KR102230775B1 - 배터리 팩 연결 플레이트 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리 팩의 연결 플레이트 장치를 제공한다. 본 발명의 배터리 팩의 연결 플레이트 장치는 제1금속으로 이루어지고, 복수개의 원통형 배터리 셀들의 전극들을 전기적으로 연결하는 제1도전성 플레이트; 제2금속으로 이루어지고, 상기 제1도전성 플레이트 상부에 배치되는 제2도전성 플레이트; 및 상기 제1도전성 플레이트와 상기 제2도전성 플레이트가 전기적으로 상호 도통되도록 상기 제1도전성 플레이트와 상기 제2도전성 플레이트 사이에 제공되는 전면 접합 금속부를 포함할 수 있다.

Description

배터리 팩 연결 플레이트 및 이의 제조 방법{PLATE FOR CONNECTING BATTERY PACK AND METHOD FOR MANUFACTURING THE PLATE}
본 발명은 ESS, EV, E-BIKE 또는 전동공구,전동자전거용 배터리 팩 연결 플레이트 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배터리 팩의 원통형 셀들을 전기적으로 연결하는 배터리 팩 연결 플레이트 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
리튬 이온 원통형 배터리는 원통형의 형태로 형성된 배터리로서 고용량 및 고출력의 특징을 가지고 있다. 따라서, 원통형 배터리는 주로 전력을 많이 필요로 하는 제품 및 분야, 예를 들어 에너지 저장 시스템(ESS), 전기자동차(EV), 전기자전거(E-BIKE), 전동 공구 등에 활용되고 있다.
이러한 다양한 제품에 사용되는 원통형 배터리 팩(Battery pack)은 일반적으로 다수개의 원통형 배터리 셀(Battery cell)들로 구성될 수 있다. 이때, 상기 원통형 배터리 팩을 제작하기 위해서는 다수개의 원통형 배터리 셀들을 전기적으로 연결하는 수단, 즉 연결 플레이트가 필요하다.
종래의 연결 플레이트를 통해 다수개의 배터리 셀들을 전기적으로 연결하는 구조는 다음과 같다. 우선, 배터리 셀의 상부 부분과 니켈 플레이트의 한 부분을 연결하고, 니켈 플레이트의 반대 부분은 인접하는 배터리 셀의 상부 부분과 연결된 니켈 플레이트와 저항 용접함으로써, 배터리 셀들 간에 연결된 니켈 플레이트를 통하여 다수개의 배터리 셀들이 전기적으로 연결되어 있다.
도 1과 같이, 노트북용과 같은 6개 정도의 배터리 셀(20)들로 만들어진 배터리 팩의 경우, 12V, 6Ah 정도로 8 mm폭의 0.1t ~ 0.15t의 니켈 플레이트(1)를 사용하여도 전류량이 적어 발열 발화 없이 성능을 유지하고 있다.
또한, 도 2 및 도 3과 같이, 고성능 전동 공구, E-bike, EV, ESS 등의 배터리 팩의 배터리 셀(20)들이 적게는 수십 개에서 많게는 수백 수천 개의 배터리 셀들을 연결하여 사용하기 때문에, 기존의 0.1 ~ 0.15 t의 니켈 플레이트만으로 필요한 전류를 얻기에는 한계가 있다. 평균적으로 전기 자전거(E-bike)의 경우, 20Ah ~ 30Ah, 전기 자동차(EV)의 경우 60Ah ~ 70Ah, 많게는 150Ah의 전류가 필요하다.
현재 전류의 허용 면적을 늘리기 위해서 두 가지의 방법을 사용하고 있다. 첫 번째로 니켈 플레이트(1)의 폭과 두께를 높여 배터리 셀과 용접하여 사용하는 방법이고, 두 번째로는 도 4와 같이 0.1~0.2t 두께의 니켈플레이트(1) 위에 구리 플레이트(2)(Cu plate)를 레이저 용접(laser welding)으로 다수의 접합점(3)을 만들어 사용하는 방법이 있다.
그러나, 이러한 방법은 모두 필요 전류에 비하여 전류의 허용 면적(플레이트에 전류가 흐르는 면적)이 부족하여 발열, 발화 등과 같은 심각한 문제를 안고 있어, 고성능 고효율의 배터리 팩을 만드는데 제한적일 수밖에 없다.
우선, 첫 번째 방법의 경우, 니켈 플레이트의 두께를 높이는데 한계가 있다. 배터리 셀과 니켈 플레이트의 용접 시 최상의 작업성과 용접 품질을 위한 니켈 플레이트의 두께는 0.1t ~ 0.2t 이어야 한다. 이때, 니켈 플레이트의 용접 시 용접에 필요한 용접 전류는 1Ka, 용접 시간은 2ms ~ 5ms, 가압력은 1.8kg ~ 2.5kg, 이 필요하다. 여기서, 니켈 플레이트의 융점은 1,450도 정도로, 니켈 플레이트와 배터리의 셀이 용융되어 접합되기 위해 약 1,650도 열이 발생되어야 한다.
만일, 0.25t ~ 0.3t의 니켈 플레이트를 사용하여 용접할 경우, 돌기부가 필요하고, 용접 전류는 3Ka 이상, 용접 시간은 6ms ~ 10ms, 가압력은 3.5kg ~ 5kg 정도가 필요하고, 이 용접 조건으로 용접할 경우 약 용접 또는 과 용접으로, 배터리 셀의 음극 용접 시 많은 열이 발생하여, 배터리 셀의 내부의 분리막이 녹아 음극과 양극 간의 쇼트(short)나 누액 발생으로 작업성 및 발화 등의 커다란 품질 문제를 야기시킬 수 있다.
이에 0.3t 이상의 니켈 플레이트를 사용하고 싶어도 저항 용접이 불가능하여 0.3t 이상의 니켈 플레이트는 사용할 수 없으며, 니켈 플레이트의 가격 또한 크게 증가될 수도 있다.
이러한 이유로 품질 및 성능, 작업성, 제조 단가 등의 한계가 있어, 개선안으로 두 번째 방법인 0.1t ~ 0.2t의 니켈 플레이트(1)의 상부에 구리 플레이트(2)를 레이저 용접으로 다수의 접합점(3) 또는 라인(선 형태)을 만들어 구리 플레이트를 통하여 전류의 허용면적을 늘려 충방전 시 원활한 전류의 흐름과 방열을 꾀하고자 하였으나, 전류가 니켈 플레이트(1)와 구리 플레이트(2) 간의 접합점(3) 부분으로 제한적이고 집중되어 심한 저항이 발생하여, 발열 및 발화로 인하여 이 또한 원래의 목적한 바의 고용량 고출력의 배터리 팩의 제작이 매우 제한적 일 수 밖에 없는 상태이다.
본 발명은 배터리 셀에 용접되는 금속의 두께를 저항용접에 적합하게 얇게 설계하면서 전류의 허용 면적 부족으로 인한 고열에 의한 발화 위험 문제를 해결할 수 있는 고효율 고성능의 배터리 팩 연결 플레이트 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 니켈 플레이트와 구리 플레이트 간의 접촉 저항을 감소시킬 수 있는 배터리 팩 연결 플레이트 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 전류가 전체 면적으로 원활하게 흐를 수 있도록 하여 고용량 고출력의 배터리 팩을 제공할 수 있는 배터리 팩 연결 플레이트 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 제1금속으로 이루어지고, 복수개의 원통형 배터리 셀들의 전극들을 전기적으로 연결하는 제1도전성 플레이트; 제2금속으로 이루어지고, 상기 제1도전성 플레이트 상부에 배치되는 제2도전성 플레이트; 및 상기 제1도전성 플레이트와 상기 제2도전성 플레이트가 전기적으로 상호 도통되도록 상기 제1도전성 플레이트와 상기 제2도전성 플레이트 사이에 제공되는 전면 접합 금속부를 포함하는 배터리 팩의 연결 플레이트 장치를 제공하고자 한다.
또한, 상기 제1도전성 플레이트는 니켈 또는 니켈 성분이 포함된 니켈 합금을 포함하고, 상기 원통형 배터리 셀들 각각에 대응하는 제1홀들을 갖는 전극판부와, 상기 전극판부로부터 상기 제1홀들 각각으로 돌출되어 형성되고 상기 원통형 배터리 셀의 전극과 전기적으로 연결되도록 형상지어지는 전극 접촉부들을 포함하며, 상기 제2도전성 플레이트는 구리 또는 구리 성분이 포함된 구리 합금을 포함하는 베이스판에 상기 제1도전성 플레이트와 동일한 금속의 도금층을 포함하고, 상기 제2도전성 플레이트는 상기 제1홀들과 대향되는 제2홀들과, 상기 베이스판으로부터 일측으로 연장 형성되고 회로기판과 전기적으로 연결되도록 제공되는 단자부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1도전성 플레이트는 0.1t~0.15t의 두께를 갖고, 상기 도금층은 6 ~ 8 ㎛의 두께를 가질 수 있다.
또한, 상기 전면 접합 금속부는 상기 제1도전성 플레이트 및 상기 제2도전성 플레이트보다 얇은 두께를 가질 수 있다.
또한, 상기 전면 접합 금속부는 상기 제2도전성 플레이트의 표면에 형성된 도금층 일부와 상기 제1도전성 플레이트 일부가 용융되어 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1도전성 플레이트와 상기 제2도전성 플레이트 사이에 제공되며, 상기 제1도전성 플레이트와 동일한 금속으로 제공되어지는 접합 플레이트를 더 포함하고, 상기 전면 접합 금속부는 상기 제1도전성 플레이트와 상기 접합 플레이트 사이 그리고 상기 접합 플레이트와 상기 제2도전성 플레이트 사이에 각각 상기 제1도전성 플레이트와 동일한 금속으로 제공되어질 수 있다.
또한, 상기 제2도전성 플레이트의 상부에 조립 방식으로 결합되는 방열 플레이트를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 방열 플레이트는 알루미늄 및 마그네슘 중 어느 하나의 금속으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 제1금속을 포함하는 제1도전성 플레이트를 준비하는 단계; 제2금속을 포함하는 제2도전성 플레이트를 준비하는 단계; 상기 제1도전성 플레이트와 상기 제2도전성 플레이트를 접합하려는 면을 서로 접촉시킨 상태로 외부와 밀폐된 챔버에 세팅하는 단계; 및 상기 챔버에서 기설정된 온도와 시간 그리고 진공압 조건에서 상기 제1도전성 플레이트와 상기 제2도전성 플레이트를 용융하여 이들 사이에 전면 접합 금속부를 형성하는 단계를 포함하는 배터리 팩의 연결 플레이트 장치의 제조 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1금속은 니켈 또는 니켈 성분이 포함된 니켈 합금을 포함하고, 상기 제2도전성 플레이트는 구리 또는 구리 성분이 포함된 구리 합금으로 이루어지는 베이스판에 상기 제1금속과 동일한 금속의 도금층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 전면 접합 금속층을 형성하는 단계 전에 상기 제1금속을 포함하는 접합 플레이트를 상기 제1도전성 플레이트와 상기 제2도전성 플레이트 사이에 삽입하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 전면 접합 금속층을 형성하는 단계에서 상기 챔버의 온도는 700℃~1000℃, 상기 챔버의 압력은 2x10- 9 ~ 약 4x10-9 토르(torr) 조건에서 18~24시간 동안 진행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 제1도전성 플레이트의 전극판부가 전면 접합 금속부에 의해 제2도전성 플레이트와 전면 접합되어 전기적으로 연결됨에 따라, 전극판부 및 제2도전성 플레이트 사이에서의 접촉 저항이 종래의 일부 포인트에서 레이저 용접되어 형성된 접촉 저항에 비해 월등히 감소될 수 있고, 그 결과 전극판부 및 제2도전성 플레이트 사이에서의 전류 흐름에 따른 발열이 감소될 수 있는 각별한 효과를 갖는다.
또한, 제1도전성 플레이트에서 제2도전성 플레이트로 전류가 원활하게 흐를 수 있어 고용량 고출력의 제품 실현이 가능한 각별한 효과를 갖는다.
또한, 제1도전성 플레이트 또는 제2도전성 플레이트의 두께를 적정하게 줄여 설계할 수 있고, 대량 생산으로 연결 플레이트의 생산성도 향상시킬 수 있는 각별한 효과를 갖는다.
발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1 내지 도 4는 종래 배터리 팩의 연결 플레이트를 설명하기 위한 도면들이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 팩의 연결 플레이트 장치를 보여주는 도면이다.
도 6은 배터리 팩의 연결 플레이트 장치의 평면도이다.
도 7은 배터리 팩의 연결 플레이트 장치의 단면도이다.
도 8은 도 7의 요부 확대도이다.
도 9 및 도 10은 배터리 팩의 연결 플레이트 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 11은 배터리 팩의 연결 플레이트 장치의 다른 예를 보여주는 도면이다.
도 12는 배터리 팩의 연결 플레이트 장치의 또 다른 예를 보여주는 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 팩의 연결 플레이트 장치를 보여주는 사시도이고, 도 6은 배터리 팩의 연결 플레이트 장치의 평면도이며, 도 7은 배터리 팩의 연결 플레이트 장치의 단면도이며, 도 8은 도 7의 요부 확대도이다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 배터리 팩의 연결 플레이트 장치(10)는 제1도전성 플레이트(100), 제2도전성 플레이트(200) 그리고 전면 접합 금속부(300)를 포함할 수 있다.
제1도전성 플레이트(100)는 평평한 전극판부(110)와 전극 접촉부(120)들을 포함할 수 있다. 전극판부(110)는 원통형 배터리 셀(20)들 각각에 대응하는 제1홀(112)들이 포함한다. 전극 접촉부(120)들은 전극판부(110)로부터 제1홀(112)들 각각으로 돌출되어 형성되고 원통형 배터리 셀(20)의 전극과 전기적으로 연결되도록 형상 지어진다. 전극 접촉부(120)는 원통형 배터리 셀(20)의 전극에 대향시킨 후 복수개의 용접개소를 용접하여 고정할 수 있으며, 이러한 용접부 형성을 위한 용접은 저항 용접으로 수행하는 것이 바람직하다. 제1도전성 플레이트는 제1금속으로 이루어질 수 있다. 제1금속은 니켈 또는 니켈 성분이 포함된 니켈 합금을 포함할 수 있다. 제1도전성 플레이트(100)의 두께는 0.1t~0.15t의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 전극판부(110)는 전면 접합 금속부(300)에 의해 제2도전성 플레이트(200)와 전면 접합될 수 있다.
제2도전성 플레이트(200)는 제1도전성 플레이트 상부에 배치될 수 있다. 제2도전성 플레이트(200)는 베이스 판(210)과 도금층(220)을 포함할 수 있다. 베이스 판(210)은 구리 또는 구리 성분이 포함된 구리 합금을 포함할 수 있다. 도금층(220)은 제1도전성 플레이트(100)와 동일한 니켈 금속일 수 있다. 제2도전성 플레이트(200)는 제1홀(112)들과 대향되는 제2홀(212)들을 포함할 수 있다. 또한, 제2도전성 플레이트(200)는 베이스판(210)으로부터 일측으로 연장 형성되고 회로기판(미도시됨)과 전기적으로 연결되도록 제공되는 단자부(214)를 포함할 수 있다. 도금층(220)은 단자부(214)를 포함한 베이스 판(210) 저면에 제공될 수 있다. 한편, 도금층은 6 ~ 8 ㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
전면 접합 금속부(300)는 제1도전성 플레이트(100)와 제2도전성 플레이트(200)가 전기적으로 상호 도통되도록 제1도전성 플레이트(100)와 제2도전성 플레이트(200) 사이에 제공될 수 있다. 전면 접합 금속부(300)는 제1도전성 플레이트(100)와 동일한 금속으로 이루어지며, 제1도전성 플레이트(100) 및 제2도전성 플레이트(200)보다 상대적으로 두께가 얇을 수 있다. 전면 접합 금속부(300)는 제2도전성 플레이트(200)의 표면에 형성된 도금층 일부와 제1도전성 플레이트(100) 상부 표면 일부를 용융하여 형성할 수 있다.
상술한 구조를 갖는 배터리 팩의 연결 플레이트 장치의 제조 방법을 설명하면 아래와 같다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 원통형 배터리 셀들을 연결하는 연결 플레이트 장치의 제조 방법은 크게 제1도전성 플레이트를 준비하는 단계(S100), 제2도전성 플레이트를 준비하는 단계(S200), 이들을 챔버에 세팅하는 단계(S300) 그리고 전면 접합 금속부를 형성하는 단계(S400)를 포함할 수 있다. 참고로, 제1도전성 플레이트를 준비하는 단계와 제2도전성 플레이트를 준비하는 단계는 이 순서에 한정되는 것이 아니다.
우선, 앞서 언급한 바와 같이 전극판부(110)와 전극 접촉부(120)들을 갖는 제1도전성 플레이트(100) 그리고 베이스 판(210)과 도금층(220)을 갖는 제2도전성 플레이트(20))를 각각 준비한다. 이렇게 준비된 제1도전성 플레이트(100)와 제2도전성 플레이트(200)는 접합하려는 면을 서로 접촉시킨 상태로 외부와 밀폐된 챔버(30)에 세팅한다(S300). 이때, 챔버(30)의 공간이 허락하는 만큼 처리 대상물(제1,2도전성 플레이트)들을 복수개 세팅할 수 있다.
전면 접합 금속부 형성 단계(S400)는 챔버(30)에서 기설정된 온도와 시간 그리고 진공압 조건으로 제1도전성 플레이트(100)와 제2도전성 플레이트(200)를 천천히 용융하는 것으로 이들 사이에 전면 접합 금속부(300)가 형성하게 된다. 전면 접합 금속층을 형성하는 단계(S400)에서 처리 조건을 살펴보면, 챔버의 온도는 700℃~1000℃, 챔버의 압력은 2x10- 9 ~ 약 4x10-9 토르(torr) 조건에서 18~26시간 동안 진행되는 것이 바람직하다. 일 예로, 도금층의 두께가 6 ~ 8 ㎛인 경우, 전면 접합 금속부 형성 단계의 공정 조건은 온도 850℃, 압력 3x10-9 토르(torr) 조건에서 36-60시간(바람직하게는 48시간) 동안 진행될 수 있다.
이러한 과정을 통해 제2도전성 플레이트(200)의 표면에 형성된 도금층(220) 일부와 제1도전성 플레이트(100) 일부가 용융되어 제1도전성 플레이트(100)와 제2도전성 플레이트(200) 사이에 전면 접합 금속부(300)가 형성된다.
즉, 종래와 같이 포인트 레이저 용접으로 니켈 플레이트 및 구리 플레이트 사이를 접합할 경우, 전류의 흐름이 포인트 용접된 부분으로만 흘러 발열을 일으키고, 포인트 용접된 부분으로만 전류가 몰려 과부하가 걸릴 수 있지만, 본 발명과 같이, 제1도전성 플레이트와 제2도전성 플레이트 사이가 전면 접합 금속부에 의해 전면 접합할 때에는 전류가 전체 면적으로 고루 퍼져 발열을 상당히 감소될 수 있는 각별한 효과를 가지며, 전류의 허용면적이 기존 방법에 비하여 월등히 증가(90%이상)하여 고효율, 고성능의 배터리 팩 제조가 가능하다.
도 11은 배터리 팩의 연결 플레이트 장치의 다른 예를 보여주는 도면이다.
도 11을 참조하면 다른 예에 따른 배터리 팩의 연결 플레이트 장치(10a)는 제1도전성 플레이트(100), 제2도전성 플레이트(200) 그리고 전면 접합 금속부(300)를 포함하며, 이들은 도 5에 도시된 제1도전성 플레이트(100), 제2도전성 플레이트(200) 그리고 전면 접합 금속부(300)와 대체로 유사한 구성과 기능으로 제공되므로, 이하에서는 본 실시예와의 차이점을 위주로 설명한다.
본 실시예에서 배터리 팩의 연결 플레이트 장치(10a)는 방열 플레이트(400)를 더 포함한다. 방열 플레이트(400)는 제2도전성 플레이트의 상부에 조립 방식으로 결합될 수 있다. 방열 플레이트(400)는 배터리 팩의 연결 플레이트 장치(10a)에서 전류가 흐를 때 자연 발생되는 발열을 방열함으로써 고용량 고출력 배터리 팩 제작이 가능하다. 방열 플레이트(400)는 알루미늄 및 마그네슘 중 어느 하나의 금속으로 이루어질 수 있다.
도 12는 배터리 팩의 연결 플레이트 장치의 또 다른 예를 보여주는 도면이다.
도 12를 참조하면 다른 예에 따른 배터리 팩의 연결 플레이트 장치(10b)는 제1도전성 플레이트(100), 제2도전성 플레이트(200) 그리고 전면 접합 금속부(300)를 포함하며, 이들은 도 5에 도시된 제1도전성 플레이트(100), 제2도전성 플레이트(200) 그리고 전면 접합 금속부(300)와 대체로 유사한 구성과 기능으로 제공되므로, 이하에서는 본 실시예와의 차이점을 위주로 설명한다.
본 실시예에서 배터리 팩의 연결 플레이트 장치(10b)는 제1도전성 플레이트(100)와 제2도전성 플레이트(200) 사이에 제공되며, 제1도전성 플레이트(100)와 동일한 금속으로 제공되어지는 접합 플레이트(500)를 포함한다는데 그 특징이 있다. 이에 따라, 전면 접합 금속부(300)는 제1도전성 플레이트(100)와 접합 플레이트(500) 사이 그리고 접합 플레이트(500)와 제2도전성 플레이트(200) 사이에 각각 제공된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 제1도전성 플레이트;
200 : 제2도전성 플레이트
300 : 전면 접합 금속부

Claims (12)

  1. 제1금속으로 이루어지고, 복수개의 원통형 배터리 셀들의 전극들을 전기적으로 연결하는 제1도전성 플레이트;
    제2금속으로 이루어지고, 상기 제1도전성 플레이트 상부에 배치되는 제2도전성 플레이트; 및
    상기 제1도전성 플레이트와 상기 제2도전성 플레이트가 전기적으로 상호 도통되도록 상기 제1도전성 플레이트와 상기 제2도전성 플레이트 사이에 제공되는 전면 접합 금속부를 포함하되;
    상기 제1도전성 플레이트는 니켈 또는 니켈 성분이 포함된 니켈 합금을 포함하고, 상기 원통형 배터리 셀들 각각에 대응하는 제1홀들을 갖는 전극판부와, 상기 전극판부로부터 상기 제1홀들 각각으로 돌출되어 형성되고 상기 원통형 배터리 셀의 전극과 전기적으로 연결되도록 형상지어지는 전극 접촉부들을 포함하며,
    상기 제2도전성 플레이트는 구리 또는 구리 성분이 포함된 구리 합금을 포함하는 베이스판에 상기 제1도전성 플레이트와 동일한 금속의 도금층을 포함하고,
    상기 전극판부는 상기 전면 접합 금속부에 의해 상기 제2도전성 플레이트와 전면 접합되며,
    상기 전면 접합 금속부는 상기 제1금속으로 이루어지고, 상기 제2도전성 플레이트의 표면에 형성된 도금층 일부와 상기 제1도전성 플레이트의 일부가 용융되어 제공되는 배터리 팩의 연결 플레이트 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2도전성 플레이트는 상기 제1홀들과 대향되는 제2홀들과, 상기 베이스판으로부터 일측으로 연장 형성되고 회로기판과 전기적으로 연결되도록 제공되는 단자부를 포함하는 배터리 팩의 연결 플레이트 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1도전성 플레이트는 0.1t~0.15t의 두께를 갖고,
    상기 도금층은 6 ~ 8 ㎛의 두께를 갖는 배터리 팩의 연결 플레이트 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 전면 접합 금속부는
    상기 제1도전성 플레이트 및 상기 제2도전성 플레이트보다 얇은 두께를 갖는 배터리 팩의 연결 플레이트 장치.
  5. 삭제
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1도전성 플레이트와 상기 제2도전성 플레이트 사이에 제공되며, 상기 제1도전성 플레이트와 동일한 금속으로 제공되어지는 접합 플레이트를 더 포함하고,
    상기 전면 접합 금속부는
    상기 제1도전성 플레이트와 상기 접합 플레이트 사이 그리고 상기 접합 플레이트와 상기 제2도전성 플레이트 사이에 각각 상기 제1도전성 플레이트와 동일한 금속으로 제공되어지는 배터리 팩의 연결 플레이트 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2도전성 플레이트의 상부에 조립 방식으로 결합되는 방열 플레이트를 더 포함하는 배터리 팩의 연결 플레이트 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 방열 플레이트는 알루미늄 및 마그네슘 중 어느 하나의 금속으로 이루어지는 배터리 팩의 연결 플레이트 장치.
  9. 원통형 배터리 셀들을 연결하는 연결 플레이트 장치의 제조 방법에 있어서:
    제1금속을 포함하는 제1도전성 플레이트를 준비하는 단계;
    제2금속을 포함하는 제2도전성 플레이트를 준비하는 단계;
    상기 제1도전성 플레이트와 상기 제2도전성 플레이트를 접합하려는 면을 서로 접촉시킨 상태로 외부와 밀폐된 챔버에 세팅하는 단계; 및
    상기 챔버에서 기설정된 온도와 시간 그리고 진공압 조건에서 상기 제1도전성 플레이트와 상기 제2도전성 플레이트를 용융하여 이들 사이에 전면 접합 금속부를 형성하는 단계를 포함하되;
    상기 제2도전성 플레이트는 상기 제2금속의 베이스판에 상기 제1금속과 동일한 금속의 도금층을 포함하며,
    상기 전면 접합 금속부는 상기 제1금속으로 이루어지고, 상기 제2도전성 플레이트의 표면에 형성된 도금층 일부와 상기 제1도전성 플레이트 일부가 용융되어 형성되는 배터리 팩의 연결 플레이트 장치의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1금속은 니켈 또는 니켈 성분이 포함된 니켈 합금을 포함하고,
    상기 베이스판은 구리 또는 구리 성분이 포함된 구리 합금으로 이루어지는 배터리 팩의 연결 플레이트 장치의 제조 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 전면 접합 금속층을 형성하는 단계 전에
    상기 제1금속을 포함하는 접합 플레이트를 상기 제1도전성 플레이트와 상기 제2도전성 플레이트 사이에 삽입하는 단계를 더 포함하는 배터리 팩의 연결 플레이트 장치의 제조 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 전면 접합 금속층을 형성하는 단계에서
    상기 챔버의 온도는 700℃~1000℃, 상기 챔버의 압력은 2x10-9 ~ 4x10-9 토르(torr) 조건에서 36-60시간 동안 진행되는 배터리 팩의 연결 플레이트 장치의 제조 방법.
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