KR100876265B1

KR100876265B1 - 전지 케이스 및 그를 이용한 전지 팩

Info

Publication number: KR100876265B1
Application number: KR1020070087752A
Authority: KR
Inventors: 안장근
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2007-08-30
Filing date: 2007-08-30
Publication date: 2008-12-26
Also published as: EP2031674B1; CN101378109A; US20090061294A1; JP5319165B2; EP2031674A1; JP2009059681A; CN101378109B

Abstract

본 발명은 전지 케이스 및 그를 이용한 전지 팩에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수의 전지를 전기 접속하는 리드 구조가 전기적 및 기계적으로 더 안정되게 설치되도록 하는 전지 케이스 및 그를 이용한 전지 팩에 관한 것이다.

본 발명은 내측에 수용공간이 형성된 외부케이스와, 외부케이스의 수용공간에 정렬된 상태로 배치되는 복수의 단위전지와, 복수의 단위전지 사이에 절곡부를 가지며 설치되고 절곡부를 기준으로 양측이 복수의 단위전지에 전기접속 상태로 각각 결합되는 리드부재와, 리드부재의 절곡부를 기준으로 한 양측 사이에 삽입되며 단위전지들의 유동을 방지하는 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

단위전지, 리드부재, 전지 케이스, 전지 팩, 지지부재

Description

전지 케이스 및 그를 이용한 전지 팩{BATTERY CASE AND BATTERY PACK USING BATTERY CASE}

일반적으로 이차전지는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지로써, 소용량 전지의 경우 휴대폰, PDA, 디지털 카메라 등 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대용량 전지의 경우 하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.

이와 같은 이차전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로는 원통형과 각형을 들 수 있으며, 휴대폰, PDA, 디지털 카메라 등 저전력을 필요로 하는 소형 전자기기에는 통상 각형 이차전지가 사용되고, 전기 자동차 등 대전력을 필요로 하는 기기에는 통상 복수의 원통형 이차전지를 연결하여 전지 팩의 형태로써 사용된다.

상기와 같이 하나의 전지 팩은 복수의 이차전지를 전기 접속하여 이루어지 며, 여기서 상기 각각의 이차전지는 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 원통형으로 권취된 전극조립체, 상기 전극조립체를 내측에 수용하는 원통형 캔, 상기 원통형 캔의 개방 측을 밀봉하는 캡 조립체를 구비하는 통상의 구성이다.

그리고, 전지 팩은 복수 이차전지의 수용공간을 형성한 외부케이스를 구비하며, 이와 같은 외부케이스의 내측에 복수의 이차전지가 전기적으로 접속되며 수용된다.

그러나, 상기와 같은 종래 전지 팩의 경우, 복수의 이차전지가 외부케이스의 내측에 수용된 상태에서 외부 작용에 의해 유동하는 현상이 발생하고, 이와 같은 이차전지의 유동에 의해 복수의 이차전지를 전기 접속하고 있는 리드 구조가 함께 유동하는 현상이 발생한다. 이에 따라, 전지 팩의 복수 이차전지를 전기 접속하고 있는 리드 구조는 그 유동에 의해 일부분이 접촉과 분리를 반복하거나 접촉된 상태로 고정되는 현상이 발생된다. 이는, 리드 구조의 저항을 변화시키는 요인으로 작용하며, 이렇게 리드 구조의 저항이 변화되는 현상은 전지 팩의 충전 및 방전 특성에 영향을 미치면서 전지 팩의 효율을 떨어뜨리는 요인으로 작용한다.

또한, 전지 팩의 리드 구조는 복수 이차전지의 유동에 의해 함께 유동하게 되면서, 그 절곡된 부분에 선형 내지 선형에 가까운 꺽임을 여러 차례 반복하게 되고, 그 결과 절곡된 부분에 일부 절단 내지 전체 절단 등의 현상이 발생하여 전지 팩의 성능 저하 내지는 전지 팩의 기능 상실과 같은 문제로 이어진다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전지 팩의 복수 전지가 전기 접속되는 부분에서 전지들의 유동 방지에 의해 여러 전지 간의 전기적 연결이 일정한 저항값을 나타내면서 더 안정된 상태를 유지토록 하는 전지 케이스 및 그를 이용한 전지 팩을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 전지 팩의 복수 전지를 연결하는 리드 구조가 전지의 유동 방지와 함께 그 절곡부에 큰 외력의 직접적인 작용이 방지될 수 있도록 하는 전지 케이스 및 그를 이용한 전지 팩을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지 팩은 내측에 수용공간이 형성된 외부케이스, 상기 외부케이스의 상기 수용공간에 정렬된 상태로 배치되는 복수의 단위전지, 상기 복수의 단위전지 사이에 절곡부를 가지며 설치되고, 상기 절곡부를 기준으로 양측이 상기 복수의 단위전지에 전기접속 상태로 각각 결합되는 리드부재 및 상기 리드부재의 상기 절곡부를 기준으로 양측 사이에 삽입되며 상기 단위전지들의 유동을 방지하는 지지부재를 포함하여 이루어질 수 있다. 여기서 상기 리드부재는 플레이트 형태로 이루어지고, 상기 지지부재는 상기 플레이트형 리드부재의 전체길이 대비 1/2의 길이로 형성될 수 있다. 또한, 상기 지지부재는 절연성 소재로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 지지부재는 탄성 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 지지부재는 상기 외부케이스의 내측 면과 일체를 이루는 리브 형태일 수 있다. 여기서, 상기 외부케이스는 상기 지지부재를 가지는 상태로 사출 성형되는 수지 성형물일 수 있다. 또한, 상기 외부케이스는 일측이 개방된 하부케이 스 및 상기 하부케이스의 개방 측을 외부와 차단하는 상부케이스로 이루어지며, 상기 지지부재는 상기 하부케이스의 바닥면으로부터 돌출되어 형성될 수 있다. 그리고, 상기 외부케이스는 일측이 개방된 하부케이스 및 상기 하부케이스의 개방 측을 외부와 차단하는 상부케이스로 이루어지고, 상기 지지부재는 상기 하부케이스의 바닥면과 마주한 상기 상부케이스의 넓은 내면으로부터 돌출되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 외부케이스는 일측이 개방된 하부케이스 및 상기 하부케이스의 개방 측을 외부와 차단하는 상부케이스로 이루어지고, 상기 지지부재는 상기 하부케이스의 측면으로부터 바닥면과 나란한 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 한편, 상기 복수의 단위전지는 충전 및 방전이 가능한 이차전지인 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 복수의 단위전지는 원통형으로 이루어져 평면부를 마주하며 정렬되고, 상기 리드부재는 상기 원통형 단위전지의 평면부 사이에 배치되어 상기 절곡부 기준의 양측을 마주한 다른 원통형 단위전지의 평면부에 각각 전기접속 상태로 결합할 수 있다. 이때, 상기 원통형의 단위전지는 상기 평면부를 마주하며 정렬된 방향 기준으로 복수의 열로 정렬되는 것을 특징으로 할 수 있다. 여기서, 상기 리드부재는 상기 원통형 단위전지의 각 열에 개별적으로 설치되고, 상기 지지부재는 상기 개별적인 리드부재에 각각 삽입되도록 상기 원통형 단위전지의 각 열에 개별적으로 배치될 수 있다. 이때, 상기 리드부재는 상기 원통형 단위전지의 각 열에 걸치는 일체형 구조이고, 상기 지지부재는 상기 일체형의 리드부재에 삽입되는 일체형 구조일 수 있다. 반면, 상기 복수의 단위전지는 각형으로 이루어져 상대적으로 좁은 일 측면을 마주하며 정렬되고, 상기 리드부재는 상기 각형 단위전지의 마주하는 상대 적으로 좁은 일 측면 사이에 배치되어 상기 절곡부 기준의 양측을 마주한 다른 각형 단위전지의 상대적으로 좁은 일 측면에 각각 전기접속 상태로 결합할 수 있다. 이때, 상기 각형 단위전지는 상대적으로 좁은 일 측면을 마주하며 정렬된 방향 기준으로 복수의 열로 정렬될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 전지 케이스는 내측에 중공형의 전지 수용공간이 형성된 케이스 본체 및 상기 전지 수용공간에 정렬된 상태로 수용되는 복수 단위전지의 사이를 채우도록, 상기 케이스 본체의 내면으로부터 돌출되는 지지부재를 포함할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 전지 팩은 복수 전지가 전기 접속되는 부분에서 전지들의 유동 방지에 의해 여러 전지 간의 전기적 연결이 일정한 저항값을 나타내면서 더 안정된 상태를 유지하고, 그 결과 전지 팩의 충전 및 방전 특성이 일정하게 유지되면서 전지 성능 저하를 방지하는 효과가 있다.

또한, 전지 팩의 복수 전지를 연결하는 리드 구조가 전지의 유동 방지와 함께 그 절곡부에 큰 외력의 직접적인 작용이 방지될 수 있게 되면서, 리드 구조가 선형 내지 선형에 가까운 변형 등을 하면서 파손되는 현상 및 그에 따른 전지 성능 저하 내지는 전지 불량 발생을 방지하는 효과가 있다.

이하에서 첨부된 도면과 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 전지 케이스 및 그를 이용한 전지 팩에 대해 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 본 발명을 명확하 게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 사용하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩의 전지 접속 구조를 보인 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 전지 팩의 전지 접속 구조가 적용되지 않은 경우 리드부재의 변형을 예시적으로 보인 도면이다. 그리고, 도 3 내지 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지 팩의 전지 접속 구조를 보인 도면들이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩의 전지 접속구조는 나란히 정렬된 복수의 단위전지(10) 사이에 리드부재(20)가 설치되며, 복수의 단위전지(10)는 리드부재(20)에 의해 전기 접속된 상태로 연결된다. 이와 같은 리드부재(20)는 절곡부를 구비하는 형태이며, 절곡부를 기준으로 한 리드부재(20)의 양측이 복수의 단위전지(10)에 각각 전기 접속되는 상태로 결합된다. 그리고, 리드부재(20)의 절곡부를 기준으로 한 양측 사이에 지지부재(30)가 삽입되는 것으로서, 이와 같은 지지부재(30)는 리드부재(20)의 절곡부를 중심으로 한 양측이 서로 접촉되는 것을 방지한다.

도면을 참조하면, 단위전지(10)가 도 1의 화살표 방향으로 유동하는 현상에 의해서, 리드부재(20)는 도 2와 "A" 부분과 같이 절곡부를 기준으로 한 양측이 접촉될 수 있을 뿐만 아니라, 그 절곡부에 응력이 가해져 선형이나 선형에 가까운 꺽임이 발생할 수 있다. 이러한 현상은 리드부재(20)의 전기 저항을 일정치 못하게 하는 원인이 되고, 그 결과 전지의 충전 내지 충전 및 방전 특성을 저하시키는 원 인으로 작용한다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 리드부재(20)는 그 절곡부에 반복되는 꺽임이 발생되고, 그 결과 리드부재(20)의 절곡부가 끊어지는 현상이 발생된다.

따라서, 리드부재(20)의 절곡부를 기준으로 한 양측 사이에 지지부재(30)를 삽입함으로써, 복수의 단위전지(10)가 서로 접촉하는 방향으로 유동하는 것이 방지되고, 이에 따라 리드부재(20)는 절곡부를 기준으로 한 양측이 각각 지지부재(30)에 의해 항상 이격된 상태를 유지할 뿐만 아니라, 절곡부에서 리드부재(20)의 선형 내지 선형에 가까운 꺽임 현상이 방지된다. 다시 말해, 리드부재(20)는 그 절곡부를 중심으로 한 양측이 지지부재(30)에 의해 항상 이격된 상태를 유지함에 따라, 복수의 단위전지(10)를 전기 접속한 상태에서 항상 일정한 저항을 유지할 수 있는 동시에, 선형의 꺽임에 의한 끊김이 발생되지 않아 구조적 안전성이 향상된다.

그리고, 지지부재(30)는 절연성 소재로 이루어지는 것이 바람직하며, 이는 지지부재(30)가 리드부재(20)의 절곡부를 중심으로 한 양측의 접촉 현상 및 그에 따른 리드부재(20)의 저항 변화를 방지하는 기능을 하는 것에 기인한다.

또한, 지지부재(30)는 탄성 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 이는 리드부재(20)의 절곡부를 기준으로 한 양측이 서로 접촉되는 방향으로 압력을 받더라도, 탄성의 지지부재(30)가 그 압력을 충분히 흡수하면서 리드부재(20)의 절곡부에 많은 응력이 가해지는 현상을 방지할 수 있는 것에 기인한다.

또한, 리드부재(20)는 긴 플레이트 형태로 이루어지며, 지지부재(30)는 이와 같이 긴 플레이트 형태인 리드부재(20)의 전체 길이를 기준으로 1/2의 길이로 이루 어지는 것일 수 있다. 이는, 리드부재(20)의 절곡부를 감안할 때, 지지부재(30)가 리드부재(20)의 1/2의 길이로 형성되면 리드부재(20)의 절곡부를 중심으로 한 양측을 완전히 격리시켜 접촉 방지할 수 있는데 따른 것이다.

그리고, 도 3은 횡방향의 3열로 정렬되는 복수의 단위전지(10)에 리드부재 및 지지부재가 설치되는 구조를 예시한 것이다. 도시된 바와 같이, 리드부재(20)의 절곡부를 기준으로 한 양측이 복수 단위전지(10)의 서로 다른 극성을 각각 연결하며, 이에 따라 리드부재(20)를 중심으로 양측에 위치하는 단위전지(10)들이 병렬 접속된다. 여기서, 본 실시예는 지지부재(40)가 리드부재(20)의 절곡부를 기준으로 한 양측 사이에 삽입되되, 이와 같은 지지부재(40)가 리드부재(20)의 절곡부와 인접한 일부에만 설치되는 형태를 예시하였다.

그리고, 도 4와 도 5는 도 3과는 다른 실시예를 예시한 것으로서, 횡방향의 3열로 정렬되는 복수의 단위전지(10)에 리드부재 및 지지부재가 설치되되, 지지부재가 리드부재의 절곡부를 기준으로 한 양측 사이에 길게 설치된다. 도 4의 경우, 지지부재(40)는 복수로 이루어지며, 이와 같은 복수의 지지부재(40)가 3열로 정렬된 복수 단위전지(10)의 각 열에 개별적으로 설치된다. 또한, 도 5의 경우, 지지부재(50)는 긴 형태로 이루어지며, 이와 같이 길게 이루어진 지지부재(50)가 3열로 정렬된 복수 단위전지(10)의 각 열에 걸치면서 설치된다.

이러한 도 4와 도 5의 실시예와 같이 지지부재(40)(50)를 설치하면, 리드부재가 긴 플레이트 형태로 이루어지고, 이와 같은 리드부재가 횡방향의 2열 이상으로 정렬되는 복수의 단위전지를 병렬 접속하는 구조에서, 리드부재의 절곡부를 중 심으로 한 양측이 지지부재에 의해 전체적으로 이격될 수 있다. 다시 말해, 긴 플레이트 형태의 리드부재는 절곡부를 중심으로 한 양측의 모든 부분에서 접촉이 방지되고, 동시에 절곡부에서 선형이나 선형에 가까운 꺽임 현상을 발생하지 않게 된다.

도 6과 도 7은 도 5의 실시예에 따른 리드부재와 지지부재가 적용되는 전지 팩의 일 예를 나타낸 것으로서, 도시된 바와 같이, 전지 팩(100)은 내면에 리브 형태의 지지부재(121a)가 형성되는 외부케이스(120), 복수의 원통형 단위전지(110), 리드부재(130)를 포함하여 이루어진다.

외부케이스(120)는 내측에 수용공간이 형성되는 것으로서, 이와 같은 외부케이스(120)의 수용공간에 복수의 원통형 단위전지(110)가 정렬된 상태로 수용된다. 여기서, 복수의 원통형 단위전지는 평면부를 마주하는 상태로 정렬되며, 본 실시예의 경우, 이와 같이 원통형 단위전지(110)가 평면부를 마주하며 정렬되는 방향을 기준으로, 복수의 원통형 단위전지(110)가 3열로 정렬되는 형태를 예로 하였으며, 본 발명이 이에 한정되지 않음은 물론이다.

또한, 리드부재(130)가 3열로 정렬된 원통형 단위전지(110)들의 사이에 설치되는 것으로서, 본 실시예에 따는 리드부재(130)는 중앙에 절곡부가 형성되는 긴 플레이트 형태이다. 이와 같은 리드부재(130)는 절곡부를 중심으로 한 양측이 그 양측에 위치한 원통형 단위전지(110)들의 서로 다른 두 극성을 각각 연결하고, 이에 따라 리드부재(130)의 양측에 위치하는 복수의 단위전지(110)들이 병렬 접속된다.

그리고, 외부케이스(120)의 내면에 지지부재(121a)가 돌출되되, 이와 같은 지지부재(121a)는 리드부재(130)의 절곡부를 기준으로 한 양측 사이에 삽입되도록 형성된다. 본 실시예의 경우, 지지부재(121a)가 길게 형성되고, 이와 같이 길게 형성된 지지부재(121a)가 3열로 정렬된 복수 단위전지(110)의 각 열에 걸치면서 삽입되는 형태를 예로 하였다. 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 지지부재는 3열로 정렬된 복수 원통형 단위전지의 각 열에 삽입되는 별개의 형태 등, 다양한 형태로 변형 실시될 수 있음은 물론이다.

또한, 지지부재의 작용에 대해서는 상술한 도 1 내지 도 5의 실시예에서 상세히 설명한바, 본 실시예에서 이에 대한 기재는 생략키로 한다.

그리고, 본 실시예에서는 외부케이스(120)가 하부케이스(121)와 상부케이스(122)로 이루어져, 원통형 단위전지(110)들의 수용공간을 구비하는 하부케이스(121)의 바닥면으로부터 지지부재(121a)가 돌출되는 형태를 예로 하였다. 여기서, 하부케이스(121)는 지지부재(121a)를 가지는 상태로 성형되는 수지 성형물일 수 있다. 그리고, 하부케이스(121)의 일측에 보호회로기판을 포함해 보호회로 모듈의 설치를 위한 공간이 마련된다. 또한, 상부케이스(122) 역시 수지 성형물 일 수 있다. 미 설명부호 150은 복수의 단위전지를 전기적으로 접속하는 단자를 나타낸 것이며, 112는 원통형 단위전지의 어느 한 극성을 띄는 전극 캡이고, 140은 보호회로기판을 나타낸 것이다.

그리고, 도 8과 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지 팩을 나타낸 것으로서, 이와 같은 본 실시예의 전지 팩 역시 도 5의 실시예에 따른 리드부재와 지 지부재가 적용되는 형태이다. 도시된 바와 같이, 전지 팩(200)은 외부케이스(220), 복수의 원통형 단위전지(210), 리드부재(230), 지지부재(240)를 포함하여 이루어진다.

외부케이스(220)는 내측에 수용공간이 형성되는 것으로서, 이와 같은 외부케이스(220)의 수용공간에 복수의 원통형 단위전지(210)가 정렬된 상태로 수용된다.여기서, 외부케이스(220)는 하부케이스(221)와 상부케이스(222)로 이루어질 수 있다. 하부케이스(221)는 내측에 수용공간이 형성되며, 이와 같은 하부케이스(121)의 수용공간에 복수의 원통형 단위전지(110)가 정렬된 상태로 수용된다. 상부케이스(122)는 하부케이스(121)에 결합되어 하부케이스(121)의 수용공간을 외부와 차단한다. 또한, 하부케이스(121)의 일측에 보호회로기판(250)을 포함해 보호회로 모듈의 설치를 위한 공간이 마련된다.

그리고, 복수의 원통형 단위전지(210)는 평면부를 마주하는 상태로 정렬되며, 본 실시예의 경우, 이와 같이 원통형 단위전지(210)가 평면부를 마주하며 정렬되는 방향을 기준으로, 복수의 원통형 단위전지(210)가 3열로 정렬되는 형태를 예로 하였으며, 본 발명이 이에 한정되지 않음은 물론이다.

또한, 리드부재(230)가 3열로 정렬된 원통형 단위전지(210)들의 사이에 설치되는 것으로서, 본 실시예에 따는 리드부재(230)는 중앙에 절곡부가 형성되는 긴 플레이트 형태이다. 이와 같은 리드부재(230)는 절곡부를 중심으로 한 양측이 그 양측에 위치한 원통형 단위전지(210)들의 서로 다른 두 극성을 각각 연결하고, 이에 따라 리드부재(230)의 양측에 위치하는 복수의 단위전지(210)들이 병렬 접속된 다.

그리고, 리드부재(230)의 절곡부를 기준으로 한 양측 사이에 지지부재(240)가 삽입되는 것으로서, 이와 같은 지지부재(240)는 긴 형태로 이루어지고, 이와 같이 길게 이루어진 지지부재(240)가 3열로 정렬된 복수 단위전지(210)의 각 열에 걸치면서 설치된다. 여기서, 이와 같은 지지부재(240)의 작용은 상술한 도 1 내지 도 5의 실시예에서 상세히 기술한바, 본 실시예에서 이에 대한 기재는 생략키로 한다. 미 설명부호 260은 복수의 단위전지를 전기적으로 접속하는 단자를 나타낸 것이고, 212는 원통형 단위전지의 어느 한 극성을 띄는 전극 탭이다.

그리고, 도 10과 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지 팩을 나타낸 것으로서, 도시된 바와 같이, 전지 팩(300)은 하부케이스(321)와 상부케이스(322)로 이루어지는 외부케이스(320), 복수의 원통형 단위전지(310), 리드부재(330)를 포함하여 이루어진다.

외부케이스(320)는 내측에 수용공간이 형성되는 것으로서, 이와 같은 외부케이스(320)의 수용공간에 복수의 원통형 단위전지(310)가 정렬된 상태로 수용된다. 여기서, 외부케이스(320)는 하부케이스(321)와 상부케이스(322)로 이루어진다. 하부케이스(321)는 원통형 단위전지(310)들의 수용공간을 구비하며, 상부케이스(322)가 하부케이스(310)에 결합되어 수용공간을 외부와 차단한다.

여기서, 상부케이스(322)의 내면에 지지부재(322a)가 형성되는 것으로서, 이와 같은 지지부재(322a)는 후술되는 리드부재(330)의 절곡부를 기준으로 한 양측 사이에 삽입되도록 형성된다. 다시 말해, 하부케이스(321)의 바닥면과 마주하는 상 태인 상부케이스(322)의 넓은 내면으로부터 지지부재(322a)가 돌출되며, 이와 같은 지지부재(322a)는 예를 들어, 길게 형성되어, 3열로 정렬된 복수 단위전지(310)의 각 열에 걸치면서 삽입된다. 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 지지부재는 3열로 정렬된 복수 원통형 단위전지의 각 열에 삽입되는 별개의 형태 등, 다양한 형태로 변형 실시될 수 있음은 물론이다.

또한, 상부케이스(322)는 지지부재(322a)를 가지는 상태로 성형되는 수지 성형물일 수 있다. 그리고, 하부케이스(321)의 일측에 보호회로기판(340)을 포함해 보호회로 모듈의 설치를 위한 공간이 마련되며, 이와 같은 하부케이스(321) 역시 수지 성형물 일 수 있다.

그리고, 복수의 원통형 이차전지와 리드부재는 상술한 도 8 및 도 9에 따른 실시예의 그것과 동일한 것으로서, 부연 설명하면, 복수의 원통형 단위전지(310)는 평면부를 마주하는 상태로 정렬되며, 이와 같이 원통형 단위전지(310)가 평면부를 마주하며 정렬되는 방향을 기준으로, 복수의 원통형 단위전지는 3열로 정렬된다.

또한, 리드부재(330)가 3열로 정렬된 원통형 단위전지(310)들의 사이에 설치되는 것으로서, 리드부재(330)는 중앙에 절곡부가 형성되는 긴 플레이트 형태이다. 이와 같은 리드부재(330)는 절곡부를 중심으로 한 양측이 그 양측에 위치한 원통형 단위전지(310)들의 서로 다른 두 극성을 각각 연결하고, 이에 따라 리드부재(330)의 양측에 위치하는 복수의 단위전지(310)들이 병렬 접속된다. 미 설명부호 350은 복수의 단위전지를 전기적으로 접속하는 단자를 나타낸 것이고, 312는 원통형 단위전지의 어느 한 극성을 띄는 전극 캡이다.

또한, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩의 다른 외부케이스 형태를 예시한 것으로서, 도시된 바와 같이, 원통형 단위전지를 정렬된 상태로 수용하는 하부케이스(400)의 측면으로부터 지지부재(410)가 설치되는 형태이다. 여기서, 지지부재(410)는 리드부재의 절곡부를 기준으로 한 양측 사이에 삽입되도록 하부케이스의 측면으로부터 돌출되는 것임은 물론이다.

그리고, 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지 팩을 개략적으로 나타낸 것으로서, 도시된 바와 같이, 전지 팩(500)은 외부케이스(540), 복수의 각형 단위전지(510), 리드부재(520), 지지부재(530)를 포함하여 이루어진다. 외부케이스(540)는 내측에 수용공간이 형성되는 것으로서, 이와 같은 외부케이스(540)의 수용공간에 복수의 각형 단위전지(510)가 정렬된 상태로 수용된다.

복수의 각형 단위전지(510)는 상대적으로 좁은 일 측면을 마주하는 상태로 정렬되고, 본 실시예의 경우 각형 단위전지(510)가 상대적으로 좁은 일 측면을 마주하며 정렬되는 방향을 기준으로, 복수의 각형 단위전지(510)가 2열로 정렬되는 형태를 예로 하였으며, 본 발명이 이에 한정되지 않음은 물론이다.

또한, 리드부재(520)가 2열로 정렬된 각형 단위전지(510)들의 사이에 설치되는 것으로서, 본 실시예에 따는 리드부재(520)는 중앙에 절곡부가 형성되는 긴 플레이트 형태이다. 이와 같은 리드부재(520)는 절곡부를 중심으로 한 양측이 그 양측에 위치한 각형 단위전지(510)들의 서로 다른 두 극성을 각각 연결하고, 이에 따라 리드부재(520)의 양측에 위치하는 복수의 각형 단위전지(510)들이 병렬 접속된다.

그리고, 리드부재(520)의 절곡부를 기준으로 한 양측 사이에 지지부재(530)가 삽입되는 것으로서, 이와 같은 지지부재(530)는 긴 형태로 이루어지고, 이와 같이 길게 이루어진 지지부재(530)가 2열로 정렬된 복수 단위전지(510)의 각 열에 걸치면서 설치된다. 여기서, 이와 같은 지지부재(530)의 작용은 상술한 도 1 내지 도 5의 실시예에서 상세히 기술한바, 본 실시예에서 이에 대한 기재는 생략키로 한다. 미 설명부호 512와 514는 각형 이전전지의 한 극성을 띄는 전극단자와 그를 절연하는 절연 가스켓을 나타낸 것이다.

또한, 상술한 본 발명의 실시예들에 따른 단위전지는 충전 및 방전 가능한 이차전지일 수 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩의 전지 접속 구조를 보인 도면

도 2는 본 발명에 따른 전지 팩의 전지 접속 구조가 적용되지 않은 경우 리드부재의 변형을 예시적으로 보인 도면

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지 팩의 전지 접속 구조를 보인 도면

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지 팩의 전지 접속 구조를 보인 도면

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지 팩의 전지 접속 구조를 보인 도면

도 6은 도 5의 실시예에 따른 전지 접속 구조가 적용되는 전지 팩의 일 실시예를 보인 분해사시도

도 7은 도 6의 실시예에 따른 전지 팩의 결합된 상태의 B-B선 단면도

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지 팩을 분해사시도

도 9는 도 8의 실시예에 따른 전지 팩의 결합된 상태의 C-C선 단면도

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지 팩을 보인 분해사시도

도 11은 도 10의 실시예에 따른 전지 팩의 결합된 상태의 D-D선 단면도

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩의 케이스를 보인 사시도

도 13는 본 발명의 다른 실시예에 따는 전지 팩을 보인 평면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 단위전지 12 : 전극 탭

20 : 리드부재 30 : 지지부재

100 : 전지 팩 110: 원통형 단위 전지

112: 전극 캡 120: 케이스

121 : 하부케이스 121a: 지지부재

122: 상부케이스 130: 리드부재

140: 보호회로기판 150 : 단자

Claims

내측에 수용공간이 형성된 외부케이스;

상기 외부케이스의 상기 수용공간에 정렬된 상태로 배치되는 복수의 단위전지;

상기 복수의 단위전지 사이에 절곡부를 가지며 설치되고, 상기 절곡부를 기준으로 양측이 상기 복수의 단위전지에 전기접속 상태로 각각 결합되는 리드부재; 및,

상기 리드부재의 상기 절곡부를 기준으로 양측 사이에 삽입되며 상기 단위전지들의 유동을 방지하는 지지부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
제 1 항에 있어서,

상기 리드부재는 플레이트 형태로 이루어지고, 상기 지지부재는 상기 플레이트형 리드부재의 전체길이 대비 1/2의 길이로 형성되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
제 1 항에 있어서,

상기 지지부재는 절연성 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
제 1 항에 있어서,

상기 지지부재는 탄성 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
제 1 항에 있어서,

상기 지지부재는 상기 외부케이스의 내측 면과 일체를 이루는 리브 형태인 것을 특징으로 하는 전지 팩.
제 5 항에 있어서,

상기 외부케이스는 상기 지지부재를 가지는 상태로 사출 성형되는 수지 성형물인 것을 특징으로 하는 전지 팩.
제 5 항에 있어서,

상기 외부케이스는 일측이 개방된 하부케이스 및 상기 하부케이스의 개방 측을 외부와 차단하는 상부케이스로 이루어지며,

상기 지지부재는 상기 하부케이스의 바닥면으로부터 돌출되어 형성되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
제 5 항에 있어서,

상기 외부케이스는 일측이 개방된 하부케이스 및 상기 하부케이스의 개방 측을 외부와 차단하는 상부케이스로 이루어지고,

상기 지지부재는 상기 하부케이스의 바닥면과 마주한 상기 상부케이스의 넓 은 내면으로부터 돌출되어 형성되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
제 5 항에 있어서,

상기 외부케이스는 일측이 개방된 하부케이스 및 상기 하부케이스의 개방 측을 외부와 차단하는 상부케이스로 이루어지고,

상기 지지부재는 상기 하부케이스의 측면으로부터 바닥면과 나란한 방향으로 돌출되어 형성되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 단위전지는 충전 및 방전이 가능한 이차전지인 것을 특징으로 하는 전지 팩.
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 단위전지는 원통형으로 이루어져 평면부를 마주하며 정렬되고,

상기 리드부재는 상기 원통형 단위전지의 평면부 사이에 배치되어 상기 절곡부 기준의 양측을 마주한 다른 원통형 단위전지의 평면부에 각각 전기접속 상태로 결합하는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
제 11 항에 있어서,

상기 원통형의 단위전지는 상기 평면부를 마주하며 정렬된 방향 기준으로 복 수의 열로 정렬되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
제 12 항에 있어서,

상기 리드부재는 상기 원통형 단위전지의 각 열에 개별적으로 설치되고,

상기 지지부재는 상기 개별적인 리드부재에 각각 삽입되도록 상기 원통형 단위전지의 각 열에 개별적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
제 12 항에 있어서,

상기 리드부재는 상기 원통형 단위전지의 각 열에 걸치는 일체형 구조이고,

상기 지지부재는 상기 일체형의 리드부재에 삽입되는 일체형 구조인 것을 특징으로 하는 전지 팩.
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 단위전지는 각형으로 이루어져 상대적으로 좁은 일 측면을 마주하며 정렬되고,

상기 리드부재는 상기 각형 단위전지의 마주하는 상대적으로 좁은 일 측면 사이에 배치되어 상기 절곡부 기준의 양측을 마주한 다른 각형 단위전지의 상대적으로 좁은 일 측면에 각각 전기접속 상태로 결합하는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
제 15 항에 있어서,

상기 각형 단위전지는 상대적으로 좁은 일 측면을 마주하며 정렬된 방향 기준으로 복수의 열로 정렬되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
내측에 중공형의 전지 수용공간이 형성되며, 상기 전지 수용공간에 복수의 단위전지가 수용되는 케이스 본체;

상기 케이스 본체의 내면으로부터 일체로 돌출되는 지지부재; 및

상기 지지부재는

상기 복수의 단위전지 사이에 위치하는 절곡부를 구비하며 상기 절곡부를 기준으로 양측이 상기 복수의 단위전지에 전기 접속 상태로 각각 결합되는 리드 부재의 양측 사이에 삽입되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전지 케이스.