JP2008130549A - バッテリーパック及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】電池のベンディング、ツイスティングまたは落下等の外力によって回路部材がベアセルから分離することを防止できるバッテリーパックを提供する。
【解決手段】本発明のバッテリーパックは、上部にキャッププレート110を備えたベアセル100と、ベアセル100の上部に結合された回路部材200とを含み、キャッププレート110の外面に突出するように固定部材180が形成され、回路部材200には固定部材180に対応した位置に固定部材用ホール227が形成され、固定部材180を固定部材用ホール227に挿入して固定部材用ホール227内に形成された段差に固定部材180を係合してベアセル100と回路部材200とを結合することを特徴とする。
【選択図】図2

Description

本発明は、バッテリーパックに関し、より詳しくは、ベアセル上部に突出した固定部材を形成し、この固定部材を回路部材の固定部材用ホールに設けた段差に接触させて固定することにより、ベアセルと回路部材との結合強度を高め、電池のベンディング(bending)、ツイスティング(twisting)または落下等の外力によって回路部材がベアセルから分離することを防止するバッテリーパック及びその製造方法に関する。
一般に、二次電池は、充電が不可能な一次電池と異なり、充電と放電が可能な電池として、バッテリーパックの形態で製作されて携帯電話機、ノート型PC、PDA(Personal Digital Assistant)及びカムコーダーのような携帯用電子機器の電源として広く使用されている。
特に、二次電池のうち、リチウム二次電池は作動電圧と単位重量に対するエネルギー密度が高いことから携帯用電子機器の分野に好適である。
通常、リチウム二次電池のバッテリーパックは、充放電が可能なベアセルと、 このベアセルに電気的に結合されて充放電を制御し、過充放電時に回路を遮断する保護回路基板と、外部ケースとして形成された樹脂モールディング部とを備えている。ここで、この樹脂モールディング部はベアセルと保護回路基板との間の隙間にホットメルト樹脂を充填するホットメルティング方法で形成され、保護回路基板がベアセルから分離されずに、外部電子機器に装着可能となるように形成されている。
このように形成されたバッテリーパックは、電池のベンディング(bending)、ツイスティング(twisting)または落下テストのような外力に対して樹脂モールディング部がベアセルから分離しないように樹脂モールディング部を支持することができるホルダーを別途ベアセルと保護回路モジュールとの間に備えている。
しかしながら、樹脂でモールディングして完成される従来のバッテリーパックは、ベアセルと保護回路基板との間の小さな隙間を充填するために高温高圧の樹脂を利用する。このような高温高圧の樹脂は、保護回路基板の各種電子部品を破損させる恐れがある。
また、樹脂でモールディングすることで完成する従来のバッテリーパックでは、ベアセルと外部電子機器とを電気的に接続する外部端子部が保護回路モジュールに設置され、平らな形状のパッド(pad)タイプで形成されている。このような従来のパッドタイプで形成された外部端子部は、外部電子機器に形成されている連結部と面接触で連結されているので、電池に落下等の外部衝撃が加わると、バッテリーパックの外部端子部と外部電子機器の連結部との間の面接触が外部衝撃によって切れる場合がある。これによって、バッテリーパックと外部電子機器の電気的接続が不安定になるという問題点がある。
また、従来のバッテリーパックにおけるパッドタイプの外部端子部が、外部電子機器の連結部に押し込んで連結される場合には、バッテリーパックの外部端子部と外部電子機器の連結部との間の接触回数が増加するにしたがって外部端子部の表面のメッキ層が剥がれたり、メッキ層にクラック(crack)が発生したりする場合がある。このようなバッテリーパックの外部端子部のメッキ層に生じたクラックがひどくなると、バッテリーパックと外部電子機器との間の電気的流れに異常が発生する場合がある。そして、バッテリーパックのパッドタイプの外部端子部は、バッテリーパックの外部に直接露出した形状で配置されるので、長期間になると空気中の湿気などによって腐食する問題点がある。
したがって、バッテリーパックの外部に直接露出されず、外部電子機器と押し込んで連結するタイプではないコネクタタイプの外部端子部が要求されている。しかしながら、コネクタタイプの外部端子部は、形状が複雑であり、複数の開口部を有するので、保護回路モジュールとベアセルとの間に樹脂を充填させてモールディングする樹脂モールディング工法を、コネクタタイプの外部端子を有するバッテリーパックに適用することは困難であるという問題点がある。
本発明は、上述した従来の問題を解決するためになされたものであり、 その目的は、ベアセルの上部に突出した固定部材を形成し、この固定部材を射出成型された回路部材の固定部材用ホールの段差に係合させる構造にして結合し、ベアセルと回路部材の結合強度を高めるとともに、電池のベンディング(bending)、ツイスティング(twisting)または落下等の外力によって回路部材がベアセルから分離することを防止できるバッテリーパック及びその製造方法を提供することにある。
上述した目的を達成するための本発明に係るバッテリーパックは、上部にキャッププレートを備えたベアセルと、前記ベアセルの上部に結合された回路部材とを含み、前記キャッププレートの外面に突出するように固定部材が形成され、前記回路部材には前記固定部材に対応した位置に固定部材用ホールが形成され、前記固定部材を前記固定部材用ホールに挿入して前記ベアセルと前記回路部材とを結合することを特徴とする。
前記固定部材は、前記固定部材用ホールの内面の段差に係合して結合され、垂直断面の形状がT字形であることを特徴とする。
前記回路部材は、前記キャッププレートの上部に設けられたリードプレートを介して前記ベアセルと電気的に接続されることを特徴とする。
前記回路部材は、前記リードプレートによって前記ベアセルと電気的に接続される印刷回路基板と、前記印刷回路基板を覆って、前記固定部材用ホールを備えて前記固定部材によって前記ベアセルと結合する上部カバーと、前記印刷回路基板と前記上部カバーとの間に設けられ、前記印刷回路基板と外部電子機器とを電気的に接続する外部端子部とを含むことができる。
前記外部端子部は、コネクタ(connector)タイプであることを特徴とする。
前記上部カバーは、前記キャッププレートに対応した形状と大きさを有する主平面と、前記主平面の端部から前記ベアセルの方向に折曲して延長されたスカート面とを含むことを特徴とする。
前記固定部材用ホールは、前記固定部材の垂直方向に対応した位置に形成され、前記上部カバーの主平面の外面から前記上部カバーの内部方向に形成された上部ホールと下部ホールとから構成され、前記上部ホールと前記下部ホールとの間には段差面が形成されるように、前記上部ホールの直径を前記下部ホールの直径よりも大きく形成することを特徴とする。
前記固定部材は、前記段差面に係合する頭部と、前記下部ホールに位置する柱部とからなることを特徴とする。
本発明に係るバッテリーパックは、前記段差面と前記固定部材の頭部との間に支持リングをさらに設けたことを特徴とする。
前記支持リングは、外部直径が前記固定部材用ホールの前記上部ホールの直径以下であり、内部直径が前記下部ホールの直径以上であることを特徴とする。
前記支持リングは、ステンレススチール材質であることを特徴とする。
前記頭部の直径は、前記下部ホールの直径よりも大きく、前記上部ホールの直径以下であることを特徴とする。
前記頭部の上面に、垂直断面の形状が多角形となる溝を形成したことを特徴とする。
前記固定部材は、前記キャッププレートと一体に形成されていることを特徴とする。
前記キャッププレートは、前記固定部材が形成された領域がそれ以外の領域の2倍乃至3倍の厚さを有していることを特徴とする。
前記印刷回路基板に形成された電気接続プレートと前記ベアセルのリードプレートとを溶接するために、前記印刷回路基板の電気接続プレートに対応した位置の前記上部カバーのスカート面に、少なくとも1つの溶接用ホールが形成されていることを特徴とする。
本発明に係るバッテリーパックは、前記上部カバーの前記溶接用ホールと、前記ベアセルと前記上部カバーとの接触部とをカバーする形状に形成され、前記ベアセルの周縁面に接着されているラベルシートをさらに含むことを特徴とする。
前記ベアセルのリードプレートは、前記印刷回路基板に形成されたソケット(socket)に挿入されることを特徴とする。
本発明に係るバッテリーパックは、前記固定部材用ホールを封止するために、ゴム、グルコン及びシリコン材質のうちのいずれか1つで形成された栓を設置したことを特徴とする。
また、前記目的を達成するための本発明に係るバッテリーパックの製造方法は、固定部材を設けたベアセルを準備するステップと、前記固定部材に対応した位置に固定部材用ホールが形成された回路部材を準備するステップと、前記固定部材を前記固定部材用ホールに挿入して、スピンニング(spinning)工程またはパンチング(punching)工程によって前記回路部材と前記ベアセルとを結合するステップと、前記ベアセルと前記回路部材とを電気的に接続するステップとを含むことを特徴とする。
前記ベアセルを準備するステップは、前記ベアセルの上部に、長さ方向の両端の外面に突出した柱状の前記固定部材を有するキャッププレートを形成するステップと、前記キャッププレートにリードプレートを設置するステップとを含むことを特徴とする。
前記固定部材は、前記キャッププレートを圧延させるか、別途キャッププレートに設置するかのいずれかで設けられることを特徴とする。
前記固定部材を圧延加工によって前記キャッププレートの外面から突出させるときの突出高さは、前記キャッププレートの厚さの1/2乃至2/3であることを特徴とする。
前記回路部材を準備するステップは、前記リードプレートと電気的に接続される電気接続プレートを有する印刷回路基板を準備するステップと、前記印刷回路基板を覆って、前記固定部材用ホールを含む上部カバーを準備するステップと、前記印刷回路基板との電気接続のために前記印刷回路基板または前記上部カバーに外部端子部を設置するステップとを含むことを特徴とする。
前記上部カバーを準備するステップは、前記キャッププレートに対応した形状と大きさを有する主平面と、前記主平面の端部から前記ベアセルの方向に折曲して延長されたスカート面と、前記固定部材に対応した位置の前記主平面に形成された固定部材用ホールと、前記印刷回路基板の電気接続プレートに対応した位置の前記スカート面に少なくとも1つの溶接用ホールとを射出成型することを特徴とする。
前記固定部材用ホールは、前記固定部材の垂直方向に対応した位置の主平面の外面から前記上部カバーの内部方向に形成された上部ホールと下部ホールとからなり、前記上部ホールと前記下部ホールとの間に段差面が形成されるように前記上部ホールの直径が前記下部ホールの直径よりも大きく形成されていることを特徴とする。
前記下部ホールの高さは、前記固定部材が前記固定部材用ホールに挿入された時に、前記段差面の上に突出するように前記固定部材の突出高さよりも小さく形成されていることを特徴とする。
前記固定部材を前記固定部材用ホールに挿入して、前記回路部材と前記ベアセルとを結合するステップは、前記キャッププレートの長さ方向の両端に突出した柱状の前記固定部材を前記上部カバーの固定部材用ホールに形成された段差面の上に突出するように挿入するステップと、前記スピンニング(spinning)工程または前記パンチング(punching)工程によって、前記固定部材を前記段差面に係合する頭部と、前記下部ホールに位置する柱部とにするステップとを含むことを特徴とする。
前記回路部材と前記ベアセルとを結合するステップは、前記固定部材をスピンニングまたはパンチングする前に前記固定部材に支持リングを挿入するステップをさらに含むことを特徴とする。
前記ベアセルと前記回路部材とを電気的に接続するステップは、前記ベアセルのリードプレートと前記印刷回路基板の電気接続プレートとを前記上部カバーの溶接用ホールを介して溶接することを特徴とする。
本発明に係るバッテリーパックの製造方法は、前記固定部材用ホールを栓で覆うステップと、前記上部カバーの溶接用ホールと、前記上部カバーと前記ベアセルとの接触部とをカバーするように、前記ベアセルの周縁面にラベルシートを接着するステップとをさらに含むことを特徴とする。
前記回路部材を準備するステップは、前記リードプレートと連結されるソケットを有する印刷回路基板を準備するステップと、前記印刷回路基板を覆って、前記固定部材用ホールを含む上部カバーを準備するステップと、前記印刷回路基板と前記上部カバーとの間に外部端子部を設置するステップとを含むことを特徴とする。
前記ベアセルと前記回路部材とを電気的に接続するステップは、前記ベアセルのリードプレートを前記印刷回路基板のソケットに挿入することを特徴とする。
本発明の実施形態に係るバッテリーパック及びその製造方法は、ベアセルの上部に突出した固定部材を形成し、この固定部材を、予め射出成型した上部カバーに形成されている固定部材用ホールに設けられた段差に接触させる構造で結合するので、回路部材をベアセルに堅固に固定結合することができ、同時に回路部材がベアセルに支持されるようにできるので、電池のベンディング(bending)、ツイスティング(twisting)または落下等の外力によって回路部材がベアセルから分離することを防止できる。
これによって、本発明の実施形態に係るバッテリーパック及びその製造方法は、従来のバッテリーパックにおいてベアセルと保護回路基板とを樹脂モールディングして結合する時に高温高圧の樹脂によって電子部品が損傷していたことを防止でき、外部ケースとして形成された樹脂モールディング部をベアセルに支持できるようにするために設置されるホルダーを別途設置する必要がなくなる。したがって、別途のホルダーによる全体の製造費用の増加を防止することができる。
また、本発明の実施形態に係るバッテリーパック及びその製造方法は、ベアセルと外部電子機器を電気的に接続する外部端子部をコネクタタイプで設置して予め射出成型された上部カバーをベアセルに結合させるので、平らなパッドタイプの外部端子部を有する従来のバッテリーパックが外部電子機器と連結される場合に発生していた電気の絶縁(power off)、外部端子部のクラック(crack)及び腐食などを防止することができる。
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るバッテリーパックの完成斜視図であり、図 2は、図1のバッテリーパックを分離して示した分解斜視図であり、図3は、図2に示すバッテリーパックのベアセルに回路部材を連結する前の状態を示した斜視図であり、図4は、図2に示すバッテリーパックの回路部材の内部を上に向けた状態を示した斜視図であり、図5は、図3のベアセルと図4の回路部材を結合した状態を示した斜視図である。
図1及び図2に示すように、本発明の一実施形態に係るバッテリーパック400は、固定部材180を備えたベアセル100、ベアセル100に結合される回路部材200、ベアセル100の下部に形成される下部カバー320及びラベルシート360を備えている。
ベアセル100は、陽極、陰極及び陽極と陰極との間に介在するセパレータを備えている電極組立体(図示せず)と、電極組立体及び電解液(図示せず)を収容する容器形の缶101及び缶101の開口部を封止するキャッププレート110を有するキャップ組立体とを備えている。
このようなベアセル100は、陽極リードプレート150及び陰極リードプレート160を介して回路部材200と電気的に接続された陽極端子及び陰極端子を含んでおり、充電されると電源を供給する。本発明において、陽極端子は、キャッププレート110自体またはキャッププレート110上に結合した金属板(図示せず)とすることができる。陰極端子120は、キャッププレート110上に垂直に突出した端子であり、周りに介在した絶縁体ガスケット(図示せず)によってキャッププレート110と電気的に隔離されている。勿論、実施形態によっては、陽極端子の役割を有するキャッププレート110の極性と陰極端子120の極性とを逆にすることが可能である。
ベアセル100を回路部材200に電気的に接続する陽極リードプレート150及び陰極リードプレート160は、ほぼL字形を有し、伝導性の材質、例えばニッケルまたはニッケル合金で形成されている。このような、陽極リードプレート150は、図3に示すように、片側がキャッププレート110と溶接等の方法で連結されてベアセル100と電気的に接続された状態になる。
そして、ベアセル100と回路部材200の印刷回路基板210との間の不要な接続による短絡を防止するために、ベアセル100の上部、即ちキャッププレート110の上面には絶縁テープ130が設けられている。このような絶縁テープ130は、回路部材200の印刷回路基板210と同様の大きさで接着性の材質で形成されている。
陰極リードプレート160は、図3に示すように、片側が陰極端子120に接続されているPTC(Positive Temperature Coefficient)素子140のような電流制御手段に電気的に接続され、ベアセル100と電気的に接続された状態になっている。PTC素子140は、電池の内部温度が高温に上昇した場合や、過充電などによって電池の電圧が上昇した場合に、内部回路を短絡させてさらなる電流が流れないようにして電池の発火または爆発を防止している。ここで、陰極リードプレート160の片側と溶接等の方法で連結されているPTC素子140は、接着性の材質の絶縁テープ130を介してキャッププレート110の上部に接着固定されている。
本発明の一実施形態に係るバッテリーパック400は、ベアセル100の上部に形成されたキャッププレート110の外面に形成された固定部材180をさらに含んでいる。
固定部材180は、キャッププレート110の長さ方向の両側に突出した柱状に形成されている。このような固定部材180は、キャッププレート110の外面に別途設置される場合や、キャッププレート110を圧延加工して外面に突出した構造に形成される場合がある。ここで、固定部材180は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成されたキャッププレート110と同様な材質で形成することが可能である。このような固定部材180は、後述する回路部材200をベアセル100に固定するとともに、外力に対して回路部材200をベアセル100から分離しないように支持する役割を果たしている。ただし、ここでは固定部材180の構造及び役割に関する詳細な説明は後述することにする。
次に、図2及び図4に示すように、回路部材200は、ベアセル100の上部、即ちキャッププレート110の上部に配置され、印刷回路基板(Printed Circuit Board;PCB)210、上部カバー220及び外部端子部216とを備えている。
印刷回路基板210は、樹脂パネルで形成され、電池に対して充電及び放電を制御することで、電池の充電状態を均一にする回路(図示せず)や過放電及び過充電を防止する回路のような保護回路(図示せず)が形成されている。図示していないが、印刷回路基板210には、充放電回路(図示せず)及び保護回路(図示せず)を実現するために回路素子(図示せず)が形成されている。
また、印刷回路基板210には、ベアセル100と印刷回路基板210とを電気的に接続するために電気接続プレートが備えられている。電気接続プレートは、陽極接続プレート212及び陰極接続プレート214に分けられる。このような陽極接続プレート212は、陽極リードプレート150の他方の側と電気的な接続をするためにほぼL字形の構造に形成され、また陰極接続プレート214も陰極リードプレート160の他方の側と電気的な接続をするためにほぼL字形の構造に形成されている。リードプレート150、160と陽極及び陰極接続プレート212、214は、一般的にスポット溶接によって結合されている。
上部カバー220は、キャッププレート110に対応した形状と大きさを有する主平面222と、主平面222の端部からベアセル100の方向に折り曲げられて延長されたスカート面224とを備えて形成されている。このような上部カバー220は、印刷回路基板210を覆って保護する役割を果たしている。
また、上部カバー220は、ベアセル100に形成された固定部材180の垂直方向に対応した位置に固定部材用ホール227をさらに含んでいる。このような固定部材用ホール227に固定部材180が挿入されて結合することにより、ベアセル100と回路部材200が結合することになる。ベアセル100と回路部材200との間の結合は、図6乃至図9bに基づいて詳しく説明する。
また、上部カバー220は、印刷回路基板210を含む回路部材200とベアセル100との間の電気的な接続のために、ベアセル100のリードプレート150、160と結合される電気接続プレート212、214の位置に対応するスカート面224に少なくとも1つの溶接用ホール226を備えている。ここで、溶接用ホール226は、円形及び多角形のうちのいずれか1つの形状で形成することが可能である。
このような、溶接用ホール226を介して陰極リードプレート160と陰極接続プレート214及び陽極リードプレート150と陽極接続プレート212を抵抗溶接で結合させることができる。図2において、溶接用ホール226が陰極接続プレート214に対応した位置のスカート面224に1つ形成されているが、陰極接続プレート214に対応した反対側のスカート面224にも形成することで、シリアル(serial)タイプの抵抗溶接を利用することができる。また、陽極接続プレート212と陽極リードプレート150と対応した側のスカート面224にも溶接用ホールを形成することにより、ダイレクト(direct)タイプの抵抗溶接を利用することができる。ここで、陽極リードプレート150と陽極接続プレート212との抵抗溶接のための溶接用ホールが1つだけ形成される理由としては、陽極接続プレート212が形成されている位置に外部端子部216が位置しているので、2つの溶接用ホールを設けて溶接するには困難があるためである。
外部端子部216は、印刷回路基板210と上部カバー220との間に設けられ、印刷回路基板210と外部電子機器(図示せず)とを電気的に接続する役割を果たしている。ここで、外部端子部216は、外部電子器機(図示せず)に形成された電気的連結部(図示せず)が挿入できるように形成されたコネクタ(connector)タイプであり、既存のパッドタイプの外部端子部で発生していた電気的な接続が切断してしまう(power off)問題やメッキ層にクラック(crack)が生じる問題、外部端子部が腐食する問題を防止することができる。このような外部端子部216は、予め射出成型で形成された上部カバー220または印刷回路基板210に設置することが可能である。
また、ベアセル100と回路部材200とを結合した後、固定部材用ホール227を封止するために栓229が設置される。このような栓229は、バッテリーパック400の外観の一部を形成する。ここで、栓229は、ゴム、グルコン及びシリコン材質のうちのいずれか1つで形成することが可能である。また、栓229は、接着性の良いポリマー材質で形成することも可能である。
また、下部カバー320は、ベアセル100の下部に結合され、その結合は、両面テープ330によって行われるように構成されている。このような、下部カバー320は、電池が落下したときのような外部衝撃からバッテリーパック400を保護するためのものである。
ラベルシート360は、図5に示した上部カバー220と下部カバー320がベアセル100の上下部にそれぞれ結合された状態から、最終的にベアセル100の周縁面を囲むように設置される。このようなラベルシート360は、上部カバー220と下部カバー320との結束力を補強すると共に、上部カバー220と下部カバー320及びベアセル100との間の外面結束を強化するように構成されている。ここで、 ラベルシート360は、図5に示した上部カバー220の溶接用ホール226、上部カバー220とベアセル100の接触部342及び下部カバー320とベアセル100の接触部344とをカバーするような形状に形成されてベアセル100の周縁面に接着されている。
図6は、図5のバッテリーパックの上部を示した内部透視図である。図7は、図6の固定部材の部分を示した断面図であり、図8aは、図7に示した固定部材の他の形態を示した断面図であり、図8bは、図7に示したキャッププレートの他の形態を示した断面図であり、図9aは、図6の固定部材がスピンニング(spinning) またはパンチング(punching)工程によって変形された状態を示した斜視図であり、図9bは、図9aの固定部材の部分を示した断面図である。
印刷回路基板210が上部カバー220に連結されている回路部材200とベアセル100との結合構造は、図6に示すように、ベアセル100のキャッププレート110に柱状に突出して形成された固定部材180を設け、この固定部材180を上部カバー220の固定部材用ホール227に挿入している。
固定部材用ホール227は、ベアセル100のキャッププレート110に形成されている固定部材180の垂直方向に対応した位置の上部カバー220の主平面222に形成され、上部カバー220の外面から内部方向に向かって円筒状に形成されている。そして、固定部材用ホール227は上部ホール227aと下部ホール227bを含んでいる。
また、上部ホール227aと下部ホール227bとの間には段差面228が形成されるように、上部ホール227aの直径が下部ホール227bの直径よりも大きくなっている。また、下部ホール227bの高さは、柱状の固定部材180が固定部材用ホール227に挿入された時に段差面228の上に突出できるように、固定部材180の突出高さよりも小さくなるようにする。これによって、 固定部材用ホール227の下部ホール227bに挿入された固定部材180は段差面228よりも高く突出するようになる。
このような固定部材180は、キャッププレート110の長さ方向の両端に突出して形成され、上部カバー220の固定部材用ホール227の下部ホール227bに容易に挿入できるように下部ホール227bの直径よりも小さく、または同様な直径を有するように形成されている。ここで、柱状の固定部材180は、キャッププレート110上に別途設置してもよいし、キャッププレート110を圧延加工して形成することも可能である。
図7に示すように、柱状の固定部材180が一定の厚さを有するキャッププレート110を圧延加工して形成される場合には、固定部材180がキャッププレート110の上面から突出する高さは、キャッププレート110の厚さ、例えば、0.4mm乃至0.8mmの1/2乃至2/3になるようにする。ここで、固定部材180の突出高さがキャッププレート110の厚さの1/2未満にすると、固定部材180の突出高さが低すぎてベアセル100を上部カバー220で覆った時にキャッププレート110の外面から離れて形成されている段差面228の上に固定部材180を充分に突出させることができない場合がある。そうなれば、上部カバー220をベアセル100に固定するために固定部材180を固定部材用ホール227の段差面228に接触して固定するためのスピンニング(spinning)またはパンチング(punching)工程を実施することが困難になる。逆に、固定部材180の突出高さがキャッププレート110の厚さの2/3を超過すると、固定部材180が形成された部分のキャッププレート110の厚さが非常に薄くなって強度が不足するという短所が生じる。
このような、固定部材180は、図8aに示すように、他の形態で形成することも可能である。
図8aに示すように、図7の固定部材180とは異なる形状に形成された固定部材180aは、上面に溝を有して形成されている。即ち、溝を有する固定部材180aを上部カバー220に形成された固定部材用ホール227の下部ホール227bに挿入した後、回路部材200をベアセル100に固定するために柱状の固定部材180aにスピンニング(spinning)またはパンチング(punching)工程を行うと、固定部材180aの上部がよく広がって固定部材用ホール227の段差面228に係合できるようになる。すなわち、上面に溝を有する固定部材180aは、上面に溝のない固定部材180よりも上部の内部密度が小さいので、スピンニング(spinning)またはパンチング(punching)工程を行った時に固定部材180aの上部を押す力が溝の周縁部にまでよく伝達する。これによって、固定部材180aの上部が図7に示した固定部材180の上部よりもよく広がって固定部材用ホール227の段差面228に係合させることができる。ここで、溝の形状は、垂直断面が多角形、例えば逆三角形にする。また、溝は、固定部材180の上面中央部に形成することが好ましい。
また、図8bに示した固定部材180bは、図7に示したキャッププレート110とは異なり、全体的に厚さが一定ではないキャッププレート110aを圧延加工することで、キャッププレート110aの外面から突出して形成されている。すなわち、キャッププレート110aにおいて、固定部材180bが形成される領域の厚さを他の領域の厚さよりも厚く形成する。これは、固定部材180bをキャッププレート110aの外面から突出させるために圧延加工する時に、キャッププレート110aの厚さが薄いと、圧延加工によって発生する力で変形する場合があるからである。
ここで、固定部材180bが形成される領域のキャッププレート110aの厚さは、他の領域の厚さの2倍乃至3倍になるようにする。これは、固定部材180bが形成される領域の厚さが他の領域の2倍より小さいと、キャッププレート110aを圧延した時にキャッププレート110aの変形を防ぐには充分ではないからである。また、固定部材180bが形成される領域の厚さが他の領域の3倍より大きいと、キャッププレート110aの厚さが非常に厚くなって固定部材180bを形成するために実施される圧延加工が容易ではなくなる。
また、固定部材180bも、図8aに示した固定部材180aのように上面に垂直断面の形状が逆三角形となる溝(図示せず)を形成してもよい。
次に、図6に示した固定部材用ホール227の下部ホール227bを通過して段差面228上に突出した柱状の固定部材180は、スピンニング(spinning)またはパンチング(punching)工程によって、図9a及び図9bに示すように、垂直断面形状がT字形、即ち頭部182と柱部184を有する形状に変形される。
固定部材180の頭部182は、固定部材用ホール227の内面に形成された段差面228に接触して固定部材180を固定し、柱部184は下部ホール227b内に位置することになる。これによって、固定部材180は、固定部材用ホール227を含む上部カバー220を支持する役割を果たすことができる。ここで、頭部182は、固定部材用ホール227の内面の段差面228に係合するように直径が下部ホール227bの直径よりも大きく、尚且つ上部ホール227aの直径以下となるように形成されている。
このような、T字形の固定部材180は、ベアセル100上部の両端に形成されて上部カバー220を含む回路部材200をベアセル100に結合する役割を果たすとともに、外力によって回路部材200がベアセル100から分離しないようにする支持体としての役割も備えている。本発明の一実施形態において、上部カバー220は、印刷回路基板210と先に結合され、その後にベアセル100と結合されるが、印刷回路基板210を電気的に接続されるベアセル100と先に結合することも可能である。
図10は、本発明の他の実施形態に係るバッテリーパックにおいて、上部カバーの固定部材用ホールに挿入された固定部材を示した部分斜視図であり、図11aは、図10の固定部材に支持リングを挿入した状態を示した部分斜視図であり、図11bは、図11aの固定部材の部分を示した断面図であり、図12aは、図11aの固定部材をスピンニング(spinning)またはパンチング(punching)工程によって変形させた状態を示した斜視図であり、図12bは、図12aの固定部材の部分を示した断面図である。
本発明の他の実施形態に係るバッテリーパックは、本発明の一実施形態に係るバッテリーパックと比べて、上部カバーの固定部材用ホールに挿入された固定部材に支持リングをさらに設置したことが異なるだけで、その他の構成は同様な構成要素を有している。そこで、同様な構成要素については同様な符号を付与し、同様な構成要素に対する説明は省略する。従って、本発明の他の実施形態に係るバッテリーパックでは、支持リングに対して重点的に説明する。
図10乃至図11bに示すように、本発明の他の実施形態に係るバッテリーパックは、上部カバー220の固定部材用ホール227に挿入された柱状の固定部材180に挿入される支持リング340をさらに含んでいる。
図10に示すように、支持リング340は、外部直径が固定部材用ホール227の上部ホール227aの直径以下であり、内部直径は下部ホール227bの直径以上であるように形成されている。これは、図11a及び図11bに示すように、支持リング340が、固定部材用ホール227の下部ホール227bを通過して段差面228に突出した柱状の固定部材180に挿入されるためである。
支持リング340が挿入された柱状の固定部材180は、図12a及び図12bに示すように、スピンニング(spinning)工程またはパンチング(punching)工程によって垂直断面形状がT字形、即ち頭部182と柱部184とを有する形状に変形される。固定部材180の頭部182は、支持リング340に係合するような構造で位置し、柱部184は、下部ホール227bに位置することによって、固定部材180は、固定部材用ホール227を含む上部カバー220を支持する役割を有する。ここで、頭部182は、固定部材用ホール227の内面の段差面228に係合するように直径が下部ホール227bの直径よりも大きく、上部ホール227aの直径以下となるように形成されている。
このような、支持リング340の材質は、ステンレススチール(stainlss steel)である。このように支持リング340が、強度を有するT字形の固定部材180と固定部材用ホール227の段差面228との結合部分に位置することで、T字形の固定部材180が固定部材用ホール227の段差面228に別途の支持部材なしに結合した場合よりも結合強度をさらに高めることができる。
図13は、本発明のまた他の実施形態に係るバッテリーパックを分離して示した斜視図である。
本発明のまた他の実施形態に係るバッテリーパックは、本発明の一実施形態に係るバッテリーパックと比べて回路部材の印刷回路基板の構造だけが異なり、その他の構成は同様の構成要素を有する。そこで、同様な構成要素については同様な符号を付与し、同様な構成要素に対する説明は省略する。従って、本発明のまた他の実施形態に係るバッテリーパックでは、ベアセルに電気的に接続される印刷回路基板の構造について重点的に説明する。
本発明のまた他の実施形態に係るバッテリーパックは、回路部材500の印刷回路基板510をベアセル100に先に電気的に接続し、上部カバー520が印刷回路基板510を覆ってベアセル100と結合されるように形成される。
回路部材500は、印刷回路基板510、外部端子部516及び上部カバー520とを含んでいる。
印刷回路基板510は、図2に示した印刷回路基板210に設置された電気接続プレートの代わりにソケット512、514を備えている。また、印刷回路基板510には外部端子部516が設置されている。
ソケット512、514は、印刷回路基板510とベアセル100とを電気的に接続する役割を有する。具体的に説明すると、ベアセル100に設置されている陽極リードプレート150は、ソケット512に挿入されて電気的に接続され、陰極リードプレート160は、ソケット514に挿入されて電気的に接続される。このようなソケット512、514は、リードプレート150、160を挿入できるようにホールまたは溝の形状に形成されている。このとき、ソケット512、514は、外部端子部516が設置されている領域を除いた部分に設置されている。
上記のように、本発明のまた他の実施形態に係るバッテリーパックは、リードプレート150、160をソケット512、514に挿入するようにしたので、本発明の一実施形態に係るバッテリーパックのようにリードプレート150、160と別途の電気接続プレート212、214とを溶接していた場合と比べて、ベアセル100と印刷回路基板510とを容易に電気的に接続することができ、別途の電気接続プレート212、214に対する製造費用を節減することができる。
外部端子部516は、上述したように、印刷回路基板510または上部カバー520に設置することができるが、本発明のまた他の実施形態では、印刷回路基板510に設置する。
上記のように、印刷回路基板510と電気的に接続されたベアセル100の固定部材180は、上部カバー520の固定部材用ホール527に挿入される。また、固定部材用ホール527に挿入された固定部材180は、スピンニング(spinning)工程またはパンチング(punching)工程によって固定部材用ホール527の内面に形成されている段差面(図示せず)に係合されるようになる。これによって、上部カバー500とベアセル100とが固定されて結合される。その後、上部カバー520の固定部材用ホール527を栓529によって封止する。
図14は、本発明に係るバッテリーパックの製造方法を示したフローチャートである。
図14に示すように、本発明の実施形態に係るバッテリーパックの製造方法は次のようになる。
本発明の実施形態に係るバッテリーパックの製造方法は、上部に固定部材が設置されたベアセルを準備するステップ(S710)、固定部材用ホールが形成された回路部材を準備するステップ(S720)、回路部材とベアセルとを結合するステップ(S730)及びベアセルと回路部材とを電気的に接続するステップ(S740)とを含んでいる。
まず、上部に固定部材が設置されたベアセルを準備するステップ(S710)では、図2及び図3に示すように、電極組立体(図示せず)と電解液(図示せず)を缶210の開口部に収容してキャップ組立体のキャッププレート110で缶101の開口部を封止して形成したベアセル100の上部に固定部材180を設置する。
固定部材180は、キャッププレート110の長さ方向の両端の外面に突出した柱状に形成される。このような固定部材180は、キャッププレート110を圧延させたり、別途キャッププレート110に設置したりして設けることができる。固定部材180を圧延加工によってキャッププレート110の外面から突出させる突出高さは、キャッププレート110の厚さの1/2乃至2/3になるようにする。
また、固定部材180が設けられたベアセル100のキャッププレート110 上にリードプレート150、160を設置する。
次に、固定部材用ホールが形成された回路部材を準備するステップ(S720)では、図2及び図4に示すように、ベアセル100に設けられたリードプレート150、160と連結される電気接続プレート212、214を有する印刷回路基板210を準備する。また、印刷回路基板210を覆って固定部材用ホール227を含む上部カバー220を準備する。また、印刷回路基板210との電気接続のために印刷回路基板210または上部カバー220に外部端子部216を設置する。ここで、外部端子部216は、上部カバー220に設置されて印刷回路基板210に電気的に接続されるコネクタタイプで形成される。
上部カバー220は、キャッププレート110に対応した形状と大きさを有する主平面222及び主平面222の端部からベアセル100の方向に折り曲げられて延長されたスカート面224とから形成され、固定部材180に対応した位置の主平面222に設けられた固定部材用ホール227と、印刷回路基板210の電気接続プレート212、214に対応した位置のスカート面224に少なくとも1つ形成された溶接用ホール226とが共に射出して形成されている。
上部カバー220の固定部材用ホール227は、主平面222の外面から上部カバー220の内部方向に形成される上部ホール227aと下部ホール227bとからなり、上部ホール227aと下部ホール227bとの間に段差面228を有するように上部ホール227aの直径が下部ホール227bの直径よりも大きくなるように形成されている。また、下部ホール227bの高さは、柱状の固定部材180が固定部材用ホール227に挿入された時に、段差面228の上に突出するように固定部材180の突出高さよりも小さく形成されている。
次に、回路部材とベアセルとを結合するステップ(S730)では、図6乃至図9bに示すように、ベアセル100の上部に設置された柱状の固定部材180を上部カバー220の固定部材用ホール227の下部ホール227bを通過させて段差面228の上に突出するように挿入する。そして、固定部材180をスピンニング(spinning)またはパンチング(punching)工程によって、段差面228に係合する頭部182と、下部ホール227bに位置する柱部184とに変形させる。また、図10乃至図12bに示すように、固定部材180をスピンニング(spinning)またはパンチング(punching)処理する前に固定部材180に支持リング340を挿入してから固定部材180をスピンニング(spinning)またはパンチング(punching)工程を行い、支持リング340に係合する頭部182と、下部ホール227bに位置する柱部184とに変形させるようにしてもよい。このように、ベアセル100の固定部材180が回路部材200の段差面228または支持リング340に接触して固定されることにより、ベアセル100と回路部材200を固定的に結合することができる。
また、ベアセルと回路部材とを電気的に接続するステップ(S740)では、図2及び図5に示すように、ベアセル100のリードプレート150、160と、回路部材200に含まれた印刷回路基板210の電気接続プレート212、214とを上部カバー220の溶接用ホール226を介して溶接することによって、ベアセル100と回路部材200とを電気的に接続する。
そして、上部カバー220の固定部材用ホール227を栓229で覆って封止し、ラベルシート360で上部カバー220の溶接用ホール226及び上部カバー220とベアセル110の接触部342を覆ってベアセル100の側面と接着すれば、バッテリーパックが完成する。
一方、回路部材を準備するステップ(S720)において、図13に示すように、印刷回路基板510にリードプレート150、160と連結されるソケット512、514を形成する場合には、ベアセルと回路部材とを電気的に接続するステップ(S740)では、ベアセル100のリードプレート150、160を回路部材500に含まれた印刷回路基板510のソケット512、514に容易に挿入することで、ベアセル100と印刷回路基板510とを電気的に接続することができる。
以上、本発明は、上述した特定の好適な実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲で請求される本発明の基本概念に基づき、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、様々な実施形態の変形が可能であり、そのような変形は本発明の特許請求の範囲に属するものである。
本発明の一実施形態に係るバッテリーパックの完成斜視図である。 図1のバッテリーパックを分離して示した分解斜視図である。 図2のバッテリーパックにおいて、ベアセルに回路部材を連結する前の状態を示す斜視図である。 図2のバッテリーパックにおいて、回路部材の内部を上に向けた状態を示す斜視図である。 図3のベアセルを図4の回路部材で覆ってベアセルと回路部材とを結合した状態を示す斜視図である。 図5に示したバッテリーパックの上部を示す内部透視図である。 図6の固定部材の部分を示す断面図である。 図7に示した固定部材の他の形状を示す断面図である。 図7に示したキャッププレートの他の形状を示す断面図である。 図6の固定部材をスピンニング(spinning)またはパンチング(punching)工程によって変形した状態を示す斜視図である。 図9aの固定部材の部分を示す断面図である。 本発明の他の実施形態に係るバッテリーパックにおいて、上部カバーの固定部材用ホールに挿入された固定部材を示す部分斜視図である。 図10の固定部材に支持リングが挿入された状態を示す部分斜視図である。 図11aの固定部材の部分を示す断面図である。 図11aの固定部材がスピンニング(spinning)またはパンチング(punching)工程によって変形した状態を示す斜視図である。 図12aの固定部材の部分を示す断面図である。 本発明のまた他の実施形態に係るバッテリーパックを分解して示した分解斜視図である。 本発明に係るバッテリーパックの製造方法を示すフローチャートである。
符号の説明
100…ベアセル
110…キャッププレート
180…固定部材
200、500…回路部材
210、510…印刷回路基板
216、516…外部端子部
220、520…上部カバー
227、527…固定部材用ホール
227a、527a…上部ホール
227b、527b…下部ホール
228…段差面
229、529…栓
360…ラベルシート

Claims (34)

  1. 上部にキャッププレートを備えたベアセルと、
    前記ベアセルの上部に結合された回路部材とを含み、前記キャッププレートの外面に突出するように固定部材が形成され、前記回路部材には前記固定部材に対応した位置に固定部材用ホールが形成され、前記固定部材を前記固定部材用ホールに挿入して前記ベアセルと前記回路部材とを結合することを特徴とするバッテリーパック。
  2. 前記固定部材は、前記固定部材用ホールの内面の段差に係合して結合されることを特徴とする請求項1に記載のバッテリーパック。
  3. 前記固定部材を前記固定部材用ホールの内面に結合したときの前記固定部材の垂直断面形状がT字形であることを特徴とする請求項2に記載のバッテリーパック。
  4. 前記回路部材は、前記キャッププレートの上部に設けられたリードプレートを介して前記ベアセルと電気的に接続されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のバッテリーパック。
  5. 前記回路部材は、
    前記リードプレートによって前記ベアセルと電気的に接続される印刷回路基板と、
    前記印刷回路基板を覆って、前記固定部材用ホールを備えて前記固定部材によって前記ベアセルと結合する上部カバーと、
    前記印刷回路基板と前記上部カバーとの間に設けられ、前記印刷回路基板と外部電子機器とを電気的に接続する外部端子部と
    を含むことを特徴とする請求項4に記載のバッテリーパック。
  6. 前記外部端子部は、コネクタ(connector)タイプであることを特徴とする請求項5に記載のバッテリーパック。
  7. 前記上部カバーは、
    前記キャッププレートに対応した形状と大きさを有する主平面と、
    前記主平面の端部から前記ベアセルの方向に折曲して延長されたスカート面と
    を含むことを特徴とする請求項5または請求項6に記載のバッテリーパック。
  8. 前記固定部材用ホールは、前記固定部材の垂直方向に対応した位置に形成され、前記上部カバーの主平面の外面から前記上部カバーの内部方向に形成された上部ホールと下部ホールとから構成され、前記上部ホールと前記下部ホールとの間には段差面が形成されるように、前記上部ホールの直径を前記下部ホールの直径よりも大きく形成することを特徴とする請求項7に記載のバッテリーパック。
  9. 前記固定部材は、前記段差面に係合する頭部と、前記下部ホールに位置する柱部とからなることを特徴とする請求項8に記載のバッテリーパック。
  10. 前記段差面と前記固定部材の頭部との間に支持リングをさらに設けたことを特徴とする請求項9に記載のバッテリーパック。
  11. 前記支持リングは、外部直径が前記固定部材用ホールの前記上部ホールの直径以下であり、内部直径が前記下部ホールの直径以上であることを特徴とする請求項10に記載のバッテリーパック。
  12. 前記支持リングは、ステンレススチールの材質であることを特徴とする請求項10または請求項11に記載のバッテリーパック。
  13. 前記頭部の直径は、前記下部ホールの直径よりも大きく、前記上部ホールの直径以下であることを特徴とする請求項9乃至12のいずれか1項に記載のバッテリーパック。
  14. 前記頭部の上面に、垂直断面の形状が多角形となる溝を形成したことを特徴とする請求項9乃至13のいずれか1項に記載のバッテリーパック。
  15. 前記固定部材は、前記キャッププレートと一体に形成されていることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載のバッテリーパック。
  16. 前記キャッププレートは、前記固定部材が形成された領域がそれ以外の領域の2倍乃至3倍の厚さを有していることを特徴とする請求項15に記載のバッテリーパック。
  17. 前記印刷回路基板に形成された電気接続プレートと前記ベアセルのリードプレートとを溶接するために、前記印刷回路基板の電気接続プレートに対応した位置の前記上部カバーのスカート面に、少なくとも1つの溶接用ホールが形成されていることを特徴とする請求項7乃至16のいずれか1項に記載のバッテリーパック。
  18. 前記上部カバーの前記溶接用ホールと、前記ベアセルと前記上部カバーとの接触部とをカバーする形状に形成され、前記ベアセルの周縁面に接着されているラベルシートをさらに含むことを特徴とする請求項17に記載のバッテリーパック。
  19. 前記ベアセルのリードプレートは、前記印刷回路基板に形成されたソケット(socket)に挿入されることを特徴とする請求項5乃至16のいずれか1項に記載のバッテリーパック。
  20. 前記固定部材用ホールを封止するために、ゴム、グルコン及びシリコン材質のうちのいずれか1つで形成された栓を設置したことを特徴とする請求項1乃至19のいずれか1項に記載のバッテリーパック。
  21. 固定部材を設けたベアセルを準備するステップと、
    前記固定部材に対応した位置に固定部材用ホールが形成された回路部材を準備するステップと、
    前記固定部材を前記固定部材用ホールに挿入して、スピンニング(spinning)工程またはパンチング(punching)工程によって前記回路部材と前記ベアセルとを結合するステップと、
    前記ベアセルと前記回路部材とを電気的に接続するステップと
    を含むことを特徴とするバッテリーパックの製造方法。
  22. 前記ベアセルを準備するステップは、
    前記ベアセルの上部に、長さ方向の両端の外面に突出した柱状の前記固定部材を有するキャッププレートを形成するステップと、
    前記キャッププレートにリードプレートを設置するステップと
    を含むことを特徴とする請求項21に記載のバッテリーパックの製造方法。
  23. 前記固定部材は、前記キャッププレートを圧延させるか、別途キャッププレートに設置するかのいずれかで設けられることを特徴とする請求項22に記載のバッテリーパックの製造方法。
  24. 前記固定部材を圧延加工によって前記キャッププレートの外面から突出させるときの突出高さは、前記キャッププレートの厚さの1/2乃至2/3であることを特徴とする請求項23に記載のバッテリーパックの製造方法。
  25. 前記回路部材を準備するステップは、
    前記リードプレートと電気的に接続される電気接続プレートを有する印刷回路基板を準備するステップと、
    前記印刷回路基板を覆って、前記固定部材用ホールを含む上部カバーを準備するステップと、
    前記印刷回路基板との電気接続のために前記印刷回路基板または前記上部カバーに外部端子部を設置するステップと
    を含むことを特徴とする請求項22乃至24のいずれか1項に記載のバッテリーパックの製造方法。
  26. 前記上部カバーを準備するステップは
    前記キャッププレートに対応した形状と大きさを有する主平面と、前記主平面の端部から前記ベアセルの方向に折曲して延長されたスカート面と、
    前記固定部材に対応した位置の前記主平面に形成された固定部材用ホールと、
    前記印刷回路基板の電気接続プレートに対応した位置の前記スカート面に少なくとも1つの溶接用ホールと
    を射出成型することを特徴とする請求項25に記載のバッテリーパックの製造方法。
  27. 前記固定部材用ホールは、前記固定部材の垂直方向に対応した位置の主平面の外面から前記上部カバーの内部方向に形成された上部ホールと下部ホールとからなり、
    前記上部ホールと前記下部ホールとの間に段差面が形成されるように前記上部ホールの直径が前記下部ホールの直径よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項26に記載のバッテリーパックの製造方法。
  28. 前記下部ホールの高さは、前記固定部材が前記固定部材用ホールに挿入された時に、前記段差面の上に突出するように前記固定部材の突出高さよりも小さく形成されていることを特徴とする請求項27に記載のバッテリーパックの製造方法。
  29. 前記固定部材を前記固定部材用ホールに挿入して、前記回路部材と前記ベアセルとを結合するステップは、
    前記キャッププレートの長さ方向の両端に突出した柱状の前記固定部材を前記上部カバーの固定部材用ホールに形成された段差面の上に突出するように挿入するステップと、
    前記スピンニング(spinning)工程または前記パンチング(punching)工程によって、前記固定部材を前記段差面に係合する頭部と、前記下部ホールに位置する柱部とにするステップと
    を含むことを特徴とする請求項28に記載のバッテリーパックの製造方法。
  30. 前記回路部材と前記ベアセルとを結合するステップは、
    前記固定部材をスピンニングまたはパンチングする前に前記固定部材に支持リングを挿入するステップをさらに含むことを特徴とする請求項29に記載のバッテリーパックの製造方法。
  31. 前記ベアセルと前記回路部材とを電気的に接続するステップは、
    前記ベアセルのリードプレートと前記印刷回路基板の電気接続プレートとを前記上部カバーの溶接用ホールを介して溶接することを特徴とする請求項26乃至30のいずれか1項に記載のバッテリーパックの製造方法。
  32. 前記固定部材用ホールを栓で覆うステップと、
    前記上部カバーの溶接用ホールと、前記上部カバーと前記ベアセルとの接触部とをカバーするように、前記ベアセルの周縁面にラベルシートを接着するステップと
    をさらに含むことを特徴とする請求項26乃至31のいずれか1項に記載のバッテリーパックの製造方法。
  33. 前記回路部材を準備するステップは、
    前記リードプレートと連結されるソケットを有する印刷回路基板を準備するステップと、
    前記印刷回路基板を覆って、前記固定部材用ホールを含む上部カバーを準備するステップと、
    前記印刷回路基板と前記上部カバーとの間に外部端子部を設置するステップと
    を含むことを特徴とする請求項22乃至24のいずれか1項に記載のバッテリーパックの製造方法。
  34. 前記ベアセルと前記回路部材とを電気的に接続するステップは、
    前記ベアセルのリードプレートを前記印刷回路基板のソケットに挿入することを特徴とする請求項33に記載のバッテリーパックの製造方法。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010056090A (ja) * 2008-08-29 2010-03-11 Samsung Sdi Co Ltd 二次電池
JP2010147021A (ja) * 2008-12-22 2010-07-01 Samsung Sdi Co Ltd バッテリパック
JP2010147020A (ja) * 2008-12-16 2010-07-01 Samsung Sdi Co Ltd バッテリパック
KR101030876B1 (ko) * 2008-11-19 2011-04-22 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
JP2012526353A (ja) * 2009-05-08 2012-10-25 エルジー・ケム・リミテッド 新規の構造を有する二次電池パック
JP2015198080A (ja) * 2014-03-31 2015-11-09 三星エスディアイ株式会社Samsung SDI Co.,Ltd. 二次電池

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100947981B1 (ko) 2007-11-12 2010-03-18 삼성에스디아이 주식회사 전지 팩
KR100954037B1 (ko) * 2007-11-19 2010-04-20 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR100983144B1 (ko) * 2008-06-05 2010-09-20 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR100983200B1 (ko) 2008-06-12 2010-09-20 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
US8334063B2 (en) 2008-09-22 2012-12-18 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery
KR101050298B1 (ko) 2008-12-03 2011-07-19 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR101036062B1 (ko) 2008-12-11 2011-05-19 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
US9331324B2 (en) 2009-02-09 2016-05-03 Samsung Sdi Co., Ltd. Connector assembly and battery pack having the same
KR101040975B1 (ko) * 2009-02-26 2011-06-16 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 이차전지 팩
KR101036060B1 (ko) * 2009-05-14 2011-05-26 삼성에스디아이 주식회사 커넥터 및 이를 구비한 배터리 팩
KR101030900B1 (ko) * 2009-05-15 2011-04-22 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR101030906B1 (ko) 2009-06-18 2011-04-22 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
US9130224B2 (en) * 2009-07-06 2015-09-08 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack and method of manufacturing battery pack
KR101066001B1 (ko) * 2009-09-01 2011-09-19 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR101146377B1 (ko) 2009-09-14 2012-05-17 삼성에스디아이 주식회사 배터리팩
US9065092B2 (en) 2009-11-30 2015-06-23 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery
EP2330655B1 (en) * 2009-12-02 2018-11-14 Samsung SDI Co., Ltd. Secondary battery
US9350001B2 (en) * 2010-07-09 2016-05-24 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack for a lithium polymer Battery
KR101166024B1 (ko) 2010-08-04 2012-07-19 삼성에스디아이 주식회사 외부단자 결합체 및 이를 이용한 전지 팩
KR101210142B1 (ko) 2010-11-11 2012-12-07 삼성에스디아이 주식회사 조립식 발광부를 구비한 배터리 팩
KR101193171B1 (ko) * 2010-11-18 2012-10-19 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
JP6127763B2 (ja) * 2013-06-18 2017-05-17 トヨタ自動車株式会社 密閉型電池およびその製造方法
CN104795657B (zh) * 2014-01-16 2017-07-11 凡甲电子(苏州)有限公司 充电电池插座
US11020820B2 (en) * 2014-04-15 2021-06-01 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Laser welding method
KR101794943B1 (ko) * 2014-11-27 2017-11-07 주식회사 엘지화학 체결 돌기 및 체결공이 형성되어 있는 전지팩
KR102434771B1 (ko) * 2015-08-28 2022-08-22 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR102555490B1 (ko) * 2015-10-06 2023-07-12 삼성에스디아이 주식회사 이차전지 팩
US20180123099A1 (en) * 2016-10-28 2018-05-03 Inevit, Llc Fixation of a battery module in a battery module compartment of an energy storage system
CN110690401B (zh) * 2018-07-05 2022-07-05 东莞新能源科技有限公司 电池结构、电池及其制备方法
CN208955087U (zh) * 2018-10-30 2019-06-07 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003308881A (ja) * 2002-04-17 2003-10-31 Sanyo Gs Soft Energy Co Ltd 電 池
JP2005279677A (ja) * 2004-03-29 2005-10-13 Jfe Steel Kk 金属板のプレス成形加工方法および装置
JP2006004783A (ja) * 2004-06-17 2006-01-05 Furukawa Electric Co Ltd:The 保護モジュールとその組立方法
JP2006236879A (ja) * 2005-02-28 2006-09-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池パック

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK147217C (da) * 1978-07-12 1984-11-19 Peter Olaf Henk Elektrisk akkumulator med blysaltholdig elektrolyt
US5999410A (en) 1998-07-29 1999-12-07 Centurion International, Inc. Flexible circuit board configurable for use with different types of battery packs
US6803144B2 (en) * 2001-11-01 2004-10-12 Nokia Corporation Battery pack for electronic device
JP3714545B2 (ja) * 2001-12-25 2005-11-09 ローム株式会社 保護回路モジュールおよびこれを備える電池パック
CN2631052Y (zh) 2003-06-13 2004-08-04 比亚迪股份有限公司 锂离子电池
JP2005197067A (ja) 2004-01-07 2005-07-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 扁平電池とその製造方法
KR100561298B1 (ko) * 2004-01-13 2006-03-15 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR100553524B1 (ko) * 2004-04-02 2006-02-20 주식회사 파워로직스 이너팩 배터리의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 이너팩 배터리
US7807285B1 (en) * 2004-04-07 2010-10-05 Quallion Llc Battery connection structure and method
KR100571247B1 (ko) * 2004-10-18 2006-04-13 삼성에스디아이 주식회사 리튬이온 이차전지
WO2006046343A1 (ja) 2004-10-27 2006-05-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 電池パック
KR20060042819A (ko) 2004-11-10 2006-05-15 엘지전자 주식회사 배터리의 보호회로 매입형 수지물 체결장치
KR100709834B1 (ko) * 2005-04-26 2007-04-23 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003308881A (ja) * 2002-04-17 2003-10-31 Sanyo Gs Soft Energy Co Ltd 電 池
JP2005279677A (ja) * 2004-03-29 2005-10-13 Jfe Steel Kk 金属板のプレス成形加工方法および装置
JP2006004783A (ja) * 2004-06-17 2006-01-05 Furukawa Electric Co Ltd:The 保護モジュールとその組立方法
JP2006236879A (ja) * 2005-02-28 2006-09-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池パック

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010056090A (ja) * 2008-08-29 2010-03-11 Samsung Sdi Co Ltd 二次電池
KR101030876B1 (ko) * 2008-11-19 2011-04-22 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
JP2010147020A (ja) * 2008-12-16 2010-07-01 Samsung Sdi Co Ltd バッテリパック
US8216706B2 (en) 2008-12-16 2012-07-10 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
JP2010147021A (ja) * 2008-12-22 2010-07-01 Samsung Sdi Co Ltd バッテリパック
JP2012526353A (ja) * 2009-05-08 2012-10-25 エルジー・ケム・リミテッド 新規の構造を有する二次電池パック
US8795860B2 (en) 2009-05-08 2014-08-05 Lg Chem, Ltd. Secondary battery pack of novel structure
JP2015198080A (ja) * 2014-03-31 2015-11-09 三星エスディアイ株式会社Samsung SDI Co.,Ltd. 二次電池

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