KR200467875Y1 - 전지탭 연결장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전지탭 연결장치에 관한 것으로, 상세하게는 전지모듈을 구성하는 하나 이상의 전지셀을 통전가능하도록 양측의 전지탭 사이에 덮개식으로 삽입되어 전기적으로 통전 가능하도록 연결시켜 기본구조가 간단한 전지탭 연결장치에 관한 것이다.
본 고안의 제1실시예는 양(+)과 음(-)의 전극을 형성하는 전지탭이 각각 형성되는 하나 이상의 전지셀; 및 상기 하나 이상의 전지셀에서 인접된 전지탭에 끼움식으로 체결되어 전기적으로 통전가능하도록 연결하는 연결부재를 포함하고, 상기 연결부재는 금속성 도전체로 형성되어 양측의 전지탭을 수용하는 폭과 길이를 갖는 하우징; 및 상기 하우징의 전면에서 후면으로 개방되어 상기 전지탭이 각각 삽입되도록 개방 형성되어 상호 이격형성되는 한 쌍의 삽입홈;을 포함하여 상기 삽입홈에 상기 전지탭이 각각 삽입 및 고정되어 상기 양측의 전지탭 사이를 전기적으로 통전 가능하도록 연결시키는 것이 바람직하다.

Description

전지탭 연결장치{Connection apparatus for battery tab}

본 고안은 전지탭 연결장치에 관한 것으로, 상세하게는 전지모듈을 구성하는 하나 이상의 전지셀을 직렬 또는 병렬 중에서 선택된 어느 하나의 연결방식으로 통전가능하도록 양측의 전지탭 사이에 덮개식으로 삽입되어 전기적으로 통전 가능하도록 연결시켜 기본구조가 간단한 전지탭 연결장치에 관한 것이다.

일반적으로 1차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 2차 전지는 디지털 카메라, 셀룰러 폰, 노트북 컴퓨터, 하이브리드 자동차 등 첨단 분야의 개발로 활발한 연구가 진행중이다. 2차 전지로는 니켈-카드뮴 전지, 니켈-메탈 하이드라이드 전지, 리튬 2차 전지를 들 수 있다. 이 중에서, 리튬 2차 전지(이하에서는 리튬전지라 총칭한다)는 작동 전압이 2.0~4.2V 이상으로 휴대용 전자 기기의 전원으로 사용되거나, 또는 수개를 직렬 또는 병렬로 연결하여 고출력의 하이브리드 자동차에 사용되는데, 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-메탈 하이드라이드 전지에 비하여 작동 전압이 3배가 높고, 단위 중량당 에너지 밀도의 특성도 우수하여 급속도로 사용이 증가되는 추세이다.

이와 같은 리튬전지는 전원이 입출력되는 탭이 형성되는 전지셀과, 상기 셀을 케이싱 하는 케이스로 이루어진다. 여기서 상기 케이스에 수용되는 셀을 전지셀이라는 단위로 칭하며, 상기 전지셀이 여러 개가 직렬 또는 병렬로 연결되어 하나의 전지모듈을 이룬다.

상기 전지모듈은 각각의 전지셀을 직렬연결하여 고전압을 얻는 것으로서, 주로 하이브리드 자동차 등에서 요구되고 있으며, 상기와 같은 전지모듈을 수십에서 수 백 개를 적층하도록 구성된다.

여기서 종래에는 상기와 같은 전지모듈에서 다 수개의 전지셀을 직렬 또는 병렬로 전지탭을 연결하기 위해서 상기 전지탭 사이에 도전체를 삽입하여 용접으로 고정시키기 때문에 부품이 많기에 공정수가 많고, 자체 중량이 증가되며, 수작업으로 진행되기 때문에 생산성이 낮고 제조원가가 증가되는 문제점이 있다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 양측의 전지탭의 전기적으로 통전가능하도록 연결하되 양측의 전지탭에 끼움식으로 연결할 수 있도록 덮개형으로 구성되어 간단한 구조를 갖고 작업이 용이한 전지탭 연결장치를 제공함에 있다.

본 고안은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함한다.

본 고안의 제1실시예는 양(+)과 음(-)의 전극을 형성하는 전지탭이 각각 형성되는 하나 이상의 전지셀; 및 상기 하나 이상의 전지셀에서 인접된 전지탭에 끼움식으로 체결되어 전기적으로 통전가능하도록 연결하는 연결부재를 포함하고, 상기 연결부재는 금속성 도전체로 형성되어 양측의 전지탭을 수용하는 폭과 길이를 갖는 하우징; 및 상기 하우징의 전면에서 후면으로 개방되어 상기 전지탭이 각각 삽입되도록 개방 형성되어 상호 이격형성되는 한 쌍의 삽입홈;을 포함하여 상기 삽입홈에 상기 전지탭이 각각 삽입 및 고정되어 상기 양측의 전지탭 사이를 전기적으로 통전 가능하도록 연결시키는 것이 바람직하다.

본 고안의 제2실시예에 있어서 상기 연결부재는 상기 하우징의 외면에서 관통형성되는 나사공과, 상기 나사공에 삽입되어 상기 삽입홈에 삽입된 전지탭에 연통되어 고정시키는 나사를 포함한다.

본 고안의 제3실시예에 있어서, 상기 연결부재는 상기 한 쌍의 삽입홈 사이에서 이격된 빈 공간을 이루도록 상기 하우징의 외면이 절곡된 벽면으로 이루어지고, 상기 벽면에 상기 나사공이 형성되는 이격홈을 더 포함하고, 상기 나사가 상기 하우징의 일측면에 형성되는 나사공에 삽입되어 일측의 전지탭을 관통하여 상기 이격홈을 연통하여 타측의 전지탭까지 체결시킨다.

본 고안의 제4실시예는 양(+)과 음(-)의 전극을 형성하는 전지탭이 각각 형성되는 하나 이상의 전지셀; 및 상기 하나 이상의 전지셀에서 인접된 전지탭에 끼움식으로 체결되어 전기적으로 통전가능하도록 연결하는 연결부재를 포함하고, 상기 전지탭은 성형가공되어 상기 전지셀의 상면에서 상향되는 경사면과, 상기 경사면에서 직립되어 접착되는 접착면을 포함하며, 상기 연결부재는 상기 접착면을 통해 접착된 상기 전지탭의 외면을 가압하도록 탄성력을 갖는 본체; 및 상기 본체에서 하측으로 연장되는 한 쌍으로서 탄성력에 의하여 상호간에 좌우로 이격거리를 벌리거나 조임으로 상기 전지탭의 외면에 밀착되어 가압하는 한 쌍의 가압부를 포함한다.

본 고안의 제5실시예에 있어서, 상기 연결부재는 상기 가압부의 외면에서 관통형성되는 나사공과, 상기 나사공을 통해서 상기 접착면을 통해 밀착된 양측의 전지탭을 관통하여 고정시키는 나사를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 고안은 덮개식으로 형성되어 양측의 전지탭에 상측에서 끼움식으로 삽입하여 한번에 양측의 전지탭을 모두 전기적으로 통전가능 하도록 연결하기 때문에 작업이 간단하여 작업시간의 단축 및 생산량이 증대되는 효과가 있다.

도 1은 본 고안에 따른 전지탭 연결장치의 제1실시예를 도시한 사시도,
도 2는 본 고안에 따른 전지탭 연결장치의 제1실시예를 확대 도시한 사시도,
도 3은 본 고안에 따른 전지탭 연결장치의 제2실시예를 도시한 사시도,
도 4는 본 고안에 따른 전지탭 연결장치의 제3실시예의 사시도,
도 5는 본 고안에 따른 전지탭 연결장치의 제3실시예의 단면도이다.

이하에서는 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 전지탭 연결장치의 제1실시예를 도시한 사시도, 도 2는 본 고안에 따른 전지탭 연결장치의 제1실시예를 확대 도시한 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 고안에 따른 전지탭 연결장치는 도전체로 형성되어 양측의 전지탭(11, 11')에 끼움식으로 체결되는 연결부재(30)와, 전원의 통전이 이루어지는 양(+)과 음(-)의 전지탭(11, 11')을 구비하는 하나 이상의 전지셀(10, 10')과, 상기 하나 이상의 전지셀(10, 10') 사이에 고정되어 지지하는 지지판넬(20)을 포함한다.

상기 하나 이상의 전지셀(10, 10')은 각각 양(+)과 음(-)의 전원이 입출력되는 두 개의 전지탭(11, 11')을 각각 포함하여 다 수개가 모여 상기 전지탭(11, 11')이 직렬 또는 병렬로 연결되어 전지모듈을 구성한다.

상기 제1전지셀(10)의 제1전지탭(11)은 제2전지셀(10')의 제2전지탭(11')과 연결되며, 이때 상기 제1전지탭(11)은 양(+)의 전원이 입출력되며, 상기 제2전지탭(11')은 음(-)의 전원이 입출력되며 수직으로 돌출되는 단면으로 형성되어 상기 연결부재(30)가 끼움식으로 체결됨에 따라 전기적으로 통전되도록 연결된다.

상기 연결부재(30)는 덮개식의 하우징(31, 35)과, 상기 하우징(31, 35)에서 전면에서 후면으로 연장되어 상기 전지탭(11, 11')이 삽입되도록 형성되는 상호 이격된 한 쌍의 삽입홈(32)과, 상기 하우징(31)의 양측면에서 상기 삽입홈(32)까지 연통되는 나사공(33)과, 상기 나사공(33)에 삽입되는 나사(34)를 포함한다.

상기 하우징(31)은 상면와 양측면으로 갖고 형성되어 상호 인접된 제1전지셀(10)과 제2전지셀(10')의 양과 음의 전지탭(11, 11') 사이의 거리보다 큰 길이를 갖고 형성된다. 여기서 상기 하우징(31)은 금속성 도전체로서 상기 전지탭(11, 11')을 통해 입출력된 전원이 통전되도록 형성된다.

상기 삽입홈(32)은 상기 하우징(31)의 전면에서 후면으로 연장되도록 형성되며 한 쌍이 상기 제1전지셀(10)의 제1전지탭(11)과 제2전지셀(10')의 제2전지탭(11')간의 거리만큼 이격되도록 형성된다. 여기서 상기 삽입홈(32)은 상기 하우징(31, 35)의 전면과 후면에서 각각 개방되며 삽입되는 전지탭(11, 11')을 지지하는 것이 바람직하다.

상기 나사공(33)은 상기 하우징(31)의 양측면에서 각각 형성되어 상기 삽입홈(32)까지 연통되도록 형성된다.

상기 나사(34)는 상기 나사공(33)에 삽입되어 상기 하우징(31)의 측면을 통해 삽입되어 상기 전지탭(11, 11')까지 연통되어 체결하여 상기 하우징(31)을 상기 전지탭(11, 11')에 고정시킨다.

본 고안의 제1실시예는 상기와 같은 연결부재(30)를 포함하고 있으며, 이하에서는 상기의 구성을 통해 달성되는 작용을 상세히 설명한다.

작업자가 전지모듈을 구성하기 위하여 하나 이상의 전지셀(10, 10')을 정렬하고, 그 사이 마다 상기 지지판넬(20)을 삽입하여 고정시킨다. 여기서 상기 하나 이상의 전지셀(10, 10')과 지지판넬(20)은 하나의 케이스(도시되지 않음)에 수용되어 상기 케이스(도시되지 않음)의 최 외측에 수용된 전지셀(10, 10')의 측면에서 반대쪽 끝에 위치된 전지셀(10, 10')까지 연결바(도시되지 않음)를 통하여 고정시킬 수 있다. 이는 일반적으로 공지된 내용으로서 도면이나 구체적인 설명을 생략하였다.

본 고안은 전지모듈을 구성하는 다른 공지된 기술이 적용될 수 있으며, 이는 본 고안의 주요 요지가 아니며 상술한 바와 같은 케이스 외에 다른 구성이 적용됨도 가능하다.

작업자는 상기 연결부재(30)에서 삽입홈(32)에 전지탭(11, 11')을 일치시켜서 삽입시킨다. 상기 작업자는 상기 전지탭(11, 11')이 상기 삽입홈(32)에 완전히 삽입되어 밀착되면, 상기 하우징(31)의 양측면에 각각 형성되는 나사공(33)에 나사(34)를 삽입한다. 이때 상기 나사(34)는 상기 하우징(31)의 내측을 통하여 상기 삽입홈(32)내에 위치되는 전지탭(11, 11')까지 연통되도록 삽입되어 체결된다.

따라서 상기 제1전지탭(11)과 제2전지탭(11')은 상기 연결부재(30)에 의해 체결되어 전기적으로 통전 가능하도록 연결된다.

상기와 같은 제1실시예는 금속성 도전체인 상기 연결부재(30)가 덮개식으로 끼움되어 나사(34)에 의해 고정되기 때문에 결합된 상태가 단단하게 유지될 수 있으며, 간단하게 끼움시킨 뒤에 나사(34)를 체결하기 때문에 작업이 매우 간단한 이점이 있다.

아울러 상기 제1실시예의 연결부재(30)는 나사에 의해 고정되는 것에 한정되지 않으며 상기 연결부재(30)를 상기 제1전지탭(11)과 제2전지탭(11')에 끼움식으로 삽입한 뒤에 용접으로 접착시킴도 가능하다.

또한 본 고안은 상기와 같은 제1실시예의 구성외에 타 실시예를 포함하고 있으며, 이하에서 첨부된 도면을 참조하여 각각 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 전지탭 연결장치의 제2실시예를 도시한 사시도이다.

도 3을 참조하면, 본 고안에 따른 전지탭 연결장치의 제2실시예는 하나의 하우징(35)으로서 상기 제1전지셀(10)의 제1전지탭(11)과, 상기 제2전지셀(10')의 제2전지탭(11') 사이를 전기적으로 통전가능하도록 연결시킨다.

이때 본 고안의 제2실시예는 하나의 하우징(35)에서 상기 제1전지탭(11)과 제2전지탭(11')이 각각 삽입되는 한 쌍의 삽입홈(36)과, 상기 한 쌍의 삽입홈(36)사이에 이격되는 빈공간을 형성하도록 상기 하우징(35)의 상면에서 절곡형성된 이격홈(37)과, 상기 하우징(35)의 양측면에서 각각 형성되는 나사공(33)에 삽입되는 나사(34)를 포함한다.

즉, 본 고안에 따른 제2실시예는 상기 하우징(35)에서 상기 삽입홈(36) 사이에 절곡형성되는 이격홈(37)을 더 포함하고 있으며, 상기 나사공(33)이 상기 하우징(35)의 일측면에서 타측면까지 연통시켜 하나의 긴 나사(34)를 통해서 양측의 전지탭(11, 11')이 모두 연통되어 체결되는 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 이격홈(37)이 없다면, 상기 나사(34)는 상기 하우징(35)의 일측면과 삽입홈(36)의 측면과 하우징(35)의 타측면과 접촉되어 체결된다. 그러나 본 고안의 제2실시예에서 상기 나사(34)는 상기 이격홈(37)에 의한 두 개의 측면을 관통하기 때문에 위에 구성보다 접촉되는 부분이 증가되어 상기 제1전지탭(11)과 제2전지탭(11') 및 연결부재(30)를 더욱 단단하게 고정시킬 수 있다.

또한 본 고안의 제2실시예는 상기 하우징(35)을 전지탭에 끼움식으로 삽입한 뒤에 용접으로 고정시킬 수 있으며 이는 본 고안의 기술적 사상의 범위내에 속하는 수 많은 실시예중 하나에 해당된다.

도 4는 본 고안에 따른 전지탭 연결장치의 제3실시예의 사시도, 도 5는 본 고안에 따른 전지탭 연결장치의 제3실시예의 단면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 고안에 따른 전지탭 연결장치의 제3실시예는 상기 연결부재(30)를 클립타입으로 구성하고, 상기 전지탭(11, 11')을 성형 가공하는 것을 특징으로 한다.

이를 상세히 설명하자면, 상기 제1전지셀(10)의 제1전지탭(11)과 제2전지셀(10')의 제2전지탭(11')을 상호 마주보는 방향으로 상향되는 경사면(111, 111')과, 상기 경사면(111, 111')에서 직립되어 접착되는 접착면(112, 112')을 각각 형성한다. 여기서 상기 제1전지탭(11)과 제2전지탭(11')은 그 사이에 삼각형의 고정부재(도시되지 않음)를 삽입한 뒤에 양측에서 펀칭 가공하면, 상기 제1전지셀(10)과 제2전지셀(10')의 상면에서 연장되는 부분이 경사면(111, 111')으로 형성된다. 여기서 상기 제1전지탭(11)과 제2전지탭(11')은 직립형성된 접착면(112, 112')에서 용접으로 접착된다.

상기 연결부재(30)는 클립형으로서 탄성을 갖는 금속성 도전체로 본체(38)에서 하측으로 연장되되 상호 분리형성되는 한 쌍의 가압부(39)와, 상기 가압부(39)의 끝단에서 좌우양측으로 돌출되어 작업자가 손이나 도구로 상기 가압부(39)를 벌릴 수 있도록 하는 조절부(391)를 포함한다.

상기 본체(38)는 탄력을 갖는 금속성 도전체로서 상기 가압부(39)가 양측으로 벌어질 수 있도록 탄성을 갖으며, 상기 접착면(112, 112')의 외측에서 밀착된다.

상기 가압부(39)는 상호 분리된 한 쌍으로서 상기 본체(38)의 하측으로 연장되며 좌우로 벌어지면서 상기 접착면(112, 112')의 양측면에 밀착된다. 여기서 상기 가압부(39)는 상기 접착면(112, 112')을 탄성에 의하여 가압하여 상기 접착면(112, 112')의 결합강도를 높일 수 있다.

여기서 상기 제3실시예는 상기 가압부(39)의 외면에 연통되는 나사공(33)을 더 포함하고, 상기 나사공(33)에 나사(34)를 삽입하여 상기 접착면(112, 112')을 통해 접착된 전지탭(11, 11')까지 연통시키도록 체결하여 더욱 강한 결합력을 갖도록 구성할 수 있다.

상기 조절부(391)는 상기 가압부(39)의 하단에서 좌우로 돌출되어 작업자가 손 또는 도구를 이용하여 상기 가압부(39)를 벌릴 때 사용한다.

상기와 같은 연결부재(30)의 제3실시예는 상기 전지탭(11, 11')을 성형가공하여 전지탭(11, 11') 끼리 용접으로 접착시킨 뒤에 상기 클립형의 연결부재(30)로 상기 전지탭(11, 11')간을 가압하여 고정한다. 상기에서는 상기 연결부재(30)를 탄성을 갖는 금속성 도전체로 구성하였으나, 양측의 전지탭(11, 11') 사이가 접착되었기 때문에 탄성을 갖는 금속성 절연체 또는 탄성을 갖는 내열성 플라스틱 수지로 구성함도 가능하다.

본 고안은 종래와 같이 금속성 도전체를 전지탭(11, 11') 사이에 연결하여 그 끝단에서 전지탭(11, 11')에 용접으로 접착시키는 번거로운 작업 대신 간단하게 덮개식 연결부재(30)를 양측의 전지탭(11, 11') 사이에 삽입하여 나사(34)로 고정시키므로 매우 간단한 작업만으로 양측의 전지탭(11, 11') 사이를 연결할 수 있으며, 마찬가지로 상기 클립형 연결부재(30) 역시 자동화 장치로 펀칭가공되어 밀착된 전지탭(11, 11')에 상기 클립형 연결부재(30)를 끼움식으로 체결시키므로 작업이 매우 간단하게 이루어질 수 있다.

여기서 상기 클립형 연결부재(30)는 상기 본체(38)를 상호 밀착된 상기 전지탭(11, 11')에 끼움식으로 체결시킨 뒤에 상술한 바와 같이 나사로 고정시킴도 가능하며, 다른 응용예로서 상기 전지탭(11, 11')을 가압하여 고정시키는 본체(38)와 가압부(39)를 용접으로 접착고정시킴도 가능하다.

본 고안에 따른 성형 가공되는 전지탭 연결장치는 전지탭을 직렬 또는 병렬중에서 선택된 어느 하나의 방식으로 연결될 수 있으며, 상기 연결부재를 볼트식으로 고정시키는 실시예를 설명하였으나 이에 국한되지 않으며, 설계자의 의도에 따라서 볼트식이 아닌 용접으로 고정시킴도 본 고안의 기술적 사상의 범위내에 해당된다.

이상에서 본 고안은 기재된 구체 예에 대해서 상세히 설명하였지만 본 고안의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 실용신안 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

10 : 제1전지셀 10' : 제2전지셀
11 : 제1전지탭 11' : 제2전지탭
20 : 지지판넬 30 : 연결부재
31, 35 : 하우징 32, 36 : 삽입홈
33 : 나사공 34 : 나사
37 : 이격홈 38 : 본체
39 : 가압부 391 : 조절부
111, 111' : 경사면 112, 112' : 접착면

Claims (5)

1. 양(+)과 음(-)의 전극을 형성하는 전지탭이 각각 형성되는 하나 이상의 전지셀; 및
   상기 하나 이상의 전지셀에서 인접된 전지탭에 끼움식으로 체결되어 전기적으로 통전가능하도록 연결하는 연결부재를 포함하고,
   상기 연결부재는 금속성 도전체로 형성되어 양측의 전지탭을 수용하는 폭과 길이를 갖는 하우징; 및
   상기 하우징의 전면에서 후면으로 개방되어 상기 전지탭이 각각 삽입되도록 개방 형성되어 상호 이격형성되는 한 쌍의 삽입홈;을 포함하여 상기 삽입홈에 상기 전지탭이 각각 삽입 및 고정되어 상기 양측의 전지탭 사이를 전기적으로 통전가능하도록 연결시키고,
   상기 연결부재는 상기 한 쌍의 삽입홈 사이에서 이격된 빈 공간을 이루도록 상기 하우징의 외면이 절곡된 벽면으로 이루어지고, 상기 벽면에 나사공이 형성되는 이격홈을 포함하는 전지탭 연결장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 연결부재는
   상기 하우징의 외면에서 관통형성되는 나사공과, 상기 나사공에 삽입되어 상기 삽입홈에 삽입된 전지탭에 연통되어 고정시키는 나사를 포함하고,
   상기 나사가 상기 하우징의 일측면에 형성되는 상기 나사공에 삽입되어 일측의 전지탭과 상기 이격홈을 연통하여 타측의 전지탭까지 체결시키는 전지탭 연결장치.
3. 삭제
4. 양(+)과 음(-)의 전극을 형성하는 전지탭이 각각 형성되는 하나 이상의 전지셀; 및
   상기 하나 이상의 전지셀에서 인접된 전지탭에 끼움식으로 체결되어 전기적으로 통전가능하도록 연결하는 연결부재를 포함하고,
   상기 전지탭은 성형가공되어 상기 전지셀의 상면에서 상향되는 경사면과, 상기 경사면에서 직립되어 접착되는 접착면을 포함하며,
   상기 연결부재는 상기 접착면을 통해 접착된 상기 전지탭의 외면을 가압하도록 탄성력을 갖는 본체; 및 상기 본체에서 하측으로 연장되는 한 쌍으로서 탄성력에 의하여 상호간에 좌우로 이격거리를 벌리거나 조임으로 상기 전지탭의 외면에 밀착되어 가압하는 한 쌍의 가압부를 포함하는 전지탭 연결장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 연결부재는
   상기 가압부의 외면에서 관통형성되는 나사공과, 상기 나사공을 통해서 상기 접착면을 통해 밀착된 양측의 전지탭을 관통하여 고정시키는 나사를 더 포함하는 전지탭 연결장치.
   

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