KR20170054983A

KR20170054983A - Icb 센싱부 및 이를 포함하는 배터리 패키지

Info

Publication number: KR20170054983A
Application number: KR1020160126948A
Authority: KR
Inventors: 윤영준; 이창호
Original assignee: 타이코에이엠피 주식회사
Priority date: 2015-11-10
Filing date: 2016-09-30
Publication date: 2017-05-18
Also published as: KR20170055008A; KR102611424B1; KR102539183B1

Abstract

버스 바의 크랙 및 퓨즈 단락을 방지할 수 있는 ICB 센싱부 및 이를 포함하는 배터리 패키지가 개시된다. 배터리 패키지의 ICB 센싱부는, ICB(Internal Circuit Board) 하우징, 상기 ICB 하우징에 병렬 배치된 복수의 버스 바, 상기 버스 바가 전기적으로 결합되는 PCB, 상기 PCB에 장착되고, 상기 버스 바와 전기적으로 접속되는 복수의 터미널 및 상기 PCB를 수용하고, 상기 ICB 하우징과 단계적으로 결합되는 락킹 블록을 포함할 수 있다.

Description

ICB 센싱부 및 이를 포함하는 배터리 패키지{ICB sensing part AND BATTERY PACKAGE COMPRISING THEREOF}

아래의 설명은 이차 전지에서 ICB 센싱부 및 이를 포함하는 배터리 패키지에 관한 것이다.

배터리는 한 번 사용하고 버리는 일차 전지와 재충전해서 다시 사용할 수 있는 이차 전지로 나눌 수 있다.

이차 전지는 그 장점으로 인해 산업 전반에 걸친 다양한 기술분야에 적용되고 있으며, 전자기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있을 뿐만 아니라, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 및 디젤 내연기관의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 하이브리드 전기 자동차 등의 에너지원으로도 주목 받고 있다.

이차 전지는 주로 니켈 금속수소(Ni-MH) 전지가 주로 사용되고 있으며, 최근에는 리튬 이온전지 등의 사용도 시도되고 있다. 이차 전지는 고출력과 대용량을 만족시키기 위해서, 소형의 단위전지 셀(unit cell, 이하, '전지 셀'이라 함)들을 직렬 또는 병렬로 연결하여 대용량의 이차 전지 배터리 팩이 사용되고 있다. 이차 전지 배터리 팩은 전지 셀이 높은 밀집도로 적층될 수 있고, 공간의 활용성을 높이기 위해서 각형 또는 파우치형 전지가 사용되고 있다.

한국 등록특허 제10-1230954호에는, (a) 직렬 및/또는 병렬로 연결된 다수의 전지셀들 또는 단위모듈들이 측면방향으로 세워진 상태로 적층되어 있고, 전면부에 전지셀의 전극단자를 외부 입출력 단자에 연결하기 위한 버스 바가 구비되어 있는 전지셀 적층체; (b) 상기 전지셀 적층체의 전면 및 후면에 각각 위치한 전지셀들의 전극단자 연결부에 전기적으로 연결되어 전지셀 또는 단위모듈의 전압을 검출하기 위한 접속단자를 단부에 구비하고 있는 전압 센싱부재들; (c) 상기 전지셀 적층체의 일측면 단부와 상단 및 하단 일부를 감싸는 구조로서, 상기 전압 센싱부재들이 삽입되어 장착되기 위한 장착부가 구비되어 있는 상부 케이스; 및 (d) 상기 전지셀 적층체의 타측면 단부와 상단 및 하단 일부를 감싸면서 상기 상부 케이스와 결합되는 구조로서, 전면부에 외부 입출력 단자가 구비되어 있는 하부 케이스;를 포함하여 구성된 전지모듈이 개시된다.

한편, 전지셀 적층체의 상면에서, 전지셀의 전압 측정 등을 위한 PCB와 버스 바가 구비된다. 버스 바를 용접할 때 초음파 융착을 사용하는데, 버스 바의 초음파 융착 시 발생하는 진동이 PCB로 전달되면서, 버스 바에 크랙이 발생하거나 PCB에 구비된 퓨즈에 단락이 발생하는 문제점이 있었다.

실시 예들에 따르면 버스 바의 융착 시 버스 바의 크랙 발생 및 퓨즈의 단락을 방지할 수 있는 ICB 센싱부 및 이를 포함하는 배터리 패키지를 제공한다.

본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 실시 예들에 따르면, 배터리 패키지에 구비되는 ICB 센싱부는, ICB(Internal Circuit Board) 하우징, 상기 ICB 하우징에 병렬 배치된 복수의 버스 바, 상기 버스 바가 전기적으로 결합되는 PCB, 상기 PCB에 장착되고, 상기 버스 바와 전기적으로 접속되는 복수의 터미널 및 상기 PCB를 수용하고, 상기 ICB 하우징과 단계적으로 결합되는 락킹 블록을 포함하여 구성된다.

일 측에 따르면, 상기 락킹 블록은, 일측에 상기 PCB가 결합되는 블록 하우징 및 상기 블록 하우징의 외측면에 형성되며 상기 ICB 하우징에 결합되는 락킹부를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 락킹 블록은, 상기 블록 하우징이 상기 ICB 하우징과 일정 간격 이격된 상태로 1차 락킹되고, 상기 1차 락킹 상태에서 상기 블록 하우징을 상기 ICB 하우징에 대해 더 밀어 넣어서 2차 락킹될 수 있다. 그리고 상기 1차 락킹 상태에서는, 상기 버스 바의 콘택부가 상기 터미널과 미접촉 상태이다. 그리고 상기 2차 락킹 상태에서는, 상기 락킹 블록의 단부가 상기 ICB 하우징에 접촉되고, 상기 콘택부가 상기 터미널과 접촉된다.

일 측에 따르면, 상기 락킹부는, 상기 블록 하우징의 외측 벽면 상에서 돌출 형성되는 복수의 돌기를 포함할 수 있다. 그리고 상기 ICB 하우징의 중앙에는 상기 락킹 블록이 결합되는 락킹 블록 결합 가이드가 형성되고, 상기 락킹 블록 결합 가이드에 상기 락킹부가 걸림부가 결합되는 걸림턱이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 락킹부는, 상기 블록 하우징의 외측벽에 형성되는 제1 락킹 돌기 및 상기 락킹 블록이 상기 ICB 하우징에 결합되는 방향에 대해서 상기 제1 락킹 돌기보다 후방에 구비되는 제2 락킹 돌기를 포함할 수 있다. 상기 ICB 하우징에는, 상기 락킹부가 걸림 결합되는 걸림부 및 상기 걸림부의 일측에 형성되고 상기 락킹 블록을 향해 내측 방향으로 돌출 형성된 걸림턱이 형성된다. 상기 걸림턱은 상기 걸림부의 상단부가 내측 방향으로 돌출된 돌기 또는 플랜지 형태를 가질 수 있다. 상기 1차 락킹 상태에서는, 상기 제1 락킹 돌기의 상부가 상기 걸림턱의 하부에 결합되고, 상기 제2 락킹 돌기의 하부는 상기 걸림턱의 상부에 결합될 수 있다. 상기 2차 락킹 상태에서는, 상기 제2 락킹 돌기의 상부가 상기 걸림턱의 하부에 결합될 수 있다.

일 측에 따르면, 상기 제1 락킹 돌기와 상기 제2 락킹 돌기는 하부에 경사면이 형성될 수 있다. 상기 걸림턱은 상부에 경사면이 형성될 수 있다. 상기 제2 락킹 돌기는 상기 제1 락킹 돌기보다 상기 걸림턱과의 접촉 면적이 크게 형성될 수 있다.

일 측에 따르면, 상기 버스 바는 일단부가 소정 길이로 절곡되어 콘택부가 형성되고, 상기 콘택부는 상기 PCB를 관통하여 상기 터미널에 접속될 수 있다.

한편, 상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 실시 예들에 따르면, ICB 센싱부를 구비하는 배터리 패키지는, 복수의 전지 셀이 적층되는 배터리 하우징 및 상기 배터리 하우징의 상면을 형성하고, 전지 셀의 센싱을 위한 ICB(Internal Circuit Board) 센싱부를 포함하고, 상기 ICB 센싱부는, ICB 하우징, 상기 ICB 하우징에 병렬 배치된 복수의 버스 바, 상기 버스 바가 전기적으로 결합되는 PCB, 상기 PCB에 장착되고, 상기 버스 바와 전기적으로 접속되는 복수의 터미널 및 상기 PCB를 수용하고, 상기 ICB 하우징과 단계적으로 결합되는 락킹 블록을 포함하여 구성된다.

일 측에 따르면, 상기 ICB 하우징의 중앙에는 상기 락킹 블록이 결합되는 락킹 블록 결합 가이드가 형성되고, 상기 락킹 블록 결합 가이드는 상기 락킹 블록이 결합되는 걸림부와 걸림턱이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 락킹 블록 결합 가이드는 상기 ICB 하우징에서 돌출 형성되고, 상기 락킹 블록의 측면을 지지하는 수직벽 형태를 가질 수 있다.

일 측에 따르면, 상기 버스 바는 상기 ICB 하우징의 중앙을 기준으로 양측에 배치되고, 상기 ICB 하우징의 중앙에 상기 콘택부가 배치될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예는 아래의 효과 중 하나 이상을 가질 수 있다.

실시 예들에 따르면, ICB 센싱부를 2차에 걸쳐 조립함으로써, PCB가 버스 바와 분리된 상태에서 버스 바를 융착시킴으로써 버스 바의 융착 시 발생하는 진동이 버스 바에서 PCB로 직접적으로 전달되지 않으므로, 버스 바의 크랙 발생을 방지하고, 퓨즈의 단락을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 패키지의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 ICB 센싱부의 평면도이다.
도 3은 도 2의 ICB 센싱부에서 I-I 선에 따른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 락킹 블록과 PCB의 분해 사시도이다.
도 5a와 도 5b는 도 2의 ICB 센싱부에서 락킹 블록과 버스 바의 조립 공정을 설명하기 위한 요부 사시도들이다.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하, 도 1 내지 도 5b를 참조하여 본 발명의 실시 예들에 따른 ICB 센싱부(110) 및 이를 구비하는 배터리 패키지(100)에 대해서 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 패키지(100)의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 배터리 패키지(100)는 다수의 전지 셀(미도시)을 포함하고, 전지 셀이 수용되는 배터리 하우징(101)의 상부에 구비되고 전지 셀의 센싱을 위한 ICB(Internal Circuit Board) 센싱부(110)가 구비된다.

배터리 패키지(100)는 전지 셀이 파우치형 이차 전지일 수 있으며, 이러한 파우치형 이차 전지가 수직 또는 수평 방향으로 적층된 구조를 가질 수 있다. 그리고 배터리 하우징(101)은 전지 셀의 적층체의 하단 및/또는 측면의 적어도 일부를 감싸도록 형성될 수 있다. 도면에서는 배터리 하우징(101)을 간략화 하여 도시한 것으로, 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.

한편, 배터리 패키지(100)는 이러한 전지 셀 이외에도, 전지 셀 적층체의 상부와 하부에 구비되는 엔드 플레이트(미도시), 배터리 패키지(100) 내외부의 공기를 유출입시키는 덕트(미도시) 및 전지 셀의 전극 탭에 접속되어 전압 등을 센싱하는 센싱 모듈(미도시) 등이 더 구비될 수 있다. 이러한 구성요소에 대해서는 상세한 도시 및 설명은 생략한다.

ICB 센싱부(110)는 배터리 하우징(101)의 상부에 결합되어 배터리 패키지(100)의 상면을 형성하고, 전지 셀의 센싱을 위한 버스 바(112)와 PCB(121)가 구비된다. 여기서, 본 실시 예에서는 ICB 센싱부(110)가 배터리 패키지(100)의 상부에 구비되는 것을 예시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 배터리 패키지(100)의 측부에 구비되는 것도 가능하다.

이러한 ICB 센싱부(110)의 구성에 대해서는, 도 2 내지 도 5b를 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.

참고적으로, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 ICB 센싱부(110)의 평면도이고, 도 3은 도 2의 ICB 센싱부(110)에서 I-I 선에 따른 단면도이다. 도 4는 도 2의 ICB 센싱부(110)에서 락킹 블록(120)과 PCB(121)의 분해 사시도이다. 그리고 도 5a와 도 5b는 도 2의 ICB 센싱부(110)에서 락킹 블록(120)과 버스 바(112)의 조립 공정을 설명하기 위한 요부 사시도들이다.

도면을 참조하면, ICB 센싱부(110)는 배터리 패키지(100)의 일측에 구비되는 ICB 하우징(111)과, ICB 하우징(111)에 결합되며 PCB(121)를 구비하는 락킹 블록(120)을 포함하여 구성된다.

ICB 하우징(111)은, 배터리 패키지(100)의 상면을 형성하며, 전지 셀 적층체의 상단 및/또는 측면의 적어도 일부를 감싸도록 형성될 수 있다. 그러나 본 발명이 도면에 한정되는 것은 아니며, ICB 하우징(111)은 배터리 패키지(100)의 측면을 형성하는 것도 가능하다.

버스 바(112)는 전지 셀의 전압 등에 관한 정보를 PCB(121)로 전달하고, 전지 셀의 전원 전달 방향을 전환할 수 있다. 복수의 버스 바(112)가 ICB 하우징(111)에 배치된다. 예를 들어, 버스 바(112)는 ICB 하우징(111)의 중앙을 기준으로 양측에 배치되며, 일단이 ICB 하우징(111)의 중앙에 배치되고, 타단은 절곡되어 ICB 하우징(111)의 측부 및 전지 셀에 결합된다.

버스 바(112)는 사각형 플레이트 형태로 형성되며, ICB 하우징(111)의 중앙에 배치되는 일단에 PCB(121)와 결합되는 콘택부(113)가 형성된다. 콘택부(113)는 버스 바(112)에서 소정 길이 길게 연장되고, 그 단부가 버스 바(112)에서 상부 방향으로 90도 절곡되어 절곡부(113a)가 형성된다. 콘택부(113)는 후술하는 PCB(121)를 관통하여 터미널(122)에 전기적으로 결합된다.

버스 바(112)는 타단이 ICB 하우징(111)의 측부에 결합되도록 형성되며, ICB 하우징(111)의 측면을 감싸도록 복수회 절곡될 수 있다.

또한, 버스 바(112)의 테두리 중 콘택부(113) 및 타단을 제외한 측부 중 일측 테두리가 ICB 하우징(111)에 초음파 융착되는 초음파 융착부(114)가 형성된다. 예를 들어, 초음파 융착부(114)는 버스 바(112)의 일측 테두리가 소정 길이 90도 절곡되고 상부로 절곡된 플랜지 형태로 형성될 수 있다. 그러나 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 버스 바(112)의 형상은 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다.

버스 바(112)는 ICB 하우징(111)에서 그 간격이 비대칭적으로 배치될 수 있다. 또한, ICB 하우징(111)의 중앙을 기준으로 양측에 배치된 버스 바(112)가 서로 비대칭적으로 배치될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 버스 바(112)는 동일 간격 및 대칭되게 배치되는 것도 가능하다.

ICB 하우징(111)에서 중앙에는 락킹 블록(120)이 삽입 결합되는 락킹 블록 결합 가이드(115)가 형성된다. 락킹 블록 결합 가이드(115)는 ICB 하우징(111) 표면에서 소정 높이로 돌출된 플랜지 또는 수직벽 형태를 갖고, 그 내측에 락킹 블록(120)이 삽입되는 형태를 가질 수 있다. 그러나 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 락킹 블록 결합 가이드(115)는 락킹 블록(120)이 결합될 수 있는 구조물이면 다양한 형상을 가질 수 있다.

PCB(121)는 락킹 블록(120) 내측에 구비되고, 버스 바(112)와 결합되는 복수의 터미널(122) 및 전자부품(123)이 실장된다. PCB(121)에는, BMS, 전류센서, 릴레이 및 퓨즈 중 적어도 하나 이상의 전자부품(123)들이 실장될 수 있다. PCB(121)에 탑재되는 회로 구성에 대해서는 상세한 도시 및 설명을 생략한다.

PCB(121)의 일 측에는 전지 셀(미도시)과 전기적 연결을 위한 커넥터(124)가 결합된다. 커넥터(124)는 PCB(121)에서 터미널(122) 및 전자부품(123)이 실장되는 면의 이면에 구비된다.

PCB(121)에는 콘택부(113)가 관통되는 콘택홀(121a)이 형성되어서, 락킹 블록(120)과 ICB 하우징(111)의 결합 시, 콘택부(113)는 PCB(121)를 관통하여 터미널(122)에 결합된다.

또한, PCB(121)와 락킹 블록(120)을 체결하기 위해서 PCB(121)에는 결합 보스(127)가 관통되는 하우징 결합홀(121b)이 형성되고, 락킹 블록(120)에 소정 높이를 갖는 결합 보스(127)가 형성된다. 그리고 하우징 결합홀(121b)에 결합 보스(127)가 관통하도록 결합시킨 상태에서, PCB(121)의 상면에 노출된 결합 보스(127)의 단부를 코킹 처리하여 고정시킬 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 결합 보스(127) 이외에도 PCB(121)를 락킹 블록(120)에 고정시키는 다양한 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 락킹 블록(120) 및 PCB(121)에 엠보싱을 형성하여 서로 결합시키거나, 볼트 등의 별도의 체결부재를 이용하여 PCB(121)를 락킹 블록(120)에 결합 고정시킬 수 있다.

락킹 블록(120)은 내부에 PCB(121)가 구비되고 락킹 블록 결합 가이드(115)에 끼워져서 결합되는 블록 하우징(125)과 블록 하우징(125)의 외측에 형성되는 락킹부(126)를 포함하여 구성된다.

블록 하우징(125)은 내부에 PCB(121)가 수용되어서 고정되고, 락킹 블록 결합 가이드(115) 내측에 끼워지는 복수의 수직벽으로 이루어진 박스 형태를 가질 수 있다. 그러나 블록 하우징(125)의 형상이 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 실질적으로 다양한 형상을 가질 수 있다.

락킹부(126)는 블록 하우징(125)의 외측 벽면 상에 형성되며, 예를 들어, 락킹부(126)는 락킹 블록 결합 가이드(115)에 걸림 결합되도록 블록 하우징(125)의 외측면 상에서 소정 높이로 돌출된 복수의 돌기일 수 있다. 또한, 락킹부(126)는 락킹 블록 결합 가이드(115)에 이중 락킹 되도록, 락킹 블록(120)이 ICB 하우징(111)에 결합되는 방향을 따라서, 제1 락킹 돌기(126a)와, 상기 제1 락킹 돌기(126a)보다 후방에 형성된 제2 락킹 돌기(126b)를 포함한다.

이하의 설명에서는 도 5a와 도 5b에 도시한 방향을 기준으로 '상하' 방향을 설명하며, 경우에 따라 락킹 블록(120)이 결합되는 방향을 기준으로 설명한다.

락킹부(126)와 대응되도록, 락킹 블록 결합 가이드(115)에 걸림부(116)가 형성된다. 예를 들어, 걸림부(116)는 락킹 블록 결합 가이드(115)를 관통하는 홀이나 개구의 형태를 가질 수 있다. 또한, 걸림부(116)에서 락킹부(126)가 삽입 결합되는 방향의 모서리(예를 들어, 도 5a와 도 5b 상에서 상측 모서리)에, 락킹부(126)와 걸림 결합되는 걸림턱(117)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 걸림턱(117)은 락킹부(126)를 향해서 내측 방향으로 소정 높이 돌출된 돌기 또는 플랜지일 수 있다. 또한, 걸림턱(117)은 락킹부(126)가 접촉된 상태에서 걸림턱(117)을 타고 하부로 이동하여 걸림부(116)에 삽입될 수 있도록 상부가 경사면으로 형성된다. 그리고 걸림턱(117)은 하부에 락킹부(126)와 결합된 상태를 유지할 수 있도록 편평한 단차가 형성된다. 그러나 걸림턱(117)의 형상이 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 실질적으로 다양한 형태를 가질 수 있다.

제1 및 제2 락킹 돌기(126a, 126b)는 결합되는 방향을 따라서 선단, 즉, 하부에 경사면이 형성된다. 이는 제1 및 제2 락킹 돌기(126a, 126b)가 걸림턱(117)과 접촉되었을 때 계속 진행될 수 있도록 하기 위한 것이다. 제1 및 제2 락킹 돌기(126a, 126b)는 후단, 즉, 상부는 걸림턱(117)에 걸림 결합된 상태가 안정적으로 유지될 수 있도록 평편한 단차로 형성된다. 이는 제1 및 제2 락킹 돌기(126a, 126b)가 걸림턱(117)에 접촉된 상태가 유지되도록 하고, 특히, 진동이 발생하더라도 제2 락킹 돌기(126b)가 걸림턱(117)에서 이탈되는 것을 방지하여, 락킹 블록(120)이 ICB 하우징(111)에 고정된 상태가 유지되도록 하기 위한 것이다. 또한, 제2 락킹 돌기(126b)는 제1 락킹 돌기(126a)에 비해 걸림턱(117)과 접촉되는 면적이 넓도록 더 큰 크기를 가질 수 있다. 이러한 제2 락킹 돌기(126b)의 형상 역시 진동이 발생하더라도 제2 락킹 돌기(126b)가 걸림턱(117)에서 이탈되는 것을 방지하여, 락킹 블록(120)이 ICB 하우징(111)에 고정된 상태가 유지되도록 하기 위한 것이다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 락킹 돌기(126a)와 제2 락킹 돌기(126b)의 형상은 실질적으로 다양한 형상을 가질 수 있다.

이하에서는 도 5a와 도 5b를 참조하여, 락킹 블록(120)의 2중 락킹 구조에 대해서 설명한다.

도 5a는 락킹 블록(120)이 ICB 하우징(111)에 1차 락킹된 상태를 도시한 도면이다. 도면을 참조하면, 1차 락킹 상태는, 락킹 블록(120)을 ICB 하우징(111)에 밀어 넣어서 제1 락킹 돌기(126a)가 걸림부(116)에 걸림 결합된다. 상세하게는, 1차 락킹 상태에서는 제1 락킹 돌기(126a)의 상부가 걸림턱(117)의 하단에 결합되고, 제2 락킹 돌기(126b)의 하부는 걸림턱(117)의 상단에 결합된 상태가 된다. 그리고 제1 락킹 돌기(126a)와 제2 락킹 돌기(126a)가 걸림턱(117)에 각각 결합되어서 이중 결합된 상태가 되므로, 락킹 블록(120)이 ICB 하우징(111)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 이러한 1차 락킹 상태에서는, 락킹 블록(120)의 하단 및 PCB(121)가 ICB 하우징(111)의 표면과 일정 간격(G) 이격된 상태가 된다. 여기서, 버스 바(112)의 콘택부(113)는 PCB(121)를 관통하여 콘택홀(121a)에 삽입된 상태이지만, 터미널(122)과는 미접촉된 상태이다. 1차 락킹 상태에서는, 터미널(122)과 버스 바(112)의 콘택부(113)가 미접촉 상태이기 때문에, 버스 바(112)를 초음파 융착하면서 발생하는 진동이 PCB(121)로 바로 전달되지 않으며, 이로 인해, 버스 바(112)의 크랙이 발생하거나 퓨즈(미도시)에 단락이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

도 5b는 락킹 블록(120)이 ICB 하우징(111)에 2차 락킹된 상태를 도시한 도면이다. 도면을 참조하면, 2차 락킹 상태는, 1차 락킹 상태에서 락킹 블록(120)을 ICB 하우징(111)에 대해서 더 밀어 넣어서 제2 락킹 돌기(126b)가 걸림부(116)에 결합된다. 상세하게는, 2차 락킹 상태에서는, 제2 락킹 돌기(126b)의 상부가 걸림턱(117)의 하단부에 결합되고, 제1 락킹 돌기(126a)는 걸림부(116) 내부에 위치하게 된다. 이러한 2차 락킹 상태에서는, 락킹 블록(120)이 ICB 하우징(111)에 완전히 삽입되어서, 락킹 블록(120)의 하단부가 ICB 하우징(111) 표면에 접촉된 상태가 되고, 콘택부(113) 역시 터미널(122)과 접촉되면서 완전 조립이 이루어진다.

한편, 도시하지는 않았으나, 락킹 블록(120)의 2차 락킹 후, 락킹 블록(120)을 ICB 하우징(111)에 고정시키는 공정이 더 수행될 수 있다. 예를 들어, 별도의 볼트 등의 고정부재를 이용하여 락킹 블록(120)을 ICB 하우징(111)에 고정시킬 수 있다.

실시 예들에 따르면, 락킹 블록(120)을 1차 락킹시켜서, 버스 바(112)와 PCB(121)가 분리된 상태에서 버스 바(112)의 융착 공정이 수행되므로, 버스 바(112)의 융착 시 발생하는 진동이 버스 바(112)에서 PCB(121)로 직접적으로 전달되는 것을 방지하여, 버스 바(112)의 크랙 발생을 방지하고, 퓨즈 등의 단락 발생을 방지할 수 있다. 또한, PCB(121)가 조립된 락킹 블록(120)을 ICB 하우징(111)에 삽입하는 것으로 조립이 이루어지므로, 용이하게 조립 공정을 수행할 수 있다.

이상과 같이 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시 예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

100: 배터리 패키지
101: 배터리 하우징
110: ICB 센싱부
111: ICB 하우징
112: 버스 바
113: 콘택부
113a: 절곡부
114: 초음파 융착부
115: 락킹 블록 결합 가이드
116: 걸림부
117: 걸림턱
120: 락킹 블록
121: PCB
121a: 콘택홀
121b: 하우징 결합홀
122: 터미널
123: 전자부품
124: 커넥터
125: 블록 하우징
126: 락킹부
126a, 126b: 락킹 돌기
127: 결합 보스
G: 갭

Claims

배터리 패키지에 구비되는 ICB 센싱부에 있어서,
ICB(Internal Circuit Board) 하우징;
상기 ICB 하우징에 병렬 배치된 복수의 버스 바;
상기 버스 바가 전기적으로 결합되는 PCB;
상기 PCB에 장착되고, 상기 버스 바와 전기적으로 접속되는 복수의 터미널; 및
상기 PCB를 수용하고, 상기 ICB 하우징과 단계적으로 결합되는 락킹 블록;
을 포함하는 ICB 센싱부.
제1항에 있어서,
상기 락킹 블록은,
일측에 상기 PCB가 결합되는 블록 하우징;
상기 블록 하우징의 외측면에 형성되며 상기 ICB 하우징에 결합되는 락킹부;
를 포함하는 ICB 센싱부.
제2항에 있어서,
상기 락킹 블록은,
상기 블록 하우징이 상기 ICB 하우징과 일정 간격 이격된 상태로 1차 락킹되고,
상기 1차 락킹 상태에서 상기 블록 하우징을 상기 ICB 하우징에 대해 더 밀어 넣어서 2차 락킹되는 ICB 센싱부.
제3항에 있어서,
상기 1차 락킹 상태에서는, 상기 버스 바의 콘택부가 상기 터미널과 미접촉 상태인 ICB 센싱부.
제3항에 있어서,
상기 2차 락킹 상태에서는, 상기 락킹 블록의 단부가 상기 ICB 하우징에 접촉되고, 상기 콘택부가 상기 터미널과 접촉되는 ICB 센싱부.
제2항에 있어서,
상기 락킹부는,
상기 블록 하우징의 외측 벽면 상에서 돌출 형성되는 복수의 돌기를 포함하는 ICB 센싱부.
제6항에 있어서,
상기 ICB 하우징의 중앙에는 상기 락킹부가 결합되는 락킹 블록 결합 가이드가 형성되고,
상기 락킹 블록 결합 가이드에 상기 락킹부가 걸림부가 결합되는 걸림턱이 형성되는 ICB 센싱부.
제6항에 있어서,
상기 락킹부는,
상기 블록 하우징의 외측벽에 형성되는 제1 락킹 돌기; 및
상기 락킹 블록이 상기 ICB 하우징에 결합되는 방향에 대해서 상기 제1 락킹 돌기보다 후방에 구비되는 제2 락킹 돌기;
를 포함하는 ICB 센싱부.
제8항에 있어서,
상기 ICB 하우징에는,
상기 락킹부가 걸림 결합되는 걸림부; 및
상기 걸림부의 일측에 형성되고 상기 락킹 블록을 향해 내측 방향으로 돌출 형성된 걸림턱;
이 형성되는 ICB 센싱부.
제9항에 있어서,
상기 걸림턱은 상기 걸림부의 상단부가 내측 방향으로 돌출된 돌기 또는 플랜지 형태를 갖는 ICB 센싱부.
제9항에 있어서,
상기 1차 락킹 상태에서는, 상기 제1 락킹 돌기의 상부가 상기 걸림턱의 하부에 결합되고, 상기 제2 락킹 돌기의 하부는 상기 걸림턱의 상부에 결합되는 ICB 센싱부.
제9항에 있어서,
상기 2차 락킹 상태에서는, 상기 제2 락킹 돌기의 상부가 상기 걸림턱의 하부에 결합되는 ICB 센싱부.
제8항에 있어서,
상기 제1 락킹 돌기와 상기 제2 락킹 돌기는 하부에 경사면이 형성되는 ICB 센싱부.
제8항에 있어서,
상기 걸림턱은 상부에 경사면이 형성되는 ICB 센싱부.
제8항에 있어서,
상기 제2 락킹 돌기는 상기 제1 락킹 돌기보다 상기 걸림턱과의 접촉 면적이 크게 형성되는 ICB 센싱부.
제1항에 있어서,
상기 버스 바는 일단부가 소정 길이로 절곡되어 콘택부가 형성되고,
상기 콘택부는 상기 PCB를 관통하여 상기 터미널에 접속되는 ICB 센싱부.
복수의 전지 셀이 적층되는 배터리 하우징; 및
상기 배터리 하우징의 상면을 형성하고, 전지 셀의 센싱을 위한 ICB(Internal Circuit Board) 센싱부;
를 포함하고,
상기 ICB 센싱부는,
ICB 하우징;
상기 ICB 하우징에 병렬 배치된 복수의 버스 바;
상기 버스 바가 전기적으로 결합되는 PCB;
상기 PCB에 장착되고, 상기 버스 바와 전기적으로 접속되는 복수의 터미널; 및
상기 PCB를 수용하고, 상기 ICB 하우징과 단계적으로 결합되는 락킹 블록;
을 포함하는 배터리 패키지.
제17항에 있어서,
상기 ICB 하우징의 중앙에는 상기 락킹 블록이 결합되는 락킹 블록 결합 가이드가 형성되고,
상기 락킹 블록 결합 가이드에는 상기 락킹 블록이 결합되는 걸림부와 걸림턱이 형성되는 배터리 패키지.
제18항에 있어서,
상기 락킹 블록 결합 가이드는 상기 ICB 하우징에서 돌출 형성되고, 상기 락킹 블록의 측면을 지지하는 수직벽 형태를 갖는 배터리 패키지.
제17항에 있어서,
상기 버스 바는 상기 ICB 하우징의 중앙을 기준으로 양측에 배치되고, 상기 ICB 하우징의 중앙에 상기 콘택부가 배치되는 배터리 패키지.