KR101363598B1 - 복수 개의 전지 전극들을 용이하게 결합하는 전극 고정부재를 구비하는 배터리 팩 - Google Patents

복수 개의 전지 전극들을 용이하게 결합하는 전극 고정부재를 구비하는 배터리 팩 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복수 개의 전지 전극들을 용이하게 결합하는 전극 고정부재를 구비하는 배터리 팩에 관한 것이다. 배터리 팩은 복수 개의 단위 전지들을 나란하게 적층하여 수용하는 배터리 팩 케이스와, 단위 전지들의 상부에 설치되고, 단위 전지들의 상단에 구비되는 복수 개의 전지 전극들을 동일한 방향으로 절곡하여 일부가 중첩되게 결합하는 전극 고정부재를 포함한다. 본 발명의 실시예에서 단위 전지들 각각은 2 개의 배터리 셀들을 구비하고, 하나의 단위 전지에는 일측에 양극 단자와, 음극 단자가 구비되고, 타측에 양극 단자와 음극 단자가 구비되어, 총 4 개의 전지 전극들을 구비한다. 전극 고정부재는 단위 전지들의 전지 전극들에 대향하는 위치에 전지 전극들이 하부에서 상부 방향으로 삽입되는 복수 개의 삽입홀들을 구비한다. 전극 고정부재는 삽입홀들을 통해 하부로부터 상부 방향으로 삽입되는 양극 단자와 음극 단자들 각각이 상부에서 일부 노출되고, 노출된 양극 단자와 음극 단자들이 인접하는 단위 전지들 간에 전기적으로 연결되도록 동일한 방향으로 절곡되어 일부가 중첩된다. 따라서 본 발명의 배터리 팩은 전극 고정부재를 구비함으로써, 단위 전지들 간의 조립 작업을 용이하게 하고, 작업 시간을 단축시킬 수 있다.

Description

복수 개의 전지 전극들을 용이하게 결합하는 전극 고정부재를 구비하는 배터리 팩{BATTERY PACK WITH FIXING MEMBER FOR ELECTRODES OF BATTERY CELL}
본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 복수 개의 단위 전지들을 구비하고, 인접한 단위 전지들 간에 전기적으로 연결되는 복수 개의 전지 전극들을 용이하게 결합하는 전극 고정부재를 구비하는 배터리 팩에 관한 것이다.
최근 휴대용 전자 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라, 휴대용 전자 기기에 대한 전원 공급원으로 이차 전지의 수요가 급격히 증가하고 있다. 이러한 이차 전지는 적용되는 외부기기의 종류에 따라 단일 전지(배터리 셀)의 형태로 사용될 수 있다. 또한 다수의 배터리 셀들을 전기적으로 연결하여 하나의 단위로 형성한 배터리 팩이 사용되기도 한다.
휴대폰과 같은 소형 디바이스는 단일 전지의 출력과 용량으로 소정시간 동안 작동이 가능하다. 하지만, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 모바일 기기 또는 전력 소모가 많은 전동 자전거, 전동 스쿠터, 전기 자동차, 하이브리드 자동차 등과 같이 장기간 구동과 대전력 구동이 필요하다. 따라서 전동 자전거, 전동 스쿠터, 전기 자동차 등에 이용되는 배터리 팩은 용량의 증가로 인해 복수 개의 단위 전지들을 전기적으로 연결하여 구비된다.
이러한 배터리 팩은 다양한 기술이 공개되어 있으며, 예를 들어, 국내 공개특허공보 제10-2012-65055호(공개일 2012년 6월 20일)의 '배터리 팩 모듈', 본 출원인에 의해 2012년 1월 16일자로 특허 출원된 출원번호 제10-2012-4720호의 '배터리 팩 케이스 및 이를 구비하는 배터리 팩' 등이 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래기술의 배터리 팩(10)은 복수 개의 단위 전지(20)들을 하우징(또는 배터리 팩 케이스)(12) 내부에 수용하고, 단위 전지(20)들의 상단에 형성되는 양극 단자(22)와 음극 단자(24)를 전기적으로 연결시켜서 전체 단위 전지(20)들을 직렬 또는 병렬로 연결한다.
이를 위해 배터리 팩(10)은 하나의 단위 전지(20)의 양극 단자(22)와, 인접하는 다른 하나의 단위 전지(20)의 음극 단자(24)를 결합한다. 이 때, 양극 단자(22)와 음극 단자(24)는 도 2에 도시된 바와 같이, 일부가 중첩되게 상호 마주보는 방향으로 절곡된다.
이러한 배터리 팩(10)은 양극 단자(22)와 음극 단자(24)가 서로 다른 방향으로 절곡되므로, 전지 전극(22, 24)들의 결합 과정이 복잡하고, 소요 시간이 오래 걸리는 등의 문제점이 있다.
뿐만 아니라, 전지 전극(22, 24)들의 결합 과정에서 전지 전극(22, 24)들이 서로 다른 방향으로 절곡되므로, 작업자의 실수로 전지 전극(22, 24)를 다른 방향으로 절곡되는 경우, 전지 전극(22, 24)들이 파손되기 쉬운 얇은 박판의 재질(예를 들어, 알루미늄, 구리 등)로 구비되므로, 쉽게 손상될 수 있으며, 이로 인하여 단위 전지(20) 및/또는 배터리 팩(10)이 손상되어 인명 사고로까지 이어질 수 있다.
본 발명의 목적은 복수 개의 단위 전지들에 구비되는 복수 개의 전지 전극들을 용이하게 결합하기 위한 전극 고정부재를 구비하는 배터리 팩을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 복수 개의 단위 전지들 간의 조립 작업을 용이하게 하고, 작업 시간을 단축시키기 위한 전극 고정부재를 구비하는 배터리 팩을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 조립 작업 중 단위 전지의 손상을 방지하기 위한 배터리 팩을 제공하는 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 배터리 팩은 복수 개의 단위 전지들 각각에 구비되는 복수 개의 전지 전극들에 대향하는 위치에 복수 개의 삽입홀들을 구비하고, 삽입홀들을 통해 전지 전극들이 동일한 방향으로 절곡되어 인접하는 전지 전극들의 일부가 상호 중첩되게 결합하는 전극 고정부재를 구비하는데 그 한 특징이 있다. 이 특징에 따른 본 발명의 배터리 팩은 단위 전지들 간의 결합이 용이하여 제조 시간을 단축시킬 수 있다.
이 특징에 따른 배터리 팩은, 상부로 돌출되고 동일한 길이를 갖는 제 1 및 제 2 전극을 갖는 적어도 하나의 배터리 셀을 구비하는 복수 개의 단위 전지들과; 내부에 상기 단위 전지들을 수용하는 배터리 팩 케이스 및; 상기 단위 전지들의 상부에 배치되고, 상기 제 1 및 상기 제 2 전극들 각각에 대향하는 위치에 복수 개의 삽입홀들을 구비하여, 상기 삽입홀들에 삽입된 상기 제 1 및 상기 제 2 전극들의 노출된 일부를 동일한 방향으로 절곡되어, 상기 단위 전지들 중 인접하게 배치되는 하나의 단위 전지의 상기 제 1 전극과 다른 하나의 상기 단위 전지의 상기 제 2 전극들을 중첩시키는 전극 고정부재;를 포함한다.
한 실시예에 있어서, 상기 전극 고정부재는; 상기 제 1 전극에 대응하는 위치에 형성되고, 상기 제 1 전극이 삽입되는 제 1 삽입홀과; 상기 제 2 전극에 대응하는 위치에 형성되고, 상기 제 2 전극이 삽입되는 제 2 삽입홀을 포함하되; 상기 제 1 및 상기 제 2 전극은 동일한 길이를 가지고 상기 제 1 및 상기 제 2 삽입홀에 각각 삽입 관통되고, 동일한 방향으로 절곡되어 상기 제 1 및 상기 제 2 전극이 상호 중첩되게 한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 제 1 및 상기 제 2 삽입홀들은 동일한 단위 전지에 대하여, 상기 전극 고정부재 개방된 부분이 하부에서 상부 방향으로 갈수록 좁아지는 형상을 갖는다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 제 1 삽입홀은 내부 일측면이 상부로 갈수록 상기 동일한 단위 전지의 상기 제 2 전극에 멀어지도록 경사지게 구비되고, 상기 제 2 삽입홀은 내부 타측면이 상부로 갈수록 상기 동일한 단위 전지의 상기 제 1 전극에 멀어지도록 경사지게 구비된다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 배터리 팩은 상기 단위 전지들의 온도를 조절하는 히팅 코일을 더 구비하되; 상기 전극 고정부재는 상부면에 상기 제 1 및 상기 제 2 전극들 사이 부분에서 길게 형성되어 상기 히팅 코일이 삽입 설치되는 히팅 코일 삽입홈을 더 구비한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 배터리 팩은 복수 개의 전지 전극들을 삽입 고정하고, 동일한 방향으로 절곡시켜서 인접하는 단위 전지들의 전지 전극들 간에 중첩되게 결합하는 전극 고정부재를 구비함으로써, 전지 전극간의 결합이 용이하다.
또 본 발명의 배터리 팩은 복수 개의 전지 전극들을 동일한 방향으로 절곡시켜서 인접하는 단위 전지들의 전지 전극들 간에 중첩되게 결합하는 전극 고정부재를 구비함으로써, 복수 개의 단위 전지들을 구비하는 배터리 팩의 조립이 용이하고, 제조 시간을 단축할 수 있다.
또한 본 발명의 배터리 팩은 복수 개의 단위 전지들을 패키징하는 과정에서 전지 전극들의 손상으로 인한 인명 사고를 예방할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 복수 개의 단위 전지들을 구비하는 배터리 팩의 전지 전극들을 연결하는 구성을 도시한 사시도;
도 2는 도 1에 도시된 전지 전극들의 결합 상태를 나타내는 일부 단면도;
도 3은 본 발명에 따른 배터리 팩의 구성을 도시한 분해 사시도;
도 4는 도 3에 도시된 배터리 팩의 전지 전극들과 전극 고정부재와의 결합 상태를 나타내는 평면도;
도 5는 도 4에 도시된 배터리 팩의 전지 전극들과 전극 고정부재와의 결합 상태를 나타내는 단면도; 그리고
도 6은 도 5에 도시된 전극 고정부재의 삽입홀과 전지 전극들 간의 결합 상태를 나타내는 단면도이다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
이하 첨부된 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 배터리 팩의 구성을 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 배터리 팩의 전지 전극들과 전극 고정부재와의 결합 상태를 나타내는 평면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 배터리 팩의 전지 전극들과 전극 고정부재와의 결합 상태를 나타내는 단면도이며, 그리고 도 6은 도 5에 도시된 전극 고정부재의 삽입홀과 전지 전극들 간의 결합 상태를 나타내는 단면도이다.
먼저 도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 배터리 팩(100)은 복수 개의 전지 전극(162, 164)들을 동일한 방향으로 절곡되게 하고, 동시에 일부가 상호 중첩되게 결합하는 전극 고정부재(200)를 구비한다.
또 배터리 팩(100)은 배터리 팩 케이스(110)와, 배터리 팩 케이스(110)의 내부에 수용되는 복수 개의 단위 전지(160)들을 포함한다. 이 실시예에서 단위 전지(160)들 각각은 2 개의 배터리 셀(도 5의 160a, 160b)들을 구비한다. 즉, 하나의 단위 전지(160)에는 일측에 양극 단자(162), 음극 단자(164) 2 개와, 타측에 양극 단자(162a) 및 음극 단자(164a) 2 개가 구비되어, 총 4 개의 전지 전극(162, 164, 162a, 164a)들을 구비한다.
따라서 이 실시예의 전극 고정부재(200)는 단위 전지(160)들의 전지 전극(162, 164, 162a, 164a)들 즉, 하나의 단위 전지(160)에 대해 4 개의 전지 전극(162, 164, 162a, 164a)들에 대향하는 위치에 전지 전극(162, 164, 162a, 164a)들이 하부에서 상부 방향으로 삽입되는 복수 개의 삽입홀(202, 204, 202a, 204a)들을 구비한다. 삽입홀(202, 204, 202a, 204a)들은 단위 전지(160)들의 일측에 배치되는 제 1 삽입홀 그룹(202, 204)과, 단위 전지(160)들의 타측에 배치되는 제 2 삽입홀 그룹(202a, 204a)으로 구분된다. 제 1 및 제 2 삽입홀 그룹(202, 204, 202a, 204a)은 각각의 삽입홀의 형상이 대체로 유사하거나 동일하게 구비된다.
구체적으로, 배터리 팩(100)은 복수 개의 단위 전지(160)들과, 배터리 팩 케이스(110) 및, 전극 고정부재(200)를 포함한다. 또 배터리 팩(100)은 히팅 코일(220)과 열전달부재(230)를 더 포함한다.
단위 전지(160)들은 상부에 복수 개의 전지 전극(162, 164, 162a, 164a)들이 노출되고, 이들을 통해 인접하는 단위 전지(160)들 간에 전기적으로 상호 직렬 또는 병렬 연결된다.
이 실시예의 단위 전지(160)들 각각은 2 개의 배터리 셀(160a, 160b)들을 구비한다. 따라서 전지 전극(162, 164, 162a, 164a)들은 하나의 단위 전지(160)에 대해 2 개 씩의 제 1 및 제 2 전극(162, 164)들을 구비한다. 제 1 전극(162)은 예를 들어, 양극 단자로 알루미늄(Al) 재질로 구비되며, 단위 전지(160)의 내부를 통해 제 2 전극(164)과 전기적으로 연결된다. 제 2 전극(164)은 예를 들어, 음극 단자로 구리(Cu) 재질로 구비되며, 인접하는 단위 전지(160)의 제 1 전극(162)과 상호 연결된다.
이를 위해 본 발명의 배터리 팩(100)은 단위 전지(160)들 상단에 구비되어, 제 1 및 제 2 전극(162, 164, 162a, 164a)들을 고정시키는 전극 고정부재(200)가 구비된다.
전극 고정부재(200)는 플레이트 형상의 몸체를 가지며, 배터리 팩 케이스(110)의 상부 내측에서 복수 개의 단위 전지(160)들의 상부에 설치된다. 전극 고정부재(200)는 제 1 및 제 2 전극(162, 164, 162a, 164a)들에 대향하여 복수 개의 삽입홀(202, 204, 202a, 204a)들과, 상부면의 삽입홀(202, 204, 202a, 204a)들 사이의 중앙에 좌우 길이 방향으로 연장 형성되어 히팅 코일(220)이 삽입 설치되는 히팅 코일 삽입홈(210)을 구비한다.
이러한 전극 고정부재(200)는 삽입홀(202, 204, 202a, 204a)을 통해 하부로부터 상부 방향으로 삽입되는 제 1 및 제 2 전극(162, 164, 162a, 164a)들 각각이 상부에서 일부 노출되고, 노출된 제 1 및 제 2 전극(162, 164, 162a, 164a)들이 동일한 방향 예를 들어, 인접하는 단위 전지(160)들 간에 전기적으로 연결되도록 우측에서 좌측으로 절곡되도록 제공된다.
삽입홀(202, 204, 202a, 204a)들은 삽입된 전지 전극(162, 164, 162a, 164a)들이 대체로 등 간격을 유지하도록 제공된다. 이를 위해 삽입홀(202, 204, 202a, 204a)들은 단위 전지(160)들의 폭에 대응하여 그 간격을 조절하여 제공된다. 또 삽입홀(202, 204, 202a, 204a)들은 전극 고정부재(200)의 두께에 따라 그 간격을 조절하여 제공된다. 뿐만 아니라, 삽입홀(202, 204, 202a, 204a)들은 전극 고정부재(200) 상에서 각각의 위치에 따라 내부 측면의 경사각을 조절하여 제공된다.
전극 고정부재(200)로부터 노출된 제 1 및 제 2 전극(162, 164, 162a, 164a)들의 상부에는 열전달부재(230)가 설치된다. 전극 고정부재(200)와 열전달부재(230) 사이에는 히팅 코일(220)이 구비된다.
히팅 코일(220)은 예를 들어, 저항성 가열기 등으로 구비되고, 전극 고정부재(200)에 형성된 히팅 코일 삽입홈(210)에 삽입, 장착되어 내부의 단위 전지(160)들로부터 전원을 공급받거나, 또는 배터리 팩(100)이 설치된 장치(미도시됨)의 전원부(미도시됨)로부터 전원을 공급받아서 일정 온도를 가열한다. 히팅 코일(220)에서 발생된 열은 열전달부재(230)로 전달된다.
또 히팅 코일(220)은 단위 전지(160)들의 전지 전극(162, 164, 162a, 164a)들 사이 즉, 제 1 전극 그룹(162, 164)과 제 2 전극 그룹(162a, 164a)들에서 길이 방향으로 길게 연장되고, 양단이 하나의 단위 전지(160)의 전지 전극(162, 164)들에 전기적으로 연결된다. 따라서 히팅 코일(220)에서 발생된 열을 전지 전극(162, 164)들을 통해 상호 직렬 또는 병렬로 연결된 단위 전지(160)들의 내부로 전달된다. 이로 인해 배터리 팩(100)은 설치 환경의 온도 변화에 대응하여 저온에서도 배터리 사용 용량을 증가시킬 수 있다.
그리고 열전달부재(230)는 예를 들어, 플레이트 형상의 열전 시트 등으로 구비되고, 배터리 팩(100)의 온도를 상승시켜서 배터리 사용 용량을 증가시키기 위하여, 히팅 코일(220)로부터 발생된 열을 받아서 배터리 팩(100) 전체로 열을 전달한다. 또 열전달부재(230)는 완충 성분을 갖는 열전 시트로 구비되므로, 외부로부터 발생되는 충격을 완화시킬 수도 있다.
다시 도 3을 참조하면, 배터리 팩 케이스(110)는 대체로 직육면체 형상으로 제공되며, 상부 케이스(112)와, 하부 케이스(114) 및, 복수 개의 측벽 케이스(120 ~ 126)들을 포함한다. 상부 및 하부 게이스(112, 114)와 측벽 케이스(120 ~ 126)들 각각은 일정 두께를 갖는 플레이트 형상으로 제공된다.
상부 케이스(112)는 상호 결합된 측벽 케이스(120 ~ 126)들의 상부면에 결합되고, 하부 케이스(114)는 상호 결합된 측벽 케이스(120 ~ 126)들의 하부면에 결합된다. 그리고 측벽 케이스(120 ~ 126)들 각각은 일정 두께를 갖는 직사각형의 플레이트 형상으로 제공되며, 인접하는 측벽 케이스(120 ~ 126)들 간에 결합력을 향상시키고, 두께를 최소화하기 위하여, 좌우 양단이 일정 각도로 경사지게 연장되는 결합부(130 ~ 136)를 구비한다.
또 측벽 케이스(120 ~ 126)들 각각에는 배터리 팩(100)의 방열을 위하여, 외측으로 돌출되는 복수 개의 방열핀(140)들을 구비한다. 방열핀(140)들은 측벽 케이스(120 ~ 126)의 외측 표면에서 상하 방향으로 연장되어 돌출된다. 방열핀(140)들은 방열 효과를 향상시키기 위하여, 측벽 케이스(120 ~ 126)의 외측 표면에 복수 개가 일정 간격 또는 서로 다른 간격을 유지하여 나란히 배치된다. 예를 들어, 방열핀(140)들은 배터리 팩(100) 전체의 온도 분포가 균일하도록 하기 위하여, 측벽 케이스(120 ~ 126)의 가장자리부보다 중앙부에 더 밀집되게 구비할 수 있다.
측벽 케이스(120 ~ 126)들 각각의 양단에는 결합부(130 ~ 136)가 형성된다. 또 측벽 케이스(120, 126)가 결합되는 결합면에는 밀폐부재 예를 들어, 오-링이 설치된다. 결합부(130 ~ 136)는 측벽 케이스(120 ~ 126)들 각각의 양단이 해당 측벽 케이스에 대해 외측 방향으로 일정 각도 경사지게 형성된다. 결합부(130 ~ 136)는 해당 측벽 케이스와 동일한 두께를 가지며, 일정 길이를 갖도록 연장된다.
또 배터리 팩(100)의 전면에 배치되는 측벽 케이스(120)에는 배터리 팩(100)의 내부로 단위 전지(160)들을 충전하는 전원을 공급하기 위한 전원 입력단(102)과, 배터리 팩(100)의 회로 기판(180)으로 배터리 충전, 배터리 밸런싱 등에 따른 각종 제어 신호를 전송하기 위한 신호 입력단(104)이 설치된다.
또 측벽 케이스(120 ~ 126)들 각각에는 상부 케이스(112) 및 하부 케이스(114)를 결합하기 위한 복수 개의 체결부(150)가 구비된다. 체결부(150)는 내부에 상하 방향으로 관통되는 나사홀이 형성되고, 나사홀을 통해 상부 케이스(112) 및 하부 케이스(114)와 나사 결합된다. 이러한 배터리 팩(100)은 상호 결합된 측벽 케이스(120 ~ 126)들의 상부면 및 하부면 각각에 결합되는 상부 케이스(112)와 하부 케이스(114) 사이에 가스켓 등을 구비하여 내부 공간을 밀폐시킨다.
또 배터리 팩(100)은 배터리 팩 케이스(110)의 내부 일측에 회로 기판(180)이 설치되고, 내부 타측에 복수 개의 단위 전지(160)들이 나란하게 적층된다. 회로 기판(180)과 단위 전지(160)들 사이에는 분리판(170)이 설치된다.
분리판(170)은 배터리 팩 케이스(110)의 내부 공간을 단위 전지(160)들을 수용하는 공간과 회로 기판(180)을 설치하는 공간으로 분리한다. 즉, 분리판(170)은 배터리 팩 케이스(110) 내부에 적층된 단위 전지(160)들을 고정시킨다. 또 분리판(170)은 회로 기판(180)의 저면과 일정 간격 이격되어 회로 기판(180)을 지지한다.
회로 기판(180)은 배터리 관리 시스템(Battery Management System : BMS)으로서 예컨대, 배터리 충전 회로, 밸런싱 조절 회로 및 이들을 제어하는 제어 회로 등이 구비된다. 회로 기판(180)은 전원 입력단(102) 및 신호 입력단(104)과 전기적으로 연결된다. 회로 기판(180)은 전원을 공급받아서 단위 전지(160)들을 충전시키고, 밸런싱 전류를 감지하여 밸런싱 조절 회로를 통해 해당 배터리 셀(160)을 방전시킨다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 배터리 팩(100)은 배터리 팩 케이스(110)의 내부에 복수 개의 단위 전지(160)들이 수용되어 상호 인접하게 나란히 적층된다. 이 실시예에서 단위 전지(160)들은 2 개의 배터리 셀(160a, 160b)들로 구성되며, 하나의 단위 전지(160)에 대해 4 개의 전지 전극(162, 164, 162a, 164a)들을 구비한다. 즉, 단위 전지(160)는 일측에 양극 단자(162)와 음극 단자(164)가 배치되어 제 1 전극 그룹(162, 164)을 구성하고, 타측에 또 다른 양극 단자(162a)와 음극 단자(164a)가 배치되어 제 2 전극 그룹(162a, 164a)을 구성한다.
따라서 전극 고정부재(200)는 제 1 전극 그룹의 전지 전극(162, 164)들이 각각 삽입되는 복수 개의 삽입홀(202, 204)들을 포함하는 제 1 삽입홀 그룹과, 제 2 전극 그룹의 전지 전극(162a, 164a)들이 각각 삽입되는 복수 개의 삽입홀(202a, 204a)들을 포함하는 제 2 삽입홀 그룹으로 구비된다.
여기서는 제 1 삽입홀 그룹과 제 1 전극 그룹을 이용하여 전극 고정부재(200)의 결합 상태를 설명한다.
즉, 도 6을 참조하면, 단위 전지(160)들의 제 1 전극 그룹은 단위 전지(160)들의 일측에 배치되고, 복수 개의 제 1 전극(162)과 복수 개의 제 2 전극(164)을 포함한다. 전극 고정부재(200)의 제 1 삽입홀 그룹은 제 1 및 제 2 전극(162, 164)들 각각에 대응하여 복수 개의 제 1 및 제 2 삽입홀(202, 204)들을 제공한다.
제 1 및 상기 제 2 삽입홀(202, 204) 각각은 제 1 및 제 2 전극(162, 164)들 각각이 삽입되게 전극 고정부재(200)의 상하로 관통된다. 예컨대, 제 1 삽입홀(202)은 내부 일측면이 동일한 단위 전지(160)의 제 2 전극(164)에 멀어지도록 경사지게 구비되고, 제 2 삽입홀은 내부 타측면이 동일한 단위 전지(160)의 제 1 전극(162)에 멀어지도록 경사지게 구비된다. 즉, 동일한 단위 전지(160)에 대하여, 제 1 및 제 2 삽입홀(202, 204)들은 전극 고정부재(200)의 개방된 부분이 하부로부터 상부 방향으로 갈수록 좁아지는 형상을 갖는다.
이 실시예에서 하나의 단위 전지의 제 1 전극(162)은 제 1 삽입홀(202)에 삽입되고, 제 1 삽입홀(202)의 경사진 일측면을 따라 일부가 전극 고정부재(200)의 상부면에 노출된다. 또 다른 하나의 단위 전지의 제 2 전극(164)은 제 2 삽입홀(204)에 삽입되어 제 2 삽입홀(204)의 경사진 타측면을 따라 일부가 전극 고정부재(200)의 상부면에 노출된다. 그러므로 인접하는 하나의 단위 전지의 제 1 전극(162)의 노출된 일부는 다른 하나의 단위 전지의 제 2 전극(164)의 노출된 일부의 상부에서 상호 중첩된다.
따라서 제 1 전극(162)은 제 1 삽입홀(202)의 하부에서 상부 방향으로 삽입되고, 제 2 전극(164)은 제 2 삽입홀(204)의 하부에서 상부 방향으로 삽입된다. 제 1 및 제 2 삽입홀(202, 204)들 각각에 삽입된 제 1 및 제 2 전극(162, 164)들은 일정 길이를 가지고 있으며, 일부가 제 1 및 제 2 삽입홀(202, 204)들 각각의 상부에 노출된다. 노출된 제 1 및 제 2 전극(162, 164)의 일부는 동일한 방향으로 절곡되어, 상호 중첩된다. 이 실시예에서 제 1 및 제 2 전극(162, 164)은 동일한 길이를 갖는다. 그러나 제 1 및 제 2 삽입홀(202, 204)의 내측면이 경사지게 구비되어 상이한 길이를 가지고 있기 때문에, 제 1 및 제 2 전극(162, 164)의 노출된 일부는 상이한 길이를 갖는다.
그 결과, 제 1 전극(162)은 절곡된 제 2 전극(164)의 일부에 중첩되고, 제 1 및 제 2 전극(162, 164)의 중첩된 부분을 용접 또는 나사 결합 등으로 상호 결합시켜서 전기적으로 연결한다. 그러므로 동일한 단위 전지(160)에 대해서는 일측에 배치되는 제 1 및 제 2 전극들은 전기적으로 연결되지 않으며, 인접하는 단위 전지들 간의 제 1 및 제 2 전극들은 전기적으로 연결된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 배터리 팩(100)은 전극 고정부재(200)를 이용하여 복수 개의 전지 전극(162, 164, 162a, 164a)들을 동일한 방향으로 절곡시켜서 인접하는 전지 전극(162, 164 또는 162a, 164a)들 간에 중첩되게 결합한다.
이상에서, 본 발명에 따른 전극 고정부재 및 이를 구비하는 배터리 팩의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.
100 : 배터리 팩 110 : 배터리 팩 케이스
160 : 단위 전지 160a, 160b : 배터리 셀
162, 162a : 제 1 전극 164, 164a : 제 2 전극
200 : 전극 고정부재 202, 202a, 204, 204a : 전극 삽입홀
210 : 히팅 코일 삽입홈 220 : 히팅 코일
230 : 열전달부재

Claims (5)

  1. 배터리 팩에 있어서:
    상부로 돌출되고 동일한 길이를 갖는 제 1 및 제 2 전극을 갖는 적어도 하나의 배터리 셀을 구비하는 복수 개의 단위 전지들과;
    내부에 상기 단위 전지들을 수용하는 배터리 팩 케이스 및;
    상기 단위 전지들의 상부에 배치되고, 상기 제 1 및 상기 제 2 전극들 각각에 대향하는 위치에 복수 개의 삽입홀들을 구비하여, 상기 삽입홀들에 삽입된 상기 제 1 및 상기 제 2 전극들의 노출된 일부를 동일한 방향으로 절곡되어, 상기 단위 전지들 중 인접하게 배치되는 하나의 단위 전지의 상기 제 1 전극과 다른 하나의 상기 단위 전지의 상기 제 2 전극들을 중첩시키는 전극 고정부재를 포함하고;
    상기 배터리 팩은 상기 단위 전지들의 온도를 조절하는 히팅 코일을 더 구비하되;
    상기 전극 고정부재는 상부면에 상기 제 1 및 상기 제 2 전극들 사이 부분에서 길게 형성되어 상기 히팅 코일이 삽입 설치되는 히팅 코일 삽입홈을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극 고정부재는;
    상기 제 1 전극에 대응하는 위치에 형성되고, 상기 제 1 전극이 삽입되는 제 1 삽입홀과;
    상기 제 2 전극에 대응하는 위치에 형성되고, 상기 제 2 전극이 삽입되는 제 2 삽입홀을 포함하되;
    상기 제 1 및 상기 제 2 전극은 동일한 길이를 가지고 상기 제 1 및 상기 제 2 삽입홀에 각각 삽입 관통되고, 동일한 방향으로 절곡되어 상기 제 1 및 상기 제 2 전극이 상호 중첩되게 하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 및 상기 제 2 삽입홀들은 동일한 단위 전지에 대하여, 상기 전극 고정부재 개방된 부분이 하부에서 상부 방향으로 갈수록 좁아지는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 삽입홀은 내부 일측면이 상부로 갈수록 상기 동일한 단위 전지의 상기 제 2 전극에 멀어지도록 경사지게 구비되고, 상기 제 2 삽입홀은 내부 타측면이 상부로 갈수록 상기 동일한 단위 전지의 상기 제 1 전극에 멀어지도록 경사지게 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 삭제
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