KR101101035B1 - 전지 셀 간 연결탭 및 그를 이용한 전지 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 팩 단위로 구성되는 전지 모듈을 전기적으로 연결시키기 위한 연결탭의 일 영역에 홀을 형성하여 전지 모듈을 하우징에 삽입할 때 하우징과 연결탭 간의 터치로 인한 간섭을 방지할 수 있는 전지 셀 간 연결탭 및 그를 이용한 전지 모듈에 관한 것이다. 본 발명에 따른 전지 모듈의 복수개의 전지 셀을 연결시키는 전지 셀 간 연결탭에 있어서, 판 형상의 본체부; 상기 본체부에서 상기 복수개의 전지 셀과 접하는 셀접합부; 상기 셀접합부로 둘러싸인 중앙부에 형성된 홀; 및 상기 홀을 가로지르며 반으로 겹쳐지도록 접혀지는 밴딩부;를 포함한다. 이러한 구성에 의하여, 안전성을 향상시킬 수 있다.
전지 모듈, 전지 팩, 전지 셀, 연결탭, 홀, 하우징

Description

전지 셀 간 연결탭 및 그를 이용한 전지 모듈{Connection tab for connecting battery cells and battery module using the same}
본 발명은 전지 셀 간 연결탭 및 그를 이용한 전지 모듈에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 전지 모듈을 하우징에 삽입할 때 안전성을 향상시킬 수 있는 전지 셀 간 연결탭 및 그를 이용한 전지 모듈에 관한 것이다.
일반적으로 이차전지(Secondary battery)는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지로서, 그 용도나 전지 용량을 감안하면, 하나 또는 복수개의 이차전지를 팩 형태로 포장하여 사용하는 저용량 이차전지(이하, '전지 셀')와, 전지 셀을 수십개 모아 사용하는 전지 팩 단위의 모터 구동용 대용량 이차전지(이하, '전지 모듈')로 구분할 수 있다.
복수개의 원형 전지 셀로 이루어지는 전지 모듈에서는 이웃한 전지 셀들을 연결탭을 사용해서 각각의 전지 셀과 연결탭을 저항 용접하여 전지 모듈을 구성한다.
그리고, 전지 모듈이 복수개의 전지 팩으로 구성되는 경우, 각각의 전지 팩 사이 역시 연결탭에 의해 전기적으로 연결한 뒤, 연결탭을 절곡시킴에 의해 각각의 전지 팩끼리 연결되도록 할 수 있다. 이러한 전지 모듈은 외부를 둘러싸는 하우징(Housing)을 구비한다.
전지 모듈과 하우징은 전지 모듈의 일측에서 타측 방향으로 하우징에 삽입함에 의해 결합되는데, 이때 각각의 전지 팩 사이를 연결하는 연결탭의 절곡된 부분이 하우징과 터치(Touch)되면서 간섭이 발생하여 전지 모듈의 안전성이 떨어진다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 팩 단위로 구성되는 전지 모듈을 전기적으로 연결시키기 위한 연결탭의 일 영역에 홀을 형성하여 전지 모듈을 하우징에 삽입할 때 하우징과 연결탭 간의 터치로 인한 간섭을 방지할 수 있는 전지 셀 간 연결탭 및 그를 이용한 전지 모듈을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 연결탭에 밴딩홈을 더 형성하여 어느 한 쪽의 전지 팩으로 치우침 없이 연결탭을 밴딩할 수 있는 전지 셀 간 연결탭 및 그를 이용한 전지 모듈을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈의 복수개의 전지 셀을 연결시키는 전지 셀 간 연결탭에 있어서, 판 형상의 본체부; 상기 본체부에서 상기 복수개의 전지 셀과 접하는 셀접합부; 상기 셀접합부로 둘러싸인 중앙부에 형성된 홀; 및 상기 홀을 가로지르며 반으로 겹쳐지도록 접혀지는 밴딩부;를 포함한다.
또한, 상기 밴딩부에는 적어도 하나의 밴딩홈이 직선으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 밴딩부의 양단에는 상기 본체부 내측으로 오목한 간섭방지홈이 더 형성될 수 있다.
또한, 상기 셀접합부에는 상기 전지 셀과의 접합을 위한 용접부가 더 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 복수개의 전지 셀이 서로 연결된 전지 팩 단위로 구성되는 전지 모듈에 있어서, 상기 전지 팩 간을 연결시키며, 일측 전지 팩의 일부의 전지 셀 및 타측 전지 팩의 일부의 전지 셀과 접합되는 연결탭을 포함하되, 상기 연결탭은 상기 일측 전지 팩의 일부의 전지셀과 상기 타측 전지 팩의 일부의 전지 셀로 둘러싸인 영역에 홀이 형성된다.
또한, 상기 연결탭은 양단부에 위치된 상기 일측 전지 팩의 전지 셀과 상기 타측 전지 팩의 전지 셀 사이의 외측에 홈이 더 형성될 수 있다.
또한, 상기 연결탭은 상기 전지 셀과 접합되는 영역인 셀접합부를 구비하여, 상기 셀접합부를 용접함에 의해 상기 전지 셀에 접합될 수 있다.
또한, 상기 연결탭은 밴딩홈을 더 형성하여, 상기 밴딩홈이 접혀짐에 의해 상기 일측 전지 팩과 상기 타측 전지 팩이 겹쳐지도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 일측 전지 팩과 상기 타측 전지 팩의 겹쳐지는 면 사이에는 절연부재가 더 형성될 수 있다.
또한, 상기 절연부재는 상기 전지 팩의 외형보다 작게 형성될 수 있다.
또한, 상기 전지 팩의 복수개의 전지 셀은 양, 음극 단자가 일 방향에서 상호 교번하는 형태로 배열될 수 있다.
또한, 상기 전지 셀이 원통형으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 전지 모듈 외측을 둘러싸는 하우징을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 하우징은 상기 전지 모듈의 외형과 대응되는 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 전지 모듈의 일측에서 타측 방향으로 상기 하우징에 삽입될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 팩 단위로 구성되는 전지 모듈을 전기적으로 연결시키기 위한 연결탭의 일 영역에 홀을 형성함으로써, 전지 모듈을 하우징에 삽입할 때 하우징과 연결탭 간의 터치로 인한 간섭을 방지하여 안전성을 향상시킬 수 있다.
또한, 연결탭에 밴딩홈을 더 형성하여 어느 한 쪽 전지 팩으로의 치우침 없이 연결탭을 밴딩할 수 있음으로써, 신뢰성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 조립 산포를 개선할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예를 도시한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 전지 모듈을 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지 모듈의 구성을 나타내는 사시도이다.
도면을 설명하기에 앞서, 전지 팩(20a,20b) 간을 연결시키는 연결탭을 제1 연결탭(12), 전지 셀(10) 간을 연결시키는 연결탭을 제2 연결탭(11)이라 하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전지 모듈(30)은 복수개의 원통형 전지 셀(10)이 서로 연결된 전지 팩(20a,20b) 단위로 구성되며, 각 전지 팩(20a,20b)은 제1 연결탭(12)에 의해 연결된다. 그리고, 복수개의 전지 셀(10)로 이루어진 전지 팩(20a,20b) 중, 4개의 전지 셀(10)은 제2 연결탭(11)에 의해 각각의 전지 셀(10)에 형성된 단자(미도시)가 연결된다. 제2 연결탭(11)은 4개의 전지 셀(10)이 마름모 형상으로 연결되도록 각각의 전지 셀(10)과 접하는 영역에 용접부(14a)를 구비하여 용접에 의해 전지 셀(10)에 부착될 수 있다.
도 1에 도시되지는 않았지만, 제2 연결탭(11)은 4개의 전지 셀(10)을 연결시키는 구조로 형성되므로, 4개씩 연결된 전지 셀(10)을 일렬로 배열시킨 뒤, 전지 셀(10)의 하부면에서 4개씩 연결된 전지 셀(10) 간을 연결시키기 위해 상부면에서 연결되지 않은 각 2개씩의 전지 셀(10)에 제2 연결탭(11)을 부착시킨다. 이에 의해 복수개의 전지 셀들(10)이 전기적으로 연결되어 하나의 전지 팩(20a,20b)을 구성할 수 있다.(도 4 참조)
본 발명의 실시예에서는 2개의 전지 팩(20a,20b)으로 구성된 전지 모듈(30)을 도시하고 있으며, 제1 연결탭(12)은 일측 전지 팩(20a)의 2개의 전지 셀(10) 및 타측 전지 팩(20b)의 2개의 전지 셀(10)과 접하도록 판 형상으로 형성된다. 제1 연결탭(12)은 제2 연결탭(11)과 마찬가지로, 각각의 전지 셀(10)과 접하는 셀 접합부(18, 도 2 참조) 영역에 용접부(14b)를 구비하여 용접에 의해 전지 팩(20a,20b) 사이를 연결시킬 수 있다. 이러한 제1 연결탭(12)은 일측 전지 팩(20a)과 타측 전지 팩(20b)이 접하도록 형성되며, 중앙부에 홀(16)이 형성된다.
이와 같이 2개의 전지 팩(20a,20b)이 제1 연결탭(12)에 의해 연결된 전지 모듈(30)은 추후 제1 연결탭(12)의 일 영역이 접혀지면서 일측 전지 팩(20a)과 타측 전지 팩(20b)이 겹쳐지게 된다. 이때, 일측 전지 팩(20a)과 타측 전지 팩(20b)의 겹쳐지는 면 사이에는 절연부재(13)가 부착될 수 있다. 여기서, 절연부재(13)는 전지 팩(20a,20b)의 외형보다 작게 형성되어야 하며, 절연테이프로 형성될 수 있다.
도 1의 타측 전지 팩(20b)에서 전지 셀(A)과 전지 셀(C) 및 전지 셀(B)과 전지 셀(D) 각각은 병렬로 연결되어 있으며, 전지 셀(A)과 전지 셀(B) 및 전지 셀(C)과 전지 셀(D) 각각은 직렬로 연결되어 있다. 이에 따라 전지 셀(A)과 전지 셀(B) 사이 및 전지 셀(C)과 전지 셀(D) 사이에는 추가 절연부재(미도시)가 더 형성될 수 있다.
즉, 본 실시예의 전지 모듈(30)은 복수개의 전지 셀(10)의 양, 음극 단자가 일 방향에서 상호 교번하는 형태로 배열될 수 있게 2개씩의 전지 셀(10)의 극성을 서로 엇갈리게 배열한 상태에서, 인접한 4개의 전지 셀(10)을 제1 연결탭(12) 및 제2 연결탭(11)을 사용하여 서로 연결된 구조로 이루어진다. 본 발명에 따른 제1 연결탭(12) 및 제2 연결탭(11)에 의해 연결된 전지 모듈(30)은 추후 하우징(40,도 5 참조)에 삽입되는데, 제1 연결탭(12)의 중앙에 형성된 홀(16, 도 2 참조)에 의해 하우징과의 터치에 의한 간섭을 방지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제1 연결탭을 나타내는 평면도이고, 도 3은 도 2의 E-E'를 나타내는 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 연결탭(12)은 일측 전지 팩(20a, 도 1 참조)의 2개의 전지 셀(10) 및 타측 전지 팩(20b, 도 1 참조)의 2개의 전지 셀(10)과 접하도록 위치되어 각 전지 팩을 연결시킨다.
제1 연결탭(12)은 판 형상의 본체부(19)와, 본체부(19)에서 복수개의 전지 셀(10)과 접하는 셀접합부(18)와, 셀접합부(18)로 둘러싸인 중앙부에 형성된 홀(16)을 가로지르며 제1 연결탭(12)이 반으로 겹쳐지도록 접혀지는 밴딩부(15)를 포함한다.
제1 연결탭(12)의 각각의 전지 셀(10)과 접하는 셀접합부(18)에는 용접부(14b)가 구비되며, 용접부(14b)는 전지 셀(10) 측으로 돌출되도록 형성된다. 그리고, 밴딩부(15)의 양단에는 본체부(19) 내측으로 오목한 간섭방지홈(17)이 더 형성될 수 있다. 간섭방지홈(17)의 양측으로는 제1 연결탭(12)이 연장되어 형성되는데, 이는 전지 셀(10)의 전류가 흘러갈 수 있는 면적을 넓혀주기 위한 공간일 수 있다.
또한, 제1 연결탭(12)은 일측 전지 팩과 타측 전지 팩이 겹쳐지도록 접혀지는데, 이때 제1 연결탭(12)의 형상이 대칭되며 용이하게 접혀지도록 일측 전지 팩과 타측 전지 팩 사이에 형성된 밴딩부(15)에는 직선으로 2개의 밴딩홈(15a)이 형성된다. 이에 의해 제1 연결탭(12)의 밴딩홈(15a)이 접혀짐에 의해 일측 전지 팩과 타측 전지 팩이 어느 한쪽 방향으로의 치우침 없이 정확하게 겹쳐지도록 할 수 있다. 여기서, 밴딩홈(15a)은 2개로 형성되었으나, 그에 한정되는 것은 아니다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지 모듈이 밴딩된 형상을 나타내는 사시도이다.
도 4를 참조하면, 밴딩부(15, 도 2 참조)를 따라 제1 연결탭(12)이 접혀짐에 의해 일측 전지 팩(20a)과 타측 전지 팩(20b)이 정확하게 대칭되도록 겹쳐져 있다. 여기서, 전지 팩(20a,20b)을 구성하는 복수개의 전지 셀(10)은 원통형으로 형성되며, 제2 연결탭(12)에 의해 연결되어 전지 팩(20a,20b)을 구성한다. 그리고, 이러한 전지 팩(20a,20b)을 연결시키기 위한 제1 연결탭(12)은 중앙부에 홀(16, 도 2 참조)이 형성되어 있으므로, 접혀진 전지 모듈(30) 외측으로는 노출되지 않는다. 그리고, 일측 전지 팩(20a)과 타측 전지 팩(20b)의 겹쳐진 사이에는 절연부재(13)가 부착되어 일측 전지 팩(20a)과 타측 전지 팩(20b)의 전기적인 간섭을 방지한다. 이러한 절연부재(13)는 전지 팩(20a,20b)의 외형과 동일하거나 작게 형성함으로써, 전지 모듈(30)의 외측으로 노출되지 않도록 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈이 하우징에 삽입되는 상태를 나타내는 사시도이다.
도 5 및 도 2를 참조하면, 도 4에서 제1 연결탭(12)이 밴딩홈(15a)을 따라 접혀짐에 따라 겹쳐진 일측 전지 팩(20a)과 타측 전지 팩(20b)으로 구성된 전지 모듈은 외측를 둘러싸는 하우징(Housing,40)을 구비한다. 하우징(40)은 양호한 기계적 특성을 가지고, 전지 모듈에서 발생되는 열을 외부로 방출하는 역할을 하며, 전지 모듈로의 습기 침입을 방지하기 위하여 외부와 밀폐되어 있다.
이러한 하우징(40)은 전지 모듈의 외형과 대응되는 형태로 제작되며, 전지 모듈을 일측에서 타측으로 하우징(40)에 삽입함에 의해 전지 모듈과 하우징(40)을 결합시킬 수 있다. 이때, 제1 연결탭(12)에는 홀(16) 및 간섭방지홈(17)이 형성되어 전지 모듈 외측으로 제1 연결탭(12)이 노출되지 않으므로, 전지 모듈을 하우징(40)에 삽입할 때 하우징(40)과 제1 연결탭(12) 간의 터치로 인한 간섭을 방지함으로써, 안전성을 향상시킬 수 있다.
또한, 앞서 설명한 바와 같이 제1 연결탭(12)에 형성된 밴딩홈(15a)에 의해 어느 한쪽 전지 팩(20a,20b)으로의 치우침 없이 제1 연결탭(12)을 접을 수 있음으로써, 신뢰성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 조립 산포를 개선할 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지 모듈의 구성을 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제1 연결탭을 나타내는 평면도.
도 3은 도 2의 E-E'를 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지 모듈이 밴딩된 형상을 나타내는 사시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈이 하우징에 삽입되는 상태를 나타내는 사시도.
♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣
10 : 전지 셀 11 : 제2 연결탭
12 : 제1 연결탭 13 : 절연부재
14a : 제2 연결탭의 용접부 14b : 제1 연결탭의 용접부
15 : 밴딩부 15a : 밴딩홈
16 : 홀 17 : 간섭방지홈
18 : 셀접합부 19 : 본체부
20a : 일측 전지 팩 20b : 타측 전지 팩
30 : 전지 모듈 40 : 하우징

Claims (15)

  1. 전지 모듈의 복수개의 전지 셀을 연결시키는 전지 셀 간 연결탭에 있어서,
    판 형상의 본체부;
    상기 본체부에서 상기 복수개의 전지 셀과 접하는 셀접합부;
    상기 셀접합부로 둘러싸인 중앙부에 형성된 홀; 및
    상기 홀을 가로지르며 반으로 겹쳐지도록 접혀지는 밴딩부;를 포함하되,
    상기 밴딩부에는 적어도 하나의 밴딩홈이 직선으로 형성되며, 상기 밴딩부의 양단에는 상기 본체부 내측으로 오목한 간섭방지홈이 더 형성되는 전지 셀 간 연결탭.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 셀접합부에는 상기 전지 셀과의 접합을 위한 용접부가 더 형성되는 전지 셀 간 연결탭.
  5. 복수개의 전지 셀이 서로 연결된 전지 팩 단위로 구성되는 전지 모듈에 있어서,
    상기 전지 팩 간을 연결시키며, 일측 전지 팩의 일부의 전지 셀 및 타측 전지 팩의 일부의 전지 셀과 접합되는 연결탭을 포함하되,
    상기 연결탭은 상기 일측 전지 팩의 일부의 전지셀과 상기 타측 전지 팩의 일부의 전지 셀로 둘러싸인 영역에 홀이 형성되되,
    상기 연결탭은 직선의 밴딩홈 및 상기 밴딩홈의 양단에는 상기 연결탭의 내측으로 오목한 간섭방지홈이 더 형성되어, 상기 밴딩홈이 접혀짐에 의해 상기 일측 전지 팩과 상기 타측 전지 팩이 겹쳐지도록 형성되는 전지 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 연결탭은 양단부에 위치된 상기 일측 전지 팩의 전지 셀과 상기 타측 전지 팩의 전지 셀 사이의 외측에 홈이 더 형성되는 전지 모듈.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 연결탭은 상기 전지 셀과 접합되는 영역인 셀접합부를 구비하여, 상기 셀접합부를 용접함에 의해 상기 전지 셀에 접합되는 전지 모듈.
  8. 삭제
  9. 제5항에 있어서,
    상기 일측 전지 팩과 상기 타측 전지 팩의 겹쳐지는 면 사이에는 절연부재가 더 형성되는 전지 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 절연부재는 상기 전지 팩의 외형보다 작게 형성되는 전지 모듈.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 전지 팩의 복수개의 전지 셀은 양, 음극 단자가 일 방향에서 상호 교번하는 형태로 배열되는 전지 모듈.
  12. 제5항에 있어서,
    상기 전지 셀이 원통형으로 이루어지는 전지 모듈.
  13. 제5항에 있어서,
    상기 전지 모듈 외측을 둘러싸는 하우징을 더 포함하는 전지 모듈.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 전지 모듈의 외형과 대응되는 형태로 형성되는 전지 모듈.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 전지 모듈의 일측에서 타측 방향으로 상기 하우징에 삽입되는 전지 모듈.
KR1020090111400A 2009-11-18 2009-11-18 전지 셀 간 연결탭 및 그를 이용한 전지 모듈 KR101101035B1 (ko)

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