KR20190085343A

KR20190085343A - 배터리 팩

Info

Publication number: KR20190085343A
Application number: KR1020180003352A
Authority: KR
Inventors: 안재필; 손기석; 윤철중; 조경호
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2018-01-10
Filing date: 2018-01-10
Publication date: 2019-07-18
Also published as: US20200358146A1; EP3739680A1; CN111837288A; EP3739680A4; WO2019139235A1; US11757137B2; KR102508168B1

Abstract

본 발명에서는 배터리 팩이 개시된다. 상기 배터리 팩은, 다수의 배터리 셀과, 배터리 셀의 상태 정보를 입수하고 배터리 셀의 충, 방전 동작을 제어하기 위한 배터리 관리부와, 배터리 셀의 상태 정보를 배터리 관리부로 전달하기 위한 배선 기판으로서, 서로 다른 전기 신호를 전달하기 위한 다수의 도전 라인을 포함하는 배선 기판과, 도전 라인과 결합되는 커넥터 단자 및 커넥터 단자를 수용하는 커넥터 하우징을 포함하며, 배터리 관리부의 상대 커넥터에 결합되는 커넥터;를 포함하되, 커넥터 단자는, 도전 라인을 수용하는 바닥판과, 바닥판으로부터 상방으로 돌출되어 도전 라인을 애워싸면서 도전 라인에 대해 압착되는 배럴을 포함하고, 커넥터 단자의 바닥판과 배럴에는 각각 도전 라인의 하면 및 상면에 대해 밀착되도록 도전 라인을 향하여 돌출된 제1, 제2 엠보가 형성되어 있다. 본 발명에 의하면, 배터리 셀의 상태 정보에 관한 신호의 왜곡이 감소됨으로써, 정확한 상태 정보에 근거하여 정밀하게 배터리 셀의 충, 방전 동작이 제어될 수 있는 배터리 팩에 제공된다.

Description

배터리 팩{Battery pack}

본 발명은 배터리 팩에 관한 것이다.

통상적으로 이차 전지는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리, 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 이차 전지는 모바일 기기, 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 전기 자전거, 무정전 전원공급장치(uninterruptible power supply) 등의 에너지원으로 사용되며, 적용되는 외부기기의 종류에 따라 단일 배터리 셀의 형태로 사용되기도 하고, 다수의 배터리 셀들을 연결하여 하나의 단위로 묶은 배터리 팩의 형태로 사용되기도 한다.

휴대폰과 같은 소형 모바일 기기는 단일 전지의 출력과 용량으로 소정시간 동안 작동이 가능하지만, 전력소모가 많은 전기 자동차, 하이브리드 자동차와 같이 장시간 구동, 고전력 구동이 필요한 경우에는 출력 및 용량의 문제로 배터리 팩이 선호되며, 배터리 팩은 내장된 배터리 셀의 개수에 따라 출력전압이나 출력전류를 높일 수 있다.

이러한 배터리 팩에는, 과열, 과충전, 과방전과 같은 배터리 셀의 이상 동작을 사전에 감지하고, 보호 동작을 취하기 위하여, 배터리 셀의 전압, 온도 등의 배터리 셀의 상태 정보를 취합하여 배터리 셀의 충, 방전 동작을 제어하기 위한 측정 수단이 마련될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태는, 배터리 셀의 상태 정보에 관한 신호의 왜곡이 방지됨으로써, 정확한 상태 정보에 근거하여 정밀하게 배터리 셀의 충, 방전 동작이 제어될 수 있는 배터리 팩을 포함한다.

본 발명의 배터리 팩은,

다수의 배터리 셀;

상기 배터리 셀의 상태 정보를 입수하고 배터리 셀의 충, 방전 동작을 제어하기 위한 배터리 관리부; 및

상기 배터리 셀의 상태 정보를 배터리 관리부로 전달하기 위한 배선 기판으로서, 서로 다른 전기 신호를 전달하기 위한 다수의 도전 라인을 포함하는 배선 기판; 및

상기 도전 라인과 결합되는 커넥터 단자 및 상기 커넥터 단자를 수용하는 커넥터 하우징을 포함하며, 상기 배터리 관리부의 상대 커넥터에 결합되는 커넥터;를 포함하되,

상기 커넥터 단자는, 상기 도전 라인을 수용하는 바닥판과, 상기 바닥판으로부터 상방으로 돌출되어 상기 도전 라인을 애워싸면서 도전 라인에 대해 압착되는 배럴을 포함하고,

상기 커넥터 단자의 바닥판과 배럴에는 각각 도전 라인의 하면 및 상면에 대해 밀착되도록 도전 라인을 향하여 돌출된 제1, 제2 엠보가 형성되어 있다.

예를 들어, 상기 제1, 제2 엠보는, 각각 상기 도전 라인의 하면 및 상면과 전기적인 접촉을 형성한다.

예를 들어, 상기 제1, 제2 엠보는, 서로 반대되는 일 측 및 타 측에서 양각 및 음각된 형태를 갖도록, 상기 바닥판 및 배럴 각각에 각인된다.

예를 들어, 상기 제2 엠보는, 상기 배럴의 선단 에지로부터 이격된 배럴의 내측 위치에 형성된다.

예를 들어, 상기 배럴의 선단 에지에는 커팅면이 형성되어 있다.

예를 들어, 상기 제1, 제2 엠보의 표면에는, 도금 피막이 형성되어 있다.

예를 들어, 상기 도금 피막은, 상기 커넥터 단자의 기저 금속 위에 형성된다.

예를 들어, 상기 배럴의 선단 에지에서는, 상기 도금 피막이 덮이지 않은 기저 금속이 노출되어 있다.

예를 들어, 상기 배선 기판은, 다수의 도전 라인들 사이에 형성되어, 다수의 도전 라인을 물리적으로 서로 결합시키면서 도전 라인 각각을 서로로부터 절연시키기 위한 절연성의 기저 기판을 더 포함한다.

예를 들어, 상기 도전 라인은, 상기 커넥터 단자와 결합되는 제1 단부를 포함하고, 상기 기저 기판의 두께 방향을 따라 상기 제1 단부의 상하 양면은, 기저 기판으로부터 노출되어 있다.

예를 들어, 상기 기저 기판에는 상기 배럴이 관통되기 위한 관통 홀이 형성되어 있다.

예를 들어, 상기 관통 홀은, 상기 도전 라인과 인접한 기저 기판의 양편에 형성되되, 상기 도전 라인의 길이 방향을 따라 좌우 양편에서 서로 엇갈리는 위치에 교번되게 형성된다.

예를 들어, 상기 배럴은 상기 관통 홀에 끼워지며, 상기 도전 라인의 길이 방향을 따라 좌우 양편의 서로 엇갈리는 위치에서 도전 라인을 향하여 압착된다.

예를 들어, 상기 배럴은 상기 도전 라인의 상면에 대해 압착되는 동시에, 상기 배럴에 의해 가세된 도전 라인의 하면은 상기 바닥판에 대해 압착된다.

예를 들어, 상기 커넥터 단자는,

상기 도전 라인을 수용하면서 도전 라인과 결합되는 일단의 수용부; 및

상기 수용부와 반대되는 타단에 형성되며, 상기 배터리 관리부의 상대 커넥터와 형합을 이루도록 상보적인 형태로 형성된 결합부를 포함한다.

예를 들어, 상기 수용부는, 상기 바닥판과 배럴을 포함한다.

예를 들어, 상기 도전 라인은,

상기 커넥터 단자와 물리적인 결합을 형성하고, 배터리 관리부를 향하여 배터리 셀의 상태 정보를 출력하는 일단의 제1 단부; 및

상기 제1 단부와 반대되는 타단에 형성된 것으로, 배터리 셀의 상태 정보가 입력되는 제2 단부를 포함한다.

예를 들어, 상기 도전 라인의 제1 단부는 상기 커넥터에 의해 밀집된 형태로 취합되어, 배터리 관리부와 연결되며,

상기 도전 라인의 제2 단부는 서로 다른 배터리 셀을 향하여 서로 다른 개소에 분산되어 있다.

예를 들어, 상기 도전 라인의 제2 단부는, 서로 다른 배터리 셀을 전기적으로 연결하기 위한 버스 바와 전기적으로 연결되어 있다.

예를 들어, 상기 도전 라인의 제2 단부는, 상기 배터리 셀의 상면에 배치된 서미스터와 전기적으로 연결되어 있다.

예를 들어, 상기 도전 라인의 상태 정보는, 배터리 셀의 전압 정보 및 온도 정보를 포함한다.

예를 들어, 상기 커넥터 단자는, 상기 도전 라인과 일대일로 결합을 이루도록 다수의 커넥터 단자를 포함하며,

상기 다수의 커넥터 단자는, 상기 커넥터 하우징에 의해 조립 위치가 정렬된다.

본 발명에 의하면, 배터리 셀의 전압, 온도와 같은 배터리 셀의 상태 정보를 전달하기 위한 도전 라인과, 도전 라인을 통하여 전달되는 배터리 셀의 상태 정보를 취합하여 배터리 관리부(Battery Management System, BMS)로 전달하기 위한 커넥터 간의 결합 구조가 개선됨으로써, 이들 간의 접촉 저항이 감소하고 도전 라인을 통하여 전달되는 신호의 왜곡이 방지되어, 정확한 상태 정보에 근거하여 배터리 셀의 충, 방전 동작이 정밀하게 제어될 수 있는 배터리 팩이 제공될 수 있다.

도 1에는 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩이 도시되어 있다.
도 2에는 도 1에 도시된 배선 기판의 제1 단부 측을 보여주는 사시도가 도시되어 있다.
도 3에는 도 2의 도전 라인과 전기적인 접촉을 형성하는 커넥터 단자의 구조를 보여주는 도면에 도시되어 있다.
도 4에는, 도 3의 IV-IV 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다.
도 5에는 도전 라인에 압착된 커넥터 단자의 구조를 보여주는 도면이 도시되어 있다.
도 6에는 도 5의 VI-VI 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다.
도 7에는 커넥터 단자의 단면을 보여주는 도면이 도시되어 있다.
도 8에는, 도 7에 도시된 커넥터 단자의 형성을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다.
도 9에는 본 발명과 대비되는 비교예에 따른 도전 라인과 커넥터 단자 간의 전기적인 연결을 보여주는 도면이 도시되어 있다.
도 10 및 도 11에는 도 9의 비교예에 따른 도전 라인과 커넥터 단자 간의 접촉 상태를 보여주는 도면들이 도시되어 있다.
도 12에는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 배터리 팩이 도시되어 있다.

이하, 본 명세서에 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 배터리 팩에 대해 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩이 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 상기 배터리 팩은, 다수의 배터리 셀(10)과, 상기 배터리 셀(10)의 상태 정보를 전달하기 위한 배선 기판(S)과, 상기 배선 기판(S)을 통하여 상기 배터리 셀(10)의 상태 정보를 입수하고, 배터리 셀(S)의 충, 방전 동작을 제어하기 위한 배터리 관리부(M, Battery Management System, 이하, BMS)를 포함할 수 있다.

상기 배터리 셀(10)은, 일 방향을 따라 배열될 수 있으며, 서로 이웃한 배터리 셀(10) 사이로는, 배터리 셀(10) 사이의 열적 및 전기적 절연을 확보하기 위한 스페이서(20)가 개재될 수 있다. 상기 스페이서(20)는, 배터리 셀(10) 상호 간의 위치 정렬 수단을 제공할 수 있고, 이에 따라, 전체 배터리 팩의 강성이 향상될 수 있다.

상기 배터리 셀(10)의 배열을 따라 양편으로 최외곽에 배치된 배터리 셀(10)의 외측에는, 한 쌍의 엔드 플레이트(50)가 배치될 수 있다. 상기 한 쌍의 엔드 플레이트(50)는, 그 사이의 배터리 셀(10)을 서로 구조적으로 결합시킬 수 있으며, 전체 배터리 팩의 강성을 보강하기 위한 플랜지를 포함할 수 있다.

상기 배터리 팩을 형성하는 일 군의 배터리 셀(10)들은, 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 배터리 셀(10)은 버스 바(15)를 통하여 서로 이웃한 다른 배터리 셀(10)과 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 버스 바(15)는, 서로 다른 배터리 셀(10)을 같은 극성끼리 서로 직렬로 연결하거나 또는 서로 반대 극성끼리 병렬로 연결하거나 또는 직병렬의 혼합 방식으로 연결할 수 있다.

상기 배터리 셀(10)은 전극 조립체(미도시)를 수용한 케이스(10b)와, 상기 케이스(10b)로부터 노출되어 있는 전극(10a)을 포함할 수 있다. 상기 버스 바(15)는, 서로 이웃한 배터리 셀(10)의 전극(10a)을 연결함으로써, 서로 이웃한 배터리 셀(10)을 전기적으로 연결해줄 수 있다.

배터리 셀(10)의 전압, 온도와 같은 상태 정보는, 배선 기판(S)을 통하여 BMS(M)에 취합될 수 있다. 상기 배선 기판(S)은, 배터리 셀(10)의 전압, 온도에 관한 전기적인 신호를 BMS(M)로 전달해주는 역할을 할 수 있다.

상기 배선 기판(S)은, 다수의 도전 라인(L)을 포함할 수 있으며, 각각의 도전 라인(L)은, BMS(M)에 인접하며 BMS(M)를 향하여 배터리 셀(10)의 상태 정보를 출력하는 제1 단부(L1)와, 배터리 셀(10)에 인접하며 배터리 셀(10)의 상태 정보가 입력되는 제2 단부(L2)를 포함할 수 있다. 도전 라인(L)의 제1 단부(L1)란, 배터리 셀(10)의 상태 정보가 출력되는 도전 라인(L)의 출력 포인트에 해당될 수 있고, 도전 라인(L)과 커넥터(C) 간의 접점에 해당될 수 있다.

상기 커넥터(C)는 다수의 도전 라인(L)을 취합하여 밀집된 형태로 BMS(M) 측 상대 커넥터(CM)와 전기적인 연결을 형성하며, 배선 기판(S)과 BMS(M) 간의 전기적인 연결을 형성할 수 있다. 다수의 도전 라인(L)의 제1 단부(L1)는, 커넥터(C)에 의해 실질적으로 같은 위치로 취합될 수 있다. 이에, 상기 도전 라인(L)의 제1 단부(L1)는, 배선 기판(S)의 제1 단부(L1)로 지칭될 수 있으며, 도전 라인(L)의 제1 단부(L1) 및 배선 기판(S)의 제1 단부(L1)는 모두 같은 위치로 이해될 수 있다.

상기 도전 라인(L)의 제2 단부(L2)는, 배터리 셀(10)의 상태 정보가 입력되는 도전 라인(L)의 입력 포인트에 해당될 수 있다. 예를 들어, 도전 라인의 제2 단부(L2)는, 버스 바(15)와 도전 라인(L) 간의 접점에 해당될 수 있고, 이러한 도전 라인(L)의 제2 단부(L2)를 통하여 배터리 셀(10)의 전압 신호가 입력될 수 있다. 예를 들어, 상기 버스 바(15, 또는 버스 바 15와 연결된 와이어)와 도전 라인(L)은 용접이나 솔더링 등으로 접점을 형성하여 서로 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 버스 바(15)와 도전 라인(L) 간의 접점은, 본 발명에서 배터리 셀(10)의 전압 신호가 입력되는 도전 라인(L)의 제2 단부(L2)에 해당될 수 있다.

또한, 도전 라인(L)의 제2 단부(L2)는, 배터리 셀(10)의 온도 신호가 입력되는 도전 라인(L)의 입력 포인트에 해당될 수 있다. 예를 들어, 상기 도전 라인(L)의 제2 단부(L2)는, 서미스터(16)와 도전 라인(L) 간의 접점에 해당될 수 있고, 이러한 도전 라인(L)의 제2 단부(L2)를 통하여 배터리 셀(10)의 온도 신호가 입력될 수 있다. 예를 들어, 상기 서미스터(16, 또는 서미스터 16와 연결된 와이어)와 도전 라인(L)은 용접이나 솔더링 등으로 접점을 형성하여 서로 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 서미스터(16)와 도전 라인(L) 간의 접점은, 본 발명에서 배터리 셀(10)의 온도 신호가 입력되는 도전 라인(L)의 제2 단부(L2)에 해당될 수 있다.

상기 제1 단부(L1)와 달리, 상기 도전 라인(L)의 제2 단부(L2)는, 각각 서로 다른 위치에 분산될 수 있다. 예를 들어, 상기 도전 라인(L)의 제2 단부(L2)는, 각각 서로 다른 배터리 셀(10)의 전압 정보 및 온도 정보를 전달하도록 서로 다른 위치에 분산될 수 있다. 상기 배선 기판(S)의 서로 다른 도전 라인(L)은, 각각 서로 다른 위치의 배터리 셀(10)의 상태 정보를 전달할 수 있으며, 이를 위해, 상기 도전 라인(L)의 제2 단부(L2)는 서로 다른 위치에 분산될 수 있다.

예를 들어, 상기 도전 라인(L)의 제2 단부(L2)는, 어느 한 배터리 셀(10)의 전극과 등 전위를 형성하는 버스 바(15)와의 접점에 해당될 수 있고, 버스 바(15)로부터 해당 배터리 셀(10)의 전압 정보가 도전 라인(L)의 제2 단부(L2)로 입력될 수 있다.

또한, 상기 도전 라인(L)의 제2 단부(L2)는, 어느 한 배터리 셀(10)과 열적으로 연결되어 있는 버스 바(15) 상에 배치된 서미스터(16)와의 접점에 해당될 수 있고, 상기 서미스터(16)로부터 해당 배터리 셀(10)의 온도 정보가 도전 라인(L)의 제2 단부(L2)로 입력될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 도전 라인(L)의 제2 단부(L2)는, 버스 바(15, 또는 버스 바 15에 연결된 와이어)와의 접점에 해당되거나 또는 버스 바(15) 상에 배치된 서미스터(16 또는 서미스터 16에 연결된 와이어)와의 접점에 해당될 수 있고, 이러한 접점을 통하여 배터리 셀(10)의 전압 신호 또는 온도 신호가 입력될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 다른 실시형태에서, 상기 도전 라인(L)의 제2 단부(L2)는, 버스 바(15)와 접점을 형성하지 않고 직접 배터리 셀(10)의 전극(10a)과 접점을 형성하며, 상기 접점을 통하여 배터리 셀(10)의 전압 정보가 도전 라인(L)의 제2 단부(L2)로 입력될 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서, 상기 도전 라인(L)의 제2 단부(L2)는, 서로 다른 배터리 셀(10)을 연결하는 버스 바(15) 상에 배치된 서미스터(16)와 접점을 형성하지 않고, 배터리 셀(10)의 케이스(10b) 상면에 배치된 서미스터(16)와 접점을 형성하며, 상기 접점을 통하여 배터리 셀(10)의 온도 정보가 도전 라인(L)의 제2 단부(L2)로 입력될 수 있다. 한편, 상기 배선 기판(S)은, 도전 라인(L)의 제2 단부(L2)를 형성하기 위하여, 배선 기판(S)의 본체로부터 분기되어 버스 바(15)를 향하여 연장되는 다수의 분기부(S1)를 포함할 수 있다.

상기 배선 기판(S)은, 절연성 기저 기판(SB)과 상기 기저 기판(SB)에 형성된 다수의 도전 라인(L)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 도전 라인(L)은, 패턴화된 구리 세선으로 구현될 수 있다. 다수의 도전 라인(L)은, 절연성 기저 기판(SB)에 의해 서로 전기적으로 절연될 수 있다. 상기 기저 기판(SB)은 다수의 도전 라인(L)들 사이에 형성되어, 다수의 도전 라인(L)들을 물리적으로 서로 결합시킬 수 있으며, 도전 라인(L) 각각을 서로로부터 전기적으로 절연시킬 수 있다.

도 1을 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 도전 라인(L)은, BMS(M)에 인접한 제1 단부(L1) 및 배터리 셀(10)에 인접한 제2 단부(L2)를 포함할 수 있고, 제1 단부(L1)와 제2 단부(L2) 사이에서 배터리 셀(10)의 상태 정보에 관한 신호 전달을 매개할 수 있다. 상기 도전 라인(L)의 제2 단부(L2) 측에는 서미스터(16)와 같이, 배터리 셀(10)의 온도 정보를 전기적인 신호로 변환하기 위한 센서가 연결될 수 있으며, 서미스터(16)를 통하여 전기적인 형태로 변환된 온도 신호는 도전 라인(L)의 제2 단부(L2)를 통하여 도전 라인(L)으로 입력될 수 있다. 또한, 상기 도전 라인(L)의 제2 단부(L2)는 버스 바(15)에 연결될 수 있고, 배터리 셀(10)의 전극(10)과 등 전위를 형성하는 버스 바(15)를 통하여 배터리 셀(10)의 전압 신호가 도전 라인(L)으로 입력될 수 있다.

상기 도전 라인(L1)의 제1 단부(L1)에는 커넥터(C)가 연결될 수 있다. 다수의 도전 라인(L)은, 커넥터(C)에 의해 취합되어 밀집된 형태로 BMS(M) 측 상대 커넥터(CM)에 결합되며, 이로써 배선 기판(S)과 BMS(M) 간의 전기적인 연결이 형성될 수 있다.

도 2에는 도 1에 도시된 배선 기판(S)의 제1 단부(L1) 측을 보여주는 사시도가 도시되어 있다. 도 3에는 도 2의 도전 라인(L)과 전기적인 접촉을 형성하는 커넥터 단자(T)의 구조를 보여주는 도면에 도시되어 있다. 도 4에는, 도 3의 IV-IV 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다. 그리고, 도 5에는 도전 라인(L)에 압착된 커넥터 단자(T)의 구조를 보여주는 도면이 도시되어 있다. 또한, 도 6에는 도 5의 VI-VI 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다. 도 7에는 상기 커넥터 단자(T)의 단면을 보여주는 도면이 도시되어 있다.

도 2를 참조하면, 상기 배선 기판(S)은 배터리 셀(10)의 상태 정보, 예를 들어, 배터리 셀(10)의 온도, 전압과 같은 상태 정보를 BMS(M)로 전달하는 기능을 할 수 있다. 이를 위해, 상기 배선 기판(S)은 절연성 기저 기판(SB)에 패턴 형성된 다수의 도전 라인(L)들을 포함할 수 있다. 상기 도전 라인(L)은 기저 기판(SB)의 두께 방향을 따라 상하 양면으로 노출될 수 있다. 예를 들어, 상기 도전 라인(L)은 기저 기판(SB)의 상면 및 하면의 양면으로 노출되고, 상면 및 하면의 양면에서 커넥터 단자(T)와 전기적인 접점을 형성할 수 있다.

상기 도전 라인(L)은 기저 기판(SB)에 의해 서로로부터 절연되어 있는 다수 가닥의 도전 라인(L)을 포함할 수 있으며, 각각의 도전 라인(L)은 서로 다른 전기 신호를 전달할 수 있다. 그리고, 각각의 도전 라인(L)은 기저 기판(SB)의 두께 방향을 따라 기저 기판(SB)을 관통하여 상하 양면으로 노출되도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 기저 기판(SB)을 관통하여 상하 양면으로 노출되도록 형성된 도전 라인(L)은, 상하 양면을 제외한 측면을 통하여 기저 기판(SB)에 결합될 수 있고, 또는 도전 라인(L)의 측면으로부터 기저 기판(SB)을 향하여 돌출된 별도의 돌기(미도시)를 통하여 기저 기판(SB)에 견고하게 결합될 수 있다. 상기 기저 기판(SB)은 절연성 소재로 형성되어 다수의 도전 라인(L) 사이에서 다수의 도전 라인(L)이 서로 전기적인 간섭을 일으키지 않도록 이들 사이를 절연시킬 수 있다.

상기 도전 라인(L1)의 제1 단부(L1)에는 커넥터(C)가 연결될 수 있다. 상기 커넥터(C)는, 배선 기판(S)의 도전 라인(L)과 물리적인 결합을 형성하는 커넥터 단자(T)와, 상기 커넥터 단자(T)를 수용하는 커넥터 하우징(H)을 포함할 수 있다. 상기 커넥터 단자(T)는, 배선 기판(S)의 도전 라인(L)과 일대일로 결합을 형성할 수 있다. 상기 커넥터 단자(T)는 상기 도전 라인(L)의 제1 단부(L1)에서 도전 라인(L)을 둘러싸면서 도전 라인(L)과의 견고한 결합을 형성할 수 있다. 즉, 상기 커넥터 단자(T)는 다수의 도전 라인(L) 각각과 물리적인 결합을 형성하는 다수의 커넥터 단자(T)들을 포함할 수 있다. 상기 다수의 커넥터 단자(T)들은 커넥터 하우징(H)에 수용되어 밀집된 형태로 배열되며 상기 커넥터 하우징(H)에는 다수의 커넥터 단자(T)의 조립 위치를 정의하기 위하여, 각각의 커넥터 단자(T)를 둘러싸는 격벽(W)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 커넥터 하우징(H)은 다수의 커넥터 단자(T)들을 일 열로 정렬시키거나 또는 매트릭스 형태로 정렬시킬 수 있고, BMS(M) 측의 상대 커넥터(CM, 도 1 참조)와의 정합된 패턴으로 형성될 수 있다. 상기 커넥터 하우징(H)은, 상기 커넥터 단자(T)를 사이에 개재하고, 서로 마주하는 방향으로 결합되는 제1, 제2 하우징(H1,H2)을 포함할 수 있다.

상기 커넥터 단자(T)는 도전 라인(L)에 가까운 일단의 수용부(TR)와, BMS(M)에 가까운 타단의 결합부(TP)를 포함할 수 있다. 상기 커넥터 단자(T)의 수용부(TR)는, 도전 라인(L)을 수용하고 도전 라인(L)과의 결합을 형성하는 것으로, 바닥판(G)과 상기 비닥판(G)으로부터 돌출되어 도전 라인(L)을 애워싸면서 도전 라인(L)에 압착되는 배럴(B)을 포함할 수 있다. 상기 커넥터 단자(T)의 결합부(TP)는 BMS(M) 측 상대 커넥터(CM, 도 1 참조)와의 결합을 형성하기 위한 것으로, 예를 들어, BMS(M) 측 상대 커넥터(CM)와의 상보적인 형태로 형성되어 상대 커넥터(CM)와 형합을 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 커넥터 단자(T)의 결합부(TP)는, BMS(M) 측 상대 커넥터(CM)의 암수 타입에 따라, 이에 정합되는 상보적인 타입으로 형성될 수 있다.

도 2, 도 3 및 도 5를 참조하면, 상기 도전 라인(L1)은, 도전 라인(L1)의 제1 단부(L1)를 둘러싸는 커넥터 단자(T)에 수용되면서 커넥터 단자(T)의 배럴(B)에 압착될 수 있다. 이때, 커넥터 단자(T)의 배럴(B)은, 기저 기판(SB)의 관통 홀(SH)을 통하여 기저 기판(SB)의 하부 위치로부터 상방을 향하여 끼워지고, 상방으로 노출된 배럴(B)이 도전 라인(L)의 제1 단부(L1)를 애워싸면서 도전 라인(L)에 대해 압착된다. 상기 기저 기판(SB)에는 커넥터 단자(T)의 배럴(B)이 관통하기 위한 관통 홀(SH)이 형성될 수 있다. 상기 관통 홀(SH)은 상기 기저 기판(SB) 중에서 도전 라인(L)과 이웃한 위치에 형성될 수 있으며, 커넥터 단자(T)의 배럴(B) 위치에 대응하여 도전 라인(L)의 길이 방향을 따라 도전 라인(L)의 양편에서 서로 엇갈리는 위치에 형성될 수 있다. 즉, 상기 관통 홀(SH)은, 도전 라인(L)의 길이 방향을 따라, 각 도전 라인(L)의 좌우 양편으로 서로 엇갈리는 위치에 형성될 수 있으며, 상기 기저 기판(SB)의 관통 홀(SH)에 끼워진 배럴(B)은, 도전 라인(L)의 양편에서 도전 라인(L)을 애워싸면서 도전 라인(L) 상에 압착될 수 있고, 도전 라인(L)과의 전기적인 접점을 형성할 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 배럴(B)은, 바닥판(G)의 길이 방향을 따라 좌우 양편으로 엇갈리는 패턴으로 배열될 수 있다. 즉, 상기 배럴(B)은 도전 라인(L)을 기준으로, 도전 라인(L)의 양편에서 도전 라인(L)을 향하여 절곡되며 도전 라인(L)에 대해 밀착될 수 있다. 이때, 상기 도전 라인(L)의 좌우 양편으로부터 도전 라인(L)을 향하여 절곡되는 배럴(B)의 절곡을 방해하지 않도록 도전 라인(L)의 좌우 양편에 형성되는 배럴(B)은 서로 엇갈리는 패턴으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 상기 바닥판(G)의 길이 방향을 따라 상기 배럴(B)은 바닥판(G)의 좌우 양편으로 교번되게 배열될 수 있다.

상기 도전 라인(L)의 제1 단부(L1)에서, 상기 도전 라인(L)은, 기저 기판(SB)의 두께 방향을 따라 기저 기판(SB)의 상면 및 하면의 양면으로 노출되어 있고, 기저 기판(SB)의 양면으로 노출된 도전 라인(L)의 제1 단부(L1)는 커넥터 단자(T)와 전기적인 접촉을 형성하게 된다. 상기 도전 라인(L) 중에서 상기 제1 단부(L1)를 제외한 도전 라인(L)의 다른 부분은, 기저 기판(SB)의 상면 및 하면에 형성된 절연층(미도시)에 의해 외부로부터 절연될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 도전 라인(L)의 제2 단부(L2)는, 버스 바(15) 및/또는 서미스터(16) 등과의 연결을 위하여 배터리 셀(10)을 향하여 노출될 수 있으므로, 상기 제1, 제2 단부(L1,L2)를 제외한 도전 라인(L)의 중간 부분은, 기저 기판(SB)의 상면 및 하면에 형성된 절연층(미도시)에 의해 덮일 수 있고, 상기 절연층(미도시)에 의해, 도전 라인(L)을 통하여 전달되는 배터리 셀(10)의 상태 정보가 외부 간섭에 의해 왜곡되지 않도록 도전 라인(L)이 절연될 수 있다. 도전 라인(L)의 제2 단부(L2) 중, 배터리 셀(10)과 마주하는 하면은, 배터리 셀(10)의 향하여 노출될 수 있고, 배터리 셀(10)과 반대되는 상면은, 상기 절연층(미도시)에 의해 절연될 수 있다.

도 3, 도 4 및 도 6을 함께 참조하면, 상기 커넥터 단자(T)는, 바닥판(G)과 상기 바닥판(G)으로부터 돌출되어 도전 라인(L)을 애워싸면서 도전 라인(L)에 압착되는 배럴(B)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 바닥판(G)과 배럴(B)에는 각각 도전 라인(L)의 하면 및 상면에 밀착되도록 도전 라인(L)을 향하여 돌출된 제1, 제2 엠보(E1,E2)가 형성될 수 있다. 상기 제1, 제2 엠보(E1,E2)는, 바닥판(G) 및 배럴(B)에 각인된 형태로 형성될 수 있으며, 바닥판(G) 및 배럴(B)의 일 측에서는 양각된 형태로 형성되며, 바닥판(G) 및 배럴(B)의 타 측에서는 음각된 형태로 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 엠보(E1)는 도전 라인(L)과 마주하는 바닥판(G)의 상면에서 양각된 형태로 형성되어 도전 라인(L)에 대해 압착될 수 있다. 상기 제2 엠보(E2)는 도전 라인(L)과 마주하는 배럴(B)의 일면에서 양각된 형태로 형성되어 도전 라인(L)에 대해 압착될 수 있다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 배럴(B)은 배선 기판(S, 보다 구체적으로 기저 기판 SB)의 하부 위치로부터 상방을 향하여 관통 홀(SH)에 끼워질 수 있고, 배선 기판(S)의 상방으로 노출된 배럴(B)은, 도전 라인(L)의 양편에서 도전 라인(L)의 제1 단부(L1)를 애워싸면서 도전 라인(L)에 대해 압착될 수 있다. 이때, 상기 배럴(B)은 도전 라인(L)의 상면에 압착되는 동시에, 상기 배럴(B)에 의해 하방으로 가세된 도전 라인(L)의 하면은 바닥판(G)에 대해 압착될 수 있다. 즉, 상기 도전 라인(L)은 배럴(B)과 바닥판(G)의 양편에서 도전성 접촉을 형성할 수 있고, 도전 라인(L)의 상하 양면은 기저 기판(SB)으로부터 노출되어, 도전 라인(L)의 상면은 배럴(B 보다 구체적으로, 제2 엠보 E2)과 도전성 접촉을 형성할 수 있고, 도전 라인(L)의 하면은 바닥판(G 보다 구체적으로, 제1 엠보 E1)과 도전성 접촉을 형성할 수 있다. 이를 위해, 상기 배럴(B)은 도전 라인(L)의 상면에 대해 충분한 가압력으로 압착될 수 있고, 배럴(B)에 의해 가세된 도전 라인(L)의 하면은 바닥판(G)에 대해 압착될 수 있다.

도 7을 참조하면, 상기 커넥터 단자(T)는 기저 금속(100)과 상기 기저 금속(100) 상에 형성된 도금 피막(110)을 포함할 수 있다. 상기 커넥터 단자(T) 중에서, 적어도 도전 라인(L)과 전기적인 접촉을 형성하는 수용부(TR)는, 기저 금속(100)과 상기 기저 금속(100) 상에 형성된 도금 피막(110)을 포함할 수 있다.

상기 기저 금속(100)은, 전기 전도성이 우수한 금속 소재, 예를 들어, 구리(Cu)로 형성될 수 있다. 상기 도금 피막(110)은 기저 금속(100)의 표면을 보호하고, 기저 금속(100)의 산화와 같은 변질에 따른 전기적인 접촉 불량을 방지하는 역할을 할 수 있다. 상기 도금 피막(110)은 주석(Sn) 합금을 포함할 수 있고, 보다 구체적으로, 주석(Sn)-구리(Cu) 합금 또는 주석(Sn)-은(Ag)-구리(Cu) 합금을 포함할 수 있다. 상기 기저 금속(100)과 도금 피막(110) 사이에는 기저 금속(100)과 도금 피막(110) 사이의 양호한 밀착 상태를 유지하도록 하지 금속막(105)이 형성될 수 있다. 상기 하지 금속막(105)은 니켈 금속을 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시형태에서, 상기 도금 피막(110)은 니켈(Ni) 합금을 포함할 수 있고, 보다 구체적으로 니켈(Ni)-구리(Cu) 합금을 포함할 수 있다.

상기 배럴(B)에 형성된 제2 엠보(E2)의 표면에는 도금 피막(110)이 형성되어 있으므로, 제2 엠보(E2)의 표면은 도금 피막(110)에 의해 보호되며 산화막과 같은 표면 변질이 발생될 우려가 없다. 이에 따라 제2 엠보(E2)와 도전 라인(L) 간에는 양호한 전기적인 접촉을 형성할 수 있고, 접촉 불량이나 전기 저항의 증가에 따른 신호 왜곡이 발생될 우려가 없다.

보다 구체적으로, 상기 배럴(B)은, 도전 라인(L)과 마주하는 배럴(B)의 일면에 형성된 제2 엠보(E2)를 통하여 도전 라인(L)과 전기적인 접촉을 형성하게 된다. 상기 제2 엠보(E2)에는 도금 피막(110)이 형성되어 있으며, 도금 피막(110)을 통하여 기저 금속(100)이 외부로 노출되지 않고, 이에 따라, 기저 금속(110)의 산화와 같은 변질이 방지되며, 양호한 전기적인 접촉을 형성할 수 있다. 이와 달리, 만일, 도전 라인(L)과 전기적인 접촉을 형성하는 배럴(B)의 접점에 도금 피막(110)이 형성되어 있지 않고, 이에 따라, 배럴(B)의 기저 금속(100)이 외부로 그대로 노출되면, 배럴(B)의 접점에는 산화막이 형성되는 등 변질된 표면을 갖게 되고, 배럴(B)의 접점이 변질됨에 따라 도전 라인(L)과의 전기적인 접촉 상태가 불량해지고 접촉 저항이 증가되는 등, 도전 라인(L)의 신호가 왜곡될 수 있다.

상기 배럴(B)에 형성된 제2 엠보(E2)와 함께, 도전 라인(L)과 접촉되는 바닥판(G)의 제1 엠보(E1)의 표면에도 도금 피막(110)이 형성되어 있으므로, 제1 엠보(E1)의 표면은 도금 피막(110)에 의해 보호되며 산화막과 같은 표면 변질이 발생될 우려가 없다. 이에 따라 제1 엠보(E1)와 도전 라인(L) 간에는 양호한 전기적인 접촉을 형성할 수 있고, 접촉 불량이나 전기 저항의 증가에 따른 신호 왜곡이 발생될 우려가 없다.

도 8에는, 도 7에 도시된 커넥터 단자(T)의 형성을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다.

상기 배럴(B) 및 바닥판(G)을 포함하는 커넥터 단자(T)의 형성에 대해, 먼저, 판 상의 기저 금속(100)에 대해 도금 피막(110)을 형성하고, 이렇게 선 도금으로 도금 피막(110)이 형성된 기저 금속(100)을 프레스로 펀칭하여 배럴(B) 형상을 성형할 수 있다. 이에 따라, 상기 배럴(B)의 선단 에지(Be) 부분에는 커팅면(CP)이 형성되며, 배럴(B)의 커팅면(CP)에서는 배럴(B)의 두께 방향을 따라 도금 피막(110)이 형성되지 않고 기저 금속(100)이 그대로 노출될 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는, 상기 배럴(B)의 선단 에지(Be), 그러니까, 배럴(B)의 커팅면(CP)을 통하여 도전 라인(L)과 전기적인 접점을 형성하지 않고, 선단 에지(Be)로부터 떨어져 있는 배럴(B) 내측 위치의 제2 엠보(E2)를 통하여 도전 라인(L)과의 전기적인 접점을 형성하므로, 기저 금속(100)의 변질에 따른 접촉 상태의 불량이나 접촉 저항의 상승에 따른 신호 왜곡을 방지할 수 있다.

도 9에는 본 발명과 대비되는 비교예에 따른 도전 라인(L`)과 커넥터 단자(T`) 간의 전기적인 연결을 보여주는 도면이 도시되어 있다. 도 10 및 도 11에는 도 9의 비교예에 따른 도전 라인(L`)과 커넥터 단자(T`) 간의 접촉 상태를 보여주는 도면들이 도시되어 있다.

도 9 내지 도 11에 도시된 비교예에서, 커넥터 단자(T`)의 배럴(B`)은 도전 라인(L`)이 형성된 기저 기판(SB`)을 관통하여 도전 라인(L`)의 좌우 양편에서 도전 라인(L`) 상에 압착될 수 있다. 이때, 상기 도전 라인(L`) 상에는 배럴(B`)의 선단 에지(Be`)가 압착될 수 있으며, 도전 라인(L`)과 배럴(B`)의 선단 에지(Be`)가 서로 전기적으로 접촉될 수 있다.

도 9에 도시된 비교예에서, 상기 배럴(B`)은 기저 기판(SB`)을 관통하도록 기저 기판(SB`)의 하면으로부터 상면을 향하여 가압되는데, 배럴(B`)의 관통 위치가 사전에 정의되지 않은 상태에서 작업 환경이나 작업자의 숙련도 등에 따라 배럴(B`)의 관통 위치가 정해지게 되므로, 배럴(B`)의 관통 위치가 어긋남에 따라 배럴(B`)의 선단 에지(Be)가 도전 라인(L`)을 관통하는 등의 불량이 발생될 수 있다.

도 2에 도시된 본 발명에서는 기저 기판(SB)에 형성된 관통 홀(SH)을 통하여 배럴(B)의 관통 위치를 정의할 수 있으며, 배럴(B)이 사전에 정의된 관통 홀(SH)에 끼워짐으로써, 배럴(B)의 관통 위치가 어긋나는 문제, 즉, 배럴(B)이 올바른 관통 위치인 도전 라인(L)의 사이드 위치가 아닌 도전 라인(L) 자체를 관통하는 정렬 불량의 문제를 해소할 수 있다. 이런 의미에서 본 발명에서 기저 기판(SB)에 형성된 관통 홀(SH)은, 기저 기판(SB)과 배럴(B)을 포함하는 커넥터 단자(T) 간의 위치 정렬 수단을 제공할 수 있다.

도 10에 도시된 비교예에서, 도전 라인(L`)은 기저 기판(SB`)의 상면으로만 노출되며, 도전 라인(L`)의 하면은 기저 기판(SB`)에 의해 덮여 있다. 그리고, 기저 기판(SB`)으로부터 노출된 도전 라인(L`)의 상면만을 통하여 배럴(B`)과 전기적인 접촉을 형성한다. 즉, 비교예에서, 상기 도전 라인(L`)은 커넥터 단자(T`)의 바닥판(G`)과는 전기적인 접촉을 형성하지 않고, 이에 따라, 도전 라인(L`)과 커넥터 단자(T`) 간의 통전 면적이 협소하게 제한되어, 접촉 저항이 증가하고, 신호 왜곡이 발생될 수 있다.

도 6에 도시된 본 발명에서, 도전 라인(L)은 기저 기판(SB)의 상면 및 하면의 양면으로 노출되며, 노출된 도전 라인(L)의 상면 및 하면은 각각 배럴(B, 보다 구체적으로 배럴 B 상의 제2 엠보 E2) 및 바닥판(G, 보다 구체적으로 바닥판 G 상의 제1 엠보 E1)과 전기적인 접촉을 형성함으로써, 도전 라인(L)과 커넥터 단자(T) 간의 통전 면적이 증대되고, 신호 왜곡을 막을 수 있다.

도 11에 도시된 비교예에서, 상기 배럴(B`)은, 배럴(B`)의 선단 에지(Be`)를 통하여 도전 라인(L`)과 전기적인 접촉을 형성한다. 상기 배럴(B`)은 선 도금 이후의 프레스 펀칭을 통하여 선단 에지(Be`)를 포함하는 형상으로 성형될 수 있고, 이에 따라 상기 배럴(B`)의 선단 에지(Be`)에는 커팅면이 형성될 수 있다. 이와 같이, 커팅면이 형성되어 있는 배럴(B`)의 선단 에지(Be`)에는 배럴(B`)의 두께 방향을 따라 도금 피막(110`)이 형성되지 않고 기저 금속(100`)이 외부로 그대로 노출될 수 있으며, 도금 피막(110`)에 의해 보호되지 않고 외부로 노출된 기저 금속(100`)에는 산화막이 형성되는 등 변질될 수 있기 때문에, 배럴(B`)과 도전 라인(T`) 간의 접촉 저항이 증가할 수 있다.

도 7에 도시된 본 발명에서, 상기 배럴(B)은 선단 에지(Be)가 아닌, 선단 에지(Be)로부터 떨어져 있는 배럴(B)의 내측 위치의 제2 엠보(E2)를 통하여 도전 라인(L)과 전기적인 접촉을 형성하므로, 배럴(B)의 선단 에지(Be)에 형성된 커팅면(CP)의 변질은 접촉 저항에 영향을 주지 않고, 커팅면(CP)과 거리를 두고 이격되어 있는 배럴(B) 내부 위치의 제2 엠보(E2)를 통하여 도전 라인(L)과 전기적인 접촉을 형성한다. 상기 제2 엠보(E2)의 표면에는 도금 피막(110)이 형성되어 있으므로, 표면의 변질에 따른 접촉 저항의 증가와 같은 문제는 발생되지 않는다.

도 12에는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 배터리 팩이 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 배터리 셀(10)의 전압, 온도와 같은 상태 정보는, 배선 기판(S)을 통하여 BMS(M)에 취합될 수 있다. 상기 배선 기판(S)은, 배터리 셀(10)의 전압, 온도에 관한 전기적인 신호를 BMS(M)로 전달해주는 역할을 할 수 있다.

상기 배선 기판(S)은, 다수의 도전 라인(L`)을 포함할 수 있으며, 각각의 도전 라인(L`)은, BMS(M)에 인접하며 BMS(M)를 향하여 배터리 셀(10)의 상태 정보를 출력하는 제1 단부(L1)와, 배터리 셀(10)에 인접하며 배터리 셀(10)의 상태 정보가 입력되는 제2 단부(L2`)를 포함할 수 있다.

도전 라인(L`)의 제1 단부(L1)는, 배터리 셀(10)의 상태 정보가 출력되는 도전 라인(L`)의 출력 포인트에 해당될 수 있고, 도전 라인(L`)과 커넥터(C) 간의 접점에 해당될 수 있다. 상기 도전 라인(L`)의 제2 단부(L2`)는, 배터리 셀(10)의 상태 정보가 입력되는 도전 라인(L`)의 입력 포인트에 해당될 수 있다.

본 실시형태에서, 상기 제2 단부(L2`)는, 서로 다른 두 가지 형태로 형성될 수 있다. 일 형태에 따른 제2 단부(L2`)는, 어느 한 배터리 셀(10)의 전극과 등 전위를 형성하는 버스 바(15)와의 접점에 해당될 수 있고, 버스 바(15)로부터 해당 배터리 셀(10)의 전압 정보가 도전 라인(L`)의 제2 단부(L2`)로 입력될 수 있다. 또 다른 형태에 따른 제2 단부(L2`)는, 어느 한 배터리 셀(10)의 케이스(10b) 상면에 배치된 서미스터(16)와의 접점에 해당될 수 있고, 상기 서미스터(16)로부터 해당 배터리 셀(10)의 온도 정보가 도전 라인(L`)의 제2 단부(L2`)로 입력될 수 있다.

상기 배선 기판(S)은, 서로 다른 형태의 제2 단부(L2`)를 구현하기 위하여, 본체로부터 서로 다른 구조로 연장되는 제1, 제2 분기부(S1`,S2`)를 포함할 수 있다. 제1 분기부(S1`)는, 배선 기판(S)의 본체로부터 서로 이웃한 다른 배터리 셀(10)을 연결하는 버스 바(15)를 향하여 연장될 수 있으며, 제2 분기부(S2`)는, 배선 기판(S)의 본체로부터 배터리 셀(10)의 상면으로 연장되어 배터리 셀(10)의 상면 위에 안착되기 위해 하방으로 연장될 수 있다. 한편, 본 실시형태에서 상기 도전 라인(L`)의 제1 단부(L1)와 커넥터(C) 간의 연결 구조는, 앞서 설명된 바와 실질적으로 동일 유사하므로, 중복적인 설명은 생략하기로 한다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10: 배터리 셀 10a: 배터리 셀의 전극
10b: 배터리 셀의 케이스 15: 버스 바
16: 서미스터 20: 스페이서
50: 엔드 플레이트 100: 기저 금속
105: 하지 금속막 110: 도금 피막
S: 배선 기판 SB: 기저 기판
L,L`: 도선 라인 L1: 도전 라인의 제1 단부
L2,L2`: 도전 라인의 제2 단부 C: 커넥터
T: 커넥터 단자 TR: 커넥터 단자의 수용부
TP: 커넥터 단자의 결합부 B: 커넥터 단자의 배럴
Be: 배럴의 선단 에지 CP: 커팅면
E1,E2: 제1, 제2 엠보 H: 커넥터 하우징
H1,H2: 제1, 제2 하우징 CM: BMS 측 상대 커넥터
M: BMS S1,S1`,S2`: 배선 기판의 가지부

Claims

다수의 배터리 셀;
상기 배터리 셀의 상태 정보를 입수하고 배터리 셀의 충, 방전 동작을 제어하기 위한 배터리 관리부; 및
상기 배터리 셀의 상태 정보를 배터리 관리부로 전달하기 위한 배선 기판으로서, 서로 다른 전기 신호를 전달하기 위한 다수의 도전 라인을 포함하는 배선 기판; 및
상기 도전 라인과 결합되는 커넥터 단자 및 상기 커넥터 단자를 수용하는 커넥터 하우징을 포함하며, 상기 배터리 관리부의 상대 커넥터에 결합되는 커넥터;를 포함하되,
상기 커넥터 단자는, 상기 도전 라인을 수용하는 바닥판과, 상기 바닥판으로부터 상방으로 돌출되어 상기 도전 라인을 애워싸면서 도전 라인에 대해 압착되는 배럴을 포함하고,
상기 커넥터 단자의 바닥판과 배럴에는 각각 도전 라인의 하면 및 상면에 대해 밀착되도록 도전 라인을 향하여 돌출된 제1, 제2 엠보가 형성되어 있는 배터리 팩.
제1항에 있어서,
상기 제1, 제2 엠보는, 각각 상기 도전 라인의 하면 및 상면과 전기적인 접촉을 형성하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제1항에 있어서,
상기 제1, 제2 엠보는, 서로 반대되는 일 측 및 타 측에서 양각 및 음각된 형태를 갖도록, 상기 바닥판 및 배럴 각각에 각인된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제1항에 있어서,
상기 제2 엠보는, 상기 배럴의 선단 에지로부터 이격된 배럴의 내측 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제4항에 있어서,
상기 배럴의 선단 에지에는 커팅면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제1항에 있어서,
상기 제1, 제2 엠보의 표면에는, 도금 피막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제6항에 있어서,
상기 도금 피막은, 상기 커넥터 단자의 기저 금속 위에 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제7항에 있어서,
상기 배럴의 선단 에지에서는, 상기 도금 피막이 덮이지 않은 기저 금속이 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제1항에 있어서,
상기 배선 기판은, 다수의 도전 라인들 사이에 형성되어, 다수의 도전 라인을 물리적으로 서로 결합시키면서 도전 라인 각각을 서로로부터 절연시키기 위한 절연성의 기저 기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제9항에 있어서,
상기 도전 라인은, 상기 커넥터 단자와 결합되는 제1 단부를 포함하고,
상기 기저 기판의 두께 방향을 따라 상기 제1 단부의 상하 양면은, 기저 기판으로부터 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제9항에 있어서,
상기 기저 기판에는 상기 배럴이 관통되기 위한 관통 홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제11항에 있어서,
상기 관통 홀은, 상기 도전 라인과 인접한 기저 기판의 양편에 형성되되, 상기 도전 라인의 길이 방향을 따라 좌우 양편에서 서로 엇갈리는 위치에 교번되게 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제12항에 있어서,
상기 배럴은 상기 관통 홀에 끼워지며, 상기 도전 라인의 길이 방향을 따라 좌우 양편의 서로 엇갈리는 위치에서 도전 라인을 향하여 압착되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제13항에 있어서,
상기 배럴은 상기 도전 라인의 상면에 대해 압착되는 동시에, 상기 배럴에 의해 가세된 도전 라인의 하면은 상기 바닥판에 대해 압착되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제1항에 있어서,
상기 커넥터 단자는,
상기 도전 라인을 수용하면서 도전 라인과 결합되는 일단의 수용부; 및
상기 수용부와 반대되는 타단에 형성되며, 상기 배터리 관리부의 상대 커넥터와 형합을 이루도록 상보적인 형태로 형성된 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제15항에 있어서,
상기 수용부는, 상기 바닥판과 배럴을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제1항에 있어서,
상기 도전 라인은,
상기 커넥터 단자와 물리적인 결합을 형성하고, 배터리 관리부를 향하여 배터리 셀의 상태 정보를 출력하는 일단의 제1 단부; 및
상기 제1 단부와 반대되는 타단에 형성된 것으로, 배터리 셀의 상태 정보가 입력되는 제2 단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제17항에 있어서,
상기 도전 라인의 제1 단부는 상기 커넥터에 의해 밀집된 형태로 취합되어, 배터리 관리부와 연결되며,
상기 도전 라인의 제2 단부는 서로 다른 배터리 셀을 향하여 서로 다른 개소에 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제17항에 있어서,
상기 도전 라인의 제2 단부는, 서로 다른 배터리 셀을 전기적으로 연결하기 위한 버스 바와 전기적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제17항에 있어서,
상기 도전 라인의 제2 단부는, 상기 배터리 셀의 상면에 배치된 서미스터와 전기적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제1항에 있어서,
상기 도전 라인의 상태 정보는, 배터리 셀의 전압 정보 및 온도 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제1항에 있어서,
상기 커넥터 단자는, 상기 도전 라인과 일대일로 결합을 이루도록 다수의 커넥터 단자를 포함하며,
상기 다수의 커넥터 단자는, 상기 커넥터 하우징에 의해 조립 위치가 정렬되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.