KR20140058916A

KR20140058916A - 이차전지팩용 센서어셈블리와 이를 갖는 이차전지팩

Info

Publication number: KR20140058916A
Application number: KR1020120125378A
Authority: KR
Inventors: 김상연; 이윤녕
Original assignee: 에스케이이노베이션 주식회사
Priority date: 2012-11-07
Filing date: 2012-11-07
Publication date: 2014-05-15
Also published as: KR102002344B1

Abstract

본 발명은 이차전지팩용 센서어셈블리와 이를 갖는 이차전지팩에 관한 것이다. 상기 센서어셈블리는, 케이스내에 다수의 배터리셀을 구비한 이차전지팩의 케이스에 고정된 상태로 각 배터리셀의 셀리드(cell lead)를 그 내부로 받아들여 수용하고 상부로 개방된 내부공간을 제공하는 언더커버하우징과; 상기 언더커버하우징의 내부공간에 슬라이딩 이동 가능하게 수용되며, 외력에 의한 슬라이딩 이동시 상기 각 셀리드에 대해 진퇴하는 다수의 터미널을 구비한 접속플레이트와; 상기 접속플레이트에 고정된 상태로 상기 터미널에 전기적으로 연결되며, 외부 회로와 접속되는 커넥터를 갖는 센싱PCB와; 상기 접속플레이트를 인더커버하우징내에서 슬라이딩 이동시켜, 상기 터미널이 셀리드에 대해 접촉 또는 이격되게 하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 이차전지팩용 센서어셈블리와 이를 갖는 이차전지팩은, 배터리셀에 대한 센싱PCB의 접속과 분리가 단지 레버의 조작만으로 간단하게 결정되므로 전지팩에 대한 센서어셈블리의 조립공정이 매우 용이하고 센서어셈블리만의 교체가 가능하여 A/S가 매우 편리하다.

Description

이차전지팩용 센서어셈블리와 이를 갖는 이차전지팩{Sensor assembly for secondary battery and Secondary battery having the sensor assembly}

본 발명은 이차전지팩용 센서어셈블리와 이를 갖는 이차전지팩에 관한 것이다.

이차전지는 반복적인 충전 및 방전이 가능한 전지로서, 내부 활물질의 전기화학적 반응을 통해 에너지를 얻는다. 이러한 이차 전지의 성능은 가령 충전방법이나 방전의 정도 또는 보관 및 사용시의 온도환경이나 부하율(load level)이나 충 방전 횟수 등에 영향을 받는다.

최근의 이차 전지는 높은 에너지 밀도와 가벼운 질량을 갖는 리튬 이온 전지나 리튬폴리머 전지 또는 연료전지 분야로 개발되고 있으며, 용도에 있어서도 산업용, 자동차용, 휴대용 또는 이동용 전원 장치에 다양하게 사용되고 있다.

한편, 이러한 이차전지는, 베어셀(bare cell)에 각종 보호 및 제어용 회로를 장착하고, 또한 사용하고자 하는 외부 시스템에 알맞도록 모듈화되어 이차전지 모듈로서 사용된다.

상기 회로는 이차전지모듈의 충방전을 제어함은 물론, 이차전지모듈의 과충전이나 과방전시 회로를 차단함으로써 이차전지 모듈의 수명을 연장하고 나아가 폭발이나 화재의 위험을 방지하는 역할을 한다. 또한, 최근에는 모니터링 시스템이 채택되어, 사용중의 이차전지모듈의 잔존 방전용량이나 온도 등을 실시간으로 알려주기도 한다.

상기 모니터링 시스템에는, 이차전지모듈을 구성하는 배터리셀의 압력이나 온도 등을 계속적으로 감지하여 외부로 알려주는 센싱어셈블리가 포함된다.

상기한 센싱어셈블리는 각 배터리셀의 셀탭과 전기적으로 접속되는 센싱PCB를 구비하며, 상기 센싱PCB에 실장되어 있는 커넥터를 통해, 배터리셀의 온도나 출력전압 등을 외부로 알려준다.

한편, 종래의 센싱어셈블리는, 후술하는 바와같이 이차전지모듈에 대해 솔더링 방식으로 고정되므로 조립성이 좋지 않고 유지보수에 매우 불리하다는 문제를 갖는다.

공지의 사실과 같이, 센싱어셈블리는, 이차전지모듈에 안착 고정되는 기판홀더와, 상기 기판홀더의 상부에 고정되는 (배터리셀의 전압과 온도를 감지하기 위한 각종 부품과 회로가 형성되어 있는) 센싱PCB로 이루어지는데, 기판홀더에 고정되어 있는 접속용 레그와, 센싱PCB에 실장되어 있는 회로를 접속하기가 매우 불편한 것이다.

즉, 상기 레그와 센싱PCB가 솔더링을 통해 일체형으로 고정되는 방식이므로, 기판홀더에 대한 센싱PCB의 조립과 분리가 그만큼 번거롭다.

이를테면, 상기 레그에 센싱PCB를 고정시키기 위해서는, 각 레그의 타단부를 센싱PCB 회로의 접속부에 일일이 용접시켜야 하는데, 이 과정을 위해 플로우솔더링(flowe soldering)과 리플로우(reflow) 공정을 적용해야 하므로 작업이 매우 불편함을 물론 매우 숙련된 기술이 필요하다.

또한, 센싱PCB의 회로패턴이나 부품 또는 휴즈 등이 절단되거나 기타의 이유로 센싱PCB가 작동을 하지 못하게 될 경우에는, 센싱어셈블리의 복구도 사실상 불가능하여 새로 교체해야 한다.

상기 센싱PCB의 작동불량이 발생하면, 어쨌거나, 기판홀더로부터 센싱PCB를 분리하고, 새로운 센싱PCB로 교체해야 하는데, 상기한 바와같이, 기판홀더의 레그와 센싱PCB가 솔더링을 통해 완전히 고정되어 있는 이상, 기판홀더로부터 센싱PCB를 쉽고 깨끗하게 분리하기가 매우 어렵다. 그만큼 작업성이 나쁜 것이다.

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 배터리셀에 대한 센싱PCB의 접속과 분리가 단지 레버의 조작만으로 간단하게 결정되므로 전지팩에 대한 센서어셈블리의 조립공정이 매우 용이하고 센서어셈블리만의 교체가 가능하여 A/S가 매우 편리한 이차전지팩용 센서어셈블리와 이를 갖는 이차전지팩을 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이차전지팩용 센서어셈블리는, 케이스내에 다수의 배터리셀을 구비한 이차전지팩의 케이스에 고정된 상태로 각 배터리셀의 셀리드(cell lead)를 그 내부로 받아들여 수용하고 상부로 개방된 내부공간을 제공하는 언더커버하우징과; 상기 언더커버하우징의 내부공간에 슬라이딩 이동 가능하게 수용되며, 외력에 의한 슬라이딩 이동시 상기 각 셀리드에 대해 진퇴하는 다수의 터미널을 구비한 접속플레이트와; 상기 접속플레이트에 고정된 상태로 상기 터미널에 전기적으로 연결되며, 외부 회로와 접속되는 커넥터를 갖는 센싱PCB와; 상기 접속플레이트를 인더커버하우징내에서 슬라이딩 이동시켜, 상기 터미널이 셀리드에 대해 접촉 또는 이격되게 하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 센싱PCB의 상부에는 센싱PCB를 덮어 보호하는 커버가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 언더커버하우징은; 그 양측부에 상기 셀리드를 내부공간으로 받아들이는 다수의 슬릿을 갖는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 언더커버하우징은; 사각판 형태의 바닥부와 상기 바닥부의 테두리에 일체를 이루는 벽부로 구성되고, 상기 슬릿은, 상기 바닥부와 벽부가 만나는 모서리부에 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 각 슬릿의 측부에는, 슬릿을 통해 언더커버하우징의 내부공간으로 진입한 상태로 상기 터미널과 접속되는 셀리드를, 터미널측으로 받쳐 지지하는 받침대가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 구동부는; 회동축을 통해 상기 언더커버하우징에 회동 가능하도록 지지되며 사용자에 의해 상하로 회동하는 레버와, 상기 레버의 상하 회동운동에 연동하여 접속플레이트를 슬라이딩 이동시키는 전동수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전동수단은; 상기 레버의 회동축에 고정되어, 레버의 회동에 따라 회전하는 구동기어와, 상기 접속플레이트에 구비되며 상기 구동기어와 치합한 상태로 구동기어의 회전력을 받아 직선운동하여 접속플레이트를 이동시키는 종동기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전동수단은; 상기 레버에 구비되며 접속플레이트에 접한 상태로, 레버의 상향 회동시 접속플레이트를 레버로부터 이격시키는 방향으로 이동시키는 캠(cam)부와, 상기 접속플레이트와 레버를 연결하며 접속플레이트를 레버측으로 탄성 지지하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 레버의 자유단부에는 걸림턱부가 형성되어 있고, 상기 언더커버하우징에는 상기 걸림턱를 걸어 레버의 상향 회동을 차단하는 스토퍼가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 터미널은; 일정폭을 갖는 띠형 금속부재를 절곡하여 두 겹으로 제작한 것으로서, 일단부가 상기 셀리드에 접하고, 타단부에는 상기 일단부를 셀리드측으로 지지하는 탄력지지부가 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이차전지팩은, 박스의 형태를 취하는 케이스와; 상기 케이스의 내부에 수용되고 그 상단부에 셀리드(cell lead)가 구비되어 있는 다수의 배터리셀과; 상기 케이스에 고정된 상태로 각 배터리셀의 셀리드(cell lead)를 그 내부로 받아들여 수용하고 상부로 개방된 내부공간을 제공하는 언더커버하우징과; 상기 언더커버하우징의 내부공간에 슬라이딩 이동 가능하게 수용되며, 외력에 의한 슬라이딩 이동시 상기 각 셀리드에 대해 진퇴하는 다수의 터미널을 구비한 접속플레이트와; 상기 접속플레이트에 고정된 상태로 상기 터미널에 전기적으로 연결되며, 외부 회로와 접속되는 커넥터를 갖는 센싱PCB와; 상기 접속플레이트를 인더커버하우징내에서 슬라이딩 이동시켜, 상기 터미널이 셀리드에 대해 접촉 또는 이격되게 하는 구동부를 갖는 센서어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 언더커버하우징은; 그 양측부에 상기 셀리드를 내부공간으로 받아들이는 다수의 슬릿을 갖는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 언더커버하우징은; 사각판 형태의 바닥부와 상기 바닥부의 테두리에 일체를 이루는 벽부로 구성되고, 상기 슬릿은, 상기 바닥부와 벽부가 만나는 모서리부에 형성된 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 전동수단은; 상기 레버에 구비되며 접속플레이트에 접한 상태로, 레버의 상향 회동시 접속플레이트를 레버로부터 이격시키는 방향으로 이동시키는 캠(cam)부와, 상기 접속플레이트와 레버를 연결하며 접속플레이트를 레버측으로 탄성 지지하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 레버의 자유단부에는 걸림턱부가 형성되어 있고, 상기 언더커버하우징에는 상기 걸림턱를 걸어 레버의 상향 회동을 차단하는 스토퍼가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하겨 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 이차전지팩용 센서어셈블리와 이를 갖는 이차전지팩은, 배터리셀에 대한 센싱PCB의 접속과 분리가 단지 레버의 조작만으로 간단하게 결정되므로 전지팩에 대한 센서어셈블리의 조립공정이 매우 용이하고 센서어셈블리만의 교체가 가능하여 A/S가 매우 편리하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서어셈블리 및 상기 센서어셈블리가 장착되어 있는 이차전지팩을 나타내 보인 사시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서어셈블리의 작동원리를 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 상기 도 1에 도시한 센서어셈블리의 커버를 생략하고 도시한 사시도이다.
도 5은 상기 도 4에 도시한 접속플레이트의 구조를 설명하기 위하여 뒤집어 도시한 도립사시도이다.
도 6은 상기 도 5의 터미널을 보다 자세히 도시한 도면이다.
도 7은 상기 도 6에 도시한 터미널의 작용을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 8은 상기 도 1의 센서어셈블리에서의 언더커버하우징의 일부를 별도로 도시한 절제 사시도이다.
도 9는 상기 도 1에 도시한 센서어셈블리에 적용될 수 있는 슬라이딩기구의 일 예를 도시한 도면이다.
도 10은 상기 도 1에 도시한 센서어셈블리에 적용될 수 있는 슬라이딩기구의 다른 예를 도시한 도면이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다.

본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소 들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.

또한, “제 1”, “제 2”, “일측”, “타측” 등의 용어는, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서어셈블리(33) 및 상기 센서어셈블리가 장착되어 있는 이차전지팩(31)을 나타내 보인 사시도이다.

도시한 바와같이, 본 실시예에 따른 이차전지팩(31)은, 상부로 개방된 박스의 형태를 취하는 케이스(13)와, 상기 케이스(13)의 내부에 4개씩 2열로 배치되는 다수의 배터리셀(29)과, 상기 케이스(13)의 상단부에 고정되며 상기 배터리셀(29)과 접속되며 배터리셀(29)로부터 출력되는 전압을 감지하여 커넥팅부(39a)를 통해 외부로 전달하는 센서어셈블리(33)를 갖는다.

상기 센서어셈블리(33)는 상기 배터리셀(29)의 열 사이 중앙에 위치한 상태로 케이스(13)에 고정되고 각 배터리셀(29)의 출력 파워를 계속적으로 감지하여 커넥팅부(39a)를 통해 외부의 모니터링장치(미도시)로 보낸다.

또한, 상기 각 배터리셀(29)의 상부에 구비되어 있는 셀탭(cell tap)(27)에는 셀리드(cell lead)(28)가 고정되어 있다. 상기 셀리드(28)는 도전성 금속편으로서 셀탭(27)에 용접되며, 그 일부가 센서어셈블리(33)의 내부로 진입한 상태로 터미널(도 5의 43b)과 접속한다.

상기한 센서어셈블리(33)는, 케이스(13)에 물리적으로 고정되는 언더커버하우징(35)과, 상기 언더커버하우징(35)에 수용되며 화살표 c방향 또는 그 반대방향으로 슬라이딩 이동하며, 이동 위치에 따라 상기 셀탭(27)에 접속하는 슬라이딩바디(37)와, 상기 슬라이딩바디(37)를 슬라이딩 이동시키는 레버(37b) 등을 포함한다.

먼저, 상기 언더커버하우징(35)은, 직사각판의 형태를 취하는 바닥부(도 8의 35e)와, 상기 바닥부(35e)의 테두리부에 일체를 이루며 바닥부(35e) 상부에 위로 오픈된 내부공간(35b)을 제공하는 벽부(35f)로 이루어진다.

또한 상기 언더커버하우징(35)의 양측 단변(短邊)측 모서리에는 슬릿(35a)이 형성되어 있다. 상기 슬릿(35a)은 상기 바닥부(35e)와 벽부(35f)가 만나는 모서리에 형성된 일정폭의 관통구로서 상기 셀리드(28)를 통과시키는 통로이다.

도 8을 통해 상기 언더커버하우징(35)의 내부 구조를 먼저 설명하기로 한다.

도 8에 도시한 바와같이, 직사각 박스 형태의 언더커버하우징(35)의 길이방향 양단부 즉 단변(短邊)측에 다수의 슬릿(35a)이 형성되어 있고, 상기 각 슬릿(35a)의 측부에 받침대(35c)와 금속편(35d)이 구비되어 있다.

상기 받침대(35c)는 언더커버하우징(35)의 성형 제작시 형성된 것으로서 바닥부(35e)와 일체를 이룬다. 상기 받침대(35c)는 슬릿(35a)을 통해 내부공간(35b)으로 진입한 셀리드(28)를 화살표 e 방향으로 받쳐, 셀리드(28)에 대한 터미널(43b)의 접속시 셀리드(28)가 뒤로 밀리지 않도록 한다.

또한 상기 금속편(35d)은 상기 받침대(35c)를 커버하며 받침대(35c)를 보호한다.

상기 슬릿(35a)과 받침대(35c)와 금속편(35d)이 언더커버하우징(35)의 양측부에 모두 배치되어 있음은 물론이다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 언더커버하우징(35)의 내부공간(35b)에 수용되어 있는 슬라이딩바디(37)가 언더커버하우징(35)의 일측으로 치우쳐, 반대편에 이동공간(35k)이 형성됨을 알 수 있다. 상기 이동공간(35k)은 슬라이딩바디(37)를 화살표 c 방향으로 이동시키기 위해 마련한 공간이다.

상기 슬라이딩바디(37)는, 접속플레이트(도 5의 43)와, 상기 접속플레이트(43)의 상부에 고정되는 센싱PCB(39)와, 상기 센싱PCB(39)를 덮어 보호하는 커버(37a)로 이루어진다. 상기 슬라이딩바디(37)에 대한 세부 설명은 후술하기로 한다.

또한 상기 슬라이딩바디(37)의 중앙부에는 레버(37b)가 설치되어 있다. 상기 레버(37b)는 회동축(37d)에 지지되어 상하로 회동하는 것으로서, 평상시에는 스토퍼(37c)에 걸려 눕혀진 상태로 대기한다.

상기 스토퍼(37c)는, 레버(37b)의 자유단부(회동축(37d)의 반대편 부분)에 형성되어 있는 걸림턱부(37f)에 끼워진 상태로, 레버(37b)를 잠궈 레버(37b)가 위로 들어올려지지 않도록 한다. 상기 스토퍼(37c)를 화살표 a 방향으로 재껴 레버(37b)를 들어올릴 수 있음은 물론이다.

상기 레버(37b)는 도 9과 도 10에 예를 든 전동수단을 통해 슬라이딩바디(37)와 동력 이음되어 있다. 상기 전동수단은 레버(37b)를 화살표 b방향으로 들어올릴 때 슬라이딩바디(37)를 화살표 c 방향으로 슬라이딩 이동시키는 역할을 한다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서어셈블리의 작동원리를 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면으로서, 도 3은 도 2의 일부분을 절제한 절제사시도이다.

도 2 및 도 3에 나타낸 센서어셈블리(33)의 레버 디자인은 도 1에 도시한 센서어셈블리와 약간 다르지만 전체적인 구성은 동일하다.

도시한 바와같이, 상기 언더커버하우징(35)의 내부에 슬라이딩바디(37)가 수용되어 있다. 상기 슬라이딩바디(37)는 언더커버하우징(35)의 내부에서 한쪽으로 치우쳐 반대편에 이동공간(35k)을 제공한다. 상기 이동공간(35k)은 레버(37b)를 화살표 b 방향으로 들어 올릴 때 슬라이딩바디(37)가 화살표 c방향으로 이동할 폭 z 만큼의 공간이다.

또한, 상기 슬라이딩바디(37)의 커버(37a) 하부에는 접속플레이트(43)가 위치한다. 도면에서 접속플레이트(43)는 개략적으로 표현되어 있다. 상기 접속플레이트(43)는 도 4와 도 5에 도시한 형태를 취한다.

상기 접속플레이트(43)의 상부에는 센싱PCB(도 4의 39)가 위치한다. 상기 센싱PCB(39)에 배터리셀(29)의 전압을 센싱하기 위한 회로가 형성되어 있음은 물론이다. 또한 상기 센싱PCB(39)에는 커넥팅부(39a)도 구비되어 있다. 상기 커넥팅부(39a)는 센싱PCB(39)를 통과하며 가공된 정보를, 외부의 회로 가령 모니터링장치(미도시)로 전달하는 접속부이다.

상기 커버(37a)는 커넥팅부(39a)를 포함한 센싱PCB(39)와 접속플레이트(43)를 덮어 보호한다. 상기 센싱PCB(39)는 접속플레이트(43)의 상면에 고정되어 있는 상태로 커버(37a)의 아래에 위치한다.

도 4는 상기 도 2에 도시한 센서어셈블리(33)의 커버(37a)를 생략하고 도시한 사시도이고, 도 5는 상기 도 4에 도시한 접속플레이트의 구조를 설명하기 위하여 도시한 접속플레이트(43)의 도립사시도이다.

도면을 참조하면, 상기 언더커버하우징(35)의 내부공간에 상기 슬라이딩바디(37)가 설치되어 있음을 알 수 있다.

상기 슬라이딩바디(37)는, 그 저면 양단부에 다수의 터미널(43b)을 구비하고 레버(37b)의 회동에 종동하여 화살표 g 방향 또는 그 반대방향으로 슬라이딩 왕복운동하는 접속플레이트(43)와, 상기 접속플레이트(43)의 상면에 고정되는 센싱PCB(39)와, 상기 센싱PCB(39)를 보호하는 커버(37a)를 포함한다.

상기 접속플레이트(43)와 센싱PCB(39)는 겹쳐진 상태로 상호 고정되어 있다. 특히 상기 접속플레이트(43)와 센싱PCB(39)의 중앙부는 상하로 뚫려 있고 그 내부에 레버케이스(37e)가 구비된다. 상기 레버케이스(37e)는 접속플레이트(43)의 일부분으로서 상기 레버(37b)를 회동 가능하게 수용한다. 상기 레버케이스(37e)와 레버(37b)는 분리되어 있고, 레버케이스(37e)와 레버(37b)의 사이에는 동력전달을 위한 전동수단이 설치된다.

즉, 상기 레버(37b)는 레버케이스(37e)의 내부 영역에 위치하되, 도 9 또는 도 10에 도시한 바와같이, 언더커버하우징(35)의 바닥부(35e)에 고정되어 있는 힌지부(37n)에 회동 가능하게 지지되며 그 자리에서 상하로 회동하며, 슬라이딩바디(37)를 이동시키는 것이다.

상기 레버(37b)는 회동축(도 9의 37d)을 통해 힌지부(37n)에 축회전 가능하게 설치되며 하부로 완전히 다운된 상태에서 스토퍼(37c)에 걸려 고정된다. 이와같이 레버(37b)가 완전히 하향 회동한 상태에서, 상기 접속플레이트(43)는 화살표 g방향으로 최대한 이동하여, 터미널(43b)이 (슬릿(35a)의 내부로 진입되어 있는) 셀리드(28)에 밀착하게 된다. 이 때 셀리드(28)는 받침대(35c)에 받쳐진다.

여하튼 상기 레버(37b)가 하부로 회동한 상태를 유지하도록, 상기 레버(37b)의 자유단부에는 걸림턱부(37f)가 형성되어 있고, 언더커버하우징(35)에는 상기 걸림턱부(37f)를 걸어 레버(37b)가 자력으로 상향 회동하지 못하게 차단하는 스토퍼(37c)가 마련되어 있다. 상기 스토퍼(37c)는 사용자에 의해 도 1의 화살표 a방향으로 재껴질 수 있다. 상기 스토퍼(37c)가 재껴지면 레버(37b)가 상부로 올라갈 수 있음은 물론이다.

아울러 상기 레버(37b)에는 레버(37b)를 탄성지지하는 토션스프링(41)이 더 추가되어 있다. 상기 토션스프링(41)은 레버(37b)를 상향지지하는 스프링일 수 도 있고, 하향 지지하는 스프링일 수 도 있다.

상향지지라함은, 레버(37b)를 상향 회동하는 방향으로 지지한다는 의미이고, 하향 지지라는 의미는 레버(37b)는 하부로 회동하는 방향으로 바이어스 시킨다는 의미이다.

한편, 상기 접속플레이트(43)의 저면 양단부에는 다수의 터미널(43b)이 구비되어 있다. 상기 각 터미널(43b)이 접속플레이트(43) 상부의 센싱PCB(39)에 전기적으로 접속되어 있음은 물론이다. 상기 터미널(43b)은 접속플레이트(43)의 저면에 형성되어 있는 홀더부(43a)에 고정된 상태로 접속플레이트(43)의 외측방향으로 연장되어 있다.

특히 상기 터미널(43b)은 셀리드(28)와의 효과적인 접속을 위하여 벤딩처리되어 있다.

도 6은 상기 도 5의 터미널(43b)을 보다 자세히 도시한 도면이고, 도 7은 상기 도 6에 도시한 터미널의 작용을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

도시한 바와같이, 상기 터미널(43b)은, 일정폭을 갖는 띠형 금속부재를 접어 형성한 것으로서, 접힌 부분이 홀더부(43a)에 끼워져 고정되어 있다.

또한, 상기 터미널(43b)의 일단부와 타단부는 벤딩과정을 통해 만곡되어 있다. 상기 터미널(43b)의 일단부는 셀리드(28)와 접촉되는 접속부(43c)로서 접속할 셀리드(28)를 향하여 둥글게 돌출되어 있다. 이와같이 접속부(43c)를 만곡시켜 놓음으로써 터미널(43b)이 셀리드(28)와 보다 적극적인 물리적 접촉이 가능하다.

또한 상기 터미널(43b)의 타단부는 탄력지지부(43d)로서, 상기 접속부(43c)의 반대방향으로 둥글게 돌출되어 있다. 특히 상기 탄력지지부(43d)는 터미널(43b)을 화살표 f 방향으로 탄력 지지하는 역할을 한다. 즉 상기 접속부(43c)가 (뒤로 재껴질 것처럼) 화살표 p 방향으로 힘을 받더라도, 탄력지지부(43d)가 접속부(43c)를 지지하므로, 재껴지지 않고 셀리드(28)와의 확실한 접속을 유지하는 것이다.

도 9는 상기 도 1에 도시한 센서어셈블리(33)에 적용될 수 있는 전동수단의 일 예를 도시한 도면이다.

상기 전동수단은, 레버(37b)와 레버케이스(37e) 사이에 위치한 동력전달수단이다. 이는 레버(37b)가 화살표 b방향으로 상향 회동할 때, 레버(37b)로부터 회동력을 전달받아 접속플레이트(43)로 전달하여 접속플레이트(43)를 화살표 g 방향으로 이동시키는 역할을 한다.

도 9를 참조하면, 상기 레버(37b)의 회동축(37d)이 힌지부(37n)에 회동 가능하게 지지되어 있고, 상기 회동축(37d)의 일단부에 구동기어(37k)가 고정되어 있음을 알 수 있다. 상기 구동기어(37k)는 통상적인 스퍼어형 기어로서, 레버(37b)의 회동시 회동축(37d)과 함께 회전한다.

또한 상기 레버케이스(37e)의 내향면에는 상기 구동기어(37k)와 치합하는 랙기어(37m)가 구비되어 있다. 상기 랙기어(37m)는 구동기어(37k)의 회전에 종동하여 수평방향으로 왕복운동 한다.

본 실시예에서 상기 랙기어(37m)가 레버케이스(37e)의 내향면에 고정되어 있지만, 경우에 따라 랙기어를 레버케이스(37e)의 내향면에 음각 형성 할 수 도 있다.

여하튼 상기와 같이 구동기어(37k)와 랙기어(37m)가 치합되어 있으므로, 레버(37b)를 상하로 회동함에 따라 접속플레이트(43)가 수평방향으로 슬라이딩 왕복운동 할 수 있다.

도 10은 상기 도 1에 도시한 센서어셈블리(33)에 적용될 수 있는 전동수단의 다른 예를 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 상기 레버(37b)의 후단부(자유단부의 반대방향 단부)에 캠부(37p)가 형성되어 있고, 상기 회동축(37d)의 측부에는 상기 캠부(37p)의 가압면(37z)에 접하는 샤프트(37r)가 고정되어 있음을 알 수 있다.

상기 샤프트(37r)는 레버케이스(37e)를 가로지르는 가로대로서 환봉의 형태를 취하며, 상기 캠부(37p)의 가압면(37z)에 면접한다. 상기 가압면(37z)은, 레버(37b)를 화살표 b방향으로 일으킬 때, 샤프트(37r)를 화살표 g방향으로 밀어낼 수 있도록 디자인된다. 또한 상기 샤프트(37r)의 양단부에는 베어링(37s)이 구비되어, 샤프트(37r)와 가압면(37z) 사이의 마찰을 방지한다.

경우에 따라 상기 샤프트(37r)를 별도로 적용하지 않고, 레버케이스(37e)의 내부에 샤프트를 대체하는 구조체를 형성할 수 도 있음은 물론이다.

또한, 상기 레버케이스(37e)와 레버(37b)에는 지지돌기(37w,37u)가 각각 마련되어 있다. 상기 지지돌기(37w,37u)는 인장스프링(37t)에 의해 연결된다. 즉 상기 인장스프링(37t)의 일단부는 레버케이스(37e)의 지지돌기(37w)에 연결되고, 타단부는 레버(37b)에 형성되어 있는 지지돌기(37u)에 끼워지는 것이다.

상기 인장스프링(37t)은 접속플레이트(43)와 레버(37b)를 연결하며 접속플레이트(43)를 레버(37b)측으로 탄성 지지하는 역할을 한다. 이와같이 인장스프링(37t)을 적용함으로써, 레버(37b)가 하향 회동한 상태에서, 상기 터미널(43b)과 셀리드(28)의 접속이 유지된다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 이는 본 발명의 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로, 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

13:케이스 27:셀탭
28:셀리드(cell lead) 29:베터리셀
31:이차전지팩 33:센서어셈블리
35:언더커버하우징 35a:슬릿
35b:내부공간 35c:받침대
35d:금속편 35e:바닥부
35f:벽부 35k:이동공간
37:슬라이딩바디 37a:커버
37b:레버 37c:스토퍼
37d:회동축 37e:레버케이스
37f:걸림턱부 37k:구동기어
37m:랙기어 37n:힌지부
37p:캠부 37r:샤프트
37s:베어링 37t:인장스프링
37u,37w:지지돌기 37z:가압면
39:센싱PCB 39a:커넥팅부
41:토션스프링 43:접속플레이트
43a:홀더부 43b:터미널
43c:접속부 43d:탄력지지부

Claims

케이스내에 다수의 배터리셀을 구비한 이차전지팩의 케이스에 고정된 상태로 각 배터리셀의 셀리드(cell lead)를 그 내부로 받아들여 수용하고 상부로 개방된 내부공간을 제공하는 언더커버하우징과;
상기 언더커버하우징의 내부공간에 슬라이딩 이동 가능하게 수용되며, 외력에 의한 슬라이딩 이동시 상기 각 셀리드에 대해 진퇴하는 다수의 터미널을 구비한 접속플레이트와;
상기 접속플레이트에 고정된 상태로 상기 터미널에 전기적으로 연결되며, 외부 회로와 접속되는 커넥터를 갖는 센싱PCB와;
상기 접속플레이트를 인더커버하우징내에서 슬라이딩 이동시켜, 상기 터미널이 셀리드에 대해 접촉 또는 이격되게 하는 구동부를 포함하는 이차전지팩용 센서어셈블리.
제 1항에 있어서,
상기 센싱PCB의 상부에는 센싱PCB를 덮어 보호하는 커버가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 이차전지팩용 센서어셈블리.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 언더커버하우징은;
그 양측부에 상기 셀리드를 내부공간으로 받아들이는 다수의 슬릿을 갖는 것을 특징으로 하는 이차전지팩용 센서어셈블리.
제 3항에 있어서,
상기 언더커버하우징은;
사각판 형태의 바닥부와 상기 바닥부의 테두리에 일체를 이루는 벽부로 구성되고,
상기 슬릿은, 상기 바닥부와 벽부가 만나는 모서리부에 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지팩용 센서어셈블리.
제 4항에 있어서,
상기 각 슬릿의 측부에는, 슬릿을 통해 언더커버하우징의 내부공간으로 진입한 상태로 상기 터미널과 접속되는 셀리드를, 터미널측으로 받쳐 지지하는 받침대가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지팩용 센서어셈블리.
제 1항에 있어서,
상기 구동부는;
회동축을 통해 상기 언더커버하우징에 회동 가능하도록 지지되며 사용자에 의해 상하로 회동하는 레버와,
상기 레버의 상하 회동운동에 연동하여 접속플레이트를 슬라이딩 이동시키는 전동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지팩용 센서어셈블리.
제 6항에 있어서,
상기 전동수단은;
상기 레버의 회동축에 고정되어, 레버의 회동에 따라 회전하는 구동기어와,
상기 접속플레이트에 구비되며 상기 구동기어와 치합한 상태로 구동기어의 회전력을 받아 직선운동하여 접속플레이트를 이동시키는 종동기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지팩용 센서어셈블리.
제 6항에 있어서,
상기 전동수단은;
상기 레버에 구비되며 접속플레이트에 접한 상태로, 레버의 상향 회동시 접속플레이트를 레버로부터 이격시키는 방향으로 이동시키는 캠(cam)부와,
상기 접속플레이트와 레버를 연결하며 접속플레이트를 레버측으로 탄성 지지하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지팩용 센서어셈블리.
제 6항에 있어서,
상기 레버의 자유단부에는 걸림턱부가 형성되어 있고,
상기 언더커버하우징에는 상기 걸림턱를 걸어 레버의 상향 회동을 차단하는 스토퍼가 더 구비된 것을 특징으로 하는 이차전지팩용 센서어셈블리.
제 1항에 있어서,
상기 터미널은;
일정폭을 갖는 띠형 금속부재를 절곡하여 두 겹으로 제작한 것으로서, 일단부가 상기 셀리드에 접하고, 타단부에는 상기 일단부를 셀리드측으로 지지하는 탄력지지부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지팩용 센서어셈블리.
박스의 형태를 취하는 케이스와;
상기 케이스의 내부에 수용되고 그 상단부에 셀리드(cell lead)가 구비되어 있는 다수의 배터리셀과;
상기 케이스에 고정된 상태로 각 배터리셀의 셀리드(cell lead)를 그 내부로 받아들여 수용하고 상부로 개방된 내부공간을 제공하는 언더커버하우징과; 상기 언더커버하우징의 내부공간에 슬라이딩 이동 가능하게 수용되며, 외력에 의한 슬라이딩 이동시 상기 각 셀리드에 대해 진퇴하는 다수의 터미널을 구비한 접속플레이트와; 상기 접속플레이트에 고정된 상태로 상기 터미널에 전기적으로 연결되며, 외부 회로와 접속되는 커넥터를 갖는 센싱PCB와; 상기 접속플레이트를 인더커버하우징내에서 슬라이딩 이동시켜, 상기 터미널이 셀리드에 대해 접촉 또는 이격되게 하는 구동부를 갖는 센서어셈블리를 포함하는 이차전지팩.
제 11항에 있어서,
상기 센싱PCB의 상부에는 센싱PCB를 덮어 보호하는 커버가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 이차전지팩.
제 11항 또는 제 12항에 있어서,
상기 언더커버하우징은;
그 양측부에 상기 셀리드를 내부공간으로 받아들이는 다수의 슬릿을 갖는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 이차전지팩.
제 13항에 있어서,
상기 언더커버하우징은;
사각판 형태의 바닥부와 상기 바닥부의 테두리에 일체를 이루는 벽부로 구성되고,
상기 슬릿은, 상기 바닥부와 벽부가 만나는 모서리부에 형성된 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 이차전지팩.
제 14항에 있어서,
상기 각 슬릿의 측부에는, 슬릿을 통해 언더커버하우징의 내부공간으로 진입한 상태로 상기 터미널과 접속되는 셀리드를, 터미널측으로 받쳐 지지하는 받침대가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지팩.
제 11항에 있어서,
상기 구동부는;
회동축을 통해 상기 언더커버하우징에 회동 가능하도록 지지되며 사용자에 의해 상하로 회동하는 레버와,
상기 레버의 상하 회동운동에 연동하여 접속플레이트를 슬라이딩 이동시키는 전동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지팩.
제 16항에 있어서,
상기 전동수단은;
상기 레버의 회동축에 고정되어, 레버의 회동에 따라 회전하는 구동기어와,
상기 접속플레이트에 구비되며 상기 구동기어와 치합한 상태로 구동기어의 회전력을 받아 직선운동하여 접속플레이트를 이동시키는 종동기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지팩.
제 16항에 있어서,
상기 전동수단은;
상기 레버에 구비되며 접속플레이트에 접한 상태로, 레버의 상향 회동시 접속플레이트를 레버로부터 이격시키는 방향으로 이동시키는 캠(cam)부와,
상기 접속플레이트와 레버를 연결하며 접속플레이트를 레버측으로 탄성 지지하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지팩.
제 16항에 있어서,
상기 레버의 자유단부에는 걸림턱부가 형성되어 있고,
상기 언더커버하우징에는 상기 걸림턱를 걸어 레버의 상향 회동을 차단하는 스토퍼가 더 구비된 것을 특징으로 하는 이차전지팩.
제 11항에 있어서,
상기 터미널은;
일정폭을 갖는 띠형 금속부재를 절곡하여 두 겹으로 제작한 것으로서, 일단부가 상기 셀리드에 접하고, 타단부에는 상기 일단부를 셀리드측으로 지지하는 탄력지지부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지팩.