KR100951905B1 - Battery pack and Fabrication method for the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배터리 팩 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 베어 셀과 보호회로기판의 전기적 연결 구조를 변경하여, 상기 베어 셀과 보호회로기판 사이의 공간을 최소화함으로써, 상기 배터리 팩의 소형화 및 동일 크기에 대하여 고용량화가 가능한 배터리 팩 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack and a method of manufacturing the same, and by minimizing the space between the bare cell and the protective circuit board by changing the electrical connection structure of the bare cell and the protective circuit board, the battery pack can be miniaturized and the same size The present invention relates to a battery pack capable of high capacity, and a method of manufacturing the same.
본 발명은 전극 단자를 포함하는 베어 셀; 상기 전극 단자 상에 위치하는 리드 단자; 및 상기 베어 셀 및 리드 단자와 전기적으로 연결되며, 상기 리드 단자를 노출시키는 제 1 홀이 형성된 보호회로기판을 포함하는 배터리 팩에 관한 것이다.The present invention provides a bare cell including an electrode terminal; A lead terminal positioned on the electrode terminal; And a protective circuit board electrically connected to the bare cell and the lead terminal and having a first hole exposing the lead terminal.
본 발명은 전극 단자를 포함하는 베어 셀; 및 상기 베어 셀과 전기적으로 연결되는 보호회로기판을 포함하며, 상기 보호회로기판은 상기 전극 단자 상에 위치하며, 상기 보호회로기판의 양측 표면에 노출되는 리드 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩에 관한 것이다.The present invention provides a bare cell including an electrode terminal; And a protection circuit board electrically connected to the bare cell, wherein the protection circuit board is positioned on the electrode terminal and includes lead terminals exposed on both surfaces of the protection circuit board. It is about.
본 발명은 전극 단자를 포함하는 베어 셀 및 제 4 홀이 형성된 보호회로기판을 제공하고, 상기 제 4 홀에 의해 상기 보호회로기판의 타측 표면으로 일부가 노출될 수 있도록 상기 보호회로기판의 일측 표면에 리드 단자를 전기적으로 연결시키고, 상기 전극 단자 상에 상기 리드 단자가 위치하도록 상기 베어 셀과 보호회로기판을 위치시키고, 상기 제 4 홀에 의해 상기 전극 단자와 리드 단자를 전기적으로 연결시키는 것을 포함하는 배터리 팩의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention provides a protective circuit board on which a bare cell including an electrode terminal and a fourth hole are formed, and the surface of one side of the protective circuit board is partially exposed to the other surface of the protective circuit board by the fourth hole. Electrically connecting a lead terminal to the electrode, positioning the bare cell and the protective circuit board such that the lead terminal is positioned on the electrode terminal, and electrically connecting the electrode terminal and the lead terminal by the fourth hole. It relates to a method of manufacturing a battery pack.
리드 단자, 배터리 팩 Lead terminal, battery pack
Description
본 발명은 배터리 팩 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 베어 셀과 보호회로기판의 전기적 연결 구조를 변경하여, 상기 베어 셀과 보호회로기판 사이의 공간을 최소화함으로써, 상기 배터리 팩의 소형화 및 동일 크기에 대하여 고용량화가 가능한 배터리 팩 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack and a method of manufacturing the same, and by minimizing the space between the bare cell and the protective circuit board by changing the electrical connection structure of the bare cell and the protective circuit board, the battery pack can be miniaturized and the same size The present invention relates to a battery pack capable of high capacity, and a method of manufacturing the same.
최근 들어 셀룰러폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 컴팩트하고 경량화된 휴대용 전자/전기 기기들이 활발하게 개발 및 생산되고 있으며, 상기 휴대용 전자/전기 기기들이 별도의 전원이 구비되지 않은 장소에서도 작동될 수 있도록 배터리 팩을 내장시키고 있다. 상기 배터리 팩은 경제적인 측면을 고려하여 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지, 니켈-수소(Ni-MH) 전지 및 리튬(Li) 전지로 대표되는 충방전이 가능한 이차 전지를 포함하는 배터리 팩이 일반적으로 사용되고 있다.Recently, compact and lightweight portable electronic / electric devices such as cellular phones, notebook computers, camcorders, and the like have been actively developed and produced. The pack is built. The battery pack is a battery pack including a rechargeable battery capable of charging and discharging represented by nickel-cadmium (Ni-Cd) battery, nickel-hydrogen (Ni-MH) battery, and lithium (Li) battery in consideration of economic aspects. It is commonly used.
이 중, 상기 리튬 이차 전지는 상기 니켈-카드뮴 전지 또는 니켈-수소 전지에 비하여 작동 전압이 3배 정도 높고, 단위 중량당 에너지 밀도가 높아 상기 휴대용 전자/전기 기기의 배터리 팩에 널리 사용되고 있다. 상기 리튬 이차 전지는 사 용하는 전해질의 종류에 따라 액체 전해질을 사용하는 리튬 이온 전지와 고분자 전해질을 사용하는 리튬 폴리머 전지로 구분하거나, 제조되는 형상에 따라 원통형, 각형 및 파우치형으로 구분한다.Among these, the lithium secondary battery is widely used in the battery pack of the portable electronic / electrical device because the operation voltage is about three times higher and the energy density per unit weight is higher than that of the nickel-cadmium battery or the nickel-hydrogen battery. The lithium secondary battery may be classified into a lithium ion battery using a liquid electrolyte and a lithium polymer battery using a polymer electrolyte according to the type of electrolyte used, or may be classified into a cylindrical shape, a square shape, and a pouch type according to the manufactured shape.
도 1a 및 1b는 종래 기술에 따른 이차 전지를 사용하는 배터리 팩을 나타낸 분리 사시도들이다.1A and 1B are exploded perspective views illustrating a battery pack using a secondary battery according to the prior art.
도 1a 및 1b를 참조하면, 종래 기술에 따른 배터리 팩은 베어 셀(10) 및 상기 베어 셀(10)과 전기적으로 연결되는 보호회로기판(20)을 포함한다. 1A and 1B, a battery pack according to the related art includes a
상기 베어 셀(10)은 양극판, 음극판 및 상기 두 극판 사이에 위치하는 세퍼레이터를 포함하는 전극 조립체(미도시) 및 전해액을 캔(미도시)에 수납시키고, 상기 캔을 상기 양극판 또는 음극판 중 어느 하나의 극판과 전기적으로 연결되는 전극 단자(15)를 포함하는 캡 조립체로 밀봉하여 형성된다. The
상기 전극 단자(15)와 전기적으로 연결되지 않은 양극판 또는 음극판 중 어느 하나는 상기 캡 조립체의 캡 플레이트에 직접 연결되거나, 상기 캔에 전기적으로 연결되도록 하여, 상기 캔 또는 캡 플레이트가 하나의 단자 역할을 수행하도록 하며, 이때 상기 전극 단자(15)는 상기 캔 또는 캡 플레이트와 전기적으로 절연된다.Any one of the positive electrode plate or the negative electrode plate which is not electrically connected to the
상기 보호회로기판(20)은 상기 캡 조립체의 전극 단자(15) 및 상기 캡 플레이트에 연결된 전극탭 또는 캔과 전기적으로 연결되어, 상기 베어 셀(10)의 충방전시 전압 또는 전류를 제어한다.The
상기 베어 셀(10)과 보호회로기판(20)은 통상적으로 용접에 의해 연결되며, 용접성을 향상시키기 위하여, 상기 베어 셀(10)의 전극 단자(20) 및 캡 플레이트에 각각 제 1 리드 플레이트(16) 및 제 2 리드 플레이트(17)를 용접하고, 상기 보호회로기판(20)에 판형의 제 3 리드 플레이트(22) 및 제 4 리드 플레이트(23)를 용접한 후, 상기 제 1 리드 플레이트(16)와 제 3 리드 플레이트(22) 및 상기 제 2 리드 플레이트(17)와 제 4 리드 플레이트(23)를 각각 용접하고, 상기 제 3 리드 플레이트(22) 및 제 4 리드 플레이트(23)를 절곡하여 상기 베어 셀(10) 상에 상기 보호회로기판(20)이 위치하도록 한다.The
그러나, 상기와 같은 종래 기술에 따른 배터리 팩은 상기 베어 셀과 보호회로기판은 제 1 리드 플레이트와 제 3 리드 플레이트 및 제 2 리드 플레이트와 제 4 리드 플레이트를 각각 용접하고, 상기 제 3 리드 플레이트 및 제 4 리드 플레이트를 절곡시킴으로, 상기 베어 셀과 보호회로기판 사이는 상기 제 3 리드 플레이트 및 제 4 리드 플레이트의 절곡에 의해 일정 거리이상 좁혀질 수 없게 되고, 이로 인하여 상기 베어 셀과 보호회로기판 사이의 불필요한 공간이 발생하게 되어 상기 배터리 팩의 소형화 및 고용량화를 제한하게 되는 문제점이 발생한다.However, in the battery pack according to the related art, the bare cell and the protection circuit board are welded to the first lead plate, the third lead plate, the second lead plate and the fourth lead plate, respectively, and the third lead plate and By bending the fourth lead plate, the bare cell and the protective circuit board cannot be narrowed by a predetermined distance or more by bending of the third lead plate and the fourth lead plate, and thus, between the bare cell and the protective circuit board. Unnecessary space is generated to limit the miniaturization and high capacity of the battery pack.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 베어 셀과 보호회로기판의 전기적 연결 구조를 변경하여, 상기 베어 셀과 보호회로기판 사이의 공간을 최소화함으로써, 소형화 및 동일 크기에 대하여 고용량화가 가능한 배터리 팩 및 그의 제조 방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above problems of the prior art, by minimizing the space between the bare cell and the protective circuit board by changing the electrical connection structure of the bare cell and the protective circuit board, miniaturization and the same size It is an object of the present invention to provide a battery pack capable of high capacity and a method for manufacturing the same.
본 발명의 상기 목적은 전극 단자를 포함하는 베어 셀; 상기 전극 단자 상에 위치하는 리드 단자; 및 상기 베어 셀 및 리드 단자와 전기적으로 연결되며, 상기 리드 단자를 노출시키는 제 1 홀이 형성된 보호회로기판을 포함하는 배터리 팩에 의해 달성된다.The object of the present invention is a bare cell comprising an electrode terminal; A lead terminal positioned on the electrode terminal; And a protective circuit board electrically connected to the bare cell and the lead terminal and having a first hole exposing the lead terminal.
본 발명의 상기 목적은 전극 단자를 포함하는 베어 셀; 및 상기 베어 셀과 전기적으로 연결되는 보호회로기판을 포함하며, 상기 보호회로기판은 상기 전극 단 자 상에 위치하며, 상기 보호회로기판의 양측 표면에 노출되는 리드 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩에 의해 달성된다.The object of the present invention is a bare cell comprising an electrode terminal; And a protection circuit board electrically connected to the bare cell, wherein the protection circuit board is located on the electrode terminal and includes a lead terminal exposed on both surfaces of the protection circuit board. Is achieved by the pack.
본 발명의 상기 목적은 전극 단자를 포함하는 베어 셀 및 제 4 홀이 형성된 보호회로기판을 제공하고, 상기 제 4 홀에 의해 상기 보호회로기판의 타측 표면으로 일부가 노출될 수 있도록 상기 보호회로기판의 일측 표면에 리드 단자를 전기적으로 연결시키고, 상기 전극 단자 상에 상기 리드 단자가 위치하도록 상기 베어 셀과 보호회로기판을 위치시키고, 상기 제 4 홀에 의해 상기 전극 단자와 리드 단자를 전기적으로 연결시키는 것을 포함하는 배터리 팩의 제조 방법에 의해 달성된다.The object of the present invention is to provide a protective circuit board having a bare cell including an electrode terminal and a fourth hole, wherein the protective circuit board is partially exposed to the other surface of the protective circuit board by the fourth hole. Electrically connecting a lead terminal to one surface of the substrate; positioning the bare cell and the protection circuit board such that the lead terminal is positioned on the electrode terminal; and electrically connecting the electrode terminal and the lead terminal by the fourth hole. It is achieved by a method of manufacturing a battery pack comprising a.
따라서, 본 발명에 따른 배터리 팩은 베어 셀의 전극 단자 상에 위치하며, 보호회로기판과 전기적으로 연결되거나, 상기 보호회로기판에 포함된 리드 단자를 통해 상기 베어 셀과 보호회로기판을 전기적으로 연결되도록 하여, 상기 베어 셀과 보호회로기판 사이의 공간을 최소화시킴으로써, 배터리 팩의 소형화 및 동일 크기에 대하여 고용량화가 가능하다는 효과가 있다.Therefore, the battery pack according to the present invention is positioned on the electrode terminal of the bare cell, and is electrically connected to the protection circuit board or electrically connected to the bare cell and the protection circuit board through a lead terminal included in the protection circuit board. By minimizing the space between the bare cell and the protection circuit board, there is an effect that the battery pack can be miniaturized and high in capacity.
또한, 종래에 비하여 용접 공정의 횟수가 감소함에 따라 배터리 팩의 제조 공정이 간편해져 상기 배터리 팩의 제조 공정에 소용되는 시간이 감소되며, 상기 배터리 팩의 신뢰성 및 수율이 증가하는 효과가 있다.In addition, as the number of welding processes decreases as compared with the related art, the manufacturing process of the battery pack is simplified, and the time required for the manufacturing process of the battery pack is reduced, thereby increasing the reliability and yield of the battery pack.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시 예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해될 것이다. 덧붙여, 도면들에 있어서, 부품 및 영역의 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성 요소들을 나타내는 것이며, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.Details of the above objects and technical configurations and effects according to the present invention will be more clearly understood by the following detailed description with reference to the drawings showing preferred embodiments of the present invention. In addition, in the drawings, lengths, thicknesses, and the like of parts and regions may be exaggerated for convenience. In addition, the same reference numerals throughout the specification refers to the same components, when a portion is "connected" to another part, it is not only "directly connected", but also with other elements in the " Electrically connected ".
(제 1 실시 예)(First embodiment)
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 배터리 팩의 베어 셀을 나타낸 분리 사시도이다.2 is an exploded perspective view illustrating a bare cell of a battery pack according to a first embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 배터리 팩의 베어 셀은 전극 조립체(100)와 상기 전극 조립체(100) 사이에 리튬 이온이 이동될 수 있도록 하는 전해액(미도시)을 수납하는 캔(200) 및 상기 캔(200)을 밀봉하는 캡 조립체(300)를 포함한다. 여기서, 상기 전극 조립체(100)는 양극 활물질(미도시)이 도포된 양극 집전체(미도시)에 양극탭(150)이 연결된 양극판(120), 음극 활물질(미도시)이 도포된 음극 집전체(미도시)에 음극탭(140)이 연결된 음극판(110) 및 상기 양극판(120)과 음극판(110) 사이에 위치하는 세퍼레이터(130)를 포함한다. 도 2에서는 상기 음극탭(140)이 상기 캔(200)의 중심부에 위치하고, 상기 양극탭(150)이 상기 캔(200)의 가장자리 부에 위치하여, 상기 음극탭(140)이 상기 캡 조립체(300)의 전극 단자(310)와 전기적으로 연결되는 것으로 도시하였으나, 상기 양극탭(150)과 음극탭(140)의 위치는 변경될 수 있으며, 도시된 바와는 달리, 상기 양극 탭(150) 또는 음극탭(140) 중 어느 하나가 상기 캔(200)의 하부 측으로 돌출되어 상기 캔(200)과 전기적으로 연결되도록 할 수도 있다.2, a bare cell of a battery pack according to a first embodiment of the present invention accommodates an electrolyte (not shown) for allowing lithium ions to move between the
상기 양극 활물질은 LiCoO2, LiNiO2, LiMnO2, LiMn2O4 또는 LiNi1 -x-yCoxMyO2(여기서, 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1, M은 Al, Sr, Mg, La 등의 금속) 등의 금속 산화물로 대표되는 리튬함유 전이금속 산화물 또는 리튬 칼코게나이드 화합물을 모두 사용할 수 있으며, 상기 음극 활물질은 결정질 탄소, 비정질 탄소, 탄소 복합체, 탄소 섬유 등의 탄소 재료, 리튬 금속 또는 리튬 합금 등을 사용할 수 있다.The positive electrode active material is LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 or LiNi 1- xy Co x M y O 2 (where 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ x + y ≦ 1 , M may be any of a lithium-containing transition metal oxide or a lithium chalcogenide compound represented by a metal oxide, such as metals such as Al, Sr, Mg, La, etc., the negative electrode active material is crystalline carbon, amorphous carbon, carbon composite And carbon materials such as carbon fiber, lithium metal or lithium alloy.
상기 양극 집전체 또는 음극 집전체는 스테인레스 강, 니켈, 구리, 알루미늄 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 하나로 형성할 수 있으며, 바람직하게는 양극 집전체는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성하고, 음극 집전체는 구리 또는 구리 합금으로 형성하여 효율을 극대화한다.The positive electrode current collector or the negative electrode current collector may be formed of one selected from the group consisting of stainless steel, nickel, copper, aluminum, and alloys thereof. Preferably, the positive electrode current collector is formed of aluminum or an aluminum alloy, and the negative electrode current collector Is formed of copper or copper alloy to maximize efficiency.
상기 세퍼레이터(130)는 상기 양극판(120)과 음극판(110) 사이에 위치하도록 하여 전기적 단락을 방지하고 리튬 이온의 이동을 가능하게 한다. 상기 세퍼레이터(130)는 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP) 등의 폴리올레핀계 고분자막 또는 이들의 다중막으로 형성될 수 있다.The
상기 캔(200)은 도시된 바와 같이, 상단부가 개구된 각형의 금속재로 형성할 수 있으며, 이와는 달리 원통형 또는 파우치형으로 형성할 수도 있다. 상기 금속재로는 가볍고 연성이 있는 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 스테인레스 강 등의 재질로 형성하여, 상기 캔(200)이 단자 역할을 수행할 수 있도록 하는 것이 바람직하 다.As shown in the drawing, the
상기 캔(200)의 개구된 상부에 결합되는 캡 조립체(300)는 캡 플레이트(350), 절연 플레이트(340), 터미널 플레이트(330), 절연 케이스(320) 및 전극 단자(310)을 포함한다. 상기 캡 플레이트(350)는 상기 캔(200)의 상단 개구부에 대응되는 크기와 형상을 가지는 금속판으로, 일정 크기의 단자 통공(352), 전해액 주입공(354) 및 안전 벤트(미도시)를 포함한다. 상기 안전 벤트는 상기 단자 통공(352) 및 전해액 주입공(354)에 간섭되지 않는 영역이라면 어떠한 영역에도 형성할 수 있으며, 상기 캔(200)의 일측 측면에 형성할 수도 있다.The
상기 전해액 주입공(354)은 상기 전극 조립체(100)를 수용한 캔(200)에 리튬 이온의 이동을 원활하게 하는 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 상기 전해액 주입공(354)을 밀봉함으로써, 상기 캔(200)을 밀봉한다.The
상기 단자 통공(352)는 상기 전극 단자(310)를 삽입시키기 위한 것으로, 상기 전극 단자(310)는 상기 단자 통공(352)을 통해 상기 캡 플레이트(350) 하부에 위치하는 터미널 플레이트(330)와 전기적으로 연결되며, 상기 전극 단자(310)와 캡 플레이트(350)를 절연시키기 위하여 상기 전극 단자(310)의 외측에 절연성이 좋은 고무 또는 비전도성 물질로 형성된 가스켓(Gasket, 360)을 위치시킨다.The terminal through
상기 캡 플레이트(350)의 하부에는 절연 플레이트(340) 및 터미널 플레이트(330)가 순차적으로 위치하며, 상기 터미널 플레이트(330)는 상기 전극 조립 체(100)의 음극탭(140)과 전기적으로 연결되어, 상기 전극 단자(310)와 음극탭(140)이 전기적으로 연결되도록 하고, 상기 절연 플레이트(340)는 상기 터미널 플레이트(330)와 상기 캡 플레이트(350)를 전기적으로 절연시킴으로써, 상기 캡 플레이트(350)가 상기 전극 조립체(100)의 양극탭(150)과 전기적으로 연결되더라도 단락(Shot)되지 않도록 한다.An
상기 절연 케이스(320)는 상기 전극 조립체(100)의 상기 캔(200)의 개구부 방향에 위치하여, 상기 전극 조립체(100)의 양극탭(150) 및 음극탭(140)을 고정하기 위한 것으로, 폴리프로필렌(PP), 폴리페닐렌설파이트(PPS), 폴리에테르술폰(PES) 또는 변성 폴리페닐렌옥사이드(PPO) 등의 절연성 고분자 수지로 형성할 수 있으며, 상기 터미널 플레이트(330) 및 절연 플레이트(340)를 안착시키기 위한 공간을 제공하기 위하여 가장자리 부에 지지대가 형성될 수도 있다.The
도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 배터리 팩을 나타낸 분리 사시도이다.3 is an exploded perspective view illustrating a battery pack according to a first embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 배터리 팩은 도 2에 도시된 바와 같이 가스켓(360)에 의해 절연된 전극 단자(310)를 포함하는 베어 셀(400), 상기 전극 단자(310) 상에 위치하는 리드 단자(530) 및 상기 리드 단자(530)의 일부를 노출시키는 제 1 홀(520) 및 외부 단자와 연결되는 외부 단자부(510)가 형성된 보호회로기판(500)을 포함한다.Referring to FIG. 3, a battery pack according to a first embodiment of the present invention includes a
본 발명의 제 1 실시 예에 따른 배터리 팩의 제조 방법을 살펴보면, 제 1 홀(520)이 형성된 보호회로기판(500)의 일측 표면에 상기 제 1 홀(520)을 통해 타 측 표면으로 일부가 노출되도록 리드 단자(530)를 위치시키고, 상기 보호회로기판(500)과 리드 단자(530)를 전기적으로 연결시킨다. 여기서, 상기 보호회로기판(500)과 리드 단자(530)은 용접 또는 납땜(Soldering) 등을 통해 전기적으로 연결될 수 있으나, 상기 보호회로기판(500) 상에 실장되는 부품에 가해지는 영향을 고려하여 저항 용접을 통해 연결되는 것이 바람직하다.Looking at the manufacturing method of the battery pack according to the first embodiment of the present invention, a portion of one surface of the
또한, 상기 리드 단자(530)이 진동 등의 물리적 충격에 의해 좌우로 유동되는 것을 방지하기 위하여, 상기 리드 단자(530)의 일부가 상기 보호회로기판(500) 방향으로 돌출되도록 하고, 상기 돌출된 영역이 상기 제 1 홀(520)에 삽입되도록 할 수도 있다.In addition, in order to prevent the lead terminal 530 from flowing from side to side due to a physical shock such as vibration, a part of the
계속해서, 도 2에 도시된 바와 같은 베어 셀(400)의 전극 단자(310) 상에 상기 리드 단자(530)가 위치하도록, 상기 베어 셀(400) 및 보호회로기판(500)을 위치시킨다. 여기서, 상기 베어 셀(400)로 과전류 또는 과전압이 인가되는 것을 방지하기 위하여 상기 전극 단자(310) 상에 PTC(Positive Temperature Coefficient; 미도시) 등의 이차보호소자를 형성하고, 상기 이차보호소자 상에 상기 리드 단자(530)가 위치하도록 할 수도 있다.Subsequently, the
다음으로, 상기 제 1 홀을 통해 상기 전극 단자(310) 또는 이차보호소자와 상기 리드 단자(530)을 용접시켜 전기적으로 연결되도록 하며, 상기 이차보호소자 및 상기 베어 셀(400) 내측에 위치하는 전극 조립체(100)에 가해지는 영향을 최소화하기 위하여 상기 전극 단자(310) 또는 이차보호소자와 상기 리드 단자(530)는 저항 용접으로 연결되는 것이 바람직하다. Next, the
상기 전극 단자(310) 또는 이차보호소자와 상기 리드 단자(530)의 용접을 용이하게 하기 위하여 상기 제 1 홀을 다수 개 형성할 수 있으며, 저항 용접을 하는 경우, 상기 리드 단자(530)은 상기 전극 단자와 동일 재질로 형성하는 것이 바람직하며, 전기 저항 등을 고려하여 상기 리드 단자(530) 및 전극 단자(310)를 니켈 재질로 형성하는 것이 더욱 바람직하다.In order to facilitate welding of the
결과적으로, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 배터리 팩은 보호회로기판의 일측 표면에 전기적으로 연결되며, 상기 보호회로기판의 제 1 홀을 통해 타측 표면으로 노출되는 리드 단자를 베어 셀의 전극 단자와 상기 제 1 홀을 통해 용접함으로써, 상기 베어 셀과 보호회로기판 사이의 공간을 최소화할 수 있다. As a result, the battery pack according to the first embodiment of the present invention is electrically connected to one surface of the protection circuit board, and the lead terminal exposed to the other surface through the first hole of the protection circuit board is the electrode terminal of the bare cell. And by welding through the first hole, it is possible to minimize the space between the bare cell and the protective circuit board.
또한, 종래 기술에 따라 배터리 팩을 제조하는 경우 상기 베어 셀과 보호회로기판에 각각 리드 플레이트를 용접하고, 상기 리드 플레이트들을 서로 용접하여야 하기 때문에 상기 베어 셀과 보호회로기판을 전기적으로 연결시키기 위해서는 세 번의 용접 공정이 필요하지만, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 배터리 팩은 두 번의 용접 공정으로 상기 베어 셀과 보호회로기판을 전기적으로 연결시킬 수 있어, 배터리 팩의 제조에 소요되는 시간을 감소시킬 수 있습니다.In addition, when manufacturing a battery pack according to the prior art, the lead plate and the protection circuit board to weld the lead plate, respectively, and the lead plates must be welded to each other to electrically connect the bare cell and the protection circuit board three Although a single welding process is required, the battery pack according to the first embodiment of the present invention can electrically connect the bare cell and the protective circuit board by two welding processes, thereby reducing the time required for manufacturing the battery pack. can.
(제 2 실시 예)(Second embodiment)
도 4는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 배터리 팩을 나타낸 분리 사시도이다.4 is an exploded perspective view illustrating a battery pack according to a second embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 배터리 팩은 도 2에 도시된 바와 같이 가스켓(360)에 의해 절연된 전극 단자(310)를 포함하는 베어 셀(400) 및 상기 베어 셀(400)과 전기적으로 연결되며, 상기 전극 단자(310) 상에 위치하는 리드 단자(620) 및 외부 단자와 연결되는 외부 단자부(610)가 형성된 보호회로기판(600)을 포함한다.Referring to FIG. 4, a battery pack according to a second embodiment of the present invention includes a
본 발명의 제 2 실시 예에 따른 배터리 팩은 앞서 설명한 본 발명의 제 1 실시 예의 제조 방법과 유사하게, 상기 베어 셀(400)의 전극 단자(310) 상에 상기 보호회로기판(600)의 리드 단자(620)가 위치하도록, 상기 베어 셀(400)과 보호회로기판(600)을 위치시켜, 상기 리드 단자(620)의 일측 표면이 상기 전극 단자(310)에 접촉하도록 한다.The battery pack according to the second embodiment of the present invention is similar to the manufacturing method of the first embodiment of the present invention described above, the lead of the
계속해서, 상기 전극 단자(310)와 접촉하지 않은 상기 리드 단자(620)의 표면을 통해 상기 전극 단자(310)과 리드 단자(620)을 저항 용접 등으로 용접하여 전기적으로 연결시킨다. 여기서, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 배터리 팩에서와 같이, 상기 전극 단자(310) 상에 PTC 등의 이차보호소자를 형성하고, 상기 이차보호소자와 상기 리드 단자(620)를 전기적으로 연결시킬 수도 있다.Subsequently, the
결과적으로, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 배터리 팩은 상기 베어 셀(400)과 보호회로기판(600) 사이를 전기적으로 연결시키는 리드 단자(620)를 상기 보호회로기판(600) 내에 형성함으로써, 상기 베어 셀(400)과 보호회로기판(600) 사이의 공간을 더욱 줄일 수 있다. As a result, the battery pack according to the second exemplary embodiment of the present invention forms a
(제 3 실시 예)(Third embodiment)
도 5는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 배터리 팩을 나타낸 분리 사시도이다.5 is an exploded perspective view illustrating a battery pack according to a third embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 배터리 팩은 도 2에 도시된 바와 같이 가스켓(360)에 의해 절연된 전극 단자(310)를 포함하는 베어 셀(400), 상기 전극 단자(310) 상에 위치하며, 상기 전극 단자(310)의 일부를 노출시키는 제 2 홀(735)이 형성된 리드 단자(730) 및 상기 리드 단자(730)을 노출시키는 제 3 홀(720) 및 외부 단자와 연결되는 외부 단자부(710)가 형성된 보호회로기판(700)을 포함한다.Referring to FIG. 5, a battery pack according to a third embodiment of the present invention includes a
본 발명의 제 3 실시 예에 따른 배터리 팩의 제조 방법을 설명하면, 제 3 홀(720)이 형성된 보호회로기판(700)의 일측 표면에 상기 제 3 홀(720)을 통해 타측 표면으로 일부가 노출되도록 리드 단자(730)를 위치시키고, 상기 보호회로기판(700)과 리드 단자(730)를 전기적으로 연결시킨다. 여기서, 상기 보호회로기판(700)과 리드 단자(730)은 용접 또는 납땜(Soldering) 등을 통해 전기적으로 연결될 수 있으나, 상기 보호회로기판(700) 상에 실장되는 부품에 가해지는 영향을 고려하여 저항 용접을 통해 연결되는 것이 바람직하다.Referring to the manufacturing method of the battery pack according to the third embodiment of the present invention, a portion of one surface of the
계속해서, 도 2에 도시된 바와 같은 베어 셀(400)의 전극 단자(310) 상에 상기 리드 단자(730)가 위치하도록, 상기 베어 셀(400) 및 보호회로기판(700)을 위치시킨다. 여기서, 앞서 설명한 본 발명의 제 1 실시 예 및 제 2 실시 예와 동일하게 상기 전극 단자(310) 상에 이차보호소자를 형성하고, 상기 이차보호소자와 상기 리드 단자(730)가 위치하도록 할 수도 있다.Subsequently, the
다음으로, 상기 리드 단자(730)에 형성된 제 2 홀(735) 및 제 3 홀(720)에 납재를 녹여 유입시키는 납땜(soldering)을 통해 상기 전극 단자(310) 또는 이차보 호소자와 리드 단자(730)를 전기적으로 연결시킨다. 여기서, 도 5는 상기 리드 단자(730)에 두 개의 제 2 홀(735)이 형성되는 것으로 도시하였으나, 상기 제 2 홀(735)는 하나 또는 다수 개가 형성될 수 있다.Next, the
또한, 상기 납재가 상기 제 2 홀(735) 및 제 3 홀(720)의 내측 공간을 채우도록 하여, 상기 리드 단자(730)가 진동 등의 물리적 충격에 의해 상기 보호회로기판(700)으로부터 이탈되는 것을 방지하거나, 앞서 설명한 바와 달리, 상기 리드 단자(730)와 보호회로기판(700)이 용접이 아닌 납땜에 의해 전기적으로 연결되도록 할 수도 있다.In addition, the lead material fills the inner spaces of the
본 발명의 제 3 실시 예에서는 베어 셀의 전극 단자의 일부를 노출시키는 제 2 홀이 형성된 리드 단자를 상기 베어 셀의 전극 단자와 보호회로기판 사이에 위치하도록 하였으나, 본 발명의 제 2 실시 예와 같이, 상기 리드 단자를 상기 보호회로기판이 포함할 수 있으며, 이 경우 상기 리드 단자의 두께를 상기 보호회로기판의 두께보다 얇게 하여, 상기 보호회로기판과 리드 단자가 일정 단자를 가지도록 하고, 상기 보호회로기판과 리드 단자의 사이의 단차에 납재를 채움으로써, 상기 리드 단자가 상기 보호회로기판으로부터 이탈되는 것을 방지하거나, 상기 리드 단자와 보호회로기판을 전기적으로 연결시킬 수 있다.In the third embodiment of the present invention, a lead terminal having a second hole for exposing a part of the electrode terminal of the bare cell is disposed between the electrode terminal of the bare cell and the protection circuit board. Similarly, the lead terminal may include the protective circuit board. In this case, the thickness of the lead terminal is made thinner than the thickness of the protective circuit board so that the protective circuit board and the lead terminal have a predetermined terminal. Filling the lead material between the protective circuit board and the lead terminal prevents the lead terminal from being separated from the protective circuit board or electrically connects the lead terminal and the protective circuit board.
결과적으로, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 배터리 팩은 베어 셀의 전극 단자와 리드 단자를 납땜을 통해 전기적으로 연결시켜, 상기 리드 단자의 재질에 무관하게 상기 베어 셀과 보호회로기판을 전기적으로 연결시킬 수 있으며, 상기 리드 단자가 물리적 충격으로 보호회로기판으로부터 이탈되는 것을 보다 용이하게 방지 할 수 있다.As a result, the battery pack according to the third embodiment of the present invention electrically connects the electrode terminal and the lead terminal of the bare cell by soldering, thereby electrically connecting the bare cell and the protective circuit board regardless of the material of the lead terminal. The lead terminal can be more easily prevented from being separated from the protective circuit board by physical impact.
도 1a 및 1b는 종래 기술에 따른 배터리 팩을 나타낸 분리 사시도들이다.1A and 1B are exploded perspective views illustrating a battery pack according to the prior art.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩의 베어 셀을 나타낸 분리 사시도이다.2 is an exploded perspective view illustrating a bare cell of a battery pack according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 배터리 팩을 나타낸 분리 사시도이다.3 is an exploded perspective view illustrating a battery pack according to a first embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 배터리 팩을 나타낸 분리 사시도이다.4 is an exploded perspective view illustrating a battery pack according to a second embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 배터리 팩을 나타낸 분리 사시도이다.5 is an exploded perspective view illustrating a battery pack according to a third embodiment of the present invention.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10, 400 : 베어 셀 11 : 전극 통공10, 400: bare cell 11: electrode aperture
13 : 전해액 주입공 14, 360 : 가스켓13:
15, 310 : 전극 단자15, 310: electrode terminal
20, 500, 600, 700 : 보호회로기판20, 500, 600, 700: Protective circuit board
530, 620, 730 : 리드 단자530, 620, 730: lead terminal
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