KR100867927B1 - 배터리 팩 케이스, 이의 제조방법 및 이를 구비하는 배터리팩, 이의 제조방법 - Google Patents

배터리 팩 케이스, 이의 제조방법 및 이를 구비하는 배터리팩, 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100867927B1
KR100867927B1 KR1020070096422A KR20070096422A KR100867927B1 KR 100867927 B1 KR100867927 B1 KR 100867927B1 KR 1020070096422 A KR1020070096422 A KR 1020070096422A KR 20070096422 A KR20070096422 A KR 20070096422A KR 100867927 B1 KR100867927 B1 KR 100867927B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery pack
case
mold
flow mark
hole
Prior art date
Application number
KR1020070096422A
Other languages
English (en)
Inventor
김일중
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020070096422A priority Critical patent/KR100867927B1/ko
Priority to US12/176,970 priority patent/US20090081537A1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100867927B1 publication Critical patent/KR100867927B1/ko

Links

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
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/202—Casings or frames around the primary casing of a single cell or a single battery
    • 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
    • H01M50/218—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
    • H01M50/22—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
    • H01M50/227—Organic material
    • 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
    • H01M50/271—Lids or covers for the racks or secondary casings
    • 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
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49108—Electric battery cell making

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

본 발명은 배터리 팩 케이스, 이의 제조방법 및 이를 구비하는 배터리 팩, 이의 제조방법에 관한 것으로, 사출로 형성되는 배터리 팩 케이스에 있어서, 상기 배터리 팩 케이스를 성형하기 위한 금형에 형성된 게이트와 인접한 영역에 대응되는 배터리 팩 케이스에 형성되는 플로우 마크를 천공기로 제거함으로써, 라벨 부착시 들뜸 불량을 방지하고, 플로우 마크 제거 시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있는 팩 케이스, 이의 제조방법 및 이를 구비하는 배터리 팩, 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 배터리 팩 케이스는 사출 성형하여 형성되는 배터리 팩 케이스에 있어서, 상기 배터리 팩 케이스는 금형에 형성된 게이트와 인접한 영역에 대응되는 표면에 형성되는 플로우 마크를 제거하는 천공기에 의해 발생하는 하나 또는 다수개의 홀을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 배터리 팩은 베어 셀, 상기 베어 셀의 일측에 구비되는 보호회로기판, 상기 베어 셀과 상기 보호회로기판을 연결하기 위한 제1 및 제2 전극 리드, 상기 베어 셀의 측면에 구비되며, 사출 성형으로 형성되는 경우에 발생하는 플로우 마크를 제거하여 형성되는 하나 또는 다수개의 홀을 구비하는 외부 케이스 및 상기 외부 케이스를 포장하는 라벨을 구비하는 것을 특징으로 한다.
배터리 팩 케이스, 플로우 마크

Description

배터리 팩 케이스, 이의 제조방법 및 이를 구비하는 배터리 팩, 이의 제조방법{Battery pack case, its forming method and battery pack using the same, its forming method}
본 발명은 배터리 팩 케이스, 이의 제조방법 및 이를 구비하는 배터리 팩, 이의 제조방법에 관한 것으로, 사출로 형성되는 배터리 팩 케이스에 있어서, 상기 배터리 팩 케이스를 성형하기 위한 금형에 형성된 게이트와 인접한 영역에 대응되는 배터리 팩 케이스에 형성되는 플로우 마크를 천공기로 제거함으로써, 라벨 부착시 들뜸 불량을 방지하고, 플로우 마크 제거 시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있는 팩 케이스, 이의 제조방법 및 이를 구비하는 배터리 팩, 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 휴대폰, 노트 PC 등의 휴대용 전자기기는 동작 전원으로 외부 전원으로부터 공급되는 110/220V의 상용 교류전원을 이용하는 것 외에, 충방전이 가능한 이차전지를 사용함으로써, 외부 전원이 공급되지 않는 곳에서도 편리하게 사용할 수 있도록 하고 있다.
이차전지는 니켈-카드뮴 전지, 니켈-아연 전지, 리튬 이차전지 등이 있으며, 특히 리튬 이차전지는 소형 및 대용량화가 가능하며, 동작 전압이 높고 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 장점 때문에 많은 분야에서 널리 사용되고 있다.
리튬 이차전지는 양극판, 음극판, 세퍼레이터를 구비하는 전극 조립체와 상기 전극 조립체를 수용하는 캔 및 상기 캔의 상단 개구부를 캡 조립체로 밀봉한 베어 셀에 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자, 서멀 퓨즈 및 보호회로소자가 형성된 보호회로모듈을 결합한 후, 별도의 외장 케이스에 수납한 하드팩 또는 핫멜트 수지로 베어 셀과 보호회로모듈의 간극을 채우고 얇은 외장재 또는 케이스로 튜빙, 라벨링하는 이너팩으로 형성하여 세트에 결합하여 사용한다.
종래의 배터리 팩 케이스는 금형 내부에 고온 고압의 수지가 충진되어 형성되는데, 이때, 금형에 형성되어 수지가 인입되는 게이트와 인접한 영역에 대응되는 배터리 팩 케이스의 표면에 플로우 마크(flow mark)가 형성되는 문제가 있다.
즉, 금형에서 케이스를 성형시 게이트와 인접한 영역에서 수지의 압력이 과도하게 집중되어, 케이스의 표면에 성형 재료인 수지의 유동 궤적이 그대로 나타나는 것이다.
이러한 플로우 마크는 배터리 팩 케이스의 외관의 불량을 초래하여, 라벨링을 실시할 경우 들뜸 불량을 발생시킬 수 있으며, 플로우 마크가 형성된 배터리 팩 케이스는 그대로 출하할 수 없으므로 종래에는 이를 제거하기 위해 절삭, 연마해야하는 사상작업을 실시해야 했기 때문에 제거 시간이 오래 걸려 생산 수율을 저하하는 요인으로 작용하고 있다.
본 발명의 배터리 팩 케이스는 사출 성형하여 형성되는 배터리 팩 케이스에 있어서, 상기 배터리 팩 케이스는 금형에 형성된 게이트와 인접한 영역에 대응되는 표면에 형성되는 플로우 마크를 제거하는 천공기에 의해 발생하는 하나 또는 다수개의 홀을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배터리 팩 케이스의 제조방법은 수지 재료가 주입될 수 있는 공 간과 상기 수지 재료를 유입할 수 있는 입구인 게이트로 이루어지는 금형을 제공하는 단계, 용융된 상태의 상기 수지 재료를 상기 게이트를 통해 상기 금형 내의 공간으로 주입하는 단계, 상기 금형 내부로 주입된 상기 수지 재료를 냉각 고화시키는 단계, 상기 금형과 상기 금형 내에 성형된 배터리 팩 케이스를 분리하는 단계 및 상기 배터리 팩 케이스에 형성되는 플로우 마크를 천공기를 이용하여 제거하여 홀을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 배터리 팩은 베어 셀, 상기 베어 셀의 일측에 구비되는 보호회로기판, 상기 베어 셀과 상기 보호회로기판을 연결하기 위한 제1 및 제2 전극 리드, 상기 베어 셀의 측면에 구비되며, 사출 성형으로 형성되는 경우에 발생하는 플로우 마크를 제거하여 형성되는 하나 또는 다수개의 홀을 구비하는 외부 케이스, 및 상기 외부 케이스를 포장하는 라벨을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배터리 팩의 제조방법은 베어 셀과 보호회로기판을 형성하는 단계, 상기 베어 셀과 상기 보호회로기판을 전기적으로 연결하는 단계, 상기 보호회로기판에 상부 케이스를 구비하는 단계, 상기 베어 셀의 측면에 사출 성형을 하여 형성되는 플로우 마크를 제거하는 천공기에 의해 발생하는 하나 또는 다수개의 홀을 구비하는 외부 케이스를 결합하는 단계 및 상기 외부 케이스를 라벨로 포장하여 상기 하나 또는 다수개의 홀을 감싸는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 사출 성형하여 형성되는 배터리 팩의 케이스 에 있어서, 상기 배터리 팩의 케이스에 형성되는 플로우 마크를 종래보다 제거 시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있으며, 라벨 부착시 들뜸 불량을 방지할 수 있다.
이하, 바람직한 실시예를 도시한 도면을 참조하여 본 발명의 배터리 팩 케이스, 이의 제조방법 및 이를 구비하는 배터리 팩, 이의 제조방법을 설명하되, 명세서 전반에 걸쳐 동일한 참조번호에는 동일한 구성 요소를 나타낸다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에 구비되는 베어 셀을 나타낸 분리 사시도로서, 본 예에서는 베어 셀의 형태가 각형인 것을 도시하고 있으나, 본 예의 형태에 한정하는 것이 아니며, 원통형, 파우치형으로 형성된 베어 셀일 수도 있다.
도1을 참조하면, 베어 셀은 전극 조립체(100), 상기 전극 조립체(100)와 함께 전해액을 수납하며, 상단부가 개구된 캔(200) 및 상기 캔(200)을 밀봉하며, 상기 전극 조립체(100)와 전기적으로 연결되는 캡 조립체(300)를 포함한다.
상기 전극 조립체(100)는 양극 집전체에 양극 활물질을 도포해서 형성한 양극판(110), 음극 집전체에 음극 활물질을 도포해서 형성한 음극판(120) 및 두 극판(110, 120) 사이에 개재되어 두 극판(110, 120)의 단락을 방지하고 전해액 이온의 이동을 가능하게 하는 세퍼레이터(130)를 적층 및 권취하여 이루어진다.
이 때 양극판(110) 및 음극판(120)의 일측단에는 양극/음극 활물질이 도포되지 않는 무지부를 형성하여 양극/음극 무지부 각각에 양극탭(140) 및 음극탭(150)이 접합된다.
도1에서는 양극탭(140) 및 음극탭(150)이 모두 캔(200)의 상부로 돌출되는 것으로 도시하였으나, 이와는 달리 양극탭(140) 또는 음극탭(150) 중 어느 하나가 캔(200)의 하부 측으로 돌출되어 캔(200)과 전기적으로 연결되도록 할 수도 있다.
상기 캔(200)은 상단부가 개구된 형태의 금속재로 형성될 수 있으며, 금속재로는 가볍고 연성이 있는 알루미늄 또는 스테인레스강 등의 재질로 형성되도록 하여 양극탭(140) 또는 음극탭(150)과 접촉되는 경우에 단자 역할을 수행할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기 캔(200)의 개구된 상부에 결합되는 캡 조립체(300)는 전극 단자(310), 절연 케이스(320), 터미널 플레이트(330), 절연 플레이트(340), 캡 플레이트(350) 및 절연 가스켓(360), 전해액 주입공 마개(370)를 포함한다.
캡 플레이트(350)는 상기 캔(200)의 상단 개구부에 대응되는 크기와 형상을 가지는 금속판으로, 일정 크기의 단자 통공(352) 및 전해액 주입공(354)이 형성되며, 안전 벤트가 더 형성될 수 있다.
전해액 주입공(354)은 전극 조립체(100)를 수용한 캔(200)에 리튬 이온의 이동을 원활하게 하기 위한 전해액을 주입시키기 위한 것으로, 상기 캔(200)을 상기 캡 조립체(300)로 밀봉한 후, 상기 전해액 주입공(354)을 통해 상기 전해액을 주입하고, 상기 전해액 주입공 마개(370)로 전해액 주입공(354)을 밀봉함으로써, 상기 캔(200)을 밀봉한다.
단자 통공(352)은 상기 전극 단자(310)를 삽입시키기 위한 것으로, 상기 전극 단자(310)는 상기 단자 통공(352)을 통해 상기 캡 플레이트(330)와 전기적으로 연결되며, 상기 전극 단자(310)와 상기 캡 플레이트(350)를 절연시키기 위하여 상기 전극 단자(310)의 외측에 절연성이 좋은 고무 또는 비전도성 물질로 형성된 절연 가스켓(360)을 위치시킨다.
상기 캡 플레이트(350)의 하부면에는 절연 플레이트(340) 및 상기 터미널 플레이트(330)가 순차적으로 위치하며, 상기 터미널 플레이트(330)는 상기 전극 조립체(100)의 음극탭(150)과 전기적으로 연결되어, 상기 전극 단자(310)와 음극탭(150)이 전기적으로 연결되도록 하고, 상기 절연 플레이트(340)는 상기 터미널 프레이트(330)와 상기 캡 플레이트(350)를 전기적으로 절연시킴으로써, 상기 캡 플레이트(350)가 상기 전극 조립체(100)의 양극탭(140)과 전기적으로 연결되더라도 단락되지 않도록 한다.
상기 절연 케이스(320)는 상기 캔(200)의 개구부 상측에 위치하여 상기 전극 조립체(100)의 양극탭(140) 및 음극탭(150)을 고정하기 위한 것으로, 폴리프로필렌(PP), 폴리페닐렌설파이트(PPS), 폴리에트르술폰(PES), 또는 변성 폴리페닐렌옥사이드(PPO) 등의 절연성 고분자 수지로 형성할 수 있으며, 상기 터미널 플레이트(330) 및 상기 절연 플레이트(340)를 안착시키기 위한 공간을 제공하기 위하여 상기 절연 케이스(320)의 가장자리부에 지지대를 형성할 수도 있다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 구성을 도시한 것이다.
도2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은 베어 셀(400), 보호회로기판(450) 및 배터리 팩 케이스를 포함하여 구성될 수 있고, 상기 배터리 팩 케이스는 상부 케이스(510), 하부 케이스(530) 및 외부 케이스(550)로 구성될 수 있다.
베어 셀(400)은 도1에서 살펴본 바와 같이 내부에 전극 조립체를 수용한 캔을 캡 조립체로 마감하여 결합한 형태로서, 상부에는 전극 단자(310)와 전해액 주입공 마개(370)가 외부로 돌출되어 있으며, 각형 이외에 원통형 또는 파우치형의 형상을 가질 수도 있다.
상기 베어 셀(400)에는 베어 셀(400)의 일측에 구비되는 보호회로기판(450)이 전기적으로 연결된다. 보호회로기판(450)은 일반적으로 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board) 상에 다양한 보호회로 및 서미스터를 구비하는 구조로 이루어진다. 또한, 보호회로기판(450)의 표면에는 외부로 노출되어 배터리 팩을 채용하는 외부기기와 연결하는 다수개의 외부 단자(451)가 형성된다.
서미스터는 온도에 따라 저항값이 바뀌는 소자로서, 온도가 올라감에 따라 저항도 함께 올라가는 정특성 서미스터(PTC), 온도가 올라감에 따라 저항이 감소하는 부특성 서미스터(NTC)일 수 있으며, 정특성 서미스터(431)는 베어 셀(400)과 보호회로기판(450) 사이의 대전류 경로 상에 구비되어 단락, 과열 등의 이유로 과전류가 흐르는 경우 저항이 증가함으로써 흐르는 전류량을 감소시켜 과열, 과전류로부터 베어 셀 및 배터리 팩을 보호할 수 있다.
보호회로기판(450)은 제1, 2 전극 리드(433, 435)를 매개로 베어 셀(400)과 전기적으로 연결된다. 즉, 상기 제1, 2 전극 리드(433, 435)는 베어 셀(400)의 전극 단자(310)와 베어 셀(400)의 상부 영역을 형성하는 캡 플레이트, 통상 전해액 주입공 마개(370)와 연결될 수 있으며, 제1 전극 리드(433)는 알루미늄(Al) 재질, 제2 전극 리드(435)는 니켈(Ni) 재질일 수 있으나, 본 발명에서 위의 재질을 한정하는 것은 아니다.
또한, 베어 셀(400)과 보호회로기판(450)의 연결 방법 역시 본 실시예에 한정되는 것은 아니며, 다양한 실시예로의 변형과 수정이 가능하다.
또한, 베어 셀(410) 상부에는 절연부재(410)가 개재되어 제1 전극 리드(433)가 베어 셀(410)에 연결되는 경우 베어 셀(410)과 제1 전극 리드(433)가 직접 접촉되어 단락되지 않도록 한다.
한편, 본 발명에서의 배터리 팩 케이스는 상부 케이스(510), 하부 케이스(530) 및 외부 케이스(550)로 구성될 수 있으며, 하부 케이스(530)는 외부 케이스(550)가 베어 셀(400)의 하면까지 커버하도록 형성되는 경우에는 생략될 수 있다.
상부 케이스(510)는 일체형, 매입형 또는 커버형 등으로 형성할 수 있다. 상부 케이스를 일체형으로 형성하는 것은 배터리 셀의 상단면에 보호회로기판을 연결하고, 배터리 셀의 보호회로기판 외측으로 나일론 계통의 합성수지물을 저온저압 사출하여 성형하는 방법에 의하여 형성하는 것일 수 있다.
또한, 상기 상부 케이스를 매입형으로 형성하는 것은 상기의 보호회로기판을 합성수지에 매입하여 보호회로기판 매입형 상부 케이스를 형성한 후, 상기 보호회 로기판 매입형 상부 케이스에 보호회로기판을 매입한 상태에서 배터리 셀의 상단면에 결합하는 방법에 의하여 형성하는 것일 수 있다.
또한, 상기 상부 케이스를 커버형으로 형성하는 것은 배터리 셀의 상단면에 보호회로기판을 연결하고, 합성수지로 미리 형성한 상부 케이스를 상기 보호회로기판이 연결된 배터리 셀에 결합하는 방법에 의하여 형성하는 것일 수 있다.
즉, 본 발명에서 상기 상부 케이스는 다양한 방법에 의하여 형성될 수 있으며, 본 발명에서 상부 케이스의 형성 방법을 한정하는 것은 아니다.
상기 외부 케이스(550)는 베어 셀(400)의 측면을 커버하도록 제1 외부 케이스(550a) 및 제2 외부 케이스(550b)로 분리되어 형성될 수 있으며, 이때, 상기 외부 케이스(550)는 금속 재질 또는 플라스틱 수지로 형성될 수 있다.
상기 외부 케이스(550)가 플라스틱 수지로 형성되는 경우, 금속 재질로 형성될 때보다 가볍게 형성될 수 있으며, 더 얇게 형성될 수 있다.
또한, 외부 케이스(550)는 모서리부가 곡선을 갖도록 라운드형으로 형성되어 베어 셀(400)을 포함하여 형성된 배터리 팩이 전자기기에 실장될 때 접촉면을 줄여 배터리 팩과 전자기기의 마찰을 줄일 수 있다.
또한, 도면에는 도시되지 않았으나, 상기 외부 케이스(550)는 제1 외부 케이스(550a)와 제2 외부 케이스(550b)가 일체로 형성되어, 상기 베어 셀을 수용할 수 있는 형상으로 이루어질 수 있으며, 본 발명에서 상기 외부 케이스(550)의 형상 및 구조를 한정하는 것은 아니다.
상기와 같이 베어 셀과 보호회로기판을 연결한 후, 상, 하부 케이스 및 외부 케이스를 결합한 상태에서 베어 셀과 외부 케이스의 결속력을 높이고, 외부 충격으로부터 보호하기 위한 라벨로 포장함으로써 배터리 팩을 완성한다.
이때, 외부 케이스(550)를 이루는 제1 외부 케이스(550a) 및 제2 외부 케이스(550b)에는 하나 또는 다수개의 홀(555)이 형성될 수 있는데, 이는 외부 케이스(550)를 사출로 형성되는 경우 금형에 형성된 게이트와 인접한 영역에 대응되는 외부 케이스의 표면에 형성되는 플로우 마크를 천공기로 제거함으로써 형성된다.
도3a는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩에 구비되는 외부 케이스를 사출하기 위한 금형의 단면도를 나타낸 것이고, 도3b는 도3a의 금형에서 사출 성형되어 플로우 마크가 발생된 외부 케이스를 나타낸 것이며, 도3c는 도3b의 외부 케이스에서 플로우 마크를 제거하여 홀이 형성된 상태를 나타낸 것이다.
도3a 내지 도3c를 참조하면, 형성하고자 하는 케이스의 형태를 갖는 금속으로 된 틀인 금형(600)은 수지 재료가 주입될 수 있는 공간(610)과 수지 재료를 유입할 수 있는 입구인 하나 또는 다수개의 게이트(630)를 포함하여 이루어진다.
케이스는 수지 재료를 가열하여 용융된 상태에서 유압(전기 모터)을 이용하여 게이트(630)를 통해 금형 내부(610)로 고압으로 주입한 후, 냉각 고화시킨 상태에서 금형을 제거함으로써 형성된다.
이때, 상기와 같은 방법에 의해 형성된 케이스(550´)는 도3b에 도시된 바와 같이 게이트와 인접한 영역에 대응되는 표면에 수지의 압력이 과도하게 집중되어, 케이스의 표면에 성형 재료인 수지의 유동 궤적인 플로우 마크(650)가 형성된다.
종래에는 이와 같은 플로우 마크를 제거하기 위해서 절삭, 연마해야하는 사 상작업을 실시해야 했기 때문에 제거 시간이 오래 걸려 생산 수율을 저하하는 요인이 되었으며, 작업 자체가 섬세하고 정밀해야 하는 과정이므로 공정에 큰 부담을 주었다.
하지만, 본 발명의 실시예에 따라 형성된 도3c에 도시된 케이스(550)와 같이 천공기(punching machine)를 이용하여 플로우 마크가 형성된 부분을 제거함으로써, 종래보다 플로우 마크 제거 시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
이후, 플로우 마크를 제거한 자리에 형성되는 홀(555)은 라벨로 포장하여 감싸지게 되므로 외관 불량을 방지할 수 있으며, 종래의 플로우 마크로 인해 발생된 라벨 들뜸 불량을 방지할 수 있다.
상기 홀(555)은 플로우 마크(650)를 제거하기 위해서 천공기에 의해 형성되는 것으로, 하나 또는 다수개 형성될 수 있으며, 금형에 형성되는 게이트와 동일한 개수로 형성될 수 있다.
또한, 상기 홀(555)의 형상은 본 예에 도시된 것과 같은 원형일 수 있으나, 플로우 마크(650)를 제거하기 위한 목적을 달성할 수 있는 형태이면 다양한 형상으로의 수정 및 변형이 가능하다.
또한, 상기 홀(555)이 형성되는 위치는 플로우 마크(650)가 형성되는 위치에 형성되며, 크기는 플로우 마크와 같거나 크게 형성하여 플로우 마크(650)가 완전히 제거될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이와 같은 방법은 본 발명에 따른 예시에 도시된 외부 케이스에만 한정되는 것이 아니라, 별도의 외장 케이스에 수납한 하드팩 형태 또는 핫멜트 수지로 베어 셀과 보호회로모듈의 간극을 채우고 얇은 외장재 또는 케이스로 튜빙, 라벨링하는 이너팩 형태에 상관없이, 사출 성형하여 형성되어 표면에 플로우 마크가 형성되는 케이스에 모두 적용이 가능하다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 있으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에 구비되는 베어 셀을 나타낸 분리 사시도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 구성을 도시한 분리 사시도이다.
도3a는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩에 구비되는 외부 케이스를 사출하기 위한 금형의 단면도를 나타낸 것이다.
도3b는 도3a의 금형에서 사출 성형되어 플로우 마크가 발생된 외부 케이스를 나타낸 것이다.
도3c는 도3b의 외부 케이스에서 플로우 마크를 제거하여 홀이 형성된 상태를 나타낸 것이다.
[도면의 주요부호에 대한 설명]
100 : 전극 조립체 110 : 양극판
120 : 음극판 130 : 세퍼레이터
140 : 양극탭 150 : 음극탭
200 : 캔 300 : 캡 조립체
310 : 전극 단자 320 : 절연 케이스
330 : 터미널 플레이트 340 : 절연 플레이트
350 : 캡 플레이트 352 : 단자 통공
354 : 전해액 주입공 360 : 절연 가스켓
370 : 전해액 주입공 마개 400 : 베어 셀
410 : 절연부재 431 : 제1 전극 리드
433 : PTC 435 : 제2 전극 리드
450 : 보호회로기판 451 : 외부 단자
510 : 상부 케이스 530 : 하부 케이스
550, 550´: 외부 케이스 555 : 홀
560 : 라벨 600 : 금형
630 : 게이트 650 : 플로우 마크

Claims (25)

  1. 사출 성형하여 형성되는 배터리 팩 케이스에 있어서,
    상기 배터리 팩 케이스는 금형에 형성된 게이트와 인접한 영역에 대응되는 상기 배터리 팩 케이스의 표면에 형성되는 플로우 마크를 제거하여 형성되는 하나 또는 다수개의 홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 케이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배터리 팩 케이스는 하드팩에 구비되는 케이스 또는 이너팩에 구비되는 케이스인 것을 특징으로 하는 배터리 팩 케이스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 홀은 상기 금형에 구비되는 상기 게이트와 동일한 개수로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 케이스.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 홀은 상기 플로우 마크가 형성되는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하 는 배터리 팩 케이스.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 홀은 상기 플로우 마크와 같거나 크도록 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 케이스.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 홀은 원형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 케이스.
  7. 수지 재료가 주입될 수 있는 공간과 상기 수지 재료를 유입할 수 있는 입구인 게이트로 이루어지는 금형을 제공하는 단계;
    용융된 상태의 상기 수지 재료를 상기 게이트를 통해 상기 금형 내의 공간으로 주입하는 단계;
    상기 금형 내부로 주입된 상기 수지 재료를 냉각 고화시키는 단계;
    상기 금형과 상기 금형 내에 성형된 배터리 팩 케이스를 분리하는 단계; 및
    상기 배터리 팩 케이스에 형성되는 플로우 마크를 천공기로 제거하여 홀을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 케이스의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 홀은 상기 금형에 구비되는 상기 게이트와 동일한 개수로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 케이스의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 홀은 상기 플로우 마크와 같거나 크도록 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 케이스의 제조방법.
  10. 베어 셀;
    상기 베어 셀의 일측에 구비되는 보호회로기판;
    상기 베어 셀과 상기 보호회로기판을 연결하기 위한 제1 및 제2 전극 리드;
    상기 베어 셀의 측면에 구비되며, 사출 성형으로 형성되는 경우에 발생하는 플로우 마크를 제거하여 형성되는 하나 또는 다수개의 홀을 구비하는 외부 케이스; 및
    상기 외부 케이스를 포장하는 라벨을 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 배터리 팩은 상부 케이스 및 하부 케이스를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 상부 케이스는 일체형, 매입형 또는 커버형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 배터리 팩은 하드팩 또는 이너팩 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 베어 셀은 각형, 원통형 또는 파우치형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 외부 케이스는 제1 및 제2 외부 케이스로 구분되어 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 홀은 원형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 홀은 상기 플로우 마크와 동일한 개수로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 홀은 상기 플로우 마크가 형성되는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 홀은 상기 플로우 마크와 같거나 큰 크기를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  20. 베어 셀과 보호회로기판을 형성하는 단계;
    상기 베어 셀과 상기 보호회로기판을 전기적으로 연결하는 단계;
    상기 베어 셀의 측면에 사출 성형을 하여 형성되는 플로우 마크를 제거하는 천공기에 의해 발생하는 하나 또는 다수개의 홀을 구비하는 외부 케이스를 결합하는 단계; 및
    상기 외부 케이스를 라벨로 포장하여 상기 하나 또는 다수개의 홀을 감싸는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제조방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 외부 케이스는 수지 재료가 주입될 수 있는 공간과 상기 수지 재료를 유입할 수 있는 입구인 게이트로 이루어지는 금형을 제공하는 단계;
    용융된 상태의 상기 수지 재료를 상기 게이트를 통해 상기 금형 내의 공간으로 주입하는 단계;
    상기 금형 내부로 주입된 상기 수지 재료를 냉각 고화시키는 단계;
    상기 금형과 상기 금형 내에 성형된 배터리 팩 케이스를 분리하는 단계; 및
    상기 배터리 팩 케이스에 형성되는 플로우 마크를 천공기를 이용하여 제거하여 홀을 형성하는 단계를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제조방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 홀은 상기 금형에 구비되는 상기 게이트와 동일한 개수로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제조방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 홀은 상기 플로우 마크와 같거나 큰 크기를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제조방법.
  24. 제 20 항에 있어서,
    상기 배터리 팩의 성형방법은 상기 보호회로기판에 상부 케이스를 구비하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제조방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 상부 케이스는 일체형, 매입형 또는 커버형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제조방법.
KR1020070096422A 2007-09-21 2007-09-21 배터리 팩 케이스, 이의 제조방법 및 이를 구비하는 배터리팩, 이의 제조방법 KR100867927B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070096422A KR100867927B1 (ko) 2007-09-21 2007-09-21 배터리 팩 케이스, 이의 제조방법 및 이를 구비하는 배터리팩, 이의 제조방법
US12/176,970 US20090081537A1 (en) 2007-09-21 2008-07-21 Battery pack case, battery pack including the same, and methods of manufacturing the battery pack case and the battery pack

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070096422A KR100867927B1 (ko) 2007-09-21 2007-09-21 배터리 팩 케이스, 이의 제조방법 및 이를 구비하는 배터리팩, 이의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100867927B1 true KR100867927B1 (ko) 2008-11-10

Family

ID=40283975

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070096422A KR100867927B1 (ko) 2007-09-21 2007-09-21 배터리 팩 케이스, 이의 제조방법 및 이를 구비하는 배터리팩, 이의 제조방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20090081537A1 (ko)
KR (1) KR100867927B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150089540A (ko) * 2014-01-28 2015-08-05 주식회사 엘지화학 열가소성 수지를 적용한 교체형 전지팩 및 전지팩 제조 방법
WO2016167599A1 (ko) * 2015-04-15 2016-10-20 주식회사 엘지화학 핫 멜팅 고정 구조를 이용한 내장형 전지팩의 제조방법 및 이를 사용하여 제조되는 전지팩
WO2016167607A1 (ko) * 2015-04-15 2016-10-20 주식회사 엘지회학 핫 멜팅 고정 구조를 이용한 전지팩의 제조방법 및 이를 사용하여 제조되는 전지팩

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102122726A (zh) * 2010-01-08 2011-07-13 富港电子(昆山)有限公司 锂电池及其制造方法
KR101106324B1 (ko) * 2010-01-12 2012-01-18 삼성에스디아이 주식회사 파우치형 전지
TWI398978B (zh) * 2010-06-25 2013-06-11 Simplo Technology Co Ltd 電池外殼的製造方法
KR101084862B1 (ko) * 2010-07-21 2011-11-21 에스비리모티브 주식회사 절연 튜브를 구비하는 각형 이차 전지
DE102010038862A1 (de) 2010-08-04 2012-02-09 Sb Limotive Company Ltd. Verfahren zur Herstellung von Batteriemodulen oder Batteriesystemen mit einer Mehrzahl an Batteriezellen
KR20130048977A (ko) * 2011-11-03 2013-05-13 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR101985837B1 (ko) * 2012-02-03 2019-09-03 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP7230537B2 (ja) * 2018-01-31 2023-03-01 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62217573A (ja) 1986-03-19 1987-09-25 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 密閉形鉛蓄電池
KR20050041302A (ko) * 2003-10-30 2005-05-04 주식회사 아트라스비엑스 배터리 컨테이너
KR20060010661A (ko) * 2004-07-28 2006-02-02 삼성에스디아이 주식회사 팩형 이차전지용 외장케이스 및 외장케이스 성형방법
KR20060034509A (ko) * 2004-10-19 2006-04-24 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 케이스 및 이를 제조하기 위한 금형

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2109327A5 (en) * 1970-10-13 1972-05-26 Leroy Somer Injection mould design - with automatic sprue ejection prior to opening the mould
JPH0386511A (ja) * 1989-08-30 1991-04-11 Tonen Chem Corp 基板製造装置
US8778529B2 (en) * 2004-11-29 2014-07-15 Samsung Sdi Co., Ltd. Lithium secondary battery

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62217573A (ja) 1986-03-19 1987-09-25 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 密閉形鉛蓄電池
KR20050041302A (ko) * 2003-10-30 2005-05-04 주식회사 아트라스비엑스 배터리 컨테이너
KR20060010661A (ko) * 2004-07-28 2006-02-02 삼성에스디아이 주식회사 팩형 이차전지용 외장케이스 및 외장케이스 성형방법
KR20060034509A (ko) * 2004-10-19 2006-04-24 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 케이스 및 이를 제조하기 위한 금형

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150089540A (ko) * 2014-01-28 2015-08-05 주식회사 엘지화학 열가소성 수지를 적용한 교체형 전지팩 및 전지팩 제조 방법
KR101709563B1 (ko) * 2014-01-28 2017-02-23 주식회사 엘지화학 열가소성 수지를 적용한 교체형 전지팩 및 전지팩 제조 방법
WO2016167599A1 (ko) * 2015-04-15 2016-10-20 주식회사 엘지화학 핫 멜팅 고정 구조를 이용한 내장형 전지팩의 제조방법 및 이를 사용하여 제조되는 전지팩
WO2016167607A1 (ko) * 2015-04-15 2016-10-20 주식회사 엘지회학 핫 멜팅 고정 구조를 이용한 전지팩의 제조방법 및 이를 사용하여 제조되는 전지팩
KR20160123036A (ko) * 2015-04-15 2016-10-25 주식회사 엘지화학 핫 멜팅 고정 구조를 이용한 내장형 전지팩의 제조방법 및 이를 사용하여 제조되는 전지팩
KR20160122967A (ko) * 2015-04-15 2016-10-25 주식회사 엘지화학 핫 멜팅 고정 구조를 이용한 전지팩의 제조방법 및 이를 사용하여 제조되는 전지팩
KR101872308B1 (ko) * 2015-04-15 2018-06-29 주식회사 엘지화학 핫 멜팅 고정 구조를 이용한 내장형 전지팩의 제조방법 및 이를 사용하여 제조되는 전지팩
KR101872307B1 (ko) * 2015-04-15 2018-06-29 주식회사 엘지화학 핫 멜팅 고정 구조를 이용한 전지팩의 제조방법 및 이를 사용하여 제조되는 전지팩
US10263267B2 (en) 2015-04-15 2019-04-16 Lg Chem, Ltd. Battery pack manufacturing method using hot-melt fixing structure and battery pack manufactured using the same
US10818957B2 (en) 2015-04-15 2020-10-27 Lg Chem, Ltd. Method of manufacturing embedded type battery pack using hot-melt fixing structure and battery pack manufactured using the same

Also Published As

Publication number Publication date
US20090081537A1 (en) 2009-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100867927B1 (ko) 배터리 팩 케이스, 이의 제조방법 및 이를 구비하는 배터리팩, 이의 제조방법
JP4183673B2 (ja) 二次電池および二次電池の製造方法
JP4537355B2 (ja) Ｐｔｃ素子を備えた二次電池
CN106716675B (zh) 电池组
EP1826839B1 (en) Secondary battery
JP4749832B2 (ja) 二次電池
KR100824898B1 (ko) 팩 전지
EP1919009B1 (en) Lithium Rechargeable Battery
KR100839785B1 (ko) 이차전지 및 그 형성 방법
US20050151514A1 (en) Battery pack
US20030180582A1 (en) Cell and cell pack
KR101030915B1 (ko) 배터리팩
JP2005203371A (ja) 二次電池
EP2299513B1 (en) Battery pack
KR100973314B1 (ko) 보호회로 조립체 및 이를 구비하는 배터리 팩
US20080107964A1 (en) Secondary battery and method of fabricating the same
KR20110036381A (ko) 전류차단소자 및 이를 구비한 이차 전지
KR101973048B1 (ko) 캡 조립체, 이를 구비한 배터리 팩, 및 제조 방법
KR101222354B1 (ko) 각형 이차전지.
KR100646528B1 (ko) 파우치형 이차 전지 및 이를 이용한 제조 방법
JP2005285760A (ja) 缶型リチウムイオン二次電池
US8883337B2 (en) Support foot for battery pack, battery pack with the same and method of manufacturing the same
JP2003229105A (ja) パック電池の製造方法およびその方法により製造されるパック電池
US20130108900A1 (en) Battery pack
KR101308332B1 (ko) 이차 전지 및 그 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121022

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131024

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141023

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151020

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee