KR102321969B1 - 일체형 스프링 전극단자를 구비한 리튬전지 배터리 팩 구조 - Google Patents

일체형 스프링 전극단자를 구비한 리튬전지 배터리 팩 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 일체형 스프링 전극단자를 구비한 리튬전지 배터리 팩 구조에 관한 것으로, 4개의 소형 원통 배터리 셀이 나란하게 각각 삽입되도록 배터리 삽입홈이 형성되고 배터리 삽입홈의 원주를 따라 공기의 유동을 돕도록 내부에 다수개의 원형 슬롯이 구비되고, 대각선 방향으로 2개의 삽입가이드가 구비되고 삽입가이드 끝 단에 체결볼트가 삽입되도록 체결홀이 형성된 가이드바를 구비되고, 제 2 외부프레임의 체결홀과 결합되어 고정되는 가이드 홈이 구비된 제 1 외부프레임, 제 1 외부프레임과 동일한 구조를 가지며 원통형 배터리 셀의 반대편에서 셀의 반대 전극이 삽입되도록 배터리 삽입홈을 구비한 제 2 외부프레임, 외부프레임의 배터리 삽입홈 내측에 배터리 셀의 전기적 연결을 위해 단자 사출공간과 함께 일체로 사출된 스프링 전극 단자, 및 일체로 사출된 스프링 전극단자와 부스 바(Bus Bar)의 나사 연결을 위해 통공된 하나의 나사홀을 포함하여 구성된다.
이에 따라, 본 발명은 셀 단자와 스프링의 체결 과정을 기존 외부프레임 제작공정에 포함함으로써 수율 향상과 단자 삽입 과정 중 생기는 불량률 감소를 유도하며 부스 바 체결 부위도 단위 배터리 모듈당 상, 하면 각각 하나를 배치함으로써 생산비 절감 및 수율 향상에 기여할 수 있다.

Description

일체형 스프링 전극단자를 구비한 리튬전지 배터리 팩 구조{A Cell Case Structure for cylindrical battery Cells}
본 발명은 부스바 체결을 용이하게 하는 일체형 스프링 전극단자를 구비한 리튬전지 배터리 팩 구조에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 배터리 셀 케이스의 외부프레임에 일체형 스프링 전극 단자를 사출할 공간과 그 스프링 전극 단자를 구비하여 셀 단자와 스프링의 체결 과정을 기존 외부프레임 제작공정에 포함함으로써 수율 향상과 단자 삽입 과정 중 생기는 불량률 감소를 유도하며 부스 바 체결 부위도 단위 배터리 모듈당 상, 하면 각각 하나를 배치함으로써 생산비 절감 및 수율 향상에 기여할 수 있는 일체형 스프링 전극단자를 구비한 리튬전지 배터리 팩 구조에 관한 것이다.
현재 많은 곳에서 전기에너지를 저장하는 장치로 배터리를 사용하고 있으며, 1차 전지와 2차 전지 대부분은 원통형(Cylindrical), 각형(Prismatic), 파우치 (Pouch)의 형태를 가지고 있다. 재충전하여 사용이 가증한 2차 전지는 스마트폰, 노트북 등 휴대용 전자기기부터 배터리를 이용한 충전 가능한 전기차 등 광범위하게 사용되고 있으며, 최근에는 여러 개의 배터리 셀을 직/병렬로 연결하여 태양광, 풍력 등에서 만들어진 전기를 저장하여 사용하는 ESS(Energy Storage System) 등에도 사용되고 있다.
원통형 배터리 셀을 직/병렬 형태로 연결하는 방법에는 배터리 셀의 양극과 음극 단자를 또 다른 외부의 연결 판(Bus Bar)을 이용하여 용접을 하는 경우가 대부분이다. 이때 병렬 연결(양극끼리 그리고 음극끼리의 연결)을 통해 전류 용량을 증가시킬 수 있으며, 직렬연결(양극과 또다른 전지의 음극을 연결)을 통해 전압을 올릴 수 있다. 주로 배터리 셀의 양극, 음극과 동일한 소재인 니켈판을 이용하여 용접을 하는 경우가 대부분이다. 통상 사용되는 전기장치(휴대용에서 전기자동차용, ESS용)는 12V, 24V, 48V, 72V, 110V, 200V, 380V 등이므로 수
개에서 수십 개의 직렬연결이 필요하며, 사용되는 에너지량에 따라 수 개에서 수백 개, 수천 개의 병렬연결이 필요한 경우도 있다.
종래의 방법으로는 첨부된 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 배터리의 양극과 음극을 직렬과 병렬로 연결할 때 별도의 극판과 배터리 전극 사이를 순간적으로 전압을 가하는 점(Spot) 용접 또는 레이져 용접 등을 이용하여 연결하는 형태로 다수의 셀을 직렬과 병렬로 연결하는 방법을 이용하였다. 한 개의 배터리 셀과 동일한 전압을 가지면서 전류 용량만 증가된 배터리 모듈이라고 부른다. 다수개의 배터리 셀이 병렬로 연결되어 전류용량이 증가된 하나의 배터리 모듈의 (+)극과 또 다른 하나의 배터리 모듈의 (-)극을 다수 연결하면(직렬연결) 원하는 전압까지 올릴 수 있으며, 이를 배터리 팩이라고 부른다. 예컨대 3.7V, 3Ah의 원통셀 다수개를 이용하여 4직렬 20병렬로 연결하면 14.4V 60Ah의 배터리 팩을, 7직렬 10병렬 연결하면 25.9V 30Ah의 전지 팩을 제작할 수 있다.
그러나 소용량 원통 셀로 이뤄진 배터리 모듈을 다수개를 직/병렬로 연결해서 사용하는 배터리 팩의 구조에서는 경우에 따라 수천 개를 직렬과 병렬로 연결될 수 있는데 점(Spot) 용접을 이용하는 경우 다음과 같은 몇 가지 문제가 발생한다.
먼저, 배터리 셀의 (+) 부와 (-) 부의 Spot 용접부는 저항체이므로, 전류가 흐를 때 열이 발생하고, 충/방전 시 배터리 자체에서 열이 발생하면서 수축 및 팽창을 하는데 Spot 용접 방식의 경우 배터리 셀이 밀집된 형태를 취하기 때문에 열을 방출할 통로가 없고 이로 인한 배터리 셀의 노화가 급속히 진행된다. 즉, 충/방전 시 셀에서 발생하는 열을 방열시키는 방안을 해결해야 하고, 하나의 셀이 부풀어 오를 때 밀집되어 있는 이웃한 셀이 압력을 받지 않도록 간격 유지해야 한다.
또한, 다수 개의 배터리 셀을 Spot 용접을 통해 결합시키는 경우 진동으로 인한 접점 불량 또는 용접 불량 등이 다수 발생하며, 이 경우 접점 불량 부위를 찾아내기도 어렵고, 찾아낸다고 하더라도 이를 교정하여 다시 Spot 용접을 통해 결합하는 작업은 전기적 쇼트 발생가능성과 대형 배터리 팩 자체의 고중량으로 인한 작업의 곤란성을 해결해야 한다.
특히, 하나의 셀이 노화되어 온도가 상승되면 이 셀을 따로 교체하기가 어렵고, 셀 내부에서 (+)극과 (-)극이 연결되어 전지로서 기능을 못할 때, 셀 내부에서 쇼트상태를 유지하는 경우 이 셀과 병렬로 연결된 다른 셀의 전류가 쇼트 상태인 배터리 셀을 통해 전기에너지를 모두 소진하게 되는 문제도 있다. 이 경우에도 기계적으로 Spot 용접 상태를 유지한 배터리 모듈이나 팩의 경우에는 하나의 배터리 셀을 교체할 수 있는 대책을 세울 수 없는데, 하나의 셀이 문제 발생시, 이웃한 셀에 문제가 전이되지 않도록 하는 방안의 모색이 필요하다.
위와 같은 문제를 해결하기 위하여, 본 출원인의 등록특허 제10-1919943호 원통 전지용 배터리 팩 구조에서 첨부된 도 3 내지 도 5는 셀 케이스의 외부 프레임 커버에 분할된 셀 단자 4개를 삽입하고, 삽입된 셀 단자에 분할된 4개의 스프링을 체결한 후, 이를 셀 케이스의 외부 프레임과 다시 결합하는 단계를 거쳐야 하는 등 추가 공정이 필요한 문제가 대두되고, 이를 통해 수율의 감소와 공정의 불규칙성에 기한 제품의 신뢰성 저하를 유발하여 공정 절차를 간소화할 수 있는 새로운 형태의 셀 케이스 개발이 요구되고 있으며, 부가적으로 부스 바 접촉을 위하여 지나치게 많은 구멍을 배치하여 부스 바 자재 및 나사 낭비와 더불어 과도한 체결 공정으로 인한 수율 감소의 문제가 있어 그 문제 해결이 요구되었다.
1. 원통 전지용 배터리 팩 구조(A Cell Case Structure for cylindrical battery Cells)(특허등록번호 제10-1919943호) 2. 리튬배터리 팩에 사용하는 PCB 부스바(PCB busbars used in assembling Lithium battery pack)(특허등록번호 제10-2061747호)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 4개의 소형 원통 배터리 셀이 각각 삽입되도록 배터리 삽입 홈이 형성되고, 삽입 홈의 주변을 따라 공기의 유동을 돕는 다수개의 원형 슬롯과 부스 바 체결을 위한 구멍 하나가 구비되며, 사출 방식으로 삽입된 일체형 스프링 전극 단자가 각각 구비된 2개의 외부프레임을 포함하여 구성되는 일체형 스프링 전극단자를 구비한 리튬전지 배터리 팩 구조를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 셀 단자와 스프링의 체결 과정을 기존 외부프레임 제작공정에 포함함으로써 수율 향상과 단자 삽입 과정 중 생기는 불량률 감소를 유도하며 부스 바 체결 부위도 단위 배터리 모듈당 상, 하면 각각 하나를 배치함으로써 생산비 절감 및 수율 향상에 기여할 수 있는 일체형 스프링 전극단자를 구비한 리튬전지 배터리 팩 구조를 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 일체형 스프링 전극단자를 구비한 리튬전지 배터리 팩 구조는 4개의 소형 원통 배터리 셀이 나란하게 각각 삽입되도록 배터리 삽입홈이 형성되고 배터리 삽입홈의 원주를 따라 공기의 유동을 돕도록 내부에 다수개의 원형 슬롯이 구비되고, 대각선 방향으로 2개의 삽입가이드가 구비되고 삽입가이드 끝 단에 체결볼트가 삽입되도록 체결홀이 형성된 가이드바를 구비되고, 제 2 외부프레임의 체결홀과 결합되어 고정되는 가이드 홈이 구비된 제 1 외부프레임, 상기 제 1 외부프레임과 동일한 구조를 가지며 원통형 배터리 셀의 반대편에서 셀의 반대 전극이 삽입되도록 배터리 삽입홈을 구비한 제 2 외부프레임, 상기 외부프레임의 배터리 삽입홈 내측에 배터리 셀의 전기적 연결을 위해 단자 사출공간과 함께 일체로 사출된 스프링 전극 단자, 및 일체로 사출된 스프링 전극단자와 부스 바(Bus Bar)의 나사 연결을 위해 통공된 하나의 나사홀을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 스프링 전극단자를 구비한 리튬전지 배터리 팩 구조의 스프링 전극 단자는 외부프레임 내부에서 사출과정에서 펀칭을 통해 형성되는 판 스프링 부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 스프링 전극단자를 구비한 리튬전지 배터리 팩 구조는 외부프레임의 각 측면의 중심부에 슬롯 형상으로 다수개의 외부 프레임이 결합이 가능하도록 각각 4개의 결합키 홈이 구비되고, 외부프레임의 결합키 홈과 결합키에 의해 삽입되어 체결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 스프링 전극단자를 구비한 리튬전지 배터리 팩 구조의 외부 프레임은 2개의 외부 프레임을 연결할 수 있도록 외부 프레임과 일체로 구성되어 대각선 방향으로 2개의 삽입가이드와 삽입가이드 끝 단에 일체로 형성된 체결볼트가 삽입되도록 체결 홀이 형성된 가이드바를 구비하고, 대각선 방향으로 상기 가이드 바가 각각 안착되고 체결 홀을 통해 삽입되는 2개의 가이드 홈이 구비되고, 외부프레임의 측면의 중심부에 슬롯 형상으로 각각 형성되어 다수 개의 외부프레임과 결합되도록 구비된 4 개의 결합키 홈을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 한다.
본 발명의 실시예에 따른 일체형 스프링 전극단자를 구비한 리튬전지 배터리 팩 구조는, 4개의 소형 원통 배터리 셀이 각각 삽입되도록 배터리 삽입홈이 형성되고, 배터리 삽입홈의 주변을 따라 공기의 유동을 돕는 다수개의 원형 슬롯과 부스 바 체결을 위하여 하나의 홀을 구비하고 사출 방식으로 삽입된 일체형 스프링 전극 단자가 외부프레임에 각각 구비되어 셀 케이스 제작 시 셀 케이스의 구조와 공정 절차를 변경이 용이하여, 수율 증가와 제품 신뢰성 향상에 기여한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 스프링 전극단자를 구비한 리튬전지 배터리 팩 구조는 셀 단자와 스프링의 체결 과정을 기존 외부프레임 제작공정에 포함함으로써 수율 향상과 단자 삽입 과정 중 생기는 불량률 감소를 유도하며 부스 바 체결 부위도 단위 배터리 모듈당 상, 하면 각각 하나를 배치함으로써 생산비 절감 및 수율 향상에 기여할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 스프링 전극단자를 구비한 리튬전지 배터리 팩 구조는 배터리 셀 케이스의 별도의 외부 프레임 커버를 구비하지 않고, 외부 프레임에 부스 바와 체결되는 부위가 한 곳으로 제한함으로써 자재의 원가 절감, 수율 향상에 기여할 수 있다.
뿐만아니라, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 스프링 전극단자를 구비한 리튬전지 배터리 팩 구조는 외부 프레임에 존재하는 단자 사출 공간에 일체형 스프링 전극 단자를 사출함으로써 별도의 전극삽입과 스프링을 체결하는 절차가 필요하지 않아 공정과정이 단순해져 수율 향상을 기대할 수 있고, 작업자의 개별 능력에 관계없이 일정한 품질의 셀 케이스를 제조, 생산해 내 제품의 신뢰성을 향상할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 종래의 방식인 Spot 용접을 통해 제작된 리튬이온 배터리팩 구조의 사시도.
도 2는 종래의 다른 실시예로서 리튬이온 배터리팩의 구조의 사시도.
도 3은 종래의 셀 케이스를 이용한 배터리 모듈의 사시도
도 4는 종래의 셀 케이스를 이용한 배터리 모듈의 분해사시도
도 5는 종래의 셀 케이스를 이용한 배터리 팩의 사시도
도 6은 본 발명의 일체형 스프링 전극단자를 구비한 배터리 모듈의 사시도
도 7은 본 발명의 일체형 스프링 전극단자를 구비한 배터리 모듈의 분해도
도 8은 본 발명의 일체형 스프링 전극단자를 구비한 배터리 셀 케이스 외부 프레임의 단면도
도 9는 본 발명의 일체형 스프링 전극단자를 구비한 배터리 모듈의 단면도
도 10은 본 발명의 일체형 스프링 전극단자를 구비한 배터리 팩의 사시도, 정면도, 평면도 및 측면도
도 11은 본 발명의 일체형 스프링 전극단자를 구비한 배터리 팩 외부 프레임의 사시도, 정면도, 평면도, 측면도 및 저면도
도 12는 본 발명의 일체형 스프링 전극단자를 구비한 배터리 팩의 사시도
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 6은 본 발명의 일체형 스프링 전극단자를 구비한 배터리 모듈의 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일체형 스프링 전극단자를 구비한 배터리 모듈의 분해도를 나타내는데, 첨부된 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 일체형 스프링 전극단자를 구비한 리튬전지 배터리 팩 구조를 살펴보면, 본 발명의 리튬전지 배터리 팩 구조는 크게 외부프레임(100a,100b)은 서로 체결구조를 갖는 제 1 외부프레임(100a) 및 제 2 외부프레임(100b)로 구성된다.
제 1 외부프레임(100a)은 4개의 소형 원통 배터리 셀(111)이 나란하게 각각 삽입되도록 배터리 삽입홈(110)이 형성되고 배터리 삽입홈(110)의 원주를 따라 공기의 유동을 돕도록 내부에 다수개의 원형 슬롯(120)이 구비되고, 제 2 외부프레임(100b)은 제 1 외부프레임(100a)과 동일한 구조를 가지며 원통형 배터리 셀(111)의 반대편에서 셀의 반대 전극이 삽입되도록 배터리 삽입홈(110)이 구비되어 제 1 외부프레임(100a)과 체결된다.
상기 외부프레임(100a,100b)은 배터리 삽입홈(110) 내측에 배터리 셀(111)이 전기적 연결을 위해 사출된 스프링 전극단자(130)가 구비되는데, 각 외부프레임 내에 단자 사출공간(132)과 함께 스프링 전극단자(130)가 일체로 사출되어 성형되어 구성된다.
즉, 종래의 외부프레임과 외부 프레임 커버가 체결되어 구비된 셀 케이스의 구조의 불편을 해소하기 위해 외부프레임만의 결합구조로 셀 케이스를 구성하고, 외부프레임(100a,100b) 내의 배터리 삽입홈(110)에 삽입되는 배터리 셀(111)과 일체형 스프링 전극단자(130)와의 전기적 접촉을 용이하게 하고 공정 및 구조를 간소화하기 위해 각 외부프레임 내에 단자 사출공간(132)과 함께 스프링 전극단자(130)가 일체로 사출되어 구비된다.
따라서, 배터리 셀(111)에 전기적 연결을 위해 외부프레임(100a,100b)에 사출된 일체형 스프링 전극 단자(130)와 단자 사출 공간(132)이 존재하고, 일체형 스프링 전극 단자(130)와 부스바(170)를 연결하기 위해 외부 프레임(100a,100b)의 중앙에 나사 홀(140)이 구비되고, 각 외부프레임(100a,100b)에 일체로 연장되어 부설된 가이드 바(150a,150b)에 의해 각각 연결되도록 구성된다.
첨부된 도 8은 본 발명의 일체형 스프링 전극단자를 구비한 배터리 셀 케이스 외부 프레임의 단면도이고, 도 9는 본 발명의 일체형 스프링 전극단자를 구비한 배터리 모듈의 단면도를 도시한 것으로서, 첨부된 도 6 내지 9를 참조하여 배터리 모듈의 세부구성을 살펴보면, 상기 외부프레임(100)은 제 1 외부프레임(100a) 및 제 2 외부프레임(100b)이 각각 체결되도록 서로 대응되도록 형성되는데, 외부프레임(100a,100b)은 4개의 소형 원통 배터리 셀(111)이 삽입될 수 있는 배터리 삽입홈(110)이 구비되고, 배터리 삽입홈(110)의 주변을 따라 공기의 유동 및 냉각을 돕는 다수개의 원형 슬롯(120)이 구비되고, 일체형 스프링 전극 단자가 사출되는 단자사출공간(132) 및 사출 삽입된 일체형 스프링 전극 단자(130) 및 상기 공간의 일체형 단자와 부스 바(Bus Bar)(170)의 나사(141) 연결을 위해 뚫린 하나의 나사 홀(140)으로 구성되고, 상기 일체형 스프링 전극 단자(30)는 사출과정에서 펀칭을 통해 형성된 판 스프링 부(131)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 외부프레임(100)은 외부프레임과 일체로 대각선 방향으로 2개의 삽입가이드(151a,151b)가 구비되고 삽입가이드(151a,151b) 끝 단에 체결볼트가 삽입되도록 체결홀(152)이 형성된 가이드바(150a,150b)를 구비되고, 각 외부프레임(100a,100b)이 체결홀(152)을 통해 연결되어 체결구조를 갖는다.
즉, 상기 제 1 외부프레임(100a)의 가이드 바(150a)의 체결홀(152a)과 제 2 외부프레임(100b)의 가이드 홈(153b)이 각각 체결되어 고정된다.
보다 세부적으로, 상기 외부프레임(100)은 4개의 배터리 삽입홈(110)의 중앙에 위치하여 삽입된 배터리 셀(111)의 동작에 따라 발생되는 공기 유동 또는 냉각을 위해 원형슬롯(120)이 형성되고, 각각 대각선 방향으로 가이드 바(150a,150b)가 구비되고, 각 가이드 바(150a,150b)의 길이 방향으로 가이드 홈(153a,153b)가 구비되며 가이드 홈(153a,153b)이 구비된 가이드 바(150a,150b)의 끝단은 외부프레임(100a,100b)가 체결을 위한 체결홀(152a,152b)을 통해 삽입되는 2개의 가이드 홈(153a,153b)이 구비된다. 또한, 상기 외부프레임(100a,100b)의 측면의 중심부에 슬롯 형상으로 각각 형성되어 다수 개의 외부프레임과 결합되도록 구비된 4개의 결합키홈(160)이 구성된다.
또한, 각 외부프레임의 측면의 중심부에 슬롯 형상으로 다수개의 외부 프레임이 결합이 가능하도록 각각 4개의 결합키 홈(160)이 구비되고, 타 외부프레임(100a,100b)의 결합키 홈(160)과 결합키(도면 미도시)에 의해 삽입되어 체결되어 고정된다.
또한, 본 발명의 일체형 스프링 전극단자를 구비한 리튬전지 배터리 팩은 일체형 스프링 전극 단자(130)와 일체형 스프링 전극 단자 사출공간(132)은 외부프레임(100)의 내부에 위치한 단자 사출공간(132)에 결합해 위치함으로써 종래의 배터리 모듈처럼 스프링과 전극 단자(130)가 외부프레임(111)과의 분리되지 않고, 외부프레임(100)의 내부에 위치한 단자 사출공간(32)에 결합해 위치한다. 또한, 사출된 일체형 스프링 전극 단자(130)에 펀칭 공정을 통해 생성된 스프링 부(131)가 존재하여 별도로 전극단자(130)에 스프링을 삽입하는 공정이 필요 없다.
또한, 본 발명은 외부 프레임(100)에 공기 유동을 위한 원형슬롯(120)을 제외한 단 하나의 나사홀(140)이 존재하여 부스 바(170)의 체결 면적 및 나사(141) 체결 수의 감소를 통해 원가 감소를 유도할 수 있다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100a : 제 1 외부프레임 100b : 제 2 외부프레임
110 : 배터리 삽입홈
111a,111b,111c,111d : 배터리 셀
120 : 원형 슬롯
130 : 일체형 스프링 단자
131 : 스프링 부 132 : 단자사출공간
140 : 나사홀
141 : 나사
150a : 제 1 가이드 바 150b : 제 2 가이드바
151 : 삽입 가이드 152 : 체결홀
153 : 가이드 홈
160 : 결합키 홈 170 : 부스 바

Claims (4)

  1. 4개의 소형 원통 배터리 셀(111)이 나란하게 각각 삽입되도록 배터리 삽입홈(110)이 형성되고 배터리 삽입홈(110)의 원주를 따라 공기의 유동을 돕도록 내부에 다수개의 원형 슬롯(111)이 구비되고, 대각선 방향으로 2개의 삽입가이드(151a)가 구비되고 삽입가이드(151a) 끝 단에 체결볼트가 삽입되도록 체결홀(152a)이 형성된 가이드바(150a)를 구비되고, 제 2 외부프레임(100b)이 체결홀(152a)과 결합되어 고정되는 가이드 홈(153a)이 구비된 제 1 외부프레임(100a),
    상기 제 1 외부프레임(100a)과 동일한 구조를 가지며 원통형 배터리 셀(111)의 반대편에서 셀의 반대 전극이 삽입되도록 배터리 삽입홈(110)을 구비한 제 2 외부프레임(100b),
    상기 외부프레임(100a,100b)의 배터리 삽입홈(110) 내측에 배터리 셀(111)의 전기적 연결을 위해 단자 사출공간(132)과 함께 일체로 사출된 스프링 전극 단자(130), 및 일체로 사출된 스프링 전극단자(130)와 부스 바(Bus Bar)(160)의 나사(141) 연결을 위해 통공된 하나의 나사홀(140)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 스프링 전극단자를 구비한 리튬전지 배터리 팩 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스프링 전극 단자(30)는
    상기 외부프레임(100a,100b) 내부에서 사출과정에서 펀칭을 통해 형성되는 판 스프링 부(131)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 스프링 전극단자를 구비한 리튬전지 배터리 팩 구조.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부프레임(100a,100b)의 각 측면의 중심부에 슬롯 형상으로 다수개의 외부 프레임이 결합이 가능하도록 각각 4개의 결합키 홈(160)이 구비되고,
    외부프레임(100a,100b)의 결합키 홈(160)과 결합키에 의해 삽입되어 체결되는 것을 특징으로 하는 일체형 스프링 전극단자를 구비한 리튬전지 배터리 팩 구조.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부 프레임(100a,100b)은
    2개의 외부 프레임(100a,100b)를 연결할 수 있도록 외부 프레임과 일체로 구성되어 대각선 방향으로 2개의 삽입가이드(151a,151b)와 삽입가이드 끝 단에 일체로 형성된 체결볼트가 삽입되도록 체결 홀(152a,152b)이 형성된 가이드 바(150a,150b)를 구비하고, 대각선 방향으로 상기 가이드 바(150a,150b)가 각각 안착되고 체결 홀(152a,152b)을 통해 삽입되는 2개의 가이드 홈(153a,153b)이 구비되고, 외부프레임의 측면의 중심부에 슬롯 형상으로 각각 형성되어 다수 개의 외부프레임과 결합되는 4개의 결합키 홈(160)을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 스프링 전극단자를 구비한 리튬전지 배터리 팩 구조.
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