JP2012174689A - バッテリーパック - Google Patents

Abstract

【課題】連結タップの電気的短絡を防止する。
【解決手段】バッテリーセル、前記バッテリーセルと電気的に連結される連結タップ、前記バッテリーセルを外部装置に電気的に連結する保護回路モジュール、および絶縁フィルムの内部に配置され、前記保護回路モジュールと前記バッテリーセルに連結される前記連結タップを電気的に連結する配線パターンを含む軟性回路基板を含み、前記軟性回路基板は、前記連結タップが貫通する結合ホールと、前記結合ホールの周辺に配置されて前記結合ホールの少なくとも一部を取り囲む補強部材と、をさらに含むことを特徴とするバッテリーパック。
【選択図】図７ａ

Description

本発明は、バッテリーパックに関する。

バッテリーパックは、複数個のバッテリーセル、複数個のバッテリーセルを直列または並列連結する連結タップ、前記バッテリーセルの充放電を制御するＰＣＭ（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｍｏｄｕｌｅ）および前記バッテリーセルとＰＣＭとを電気的に連結する軟性回路基板（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）またはカバーレイ（ｃｏｖｅｒ ｌａｙ）を含む。

しかしながら、バッテリーパックのデザインがより薄くなり、より廉価の部品が要求される。このため、バッテリーパックは、製造工程中や製品の使用中に、または外部の衝撃により損傷しやすくなる。したがって、バッテリーパックのデザインは、製造工程中や製品の使用中に、または外部の衝撃により損傷したり短絡回路を形成してはいけない。

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、連結タップが結合ホールを通して軟性回路基板と結合される過程または結合された後においても、軟性回路基板に形成された結合ホール周辺の絶縁フィルムが外部の衝撃によって破れることにより結合ホール周辺に形成された配線パターンを侵して発生する連結タップの電気的短絡を防止することが可能な、新規かつ改良されたバッテリーパック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、バッテリーセル、前記バッテリーセルと電気的に連結される連結タップ、前記バッテリーセルを外部装置に電気的に連結する保護回路モジュール、および絶縁フィルムの内部に配置され、前記保護回路モジュールと前記バッテリーセルに連結される前記連結タップを電気的に連結する配線パターンを含む軟性回路基板を含み、前記軟性回路基板は、前記連結タップが貫通する結合ホールと、前記結合ホールの周辺に配置されて前記結合ホールの少なくとも一部を取り囲む補強部材と、をさらに含むことを特徴とするバッテリーパックが提供される。

前記連結タップは、前記バッテリーセルの端子に直接溶接されたバッテリー接触部、前記バッテリー接触部から反対側に位置し、前記軟性回路基板の配線パターンと電気的に連結されるパッド接触部、および前記バッテリー接触部と前記パッド接触部との間に位置し、前記パッド接触部が前記バッテリー接触部に対して折り曲げられるようにする折曲部を含んでもよい。

前記補強部材は、絶縁テープと金属からなるグループから選択されるいずれか一つの材質からなってもよい。

前記絶縁フィルムはポリイミドからなり、前記補強部材は銅箔、ニッケル箔およびニッケルめっきした鋼箔からなるグループから選択されるいずれか一つの金属箔からなってもよい。

前記補強部材は、前記絶縁フィルムより厚くてもよい。

前記補強部材は、前記配線パターン以上の硬度を有してもよい。

前記補強部材は、前記連結タップによる前記結合ホール周辺の破れから前記軟性回路基板を保護してもよい。

前記連結タップは、前記軟性回路基板の前記結合ホールで前記軟性回路基板と嵌合されてもよい。

前記補強部材は前記配線パターンと同じ材質からなり、前記軟性回路基板の配線パターンと一体に形成されてもよい。

前記結合ホールは一対の短辺によって連結される一対の長辺を有する長方形状であり、前記軟性回路基板の補強部材は前記結合ホールの長辺と隣接した部分で前記結合ホールの短辺の周辺に位置してもよい。

前記軟性回路基板の前記補強部材は、前記結合ホールを完全に取り囲んでもよい。

前記補強部材は前記結合ホールの外周を取り囲み、前記結合ホールの外周から離隔してもよい。

前記補強部材は前記結合ホールの外周を取り囲み、中央に前記結合ホールと対応する大きさおよび形状のホールを有し、前記補強部材の前記ホールの大きさは前記結合ホールの大きさより大きいし、前記補強部材は前記結合ホールの外周から離隔してもよい。

前記補強部材は前記結合ホールの外周を完全に取り囲み、前記補強部材は前記結合ホールの外周に接してもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、バッテリーセル、前記バッテリーセルと電気的に連結される連結タップ、前記バッテリーセルを外部装置に電気的に連結する保護回路モジュール、および前記保護回路モジュールを前記連結タップに電気的に連結する絶縁フィルムの内部に配置される配線パターンを含む軟性回路基板を含み、前記配線パターンを前記連結タップに連結するための前記絶縁フィルム上の第１開口部内に位置するバッテリー接触パッド、前記バッテリー接触パッドに隣接して配置され、前記連結タップが貫通する結合ホール、前記配線パターンを前記保護回路モジュールに連結するための前記絶縁フィルム上の第２開口部内に位置するモジュール連結パッド、および前記結合ホールの周辺の破れから前記軟性回路基板を保護するための前記結合ホールの周辺に位置する補強部材をさらに含むことを特徴とするバッテリーパックが提供される。

前記連結タップは、前記バッテリーセルの端子に直接溶接されるバッテリー接触部、前記バッテリー接触部から反対側に位置し、前記軟性回路基板の前記配線パターンに連結されるパッド接触部、および前記バッテリー接触部と前記パッド接触部との間に位置し、前記パッド接触部が前記バッテリー接触部に対して折り曲げられるようにする折曲部を含んでもよい。

前記補強部材は銅箔、ニッケル箔およびニッケルめっきした鋼箔からなるグループから選択されるいずれか一つの金属箔からなってもよい。

前記補強部材は、前記絶縁フィルムより厚くてもよい。

前記補強部材は前記配線パターンと同じ材質からなり、前記配線パターンに電気的に連結されてもよい。

前記連結タップの前記パッド接触部はハンダ収容ホールによって孔が形成され、ハンダ層によって前記軟性回路基板のバッテリー連結パッドと連結されてもよい。

以上説明したように本発明によれば、連結タップが結合ホールを通して軟性回路基板と結合される過程または結合された後においても、軟性回路基板に形成された結合ホール周辺の絶縁フィルムが外部の衝撃によって破れることにより結合ホール周辺に形成された配線パターンを侵して発生する連結タップの電気的短絡を防止することができる。

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。 本発明の一実施例によるバッテリーパックを構成するバッテリーセルの断面図である。 本発明の一実施例によるバッテリーパックを構成するバッテリーセルおよび連結タップの斜視図である。 本発明の一実施例によるバッテリーパックを構成する第１連結タップおよび第５連結タップの斜視図である。 第２連結タップおよび第３連結タップの斜視図である。 第４連結タップの斜視図である。 本発明の一実施例による軟性回路基板の斜視図である。 Ａ-Ａ’、Ｂ-Ｂ’およびＣ-Ｃ’を取った断面図である。 Ａ-Ａ’、Ｂ-Ｂ’およびＣ-Ｃ’を取った断面図である。 Ａ-Ａ’、Ｂ-Ｂ’およびＣ-Ｃ’を取った断面図である。 本発明の一実施例による補強部材を含む図５のＤ領域を示す部分拡大図である。 本発明の一実施例による補強部材を含む図５のＤ領域を示す部分拡大図である。 本発明の他の実施例による補強部材の部分拡大図である。 本発明のまた他の実施例による補強部材の部分拡大図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の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。

図１は、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り、図２は、本発明の一実施例によるバッテリーパックを構成するバッテリーセルの断面図である。

図１および図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１０００は、バッテリーセル１００、連結タップ２００、軟性回路基板３００および保護回路モジュール９００（以下、ＰＣＭという）を含むことができ、必要に応じてダミーセル５００をさらに含むことができる。

本発明の実施形態においては、４個のバッテリーセル１００および２個のダミーセル５００からなるバッテリーパック１０００を例に挙げて説明する。ただし、バッテリーセル１００の個数、形態およびダミーセル５００などについて、本発明が限定されるものではない。

前記バッテリーセル１０００は円筒形バッテリーであって、第１バッテリーセル１００ａ、第２バッテリーセル１００ｂ、第３バッテリーセル１００ｃおよび第４バッテリーセル１００ｄからなる。

前記第１バッテリーセル１００ａ〜第４バッテリーセル１００ｄは同様であるので、第１バッテリーセル１００ａの例を挙げて説明する。

第１バッテリーセル１００ａは、電極組立体１１０、カン１２０、キャップ組立体１３０およびラベル１４０を含んでなる。

前記電極組立体１１０は第１電極板１１１、第２電極板１１２および第１電極板１１１と第２電極板１１２との間に介在するセパレータ１１３を含み、前記第１電極板１１１、第２電極板１１２およびセパレータ１１３は巻き取られている。

また、前記電極組立体１１０は、前記第１電極板１１１と電気的に連結される第１電極リード１１４および前記第２電極板１１２と電気的に連結される第２電極リード１１５を含み、前記第１電極リード１１４は前記キャップ組立体１３０と電気的に連結され、前記第２電極リード１１５は前記カン１２０と電気的に連結される。

このとき、前記第１電極板１１１は正極板であり、前記第２電極板１１２は陰極板であることができ、その逆の場合も可能である。この実施例では前記第１電極板１１１は正極板、前記第２電極板１１２は陰極板と仮定する。したがって、前記第１電極板１１１と電気的に連結される前記キャップ組立体１３０は陽極端子１５２になり、前記カン１２０、特にカン１２０の底面１２２は陰極端子１５４になることができる。

前記カン１２０は、上部が開口したほぼ円筒状の金属材ケースからなる。前記カン１２０は、前記電極組立体１１０を収容する空間を有するように一定の直径を有する円筒面１２１および底面１２２を備えている。前記電極組立体１１０は前記カン１２０に収容される。

一方、前記カン１２０の空間内部には前記電極組立体１１０と共に下部絶縁板１２３および上部絶縁板１２４が位置する。前記下部絶縁板１２３および上部絶縁板１２４は前記電極組立体１１０が前記カン１２０に収容されるとき、前記電極組立体１１０の第１電極板１１１および第２電極板１１２が前記カン１２０などに接触して短絡が発生することを防止するための前記電極組立体１１０の下部および上部にそれぞれ備えられる。

前記キャップ組立体１３０は、前記カン１２０の開口部を密封する。

前記キャップ組立体１３０は、前記バッテリーセル１００ａ内部の圧力が一定以上に上昇すると反転する安全ベント１３１、前記安全ベント１３１の上部に形成され、電気的および機械的に連結されて前記安全ベント１３１の反転時に回路が切れる電流遮断部材１３２、前記電流遮断部材１３２の上部に形成され、電気的および機械的に連結されて前記バッテリーセル１００ａの内部の温度が上昇すると抵抗が急激に増加するＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）素子１３３、前記ＰＴＣ素子１３３の上部に形成され、電気的および機械的に連結されるキャップアップ１３４、および前記安全ベント１３１、電流遮断部材１３２、ＰＴＣ素子１３３およびキャップアップ１３４の側縁部を取り囲み、前記カン１２０を絶縁させるとともに前記カン１２０の収容空間を密閉させる絶縁ガスケット１３５を含む。

前記ラベル１４０は、少なくとも前記カン１２０の円筒面１２１を覆って前記バッテリーセル１１０の円筒面１２１を保護するだけでなく、前記キャップ組立体１３０、特に前記キャップアップ１３４が陽極端子１５２になって外部に露出するようにし、前記カン１２０の底面１２２が陰極端子１５４になって外部に露出するようにする。前記ラベル１４０は熱収縮性フィルムなどからなることができる。

図３は、本発明の一実施例によるバッテリーパックを構成するバッテリーセルおよび連結タップの斜視図であり、図４ａは、本発明の一実施例によるバッテリーパックを構成する第１連結タップおよび第５連結タップの斜視図であり、図４ｂは、第２連結タップおよび第３連結タップの斜視図であり、図４ｃは、第４連結タップの斜視図である。

図３〜図４ｃを参照すれば、前記第１バッテリーセル１００ａ、第２バッテリーセル１００ｂ、第３バッテリーセル１００ｃおよび第４バッテリーセル１００ｄは前記連結タップ２００によって直列に連結される。このとき、前記バッテリーパック１０００は容量および大きさなどを考慮して、前記バッテリーセル１００が２列以上に配列されることもできる。

前記連結タップ２００は第１連結タップ２００ａ、第２連結タップ２００ｂ、第３連結タップ２００ｃ、第４連結タップ２００ｄおよび第５連結タップ２００ｅからなる。

第１連結タップ２００ａは第１バッテリーセル１００ａの陰極端子に連結され、前記第２連結タップ２００ｂは第１バッテリーセル１００ａの陽極端子および第２バッテリーセル１００ｂの陰極端子に同時に連結され、前記第３連結タップ２００ｃは第２バッテリーセル１００ｂの陽極端子および第３バッテリーセル１００ｃの陰極端子に同時に連結され、前記第４連結タップ２００ｄは第３バッテリーセル１００ｃの陽極端子および第４バッテリーセル１００ｄの陰極端子に同時に連結され、前記第５連結タップ２００ｅは第４バッテリーセル１００ｄの陽極端子に連結される。したがって、前記連結タップ２００のうち、第１連結タップ２００ａはバッテリーパック１０００の陰極になり、前記第５連結タップ２００ｅはバッテリーパック１０００の正極になる。前記バッテリーセル１００と連結タップ２００との連結は溶接などからなり、溶接は抵抗溶接であることができる。

前記第１連結タップ２００ａおよび第５連結タップ２００ｅは一つのバッテリーセル１００の端子（陽極端子または陰極端子）に連結され、形状が同じであるので、併せて説明する。

図４ａを参照すれば、前記第１連結タップ２００ａおよび第５連結タップ２００ｅそれぞれはバッテリー接触部２１０ａ、２１０ｅ、パッド接触部２２０ａ、２２０ｅ、折曲部２３０ａ、２３０ｅおよびハンダ収容ホール２４０ａ、２４０ｅからなる。

バッテリー接触部２１０ａ、２１０ｅはバッテリーセル１００と接する部分であって、その一部がバッテリーセル１００の陰極端子および陽極端子に対応する形態からなることができる。

パッド接触部２２０ａ、２２０ｅは、後述する前記軟性回路基板３００のバッテリー連結パッド３１１ａ、３１１ｅと連結されるものであり、前記バッテリー接触部２１０ａ、２１０ｅの一側から延長形成されている。

折曲部２３０ａ、２３０ｅは前記バッテリー接触部２１０ａ、２１０ｅとパッド接触部２２０ａ、２２０ｅとの間に位置し、前記第１連結タップ２００ａおよび第５連結タップ２００ｅがほぼ‘¬’字形態に折り曲げられるようにする領域である。

より詳しくは、折曲部２３０ａ、２３０ｅは前記バッテリー接触部２１０ａ、２１０ｅの幅と前記パッド接触部２２０ａ、２２０ｅの幅とが互いに異なる位置に形成される。前記バッテリー接触部２１０ａ、２１０ｅの幅と前記パッド接触部２２０ａ、２２０ｅの幅とが異なることによって、前記バッテリー接触部２１０ａ、２１０ｅがバッテリーセル１００と溶接で連結された状態で前記パッド接触部２２０ａ、２２０ｅに力を加えれば、前記折曲部２３０ａ、２３０ｅで折り曲げが発生して前記第１連結タップ２００ａおよび第５連結タップ２００ｅがほぼ‘¬’字形態に折り曲げられる。

前記第２連結タップ２００ｂおよび第３連結タップ２００ｃはバッテリーセル１００の陽極端子および陰極端子に同時に接し、形状が同じであるので、併せて説明する。

図４ｂを参照すれば、前記第２連結タップ２００ｂおよび第３連結タップ２００ｃそれぞれは、バッテリー接触部２１０ｂ、２１０ｃ、パッド接触部２２０ｂ、２２０ｃ、折曲部２３０ｂ、２３０ｃおよびハンダ収容ホール２４０ｂ、２４０ｃからなる。

バッテリー接触部２１０ｂ、２１０ｃはそれぞれ互いに向き合うバッテリーセル１００の二つの陽極および陰極に接触しており、それぞれ第１バッテリー接触板２１２ｂ、２１２ｃ、第２バッテリー接触板２１４ｂ、２１４ｃおよび前記第１バッテリー接触板２１２ｂ、２１２ｃと第２バッテリー接触板２１４ｂ、２１４ｃそれぞれを連結する連結板２１６ｂ、２１６ｃで形成される。

前記第１バッテリー接触板２１２ｂ、２１２ｃと第２バッテリー接触板２１４ｂ、２１４ｃとは互いに平行に形成され、前記連結板２１６ｂ、２１６ｃは、前記第１バッテリー接触板２１２ｂ、２１２ｃと第２バッテリー接触板２１４ｂ、２１４ｃとを互いに連結し、支持する役割を果たす。

パッド接触部２２０ｂ、２２０ｃは後述する前記軟性回路基板３００のバッテリー連結パッド３１１ｂ、３１１ｃと連結され、前記第１バッテリー接触板２１２ｂ、２１２ｃまたは前記第２バッテリー接触板２１４ｂ、２１４ｃのうち、いずれか一つから延長形成されることができる。

折曲部２３０ｂ、２３０ｃは前記バッテリー接触部２１０ｂ、２１０ｃとパッド接触部２２０ｂ、２２０ｃとの間に位置し、前記第２連結タップ２００ｂおよび第３連結タップ２００ｃがほぼ‘¬’字形態に折り曲げられるようにする領域である。

より詳しくは、折曲部２３０ｂ、２３０ｃは前記バッテリー接触部２１０ｂ、２１０ｃの幅と前記パッド接触部２２０ｂ、２２０ｃの幅とが互いに異なる位置に形成されるが、前記バッテリー接触部２１０ｂ、２１０ｃの幅と前記パッド接触部２２０ｂ、２２０ｃの幅とが異なることによって、前記バッテリー接触部２１０ｂ、２１０ｃがバッテリーセルに溶接で締結された状態で前記パッド接触部２２０ｂ、２２０ｃに力を加えると、前記折曲部２３０ｂ、２３０ｃで折曲が発生して前記第２連結タップ２００ｂおよび第３連結タップ２００ｃがほぼ‘¬’字形態に折り曲げられる。

第４連結タップ２００ｄは第２、第３連結タップ２００ｂ、２００ｃのようにバッテリーセル１００の陽極端子および陰極端子に同時に接触するか、他の列に配列されたバッテリーセル１００間に接触する。

図４ｃを参照すれば、前記第４連結タップ２００ｄはバッテリー接触部２１０ｄ、パッド接触部２２０ｄ、折曲部２３０ｄおよびハンダ収容ホール２４０ｄからなる。

第４連結タップ２００ｄのバッテリー接触部２１０ｄは互いに平行な二つの陽極および陰極端子に接触しており、前記第１、第５連結タップ２００ａ、２００ｅのバッテリー接触部２１０ａ、２１０ｅとは異なり、その幅が広く形成されている。図４ｂに示すように、バッテリー接触部２１０ｂ、２１０ｃの第１バッテリー接触板２１２ｂ、２１２ｃ、連結板２１６ｂ、２１６ｃおよび第２バッテリー接触板２１４ｂ、２１４ｃが折り曲げられずに広がっている形態に備えられる。

パッド接触部２２０ｄは前記バッテリー接触部２１０ｄから延長形成され、後述する前記軟性回路基板３００のバッテリー連結パッド３１１ｄに接触、すなわち、溶接される。

折曲部２３０ｄは前記バッテリー接触部２１０ｄとパッド接触部２２０ｄとの間に位置し、前記第４連結タップ２００ｄがほぼ‘¬’字形態に折り曲げられるようにする領域である。

より詳しくは、折曲部２３０ｄは前記バッテリー接触部２１０ｄの幅と前記パッド接触部２２０ｄの幅とが互いに異なる位置に形成されるが、前記バッテリー接触部２１０ｄの幅と前記パッド接触部２２０ｄの幅とが異なることによって、前記バッテリー接触部２１０ｄがバッテリーセルに溶接で締結された状態で前記パッド接触部２２０ｄに力を加えると、前記折曲部２３０ｄで折曲が発生して図１に示されているように、前記第４電極タップ２００ｄがほぼ‘¬’字形態に折り曲げられる。

前記第１連結タップ２００ａ、第２連結タップ２００ｂ、第３連結タップ２００ｃ、第４連結タップ２００ｄおよび第５連結タップ２００ｅのそれぞれに形成されたパッド接触部２２０ａ、２２０ｅの端部にはハンダ収容ホール２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃ、２４０ｄ、２４０ｅが位置する。

前記ハンダ収容ホール２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃ、２４０ｄ、２４０ｅは後述する軟性回路基板３００のバッテリー連結パッド３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃ、３１１ｄ、３１１ｅと溶接されるとき、前記バッテリー連結パッド３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃ、３１１ｄ、３１１ｅ上に形成されたハンダ層３１５のハンダが流れ込んで固まることによって、ハンダ収容ホール２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃ、２４０ｄ、２４０ｅとバッテリー連結パッド３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃ、３１１ｄ、３１１ｅとの連結がなされる。

図５は、本発明の一実施例による軟性回路基板の斜視図であり、図６ａ、図６ｂおよび図６ｃは、図５のＡ-Ａ’、Ｂ-Ｂ’およびＣ-Ｃ’を取った断面図であり、図７ａおよび図７ｂは、本発明の一実施例による補強部材を含む図５のＤ領域を示す部分拡大図である。

図５〜図７ｂを参照して説明すれば、軟性回路基板３００は前記バッテリーセル１００の側面の一部を覆うように形成され、前記バッテリーセル１００とＰＣＭ９００とを電気的に連結する役割を果たす。

軟性回路基板３００は配線パターン３１０、絶縁フィルム３２０、結合ホール３３０、補強部材３４０および接着層３５０からなる。場合によって、このような軟性回路基板３００はカバーレイともいう。

前記配線パターン３１０は前記連結タップ２００からの電流をＰＣＭ９００に送るか受ける通路であって、一端は連結タップ２００に連結され、他端はＰＣＭ９００に連結される。したがって、前記連結タップ２００と同じ数の配線パターン３１０が存在する。

前記第１ないし第５連結タップ２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｄ、２００ｅと連結されるそれぞれの配線パターン３１０の符号を３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄ、３１０ｅとし、併せて説明する。

前記配線パターン３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄ、３１０ｅそれぞれは一側端にバッテリー連結パッド３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃ、３１１ｄ、３１１ｅが形成されており、他側端にモジュール連結パッド３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃ、３１２ｄ、３１２ｅが形成されている。

前記バッテリー連結パッド３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃ、３１１ｄ、３１１ｅは前記連結タップ２００と連結され、前記モジュール連結パッド３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃ、３１２ｄ、３１２ｅは前記ＰＣＭ９００と連結される。

前記バッテリー連結パッド３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃ、３１１ｄ、３１１ｅそれぞれはハンダ層３１５をさらに備えている。

前記絶縁フィルム３２０は前記配線パターン３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄ、３１０ｅそれぞれの間を絶縁させるだけでなく、前記配線パターン３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄ、３１０ｅそれぞれを外部と絶縁させる役割をし、配線パターン３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄ、３１０ｅを全体的に取り囲んで形成される。前記絶縁フィルムはポリイミドで製造され、厚さはほぼ０．０５ないし０．１ｍｍであることができる。

また、絶縁フィルム３２０の前記バッテリー連結パッド３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃ、３１１ｄ、３１１ｅおよびモジュール連結パッド３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃ、３１２ｄ、３１２ｅと対応する部分に開口部３１４が形成されてバッテリー連結パッド３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃ、３１１ｄ、３１１ｅおよびモジュール連結パッド３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃ、３１２ｄ、３１２ｅが外部に露出するように形成される。

前記絶縁フィルム３２０には結合ホール３３０が形成される。前記結合ホール３３０は前記連結タップ２００と対応する位置であり、配線パターン３１０と一定の間隔をおいて離隔されて形成される。結合ホール３３０は前記連結タップ２００が貫通して前記開口部３１４を通じて露出したバッテリー連結パッド３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃ、３１１ｄ、３１１ｅと連結される。したがって、前記した一定の間隔は連結タップ２００のパッド接触部の長さより短く形成される。

本発明の一実施例では第２連結タップ２００ｂ、第３連結タップ２００ｃおよび第５連結タップ２００ｅと対応する位置に結合ホール３３０が形成されている。しかしながら、前記結合ホール３３０は、多いときはそれぞれの連結タップ２００と対応する位置に連結タップ２００の数ほど形成されることができ、少ないときは一つだけ形成されることもできる。

前記結合ホール３３０を貫通した連結タップ２００はそれぞれの連結タップに形成された折曲部によってほぼ‘¬’字に折り曲げられ、バッテリー連結パッド３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃ、３１１ｄ、３１１ｅと溶接されて軟性回路基板３００を固定させる。

前記補強部材３４０は、結合ホール３３０の周辺に形成される。すなわち、前記補強部材３４０は前記軟性回路基板３００に形成された結合ホール３３０の周辺に形成され、前記結合ホール３３０の外周辺と接するように形成される。また、前記補強部材３４０は結合ホール３３０の外周辺のうち、少なくとも上部角部３３０ａと下部角部３３０ｂの両側を取り囲む形態に形成され、前記配線パターン３１０ｃと離隔して形成される。すなわち、前記結合ホール３３０は一対の短辺によって連結された一対の長辺を有する長方形状であり、前記軟性回路基板３００の補強部材３４０は前記結合ホール３３０の長辺に隣接する部分で前記結合ホール３３０の短辺の周辺に形成されることができる。

また、前記補強部材４４０は図７ｂに示すように、配線パターン３１０ｃと一体に形成されることができる。これは、製造過程において補強部材４４０と配線パターン３１０ｃとが離隔して形成される場合、結合ホール３３０と補強部材４４０とを整列させて軟性回路基板を完成しなければならない。一方、補強部材４４０と配線パターン３１０ｃとを一体に形成すると、結合ホール３３０の大きさおよび離隔距離を勘案して製造するので、製造過程が簡単になる。また、前記補強部材４４０が配線パターン３１０ｃと一体に形成されると、製造後においても補強部材４４０の動き発生を防止することができる。

なお、図７ａに示したように、前記補強部材３４０は、前記結合ホール３３０の外周辺と接するように形成される方が望ましい。

また、前記補強部材３４０は前記上部角部３３０ａおよび下部角部３３０ｂ（つまり、一対の短辺）を取り囲むものであれば、その形状は限定されない。前記補強部材３４０は絶縁テープ、金属、または前記配線パターンと同じ材質からなることができる。一例として、前記配線パターン３１０と同様に、前記補強部材３４０は銅箔、ニッケル箔およびニッケルめっきした鋼箔からなるグループから選択されるいずれか一つの金属箔からなることができる。さらに、前記補強部材３４０はポリイミドで製造された前記絶縁フィルム３２０の硬度よりさらに大きい硬度を有することができる。なお、絶縁テープが補強部材３４０に利用された場合、少なくとも前記絶縁テープは前記金属箔の硬度のようなレベルでなければならない。例えば、前記補強部材３４０は前記配線パターン３１０のような硬度（例えば、配線パターン３１０以上の硬度）を有することができる。また、前記補強部材３４０は前記絶縁フィルム３２０の厚さより厚い厚さを有することができ、一例として、前記配線パターン３１０の厚さであるほぼ０．１〜０．２ｍｍの厚さであることができる。

前記補強部材３４０が軟性回路基板３００を補強せしめることによって、前記連結タップ２００ｃのパッド接触部２２０ｃと結合ホール３３０とが結合する過程でそれぞれの位置が合わなくて無理に嵌合される場合または作業中に連結タップ２００ｃの流動が発生する場合、パッド接触部２２０ｃの角部によって結合ホール３３０周辺が破れることを防止することができ、したがって、前記連結タップ２００ｃが結合ホール３３０の周りに形成されたまた他の配線パターン３１０ｄとの接触を防止することによって、電気的短絡を防止することができる。

また、結合過程後においても外部の衝撃によって連結タップ２００ｃおよび軟性回路基板３００が動いて発生する軟性回路基板３００の破れを補強部材３４０によって防止することができ、したがって、連結タップ２００ｃが結合ホール３３０の周りに形成された他の配線パターン３１０ｄと接触しなくなり、電気的短絡を防止することができる。

さらに、バッテリーパック１０００の製造過程のうち、軟性回路基板３００をＰＣＭ９００とまず連結し、その後にバッテリーセル１００と連結する場合、通常、ＰＣＭ９００に加わる損傷を防止するためにバッテリーセル１００を低い電位から高い電位に順次に連結するが、前記補強部材３４０が付加されることによって、連結タップ２００全てが軟性回路基板３００の結合ホール３３０に嵌合されている状態でも補強部材３４０によって電気的絶縁が行われ、連結タップ２００に形成される折曲部の折り曲げによって、バッテリーセル１００とＰＣＭ９００との電気的連結が行われる。したがって、前記連結タップ２００を結合ホール３３０に嵌合した状態で折曲部の折り曲げだけで低い電位から高い電位への連結をより容易にコントロールできるので、結合過程が簡便になる。

前記接着層３５０は前記軟性回路基板３００が前記バッテリーセル１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄの表面に接着するようにする。

前記接着層３５０は前記軟性回路基板３００の表面上に接着剤を塗布するか、両面テープを付着して形成することができる。

前記ＰＣＭ９００はバッテリーパック１０００を制御するものであって、前記開口部３１４によって露出したモジュール連結パッド３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃ、３１２ｄ、３１２ｅと連結される。

より詳しくは、前記ＰＣＭ９００は基板９１０、前記基板９１０上に形成され、前記配線パターン３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄ、３１０ｅと連結される接触パッド９２０、前記基板９１０上に形成され、ＩＣ素子などのような制御素子９３０および前記基板９１０の一側面に形成され、前記バッテリーパック１０００を外部機器と連結する外部連結部材９４０を備えている。

前記ＰＣＭ９００は前記配線パターン３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄ、３１０ｅによって、前記バッテリーセル１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄそれぞれを充電したり放電することができる。

次に、本発明の他の実施例によるバッテリーパックについて説明する。

図８は、本発明の他の実施例による補強部材の部分拡大図である。図８を参照すれば、本発明の他の実施例によるバッテリーパックは前述した一実施例の構成要素のうち、補強部材５４０の構造を異にして形成する。したがって、以下、本発明の他の実施例によるバッテリーパック１０００は補強部材５４０を中心に説明する。また、補強部材５４０を除いては、上記一実施例で説明した構成要素と同一であるので、同一の符号をつけ、その説明は省略する。

前記補強部材５４０は前記結合ホール３３０の外周全体を取り囲むように形成され、中心部に結合ホール３３０と大きさおよび形態が対応するようにホール５４２が形成される。また、前記補強部材５４０は配線パターン３１０ｃと離隔して形成されるが、前記他の実施例の補強部材４４０のように一体に形成してもよい。

前記補強部材５４０は、前記結合ホール３３０の外周全体を取り囲むものであれば、その形状は限定されない。前記補強部材５４０は絶縁テープ、金属または前記配線パターンと同じ材質からなることができる。

前記補強部材５４０を形成することによって、上記した一実施例でのような効果を有するが、上記一実施例における補強部材３４０、４４０のように前記補強部材５４０が結合ホール３３０の上、下部だけではなく、全体を取り囲んで形成されているため、結合ホール３３０の上、下部だけではなく、両側面まで補強することができる。したがって、連結タップ２００ｃが非常に歪んだり折り曲げられて前記結合ホール３３０の側面に突出することを防止し、また、前記結合ホール３３０の周りに形成されたまた他の配線パターン３１０ｄとの接触を防止することによって、電気的短絡発生を防止することができる。

次に、本発明の他の実施例によるバッテリーパックについて説明する。

図９は、本発明のまた他の実施例による補強部材の部分拡大図である。図９を参照すれば、本発明のまた他の実施例によるバッテリーパックは前述した一実施例の構成要素のうち、補強部材６４０の構造を異にして形成する。したがって、以下、本発明の他の実施例によるバッテリーパックについて補強部材６４０を中心に説明する。また、補強部材６４０を除いては、上記一実施例における構成要素と同一であるので、同一の符号を付け、その説明は省略する。

前記補強部材６４０は、前記結合ホール３３０の外周全体を取り囲むように形成される。前記補強部材６４０の中心部には結合ホール３３０の形状と対応するホール６４２が形成されており、前記補強部材６４０に形成されたホール６４２の大きさは結合ホール３３０の大きさと比べてより大きく形成される。したがって、前述した実施例とは異なり、結合ホール３３０の外側辺と補強部材６４０とが接しなくなる。また、前記補強部材４４０は配線パターン３１０ｃと離隔して形成されるが、前記他の実施例の補強部材４４０のように一体に形成してもよい。

前記補強部材６４０が前記外周全体を取り囲み、補強部材６４０に形成されたホール６４２が結合ホール３３０より大きく形成されば、その形状は限定されない。前記補強部材６４０は絶縁テープ、金属または前記配線パターンと同じ材質からなることができる。

前記補強部材６４０が形成されることによって、前記他の実施例でのような効果を有する。なお、前記補強部材６４０は、他の実施例での補強部材４４０とは異なり、補強部材６４０に形成されたホール６４２が結合ホール３３０より大きいので、前記ホール６４２の内側の空間が前述した実施例より大きく形成される。したがって、連結タップ２００ｃと結合ホール３３０の位置に違いが生じて無理に嵌合されてもより容易に結合が行われることができる。

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詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、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 バッテリーセル
２００ 連結タップ
３００ 軟性回路基板
３１０ 配線パターン
３２０ 絶縁フィルム
３３０ 結合ホール
３４０、４４０、５４０、６４０ 補強部材
９００ ＰＣＭ（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｍｏｄｕｌｅ）

Claims (20)

1. バッテリーセル、
   前記バッテリーセルと電気的に連結される連結タップ、
   前記バッテリーセルを外部装置に電気的に連結する保護回路モジュール、および
   絶縁フィルムの内部に配置され、前記保護回路モジュールと前記バッテリーセルに連結される前記連結タップを電気的に連結する配線パターンを含む軟性回路基板を含み、
   前記軟性回路基板は、前記連結タップが貫通する結合ホールと、前記結合ホールの周辺に配置されて前記結合ホールの少なくとも一部を取り囲む補強部材と、をさらに含むことを特徴とするバッテリーパック。
2. 前記連結タップは、
   前記バッテリーセルの端子に直接溶接されたバッテリー接触部、
   前記バッテリー接触部から反対側に位置し、前記軟性回路基板の配線パターンと電気的に連結されるパッド接触部、および
   前記バッテリー接触部と前記パッド接触部との間に位置し、前記パッド接触部が前記バッテリー接触部に対して折り曲げられるようにする折曲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。
3. 前記補強部材は、絶縁テープと金属からなるグループから選択されるいずれか一つの材質からなることを特徴とする請求項１または２に記載のバッテリーパック。
4. 前記絶縁フィルムはポリイミドからなり、
   前記補強部材は銅箔、ニッケル箔およびニッケルめっきした鋼箔からなるグループから選択されるいずれか一つの金属箔からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のバッテリーパック。
5. 前記補強部材は、前記絶縁フィルムより厚いことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のバッテリーパック。
6. 前記補強部材は、前記配線パターン以上の硬度を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のバッテリーパック。
7. 前記補強部材は、前記連結タップによる前記結合ホール周辺の破れから前記軟性回路基板を保護することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のバッテリーパック。
8. 前記連結タップは、前記軟性回路基板の前記結合ホールで前記軟性回路基板と嵌合されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のバッテリーパック。
9. 前記補強部材は前記配線パターンと同じ材質からなり、前記軟性回路基板の配線パターンと一体に形成されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のバッテリーパック。
10. 前記結合ホールは一対の短辺によって連結される一対の長辺を有する長方形状であり、
    前記軟性回路基板の補強部材は前記結合ホールの長辺と隣接した部分で前記結合ホールの短辺の周辺に位置することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のバッテリーパック。
11. 前記軟性回路基板の前記補強部材は、前記結合ホールを完全に取り囲むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のバッテリーパック。
12. 前記補強部材は前記結合ホールの外周を取り囲み、前記結合ホールの外周から離隔することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のバッテリーパック。
13. 前記補強部材は前記結合ホールの外周を取り囲み、中央に前記結合ホールと対応する大きさおよび形状のホールを有し、
    前記補強部材の前記ホールの大きさは前記結合ホールの大きさより大きいし、
    前記補強部材は前記結合ホールの外周から離隔することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のバッテリーパック。
14. 前記補強部材は前記結合ホールの外周を完全に取り囲み、
    前記補強部材は前記結合ホールの外周に接することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のバッテリーパック。
15. バッテリーセル、
    前記バッテリーセルと電気的に連結される連結タップ、
    前記バッテリーセルを外部装置に電気的に連結する保護回路モジュール、および
    前記保護回路モジュールを前記連結タップに電気的に連結する絶縁フィルムの内部に配置される配線パターンを含む軟性回路基板を含み、
    前記配線パターンを前記連結タップに連結するための前記絶縁フィルム上の第１開口部内に位置するバッテリー接触パッド、
    前記バッテリー接触パッドに隣接して配置され、前記連結タップが貫通する結合ホール、
    前記配線パターンを前記保護回路モジュールに連結するための前記絶縁フィルム上の第２開口部内に位置するモジュール連結パッド、および
    前記結合ホールの周辺の破れから前記軟性回路基板を保護するための前記結合ホールの周辺に位置する補強部材をさらに含むことを特徴とするバッテリーパック。
16. 前記連結タップは、
    前記バッテリーセルの端子に直接溶接されるバッテリー接触部、
    前記バッテリー接触部から反対側に位置し、前記軟性回路基板の前記配線パターンに連結されるパッド接触部、および
    前記バッテリー接触部と前記パッド接触部との間に位置し、前記パッド接触部が前記バッテリー接触部に対して折り曲げられるようにする折曲部を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. 前記補強部材は銅箔、ニッケル箔およびニッケルめっきした鋼箔からなるグループから選択されるいずれか一つの金属箔からな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。
18. 前記補強部材は、前記絶縁フィルムより厚いことを特徴とする請求項１５に記載のバッテリーパック。
19. 前記補強部材は前記配線パターンと同じ材質からなり、前記配線パターンに電気的に連結され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。
20. 前記連結タップの前記パッド接触部はハンダ収容ホールによって孔が形成され、ハンダ層によって前記軟性回路基板のバッテリー連結パッドと連結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。
    

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