KR102404752B1 - 단락 방지 기능이 개선된 플랫 케이블 - Google Patents

단락 방지 기능이 개선된 플랫 케이블 Download PDF

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Abstract

본 발명은 커넥터에 플랫 케이블이 오 삽입되는 경우 발생될 수 있는 단락 현상을 방지하는 기능이 개선된 플랫 케이블을 개시한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 플랫 케이블은, 일 방향으로 길게 연장된 형태로 구성되며 리드에 연결된 회로기판의 커넥터에 전단이 삽입 접속되는 플랫 케이블로서, 전기 전도성 재질로 이루어지고, 상기 플랫 케이블의 길이 방향을 따라 길게 연장된 형태로 구성되며, 상기 플랫 케이블의 폭 방향으로 소정 거리 이격되게 다수 배열된 도체; 및 절연 재질로 이루어지고, 상기 플랫 케이블의 길이 방향을 따라 길게 연장된 형태로 구성되며, 상기 도체가 적어도 일면에 장착되고, 상기 도체의 일단으로부터 외측 방향으로 돌출되도록 구성된 돌출부를 구비하는 케이블 삽입부가 단부에 구비된 케이블 본체를 포함한다.

Description

단락 방지 기능이 개선된 플랫 케이블{Flat Cable having the improved function of preventing short-circuit}
본 발명은 단락 방지 기능이 개선된 플랫 케이블에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 커넥터에 플랫 케이블이 오 삽입되는 경우 발생될 수 있는 단락 현상을 방지하는 기능이 개선된 플랫 케이블을 개시한다.
최근, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
배터리는 다양한 분야에서 이용되는데, 전기 구동 차량 또는 스마트 그리드 시스템과 같이 최근에 배터리가 많이 활용되는 분야는 큰 용량을 필요로 하는 경우가 많다. 배터리 팩의 용량을 증가하기 위해서는 이차 전지, 즉 배터리 셀 자체의 용량을 증가시키는 방법이 있을 수 있겠지만, 이 경우 용량 증대 효과가 크지 않고, 이차 전지의 크기 확장에 물리적 제한이 있으며 관리가 불편하다는 단점을 갖는다. 따라서, 통상적으로는 다수의 배터리 모듈이 직렬 및 병렬로 연결된 배터리 팩이 널리 이용된다.
이러한 배터리 팩에는 배터리 팩 내부의 각종 부품의 중계 케이블로서 플랫 케이블이 사용되는 경우가 많다. 예를 들어, 플랫 케이블은, BMS(Battery Management System) 내부의 각종 부품 사이의 중계 케이블로서 사용될 수 있다. 또는, 플랫 케이블은, BMS와 셀 어셈블리 사이의 중계 케이블로서 사용될 수 있다. 이 경우, 플랫 케이블은, 셀 어셈블리로부터 셀 어셈블리 내부에 포함된 각 이차 전지의 전압값, 전류값 또는 온도값 등을 BMS로 전달할 수 있다. 예컨대, 플랫 케이블로는, 이른바 라미네이트 기법을 이용하여 제조되는 플렉서블 플랫 케이블(Flexible Flat Cable)이 배터리 팩 내부에 구비될 수 있다.
도 1은, 종래 플랫 케이블의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 일반적으로 종래의 플랫 케이블은, 일 방향으로 길게 연장된 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 1을 기준으로, 플랫 케이블은 y축 방향으로 길게 연장된 형태로 구성될 수 있다.
이러한 플랫 케이블은, 복수의 도체(10)를 소정의 간격으로 평행하게 배열시킨 상태에서 상기 복수의 도체(10)를 소정의 접착층이 부여된 절연성 부재에 의해 일측 또는 양측에서 라미네이트 가공을 실시하여 구성된 케이블 본체(20)를 구비할 수 있다.
또한, 플랫 케이블은, 절연성 재질로 구성된 케이블 본체(20)의 적어도 일면에 복수의 도체(10)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 도 1의 구성에 도시된 바와 같이, 플랫 케이블은, 케이블 본체(20)의 z축 방향으로 상면에 복수의 도체(10)를 구비할 수 있다. 여기서, 플랫 케이블은, 연성 재질로 이루어질 수 있다. 이를테면, 플랫 케이블은, 플렉서블 플랫 케이블(Flexible Flat Cable: FFC)일 수 있다.
이러한 플랫 케이블은, 절연 재질로 이루어지고, 상기 복수의 도체(10) 및 케이블 본체(20) 각각의 표면을 덮도록 구성된 실드재(30)를 구비할 수 있다. 여기서, 상기 실드재(30)가 플랫 케이블에 구비되는 경우, 플랫 케이블의 전방측 일부 표면에는 상기 실드재(30)가 구비되지 않을 수 있다. 즉, 플랫 케이블의 전방측 방향으로 일부 표면에서 상기 복수의 도체(10) 및 케이블 본체(20)가 노출될 수 있다. 이를테면, 도 1을 기준으로, 플랫 케이블의 y축 방향의 단부인 전방측 단부에서 z축 방향으로 도체가 노출된 플랫 케이블의 일부를 케이블 삽입부(21)라고 지칭할 수 있다. 그리고, 실드재(30)가 구비되어 도체가 z축 방향으로 노출되지 않은 부분을 케이블 실드부(22)라고 지칭할 수 있다. 플랫 케이블의 전체 구성에서는 길이 방향 단부를 제외하고는 이러한 케이블 실드부(22)가 대부분을 차지한다고 할 수 있다.
일반적으로 플랫 케이블은, 회로기판 등의 커넥터에 전단 즉, 케이블 삽입부(21)가 삽입 접속될 수 있다. 그런데, 이처럼 케이블 삽입부(21)가 커넥터에 제대로 삽입되지 않고 잘못 삽입되는 경우 문제를 발생시킬 수 있다. 이에 대해서는, 도 2 및 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 2는, 종래의 플랫 케이블이 커넥터에 오 삽입되는 경우의 일례를 나타내는 도면이고, 도 3은, 종래의 플랫 케이블이 커넥터에 오 삽입된 상태에서 플랫 케이블과 회로기판에 연결된 커넥터 리드가 단락 되는 모습을 나타내는 도면이다.
보다 구체적으로, 플랫 케이블은, 플랫 케이블의 전단부가 회로기판(50)에 구비된 커넥터(51)에 삽입되도록 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 2를 기준으로, 플랫 케이블은, 케이블 삽입부(21)가 도 2에 도시된 화살표(C1) 방향으로 커넥터(51)에 정상 삽입되어야 한다.
하지만, 도 2에 도시된 바와 같이, 플랫 케이블이 커넥터(51)에 오 삽입되는 경우, 플랫 케이블에 구비된 도체(10)의 전단이 커넥터(51)의 리드(52)에 접촉될 수 있다. 여기서, 상기 리드(52)는, 전기 전도성 재질로 이루어져 전류가 흐를 수 있다.
여기서, 도 3을 함께 참조하면, 플랫 케이블이 커넥터(51)에 정상 삽입되지 않고 오 삽입되는 경우, 비정상적인 전기적 통로가 형성되는 단락(Short) 현상이 발생할 수 있다. 즉, 전기 전도성 재질인 리드(52)와 도체(10)가 전기적으로 직접 접촉되어 단락 현상이 발생할 수 있다. 그리고, 경우에 따라서는 과전류로 인해 배터리 팩 내부의 부품이 파손될 수도 있다. 예를 들어, 도 3을 기준으로, 플랫 케이블이 오 삽입되는 경우, 화살표(C2)로 표시된 부분에서 리드(52)와 도체(10)가 전기적으로 직접 접촉될 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 커넥터에 플랫 케이블이 오 삽입되는 경우 발생될 수 있는 단락 현상을 방지하여 플랫 케이블의 안전성을 향상시킬 수 있는 개선된 플랫 케이블을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 플랫 케이블은, 일 방향으로 길게 연장된 형태로 구성되며 리드에 연결된 회로기판의 커넥터에 전단이 삽입 접속되는 플랫 케이블로서, 전기 전도성 재질로 이루어지고, 상기 플랫 케이블의 길이 방향을 따라 길게 연장된 형태로 구성되며, 상기 플랫 케이블의 폭 방향으로 소정 거리 이격되게 다수 배열된 도체; 및 절연 재질로 이루어지고, 상기 플랫 케이블의 길이 방향을 따라 길게 연장된 형태로 구성되며, 상기 도체가 적어도 일면에 장착되고, 상기 도체의 일단으로부터 외측 방향으로 돌출되도록 구성된 돌출부를 구비하는 케이블 삽입부가 단부에 구비된 케이블 본체를 포함한다.
또한, 상기 돌출부는, 상기 도체의 일단의 연장선과 상기 돌출부의 일단의 연장선 사이에 소정의 간격이 형성되도록 상기 도체의 일단으로부터 상기 간격만큼 외측 방향으로 돌출되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 케이블 삽입부는, 상기 돌출부를 복수 개 구비할 수 있다.
또한, 상기 돌출부는, 상기 케이블 삽입부의 폭 방향으로 양단에 위치하도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 돌출부는, 직육면체 형상을 갖도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 케이블 삽입부는, 상기 케이블 삽입부의 양 측부에서 내측 방향으로 오목하게 형성된 하나 이상의 고정부를 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 케이블 삽입부는, 상기 돌출부의 적어도 일부 표면에 구비되어 상기 돌출부의 강성을 보강하도록 구성된 보강부를 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 돌출부는, 돌출 높이가 상기 회로기판에 연결된 리드의 높이보다 높게 형성될 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 본 발명에 따른 플랫 케이블을 포함한다.
본 발명에 따르면, 플랫 케이블을 회로기판 등의 커넥터에 끼우는 과정에서 플랫 케이블의 단부가 잘못 삽입되더라도, 커넥터의 리드와 플랫 케이블에 구비된 도체가 전기적으로 직접 접촉되지 않도록 할 수 있다.
특히, 본 발명의 일 측면에 의하면, 플랫 케이블이 커넥터에 오 삽입되더라도 커넥터의 리드와 플랫 케이블에 구비된 도체 사이에 소정의 간격이 형성되도록 할 수 있다.
따라서, 커넥터에 플랫 케이블이 오 삽입되는 경우 발생될 수 있는 단락 현상을 방지하여 플랫 케이블의 안전성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
이외에도 본 발명은 다른 다양한 효과를 가질 수 있으며, 이러한 본 발명의 다른 효과들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 종래 플랫 케이블의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는, 종래의 플랫 케이블이 커넥터에 오 삽입되는 경우의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은, 종래의 플랫 케이블이 커넥터에 오 삽입된 상태에서 플랫 케이블과 회로기판에 연결된 커넥터 리드가 단락 되는 모습을 나타내는 도면이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 플랫 케이블의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플랫 케이블의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 6은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플랫 케이블의 구성을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 7은, 도 6의 a-a' 선에 대한 단면도이다.
도 8은, 도 6의 b-b' 선에 대한 단면도이다.
도 9 및 도 10은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플랫 케이블에 보강부가 구비되는 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 11은, 본 발명의 일 실시예에 따른 플랫 케이블이 커넥터에 오 삽입된 상태에서 플랫 케이블의 전단부와 회로 기판이 접촉된 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 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 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판정되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 플랫 케이블의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 플랫 케이블은, 도체(100) 및 케이블 본체(200)를 포함할 수 있다.
여기서, 플랫 케이블은, 일 방향으로 길게 연장된 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 4를 기준으로, 플랫 케이블은 y축 방향으로 길게 연장된 형태로 구성될 수 있다.
그리고, 이러한 플랫 케이블은, 커넥터에 전단이 삽입 접속될 수 있다. 보다 구체적으로, 플랫 케이블은, 회로기판에 구비된 커넥터에 전방측(도 4의 +y축 방향) 단부가 삽입 접속될 수 있다. 여기서, 회로기판은, 도 2에 도시된 바와 같이, 커넥터를 구비하고, 커넥터와 회로기판은 리드를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 이를테면, 본 발명에 따른 플랫 케이블은, 플렉서블 플랫 케이블(Flexible Flat Cable: FFC)로 구현될 수 있다.
상기 도체(100)는, 전기 전도성 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도체(100)는, 금, 은, 구리, 납 또는 알루미늄 등의 도전성 금속으로 구현될 수 있다.
또한, 도체(100)는, 도 4의 구성에 도시된 바와 같이, 플랫 케이블의 길이 방향을 따라 길게 연장된 형태로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 길이 방향은, 플랫 케이블이 커넥터에 삽입되는 방향(도 4의 +y축 방향)을 의미한다고 할 수 있다.
또한, 도체(100)는, 플랫 케이블의 폭 방향으로 소정 거리 이격되게 다수 배열될 수 있다. 여기서, 상기 폭 방향은, 상기 길이 방향과 직교하는 방향(도 4의 x축 방향)을 의미한다고 할 수 있다. 여기서, 복수의 도체(100)는, 소정의 간격으로 평행하게 배열될 수 있다.
상기 케이블 본체(200)는, 전기적 절연성 재질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 케이블 본체(200)는, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리염화비닐(PVC) 등과 같은 폴리머 재질로 구성될 수 있다.
또한, 상기 케이블 본체(200)는, 길이 방향(도 4의 y축 방향)을 따라 길게 연장되는 형태로 구성될 수 있다. 특히, 케이블 본체(200)는, 플랫 케이블의 일단에서 타단까지 길게 연장된 형태로 구성될 수 있다.
또한, 상기 케이블 본체(200)는, 상기 도체(100)가 적어도 일면에 장착될 수 있다. 예를 들어, 케이블 본체(200)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 도체(100)가 상부 표면에 장착될 수 있다. 또는, 도면에 도시되어 있지는 않으나, 케이블 본체(200)에는 도체(100)가 양 표면에 모두 장착될 수도 있다.
이러한 케이블 본체(200)는, 복수의 도체(100)를 소정의 간격으로 평행하게 배열시킨 상태에서 상기 복수의 도체(100)를 소정의 접착층이 부여된 절연성 부재에 의해 일측 또는 양측에서 라미네이트 가공을 실시하여 제조되는 형태로 구성될 수 있다. 이를테면, 절연성 부재에는, 소정의 절연성 접착층이 구비될 수 있다. 여기서, 절연성 접착층은, 절연성 부재의 상부 표면에 구비될 수 있다. 또한, 상기 절연성 접착층은, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 멜라민 수지, 폴리아미드 수지 또는 폴리이미드 수지 등을 바인더 수지로 한 접착층일 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정 되는 것은 아니다. 즉, 상기 라미네이트 가공 이외에 다양한 가공 기법을 통해 케이블 본체(200)에 복수의 도체(100)가 구비될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 플랫 케이블은, 실드재(300)를 더 포함할 수 있다.
상기 실드재(300)는, 절연 재질로 이루어지고, 상기 복수의 도체(100) 및 케이블 본체(200) 각각의 표면을 덮는 형태로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 실드재(300)가 플랫 케이블에 구비되는 경우, 플랫 케이블의 전방측 일부 표면에는 상기 실드재(300)가 구비되지 않을 수 있다. 즉, 플랫 케이블의 전방측 방향(도 4의 +y축 방향)으로 일부 표면에서 상기 복수의 도체(100) 및 케이블 본체(200)가 노출될 수 있다.
여기서, 도 4를 기준으로, 플랫 케이블의 전방측 단부(y축 방향의 단부) 에서 z축 방향으로 도체(100)가 노출된 플랫 케이블의 일부를 케이블 삽입부(210)라고 지칭할 수 있다. 그리고, 실드재(300)가 구비되어 도체(100)가 z축 방향으로 노출되지 않은 부분을 케이블 실드부(220)라고 지칭할 수 있다. 플랫 케이블의 전체 구성에서는 길이 방향 단부를 제외하고는 이러한 케이블 실드부(220)가 대부분을 차지한다고 할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 플랫 케이블의 케이블 본체(200)는, 케이블 삽입부(210) 및 케이블 실드부(220)를 포함한다고 할 수 있다.
상기 케이블 삽입부(210)는, 절연 재질로 이루어지고, 상기 도체(100)가 적어도 일면에 구비될 수 있다. 더욱이, 케이블 삽입부(210)는, 실드재(300)가 구비되지 않아 도체(100)의 적어도 일부가 외부로 노출되는 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 4의 구성에 도시된 바와 같이, 케이블 삽입부(210)는, 실드재(300)가 케이블 본체(200) 및 도체(100)의 상면에 구비되지 않음으로써, 도체(100)가 상부 방향(z축 방향)으로 노출되도록 구성될 수 있다. 반면, 케이블 실드부(220)는, 케이블 본체(200) 및 도체(100)의 상면에 실드재(300)가 구비되어 있다. 따라서, 도체(100)는 실드재(300)에 의해 덮여 상부 방향으로 노출되지 않을 수 있다. 다만, 도면에서는 설명의 편의를 위해, 도체(100)의 일부분을 점선으로 표시하도록 한다.
이러한 케이블 삽입부(210)는, 회로 기판 등의 커넥터에 삽입되기 위한 구성이므로, 케이블 본체(200)에서 단부 측에 구비될 수 있다. 예를 들어, 케이블 삽입부(210)는, 케이블 본체(200)의 전방 측(도 4의 +y축 방향) 단부에 위치할 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 플랫 케이블에 있어서, 케이블 본체(200)의 케이블 삽입부(210)는, 돌출부(213)를 구비할 수 있다. 상기 돌출부(213)는, 도체(100)의 일단으로부터 외측 방향으로 돌출되도록 구성될 수 있다.
더욱이, 상기 돌출부(213)는, 도체(100)의 일단으로부터 플랫 케이블의 길이 방향 외측으로 돌출되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 4의 구성에 도시된 바와 같이, 돌출부(213)는, 도체(100)의 전방 측 말단(+y축 방향 말단)으로부터 플랫 케이블의 전방측 방향(+y축 방향)으로 소정 거리만큼 길게 돌출되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 케이블 삽입부(210)가 커넥터에 오 삽입되더라도 돌출부(213)로 인해 도체(100)와 커넥터의 리드가 접촉되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 돌출부(213)는, 도체(100)의 일단의 연장선과 상기 돌출부(213)의 일단의 연장선 사이에 소정의 간격(G)이 형성되도록 상기 도체(100)의 일단으로부터 상기 간격(G)만큼 외측 방향으로 돌출되도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 도 4의 구성에 도시된 바와 같이, 도체(100)의 일단의 연장선과 돌출부(213)의 일단의 연장선 사이에 소정의 간격(G)이 형성되도록 도체(100)의 일단으로부터 상기 간격(G)만큼 전방측 방향(+y축 방향) 전방으로 돌출되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 커넥터의 리드가 도체(100)의 전방 측에서 접근하더라도 도체(100)의 전방 측 말단에 리드가 접촉되지 않도록 할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 본 발명에 따른 케이블 삽입부(210)는, 돌출부(213)를 복수 개 구비할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 삽입부(210)는, 도 4의 구성에 도시된 바와 같이, 2개의 돌출부(213)를 구비할 수 있다. 특히, 2 이상의 돌출부(213)는 폭 방향(x축 방향)으로 서로 소정 거리 이격될 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 둘 이상의 돌출부(213)로 인해 이격 상태가 안정적으로 유지될 수 있다. 특히, 플랫 케이블이 기울어지더라도 도체(100)가 리드에 접촉되지 않도록 할 수 있다. 이때, 회로기판과 플랫 케이블 사이의 지지력이 향상될 수 있다. 또한, 플랫 케이블 제작 공정의 편의성이 향상될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 본 발명에 따른 돌출부(213)는, 케이블 삽입부(210)의 양단에 위치하도록 구성될 수 있다. 특히, 돌출부(213)는, 케이블 삽입부(210)의 전단부에서 폭 방향으로 양단에 위치할 수 있다. 예를 들어, 도 4의 구성에 도시된 바와 같이, 돌출부(213)는, 케이블 삽입부(210)의 폭 방향(도 4의 x축 방향)으로 양단에 위치하도록 구비될 수 있다.
이와 같은 구성을 통해, 본 발명에 따른 돌출부(213)는, 도체(100)의 전방측 단면이 커넥터의 리드에 접촉되지 않도록 소정의 간격(G)을 안정적으로 형성할 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 따른 돌출부(213)는, 케이블 삽입부(210)의 전단부에서 폭 방향으로 양단에 위치하여 회로기판과 케이블 삽입부(210) 사이가 안정적으로 접촉될 수 있도록 할 수 있다. 여기서, 상기 전방측 단면은, 플랫 케이블의 상기 길이 방향의 전방(+y축 방향의 전방)에 형성된 단면을 의미한다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 돌출부(213)는, 도 4의 구성에 도시된 바와 같이, 직육면체 형상을 갖도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 돌출부(213)는, 직육면체 형상을 갖도록 구성되어 전방측 단면(+y축 방향의 단면)이 평평하게 구성될 수 있다.
이와 같은 구성을 통해, 본 발명에 따른 돌출부(213)는, 돌출부(213)의 전방측 단면의 면적을 넓혀, 케이블 삽입부(210)가 커넥터에 제대로 삽입되지 않은 경우에도 돌출부(213)가 회로기판에 안정적으로 접촉됨으로써, 도체(100)의 전방측 단면이 커넥터의 리드에 접촉되지 않도록 소정의 간격(G)을 안정적으로 형성할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 케이블 삽입부(210)는, 도 4의 구성에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 고정부(215)를 더 구비할 수 있다. 상기 고정부(215)는, 케이블 삽입부(210)의 양 측부에서 내측 방향으로 오목하게 형성될 수 있다. 여기서, 측부란, 케이블 삽입부(210)의 폭 방향(x축 방향)으로 가장자리 부분을 나타낸다. 또한, 내측 방향이란, 케이블 삽입부(210)의 양 측부에서 케이블 삽입부(210)의 내부를 향하는 방향을 나타낸다.
예를 들어, 상기 고정부(215)는, 케이블 삽입부(210)가 삽입되도록 구성된 커넥터에 대응하는 형상과 크기로 형성될 수 있다. 이를테면, 도 4의 구성에 도시된 바와 같이, 고정부(215)는, 사각 형상으로 케이블 삽입부(210)의 내측 방향으로 오목하게 형성될 수 있다. 이와 같은 구성을 통해, 케이블 삽입부(210)가 커넥터에 삽입되는 경우 상기 고정부(215)가 커넥터에 고정됨으로써, 케이블 삽입부(210)가 커넥터에 안정적으로 고정될 수 있다.
도 5는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플랫 케이블의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 다만, 설명의 편의를 위해 본 실시예에서는, 앞선 실시예에 대한 설명이 유사하게 적용될 수 있는 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하고, 차이점이 있는 부분을 위주로 설명하도록 한다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 케이블 삽입부(210)는, 돌기(217)를 더 구비할 수 있다. 상기 돌기(217)는, 케이블 삽입부(210)의 상부 표면에 구비될 수 있다. 이를테면, 케이블 삽입부(210)의 z축 방향으로 상부 표면에 돌기(217)가 구비될 수 있다. 여기서, 돌기(217)는, 케이블 삽입부(210)의 상부 표면으로부터 z축 방향으로 돌출된 구성으로 구성될 수 있다.
바람직하게는, 돌기(217)는, 복수 개가 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 5의 구성에 도시된 바와 같이, 돌기(217)는, 각 돌출부(213)에 구비될 수 있다. 또한, 돌기(217)는, 케이블 삽입부(210)의 양 측부에 구비될 수 있다.
또한, 돌기(217)는, 도 5의 구성에 도시된 바와 같이, 전방측 방향(+y축 방향)의 표면은 둥글게 구성되고, 후방측 방향(-y축 방향)의 표면은 평평하게 구성될 수 있다. 이와 같은 구성을 통해, 돌기(217)는, 플랫 케이블이 커넥터에 용이하게 체결되도록 할 수 있다. 또한, 플랫 케이블이 커넥터에 체결된 이후, 플랫 케이블이 커넥터에 용이하게 고정되도록 할 수 있다.
도 6은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플랫 케이블의 구성을 개략적으로 나타내는 상면도이다. 또한, 도 7은, 도 6의 a-a' 선에 대한 단면도이고, 도 8은, 도 6의 b-b' 선에 대한 단면도이다. 다만, 설명의 편의를 위해 본 실시예에서는, 앞선 실시예에 대한 설명이 유사하게 적용될 수 있는 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하고, 차이점이 있는 부분을 위주로 설명하도록 한다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 케이블 삽입부(210)는, 보강부(400)를 더 구비할 수 있다. 상기 보강부(400)는, 돌출부(213)의 적어도 일부 표면에 구비되어 돌출부(213)의 강성을 보강하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 보강부(400)는, 도 6 및 도 7의 구성에 도시된 바와 같이, 돌출부(213)의 상면(+z축 방향의 상부 표면)에 구비될 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 강한 압력에 의해 돌출부(213)가 휘어질 수 있다. 이러한 경우, 보강부(400)는, 플랫 케이블이 커넥터에 오 삽입되어 돌출부(213)가 회로기판에 접촉되는 경우, 커넥터의 리드와 도체(100)가 접촉되지 않도록 할 수 있다.
특히, 보강부(400)는, 돌출부(213)뿐 아니라, 도체(100) 및 케이블 본체의 적어도 일부 표면에도 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 5의 구성에 도시된 바와 같이, 보강부(400)는, 케이블 삽입부(210)의 전방측 단부, 즉, 도 5를 기준으로 케이블 삽입부의 y축 방향 단부에서, 좌측부로부터 우측부에 이르기까지 연속적으로 상부 표면에 구비될 수 있다. 보다 구체적으로, 보강부(400)는, 돌출부(213)의 일단으로부터 케이블 삽입부(210)의 길이 방향(도 5의 y축 방향)으로 소정의 길이(G')만큼 케이블 삽입부(210)의 일부 표면에 구비될 수 있다. 또한, 보강부(400)는, 케이블 삽입부(210)의 일측으로부터 폭 방향(x축 방향)으로 타측에 이르기까지 연속적으로 구비될 수 있다. 여기서, 돌출부(213)는, 케이블 본체(200)의 일단으로부터 소정의 간격(G)에 해당하는 케이블 본체(200)의 일부를 의미한다.
특히, 보강부(400)는, 도체(100)의 적어도 일부 표면에 구비될 수 있다. 예를 들어, 보강부(400)는, 도 6 및 도 8의 구성에 도시된 바와 같이, 도체(100)의 적어도 일면에 구비될 수 있다. 이 경우, 보강부(400)는, 케이블 본체(200)의 폭 방향(x축 방향)으로 길게 연장된 형태로 구성되어 복수의 도체(100) 및 케이블 본체(200)의 일부 표면에 구비될 수 있다.
이와 같은 구성을 통해, 본 발명에 따른 보강부(400)는, 돌출부(213)가 구부러지지 않도록 돌출부(213)의 강성을 높일 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 보강부(400)는, 돌출부(213)의 강성보다 높은 강성을 갖는 재질로 구성될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 케이블 삽입부(210)가 유연한 소재로 이루어져 가요성 및 내굴곡성을 갖는 경우라 하더라도, 돌출부(213)의 강성이 향상될 수 있다.
상기 보강부(400)는, 케이블 삽입부(210)에서 다양한 형태로 구비될 수 있다.
예를 들어, 보강부(400)는, 적어도 일 표면에 접착제가 도포된 테이프 형태로 구성되어, 돌출부(213)의 적어도 일부 표면에 부착될 수 있다. 이 경우, 보강부(400)는, 절연성 재질로 이루어질 수 있으며, 이때 테이프 형태의 보강부(400)가 돌출부(213)의 적어도 일부 표면에 부착될 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 보강부(400)가 케이블 삽입부(210)의 전단을 폭 방향으로 전체적으로 감싸게 되며, 이러한 형태의 보강부(400)를 케이블 삽입부(210)에 구비시키는 것은 플랫 케이블 제조에 있어서 편의성이 있다.
또한, 보강부(400)는, 돌출부(213)의 적어도 일부에 캡 형태로 삽입되는 형상으로 구비될 수 있다. 이에 대해서는, 도 9 및 도 10을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 9 및 도 10은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플랫 케이블에 보강부가 구비되는 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 보강부(400)는, 돌출부(213)의 적어도 일부에 삽입되는 형태로 구비될 수 있다. 이 경우, 보강부(400)는 절연성 재질로 이루어질 수 있다. 그리고, 보강부(400)는 캡 형태로 구성될 수 있다. 이러한 캡 형태의 보강부(400)는 돌출부(213)의 일부에 삽입되어 돌출부(213)의 적어도 일부 표면에 장착될 수 있다.
특히, 보강부(400)는, 돌출부(213)의 적어도 일부 면을 감싸는 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 보강부(400)는, 돌출부(213)가 수용될 수 있는 형태로 내부 공간(중공)이 형성될 수 있다. 그리고, 보강부(400)는, 이러한 내부 공간으로 돌출부(213)가 삽입될 수 있도록, 중공의 적어도 일측이 개방되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 보강부(400)는, 도 9 및 도 10에서 화살표로 표시된 바와 같이 이동하여, 중공의 개방된 부분을 통해 돌출부(213)의 적어도 일부를 감싸는 형태로 씌워질 수 있다. 다시 말해, 돌출부(213)는, 보강부(400)의 개방된 부분을 통해 중공으로 삽입될 수 있다.
보다 구체적으로, 먼저, 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 보강부(400)는, 돌출부(213)의 노출된 전면을 감싸는 형상으로 구성되어 돌출부(213)에 삽입될 수 있다. 예를 들어, 도 9의 구성에 도시된 바와 같이, 돌출부(213)가 직육면체 형상으로 구성되는 경우, 보강부(400)는, 직육면체 형상의 내부 공간을 갖는 캡 형태로 구성되어 돌출부(213)에 삽입될 수 있다. 여기서, 돌출부(213)의 내부 공간(중공)은, 후단 측(-y축 방향)이 개방되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 보강부(400)는 도 9에 도시된 바와 같이, 케이블 삽입부(210)의 전방에서 케이블 삽입부(210)방향으로 이동함으로써 돌출부(213)를 감싸는 형태로 구성될 수 있다. 한편, 이와 같은 구성에 있어서, 보강부(400)는, 돌출부(213)의 개수에 대응하도록 복수 개가 구비될 수 있다.
다음으로 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 보강부(400)는, 케이블 삽입부(210)의 측면에서 케이블 삽입부(210)의 폭 방향으로 이동하여 돌출부(213)를 감싸는 형태로 구성될 수 있다. 이 경우, 보강부는 돌출부(213)뿐만 아니라, 돌출부(213) 이외의 부분도 감싸도록 구성될 수 있다.
특히, 이와 같은 구성은 케이블 삽입부(210)에 고정부(215)가 형성된 경우에 보다 용이하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 도 10의 구성에 도시된 바와 같이, 케이블 삽입부(210)의 양 측부에서 내측 방향으로 오목하게 형성된 복수의 고정부(215)가 구비되는 경우, 케이블 삽입부(210)의 전단에 돌출부(213)를 포함하는 직육면체 형상이 형성될 수 있다. 즉, 돌출부(213)의 일단으로부터 고정부(215)의 일단에 이르는 직육면체 형상이 형성될 수 있다. 이 경우, 보강부(400)는, 상기 직육면체 형상의 일부 면을 감싸는 형태로 구성될 수 있다. 이 경우, 보강부(400)는, 돌출부(213)의 적어도 일부 면을 감싸는 형태로 삽입될 수 있다. 여기서, 보강부(400)는, 착탈 가능하도록 구성될 수 있다.
이와 같은 구성을 통해, 본 발명에 따른 보강부(400)는, 돌출부(213)가 구부러지지 않도록 돌출부(213)의 강성을 높일 수 있는 효과가 있다.
이 밖에도, 보강부(400)는, 돌출부(213)의 적어도 일부 표면을 코팅하는 형태로 구비될 수 있다. 이 경우, 절연성 재질로 이루어진 코팅 형태의 보강부(400)가 돌출부(213)의 적어도 일부 표면에 코팅될 수 있다.
또한, 보강부(400)는, 돌출부(213)의 적어도 일부 표면의 형질을 변형시키는 형태로 구비될 수 있다. 이 경우, 보강부(400)는, 돌출부(213)의 표면에 구비되어 돌출부(213)의 형질을 변형시킴으로써 돌출부(213)의 강성을 높일 수 있다. 예컨대, 보강부(400)는, 본 발명의 출원시점에 공지된 절연성 소재 또는 형질 변형 소재로 구현될 수 있다.
도 11은, 본 발명의 일 실시예에 따른 플랫 케이블이 커넥터에 오 삽입된 상태에서 플랫 케이블의 전단부와 회로 기판이 접촉된 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 다만, 설명의 편의를 위해 본 실시예에서는, 앞선 실시예에 대한 설명이 유사하게 적용될 수 있는 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하고, 차이점이 있는 부분을 위주로 설명하도록 한다.
도 2 및 도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 플랫 케이블이 커넥터에 잘못 삽입된 경우, 플랫 케이블의 전단부는 회로기판에 접촉될 수 있다. 이 경우, 본원발명의 플랫 케이블의 전단부에는 돌출부(213)가 전방으로 돌출되게 구성되어 있으므로, 이러한 돌출부(213)가 회로기판(50)에 접촉될 수 있다. 그리고, 이처럼 돌출부(213)가 회로기판(50)에 접촉됨으로써, 돌출부보다 오목한 형태로 만입되어 있는 도체의 단부는 리드(52)와 접촉되지 않을 수 있다.
바람직하게는, 돌출부(213)는, 돌출 높이가 회로기판(50)에 연결된 리드의 높이(H)보다 높게 형성될 수 있다. 여기서, 리드의 높이(H)란, 회로기판의 표면에서 리드(52)의 가장 높은 부분까지의 거리를 나타낸다.
예를 들어, 돌출부(213)는, 도체(100)의 일단으로부터 케이블 삽입부(210)의 길이 방향(도 10의 y축 방향)으로 소정의 간격(G) 즉, 돌출 높이만큼 돌출될 수 있다. 이 경우, 돌출부(213)는, 리드(52)와 도체(100)가 접촉되지 않도록 하기 위해, 리드(52)의 높이 즉, 회로기판(50)의 표면으로부터 리드(52)까지의 높이(H)보다 높게 돌출될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 돌출부(213)는, 리드(52)와 도체(100) 사이가 접촉되어 있지 않더라도, 리드(52)와 도체(100) 사이에 스파크 발생 등 공기를 통한 전기적 접촉이 발생되지 않도록 할 수 있다. 즉, 돌출부(213)는, 절연성이 보장되도록 리드(52)와 도체(100) 사이에 소정의 간격이 형성되도록 돌출될 수 있다. 이를테면, 리드(52)로부터 도체(100) 사이의 거리는, 0.13mm 이상일 수 있다. 이 경우, 돌출부(213)의 돌출 간격(G)은, 리드의 높이(H)와 리드(52)로부터 도체(100) 사이에 절연성이 보장되는 거리(예컨대, 0.13mm 이상의 거리)를 합한 거리로 구현될 수 있다.
본 발명에 따른 플랫 케이블은, 배터리 팩에 자체적으로 구비될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 상술한 본 발명에 따른 플랫 케이블을 포함할 수 있다. 여기서, 배터리 팩은, 하나 이상의 이차 전지를 구비하는 셀 어셈블리, 상기 플랫 케이블, 전장품(BMS, 릴레이, 퓨즈 등) 및 케이스 등을 포함할 수 있다. 이러한 구성에 있어서, 본 발명에 따른 플랫 케이블은, 셀 어셈블리와 BMS(Battery Management System) 사이를 전기적으로 연결할 수 있다. 또한, 플랫 케이블은, 이차 전지의 전압값, 전류값 또는 온도값 등을 BMS로 전달할 수 있다. 여기서, 상기 이차 전지는, 음극 단자와 양극 단자를 구비하며, 물리적으로 분리 가능한 하나의 독립된 셀을 의미한다. 일 예로, 파우치형 리튬 폴리머 셀 하나가 이차 전지로 간주될 수 있다
한편, 본 명세서에서는 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.
이상과 같이, 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.
10: 도체
20: 케이블 본체
21: 케이블 삽입부
30: 실드재
22: 케이블 실드부
50: 회로기판
51: 커넥터
52: 리드
100: 도체
200: 케이블 본체
210: 케이블 삽입부
213: 돌출부
215: 고정부
217: 돌기
220: 케이블 실드부
300: 실드재
400: 보강부

Claims (9)

  1. 일 방향으로 길게 연장된 형태로 구성되며 리드에 연결된 회로기판의 커넥터에 전단이 삽입 접속되는 플랫 케이블에 있어서,
    전기 전도성 재질로 이루어지고, 상기 플랫 케이블의 길이 방향을 따라 길게 연장된 형태로 구성되며, 상기 플랫 케이블의 폭 방향으로 소정 거리 이격되게 다수 배열된 도체; 및
    절연 재질로 이루어지고, 상기 플랫 케이블의 길이 방향을 따라 길게 연장된 형태로 구성되며, 상기 도체가 적어도 일면에 장착되고, 상기 도체의 일단으로부터 외측 방향으로 돌출되도록 구성된 돌출부를 구비하는 케이블 삽입부가 단부에 구비된 케이블 본체를 포함하고,
    상기 돌출부는,
    상기 도체의 일단으로부터의 돌출 높이가 상기 커넥터의 외부에서 상기 회로기판 상에 연결된 리드의 높이보다 높게 형성된 것을 특징으로 하는 플랫 케이블.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부는, 상기 도체의 일단의 연장선과 상기 돌출부의 일단의 연장선 사이에 소정의 간격이 형성되도록 상기 도체의 일단으로부터 상기 간격만큼 외측 방향으로 돌출되도록 구성된 것을 특징으로 하는 플랫 케이블.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 케이블 삽입부는, 상기 돌출부를 복수 개 구비하는 것을 특징으로 하는 플랫 케이블.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 돌출부는, 상기 케이블 삽입부의 폭 방향으로 양단에 위치하도록 구비된 것을 특징으로 하는 플랫 케이블.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부는, 직육면체 형상을 갖도록 구성된 것을 특징으로 하는 플랫 케이블.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 케이블 삽입부는, 상기 케이블 삽입부의 양 측부에서 내측 방향으로 오목하게 형성된 하나 이상의 고정부를
    더 구비하는 것을 특징으로 하는 플랫 케이블.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 케이블 삽입부는, 상기 돌출부의 적어도 일부 표면에 구비되어 상기 돌출부의 강성을 보강하도록 구성된 보강부
    를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플랫 케이블.
  8. 삭제
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 플랫 케이블을 포함하는 배터리 팩.
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