JP2012023035A - バッテリーパック - Google Patents

Abstract

【課題】複数の二次電池を一つのバッテリーパックで具現して容易に大容量で製作することができるバッテリーパックを提供する。
【解決手段】複数の二次電池を固定するフレームと、前記フレームを取り囲む外部フレームを含む。前記バッテリーパックは少なくとも二つの第１及び第２バッテリーセルと、前記第１及び第２バッテリーセルの周辺を取り囲んで、前記第１及び第２バッテリーセルの電極端子に対応するように少なくとも一つの開口部を持つフレームと、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、バッテリーパックに関し、特に、複数の二次電池を含むバッテリーパックに関する。

電子、通信、コンピューター産業の急速な発展に伴い、二次電池の容量の増加に対する市場の要求はますます大きくなっている。このように、二次電池の容量を増加させるために、二次電池の大きさを増大させる方案と、複数の二次電池を利用して一つのバッテリーパックで構成する方案がある。一方、二次電池のサイズを増大させる方案は安全性の側面から問題になる。したがって、複数の二次電池を利用して一つのバッテリーパックで構成し、前記バッテリーパックの性能を高めるために多様な研究が進行されている。

したがって、本発明は上記問題を鑑みてなされたものであって、その目的は、複数の二次電池を一つのバッテリーパックで具現して容易に大容量で製作することができるバッテリーパックを提供することである。

また、本発明の他の目的は複数の二次電池を一つのＰＣＭ（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｃｉｒｃｕｉｔ ｍｏｄｕｌｅ）組立体だけでも電流及び電圧などを制御することができるバッテリーパックを提供することである。

上記目的を果たすための本発明の一実施例によるバッテリーパックは、電極端子を持つ少なくとも二つの第１及び第２バッテリーセルと、前記第１及び第２バッテリーセルの周辺を取り囲んで、前記第１及び第２バッテリーセルの電極端子に対応するように少なくとも一つの開口部を持つフレームと、を含む。

また、前記フレームは少なくとも一つの開口部を持つ第１面と対面する第２面には少なくとも一つのノッチを含むことができる。

また、前記バッテリーパックは、前記少なくとも一つのノッチを介して電極タップによって前記バッテリーセルと電気的に連結される保護回路モジュール（ＰＣＭ）組立体をさらに含むことができる。

また、前記フレームは、前記フレームの少なくともいずれか一面の少なくとも一つの内面に沿って延長される少なくとも一つのフランジを含むことができる。

また、前記フレームは、前記フレームの内面で少なくとも一つのフランジの一面とともに結合されるリブをさらに含み、前記リブは前記第１及び第２バッテリーセルの表面に対応する形状を持つことができる。

また、前記バッテリーパックは前記フレームの内側で前記第１及び第２バッテリーセルを一緒に固定させる接着部材をさらに含むことができる。

また、前記接着部材は両面テープを含むことができる。

また、前記接着部材は通孔を取り囲む周辺部を含むことができる。

また、前記フレームは、前記フレームの少なくともいずれか一面の少なくとも一部の外面に延長された段差部を含むことができる。

また、前記フレームは、前記少なくとも一つの開口部を持つ第１面と対面する第２面に少なくとも一つのノッチを持って、前記段差部は前記第２面の外面で少なくとも一つのノッチまで延長されうる。

また、前記バッテリーパックは、段差部に保護回路モジュールＰＣＭ組立体の少なくとも一部が具備されるＰＣＭ組立体をさらに含み、前記ＰＣＭ組立体は少なくとも一つのノッチを介して電極タップによってバッテリーセルと電気的に連結されうる。

また、前記フレームは、前記フレームの外面に少なくとも一つの締結突起をさらに含むことができる。

また、前記バッテリーパックは外部フレームをさらに含むが、前記外部フレームは前記外部フレームの内側で前記フレームと第１及び第２バッテリーセルを収納して、前記外部フレームは前記フレームの少なくとも一つの締結突起と締結するために前記外部フレームの内面に少なくとも一つの溝を含むことができる。

また、前記バッテリーパックは、前記外部フレームを実質的に取り囲むカバーをさらに含むことができる。

また、前記フレームは前記フレームの内面に案内溝（Ｇｕｉｄｉｎｇ Ｇｒｏｏｖｅ）をさらに含み、前記案内溝は第１及び第２バッテリーセルの電解液注入口に対応するように具備されうる。

また、前記バッテリーパックは、第１及び第２バッテリーセルの電解液注入口を密閉するシーリング部材をさらに含むことができる。

また、前記フレームは一体型フレームであることを特徴とする。

以上のように、本発明の一実施例によれば、バッテリーパックはＰＣＭ組立体などの部品を減少させることができるので、コストを低減することができる。

また、バッテリーパックの製造工程が簡素化されるので前記バッテリーパックの工程効率を高めることができるという効果を奏する。

さらに、本発明の一実施例によるバッテリーパックによれば、ＰＣＭ組立体を利用して複数の二次電池を堅固に連結して、前記バッテリーパックの落下などの外部衝撃によって前記バッテリーパックに収納された二次電池が移動しないので、電気的に安定するという効果を奏する。

また、本発明の一実施例によるバッテリーパックによれば、前記バッテリーパックの内部に前記複数の二次電池を固定するフレームを含むので、前記フレームは前記バッテリーパックに収納される二次電池の見掛けによって容易に変形可能であるという効果を奏する。

本発明の一実施例によるバッテリーパックの斜視図である。 図１によるバッテリーパックの分解図である。 図１に収納される二次電池の分解図である。 図１によるバッテリーパックを構成するフレームの斜視図である。 図４Ａを１８０゜回転させたフレームの斜視図である。 二次電池がフレームに収納される姿とＰＣＭ組立体の大略的な斜視図である。 二次電池とＰＣＭ組み立て逓加装着されたフレームの斜視図である。 フレームに第１及び第２外部フレームが装着された斜視図である。 図７のＡ−Ａによる断面図である。 本発明の他の実施例によるバッテリーパックの斜視図である。 図９に収納される二次電池の斜視図である。 図９によるバッテリーパックを構成するフレームの斜視図である。

以下、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を容易に実施することができる好ましい実施例について添付された図１ないし図１１を参照して詳しく説明する。

図１ないし図８は本発明の一実施例によるバッテリーパックを示した図面である。図１は、バッテリーパックの斜視図で、図２は本発明の一実施例によるバッテリーパックの分解図である。図３は本発明の一実施例による二次電池の分解図である。図１及び図２を参照すれば、本発明の一実施例によるバッテリーパック１００は、複数の二次電池２００と、前記二次電池２００の周辺または側面を取り囲んで前記二次電池２００の底面と接する部位に開口部、例えば、ノッチが形成されている四角形のフレーム３００を含む。また、前記バッテリーパック１００は前記フレーム３００の一面に装着され、前記二次電池と電気的に連結されるＰＣＭ組立体３０と、前記フレーム３００を取り囲む第１及び第２外部フレーム１０、２０と、前記第１及び第２外部フレーム１０、２０と二次電池２００とを実質的に覆うかまたは取り囲むカバー４０をさらに含むことができる。

図２及び図３を参照すれば、前記二次電池２００は電極組立体２１０、カン２２０及びキャップ組立体２３０で構成される。前記電極組立体２１０は第１極板、第２極板及びセパレーターを巻き取って形成される。図３に示されたように、前記電極組立体２１０を構成する第１極板及び第２極板は、それぞれ第１及び第２タップ部２１１、２１２を具備する。前記極板に付着された第１及び第２タップ部２１１、２１２によって、前記電極組立体２１０は外部と電気的に連結される。以下、便宜上前記第１極板を陽極板とし、第２極板は陰極板とする。

電極組立体２１０は、陽極板及び陰極板と、前記極板らの間に介在されたセパレーターを巻き取って製造される。このように製造された電極組立体２１０は図３に示したようにカン２２０に収容される。また、前記カン２２０に電解液を一緒に収容させて、前記カン２２０の開口部はキャップ組立体２３０で密封させる。

キャップ組立体２３０は、キャッププレート２３１と、前記キャッププレート２３１に具備される陰極ピン２３２、電解液注入口２３３及び安全ベルト２３４を含む。前記陰極ピン２３２は、陰極を現わす電極端子として作用して、第２タップ部２１２に連結される。また、前記第１タップ部２１１は第２タップ部２１２と離隔されてキャッププレート２３１に溶接されて両極端子として作用する。この際、前記第１及び第２タップ部２１１、２１２は抵抗溶接またはレーザー溶接などで前記極板らに付着することができる。

キャップ組立体２３０の一側には電解液注入口２３３が形成される。前記電解液注入口２３３は電解液が注入される部分で、前記キャップ組立体２３０を前記カン２２０の上端開口部に組み立てた後、電解液が注入される。次に、前記電解液を注入させた後、前記電解液注入口２３３は含アルミニウム金属で形成された別途の密閉手段によって前記電解液注入口２３３を密閉させる。さらに、前記電解液注入口２３３は前記別途の密閉手段であるシーリング部材を上端に塗布して、外部空気の流入を遮断することができる。このように、前記シーリング部材が塗布された電解液注入口２３３は、半球型でふくらんでいる形状を持つ。また、前記キャップ組立体２３０の他側には二次電池２００の耐圧が一定の圧力以上に上昇する場合、ガスが放出されるようにした安全ベルト２３４が形成される。

前記カン２２０は、例えば、アルミニウムなどを利用して形成することができる。また、前記カン２２０はその側面がラウンド型２２１ａである直方体の形態を持つことができる。前記カン２２０は、キャップ組立体２３０と対向する底面２２３が具備されている。前記カン２２０の側面は二つの長側面２２２と、前記長側面２２２を継ぐ二つの短側面２２１で構成され、前記長側面２２２及び短側面２２１はそれぞれ互いに対面する。前記カン２２０において、前記長側面２２２及び短側面２２１は、底面２２３と一体で延長形成されている。図面では前記短側面２２１はラウンド型２２１ａに図示されているが、本発明の一実施例によるバッテリーパックに収納されうる二次電池は前述した形態に制限されるのではない。

図４Ａは、本発明の一実施例によるフレームの斜視図で、図４Ｂは図４Ａを１８０゜回転させたフレームの斜視図である。図４Ａ及び図４Ｂを参照すれば、前記フレーム３００は、上部側に具備される第１面３１０と、前記第１面３１０に対面して存在して下部側に具備される第２面３４０及び前記第１面３１０及び第２面３４０の一側で延長形成された二つの第３及び第４面３２０、３３０で構成される。すなわち、図面に示したように前記フレーム３００は互いに対面する広い面が開放された形態の六面体で構成されうる。

前記フレーム３００の第１面３１０は、ＰＣＭ組立体３０（図２参照）が装着される部分である。図４Ａで、前記第１面３１０は二つの開口部３１１をさらに含むことができる。前記開口部３１１を介して前記フレーム３００に収納される二次電池の陰極ピンが露出されうる。前記開口部３１１を介して露出された陰極ピンは、例えば、ニッケルなどを利用して前記フレーム３００の第１面３１０に装着されるＰＣＭ組立体と電気的に連結されうる。

また、図３及び図４Ｂを参照すれば、前記フレーム３００の第１面３１０において、その内面の一側には二次電池２００の電解液注入口の位置をガイドするために案内溝３１２が具備されうる。また、前記案内溝３１２は前記フレームの内面で案内溝３１２が具備される部分の周辺部分に対して段差される（さらに低い高さで）具備されうる。前記案内溝３１２はフレーム３００に二次電池２００を収納させる時二次電池２００に具備される電解液注入口２３３と対応される部分である。前記二次電池２００の電解液注入口２３３には電解液注入口の密閉性を高めるためにシーリング部材が具備されうる。前記シーリング部材はシリコンなどを含むことができる。前記電解液注入口２３３上にシーリング部材を塗布することで、前記シーリング部材が塗布された電解液注入口２３３は周辺部位に比べて相対的にふくらんでいる半球型の形状を持つ。

前記二次電池２００の電解液注入口２３３に対応する位置である前記フレーム３００の第１面３１０の内面には、電解液注入口案内溝３１２が具備されうる。前記案内溝３１２は前述したように周辺部に比べて相対的に低い高さで具備されうる。したがって、シーリング部材の塗布によって電解液注入口２３３の増加された高さによる影響を受けないようにする。前記案内溝３１２は前記二次電池２００の位置をガイドすると同時に、前記二次電池２００とフレーム３００の組立が容易にできるので、前記フレーム３００に前記二次電池２００が堅固に収納されうる。また、前記フレーム３００において、前記第１面３１０の両端側には二つの第３及び第４面３２０、３３０が延長形成されうる。以下、便宜上図面の左側に存在する側面を第３側面３２０、右側に存在する側面を第４側面３３０とする。ただし、これは前記フレーム３００の説明を容易にするためである、前記第３及び第４面３２０、３３０の左右は、互いに逆転されうるなど、これに制限されるのではない。また、第３及び第４面３２０、３３０の構成要素及び機能も前記フレーム３００を含むバッテリーパック１００の設計によって適切に変更することができる。

前記第３面３２０は内側から延長形成されたフランジ３２１とリブ３２２を含むことができる。

前記フランジ３２１は、第３面３２０の内側の中心部から延長されて突出されうる。また、前記フランジ３２１は前記フレーム３００の第１面３１０及び第２面３４０の内側一端と接するように形成されうる。すなわち、前記フランジ３２１は前記フレーム３００の内側で第１面３１０の一端と第２面３４０の一端に接するように前記第１面３１０の一端から前記第２面３４０の一端までの方向に沿って延長されている。前記フランジ３２１は前記フレーム３００に収納される二つの二次電池の位置をガイドし、かつ前記フレーム３００の内部を支持するリブの機能をすることができる。

前記リブ３２２は、前記フランジ３２１と第３面３２０の内面が互いに接しており、前記フランジ３２１及び第３面３２０それぞれに垂直するように接して具備されうる。前記リブ３２２は、前記第３面３２０の内面と前記フランジ３２１が接する部位で前記第３面３２０は内側面と前記フランジ３２１にかけて具備されうる。前記リブ３２２は、前記フランジ３２１及び第３面３２０の内面と接しない部位はラウンド型に具備されうる。前記リブ３２２は、前記フレーム３００に収納される二次電池と接する部位で、前記二次電池２００の側面に対応する形状を持つ。

図３に示したように、本発明の一実施例によるバッテリーパック１００に収納される二次電池２００は、その側面が実質的にラウンド型である。したがって、前記リブ３２２も同様に前記二次電池２００の側面と対応する形状であるラウンド型であることが望ましい。このように、前記リブ３２２は前記フレーム３００に収納される二次電池を固定することができる。したがって、前記二次電池２００は前記フレーム３００に収納された後、外部の衝撃によって簡単に移動することがない。図面では、前記リブ３２２は三つで、一定の間隔に離隔して具備されるように図示されているが、前記リブ３２２の総個数及び位置はこれに制限されるのではない。すなわち、前記リブ３２２は二次電池２００の側面と接してフレーム３００内で二次電池の移動を妨害するか、または予防するために適切な位置に具備されうる。

第４面３３０は、前記フレーム３００の第３面３２０と向い合って具備される。前記第４面３３０は第３面３２０と類似にフランジおよびリブ３３２が具備されうる。前記フランジ及びリブ３３２は、前記第３面３２０に具備されているフランジ３２１及びリブ３２２と同じ構成で、同じ機能をするように具備されうる。また、図面では前記リブ３３２を前記第３面３２０に具備されたリブ３２２と対応する位置に示したが、これに制限されるのではない。

前記リブ３３２は、前記フレーム３００に収納される二次電池２００を固定し、前記フレーム３００の内部で前記二次電池２００の移動を防止するかまたは予防するために適切な位置に具備されうる。本発明の一実施例によるフレーム３００はバッテリーパックのコストを低減するために、前記第３及び第４面３２０、３３０に具備されるフランジ３２１及びリブ３２２、３３２それぞれは互いに対応する位置に具備することが望ましい。

前記第４面３３０は、段差部３３３をさらに含むことができる。前記第４面３３０は外面に形成されている段差部３３３を除いては前述したフレームの第３面３２０と同一である。また、本発明の一実施例では、前記段差部３３３は第４面、すなわち図面において前記フレーム３００の右側に図示されているが、これに制限されるのではない。前記段差部３３３は、前記フレーム３００の左側に形成されることもでき、または前記フレーム３００の左右側にすべて形成されることも可能である。

前記段差部３３３は、第４面３３０から延長されて形成されうる。前記段差部３３３は、ＰＣＭ組立体３０に具備されている電極タップ３２が安着される部分であり、前記段差部３３３に安着される電極タップ３２はＰＣＭ３１と二次電池２００を電気的に連結させることができる。前記段差部３３３は、前記フレーム３００で前記第１面３１０と第４面３３０が連結される部分から始めて、第４面３３０に沿ってフレーム３００の第２面３４０まで延長されるように形成されうる。すなわち、前記段差部３３３は、前記フレーム３００の第２面３４０に具備されているノッチ３４１まで延長形成することができる。

図示したように、前記段差部３３３は前記第４面３３０に沿って前記第４面３３０の一端に具備され、周辺より低い高さで具備されうる。すなわち、前記段差部３３３は前記ＰＣＭ組立体３０に具備されている電極タップ３２の厚さほど周辺よりさらに低い段差を持つ。したがって、前記段差部３３３に電極タップ３２が安着されれば、前記段差部３３３に前記電極タップ３２の厚さが加わるので、前記段差部３３３は周辺部の厚さと近接するようになる。また、第３及び第４面３２０、３３０の外面には前記図２に図示されている第１及び第２外部フレーム１０、２０と締結結合するように、前記フレーム３００と結合されている一つ以上の締結突起３３４が形成されうる。前記締結突起３３４は、第１及び第２外部フレーム１０、２０の内面に存在する溝と締結され、前記フレーム３００と前記第１及び第２外部フレーム１０、２０を結合させる。

前記締結突起３３４は、第１締結突起３３４ａと第２締結突起３３４ｂに区分することができる。前記第１締結突起３３４ａは、第１外部フレーム１０の内面に具備される溝に挿入されて締結され、前記第２締結突起３３４ｂは第２外部フレーム２０の内面に具備される溝に挿入されて締結されうる。また、図４Ａ及び図４Ｂでは、前記第４面３３０の外面に具備された締結突起３３４のみが図示されているが、第３面３２０の外面にも同じ構成及び機能を持つ締結突起（図示せず）が具備されうる。すなわち、前記第３面３２０の締結突起も同様に第１及び第２締結突起に区分され、前述のように第１及び第２外部フレーム１０、２０の溝と締結される。

本発明の他の実施例において、前記フレーム３００と、前記図２の第１及び第２外部フレーム１０、２０の結合は、締結突起と溝を利用せずに別途の接着剤及び両面テープの少なくともいずれか一つを用いて結合することができる。一方、本発明の一実施例によるフレーム３００の第２面３４０には、一対のノッチ３４１ａ、３４１ｂが具備されうる。前記一対のノッチ３４１ａ、３４１ｂは第１ノッチ３４１ａと第２ノッチ３４１ｂとを含む。前記第１ノッチ３４１ａは第４面３３０に具備されている段差部３３３の延長線上に具備され、前記第２ノッチ３４１ｂは前記第１ノッチ３４１ａに一定の間隔離隔されて他側に形成されうる。

前記第１及び第２ノッチ３４１ａ、３４１ｂは前記フレーム３００に収納される二次電池の一部が外部で露出する部分である。すなわち、前記図３に示された前記二次電池２００の底面２２３の一部は、前記第１及び第２ノッチ３４１ａ、３４１ｂを介して外部に露出される。この際、前記二次電池の底面２２３で外部に露出される部分は、図２に示されたＰＣＭ組立体３０に具備されている電極リードまたは電極タップ３２、３２ａ、３２ｂとそれぞれ接することができる。したがって、前記二次電池は前記電極タップ３２、３２ａ、３２ｂを介して前記ＰＣＭ組立体３０に電気的に連結される。

図５ないし図６を参照して前記フレーム３００と二次電池２００及びＰＣＭ組立体３０の連結構造について説明する。図５は、本発明の一実施例による二次電池がフレームに収納される様態とＰＣＭ組立体の大略的な斜視図で、図６は前記二次電池とＰＣＭ組立体が加装着されたフレームの斜視図である。

図５及び図６を参照して二つの二次電池２００がフレーム３００に収納される方式を説明する。本発明の一実施例によるバッテリーパックは、フレーム３００と、前記フレーム３００内に収容される二つの二次電池２００と、前記二次電池２００と電気的に連結されたＰＣＭ組立体３０と、を含む。前記ＰＣＭ組立体３０は前記フレーム３００の第１面３１０に装着されるＰＣＭ３１と前記フレーム３００の第２面３４０に位置する電極タップ３２と、を含む。

また、互いに対面した二つの二次電池２００の長側面２２２の間には接着部材２４０が介在されうる。前記接着部材２４０は、例えば、両面テープなどが使用可能である。前記接着部材２４０は複数の二次電池２００をフレーム３００に収納させる際、複数の二次電池２００を固定させる。したがって、前記二次電池２００を前記フレーム３００に収納することを容易にする。また、前記接着部材２４０は、その内部に通孔２４１が具備されうる。前記通孔２４１は四角形の形状でもよいが、これに制限されるのではない。

二次電池２００は、充電及び放電をする過程で前記二次電池２００を構成する電極組立体２１０（図３参照）がスウェリング（ｓｗｅｌｌｉｎｇ）されうる。この際、スウェリングされた電極組立体は、二次電池２００の厚さを特に、前記二次電池２００の長側面２２２において、その中心部の厚さを増加させる。このように、二次電池２００の厚さが増加された場合、前記通孔２４１は二次電池２００の増加された厚さを相殺することができる空間を提供する。すなわち、前記接着部材２４０を互いに対面する二次電池２００の間に介在させて接合力を増加させるだけでなく、互いに対面する二次電池２００の間に余裕空間を提供することで、二次電池のスウェリング問題を解決して前記二次電池２００がフレーム３００内部に堅固に固定されるようにする。

以下、前記フレーム３００に二次電池２００を収納する方法を説明する。前記二次電池２００の長側面２２２に前記接着部材２４０を付着する。次に、前記二次電池２００を接着部材２４０が前記フレーム３００の内側に向かうように前記二次電池２００を前記フレーム３００に収納する。ここで、接着部材２４０は、一つの二次電池２００を前記フレーム３００に収納させた後、前記収納された二次電池２００または収納させる二次電池２００のいずれか一つ以上に付着させることも可能である。このように収納された二次電池２００において、前記二次電池２００のキャップ組立体２３０は、前記フレーム３００の第１面３１０と対応され、前記二次電池２００の底面２２３は前記フレーム３００の第２面３４０と対応される。また、前記二次電池２００のキャップ組立体２３０で、陰極ピン２３２は前記フレーム３００の第１面３１０に具備されている開口部３１１を介してそれぞれ外部に露出される。また、前記二次電池２００の底面２２３はその一部が前記フレーム３００の第２面３４０に具備されているノッチ３４１、３４１ａ、３４１ｂを介して外部に露出される。

前記二次電池２００の側面２２１は、それぞれ前記フレーム３００の第３及び第４面３２０、３３０と対応される。本発明の一実施例では、前記二次電池２００のラウンド型の短側面２２１ａは、前記フレーム３００の第３及び第４面３２０、３３０に具備されているリブ３２２、３３２に対応されるようになる。このような方法で二次電池２００が収納されたフレーム３００に前述したように類似に残りの一つの二次電池２００を収納させる。追加に収納された二次電池２００はフレーム３００の第３及び第４面３２０、３３０に具備されているフランジ３２１によって区画されて収納される。また、前記二次電池２００の陰極ピン２３２及び底面２２３も前述の方法と同じく前記フレーム３００を介して外部に露出される。

図５を参照すれば、前記ＰＣＭ組立体３０はＰＣＭ３１及び電極タップ３２を含む。前記ＰＣＭ３１は、前記電極タップ３２を介して二次電池２００と電気的に連結される。したがって、前記ＰＣＭ３１は二次電池２００が過充電及び過放電される場合、ＰＣＭ型に構成されるスイッチング素子を制御することで二次電池の過充電及び過放電を防止する。前記ＰＣＭ３１には外部と電気的に連結される外部端子３１ａが具備される。また前記ＰＣＭ組立体３０にはＰＣＭ３１で延長形成されて、二次電池２００の底面２２３が連結される電極タップ３２が具備されている。前記電極タップ３２の終端３２ａ、３２ｂは分離して前記二つの二次電池の底面２２３にそれぞれ電気的に連結される。

前記フレーム３００の第１面３１０にはＰＣＭ３１が安着される。この際、前記ＰＣＭ組立体３０に具備されている電極タップ３２は、前記フレーム３００の第４面３３０の段差部３３３に安着される。したがって、前記電極タップ３２を含む前記段差部３３３は周辺部と同じ厚さを持つようになって平坦に形成されうる。また、前記電極タップ３２は第４面３３０に沿って前記フレーム３００の第２面３４０の一端であるノッチ３４１ａ、３４１ｂまで連結される。したがって、前記電極タップ３２は前記ノッチ３４１ａ、３４１ｂを介して二次電池２００の底面２２３と連結される。この際、前記段差部３３３はフレーム３００の第２面３４０のノッチ３４１ａ、３４１ｂまで延長形成されている。したがって、前記第２面３４０において、前述の第４面３３０と同じく、電極タップ３２が具備される段差部３３３は周辺部と同じ厚さを持つようになって平坦に形成される。

前記電極タップ３２の終端３２ａ、３２ｂは、前記フレーム３００の第２面３４０に具備されている二つのノッチ３４１ａ、３４１ｂを介して二次電池２００と連結される。この際、前記電極タップ３２と二次電池２００の底面２２３との接触を堅固にさせるために、抵抗溶接またはレーザー溶接などが使用可能である。前述したように、上部から引き出される電極タップ３２は前記フレーム３００の第４面３３０を経って第２面３４０のノッチ３４１ａ、３４１ｂを介して二次電池２００と連結されるので、前記電極タップ３２と二次電池２００との結合がさらに堅固になる。したがって、前記バッテリーパック１００は落下などの外部衝撃による前記電極タップ３２と二次電池２００との分離を防止することができる。

前記ＰＣＭ組立体３０は、電極タップ３２上に形成されるＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）素子３３をさらに含むことができる。前記ＰＴＣ素子３３は、前記ＰＣＭ３１と二次電池２００との間に電気的に連結されて前記二次電池２００が所定の温度以上に過熱される場合、電流の流れを遮断することで二次電池２００を保護する保護素子である。前記ＰＴＣは周辺電極タップ３２より厚さがさらに厚いことがあって、このようなＰＴＣ素子３３を収容するための段差部３３３は、周辺電極タップを収容する段差部よりさらに大きい段差で、すなわち、より厚さが薄く具備されうる。これによって、前記段差部３３３内に具備されたＰＣＭ組立体３０は周辺部と段差部３３３との段差を相殺させることで平坦度をさらに高めることができる。

図７は、フレームに第１及び第２外部フレームが装着された図面で、図８は図７のＡ−Ａによる断面図である。図７に示したように、前記第１及び第２外部フレーム１０、２０は、前記フレーム３００の外面を取り囲む。この際、前記第１外部フレーム１０には前記図５及び図６に示されたＰＣＭ組立体３０に具備される外部端子３１ａが露出するように、外部端子通孔１２が具備されている。前記第１外部フレーム１０は、前記フレーム３００の第１面３１０と第３及び第４面３２０、３３０の一部分を取り囲み、前記第２外部フレーム２０は前記フレーム３００の第２面３４０と第３及び第４面３２０、３３０の残りの部分を取り囲む。

図８を参照すれば、前記第１及び第２外部フレーム１０、２０の内部には溝１１が具備されうる。前記溝１１は前記図６に示されたフレーム３００の第３及び第４面３２０、３３０の少なくとも一面に具備されている締結突起３３４ａ、３３４ｂに対応する位置に具備され、前記締結突起３３４ａ、３３４ｂと結合される。図８を参照すれば、前記第１締結突起３３４ａは前記第１外部フレーム１０の内面に具備されている溝１１に挿入されることで、前記フレーム３００と第１外部フレーム１０との結合を堅固にさせる。また、前記第２外部フレーム２０の内面にも前記フレーム３００に具備されている第２締結突起（図示せず）に対応される位置に溝（図示せず）があって前記第２締結突起（図示せず）と締結結合される。すなわち、前記フレーム３００に第１及び第２外部フレーム１０、２０を装着させた後、これをカバー４０で取り囲むことで本発明の一実施例によるバッテリーパックが製造される。

本発明によるバッテリーパックは、前記バッテリーパックを構成するフレームの構成要素を一部変更することで、見掛けが異なる二次電池を利用しても本発明によるバッテリーパックを容易に具現することができる。具体的には、本発明によるバッテリーパックにおいて、前記バッテリーパックを構成する二次電池の見掛けが前記の実施例とは異なる場合、前記フレームは前記二次電池の見掛けに対応するように前記フレームの内面の構成要素のみを容易に変更させることができる。すなわち、二次電池によってフレームのみを変更して、前記フレームに装着されるＰＣＭ組立体及び第１及び第２外部フレームは同じ使用することができる。したがって、本発明において、バッテリーパックに収納される二次電池の見掛けに関係なく、前記バッテリーパックの見掛けは一定に維持させることができる。

また、本発明によるバッテリーパックはフレームを少し変更させることで、多様な二次電池に適用させることができるので、工程効率を高めることができる。また、前記バッテリーパックは、前記バッテリーパックに収納される二次電池の容量を容易に変更することができるので、前記バッテリーパックの容量は多様に具現することができるという長所を持つ。別の方法で、前記フレームの見掛けを変化させることもでき、前記フレームに相応しいように第１及び第２外部フレームと、前記ＰＣＭ組立体を変更することができることは勿論である。

以下、本発明の他の実施例と共にこれを具体的に説明する。図９ないし図１１は本発明の他の実施例によるバッテリーパックを示した図面である。図９は本発明の他の実施例によるバッテリーパックの斜視図で、図１０は図９に収納される二次電池の斜視図である。図１１は一実施例によるバッテリーパックを構成するフレームの斜視図である。

図９ないし図１１を参照すれば、本発明の一実施例によるバッテリーパック４００は複数の二次電池５００と、前記二次電池５００の側面を取り囲んで前記二次電池５００の底面５２３と対応する部位にノッチ６４１が形成されている四角形のフレーム６００を含むことができる。また、前記バッテリーパック４００は、前記フレーム６００の第１面に装着されて前記二次電池と連結されるＰＣＭ組立体と、前記フレーム６００の外面を取り囲む第１及び第２外部フレーム１０、２０と、前記外部フレーム１０、２０と二次電池５００の一部を取り囲むカバー４０をさらに含むことができる。

本発明の他の実施例によるバッテリーパック４００は、前記複数の二次電池５００と前記二次電池５００を収納するフレーム６００の構成は前述の本発明の一実施例とは異なるように形成されうる。一方、その外の構成、例えば、第１及び第２外部フレーム１０、２０、ＰＣＭ組立体３０及びカバー４０は同じ構成で同じ機能をする。前記同じ構成に対しては図面で同じ図面番号を付しており、これに関する詳細な説明は略する。

図１０を参照すれば、本発明の一実施例によるバッテリーパック４００に収納される二次電池５００は前述の図３に示された二次電池２００とはその構成及び機能などは類似である一方、異なっている見掛けを持つ。前記二次電池５００は、前記二次電池５００を構成する短側面５２１は、前記二次電池５００のキャップ組立体５３０及び長側面５２２と垂直に接することができる。すなわち、前記二次電池５００を構成するキャップ組立体５３０と、前記キャップ組立体５３０に対応して位置する底面５２３は、すべて直四角形の形態である。したがって、前記キャップ組立体５３０と底面５２３と垂直するように接する前記二次電池５００の短側面５２１は平面である。すなわち、前述の実施例とは異なるように本実施例による二次電池５００は短側面５２１が実質的に平面である直方体である。

図１１は本発明の一実施例によるバッテリーパック５００を構成するフレーム６００の斜視図である。前記フレーム６００には、図１０に示した二次電池５００二つが収納される。前記フレーム６００は、前記二次電池５００の上部面を取り囲む第１面６１０と、前記第１面６１０に対面するが前記二次電池５００の下部面を取り囲む第２面６４０及び前記第１面６１０及び第２面６４０の一側に延長形成されて、前記二次電池５００の両側面を取り囲むように具備される二つの第３及び第４面６２０、６３０で構成される。すなわち、図面に示したように前記フレーム６００は互いに対面する広い面が開放された形態の六面体である。

前記フレーム６００の第１面６１０は、図５に示されたようなＰＣＭ３１が装着される部分である。また、前記フレーム６００には図４Ｂに示されたような開口部３１１と案内溝３１２が具備されうる。前記フレーム６００の前記第１面６１０は前記第１面６１０の量端でそれぞれ第３及び第４面６２０、６３０が延長形成されうる。

前記第３及び第４面６２０、６３０にはフランジ６２１が具備されうる。この際、前記第３及び第４面６２０、６３０には前述の図４Ａ及び図４Ｂに示した実施例とは異なるようにリブが省略されうる。前記フランジ６２１はフレーム６００に収納される二つの二次電池５００の位置を区画すると同時に、前記フレーム６００の内部を補強及び支持する機能をする。一方、本発明の一実施例による二次電池５００は、側面が四角形の形状である。したがって、前記二次電池５００は、前記フレーム６００のフランジ６２１と接することができるので、前記二次電池５００の側面は、前記フランジ６２１に対応する形状を持つ。したがって、前記リブがないまま前記フランジ６２１だけでも、前記二次電池５００は前記フレーム６００の内面に堅固に固定されて移動しない。

以上のように、本発明の最も好ましい実施形態について説明したが、本願発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者が様々な変形や変更が可能であることはもちろんであり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。

１０ 第１外部フレーム
２０ 第２外部フレーム
３０ ＰＣＭ組立体
４０ カバー
１００ バッテリーパック
２００ 二次電池
３００ フレーム
４００ バッテリーパック
５００ 二次電池
６００ フレーム

Claims (17)

1. 電極端子を持つ少なくとも二つの第１及び第２バッテリーセルと、
   前記第１及び第２バッテリーセルの周辺を取り囲んで、前記第１及び第２バッテリーセルの電極端子に対応するように少なくとも一つの開口部を持つフレームと、を含むことを特徴とするバッテリーパック。
2. 前記フレームは、少なくとも一つの開口部を持つ第１面と対面する第２面には少なくとも一つのノッチを含む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. 前記バッテリーパックは、前記少なくとも一つのノッチを介して電極タップによって前記バッテリーセルと電気的に連結される保護回路モジュール（ＰＣＭ）組立体をさらに含む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. 前記フレームは、前記フレームの少なくともいずれか一面の少なくとも一つの内面に沿って延長される少なくとも一つのフランジを含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック。
5. 前記フレームは、前記フレームの内面で少なくとも一つのフランジの一面とともに結合されるリブをさらに含み、前記リブは前記第１及び第２バッテリーセルの表面に対応する形状を持つ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. 前記バッテリーパックは前記フレームの内側で前記第１及び第２バッテリーセルを一緒に固定させる接着部材をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック。
7. 前記接着部材は、両面テープを含むことを特徴とする請求項６に記載のバッテリーパック。
8. 前記接着部材は、通孔を取り囲む周辺部を含むことを特徴とする請求項６に記載のバッテリーパック。
9. 前記フレームは、前記フレームの少なくともいずれか一面の少なくとも一部の外面に延長された段差部を含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック。
10. 前記フレームは、前記少なくとも一つの開口部を持つ第１面と対面する第２面に少なくとも一つのノッチを持って、前記段差部は前記第２面の外面で少なくとも一つのノッチまで延長される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. 前記バッテリーパックは、段差部に保護回路モジュール（ＰＣＭ）組立体の少なくとも一部が具備されるＰＣＭ組立体をさらに含み、
    前記ＰＣＭ組立体は少なくとも一つのノッチを介して電極タップによってバッテリーセルと電気的に連結され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. 前記フレームは、前記フレームの外面に少なくとも一つの締結突起をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック。
13. 前記バッテリーパックは、外部フレームをさらに含み、前記外部フレームは前記外部フレームの内側で前記フレームと第１及び第２バッテリーセルを収納して、前記外部フレームは前記フレームの少なくとも一つの締結突起と締結するために前記外部フレームの内面に少なくとも一つの溝を含むことを特徴とする請求項１２に記載のバッテリーパック。
14. 前記バッテリーパックは、前記外部フレームを実質的に取り囲むカバーをさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載のバッテリーパック。
15. 前記フレームは、前記フレームの内面に案内溝をさらに含み、前記案内溝は第１及び第２バッテリーセルの電解液注入口に対応するように具備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。
16. 前記バッテリーパックは、第１及び第２バッテリーセルの電解液注入口を密閉するシーリング部材をさらに含む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. 前記フレームは一体型フレームであ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。

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