JP6536920B2 - 下部ケースの厚さが薄い電池パックおよびこれを含むノートパソコン - Google Patents
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Description
[関連出願の相互参照]
本出願は、２０１５年１０月２９日付の韓国特許出願第１０−２０１５−０１５１０７８号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
本出願は、２０１５年１０月２９日付の韓国特許出願第１０−２０１５−０１５１０７８号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
本発明は、ノートパソコンに装着される電池パックであって、電池セルが内装されている下部ケースで下段外周面が接する下接点部位の厚さが薄いことを特徴とする電池パックおよびこれを含むノートパソコンに関するものである。
モバイル機器に対する技術の発展は、デスクトップパソコンに匹敵する性能を発揮できるノートパソコンを提供することに至り、最近はノートパソコンに対する需要が非常に高いのが実情である。
ノートパソコンは、既存のデスクトップパソコンに比べて携帯しやすいのが最大の長所といえるし、このような携帯を可能にするのに最も大きな役割を果たすものの一つがノートパソコンのエネルギー源である電池パックである。
一般に、ノートパソコンの電池パックは、多数の単位電池セルとこれらを内蔵するパックケースとからなり、特にノートパソコンのようなデバイスに使用される２次電池は高出力大容量の円筒型電池セルを主に使用している。
２次電池は、ケースに装着された形態によって、一般的に外装型電池パック（ｈａｒｄ ｐａｃｋ）と内装型電池パック（ｉｎｎｅｒ ｐａｃｋ）とに分類される。外装型電池パックはそれが装着される外部機器の外形の一部を形成するので使用時に外部機器に装着することが容易であるという長所を有するが、電池セルを内装した状態で、ケースを当該外部機器の種類に合わせて設計しなければならないので、相対的に高価であり、かつ互換性が低いという問題点を有している。
ノートパソコンのような電子製品において、消費者は製品の軽量性およびスリム化を要求している。したがって、薄くて軽いノートパソコンが要求される現在の傾向により、ノートパソコンに使われる外装型電池パックもスリム化されている。
これに関連して、パックケースをなしている射出物の特性上有することができるシンクマーク（ｓｉｎｋ ｍａｒｋ）、ストレスマーク（ｓｔｒｅｓｓ ｍａｒｋ）等の外形不良を防止するために射出物の基本厚さを１ｍｍに維持しなければならない。しかし、このような要件は前述した電池パックのスリム化にあたって、障害要因として作用することができる。
したがって、消費者の要求に応じるためには、既存より薄い厚さに電池パックを設計するのが必要な実情である。
本発明は、このような従来技術の問題点および過去から要請されてきた技術的課題を解決するのを目的とする。
具体的に、本発明の目的は、電池セルを囲むパックケースを構成する上部ケースおよび下部ケースと電池セルの外周面が接する接点部位の厚さを上部および下部ケースの残りの部位の厚さより薄くし、接点部位に対応するケースの外面にそれぞれシートを付着してノートパソコンのスリムなデザインの要求条件を満足させることができるノートパソコン用電池パックを提供することにある。
具体的に、本発明の目的は、電池セルを囲むパックケースを構成する上部ケースおよび下部ケースと電池セルの外周面が接する接点部位の厚さを上部および下部ケースの残りの部位の厚さより薄くし、接点部位に対応するケースの外面にそれぞれシートを付着してノートパソコンのスリムなデザインの要求条件を満足させることができるノートパソコン用電池パックを提供することにある。
このような目的を達成するための本発明による電池パックは、ノートパソコンに装着される電池パックであって、
充放電が可能な二つ以上の電池セルがパックケースに内蔵されており；
前記電池セルは垂直断面が円形の円筒型電池セルであり；
前記パックケースは、電池セルが安着される下部ケースと、電池セルを密閉するために下部ケースに結合される上部ケースとからなり；
前記上部ケースは、電池セルの上段外周面が接する上接点部位の厚さが上部ケースの残りの部位の厚さの７０％以下であり、前記上接点部位に対応する上部ケースの外面に第１シートが付着しており；
前記下部ケースは、電池セルの下段外周面が接する下接点部位の厚さが下部ケースの残りの部位の厚さの７０％以下であり、前記下接点部位に対応する下部ケースの外面に第２シートが付着していることを特徴とする。
従来のノートパソコン用電池パックは、電池パックを構成するケースの製作時に外形不良を満たすための指定された厚さを持っていて、スリムなノートパソコンのデザインの要求条件を満足することに制限があった。
前記電池セルは垂直断面が円形の円筒型電池セルであり；
前記パックケースは、電池セルが安着される下部ケースと、電池セルを密閉するために下部ケースに結合される上部ケースとからなり；
前記上部ケースは、電池セルの上段外周面が接する上接点部位の厚さが上部ケースの残りの部位の厚さの７０％以下であり、前記上接点部位に対応する上部ケースの外面に第１シートが付着しており；
前記下部ケースは、電池セルの下段外周面が接する下接点部位の厚さが下部ケースの残りの部位の厚さの７０％以下であり、前記下接点部位に対応する下部ケースの外面に第２シートが付着していることを特徴とする。
従来のノートパソコン用電池パックは、電池パックを構成するケースの製作時に外形不良を満たすための指定された厚さを持っていて、スリムなノートパソコンのデザインの要求条件を満足することに制限があった。
このような従来技術の電池パックと比較するとき、本発明による電池パックは、電池セルの上部および下部外周面が接する接点部位に対応する上部および下部ケースの外面にそれぞれシートが付着していて、既存の電池パックケースより薄い厚さに設計することができるので、本発明の電池パックを利用する場合、よりコンパクトな構造のノートパソコンを製作することができる。
一実施形態で、前記上部ケースおよび下部ケースは高分子樹脂の射出成形物であることができる。このような高分子樹脂の種類は、特に制限されず、従来のノートパソコン用電池パックのケースに使用する多様な素材を用いることができる。
好ましくは、前記上部ケースで上接点部位が電池セルの上段外周面に対応する形状に上向き湾入されている構造であってもよい。
また、前記上部ケースの上接点部位と同様に、前記下部ケースで下接点部位は電池セルの下段外周面に対応する形状に下向き湾入されている構造であってもよい。
このような上向き湾入および下向き湾入構造は、上部ケースおよび下部ケースの内部空間で電池セルがさらに安定的に装着されるようにする。湾入の深さは、当該部位でのケース厚さと電池セルの外径により適切に決定される。
このような上向き湾入および下向き湾入構造は、上部ケースおよび下部ケースの内部空間で電池セルがさらに安定的に装着されるようにする。湾入の深さは、当該部位でのケース厚さと電池セルの外径により適切に決定される。
前述したように、本発明によれば、上接点部位と同様に、下部ケースの外面に第２シートが付着しており、電池セルの下段外周面が接する下接点部位の厚さが下部ケースの残りの部位の厚さの７０％以下であることを特徴とする。
一つの具体的な例で、前記上部ケースで上接点部位の厚さは、上部ケースの残りの部位の厚さの６０％以下であり、前記下部ケースで下接点部位の厚さは、下部ケースの残りの部位の厚さの６０％以下であることができる。
前記電池セルの上接点および下接点は、これらの最上段の頂点および／または最下段の頂点がケースの外部に露出する構造であることもあるので、上接点部位のケース厚さと下接点部位のケース厚さで下限値はそれぞれ０％であることができる。つまり、場合によっては、前記上部ケースで上接点部位は電池セルの上段外周面の頂点が露出するように開放されており、下部ケースで下接点部位は電池セルの下段外周面の頂点が露出するように開放されている。
一つの具体的な例で、前記上部ケースで上接点部位と下部ケースで下接点部位の厚さは０ないし０．７ｍｍの範囲であることができる。
前記電池セルの外面は、絶縁性樹脂のチューブに囲まれているが、絶縁を通してさらに優れた安全性を確保するために、前記第１シートおよび第２シートは、ＶＴＭ−０難燃性等級を有する高分子樹脂からなることができる。
例えば、前記高分子樹脂はポリエチレンテレフタレートまたはポリカーボネートであることができるが、これらに限定されない。
他の実施形態で、前記下部ケースの外面と第２シートの間には金属プレートをさらに介している構造であってもよい。
このような構造で、前記金属プレートは、例えばステンレススチールからなることができるが、これに限定されない。
前記金属プレートの厚さは、下部ケースの残りの部位の厚さの５％乃至３０％範囲であることができる。詳しくは、前記金属プレートの厚さは、下部ケースの残りの部位の厚さの１０％乃至２５％範囲であることができ、より詳しくは、１２％乃至２２％であることができる。
前記範囲を逸脱して、金属プレートの厚さが３０％を超える場合には、全体下部ケースの厚さが厚くなって好ましくなく、５％未満の場合には、金属プレートをさらに介することによって、より向上した強度を担保するという目的を達成できないので好ましくない。
場合によっては、前記下部ケースで下接点部位は、電池セルの下段外周面の頂点が金属プレートに直接接するように開放されている構造であってもよい。
場合によっては、前記下部ケースで下接点部位は、電池セルの下段外周面の頂点が金属プレートに直接接するように開放されている構造であってもよい。
前記金属プレートは、例えば第２シートと接着剤によって結合する。しかし、第２シートと下部ケースの外周が直接接合され、金属プレートがこれらの内部空間に含まれている構造も可能であるため、多様な応用構造を考えられ、それらは全て本発明の範疇に含まれるものと解釈される。
前記上部ケースと下部ケースの平均厚さは、例えば０．６ないし２ｍｍであることができる。
また、本発明は、前記電池パックを電源として含むノートパソコンを提供する。多数の２次電池を内蔵している電池パックを使用するノートパソコンは当業界では公知であるので、本明細書ではこれについての詳しい説明は省略する。
以下、本発明の実施形態による図面を参照して説明するが、これは本発明のより容易な理解のためのものであって、それによって本発明の範疇が限定されるものではない。
図１には本発明の一実施形態による電池パックの斜視図が模式的に示されており、図２には図１の電池パックの垂直断面図が示されている。
図１には本発明の一実施形態による電池パックの斜視図が模式的に示されており、図２には図１の電池パックの垂直断面図が示されている。
図１を図２と共に参照すれば、電池パック１００は、電池セル２００がパックケース３００に内装されている構造からなる。
電池セル２００は垂直断面が円形の円筒形構造である。
電池セル２００は垂直断面が円形の円筒形構造である。
電池セル２００は、正極、陰極および正極と陰極の間に介している分離膜構造の電極組立体が電解液と共に円筒形の金属缶からなる電池ケースに内装されている構造の円筒型電池セルである。
パックケース３００は上部ケース３１０と下部ケース３２０が相互結合される構造からなり、電池セル２００が内蔵されており、上接点部位３１１、３１２、および下接点部位３２１、３２２を含んでいる。
上接点部位３１１、３１２と下接点部位３２１、３２２に対応する部位で上部ケース３１０と下部ケース３２０の外面にはそれぞれ第１シート４００、および第２シート４１０が付着している。
上部ケース３１０および下部ケース３２０は高分子樹脂の射出成形物からなる。
上部ケース３１０と電池セル２００の上段外周面が接する上接点部位３１１、３１２は、電池セル２００の上段外周面に対応する形状に上向き湾入されており、下部ケース３２０と電池セル２００の下段外周面が接する下接点部位３２１、３２２は、電池セル２００の下段外周面に対応する形状に下向き湾入されている。
第１シート４００および第２シート４１０はＵＬ−９４ ＶＴＭ−０難燃性等級を満足する高分子樹脂からなり、このような高分子樹脂はポリエチレンテレフタレートまたはポリカーボネートであることができる。
図３には図２で下部ケースと第２シートの厚さに対する拡大図が示されている。
図３を参照すれば、下部ケース３２０で下接点部位３２１の厚さ４１１は、下部ケースの残りの部位の厚さ３２３の７０％以下であり、例えば、０ないし０．７ｍｍの範囲を有する。
図５には本発明のまた他の実施形態による電池パックの部分垂直断面図が示されており、図６には下部ケースと、このような下部ケースに付着された金属プレート４２０および第２シート４１０に対する拡大図が示されている。
図５を参照すれば、下部ケース３２０の外面と第２シート４１０の間には接着剤によって結合された金属プレート４２０が介しており、下部ケース３２０で下接点部位３２１、３２２が開放されていて、電池セル２００の下段外周面の頂点が金属プレート４２０に直接接している。
図５を参照すれば、下部ケース３２０の外面と第２シート４１０の間には接着剤によって結合された金属プレート４２０が介しており、下部ケース３２０で下接点部位３２１、３２２が開放されていて、電池セル２００の下段外周面の頂点が金属プレート４２０に直接接している。
図６を参照すれば、金属プレート４２０はステンレススチールからなり、金属プレートの厚さ４２１は、下部ケース３２０の残りの部位の厚さ３２３の５％乃至３０％範囲で形成されている。
以上、本発明の実施形態による図面を参照して説明したが、本発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば、前記の内容に基づいて本発明の範疇内で多様な応用および変形が可能なものである。
以上で説明したように、本発明による電池パックは、特定の構成によって上部および下部ケースをそれぞれ薄い厚さに製作することができるので、さらにスリムなデザインのノートパソコンの設計を可能にする効果がある。
１００ 電池パック
２００ 電池セル
３００ パックケース
３１０ 上部ケース
３１１ 上接点部位
３１２ 上接点部位
３２０ 下部ケース
３２１ 下接点部位
３２２ 下接点部位
４００ 第１シート
４１０ 第２シート
４２０ 金属プレート
２００ 電池セル
３００ パックケース
３１０ 上部ケース
３１１ 上接点部位
３１２ 上接点部位
３２０ 下部ケース
３２１ 下接点部位
３２２ 下接点部位
４００ 第１シート
４１０ 第２シート
４２０ 金属プレート
Claims (15)
- ノートパソコンに装着される電池パックであって、
充放電が可能な二つ以上の電池セルがパックケースに内蔵されており；
前記電池セルは垂直断面が円形の円筒型電池セルであり；
前記パックケースは、電池セルが安着される下部ケースと、電池セルを密閉するために下部ケースに結合される上部ケースとからなり；
前記上部ケースは、電池セルの上段外周面が接する上接点部位の厚さが上部ケースの残りの部位の厚さの７０％以下であり、前記上接点部位に対応する上部ケースの外面に第１シートが付着しており；
前記下部ケースは、電池セルの下段外周面が接する下接点部位の厚さが下部ケースの残りの部位の厚さの７０％以下であり、前記下接点部位に対応する下部ケースの外面に第２シートが付着しており、
前記下部ケースの外面と第２シートの間には金属プレートが追加的に介されており、
前記金属プレートの厚さは、下部ケースの残りの部位の厚さの５％乃至３０％範囲であり、
前記下部ケースで下接点部位は、電池セルの下段外周面の頂点が金属プレートに直接接するように開放されていることを特徴とする電池パック。 - 前記上部ケースおよび下部ケースは、高分子樹脂の射出成形物であることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
- 前記上部ケースで上接点部位は、電池セルの上段外周面に対応する形状に上向き湾入されていることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
- 前記下部ケースで下接点部位は、電池セルの下段外周面に対応する形状に下向き湾入されていることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
- 前記上部ケースで上接点部位の厚さは、上部ケースの残りの部位の厚さの６０％以下であり、前記下部ケースで下接点部位の厚さは、下部ケースの残りの部位の厚さの６０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
- 前記上部ケースで上接点部位は、電池セルの上段外周面の頂点が露出するように開放されていることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
- 前記上部ケースで上接点部位と下部ケースで下接点部位の厚さは０ないし０．７ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
- 前記下部ケースで下接点部位は、電池セルの下段外周面の頂点が露出するように開放されていることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
- 前記第１シートおよび第２シートは、ＶＴＭ−０難燃性等級を有する高分子樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
- 前記高分子樹脂はポリエチレンテレフタレートまたはポリカーボネートであることを特徴とする請求項９に記載の電池パック。
- 前記金属プレートはステンレススチールからなることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
- 前記金属プレートの厚さは、下部ケースの残りの部位の厚さの１５％乃至２５％範囲であることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
- 前記金属プレートは、第２シートと接着剤によって結合されていることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
- 前記上部ケースと下部ケースの平均厚さは０．６ないし２ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
- 請求項１乃至請求項１４のいずれか１項に記載の電池パックを電源として使うことを特徴とするノートパソコン。
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