KR102350763B1 - 배터리용 단자커버의 결합구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배터리용 단자커버의 결합구조에 관한 것으로서, 본 발명의 일실시예는, 배터리 상부의 구조와 이에 대응되는 단자커버의 구조로 이루어지되, 상기 배터리의 상부는 두 개의 단자와, 상기 각각의 단자를 중심으로 상호 대칭되는 위치에 적어도 한 쌍의 'ㄱ'자형 제1 고정요소와, 상기 제1 고정요소가 배열된 방향과 직각방향으로 상기 단자를 중심으로 상호 대칭되는 위치에 적어도 한 쌍의 'ㄱ'자형 제2 고정요소를 포함하고, 상기 단자커버는, 아랫면과 일 측면이 개방된 구조로서, 상기 개방된 측면에 수직한 두 개의 측면 하단에 각각 수평한 측면플랜지를 구비함으로써, 상기 단자커버를 상기 제1 고정요소 사이로 밀어 넣어 결속하거나 또는 이와 직각을 이루는 방향인 상기 제2 고정요소 사이로 밀어 넣어 고정할 수 있다.
여기서 상기 배터리의 상부는 상기 제1 고정요소 또는 제2 고정요소의 아랫부분에 슬롯을 포함하고, 상기 단자커버는 상기 측면플랜지의 하면에 돌출부를 포함함으로써, 상기 단자커버가 상기 제1 고정요소와 결속 시 상기 돌출부가 상기 슬롯에 걸려 견고히 고정된다.

Description

배터리용 단자커버의 결합구조{Coupling Structure of Terminal Cover for Battery}

본 발명은 배터리용 단자커버의 결합구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배터리에 연결하는 전선의 방향을 전환할 수 있는 배터리 단자커버 결합구조에 관한 것이다.

배터리 단자는 외부 이물질로부터 보호되어야 할 필요가 있고, 특히 다수의 배터리를 전선으로 상호 연결한 경우 특정 단자와 다른 단자 사이에 전위차가 높아 전선작업 간 전기사고의 위험성이 있기 때문에, 촉수 및 전기전도체의 접촉을 막아줄 수단이 필요하다.

여기서 배터리 단자는 배터리 상부에 전선의 끝단이 고정되는 부위로서 전선을 덮은 연질의 피복을 연장하여 절연하는 데는 한계가 따르므로, 통상 견고한 구조의 단자커버로 덮어 보호하게 된다.

그리고 다수의 배터리를 전선으로 연결할 때는 도1에 도시한 바와 같이 특정 배터리(16)의 전선 연결 방향을 살펴볼 때, 오른쪽 표시 영역(A)처럼 배터리의 폭방향으로 연결되거나 또는 왼쪽 표시 영역(B)처럼 배터리의 길이방향으로 연결되는 등, 필요에 따라 전선의 연결 방향이 바뀔 필요가 있다.

그래서 시중에서 흔하게 발견되는 단자커버는 소정의 부피를 가진 견고한 구조물로서 두 개 이상의 측면이 개방되어 선택적으로 전선을 인입, 연결할 수 있도록 되어 있다. 또한 상기 단자커버는 하단에 다수의 후크를 구비하여 배터리의 상부에 구비된 다수의 삽입구멍에 꽂아서 고정하는 결합구조를 가진다.

그런데, 이와 같은 종래의 단자커버는 전선이 인입되지 않은 '개방된 측면'을 통해 이물질 유입이나 전기전도체의 접촉사고를 유발할 수 있다.

동시에 '다수의 개방된 측면'이 단자커버 구조물의 전체적인 유연성을 증가시켜 후크의 유격에 따른 진동발생의 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 실시예들은 단일한 측면만 개방된 단자커버를 사용하여 단자의 외부 노출을 최소화하고, 배터리의 상부에 견고히 고정될 수 있으며 동시에 전선의 연결 방향을 전환할 수 있도록 함을 과제로 한다.

본 발명은 배터리 단자 위에 단자커버를 고정하기 위한 결합구조에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 제1 실시예는, 배터리 상부의 구조와 대응되는 단자커버의 구조로 이루어지되, 상기 배터리의 상부는 두 개의 단자와, 상기 각각의 단자를 중심으로 상호 대칭되는 위치에 적어도 한 쌍의 'ㄱ'자형 제1 고정요소를 포함하고, 상기 단자커버는, 아랫면과 일 측면이 개방된 구조로서, 상기 개방된 측면에 수직한 두 개의 측면 하단에 각각 수평한 측면플랜지를 구비함으로써, 상기 단자커버를 상기 제1 고정요소 사이로 밀어 넣어 결속한다.

여기서 상기 배터리의 상부는 상기 제1 고정요소의 아랫부분에 슬롯을 포함하고, 상기 단자커버는 상기 측면플랜지의 하면에 돌출부를 포함함으로써, 상기 단자커버가 상기 제1 고정요소와 결속 시 상기 돌출부가 상기 슬롯에 걸려 견고히 고정된다.

이어서 본 발명에 따른 제2 실시예는, 상기 제1 실시예의 배터리의 상부가 상기 제1 고정요소가 배열된 방향과 직각방향으로 상기 단자를 중심으로 상호 대칭되는 위치에 적어도 한 쌍의 'ㄱ'자형 제2 고정요소를 추가로 포함하여, 상기 단자커버를 서로 수직한 두 개의 방향 중 어느 하나의 방향으로 선택적으로 상기 배터리의 상부에 밀어서 결속할 수 있다.

마지막으로 본 발명에 따른 제3 실시예는, 상기 제1 실시예의 배터리의 상부가 상기 제1 고정요소가 배열된 방향과 직각방향으로 상기 단자를 중심으로 상호 대칭되는 위치에 적어도 한 쌍의 삽입구멍을 추가로 포함하고, 상기 제1 실시예의 단자커버는 추가적으로, 상기 각각의 측면플랜지의 하단에 후크를 구비하고, 상기 개방된 측면과 마주보는 측면의 하단에 수평한 후방플랜지를 구비함으로써, 상기 후방플랜지를 상기 제1 고정요소 중 하나에 걸어 고정한 후 상기 후크를 상기 삽입구멍에 삽입함으로써 상기 배터리의 상부에 결속된다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 배터리용 단자커버의 결합구조에 의하면, 단자커버는 전선이 연결된 방향으로만 측면이 개방되어 공간적인 절연 효과성이 높다.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면 배터리 단자에 전선을 연결하는 방향을 자유롭게 전환할 수 있다.

도 1은 배터리 연결 개념도.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명에 따른 배터리 단자커버 결합구조의 제1 실시예를 보이는 도면.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 배터리 단자커버 결합구조의 제2 실시예를 보이는 도면.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 배터리 단자커버 결합구조의 제3 실시예를 보이는 도면.

이하, 본 발명인 배터리용 단자커버의 결합구조의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다. 특히 본 발명에서 '배터리'는 '각형 2차전지' 또는 '각형 배터리셀'일 수도 있고 아니면 '모듈화된 배터리(배터리 모듈)'를 지칭할 수도 있다.

아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.

본 발명은 배터리 단자 위에 단자커버를 고정하기 위한 결합구조에 관한 것으로서, 배터리 상부의 구조와 이에 대응되는 단자커버의 구조로 이루어진다.

[제1 실시예]

본 발명에 따른 제1 실시예를 도 2a 내지 도 2f를 참조하여 설명하면, 배터리의 상부(17)가 두 개의 단자(30, 31)와, 상기 각각의 단자를 중심으로 상호 대칭되는 위치에 적어도 한 쌍의 'ㄱ'자형 제1 고정요소(32, 33)를 포함하고, 상기 단자커버(21)는, 아랫면(92)과 일 측면(91)이 개방된 구조로서, 상기 개방된 측면(91)에 수직한 두 개의 측면 하단에 각각 수평한 측면플랜지(25, 26)를 구비함으로써, 상기 단자커버(21)를 상기 제1 고정요소(32, 33) 사이로 밀어 넣어 결속한다.

보다 구체적으로 설명하기 위해 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 상기 단자커버(21)는 합성수지 재질의 구조물로서 전반적으로 6면체의 형상을 갖추는 것이 바람직하되, 특히 아랫면(92)은 개방된 상태로 평평함을 유지하여야 한다. 또한 네 개의 측면 중 단 한 개의 측면(91)만이 개방됨으로써 배터리 단자에 전선을 연결하고 그 상부를 상기 단자커버(21)로 덮어 보호할 시 전선이 인입된 방향을 제외한 모든 면이 공간적으로 폐쇄됨으로써 절연 효과성을 증대하는 효과를 제공한다.

이때, 상기 단자커버(21)는 도 2a에 도시한 것처럼, 상기 개방된 측면(91)에 수직한 두 개의 측면 하단에 각각 수평한 측면플랜지(25, 26)를 구비하고, 상기 측면플랜지(25, 26) 아랫면에는 적어도 하나의 돌출부(23, 24)를 구비하는 것이 바람직하다.

도 2c는 일반적인 배터리(16)의 구조를 도시한 것인데, 이 '배터리'는 '각형 2차전지' 또는 '각형 배터리셀'일 수도 있고 아니면 '모듈화된 배터리(배터리 모듈)'일 수도 있다. 배터리의 상부(17)에는 두 개의 단자(30, 31)가 배치되는데, 상기 두 개의 단자 중 하나의 단자(31) 주변을 상세히 살펴보면, 두 개의 'ㄱ'자형 고정요소(32, 33)가 상기 단자(31)를 중심으로 서로 대칭되게 구비되었다.

보다 상세한 구조를 설명하기 위해 도 2c에서 표시 영역(B)을 확대 도시한 도 2d를 참조하면, 각각의 'ㄱ'자형 고정요소(32, 33) 아래에는 슬롯(32', 33')이 구비된다. 상기 배터리는 좌우대칭이므로 이후 도면들도 도 2c와 마찬가지로 한쪽 영역만을 도시하기로 한다.

이어서 도 2e와 도 2f를 참조하면, 상기 단자커버(21)를 상기 제1 고정요소(32, 33) 사이로 밀어 넣어 결속함으로써 단자가 온전히 보호됨을 확인할 수 있다. 상기 단자커버(21)의 측면플랜지(25, 26)는 각각 대응되는 위치의 'ㄱ'자형 제1 고정요소(32, 33) 아래에 삽입되어 단단히 고정됨이 확인된다. 이때, 상기 돌출부(23, 24)는 상기 슬롯(32', 33')에 끼워짐으로써 진동에 의해 결속상태가 해제되지 않도록 하는 효과를 제공한다.

여기서 단자(31)에 연결된 전선의 형태는 버스바(55)를 가정하였다.

도 2c 내지 도 2f에서는 배터리 상부에 'ㄱ'자형 제1 고정요소(32, 33)를 '배터리의 길이방향'으로 배열함으로써, 결과적으로 상기 단자커버(21)가 '배터리의 폭방향'으로 결합되는 모습이 도시되었으나, 본 발명에 따른 제1 실시예는 상기 제1 고정요소(32, 33)가 '배터리의 폭방향'으로 배열되는 경우도 배제하지 않는다.

[제2 실시예]

이어서 본 발명에 따른 제2 실시예를 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 설명하면, 배터리의 상부(17')가, 상기 제1 실시예의 구성요소에 더하여, 상기 제1 고정요소(32, 33)가 배열된 방향과 직각방향으로 상기 단자(31)를 중심으로 상호 대칭되는 위치에 적어도 한 쌍의 'ㄱ'자형 제2 고정요소(34, 35)를 추가로 포함하여, 상기 단자커버(21)를 서로 수직한 두 개의 방향(배터리의 폭방향 또는 배터리의 길이방향) 중 어느 하나의 방향으로 선택적으로 상기 배터리의 상부에 밀어서 결속할 수 있다.

보다 구체적인 설명을 위해 도 3a를 참조하면, 본 발명에 따른 제2 실시예에서는, 배터리의 상부(17')에 배터리의 길이방향으로 적어도 두 개의 상기 제1 고정요소(32, 33)가 구비되고, 배터리의 폭방향으로 적어도 두 개의 상기 제2 고정요소(34, 35)가 구비되되, 상기 제1 고정요소와 상기 제2 고정요소는 각각 단자(31)를 중심으로 대칭으로 배치된다.

도 3b 및 도 3c를 참조하면, 상기 단자(31)에 버스바(56)가 배터리의 길이방향으로 결합되고 상기 단자커버(21)는 배터리의 길이방향으로 밀어져 상기 제2 고정요소(34, 35) 사이에 결속된다.

여기서, 만약 도시된 바와 달리, 상기 버스바(56)가 배터리의 폭방향으로 결합된 상황이라면, 상기 단자커버(21)는 배터리의 폭방향으로 밀어져 상기 제1 고정요소(32, 33) 사이에 결속될 수도 있음이 자명하다.

이렇듯 본 발명에 따른 제2 실시예는 배터리에 전선을 연결하는 작업에 있어서 선택적인 방향전환의 효과를 제공한다.

[제3 실시예]

마지막으로 본 발명에 따른 제3 실시예를 도 4a 내지 도 4d를 참조하여 설명하면, 배터리의 상부(17'')가, 상기 제1 실시예의 구성요소에 더하여, 상기 제1 고정요소(32, 33)가 배열된 방향과 직각방향으로 상기 단자를 중심으로 상호 대칭되는 위치에 적어도 한 쌍의 삽입구멍(36, 37)을 추가로 포함하고, 단자커버(21')는, 상기 제1 실시예의 돌출부를 대신하여, 각각의 측면플랜지(25, 26)의 하단에 후크(27, 28)를 구비하며, 개방된 측면과 마주보는 측면의 하단에 수평한 후방플랜지(29)를 구비함으로써, 상기 후방플랜지(29)를 상기 제1 고정요소(32, 33) 중 하나에 걸어 고정한 후 상기 후크(27, 28)를 상기 삽입구멍(36, 37)에 삽입함으로써 상기 배터리의 상부(17'')에 결속된다.

보다 구체적인 설명을 위해 도 4a를 참조하면, 본 발명에 따른 제3 실시예의 단자커버(21')는 각각의 측면플랜지(25, 26) 하단에 후크(27, 28)가 구비된다. 또한 개방되지 않은 세 개의 측면 모두에 플랜지가 수평으로 연장 형성됨이 바람직한데, 두 개의 측면플랜지(25, 26) 사잇부분을 후방플랜지(29)로 명명한다.

도 4b에서 배터리의 상부(17'')에는 배터리의 길이방향으로 제1 고정요소(32, 33)가 배열되고 배터리의 폭방향으로 삽입구멍(36, 37)이 배열되었으나 본 발명에 따른 제3 실시예는 두 방향이 서로 바뀌는 경우를 배제하지 않는다.

도 4c 및 도 4d를 함께 참조하면, 본 발명에 따른 제3 실시예는, 단자커버(21')의 후방플랜지(29)를 상기 'ㄱ'자형 제1 고정요소(32, 33) 중 하나에 걸어 회전중심을 형성한 뒤, 상기 단자커버(21')를 돌려 상기 후크(27, 28)가 상기 삽입구멍(36, 37)에 삽입 및 견고히 고정됨을 확인할 수 있다.

이때, 만약 버스바(56)가 도시된 바와 달리, 반대방향으로(배터리 안쪽으로) 연결되었다면, 상기 단자커버(21')의 방향도 반대로 결속되었을 것임은 자명하다.

또한 상기 배터리의 상부(17'')에는 본 발명의 제1 실시예의 단자커버(21)가 도시된 방향과 직각방향(배터리의 폭방향)으로 결속될 수도 있기 때문에 본 발명의 제3 실시예 또한 선택적인 방향전환의 효과를 제공한다 하겠다.

본 발명은 배터리용 단자커버의 결합구조에 관한 것으로서, 종래기술에 비해 절연 효과성이 높고, 다수의 배터리를 연결할 때 전선의 연결 방향을 자유로이 전환할 수 있는 효과를 제공하기 때문에, 전기차 산업에서 이용가능성이 높다.

11, 12, 13, 14, 15, 16: 배터리 21, 21': 단자커버
23, 24: 돌출부 25, 26: 측면플랜지
27, 28: 후크 29: 후방플랜지
30, 31: 단자 32, 33: 제1 고정요소
34, 35: 제2 고정요소 32', 33': 슬롯
36, 37: 삽입구멍 55, 56: 버스바
3

Claims (5)

1. 배터리 단자 위에 단자커버를 고정하기 위한 결합구조로서,
   상기 배터리의 상부는 두 개의 단자;와
   상기 각각의 단자를 중심으로 상호 대칭되는 위치에 적어도 한 쌍의 'ㄱ'자형 제1 고정요소를 포함하고,
   상기 단자커버는,
   아랫면과 일 측면이 개방된 구조로서,
   상기 개방된 측면에 수직한 두 개의 측면 하단에 각각 수평한 측면플랜지를 구비함으로써, 상기 단자커버를 상기 제1 고정요소 사이로 밀어 넣어 결속하되,
   상기 결합구조는,
   결합방향을 직각으로 전환하기 위한 적어도 하나 이상의 방향전환 수단을 포함함을 특징으로 하는 배터리용 단자커버의 결합구조.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 배터리의 상부는,
   상기 제1 고정요소의 아랫부분에 슬롯을 포함하고,
   상기 단자커버는,
   상기 측면플랜지의 하면에 돌출부를 포함함으로써,
   상기 단자커버가 상기 제1 고정요소와 결속 시, 상기 돌출부가 상기 슬롯에 걸려 견고히 고정됨을 특징으로 하는 배터리용 단자커버의 결합구조.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 배터리의 상부는,
   상기 제1 고정요소가 배열된 방향과 직각방향으로 상기 단자를 중심으로 상호 대칭되는 위치에 적어도 한 쌍의 'ㄱ'자형 제2 고정요소를 추가로 포함하여,
   상기 단자커버를 서로 수직한 두 개의 방향 중 어느 하나의 방향으로 선택적으로 상기 배터리의 상부에 밀어서 결속할 수 있음을 특징으로 하는 배터리용 단자커버의 결합구조.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 배터리의 상부는,
   상기 제1 고정요소가 배열된 방향과 직각방향으로 상기 단자를 중심으로 상호 대칭되는 위치에 적어도 한 쌍의 삽입구멍을 추가로 포함하고,
   상기 단자커버는 추가적으로,
   상기 각각의 측면플랜지의 하단에 후크를 구비하고,
   상기 개방된 측면과 마주보는 측면의 하단에 수평한 후방플랜지를 구비함으로써, 상기 후방플랜지를 상기 제1 고정요소 중 하나에 걸어 고정한 후 상기 후크를 상기 삽입구멍에 삽입함으로써 상기 배터리의 상부에 결속됨을 특징으로 하는 배터리용 단자커버의 결합구조.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 후방플랜지는 상기 두 개의 측면플랜지와 중단 없이 연속 형성됨을 특징으로 하는 배터리용 단자커버의 결합구조.
   

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