KR20140065582A

KR20140065582A - 전지팩의 탭 연결장치

Info

Publication number: KR20140065582A
Application number: KR1020120130304A
Authority: KR
Inventors: 남긍현; 김석호; 백동호; 장민호
Original assignee: 세방전지(주)
Priority date: 2012-11-16
Filing date: 2012-11-16
Publication date: 2014-05-30
Also published as: KR101417412B1

Abstract

본 발명은 전지팩의 탭 연결장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전지의 극성을 한 방향으로 수평배열하기 위하여 탭 사이를 지그재그식으로 병렬연결하여 쇼트발생을 방지하고 작업성을 높일 수 있도록 전지팩의 탭 연결장치에 관한 것이다.

Description

전지팩의 탭 연결장치{Connecting apparatus for battery pack}

최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 동력원으로도 주목받고 있다.

소형 모바일 기기들이 디바이스 1 대당 하나 또는 두서너 개의 전지 셀들을 전기적으로 연결한 소형 전지팩을 사용됨에 반하여, 자동차 등과 같은 중대형 디바이스들은 고출력 대용량의 필요성으로 인해 다수의 전지셀을 전기적으로 연결한 중대형 전지팩을 사용한다.

중대형 전지팩에 사용되는 단위전지는 대략 원통형, 각형 및 파우치형 전지로 분류된다. 초기의 중대형 전지팩에서는 단위전지로서 원통형 전지를 주로 사용하였다. 예를 들어, 일본 특허출원공개 제2004-247320호에는 각각의 원통형 전지를 특정한 형상의 고정 플레이트에 장착하고 횡방향으로 연결하고 이를 다시 접속링과 절연링을 사용하여 종방향으로 연결하여 전지팩을 제조하는 기술을 제시하고 있다.

그러나, 상기 출원에서 보는 바와 같이, 전지팩의 제조를 위해 다수의 원통형 전지들을 연결하는 작업은 원통형 전지의 구조적 특성으로 인해 많은 연결부재를 필요로 하고 조립과정이 복잡하여, 전지팩의 제조비용이 증가하는 문제점을 가지고 있다.

더욱이, 원통형 전지들 사이에 많은 사공간(dead space)이 존재하므로, 콤팩트한 구조의 전지팩에 대한 최근을 수요를 고려할 때 근본적인 한계를 가진다.

따라서, 전지팩을 구성함에 있어서, 연결부재의 수가 적으며 조립이 용이하고 높은 밀집도로 충적될 수 있는 각형 전지, 파우치형 전지 등의 판상형 전지에 대해 많은 연구가 행해지고 있으며, 그 중에서도 경량이며 제조비용이 낮은 파우치형 전지에 대한 관심이 높다.

판상형 전지는 그것의 구조적 특징으로 인해 사공간의 크기를 크게 줄인 상태로 적은 수의 연결부재에 의해 용이하게 전지팩을 제조할 수 있는 장점을 가지고 있다. 반면에, 판상형 전지, 특히, 파우치형 전지는 기계적 강성이 크지 않으므로, 예를 들어, 1 내지 5 개 단위로 기계적 강성이 있는 케이스(400)에 내장하거나 별도의 부재로 연결하여 전지모듈로 구성하고, 이러한 전지모듈을 소망하는 용량 및 출력에 따라 다수 개 적층하여 전지팩을 제조한다.

그러한 대표적인 예가 본 출원인의 한국 특허공개 제2005-0036751호와, 기타 일본 특허출원공개 제2004-31049호, 일본 특허출원공개 제2004-554492호, 미국 특허출원공개 제2003-170535호 등에 개시되어 있다.

이들 출원들은 단위전지로서 판상형 전지를 사용하여 전지팩을 구성함에 있어서 나름대로의 장점을 가지고 있다. 이들 출원들은 모두 판상형 단위전지들을 종방향 또는 횡방향으로 배열하여 기계적 및 전기적으로 연결함으로써 전지모듈을 구성하고, 이러한 전지모듈들을 다시 횡방향 또는 종방향으로 배열하여 기계적 및 전기적으로 연결함으로써 중대형 전지팩을 구성한다.

이와 같은 종래의 전지팩을 일예로서 도 1에 도시하였다.

도 1은 종래의 전지팩을 도시한 분해 사시도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 전지팩은 상부 커버와 하나 이상의 전지셀이 상호 체결되는 전지모듈(3)과 상기 전지모듈(3)의 상면에서 상기 전지모듈(3)의 전지탭(3c)을 전기적으로 통전가능하도록 지지하는 회로기판(3a)과, 상기 전지모듈(3)의 전면과 양측면에 밀착되어 체결됨에 따라서 상기 전지모듈(3)을 내측에서 수용하는 모듈케이스(4)를 포함한다.

상기 회로기판(3a)은 상기 전지셀(3b)에서 전원이 통전되는 전지탭(3c)이 상방으로 돌출되도록 형성되며, 상기 전지탭(3c) 사이를 전기적으로 통전가능하도록 버스바 또는 납땝으로 용접되었다.

상기 전지모듈(3)은 하나 이상의 전지셀(3b)이 별도의 고정수단이나 셀케이스와 같은 부품을 통하여 체결되어 모듈화되었다. 상기 전지모듈(3)은 상기 전지셀(3b)의 전지탭(3c)의 전기적으로 연결되도록 서로 다른 극성이 번갈아가면서 나타날 수 있도록 전지탭(3b)의 위치를 설정하였다.

즉, 종래의 전지팩은 하나 이상의 전지셀(3b)이 순차적으로 연결 및 조립되어 전지모듈(3)을 형성하되, 상기 전지셀(3b)에서 각각 양극과 음극의 전원이 통전되는 전지탭(3c)이, 예를 들면, 일측에서 양극과 음극이 번갈아가면서 위치되도록하고, 반대쪽에서는 음극과 양극순서로 지그재그식으로 배치되었다.

따라서 종래의 회로기판(3a)은 상기와 같이 지그 재그식으로 서로 다른 극성을 갖는 전지탭(3c)이 번갈아 가면서 위치되면, 서로 다른 극성의 탭 사이에 버스바를 용접시켜 각 전지탭(3c)사이를 전기적으로 연결시킬 수 있었다.

그러나 이와 같은 종래의 전지팩의 전지탭간 연결구조는 일측과 타측에서 각각 서로 다른 극성의 전지탭이 위치되도록 지그재그식으로 위치시키다 보니, 버스바의 용접이나 기타 조립과정에서 금속성물질이 접촉되어 쇼트가 빈번히 발생되는 문제점이 있었다.

또한 종래에는 상기 전지셀의 온도를 측정하기 위한 온도센서가 상기 회로기판의 배면에 부착되어 각각의 전지셀의 온도를 각각 측정하기 위한 온도센서가 상기 회로기판의 배면에 하나 이상이 설치된다. 상기 온도센서는 와이어를 통하여 회로기판의 일측에서 위치된 하나의 데이타커넥터에 연결된다.

그러나 종래에는 상기와 같이 다 수개의 온도센서가 하나의 데이타커넥터에 와이어를 통하여 연결되기 때문에 온도센서별로 연장되는 와이어를 회로기판에 부착해야되는 작업이 추가되고, 연장되는 하나 이상의 와이어 때문에 회로기판의 배면이 매우 복잡해지는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 동일극성을 갖는 전지탭을 동일방향으로 배열하고, 회로기판상에서 대각선으로 연장되는 버스바를 형성함에 따라서 조립공정등에서 쇼트의 발생을 방지할 수 있는 병렬배열구조를 갖는 전지팩의 탭 연결장치를 제공함에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 전지탭과 전지탭사이를 수평으로 연결하는 버스바를 분할시켜서 조립이나 전지탭의 배열과정에서의 쇼트발생을 방지할 수 있는 전지팩의 탭 연결장치를 제공함에 있다.

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

본 발명의 제1실시예는 양극과 음극의 전원이 각각 입출력되는 전지탭을 구비하는 하나 이상의 전지셀이 체결되는 전지모듈; 상기 전지탭이 돌출되도록 관통형성되는 하나 이상의 관통공과, 상기 관통공에서 타 관통공으로 연장되어 전지탭의 전기적신호를 통전시키는 하나 이상의 버스바를 구비하여 상기 전지모듈의 상면에 고정되는 회로기판; 및 상기 회로기판에 연결되어 상기 전지모듈의 과충전, 과방전 및 과열온도를 측정하는 배터리보호회로;를 포함하고, 상기 버스바는 일측에서 정렬되는 하나 이상의 관통공과 타측에서 정렬되는 하나 이상의 관통공 사이에서 대각선 방향으로 각각 연장형성되되, 그 끝단에서 상호 이격되어 전기적으로 차단상태를 유지하도록 연결영역이 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2실시예에 있어서, 상기 전지탭은 상기 회로기판의 일측과 타측에서 각각 정렬되는 하나 이상의 관통공을 통하여 돌출되되, 동일 극성을 갖는 전지탭이 동일방향으로 정렬되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제3실시예에 있어서, 상기 회로기판은 상기 전지셀의 온도를 측정하는 온도센서로부터 감지된 온도감지신호를 상기 배터리보호회로에 송신하도록 상기 온도센서와 상기 배터리보호회로에 연결되는 하나 이상의 온도센싱커넥터가 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제4실시예에 있어서, 상기 연결영역은 서로 다른 극성을 갖고 서로 다른 열에 위치된 전지탭 사이에서 각각 대각선 방향으로 연장된 끝단에서 상호 이격된 빈공간을 갖도록 형성되어 납땜 또는 버스바가 접착되면서 상기 전지탭 사이를 통전가능하도록 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제5실시예에 있어서, 상기 전지팩의 탭 연결장치는 상기 관통공에서 돌출되는 상기 전지탭의 출력 전압을 측정 및 송신하도록 상기 회로기판에 고정되는 데이타커넥터와, 상기 데이타커넥터에서 측정되는 전지탭의 출력전압을 확인하여 각 전지셀의 저항값을 조절하여 상기 전지팩의 출력전압 레벨을 설정된 레벨로 유지시키는 밸런싱보드를 더 포함한다.

본 발명의 제6실시예에 있어서, 상기 회로기판은 상기 온도센서와 상기 온도센싱커넥터 사이에 전기적으로 통전가능하도록 연결시키는 패턴이 구현된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제7실시예에 있어서, 상기 회로기판은 상기 관통공에서 상기 데이타커넥터에 연결되는 패턴이 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기의 실시예를 통하여 전지탭의 정렬 및 배열과정이나 회로기판의 조립과정 및 버스바의 연결과정에서 버스바가 전기적으로 차단된 상태에서 각각의 조립 및 배열과정이 이루어지기 때문에 조립공정에서의 쇼트가 발생되지 않기 때문에 불량품의 양산과 작업자의 안전사고가 방지될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 전지팩을 도시한 분해사시도,
도 2는 본 발명에 따른 전지팩의 탭 연결장치를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 전지팩의 탭 연결장치에서 전지셀의 일예를 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 전지팩의 탭 연결장치에서 회로기판을 도시한 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 전지팩의 탭 연결장치에서 전지탭을 도시한 부분사시도,
도 6은 본 발명에 따른 전지팩이 탭 연결장치에서 데이타커넥터에 연결되는 회로패턴을 도시한 도면이다.

이하에서는 본 발명에 따른 전지팩의 탭 연결장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 전지팩의 탭 연결장치를 도시한 사시도, 도 3은 본 발명에 따른 전지팩의 탭 연결장치에서 전지셀의 일예를 도시한 사시도, 도 4는 본 발명에 따른 전지팩의 탭 연결장치에서 회로기판을 도시한 평면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 전지팩의 탭 연결장치는 하나 이상의 전지셀(200)이 전기적으로 통전가능하도록 체결되는 전지모듈(100)과, 상기 전지모듈(100)의 상측으로 돌출되는 전지탭(230)을 전기적으로 통전가능하도록 지지하는 회로기판(300)을 포함한다. 여기서 전지팩의 상부커버(1)와 케이스(4) 및 그외 구성은 공지된 전지팩의 구성을 동일하게 적용할 수 있기에 도면 및 상세한 설명에서 생략하였다.

상기 전지모듈은 도 3에 도시된 하나의 전지셀(200)이 2 이상 체결되는 것으로서 각각의 전지셀(200)은 전면케이스(210)와 배면케이스(220) 사이에 베어셀(도면번호 미표시)이 수용된다. 여기서 상기 베어셀은 상기 회로기판(300)의 상방으로 돌출되는 양극성과 음극성의 전원이 입출력되는 전지탭(230)이 각각 형성된다.

상기 회로기판(300)은 상기 전지모듈의 상면에서 고정되며, 각 전지셀(200)의 양극과 음극의 전지탭(230)이 돌출되도록 관통형성되어 정렬되는 하나 이상의 관통공(340)과, 상기 관통공(340)사이를 대각선으로 연결되어 전원을 통전시키는 도전성 금속판으로 이루어지는 버스바(310)와, 상기 전지셀(200)의 온도 측정신호를 배터리보호회로(BMS)에 송신하는 온도센싱커넥터(320)와, 전지탭의 출력전압을 측정 및 송신하는 데이타커넥터(330)와, 상기 데이타커넥터(330)에서 수신된 각 전지탭의 출력전압을 확인하여 각 전지셀(200)의 저항값을 조절하여 전지팩의 출력전압을 설정레벨로 유지하도록 제어하는 밸런싱보드(500)를 포함한다.

아울러 상기 관통공(340)은 하나의 전지셀(200)에서 상향 돌출되는 양극과 음극의 전지탭(230)이 각각 돌출되는 한 쌍이 일 열을 이루어 다 수개가 정렬된다. 여기서 상기 관통공(340)은 각각 양극과 음극의 극성을 표시하되, 일측에 양극, 타측에 음극의 전지탭(230)이 돌출되도록 각각의 극성이 표시되는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명은 동일 극성의 전지탭(230)이 동일방향에서 정렬되도록 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 버스바(310)는 상기 관통공(340) 사이에서 서로 다른 극성을 갖는 전지탭(230)이 돌출되는 관통공(340) 사이로 연장형성된다. 여기서 상기 버스바(310)는 도전성 금속판이 상기 회로기판(300)의 상면에서 적층되어 상기 관통공(340) 사이로 돌출되는 전지탭(230)에서 인가되는 전원을 통전시킨다.

또한 상기 버스바(310)는 서로 다른 극성의 전지탭(231a, 232b) 사이를 연결하되, 중간부분이 차단되도록 형성되어 이후에 추가적인 납땝이나 버스바(310)의 접착을 통하여 통전가능하도록 연결되는 것이다. 즉, 본 발명의 버스바(310)는 일측의 양극성을 갖는 전지탭(231a~233a)에서 연장되는 제1버스바(311)와, 타측의 음극의 전지탭(231b~233b)이 돌출되는 관통공(340)으로부터 연장되는 제2버스바(312)를 포함한다. 아울러 상기 제1버스바(311)와 제2버스바(312)는 차단된 상태이며, 전지모듈의 상면에서 회로기판(300)이 장착되어 하나 이상의 전지탭(230)이 상기 관통공(340)을 통하여 돌출 및 정렬된 이후에 추가로 버스바(310)를 용접하거나 납땝을 통하여 상기 제1버스바(311)와 제2버스바(312)가 전기적으로 통전가능하도록 연결된다.

상기 온도센싱커넥터(320)는 상기 회로기판(300)의 배면측에서 상기 전지셀의 온도를 측정하는 온도센서(도면에 도시되지 않음)로부터 연결되는 전선 또는 회로기판에 구현되는 패턴(331)과 연결되어 상기 온도센서에서 측정된 신호를 배터리보호회로(도면에 도시되지 않음)에 전달한다.

즉, 본 발명에 따른 온도센싱커넥터(320)는 종래에서 온도센서(도면에 표시되지 않음)로 연결된 전선이 상기 데이타커넥터(330)를 거쳐 배터리보호회로(도면에 표시되지 않음)에 연결되다 보니 전선이 길어지면서 상기 회로기판(300)의 배면과 상측으로 연결되는 와이어에 의하여 복잡한 환경을 제공한다. 그러나 본 발명은 각 전지셀(200)이 위치된 회로기판(300)의 배면에서 온도센서를 부착하고, 상기 온도센서별로 배터리보호회로에 연결되는 패턴을 형성하여 상기 온도센서와 상기 온도센싱커넥터(320)에 연결함에 따라서 상기 온도센서에서 연장되는 패턴이나 와이어의 길이를 단축할 수 있다.

더욱 바람직하게로는 상기 온도센서와 커넥터를 일체로 형성하여 회로기판(300)의 배면으로 연장되는 와이어 또는 패턴을 형성하지 않도록 하는 것이다.

상기 전지탭(230)은 양극과 음극이 모두 동일방향으로 정렬되도록 상기 회로기판(300)의 관통공(340)을 통하여 돌출형성된다. 여기서 상기 전지탭(230)은 도 5에 도시된 바와 같이 절곡되어 상기 회로기판(300)의 상면에서 절곡되어 상기 버스바(310)에 밀착되어 용접된다.

즉, 상기 전지탭(230)은 상기 버스바(310)를 통하여 양극과 음극의 전지탭(230) 사이가 전기적으로 연결된다. 아울러 상술한 바와 같이 상기 버스바(310)는 일측의 양극 전지탭(230)과 타측의 음극전지탭(230) 사이로 상기 제1버스바(311)와 제2버스바(312)가 대각선 방향으로 연장된다.

상기 데이타커넥터(330)는 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6은 본 발명에 따른 전지팩이 탭 연결장치에서 데이타커넥터에 연결되는 회로패턴을 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 상기 데이타커넥터(330)는 상기 회로기판의 패턴(331)에 의하여 형성된 회로를 통하여 상기 전지탭(230)의 전압을 센싱하여 밸런싱보드(500)에 인가한다. 여기서 상기 회로기판(300)은 상기 하나 이상의 관통공(340)에서 상기 데이타커넥터(330)에 연장되는 다 수개의 패턴이 형성되었다. 따라서 상기 데이타커넥터(330)는 상기 전지탭(230)이 접착되는 관통공(340)에 연장된 패턴(331)을 통하여 상기 전지탭(230)의 전압을 측정하여 밸런싱보드(500)에 인가할 수 있다.

상기 밸런싱보드(500)는 상기 데이타커넥터(330)를 통하여 인가되는 전지탭(230)의 측정전압을 수신하여 상기 전지팩의 전체 출력을 균일하게 유지하도록 각 전지셀(200)의 저항값을 조절한다. 예를 들면, 어느 하나의 전지셀(200)에서 전압이 높게 출력되면, 다른 하나 이상의 전지셀의 저항값을 높여서 전체적으로 출력전압의 레벨을 설정범위 이내로 조절함이 바람직하다.

또한 상기 전지탭(230)은 납땝에 의하여 버스바(310)에 접착됨을 설명하였으나, 기타 볼트 또는 피벗과 같은 고정수단에 의해서도 고정된다. 이는 다양한 응용예에 해당되는 것으로서 본 발명의 기술적 사상은 납땜외에 볼트나 피벗과 같은 고정수단에 의하여 고정됨은 물론 그외에 전지탭(230)과 버스바(310)를 접착시키는 모든 수단 및 장치를 포함한다. 다만, 이하에서는 보다 상세한 설명을 위하여 납땝의 경우를 예로 들어 설명한다.

본 발명은 상기와 같은 구성을 포함하며 이하에서는 상기의 구성을 통하여 달성되는 본 발명의 작용을 상세히 설명한다.

먼저 작업하는 양극과 음극의 전원이 입출력되는 전지탭(230)을 상방으로 노출될 수 있도록 베어셀의 전면과 배면에서 전면케이스(210)와 배면케이스(220)를 각각 체결하여 하나의 전지셀(200)을 조립한다. 이후에 작업자는 상기 하나 이상의 전지셀(200)을 각각 체결하여 모듈화시키고, 상면에서 상기 회로기판(300)을 고정시킨다.

여기서 상기 회로기판(300)은 상기 전지탭(230)이 돌출되는 관통공(340)에서 연장되는 제1버스바(311)와 제2버스바(312)가 상호 대각선 방향으로 연장되며, 그 끝단이 상호 이격되어 연결영역(350)을 형성하였다.

따라서 작업자는 일측에서 양극성의 전지탭(230), 타측에서 음극성의 전지탭(230)이 위치되도록 모듈화된 상기 전지모듈(100)의 상면에 상기 회로기판(300)을 고정시킨다.

예를 들면, 제1전지셀에서 양극의 전지탭(231a)은 상기 제1전지셀에 인접되는 제2전지셀의 음극의 제1전지탭(232b)에 전기적으로 연결되도록 한다. 여기서 상기 제1전지셀의 양극의 제1전지탭(231a)은 제1버스바(311)에 연결되고, 제2전지셀의 음극의 제2전지탭(232b)은 제2버스바(312)에 각각 연결된다. 또한 상술한 바와 같이 상기 제1버스바(311)와 제2버스바(312)는 각각의 끝단이 이격되어 차단된 상태로서 연결영역(350)이 형성된다.

그리고 제2전지셀의 양극의 제2전지탭(232a)은 제3전지셀의 음극의 제3전지탭(233b)에 연결되며, 제3전지셀의 양극의 제3전지탭(233a)은 제4전지셀의 음극 전지탭(도면번호 미표시)에 연결되도록 위치된다. 또한 상기 제2전지셀의 양극의 전지탭(232a)에 연결되는 제1버스바(311)와 상기 제3전지셀의 음극의 제3전지탭(233b)에 연결되는 제2버스바(312)가 끝단이 상호 이격된 연결영역(350)을 사이에 두고 연장된다.

이후에 작업자는 동일극성의 전지탭(230)을 동일 방향으로 배치하고, 각각의 양극의 전지탭(231a~233a)과 음극의 전지탭(231b~233b)을 절곡하여 도 5에 도시된 바와 같이 버스바(310)의 상면에 밀착시킨 뒤에 납땝으로 접합시킨다. 도 5는 일예를 설명하기 위한 것이며, 상기 버스바(310)를 상기 전지탭(230)의 상면으로 연장하여 접합시킴도 가능하다. 이외에도 다양한 응용예를 통하여 전지탭(230)과 버스바(310)를 전기적으로 통전하는 연결구조라면 어느 것이라도 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 해당된다.

그리고 작업자는 상술한 전지탭(230)과 버스바(310)의 접착시킨 이후에 전지탭(230) 사이에서 중심측으로 연장되는 제1버스바(311)와 제2버스바(312)의 끝단 사이로서 이격된 공간을 이루는 연결영역(350)에 납땝 및 버스바를 접착시켜 상기 제1버스바(311)와 제2버스바(312)를 전기적으로 통전가능하도록 연결한다.

즉, 본 발명은 동일극성을 갖는 전지탭(230)을 동일방향에 배치하더라도 각 전지탭(230) 사이에 연장되는 버스바(310)를 중간에 차단시킴에 따라서 상기와 같은 양극과 음극의 전지탭(230) 사이를 연결하는 조립 및 납땝 과정에서 작업자의 실수나 기타 환경적인 요인에 의하여 양극과 양극의 전지탭(230), 또는 양극과 양극의 전지탭(230)과 연결되는 도전성 물질의 접촉에 의하여 빈번히 발생되는 쇼트가 방지될 수 있다.

상기와 같은 전지탭(230)의 정렬 및 버스바(310)의 연결과정이 완료되면, 작업자는 상기 데이타커넥터(330)와 온도센싱커넥터(320)에 배터리보호회로에 전선으로 연결하여 상기 회로기판(300)내의 온도와 과충전이나 과방전과 같은 측정신호를 수신할 수 있도록 한다.

이때 종래에는 상기 전지셀(300)의 온도를 감지하기 위하여 상기 회로기판의 배면에서 각 전지셀과 일치된 위치마다 온도센서를 설치하여 데이타커넥터로 와이어를 통하여 연결되었으나, 본 발명은 온도센싱커넥터(320)를 별도로 구비함에 따라서 온도센서의 부착 및 와이어의 연결작업이 매우 용이하다.

또한 더욱 바람직하게로는 상기 온도센싱커넥터(320)에 온도센서와 커넥터를 일체로 구성하여 온도센서 및 와이어의 연결과정을 대폭 감소시키는 것이 바람직하다. 그리고 상기 온도센싱커넥터(320)는 상기 한 쌍의 전지탭(230)이 정렬되는 일열마다 각각 배치되어 온도를 측정한다.

아울러 상기 밸런싱보드(500)는 상기 데이타커넥터(330)를 통하여 각 전지탭(230)의 출력전압을 수신 및 측정하여 전체 전지팩의 출력전압을 설정된 레벨로 유지할 수 있도록 각 전지셀간의 출력전압을 조절한다. 예를 들면, 어느 하나의 전지셀(200)에서 출력된 전압이 높다면, 다른 전지셀에 저항값을 증가시켜 전지팩의 출력전압은 설정레벨을 유지하도록 한다. 이는 회로기판(300)에 형성되는 패턴을 통하여 구현될 수 있기에 별도의 추가적인 장치나 회로의 구성의 추가 없이 가능하다.

본 발명은 다양한 형태로 변형되어 실시될 수 있을 것인바 상술한 실시예에 그 권리범위가 한정되지 않는다. 즉 변형된 실시예가 본 발명 특허청구범위의 필수 구성요소를 포함하고 있다면 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

100 : 전지모듈 200 : 전지셀
210 : 전면케이스 220 : 배면케이스
230 : 전지탭 231a, 231b : 제1전지탭
232a, 232b : 제2전지탭 233a, 233b : 제3전지탭
300 : 회로기판 310 : 버스바
311 : 제1버스바 312 : 제2버스바
320 : 온도센싱커넥터 330 : 데이타커넥터
340 : 관통공 350 : 연결영역
400 : 케이스

Claims

양극과 음극의 전원이 각각 입출력되는 전지탭을 구비하는 하나 이상의 전지셀이 체결되는 전지모듈;
상기 전지탭이 돌출되도록 관통형성되는 하나 이상의 관통공과, 상기 관통공에서 타 관통공으로 연장되어 전지탭의 전기적신호를 통전시키는 하나 이상의 버스바를 구비하여 상기 전지모듈의 상면에 고정되는 회로기판; 및
상기 회로기판에 연결되어 상기 전지모듈의 과충전, 과방전 및 과열온도를 측정하는 배터리보호회로;를 포함하고,
상기 버스바는 일측에서 정렬되는 하나 이상의 관통공과 타측에서 정렬되는 하나 이상의 관통공 사이에서 대각선 방향으로 각각 연장형성되되, 그 끝단에서 상호 이격되어 전기적으로 차단상태를 유지하도록 연결영역이 형성되는 전지팩의 탭 연결장치.
제1항에 있어서, 상기 전지탭은
상기 회로기판의 일측과 타측에서 각각 정렬되는 하나 이상의 관통공을 통하여 돌출되되, 동일 극성을 갖는 전지탭이 동일방향으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 전지팩의 탭 연결장치.
제1항에 있어서, 상기 회로기판은
상기 전지셀의 온도를 측정하는 온도센서로부터 감지된 온도감지신호를 상기 배터리보호회로에 송신하도록 상기 온도센서와 상기 배터리보호회로에 연결되는 하나 이상의 온도센싱커넥터가 구비된 것을 특징으로 하는 전지팩의 탭연결장치.
제1항에 있어서, 상기 연결영역은
서로 다른 극성을 갖고 서로 다른 열에 위치된 전지탭 사이에서 각각 대각선 방향으로 연장된 끝단에서 상호 이격된 빈공간을 갖도록 형성되어 납땜 또는 버스바가 접착되면서 상기 전지탭 사이를 통전가능하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 전지팩의 탭 연결장치.
제1항에 있어서, 상기 전지팩의 탭 연결장치는
상기 관통공에서 돌출되는 상기 전지탭의 출력 전압을 측정 및 송신하도록 상기 회로기판에 고정되는 데이타커넥터와, 상기 데이타커넥터에서 측정되는 전지탭의 출력전압을 확인하여 각 전지셀의 저항값을 조절하여 상기 전지팩의 출력전압 레벨을 설정된 레벨로 유지시키는 밸런싱보드를 더 포함하는 전지팩의 탭 연결장치.
제3항에 있어서, 상기 회로기판은
상기 온도센서와 상기 온도센싱커넥터 사이에 전기적으로 통전가능하도록 연결시키는 패턴이 구현된 것을 특징으로 하는 전지팩의 탭 연결장치.
제5항에 있어서, 상기 회로기판은
상기 관통공에서 상기 데이타커넥터에 연결되는 패턴이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 전지팩의 탭 연결장치.