KR102043762B1 - 배터리 카트리지 - Google Patents

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KR102043762B1
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(주)에너담
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Abstract

본 발명은 이차전지 배터리 셀을 수용할 수 있는 배터리 카트리지에 관한 것으로 더욱 자세하게는 단일 금속판이 복수개의 배터리 셀과 일체형으로 접하여 일정한 사용량으로 배터리의 사용수명을 늘리고, 미리 결정된 열과 행에 따라 가이드판에 의해 상기 배터리 셀을 지지하면서 간격을 유지할 수 있으며 금속판과 가이드판을 체결부재가 볼트결합으로 체결하는 배터리 카트리지다. 또한 가이드판 상에 금속 및 인쇄회로를 구성하여 전기전도성 및 범용성을 늘리고 추가적으로 배터리 카트리지 측면을 막는 연결부재로 외부환경 및 장치의 진동에 의한 배터리 카트리지 내구성을 향상 시킬 수 있다. 따라서 본 발명의 배터리 카트리지는 종래의 일체형의 플라스틱 배터리 카트리지의 생산성 등 여러 문제점을 개선한 배터리 카트리지에 관한 것이다.

Description

배터리 카트리지{Battery cartridge}
본 발명은 배터리 카트리지에 관한 것으로 보다 상세하게는 복수개의 배터리 셀이 보호 및 지지되는 카트리지를 인쇄회로기판으로 형성하여 배터리 카트리지의 편의성과 생산성 및 안전성을 높이고 일체형 전극과의 접합으로 배터리 셀의 균일한 사용수명을 제공하는 배터리 카트리지에 관한 것이다.
배터리는 스마트폰, 전기자동차 등 전기장치에 전원을 공급하기 위해 전기에너지를 저장할 수 있는 장치이다. 배터리는 하나의 셀(Cell)을 지칭하며 하나의 배터리 셀로는 전원공급에 한계가 존재하기 때문에 복수개의 배터리 셀을 묶어 하나의 배터리 모듈(Module) 또는 배터리 팩(Pack)으로 사용한다. 복수개의 배터리 셀은 니켈 등과 같은 도전성 금속으로 이루어진 전극과 연결되어 외부로 전원을 공급하게 된다. 복수개의 배터리 셀로 배터리가 구성되기 때문에 각각의 배터리 셀의 결함 또는 파손을 방지하기 위해 여러 가지 방법으로 배터리 셀을 보호한다. 제어를 통해 배터리를 보호하는 방법으로는 BMS(Battery Management System)등의 인쇄회로기판을 배터리 모듈 일측에 구비하여 배터리 내부의 전류를 제어하여 과전류, 쇼트(short)를 방지하는 방법이 있다. BMS 회로를 부착하는 경우 배터리 모듈의 일측에 부착되어 별도의 공간을 요구한다. 따라서 배터리 모듈 설계 시 크기 및 구성에 제한이 생기는 문제점이 발생한다. 또한 배터리는 배터리 셀 간 직접접촉 및 발생되는 열에 의해 배터리의 성능 및 수명저하를 발생 시킨다. 따라서 물리적으로 배터리를 보호하는 방법으로는 배터리를 감싸는 카트리지를 통해 배터리 셀 간 간격을 이격시켜 문제점을 해결한다. 이런 배터리 셀 간 이격을 위한 카트리지는 한국특허등록 제 10-1016596호 ("셀 상호간 복합연결망으로 구성된 셀 카트리지, 2011. 02. 15")에 개시되어 있다. 이러한 종래의 카트리지의 경우 소재가 일체형의 플라스틱으로 구성되는 경우가 많다. 종래 플라스틱 카트리지를 생산하는 경우 금형을 이용한 사출성형으로 생산된다. 스마트폰, 전기자동차와 같은 전기장치의 경우 빠른 기술발전으로 인해 설계변경의 빈도가 잦을 수밖에 없다. 금형을 이용하는 플라스틱 카트리지 생산의 특성 상 크기 및 치수변경을 마음대로 할 수 없고 생산비용 또한 크다. 또한 카트리지에 부가적인 장치를 결합 하는 경우 수작업 등 추가적인 공정이 요구되어 생산자동화에 한계가 나타나고, 더 나아가 종래의 플라스틱 배터리 카트리지의 경우 사출성형으로 일체형으로 사출되며, 사출성형 간 치수공차의 한계로 카트리지 내부에 유격이 발생할 수 있다. 배터리 모듈 또는 배터리 팩에 별도의 냉각장치가 없는 경우 카트리지의 유격 공간에 배터리의 사용에 따라 방출된 열이 적층되어 배터리카트리지 내부 온도를 상승 시켜 배터리의 수명과 전기효율이 떨어지는 문제점이 있다.
또한 배터리 셀의 배치에 따라 배터리에 부착되는 니켈 등의 금속 전극의 연결이 배터리 셀마다 부착되어 배터리 셀을 직렬 또는 병렬로 연결한다. 이 때 복수개의 배터리 셀중 일부가 제조불량 등 결함이 발생한 경우 각각의 단일 배터리 셀 내부에 저장된 에너지 소모량이 셀마다 일정하게 소모되지 않을 수 있다. 때문에 각각의 배터리 셀 사용량의 불균형을 야기하고 전기장치의 전원공급이 원활하지 않아 배터리 셀 간 비 균일한 사용수명을 가지게 되어 전체 배터리의 수명이 줄어들게 되는 문제점이 있다. 따라서 이차전지 배터리 셀의 안전성을 높이고 사용수명을 늘리면서 쉽게 생산할 수 있는 배터리 카트리지에 대한 필요성이 나타난다.
1. 한국특허등록 제 10-1016596호 ("셀 상호간 복합연결망으로 구성된 셀 카트리지", 2011. 02. 15)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 배터리 모듈 또는 팩에 부착되는 BMS등 제어기판의 배치공간을 줄이고 각각의 배터리 셀 간 이격배치를 용이하게 하며 배터리 셀의 에너지 사용속도를 일정하게 유지하여 배터리 기대수명을 늘리는 동시에 종래 플라스틱 카트리지 생산의 문제점 즉, 사출성형 비용 및 자동화공정과 카트리지 사용상의 문제점이 해소될 수 있는 배터리 카트리지를 제공함에 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 배터리 카트리지는 상하방향으로 양극 및 음극이 형성되고, 미리 결정된 열과 행을 이루어 배열되는 복수개의 이차전지용 배터리 셀; 상기 이차전지용 배터리 셀의 배열에 상응하는 복수개의 천공부를 가지는 상부 가이드판과 상기 배터리 셀의 상측 전극과 접촉하고 상기 상부 가이드판과 인접하게 형성되는 상부 전극판을 포함하여 형성되는 상부 하우징; 및 상기 이차전지용 배터리 셀의 배열에 상응하는 복수개의 천공부를 가지는 하부 가이드판과 상기 배터리 셀의 하측 전극과 접촉하고 상기 하부 가이드판과 인접하게 형성되는 하부 전극판을 포함하여 형성되는 하부 하우징;을 포함하고, 상기 배터리 셀은 원통형의 이차전지이며, 상기 상부 전극판 및 하부 전극판은 일체의 판형 전극판으로 구성되며, 상기 상부 가이드판 및 상기 하부 가이드판은 FR1, FR2, FR4, FR5, CEM-3, CEM-5 또는 G10 중 어느 하나의 재질로 형성되며, 별도로 형성되던 기능회로부 공간을 줄이기 위해 배터리 관리 시스템의 회로가 인쇄된 인쇄회로기판으로 구성되되, 상기 상부 가이드판 및 상기 하부 가이드판의 천공부는 상기 원통형의 이차전지인 배터리 셀의 직경에 대응되는 크기로 천공되어, 원통형 배터리 셀의 상부와 하부가 삽입되어 지지될 수 있도록 구성되며, 상기 상부 하우징 및 상기 하부 하우징은, 상기 상부 가이드판과 상기 상부 전극판의 결합 및 상기 하부 가이드판과 상기 하부 전극판의 결합이 결합수단에 의해 볼트결합되되, 상기 결합수단은 수나사 형태의 도전성 재질의 체결부재와 상기 상부 가이드판 및 상기 하부 가이드판에 삽설된 암나사에 의해 의한 볼트결합으로 형성되어, 상기 상부 가이드판과 상기 상부 전극판, 및 상기 하부 가이드판과 상기 하부전극판이 전기적으로 연결되고, 상기 배터리 셀의 상부가 상기 상부 가이드판에 형성된 천공부에 삽입 지지되고, 상기 배터리 셀의 하부는 상기 하부 가이드판에 형성된 천공부에 삽입 지지되어, 별도의 외부 케이스 없이 배터리 셀이 상부 하우징 및 하부 하우징에 결합 지지되어, 상기 상부 전극판 및 상기 하부 전극판이 복수개의 상기 배터리 셀과 일체로 병렬 연결되어 배터리효율 및 수명증가에 효과가 있으며, 상기 상부 하우징 및 상기 하부 하우징이 상기 베터리 셀 사이에 미리 결정된 열과 행에 의한 간격이 형성되어 유지되도록 기계적 연결을 유지하여 방열에 유리한 구조를 제공하는 것을 특징으로 한다.
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또한 상기 상부 가이드판 및 하부 가이드판은, 양 끝단부에 틈새부가 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 배터리 카트리지는 양측 끝단이 각각 상기 상부 하우징 또는 상기 하부 하우징을 연결하며 상기 틈새부에 끼움 결합되는 연결부재를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기한 구성에 따른 본 발명의 배터리 카트리지는 카트리지를 구성하는 가이드판 상에 BMS와 같은 제어회로를 인쇄하여 별도의 PCB기판 공간을 요구하지 않아 높은 공간효율을 가질 수 있고, 복수개의 배터리 셀과 하나의 전극이 병렬로 연결되어 균일한 사용수명의 배터리를 제공하며, 금형을 이용한 사출성형으로 전문장비가 요구되는 종래의 플라스틱 카트리지와 달리 간단한 가공을 통해 원하는 크기 및 형상으로 생산이 가능하여 낮은 생산비용과 생산자동화가 가능한 카트리지를 제공할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 배터리 카트리지 사시도.
도 2는 본 발명의 배터리 카트리지 분해사시도.
도 3은 본 발명의 배터리 카트리지의 단면도.
도 4는 본 발명의 상부 가이드판 및 하부 가이드판의 평면도.
도 5는 본 발명의 상부 가이드판 및 하부 가이드판의 단면도.
도 6은 본 발명의 배터리 카트리지 변형실시예의 결합사시도.
도 7은 본 발명의 배터리 카트리지 변형실시예의 사시도.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 PCB를 이용한 배터리 카트리지의 전체적인 구성
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 배터리 카트리지(1000)는 상부 하우징(100), 하부 하우징(200) 및 결합수단(300)을 포함할 수 있다. 상기 배터리 카트리지(1000)의 각 구성요소에 대해 자세히 설명하면 다음과 같다.
상기 상부 하우징(100)은 미리 결정된 열과 행을 이루어 배열되는 복수개의 이차전지용 배터리 셀(10)의 상부 전극과 접촉되며 상기 배터리 셀(10)의 상부가 상기 상부 하우징(100)에 삽입된 형태로 결합된다. 상기 상부 하우징(100)은 상부 전극판(110) 및 상부 가이드판(120)을 포함할 수 있다. 또한 상기 하부 하우징(200)은 상기 배터리 셀(10)의 하부 전극과 연결되며 상기 배터리 셀(10)의 하부가 상기 하부 하우징(200)에 삽입된 형태로 결합된다. 상기 하부 하우징(200)은 하부 전극판(210) 및 하부 가이드판(220)을 포함할 수 있고, 상기 상부 하우징(100)과 상기 하부 하우징(200)의 각 구성요소는 도 2의 상세한 설명에서 자세히 다루고자한다.
상기 결합수단(300)은 체결부재(310) 및 암나사(320)를 포함한다. 상기 결합수단(300)은 상기 상부 하우징(100)과 상기 하부 하우징(200)의 구성요소인 상부 전극판(110)과 상부 가이드판(120) 및 상부 하부 전극판(210)과 하부 가이드판(220)을 연결하며 상기 상부 하우징(100) 및 상기 하부 하우징(200)의 구성요소들 간 전기적으로 연결하는 역할을 할 수 있다. 상기 체결부재(310)는 도전성 재질로 이루어지는 수나사 형태를 가질 수 있다. 상기 암나사(320)는 상기 체결부재(310)의 결합위치와 동일선상에서 상기 상부 가이드판(110) 및 하부 가이드판(120)에 삽설되는 형태로 상기 상부 하우징(100) 및 상기 하부 하우징(200)의 구성요소를 연결 할 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 배터리 카트리지(1000)는 상부 하우징(100) 및 하부 하우징(200)을 포함하고, 상기 상부 하우징(100) 및 상기 하부 하우징(200)의 구성요소는 체결수단(300)에 의해 연결될 수 있다. 도 2의 결합사시도를 참고한 각 구성요소의 상세한 세부 설명은 다음과 같다.
상기 상부 전극판(110) 및 상기 하부 전극판(210)은 배터리 셀(10)의 전극과 접촉되어 결합한다. 상기 상부 전극판(110) 및 상기 하부 전극판(210)은 복수개의 상기 배터리 셀(10)과 모두 한 번에 접촉하여 상기 배터리 셀(10)의 사용량을 일정하게 관리 할 수 있다. 따라서 상기 배터리 카트리지(1000)를 사용하는 배터리 모듈 또는 팩의 사용수명을 늘릴 수 있다. 또한 상기 상부 전극판(110) 및 상기 하부 전극판(210)은 판 형상으로 은, 구리, 니켈 등 도전성이 높은 금속재질인 것이 바람직하다. 또한 상기 상부 전극판(110) 및 하부 전극판(220)은 내식성을 강화시키기 위해 니켈 등의 도금 층을 형성한 상기 상부 전극판(110) 및 상기 하부 전극판(210)을 포함할 수 있다. 또한 추가적으로 상기 체결수단(300)을 구비할 수 있는 하나 또는 복수개의 관통공을 가질 수 있다.
상기 상부 가이드판(120) 및 상기 하부 가이드판(220)은 상하로 관통되어 상기 배터리 셀(10)이 삽입될 수 있는 복수개의 천공부(121, 221)를 가지며 상기 상부 가이드판(120)에 상기 배터리 셀(10)의 상부가, 상기 하부 가이드판(220)에 상기 배터리 셀(10)의 하부가 삽입되어 상기 상부 전극판(110) 및 상기 하부 전극판(210)에 상기 배터리 셀(10)의 양측 전극이 접촉될 수 있도록 관통되어 삽입된다. 상기 상부 가이드판(120) 및 상기 하부 가이드판(220)은 PCB(Printed Circuit Board 인쇄회로기판)인 것을 특징으로 할 수 있다. 따라서 상기 상부 가이드판(120) 및 상기 하부 가이드판(220)상에 회로를 인쇄하여 BMS(Battery Management System 배터리 관리 시스템)등 같은 회로를 인쇄하여 종래의 배터리 카트리지의 일측에 따로 형성되어야 했던 기능회로부 공간을 줄일 수 있다. 또한 일반 플라스틱성형이 높은 비용의 금형을 사용함으로서 단순 설계변경 및 크기의 제한이 있고 생산자동화를 위해 추가공정 또는 수작업을 요하는 문제점이 발생했었다. 상부 가이드판(120) 및 상기 하부 가이드판(220)은 상기 문제점을 보완하여 상기 상부 가이드판(120) 및 상기 하부 가이드판(220)이 PCB 기판으로 구성되기 때문에 상기 상부 가이드판(120) 및 상기 하부 가이드판(220)은 FR1, FR2, FR4, FR5, CEM-3, CEM-5 또는 G10 중 어느 하나의 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 상부 가이드판(120) 및 상기 하부 가이드판(220) 상에 형성되는 천공부(121, 221) 틈새부(122, 222) 및 암나사홀(123, 223)는 도 3의 상세한 설명에서 더욱 자세히 다루고자 한다.
상기 결합수단(300)은 체결부재(310) 및 암나사(320)를 포함한다. 상기 체결부재(310)는 도전성의 수나사 형태로 형성되어 상기 상부 전극판(110)과 상기 상부 가이드판(120)에 상기 암나사(320)가 삽설되는 암나사홀(123)과 동일선상에서 볼트결합 하는 형태로 상기 상부 전극판(110)과 상기 상부 가이드판(120)을 연결한다. 또한 상기 체결부재(310)는 상기 하부 전극판(210)과 상기 하부 가이드판(220)에 상기 암나사(320)가 삽설되는 암나사홀(223)과 동일선상에서 볼트결합 하는 형태로 상기 하부 전극판(210)과 상기 하부 가이드판(220)을 연결한다. 상기 체결부재(310)는 도전성의 재질로 이루어져 상기 상부 전극판(110)과 상부 가이드판(120)을 그리고 상기 하부 전극판(210)과 상기 상부 가이드판(220)을 전기적으로 연결할 수 있다.
도 3에 도시한 바와 같이 본 발명의 배터리 카트리지(1000)의 상부 가이드판(120) 및 하부 가이드판(220)은 천공부(121, 221) 틈새부(122, 222) 및 암나사홀(123, 223)을 포함할 수 있다. 상부 가이드판(120) 및 하부 가이드판(220)의 각 구성요소를 자세히 설명하면 다음과 같다.
상기 천공부(121, 221)는 상기 상부 가이드판(120)과 상기 하부 가이드판(220)상에 미리 결정 된 열과 행의 배터리 셀(10)과 상응한 위치에 상기 천공부(121, 221)가 형성되어 상기 배터리 셀(10)이 상기 천공부(121, 221)에 삽입되어 결합된다. 따라서 상기 배터리 셀(10)의 모양 및 형상에 따라 상기 천공부(121, 221)의 형태가 변할 수 있는 것이 바람직하다. 또한 상기 천공부(121, 221)는 종래의 플라스틱 카트리지의 생산방법인 금형을 이용한 사출성형으로 형성되지 않고, 별도의 기구를 사용하여 상기 상부 가이드판(120) 및 하부 가이드판(220)의 생산과정 중 타공 또는 천공하여 상기 천공부(121, 221)를 형성하는 것이 바람직하다.
상기 틈새부(122, 222)는 상기 상부 가이드판(120)과 상기 하부 가이드판(220)의 양 끝단에 형성되어 상기 상부 하우징(100)과 상기 하부 하우징(200)을 연결하는 연결부재(400)가 끼움결합 될 수 있다. 따라서 도 5의 상세한 설명에서 상기 연결부재(400)와 상기 틈새부(122, 222)의 끼움결합을 더욱 자세히 설명하고자 한다.
상기 암나사홀(123, 223)은 상기 암나사(320)가 상기 상부 가이드판(120)과 상기 하부 가이드판(220)상에 삽설되는 위치이다. 따라서 상기 암나사(320)에 따라 형상이 변하는 것이 바람직하다. 또한 상기 체결수단(310)과 결합되기 때문에 상기 체결수단(310)의 수나사와 동일선상에 형성되는 것이 바람직하다.
도 4는 상부 가이드판(120) 및 하부 가이드판(220)의 단면도를 도시한 것이다. 도 4에도시한 바와 같이 상기 상부 가이드판(120)과 상기 하부 가이드판(220) 상에는 금속층(124, 224) 및 인쇄회로(125, 225)가 형성된 것을 포함할 수 있다. 상기 금속층(124, 224)는 암나사홀(123, 223)의 주변에 결합수단(300)에서 전달되는 전기에너지의 전도성을 높이기 위해 구리 등과 같은 도전성의 상기 금속층(124, 224)이 형성된다. 또한 상기 상부 가이드판(120) 및 상기 하부 가이드판(220)상에 인쇄회로(125, 225)를 인쇄하여 본 발명의 배터리 카트리지(1000)에 필요한 기능회로를 별도의 공간 없이 구성 할 수 있다. 추가적으로 상기 상부 가이드판(120)과 상기 하부 가이드판(220)과 상부 금속판(110) 및 하부 금속판(210)의 접합부에 전기전도성을 높이기 위해 구리 등과 같은 도전성의 금속접합부를 추가로 가질 수도 있다.
도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 배터리 카트리지(1000)는 상부 하우징(100)과 하부 하우징(200)을 연결하는 연결부재(400)를 포함하는 일실시예를 가질 수 있다. 상기 연결부재(400)는 상부 가이드판(120) 및 하부 가이드판(220)에 형성되는 틈새부(122, 222)와 끼움결합 되어 상부 하우징(100)과 하부 하우징(200)을 감싸면서 상기 배터리 카트리지(1000)의 측면을 막는 형태로 형성될 수 있다. 상기 연결부재(400)는 상기 배터리 카트리지(1000)를 측면에서 막고 상기 틈새부(122, 222)와 끼움결합되는 형태면 되기 때문에 여러 가지 일실시예를 가질 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이 상기 배터리 카트리지(1000)의 일 측면에서 길게 형성되는 제1 연결부재(410) 및 타측면에서 상기 제1 연결부재(410)와 결합되는 제2 부재(420)와 같은 일실시예를 가질 수도 있다. 상기 연결부재(400)로 막히지 않은 면은 상기 배터리 셀(10)의 미리 결정된 열과 행에 의한 간격 사이로 상기 배터리 카트리지(1000)의 사용에 따른 발열을 공랭 또는 공조시스템을 통해 해결할 수 있다. 추가적으로 상부 가이드판(120) 및 하부 가이드판(220)의 끝단부에 단차부가 형성되어 상기 연결부재(400)를 가이드 할 수도 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명을 하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 이때 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 발명은 상기한 일 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 : 배터리 카트리지
100 : 상부 하우징 110 : 상부 전극판
120 : 상부 가이드판 121 : 천공부
122 : 틈새부 123 : 암나사홀
124, 224 : 금속층 125, 225 : 인쇄회로
200 : 하부 하우징 210 : 하부 전극판
220 : 하부 가이드판 221 : 천공부
222 : 틈새부 223 : 암나사홀
300 : 결합수단 310 : 체결부재
320 : 암나사 400 : 연결부재
410 : 제 1연결부재 420 : 제 2연결부재
10 : 배터리 셀

Claims (8)

  1. 상하방향으로 양극 및 음극이 형성되고, 미리 결정된 열과 행을 이루어 배열되는 복수개의 이차전지용 배터리 셀;
    상기 이차전지용 배터리 셀의 배열에 상응하는 복수개의 천공부를 가지는 상부 가이드판과 상기 배터리 셀의 상측 전극과 접촉하고 상기 상부 가이드판과 인접하게 형성되는 상부 전극판을 포함하여 형성되는 상부 하우징; 및
    상기 이차전지용 배터리 셀의 배열에 상응하는 복수개의 천공부를 가지는 하부 가이드판과 상기 배터리 셀의 하측 전극과 접촉하고 상기 하부 가이드판과 인접하게 형성되는 하부 전극판을 포함하여 형성되는 하부 하우징;을 포함하고,
    상기 배터리 셀은 원통형의 이차전지이며,
    상기 상부 전극판 및 하부 전극판은 일체의 판형 전극판으로 구성되며,
    상기 상부 가이드판 및 상기 하부 가이드판은 FR1, FR2, FR4, FR5, CEM-3, CEM-5 또는 G10 중 어느 하나의 재질로 형성되며, 별도로 형성되던 기능회로부 공간을 줄이기 위해 배터리 관리 시스템의 회로가 인쇄된 인쇄회로기판으로 구성되되,
    상기 상부 가이드판 및 상기 하부 가이드판의 천공부는 상기 원통형의 이차전지인 배터리 셀의 직경에 대응되는 크기로 천공되어, 원통형 배터리 셀의 상부와 하부가 삽입되어 지지될 수 있도록 구성되며,
    상기 상부 하우징 및 상기 하부 하우징은,
    상기 상부 가이드판과 상기 상부 전극판의 결합 및 상기 하부 가이드판과 상기 하부 전극판의 결합이 결합수단에 의해 볼트결합되되,
    상기 결합수단은 수나사 형태의 도전성 재질의 체결부재와 상기 상부 가이드판 및 상기 하부 가이드판에 삽설된 암나사에 의해 의한 볼트결합으로 형성되어, 상기 상부 가이드판과 상기 상부 전극판, 및 상기 하부 가이드판과 상기 하부전극판이 전기적으로 연결되고,
    상기 배터리 셀의 상부가 상기 상부 가이드판에 형성된 천공부에 삽입 지지되고, 상기 배터리 셀의 하부는 상기 하부 가이드판에 형성된 천공부에 삽입 지지되어, 별도의 외부 케이스 없이 배터리 셀이 상부 하우징 및 하부 하우징에 결합 지지되어,
    상기 상부 전극판 및 상기 하부 전극판이 복수개의 상기 배터리 셀과 일체로 병렬 연결되어 배터리효율 및 수명증가에 효과가 있으며,
    상기 상부 하우징 및 상기 하부 하우징이 상기 베터리 셀 사이에 미리 결정된 열과 행에 의한 간격이 형성되어 유지되도록 기계적 연결을 유지하여 방열에 유리한 구조를 제공하는 것을 특징으로 하는 배터리 카트리지.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서, 상기 상부 가이드판 및 하부 가이드판은,
    양 끝단에 틈새부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 카트리지.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 배터리 카트리지는,
    양측 끝단이 각각 상기 상부 하우징 또는 상기 하부 하우징을 연결하며 상기 틈새부에 끼움 결합되는 연결부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 카트리지.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 천공부는,
    별도의 기구를 이용한 타공에 의하여 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 카트리지.
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