JP7034413B2 - バッテリーパック及びこの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、バッテリーパック及びこの製造方法に係り、更に詳しくは、パウチ型のバッテリーセルに連結されたＰＣＢを保護するためにフック突起付き上端キャップが配備されたバッテリーパック及びこの製造方法に関する。
通常のバッテリーパックは、リチウム系二次電池であって、電池ケースの形状に応じて、円筒型、角型、パウチ型に分類される。
中でも、パウチ型リチウム二次電池（以下、バッテリーパック）は、柔軟性を有してその形状が比較的に自由であり、軽量である他、安全性にも優れていることから、携帯電話、ビデオ付きカメラ、ノート型パソコンなどの携帯用電子機器の電源としての需要が高まりつつある。
一方、前記バッテリーパックには、各種の可燃性物質が内蔵されていて、過充電、過電流、その他の物理的な外部衝撃などにより発熱、爆発などのリスクがあるため、安全性に大きな欠点を有している。
したがって、前記バッテリーパックには、電圧、電流、温度などの値を検出し続け、検出された値に基づいて判断されたバッテリーパックの非正常的な状態を有効に制御可能な保護回路モジュール（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｍｏｄｕｌｅ：ＰＣＭ）とヒューズ性ＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）素子及びＴＣＯ（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｃｕｔ－ｏｕｔ）などの安全素子が組み込まれている。
前記保護回路モジュール（ＰＣＭ）は、プリント回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ：ＰＣＢ）の上に形成され、プリント回路基板（ＰＣＢ）は、溶接又は半田付けの方式によりバッテリーセルに電気的に連結される。
このような保護回路モジュール（ＰＣＭ）をはじめとする安全素子は、バッテリーセルの電極端子と電気的に接続しながら、同時にバッテリーセルの他の部分とは電気的に電気的な絶縁状態を保たなければならないため、保護回路モジュール（ＰＣＭ）をはじめとするそれぞれの部材に対して絶縁性テープを貼り付けていた。
しかしながら、このような絶縁テープの貼付方法は、その過程が非常に煩雑であり、しかも、絶縁の他にはこれといった機能がなかった。
このような問題を解消するために、従来には、図１に示す上端ケースを用いていた。
図１は、従来の上端ケースが配設されたバッテリーパックの概略的な構造図である。
図１を参照すると、従来のバッテリーパックに配設された上端ケースは、バッテリーセルの上端部に連結されたプリント回路基板（ＰＣＢ）の前面及び背面を包む形状に形成される。
また、前記上端ケースは、電気絶縁性を帯びる素材により製作されて、前記絶縁テープの貼付方法とは異なり、簡単にバッテリーセルの上端部に搭載したり取り付けたりすることができ、外部から衝撃が加えられる場合であっても、プリント回路基板（ＰＣＢ）を保護することができるというメリットがある。
しかしながら、前記上端ケースは、天面が開放されて異物が内部に入り込む虞があり、前記絶縁テープの貼付方法と同様に手作業で作業が行われるため、バッテリーパックを生産する生産時間（ｌｅａｄ ｔｉｍｅ）が長引いてしまうという不具合がある。
この理由から、プリント回路基板（ＰＣＢ）を保護する上端ケースの内部への異物の流入が防がれ、しかも、バッテリーパックの生産時間を削減する技術の開発が望まれる。
韓国登録特許第１０２３８９８号公報
本発明の実施形態に係るバッテリーパックは、バッテリーセルと、上端に配設されたＰＣＢ収容部及びバッテリーセルのタブと電気的に連結されるケースリード部を備えてなるバッテリーセルケースと、前記バッテリーセルの作動を制御するための保護回路を備えて、前記バッテリーセルケースの上端のＰＣＢ収容部に搭載されてバッテリーセルケースと結合されるプリント回路基板（ＰＣＢ）と、前記プリント回路基板と嵌合するように両端の側面に一対のフック（Ｈｏｏｋ）突起が配備されて、前記ＰＣＢ収容部に搭載されるプリント回路基板の全面を覆う形状に前記ＰＣＢ収容部に対向してプリント回路基板に結合される電気絶縁性の上端キャップと、を備えてなる。
前記バッテリーセルケースは、前記ＰＣＢ収容部と重なり合わない領域にバッテリーセルが収容されるバッテリーセル収容領域を有する。
前記上端キャップは、上端キャップの内周面から突設され、上端キャップが前記プリント回路基板に結合される場合、プリント回路基板に形成された電子部品の間に隔壁を形成する多数のリブ（ｒｉｂ）を備えてなる。
前記リブ（ｒｉｂ）は、前記バッテリーセルケースの高さと、前記ＰＣＢ収容部に搭載されるプリント回路基板（ＰＣＢ）の高さとの差分に対応する高さを有する。
前記上端キャップのフック（Ｈｏｏｋ）突起の位置は、前記リブ（ｒｉｂ）の高さと、前記ＰＣＢ収容部に搭載されるプリント回路基板（ＰＣＢ）の厚さとの和に対応する位置に前記フック突起が位置するように決定される。
前記上端キャップは、前面部材と、側面部材及び上面部材を備えてなり、前面部材には、外部入出力端子が外部に延びる貫通溝が形成される。
前記上端キャップの前面部材には、バッテリーセルケースの正（＋）極／負（－）極のリードから発せられる熱を放出するための放熱孔を形成し、前記放熱孔は、正（＋）極／負（－）極のリードが外部に突出して離脱することを防ぐように前面部材を所定の高さに見合う分だけ取り残して形成される。
前記上端キャップは、前記バッテリーセルとの結合力を増やすための結合補強部材としての背面部材を更に備える。
本発明の実施形態に係るバッテリーパックの製造方法は、封止されたパウチ型のバッテリーセルを生成するバッテリーセル生成ステップと、前記バッテリーセル生成ステップにおいて生成されたバッテリーセルに保護回路付きプリント回路基板を連結するプリント回路基板連結ステップと、前記プリント回路基板連結ステップにおいて前記バッテリーセルと連結されたプリント回路基板に上端キャップを嵌合する上端キャップ結合ステップと、を含んでなる。
前記プリント回路基板連結ステップ前に、前記プリント回路基板に外部入出力端子を連結する入出力端子連結ステップを更に含んでなる。
前記プリント回路基板連結ステップ前に、バッテリーセル収容部、ケースリード部とＰＣＢ収容部を有するバッテリーセルケースのバッテリーセル収容部に前記バッテリーセル生成ステップにおいて生成されたバッテリーセルを搭載し、搭載されたバッテリーセルのタブとバッテリーセルケースのケースリード部とを電気的に結合するバッテリーセル結合ステップを更に含んでなる。
前記プリント回路基板連結ステップ前に、前記バッテリーケースのケースリード部をＰＣＢ収容部の内側に曲げ込み、その上にプリント回路基板を結合する。
本発明の実施形態に係るバッテリーパック及びこの製造方法は、プリント回路基板（ＰＣＢ）を保護する上端ケースの天面を生成することから、内部への異物の流入が防がれ、上端ケースの両側面にフック突起を形成して自動化工程が可能になることから、バッテリーパックが速やかに生産されるようにする。
従来の上端ケースが配設されたバッテリーパックの概略的な構造図。 本発明の実施形態に係るバッテリーパックの分解斜視図。 本発明の実施形態に係るバッテリーパック内の上端キャップの全体断面図。 本発明の実施形態に係るバッテリーパック内の上端キャップの内側斜視図。 本発明の実施形態に係るバッテリーパック内のフック突起の拡大図。 本発明の実施形態に係るバッテリーパックの製造方法の模式図。 本発明の実施形態に係るバッテリーパック内の上端キャップの結合側面図。
以下、添付図面に記載の内容に基づいて、本発明の実施形態を詳述する。但し、本発明が実施形態により制限されたり限定されたりすることはない。単にこれらの実施形態は本発明の開示を完全たるものにし、通常の知識を有する者に発明の範囲を完全に知らせるために提供されるものである。
「第１の」、「第２の」など序数を含む言い回しは、様々な構成要素を説明するうえで使用可能であるが、前記構成要素は、前記言い回しによって何等限定されない。前記言い回しは、ある構成要素を他の構成要素から区別する目的でしか使えない。例えば、本発明の権利範囲を逸脱しないつつも、第１の構成要素は第２の構成要素と命名されてもよく、同様に、第２の構成要素もまた第１の構成要素と命名されてもよい。本出願において用いた用語は、単に特定の実施形態を説明するために用いられたものであり、本発明を限定しようとする意図はない。単数の表現は、文脈からみて明らかに他の意味を有さない限り、複数の言い回しを含む。
本発明において用いられる用語としては、本発明における機能を考慮したうえで、できる限り現在汎用されている通常の用語を選択したが、これは、当分野に携わっている技術者の意図又は判例、新たな技術の出現などに応じて異なる。なお、特定の場合、出願人が任意に選定した用語もあり、この場合、対応する発明の説明の部分において詳しくその意味を記載する。したがって、本発明において用いられる用語は、単なる用語の名称ではなく、その用語が有する意味と本発明の全般に亘たっての内容に基づいて定義されるべきである。
＜実施形態１＞
次いで、本発明の実施形態に係るバッテリーパックについて説明する。
本発明の実施形態に係るバッテリーパックは、バッテリーセル、保護回路付きＰＣＢ及びＰＣＢと嵌合するフック突起が形成された天面が閉鎖された上端キャップにより構成されて、外部の衝撃からＰＣＢの傷付きを防止できるようにする。
図２は、本発明の実施形態に係るバッテリーパックの分解図である。
図２を参照すると、本発明の実施形態に係るバッテリーパック１００は、バッテリーセル１１１、上端に配設されたＰＣＢ収容部及びバッテリーセルのタブと電気的に連結されるケースリード部を備えてなるバッテリーセルケース１１０、バッテリーセル１１０の作動を制御するための保護回路を備えて、前記バッテリーセルケース１１０の上端のＰＣＢ収容部に搭載されてバッテリーセルケースと結合されるプリント回路基板（ＰＣＢ）１２０及びプリント回路基板１２０と嵌合するように両端の側面に一対のフック（Ｈｏｏｋ）突起が配備されて、前記ＰＣＢ収容部に搭載されるプリント回路基板の全面を覆う形状に前記ＰＣＢ収容部に対向して結合される電気絶縁性の上端キャップ１３０を備えてなる。
また、以下、バッテリーパックの各構成要素について詳述する。
前記バッテリーセル１１１は、一般に、リチウム系二次電池を用いるため、バッテリーセルは、多数の正極電極（アルミニウム箔）と負極電極（銅箔）がセパレーターを間に挟んで積層されて電極重合体を形成するような構造となっている。
更に、前記正極電極には正極タブが、且つ、負極電極には負極タブが溶接され、アルミニウムパウチで正極タブと負極タブを除く電極重合体の全体を包んで封止した形状にバッテリーセル１１１が構成される。
更にまた、前記電極重合体を包むアルミニウムパウチは、軟性が高く、しかも、薄いアルミニウム金属層を基に製造されるため、バッテリーセル１１１は、更にバッテリーセルケース１１０を装着して、電極重合体の形状を保ちながら外部の衝撃から内部が保護できるようにする。
また、前記バッテリーセル１１１は、別途の追加ケースなしに、前記アルミニウムパウチがバッテリーセルケース１１０の構成要素として形成されてもよい。
更に、前記バッテリーセルケース１１０は、上端に配設されたＰＣＢ収容部１１２及びバッテリーセルのタブと電気的に連結されるケースリード部１１３を備える構成要素であり、ＰＣＢ収容部１１２は、バッテリーセルケースの上端にＰＣＢが載置できるようにバッテリーセルケースの上端の左右側がＰＣＢよりも長く延びて形成される。
更にまた、前記バッテリーセル１１１は、前記ＰＣＢ収容部１１２と重なり合わない領域に設けられた前記バッテリーセルケース１１０内のバッテリーセル収容領域に収容される。
これらに加えて、前記ＰＣＢ収容部１１２は、内部に絶縁テープなどの絶縁性物質が塗布されて絶縁状態が保たれるようにする。
そして、前記バッテリーセルケースのケースリード部１１３は、前記バッテリーセルのタブと電気的に連結される構成要素であり、ケースリード部１１３からバッテリーセルケースの内部に延びた構成要素とバッテリーセルのタブとを溶接して、バッテリーセルとケースとが電気的に連結できるようにする。
前記プリント回路基板（ＰＣＢ）１２０は、前記バッテリーセル１１１の作動を制御するための保護回路を備えて、前記バッテリーセルケース１１０の上端のＰＣＢ収容部１１２に搭載される構成要素であり、前記バッテリーセル１１１と電気的に連結されて、バッテリーセル１１１の過充電、過放電、又は過電流により生じる過熱及び爆発を予防する。
また、前記プリント回路基板（ＰＣＢ）１２０は、抵抗及びコンデンサーなどの受動素子や電界トランジスターなどの能動素子からなる安全素子又は集積回路が形成された保護素子及び前記バッテリーパック１００から電力を供給される外部装置と電気的に連結を形成し得る外部入出力端子１４０を備えていてもよい。
ここで、外部入出力端子１４０の形状は、図２に限定されず、ユーザーの要求に応じて種々に変形して使用可能である。
更に、前記上端キャップ１３０は、前記プリント回路基板と嵌合するように両端の側面に一対のフック（Ｈｏｏｋ）突起１３１が配備されて、前記ＰＣＢ収容部１１２に搭載されるプリント回路基板の全面を覆う形状に前記ＰＣＢ収容部１１２に対向して結合される構成要素であり、電気絶縁性の素材を用いて製造する。
より具体的に、前記上端キャップ１３０は、伝導性の低い高分子物質又は紙により構成されてもよいが、高分子物質の場合、ポリエチレン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ；ＰＥ）、ポリプロピレン（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ；ＰＰ）、ポリスチレン（ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ；ＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ；ＰＥＴ、ペット）、ポリアミド（ｐｏｌｙａｍｉｄｅｓ；ＰＡ、ナイロン）、ポリエステル（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ；ＰＥＳ）、ポリ塩化ビニール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ｃｈｌｏｒｉｄｅ；ＰＶＣ）、ポリウレタン（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｓ；ＰＵ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ；ＰＣ）、ポリ塩化ビニリデン（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ ｃｈｌｏｒｉｄｅ；ＰＶＤＣ）、ポリテトラフルオロエチレン（ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ；ＰＴＦＥ、テフロン（登録商標））、ポリエーテルエーテルケトン（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ；ＰＥＥＫ、ポリケトン）及びポリエーテルイミド（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ；ＰＥＩ、ウルテム）から選ばれた少なくとも一種以上を含む材質により形成されてもよい。
更にまた、前記上端キャップ１３０の長手軸は前記バッテリーセルケース１１０よりも短く形成し、短手軸は前記プリント回路基板（ＰＣＢ）１２０の短手軸よりも長く形成する。
これらに加えて、このような上端キャップ１３０の構成は、従来、１つの金型当たりに４～８個生産可能であった数量を、１つの金型当たりに１６個が生産可能なように生産量を増やして、生産コストを節減できるようにする。
また、前記上端キャップ１３０の各構成要素について、図３から図５に基づいてより詳細に説明する。
図３は、本発明の実施形態に係るバッテリーパック内の上端キャップの全体断面図である。
図４は、本発明の実施形態に係るバッテリーパック内の上端キャップの内側の斜視図であり、構造的な理解への一助となるために、図３における上端キャップ１３０の部材が背面部材（図３のｄ）を除いて結合された図である。
図５は、本発明の実施形態に係るバッテリーパック内のフック突起の拡大図である。
図３を参照すると、前記上端キャップ１３０は、前面部材（図３のａ）、上面部材（図３のｂ）、側面部材（図３のｃ）及び背面部材（図３のｄ）を備えてなる。
このような図３のそれぞれの部材は、嵌合や溶接、接着剤による貼り合わせなど通常の組立方法により図４のように組み立てられる。
また、前記図４を参照すると、前記上端キャップ１３０は、前記側面部材（図３のｃ）に形成された一対のフック（Ｈｏｏｋ）突起１３１、前記上面部材（図３のｂ）と前面部材（図３のａ）の内側に形成された多数のリブ（ｒｉｂ）１３２、前記前面部材（図３のａ）に形成された貫通溝１３３及び前記前面部材（図３のａ）に形成された一対の放熱孔１３４）を備えてなる。
更に、前記図４及び図５を参照すると、前記一対のフック（Ｈｏｏｋ）突起１３１は、前記上端キャップ１３０を前記プリント回路基板（ＰＣＢ）１２０に安定的に固定する構成要素であり、バッテリーパック１００の落下時におけるプリント回路基板（ＰＣＢ）１２０の離脱頻度が減ることにより、従来よりも安定的にプリント回路基板（ＰＣＢ）１２０を保護することができる。
更にまた、前記一対のフック（Ｈｏｏｋ）突起１３１は、前記側面部材（図３のｃ）に対称的に形成されており、その形状は、上端キャップの内方に突出している三角形状であるが、これにその形状が限定されることはない。
これらに加えて、前記フック（Ｈｏｏｋ）突起の位置は、前記リブ（ｒｉｂ）１３２の高さと、前記ＰＣＢ収容部１１２に搭載されるプリント回路基板（ＰＣＢ）１２０の厚さとの和に対応する位置に前記フック突起が位置するように決定する。ここで、前記フック（Ｈｏｏｋ）突起の位置は、フック（Ｈｏｏｋ）突起の下面（図５における三角形の下面）の位置を意味する。
そして、前記多数のリブ（ｒｉｂ）１３２は、前記上面部材（図３のｂ）と前面部材（図３のａ）の内側に突設され、上端キャップが前記プリント回路基板（ＰＣＢ）１２０に結合される場合、プリント回路基板（ＰＣＢ）１２０に形成された電子部品の間に隔壁を形成する構成要素であり、ＥＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ；静電気放電）を行う。
また、前記多数のリブ（ｒｉｂ）１３２は、前記プリント回路基板（ＰＣＢ）１２０に形成された安全素子及び保護素子が位置しない部分に形成されるため、前記リブ（ｒｉｂ）１３２の位置は、前記プリント回路基板（ＰＣＢ）１２０に形成される安全素子及び保護素子の種別、数及び形成位置に応じて変更可能である。
更に、前記多数のリブ（ｒｉｂ）１３２の高さは、前記バッテリーセルケース１１０の高さと、前記ＰＣＢ収容部１１２に搭載されるプリント回路基板（ＰＣＢ）１２０の高さとの差分に対応する高さを有して、前記バッテリーセルケース１１０と前記上端キャップ１３０とが平坦度が合わせられるようにする。
更にまた、前記多数のリブ（ｒｉｂ）１３２は、一実施形態によれば、４つ形成するが、これに限定されない。
これらに加えて、前記貫通溝１３３は、プリント回路基板（ＰＣＢ）１２０に連結された外部入出力端子１４０が前記上端キャップ１３０の外部に通過できるように前記前面部材（図３のａ）に形成される。
そして、前記一対の放熱孔１３４は、バッテリーセルケースの正（＋）極／負（－）極のリードから発せられる熱が放出されるように前記前面部材（図３のａ）に形成される。
これは、一般に、正（＋）極／負（－）極のリードにおける発熱により完全に開放された溝の一部が正（＋）極／負（－）極のリードに一部引っ掛かるように前記前面部材（図３のａ）を所定の高さに見合う分だけ取り残す形状に形成される。
したがって、前記放熱孔１３４は、正（＋）極／負（－）極のリードにおける発熱をも低減させ、バッテリーパック１００の落下など種々の事由により（＋）極／負（－）極のリードの外部への突出が生じることを防ぐ。
また、前記上端キャップ１３０は、前記バッテリーセルとの結合力を増やすための結合補強部材としての背面部材（図３のｄ）を更に備えてなる。
更に、前記背面部材（図３のｄ）の短手軸の長さは、前記リブ（ｒｉｂ）１３２の高さと、プリント回路基板（ＰＣＢ）１２０それ自体の厚さとの和を短手軸の長さに設定して、上端キャップ１３０とプリント回路基板（ＰＣＢ）１２０との結合がより安定的に行われるようにする。
＜実施形態２＞
次いで、本発明の実施形態に係るバッテリーパックの製造方法について説明する。
本発明の実施形態に係るバッテリーパックの製造方法は、バッテリーセルを生成し、生成されたバッテリーセルにプリント回路基板を貼り合わせ、貼り合わせられたプリント回路基板に上端キャップを嵌合することにより、プリント回路基板を保護するバッテリーパックを製造することができる。
図６は、本発明の実施形態に係るバッテリーパックの製造方法の模式図である。
図６を参照すると、本発明の実施形態に係るバッテリーパックの製造方法は、まず、封止されたパウチ型バッテリーセルを生成し（バッテリーセル生成ステップ：Ｓ５１０）、バッテリーセル生成ステップ（Ｓ５１０）において生成されたバッテリーセルに保護回路付きプリント回路基板を連結する（プリント回路基板連結ステップ：Ｓ５２０）。
前記プリント回路基板連結ステップ（Ｓ５２０）においてバッテリーセルと連結されたプリント回路基板に上端キャップを嵌合する（上端キャップ結合ステップ：Ｓ５３０）。
また、以下、前記バッテリーパックの製造方法の各ステップについて、より詳しく説明する。
前記バッテリーセル生成ステップ（Ｓ５１０）は、封止されたパウチ型バッテリーセルを生成するステップであって、リチウムイオン電池だけではなく、リチウムポリマー電池、ニッケルカドミニウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池などの種々のパウチ型バッテリーセルを生成することができる。
一方、リチウムイオン電池の生成過程を例に取ると、まず、前記バッテリーセルは、複数の正極電極（アルミニウム箔）と負極電極（銅箔）とをセパレーターを間に挟んで積層する。
次いで、正極電極に正極タブを、且つ、負極電極に負極タブを溶接した後、アルミニウムパウチで包んで封止した構造を有する。
より具体的に、バッテリーセルの製造工程は、電極、組立、活性化など大きく３つの工程に分けられ、電極工程においては、正極と負極を作製するが、材料を適宜な割合で混ぜ合わせて（Ｍｉｘｉｎｇ）、正極はアルミニウムで、且つ、負極は銅箔（Ｃｏｐｐｅｒ ｆｏｉｌ）でコーティング（ｃｏａｔｉｎｇ）する、
次いで、ロールプレス（Ｒｏｌｌ Ｐｒｅｓｓ）を用いて一定の厚さに圧着して平らにした後、電極のサイズに合わせて連続切断（スリット）するスリッティング（ｓｌｉｔｔｉｎｇ）工程を行う。
また、組立工程においては、電極から不要な部分を取り除くノッチング（Ｎｏｔｃｈｉｎｇ）を経て正極材、セパレーター、負極材を交互に幾層にも積み重ねた後、これを電池の容量に合わせて多数回にわたって折り畳むスタックアンドフォールディング（ｓｔａｃｋ ＆ ｆｏｌｄｉｎｇ）過程、又は電極とセパレーターを重ね合わせ、くるくると巻くワインデング（ｗｉｎｄｉｎｇ）過程を行う。
次いで、アルミニウムフィルム梱包材で包んだ後、電解質を投入し、真空状態で封止する工程を行う。
最後に、活性化（ｆｏｒｍａｔｉｏｎ）工程は、組み立てられたバッテリーセルの充／放電を繰り返し行いながらバッテリーセルを活性化させ、活性化の際にバッテリーセルに生じたガスを排気する脱ガス（ｄｅｇａｓｓｉｎｇ）過程を行う工程である。
また、バッテリーセルを生成した後、バッテリーセルケースのバッテリーセル収容部に前記バッテリーセル生成ステップ（Ｓ５１０）において生成されたバッテリーセルを搭載し、搭載されたバッテリーセルのタブとバッテリーセルケースのケースリード部１１３とを電気的に結合するバッテリーセル結合ステップを更に行う。
これは、バッテリーセルケースが単にアルミニウムフィルム梱包材で包んだ電極重合体の形状を保ちながら、外部の衝撃から内部を保護することができるので、バッテリーセルにセルケースを装着する。
したがって、バッテリーセルケースの下部のバッテリーセル収容部にバッテリーセルを搭載し、バッテリーセルからはみ出たタブをバッテリーセルケースにあるケースリード部に溶接などで連結した後、バッテリーセルケースの上部を覆って完成する。
更に、前記プリント回路基板連結ステップ（Ｓ５２０）は、前記バッテリーセル生成ステップ（Ｓ５１０）において生成されたバッテリーセルに保護回路付きプリント回路基板（ＰＣＢ）１２０を連結するステップであり、前記バッテリーセルケース１１０からはみ出たリードを前記プリント回路基板（ＰＣＢ）１２０にスポット溶接（Ｓｐｏｔ ｗｅｌｄｉｎｇ）又は半田付け（Ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ）を用いて結合する。
より具体的に、まず、前記バッテリーセルケース内のＰＣＢ収容部１１２にプリント回路基板（ＰＣＢ）１２０が載置されなければならないため、前記バッテリーセルケース内のケースリード部１１３の正（＋）極／負（－）極のリードは、ＰＣＢ収容部１１２に向かって曲げる。
リードの曲げた内部には、電気絶縁体で高さを調整した後、前記プリント回路基板（ＰＣＢ）１２０を結合する。
また、前記プリント回路基板（ＰＣＢ）１２０を連結する前に、プリント回路基板（ＰＣＢ）１２０に設けられる外部入出力端子１４０を予め連結する入出力端子連結ステップを行って、工程を速やかに行えるようにする。
更に、前記上端キャップ結合ステップ（Ｓ５３０）は、前記プリント回路基板連結ステップ（Ｓ５２０）において前記バッテリーセルと連結されたプリント回路基板（ＰＣＢ）１２０に上端キャップを嵌合するステップであり、以下、図７に基づいて更に詳しく説明する。
図７は、本発明の実施形態に係るバッテリーパック内の上端キャップの結合側面図である。
図７を参照すると、前記上端キャップ１３０は、プリント回路基板（ＰＣＢ）１２０に嵌合するものであり、これは、治具（ＪＩＧ）を用いた自動化締結方式を用いて生産してもよく、手作業を用いて生産してもよい。
また、前記上端キャップ結合ステップ（Ｓ５３０）後に、バッテリーパック１００は、前記バッテリーセルの外面をラベルで包むラベルラッピング（ｗｒａｐｐｉｎｇ）ステップを行って、バッテリーパックの状態を外部から静電気の流入が防がれる絶縁状態に保ち、全てのバッテリーパックの構成要素が固定できるようにする。
１００：バッテリーパック
１１０：バッテリーセルケース
１１１：バッテリーセル
１１２：ＰＣＢ収容部
１１３：ケースリード部
１２０：プリント回路基板（ＰＣＢ）
１３０：上端キャップ
１３１：フック突起
１３２：リブ
１３３：貫通溝
１３４：放熱孔

Claims (10)

  1. バッテリーセルと、
    上端に配設されたＰＣＢ収容部及びバッテリーセルのタブと電気的に連結されるケースリード部を備えてなるバッテリーセルケースと、
    前記バッテリーセルの作動を制御するための保護回路を備えて、前記バッテリーセルケースの上端のＰＣＢ収容部に搭載されてバッテリーセルケースと結合されるプリント回路基板（ＰＣＢ）と、
    前記プリント回路基板と嵌合するように両端の側面に一対のフック（Ｈｏｏｋ）突起が配備されて、前記ＰＣＢ収容部に搭載されるプリント回路基板の全面を覆う形状に前記ＰＣＢ収容部に対向してプリント回路基板に結合される電気絶縁性の上端キャップと、
    を備え、
    前記上端キャップは、上端キャップの内周面から突設され、上端キャップが前記プリント回路基板に結合される場合、プリント回路基板に形成された電子部品の間に隔壁を形成する多数のリブを備えており、
    前記リブは、前記バッテリーセルケースの高さと、前記ＰＣＢ収容部に搭載されるプリント回路基板（ＰＣＢ）の高さとの差分に対応する高さを有することを特徴とするバッテリーパック。
  2. 前記バッテリーセルケースは、前記ＰＣＢ収容部と重なり合わない領域にバッテリーセルが収容されるバッテリーセル収容領域を有す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. 前記上端キャップのフック（Ｈｏｏｋ）突起の位置は、リブ（ｒｉｂ）の高さと、前記ＰＣＢ収容部に搭載されるプリント回路基板（ＰＣＢ）の厚さとの和に対応する位置に前記フック突起が位置するように決定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。
  4. 前記上端キャップは、前面部材と、側面部材及び上面部材を備えてなり、
    前面部材には、外部入出力端子が外部に延びる貫通溝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。
  5. 前記上端キャップの前面部材には、バッテリーセルケースの正（＋）極／負（－）極のリードから発せられる熱を放出するための放熱孔を形成し、
    前記放熱孔は、正（＋）極／負（－）極のリードが外部に突出して離脱することを防ぐように前面部材を所定の高さに見合う分だけ取り残して形成された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. 前記上端キャップは、前記バッテリーセルとの結合力を増やすための結合補強部材としての背面部材を更に備えることを特徴とする請求項４に記載のバッテリーパック。
  7. 請求項１から６のいずれか一項に記載のバッテリーパックを製造する方法において、
    封止されたパウチ型のバッテリーセルを生成するバッテリーセル生成ステップと、
    前記バッテリーセル生成ステップにおいて生成されたバッテリーセルに保護回路付きプリント回路基板を連結するプリント回路基板連結ステップと、
    前記プリント回路基板連結ステップにおいて前記バッテリーセルと連結されたプリント回路基板に上端キャップを嵌合する上端キャップ結合ステップと、
    を含んでなることを特徴とするバッテリーパックの製造方法。
  8. 前記プリント回路基板連結ステップの前に、前記プリント回路基板に外部入出力端子を連結する入出力端子連結ステップを更に含んで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。
  9. 前記プリント回路基板連結ステップの前に、バッテリーセル収容部、ケースリード部とＰＣＢ収容部を有するバッテリーセルケースのバッテリーセル収容部に前記バッテリーセル生成ステップにおいて生成されたバッテリーセルを搭載し、搭載されたバッテリーセルのタブとバッテリーセルケースのケースリード部とを電気的に結合するバッテリーセル結合ステップを更に含んで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。
  10. 前記プリント回路基板連結ステップの前に、バッテリーケースのケースリード部をＰＣＢ収容部の内側に曲げ込み、その上にプリント回路基板を結合す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。
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