JP7378493B2 - 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

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 Download PDF

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Description

本発明は、バッテリーパックに関し、さらに詳しくは、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に関する。
一般に、持ち運び可能な携帯型電子機器、電気自動車などのように充電可能な電力貯蔵装置を必要とする装置に適用／搭載されるバッテリーは、直列または並列に接続された多数のバッテリーセルと、前記バッテリーセルの寿命を延ばし、異常動作からバッテリーを保護するためのバッテリー保護回路とを電気的に接続して、一つのバッテリーパックを形成することになる。
このようなバッテリーパックを製造する方式において、バッテリーセル同士を直列／並列に接続しようとする場合、バッテリー保護回路モジュールを硬性材質のプリント回路基板（ＰＣＢ）に搭載し、前記プリント回路基板（ＰＣＢ）を介してバッテリーセル同士を接続し、且つ、バッテリーセルと保護回路モジュールとを接続する方式を利用していた。
ところが、このような方式を利用する場合、硬性材質からなるプリント回路基板（ＰＣＢ）によりバッテリーセル同士の接続構造がプリント回路基板（ＰＣＢ）の形状に応じて制限を受けてしまうという不都合があった。
このような不都合を解決するために、任意の積層構造にバッテリーセル同士を接続し、別途の保護回路モジュールを形成する方式を利用していた。
しかしながら、別途の保護回路モジュールを形成する場合、各バッテリーセルの電極端子ごとにニッケルワイヤーを溶接して保護回路モジュールと接続することを余儀なくされるという複雑な工程が生じてしまい、これは生産性の低下につながるという不都合を有する。
大韓民国公開特許第１０－２００９－００２６６５０号公報
本発明は、上述した不都合を解決するために案出されたものであり、その目的は、フレキシブル基板（ＦＰＣＢ）を用いたセル接続構造を用いて、様々な積層構造を形成するバッテリーパックを提供することにある。
本発明の実施形態に係るバッテリーパックは、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。
具体的には、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。
一方、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ることを特徴とする。
ここで、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。
本発明に係るバッテリーパックを製造する方法は、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セル接続部形成ステップを通して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。
一方、前記セル積層ステップにおいて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、前記バッテリーパックの製造方法は、前記フレキシブル基板（ＦＰＣＢ）に形成された非折曲げ空間に、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。
一方、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。
ここで、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。
一方、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。
一方、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。
本発明は、既存の硬性材質のプリント回路基板（ＰＣＢ）の代わりに、軟性材質のフレキシブル基板（ＦＰＣＢ）を用いてバッテリーセル同士の接続構造を成し遂げることにより、バッテリーセル同士の接続構造に対する自由度を向上させて様々な積層構造を形成したバッテリーパックを製造することができる。
さらに、バッテリーパックの形状を多種多様に変更することが可能になることから、より多様性に富んだ製品に適用することができる。
本発明に係るフレキシブル基板（ＦＰＣＢ）を用いたバッテリーセル同士の接続構造の一例を概略的に示す図である。 本発明に係るフレキシブル基板（ＦＰＣＢ）を用いたバッテリーセル同士の接続構造の他の例を概略的に示す図である。 セル接続部の例を概略的に示す図である。 本発明に係るフレキシブル基板（ＦＰＣＢ）を用いたセル積層構造からなるバッテリーパックを製造する方法を概略的に示すフローチャートである。
以下では、添付図面に基づいて、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できるように本発明の実施形態について詳しく説明する。しかしながら、本発明は、種々の異なる形態に具体化可能であり、ここで説明する実施の形態に何ら限定されるものではない。なお、図中、本発明を明確に説明するために、説明とは無関係な部分は省略し、明細書の全般に亘って、類似の部分には類似の図面符号を付している。
「第１の」、「第２の」などのように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範囲内において第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、単に特定の実施の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。
明細書の全般に亘って、ある部分が他の部分と「接続」されているとか、「接続」されているとか、と言及された場合、これは、前記ある部分が前記他の部分に「直接的に接続されたり接続」されたりする場合だけではなく、これらの間に他の素子を間に挟んで「電気的に接続されたり接続」されたりする場合をも含む。なお、ある部分がある構成要素を「備える」としたとき、これは、特に断りのない限り、他の構成要素を除外するわけではなく、他の構成要素をさらに備えていてもよいことを意味する。本願の明細書の全般に亘って用いられる度合いの言い回しである「～（する）ステップ」又は「～のステップ」は、「～のためのステップ」を意味するものではない。
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つつ、できる限り現在汎広く用いられている一般的な用語を選択したが、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よって異なる。なお、特定の場合は、出願人が任意に選定した用語もあり、この場合に、当該する発明の説明の部分の欄において詳しくその意味を記載する。よって、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っての内容を踏まえて定義されるべきである。
以下、図面に基づいて、本発明について詳しく説明する。
１．本発明に係るバッテリーパック
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。
１．１．バッテリーセル１１０
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。
前記バッテリーセル同士は、後述するフレキシブル基板（ＦＰＣＢ）を介して所定の接続状態に電気的に互いに接続され、所定の積層構造を呈するように積層されてもよい。
一実施形態によれば、前記バッテリーセル同士は、図１に示すように、後述するフレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０を基準として向かい合う形状に並べられて、上下、左右の方向に折り畳まれるように積層されてもよく、他の実施形態によれば、図２に示すように、フレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０を基準として一列に並べられて左右の方向のうちのいずれか一方の方向に折り畳まれるように、あるいは、くるくる巻かれるように積層されてもよい。
しかしながら、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、後述するフレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０を介してバッテリーセル同士を電気的に互いに接続し、所望の形状に様々な積層構造を実現することが可能である。
また、図１及び図２においては、一枚のフレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０に四つのバッテリーセル１１０が接続されたことを例にとって示しているが、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、バッテリーセル１１０の数は必要に応じて変更可能である。
１．２．フレキシブル基板（ＦＰＣＢ：Flexible Printed Circuit Board)１２０
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。
ア．端子接続部１２２
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。
より具体的に、フレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０を基準として、例えば、図１に示すように、バッテリーセル１１０同士を向かい合う形状に並べてもよく、図２に示すように、一列に並べた状態で、各バッテリーセル１１０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端子接続部が形成されてもよい。
すなわち、端子接続部とは、バッテリーセルの電極端子とフレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０との接続領域を意味するものであって、このような端子接続部を形成することにより、各バッテリーセル１１０はフレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０に電気的に接続される。
したがって、図１及び図２に示すように、端子接続部は、各バッテリーセル１１０あたり二つずつ備えられる。
イ．セル接続部１２４
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。
具体的には、セル接続部は、前記端子接続部１２２を介してフレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０に接続されているバッテリーセル１１０を直列／並列の接続状態に接続する構成要素であって、例えば、図３に示すように、前記端子接続部１２２同士を接続する接続経路パターンの形態に実現されて、前記接続経路パターンに応じて端子接続部１２２同士が接続されることにより、前記バッテリーセル１１０同士が前記接続経路パターンに応じた直列／並列の接続状態に電気的に接続されることが可能になる。
図３に示すセル接続部は、その機能の理解への一助となるために一例を概略的に示すものであって、このようなセル接続部は、前記端子接続部１２２を介してフレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０に接続されているバッテリーセル１１０同士を接続しようとするその接続状態に応じて流動的に変更可能である。
すなわち、バッテリーセル１１０同士を接続しようとする状態に応じて、フレキシブル基板１２０にセル接続部を形成することにより、バッテリーセル１１０同士の積層構造や配列状態に制限を受けることなく、バッテリーセル１１０同士を所望の接続状態に電気的に互いに接続することが可能である。
ウ．保護回路接続部１２６
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。
前記保護回路接続部をワイヤーで構成する場合、その一方の端をフレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０に接続して保護回路接続部接続領域１２６ａを形成し、他方の端をバッテリー保護回路（図示せず）に接続することにより、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）とを電気的に互いに接続することができる。
このような保護回路接続部により、前記フレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０の端子接続部１２２及びセル接続部１２４を介して所定の接続状態に電気的に互いに接続されているバッテリーセル１１０がバッテリー保護回路（図示せず）と接続されて、これにより、後述するバッテリー保護回路（図示せず）がバッテリーセル１１０の電圧状態をモニターリングすることにより、過充電、過放電、過電流、短絡からバッテリーセル１１０を保護することができる。
このような保護回路接続部は、図１及び図２に示すように、前記フレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０に接続されるバッテリーセル１１０の数や配列形状に応じてその数が変更可能である。
一方、前記保護回路接続部接続領域１２６ａとは、前記フレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０に保護回路接続部が接続された位置／領域を意味するものであって、これは、前記フレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０に接続されたバッテリーセル１１０同士の配列状態に応じて、前記バッテリー保護回路（図示せず）にバッテリーセル１１０の電圧状態をモニターリングする機能を円滑に行わせる位置を考慮して形成されてもよい。
エ．折曲げ空間／非折曲げ空間（図示せず）
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。
このとき、フレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０を基準として、例えば、バッテリーセル１１０同士を上下、左右の方向に折り畳んだりくるくる巻いたりするなどの形状に積層すれば、その積層構造に応じて、フレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０には折り曲げられる空間と折り曲げられない非折曲げ空間が形成されるが、バッテリーパックのさらなる小型化及び軽量化を図るために、例えば、折り曲げられていない非折曲げ空間に後述するバッテリー保護回路（図示せず）が実装されてもよい。
１．３．バッテリー保護回路（図示せず）
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。
このようなバッテリー保護回路は、前述したように、バッテリーパックのさらなる小型化及び軽量化を図るための実施形態であって、前記バッテリーセル１１０同士の積層構造に応じて、フレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０に形成される非折曲げ空間に実装されてもよい。
この場合、バッテリーパック１００を構成するに当たって、従来とは異なり、別途のバッテリー保護回路（図示せず）の実装空間を設ける必要なしに、バッテリーセル１１０同士の積層構造に応じて、フレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０に形成された空間に実装するので、バッテリーパックのさらなる小型化及び軽量化を成し遂げることができる。
このように、本発明は、柔らかく曲げられる特性を有するフレキシブル基板（ＦＰＣＢ）を介してバッテリーセル同士を接続することにより、バッテリーセル同士を接続しようとする接続状態に接続することができ、これらを所望の積層構造に積層することが可能であるので、バッテリーパックを所要の形状に多種多様に実現することができて適用効率を向上させることができる。
２．本発明に係るバッテリーパックの製造方法（図４参照）
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。
２．１．セル配列ステップＳ１００
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。
これは、例えば、図１に示すように、フレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０を基準としてバッテリーセル１１０同士を向かい合う形状に並べてもよく、図２に示すように、一列の形状に並べてもよい。このとき、図１及び図２に示すように、各バッテリーセル１１０の電極端子は、フレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０を向くように配置されなければならない。
このように、バッテリーセル１１０の電極端子がフレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０を向くように配置することにより、各バッテリーセル１１０の電極端子をフレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０に接続する端子接続部形成ステップＳ２００を行うことができる。
２．２．端子接続部形成ステップＳ２００
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。
より具体的には、前記セル配列ステップＳ１００を通してフレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０に対して少なくとも二つ以上のバッテリーセル１１０を所定の形状に並べた状態で、各バッテリーセル１１０の正／負極端子をフレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０にそれぞれ溶接して端子接続部１２２を形成することにより、当該バッテリーセル１１０をフレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０に電気的に接続することができる。
このように、端子接続部１２２は、各バッテリーセル１１０の正／負極端子とそれぞれ接続されて形成されるので、図１及び図２に示すように、各バッテリーセル１１０ごとに二つずつの端子接続部１２２が形成されてもよい。
このような端子接続部１２２は、フレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０に対するバッテリーセル１１０同士の配列状態や数に応じてその配列形状や数もまた変更可能である。
一実施形態によれば、図１に示すように、フレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０を基準としてバッテリーセル１１０同士を向かい合う形状に並べる場合、向かい合うバッテリーセル１１０に対応する各端子接続部１２２もまた向かい合う形状に形成されてもよい。
他の実施形態によれば、図２に示すように、フレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０を基準としてバッテリーセル１１０同士を一列に並べる場合、各バッテリーセル１１０に対応する各端子接続部１２２もまた一列に並べられた形状に形成されてもよい。
図１及び図２においては、一枚のフレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０に四つのバッテリーセル１１０が接続されたことを例にとって示しているが、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、バッテリーセル１１０の数は必要に応じて変更可能であり、これにより、端子接続部形成ステップＳ２００において形成する端子接続部１２２の数もまた変更可能である。
２．３．セル接続部形成ステップＳ３００
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。
具体的には、例えば、図３に示すように、前記フレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０に形成された端子接続部１２２同士を接続する接続経路パターンの形態にセル接続部１２４を形成してもよい。このようなセル接続部１２４を形成することにより、端子接続部１２２同士が前記セル接続部１２４に応じた接続状態に接続されるので、前記バッテリーセル１１０同士が前記セル接続部１２４に応じた接続状態に電気的に互いに接続されることが可能になる。
図３に示すセル接続部は、その機能の理解への一助となるために一例を概略的に示すものであって、前記セル接続部形成ステップＳ３００において形成するセル接続部は、バッテリーセル同士を接続しようとするその接続状態に応じて流動的に変更可能である。
すなわち、バッテリーセル１１０同士を接続しようとする状態に応じて、フレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０にセル接続部を形成することにより、バッテリーセル１１０同士の積層構造や配列状態に制限を受けることなく、バッテリーセル１１０同士を所望の接続状態に電気的に互いに接続することができる。
２．４．保護回路接続部接続ステップＳ４００
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。
前述したように、保護回路接続部１２６は、例えば、ワイヤー（wire）で構成されてもよい。この場合、保護回路接続部接続ステップＳ４００においては、ワイヤー（wire）の一方の端をフレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０に接続することが行われてもよく、その他方の端は、後述する保護回路接続ステップＳ５００を通してバッテリー保護回路（図示せず）に接続して、前記フレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０の端子接続部１２２及びセル接続部１２４を介して所定の接続状態に接続されたバッテリーセル１１０とバッテリー保護回路（図示せず）との間の電気的な接続が行われる。
ここで、前記保護回路接続部接続ステップＳ４００においてフレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０に保護回路接続部１２６を接続するとき、フレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０に接続されているバッテリーセル１１０同士の配列状態やバッテリーセル１１０の数に応じて前記バッテリー保護回路（図示せず）にバッテリーセル１１０の電圧状態をモニターリングする機能を円滑に行わせる位置を考慮して接続してもよい。
２．５．セル積層ステップＳ５００
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。
上述したステップＳ１００～Ｓ４００を通して、バッテリーセル１１０同士は、フレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０を介して所定の接続状態に電気的に互いに接続された状態であるので、フレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０は、柔らかく曲げられる特性を用いてバッテリーセル１１０同士を所望の積層構造に積層することができる。
例えば、図１に示すように、バッテリーセル１１０同士をフレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０を基準として向かい合う形状に並べて接続した場合、上下、左右の方向に折り畳む方式でバッテリーセル１１０同士を積層することができる。
他の例によれば、図２に示すように、バッテリーセル１１０同士をフレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０を基準として一列状に並べて接続した場合、左右の方向のうちのどちらか一方の方向に折り畳んだりくるくる巻いたりする方式でバッテリーセル１１０同士を積層することができる。
前記セル接続部形成ステップＳ３００において形成したセル接続部１２４によりバッテリーセル１１０同士が前記セル接続部１２４に応じた接続状態に電気的に互いに接続されている状態であるので、前記セル積層ステップＳ５００においてバッテリーセル１１０同士を積層するに際して、バッテリーセル１１０同士の接続状態や配列状態の制限なしに、所望の形状にバッテリーセル１１０同士を積層することが可能である。
２．６．保護回路接続ステップＳ６００
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。
このような保護回路接続ステップＳ６００においては、保護回路接続部１２６をワイヤー（ｗｉｒｅ）で構成した場合、前記保護回路接続部接続ステップＳ４００を通してその一方の端がフレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０に接続された状態で、他方の端をバッテリー保護回路（図示せず）に接続することが行われる。
このように、保護回路接続ステップＳ６００を通してバッテリーセル１１０とバッテリー保護回路（図示せず）とを互いに接続することにより、バッテリー保護回路（図示せず）が前記バッテリーセル１１０の電圧状態をモニターリングすることができ、これにより、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。
２．７．保護回路実装ステップＳ７００
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。
上述したように、本発明において、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及びセル接続部１２４を介して電気的に互いに接続することにより、フレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０の特性を用いて、前記セル積層ステップＳ４００を通してバッテリーセル１１０同士を所望の形状に積層することができる。
このとき、前記セル積層ステップＳ５００において、フレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０を基準として、例えば、バッテリーセル１１０を上下、左右の方向に折り畳んだりくるくる巻いたりして積層すると、その積層構造に応じて、フレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０には折り曲げられる折り曲げ空間と折り曲げられない非折曲げ空間が形成されるが、バッテリーパックのさらなる小型化及び軽量化を図るために、例えば、折り曲げられない非折曲げ空間にバッテリー保護回路を実装する保護回路実装ステップＳ７００を行ってもよい。
すなわち、保護回路実装ステップＳ７００においては、前記セル積層ステップＳ５００を通してフレキシブル基板（ＦＰＣＢ）１２０に形成された非折曲げ空間にバッテリー保護回路を実装することが行われ、このようなステップを通してバッテリーパックのさらなる小型化及び軽量化を図ることができる。
一方、本発明の技術的思想は、前記実施形態に基づいて具体的に記述されたが、前記実施形態はその説明のためのものであり、その制限のためのものではないということに留意すべきである。なお、本発明の技術分野における当業者であれば、本発明の技術思想の範囲内において種々の実施形態が実施可能であるということが理解できる筈である。
１００：バッテリーパック
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 (7)

  1. 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ており、
    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、
    を備えており、
    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おり、
    前記保護回路接続部は、ワイヤーであり、
    前記保護回路接続部の一端を前記フレキシブル基板（ＦＰＣＢ）に接続して保護回路接続部接続領域を形成し、且つ前記保護回路接続部の他端を前記バッテリー保護回路に接続することによって、前記フレキシブル基板（ＦＰＣＢ）及び前記バッテリー保護回路が互いに電気的に接続されることを特徴とするバッテリーパック。
  2. 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１に記載のバッテリーパック。
  3. バッテリーパックの製造方法であって、
    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、
    を含み、
    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、
    前記バッテリーパックの製造方法は、前記フレキシブル基板（ＦＰＣＢ）に形成された非折曲げ空間に、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み、
    前記保護回路接続部は、ワイヤーであり、
    前記保護回路接続部接続ステップは、保護回路接続部接続領域を介して前記保護回路接続部を接続するステップを備えるバッテリーパックの製造方法。
  4. 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３に記載のバッテリーパックの製造方法。
  5. 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４に記載のバッテリーパックの製造方法。
  6. 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３に記載のバッテリーパックの製造方法。
  7. 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３に記載のバッテリーパックの製造方法。
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