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KR102072080B1 - 에너지 저장 장치 - Google Patents

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KR102072080B1
KR102072080B1 KR1020150010103A KR20150010103A KR102072080B1 KR 102072080 B1 KR102072080 B1 KR 102072080B1 KR 1020150010103 A KR1020150010103 A KR 1020150010103A KR 20150010103 A KR20150010103 A KR 20150010103A KR 102072080 B1 KR102072080 B1 KR 102072080B1
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KR
South Korea
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energy storage
storage device
substrate
case
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이정걸
유용현
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엘에스엠트론 주식회사
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Publication date
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Priority to US15/544,602 priority patent/US10607791B2/en
Priority to CN201680006552.0A priority patent/CN107210140B/zh
Priority to PCT/KR2016/000502 priority patent/WO2016117888A1/ko
Priority to PL16740361T priority patent/PL3249670T3/pl
Priority to ES16740361T priority patent/ES2895149T3/es
Priority to EP16740361.7A priority patent/EP3249670B1/en
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Abstract

본 발명은, 양극과 음극 중 어느 하나의 극성을 가지며 돌출부(15)와 제1 단자(16)을 포함하는 외부 터미널(14); 상기 외부 터미널(14)과 반대 극성을 가지며 연장부(32)를 포함하는 케이스(30); 중심부에 형성된 홀(22)을 통해 상기 외부 터미널(14)의 상기 돌출부(15)의 외주면을 감싸는 형태로 배치되는 기판(20); 상기 기판(20)의 상면에 위치하며, 상기 외부 터미널(14)의 제1 단자(16)와 결합되는 연결 부재(50, 70); 및 상기 연결 부재(50, 70)를 통해 제1 단자(16)와 상기 기판(20)이 연결되고, 상기 연장부(32)가 상기 기판(20)과 연결된다.
이러한 본 발명은, 하네스 기타 별도의 부재 없이도 에너지 저장 장치의 양극과 음극을 셀 밸런싱 기능을 갖는 기판에 전긱적으로 연결할 수 있으므로, 하네스 기타 별도의 부재를 마련하는데 소요되는 비용을 절감하고 하네스 기타 별도의 부재를 설치하는 공정을 생략하여 에너지 저장 장치 모듈의 경제성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

에너지 저장 장치 {Energy storing device}
본 발명은 에너지 저장 장치에 관한 것이다.
차세대 전기에너지 저장장치로 각광받고 있는 고 정전용량 저장 장치는 커패시터의 일종인 울트라 커패시터(Ultra Capacitor; UC), 슈퍼 커패시터(Super Capacitor; SC), 전기 이중층 커패시터(Electric Double Layer Capacitor; EDLC) 등을 말하며, 이는 전해콘덴서와 이차전지의 중간자적 특성을 지니는 에너지 저장장치로서, 높은 효율과 반영구적인 수명 특성으로 인해 이차전지와의 병용 및 대용이 가능한 에너지 저장 장치이다.
고 정전용량 저장 장치는, 유지보수(Maintenance)가 용이하지 않고 장기간의 사용 수명이 요구되는 애플리케이션(Application)에 대해서는 축전지 대체용으로 이용되기도 한다. 고 정전용량 저장 장치는 빠른 충방전 특성을 가지며, 이에 따라 이동통신 정보기기인 핸드폰, 노트북, PDA 등의 보조 전원으로서 뿐만 아니라, 고용량이 요구되는 전기자동차, 야간 도로 표시등, UPS(Uninterrupted Power Supply) 등의 주전원 혹은 보조 전원으로 매우 적합하며, 이와 같은 용도로 많이 이용되고 있다.
이러한 고 정전용량 저장 장치를 적용함에 있어서, 고전압용 전지로 사용되기 위해서는 수천 패럿(Farad) 또는 수백 볼트의 고전압 모듈(module)이 필요하다. 고전압 모듈은 복수개의 고 정전용량 저장 장치를 필요한 수량만큼 연결함으로써 달성될 수 있다. 이때, 각각의 셀 모듈은 부스바 또는 너트에 의해 외부 터미널들이 연결된 어셈블리 형태로 구성된다.
상기 고 정전용량 저장 장치 모듈은, 충전, 대기 및 방전 중에 셀들 간의 전압이 불균형 상태가 되어, 이로 인해 셀의 노화가 촉진되고, 셀의 용량(State of charge)이 감소되어 수명이 단축되고, 셀이 과전압 상태가 되어 셀이 파괴되거나 또는 폭발하는 경우가 발생하였다. 따라서, 상기 고 정전용량 저장 장치 모듈은, 셀들 간의 전압이 균형을 유지하도록 이를 제어하기 위한 셀 밸런싱이 필요하였다.
이를 해결하기 위해, 도 1에 도시된 바와 같이, 연결 부재(130)로 연결된 복수의 고 정전용량 저장 장치(110)(210)들과, 고 정전용량 저장 장치(110)(210)에 각각 연결되어 각각의 고 정전용량 저장 장치(110)(210)의 전압을 제어하는 복수의 밸런싱 회로 기판(120)(220)을 포함하는 에너지 저장 장치 모듈(3)이 제안되었다.
고 정전용량 저장 장치 모듈은 어느 고 정전용량 저장 장치(110)의 - 단자(112)와 다른 고 정전용량 저장 장치(미도시)의 + 단자(314)를 너트 형상의 연결 부재(130)를 통해 전기적으로 연결하였다. 또한 밸런싱 회로 기판(220)은 , 어느 고 정전용량 저장 장치(110)의 + 단자(114)와 다른 고정전용량 저장 장치(210)의 - 단자(212)를 너트 형상의 연결 부재(130)를 통해 전기적으로 연결하였다.
한편, 각각의 밸런싱 회로 기판(120, 220)을 통해 각각의 고 정전용량 저장 장치(110)(210)의 전압을 제어하기 위해서는, 각각의 밸런싱 회로 기판(120, 220) 과 고 정전용량 저장장치(110, 210)가 전기적으로 연결되어야 한다. 이를 위하여, 종래의 고 정전용량 저장 장치 모듈(3)은 각각의 밸런싱 회로 기판(120, 220)에 결합되어 있는 커넥터(122, 222)를 복수의 하네스(140)로 연결하여 + 전류를 받고, 각각의 밸런싱 회로 기판(120, 220)이 지지 부재(150)에 의해 지지되어 복수의 연결 부재(130)에 접촉하여 - 전류를 받음으로써 각각의 밸런싱 회로 기판(120, 220)과 고 정전용량 저장장치(110, 210)을 전기적으로 연결하였다.
그러나 이와 같이 복수의 커넥터(122, 222)와 복수의 하네스(140)를 이용하는 고 정전용량 저장 장치 모듈은 작업자의 실수로 커넥터의 연결을 빼먹을 수 있고, 지지 부재(150)가 각각의 밸런싱 회로 기판(120, 220)을 제대로 지지하지 못하여 각각의 밸런싱 회로 기판(120, 220)에 전류를 공급하지 못하거나, 복수의 하네스(140)에서 발생하는 열로 인한 고 정전용량 저장 장치 모듈의 성능 저하 및 고 정전용량 저장 장치들 사이에 하네스가 끼여 하네스의 피복이 벗겨지거나 끊어지는 문제점들이 있었다. 또한 복수의 커넥터(122, 222), 복수의 하네스(140)로 인하여 단가가 상승하는 문제점도 있었다.
본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 하네스와 커넥터 없이 밸런싱 회로 기판에 에너지 저장 장치들의 - 단자 및 + 단자를 전기적으로 연결할 수 있도록 구조를 개선한 에너지 저장 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에너지 저장 장치는, 양극과 음극 중 어느 하나의 극성을 가지며 돌출부(15)와 제1 단자(16)을 포함하는 외부 터미널(14); 상기 외부 터미널(14)과 반대 극성을 가지며 연장부(32)를 포함하는 케이스(30); 중심부에 형성된 홀(22)을 통해 상기 외부 터미널(14)의 상기 돌출부(15)의 외주면을 감싸는 형태로 배치되는 기판(20); 상기 기판(20)의 상면에 위치하며, 상기 외부 터미널(14)의 제1 단자(16)와 결합되는 연결 부재(50, 70); 및 상기 연결 부재(50, 70)를 통해 제1 단자(16)와 상기 기판(20)이 연결되고, 상기 연장부(32)가 상기 기판(20)과 연결되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 기판(20)과 상기 외부 터미널(14) 사이에 위치되며, 상기 기판(20)을 지지하는 지지 부재(60)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 외부 터미널(14)의 상면과 상기 연장부(32) 사이에 설치되며, 상기 외부 터미널(14)과 상기 연장부(32)가 전기적으로 연결되는 것을 차단하는 절연 부재(40)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 기판(20)은 상기 에너지 저장 장치(10)의 전압을 제어하는 셀 밸런싱 회로를 구비하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 연결 부재(50, 70)는 제1 단자(16)와 연결되어 상기 기판(20)에 음극 전류 또는 양극 전류 중 어느 하나의 전류를 제공하고, 상기 연장부(32)는 상기 기판(20)에 상기 연결 부재(50, 70)와 다른 극성을 가지는 전류를 제공하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 연장부(32)는 상기 외부 터미널(14)의 상면 일부분을 가압하여 상기 외부 터미널(14)을 상기 케이스(30)의 내부에 고정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 케이스는 제2 단자(33)를 더 구비하며, 상기 연결 부재(50, 70)는 어느 에너지 저장 장치(10a)의 제1 단자(16)와 다른 에너지 저장 장치(10b)의 제2 단자(33)를 연결하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 기판(20)의 중심부에 형성된 홀(22)의 지름은 상기 돌출부(15)의 지름보다 크고 상기 연결 부재(50)의 지름보다는 작은 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 에너지 저장 장치(10)는, 고 정전용량 저장 장치인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 에너지 저장 장치는 커넥터와 하네스 없이 에너지 저장 장치의 양극과 음극을 셀 밸런싱 기능을 갖는 기판에 전기적으로 연결할 수 있으므로, 하네스와 커넥터 부재를 마련하는데 소요되는 비용을 절감하고 하네스와 커넥터 부재를 설치하는 공정을 생략하여 에너지 저장 장치 모듈의 경제성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 에너지 저장 장치 모듈의 개략적인 구성을 나타내는 개략도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에너지 저장 장치 모듈의 개략적인 구성을 나타내는 개략도.
도 3은 도 2의 에너지 저장 장치의 단면도.
도 4는 도 3의 에너지 저장 장치의 부분 확대도.
도 5는 도 4의 에너지 저장 장치의 분리 사시도.
도 6은 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 에너지 저장 장치 모듈의 개략적인 구성을 나타내는 개략도.
도 7은 도 6의 제2 연결 부재의 사시도.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에너지 저장 장치 모듈의 개략적인 구성을 나타내는 개략도이며, 도 3은 도 2의 에너지 저장 장치 모듈의 에너지 저장 장치와 케이스의 단면을 나타낸 개략도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에너지 저장 장치 모듈(1)은, 제1 단자(16)를 구비하고, 베어셀(11)의 음극과 연결되어 음극의 극성을 갖는 외부 터미널(14), 및 베어셀(11)의 양극과 연결되어 양극의 극성을 갖으며, 연장부(32)를 포함하는 케이스(30); 외부 터미널(14)의 제1 단자(16) 및 케이스(30)의 연장부(32)와 각각 전기적으로 연결되는 기판(20); 및 어느 에너지 저장 장치(10a)의 제2 단자(33)와 다른 에너지 저장 장치(10b)의 제1 단자(33)를 연결하는 연결 부재(50);를 포함한다.
에너지 저장 장치(10)는, 전기 에너지가 저장되는 소자로서, 고 정전용량 저장 장치가 기타 다양한 소자일 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여 에너지 저장 장치(10)가 고 정전용량 저장 장치인 경우를 기준으로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에너지 저장 장치 모듈(1)에 대하여 설명하기로 한다.
에너지 저장 장치(10)의 개수는 특별히 한정되지 않으며, 적어도 2개 이상의 에너지 저장 장치(10)가 마련될 수 있다. 복수의 에너지 저장 장치(10)가 마련될 경우에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 어느 하나의 에너지 저장 장치(10a)의 제2 단자(33)와 다른 하나의 에너지 저장 장치(10b)의 제1 단자(16)를 제1 연결 부재(50)를 이용하여 에너지 저장 장치(10)의 길이 방향으로 연결함으로써, 복수의 에너지 저장(10)들을 직렬로 연결할 수 있다.
에너지 저장 장치(10)는, 양극, 음극, 세페레이터 및 전해질로 구성된 베어셀(11), 베어셀(11)의 일측에 결합되며, 베어셀(11)의 음극과 전기적으로 연결되는 제1 내부 터미널(12), 베어셀(11)의 타측에 결합되며, 베어셀(11)의 양극과 전기적으로 연결되는 제2 내부 터미널(13), 적어도 일부분이 케이스(30)의 외부로 노출되도록 제1 내부 터미널(12)의 외측에 결합되며, 제1 내부 터미널(12)과 전기적으로 연결되는 외부 터미널(14)과 제2 내부 터미널(13)과 전기적으로 연결되는 케이스(30), 케이스(30)에서 돌출형성된 제2 단자(33)를 구비한다.
외부 터미널(14)은, 그 상면으로부터 돌출 형성되는 돌출부(15), 및 돌출부(15)의 상면에 마련되며, 외주면을 따라 나사산이 형성되고, 어느 에너지 저장 장치와 다른 에너지 저장 장치를 접속시키기 위한 제1 단자(16)를 구비한다.
제1 내부 터미널(12)은 베어셀(11)의 음극과 전기적으로 연결되므로, 제1 내부 터미널(12) 및 제1 내부 터미널(12)과 전기적으로 연결된 외부 터미널(14)과 제1 단자(16)는 각각 음극의 극성을 갖는다. 또한, 제2 내부 터미널(13)은 베어셀(11)의 양극과 전기적으로 연결되므로, 제2 내부 터미널(13) 및 제2 내부 터미널(13)과 전기적으로 연결된 케이스(30)는 양극의 극성을 갖는다. 케이스(30)의 하면에서 외주면을 따라 나사산이 형성되어 돌출 형성되고, 이웃한 다른 에너지 저장 장치를 접속시키기 위한 제2 단자(33)를 구비한다. 케이스(30)는, 적어도 일부분이 전도성 재질로 이루어지며, 에너지 저장 장치(10)의 외관을 형성한다. 또한, 케이스(30)는, 에너지 저장 장치(10)의 적어도 일부분을 둘러싸도록 설치된다. 따라서 기판(30)이 외부 터미널(14)과 연결되면 외부 터미널(14)로부터 음극전류를 제공받게 되고, 케이스(30)와 연결되면 케이스(30)로부터 양극전류를 제공받게 된다.
도 4는 도 3의 에너지 저장 장치 모듈의 부분 확대도이다.
케이스(30)는, 적어도 일부분이 전도성 재질로 이루어지며, 에너지 저장 장치(10)의 적어도 일부분을 둘러싸도록 설치되어 에너지 저장 장치(10)의 외관을 형성한다. 케이스는, 도 3에 도시된 바와 같이, 베어셀(11)을 감싸는 형태의 원통형 몸체를 갖고, 원통형 몸체의 상면 또는 하면 중 어느 일면이 폐쇄되며, 제2 내부 터미널(13)과 전기적으로 연결되는 케이스 본체(31), 케이스 본체(31)의 원통형 몸체에서 연장되어 형성되며, 기판(20)과 전기적으로 연결되는 연장부(32), 및 케이스 본체(31)로부터 돌출 형성되며, 다른 에너지 저장 장치(10)의 제1 단자(16)와 전기적으로 연결되는 제2 단자(33)를 구비한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 케이스 본체(31)의 원통형 몸체의 하면을 폐쇄하고 있는 케이스 본체(31)의 바닥부는 제2 내부 터미널(13)과 전기적으로 연결되도록 제2 내부 터미널(13)의 하면과 결합된다. 케이스 본체(31)의 원통형 몸체는 베어셀(11)을 소정 간격만큼 이격된 상태로 둘러싸도록 형성된다.
케이스 본체(31)는 양극의 극성을 갖는 제2 내부 터미널(13)과 전기적으로 연결되므로, 케이스 본체(31), 케이스 본체(31)에서 연장된 연장부(32), 및 케이스 본체(31)로부터 돌출 형성된 제2 단자(33)는 각각, 양극의 극성을 갖는다. 따라서 케이스(30)에는 양극전류가 흐르게 된다.
제2 단자(33)는, 케이스 본체(31)의 하부로부터 돌출 형성되며, 양극의 극성을 갖는다. 제2 단자(33)는 연결 부재(50)에 의하여 다른 에너지 저장 장치(10)의 제1 단자(16)와 접속된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 단자(33)의 외주면에는 연결 부재(50)와의 나사 결합을 위한 나사산이 형성된다.
본 발명에서는 음극의 극성을 가지는 외부 터미널(14)과 양극의 극성을 가지는 케이스(300)로 한정하여 설명하였지만, 반대로 외부 터미널(14)이 양극의 극성을 가지고, 케이스(300)가 음극의 극성을 가질 수 있다.
연장부(32)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 케이스 본체(31)의 원통형 몸체의 단부가 굴곡되어 형성되며, 외부 터미널(14)과 기판(20) 사이에 위치하여 케이스(30)를 기판(20)과 전기적으로 연결한다. 또한, 연장부(32)는 외부 터미널(14)의 일부가 외부로 노출되게 외부 터미널(14)의 상면 일부분을 가압하여 케이스(30)의 내부에 외부 터미널(14)를 고정하는 역할도 한다. 연장부(32)의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 연장부(32)는, 곡면 형상을 갖도록 케이스 본체(31)의 단부가 굴곡되어 형성되며, 일부분이 기판(20)의 하면에 접촉함으로써 기판(20)과 전기적으로 연결된다.
연장부(32)와 외부 터미널(14) 사이에는 절연 부재(40)를 배치하여 연장부(32)와 외부 터미널(14) 사이의 전기적인 연결을 차단한다. 이와 같이 연장부(32)가 마련됨에 따라, 기판(20)은 양극의 극성을 갖는 연장부(32)를 통해 양극과 연결된다. 그러면, 하네스와 커넥터 부재 등이 없이도 기판(20)을 에너지 저장 장치(10)의 양극과 연결할 수 있으므로, 하네스와 커넥터 부재를 마련하는데 소요되는 비용을 절감할 수 있다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에너지 저장 장치 모듈(1)은, 시장 경쟁력을 높일 수 있으며, 하네스와 커넥터 부재를 기판에 연결하는 제작 공정을 생략할 수 있어 생산성을 높일 수 있다.
도 5는 도 2의 에너지 저장 장치의 분리 사시도이다.
기판(20)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 복수 개가 마련되어 각각의 에너지 저장 장치(10)마다 하나씩 설치된다. 각각의 기판(20)에는 각각의 에너지 저장 장치(10)의 셀 밸런싱을 수행하기 위한 회로가 마련될 수 있다. 각각의 기판(20)은 인쇄회로기판(PCB)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
기판(20)은 외부 터미널(14)의 돌출부(15)의 외주면을 둘러싸도록 설치된다. 기판(20)의 하면은 연장부(32)의 중간부(35)에 의해 접촉 및 지지되어 양극의 극성을 갖는 케이스(30)와 전기적으로 연결된다. 기판(20)의 상면은 제1 연결 부재(50)의 하면과 접촉되어 음극의 극성을 갖는 제1 단자(16)과 전기적으로 연결된다.
기판(20)을 외부 터미널(14)의 돌출부(15)의 외주면을 둘러싸도록 설치하기 위해, 기판(20)의 중심부에는 외부 터미널(14)의 돌출부(15)의 지름(l1)보다 큰 지름(l4)을 갖는 홀(22)이 형성된다. 또한, 상기 홀(22)은 기판(20)이 제1 연결 부재(50)와 접촉할 수 있도록 제1 연결 부재(50)의 지름(l5)보다 작게 형성된다.
기판(20)은 에너지 저장 장치(10)가 모듈화되었을 때 이웃하는 에너지 저장 장치와의 간섭을 피하기 위해 에너지 저장 장치(10)의 지름보다 작은 지름을 갖도록 형성된다. 여기서, 에너지 저장 장치(10)의 모듈화란, 복수의 에너지 저장(10)를 전기적으로 연결하는 것을 말한다.
기판(20)의 중심부가 에너지 저장장치(10) 쪽으로 휘는 것을 방지하기 위해, 기판(20)의 중심부를 지지하도록 지지 부재(60)를 기판(20)과 외부 터미널(14) 사이 위치시킬 수 있다. 이러한 지지 부재(60)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 탄성 재질로 형성되고, 외부 터미널(14)의 돌출부(15)를 둘러싸도록 돌출부(15)의 지름(l5)보다 큰 지름(l3)을 갖는 홀(62)을 가지며, 절연 부재(40)의 홀(42)의 지름(l2)보다 작은 지름으로 형성된 웨이브 와셔일 수 있다.
다음으로, 제1 연결 부재(50)는, 전도성 재질로 형성되며, 어느 에너지 저장 장치(10a)와 다른 에너지 저장 장치(10b)를 전기적으로 연결한다. 제1 연결 부재(50)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 너트 형상을 가지며, 제1 단자(16) 및 제2 단자(33)와 나사 결합 가능한 나사산이 내주면에 형성된 나사홀(52)을 구비한다. 그러므로, 제1 연결 부재(50)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 어느 에너지 저장 장치(10a)의 음극과 다른 에너지 저장 장치(10b)의 양극을 전기적으로 연결할 수 있다. 따라서, 제1 연결 부재(50)를 이용하여 복수의 에너지 저장 장치(10)들을 직렬로 연결할 수 있다.
또한, 제1 연결 부재(50)는, 기판(20)의 홀(22)의 지름(l1)보다 큰 지름을 갖는다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 연결 부재(50)의 하면은 기판(20)의 상면과 전기적으로 접촉될 수 있으며, 이를 통해 제1 단자(16)와 기판(20)은 제1 연결 부재(50)를 매개로 전기적으로 연결될 수 있다.
도 6는 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 에너지 저장 장치 모듈의 개략적인 구성을 나타내는 개략도이며, 도 7는 도 6의 제2 연결 부재의 사시도이다.
본 발명의 다른 바람직한 실시 예에 따른 에너지 저장 모듈(2)은, 기본적인 구성은 상술한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에너지 저장 장치 모듈(10)과 동일하나, 에너지 저장 장치(10)의 배치 방법과 연결 방법에 있어서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에너지 저장 모듈(1)과 차이점을 갖는다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여 상술한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에너지 저장 장치 모듈(1)과 동일한 구성은 동일한 도면 부호를 사용하여 설명하기로 한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 에너지 저장 장치(10)가 미리 정해진 간격을 두고 에너지 저장 장치(10)의 폭 방향으로 나란하게 배치되며, 어느 하나의 에너지 저장 장치(10a)의 제1 단자(16)와 상기 어느 하나의 에너지 저장장치(10a)와 인접한 다른 하나의 에너지 저장장치(10b)의 제2 단자(33)가 동일 선상에 위치되도록 배치된다.
이러한 어느 하나의 에너지 저장 장치(10a)의 제1 단자(16)와 다른 하나의 에너지 저장 장치(10b)의 제2 단자(33)를 전기적으로 연결하기 위하여, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 에너지 저장 장치 모듈(2)은, 제2 연결 부재(70)를 더 포함한다.
제2 연결 부재(70)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 바 형상을 가지며 어느 하나의 에너지 저장 장치(10a)의 제1 단자(16)와 다른 하나의 에너지 저장 장치(10b)의 제2 단자(33)가 각각 끼워지는 한 쌍의 끼움홀(72, 74)을 구비한다. 따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 끼움홀(72, 74)에 어느 하나의 에너지 저장 장치(10a)의 제1 단자(16)와 다른 하나의 에너지 저장 장치(10b)의 제2 단자(33)가 각각 끼워지도록 제2 연결 부재(70)를 설치함으로써, 에너지 저장 장치(10)들을 직렬로 연결할 수 있다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 연결 부재(70)의 끼움홀(72, 74)을 관통한 제1 단자(16)의 상부와 제2 단자(33)의 상부에는 각각 너트(80)가 나사 결합되며, 이를 통해 제2 연결 부재(70)의 이탈을 방지할 수 있다. 본 발명에서는 어느 하나의 에너지 저장 장치(10a)의 제1 단자(16)와 다른 하나의 에너지 저장 장치(10b)의 제2 단자(33)가 각각 끼워지도록 제2 연결 부재(70)를 설치하고 이를 고정하기 위해 너트(80)를 사용한 것으로 되어 있으나, 용접 등의 방법으로도 제2 연결 부재(70)을 고정할 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
1 : 에너지 저장 장치 모듈 10 : 에너지 저장 장치
11 : 베어셀 12 : 제1 내부 터미널
13 : 제2 내부 터미널 14 : 외부 터미널
15 : 돌출부 16 : 제1 단자
20 : 기판 30 : 케이스
31 : 케이스 본체 32 : 연장부
33 : 제2 단자 35 : 중간부
40 : 절연 부재 50 : 제1 연결 부재
60 : 지지 부재 70 : 제2 연결 부재
80 : 너트

Claims (9)

  1. 양극과 음극 중 어느 하나의 극성을 가지며 돌출부(15)와 제1 단자(16)을 포함하는 외부 터미널(14);
    상기 외부 터미널(14)과 반대 극성을 가지며 연장부(32)를 포함하는 케이스(30);
    중심부에 형성된 홀(22)을 통해 상기 외부 터미널(14)의 상기 돌출부(15)의 외주면을 감싸는 형태로 배치되는 기판(20);
    상기 기판(20)의 상면에 위치하며, 상기 외부 터미널(14)의 제1 단자(16)와 결합되는 연결 부재(50, 70);
    상기 기판(20)과 상기 외부 터미널(14) 사이에 위치되며, 상기 기판(20)을 지지하는 지지 부재(60); 및
    상기 연결 부재(50, 70)를 통해 제1 단자(16)와 상기 기판(20)이 연결되고, 상기 연장부(32)가 상기 기판(20)과 연결되는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 외부 터미널(14)의 상면과 상기 연장부(32) 사이에 설치되며, 상기 외부 터미널(14)과 상기 연장부(32)가 전기적으로 연결되는 것을 차단하는 절연 부재(40)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기판(20)은 상기 에너지 저장 장치(10)의 전압을 제어하는 셀 밸런싱 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 연결 부재(50, 70)는 제1 단자(16)와 연결되어 상기 기판(20)에 음극 전류 또는 양극 전류 중 어느 하나의 전류를 제공하고,
    상기 연장부(32)는 상기 기판(20)에 상기 연결 부재(50, 70)와 다른 극성을 가지는 전류를 제공하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 연장부(32)는 상기 외부 터미널(14)의 상면 일부분을 가압하여 상기 외부 터미널(14)을 상기 케이스(30)의 내부에 고정하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 케이스는 제2 단자(33)를 더 구비하며,
    상기 연결 부재(50, 70)는 어느 에너지 저장 장치(10a)의 제1 단자(16)와 다른 에너지 저장 장치(10b)의 제2 단자(33)를 연결하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기판(20)의 중심부에 형성된 홀(22)의 지름은 상기 돌출부(15)의 지름보다 크고 상기 연결 부재(50)의 지름보다는 작은 것을 특징으로 하는 에너지 저장 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 에너지 저장 장치(10)는, 고 정전용량 저장 장치인 것을 특징으로 하는 에너지 저장 장치.
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