KR101447332B1 - 전지셀의 가압식 케이스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전지셀의 가압식 케이스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전원이 입출력되는 베어셀을 수용하여 전지셀을 구성하는 전면케이스와 배면케이스를 간단한 수작업만으로 조립 가능한 전지셀의 가압식 케이스에 관한 것이다.

Description

전지셀의 가압식 케이스{Case of pressing type for battery cell}

본 발명은 전지셀의 가압식 케이스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전원이 입출력되는 베어셀을 수용하여 전지셀을 구성하는 전면케이스와 배면케이스를 간단한 수작업만으로 조립 가능한 전지셀의 가압식 케이스에 관한 것이다.

일반적으로 통상적으로, 1차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 2차 전지는 디지털 카메라, 셀룰러 폰, 노트북 컴퓨터, 하이브리드 자동차 등 첨단 분야의 개발로 활발한 연구가 진행중이다.

이와 같은 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 증가되고 있는 추세이다.

이와 같은 리튬전지는 전원이 입출력되는 탭이 형성되는 전지셀과, 상기 전지셀을 케이싱하는 케이스로서 이루어진다. 여기서 상기 케이스에 수용되는 전지셀을 단위셀 이라는 단위로서 칭하며, 상기 단위셀이 여러 개가 연결되어 하나의 그룹을 이루는 단위를 단위모듈로서 구분한다.

하이브리드 자동차 등 고출력의 리튬전지가 요구되는 경우에 상기와 같은 단위모듈을 수십에서 수 백개를 적층한 뒤에 각각의 단위셀을 직렬 연결하여 고전압을 얻게 된다.

여기서 종래에는 상기와 같은 단위모듈을 이루기 위해서는 하나의 케이스내에 다 수개의 단위셀을 직렬로 연결하고, 연결되는 단위셀간을 고정시키기 위한 별도의 고정수단을 구비해야만 한다.

예를 들면, 국내공개특허공보 제10-2010-0027731호에 개시된 케이스는 연결되는 각각의 단위셀의 양측면에 케이스에 일치되는 형상을 갖고 일방향으로 연장된 탭에 나사와 같은 고정수단으로 연결되어 하나의 단위모듈을 형성하게 된다. 그러나 이와 같은 종래의 리튬전지의 케이스는 별도의 고정수단을 구비하기 때문에 제조원가가 상승 되며, 작업시 서로 분리된 단위셀을 연결시키기 때문에 장시간의 작업을 요하는 문제점이 있다.

또한 종래의 전지셀 케이스는 베어셀을 수용하는 전면케이스와 배면케이스가 통상적으로 플라스틱 사출물이기 때문에 외부에서 가해지는 진동이나 충격에 의하여 쉽게 파손되거나 또는 내부에서 충격을 완충시킬 수 있는 구성이 없어 내진동성 및 강성에 취약한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 베어셀을 수용하는 전면케이스와 배면케이스중 어느 하나에 상기 베어셀을 가압식으로 체결할 수 있어서 전지셀의 조립이 용이한 전지셀의 가압식 케이스를 제공함에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 베어셀의 전면과 후면에서 각각 밀착되어 상호 결합되는 전면케이스와 배면케이스를 끼움식 결합구조로 형성하여 케이스의 조립시간의 단축 및 작업자의 편의를 향상시킬 수 있는 전지셀의 가압식 케이스를 제공함에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 전면케이스와 배면케이스의 결합시에 이격된 공간을 형성하여 외부에서 가해지는 진동이나 충격을 완화 시킬 수 있는 내진동성과, 강성이 향상된 전지셀의 가압식 케이스를 제공함에 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함한다.

본 발명의 제1실시예는 서로 다른 극성의 전원을 입출력하는 전지탭이 본체에서 상측으로 돌출형성되는 베어셀; 내측에 수용되는 상기 베어셀이 노출되도록 관통형성되는 전면개구를 중심으로 수직으로 연장되는 벽면의 상하측과 양측 끝단에서 배면측 방향으로 절곡되어 상면과 바닥면 및 양측면을 이루어 상기 베어셀이 수용되는 수용공간을 형성하는 전면케이스; 및 상기 전면개구에 일치되는 배면개구가 형성되는 벽면에서 상측과 하측 및 양측방향으로 각각 절곡되어 상면과 하면 및 양측면이 각각 형성되어 상기 베어셀을 사이에 두고 상기 전면케이스의 수용공간으로 안착되는 배면케이스를 포함하고, 상기 전면케이스는 상기 전지탭이 삽입되도록 상면에서 관통형성되는 삽입구; 양 측면과 상면 및 바닥면에서 하나 이상이 관통형성되는 고정공; 및 타 전지셀의 배면케이스에 체결시에 이격된 공간을 갖도록 전면측에서 수평 및 수직으로 연장되는 전면수평격벽과 전면수직격벽으로 구획되는 전면완충부를 포함하고, 상기 배면케이스는 상면과 양측면 및 하면에서 하나 이상이 돌출되어 상기 고정공에 삽입되는 고정돌기와, 타 전지셀의 상기 전면완충부에 체결되도록 배면측에서 수평 및 수직으로 연장되는 배면수평격벽과 배면수직격벽에 의하여 구획되는 배면완충부를 포함한다.

본 발명의 제2실시예에 있어서, 상기 전면케이스는 상면에서 상기 삽입구의 외측을 따라 연장형성되어 상기 삽입구에서 돌출되는 상기 전지탭을 고정 및 지지하는 지지단을 더 포함한다.

본 발명의 제3실시예에 있어서, 상기 전면케이스는 배면측에서 수용되는 베어셀이 외부에 노출되도록 개방되는 전면개구의 상측에서 상기 상면으로 수직 연장되는 제1상측벽면에서 음각형성되어 상기 제1상측벽면과 단을 이루도록 함몰되어 상기 전지탭이 안착되는 전면안착단을 더 포함한다.

본 발명의 제4실시예에 있어서, 상기 전면케이스는 전면측에서 체결되는 타 전지셀의 배면측과 밀착되는 전면에서 하나 이상이 전방으로 돌출되어 타 전지셀의 배면 사이에 이격된 공간을 형성하여 방열 유로를 형성하는 체결부를 더 포함한다.

본 발명의 제5실시예에 있어서, 상기 체결부는 상기 전면측 하단에서 전방으로 돌출되는 하단돌기와, 상기 전면에서 양측 방향에서 각각 전방으로 돌출되는 양측돌기와 상기 양측돌기의 하측에서 전방으로 돌출되는 방열블럭 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 한다.

삭제

본 발명의 제7실시예에 있어서, 상기 전면케이스는 양측면에서 돌출되는 끼움본체에서 상기 배면케이스가 체결되는 방향으로 돌출형성되는 끼움돌기; 및 상기 끼움본체에서 상기 끼움돌기의 반대쪽에서 배면측으로 함몰되도록 형성되어 전면측에서 체결되는 타 전지셀의 끼움돌기가 삽입되는 끼움공을 더 포함한다.

본 발명의 제8실시예에 있어서, 상기 배면케이스는 상기 전면케이스가 위치되는 전면측 벽면에서 상기 전지탭이 안착되도록 음각형성되는 배면안착단을 더 포함한다.

본 발명의 제9실시예에 있어서, 상기 배면케이스는 배면에서 상기 측면과 내측방향으로 이격되어 수직으로 연장되고, 그 사이에 이격된 공간을 형성하는 양측완충벽; 및 상기 하면에서 상기 전면개구의 하측에서 수평으로 연장되어 하측벽면의 편평한 상면을 이루는 개구바닥면의 하측에서 수평으로 연장형성되어 상기 개구바닥면과의 사이에 이격된 공간을 형성하여 외부로부터 전달되는 진동 및 충격을 완화시킬 수 있는 하측완충벽을 더 포함한다.

본 발명의 제10실시예에 있어서, 상기 배면케이스는 상기 측면에서 수평으로 연장되어 상기 양측완충벽으로 연결되어 강도를 보강하는 양측보강벽을 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제11실시예에 있어서, 상기 배면케이스는 상기 개구바닥면에서 수직으로 하향 연장되어 상기 하측완충벽에 연결되어 강도를 보강하는 하측보강벽을 더 포함한다.

삭제

본 발명은 베어셀의 전지탭이 삽입 및 고정될 수 있도록 전면케이스의 상면에서 전지탭이 관통되어 돌출될 수 있도록 하여 베어셀을 전면케이스에 고정시키는 과정이 간단하여 조립시간의 단축효과와 작업자의 편의가 증진되는 효과가 있다.

또한 본 발명은 전면케이스의 내측에 배면케이스가 끼움되는 결합구조를 갖기 때문에 전면케이스의 배면에서 배면케이스를 안착후 약간의 힘을 가하면 체결되기 때문에 별도의 고정수단이나 구성의 추가 없이도 전면케이스와 배면케이스의 조립이 용이하여 작업자의 편의를 향상하고, 조립시간의 단축과 함께 제조원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 전지셀의 내측에서 외부로부터 가해지는 진동이나 충격을 완화할 수 있도록 완충된 영역을 다 수 구성함에 따라서 내진동성 및 강도가 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전지셀의 가압식 케이스를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 전지셀의 가압식 케이스를 도시한 분해사시도,
도 3은 본 발명에 따른 전지셀의 가압식 케이스에서 전면케이스를 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 전지셀의 가압식 케이스에서 배면케이스를 도시한 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 전지셀의 가압식 케이스에서 전면케이스와 배면케이스의 결합상태를 도시한 절개사시도,
도 6은 본 발명에 따른 전지셀의 가압식 케이스에서 도 5의 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 전지셀의 가압식 케이스에서 단위 전지셀의 결합상태를 도시한 도면이다.

이하에서는 본 발명에 따른 전지셀의 가압식 케이스의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 전지셀의 가압식 케이스를 도시한 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 전지셀의 가압식 케이스를 도시한 분해사시도, 도 3은 본 발명에 따른 전지셀의 가압식 케이스에서 전면케이스를 도시한 사시도, 도 4는 본 발명에 따른 전지셀의 가압식 케이스에서 배면케이스를 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 전지셀의 가압식 케이스는 서로 다른 극성의 전원을 입출력하는 베어셀(20)과, 상기 베어셀(20)의 전면에 밀착되는 전면케이스(10)와, 상기 베어셀(20)의 배면에 밀착되는 배면케이스(30)를 포함한다.

상기 베어셀(20)은 본체(22)의 상측에서 돌출되도록 형성되어 서로 다른 극성을 출력하는 양과 음의 전지탭(21)을 포함한다. 여기서 상기 전지탭(21)은 상기 전면케이스(10)의 상면에서 관통형성되는 삽입구(111)를 통하여 돌출되며, 상기 베어셀(20)의 본체(22)를 실링하는 영역인 본체 테두리(221)는 상기 전면케이스(10)의 배면에 밀착된다.

상기 전면케이스(10)는 수직으로 연장되는 벽면의 상하측과 양측 끝단에서 배면측 방향으로 절곡되어 상면(113)과 바닥면(15) 및 양측면(122)을 이루어 상기 베어셀(20)이 수용되는 수용공간을 형성한다.

또한 상기 배면케이스(30)는 수직으로 연장되는 벽면에서 상측과 하측 및 양측방향으로 각각 절곡되어 상면(31)과 하면 및 양측면(32)이 각각 형성되어 상기 베어셀을 사이에 두고 상기 전면케이스의 수용공간으로 안착된다.

보다 상세한 구성을 설명하자면, 상기 전면케이스는 상기 전지탭(21)이 삽입되는 상단부(11)와, 상기 상단부(11)의 양끝에서 하측으로 연장되어 측면을 형성하는 전면측부(12)와, 상기 전면케이스(10)에서 관통 형성되어 내측에 수용되는 베어셀(20)이 노출되는 전면개구(14)와, 상기 베어셀(20) 및 배면케이스(30)가 안착되는 전면안착부(13)와, 상기 배면케이스(30)와 체결되면서 충격이나 진동을 흡수하는 완충영역과 방열유로를 형성하는 체결부(16)와, 상기 배면케이스(30)의 하면과 베어셀(20)의 배면을 지지하는 바닥면(15)을 포함한다.

상기 상단부(11)는 상기 전면케이스(10)의 상면(113)에서 상기 전지탭(21)이 삽입 및 돌출되도록 관통형성되는 삽입구(111)와, 상기 삽입구(111)의 벽면을 따라서 연장형성되어 돌출되는 전지탭(21)을 지지하는 지지단(112)을 포함한다.

상기 삽입구(111)는 상기 전면케이스(10)의 상면(113)에서 상기 전지탭(21)과 동일한 숫자로 관통 형성된다. 여기서 상기 삽입구(111)는 상면(113)에서 관통형성됨에 따라 상기 전지탭(21)이 하측에서 상기 전면케이스(10)의 상면(113)으로 삽입되어 상측으로 돌출된다.

상기 지지단(112)은 상기 삽입구(111)의 외측을 따라 연장된다. 이때 상기 지지단(112)은 상기 상면에서 상방으로 돌출된다. 또한 바람직하게로는 상기 지지단(112)은 상기 삽입구(111)를 통하여 돌출되는 전지탭(21)의 외면에 밀착되어 마찰력을 발생시킬 수 있도록 하여 상기 전지탭(21)을 고정 및 지지한다.

상기 전면안착부(13)는 상기 상단부(11)의 하측(상기 전면개구(14)의 상측)으로 연장되는 제1상측벽면(131)과, 상기 제1상측벽면(131)의 배면측에서 단을 이루어 상기 전지탭(21)이 안착되도록 상기 제1상측벽면(131)에서 음각형성되는 홈으로 형성되는 전면안착단(132)과, 상기 제1상측벽면(131)의 양측 끝단에서 하향 연장되는 제1양측벽면(133)과, 상기 제1양측벽면(133)의 하측에서 수평으로 연장되는 제1하측벽면(134)을 포함한다.

상기 제1상측벽면(131)은 상면(113)에서 전면 측 방향의 끝단에서 수직으로 하향 연장되어 전면개구(14)의 상측까지 연장된다. 여기서 상기 제1상측벽면(131)은 상기 배면케이스(30)의 전면이 밀착된다.

상기 전면안착단(132)은 상기 제1상측벽면(131)에서 전면측으로 내향되도록 음각형성되어 상기 제1상측벽면(131)의 전면측으로 함몰된다.

상기 제1양측벽면(133)은 상기 전면개구(14)를 사이에 두고 상기 제1상측벽면(131)의 양측 끝단에서 하향 연장된다. 아울러 상기 제1양측벽면(133)은 하측 끝단에서 수평으로 연장되는 제1하측벽면(134)과 연결된다. 상기 제1양측벽면(133)은 상기 베어셀(20)의 본체테두리(221)가 밀착된다.

상기 제1하측벽면(134)은 상기 베어셀(20)의 본체(22)의 테두리(221)에서 전면이 밀착되도록, 상기 제1양측벽면(133)의 양 끝단에서 수평방향으로 연장되면서 상방으로 돌출되는 벽면으로 이루어진다. 따라서 상기 제1하측벽면(134)은 배면에서 상기 베어셀(20)의 본체(22) 하측 테두리(221)가 밀착된다.

상기 전면측부(12)는 상기 상단부(11)의 양측 끝단에서 절곡되어 하향 연장되며, 이때 상기 제1상측벽면(131)과 제1양측벽면(133) 및 제1하측벽면(134)에서 수직으로 절곡되어 상기 전면케이스(10)의 측면(122, 123)을 형성한다. 아울러 상기 전면측부(12)는 타 전지셀과의 끼움식 체결을 위한 끼움수단(121)을 포함한다.

여기서 상기 전면측부(12)는 외측면(122)에서 상기 전면케이스(10)의 양측면을 형성하되, 상기 끼움수단(121)이 형성되고, 내측면(123)에서 상기 베어셀(20)과 상기 배면케이스(30)의 측면이 밀착된다.

상기 끼움수단(121)은 상기 전면케이스(10)의 외측면(122)에서 만곡된 형상으로 돌출되는 끼움본체(121a)와, 상기 본체(22)의 배면측 단면에서 돌출되는 끼움돌기(121b)와, 상기 끼움본체(121a)의 전면측 단면에서 후방측으로 내향되는 끼움공(121c)을 포함한다.

상기 끼움본체(121a)는 상기 전면케이스(10)의 외측면(122)에서 만곡된 형상으로 돌출되어 전면측과 배면측에서 각각 단면을 이루어 상기 끼움돌기(121b)와 끼움공(121c)이 형성된다.

상기 끼움돌기(121b)는 상기 끼움본체(121a)의 배면측 단면에서 돌출되어 동일 방향에 위치되는 타 전면케이스(10)의 끼움공(121c)에 삽입된다.

상기 끼움공(121c)은 상기 끼움본체(121a)의 전면측에서 배면측 방향으로 내향되어 동일방향에서 삽입되는 타 전면케이스(10)의 끼움돌기(121b)가 삽입된다.

즉, 상기 끼움수단(121)은 하나 이상의 전지셀이 결합될 시에서 인접된 전지셀과 순차적으로 연결되도록 한다. 이는 도 7에 도시된 바와 같으며, 보다 상세한 설명은 후술한다.

상기 바닥면(15)은 상기 전면측부(12)의 양측 끝단 사이에서 수평으로 연장되어 편평한 바닥면을 이루어 상기 베어셀(20)과 상기 배면케이스(30)의 하면을 지지한다.

상기 체결부(16)는 상기 전면케이스(10)의 전면 상단측에 위치되는 전면블럭(161)과, 전면의 하측에서 상기 배면케이스(30)의 하측과 일정간격을 유지하도록 돌출되는 하단돌기(164)와, 전면의 양측에서 상방으로 돌출되어 상기 배면케이스(30)의 배면양측과 일정간격을 유지하도록 돌출되는 양측돌기(162)와, 상기 양측돌기(162)의 하측에서 전방으로 돌출되어 상기 배면케이스(30)와 체결시에 이격된 공간을 형성하는 방열블럭(163)과, 상기 전면측부(12)의 내측면(123)과 바닥면(15)에서 함몰 형성되는 고정공(165)을 포함한다.

상기 전면블럭(161)은 하나 이상으로 구획된 공간으로 분할되어 상기 배면케이스(30)와 이격된 공간을 형성하면서 충격을 완화할 수 있도록 공간을 형성하는 전면완충부(161c)와, 상기 전면완충부(161c)를 분할하는 전면수직격벽(161a)과 전면수평격벽(161b)을 포함한다.

상기 전면수평격벽(161b)은 상기 상면(113)의 하측에서 상호 이격되어 수평으로 연장형성되어 상기 상면(113)과 전면개구(14) 사이에서 상기 전면완충부(161c)를 구획한다.

상기 전면수직격벽(161a)은 상기 상면(113)에서 수직으로 하향 연장되어 상기 전면수평격벽(161b)으로 연장되어 상기 전면완충부(161c)를 분할시킨다.

상기 전면완충부(161c)는 상기 전면수평격벽(161b)과 상기 상면(113) 사이에서 형성되는 완충공간으로서 후술되는 상기 배면케이스(30)의 배면완충부(361d)와 밀착되면서 충격이나 진동을 흡수할 수 있는 이격된 공간을 형성한다.

즉, 상기 전면블럭(161)은 상기 배면케이스(30)의 배면블럭(361)과 결합되어 케이스 내에서 이격된 빈 공간인 전면완충부(161c)를 형성하기 때문에 외부로부터 가해지는 충격이나 진동을 완화할 수 있어 내진동성을 향상시킬 수 있다.

상기 하단돌기(164)는 상기 전면케이스(10)의 전면측 하단에서 전방으로 돌출되어 전면측에서 체결되는 타 전지셀의 배면과 이격된 공간을 형성하여 상기 베어셀(20)에서 발열된 열이 배출되는 유로를 형성한다.

상기 양측돌기(162)는 상기 제1양측벽면(133)의 전면에서 전방으로 돌출형성된다. 여기서 상기 양측돌기(162)는 전방에서 체결되는 타 전지셀의 배면에 밀착되면서 상기 배면케이스(30)와 전면케이스(10) 사이에 이격된 유로를 형성한다. 여기서 상기 양측돌기(162)는 상기 끼움본체(121a)로 연장되는 연장벽(162a)을 더 포함한다. 즉, 상기 끼움본체(121a)는 상기 양측돌기(162)와 연장벽(162a)을 통하여 연결됨에 따라서 타 전지셀의 배면 사이에 이격된 유로를 형성할 수 있다.

상기 방열블럭(163)은 상기 양측돌기(162)의 하측에서 상기 제1양측벽면(133)의 하측과 상기 제1하측벽면(134)의 하측이 연결되는 지점에서 전방으로 돌출된다. 여기서 상기 방열블럭(163)은 상기 전면케이스(10)의 전면에서 'U'자형으로 돌출되는 벽면으로 형성됨에 따라서 전면측에서 체결되는 타 전지셀의 배면 사이에 이격된 공간을 형성한다.

요약하자면, 상기 방열블럭(163)과 양측돌기(162) 및 하단돌기(164)는 상기 전면케이스(10)의 전면측에서 돌출형성되어 타 전지셀의 배면측에 밀착됨에 따라 상기 전면케이스(10)의 나머지 영역과 타 전지셀의 배면 사이를 이격시킨다. 이와 같이 타 전지셀의 배면과 전면케이스(10) 사이의 이격된 공간은 상기 베어셀(20)에서 발열된 열을 배출한다.

따라서 본 발명은 상술한 바와 같이 전면케이스(10)에서 별도의 냉각장치를 추가로 형성하지 않은 채로 전면케이스(10) 내에 형성되는 구성만을 통하여 베어셀(20)에서 배출되는 열을 방열시키는 유로를 구성함에 따라서 별도의 냉각장치 및/수단의 추가가 필요 없다.

상기 고정공(165)은 상기 바닥면(15)과 상기 전면측부(12)의 내측면(123)에서 하나 이상이 함몰된 홈을 이루어 상기 배면케이스(30)의 외측면(122)에 형성되는 하기의 고정돌기(364)가 체결된다.

상기 배면케이스(30)는 상면(31)과, 관통형성되는 배면개구(34)와, 상기 배면개구(34)를 중심으로 상측에서 수평으로 연장되는 제2상측벽면(331)과 양측에서 수직으로 연장되는 제2양측벽면(334)과 하측에서 수평으로 연장되는 제2하측벽면(333)을 포함하는 배면안착부(33)와, 제2양측벽면(334)에서 측방향으로 절곡되어 상기 배면케이스(30)의 측면을 형성하는 배면측부(32)와, 내진동성을 강화하도록 이격된 공간을 형성하는 배면체결부(16)를 포함한다.

상기 제2상측벽면(331)은 전면측에서 상기 전지탭(21)이 안착 되도록 배면 측으로 음각형성되는 배면안착단(332)을 포함한다.

상기 배면체결부(16)는 분할된 영역에서 상기 전면블럭(161)의 사이에 이격된 공간을 형성하는 배면블럭(361)과, 상기 제2양측벽면(334)의 배면에서 이격된 공간을 형성하는 양측완충벽(362)과, 상기 제2하측벽면(333)의 배면에서 이격된 공간을 형성하는 하측완충벽(363)과, 상기 전면케이스(10)의 고정공에 삽입되는 고정돌기(364)를 포함한다.

상기 배면블럭(361)은 상기 배면케이스(30)의 상면에서 하측으로 이격된 위치(배면개구(34)의 상측)에서 수평으로 연장되는 배면수평격벽(361b)과, 상기 배면케이스(30)의 상면에서 상기 배면수평격벽(361b)으로 하향 연장되는 배면수직격벽(361a)과, 상기 배면수직격벽(361a)을 중심으로 양측에서 빈공간을 형성하는 배면완충부(361d)와, 상기 배면완충부(361d)에서 배면측으로 돌출되는 배면돌출부(361c)를 포함한다.

상기 배면수직격벽(361a)은 상기 배면케이스(30)의 상면에서 수직으로 하향 연장되어 상기 배면수평격벽(361b)으로 연결되어 양측에서 상기 배면완충부(361d)를 분할 및 구획한다. 이때 상기 배면수직격벽(361a)은 상기 상면의 가로 길이 중 가운데에 해당되는 위치에서 수직으로 연장된다.

상기 배면수평격벽(361b)은 상기 배면케이스(30)의 상면과 하측으로 이격된 위치에서 이격된 위치에서 수평으로 연장형성됨에 따라 상면과 이격된 영역에 상기 배면완충부(361d)를 형성한다.

상기 배면완충부(361d)는 상기 제2상측벽면(331)의 배면에서 상기 배면수평격벽(361b)과 배면수직격벽(361a)으로 분할된 공간으로서 배면 측에서 체결되는 타 전지셀이 체결되면서 그사이에 빈공간을 형성한다. 상기와 같이 빈공간을 이루는 배면완충부(361d)는 외측에서 가해지는 진동이나 충격이 공간에 충진되는 공기에 의하여 흡수됨에 따라 내진동성을 향상시킬 수 있다.

상기 배면돌출부(361c)는 상기 배면안착단(332)이 배면측으로 음각형성됨에 따라서 돌출되는 벽면이다. 여기서 상기 배면돌출부(361c)는 상기 배면완충부(361d)의 영역 내에 위치된다.

상기 양측완충벽(362)은 상기 배면케이스(30)의 양측면에서 배면개구(34)측 방향으로 이격된 위치에서 수직으로 연장되어 상기 배면수평격벽(361b)과 상기 개구바닥면(35) 사이에 연결된다. 여기서 상기 양측완충벽(362)은 상기 배면케이스(30)의 배면측부(측면, 32)와 이격된 위치에서 연장됨에 따라서 상기 배면케이스(30)의 측면(32) 사이에 이격된 공간을 형성한다. 이때 양측완충벽(362)과 측면(32) 사이에 형성되는 이격된 공간은 진동이나 충격을 흡수하고, 상기 베어셀(20)에서 발열된 열을 방열시키기 위하여 공기와의 접촉면적을 증가시켜 내부온도를 냉각시킬 수 있다. 또한 상기 양측완충벽(362)은 강도를 증가시키도록 상기 측면(32)에서 수평으로 연장되는 양측보강벽(362a)을 포함한다.

상기 하측완충벽(363)은 상기 배면케이스(30)의 하면을 이루되, 상기 개구바닥면(35)과 하측으로 이격되어 그 사이에 충격과 진동을 흡수할 수 있도록 빈공간을 형성한다. 여기서 상기 하측완충벽(363)은 강성을 증가시키도록 상기 개구바닥면(35)에서 수직으로 연장되는 하측보강벽(363a)을 포함한다.

상기 고정돌기(364)는 상기 배면케이스(30)의 양 측면(32)과 하면 및 상면에서 각각 돌출형성되어 상기 전면케이스(10)의 고정공(165)에 삽입되어 상기 배면케이스(30)와 상기 전면케이스(10)를 고정시킨다.

본 발명에 따른 전지셀의 가압식 케이스는 상기와 같은 구성을 포함하며, 이하에서는 본 발명의 작용설명을 첨부된 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 전지셀의 가압식 케이스에서 전면케이스와 배면케이스의 결합상태를 도시한 절개 사시도, 도 6은 본 발명에 따른 전지셀의 가압식 케이스에서 도 5의 단면도, 도 7은 본 발명에 따른 전지셀의 가압식 케이스에서 단위 전지셀의 결합상태를 도시한 도면이다.

먼저 작업자는 상기 전면케이스(10)에서 상기 베어셀(20)을 안착시킨다. 이때 상기 작업자는 전지탭(21)을 상기 전면케이스(10)의 삽입구(111)에 삽입하여 상기 전지탭(21)을 상면(113)에서 돌출시키고, 상기 전면케이스(10)의 배면측에서 제1양측벽면(133)과 제1하측벽면(134)에 상기 베어셀(20)의 양측 테두리(221)를 밀착시키고, 하면을 상기 바닥면(15)에 안착시킨다.

여기서 상기 지지단(112)은 상기 삽입구(111)를 통하여 돌출되는 전지탭(21)의 외면에 밀착되어 상기 전지탭(21)과의 마찰력을 증대시켜서 상기 전지탭(21)을 흔들림없이 고정시킨다.

이후 작업자는 상기 전면케이스(10)의 배면측을 통하여 상기 베어셀(20)을 삽입 및 안착시키고, 상기 배면케이스(30)를 상기 전면케이스(10)의 배면측에 밀착한 뒤에 가압한다.

따라서 상기 배면케이스(30)는 상기 바닥면(15)에 하면이 안착되고, 측면이 상기 전면케이스(10)의 내측면(123)에 밀착되면서 상기 전면케이스(10)에 안착된다. 이때 상기 고정돌기(364)는 상기 배면케이스(30)의 외측면(32)이 상기 전면케이스(10)의 내측면(123)과 밀착되고, 상기 배면케이스(30)의 하면이 상기 바닥면(15)에 안착 및 가압되면서 상기 고정공(165)에 삽입된다.

이와 같은 상기 배면케이스(30)와 전면케이스(10)간의 결합구조는 도 5와 도 6의 사시도 및 단면도에 도시된 바와 같다. 도시된 도 5와 도 6에서는 전면케이스(10)와 배면케이스(30)간의 결합구조를 설명하기 위한 것으로서 동업종에 종사하는 업자라면 도시된 바에서 베어셀(20)의 위치 및 결합상태를 상술한 바를 통하여 이해할 수 있기에 상기 베어셀(20)을 도시하지 않았다.

도 5와 도 6을 참조하면, 상기 베어셀(20)의 전지탭(21)은 상기 삽입구(111)를 통하여 상방으로 돌출형성되며, 이때 상기 전면케이스(10)의 상면 아래에 위치되는 전지탭(21)의 일부는 상기 전면케이스(10)의 전면안착단(132)과, 상기 배면케이스(30)의 배면안착단(332) 사이에 위치된다.

또한 상기 전면블럭(161)의 전면수직격벽(161a)과 전면수평격벽(161b)은 상기 배면블럭(361)의 배면수직격벽(361a)과 배면수평격벽(361b)에 각각 밀착되어 상기 전면블럭(161)의 전면완충부(161c)와 배면블럭(361)의 배면완충부(361d)가 상호 연결되면서 이격된 공간이 확장 형성된다. 따라서 상기 전면블럭(161)과 배면블럭(361)은 상기 전면케이스(10)와 배면케이스(30) 사이에서 이격된 공간인 전면완충부(161c)와 배면완충부(361d)를 포함함에 따라서 외부의 충격이나 진동을 흡수하여 상기 전지셀의 내진동성을 향상시킬 수 있다.

또한 상기 전면완충부(161c)와 배면완충부(361d)는 상기 베어셀(20)에서 발열된 열이 상기 제1상측벽면(131)과 제2상측벽면(331)을 통하여 전달되면, 내부에 수용되는 공기와 접촉될 수 있는 체적을 증가시킴에 따른 방열효과를 갖는다.

아울러 상기 배면케이스(30)의 상면과 양측면 및 하면에서 각각 돌출되는 고정돌기(364)는 상기 바닥면(15)과 내측면(123) 및 상면(113)에서 각각 관통형성되는 고정공(165)에 각각 삽입되어 있다.

여기서 작업자는 상기 고정공(165)에 고정돌기(364)가 삽입된 상태라면, 상기 고정공(165)이 관통형성되었기 때문에 끝이 뾰족한 도구를 외측에서 삽입하여 상기 고정돌기(364)를 가압하면 상기 고정돌기(364)를 쉽게 인출시킬 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 전지셀 케이스는 상기 전면케이스(10)와 배면케이스(30)간의 결합 및 분해가 가능하다.

아울러 본 발명은 상기와 같은 구성을 포함하는 하나 이상의 전지셀을 순차적으로 밀착 및 결합시켜 하나의 전지모듈을 형성할 수 있는 것을 특징으로 한다. 이는 도 7에 도시된 바와 같다.

도 7을 참조하면, 본 발명은 전면케이스(10)의 외측면(122)에서 배면측을 향하여 돌출되는 끼움돌기(121b)를 포함하는 끼움수단(121)을 통하여 별도의 도구 없이도 작업자가 수작업으로 하나 이상의 전지셀을 순차적으로 연결하여 전지모듈의 조립이 가능하다.

즉, 제1전지셀(100)은 전면케이스(10)의 측면(122)에서 배면측을 향하여 돌출되는 끼움돌기(121b)가 형성되며, 상기 제1전지셀(100)의 배면측에서 밀착되는 제2전지셀(100')의 끼움수단(121')은 상기 제1전지셀(100)의 끼움돌기(121b)가 삽입되는 끼움공(121c')이 전면측을 향하도록 형성된다.

따라서 상기 제1전지셀(100)과 제2전지셀(100')은 상기 제1전지셀(100)의 끼움돌기(121b)가 상기 제2전지셀(100')의 끼움공(121c')에 삽입되면서 체결될 수 있다.

이때 상기 제2전지셀(100')의 하단돌기(164')는 상기 제1전지셀(100)의 배면 하측과 밀착되고, 상기 양측돌기(162')는 상기 제1전지셀(100)의 제1양측벽면(133)에 밀착되고, 상기 전면블럭(161')은 상기 제1전지셀(100)의 배면블럭(361)에 각각 밀착된다.

상기 하단돌기(164')와 양측돌기(162')는 제2전지셀(100')의 전면보다 전방으로 돌출형성됨에 따라 상기 제1전지셀(100)과 제2전지셀(100') 사이에 이격된 공간이 형성됨에 따라 발열된 열을 배출시킬 수 있는 유로가 형성된다.

또한 상술한 바와 같이 상기 제1전지셀(100)과 제2전지셀(100')의 배면케이스(30)에 각각 형성되는 양측완충벽(362)과 하측완충벽(363)은 각각 개구바닥면(35)과 측면 사이에서 이격된 공간을 형성함에 따라서 외부에서 가해지는 충격이나 진동을 흡수할 수 있기에 내진동성 및 강도를 보강할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 전지셀의 가압식 케이스는 작업자가 배면케이스(30)를 전면케이스(10)의 배면에서 손으로 가압하여 전지셀을 조립할 수 있고, 상기와 같이 전면케이스(10)와 배면케이스(30)의 구조만으로 내진동성을 부여함과 동시에 냉각기능이 부가됨에 따라서 추가적인 냉각장치나 조립을 위한 도구나 수단이 필요 없다.

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 : 전면케이스 11 : 상단부
12 : 전면측부 13 : 전면안착부
14 : 전면개구 15 : 바닥면
16 : 체결부 20 : 베어셀
21 : 전지탭 22 : 본체
30 : 배면케이스 31 : 상면
32 : 측면 33 : 배면안착부
34 : 배면개구 35 : 개구바닥면
36 : 배면체결부 111 : 삽입구
112 : 지지단 113 : 상면
121 : 끼움수단 121a : 끼움본체
121b : 끼움돌기 121c : 끼움공
122 : 외측면 123 : 내측면

Claims (12)

1. 서로 다른 극성의 전원을 입출력하는 전지탭이 본체에서 상측으로 돌출형성되는 베어셀;
   내측에 수용되는 상기 베어셀이 노출되도록 관통형성되는 전면개구를 중심으로 수직으로 연장되는 벽면의 상하측과 양측 끝단에서 배면측 방향으로 절곡되어 상면과 바닥면 및 양측면을 이루어 상기 베어셀이 수용되는 수용공간을 형성하는 전면케이스; 및
   상기 전면개구에 일치되는 배면개구가 형성되는 벽면에서 상측과 하측 및 양측방향으로 각각 절곡되어 상면과 하면 및 양측면이 각각 형성되어 상기 베어셀을 사이에 두고 상기 전면케이스의 수용공간으로 안착되는 배면케이스를 포함하고,
   상기 전면케이스는 상기 전지탭이 삽입되도록 상면에서 관통형성되는 삽입구; 양 측면과 상면 및 바닥면에서 하나 이상이 관통형성되는 고정공; 및 타 전지셀의 배면케이스에 체결시에 이격된 공간을 갖도록 전면측에서 수평 및 수직으로 연장되는 전면수평격벽과 전면수직격벽으로 구획되는 전면완충부를 포함하고,
   상기 배면케이스는 상면과 양측면 및 하면에서 하나 이상이 돌출되어 상기 고정공에 삽입되는 고정돌기와, 타 전지셀의 상기 전면완충부에 체결되도록 배면측에서 수평 및 수직으로 연장되는 배면수평격벽과 배면수직격벽에 의하여 구획되는 배면완충부를 포함하는 전지셀의 가압식 케이스.
2. 제1항에 있어서, 상기 전면케이스는
   상면에서 상기 삽입구의 외측을 따라 연장형성되어 상기 삽입구에서 돌출되는 상기 전지탭을 고정 및 지지하는 지지단을 더 포함하는 전지셀의 가압식 케이스.
3. 제1항에 있어서, 상기 전면케이스는
   상기 전면개구의 상측에서 수직 연장되는 벽면에서 음각형성되어 상기 전지탭이 안착되는 전면안착단을 더 포함하는 전지셀의 가압식 케이스.
4. 제1항에 있어서, 상기 전면케이스는
   타 전지셀의 배면측과 밀착되는 전면에서 하나 이상이 전방으로 돌출되어 타 전지셀의 배면 사이에 이격된 공간을 형성하여 방열 유로를 형성하는 체결부를 더 포함하는 전지셀의 가압식 케이스.
5. 제4항에 있어서, 상기 체결부는
   전면측 하단에서 전방으로 돌출되는 하단돌기와, 전면개구를 사이에 두고 양측의 수직벽면에서 각각 전방으로 돌출되는 양측돌기와, 상기 양측돌기의 하측에서 전방으로 돌출되는 방열블럭 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전지셀의 가압식 케이스.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서, 상기 전면케이스는
   양측면에서 돌출되는 끼움본체에서 상기 배면케이스가 체결되는 방향으로 돌출형성되는 끼움돌기; 및 상기 끼움본체에서 상기 끼움돌기의 반대쪽에서 배면측으로 함몰되도록 형성되어 전면측에서 체결되는 타 전지셀의 끼움돌기가 삽입되는 끼움공을 더 포함하는 전지셀의 가압식 케이스.
8. 제1항에 있어서, 상기 배면케이스는
   상기 전면케이스가 위치되는 전면측 벽면에서 상기 전지탭이 안착되도록 음각형성되는 배면안착단을 더 포함하는 전지셀의 가압식 케이스.
9. 제1항에 있어서, 상기 배면케이스는
   배면에서 상기 측면과 내측방향으로 이격되어 수직으로 연장되고, 그 사이에 이격된 공간을 형성하는 양측완충벽; 및
   상기 전면개구의 하측에서 수평으로 연장되어 하측벽면의 편평한 상면을 이루는 개구바닥면의 하측에서 수평으로 연장형성되어 상기 개구바닥면과의 사이에 이격된 공간을 형성하여 외부로부터 전달되는 진동 및 충격을 완화시킬 수 있는 하측완충벽을 더 포함하는 전지셀의 가압식 케이스.
10. 제9항에 있어서, 상기 배면케이스는
    상기 측면에서 수평으로 연장되어 상기 양측완충벽으로 연결되어 강도를 보강하는 양측보강벽을 더 포함하는 전지셀의 가압식 케이스.
11. 제9항에 있어서, 상기 배면케이스는
    상기 개구바닥면에서 수직으로 하향 연장되어 상기 하측완충벽에 연결되어 강도를 보강하는 하측보강벽을 더 포함하는 전지셀의 가압식 케이스.
12. 삭제

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