KR20030010447A

KR20030010447A - 배터리용 접촉단자와 이를 이용한 배터리의 직렬 및 병렬연결구조

Info

Publication number: KR20030010447A
Application number: KR1020010065992A
Authority: KR
Inventors: 정병희
Original assignee: 정병희
Priority date: 2001-07-23
Filing date: 2001-10-25
Publication date: 2003-02-05

Abstract

본 발명은 배터리를 결합하는 방향에 관계없이 사용할 수 있도록 된 새로운 구성의 배터리용 접촉단자와, 이를 이용한 배터리의 직렬 및 병렬 연결구조에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 배터리(2)가 결합되는 배터리 소켓(4)의 양단에 배치되며, 돌기형상의 +전극(10)과 평면의 -전극(12)을 갖는 배터리(2)를 그 사이에 끼워넣으면, 배터리(2)의 +전극(10)과 -전극(12)이 접촉되도록 구성된 배터리용 접촉단자에 있어서, 이 접촉단자는 상기 배터리 소켓(4)의 양측에 배치되어 배터리(2)의 +전극(10)이 접촉되는 +전극판(20)과, 이 +전극판(20)의 내측면에 +전극(10)과 절연되도록 배치되어 배터리(2)의 -전극(12)이 접촉되는 -전극판(22)과, 상기 +전극판(20)과 -전극판(22)의 사이에 개재되어 +전극판(20)과 -전극판(22) 사이의 간격을 유지하여 주는 간격유지부재(24)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리용 접촉단자가 제공된다.

Description

배터리용 접촉단자와 이를 이용한 배터리의 직렬 및 병렬 연결구조{battery connector}

본 발명은 배터리용 접촉단자와 이를 이용한 배터리의 직렬 및 병렬 연결구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배터리를 결합하는 방향에 관계없이 사용할 수 있도록 된 새로운 구성의 배터리용 접촉단자와, 이를 이용한 배터리의 직렬 및 병렬 연결구조에 관한 것이다.

일반적으로, 전자제품에 사용되는 배터리는 원통형으로 구성되며, 그 양단에는 각각 돌기형상의 +전극과, 평면의 -전극이 구비된다. 그리고, 이러한 배터리를 끼워넣을 수 있도록 된 배터리 소켓은 전자제품에 연결된 +단자와 -단자가 내부 양측에 구비되어, 이 배터리를 전자제품의 배터리소켓에 끼워넣으면, 배터리의 +전극과 -전극이 소켓에 구비된 단자에 전기적으로 접속되어, 전자제품에 직류전기를 공급할 수 있도록 구성된다.

이때, 상기 소켓에 배터리가 거꾸로 결합될 경우, 전류가 역으로 공급되어, 전자제품이 작동되지 않거나, 심할 경우, 고장이 발생되는 문제점이 있었다. 따라서, 이러한 전자제품의 배터리 소켓에는 배터리를 끼우는 방향을 표시한 안내문구나 표시그림을 그려 넣으므로써, 사용자가 그림이나 안내문구에 따라 배터리를 정확한 방향으로 끼워넣을 수 있도록 하고 있다.

또한, 이러한 전자제품의 경우, 배터리를 하나만 사용하는 경우보다, 여러개의 배터리를 직렬로 연결하여, 높은 전압을 낼 수 있도록 하는 경우가 많이 있다. 이러한 경우, 배터리소켓은 도 1에 도시한 바와 같이, 단자를 이용하여 배터리(2)의 +극과 -극을 순차적으로 직렬연결할 수 있도록 구성된다.

그런데, 이와같이, 배터리(2)를 여러개 직렬로 연결할 경우, 다수개중 하나만 거꾸로 끼워넣어도 전자제품이 작동하지 않거나, 손상된다. 따라서, 사용자가 배터리(2)를 끼워넣을 때 주의해야 하나, 이러한 것이 매우 번거롭고, 사용에 익숙치 않거나, 전기를 잘 모르는 사람, 또는, 어린이나 노인들은 배터리(2)를 갈아넣기 매우 어려운 문제점이 있었다.

특히, 이러한 배터리 소켓(4)의 경우, 배터리(2)가 거꾸로 끼워질때를 대비하여, 회로의 중간부에 다이오드(8)를 연결하여, 전자제품에 역전류가 공급되지 않도록 하고 있는데, 이러한 다이오드(8)가 연결됨에 따라, 제품의 코스트가 상승되고, 다이오드(8)의 저항에 의해, 전류의 소모가 발생되는 문제점이 있었다.

한편, 이러한 문제점을 해결하기 위해, 배터리(2)를 방향에 상관없이 끼워넣을 수 있도록 된 다양한 종류의 무극성 배터리 소켓(4)이 개발되기도 하였으나, 이러한 배터리 소켓(4)은 그 구조가 복잡하고, 사이즈가 커서, 코스트가 상승되는 문제점이 있었다. 또한, 배터리(2)는 동일한 규격의 제품이라도, 각부분의 사이즈가 제작사에 따라 조금씩 차이가 있는데(국내에 유통되는 AA규격의 배터리(2)의 경우, 제조사에 따라 그 전체길이가 대략 1.5mm 정도의 차이가 있으며, 배터리(2)의 +전극(10)의 길이가 1~1.5mm 내외이다.), 이러한 종래의 무극성 배터리 소켓(4)의 경우, 한가지 제품, 즉, 길이가 동일한 배터리(2) 밖에 사용할 수 없는 문제점이 있었다. 즉, 길이가 긴 배터리(2)에 맞도록 제작된 배터리 소켓(4)의 경우, 길이가 짧은 배터리(2)를 끼워넣으면, 배터리(2)의 +전극(10)이나 -전극(12)이 소켓의 단자에 밀착되지 않게 되며, 길이가 짧은 배터리(2)에 맞도록 제작된 배터리 소켓(4)의 경우, 길이가 긴 배터리(2)는 잘 들어가지 않게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 코스트가 매우 저렴할 뿐 아니라, 부피가 작고, 다양한 길이의 배터리(2)를 모두 사용할 수 있도록 된 새로운 구조의 배터리용 접촉단자와, 이를 이용한 배터리(2)의 직렬 및 병렬연결구조를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 배터리용 접촉단자 및 이를 이용한 연결방법을 도시한 회로도

도 2는 본 발명에 따른 배터리용 접촉단자를 도시한 예시도

도 3 및 도 4는 도 2의 평면도 및 측면도

도 5는 상기 배터리용 접촉단자의 연결방법을 도시한 회로도

도 6은 상기 배터리용 접촉단자를 이용한 배터리의 직렬 연결방법을 도시한 회로도

도 7은 도 6의 참고도

도 8은 상기 배터리용 접촉단자를 이용한 배터리의 병렬 연결방법을 도시한 회로도

도 9 및 도 10은 상기 배터리용 접촉단자의 다른 실시예를 도시한 참고도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

2. 배터리 4. 소켓

10. +전극 12. -전극

20. +전극판 22. -전극판

24. 간격유지부재 28,30. 개구부

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 간격유지부재(24)는 절연체인 합성수지로 구성되어, +전극판(20)과 -전극판(22)의 간격을 유지함과 동시에, +전극판(20)과 -전극판(22)의 사이를 절연하는 것을 특징으로 하는 배터리용 접촉단자가 제공된다.

본 발명의 또다른 특징에 따르면, 상기 -전극판(22)은 +전극판(20)의 둘레부에 배치되어, 배터리(2)의 +극에 비해 폭이 넓은 배터리(2)의 -극 만이 -전극판(22)에 접촉되도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리용 접촉단자가 제공된다.

본 발명의 또다른 특징에 따르면, 상기 +전극판(20) 또는 -전극판(22)은 탄성이 있는 금속판을 절곡하여 구성되므로써, +전극판(20) 및 -전극판(22)이 내측으로 탄성적으로 가압되도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리용 접촉단자가 제공된다.

본 발명의 또다른 특징에 따르면, 배터리(2)가 결합되는 배터리 소켓(4)의 양단에 배치되며, 배터리(2)의 +전극(10)이 접촉되는 +전극판(20)과, 이+전극판(20)의 내측에 +전극(10)과 절연되도록 배치되어 배터리(2)의 -전극(12)이 접촉되는 -전극판(22)을 모두 갖도록 구성된 배터리용 접촉단자에 있어서, 상기 +전극판(20)은 +전극판(20)끼리, -전극판(22)은 -전극판(22)끼리 상호 연결되어, 전자제품의 +전극(10) 및 -전극(12)에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리용 접촉단자의 연결방법이 제공된다.

본 발명의 또다른 특징에 따르면, 배터리(2)가 결합되는 배터리 소켓(4)의 양단에 배치되며, 배터리(2)의 +전극(10)이 접촉되는 +전극판(20)과, 이 +전극판(20)의 내측에 +전극(10)과 절연되도록 배치되어 배터리(2)의 -전극(12)이 접촉되는 -전극판(22)을 모두 갖도록 구성된 배터리용 접촉단자에 있어서, 상기 소켓은 복수개로 구성되어 복수개의 배터리(2)를 끼워넣을 수 있도록 구성되며, 각 소켓에 구비된 +전극판(20)은 +전극판(20)끼리 -전극판(22)은 -전극판(22)끼리 상호 연결되고, 각 소켓의 +전극판(20)은 다음번에 연결되는 소켓의 -전극판(22)에 연결되어, 각 소켓에 결합되는 배터리(2)를 직렬로 연결할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 배터리용 접촉단자의 연결방법이 제공된다.

본 발명의 또다른 특징에 따르면, 배터리(2)가 결합되는 배터리 소켓(4)의 양단에 배치되며, 배터리(2)의 +전극(10)이 접촉되는 +전극판(20)과, 이 +전극판(20)의 내측에 +전극(10)과 절연되도록 배치되어 배터리(2)의 -전극(12)이 접촉되는 -전극판(22)을 모두 갖도록 구성된 배터리용 접촉단자에 있어서, 상기 소켓은 복수개로 구성되어 복수개의 배터리(2)를 끼워넣을 수 있도록 구성되며, 각 소켓에 구비된 +전극판(20)은 다음번에 연결되는 소켓의 +전극판(20)에, -전극판(22)은 다음번에 연결되는 소켓의 -전극판(22)에 순차적으로 연결되어, 각 소켓에 결합되는 배터리(2)를 병렬로 연결할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 배터리용 접촉단자의 연결방법이 제공된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 배터리용 접촉단자를 도시한 것으로, 배터리(2)가 결합되는 배터리 소켓(4)의 양단에 배치되며, 돌기형상의 +전극(10)과 평면의 -전극(12)을 갖는 배터리(2)를 그 사이에 끼워넣으면, 배터리(2)의 +전극(10)과 -전극(12)이 접촉되도록 된 것은 종래의 배터리용 접촉단자와 동일하다.

그리고, 상기 접촉단자는 상기 배터리 소켓(4)의 양측에 배치되어 배터리(2)의 +전극(10)이 접촉되는 +전극판(20)과, 이 +전극판(20)의 내측에 +전극(10)과 절연되도록 배치되어 배터리(2)의 -전극(12)이 접촉되는 -전극판(22)과, 상기 +전극판(20)과 -전극판(22)의 사이에 개재되어 +전극판(20)과 -전극판(22) 사이의 간격을 유지하여 주는 간격유지부재(24)로 구성된다.

상기 +전극판(20)은 탄성과 통전성이 뛰어난 구리 등으로 구성된 금속 스트립의 양단을 상향설곡하여 구성된 것으로, +전극판(20)을 상호 연결하는 연결부(26)에 의해 상기 +전극판(20)은 중앙쪽으로 탄성적으로 가압되며, 이 연결부(26)에 의해 +전극판(20)은 상호 통전되도록 연결된다. 따라서, 이 +전극판(20)의 사이에 배터리(2)가 끼워지면, +전극판(20)은 탄성에 의해 바깥쪽으로 밀려나가게 된다.

상기 -전극판(22)은 상향개방된 개구부(28)가 중앙부에 형성된 U자형의 금속판으로 구성된 것으로, 배터리(2)의 +단자가 상기 +전극판(20)에 접촉되는 부위의 둘레부에 위치되도록, 상기 소켓의 내부 양단에 배치된 +전극판(20)의 내측면에 배치된다. 상기 간격유지부재(24)는 상기 +전극판(20)과 -전극판(22)의 사이에 접착되어, 상기 +전극판(20)이 바깥쪽으로 밀려나갈 때, -전극판(22)이 +전극판(20)과 함께 일정한 간격을 유지하며 바깥쪽으로 밀려나가도록 하는 것으로, 절연체인 합성수지 판로 구성되어, +전극판(20)과 -전극판(22)사이에 접착된 것으로, +전극판(20)과 -전극판(22)의 간격을 유지함과 동시에, +전극판(20)과 -전극판(22)의 사이를 절연할 수 있도록 구성된다. 또한, 이 간격유지부재(24)의 중앙부에는 상기 -전극판(22)의 개구부(28)와 유사한 형태의 개구부(30)가 형성되어, 이 개구부(30)가 상기 -전극판(22)의 개구부(28)와 겹쳐지도록 배치되며, 접착제나 초음파 용접법, 또는 열융착법을 이용하여, +전극판(20)과 간격유지부재(24) 및 -전극판(22)을 상호 접착할 수 있다. 이때, 상기 간격유지부재(24)와 -전극판(22)의 두께는 배터리(2)의 일측으로 튀어나온 +단자의 길이보다 얇게 형성되어, 배터리(2)의 +전극(10)이 +전극판(20)에 닿을 때, +전극(10)의 기단이 -전극판(22)에는 닿지 않도록 구성되어야 한다.

그리고, 상기 -전극판(22)은 별도의 배선에 의해 맞은편의 -전극판(22)에 연결되고, +전극판(20)은 연결부(26)에 의해 +전극판(20)에 연결되며, +전극판(20)과 -전극판(22)은 각각 전자제품에 연결된다.

이와같이 구성된 배터리(2) 전극은 배터리(2)의 +전극(10)이 돌기형상으로 튀어나와 있으며, -전극(12)은 +전극(10)에 비해 지름이 큰 평판 형상으로 구성되어 있다는 점을 이용하는 것으로, 상기 -전극판(22)은 +전극판(20)의 둘레부에 배치되어, 폭이 좁은 배터리(2)의 +전극(10)은 -전극판(22)과 간격유지부재(24)의 개구부(28,30)를 통해 +전극(10)에 직접 접촉되고, 폭이 넓은 배터리(2)의 -전극(12)은 -전극판(22)에 접촉되는 것을 이용한 것이다. 또한, 상기 +전극판(20)은 전술한 연결부(26)에 연결되어 내측으로 탄성적으로 가압되어, 그 사이에 배터리(2)를 끼워넣으면, +전극판(20)이 바깥쪽으로 밀려나갈 뿐 아니라, 상기 간격유지부재(24)에 의해, +전극판(20)과 -전극판(22)이 항상 일정한 간격을 유지하게 되므로, 다양한 길이의 배터리(2)를 끼워넣어도, +전극판(20)과 -전극판(22)이 동시에 일정한 거리만큼 밀려나가게 된다. 따라서, 배터리(2)의 길이에 어느정도 오차가 있어도, 상기 +전극판(20)과 -전극판(22)이 전후로 이동되면서, 배터리(2)의 단자에 밀착되게 된다.

도 5는 이와같은 배터리용 접촉단자의 구성을 회로도로 표시한 것으로, 배터리(2)를 임의의 방향으로 끼워넣어도, 항상, 전자제품에 순방향의 전기를 공급할 수 있다.

도 6 및 도 7은 상기 배터리용 접촉단자를 이용한 배터리(2)의 직렬연결방법을 도시한 것으로, 4개의 배터리(2)를 직렬로 연결하는 방법을 예시한 것이다.

상기 배터리(2)가 결합되는 배터리 소켓(4)은 A부터 D까지 4개로 구성되며, 각 소켓의 양단에는 전술한 바와 같이, 배터리(2)의 +전극(10)이 접촉되는 +전극판(20)과, 이 +전극판(20)의 내측에 +전극(10)과 절연되도록 배치되어 배터리(2)의 -전극(12)이 접촉되는 -전극판(22)을 모두 갖도록 구성된 접촉단자가 구비된다. 그리고, 각 소켓에 구비된 +전극판(20)은 +전극판(20)끼리, -전극판(22)은 -전극판(22)끼리 상호 연결되고, 각 소켓의 +전극판(20)은 다음번에 연결되는 소켓의 -전극판(22)에 연결된다.

이와같이 각 소켓의 접촉단자를 상호 연결하면, 배터리(2)를 각 소켓에 임의의 방향으로 끼워넣어도, 항상 배터리(2)를 직렬로 연결하여, 전자제품에 순방향의 전기를 공급할 수 있다.

도 8은 상기 배터리용 접촉단자를 이용한 배터리의 병렬연결방법을 도시한 것으로, 4개의 배터리(2)를 병렬로 연결하는 방법을 예시한 것이다.

상기 배터리(2)가 결합되는 배터리 소켓(4)은 A부터 D까지 4개로 구성되며, 각 소켓의 양단에는 전술한 바와 같이, 배터리(2)의 +전극(10)이 접촉되는 +전극판(20)과, 이 +전극판(20)의 내측에 +전극(10)과 절연되도록 배치되어 배터리(2)의 -전극(12)이 접촉되는 -전극판(22)을 모두 갖도록 구성된 접촉단자가 구비된다. 그리고, 각 소켓에 구비된 +전극판(20)은 다음번에 연결되는 소켓의 +전극판(20)에, -전극판(22)은 다음번에 연결되는 소켓의 -전극판(22)에 순차적으로 연결된다.

이와같이 각 소켓의 접촉단자를 상호 연결하면, 배터리(2)를 각 소켓에 임의의 방향으로 끼워넣어도, 항상 배터리(2)를 병렬로 연결할 수 있다.

도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 배터리용 단자의 다른 실시예를 도시한 것으로, 금속스트립의 양단을 상측으로 접어 구성된 제1 실시예의 +전극판(20)과 달리, 이 +전극판(20)은 각기 별도로 구성된 금속판을 다양한 절곡하여, +전극판(20)에 탄성을 부여하고, 각 +전극판(20)을 별도의 배선을 이용하여 상호 연결하여 구성된다. 또한, 필요에 따라, 상기 -전극판(22)에 탄성을 부여하고, 이 -전극판(22)에 간격유지부재(24)와 +전극판(20)을 부착하여 구성하는 것도 가능하다.

또한, 상기 +전극판(20)과, -전극판(22) 및 간격유지부재(24)의 형상은 배터리용 전극의 용도에 따라 다양하게 변동될 수 있으며, 특히, 상기 간격유지부재(24)를 +전극판(20)과 -전극판(22)의 사이에 접착하였으나, 이 간격유지부재(24)를 상기 +전극판(20)에 끼워지는 캡형상으로 제작하는 것도 가능하다.

그리고, 소켓의 양측에 배치되는 단자에 모두 탄성을 부여한 제1 실시예와 달리, 일측의 단자 소켓의 내측벽면에 밀착고정되는 평판형상으로 구성하고, 타측의 단자에만 탄성을 부여하는 것도 가능하다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 배터리 소켓(4)의 양측에 배치되는 전극에, +전극판(20)과 간격유지부재(24) 및 -전극판(22)을 일체로 구비하므로써, 배터리(2)를 결합하는 방향에 관계없이 사용할 수 있도록 된 새로운 구성의 배터리용 접촉단자와, 이를 이용한 배터리의 직렬 및 병렬 연결구조를 제공할 수 있다.

Claims

배터리(2)가 결합되는 배터리 소켓(4)의 양단에 배치되며, 돌기형상의 +전극(10)과 평면의 -전극(12)을 갖는 배터리(2)를 그 사이에 끼워넣으면, 배터리(2)의 +전극(10)과 -전극(12)이 접촉되도록 구성된 배터리용 접촉단자에 있어서, 이 접촉단자는 상기 배터리 소켓(4)의 양측에 배치되어 배터리(2)의 +전극(10)이 접촉되는 +전극판(20)과, 이 +전극판(20)의 내측면에 +전극(10)과 절연되도록 배치되어 배터리(2)의 -전극(12)이 접촉되는 -전극판(22)과, 상기 +전극판(20)과 -전극판(22)의 사이에 개재되어 +전극판(20)과 -전극판(22) 사이의 간격을 유지하여 주는 간격유지부재(24)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리용 접촉단자.
제 1항에 있어서, 상기 간격유지부재(24)는 절연체인 합성수지로 구성되어, +전극판(20)과 -전극판(22)의 간격을 유지함과 동시에, +전극판(20)과 -전극판(22)의 사이를 절연하는 것을 특징으로 하는 배터리용 접촉단자.
제 1항에 있어서, 상기 -전극판(22)은 +전극판(20)의 둘레부에 배치되어, 배터리(2)의 +전극(10)에 비해 폭이 넓은 배터리(2)의 -전극(12) 만이 -전극판(22)에 접촉되도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리용 접촉단자가 제공된다.
제 1항에 있어서, 상기 +전극판(20) 또는 -전극판(22)은 탄성이 있는 금속판을 절곡하여 구성되므로써, +전극판(20) 및 -전극판(22)이 내측으로 탄성적으로 가압되도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리용 접촉단자
배터리(2)가 결합되는 배터리 소켓(4)의 양단에 배치되며, 배터리(2)의 +전극(10)이 접촉되는 +전극판(20)과, 이 +전극판(20)의 내측에 +전극(10)과 절연되도록 배치되어 배터리(2)의 -전극(12)이 접촉되는 -전극판(22)을 모두 갖도록 구성된 배터리용 접촉단자에 있어서, 상기 +전극판(20)은 +전극판(20)끼리, -전극판(22)은 -전극판(22)끼리 상호 연결되어, 전자제품의 +전극(10) 및 -전극(12)에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리용 접촉단자의 연결방법.
배터리(2)가 결합되는 배터리 소켓(4)의 양단에 배치되며, 배터리(2)의 +전극(10)이 접촉되는 +전극판(20)과, 이 +전극판(20)의 내측에 +전극(10)과 절연되도록 배치되어 배터리(2)의 -전극(12)이 접촉되는 -전극판(22)을 모두 갖도록 구성된 배터리용 접촉단자에 있어서, 상기 소켓은 복수개로 구성되어 복수개의 배터리(2)를 끼워넣을 수 있도록 구성되며, 각 소켓에 구비된 +전극판(20)은 +전극판(20)끼리 -전극판(22)은 -전극판(22)끼리 상호 연결되고, 각 소켓의 +전극판(20)은 다음번에 연결되는 소켓의 -전극판(22)에 연결되어, 각 소켓에 결합되는 배터리(2)를 직렬로 연결할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 배터리용 접촉단자의 연결방법.
배터리(2)가 결합되는 배터리 소켓(4)의 양단에 배치되며, 배터리(2)의 +전극(10)이 접촉되는 +전극판(20)과, 이 +전극판(20)의 내측에 +전극(10)과 절연되도록 배치되어 배터리(2)의 -전극(12)이 접촉되는 -전극판(22)을 모두 갖도록 구성된 배터리용 접촉단자에 있어서, 상기 소켓은 복수개로 구성되어 복수개의 배터리(2)를 끼워넣을 수 있도록 구성되며, 각 소켓에 구비된 +전극판(20)은 다음번에 연결되는 소켓의 +전극판(20)에, -전극판(22)은 다음번에 연결되는 소켓의 -전극판(22)에 순차적으로 연결되어, 각 소켓에 결합되는 배터리(2)를 병렬로 연결할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 배터리용 접촉단자의 연결방법.