WO2012064014A2 - 케이블형 이차 전지의 연결용 소켓 및 연결 조립체 - Google Patents

케이블형 이차 전지의 연결용 소켓 및 연결 조립체 Download PDF

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WO2012064014A2
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type secondary
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connection
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권요한
김제영
오병훈
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주식회사 엘지화학
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Definitions

  • the present invention relates to a socket and a connection assembly for a cable type secondary battery, and more particularly, to a socket and a connection assembly for a cable type secondary battery that can be used to serially connect a plurality of elongated cable type secondary batteries. It is about.
  • the frequency of use of secondary batteries is rapidly increasing in many industrial fields, and the output, capacity, structure, and the like of secondary batteries are diversified according to the characteristics of the fields used.
  • a secondary battery in which a positive electrode and a negative electrode are formed by coating an active material on a surface of a plate-shaped current collector, and a separator is interposed between the positive electrode and the negative electrode.
  • This electrode assembly is housed inside a pouch-shaped case consisting primarily of a cylindrical or angular metal can or aluminum laminate sheet together with a liquid or solid electrolyte.
  • such an electrode assembly may have a structure in which a plurality of unit electrodes in a sheet-like sheet-like cathode / separator / cathode rolled or thin plate form are sequentially stacked to increase the capacity of a secondary battery. Can be.
  • the structure of the electrodes (anode and cathode) in the electrode assembly is essentially plate-shaped.
  • Such a conventional plate-shaped electrode structure has the advantage of realizing a high degree of integration when winding or stacking an electrode assembly, but the structural deformation is difficult according to the needs of the industrial field.
  • the plate-shaped electrode structure has various problems such as being sensitive to a change in volume of the electrode during charging and discharging, a gas generated in the cell is not easily discharged to the outside, and a potential difference between the electrodes may be increased.
  • the type of devices in which secondary batteries are used is diversified, and the design of the devices is becoming important. Therefore, the secondary batteries of a conventional structure and / or type (cylindrical, square or pouch type) are used.
  • the concept or manner of dedicating a separate area or space to a device for mounting in such a special type of device may be a significant obstacle in terms of the expansion of wireless technology or the limitation of design. For example, in a newly developed device, it is essentially impossible to mount a secondary battery having an electrode assembly based on a conventional plate-shaped electrode when the space in which the secondary battery can be mounted is limited to a narrow and long part. Or very inefficient.
  • the conventional cylindrical battery, coin-type battery, and square battery have a specific shape, there is a problem that the deformation is not free and the use is limited, and the secondary battery is adapted to suit the size and / or shape of the mounting portion of the device in which the battery is to be used. There was a problem in that deformation such as twisting or bending was not free.
  • such a secondary battery has a cable structure that is formed in an elongated shape and has a stretchable cable structure in the longitudinal direction (hereinafter referred to as a "cable type secondary battery”), and uses a single cable type secondary battery mounted on the device. If you use a plurality of cable-type secondary batteries, such as the need to attach a number of cable-type secondary batteries in series to the device, it is necessary to connect two adjacent cable-type secondary batteries to each other. Development is urgently required.
  • connection socket for a cable type secondary battery having a structure that can easily connect two adjacent cable type secondary batteries in series without the need for a separate complicated connection adapter and It is a technical object to provide a connection assembly.
  • connection socket of the cable-type secondary battery the first connection portion that can be electrically connected to the terminal of the first polarity electrode of the cable-type secondary battery ;
  • a second connection portion electrically connected to a terminal of a second polarity electrode of another cable type secondary battery;
  • at least one of the first connection part and the second connection part may be rotatable, and a main body electrically connected to the first and second connection parts.
  • At least one of the first connection portion and the second connection portion further includes a fixing member capable of fixing a position of a terminal of the first polarity electrode or a terminal of the second polarity electrode corresponding thereto.
  • the fixing member has a hook provided on at least one of the first connecting portion and the second connecting portion.
  • the first polar electrode is an anode or a cathode
  • the second polar electrode corresponds to the first polar electrode
  • the cable type secondary battery includes an elongated electrode assembly having a separator or an electrolyte interposed between a first polarity electrode and a second polarity electrode, wherein the first polarity electrode and / or the second polarity electrode are in a longitudinal direction.
  • the electrode active material is coated on the surface of the current collector in a circular, asymmetric ellipse, or polygonal cross section perpendicular to the shape.
  • the cable type secondary battery includes an insulating member having at least two unit cable type secondary batteries arranged side by side and having terminals of the first polarity electrode and terminals of the second polarity electrode, respectively, at both ends thereof.
  • a connection assembly of a cable type secondary battery may include a first connection fixing part that may be electrically connected to a terminal of a first polarity electrode of a cable type secondary battery.
  • a first socket including a rotatable connection rotatable with respect to the first connection fixing part;
  • a second socket electrically connected to a terminal of the second polar electrode of the cable type secondary battery and electrically connected to a rotational connection connected to the terminal of the first polar electrode of the other cable type secondary battery.
  • the first socket further includes a main body in which at least one of the first connection fixing part and the pivot connection part can be rotated.
  • At least one of the pivotal connecting portion and the second socket of the first socket further includes a fixing member capable of fixing the engagement state when the rotational connection portion and the second socket are coupled to each other.
  • the cable type secondary battery includes an elongated electrode assembly having a separator interposed between a positive electrode and a negative electrode, and the positive electrode and / or the negative electrode has a cross-section orthogonal to the longitudinal direction of a circular, asymmetric ellipse, or polygonal shape.
  • An electrode active material is applied to the surface of the current collector.
  • the pivotal connection of the first socket has a protrusion
  • the second socket has an insert into which the corresponding protrusion can be inserted.
  • Connection socket and connection assembly of the cable-type secondary battery according to the present invention has the following effects.
  • connection socket or connection assembly (socket and socket) without the need for a separate complicated connection adapter. Can be connected easily.
  • the shape and shape of the secondary battery in a variety of special structures such as a necklace string form of a necklace-type PDA, a mobile phone, etc. As it can be changed freely, users can supply power by using the string itself without installing secondary battery.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically illustrating a main part of a connection socket of a cable type secondary battery according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG. 1.
  • FIG. 3 is an excerpt perspective view showing a configuration of main parts of a cable type secondary battery according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of FIG. 3.
  • FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a configuration in which a plurality of cable type secondary batteries are connected by a socket illustrated in FIGS. 1 and 2.
  • 6 to 8 are schematic views illustrating a process of manufacturing a cable type secondary battery packaged in a sheet form according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an enlarged view of a portion “A” of FIG. 8.
  • FIG. 10 is a view schematically illustrating a connection assembly of a cable type secondary battery according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • 11A-11C are diagrams illustrating a first socket of the connection assembly shown in FIG. 10.
  • FIG. 12 is a view showing a second socket of the connection assembly shown in FIG. 10.
  • FIG. 13 is an exploded view before connecting the cable type secondary battery to which the connection assembly of FIG. 10 is connected.
  • FIG. 14 is a coupling diagram of FIG. 13.
  • FIG. 15 is a view illustrating a process of collapsing the sheet-type cable type secondary batteries connected in the same manner as in FIG. 14.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view schematically illustrating a main part of a connection socket of a cable type secondary battery according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded cross-sectional view of FIG. 1.
  • the socket 100 for connecting the cable type secondary battery may include adjacent cable type secondary batteries 10.
  • the first connector 110, the second connector 120, and the main body 130 are provided.
  • the first connector 110 has a distal end and a proximal end opposite thereto.
  • the distal end of the first connecting portion 110 has a terminal 12 of the first polarized electrode 13 of the first cable type secondary battery 13 having a terminal 12 of the first polarized electrode and a terminal 14 of the second polarized electrode. And a groove formed in a predetermined length in the longitudinal direction so as to be mated with the end of the terminal 12 of the first polarized electrode so as to be selectively connected to the second electrode.
  • the proximal end of the first connector 110 is pivotally or fixedly connected to one end of the main body 130.
  • the second connector 120 also has a distal end and a proximal end opposite thereto.
  • the distal end of the second connecting portion 120 is a terminal 18 of the second polar electrode of the second cable type secondary battery 15 having a terminal 16 of the first polar electrode and a terminal 18 of the second polar electrode.
  • And grooves formed in the longitudinal direction so as to be selectively connected to the ends and to be mated with the ends of the terminals 18 of the second polar electrodes.
  • the proximal end of the second connection part 120 is connected to the other end of the body 130 to be rotated or fixed.
  • the main body 130 is connected to the proximal ends of the first connecting portion 110 and the second connecting portion 120, and both the first connecting portion 110 and the second connecting portion 120 are rotated with respect to the main body 130.
  • only one of the first connecting portion 110 and the second connecting portion 120 may be configured to rotate relative to the body 130.
  • the main body 130 has a pivot shaft 132 formed in the center, and a pair of protrusions 134 provided symmetrically with the pivot shaft 132.
  • the rotation shaft 132 means a reference point that the first connecting portion 110 and the second connecting portion 120 can rotate with respect to the main body 130. Therefore, leading portions 112 and 122 are provided at the proximal ends of the first connecting portion 110 and the second connecting portion 120 to accommodate the protrusions 134 of the main body 130.
  • leading portions 112 and 122 are provided at the proximal ends of the first connecting portion 110 and the second connecting portion 120 to accommodate the protrusions 134 of the main body 130.
  • the main body 130 and the first and second connection parts 110 and 120 may be electrically connected to each other by an unillustrated wire or a connection part formed between them and capable of selective connection. .
  • the cross sections of the first and second connectors 110 and 120 are configured to be substantially similar to the cross sections of the cable type secondary battery 10 connected thereto.
  • the cable-type secondary batteries 10 to be connected to each other may have a polygonal cross section, such as a substantially circular, elliptical, square or hexagonal shape, as described below. It is preferably configured to be substantially the same as the cross-section of the (120).
  • the first connection part 110 and the second connection part 120 have corresponding terminals 12 of the first polarity electrode of the first cable type secondary battery 13 or the second polarity of the second cable type secondary battery 15. After the terminals 18 of the electrodes are respectively inserted into the grooves of the first connecting portion 110 and the second connecting portion 120, the positions of the terminal 12 of the first polarizing electrode and the terminal 18 of the second polarizing electrode are adjusted. It is provided with a fixing member 140 that can be selectively fixed.
  • the fixing member 140 has a terminal 12 of the first polarized electrode of the first cable type secondary battery 13 or a terminal 18 of the second polarized electrode of the second cable type secondary battery 15 connected to a first connection portion ( When coupled to the respective grooves of the 110 or the second connector 120, the terminals 12, 18 of each cable type secondary battery 10 are separated from the corresponding connectors 110, 120. To prevent and, if necessary, to facilitate the separation of the terminals 12 and 18. To this end, the fixing member 140 includes a hook movably installed at both side surfaces of the first connection unit 110 and the second connection unit 120.
  • This hook pushes the terminals 12 and 18 into the connecting portions 110 and 120 while the terminals 12 and 18 are pushed by a spring or the like not shown when the terminals 12 and 18 are inserted into the connecting portions 110 and 120.
  • the fixing member 140 can be fixed in position and can be detached from the connecting parts 110 and 120 by the user's pressing force.
  • it may include elements for fastening, fasteners, fasteners, fastening buttons, rotating screws, radial hooks, or any other type of fastening known or heretofore known. Those skilled in the art will fully understand.
  • each cable type secondary battery 10 has an elongated electrode assembly with a separator interposed between the first polarity electrode and the second polarity electrode, and has a first polarity electrode and / or a second polarity.
  • the electrode is coated with an electrode active material on the surface of a current collector in a circular, asymmetric ellipse, or polygonal cross section perpendicular to the longitudinal direction.
  • the first polarity electrode is either an anode or a cathode
  • the second polarity electrode corresponds to the first polarity electrode.
  • FIG. 3 is an excerpt perspective view showing a configuration of main parts of a cable type secondary battery according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of FIG.
  • the same components as those described in FIGS. 1 and 2 are the same members with the same functions.
  • the cable type secondary battery 10 in the form of a single strip has an electrode active material coated on a surface of a two-dimensional current collector such as a metal foil.
  • the negative electrode active material 13 is provided on the surface of the three-dimensional negative electrode current collector 11 in the form of a long elongated wire having a circular cross section, and the separator or electrolyte on the outer surface of the negative electrode active material 13
  • a separation element 15 including the interposed therebetween, the positive electrode active material 17 is formed on the outer surface of the separation element 15, the outer surface of the electrode assembly including a positive electrode current collector 19 on the outer surface of the positive electrode active material 17
  • the protective coating 20 is wrapped around.
  • the order of the positive electrode and the negative electrode may be changed from each other. That is, those skilled in the art can fully understand that a long wire-shaped positive electrode current collector may be configured inside the center, and the positive electrode active material, the separation element, the negative electrode active material, and the negative electrode current collector may be configured in order on the outer peripheral surface thereof, respectively.
  • the circular structure of the current collector includes asymmetrical elliptical structure in addition to the geometrically symmetrical circular shape
  • the polygonal structure is not particularly limited unless it is a two-dimensional plate shape, for example, triangle, square, pentagon, Hexagonal structures and the like, each corner of which includes both angular and rounded shapes.
  • the electrode active material is applied to the surface of a current collector having a circular or polygonal structure, and functions to move electrons through the current collector by occluding ions from the electrolyte and releasing them into the electrolyte as in the conventional secondary battery.
  • the so-called multi-strip type cable type secondary battery has a cylindrical structure of an electrolyte layer around a bundle of a plurality of unit negative electrodes coated with a negative electrode active material on a surface of an elongated negative electrode current collector, and then the outer peripheral surface thereof.
  • a cathode active material may be provided in the cathode
  • a cathode current collector may be formed on an outer circumferential surface of the cathode active material
  • a protective coating may be formed on the outer circumferential surface thereof.
  • another variation of the cable-type secondary battery of the multi-strip type is to provide a bundle of the assembly provided with an electrolyte layer on the outer circumferential surface of the unit negative electrode body, the periphery of the bundle is composed of a cylindrical cathode active material and a positive electrode on the outer circumferential surface of the positive electrode active material After the current collector is configured, the protective coating may be configured.
  • the first electrolyte layer is wrapped around either the unit anode body or unit cathode body coated with the active material corresponding to the outer circumferential surface of each wire-shaped current collector
  • a plurality of unit anodes and a plurality of unit cathode bodies having a true structure may be provided, and the surroundings of the bundle may be formed of a cylindrical second electrolyte layer and then wrapped with a protective coating.
  • FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a configuration in which a plurality of cable type secondary batteries are connected by the connection sockets illustrated in FIGS. 1 and 2.
  • the same components as those described in FIGS. 1 to 4 are the same members with the same functions.
  • three cable type secondary batteries 30, 40, 50 may be connected in series by two connection sockets 150, 160. That is, the terminal 12 of the first polarized electrode of the first cable-type secondary battery 30 is connected to the second connection portion 120 of the first socket 150 and the second of the first cable-type secondary battery 30 is connected.
  • the terminal 14 of the polarity electrode does not have another connection structure.
  • the terminal 12 of the first polarity electrode of the second cable type secondary battery 40 is connected to the second connection portion 120 of the second socket 150 and the second polarity electrode of the second cable type secondary battery 40 is provided.
  • the terminal 14 of is connected to the first connecting portion 110 of the first socket 150.
  • the terminal 14 of the second polarity electrode of the third cable type secondary battery 50 is connected to the second connection part 120 of the second socket 160, and has a first polarity of the third cable type secondary battery 50.
  • the terminal 12 of the electrode does not have another connection structure.
  • the secondary batteries may be extended in the length direction as necessary.
  • FIGS. 6 to 8 are schematic views illustrating a process of manufacturing a cable type secondary battery packaged in a sheet form according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • 9 is an enlarged view of a portion “A” of FIG. 8.
  • the same components as those described in FIGS. 1 to 5 are the same members having the same functions.
  • the cable type secondary battery 70 (refer to FIG. 8) according to the present exemplary embodiment has a so-called sheet structure, and a plurality of unit cable type secondary batteries 10 are arranged side by side.
  • the insulating member 72 in the form of an insulating film is configured to surround the outer surfaces of the unit cable type secondary batteries 10 arranged side by side.
  • first and second polarity terminals 71 and 73 are provided at both ends of the sheet-type cable type secondary battery 70, respectively.
  • the metal tabs 71a and 73a are insulated by the polymer-based insulating film 75 as shown in FIG. 9.
  • FIG. 10 is a view schematically showing a connection assembly of a cable type secondary battery according to another exemplary embodiment of the present invention
  • FIGS. 11A to 11C are views illustrating a first socket of the connection assembly shown in FIG. 10.
  • 12 is a view showing a second socket of the connection assembly shown in FIG. 10
  • FIG. 13 is an exploded view before connecting the cable type secondary battery to which the connection assembly of FIG. 10 is connected
  • FIG. 14 is a coupling view of FIG. 13. to be.
  • the same components as those described in FIGS. 1 to 9 are the same members with the same functions.
  • the connection assembly 200 includes a plurality of sheet-type cable types in which a plurality of unit cable type secondary batteries 10 are packaged as shown in FIGS. 6 to 8. In order to connect the secondary batteries 70 in series.
  • the connection assembly 200 according to the present embodiment includes a first socket 210 and a second socket 220. One end of the first socket 210 is connected to and fixed to the first polarity terminal 71 of the sheet-type cable secondary battery 70, and one end of the second socket 220 is the sheet-type cable secondary battery 70. Is connected to the second polarity terminal 73 and is fixed.
  • first socket 210 and the second socket 220 are connected to and fixed to the first polarity terminal 71 and the second polarity terminal 73 of the sheet-type cable type secondary battery 70, either The first socket 210 may be combined with the other second socket 220.
  • the first socket 210 may include, for example, a first connection fixing part 212 and a first that may be electrically connected to a first polarity terminal 71 such as a positive electrode terminal of the sheet-type cable type secondary battery 70.
  • the pivotal connection part 214 which is rotatable with respect to the connection fixing part 212, and the main body 216 for rotationally connecting the 1st connection fixing part 212 and the rotational connection part 214 are included. That is, the first socket 210 has a structure in which at least one of the first connection fixing part 212 and the rotation connecting part 214 can be rotated with respect to the main body 216.
  • the first connection fixing part 212 and the rotation connection part 214 are electrically connected with the main body 216, respectively.
  • the pivot connection part 214 includes a protrusion 218 that can be inserted into the insertion part 222 of the second socket 220 connected to another secondary battery 70.
  • one end of the second socket 220 is electrically connected to and fixed to a second polar terminal 73 such as a negative electrode of the sheet-type cable type secondary battery 70, and the second socket (
  • the other end of the 220 is provided with an insertion portion 222 through which the protrusion 218 of the pivot connection portion 214 of the first socket 210 of the other secondary battery 70 can be inserted. That is, since the protrusion 218 of the first socket 210 and the inserting portion 222 of the second socket 220 are used to interconnect or separate the two secondary batteries 70 that need to be connected, the protrusion 218. ) And the inserting portion 222 may be selectively connected and disconnected, it is preferable to have a structure that can maintain the connection to the extent that the connection is not released in use, the connection mentioned herein includes an electrical connection Concept.
  • the fixing member 240 is provided at any one of the first socket 210 and the second socket 220 to facilitate connection / disconnection between the protrusion 218 and the insertion part 222.
  • the fixing member 240 is provided in the second socket 220. That is, the fixing member 240 provided in the second socket 220 selectively fixes the position of the protrusion 228 of the corresponding first socket 210 inserted into the insertion part 222 of the second socket 220. Or to release it.
  • FIG. 15 is a view illustrating a process of collapsing the sheet-type cable type secondary batteries connected in the same manner as in FIG. 14.
  • each sheet-type cable type secondary battery 70 includes a first socket 210 connected to a first polarity terminal 71 such as a positive electrode and a negative electrode such as a negative electrode.
  • the second socket 220 is connected to the second polarity terminal 73.
  • the first socket 210 of one assembly is connected to the second socket 220 of the other connection assembly 200.
  • the pivot connection part 214 is connected to the first connection fixing part 212. Can be rotated at a desired angle.
  • secondary battery 70 sheet type cable type secondary battery
  • terminal 20 of the second polarity electrode protective coating
  • first polarity terminal 72 insulating member
  • main body 132 rotating shaft
  • first socket 220 second socket

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Abstract

본 발명은 케이블형 이차 전지의 연결용 소켓에 관한 것으로서, 케이블형 이차 전지의 제1 극성 단자와 전기적으로 접속될 수 있는 제1 연결부; 다른 케이블형 이차 전지의 제2 극성 단자와 전기적으로 접속될 수 있는 제2 연결부; 및 제1 연결부와 제2 연결부의 적어도 어느 하나가 회동될 수 있으며, 제1 및 제2 연결부들과 전기적으로 연결되는 본체를 구비한다.

Description

케이블형 이차 전지의 연결용 소켓 및 연결 조립체
본 발명은 케이블형 이차 전지의 연결용 소켓 및 연결 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가늘고 긴 다수의 케이블형 이차 전지들을 상호 직렬 연결하는데 사용될 수 있는 케이블형 이차 전지의 연결용 소켓 및 연결 조립체에 관한 것이다.
최근, 무선 통신 기술의 발전은 모바일 디바이스의 대중화를 주도하고 있으며, 이러한 무선화 기술의 발달에 부응하여 이차 전지가 디바이스의 전원으로 필수적으로 사용되는 경향이 강하다. 한편, 환경오염 등의 방지 측면에서 전기 자동차, 하이브리드 자동차 등이 개발되고 있는데, 이러한 차량들의 동력원 역시 이차 전지이다.
이와 같이, 이차 전지는 많은 산업 분야에서 그 사용 빈도가 급증하고 있으며, 사용되는 분야의 특성에 따라 이차 전지의 출력, 용량, 구조 등이 다양화되고 있다.
일반적으로, 이차 전지는 판상형의 집전체의 표면에 활물질을 도포하여 양극과 음극을 구성하고, 양극과 음극 사이에 분리막이 개재된 형태의 전극 조립체를 구비한다. 이러한 전극 조립체는 주로 액체 전해질 또는 고체 전해질과 함께 원통형 또는 각형의 금속 캔 또는 알루미늄 라미네이트 시트로 구성된 파우치형 케이스의 내부에 수납된다. 또한, 이러한 전극 조립체는 이차 전지의 용량을 증대시킬 수 있도록 쉬트(sheet) 형태의 양극/분리막/음극이 권취된 젤리-롤 형태 또는 얇은 플레이트 형태의 다수의 단위 전극들이 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있다. 따라서, 전극 조립체에서 전극(양극 및 음극)의 구조는 본질적으로 판상형이다.
이러한 종래의 판상형 전극 구조는 전극 조립체의 권취 또는 적층시, 높은 집적도를 구현할 수 있는 장점은 있으나, 산업 필드의 필요에 따라 그 구조적 변형이 어려운 한계를 가진다. 또한, 판상형 전극 구조는 충,방전시 전극의 부피 변화에 민감하고, 셀 내부에서 발생되는 가스가 외부로 용이하게 배출되지 못하며, 전극들 사이의 전위차가 커질 수 있는 등 여러 가지 문제점들을 보이고 있다.
특히, 수요자들의 다양한 욕구에 부응하여 이차 전지가 사용되는 디바이스들의 종류가 다양화되고 디바이스의 디자인이 중요시 되고 있는 추세에 비해, 전통적인 구조 및/또는 형태(원통형, 각형 또는 파우치형)의 이차 전지를 그러한 특수한 형태의 디바이스들에 장착하기 위해서 디바이스에 별도의 부위 또는 공간을 할애하는 개념 또는 방식은 무선기술의 확장 또는 디자인의 한계 측면에서 큰 장애 요인이라 할 수 있다. 예를 들어, 새롭게 개발된 디바이스에 있어서, 이차 전지가 장착될 수 있는 공간이 좁고 긴 부분으로 한정되는 경우, 종래의 판상형 전극을 기본으로 하는 전극 조립체를 구비하는 이차 전지를 장착한다는 것은 본질적으로 불가능하거나 매우 비효율적이다. 즉, 종래의 원통형 전지, 코인형 전지, 각형 전지는 특정한 형태를 가지고 있으므로, 변형이 자유롭지 못하고 사용이 제한되는 문제점이 있었고, 전지가 사용될 디바이스의 장착부의 사이즈 및/또는 모양에 적합하도록 이차전지를 비틀거나 구부리는 등의 변형이 자유롭지 못한 문제점이 있었다.
이러한 문제점들을 해소하기 위해, 본 출원인은 인용에 의해 그 전체 내용이 본 명세서에 합체되는, 2006.1.17.자로 출원되어 2008.2.12.자로 등록된 한국 특허 등록 제10-1804411호의 "신규한 구조의 전극조립체 및 이를 포함하는 이차 전지"를 개시한 바 있다.
그런데, 이러한 이차 전지는 가늘고 긴 형태로 구성되어 길이 방향에 대해 신축 가능한 케이블 구조를 가진다(이하, "케이블형 이차 전지"라 함) 그리고, 하나의 단일의 케이블형 이차 전지를 디바이스에 장착하여 사용하는 경우에는 별문제가 없지만 다수의 케이블형 이차 전지들을 직렬로 연결해서 디바이스에 장착할 필요가 있는 등 복수의 케이블형 이차 전지를 연결 사용하는 경우에는 인접한 두 개의 케이블형 이차 전지들을 서로 연결하는 소켓의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 착상된 것으로서, 별도의 복잡한 연결 어댑터가 필요없이 인접하는 두 개의 케이블형 이차 전지들을 직렬로 간편하게 연결할 수 있는 구조를 가진 케이블형 이차 전지의 연결용 소켓 및 연결 조립체를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 케이블형 이차 전지의 연결용 소켓은, 케이블형 이차 전지의 제1 극성 전극의 단자와 전기적으로 접속될 수 있는 제1 연결부; 다른 케이블형 이차 전지의 제2 극성 전극의 단자와 전기적으로 접속될 수 있는 제2 연결부; 및 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부의 적어도 어느 하나는 회동될 수 있으며, 상기 제1 및 제2 연결부들과 전기적으로 연결되는 본체를 구비한다.
바람직하게, 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부 중 적어도 어느 하나는 그에 상응하는 상기 제1 극성 전극의 단자 또는 상기 제2 극성 전극의 단자의 위치를 고정할 수 있는 고정 부재를 더 구비한다.
바람직하게, 상기 고정 부재는 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부 중 적어도 어느 하나에 설치된 후크를 구비한다.
바람직하게, 상기 제1 극성 전극은 양극 또는 음극이고, 상기 제2 극성 전극은 상기 제1 극성 전극과 대응된다.
바람직하게, 상기 케이블형 이차 전지는 제1 극성 전극과 제2 극성 전극 사이에 분리막 또는 전해질이 개재된 가늘고 긴 전극 조립체를 구비하고, 상기 제1 극성 전극 및/또는 상기 제2 극성 전극은 길이 방향에 직교하는 단면이 원형, 비대칭형 타원 또는 다각형 형태의 집전체 표면에 전극 활물질이 도포된다.
바람직하게, 상기 케이블형 이차 전지는 적어도 두 개 이상의 단위 케이블형 이차 전지들이 나란하게 배열되고, 양단에 각각 상기 제1 극성 전극의 단자와 상기 제2 극성 전극의 단자가 마련된 절연부재를 구비한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 케이블형 이차 전지의 연결 조립체는, 케이블형 이차 전지의 제1 극성 전극의 단자와 전기적으로 접속될 수 있는 제1 접속 고정부 및 상기 제1 접속 고정부에 대해 회동 가능한 회동 연결부를 포함하는 제1 소켓; 및 상기 케이블형 이차 전지의 제2 극성 전극의 단자와 전기적으로 접속될 수 있으며, 다른 케이블형 이차 전지의 제1 극성 전극의 단자에 연결된 회동 연결부와 전기적으로 접속될 수 있는 제2 소켓;을 구비한다.
바람직하게, 상기 제1 소켓은 상기 제1 접속 고정부와 상기 회동 연결부 중 적어도 어느 하나가 회동될 수 있는 본체를 더 구비한다.
바람직하게, 상기 제1 소켓의 상기 회동 연결부와 상기 제2 소켓 중 적어도 어느 하나는 상호 결합시 그 결합 상태를 고정할 수 있는 고정 부재를 더 구비한다.
바람직하게, 상기 케이블형 이차 전지는 양극과 음극 사이에 분리막이 개재된 가늘고 긴 전극 조립체를 구비하고, 상기 양극 및/또는 상기 음극은 길이 방향에 직교하는 단면이 원형, 비대칭형 타원 또는 다각형 형태의 집전체 표면에 전극 활물질이 도포된다.
바람직하게, 상기 제1 소켓의 상기 회동 연결부는 돌출부를 구비하고, 상기 제2 소켓은 대응하는 상기 돌출부가 삽입될 수 있는 삽입부를 구비한다.
본 발명에 따른 케이블형 이차 전지의 연결용 소켓 및 연결 조립체는 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 적어도 두 개 이상의 케이블형 이차 전지의 직렬 연결 시, 별도의 복잡한 연결 어댑터를 사용할 필요가 없이 연결용 소켓 또는 연결 조립체(수소켓 및 암소켓)를 사용함으로써 두 개의 인접한 케이블형 이차 전지들을 간단하고 용이하게 연결할 수 있다.
둘째, 두 개 이상의 케이블형 이차 전지들의 연결 시, 소켓 또는 연결 조립체를 사용함으로써 케이블형 이차 전지들이 필요로 하는 전압 및 전기 용량을 용이하게 유지할 수 있다.
셋째, 본 발명에 따른 케이블형 이차 전지의 연결용 소켓 및 연결 조립체를 사용하게 되면, 예를 들어 목걸이형 PDA, 휴대폰 등의 목걸이 줄 형태 등과 같이, 이차 전지의 모양과 형상을 다양하고 특수한 구조로 자유자재로 변화시킬 수 있으므로 사용자가 이차 전지를 장비 장착하지 않고 목걸이 줄 자체로 전원을 공급하여 사용할 수 있다.
전술한 본 발명의 요약뿐만 아니라 이어지는 본 발명의 바람직한 실시예들의 상세한 설명은 첨부된 도면들과 함께 읽혀질 때 더 잘 이해될 것이다. 본 출원의 바람직한 예시적 실시예에 따른 케이블형 이차 전지의 연결용 소켓 및 연결 조립체를 설명하기 위한 목적으로, 바람직한 실시예들의 도면들이 도시된다. 그러나, 본 출원은 그러한 도면들에 도시된 정확한 장치 및 수단에 한정되지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 케이블형 이차 전지의 연결용 소켓의 주요부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 케이블형 이차 전지의 주요 부위의 구성을 도시하는 발췌 사시도이다.
도 4는 도 3의 단면도이다.
도 5는 도 1 및 도 2에 도시된 소켓에 의해 다수의 케이블형 이차전지들이 연결된 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 다른 바람직한 예시적 실시예에 따른 쉬트 형태로 패키징된 케이블형 이차 전지를 제조하는 공정을 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 9는 도 8의 "A" 부위의 확대도이다.
도 10은 본 발명의 다른 바람직한 예시적 실시예에 따른 케이블형 이차 전지의 연결 조립체를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11a 내지 도 11c는 도 10에 도시된 연결 조립체의 제1 소켓을 나타내는 도면들이다.
도 12는 도 10에 도시된 연결 조립체의 제2 소켓을 나타낸 도면이다.
도 13은 도 10의 연결 조립체가 연결된 케이블형 이차 전지를 연결하기 전의 분해도이다.
도 14는 도 13의 결합도이다.
도 15은 도 14와 같은 방식으로 연결된 쉬트형 케이블형 이차전지들이 졉혀지는 과정을 설명하는 도면이다.
이어지는 상세한 설명에서 사용된 특정의 용어는 편의를 위한 것이지 제한적인 것은 아니다. "우", "좌", "상면" 및 "하면"의 단어들은 참조가 이루어진 도면들에서의 방향을 나타낸다. "내측으로" 및 "외측으로"의 단어들은 각각 지정된 장치, 시스템 및 그 부재들의 기하학적 중심을 향하거나 그로부터 멀어지는 방향을 나타낸다. "전방", "후방", "상방", "하방" 및 그 관련 단어들 및 어구들은 참조가 이루어진 도면에서의 위치들 및 방위들을 나타내며 제한적이어서는 아니된다. 이러한 용어들은 위에서 열거된 단어들, 그 파생어 및 유사한 의미의 단어들을 포함한다.
본 발명의 특정의 예시적 실시예들은 도면들을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 케이블형 이차 전지의 연결용 소켓의 주요부를 개략적으로 도시한 분리 사시도이고, 도 2는 도 1의 분리 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 케이블형 이차 전지의 연결용 소켓(100)은, 다수의 케이블형 이차 전지들(10)이 서로 직렬로 연결될 때, 인접되는 케이블형 이차 전지들(10)을 상호 연결하기 위한 것으로서, 제1 연결부(110), 제2 연결부(120) 및 본체(130)를 구비한다.
제1 연결부(110)는 원위단과 이에 대향되는 근위단을 구비한다. 제1 연결부(110)의 원위단은 제1 극성 전극의 단자(12)와 제2 극성 전극의 단자(14)를 구비하는 제1 케이블형 이차 전지(13)의 제1 극성 전극의 단자(12)에 선택적으로 접속될 수 있도록 제1 극성 전극의 단자(12)의 끝단부와 형합될 수 있도록 길이 방향으로 소정 길이 인입 형성된 홈을 구비한다. 제1 연결부(110)의 근위단은 본체(130)의 일단에 회동 또는 고정되게 연결된다.
제2 연결부(120) 역시 원위단과 이에 대향되는 근위단을 구비한다. 제2 연결부(120)의 원위단은 제1 극성 전극의 단자(16)와 제2 극성 전극의 단자(18)를 구비하는 제2 케이블형 이차 전지(15)의 제2 극성 전극의 단자(18)에 선택적으로 접속될 수 있고 제2 극성 전극의 단자(18)의 끝단부와 형합될 수 있도록 길이 방향으로 인입 형성된 홈을 구비한다. 제2 연결부(120)의 근위단은 본체(130)의 타단에 회동 또는 고정되게 연결된다.
본체(130)는 제1 연결부(110) 및 제2 연결부(120)의 근위단들에 연결되는 것으로서, 제1 연결부(110)와 제2 연결부(120) 모두가 본체(130)에 대해 회동되는 구조를 가진다. 대안적으로, 그러나, 제1 연결부(110)와 제2 연결부(120) 중 어느 하나만 본체(130)에 대해 회동되게 구성될 수도 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 본체(130)는 중심에 형성된 회동축(132), 및 회동축(132)과 대칭되게 마련된 한 쌍의 돌출부들(134)을 구비한다. 여기서, 회동축(132)은 제1 연결부(110) 및 제2 연결부(120)가 본체(130)에 대해 회동할 수 있는 기준점을 의미한다. 그러므로, 제1 연결부(110)와 제2 연결부(120)의 각각의 근위단에는 본체(130)의 돌출부들(134)이 수납될 수 있도록 인입부들(112)(122)이 마련된다. 한편, 본체(130)와 제1 및 제2 연결부들(110)(120)은 미도시된 전선 또는 그들 사이에 형성되고 선택적 접속이 가능한 접속부 등에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있음을 당업자는 충분히 이해할 것이다.
제1 및 제2 연결부들(110)(120)의 단면은 이들에 각각 접속되는 케이블형 이차 전지(10)의 단면과 실질적으로 유사하게 구성된다. 예를 들어, 서로 연결되어야 할 케이블형 이차 전지들(10)은 후술하는 바와 같이, 실질적으로 원형, 타원형, 사각형 또는 육각형 등의 다각형 단면을 구비할 수 있으므로, 제1 및 제2 연결부들(110)(120)의 단면과 실질적으로 동일하도록 구성되는 것이 바람직하다.
제1 연결부(110)와 제2 연결부(120)는 그에 상응하는 제1 케이블형 이차 전지(13)의 제1 극성 전극의 단자(12) 또는 제2 케이블형 이차 전지(15)의 제2 극성 전극의 단자(18)가 각각 제1 연결부(110)와 제2 연결부(120)의 홈들에 삽입된 후, 제1 극성 전극의 단자(12) 및 제2 극성 전극의 단자(18)의 위치를 선택적으로 고정할 수 있는 고정 부재(140)를 구비한다. 고정 부재(140)는 제1 케이블형 이차 전지(13)의 제1 극성 전극의 단자(12) 또는 제2 케이블형 이차 전지(15)의 제2 극성 전극의 단자(18)가 제1 연결부(110) 또는 제2 연결부(120)의 각각의 홈들에 결합되었을 경우, 각각의 케이블형 이차 전지(10)의 단자들(12)(18)이 해당하는 연결부들(110)(120)로부터 분리되는 것을 방지하고, 필요한 경우, 단자들(12)(18)의 분리를 용이하게 하기 위한 것이다. 이를 위해, 고정 부재(140)는 제1 연결부(110) 및 제2 연결부(120)의 양측면에 움직임 가능하게 설치된 후크를 구비한다. 이러한 후크는 단자들(12)(18)이 연결부들(110)(120에 삽입될 경우 미도시된 스프링 등에 의해 밀리면서 단자들(12)(18)을 연결부들(110)(120)의 정위치에 고정할 수 있고 사용자의 가압력에 의해 단자들(12)(18)을 연결부(110)(120)로부터 이탈시킬 수 있는 구성임은 당업자가 충분히 이해할 것이다. 또한, 고정 부재(140)는 전술한 후크 구조 이외에 예를 들어, 걸쇠, 패스너, 고정쇠, 고정 버튼, 회전형 나사, 방사상의 고리 등과 같이, 지금까지 알려져 있거나 앞으로 알려지게 될 그 어떤 다른 형태의 고정을 위한 요소들을 포함할 수 있음을 당업자는 충분히 이해할 것이다.
전술한 실시예에 있어서, 각각의 케이블형 이차 전지(10)는 제1 극성 전극과 제2 극성 전극 사이에 분리막이 개재된 가늘고 긴 전극 조립체를 구비하고, 제1 극성 전극 및/또는 제2 극성 전극은 길이 방향에 직교하는 단면이 원형, 비대칭형 타원 또는 다각형 형태의 집전체 표면에 전극 활물질이 도포된다. 제1 극성 전극은 양극 또는 음극 중 어느 하나이고, 제2 극성 전극은 제1 극성 전극에 대응된다. 이러한 전극 조립체는 인용에 의해 그 전체 내용이 본 명세서에 합체되는, 2006.1.17.자로 출원되어 2008.2.12.자로 등록된 한국 특허 등록 제10-1804411호의 "신규한 구조의 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지"에 개시되어 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 케이블형 이차 전지의 주요 부위의 구성을 도시하는 발췌 사시도이고, 도 4는 도 3의 단면도이다. 도 1 및 도 2에서 설명된 참조부호와 동일한 구성요소는 동일한 기능을 가진 동일부재이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 단일 스트립(single strip) 형태의 케이블형 이차 전지(10)는 금속 호일 등과 같은 2차원 집전체 표면에 전극 활물질이 도포된 종래의 판상형 전극 조립체의 구조와 달리, 단면이 원형인 가늘고 긴 와이어 형태의 3차원 음극 집전체(11)의 표면에 음극 활물질(13)이 마련되고, 음극 활물질(13)의 외면에 분리막 또는 전해질을 포함하는 분리요소(15)가 개재되고, 분리요소(15)의 외면에 양극 활물질(17)이 형성되고, 양극 활물질(17)의 외면에 양극 집전체(19)를 포함하는 전극 조립체의 외면에 보호피복(20)이 감싸는 구조이다. 여기서, 양극과 음극의 순서는 서로 변경될 수 있다. 즉, 가늘고 긴 와이어 형태의 양극 집전체가 중앙 내부에 구성되고 그 외주면에 각각 순서대로 양극 활물질, 분리요소, 음극 활물질, 및 음극 집전체가 구성될 수도 있음을 당업자가 충분히 이해할 수 있다.
한편, 집전체의 원형 구조는 기학적으로 완전한 대칭형의 원형 이외에 비대칭형의 타원형 구조를 포함하고, 다각형 구조는 2차원의 판상형이 아닌 한 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 구조 등을 포함하며, 그것의 각 모서리는 각진 형태와 둥근 형태 모두를 포함한다. 전극 활물질은 원형 또는 다각형 구조의 집전체 표면에 도포되어, 종래의 이차 전지에서와 같이, 전해질로부터 이온을 흡장하고 전해질로 방출됨으로써 집전체를 통해 전자를 이동시키는 작용을 한다.
대안적 실시예에 있어서, 소위, 멀티-스트립 형태의 케이블형 이차 전지는 가늘고 긴 음극 집전체의 표면에 음극 활물질이 도포된 다수의 단위 음극체들의 다발 주위에 전해질층을 원통형으로 구성한 후 그 외주면에 양극 활물질이 마련되고, 양극 활물질의 외주면에 양극 집전체를 형성하고 그 외주면에 보호피복이 구성될 수도 있다. 또한, 멀티-스트립 형태의 케이블형 이차 전지의 다른 변형예는 단위 음극체의 외주면에 전해질층이 마련된 조립체의 다발을 마련하고 그러한 다발의 주위을 원통형의 양극 활질물로 구성하고 양극 활물질의 외주면에 양극 집전체를 구성한 후 보호 피복을 구성시킬 수도 있다. 멀티-스트립 형태의 케이블형 이차 전지의 또 다른 변형예는 각각의 와이어 형태의 집전체의 외주면에 상응하는 활물질이 도포된 단위 음극체 또는 단위 양극체의 어느 하나의 주위에 제1 전해질층이 감싸진 구조의 다수의 단위 양극체들과 단위 음극체들의 다발을 마련하고 그러한 다발 주위를 원통형의 제2 전해질층으로 구성한 후 보호 피복으로 감싸는 구조일 수도 있다.
도 5는 도 1 및 도 2에 도시된 연결용 소켓에 의해 다수의 케이블형 이차 전지들이 연결된 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다. 도 1 내지 도 4에서 설명된 참조부호와 동일한 구성요소는 동일한 기능을 가진 동일부재이다.
도 5를 참조하면, 3개의 케이블형 이차 전지들(30)(40)(50)은 2개의 연결용 소켓들(150)(160)에 의해 직렬 연결될 수 있다. 즉, 제1 케이블형 이차 전지(30)의 제1 극성 전극의 단자(12)는 제1 소켓(150)의 제2 연결부(120)에 연결되고 제1 케이블형 이차 전지(30)의 제2 극성 전극의 단자(14)는 다른 연결 구조를 가지지 않는다. 제2 케이블형 이차 전지(40)의 제1 극성 전극의 단자(12)는 제2 소켓(150)의 제2 연결부(120)에 연결되고 제2 케이블형 이차 전지(40)의 제2 극성 전극의 단자(14)는 제1 소켓(150)의 제1 연결부(110)에 연결된다. 제3 케이블형 이차 전지(50)의 제2 극성 전극의 단자(14)는 제2 소켓(160)의 제2 연결부(120)에 연결되고, 제3 케이블형 이차 전지(50)의 제1 극성 전극의 단자(12)는 다른 연결 구조를 가지지 않는다.
전술한 바와 같이, 직렬로 연결되는 케이블형 이차 전지들(10)의 수 보다 하나 더 적은 수의 연결형 소켓들(100)을 마련함으로써, 필요한 만큼 이차 전지들을 길이 방향으로 늘려갈 수 있다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 다른 바람직한 예시적 실시예에 따른 쉬트 형태로 패키징된 케이블형 이차 전지를 제조하는 공정을 개략적으로 도시한 도면들이다. 도 9는 도 8의 "A" 부위의 확대도이다. 도 1 내지 도 5에서 설명된 참조부호와 동일한 구성요소는 동일한 기능을 가진 동일부재이다.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 케이블형 이차 전지(70: 도 8 참조)는 소위, 쉬트형 구조를 가지며, 다수의 단위 케이블형 이차 전지들(10)이 나란하게 배열된 상태에서 절연 필름 형태의 절연부재(72)가 나란하게 배열된 단위 케이블형 이차 전지들(10)의 외면을 둘러싸도록 장착된 구성이다. 또한, 쉬트형 케이블형 이차 전지(70)의 양단에는 각각 제1 극성 단자(71)와 제2 극성 단자(73)가 마련된다. 각각의 단자(71)(73)는 도 9에 도시된 바와 같이, 금속 탭들(71a)(73a)이 고분자 계열의 절연 필름(75)에 의해 절연되어 있다.
도 10은 본 발명의 다른 바람직한 예시적 실시예에 따른 케이블형 이차 전지의 연결 조립체를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 11a 내지 도 11c는 도 10에 도시된 연결 조립체의 제1 소켓을 나타내는 도면들이고, 도 12는 도 10에 도시된 연결 조립체의 제2 소켓을 나타낸 도면이고, 도 13은 도 10의 연결 조립체가 연결된 케이블형 이차 전지를 연결하기 전의 분해 도이고, 도 14는 도 13의 결합도이다. 도 1 내지 도 9에서 설명된 참조부호와 동일한 구성요소는 동일한 기능을 가진 동일부재이다.
도 10 내지 도 14를 참조하면, 본 실시예에 따른 연결 조립체(200)는 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같은 다수의 단위 케이블형 이차 전지들(10)이 팩키징된 다수의 쉬트형 케이블형 이차 전지들(70)을 직렬 연결하기 위한 것이다. 또한, 본 실시예에 따른 연결 조립체(200)는 제1 소켓(210)과 제2 소켓(220)을 구비한다. 제1 소켓(210)의 일단은 쉬트형 케이블형 이차 전지(70)의 제1 극성 단자(71)에 연결되어 고정되며, 제2 소켓(220)의 일단은 쉬트형 케이블형 이차 전지(70)의 제2 극성 단자(73)에 연결되어 고정된다. 쉬트형 케이블형 이차 전지(70)의 제1 극성 단자(71)와 제2 극성 단자(73)에 각각 제1 소켓(210)과 제2 소켓(220)이 연결되어 고정된 상태에서, 어느 하나의 제1 소켓(210)은 다른 하나의 제2 소켓(220)과 결합될 수 있다.
제1 소켓(210)은 쉬트형 케이블형 이차 전지(70)의 예를 들어, 양극 단자와 같은 제1 극성 단자(71)와 전기적으로 접속될 수 있는 제1 접속 고정부(212), 제1 접속 고정부(212)에 대해 회동 가능한 회동 연결부(214), 제1 접속 고정부(212)와 회동 연결부(214)를 회동 연결하기 위한 본체(216)를 포함한다. 즉, 제1 소켓(210)은 제1 접속 고정부(212)와 회동 연결부(214) 중 적어도 어느 하나가 본체(216)에 대해 회동될 수 있는 구조를 가진다. 또한, 제1 접속 고정부(212)와 회동 연결부(214)는 각각 본체(216)와 전기적으로 접속된다. 회동 연결부(214)에는 다른 이차 전지(70)에 연결된 제2 소켓(220)의 삽입부(222)에 삽입될 수 있는 돌출부(218)를 구비한다.
전술한 바와 같이, 제2 소켓(220)의 일단은 쉬트형 케이블형 이차 전지(70)의 예를 들어, 음극과 같은 제2 극성 단자(73)와 전기적으로 접속되어 고정되며, 제2 소켓(220)의 타단은 다른 이차 전지(70)의 제1 소켓(210)의 회동 연결부(214)의 돌출부(218)가 삽입될 수 있는 삽입부(222)가 마련된다. 즉, 제1 소켓(210)의 돌출부(218)와 제2 소켓(220)의 삽입부(222)는 연결이 필요한 두 개의 이차 전지들(70)을 상호 연결 또는 분리시키기 위한 것이므로, 돌출부(218)와 삽입부(222)는 연결과 분리 작업이 선택적으로 이루어질 수 있고, 사용상 연결이 해제되지 않을 정도의 연결 상태를 유지할 수 있는 구조를 가지는 것이 바람직하고, 여기서 언급된 연결은 전기적 연결을 포함하는 개념이다.
본 실시예에 따르면, 돌출부(218)와 삽입부(222) 사이의 연결/해제를 용이하게 하기 위해 제1 소켓(210)과 제2 소켓(220) 중 어느 한 곳에 고정 부재(240)가 마련될 수 있다. 도 12에서는 고정 부재(240)가 제2 소켓(220)에 마련된 상태를 도시한다. 즉, 제2 소켓(220)에 마련된 고정 부재(240)는 제2 소켓(220)의 삽입부(222)에 삽입된 상응하는 제1 소켓(210)의 돌출부(228)의 위치를 선택적으로 고정 또는 해제시키기 위한 것이다.
도 15은 도 14와 같은 방식으로 연결된 쉬트형 케이블형 이차 전지들이 졉혀지는 과정을 설명하는 도면이다.
도 14 및 도 15을 참조하면, 각각의 쉬트형 케이블형 이차 전지(70)의 예를 들어, 양극과 같은 제1 극성 단자(71)에는 제1 소켓(210)이 연결되어 있고, 음극과 같은 제2 극성 단자(73)에는 제2 소켓(220)이 연결되어 있다. 그리고, 어느 하나의 조립체의 제1 소켓(210)은 다른 연결 조립체(200)의 제2 소켓(220)과 연결되어 있다. 이 상태에서, 도 15에 도시된 바와 같이, 어느 하나의 쉬트형 케이블형 이차 전지(70)에 연결된 제1 소켓(210)에 있어서, 회동 연결부(214)를 제1 접속 고정부(212)에 대해 원하는 각도로 회동시킬 수 있다.
전술한 상세한 설명 및 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예들을 나타내는 한편, 첨부된 청구항들에서 정의된 바와 같이 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 한 다양한 부가물, 변형물, 조합들 및/또는 대체물들이 만들어 질 수 있음을 이해해야 한다. 특히, 본 발명은 다른 요소들, 물질들, 성분들을 이용하여 본 발명의 정신 필수 특징들로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 다른 특정한 형태, 구조, 배열, 비율들로 구현될 수 있음을 당업자는 이해할 것이다. 본 발명의 원칙을 벗어나지 않는 한 특정의 환경 및 작동 조건들에 특히 적합하도록 된 구조, 배열, 비율, 물질, 성분의 많은 변형과 함께 본 발명이 사용될 수 있음을 당업자는 이해할 것이다. 또한, 본 명세서에서 설명된 특징들은 단독적으로 사용될 수도 있고 다른 특징들과 조합하여 사용될 수도 있다. 예를 들어, 하나의 실시예와 관련하여 설명된 특징들은 다른 실시예에서 설명된 특징들과 함께 및/또는 상호 교체되어 사용될 수 있다. 따라서, 현재 개시된 실시예들은 모든 면에서 제한적이 아닌 설명적인 것으로 간주되어야 하며, 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 표시되며, 전술한 상세한 설명에 한정되어서는 아니된다.
첨부된 청구범위의 넓은 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명의 다양한 변형들 및 변경들이 가능함을 당업자는 이해할 것이다. 이러한 것들의 몇몇은 위에서 논의되었으며 다른 것들은 당업자에게 명백할 것이다.
부호의 설명
10,13,15,30,40,50: 이차 전지 70: 쉬트형 케이블형 이차 전지
1: 음극 집전체 3: 양극 활물질
5: 분리요소 7: 양극 활물질
9: 양극 집전체 12,16: 제1 극성 전극의 단자
14,18: 제2 극성 전극의 단자 20: 보호피복
71: 제1 극성 단자 72: 절연부재
73: 제2 극성 단자 110: 제1 연결부
112,122: 인입부 120: 제2 연결부
130: 본체 132: 회동축
134: 돌출부 200: 연결 조립체
210: 제1 소켓 220: 제2 소켓

Claims (11)

  1. 케이블형 이차 전지의 제1 극성 전극의 단자와 전기적으로 접속될 수 있는 제1 연결부;
    다른 케이블형 이차 전지의 제2 극성 전극의 단자와 전기적으로 접속될 수 있는 제2 연결부; 및
    상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부의 적어도 어느 하나가 회동될 수 있으며, 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부에 전기적으로 연결되는 본체를 구비하는 것을 특징으로 하는 케이블형 이차 전지의 연결용 소켓.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부 중 적어도 어느 하나는 그에 상응하는 상기 제1 극성 전극의 단자 또는 상기 제2 극성 전극의 단자의 위치를 고정할 수 있는 고정 부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 케이블형 이차 전지의 연결용 소켓.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고정 부재는 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부 중 적어도 어느 하나에 설치된 후크를 구비하는 것을 특징으로 하는 케이블형 이차 전지의 연결용 소켓.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 극성 전극은 양극 또는 음극이고, 상기 제2 극성 전극은 상기 제1 극성 전극과 대응되는 것을 특징으로 하는 케이블형 이차 전지의 연결용 소켓.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 케이블형 이차 전지는 제1 극성 전극과 제2 극성 전극 사이에 분리막 또는 전해질이 개재된 가늘고 긴 전극 조립체를 구비하고,
    상기 제1 극성 전극 및/또는 상기 제2 극성 전극은 길이 방향에 직교하는 단면이 원형, 비대칭형 타원 또는 다각형 형태의 집전체 표면에 전극 활물질이 도포된 것을 특징으로 하는 케이블형 이차 전지의 연결용 소켓.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 케이블형 이차 전지는 적어도 두 개 이상의 단위 케이블형 이차 전지들이 나란하게 배열되고, 양단에 각각 상기 제1 극성 전극의 단자와 상기 제2 극성 전극의 단자가 마련된 절연부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 케이블형 이차 전지의 연결용 소켓.
  7. 케이블형 이차 전지의 제1 극성 단자와 전기적으로 접속될 수 있는 제1 접속 고정부 및 상기 제1 접속 고정부에 대해 회동 가능한 회동 연결부를 포함하는 제1 소켓; 및
    상기 케이블형 이차 전지의 제2 극성 단자와 전기적으로 접속될 수 있으며, 다른 케이블형 이차 전지의 제1 극성 단자에 연결된 회동 연결부와 전기적으로 접속될 수 있는 제2 소켓을 구비하는 것을 특징으로 하는 케이블형 이차 전지의 연결 조립체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 소켓은 상기 제1 접속 고정부와 상기 회동 연결부 중 적어도 어느 하나가 회동될 수 있는 본체를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 케이블형 이차 전지의 연결 조립체.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 소켓의 상기 회동 연결부와 상기 제2 소켓 중 적어도 어느 하나는 상호 결합시 그 결합 상태를 고정할 수 있는 고정 부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 케이블형 이차 전지의 연결 조립체.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 케이블형 이차 전지는 양극과 음극 사이에 분리막이 개재된 가늘고 긴 전극 조립체를 구비하고,
    상기 양극 및/또는 상기 음극은 길이 방향에 직교하는 단면이 원형, 비대칭형 타원 또는 다각형 형태의 집전체 표면에 전극 활물질이 도포된 것을 특징으로 하는 케이블형 이차 전지의 연결 조립체.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제1 소켓의 상기 회동 연결부는 돌출부를 구비하고, 상기 제2 소켓은 대응하는 상기 돌출부가 삽입될 수 있는 삽입부를 구비하는 것을 특징으로 하는 케이블형 이차 전지의 연결 조립체.
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