KR100660744B1 - 무용접 접점 방식의 ｐｃｍ과 그것을 포함하고 있는배터리 팩 - Google Patents
무용접 접점 방식의 ｐｃｍ과 그것을 포함하고 있는배터리 팩 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100660744B1 KR100660744B1 KR1020050006368A KR20050006368A KR100660744B1 KR 100660744 B1 KR100660744 B1 KR 100660744B1 KR 1020050006368 A KR1020050006368 A KR 1020050006368A KR 20050006368 A KR20050006368 A KR 20050006368A KR 100660744 B1 KR100660744 B1 KR 100660744B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- pcm
- battery pack
- battery
- battery body
- contact
- Prior art date
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title abstract description 21
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 9
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 4
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 4
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/147—Lids or covers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Abstract
본 발명은, 접촉부가 표면 실장된 PCM(Protection Circuit Module)으로서, PCB 기판, 상기 PCB 기판 상의 소정 영역에 형성된 전지 보호회로부, 및 상기 PCB 기판 상의 상기 보호회로부 외의 영역 일측에 돌출형으로 표면 실장된 접촉부를 포함하고 있는 PCM과, 이를 포함하고 있는 전지 팩을 제공한다.
본 발명에 따르면, 용접 공정 없이 물리적 접촉에 의해 전지본체와 PCM 간의 전기적 연결을 위한 접점을 제공함으로써 전지본체 및 PCM의 안정성을 확보할 수 있고, 자재비 절감 및 공정 축소에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있는 등 다수의 잇점을 가진 전지 팩이 제공된다.
Description
도 1은 종래의 외장형 배터리 팩의 분해 사시도이다;
도 2는 종래의 내장형 배터리 팩의 분해 사시도이다;
도 3은 종래의 또다른 내장형 배터리 팩의 분해 사시도이다;
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 무용접 접점 방식의 배터리 팩의 사시도이다;
도 5는 제 1 실시예에 따른 무용접 접점 방식의 배터리 팩의 분해 사시도이다;
도 6 내지 8은 도 5의 PCM의 3 가지 실시예들에 따른 확대 사시도이다;
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 무용접 접점 방식의 배터리 팩의 분해 사시도이다;
도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 무용접 접점 방식의 배터리 팩의 분해 사시도이다;
도 11은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 무용접 접점 방식의 배터리 팩의 분해 사시도이다.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]
310 : 라벨 320 :제 2 고정부
330 : 제 1 고정부 340, 440, 540 : 전지본체
350, 450, 550 : PCM 352 : PCB 기판
354 : 접촉부 356 : 과충전 보호회로부
410, 510, 610 : 케이스 460 : 가이드 블록
572, 672 : 절연부재 574, 674 : PTC
본 발명은 무용접 접점 방식의 PCM과 그것을 포함하고 있는 전지 팩에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전지 팩 내의 전지본체(Cell)와 용접에 의하지 않고 전기적으로 연결될 수 있으며 많은 잇점을 제공하는 신규한 구조의 PCM(Protection Circuit Module)과, 상기 PCM을 용접이 아닌 물리적 결합 방식에 의해 전지본체에 전기적으로 연결한 무용접 접점방식의 전지 팩에 관한 것이다.
최근 무선 전자 제품의 보급에 따라 다양한 전지 팩 제품이 개발 및 시판되고 있다. 이러한 전지 팩은 통상 PCM, 전지본체, Ni-plate 및 케이스로 구성된다.
무선 전자 제품에 사용되는 전지는 반복적인 충전 및 방전이 가능한 이차전 지인 리튬이온 전지가 주로 사용된다. 이러한 이차전지는 과충전, 과방전 및 과전류의 경우 수명이 급격하게 감소되므로 이차전지의 과충전, 과방전 및 과전류를 방지하는 보호 회로인 PCM을 내장하고 있다.
전지 팩은 그 형상에 따라 크게 외장형과 내장형으로 구분된다.
도 1은 종래 외장형 전지 팩의 분해 사시도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 외장형 전지 팩(100)은 전지본체(32)에 Ni-plate(34)를 스팟(Spot) 용접하고, PCM(40)과 터미널(Terminal)(50)을 솔더링한 후, 전지본체(32)와 PCM(40)을 솔더링한 다음 케이스(10, 20)에 수납한다. 최종적으로 초음파를 이용하여 케이스(10, 20)를 용착하게 된다. 케이스(10, 20)는 외부 충격으로부터 전지본체를 보호하고 외부의 이물질로부터 보호하기 위해 폴리카보네이트(poly carbonates) 등으로 된 합성 수지 계열의 몰딩재를 성형하여 형성된다. 상기와 같이 완성된 전지 팩(100)은 휴대폰의 본체에 부착되어 본체에 전원을 공급한다.
이러한 외장형 전지 팩은 그것이 채용되는 외부기기에 손쉽게 장착될 수 있는 장점을 가지고 있지만, 전지 팩의 형상이 외부기기의 형상으로 고정되므로 호환성이 한계가 있고 제조비용이 상대적으로 고가인 문제점을 가지고 있다.
따라서, 최근에는 외장형 전지 팩 보다 내장형 전지 팩에 대한 관심이 높아지고 있다. 도 2는 종래 내장형 전지 팩(200)의 분해 사시도이다.
도 2를 참조하면, 종래의 내장형 전지 팩(200)은 PCM(134)과 전지본체(132)과의 전기적 연결을 스팟 용접 또는 솔더링으로 행한 후, 상하부 케이스(110, 140)를 덮고 라벨(120)로 감싸서 외장을 마무리함으로 완성된다. 이러한 전지 팩(200) 은 휴대폰 본체의 내부에 삽입되어 휴대폰 본체에 전원을 공급한다.
한편, 내장형 전지 팩 중에서 케이스를 사용하지 않고 좀 더 단순하게 제조하기 위한 구조가 제안되어 있다. 도 3은 이러한 단순화된 구조의 내장형 전지 팩(300)의 분해 사시도이다.
도 3을 참조하면, 전지본체(242)에 Ni-plate를 스팟 용접한 후, PCM(244)과 Ni-plate를 스팟 용접하여 PCM(244)과 전지본체(242)를 연결함으로써 전지 팩(300)을 제조한다. 상기와 같이 PCM(244)이 결합된 전지본체(240)의 양단에 인서트 몰딩부(220, 230)를 조립한 후, 전지본체(240) 부분을 라벨(210)로 싸서 외장을 깔끔하게 마무리한다.
그러나, 도 2 및 도 3의 내장형 전지 팩은 PCM과 전지본체와의 전기적 연결을 Ni-plate의 스팟 용접 등에 의해 달성하므로, 전지본체에 물리적 충격을 가하게 되어 전지본체의 안정성에 문제를 일으킬 수 있다. 또한, 스팟 용접으로 인해 자재비가 증가하고 추가적인 공정이 발생하여 생산성 저하를 일으킨다. 더욱이, 도 3의 단순화된 구조의 내장형 전지 팩은 PCM과 전지본체를 Ni-plate로 용접한 후, PCM 부분을 인서트 사출함으로 인한 PCM의 신뢰성 문제가 야기되며 조립상의 불균형으로 인한 오차로 인해 생산성 문제가 발생한다.
따라서, 이러한 종래 내장형 전지 팩의 불합리한 점을 극복하고 PCM과 전지본체의 조립을 단순화하면서도 안정성 및 생산성이 우수한 전지 팩에 관한 요구가 높아지고 있다.
이와 더불어, 전지 팩이 장착되는 외부기기가 경박단소화함에 따라 그에 부 응할 수 있는 전지 팩에 대한 수요가 증가하고 있으며, 그럼에도 불구하고 외부기기 또는 전지 팩의 낙하 또는 외부충격의 인가시에도 고장의 위험성이 적은 전지 팩에 대한 필요성이 높아지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 제 1 목적은 용접 공정 없이 전지본체와 전기적으로 연결될 수 있어서 전지본체 및 PCM의 안정성을 확보할 수 있는 신규한 구조의 이차전지용 PCM을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 2 목적은 용접 공정의 생략에 따라 PCM의 자재비 절감 및 공정 축소에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있고, 경박단소화와 내구성이 우수한 무용접 접점 방식의 전지 팩을 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 제 1 측면에 따르면, 이차전지용 PCM(Protection Circuit Module)으로서, PCB 기판, 상기 PCB 기판 상의 소정 영역에 형성된 전지 보호회로부 및 상기 PCB 기판 상의 상기 보호회로부 외의 영역 일측에 돌출형으로 표면 실장되어 있어서 전지본체와 PCM의 접촉시 전기적 연결을 이루는 접촉부를 포함하는 것으로 구성된 PCM이 제공된다.
본 발명의 제 2 측면에 따르면, 무용접 접점 방식의 전지 팩으로, 외면에 양 극 및 음극 단자를 포함하고 있는 충방전이 가능한 전지본체, 상기 전지본체의 일단과 결합되는 면 상에 돌출형으로 표면 실장되어 상기 전지본체의 양극 및 음극 단자에 각각 전기적으로 접촉하는 접촉부가 구비된 상기 PCM, 및 상기 PCM을 상기 전지본체에 고정시켜 상기 PCM이 상기 전지본체에 전기적으로 접촉된 상태를 유지하도록 하는 제 1 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무용접 접점 방식의 전지 팩이 제공된다.
본 발명의 제 3 측면에 따르면, 무용접 접점 방식의 전지 팩으로서, 외면에 양극 및 음극 단자를 포함하고 있는 충방전이 가능한 전지본체, 상기 전지본체의 일단과 결합되는 면 상에 돌출형으로 표면 실장되어 상기 전지본체의 양극 및 음극 단자에 각각 전기적으로 접촉하는 접촉부가 구비된 상기 PCM, 상단부가 개방되어 있고 상기 개방된 상단을 통해 상기 전지본체 및 PCM을 수납하는 케이스, 및 상기 케이스의 개방된 상단에 결합되어 상기 전지본체 및 PCM을 고정시키는 커버를 포함하는 것으로 구성된 무용접 접점 방식의 전지 팩이 제공된다.
본 발명에 따른 전지 팩은 특히 내장형 전지 팩으로서 바람직하게 사용될 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 무용접 접점 방식의 전지 팩(400)의 사시도이고, 도 5는 제 1 실시예에 따른 무용접 접점 방식의 전지 팩(400)의 분해 사시도이다.
도 4를 참조하면, 제 1 실시예에 따른 전지 팩(400)은 도 3의 단순화된 구조의 전지 팩(300)과 유사한 구조를 갖는다. 즉, 케이스를 구비하지 않고, 전지본체(340)의 양단에 제 1 고정부(330) 및 제 2 고정부(320)가 조립되어 전지본체(340)와 결합되고, 전지본체(340)를 포장 라벨(310)로 감싸서 외장을 마무리한다. 도 5를 참조하면, 제 1 실시예에 따른 전지 팩(400)은 전지본체(340), PCM(350), 제 1 고정부(330), 제 2 고정부(320) 및 포장 라벨(310)을 포함하는 것으로 구성되어 있다.
제 1 고정부(330)는 PCM(350)이 전지본체(340)에 전기적으로 접촉된 상태를 유지하도록 하기 위한 부재이다. 제 1 고정부(330)는, 예를 들어, 금형상에서 사출 성형에 의해 제작되며 바람직하게는 플라스틱 재질로 되어 있다. 제 1 고정부(330)과 전지본체(340)의 결합은, 도 5에서와 같이, 제 1 고정부(330)의 측면 연장부가 전지본체(340)의 외면을 감쌈으로써 달성될 수 있다. 경우에 따라서는, 결합력을 높이기 위하여, 제 1 고정부(330)과 전지본체(340)의 결합 부위에 접착제가 부가될 수 있으며, 별도의 체결수단(예를 들어, 제 1 고정부(330)에 형성된 체결구, 전지본체(340)에 형성된 체결홈)이 부가될 수 있는 등, 용이한 결합 내지 결합력 향상을 위한 다양한 구성들이 적용될 수 있다.
제 2 고정부(320)는 전지본체(340)의 타단에 결합되며, 제 1 고정부(330)와 같이, 예를 들어, 금형상에서 사출 성형에 의해 제작되며 바람직하게는 플라스틱 재질로 되어 있다. 제 1 고정부(320)에서와 마찬가지로, 제 2 고정부(320)의 결합 부위에 접착제가 부가될 수 있으며, 별도의 체결수단이 부가될 수도 있다.
포장 라벨(310)은 전지본체(340), PCM(350), 제 1 및 제 2 고정부(330, 320)가 조립된 상태에서 이들을 감싸게 되는데, 적어도 제 1 및 제 2 고정부(330, 320)를 도포함으로써 이들과 전지본체(340)의 결합을 보장하게 된다. 포장 라벨(310)은 시트상의 소재이거나, 경우에 따라서는 전지본체(340)의 외면 형상에 상응하는 내면을 가진 박형의 성형 구조물일 수 있다. 후자는 양단이 개봉된 일체형 또는 상하 분리형의 성형 구조물일 수 있다. 상하 분리형의 성형 구조물이라 하더라도, 종래기술에서와 같이 상호간의 초음파 용착을 행하지 않고 전지본체(340) 상에 직접 부착시키므로 정밀한 구조 및 조립 공정을 필요로 하지 않는다. 더욱이, 제 1 실시예에 따른 전지 팩(400)은 케이스를 별도로 포함하고 있지 않아서 전체적으로 더욱 슬림화된 구조를 제공하므로, 경박단소화되어 가는 외부기기(도시하지 않음)에 더욱 효과적으로 장착될 수 있다. 또한, PCM(350)를 내장한 상태로 전지본체(340)에 결합되는 제 1 고정부(330)는 작은 구조에도 불구하고 PCM(350)과 전지본체(340)의 상호 결합 및 전기적 접속을 효율적으로 제공한다. 따라서, 제 1 실시예에 따른 본 발명의 전지 팩은 내장형 전지 팩에 특히 바람직하다.
이하에서는 도 5를 참조하여 제 1 실시예에 따른 전지 팩의 제조 방법을 설명하기로 한다.
우선, 제 1 고정부(330), 제 2 고정부(320), PCM(350), 접촉부(354), 라벨(310)을 각각 설계하여 제작한다. 그런 다음, 접촉부(도시하지 않음)를 PCM(350) 상에 표면 실장한 후, 제 1 고정부(330)에 PCM(350)을 삽입하여 고정한다. 접촉부(354)는 PCM(350)의 제조시에 형성될 수도 있다. 그와 같이 PCM(350)이 삽입된 제 1 고정부(330) 및 제 2 고정부(320)를 전지본체(340)에 끼워 맞춘 후, 최종적으로 포장 라벨(310)을 감싸거나 붙여서 조립을 완성한다.
도 6 내지 8은 도 5의 PCM(350)의 3 가지 실시예에 따른 확대 사시도이다.
PCM(350)은 PCB 기판(352)과 PCB 기판 상의 소정 영역에 형성된 전지 보호회로부(356) 및 PCB 기판(352) 상의 다른 일측에 돌출형으로 표면 실장(SMD : Surface Mounting Device)된 접촉부(354-1, 354-2, 354-3)를 포함한다.
접촉부(354-1, 354-2, 354-3)는 전지본체(340)의 양극 및 음극 단자에 기계적으로 접촉하여 전지본체(340)와 PCM(350)을 전기적으로 연결함으로써 PCM(350)이 전지본체(340)의 충전 상태를 검출 및 제어할 수 있도록 하여 준다. 접촉부(354-1, 354-2, 354-3)는, 그것이 PCB 기판(350)으로부터 돌출된 형태로 표면 실장되어 있으므로, 전지 팩의 조립이 매우 용이하고 완성된 전지 팩이 낙하되거나 외부 충격이 인가되더라도 안정한 결합 상태를 유지할 수 있어서 고장의 가능성이 매우 적으며, PCM(350)을 전지본체(340)에 접촉시켰을 때, 용접을 행하지 않고도 전지본체(340)의 전극단자들과 안정적인 전기적 연결을 이룰 수 있다는 특징을 가진다. 이차전지의 소형화 경향에 따라 그것을 구성하고 있는 각각의 부품들 역시 매우 작아지고 있으며, 이차전지의 조립을 위해, 전지본체(340) 상에 PCM(350)을 장착한 상태에서 이들의 전기적 연결을 위한 용접 등은 매우 정밀한 작업 공정을 요구하며, 그 만큼 불량의 가능성도 높다. 또한, 부품들의 소형화로 인해 전기적 접촉 상태 및 물리적 결합 상태의 안정성을 높이기가 용이하지 않다. 반면에, 본 발명에 따른 PCM(350)은, 전지본체(340)와 PCM(350)의 물리적 접촉시, 용접 등을 행하지 않 고도 전기적 연결을 이룰 수 있으며 접촉 상태 및 결합 상태의 안정성이 높으므로 이러한 문제점을 일거에 해결할 수 있다.
접촉부(354-1, 354-2, 354-3)는, 바람직하게는, 소재적인 측면 또는 구조적인 측면에서 탄성부재로 이루어져 있어서 탄성력을 유지하면서 전지본체와 접촉하므로 안정적으로 전기적 접촉을 유지할 수 있다. 상기 탄성부재는 예를 들어 금도금 니켈 등의 금속성 소재로 되어 있을 수 있다. 또한, 상기 탄성부재는, 예를 들어, 스프링 접촉핀, 판 스프링, 코일 스프링 등과 같이 구조적으로 탄성력을 제공할 수 있는 구조로 구현될 수 있다. 도 6은 접촉부(354-1)가 스프링 접촉핀으로 구현되어 탄성력을 가지며, 도 7 및 도 8은 접촉부(354-2, 354-3)가 프레스 성형된 판상 탄성 구조물로 구성되어 탄성력을 가진다.
그 중, 도 7 및 도 8에 도시되어 있는, 프레스 성형된 판상 탄성 구조의 접촉부(354-2, 354-3)가 특히 바람직하다. 전지의 경박단소화를 위해서는, PCM을 포함한 캡 어셈블리의 높이, 즉, 동일한 용량에서 전지 팩의 전체적인 높이가 작은 것이 바람직하다. 또한, 캡 어셈블리가 전지본체와 결합된 상태에서 전지 팩의 낙하 또는 외부 충격의 인가시에도 접촉 부위 및 결합 부위가 안정적으로 유지될 수 있는 것이 필요하다. 그러한 측면에서, 프레스 성형된 판상 탄성 구조의 접촉부(354-2, 354-3)는 낮은 높이에도 불구하고 전기적 연결이 가능할 수 있는 탄성적인 구조를 제공하며, 낙하 또는 외부 충격의 인가시도 결합 부위의 물리적 안정성으로 인해 우수한 결합 상태를 제공할 수 있다. 반면에, 탄성 스프링(예를 들어, 압축 스프링, 인장 스프링 등) 구조의 접촉부는, 적정한 탄성을 제공하기 위해 상대적으 로 큰 높이를 가져야 하고, PCM 상에 표면 실장하기가 용이하지 않고 전지본체와의 접촉부위를 정위치시키기가 용이하지 않는 등 조립 과정이 까다로우며, 더욱이 전지본체와의 접촉부위가 낙하 또는 외부 충격의 인가시에 쉽게 이탈될 수 있으므로 상대적으로 바람직하지 못하다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 무용접 접점 방식의 전지 팩(500)의 분해 사시도이다.
도 9를 참조하면, 제 2 실시예에 따른 전지 팩(500)은 전지본체(440), PCM(450), 가이드 블록(460), 케이스(410) 및 커버(420)를 포함하는 것으로 구성되어 있다.
PCM(450)은 상기 제 1 실시예와 동일한 구조이다. 즉, 전지 보호회로부 및 PCB 기판 상에 돌출형으로 표면 실장된 접촉부를 구비하고 있다.
케이스(410)는 하단이 개방되고, 개방된 하단으로 전지본체(440) 및 PCM(450)을 수납하는 것으로서, 플라스틱 등의 합성 수지로 제작된다. PCM(450)과 접하는 케이스(410)의 폐쇄된 대응면에는 PCM(450) 상의 외부 입출력 단자(도시하지 않음)가 노출될 수 있는 개구(도시하지 않음)가 형성되어 있다.
커버(420)는 케이스(410)의 개방된 상단에 결합되어 전지본체(440) 및 PCM(450)을 고정시키기 위한 부재로서, 예를 들어, 플라스틱 등의 합성 수지로 제작된다.
가이드 블록(460)은 PCM(450)과 전지본체(440)의 사이에 위치하여 PCM(450)이 흔들리지 않고 안정적으로 전지본체(440) 상에 고정되도록 하는 부재로서, 예를 들어, 플라스틱 등의 합성 수지로 제작된다.
제 2 실시예에 따른 전지 팩(500)의 조립은, 우선, 케이스(410)에 PCM(450), 가이드 블록(460) 및 전지본체(440)를 삽입한 후, 커버(420)를 덮고 본딩을 통해 결합력을 높여준다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 무용접 접점 방식의 전지 팩(600)의 분해 사시도이다.
도 10을 참조하면, 제 3 실시예에 따른 전지 팩(600)은 전지본체(540)의 Ni-tip 부위(양극)(542) 위치에 일명 Poly switch로서의 PTC(Positive Temperature Coefficient; 574)를 스팟 용접한 후, PCM(550) 상의 접촉부(도시하지 않음)와의 접촉 부위를 제외하고는 PTC(574)의 단락 방지를 위해 PTC(574) 상에 절연지 등의 절연부재(572)를 부착한다.
상기 사항 외에는 제 2 실시예와 동일하다. 즉, 접촉부(354)가 표면 실장된 PCM(550), 가이드 블록(560) 및 전지본체(540)를 케이스(510)에 수납한 후 커버(520)로 이들을 케이스(510) 내에 고정시킨다. 본 발명의 다른 일 실시예에 의할 경우에는 제 1 실시예와 제 3 실시예를 조합하여 PTC(574) 상에 절연부재(572)를 부착한 후, 제 1 고정부(330)로 접촉부(354)가 표면 실장되어 있는 PCM(350)을 전지본체(340)에 접촉된 상태로 고정시키도록 할 수도 있다.
도 11은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 무용접 접점 방식의 전지 팩(700)의 분해 사시도이다.
도 11를 참조하면, 제 3 실시예에 따른 전지 팩(700)은 전지본체(640)의 Ni- top 부위(음극; 644) 위치에 PTC(Poly switch; 674)를 스팟 용접한 후, PCM(550) 상의 접촉부(도시하지 않음)와의 접촉 부위를 제외하고는 PTC(674)의 단락 방지를 위해 PTC(674) 상에 절연지 등의 절연부재(672)를 부착한다.
상기 사항 외에는 제 2 실시예와 동일하다. 즉, 접촉부(354)가 표면 실장된 PCM(350), 가이드 블록(460) 및 전지본체(440)를 케이스(410)에 수납한 후 커버(420)로 이들을 케이스(410) 내에 고정시킨다. 본 발명의 다른 일 실시예에 의할 경우에는 제 1 실시예와 제 3 실시예를 조합하여 PTC(674) 상에 절연부재(672)를 부착한 후, 제 1 고정부(330)로 접촉부(354)가 표면 실장된 PCM(350)을 전지본체(340)에 접촉된 상태로 고정시키도록 할 수도 있다.
비록 본 실시예에서는 접촉부가 금속성의 탄성부재로 이루어진 것을 예시하고 설명하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않고, PCM이 전지본체와 용접에 의하지 않고 접촉 방식을 유지하는 한 여러가지 타입으로 구현되는 것이 가능하다.
또한, 본 실시예에서는 접촉부가 표면 실장된 PCM을 고정부로 전지본체에 접촉된 상태로 고정시키거나 케이스에 삽입하는 방식의 2 가지 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 PCM과 전지본체를 용접 처리 없이 물리적 접촉에 의해 전기적으로 연결하는 것이 본 발명의 주된 사상이다. 따라서, 본 발명은 상기 2가지 실시예에 국한되지 않고 PCM이 전지본체와 접촉에 의해 전기적으로 연결되도록 하는 다양한 방식에 의해 구현될 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속함은 당연하다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 용접 공정 없이 전지본체와 PCM 간의 접점을 제공함으로써 전지본체 및 PCM의 안정성을 확보할 수 있는 무용접 접점 방식의 전지 팩을 제공할 수 있다.
또한, 용접 공정의 생략 또는 단축에 따라 PCM의 자재비 절감 및 공정 축소에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있고 더욱 경박단소화된 무용접 접점 방식의 전지 팩을 제공할 수 있다.
또한, 전지 팩 또는 그것이 장착되는 외부기기가 낙하되거나 그것에 외부의 물리적 충격이 인가되더라도 결합 상태가 안정적으로 유지될 수 있어서 고정의 가능성이 매우 적은 무용접 접점 방식의 전지 팩을 제공할 수 있다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
Claims (14)
- 무용접 접점 방식의 전지 팩으로서,외면에 양극 및 음극 단자를 포함하고 있는 충방전이 가능한 전지본체;PCB 기판, 상기 PCB 기판 상의 소정 영역에 형성된 전지 보호회로부, 및 상기 전지본체의 일단과 결합되는 면 상에 돌출형으로 표면 실장되어 있어서 전지본체와의 물리적 접촉시 전기적 연결을 이루는 접촉부가 구비되어 있는 PCM(Protection Circuit Module); 및측면 연장부가 형성되어 있어서 상기 전지본체의 외면을 감쌈으로써 결합되며, 상기 PCM을 전지본체에 고정시켜 PCM이 전지본체에 전기적으로 접촉된 상태를 유지하도록 하는 제 1 고정부;를 포함하는 것으로 구성된 전지 팩.
- 제 1 항에 있어서, 상기 접촉부는 탄성부재로 되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
- 제 2 항에 있어서, 상기 탄성부재는 금속 소재로 되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
- 제 2 항에 있어서, 상기 탄성부재는 스프링 접촉핀의 형태이거나 또는 프레스 성형된 판상 탄성 구조물의 형태로 되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
- 제 4 항에 있어서, 상기 탄성부재는 프레스 성형된 판상 탄성 구조물의 형태로 되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서, 상기 전지본체의 타단에 결합되는 제 2 고정부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
- 제 1 항에 있어서, 상기 전지본체는 양극 단자에 전기적으로 연결되는 PTC, 및 상기 PTC의 단락 방지를 위해 상기 PTC 상에 부착되는 절연부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
- 제 1 항에 있어서, 상기 전지본체는 음극 단자에 전기적으로 연결되는 PTC, 및 상기 PTC의 단락 방지를 위해 상기 PTC 상에 부착되는 절연부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
- 제 1 항에 있어서, 상기 전지본체는 그것의 외면 및 PCM과의 결합 부위가 포장 라벨에 의해 도포되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
- 무용접 접점 방식의 전지 팩으로서,외면에 양극 및 음극 단자를 포함하고 있는 충방전이 가능한 전지본체;PCB 기판, 상기 PCB 기판 상의 소정 영역에 형성된 전지 보호회로부, 및 상기 전지본체의 일단과 결합되는 면 상에 돌출형으로 표면 실장되어 있어서 전지본체와의 물리적 접촉시 전기적 연결을 이루는 접촉부가 구비되어 있는 PCM;상기 PCM과 전지본체의 사이에 위치하여 PCM을 전지본체 상에 안정적으로 고정시키는 가이드 블록;상단부가 개방되어 있고, 상기 개방된 상단을 통해 상기 전지본체 및 PCM을 수납하는 케이스; 및상기 케이스의 개방된 상단 상에 결합되어 상기 전지본체 및 PCM을 고정시키는 커버;를 포함하는 것으로 구성되어 있는 전지 팩.
- 제 1 항에 있어서, 상기 PCM과 전지본체의 사이에 위치하여 상기 PCM을 전지본체 상에 안정적으로 고정시키는 가이드 블록이 더 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
- 제 1 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 전지 팩은 내장형 전지 팩인 것을 특징으로 하는 전지 팩.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040005265 | 2004-01-28 | ||
| KR1020040005265A KR20040015314A (ko) | 2004-01-28 | 2004-01-28 | 무용접 접점 방식의 배터리 팩 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20050077480A KR20050077480A (ko) | 2005-08-02 |
| KR100660744B1 true KR100660744B1 (ko) | 2006-12-22 |
Family
ID=37264955
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020040005265A KR20040015314A (ko) | 2004-01-28 | 2004-01-28 | 무용접 접점 방식의 배터리 팩 |
| KR1020050006368A KR100660744B1 (ko) | 2004-01-28 | 2005-01-24 | 무용접 접점 방식의 ｐｃｍ과 그것을 포함하고 있는배터리 팩 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020040005265A KR20040015314A (ko) | 2004-01-28 | 2004-01-28 | 무용접 접점 방식의 배터리 팩 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (2) | KR20040015314A (ko) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040062914A (ko) * | 2004-06-11 | 2004-07-09 | 주식회사 다모텍 | 훅크 조립형 리튬이온 폴리머전지 배터리 팩의 제조 방법 |
| KR100601509B1 (ko) * | 2004-09-22 | 2006-07-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 팩의 케이스 |
| KR100695921B1 (ko) * | 2004-10-18 | 2007-03-15 | 이경님 | 이동통신단말기용 내/외장형 2차 전지 팩 |
| KR100686815B1 (ko) | 2005-04-26 | 2007-02-26 | 삼성에스디아이 주식회사 | 폴리머 배터리 팩 및 그 제조 방법 |
| KR100670507B1 (ko) | 2005-04-28 | 2007-01-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지 |
| KR100927250B1 (ko) | 2005-10-21 | 2009-11-16 | 주식회사 엘지화학 | 조립식 보호회로모듈 및 이를 포함하는 전지팩 |
| KR100879894B1 (ko) | 2005-10-21 | 2009-01-21 | 주식회사 엘지화학 | 무용접 방식의 전지팩 |
| KR100861714B1 (ko) * | 2005-12-22 | 2008-10-06 | 주식회사 엘지화학 | 리벳을 이용한 무용접 방식의 전지팩 |
| JP5323495B2 (ja) | 2005-12-22 | 2013-10-23 | エルジー・ケム・リミテッド | 圧入タイプのリベットを用いる無溶接タイプのバッテリパック |
| KR100883920B1 (ko) * | 2006-01-17 | 2009-02-18 | 주식회사 엘지화학 | 무용접 접촉 연결방식의 보호회로 모듈 및 그것을 포함하는전지팩 |
| KR100869379B1 (ko) * | 2006-02-09 | 2008-11-19 | 주식회사 엘지화학 | 전지팩 제조용 탑 캡 |
| KR100614278B1 (ko) * | 2006-02-09 | 2006-08-22 | 주식회사 비티에스 | 이동통신단말기용 내장형 배터리팩 |
| KR100846956B1 (ko) * | 2006-11-21 | 2008-07-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 보호회로 모듈을 갖는 이차전지 |
| KR100870349B1 (ko) | 2007-03-16 | 2008-11-25 | 삼성에스디아이 주식회사 | 보호회로기판의 접속단자 및 그를 이용한 이차전지 |
| KR100867928B1 (ko) * | 2007-09-27 | 2008-11-10 | 삼성에스디아이 주식회사 | 보호회로기판 및 이를 구비하는 배터리 팩 |
| KR101130055B1 (ko) * | 2007-12-14 | 2012-03-28 | 주식회사 엘지화학 | 조립식 보호회로 모듈 및 이를 포함하는 전지팩 |
| KR100965684B1 (ko) | 2008-06-03 | 2010-06-24 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전지 팩 |
| KR100995408B1 (ko) | 2008-06-03 | 2010-11-18 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전지 팩 |
| US8334063B2 (en) | 2008-09-22 | 2012-12-18 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery |
| KR101882007B1 (ko) * | 2012-07-18 | 2018-07-25 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 전지팩 |
| KR101539694B1 (ko) * | 2012-09-19 | 2015-07-27 | 주식회사 엘지화학 | 안전성이 향상된 배터리 팩 |
| KR20240056252A (ko) * | 2022-10-21 | 2024-04-30 | 에스케이온 주식회사 | 밀폐 구조를 가지는 배터리 모듈 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001325927A (ja) | 2000-05-17 | 2001-11-22 | Gs-Melcotec Co Ltd | 電池パック |
| JP2003197270A (ja) | 2001-12-25 | 2003-07-11 | Rohm Co Ltd | 保護回路モジュールおよびこれを備える電池パック |
| KR20050097699A (ko) * | 2004-04-02 | 2005-10-10 | 주식회사 파워로직스 | 이너팩 배터리의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 이너팩 배터리 |
-
2004
- 2004-01-28 KR KR1020040005265A patent/KR20040015314A/ko active Search and Examination
-
2005
- 2005-01-24 KR KR1020050006368A patent/KR100660744B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001325927A (ja) | 2000-05-17 | 2001-11-22 | Gs-Melcotec Co Ltd | 電池パック |
| JP2003197270A (ja) | 2001-12-25 | 2003-07-11 | Rohm Co Ltd | 保護回路モジュールおよびこれを備える電池パック |
| KR20050097699A (ko) * | 2004-04-02 | 2005-10-10 | 주식회사 파워로직스 | 이너팩 배터리의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 이너팩 배터리 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20040015314A (ko) | 2004-02-18 |
| KR20050077480A (ko) | 2005-08-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100660744B1 (ko) | 무용접 접점 방식의 ｐｃｍ과 그것을 포함하고 있는배터리 팩 | |
| KR100879894B1 (ko) | 무용접 방식의 전지팩 | |
| US8703309B2 (en) | Battery pack of excellent productability and structural stability | |
| KR101105478B1 (ko) | 전지 팩 | |
| KR101227870B1 (ko) | 보호회로모듈 케이스를 포함하는 이차전지 팩 | |
| KR101001315B1 (ko) | 우수한 에너지 밀도의 이차전지 팩 및 그것을 위한 ｐｃｍ어셈블리 | |
| US7582379B2 (en) | Secondary battery of assemble-type structure | |
| KR100660741B1 (ko) | 보호회로 모듈과 전지 셀의 전기적 접속 구조 및 이를포함하는 이차전지 팩 | |
| KR101293591B1 (ko) | 이차전지 팩 | |
| EP2218124B1 (en) | Secondary battery pack having pcm assembly and insulating mounting member of novel structure | |
| KR101311252B1 (ko) | 이차전지 팩 | |
| KR101011802B1 (ko) | 우수한 제조공정성의 이차전지 팩 및 ｐｔｃ 소자 | |
| US8668996B2 (en) | Battery pack | |
| KR101255546B1 (ko) | 프레임을 포함하는 이차전지 팩 | |
| KR101305248B1 (ko) | 이차전지 팩 | |
| KR20050123367A (ko) | 이차 전지 | |
| JP2011003525A (ja) | 二次電池 | |
| KR100855183B1 (ko) | 체결식 구조의 ｐｃｍ 및 이를 포함하고 있는 전지팩 | |
| US8685551B2 (en) | Battery pack | |
| KR101130048B1 (ko) | 신규한 구조의 ｐｃｍ 어셈블리를 포함하고 있는 이차전지팩 | |
| KR200350657Y1 (ko) | 무용접 접점 방식의 배터리 팩 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20121011 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131018 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150923 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160928 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170919 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181016 Year of fee payment: 13 |