KR101345600B1

KR101345600B1 - 슈퍼 캐패시터 외장케이스

Info

Publication number: KR101345600B1
Application number: KR1020120089567A
Authority: KR
Inventors: 이원영
Original assignee: 이엔티솔루션 주식회사
Priority date: 2012-08-16
Filing date: 2012-08-16
Publication date: 2014-01-06

Abstract

본 발명은 전지셀을 보관하는 케이스가 서로 요철결합되는 구조로 사용중에 전지셀의 불량이 발생되는 경우 전지셀이 팽창에 따른 케이스가 자연스럽게 분리되어져 전지셀의 폭발을 방지함과 아울러 방열기능을 배가시킬 수 있는 슈퍼 캐패시터 외장케이스에 관한 것이다.

Description

슈퍼 캐패시터 외장케이스{Case of capacitor}

본 발명의 슈퍼 캐패시터 외장케이스에 관한 것으로, 더 상세히는 캐패시터 외장케이스의 구조를 개선하여 사용중에 캐패시터의 불량인 경우, 캐패시터의 팽창에 의해 요철결합된 외장케이스의 분리가 자연스럽게 이루어져 캐패시터의 폭발을 방지함과 아울러 조립 및 고정작업이 용이한 슈퍼 캐패시터 외장케이스에 관한 것이다.

근자에 들어 충방전이 가능한 2차 전지는 컴퓨터, 노트북, 휴대폰, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 동력원으로 주목받고 있다.

특히 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에는 고출력 대용량의 요구되어 다수의 전지셀을 전기적으로 연결한 중대형 전지모듈이 사용되고 있다.

상기 중대형 전지모듈은 높은 집전도를 충적될 수 있고 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 중대형 전지모듈의 전지셀로서 주로 사용되고 있다.

이러한 중대형 전지모듈은 기계적 강성이 우수하지 못하므로 안정한 구조의 전지모듈을 제조하기 위해서는 전지셀들(단위전지들)을 카트리지 등의 팩 케이스에 장착하여 전지모듈을 제조하고 있다. 그러나, 중대형 전지모듈이 장착되는 장치 또는 차량 등에는 일반적으로 장착공간이 한정적이므로, 카트리지와 같은 팩 케이스의 사용으로 인해 전지모듈의 크기가 커지는 경우에는 낮은 공간 활용도의 문제점이 초래된다.

또한, 전지셀의 낮은 기계적 강성은 충방전시 전지셀의 반복적인 팽창 및 수축으로 나타나고, 그로 인해 열융착 부위가 쉽게 분리되는 경우가 있었다.

선등록된 특허등록번호 제10-948002호 " 중대형 전지모듈 "에 대해 간략히 설명하면, 단위전지로서 하나 또는 둘 이상의 판상형 전지셀들을 합성수지 또는 금속 소재의 고강도 외장부재로 감싼 단위모듈과, 상기 단위모듈 둘 또는 그 이상이 수직으로 장착되며 조립식 체결구조로 결합되는 상하 분리형의 프레임 부재를 포함하는 것으로 구성되어 있으며, 상하 프레임 부재들은 그것의 내면에 각각의 단위모듈이 수직으로 장착되기 위한 다수의 구획들이 형성되어 있는 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다. 이처럼 종래의 중대형 전지모듈은 전지셀의 낮은 기계적 강도를 효과적으로 보강하면서 중량 및 크기의 증가를 최소화할 수 있고, 전지셀의 작동 상태를 확인할 수 있는 검출수단의 장착 등이 용이한 것이다. 여기서, 종래의 중대형 전지모듈 중 단위모듈에 대해 살펴보면, 상기 단위모듈은 충적된 전지셀(200)의 외면에 기계적 강성이 취약함을 해결하기 위해 고강도 셀커버(310)이 감싸도록 형성된다. 이처럼 전지셀(200)에 고강도 셀버커(310)가 감싸지다보니, 상기 셀커버(310)내에서 전지셀들(200)의 팽창 및 수축이 이루어지는데, 이 과정에서 전지셀의 열융착부위가 분리되거나 전지셀이 불량인 경우 전지셀이 폭발하는 문제점이 있었다. 그리고 상기 셀커버의 양면에 그루브가 구비되어 방열효과를 기대할 수 있지만, 상기 그루브만으로는 충분한 방열효과를 기대하기 어려운 문제점이 있었다.

상기의 문제점을 해소하기 위한 본 발명은 전지셀을 보관하는 케이스가 서로 요철결합되는 구조로 사용중에 전지셀의 불량이 발생되는 경우 전지셀이 팽창에 따른 케이스가 자연스럽게 분리되어져 전지셀의 폭발을 방지함과 아울러 방열기능을 배가시킬 수 있는 슈퍼 캐패시터 외장케이스를 제공한다.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 슈퍼 캐패시터 외장케이스는 일측에 단자(12)가 형성된 전지셀과, 상기 전지셀의 일측에 구비된 지지부재로 이루어진 전지모듈과; 단면이 "

" 자 형상을 가지며, 서로 맞대어져 상,하 요철결합되고, 내측에 대응되게 복수의 그루브가 형성된 좌,우측 셀커버와; 단면이 "

" 자 형상을 가지며, 상기 전지셀에 대응되게 형성된 복수의 인출유도공과, 내측에 전지모듈의 지지부재 일단을 고정하는 지지홈을 갖는 고정편으로 이루어지며, 상기 좌,우측 셀커버의 전방에 요철결합되는 전방 단자고정대, 및 상기 전지모듈의 지지부재 타단을 고정하는 지지홈을 갖는 고정편이 구비되며, 상기 좌,우측 셀커버의 후방에 요철결합되는 후방 단자고정대로 구성된다.

따라서, 본 발명의 슈퍼 캐패시터 외장케이스는 케이스와 이 케이스의 양측에 단자고정대 등이 서로 요철결합되는 구조로 사용중에 전지셀의 불량인 경우 전지셀이 팽창에 따른 케이스가 자연스럽게 분리되어 전지셀의 폭발을 방지함과 아울러 전지셀의 방열기능을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 캐패시터 외장케이스의 분해사시도,
도 2는 본 발명에 따른 캐패시터 외장케이스의 결합된 사시도,
도 3,4은 본 발명에 따른 캐패시터 외장케이스의 결합된 일단면도.

이하, 첨부한 도면을 이용하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 슈퍼 캐패시터 외장케이스는 전지셀(11)이 구비된 전지모듈(10)과, 상기 전지모듈(10)을 감싸는 좌,우측 셀커버와, 상기 좌,우측 셀커버(20,30)의 전후방에 설치되는 전,후방 단자고정대(40,50)로 구성된다.

상기 전지모듈(10)은 통상적인 구조로 구체적인 설명은 하지 않으며, 일측에 단자(12)가 구비된 전지셀(11)과, 전지셀(11)의 일측에 형성된 지지부재(13)로 이루어진다.

상기 좌,우측 셀커버(20,30)는 대략 단면이 "

" 자 형상을 가지며, 상,하부에 일정간격을 두고 복수의 결합돌기(25)가 형성되고, 양측에는 복수의 체결공(24,34)이 관통되며, 내측에는 길이방향에 복수의 그루브(21,31)가 구비되고, 상,하부에 계단식 걸림턱(37)이 형성된다.

그리고 상기 좌,우측 셀커버(20,30)는 우측 셀커버(30)가 좌측 셀커버(20)보다 약간 크게 구비되어 상기 좌측 셀커버(20)가 우측 셀커버(30)의 내측에 결합되는 것이다. 이처럼 상기 좌,우측 셀커버(20,30)의 상하부에는 길이방향으로 따라 서로 대응되게 결합공(35)과 결합돌기(25)가 형성되어 서로 요철결합되는 것이다.

또한, 상기 그루브(21,31)에는 서로 대응되게 끼움홈(23,33)과 끼움돌기(22,32)가 형성되어 또 다른 셀커버의 결합시 상기 끼움홈에 끼움돌기가 삽입되어 상기 좌,우측 셀커버(20,30)의 위치 고정 및 설치작업이 용이한 장점이 있다.

상기 전방 단자고정대(40)는 단면이 "

" 자 형상을 가지며, 상기 전지셀(11)의 단자(12)에 대응되게 형성된 복수의 인출유도공(43)과, 내측에는 전지모듈(10)의 지지부재(13)를 고정하는 고정편(41)과, 상기 좌,우측 셀커버(20,30)의 체결공(24,34)에 대응되게 체결돌기(44)가 형성된다.

상기 후방 단자고정대(50)는 단면이 "

" 자 형상을 가지며, 내측에는 전지모듈(10)의 지지부재(13)를 고정하는 고정편(41)이 형성되고, 상기 좌,우측 셀커버(20,30)의 체결공(24,34)에 대응되게 체결돌기(53) 형성된다.

상기 전,후방 단자고정대(40,50)의 고정편(41,51)에는 전지모듈(10)의 지지부재(13)를 고정하는 복수의 지지홈(42,52)이 형성된다.

그리고 상기 좌측 셀커버(20)의 걸림턱(37)에 상기 전,후방 단자고정대(40,50)의 상,하단부가 결합되어 상기 좌측 셀커버(20)와 전,후방 단자고정대(40,50) 사이에 공기순환통로(60)가 형성되어 냉각효율을 높일 수 있는 것이다.

상기에서 보는 바와 같이, 본 발명은 슈퍼 캐패시터 외장케이스의 작용 및 효과를 설명하면, 상기 전지모듈(10)을 겹쳐지게 배치한 후, 상기 전지셀(11)의 일측 단자(12)와 지지부재(13)를 상기 전방 단자고정대(40)의 지지홈(42)과 인출유도공(43)에 결합하고, 상기 전지셀(11)의 타측 지지부재(13)를 상기 후방 단자고정대(50)의 지지홈(52)에 결합한다. 이어서 상기 전,후방 단자고정대(40,50)의 일측 체결돌기(44,53)에 상기 우측 셀커버(30)의 체결공(34)을 끼워넣고, 상기 전,후방 단지고정대(40,50)의 타측 체결돌기(44,53)에 상기 좌측 셀커버(30)의 체결공(24)을 삽입함과 아울러 상기 우측 셀커버(30)의 결합공(35)에 상기 좌측 셀커버(20)의 결합돌기(25)를 끼우는 방식으로 체결한다.

이와 같이, 상기 좌,우측 셀커버(20,30) 및 전,후방 단자고정대(40,50) 등이 서로 요철결합되는 구조로서, 사용중에 전지모듈(10)의 불량인 경우, 상기 전지모듈(10)의 특성상 전지셀(11)이 팽창되는데, 상기 전지셀(11)의 팽창되는 과정에서 상기 좌,우측 셀커버(20,30) 및 전,후방 단자고정대(40,50) 등의 요철결합부위가 먼저 분리되어 상기 전지셀(11)의 폭발을 방지할 수 있는 것이다.

그리고 상기 좌,우측 셀커버(20,30) 및 전,후방 단자고정대(40,50)가 금속재로 이루어져 상기 전지셀(11)의 병렬 및 직렬 연결작업이 용이하다.

또한, 상기 좌,우측 셀커버(20,30)와 전,후방 단자고정대(40,50) 및 전지모듈(10) 사이에 공기순환통로(60)가 형성되어 상기 전지셀(11)에서 발생되는 열을 외부로 배출이 용이한 장점이 있다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명의 과제와 동일한 범위 내에서 다양한 설계 변경을 시도할 수도 있을 것이나, 이러한 설계변경으로 인해 본 발명에서 전혀 예상치 못한 새로운 효과가 나타나지 않는 한, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 못할 것이다.

10: 전지모듈 20: 좌측 셀커버
30: 우측 셀커버 40: 전방 단자고정대
50: 후방 단자고정대

Claims

일측에 단자(12)가 형성된 전지셀(11)과, 상기 전지셀(11)의 일측에 구비된 지지부재(13)로 이루어진 전지모듈(10)과;
단면이 "
" 자 형상을 가지며, 서로 맞대어져 상,하 요철결합되고, 내측에 대응되게 복수의 그루브(21,31)가 형성된 좌,우측 셀커버(20,30)와;
단면이 "
" 자 형상을 가지며, 상기 전지셀(11)에 대응되게 형성된 복수의 인출유도공(43)과, 내측에 전지모듈(10)의 지지부재(13) 일단을 고정하는 지지홈(42)을 갖는 고정편(41)으로 이루어지며, 상기 좌,우측 셀커버의 전방에 요철결합되는 전방 단자고정대(40), 및 상기 전지모듈(10)의 지지부재(13) 타단을 고정하는 지지홈(52)을 갖는 고정편(51)이 구비되며, 상기 좌,우측 셀커버(20,30)의 후방에 요철결합되는 후방 단자고정대(50)와;
상기 좌측 셀커버(20)의 내부에는 계단식 걸림턱(37)이 형성되어 상기 걸림턱(37)에 전,후방 단자고정대(40,50)의 상,하단부가 결합되며, 상기 좌측 셀커버와(30) 전후방 단자고정대(40,50) 사이에 공기순환통로(60)가 구비된 것을 특징으로 하는 슈퍼 캐패시터 외장케이스.
삭제
제1항에 있어서,
상기 좌,우측 셀커버(20,30)의 그루브(21,31)에는 서로 대응되게 요철결합되는 것을 특징으로 하는 슈퍼 캐패시터 외장케이스.