KR101588573B1 - Unit battery cell and battery cell assembly comprising thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 단위 배터리셀 및 이를 포함하는 배터리셀 조립구조체에 관한 것으로서, 양전극 및 음전극이 각각 형성되고 동일한 전극이 인접하도록 나란하게 배치되는 한 쌍의 배터리셀과, 양측 단부가 상기 한 쌍의 배터리셀의 양전극 상호 간을 전기적으로 연결하는 제 1 리드플레이트와, 양측 단부가 상기 한 쌍의 배터리셀의 음전극 상호 간을 전기적으로 연결하는 제 2 리드플레이트를 포함하되, 상기 제 1 리드플레이트가 상기 제 2 리드플레이트와 인접하도록 교대로 나란하게 배치되는 복수개의 단위 배터리셀 및 일측이 상기 복수개의 단위 배터리셀 중 어느 하나의 단위 배터리셀의 제 1 리드플레이트 중앙에 결합되고, 타측이 다른 하나의 단위 배터리셀의 제 2 리드플레이트 중앙에 결합되어 상기 복수개의 단위 배터리셀 간을 직렬로 연결하는 버스바 및 한 쌍이 이격되게 배치되되, 대향하는 내면 일측에 상기 복수개의 단위 배터리셀의 양단부가 안착되는 안착홈이 형성되고, 외면 일측에 상기 버스바가 장착되는 장착부가 형성되는 장착프레임을 포함하여 이루어진다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 셀 밸런싱이 최적화된 구조를 제공함으로써, 단위 배터리셀의 수명이 연장되는 결과를 가져오게 된다.
또한, 단위 배터리셀을 용이하게 교체할 수 있는 구조를 제공함으로써, 불량이 발생된 단위 배터리셀만 교체할 수 있으므로 이에 따른 유지보수 비용이 절감된다.
그리고, 단위 배터리셀을 한 쌍의 배터리셀로 구성함으로써, 불량이 발생된 단위 배터리셀을 교체하는 경우, 이에 따른 교체비용을 절감할 수 있게 된다.The present invention relates to a unit battery cell and a battery cell assembly structure including the unit battery cell. The battery cell assembly includes a pair of battery cells each having a positive electrode and a negative electrode formed thereon and arranged so that the same electrodes are adjacent to each other, A first lead plate electrically connecting the positive electrodes of the pair of battery cells to each other, and a second lead plate electrically connecting the negative electrodes of the pair of battery cells at both ends thereof, A plurality of unit battery cells arranged in parallel to each other so as to be adjacent to the lead plate and one end connected to the center of the first lead plate of one of the plurality of unit battery cells, And a plurality of unit battery cells connected in series, And a mounting frame in which a mounting groove is formed on one side of the inner surface opposite to the one side and on which the opposite ends of the plurality of unit battery cells are seated and on which a mounting portion for mounting the bus bar is formed.
According to the present invention, since the cell balancing is optimized, the life of the unit battery cell is prolonged.
Also, by providing a structure in which the unit battery cells can be easily replaced, it is possible to replace only the unit battery cells in which the defects are generated, thereby reducing the maintenance cost.
In addition, when the unit battery cells are constituted by a pair of battery cells, the replacement cost can be reduced when replacing the unit battery cells in which the defects are generated.
Description
본 발명은 단위 배터리셀 및 이를 포함하는 배터리셀 조립구조체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 교체비용을 최소화 하면서도 셀 밸런싱이 최적화된 구조의 단위 배터리셀을 제공함과 아울러 상기 단위 배터리셀의 교체가 용이한 구조를 제공하는 배터리셀 조립구조체에 관한 것이다.
The present invention relates to a unit battery cell and a battery cell assembly structure including the unit battery cell. More particularly, the present invention relates to a unit battery cell having a structure in which cell balancing is optimized while minimizing a replacement cost, Structure of the battery cell.
전자, 통신 등의 산업의 급속한 발전에 따라 휴대폰 및 노트북과 같은 휴대용 전자기기의 보급이 증가하고 있으며, 이러한 휴대용 전자기기의 전원으로는 경제성을 고려하여 재충전이 가능한 이차전지가 널리 사용되고 있다.2. Description of the Related Art [0002] With the rapid development of industries such as electronics, communication, and the like, portable electronic devices such as mobile phones and notebooks are increasing in popularity. As a power source for such portable electronic devices, rechargeable secondary batteries are widely used in consideration of economical efficiency.
최근에는 이차전지가 휴대폰 및 노트북과 같은 휴대용 전자기기에 사용될 뿐 아니라, 고출력 및 고전력을 필요로하는 전동공구, 전동 자전거 및 자동차 등의 중대형 장치에도 그 사용이 확대되고 있다.In recent years, secondary batteries have been used not only in portable electronic devices such as mobile phones and notebook computers, but also in medium to large-sized devices such as power tools, electric bicycles, and automobiles that require high output and high power.
이러한 이유로 고출력 및 고전력의 전원을 요구하는 상기 중대형 장치에 이차전지를 적용하기 위해 복수개의 이차전지 상호 간을 병렬로 연결하여 단위셀을 형성하고, 상기 단위셀을 직렬 또는 병렬로 상호 연결한 배터리팩이 주로 사용되고 있다.For this reason, in order to apply the secondary battery to the above-mentioned middle- or large-sized apparatus requiring high power and high power, a plurality of secondary batteries are connected in parallel to form unit cells, Are mainly used.
한국등록특허 1108180호에는 도 1에 도시된 바와 같이, 나란하게 배치되는 복수개의 배터리셀(200), 상기 배터리셀을 수용하는 케이싱(100), 케이싱(100) 내측에 배치되고 상기 배터리셀 간을 연결하는 탭(300) 및 일측 단부는 상기 케이싱(100) 내부에서 상기 탭(300)에 연결되고 타측 단부는 케이싱(100)의 외측으로 노출되는 단자(400)를 포함하여 이루어지는 대용량 배터리팩이 개시되어 있다.As shown in FIG. 1, Korean Patent Registration No. 1108180 discloses a battery pack having a plurality of battery cells 200 disposed side by side, a
그러나, 상기한 배터리팩은 나란하게 배치되는 배터리셀(200)의 각각의 전극을 하나의 탭(300)에 용접을 통해 연결하고, 탭(300)에 연결된 단자(400)를 통해 전원을 인출하는 구조로 이루어져, 전원을 인출하는 단자(400)와 각 배터리셀(200)의 전극 간의 거리가 서로 상이하여 셀 밸런싱을 유지하기 힘든 문제점이 발생하게 된다.However, in the battery pack described above, each electrode of the battery cell 200 arranged in parallel is connected to one
또한, 배터리셀(200)의 각각의 전극이 하나의 탭(300)에 용접을 통해 연결되는 구조로 인해 어느 하나의 배터리셀(200)의 불량이 발생하게 되는 경우, 배터리셀(200) 전체를 교체해야함으로 인해 유지 보수 비용이 증가하는 문제점이 발생하게 된다.
When a failure occurs in any one of the battery cells 200 due to the structure in which each electrode of the battery cell 200 is connected to one
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 한 쌍의 배터리셀의 각각의 양전극 및 음전극 상호 간을 전기적으로 연결하는 연결탭의 중앙에 접속탭을 형성함으로써, 셀 밸런싱이 최적화된 구조의 단위 배터리셀을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a battery cell in which a connection tab is formed at the center of a connection tab electrically connecting the positive electrode and the negative electrode of each battery cell, And a balancing-optimized unit battery cell.
본 발명의 다른 목적은 단위 배터리셀을 용이하게 교체할 수 있도록 한 배터리셀 조립구조체를 제공함에 있다.It is another object of the present invention to provide a battery cell assembly structure in which a unit battery cell can be easily replaced.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 양전극 및 음전극이 각각 형성되고, 동일한 전극이 인접하도록 나란하게 배치되는 한 쌍의 배터리셀 및 양측 단부가 상기 한 쌍의 배터리셀의 양전극 상호 간을 전기적으로 연결하는 제 1 연결탭과, 상기 제 1 연결탭의 중앙에 형성되는 제 1 접속탭을 포함하는 제 1 리드플레이트 및 양측 단부가 상기 한 쌍의 배터리셀의 음전극 상호 간을 전기적으로 연결하는 제 2 연결탭과, 상기 제 2 연결탭의 중앙에 형성되는 제 2 접속탭을 포함하는 제 2 리드플레이트를 포함하는 단위 배터리셀이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a battery pack comprising: a pair of battery cells each having a positive electrode and a negative electrode formed thereon and arranged in parallel so that the same electrodes are adjacent to each other; And a first connection plate formed at a center of the first connection tab, and both ends of the first connection plate electrically connect the negative electrodes of the pair of battery cells to each other And a second connection plate formed at a center of the second connection tab, and a second lead plate including a first connection tab, a second connection tab, and a second connection tab formed at the center of the second connection tab.
여기서, 상기 제 1 접속탭은 일측에 제 1 체결공이 형성되고, 상기 제 2 접속탭은 일측에 제 2 체결공이 형성되는 것이 바람직하다.Here, the first connection tab may have a first fastening hole formed on one side thereof, and the second connection tab may have a second fastening hole formed on one side thereof.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 양전극 및 음전극이 각각 형성되고 동일한 전극이 인접하도록 나란하게 배치되는 한 쌍의 배터리셀과, 양측 단부가 상기 한 쌍의 배터리셀의 양전극 상호 간을 전기적으로 연결하는 제 1 리드플레이트와, 양측 단부가 상기 한 쌍의 배터리셀의 음전극 상호 간을 전기적으로 연결하는 제 2 리드플레이트를 포함하되, 상기 제 1 리드플레이트가 상기 제 2 리드플레이트와 인접하도록 교대로 나란하게 배치되는 복수개의 단위 배터리셀 및 일측이 상기 복수개의 단위 배터리셀 중 어느 하나의 단위 배터리셀의 제 1 리드플레이트 중앙에 결합되고, 타측이 다른 하나의 단위 배터리셀의 제 2 리드플레이트 중앙에 결합되어 상기 복수개의 단위 배터리셀 간을 직렬로 연결하는 버스바 및 한 쌍이 이격되게 배치되되, 대향하는 내면 일측에 상기 복수개의 단위 배터리셀의 양단부가 안착되는 안착홈이 형성되고, 외면 일측에 상기 버스바가 장착되는 장착부가 형성되는 장착프레임을 포함하는 배터리셀 조립구조체가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a battery pack comprising: a pair of battery cells each having a positive electrode and a negative electrode formed thereon and arranged so that the same electrodes are adjacent to each other; And a second lead plate electrically connecting between the negative electrodes of the pair of battery cells at both ends of the first lead plate, wherein the first lead plate is adjacent to the second lead plate And one end of the unit battery cell is coupled to the center of the first lead plate of one of the plurality of unit battery cells and the other end of the unit battery cell is coupled to the second lead of the other unit battery cell, A pair of bus bars connected to the center of the plate and connecting the plurality of unit battery cells in series, Disposed doedoe, that both ends of the plurality of unit battery cells mounted on the inner surface side opposing recess is formed, and the battery cell assembly structure including a mounting frame mounted portion is formed which is mounted the bus bar is provided on the outer surface side.
여기서, 상기 제 1 리드플레이트 및 상기 제 2 리드플레이트는 상기 버스바를 통해 상기 장착부에 착탈 가능하게 결합되는 것이 바람직하다.Here, the first lead plate and the second lead plate may be detachably coupled to the mounting portion through the bus bar.
그리고, 상기 장착프레임은 상기 버스바를 통해 연결되지 않은 상기 제 1 및 제 2 리드플레이트 간이 접촉되는 것을 방지하기 위한 접촉방지부를 더 포함하는 것이 보다 바람직하다.The mounting frame may further include a contact prevention unit for preventing contact between the first and second lead plates not connected through the bus bar.
또한, 상기 장착프레임은 상기 장착부와 인접하는 상기 장착부 간에 내측으로 함몰 형성되어 상기 복수개의 단위 배터리셀의 양단 일측을 지지하는 지지부를 더 포함하는 것이 더욱 바람직하다.It is further preferable that the mounting frame further includes a support portion that is recessed inward between the mounting portion and the mounting portion adjacent to the mounting portion, and supports one side of the opposite ends of the plurality of unit battery cells.
한편, 상기 장착프레임의 일측으로부터 연장형성되고, 상기 장착부의 외면 일측과 이격되게 형성되는 적어도 하나의 고정클립 및 상기 지지부의 외면 일측으로부터 연장형성되는 적어도 하나의 고정편을 포함하는 내부배선 정렬수단이 더 형성되는 것이 바람직하다.On the other hand, the internal wiring alignment means includes at least one fixing clip extending from one side of the mounting frame and spaced apart from one side of the external surface of the mounting portion, and at least one fixing piece extending from one side of the external surface of the supporting portion .
아울러, 상호 이격되게 형성되고, 상기 장착프레임의 일측으로부터 외측방향으로 돌출형성되는 적어도 한 쌍의 고정돌기를 포함하는 외부배선 정렬수단이 더 형성되는 것이 보다 바람직하다.It is further preferable that external wiring alignment means is further formed which includes at least a pair of fixing protrusions that are spaced apart from each other and protrude outward from one side of the mounting frame.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 셀 밸런싱이 최적화된 구조를 제공함으로써, 단위 배터리셀의 수명이 연장되는 결과를 가져오게 된다.According to the present invention, since the cell balancing is optimized, the life of the unit battery cell is prolonged.
또한, 단위 배터리셀을 용이하게 교체할 수 있는 구조를 제공함으로써, 불량이 발생된 단위 배터리셀만 교체할 수 있으므로 이에 따른 유지보수 비용이 절감된다.Also, by providing a structure in which the unit battery cells can be easily replaced, it is possible to replace only the unit battery cells in which the defects are generated, thereby reducing the maintenance cost.
그리고, 단위 배터리셀을 한 쌍의 배터리셀로 구성함으로써, 불량이 발생된 단위 배터리셀을 교체하는 경우, 이에 따른 교체비용을 절감할 수 있게 된다.In addition, when the unit battery cells are constituted by a pair of battery cells, the replacement cost can be reduced when replacing the unit battery cells in which the defects are generated.
도 1은 종래의 배터리팩을 도시한 분해사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 단위 배터리셀의 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 단위 배터리셀의 분해사시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리셀 조립구조체의 사시도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리셀 조립구조체의 저면사시도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 조립구조체의 상부에서 바라본 분해사시도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 조립구조체의 하부에서 바라본 분해사시도.1 is an exploded perspective view showing a conventional battery pack.
2 is a perspective view of a unit battery cell according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view of a unit battery cell according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view of a battery cell assembly structure according to an embodiment of the present invention;
5 is a bottom perspective view of a battery cell assembly structure according to an embodiment of the present invention.
6 is an exploded perspective view from above of a battery assembly structure according to an embodiment of the present invention;
FIG. 7 is an exploded perspective view of a battery assembly according to an embodiment of the present invention, viewed from below. FIG.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It is to be noted that like elements in the drawings are represented by the same reference numerals as possible. Further, detailed description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the gist of the invention will be omitted.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 단위 배터리셀의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 단위 배터리셀의 분해사시도이다.FIG. 2 is a perspective view of a unit battery cell according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an exploded perspective view of a unit battery cell according to an embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 단위 배터리셀(1)은 한 쌍의 배터리셀(10), 제 1 리드플레이트(20) 및 제 2 리드플레이트(30)를 포함하여 이루어진다.2 and 3, a unit battery cell 1 according to an embodiment of the present invention includes a pair of
한 쌍의 배터리셀(10)은 충전과 방전을 반복적으로 수행하는 이차전지로서 각형 또는 원형일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 실시예에서는 원통형의 리튬 이온 배터리로 도시하였다.The pair of
이러한 배터리셀(10)은 일단에 양전극(11)이 형성되고, 타단에 음전극(12)이 형성된다.In this
제 1 리드플레이트(20)는 한 쌍의 배터리셀(10) 각각의 양전극(11) 상호 간을 전기적으로 연결하는 제 1 연결탭(21)과 제 1 연결탭(21)의 중앙에 형성되는 제 1 접속탭(22)을 포함하여 이루어진다.The
제 2 리드플레이트(30)는 한 쌍의 배터리셀(10) 각각의 음전극(12) 상호 간을 전기적으로 연결하는 제 2 연결탭(31)과 제 2 연결탭(31)의 중앙에 형성되는 제 2 접속탭(32)을 포함하여 이루어진다.The
여기서, 제 1 연결탭(21) 및 제 2 연결탭(31)은 판상의 부재로서 각각의 양단부가 한 쌍의 배터리셀(10) 각각의 양전극(11) 간 및 음전극(12)간에 용접 결합되어 한 쌍의 배터리셀(10) 간을 병렬 연결하는 역할을 한다.The
그리고, 제 1 접속탭(22) 및 제 2 접속탭(32)은 판상의 부재로서 제 1 연결탭(21) 및 제 2 연결탭(31)의 중앙 일측으로부터 외측방향으로 수직절곡 형성되고, 복수개의 단위 배터리셀(1) 상호 간을 전기적으로 연결하는 경우, 단위 배터리셀(1) 간의 접속영역을 제공하는 역할을 한다.The
또한, 제 1 접속탭(22)은 일측에 체결볼트가 삽입되는 제 1 체결공(23)이 형성되고, 제 2 접속탭(32)은 일측에 체결볼트가 삽입되는 제 2 체결공(33)이 형성된다.The
위와 같은 제 1 리드플레이트(20) 및 제 2 리드플레이트(30)는 전기전도성이 양호한 구리, 니켈 및 알루미늄 등의 재질을 사용하는 것이 바람직하다.The
상기와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 단위 배터리셀(1)은 한 쌍의 배터리셀(10) 상호 간을 병렬 연결하는 제 1 리드플레이트(20) 및 제 2 리드플레이트(30)의 중앙에 제 1 접속탭(22) 및 제 2 접속탭(32)을 형성함으로써, 각 단위 배터리셀(1) 상호 간을 전기적으로 연결하는 경우 셀 밸런싱이 최적화된 구조를 제공하게 된다.As described above, the unit battery cell 1 according to the embodiment of the present invention includes the
이로 인해 상호 연결된 각 단위 배터리셀(1)로부터 전원을 인출하는 경우, 각 단위 배터리셀(1)이 균일하게 방전되므로 충전시에도 각 단위 배터리셀(1)을 균일하게 충전할 수 있게 됨으로써, 어느 하나의 단위 배터리셀(1)이 과방전되거나 과충전되는 것을 방지하여 단위 배터리셀(1)의 수명을 연장시키는 결과를 가져오게 된다.
Accordingly, when power is drawn from each of the unit battery cells 1 connected to each other, each unit battery cell 1 is uniformly discharged, so that even when charging, each unit battery cell 1 can be uniformly charged, The unit battery cell 1 is prevented from being overdischarged or overcharged, thereby prolonging the life of the unit battery cell 1.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리셀 조립구조체의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리셀 조립구조체의 저면사시도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리셀 조립구조체의 상부에서 바라본 분해사시도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리셀 조립구조체의 하부에서 바라본 분해사시도이다.FIG. 4 is a perspective view of a battery cell assembly structure according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a bottom perspective view of a battery cell assembly structure according to an embodiment of the present invention, FIG. FIG. 7 is an exploded perspective view of the battery cell assembly according to the embodiment of the present invention. FIG. 7 is an exploded perspective view of the battery cell assembly according to the embodiment of the present invention.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 배터리셀 조립구조체(2)는 단위 배터리셀(1), 버스바(40), 접속바(50) 및 장착프레임(60)을 포함하여 이루어진다.4 to 7, a battery
단위 배터리셀(1)은 앞서 설명한 본 발명의 일실시예와 구성이 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 하며, 이러한 단위 배터리셀(1)은 이웃하는 단위 배터리셀(1) 중 어느 하나의 단위 배터리셀(1)의 제 1 리드플레이트(20)와 다른 하나의 단위 배터리셀(1)의 제 2 리드플레이트(30)가 인접하도록 복수개가 나란하게 배치되고, 어느 하나의 단위 배터리셀(1)의 제 1 리드플레이트(20)에 형성된 제 1 접속탭(22)과 다른 하나의 단위 배터리셀(1)의 제 2 리드플레이트(30)에 형성된 제 2 접속탭(32) 상호 간이 후술하는 버스바(40)를 통해 전기적으로 연결되어 이웃하는 단위 배터리셀(1) 간이 상호 직렬로 연결되는 구조를 가진다.Since the unit battery cell 1 has the same configuration as that of the embodiment of the present invention described above, a detailed description thereof will be omitted. The unit battery cell 1 has a structure in which one of the neighboring unit battery cells 1 A plurality of the
또한, 본 실시예에서는 병렬 연결된 단위 배터리셀(1) 13개가 상호 직렬로 연결되는 13S*2P 구조를 예시로 설명하고 있으나, 본 발명은 상기 구조에 한정되는 것은 아니며 필요한 전압용량에 따라 다양한 연결구조를 채용할 수 있다.Although the 13S * 2P structure in which thirteen unit battery cells 1 connected in parallel are serially connected is illustrated in this embodiment, the present invention is not limited to the above structure, and various connection structures Can be adopted.
그리고, 각 단위 배터리셀(1)은 앞서 설명한 제 1 접속탭(22)에 형성된 제 1 체결공(23)과 제 2 접속탭(32)에 형성된 제 2 체결공(33)에 체결볼트(70)가 삽입되어 후술하는 버스바(40) 및 장착프레임(60)에 결합된다.Each unit battery cell 1 is fastened to the
위와 같이, 각 단위 배터리셀(1)은 체결볼트(70)를 통해 버스바(40) 및 장착프레임(60)에 결합됨으로써 어느 하나의 단위 배터리셀(1)의 불량이 발생되는 경우, 체결볼트(70)를 간단하게 해체하여 용이하게 교체할 수 있는 구조를 제공하며, 각 단위 배터리셀(1)이 한 쌍의 배터리로 구성됨으로써, 교체시 소요되는 비용을 최소화 할 수 있게 된다.As described above, each unit battery cell 1 is coupled to the
버스바(40)는 판상의 부재로서 중앙에 체결볼트(70)가 삽입되는 제 1 체결홀(41)이 형성되고, 체결볼트(70)를 통해 후술하는 장착프레임(60)의 제 1 장착부(62a)에 결합된다.The
그리고, 버스바(40)는 양측 단부에 각각 제 1 체결공(23) 또는 제 2 체결공(33)과 대응되는 제 2 체결홀(42)이 형성되어 체결볼트(70)가 삽입되는 영역을 제공하고, 제 1 체결공(23) 또는 제 2 체결공(33)을 통과한 체결볼트(70)가 제 2 체결홀(42)에 삽입됨으로써, 양측 단부가 제 1 접속탭(22) 또는 제 2 접속탭(32)에 연결되어 이웃하는 단위 배터리셀(1) 상호 간을 직렬로 연결하는 역할을 한다.The
또한, 버스바(40)는 제 1 체결홀(41)과 제 2 체결홀(42) 간에 한 쌍의 고정홀(43)이 형성된다.The
위와 같은, 버스바(40)는 전기전도성이 양호한 구리, 니켈 및 알루미늄 재질을 사용하는 것이 바람직하다.As described above, it is preferable to use copper, nickel, and aluminum materials having good electrical conductivity.
접속바(50)는 판상의 부재로서 일단부에 체결볼트(70)가 삽입되는 제 3 체결홀(51)이 형성되고, 체결볼트(70)를 통해 후술하는 장착프레임(60)의 제 2 장착부(62b)에 결합된다.The
그리고, 접속바(50)는 타단부에 제 1 체결공(23) 또는 제 2 체결공(33)과 대응되는 제 4 체결홀(52)이 형성되어 체결볼트(70)가 삽입되는 영역을 제공하고, 제 1 체결공(23) 또는 제 2 체결공(33)을 통과한 체결볼트(70)가 제 4 체결홀(52)에 삽입됨으로써, 제 1 접속탭(22) 또는 제 2 접속탭(32)에 연결되어 복수개의 단위 배터리셀(1)로부터 전원을 인출할 수 있는 영역을 제공하게 된다.The
위와 같은, 접속바(50)는 전기전도성이 양호한 구리, 니켈 및 알루미늄 재질이 사용되는 것이 바람직하다.Preferably, the
장착프레임(60)은 일정한 길이를 가지는 합성수지 재질의 판상의 부재로서 한 쌍이 상호 일정 간격 이격되게 배치되며, 안착홈(61), 장착부(62), 지지부(63), 접촉방지부(64), 내부배선 정렬수단(65) 및 외부배선 정렬수단(66)을 포함하여 이루어진다.The mounting
안착홈(61)은 상호 대향하는 장착프레임(60)의 내면 상부 일측과 하부 일측에 형성되고, 복수개의 단위 배터리셀(1)의 양단부가 결합되는 영역을 제공한다.The
본 실시예에서는 상호 직렬로 연결되는 13개의 단위 배터리셀(1) 중 7개의 단위 배터리셀(1)이 장착프레임(60)의 내면 상부 일측에 형성되는 안착홈(61)에 배치되고, 6개의 단위 배터리셀(1)이 장착프레임(60)의 내면 하부 일측에 형성되는 안착홈(61)에 배치되는 구조로 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상호 직렬로 연결되는 단위 배터리셀(1)의 수량에 따라 다양한 구조로 형성할 수 있다.In this embodiment, seven unit battery cells 1 out of thirteen unit battery cells 1 connected in series are arranged in a
위와 같이, 장착프레임(60)의 내면 상부 일측과 하부 일측에 안착홈(61)을 형성하여 상호 직렬 연결되는 복수개의 단위 배터리셀(1)이 2단으로 적층되는 구조로 형성함으로써, 배터리셀 조립구조체(2)를 컴팩트하게 구성할 수 있게 된다.As described above, since the plurality of unit battery cells 1, which are connected in series by forming the
장착부(62)는 장착프레임(60)의 외면 일측에 복수개가 형성되고, 버스바(40)가 장착되는 영역을 제공하는 제 1 장착부(62a)와 접속바(50)가 장착되는 영역을 제공하는 제 2 장착부(62b)를 포함한다.A plurality of mounting
제 1 장착부(62a)는 상부 및 하부 일측에 버스바(40)의 제 1 체결홀(41)과 대응되는 제 1 인서트너트(62aa)와 제 2 체결홀(42)과 대응되는 제 2 인서트너트(62ab)가 형성되어 체결볼트(70)가 결합되는 영역을 제공하게 된다.The first mounting
그리고, 제 1 장착부(62a)는 상부 및 하부 일측에 버스바(40)의 고정홀(43)과 대응되는 한 쌍의 고정돌부(62ac)가 형성된다.The first mounting
이러한 고정돌부(62ac)는 버스바(40)가 제 1 장착부(62a)의 상부 및 하부 일측에 결합되는 경우 버스바(40)의 고정홀(43)에 각각 삽입되어 버스바(40)를 제 1 장착부(62a)에 체결하는 체결볼트(70)의 회전력에 의해 버스바(40)가 회전되는 것을 방지하는 역할을 한다.The fixing protrusions 62ac are inserted into the fixing holes 43 of the
위와 같은, 제 1 장착부(62a)는 버스바(40)가 이웃하는 단위 배터리셀(1) 상호 간을 직렬로 연결할 수 있도록 대향하는 장착프레임(60)에 지그재그로 형성된다.The first mounting
제 2 장착부(62b)는 상부 및 하부 일측에 접속바의 제 3 체결홀(51)과 대응되는 제 3 인서트너트(62ba)와 제 4 체결홀(52)과 대응되는 제 4 인서트너트(62bb)가 형성되어 체결볼트(70)가 결합되는 영역을 제공하게 된다.The
지지부(63)는 상호 인접하는 제 1 장착부(62a) 간 및 제 1 장착부(62a)(62)와 제 2 장착부(62b) 간에 내측으로 함몰 형성되어 안착홈(61)에 배치되는 각각의 단위 배터리셀(1)의 양단을 지지하는 역할을 한다.The
접촉방지부(64)는 장착프레임(60)의 상부 및 하부 일측에서 장착프레임(60)의 외측방향으로 연장형성되고, 버스바(40)를 통해 연결되지 않은 이웃하는 단위 배터리셀(1)의 제 1 리드플레이트(20) 및 제 2 리드플레이트(30) 간이 접촉되어 쇼트가 발생되는 것을 방지하는 역할을 한다.The
여기서, 장착프레임(60)의 하부 일측에 형성되는 접촉방지부(64)는 버스바(40)를 통해 연결되지 않은 이웃하는 단위 배터리셀(1) 간의 쇼트를 방지하는 역할을 함과 아울러 본 발명의 배터리셀 조립구조체(2)를 조립하는 경우, 장착프레임(60)이 바닥에 넘어지지 않도록 지지하는 역할을 한다.Here, the
내부배선 정렬수단(65)은 접속바(50)에 연결되어 본 발명의 배터리셀 조립구조체(2)로부터 전원을 인출하기 위한 내부배선을 고정하여 정렬하기 위한 것으로서, 고정클립(65a) 및 고정편(65b)을 포함한다.The internal wiring alignment means 65 is connected to the
고정클립(65a)은 장착프레임(60)의 일측에 형성되되, 제 1 장착부(62a) 및 제 2 장착부(62b)의 외면 일측과 이격되게 형성되어 제 1 장착부(62a) 및 제 2 장착부(62b)와 이격된 공간에 접속바(50)와 연결되는 내부배선을 수용하여 내부배선을 정렬하는 역할을 한다.The fixing
고정편(65b)은 장착프레임(60)의 지지부(63) 일측으로부터 외측방향으로 수직절곡 형성되어 지지부(63)와 이격된 공간에 접속바(50)와 연결되는 내부배선을 수용하여 내부배선을 정렬하는 역할을 한다.The fixing
외부배선 정렬수단(66)은 본 발명의 배터리셀 조립구조체(1)의 셀 밸런스 체크를 위한 외부배선을 고정하여 정렬하기 위한 것으로서, 고정돌기(66a)를 포함한다. The external wiring alignment means 66 is for fixing and aligning the external wiring for the cell balance check of the battery cell assembly structure 1 of the present invention and includes a fixing
고정돌기(66a)는 한 쌍이 장착프레임(60)의 하부 일측에 상호 이격되게 형성되고, 장착프레임(60)의 외측방향으로 돌출형성되어 상호 이격된 공간에 셀 밸런스 체크를 위한 외부배선을 수용하여 외부배선을 정렬하는 역할을 한다.The pair of fixing
이하에서는 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 단위 배터리셀 조립구조체(2)의 조립과정을 살펴보기로 한다.Hereinafter, a process of assembling the unit battery
먼저 장착프레임(60)의 각각의 제 1 장착부(62a)에 버스바(40)를 배치한 후, 체결볼트(70)를 버스바(40)의 제 1 체결홀(41)을 통해 제 1 장착부(62a)의 제 1 인서트너트(62aa)에 체결하여 버스바(40)를 제 1 장착부(62a)에 차례대로 결합한다.The
그리고, 제 2 장착부(62b)에 접속바(50)를 배치한 후, 체결볼트(70)를 접속바(50)의 제 3 체결홀(51)을 통해 제 2 장착부(62b)의 제 3 인서트너트(62ba)에 체결하여 접속바(50)를 제 2 장착부(62b)에 차례대로 결합한다.After the connecting
다음, 각각의 버스바(40) 및 접속바(50)가 결합된 장착프레임(60)을 조립대상영역에 상호 이격되게 배치시키고 단위 배터리셀(1)을 안착홈(61)에 안착시킨 후, 체결볼트(70)를 단위 배터리셀(1)의 제 1 접속탭(22) 및 제 2 접속탭(32)에 형성된 제 1 체결공(23) 및 제 2 체결공(33)과 버스바(40)의 제 2 체결홀(42)을 통과시켜 제 1 장착부(62a)의 제 2 인서트너트(62ab)에 체결하여 단위 배터리셀(1)을 장착프레임(60)에 차례대로 결합한다.Next, the mounting
마지막으로, 체결볼트(70)를 양 끝단에 배치되는 단위 배터리셀(1)의 제 1 접속탭(22) 및 제 2 접속탭(32)에 형성된 제 1 체결공(23) 및 제 2 체결공(33)과 접속바(50)의 제 4 체결홀(52)을 통과시켜 제 2 장착부(62b)의 제 4 인서트너트(62bb)에 체결하면 조립이 완료된다.Finally, the
위와 같이, 각 단위 배터리셀(1)이 체결볼트(70)를 통해 장착프레임(60)에 체결되는 구조로 인해 각 단위 배터리셀(1)의 교체가 요구되는 경우, 체결볼트(70)를 간단하게 해체하여 용이하게 교체할 수 있는 구조를 제공하게 된다.When the unit battery cells 1 are fastened to the mounting
비록 본 발명이 상기 바람직한 실시 예들과 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허 청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the preferred embodiments, it is possible to make various modifications and variations without departing from the spirit and scope of the invention. It is, therefore, to be understood that the appended claims will include all such modifications and changes as fall within the true spirit of the invention.
1 : 단위 배터리셀 2 : 배터리셀 조립구조체
10 : 배터리셀 11 : 양전극
12 : 음전극 20 : 제 1 리드플레이트
21 : 제 1 연결탭 22 : 제 1 접속탭
23 : 제 1 체결공 30 : 제 2 리드플레이트
31 : 제 2 연결탭 32 : 제 2 접속탭
33 : 제 2 체결공 40 : 버스바
41 : 제 1 체결홀 42 : 제 2 체결홀
43 : 고정홀 50 : 접속바
51 : 제 3 체결홀 52 : 제 4 체결홀
60 : 장착프레임 61 : 안착홈
62 : 장착부 62a : 제 1 장착부
62aa : 제 1 인서트너트 62ab : 제 2 인서트너트
62ac : 고정돌부 62b : 제 2 장착부
62ba : 제 3 인서트너트 62bb : 제 4 인서트너트
63 : 지지부 64 : 접촉방지부
65 : 내부배선 정렬수단 65a : 고정클립
65b : 고정편 66 : 외부배선 정렬수단
66a : 고정돌기 70 : 체결볼트1: unit battery cell 2: battery cell assembly structure
10: Battery cell 11: Positive electrode
12: negative electrode 20: first lead plate
21: first connection tab 22: first connection tab
23: first fastening hole 30: second lead plate
31: second connection tab 32: second connection tab
33: second fastening hole 40: bus bar
41: first fastening hole 42: second fastening hole
43: Fixing hole 50: Connection bar
51: third fastening hole 52: fourth fastening hole
60: mounting frame 61: seat groove
62: mounting
62aa: first insert nut 62ab: second insert nut
62ac: fixed projected
62ba: third insert nut 62bb: fourth insert nut
63: Support part 64:
65: internal wiring alignment means 65a: fixing clip
65b: Fixing piece 66: External wiring alignment means
66a: Fixing projection 70: Clamping bolt
Claims (8)
일측이 상기 복수개의 단위 배터리셀 중 어느 하나의 단위 배터리셀의 제 1 접속탭에 결합되고, 타측이 다른 하나의 단위 배터리셀의 제 2 접속탭에 결합되어 상기 복수개의 단위 배터리셀 간을 직렬로 연결하는 버스바와;
한 쌍이 이격되게 배치되되, 대향하는 내면 상부과 하부 일측에 상호 어긋나게 상기 복수개의 단위 배터리셀의 양단부가 안착되는 안착홈이 형성되고, 외면 일측에 상기 버스바가 장착되는 장착부가 형성되는 장착프레임을 포함하되,
상기 버스바의 일측에는 한 쌍의 고정홀이 형성되고, 상기 고정홀과 대응되는 상기 장착부 일측에는 한 쌍의 고정돌부가 형성되며, 상기 한 쌍의 고정돌부가 상기 한 쌍의 고정홀에 삽입되어 상기 버스바의 유동이 방지되는 것을 특징으로 하는 배터리셀 조립구조체.A battery pack comprising: a pair of battery cells each having a positive electrode and a negative electrode formed thereon and arranged so that the same electrodes are adjacent to each other; a first connection tab electrically connecting the two electrodes of the pair of battery cells, And a second connection tab electrically connecting the negative electrodes of the pair of battery cells at both ends and a second connection tab electrically connecting the negative electrodes of the pair of battery cells, A plurality of unit battery cells including a second lead plate including a second connection tab to be formed, the first lead plate being disposed adjacent to and in parallel with the second lead plate;
One of the unit battery cells is coupled to a first connection tab of one of the plurality of unit battery cells and the other of the unit battery cells is coupled to a second connection tab of another unit battery cell, A connecting bus bar;
And a mounting frame in which a mounting groove is formed in which a pair of the unit battery cells are spaced apart from each other and in which opposite ends of the plurality of unit battery cells are seated, ,
A pair of fixing holes are formed on one side of the bus bar, a pair of fixing protrusions are formed on one side of the mounting portion corresponding to the fixing holes, and the pair of fixing protrusions are inserted into the pair of fixing holes And the flow of the bus bar is prevented.
상기 제 1 리드플레이트 및 상기 제 2 리드플레이트는 상기 버스바를 통해 상기 장착부에 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 배터리셀 조립구조체.The method of claim 3,
Wherein the first lead plate and the second lead plate are detachably coupled to the mounting portion through the bus bar.
상기 장착프레임은
상기 버스바를 통해 연결되지 않은 상기 제 1 및 제 2 리드플레이트 간이 접촉되는 것을 방지하기 위한 접촉방지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리셀 조립구조체.The method of claim 3,
The mounting frame
Further comprising a contact preventing portion for preventing contact between the first and second lead plates not connected through the bus bar.
상기 장착프레임은
상기 장착부와 인접하는 상기 장착부 간에 내측으로 함몰 형성되어 상기 복수개의 단위 배터리셀의 양단 일측을 지지하는 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리셀 조립구조체.The method of claim 3,
The mounting frame
Further comprising a support portion formed to be recessed inward between the mounting portion and the mounting portion adjacent to the mounting portion to support both ends of the plurality of unit battery cells.
상기 장착프레임의 일측으로부터 연장형성되고, 상기 장착부의 외면 일측과 이격되게 형성되는 적어도 하나의 고정클립과;
상기 지지부의 외면 일측으로부터 연장형성되는 적어도 하나의 고정편을 포함하는 내부배선 정렬수단이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리셀 조립구조체.The method according to claim 6,
At least one fixing clip extending from one side of the mounting frame and spaced apart from an outer surface of the mounting portion;
And an internal wiring alignment means including at least one fixing piece extending from one side of the outer surface of the support portion.
상호 이격되게 형성되고, 상기 장착프레임의 일측으로부터 외측방향으로 돌출형성되는 적어도 한 쌍의 고정돌기를 포함하는 외부배선 정렬수단이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리셀 조립구조체.8. The method of claim 7,
Further comprising external wiring alignment means formed to be spaced apart from each other and including at least one pair of fixing protrusions protruding outwardly from one side of the mounting frame.
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