격된 공간을 형성한다. 즉, 본 발명은 상기 베어셀(10)과 상기 전면케이스(20) 및 배면케이스(30) 간에 상기 제1방열창(22)과 제2방열창(32)에 의한 방열과, 전지셀과 전지셀 간에 유로가 형성되어 발열된 열을 방열시킬 수 있다.
따라서 본 발명은 상기 전면케이스(20)와 배면케이스(30)에 상호 비대칭적인 음각구조를 형성하여 간단한 조립 및 이탈이 가능하고, 상기 배터리 내에 별도의 냉각장치가 없더라도 자연냉각이 가능하다.
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 : 베어셀 11 : 탭
12 : 테두리부 13 : 몸체
20 : 전면케이스 21 : 전면몸체
22 : 제1방열창 23 : 제1지지바
24 : 제1탭가이드 30 : 배면케이스
31 : 배면몸체 32 : 제2방열창
33 : 제2지지바 34 : 제2탭가이드
35 : 기판지지돌기 40 : 연결부
41 : 삽입수단 42 : 지지수단
211 : 제1수평테두리 212 : 제1절개홈
213 : 제2절개홈 214 : 제1측부테두리
215 : 제1격벽 311 : 제2수평테두리
312 : 고정수단 312a : 수평면
312b : 수직면 312c : 돌기
313 : 하부걸림턱 314 : 제2측부테두리
315 : 제2격벽
214a, 215a, 314a, 315a : 경사면
214a, 215b, 314b, 315b : 단면

Claims (13)

  1. 상측에서 상호 이격되어 서로 다른 극성의 전원이 입출력되는 전지탭이 형성되어 전원이 입출력되는 베어셀;
    상기 베어셀의 전면과 배면에 각각 위치되어 상호 착탈가능하도록 체결되는 전면케이스와 배면케이스;를 포함하고,
    상기 전면케이스는 상하 끝단에서 수평방향으로 연장되어 수평면을 이루는 제1수평테두리; 및 상기 제1수평테두리의 양측 끝단에서 상하방향으로 연장되는 직립된 단면으로 형성되는 제1측부테두리를 포함하고,
    상기 배면케이스는 상하측 끝단에서 수평으로 연장되어 수평면을 이루는 제2수평테두리; 및 상기 제2수평테두리의 양측 끝단에서 상하방향으로 연장되는 직립된 단면으로 형성되는 제2측부테두리를 포함하여,
    상기 전면케이스가 상기 배면케이스의 배면으로 안착되면, 상기 제1수평테두리의 상면이 상기 제2수평테두리의 하면에 밀착되어 끼움되고, 상기 제1측부테두리의 외면이 상기 제2측부테두리의 내면에 체결되는 비대칭 음각구조를 이용한 전지셀 케이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전면케이스는 상측에서 연장되는 상기 제1수평테두리에서 하나 이상이 절개 형성되어 끝단이 상방으로 돌출되는 벽면으로 이루어진 제1절개홈을 포함하고,
    상기 배면케이스는 상측에서 연장되는 상기 제2수평테두리에서 상기 제1절개홈에 체결되도록 하면에서 하향 돌출되어 상기 제1절개홈의 끝단에 형성되는 벽면에 걸림되는 돌기를 구비한 고정수단을 포함하는 비대칭 음각구조를 이용한 전지셀 케이스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전면케이스는 하측에서 수평으로 연장된 제1수평테두리에서 하나 이상이 절개 형성되는 제2절개홈을 더 포함하고,
    상기 배면케이스는 상기 제2수평테두리에서 하측에서 수평으로 연장되는 수평면에서 상방으로 돌출되어 상기 제2절개홈에 안착되는 하부걸림턱을 더 포함하는 비대칭 음각구조를 이용한 전지셀 케이스.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1측부테두리와 제2측부테두리는
    상호 일치되는 형상을 갖는 단차를 갖고 상하방향으로 연장형성된 것을 특징으로 하는 비대칭 음각구조를 이용한 전지셀 케이스.
  5. 제2항에 있어서, 상기 고정수단은
    상기 배면케이스에서 연장되는 수직면과, 상기 수직면에서 절곡되어 배면에서 상기 돌기가 하향 돌출되는 수평면을 포함하고,
    상기 수평면 및 수직면의 양측이 상기 배면케이스에서 분리되고, 상기 수직면의 시작단이 상기 배면케이스의 배면몸체에서 연장되는 것을 비대칭 음각구조를 이용한 전지셀 케이스.
  6. 제1항에 있어서, 상기 전면케이스는
    상기 베어셀이 밀착되도록 일면이 단면으로 이루어지는 전면과 상기 제1수평테두리 및 제1수직테두리가 형성되는 배면으로 이루어진 전면몸체;
    상기 전면몸체에서 개구 형성되어 상기 베어셀에서 발열된 열을 방열시키는 제1방열창; 및
    상기 제1방열창에서 상하로 연장되는 제1지지바; 및
    상기 제1수평테두리의 상면에서 상방으로 돌출형성되는 벽면으로 이루어져 상기 베어셀의 전지탭을 가이드하는 제1탭가이드;를 포함하는 비대칭 음각구조를 이용한 전지셀 케이스.
  7. 제1항에 있어서, 상기 배면케이스는
    상기 베어셀이 밀착되도록 일면이 단면으로 이루어지는 배면에서 상기 제2수평테두리 및 제2수직테두리가 형성되는 배면몸체;
    상기 배면몸체에서 개구 형성되어 상기 베어셀에서 발열된 열을 방열시키는 제2방열창;
    상기 제2방열창에서 상하로 연장되는 제2지지바; 및
    상기 제2수평테두리의 상면에서 상방으로 돌출형성되는 벽면으로 이루어져 상기 베어셀의 전지탭을 가이드하는 제2탭가이드;를 포함하는 비대칭 음각구조를 이용한 전지셀 케이스.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2탭가이드는
    전면케이스의 상면에서 상기 베어셀의 전지탭을 가이드하는 제1탭가이드의 폭과 일치되도록 상기 제2수평테두리의 상면에서 절개된 가이드삽입홈;
    상기 가이드삽입홈의 끝단에서 상방으로 돌출형성되는 가이드벽면을 포함하는 비대칭 음각구조를 이용한 전지셀 케이스.
  9. 제8항에 있어서, 상기 가이드벽면은
    상면에서 양측 끝단이 상기 가이드삽입홈을 중심으로 절곡형성되는 비대칭 음각구조를 이용한 전지셀 케이스.
  10. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 전면케이스는
    상기 베어셀이 밀착되지 않는 배면의 양측에서 돌출형성되어 상기 제1측부테두리와 일치된 단차를 갖고 상하방향으로 연장되는 제1격벽을 더 포함하는 는 비대칭 음각구조를 이용한 전지셀 케이스.
  11. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 배면케이스는
    상기 베어셀이 밀착되지 않는 전면의 양측에서 돌출형성되어 상기 제2측부테두리와 일치된 단차를 갖고 상하방향으로 연장되는 제2격벽을 더 포함하는 는 비대칭 음각구조를 이용한 전지셀 케이스.
  12. 제1항에 있어서, 상기 배면케이스는 상단에서 상방으로 돌출형성되어 회로기판을 지지하는 기판지지돌기를 더 포함하는 비대칭 음각구조를 이용한 전지셀 케이스.
  13. 제1항에 있어서, 상기 배면케이스는
    상기 제2측부테두리의 양측면에서 상하방향으로 상호 이격된 한 쌍의 지지판과, 상기 지지판의 상면 또는 배면에서 돌출되는 삽입돌기를 구비한 삽입수단; 및
    상기 제2측부테두리의 양측면에서 수직방향으로 연장되는 지지바, 상기 지지바의 상측에서 돌출되어 하면에 편평한 면이 형성되는 제1블럭과, 상기 지지바의 하측에서 돌출되어 상면이 편평한 면으로 이루어지는 제2블럭과, 상기 블럭의 편평한 면에서 내향되도록 형성된 안착홈을 구비한 지지수단을 더 포함하는 비대칭 음각구조를 이용한 전지셀 케이스.
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