KR20060074891A

KR20060074891A - 조 전지

Info

Publication number: KR20060074891A
Application number: KR1020050130514A
Authority: KR
Inventors: 오사무 하시다; 데루오 세가와; 사토시 무라마츠; 다카히로 이와사키
Original assignee: 닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Priority date: 2004-12-27
Filing date: 2005-12-27
Publication date: 2006-07-03
Also published as: JP4923511B2; JP2006210318A; US7740981B2; US20060145657A1; KR100769767B1

Abstract

버스바를 유지하는 절연성의 유지 플레이트를 구비하는 조(組) 전지로서, 볼트 체결 작업을 폐지할 수 있어, 버스바를 전극 단자에 대해 전기적으로 접속하기 위한 작업의 간소화를 도모할 수 있는 조 전지를 제공한다.

조 전지(10)는, 단자면(21a, 22a)이 형성된 출력 단자(21, 22)(전극 단자)를 구비하는 복수의 전지 모듈(20)(전지)과, 단자면에 전기적으로 접속되는 도전성의 버스바(30)를 유지하는 절연성의 버스바 플레이트(40)(유지 플레이트)와, 버스바가 단자면에 압접하는 제1 위치 및 버스바가 단자면으로부터 이간한 제2 위치의 사이에서 버스바 플레이트를 이동 가능하게 가이드하는 가이드 수단(G)과, 버스바 플레이트를 제1 위치에 유지하여 버스바와 단자면의 압접 상태를 유지하는 로크 수단(L)을 갖는다.

Description

조 전지{ASSEMBLED BATTERY}

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 조 전지를 나타낸 사시도이다.

도 2(A)는 유지 플레이트를 전지측의 배면에서 본 도면이다.

도 2(B)는 도 2(A)의 2B-2B선에 따른 단면도이다.

도 3(A)∼(C)는 제1 실시형태의 작용의 설명을 위한 도면이다.

도 4는 조 전지를 조립할 때의 단위 유닛인 전지 모듈의 일례를 나타낸 사시도이다.

도 5는 편평형 전지의 일례를 나타낸 사시도이다.

도 6은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 조 전지의 주요부를 나타낸 사시도이다.

도 7(A), (B)는 제2 실시형태의 전지 모듈에서의 출력 단자의 부분을 나타낸 측단면도, 및 정면도이다.

도 8(A), (B), (C)는 제2 실시형태에서 사용되는 클립을 나타낸 정면도, 평면도, 및 측면도이다.

도 9(A), (B)는 제2 실시형태의 작용의 설명을 위한 도면이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10…조 전지 20…전지 모듈(전지)

21, 22…출력 단자(전극 단자) 21a, 22a…단자면

28…편평형 전지 30…버스바

31…관통 홈 40…버스바 플레이트(유지 플레이트)

41…유지부 42…개구부

50…스터드(바부재) 51…제1 바

52…제2 바 53…결합 볼록부

54…제3 바 60…가이드 블록

61…가이드면 62…공간

64…수납실 65…결합 오목부

70…요철 결합부 80…클립(축 부재)

81…선단부(일단부) 82…가이드편(片)

83…키 홈 84…결합 볼록부

90…가이드 플레이트 92…키 홈

93…핀 부재 101…경사 가이드면

102…통과구멍 103…결합 오목부

G…가이드 수단 L…로크 수단

본 발명은, 조(組) 전지에 관한 것이다.

복수의 전지를 배열함과 동시에 각 전지를 전기적으로 직렬 및/또는 병렬로 접속함으로써, 고출력 및 고용량의 조 전지로 하는 것이 일반적으로 행해지고 있다. 조 전지의 조립시에, 복수의 전지의 전극 단자들을 접속하는 복수의 도전성의 버스바를 수지재 등으로 이루어지는 절연성의 유지 플레이트에 유지해 두고, 이 유지 플레이트를 장착함과 동시에 각 버스바를 볼트에 의해 전극 단자에 체결함으로써, 복수의 전지를 접속하는 기술이 알려져 있다(특허 문헌 1 참조). 유지 플레이트는, 버스바 플레이트라고도 칭해진다.

(특허 문헌 1) 일본 특개 2001-345082호

특허 문헌 1에 기재된 버스바 플레이트를 사용하는 조 전지에서는, 모든 버스바의 각각을 전극 단자에 볼트 체결하지 않으면 안되므로, 작업이 번잡하고, 작업에 비교적 장시간을 요한다고 하는 문제가 있다.

또한, 볼트 체결 작업시에, 볼트를 낙하시켜, 다른 전극 단자에 접촉하여 단락을 초래할 우려가 있다.

본 발명의 목적은, 버스바를 유지하는 절연성의 유지 플레이트를 구비하는 조 전지로서, 볼트 체결 작업을 폐지할 수 있어, 버스바를 전극 단자에 대해 전기적으로 접속하기 위한 작업의 간소화를 도모할 수 있는 조 전지를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 청구항 1에 기재된 발명은, 단자면이 형성된 전 극 단자를 구비하는 복수의 전지와,

상기 단자면에 전기적으로 접속되는 도전성의 버스바를 유지하는 절연성의 유지 플레이트와,

상기 버스바가 상기 단자면에 압접하는 제1 위치 및 상기 버스바가 상기 단자면으로부터 이간한 제2 위치의 사이에서 상기 유지 플레이트를 이동 가능하게 가이드하는 가이드 수단과,

상기 유지 플레이트를 상기 제1 위치에 유지하여 상기 버스바와 상기 단자면의 압접 상태를 유지하는 로크 수단을 갖는 조 전지이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하면서 설명한다.

(제1 실시형태)

도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 조 전지(10)를 나타낸 사시도, 도 2 (A)는, 버스바 플레이트(40)를 전지 모듈(20)측의 배면에서 본 도면, 도 2(B)는, 도 2(A)의 2B-2B선에 따른 단면도, 도 3(A)∼(C)는, 제1 실시형태의 작용의 설명을 위한 도면이다. 또, 도 4는, 조 전지(10)를 조립할 때의 단위 유닛인 전지 모듈(20)의 일례를 나타낸 사시도, 도 5는, 편평형 전지(28)의 일례를 나타낸 사시도이다. 또한, 도 1에서 우측 앞쪽에 위치하는 면을 각 부재에 있어서의 전면, 좌측 안쪽에 위치하는 면을 각 부재에 있어서의 배면으로 한다.

도 1∼도 3을 참조하여, 제1 실시형태의 조 전지(10)는, 개략적으로 설명하면, 단자면(21a, 22a)이 형성된 양음의 출력 단자(21, 22)(전극 단자에 상당한다)를 구비하는 복수의 전지 모듈(20)(전지에 상당한다)과, 단자면(21a, 22a)에 전기 적으로 접속되는 도전성의 버스바(30)를 유지하는 절연성의 버스바 플레이트(40)(유지 플레이트에 상당한다)를 포함하고 있다. 또한, 버스바(30)가 단자면(21a, 22a)에 압접하는 제1 위치 및 버스바(30)가 단자면(21a, 22a)으로부터 이간한 제2 위치의 사이에서 버스바 플레이트(40)를 이동 가능하게 가이드하는 가이드 수단(G)과, 버스바 플레이트(40)를 제1 위치에 유지하여 버스바(30)와 단자면(21a, 22a)의 압접 상태를 유지하는 로크 수단(L)을 포함하고 있다. 이하, 상술한다.

조 전지(10)는, 자동차나 전철 등의 차량에 탑재되는 차재(車載) 전지이며, 복수개의 전지 모듈(20)이 공간을 사이에 두고 적층되어 있다. 도시 생략하지만, 복수개의 전지 모듈(20)은 조 전지용 케이스 내에 수납되고, 이 조 전지용 케이스에는 냉각풍을 도입하기 위한 입구 덕트나 냉각풍을 도출하기 위한 출구 덕트가 접속되어 있다.

전지 모듈(20)을 임의의 개수 직·병렬로 접속함으로써, 원하는 전류, 전압, 용량에 대응할 수 있는 조 전지(10)가 된다. 도시하는 조 전지(10)는, 12개의 전지 모듈(20)을 포함하고 있다. 12개의 전지 모듈(20)은, 도 1에서 상하방향으로 3개 적층된 전지 모듈군(20a)을, 좌우방향으로 4열로 배열되어 있다. 전지 모듈(20)의 양음의 출력 단자(21, 22)는, 모두 같은 면(전면)에 설치되어 있다.

전지 모듈(20)는 공냉식이며, 전지 모듈(20)들 사이의 공간은, 전지 모듈(20)의 각각을 냉각하기 위한 냉각풍이 유하(流下)하는 냉각풍 유로(流路)로서 이용된다. 냉각풍을 흐르게 해 각 전지 모듈(20)을 냉각함으로써, 전지 온도를 내려, 충전 효율 등의 특성이 저하하는 것을 억제한다. 전지 모듈(20) 사이의 클리 어런스는, 차량에 탑재할 때의 레이아웃이나, 냉각풍 유로로서 기능시키기 위해서 필요한 치수 등을 고려하여 정해지는데, 수 mm 정도이다.

도 4 및 도 5를 참조하여, 전지 모듈(20)은, 조 전지(10)를 조립하는 단위 유닛을 이루고, 전기적으로 접속된 복수 개의 편평형 전지(28)가 모듈 케이스(23) 내에 수납되어 있다. 또한, 전지 모듈(20)은, 전기적으로 접속된 복수의 단전지를 구비하는 점에서 조 전지의 일종인데, 본 명세서에 있어서는, 「조 전지」를 조립할 때의 단위 유닛으로서, 복수의 단전지를 모듈 케이스(23) 내에 수납하여 이루어지는 유닛을 「전지 모듈」이라 칭하기로 한다.

모듈 케이스(23)는, 개구부가 형성된 상자형상의 제1 케이스(24)와, 개구부를 닫는 뚜껑을 이루는 제2 케이스(25)를 포함하고 있다. 제2 케이스(25)의 가장자리부(25a)는, 코킹 가공에 의해, 제1 케이스(24)의 둘레벽(24a)의 가장자리부(24b)에 감겨져 있다(도 4의 부분 확대도 참조). 제1 케이스(24) 및 제2 케이스(25)는, 비교적 얇은 강판 또는 알루미늄판으로 형성되고, 프레스 가공에 의해 소정 형상이 부여되어 있다.

양음의 출력 단자(21, 22)는, 제1 케이스(24)의 둘레벽(24a)의 일부에 형성한 절결부를 통해 모듈 케이스(23)로부터 외부로 도출된다. 출력 단자(21, 22)의 전면에는, 평탄한 단자면(21a, 22a)이 형성되어 있다. 단자면(21a, 22a)에는, 후술하는 스터드(50)(바 부재에 상당한다)가 돌출하여 설치되어 있다.

또한, 도 4 중 부호 26은, 전압을 검출하기 위한 커넥터(도시 생략)를 끼워넣는 삽입구를 나타내고 있다. 전압의 검출은, 전지 모듈(20)의 충방전 관리를 위 해서 행해진다. 또, 부호 27은, 적층한 복수개의 전지 모듈(20)을 고정하는 관통 볼트(도시 생략)를 삽입통과시키기 위한 볼트구멍을 나타내고 있다.

도 5를 참조하여, 편평형 전지(28)는, 예를 들면 편평한 리튬 이온 이차 전지이고, 양극판, 음극판 및 세퍼레이터를 차례로 적층한 적층형의 발전 요소(도시 생략)가 라미네이트 필름 등의 외장재(28a)에 의해 봉지(封止)되어 있다. 전지(28)는, 발전 요소에 일단이 전기적으로 접속됨과 동시에 판형상의 전극 탭(28t)(플러스측 전극 탭(28p) 및 마이너스측 전극 탭(28m)의 총칭)이 외장재(28a)로부터 외부로 도출되어 있다. 탭(28t)은, 전지(28)의 길이방향의 양측으로 연장되어 있다. 적층형의 발전 요소를 구비하는 전지(28)에 있어서는, 전극판 사이의 거리를 균일하게 유지하여 전지 성능의 유지를 도모하기 위해서, 발전 요소에 압력을 가해 누를 필요가 있다. 이 때문에, 각 전지(28)는, 발전 요소가 꽉 눌러지도록 모듈 케이스(23)에 수납되어 있다.

도 1∼도 3을 다시 참조하여, 버스바 플레이트(40)는, 그 배면측에, 복수개의 버스바(30)의 각각을 유지하는 유지부(41)가 형성되어 있다. 버스바 플레이트(40)에는, 전면에서 배면까지 관통하는 개구부(42)가 형성되어 있다. 버스바 플레이트(40)는, 절연성 수지재로 형성되어 있다. 절연성 수지재는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 PP(폴리프로필렌)를 들 수 있다. 버스바(30)는, 편평한 직사각형 형상을 갖고, 전면에서 배면까지 관통하는 관통 홈(31)이 형성되어 있다. 개구부(42) 및 관통 홈(31)은 모두, 도면 상하방향으로 신장하고 있다. 버스바(30)는, 그 관통 홈(31)이 버스바 플레이트(40)의 개구부(42)에 연통하여 유지부(41)에 유 지되어 있다. 유지부(41)는, 전기적으로 접속하는 출력 단자(21, 22)들에 합치한 방향 및 위치에 형성되어 있다. 따라서, 유지부(41)에 버스바(30)를 끼워넣음으로써, 각 버스바(30)를, 접속하는 출력 단자(21, 22)들에 합치한 위치에 간단하게 배치할 수 있다. 유지부(41)에 의해 버스바(30)를 유지하는 방향 및 위치가 규제되어 있으므로, 오 접속을 근본적으로 없앨 수 있다.

제1 실시형태에 있어서는, 가이드 수단(G)은, 단자면(21a, 22a)으로부터 돌출하는 스터드(50)(도 3 참조)와, 버스바 플레이트(40)에 설치되어 스터드(50)를 가이드하는 가이드면(61)이 형성된 가이드 블록(60)을 포함하고 있다. 가이드면(61)은, 단자면(21a, 22a)에 대해 경사하여 형성되어 있다. 그리고, 가이드 블록(60)을 단자면(21a, 22a)과 평행한 방향(도면 상하방향)으로 슬라이드 이동시킴으로써, 가이드 블록(60)의 가이드면(61)에 의해 스터드(50)가 가이드되어, 버스바 플레이트(40)가 제1 위치 및 제2 위치의 사이에서 이동한다. 또한, 로크 수단(L)은, 스터드(50) 및 가이드 블록(60)에 설치되며, 가이드 블록(60)이 슬라이드 이동함으로써 상호 끼워맞춰지는 요철 결합부(70)를 포함하고 있다.

도 3(A)∼(C)를 참조하여, 스터드(50)는, 기단(基端)부가 출력 단자(21, 22)에 고정되어 단자면(21a, 22a)에 대해 직교하는 방향으로 신장하는 제1 바(51)와, 제1 바(51)의 선단으로부터 단자면(21a, 22a)과 평행으로 도면 중 위쪽을 향해 신장하는 제2 바(52)와, 제1 바(51)로부터 제1 바(51) 및 제2 바(52)의 양쪽에 대해 직교하는 방향(즉, 도 3의 지면에 직교하는 방향)으로 신장하는 제3 바(54)를 포함하고 있다. 제3 바(54)는, 제1 바(51)를 중심으로 양측에 설치되어 있다(도 4 참 조). 스터드(50)의 형성 재료는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 수지 재료로 형성된다.

가이드 블록(60)은, 버스바 플레이트(40)의 전면측에 설치되어, 버스바 플레이트(40)와 일체적으로 형성되어 있다. 가이드 블록(60)의 내부에는, 도면 중 상하방향으로 신장하는 공간(62)이 형성되어 있다. 공간(62)은, 절결(63)을 통해, 버스바 플레이트(40)의 개구부(42)에 연통하고 있다. 공간(62)을 형성하는 가이드 블록(60) 내면 중, 버스바 플레이트(40)의 전면측의 내면이, 스터드(50)를 가이드하는 가이드면(61)이 된다. 이 가이드면(61)은, 단자면(21a, 22a)에 대해 경사하여 형성되어 있다. 스터드(50)의 제3 바(54)의 통과를 허용하기 위해서, 버스바(30)의 관통 홈(31)의 하부에는 절결(32)이 형성되고, 가이드 블록(60)의 절결(63)의 하부에는 절결(66)이 형성되어 있다(도 2 참조). 스터드(50)는, 버스바(30)의 관통 홈(31), 버스바 플레이트(40)의 개구부(42), 및 가이드 블록(60)의 절결(63)에 삽입통과되어, 공간(62)에 달한다. 이 때, 스터드(50)의 제3 바(54)는 절결(32, 66)을 통과해, 공간(62)에 달한다. 공간(62)에 달한 스터드(50)의 제3 바(54)는, 경사한 가이드면(61)에 대해 슬라이드 가능해진다. 이에 의해, 가이드 블록(60)의 가이드면(61)은, 스터드(50)를 가이드할 수 있다. 공간(62)의 도면 중 상단에는, 스터드(50)의 제2 바(52)가 끼워맞춰지는 수납실(64)이 형성되어 있다.

요철 결합부(70)는, 제1 바(51)의 전면에 형성된 결합 볼록부(53)와, 가이드 블록(60) 내면 중 가이드면(61)과 마주보는 내면에 형성된 결합 오목부(65)로 구성되어 있다.

스터드(50) 및 가이드 블록(60)을 포함하는 가이드 수단(G)에 의해, 버스바 플레이트(40)는, 버스바(30)가 단자면(21a, 22a)에 압접하는 제1 위치와, 버스바(30)가 단자면(21a, 22a)으로부터 이간한 제2 위치의 사이에서 이동 가능하게 유지되어 있다. 즉, 스터드(50)를, 버스바(30)의 관통 홈(31), 버스바 플레이트(40)의 개구부(42), 가이드 블록(60)의 절결(63), 및 절결(32, 66)에 삽입통과시켜, 제3 바(54)를 공간(62) 내에 위치시킨다. 이에 의해, 버스바 플레이트(40)는, 버스바(30)가 단자면(21a, 22a)으로부터 이간한 제2 위치에 유지된다(도 3(A), (B) 참조). 또, 스터드(50)의 제3 바(54)는, 가이드면(61)에 맞닿음 가능한 위치에 달한다. 이 상태로부터, 가이드 블록(60)을 단자면(21a, 22a)과 평행한 방향(도면 중 상하방향)을 따라 아래쪽으로 슬라이드 이동시키면, 가이드 블록(60)의 가이드면(61)에 의해 스터드(50)의 제3 바(54)가 가이드되면서, 버스바 플레이트(40)가 단자면(21a, 22a)을 향해 이동한다. 가이드 블록(60)을 더욱 아래쪽으로 슬라이드 이동시키면, 스터드(50)의 제2 바(52)가 가이드 블록(60)의 수납실(64)에 끼워넣어진다. 이에 의해, 버스바 플레이트(40)는, 버스바(30)가 단자면(21a, 22a)에 압접하는 제1 위치로 이동된다(도 3(C) 참조).

그리고, 요철 결합부(70)를 포함하는 로크 수단(L)에 의해, 버스바 플레이트(40)는 제1 위치에 유지된다. 즉, 가이드 블록(60)이 슬라이드 이동함으로써, 스터드(50)의 제2 바(52)가 수납실(64)에 끼워넣어지면, 스터드(50)의 결합 볼록부(53)와 가이드 블록(60)의 결합 오목부(65)가 상호 끼워맞춰져 스터드(50)가 고정된다. 이에 의해, 버스바 플레이트(40)가 제1 위치에 유지되어, 버스바(30)와 단 자면(21a, 22a)의 압접 상태가 유지된다.

다음에, 제1 실시형태에서의 버스바 플레이트(40)의 장착 순서에 관해 설명한다.

우선, 버스바(30)를 버스바 플레이트(40)의 유지부(41)에 유지한다. 유지부(41)에 버스바(30)를 끼워넣음으로써, 각 버스바(30)를, 접속하는 출력 단자(21, 22)들에 합치한 위치에 간단하게 배치할 수 있다. 이렇게, 버스바 플레이트(40)의 유지부(41)에 맞추는 것만으로 버스바(30)의 접속 방향이 결정되므로, 오 접속에 의한 단락을 방지할 수 있다.

버스바 플레이트(40)를 전지 모듈(20)의 출력 단자(21, 22)측에 배치한다(도 3(A)).

스터드(50) 및 가이드 블록(60)을 포함하는 가이드 수단(G)에 의해, 버스바 플레이트(40)를, 버스바(30)가 단자면(21a, 22a)으로부터 이간한 제2 위치에 유지한다(도 3(B)). 즉, 스터드(50)를, 버스바(30)의 관통 홈(31), 버스바 플레이트(40)의 개구부(42), 가이드 블록(60)의 절결(63), 및 절결(32 ,66)에 삽입통과시킨다. 공간(62)에 달한 스터드(50)의 제3 바(54)가 가이드면(61)에 맞닿는다. 이에 의해, 버스바 플레이트(40)가 제2 위치에 유지된다.

이어서, 가이드 수단(G)에 의해, 버스바 플레이트(40)를, 버스바(30)가 단자면(21a, 22a)에 압접하는 제1 위치로 이동시킨다(도 3(C)). 즉, 가이드 블록(60)을 도면 중 아래쪽으로 내려, 스터드(50)의 제3 바(54)를 가이드면(61)에 의해 가이드하면서, 제2 위치에 있는 버스바 플레이트(40)를 단자면(21a, 22a)을 향해 이 동시킨다. 스터드(50)의 제2 바(52)가 가이드 블록(60)의 수납실(64)에 끼워넣어질 때까지, 가이드 블록(60)을 더욱 내린다. 이에 의해, 버스바 플레이트(40)가 제1 위치까지 이동된다(도 3(C) 참조). 제2 바(52)와 수납실(64)의 맞물림에 의해, 버스바(30)와 단자면(21a, 22a)이 압접 상태가 된다.

그리고, 요철 결합부(70)를 포함하는 로크 수단(L)에 의해, 버스바 플레이트(40)를 제1 위치에 유지하여, 버스바(30)와 단자면(21a, 22a)의 압접 상태를 유지한다(도 3(C)). 즉, 스터드(50)의 제2 바(52)가 수납실(64)에 끼워넣어진 상태로, 스터드(50)의 결합 볼록부(53)와 가이드 블록(60)의 결합 오목부(65)를 상호 끼워맞쳐, 스터드(50)를 고정한다. 이에 의해, 버스바 플레이트(40)는, 제1 위치에 유지되어, 전지 모듈(20)에 대해 고정된다. 또, 버스바(30)와 단자면(21a, 22a)은 규정된 면압 하에서 접촉하여, 전기적인 접속이 장기에 걸쳐 양호하게 유지된다.

상술한 바와 같이, 제1 실시형태에서는, 가이드 수단(G)에 의해, 버스바(30)가 단자면(21a, 22a)에 압접하는 제1 위치까지 버스바 플레이트(40)를 이동시켜, 로크 수단(L)에 의해, 버스바 플레이트(40)를 제1 위치에 유지하여 버스바(30)와 단자면(21a, 22a)의 압접 상태를 유지하므로, 버스바 플레이트(40)에 유지한 복수의 버스바(30)를 전지 모듈(20)의 출력 단자(21, 22)에 대해 일괄해서 전기적으로 접속할 수 있다. 제1 실시형태의 가이드 수단(G) 및 로크 수단(L)에 의하면, 가이드 블록(60)을 스터드(50)에 슬라이드 장착한다는 간단한 조작에 의해, 출력 단자(21, 22)에 대한 버스바(30)의 일괄 접속이 이루어진다. 이렇게 볼트 체결 작업을 폐지할 수 있으므로, 모든 버스바(30)의 각각을 볼트 체결하는 형태에 비해, 작업 이 대단히 간단하며, 작업 시간도 현저하게 단축된다. 또한, 볼트 체결 작업을 폐지할 수 있으므로, 볼트의 낙하에 따라 단락이 발생하는 것을 근본적으로 방지할 수 있다.

따라서, 제1 실시형태에 의하면, 버스바(30)를 유지하는 절연성의 버스바 플레이트(40)를 구비하는 조 전지(10)로서, 볼트 체결 작업을 폐지할 수 있어, 버스바(30)를 출력 단자(21, 22)에 대해 전기적으로 접속하기 위한 작업의 간소화를 도모하여, 조립의 용이화를 도모한 조 전지(10)를 제공할 수 있다.

(제2 실시형태)

도 6은, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 조 전지의 주요부를 나타낸 사시도, 도 7(A), (B)는, 제2 실시형태의 전지 모듈(20)에 있어서의 출력 단자(21)의 부분을 나타낸 측단면도, 및 정면도, 도 8(A), (B), (C)는, 제2 실시형태에서 사용되는 클립(80)을 나타낸 정면도, 평면도, 및 측면도, 도 9(A), (B)는, 제2 실시형태의 작용의 설명을 위한 도면이다. 또한, 제1 실시형태와 공통된 부재에는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다. 또, 도 7에는 출력 단자(21)만이 도시되는데, 출력 단자(22)도 동일하게 구성되어 있다.

제2 실시형태의 조 전지(10)는, 제1 실시형태의 조 전지(10)와 동일하게, 단자면(21a, 22a)이 형성된 양음의 출력 단자(21, 22)를 구비하는 복수의 전지 모듈(20)과, 단자면(21a, 22a)에 전기적으로 접속되는 도전성의 버스바(30)를 유지하는 절연성의 버스바 플레이트(40)를 포함하고 있다. 또한, 버스바(30)가 단자면(21a, 22a)에 압접하는 제1 위치 및 버스바(30)가 단자면(21a, 22a)으로부터 이간한 제2 위치의 사이에서 버스바 플레이트(40)를 이동 가능하게 가이드하는 가이드 수단(G)과, 버스바 플레이트(40)를 제1 위치에 유지하여 버스바(30)와 단자면(21a, 22a)의 압접 상태를 유지하는 로크 수단(L)을 포함하고 있다. 제2 실시형태는, 가이드 수단(G) 및 로크 수단(L)의 구성을 개변한 점에서, 제1 실시형태와 상이하다.

제2 실시형태에 있어서는, 가이드 수단(G)은, 선단부(81)(일단부에 상당한다)가 단자면(21a, 22a)으로부터 전극 단자(21, 22) 내로 삽입되는 회동 가능한 클립(80)(축 부재에 상당한다)과, 클립(80)의 선단부(81)에 설치되어, 클립(80)이 회동함으로써, 출력 단자(21, 22) 내에 형성한 경사 가이드면(101)으로 타고 오르는 가이드편(82)과, 단자면(21a, 22a)과 평행한 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 버스바 플레이트(40)에 접속됨과 동시에 슬라이드 이동에 따라 클립(80)을 회동시키는 가이드 플레이트(90)를 포함하고 있다. 그리고, 가이드 플레이트(90)를 단자면(21a, 22a)과 평행한 방향으로 슬라이드 이동시켜 클립(80)을 회동시킴으로써, 출력 단자(21, 22) 내의 경사 가이드면(101)에 의해 클립(80)의 가이드편(82)이 가이드되어, 버스바 플레이트(40)가 제1 위치 및 제2 위치의 사이에서 이동한다. 또한, 로크 수단(L)은, 클립(80)의 선단부(81) 및 출력 단자(21, 22) 내에 설치되어, 클립(80)이 회전함으로써 상호 끼워맞춰지는 요철 결합부(70)를 포함하고 있다.

도 6 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 클립(80)은, 버스바 플레이트(40)에 회동 가능하게 삽입통과되어 있다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 클립(80)은, 그 선단부(81)에 직경방향 외측으로 신장하는 1쌍의 가이드편(82)이 설치되어 있다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 전지 모듈(20)의 출력 단자(21, 22)는 중공형상을 갖고, 단자면 (21a, 22a)에는, 클립(80)의 선단부(81)가 삽입되는 통과구멍(102)이 형성되어 있다. 단자면(21a, 22a)의 통과구멍(102)은, 클립(80)의 가이드편(82)의 통과를 허용하는 장공형상으로 형성되어 있다. 출력 단자(21, 22)의 내면에는, 클립(80)이 회동함으로써, 클립(80)의 가이드편(82)이 타고 오르는 경사 가이드면(101)이 형성되어 있다. 경사 가이드면(101)은, 가이드편(82)이 타고 오르는 시단에서 종단을 향함에 따라 그 높이(단자면(21a, 22a)으로부터 도 9 중 좌측을 향하는 방향의 치수)가 서서히 높아지고 있다. 따라서, 클립(80)의 선단부(81)를 출력 단자(21, 22) 내에 삽입하여 당해 클립(80)을 회전시키면, 가이드편(82)이 경사 가이드면(101) 상을 슬라이딩함으로써, 클립(80) 전체가 출력 단자(21, 22)측을 향해 이동한다. 클립(80)의 축부 외주면에는, 나선형상을 갖는 키 홈(83)이 형성되어 있다.

가이드 플레이트(90)는, 버스바 플레이트(40)의 전면측에 설치되어, 클립(80)이 회동 가능하게 삽입 통과되어 있다. 가이드 플레이트(90)는 또한, 단자면(21a, 22a)과 평행한 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 버스바 플레이트(40)에 접속되어 있다. 버스바 플레이트(40)에 설치한 클로(claw) 부재(91)가 가이드 플레이트(90) 측면에 형성한 키 홈(92)에 끼워맞춰짐으로써, 가이드 플레이트(90)가 버스바 플레이트(40)에 유지되어 있다. 가이드 플레이트(90) 및 클립(80)은, 각각의 키 홈(83, 92)에 끼워맞춰진 핀 부재(93)를 통해 접속되어 있다. 따라서, 가이드 플레이트(90)를 버스바 플레이트(40)에 대해 도면 중 상하방향으로 슬라이드 이동시키면, 이 슬라이드 이동에 따라 클립(80)이 회동한다.

요철 결합부(70)는, 가이드편(82)의 단부에 형성된 결합 볼록부(84)와, 경사 가이드면(101)의 단부에 형성된 결합 오목부(103)로 구성되어 있다.

클립(80), 가이드편(82), 및 가이드 플레이트(90)를 포함하는 가이드 수단(G)에 의해, 버스바 플레이트(40)는, 버스바(30)가 단자면(21a, 22a)에 압접하는 제1 위치와, 버스바(30)가 단자면(21a, 22a)으로부터 이간한 제2 위치의 사이에서 이동 가능하게 유지되어 있다. 즉, 클립(80)의 선단부(81)를 출력 단자(21, 22) 내에 삽입하여, 클립(80)을 약간 회동시킨다. 이에 의해, 버스바 플레이트(40)는, 버스바(30)가 단자면(21a, 22a)으로부터 이간한 제2 위치에 유지된다(도 9(a) 참조). 이 상태에서, 가이드 플레이트(90)를 단자면(21a, 22a)과 평행한 방향(도면 중 상하방향)을 따라 아래쪽으로 슬라이드 이동시키면, 키 홈(83, 92) 및 핀 부재(93)를 통해 접속된 클립(80)이 회동한다. 출력 단자(21, 22) 내의 경사 가이드면(101)으로 타고 올라간 클립(80)의 가이드편(82)이 당해 경사 가이드면(101)에 의해 가이드되면서, 버스바 플레이트(40)가 단자면(21a, 22a)을 향해 이동한다. 가이드 플레이트(90)를 더욱 아래쪽으로 슬라이드 이동시키면, 클립(80)측의 결합 볼록부(84)가, 출력 단자(21, 22)측의 결합 오목부(103)에 끼워넣어진다. 이에 의해, 버스바 플레이트(40)는, 버스바(30)가 단자면(21a, 22a)에 압접하는 제1 위치로 이동된다(도 9(B) 참조).

그리고, 요철 결합부(70)를 포함하는 로크 수단(L)에 의해, 버스바 플레이트(40)는 제1 위치에 유지된다. 즉, 가이드 플레이트(90)가 슬라이드 이동하여 클립(80)이 회동함으로써, 클립(80)측의 결합 볼록부(84)와 출력 단자(21, 22)측의 결합 오목부(103)가 상호 끼워맞춰져 클립(80)의 축방향 위치가 고정된다. 이에 의 해, 버스바 플레이트(40)가 제1 위치에 유지되어, 버스바(30)와 단자면(21a, 22a)의 압접 상태가 유지된다.

다음에, 제2 실시형태에서의 버스바 플레이트(40)의 장착 순서에 관해 설명한다.

버스바(30)를 유지한 버스바 플레이트(40)를 전지 모듈(20)의 출력 단자(21, 22)측에 배치한다.

클립(80), 가이드편(82), 및 가이드 플레이트(90)를 포함하는 가이드 수단(G)에 의해, 버스바 플레이트(40)를, 버스바(30)가 단자면(21a, 22a)으로부터 이간한 제2 위치에 유지한다(도 9(A)). 즉, 클립(80)의 선단부(81)를 출력 단자(21, 22) 내에 삽입하여, 클립(80)을 약간 회동시킨다. 이에 의해, 버스바 플레이트(40)가 제2 위치에 유지된다.

이어서, 가이드 수단(G)에 의해, 버스바 플레이트(40)를, 버스바(30)가 단자면(21a, 22a)에 압접하는 제1 위치로 이동시킨다(도 9(B)). 즉, 가이드 플레이트(90)를 도면 중 아래쪽으로 내려, 클립(80)을 회동시키고, 클립(80)의 가이드편(82)을 출력 단자(21, 22) 내의 경사 가이드면(101)에 의해 가이드하면서, 제2 위치에 있는 버스바 플레이트(40)를 단자면(21a, 22a)을 향해 이동시킨다. 클립(80)측의 결합 볼록부(84)가 출력 단자(21, 22)측의 결합 오목부(103)에 끼워넣어질 때까지, 가이드 플레이트(90)를 더욱 내린다. 이에 의해, 버스바 플레이트(40)가 제1 위치까지 이동된다(도 9(B) 참조). 결합 볼록부(84)와 결합 오목부(103)의 맞물림에 의해, 버스바(30)와 단자면(21a, 22a)이 압접 상태가 된다.

그리고, 요철 결합부(70)를 포함하는 로크 수단(L)에 의해, 버스바 플레이트(40)를 제1 위치에 유지하여, 버스바(30)와 단자면(21a, 22a)의 압접 상태를 유지한다 (도 9(B)). 즉, 가이드 플레이트(90)를 슬라이드 이동시켜 클립(80)을 회전시키고, 클립(80)측의 결합 볼록부(84)와 출력 단자(21, 22)측의 결합 오목부(103)를 상호 끼워맞춰, 클립(80)의 축방향 위치를 고정한다. 이에 의해, 버스바 플레이트(40)는 제1 위치에 유지되어, 전지 모듈(20)에 대해 고정된다. 또, 버스바(30)와 단자면(21a, 22a)은 규정된 면압 하에서 접촉하여, 전기적인 접속이 장기에 걸쳐 양호하게 유지된다.

상술한 바와 같이, 제2 실시형태도 제1 실시형태와 동일하게, 버스바 플레이트(40)에 유지한 복수의 버스바(30)를 전지 모듈(20)의 출력 단자(21, 22)에 대해 일괄하여 전기적으로 접속할 수 있다. 제2 실시형태의 가이드 수단(G) 및 로크 수단(L)에 의하면, 가이드 플레이트(90)를 슬라이드 이동시켜 클립(80)의 회전운동으로 변환한다는 간단한 조작에 의해, 출력 단자(21, 22)에 대한 버스바(30)의 일괄 접속이 이루어진다. 이렇게 볼트 체결 작업을 폐지할 수 있으므로, 모든 버스바(30)의 각각을 볼트 체결하는 형태에 비해, 작업이 대단히 간단하며, 작업 시간도 현저하게 단축된다. 또한, 볼트 체결 작업을 폐지할 수 있으므로, 볼트의 낙하에 따라 단락이 발생하는 것을 근본적으로 방지할 수 있다.

따라서, 제2 실시형태에 의해서도, 버스바(30)를 유지하는 절연성의 버스바 플레이트(40)를 구비하는 조 전지(10)로서, 볼트 체결 작업을 폐지할 수 있어, 버스바(30)를 출력 단자(21, 22)에 대해 전기적으로 접속하기 위한 작업의 간소화를 도모하여, 조립의 용이화를 도모한 조 전지(10)를 제공할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 가이드 수단에 의해, 버스바가 단자면에 압접하는 제1 위치까지 유지 플레이트를 이동시키고, 로크 수단에 의해, 유지 플레이트를 제1 위치에 유지하여 버스바와 단자면의 압접 상태를 유지하므로, 유지 플레이트에 유지한 복수의 버스바를 전지의 전극 단자에 대해 일괄하여 전기적으로 접속할 수 있다. 볼트 체결 작업을 폐지할 수 있으므로, 모든 버스바의 각각을 볼트 체결하는 형태에 비해, 작업이 대단히 간단하며, 작업 시간도 현저하게 단축된다. 또한, 볼트 체결 작업을 폐지할 수 있으므로, 볼트의 낙하에 따라 단락이 발생하는 것을 근본적으로 방지할 수 있다. 따라서, 버스바를 유지하는 절연성의 유지 플레이트를 구비하는 조 전지로서, 볼트 체결 작업을 폐지할 수 있어, 버스바를 전극 단자에 대해 전기적으로 접속하기 위한 작업의 간소화를 도모하여, 조립의 용이화를 도모할 수 있다.

Claims

단자면이 형성된 전극 단자를 구비하는 복수의 전지와,

상기 단자면에 전기적으로 접속되는 도전성의 버스바를 유지하는 절연성의 유지 플레이트와,

상기 버스바가 상기 단자면에 압접하는 제1 위치 및 상기 버스바가 상기 단자면으로부터 이간한 제2 위치의 사이에서 상기 유지 플레이트를 이동 가능하게 가이드하는 가이드 수단과,

상기 유지 플레이트를 상기 제1 위치에 유지하여 상기 버스바와 상기 단자면의 압접 상태를 유지하는 로크 수단을 갖는 조(組) 전지.
제1항에 있어서, 상기 가이드 수단은,

상기 단자면으로부터 돌출하는 바 부재와,

상기 유지 플레이트에 설치되어 상기 바 부재를 가이드하는 가이드면이 형성된 가이드 블록을 갖고,

상기 가이드면은, 상기 단자면에 대해 경사하여 형성되고,

상기 가이드 블록을 상기 단자면과 평행한 방향으로 슬라이드 이동시킴으로써, 상기 가이드 블록의 상기 가이드면에 의해 상기 바 부재가 가이드되어, 상기 유지 플레이트가 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치의 사이에서 이동하는 것을 특징으로 하는 조 전지.
제2항에 있어서, 상기 로크 수단은, 상기 바 부재 및 상기 가이드 블록에 설치되고, 상기 가이드 블록이 슬라이드 이동함으로써 상호 끼워맞춰지는 요철 결합부를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 조 전지.
제1항에 있어서, 상기 가이드 수단은,

일단부가 상기 단자면으로부터 상기 전극 단자 내로 삽입되는 회동 가능한 축 부재와,

상기 축 부재의 상기 일단부에 설치되어, 상기 축 부재가 회동함으로써, 상기 전극 단자 내에 형성한 경사 가이드면으로 타고 오르는 가이드편(片)과,

상기 단자면과 평행한 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 상기 유지 플레이트에 접속됨과 동시에 슬라이드 이동에 따라 상기 축 부재를 회동시키는 가이드 플레이트를 갖고,

상기 가이드 플레이트를 상기 단자면과 평행한 방향으로 슬라이드 이동시켜 상기 축 부재를 회동시킴으로써, 상기 전극 단자 내의 상기 경사 가이드면에 의해 상기 축 부재의 상기 가이드편이 가이드되어, 상기 유지 플레이트가 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치의 사이에서 이동하는 것을 특징으로 하는 조 전지.
제4항에 있어서, 상기 로크 수단은, 상기 축 부재의 상기 일단부 및 상기 전극 단자 내에 설치되고, 상기 축 부재가 회전함으로써 상호 끼워맞춰지는 요철 결 합부를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 조 전지.