KR20090002719A - Method of mechanical connection of secondary battery and connecting member therefore - Google Patents
Method of mechanical connection of secondary battery and connecting member therefore Download PDFInfo
- Publication number
- KR20090002719A KR20090002719A KR1020070066897A KR20070066897A KR20090002719A KR 20090002719 A KR20090002719 A KR 20090002719A KR 1020070066897 A KR1020070066897 A KR 1020070066897A KR 20070066897 A KR20070066897 A KR 20070066897A KR 20090002719 A KR20090002719 A KR 20090002719A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- fastening
- battery cell
- connection
- electrode terminal
- connecting member
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 접속부재를 사용하여 이차전지 셀의 전기적 접속을 이루는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 둘 또는 그 이상의 이차전지 셀들을 소정의 접속부재를 사용하여 전기적 접속을 이루는 방법으로서, 전지셀의 적어도 하나의 전극단자에는 체결용 개구가 천공되어 있고, 접속부재에는 상기 체결용 개구에 기계적으로 결합되는 체결부가 형성되어 있으며, 상기 체결용 부재의 체결부를 전지셀의 체결용 개구에 결합시킴으로써, 전지셀에 대한 접속부재의 전기적 접속을 이루는 방법을 제공한다.The present invention relates to a method of making an electrical connection of a secondary battery cell using a connection member, and more particularly, to a method of making an electrical connection of two or more secondary battery cells using a predetermined connection member, a battery cell The fastening opening is perforated in at least one electrode terminal of the connection member, and the connection member is provided with a fastening portion mechanically coupled to the fastening opening, and by coupling the fastening portion of the fastening member to the fastening opening of the battery cell, A method of making an electrical connection of a connection member to a battery cell is provided.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있다.As technology development and demand for mobile devices increase, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing.
이차전지는 그것이 사용되는 외부기기의 종류에 따라, 단일 전지의 형태로 사용되기도 하고, 또는 다수의 단위전지들을 전기적으로 연결한 전지팩의 형태로 사용되기도 한다. 예를 들어, 휴대폰과 같은 소형 디바이스는 전지 1 개의 출력과 용량으로 소정의 시간 동안 작동이 가능한 반면에, 노트북 컴퓨터, 휴대용 DVD(portable DVD), 소형 PC, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등과 같은 중형 또는 대형 디바이스는 출력 및 용량의 문제로 이차전지 팩의 사용이 요구된다.The secondary battery may be used in the form of a single battery, or in the form of a battery pack in which a plurality of unit cells are electrically connected, depending on the type of external device used therein. For example, a small device such as a mobile phone can operate for a predetermined period of time with the output and capacity of one battery, while a medium or large size such as a notebook computer, a portable DVD, a small PC, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, or the like. Large devices require the use of secondary battery packs due to power and capacity issues.
이러한 이차전지 팩은 다수의 단위전지들을 직렬 및/또는 병렬로 배열하여 연결한 코어 팩에 보호회로 등을 접속함으로써 제조된다. 단위전지로서 각형 또는 파우치형 전지를 사용하는 경우에는 넓은 면들이 서로 대면하도록 적층한 후 전극단자들을 버스 바 등의 접속부재에 의해 연결하여 제조할 수 있다. 따라서, 육면체 구조의 입체형 이차전지 팩을 제조하는 경우에는 각형 또는 파우치형 전지가 단위전지로서 유리하다.The secondary battery pack is manufactured by connecting a protection circuit or the like to a core pack in which a plurality of unit cells are arranged in series and / or in parallel. In the case of using a square or pouch type battery as a unit cell, the electrodes may be connected by connecting members such as bus bars after stacking the wide surfaces to face each other. Therefore, in the case of manufacturing a three-dimensional secondary battery pack having a hexahedral structure, a square or pouch type battery is advantageous as a unit cell.
반면에, 원통형 전지는 일반적으로 각형 및 파우치형 전지보다 큰 전기용량을 가지지만, 원통형 전지의 외형적 특성상 적층구조로의 배열이 용이하지 않다. 그러나, 이차전지 팩의 형상이 전체적으로 선형 또는 판상형 구조일 때 각형 또는 파우치형 보다 구조적으로 잇점이 있다. On the other hand, the cylindrical battery generally has a larger capacitance than the square and pouch cells, but due to the external characteristics of the cylindrical battery is not easy to arrange in a laminated structure. However, when the shape of the secondary battery pack has a linear or plate-like structure as a whole, there is a structural advantage over the square or pouch type.
따라서, 노트북 컴퓨터, 휴대용 DVD, 소형 PC 등의 경우에는 다수의 원통형 전지들을 직렬방식 또는 병렬 및 직렬방식으로 연결한 이차전지 팩이 많이 사용되고 있다. 그러한 이차전지 팩에 사용되는 코어 팩 구조로서, 예를 들어, 2P(병렬)-3S(직렬)의 선형 구조, 2P-3S의 판상형 구조, 2P-4S의 선형 구조, 2P-4S의 판상형 구조, 1P-3S의 선형 구조, 1P-3S의 판상형 구조 등이 사용되고 있다. Therefore, in the case of a notebook computer, a portable DVD, a small PC, etc., a secondary battery pack in which a plurality of cylindrical batteries are connected in series or in parallel and in series is used. As the core pack structure used in such a secondary battery pack, for example, a linear structure of 2P (parallel) -3S (serial), a plate structure of 2P-3S, a linear structure of 2P-4S, a plate structure of 2P-4S, Linear structures of 1P-3S and plate-like structures of 1P-3S are used.
병렬방식의 연결 구조는, 전극단자들이 동일한 방향을 향하도록 배향한 상태 에서 둘 또는 그 이상의 원통형 전지들을 그것의 측면방향으로 인접하게 배열하여, 접속부재로 용접함으로써 달성된다. 이러한 병렬방식의 원통형 전지들을 "뱅크(bank)"로 칭하기도 한다.A parallel connection structure is achieved by arranging two or more cylindrical cells adjacent in their lateral direction with the electrode terminals oriented in the same direction, and welding them to the connecting member. Such parallel cylindrical cells are also referred to as "banks".
직렬방식의 연결구조는, 서로 반대 극성의 전극단자들을 연속되도록 둘 또는 그 이상의 원통형 전지들을 길게 배열하거나, 또는 전극단자들이 서로 반대 방향을 향하도록 배열한 상태에서 둘 또는 그 이상의 원통형 전지들을 측면방향으로 인접하게 배열하여, 접속부재로 용접함으로써 달성된다.In series connection structure, two or more cylindrical cells are arranged in a lateral direction while two or more cylindrical cells are arranged in a long manner so that electrode terminals of opposite polarities are continuous or the electrode terminals are arranged in opposite directions. Arranged adjacent to each other, the welding is performed by the connecting member.
이러한 원통형 전지들의 전기적 연결에는 일반적으로 니켈 플레이트 등과 같은 얇은 접속부재(예를 들어, 금속 플레이트)를 사용하여 스팟 용접을 행하고 있다. In the electrical connection of such cylindrical cells, spot welding is generally performed using a thin connecting member (for example, a metal plate) such as a nickel plate.
도 1에는 스팟 용접에 의한 전기적 연결작업을 완료한 상태에서 2P-3S의 판상형 구조의 이차전지 팩을 구성한 상태에서의 모식도가 도시되어 있다. 도 1은 이해의 편의를 위하여 그러한 2P-3S의 판상형 구조의 이차전지 팩의 결합 관계를 분해도로서 표시하였다. FIG. 1 is a schematic view showing a state in which a secondary battery pack having a plate-like structure of 2P-3S is completed in an electrical connection work by spot welding. Figure 1 shows the coupling relationship of the secondary battery pack of the plate-like structure of 2P-3S for convenience of understanding as an exploded view.
도 1에서와 같이, 각각 병렬로 연결된 전지들(20, 21)의 3 개의 전지 쌍들은 금속 플레이트(30)를 통해 직렬로 연결되어, 코어 팩(10)을 형성한다.As in FIG. 1, three cell pairs of
도 2에는 조립이 완성된 상태의 이차전지 팩(50)의 모식도가 도시되어 있다. 설명의 편의를 위하여 팩 케이스는 생략하였다.2 shows a schematic diagram of the
도 2에서 보는 바와 같이, 각각의 전지들(20, 21)은 금속 플레이트(30)에 연결된 양극 도선(60)과 음극 도선(70) 및 FPCB(80)을 통해 보호회로 모듈(90)에 연 결되어 있다. 금속 플레이트(30)에 대한 보호회로 모듈(90)의 전기적 연결은 주로 솔더링에 의해 행해진다. As shown in FIG. 2, each of the
일반적으로, 이차전지 팩은 사용 과정에서 수많은 충전과 방전을 반복적으로 수행하며, 외부 충격, 낙하, 침상 관통, 과충전, 과전류 등과 같은 조건에서 안전성에 문제가 있는 리튬 이차전지 등이 단위전지로서 사용되므로, 이러한 안전성 문제를 해결하기 위한 보호회로 모듈 등의 안전소자가 부가되어 있다. 상기 안전소자는 이차전지 팩의 해당 단자 접속부위에서 전압 등의 정보를 획득하여 소정의 안전화 과정을 수행함으로써 팩의 안전성을 담보한다. 따라서, 당해 부위의 접속상태가 가변적인 경우, 예를 들어, 진동 등에 의해 단자 접속부위의 저항값이 변화되는 경우, 검출 정보의 부정확성으로 인해, 안전소자는 소망하는 과정을 수행하지 못하게 된다. 따라서, 일반적으로 이차전지 팩에서 전지셀과 보호회로 간의 전기적 접속은 솔더링 등으로 이루어진다.In general, the secondary battery pack repeatedly performs a lot of charging and discharging during the use process, and lithium secondary batteries having a safety problem under conditions such as external shock, dropping, bed penetration, overcharge, overcurrent, etc. are used as unit cells. In order to solve this safety problem, a safety device such as a protection circuit module is added. The safety device secures the safety of the pack by acquiring information such as a voltage from a corresponding terminal connection portion of the secondary battery pack and performing a predetermined safety process. Therefore, when the connection state of the site is variable, for example, when the resistance value of the terminal connection portion is changed by vibration or the like, due to the inaccuracy of the detection information, the safety device cannot perform the desired process. Therefore, in general, the electrical connection between the battery cell and the protection circuit in the secondary battery pack is made by soldering or the like.
또한, 고출력, 대용량의 이차전지 팩을 구성하기 위해서는 다수의 전지셀들을 직렬 또는 병렬로 연결할 필요가 있으며, 이차전지 팩의 성능을 균일하게 유지하기 위하여, 단자 접속부위의 저항 변화를 최소화하기 위한 안정적인 결합방식이 요구된다. 이러한 전지셀들 간의 전기적 연결은 솔더링 또는 용접, 바람직하게는 스팟 용접을 통해 이루어지는 것이 일반적이다.In addition, in order to construct a high-output, high-capacity secondary battery pack, it is necessary to connect a plurality of battery cells in series or in parallel. In order to maintain the performance of the secondary battery pack uniformly, it is stable to minimize the resistance change of the terminal connection region. Coupling is required. The electrical connection between these battery cells is typically made through soldering or welding, preferably spot welding.
그러나, 전지셀들 사이의 용접 또는 솔더링 공정 등은 다음과 같은 문제점들을 가지고 있다. 구체적으로, 용접 또는 솔더링 공정은, 작업자의 숙련된 기술과 노하우를 필요로 하고, 용접의 강도를 결정하기 위한 파라미터들의 관리를 지속적 으로 수행하여야 하므로 생산 공정이 복잡해지고 비용이 증가하게 되어 생산 효율을 저해하는 요인으로 작용한다.However, a welding or soldering process between battery cells has the following problems. Specifically, the welding or soldering process requires the skilled skills and know-how of the operator, and has to continuously manage the parameters for determining the strength of the welding, which leads to complicated production process and increased cost, resulting in increased production efficiency. It acts as a deterrent.
또한, 전지셀에 직접 용접 또는 솔더링을 행하는 과정에서 용접부위에 단락이 발생할 수 있고, 전지셀과 연결부재 사이에 전기적 또는 열적인 손상이 초래되어 전지의 안전성을 위협하고 제품의 불량률을 높이는 원인이 된다. 더욱이, 제조과정 또는 사용 중에 일부 전지셀에 불량이 발생하였을 때, 전지팩을 구성하는 모든 전지셀을 폐기하여야 하는 문제점도 존재한다.In addition, in the process of directly welding or soldering to the battery cell, a short circuit may occur in the welding part, and electrical or thermal damage may occur between the battery cell and the connecting member, which may threaten the safety of the battery and increase the defective rate of the product. . Furthermore, when some battery cells fail during the manufacturing process or use, there is a problem that all battery cells constituting the battery pack should be discarded.
따라서, 전지의 안정성을 위협하고 복잡한 작업공정을 요구하는 용접, 솔더링 등을 통한 접속방식을 대체할 수 있으며, 동시에 전지셀 간의 안정적인 접속구조를 확보하면서 일부 전지셀의 불량시 나머지 전지셀들을 재사용할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다. Therefore, it is possible to replace the connection method through welding, soldering, etc., which threatens the stability of the battery and requires a complicated work process, and at the same time, it is possible to reuse the remaining battery cells in case of failure of some battery cells while ensuring a stable connection structure between the battery cells. There is a high need for a technology that can be used.
한편, 일차전지를 사용하는 전지팩에서는 접속방식의 전기적 연결구조에 대한 다양한 시도들이 행해진 바 있다. 예를 들어, 한국 특허등록 제0413381호에는, 배터리의 전기적 연결을 위해 배터리 케이스의 좌우측 양단에 도전성 코일을 형성하는 기술 내용이 개시되어 있으며, 미국 특허등록 제525037호에는, 전지팩의 양단에 탄성을 가지도록 구부린 금속판을 설치하여 전기적 연결을 행하는 기술 내용이 개시되어 있다. Meanwhile, in battery packs using primary batteries, various attempts have been made to the electrical connection structure of the connection method. For example, Korean Patent No. 0413381 discloses a technology for forming conductive coils at both ends of left and right sides of a battery case for electrical connection of a battery, and US Patent No. 525037 describes elasticity at both ends of a battery pack. Disclosed is a technical content of making an electrical connection by installing a metal plate bent to have.
그러나, 상기 기술들은 전지셀을 고정하고 전극단자와의 안정적인 접속을 위해서는 접속부재가 충분한 탄성을 가지고 있어야 하므로, 그렇지 못한 소재에 대하여는 사용이 제한되는 문제점이 있다. 특히, 상기 도전성 코일을 사용하는 기술은 코일을 구성하는 와이어의 단면적이 작고 접속길이가 상대적으로 길기 때문에 전기 저항이 커질 수 밖에 없으며, 증가된 저항은 전력 손실을 유발하고 발열량이 커지면서 전지의 안정적인 접속을 저해할 수 있다. 그리고, 상기 탄성을 갖도록 구부린 금속판을 사용하는 기술은, 전지셀을 팩 케이스에 삽입하는 과정에서 과도한 힘을 가하거나 반복적인 사용으로 인해, 금속판이 탄성을 잃게 되거나 파괴되면서, 전지셀에 외부 충격이 인가시 이탈되는 현상 또는 전기적 접속이 끊어지는 현상이 발생할 수 있다.However, the above technologies have a problem in that the connection member must have sufficient elasticity to fix the battery cell and to make stable connection with the electrode terminal. In particular, the technique using the conductive coil has a high electric resistance because the cross-sectional area of the wire constituting the coil is small and the connection length is relatively long, and the increased resistance causes power loss and heat generation, resulting in stable connection of the battery. May inhibit. In addition, the technology using the metal plate bent to have elasticity, due to excessive force or repeated use in the process of inserting the battery cell into the pack case, the metal plate loses its elasticity or is destroyed, the external impact on the battery cell When applied, the phenomenon of detachment or disconnection of the electrical connection may occur.
더욱이, 상기와 같은 접속부재는 해당 부위에서의 가변적인 접속상태로 인해, 앞서 설명한 바와 같은 이차전지 팩에 적용하기에는 한계가 있다. In addition, the connection member as described above has a limitation in that it is applicable to the secondary battery pack as described above due to the variable connection state at the corresponding site.
따라서, 전지의 안전성을 위협하고 복잡한 작업공정을 요구하는 용접, 솔더링을 통한 접속방식을 대체할 수 있으며, 동시에 전지셀들 간의 안정적인 접속구조를 확보할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다. Therefore, there is a need for a technology that can replace a connection method through welding and soldering, which threatens the safety of the battery and requires a complicated work process, and at the same time secures a stable connection structure between the battery cells.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to solve the problems of the prior art as described above and the technical problems that have been requested from the past.
즉, 본 발명의 목적은, 솔더링, 용접 공정 등을 행하지 않고서도 둘 이상의 이차전지 셀들을 안정적으로 전기적 연결할 수 있는 방법으로서, 전지셀의 적어도 하나의 전극단자에 체결용 개구를 천공하여 상기 체결용 개구에 기계적으로 결합되 는 체결부가 형성되어 있는 접속부재를 전극단자의 체결용 개구에 결합시켜 전지셀에 대한 접속부재의 전기적 접속을 이루는 방법, 및 이를 위한 이차전지 셀과 접속부재 등을 제공하는 것이다.That is, an object of the present invention is a method for stably and electrically connecting two or more secondary battery cells without performing soldering, welding, etc., by drilling a fastening opening in at least one electrode terminal of the battery cell for the fastening Providing a method of making an electrical connection of a connection member to a battery cell by coupling a connecting member having a fastening part mechanically coupled to the opening to a fastening opening of an electrode terminal, and providing a secondary battery cell and a connection member for the same. will be.
본 발명에 따른 전지셀에 대한 접속부재의 전기적 접속을 이루는 방법은, 둘 또는 그 이상의 이차전지 셀들을 소정의 접속부재를 사용하여 전기적 접속을 이루는 방법으로서, 전지셀의 적어도 하나의 전극단자에는 체결용 개구가 천공되어 있고, 접속부재에는 상기 체결용 개구에 기계적으로 결합되는 체결부가 형성되어 있으며, 상기 체결용 부재의 체결부를 전지셀의 체결용 개구에 결합시킴으로써, 전지셀에 대한 접속부재의 전기적 접속을 이루는 것으로 구성되어 있다.A method of making an electrical connection of a connection member to a battery cell according to the present invention is a method of making an electrical connection of two or more secondary battery cells using a predetermined connection member, which is fastened to at least one electrode terminal of the battery cell. The opening for the connection is perforated, the connecting member is provided with a fastening portion mechanically coupled to the fastening opening, and by coupling the fastening portion of the fastening member to the fastening opening of the battery cell, the electrical connection of the connection member to the battery cell is achieved. It consists of making a connection.
본 발명에 따른 전지셀에 대한 접속부재의 전기적 접속방법은 전지셀 전극단자들의 전기적 접속을 위해 솔더링, 용접 공정을 필요로 하지 않고, 접속부재와 전지셀 전극단자의 결합만으로 안정적인 접속구조를 유지하게 되므로, 솔더링, 용접 과정 등에서 발생할 수 있는 전지의 단락 가능성을 방지하고, 외부 충격 등에 의해서도 접속 부위의 저항 변화가 신뢰수준을 벗어나지 않게 하며, 동시에 전지팩의 조립공정을 용이하게 하고, 전지셀 전극단자들 간의 안정적인 결합력을 제공할 수 있다.The electrical connection method of the connection member to the battery cell according to the present invention does not require a soldering and welding process for the electrical connection of the battery cell electrode terminals, to maintain a stable connection structure only by coupling the connection member and the battery cell electrode terminal Therefore, it is possible to prevent the possibility of short circuit of the battery which may occur during soldering, welding process, etc., so that the resistance change of the connection part does not deviate from the confidence level even by external impact, etc., and at the same time facilitates the battery pack assembly process, the battery cell electrode terminal It can provide a stable bond between them.
또한, 전지팩의 조립과정 또는 사용 중에 불량이 발생하였을 경우, 전지셀을 용이하게 분리할 수 있으므로, 일부 전지셀 또는 접속부재의 불량으로 인해 전지팩 을 구성하는 모든 전지셀들을 폐기하여야 하는 문제점을 해소할 수 있다.In addition, when a defect occurs during the assembly or use of the battery pack, the battery cell can be easily separated, so that all the battery cells constituting the battery pack have to be discarded due to the failure of some battery cells or connection members. I can eliminate it.
더욱이, 전지셀의 전극단자에 접속부재를 장착하기 위한 체결용 개구가 천공되어 있으므로, 접속부재의 적용 구조 또는 형태를 보다 다양화할 수 있고, 더욱 간단한 구조로 만들 수 있는 장점도 있다.Further, since the fastening opening for mounting the connection member to the electrode terminal of the battery cell is perforated, the application structure or shape of the connection member can be more diversified, and there is an advantage that the structure can be made simpler.
하나의 바람직한 예에서, 상기 체결용 개구에 대한 체결부의 결합은, 체결용 개구 상에 체결부를 위치시킨 상태에서, 체결용 부재를 전지셀에 가압하여 탄력적인 체결을 이루는 방식일 수 있는 바, 이러한 탄력적 체결방법은 간단한 조작에 의해서도 전지셀과 결합부재를 용이하게 체결할 수 있게 할 뿐만 아니라, 작은 힘으로 전지셀과 결합부재를 용이하게 분리할 수 있게 한다.In one preferred embodiment, the coupling of the fastening portion to the fastening opening may be a method of forming an elastic fastening by pressing the fastening member to the battery cell in a state where the fastening portion is positioned on the fastening opening. The elastic fastening method not only makes it easy to fasten the battery cell and the coupling member by a simple operation, but also makes it possible to easily separate the battery cell and the coupling member with a small force.
또 다른 바람직한 예에서, 상기 체결용 개구에 대한 체결부의 결합은, 체결용 개구 상에 체결부를 삽입한 상태에서, 체결용 접속부재를 회전시켜 탄력적인 체결을 이루는 방식일 수 있다.In another preferred embodiment, the coupling of the fastening portion to the fastening opening may be a method of forming an elastic fastening by rotating the fastening connecting member in a state in which the fastening portion is inserted onto the fastening opening.
이러한 방식에서, 체결부의 형상은 체결을 위해 체결부가 삽입되는 체결용 개구의 부위와 이러한 부위를 제외한 나머지 부분의 형상이 서로 다르게 구성될 수 있다. 예를 들어, 체결용 개구에서 삽입부위의 크기는 체결부(또는 삽입되는 체결부의 단부)와 동일하거나 그보다 크며, 나머지 부위의 크기는 회전된 상태에서 탈리되는 것을 방지할 수 있도록 체결부(또는 삽입되는 체결부의 단부)보다 작은 구조로 이루어질 수 있다. 이와 같은 구조의 체결부 및 체결용 개구는 체결부가 체결용 개구에 삽입되어 회전할 때, 크기가 작은 부위에 탄력적으로 접촉하면서 체결된다.In this manner, the shape of the fastening part may be configured differently from the part of the fastening opening into which the fastening part is inserted for fastening and the shape of the remaining parts except for this part. For example, the size of the insertion portion in the fastening opening is the same as or larger than the fastening portion (or the end portion of the fastening portion to be inserted), and the size of the remaining portion is such that the fastening portion (or the insertion can be prevented from being detached in the rotated state. End portion of the fastening portion). The fastening portion and the fastening opening of the structure as described above are fastened while elastically contacting a small portion when the fastening portion is inserted into the fastening opening and rotates.
상기 체결용 부재의 체결부를 전지셀의 체결용 개구에 삽입한 후 체결을 위해 회전시키는 각도는 45 내지 150도인 것이 바람직한 바, 체결을 위해 회전시키는 각도가 150도 이상으로 클 경우에는 전지셀과 체결부재를 결합 또는 분리하기 위해 체결부재를 움직이는 각도가 커지므로, 체결 및 분리 과정이 상대적으로 불편하거나 체결 과정에서 과도한 힘의 인가에 의해 변형될 수 있으며, 체결을 위해 회전시키는 각도가 45도 이하로 작을 경우에는 작은 충격이나 흔들림에 의해서도 전지셀과 체결부재의 탄력적 체결에 의한 결합이 약화되어 해제될 수 있는 문제점이 있다.After inserting the fastening member of the fastening member into the fastening opening of the battery cell, the angle for rotating for fastening is preferably 45 to 150 degrees. If the angle for rotating for fastening is greater than 150 degrees, fastening with the battery cell. Since the angle of moving the fastening member is increased to join or detach the member, the fastening and dismounting process may be relatively inconvenient or may be deformed by the application of excessive force in the fastening process, and the angle to rotate for fastening is 45 degrees or less. When small, there is a problem in that the coupling due to the elastic fastening of the battery cell and the fastening member may be weakened and released even by a small impact or shaking.
본 발명은 또한, 양극단자, 음극단자 또는 이들 전극단자의 중앙 부위에 전기적 접속을 위한 부재(접속부재)가 기계적 체결방식으로 결합될 수 있는 하나 또는 둘 이상의 체결용 개구가 형성되어 있는 이차전지 셀을 제공한다.The present invention also provides a secondary battery cell in which at least one or more fastening openings are formed in which a positive electrode terminal, a negative electrode terminal, or a member (connection member) for electrical connection can be coupled to a central portion of these electrode terminals by a mechanical fastening method. To provide.
본 발명에 따른 이차전지 셀은, 앞서 언급한 바와 같이, 솔더링, 용접 공정을 필요로 하지 않는 기계적 체결방식에 기반한 접속부재의 적용 형태를 보다 다양화할 수 있고, 접속부재의 구조 자체를 간단한 구조로 만들 수 있으며, 접속부재와 전지셀 전극단자들 간의 안정적인 결합력을 유지할 수 있다.As described above, the secondary battery cell according to the present invention may further diversify the application form of the connection member based on a mechanical fastening method that does not require soldering or welding, and the structure of the connection member itself may be simplified. It can be made, and can maintain a stable coupling force between the connecting member and the battery cell electrode terminals.
일반적으로, 원통형 이차전지 셀에는 전지의 비정상적인 작동 상태에서 발생하는 내부의 고압 가스를 배출할 수 있는 개구('가스 배출구')가 돌출형의 양극단자에 다수 개 천공되어 있다. 이러한 가스 배출구는 이차전지의 전기적 접속시 내부 저항을 증가를 유발하지 않도록, 중심축으로부터 소정의 이격된 위치에서 방사상으로 형성되어 있다. 반면에, 본 발명에 따른 체결용 개구는 전극단자의 중앙 부위에 형성되어 있으므로, 종래의 가스 배출와는 다르다. In general, a cylindrical secondary battery cell has a plurality of openings ('gas outlets') for discharging the internal high pressure gas generated in an abnormal operating state of the battery in the protruding positive electrode terminal. The gas outlet is radially formed at a predetermined distance from the central axis so as not to increase the internal resistance during electrical connection of the secondary battery. On the other hand, since the fastening opening according to the present invention is formed at the center of the electrode terminal, it is different from the conventional gas discharge.
따라서, 하나의 바람직한 예에서, 본 발명에 따른 전지셀은 돌출형 양극단자를 포함하고 있고, 상기 양극단자의 돌출부에는 원주면 방향으로 다수의 가스 배출구가 형성되어 있으며, 중앙 부위에 체결용 개구가 형성되어 있는 구조일 수 있다.Therefore, in one preferred embodiment, the battery cell according to the present invention includes a protruding positive electrode terminal, a plurality of gas outlets are formed in the circumferential direction of the protrusion of the positive electrode terminal, the fastening opening is formed in the center portion It can be a structure.
이러한 돌출형 양극단자는 접속부재와 결합될 수 있는 체결용 개구의 형성이 용이하며, 일반적으로 돌출형 양극단자가 형성되어 있는 원통형 전지에 용이하게 적용할 수 있다. 또한, 중앙 부위의 체결용 개구를 중심으로 하여 원주면 방향으로 형성되어 있는 다수의 가스 배출구는 앞서 설명한 바와 같이 전지 내부의 고압 가스를 효과적으로 배출함으로써, 전지셀의 안전성을 담보한다.The protruding positive terminal is easy to form a fastening opening that can be combined with the connection member, and generally can be easily applied to a cylindrical battery in which the protruding positive terminal is formed. In addition, the plurality of gas outlets formed in the circumferential direction with the fastening opening at the center portion as the center effectively discharges the high pressure gas inside the battery as described above, thereby ensuring the safety of the battery cell.
그러나, 체결용 개구는 소정의 접속부재와 기계적 체결방식으로 결합되므로 접속부재에 의해 완전히 밀폐되지는 않으므로, 체결용 개구가 가스 배출구의 역할을 병행할 수 있다. 이러한 구조에서는, 양극단자의 돌출부 상에 별도의 가스 배출구가 형성되지 않을 수 있으며, 이러한 구조 역시 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.However, since the fastening opening is coupled to the predetermined connection member in a mechanical fastening manner, the fastening opening is not completely closed by the connection member, and thus the fastening opening may serve as a gas outlet. In such a structure, a separate gas outlet may not be formed on the protrusion of the anode terminal, and such a structure should also be interpreted as being included in the scope of the present invention.
상기 체결용 개구는 다양한 구조 또는 형태가 가능하며, 하나의 바람직한 예에서, 전지셀 전극단자 외주면의 중앙 부위에 두 개의 슬릿이 평면상으로 장변과 단변을 이루면서 십자형 구조를 이루고 있는 구조일 수 있다.The fastening opening may have various structures or shapes. In one preferred embodiment, two slits may be formed in the center portion of the outer circumferential surface of the battery cell electrode terminal while forming a cross-shaped structure with long sides and short sides.
따라서, 장변 형상에 대응하는 형상의 체결부를 포함하는 접속부재를 사용하여 전지셀들을 용이하게 서로 체결할 수 있는 바, 이러한 접속부재의 체결부를 체결용 개구의 장변에 삽입하여, 체결용 개구의 단변과 평형이 되는 위치까지 회전시 켜 탄력적 체결을 이루게 함으로써, 간단하고 용이한 방법으로 전지셀과 접속부재의 체결을 이루고, 전기적 접속을 달성할 수 있다.Therefore, the battery cells can be easily fastened to each other by using a connection member including a fastening portion having a shape corresponding to the long side shape. The fastening portion of the connection member is inserted into the long side of the fastening opening, and thus the short side of the fastening opening. By rotating to a position that is in equilibrium with the elastic fastening, it is possible to achieve a fastening of the battery cell and the connection member in a simple and easy manner, and to achieve an electrical connection.
한편, 상기 슬릿의 폭은 그 크기가 지나치게 클 경우에는 전극 단자의 크기에 비해 체결용 개구의 크기가 지나치게 커지는 결과가 초래되어 접속부재의 체결부와 체결용 개구가 서로 탄력적 체결을 이루어 단단한 결속력을 제공할 수 있는 구조가 되기 어려울 수 있으므로 바람직하지 않다. 반대로 슬릿의 폭이 지나치게 작을 경우에는 체결부의 삽입 또는 분리가 용이하지 않을 수 있으므로 바람직하지 않다. 따라서, 상기 슬릿의 폭은 전지셀 전극단자 외주면의 반경을 기준으로 5 내지 50%의 크기인 것이 바람직하다.On the other hand, when the width of the slit is too large, the size of the fastening opening becomes excessively large compared to the size of the electrode terminal, and the fastening portion of the connecting member and the fastening opening are elastically fastened to each other to provide a firm binding force. This is undesirable because it can be difficult to provide a structure that can be provided. On the contrary, when the width of the slit is too small, it may not be easy to insert or detach the fastening part. Therefore, the width of the slit is preferably 5 to 50% based on the radius of the outer peripheral surface of the battery cell electrode terminal.
또한, 상기 장변 슬릿의 길이와 단변 슬릿의 길이는 장변 슬릿으로 접속부재의 체결부가 삽입되어 단변 슬릿과 평형이 되는 위치까지 회전함으로써, 전지셀과 접속부재의 탄력적 체결에 의한 견고한 결속력을 제공할 수 있도록 조절되어야 하며, 접속부재의 체결부가 용이하게 삽입 또는 분리될 수 있도록 적절한 길이로 형성되어야 한다. 따라서, 상기 장변 슬릿의 길이는 전지셀 전극단자 외주면의 직경을 기준으로 10 내지 50%의 크기이고, 단변 슬릿의 길이는 장변 슬릿보다 작은 범위에서 5 내지 30%의 크기인 것이 바람직하다.In addition, the length of the long side slit and the length of the short side slit is a long side slit is inserted into the fastening portion of the connecting member is rotated to a position in equilibrium with the short side slit, thereby providing a solid binding force by the elastic fastening of the battery cell and the connecting member. It shall be adjusted so that the fastening part of the connecting member is formed to an appropriate length so that it can be easily inserted or removed. Accordingly, the length of the long side slit is 10 to 50% based on the diameter of the outer peripheral surface of the battery cell electrode terminal, and the length of the short side slit is preferably 5 to 30% in a range smaller than that of the long side slit.
또 다른 바람직한 예에서, 상기 체결용 개구는 전극단자 중심축을 기준으로 두 개의 원호형 슬릿이 좌우 대칭 구조를 이루는 구조일 수 있다.In another preferred embodiment, the fastening opening may have a structure in which two arc-shaped slits form a symmetrical structure with respect to the electrode terminal center axis.
좌우 대칭 구조를 이루고 있는 두 개의 원호형 슬릿은 슬릿의 길이방향으로 수평절곡되어 수직 단면상으로 대략 "ㄴ자" 형상으로 이루어진 결합부재의 체결부 가 삽입되어 회전함으로써, "ㄴ자" 형상의 체결부에서 수평 절곡된 부분이 슬릿으로 이루어지지 않은 전극단자의 하단면과 탄력적 체결을 이루도록 함으로써, 전지셀과 접속부재의 안정적인 결합력을 제공할 수 있다.The two arc-shaped slits, which form a symmetrical structure, are horizontally bent in the longitudinal direction of the slit and inserted and rotated in the vertical section of the coupling member having a substantially "B" shape so as to be horizontal in the "B" shape. By making the bent portion elastically fastened with the bottom surface of the electrode terminal is not made of a slit, it is possible to provide a stable coupling force of the battery cell and the connection member.
본 발명은 또한, 길이방향으로 각각 배열된 전지셀들을 기계적 접촉방식에 의해 전기적으로 연결하는 접속부재로서,The present invention also provides a connecting member for electrically connecting the battery cells arranged in the longitudinal direction by a mechanical contact method,
(a) 하부에 위치하는 전지셀 전극단자의 외면 형상에 대응하여, 그것의 외주면 인근 부위에서 소정의 폭으로 하부 전지셀 전극단자에 접촉되는 외주면 접속부; (a) an outer circumferential surface connecting portion contacting the lower battery cell electrode terminal with a predetermined width at a portion near the outer circumferential surface thereof, corresponding to the outer surface shape of the battery cell electrode terminal positioned below;
(b) 하부 전지셀에 대한 탄력적인 접지력을 제공할 수 있도록, 상기 외주면 접속부에 대해 중심축 방향으로 상향 테이퍼된 구조로 연결되어 있는 상향 돌출부;(b) an upward protrusion connected to a tapered structure upward in a central axis direction with respect to the outer circumferential surface connection portion to provide a resilient grounding force to the lower battery cell;
(c) 상기 상향 돌출부 상에 형성되어 있으며, 전지셀의 체결용 개구에 탄력적으로 결합되는 체결부; 및(c) a fastening portion formed on the upward protrusion and elastically coupled to the fastening opening of the battery cell; And
(d) 상기 외주면 접속부의 내측으로 하향 및/또는 상향 테이퍼 구조로 연속되어 있는 다수의 보조 접속부들; (d) a plurality of auxiliary connections which are continuous in a downward and / or upward taper structure to the inner circumferential surface connection portion;
로 구성되어 있는, 길이방향으로 배열된 전지셀들의 직렬 접속을 위한 단자 접속부를 포함하고 있으며, It comprises a terminal connection for serial connection of the battery cells arranged in the longitudinal direction, consisting of,
상기 단자 접속부의 일측에 회로 연결용 단자부를 포함하는 접속부재를 제공한다.A connection member including a terminal for circuit connection is provided on one side of the terminal connection part.
본 발명에 따른 접속부재는, 전지셀 전극단자에 대한 접속부재의 결합만으로 전기적 접속을 위한 안정적인 접속구조를 형성하여, 외부 충격 등에 의해서도 접속 부위의 저항 변화가 신뢰수준을 벗어나지 않으며, 동시에 전지팩의 조립공정을 용 이하게 하고, 전지셀 전극단자들 간의 안정적인 결합력을 제공할 수 있다. 또한, 전지팩의 조립과정 또는 사용 중에 불량이 발생하였을 때, 전지셀을 용이하게 분리할 수 있으므로, 일부 전지셀 또는 접속부재의 불량으로 인해 전지팩을 구성하는 모든 전지셀들을 폐기하여야 하는 문제점을 해소할 수 있다.The connection member according to the present invention forms a stable connection structure for electrical connection only by coupling the connection member to the battery cell electrode terminal, so that the resistance change of the connection portion does not deviate from the reliability level even by an external impact, etc. It is easy to assemble the process, it can provide a stable bonding force between the battery cell electrode terminals. In addition, when a failure occurs during the assembly or use of the battery pack, the battery cells can be easily separated, so that all the battery cells constituting the battery pack due to the failure of some of the battery cells or the connection member has to be discarded. I can eliminate it.
하나의 바람직한 예에서, 상기 접속부재는 길이방향으로 배열된 전지셀들의 직렬 접속과 측면방향으로 배열된 전지셀들의 병렬 접속을 동시에 달성할 수 있도록, 둘 또는 그 이상의 단자 접속부들이 상호 연결되어 있어서, 직렬 연결 전지팩 뿐만 아니라 직렬 연결과 병렬 연결이 동시에 이루어지는 전지팩에도 적용될 수 있는 구조로 형성될 수 있다.In one preferred example, the connection member is connected to each other so that two or more terminal connections are interconnected so as to simultaneously achieve serial connection of the battery cells arranged in the longitudinal direction and parallel connection of the battery cells arranged in the lateral direction. It can be formed in a structure that can be applied to not only the series-connected battery pack, but also the battery pack that is connected at the same time in series and parallel connection.
상기 체결부는 전지셀의 체결용 개구에 용이하게 삽입되어 전기적 접속을 이룰 수 있도록, 그것의 단부가 상향 돌출된 형태로 절곡되어 있는 것으로 바람직하게 형성될 수 있다.The fastening part may be preferably formed to be bent in an upwardly protruding shape so that the fastening part is easily inserted into the fastening opening of the battery cell to make an electrical connection.
또 다른 바람직한 예에서, 상기 상향 돌출부는 외주면 접속부의 상부 내측과 하부 내측으로부터 각각 연속되어 있고, 외주면 접속부에 대해 중심축 방향으로 상향 테이퍼되어 있는 구조로 연결되어 있어서, 전지셀의 전극 단자면에 형성된 소정 부위에 삽입되기가 용이하고, 외주면 접속부를 하부 전지셀에 대해 탄력적으로 접촉시킬 수 있다. In another preferred embodiment, the upward protrusions are continuous from the upper inner side and the lower inner side of the outer circumferential connection portion, and are connected in a structure tapered upward in the central axis direction with respect to the outer circumferential surface connection portion, and formed on the electrode terminal surface of the battery cell. It is easy to be inserted into a predetermined portion, and the outer peripheral surface connection portion can be elastically contacted with the lower battery cell.
상기 체결부는, 바람직하게는, 상향 돌출부에 연장되어 있고, 좌우 대칭으로 이루어져 있어서, 전지셀의 체결용 개구와 더욱 탄력적인 결합이 가능할 수 있다. Preferably, the fastening part extends upwardly, and is symmetrical, so that the fastening part may be more elasticly coupled to the fastening opening of the battery cell.
본 발명에 따른 접속부재는, 예를 들어, 하나의 도전성 판재를 가압 변형하 여 일체로 제조될 수 있다. 즉, 하나의 도전성 판재를 접속부재의 형상에 적합하게 펀칭 및 압연 가공하여, 하부 전지셀의 전극단자에 접촉되는 외주면 접속부, 하부 전지셀에 탄력적인 접지력을 제공하는 상향 돌출부, 상부 전지셀 전극단자의 소정 부위와 탄력적으로 결합되는 체결부, 및 외주면 접속부의 내측으로 하향 및/또는 상향 테이퍼 구조로 연속되어 있는 보조 접속부들 등을 용이하고 간단한 방법으로 제조할 수 있다. The connecting member according to the present invention can be manufactured integrally by, for example, pressing and deforming one conductive plate. That is, one conductive plate is punched and rolled to suit the shape of the connection member, and the outer peripheral surface contact portion contacting the electrode terminal of the lower battery cell, an upward protrusion providing elastic grounding force to the lower battery cell, and the upper battery cell electrode terminal. A fastening portion that is elastically coupled to a predetermined portion of, and the auxiliary connecting portions that are continuous in a tapered structure downward and / or inward to the outer peripheral surface connection portion can be manufactured in an easy and simple manner.
본 발명에 따른 접속부재는 특히 원통형 전지셀들의 전기적 접속에 바람직하게 사용될 수 있으며, 이 경우, 상기 접속부재의 외주면 접속부와 상향 돌출부는 전체적으로 동심원 구조로 이루어져 있어서, 원통형 전지셀의 전극단자 면의 형상에 대응되므로, 상호간의 접촉면을 극대화할 수 있다. The connection member according to the present invention can be particularly preferably used for the electrical connection of the cylindrical battery cells, in this case, the outer peripheral surface connection portion and the upward protrusion of the connection member as a whole concentric structure, the shape of the electrode terminal surface of the cylindrical battery cell Corresponding to, it is possible to maximize the contact surface between each other.
일반적으로 원통형 전지셀은 일측 단부에 양극단자가 돌출되어 있고, 이와 절연된 상태에서 전지케이스 전체가 음극단자를 형성하는 것으로 구성되어 있다. 본 명세서에서 전체적으로 동심원 구조라 함은 상기 각각의 부위가 접속부재의 중심축으로부터 외측방향으로 대략적인 동심원의 형상을 가지도록 형성되어 있음을 의미한다.In general, a cylindrical battery cell has a positive electrode terminal protruding from one end thereof, and the battery case is configured to form a negative electrode terminal in an insulated state. In the present specification, the concentric circle structure as a whole means that each of the portions is formed to have an approximately concentric shape in the outward direction from the central axis of the connecting member.
일 예로, 접속부재의 중심축으로부터 외측 방향으로 체결부, 상향 돌출부 및 외부면 접속부의 내경 또는 외경에 해당하는 동심원의 크기가 점점 증가하는 구조로 형성될 수 있다.For example, the size of the concentric circles corresponding to the inner diameter or the outer diameter of the fastening portion, the upward protrusion and the outer surface connection portion may be formed in an outer direction from the central axis of the connecting member.
상기 전지셀에 대한 상기 외주면 접속부의 접촉 폭은 단자 접속부의 반경을 기준으로 5 내지 30%의 크기로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 외주면 접속부 의 접촉 폭이 5% 미만인 경우에는 좁은 접촉면적에 의해 접촉부위의 저항이 증가하고, 또한 전지셀의 전극단자가 외부 충격 등으로 정위치에서 다소 벗어나면서 전기적 접속이 쉽게 끊어질 수 있다. 반대로, 외주면 접속부의 폭이 30%를 초과하게 되면, 상향 돌출부 등 나머지 부위의 크기가 작아져서 소정의 탄성력을 발휘하기 어렵고 돌출 체결부를 전지셀의 해당 부위에 결합시키기 용이하지 않으므로 바람직하지 않다.Preferably, the contact width of the outer circumferential surface connecting portion with respect to the battery cell is 5 to 30% based on the radius of the terminal connecting portion. When the contact width of the outer circumferential surface connection portion is less than 5%, the resistance of the contact portion increases due to the narrow contact area, and the electrical connection of the battery cell can be easily disconnected as the electrode terminal deviates from its position due to an external impact. . On the contrary, when the width of the outer peripheral surface connection portion exceeds 30%, it is not preferable because the size of the remaining portions such as the upward protrusion becomes small, so that it is difficult to exert a predetermined elastic force and the protrusion fastening portion is not easily coupled to the corresponding portion of the battery cell.
상기 체결부의 높이는 접속부재의 전체 높이를 기준으로 30 내지 70%의 크기로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 돌출 체결부의 높이가 30% 미만인 경우에는 돌출부위의 크기가 작으므로 전지셀 전극단자의 소정 부위에 결합시키기가 용이하지 않게 되고, 반대로 70%를 초과하는 경우에는 이에 따른 전지팩 내부 공간이 추가적으로 소요되므로 이는 전지팩의 크기를 증가시키게 되어 바람직하지 않다.The height of the fastening part is preferably formed in the size of 30 to 70% based on the overall height of the connection member. If the height of the protruding fastening portion is less than 30%, the size of the protruding portion is small, so that it is not easy to couple to a predetermined portion of the battery cell electrode terminal. This is undesirable because it increases the size of the battery pack.
앞서 언급한 바와 같이, 외주면 접속부의 내측에는 하향 또는 상향 테이퍼 구조로 연속된 보조 접속부들이 형성되어 있어서, 접속부재의 탄성력을 더욱 보강하고 전지팩에 진동 또는 굽힘 등과 같은 외력의 인가시 전극단자가 순간적으로 단락하는 것을 방지할 수 있다.As mentioned above, the auxiliary connection parts which are continuous in the downward or upward taper structure are formed inside the outer circumferential connection part to further reinforce the elastic force of the connection member, and the electrode terminal is momentarily applied when the external force such as vibration or bending is applied to the battery pack. Short circuit can be prevented.
상향 테이퍼 구조로 연속된 보조 접속부는 그것의 단부가 외주면 접속부보다 높은 높이로 중심축 방향으로 경사져 있는 구조이다. 외주면 접속부보다 높은 높이로 상향 연장된 보조 접속부들은, 접속부재가 하부 전지셀의 전극단자에 접촉된 상태에서 상향 돌출부를 탄력적으로 지지할 수 있고, 또한, 상부 전지셀의 전극단자와 접속된 상태를 유지하므로, 앞서 설명한 바와 같은 외력의 인가시 불안정한 접속 상태로 인해 순간적인 단락이 발생하는 것을 방지하여 준다. 더욱이, 상향 테이퍼 구조의 보조 접속부가 2 이상인 경우에는 상기와 같은 효과를 더욱 안정적으로 제공할 수 있다. The auxiliary connecting portion continued in the upward taper structure is a structure in which its end is inclined in the direction of the central axis at a height higher than that of the outer peripheral surface connecting portion. The auxiliary connecting portions extending upward to a height higher than the outer circumferential surface connecting portion may elastically support the upward protrusion in a state in which the connecting member is in contact with the electrode terminal of the lower battery cell, and also may be connected to the electrode terminal of the upper battery cell. This prevents the occurrence of a short circuit due to an unstable connection state when the external force is applied as described above. Moreover, when the auxiliary connection part of the upward taper structure is two or more, the above effects can be provided more stably.
이와는 반대로, 하향 테이퍼 구조로 연속된 보조 접속부는 앞에서 언급한 효과를 얻기 위하여 그것의 단부가 외주면 접속부 보다 낮은 높이로 중심축 방향으로 경사져 있음은 물론이다.On the contrary, it is a matter of course that the end connection of the tapered continuous connection is inclined in the direction of the center axis to a lower height than the outer circumferential connection in order to obtain the aforementioned effect.
이 경우에, 상기 보조 접속부들 중 상향 테이퍼 구조의 접속부는 상부 전지셀(a)의 전극단자에 접촉되고, 하향 테이퍼 구조의 접속부는 하부 전지셀(b)의 전극단자에 접촉되어 있을 수 있다.In this case, the connection portion of the up tapered structure among the auxiliary connecting portions may be in contact with the electrode terminal of the upper battery cell (a), and the connection portion of the downward taper structure may be in contact with the electrode terminal of the lower battery cell (b).
본 발명에 따른 전기적 접속을 이루는 방법, 이차전지 셀 및 접속부재는, 전지셀 전극단자들의 전기적 접속을 위해 용접, 솔더링 공정 등을 필요로 하지 않으므로 용접과정에서 발생할 수 있는 전지의 열적 손상 및 단락 가능성을 방지하고 불량률을 크게 감소시킬 수 있으며, 전지셀의 전극단자들 간의 안정적인 결합구조에 의해 단자 접속부위의 저항 변화를 최소화 할 수 있고, 생산효율을 현저하게 향상시킬 수 있다. Since the method for making the electrical connection, the secondary battery cell and the connection member according to the present invention do not require a welding or soldering process for the electrical connection of the battery cell electrode terminals, there is a possibility of thermal damage and short circuit of the battery that may occur during the welding process. It can prevent and greatly reduce the defective rate, the stable coupling structure between the electrode terminals of the battery cell can minimize the resistance change of the terminal connection portion, it is possible to significantly improve the production efficiency.
또한, 전지셀의 불량이 발생하더라도 기계적인 접촉방식으로 탈장착이 용이하므로 불량이 발생하지 않은 전지셀을 취사 선택하여 재사용하는 것이 가능하고, 스폿 용접 방식에 비해 전기전도성이 우수한 재료를 사용할 수 있으므로 전지팩의 성능을 향상시킬 수 있다.In addition, even if a defective battery cell occurs, it is easy to be detached and detached by a mechanical contact method, so that it is possible to select and reuse a battery cell in which the defect does not occur, and to use a material having excellent electrical conductivity compared to the spot welding method. Can improve pack performance.
추가적으로, 전지팩에 낙하, 진동 등과 같은 외력이 인가되는 경우에도 탄력성을 가진 본 발명의 접속부재에 의해 전지셀이 외력으로부터 보호되는 효과가 있다.In addition, even when an external force such as a drop or vibration is applied to the battery pack, the battery cell is protected from the external force by the connection member of the present invention having elasticity.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 내용을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the content of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings, but the scope of the present invention is not limited thereto.
도 3에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 체결용 개구가 형성된 전극단자의 사시도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 체결용 개구가 형성된 전극단자의 사시도가 모식적으로 도시되어 있다. 3 is a perspective view schematically illustrating an electrode terminal having a fastening opening according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a perspective view of an electrode terminal having a fastening opening according to another embodiment of the present invention. Is schematically illustrated.
이들 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 전극단자(100, 101)는 원주면 방향으로 돌출부 상에 가스 배출구(120)가 형성되어 있으며, 전극단자의 중앙 부위에 전기적 접속을 위한 부재가 기계적 체결방식으로 결합될 수 있는 체결용 개구(110, 111)가 형성되어 있다. 그러나, 앞서 설명과 같이, 체결용 개구(120)가 가스 배출용 개구로서의 역할도 병행하는 경우에는 가스 배출구(120)가 별도로 형성될 필요가 없음은 물론이다.Referring to these drawings, the
체결용 개구(110, 111)는, 예를 들어, 십자형 구조(100의 전극단자 구조 참조), 두 개의 원호형 슬릿이 좌우 대칭 구조를 이루고 있는 구조(101의 전극단자 구조 참조) 등으로 형성되어 있다. 따라서, 이러한 전극 단자의 체결용 개구(110, 111)의 구조 또는 형상에 따라, 전기적 접속을 위한 부재 및 그 체결부는 다양한 구조로 형성될 수 있다. The
구체적으로, 십자형 구조의 체결용 개구(110)가 형성된 전극 단자에는 체결용 개구(110)의 장변 형상에 대응하는 형상의 체결부가 삽입되어 90도 각도로 회전함으로써, 전극 단자(100)와 탄력적 체결을 이루게 된다. Specifically, a fastening portion having a shape corresponding to the long side shape of the
또한, 두 개의 원호형 슬릿이 좌우 대칭 구조를 이루고 있는 구조의 체결용 개구(111)에는 슬릿의 길이방향으로 수평절곡되어 수직 단면상으로 대략 "ㄴ자" 형상으로 이루어진 체결부를 삽입한 후 절곡 방향으로 회전함으로써, 전극 단자와 탄력적 체결을 이루게 된다.In addition, in the
도 5에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 접속부재의 사시도가 도시되어 있고, 도 6에는 그것의 평면 모식도가 도시되어 있다.FIG. 5 is a perspective view of a connecting member according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a plan view thereof.
이들 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 접속부재(200)는 두 개의 단자 접속부(200A, 200B)가 상호 연결되어 있고, 외부 회로에 연결하기 위한 회로 연결용 단자부(250)를 포함하는 것으로 구성되어 있다.Referring to these drawings, the
각각의 단자 접속부(200A)는 소정의 폭(w)을 가지고 하부 전지셀(도시하지 않음)의 전극단자와 전기적으로 연결되는 외주면 접속부(210), 외주면 접속부(210)에 대해 단자 접속부의 중심축(280) 방향으로 상향 테이퍼된 구조의 상향 돌출부(220) 상에 형성된 체결부(230), 외주면 접속부(210)의 내측으로 상향 또는 하향 테이퍼 구조로 연속된 보조 접속부들(240, 242)로 이루어져 있다.Each
외주면 접속부(210)에서 하부 전지셀의 전극단자와 접촉되는 접촉 폭(w)은 단자 접속부의 반경(W)을 기준으로 대략 10%의 크기이며, 하부에 위치하는 전지셀 전극단자의 외면에 대응하는 동심원 형상으로 이루어져 있다.The contact width w that contacts the electrode terminal of the lower battery cell in the outer peripheral
체결부(230)는 그것의 단부가 바깥쪽으로 절곡되어 있는 구조로 이루어져 있어서, 도 3과 같은 전극단자(100)의 체결용 개구(110)에 삽입한 후 회전시킬 때, 견고한 결합력을 제공하면서 전기적으로 연결된다.The
또한, 외주면 접속부(210)에는 4 개의 보조 접속부들(240)이 외주면 접속부(210)로부터 상향으로 소정의 높이까지 경사져 있고, 다른 4 개의 보조 접속부들(242)이 외주면 접속부(210)로부터 하향으로 소정의 깊이까지 테이퍼 되어 있다. 이러한 보조 접속부들(240)의 단부는 해당 보조 접속부의 상향 테이퍼 방향에 대해 하향으로 절곡되어 있고, 다른 보조 접속부들(242)의 단부는 해당 보조 접속부의 하향 테이퍼 방향에 대해 상향으로 절곡되어 있다. 따라서, 접속부재(200)를 하부 전지셀(도시하지 않음)의 양극 또는 음극 단자에 장착하는 과정에서, 보조 접속부들(240, 242)은 탄력적으로 가압되면서 하부 전지셀 또는 상부 전지셀의 전극단자에 접속되게 된다.In addition, four auxiliary connecting
이러한 보조 접속부들(240, 242)은 다소 낮은 탄성계수를 나타내지만 4 개의 부위들이 각각 독립적으로 하부 전지셀의 전극단자에 접속되므로, 진동 등과 같은 외부 요인으로부터 전지셀의 순간적인 단락을 방지하여 전지셀 간의 전기적인 연결을 지속적으로 유지시켜 준다. Although the
또한, 도 6에서 보는 바와 같이, 단자 접속부의 외주면 접속부(210)는 동심원 형상을 이루므로, 원통형 전지셀 전극단자들의 외주면과의 접촉면적 및 상호간 의 밀착력을 향상시킨다.In addition, as shown in Figure 6, the outer circumferential
도 7에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접속부재의 사시도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 8에는 그것의 평면 모식도가 도시되어 있다. FIG. 7 is a perspective view schematically showing a connection member according to still another embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a schematic plan view thereof.
도 7 및 도 8의 접속부재(201)는, 도 5 및 도 6과 비교하여 1 개의 단자 접속부로 이루어져 있다는 점을 제외하고는, 외주면 접속부(210), 상향 돌출부(220), 체결부(230, 232), 보조 접속부들(240, 242), 회로 연결용 단자부(250), 등이, 도 5 및 도 6에서와 실질적으로 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 본 명세서에서 생략한다. The
이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Although described with reference to the drawings according to an embodiment of the present invention, those of ordinary skill in the art will be able to perform various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents.
도 1은 종래의 접속부재인 금속 플레이트에 의해 전기적으로 연결된 전지들의 결합 방식을 보여주는 분해도이다; 1 is an exploded view showing a coupling manner of batteries electrically connected by a metal plate which is a conventional connecting member;
도 2는 금속 플레이트와 보호회로가 연결된 상태의 전지팩의 모식도이다;2 is a schematic view of a battery pack with a metal plate and a protection circuit connected;
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 체결용 개구가 형성된 전극단자의 사시도이다;3 is a perspective view of an electrode terminal having a fastening opening according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 체결용 개구가 형성된 전극단자의 사시도이다; 4 is a perspective view of an electrode terminal having a fastening opening according to another embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 접속부재의 사시도이고, 도 6은 그것의 평면 모식도이다;FIG. 5 is a perspective view of a connecting member according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a schematic plan view thereof;
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접속부재의 사시도이고, 도 8은 그것의 평면 모식도이다.7 is a perspective view of a connecting member according to still another embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a schematic plan view thereof.
Claims (20)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070066897A KR101108445B1 (en) | 2007-07-04 | 2007-07-04 | Method of Mechanical Connection of Secondary Battery and Connecting Member therefore |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070066897A KR101108445B1 (en) | 2007-07-04 | 2007-07-04 | Method of Mechanical Connection of Secondary Battery and Connecting Member therefore |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20090002719A true KR20090002719A (en) | 2009-01-09 |
KR101108445B1 KR101108445B1 (en) | 2012-01-31 |
Family
ID=40485670
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020070066897A KR101108445B1 (en) | 2007-07-04 | 2007-07-04 | Method of Mechanical Connection of Secondary Battery and Connecting Member therefore |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101108445B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019088418A1 (en) * | 2017-10-30 | 2019-05-09 | 삼성에스디아이 주식회사 | Battery pack |
KR20190048069A (en) * | 2017-10-30 | 2019-05-09 | 삼성에스디아이 주식회사 | Battery pack |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4025928B2 (en) * | 1995-02-17 | 2007-12-26 | 株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション | Cylindrical battery and battery pack |
JP3701791B2 (en) | 1998-04-09 | 2005-10-05 | 日置電機株式会社 | Battery storage device |
JP2002246005A (en) | 2001-02-21 | 2002-08-30 | Toshiba Battery Co Ltd | Battery connection structure |
KR100905391B1 (en) * | 2004-12-24 | 2009-06-30 | 주식회사 엘지화학 | Terminal-linking Member of Secondary Battery Module |
-
2007
- 2007-07-04 KR KR1020070066897A patent/KR101108445B1/en active IP Right Grant
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019088418A1 (en) * | 2017-10-30 | 2019-05-09 | 삼성에스디아이 주식회사 | Battery pack |
KR20190048069A (en) * | 2017-10-30 | 2019-05-09 | 삼성에스디아이 주식회사 | Battery pack |
KR20190048067A (en) * | 2017-10-30 | 2019-05-09 | 삼성에스디아이 주식회사 | Battery pack |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101108445B1 (en) | 2012-01-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100971367B1 (en) | Electrical Connecting Member of Assembling Type and Secondary Battery Pack Containing the Same | |
JP5179580B2 (en) | Secondary battery pack with mechanical connection style | |
CN103534837B (en) | For secondary cell syndeton and comprise the battery pack of this syndeton | |
JP5394522B2 (en) | Separating type connecting member for manufacturing secondary battery module and method for improving battery module performance by voltage leveling | |
US20110104958A1 (en) | Electrical connecting member for secondary battery | |
KR101312425B1 (en) | Secondary battery pack and connector utilized therein | |
KR101077874B1 (en) | Electrical Connecting Member of Assembling Type and Secondary Battery Pack Containing the Same | |
KR100983011B1 (en) | Electrical Connecting Member for Battery Cell Based on Physical Contact Manner | |
KR100983012B1 (en) | Secondary Battery Pack Based on Mechanical Connection Manner | |
KR101051484B1 (en) | Welding method | |
KR101108445B1 (en) | Method of Mechanical Connection of Secondary Battery and Connecting Member therefore | |
KR101039518B1 (en) | Electrical Connecting Member for Battery Cells | |
KR101101151B1 (en) | Anode Connecting Member for Secondary Battery | |
KR101941257B1 (en) | Connector and battery module including the same | |
KR100965274B1 (en) | Electrical Connecting Member for Secondary Battery | |
KR200444799Y1 (en) | Secondary Battery Pack Employed with Electrical Connecting Member of Assembling Type | |
KR101039517B1 (en) | Electrical Connecting Member for Battery Cell | |
KR100983014B1 (en) | Electrical Connecting Member of Assembling Type and Secondary Battery Pack Containing the Same | |
KR100993128B1 (en) | Electrical Connecting Member of Physical Contact Type and Battery Pack Containing the Same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141231 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151229 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161227 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180116 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190116 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200116 Year of fee payment: 9 |