KR100902691B1

KR100902691B1 - 배터리 팩

Info

Publication number: KR100902691B1
Application number: KR1020037006450A
Authority: KR
Inventors: 다께시따도시오; 아오끼히사시; 다시로게이
Original assignee: 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 2001-09-14
Filing date: 2002-09-13
Publication date: 2009-06-15
Also published as: EP1427036A1; US20040070366A1; KR20040031682A; EP1427036A4; JP2003086158A; JP3846243B2; WO2003026041A1; US6911802B2

Abstract

배터리 케이스 내에 배터리 셀을 수납하는 스페이스 혹은 배터리 셀의 팽창을 허용하기 위한 최저한의 간극을 확보하는 동시에, 수납된 배터리 셀의 덜걱거림을 방지한다.

복수의 사각 기둥형의 배터리 셀(3)을 직렬로 접속하여 배터리 케이스(2)에 수납한 배터리 팩(1)이며, 복수의 배터리 셀은 모두 전지 덮개(32)가 전방측에 위치하고, 하나의 배터리 셀의 전지관 바닥(35)에 접속되어 전지 덮개측까지 연장된 부극측 태브(37)와, 상기 하나의 배터리 셀의 정극 단자부(33)와 인접하는 다른 배터리 셀의 전지관 바닥을 접속하는 중간 접속 태브(36)와, 상기 다른 배터리 셀의 정극 단자부에 접속된 정극측 태브(34)를 갖고, 또한 각 부극측 태브 및 중간 접속 태브와 각 전지관(31) 측면 사이에 셀측 절연 시트(50)가 배치되고, 상측 케이스(10)와 하측 케이스(20)를 조합했을 때에, 각 배터리 셀의 전후 방향으로 연장되는 측연부(3E)를 압박하는 돌기부(12), 상부 구석 리브(13), 소형 리브(21), 하부 구석 리브(22)(측연 압박부)를 상측 케이스의 내면 및 하측 케이스의 내면에 각각 설치한다.

배터리 셀, 배터리 팩, 소형 리브, 돌기부, 셀측 절연 시트, 전지관

Description

배터리 팩{BATTERY PACK}

본 발명은, 배터리 케이스 내에 복수의 사각 기둥형을 한 배터리 셀을 수납하여 이루어지는 배터리 팩에 관한 것으로, 특히 배터리 케이스 내에 있어서의 배터리 셀의 안정된 수납 상태를 유지하도록 한 것이다.

배터리 팩은 충전 가능한 배터리로서, 여러 가지의 전자 기기에 이용되고, 이러한 배터리 팩은 배터리 케이스 내에 하나 내지 복수의 배터리 셀이 수납되어 이루어진다.

배터리 셀에는 편평한 사각 기둥형을 한 것이 있으며, 이러한 배터리 셀에 있어서는, 이에 의해 한층 더 큰 사각 기둥형을 한 배터리 케이스에 수납하는 것이 스페이스적으로 효율이 좋다.

또한, 배터리 팩은, 통상 그 일단부면 또는 일단부측 부위에 배터리 단자를 설치하므로, 전지관 바닥으로부터 전지 덮개측에 부극측 태브를 전지관의 측면을 밀착하도록 설치하고 있다.

또한, 복수의 배터리 셀을 직렬로 접속하는 경우, 하나의 배터리 셀의 전지관 바닥과 인접하는 다른 배터리 셀의 정극 단자부와 접속하기 위해 중간 접속 태브가 설치되고, 상기 중간 접속 태브는 상기 부극측 태브와 마찬가지로 전지관의 측면을 밀착하도록 설치된다.

또, 이들 부극측 태브 및 중간 접속 태브는 전지관의 측면에 밀착하도록 배치할 때, 전지관 사이에 절연 시트가 개재된다.

또한, 배터리 팩의 안전성을 확보하기 위해, 상기 부극측 태브 및 중간 접속 태브를, 각각 2개로 분할하여 이들 분할된 태브 부재와 태브 부재 사이에 PTC(positive temperature coefficient)를 개재시켜, 배터리 셀이 고온이 되었을 때에 전력의 공급을 차단하도록 한 것이 있다.

그리고, 사각 기둥형을 한 배터리 셀에 있어서는, 충전시 등에 직사각형의 중앙부가 팽창되어 버리는 경향이 있다.

이상과 같은 이유로부터, 배터리 케이스는 배터리 셀의 외형보다도 한 단계 혹은 두 단계 크게 형성할 필요가 있다.

그러나, 이와 같이 배터리 케이스를 배터리 셀에 대해 크게 형성한 경우, 그 내부에서 배터리 셀이 덜걱거리게 되는 문제가 있다.

배터리 셀이 배터리 케이스 내에 있어서 덜걱거리게 되면, 배터리 단자에 접속되어 있는 상기 부극측 태브나 정극측 태브가 변형을 반복하여 파손되거나 하는 사고로 이어진다. 통상, 배터리 단자는 배터리 케이스에 고정되어 있기 때문이다.

또한, 배터리 셀이 덜걱거리게 되면, 상기 부극측 태브 및 중간 접속 태브가 움직여 버려, 절연 시트로부터 어긋나 쇼트 등의 사고로 이어진다는 문제도 있다.

본 발명의 배터리 팩은, 배터리 케이스 내에 배터리 셀을 수납하는 스페이스 와 부극측 태브나 중간 접속 태브, 혹은 배터리 셀의 팽창을 허용하기 위한 최저한의 간극을 확보하는 동시에, 수납된 배터리 셀의 덜걱거림을 방지하는 것을 과제로 한다.

본 발명의 배터리 팩은, 복수의 사각 기둥형의 배터리 셀을 직렬로 접속하여 배터리 케이스에 수납한 배터리 팩이며, 배터리 케이스는 모두 상자형을 한 상측 케이스와 하측 케이스가 조합되도록 하여 구성되고, 복수의 배터리 셀은 모두 전지 덮개가 전방측에 위치하고, 좌우 방향으로 나란히 상기 배터리 케이스 내에 수납되어 있고, 하나의 배터리 셀의 전지관 바닥에 접속되어 전지 덮개측까지 연장된 부극측 태브와, 상기 하나의 배터리 셀의 정극 단자부와 인접하는 다른 배터리 셀의 전지관 바닥을 접속하는 중간 접속 태브와, 상기 다른 배터리 셀의 정극 단자부에 접속된 정극측 태브를 갖고, 상기 부극측 태브와 중간 접속 태브는 모두, 각 배터리 셀의 전지관 측면을 밀착하도록 배치되고, 상기 부극측 태브 및 중간 접속 태브는, 각각 관 바닥측 태브와 전지 덮개측 태브의 2개로 분할되고, 이들 관 바닥측 태브와 전지 덮개측 태브 사이에는 PTC(positive temperature coefficient)가 개재되어 있고, 또한 각 부극측 태브 및 중간 접속 태브와 각 전지관 측면 사이에 셀측 절연 시트가 배치되고, 상측 케이스와 하측 케이스를 조합했을 때에 각 배터리 셀의 전후 방향으로 연장되는 측연부를 압박하는 측연 압박부를 상측 케이스의 내면 및 하측 케이스의 내면에 각각 설치한 것이다.

따라서, 본 발명의 배터리 팩에 따르면, 배터리 케이스에서 배터리 셀의 전후 방향으로 연장되는 측연부를 압박하는 측연 압박부를 설치하였으므로, 배터리 케이스 내에 배터리 셀을 수납한 상태에서, 배터리 셀을 덜걱거리지 않도록 보유 지지할 수 있는 동시에, 배터리 케이스 내에 수납된 배터리 셀의 중앙부와 세퍼레이터 사이에는 소정의 간극이 형성되고, 배터리 팩의 충전시에 배터리 셀이 팽창하여 그 상면 및 하면의 중앙부가 팽창되어도, 그 팽창된 부분을 상기 간극으로 흡수할 수 있으므로, 배터리 케이스의 전체가 팽창되거나 변형하는 것을 방지할 수 있다.

도1은 본 발명의 배터리 팩을 배터리 셀이 4개인 것에 적용한 실시 형태의 일예를 도시한 것으로, 본 도면은 전체의 사시도이다.

도2는 배터리 케이스를 상하로 분해하여 도시한 사시도이다.

도3은 배터리 케이스를 제외한 상태를 후방으로부터 본 사시도이다.

도4는 4개의 배터리 셀 중 상하 2 세트와 세퍼레이터를 상하 방향으로 분해하여 도시한 사시도이다.

도5는 4개의 배터리 셀과 기판을 전후 방향으로 분해하여 도시한 사시도이다.

도6은 좌우의 2개의 배터리 셀과 각 태브를 분해하여 도시한 사시도이다.

도7은 상측 케이스의 바닥면도이다.

도8은 하측 케이스의 평면도이다.

도9는 세퍼레이터를 상부 경사 전방으로부터 본 사시도이다.

도10은 세퍼레이터를 하부 경사 전방으로부터 본 사시도이다.

도11은 도9의 XI-XI선에 따르는 단면도이다.

도12는 도9의 XII-XII선에 따르는 단면도이다.

도13은 배터리 팩의 전후 방향의 대략 중앙부에 있어서 절단하고, 각 부를 상하로 분해하여 도시한 단면도이다.

도14는 도1의 XIV-XIV선에 따르는 단면도이며, 그 일부를 확대하여 도시한 도면이다.

도15는 도1의 XV-XV선에 따르는 단면도이며, 그 일부를 확대하여 도시한 도면이다.

도16은 배터리 팩의 확대 횡단면도이다.

도17은 배터리 팩을 배터리 단자를 포함하는 위치에서 종단면 방향으로 절단하고, 배터리 셀 및 세퍼레이터는 절단하지 않고 나타낸 확대 종단면도이다.

도18은 배터리 팩을 배터리 단자를 포함하는 위치에서 종단면 방향으로 절단한 확대 종단면도이다.

도19는 상측 케이스의 개구 주연부를 확대하여 도시한 단면도이다.

도20은 하측 케이스의 개구 주연부를 확대하여 도시한 단면도이다.

도21은 상측 케이스의 개구 주연부와 하측 케이스의 개구 주연부를 맞춘 상태를 확대하여 도시한 단면도이다.

도22는 도21의 상태로부터 초음파 용착한 상태를 확대하여 도시한 단면도이다.

도23은 초음파 용착 장치의 받침대에 배터리 팩을 적재한 상태를 개략적으로 도시한 평면도이다.

도24는 초음파 용착 장치의 받침대에 배터리 팩을 적재한 상태를 일부를 단면으로 하여 도시한 측면도이다.

이하에, 본 발명의 배터리 팩(1)의 상세를 첨부 도면에 도시한 실시 형태에 따라서 설명한다.

배터리 팩(1)은 직사각형의 배터리 케이스(2)와, 상기 배터리 케이스(2)에 수납된 4개의 배터리 셀(3, 3, …)과, 이들 배터리 셀(3, 3, …) 중 상하로 배열된 배터리 셀(3, 3)을 이격시키는 세퍼레이터(4)와, 상기 배터리 팩(1)의 잔량 등을 계산하여 기억하는 IC 칩(5) 등이 장착된 기판(6)과, 상기 기판(6)에 부착되어 배터리 케이스(2)의 길이 방향의 일단부면(전방단부면)에 노출되는 배터리 단자(7)를 갖는다(도2 참조).

또, 각 도면에 있어서 화살표로 나타내는 U 방향, D 방향, L 방향, R 방향, F 방향, B 방향은, 각각 상방, 하방, 좌측, 우측, 전방, 후방을 의미하는 것으로 한다. 또한, 본 명세서에 있어서 나타낸 상기 방향성은 편의상의 것이며, 상기 배터리 팩(1)이 사용되는 상황에 있어서, 그 방향성은 적절하게 변경된다.

4개의 배터리 셀(3, 3, …)은 다음에 상세하게 서술하지만, 상하 좌우에 적층되도록 배치되고, 좌우 방향으로 배치된 2개의 배터리 셀(3r)(「r」은 우측을 도시한다. 이하 동일함)과 배터리 셀(3l)(「l」은 좌측을 도시한다. 이하 동일함)은 절연 부재가 되는 양면 접착 시트 부재(8)로 결합되고, 이들은 후술하는 바와 같이 직렬로 접속되어 있고, 또한 상측의 좌우 2개의 배터리 셀(3ur, 3ul)(「u」는 상측을 도시한다. 이하 동일함)과 하측의 좌우 2개의 배터리 셀(3dr, 3dl)(「d」는 하측을 도시한다. 이하 동일함)은 기판(6)에 형성된 회로 패턴(도시는 생략함)에 의해 병렬로 접속되어 있다.

배터리 케이스(2)는 상측 케이스(10)와 하측 케이스(20)로 이루어지고, 상측 케이스(10)와 하측 케이스(20)는 모두 상자형을 이루어, 서로의 개구가 맞도록 조합됨으로써 구성된다(도2 참조).

상측 케이스(10)와 하측 케이스(20)는 이들 좌우 방향의 내부 치수는, 좌우로 배열된 2개의 배터리 셀(3ur, 3ul)의 좌우 폭과 거의 동일하거나 또는 약간 크게 형성되고, 상측 케이스(10)의 내측 높이는 하나의 배터리 셀(3)의 높이 치수보다도 크고, 하측 케이스(20)의 내측 높이는 하나의 배터리 셀(3)의 높이 치수보다도 작게 형성되어 있고, 배터리 케이스(2)로서 조합되었을 때의 내부 공간의 높이는 세퍼레이터(4)를 거쳐서 상하로 겹쳐진 2개의 배터리 셀(3u, 3d)의 높이와 대략 동일하거나 또는 약간 크게 형성되어 있다(도13 참조).

상측 케이스(10)의 좌우 방향의 중앙부에는 전후 방향으로 약간 길고, 표면측이 오목한 부분, 내면측이 볼록한 부분이 되는 단차부(11)가 형성되고, 상기 단차부(11)의 내측면의 대략 중앙부에는 돌기부(12)가 수직 설치되어 있고, 상기 돌기부(12)는 후술하는 상측의 좌우에 배치된 2개의 배터리 셀(3ur, 3ul)이 서로 인접하는 상측의 측연부(3E, 3E)에 대응하는 위치에 형성되고, 이들 상측 측연부(3E, 3E)를 상방으로부터 압박하도록 되어 있다(도13 참조).

상측 케이스(10)의 좌우 내면측의 상부 구석부에는, 작은 리브(이하,「상부 구석 리브」라 함)(13, 13, …)가 형성되고(도7 참조), 상기 상부 구석 리브(13, 13, …)는 배터리 케이스(2) 내에 수납된 상측 배터리 셀(3ur, 3ul)의 상측 측연부(3E, 3E)를 상방으로부터 압박하도록 되어 있다(도13 참조).

하측 케이스(20)의 하부 내면의 좌우 중앙부에는 좌우 방향으로 연장되는 소형 리브(21, 21, …)가 전후 방향으로 적절하게 간격을 두고 설치되어 있고(도8 참조), 상기 소형 리브(21, 21, …)는 후술하는 하측의 좌우에 배치된 2개의 배터리 셀(3dr, 3dl)이 서로 인접하는 하측의 측연부(3E, 3E)에 대응하는 위치에 형성되고, 배터리 케이스(2) 내에 수납된 하측 배터리 셀(3dr, 3dl)의 하측 측연부(3E, 3E)를 하방으로부터 압박하도록 되어 있다(도13 참조).

하측 케이스(20)의 좌우 내면측의 하부 구석부에는 작은 리브(이하,「하부 구석 리브」라 함)(22, 22, …)가 형성되고(도8 참조), 상기 하부 구석 리브(22, 22, …)는 배터리 케이스(2) 내에 배터리 셀(3)을 수납하였을 때에 하측 배터리 셀(3dr, 3dl)의 하측 측연부(3E, 3E)를 하방으로부터 압박하도록 되어 있다(도13 참조).

또, 상측 케이스(10)의 돌기부(12), 상부 구석 리브(13), 하측 케이스(20)의 하부 구석 리브(22), 소형 리브(21)가 청구 범위에 있어서의「측연 압박부」에 상당한다.

하측 케이스(20)의 전방단부면이며 그 좌우 방향의 중앙부보다 우측 위치 및 상기 위치와 연속된 하면의 전방단부에 개구하는 직사각형 절결부(23)가 형성되고, 상기 직사각형 절결부(23)에 상기 배터리 단자(7)가 상방으로부터 슬라이드되어 부착되도록 되어 있고, 상기 직사각형 절결부(23)에 부착된 배터리 단자(7)의 전방면은 하측 케이스(20)와 거의 동일해지도록 되어 있다(도17 참조).

상측 케이스(10)의 하면 개구 주연부에는 내측 및 하방을 향하는 단차가 형성되고, 그 외측이 얇은 두께로 된 주위벽(이하,「외주벽」이라 함)(14)이 형성되어 있고, 상기 외주벽(14)의 하단부 모서리의 내측연에는 테이퍼부(14a)가 형성되어 있다(도19 참조).

상기 단차의 상면은 내측으로 감에 따라 하방으로 치우치는 경사면으로 형성되어, 경사면을 갖는 내측 부분은 하방으로 돌출되는 환형의 돌조(이하,「내측 돌조」라 함)(15)로 되어 있고, 이에 의해 상기 내측 돌조(15)와 상기 외주벽(14) 사이에 하방으로 개구하는 환형의 V홈(16)이 형성되어 있다(도19 참조).

또한, 상기 V홈(16)의 바닥면(상면)(16a)은 폭이 좁은 수평면으로 형성되어 있고, 상기 내측 돌조(15)의 내측연에는 테이퍼부(15a)가 형성되어 있다(도19 참조).

하측 케이스(20)의 상면 개구 주연에는 외측 및 상방을 향하는 단차가 형성되어, 그 내측이 얇은 두께로 된 주위벽(이하,「내주벽」이라 함)(24)이 형성되어 있고, 상기 내주벽(24)의 상단부는 그 외측에 작은 경사면(이하,「외측 경사면」이라 함)(25)과 내측에 비교적 큰 경사면(이하,「내측 경사면」이라 함)(26)이 형성되어 있고, 상기 내측 경사면(26)의 수직 방향에 대한 각도는 상기 상측 케이스(10)의 V홈(16)을 형성하는 내측 돌조(15)의 경사면보다 약간 작게 형성되어 있다(도20 참조). 또, 각 부의 구체적인 형상(수치)에 대해서는, 후술한다.

배터리 셀(3)은, 약간 편평한 직사각형 형상을 이루어 길이 방향의 일단부면이 개구된 전지관(31)과 상기 전지관(31)의 개구를 덮도록 부착된 전지 덮개(32)와 도시는 생략하였지만 전지관(31) 내에 수납된 전지 소자 등으로 이루어지고, 전지 덮개(32)에는 정극 단자부(33)가 설치되어 있다(도6 참조).

또한, 각 배터리 셀(3, 3, …)의 전지 덮개(32, 32, …)에 설치된 정극 단자부(33, 33, …)는 좌우 방향에 있어서의 중앙으로부터 한 쪽으로 치우친 위치에 설치되어 있고, 좌우로 배열된 2개의 배터리 셀(3r, 3l)은 양자의 정극 단자부(33r, 33l)가 서로 분리되는 위치가 되는 방향으로 결합되어 있다(도6 참조).

또, 상하 2 세트의 직렬로 접속된 좌우 2개의 배터리 셀[(3ur, 3ul과 3dr, 3dl)]은 상하 동일한 구성을 하고 있으므로, 그 한 쪽(상측)의 좌우 2개의 배터리 셀(3ur, 3ul)에 대해 설명하고, 다른 쪽(하측)의 좌우 2개의 배터리 셀(3dr, 3dl)에 대해서는 그 상세한 설명은 생략한다.

좌우 2개의 배터리 셀(3ur, 3ul)은 이들을 전기적으로 보면, 우측 배터리 셀(3ur)은 직렬로 배열된 것 중 정극측에, 좌측 배터리 셀(3ul)은 그 부극측에 각각 배열된다(도6 참조).

우측 배터리 셀(3ur)의 정극 단자부(33ur)에는 우측으로 연장되어 선단부가 전방으로 절곡된 정극측 태브(34)가 스폿 용접에 의해 부착되고(도4, 도6 참조), 전방으로 절곡된 선단부는 상기 기판(6)에 납땜되는 리드부(34a)로 되어 있다(도2 참조).

좌우로 배열된 2개의 배터리 셀(3ur, 3ul)의 상면에는 2개의 배터리 셀(3ur, 3ul)의 좌우 양측 모서리를 제외한 대략 전체면과 동일한 크기의 절연 시트(셀측 절연 시트)(50)가 부착되어 있고, 상기 셀측 절연 시트(50)의 대략 중앙부에는 좌우 2개의 배터리 셀(3ur, 3ul)이 결합된 부분이 노출되도록 긴 구멍형의 개구부(이하,「긴 구멍 개구」라 함)(51)가 형성되고, 또한 그 전방측 모서리에는 하방으로 절곡되어 전지 덮개(32u)의 일부를 덮는 절곡부(52)가 형성되어 있다(도6 참조). 또, 셀측 절연 시트(50)의 좌우 양측 모서리와 배터리 셀(3ur, 3ul)의 좌우 양측 모서리 사이의 부분이 청구항 3에 있어서의「절연 시트의 릴리프부」에 상당하고, 또한 상기 긴 구멍 개구부(51)도 청구항 3에 있어서의「절연 시트의 릴리프부」에 상당한다.

그리고, 우측 배터리 셀(3ur)에는 상기 관 바닥(35ur)으로부터 전지 덮개(32ur)측으로 연장되고, 전지관(31ur)의 상측면을 상기 셀측 절연 시트(50)를 거쳐서 밀착하도록 중간 접속 태브(36)가 설치되고, 상기 중간 접속 태브(36)는 전후 2개로 분할되어, 관 바닥측 태브(36a)와 전지 덮개측 태브(36b)로 이루어지고(도6 참조), 상기 관 바닥측 태브(36a)의 관 바닥측 단부는 우측 배터리 셀(3ur)의 관 바닥(35ur)에 스폿 용접되고(도3 참조), 또한 상기 전지 덮개측 태브(36b)의 전지 덮개측 단부는 좌측으로 연장된 후, 하방으로 굴곡되어 전지 덮개(32ul)를 밀착하도록 하여, 좌측 배터리 셀(3ul)의 정극 단자부(33ul)까지 연장되고, 상기 정극 단자부(33ul)에 스폿 용접되어 있다(도4 참조).

또한, 좌측 배터리 셀(3ul)에는 상기 관 바닥(35ul)으로부터 전지 덮개(32ul)측으로 연장되어, 전지관(31ul)의 상측면을 상기 셀측 절연 시트(50)를 거쳐서 밀착하도록 부극측 태브(37)가 설치되고, 상기 부극측 태브(37)는 상기 중간 접속 태브(36)와 마찬가지로, 전후 2개로 분할되어 관 바닥측 태브(37a)와 전지 덮개측 태브(37b)로 이루어지고(도6 참조), 상기 관 바닥측 태브(37a)의 관 바닥측 단부는 좌측 배터리 셀(3ul)의 관 바닥(35ul)에 스폿 용접되고(도3 참조), 또한 상기 전지 덮개측 태브(37b)의 전지 덮개측 단부는 그 전방단부가 하방으로 절곡된 후, 좌측 배터리 셀(3ul)의 전지 덮개(32ul)의 전방면측에 있어서 전방으로 절곡되고, 상기 전방으로 절곡된 선단부는 상기 기판(6)에 납땜되는 리드부(37c)로 되어 있다(도2, 도4 참조).

이에 의해, 중간 접속 태브(36) 및 부극측 태브(37)와 전지관(31ur, 31ul) 사이에는 상기 셀측 절연 시트(50)가 개재되어 있으므로, 전지관(31ur, 31ul)과 중간 접속 태브(36) 또는 부극측 태브(37), 특히 각각의 전지 덮개측 태브(36b, 37b)와의 절연이 도모되어 있다(도6 참조).

상기 중간 접속 태브(36) 및 부극측 태브(37)의 각각 전후 2개로 분할된 관 바닥측 태브(36a, 37a)와 전지 덮개측 태브(36b, 37b) 사이에는, 각각 PTC(38, 38)가 개재되어 있고, 이에 의해 배터리 셀(3ur, 3ul)이 고온이 되었을 때에 전력의 공급이 차단되도록 되어 있다(도6 참조).

이들 중간 접속 태브(36) 및 부극측 태브(37)가 밀착하게 된 2개의 좌우 배터리 셀(3ur, 3ul)의 상면에는 또한 상기 셀측 절연 시트(50)와 대략 동일한 크기의 다른 절연 시트(상측 절연 시트)(53)가 부착된다(도6 참조).

구체적으로는, 상측 절연 시트(53)는 상기 중간 접속 태브(36) 및 부극측 태브(37) 중 관 바닥측 태브(36a, 37a)와 전지 덮개측 태브(36b, 37b)가 PTC(38, 38)를 거쳐서 접속된 부분에 대응하는 위치에 직사각형 개구부(이하,「직사각형 개구」라 함)(54, 54)가 형성되고, 또한 상기 셀측 절연 시트(50)의 긴 구멍 개구부(51)에 대향하는 위치에 이와 동일한 크기의 긴 구멍 개구부(55)가 형성되어 있다(도6 참조). 또, 상측 절연 시트(53)의 좌우 양측 모서리와 배터리 셀(3ur, 3ul)의 좌우 양측 모서리 사이의 부분이 청구 범위에 있어서의「절연 시트의 릴리프부」에 상당하고, 또한 상기 긴 구멍 개구부(55)도 청구 범위에 있어서의「절연 시트의 릴리프부」에 상당하고, 또한 상기 직사각형 개구부(54, 54)는 청구항 5에 있어서의「상측 절연 시트의 릴리프 구멍」에 상당한다.

그리고, 이러한 상측 절연 시트(53)의 부착면에는 접착제가 도포되어 있고, 상기 좌우 2개의 배터리 셀(3ur, 3ul) 상의 셀측 절연 시트(50)에, 상기 중간 접속 태브(36) 및 부극측 태브(37)를 협지하도록 부착되어 있다.

이에 의해, 중간 접속 태브(36) 및 부극측 태브(37)는 2개의 배터리 셀(3ur, 3ul)의 상면측에 있어서 대략 고정되고, 쉽게 움직이지 않도록 배치되는 동시에, 각 관 바닥측 태브(36a, 37a)와 전지 덮개측 태브(36b, 37b)와 PTC(38, 38)가 접속된 부분, 즉 상하 방향의 두께가 커진 부분이 상측 절연 시트(53)의 직사각형 개구부(54, 54)로부터 상방으로 노출되도록 되어 있다(도4 참조).

세퍼레이터(4)는, 좌우에 배열된 2개의 배터리 셀(3r, 3l)과 평면 형상이 대략 동일한 크기를 한 평판부(40)와, 상기 평판부(40)의 전방단부 모서리의 좌우 양 구석부에 그 상하 방향으로 연장되도록 돌출 설치된 2개의 기판 규제 부재(41, 41)와, 상기 평판부(40)의 후방단부 모서리에 각 배터리 셀(3, 3, …)의 관 바닥(35, 35, …)에 대응하도록 상하 방향으로 돌출 설치된 배터리 셀 규제 부재(42, 42)가 일체로 형성되어 있다(도9 참조).

기판 규제 부재(41, 41)는 상기 세퍼레이터(4)가 배터리 케이스(2) 내에 수납되었을 때에, 배터리 케이스(2) 내의 전방측에 상기 기판(6)이 수납되는 공간을 확보하기 위한 것이다(도17, 도18 참조).

평판부(40)의 후방단부 모서리에 형성된 2개의 배터리 셀 규제 부재(42, 42)는, 좌우 2개의 배터리 셀[3ur(dr), 3ul(dl)](상측도 하측도)의 관 바닥(35, 35, …)이 접촉하여, 이들의 전후 방향의 위치 결정을 행하기 위한 것이다(도17, 도18 참조). 또, 배터리 셀 규제 부재(42, 42) 중 하측으로 돌출하는 부분은 그 중앙부에 직사각형의 절결부가 형성되어 있고, 상기 절결부를 형성함으로써, 하측의 2개의 배터리 셀(3dr, 3dl)의 관 바닥측 태브(36a, 37a)가 배터리 셀 규제 부재(42, 42)와 간섭하지 않도록 되어 있다(도3 참조).

세퍼레이터(4)의 평판부(40)의 상면에는, 그 중앙에 전후 방향으로 연장되는 상면 중앙 편평 돌조(43)가, 그 좌우 양측 모서리에 전후 방향으로 연장되는 상면 좌우 편평 돌조(44, 44)가 각각 일체로 형성되고, 각 편평 돌조(43, 44, 44)의 전방단부 및 후방단부에는 또한 약간 상방으로 돌출된 편평 볼록부(43a, 43a, 44a, 44a, …)가 형성되어 있다(도9 참조).

또, 각 편평 볼록부(43a, 43a, 44a, 44a, …)의 형성 위치는 배터리 셀(3)의 두께 치수의 기준 위치에 대응되어 있다.

즉, 배터리 셀(3)의 전지관(31)은, 통상 교축 가공에 의해 성형되므로, 상하 방향의 두께가 모든 부위에 있어서 정밀도 좋게 가공하는 것은 어렵다. 그로 인해, 그 전지관(31)의 두께(상하 방향의 치수)에 관해서는 평면으로부터 본 주연 중, 여러 부위에 대해 치수의 기준이 되는 부위를 정하고, 상기 기준 위치에 있어서 치수 정밀도를 높여 전지관(31)을 성형하는 것이 일반적이다.

그로 인해, 배터리 셀(3)의 두께는 이러한 기준 위치가 가장 정밀도 좋게 형성된 부위이며, 상기 부위를 배터리 케이스(2)의 내면에서 압박하는 것이, 양자의 치수 오차가 나타나기 어렵고, 따라서 배터리 케이스(2) 내에 배터리 셀(3)을 수납하였을 때에 덜걱거림 없이 압박할 수 있다.

세퍼레이터(4)의 평판부(40)의 하면에는, 그 중앙에 전후 방향으로 연장되는 하면 중앙 편평 돌조(45)가, 그 좌우 양측 모서리에 전후 방향으로 연장되는 하면 좌우 편평 돌조(46, 46)가 각각 일체적으로 형성되고, 하면 좌우 편평 돌조(46, 46)의 전방단부 및 후방단부에는 또한 약간 하방으로 돌출된 편평 볼록부(46a, 46a, …)가 형성되어 있다(도10 참조). 또, 이러한 편평 볼록부(46a, 46a, …)도 배터리 셀(3)의 두께 방향의 치수 기준 위치에 대응한 위치에 형성되어 있다.

또한, 평판부(40)의 하면에는 상기 하면 중앙 편평 돌조(45)와 양 하면 좌우 편평 돌조(46, 46)의 각각의 사이에는, 전후 방향으로 긴 편평한 오목부(이하,「하면 편평 오목부」라 함)(47, 47)가 형성되어 있고(도10 참조), 상기 하면 편평 오목부(47, 47)는 상기 하측의 좌우 2개의 배터리 셀(3dr, 3dl)의 관 바닥측 태브(36a, 37a)와 전지 덮개측 태브(36b, 37b)와 PTC(38, 38)가 접속된 부분, 즉 상하 방향의 두께가 커진 부분과 대향하도록 되어 있다(도13 참조).

이와 같이 형성된 세퍼레이터(4)에, 상기 좌우로 배열된 2개의 배터리 셀(3r, 3l)이 그 상면측 및 하면측에 각각 부착된다.

구체적으로는, 우선 세퍼레이터(4)의 상면에는 배터리 셀(3)의 평면 형상보다 한층 작은 2개의 직사각형 구멍(60a, 60a)이 형성된 양면 접착 시트(60)가 부착되고, 그 위에, 2개의 배터리 셀(3ur, 3ul)이 적재되어 세퍼레이터(4)에 부착된다(도4 참조).

이 때, 각 배터리 셀(3ur, 3ul)은 상기 상면 중앙 편평 돌조(43) 및 상면 좌우 편평 돌조(44, 44) 중, 전후 양단부의 각 편평 볼록부(43a, 43a, 44a, 44a, …)에 적재되고, 즉 배터리 셀(3ur, 3ul)의 후방단부 측연부(3E, 3E) 및 전방단부측 좌우 양 측연부(3E, 3E)가 세퍼레이터(4)에 상기 양면 접착 시트(60)를 거쳐서 접촉하게 되어, 따라서 배터리 셀(3ur, 3ul) 하면의 대부분은 세퍼레이터(4) 사이에 간극을 둔 상태로 되어 있다(도14, 도15 참조). 또, 도14 내지 도18에 있어서는 상기 양면 접착 시트(60)는 도시를 생략한다.

또한, 세퍼레이터(4)의 하면에는 상기 상면에 부착된 양면 접착 시트(60)와 같은 양면 접착 시트(61)가 부착되고, 그 하측에 2개의 배터리 셀(3dr, 3dl)이 위치되어 세퍼레이터(4)에 부착된다(도4 참조).

이 때, 각 하측의 2개의 배터리 셀(3dr, 3dl)은 상기 하면 중앙 편평 돌조(45)와 하면 좌우 편평 돌조(46, 46) 중 전후 양단부의 각 편평 볼록부(46a, 46a, …)가 배터리 셀(3dr, 3dl)에 접촉되고, 즉 각 배터리 셀(3)의 후방단부 측연부(3E, 3E) 및 전방단부측 좌우 양측 모서리(3E, 3E)가 세퍼레이터(4)에 상기 양면 접착 시트(61)를 거쳐서 접촉하게 되고, 또한 하측의 좌우 2개의 배터리 셀(3dr, 3dl)의 상면 중, 관 바닥측 태브(36a, 37a)와 전지 덮개측 태브(36b, 37b)와 PTC(38, 38)가 접속된 부분, 즉 상하 방향의 두께가 커진 부분은 상기 하면 편평 오목부(47, 47) 내에 위치되어 세퍼레이터(4)와 접촉하지 않아, 소정의 간극을 가진 상태로 되어 있다(도14, 도15 참조). 또, 도14 내지 도18에 있어서는, 상기 양면 접착 시트(61)는 도시를 생략한다.

상하 좌우로 배열된 4개의 배터리 셀(3, 3, …)의 전방에 배치된 기판(6)에는 그 좌측에 IC 칩(5)이 장착되고, 또한 우측 하부에 배터리 단자(7)가 장착되어 있고, 기판(6)과 4개의 배터리 셀(3, 3, …) 사이에는 절연 시트(이하,「 기판측 절연 시트」라 함)(70)가 개재되어 있다(도5 참조).

기판(6)에는, 상기 각 배터리 셀(3, 3, …)에 있어서의 정극측 태브(34, 34) 및 부극측 태브(37, 37)의 리드부(34a, 34a, 37c, 37c)에 대응하는 위치에 랜드 구멍(6a, 6a, …)이 형성되고, 또한 기판측 절연 시트(70)에는 기판(6)의 랜드 구멍(6a, 6a, …)에 대응하는 위치에 이음매(71, 71, …)가 형성되어 있다(도5 참조).

그리고, 기판(6)은 각 배터리 셀(3, 3, …)에 대한 부착은, 우선 각 정극측 태브(34, 34) 및 부극측 태브(37, 37)의 리드부(34a, 34a, 37c, 37c)를 기판측 절연 시트(70)의 각 이음매(71, 71, …)에 삽통시켜, 기판(6)의 각 랜드 구멍(6a, 6a, …)에 삽통한 후, 상기 기판(6)의 랜드 구멍(6a, 6a, …)으로부터 돌출된 각 리드부(34a, 34a, 37c, 37c)를 기판(6)에 납땜함으로써 이루어진다(도2 참조).

이에 의해, 4개의 배터리 셀(3, 3, …)은 좌우 2개의 배터리 셀(3r, 3l)이 각각 직렬로 상측 및 하측 2 세트의 배터리 셀(3, 3, …)이 병렬로 접속된다(도2 참조).

또, 좌측 상부 배터리 셀(3ul)의 부극측 태브(37)의 리드부(37c)에 대응하는 기판측 절연 시트(70)의 위치에는 이음매가 아닌 절결이 형성되어 있다(도5 참조). 이것은, 기판측 절연 시트(70)의 상측 모서리부가 상측 절연 시트(53)의 절곡부(52)에 이면측에 위치되어 있고, 좌측 상부 배터리 셀(3ul)의 부극측 태브(37)의 리드부(37c)는 절곡부(52)의 전방면을 밀착하도록 위치되기 때문이다.

그리고, 이와 같이 기판(6)이 부착된 4개의 배터리 셀(3, 3, …)은 다음과 같이 하여 배터리 케이스(2) 내에 수납되어, 배터리 팩(1)이 조립된다.

우선, 세퍼레이터(4)를 거쳐서 상하 좌우에 결합된 4개의 배터리 셀(3, 3, …)을 하측 케이스(20) 내에 상방으로부터 수납한다.

이 때, 배터리 단자(7)를 하측 케이스(20)의 직사각형 절결부(23) 내에 상방으로부터 슬라이드시키면서 삽입한다(도2 참조). 이에 의해, 배터리 단자(7)는 하측 케이스(20)에 대해, 그 전후 방향 및 좌우 방향의 위치 결정이 이루어진다.

또한, 수납된 4개의 배터리 셀(3, 3, …) 중 하측 2개의 배터리 셀(3dr, 3dl)은 하측 케이스(20)의 소형 리브(21, 21, …) 및 하부 구석 리브(22, 22, …) 상에 적재되고, 즉 배터리 셀(3dr, 3dl)의 좌우 양 측연부(3E, 3E, …)만이 하측 케이스(20)에 접촉하고, 이에 의해 배터리 셀(3dr, 3dl)의 하면의 대부분에는 하측 케이스(20)의 바닥면 사이에 간극을 마련한 상태가 된다.

다음에, 배터리 셀(3, 3, …)을 덮도록 상측 케이스(10)를 하측 케이스(20)에 맞춰 양자를 결합한다(도13, 도16 참조).

우선, 상측 케이스(10)의 개구 모서리에 형성된 V홈(16) 내에, 하측 케이스(20)의 개구 모서리에 형성된 내주벽(24)의 상단부 모서리를 끼워 맞추게 한다(도21 참조).

이 때, 상측 케이스(10)의 외주벽(14)의 내측에 테이퍼부(14a)를 형성하고, 또한 하측 케이스(20)의 내주벽(24)의 외측에 외측 경사면(25)을 형성하였으므로, 상측 케이스(10)와 하측 케이스(20)가 전후 좌우에 있어서 다소 어긋난 위치 관계라도, V홈(16)과 내주벽(24)의 상단부 모서리와의 끼워 맞춤을 확실하게 행할 수 있다(도21 참조).

이 상태에서, 상측 케이스(10)의 외주벽(14)의 내측면이 하측 케이스(20)의 내주벽(24)의 외측면과 면 접촉하여, 상측 케이스(10)의 표면과 하측 케이스(20)의 표면이 대략 동일하게 되어 있다(도21 참조).

또한, 상측 케이스(10)를 하측 케이스(20)에 맞추면, 상측 케이스(10)의 우측 전방측의 개구 모서리가 배터리 단자(7)를 상방으로부터 압박하게 되며, 배터리 단자(7)는 하측 케이스(20)와 상측 케이스(10)에 협지되도록 하여 상하 방향의 위치 결정이 이루어지고, 배터리 케이스(2)에 고정된다.

다음에, 상측 케이스(10)와 하측 케이스(20)를 초음파 용착을 행하여, 양자 를 결합한다(도22 내지 도24 참조).

구체적으로는, 맞춘 상태의 상측 케이스(10)와 하측 케이스(20)를 상하 반대로 하여 초음파 용착 장치(80)의 받침대(81)에 적재한다(도23, 도24 참조).

또, 도19 및 도20에 상측 케이스(10) 및 하측 케이스(20) 각각의 개구 주연의 각 부의 구체적 형상(수치)을 도시한다. 이 수치는 어디까지나 일예이며, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.

상측 케이스(10)의 두께는 1.0 ㎜, 상측 케이스(10)의 외주벽(14)의 두께는 0.45 ㎜, 외주벽(14)의 V홈 바닥면(16a)으로부터의 높이는 0.7 ㎜, V홈 바닥면(수평면)(16a)의 폭은 0.15 ㎜, 내측 돌조(15)의 V홈(16)을 형성하는 경사면은 그 수직에 대한 각도가 42.0°, 내측 돌조(15)의 V홈 바닥면(16a)으로부터의 높이는 0.3 ㎜로 형성되어 있다(도19 참조).

또한, 하측 케이스(20)의 두께는 1.0 ㎜, 하측 케이스(20)의 내주벽(24)의 두께는 0.525 ㎜, 내주벽(14)의 높이는 1.25 ㎜, 외측 경사면(25)이 형성된 부위의 높이는 0.3 ㎜, 내측 경사면(26)이 형성된 부위의 높이는 0.665 ㎜, 상기 내측 경사면(26)의 수직에 대한 각도가 32.6°로 형성되어 있다(도20 참조).

상기 받침대(81)에는, 대략 상측 케이스(10)를 전후 좌우의 사방으로 둘러싸는 받침 지그(82, 82, …)를 갖고, 이들 받침 지그(82, 82, …)에 둘러싸인 상측 케이스(10) 사이에는 0.1 ㎜ 정도의 간극이 형성되도록 되어 있다(도23, 도24 참조).

다음에, 초음파 용착 장치(80)의 용착 혼(83)을 상하 반대로 한 하측 케이스(20)의 상면에 적절한 접촉압으로 접촉시켜, 상기 용착 혼(83)에 의해 소정의 주파수의 진동을 가한다(도24 참조).

이에 의해, 하측 케이스(20)와 상측 케이스(10)와의 접촉부, 즉 상측 케이스(10)의 V홈(16)의 바닥면(16a)과 하측 케이스(20)의 내주벽(24)의 선단부가 용착된다(도22 참조).

이러한 용착은, 상기 치수에 있어서의 상측 케이스(10), 하측 케이스(20)의 경우, 용착 부분이 0.25 ㎜가 되었을 때, 즉 용착 방향의 높이가 0.25 ㎜ 감소한 위치에서 종료시킨다(도22 참조).

그리고, 용착시의 상측 케이스(10) 및 하측 케이스(20)의 용융된 재료는, 상측 케이스(10)의 V홈(16)의 바닥면(16a)과 내측 케이스(20)의 내주벽(24)의 외측 경사면(25) 사이의 간극과, V홈(16)의 경사면과 내주벽(24)의 내측 경사면(26) 사이의 공간과, 외측 케이스(10)의 내측 돌조(15)의 테이퍼부(15a)로 유입하기 때문에, 배터리 케이스(2)의 내면측으로 여분의 용융 재료가 비어져 나오는 일은 거의 없다(도22 참조).

이러한 용착은, 상술한 바와 같이 하측 케이스(20)의 내주벽(24)의 상단부 모서리가 높이 치수가 0.25 ㎜ 용융한 부분까지 이루어지고, 그리고 상측 케이스(10)의 외주벽(14)의 내측면과 하측 케이스(20)의 내주벽(24)의 외측면이 미끄럼 접촉되므로, 상측 케이스(10)와 하측 케이스(20)의 표면에는 단차부(11)가 생기지 않고, 즉 거의 동일하게 되어 미관을 매우 양호하게 할 수 있다(도22 참조).

또한, 이러한 상측 케이스(10) 및 하측 케이스(20)의 두께에 대해 0.25 ㎜의 용착부를 형성하는 것은 강도적으로 충분하며, 이 이상 용착된 경우는 용융한 재료가 비어져 나와 버려, 미관을 나쁘게 한다.

그리고, 이와 같이 배터리 케이스(2) 내에 4개의 배터리 셀(3, 3, …)이 수납된 상태에 있어서는, 각 배터리 셀(3, 3, …)은 그 좌우 양 측연부(3E, 3E, …)가 배터리 케이스(2)와 세퍼레이터(4)에 의해 협지된 상태가 되어, 따라서 각 배터리 셀(3, 3, …)의 상면 및 하면과 배터리 케이스(2) 또는 세퍼레이터(4) 사이에는 간극이 형성되게 된다(도14, 도15 참조).

구체적으로는, 상측 2개의 배터리 셀(3ur, 3ul)은 그 하면측의 좌우 양 측연부(3E, 3E, …)가 세퍼레이터(4)의 상면측에 형성된 3개의 편평 돌조[상면 중앙 편평 돌조(43)와 2개의 상면 좌우 편평 돌조(44, 44)]의 전후 양단부에 각각 형성된 각 편평 볼록부(43a, 43a, 44a, 44a, …)에 양면 접착 시트(60)를 거쳐서 접촉함으로써, 이들 상측 2개의 배터리 셀(3ur, 3ul)의 하면과 세퍼레이터(4) 사이에는 소정의 간극이 형성되고, 또한 그 상면측의 좌우 양 측연부(3E, 3E, …)가 상측 케이스(10)의 상부 내측면의 대략 중앙에 수직 설치된 돌기부(12) 및 상부 구석 리브(13)와 직접 접촉함으로써, 이들 상측 2개의 배터리 셀(3ur, 3ul)의 상면과 상측 케이스(10)의 상부 내측면 사이에는 소정의 간극이 형성된다(도14, 도15 참조).

또한, 하측 2개의 배터리 셀(3dr, 3dl)은 그 상면측의 좌우 양 측연부(3E, 3E, …)가 세퍼레이터(4)의 하면측에 형성된 하면 중앙 편평 돌조(45)와 2개의 하면 좌우 편평 돌조(46, 46)에 각각 형성된 전후 양단부의 각 편평 볼록부(46a, 46a, …)에 양면 접착 시트(60)를 거쳐서 접촉함으로써, 이들 하측 2개의 배터리 셀(3dr, 3dl)의 상면과 세퍼레이터(4) 사이에는 소정의 간극이 형성되고, 또한 그 하면측의 좌우 양측 모서리(3E, 3E, …)가 하측 케이스(20)의 하부 내측면의 대략 중앙에 형성된 소형 리브(21, 21, …) 및 하부 구석 리브(22, 22, …)와 직접 접촉함으로써, 이들 하측 2개의 배터리 셀(3dr, 3dl)의 하면과 하측 케이스(20)의 하부 내측면 사이에는 소정의 간극이 형성된다(도14, 도15 참조).

특히, 각 배터리 셀(3, 3, …)의 상면측과 배터리 케이스(2) 또는 세퍼레이터(4) 사이의 간극은 비교적 크고, 상기 간극 내에 상기 부극측 태브(37) 또는 중간 접속 태브(36)가 위치되고, 또한 이들 부극측 태브(37) 및 중간 접속 태브(36)가 위치하고 있어도, 또한 간극을 갖고 있다(도14, 도15 참조).

또, 상기 배터리 셀(3, 3, …)의 각 측연부(3E, 3E, …)와 세퍼레이터(4)와의 접촉은, 상술한 바와 같이 양면 접착 시트(60, 61)를 거쳐서 이루어진다.

이상과 같이 하여 조립된 배터리 케이스(2) 내의 상하로 대향하는 상부 구석 리브(13, 13, …), 하부 구석 리브(22, 22, …)의 선단부 사이의 거리와, 세퍼레이터(4)를 거쳐서 결합된 4개의 배터리 셀(3, 3, …)의 높이 방향의 치수는, 동일하거나 또는 배터리 셀(3, 3, …) 쪽이 약간 커지도록 형성되어 있고, 이에 의해 배터리 셀(3, 3, …)이 배터리 케이스(2)에 수납된 상태에 있어서, 각 양면 접착 시트(60, 61)가 약간 일그러져 , 배터리 케이스(2) 내에 있어서 배터리 셀(3, 3 …)이 덜걱거리지 않도록 되어 있다.

게다가, 배터리 셀(3, 3 …)의 각 측연부(3E, 3E, …)가 배터리 케이스(2)의 내측면에 설치된 상측 케이스(10)의 돌기부(12)(측연 압박부), 상부 구석 리브(13)(측연 압박부) 및 하측 케이스(20)의 하부 구석 리브(22)(측연 압박부), 소형 리브(21)(측연 압박부)에 의해 거의 직접 압박되므로, 그 수납 상태는 덜걱거림이 거의 없는 상태로 할 수 있어, 배터리 케이스(2) 내의 배터리 셀(3, 3, …)의 안정된 보유 지지를 행할 수 있다.

그리고, 상기 배터리 팩(1)을 충전하면, 각 배터리 셀(3)의 전지관(31)이 편평한 직사각형 형상을 이루고 있으므로, 그 상면 및 하면의 중앙부가 팽창되지만, 각 배터리 셀(3)과, 상측 케이스(10), 하측 케이스(20) 또는 세퍼레이터(4) 사이에는 상기 간극이 형성되어 있으므로, 상기 간극 내에 있어서, 배터리 셀(3)이 팽창된 만큼을 흡수할 수 있어, 배터리 케이스(2)의 전체가 팽창되거나 변형하는 일은 없다(도16, 도18 참조). 또, 도16, 도18에 있어서 실선으로 나타낸 배터리 셀(3, 3, …)은 팽창된 상태인 것을, 2점 쇄선으로 나타낸 배터리 셀(3, 3, …)은 팽창되기 전의 상태인 것을 도시한다.

또, 상기 실시 형태에 있어서는 배터리 셀(3)을 덮도록 상측 케이스(10)를 하측 케이스(20)에 맞추었을 때의 결합은, 양자의 개구 주연을 맞춘 상태에서, 초음파 용착함으로써 행하는 것에 대해 설명하였지만, 본 발명에 이에 한정되지 않으며, 접착제에 의한 결합이라도 좋다.

기타, 상기 실시 형태에 있어서 나타낸 각 부의 구체적 형상 내지 구조는, 본 발명을 실시하는 데 있어서의 구체화의 일예를 나타낸 것에 지나지 않으며, 이들에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정적으로 해석되어서는 않된다.

이상에 기재한 부분으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 배터리 팩은 복수 의 사각 기둥형의 배터리 셀을 직렬로 접속하여 배터리 케이스에 수납한 배터리 팩이며, 배터리 케이스는 모두 상자형을 한 상측 케이스와 하측 케이스가 조합되도록 하여 구성되고, 복수의 배터리 셀은 모두 전지 덮개가 전방측에 위치하고, 좌우 방향으로 나란히 상기 배터리 케이스 내에 수납되어 있고, 하나의 배터리 셀의 전지관 바닥에 접속되어 전지 덮개측까지 연장된 부극측 태브와, 상기 하나의 배터리 셀의 정극 단자부와 인접하는 다른 배터리 셀의 전지관 바닥을 접속하는 중간 접속 태브와, 상기 다른 배터리 셀의 정극 단자부에 접속된 정극측 태브를 갖고, 상기 부극측 태브와 중간 접속 태브는 모두, 각 배터리 셀의 전지관 측면을 밀착하도록 배치되고, 상기 부극측 태브 및 중간 접속 태브는 각각 관 바닥측 태브와 전지 덮개측 태브의 2개로 분할되고, 이들 관 바닥측 태브와 전지 덮개측 태브 사이에는 PTC(positive temperature coefficient)가 개재되어 있고, 또한 각 부극측 태브 및 중간 접속 태브와 각 전지관 측면 사이에 셀측 절연 시트가 배치되고, 상측 케이스와 하측 케이스를 조합했을 때에, 각 배터리 셀의 전후 방향으로 연장되는 측연부를 압박하는 측연 압박부를 상측 케이스의 내면 및 하측 케이스의 내면에 각각 설치한 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명의 배터리 팩에 따르면, 배터리 케이스에서 배터리 셀의 전후 방향으로 연장되는 측연부를 압박하는 측연 압박부를 설치하였으므로, 배터리 케이스 내에 배터리 셀을 수납한 상태에서, 배터리 셀을 덜걱거리지 않도록 보유 지지할 수 있는 동시에, 배터리 케이스 내에 수납된 배터리 셀의 중앙부와 세퍼레이터 사이에는 소정의 간극이 형성되고, 배터리 팩의 충전시에 배터리 셀이 팽창하 여 그 상면 및 하면의 중앙부가 팽창되어도, 그 팽창된 만큼을 상기 간극으로 흡수할 수 있으므로, 배터리 케이스의 전체가 팽창되거나 변형하는 일을 방지할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 상기 부극측 태브 및 중간 접속 태브를 셀측 절연 시트와 그 상측에 부착된 다른 상측 절연 시트 사이에 협지하였으므로, 부극측 태브 및 중간 접속 태브는 배터리 셀의 상면측에 있어서 대략 고정되어, 쉽게 움직이지 않도록 배치된다. 이에 의해, 예를 들어 상기 배터리 팩을 낙하시켜 버린 경우라도, 부극측 태브 및 중간 접속 태브가 움직이는 일은 없어, 전지관에 접촉하는 등의 사고를 방지할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 측연 압박부가 배터리 셀에 직접 접촉되도록 상기 셀측 절연 시트에 릴리프부를 설치하였으므로, 배터리 셀을 안정된 상태에서 보유 지지할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 상기 PTC에 대응하는 상기 상측 절연 시트의 부위에 릴리프브 구멍을 마련하였으므로, 관 바닥측 태브, PTC 및 전지 덮개측 태브가 겹친 만큼의 두께를 조금이라도 흡수할 수 있어, 배터리 팩 전체 두께의 박형화에 공헌한다.

Claims

복수의 사각 기둥형의 배터리 셀을 직렬로 접속하여 배터리 케이스에 수납한 배터리 팩이며,

배터리 케이스는 모두 상자형을 한 상측 케이스와 하측 케이스가 조합되도록 하여 구성되고,

복수의 배터리 셀은 모두 전지 덮개가 전방측에 위치하여 좌우 방향으로 나란히 상기 배터리 케이스 내에 수납되어 있고,

하나의 배터리 셀의 전지관 바닥에 접속되어 전지 덮개측까지 연장된 부극측 태브와, 상기 하나의 배터리 셀의 정극 단자부와 인접하는 다른 배터리 셀의 전지관 바닥을 접속하는 중간 접속 태브와,

상기 다른 배터리 셀의 정극 단자부에 접속된 정극측 태브를 갖고,

상기 부극측 태브와 중간 접속 태브는 모두 각 배터리 셀의 전지관 측면을 밀착하도록 배치되고,

상기 부극측 태브 및 중간 접속 태브는 각각 관 바닥측 태브와 전지 덮개측 태브의 2개로 분할되고, 이들 관 바닥측 태브와 전지 덮개측 태브 사이에는 PTC(positive temperature coefficient)가 개재되어 있고,

또한, 각 부극측 태브 및 중간 접속 태브와 각 전지관 측면 사이에 절연 시트(이하,「셀측 절연 시트」라 함)가 배치되고,

상측 케이스와 하측 케이스를 조합했을 때에, 각 배터리 셀의 전후 방향으로 연장되는 측연부를 압박하는 측연 압박부를 상측 케이스의 내면 및 하측 케이스의 내면에 각각 설치한 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제1항에 있어서, 상기 부극측 태브 및 중간 접속 태브를 셀측 절연 시트와 그 상측에 부착된 다른 절연 시트(이하,「상측 절연 시트」라 함) 사이에 협지한 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제1항에 있어서, 측연 압박부가 배터리 셀에 직접 접촉하도록 상기 셀측 절연 시트에 릴리프부를 설치한 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제2항에 있어서, 측연 압박부가 배터리 셀에 직접 접촉하도록 상기 상측 절연 시트에 릴리프부를 설치한 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제1항에 있어서, 상기 PTC에 대응하는 상기 상측 절연 시트의 부위에 릴리프 구멍을 마련한 것을 특징으로 하는 배터리 팩.