JP2022526499A - フレキシブル基板(fpcb)を用いたセル積層構造からなるバッテリーパック - Google Patents
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Abstract
Description
本発明に係るバッテリーパック100は、様々なセル積層構造を備えるものであって、下記のような構成要素を備えていてもよい。
本発明に係るバッテリーパック100は、少なくとも二つ以上のバッテリーセルを備えてなる。
フレキシブル基板は、軟性材質からなり、柔らかく曲げられる特性を有するプリント回路基板(PCB)の一種であり、前記バッテリーセル110同士を電気的に互いに接続する構成要素であり、次のような構成要素を備えていてもよい。
端子接続部は、前記バッテリーセル110の電極端子と接続される構成要素であり、各バッテリーセルの正極端子/負極端子をフレキシブル基板(FPCB)120にそれぞれ溶接して接続することにより形成可能である。
セル接続部は、各バッテリーセルの電極端子と接続された端子接続部122同士を接続して前記バッテリーセル同士を所定の接続状態に接続する構成要素である。
保護回路接続部は、前記フレキシブル基板(FPCB)120とバッテリー保護回路(図示せず)とを電気的に接続する構成要素であって、図1及び図2に示すように、例えば、ワイヤー(wire)で構成されてもよい。
上述したように、本発明におけるバッテリーセル110同士は、柔らかく曲げられる特性を有するフレキシブル基板(FPCB)120の端子接続部122とセル接続部124を介して電気的に互いに接続されるため、このようなフレキシブル基板(FPCB)120の特性を生かして、バッテリーセル110を所望の状態に積層してバッテリーパック100を構成してもよい。
バッテリー保護回路は、前記バッテリーセル110を保護する構成要素であって、具体的には、前記バッテリーセル110の過充電、過放電、過電流、短絡などをはじめとする異常動作からバッテリーセル110を保護することができる。このようなバッテリー保護回路は、前記保護回路接続部126を介してフレキシブル基板(FPCB)120に接続されてバッテリーセル110と電気的に接続されて、前記バッテリーセル110の電圧状態をモニターリングして、過充電、過放電、過電流、短絡などのリスクが生じることを防いでバッテリーを保護することができる。
本発明に係る様々なセル積層構造を形成したバッテリーパックを製造する方法は、柔らかく曲げられる特性を有するフレキシブル基板(FPCB)120を介してバッテリーセル110同士を電気的に互いに接続して所望の形状に積層することを特徴とするものであって、下記のようなステップを含んでいてもよい。
セル配列ステップS100は、接続しようとする少なくとも二つ以上のバッテリーセル110同士をフレキシブル基板(FPCB)120に対して所定の配列形状に並べるステップである。
端子接続部形成ステップS200は、フレキシブル基板(FPCB:Flexible Printed Circuit Board)120に少なくとも二つ以上のバッテリーセル110の各電極端子を溶接して接続して、前記フレキシブル基板(FPCB)120と各バッテリーセル110との接続領域である端子接続部122を形成するステップである。
セル接続部形成ステップS300は、前記バッテリーセル110同士を所定の接続状態に接続するために、前記端子接続部形成ステップS200を通してフレキシブル基板(FPCB)120に形成した端子接続部122同士を接続するセル接続部124を形成するステップである。
保護回路接続部接続ステップS400は、前記端子接続部形成ステップS200及びセル接続部形成ステップS300によりフレキシブル基板(FPCB)120を介して電気的に互いに接続されたバッテリーセル110同士をバッテリー保護回路(図示せず)に接続するために、バッテリーセル110とバッテリー保護回路(図示せず)との接続のための構成要素である保護回路接続部126をフレキシブル基板(FPCB)120に接続するステップである。
セル積層ステップS500は、前記端子接続部形成ステップS200及びセル接続部形成ステップS300を通してバッテリーセル110同士を所定の接続状態に接続した状態で、前記バッテリーセル110同士を所定の積層構造に積層するステップである。
保護回路接続ステップS600は、前記保護回路接続部接続ステップS400を通してフレキシブル基板(FPCB)120に接続された状態の保護回路接続部126にバッテリー保護回路(図示せず)を接続するステップである。
本発明に係る様々なセル積層構造を形成したバッテリーパックを製造する方法は、前記保護回路接続ステップS600において接続したバッテリー保護回路(図示せず)を実装する保護回路実装ステップS700をさらに含んでいてもよい。
110:バッテリーセル
120:フレキシブル基板(FPCB)
122:端子接続部
124:セル接続部
126:保護回路接続部
Claims (10)
- 少なくとも二つ以上積層されたバッテリーセルと、
前記バッテリーセル同士を電気的に互いに接続するフレキシブル基板(FPCB)と、
前記バッテリーセルを保護するバッテリー保護回路と、
を備え、
前記フレキシブル基板(FPCB)は、
前記バッテリーセル同士を予め定められた所定の接続状態に接続するセル接続部を備えることを特徴とするバッテリーパック。 - 前記フレキシブル基板(FPCB)は、
前記バッテリーセルの各電極端子と接続される端子接続部と、
前記バッテリーセル同士を予め定められた所定の接続状態に接続するように前記端子接続部同士を所定の接続状態に接続するセル接続部と、
前記フレキシブル基板(FPCB)と前記バッテリー保護回路とを電気的に接続する保護回路接続部と、
を備え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。 - 前記フレキシブル基板(FPCB)には、
前記バッテリーセル同士の積層状態に応じて、折り曲げられる折曲げ空間及び折り曲げられない非折曲げ空間を形成し、
前記バッテリー保護回路は、
前記フレキシブル基板(FPCB)に形成された非折曲げ空間に実装されてい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。 - 前記セル接続部は、
前記端子接続部同士を所定の接続状態に接続する接続経路パターンの形態を呈することを特徴とし、
前記接続経路パターンは、
前記バッテリーセル同士を接続しようとする接続状態に応じて異な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。 - 少なくとも二つ以上のバッテリーセルの各電極端子がフレキシブル基板(FPCB)を向くように前記バッテリーセル同士を所定の配列状態に並べるセル配列ステップと、
前記バッテリーセルの各電極端子をフレキシブル基板(FPCB)に溶接して接続して、前記フレキシブル基板(FPCB)に各バッテリーセルとの接続領域である端子接続部を形成する端子接続部形成ステップと、
前記バッテリーセル同士を予め定められた所定の接続状態に接続するように、前記フレキシブル基板(FPCB)に前記端子接続部を所定の接続状態に接続するセル接続部を形成するセル接続部形成ステップと、
前記フレキシブル基板(FPCB)に、前記フレキシブル基板(FPCB)に接続されたバッテリーセルとバッテリー保護回路とを接続する保護回路接続部を接続する保護回路接続部接続ステップと、
前記端子接続部形成ステップ及び前記セル接続部形成ステップを通して前記バッテリーセル同士を所定の接続状態に接続した状態で、前記バッテリーセル同士を積層しようとする積層状態に積層するセル積層ステップと、
前記保護回路接続部接続ステップにおいてフレキシブル基板(FPCB)に接続した保護回路接続部にバッテリー保護回路を接続して、前記バッテリーセルとバッテリー保護回路とを互いに接続する保護回路接続ステップと、
を含むバッテリーパックの製造方法。 - 前記セル積層ステップにおいて前記バッテリーセル同士を積層する状態に応じて、前記フレキシブル基板(FPCB)には折り曲げられる折曲げ空間及び折り曲げられない非折曲げ空間を形成することを特徴とし、
前記フレキシブル基板(FPCB)に形成された非折曲げ空間に、前記保護回路接続ステップにおいて接続したバッテリー保護回路を実装する保護回路実装ステップをさらに含むことを特徴とする請求項5に記載のバッテリーパックの製造方法。 - 前記セル接続部形成ステップにおいてセル接続部を形成するに際しては、
前記フレキシブル基板(FPCB)に形成した端子接続部同士を接続する接続経路パターンの形態に形成す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の製造方法。 - 前記接続経路パターンの形態を呈するセル接続部は、
前記バッテリーセル同士を接続しようとする接続状態に応じて異な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の製造方法。 - 前記セル配列ステップにおいて、
前記フレキシブル基板(FPCB)を基準として、前記バッテリーセル同士を向かい合うように並べ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の製造方法。 - 前記セル配列ステップにおいて、
前記フレキシブル基板(FPCB)を基準として、前記バッテリーセルを一列に並べ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の製造方法。
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