KR20230148895A - 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비 - Google Patents

배터리용 플렉시블 플랫 피씨비 Download PDF

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KR20230148895A
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김기수
이시현
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(주)에스브이엠테크
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Abstract

본 발명은 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비를 개시한다. 개시된 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비는, 신호 전달을 위하여 도전성 재료에 의해 형성되는 복수의 도전선부와, 도전선부를 보호 및 절연하도록 도전선부의 상부와 하부에서 상호 접합되는 절연 필름부를 포함하며, 절연 필름부에 도전선부의 노출을 위한 도선 개구홀부와, 도전선부 중 어느 하나 이상을 선택적으로 단선하기 위하여 도전선부를 관통하도록 단선 관통홀부가 형성되는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 부품접속 연결단자부를 이용하여 도전선부를 배터리팩의 버스바에 용이하고 견고하게 결합할 수 있음은 물론 절연 필름부에 거치 지지홀부를 형성하여 배터리팩에 용이하고 안정되게 고정할 수 있다.

Description

배터리용 플렉시블 플랫 피씨비{FLEXIBLE FLAT PCB}
본 발명은 플렉시블 플랫 피씨비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부품접속 연결단자부를 이용하여 도전선부를 배터리팩의 버스바에 용이하고 견고하게 결합할 수 있을 뿐만 아니라, 절연 필름부에 거치 지지홀부를 형성하여 배터리팩에 용이하고 안정되게 고정할 수 있도록 하는 플렉시블 플랫 피씨비에 관한 것이다.
최근에는 휴대형 전자기기와 같은 소형 장치뿐 아니라, 자동차나 전력저장장치와 같은 중대형 장치에도 이차 전지가 널리 이용되고 있다.
또한, 배터리 모듈 내부에서 이차 전지가 전기적으로 연결되기 위해서는, 전극 리드가 상호 연결되고, 그러한 연결 상태를 유지하기 위해 연결 부분이 용접될 수 있다. 더욱이, 배터리 모듈은 이차 전지들 간의 병렬 및/또는 직렬의 전기적 연결을 가질 수 있는데, 이를 위해 전극 리드의 일단부는 각 이차 전지들 간의 전기적 연결을 위한 버스바에 용접 등의 방식으로 접촉 고정될 수 있다.
한편, 온실가스 배출에 대한 관심이 높아지면서 자동차 업계에서도 탄소배출을 줄이기 위하여 전기 자동차와 하이브리드 자동차에 대한 개발과 생산량이 점차 증가하고 있는 추세이다.
전기 자동차(electric vehicle, EV)는 배터리만을 동력원으로 사용하고, 하이브리드 자동차(hybrid electric vehicle, HEV)는 기존의 내연기관과 배터리를 혼용하여 동력원으로 사용한다. 이때 전기 자동차와 하이브리드 자동차 모두 니켈 금속수소(Ni-MH) 전지나 리튬 이온전지 등을 이용하는 이차전지 배터리를 사용하는 것이 일반적이다.
이러한 전기 자동차의 경우에는 일반차량에 비해 고전압/고전류를 사용하게 되므로, 차량의 외부로부터 공급되는 전원을 차량 내부의 부품에 안정적으로 공급 및 분배하기 위한 다양한 전기 장치들이 필요하며, 각 전기 장치를 상호 연결을 위한 다양한 형태의 와이어 하네스, 피씨비, 버스바 등이 사용된다.
한편, 인쇄회로기판은 크게 딱딱한 기판에 회로패턴을 형성한 경성인쇄회로기판(Rigid Printed Circuit Board)와 고분자 수지와 같은 절연성 기판에 동박을 적층하여 기판 자체를 구부릴 수 있는 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)으로 구분될 수 있다. 최근 전자제품의 소형화, 경량화 추세에 따라 보다 경량이면서 굴곡 및 유연성이 우수한 제품이 요구되고 있어 연성회로기판의 사용이 급격하게 증대되고 있다.
그러나 상기와 같은 종래 기술에 사용되는 와이어 하네스는 가격경쟁력이 있는 반면 커넥터 또는 단자 체결시 많은 작업과 오삽입에 대한 불량 가능성이 높고 분기라인을 형성할 수 없는 문제점이 있다. 특히 외부열에 취약한 특성을 갖고 있어 화재위험성이 있다.
또한, 통상의 플렉시블 인쇄회로기판은 제작이 어렵고 복잡하여 가격이 비싸다는 단점을 갖고 있으나, 인쇄회로기판 위에 온도센서나 전류센서 등을 실장하기 때문에 복잡한 선 등을 통합하여 단순화 및 기능성 확대가 가능한 장점이 있다. 따라서 위 두가지 제품의 단점들을 보완 개선할 필요성이 요청된다.
한편, 국내 등록특허 제10-1166518호(등록일:2012.07.11)에는 "양면 플렉시블 플랫 케이블 및 이의 제조방법"이 개시되어 있고, 국내 등록특허 제10-1131070 호(등록일:2012.03.21)에는 "발광 장치의 두께를 감소시키는데 기여하고 고범용성을 갖는 배선판"이 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 부품접속 연결단자부를 이용하여 도전선부를 배터리팩의 버스바에 용이하고 견고하게 결합할 수 있으며, 절연 필름부에 거치 지지홀부를 형성하여 배터리팩에 용이하고 안정되게 고정할 수 있고, 단선 관통홀부를 형성하여 도전선부의 단선을 용이하게 진행할 수 있는 플렉시블 플랫 피씨비를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 플렉시블 플랫 피씨비는, 신호 전달을 위하여 도전성 재료에 의해 형성되는 복수의 도전선부와, 상기 도전선부를 보호 및 절연하도록 상기 도전선부의 상부와 하부에서 상호 접합되는 절연 필름부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 절연 필름부에는, 상기 도전선부의 노출을 위한 도선 개구홀부와, 상기 도전선부 중 어느 하나 이상을 선택적으로 단선하기 위하여 상기 도전선부를 관통하도록 단선 관통홀부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비는, 상기 도전선부를 배터리의 부품에 접속하도록 상기 절연 필름부에 표면 실장되며, 상기 도선 개구홀부를 통해 상기 도전선부에 접속되도록 도선접속 관통홀부를 구비하는 부품접속 연결단자부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 부품접속 연결단자부는, 볼트 또는 리벳을 이용하여 상기 배커리의 버스바에 고정할 수 있도록 체결홀부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 부품접속 연결단자부는, 상기 도선접속 관통홀부에 솔더 크림이 주입되어 상기 도전선부와 접속되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비는, 상기 배터리에 지지되어 접속되는 메인 접속부와, 분기라인에 의해 상기 메인 접속부에서 분기 가능하게 형성되는 서브 접속부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 메인 접속부와 상기 서브 접속부는, 복수의 상기 도전선부를 함께 노출하도록 상기 절연 필름부에 압착 개구홀부가 타발되고, 접착제가 도포됨에 따라 열접착 접속부를 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 메인 접속부는, 상기 분기라인의 끝단에 찢김을 방지하기 위한 원형의 파손방지홀부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 절연 필름부는, 폴리 이미드(Polyimide)에 의해 형성되며, 상기 도전선부를 상기 배터리의 버스바에 열접착할 수 있도록 상기 도전선부 사이에 접착제가 도포되고, 열압착 온도가 200도 내지 250도 이상인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비는, 상기 절연 필름부를 상기 배터리에 장착할 수 있도록 상기 절연 필름부에 관통 형성되는 거치 지지홀부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비는, 상기 서브 접속부와 상기 배터리의 버스바를 결합할 수 있도록 상기 버스바에 고정되는 결합 보강판을 더 포함하며, 상기 결합 보강판에 상기 서브 접속부가 리벳팅되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따른 플렉시블 플랫 피씨비는 종래 기술과는 달리 부품접속 연결단자부를 이용하여 도전선부를 배터리팩의 버스바에 용이하고 견고하게 결합할 수 있음은 물론 절연 필름부에 거치 지지홀부를 형성하여 배터리팩에 용이하고 견고하게 고정할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 본 발명에 따른 플렉시블 플랫 피씨비에 의하면, 도전선부와 절연 필름부를 관통하는 단선 관통홀부을 통해 도전선부의 단선을 용이하게 진행할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 본 발명에 따른 플렉시블 플랫 피씨비에 의하면, 분기라인을 이용하여 메인 접속부와 서브 접속부를 복수개 형성할 수 있으므로, 필요에 따라 메인 접속부와 서브 접속부를 쉽게 접어서 배터리팩의 필요한 부위에 용이하게 접합할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 플렉시블 플랫 피씨비의 사용상태를 보인 사시도이다.
도 2는 도 1의 요부 확대도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 플렉시블 플랫 피씨비를 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 플렉시블 플랫 피씨비를 설명하기 위한 저면 사시도이다.
도 5는 도 4의 요부 확대도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시 예에 따른 플렉시블 플랫 피씨비를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 7은 도 5의 A-A선 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제1실시 예에 따른 부품접속 연결단자부의 접속을 설명하기 위한 요부확대 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제2실시 예에 따른 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비를 설명하기 위한 평면도이다.
도 10은 본 발명의 제2실시 예에 따른 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비를 설명하기 위한 요부 확대도이다.
도 11은 본 발명의 제2실시 예에 따른 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비를 설명하기 위한 요부확대 사시도이다.
도 12는 11의 B-B선 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제2실시 예에 따른 열압착 접속부를 설명하기 위한 모식도이다.
도 14는 본 발명의 제2실시 예에 따른 파손방지홀부를 설명하기 위한 요부 확대도이다.
도 15는 본 발명의 제2실시 예에 따른 결합 보강판을 설명하기 위한 요부 확대도이다.
도 16은 열충격시험을 위하여 제작한 본 발명의 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비 시제품사진이다.
도 17은 열충격, 내전압, 절연저항 측정 시험을 보인 사진이다.
도 18은 시제품의 시험전 열충격, 내전압, 절연저항의 측정결과를 보인 사진이다.
도 19는 시제품의 시험후 열충격, 내전압, 절연저항의 측정결과를 보인 사진이다.
도 20은 온도습시험을 위하여 제작한 본 발명의 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비 시제품사진이다.
도 21은 시제품의 항온항습기 설치, 내전압 및 절연저항의 측정시험을 보인 사진이다.
도 22는 시제품의 온습도 시험전 내전압 및 절연저항의 측정시험을 보인 사진이다.
도 23은 시제품의 온습도 시험후 내전압 및 절연저항의 측정시험을 보인 사진이다.
도 24는 염수분무 시험을 위하여 제작한 본 발명의 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비 시제품사진이다.
도 25는 시제품을 염수분무 시험기에 설치하고, 내전압 및 절연저항을 측정하는 과정을 보인 사진이다.
도 26은 시제품의 염수분무 시험전 내전압 및 절연저항의 측정시험을 보인 사진이다.
도 27은 시제품의 염수분무 시험후 내전압 및 절연저항의 측정시험을 보인 사진이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 플렉시블 플랫 피씨비의 바람직한 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 플렉시블 플랫 피씨비의 사용상태를 보인 사시도이고, 도 2는 도 1의 요부 확대도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 플렉시블 플랫 피씨비를 설명하기 위한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 플렉시블 플랫 피씨비를 설명하기 위한 저면 사시도이고, 도 5는 도 4의 요부 확대도이고, 도 6은 본 발명의 제1실시 예에 따른 플렉시블 플랫 피씨비를 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 7은 도 5의 A-A선 단면도이고, 도 8은 본 발명의 제1실시 예에 따른 부품접속 연결단자부의 접속을 설명하기 위한 요부확대 단면도이다.
먼저, 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 제1실시 예에 따른 플렉시블 플랫 피씨비를 설명한다.
도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 제1실시 예에 따른 플렉시블 플랫 피씨비(100)는 배터리팩(101)의 제어와 감지 등은 물론 통전 등을 위한 와이어 하네스 대용으로 사용 가능하도록 배터리팩(101)에 장착되어 고정된다. 예를 들어 본 실시 예에 따른 플렉시블 플랫 피씨비(100)는 배터리팩(101)에서 고전압이 걸리는 파워용, 전압과 전류 및 온도감지용으로 사용될 수 있다.
본 실시 예에서는 플렉시블 플랫 피씨비(100)가 배터리팩(101)에 적용되는 것을 예를 들어 설명하고 있지만, 고전압을 사용하는 다양한 산업기계에 사용될 수도 있다.
이러한, 본 실시 예에 따른 플렉시블 플랫 피씨비(100)는, 신호 전달과 통전 등을 위한 복수의 도전선부(110)와, 도전선부(110)의 절연을 위한 절연 필름부(120)와, 도전선부(110)를 배터리팩(101)과 연결하기 위한 부품접속 연결단자부(130)를 포함한다. 이때, 배터리팩(101)에는 플렉시블 플랫 피씨비(100)의 장착과 지지를 위한 복수의 피씨비 지지돌기(103)와, 부품접속 연결단자부(130)의 접속을 위한 버스바(105)를 구비한다.
도전선부(110)는 절연을 위하여 상호 접합되는 절연 필름부(120) 사이에 등간격으로 복수개 구비되며, 부품접속 연결단자부(130)와 선택적으로 접속된다. 이러한 도전선부(110)는 솔더링 공정을 통해 부품접속 연결단자부(130)와 선택적으로 접속된다.
절연 필름부(120)는 도전선부(110)의 절연을 위하여 도전선부(110)의 하부와 상부에서 상호 접합되는 제1필름(121)과 제2필름(123)으로 구성된다. 이러한 절연 필름부(120)는 제1필름(121)과 제2필름(123) 사이에 도전선부(110)가 위치된 상태에서 롤 투 롤 방식으로 제1필름(121)과 제2필름(123)이 접합될 수 있다. 또는 절연 필름부(120)는 제1필름(121)와 도전선부(110)와 제2필름(123)을 레이어 방식으로 적층한 후 접합할 수도 있다.
예를 들어 절연 필름부(120)는 폴리 이미드(Polyimide)에 의해 제작되며, 제1필름(121)과 제2필름(123)이 도전선부(110)와 라미네이션(Lamination) 접합될 수 있다.
또한, 절연 필름부(120)는 도전선부(110)를 외부로 노출하여 부품접속 연결단자부(130)를 실장할 수 있도록 제1필름(121)에 도선 개구홀부(125)가 타발 형성된다. 이때, 도선 개구홀부(125)는 접합을 위한 도전선부(110)의 길이방향을 따라 길게 형성된다.
또한, 도선 개구홀부(125)는 부품접속 연결단자부(130)와 접속되는 도전선부(110)의 개수와 위치에 따라 이격되게 복수개 형성될 수 있다.
부품접속 연결단자부(130)는 니켈(Ni) 등에 의해 제작되어 절연 필름부(120)에 표면실장(SMT) 처리되며, 배터리팩(101)의 전압, 전류, 온도 등을 검출할 수 있도록 배터리팩(101)의 버스바와 연결된다. 예를 들어 부품접속 연결단자부(130)는 일단부가 제1필름(121)의 도선 개구홀부(125)를 통해 도전선부(110)에 실장되고, 타단부가 배터리팩(101)에 연결된다.
이러한, 부품접속 연결단자부(130)는 도전선부(110)에 실장되는 일단부에 솔더링을 위한 도선접속 관통홀부(131)가 형성되고, 타단부에 버스바의 고정을 위한 체결홀부(133)가 관통 형성된다. 이때, 체결홀부(133)를 통해 볼트 또는 리벳이 삽입되어 배터리팩(101)의 버스바에 결합됨에 따라 부품접속 연결단자부(130)를 버스바에 연결 및 고정시킨다.
더하여, 본 실시 예에 따른 부품접속 연결단자부(130)는 배터리팩(101)의 버스바에 볼트 또는 리벳 방식의 고정이 아닌, 레이저 용접 또는 초음파 용접을 통해 접합할 수도 있다.
도선접속 관통홀부(131)는 그 넓이(W1)가 도전선부(110)의 개별 도체(111)의 폭(W2)과 같거나 약간 크게 형성되며, 도전선부(110)의 길이 방향을 따라 복수개 형성된다. 그리고 복수의 도선접속 관통홀부(131) 중 도전선부(110)와 접속을 위한 선택된 도선접속 관통홀부(131)에 솔더 크림을 주입함에 따라 부품접속 연결단자부(130)와 도전선부(110)를 접속한다.
또한, 부품접속 연결단자부(130)는 절연 필름부(120)에서 노출되는 타단부가 절연 필름부(120)와 수평을 이루도록 중앙부의 절곡된 단차부(135)를 통해 일단부와 타단부가 절연 필름부(120)의 두께만큼 단차를 이룬다. 이때, 단차부(135)는 절연 필름부(120)의 측면에 접촉되어 도전선부(110)와 실장되는 부품접속 연결단자부(130)의 결합력을 높일 수 있다. 이를 통해 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비(100)를 배터리팩(101)에 설치하였을 때 부품접속 연결단자부(130)의 고정상태를 안정되게 유지시킬 수 있다.
한편, 본 실시 예에 따른 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비(100)는, 도전선부(110) 중 어느 하나 이상을 선택적으로 단선하기 위하여 절연 필름부(120)와 도전선부(110)를 관통하는 단선 관통홀부(140)를 더 구비한다.
단선 관통홀부(140)는 부품접속 연결단자부(130)와 접속된 도전선부(110) 중 특정 도전선부(110)의 신호를 차단할 수 있도록 부품접속 연결단자부(130)의 일측에서 절연 필름부(120)와 도전선부(110)에 관통형성됨에 따라 도전선부(110)를 단선한다.
거치 지지홀부(150)는 배터리팩(101)의 피씨비 지지돌기(103)가 삽입되도록 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비(100)의 중앙부에서 길이방향을 따라 복수개 형성된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 제1실시 예에 따른 플렉시블 플랫 피씨비(100)는 부품접속 연결단자부(130)를 이용하여 도전선부(110)와 배터리팩(101)의 버스바(105)를 용이하게 연결할 수 있으며, 도전선부(110)를 관통하는 단선 관통홀부(140)를 이용하여 부품접속 연결단자부(130)와 접속된 특정 도전선부(110)를 선택적으로 간편하게 단선할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 제1실시 예에 따른 플렉시블 플랫 피씨비(100)는 거치 지지홀부(150)를 이용하여 절연 필름부(120)를 배터리팩(101)에 용이하고 견고하게 고정할 수 있으며, 부품접속 연결단자부(130)의 도선접속 관통홀부(131)에 솔더 크림을 주입하여 특정 도전선부(110)와 용이하게 접합할 수 있다.
다음으로, 도 9 내지 도 15를 참조하여 본 발명의 제2실시 예에 따른 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비를 설명한다.
도 9는 본 발명의 제2실시 예에 따른 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비를 설명하기 위한 평면도이고, 도 10은 본 발명의 제2실시 예에 따른 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비를 설명하기 위한 요부 확대도이고, 도 11은 본 발명의 제2실시 예에 따른 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비를 설명하기 위한 요부확대 사시도이고, 도 12는 11의 B-B선 단면도이고, 도 13은 본 발명의 제2실시 예에 따른 열압착 접속부를 설명하기 위한 모식도이고, 도 14는 본 발명의 제2실시 예에 따른 파손방지홀부를 설명하기 위한 요부 확대도이고, 도 15는 본 발명의 제2실시 예에 따른 결합 보강판을 설명하기 위한 요부 확대도이다.
도 10 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 제2실시 예에 따른 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비(200)는 신호 전달과 통전 등을 위한 복수의 도전선부(210)와, 도전선부(210)의 절연을 위한 절연 필름부(220)와, 배터리팩(101)에 지지되는 메인 접속부(230)와, 메인 접속부(230)에서 분기 가능하게 구비되는 서브 접속부(240)를 포함한다.
또한, 본 실시 예에 따른 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비(200)는, 배터리팩(101)의 피씨비 지지돌기(103)를 삽입할 수 있도록 메인 접속부(230)에 형성되는 거치 지지홀부(250)와, 메인 접속부(230) 및 서브 접속부(240)를 열압착 방식으로 배터리팩(101)의 버스바 또는 다른 단자 등에 접속할 수 있도록 메인 접속부(230) 및 서브 접속부(240)에 구비되는 열압착 접속부(260)를 더 포함한다.
도전선부(210)의 복수의 구리, 니켈 등의 도체에 의해 특정 폭과 두께를 가지도록 복수개 형성되며, 온도센서 등과 같은 전자소자가 실장될 수 있다. 이때, 도전선부(210)는 제1필름(221)과 제2필름(223)의 접착을 통해 형성되는 절연 필름부(220) 사이에 삽입되어 보호 및 절연된다.
메인 접속부(230)에는 배터리팩(101)에 고정될 수 있도록 거치 지지홀부(250)가 길이방향을 따라 복수개 형성되며, 서브 접속부(240)의 형성을 위하여 분기라인(231)이 형성된다.
이때, 분기라인(231)은 도전선부(210)의 길이방향을 따라 절연 필름부(220)의 특정부위가 절개됨에 따라 형성된다. 특히, 분기라인(231)의 끝단에는 절연 필름부(220)의 파손과 찢김을 방지할 수 있도록 파손방지홀부(233)가 형성된다. 파손방지홀부(233)는 원형 또는 타원으로 형성될 수 있다.
서브 접속부(240)는 분기라인(231)에 의해 메인 접속부(230)에서 분기 가능하게 형성되고, 자유로운 변형이 가능하여 배터리팩(101)의 버스바(105) 등에 용이하게 접합될 수 있다. 이러한 서브 접속부(240)는 분기라인(231)이 형성되는 수에 의해 메인 접속부(230)에서 다양한 수로 분할 형성될 수 있으며, 그 길이 또한 다양한 길이를 가지도록 형성될 수 있다.
특히, 본 실시 예에 따른 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비(200)는 메인 접속부(230)와 서브 접속부(240)에 열접합을 위한 열압착 접속부(260)가 형성된다. 열압착 접속부(260)는 메인 접속부(230)와 서브 접속부(240) 중 어느 하나에만 형성될 수도 있다.
열압착 접속부(260)는 제1필름(221)과 제2필름(223) 중 어느 하나를 타발하여 형성하는 압착 개구홀부(261)에 의해 도전선부(210)가 절연 필름부(220)의 외부로 노출된다. 이때, 압착 개구홀부(261)는 제1필름(221)과 제2필름(223) 중 어느 하나만 타발되어 도전선부(210)의 상면과 하면 중 어느 일면만 외부로 노출하게 된다.
또한, 열압착 접속부(260)는 압착 개구홀부(261)를 통해 외부로 노출되는 도전선부(210)의 개별 도체(211) 사이에 접착제(263)가 도포된다.
이때, 접착제(263)는 도체(211)의 두께(T1)와 동일한 두께, 또는 도체(211)의 두께(T1)보다 얇은 두께로 도포될 수 있다. 이는, 도체(211)가 용융되면서 버스바(105)에 안정적으로 접착되도록 하기 위함이다.
또한, 열압착 접속부(260)는 200도 내지 250도의 온도로 열압착되어 버스바(105)에 열접착된다.
이때, 본 실시 예에 따른 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비(200)는 열압착 접속부(260)를 버스바(105)에 열압착 할 때 열에 의한 절연 필름부(220)의 파손을 방지할 수 있도록 절연 필름부(220)가 폴리 이미드(Polyimide)에 의해 제작될 수 있다.
한편, 패터리팩(101)의 버스바(105)에는 플렉시블 플랫 피씨비(200)의 서브 접속부(240)와 메인 접속부(230)를 선택적으로 결합할 때, 완충 기능을 가지도록 탄성을 가지는 결합 보강판(270)이 구비될 수 있다. 결합 보강판(270)에는 서브 접속부(240)나 메인 접속부(230)가 리벳 방식으로 접합될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 제2실시 예에 따른 플렉시블 플랫 피씨비(200)는 제1필름(221)과 제2필름(223)으로 이루어지는 절연 필름부(220) 사이에 길이방향으로 도전선부(210)가 삽입되고, 절연 필름부(220)에 절단 형성되는 분기라인(231)을 통해 메인 접속부(230)와 서브 접속부(240)를 형성하므로, 필요에 따라 서브 접속부(240)를 쉽게 접어서 배터리팩(101)의 필요한 부위에 간편하게 접속할 수 있으므로, 사용성과 활용성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시 예에 따른 플렉시블 플랫 피씨비(200)는 메인 접속부(230)와 서브 접속부(240)에 열압착 접속부(260)를 선택적으로 형성하고, 열접합을 통해 간편하게 접합이 가능하며, 폴리 이미드 절연 필름부(220)를 이용하여 200도 이상에서 열접합이 가능하다.
다음으로, 도 16 내지 도 27을 참조하여 상기와 같은 본 발명에 따른 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비의 열충격시험, 온습도시험, 염수분무시험 결과가 아래와 같이 나타났다.
(1) 열충격, 내전압, 절연저항 시험을 아래의 표 1의 시험조건으로 진행하였고, 그 결과를 아래의 표 2에 나타내었다. 열충격 챔버(제조사:VOTSCH / GERMANY, 모델명:VT3 7006 S2)와 내전압/절연저항 시험기(제조사:KIKUSUI / JAPAN, 모델명:TOS9201)로 측정하였다.
본 발명의 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비의 열충격시험을 위하여 도 16과 같은 시제품을 제작하였고, 도 17과 같이 열충격, 내전압, 절연저항 측정 시험을 진행측정하였다.
도 18과 같이 시제품에 열충격 시험 전에 시제품의 내전압과 절연저항을 측정하였고, 열충격 챔버를 이용하여 시제품을 고온과 저온에 노출시키는 열충격 시험 후에 도 19와 같이 시험 시제품의 내전압, 절연저항을 측정한 결과 열충격을 가한 후에도 절연파괴가 없었고, 절연저항 또한 저항 100㏁이상의 측정 결과를 나타냈다.
(2) 온습도 시험을 아래의 표 3의 시험조건으로 진행하였고, 그 결과를 아래의 표 4에 나타내었다. 항온항습기 시험장비(제조사:WEISS / GERMANY, 모델명:C-180/40)와 내전압/절연저항 시험기(제조사:KIKUSUI / JAPAN, 모델명:TOS9201)로 측정하였다.
본 발명의 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비의 온습도시험을 위하여 도 20과 같은 시제품을 제작하였고, 도 21과 같이 항온항습기를 이용하여 시제품에 온습도를 가하고 내전압 및 절연저항 측정 시험을 진행측정하였다.
도 22와 같이 온습도 시험 전에 시제품의 내전압과 절연저항을 측정하였고, 항온항습기를 이용하여 시제품을 온습도에 노출 시킨 후 도 23과 같이 시험 시제품의 내전압, 절연저항을 측정한 결과 시험 시제품에 열과 습도를 가한 후에도 절연파괴가 없었고, 절연저항 또한 저항 100㏁이상의 측정 결과를 나타냈다.
(3) 염수분무 시험을 아래의 표 5의 시험조건(8시간 분무, 4시간 휴지, 2주기)으로 진행하였고, 그 결과를 아래의 표 5에 나타내었다. 복합부식시험기(제조사:WEISS / GERMANY, 모델명:SC/UKWT1000)와 내전압/절연저항 시험기(제조사:KIKUSUI / JAPAN, 모델명:TOS9201)로 측정하였다.
본 발명의 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비의 염부분수 시험을 위하여 도 24와 같은 시제품을 제작하였고, 도 25와 같이 염수분무 시험기에 설치하고, 용액 농도와 pH를 확인하고, 내전압 및 절연저항의 측정을 진행하였다.
도 26과 같이 염수분무 시험을 진행하기 전에 시제품의 내전압, 절연저항을 측정하였고, 도 27과 같이 복합부식시험기에서 시제품의 염수분무 시험을 진행한 후 시험 시제품의 내전압과 절연저항을 측정하였다. 그 결과, 시제품을 염수에 노출한 후에도 절연파괴가 없었고, 절연저항 또한 저항 100㏁이상의 측정 결과를 나타냈다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100, 200 : 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비 101 : 배터리팩
103 : 피씨비 지지돌기 105 : 버스바
110, 210 : 도전선부 111, 211 : 도체
120, 220 : 절연 필름부 121, 221 : 제1필름
123, 223 : 제2필름 125 : 도선 개구홀부
130 : 부품접속 연결단자부 131 : 도선접속 관통홀부
133 : 체결홀부 135 : 단차부
140 : 단선 관통홀부 150 : 250 : 거치 지지홀부
230 : 메인 접속부 231 : 분기라인
233 : 파손방지홀부 240 : 서브 접속부
260 : 열압착 접속부 261 : 압착 개구홀부
263 : 접착제 270 : 결합 보강판

Claims (9)

  1. 신호 전달을 위하여 도전성 재료에 의해 형성되는 복수의 도전선부; 및
    상기 도전선부를 보호 및 절연하도록 상기 도전선부의 상부와 하부에서 상호 접합되는 절연 필름부;를 포함하며,
    상기 절연 필름부에는, 상기 도전선부의 노출을 위한 도선 개구홀부와, 상기 도전선부 중 어느 하나 이상을 선택적으로 단선하기 위하여 상기 도전선부를 관통하도록 단선 관통홀부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전선부를 배터리의 부품에 접속하도록 상기 절연 필름부에 표면 실장되며, 상기 도선 개구홀부를 통해 상기 도전선부에 접속되도록 도선접속 관통홀부를 구비하는 부품접속 연결단자부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 부품접속 연결단자부는, 볼트 또는 리벳을 이용하여 상기 배커리의 버스바에 고정할 수 있도록 체결홀부를 더 포함하고, 상기 도선접속 관통홀부에 솔더 크림이 주입되어 상기 도전선부와 접속되는 것을 특징으로 하는 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 배터리에 지지되어 접속되는 메인 접속부;
    상기 절연 필름부에 형성되는 분기라인에 의해 상기 메인 접속부에서 분기 가능하게 형성되는 서브 접속부;
    더 를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 메인 접속부와 상기 서브 접속부는, 복수의 상기 도전선부를 함께 노출하도록 상기 절연 필름부에 압착 개구홀부가 타발되고, 접착제가 도포됨에 따라 열접착 접속부를 형성하는 것을 특징으로 하는 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 메인 접속부는, 상기 분기라인의 끝단에 찢김을 방지하기 위한 원형의 파손방지홀부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 절연 필름부는, 폴리 이미드(Polyimide)에 의해 형성되며, 상기 도전선부를 상기 배터리의 버스바에 열접착할 수 있도록 상기 도전선부 사이에 접착제가 도포되고, 열압착 온도가 200도 내지 250도 이상인 것을 특징으로 하는 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연 필름부를 상기 배터리에 장착할 수 있도록 상기 절연 필름부에 관통 형성되는 거치 지지홀부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 서브 접속부와 상기 배터리의 버스바를 결합할 수 있도록 상기 버스바에 고정되는 결합 보강판;을 더 포함하며, 상기 결합 보강판에 상기 서브 접속부가 리벳팅되는 것을 특징으로 하는 배터리용 플렉시블 플랫 피씨비.
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