KR100995444B1 - 배터리 팩 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 도전성 탭과 도선의 납땝 영역으로부터 도선이 끊기더라도 도선 전체가 이탈되는 것을 방지함으로써, 이탈된 도선이 배터리 셀 또는 보호회로모듈의 회로 영역에 접촉하여 발생시키는 전기적인 단락(short)을 방지할 수 있는 배터리 팩에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명에 따른 배터리 팩은 복수의 배터리 셀; 상기 배터리 셀 중 적어도 하나의 배터리 셀과 전기적으로 연결되는 일측부와, 상기 일측부로부터 연장된 타측부를 갖는 도전성 탭; 상기 도전성 탭의 타측부와 전기적으로 연결되는 도선; 및 상기 도선과 전기적으로 연결되는 보호회로모듈을 포함하며, 상기 도전성 탭은 타측부에 형성되는 도선 결합부를 더 포함하며, 상기 도선이 상기 도선 결합부에 결합되어 고정되는 것을 특징으로 한다.
배터리 팩, 원통형 리튬 이차 전지, 도선, 도전성 와이어, 도전성 탭

Description

배터리 팩{BATTERY PACK}
본 발명은 도전성 탭과 도선의 납땝 영역으로부터 도선이 끊기더라도 도선 전체가 이탈되는 것을 방지함으로써, 이탈된 도선이 배터리 셀 또는 보호회로모듈의 회로 영역에 접촉하여 발생시키는 전기적인 단락(short)을 방지할 수 있는 배터리 팩에 관한 것이다.
일반적으로 노트북, PDA(Personal Digital Assistants) 및 캠코더 등과 같은 휴대용 전자기기에 사용되는 배터리 팩은 배터리 셀이 갖는 용량의 한계 때문에 여러 개의 배터리 셀을 하나로 묶어서 제조하고 있다.
구체적으로, 배터리 팩은 충ㆍ방전이 가능한 복수의 배터리 셀, 배터리 셀의 충ㆍ방전을 제어하는 회로 및 배터리 셀의 과충전ㆍ과방전을 방지하기 위한 회로 등을 포함하는 보호회로모듈(Protective Circuit Module; PCM), 및 배터리 셀과 보호회로모듈을 전기적으로 연결하는 도전성 탭 및 도선 등을 포함한다.
상기 배터리 팩 중 배터리 셀과 보호회로모듈을 전기적으로 연결하는 도전성 탭과 도선은 납땜을 통해 서로 연결된다. 그런데, 도선의 끝부분에 소정길이로 노출된 도전성 와이어 부분만이 도전성 탭에 납땜 되기 때문에, 외부 충격을 심하게 받으면 납땜 영역으로부터 도선의 도전성 와이어가 쉽게 끊어질 수 있다. 이렇게 도전성 와이어가 납땜 영역으로부터 끊어지면, 끊어진 도전성 와이어를 갖는 도선이 이탈하여 배터리 셀 또는 보호회로 모듈의 회로 영역에 접촉할 수 있다. 이에 따라, 이탈된 도선에 의해 전기적인 단락(short)이 발생되는 문제점이 있다.
한편, 상용되고 있는 배터리 팩은 상기와 같은 문제점을 방지하기 위해 도전성 탭과 도전성 와이어의 납땜 영역으로부터 도전성 와이어가 끊어지더라도 끊어진 도전성 와이어를 갖는 도선을 배터리 셀의 소정 영역에 고정시키는 고정 테이프를 포함하고 있다. 그런데, 고정 테이프는 배터리 셀로부터 전해액이 유출될 경우 접착력이 약해지기 때문에, 도전성 탭과 도전성 와이어의 납땜 영역으로부터 끊어진 도전성 와이어를 갖는 도선을 안정적으로 고정시킬 수 없는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 도전성 탭과 도선의 납땝 영역으로부터 도선이 끊기더라도 도선 전체가 이탈되는 것을 방지함으로써, 이탈된 도선이 배터리 셀 또는 보호회로모듈의 회로 영역에 접촉하여 발생시키는 전기적인 단락(short)을 방지할 수 있는 배터리 팩을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩은 복수의 배터리 셀; 상기 배터리 셀 중 적어도 하나의 배터리 셀과 전기적으로 연결되는 일측부와, 상기 일측부로부터 연장된 타측부를 갖는 도전성 탭; 상기 도전성 탭의 타측부와 전기적으로 연결되는 도선; 및 상기 도선과 전기적으로 연결되는 보호회로모듈을 포함하며, 상기 도전성 탭은 타측부에 형성되는 도선 결합부를 더 포함하며, 상기 도선이 상기 도선 결합부에 결합되어 고정되는 것을 특징으로 한다.
상기 도선은 도전성 와이어와, 상기 도전성 와이어의 양단을 외부로 노출하도록 상기 도전성 와이어를 감싸는 절연성 피복을 포함하는 것일 수 있다.
상기 도선 결합부는 상기 도전성 탭의 타측부 단부로부터 연장되어 형성된 연장부; 상기 연장부 중 마주보는 측단으로부터 절곡되어 상부 방향으로 연장되는 측면부들; 및 상기 마주보는 측면부들로부터 돌출되어 서로 마주보는 고정 돌기들을 포함하는 것일 수 있다.
상기 도선 중 상기 절연성 피복 부분이 상기 고정 돌기들 사이에 위치할 수 있다.
상기 고정 돌기들 사이의 이격 거리는 상기 도선 중 상기 절연성 피복 부분의 직경보다 작게 이루어질 수 있다.
상기 고정 돌기들 사이의 이격 거리는 상기 도선 중 상기 절연성 피복 부분의 직경의 60% 내지 85%일 수 있다.
상기 측면부들 사이의 이격 거리는 상기 도선 중 상기 절연성 피복 부분의 직경과 동일하게 이루어질 수 있다.
또한, 상기 도선 결합부는 상기 도전성 탭의 타측부 단부로부터 연장되어 형성된 연장부; 및 상기 연장부 중 마주보는 측단으로부터 절곡되어 상부방향으로 폭이 넓어지게 연장되는 테이퍼부들을 포함하는 것일 수 있다.
상기 테이퍼부들의 단부 사이의 이격 거리는 상기 도선 중 상기 절연성 피복 부분의 직경보다 작게 이루어질 수 있다.
또한, 상기 도선 결합부는 상기 도전성 탭의 타측부 단부로부터 연장되어 형성된 연장부; 및 상기 연장부 중 마주보는 측단으로부터 절곡되어 상부 방향으로 연장되는 측면부들을 포함하는 것일 수 있다.
상기 측면부들 사이의 이격 거리는 상기 도선 중 상기 절연성 피복 부분의 직경보다 작게 이루어질 수 있다.
상기 도전성 탭은 상기 일측부, 타측부 및 도선 결합부가 일체로 형성되어 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩은 상기 도전성 탭의 타측부와 상기 도선의 일단을 납땜하여 형성된 솔더부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩은 상기 도전성 탭의 타측부와 상기 배터리 셀 사이에 개재되는 절연 테이프를 더 포함할 수 있다.
상기 도전성 탭의 일측부는 상기 배터리 셀의 바닥면 또는 볼록한 단자 모양의 상면과 접촉하며, 상기 도전성 탭의 타측부는 상기 배터리 셀의 측면과 마주보는 것일 수 있다.
상기 배터리 셀은 복수개의 원통형 리튬 이온 전지일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩은 도전성 탭에 형성된 도선 결합부를 이용해 도선의 일부를 고정함으로써, 도전성 탭과 도선의 납땜 부분(솔더부)으로부터 도선이 끊어지더라도 도선의 전체적인 이탈을 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩은 도선이 이탈되어 배터리 셀 또는 보호회로모듈의 회로 영역에 접촉하여 발생시킬 수 있는 전기적인 단락을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩은 기존의 고정 테이프 대신 도전성 탭의 도선 결합부를 사용하여 락킹 구조로 도선을 고정함으로써, 배터리 셀로부터 전해액이 유출되는 경우 접착성이 약해지는 고정 테이프에 의해 도선이 고정되는 경우에 비해 도선을 더욱 안정적으로 고정할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩은 도선 결합부가 도전성 탭에 일 체로 형성되어 도선을 고정함으로써, 기존에 도선을 고정하기 위해 별도로 사용된 고정 테이프에 대한 재료비 및 제조 공정을 생략할 수 있다.
이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 구조를 보여주는 개략도이고, 도 2는 도 1의 'A' 부분을 보여주는 사시도이고, 도 3은 도 2의 도전성 탭을 보여주는 확대 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(700)은 복수의 배터리 셀(100), 도전성 탭(200), 도선(300), 솔더부(400), 보호회로모듈(500) 및 절연테이프(600)를 포함한다.
상기 배터리 셀(100) 각각은 상면과 바닥면이 서로 다른 극성을 갖도록 설계되는데, 도면에서 볼록한 단자 모양의 상면이 양극을 나타내고, 평평한 바닥면이 음극을 나타내는 것으로 한다. 또한, 여기서는 배터리 셀(100)의 상면이 셀 내 전극 조립체(미도시)의 양극과 전기적으로 연결되고, 바닥면이 셀 내 전극 조립체의 음극과 전기적으로 연결된다고 가정한다.
이러한 배터리 셀(100)로는 충전 및 방전이 가능한 원통형 이차 전지(secondary battery)가 사용될 수 있고, 특히 작동전압이 3.6V 로 높고 단위 중 량당 에너지밀도가 높은 원통형 리튬 이차 전지가 사용될 수 있다. 이러한 배터리 셀(100)은 도면에서는 6개로 나타냈지만, 그 갯수를 한정하는 것은 아니다. 도 1에서, 복수의 배터리 셀(100)은 제 1 배터리 셀 내지 제 6 배터리 셀(100A, 100B, 100C, 100D, 100E, 100F)로 구분하였다.
상기 도전성 탭(200)은 상기 배터리 셀(100) 중 적어도 하나의 배터리 셀을 연결하는 일측부와, 후술되는 도선(300)과 연결되는 타측부를 포함한다. 또한, 상기 도전성 탭(200)은 상기 도선(300)을 고정시키도록 타측부에 형성되는 도선 결합부를 포함할 수 있다. 이러한 상기 도전성 탭(200)은 일측부, 타측부 및 도선 결합부가 일체로 형성되어 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 도전성 탭(200)의 일측부는 상기 배터리 셀(100)의 바닥면 또는 볼록한 단자 모양의 상면과 접촉하는 영역이며, 상기 도전성 탭(200)의 타측부는 상기 도전성 탭(200)의 일측부로부터 연장되어 상기 배터리 셀(100)의 측면과 마주보는 영역이다.
상기 도전성 탭(200)은 상기 배터리 셀들(100)을 전기적으로 직렬 또는 병렬 연결하도록 도전성 재질, 예를 들어 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 및 그 등가물 중 선택된 어느 하나로 형성될 수 있으나, 본 발명에서 그 재질을 한정하는 것은 아니다. 도 1에서, 도전성 탭(200)은 제 1 도전성 탭 내지 제 4 도전성 탭(210, 220,230, 240)으로 구분하였다. 상기 제 1 도전성 탭(210)은 배터리 셀의 하측 끝단에 위치하는 두 개의 셀의 음극, 즉 최저 전위단(B-)에 연결된다. 상기 제 2 및 제 3 도전성 탭(220,230)은 센싱단(B1, B2)에 연결되어, 배터리 셀들 가운데 네 개 의 셀을 직렬 및 병렬 연결한다. 상기 제 4 도전성 탭(240)은 배터리 셀의 상측 끝단에 위치하는 두 개의 셀의 양극, 즉 최고 전위단에 연결된다.
이러한 도전성 탭(200)은 배터리 셀의 갯수가 증가하면 당연히 함께 증가한다. 상기 도전성 탭(200)의 구조에 대해서는 상기 제 1 도전성 탭(210)을 예로 들어 설명하기로 한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 제 1 도전성 탭(210)은 일측부(211) 및 타측부(213)를 포함한다. 또한, 상기 제 1 도전성 탭(210)은 상기 타측부(213)에 형성되는 도선 결합부(215)를 포함한다.
상기 제 1 도전성 탭(210)의 일측부(211)는 상기 제 1 배터리 셀(100A)의 바닥면과 상기 제 2 배터리 셀(100B)의 바닥면에 접촉하여, 상기 제 1 배터리 셀(100A)과 상기 제 2 배터리 셀(100B)을 전기적으로 연결한다.
상기 제 1 도전성 탭(210)의 타측부(213)는 상기 일측부(211)로부터 연장되어 상기 제 2 배터리 셀(100B)의 측면과 마주보며, 후술되는 솔더부(400)를 통해 상기 도선(300)과 전기적으로 연결된다. 여기서, 상기 제 1 도전성 탭(210)의 타측부(213)는 상기 솔더부(400)를 형성하기 위한 납땜이 공간 제약 없이 원할하게 이루어지도록 충분한 폭을 가진다.
상기 제 1 도전성 탭(210)의 도선 결합부(215)는 상기 제 1 도전성 탭(210)의 타측부(213)의 단부에 형성되어, 상기 도선(300)을 고정하는 역할을 한다. 구체적으로, 상기 도선 결합부(215)는 연장부(215a), 측면부들(215b) 및 고정 돌기들(215c)을 포함한다.
상기 도선 결합부(215)의 연장부(215a)는 상기 제 1 도전성 탭(210)의 타측부(213)의 단부로부터 평행하게 연장되어 형성된다. 이러한 연장부(215a)의 폭은 상기 제 1 도전성 탭(210)의 타측부(213)의 폭보다 작게 이루어질 수 있으며, 대략적으로 상기 도선 결합부(215)에 결합되는 부분의 도선(300)의 직경(D1)과 동일하게 이루어질 수 있다.
상기 도선 결합부(215)의 측면부들(215b)은 상기 연장부(215a) 중 마주보는 측단으로부터 절곡되어 상부방향으로 연장되며, 상기 연장부(215a)와 대략 수직을 이룬다. 이러한 측면부들(215b)은 상기 연장부(215a)와 함께, 상기 도선(300)이 상기 도선 결합부(215)에 장착되어 고정될 수 있는 공간을 형성한다.
상기 도선 결합부(215)의 고정 돌기들(215c)은 상기 서로 마주보는 측면부들(215b)로부터 돌출되어 형성된다. 상기 고정 돌기들(215c)은 상기 도선(300)이 상기 도선 결합부(215), 즉 상기 연장부(215a)와 측면부들(215b)에 의해 형성된 공간에 결합된 후 상기 공간으로부터 이탈되지 않도록 걸림 턱 역할을 한다. 이를 위해, 상기 고정 돌기들(215c) 사이의 이격 거리(S1)는 상기 도선(300)의 직경(D1)보다 작게 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 고정 돌기들(215c) 사이의 이격 거리(S1)는 상기 도선(300)의 직경(D1)의 60% 내지 85%일 수 있다. 여기서, 상기 고정 돌기들(215c) 사이의 이격 거리(S1)가 상기 도선(300)의 직경(D1)의 60% 미만이면, 도선(300)이 상기 고정 돌기들(215c) 사이를 통과하기 어렵게 된다. 또한, 상기 고정 돌기들(215c) 사이의 이격 거리(S1)가 상기 도선(300)의 직경(D1)의 85%를 초과하면, 외력에 의해 상기 도선 결합부(215)로부터 도선(300)이 쉽게 빠질 수 있다.
상기 도선(300)은 납땜 등에 의해 상기 도전성 탭(200)의 타측부와 연결된다. 또한, 상기 도선(300)은 후술되는 보호회로모듈(500)과 연결되어, 상기 도전성 탭(200)과 상기 보호회로모듈(500)을 전기적으로 연결한다.
구체적으로, 상기 도선(300)은 전류가 흐르는 도전성 와이어(311)와, 상기 도전성 와이어(311)의 양단을 외부로 노출하도록 상기 도전성 와이어(311)를 감싸 상기 도전성 탭(200)과 상기 보호회로모듈(500) 사이에서 불필요한 단락을 방지하는 절연성 피복(313)을 포함한다.
이러한 도선(300)은 일부가 상기 도전성 탭(200)의 도선 결합부에 락킹 구조로 장착되어 고정되며, 탈ㆍ부착이 가능하다. 다음은 상기 도전성 탭(200)의 도선 결합부와 상기 도선(300)의 연결관계에 대해서 상기 제 1 도전성 탭(210)의 도선 결합부(215)와 상기 도선(300)의 연결관계를 예로 들어 설명하기로 한다.
상기 제 1 도전성 탭(210)의 도선 결합부(215)와 상기 도선(300)의 결합은, 상기 도선(300) 중 절연성 피복(313) 부분이 상기 도선 결합부(215)의 서로 마주보는 고정 돌기들(215c) 사이를 통과하여, 상기 도선 결합부(215)의 연장부(215a)와 상기 측면부들(215b)이 이루는 공간에 장착되어 이루어진다.
상기 고정 돌기들(215c) 사이의 이격 거리(S1)는 상기 도선(300) 중 절연성 피복(313) 부분의 직경(D1)보다 작게 이루어지기 때문에, 상기 도선 결합부(215)의 연장부(215a)와 상기 측면부들(215b)이 이루는 공간으로부터 상기 도선(300)이 이 탈되지 않는다. 즉, 상기 도선(300)의 일부가 상기 도선 결합부(215)에 의해 고정되기 때문에, 상기 제 1 도전성 탭(210)의 타측부(213)와 상기 도선(300)의 납땜 영역(솔더부(400))으로부터 상기 도선(300)이 끊어지더라도, 상기 도선(300) 전체가 이탈되지 않는다. 이에 따라, 도선(300)이 이탈되어 배터리 셀(100) 또는 보호회로모듈(500)의 회로 영역에 접촉하여 발생되는 전기적인 단락이 방지될 수 있다.
또한, 상기 측면부들(215b) 사이의 이격 거리(S2)는 상기 도선(300) 중 절연성 피복(313) 부분의 직경(D1)과 동일하게 이루어지기 때문에, 도선(300)이 상기 도선 결합부(215)의 연장부(215a)와 상기 측면부들(215b)이 이루는 공간에 장착된 후에도 움직이지 않게 된다. 이에 따라, 상기 제 1 도전성 탭(210)의 타측부(213)와 상기 도선(300)의 납땜시 납땜이 흔들리지 않고 안정적으로 이루어질 수 있다.
상기 솔더부(400)는 상기 도전성 탭(200)의 타측부와 상기 도선(300)의 일단(즉, 도전성 와이어(311)의 일단)을 납땜함으로써 형성된다. 이러한 솔더부(400)는 실질적으로 상기 도전성 탭(200)과 상기 도선(300)을 전기적으로 연결한다. 도시되진 않았지만, 상기 솔더부(400)는 상기 도선(300)의 타단과 후술되는 보호회로모듈(500)의 연결부위에도 형성될 수 있다.
상기 보호회로모듈(500)은 상기 도선(300)과 연결되어, 상기 도전성 탭(200)을 통해 상기 배터리 셀(100)과 전기적으로 연결된다. 이러한 보호회로모듈(500)은 도시하진 않았지만 절연 기판에 상기 배터리 셀(100)의 충·방전을 가능하게 하는 회로, 상기 배터리 셀(100)의 과충전 또는 과방전을 방지하기 위한 보호 회로, 및 외부 세트 또는 충전기등과 전기적으로 연결하기 위해 설치되는 커넥터 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 절연 테이프(600)는 상기 도전성 탭(200)의 타측부와 상기 배터리 셀(100)의 측면 사이에 개재된다.
구체적으로, 상기 절연 테이프(600)는 상기 제 1 도전성 탭 내지 제 4 도전성 탭(210, 220, 230, 240) 각각의 타측부와 상기 배터리 셀(100)의 측면 사이에 개재된다. 이러한 절연 테이프(600)는 상기 제 1 도전성 탭 내지 제 4 도전성 탭(210, 220, 230, 240) 각각의 타측부와 상기 도선(300)의 일단을 납땜할 때 가해지는 열이 상기 배터리 셀(100)에 영향을 주는 것을 방지하는 역할을 한다. 또한, 상기 절연 테이프(600)는 양극으로 작용하는 배터리 셀(100)의 볼록한 단자 모양의 상면과 연결된 도전성 탭(200)과, 음극으로 작용하는 배터리 셀(100)의 측면을 전기적으로 절연하는 역할을 한다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(700)은 상기 도전성 탭(200)에 형성된 도선 결합부를 이용해 상기 도선(300)의 일부를 고정함으로써, 상기 도전성 탭(200)과 상기 도선(300)의 납땜 영역(솔더부(400))으로부터 상기 도선(300)이 끊어지더라도 상기 도선(300)의 전체적인 이탈을 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(700)은 상기 도선(300)이 이탈되어 상기 배터리 셀(100) 또는 보호회로모듈(500)의 회로 영역에 접촉하여 발생시킬 수 있는 전기적인 단락을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(700)은 기존의 고정 테이프 대신 상기 도전성 탭(200)의 도선 결합부를 사용하여 락킹 구조로 상기 도선(300)을 고정함으로써, 배터리 셀로부터 전해액이 유출되는 경우 접착성이 약해지는 고정 테이프에 의해 도선이 고정되는 경우에 비해 상기 도선(300)을 안정적으로 고정시킬 수 있으며, 더불어 기존의 고정 테이프에 대한 재료비와 제조 공정을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(700)은 도선 결합부가 도전성 탭(200)에 일체로 형성되어 도선을 고정함으로써, 기존에 도선을 고정하기 위해 별도로 사용된 고정 테이프에 대한 재료비 및 제조 공정을 생략할 수 있다.
다음은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 도전성 탭에 대해서 살펴보기로 한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩에서 도 3의 도전성 탭의 다른 형태인 도전성 탭을 보여주는 확대 사시도이고, 도 5는 도 4의 도전성 탭과 도선이 결합된 상태를 보여주는 사시도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(700)과 비교하여, 도전성 탭의 구조만 다를 뿐 동일한 구성을 가지며 동일한 작용을 한다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩에서 동일한 구성요소에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하고, 도전성 탭 및 도전성 탭과 도선의 연결관계에 대해서만 설명하기로 한다. 여기서도, 도전성 탭의 구조에 대해서 제 1 도전성 탭(810)을 예로 들어 설명하기로 하고, 도전성 탭과 도선의 연결관계에 대해서 제 1 도전성 탭(810)과 도선(300)에 대해서 설명하기로 한다.
도 4를 참조하면, 상기 제 1 도전성 탭(810)은 상기 제 1 배터리 셀(100A)의 바닥면과 상기 제 2 배터리 셀(100B)의 바닥면에 접촉하는 일측부(811)와, 상기 일측부(811)로부터 연장되어 상기 제 2 배터리 셀(100B)의 측면과 마주보는 타측부(813)를 포함한다. 또한, 상기 제 1 도전성 탭(810)은 상기 타측부(813)에 형성되는 도선 결합부(815)를 포함한다.
상기 제 1 도전성 탭(810)의 일측부(811) 및 타측부(813)는, 상기 제 1 도전성 탭(210)의 일측부(211) 및 상기 타측부(213)와 동일한 형태를 가지며 동일한 작용을 하므로, 중복된 설명은 생략하기로 한다.
상기 제 1 도전성 탭(810)의 도선 결합부(815)는 상기 제 1 도전성 탭(810)의 타측부(813)의 단부에 형성되어, 상기 도선(300)을 고정하는 역할을 한다. 구체적으로, 상기 도선 결합부(815)는 연장부(815a) 및 테이퍼부들(815b)을 포함한다.
상기 도선 결합부(815)의 연장부(815a)는, 상기 도선 결합부(215)의 연장부(215a)와 동일한 형태를 가지며 동일한 작용을 하므로, 중복된 설명은 생략하기로 한다.
상기 도선 결합부(815)의 테이퍼부들(815b)은 상기 연장부(815a) 중 마주보는 측단으로부터 절곡되어 상부방향으로 폭이 넓어지게 연장되며, 상기 연장 부(815a)와 대략 수직을 이룬다. 이러한 테이퍼부들(815b)은 상기 연장부(815a)와 함께 상기 도선(300)이 상기 도선 결합부(815)에 장착되어 고정될 수 있는 공간을 형성하는 동시에, 상기 도선(300)이 상기 도선 결합부(815), 즉 상기 연장부(815a)와 테이퍼부들(815b)에 의해 형성된 공간에 결합된 후 상기 공간으로부터 이탈되지 않도록 걸림 턱 역할을 한다. 이를 위해, 상기 테이퍼부들(815b)의 단부 사이의 이격 거리(S11)가 상기 도선(300)의 직경(D1)보다 작게 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 테이퍼부들(815b)의 단부 사이의 이격 거리(S11)는 상기 고정 돌기들(215c) 사이의 이격 거리(S1)와 동일한 수치로 설정될 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 제 1 도전성 탭(810)의 도선 결합부(815)와 상기 도선(300)의 결합은, 상기 도선(300) 중 절연성 피복(313) 부분이 상기 도선 결합부(815)의 서로 마주보는 테이퍼부들(815b)의 단부 사이를 통과하여, 상기 도선 결합부(815)의 연장부(815a)와 상기 테이퍼부들(815b)이 이루는 공간에 장착되어 이루어진다.
상기 테이퍼부들(815b) 사이의 이격 거리(S11)는 상기 도선(300) 중 절연성 피복(313) 부분의 직경(D1)보다 작게 이루어지기 때문에, 상기 공간으로부터 상기 도선(300)이 이탈되지 않는다. 즉, 상기 도선(300)의 일부가 상기 도선 결합부(815)에 의해 고정되기 때문에, 상기 제 1 도전성 탭(810)의 타측부(813)와 상기 도선(300)의 납땜 영역(솔더부(400))으로부터 상기 도선(300)이 끊어지더라도, 상기 도선(300) 전체가 이탈되지 않는다. 이에 따라, 도선(300)이 이탈되어 배터리 셀(100) 또는 보호회로모듈(500)의 회로 영역에 접촉하여 발생되는 전기적인 단락 이 방지될 수 있다.
또한, 상기 테이퍼부들(815b)들은 테이퍼진 형태로 형성되어 상기 도선(300)을 감싸 타이트(tight)하게 고정한다. 이에 따라, 상기 도선(300)이 상기 도선 결합부(815)에 장착된 후에도 움직이지 않아, 상기 제 1 도전성 탭(810)의 타측부(813)와 상기 도선(300)의 납땜시 납땜이 흔들리지 않고 안정적으로 이루어질 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩은 도선 결합부(815)의 테이퍼부들(815b)을 이용하여 도선(300)을 타이트(tight)하게 고정하기 때문에, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리팩의 도선 결합부(215)를 이용하는 경우보다 도선(300)을 좀 더 견고하게 고정시킬 수 있다.
다음은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 팩의 도전성 탭에 대해서 살펴보기로 한다.
도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 팩에서 도 3의 도전성 탭의 또다른 형태인 도전성 탭을 보여주는 확대 사시도이고, 도 7은 도 6의 도전성 탭과 도선이 결합된 상태를 보여주는 사시도이다.
본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 팩은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(700)과 비교하여 도전성 탭의 구조만 다를 뿐 동일한 구성요소를 가지며동일한 작용을 한다. 이에 따라, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 팩에서 동일한 구성요소에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하고, 도전성 탭 및 도전성 탭과 도선의 연결관계에 대해서만 설명하기로 한다. 여기서도, 도전성 탭의 구조에 대해서 제 1 도전성 탭(910)을 예로 들어 설명하기로 하고, 도전성 탭과 도선의 연결관계에 대해서 제 1 도전성 탭(910)과 도선(300)에 대해서 설명하기로 한다.
도 6을 참조하면, 상기 제 1 도전성 탭(910)은 상기 제 1 배터리 셀(100A)의 바닥면과 상기 제 2 배터리 셀(100B)의 바닥면에 접촉하는 일측부(911)와, 상기 일측부(911)로부터 연장되어 상기 제 2 배터리 셀(100B)의 측면과 마주보는 타측부(913)를 포함한다. 또한, 상기 제 1 도전성 탭(910)은 상기 타측부(913)에 형성되는 도선 결합부(915)를 포함한다.
상기 제 1 도전성 탭(910)의 일측부(911) 및 상기 타측부(913)는, 상기 제 1 도전성 탭(210)의 일측부(211) 및 상기 타측부(213)와 동일한 형태를 가지며 및 동일한 작용을 하므로, 중복된 설명은 생략하기로 한다
상기 제 1 도전성 탭(910)의 도선 결합부(915)는 상기 제 1 도전성 탭(910)의 타측부(913)의 단부에 형성되어, 상기 도선(300)을 고정하는 역할을 한다. 구체적으로, 상기 도선 결합부(915)는 연장부(915a) 및 측면부들(915b)을 포함한다.
상기 도선 결합부(915)의 연장부(915a)는 상기 도선 결합부(215)의 연장부(215a)와 동일한 형태를 가지며 동일한 작용을 한다. 다만, 상기 도선 결합부(915)의 연장부(915a)는 상기 도선 결합부(215)의 연장부(215a)의 폭보다 작은 폭을 가진다. 즉, 도선 결합부(915)의 연장부(915a)는 상기 도선(300)의 직경(D1)보다 작은 폭을 가진다.
상기 도선 결합부(915)의 측면부들(915b)은, 상기 도선 결합부(215)의 측면부들(215a)과 동일한 형태를 가지며 동일한 작용을 한다. 다만, 상기 도선 결합부(915)의 측면부들(915b)은 상기 도선 결합부(215)의 연장부(215a)의 폭보다 작은 폭을 갖는 상기 연장부(915a)로부터 연장되어 형성되기 때문에, 상기 도선 결합부(215)의 측면부들(215a) 사이의 이격 거리(S1)보다 작은 이격 거리(S21)를 가진다. 이에 따라, 상기 도선 결합부(915)는 상기 도선(300)을 억지끼움식으로 고정시킬 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 제 1 도전성 탭(910)의 도선 결합부(915)와 상기 도선(300)의 결합은, 상기 도선(300) 중 절연성 피복(313) 부분이 상기 도선 결합부(915)의 서로 마주보는 측면부들(915b) 사이에 억지끼움씩으로 끼워져, 상기 도선 결합부(915)의 연장부(915a)와 상기 측면부들(915b)이 이루는 공간에 장착되어 이루어진다.
상기 도선 결합부(915)의 측면부들(915b) 사이의 이격 거리(S21)는 상기 도선(300) 중 절연성 피복(313) 부분의 직경(D1)보다 작게 이루어지기 때문에, 상기 도선 결합부(915)의 연장부(915a)와 측면부들(915b)이 이루는 공간으로부터 상기 도선(300)이 이탈되지 않는다. 즉, 상기 도선(300)의 일부가 상기 도선 결합부(915)에 의해 고정되기 때문에, 상기 제 1 도전성 탭(910)의 타측부(913)와 상기 도선(300)의 납땜 영역(솔더부(400))으로부터 상기 도선(300)이 끊어지더라도, 상기 도선(300) 전체가 이탈되지 않는다. 이에 따라, 도선(300)이 이탈되어 배터리 셀(100) 또는 보호회로모듈(500)의 회로 영역에 접촉하여 발생되는 전기적인 단락 이 방지될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 팩은 연장부(915a)와 측면부들(915b)로 이루어진 도선 결합부(915)를 이용하여 도선(300)을 억지끼움식으로 고정시킴으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리팩의 도선 결합부를 이용하는 경우보다 간단한 형태로 도선을 고정시킬 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 구조를 보여주는 개략도이다.
도 2는 도 1의 'A' 부분을 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2의 도전성 탭을 보여주는 확대 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩에서 도 3의 도전성 탭의 다른 형태인 도전성 탭을 보여주는 확대 사시도이다.
도 5는 도 4의 도전성 탭과 도선이 결합된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 팩에서 도 3의 도전성 탭의 또다른 형태인 도전성 탭을 보여주는 확대 사시도이다.
도 7은 도 6의 도전성 탭과 도선이 결합된 상태를 보여주는 사시도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100: 배터리 셀 200: 도전성 탭
300: 도선 400: 솔더부
500: 보호회로모듈(PCM) 600: 절연 테이프
700: 배터리 팩

Claims (16)

  1. 복수의 배터리 셀;
    상기 배터리 셀 중 적어도 하나의 배터리 셀과 전기적으로 연결되는 일측부와, 상기 일측부로부터 연장된 타측부를 갖는 도전성 탭;
    상기 도전성 탭의 타측부와 전기적으로 연결되는 도선; 및
    상기 도선과 전기적으로 연결되는 보호회로모듈을 포함하며,
    상기 도전성 탭은 타측부에 형성되는 도선 결합부를 더 포함하며, 상기 도선이 상기 도선 결합부에 결합되어 고정되고,
    상기 도선 결합부는
    상기 도전성 탭의 타측부 단부로부터 연장되어 형성된 연장부;
    상기 연장부 중 마주보는 측단으로부터 절곡되어 상부 방향으로 연장되는 측면부들; 및
    상기 마주보는 측면부들로부터 돌출되어 서로 마주보는 고정 돌기들을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도선은 도전성 와이어와, 상기 도전성 와이어의 양단을 외부로 노출하도록 상기 도전성 와이어를 감싸는 절연성 피복을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  3. 삭제
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 도선 중 상기 절연성 피복 부분이 상기 고정 돌기들 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 고정 돌기들 사이의 이격 거리는 상기 도선 중 상기 절연성 피복 부분의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 고정 돌기들 사이의 이격 거리는 상기 도선 중 상기 절연성 피복 부분의 직경의 60% 내지 85%인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 측면부들 사이의 이격 거리는 상기 도선 중 상기 절연성 피복 부분의 직경과 동일한 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 복수의 배터리 셀;
    상기 배터리 셀 중 적어도 하나의 배터리 셀과 전기적으로 연결되는 일측부와, 상기 일측부로부터 연장된 타측부를 갖는 도전성 탭;
    상기 도전성 탭의 타측부와 전기적으로 연결되는 도선; 및
    상기 도선과 전기적으로 연결되는 보호회로모듈을 포함하며,
    상기 도전성 탭은 타측부에 형성되는 도선 결합부를 더 포함하며, 상기 도선이 상기 도선 결합부에 결합되어 고정되고,
    상기 도선 결합부는
    상기 도전성 탭의 타측부 단부로부터 연장되어 형성된 연장부; 및
    상기 연장부 중 마주보는 측단으로부터 절곡되어 상부방향으로 폭이 넓어지게 연장되는 테이퍼부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 도선은 도전성 와이어와, 상기 도전성 와이어의 양단을 외부로 노출하도록 상기 도전성 와이어를 감싸는 절연성 피복을 포함하며,
    상기 테이퍼부들의 단부 사이의 이격 거리는 상기 도선 중 상기 절연성 피복 부분의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 복수의 배터리 셀;
    상기 배터리 셀 중 적어도 하나의 배터리 셀과 전기적으로 연결되는 일측부와, 상기 일측부로부터 연장된 타측부를 갖는 도전성 탭;
    상기 도전성 탭의 타측부와 전기적으로 연결되는 도선; 및
    상기 도선과 전기적으로 연결되는 보호회로모듈을 포함하며,
    상기 도전성 탭은 타측부에 형성되는 도선 결합부를 더 포함하며, 상기 도선이 상기 도선 결합부에 결합되어 고정되고,
    상기 도선 결합부는
    상기 도전성 탭의 타측부 단부로부터 연장되어 형성된 연장부; 및
    상기 연장부 중 마주보는 측단으로부터 절곡되어 상부 방향으로 연장되는 측면부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 도선은 도전성 와이어와, 상기 도전성 와이어의 양단을 외부로 노출하도록 상기 도전성 와이어를 감싸는 절연성 피복을 포함하며,
    상기 측면부들 사이의 이격 거리는 상기 도선 중 상기 절연성 피복 부분의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전성 탭은 상기 일측부, 타측부 및 도선 결합부가 일체로 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전성 탭의 타측부와 상기 도선의 일단을 납땜하여 형성된 솔더부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전성 탭의 타측부와 상기 배터리 셀 사이에 개재되는 절연 테이프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전성 탭의 일측부는 상기 배터리 셀의 바닥면 또는 볼록한 단자 모양의 상면과 접촉하며, 상기 도전성 탭의 타측부는 상기 배터리 셀의 측면과 마주보는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 배터리 셀은 복수개의 원통형 리튬 이온 전지인 것을 특징으로 배터리 팩.
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