본 발명은 제어부를 포함한 배터리 모듈, 이를 포함하는 전자 디바이스, 및 자동차에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스위치 불량을 줄이고, 방수 능력이 오랫동안 유지되는 배터리 팩에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module including a control unit, an electronic device including the same, and a vehicle, and more particularly, to a battery pack that reduces switch failure and maintains waterproof capability for a long time.
현재 상용화된 이차전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차전지는 니켈 계열의 이차전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.Currently commercialized secondary batteries include nickel-cadmium batteries, nickel-hydrogen batteries, nickel-zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among these, lithium secondary batteries are receiving attention for their advantages of being able to charge and discharge freely, having a very low self-discharge rate, and having a high energy density, as they have almost no memory effect compared to nickel-based secondary batteries.
이러한 리튬 이차전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 원통형 전지캔을 외장재로 구비한다.These lithium secondary batteries primarily use lithium oxide and carbon materials as the positive and negative active materials, respectively. Lithium secondary batteries comprise an electrode assembly comprising positive and negative plates coated with the positive and negative active materials, respectively, with a separator interposed between them, and a cylindrical battery can as an outer packaging material that seals and encloses the electrode assembly together with an electrolyte.
최근에는 휴대형 전자기기와 같은 소형 장치뿐만 아니라, 자동차나 전력저장장치와 같은 중대형 장치에도 이차전지가 널리 이용되고 있다. 이러한 중대형 장치에 이용되는 경우, 용량 및 출력을 높이기 위해 많은 수의 이차전지가 전기적으로 연결된다.Recently, secondary batteries are widely used not only in small devices like portable electronic devices, but also in medium- to large-sized devices like automobiles and power storage devices. When used in these medium- to large-sized devices, numerous secondary batteries are electrically connected to increase capacity and output.
한편, 근래 에너지 저장원으로서의 활용을 비롯하여 대용량 구조에 대한 필요성이 높아지면서 전기적으로 직렬 및/또는 병렬로 연결된 다수의 이차전지, 이러한 이차전지를 내부에 수용한 모듈 케이스, 다수의 이차전지를 전기적으로 연결하는 버스바, 배터리 관리 시스템(BMS), 이들 구성들 내부에 수납하는 팩 하우징을 구비한 배터리 팩에 대한 수요가 증가하고 있다.Meanwhile, as the need for large-capacity structures, including their use as energy storage sources, has increased in recent years, the demand for battery packs comprising a plurality of secondary batteries electrically connected in series and/or parallel, a module case housing these secondary batteries inside, a bus bar electrically connecting the plurality of secondary batteries, a battery management system (BMS), and a pack housing housing these components inside has increased.
한편, 최근 디자인이 중시되는 배터리 팩은 굴곡지거나 경사진 외면을 가진 외관을 가진 경우가 많았다. 그러나, 이렇게 경사지거나 굴곡진 외면에 부착되는 LED 버튼 시트는 LED 소자와 버튼이 형성된 스위치가 실장된 인쇄회로기판과 평행을 이루지 못해, 스위치의 버튼을 가압하는 작동부가 일부분이 스위치의 버튼과 간섭(중첩)될 수 있었다. 이에 따라, 작동부의 간섭된 부분이 버튼을 지속적으로 힘을 가하게 되어 스위치의 동작 불량이 발생되기 쉬웠다.Meanwhile, battery packs, which emphasize design, often feature curved or slanted exteriors. However, the LED button sheet attached to these slanted or slanted exteriors is not parallel to the printed circuit board on which the switch, which includes the LED element and button, is mounted. This can cause parts of the actuating element that presses the switch button to interfere (overlap) with the button. Consequently, the interfered portion of the actuating element continuously applies force to the button, easily causing the switch to malfunction.
더욱이, 작동부와 버튼 간의 간섭 현상은 작동부와 밀착된 LED 버튼 시트를 외부 방향으로 밀어내는 힘을 발생시킬 수 있어, 배터리 팩 외면에 부착된 LED 버튼 시트가 일부분이 떨어져 나갈 수 있다. 이러한 이유로, LED 버튼 시트의 방수 능력이 상실되어, 배터리 팩 내부로 외부 물질(물)이 유입될 수 있었다. 나아가, 이렇게 내부로 유입된 전기 전도성 물질은 배터리 팩의 단락이나 고장을 유발시키는 원인이 되었다.Moreover, interference between the actuator and the button can generate a force that pushes the LED button sheet in close contact with the actuator outward, causing a portion of the LED button sheet attached to the outer surface of the battery pack to detach. This can result in the LED button sheet losing its waterproofing capability, allowing foreign substances (water) to enter the battery pack. Furthermore, these electrically conductive substances can cause short circuits or failure of the battery pack.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 상세하게는 스위치 불량을 줄이고, 방수 능력이 오랫동안 유지되는 배터리 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been created to solve the above problems, and more specifically, it aims to provide a battery pack that reduces switch failure and maintains waterproof capability for a long time.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood through the following description and will be more clearly understood through the embodiments of the present invention. Furthermore, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention can be realized by the means and combinations thereof set forth in the claims.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은,The battery pack according to the present invention to achieve the above purpose,
복수의 이차전지;Multiple secondary batteries;
사용자가 배터리 팩의 작동을 제어하도록 버튼이 구비된 스위치, 상기 스위치의 버튼을 가압하여 스위치를 조작하도록 구성된 작동부가 구비된 제어부;A control unit having a switch having a button for a user to control the operation of the battery pack, and an operating unit configured to operate the switch by pressing the button of the switch;
상기 복수의 이차전지를 내부에 수용하도록 구성된 본체, 상기 본체를 밀폐하도록 상기 본체와 결합되고 상기 제어부를 내부에 수용하며 상기 작동부가 외부로 노출되도록 개구된 버튼구가 형성된 팩 커버를 구비하는 팩 케이스; 및A pack case having a main body configured to accommodate the plurality of secondary batteries inside, a pack cover coupled to the main body to seal the main body, accommodates the control unit inside, and has a button opening formed so that the operating unit is exposed to the outside; and
상기 버튼구를 피복하도록 상기 버튼구 주변부에 부착되고, 내측면이 상기 작동부의 상부면과 밀착된 버튼 시트를 포함하고,A button sheet is attached to the periphery of the button hole to cover the button hole, and the inner surface thereof is in close contact with the upper surface of the operating part.
상기 버튼 시트가 안착되는 상기 버튼구 주변부의 안착면은 외측 방향으로 연속적으로 높이가 높아지거나, 또는 높이가 낮아지는 경사를 가지고,The mounting surface of the periphery of the button hole where the button sheet is mounted has a slope that continuously increases in height or decreases in height in the outward direction,
상기 작동부는 상기 버튼 상에서 상기 버튼 시트를 따라 경사지게 세워지고, 상기 작동부의 단부면 중, 일부분 만이 상기 버튼과 접촉하도록 구성된다.The above operating part is erected at an angle along the button sheet on the button, and is configured so that only a portion of the end surface of the operating part comes into contact with the button.
또한, 상기 버튼구의 주변부에는 외측면이 내부 방향으로 내입된 안착홈이 형성되고,In addition, a mounting groove is formed on the periphery of the button hole with the outer surface facing inward.
상기 버튼 시트는 상기 안착홈의 내면에 안착되어 고정되며,The above button sheet is fixed by being seated on the inner surface of the above mounting groove,
상기 안착홈의 내면은 외측 방향으로 연속적으로 높이가 높아지거나, 또는 높이가 낮아지는 경사를 가질 수 있다.The inner surface of the above-mentioned settling groove may have a slope that continuously increases in height or decreases in height in the outward direction.
더욱이, 상기 제어부는, 인쇄회로를 가지고 측면보다 상대적으로 넓은 상하면이 지면과 평행하도록 배치된 인쇄회로기판을 더 구비하고,Furthermore, the control unit further comprises a printed circuit board having a printed circuit and having an upper surface that is relatively wider than the side surface and is arranged parallel to the ground,
상기 스위치는 상기 인쇄회로기판의 상면 또는 하면에 실장되고, 상기 스위치의 버튼의 상면 또는 하면은 지면과 평행하도록 배치될 수 있다.The above switch is mounted on the upper or lower surface of the printed circuit board, and the upper or lower surface of the button of the switch can be arranged to be parallel to the ground.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자 디바이스는, 상기 배터리 팩을 적어도 하나 이상 포함한다.In addition, an electronic device according to the present invention for achieving the above purpose includes at least one battery pack.
더욱이, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차는, 상기 배터리 팩을 적어도 하나 이상 포함한다.Moreover, a vehicle according to the present invention for achieving the above purpose includes at least one battery pack.
본 발명의 일 측면에 의하면, 본 발명의 배터리 팩은, 버튼 시트가 안착되는 버튼구 주변부의 안착면이 외측 방향으로 연속적으로 높이가 높아지는 경사를 가지거나, 또는 높이가 낮아지는 경사를 가지고, 작동부는 버튼 상에서 버튼 시트를 따라 경사지게 세워지고, 작동부의 단부면 중, 일부분 만이 버튼과 접촉하도록 구성됨으로써, 작동부의 일부분이 버튼과 간섭(중첩)되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 스위치의 동작 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 더욱이, 간섭이 없어, 버튼 시트의 부착면의 일부분이 팩 커버의 외면으로부터 떨어져 나가는 것을 방지할 수 있다. 궁극적으로, 본 발명의 배터리 팩의 방수 능력을 안정적으로 유지할 수 있다.According to one aspect of the present invention, the battery pack of the present invention has a mounting surface around the button hole where the button sheet is mounted, which has a slope that continuously increases in height in the outward direction, or a slope that decreases in height, and the operating portion is erected inclined along the button sheet on the button, and only a portion of the end surface of the operating portion is configured to contact the button, thereby preventing a portion of the operating portion from interfering (overlapping) with the button. Accordingly, malfunction of the switch can be prevented. Furthermore, because there is no interference, a portion of the attachment surface of the button sheet can be prevented from coming off from the outer surface of the pack cover. Ultimately, the waterproofing capability of the battery pack of the present invention can be stably maintained.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 안 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 원통형 이차전지를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 확대된 모습을 개략적으로 나타내는 일부 평면도이다.
도 4는, 도 1의 C-C'선을 따라 절단된 배터리 모듈의 일부분을 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다.The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the invention described below, serve to further understand the technical idea of the present invention, and therefore, the present invention should not be interpreted as being limited to matters described in such drawings.
FIG. 1 is a perspective view schematically illustrating a battery pack according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a cylindrical secondary battery of a battery pack according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a partial plan view schematically showing an enlarged view of a portion of a battery pack according to one embodiment of the present invention.
Fig. 4 is a partial cross-sectional view schematically showing a portion of a battery module cut along line C-C' of Fig. 1.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 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.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. Prior to this, it should be noted that the terms and words used in this specification and claims should not be construed as limited to their conventional or dictionary meanings. Based on the principle that the inventor can appropriately define the concepts of terms to best explain his or her invention, they should be interpreted in a way that aligns with the technical spirit of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Accordingly, the embodiments described in this specification and the configurations illustrated in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical ideas of the present invention, and it should be understood that there may be various equivalents and modified examples that can replace them at the time of this application.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 원통형 이차전지를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 확대된 모습을 개략적으로 나타내는 일부 평면도이다. 그리고, 도 4는, 도 1의 C-C'선을 따라 절단된 배터리 모듈의 일부분을 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다. 여기서, 도 1의 배터리 팩(200)은 평평한 지면에 놓여 있는 모습을 나타냈다.Fig. 1 is a perspective view schematically showing a battery pack according to one embodiment of the present invention. Fig. 2 is a cross-sectional view schematically showing a cylindrical secondary cell of a battery pack according to one embodiment of the present invention. Fig. 3 is a partial plan view schematically showing a partially enlarged view of a battery pack according to one embodiment of the present invention. And, Fig. 4 is a partial cross-sectional view schematically showing a portion of a battery module cut along the line C-C' of Fig. 1. Here, the battery pack (200) of Fig. 1 is shown lying on a flat surface.
도 1 내지 도 4을 참조하면, 본 발명의 배터리 팩(200)은, 복수의 이차전지(100), 제어부(220), 팩 케이스(210), 및 버튼 시트(230)를 포함한다.Referring to FIGS. 1 to 4, the battery pack (200) of the present invention includes a plurality of secondary batteries (100), a control unit (220), a pack case (210), and a button sheet (230).
여기서, 이차전지(100)는 원통형 이차전지(100)일 수 있다. 상기 이차전지(100)는, 전극 조립체(110), 전지 캔(112) 및 캡 조립체(113)를 구비할 수 있다.Here, the secondary battery (100) may be a cylindrical secondary battery (100). The secondary battery (100) may include an electrode assembly (110), a battery can (112), and a cap assembly (113).
상기 전극 조립체(110)는, 양극판과 음극판 사이에 세퍼레이터가 개재된 상태로 권취된 구조를 가질 수 있으며, 양극판에는 양극 탭(114)이 부착되어 캡 조립체(113)에 접속되고, 음극판에는 음극 탭(115)이 부착되어 전지 캔(112)의 하단에 접속될 수 있다.The above electrode assembly (110) may have a structure in which a separator is interposed between a positive electrode plate and a negative electrode plate, and a positive electrode tab (114) may be attached to the positive electrode plate and connected to the cap assembly (113), and a negative electrode tab (115) may be attached to the negative electrode plate and connected to the bottom of the battery can (112).
상기 전지 캔(112)은, 내부에 빈 공간이 형성되어, 전극 조립체(110)를 수납할 수 있다. 특히, 상기 전지 캔(112)은, 원통형 또는 각형으로서, 상단이 개방된 형태로 구성될 수 있다. 또한, 상기 전지 캔(112)은, 강성 등의 확보를 위해 스틸이나 알루미늄과 같은 금속 재질로 구성될 수 있다. 그리고, 상기 전지 캔(112)은, 하단에 음극 탭이 부착되어, 전지 캔(112)의 하부는 물론이고, 전지 캔(112) 자체가 음극 단자(111b)로서 기능할 수 있다.The battery can (112) has an empty space formed inside, and can accommodate an electrode assembly (110). In particular, the battery can (112) may be configured in a cylindrical or square shape with an open top. In addition, the battery can (112) may be configured with a metal material such as steel or aluminum to ensure rigidity, etc. In addition, the battery can (112) has a negative tab attached to the bottom, so that not only the bottom of the battery can (112), but also the battery can (112) itself can function as a negative terminal (111b).
상기 캡 조립체(113)는, 전지 캔(112)의 상단 개방부에 결합되어, 전지 캔(112)의 개방단을 밀폐시킬 수 있다. 이러한 캡 조립체(113)는, 전지 캔(112)의 형태에 따라 원형 또는 각형 등의 형태를 가질 수 있으며, 탑 캡(C1), 안전 벤트(C2) 및 가스켓(C3) 등의 하위 구성을 포함할 수 있다.The cap assembly (113) can be coupled to the upper opening of the battery can (112) to seal the open end of the battery can (112). This cap assembly (113) can have a shape such as a circle or a square shape depending on the shape of the battery can (112), and can include lower components such as a top cap (C1), a safety vent (C2), and a gasket (C3).
여기서, 탑 캡(C1)은, 캡 조립체(113)의 최상부에 위치하여, 상부 방향으로 돌출된 형태로 구성될 수 있다. 특히, 이러한 탑 캡(C1)은, 원통형 이차전지(100)에서 양극 단자(111a)로서 기능할 수 있다. 따라서, 탑 캡(C1)은, 외부 장치, 이를테면, 버스바 등을 통해 다른 원통형 이차전지(100)나 부하, 충전 장치와 전기적으로 접속될 수 있다. 이러한 탑 캡(C1)은, 예를 들어, 스틸이나 알루미늄과 같은 금속 재질로 형성될 수 있다.Here, the top cap (C1) may be configured to protrude upwardly, positioned at the top of the cap assembly (113). In particular, the top cap (C1) may function as a positive electrode terminal (111a) in a cylindrical secondary battery (100). Accordingly, the top cap (C1) may be electrically connected to another cylindrical secondary battery (100), a load, or a charging device via an external device, such as a bus bar. The top cap (C1) may be formed of a metal material, such as steel or aluminum, for example.
상기 안전 벤트(C2)는, 원통형 이차전지(100)의 내압, 즉, 전지 캔(112)의 내압이 일정 수준 이상으로 증가하는 경우, 형태가 변형되도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 가스켓(C3)은, 탑 캡(C1) 및 안전 벤트(C2)의 테두리 부분이 전지 캔(112)과 절연될 수 있도록 전기 절연성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.The above safety vent (C2) may be configured to change shape when the internal pressure of the cylindrical secondary battery (100), i.e., the internal pressure of the battery can (112), increases above a certain level. In addition, the gasket (C3) may be made of a material having electrical insulation properties so that the edge portion of the top cap (C1) and the safety vent (C2) can be insulated from the battery can (112).
한편, 상기 캡 조립체(113)는 전류차단부재(C4)를 더 포함할 수 있다. 상기 전류차단부재(C4)는 CID(Current Interrupt Device)라고도 불리며, 가스 발생으로 전지의 내압이 증가하여 안전 벤트(C2)의 형상이 역전되면, 안전 벤트(C2)와 전류차단부재(C4) 사이의 접촉이 끊어지거나, 전류차단부재(C4)가 파손되어, 안전 벤트(C2)와 전극 조립체(110) 사이의 전기적 접속은 차단될 수 있다.Meanwhile, the cap assembly (113) may further include a current interrupting member (C4). The current interrupting member (C4) is also called a CID (Current Interrupt Device). When the internal pressure of the battery increases due to gas generation and the shape of the safety vent (C2) is reversed, the contact between the safety vent (C2) and the current interrupting member (C4) may be broken, or the current interrupting member (C4) may be damaged, so that the electrical connection between the safety vent (C2) and the electrode assembly (110) may be cut off.
이러한 원통형 이차전지(100)의 구성은, 본 발명의 출원 시점에 당업자에게 널리 알려져 있으므로, 본 명세서에서는 보다 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도 2에 원통형 이차전지(100)의 일례를 도시하였으나, 본 발명에 따른 배터리 팩(200)은 특정한 형태의 원통형 이차전지(100)의 구성으로 한정되지 않는다. 즉, 본 발명의 출원 시점에 공지된 다양한 원통형 이차전지(100)가 본 발명에 따른 배터리 팩(200)에 채용될 수 있다.The configuration of such a cylindrical secondary battery (100) was widely known to those skilled in the art at the time of filing of the present invention, and therefore, a more detailed description thereof will be omitted herein. Furthermore, although an example of a cylindrical secondary battery (100) is illustrated in FIG. 2, the battery pack (200) according to the present invention is not limited to the configuration of a specific type of cylindrical secondary battery (100). That is, various cylindrical secondary batteries (100) known at the time of filing of the present invention may be employed in the battery pack (200) according to the present invention.
그러나, 상기 이차전지(100)는, 반드시 원통형으로 한정되는 것은 아니고, 본 발명에 따른 배터리 팩(200)에는, 각형의 이차전지(100)도 적용될 수도 있다.However, the secondary battery (100) is not necessarily limited to a cylindrical shape, and a square secondary battery (100) may also be applied to the battery pack (200) according to the present invention.
한편, 상기 제어부(220)는 스위치(221), 및 상기 스위치(221)를 조작하도록 구성된 작동부(225)를 구비할 수 있다. 구체적으로, 상기 스위치(221)는 사용자가 배터리 팩(200)의 작동을 제어하도록 버튼(221p)이 구비될 수 있다. 예를 들면, 상기 스위치(221)는 버튼(221p)을 누를 경우, 상기 배터리 팩(200)의 전원 용량을 LED 등으로 표시하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 스위치(221)는 인쇄회로기판(222)과 전기적으로 연결된 접속부(221c), 및 상기 접속부(221c)의 상부에 위치한 버튼(221p)을 구비할 수 있다. 예를 들면, 상기 버튼(221p)은 상기 접속부(221c)로부터 상부 방향으로 돌출된 원통형을 가질 수 있다.Meanwhile, the control unit (220) may be provided with a switch (221) and an operating unit (225) configured to operate the switch (221). Specifically, the switch (221) may be provided with a button (221p) so that a user can control the operation of the battery pack (200). For example, the switch (221) may be configured to display the power capacity of the battery pack (200) using an LED or the like when the button (221p) is pressed. For example, as illustrated in FIG. 4, the switch (221) may be provided with a connection portion (221c) electrically connected to a printed circuit board (222), and a button (221p) positioned above the connection portion (221c). For example, the button (221p) may have a cylindrical shape that protrudes upward from the connection portion (221c).
또한, 상기 작동부(225)에 의해, 상기 버튼(221p)에 압력이 가해질 경우, 상기 스위치(221)가 온(on)으로 전환되어 LED로 배터리 팩(200)의 전원 용량이 점등으로 표시되도록 구성될 수 있다.In addition, when pressure is applied to the button (221p) by the operating part (225), the switch (221) can be turned on so that the power capacity of the battery pack (200) is displayed by lighting up the LED.
더욱이, 상기 작동부(225)는, 사용자가 상기 작동부(225)를 외부에서 내부 방향으로 가압할 경우, 상기 스위치(221)의 버튼(221p)을 내부 방향으로 가압하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 작동부(225)는 상기 스위치(221)의 버튼(221p)과 접촉하도록 구성된 하부(225a), 상기 버튼 시트(230)의 내면과 밀착하도록 구성된 상부(225b)를 구비할 수 있다. 상기 작동부(225)의 하부(225a) 및 상부(225b) 모두 원통형 형태를 가질 수 있다. 즉, 상기 작동부(225)의 상부(225b)의 상면과 하부(225a)의 최하면은 모두 원 형태일 수 있다.Moreover, the operating part (225) may be configured to press the button (221p) of the switch (221) inward when the user presses the operating part (225) from the outside inward. For example, the operating part (225) may have a lower part (225a) configured to contact the button (221p) of the switch (221), and an upper part (225b) configured to be in close contact with the inner surface of the button sheet (230). Both the lower part (225a) and the upper part (225b) of the operating part (225) may have a cylindrical shape. That is, the upper surface of the upper part (225b) of the operating part (225) and the lowermost surface of the lower part (225a) may both have a circular shape.
그리고, 상기 팩 케이스(210)는, 상기 복수의 이차전지(100)를 내부에 수용하도록 구성된 본체(212), 및 상기 본체(212)를 밀폐하도록 상기 본체(212)와 결합되는 팩 커버(215)를 구비할 수 있다. 구체적으로, 상기 본체(212)는 상기 복수의 이차전지(100)를 수용하는 공간을 형성하는 외측벽(212a), 및 상기 외측벽(212a)의 하단과 결합하고 팩 케이스(210)의 하부를 밀폐하도록 구성된 하벽(212b)을 구비할 수 있다.In addition, the pack case (210) may have a main body (212) configured to accommodate the plurality of secondary batteries (100) therein, and a pack cover (215) coupled with the main body (212) to seal the main body (212). Specifically, the main body (212) may have an outer wall (212a) that forms a space for accommodating the plurality of secondary batteries (100), and a lower wall (212b) that is coupled with the lower end of the outer wall (212a) and configured to seal the lower portion of the pack case (210).
또한, 상기 팩 커버(215)는 상기 제어부(220)의 일부 구성들을 내부에 수용하는 공간이 형성될 수 있다. 상기 팩 커버(215)에는 상기 작동부(225)가 외부로 노출되도록 개구된 버튼구(H1)가 형성될 수 있다. 상기 버튼구(H1)는 상기 작동부(225)가 삽입되도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 버튼구(H1)는 상기 작동부(225)의 일부가 관통될 수 있는 내부 구조를 가질 수 있다.In addition, the pack cover (215) may be formed with a space that accommodates some components of the control unit (220) inside. The pack cover (215) may be formed with a button hole (H1) that is opened so that the operating unit (225) is exposed to the outside. The button hole (H1) may be configured so that the operating unit (225) is inserted. That is, the button hole (H1) may have an internal structure through which a part of the operating unit (225) may penetrate.
더욱이, 상기 버튼 시트(230)는 상기 버튼구(H1)를 피복하도록 상기 버튼구(H1) 주변부에 부착되도록 구성될 수 있다. 상기 버튼 시트(230)는 내측면이 상기 작동부(225)의 상부면과 밀착되도록 구성될 수 있다. 상기 버튼 시트(230)는 나머지 부분보다 외측 방향으로 볼록하게 돌출되고 내면이 상기 작동부(225)의 상부면과 접촉되도록 구성된 조작부(232)가 구비될 수 있다.Furthermore, the button sheet (230) may be configured to be attached to the periphery of the button hole (H1) so as to cover the button hole (H1). The button sheet (230) may be configured such that its inner surface is in close contact with the upper surface of the operating portion (225). The button sheet (230) may be provided with an operating portion (232) that is configured to protrude outward more convexly than the remaining portion and have its inner surface come into contact with the upper surface of the operating portion (225).
그리고, 상기 버튼 시트(230)가 안착되는 상기 버튼구(H1) 주변부의 안착면(215a)은 외측 방향으로 연속적으로 높이가 높아지는 경사를 가지거나, 또는 높이가 낮아지는 경사를 가질 수 있다. 예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 팩 커버(215)는, 상기 팩 커버(215)의 중심을 기준으로 외측 방향으로 갈수록 팩 커버(215)의 상부면의 높이가 연속적으로 낮아지는 형상을 가질 수 있다. 나아가, 상기 버튼 시트(230)가 안착되는 상기 버튼구(H1) 주변부의 안착면(215a) 또한, 외측 방향으로 연속적으로 높이가 낮아지도록 형성될 수 있다.In addition, the mounting surface (215a) of the periphery of the button hole (H1) on which the button sheet (230) is mounted may have a slope that continuously increases in height in the outward direction, or may have a slope that continuously decreases in height. For example, as illustrated in FIG. 4, the pack cover (215) may have a shape in which the height of the upper surface of the pack cover (215) continuously decreases in the outward direction based on the center of the pack cover (215). Furthermore, the mounting surface (215a) of the periphery of the button hole (H1) on which the button sheet (230) is mounted may also be formed to have a height that continuously decreases in the outward direction.
이에 따라, 상기 버튼 시트(230)는, 상기 버튼구(H1) 주변부의 안착면(215a)에 부착될 경우, 상기 버튼 시트(230)는 지면을 기준으로 경사지게 부착된 형태를 가질 수 있다.Accordingly, when the button sheet (230) is attached to the mounting surface (215a) around the button hole (H1), the button sheet (230) may have a form in which it is attached at an angle with respect to the ground.
나아가, 상기 작동부(225)는 상기 버튼(221p) 상에서 상기 버튼 시트(230)를 따라 경사지게 세워진 형태로 배치될 수 있다. 즉, 상기 작동부(225)는 상기 버튼 시트(230)의 내면에 밀착되므로, 상기 작동부(225)는 상기 경사진 버튼 시트(230)의 내면을 따라 경사지게 세워질 수 있다.Furthermore, the operating part (225) may be arranged in a form that is inclined along the button sheet (230) on the button (221p). That is, since the operating part (225) is in close contact with the inner surface of the button sheet (230), the operating part (225) may be inclined along the inner surface of the inclined button sheet (230).
이때, 상기 작동부(225)의 단부면 중, 일부분 만이 상기 버튼(221p)과 접촉하도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 작동부(225)는 상기 버튼(221p)과 대면하고 있는 단부면 중, 일부분 만이 접촉하도록 적절한 전체 높이를 가지도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 작동부(225)는 상면이 상기 버튼 시트(230)의 경사진 내면을 따라 경사지게 배치될 수 있다. 더불어, 상기 작동부(225)는 상기 버튼(221p)과 접촉하도록 구성된 최하면 또한, 경사지게 배치될 수 있다. 이러한 구조로 인해, 상기 작동부(225)의 하단부면 중, 일부분 만이 상기 버튼(221p)과 접촉될 수 있다.At this time, only a part of the end surface of the operating part (225) may be configured to come into contact with the button (221p). That is, the operating part (225) may be formed to have an appropriate overall height so that only a part of the end surface facing the button (221p) comes into contact. For example, as illustrated in FIG. 4, the operating part (225) may be arranged so that the upper surface thereof is inclined along the inclined inner surface of the button sheet (230). In addition, the lowermost surface of the operating part (225) configured to come into contact with the button (221p) may also be inclined. Due to this structure, only a part of the lower surface of the operating part (225) may come into contact with the button (221p).
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명은, 상기 버튼 시트(230)가 안착되는 상기 버튼구(H1) 주변부의 안착면(215a)이 외측 방향으로 연속적으로 높이가 높아지는 경사를 가지거나, 또는 높이가 낮아지는 경사를 가지고, 상기 작동부(225)는 상기 버튼(221p) 상에서 상기 버튼 시트(230)를 따라 경사지게 세워지고, 상기 작동부(225)의 단부면 중, 일부분 만이 상기 버튼(221p)과 접촉하도록 구성됨으로써, 상기 작동부(225)의 일부분이 상기 버튼(221p)과 간섭(중첩)되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 스위치(221)의 동작 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 더욱이, 간섭이 없어, 버튼 시트(230)의 부착면의 일부분이 팩 커버(215)의 외면으로부터 떨어져 나가는 것을 방지할 수 있다. 궁극적으로, 본 발명의 배터리 팩(200)의 방수 능력을 안정적으로 유지할 수 있다.Accordingly, according to this configuration of the present invention, the mounting surface (215a) of the periphery of the button hole (H1) on which the button sheet (230) is mounted has a slope that continuously increases in height in the outward direction, or a slope that decreases in height, and the operating part (225) is erected inclined along the button sheet (230) on the button (221p), and only a part of the end surface of the operating part (225) is configured to contact the button (221p), thereby preventing a part of the operating part (225) from interfering (overlapping) with the button (221p). Accordingly, it is possible to prevent malfunction of the switch (221) from occurring. Furthermore, because there is no interference, it is possible to prevent a part of the attachment surface of the button sheet (230) from coming off from the outer surface of the pack cover (215). Ultimately, the waterproofing capability of the battery pack (200) of the present invention can be stably maintained.
또한, 상기 버튼구(H1)의 주변부에는 외측면이 소정 거리로 내부 방향으로 내입된 안착홈(215g)이 형성될 수 있다. 상기 안착홈(215g)의 평면상의 크기는 상기 버튼 시트(230)의 평면상의 크기와 같거나 조금 더 클 수 있다. 상기 안착홈(215g)에 상기 버튼 시트(230)가 안착될 경우, 상기 버튼 시트(230)의 조작부(232)는 상기 버튼구(H1)의 주변부보다 외측으로 더 돌출된 형태를 가질 수 있다.In addition, a mounting groove (215g) may be formed on the periphery of the button hole (H1) with the outer surface recessed inward by a predetermined distance. The size of the mounting groove (215g) on a plane may be the same as or slightly larger than the size of the button sheet (230) on a plane. When the button sheet (230) is mounted on the mounting groove (215g), the operating portion (232) of the button sheet (230) may have a shape that protrudes further outward than the periphery of the button hole (H1).
더욱이, 상기 버튼 시트(230)는 상기 안착홈(215g)의 내면에 안착되어 고정될 수 있다. 예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 버튼 시트(230)는 상기 안착홈(215g)의 내하면에 접착제를 사용해 부착될 수 있다. 상기 접착제는 상기 버튼 시트(230)와 상기 안착홈(215g) 사이에 개재될 수 있다.Moreover, the button sheet (230) can be fixedly secured to the inner surface of the mounting groove (215g). For example, as illustrated in FIG. 4, the button sheet (230) can be attached to the inner surface of the mounting groove (215g) using an adhesive. The adhesive can be interposed between the button sheet (230) and the mounting groove (215g).
그리고, 상기 안착홈(215g)의 내면은 상기 팩 커버(215)의 중앙을 기준으로 외측 방향으로 연속적으로 높이가 높아지는 경사를 가지거나, 또는 높이가 낮아지는 경사를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 안착홈(215g)에 부착된 상기 버튼 시트(230)는 상기 팩 커버(215)의 중앙을 기준으로 외측 방향으로 연속적으로 높이가 높아지는 경사를 가지거나, 또는 높이가 낮아지는 경사를 가질 수 있다.In addition, the inner surface of the above-mentioned fixing groove (215g) may have a slope that continuously increases in height in the outward direction based on the center of the pack cover (215), or may have a slope that decreases in height. Accordingly, the button sheet (230) attached to the above-mentioned fixing groove (215g) may have a slope that continuously increases in height in the outward direction based on the center of the pack cover (215), or may have a slope that decreases in height.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명은, 상기 버튼구(H1)의 주변부에는 외측면이 내부 방향으로 내입된 안착홈(215g)이 형성되고, 상기 버튼 시트(230)는 상기 안착홈(215g)의 내면에 안착되어 고정되며, 상기 안착홈(215g)의 내면은 외측 방향으로 연속적으로 높이가 높아지는 경사를 가지거나, 또는 높이가 낮아지는 경사를 가짐으로써, 상기 작동부(225)의 일부분이 상기 버튼(221p)과 간섭(중첩)되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 스위치(221)의 동작 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 더욱이, 간섭이 없어, 버튼 시트(230)의 부착면의 일부분이 팩 커버(215)의 외면으로부터 떨어져 나가는 것을 방지할 수 있다. 궁극적으로, 본 발명의 배터리 팩(200)의 방수 능력을 안정적으로 유지할 수 있다.Accordingly, according to this configuration of the present invention, a mounting groove (215g) is formed on the periphery of the button hole (H1) with the outer surface facing inward, and the button sheet (230) is mounted and fixed on the inner surface of the mounting groove (215g), and the inner surface of the mounting groove (215g) has a slope that continuously increases in height in the outward direction, or a slope that decreases in height, thereby preventing a part of the operating part (225) from interfering with (overlapping) the button (221p). Accordingly, it is possible to prevent malfunction of the switch (221) from occurring. Furthermore, since there is no interference, it is possible to prevent a part of the attachment surface of the button sheet (230) from coming off from the outer surface of the pack cover (215). Ultimately, the waterproofing capability of the battery pack (200) of the present invention can be stably maintained.
한편, 다시 도 4를 참조하면, 상기 제어부(220)는, 인쇄회로기판(222)을 더 구비할 수 있다. 상기 인쇄회로기판(222)은 전기절연성 기판 내부에 인쇄회로를 가질 수 있다. 상기 인쇄회로기판(222)은 측면보다 상대적으로 넓은 상하면이 지면과 평행하도록 배치될 수 있다.Meanwhile, referring again to FIG. 4, the control unit (220) may further include a printed circuit board (222). The printed circuit board (222) may have a printed circuit inside an electrically insulating substrate. The printed circuit board (222) may be arranged such that its upper and lower surfaces, which are relatively wider than its side surfaces, are parallel to the ground.
또한, 상기 인쇄회로기판(222)은 측면보다 상대적으로 넓은 상하면이 지면과 평행하도록 배치될 수 있다.Additionally, the printed circuit board (222) can be arranged so that the upper and lower surfaces, which are relatively wider than the side surfaces, are parallel to the ground.
더욱이, 상기 스위치(221)는 상기 인쇄회로기판(222)의 상면 또는 하면에 실장될 수 있다. 상기 스위치(221)는 지면과 평행하도록 배치될 수 있다. 즉, 상기 스위치(221)에 형성된 버튼(221p)의 상면 또는 하면은 지면과 평행하도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 인쇄회로기판(222)은 지면과 평행하도록 배치되어 상기 팩 커버(215) 내부에 고정될 수 있다. 또한, 상기 스위치(221)는 상기 버튼(221p)의 상면이 지면과 평행하도록 상기 인쇄회로기판(222) 상에 배치될 수 있다.Moreover, the switch (221) may be mounted on the upper or lower surface of the printed circuit board (222). The switch (221) may be arranged to be parallel to the ground. That is, the upper or lower surface of the button (221p) formed on the switch (221) may be arranged to be parallel to the ground. For example, as illustrated in FIG. 4, the printed circuit board (222) may be arranged to be parallel to the ground and fixed inside the pack cover (215). In addition, the switch (221) may be arranged on the printed circuit board (222) such that the upper surface of the button (221p) is parallel to the ground.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 스위치(221)는 상기 인쇄회로기판(222)의 상면 또는 하면에 실장되고, 상기 스위치(221)의 버튼(221p)의 상면 또는 하면은 지면과 평행하도록 배치됨으로써, 상기 팩 커버(215)의 경사진 외면과 달리, 상기 인쇄회로기판(222) 및 상기 스위치(221)의 버튼(221p)은 지면과 수평이 되도록 배치된 상태로 장착하여도, 스위치(221) 작동 불량 내지 버튼 시트(230)의 방수력 저하가 발생되지 않을 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 배터리 팩(200)은 내부 제어부(220)의 설치가 용이하여, 조립 효율성을 높일 수 있다.Accordingly, according to this configuration of the present invention, the switch (221) is mounted on the upper or lower surface of the printed circuit board (222), and the upper or lower surface of the button (221p) of the switch (221) is arranged to be parallel to the ground, so that, unlike the inclined outer surface of the pack cover (215), even if the printed circuit board (222) and the button (221p) of the switch (221) are mounted in a state where they are arranged to be parallel to the ground, malfunction of the switch (221) or reduction in the waterproofing of the button sheet (230) may not occur. Accordingly, the battery pack (200) of the present invention can be easily installed with the internal control unit (220), thereby increasing assembly efficiency.
한편, 본 발명의 일 실시예 따른 배터리 팩(200)은, 상기 복수의 이차전지(100)의 충방전을 제어하기 위한 각종 장치(미도시), 예컨대 BMS(Battery Management System), 전류 센서, 퓨즈 등이 더 포함될 수 있다.Meanwhile, the battery pack (200) according to one embodiment of the present invention may further include various devices (not shown) for controlling charging and discharging of the plurality of secondary batteries (100), such as a BMS (Battery Management System), a current sensor, a fuse, etc.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 디바이스(미도시)는 상술한 배터리 팩(200)을 적어도 하나 이상 포함한다. 상기 전자 디바이스는, 배터리 팩(200)을 수납하기 위한 수납 공간이 구비된 디바이스 하우징(미도시) 및 사용자가 배터리 팩(200)의 충전 상태를 확인할 수 있는 표시부를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, an electronic device (not shown) according to one embodiment of the present invention includes at least one battery pack (200) described above. The electronic device may further include a device housing (not shown) having a storage space for storing the battery pack (200) and a display unit through which a user can check the charging status of the battery pack (200).
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(200)은 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 자동차에 포함될 수도 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차는 차체 내에 위에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 적어도 하나 이상의 배터리 팩(200)을 탑재할 수 있다.Additionally, the battery pack (200) according to one embodiment of the present invention may be included in a vehicle, such as an electric vehicle or a hybrid vehicle. That is, a vehicle according to one embodiment of the present invention may be equipped with at least one battery pack (200) according to one embodiment of the present invention described above within the vehicle body.
한편, 본 명세서에서는 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.Meanwhile, although terms indicating directions such as up, down, left, right, front, and back are used in this specification, it is obvious to those skilled in the art that these terms are only for convenience of explanation and may vary depending on the location of the target object or the location of the observer.
이상과 같이, 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.As described above, although the present invention has been described by limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and various modifications and variations are possible by a person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains within the scope of the technical idea of the present invention and the equivalent scope of the patent claims to be described below.
200: 배터리 팩
100: 이차전지
210: 팩 케이스212, 215: 본체, 팩 커버
H1: 버튼구
230: 버튼 시트232: 조작부
215a: 안착면 215g: 안착홈
220: 제어부221: 스위치
222: 인쇄회로기판221p: 버튼
225: 작동부200: Battery Pack
100: Secondary battery
210: Pack case 212, 215: Body, pack cover
H1: Button hole
230: Button sheet 232: Control panel
215a: Mounting surface 215g: Mounting groove
220: Control unit 221: Switch
222: Printed circuit board 221p: Button
225: Operating part
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