KR20230165064A - 고내열성의 전지팩용 커넥터 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본원발명은 전기적 연결 경로가 되는 단자핀, 상기 단자핀이 장착되는 하단부, 상기 하단부가 내부에 배치되는 본체부, 상기 하단부 및 상기 본체부를 포함하는 하우징을 포함하는 전지팩용 커넥터에 있어서, 상기 단자핀은 외면의 일부에 고성형성 소재를 포함하는 조립부가 부가된 상태로 상기 하단부에 장착되어 있으며, 상기 하우징은 고내열성 소재로 이루어진 전지팩용 커넥터에 대한 것으로, 전지팩용 커넥터의 용융을 방지하여 전지팩 내부에서 발생한 열폭주 현상이 외부로 확산되는 것을 방지할 수 있다.
Description
본원발명은 고내열성의 전지팩용 커넥터 및 이의 제조방법에 대한 것이다. 구체적으로, 전지팩용 커넥터의 내열성을 향상시켜 고열에서도 안전성을 높이고 열폭주를 방지할 수 있는 고내열성의 전지팩용 커넥터 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
리튬 이차전지는 발화가 발생하면 전소가 될 때까지 진압하기 어려운 문제가 있다. 전지셀의 이상으로 열폭주가 발생하는 경우, 전극리드와 인접한 커넥터가 화염에 가장 먼저 노출된다.
상기 커넥터는 화염 또는 열에 의한 단선에 의해서 2차 피해를 초래할 수 있다. 전지셀은 다수가 묶여 전지모듈 또는 전지팩으로 사용된다. 상기 커넥터는 주로 다수의 전지셀과 연결된 전지팩용 커넥터인 경우가 많다. 종래의 전지팩용 커넥터는 내열성이 낮은 소재로 이루어져, 쉽게 용융되기 때문에 열폭주로 인한 화염이 전지팩 전체 및 외부로 급작스럽게 전이될 수 있다.
도 1은 종래의 전지팩 연결부 사시도로서 전지팩용 커넥터를 포함하고 있다. 도 2는 도 1의 전지팩용 커넥터만의 사시도이며, 도 3은 도 2의 점선에 따른 단면도 및 부분 확대도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 전지팩(100)의 일측 끝단에 종래 기술에 따른 전지팩용 커넥터(110)가 위치하고 있다.
전지팩용 커넥터(110)의 하단은 전극단자와 전기적으로 연결되기 때문에, 화재 발생시 온도가 급격히 증가한다. 종래에는 전지팩용 커넥터의 하우징(200)을 플라스틱으로 제조했기 때문에, 전지팩의 온도 증가시 전지팩용 커넥터의 하우징(200)이 쉽게 용융될 수 있었다.
더욱이, 단자핀(240)이 결합되는 부분은 단자핀(240)의 형태상 성형에 높은 정밀도가 필요하기 때문에 플라스틱을 이용한 사출공법으로 제조할 수밖에 없다.
전지팩용 커넥터(110)의 하우징(200)을 용융점이 낮은 플라스틱으로 만들면, 용융된 부분이 변형되거나 제거되면서 전지팩에 개구가 형성되기 쉽다. 전지팩에 생긴 개구를 통해 화염과 스파크가 분출될 수 있다. 이로 인해 다른 전지팩으로 열폭주가 전달될 수 있으며, 이는 전지팩을 포함한 전체 시스템의 안전성에 심각한 문제가 될 수 있다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 다양한 연구가 시도되고 있다.
특허문헌 1은 전지모듈에 관한 것으로, 전지모듈 외부로 노출되어 외부 장치와 전기적으로 연결하기 위한 커넥터를 포함하고, 상기 커넥터는 금속성 커넥터 하우징을 포함한다.
특허문헌 1은 전지팩용 커넥터로 유입되는 정전기가 커넥터 외부의 금속 하우징을 통해 접지핀 연결부와 접지핀으로 흘러 나가게 하고, 접지핀으로 흘러간 정전기는 외부 접지 라인을 통해 접지되는 구조로 구성되는 바, 특허문헌 1은 정전기로 인한 문제를 해결하기 위한 기술이다.
특허문헌 1은 열폭주 현상시 손상되는 전지팩용 커넥터의 문제를 해결하기 위한 방법을 제시하지 못하고 있다.
특허문헌 2는 일단부에서 다른 커넥터와 접촉하는 컨택트 핀과 그 다른 단부에서 인쇄 회로 기판과 접촉하는 단자부를 가지는 컨택트 단자, 상기 컨택트 단자가 설치되는 하우징 및 상기 컨택트 단자의 컨택트 핀을 덮기 위한 후드를 포함하는 인쇄 회로 기판용 커넥터에 관한 것이다.
특허문헌 2는 커넥터의 조립과 수리가 쉽고, 커넥터를 인쇄 회로 기판에 쉽게 부착할 수 있는 기술을 개시하고 있으나, 커넥터의 내열성을 높이기 위한 구성을 제시하지는 못하고 있다.
이와 같이 종래의 전지팩용 커넥터는 과열에 의한 열폭주시 전지팩용 커넥터가 용융되어 큰 문제를 야기할 수 있으나, 이러한 문제를 인식하거나, 이를 해결할 수 있는 기술은 제공되지 않았다.
본원발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 전지팩의 온도가 올라가거나 전지팩 내부에서 화염 발생시 화염에 취약한 전지팩용 커넥터가 용융되는 것을 방지하고 열폭주가 확산되는 것을 억제할 수 있는 고내열성의 전지팩용 커넥터 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본원발명에 따른 전지팩용 커넥터는, 전기적 연결 경로가 되는 단자핀, 상기 단자핀이 장착되는 하단부, 상기 하단부가 내부에 배치되는 본체부, 및 상기 하단부 및 상기 본체부를 포함하는 하우징을 포함하고, 상기 단자핀은 외면의 일부에 고성형성 소재를 포함하는 조립부가 부가된 상태로 상기 하단부에 장착되어 있으며, 상기 하우징은 고내열성 소재로 이루어질 수 있다.
상기 고성형성 소재는 사출성형에 사용될 수 있는 열가소성 수지일 수 있다.
상기 고성형성 소재는 절연성 물질일 수 있다.
상기 고내열성 소재는 세라믹 또는 금속일 수 있다.
상기 고내열성 소재는 용융점이 1,000℃ 이상인 소재일 수 있다.
상기 하단부에는 상기 단자핀의 결합을 위한 복수의 관통구들이 형성되어 있고, 상기 단자핀의 외면에 부가된 조립부의 외관은 상기 복수의 관통구들의 내면 형상과 대응되는 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 단자핀과 상기 조립부는 일체형 구조로 이루어질 수 있다.
상기 하단부의 상부에 외부 단자 결합시 상기 단자핀의 변형을 방지하기 위한 격벽부가 형성되어 있고, 상기 격벽부는 고내열성 소재로 이루어질 수 있다.
본원발명은 상기 전지팩용 커넥터의 제조방법을 제공하는 바, 구체적으로, 하단부에 단자핀의 결합을 위한 복수의 관통구들이 형성된 하우징을 준비하는 단계, 금형에 단자핀을 배치하고 조립부 형성을 위한 사출물질을 부가하는 단계, 및 상기 사출물질이 고화된 조립부가 부가된 단자핀을 상기 관통구에 결합하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 하우징은 고내열성 소재로 이루어질 수 있다.
상기 조립부는 상기 단자핀을 감싸는 형태로 구성될 수 있다.
본원발명은 또한 상기 전지팩용 커넥터의 제조방법을 제공하는 바, 구체적으로, 하단부에 단자핀의 결합을 위한 복수의 관통구들이 형성된 하우징을 준비하는 단계, 상기 하우징의 관통구에 조립부를 사출성형하는 단계, 및 상기 조립부에 상기 단자핀을 결합하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 하우징은 고내열성 소재로 이루어질 수 있다.
상기 단자핀을 상기 조립부에 압입하는 방법으로 결합될 수 있다.
본원발명은 또한, 상기 과제의 해결 수단을 다양하게 조합한 형태로도 제공이 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본원발명에 따른 전지팩용 커넥터는 하우징의 하단부 중 단자핀에 부가되는 조립부를 제외한 나머지 부분은 고내열성 소재로 구성되기 때문에 고온 환경에서도 전지팩용 커넥터의 하우징이 용융되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이, 하우징에서 단자핀 및 조립부를 제외한 대부분의 구성이 고내열성 소재로 이루어지기 때문에 고온 환경에서 전지팩용 커넥터의 하우징이 형태가 유지될 수 있으며, 전지팩 내부에서 열폭주 현상이 발생하더라도, 전지팩 외부로 열폭주가 확산되는 것을 방지하여 안전성이 향상될 전지팩을 제공할 수 있다.
또한, 성형이 어려운 단자핀에는 고성형성 소재로 구성되는 조립부를 부가하기 때문에 단자핀이 안정적으로 장착될 수 있다.
본원발명에 따른 고내열성의 전지팩용 커넥터는 종래의 전지팩용 커넥터와 같은 높은 정밀도의 외형을 여전히 유지할 수 있다.
도 1은 종래의 전지팩 연결부 사시도로서 전지팩용 커넥터를 포함하고 있다.
도 2는 도 1의 전지팩용 커넥터만의 사시도이다.
도 3은 도 2의 점선에 따른 단면도 및 부분 확대도이다
도 4는 본원발명에 따른 전지팩용 커넥터의 사시도이다.
도 5는 도 4에서 단자핀 및 조립부가 생략된 상태의 단면도이다.
도 6은 도 5에 단자핀 및 조립부가 추가된 상태의 단면도이다.
도 7은 도 4에서 단자핀이 삽입되기 전의 하부 사시도이다.
도 2는 도 1의 전지팩용 커넥터만의 사시도이다.
도 3은 도 2의 점선에 따른 단면도 및 부분 확대도이다
도 4는 본원발명에 따른 전지팩용 커넥터의 사시도이다.
도 5는 도 4에서 단자핀 및 조립부가 생략된 상태의 단면도이다.
도 6은 도 5에 단자핀 및 조립부가 추가된 상태의 단면도이다.
도 7은 도 4에서 단자핀이 삽입되기 전의 하부 사시도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본원발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본원발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본원발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본원발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 구성요소를 한정하거나 부가하여 구체화하는 설명은, 특별한 제한이 없는 한 모든 발명에 적용될 수 있으며, 특정한 발명에 대한 설명으로 한정되지 않는다.
또한, 본원의 발명의 설명 및 청구범위 전반에 걸쳐서 단수로 표시된 것은 별도로 언급되지 않는 한 복수인 경우도 포함한다.
또한, 본원의 발명의 설명 및 청구범위 전반에 걸쳐서 "또는"은 별도로 언급되지 않는 한 "및"을 포함하는 것이다. 그러므로 "A 또는 B를 포함하는"은 A를 포함하거나, B를 포함하거나, A 및 B를 포함하는 상기 3가지 경우를 모두 의미한다.
본원발명을 도면에 따라 상세한 실시예와 같이 설명한다.
도 4는 본원발명에 따른 전지팩용 커넥터의 사시도이고, 도 5는 도 4에서 단자핀 및 조립부가 생략된 상태의 단면도이며, 도 6은 도 5에 단자핀 및 조립부가 추가된 상태의 단면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본원발명에 따른 전지팩용 커넥터(1100)는 전기적 연결 경로가 되는 단자핀(1240), 단자핀(1240)이 장착되는 하단부(1210), 하단부(1210)가 내부에 배치되는 본체부(1220), 및 하단부(1210) 및 본체부(1220)를 포함하는 하우징(1200)을 포함하고, 단자핀(1240)은 외면의 일부에 고성형성 소재를 포함하는 조립부(1241)가 부가된 상태로 하단부(1210)에 장착되어 있으며, 하우징(1200)은 고내열성 소재로 이루어진다.
즉, 본원발명에 따른 전지팩용 커넥터(1100)는 하우징(1200)에 장착된 단자핀(1240)과 조립부(1241)를 포함하고 있지만, 본 명세서에서 고내열성 소재로 이루어진 하우징(1200)은 상기 단자핀(1240)과 조립부(1241)를 제외한 나머지 부분을 지칭한다.
본원발명에 따른 전지팩용 커넥터(1100)는 도 1에 도시된 전지팩(100)과 같이 전지팩(100)의 일측 끝단부에 장착될 수 있으며, 전지팩 내부에 있는 전지모듈의 단자와 전기적으로 연결된다.
본원발명에 따른 전지팩용 커넥터는 저전압용 커넥터일 수 있으며, 상기 저전압용 커넥터는 배터리 관리 시스템(Battery Management System)이나 전장 부품 등을 구동하거나, 전지셀들의 전압 및 온도 등을 센싱하기 위해 사용될 수 있다.
전지팩의 사용 중, 내부에 있는 전지셀들 가운데 어느 하나가 발화할 경우, 전극리드와 인접한 전지팩용 커넥터가 화염에 가장 먼저 노출된다.
전지셀의 열폭주가 발생하면 전지팩의 표면 온도는 600℃ 이상이 되며, 전지팩과 접하고 있는 전지팩용 커넥터는 온도 또한 급격히 증가한다. 전지팩용 커넥터의 형태 변형을 방지하여 전지팩 외부로 화염이 분출되는 것을 방지하기 위하여, 전지팩용 커넥터는 용융 온도가 높은 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.
본원발명에서 전지팩용 커넥터의 하우징은 고내열성 소재로 구성되기 때문에, 전지팩용 커넥터가 장착된 전지팩의 온도가 높은 상태가 되더라도, 쉽게 용융되지 않고 안정적으로 형태를 유지할 수 있다.
다만, 하단부(1210)에 장착되는 단자핀(1240)은 가늘고 긴 형태이며 외면에 미세한 굴곡면이 형성되기 때문에 단자핀(1240)에 부가되는 조립부(1241)는 성형이 어렵고 제조시 높은 정밀도가 필요하다. 따라서, 조립부(1241)는 하우징을 구성하는 고내열성 소재 보다 용융점이 낮은 플라스틱 소재로 이루어질 수 있으며, 성형성이 우수한 고성형성 소재를 사용한 사출성형 방법으로 제조될 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 단자핀(1240)을 금형 내에 미리 넣고 사출물질을 부가하여 조립부(1241)를 형성하는 인서트 사출성형 방법을 사용하는 경우, 단자핀(1240)과 조립부(1241)는 일체형 구조로 이루어질 수 있다.
상기 고성형성 소재는 사출성형에 사용가능한 열가소성 수지일 수 있으며, 구체적으로, 상기 열가소성 수지는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌(ABS) 수지, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리옥시메틸렌(POM), 폴리아미드(PA), 폴리페닐렌옥사이드(PPO), 폴리페닐렌에테르(PPE), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 및 폴리비닐클로라이드(PVC)를 포함하는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 고성형성 소재는 단자핀(1240)의 외면에 부가되어 단자핀(1240)과 하우징의 하단부(1210) 간의 전기전도성을 차단할 수 있도록, 절연성 물질로 구성될 수 있다.
상기 절연성 물질은 그 종류를 특별히 한정하지 않지만, 사출 성형으로 제조되는 점을 고려할 때, 상기 고성형성 소재 중에서 적용될 수 있다.
상기 고내열성 소재로는 1,000℃ 이상의 높은 온도에서도 용융되지 않고 형태가 유지되는 소재가 바람직하다. 예를 들어, 세라믹 및/또는 금속을 포함할 수 있으며, 상기 금속은 용융점이 1,000℃ 이상인 스테인리스 스틸 계열일 수 있다. 또한, 최근 개발중인 고내열성 소재인 유리섬유 강화 플라스틱(GFRP, Glass Fiber Reinforced Plastics), 운모를 원재료로 하는 가공소재, 무기물을 원재료로 하는 세라믹 중 적어도 하나 이상이 사용 가능하다.
상기 고내열성 소재는 포팅액을 부가하여 고형화하거나, 선반이나 밀링 등의 직접 가공을 통해서 제조가 가능하다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 하단부(1210)에는 단자핀(1240)의 결합을 위한 복수의 관통구들(1211)이 형성되어 있고, 단자핀(1240)의 외면에 부가된 조립부(1241)의 외관은 복수의 관통구들(1211)의 내면 형상과 대응되는 형상으로 이루어질 수 있다. 따라서, 조립부(1241)는 관통구(1211) 내에 안정적으로 밀착되어 장착될 수 있다.
하단부(1210)의 상부에 외부 단자가 결합되는 부분으로서, 외부 단자 결합시 단자핀(1240)의 변형을 방지하기 위한 격벽부(1230)가 형성되어 있고, 격벽부(1230)는 하단부(1210) 및 본체부(1220)와 동일한 고내열성 소재로 이루어진다.
이와 같이, 하우징에서 하단부, 본체부, 격벽부가 고내열성 소재로 이루어지기 때문에, 전지팩의 온도 증가시에도 하우징은 안정적으로 형태 유지가 가능할 수 있다.
상기 전지팩용 커넥터를 제조하기 위하여, 하단부에 단자핀의 결합을 위한 복수의 관통구들이 형성된 하우징을 준비하는 단계, 금형에 단자핀을 배치하고 조립부 형성을 위한 사출물질을 부가하는 단계, 및 상기 사출물질이 고화된 조립부가 부가된 단자핀을 상기 관통구에 결합하는 단계를 포함할 수 있다.
즉, 단자핀을 인서트품으로 하여 금형에 놓고 사출물질을 상기 금형 내에 충진시켜 인서트품에 사출물질을 부가한 후 소정의 시간 동안 사출물질을 냉각 및 고화한다. 이와 같이 사출물질로 구성된 조립부와 단자핀이 일체화된 인서트 사출 성형품을 제조하는 바, 조립부는 단자핀을 완전히 감싸는 형태로 구성된다. 이와 같이 제조된 단자핀을 도 5와 같이 하우징의 하단부에 있는 관통구에 삽입하여 장착하면 도 6과 같은 형태가 될 수 있다.
상기 하우징은 고내열성 소재로 이루어지는 바, 금형에 고내열성 소재의 포팅액을 부가한 후 상기 포팅액을 고형화하여 도 5에 도시된 형태와 같은 하우징을 제조할 수 있다. 또는 부품을 세분화하여 선반이나 밀링 등의 직접 가공을 통해서 제조할 수 있다.
상기 전지팩용 커넥터를 제조하는 다른 방법으로서, 하단부에 단자핀의 결합을 위한 복수의 관통구들이 형성된 하우징을 준비하는 단계, 상기 하우징의 관통구에 조립부를 사출성형하는 단계, 및 상기 조립부에 상기 단자핀을 결합하는 단계를 포함할 수 있다.
도 7은 도 4에서 단자핀이 삽입되기 전의 하부 사시도이다.
도 7을 참조하면, 하우징의 본체부(1220)의 하단부(1210)에 있는 관통구에 조립부(1241)가 부가되어 있고, 단자핀(1240)은 결합되지 않은 상태를 도시하고 있다.
즉, 단자핀에 대해 인서트 사출 성형을 하지 않고, 하우징 하단부(1210)의 관통구에 사출물질을 부가하여 조립부(1241)를 성형한 후, 조립부(1241)에 단자핀(1240)을 결합하는 방법으로 전지팩용 커넥터를 제조할 수 있다.
또는, 금형에 사출물질을 부가하여 조립부(1241)를 별도로 성형하고, 조립부(1241)를 하우징 하단부(1210)의 관통구에 삽입한 후, 조립부(1241)에 단자핀(1240)을 결합할 수 있다.
상기 조립부에 단자핀을 결합하는 방법으로, 단자핀을 조립부에 압입하여 결합할 수 있다.
본원발명에 따른 전지팩용 커넥터는 단자핀과 조립부를 제외한 하우징은 고내열성 소재로 이루어지는 바, 전지팩 내부에서 폭발 및 발화가 일어나더라도 전지팩용 커넥터가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
본원발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본원발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 수행하는 것이 가능할 것이다.
100: 전지팩
110, 1100: 전지팩용 커넥터
200, 1200: 하우징
210, 1210: 하단부
1211: 관통구
1220: 본체부
1230: 격벽부
1240: 단자핀
1241: 조립부
110, 1100: 전지팩용 커넥터
200, 1200: 하우징
210, 1210: 하단부
1211: 관통구
1220: 본체부
1230: 격벽부
1240: 단자핀
1241: 조립부
Claims (14)
- 전기적 연결 경로가 되는 단자핀;
상기 단자핀이 장착되는 하단부;
상기 하단부가 내부에 배치되는 본체부; 및
상기 하단부 및 상기 본체부를 포함하는 하우징;
을 포함하는 전지팩용 커넥터에 있어서,
상기 단자핀은 외면의 일부에 고성형성 소재를 포함하는 조립부가 부가된 상태로 상기 하단부에 장착되어 있으며,
상기 하우징은 고내열성 소재로 이루어진 전지팩용 커넥터. - 제1항에 있어서,
상기 고성형성 소재는 사출성형에 사용될 수 있는 열가소성 수지인 전지팩용 커넥터. - 제1항에 있어서,
상기 고성형성 소재는 절연성 물질인 전지팩용 커넥터. - 제1항에 있어서,
상기 고내열성 소재는 세라믹 또는 금속인 전지팩용 커넥터. - 제1항에 있어서,
상기 고내열성 소재는 용융점이 1,000℃ 이상인 소재를 포함하는 전지팩용 커넥터 - 제1항에 있어서,
상기 하단부에는 상기 단자핀의 결합을 위한 복수의 관통구들이 형성되어 있고,
상기 단자핀의 외면에 부가된 조립부의 외관은 상기 복수의 관통구들의 내면 형상과 대응되는 형상으로 이루어진 전지팩용 커넥터. - 제1항에 있어서,
상기 단자핀과 상기 조립부는 일체형 구조로 이루어진 전지팩용 커넥터. - 제1항에 있어서,
상기 하단부의 상부에 외부 단자 결합시 상기 단자핀의 변형을 방지하기 위한 격벽부가 형성되어 있고,
상기 격벽부는 고내열성 소재로 이루어진 전지팩용 커넥터. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 전지팩용 커넥터의 제조방법으로서,
하단부에 단자핀의 결합을 위한 복수의 관통구들이 형성된 하우징을 준비하는 단계;
금형에 단자핀을 배치하고 조립부 형성을 위한 사출물질을 부가하는 단계; 및
상기 사출물질이 고화된 조립부가 부가된 단자핀을 상기 관통구에 결합하는 단계;
를 포함하는 전지팩용 커넥터의 제조방법. - 제9항에 있어서,
상기 하우징은 고내열성 소재로 이루어진 전지팩용 커넥터의 제조방법. - 제9항에 있어서,
상기 조립부는 상기 단자핀을 감싸는 형태로 구성되는 전지팩용 커넥터의 제조방법. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 전지팩용 커넥터의 제조방법으로서,
하단부에 단자핀의 결합을 위한 복수의 관통구들이 형성된 하우징을 준비하는 단계;
상기 하우징의 관통구에 조립부를 사출성형하는 단계; 및
상기 조립부에 상기 단자핀을 결합하는 단계;
를 포함하는 전지팩용 커넥터의 제조방법. - 제12항에 있어서, 상기 하우징은 고내열성 소재로 이루어진 전지팩용 커넥터의 제조방법.
- 제12항에 있어서, 상기 단자핀을 상기 조립부에 압입하는 방법으로 결합되는 전지팩용 커넥터의 제조방법.
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|---|---|---|---|---|
| KR101136682B1 (ko) | 2005-06-15 | 2012-04-18 | 니혼앗짜쿠단시세이소 가부시키가이샤 | 인쇄 회로 기판용 커넥터 |
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|---|---|---|---|---|
| KR200405283Y1 (ko) * | 2005-08-11 | 2006-01-10 | 변재중 | 플러그 커넥터 |
| US7891989B2 (en) * | 2009-06-18 | 2011-02-22 | J. S. T. Corporation | Electrical connector and electrical connector housing |
| KR101636766B1 (ko) * | 2015-03-30 | 2016-07-07 | (주)케이블루 | 다핀 커넥터 조립용 지그 |
| CN107836048B (zh) * | 2015-12-18 | 2020-09-22 | 株式会社Lg化学 | 电池模块、包括电池模块的电池组和包括电池组的车辆 |
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| KR20210121524A (ko) * | 2020-03-30 | 2021-10-08 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 플렉시블 케이블용 커넥터 |
-
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-
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101136682B1 (ko) | 2005-06-15 | 2012-04-18 | 니혼앗짜쿠단시세이소 가부시키가이샤 | 인쇄 회로 기판용 커넥터 |
| KR20180090572A (ko) | 2017-02-03 | 2018-08-13 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 모듈 |
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| WO2023229421A1 (ko) | 2023-11-30 |
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