KR20210019160A - 4-serial battery pack unit and assembly method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 4직렬 전지팩 장치 및 이의 조립 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 PCB 어셈블리와 리튬 전지류의 접촉 불량을 차단할 수 있는 4직렬 전지팩 장치 및 이의 조립 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a four-series battery pack device and a method of assembling the same, and more particularly, to a four-series battery pack device capable of blocking contact failure between a PCB assembly and lithium batteries, and a method of assembling the same.
최근에는 휴대용 컴퓨터와 같이 콤팩트하고 경량화된 전기/전자장치들이 활발하게 개발 및 생산되고 있다. 이러한 휴대용 전기/전자장치들은 별도의 전원이 구비되지 않은 장소에서도 작동될 수 있도록 전지팩을 내장하고 있다. 내장된 전지팩은 상기 휴대용 전기/전자장치를 일정 기간 동안 구동시키기 위해 일정 레벨의 전압을 출력시킬 수 있도록 내부에 적어도 하나 이상의 베어 전지셀들이 서로 연결되어 패키지화된 형태를 갖는다. Recently, compact and lightweight electric/electronic devices such as portable computers have been actively developed and produced. These portable electric/electronic devices have built-in battery packs so that they can be operated even in places where a separate power source is not provided. The built-in battery pack has a form in which at least one or more bare battery cells are connected to each other to be packaged so as to output a voltage of a predetermined level to drive the portable electric/electronic device for a predetermined period.
한편, 리튬 전지로 사용되는 리튬(리튬타이오닐 또는 Li/SOCl2)전지는 고출력, 고용량, 우수한 저온특성 및 중량당 에너지 밀도가 우수하다는 이유로 최근 군용 전원 뿐만 아니라 민수용으로도 상용화되어 주로 채용되고 있다. On the other hand, lithium (lithium thionyl or Li/SOCl2) batteries used as lithium batteries are recently commercialized and mainly used for civilians as well as military power supplies because of their high output, high capacity, excellent low temperature characteristics, and excellent energy density per weight.
상기 리튬 일차 전지는 전자제품의 소형화가 진행되어 다양한 제품을 휴대할 수 있으며, 휴대용 전자제품은 그 전원으로 사용된다. The lithium primary battery can carry various products as electronic products are miniaturized, and portable electronic products are used as power sources.
리튬 일차 전지의 장점은 용량이 커서 오래 사용할 수 있다는 것이다. 또한 다른 전지보다 가볍다는 특징이 있다. 그러나 다른 전지보다 위험하며, 안전성 문제로 인하여 고전류를 흘릴 수 있는 고출력(high power) 팩전지를 만들기가 힘들다는 것이 문제점으로 지적되고 있다. The advantage of lithium primary batteries is that they can be used for a long time due to their large capacity. It is also lighter than other batteries. However, it has been pointed out as a problem that it is more dangerous than other batteries, and it is difficult to make a high power pack battery capable of passing a high current due to safety issues.
따라서, 전지의 성능을 유지하고 안전성(safety)을 유지하기 위하여 다른 전지에서는 사용되지 않는 보호회로가 사용된다. 리튬 전지팩은 복수의 직렬연결 베어 전지셀(또는 단위전지)들과 팩 전극들을 보호회로로 연결한 구조를 말한다. Therefore, in order to maintain battery performance and safety, a protection circuit that is not used in other batteries is used. The lithium battery pack refers to a structure in which a plurality of series-connected bare battery cells (or unit cells) and pack electrodes are connected by a protection circuit.
이러한 리튬 일차전지를 복수개 직렬 연결시켜 대용량의 전지팩을 구성하여 사용되는 경우, 전지팩의 과도한 방전 또는 강제 과방전은 전지셀(또는 단위전지)이 완전방전에 이르게 함에 따라 내부단락으로 인해 발생될 수 있는 폭발 위험을 초래하는 문제점이 있다. When a large-capacity battery pack is formed by connecting a plurality of lithium primary batteries in series, excessive discharge or forced over-discharge of the battery pack may occur due to an internal short circuit as the battery cell (or unit battery) is completely discharged. There is a problem that leads to a possible explosion hazard.
이러한 과도한 방전을 차단하기 위해 상기한 보호회로를 구비시켜 과도한 방전이 이루어지기 전에 상기한 방전 동작을 차단하고 있다. In order to block such excessive discharge, the above-described protection circuit is provided to block the above-described discharge operation before excessive discharge occurs.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에 착안한 것으로, 본 발명의 목적은 리튬 전지류와 PCB 어셈블리를 스포트 용접으로 연결시킨 후 수납케이스에 배치시킴으로써, PCB 어셈블리와 리튬 전지류의 접촉 불량을 차단할 수 있는 4직렬 전지팩 장치를 제공하는 것이다. Accordingly, the technical problem of the present invention is focused on this point, and an object of the present invention is to prevent contact failure between the PCB assembly and the lithium battery by placing it in the storage case after connecting the lithium battery and the PCB assembly by spot welding. It is to provide a series battery pack device.
본 발명의 다른 목적은 상기한 4직렬 전지팩 장치의 조립 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a method of assembling the above four-series battery pack device.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 4직렬 전지팩 장치는, 제1 단위전지, 제2 단위전지, 제3 단위전지 및 제4 단위전지를 포함하는 리튬 전지류; 및 상기 리튬 전지류를 둘러싸도록 배치되어 상기 일차 리튬 전지류에서 전원을 제공받아 외부 장치에 공급하는 PCB 어셈블리를 포함한다. 여기서, 상기 PCB 어셈블리는, 상기 리튬 전지류의 높이에 대응하는 높이와 상기 전지의 직경 2배에 대응하는 폭을 갖는 PCB 기판; 상기 PCB 기판의 상측변에 연결되고 제1 방향으로 절곡되어, 상기 제1 내지 제4 단위전지들 각각의 정극성에 스포트 용접 방식으로 전기적으로 연결된 상부 전극 연결부재; 및 상기 PCB 기판의 하측변에 연결되고 상기 제1 방향으로 절곡되어, 상기 제1 내지 제4 단위전지들 각각의 부극성에 스포트 용접 방식으로 전기적으로 연결된 하부 전극 연결부재를 포함한다. In order to realize the object of the present invention as described above, a four-series battery pack apparatus according to an embodiment includes: lithium batteries including a first unit cell, a second unit cell, a third unit cell, and a fourth unit cell; And a PCB assembly disposed to surround the lithium batteries to receive power from the primary lithium batteries and supply them to an external device. Here, the PCB assembly includes: a PCB substrate having a height corresponding to a height of the lithium batteries and a width corresponding to twice a diameter of the battery; An upper electrode connecting member connected to the upper side of the PCB substrate and bent in a first direction, and electrically connected to the positive polarities of each of the first to fourth unit cells by a spot welding method; And a lower electrode connecting member connected to the lower side of the PCB substrate and bent in the first direction, and electrically connected to the negative polarities of each of the first to fourth unit cells by a spot welding method.
일실시예에서, 상기 상부 전극 연결부재 및 상기 하부 전극 연결부재들 각각은 플렉서블한 도전성 재질을 포함하고, 상기 상부 전극 연결부재 및 상기 하부 전극 연결부재들 각각은 상기 제1 내지 제4 단위전지들의 정극성 및 부극성에 스포트 용접될 수 있다. In one embodiment, each of the upper electrode connection member and the lower electrode connection member includes a flexible conductive material, and each of the upper electrode connection member and the lower electrode connection member is formed of the first to fourth unit cells. It can be spot welded to both positive and negative polarities.
일실시예에서, 상기 상부 전극 연결부재는, 상기 PCB 기판의 상측변에 연결되고 상기 제1 방향으로 절곡되어 종단부를 통해 상기 제1 단위전지의 정극성에 스포트 용접 방식으로 전기적으로 연결된 제1 전극 연결부재; 상기 PCB 기판의 상측변에 연결되고 상기 제1 방향으로 절곡되어 종단부를 통해 상기 제2 단위전지의 정극성에 스포트 용접 방식으로 전기적으로 연결된 제2 전극 연결부재; 상기 PCB 기판의 상측변에 연결되고 상기 제1 방향으로 절곡된 후 종단부에서 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 굴곡되어 종단부를 통해 상기 제3 단위전지의 정극성에 스포트 용접 방식으로 전기적으로 연결된 제3 전극 연결부재; 및 상기 PCB 기판의 상측변에 연결되고 상기 제1 방향으로 절곡된 후 종단부에서 상기 제2 방향의 반대인 제3 방향으로 굴곡되어 종단부를 통해 상기 제4 단위전지의 정극성에 스포트 용접 방식으로 전기적으로 연결된 제4 전극 연결부재를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 및 제2 전극 연결부재들 각각은 I-자 형상을 갖고, 상기 제3 및 제4 전극 연결부재들 각각은 L-자 형상을 가질 수 있다. In one embodiment, the upper electrode connecting member is a first electrode connected to the upper side of the PCB substrate, bent in the first direction, and electrically connected to the positive polarity of the first unit cell through a terminal portion by a spot welding method Connecting member; A second electrode connecting member connected to the upper side of the PCB substrate, bent in the first direction, and electrically connected to the positive polarity of the second unit cell through a terminal portion by a spot welding method; It is connected to the upper side of the PCB substrate, bent in the first direction, and then bent in a second direction perpendicular to the first direction at the end portion, and through the end portion, the positive polarity of the third unit cell is subjected to a spot welding method. A third electrode connecting member connected in a manner; And connected to the upper side of the PCB substrate and bent in the first direction, and then bent in a third direction opposite to the second direction at the end portion, and through the end portion, the positive polarity of the fourth unit cell is subjected to a spot welding method. It may include a fourth electrode connecting member electrically connected. Here, each of the first and second electrode connecting members may have an I-shaped shape, and each of the third and fourth electrode connecting members may have an L-shaped shape.
일실시예에서, 상기 하부 전극 연결부재는, 상기 PCB 기판의 하측변에 연결되고 상기 제1 방향으로 절곡되어 종단부를 통해 상기 제1 단위전지의 부극성에 스포트 용접 방식으로 전기적으로 연결된 제5 전극 연결부재; 상기 PCB 기판의 하측변에 연결되고 상기 제1 방향으로 절곡되어 종단부를 통해 상기 제2 단위전지의 부극성에 스포트 용접 방식으로 전기적으로 연결된 제6 전극 연결부재; 상기 PCB 기판의 하측변에 연결되고 상기 제1 방향으로 절곡된 후 종단부에서 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 굴곡되어 종단부를 통해 상기 제3 단위전지의 부극성에 스포트 용접 방식으로 전기적으로 연결된 제7 전극 연결부재; 및 상기 PCB 기판의 하측변에 연결되고 상기 제1 방향으로 절곡된 후 종단부에서 상기 제2 방향의 반대인 제3 방향으로 굴곡되어 종단부를 통해 상기 제4 단위전지의 부극성에 스포트 용접 방식으로 전기적으로 연결된 제8 전극 연결부재를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제5 및 제6 전극 연결부재들 각각은 I-자 형상을 갖고, 상기 제7 및 제8 전극 연결부재들 각각은 L-자 형상을 가질 수 있다. In one embodiment, the lower electrode connecting member is a fifth electrode connected to the lower side of the PCB substrate, bent in the first direction, and electrically connected to the negative polarity of the first unit cell through a terminal portion by a spot welding method Connecting member; A sixth electrode connecting member connected to the lower side of the PCB substrate, bent in the first direction, and electrically connected to the negative polarity of the second unit cell through a terminal portion by a spot welding method; It is connected to the lower side of the PCB substrate, bent in the first direction, and then bent in a second direction perpendicular to the first direction at the end, and through the end portion, the negative polarity of the third unit cell is electrically connected by spot welding. A seventh electrode connecting member connected in a manner; And connected to the lower side of the PCB substrate, bent in the first direction, and bent in a third direction opposite to the second direction at the end portion, and through the end portion, the negative polarity of the fourth unit cell is subjected to a spot welding method. It may include an eighth electrode connecting member electrically connected. Here, each of the fifth and sixth electrode connection members may have an I-shape, and each of the seventh and eighth electrode connection members may have an L-shape.
일실시예에서, 4직렬 전지팩 장치는, 사각 박스 형상을 갖고서 상기 리튬 전지류, 상기 PCB 어셈블리를 수납하는 수납케이스; 및 사각 형상을 갖고서 상기 수납케이스의 상부를 덮는 수납커버를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, a four-series battery pack device includes: a storage case having a rectangular box shape and accommodating the lithium batteries and the PCB assembly; And a storage cover having a square shape and covering an upper portion of the storage case.
일실시예에서, 상기 PCB 기판에는 과방전 또는 완전 방전에 따른 전지 폭발 위험을 방지하기 위해 방전 말기에는 전류 출력을 차단하는 보호회로가 탑재되고, 상기 보호회로는, 4직렬 전지팩의 방전 시 단위전지의 전압이 기준전압(또는 과방전 전압) 이하시 차단하는 방전차단소자; 외부로부터 입력전류 및 입력전압을 차단하는 다이오드; 4직렬 전지팩 내부 온도가 일정 온도 이상 상승하면 차단하는 써멀 스위치; 4직렬 전지팩의 방전 시 전류가 임의 전류 이상 발생되면 출력을 차단하는 퓨즈; 완전방전회로로써 사용 후 전지팩 폐기시 사용되는 폐기 스위치; 4직렬 전지팩의 초기 방전 시 순간전압강하(transient minimum voltage, TMV) 현상에 대하여 일정 시간 동안 차단시간을 지연하는 차단 캐패시터; 및 보호회로의 초기화 스위치 기능을 수행하는 초기화 스위치가 탑재될 수 있다. In one embodiment, the PCB substrate is equipped with a protection circuit that blocks the current output at the end of discharge to prevent the risk of battery explosion due to overdischarge or complete discharge, and the protection circuit is a unit when the 4 series battery pack is discharged. A discharge blocking device that blocks when the voltage of the battery is below the reference voltage (or over-discharge voltage); A diode blocking input current and input voltage from the outside; Thermal switch to cut off when the temperature inside the 4 series battery pack rises above a certain temperature; A fuse that cuts off the output when a current exceeds a certain current when the 4 series battery pack is discharged; Disposal switch used when disposing of the battery pack after use as a complete discharge circuit; A blocking capacitor for delaying a blocking time for a predetermined period of time against a transient minimum voltage (TMV) phenomenon during initial discharge of the 4-series battery pack; And an initialization switch that performs an initialization switch function of the protection circuit.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 4직렬 전지팩 장치의 조립 방법은, PCB 기판의 상측변에 연결된 상부 전극 연결부재들 각각과 제1 단위전지, 제2 단위전지, 제3 단위전지 및 제4 단위전지 각각의 정극성을 스포트 용접하는 단계; 상기 PCB 기판의 하측변에 연결된 하부 전극 연결부재들 각각과 상기 제1 내지 제4 단위전지들 각각의 부극성을 스포트 용접하는 단계; 및 상기 PCB 기판, 상기 상부 전극 연결부재, 상기 하부 전극 연결부재, 및 상기 상부 및 하부 전극 연결부재들에 스포트 용접된 제1 내지 제4 단위전지들을 수납케이스 내부에 배치하는 단계를 포함한다. In order to realize another object of the present invention, a method of assembling a four-series battery pack device according to an embodiment includes each of the upper electrode connecting members connected to the upper side of the PCB substrate, a first unit cell, a second unit cell, Spot welding the positive polarity of each of the third and fourth unit cells; Spot welding each of the lower electrode connecting members connected to the lower side of the PCB substrate and the negative polarity of each of the first to fourth unit cells; And disposing the first to fourth unit cells spot-welded to the PCB substrate, the upper electrode connecting member, the lower electrode connecting member, and the upper and lower electrode connecting members in the storage case.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위하여 다른 실시예에 따른 4직렬 전지팩 장치의 조립 방법은, PCB 기판의 상측변에 연결된 상부 전극 연결부재들 각각과 제1 단위전지, 제2 단위전지, 제3 단위전지 및 제4 단위전지 각각의 정극성을 스포트 용접하는 단계; 상기 PCB 기판, 상기 상부 전극 연결부재, 상기 하부 전극 연결부재, 및 상기 상부 및 하부 전극 연결부재들에 스포트 용접된 제1 내지 제4 단위전지들을 수납케이스에 삽입하는 단계; 및 상기 PCB 기판의 하측변에 연결된 하부 전극 연결부재들 각각과 상기 제1 내지 제4 단위전지들 각각의 부극성을 스포트 용접하는 단계를 포함한다. In order to realize another object of the present invention, a method of assembling a four-series battery pack device according to another embodiment includes each of the upper electrode connecting members connected to the upper side of the PCB substrate, a first unit cell, a second unit cell, Spot welding the positive polarity of each of the third and fourth unit cells; Inserting the first to fourth unit cells spot-welded to the PCB substrate, the upper electrode connecting member, the lower electrode connecting member, and the upper and lower electrode connecting members into a storage case; And spot welding each of the lower electrode connecting members connected to the lower side of the PCB substrate and the negative polarity of each of the first to fourth unit cells.
일실시예에서, 상기 수납케이스에 상기 PCB 기판, 상기 상부 및 하부 전극 연결부재들, 및 상기 제1 내지 제4 단위전지들이 배치된 상태에서 완전 방전 작동을 검사하는 단계; 상기 수납케이스에 수납커버를 결합하는 단계; 상기 수납커버에 형성된 홀을 통해 퓨즈 및 커넥터를 외부로 인출하여 정리하는 단계; 및 휴즈함 커버를 조립하는 단계를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, inspecting a complete discharge operation while the PCB substrate, the upper and lower electrode connecting members, and the first to fourth unit cells are disposed in the storage case; Coupling a storage cover to the storage case; Removing a fuse and a connector to the outside through a hole formed in the storage cover and organizing it; And it may further include the step of assembling the fuse box cover.
이러한 4직렬 전지팩 장치 및 이의 조립 방법에 의하면, 리튬 전지류와 PCB 어셈블리를 스포트 용접으로 연결시킨 후 수납케이스에 배치시킴으로써, PCB 어셈블리와 리튬 전지류의 접촉 불량을 차단할 수 있다. 즉, PCB 어셈블리에 연결된 상부 전극 연결부재 및 하부 전극 연결부재를 일차 리튬 전지류의 정극성 및 부극성 각각에 스포트 용접으로 연결시킨 후 수납케이스에 배치시킴으로써, PCB 어셈블리와 리튬 전지류의 접촉 불량을 차단할 수 있다. According to the four-series battery pack device and its assembly method, by connecting the lithium batteries and the PCB assembly by spot welding and then placing them in the storage case, it is possible to block the contact failure between the PCB assembly and the lithium batteries. That is, by spot welding the upper electrode connection member and the lower electrode connection member connected to the PCB assembly to each of the positive and negative polarities of the primary lithium batteries and then placing them in the storage case, it is possible to block the poor contact between the PCB assembly and lithium batteries. have.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 4직렬 전지팩 장치를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 PCB 어셈블리를 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 4직렬 전지팩 장치의 보호회로를 설명하기 위한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 4직렬 전지팩 장치의 조립 방법을 설명하기 위한 사진들이다. 1 is an exploded perspective view illustrating a four-series battery pack apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view illustrating the PCB assembly shown in FIG. 1.
3 is a block diagram illustrating a protection circuit of the four-series battery pack device shown in FIG. 1.
4 are photographs illustrating a method of assembling a four-series battery pack device according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. In the present invention, various modifications may be made and various forms may be applied, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form disclosed, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. In describing each drawing, similar reference numerals have been used for similar elements. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are shown to be enlarged compared to the actual size for clarity of the present invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may be referred to as a first component. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance the possibility of being added.
또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. In addition, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 4직렬 전지팩 장치를 설명하기 위한 분해 사시도이다. 1 is an exploded perspective view illustrating a four-series battery pack apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 4직렬 전지팩 장치는 리튬 전지류(110), PCB 어셈블리(120), 수납케이스(130) 및 수납커버(140)를 포함한다. 본 실시예에서, 리튬전지류(110)는 모든 리튬 일차 전지가 해당된다.Referring to FIG. 1, a four-series battery pack device according to an embodiment of the present invention includes
리튬 전지류(110)는 제1 단위전지(112), 제2 단위전지(114), 제3 단위전지(116) 및 제4 단위전지(118)를 포함한다. 제1 단위전지(112) 및 제2 단위전지(114)는 PCB 어셈블리(120)에 가깝게 배치되고, 제3 단위전지(116) 및 제4 단위전지(118)는 PCB 어셈블리(120)에서 멀게 배치된다. 도 1에서, 제1 내지 제4 단위전지(118)는 원통형 전지인 것을 도시하였으나, 사각 기둥형 전지 등과 같이 다양한 형태도 가능하다. The
PCB 어셈블리(120)는 리튬 전지류(110)를 둘러싸도록 배치되어 리튬 전지류(110)에서 전원을 제공받아 외부 장치에 공급한다. PCB 어셈블리(120)에는 과방전 또는 완전 방전에 따른 전지 폭발 위험을 방지하기 위해 방전 말기에는 전류 출력을 차단하는 보호회로가 탑재될 수 있다. 또한 PCB 어셈블리(120)에는 외부 장치에 전원을 공급하기 위해 전선(미도시) 및 커넥터(미도시) 등이 구비될 수 있다. The
구체적으로, PCB 어셈블리(120)는 PCB 기판(122), PCB 기판(122)에 연결된 상부 전극 연결부재(124) 및 PCB 기판(122)에 연결된 하부 전극 연결부재(126)를 포함한다. Specifically, the
PCB 기판(122)은 리튬 전지류(110)의 높이에 대응하는 높이와 전지의 직경 2배에 대응하는 폭을 갖는다. PCB 기판(122)은 리튬 전지류(110)의 측면에 인접하게 배치된다. 즉, PCB 기판(122)은 수직하게, 즉 Z-축과 평행하게 배치된다. The
상부 전극 연결부재(124)는 PCB 기판(122)의 상측변에 연결되고 제1 방향(즉, X-축 방향)으로 절곡되어, 제1 내지 제4 단위전지들(112, 114, 116, 118) 각각의 정극성에 스포트 용접 방식으로 전기적으로 연결된다. 상부 전극 연결부재(124)는 플렉서블한 도전성 재질을 포함하고, 상부 전극 연결부재(124)는 제1 내지 제4 단위전지들(112, 114, 116, 118)의 정극성에 스포트 용접된다. The upper
상부 전극 연결부재(124)는, 제1 전극 연결부재(124a), 제2 전극 연결부재(124b), 제3 전극 연결부재(124c) 및 제4 전극 연결부재(124d)를 포함한다. The upper
구체적으로, 제1 전극 연결부재(124a)는 I-자 형상을 갖고서, PCB 기판(122)의 상측변에 연결되고 제1 방향으로 절곡되어 종단부를 통해 제1 단위전지(112)의 정극성에 스포트 용접 방식으로 전기적으로 연결된다. Specifically, the first
제2 전극 연결부재(124b)는 I-자 형상을 갖고서, PCB 기판(122)의 상측변에 연결되고 제1 방향으로 절곡되어 종단부를 통해 제2 단위전지(114)의 정극성에 스포트 용접 방식으로 전기적으로 연결된다. The second
제3 전극 연결부재(124c)는 L-자 형상을 갖고서, PCB 기판(122)의 상측변에 연결되고 제1 방향(예를 들어, X-축 방향)으로 절곡된 후 종단부에서 제1 방향에 수직한 제2 방향(예를 들어, Y-축 방향)으로 굴곡되어 종단부를 통해 제3 단위전지(116)의 정극성에 스포트 용접 방식으로 전기적으로 연결된다. The third
제4 전극 연결부재(124d)는 L-자 형상을 갖고서, PCB 기판(122)의 상측변에 연결되고 제1 방향으로 절곡된 후 종단부에서 제2 방향의 반대인 제3 방향(예를 들어, -Y-축 방향)으로 굴곡되어 종단부를 통해 제4 단위전지(118)의 정극성에 스포트 용접 방식으로 전기적으로 연결된다. The fourth
상부 전극 연결부재(124)는 제1 전극 연결부재(124a)의 일부, 제2 전극 연결부재(124b)의 일부, 제3 전극 연결부재(124c)의 일부 및 제4 전극 연결부재(124d)의 일부에 부착된 제1 테이핑 부재(125)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 제1 내지 제4 전극 연결부재들(124a, 124b, 124c, 124d)이 서로 평행 상태를 유지하여 서로 전기적으로 접하여 접촉하는 문제를 해결할 수 있다. 본 실시예에서, 제1 테이핑 부재(125)가 부착되지 않아 노출된 제1 내지 제4 전극 연결부재들(124a, 124b, 124c, 124d) 각각은 스포트 용접을 통해 제1 내지 제4 단위전지들(112, 114, 116, 118)의 정극성에 용접된다. The upper
하부 전극 연결부재(126)는 PCB 기판(122)의 하측변에 연결되고 제1 방향으로 절곡되어, 제1 내지 제4 단위전지들(112, 114, 116, 118) 각각의 부극성에 스포트 용접 방식으로 전기적으로 연결된다. 하부 전극 연결부재(126)는 플렉서블한 도전성 재질을 포함하고, 하부 전극 연결부재(126)는 제1 내지 제4 단위전지들(112, 114, 116, 118)의 부극성에 스포트 용접된다. The lower
하부 전극 연결부재(126)는, 제5 전극 연결부재(126a), 제6 전극 연결부재(126b), 제7 전극 연결부재(126c) 및 제8 전극 연결부재(126d)를 포함한다. The lower
구체적으로, 제5 전극 연결부재(126a)는 I-자 형상을 갖고서, PCB 기판(122)의 하측변에 연결되고 제1 방향(예를 들어, X-축 방향)으로 절곡되어 종단부를 통해 제1 단위전지(112)의 부극성에 스포트 용접 방식으로 전기적으로 연결된다. Specifically, the fifth
제6 전극 연결부재(126b)는 I-자 형상을 갖고서, PCB 기판(122)의 하측변에 연결되고 제1 방향으로 절곡되어 종단부를 통해 제2 단위전지(114)의 부극성에 스포트 용접 방식으로 전기적으로 연결된다. The sixth
제7 전극 연결부재(126c)는 L-자 형상을 갖고서, PCB 기판(122)의 하측변에 연결되고 제1 방향으로 절곡된 후 종단부에서 제1 방향(즉, X-축 방향)에 수직한 제2 방향(예를 들어, Y-축 방향)으로 굴곡되어 종단부를 통해 제3 단위전지(116)의 부극성에 스포트 용접 방식으로 전기적으로 연결된다. The seventh
제8 전극 연결부재(126d)는 L-자 형상을 갖고서, PCB 기판(122)의 하측변에 연결되고 제1 방향으로 절곡된 후 종단부에서 제2 방향의 반대인 제3 방향(예를 들어, -Y-축 방향)으로 굴곡되어 종단부를 통해 제4 단위전지(118)의 부극성에 스포트 용접 방식으로 전기적으로 연결된다. The eighth
이처럼, PCB 기판(122)은 리튬 전지류(110)의 측면부에 대응하고, 상부 전극 연결부재(124)는 리튬 전지류(110)의 상측부에 대응하고, 하부 전극 연결부재(126)는 리튬 전지류(110)의 하측부에 대응하므로, 전체적으로 보았을 때 리튬 전지류(110)는 PCB 어셈블리(120)에 의해 둘러싸이는 형상을 갖고서 수납케이스(130) 내부에 배치된다. As such, the
수납케이스(130)는 사각 박스 형상을 갖고서 상기 리튬 전지류(110), 상기 PCB 어셈블리(120)를 수납한다. The
수납커버(140)는 사각 형상을 갖고서 상기 수납케이스(130)의 상부를 덮는다. 수납커버(140)에는 PCB 어셈블리(120)에 구비되는 전선(미도시)이나 커넥터(미도시)의 외부 인출을 위한 홀(미도시)이 형성될 수 있다. The
하부 전극 연결부재(126)는 제5 전극 연결부재(126a)의 일부, 제6 전극 연결부재(126b)의 일부, 제7 전극 연결부재(126c)의 일부 및 제8 전극 연결부재(126d)의 일부에 부착된 제2 테이핑 부재(127)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 제5 내지 제8 전극 연결부재들(126a, 126b, 126c, 126d)이 서로 평행 상태를 유지하여 서로 전기적으로 접하여 접촉하는 문제를 해결할 수 있다. 본 실시예에서, 제2 테이핑 부재(127)가 부착되지 않아 노출된 제5 내지 제8 전극 연결부재들(126a, 126b, 126c, 126d) 각각은 스포트 용접을 통해 제1 내지 제4 단위전지들(112, 114, 116, 118)의 부극성에 용접된다.The lower
이상에서 설명된 바와 같이 리튬 전지류(110)와 PCB 어셈블리(120)를 스포트 용접으로 연결시킨 후 수납케이스에 배치시킴으로써, PCB 어셈블리와 리튬 전지류(110)의 접촉 불량을 완전히 차단할 수 있다. 즉, PCB 어셈블리(120)에 연결된 상부 전극 연결부재(124) 및 하부 전극 연결부재(126)를 리튬 전지류(110)의 정극성 및 부극성 각각에 스포트 용접으로 연결시킨 후 수납케이스(130)에 배치시킴으로써, PCB 어셈블리(120)와 리튬 전지류(110)의 접촉 불량을 완전히 차단할 수 있다.As described above, by connecting the
도 3은 도 1에 도시된 4직렬 전지팩 장치의 보호회로를 설명하기 위한 구성도이다. 상기한 4직렬 전지팩 장치의 보호회로는 PCB 기판에 탑재된다. 3 is a block diagram illustrating a protection circuit of the four-series battery pack device shown in FIG. 1. The protection circuit of the four-series battery pack device is mounted on a PCB substrate.
도 3을 참조하면, 4직렬 전지팩 장치의 보호회로는 방전차단소자(310), 다이오드(320), 써멀 스위치(330), 퓨즈(340), 폐기 스위치(350), 차단 캐패시터(360) 및 초기화 스위치(370)를 포함하고, 단위전지들과 외부의 부하 사이에 연결되어 리튬 전지에서 출력되는 전압이 방전말기의 전압인 경우 전류를 차단시켜 완전 방전에 따라 발생될 수 있는 폭발 위험을 방지한다. Referring to FIG. 3, the protection circuit of the 4-series battery pack device includes a
방전차단소자(310)는 4직렬 전지팩의 방전 시 단위전지들 각각의 전압이 기준전압, 즉 과방전 전압 이하시 출력 전류를 차단한다. The
다이오드(320)는 방전차단소자(310)의 출력단에 연결된 애노드와 부하측에 연결된 캐소드를 포함하고, 부하측에서 유입되는 입력전류 및 입력전압을 차단한다. The
써멀 스위치(330)는 다이오드(320)의 캐소드에 연결되어 4직렬 전지팩 내부 온도가 일정 온도 이상 상승했을 시 단위전지와 부하간의 전송 경로를 차단한다. 써멀 스위치(330)는 PTC 소자(Positive temperature coefficient device) 또는 써멀 퓨즈 (thermal fuse)일 수 있다. The
퓨즈(340)는 써멀 스위치(330)에 직렬 연결되어 4직렬 전지팩의 방전 시 전류가 전류 임계치 이상 발생시 출력을 차단한다. The
폐기 스위치(350)는 단위전지의 정극성과 부극성 사이에 연결되어 완전 방전회로로서 사용후 전지팩을 폐기할 때 사용된다. 부가적으로 폐기 스위치(350)와 단위전지의 부극성 사이에 발광 다이오드 및 이에 병렬 연결된 저항을 포함할 수 있다. The
차단 캐패시터(360)는 4직렬 전지팩의 초기 방전 시 순간전압강하(transient minimum voltage, TMV) 현상을 방지하기 위해 일정 시간 동안 차단시간을 지연한다. The blocking
초기화 스위치(370)는 방전차단소자(310)의 양단에 연결되어 4직렬 전지팩 장치의 보호회로를 초기화한다. 일반적으로, 리튬 리튬 전지는 전압이 높고, 사용할 수 있는 온도 범위가 넓고, 오랫동안 저장한 후에도 사용이 가능하며, 에너지 밀도가 커서 다른 전지보다 훨씬 오랫동안 사용할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 리튬 리튬 전지는 일반적으로 널리 사용되고 있는 망간 전지나 알라라인 전지와 다르게 리튬이라는 에너지 밀도가 아주 큰 금속을 전극물질로 사용하기 때문에 잘못 사용할 경우 뜻하지 않는 사고가 발생할 수 있다. 특히, 리튬 전지는 사용기기에 장착되어 사용 중에 과다 사용에 따른 완전 방전으로 인하여 전지가 폭발되어 해당 사용기기의 망실뿐만 아니라, 사용자에게도 위험을 줄 수 있다. The
하지만, 본 발명에 따른 보호회로를 채용하므로써 방전말기에서는 전류 출력을 차단시킴으로써, 과방전 또는 완전 방전에 따른 전지 폭발 위험을 방지할 수 있다. However, by adopting the protection circuit according to the present invention, the current output is blocked at the end of discharge, thereby preventing the risk of battery explosion due to overdischarge or complete discharge.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 4직렬 전지팩 장치의 조립 방법을 설명하기 위한 사진들이다. 4 are photographs illustrating a method of assembling a four-series battery pack device according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 커버 조립품과 제1 내지 제4 단위전지들을 스포트 용접 방식으로 전기적으로 연결한다(단계 S110). 즉, 상기 PCB 기판의 하측변에 연결된 하부 전극 연결부재들 각각과 상기 제1 단위전지, 상기 제2 단위전지, 상기 제3 단위전지 및 상기 제4 단위전지 각각의 부극성을 스포트 용접한다. 또한, PCB 기판의 상측변에 연결된 상부 전극 연결부재들 각각과 제1 단위전지, 제2 단위전지, 제3 단위전지 및 제4 단위전지 각각의 정극성을 스포트 용접하여 연결한다. Referring to FIG. 4, the cover assembly and the first to fourth unit cells are electrically connected by spot welding (step S110). That is, each of the lower electrode connecting members connected to the lower side of the PCB substrate and the negative polarity of each of the first unit cell, the second unit cell, the third unit cell, and the fourth unit cell are spot-welded. In addition, each of the upper electrode connecting members connected to the upper side of the PCB substrate and the positive polarity of the first unit cell, the second unit cell, the third unit cell, and the fourth unit cell are connected by spot welding.
이어, 커버 조립품, 스포트 용접 방식으로 제1 내지 제4 단위전지들의 부극성에 연결된 하부 전극 연결부재들 각각, 스포트 용접 방식으로 제1 내지 제4 단위전지들의 정극성에 연결된 상부 전극 연결부재들 각각을 수납케이스에 삽입한다(단계 S120). 이에 따라, 수납케이스 내부에는 제1 내지 제4 단위전지들, 상기 제1 내지 제4 단위전지들에 스포트 용접 방식으로 전기적으로 연결된 상기 PCB 기판이 배치된다. Then, the cover assembly, each of the lower electrode connecting members connected to the negative polarity of the first to fourth unit cells by a spot welding method, and each of the upper electrode connecting members connected to the positive polarity of the first to fourth unit cells by a spot welding method. Is inserted into the storage case (step S120). Accordingly, the PCB substrate electrically connected to the first to fourth unit cells and the first to fourth unit cells by a spot welding method is disposed inside the storage case.
이어, 4직렬 전지팩 장치의 완전방전 작동을 검사한다(단계 S130). Then, the complete discharge operation of the four-series battery pack device is checked (step S130).
이어, 수납커버를 상기 수납케이스에 결합한다(단계 S140). Then, the storage cover is coupled to the storage case (step S140).
이어, 상기 수납커버에 형성된 홀을 통해 퓨즈와 커넥터를 외부로 인출하여 정리한다(단계 S150). Subsequently, the fuse and the connector are drawn out through the hole formed in the storage cover to be arranged (step S150).
이어, 외부로 퓨즈와 커넥터 등이 유출되지 않도록 휴즈함 커버를 수납커버에 조립하여 4직렬 전지팩 장치의 완료품을 완성한다(단계 S160). Then, the fuse box cover is assembled to the storage cover so that the fuse and connector are not leaked to the outside to complete the finished product of the 4-series battery pack device (step S160).
이상에서는 하부 전극 연결부재들 각각과 단위전지들의 부극성을 스포트 용접한 후, 상부 전극 연결부재들 각각과 단위전지들의 정극성을 스포트 용접하는 것을 설명하였으나, 상부 전극 연결부재들 각각과 단위전지들의 정극성을 스포트 용접한 후, 하부 전극 연결부재들 각각과 단위전지들의 부극성을 스포트 용접할 수도 있다. In the above, after spot welding the negative polarity of each of the lower electrode connecting members and the unit cells, spot welding the positive polarity of each of the upper electrode connecting members and the unit cells has been described. After spot welding the positive polarity, each of the lower electrode connecting members and the negative polarity of the unit cells may be spot-welded.
또한, 하부 전극 연결부재들 각각과 단위전지들의 부극성을 스포트 용접하고 상부 전극 연결부재들 각각과 단위전지들의 정극성을 스포트 용접한 후 수납케이스에 배치하는 것을 설명하였으나, 하부 전극 연결부재들 각각과 단위전지들의 부극성을 스포트 용접하고, 수납케이스에 배치한 후, 상부 전극 연결부재들 각각과 단위전지들의 정극성을 스포트 용접할 수도 있다. In addition, it has been described that the negative polarity of each of the lower electrode connecting members and the unit cells is spot-welded and the positive polarity of each of the upper electrode connecting members and the unit cells is spot-welded and then placed in the storage case, but each of the lower electrode connecting members After spot-welding the negative polarities of the unit cells and the storage case, each of the upper electrode connecting members and the positive polarities of the unit cells may be spot-welded.
이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to examples, it is understood that those skilled in the art may variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. You can understand.
110 : 리튬 전지류
112 : 제1 단위전지
114 : 제2 단위전지
116 : 제3 단위전지
118 : 제4 단위전지
120 : PCB 어셈블리
122 : PCB 기판
124 : 상부 전극 연결부재
124a : 제1 전극 연결부재
124b : 제2 전극 연결부재
124c : 제3 전극 연결부재
124d : 제4 전극 연결부재
125 : 제1 테이핑 부재
126 : 하부 전극 연결부재
126a : 제5 전극 연결부재
126b : 제6 전극 연결부재
126c : 제7 전극 연결부재
126d : 제8 전극 연결부재
127 : 제2 테이핑 부재
130 : 수납케이스
140 : 수납커버
310 : 방전차단소자
320 : 다이오드
330 : 써멀 스위치
340 : 퓨즈
350 : 폐기 스위치
360 : 차단 캐패시터
370 : 초기화 스위치110: lithium batteries 112: first unit battery
114: second unit cell 116: third unit cell
118: fourth unit cell 120: PCB assembly
122: PCB board 124: upper electrode connecting member
124a: first
124c: third
125: first taping member 126: lower electrode connecting member
126a: fifth
126c: seventh
127: second taping member 130: storage case
140: storage cover 310: discharge blocking device
320: diode 330: thermal switch
340: fuse 350: discard switch
360: blocking capacitor 370: initialization switch
Claims (11)
상기 리튬 전지류를 둘러싸도록 배치되어 상기 일차 리튬 전지류에서 전원을 제공받아 외부 장치에 공급하는 PCB 어셈블리를 포함하고, 상기 PCB 어셈블리는,
상기 리튬 전지류의 높이에 대응하는 높이와 상기 전지의 직경 2배에 대응하는 폭을 갖는 PCB 기판;
상기 PCB 기판의 상측변에 연결되고 제1 방향으로 절곡되어, 상기 제1 내지 제4 단위전지들 각각의 정극성에 스포트 용접 방식으로 전기적으로 연결된 상부 전극 연결부재; 및
상기 PCB 기판의 하측변에 연결되고 상기 제1 방향으로 절곡되어, 상기 제1 내지 제4 단위전지들 각각의 부극성에 스포트 용접 방식으로 전기적으로 연결된 하부 전극 연결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 4직렬 전지팩 장치. Lithium batteries including a first unit cell, a second unit cell, a third unit cell, and a fourth unit cell; And
And a PCB assembly disposed to surround the lithium batteries to receive power from the primary lithium batteries and supply them to an external device, wherein the PCB assembly,
A PCB substrate having a height corresponding to the height of the lithium batteries and a width corresponding to twice the diameter of the battery;
An upper electrode connecting member connected to the upper side of the PCB substrate and bent in a first direction, and electrically connected to the positive polarities of each of the first to fourth unit cells by a spot welding method; And
4 characterized in that it comprises a lower electrode connecting member connected to the lower side of the PCB substrate and bent in the first direction, and electrically connected to the negative polarities of each of the first to fourth unit cells by a spot welding method. Series battery pack unit.
상기 PCB 기판의 상측변에 연결되고 상기 제1 방향으로 절곡되어 종단부를 통해 상기 제1 단위전지의 정극성에 스포트 용접 방식으로 전기적으로 연결된 제1 전극 연결부재;
상기 PCB 기판의 상측변에 연결되고 상기 제1 방향으로 절곡되어 종단부를 통해 상기 제2 단위전지의 정극성에 스포트 용접 방식으로 전기적으로 연결된 제2 전극 연결부재;
상기 PCB 기판의 상측변에 연결되고 상기 제1 방향으로 절곡된 후 종단부에서 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 굴곡되어 종단부를 통해 상기 제3 단위전지의 정극성에 스포트 용접 방식으로 전기적으로 연결된 제3 전극 연결부재; 및
상기 PCB 기판의 상측변에 연결되고 상기 제1 방향으로 절곡된 후 종단부에서 상기 제2 방향의 반대인 제3 방향으로 굴곡되어 종단부를 통해 상기 제4 단위전지의 정극성에 스포트 용접 방식으로 전기적으로 연결된 제4 전극 연결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 4직렬 전지팩 장치. The method of claim 1, wherein the upper electrode connecting member,
A first electrode connecting member connected to an upper side of the PCB substrate, bent in the first direction, and electrically connected to the positive polarity of the first unit cell through a terminal portion by a spot welding method;
A second electrode connecting member connected to the upper side of the PCB substrate, bent in the first direction, and electrically connected to the positive polarity of the second unit cell through a terminal portion by a spot welding method;
It is connected to the upper side of the PCB substrate, bent in the first direction, and then bent in a second direction perpendicular to the first direction at the end portion, and through the end portion, the positive polarity of the third unit cell is subjected to a spot welding method. A third electrode connecting member connected in a manner; And
It is connected to the upper side of the PCB substrate, bent in the first direction, and then bent in a third direction opposite to the second direction at the end portion, and through the end portion, the positive polarity of the fourth unit cell is electrically connected by spot welding. 4 series battery pack device comprising a fourth electrode connection member connected by a.
상기 PCB 기판의 하측변에 연결되고 상기 제1 방향으로 절곡되어 종단부를 통해 상기 제1 단위전지의 부극성에 스포트 용접 방식으로 전기적으로 연결된 제5 전극 연결부재;
상기 PCB 기판의 하측변에 연결되고 상기 제1 방향으로 절곡되어 종단부를 통해 상기 제2 단위전지의 부극성에 스포트 용접 방식으로 전기적으로 연결된 제6 전극 연결부재;
상기 PCB 기판의 하측변에 연결되고 상기 제1 방향으로 절곡된 후 종단부에서 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 굴곡되어 종단부를 통해 상기 제3 단위전지의 부극성에 스포트 용접 방식으로 전기적으로 연결된 제7 전극 연결부재; 및
상기 PCB 기판의 하측변에 연결되고 상기 제1 방향으로 절곡된 후 종단부에서 상기 제2 방향의 반대인 제3 방향으로 굴곡되어 종단부를 통해 상기 제4 단위전지의 부극성에 스포트 용접 방식으로 전기적으로 연결된 제8 전극 연결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 4직렬 전지팩 장치. The method of claim 1, wherein the lower electrode connecting member,
A fifth electrode connecting member connected to the lower side of the PCB substrate, bent in the first direction, and electrically connected to the negative polarity of the first unit cell through a terminal portion by a spot welding method;
A sixth electrode connecting member connected to the lower side of the PCB substrate, bent in the first direction, and electrically connected to the negative polarity of the second unit cell through a terminal portion by a spot welding method;
It is connected to the lower side of the PCB substrate, bent in the first direction, and then bent in a second direction perpendicular to the first direction at the end, and through the end portion, the negative polarity of the third unit cell is electrically connected by spot welding. A seventh electrode connecting member connected in a manner; And
It is connected to the lower side of the PCB substrate, bent in the first direction, and then bent in a third direction opposite to the second direction at the end, and through the end portion, the negative polarity of the fourth unit cell is electrically connected by spot welding. Four-series battery pack device, characterized in that it comprises an eighth electrode connecting member connected by.
사각 형상을 갖고서 상기 수납케이스의 상부를 덮는 수납커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 4직렬 전지팩 장치. The method of claim 1, further comprising: a storage case having a rectangular box shape and storing the lithium batteries and the PCB assembly; And
A four-series battery pack device having a rectangular shape and further comprising a storage cover covering an upper portion of the storage case.
4직렬 전지팩의 방전 시 단위전지의 전압이 기준전압(또는 과방전 전압) 이하시 차단하는 방전차단소자;
외부로부터 입력전류 및 입력전압을 차단하는 다이오드;
4직렬 전지팩 내부 온도가 일정 온도 이상 상승하면 차단하는 써멀 스위치;
4직렬 전지팩의 방전 시 전류가 임의 전류 이상 발생되면 출력을 차단하는 퓨즈;
완전방전회로로써 사용 후 전지팩 폐기시 사용되는 폐기 스위치;
4직렬 전지팩의 초기 방전 시 순간전압강하(transient minimum voltage, TMV) 현상에 대하여 일정 시간 동안 차단시간을 지연하는 차단 캐패시터; 및
보호회로의 초기화 스위치 기능을 수행하는 초기화 스위치가 탑재된 것을 특징으로 하는 4직렬 전지팩 장치. The method of claim 1, wherein the PCB substrate is equipped with a protection circuit that blocks current output at the end of discharge to prevent a risk of battery explosion due to overdischarge or complete discharge, and the protection circuit,
Discharge blocking device that blocks when the voltage of the unit cell is below the reference voltage (or over-discharge voltage) when the 4 series battery pack is discharged;
A diode blocking input current and input voltage from the outside;
Thermal switch to cut off when the temperature inside the 4 series battery pack rises above a certain temperature;
A fuse that cuts off the output when a current exceeds a certain current when the 4 series battery pack is discharged;
Disposal switch used when disposing of the battery pack after use as a complete discharge circuit;
A blocking capacitor for delaying a blocking time for a predetermined period of time against a transient minimum voltage (TMV) phenomenon during initial discharge of the 4-series battery pack; And
A four-series battery pack device, characterized in that the initial switch for performing the initial switch function of the protection circuit is mounted.
상기 PCB 기판의 하측변에 연결된 하부 전극 연결부재들 각각과 제1 단위전지, 제2 단위전지, 제3 단위전지 및 제4 단위전지 각각의 부극성을 스포트 용접하는 단계; 및
상기 PCB 기판, 상기 상부 전극 연결부재, 상기 하부 전극 연결부재, 및 상기 상부 및 하부 전극 연결부재들에 스포트 용접된 제1 내지 제4 단위전지들을 수납케이스 내부에 배치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 4직렬 전지팩 장치의 조립 방법. Spot welding the positive polarities of each of the upper electrode connecting members connected to the upper side of the PCB substrate and each of the first unit cell, the second unit cell, the third unit cell, and the fourth unit cell;
Spot welding each of the lower electrode connecting members connected to the lower side of the PCB substrate and the negative polarity of each of the first unit cell, the second unit cell, the third unit cell, and the fourth unit cell; And
And disposing the first to fourth unit cells spot-welded to the PCB substrate, the upper electrode connecting member, the lower electrode connecting member, and the upper and lower electrode connecting members in the storage case. How to assemble a four-series battery pack device.
상기 PCB 기판, 상기 상부 전극 연결부재, 상기 하부 전극 연결부재, 및 상기 하부 전극 연결부재들에 스포트 용접된 제1 내지 제4 단위전지들을 수납케이스에 삽입하는 단계; 및
상기 PCB 기판의 상측변에 연결된 상부 전극 연결부재들 각각과 제1 단위전지, 제2 단위전지, 제3 단위전지 및 제4 단위전지 각각의 정극성을 스포트 용접하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 4직렬 전지팩 장치의 조립 방법. Spot welding each of the lower electrode connecting members connected to the lower side of the PCB substrate and the negative polarity of each of the first unit cell, the second unit cell, the third unit cell, and the fourth unit cell;
Inserting the first to fourth unit cells spot-welded to the PCB substrate, the upper electrode connection member, the lower electrode connection member, and the lower electrode connection members into a storage case; And
And spot welding the positive polarities of each of the upper electrode connecting members connected to the upper side of the PCB substrate and each of the first unit cell, the second unit cell, the third unit cell, and the fourth unit cell. 4 How to assemble a series battery pack device.
상기 수납케이스에 상기 PCB 기판, 상기 상부 및 하부 전극 연결부재들, 및 상기 제1 내지 제4 단위전지들이 배치된 상태에서 완전 방전 작동을 검사하는 단계;
상기 수납케이스에 수납커버를 결합하는 단계;
상기 수납커버에 형성된 홀을 통해 퓨즈 및 커넥터를 외부로 인출하여 정리하는 단계; 및
휴즈함 커버를 조립하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 4직렬 전지팩 장치의 조립 방법.The method of claim 9 or 10,
Inspecting a complete discharge operation while the PCB substrate, the upper and lower electrode connecting members, and the first to fourth unit cells are disposed in the storage case;
Coupling a storage cover to the storage case;
Removing a fuse and a connector to the outside through a hole formed in the storage cover and organizing it; And
Assembly method of a four-series battery pack device, characterized in that it further comprises the step of assembling the fuse box cover.
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