KR20180114606A - 이차 전지 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 이차 전지는, 배터리 모듈 또는 배터리 셀을 내부에 수용하는 하부 케이스, 상기 하부 케이스에 결합되는 제1 고정 부재, 제1 고정 부재가 내부에 수용되도록 상기 하부 케이스에 결합되는 상부 케이스, 도전성 재질로 형성되어 상기 상부 케이스에 결합되며 내부에 중공이 형성된 접촉 단자, 및 상기 상부 케이스의 외부에서 상기 접촉 단자를 가압하며 상기 제1 고정 부재와 결합하는 제2 고정 부재를 포함한다.

Description

이차 전지 및 그 제조 방법{SECONDARY CELL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 제조가 용이한 이차 전지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
이차 전지는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지로서, 하나의 전지 셀이 팩 형태로 포장된 저용량 전지의 경우 휴대폰 및 캠코더와 같은 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 전지 팩이 수십 개 연결된 전지 팩 단위의 대용량 전지의 경우 하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.
이차 전지는 양, 음극판 사이에 절연체인 세퍼레이터(separator)를 개재하여 형성된 전극 조립체와, 전해액이 함께 케이스에 내부에 수용되도록 구성된다. 이때 전극 조립체에는 전극 단자들이 연결되며, 전극 단자들은 케이스를 관통하여 외부로 노출된다.
전극 단자와 케이스 사이는 견고하게 밀폐되어야 한다. 이를 위해 종래에는 고가의 커넥터를 장착하고 있으나, 이는 제조 비용을 증가시키는 요인으로 작용하고 있다.
본 발명은 전극 단자와 케이스 사이는 견고하게 밀폐할 수 있는 이차 전지와 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 이차 전지는, 배터리 모듈 또는 배터리 셀을 내부에 수용하는 하부 케이스, 상기 하부 케이스에 결합되는 제1 고정 부재, 제1 고정 부재가 내부에 수용되도록 상기 하부 케이스에 결합되는 상부 케이스, 도전성 재질로 형성되어 상기 상부 케이스에 결합되며 내부에 중공이 형성된 접촉 단자, 및 상기 상부 케이스의 외부에서 상기 접촉 단자를 가압하며 상기 제1 고정 부재와 결합하는 제2 고정 부재를 포함한다.
본 실시예에 따른 이차 전지는, 상기 케이스 내부에 배치되며 상기 접촉 단자와 전기적으로 연결되는 버스바를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 이차 전지는, 상기 제2 고정 부재와 상기 접촉 단자 사이에 개재되는 외부 단자를 통해 외부와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 고정 부재는 볼트(bolt) 형태로 형성되고, 상기 제2 고정 부재는 너트(nut) 형태로 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서 상기 제1 고정 부재는, 인서트 사출을 통해 적어도 일부가 상기 하부 케이스에 매립될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 상부 케이스는 결합 구멍을 구비하고, 상기 접촉 단자는 상기 결합 구멍에 삽입되어 상기 상부 케이스에 결합되며, 상기 접촉 단자와 상기 상부 케이스 사이에는 제1 밀폐 부재가 개재될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 고정 부재는 일부가 상기 중공을 관통하도록 배치되고, 상기 제1 고정 부재와 상기 접촉 단자 사이에는 제2 밀폐 부재가 개재될 수 있다.
본 실시예에 있어서 상기 접촉 단자는, 외주면을 따라 삽입 홈이 형성되며, 상기 상부 케이스와 상기 제1 밀폐 부재는 상기 삽입 홈 내에 배치될 수 있다.
본 실시예에 있어서 상기 삽입 홈은, 상기 제1 밀폐 부재가 배치되는 제1 홈과, 상기 제1 홈보다 넓은 폭으로 상기 제1 홈의 외측에 형성되며 상기 상부 케이스가 배치되는 제2 홈을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 상부 케이스는 상기 제2 홈에 끼움 결합될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 고정 부재는 비도전성 재질로 형성될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지 제조 방법은, 제1 고정 부재가 결합된 하부 케이스를 마련하는 단계, 상부 케이스에 형성된 결합 구멍에 접촉 단자를 결합하는 단계, 버스바를 상기 제1 고정 부재에 결합하는 단계, 및 상기 접촉 단자가 상기 버스바를 가압하도록 상기 하부 케이스와 상기 상부 케이스를 결합하는 단계를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 접촉 단자를 결합하는 단계는, 상기 접촉 단자의 외주면에 형성된 삽입 홈에 제1 밀폐 부재를 배치하는 단계 및 상기 삽입 홈에 상기 상부 케이스를 끼움 결합하는 단계를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서 상기 버스바를 상기 제1 고정 부재에 결합하는 단계는,
상기 버스바 상에 제2 밀폐 부재를 배치하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이차 전지는 별도의 커넥터를 연결하는 과정 없이 상부 케이스와 하부 케이스를 결합함으로써 이차 전지를 제조할 수 있다. 따라서 제조가 매우 용이하다.
또한 종래와 같이 고가의 방수 커넥터를 이용하지 않고 상부 케이스에 직접 결합되는 접촉 단자를 통해 외부 단자와 전기적으로 연결되므로, 제조 비용을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지를 개략적으로 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 I-I′에 따른 단면도.
도 3은 도 2의 분해 사시도.
도 4는 도 2에 도시된 이차 전지에 외부 단자가 결합된 상태를 도시한 단면도.
도 5는 본 실시예에 따른 이차 전지의 제조 방법을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지를 개략적으로 도시한 단면도.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 I-I′에 따른 단면도이다. 또한 도 3은 도 2의 분해 사시도이며, 도 4는 도 2에 도시된 이차 전지에 외부 단자가 결합된 상태를 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 이차 전지(1)는 내부에 다수의 배터리 모듈(또는 배터리 셀)이 수용되는 배터리 팩으로, 케이스(10, 20), 고정 부재(40a, 40b), 밀폐 부재(50a, 50b), 그리고 접촉 단자(30)를 포함한다.
케이스(10, 20)의 내부에는 적어도 하나의 배터리 모듈(미도시), 그리고 배터리 모듈과 전기적으로 연결되는 버스바(60)가 배치된다.
케이스(13)는 이차 전지(1)의 외형을 규정하며, 내부에 수용되는 배터리 모듈들을 외부 환경으로부터 보호한다.
본 실시예에 따른 케이스(10, 20)는 절연성 재질로 형성되며 상부 케이스(10)와 하부 케이스(20)를 포함한다.
하부 케이스(20)는 용기 형태로 형성되어 배터리 모듈이 수용되는 공간을 제공한다.
상부 케이스(10)는 덮개 형태로 형성되어 하부 케이스(20)의 상부에 결합된다.
상부 케이스(10)와 하부 케이스(20)의 견고한 결합을 위해, 상부 케이스(10)와 하부 케이스(20)가 서로 접촉하는 부분에는 접착제가 개재될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며 레이저 용접이나 초음파 용접 등으로 상부 케이스(10)와 하부 케이스(20)를 접합하는 등 다양한 변형이 가능하다.
상부 케이스(10)는 후술되는 접촉 단자(30)가 결합되는 결합 구멍(15)을 구비한다.
본 실시예에서 결합 구멍(15)은 접촉 단자(30)의 형상에 대응하여 원형의 구멍으로 형성된다. 그러나 이에 한정되지 않으며 접촉 단자(30)의 형상에 따라 다양한 형태로 변형될 수 있다.
접촉 단자(30)는 도전성 재질로 이루어지며 상부 케이스(10)에 결합된다. 접촉 단자(30)는 내부에 중공(33)이 형성된 원반 형상으로 형성되며 일부분이 케이스(10, 20)의 외부로 노출된다.
본 실시예에서는 접촉 단자(30)가 납작한 원형의 마개 형상으로 형성되는 경우를 예로 들고 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 육면체 형상으로 접촉 단자(30)형성하는 등 다양한 변형이 가능하다.
접촉 단자(30)는 외주면을 따라 삽입 홈(32)이 형성된다. 삽입 홈(32)은 접촉 단자(30)의 외경을 축소시키는 형태로 형성된다.
삽입 홈(32)에는 후술되는 제1 밀폐 부재(50a)와 상부 케이스(10)의 일부가 삽입된다. 따라서 삽입 홈(32)은 제1 밀폐 부재(50a)가 삽입되는 제1 홈(32a), 상부 케이스(10)가 삽입되는 제2 홈(32b)으로 구분될 수 있다.
제2 홈(32b)은 제1 홈(32a)의 외측에 배치되며 제1 홈(32a)보다 넓은 폭으로 형성된다. 따라서 제1 홈(32a)과 제2 홈(32b) 사이에는 계단 형태로 단차가 형성된다.
접촉 단자(30)는 상부 케이스(10)의 결합 구멍(15)에 삽입되며 상부 케이스(10)와 결합된다. 이때, 상부 케이스(10)는 삽입 홈(32)의 제2 홈(32b)에 삽입되며 접촉 단자(30)와 결합된다. 따라서 상부 케이스(10)의 결합 구멍(15)은 제2 홈(32b)의 외경이 형성하는 직경에 대응하는 크기로 형성되며, 제2 홈(32b)은 상부 케이스(10)의 두께에 대응하는 폭으로 형성된다. 이에 상부 케이스(10)는 제2 홈(32b)에 끼움 결합된다.
삽입 홈(32)의 제1 홈(32a)에는 제1 밀폐 부재(50a)가 삽입된다. 따라서 제1 홈(32a)은 제1 밀폐 부재(50a)가 삽입 가능한 공간으로 형성된다. 제1 밀폐 부재(50a)는 삽입 홈(32) 내에서 탄성 변형되어 접촉 단자(30)와 상부 케이스(10) 사이를 밀폐한다.
케이스(10, 20)의 외부로 노출되는 접촉 단자(30)의 제1 면(30a)은 편평하게 형성된다. 따라서 도 4에 도시된 바와 같이 외부 단자(80)는 접촉 단자(30)의 일면에 면접촉하며 접촉 단자(30)와 전기적으로 연결된다. 여기서 외부 단자(80)는 차량에 구비되어 차량의 모터와 이차 전지(1)를 전기적으로 연결하는 단자일 수 있다.
제1 면(30a)의 반대 면인 접촉 단자(30)의 제2 면(30b)은 케이스(10, 20)의 내부에 배치되며, 중공(33)의 둘레를 따라 밀폐 홈(37)이 형성된다. 밀폐 홈(37)은 후술되는 제2 밀폐 부재(50b)가 삽입되는 공간이다. 따라서 밀폐 홈(37)은 제2 밀폐 부재(50b)가 삽입 가능한 크기로 형성된다.
또한 본 실시예에 따른 밀폐 홈(37)은 접촉 단자(30)와 제1 고정 부재(40a)가 결합될 때 제2 밀폐 부재(50b)가 가압되며 탄성 변형되어 접촉 단자(30)와 제1 고정 부재(40a) 사이를 견고하게 밀폐할 수 있도록 굴곡이 있는 홈으로 형성된다.
한편, 접촉 단자(30)의 삽입 홈(32)과 접촉 단자(30)의 제2 면(30b) 사이에 형성되는 외주면은 경사면(S)으로 형성된다. 구체적으로, 접촉 단자(30)는 삽입 홈(32)에서 접촉 단자(30)의 제2 면(30b) 측으로 갈수록 외경이 작아지는 형상으로 형성된다. 그리고 접촉 단자(30) 제2 면(30b)의 외경은 상부 케이스(10)의 결합 구멍(15) 직경보다 작게 형성되며 삽입 홈(32)과 인접한 부분의 외경은 결합 구멍(15) 직경보다 약간 크게 형성된다
이에 따라 접촉 단자(30)는 제2 면(30b)이 용이하게 결합 구멍(15)을 관통하며 결합 구멍(15)에 삽입된 후, 접촉 단자(30)의 제1 면(30a) 측에서 가해지는 힘에 의해 끼움 결합되며 접촉 단자(30)의 삽입 홈(32)이 상부 케이스(10)의 결합 구멍(15)에 삽입된다.
접촉 단자(30)의 중심에는 접촉 단자(30)를 관통하는 중공(33)이 형성된다. 중공(33)은 후술되는 제1 고정 부재(40a)의 축부(42)가 삽입되는 구멍이다. 따라서 중공(33)의 내경은 제1 고정 부재(40a)의 축부(42) 외경과 동일하거나 유사하게 형성된다.
고정 부재(40a, 40b)는 하부 케이스(20)에 고정 체결되는 제1 고정 부재(40a)와, 제1 고정 부재(40a)에 결합되는 제2 고정 부재(더 4의 40b)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 제1 고정 부재(40a)는 볼트(bolt)의 형태로 구성되고, 제2 고정 부재(40b)는 너트(nut)의 형태로 구성되어 서로 나사 결합된다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 고정 부재(40a)는 두부(41)와 축부(42)를 포함한다. 두부(41)는 전체 또는 일부가 하부 케이스(20)에 매립된다. 두부(41)는 인서트 사출(Insert injection)을 통해 하부 케이스(20)에 매립될 수 있다. 그러나 본 발명의 구성은 이에 한정되지 않으며 접착제 등을 이용하여 두부(41)를 하부 케이스(20)에 접합하는 등 다양한 변형이 가능하다.
축부(42)는 기둥 형태로 두부(41)에서 돌출된다. 축부(42)는 접촉 단자(30)의 중공(33)에 삽입되며 접촉 단자(30)와 결합하고, 축부(42)의 끝단은 접촉 단자(30)를 관통하여 상부 케이스(10)의 외부로 노출된다. 그리고 상부 케이스(10)의 외부로 노출된 부분에는 도 4에 도시된 바와 같이 제2 고정 부재(40b)가 나사 결합된다. 이를 위해 축부(42)의 노출된 부분에는 나사산(미도시)이 구비될 수 있다.
밀폐 부재(50)는 접촉 단자(30)의 삽입 홈(32)에 삽입되는 제1 밀폐 부재(50a)와, 접촉 단자(30)의 밀폐 홈(37)에 삽입되는 제2 밀폐 부재(50b)를 포함한다. 밀폐 부재(50)로는 고무 재질의 오링(O-ring)이 이용될 수 있다.
제1 밀폐 부재(50a)는 접촉 단자(30)와 상부 케이스(10) 사이에 배치되며, 접촉 단자(30)와 상부 케이스(10)가 결합됨에 따라 가해지는 압력에 의해 삽입 홈(32)의 제1 홈(32a) 내에서 탄성 변형되어 접촉 단자(30)와 상부 케이스(10) 사이를 밀폐한다.
또한 제2 밀폐 부재(50b)는 접촉 단자(30)와 제1 고정 부재(40a) 사이에 배치되며, 접촉 단자(30)와 제1 고정 부재(40a)가 결합됨에 따라 가해지는 압력에 의해 밀폐 홈(37) 내에서 탄성 변형되어 접촉 단자(30)와 제1 고정 부재(40a) 사이를 밀폐한다.
제1 고정 부재(40a)와 접촉 단자(30) 사이에는 버스바(60)가 배치된다.
버스바(60)의 내부에는 제1 고정 부재(40a)의 축부(42)가 삽입되는 관통 구멍(65)이 형성된다. 따라서 버스바(60)는 관통 구멍(65)에 축부(42)가 삽입되도록 제1 고정 부재(40a)와 결합되고, 그 위해 접촉 단자(30)가 결합된다.
전술한 바와 같이, 버스바(60)는 케이스(10, 20) 내부에 수용되는 배터리 모듈(미도시)과 접촉 단자(30)를 전기적으로 연결한다. 따라서 배터리 모듈에 저장된 전력은 버스바(60)와 접촉 단자(30)를 거쳐 외부 단자(80)로 공급된다.
이에 따라, 제1 고정 부재(40a)는 전력의 이동 경로로 이용되지 않으므로, 제1 고정 부재(40a)는 비도전성 재질로 형성되어도 무방하다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 고정 부재를 도전성 재질로 형성하는 것도 가능하다.
이어서, 도 3 내지 도 5을 참조하여 본 실시예에 따른 이차 전지의 제조 방법을 설명한다. 도 5는 본 실시예에 따른 이차 전지의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
먼저 제1 고정 부재(40a)가 결합된 하부 케이스(20)를 마련한다. 전술한 바와 같이 제1 고정 부재(40a)는 인서트 사출 등의 방식을 통해 하부 케이스(20)에 적어도 일부가 매립될 수 있다.
이어서, 버스바(60)를 제1 고정 부재(40a)에 결합한다. 제1 고정 부재(40a)의 축부(42)는 버스바(60)의 관통 구멍(65)으로 삽입되며, 이에 버스바(60)는 제1 고정 부재(40a)의 두부(41) 상에 안착된다.
이어서, 제2 밀폐 부재(50b)를 결합한다. 제2 밀폐 부재(50b)는 제1 고정 부재(40a)의 축부(42)를 통해 제1 고정 부재(40a)와 결합된 후 버스바(60) 상에 배치된다.
이어서, 상부 케이스(10)에 접촉 단자(30)를 결합하는 단계가 진행된다. 먼저 접촉 단자(30)의 외주면에 형성된 삽입 홈(32)의 제1 홈(32a)에 제1 밀폐 부재(50a)를 결합한다. 그리고 삽입 홈(32)의 제2 홈(32b)에 상부 케이스(10)가 배치되도록, 상부 케이스(10)의 결합 구멍(15)에 접촉 단자(30)를 끼움 결합한다.
한편, 접촉 단자(30)를 상부 케이스(10)에 결합하는 단계는 상기한 제1 고정 부재(40a)에 버스바(60)를 결합하는 단계와 동시에 진행되거나 먼저 진행될 수 있다.
이어서, 접촉 단자(30)의 중공(33)에 제1 고정 부재(40a)의 축부(42)가 삽입되도록 상부 케이스(10)와 하부 케이스(20)를 결합한다. 이때, 상부 케이스(10)와 하부 케이스(20)가 접촉하는 부분은 접착제가 개재되거나 용접을 통해 상호 접합될 수 있다.
상부 케이스(10)와 하부 케이스(20)가 결합됨에 따라, 제2 밀폐 부재(50b)는 접촉 단자(30)의 밀폐 홈(37)에 삽입되고 탄성 변형되어 접촉 단자(30), 버스바(60), 제1 고정 부재(40a) 사이를 밀폐한다.
또한, 이 과정에서 상부 케이스(10)에 결합된 접촉 단자(30)의 제2 면(30b)은 버스바(60)와 접촉하며 버스바(60)를 가압하게 된다. 이에 접촉 단자(30)는 버스바(60)와 전기적, 물리적으로 연결되며, 이에 이차 전지(1)가 완성된다.
그리고 완성된 이차 전지(1)를 활용하는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 외부 단자(80)를 접촉 단자(30)의 제1 면(30a)에 결합한 후, 제2 고정 부재(40b)를 제1 고정 부재(40a)의 축부(42)에 결합하여 외부 단자(80)를 가압 및 고정한다.
이 과정에서 제1 밀폐 부재(50a)와 제2 밀폐 부재(50b)는 더욱 가압되어 탄성 변형되며, 이에 접촉 단자(30)와 상부 케이스(10)의 사이, 그리고 접촉 단자(30)와 제1 고정 부재(40a) 사이도 더욱 견고하게 밀폐된다.
이와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 이차 전지(1)는 접촉 단자(30)가 상부 케이스(10)에 결합되고 제1 고정 부재(40a)가 하부 케이스(20)에 결합되므로, 별도의 커넥터를 연결하는 과정 없이 상부 케이스(10)와 하부 케이스(20)를 결합함으로써 이차 전지를 제조할 수 있다. 따라서 제조가 매우 용이하다.
또한 종래와 같이 고가의 방수 커넥터를 이용하지 않고 상부 케이스(10)에 직접 결합되는 접촉 단자(30)를 통해 외부 단자(80)와 전기적으로 연결된다. 따라서 제조 비용을 줄일 수 있다.
한편, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 다양한 변형이 가능하다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 이차 전지는 하부 케이스(20)에 매립되는 제1 고정 부재(40a)가 너트 형태로 형성된다. 그리고 제2 고정 부재(40b)가 볼트 형태로 형성되어 케이스(10, 20)의 외부에서 접촉 단자(30)를 관통하여 제1 고정 부재(40a)에 결합된다.
이처럼 본 발명에 따른 이차 전지는 필요에 따라 다양한 형태로 변형될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
예를 들어, 전술한 실시예들에서는 이차 전지는 배터리 팩을 예로 들고 있으나, 이에 한정되지 않으며 배터리 모듈이나, 배터리 모듈 내에 배치되는 배터리 셀에도 적용될 수 있다.
1: 이차 전지
10: 상부 케이스
15: 결합 구멍
20: 하부 케이스
30: 접촉 단자
40a: 제1 고정 부재
40b: 제2 고정 부재
50a: 제1 밀폐 부재
50b: 제2 밀폐 부재
60: 버스바
80: 외부 단자

Claims (14)

  1. 배터리 모듈 또는 배터리 셀을 내부에 수용하는 하부 케이스;
    상기 하부 케이스에 결합되는 제1 고정 부재;
    제1 고정 부재가 내부에 수용되도록 상기 하부 케이스에 결합되는 상부 케이스;
    도전성 재질로 형성되어 상기 상부 케이스에 결합되며 내부에 중공이 형성된 접촉 단자; 및
    상기 상부 케이스의 외부에서 상기 접촉 단자를 가압하며 상기 제1 고정 부재와 결합하는 제2 고정 부재;
    를 포함하는 이차 전지
  2. 제1항에 있어서,
    상기 케이스 내부에 배치되며 상기 접촉 단자와 전기적으로 연결되는 버스바를 더 포함하는 이차 전지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 고정 부재와 상기 접촉 단자 사이에 개재되는 외부 단자를 통해 외부와 전기적으로 연결되는 이차 전지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 고정 부재는 볼트(bolt) 형태로 형성되고, 상기 제2 고정 부재는 너트(nut) 형태로 형성되는 이차 전지.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 고정 부재는,
    인서트 사출을 통해 적어도 일부가 상기 하부 케이스에 매립되는 이차 전지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상부 케이스는 결합 구멍을 구비하고,
    상기 접촉 단자는 상기 결합 구멍에 삽입되어 상기 상부 케이스에 결합되며,
    상기 접촉 단자와 상기 상부 케이스 사이에는 제1 밀폐 부재가 개재되는 이차 전지.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 고정 부재는 일부가 상기 중공을 관통하도록 배치되고,
    상기 제1 고정 부재와 상기 접촉 단자 사이에는 제2 밀폐 부재가 개재되는 이차 전지.
  8. 제6항에 있어서, 상기 접촉 단자는
    외주면을 따라 삽입 홈이 형성되며, 상기 상부 케이스와 상기 제1 밀폐 부재는 상기 삽입 홈 내에 배치되는 이차 전지.
  9. 제8항에 있어서, 상기 삽입 홈은,
    상기 제1 밀폐 부재가 배치되는 제1 홈과, 상기 제1 홈보다 넓은 폭으로 상기 제1 홈의 외측에 형성되며 상기 상부 케이스가 배치되는 제2 홈을 포함하는 이차 전지.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 상부 케이스는 상기 제2 홈에 끼움 결합되는 이차 전지.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 고정 부재는 비도전성 재질로 형성되는 이차 전지.
  12. 제1 고정 부재가 결합된 하부 케이스를 마련하는 단계;
    버스바를 상기 제1 고정 부재에 결합하는 단계; 및
    상부 케이스에 형성된 결합 구멍에 접촉 단자를 결합하는 단계;
    상기 접촉 단자가 상기 버스바를 가압하도록 상기 하부 케이스와 상기 상부 케이스를 결합하는 단계;
    를 포함하는 이차 전지 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 접촉 단자를 결합하는 단계는,
    상기 접촉 단자의 외주면에 형성된 삽입 홈에 제1 밀폐 부재를 배치하는 단계; 및
    상기 삽입 홈에 상기 상부 케이스를 끼움 결합하는 단계;
    를 포함하는 이차 전지 제조 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 버스바를 상기 제1 고정 부재에 결합하는 단계는,
    상기 버스바 상에 제2 밀폐 부재를 배치하는 단계를 포함하는 이차 전지 제조 방법.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110008323A (ko) * 2008-06-13 2011-01-26 도요타지도샤가부시키가이샤 전극 구조
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