JP6490953B2 - 二次電池パック - Google Patents

Description

本発明は、二輪および四輪自動車の始動用に使用される二次電池パックに関するものである。

一般に、二輪および四輪自動車は、エンジンの始動のための始動用バッテリパックを備える。始動用バッテリパックに鉛蓄電池が主に使用される。鉛蓄電池は、防水のために超音波融着でパックを密封する。しかし、超音波融着構造は、修理の際のように、パックの分解が必要な場合、パックの分解を困難にする。

本発明の一側面は、修理時、分解を容易にし、使用時、防水性能を発揮する二次電池パックを提供する。

本発明の一実施形態にかかる二次電池パックは、単位電池セルを収容するセルホルダと、前記セルホルダを収容する下部ケースと、前記下部ケースの開口に結合され、前記セルホルダおよび前記単位電池セルを覆う上部ケースと、前記単位電池セルを互いに連結させるタブであって、前記上部ケースの貫通口を通じて引き出される端部が前記上部ケースの外面に配置されるタブと、前記タブの前記端部と重なって電気的に連結され、前記貫通口を覆いながら前記上部ケースに結合されるターミナルと、を備える。

前記タブと前記ターミナルとは、前記上部ケースの外部で面接触するように連結され得る。

前記タブ及び前記ターミナルは、前記貫通口から所定の距離だけ離隔し、前記上部ケースに締結部材で締結されて互いに面接触することができる。

前記上部ケースは、前記タブの折曲された前記端部を板状に支持する支持部を含み、前記ターミナルは、前記端部上に配置されて面接触するタブ連結部を含むことができる。

前記上部ケースは、前記貫通口の上部を覆うように突出する第１支持突起を含み、前記ターミナルの前記タブ連結部は、前記貫通口側で前記第１支持突起によって支持され得る。

前記上部ケースは、前記第１支持突起の下側で前記タブ連結部に対応する第１挿入溝を形成することができる。

前記第１挿入溝および前記第１挿入溝に結合される前記タブ連結部の側部は、前記タブ連結部の挿入方向に直交する断面で円形に形成され得る。

前記上部ケースは、前記タブ連結部に連結される負荷連結部に対応する結合溝を形成し、前記負荷連結部は、前記タブ連結部から折曲され、前記結合溝に結合される結合部をさらに含むことができる。

前記ターミナルは、前記タブ連結部の一側で前記タブ連結部に対して垂直、水平および垂直方向に連続して折曲される負荷連結部を含むことができる。

前記上部ケースは、前記下部ケースの内部に向かって突出し、前記下部ケースとの結合状態で、内蔵された前記タブおよび前記単位セルを押す押さえ部をさらに含むことができる。

前記上部ケースは、前記貫通口の上部を覆うように突出する第１支持突起と、前記貫通口の反対側を覆うように前記第１支持突起に対向して突出する第２支持突起と、を含み、前記ターミナルの前記タブ連結部は、前記第１支持突起および前記第２支持突起によって支持され得る。

前記上部ケースは、前記第１支持突起の下側で前記タブ連結部に対応する第１挿入溝と、前記第２支持突起の下側で前記タブ連結部に対応する第２挿入溝と、を含むことができる。

前記ターミナルは、前記端部上に配置されて面接触するタブ連結部を含み、前記タブ連結部は、前記貫通口の外郭に結露排出溝を含むことができる。

このように、本発明の一実施形態において、単位電池セルに連結されるタブが貫通口を通じて引き出され、上部ケースの外面で折曲され、ターミナルがタブに配置されてタブと電気的に連結され、貫通口を覆いながら上部ケースに結合される。

即ち、二次電池パックにおいて、ターミナルがタブから分離され、上部ケースが下部ケースから分離可能である。したがって、二次電池パックの修理時、分解および結合が容易になり、ターミナルが上部ケースの貫通口を覆っているため、二次電池パックを使用する時、生活防水が実現できる。

本発明の第１実施形態にかかる二次電池パックの斜視図である。 図１の二次電池パックの分解斜視図である。 セルホルダに単位電池セルを収容した状態の斜視図である。 図３に次いで、単位電池セルをタブで連結する状態の斜視図である。 図４に次いで、タブに絶縁テープを付着させる状態の斜視図である。 下部ケースにセルアセンブリを挿入し、上部ケースを組み立てる状態の斜視図である。 本発明の第１実施形態に適用されるタブとターミナルの分解斜視図である。 図１の平面図である。 図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図である。 図８のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。 図８のＸＩ−ＸＩ線に沿った断面図である。 本発明の第２実施形態にかかる二次電池パックの平面図である。 図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿った断面図である。 図１２のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿った断面図である。 本発明の第３実施形態にかかる二次電池パックの断面図である。 本発明の第４実施形態にかかる二次電池パックの平面図である。 図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿った断面図である。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態について、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は、様々な異なる形態で実現可能であり、ここで説明する実施形態に限定されない。図面において、本発明を明確に説明するために説明上不必要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似の構成要素については同一の参照符号を付した。

図１は、本発明の第１実施形態にかかる二次電池パックの斜視図であり、図２は、図１の二次電池パックの分解斜視図であり、図３は、セルホルダに単位電池セルを収容した状態の斜視図である。

図１〜図３を参照すれば、第１実施形態の二次電池パック１００は、単位電池セル１０を収容するセルホルダ２０と、セルホルダ２０を収容する下部ケース３０と、下部ケース３０に結合される上部ケース４０と、単位電池セル１０を連結するタブ５０と、タブ５０に連結されるターミナル６０と、を備える。

第１実施形態に使用される単位電池セル１０は、円筒形二次電池から構成されている。公知の円筒形二次電池が単位電池セル１０として使用できるので、これに関する具体的な説明を省略する。図示しないが、単位電池セルは、角形二次電池またはパウチ型二次電池から構成されてもよい。

セルホルダ２０は、複数の単位電池セル１０を収容して、単一セルアセンブリとして取り扱うことができるようにする。例えば、セルホルダ２０は、長さ方向に互いに結合される上部ホルダ２１および下部ホルダ２２から構成され、一例として、８個の円筒形二次電池を収容するように構成される。セルホルダ２０は、単位電池セル１０の外形（円筒形または角形）に対応する収容口を含む。

下部ケース３０は、セルホルダ２０に単位電池セル１０が収容されたセルアセンブリ状態でセルホルダ２０を収容し、上部ケース４０と互いに結合されて二次電池パック１００の外観を形成する。

一例を挙げると、上部ケース４０は、下部ケース３０の開口に形成される係止溝３１に結合されるフック４１を含む。フック４１を係止溝３１に結合することにより、上部ケース４０は、下部ケース３０の開口に結合された状態を維持する。係止溝３１およびフック４１の分解および結合構造により、二次電池パック１００を修理する時、分解および結合を容易になる。

図４は、図３に次いで、単位電池セルをタブで連結する状態の斜視図であり、図５は、図４に次いで、タブに絶縁テープを付着させる状態の斜視図であり、図６は、下部ケースにセルアセンブリを挿入し、上部ケースを組み立てる状態の斜視図である。

図４〜図６を参照すれば、タブ５０は、単位電池セル１０を互いに電気的に連結し、上部ケース４０に設けられた貫通口４２を通じて引き出され、上部ケース４０の外部で折曲されて、上部ケース４０の外面に配置される。

タブ５０は、セルホルダ２０に挿入された単位電池セル１０を溶接によって直列または並列に連結し、このために多様に形成されてよい。図４において、タブ５０は、単位電池セル１０のうち、２個を並列に連結し、８個を直列に連結するように形成される。

第１実施形態において、タブ５０は、４個の単位電池セル１０を連結する４セル対応タブ５１と、２個の単位電池セル１０を連結する２セル対応タブ５２とから形成される。つまり、図４の下部において、２個の４セル対応タブ５１は、両側で単位電池セル１０を４個ずつ連結する。図４の上部において、１個の４セル対応タブ５１は、中間の単位電池セル１０を４個連結し、２個の２セル対応タブ５２は、両側で単位電池セル１０を２個ずつ連結する。

２個の２セル対応タブ５２は、２個の単位電池セル１０を電気的に連結しており、また、上部ケース４０の貫通口４２を通じて引き出され且つ上部ケース４０の外部で折曲された端部５３において、上部ケース４０の外面に配置される。

図５を参照すれば、絶縁テープ８０は、セルホルダ２０の上側および下側に配置され、タブ５０の上面および下面にそれぞれ付着する。絶縁テープ８０は、異物の投入による単位電池セル１０の短絡を防止する。

絶縁テープ８０は、タブ５０の端部５３を貫通させる第１貫通口８１と、後述する締結部材７０を貫通させる第２貫通口８２とを含む。

図６を参照すれば、セルホルダ２０は、内部に単位電池セル１０を収容した状態で、下部ケース３０の開口を通じて下部ケース３０に挿入されて収容される。この時、単位電池セル１０は、タブ５０によって電気的に連結され、タブ５０は、絶縁テープ８０によって被覆された状態を維持する。

図６および図２を参照すれば、下部ケース３０に単位電池セル１０を収容した状態で、上部ケース４０を下部ケース３０の開口に結合する。この時、タブ５０は、上部ケース４０に含まれる貫通口４２を通じて上部ケース４０の外部に引き出される。

図１および図２を参照すれば、引き出されたタブ５０の端部５３は、上部ケース４０の外部で折曲され、上部ケース４０の外面に配置される。ターミナル６０は、タブ５０の折曲された端部５３上に配置されて電気的に連結される。

図７は、本発明の第１実施形態に適用されるタブとターミナルの分解斜視図であり、図８は、図１の平面図であり、図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図である。

図７〜図９を参照すれば、ターミナル６０は、貫通口４２を覆いながら上部ケース４０に結合される。この状態で、タブ５０とターミナル６０とは、上部ケース４０の外部で面接触するように連結され得る。

このために、上部ケース４０は、タブ５０の折曲された端部５３を板状に支持する支持部４３を含む。ターミナル６０は、支持部４３上に配置されるタブ５０の端部５３上に重なって配置されて互いに面接触するタブ連結部６１を含む。

また、ターミナル６０は、タブ連結部６１の一側でタブ連結部６１に対して垂直方向（ｚ軸方向）、水平方向（ｙ軸方向）および垂直方向（ｚ軸方向）に連続して折曲され、外部負荷（図示せず）に連結される負荷連結部６２をさらに含む。

タブ５０及びターミナル６０は、一側で貫通口４２から所定の距離Ｄだけ離隔し、締結部材７０によって上部ケース４０に締結される。この時、締結部材７０は、ターミナル６０のタブ連結部６１とタブ５０の端部５３を貫通して上部ケース４０の支持部４３に締結される。

締結部材７０の締結力によって、タブ５０の端部５３とターミナル６０のタブ連結部６１とは、支持部４３上で互いに面接触することができる。つまり、タブ５０とターミナル６０とは、安定した電気的連結構造を形成し維持することができる。図示しないが、図９を参照すれば、締結部材７０の長さが長くなって、絶縁テープ８０を貫通する場合、第２貫通口８２を貫通し、タブ５０と電気的に絶縁されることができる。

また、上部ケース４０は、貫通口４２の上部を覆うように突出する第１支持突起４４１を含み、ターミナル６０は、貫通口４２側においてタブ連結部６１で第１支持突起４４１に支持される。

ターミナル６０のタブ連結部６１は、貫通口４２を覆って第１支持突起４４１に支持され、タブ５０の端部５３と面接触してタブ５０の端部５３に電気的に連結されながら、締結部材７０で固定される。

つまり、外部に露出する上部ケース４０において、ターミナル６０の固定される部分と、タブ５０が引き出される貫通口４２と、が互いに離隔し、貫通口４２が第１支持突起４４１で覆われる。したがって、二次電池パック１００の使用時、タブ５０が引き出される貫通口４２を通した水分の浸入が防止される。つまり、二次電池パック１００において、生活防水が実現される。

ターミナル６０のタブ連結部６１は、支持部４３上でスライド挿入され、一側で第１支持突起４４１によって支持される。そして、タブ連結部６１の反対側は、締結部材７０によってタブ５０の端部５３に連結され、支持部４３に固定される。したがって、タブ連結部６１は、支持部４３上で端部５３と強固な面接触状態を維持することができる。

また、上部ケース４０は、第１支持突起４４１の下側でタブ連結部６１に対応する第１挿入溝４５１を形成する。第１挿入溝４５１は、タブ連結部６１が第１支持突起４４１により強固に支持されるようにタブ連結部６１のスライド挿入を案内し、挿入された状態をさらに維持させることができる。

このように、タブ連結部６１が第１支持突起４４１および第１挿入溝４５１に対してスライド結合される構造、および締結部材７０によってタブ連結部６１とタブ５０の端部５３とが結合される構造は、二次電池パック１００の修理時、分解および結合作業を容易にする。

図１０は、図８のＸ−Ｘ線に沿った断面図であり、図１１は、図８のＸＩ−ＸＩ線に沿った断面図である。図７、図８、図１０および図１１を参照すれば、上部ケース４０は、負荷連結部６２に対応する結合溝４６を形成する。これに対応するように、負荷連結部６２は、タブ連結部６１の水平方向に折曲され、結合溝４６に結合される結合部６２１をさらに含む。

タブ連結部６１が第１支持突起４４１および第１挿入溝４５１にスライド結合される時、負荷連結部６２の結合部６２１は、上部ケース４０の結合溝４６にスライド結合される。したがって、ターミナル６０において、負荷連結部６２は、上部ケース４０に強固に結合され、負荷との連結時、強固な電気的連結状態を維持することができる。

ターミナル６０の結合部６２１と結合溝４６とのスライド結合構造は、二次電池パック１００の修理時、分解および結合作業を容易にしながら、またターミナル６０のタブ連結部６１とタブ５０の端部５３との面接触構造をより強固にする。

また、上部ケース４０は、内部下側に押さえ部４７をさらに含む。押さえ部４７は、下部ケース３０の内部に向かって突出し、下部ケース３０との結合状態で、下部ケース３０に内蔵されたタブ５０および単位電池セル１０を押す。

より具体的にみると、押さえ部４７は、タブ５０の上面に設けられる絶縁テープ８０を加圧し、タブ５０と単位電池セル１０との電気的な連結を維持しながら、単位電池セル１０が下部ケース３０および上部ケース４０内で流動するのを防止する。

以下、本発明の多様な実施形態について説明する。第１実施形態およびすでに説明された実施形態の構成と同一の部分について説明を省略する。

図１２は、本発明の第２実施形態にかかる二次電池パックの平面図であり、図１３は、図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿った断面図であり、図１４は、図１２のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿った断面図である。

図１２〜図１４を参照すれば、第２実施形態の二次電池パック２００において、上部ケース２４０は、貫通口４２側を覆う第１支持突起４４１と、貫通口４２の反対側を覆うように第１支持突起４４１に対向して突出する第２支持突起４４２とを含む。

ターミナル２６０は、タブ連結部２６１で第１支持突起４４１および第２支持突起４４２によって支持される。したがって、タブ連結部２６１は、支持部４３上で端部５３と強固な面接触状態を維持することができる。

上部ケース２４０は、第１支持突起４４１の下側でタブ連結部２６１に対応する第１挿入溝４５１と、第２支持突起４４２の下側でタブ連結部２６１に対応する第２挿入溝４５２とを含む。

第１挿入溝４５１および第２挿入溝４５２は、タブ連結部２６１が第１支持突起４４１および第２支持突起４４２により強固に支持されるようにタブ連結部２６１のスライド挿入を案内し、挿入された状態をさらに維持させることができる。

このように、タブ連結部２６１が、第１支持突起４４１と第１挿入溝４５１、および第２支持突起４４２と第２挿入溝４５２に両側でスライド結合される時、負荷連結部６２の結合部６２１は、上部ケース２４０の結合溝４６にスライド結合される。したがって、ターミナル２６０において、負荷連結部６２は、上部ケース４０に強固に結合され、負荷との連結時、電気的に強固な連結状態を維持することができる。

図１５は、本発明の第３実施形態にかかる二次電池パックの断面図である。図１５を参照すれば、第３実施形態の二次電池パック３００において、第１挿入溝４５３および第１挿入溝４５３に結合されるタブ連結部３６１の側部は、互いに結合されるようにタブ連結部３６１の挿入方向に直交する断面で円形に形成される。

第１挿入溝４５３は、タブ連結部３６１が第１支持突起４４３により強固に支持されるようにタブ連結部３６１のスライド挿入を案内し、挿入された状態をより強固に維持させることができる。

ターミナル３６０のタブ連結部３６１が第１支持突起４４３および第１挿入溝４５３に両側でスライド結合される時、負荷連結部６２の結合部６２１は、上部ケース３４０の結合溝４６にスライド結合される。したがって、ターミナル３６０において、負荷連結部６２は、上部ケース３４０に強固に結合され、負荷との連結時、電気的に強固な連結状態を維持することができる。

図１６は、本発明の第４実施形態にかかる二次電池パックの平面図であり、図１７は、図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿った断面図である。図１６および図１７を参照すれば、第４実施形態にかかる二次電池パック４００において、ターミナル４６０のタブ連結部４６１は、貫通口４２の外郭に結露排出溝４７６を含む。

結露排出溝４７６は、上部ケース４０の外部およびターミナル４６０の外郭で生成されてターミナル４６０に集まる水分および結露を貫通口４２から遠ざかる方向に案内し、結露による単位電池セル１０の短絡を防止することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、特許請求の範囲と発明の詳細な説明および添付した図面の範囲内で多様に変形して実施することが可能であり、これも本発明の範囲に属することは当然である。

１０ 単位電池セル
２０ セルホルダ
２１ 上部ホルダ
２２ 下部ホルダ
３０ 下部ケース
３１ 係止溝
４０、２４０、３４０ 上部ケース
４１ フック
４２ 貫通口
４３ 支持部
４６ 結合溝
４７ 押さえ部
５０ タブ
５１ ４セル対応タブ
５２ ２セル対応タブ
５３ 端部
６０、２６０、３６０、４６０ ターミナル
６１、２６１、３６１、４６１ タブ連結部
６２ 負荷連結部
７０ 締結部材
８０ 絶縁テープ
８１ 第１貫通口
８２ 第２貫通口
１００、２００、３００、４００ 二次電池パック
４４１、４４３ 第１支持突起
４４２ 第２支持突起
４５１、４５３ 第１挿入溝
４５２ 第２挿入溝
４７６ 結露排出溝
６２１ 結合部

Claims (13)

1. 単位電池セルを収容するセルホルダと、
   前記セルホルダを収容する下部ケースと、
   前記下部ケースの開口に結合され、前記セルホルダおよび前記単位電池セルを覆う上部ケースと、
   前記単位電池セルを互いに連結させるタブであって、前記上部ケースの貫通口を通じて引き出される端部が前記上部ケースの外面に配置されるタブと、
   前記タブの前記端部と重なって電気的に連結され、前記貫通口を覆いながら前記上部ケースに結合されるターミナルと、
   を備え、
   前記ターミナルは前記タブから分離可能であるとともに、前記上部ケースは前記下部ケースから分離可能であることを特徴とする、二次電池パック。
2. 前記タブと前記ターミナルとは、
   前記上部ケースの外部で面接触するように連結されることを特徴とする、請求項１に記載の二次電池パック。
3. 前記タブ及び前記ターミナルは、
   前記貫通口から所定の距離だけ離隔し、前記上部ケースに締結部材で締結されて互いに面接触することを特徴とする、請求項１に記載の二次電池パック。
4. 前記上部ケースは、
   前記タブの折曲された前記端部を板状に支持する支持部を含み、
   前記ターミナルは、
   前記端部上に配置されて面接触するタブ連結部を含むことを特徴とする、請求項１に記載の二次電池パック。
5. 前記上部ケースは、
   前記貫通口の上部を覆うように突出する第１支持突起を含み、
   前記ターミナルの前記タブ連結部は、
   前記貫通口側で前記第１支持突起によって支持されることを特徴とする、請求項４に記載の二次電池パック。
6. 前記上部ケースは、
   前記第１支持突起の下側で前記タブ連結部に対応する第１挿入溝を形成することを特徴とする、請求項５に記載の二次電池パック。
7. 前記第１挿入溝および前記第１挿入溝に結合される前記タブ連結部の側部は、
   前記タブ連結部の挿入方向に直交する断面で円形に形成されることを特徴とする、請求項６に記載の二次電池パック。
8. 前記上部ケースは、
   前記タブ連結部に連結される負荷連結部に対応する結合溝を形成し、
   前記負荷連結部は、
   前記タブ連結部から折曲され、前記結合溝に結合される結合部をさらに含むことを特徴とする、請求項６に記載の二次電池パック。
9. 前記ターミナルは、
   前記タブ連結部の一側で前記タブ連結部に対して垂直、水平および垂直方向に連続して折曲される負荷連結部を含むことを特徴とする、請求項５に記載の二次電池パック。
10. 前記上部ケースは、
    前記下部ケースの内部に向かって突出し、前記下部ケースとの結合状態で、内蔵された前記タブおよび前記単位電池セルを押す押さえ部をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の二次電池パック。
11. 前記上部ケースは、
    前記貫通口の上部を覆うように突出する第１支持突起と、前記貫通口の反対側を覆うように前記第１支持突起に対向して突出する第２支持突起と、を含み、
    前記ターミナルの前記タブ連結部は、
    前記第１支持突起および前記第２支持突起によって支持されることを特徴とする、請求項４に記載の二次電池パック。
12. 前記上部ケースは、
    前記第１支持突起の下側で前記タブ連結部に対応する第１挿入溝と、
    前記第２支持突起の下側で前記タブ連結部に対応する第２挿入溝と、を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の二次電池パック。
13. 前記ターミナルは、
    前記端部上に配置されて面接触するタブ連結部を含み、
    前記タブ連結部は、
    前記貫通口の外郭に結露排出溝を含むことを特徴とする、請求項１に記載の二次電池パック。

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