KR20180133142A - Cylindrical battery pack with shock-absorbing structure - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 원통형 배터리 팩의 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원통형 배터리 팩의 니켈 플레이트에 전달되는 충격 량을 완화시키기 위한 충격 완화 구조가 설계된 원통형 배터리 팩에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cylindrical battery pack, and more particularly, to a cylindrical battery pack having a shock-absorbing structure designed to reduce an amount of impact transmitted to a nickel plate of a cylindrical battery pack.
리튬이온 배터리는 형태에 따라서 크게 원통형, 각형, 폴리머로 나눌 수 있다. 여기서, 원통형 배터리는 원통형의 형태로 형성된 배터리로서 고용량, 고출력의 특징을 가지고 있다. 따라서, 원통형 배터리는 주로 전력을 많이 필요로 하는 제품 및 분야에 사용된다. 예를 들어, 순간적으로 큰 힘이 요구되는 전동공구, 전기 자동차, 전기 자전거 등에 적용될 수 있다.Lithium-ion batteries can be divided into cylindrical, square, and polymer depending on the type. Here, the cylindrical battery is a battery formed in a cylindrical shape, and has a high capacity and a high output characteristic. Therefore, cylindrical batteries are mainly used in products and fields that require a lot of power. For example, it can be applied to electric tools, electric vehicles, electric bicycles, etc., which require a momentary great force.
원통형 배터리 팩은, 일반적으로 다수 개의 원통형 셀들을 하나의 원통형 셀 조립체로 형성하기 위하여 상기 다수 개의 원통형 셀들의 상부에 각 셀에 대응하도록 개구가 형성된 케이스를 조립한다. 상기 케이스 조립 후, 다수 개의 원통형 셀들을 전기적으로 연결하기 위하여 원통형 셀의 상부에 니켈 플레이트를 연결하고, 상기 원통형 셀의 상부에 연결된 니켈 플레이트를 제외한 부분을 인접하는 각 셀 간에 연결함으로써 하나의 원통형 배터리 팩이 형성된다. A cylindrical battery pack generally assembles a casing having openings corresponding to each cell on top of the plurality of cylindrical cells to form a plurality of cylindrical cells into one cylindrical cell assembly. After assembling the case, a nickel plate is connected to an upper portion of the cylindrical cell to electrically connect the plurality of cylindrical cells, and a portion except for the nickel plate connected to the upper portion of the cylindrical cell is connected between adjacent cells, A pack is formed.
그러나, 이와 같은 방식에서는 상기 원통형 배터리 팩을 외부 충격으로부터 보호하기 위한 별도의 보호 구조가 설계되어 있지 않다. 즉, 상기 원통형 배터리 팩에 외부의 충격이 가해지는 경우, 케이스가 받은 충격량은 니켈 플레이트로 전달되는 것이다. 따라서, 외부 충격이 전달된 니켈 플레이트에는 형상 변화가 발생하며, 상기 형상 변화로 인하여 니켈 플레이트의 전기적, 물리적 특성의 변화가 발생할 수 있으며, 이러한 상황은 배터리 팩의 성능상의 문제를 야기시킨다.However, in such a method, a separate protection structure for protecting the cylindrical battery pack from external impact is not designed. That is, when an external impact is applied to the cylindrical battery pack, the amount of impact received by the case is transmitted to the nickel plate. Therefore, a shape change occurs in the nickel plate to which the external impact is transmitted, and a change in the electrical and physical characteristics of the nickel plate may occur due to the shape change. This situation causes a performance problem of the battery pack.
또한, 상기 케이스는 원통형 셀들을 하나의 셀 조립체로 고정시켜주는 역할을 수행할 뿐, 외부로 노출된 니켈 플레이트를 보호하지 못한다. 따라서, 외부로 노출된 니켈 플레이트는 케이스로부터 전달받은 충격뿐만 아니라 직접적으로 가해지는 충격으로 인한 손상 발생의 가능성도 배제할 수 없다.In addition, the case serves to fix the cylindrical cells to one cell assembly, but does not protect the nickel plate exposed to the outside. Therefore, the nickel plate exposed to the outside can not exclude not only the impact transmitted from the case but also the possibility of damages caused by a direct impact.
본 발명은 상기와 같이, 원통형 배터리 팩에 가해지는 외부의 충격으로부터 니켈 플레이트를 보호하고자 한다.As described above, the present invention intends to protect the nickel plate from external impact applied to the cylindrical battery pack.
하나 이상의 원통형 셀을 포함하여 구성되는 원통형 배터리 팩은, 원통형 셀 조립체의 각 셀과 접촉되는 니켈 플레이트; 소정의 간격으로 개구부들이 형성되어 있으며, 상기 원통형 셀 조립체의 상부에 결합되는 케이스; 상기 원통형 셀 조립체의 각각의 셀과 상기 케이스 사이에 조립되는 충격 흡수부; 를 포함하여 구성되며,A cylindrical battery pack comprising at least one cylindrical cell comprises: a nickel plate in contact with each cell of the cylindrical cell assembly; A case having openings formed at predetermined intervals and coupled to an upper portion of the cylindrical cell assembly; An impact absorbing portion assembled between each of the cells of the cylindrical cell assembly and the case; And,
상기 니켈 플레이트는, 원통형 셀 조립체의 각 셀과 접속하는 셀 접속부(122); 와 상기 셀 접속부에서 연장 형성되어 셀 접속부들을 연결하는 셀 연결부(124); 가 형성된 것을 특징으로 한다.The nickel plate includes: a cell connection portion (122) connecting to each cell of the cylindrical cell assembly; And a cell connection part extending from the cell connection part and connecting the cell connection parts; Is formed.
상기 충격 흡수부는, 각각의 셀에 대응하는 개별의 원형의 링(O-Ring) 형태를 가지는 충격 흡수부재(131)들의 집합체인 것을 특징으로 한다.The shock absorbing portion is an aggregate of
상기 충격 흡수부재의 내경은, 원통형 셀의 직경보다 작게 형성된 것을 특징으로 한다.The inner diameter of the shock absorbing member is formed to be smaller than the diameter of the cylindrical cell.
상기 충격 흡수부재의 외경은, 원통형 셀의 직경보다 크게 형성된 것을 특징으로 한다.The outer diameter of the shock absorbing member is formed larger than the diameter of the cylindrical cell.
여기서, 상기 충격 흡수부는, 각각의 셀 접속부(122)에 대응하는 형태를 가지는 개별의 충격 흡수부재(131)들의 집합체인 것을 특징으로 한다.Here, the shock absorbing portion is an aggregate of individual
상기 케이스에 형성된 개구부들은, 원통형 셀 조립체의 각 셀에 대응하도록 형성된 것을 특징으로 한다.And the openings formed in the case are formed to correspond to the respective cells of the cylindrical cell assembly.
상기 개구부의 원통형 셀과 마주보는 면(F)의 직경(L1)은 그 반대면의 직경(L2)보다 작지 않게 형성되며, 상기 개구부의 내측 측벽에는, 충격 흡수부재가 조립되는 조립 단차(1422)가 형성된 것을 특징으로 한다.A diameter L 1 of a face F facing the cylindrical cell of the opening is not smaller than a diameter L 2 of the opposite face of the opening, and an
상기 개구부의 원통형 셀과 마주보면 면(F)의 직경(L1)과 그 반대면의 직경(L2)은 차이를 갖지 않게 형성되며, 상기 개구부의 내측 중앙부에는, 충격 흡수부재가 고정되는 부재 걸림부(1423)가 형성된 것을 특징으로 한다.The diameter L1 of the surface F and the diameter L2 of the opposite surface are not different from each other when facing the cylindrical cell of the opening portion and the inner middle portion of the opening portion is provided with a member engaging portion (1423) are formed.
상기 개구부의 측부에는, 니켈 플레이트에 형성된 셀 연결부가 결합되는 결합 홈(144)이 형성된 것을 특징으로 한다.And an
상기 니켈 플레이트는, 상기 셀 접속부 및 셀 연결부를 통하여 연결되는 셀들의 합산 전압을 출력하도록 그 단부에 전압출력 탭이 형성된 것을 특징으로 한다.The nickel plate is characterized in that a voltage output tap is formed at an end of the nickel plate so as to output a sum voltage of cells connected through the cell connection portion and the cell connection portion.
상기 니켈 플레이트는, 원통형 셀 조립체의 각 셀과 접촉하는 셀 접속부와 상기 셀 접속부들을 연결하는 셀 연결부가 별도의 형태인 것을 특징으로 하며,The nickel plate is characterized in that a cell connecting portion that is in contact with each cell of the cylindrical cell assembly and a cell connecting portion that connects the cell connecting portions are in a separate form,
상기 셀 연결부는, 인접하는 셀 접속부들과 접촉하여 셀 접속부들을 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 한다.The cell connection part is in contact with adjacent cell connection parts to electrically connect the cell connection parts.
원통형 배터리 팩의 형성 방법은, 니켈 플레이트에 원통형 셀 조립체의 각각의 셀과 접촉하는 셀 접속부를 형성하고, 상기 셀 접속부들을 연결하는 셀 연결부를 형성하는 셀 연결단계; 원통형 셀 조립체의 상부에 결합하는 케이스를 구비하는 케이스 구비단계; 케이스에 형성된 각각의 개구부에 충격 흡수부재를 조립하는 충격 흡수부재 조립단계; 충격 흡수부재가 조립된 케이스를 원통형 셀 조립체의 상부에 결합하는 케이스 결합단계; 를 포함하여 구성된다.A method of forming a cylindrical battery pack includes the steps of: forming a cell connection portion in a nickel plate in contact with each cell of a cylindrical cell assembly, and forming a cell connection portion connecting the cell connection portions; A case having a case coupled to an upper portion of the cylindrical cell assembly; An impact absorbing member assembling step of assembling an impact absorbing member to each of the openings formed in the case; A case engaging step of engaging the case in which the shock absorbing member is assembled to the upper part of the cylindrical cell assembly; .
상기 셀 연결 단계는, 연결해야 할 셀들의 연결 형태에 대응하도록 셀 연결부를 형성하는 것을 특징으로 한다.The cell connection step forms a cell connection part to correspond to a connection type of cells to be connected.
상기 셀 연결 단계는, 니켈 플레이트에 셀 접속부 형성 후, 연결을 위한 셀 접속부들의 사이에 접속하여 셀 연결부를 형성하는 것을 특징으로 한다.The cell connection step may include forming a cell connection part on the nickel plate, and then connecting the cell connection part for connection to form a cell connection part.
본 발명은 니켈 플레이트와 케이스 사이에 충격 완화 구조를 추가함으로써 외부로부터 가해진 충격을 충격 완화 구조가 흡수함으로써 니켈 플레이트로 전달되는 충격을 완화시킬 수 있다. 또한, 케이스가 니켈 플레이트를 외부로 노출되지 않도록 함으로써 외부로부터 니켈 플레이트를 보호할 수 있다.The present invention can mitigate the impact transmitted to the nickel plate by absorbing an impact externally applied by the shock-absorbing structure by adding a shock-absorbing structure between the nickel plate and the case. In addition, the nickel plate can be protected from the outside by preventing the case from being exposed to the outside.
도 1은 본 발명에 따른 원통형 배터리 팩의 구성을 도시한 도면
도 2는 셀 연결부 형성의 실시 예 1
도 3은 셀 연결부 형성의 실시 예 2
도 4는 충격 흡수부재를 도시한 도면
도 5는 케이스와 충격 흡수부재가 조립되는 도면
(a) 결합 홈 형성의 실시 예 1
(b) 결합 홈 형성의 실시 예 2
도 6은 충격 흡수부재 조립의 실시 예 1을 도시한 단면도
도 7은 충격 흡수부재 조립의 실시 예 2을 도시한 단면도
도 8은 충격 흡수부재 조립의 실시 예 3을 도시한 단면도
도 9는 본 발명에 따른 원통형 배터리 팩 조립 방법의 블록도
도 10은 본 발명에 따른 원통형 배터리 팩의 전체 모습을 도시한 도면
도 11은 충격 흡수부재 형태의 다른 실시 예를 도시한 도면1 is a view showing a configuration of a cylindrical battery pack according to the present invention;
Fig. 2 is a cross-sectional view of the cell connecting portion according to Embodiment 1
Fig. 3 is a cross-sectional view of the cell connecting portion according to Embodiment 2
4 is a view showing an impact absorbing member
5 is a view showing a case where the case and the shock absorbing member are assembled
(a) Example 1 of forming a coupling groove
(b) Example 2 of forming a coupling groove
6 is a sectional view showing Embodiment 1 of the impact absorbing member assembly
7 is a cross-sectional view showing Embodiment 2 of the impact absorbing member assembly
8 is a sectional view showing Embodiment 3 of the impact absorbing member assembly
9 is a block diagram of a method of assembling a cylindrical battery pack according to the present invention
10 is a view showing the entirety of a cylindrical battery pack according to the present invention.
11 is a view showing another embodiment in the form of an impact absorbing member
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 “전기적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “~(하는) 단계” 또는 “~의 단계”는 “~를 위한 단계”를 의미하지 않는다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another part in between . Also, when an element is referred to as " comprising ", it means that it can include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise. The word " step (or step) " or " step " used to the extent that it is used throughout the specification does not mean " step for.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Also, in certain cases, there may be a term selected arbitrarily by the applicant, in which case the meaning thereof will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term, not on the name of a simple term, but on the entire contents of the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명에 따른 하나 이상의 원통형 셀을 포함하여 구성되는 원통형 배터리 팩은,A cylindrical battery pack comprising at least one cylindrical cell according to the present invention comprises:
원통형 셀 조립체의 각 셀과 접촉되는 니켈 플레이트;A nickel plate in contact with each cell of the cylindrical cell assembly;
소정의 간격으로 개구부들이 형성되어 있으며, 상기 원통형 셀 조립체의 상부에 결합되는 케이스;A case having openings formed at predetermined intervals and coupled to an upper portion of the cylindrical cell assembly;
상기 원통형 셀 조립체의 각각의 셀과 상기 케이스 사이에 조립되는 충격 흡수부; 를 포함하여 구성되며,An impact absorbing portion assembled between each of the cells of the cylindrical cell assembly and the case; And,
상기 니켈 플레이트는, 원통형 셀 조립체의 각 셀과 접촉하는 셀 접속부; 와 상기 셀 접속부에서 연장 형성되어 셀 접속부들을 연결하는 셀 연결부; 가 형성된 것을 특징으로 한다.The nickel plate includes: a cell connection portion that contacts each cell of the cylindrical cell assembly; And a cell connection part extending from the cell connection part to connect the cell connection parts; Is formed.
도 1은 본 발명에 따른 원통형 배터리 팩을 분해한 상태를 도시한 도면이다.1 is a view showing a state in which a cylindrical battery pack according to the present invention is disassembled.
상기 도 1을 참조하면, 상기 원통형 배터리 팩(100)은 원통형 셀(110), 니켈 플레이트(120), 충격 흡수부(130) 및 케이스(140)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, the cylindrical battery pack 100 may include a
도 1에서는 편의상 원통형 배터리 팩(100)을 구성하는 원통형 셀(110)들의 일부를 도시하였지만, 상기 원통형 배터리 팩(100)은 다수 개의 원통형 셀(110)로 구성될 수 있다. 여기서, 다수 개의 원통형 셀의 집합체를 원통형 셀 조립체로 지칭하도록 한다. Although FIG. 1 illustrates a part of the
상기 니켈 플레이트(120)는, 원통형 셀 조립체를 구성하는 원통형 셀들을 전기적으로 연결하는 셀 접속부(122)와 셀 연결부(124)가 형성되는 구성이다.The nickel plate 120 has a structure in which a
<셀 연결부 형성의 예>≪ Example of cell connection part formation >
실시 예 1로, 도 2를 참조하면 니켈 플레이트(120)는 원통형 셀 조립체의 각각의 셀의 상부에 접촉하여 전기적으로 접속하는 셀 접속부(122)가 형성될 수 있다. 상기 셀 연결부(124)는, 상기 셀 접속부(122)에서 연장되는 부분을 연결하여 형성될 수 있다. 상기 셀 접속부(122)에서 연장되는 부분은 상기 셀의 연결 구조에 따라 각 셀 접속부의 일측면에 형성될 수 있다. 도 2에는 셀 접속부(122)와 셀 연결부(124)를 통하여 두 개의 원통형 셀이 전기적으로 연결된 상태를 도시하였지만, 이에 한정하지 않으며 경우에 따라 두 개 이상의 셀들을 연결할 수도 있다.Referring to FIG. 2, in Embodiment 1, the nickel plate 120 may be formed with a
실시 예 2로, 도 3을 참조하면 상기 셀 접속부(122)와 셀 연결부(124)가 분리된 형태로 형성될 수 있다. 상기 셀 접속부(122)는, 각각의 원통형 셀의 상부에 형성된다. 여기서, 상기 셀 연결부(124)는 상기 셀 접속부(122)의 일측면에 연장 되는 부분을 연결하여 형성되는 것이 아니라 상기 셀 접속부(122)와는 별도의 셀 연결부(124)가 형성된다. 따라서, 셀 접속부가 형성된 후, 연결을 원하는 셀 접속부 사이에 얹혀져 상기 셀 접속부 간에 전기적 연결이 이루어질 수 있다. 도 3에 표시된 바와 같이, 셀 연결부(124)의 한 측면은 하나의 셀 접속부에 접촉되도록 얹혀져야 하며, 셀 연결부(124)의 반대 측면은 또 다른 셀 접속부에 접촉되도록 얹혀져야 한다. 이와 같이 셀 접속부 사이에 얹혀진 셀 연결부(124)는, 후에 설명하는 원통형 셀 조립체의 상부에 결합되는 충격 흡수부가 조립된 케이스의 압력에 의하여 상기 셀 접속부 간의 전기적 연결이 안정적으로 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 3, the
또한, 상기 니켈 플레이트(120)는 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 셀 접속부(122)와 셀 연결부(124)를 통하여 연결되는 셀들의 합산 전압을 출력하도록 단부에 전압출력 탭이 형성될 수 있다. 10, a voltage output tap may be formed at an end of the nickel plate 120 to output a sum voltage of cells connected through the
이와 같이 실시 예 1 또는 실시 예 2로, 셀 접속부(122)와 셀 연결부(124)를 통하여 원통형 셀 조립체를 구성하는 원통형 셀들이 전기적으로 연결될 수 있다.As described above, in the first or second embodiment, the cylindrical cells constituting the cylindrical cell assembly can be electrically connected through the
충격 흡수부(130)는, 원통형 셀 조립체를 구성하는 각각의 셀에 대응하는 원형의 링(O-Ring) 형태를 가지는 충격 흡수부재(131)들의 집합체로 설명될 수 있다.The
상기 충격 흡수부재(131)는, 후에 설명하는 케이스에 형성된 원통형 셀의 대응하는 각각의 개구부(142)에 조립되는 구성이다. 상기 충격 흡수부재(131)가 조립되는 구조는 후에 보다 상세히 설명하도록 한다.The
상기 충격 흡수부재는(131)는, 원통형 셀에 대응하도록 형성된 개구부(142)에 조립되어야 하므로 원통형 셀의 직경을 고려하여 형성되어야 한다.The
따라서, 도 4를 참조하면, 상기 원형의 링(O-Ring) 형태를 가지는 충격 흡수부재(131)의 바깥쪽 지름인 외경은 원통형 셀의 직경보다 크게 형성될 수 있다. 또한, 상기 충격 흡수부재(131)의 안쪽 지름인 내경은 원통형 셀의 직경보다 작게 형성될 수 있다.4, the outer diameter of the outer diameter of the
예를 들어, 원통형 셀의 직경이 18mm를 가지는 경우라면, 충격 흡수부재는 상기 원통형 셀의 직경의 +-1mm 를 고려하여 설계될 수 있다. 즉, 상기 충격 흡수부재의 외경은 19mm, 내경은 17mm 로 설계될 수 있다.For example, if the diameter of the cylindrical cell is 18 mm, the impact absorbing member can be designed considering the diameter of the cylindrical cell + -1 mm. That is, the outer diameter of the shock absorbing member may be designed to be 19 mm, and the inner diameter thereof may be designed to be 17 mm.
또한, 상기 충격 흡수부재(131)는, 원통형 셀 조립체의 상부에 케이스가 결합되었을 때, 셀 접속부(122)와 셀 연결부(124)가 형성된 니켈 플레이트와 케이스 사이에 구성되어 외부로부터 전해지는 충격으로부터 니켈 플레이트를 보호해야 하므로 충격 흡수가 가능한 소재로 구성되어야 한다.The
예를 들어, 폴리염화비닐(PVC)로 구성될 수 있으며, 이에 한정하지 않고 폴리염화비닐 외의 충격 흡수가 가능한 소재로 구성 가능할 수 있다.For example, it may be composed of polyvinyl chloride (PVC), but not limited thereto, and may be constituted of a material capable of shock absorption other than polyvinyl chloride.
추가적으로, 상기 충격 흡수부재(131)는 상기 니켈 플레이트(120)의 셀 접속부(122)의 형상에 따라 상기 원형의 링(O-Ring) 형태가 아닌 다른 형태일 수 있다.In addition, the
예를 들어, 도 11과 같이 각 배터리 셀이 원통형 셀이 아닌 각형 셀(210)로 구성될 수 있으며, 이 때 셀 표면에 형성되는 셀 접속부(222)는 각형 셀에 대응하여 사각 형상일 수 있다. 이 경우, 충격 흡수부재(231)는 니켈 플레이트(220)를 안정적으로 보호하기 위하여 사각 형상의 셀 접속부(222)에 대응하는 사각 형태일 수 있다.For example, as shown in FIG. 11, each battery cell may be a
즉, 상기 충격 흡수부재(131)는 각각의 셀에 대응하여 결합되어 외부 충격으로부터 니켈 플레이트(120)를 보호하는 것이므로 니켈 플레이트(120), 보다 정확하게는 셀 접속부(122)의 형상에 따라 이에 대응하는 형태로 형성될 수 있다. That is, since the
또한, 이에 대응하여 케이스(140)에 형성되는 개구부(142)는 충격 흡수부재(131)를 수용하는 것이므로, 이 역시 니켈 플레이트(120)의 셀 접속부(122)의 형상에 대응되는 형태일 수 있다.The
케이스(140)는, 원통형 셀 조립체의 상부에 결합되어 각각의 원통형 셀들을 하나의 원통형 셀 조립체로 고정시켜주며, 외부로부터 보호하는 역할을 수행할 수 있다.The
도 1과 같이, 상기 케이스(140)에는 소정의 간격으로 개구부(142)들이 형성되어 있으며, 상기 개구부(142)들은 원통형 셀 조립체의 각각의 셀에 대응하도록 형성될 수 있다.As shown in FIG. 1,
<실시 예 1>≪ Example 1 >
실시 예 1로, 상기 케이스(140)가 원통형 셀과 마주보며 조립되는 면(F)의 개구부(142)의 직경은, 그 반대면의 상기 개구부의 직경보다 작지 않게 형성될 수 있다. 상기 케이스의 전면과 후면에 따라 개구부의 직경의 차이로 인한 단차가 형성될 수 있다. 이를 조립 단차(1422)로 지칭하며, 상기 조립 단차(1422)에 의해 충격 흡수부재(131)가 반대면으로 빠져나가지 않고 걸림 고정될 수 있다. In Embodiment 1, the diameter of the
실시 예 1의 단면을 도시한 도 6을 참조하면, 상기 케이스(140)가 원통형 셀과 마주보는 면(F)상의 개구부의 직경(L1)이 그 반대면의 개구부의 직경(L2)보다 크게 형성될 수 있다. 따라서, L1와 L2의 차이로 인한 단차가 형성되는 것이다. 6, the
상기 L1은 충격 흡수부재(131)가 맞춤 조립되어야 하므로 충격 흡수부재(131)의 외경과 동일한 규격으로 형성되는 것일 수 있다. 예를 들어, 충격 흡수부재(131)의 외경이 19mm를 가진다면 상기 원통형 셀과 마주보는 면(F) 상의 개구부의 직경(L1) 또한 19mm 로 형성되어야 하는 것이다. 또한, 원통형 셀과 마주보는 면(F)상의 개구부가 19mm의 직경으로 형성되었다면, 그 반대면에 형성된 개구부의 직경(L2)은 19mm보다 작게 형성되어야 한다.The L1 may be formed to have the same size as the outer diameter of the
또한, L1의 직경으로 형성되는 개구부의 높이(t1), 즉, 충격 흡수부재(131)가 조립/삽입되는 높이는 상기 충격 흡수부재의 두께(T)보다 짧은 길이로 형성될 수 있다. 따라서, 도 6과 같이 충격 흡수부재(131)를 조립했을 경우 충격 흡수부재(131)가 케이스의 F 면보다 높게 조립됨으로써, 원통형 셀의 상부에 위치하는 니켈 플레이트를 외부 충격으로부터 보다 안정적으로 보호할 수 있는 것이다.The height t1 of the opening formed by the diameter of L1, that is, the height at which the
<실시 예 2>≪ Example 2 >
실시 예 2로, 개구부가 원통형 셀과 마주보는 면(F)과 그 반대면의 직경의 차이를 두지 않고, 상기 개구부(142)의 내측 측벽에 부재 걸림부(1423)을 형성할 수 있다.In Embodiment 2, the
도 7을 참조하면, 상기 케이스(140)에 형성된 개구부(142)는 원통형 셀과 마주보는 면(F)과 그 반대면의 직경이 동일하게 형성되며, 상기 개구부(142)의 내측 측벽에는 돌출되는 부재 걸림부(1423)가 형성될 수 있다. 따라서, 도 7과 같이 충격 흡수부재(131)를 개구부에 삽입했을 경우 반대면으로 빠져 나가지 않고 부재 걸림부(1423)에 의해 걸림 고정되게 된다.7, the
여기서, 부재 걸림돌(1423)를 형성할 시, 충격 흡수부재(131)의 두께(T)보다는 짧은 길이를 갖는 위치(t2)에 형성될 수 있다. 따라서, 충격 흡수부재(131)가 부재 걸림부(1423)에 걸림/고정되었을 경우, 상기 충격 흡수부재(131)가 F면보다 높게 위치함으로써 원통형 셀의 상부에 위치하는 니켈 플레이트를 외부 충격으로부터 보다 안정적으로 보호할 수 있다.Here, when the
<실시 예 3>≪ Example 3 >
실시 예 3으로, 상기 케이스(140)가 원통형 셀과 마주보는 면(F)상의 개구부(142)의 직경이 그 반대면으로 갈수록 작아지는 형태로 형성될 수 있다. 즉, 도 8과 같이 개구부의 폭이 원통형 셀과 마주보는 면(F)상에서 그 반대면으로 갈수록 좁아지는 형태일 수 있다. 따라서, F면상의 개구부에 충격 흡수부재(131)를 삽입했을 경우 반대면으로 빠져 나가지 않고 걸림 고정될 수 있다.In Embodiment 3, the
여기서, 개구부의 폭이 좁아지도록 형성할 시에, 충격 흡수부재(131)를 삽입했을 경우 충격 흡수부재가 F 면상보다 높게 형성될 수 있도록 충격 흡수부재의 두께(T)와 함께 고려되어야 한다.Here, when the width of the opening is narrowed, the thickness of the
<결합 홈 형성의 예> ≪ Example of formation of coupling groove &
도 5를 참조하면, 일 실시 예로, (a)와 같이 상기 개구부(142)의 측부에는 원통형 셀 조립체의 상부에 케이스 결합 시 니켈 플레이트에 형성된 셀 연결부(124)가 결합되는 결합 홈(144)이 형성될 수 있다. 그러나, 이에 한정하는 것은 아니며 원통형 셀들의 연결 구조에 따라서 각 개구부(142)의 일측면 또는 하나 이상의 측면에 결합 홈(144)을 형성할 수 있다.5, a
다른 실시 예로, (b)와 같이 개구부(142)에 상, 하, 좌, 우 방향으로 결합 홈(144)이 형성될 수 있다. 따라서, 이와 같은 경우에는 결합 홈(144)을 원통형 셀들의 연결 구조에 따라 케이스에 결합 홈(144)이 형성되는 것이 아니라 원통형 셀들의 연결 구조가 결합 홈(144)에 맞춤 결합되는 것이다.In another embodiment, the
상기 결합 홈의 길이, 폭 등의 규격은 셀 연결부(124)에 대응하도록 형성될 수 있다. 따라서, 원통형 셀 조립체의 상부와 케이스가 안정적으로 결합될 수 있다. 참고로, 도 5의 (a), (b)는 편의상 전체 케이스의 일부분을 도시한 것이다.The dimensions such as the length and width of the coupling groove may be formed to correspond to the
이와 같은 구조를 통하여, 충격 흡수부재(131)가 케이스(140)와 원통형 셀 상부에 위치하는 니켈 플레이트 사이에 안정적으로 맞춤 조립될 수 있으며, 케이스를 원통형 셀 조립체의 상부에 결합하였을 시 각각의 셀이 각 개구부에 결합될 수 있다. 따라서, 외부에서 케이스에 충격을 가했을 경우, 니켈 플레이트와 케이스 사이에 조립된 충격 흡수부재(131)가 충격을 흡수하므로 외부의 충격량이 원통형 셀들을 전기적으로 연결하는 니켈 플레이트로 전달되는 것을 방지할 수 있다. 이는 외부 충격으로 인하여 니켈 플레이트에 전기적 및 물리적 특성의 변화가 발생하는 것을 방지할 수 있다.With such a structure, the
도 9은 본 발명의 원통형 배터리 팩의 조립 방법을 나타내는 블록도이다.9 is a block diagram showing a method of assembling the cylindrical battery pack of the present invention.
상기 도 9를 참조하면, 셀 연결단계(S100), 케이스 구비단계(S200), 충격 흡수부재 조립단계(S300) 및 케이스 결합단계(S400)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 9, a cell connecting step S100, a case providing step S200, an impact absorbing member assembling step S300, and a case combining step S400 may be included.
상기 셀 연결단계(S100)는, 니켈 플레이트에 원통형 셀 조립체의 각각의 셀과 접촉하는 셀 접속부를 형성하고, 상기 셀 접속부들을 연결하는 셀 연결부를 형성하는 단계이다. The cell connection step S100 is a step of forming a cell connection portion in the nickel plate that contacts each cell of the cylindrical cell assembly, and forming a cell connection portion connecting the cell connection portions.
우선, 원통형 셀 조립체를 구성하는 각각의 셀의 상부에 니켈 플레이트와 접촉하는 셀 접속부(122)를 형성할 수 있다. 상기 셀 접속부(122)는 셀과 니켈 플레이트가 전기적으로 연결된 부분이다. First, a
일 실시 예로, 상기 셀 연결부(124)는 셀 접속부(122)에서 연장되는 부분을 연결하여 형성할 수 있다. 상기 셀 접속부(122)에서 연장되는 부분은 셀의 연결 구조에 따라 각 셀 접속부의 일측면에 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 각 셀 접속부(122)의 일측면에는 셀 접속부의 연장 부분을 형성하고, 연결을 원하는 셀 접속부들 간의 연장 부분을 연결하여 셀 연결부(124)를 형성하는 것이다. In an embodiment, the
다른 실시 예로, 상기 셀 접속부(122)를 형성한 후, 별도의 셀 연결부(124)를 연결을 위한 셀 접속부들 사이에 접속하여 전기적으로 연결할 수 있다. 예를 들어, 도 3을 참조하면 각각의 원통형 셀에 대응하는 셀 접속부(122)를 형성한 후, 연결하기 위한 셀 접속부(122)들 사이에 별도의 셀 연결부(124)를 얹을 수 있다. 여기서, 셀 연결부(124)의 한 측면은 하나의 셀 접속부에 접속되도록 얹어야 하며, 셀 연결부(124)의 반대 측면은 연결하고자 하는 다른 셀 접속부에 접속되도록 얹어야 한다. 이와 같이 연결하고자 하는 셀 접속부들 사이에 셀 연결부(124)를 얹은 후, 후에 설명하는 케이스 결합단계(S400)를 통하여 충격 흡수부가 조립된 케이스를 원통형 셀 조립체의 상부에 결합할 수 있다. 따라서, 충격 흡수부가 조립된 케이스의 압력에 의하여 상기 셀 접속부 간의 전기적 연결이 이루어질 수 있다.In another embodiment, after the
이와 같이 형성한 셀 접속부(122)와 셀 연결부(124)를 통하여 원통형 셀들이 전기적으로 연결될 수 있다.The cylindrical cells can be electrically connected through the
케이스 구비단계(S200)는, 상기 원통형 셀 조립체의 각 셀들을 고정시키고 보호하기 위한 케이스를 구비하는 단계로서, 개구부 형성단계(S210), 결합 홈 형성단계(S220)를 포함하여 구성될 수 있다.The case providing step S200 may include a case for fixing and protecting each cell of the cylindrical cell assembly, and may include an opening forming step S210 and an engaging groove forming step S220.
상기 개구부 형성단계(S210)는, 원통형 셀 조립체의 각 셀에 대응하도록 개구부를 형성할 수 있다.The opening forming step S210 may form an opening corresponding to each cell of the cylindrical cell assembly.
일 실시 예로, 원통형 셀과 마주보며 조립되는 면(F)의 개구부의 직경이 그 반대면의 개구부의 직경보다 크게 형성할 수 있다. 즉, F 면상의 개구부와 그 반대면의 개구부의 직경의 차이로 인하여 그 내부 측벽에는 단차(1422)가 형성될 수 있다. In one embodiment, the diameter of the opening of the face F to be assembled facing the cylindrical cell may be larger than the diameter of the opening of the opposite face. That is, the
여기서, F 면상의 개구부에는 충격 흡수부재가 조립되어야 하므로 충격 흡수부재의 외경을 고려하여 개구부를 형성할 수 있다. 예를 들어 F면상의 개구부의 직경의 크기는 충격 흡수부재의 외경보다 작지 않게 형성되어 충격 흡수부재가 F면상의 개구부에 끼워 맞춤되거나 느슨하게 삽입되며, 상기 단차(1422)에 의해 반대면으로 빠져나가지 않고 걸림 고정되게 된다.(도 6, 8 참조) Here, since the shock absorbing member must be assembled to the opening on the F side, the opening can be formed in consideration of the outer diameter of the shock absorbing member. For example, the diameter of the opening on the F side is not smaller than the outer diameter of the shock absorbing member so that the shock absorbing member is fitted or loosely inserted into the opening on the F side, and the stepped
다른 실시 예로, 원통형 셀과 마주보며 조립되는 면(F)의 개구부와 그 반대면의 개구부의 직경에 차이를 두지 않고, 상기 개구부의 측벽에 충격 흡수부재가 걸림 고정되는 부재 걸림부(1423)을 형성할 수 있다. 따라서, 상기 부재 걸림부(1423)에 의해 개구부에 충격 흡수부재를 삽입/조립하는 경우 그 반대면으로 빠져나가지 않고 걸림 고정될 수 있다. (도 7 참조)In another embodiment, the member-engaging
여기서도, 상기 개구부의 직경은 충격 흡수부재의 외경보가 작지 않게 형성하는 것일 수 있다.Also in this case, the diameter of the opening may be such that the external alarm of the shock absorbing member is not so small.
상기 결합 홈 형성단계(S220)는, 원통형 셀 조립체의 상부에 케이스를 결합할 시 셀 접속부들을 연결하는 셀 연결부(124)가 결합되는 홈을 형성하는 단계일 수 있다.The joining groove forming step S220 may be a step of forming a groove to which the
일 실시 예로, 상기 결합 홈(144)은 원통형 셀들의 연결 구조를 고려하여, 상기 연결 구조에 따라 형성된 셀 연결부(124)에 대응하도록 각 개구부의 일측면에 형성할 수 있으며 또는 하나 이상의 측면에 형성할 수도 있다. (도 5 (a) 참조) In one embodiment, the
다른 실시 예로는, 원통형 셀들의 연결 구조를 고려할 필요 없이 각 개구부(142)의 상, 하, 좌, 우의 모든 방향에 결합 홈(144)을 형성할 수 있다. 이와 같은 경우에는, 상기 케이스가 한 가지의 연결 구조에만 가능한 것이 아니라 어떤 연결 구조를 갖는 원통형 셀들도 맞춤 결합 가능할 수 있다. (도 5 (b) 참조)In another embodiment, the
충격 흡수부재 조립단계(S300)는, 상기 케이스 구비단계(S200)를 통하여 구비된 케이스의 각 개구부에 충격 흡수부재를 조립하는 단계일 수 있다.The step of assembling the shock absorbing member (S300) may be a step of assembling the shock absorbing member to each opening of the case provided through the case mounting step (S200).
상기 개구부 형성단계(S210)에서 충격 흡수부재(131)가 걸림 고정되도록 개구부를 형성함에 따라 각각의 개구부에 충격 흡수부재(131)가 안정적으로 고정되도록 조립할 수 있다. In the opening forming step S210, the opening is formed to fix the
케이스 결합단계(S400)는, 상기 충격 흡수부재 조립단계(S300)를 통하여 각각의 개구부마다 충격 흡수부재(131)가 조립된 케이스를 원통형 셀 조립체의 상부에 결합하는 단계이다. 충격 흡수부재(131)가 조립된 각 개구부를 원통형 셀 조립체의 각각의 셀에 대응하도록 결합할 수 있으며, 결합 홈과 원통형 셀 조립체의 상부에 형성된 셀 연결부(원통형 셀 연결구조)가 대응하도록 결합할 수 있다. 따라서, 도 10과 같이 안정적으로 원통형 셀들을 조립할 수 있다. The case coupling step S400 is a step of coupling the case in which the
상기 각 개구부에 조립/삽입한 충격 흡수부재가 케이스와 원통형 셀 상부의 니켈 플레이트 사이에 끼워 맞춰짐에 따라, 외부에서 케이스에 충격을 가했을 경우 충격 흡수부재(131)가 충격을 흡수하므로 외부의 충격량이 원통형 셀들을 전기적으로 연결하는 니켈 플레이트(200)로 전달되는 것을 방지할 수 있다. 이는 외부 충격으로 인하여 니켈 플레이트에 전기적 및 물리적 특성의 변화가 발생하는 것을 방지할 수 있다.When the impact absorbing member assembled / inserted into each of the openings is fitted between the case and the nickel plate on the upper part of the cylindrical cell, when an impact is applied to the case from outside, the
110: 원통형 배터리 셀
120: 니켈 플레이트
122: 셀 접속부
124: 셀 연결부
131: 충격 흡수부재
140: 케이스
142: 개구부
144: 결합 홈110: Cylindrical battery cell
120: Nickel plate
122: cell connection
124: cell connection
131: shock absorber
140: Case
142: opening
144: Coupling groove
Claims (14)
원통형 셀 조립체의 각 셀과 접촉되는 니켈 플레이트;
소정의 간격으로 개구부들이 형성되어 있으며, 상기 원통형 셀 조립체의 상부에 결합되는 케이스;
상기 원통형 셀 조립체의 각각의 셀과 상기 케이스 사이에 조립되는 충격 흡수부;
를 포함하여 구성되며,
상기 니켈 플레이트는, 원통형 셀 조립체의 각 셀과 접속하는 셀 접속부(122); 와 상기 셀 접속부에서 연장 형성되어 셀 접속부들을 연결하는 셀 연결부(124); 가 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
A cylindrical battery pack comprising at least one cylindrical cell,
A nickel plate in contact with each cell of the cylindrical cell assembly;
A case having openings formed at predetermined intervals and coupled to an upper portion of the cylindrical cell assembly;
An impact absorbing portion assembled between each of the cells of the cylindrical cell assembly and the case;
And,
The nickel plate includes: a cell connection portion (122) connecting to each cell of the cylindrical cell assembly; And a cell connection part extending from the cell connection part and connecting the cell connection parts; Is formed.
상기 충격 흡수부는,
각각의 셀에 대응하는 개별의 원형의 링(O-Ring) 형태를 가지는 충격 흡수부재(131)들의 집합체인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
The method according to claim 1,
Wherein the shock absorbing portion comprises:
Is an aggregate of shock absorbing members (131) each having a circular ring shape corresponding to each cell.
상기 충격 흡수부재의 내경은,
원통형 셀의 직경보다 작게 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
The method of claim 2,
The inner diameter of the shock-
And the diameter of the cylindrical cell is smaller than the diameter of the cylindrical cell.
상기 충격 흡수부재의 외경은,
원통형 셀의 직경보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
The method of claim 2,
The outer diameter of the shock-
Wherein a diameter of the cylindrical cell is larger than a diameter of the cylindrical cell.
상기 케이스에 형성된 개구부들은,
원통형 셀 조립체의 각 셀에 대응하도록 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
The method according to claim 1,
The openings formed in the case,
And is formed to correspond to each cell of the cylindrical cell assembly.
상기 개구부의 원통형 셀과 마주보는 면(F)의 직경(L1)은 그 반대면의 직경(L2)보다 작지 않게 형성되며,
상기 개구부의 내측 측벽에는, 충격 흡수부재가 조립되는 조립 단차(1422)가 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
The method of claim 5,
The diameter L1 of the face F facing the cylindrical cell of the opening is not less than the diameter L2 of the opposite face,
And an assembly step (1422) for assembling the shock absorbing member is formed on an inner sidewall of the opening.
상기 개구부의 원통형 셀과 마주보면 면(F)의 직경(L1)과 그 반대면의 직경(L2)은 차이를 갖지 않게 형성되며,
상기 개구부의 내측 중앙부에는,
충격 흡수부재가 고정되는 부재 걸림부(1423)가 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
The method of claim 5,
The diameter (L1) of the surface (F) and the diameter (L2) of the opposite surface are formed so as not to differ from each other when facing the cylindrical cell of the opening,
In the inner central portion of the opening,
And a member engaging portion (1423) to which the shock absorbing member is fixed.
상기 개구부의 측부에는,
니켈 플레이트에 형성된 셀 연결부가 결합되는 결합 홈(144)이 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
The method of claim 5,
On the side of the opening,
And a coupling groove (144) to which a cell connection portion formed on the nickel plate is coupled.
상기 니켈 플레이트는, 상기 셀 접속부 및 셀 연결부를 통하여 연결되는 셀들의 합산 전압을 출력하도록 그 단부에 전압출력 탭이 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
The method according to claim 1,
Wherein the nickel plate has a voltage output tap formed at an end thereof to output a sum voltage of cells connected through the cell connection portion and the cell connection portion.
상기 니켈 플레이트는,
원통형 셀 조립체의 각 셀과 접촉하는 셀 접속부와 상기 셀 접속부들을 연결하는 셀 연결부가 별도의 형태인 것을 특징으로 하며,
상기 셀 연결부는, 인접하는 셀 접속부들과 접촉하여 셀 접속부들을 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
The method according to claim 1,
Wherein the nickel plate
The cell connecting portion contacting each cell of the cylindrical cell assembly and the cell connecting portion connecting the cell connecting portions are in a separate form,
Wherein the cell connection portion contacts the adjacent cell connection portions to electrically connect the cell connection portions.
상기 충격 흡수부는,
각각의 셀 접속부(122)에 대응하는 형태를 가지는 개별의 충격 흡수부재(131)들의 집합체인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
The method of claim 2,
Wherein the shock absorbing portion comprises:
Is a collection of individual shock absorbing members (131) having a shape corresponding to each of the cell connection portions (122).
니켈 플레이트에 원통형 셀 조립체의 각각의 셀과 접촉하는 셀 접속부를 형성하고, 상기 셀 접속부들을 연결하는 셀 연결부를 형성하는 셀 연결단계;
원통형 셀 조립체의 상부에 결합하는 케이스를 구비하는 케이스 구비단계;
케이스에 형성된 각각의 개구부에 충격 흡수부재를 조립하는 충격 흡수부재 조립단계;
충격 흡수부재가 조립된 케이스를 원통형 셀 조립체의 상부에 결합하는 케이스 결합단계;
를 포함하여 구성되는 배터리 팩 형성방법.
In the method of forming the cylindrical battery pack,
Forming a cell connection in a nickel plate in contact with each cell of the cylindrical cell assembly and forming a cell connection connecting the cell connections;
A case having a case coupled to an upper portion of the cylindrical cell assembly;
An impact absorbing member assembling step of assembling an impact absorbing member to each of the openings formed in the case;
A case engaging step of engaging the case in which the shock absorbing member is assembled to the upper part of the cylindrical cell assembly;
And forming a battery pack.
상기 셀 연결 단계는,
연결해야 할 셀들의 연결 형태에 대응하도록 셀 연결부를 형성하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 형성방법.
The method of claim 12,
The cell connection step includes:
Wherein the cell connection portion is formed to correspond to a connection shape of cells to be connected.
상기 셀 연결 단계는,
니켈 플레이트에 셀 접속부 형성 후, 연결을 위한 셀 접속부들의 사이를 별도로 마련된 셀 연결부를 사용하여 셀들을 연결하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 형성 방법.The method of claim 12,
The cell connection step includes:
Wherein the cells are connected to each other using a cell connection portion provided between the cell connection portions for connection after the cell connection portion is formed on the nickel plate.
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