KR20190000047U - 파우치형 배터리의 단자 접속 구조 - Google Patents

파우치형 배터리의 단자 접속 구조 Download PDF

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Abstract

본 고안은 파우치형 배터리에 관한 것으로, 본 고안에 의하면, 시트 단자 슬릿(114)과 부스바 스루홀(112)이 관통 형성되어 있고, 회로 패턴이 형성되어 있는 PCB 기판(110)과, 제1 체결홀(121)이 형성되어 있고, 상기 PCB 기판(110)에 체결되는 제1 부스바(120)와, 체결나사(P1)에 의해서 상기 제1 체결홀(121)과 체결되는 제2 체결홀(131)이 형성되어 있어서 상기 제1 부스바(120)의 상측에서 제1 부스바(120)와 체결하는 제2 부스바(130)와, 제1 배터리셀에 접속되고 제1 부스바(120)와 제2 부스바(130)에 개재되어서 고정되는 제1 시트 단자(140)와, 제2 배터리셀에 접속되고 제1 부스바(120)와 제2 부스바(130)에 개재되어서 고정되는 제2 시트 단자(150)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고, 이에 의하면, 배터리셀과 접속하는 단자시트를 쉽고 편리하게 연결 고정할 수 있고 접촉 저항을 줄일 수 있는 이점이 있다.

Description

파우치형 배터리의 단자 접속 구조{A CONNECTION STRUCTURE OF POUCH TYPE BATTERY}
본 고안은 파우치형 배터리에 관한 것으로, 특히 배터리셀과 접속하는 단자시트를 쉽고 편리하게 연결 고정할 수 있고 접촉 저항을 줄일 수 있으며 원가를 절감할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 파우치형 배터리의 단자 접속 구조에 관한 것이다.
이차 전지(rechargeable battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지로서, 하나의 배터리 셀이 팩 형태로 포장된 저용량 전지의 경우 휴대폰 및 캠코더와 같은 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 배터리 셀이 수십 개 연결된 대용량 전지의 경우 전기 스쿠터, 하이브리드 자동차, 전기 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.
이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 이 중에서 파우치 전지는 양극판 및 음극판 사이에 절연체인 세퍼레이터(separator)를 개재하여 형성된 전극 조립체와, 상기 전극 조립체가 내장된 얇은 연성(flexible)의 파우치를 구비한다.
이때 파우치는 가장자리부의 접합에 의해 구비된 내측 공간에 전극 조립체를 수용한다.
이러한 파우치는 메탈층과 상기 메탈층의 각 면을 덮는 절연층을 포함하는 다층막으로 이루어진다. 그리고 상기 절연층은 절연층 사이에 개재된 메탈층이 파우치 내외부의 전도성 물질과 단락되는 것을 방지할 수 있다.
이러한 파우치형 배터리의 단자 접속 구조의 종래의 단자 접속 방법으로는 리튬 이온 또는 리튬 폴리머 배터리 접속 방법이 있다.
양극은 알루미늄판이고, 음극은 니켈 도금된 구리판을 사용하였다.
그리고, 상기 알루미늄판은 납땜이 안되었으므로, 종래에는 부스바 체결이나 레이저용접 또는 스폿용접을 채택하였다.
그러나, 적층 간격이 좁을 경우에는 부스바 체결이 어려운 문제가 있었다.
그리고, 용접은 고가의 장비와 전용 지그 및 고정부재가 필요하였으므로, 전체적으로 원가가 상승하는 문제가 있어서, 소량 다품종에는 적합하지 아니하였다.
문헌1. 공개특허공보 제10-2013-0090190호(공개일: 2013.08.13) 문헌2. 공개특허공보 제10-2013-0094638호(공개일: 2013.08.26)
본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 고안에 의한 파우치형 배터리의 단자 접속 구조의 목적은,
첫째, PCB 조립이 가능하고 납땜이 가능하도록 한 부스바의 채택에 의해서 부스바 접속이 가능하도록 하며,
둘째, 접촉 저항을 최소화할 수 있도록 하며,
셋째, 표준화된 부스바 사용으로 원가 절감 및 소량 다품종에 적합할 수 있도록 하며,
넷째, 적층 간격의 최소화가 가능하도록 하며,
다섯째, 조립 공수를 줄일 수 있도록 하기에 적당하도록 한 파우치형 배터리의 단자 접속 구조를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안인 파우치형 배터리의 단자 접속 구조는, 시트 단자 슬릿과 부스바 스루홀이 관통 형성되어 있고, 회로 패턴이 형성되어 있는 PCB 기판과, 제1 체결홀이 형성되어 있고, 상기 PCB기판에 체결되는 제1 부스바와, 체결나사에 의해서 상기 제1 체결홀과 체결되는 제2 체결홀이 형성되어 있어서 상기 제1 부스바의 상측에서 제1 부스바와 체결하는 제2 부스바와, 제1 배터리셀에 접속되고 제1 부스바와 제2 부스바에 개재되어서 고정되는 제1 시트 단자와, 제2 배터리셀에 접속되고 제1 부스바와 제2 부스바에 개재되어서 고정되는 제2 시트 단자를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 고안인 파우치형 배터리의 단자 접속 구조는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, PCB 조립이 가능하고 납땜이 가능하도록 한 부스바의 채택에 의해서 부스바 접속이 가능하다는 효과가 있다.
둘째, 접촉 저항을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 표준화된 부스바 사용으로 원가 절감 및 소량 다품종에 적합하다는 효과가 있다.
넷째, 적층 간격의 최소화가 가능하다는 효과가 있다.
다섯째, 조립 공수를 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 의한 파우치형 배터리의 단자 접속 구조의 결합 구성 개념도이다.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 의한 파우치형 배터리의 단자 접속 구조의 요부 분해 사시도이다.
다음은 본 고안인 파우치형 배터리의 단자 접속 구조의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 기초로 상세하게 설명한다.
본 발명은 파우치형 배터리의 단자 접속 구조 중에서도 특히 파우치형 배터리의 단자 접속 구조의 단자시트를 결선하여서 고정하는 구조에 관한 것이다.
도시된 바와 같이, 본 고안의 일 실시예에 의한 파우치형 배터리의 단자 접속 구조는, 시트 단자 슬릿(114)과 부스바 스루홀(112)이 관통 형성되어 있고, 회로 패턴이 형성되어 있는 PCB 기판(110)과, 제1 체결홀(121)이 형성되어 있고, 상기 PCB 기판(110)에 체결되는 제1 부스바(120)와, 체결나사(P1)에 의해서 상기 제1 체결홀(121)과 체결되는 제2 체결홀(131)이 형성되어 있어서 상기 제1 부스바(120)의 상측에서 제1 부스바(120)와 체결하는 제2 부스바(130)와, 제1 배터리셀(미도시)에 접속되고 제1 부스바(120)와 제2 부스바(130)에 개재되어서 고정되는 예컨대 알루미늄 시트로 구성되는 (+) 단자인 제1 시트 단자(140)와, 제2 배터리셀(미도시)에 접속되고 제1 부스바(120)와 제2 부스바(130)에 개재되어서 고정되는 예컨대 니켈도금의 구리 시트로 구성되는 (-) 단자인 제2 시트 단자(150)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 고안의 일 실시예에 의한 파우치형 배터리의 단자 접속 구조에 있어서, 상기 제1 부스바(120)의 양 끝단에서 하향 절곡 형성되어서, 상기 PCB 기판(110)의 스루홀(112)에 삽입되는 단자편(122)이 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 고안의 일 실시예에 의한 파우치형 배터리의 단자 접속 구조에 있어서, 상기 제1 부스바(120)의 상면에는 널링(knurling) 가공된 제1 널링홈(124)이 형성되어 있고, 상기 제2 부스바(130)의 하면에는 널링(knurling) 가공된 제2 널링홈(134)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 고안이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술분야에 있어 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.
그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 이에 따라 본 고안은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수 있다.
110 : PCB 기판
114 : 시트 단자 슬릿
112 : 부스바 스루홀
120 : 제1 부스바
121 : 제1 체결홀
130 : 제2 부스바
131 : 제2 체결홀
140 : 제1 시트 단자
150 : 제2 시트 단자

Claims (3)

  1. 시트 단자 슬릿(114)과 부스바 스루홀(112)이 관통 형성되어 있고, 회로 패턴이 형성되어 있는 PCB 기판(110)과,
    제1 체결홀(121)이 형성되어 있고, 상기 PCB 기판(110)에 체결되는 제1 부스바(120)와,
    체결나사(P1)에 의해서 상기 제1 체결홀(121)과 체결되는 제2 체결홀(131)이 형성되어 있어서 상기 제1 부스바(120)의 상측에서 제1 부스바(120)와 체결하는 제2 부스바(130)와,
    제1 배터리셀에 접속되고 제1 부스바(120)와 제2 부스바(130)에 개재되어서 고정되는 제1 시트 단자(140)와,
    제2 배터리셀에 접속되고 제1 부스바(120)와 제2 부스바(130)에 개재되어서 고정되는 제2 시트 단자(150)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 파우치형 배터리의 단자 접속 구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 부스바(120)의 양 끝단에서 하향 절곡 형성되어서, 상기 PCB 기판(110)의 스루홀(112)에 삽입되는 단자편(122)이 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 하는 파우치형 배터리의 단자 접속 구조.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 부스바(120)의 상면에는 널링(knurling) 가공된 제1 널링홈(124)이 형성되어 있고,
    상기 제2 부스바(130)의 하면에는 널링(knurling) 가공된 제2 널링홈(134)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 파우치형 배터리의 단자 접속 구조.
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