KR101716423B1 - 플렉시블 회로기판을 이용한 열전지와 외부 커넥터의 연결구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플렉시블 회로기판을 이용한 열전지와 외부 커넥터의 연결구조에 관한 것으로서, 상세하게는 전력을 공급하는 열전지에서 외부로 전력을 연결하는 플렉시블 회로기판을 이용한 열전지와 외부 커넥터의 연결구조에 관한 것이다.

Description

플렉시블 회로기판을 이용한 열전지와 외부 커넥터의 연결구조{Connection Structure of the thermal battery and the external connector with a flexible circuit board}

본 발명은 플렉시블 회로기판을 이용한 열전지와 외부 커넥터의 연결구조에 관한 것으로서, 상세하게는 전력을 공급하는 전지에서 외부로 전력을 연결하는 플렉시블 회로기판을 이용한 열전지와 외부 커넥터의 연결구조에 관한 것이다.

열전지는 일반적으로 외부에 전기화학반응을 통한 전력을 공급하게 된다. 열전지의 내부는 다른 전지와는 다르게 양극, 음극, 전해질, 열원, 집전체 등의 부품이 적층되며, 이를 헤더 케이스로 밀봉하여 제작하게 된다. 열전지는 다른 전지와는 다르게 내부가 500이상의 고온이기 때문에 헤더 케이스를 SUS 재질을 사용할 수 밖에 없고 전류가 흐르는 헤더 핀과의 절연을 위하여 글래스 메탈 씰링(G/M sealing)을 해야만 한다. 일반적으로 글래스 메탈 씰링(G/M sealing)을 할 수 있는 홀의 개수는 전체 헤더케이스 면적에 따라 제한적이기 때문에 헤더 케이스에 따른 헤더 핀의 수량은 제한적이다. 이에 일반적으로 열전지의 헤더 핀의 개수는 6개 정도이며 이를 외부와 연결하기 위하여 전선을 이용한 케이블이 일반적으로 사용된다. 핀의 개수가 한정될 경우 다량의 외부 연결 케이블을 핀에 납땜하는데 있어 공정의 복잡함으로 인한 단가 상승 및 높은 불량률이 존재한다.

한국등록특허 제0635732호

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로서, 외부 커넥터의 연결을 위하여 열전지의 특수한 구조에 맞는 형태의 플렉시블 회로기판을 이용하여 공정상의 복잡함을 줄이고, 공정 단가 하락 및 제작 신뢰성 향상을 위한 플렉시블 회로기판을 이용한 전지와 외부 커넥터의 연결 구조를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 전력을 공급하는 열전지와 외부 커넥터를 연결하는 플렉시블 회로기판과상기 플렉시블 회로기판의 머리부는 상기 열전지의 헤더핀과 전기적으로 연결되도록 헤더핀 홀이 구비되고, 상기 머리부로부터 길게 연장된 꼬리부 끝단에는 상기 외부 커넥터와 연결되도록 커넥터 연결 홀이 구비되며, 상기 열전지의 상기 헤더핀, 상기 플렉시블 회로기판의 상기 헤더핀 홀, 상기 열전지의 헤더는 통전되는 것을 특징으로 한다.

기존의 헤더 핀과 다량의 케이블 연결은 납 솔더링의 어려움으로 인해 제작 상 복잡하고 신뢰도가 낮았지만, 본 발명에 따른 플렉시블 회로기판을 이용한 열전지와 외부 커넥터의 연결 구조는 납이 헤더핀 홀 내부에 고정되므로 헤더핀과 플렉시블 케이블의 연결이 간단하여 열전지의 특수한 구조에서 제작 단가를 줄일 수 있고 제작 신뢰성이 향상될 수 있다.

도 1은 종래의 열전지와 외부 커넥터의 연결 구조.
도 2는 본 발명에 따른 열전지와 외부 커넥터의 연결 구조.
도 3은 본 발명에 따른 플렉시블 회로기판의 상면도.
도 4는 본 발명에 따른 플렉시블 회로기판의 실시예.
도 5는 본 발명에 따른 플렉시블 회로기판의 도면(상부).

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위한 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 종래의 열전지와 외부 커넥터의 헤더에 연결 구조를 도시하고 있다.

도시된 바와 같이, 종래의 열전지(1)와 외부 커넥터는 전선 케이블(4)을 사용하여 연결하는 것이 일반적이었다. 하지만 상기 케이블(4)을 추가로 더 연결해서 사용하는 경우, 배선이 복잡하고 열전지 헤더 핀(3)과 상기 케이블(4)을 납 솔더링 하는데있어 공정이 복잡해지므로 단가 상승 및 높은 불량률이 발생하여 열전지 신뢰성이 낮은 문제점이 있었다.

도 2는 본 발명에 따른 열전지와 외부 커넥터의 연결 구조를 도시하고 있다. 이해를 돕기 위해 도 3의 본 발명에 따른 플렉시블 회로기판의 상면도와 같이 설명하도록 한다. 도 4는 본 발명에 따른 플렉시블 회로기판의 실시예를 보여주고 있으며 도 5는 도 3을 더 상세히 나타낸 도면이다.

본 발명의 플렉시블 회로기판을 이용한 열전지와 외부 커넥터의 연결구조는 전력을 공급하는 열전지(10)와 외부 커넥터(18)를 연결하는 플렉시블 회로기판(13)과 상기 플렉시블 회로기판(13)의 머리부(15)는 상기 열전지(10)의 헤더 핀(12)과 전기적으로 연결되도록 헤더 핀 홀(14)이 구비되고, 상기 머리부(15)로부터 길게 연장된 꼬리부(16) 끝단에는 상기 외부 커넥터(18)와 연결되도록 커넥터 연결 홀(17)이 구비되며, 상기 열전지(10)의 상기 헤더 핀(12), 상기 플렉시블 회로기판(13)의 상기 헤더 핀 홀(14), 상기 열전지(10)의 헤더(11)는 통전되는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 열전지(10)의 상기 헤더(11)와 상기 열헤더 핀(12)은 글래스 메탈 씰링(G/M sealing) 방식으로 접촉되는데 이는 상기 열전지(10)의 전기적인 절연에 대한 신뢰성을 향상시키도록 하기 위한 것이다.

상기 플렉시블 회로기판(13)의 머리부(15)는 원판 디스크 형상이며 상기 꼬리부(16)는 상기 머리부(15)에서 길게 연장된 보의 형상이다.

상기 헤더 핀(12)은 상기 헤더(11)의 원주를 따라 일정 간격으로 구비되며, 상기 머리부(15)에 있는 상기 헤더 핀 홀(14)의 간격은 상기 헤더 핀(12)과 같고, 상기 헤더 핀(12)과 상기 헤더 핀 홀(14)의 개수 또한 같다.

상기 헤더 핀 홀(14)은 상기 헤더 핀(12)과의 전기적 도통을 위해 테두리에 0.1mm 두께의 원형 도체인 니켈 혹은 구리선이 구비된다.

상기 헤더 핀(12)과 상기 헤더 핀 홀(14)은 납 솔더링으로 접촉하게 되는데, 이 때 납이 상기 헤더 핀 홀(14) 내부에 고정되므로 종래의 헤더 핀(3)과 케이블(4)의 납 솔더링 접촉보다 간편하게 접촉할 수 있게 된다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술 될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1 : 종래의 열전지
2 : 헤더
3 : 헤더 핀
4 : 케이블
10 : 열전지
11 : 헤더
12 : 헤더 핀
13 : 플렉시블 회로기판
14 : 헤더핀 홀
15 : 머리부
16 : 꼬리부
17 : 커넥터 연결홀
18 : 외부 커넥터

Claims (8)

1. 전력을 공급하는 열전지와 외부 커넥터를 연결하는 플렉시블 회로기판 구조;과
   상기 플렉시블 회로기판의 머리부는 상기 열전지의 헤더핀과 전기적으로 연결되도록 헤더핀 홀;이 구비되고,
   상기 머리부로부터 일정거리로 연장된 꼬리부 끝단에는 상기 외부 커넥터와 연결되도록 커넥터 연결 홀;이 구비되며,
   상기 열전지의 상기 헤더핀, 상기 플렉시블 회로기판의 상기 헤더핀 홀, 상기 열전지의 헤더는 통전되는 것
   을 특징으로 하는 플렉시블 회로기판을 이용한 열전지와 외부 커넥터의 연결구조.
2. 제1항에 있어서,
   상기 헤더핀과 상기 헤더핀 홀은 납 솔더링으로 접촉되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 회로기판을 이용한 열전지와 외부 커넥터의 연결구조.
3. 제1항에 있어서,
   상기 헤더핀과 상기 헤더는 글래스 메탈 씰링 방식으로 접촉되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 회로기판을 이용한 열전지와 외부 커넥터의 연결구조.
4. 제1항에 있어서,
   상기 플렉시블 회로기판의 머리부는 원판 디스크 형상이며, 상기 꼬리부는 상기 머리부에서 일정거리 연장된 보 형상인 것을 특징으로 하는 플렉시블 회로기판을 이용한 열전지와 외부 커넥터의 연결구조.
5. 제1항에 있어서,
   상기 헤더핀은 열적 간섭 효과 배제를 위해 상기 헤더의 원주를 따라 일정 간격으로 구비되며, 상기 헤더핀 홀의 간격은 상기 헤더핀과 같은 것을 특징으로 하는 플렉시블 회로기판을 이용한 열전지와 외부 커넥터의 연결구조.
6. 제1항에 있어서,
   상기 헤더핀과 상기 헤더핀 홀의 개수는 같은 것을 특징으로 하는 플렉시블 회로기판을 이용한 열전지와 외부 커넥터의 연결구조.
7. 제1항에 있어서,
   상기 헤더핀 홀은 상기 헤더핀과의 전기적 도통을 위해 테두리에 0.1mm 두께의 니켈과 구리선 중 적어도 어느 하나가 구비되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 회로기판을 이용한 열전지와 외부 커넥터의 연결구조.
8. 삭제

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