KR102244949B1 - 리튬 이온 파워 팩 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 리튬 이온 파워 팩에 관한 것으로서, 하우징과, 상기 하우징에 설치되며, 소정의 전력이 충전된 배터리 유닛과, 외부전자기기가 접속될 수 있도록 상기 하우징에 설치되며, 상기 배터리 유닛에 연결되어 상기 배터리 유닛으로부터 상기 외부전자기기로 전기를 공급하는 출력부와, 상기 배터리 유닛에서 상기 출력부로 공급되는 전기의 전압을 상기 외부전자기기에 적합한 전압으로 변환시키는 전압변환모듈을 구비하고, 상기 하우징은 상기 배터리유닛 및 전압변환모듈이 각각 수용되는 복수의 공간이 마련된 내부 프레임과, 상기 내부 프레임이 수용될 수 있도록 내부공간이 마련되며, 상기 출력부가 설치되는 외부 프레임을 구비한다.
본 발명에 따른 리튬 이온 파워 팩은 배터리 유닛을 수납하는 하우징이 상호 결합되는 외부 프레임 및 내부 프레임의 이중 구조로 이루어져 있으므로 외부에서 충격이 인가되더라도 보다 견고하게 배터리 유닛을 보호할 수 있으며, 하우징이 상호 분리결합이 용이하여 조립성이 우수하다는 장점이 있다.

Description

리튬 이온 파워 팩{Lithium ion power pack}
본 발명은 리튬 이온 파워 팩에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배터리 유닛이 수용되는 하우징이 이중 프레임 구조로 형성되어 있는 리튬 이온 파워 팩에 관한 것이다.
에너지 저장장치로서의 배터리팩은 복수 개의 배터리 셀들을 직렬 또는 병렬로 연결하여 구성되며, 휴대 가능한 특성으로 인해 전기자전거, 전기스쿠터, 야외의 LED 조명, 휴대폰 충전, 노트북 충전 및 각종의 다양한 생활가전 장치들에 대한 전력 공급 장치로써 이용된다.
상기 에너지 저장장치로서의 배터리팩에 포함되는 배터리로서는 최근 리튬 배터리가 주로 이용되는데, 상기 리튬 배터리는 액체 전해질을 이용하는 리튬 이온 배터리와 고체 폴리머를 이용하는 리튬 폴리머 배터리가 있다.
상기 배터리팩은 리튬이온 배터리를 복수 개 직렬 또는 병렬로 연결하여 모듈로 구성되어 이용된다. 상기 배터리팩은 배터리 셀(cell)과 배터리관리시스템(BMS;Battery Management System)을 포함하는 피시비 기판이 결합되는 구조로 구성된다.
여기서, 상기 배터리 셀은 양극시트와 음극시트로 이루어지는 전극 적층유닛이 금속 케이싱 내에 수용된 형태이고, 상기 케이싱의 외면에는 양극단자와 음극단자가 마련된다.
종래의 배터리팩은 단일한 구조로 이루어진 하우징 내부에 다수의 배터리 셀이 수납되어 있으므로 외부에서 충격이 인가될 경우, 상기 하우징이 쉽게 변형 또는 파손되어 수납된 배터리 셀을 보호하는데 어려움이 있다.
등록특허공보 제10-1294207호: 연료 전지 하이브리드 파워 팩
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 배터리 유닛을 수납하는 하우징이 상호 결합되는 외부 프레임 및 내부 프레임으로 이루어진 리튬 이온 파워 팩을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 리튬 이온 파워 팩은 하우징과, 상기 하우징에 설치되며, 소정의 전력이 충전된 배터리 유닛과, 외부전자기기가 접속될 수 있도록 상기 하우징에 설치되며, 상기 배터리 유닛에 연결되어 상기 배터리 유닛으로부터 상기 외부전자기기로 전기를 공급하는 출력부와, 상기 배터리 유닛에서 상기 출력부로 공급되는 전기의 전압을 상기 외부전자기기에 적합한 전압으로 변환시키는 전압변환모듈을 구비하고, 상기 하우징은 상기 배터리유닛 및 전압변환모듈이 각각 수용되는 복수의 공간이 마련된 내부 프레임과, 상기 내부 프레임이 수용될 수 있도록 내부공간이 마련되며, 상기 출력부가 설치되는 외부 프레임을 구비한다.
상기 내부 프레임은 일측면에 상기 배터리 유닛을 수납하기 위한 제1수납공간을 형성하기 위한 제1메인 수납홈이 형성되고, 상기 제1메인 수납홈 상측의 일측면에 상기 전압변환모듈을 수납하기 위한 제2수납공간을 형성하기 위한 제1서브 수납홈이 마련된 제1결합 틀과, 상기 제1결합 틀과 결합되어 상기 제1 및 제2수납공간을 형성할 수 있도록 상기 제1결합 틀의 일측면에 결합되는 일측면에, 상기 제1메인 수납홈에 대응되는 제2메인 수납홈이 형성되고, 상기 제1서브 수납홈에 대응되는 제2서브 수납홈이 마련된 제2결합 틀과, 상기 제1 및 제2결합 틀을 상호 고정시킬 수 있도록 상호 결합된 상기 제1 및 제2결합 틀의 양단부에 각각 설치되는 것으로서, 상호 결합된 상기 제1 및 제2결합 틀의 양단부에 각각 접촉되는 복수의 접촉판과, 상기 제1 및 제2결합 틀의 타측면에 접촉될 수 있도록 상기 접촉판들의 가장자리에, 상기 제1 및 제2결합 틀의 타측면 측으로 절곡되게 연장된 다수의 연장부재와, 상기 연장부재를 상기 제1 및 제2결합 틀의 타측면에 고정시키는 다수의 고정부재를 포함한 고정유닛을 구비한다.
상기 제1 및 제2결합 틀은 타측면에, 상기 배터리 유닛의 상태를 모니터링 또는 상기 배터리 유닛의 작동상태를 제어하기 위한 배터리 관리모듈이 결합될 수 있도록 제3수납공간이 마련되되, 상기 제3수납공간은 상기 배터리 관리모듈과 배터리 유닛이 상호 연결될 수 있도록 상기 제1메인 수납홈 또는 제2메인 수납홈에 연통되도록 형성될 수도 있다.
상기 외부 프레임은 내부에 상기 내부공간이 형성되며, 상기 내부공간으로 상기 내부 프레임이 삽입될 수 있도록 전후면이 각각 개방된 바디 케이스와, 상기 바디 케이스의 개방된 전후면을 폐쇄할 수 있도록 상기 바디 케이스에 각각 설치된 복수의 보조 케이스를 구비한다.
상기 배터리 유닛은 양극단자와 음극단자를 포함하며, 충전된 전원을 공급하는 다수의 배터리셀과, 상기 배터리셀을 다수개 수용하면서 상기 배터리셀의 상부에 배치되는 상부 셀홀더부재와, 상기 배터리셀을 다수개 수용하면서 상기 배터리셀의 하부에 배치되는 하부 셀홀더부재와, 상호 인접하는 상기 배터리셀들의 전극을 연결할 수 있도록 상기 상부 셀홀더부재 및 하부 셀홀더부재에 설치되는 다수의 전극연결부재와, 인접하는 상기 전극연결부재들을 상호 전기적으로 연결시키기 위한 배터리 연결 부재를 구비하고, 상기 전극연결부재는 중앙부에, 가장자리에서 내측으로 소정깊이 인입된 인입홈이 형성되고, 상기 상부 셀홀더부재 및 하부 셀홀더 부재는 상기 배터리셀의 단부가 삽입될 수 있도록 다수의 삽입홀이 마련되며, 상기 전극연결부재의 이탈을 방지할 수 있도록 상기 삽입홀들 사이에, 상기 전극연결부재의 인입홈에 삽입될 수 있도록 이탈방지돌기가 형성될 수도 있다.
본 발명에 따른 리튬 이온 파워 팩은 배터리 유닛을 수납하는 하우징이 상호 결합되는 외부 프레임 및 내부 프레임의 이중 구조로 이루어져 있으므로 외부에서 충격이 인가되더라도 보다 견고하게 배터리 유닛을 보호할 수 있으며, 하우징이 상호 분리결합이 용이하여 조립성이 우수하다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 리튬 이온 파워 팩에 대한 사시도이고,
도 2는 도 1의 리튬 이온 파워 팩에 대한 분리사시도이고,
도 3은 도 1의 리튬 이온 파워 팩의 하우징에 대한 분리사시도이고,
도 4는 도 1의 리튬 이온 파워 팩의 배터리 유닛에 대한 분리사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이온 파워 팩에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
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. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 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 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1 내지 도 3에는 본 발명에 따른 리튬 이온 파워 팩(100)이 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 상기 리튬 이온 파워 팩(100)은 하우징(200)과, 상기 하우징(200)에 설치되며, 소정의 전력이 충전된 배터리 유닛(300)과, 외부전자기기가 접속될 수 있도록 상기 하우징(200)에 설치되며, 상기 배터리 유닛(300)에 연결되어 상기 배터리 유닛(300)으로부터 상기 외부전자기기로 전기를 공급하는 출력부(400)와, 상기 배터리 유닛(300)에서 상기 출력부(400)로 공급되는 전기의 전압을 상기 외부전자기기에 적합한 전압으로 변환시키는 전압변환모듈(500)을 구비한다.
상기 하우징(200)은 배터리 유닛(300) 및 전압변환모듈(500)이 각각 수용되는 복수의 공간이 마련된 내부 프레임(210)과, 상기 내부 프레임(210)이 수용될 수 있도록 내부공간(223)이 마련되며, 상기 출력부(400)가 설치되는 외부 프레임(220)을 구비한다.
상기 내부 프레임(210)은 제1결합틀(211), 제2결합틀(212) 및 고정유닛(213)을 구비한다.
상기 제1결합틀(211)은 일측면에 배터리 유닛(300)을 수납하기 위한 제1수납공간을 형성하기 위한 제1메인 수납홈(231)이 형성되어 있다. 상기 제1메인 수납홈(231)은 제1결합틀(211)의 하부에 형성되며, 제1결합틀(211)의 일측면에서 타측면 방향으로 소정깊이 인입되게 형성된다. 또한, 제1결합틀(211)은 제1메인 수납홈(231)의 전면 또는 후면이 개방되게 형성되어 있다.
그리고, 제1결합틀(211)은 상기 제1메인 수납홈(231) 상측의 일측면에 상기 전압변환모듈(500)을 수납하기 위한 제2수납공간을 형성하기 위한 제1서브 수납홈(232)이 형성되어 있다. 상기 제1서브 수납홈(232)은 제1결합틀(211)의 상부에 형성되며, 제1결합틀(211)의 일측면에서 타측면 방향으로 소정깊이 인입되게 형성된다. 여기서, 제1결합틀(211)은 제1서브 수납홈(232)의 전면 또는 후면이 개방되게 형성되는 것이 바람직하다.
제2결합틀(212)은 상기 제1결합틀(211)과 결합되어 상기 제1수납공간을 형성할 수 있도록 상기 제1결합틀(211)의 일측면에 결합되는 일측면에, 상기 제1메인 수납홈(231)에 대응되는 제2메인 수납홈(241)이 형성되어 있다. 상기 제2메인 수납홈(241)은 제2결합틀(212)의 하부에 형성되며, 제2결합틀(212)의 일측면에서 타측면 방향으로 소정깊이 인입되게 형성된다. 또한, 상기 제2결합틀(212)은 제2메인 수납홈(241)의 전면 또는 후면이 개방되게 형성되어 있다.
그리고, 제2결합틀(212)은 상기 제1결합틀(211)과 결합되어 상기 제2수납공간을 형성할 수 있도록 상기 제1서브 수납홈(232)에 대응되는 제2서브 수납홈(242)이 형성되어 있다. 상기 제2서브 수납홈(242)은 제2결합틀(212)의 상부에 형성되며, 제2결합틀(212)의 일측면에서 타측면 방향으로 소정깊이 인입되게 형성된다. 여기서, 제2결합틀(212)은 제2서브 수납홈(242)의 전면 또는 후면이 개방되게 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 제1 및 제2결합틀(211,212)은 타측면에, 상기 배터리 유닛(300)의 상태를 모니터링하기 위한 배터리 관리모듈(230)이 결합될 수 있도록 제3수납공간(243)이 형성된다. 여기서, 배터리 관리모듈(230)은 배터리 유닛(300)의 상태를 모니터링 또는 상기 배터리 유닛(300)의 작동상태를 제어 관리하기 위한 것으로서, 종래의 BMS(Battery Management Systems)용 PCB가 적용되는 것이 바람직하다.
상기 제3수납공간(243)은 제1 및 제2결합틀(211,212)의 하부에 형성되며, 제1 및 제2결합틀(211,212)의 타측면에서 일측면 방향으로 소정깊이 인입되게 형성된다. 또한, 제1 및 제2결합틀(211,212)은 제3수납공간(243)이 제1메인 수납홈(231) 또는 제2메인 수납홈(241)에 연통되도록 타측면 하부에 다수의 타공(245)이 형성되어 있다.
고정유닛(213)은 상기 제1 및 제2결합 틀을 상호 고정시킬 수 있도록 상호 결합된 상기 제1 및 제2결합 틀의 양단부에 각각 설치되는 것으로서, 복수의 접촉판(251), 다수의 연장부재(252) 및 다수의 고정부재(미도시)를 구비한다.
접촉판(251)은 상호 결합된 상기 제1 및 제2결합틀(211,212)의 전후단부에 각각 접촉되는 것으로서, 소정의 두께를 갖는 판형으로 형성된다. 여기서, 접촉판(251)은 제1 및 제2결합틀(211,212)의 상하 길이에 대응되는 길이로 상하방향으로 연장되며, 상호 결합된 제1 및 제2결합틀(211,212)의 폭에 대응되는 폭으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 접촉판(251)은 전후방향으로 관통되게 다수의 관통공이 형성되어 있다.
연장부재(252)는 상기 제1 및 제2결합 틀의 타측면에 접촉될 수 있도록 상기 접촉판(251)들의 가장자리에, 상기 제1 및 제2결합 틀의 타측면 측으로 절곡되게 연장되게 형성된다. 상기 연장부재(252)는 접촉판(251)의 상단 좌우측 가장자리 및 하단 좌우측 가장자리에 각각 형성되며, 접촉판(251)의 후방 또는 전방으로 절곡되게 형성된다. 이때, 연장부재(252)들 사이의 접촉판(251)에 상호 결합된 제1 및 제2결합틀(211,212)이 삽입되도록 조립된다.
고정부재는 도면에 도시되진 않았지만, 헤드부분과, 헤드부분에 고정되며, 외주면에 나사산이 형성된 나사부분을 구비한다. 상기 고정부재는 연장부재(252)를 관통하여 제1 및 제2결합틀(211,212)의 타측면에 나사결합되어 연장부재(252)를 제1 및 제2결합틀(211,212)에 고정시킨다. 한편, 고정부재는 이에 한정하는 것이 아니라 접촉판(251)을 제1 및 제2결합틀(211,212)에 고정시킬 수 있는 고정수단이면 무엇이든 적용가능하다.
외부 프레임(220)은 내부 프레임(210)이 수납되는 내부공간(223)이 마련된 바디 케이스(221)와, 상기 바디 케이스(221)의 전후단부에 각각 결합되는 복수의 보조 케이스(222)를 구비한다.
상기 바디 케이스(221)는 내부에 상기 내부공간(223)이 마련되며, 상기 내부공간(223)으로 용이하게 내부 프레임(210)이 인입될 수 있도록 내부공간(223)의 전후면이 각각 개방되게 형성되어 있다. 또한, 바디 케이스(221)의 상면에는 사용자가 파지하여 운반할 수 있도록 손잡이(224)가 마련되어 있다.
보조 케이스(222)는 바디 케이스(221)의 개방된 전후면을 폐쇄할 수 있도록 복수개가 상기 바디 케이스(221)에 각각 설치된다. 또한, 바디 케이스(221)의 전방부에 설치된 바디 케이스(221)는 배터리 관리모듈(230)에서 제공되는 배터리 유닛(300)에 대한 정보를 표시하기 위한 표시창이 설치되어 있다.
한편, 보조 케이스(222)들 중 어느 하나에는 배터리 유닛(300)을 충전하기 위한 외부전원공급부(미도시)가 연결되는 연결단자(미도시)가 마련되어 있다. 상기 연결단자는 충전 케이블을 통해 배터리 유닛(300)에 연결되어 외부전원공급부로부터 공급된 전기를 배터리 유닛(300)에 전달한다. 여기서, 외부전원공급부는 배터리 유닛(300)에 전기를 공급할 수 있는 수단으로서, 건축물의 전원수단이 적용된다.
배터리 유닛(300)은 제1 및 제2결합틀(211,212)의 제1 및 제2메인 수납홈(231,241)에 수납된다. 도 4를 참조하면, 상기 배터리 유닛(300)은 양극단자와 음극단자를 포함하며, 충전된 전원을 공급하는 다수의 배터리셀(10)과, 상기 배터리셀(10)을 다수개 수용하면서 상기 배터리셀(10)의 상부에 배치되는 상부 셀홀더부재(20-1)와, 상기 배터리셀(10)을 다수개 수용하면서 상기 배터리셀(10)의 하부에 배치되는 하부 셀홀더부재(20-2)와, 상호 인접하는 상기 배터리셀(10)들의 전극을 연결할 수 있도록 상기 상부 셀홀더부재(20-1) 및 하부 셀홀더부재(20-2)에 설치되는 다수의 전극연결부재(30)와, 인접하는 상기 전극연결부재(30)들을 상호 전기적으로 연결시키기 위한 배터리 연결부재(40,50)를 구비한다.
배터리셀(10)은 음극시트와 양극시트로 구성되는 전극적층유닛이 금속케이싱 내부에 수용된 형태로 마련될 수 있다. 상기 배터리셀(10)에는 양극단자와 음극단자가 마련된다. 여기서, 배터리셀(10)은 다양한 종류로 마련될 수 있으며, 예를 들면, 니켈-타드뮴 배터리, 니켈-수소 배터리 또는 리튬이온 배터리로 마련될 수 있다.
바람직하게는, 상기 배터리셀(10)은 다른 종류의 배터리셀(10)과 비교시 크기에 비해 대용량 전압의 충전이 가능하고, 충전후 전원공급이 장시간 동안 지속가능하며, 하나의 배터리로 구성되어 관리가 용이한 리튬이온 배터리가 적용될 수 있다.
상기 상부 셀홀더부재(20-1) 및 하부 셀홀더부재(20-2)는 합성수지재로 형성되어 배터리셀(10)들을 수용하면서, 외부로부터 인가되는 충격으로부터 상기 배터리셀(10)들을 보호하기 위한 구성이다. 상부 셀홀더부재(20-1) 및 하부 셀홀더부재(20-2)는 동일한 형상으로 형성되는데, 배터리셀(10)들의 상단 또는 하단이 삽입되어 수용될 수 있도록 상하방향으로 관통된 다수의 삽입홀이 형성되어 있다. 즉, 하부 셀홀더부재(20-2)의 삽입홀들에는 배터리셀(10)의 하단부가 삽입되고, 상부 셀홀더부재(20-1)의 삽입홀들에는 배터리셀(10)의 상단부가 삽입되어 상부 셀홀더부재(20-1) 및 하부 셀홀더부재(20-2) 사이에 다수의 배터리셀(10)이 수용된다.
한편, 상부 셀홀더부재(20-1) 및 하부 셀홀더부재(20-2)는 전극연결부재(30)의 이탈을 방지할 수 있도록 상기 삽입홀들 사이에, 후술되는 전극연결부재(30)의 인입홈(31)에 삽입될 수 있도록 이탈방지돌기(25)가 형성되어 있다.
전극연결부재(30)는 상하방향으로 상호 적층된 상부 셀홀더부재(20-1)와 하부 셀홀더부재(20-2)에, 다수개가 직렬로 연결된다. 즉, 상기 전극연결부재(30)는 삽입홀들 사이의 상부 셀홀더부재(20-1) 및 하부 셀홀더부재(20-2)에 수용된 배터리셀(10)들을 전기적으로 연결한다. 이때, 전극연결부재(30)는 전후단부가 인접된 배터리셀(10)의 단부에 접촉되도록 상부 셀홀더부재(20-1)의 상부 및 하부 셀홀더부재(20-2)의 하부에 각각 배치되어 배터리셀(10)의 상하단부의 전극부분에 용접 결합된다.
상기 전극연결부재(30)는 니켈 또는 니켈 합금으로 구설될 수 있다. 또한, 전극연결부재(30)들은 신호선의 연결을 위해 복수의 배터리 연결부재(40,50)에 연결된다. 한편, 전극연결부재(30)는 중앙부에, 가장자리에서 내측으로 소정깊이 인입된 인입홈(31)이 형성되어 있다. 상기 인입홈(31)은 전극연결부재(30)의 전후단부 사이에, 복수개가 전극연결부재(30)의 좌우측에 각각 형성된다.
상기 배터리셀(10)들의 각각의 전압을 체크할 수 있도록 각 배터리셀(10)과 배터리 관리모듈(230)이 연결되어야 하는데, 이를 위해서 배터리 연결부재(40,50)가 각각의 배터리셀(10)의 위치에 대응되게 전극연결부재(30)에 납땜이 되어 전기적으로 연결된다. 즉, 상기 배터리 연결부재(40,50)는 각각 배터리셀(10)의 상부 및 하부에 각각 배치되어 전극연결부재(30)에 전기적으로 연결된다.
상기 배터리 연결부재(40,50)에 연결되는 신호선이 배터리셀(10)의 제어를 위한 배터리 관리모듈(230)에 연결되어, 상기 배터리 관리모듈(230)에 의해 배터리셀(10)들의 충방전이 제어된다. 한편, 도시된 예에서는 배터리 연결부재(40,50)와 배터리 관리모듈(230)이 연결케이블에 의해 연결된 구조가 도시되어 있으나, 이에 한정하는 것이 아니라 배터리 관리모듈(230)에 설치된 연결단자와, 상기 연결단자에 결합될 수 있도록 배터리 연결부재(40,50)의 가장자리에 마련된 결합핀에 의해 배터리 관리모듈(230)과 배터리 연결부재(40,50)가 상호 연결될 수도 있다.
출력부(400)는 바디 케이스(221)의 전방에 결합된 보조 케이스(222)에 설치되며, 외부전자기기가 접속할 수 있는 접속단자(401)와, 배터리 유닛(300)으로부터 상기 접속단자(401)로 전기를 전달할 수 있도록 배터리 유닛(300) 및 접속단자(401)에 연결된 전력선(미도시)을 구비한다. 이때, 도면에 도시되진 않았지만, 전력선에는 전기의 전달을 단속할 수 있도록 스위칭 부재가 설치될 수 있다. 상기 스위칭 부재는 배터리 관리모듈(230)에 의해 제어된다.
전압변환모듈(500)은 제1 및 제2결합틀(211,212)의 제1 및 제2서브 수납홈(232,242)에 배치딘다. 이때, 전압변환모듈(500)은 출력부(400)의 전력선에 연결되어 배터리 유닛(300)에서 상기 출력부(400)로 공급되는 전기의 전압을 상기 외부전자기기에 적합한 전압으로 변환시킨다. 여기서, 전압변환모듈(500)은 DC/DC 컨버터 또는 DC/AC 컨버터가 적용되나, 이에 한정하는 것이 아니라 전기의 전압을 변환할 수 있는 전압변환수단이면 무엇이든 적용 가능하다.
한편, 전압변환모듈(500)은 도면에 도시되진 않았지만, 충전케이블에 설치되어 외부전원공급부에서 배터리 유닛(300)으로 공급되는 전기의 전압을 배터리유닛의 배터리셀(10)에 적합한 전압으로 변환시킬 수도 있다.
상술된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 리튬 이온 파워 팩(100)은 배터리 유닛(300)을 수납하는 하우징(200)이 상호 결합되는 외부 프레임(220) 및 내부 프레임(210)의 이중 구조로 이루어져 있으므로 외부에서 충격이 인가되더라도 보다 견고하게 배터리 유닛(300)을 보호할 수 있으며, 하우징(200)이 상호 분리결합이 용이하여 조립성이 우수하다는 장점이 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.
100: 리튬 이온 파워 팩
200: 하우징
210: 내부 프레임
211: 제1결합틀
212: 제2결합틀
213: 고정유닛
220: 외부 프레임
221: 바디 케이스
222: 보조 케이스
223: 내부공간
224: 손잡이
230: 배터리 관리모듈
231: 제1메인 수납홈
232: 제1서브 수납홈
241: 제2메인 수납홈
242: 제2서브 수납홈
251: 접촉판
252: 연장부재
300: 배터리 유닛
400: 출력부
401: 접속단자
500: 전압변환모듈

Claims (5)

  1. 하우징;
    상기 하우징에 설치되며, 소정의 전력이 충전된 배터리 유닛;
    외부전자기기가 접속될 수 있도록 상기 하우징에 설치되며, 상기 배터리 유닛에 연결되어 상기 배터리 유닛으로부터 상기 외부전자기기로 전기를 공급하는 출력부; 및
    상기 배터리 유닛에서 상기 출력부로 공급되는 전기의 전압을 상기 외부전자기기에 적합한 전압으로 변환시키는 전압변환모듈;을 구비하고,
    상기 하우징은
    상기 배터리유닛 및 전압변환모듈이 각각 수용되는 복수의 공간이 마련된 내부 프레임; 및
    상기 내부 프레임이 수용될 수 있도록 내부공간이 마련되며, 상기 출력부가 설치되는 외부 프레임;을 구비하고,
    상기 내부 프레임은
    일측면에 상기 배터리 유닛을 수납하기 위한 제1수납공간을 형성하기 위한 제1메인 수납홈이 형성되고, 상기 제1메인 수납홈 상측의 일측면에 상기 전압변환모듈을 수납하기 위한 제2수납공간을 형성하기 위한 제1서브 수납홈이 마련된 제1결합 틀;
    상기 제1결합 틀과 결합되어 상기 제1 및 제2수납공간을 형성할 수 있도록 상기 제1결합 틀의 일측면에 결합되는 일측면에, 상기 제1메인 수납홈에 대응되는 제2메인 수납홈이 형성되고, 상기 제1서브 수납홈에 대응되는 제2서브 수납홈이 마련된 제2결합 틀;
    상기 제1 및 제2결합 틀을 상호 고정시킬 수 있도록 상호 결합된 상기 제1 및 제2결합 틀의 양단부에 각각 설치되는 것으로서, 상호 결합된 상기 제1 및 제2결합 틀의 양단부에 각각 접촉되는 복수의 접촉판과, 상기 제1 및 제2결합 틀의 타측면에 접촉될 수 있도록 상기 접촉판들의 가장자리에, 상기 제1 및 제2결합 틀의 타측면 측으로 절곡되게 연장된 다수의 연장부재와, 상기 연장부재를 상기 제1 및 제2결합 틀의 타측면에 고정시키는 다수의 고정부재를 포함한 고정유닛;을 구비하고,
    상기 외부 프레임은
    내부에 상기 내부공간이 형성되며, 상기 내부공간으로 상기 내부 프레임이 삽입될 수 있도록 전후면이 각각 개방된 바디 케이스; 및
    상기 바디 케이스의 개방된 전후면을 폐쇄할 수 있도록 상기 바디 케이스에 각각 설치된 복수의 보조 케이스;를 구비하는,
    상기 배터리 유닛은
    양단부에 각각 양극단자와 음극단자를 포함하며, 충전된 전원을 공급하는 다수의 배터리셀;
    상기 배터리셀을 다수개 수용하면서 상기 배터리셀의 상부에 배치되는 상부 셀홀더부재;
    상기 배터리셀을 다수개 수용하면서 상기 배터리셀의 하부에 배치되는 하부 셀홀더부재;
    상호 인접하는 상기 배터리셀들의 전극을 연결할 수 있도록 상기 상부 셀홀더부재 및 하부 셀홀더부재에 설치되는 다수의 전극연결부재; 및
    인접하는 상기 전극연결부재들을 상호 전기적으로 연결시키기 위한 배터리 연결 부재;를 구비하고,
    상기 전극연결부재는 중앙부의 양측에, 가장자리에서 내측으로 소정깊이 인입되게 인입홈이 각각 형성되고,
    상기 상부 셀홀더부재 및 하부 셀홀더부재는 상기 배터리셀의 단부가 삽입될 수 있도록 관통되게 다수의 삽입홀이 마련되며, 상기 전극연결부재의 이탈을 방지할 수 있도록 상기 삽입홀들 사이에, 상기 전극연결부재의 인입홈들에 삽입될 수 있도록 다수의 이탈방지돌기가 형성된,
    리튬 이온 파워 팩
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2결합 틀은 타측면에, 상기 배터리 유닛의 상태를 모니터링 또는 상기 배터리 유닛의 작동상태를 제어하기 위한 배터리 관리모듈이 결합될 수 있도록 제3수납공간이 마련되되, 상기 제3수납공간은 상기 배터리 관리모듈과 배터리 유닛이 상호 연결될 수 있도록 상기 제1메인 수납홈 또는 제2메인 수납홈에 연통되도록 형성된,
    리튬 이온 파워 팩.
  4. 삭제
  5. 삭제
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