KR101345600B1 - Case of capacitor - Google Patents

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KR101345600B1
KR101345600B1 KR1020120089567A KR20120089567A KR101345600B1 KR 101345600 B1 KR101345600 B1 KR 101345600B1 KR 1020120089567 A KR1020120089567 A KR 1020120089567A KR 20120089567 A KR20120089567 A KR 20120089567A KR 101345600 B1 KR101345600 B1 KR 101345600B1
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이원영
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이엔티솔루션 주식회사
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Abstract

The present invention relates to an external case for super capacitor capable of preventing the explosion of a battery cell and doubling a heat generation function by naturally separating the case according to the expansion of the battery cell in case a fault of the battery cell is generated when used because of a structure in which the sides of the case storing the battery cell are mutually combined along rough edges.

Description

슈퍼 캐패시터 외장케이스{Case of capacitor}Super Capacitor Case {Case of capacitor}

본 발명의 슈퍼 캐패시터 외장케이스에 관한 것으로, 더 상세히는 캐패시터 외장케이스의 구조를 개선하여 사용중에 캐패시터의 불량인 경우, 캐패시터의 팽창에 의해 요철결합된 외장케이스의 분리가 자연스럽게 이루어져 캐패시터의 폭발을 방지함과 아울러 조립 및 고정작업이 용이한 슈퍼 캐패시터 외장케이스에 관한 것이다.
The present invention relates to a supercapacitor outer case of the present invention, and more particularly, to improve the structure of the capacitor outer case, in case of failure of the capacitor during use, the unevenly coupled outer case is naturally separated by the expansion of the capacitor, thereby preventing the explosion of the capacitor. In addition, the present invention relates to a supercapacitor outer case which is easy to assemble and fix.

근자에 들어 충방전이 가능한 2차 전지는 컴퓨터, 노트북, 휴대폰, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 동력원으로 주목받고 있다.In recent years, rechargeable batteries that can be charged and discharged are attracting attention as power sources for computers, laptops, mobile phones, electric vehicles, and hybrid electric vehicles.

특히 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에는 고출력 대용량의 요구되어 다수의 전지셀을 전기적으로 연결한 중대형 전지모듈이 사용되고 있다.In particular, large and medium sized devices such as automobiles are used for medium and large sized battery modules that are electrically connected to a plurality of battery cells due to high output and large capacity.

상기 중대형 전지모듈은 높은 집전도를 충적될 수 있고 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 중대형 전지모듈의 전지셀로서 주로 사용되고 있다.The medium and large battery modules may be filled with a high current collector, and a square battery, a pouch-type battery, and the like having a small weight to capacity are mainly used as battery cells of a medium and large battery module.

이러한 중대형 전지모듈은 기계적 강성이 우수하지 못하므로 안정한 구조의 전지모듈을 제조하기 위해서는 전지셀들(단위전지들)을 카트리지 등의 팩 케이스에 장착하여 전지모듈을 제조하고 있다. 그러나, 중대형 전지모듈이 장착되는 장치 또는 차량 등에는 일반적으로 장착공간이 한정적이므로, 카트리지와 같은 팩 케이스의 사용으로 인해 전지모듈의 크기가 커지는 경우에는 낮은 공간 활용도의 문제점이 초래된다. Since the medium and large battery modules do not have excellent mechanical rigidity, in order to manufacture a battery module having a stable structure, battery cells (unit cells) are mounted in a pack case such as a cartridge to manufacture a battery module. However, since a mounting space is limited in a device or a vehicle in which a middle- or large-sized battery module is mounted, when the size of the battery module is increased due to the use of a pack case such as a cartridge, a problem of low space utilization is caused.

또한, 전지셀의 낮은 기계적 강성은 충방전시 전지셀의 반복적인 팽창 및 수축으로 나타나고, 그로 인해 열융착 부위가 쉽게 분리되는 경우가 있었다.
In addition, the low mechanical stiffness of the battery cell is represented by repeated expansion and contraction of the battery cell during charging and discharging, whereby the heat fusion sites were easily separated.

선등록된 특허등록번호 제10-948002호 " 중대형 전지모듈 "에 대해 간략히 설명하면, 단위전지로서 하나 또는 둘 이상의 판상형 전지셀들을 합성수지 또는 금속 소재의 고강도 외장부재로 감싼 단위모듈과, 상기 단위모듈 둘 또는 그 이상이 수직으로 장착되며 조립식 체결구조로 결합되는 상하 분리형의 프레임 부재를 포함하는 것으로 구성되어 있으며, 상하 프레임 부재들은 그것의 내면에 각각의 단위모듈이 수직으로 장착되기 위한 다수의 구획들이 형성되어 있는 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.A brief description of the pre-registered patent registration No. 10-948002 "medium-to-large battery module", a unit module to wrap one or more plate-shaped battery cells as a unit cell with a high-strength exterior member made of synthetic resin or metal, and the unit module It consists of two or more vertically mounted and includes a vertically separated frame member that is coupled in a prefabricated fastening structure, the upper and lower frame members are a plurality of compartments for vertically mounting each unit module on its inner surface Characterized in that the structure is formed. 이처럼 종래의 중대형 전지모듈은 전지셀의 낮은 기계적 강도를 효과적으로 보강하면서 중량 및 크기의 증가를 최소화할 수 있고, 전지셀의 작동 상태를 확인할 수 있는 검출수단의 장착 등이 용이한 것이다.As such, the conventional medium-large battery module can minimize the increase in weight and size while effectively reinforcing the low mechanical strength of the battery cell, and it is easy to install a detection means for checking the operating state of the battery cell. 여기서, 종래의 중대형 전지모듈 중 단위모듈에 대해 살펴보면, 상기 단위모듈은 충적된 전지셀(200)의 외면에 기계적 강성이 취약함을 해결하기 위해 고강도 셀커버(310)이 감싸도록 형성된다. 이처럼 전지셀(200)에 고강도 셀버커(310)가 감싸지다보니, 상기 셀커버(310)내에서 전지셀들(200)의 팽창 및 수축이 이루어지는데, 이 과정에서 전지셀의 열융착부위가 분리되거나 전지셀이 불량인 경우 전지셀이 폭발하는 문제점이 있었다. 그리고 상기 셀커버의 양면에 그루브가 구비되어 방열효과를 기대할 수 있지만, 상기 그루브만으로는 충분한 방열효과를 기대하기 어려운 문제점이 있었다.Here, looking at the unit module of the conventional medium-large battery module, the unit module is formed to surround the high-strength cell cover 310 to solve the weak mechanical rigidity on the outer surface of the battery cell 200 is filled. As the high-strength cell buffer 310 is wrapped in the battery cell 200 as described above, expansion and contraction of the battery cells 200 occurs in the cell cover 310. There was a problem that the battery cell exploded when it is separated or the battery cell is bad. And grooves are provided on both sides of the cell cover, so that the heat dissipation effect can be expected, but there is a problem that it is difficult to expect a sufficient heat dissipation effect by the groove alone.

상기의 문제점을 해소하기 위한 본 발명은 전지셀을 보관하는 케이스가 서로 요철결합되는 구조로 사용중에 전지셀의 불량이 발생되는 경우 전지셀이 팽창에 따른 케이스가 자연스럽게 분리되어져 전지셀의 폭발을 방지함과 아울러 방열기능을 배가시킬 수 있는 슈퍼 캐패시터 외장케이스를 제공한다.
The present invention for solving the above problems is that the case of storing the battery cells are unevenly coupled to each other structure when the failure of the battery cells during use, the case is naturally separated by the expansion of the battery cells to prevent explosion of the battery cells In addition, it provides a supercapacitor outer case that can double heat dissipation.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 슈퍼 캐패시터 외장케이스는 일측에 단자(12)가 형성된 전지셀과, 상기 전지셀의 일측에 구비된 지지부재로 이루어진 전지모듈과; 단면이 "

Figure 112012065601218-pat00001
" 자 형상을 가지며, 서로 맞대어져 상,하 요철결합되고, 내측에 대응되게 복수의 그루브가 형성된 좌,우측 셀커버와; 단면이 "
Figure 112012065601218-pat00002
" 자 형상을 가지며, 상기 전지셀에 대응되게 형성된 복수의 인출유도공과, 내측에 전지모듈의 지지부재 일단을 고정하는 지지홈을 갖는 고정편으로 이루어지며, 상기 좌,우측 셀커버의 전방에 요철결합되는 전방 단자고정대, 및 상기 전지모듈의 지지부재 타단을 고정하는 지지홈을 갖는 고정편이 구비되며, 상기 좌,우측 셀커버의 후방에 요철결합되는 후방 단자고정대로 구성된다.
Supercapacitor outer case of the present invention for solving the above problems is a battery module consisting of a battery cell having a terminal 12 on one side, and a support member provided on one side of the battery cell; Cross section "
Figure 112012065601218-pat00001
"The left and right cell cover having a shape of a child, and the upper and lower concave and convex coupling to each other, the plurality of grooves formed to correspond to the inner side;
Figure 112012065601218-pat00002
"It has a shape, and consists of a plurality of draw-out guides formed corresponding to the battery cell, and a fixing piece having a support groove for fixing one end of the support member of the battery module inside, irregularities in front of the left and right cell cover A fixing piece having a front terminal holder coupled to each other, and a support groove for fixing the other end of the support member of the battery module is provided, and is configured as a rear terminal holder coupled to the rear of the left and right cell covers.

따라서, 본 발명의 슈퍼 캐패시터 외장케이스는 케이스와 이 케이스의 양측에 단자고정대 등이 서로 요철결합되는 구조로 사용중에 전지셀의 불량인 경우 전지셀이 팽창에 따른 케이스가 자연스럽게 분리되어 전지셀의 폭발을 방지함과 아울러 전지셀의 방열기능을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
Therefore, the supercapacitor outer case of the present invention has a structure in which the case and the terminal fixing stand are coupled to each other on both sides of the case, and when the battery cell is defective during use, the case is naturally separated by the expansion of the battery cell and the battery cell explodes. In addition to preventing the heat radiation function of the battery cell can be maximized.

도 1은 본 발명에 따른 캐패시터 외장케이스의 분해사시도,
도 2는 본 발명에 따른 캐패시터 외장케이스의 결합된 사시도,
도 3,4은 본 발명에 따른 캐패시터 외장케이스의 결합된 일단면도.1 is an exploded perspective view of a capacitor outer case according to the present invention;
2 is a combined perspective view of a capacitor outer case according to the present invention;
3 and 4 are combined end views of a capacitor outer case according to the present invention.

이하, 첨부한 도면을 이용하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 슈퍼 캐패시터 외장케이스는 전지셀(11)이 구비된 전지모듈(10)과, 상기 전지모듈(10)을 감싸는 좌,우측 셀커버와, 상기 좌,우측 셀커버(20,30)의 전후방에 설치되는 전,후방 단자고정대(40,50)로 구성된다.As shown in Figures 1 to 4, the supercapacitor outer case of the present invention is a battery module 10 is provided with a battery cell 11, the left and right cell cover surrounding the battery module 10, and It consists of front and rear terminal fixing stands 40 and 50 installed in front and rear of the left and right cell covers 20 and 30.

상기 전지모듈(10)은 통상적인 구조로 구체적인 설명은 하지 않으며, 일측에 단자(12)가 구비된 전지셀(11)과, 전지셀(11)의 일측에 형성된 지지부재(13)로 이루어진다.The battery module 10 has a conventional structure and will not be described in detail. The battery module 10 includes a battery cell 11 provided with a terminal 12 on one side and a support member 13 formed on one side of the battery cell 11.

상기 좌,우측 셀커버(20,30)는 대략 단면이 "

Figure 112012065601218-pat00003
" 자 형상을 가지며, 상,하부에 일정간격을 두고 복수의 결합돌기(25)가 형성되고, 양측에는 복수의 체결공(24,34)이 관통되며, 내측에는 길이방향에 복수의 그루브(21,31)가 구비되고, 상,하부에 계단식 걸림턱(37)이 형성된다. The left and right cell covers 20 and 30 have approximately a cross-section "
Figure 112012065601218-pat00003
"It has a shape, a plurality of engaging projections 25 are formed at regular intervals on the upper and lower, a plurality of fastening holes 24, 34 are penetrated on both sides, a plurality of grooves 21 in the longitudinal direction on the inside , 31 is provided, and the stepped locking step 37 is formed on the upper and lower.

그리고 상기 좌,우측 셀커버(20,30)는 우측 셀커버(30)가 좌측 셀커버(20)보다 약간 크게 구비되어 상기 좌측 셀커버(20)가 우측 셀커버(30)의 내측에 결합되는 것이다. 이처럼 상기 좌,우측 셀커버(20,30)의 상하부에는 길이방향으로 따라 서로 대응되게 결합공(35)과 결합돌기(25)가 형성되어 서로 요철결합되는 것이다.In addition, the left and right cell covers 20 and 30 are provided with the right cell cover 30 slightly larger than the left cell cover 20 so that the left cell cover 20 is coupled to the inside of the right cell cover 30. will be. In this way, the upper and lower portions of the left and right cell covers 20 and 30 are coupled to each other in the longitudinal direction so that the coupling holes 35 and the coupling protrusions 25 are formed to be unevenly coupled to each other.

또한, 상기 그루브(21,31)에는 서로 대응되게 끼움홈(23,33)과 끼움돌기(22,32)가 형성되어 또 다른 셀커버의 결합시 상기 끼움홈에 끼움돌기가 삽입되어 상기 좌,우측 셀커버(20,30)의 위치 고정 및 설치작업이 용이한 장점이 있다.In addition, the grooves 21 and 31 are formed with fitting grooves 23 and 33 and fitting protrusions 22 and 32 to correspond to each other, so that the fitting protrusion is inserted into the fitting groove when another cell cover is coupled to the left, Position fixing and installation work of the right cell cover (20, 30) has the advantage of easy.

상기 전방 단자고정대(40)는 단면이 "

Figure 112012065601218-pat00004
" 자 형상을 가지며, 상기 전지셀(11)의 단자(12)에 대응되게 형성된 복수의 인출유도공(43)과, 내측에는 전지모듈(10)의 지지부재(13)를 고정하는 고정편(41)과, 상기 좌,우측 셀커버(20,30)의 체결공(24,34)에 대응되게 체결돌기(44)가 형성된다.The front terminal fixture 40 has a cross section "
Figure 112012065601218-pat00004
"A plurality of lead-out guides 43 having a magnetic shape and formed to correspond to the terminals 12 of the battery cell 11, and a fixing piece 41 for fixing the support member 13 of the battery module 10 inside. ) And a fastening protrusion 44 corresponding to the fastening holes 24 and 34 of the left and right cell covers 20 and 30.

상기 후방 단자고정대(50)는 단면이 "

Figure 112012065601218-pat00005
" 자 형상을 가지며, 내측에는 전지모듈(10)의 지지부재(13)를 고정하는 고정편(41)이 형성되고, 상기 좌,우측 셀커버(20,30)의 체결공(24,34)에 대응되게 체결돌기(53) 형성된다.The rear terminal fixture 50 has a cross section "
Figure 112012065601218-pat00005
"Has a shape, the fixing piece 41 for fixing the support member 13 of the battery module 10 is formed inside, the fastening holes 24, 34 of the left and right cell covers (20, 30) The fastening protrusion 53 is formed to correspond to.

상기 전,후방 단자고정대(40,50)의 고정편(41,51)에는 전지모듈(10)의 지지부재(13)를 고정하는 복수의 지지홈(42,52)이 형성된다.The fixing pieces 41 and 51 of the front and rear terminal holders 40 and 50 are provided with a plurality of support grooves 42 and 52 for fixing the support member 13 of the battery module 10.

그리고 상기 좌측 셀커버(20)의 걸림턱(37)에 상기 전,후방 단자고정대(40,50)의 상,하단부가 결합되어 상기 좌측 셀커버(20)와 전,후방 단자고정대(40,50) 사이에 공기순환통로(60)가 형성되어 냉각효율을 높일 수 있는 것이다.In addition, the upper and lower ends of the front and rear terminal holders 40 and 50 are coupled to the locking step 37 of the left cell cover 20, so that the left cell cover 20 and the front and rear terminal holders 40 and 50 are combined. The air circulation path 60 is formed between) to increase the cooling efficiency.

상기에서 보는 바와 같이, 본 발명은 슈퍼 캐패시터 외장케이스의 작용 및 효과를 설명하면, 상기 전지모듈(10)을 겹쳐지게 배치한 후, 상기 전지셀(11)의 일측 단자(12)와 지지부재(13)를 상기 전방 단자고정대(40)의 지지홈(42)과 인출유도공(43)에 결합하고, 상기 전지셀(11)의 타측 지지부재(13)를 상기 후방 단자고정대(50)의 지지홈(52)에 결합한다. 이어서 상기 전,후방 단자고정대(40,50)의 일측 체결돌기(44,53)에 상기 우측 셀커버(30)의 체결공(34)을 끼워넣고, 상기 전,후방 단지고정대(40,50)의 타측 체결돌기(44,53)에 상기 좌측 셀커버(30)의 체결공(24)을 삽입함과 아울러 상기 우측 셀커버(30)의 결합공(35)에 상기 좌측 셀커버(20)의 결합돌기(25)를 끼우는 방식으로 체결한다. As described above, in the present invention, when explaining the operation and effect of the supercapacitor outer case, the battery module 10 is overlapped, and the one side terminal 12 of the battery cell 11 and the support member ( 13 is coupled to the support groove 42 and the lead-out guide 43 of the front terminal holder 40, and the other support member 13 of the battery cell 11 to the support groove of the rear terminal holder 50 To 52. Subsequently, the fastening holes 34 of the right cell cover 30 are inserted into the fastening protrusions 44 and 53 of the front and rear terminal holders 40 and 50, and the front and rear jar holders 40 and 50. The fastening hole 24 of the left cell cover 30 is inserted into the other fastening protrusions 44 and 53 of the left cell cover 30 and the coupling hole 35 of the right cell cover 30 of the left cell cover 20. Fastening by engaging the engaging projection (25).

이와 같이, 상기 좌,우측 셀커버(20,30) 및 전,후방 단자고정대(40,50) 등이 서로 요철결합되는 구조로서, 사용중에 전지모듈(10)의 불량인 경우, 상기 전지모듈(10)의 특성상 전지셀(11)이 팽창되는데, 상기 전지셀(11)의 팽창되는 과정에서 상기 좌,우측 셀커버(20,30) 및 전,후방 단자고정대(40,50) 등의 요철결합부위가 먼저 분리되어 상기 전지셀(11)의 폭발을 방지할 수 있는 것이다.As such, the left and right cell covers 20 and 30 and the front and rear terminal holders 40 and 50 are unevenly coupled to each other. When the battery module 10 is defective during use, the battery module ( 10, the battery cell 11 is expanded, and the uneven coupling of the left and right cell covers 20 and 30 and the front and rear terminal fixing arms 40 and 50 during the expansion of the battery cell 11. The part is separated first to prevent the explosion of the battery cell (11).

그리고 상기 좌,우측 셀커버(20,30) 및 전,후방 단자고정대(40,50)가 금속재로 이루어져 상기 전지셀(11)의 병렬 및 직렬 연결작업이 용이하다.In addition, the left and right cell covers 20 and 30 and the front and rear terminal holders 40 and 50 are made of metal to facilitate parallel and series connection of the battery cells 11.

또한, 상기 좌,우측 셀커버(20,30)와 전,후방 단자고정대(40,50) 및 전지모듈(10) 사이에 공기순환통로(60)가 형성되어 상기 전지셀(11)에서 발생되는 열을 외부로 배출이 용이한 장점이 있다.
In addition, an air circulation passage 60 is formed between the left and right cell covers 20 and 30, the front and rear terminal fixing units 40 and 50, and the battery module 10 to generate the battery cells 11. It is easy to discharge heat to the outside.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명의 과제와 동일한 범위 내에서 다양한 설계 변경을 시도할 수도 있을 것이나, 이러한 설계변경으로 인해 본 발명에서 전혀 예상치 못한 새로운 효과가 나타나지 않는 한, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 못할 것이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. will be.

10: 전지모듈 20: 좌측 셀커버
30: 우측 셀커버 40: 전방 단자고정대
50: 후방 단자고정대10: battery module 20: left cell cover
30: right cell cover 40: front terminal lock
50: rear terminal block

Claims (3)

일측에 단자(12)가 형성된 전지셀(11)과, 상기 전지셀(11)의 일측에 구비된 지지부재(13)로 이루어진 전지모듈(10)과;
단면이 "
Figure 112013092831911-pat00006
" 자 형상을 가지며, 서로 맞대어져 상,하 요철결합되고, 내측에 대응되게 복수의 그루브(21,31)가 형성된 좌,우측 셀커버(20,30)와;
단면이 "
Figure 112013092831911-pat00007
" 자 형상을 가지며, 상기 전지셀(11)에 대응되게 형성된 복수의 인출유도공(43)과, 내측에 전지모듈(10)의 지지부재(13) 일단을 고정하는 지지홈(42)을 갖는 고정편(41)으로 이루어지며, 상기 좌,우측 셀커버의 전방에 요철결합되는 전방 단자고정대(40), 및 상기 전지모듈(10)의 지지부재(13) 타단을 고정하는 지지홈(52)을 갖는 고정편(51)이 구비되며, 상기 좌,우측 셀커버(20,30)의 후방에 요철결합되는 후방 단자고정대(50)와;
상기 좌측 셀커버(20)의 내부에는 계단식 걸림턱(37)이 형성되어 상기 걸림턱(37)에 전,후방 단자고정대(40,50)의 상,하단부가 결합되며, 상기 좌측 셀커버와(30) 전후방 단자고정대(40,50) 사이에 공기순환통로(60)가 구비된 것을 특징으로 하는 슈퍼 캐패시터 외장케이스.A battery module 10 including a battery cell 11 having a terminal 12 formed at one side thereof, and a support member 13 provided at one side of the battery cell 11;
Cross section "
Figure 112013092831911-pat00006
"Left and right cell covers 20 and 30 having a shape of a child, and having a plurality of grooves 21 and 31 formed therebetween to be coupled to each other in an upper and lower concave and convex shape;
Cross section "
Figure 112013092831911-pat00007
"Has a shape, and has a plurality of lead-out guide 43 formed to correspond to the battery cell 11, and having a support groove 42 for fixing one end of the support member 13 of the battery module 10 inside Comprising a piece (41), the front terminal holder 40 is unevenly coupled to the front of the left, right cell cover, and the support groove 52 for fixing the other end of the support member 13 of the battery module 10 A fixed terminal 51 having a rear terminal fixing stand 50 which is unevenly coupled to the rear of the left and right cell covers 20 and 30;
Stepped latching jaw 37 is formed inside the left cell cover 20, and the upper and lower ends of the front and rear terminal holders 40 and 50 are coupled to the locking step 37, and the left cell cover and ( 30) Supercapacitor outer case characterized in that the air circulation passage 60 is provided between the front and rear terminal fixing stands (40, 50). 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 좌,우측 셀커버(20,30)의 그루브(21,31)에는 서로 대응되게 요철결합되는 것을 특징으로 하는 슈퍼 캐패시터 외장케이스.
The method of claim 1,
Grooves 21 and 31 of the left and right cell covers 20 and 30 are supercapacitor outer case, characterized in that they are unevenly coupled to correspond to each other.
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