JP5123234B2 - バッテリーパック - Google Patents

Description

本発明は、バッテリーパックに関し、より詳しくは、保護回路モジュールにＣＯＢ方式で電気素子を内蔵し、樹脂層を形成してベアセルに密着させることで、製造工程が簡素化、また構造が単純化されるバッテリーパックに関する。

バッテリーパックは、ベアセル（ｂａｒｅ ｃｅｌｌ）と保護回路モジュール（ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｃｉｒｃｕｉｔ ｍｏｄｕｌｅ；ＰＣＭ）が電気的に連結されて形成する。上記ベアセルは、電極組立体と電解液が収容された缶を密封して形成され、化学作用によって電気を充／放電する。そして、上記保護回路モジュールは、集積回路、充／放電スイッチ及び受動素子などの電気的部品が内蔵される印刷回路基板（ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ；ＰＣＢ）を含み、ベアセルを制御して過充電、過放電及び過電流からベアセルを保護し、バッテリーパックの性能低下を防止する役割を有する。

ここで、バッテリーパックは、一般的にベアセルと保護回路モジュールとの間の短絡を防止するためにベアセルと保護回路モジュールを一定距離離隔されるように構成する。上記のように、ベアセルと保護回路モジュールを離隔させると、バッテリーパック内でベアセルが占める体積の割合及び容量の割合が減少し、結果的に、バッテリーパックの体積利用率を低下させるようになる。

一方、横内蔵型バッテリーパックの場合、上記保護回路モジュールをベアセルの側面に位置されるように形成させる。このとき、上記保護回路モジュールを安定的に安着させて固定するために別途の固定部材を用いるが、これは工程を複雑にさせて製造費用を上昇させる要因となる。また、縦内蔵型バッテリーパックの場合、ベアセルと保護回路モジュールを離隔させ、水平を維持するためにリードタブと同じ高さの絶縁性ダミータブを形成するようになるが、これも工程を複雑にさせて製造費用を上昇させる要因となる。

本発明は、従来の問題点を解決するためになされたものであって、製造工程が簡素化され、かつ、構造が単純化されるバッテリーパックを提供することを目的とする。

また、本発明は、高い体積利用率を有するバッテリーパックを提供することを目的とする。

また、本発明は、製造費用を節減することができるバッテリーパックを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために本発明のバッテリーパックは、電極組立体が収容された缶をキャップ組立体に密封して形成されるベアセルと、絶縁基板と、上記絶縁基板の一面にＣＯＢ方式で取り付けられる電気素子と、上記電気素子を包んで保護する樹脂層を含み、上記ベアセルと電気的に連結される保護回路モジュールと、上記保護回路モジュールを包んで保護して上記ベアセルに結合させるカバーケースと、を含むことを特徴とする。

ここで、上記樹脂層は、上記ベアセルの長側辺に密着されることを特徴とする。

また、上記樹脂層は、上記ベアセルの長側辺に対応する形態に形成される凹部及び上記凹部と繋がって形成される側壁部を含んでなることができる。

また、上記樹脂層は、上記凹部に形成される放熱ホールをさらに含むことができる。

また、上記放熱ホールには、充電スイッチング素子、放電スイッチング素子及び制御回路を含む能動素子、サーミスタ及びＰＴＣ素子のうち少なくともいずれか１つの上記電気素子が取り付けられることを特徴とする。

また、上記樹脂層は、上記側壁部から内側方向に形成される放熱溝を含むことができる。

また、上記側壁部は、上記電気素子を覆うことができる厚さに形成されることを特徴とする。

一方、上記樹脂層は、上記ベアセルの短側辺に密着されることを特徴とする。

上記樹脂層は、上記ベアセルの短側辺に密着される部位が水平な面に形成される水平部及び上記水平部と繋がって形成される側壁部を含んでなることができる。

上記樹脂層は、エポキシまたはエポキシを含む合成樹脂を含んでなることができる。

また、上記樹脂層は、上記エポキシまたは上記エポキシを含む合成樹脂をモールディングして形成されるものであることができる。

また、上記樹脂層は、上記ベアセルと上記保護回路モジュールとの間に少なくとも１つが形成されることを特徴とする。

一方、上記ベアセルと上記保護回路モジュールには、これらを電気的に連結するリードタブが取り付けられることを特徴とする。

上記リードタブは、上記樹脂層と同じ高さに形成されることを特徴とする。

上記保護回路モジュールは、上記絶縁基板の一面に印刷される印刷回路パターンと、上記印刷回路パターンと電気的に結合される導電パッドと、上記絶縁基板の他面に形成され、上記印刷回路パターンと電気的に連結される充／放電端子と、をさらに含むことができる。

上記充／放電端子は、陽極端子、陰極端子及び上記陽極端子と上記陰極端子との間に形成される補助端子とを含んで形成されることを特徴とする。

本発明によれば、保護回路モジュールをよりスリムにすることが可能となり、コンパクト化することが可能となる。

また、本発明によれば、バッテリーパックの製造工程を簡素化することが可能となる。

また、本発明によれば、バッテリーパックの構造を単純化することが可能となる。

また、本発明によれば、バッテリーパックの体積利用率を向上させることが可能となる。

また、本発明によれば、バッテリーパックの製造原価を節減することが可能となる。

本発明の第１実施形態によるバッテリーパックの分解斜視図。 図１Ａに示されたバッテリーパックの部分結合斜視図。 図１Ａに示されたバッテリーパックの結合斜視図。 図１ＣのＡ−Ａ線に沿って切断した部分断面図。 本発明の第１実施形態による保護回路モジュールの平面図。 本発明の第１実施形態による保護回路モジュールの背面図。 本発明の第１実施形態による保護回路モジュールの側面斜視図。 図２ＡのＢ−Ｂ線に沿って切断した部分断面図。 本発明の第２実施形態による樹脂層の形状を概略的に示した平面図。 本発明の第３実施形態による樹脂層の形状を概略的に示した平面図。 本発明の第４実施形態によるバッテリーパックの分解斜視図。 本発明の第４実施形態による保護回路モジュールの上部構造を示した平面斜視図。 本発明の第４実施形態による保護回路モジュールの下部構造を示した背面斜視図。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面に基づいて説明する。

図１Ａは、本発明の第１実施形態によるバッテリーパックの分解斜視図であり、図１Ｂは図１Ａに示されたバッテリーパックの部分結合斜視図であり、図１Ｃは図１Ａに示されたバッテリーパックの結合斜視図である。また、図１Ｄは、図１ＣのＡ−Ａ線に沿って切断した部分断面図であり、図２Ａないし図２Ｃは本発明の第１実施形態による保護回路モジュールの平面、背面及び側面斜視図であり、図２Ｄは図２ＡのＢ−Ｂ線に沿って切断した部分断面図である。

図１Ａないし図１Ｄ及び、図２Ａないし図２Ｄに示すように、本発明の第１実施形態によるバッテリーパック１００は、ベアセル１１０と、保護回路モジュール１２０と、カバーケース１３０とを含んで形成される。また、上記バッテリーパック１００は、ラベル１４０をさらに含んで形成される。また、本発明の第１実施形態によるバッテリーパック１００は、上記保護回路モジュール１２０にＣＯＢ（ｃｈｉｐ ｏｎ ｂｏａｒｄ）方式で電気素子１２２が取り付けられ、上記電気素子１２２が取り付けられる上記保護回路モジュール１２０の一面に上記ベアセル１１０と密着される厚さで樹脂層１２５が形成される。よって、本発明の第１実施形態は、上記のような構成を介して製造工程が簡素化、また構造が単純化されるスリムでコンパクトなバッテリーパック１００を提供する。

本発明の第１実施形態において、上記ベアセル１１０は陽極１１１と陰極１１２を有する缶型電池であり、一端部が開口された金属性の缶１１３に電極組立体（図示せず）と電解質（図示せず）を収容した後にキャップ組立体１１４で密閉させた構造に形成される。このとき、電極組立体（図示せず）の陽極１１１は、上記缶１１３に電気的に連結される。また、電極組立体（図示せず）の陰極１１２は、上記キャップ組立体１１４と絶縁されるように形成する。

図示されてないが、上記電極組立体は、陽極板と、陰極板及びこれら２つの電極板の間に介在されるセパレータを構成要素とする。上記電極組立体は、一般的に電気容量を高めるために陽極板及び陰極板との間にこれらを絶縁させるセパレータを介在して積層した後、ワインディン（ｗｉｎｄｉｎｇ）してゼリーロール（ｊｅｌｌｙ ｒｏｌｌ）状に製造できる。

上記缶１１３は、角形二次電池において一端部が開放された開口部を有するほぼ直方体形状の金属材質からなり、ディップドローイング（ｄｅｅｐ ｄｒａｗｉｎｇ）などの加工方法によって形成される。缶１１３は、軽量の伝導性金属であるアルミニウム（Ａｌ）またはアルミニウム合金（Ａｌ Ａｌｌｏｙ）を含んで形成される。よって、缶１１３自体が端子の役割を担うことが可能になる。上記缶１１３は、電極組立体と電解液を収容する容器になり、電極組立体が投入されるように形成された開口部は上記キャップ組立体１１４によって封止される。

上記キャップ組立体１１４は、上述したように、電極組立体が収容された上記缶１１３の開口部を密封するようになる。上記キャップ組立体１１４は、金属性のキャッププレート（図示せず）及び電極組立体の陰極１１２を上記キャッププレート（図示せず）と絶縁させる絶縁ガスケット（図示せず）とを含んで形成される。また、上記キャップ組立体１１４は、上記キャッププレート（図示せず）の下部に形成される絶縁プレート（図示せず）と、上記絶縁プレートの下部に形成される端子プレート（図示せず）及び上記端子プレート（図示せず）の下部に形成される絶縁ケース（図示せず）とをさらに含んで形成される。

上記保護回路モジュール１２０は、絶縁基板１２１と、電気素子１２２及び樹脂層１２５とを含んで形成される。また、上記保護回路モジュール１２０は、金属パターン１２６と、導電パッド１２７及び充／放電端子１２８とをさらに含んで形成される。また、上記保護回路モジュール１２０は、両端部に連結されるリードタブ１２９をさらに含んで形成される。

上記保護回路モジュール１２０は、ベアセル１１０と電気的に連結される。ベアセル１１０と保護回路モジュール１２０の電気的連結構造において、保護回路モジュール１２０の陽極（＋）はベアセル１１０の陽極１１１と第１リードタブ１２９ａによって電気的に連結されることができ、保護回路モジュール１２０の陰極（−）はベアセル１１０の陰極１１２と第２リードタブ１２９ｂによって連結される。このとき、ベアセル１１０の陽極１１１及び陰極１１２は、上記の極性とは反対の極性を有するように形成される。

上記絶縁基板１２１は、ベークライトまたはエポキシのような高分子樹脂からなることができる。上記絶縁基板１２１には、複数の伝導性金属パターン１２６が印刷され、印刷された上記金属パターン１２６と電気的に連結される複数の電気素子１２２が内蔵されてベアセル１１０を制御するようになる。

上記電気素子１２２は、能動素子１２３と受動素子１２４とを含んで形成される。また、上記電気素子１２２は、制御回路１２３ｃをさらに含んで形成される。このとき、上記電気素子１２２は、上記絶縁基板１２１にＣＯＢ（ｃｈｉｐ ｏｎ ｂｏａｒｄ）方式で内蔵される。例えば、ＣＯＢ方式は、絶縁基板１２１に電気素子１２２を内蔵する場合、電気的連結のための別途の伝導性リードフレーム設置工程を省略し、金属パターン１２６が印刷されている絶縁基板１２１に電気素子１２２を直接内蔵する方式である。よって、金属パターン１２６が印刷された絶縁基板１２１の一面にＣＯＢ方式で電気素子１２２を取り付けると、高密度、小型化が可能になって上記電気素子１２２を含む保護回路モジュール１２０の全体的な厚さを減少させることができるようになって、コンパクト且つスリムなバッテリーパック１００を製造することができるようになる。

上記能動素子１２３は、電界効果トランジスタのようなスイッチング機能がある充電スイッチング素子１２３ａ及び放電スイッチング素子１２３ｂからなることができる。ここで、ベアセル１１０の充電時、上記充電スイッチング素子１２３ａはターンオン（ｔｕｒｎ−ｏｎ）されてベアセル１１０が充電されるようにし、上記放電スイッチング素子１２３ｂはターンオフ（ｔｕｒｎ−ｏｆｆ）される。また、ベアセル１１０の放電時、上記放電スイッチング素子１２３ｂはターンオン（ｔｕｒｎ−ｏｎ）されてベアセル１１０が放電されるようにし、上記充電スイッチング素子１２３ａはターンオフ（ｔｕｒｎ−ｏｆｆ）される。一方、上記制御回路１２３ｃは、高集積された半導体素子として、充電スイッチング素子１２３ａ及び放電スイッチング素子１２３ｂと電気的に連結されてこれらの２つのスイッチング素子１２３ａ、１２３ｂのスイッチング機能を制御するようになる。

上記受動素子１２４は、抵抗、キャパシタ及びインダクタのような電気素子１２２によって形成される。上記受動素子１２４は、金属パターン１２６と電気的に連結される。上記受動素子１２４は、能動素子１２３と電気的に連結されて能動素子１２３に印加される電圧及び電流を設定して能動素子１２３が相互均衡的に動作するようにする。

一方、図示されてないが、保護回路モジュール１２０は、ベアセル１１０の充／放電以外に電池の爆発及び発火などに対する安全性を確保するためにベアセル１１０の内部温度が上昇する場合、温度変化によって電気抵抗値が変わるサーミスタ（ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）または上昇される温度が臨界値以上に上昇するとき、電流の流れを遮断するＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）素子のような安全素子をさらに備えることができる。このとき、上記のような安全素子は、温度に敏感に反応しなければならないので、上記電気素子１２２を覆う樹脂層１２５の外部に形成されることが好ましい。

上記樹脂層１２５は、上記電気素子１２２が取り付けられる上記保護回路モジュール１２０の一面に電気素子１２２を包むことができる厚さに形成される。上記樹脂層１２５は、上記ベアセル１１０と密着される厚さに形成される。上記樹脂層１２５は、エポキシ（ｅｐｏｘｙ）またはエポキシを含む合成樹脂からなることができる。また、上記樹脂層１２５は、エポキシまたはエポキシを含む合成樹脂をモールディング（ｍｏｌｄｉｎｇ）して形成されるものであることができる。また、本発明の第１実施形態による上記樹脂層１２５は、従来の横内蔵型バッテリーパックに保護回路モジュールを安着させて固定するためにケースホルダーを取り付ける工程を省略可能にしてバッテリーパック１００の製造工程を簡素化させ、構造を単純化させることができるようになる。また、上記樹脂層１２５は、構造的により安定に保護回路モジュール１２０をベアセル１１０に安着させて固定する役割を有する。このような上記樹脂層１２５は、凹部１２５ａと側壁部１２５ｂとを含んで形成される。

上記凹部１２５ａは、上記ベアセル１１０の長側辺が密着される。図示されたように、ベアセル１１０の長側辺は、缶１１３の側面部として、外部衝撃時に内部に収容される電極組立体の流動による内部抵抗増加を最小化するために電極組立体のすべての面に密着されるように内部の電極組立体の形状に当たるように凸形状に形成される。よって、上記凹部１２５ａも上記缶１１３と密着性を高めてベアセル１１０と保護回路モジュール１２０の結合を構造的に安定化させる必要がある。このために、上記凹部１２５ａは、缶１１３の凸表面に対応する形状に形成される。上記凹部１２５ａは、上記缶１１３の凸表面と密着される部位が凹ラウンド形状を有するように形成されることが好ましい。

上記側壁部１２５ｂは、上記凹部１２５ａと繋がって形成される。上記側壁部１２５ｂは、上記電気素子１２２を覆い、上記ベアセル１１０と保護回路モジュール１２０の短絡を防止する程度の厚さに形成される。上記側壁部１２５ｂは、上記凹部１２５ａと垂直に繋がって形成されることが好ましい。

上記金属パターン１２６は、銅のような伝導性金属が配線形態として、絶縁基板１２１上に印刷されて形成する。上記金属パターン１２６は、絶縁基板１２１の上部面、下部面及び上部面と下部面を貫通するビアホール（ｖｉａ ｈｏｌｅ）及び絶縁基板１２１の内部にも形成される。しかし、本発明の第１実施形態では、ＣＯＢ方式で電気素子１２２を内蔵することによって、絶縁基板１２１の内部に金属パターン１２６を形成する工程は省略可能である。よって、本発明の第１実施形態において、バッテリーパック１００の製造工程を簡素化することができることで、製造費用を節減することができる。

上記導電パッド１２７は、ベアセル１１０の陽極１１１、充／放電端子１２８の陽極端子１２８ａと電気的に連結される第１導電パッド１２７ａと、ベアセル１１０の陰極１１２、充／放電スイッチング素子１２３ａ、１２３ｂと電気的に連結される第２導電パッド１２７ｂとを含んで形成される。上記導電パッド１２７は、他の金属部材と溶接または半田付けされて結合するために金属パターン１２６より厚い厚さに形成される。また、上記導電パッド１２７は、伝導性向上のためにニッケル（Ｎｉ）またはニッケルを含む合金によって形成される。

上記充／放電端子１２８は、上記電気素子１２２及び導電パッド１２７が形成される絶縁基板１２１の他面に形成される。また、上記充／放電端子１２８は、金属パターン１２６と電気的に連結される。上記充／放電端子１２８は、陽極端子１２８ａ、陰極端子１２８ｂ及び補助端子１２８ｃを含んで形成される。上記充／放電端子１２８は、ベアセル１１０と外部を電気的に連結する通路の役割を有する。

上記リードタブ１２９は、中央部分が折曲されてベアセル１１０の陽極１１１と電気的に連結される第１リードタブ１２９ａ及び中央部分が折曲されてベアセル１１０の陰極１１２と電気的に連結される第２リードタブ１２９ｂを含んで形成される。

上記カバーケース１３０は、上部カバー１３１、第１側面カバー１３２及び第 ２側面カバー１３３を含んで形成される。また、上記カバーケース１３０は、充／放電端子１２８を外部に露出させる充／放電端子ホール１３１ａをさらに含んで形成される。上記カバーケース１３０は、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）のような樹脂物を射出成形して製造されるプラスチックケースである。上記カバーケース１３０は、ベアセル１１０と保護回路モジュール１２０を密着させ、保護回路モジュール１２０を外部衝撃から保護し、ベアセル１１０と保護回路モジュール１２０の短絡を防止する役割を有する。

上記上部カバー１３１は、上部で保護回路モジュール１２０を包む形態に形成される。また、上記上部カバー１３１は、一側に形成される充／放電端子ホール１３１ａを通じて保護回路モジュール１２０の上部面に形成される充／放電端子１２８を外部に露出させる。

上記第１側面カバー１３２及び上記第２側面カバー１３３は、それぞれ上部カバー１３１の両端部から繋がって形成され、上記第１リードタブ１２９ａ及び上記第２リードタブ１２９ｂが位置されるベアセル１１０の上部面を覆う形態に形成される。上記第１側面カバー１３２及び上記第２側面カバー１３３は、金属性の第１リードタブ１２９ａ及び上記第２リードタブ１２９ｂが外部の導電体（図示せず）と接触して短絡されることを防止する役割を有するようになる。

上記ラベル１４０は、ベアセル１１０とカバーケース１３０を包む形態に形成される。このとき、上記ラベル１４０は、接着剤によってベアセル１１０とカバーケース１３０に接着される。上記ラベル１４０の外部面には、バッテリーパック１００の容量及び製品番号のような情報が印刷できる。

上述したように、保護回路モジュールにＣＯＢ方式で電気素子を内蔵し、樹脂層を形成してベアセルに密着させることで、製造工程が簡素化、また構造が単純化されるバッテリーパックを提供することができる。本発明の第１実施形態によるバッテリーパック１００は、保護回路モジュール１２０にＣＯＢ方式で電気素子１２２を内蔵する。よって、本発明の第１実施形態において、電気素子１２２を高密度に内蔵することが可能であることから高体積利用率を有するコンパクト且つスリムなバッテリーパック１００を製造することができる。また、本発明の第１実施形態によるバッテリーパック１００は、保護回路モジュール１２０の一面に樹脂層１２５を形成する。よって、本発明の第１実施形態において、従来に用いられたケースホルダーのような固定部材を省略することが可能であることで、バッテリーパック１００の製造工程を簡素化でき、単純な構造で形成することができ、これによる製造費用を節減することができる。

次に、本発明の第２実施形態によるバッテリーパックについて説明する。

図３は、本発明の第２実施形態による樹脂層の形状を概略的に示した平面図である。

本発明の第２実施形態によるバッテリーパックは、本発明の第１実施形態によるバッテリーパックと比べて樹脂層の上部面に放熱ホールが形成されたことが異なる。その他については、本発明の第１実施形態によるバッテリーパックと同じ構成要素を有するので、同じ構成要素に対して同一図面符号を付けて重複された説明は省略する。これによって、本発明の第２実施形態では本発明の第１実施形態と差を有する樹脂層について重点的に説明する。

本発明の第２実施形態によるバッテリーパックは、ベアセル１００と、保護回路モジュール１２０と、カバーケース１３０とを含んで形成される。また、本発明の第２実施形態によるバッテリーパック１００は、ラベル１４０をさらに含んで形成される。また、本発明の第２実施形態によるバッテリーパック１００は、上記保護回路モジュール１２０にＣＯＢ（ｃｈｉｐ ｏｎ ｂｏａｒｄ）方式で電気素子１２２が取り付けられ、上記電気素子１２２が取り付けられる上記保護回路モジュール１２０の一面に上記ベアセル１１０と密着される厚さに形成される樹脂層２２５を含んで形成される。

本発明の第２実施形態による樹脂層２２５は、上記ベアセル１１０の長側辺に密着される。よって、上記樹脂層２２５は、上記ベアセル１１０に密着される部位が凹ラウンド形態を有する凹部２２５ａ及び上記凹部２２５ｂと繋がって形成され、上記電気素子１２２を覆い、上記ベアセル１１０と保護回路モジュール１２０の短絡を防止する程度の厚さに形成される側壁部２２５ｂを含んでなる。

図３に示すように、本発明の第２実施形態による凹部２２５ａには、複数の放熱ホール２２５ｃが形成される。上記放熱ホール２２５ｃは、樹脂層２２５の内部に取り付けられる電気素子１２２を樹脂層２２５の外部に露出させるようになる。一般的に、ベアセル１１０を充／放電するために電気素子１２２が駆動する場合、上記電気素子１２２には多くの熱が発生するようになる。このとき、上記電気素子１２２が樹脂層２２５で覆われていると、充電スイッチング素子１２３ａ、放電スイッチング素子１２３ｂ及び制御回路１２３ｃのような複数の電気素子１２２の温度が過上昇される恐れがある。よって、上記放熱ホール２２５ｃは、電気素子１２２から発生される熱を樹脂層１２２の外部に排出して電気素子１２２の適正な温度を維持する役割を有する。また、これによって、より安定的にバッテリーパック１００を駆動することができる。一方、サーミスタまたはＰＴＣ素子のような安全素子を樹脂層２２５の内部に取り付ける場合、安全素子の上部に放熱ホール２２５ｃを形成しなければならないことは勿論である。

次に、本発明の第３実施形態によるバッテリーパックについて説明する。

図４は、本発明の第３実施形態による樹脂層の形状を概略的に示した平面図である。

本発明の第３実施形態によるバッテリーパックは、本発明の第１実施形態によるバッテリーパックに比べて樹脂層の側壁に放熱溝が形成されたことが異なる。その他については、本発明の第１実施形態によるバッテリーパックと同じ構成要素を有するため、同じ構成要素に対して同一図面符号を付けて重複された説明は省略する。これによって、本発明の第３実施形態では本発明の第１実施形態と差を有する樹脂層について重点的に説明する。

本発明の第３実施形態によるバッテリーパックは、ベアセル１００と、保護回路モジュール１２０と、カバーケース１３０とを含んで形成される。また、本発明の第３実施形態によるバッテリーパック１００は、ラベル１４０をさらに含んで形成される。また、本発明の第３実施形態によるバッテリーパック１００は、上記保護回路モジュール１２０にＣＯＢ（ｃｈｉｐ ｏｎ ｂｏａｒｄ）方式で電気素子１２２が取り付けられ、上記電気素子１２２が取り付けられる上記保護回路モジュール１２０の一面に上記ベアセル１１０と密着される厚さに形成される樹脂層３２５を含んで形成される。

本発明の第３実施形態による樹脂層３２５は、上記ベアセル１１０の長側辺に密着される。よって、上記樹脂層３２５は、上記ベアセル１１０に密着される部位が凹ラウンド形態を有する凹部３２５ａ及び上記凹部３２５ａと繋がって形成され、上記電気素子１２２を覆い、上記ベアセル１１０と保護回路モジュール１２０の短絡を防止する程度の厚さに形成される側壁部３２５ｂを含んでなる。

図４に示すように、上記樹脂層３２５には、放熱溝３２５ｃが形成される。上記放熱溝３２５ｃは、上記凹部３２５ａ及び上記凹部３２５ａと繋がる上記側壁部３２５ｂに形成される。上記放熱溝３２５ｃは、樹脂層３２５の側面から内側に形成される。上記放熱溝３２５ｃは、充電スイッチング素子１２３ａ、放電スイッチング素子１２３ｂ及び制御回路１２３ｃのような複数の電気素子１２２を樹脂層３２５の外部に露出させるようになる。本発明の第３実施形態のような放熱溝３２５ｃが樹脂層３２５に形成されると、ベアセル１１０と密着される凹部（図３の２２５ａ）にのみ放熱ホール（図３の２２５ｃ）が形成される本発明の第２実施形態より電気素子１２２から発生される熱を樹脂層３２５の外部に排出する効率をさらに向上させることができる。

次に、本発明の第４実施形態によるバッテリーパックについて説明する。

図５は、本発明の第４実施形態によるバッテリーパックの分解斜視図であり、図６Ａないし図６Ｂは本発明の第４実施形態による保護回路モジュールの上、下部構造を示した平面及び背面斜視図である。

本発明の第４実施形態によるバッテリーパックは、縦内蔵型バッテリーパックであり、本発明の第１実施形態による横内蔵型バッテリーパックと比べて構成要素の形成位置と、これによる詳細構造のみ僅かに異なる。その他については、本発明の第１実施形態によるバッテリーパックと同一目的及び効果を現わす構成要素を有するため、同じ構成要素について同一図面符号を付けて重複された説明は省略する。これによって、本発明の第４実施形態では本発明の第１実施形態と差を有する縦内蔵型バッテリーパックに形成される保護回路モジュールについて重点的に説明する。

図５及び図６Ａないし図６Ｂに示すように、本発明の第４実施形態によるバッテリーパック４００は、縦内蔵型バッテリーパックとして、ベアセル１００と、保護回路モジュール４２０と、カバーケース１３０とを含んで形成される。

上記保護回路モジュール４２０は、溶接ホール４２２及び樹脂層４２７を含む。

上記溶接ホール４２２は、抵抗溶接のための通路を提供し、上記溶接ホール４２２を通じて抵抗溶接峰が下って下部に位置されるベアセル１１０の陰極１１２及び二次保護素子（図示せず）と電気的に連結される導電プレート４２３を溶接するようになる。一方、ベアセル１１０の陽極１１１は、保護回路モジュール４２０の一端部に形成されるリードタブ４２９を通じて保護回路モジュール４２０の陽極（＋）と連結される。

上記樹脂層４２５は、ベアセル１１０の短側辺に密着される。上記樹脂層４２５は、第１樹脂層４２６及び第２樹脂層４２７からなることができる。上記樹脂層４２５は、中央に形成される溶接ホール４２２によって第１樹脂層４２６及び第２樹脂層４２７に分離することができる。上記樹脂層４２５は、上記リードタブ４２９と同じ高さに形成される。上記樹脂層４２５は、絶縁物質に形成されることが好ましい。上記樹脂層４２５は、エポキシまたはエポキシを含む合成樹脂をモールディングして形成されるものであることができる。上記樹脂層４２５は、ＣＯＢ方式で電気素子が内蔵される保護回路モジュール４２０の一面に形成されてベアセル１１０と保護回路モジュール４２０を密着させ、水平を維持する役割を有する。

上記第１樹脂層４２６は、上記保護回路モジュール４２０の一側に形成される。上記第１樹脂層４２６は、上記保護回路モジュール４２０の一端部に電気的に連結されるリードタブ４２９と上記溶接ホール４２２との間に形成される。上記第１樹脂層４２６は、第１水平部４２６ａ及び第１側壁部４２６ｂからなることができる。上記第１水平部４２６ａは、ベアセル１１０の上部面に密着される水平な面に形成され、上記第１側壁部４２６ｂは上記第１水平部４２６ａと垂直に繋がって形成される側壁に形成される。

また、上記第２樹脂層４２７は、上記保護回路モジュール４２０の他側に形成される。上記第２樹脂層４２７は、上記溶接ホール４２２を間に置いて上記第１樹脂層４２６に対応する他側に形成される。上記第２樹脂層４２７は、第２水平部４２７ａ及び第２側壁部４２７ｂからなることができる。上記第２水平部４２７ａは、ベアセル１１０の上面に密着される水平な面に形成され、上記第２側壁部４２７ｂは上記第２水平部４２７ａと垂直に繋がって形成される側壁に形成される。

本発明の第１実施形態において、樹脂層１２５は密着される缶１１３の形状にしたがった凹型の丸い形状の凹部１２５ａによって形成される。それに比べて、本発明の第４実施形態による樹脂層４２５は密着されるベアセル１１０の形状にしたがって水平な面を有する水平部４２６ａ、４２７ａによって形成される。これは、ベアセル１１０と保護回路モジュール４２０の水平を維持し、密着性をさらに向上させるためである。

一方、従来では、ベアセルと保護回路モジュールを電気的に連結するために保護回路モジュールの一端部にリードタブが連結される。また、上記ベアセルと保護回路モジュールの短絡を防止して水平を維持するために保護回路モジュールの他端部にはダミータブが形成される。しかし、本発明の第４実施形態において、従来のダミータブの役割の代わりをする水平部４２６ａ、４２７ａと側壁部４２６ｂ、４２７ｂを有する上記第１樹脂層４２６及び上記第２樹脂層４２７を形成することで、ダミータブの形成工程を省略することが可能になる。これで、バッテリーパック４００の製造工程を簡素化且つ構造を単純化することができ、製造費用を節減することができるようになる。

上述したように、本発明の第４実施形態において、本発明の第１実施形態によるバッテリーパック１００がケースホルダーを省略することと同じく、ダミータブを省略することが可能となることで、工程を簡素化且つ製造費用を節減することができる。また、本発明の第４実施形態において、高体積利用率を有する、コンパクト化されたスリムな縦内蔵型バッテリーパック４００を製造することができる。

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、特許請求範囲から請求す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、様々な実施変形が可能であり、そのような変形は本発明の特許請求範囲に属するものである。

１００、４００ バッテリーパック
１１０ ベアセル
１２０、４２０ 保護回路モジュール
１２５、２２５、３２５、４２５ 樹脂層
１２５ａ 凹部
１２５ｂ 側壁部
２２５ｃ 放熱ホール
３２５ｃ 放熱溝

Claims (11)

1. 電極組立体が収容された缶をキャップ組立体に密封して形成されるベアセルと、
   絶縁基板と、
   前記絶縁基板の一面にＣＯＢ方式で取り付けられる電気素子と、
   前記電気素子を包んで保護する樹脂層を含み、前記ベアセルと電気的に連結される保護回路モジュールと、
   前記保護回路モジュールを包んで保護して前記ベアセルに結合させるカバーケースと、
   を含み、
   前記樹脂層は、前記ベアセルの長側辺に密着され、
   前記樹脂層は、前記ベアセルの長側辺に対応する形態からなる凹部及び、前記凹部と繋がって形成される側壁部を含んでなり、
   前記樹脂層は、前記凹部に形成される放熱ホールを含むことを特徴とするバッテリーパック。
2. 前記放熱ホールには、充電スイッチング素子、放電スイッチング素子及び制御回路を含む能動素子、サーミスタ及びＰＴＣ素子のうち少なくともいずれか１つの前記電気素子が取り付けら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. 前記樹脂層は、前記側壁部から内側方向に形成される放熱溝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。
4. 前記側壁部は、前記電気素子を覆うことができる厚さに形成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。
5. 前記樹脂層は、エポキシまたはエポキシを含む合成樹脂を含んでな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。
6. 前記樹脂層は、前記エポキシまたは前記エポキシを含む合成樹脂をモールディングして形成されるもの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. 前記樹脂層は、前記ベアセルと前記保護回路モジュールとの間に少なくとも１つが形成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。
8. 前記ベアセルと前記保護回路モジュールには、これらを電気的に連結するリードタブが取り付けら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。
9. 前記リードタブは、前記樹脂層と同じ高さに形成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。
10. 前記保護回路モジュールは、
    前記絶縁基板の一面に印刷される印刷回路パターンと、
    前記印刷回路パターンと電気的に結合される導電パッドと、
    前記絶縁基板の他面に形成され、前記印刷回路パターンと電気的に連結される充／放電端子と、
    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。
11. 前記充／放電端子は、陽極端子、陰極端子及び前記陽極端子と前記陰極端子との間に形成される補助端子を含んで形成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。
    
    

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