JP2010097944A - バッテリーパック組立体、バッテリーパック、及びバッテリーの製造方法 - Google Patents

バッテリーパック組立体、バッテリーパック、及びバッテリーの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ポリマーバッテリーパック及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明によるポリマーバッテリーパックは、ベアセルと保護回路部材をホルダフレームによって分離して、ホルダフレームの内側にベアセルが結合されてホルダフレームの外側に保護回路部材をする。このようなポリマーバッテリーパックを製造するための方法は、ホルダフレームの内側にベアセルを結合して、ベアセルに保護回路部材を電気的に連結して、保護回路部材をホルダフレームに結合して、ホルダフレームにカバーを結合した後に外装ラベルを付着して、浸水紙を付着して電池の機能検査を実施する手順で実施される。
【選択図】図３

Description

本発明は、ポリマーバッテリーパック及びその製造方法に関する。より詳細には、製造生産性を向上させ、部品数を減らし、製造費用を節減することが可能なポリマーバッテリーパック及びその製造方法に関する。
一般に、ポリマーバッテリーパックとは、パウチ形態の外装材を有するベアセルに保護回路部材が電気的に連結されて構成されたコアパックと、該コアパックが収納されるフレームとで構成される。前記ベアセルは、変性ポリプロピレン（ＣＰＰ）／アルミニウム／ナイロン（又はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ））で形成されたパウチ内部に、電極組立体及びポリマー電解質が収納されたリチウムポリマー電池を言う。
ここで言うポリマーバッテリーパック又はリチウムポリマー電池は、液状の電解質を使用する場合と区分して固体又はゲル状の電解質を使用するバッテリーパック又は電池のことを指す。従来のポリマーバッテリーパックは、ベアセルと、保護回路部材と、前記ベアセル及び保護回路部材が設置されるフレームと、を含む。
従来、前記フレームの内部に前記ベアセル及び保護回路部材を共に設置していた。そのため、前記ベアセルと保護回路部材との間には所定のギャップが発生していた。このようなギャップ発生部位を減らすため、従来は、ホット−メルティングタイプの樹脂を注入するか、又は射出成形されたホルダなどを挿入していた。その結果、部品数が増加すると共に、追加的な製造工程が必要になるという問題点があった。さらに、従来は、前記フレームの内側に保護回路部材が設置されていたので、フレームに保護回路部材の端子の露出するホールを形成する必要があった。このように前記フレームにホールを形成するためには金型構造が加えられる。これは製造生産性の低下及び製造費用を上昇させる要因になる。
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、部品数を減らして製造工程を簡素化することが可能な、新規かつ改良されたポリマー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。また、本発明の更なる目的は、製造生産性を向上させて製造費用を節減するようにしたポリマー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。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、ベアセルと保護回路部材をホルダフレームによって分離して、ホルダフレームの内側にベアセルが結合されてホルダフレームの外側に保護回路部材を設けたポリマーバッテリーパックが提供される。このようなポリマーバッテリーパックを製造するための方法は、ホルダフレームの内側にベアセルを結合して、ベアセルに保護回路部材を電気的に連結して、保護回路部材をホルダフレームに結合して、ホルダフレームにカバーを結合した後に外装ラベルを付着して、浸水紙を付着して電池の機能検査を実施する手順で実施される。
以上説明したように本発明によれば、ホルダフレームの内側にベアセルを結合して、ホルダフレームの外側に保護回路部材を結合するので、ベアセルと保護回路部材との間の空間にホット−メルティング樹脂又は保護回路部材ホルダのいずれかの部品を追加する必要がなくなる。従って、部品数が減って製造工程が簡素化される。
また、ベアセルに結合されるホルダフレームの構造が簡単であるので、金型構造が簡素化されて製造生産性が向上して製造費用が節減される。さらに、ホルダフレームに保護回路部材が器具的に結合される構造が提供される。従って、保護回路部材がホルダフレームに堅固に固定された状態でカバーがホルダフレームに結合されて最後に外装ラベルがベアセルの外部に付着するので、組立性が向上してバッテリーパックの外装強度が向上する。
本発明の一実施例に係るポリマーバッテリーパックの外観斜視図である。 図１の縦断面図である。 図１の分解斜視図である。 本発明の一実施例に係るホルダフレームと保護回路部材の結合構造図である。 本発明の一実施例によるポリマーバッテリーパックの製造方法の工程を示した斜視図である。 本発明の一実施例によるポリマーバッテリーパックの製造方法の工程を示した斜視図である。 本発明の一実施例によるポリマーバッテリーパックの製造方法の工程を示した斜視図である。 本発明の一実施例によるポリマーバッテリーパックの製造方法の工程を示した斜視図である。 本発明の一実施例によるポリマーバッテリーパックの製造方法の工程を示した斜視図である。 本発明の一実施例によるポリマーバッテリーパックの製造方法の工程を示した斜視図である。 本発明の一実施例によるポリマーバッテリーパックの製造方法の工程を示した斜視図である。 本発明の他の実施例に係るポリマーバッテリーパックの分解斜視図である。 本発明の他の実施例に係るホルダフレームと保護回路部材の結合構造図である。 本発明の更に他の実施例に係るポリマーバッテリーパックの分解斜視図である。 本発明の更に他の実施例に係るホルダフレームと保護回路部材の結合状態図である。 本発明の更に他の実施例に係るポリマーバッテリーパックの結合状態断面図である。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
本発明の一実施例によるポリマーバッテリーパックについて説明する。
図１〜図４を参照すると、本発明の一実施例に係るポリマーバッテリーパック１００は、ベアセル（ｂａｒｅ ｃｅｌｌ）１１０と、該ベアセル１１０を囲むホルダフレーム（ｈｏｌｄｅｒ ｆｒａｍｅ）１４０と、前記ベアセル１１０と電気的に連結されて前記ホルダフレーム１４０に固定される保護回路部材（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｃｉｒｃｕｉｔ ｍｅｍｂｅｒ）１５０と、前記保護回路部材１５０を囲みながら前記ホルダフレーム１４０に固定されるカバー１６０を含む。なお、ポリマーバッテリーパック１００は、前記ベアセル１１０とホルダフレーム１４０を囲む外装ラベル１７０をさらに含んでいてもよい。そして、前記カバー１６０には、浸水紙（ｗａｔｅｒ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｐａｐｅｒ）１８０が設けられていてもよい。
このように本発明の一実施例によるポリマーバッテリーパック１００は、前記ホルダフレーム１４０の内部に前記ベアセル１１０が設けられている。そして、前記保護回路部材１５０は、前記ホルダフレーム１４０の外部に設置されている。
前記ベアセル１１０は、パウチ型外装材１２０と、前記パウチ型外装材１２０の内部に収納される電極組立体１３０と、ポリマー電解質（図示せず）とを含む。
前記パウチ型外装材１２０は、お互いに対応される二つの広い面積を有する第１、第２面１２１、１２２と、前記第１、第２面１２１、１２２を連結する相対的に狭い面積を有する四つの第３面、第４面、第５面、第６面１２３、１２４、１２５、１２６を含む。四つの面のうちで第３面１２３は、電極タブ１３４、１３５が引き出しされる前面に該当する。
前記パウチ型外装材１２０の材質は、金属層（図示せず）を中心に一面に第１絶縁層（図示せず）が形成されて、他面に第２絶縁層（図示せず）が形成されている。金属層は、アルミニウム、スチール、ステンレススチール又はその等価物のうちから選択されたいずれか一つで形成されていてもよい。また、第１絶縁層は、変性ポリプロピレン（ＣＰＰ）又はその等価物のうちから選択されたいずれか一つであってもよい。さらに、第２絶縁層は、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はその等価物のうちから選択されたいずれか一つであってもよい。但し、本実施例は、材質をこれらに限定しなくてもよい。
前記電極組立体１３０は、正極板１３１とセパレーター１３３と負極板１３２を順次に積層させるか、又は巻取して形成される。このとき、前記正極板１３１と負極板１３２に付着した電極タブ１３４、１３５は、前記パウチ型外装材１２０の前面に該当する第３面１２３を通じて電極組立体１３０の外部に引き出しされる。
前記ポリマー電解質としては、固体型電解質や又はゲルタイブの電解質が使われる。
前記ホルダフレーム１４０の形状は、前記ベアセル１１０の外郭を取り囲む直四角形のフレーム構造で形成される。
前記ホルダフレーム１４０の材質は、ポリアミド、ポリウレタン、プラスチック材質で形成されうる。前記プラスチックは、纎維強化プラスチック又はエンジニアリングプラスチックが使われうる。また、前記ホルダフレーム１４０は、ホットメルトレジン又はその等価物を射出成形して形成されうる。
前記ホルダフレーム１４０の構成は、お互いに対向する２個の第１、第２フレーム１４１、１４２と、前記第１、第２フレーム１４１、１４２の両端に長さが相対的に長く形成された第３、第４フレーム１４３、１４４を含む。前記第１、第２フレーム１４１、１４２の間の間隔（Ｈ）は、前記ベアセル１１０の高さ（Ｈｅｉｇｈｔ）に該当する。また、前記第３、第４フレーム１４３、１４４の間の間隔（Ｗ）は、ベアセルの幅（Ｗｉｄｔｈ）に該当する。
前記第１フレーム１４１は、ベアセル１１０と対応する面を内側面、その反対側面を外側面であると定義するならば、外側面の両方に前記保護回路部材１５０を固定するための固定突起１４１ａが形成される。前記固定突起１４１ａは円筒状に形成されていてもよいが、このような形状を限定しなくてもよい。また、第１フレーム１４１の外側面には前記固定突起１４１ａの外側に前記カバー１６０と結合される突出部１４１ｂが形成される。
そして、第１フレーム１４１の外側面には、前記保護回路部材１５０を支持する４個の支持部１４１ｃが並んで形成される。このような支持部１４１ｃは、第１フレーム１４１と保護回路部材１５０とは所定間隔程度離隔されている方が好ましい。
前記第２フレーム１４２には、両側辺にガイドリブ１４２ａが形成される。前記ガイドリブ１４２ａは、ベアセル１１０が結合された後にベアセル１１０の第１面、第２面１２１、１２２の下端部を支持する。前記第３、第４フレーム１４３、１４４は、前記ベアセル１１０の第４面、第６面１２４、１２６の形状と同一な形状に形成される。望ましくは、ラウンド形状に形成されて外力からベアセル１１０の第４面、第６面１２４、１２６を保護するようになる。
前記保護回路部材１５０は、保護回路基板１５１と、該保護回路基板１５１の一方面に設置される少なくとも一つ以上の電子部品１５２と、該電子部品１５２が設置された面と同一面に設置されて、前記ベアセル１１０と電気的に連結するための互いに異なる極性の電極リード１５３、１５４と、該電極リード１５３、１５４が設置された面に反対側面に設置される数個の外部端子１５５とを含む。
前記保護回路基板１５１は、プレート形状に形成されて左、右側端部に固定ホール１５１ａが形成される。前記固定ホール１５１ａは、前記第１フレーム１４１の固定突起１４１ａが挟まれて結合される。前記固定ホール１５１ａは、ホールの形態だけではなく溝の形態で形成されていてもよい。前記電子部品１５２は、前記保護回路基板１５１で前記第１フレーム１４１の外側面と対向する面に設置される。従って、前記第１フレーム１４１に形成された支持部１４１ｃによって第１フレーム１４１と保護回路基板１５１との間に空間が形成されて、この空間に前記電子部品１５２が位置するようになる。
前記電極リード１５３、１５４も前記第１フレーム１４１の外側面と対向する保護回路基板１５１の一面に設置される。このような電極リード１５３、１５４は、お互いに異なる極性を有する。前記電極リード１５３、１５４は、保護回路基板１５１の一面で導電層の形態に形成されていてもよい。前記外部端子１５５は、前記保護回路基板１５１で前記電極リード１５３、１５４が設置された面の反対面に設置されて、前記電極リード１５３、１５４と電気的に連結される。従って、前記外部端子１５５は前記カバー１６０を通じて外部に露出して、バッテリーの電流を外部に伝達する役割を遂行する。
前記カバー１６０の形状は、内部空間を有して、一側面が開放されたボックス形態に形成される。前記カバー１６０の材質は、ポリアミド、ポリウレタン、プラスチック材質で形成されていてもよい。前記カバー１６０の構成は、本体１６１と、該本体１６１の側面下端部から下部に延長形成された結合リブ１６２と、前記本体１６１の両端部に形成された凹入部１６３を含む。
前記本体１６１は、数個の外部端子ホール１６１ａが形成される。前記外部端子ホール１６１ａを通じて前記保護回路部材１５０の外部端子１５５が外部に露出する。前記結合リブ１６２は、前記ベアセル１１０の第１面、第２面１２１、１２２の上端部を囲むようになる。前記凹入部１６３は、前記第１フレーム１４１の突出部１４１ｂと結合される。このような結合によって前記ホルダフレーム１４０と前記カバー１６０の結合力が堅固になる。
前記外装ラベル１７０は、前記ベアセル１１０の第１面、第２面１２１、１２２と前記ホルダフレーム１４０の第３、第４フレーム１４３、１４４を囲むように設置される。前記外装ラベル１７０は、前記ベアセル１１０とホルダフレーム１４０と接触される面に接着剤又は粘着剤が塗布されて付着する。前記外装ラベル１７０の材質は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はその等価物のうちでいずれか一つにより形成されうるが、本実施例の適用範囲はこのような材質に限定するものではない。
このように構成される本発明の一実施例によるポリマーバッテリーパックの作用を説明する。本発明の一実施例によるポリマーバッテリーパック１００は、ホルダフレーム１４０の内側にベアセル１１０が設置される。従って、前記ベアセル１１０はパウチ型外装材１２０の第３面、第４面、第５面、第６面１２３、１２４、１２５、１２６が前記ホルダフレーム１４０の第１、第２、第３、第４フレーム１４１、１４２、１４３、１４４によって囲まれる。
そして、前記ベアセル１１０の電極タブ１３４、１３５は、前記第１フレーム１４１の外部に突き出されて、前記保護回路基板１５１の一面に形成された電極リード１５３、１５４に溶接される。ここで、前記保護回路基板１５１は、前記ホルダフレーム１４０の第１フレーム１４１と平行に設置されて、前記電極リード１５３、１５４は前記保護回路基板１５１の一面に導電層の形態で形成される。
前記ベアセル１１０と前記電極タブ１３４、１３５との間には、第１フレーム１４１が位置して、ベアセル１１０と電極タブ１３４、１３５を絶縁させる役割を遂行する。従来はベアセルと電極タブを絶縁させるためにベアセルと電極タブの少なくともいずれか一側に絶縁テープのような絶縁部材をさらに付着するようにしていた。従って、従来は部品数が増加されて製造工程が増加されていた。しかし、本発明の一実施例によるポリマーバッテリーパック１００は、ホルダフレーム１４０によってベアセル１１０と保護回路部材１５０を分離した状態で組立される。従って、組立性が向上して加えられる部品を減らすことができる効果が得られる。
また、前記ホルダフレーム１４０に保護回路部材１５０が結合される。すなわち、第１フレーム１４１の左、右両端に形成された固定突起１４１ａが保護回路基板１５１の左、右両端に形成された固定ホール１５１ａに差し込み結合されて固定される。前記保護回路基板１５１の固定ホール１５１ａの形状は、外側に開放された“⊂”、“⊃”形状である。従って、組立時、第１フレーム１４１の固定突起１４１ａと固定ホール１５１ａが正確に対応されなくても円滑に組立を実施することができるようになる。
このような本発明の一実施例によるポリマーバッテリーパックの製造方法をより具体的に説明する。
本発明によるポリマーバッテリーパックの製造方法を図５Ａ〜図５Ｇを参照して説明する。
［１．ベアセル検査及び電極タブカッティング（図５Ａ）］
製造が完了されたベアセル１１０を検査して、ベアセル１１０の外部に引き出しされた電極タブ１３４、１３５を所定の長さでカッティングする。前記ベアセル１１０は電極組立体（図示せず）をパウチ型外装材１２０の内部に収納して四つの面を融着して製造される。
［２．ベアセルとホルダフレームの結合（図５Ｂ）］
ホルダフレーム１４０の内側にベアセル１１０を挿入する。前記ホルダフレーム１４０にベアセル１１０が結合されると前記ベアセル１１０は、前記第１、第２フレーム１４１、１４２と第３、第４フレーム１４３、１４４によって囲まれるようになる。従って、前記パウチ型外装材１２０の第１、第２面１２１、１２２は外部に露出される。
［３．ベアセルと保護回路部材の連結（図５Ｃ）］
ベアセル１１０でホルダフレーム１４０の外部に突き出された電極タブ１３４、１３５を前記保護回路部材１５０の電極リード１５３、１５４と溶接する。すなわち、前記ホルダフレーム１４０の第１フレーム１４１の外部に突き出された電極タブ１３４、１３５と保護回路基板１５１の一面に絶縁層の形態で形成された電極リード１５３、１５４をそれぞれ溶接するようになる。従って、前記ベアセル１１０と保護回路部材１５０は電気的に連結される。
［４．ホルダフレームに保護回路部材の結合（図５Ｄ）］
保護回路部材１５０をホルダフレーム１４０に向けて垂直方向に折る。従って、ベアセル１１０の電極タブ１３４、１３５も垂直に折曲されて、前記保護回路基板１５１は、第１フレーム１４１と平行な状態になる。そして、前記第１フレーム１４１の固定突起１４１ａを前記保護回路基板１５１の固定ホール１５１ａに挿入すると、前記保護回路基板１５１は、前記第１フレーム１４１に固定される。従って、前記保護回路部材１５０はホルダフレーム１４０に堅固に結合される。
このとき、前記保護回路基板１５１は、第１フレーム１４１の支持部１４１Ｃに支持されて、保護回路基板１５１と第１フレーム１４１との間には電子部品１５２が位置することができる空間が形成される。
［５．ホルダフレームにカバー結合（図５Ｅ）］
ホルダフレーム１４０にカバー１６０を結合する。すなわち、前記ホルダフレーム１４０の第１フレーム１４１に前記カバー１６０を結合する。このとき、前記第１フレーム１４１の左、右両側に形成された突出部１４１ｂがカバー１６０の左、右両側に形成された凹入部１６３の内部に挿入される。ホルダフレーム１４０にカバー１６０が結合されると前記保護回路部材１５０の外部端子１５５は、前記カバー１６０の本体１６１に形成された外部端子ホール１６１ａを通じて外部に露出される。
［６．ベアセルに外装ラベル付着（図５Ｆ）］
ベアセル１１０の外周面に外装ラベル１７０を付着する。従って、前記ベアセル１１０は、ホルダフレーム１４０と結合された状態で第１面、第２面１２１、１２２が外装ラベル１７０によって囲まれる。そして、外装ラベル１７０は、前記ホルダフレーム１４０の第２フレーム１４２のガイドリブ１４２ａと前記カバー１６０の結合リブ１６２をベアセル１１０に固定させる。
［７．浸水紙付着及び機能検査（図５Ｇ）］
最後に、前記カバー１６０に浸水紙１８０を付着して、電池の機能検査を実施するとポリマーバッテリーパックの製造が完了される。
このように本実施例に係るポリマーバッテリーパック１００は、ホルダフレーム１４０の内側にベアセル１１０が固定される。従って、ホルダフレーム１４０はベアセル１１０の狭い側面である第３面、第４面、第５面、第６面１２３、１２４、１２５、１２６を保護するようになる。従って、前記ホルダフレーム１４０は、前記ベアセル１１０の下端部を保護するボトムケースの役割を併せて遂行する。
そして、保護回路部材１５０は、ホルダフレーム１４０の外側に固定される。従って、ホルダフレーム１４０は、保護回路部材１５０をベアセル１１０と結合させるホルダの役割を遂行する。また、前記ホルダフレーム１４０に結合される前記カバー１６０は、前記保護回路部材１５０を保護しながら外部端子１５５を外部に露出させるようになる。
前記外装ラベル１７０は、最終的にベアセル１１０を囲んで前記カバー１６０を前記ベアセル１１０及びホルダフレーム１４０に固定させるようになる。本実施例に係るポリマーバッテリーパックの製造方法によると、ベアセルと保護回路部材との間の空間にホット−メルトタイプのモールディング樹脂を注入しなくても済むようになる。また、保護回路部材を支持するためのホルダを設置しなくても済むようになる。従って、全体工程のうち不良を低減して、工程が簡素化される利点がある。
次に、本発明の他の実施例によるポリマーバッテリーパックを説明する。
図６は、本発明の他の実施例によるポリマーバッテリーパックの分解斜視図であり、図７は、図６によるホルダフレームと保護回路部材の結合構造図である。
図６及び図７を参照すると、本発明の他の実施例によるポリマーバッテリーパック２００は、ベアセル１１０と、前記ベアセル１１０を囲むホルダフレーム２４０と、前記ベアセル１１０と電気的に連結されて前記ホルダフレーム２４０に固定される保護回路部材２５０と、該保護回路部材２５０を囲むカバー１６０を含む。また、前記ベアセル１１０とホルダフレーム２４０を囲む外装ラベル１７０をさらに含んでいてもよい。そして、前記カバー１６０には、浸水紙１８０が設けられていてもよい。
本発明の他の実施例によるポリマーバッテリーパック２００でベアセル１１０とカバー１６０及び外装ラベル１７０の構成は、本発明の一実施例と実質的に同一であるので、詳細な説明は省略する。
本発明の他の実施例によるポリマーバッテリーパック２００は、前記ホルダフレーム２４０と保護回路部材２５０の結合構造を提供する。前記ホルダフレーム２４０は、お互いに対向する２個の第１、第２フレーム２４１、２４２と、前記第１、第２フレーム２４１、２４２の両端に一体で形成されて、前記第１、第２フレーム２４１、２４２より長さが相対的に長く形成された第３、第４フレーム２４３、２４４を含む。
前記第１フレーム２４１は、外側面に前記保護回路部材２５０を固定するための係止ホック２４５が形成される。前記係止ホック２４５は、第１フレーム２４１の一側辺の中央と、他側辺の両側にそれぞれ形成される。前記係止ホック２４５は、傾斜部２４５Ａと係止溝２４５Ｂを含む。前記傾斜部２４５Ａは、保護回路部材２５０の保護回路基板２５１を前記係止溝２４５Ｂに案内するように係止溝２４５Ｂが形成された方向に傾くように形成される。前記係止溝２４５Ｂは、前記保護回路基板２５１が挿入される大きさで形成される。前記係止ホック２４５は、一側辺の中央に形成された第１係止ホック２４５Ａと他側辺の両側に形成された第２、第３係止ホック２５４Ｂ、２５４Ｃを含む。
前記保護回路部材２５０は、保護回路基板２５１と、該保護回路基板２５１の一側面に設置される電子部品２５２及び電極リード２５３、２５４と、保護回路基板２５１の他側面に設置される数個の外部端子２５５を含む。
前記保護回路基板２５１には、前記第１フレーム２４１の第１、第２、第３係止ホック２４５Ａ、２４５Ｂ、２４５Ｃが結合される第１、第２、第３係止突起２５６Ａ、２５６Ｂ、２５６Ｃが形成される。前記第１係止突起２５６Ａは、前記保護回路基板２５１で前記第１係止ホック２４５Ａと対応される一側辺に形成される。前記第２、第３係止突起２５６Ｂ、２５６Ｃは、前記保護回路基板２５１で前記第２、第３係止ホック２４５Ｂ、２４５Ｃに対応する他側辺に形成される。
このように構成される本発明の他の実施例によるポリマーバッテリーパックの作用を説明する。
本発明の他の実施例によるポリマーバッテリーパック２００は、ベアセル１１０がホルダフレーム２４０の内側に設置される。前記ベアセル１１０の電極タブ１３４、１３５は、ホルダフレーム２４０の外部に突き出されて、前記保護回路部材２５０の電極リード２５３、２５４に溶接される。従って、前記ベアセル１１０と保護回路部材２５０は電気的に連結される。
次に、前記保護回路基板２５１が第１フレーム２４１側に折り畳まれて、保護回路部材２５０は前記ホルダフレーム２４０と器具的に結合される。すなわち、前記第１フレーム２４１の中央に形成された第１係止ホック２４５Ａが前記保護回路基板２５１の一側辺中央に形成された第１係止突起２５６Ａに結合される。同時に、前記第１フレーム２４１の他側辺の両端部に形成された前記第２、第３係止ホック２４５Ｂ、２４５Ｃは、保護回路基板２５１の他側辺の両端部に形成された第２、第３係止突起２５６Ｂ、２５６Ｃに結合される。従って、前記保護回路基板２５１は、第１フレーム２４１の中央部と両端部でそれぞれ固定される。その結果、外部衝撃によって前記保護回路部材２５０は、ホルダフレーム２４０から易しく分離されない。同時に組立が正確で簡便になる効果がある。
このように本発明の他の実施例においては、保護回路基板２５１が第１フレーム２４１と３ヶ所で結合される構造が示されているが、これに限定されるものではない。例えば、中央に１ヶ所のみで結合されるか、又は両端部の２ヶ所のみで結合されるようにしてもよい。さらに、中央の上、下部にそれぞれ結合構造が形成されて結合されるか、又は両端部の上、下部に結合構造がさらに形成されて結合されるようにしてもよい。しかし、本実施例で結合ホックと結合突起が形成される位置と個数は上記例に限定されない。
次に、本発明の更に他の実施例に係るポリマーバッテリーパックを説明する。
図８は、本発明の更に他の実施例に係るポリマーバッテリーパックの分解斜視図である。
図８を参照すると、本発明の更に他の実施例に係るポリマーバッテリーパック３００はベアセル１１０と、該ベアセル１１０を囲むホルダフレーム３４０と、前記ベアセル１１０と電気的に連結されて前記ホルダフレーム３４０に固定される保護回路部材１５０と、該保護回路部材１５０を囲むカバー３６０を含む。
本発明の更に他の実施例によるポリマーバッテリーパック３００でベアセル１１０と保護回路部材１５０との構成は、本発明の一実施例と実質的に同一であるので詳細な説明は省略して、同一構成は同一符号を使用する。
本発明の更に他の実施例によるポリマーバッテリーパック３００は、前記ホルダフレーム３４０とカバー３６０の結合構造を提供する。
前記ホルダフレーム３４０は、お互いに対向する２個の第１、第２フレーム３４１、３４２と、前記第１、第２フレーム３４１、３４２の両端に一体で形成されて、第１、第２フレーム３４１、３４２より長さが相対的に長く形成された第３、第４フレーム３４３、３４４を含む。前記第１フレーム３４１は、外側面の両方に形成された固定突起３４１ａと、該固定突起３４１ａの外側に形成された突出部３４１ｂと、第１フレーム３４１の表面に形成された４個の支持部３４１ｃと、前記それぞれの支持部（３４１ｃ）ごとに上、下端部に形成された差し込み突起３４１ｄを含む。
前記保護回路部材１５０は、保護回路基板１５１の左、右側端部に形成されて、前記第１フレーム１４１の固定突起１４１ａが結合される固定ホール１５１ａを含む。
前記カバー３６０の構成は、本体３６１と、該本体３６１の側面下端部から下部に延長形成された結合リブ３６２と、前記本体３６１の両端部に形成されて前記突出部３４１ｂが挿入される凹入部３６３と、前記差し込み突起３４１ｄが結合される差し込みホール３６４を含む。従って、前記第１フレーム１４１に形成された８ヶ所の差し込み突起３４１ｄが前記カバー３６０に形成された差し込みホール３６４にそれぞれ挿入されて、前記第１フレーム１４１にカバー３６０が結合される構造が提供される。
このように構成される本発明の更に他の実施例によるポリマーバッテリーパックによる作用を説明する。
本発明の更に他の実施例によるポリマーバッテリーパック３００は、ベアセル１１０がホルダフレーム３４０の内側に設置される。前記ベアセル１１０の電極タブ１３４、１３５は、ホルダフレーム３４０の外部に突き出されて前記保護回路部材１５０の電極リード１５３、１５４に溶接される。従って、前記ベアセル１１０と保護回路部材１５０は電気的に連結される。
そして、前記保護回路基板１５１は、第１フレーム３４１側に折り畳まれて、第１フレーム３４１の固定突起３４１ａが保護回路基板１５１の固定ホール１５１ａに挿入されて結合される。この時、前記保護回路基板１５１は支持部３４１ｃに支持される。
そして、前記カバー１６０を前記ホルダフレーム３４０の第１フレーム３４１に結合する。このとき、前記第１フレーム３４１の両端部に形成された突出部３４１ｃはカバー３６０の凹入部３６３に挿入される。併せて、前記第１フレーム３４１に形成された複数の差し込み突起３４１ｄはカバー３６０の差し込みホール３６４らにそれぞれ挟まれて結合される。
このような結合構造によって前記カバー３６０は、前記第１フレーム３４１に堅固に結合されて分離されない。従って、前記カバー３６０によって前記保護回路部材１５０は外部衝撃から保護されて、外部と電気的に絶縁されて段落発生を防止するようになる。
本発明の更に他の実施例を説明する。
図９は、本発明の更に他の実施例に係るホルダフレームと保護回路部材の結合状態図であり、図１０は本発明の更に他の実施例に係るポリマーバッテリーパックの結合状態断面図である。
図９及び図１０を参照すると、本発明の更に他の実施例によるポリマーバッテリーパック４００は、ベアセル１１０と、該ベアセル１１０を囲むホルダフレーム４４０と、前記ベアセル１１０に電気的に連結されて前記ホルダフレーム４４０に固定される保護回路部材４５０と、前記保護回路部材４５０を囲むカバー１６０を含む。
ポリマーバッテリーパック４００は、ベアセル１１０、カバー１６０の構成は第１実施例と実質的に同一であるので、詳細な説明は省略する。
本実施例のポリマーバッテリーパック４００は、前記ホルダフレーム４４０と保護回路部材４５０の構造が改良されている。
前記ホルダフレーム４４０は、二つの対向する短い長さの第１、第２フレーム４４１、４４２と、これらを連結して第１、第２フレーム４４１、４４２より長く形成された第３、第４フレーム４４３、４４４を含む。
前記第１フレーム４４１は、垂直に形成された垂直部４４５と該垂直部４４５の一端部から水平に延長された水平部４４６が形成される。前記垂直部４４５の左、右両端には固定突起４４１ａが突き出形成される。前記水平部４４６は前記ベアセル１１０の電極タブ１３４、１３５が引き出しされる方向と平行に形成される。前記第２、第３、第４フレーム４４２、４４３、４４４は内側にベアセル１１０が安着されることができる所定の空間を有する。例えば、ベアセル１１０の四つの辺の形状と同一なラウンド形状の空間を有することができる。
前記保護回路部材４５０は、基板４５１と、基板４５１の一面に形成される電気素子４５２と電極リード４５３、４５４と、基板４５１の他側面に形成される数個の外部端子４５５を含む。前記基板４５１の左、右両端には前記固定突起４４１ａが結合される固定ホール４５１ａが形成される。
このように構成された本発明に係る更に他の実施例によるポリマーバッテリーパック４００は、保護回路部材４５０がホルダフレーム４４０の第１フレーム４４１に固定される。このとき、保護回路部材４５０は、基板４５１の固定ホール４５１ａが第１フレーム４４１の固定突起４４５Ａに挿入される。従って、基板４５１は第１フレーム４４１の垂直部４４５と密着されて、電極リード４５３、４５４が電極タブ１３４、１３５と電気的に連結される。そして、基板４５１は第１フレーム４４１の水平部４４６の上面に位置するようになる。従って、外部衝撃時に水平部４４６によって基板４５１が保護される。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
１００ ポリマーバッテリーパック
１１０ ベアセル
１４０ ホルダフレーム
１５０ 保護回路部材
１６０ カバー
１７０ 外装ラベル
１８０ 浸水紙
１２０ パウチ型外装材
１３０ 電極組立体

Claims (22)

  1. 第１安着位置で定義される内側面と、第２安着位置で定義される外側面とを有する固形のフレームと、
    前記固形のフレームの第１安着位置に設置されて、前記第２安着位置に向けて延長される少なくとも一つの電極を含むベアセルと、
    第１及び第２面を有し、前記第１面に配置される少なくとも一つの電極リードを含み、前記フレームの第２安着位置に設置され、前記少なくとも一つの電極リードが前記ベアセルの少なくとも一つの電極と電気的に連結される保護回路モジュールと、
    を含むバッテリーパック組立体。
  2. 前記保護回路モジュールは、前記第１面が前記固形のフレームの外側面に接するように前記第２安着位置に設置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組立体。
  3. 前記固形のフレームと前記保護回路モジュールは、前記固形のフレームに対して前記保護回路モジュールを堅く固定するために機械的に結合されることを特徴とする、請求項１又は２に記載のバッテリーパック組立体。
  4. 前記固形のフレームは、固定ボスを含み、
    前記保護回路モジュールは、前記保護回路モジュールと前記固形のフレームとを固定するために前記フレームの固定ボスと結合される少なくとも一つのホールを含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のバッテリーパック組立体。
  5. 前記固形のフレームは、複数のサポートを含み、
    前記サポートは、前記保護回路モジュールが装着される第２装着位置に提供される少なくとも一つの固定ボスを含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のバッテリーパック組立体。
  6. 前記固形のフレームは、前記第２安着位置に接する水平部と垂直部とを含み、
    前記垂直部には、固定用の固定突起が形成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のバッテリーパック組立体。
  7. 前記保護回路モジュールは、前記固形のフレームに含まれた垂直部に形成される固定突起と結合される固定ホールを含み、
    前記固定突起は、前記固形のフレームに含まれた垂直部の外側面に接するように形成され、
    前記水平部は、衝撃から前記保護回路モジュールを保護するために外側に延長されていることを特徴とする、請求項６に記載のバッテリーパック組立体。
  8. 前記フレームは、少なくとも一つの係止ホックを含み、
    前記保護回路モジュールは、少なくとも一つの係止突起を含み、
    前記係止突起は、前記フレームに前記保護回路モジュールが互いに結合され、その結合が維持されるような位置と形状で形成されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のバッテリーパック組立体。
  9. 前記保護回路モジュールは、それぞれ２個の端部を有する第１、第２面で定義され、
    前記フレームも第１、第２面で定義され、
    前記ベアセルの少なくとも一つの電極が前記フレームの第１面と接するように前記第２安着位置で延長され、
    前記フレームの第２面に少なくとも一つの係止ホックが形成され、前記保護回路モジュールの第２面に少なくとも一つの係止突起が形成されて、前記フレームに前記保護回路モジュールが互いに安定的に結合され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組立体。
  10. 前記保護回路モジュールは、それぞれ２個の端部を有する第１、第２面で定義され、
    前記フレームも第１、第２面で定義され、
    前記少なくとも一つの係止ホックと前記少なくとも一つの係止突起は、複数の係止ホックと複数の係止突起を含み、
    前記複数の係止ホックは、前記フレームの第１面の中央に形成され、かつ、前記保護回路モジュールの第１面の中央に形成された係止溝と結合される第１係止ホックを含み、前記フレームの第２面の両端に形成され、かつ、前記保護回路モジュールの第２面の両端に形成された第２、第３係止突起と結合される第２、第３係止ホックをさらに含むことを特徴とする、請求項９に記載のバッテリーパック組立体。
  11. 前記保護回路モジュールを囲むカバーをさらに含み、
    前記カバーは、前記フレームの第２面と接して囲むように前記フレームの第２安着位置に結合されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のバッテリーパック組立体。
  12. 前記フレームの第２安着位置には、突出部が形成されており、
    前記カバーには、前記フレームと接触されてカバーを固定するために、前記突出部が収容される大きさと形態を有する凹入部が形成されていることを特徴とする、請求項１１に記載のバッテリーパック組立体。
  13. 前記フレームの第２安着位置は、二つの側面を有し、前記第２安着位置の側面から外部に延長された少なくとも一つの差し込み突起を含み、
    前記カバーは、前記フレームにカバーを安定的に固定するために前記差し込み突起が収容される少なくとも一つの差し込みホールが形成されることを特徴とする、請求項１２に記載のバッテリーパック組立体。
  14. 第１安着位置で定義される内部凹入部と第２安着位置で定義される外表面を含むフレームと、
    前記フレームの内部凹入部に設置されて少なくとも一つのフレキシブルな電極を含むベアセルと、
    第１面、第２面を有し、前記第１面と略同一面に形成されて前記第２安着位置に保護回路モジュールが安着されるように前記第１面に配置される少なくとも一つの電極リードを含み、前記少なくとも一つのフレキシブルな電極が、前記少なくとも一つの電極リードと結合され、前記少なくとも一つの電極リードが、前記第１面の略同一面に形成され、前記保護回路モジュールとフレームとの間に介在する保護回路モジュールと、
    を含むバッテリーパック。
  15. 前記フレキシブルな電極は、第１部分が前記保護回路モジュールの第１面に対して垂直な第１方向に延長され、第２部分が前記第１面と平行に延長され、前記第２部分が前記少なくとも一つの電極リードと結合され、前記保護回路モジュールとフレームとの間に介在されることを特徴とする、請求項１４に記載のバッテリーパック。
  16. 前記フレームの第２表面には、突出部が形成され、
    前記カバーには、前記フレームと接触して固定するために前記突出部を収容可能な大きさと形態で形成された凹入部が形成されることを特徴とする、請求項１４又は１５に記載のバッテリーパック。
  17. 前記フレームの第２表面は、２個の側面を有し、
    前記第２表面は、前記側面から外部に延長された少なくとも一つの差し込み突起を含み、
    前記カバーは、前記フレームにカバーを安定的に固定するために前記差し込み突起が収容される少なくとも一つの差し込みホールが形成されることを特徴とする、請求項１６に記載のバッテリーパック。
  18. 前記フレームと前記保護回路モジュールに付着され、前記保護回路モジュール、前記フレーム及び前記ベアセルを囲む外装ラベルをさらに含むことを特徴とする、請求項１４〜１７のいずれか１項に記載のバッテリーパック。
  19. 前記フレームの開放部内にベアセルを位置させてベアセルの電極が第１方向に引き出されてフレームの第１外表面に接し、部品が第１方向に概して垂直するように形成され、
    前記ベアセルの電極は、保護回路モジュールの電極リードと結合するように前記フレームの第１外表面に接する位置に配置され、ベアセルの電極は第１方向に延び、前記保護回路モジュールの第１表面は、第１電極リードを含む方向に位置し、部品が前記フレームの第１外表面に平面と垂直するように形成され、
    前記保護回路モジュールは、前記ベアセルの第１リードと安着位置に結合され、前記保護回路モジュールの第１表面は、前記フレームの第１外表面と接するように位置し、前記第１表面は、フレームの第１外表面と略平行になり、前記ベアセルの第１リードは、前記フレームと前記保護回路モジュールとの間に介在し、
    前記保護回路モジュールは、前記フレームの安着位置で保護されることを特徴とする、バッテリーの製造方法。
  20. 前記保護回路モジュールが安着位置に安着されると、
    前記ベアセルのリードは、第１方向に折曲され、
    前記ベアセルのリードは、前記フレームと前記保護回路モジュールとの間に介在することを特徴とする、請求項１９に記載のバッテリーの製造方法。
  21. 前記フレームと前記保護回路モジュールに外部ラベルが付着され、前記保護回路モジュールと前記フレームと前記ベアセルとは、前記外部ラベルによって囲まれることを特徴とする、請求項１９又は２０に記載のバッテリーの製造方法。
  22. 前記ベアセルの電極と前記保護回路モジュールの電極リードとを結合して前記ベアセルの電極が前記保護回路モジュールの電極リードと結合する際に、保護回路の電極リードは、略平面的に前記保護回路モジュールの第１面に位置することを特徴とする、請求項１９〜２１のいずれか１項に記載のバッテリーの製造方法。
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