KR102567485B1 - 배터리용 전기적 연결장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리용 전기적 연결장치 및 그 제조방법이다. 프레임(10)의 제1버스바안착부(11)에는 제1버스바(30)의 제1몸체(32) 일측 표면이 노출되게 위치되고 나머지 부분은 프레임(10)에 매립될 수 있다. 상기 프레임(20)의 제2버스바안착부(12)에는 제2버스바(40)의 제2몸체(42) 일측 표면이 노출되게 위치되고 나머지 부분은 프레임(10)에 매립될 수 있다.

Description

배터리용 전기적 연결장치 및 그 제조방법{Electrical connecting apparatus for battery and making method the same}
본 발명은 배터리용 전기적 연결장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
전기 자동차 등에서 사용되는 배터리는 배터리팩이라는 형태로 만들어진다. 상기 배터리팩에는 다수개의 배터리모듈이 있고, 상기 배터리모듈은 다수개의 단위 배터리셀들로 구성된다. 이와 같이 전기 자동차용 배터리가 만들어지는 것은 구동에 필요한 충분한 전력을 얻을 수 있으면서도 배터리셀을 안전하게 사용할 수 있도록 하기 위함이다.
상기 배터리모듈을 구성함에 있어서 다수개의 배터리셀들을 전기적으로 연결해야 하는데, 이를 위해서 배터리용 전기적 연결장치가 사용된다. 배터리모듈에서 다수개의 배터리셀들을 일반적으로 직렬로 연결하여 원하는 전압으로 만들게 된다. 이를 위해서 배터리셀의 전극들 사이를 버스바를 사용하여 연결하는데, 이들 다수개의 버스바는 전기적 연결장치의 프레임 상에 설치된 상태에서 배터리셀의 전극과 결합되어 있게 된다.
상기 버스바는 다수개가 사용되고 상기 프레임 상에 결합되어 설치된다. 이들 버스바는 초음파융착을 통해 프레임 상에 설치되었다. 하지만, 초음파융착을 하게 되면, 버스바와 프레임 사이에 유격이 발생하여 사용중에 진동과 소음이 발생하는 문제가 있다.
그리고, 프레임과 버스바를 각각 제작하고, 상기 버스바를 프레임에 장착하는 작업을 하는 것이 일반적인 배터리용 전기적 연결장치의 제조과정이다. 이때 초음파 융착을 하게 되면, 융착장비가 필요하게 되고, 별도의 융착공정을 수행하여야 하는 번거로움이 있다.
대한민국 공개특허 제10-2015-0031864호 대한민국 공개특허 제10-2014-0144945호
본 발명의 목적은 배터리용 전기적 연결장치에서 버스바를 프레임에 유동되지 않도록 설치하는 것이다.
본 발명의 목적은 배터리용 전기적 연결장치에서 다수개의 버스바를 프레임과 일체가 되도록 고정하는 것이다.
본 발명의 목적은 배터리용 전기적 연결장치의 제조공정을 보다 단순하게 하는 것이다.
본 발명의 목적은 배터리에서 발생하는 열을 외부로 보다 원활하게 방출하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 소정 형상의 홈이 형성된 버스바안착부가 있고 절연재질로 형성되는 프레임과, 상기 버스바안착부의 홈을 통해 일측 표면이 노출되고 상기 프레임 내에 적어도 일부가 매립되어 고정되며 상기 노출된 표면에 배터리셀의 전극이 전기적으로 연결되는 제1 및 제2버스바와, 상기 버스바안착부의 일단부에 일체로 형성되어 외부로 열을 방출하는 방열단을 포함할 수 있고, 상기 제1버스바의 일단부에는 제1냉각편이 일체로 형성되어 상기 방열단 내부에 매립되고, 상기 제2버스바의 일단부에는 제2냉각편이 일체로 형성되어 상기 방열단 내부에 매립되며, 상기 제1냉각편은 상기 제1버스바의 제1몸체에 제1연결부로 연결되고, 상기 제2냉각편은 상기 제2버스바의 제2몸체에 제2연결부로 연결되는데, 상기 제1연결부와 제2연결부는 곡면 또는 경사면으로 형성될 수 있다.
상기 버스바안착부는 제1버스바안착부와 상기 프레임의 양단에 위치되는 제2버스바안착부를 포함할 수 있고, 상기 제1버스바안착부와 교대로 더미부가 더 형성될 수 있다.
상기 제1버스바안착부와 더미안착부의 사이 그리고 상기 제1버스바안착부와 제2버스바안착부의 사이에는 배터리셀의 전극이 통과하는 슬롯이 형성될 수 있다.
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상기 제2버스바의 타단부에는 외부연결편이 상기 제2몸체와 곡면 또는 경사면으로 형성된 제3연결부에 의해 연결될 수 있다.
상기 외부연결편에는 직교부가 형성될 수 있고 상기 직교부에는 외부와의 나사체결을 위한 구성이 위치될 수 있는데, 상기 나사체결을 위한 구성의 입구에는 막음핀위치부가 형성될 수 있다.
상기 버스바안착부에는 버스바안착부의 길이방향 중심을 기준으로 양측에 적어도 하나 이상의 누름핀공이 형성될 수 있다.
상기 제1버스바의 제1몸체 일단부 양측 모서리에는 고정단이 형성되고, 상기 고정단은 상기 제1버스바안착부의 홈의 대응되는 모서리에 형성된 걸이단과 걸어질 수 있다.
상기 걸이단의 표면은 상기 제1버스바의 제1몸체의 표면과 같은 평면을 형성할 수 있다.
제1버스바와 제2버스바의 길이방향 중심을 기준으로 양측에는 적어도 하나 이상의 고정핀공이 형성될 수 있다.
상기 고정핀공과 대응되는 상기 프레임에는 고정핀관통공이 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 프레임의 버스바안착부에 형성된 홈에 적어도 일부가 위치되는 제1버스바와 제2버스바를 가지고, 상기 제1버스바의 일단부에 일체로 형성된 제1냉각편과 제2버스바의 일단부에 일체로 형성된 제2냉각편이 상기 버스바안착부의 일단부에 형성된 방열단 내에 매립되는 배터리용 전기적 연결장치를 제조하는 방법에 있어서, 소정의 형상으로 제작된 상기 제1버스바와 제2버스바를 금형 내에 고정핀과 누름핀으로 고정하여 설치하는 단계와, 상기 금형 내에 프레임을 형성하는 수지를 주입하는 단계와, 상기 수지가 굳어져 상기 제1버스바와 제2버스바가 프레임과 일체로 된 상태에서 상기 금형으로부터 분리하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 제1버스바는 제1몸체의 일단부에 제1냉각편이 제1연결부에 의해 연결되고, 상기 제2버스바는 제2몸체의 일단부에 제2냉각편이 제2연결부에 의해 연결되며, 상기 제2버스바의 제2몸체의 타단부에 외부연결편이 제3연결부에 의해 연결되는데, 상기 제1,제2, 제3연결부는 곡면 또는 경사면으로 형성될 수 있다.
상기 금형은 하형과 상형으로 구성될 수 있고, 상기 하형에 상기 제1버스바와 제2버스바가 위치되면서 상기 고정핀이 상기 제1버스바와 제2버스바를 관통할 수 있고, 상기 상형에 구비된 누름핀이 상기 제1버스바와 제2버스바의 일측 표면을 눌러 고정할 수 있다.
삭제
상기 버스바안착부는 제1버스바안착부와 상기 프레임의 양단에 위치되는 제2버스바안착부를 포함하고, 상기 제1버스바는 상기 제1버스바안착부의 홈에 상기 제1몸체의 일측 표면이 노출되고 나머지 부분은 상기 프레임에 매립될 수 있으며, 상기 제2버스바는 상기 제2버스바안착부의 홈에 상기 제2몸체의 일측 표면이 노출되고 나머지 부분은 적어도 일부가 상기 프레임에 매립될 수 있다.
본 발명에 의한 배터리용 전기적 연결장치 및 그 제조방법에서는 다음과 같은 효과중 적어도 어느 하나를 가질 수 있다.
본 발명에서는 배터리용 전기적 연결장치의 골격을 구성하는 프레임에 버스바가 일체로 설치되도록 한다. 특히, 버스바가 프레임에 대해서 유동하지 않도록 프레임에 고정하므로 사용중에 버스바의 유동에 의한 소음과 진동이 전혀 발생하지 않게 되는 효과가 있다.
본 발명에서는 버스바를 제작한 후에 이 버스바를 프레임을 제작하는 사출 금형 내에 위치시킨 상태에서 프레임의 원료인 수지를 금형 내에 주입하여, 프레임에 버스바가 일체가 되도록 제조한다. 따라서, 프레임을 제작한 후에 버스바를 프레임에 장착하는 별도의 공정을 거치지 않아도 되므로 배터리용 전기적 연결장치의 제조과정이 단순하게 되는 효과가 있다.
본 발명에서는 버스바의 일단부에 냉각편이 각각 있고, 상기 냉각편이 내부에 위치된 방열단이 프레임에 일체로 형성될 수 있다. 상기 방열단의 외면에는 방열돌기들이 설치되어 있어, 배터리에서 발생하여 배터리의 전극과 버스바를 통해 전달된 열을 방열단을 통해서 외부로 보다 쉽게 방출할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 의한 배터리용 전기적 연결장치의 바람직한 실시례의 구성을 보인 사시도.
도 2는 본 발명 실시례의 배터리용 전기적 연결장치의 구성을 보인 분해사시도.
도 3은 본 발명 실시례를 구성하는 프레임을 보인 사시도.
도 4는 본 발명 실시례를 구성하는 프레임을 보인 평면도.
도 5는 본 발명 실시례를 구성하는 제1버스바의 외관을 보인 사시도.
도 6은 본 발명 실시례를 구성하는 제2버스바의 외관을 보인 사시도.
도 7은 도 1의 D7-D7선 단면 사시도.
도 8은 도 1의 D8-D8선 단면 사시도.
도 9는 본 발명 실시례의 배터리용 전기적 연결장치에서 금형 내에 버스바가 위치되는 상태를 보인 단면도.
도 10은 본 발명 실시례에서 제1버스바의 체결너트가 위치되는 부분을 형성하는 막음핀이 금형 내에서 위치하는 것을 설명하는 설명도.
이하, 본 발명의 일부 실시례들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시례를 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시례에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시례의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명 실시례의 배터리용 전기적 연결장치의 구성을 설명한다.
도 1에 도시된 바에 따르면, 배터리용 전기적 연결장치의 골격과 외관을 프레임(10)이 형성할 수 있다. 상기 프레임(10)은 절연재질로 만들어질 수 있다. 상기 프레임(10)은 절연성 합성수지재질로 만들어질 수 있다, 상기 프레임(10)은 금형 내로 수지를 주입하여 주어진 형상으로 제조될 수 있다,
상기 프레임(10)에는 제1버스바안착부(11), 제2버스바안착부(12) 그리고 더미부(11')가 형성될 수 있다. 상기 제2버스바안착부(12)는 도면 기준으로 상기 프레임(10)의 양단부에 인접하여 형성될 수 있고, 양단의 상기 제2버스바안착부(12) 사이에 제1버스바안착부(11)와 더미부(11')가 교대로 형성될 수 있다. 상기 제2버스바안착부(12)와 제1버스바안착부(11), 상기 제1버스바안착부(11)와 더미부(11')의 사이에는 슬롯(13)이 형성될 수 있다. 상기 슬롯(13)은 상기 프레임(10)의 일측 가장자리 까지 연장되어 개방되게 형성될 수 있다. 상기 슬롯(13)을 통해 배터리셀의 전극이 통과할 수 있다.
상기 프레임(10)의 제1버스바안착부(11)와 제2버스바안착부(12)에는 소정 형상의 홈이 형성될 수 있다. 상기 제1버스바안착부(11)의 홈에는 아래에서 설명될 제1버스바(30)의 일부가 위치될 수 있고, 상기 제2버스바안착부(12)의 홈에는 아래에서 설명될 제2버스바(40)가 위치 될 수 있다. 상기 제1버스바(30)와 제2버스바(40) 각각의 노출되지 않은 나머지 부분은 상기 프레임(10)의 내부에 매립될 수 있다. 본 실시례에서는 상기 제1버스바안착부(11)와 제2버스바안착부(12) 그리고 그에 형성된 홈이 각각 직사각형상으로 되어 있으나, 설계조건에 따라 달리될 수 있다.
상기 더미부(11')는 상기 제1버스바안착부(11)와 교대로 형성되는 것이고, 배터리케이스 내부에 배치된 배터리셀 중에서 전극이 반대쪽에 있는 배터리셀과 대응되는 위치에 형성되는 것이다. 따라서 본 실시례에서는 더미부(11')가 2군데 이지만, 본 실시례의 프레임에 대해 배터리케이스의 반대쪽에 설치되는 프레임은 더미부(11')가 3군데에 있게 된다.
상기 제1버스바안착부(11)에 형성된 홈의 모서리 중 적어도 일측에는 걸이단(14)이 있을 수 있다. 상기 걸이단(14)은 제1버스바(30)의 대응되는 모서리를 걸어주는 역할을 할 수 있다. 상기 걸이단(14)은 제1버스바안착부(11)에 형성된 홈의 모서리에 평면도로 볼 때 삼각형상으로 될 수 있다. 상기 걸이단(14)의 평면형상은 사각형, 반원형 등 다양한 형상으로 될 수 있다. 상기 걸이단(14)의 표면은 아래에서 설명될 제1버스바(30)의 제1몸체(32)의 표면과 같은 높이에 있을 수 있다.
상기 제1버스바안착부(11) 및 제2버스바안착부(12)의 일측 단부에서 연장되어 방열단(16)이 있을 수 있다. 상기 방열단(16)의 표면에는 다수개의 방열돌기(16')가 돌출되어 형성될 수 있다. 상기 방열단(16)의 내부에는 제1버스바(30), 제2버스바(40)의 일부가 위치될 수 있다. 여기서 상기 방열단(16) 내에 위치되는 제1버스바(30)의 일부는 아래에서 설명될 제1냉각편(34)일 수 있고, 제2버스바(40)의 일부는 아래에서 설명될 제2냉각편(44)일 수 있다.
상기 제1버스바안착부(11)와 제2버스바안착부(12)를 관통하여서는 누름핀공(18)이 형성될 수 있다. 상기 제1버스바안착부(11)에 2개의 누름핀공(18)이 형성될 수 있고, 제2버스바안착부(12)에도 2개의 누름핀공(18)이 형성될 수 있다. 상기 누름핀공(18)들은 제1버스바(30)와 제2버스바(40)의 길이방향으로 소정의 거리를 가지고 이격되어 형성될 수 있다. 제1버스바안착부(11)와 제2버스바안착부(12)에 형성되는 누름핀공(18)들은 각각 적어도 2개 이상의 다수개가 될 수도 있다. 상기 누름핀공(18)의 위치는 상기 제1버스바안착부(11)와 제2버스바안착부(12) 각각의 길이방향 중심을 기준으로 양측에 적어도 하나 씩 형성될 수 있다.
상기 제1버스바안착부(11)와 제2버스바안착부(12)를 관통해서 고정핀관통공(19)이 형성될 수 있다. 상기 제1버스바안착부(11)에는 하나 이상의 고정핀관통공(19)이 형성될 수 있다. 본 실시례에서는 4개의 고정핀관통공(19)이 제1버스바 안착부(11)에 형성되어 있다. 제1버스바안착부(11)에 형성된 고정핀관통공(19)은 제1버스바안착부(11)에 형성된 홈의 모서리들에 위치될 수 있다. 제2버스바안착부(12)를 관통해서 고정핀관통공(19)이 형성될 수 있는데, 여기서는 하나의 고정핀관통공(19)이 제2버스바안착부(12)의 홈에 형성되어 있다. 또 하나의 고정핀관통공(19)이 상기 제2버스바안착부(12)의 홈을 벗어난 위치에 형성되어 있다. 상기 제1버스바안착부(12)의 홈을 벗어난 위치에 형성된 고정핀관통공(19)은 상기 프레임(10)의 내부에 매립되는 제2버스바(40)의 일측과 대응되는 위치에 있을 수 있다.
상기 누름핀공(18)은 프레임(10)을 제조하는 금형에 있는 누름핀(56)에 의해 형성될 수 있다. 상기 고정핀관통공(19)은 프레임(10)을 제조하는 금형에 있는 고정핀(52)에 의해 형성될 수 있다.
상기 프레임(10)의 양단에는 측벽(20)이 형성될 수 있다. 상기 측벽(20)은 상기 프레임(10)의 양단부에 직교하게 연장될 수 있다. 상기 측벽(20)은 양단의 것이 서로 나란히 형성될 수 있다. 상기 측벽(20)에 인접한 프레임(10)의 부분을 관통하여 결합가이드공(22)이 형성될 수 있다. 상기 결합가이드공(22)은 본 발명의 장치가 배터리케이스에 결합될 때, 결합위치를 안내할 수 있다.
상기 프레임(10)에는 결합가이드핀(24)이 있을 수 있다. 상기 결합가이드핀(24)은 상기 프레임(10)의 일측 표면에 돌출되어 형성될 수 있다. 본 실시례에서는 상기 더미부(11')의 방열단(16) 근처에 상기 결합가이드핀(24)이 있으나, 상기 제1버스바안착부(11)에 결합가이드핀(24)이 있을 수도 있다.
상기 제2버스바안착부(12)의 일측 단부에는 직교부감쌈부(26)가 돌출되어 있다. 상기 직교부감쌈부(26)는 제2버스바(40)의 직교부(47)가 내부에 위치되는 부분이다. 상기 직교부감쌈부(26)의 일측 표면은 감쌈부측면(26')으로서 아래에서 설명될 하형(50)의 일측 내면과 대응되는 부분으로, 하형(50)의 일측 내면에 의해 형성되는 부분이다.
상기 직교부감쌈부(26)를 횡으로 가로질러서는 너트안착공간(27)이 형성될 수 있다, 상기 너트안착공간(27)에는 아래에서 설명될 체결너트(48)가 위치될 수 있다. 상기 너트안착공간(27)의 입구에 해당되는 상기 직교부감쌈부(26)에는 막음핀위치부(28)가 형성될 수 있다, 상기 막음핀위치부(28)는 금형에서 프레임(10)을 제조할 때, 금형에 있는 막음핀(58)(도 10 참고)이 위치하는 부분이다.
제1버스바(30)는 도전성 재질로 만들어질 수 있다. 상기 제1버스바(30)는 도전성 금속재질로 만들어질 수 있다. 상기 제1버스바(30)의 재질을 예로 들면, 동이나 동합금 또는 알루미늄이나 알루미늄합금이 있다.
상기 제1버스바(30)는 평면도로 볼 때, 대략 직사각형의 판형상일 수 있다. 상기 제1버스바(30)의 골격을 제1몸체(32)가 형성할 수 있다. 상기 제1몸체(32)는 상기 제1버스바안착부(11)의 홈 내에 위치되는 부분이다. 상기 제1몸체(32)는 판형상이다. 상기 제1몸체(32)에는 배터리셀의 전극이 결합될 수 있다.
상기 제1몸체(32)의 일단부에는 제1연결부(33)에 의해 제1냉각편(34)이 연결될 수 있다. 상기 제1몸체(32)와 제1냉각편(34)의 사이에는 높이차가 있을 수 있다. 이는 상기 제1냉각편(34)은 프레임(10)의 내부에 매립되어야 하고, 상기 제1몸체(32)는 상기 제1버스바안착부(11)의 홈에 위치되어 일측 표면이 외부로 노출되어야 하기 때문이다. 즉, 상기 제1냉각편(34)이 위치되는 상기 방열단(16)이 상기 프레임(10)의 다른 부분의 표면보다 돌출되지 않도록 하기 위해서 제1몸체(32)와 제1냉각편(34) 사이에 높이차를 둘 수 있다. 하지만 다른 실시례로서 상기 제1냉각편(34)이 위치되는 방열단(16)의 표면이 프레임(10)의 다른 부분의 표면보다 돌출되게 한다면 상기 제1몸체(32)와 제1냉각편(34)에는 높이차가 없을 수도 있다.
상기 제1연결부(33)는 곡면 또는 경사면으로 형성되어 상기 제1몸체(32)와 제1냉각편(34)이 연결되도록 할 수 있다. 이와 같이 상기 제1연결부(33)가 곡면 또는 경사면으로 되는 것은 금형 내에서 프레임(10)을 형성하는 수지의 흐름이 원활하게 되도록 하기 위함이다.
상기 제1몸체(32)에는 다수개의 고정핀공(36)이 형성될 수 있다. 상기 고정핀롱(36)은 상기 제1버스바안착부(11)에 형성된 고정핀관통공(19)과 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 상기 고정핀공(36)을 관통하여 아래에서 설명될 고정핀(52)이 위치되어 금형 내에서의 제1버스바(30)의 위치를 고정할 수 있다. 상기 고정핀공(36)은 상기 제1버스바(30)의 길이방향 중심을 기준으로 양측에 각각 적어도 하나 이상이 형성될 수 있다. 본 실시례에서는 제1몸체(32)의 양단에 해당되는 폭방향 양측의 모서리에 인접하여 각각 하나 씩 총 4개가 형성되어 있다.
상기 제1몸체(32)에서 상기 제1냉각편(34)과 연결되는 반대쪽 단부에는 고정단(38)이 있을 수 있다. 상기 고정단(38)은 상기 제1몸체(32)의 양단 모서리에 형성될 수 있다. 상기 고정단(38)은 상기 제1몸체(32)의 다른 부분에 비해 상대적으로 두께가 얇게 될 수 있다. 본 실시례에서는 상기 고정단(38)이 경사면으로 되면서 제1몸체(32)의 다른 부분보다 두께가 얇게 되어 있다. 상기 고정단(38)은 곡면으로 될 수도 있다. 이와 같이 고정단(38)이 경사면이나 곡면으로 되면서 제1몸체(32)의 다른 부분보다 상대적으로 두께가 얇게 되는 것은 금형 내에서의 수지 흐름이 좋게 하는 것과 상기 걸이단(14)이 프레임(10)의 다른 부분에 비해 돌출되지 않도록 하기 위함이다. 평면도로 볼 때, 상기 고정단(38)의 형상은 상기 걸이단(14)과 같을 수 있다. 상기 고정단(38)과 상기 걸이단(14)은 서로 대응되는 위치에 있다. 다른 실시례로서 상기 고정단(38)의 위치가 상기 제1몸체(32)의 가장자리 중 적어도 2군데에 형성될 수 있다.
제2버스바(40)는 제1버스바(30)와 같은 재질로 만들어질 수 있다. 상기 제2버스바(40)는 상기 프레임(10)의 폭방향 양단에 있는 제2버스바안착부(12)에 형성된 홈에 안착되어 전기적 연결장치의 외부와도 전기적 연결을 수행할 수 있도록 할 수 있다. 물론 상기 제2버스바(40)도 배터리셀의 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2버스바(40)의 골격을 제2몸체(42)가 형성할 수 있다. 상기 제2몸체(42)는 상기 제1몸체(32)와 거의 유사한 형상으로 될 수 있다. 상기 제2몸체(42)도 판형상으로 될 수 있다. 상기 제2몸체(42)는 상기 제2버스바안착부(12)에 형성된 홈에 위치되어 표면이 외부로 노출될 수 있다.
상기 제2몸체(42)의 일단부에는 제2연결부(43)에 의해 제2냉각편(44)이 일체로 연결될 수 있다. 상기 제2연결부(43)는 상기 제1연결부(33)와 유사하게 곡면 또는 경사면으로 될 수 있다. 상기 제2냉각편(44)은 상기 제2몸체(42)와 높이차를 가질 수 있다. 상기 제2냉각편(44)은 상기 방열단(16) 내에 위치될 수 있다.
상기 제2몸체(42)의 타단부에는 제3연결부(45)에 의해 외부연결편(46)이 제2몸체(42)에 일체로 연결될 수 있다. 상기 제3연결부(45)도 곡면 또는 경사면으로 형성될 수 있다. 상기 외부연결편(46)은 상기 제2몸체(42)와 높이차를 가질 수 있다. 상기 외부연결편(46)은 상기 프레임(10) 내에 일부 또는 전체가 매립될 수 있다. 상기 외부연결편(46)이 프레임(10) 내에 매립되는 부분이 프레임(10)에서 돌출되지 않도록 하기 위해 상기 외부연결편(46)이 상기 제2몸체(42)에 대해 높이차를 가질 수 있다.
상기 외부연결편(46)의 일측 가장자리에는 직교부(47)가 있을 수 있다. 상기 직교부(47)는 상기 외부연결편(46)에 직교하게 절곡되어 돌출될 수 있다. 상기 직교부(47)는 상기 직교부감쌈부(26) 내에 매립될 수 있다. 상기 직교부(47)에는 나사공이 형성될 수 있고 상기 나사공과 대응되게 체결너트(48)가 결합될 수 있다. 다르게는 상기 나사공 내에 나사산이 형성되고 체결너트(48)가 없을 수도 있다.
상기 제2버스바(40)에는 고정핀공(49)이 관통하여 형성될 수 있다. 상기 고정핀공(49)은 금형 내에서 고정핀(52)이 관통하여 제2버스바(40)를 금형 내의 소정 위치에 고정시킬 수 있도록 할 수 있다. 상기 고정핀공(49)은 본 실시례에서는 상기 제2냉각편(44)에 인접한 제2몸체(42)의 부분과 상기 외부연결편(46)에 형성될 수 있다. 제2버스바(40)에 형성되는 고정핀공(49)은 제2버스바(40)의 길이방향 중심부분을 기준으로 양측에 각각 적어도 하나 이상이 형성될 수 있다.
이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 배터리용 전기적 연결장치가 금형에서 만들어지는 것과 사용되는 것을 상세하게 설명한다.
본 발명에서는 상기 프레임(10)에 상기 제1버스바(30)와 제2버스바(40)가 인서트되어 일체로 된다. 이를 위해 상기 제1버스바(30)와 제2버스바(40)를 각각 소정 형상으로 제조한 후에, 금형 내에 위치시킨다. 상기 금형은 하형(50)과 상형(54)이 서로 결합하여 상기 제1버스바(30)와 제2버스바(40)가 위치되는 상기 프레임(10)을 형성하기 위한 수지가 주입되는 공간을 형성할 수 있다.
상기 하형(50)에는 상기 제1버스바(30)의 고정핀공(36)과 제2버스바(40)의 고정핀공(49)에 위치되는 고정핀(52)들이 있다. 이 고정핀(52)들이 상기 제1버스바(30)의 고정핀공(36)에 위치되고 상기 제2버스바(40)의 고정핀공(49)에 위치됨에 의해 금형(하형(50))에 대해 제1버스바(30)와 제2버스바(40)가 유동하지 않게 될 수 있다.
한편, 상기 하형(50)과 상형(54)이 결합하여 프레임(10)을 형성하기 위한 수지가 주입되는 공간을 형성하는데, 상기 상형(54)에는 누름핀(56)이 있어서, 상기 제1버스바(30)와 제2버스바(40)를 각각 눌러줄 수 있다. 상기 누름핀(56)이 상기 제1버스바(30)와 제2버스바(40)를 눌러줌에 의해 수지가 주입될 때 제1버스바(30)와 제2버스바(40)가 금형 내의 공간 내에서 상기 고정핀(52)에 대해 상승하지 않게 된다.
상기 제2버스바(40)가 고정핀(52)에 의해 위치고정되고 상기 누름핀(56)에 의해 눌러진 상태가 도 9에 도시되어 있다.
한편, 상기 제2버스바(40)의 직교부(47)에 있는 체결너트(48)의 내부 그리고 상기 직교부(47)의 나사공에는 프레임(10)을 형성하는 수지가 채워지지 않아야 한다. 따라서, 상기 너트안착공간(27)의 입구에 해당되는 상기 막음핀위치부(28)에는 도 10에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 하형(50)에 있는 막음핀(58)이 위치된다. 상기 직교부(47)의 일측 표면은 상기 하형(50)의 일측 내면에 밀착되어 상기 직교부(47)의 나사공으로 수지가 들어가지 않게 된다.
이와 같이 제1버스바(30)와 제2버스바(40)가 금형 내에 고정된 상태에서 용융된 상태의 수지가 금형에 주입될 수 있다. 금형에 주입된 수지가 어느 정도 굳으면 상기 하형(50)과 상형(52)을 분리하고 상기 프레임(10)(제1버스바(30)와 제2버스바(40)가 일체로 된)을 금형에서 빼내게 된다. 이와 같이 하여 만들어진 프레임(10)에는 상기 제1버스바(30)와 제2버스바(40)가 고정되어 있어서, 추가의 후작업 없이 배터리케이스에 장착하고 배터리셀의 전극과 상기 버스바(30,40)의 전기적 결합을 수행할 수 있다.
상기 제1버스바(30)와 제2버스바(40)는 배터리케이스 내에 있는 배터리셀의 전극에 각각 결합되어 배터리셀들을 전기적으로 연결하여 배터리케이스 내에 있는 배터리셀에 전기에너지를 충전 및 방전할 수 있게 된다.
이상에서, 본 발명에 따른 실시례를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시례에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
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 실시례들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시례에 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.
10: 프레임 11 : 제1버스바안착부
11': 더미부 12: 제2버스바안착부
13: 슬롯 14: 걸이단
16: 방열단 16': 방열돌기
18: 누름핀공 19: 고정핀관통공
20: 측벽 22: 결합가이드공
24: 결합가이드핀 26: 직교부감쌈부
27: 너트안착공간 28: 막음핀위치부
30: 제1버스바 32: 제1몸체
33: 제1연결부 34: 제1냉각편
36: 고정핀공 38: 고정단
40: 제2버스바 42: 제2몸체
43: 제2연결부 44: 제2냉각편
45: 제3연결부 46: 외부연결편
47: 직교부 48: 체결너트
49: 고정핀공 50: 하형
52: 고정핀 54; 상형
56: 누름핀 58: 막음핀

Claims (16)

  1. 소정 형상의 홈이 형성된 버스바안착부가 있고 절연재질로 형성되는 프레임과,
    상기 버스바안착부의 홈을 통해 일측 표면이 노출되고 상기 프레임 내에 적어도 일부가 매립되어 고정되며 상기 노출된 표면에 배터리셀의 전극이 전기적으로 연결되는 제1 및 제2버스바와,
    상기 버스바안착부의 일단부에 일체로 형성되어 외부로 열을 방출하는 방열단을 포함하고,
    상기 제1버스바의 일단부에는 제1냉각편이 일체로 형성되어 상기 방열단 내부에 매립되고, 상기 제2버스바의 일단부에는 제2냉각편이 일체로 형성되어 상기 방열단 내부에 매립되며,
    상기 제1냉각편은 상기 제1버스바의 제1몸체에 제1연결부로 연결되고, 상기 제2냉각편은 상기 제2버스바의 제2몸체에 제2연결부로 연결되는데, 상기 제1연결부와 제2연결부는 곡면 또는 경사면으로 형성되는 배터리용 전기적 연결장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 버스바안착부는 제1버스바안착부와 상기 프레임의 양단에 위치되는 제2버스바안착부를 포함하고, 상기 제1버스바안착부와 교대로 더미부가 더 형성되는 배터리용 전기적 연결장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제1버스바안착부와 더미안착부의 사이 그리고 상기 제1버스바안착부와 제2버스바안착부의 사이에는 배터리셀의 전극이 통과하는 슬롯이 형성되는 배터리용 전기적 연결장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제2버스바의 타단부에는 외부연결편이 상기 제2몸체와 곡면 또는 경사면으로 형성된 제3연결부에 의해 연결되는 배터리용 전기적 연결장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 외부연결편에는 직교부가 형성되고 상기 직교부에는 외부와의 나사체결을 위한 구성이 위치되는데, 상기 나사체결을 위한 구성의 입구에는 막음핀위치부가 형성되는 배터리용 전기적 연결장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 버스바안착부에는 버스바안착부의 길이방향 중심을 기준으로 양측에 적어도 하나 이상의 누름핀공이 형성되는 배터리용 전기적 연결장치.
  9. 제 2 항에 있어서, 상기 제1버스바의 제1몸체 일단부 양측 모서리에는 고정단이 형성되고, 상기 고정단은 상기 제1버스바안착부의 홈의 대응되는 모서리에 형성된 걸이단과 걸어지는 배터리용 전기적 연결장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 걸이단의 표면은 상기 제1버스바의 제1몸체의 표면과 같은 평면을 형성하는 배터리용 전기적 연결장치.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항, 제6항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 제1버스바와 제2버스바의 길이방향 중심을 기준으로 양측에는 적어도 하나 이상의 고정핀공이 형성되는 배터리용 전기적 연결장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 고정핀공과 대응되는 상기 프레임에는 고정핀관통공이 형성되는 배터리용 전기적 연결장치.
  13. 프레임의 버스바안착부에 형성된 홈에 적어도 일부가 위치되는 제1버스바와 제2버스바를 가지고, 상기 제1버스바의 일단부에 일체로 형성된 제1냉각편과 제2버스바의 일단부에 일체로 형성된 제2냉각편이 상기 버스바안착부의 일단부에 형성된 방열단 내에 매립되는 배터리용 전기적 연결장치를 제조하는 방법에 있어서,
    소정의 형상으로 제작된 상기 제1버스바와 제2버스바를 금형 내에 고정핀과 누름핀으로 고정하여 설치하는 단계와,
    상기 금형 내에 프레임을 형성하는 수지를 주입하는 단계와,
    상기 수지가 굳어져 상기 제1버스바와 제2버스바가 프레임과 일체로 된 상태에서 상기 금형으로부터 분리하는 단계를 포함하고,
    상기 제1버스바는 제1몸체의 일단부에 제1냉각편이 제1연결부에 의해 연결되고, 상기 제2버스바는 제2몸체의 일단부에 제2냉각편이 제2연결부에 의해 연결되며, 상기 제2버스바의 제2몸체의 타단부에 외부연결편이 제3연결부에 의해 연결되는데, 상기 제1,제2, 제3연결부는 곡면 또는 경사면으로 형성되는 배터리용 전기적 연결장치 제조방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 금형은 하형과 상형으로 구성되고, 상기 하형에 상기 제1버스바와 제2버스바가 위치되면서 상기 고정핀이 상기 제1버스바와 제2버스바를 관통하고, 상기 상형에 구비된 누름핀이 상기 제1버스바와 제2버스바의 일측 표면을 눌러 고정하는 배터리용 전기적 연결장치 제조방법.
  15. 삭제
  16. 제 13 항에 있어서, 상기 버스바안착부는 제1버스바안착부와 상기 프레임의 양단에 위치되는 제2버스바안착부를 포함하고, 상기 제1버스바는 상기 제1버스바안착부의 홈에 상기 제1몸체의 일측 표면이 노출되고 나머지 부분은 상기 프레임에 매립되며, 상기 제2버스바는 상기 제2버스바안착부의 홈에 상기 제2몸체의 일측 표면이 노출되고 나머지 부분은 적어도 일부가 상기 프레임에 매립되는 배터리용 전기적 연결장치 제조방법.
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