KR20220096619A - 회로기판 - Google Patents

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KR20220096619A
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Abstract

본 발명의 복수의 배터리 셀이 적층되어 형성되는 배터리 팩의 전압 센싱용 회로기판은 상기 배티러 셀의 연장방향으로 형성되고, 내부에 복수의 회로가 형성된 밴드 형상의 기판; 상기 기판의 일 말단에서 각 상기 회로와 전기적으로 연결되는 제1케이블부; 상기 기판의 타 말단에 각 상기 회로와 전기적으로 연결되는 커넥터단자부; 및 상기 커넥터단자부를 통해 상기 회로와 전기적으로 연결되는 제2케이블부;를 포함하여 복수의 배터리 셀을 전기적으로 연결시키는 동시에 전압을 센싱하는 폐회로를 형성하는 것을 특징으로 하여 회로기판의 수율을 향상시키는 동시에 진동내구성을 향상시킨다.

Description

회로기판{Circuit board}
본 발명의 복수 개의 배터리 셀이 적층 형성되어 자동차의 다수의 전기 장치로 전원을 공급하는 배터리 팩의 전압을 센싱하는 회로기판에 관한 것이다.
이차전지는 모바일 기기, 보조 전력장치 등에 광범위하게 사용되고 있다. 또한 이차전지는 종래 가솔린 차량이나 디젤 차량이 갖는 대기 오염 등의 각종 문제점을 해결하기 위한 대안으로 제시된 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그 인 하이브리드 전기자동차 등의 주된 동력원으로서도 주목 받고 있다.
전기자동차 등에 사용되는 이차전지는 고출력 대용량 배터리의 필요성으로 인해 복수 개의 배터리 셀을 적층시킨 후 이를 전기적으로 직렬 및 병렬 연결한 배터리팩이 사용된다. 이러한 배터리팩은 배터리 셀의 적층된 정도에 따라 필요한 고출력을 제공할 수 있는 장점이 있으나, 복수 개의 배터리 셀을 적층하여 사용하여 일부 배터리 셀에서 과전압, 과전류, 과발열 등의 현상이 발생할 수 있다.
이러한 현상은 배터리팩의 안정성이나 작동 효율 등에 영향을 미치므로, 이를 미리 검출하기 수단이 요청된다. 따라서 배터리팩은 배터리 셀에 연결되는 회로기판을 이용하여 각 배터리 셀의 전압을 센싱하고, 이를 버스바를 통해 BMS(Battery Mamagement System)로 정보를 전달하여 배터리 셀의 과전압, 과전류, 과발열 등의 현상을 검출하고, 이에 따른 추가적 손상을 방지한다.
그러나 회로기판은 고전압 제공을 위하여 적층된 복수의 배터리 셀이 증가될 수록 각 배터리 셀과 전기적으로 연결되기 위하여 적층방향으로 양 말단이 연장 형성되어 회로기판 재단 시 손실되는 회로기판의 양이 증가되는 문제점이 있었다.
또한 회로기판의 말단부가 각 배터리 셀과 전기적으로 연결되기 위하여 분기되고, 분기된 말단은 각각 버스바의 일 측에 고정되면서 차량의 운행 등에 따른 진동 등에 의해 분기 부분에 응력이 집중되어 찢어짐 등의 손상이 발생되었고, 임의로 버스바에서 이탈되어 제품의 내구성 및 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명의 실시 예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 배터리 팩의 전압 센싱용 회로기판의 수율을 향상시키고, 케이블를 사용하여 진동내구성을 향상시키는 회로기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 복수의 배터리 셀이 적층되어 형성되는 배터리 팩의 전압 센싱용 회로기판은 상기 배티러 셀의 연장방향으로 형성되고, 내부에 복수의 회로가 형성된 밴드 형상의 기판; 상기 기판의 일 말단에서 각 상기 회로와 전기적으로 연결되는 제1케이블부; 상기 기판의 타 말단에 각 상기 회로와 전기적으로 연결되는 커넥터단자부; 및 상기 커넥터단자부를 통해 상기 회로와 전기적으로 연결되는 제2케이블부;를 포함하여 복수의 배터리 셀을 전기적으로 연결시키는 동시에 전압을 센싱하는 폐회로를 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1,2케이블부는 상기 배터리 셀과 전기적으로 연결되는 버스바단자와, 상기 회로와 전기적으로 연결되는 중계단자와, 상기 버스바단자와 상기 중계단자를 전기적으로 연결시키는 와이어로 형성될 수 있으며, 이때 상기 중계단자는 상기 회로와 직접 연결되는 제1압착부와 상기 와이어가 연결되는 제1연결부로 형성되어 상기 제1케이블부를 상기 회로와 연결시키는 제1중계단자와, 상기 커넥터에 체결되는 제1조립부와 상기 와이어가 연결되는 제2연결부로 형성되어 상기 제2케이블부를 상기 회로와 연결시키는 제2중계단자로 형성될 수 있다.
상기 커넥터단자부는 상기 회로와 직접 연결되는 제2압착부와 상기 커넥터에 체결되는 제2조립부로 형성될 수 있으며, 상기 기판은 양 말단에 상기 제1,2압착부와 전기적으로 연결되는 상기 회로가 노출되는 노출영역이 형성될 수 있다.
상기 커넥터는 구획된 복수의 제1,2연결공간이 적층되어 상기 커넥터단자와 상기 제2중계단자가 설치되는 수용공간이 형성될 수 있으며, 상기 기판은 상기 노출영역이 일 측면에만 형성되나, 연성을 가져 일 부분이 밴딩되며 상기 커넥터단자가 상기 제1,2연결공간 중 어느 하나에 선택적으로 설치될 수 있다.
상기 제1,2압착부는 상기 노출영역과 접촉되도록 볼록하게 형성된 접촉부와, 상기 접촉부의 외측으로 상기 회로기판을 관통하는 변형리브로 형성될 수 있다.
상기 기판의 일 말단부와 상기 제1중계단자가 안착되는 바디와, 상기 바디의 일 측에 결합되는 커버로 형성된 보강부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 바디는 상기 기판이 안착되는 제1안착홈에 형성되어 상기 기판에 형성된 제1가이드홀을 관통하는 제1가이드돌기와, 복수의 상기 제1중계단자가 각각 안착되는 복수의 제2안착홈에 형성되어 상기 제1중계단자에 형성된 제2가이드홀을 관통하는 제2가이드돌기가 형성될 수 있다.
상기 커버부는 상기 제2안착부의 위치에 대응하여 돌출되고, 상기 제2가이드돌기가 안착되는 제3안착홈이 형성된 보강돌기가 형성될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 모두 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.
본 발명의 회로기판은 내부 회로가 형성된 기판이 연장방향으로 형성된 밴드 형상을 가져 재단 시 손실되는 기판을 최소화하고, 이에 따라 기판의 수율을 향상시키는 효과를 갖는다.
또한 기판과 배터리 셀이 전기적으로 연결되는 부분을 케이블로 형성하여 유동에 대한 자유도를 가져 연결 공정에서 기판에 발생되는 응력 집중 현상을 근본적으로 차단하고, 차량 운행 등에 의한 지속적인 진동에 대한 내구성을 향상시켜 제품의 수명 및 신뢰성을 향상시킨다.
또한 기판은 연성을 가져 일 말단부에 커넥터단자와의 전기적인 연결을 위해 내부 회로가 노출되는 노출영역을 일 면에만 형성할 수 있어 회로기판의 생산 공정을 간소화하고, 원가를 절감하여 생산성을 향상시킨다.
도 1은 본 발명의 일실시 예의 회로기판의 사시도.
도 2는 도 1의 분해 사시도.
도 3은 도 2의 기판의 평면도.
도 4는 도 2의 제1케이블부의 사시도 및 분해 사시도.
도 5는 도 2의 제2케이블부의 사시도 및 분해 사시도.
도 6은 도 2의 커넥터단자의 사시도.
도 7은 도 1의 기판의 일 말단부에 형성된 보강부의 커버가 바디에서 분리된 상태의 도면.
도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ 방향의 단면 사시도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시 예를 상세히 설명하도록 한다. 다만 상세한 설명에서 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 하기 위해 생략한다.
또한 설명의 편의를 위하여 연장방향(X)은 배터리 셀이 연장되는 방향으로 정의하고, 적층방향(Y)은 복수 개의 배터리 셀이 배치되는 방향으로 정의하며, 이에 따라 연장방향(X)과 적층방향(Y)은 실질적으로 서로 수직되어 형성된다.
도 1은 본 발명의 일실시 예의 회로기판의 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이며, 도 3은 도 2의 기판의 평면도이고, 도 4는 도 2의 제1케이블부의 사시도 및 분해 사시도이며, 도 5는 도 2의 제2케이블부의 사시도 및 분해 사시도이고, 도 6은 도 2의 커넥터단자의 사시도이며, 도 7은 도 1의 기판의 일 말단부에 형성된 보강부의 커버가 바디에서 분리된 상태의 도면이고, 도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ 방향의 단면 사시도이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 복수의 배터리 셀이 적층되어 형성되는 배터리 팩의 전압 센싱용 회로기판(10)은 상기 배티러 셀의 연장방향으로 형성되고, 내부에 복수의 회로가 형성된 밴드 형상의 기판(100), 상기 기판(100)의 일 말단에서 각 상기 회로와 전기적으로 연결되는 제1케이블부(200), 상기 기판(100)의 타 말단에 각 상기 회로와 전기적으로 연결되는 커넥터단자부(300) 및 상기 커넥터단자부(300)를 통해 상기 회로와 전기적으로 연결되는 제2케이블부(400)를 포함하여 복수의 배터리 셀을 전기적으로 연결시키는 동시에 전압을 센싱하는 폐회로를 형성하는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 기판(100)의 일 말단부와 제1중계단자(220)가 안착되는 바디(510)와, 상기 바디(510)의 일 측에 결합되는 커버(520)로 형성된 보강부(500)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
배터리 셀은 이차전지로 형성되며, 복수 개가 적층되고, 서로 직렬 또는 병렬의 방식으로 연결되어 배터리 팩을 형성하고, 이에 따라 전기 자동차 등에 고전압을 제공한다.
이때 일부 배터리 셀에서 과전압, 과전류 등의 현상이 발생될 수 있으며, 이러한 현상은 배터리 팩의 안정성 및 작동 효율에 영향을 미치므로, 각 배터리 셀의 전압을 센싱하는 회로기판(10)을 구비한다.
기판(100)은 배터리 셀의 연장방향으로 형성되고, 내부에 복수의 회로가 형성된 밴드 형상을 가져 제1,2케이블부(200,400)를 통해 각 배터리 셀의 양 전극을 전기적으로 연결될 수 있으며, 일 측으로 연장영역(120)이 형성되어 배터리 셀 이외의 다른 부품과 연결되는 회로를 형성할 수 있다.
이때 기판(100)은 중량 절감 및 공간 절약을 위하여 연성을 갖는 인쇄회로기판으로 형성되는 것이 바람직하며, 이에 따라 복수의 회로의 양 측으로 절연층이 적층되어 형성되고, 복수의 회로는 센싱된 각 배터리 셀의 전압 정보 및 온도센서(700)에서 측정된 온도 정보를 전기적인 신호로 외부 장치에 전달한다.
따라서 복수의 회로는 전기전도성을 갖는 금속으로 형성되고, 서로 일정간격 이격되어 연장방향으로 연장 형성되며, 그 수는 적층된 배터리 셀의 수보다 많이 형성되고, 절연층은 전기전도성이 없는 물질로 PI필름, PEN필름, PET필름으로 형성될 수 있다.
또한 연장영역(120)은 인쇄회로기판의 연성에 따라 일 측으로 밴딩되어 형성될 수 있어 기판(100)의 일 측에만 노출영역(110)이 형성되는 경우에도 이에 전기적으로 연결되는 커넥터단자부(300)는 제1,2연결공간(611,612) 중 어느 하나에 선택되어 배치될 수 있다.
구체적으로 기판(100)은 양 말단부에 회로가 외부로 노출되어 형성되는 노출영역(110)이 형성되어 커넥터단자부(300) 및 제2중계단자(420)와 전기적으로 연결된다. 이때 노출영역(110)은 기판(100)의 일 측면으로만 형성되나, 연장영역(120)에 형성된 노출영역(110)에 연결된 커넥터단자부(300)는 연장영역(120)이 밴딩됨에 따라 정 방향 또는 반대 방향으로 배치될 수 있다.
이에 따라 일 예의 회로기판(10)은 기판(100)의 말단부에 형성된 커넥터단자부(300)와 연장영역(120)에 형성된 커넥터단자부(300)가 서로 다른 방향성을 가져, 연장영역(120)에 형성된 커넥터단자부(300)는 제2수용공간(610)에 수용된다.
정리하면, 본 발명의 회로기판(10)은 기판(100)이 연성을 갖는 인쇄회로기판으로 형성되어 기판(100)의 일 면에만 노출영역(110)을 형성하는 경우에도 기판(100)의 말단에 연결되어 커넥터(600)의 내부에 안착되는 복수의 제2조립부(320)가 설계에 맞춰 제1,2연결공간(611,612) 중 어느 하나에 안착될 수 있도록 한다.
따라서 본 발명의 기판(100)은 노출영역(110)을 기판(100)의 일 측면에만 형성하여 생산 공정을 간소화하여 소요되는 시간 및 비용을 절감시켜 생산성을 현저히 향상시키고, 연장방향으로 형성된 밴드 형상을 가져 재단 시 기판(100)의 손실을 최소화하여 생산성 향상 효과를 극대화한다.
제1케이블부(200)는 기판(100)의 일 말단에서 회로와 연결되어 배터리 셀과 회로를 전기적으로 연결하는 역할을 한다. 따라서 제1케이블부(200)는 버스바를 통해 배터리 셀과 전기적으로 연결되는 제1버스바단자(210)와, 회로와 전기적으로 연결되는 제1중계단자(220)와, 제1버스바단자(210)와 제1중계단자(220)를 전기적으로 연결시키는 제1와이어(230)로 형성되는 제1케이블부(200)가 복수의 배터리 셀과 각각 연결되도록 복수 개로 형성된다.
제1버스바단자(210)는 버스바와의 접촉 면적 확보를 위하여 판 형상을 가지고 말 단에는 피복이 제거된 제1와이어(230)의 일 측 말단을 변형에 의해 압착하는 압착부가 형성되어 제1와이어(230)를 안정적으로 고정시킨다.
제1중계단자(220)는 배터리 셀과 회로의 전기적인 연결을 중계하는 단자로, 회로와 전기적으로 연결되는 제1압착부(221)와, 피복된 제1와이어(230)의 타 측 말단에 연결되는 제1연결부(222)로 형성되어 기판(100)의 일 측 말단에 고정된다.
구체적으로 제1중계단자(220)의 제1압착부(221)는 일 측면에 볼록하게 형성된 제1접촉부(2211)와, 양 외측으로 돌출된 제1-1변형리브(2212)로 형성되어 노출영역(110)에 제1접촉부(2211)가 접촉되는 동시에 제1-1변형리브(2212)가 기판(100)을 관통하여 타 측으로 돌출된다. 따라서 제1중계단자(220)는 제1접촉부(2211)에 의해 회로와 전기적으로 연결되고, 가압에 의해 제1-1변형리브(2212)를 기판(100)의 타 측에 밀착되도록 변형시켜 기판(100)에 고정시킨다.
또한 제1연결부(222)는 연장방향으로 복수 개가 형성되어 제1와이어(230)의 말단에 피복이 제거된 부분 및 피복이 형성된 부분을 동시에 가압하여 제1와이어(230)와 제1중계단자(220)를 전기적으로 연결시키는 동시에 일정 이상의 고정력을 제공하여 궁극적으로는 기판(100)의 내부 회로와 배터리 셀이 안정적으로 연결되도록 한다.
또한 제1중계단자(220)의 제1압착부(221)와 제1연결부(222) 사이에는 연장방향으로 연장된 안착부(223)가 형성되는 것이 바람직하며, 안착부(223)는 보강부(500)의 제2안착홈(513)에 안착되어 제1케이블부(200)가 연결됨에 따라 기판(100)의 일 말단에 발생하는 하중으로 감소시켜 회로기판(10)을 손상을 최소화한다.
이때 안착부(223)에는 제2안착홈(513)에 고정되도록 제2가이드돌기(514)가 관통하는 제2가이드홀(2231)이 형성되어, 하중 감소 효과를 극대화한다.
다시 말해 제1케이블부(200)는 각 배터리 셀과 전기적으로 연결되도록 복수의 제1케이블부(200)로 형성되고, 제1케이블부(200)의 일 말단에는 버스바를 통해 배터리 셀과 전기적으로 연결되는 제1버스바단자(210)와 타 말단에는 회로와 전기적으로 연결되는 제1중계단자(220)가 형성되며, 제1버스바단자(210)와 제1중계단자(220)는 제1와이어(230)로 연결된다.
이에 따라 제1케이블부(200)는 기판(100)의 일 말단에 고정된 상태로 버스바에 연결되며, 이때 제1와이어(230)에 의해 유동에 대한 자유도가 크게 향상되어 연결 공정에서 분기되는 부분에 발생할 수 있는 응력 집중 현상을 근본적으로 차단하고, 차량 운행 등에 따른 진동에도 제1버스바단자(210)와 버스바의 안정적인 부착력을 제공하여 제품의 진동 내구성 및 신뢰성을 현저히 향상시키는 효과를 갖는다.
커넥터단자부(300)는 기판(100)의 타 말단에 연결되어 커넥터(600)를 통해 회로와 배터리 셀의 전기적으로 연결시킨다. 이에 따라 커넥터단자부(300)는 기판(100)의 타 말단에 고정되어 회로기판(10)과 전기적으로 연결되는 제2압착부(310)와, 커넥터(600)에 체결되는 제1조립부(422)로 형성되어 기판(100)에 고정된 상태로 바로 커넥터(600)로 연결되고, 커넥터(600)를 통해 제2케이블부(400)와 전기적으로 연결된다.
제2압착부(310)는 일 측면에 볼록하게 형성된 제2접촉부(311)와, 양 외측으로 돌출된 제1-2변형리브(312)로 형성되어 노출영역(110)에 제2접촉부(311)가 접촉되는 동시에 제1-2변형리브(312)가 기판(100)을 관통하여 타 측으로 돌출된다. 따라서 커넥터단자부(300)는 제2접촉부(311)에 의해 회로와 전기적으로 연결되고, 가압에 의해 제1-2변형리브(312)를 기판(100)의 타 측에 밀착되도록 변형시켜 기판(100)에 고정시킨다.
제2조립부(320)는 연장방향으로 연장되어 커넥터(600)의 내측으로 형성되는 수용공간(610)에 체결되어 다른 커넥터의 결합에 의해 다수의 커넥터단자부(300)가 외부 장치와 전기적으로 연결되는 동시에 제2케이블부(400)와도 전기적으로 연결되어 각 배터리 셀의 전압을 측정하는 폐회로를 형성한다.
다시 말해 본 발명의 회로기판(10)은 타 말단부에 커넥터(600)에 직접 연결될 수 있는 커넥터단자부(300)를 고정시켜 복수의 회로를 전기적으로 연결하여 폐회로를 형성하는 동시에 제2중계단자(420)를 통해 복수의 배터리 셀을 전기적으로 연결시켜 고전압을 제공할 수 있도록 한다.
이때 커넥터단자부(300)는 커넥터(600)에 직접 체결되어 회로와 커넥터(600)는 전기적으로 연결하는 별도의 구조 또는 추가 공정을 필요로 하지 않아 배터리의 생산 공정을 간소화하는 동시에 작업자의 피로도를 낮춰 제품 생산성을 향상시키는 효과를 갖는다.
제2케이블부(400)는 배터리 셀과 전기적으로 연결되고 커넥터(600)를 통해 회로와 전기적으로 연결되고 이에 따라 제1케이블부(200)와도 연결되어 복수의 배터리 셀을 전기적으로 연결시키는 동시에 각 배터리 셀과 연결되는 폐쇄된 회로를 형성하여 전압 등의 상태를 외부 장치로 전달하도록 한다.
구체적으로 제2케이블부(400)는 버스바를 통해 배터리 셀과 전기적으로 연결되는 제2버스바단자(410)와, 커넥터(600)를 통해 회로와 전기적으로 연결되는 제2중계단자(420)와, 제2버스바단자(410)와 제2중계단자(420)를 전기적으로 연결시키는 제2와이어(430)로 형성되고, 복수의 배터리 셀과 각각 연결되도록 복수 개로 형성된다.
제2버스바단자(410)는 버스바와의 접촉 면적 확보를 위하여 판 형상을 가지고 말 단에는 피복이 제거된 제2와이어(430)의 일 측 말단을 변형에 의해 압착하는 압착부가 형성되어 제2와이어(430)를 안정적으로 고정시킨다.
제2중계단자(420)는 배터리 셀과 회로의 전기적인 연결을 중계하는 단자로, 피복된 제2와이어(430)의 일 측 말단에 연결되는 제2연결부(421)와 커넥터(600)에 체결되는 제1조립부(422)로 형성되어 커넥터(600)를 통해 커넥터단자부(300)와 전기적으로 연결된다.
이때 제2연결부(421)에는 가압에 의해 변형되어 피복된 제2와이어(430)의 일 측 말단부와 밀착 고정되는 제2변형리브(4211)가 형성되고, 제1조립부(422)는 연장방향으로 연장되어 커넥터(600)의 내측으로 형성되는 수용공간(610)에 체결되어 다른 커넥터(600)의 결합에 의해 복수의 제2케이블부(400)가 외부 장치와 전기적으로 연결되는 동시에 커넥터단자부(300)와도 전기적으로 연결되어 각 배터리 셀의 전압을 측정하는 폐회로를 형성한다.
이때 제2변형리브(4211)는 연장방향으로 복수 개가 형성되어 제2와이어(430)의 말단에 피복이 제거된 부분 및 피복이 형성된 부분을 동시에 가압하여 제2와이어(430)와 제2중계단자(420)를 전기적으로 연결시키는 동시에 일정 이상의 고정력을 제공하여 제2와이어(430)가 안정적으로 고정되도록 한다.
또한 제2케이블부(400)는 회로기판(10)과 연결되지 않고 별도로 형성되어 커넥터(600)와 연결 시 설계에 맞춰 제1,2연결공간(611,612) 중 어느 하나에 체결될 수 있어 설계 변경이 용이하고, 작업자의 피로도 또한 현저히 감소시킨다.
다시 말해 본 발명의 회로기판(10)은 각 배터리 셀과 전기적으로 연결되도록 복수의 개로 형성되고, 제1케이블부(200)의 일 말단에는 버스바를 통해 배터리 셀과 전기적으로 연결되는 제1버스바단자(210)와 타 말단부에 커넥터(600)에 직접 연결될 수 있는 제1조립부(422)를 제2와이어(430)로 연결시킨다.
따라서 제2케이블부(400)는 커넥터(600)에 체결되는 제1조립부(422)를 통해 외부장치와 연결되고, 외부장치와 연결된 커넥터단자부(300)를 통해 회로 및 제1케이블부(200)와 동시에 전기적으로 연결되어 생산 공정을 간소화고, 제1,2와이어(230,430)에 의해 유동에 대한 자유도가 크게 향상되어 차량 운행 등에 따른 진동 등에도 제1,2버스바단자(210,410)와 버스바의 안정적인 부착력을 제공하여 제품의 진동 내구성 및 신뢰성을 현저히 향상시키는 효과를 갖는다.
보강부(500)는 기판(100)의 일 말단부와 제1중계단자(220)가 안착 고정되는 바디(510)와, 바디(510)의 일 측에 결합되는 커버(520)로 구성되어 기판(100)과 제1케이블부(200)의 연결 부분을 고정하고, 외부로부터 보호한다.
바디(510)는 내측으로 요입되어 기판(100)의 일 말단부가 안착되는 제1안착홈(511)과 제1안착홈(511)과 연결되고, 구획되어 복수의 제1중계단자(220)가 각각 안착되는 제2안착홈(513)으로 형성되고, 제1안착홈(511)에는 기판(100)에 형성된 제1가이드홀(130)을 관통하는 제1가이드돌기(512)가 형성되며, 각 제2안착홈(513)에는 안착부(223)에 형성된 제2가이드홀(2231)을 관통하는 제2가이드돌기(514)가 형성된다. 또한 바디(510)의 외측으로는 커버(520)와 결합되는 체결돌기(515)가 형성되어 스냅핏 방식에 의해 간단히 커버(520)와 조립된다.
여기서 제1,2가이드돌기(512,514)는 한 쌍으로 형성되어 기판(100)과 제1중계단자(220)의 고정력을 향상시키고, 제1,2와이어(230,430) 등에 장력 등의 외력이 발생되는 경우에도 제1,2가이드돌기(512,514)가 상쇄시켜 제1압착부(221)에 의해 기판(100)이 손상받는 것을 최소화한다.
커버(520)는 복수의 제2안착홈(513)의 위치에 대응하여 복수의 보강돌기(521)가 형성되고, 보강돌기(521)에는 제2안착홈(513)를 관통하여 돌출된 제2가이드돌기(514)가 삽이되어 안착되는 제3안착홈(522)이 형성되어 제1중계단자(220)의 고정력을 향상시킨다.
또한 외측으로 바디(510)의 외측에 돌출 형성된 체결돌기(515)가 체결 고정되도록 양 측으로 연장리브(523)가 형성되고, 연장리브(523)의 내측으로 체결홀(5231)이 형성된다. 이에 따라 커버(520)는 바디(510)에 결합 시 연장리브(523)가 체결돌기(515)의 외측을 따라 탄성 변형되되 체결홀(5231)에 체결돌기(515)가 안착되는 순간 복원력 의해 원위치로 복귀되어 체결돌기(515)를 걸림 고정시킨다.
따라서 본 발명의 회로기판(10)은 기판(100)과 제1중계단자(220)를 동시에 고정시키는 보강부(500)를 구비하여 기판(100)과 제1케이블부(200)이 제1중계단자(220)에 의해 직접 연결되는 부분이 차량의 운행에 따른 진동에 의해 찢어짐 등의 손상이 발생하는 것을 최소화하는 동시에 제1중계단자(220)와 기판(100) 사이에 발생하는 하중의 일부를 제1,2가이드돌기(512,514)가 지지하도록 하여 진동에 대한 내구성을 크게 향상시킨다.
커넥터(600)는 기판(100)의 타 말단에 형성되고, 제1,2연결공간(611,612)이 적층되어 형성되는 연장방향으로 개방된 수용공간(610)이 형성되며, 제1,2연결공간(611,612)에는 설계에 맞춰 커넥터단자부(300)와 제2중계단자(420)가 선택적으로 설치되어 각 배터리 셀을 연결하는 폐회로를 형성 및 복수의 배터리 셀을 전기적으로 연결시켜 고전압을 제공을 용이하게 한다.
따라서 본 발명의 회로기판(10)은 제1,2와이어(230,430)를 포함하는 제1,2케이블부(200,400)에 의해 복수의 배터리 셀과 전기적으로 연결되어 차량 운행 시 발생하는 진동 및 외력 등에 대한 내구성을 현저히 향상시키고, 기판(100)의 연성을 활용하여 연장부를 통해 노출영역(110)을 기판(100)의 일면에만 형성하면서도 커넥터단자부(300)를 제1,2연결공간(611,612) 중 어느 하나에 선택적으로 체결시켜 생산 공정을 간소화하는 동시에 생산 원가를 절감시킨다.
또한 보강부(500)를 구비하여 기판(100)에 직접 연결되는 복수의 제1케이블부(200)에 의해 연결 부분에 발생되는 하중 등을 상쇄시켜 기판(100)의 손상을 최소화하고, 전기적 연결을 안정성을 향상시켜 제품 신뢰도를 높인다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것은 본 발명의 보호범위에 해당한다.
10 회로기판
100 기판 110 노출영역
120 연장영역 130 제1가이드홀
200 제1케이블부 210 제1버스바단자
220 제1중계단자 221 제1압착부
2211 제1접촉부 2212 제1-1변형리브
222 제1연결부 223 안착부
2231 제2가이드홀 230 제1와이어
300 커넥터단자부 310 제2압착부
311 제2접촉부 312 제1-2변형리브
320 제2조립부
400 제2케이블부 410 제2버스바단자
420 제2중계단자 421 제2연결부
4211 제2변형리브 422 제1조립부
430 제2와이어
500 보강부 510 바디
511 제1안착홈 512 제1가이드돌기
513 제2안착홈 514 제2가이드돌기
515 체결돌기
520 커버 521 보강돌기
522 제3안착홈 523 연장리브
5231 체결홀
600 커넥터 610 수용공간
611 제1연결공간 612 제2연결공간
700 온도센서

Claims (8)

  1. 복수의 배터리 셀이 적층되어 형성되는 배터리 팩의 전압 센싱용 회로기판에 있어서,
    상기 배티러 셀의 연장방향으로 형성되고, 내부에 복수의 회로가 형성된 밴드 형상의 기판;
    상기 기판의 일 말단에서 각 상기 회로와 전기적으로 연결되는 제1케이블부;
    상기 기판의 타 말단에 각 상기 회로와 전기적으로 연결되는 커넥터단자부; 및
    상기 커넥터단자부를 통해 상기 회로와 전기적으로 연결되는 제2케이블부;를 포함하여 복수의 배터리 셀을 전기적으로 연결시키는 동시에 전압을 센싱하는 폐회로를 형성하는 것을 특징으로 하는 회로기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1,2케이블부는
    상기 배터리 셀과 전기적으로 연결되는 버스바단자와, 상기 회로와 전기적으로 연결되는 중계단자와, 상기 버스바단자와 상기 중계단자를 전기적으로 연결시키는 와이어로 형성되고,
    상기 중계단자는
    상기 회로와 직접 연결되는 제1압착부와 상기 와이어가 연결되는 제1연결부로 형성되어 상기 제1케이블부를 상기 회로와 연결시키는 제1중계단자와, 커넥터에 체결되는 제1조립부와 상기 와이어가 연결되는 제2연결부로 형성되어 상기 제2케이블부를 상기 회로와 연결시키는 제2중계단자로 형성되는 것을 특징으로 하는 회로기판.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 커넥터단자부는
    상기 회로와 직접 연결되는 제2압착부와 상기 커넥터에 체결되는 제2조립부로 형성되고,
    상기 기판은
    양 말단에 상기 제1,2압착부와 전기적으로 연결되는 상기 회로가 노출되는 노출영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 회로기판.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 커넥터는
    구획된 복수의 제1,2연결공간이 적층되어 상기 커넥터단자부와 상기 제2중계단자가 설치되는 수용공간이 형성되고,
    상기 기판은
    상기 노출영역이 일 측면에만 형성되나, 연성을 가져 일 부분이 밴딩되며 상기 커넥터단자부가 상기 제1,2연결공간 중 어느 하나에 선택적으로 설치되는 것을 특징으로 하는 회로기판.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1,2압착부는
    상기 노출영역과 접촉되도록 볼록하게 형성된 접촉부와, 상기 접촉부의 외측으로 상기 회로기판을 관통하는 변형리브로 형성되는 것을 특징으로 하는 회로기판.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 기판의 일 말단부와 상기 제1중계단자가 안착되는 바디와, 상기 바디의 일 측에 결합되는 커버로 형성된 보강부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회로기판.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 바디는
    상기 기판이 안착되는 제1안착홈에 형성되어 상기 기판에 형성된 제1가이드홀을 관통하는 제1가이드돌기와, 복수의 상기 제1중계단자가 각각 안착되는 복수의 제2안착홈에 형성되어 상기 제1중계단자에 형성된 제2가이드홀을 관통하는 제2가이드돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 회로기판.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 커버는
    상기 제2안착홈의 위치에 대응하여 돌출되고, 상기 제2가이드돌기가 안착되는 제3안착홈이 형성된 보강돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 회로기판.
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