KR101777333B1 - Plug Connector, And Battery Pack And Energy Storage System Comprising The Same - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 전지 팩의 플러그 커넥터를 개시한다. 본 발명에 따른 플러그 커넥터는, 접속창이 형성된 팩 하우징 내에 배치된 전지 모듈에 고정되고 접속창을 통해 팩 하우징의 외부로 연장되어 돌출된 전기 단자에 결합되기 위해서, 기둥 형상으로 이루어지고, 일측 부분에 전기 단자를 삽입 또는 이탈시키는 개구를 구비하고, 중앙 부분에 외주 면으로부터 내부를 향해 리세스된 그루브를 가지는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 따른 플러그 커넥터를 포함하는 전지 팩과 전력 저장 장치도 계속해서 개시된다.The present invention discloses a plug connector of a battery pack. A plug connector according to the present invention is formed in a columnar shape so as to be fixed to a battery module disposed in a pack housing in which a connection window is formed and to be coupled to an electrical terminal protruding outside the pack housing through a connection window, And an opening for inserting or removing the electric terminal, and a groove recessed from the outer circumferential surface toward the inside at the central portion. Further, a battery pack and a power storage device including the plug connector according to the present invention are also disclosed.

Description

플러그 커넥터, 및 이를 포함하는 전지 팩과 전력 저장 장치{Plug Connector, And Battery Pack And Energy Storage System Comprising The Same}Technical Field [0001] The present invention relates to a plug connector, and a battery pack and a power storage device including the plug connector.

본 발명은 전지 팩과 랙 하우징의 전기적인 접속을 단순하게 해주는데 적합한 플러그 커넥터, 및 이를 포함하는 전지 팩과 전력 저장 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a plug connector suitable for simplifying electrical connection between a battery pack and a rack housing, and a battery pack and a power storage device including the same.

최근에, 전력 저장 장치(Energy Storage System; ESS)는 전력 사용자의 수요 패턴(사용 시간 및 사용 장소)을 고려하여 스마트 그리드를 구현하는 기기들 중 하나로서 큰 관심을 받고 있다. 이 경우에, 상기 전력 저장 장치는 발전, 송배전, 전력소비자 별로 유휴전력의 저장을 가능케 해서 양방향 전력공급 체계의 구축, 송배전 전력계통의 유연성 확보, 정전사태 방지 등 전력관리의 효율성 제고에 중요한 역할을 담당한다.In recent years, the Energy Storage System (ESS) has received great attention as one of the devices implementing the smart grid in consideration of the demand pattern of power users (usage time and usage place). In this case, the power storage device plays an important role in improving the efficiency of power management such as the establishment of bi-directional power supply system, securing the flexibility of the transmission and distribution power system, and preventing the power outage by enabling idle power storage by generation, transmission, I am responsible.

상기 전력 저장 장치는 복수의 전지 팩들을 보관하는 랙을 갖는다. 상기 랙은 랙 하우징을 이용해서 전지 팩들을 수용한다. 상기 전지 팩들은 반복적인 충전 및 방전이 가능한 다양한 타입의 이차 전지들을 구비한다. 상기 랙 하우징은 스마트 그리드와 전기적으로 접속된다. 상기 랙 하우징은 전지 팩들의 외부 단자들과 전기적으로 접속하는 복수의 커넥터 부들을 갖는다. 상기 전지 팩들은 전기 접속체들을 통해 랙 하우징의 커넥터부들에 전기적으로 접속된다. 이를 통해서, 상기 전력 사용자는 전력 저장 장치를 이용하여 야간에 유휴전력을 저장하였다가 주간에 저장전력을 사용할 수 있다.The power storage device has a rack for storing a plurality of battery packs. The rack accommodates the battery packs using a rack housing. The battery packs include various types of secondary batteries capable of repeated charging and discharging. The rack housing is electrically connected to the smart grid. The rack housing has a plurality of connector portions electrically connected to external terminals of the battery packs. The battery packs are electrically connected to the connector portions of the rack housing through electrical contacts. Accordingly, the power user can store the idle power at night using the power storage device, and use the stored power during the day.

그러나, 상기 전기 접속체는 다수의 조립 부품들로 이루어져 조립 부품들의 결속 작업에 많은 작업 시간을 소요시킨다. 여기서, 상기 결속 작업은 조립 부품들에 반복적으로 적용되는 용접 단계 및 끼움 단계를 포함한다. However, the electrical connector is composed of a plurality of assembly parts, and thus it takes a lot of work time for binding operations of the assembly parts. Here, the binding operation includes a welding step and a fitting step which are repeatedly applied to the assembled parts.

한편, 상기 전기 접속체의 일 예는 한국 공개특허 제 10-2012-0051808 호(공개일자; 2012년05월23일)의 '조립성을 향상한 배터리 모듈'에서 개시되었다. 상기 배터리 모듈은 배터리 셀들에 부착된 리셉터클 부재들과 리셉터클 부재들에 결합된 부스바들을 갖는다. 상기 리셉터클 부재들은 배터리 셀들에 각각 용접되고, 상기 부수바들의 각각은 인접하는 두 개의 리셉터클 부재들에 끼워진다. 상기 리셉터클 부재들과 부스바들은 배터리 셀들과 배터리 관리 시스템을 전기적으로 접속시킨다. 상기 리셉터클 부재들과 부스바들은 배터리 셀들과 배터리 관리 시스템 사이에서 전기 접속체들의 역할을 한다.On the other hand, an example of the electrical connector is disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2012-0051808 (May 23, 2012). The battery module has receptacle members attached to battery cells and bus bars coupled to receptacle members. The receptacle members are welded to the battery cells, respectively, and each of the side bars is fitted in two adjacent receptacle members. The receptacle members and the bus bars electrically connect the battery cells and the battery management system. The receptacle members and the bus bars serve as electrical contacts between the battery cells and the battery management system.

위에서 언급된 종래 기술을 참고하면, 상기 전력 저장 장치 또는 배터리 모듈은 스마트 그리드 상에서 또는 하이브리드 자동차에서 전지 팩 또는 배터리 셀 및 주변 구조물을 전기적으로 접속시키기 위해서 많은 작업 공수를 요구하며 복잡한 구조를 가지는 전기 접속체를 구비하여 사용자에게 전지 팩 또는 배터리 팩의 이용에 대한 불편함을 준다.Referring to the prior art mentioned above, the power storage device or the battery module requires a lot of work to electrically connect the battery pack or the battery cell and the peripheral structure on a smart grid or in a hybrid vehicle, The battery pack or the battery pack is inconvenient to the user.

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 배경하에 창안된 것으로서, 전지 팩과 랙 하우징의 전기적 접속 구조를 단순하게 해서 전지 팩의 초기 모양을 변형하지 않고 사용자의 작업 공수와 불편함을 최소화하는데 적합한 플러그 커넥터, 및 이를 포함하는 전지 팩과 전력 저장 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a plug connector suitable for simplifying an electrical connection structure between a battery pack and a rack housing to minimize an operation cost and inconvenience of a user without deforming the initial shape of the battery pack, And a battery pack and a power storage device including the same.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 플러그 커넥터는, 접속창이 형성된 팩 하우징 내에 배치된 전지 모듈에 고정되고 상기 접속창을 통해 상기 팩 하우징의 외부로 연장되어 돌출된 전기 단자에 결합되는 플러그 커넥터로서, 기둥 형상으로 이루어지고, 일측 부분에 상기 전기 단자를 삽입 또는 이탈시키는 개구를 구비하고, 중앙 부분에 외주 면으로부터 내부를 향해 리세스된 그루브를 가지는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a plug connector including a plug connector fixed to a battery module disposed in a pack housing having a connection window formed therein, the plug connector being extended to the outside of the pack housing through the connection window, And has an opening for inserting or removing the electric terminal at one side portion and a groove recessed from the outer circumferential surface toward the inside at the central portion.

바람직하게, 상기 기둥 형상은 원 기둥일 수 있다.Preferably, the columnar shape may be a circular column.

일 측면에 따르면, 상기 개구의 내면은 상기 전기 단자의 외주 면에 형성된 수 나사선과 나선 결합되는 암 나사선을 가질 수 있다.According to an aspect of the present invention, the inner surface of the opening may have a female screw thread which is helically engaged with a male thread formed on an outer circumferential surface of the electrical terminal.

다른 측면에 따르면, 상기 중앙 부분으로부터 상기 일측 부분의 반대편을 향해 연장된 타측 부분의 단부는 모따기 형상을 가질 수 있다.According to another aspect, the end of the other portion extending from the central portion toward the opposite side of the one side portion may have a chamfer shape.

또 다른 측면에 따르면, 상기 리세스된 그루브는 상기 중앙 부분에서 마주보는 양 측부들에 위치될 수 있다.According to another aspect, the recessed groove may be located on opposite sides of the central portion.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지 팩은 직렬 또는 병렬로 연결된 복수의 전지 모듈들; 및 상기 복수의 전지 모듈들을 수용하며 접속창들을 통해 상기 복수의 전지 모듈들을 외부에 노출시키는 팩 하우징을 포함하고, 상기 복수의 전지 모듈들은, 상기 접속창들을 통해 상기 팩 하우징의 상기 외부로 연장되어 돌출된 전기 단자들을 포함하는 전기 단자 부재들과, 일 단에서 상기 복수의 전지 모듈들의 전지들과 전기적으로 접속하고, 타 단에서 상기 전기 단자들을 삽입시키는 관통구들을 가지며, 상기 관통구들을 상기 접속창들을 통해 상기 팩 하우징의 상기 외부로 노출시키는 버스 바들과, 기둥 형상으로 이루어지고, 일측 부분들에 상기 전기 단자들을 삽입 또는 이탈시키는 개구들을 구비하고, 중앙 부분들에 외주 면으로부터 내부를 향해 리세스된 그루브들을 가지는 플러그 커넥터들을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a battery pack comprising: a plurality of battery modules connected in series or in parallel; And a pack housing accommodating the plurality of battery modules and exposing the plurality of battery modules to the outside through connection windows, wherein the plurality of battery modules extend outward from the pack housing through the connection windows The battery pack according to claim 1, further comprising: electrical terminal members including protruded electrical terminals; through-holes for electrically connecting the cells of the plurality of battery modules to one another at one end thereof and inserting the electrical terminals at the other end thereof; And bus bars that are pillar-shaped and have openings for inserting or removing the electrical terminals at one side portion thereof, wherein the bus bars are pillar- And plug connectors having cased grooves.

바람직하게, 상기 플러그 커넥터들의 각각은 개구의 내면에 암 나사선을 가지고, 상기 전기 단자들의 각각은 외주 면에 수 나사선을 가질 수 있다.Preferably, each of the plug connectors has a female thread on the inner surface of the opening, and each of the electrical terminals may have a male thread on the outer circumferential surface.

일 측면에 따르면, 상기 플러그 커넥터들의 각각은 리세스된 그루브의 바닥면과 측면 사이에 예각, 직각과 둔각 중 하나를 가질 수 있다.According to one aspect, each of the plug connectors may have one of an acute angle, a right angle and an obtuse angle between a bottom surface and a side surface of the recessed groove.

다른 측면에 따르면, 상기 리세스된 그루브는 상기 바닥면에 요철을 가질 수 있다.According to another aspect, the recessed groove may have irregularities on the bottom surface.

다른 측면에 따르면, 상기 플러그 커넥터는 양 측부들에 상기 리세스된 그루브들을 가질 수 있다.According to another aspect, the plug connector may have the recessed grooves on both sides.

또 다른 다른 측면에 따르면, 상기 플러그 커넥터들은 상기 중앙 부분들을 기준으로 해서 상기 일측 부분들의 반대편에 위치된 타측 부분들의 단부들에 모따기 형상들을 가질 수 있다.According to yet another aspect, the plug connectors may have chamfer shapes at the ends of the other portions located on opposite sides of the one side portions with respect to the central portions.

또 다른 측면에 따르면, 상기 기둥 형상은 원 기둥일 수 있다.According to another aspect, the columnar shape may be a circular column.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 전력 저장 장치는 복수의 수납 공간들을 정의하는 프레임을 포함하는 랙 하우징; 및 상기 랙 하우징의 상기 복수의 수납 공간들의 각각에 장착되는 전지 팩을 포함하고, 상기 랙 하우징은 상기 복수의 수납 공간들의 각각의 일 측부에서 단부에 체결 홈들을 가지는 리셉터클 커넥터들을 포함하고, 상기 전지 팩은, 직렬 또는 병렬로 연결된 복수의 전지 모듈들; 및 상기 복수의 전지 모듈들을 수용하며 접속창들을 통해 상기 복수의 전지 모듈들을 외부에 노출시키는 팩 하우징을 포함하고, 상기 복수의 전지 모듈들은, 상기 접속창들을 통해 상기 팩 하우징의 상기 외부로 연장되어 돌출된 전기 단자들을 포함하는 전기 단자 부재들과, 일 단에서 상기 복수의 전지 모듈들의 전지들과 전기적으로 접속하고, 타 단에서 상기 전기 단자들을 삽입시키는 관통구들을 가지며, 상기 관통구들을 상기 접속창들을 통해 상기 팩 하우징의 상기 외부로 노출시키는 버스 바들과, 기둥 형상으로 이루어지고, 일측 부분들에 상기 전기 단자들을 삽입 또는 이탈시키는 개구들을 구비하고, 중앙 부분들에 외주 면으로부터 내부를 향해 리세스된 그루브들을 가지는 플러그 커넥터들을 포함하고, 상기 리셉터클 커넥터들의 상기 체결 홈들은 상기 플러그 커넥터들을 수용하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a power storage device including: a rack housing including a frame defining a plurality of storage spaces; And a battery pack mounted on each of the plurality of receiving spaces of the rack housing, wherein the rack housing includes receptacle connectors having fastening grooves at one end of each of the plurality of receiving spaces, The pack includes a plurality of battery modules connected in series or in parallel; And a pack housing accommodating the plurality of battery modules and exposing the plurality of battery modules to the outside through connection windows, wherein the plurality of battery modules extend outward from the pack housing through the connection windows The battery pack according to claim 1, further comprising: electrical terminal members including protruded electrical terminals; through-holes for electrically connecting the cells of the plurality of battery modules to one another at one end thereof and inserting the electrical terminals at the other end thereof; And bus bars that are pillar-shaped and have openings for inserting or removing the electrical terminals at one side portion thereof, wherein the bus bars are pillar- And plug connectors having cased grooves, wherein the fastening of the receptacle connectors The grooves are characterized by receiving the plug connectors.

바람직하게는, 상기 전기 단자들, 상기 플러그 커넥터들과 상기 리셉터클 커넥터들은 도전성이 있는 금속 또는 합금으로 이루어질 수 있다.Advantageously, the electrical terminals, the plug connectors and the receptacle connectors may be made of a conductive metal or alloy.

일 측면에 따르면, 상기 리셉터클 커넥터들의 상기 체결 홈들은 상기 플러그 커넥터들의 외주 면들에 대응되는 형상들을 가질 수 있다.According to an aspect, the coupling grooves of the receptacle connectors may have shapes corresponding to the outer circumferential surfaces of the plug connectors.

다른 측면에 따르면, 상기 플러그 커넥터들은 상기 기둥 형상으로 원 기둥을 가질 수 있다.According to another aspect, the plug connectors may have a columnar shape in the columnar shape.

본 발명에 따르는 플러그 커넥터는 원 기둥으로 이루어지며, 일 단부를 통해 전지 팩의 전기 단자 부재의 전기 단자에 나사 체결되고 타 단부를 통해 랙 하우징의 리셉터클 커넥터에 밀착 수용되어 전지 팩의 초기 모양을 변형하지 않으면서 전지 팩과 랙 하우징을 전기적으로 접속시킬 수 있다. The plug connector according to the present invention comprises a circular column and is screwed to an electric terminal of an electric terminal member of the battery pack through one end thereof and is closely received in the receptacle connector of the rack housing through the other end thereof, So that the battery pack and the rack housing can be electrically connected.

본 발명에 따르는 플러그 커넥터는 전지 팩과 랙 하우징에 용이하게 부착되거나 전지 팩과 랙 하우징으로부터 용이하게 탈착되는 단순한 구조를 가지므로 전지 팩과 랙 하우징의 전기적 접속을 위한 사용자의 작업 공수 및 불편함을 최소화할 수 있다.Since the plug connector according to the present invention has a simple structure that can be easily attached to the battery pack and the rack housing or can be easily detached from the battery pack and the rack housing, it is possible to reduce the work load and inconvenience of the user for electrical connection between the battery pack and the rack housing Can be minimized.

본 발명에 따르는 전지 팩과 전력 저장 장치는 전지 팩과 랙 하우징의 전기적 접속을 위한 사용자의 작업 공수 및 불편함을 최소화시키므로 사용자의 이용 경험을 양호하게 해서 제품의 선호도를 높이게 해줄 수 있다.The battery pack and the power storage device according to the present invention minimize the work effort and inconvenience of the user for electrical connection between the battery pack and the rack housing, thereby improving the user's experience of use and enhancing the preference of the product.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 전지 팩을 보여주는 개략도이다.
도 2는, 도 1의 전지 팩을 부분적으로 보여주는 사시도이다.
도 3은, 도 2의 전지 팩의 제 1 전극부를 보다 상세하게 보여주는 분해 사시도이다.
도 4는, 도 3의 제 1 전극부의 플러그 커넥터를 보여주는 사시도이다.
도 5 내지 도 7은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 저장 장치의 제조 방법을 설명하는 개략도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate an embodiment of the invention and, together with the description given below, serve to further augment the technical spirit of the invention, And shall not be interpreted.
1 is a schematic view showing a battery pack according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a perspective view partially showing the battery pack of Fig. 1; Fig.
3 is an exploded perspective view showing the first electrode portion of the battery pack of FIG. 2 in more detail.
Fig. 4 is a perspective view showing the plug connector of the first electrode portion of Fig. 3; Fig.
5 to 7 are schematic views illustrating a method of manufacturing a power storage device according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 출원을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor should appropriately interpret the concept of a term appropriately in order to describe its own application in the best way possible. It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only examples of the present invention, and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, various equivalents And variations are possible.

이하에서 설명되는 실시 예에 있어서, 전지는 파우치 형의 리튬 이차 전지를 일컫는다. 여기서, 리튬 이차 전지라 함은 충전과 방전이 이루어지는 동안 리튬 이온이 작동 이온으로 작용하여 양극과 음극에서 전기화학적 반응을 유발하는 이차 전지를 총칭한다. 하지만 본 발명은 전지의 종류에 의해 한정되지 않는다.In the embodiment described below, the battery is referred to as a pouch type lithium secondary battery. Here, the lithium secondary battery is generally referred to as a secondary battery in which lithium ions act as working ions during charging and discharging to cause an electrochemical reaction between the positive electrode and the negative electrode. However, the present invention is not limited by the kind of the battery.

도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 전지 팩을 보여주는 개략도이다.1 is a schematic view showing a battery pack according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전지 팩(70)은 팩 하우징(10) 내에 수용 되는 또는 배치되는 전지 모듈들(40, 60)을 포함한다. 일 예로, 상기 전지 모듈들(40, 60)은 팩 하우징(10)의 일 방향을 따라 평행하게 배치될 수 있다. 상기 전지 모듈들(40, 60)의 각각은 직렬 및/ 또는 병렬 연결된 복수의 전지들(도면에 미 도시)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, a battery pack 70 according to the present invention includes battery modules 40, 60 accommodated in or disposed in a pack housing 10. For example, the battery modules 40 and 60 may be arranged in parallel along one direction of the pack housing 10. Each of the battery modules 40 and 60 may include a plurality of cells (not shown in the figure) connected in series and / or in parallel.

상기 전지 모듈들(40, 60)은 서로에 대해서 전기적으로 직렬 또는 병렬로 접속한다. 상세하게는, 상기 전지 모듈들(40, 60)은 제 1 전지 모듈(40)과 제 2 전지 모듈(60)로 구분된다. 상기 제 1 전지 모듈(40)은 제 1 전극부(34)와 제 2 전극부(38)를 포함한다. 상기 제 1 전극부(34)와 제 2 전극부(38)는 동일하거나 서로 다른 구조들을 각각 가질 수 있다.The battery modules 40 and 60 are electrically connected in series or parallel to each other. In detail, the battery modules 40 and 60 are divided into a first battery module 40 and a second battery module 60. The first battery module 40 includes a first electrode unit 34 and a second electrode unit 38. The first electrode portion 34 and the second electrode portion 38 may have the same or different structures, respectively.

상기 제 1 전극부(34)는 팩 하우징(10)의 제 1 접속창(14)과 정렬한다. 상기 제 2 전극부(38)는 팩 하우징(10)의 내부에 위치된다. 상기 제 1 전극부 (34)와 제 2 전극부(38)는 서로 다른 전기 극성들을 각각 갖는다. 바람직하게, 상기 제 1 전극부(34)와 제 2 전극부(38)는 전기 극성으로 양극 및 음극, 또는 음극 및 양극을 가질 수 있다. The first electrode portion 34 aligns with the first connection window 14 of the pack housing 10. [ The second electrode portion (38) is located inside the pack housing (10). The first electrode unit 34 and the second electrode unit 38 have different polarities. The first electrode unit 34 and the second electrode unit 38 may have an anode and a cathode, or a cathode and an anode, respectively, of an electric polarity.

또한, 상기 제 2 전지 모듈(60)은 제 3 전극부(54)와 제 4 전극부(58)를 포함한다. 상기 제 3 전극부(54)와 제 4 전극부(58)는 동일하거나 서로 다른 구조를 갖는다. 상기 제 3 전극부(54)와 제 4 전극부(58)도 서로 다른 전기 극성들을 각각 갖는다. The second battery module 60 includes a third electrode unit 54 and a fourth electrode unit 58. The third electrode portion 54 and the fourth electrode portion 58 have the same or different structures. The third electrode portion 54 and the fourth electrode portion 58 also have different polarities.

바람직하게, 상기 제 3 전극부(54)와 제 4 전극부(58)는 전기 극성으로 음극 및 양극, 또는 양극 및 음극을 가질 수 있다. 상기 제 3 전극부(54)는 팩 하우징(10)의 내부에 위치된다. 바람직하게, 상기 제 3 전극부(54)는 제 2 전극부(38)와 동일한 구조를 가질 수 있다. The third electrode part 54 and the fourth electrode part 58 may have an anode and a cathode or an anode and a cathode, respectively, of an electric polarity. The third electrode portion 54 is located inside the pack housing 10. The third electrode part 54 may have the same structure as the second electrode part 38.

상기 제 3 전극부(54)는 팩 하우징(10)의 내부에서 제 2 전극부(38)와 전기적으로 접속된다. 상기 제 4 전극부(58)는 팩 하우징(10)의 제 2 접속창(18)과 정렬한다. 바람직하게, 상기 제 4 전극부(58)는 제 1 전극부(34)와 동일한 구조를 가질 수 있다. The third electrode part 54 is electrically connected to the second electrode part 38 inside the pack housing 10. The fourth electrode portion 58 aligns with the second connection window 18 of the pack housing 10. [ The fourth electrode part 58 may have the same structure as that of the first electrode part 34.

도 2는, 도 1의 전지 팩을 부분적으로 보여주는 사시도이다. 이하에서 개시되는 도 1의 제 1 전극부(34)에 대한 설명은 제 4 전극부(58)에 대해서도 그대로 원용될 수 있다. Fig. 2 is a perspective view partially showing the battery pack of Fig. 1; Fig. The description of the first electrode unit 34 of FIG. 1, which will be described below, can be applied to the fourth electrode unit 58 as it is.

도 2를 참조하면, 상기 제 1 전극부(34)는 팩 하우징(10) 내에서 제 1 전지 모듈(40)의 전지들과 전기적으로 접속한다. 상기 제 1 전극부(34)는 제 1 전지 모듈(40)의 일 측부에 위치해서 팩 하우징(10)의 외부에 노출된다. 바람직하게, 상기 제 1 전극부(34)는 제 1 전지 모듈(40)의 전지 커버(39)로부터 돌출해서 하우징(10)의 제 1 접속창(14)을 경유하여 하우징(10)의 외부를 향해 연장될 수 있다.Referring to FIG. 2, the first electrode unit 34 is electrically connected to the cells of the first battery module 40 in the pack housing 10. The first electrode unit 34 is located at one side of the first battery module 40 and exposed to the outside of the pack housing 10. The first electrode unit 34 protrudes from the battery cover 39 of the first battery module 40 and is connected to the outside of the housing 10 via the first connection window 14 of the housing 10 Lt; / RTI >

도 3은, 도 2의 전지 팩의 제 1 전극부를 보다 상세하게 보여주는 분해 사시도이다.3 is an exploded perspective view showing the first electrode portion of the battery pack of FIG. 2 in more detail.

도 3을 참조하면, 상기 제 1 전극부(34)는 전기 단자 부재(23), 버스 바(26)와 플러그 커넥터(29)를 포함한다. 상기 전기 단자 부재(23)는 전지 모듈(40)에서 전지들을 둘러싸는 전지 커버(39)에 고정될 수 있다. 상기 전기 단자 부재(23)는 팩 하우징(10)의 외부에 노출된다. 3, the first electrode unit 34 includes an electrical terminal member 23, a bus bar 26, and a plug connector 29. The electric terminal member 23 may be fixed to the battery cover 39 surrounding the batteries in the battery module 40. The electrical terminal member 23 is exposed to the outside of the pack housing 10.

바람직하게, 상기 전기 단자 부재(23)는 도전성이 있는 금속 또는 합금으로 이루어질 수 있다. 상기 전기 단자 부재(23)는 단부에 전기 단자(22)를 포함한다. 상기 전기 단자(22)는 원 기둥의 형상으로 이루어지고 외주 면에 수 나사선을 갖는다. 상기 전기 단자(22)는 팩 하우징(10)의 제 1 접속창(14)으로부터 연장되어 돌출된다. 상기 버스 바(26)는 전지들과 전기적으로 접속하며 전지 커버(34)의 표면을 지나서 하우징(10)의 제 1 접속창(14)에 단부를 노출시킨다. Preferably, the electrical terminal member 23 may be made of a conductive metal or an alloy. The electrical terminal member 23 includes an electrical terminal 22 at an end thereof. The electrical terminal 22 has a circular column shape and has a male thread on its outer circumferential surface. The electrical terminals 22 extend from the first connection window 14 of the pack housing 10 and protrude therefrom. The bus bar 26 is electrically connected to the cells and exposes the end to the first connection window 14 of the housing 10 through the surface of the battery cover 34.

상기 버스 바(26)의 단부는 관통구(25)를 통해 전기 단자(22)의 하부를 고리 형상으로 둘러싸고 전기 단자(22)와 접촉한다. 바람직하게는, 상기 버스 바(26)는 도전성이 있는 금속 또는 합금으로 이루어질 수 있다. 상기 플러그 커넥터(29)는 단면이 일정한 기둥 형상, 바람직하게는 원 기둥으로 이루어지며 전기 단자 부재(23)의 전기 단자(22)에 결합될 수 있다. 바람직하게, 상기 플러그 커넥터(29)는 선택적으로 전기 단자(22)로부터 탈착되거나 전기 단자(22)에 부착될 수 있다.The end of the bus bar 26 annularly surrounds the lower portion of the electric terminal 22 through the through-hole 25 and contacts the electric terminal 22. Preferably, the bus bar 26 may be made of a conductive metal or an alloy. The plug connector 29 is formed in a columnar shape having a constant cross section, preferably a circular column, and can be coupled to the electrical terminal 22 of the electrical terminal member 23. Preferably, the plug connector 29 can be selectively detached from the electrical terminal 22 or attached to the electrical terminal 22.

도 4는, 도 3의 제 1 전극부의 플러그 커넥터를 보여주는 사시도이다.Fig. 4 is a perspective view showing the plug connector of the first electrode portion of Fig. 3; Fig.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 플러그 커넥터(29)는 일 부분(29A)에서 중공(27; 이하 개구로 지칭함)을 가지고, 중앙 부분(29B)에서 외주 면으로부터 내부를 향해 리세스된 그루브(28)를 가지며, 나머지 부분(29C)에서 단부에 모따기 형상(C)을 갖는다. 바람직하게는, 상기 플러그 커넥터(29)는 도전성이 있는 금속 또는 합금으로 이루어질 수 있다. 4, a plug connector 29 according to the present invention has a hollow 27 (hereinafter referred to as an opening) in one portion 29A and a groove 27A which is recessed from the outer circumferential surface to the inside in the central portion 29B. (28), and has a chamfer shape (C) at the end portion in the remaining portion (29C). Preferably, the plug connector 29 may be made of a conductive metal or alloy.

여기서, 상기 플러그 커넥터(29)는 개구(27)를 통해 도 3의 전기 단자 부재(23)의 전기 단자(22)를 삽입 또는 이탈시킬 수 있다. 바람직하게, 상기 플러그 커넥터(29)는 개구(27)를 정의하는 내면의 암 나사선을 통해 전기 단자(22)의 수 나사선에 나선 결합될 수 있다. Here, the plug connector 29 can insert or detach the electric terminal 22 of the electric terminal member 23 of Fig. 3 through the opening 27. Fig. Preferably, the plug connector 29 can be spirally coupled to the male thread of the electrical terminal 22 through the female thread of the inner surface defining the opening 27. [

상기 플러그 커넥터(29)는 양 측부에 리세스된 그루브(28)를 가질 수 있다. 상기 리세스된 그루브(28)의 바닥면(28A)과 측면(28B) 사이의 각(θ)은 예각, 직각과 둔각 중 어느 하나, 바람직하게는 둔각을 가질 수 있다. 한편, 상기 리세스된 그루브(28)는 바닥면(28A)에 요철을 가질 수도 있다. The plug connector 29 may have recessed grooves 28 on both sides. The angle [theta] between the bottom surface 28A and the side surface 28B of the recessed groove 28 may have an acute angle, either a right angle or an obtuse angle, preferably an obtuse angle. Meanwhile, the recessed groove 28 may have irregularities on the bottom surface 28A.

도 5 내지 도 7은, 본 발명에 따른 전지 팩을 랙 하우징의 커넥터 부에 전기적으로 접속하여 전력 저장 장치를 구성하는 과정을 설명하는 개략도이다.5 to 7 are schematic views illustrating a process of electrically connecting a battery pack according to the present invention to a connector portion of a rack housing to construct a power storage device.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 전지 팩(70)이 랙의 랙 하우징(100)의 커넥터 부(90)와 마주보게 준비될 수 있다. 상기 전지 팩(70)은 도 3 및 도 4에서 기재된 바와 같이 팩 하우징(10) 내 전지 모듈들(40, 60)의 제 1 및 제 4 전기 단자 부재들에 각각 결합되는 플러그 커넥터들(34, 58)을 구비한다. Referring to FIG. 5, the battery pack 70 according to the present invention can be prepared to face the connector portion 90 of the rack housing 100 of the rack. The battery pack 70 includes plug connectors 34, 34 that are respectively coupled to first and fourth electrical terminal members of the battery modules 40, 60 in the pack housing 10 as described in Figures 3 and 4, 58).

상기 플러그 커넥터들(34, 58)의 형상은 도 4 에서 설명되었다. 또한, 상기 랙은 복수의 수납 공간들(도면에 미 도시)을 가지는 랙 하우징(100)을 포함한다. 상기 랙 하우징(100)은 복수의 수납 공간들을 정의하는 프레임(도면에 미 도시)을 포함한다. 상기 랙 하우징(100)은 프레임을 이용해서 레벨들에 따라 복수의 수납 공간들을 그룹화시켜 내부에 순차적으로 적층되어 그룹화된 수납 공간들을 가질 수 있다.The shape of the plug connectors 34 and 58 has been described with reference to FIG. The rack also includes a rack housing 100 having a plurality of receiving spaces (not shown in the figure). The rack housing 100 includes a frame (not shown in the figure) defining a plurality of receiving spaces. The rack housing 100 may group the plurality of storage spaces according to the levels using the frame, and may have grouped storage spaces sequentially stacked therein.

상기 커넥터 부(90)는 랙 하우징(100)의 그룹화된 수납 공간들의 각각의 배면에 구비될 수 있다. 상기 커넥터 부(90)는 리셉터클 커넥터들(84, 88)을 포함한다. 상기 리셉터클 커넥터들(84, 88)은 플러그 커넥터들(34, 58)에 각각 대응되는 위치들에 정렬되어 구비된다. 바람직하게, 상기 리셉터클 커넥터들(84, 88)은 플러그 커넥터들(34, 58)의 외주 면들을 수용하는 도 7 의 체결 홈(83)들을 갖는다. The connector portion 90 may be provided on the back surface of each of the grouped storage spaces of the rack housing 100. The connector portion 90 includes receptacle connectors 84, 88. The receptacle connectors 84 and 88 are arranged in positions corresponding to the plug connectors 34 and 58, respectively. Preferably, the receptacle connectors 84, 88 have engagement grooves 83 of FIG. 7 that receive the outer circumferential surfaces of the plug connectors 34, 58.

상기 리셉터클 커넥터들(84, 88)의 체결 홈(83)들은 플러그 커넥터들(34, 58)의 외주 면들에 대응되는 형상들을 갖는다.The engagement grooves 83 of the receptacle connectors 84 and 88 have shapes corresponding to the outer circumferential surfaces of the plug connectors 34 and 58.

도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 전지 팩(70)에 외부 힘이 일 방향으로 적용될 수 있다. 상기 전지 팩(70)은 외부 힘에 의해서 커넥터 부(90)에 가까이 접근할 수 있다. 이 때에, 상기 전지 팩(70)의 플러그 커넥터들(34, 58)은 커넥터 부(90)의 리셉터클 커넥터들(84, 88)에 도 6과 같이 각각 부분적으로 끼워질 수 있다. 6 and 7, an external force may be applied to the battery pack 70 in one direction. The battery pack 70 can be brought close to the connector 90 by an external force. At this time, the plug connectors 34 and 58 of the battery pack 70 can be partially fitted to the receptacle connectors 84 and 88 of the connector portion 90, respectively, as shown in FIG.

계속해서, 상기 전지 팩(70)에 외부 힘이 일 방향으로 더 적용될 수 있다. 상기 전지 팩(70)의 플러그 커넥터(34)는 리셉터클 커넥터(84)의 체결 홈(83)에 도 7과 같이 충분히 끼워질 수 있다. 상기 리셉터클 커넥터(84)는 내면을 통해 플러그 커넥터(34)의 외주 면과 접촉함과 동시에 단부를 통해 전지 모듈(40)의 버스 바(26)와 접촉한다. 유사하게, 상기 전지 팩(70)의 플러그 커넥터(58)도 커넥터 부(90)의 리셉터클 커넥터(88)의 체결 홈(83)에 충분히 끼워질 수 있다. Subsequently, an external force may be further applied to the battery pack 70 in one direction. The plug connector 34 of the battery pack 70 can be sufficiently inserted into the coupling groove 83 of the receptacle connector 84 as shown in FIG. The receptacle connector 84 contacts the outer circumferential surface of the plug connector 34 through the inner surface and contacts the bus bar 26 of the battery module 40 through the end portion. Similarly, the plug connector 58 of the battery pack 70 can be sufficiently fitted to the engagement groove 83 of the receptacle connector 88 of the connector portion 90. [

상기 리셉터클 커넥터(88)는 내면을 통해서 플러그 커넥터(58)의 외주면과 접촉함과 동시에 단부를 통해 전지 모듈(60)의 버스 바와 접촉할 수 있다. 상기 리셉터클 커넥터들(84, 88)은 플러그 커넥터들(34, 58)에 밀착 수용할 수 있다. 바람직하게, 상기 리셉터클 커넥터들(84, 88)은 도전성이 있는 금속 또는 합금으로 이루어질 수 있다. The receptacle connector 88 contacts the outer circumferential surface of the plug connector 58 through the inner surface and can contact the bus bar of the battery module 60 through the end portion. The receptacle connectors 84 and 88 can be closely accommodated to the plug connectors 34 and 58. Preferably, the receptacle connectors 84,88 may be made of a conductive metal or alloy.

위와 같은 과정을 따라서, 상기 랙 하우징(100)의 나머지 커넥터 부들에 다른 전지 팩들을 전기적으로 접속시키는 때에, 상기 전지 팩들은 랙 하우징(100)의 나머지 수납 공간들에 수납되어 플러그 커넥터들을 통해 커넥터 부들의 리셉터클 커넥터들에 전기적으로 접속될 수 있다. 이를 통해서, 상기 전지 팩(70)들과 랙 하우징(100)은 전력 저장 장치(110)를 구성할 수 있다. When the other battery packs are electrically connected to the remaining connector portions of the rack housing 100 according to the above procedure, the battery packs are accommodated in the remaining housing spaces of the rack housing 100, To the receptacle connectors of the receptacle. Accordingly, the battery packs 70 and the rack housing 100 can constitute the power storage device 110.

한편, 상기 전지 팩(70)에 외부 힘이 일 방향의 반대 편으로 적용되는 때에, 상기 전지 팩(70)의 플러그 커넥터들(34, 58)은 커넥터 부(90)의 리셉터클 커넥터들(84, 88)로부터 용이하게 분리될 수 있다.
The plug connectors 34 and 58 of the battery pack 70 are connected to the receptacle connectors 84 and 86 of the connector 90 when the external force is applied to the battery pack 70 in the opposite direction. 88). ≪ / RTI >

본 발명의 다양한 실시 양태를 설명함에 있어서, 상세한 설명에서 명명된 구성 요소들은 물리적으로 구분되는 요소들이라고 하기 보다 기능적으로 구분되는 요소들로 이해되어야 한다. 따라서 각각의 구성요소는 다른 구성요소와 선택적으로 통합되거나 각각의 구성요소가 본 발명의 효율적인 실행을 위해 서브 구성요소들로 분할될 수 있다. 하지만 구성요소들이 통합 또는 분할되더라도 기능의 동일성이 인정될 수 있다면 통합 또는 분할된 구성요소들도 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 함은 당업자에게 자명하다.
In describing various embodiments of the invention, the named elements in the description should be understood to be functionally distinct elements rather than physically distinct elements. Thus, each component may be selectively integrated with another component, or each component may be divided into sub-components for efficient execution of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art, however, that, even if components are integrated or partitioned, the integrity of the functionality can be recognized, it is understood that the integrated or segmented components are also within the scope of the present invention.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not to be limited to the details thereof and that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. And various modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.

10; 팩 하우징, 14, 18; 접속창
28; 그루브 29; 플러그 커넥터
34, 38, 54, 58; 전극부 39; 전지 커버
40, 60; 전지 모듈 70; 전지 팩
84, 88; 리셉터클 커넥터 90; 커넥터 부
100; 랙 하우징 110; 전력 저장 장치.10; Pack housing, 14, 18; Connection window
28; Groove 29; Plug connector
34, 38, 54, 58; Electrode portion 39; Battery cover
40, 60; A battery module 70; Battery pack
84, 88; Receptacle connector 90; The connector portion
100; A rack housing 110; Power storage.

Claims (16)

복수의 수납 공간들을 정의하는 프레임들을 포함하는 랙 하우징; 및
상기 랙 하우징의 상기 복수의 수납 공간들의 각각에 장착되는 전지 팩을 포함하고,
상기 랙 하우징은 상기 복수의 수납 공간들의 각각의 일 측부에서 단부에 체결 홈들을 가지는 리셉터클 커넥터들을 포함하고,
상기 전지 팩은, 직렬 또는 병렬로 연결된 복수의 전지 모듈들; 및 상기 복수의 전지 모듈들을 수용하며 접속창들을 통해 복수의 전지 모듈들을 외부에 노출시키는 팩 하우징을 포함하고,
상기 복수의 전지 모듈들은, 상기 접속창들을 통해 상기 팩 하우징의 상기 외부로 연장되어 돌출된 전기 단자들을 포함하는 전기 단자 부대들과, 일 단에서 상기 복수의 전지 모듈들의 전지들과 전기적으로 접속하고, 타 단에서 상기 전기 단자들을 삽입시키는 관통구들을 가지며, 상기 관통구들을 상기 접속창들을 통해 상기 팩 하우징의 상기 외부로 노출시키는 버스 바들과, 기둥 형상으로 이루어지고, 일측 부분들에 상기 전기 단자들을 삽입 또는 이탈시키는 개구들을 구비하고, 중앙 부분들에 외주 면으로부터 내부를 향해 리세스된 그루브들을 가지는 플러그 커넥터들을 포함하고,
상기 리셉터클 커넥터들의 상기 체결 홈들은 상기 플러그 커넥터들을 수용하며,
상기 리세스된 그루브들은,
상기 플러그 커넥터들이 상기 체결 홈들에 수용될 때 상기 체결 홈들의 내주면으로부터 소정 거리 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 전력 저장 장치.A rack housing including frames defining a plurality of storage spaces; And
And a battery pack mounted in each of the plurality of accommodating spaces of the rack housing,
Wherein the rack housing includes receptacle connectors having fastening grooves at one end of each of the plurality of receiving spaces,
The battery pack may include a plurality of battery modules connected in series or in parallel; And a pack housing accommodating the plurality of battery modules and exposing a plurality of battery modules to the outside through connection windows,
The plurality of battery modules may include electrical terminal units including electrical terminals extending to the outside of the pack housing through the connection windows and electrically connected to the cells of the plurality of battery modules at one end Bus bars that have through-holes for inserting the electrical terminals at the other end and expose the through-holes to the outside of the pack housing through the connection windows; And plug connectors having grooves recessed inwardly from an outer circumferential surface at central portions thereof,
Wherein the coupling grooves of the receptacle connectors receive the plug connectors,
The recessed grooves,
And the plug connectors are spaced apart from the inner circumferential surface of the engagement grooves by a predetermined distance when the plug connectors are received in the engagement grooves. 제1항에 있어서,
상기 기둥 형상은 원 기둥인 것을 특징으로 하는 전력 저장 장치.The method according to claim 1,
And the columnar shape is a circular column. 제1항에 있어서,
상기 개구의 내면은 상기 전기 단자의 외주 면에 형성된 수 나사선과 나선 결합되는 암 나사선을 가지는 것을 특징으로 하는 전력 저장 장치.The method according to claim 1,
Wherein an inner surface of the opening has a female screw thread which is helically engaged with a male thread formed on an outer circumferential surface of the electrical terminal. 제1항에 있어서,
상기 중앙 부분으로부터 상기 일측 부분의 반대편을 향해 연장된 타측 부분의 단부는 모따기 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 전력 저장 장치.The method according to claim 1,
And an end of the other portion extending from the center portion toward the opposite side of the one side portion has a chamfer shape. 제1항에 있어서,
상기 리세스된 그루브는 상기 중앙 부분에서 마주보는 양 측부들에 위치되는 것을 특징으로 하는 전력 저장 장치.The method according to claim 1,
Wherein the recessed groove is located at opposite sides of the center portion. 제1항에 있어서,
상기 플러그 커넥터들의 각각은 리세스된 그루브의 바닥면과 측면 사이에 예각, 직각과 둔각 중 하나를 가지는 것을 특징으로 하는 전력 저장 장치. The method according to claim 1,
Wherein each of the plug connectors has one of an acute angle, a right angle and an obtuse angle between a bottom surface and a side surface of the recessed groove. 제6항에 있어서,
상기 리세스된 그루브는 상기 바닥면에 요철을 가지는 것을 특징으로 하는 전력 저장 장치.The method according to claim 6,
And the recessed groove has an unevenness on the bottom surface. 제1항에 있어서,
상기 전기 단자들, 상기 플러그 커넥터들과 상기 리셉터클 커넥터들은 도전성이 있는 금속 또는 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전력 저장 장치.The method according to claim 1,
Wherein the electrical terminals, the plug connectors and the receptacle connectors are made of a conductive metal or an alloy. 제1항에 있어서,
상기 리셉터클 커넥터들의 상기 체결 홈들은 상기 플러그 커넥터들의 외주 면들에 대응되는 형상들을 가지는 것을 특징으로 하는 전력 저장 장치.

The method according to claim 1,
Wherein the coupling grooves of the receptacle connectors have shapes corresponding to the outer circumferential surfaces of the plug connectors.

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