KR20050106541A

KR20050106541A - Secondary battery

Info

Publication number: KR20050106541A
Application number: KR1020040031309A
Authority: KR
Inventors: 김용삼
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2004-05-04
Filing date: 2004-05-04
Publication date: 2005-11-10
Also published as: KR100627306B1; CN1694293A; CN100421295C

Abstract

본 발명은 다수개의 개별전지를 연결하여 대용량의 전지모듈을 구성함에 있어서, 개별전지의 연결구조를 단순화하여 연결작업 및 교체작업에 소요되는 시간과 노력을 줄일 수 있도록, 다수개의 단위전지와 각 단위전지를 전기적으로 연결하는 도전체를 포함하는 전지모듈에 있어서, 상기 도전체는 상기 단위전지의 단자에 대응되는 홈이 형성되어 단자에 끼워져 체결되는 이차 전지를 제공한다.The present invention is to configure a large capacity battery module by connecting a plurality of individual batteries, so as to reduce the time and effort required for the connection and replacement work by simplifying the connection structure of the individual cells, a plurality of unit cells and each unit A battery module comprising a conductor for electrically connecting a battery, wherein the conductor provides a secondary battery in which a groove corresponding to a terminal of the unit battery is formed to be inserted into and fastened to the terminal.

Description

Secondary Battery {SECONDARY BATTERY}

본 발명은 이차 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고출력 대용량 전지에 있어서 단위 전지간 연결구조를 개선시킨 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to a secondary battery having improved connection structure between unit cells in a high output large capacity battery.

최근들어 고에너지 밀도의 비수전해해액을 이용한 고출력 이차 전지가 개발되고 있으며, 대전력을 필요로 하는 기기 예컨대, 전기 자동차 등에 사용될 수 있도록 상기한 고출력 이차 전지를 복수개 직렬로 연결하여 대용량의 이차 전지를 구성하게 된다.Recently, a high output secondary battery using a non-aqueous electrolyte having a high energy density has been developed, and a large capacity secondary battery is connected to a plurality of series of the above-described high output secondary batteries in order to be used in a device requiring a large power, such as an electric vehicle. Will be configured.

이와같이 하나의 대용량 이차 전지(이하 명세서 전반에 걸쳐 설명의 편의상 전지모듈이라 칭한다)는 통상 직렬로 연결되는 복수개의 고출력 이차 전지(이하 명세서 전반에 걸쳐 설명의 편의상 단위전지라 칭한다)로 이루어지며, 상기 각각의 단위전지는 양극판과 음극판이 격리판을 사이에 두고 위치하는 전극 조립체와, 상기 전극 조립체가 내장되는 공간부를 구비하는 케이스와, 상기 케이스에 결합되어 이를 밀페하는 캡 조립체, 상기 캡 조립체으로 돌출되고 상기 전극 조립체에 구비된 양,음극판의 집전체와 전기적으로 연결되는 양,음극 단자를 포함한다.As described above, one large capacity secondary battery (hereinafter referred to as a battery module for convenience of description throughout) is made of a plurality of high-output secondary batteries (hereinafter referred to as unit cells for convenience of description throughout) connected in series. Each unit cell includes an electrode assembly having a positive electrode plate and a negative electrode plate interposed therebetween, a case having a space portion in which the electrode assembly is embedded, a cap assembly coupled to the case and sealing it, and protruding from the cap assembly. And positive and negative terminals electrically connected to the positive and negative current collectors provided in the electrode assembly.

그리고 각각의 단위전지를 직렬로 연결하여 전지모듈(100)을 구성하기 위하여 도 5에 도시된 바와 같이 각 단위전지(111)의 캡 조립체(113) 상부로 돌출된 양극단자(114) 및 음극단자(115)가 이웃하는 단위전지(111)의 양극단자(114) 및 음극단자(115)와 엇갈리도록 각 단위전지(111)를 교차 배열하고, 나사가공된 음극단자(115)와 양극단자(114)간에 너트(117,118)를 매개로 도전체(116)를 연결설치하는 구조로 되어 있다.In order to configure the battery module 100 by connecting each unit cell in series, the positive electrode terminal 114 and the negative electrode terminal protruding from the cap assembly 113 of each unit cell 111 as shown in FIG. 5. Each of the unit cells 111 is cross-aligned so that the 115 alternates with the positive electrode terminal 114 and the negative electrode terminal 115 of the neighboring unit cell 111, and the threaded negative electrode 115 and the positive electrode terminal 114 are crossed. The conductors 116 are connected to each other through the nuts 117 and 118.

즉, 각 단자(114,115)는 수나사로 이루어지고, 각 단자에 일차적으로 너트(117)가 체결되며, 상기 너트(117) 위에 일측 단위전지(111)의 양극단자(114)와 다음 단위전지(111)의 음극단자(115)를 전기적으로 연결하는 도전체(116)가 끼워지며 상기 도전체(116) 위에 다시 너트(118)가 체결되어 도전체(116)를 고정시키는 구조로 되어 있다.That is, each terminal 114 and 115 is made of a male screw, and a nut 117 is first fastened to each terminal, and the positive terminal 114 of one unit cell 111 and the next unit cell 111 are mounted on the nut 117. The conductor 116 for electrically connecting the negative electrode terminal 115 of) is inserted and the nut 118 is fastened again on the conductor 116 to fix the conductor 116.

그러나 상기한 종래의 구조는 수 개에서 많게는 수십 개의 개별전지를 연결시켜 하나의 전지모듈을 구성함에 있어, 도전체를 연결시키기 위해 네 개의 너트를 각 단자에 체결해야 하므로 작업이 힘들고 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.However, in the conventional structure described above, in the configuration of one battery module by connecting several to several dozen individual cells, four nuts must be fastened to each terminal in order to connect a conductor, which is difficult and time consuming. There is a problem.

또한, 일부 개별 전지에 이상이 발생한 경우 이를 교체하기 위해서는 또 많은 수의 너트를 풀어 주어야 하고 다시 체결해야 하므로 유지 관리 역시 많은 인력과 시간이 소요된다.In addition, maintenance of the individual battery requires a lot of manpower and time, because a large number of nuts must be loosened and re-fastened in order to replace them.

또한, 각 단자와 도전체 간의 접촉면적이 적어 전기 전도율이 떨어지는 문제점이 있다.In addition, the contact area between each terminal and the conductor is small, there is a problem that the electrical conductivity is lowered.

특히, HEV(Hybrid Electric Vehicle)용의 대용량 이차 전지의 경우 단위전지의 개수가 수십 개에 이르므로 상기한 문제가 더욱 커지게 된다.In particular, in the case of a large-capacity secondary battery for a HEV (Hybrid Electric Vehicle), the number of unit cells reaches several dozens, thereby increasing the above-mentioned problem.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 다수개의 개별전지를 연결하여 대용량의 전지모듈을 구성함에 있어서, 개별전지의 연결구조를 단순화하여 연결작업 및 교체작업에 소요되는 시간과 노력을 줄일 수 있도록 된 이차 전지를 제공함에 있다. Therefore, the present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to configure a large capacity battery module by connecting a plurality of individual cells, simplifying the connection structure of the individual cells is required for the connection and replacement work It is to provide a secondary battery that can save time and effort.

또한, 본 발명은 각 개별전지 연결시 단자와의 접촉면적을 극대화하여 전기 전도율을 높일 수 있도록 된 이차 전지를 제공함에 또다른 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a secondary battery that can increase the electrical conductivity by maximizing the contact area with the terminal when connecting each individual battery.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 단위전지와 단위전지를 전기적으로 연결하여 전지모듈을 구성함에 있어서 단위전지와 단위전지를 연결하는 체결구가 자체 고정력에 의해 각 단자에 끼워져 체결되고 단자와의 접촉면적을 극대화함을 그 요지로 한다.In order to achieve the above object, the present invention, in the configuration of the battery module by electrically connecting the unit cell and the unit cell, the fasteners connecting the unit cell and the unit cell is inserted into each terminal by a fastening force and fastened to the terminal and The point is to maximize the contact area.

이를 위해 본 발명의 이차 전지는, 다수개의 단위전지와 단위전지의 단자간에 전기적으로 연결되는 도전체를 포함하는 전지모듈에 있어서, 상기 도전체는 상기 단위전지의 단자에 대응되는 홈이 형성되어 단자에 끼워지는 구조로 되어 있다.To this end, the secondary battery of the present invention, a battery module comprising a conductor electrically connected between a plurality of unit cells and the terminals of the unit cell, the conductor is formed with a groove corresponding to the terminal of the unit cell terminal It is structured to fit in.

여기서 상기 이차 전지는 HEV 용 이차 전지일 수 있다.Here, the secondary battery may be a secondary battery for HEV.

상기 도전체는 일측 단위 전지의 양극단자 또는 음극단자와 이웃하는 단위전지의 음극단자 또는 양극단자와 연결되며, 이에 따라 도전체에는 두 개의 홈이 단위전지의 단자간 간격에 맞춰 형성된다.The conductor is connected to the positive terminal or the negative terminal of one unit cell and the negative terminal or the positive terminal of a neighboring unit cell. Accordingly, two grooves are formed in the conductor in accordance with the interval between terminals of the unit cell.

상기 도전체에 형성되는 홈은 그 단면형태가 단자의 단면형태와 동일한 구조로 이루어지고, 그 크기는 단자의 크기와 같거나 약간 작도록 하여, 도전체가 단자에 억지끼움식으로 체결되어 단자와 밀접하게 접하고 체결력을 높일 수 있도록 함이 바람직하다.The groove formed in the conductor has a structure whose cross-sectional shape is the same as the cross-sectional shape of the terminal, and the size thereof is equal to or slightly smaller than the size of the terminal, so that the conductor is tightly fitted to the terminal and closely connected to the terminal. It is desirable to be able to contact and increase the tightening force.

여기서 상기 단위전지는 양극판과 음극판이 격리판을 사이에 두고 위치하는 전극 조립체와, 상기 전극 조립체가 내장되는 공간부를 구비하는 케이스, 상기 케이스와 결합되어 이를 밀폐하는 캡 조립체, 상기 양,음극판의 집전체와 전기적으로 연결되고 상기 캡 조립체 외측으로 돌출되는 양극단자와 음극단자를 포함한다.The unit cell may include an electrode assembly having a positive electrode plate and a negative electrode plate interposed therebetween, a case having a space portion in which the electrode assembly is embedded, a cap assembly coupled to the case and sealing it, and the positive and negative electrode plates. And a positive electrode terminal and a negative electrode terminal which are electrically connected to the whole and protrude outside the cap assembly.

그리고 상기 전지모듈은 상기 단위전지들이 직렬로 연결된 구조로 The battery module has a structure in which the unit cells are connected in series.

또한, 상기 도전체에 형성되는 홈의 깊이는 단자의 길이와 비교하여 전극의 길이보다 짧은 구조로 되어 있다. 이는 단자에 도전체를 설치하였을 때 도전체 하단과 단자가 설치되는 캡 조립체 사이에 틈새를 형성하여 금속재질의 캡 조립체와 도전체가 전기적으로 연결되는 것을 방지하기 위함이다.The depth of the groove formed in the conductor is shorter than the length of the electrode compared to the length of the terminal. This is to prevent the electrical connection between the cap assembly made of metal and the conductor by forming a gap between the lower end of the conductor and the cap assembly where the terminal is installed when the conductor is installed in the terminal.

바람직하게는 상기 캡 조립체와 도전체 사이에 절연재질의 부도체가 더욱 삽입될 수 있다.Preferably, an insulator of insulating material may be further inserted between the cap assembly and the conductor.

한편, 상기 단자는 전도율을 높일 수 있도록 표면에 은 등의 전기전도성이 우수한 재질의 도막이 더욱 형성됨이 바람직하다.On the other hand, it is preferable that the terminal is further formed with a coating film of a material having excellent electrical conductivity such as silver on the surface to increase the conductivity.

또한, 상기 단자 및 단자에 대응되는 상기 도전체의 홈은 그 단면구조가 사각형태 또는 원형태로 이루어질 수 있으나, 특별히 이에 한정되지 않으며 다각형태 예컨대, 오각형이나 육각형 등의 구조나 접촉면적을 극대화시킬 수 있는 형태 예컨대, 스플라인(spline) 형태나 십자형태 등의 구조 또한 적용가능하다 할 것이다.In addition, the terminal and the groove of the conductor corresponding to the terminal may have a cross-sectional structure having a rectangular shape or a circular shape, but is not particularly limited thereto and may maximize a structure or contact area of a polygonal shape such as a pentagon or a hexagon. Forms that can be used, such as spline or cross, will also be applicable.

한편, 본 발명의 또다른 실시예에 따르면 상기 홈은 일 진행방향을 따라 크기가 연속적으로 작아져 경사면을 이루는 구조로 되어 있다.On the other hand, according to another embodiment of the present invention, the groove has a structure in which the size is continuously reduced in one traveling direction to form an inclined surface.

그리고 상기 단자 또한 길이방향을 따라 상기 채널과 동일한 경사도로 가공된 구조로 되어 있다.The terminal also has a structure processed in the same direction as the channel along the longitudinal direction.

이에 따라 단자에 도전체의 홈을 끼워 넣는 것으로 두 개의 이웃하는 단위전지가 전기적으로 직렬연결되면서, 도전체의 홈 내주면과 단자 외주면의 강한 마찰력에 의해 도전체가 단위전자에 체결 고정될 수 있는 것이다.Accordingly, by inserting the groove of the conductor into the terminal, two neighboring unit cells are electrically connected in series, and the conductor can be fastened and fixed to the unit electron by the strong frictional force between the groove inner circumferential surface of the conductor and the terminal outer circumferential surface.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 구성을 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 일부 구성을 도시한 측 단면도이며, 도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 일부 구성을 도시한 평 단면도이다.1 is an exploded perspective view showing the configuration of a secondary battery according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a side cross-sectional view showing a partial configuration of a secondary battery according to an embodiment of the present invention, Figure 3a is an embodiment of the present invention It is a flat sectional drawing which shows the some structure of the secondary battery which concerns on an example.

먼저 대용량의 전지모듈(10)을 이루는 각 단위전지(11)의 구조를 살펴보면 양극판과 음극판이 격리판을 사이에 두고 위치하는 전극 조립체(도시되지 않음)와, 상기 전극 조립체가 내장되는 공간부를 구비하는 케이스(12), 상기 케이스(12)와 결합되어 이를 밀폐하는 캡 조립체(13), 상기 양,음극판의 집전체와 전기적으로 연결되고 상기 캡 조립체(13) 외측으로 돌출되는 양,음극단자(14,15)를 포함한다.First, the structure of each unit cell 11 constituting the large-capacity battery module 10 includes an electrode assembly (not shown) in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are disposed between separators, and a space part in which the electrode assembly is built. The case 12, a cap assembly 13 coupled to the case 12 to seal the case 12, a positive and negative electrode terminal electrically connected to the current collector of the positive and negative electrode plates, and protruding outside the cap assembly 13. 14,15).

상기 케이스(12)는 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 니켈이 도금된 스틸과 같은 도전성 금속으로 제작되고, 그 형상은 전극 조립체가 위치하는 내부 공간부를 가진 육면체 또는 그 이외의 형상으로 이루어진다.The case 12 is made of a conductive metal such as aluminum, an aluminum alloy or nickel plated steel, and the shape is made of a cube or other shape having an inner space in which the electrode assembly is located.

그리고 본 실시예에서 상기 각 단위전지(11)는 캡 조립체(13) 위로 두 개의 단자(양극단자(14)와 음극단자(15))가 간격을 유지한 상태로 돌출된 구조로 되어 있다.In the present embodiment, each of the unit cells 11 has a structure in which two terminals (the positive electrode terminal 14 and the negative electrode terminal 15) protrude from the cap assembly 13 while keeping a gap therebetween.

상기한 구조의 각 단위전지(11)는 대용량의 전지모듈(10)을 구성하기 위하여, 단자(14,15)가 상부를 향하는 상태로 놓여지고 일측 단위전지(11)의 캡 조립체(13) 상부로 돌출된 양극단자(14) 및 음극단자(15)가 이웃하는 단위전지(11)의 양극단자(14) 및 음극단자(15)와 엇갈리도록 교차 배열된다.Each unit cell 11 having the above-described structure is placed in a state in which the terminals 14 and 15 face upwards to form a large capacity battery module 10, and an upper portion of the cap assembly 13 of one side unit cell 11. The positive electrode terminal 14 and the negative electrode terminal 15 protruding from each other are alternately arranged alternately with the positive electrode terminal 14 and the negative electrode terminal 15 of the neighboring unit cell 11.

이에 따라 단위전지(11)의 중앙을 기준으로 양쪽에 각각 양극단자와 음극단자가 반복되면서 일정간격으로 늘어서는 단자열이 형성된다.(즉, 상기 단자열은 극성이 교차되는 단자들이 일렬로 늘어서 이루어지는 하나의 라인으로 이해될 수 있다.)Accordingly, the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are formed on both sides of the center of the unit cell 11, and terminal terminals are arranged at regular intervals. Can be understood as a single line.)

상기한 구조의 전지 모듈에 있어서, 본 이차 전지는 각 단위전지(11)를 직렬로 연결시키기 위하여 이웃하는 단위전지(11)간의 양극단자(14)와 음극단자(15)를 전기적으로 연결시키는 도전체(20)가 장착되며, 상기 도전체(20)는 각 단위 전지의 단자914,15)에 대응되는 위치에 홈(21)이 형성되어 각 단자에 끼워져 체결되는 구조로 되어 있다.In the battery module having the above structure, the secondary battery is electrically conductively connected between the positive electrode terminal 14 and the negative electrode terminal 15 between neighboring unit cells 11 in order to connect the unit cells 11 in series. The sieve 20 is mounted, and the conductor 20 has a structure in which a groove 21 is formed at a position corresponding to the terminals 914 and 15 of each unit battery and is fitted into each terminal and fastened.

상기 도전체(20)에 형성되는 홈(21)은 그 단면형태가 단자의 단면형태와 동일한 구조로 이루어지고, 그 크기는 단자의 크기와 같거나 약간 작도록 하여, 도전체(20)가 단자(14,15)에 억지끼움식으로 체결되도록 한다.The groove 21 formed in the conductor 20 has a structure in which the cross-sectional shape is the same as that of the terminal, and the size thereof is equal to or slightly smaller than the size of the terminal, so that the conductor 20 is a terminal. To (14,15).

이에 따라 도전체(20)는 단자에 체결되는 과정에서 도전체(20)의 홈(21)에 단자가 억지로 끼움식으로 강제 삽입되며 도전체(20)의 홈(21) 내주면과 단자(14,15)의 외주면이 강력하게 밀착되어 상호간의 마찰력에 의해 고정체결된 상태를 유지하게 되는 것이다.Accordingly, the conductor 20 is forcibly inserted into the groove 21 of the conductor 20 in the process of being fastened to the terminal, and the inner peripheral surface of the groove 21 of the conductor 20 and the terminal 14, The outer circumferential surface of 15) is in close contact with each other to maintain a fixed fastening state by mutual frictional forces.

즉, 도전체(20)의 홈(21)으로 단자가 끼워지면서 홈(21) 내측면이 단자의 외측면에 접하면서 이때 양자간의 접면에서 발생되는 마찰력으로 도전체(20)가 단위전지에 설치된 상태가 유지되고, 따라서 도전체(20)를 단자에 끼우는 것으로 간단히 각 단위 전지(11)를 전기적으로 연결하여 전지모듈(10)을 이룰 수 있으며 장착된 도전체(20)를 단자에서 빼내는 것으로 손쉽게 단위 전지를 교환할 수 있게 된다.That is, while the terminal is inserted into the groove 21 of the conductor 20, the inner surface of the groove 21 is in contact with the outer surface of the terminal, and the conductor 20 is installed in the unit cell by the friction force generated at the contact surface between the two terminals. The state is maintained, and thus, by simply inserting the conductors 20 into the terminals, the unit modules 11 can be electrically connected to each other to form the battery module 10, and the mounted conductors 20 can be easily removed from the terminals. The unit battery can be replaced.

상기 단자를 도전체(20)의 홈(21)으로 끼우거나 단자로부터 도전체(20)를 빼내기 위해서는 헤머 등의 별도 치구 또는 장치가 이용될 수 있다. In order to insert the terminal into the groove 21 of the conductor 20 or to pull the conductor 20 from the terminal, a separate jig or device such as a hammer may be used.

도 1은 도전체(20)가 단위전지에 설치된 상태를 잘 예시하고 있는 데, 상기한 도면에 의하면, 일측 단위전지(11)의 양극단자(14)와 다음에 놓여져 있는 단위전지(11)의 음극단자(15)에 도전체(20)가 끼워져 전기적으로 연결되고 상기 다음 단위전지(11)의 다른쪽 단자열에 위치한 양극단자(14)는 그 다음에 놓여져 있는 단위전지(11)의 음극단자(15)와 도전체(20)를 매개로 연결되어 전체 단위전지(11)가 직렬로 연결되는 것이다.1 illustrates a state in which a conductor 20 is installed in a unit cell. According to the above-described drawings, the positive electrode terminal 14 of one unit cell 11 and the unit cell 11 placed next are illustrated in FIG. The anode 20 is inserted into the cathode terminal 15 and electrically connected thereto, and the cathode terminal 14 positioned in the other terminal row of the next unit cell 11 is connected to the cathode terminal of the unit cell 11 placed next. 15) and the conductor 20 are connected through the whole unit cell 11 is connected in series.

또한, 상기 도전체(20)에 형성되는 홈(21)의 깊이는 단자(14,15)의 길이와 비교하여 단자의 길이보다 짧은 구조로 되어 있다. In addition, the depth of the groove 21 formed in the conductor 20 is shorter than the length of the terminal compared to the length of the terminals (14, 15).

이에 따라 도전체(20)를 단위 전지의 단자(14,15)에 설치하게 되면 도전체(20)의 홈(21)에 단자가 완전히 삽입된다 하더라도 단자의 하단 즉, 단자가 설치되는 캡 조립체(13)와 도전체(20)의 하단 사이에는 틈새가 형성되게 된다.Accordingly, when the conductors 20 are installed in the terminals 14 and 15 of the unit cell, even if the terminals are completely inserted into the grooves 21 of the conductors 20, the cap assembly in which the terminals are installed ( A gap is formed between 13 and the lower end of the conductor 20.

이 틈새에 의해 도전체(20)와 캡 조립체(13)는 서로 떨어져 있게 되어 전기적으로 통하지 않게 되고 따라서 금속재질의 캡 조립체(13)와 도전체(20)가 전기적으로 연결되는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.This clearance allows the conductor 20 and the cap assembly 13 to be spaced apart from each other so that they do not communicate with each other, thus preventing the metal cap assembly 13 and the conductor 20 from being electrically connected to each other. Will be.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이 더욱 바람직하게는 상기 캡 조립체와 도전체(20) 사이에 절연재질의 부도체(40)가 더욱 삽입된다.In addition, as shown in FIG. 2, more preferably, an insulator insulator 40 is further inserted between the cap assembly and the conductor 20.

상기 부도체(40)는 전기를 통하지 않는 재질로 도 2에서와 같이 단자에 개별적으로 설치되며, 중앙에는 단자에 끼워질 수 있도록 홀이 형성된다.The non-conductor 40 is a material that does not conduct electricity, and is separately installed in the terminal as shown in FIG. 2, and a hole is formed in the center to be fitted to the terminal.

이러한 부도체가 도전체(20)와 캡 조립체 사이에 삽입됨으로써 도전체(20)와 캡 조립체 사이의 틈새에서 혹시라도 발생될지 모를 통전을 확실히 방지할 수 있게 되는 것이다. By inserting the non-conductor between the conductor 20 and the cap assembly, it is possible to reliably prevent the energization that may occur in the gap between the conductor 20 and the cap assembly.

여기서 본 이차 전지는 상기한 구조로 되어 도전체(20)의 홈(21) 내측면 전체가 단자와 접하여 그 접촉면적이 종래와 비교하여 현저하게 늘어나게 되며, 이에 따라 도전체(20)와 단자(14,15)간의 전도율을 극대화시킬 수 있게 된다.Here, the secondary battery has the above-described structure, so that the entire inner surface of the groove 21 of the conductor 20 is in contact with the terminal, and the contact area thereof is remarkably increased in comparison with the prior art. Accordingly, the conductor 20 and the terminal ( 14, 15) can maximize the conductivity.

또한, 전도율을 높이기 위해 본 이차 전지는 상기 단자의 표면 또는/ 및 상기 도전체(20)의 홈(21) 내측면에 은 등의 전기전도성이 우수한 재질의 도막(30)을 더욱 형성한다.In addition, in order to increase conductivity, the secondary battery further forms a coating film 30 made of a material having excellent electrical conductivity such as silver on the surface of the terminal and / or the inner surface of the groove 21 of the conductor 20.

그리고 본 실시예에서 상기 단자(14,15) 및 도전체(20)의 홈(21)은 도 3a에서와 같이 원형단면구조로 이루어지나 이에 한정되지 않으며, 예컨대 도 3b 내지 도 3d에 도시된 바와 같이 사각형 단면구조나 스플라인형태의 단면구조 또는 십자형 단면구조로 이루어질 수 있다. In the present embodiment, the terminals 14 and 15 and the grooves 21 of the conductors 20 may have a circular cross-sectional structure as shown in FIG. 3A, but are not limited thereto. For example, as shown in FIGS. 3B to 3D. Likewise, the cross-sectional structure or cross-sectional structure of the rectangular cross-sectional structure or spline shape may be made.

한편, 본 이차 전지의 또다른 실시예에 따르면 도전체의 용이한 설치와 분리를 위해 단위 전지에 설치되는 단자와 이 단자가 끼워지는 도전체의 홈은 길이 방향으로 동일한 각도의 경사면이 형성될 수 있다.On the other hand, according to another embodiment of the present secondary battery, the terminal installed in the unit cell and the groove of the conductor to which the terminal is fitted may be formed at the same angle in the longitudinal direction for easy installation and separation of the conductor. have.

이하 설명에서는 단자와 홈의 단면구조가 원형인 경우를 예로써 설명한다. 그러나 이에 한정되지 않으며 위에서 언급된 다양한 단면구조의 단자와 홈 또한 모두 적용가능하다 할 것이다.In the following description, the case where the cross-sectional structure of the terminal and the groove is circular will be described as an example. However, the present invention is not limited thereto, and the above-described terminals and grooves of various cross-sectional structures may also be applicable.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이 각 단위 전지(11)에 설치되는 단자(14,15)는 길이방향을 따라 일측 끝단에서 다른쪽 끝단(여기서는 캡 조립체(13) 쪽 선단에서 상부 자유단까지) 내경이 점차적으로 작아져 일정 경사각(α)으로 기울어진 경사면을 이루는 구조로 되어 있고, 상기 단자(14,15)가 끼워지는 도전체(20)의 홈(21) 또한 내측을 향해 상기 경사각(α)과 동일한 각도로 연속적으로 작아져 동일한 기울기의 경사면이 형성된 구조로 되어 있다.That is, as shown in FIG. 4, the terminals 14 and 15 installed in each unit cell 11 have one end to the other end in the longitudinal direction (here, from the front end to the upper free end of the cap assembly 13). The inner diameter gradually decreases to form an inclined surface inclined at a predetermined inclination angle α, and the inclined angle α toward the inner side of the groove 21 of the conductor 20 into which the terminals 14 and 15 are fitted. ), It is continuously smaller at the same angle as) and has a structure in which inclined surfaces of the same slope are formed.

따라서 최초 도전체(20)의 홈(21)으로 단자가 끼워질 때는 직경이 작은 쪽이 직경이 큰 홈(21)으로 삽입됨에 따라 단자를 용이하게 홈(21)으로 끼워넣을 수 있게 되고, 최종적으로 단자(14,15)의 외주면이 도전체(20)의 홈(21) 내측면과 밀착되면서 그 마찰력에 의해 도전체(20)가 단자에 고정되는 것이다.Therefore, when the terminal is inserted into the groove 21 of the first conductor 20, the terminal having the smaller diameter is inserted into the groove 21 having the larger diameter, so that the terminal can be easily inserted into the groove 21. As such, the outer circumferential surfaces of the terminals 14 and 15 are in close contact with the inner surfaces of the grooves 21 of the conductor 20, and the conductor 20 is fixed to the terminals by the frictional force.

여기서 상기 단자와 홈(21)에 형성되는 경사면은 각각의 중심축선에 대해 한쪽면만이 경사져 구배(勾配)를 이루거나, 서로 상대하는 양 측면이 대칭적으로 경사져 테이퍼(taper)를 이룰 수 있으며, 연속적인 경사면이 부여되어야 함을 제외하고 특별히 한정되지 않는다.Here, the inclined surface formed on the terminal and the groove 21 may have a gradient in which only one side is inclined with respect to each center axis line, or both sides thereof may be symmetrically inclined to form a taper. It is not particularly limited except that a continuous inclined surface should be provided.

도 4에서 도면부호 (30)은 언급한 바와 같이 단자와 도전체(20) 사이의 전도율을 높이기 위해 단자의 표면 또는/및 상기 홈(21) 내측면에 코팅되는 은 등의 도막이며, 도면 부호 (40)은 도전체(20)와 캡 조립체(13) 사이에 삽입되어 두 부재 사이를 절연시키기 위한 부도체이다.In FIG. 4, reference numeral 30 denotes a coating film of silver or the like coated on the surface of the terminal and / or the inner surface of the groove 21 to increase the conductivity between the terminal and the conductor 20 as mentioned. 40 is an insulator inserted between the conductor 20 and the cap assembly 13 to insulate between the two members.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to

이와 같이 본 실시예에 따르면, 도전체를 전지에 용이하게 체결할 수 있고 수리시 간단히 분리하여 원하는 단위 전지를 교체할 수 있게 된다.As described above, according to the present embodiment, the conductor can be easily fastened to the battery and can be easily separated during repair to replace the desired unit battery.

또한, 단위 전지의 각 단자와 도전체 사이의 도전율을 높여 전지의 성능을 극대화시킬 수 있게 된다.In addition, it is possible to maximize the performance of the battery by increasing the conductivity between each terminal of the unit cell and the conductor.

또한, 하나의 부품을 통해 단위전지간 연결이 이루어짐에 따라 설치가 용이하고 작업량을 줄일 수 있으며, 부품 감소를 통한 원가 상승의 효과를 얻게 된다.In addition, as the connection between the unit cells is made through one component, the installation is easy and the amount of work can be reduced, and the cost increase through the reduction of the components is obtained.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 구성을 도시한 분해 사시도,1 is an exploded perspective view showing the configuration of a secondary battery according to an embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 일부 구성을 도시한 측 단면도,2 is a side cross-sectional view showing a part of a configuration of a secondary battery according to an embodiment of the present invention;

도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 일부 구성을 도시한 평 단면도,3A to 3D are planar cross-sectional views illustrating some components of a rechargeable battery according to an exemplary embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 이차 전지의 일부 구성을 도시한 측 단면도,4 is a side cross-sectional view showing a part of a configuration of a secondary battery according to another embodiment of the present invention;

도 5는 종래기술에 따른 이차 전지를 도시한 분해 사시도이다.5 is an exploded perspective view illustrating a rechargeable battery according to the related art.

Claims

In the battery module comprising a plurality of unit cells and a conductor electrically connecting each unit cell,

The conductor is a secondary battery in which a groove corresponding to a terminal of the unit battery is formed and is inserted into and fastened to the terminal.

The secondary battery of claim 1, wherein the secondary battery is for a hybrid electric vehicle (HEV).

The secondary battery according to claim 1 or 2, wherein the groove has the same cross-sectional shape as that of the terminal, and its cross-sectional size is smaller than that of the terminal, whereby the conductor is forcibly fitted to the terminal.

The rechargeable battery of claim 3, wherein the groove has an inclined surface having a cross-sectional size continuously toward the inner end thereof, and the terminal has an inclined surface corresponding to the channel along a longitudinal direction.

The secondary battery of claim 4, wherein a depth of the groove is shorter than a length of a terminal to form a gap between the conductor and the cap assembly.

The secondary battery of claim 5, wherein an insulator of an insulating material is further provided in the gap.

The rechargeable battery of claim 6, wherein the terminal is coated with a coating film of a material having a higher electrical conductivity than the terminal.

The secondary battery of claim 6 or 7, wherein a coating film of a material having a higher electrical conductivity than the conductor is coated on the inner surface of the groove.

The secondary battery of claim 4, wherein the groove and the corresponding terminal have a circular cross section.

The rechargeable battery of claim 4, wherein the groove and the corresponding terminal have a rectangular cross section.

The rechargeable battery of claim 4, wherein the groove and the corresponding terminal have a splined cross section.

The rechargeable battery of claim 4, wherein the groove and the corresponding terminal have a cross-section in cross section.

An electrode assembly having a positive electrode plate and a negative electrode plate interposed therebetween, a case having a space portion in which the electrode assembly is embedded, a cap assembly coupled to the case and sealing it, and electrically connected to a current collector of the positive and negative electrode plates. At least two unit cells including a positive and a negative electrode terminal protruding outside the cap assembly;

Fasteners fastened to the positive and negative terminals of the neighboring unit cells, and fixed to the positive and negative terminals by self-fixing force while surrounding the positive and negative terminals, and electrically connecting the unit cells.

Secondary battery comprising a.