KR101017911B1 - Secondary Battery Pack of Excellent Productivity - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스에 내장되어 있는 전지셀, 전지셀의 과충전, 과방전, 과전류를 제어하는 보호회로를 포함하고 있는 보호회로 모듈, 전지셀의 탑 캡에 장착되는 절연성 장착부재, 및 전지셀의 상단부에 결합되는 절연성 캡을 포함하고 있으며, 상기 절연성 장착부재의 상단면에는 적어도 하나의 체결구가 상부로 돌출되어 있고, 상기 절연성 캡에는 상기 돌출된 체결구에 대응하는 체결홈이 형성되어 있으며, 상기 전지셀 상에 탑재된 절연성 장착부재에 절연성 캡을 장착하는 과정에서 상기 체결구가 절연성 캡의 체결홈에 삽입되어 기계적 체결방식으로 결합됨으로써, 절연성 장착부재에 대한 절연성 캡의 결합이 이루어지는 구조의 이차전지 팩을 제공한다.The present invention is an electrode assembly is a battery cell that is embedded in a battery case with an electrolyte, a protective circuit module including a protection circuit for controlling overcharge, over-discharge, overcurrent of the battery cell, the insulating mounting mounted on the top cap of the battery cell And an insulating cap coupled to an upper end of the battery cell, wherein at least one fastener protrudes upward from an upper surface of the insulating mounting member, and a fastening corresponding to the protruding fastener to the insulating cap. The groove is formed, the fastener is inserted into the fastening groove of the insulating cap and coupled in a mechanical fastening method in the process of mounting the insulating cap on the insulating mounting member mounted on the battery cell, the insulating cap for the insulating mounting member Provides a secondary battery pack having a structure of combining.
Description
본 발명은 우수한 제조 공정성의 이차전지 팩에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 전지셀, 보호회로 모듈, 보호회로 모듈이 상부에 탑재되는 절연성 장착부재, 및 절연성 캡을 포함하고 있고, 상기 절연성 장착부재의 상단면에는 상부로 돌출된 적어도 하나의 체결구가 형성되어 있고, 상기 절연성 캡에는 상기 체결구에 대응하는 체결홈이 형성되어 있으며, 상기 전지셀 상에 탑재된 절연성 장착부재에 절연성 캡을 장착하는 과정에서 상기 체결구가 절연성 캡의 체결홈에 삽입되어 기계적 체결방식으로 결합됨으로써, 절연성 장착부재에 대한 절연성 캡의 결합이 이루어지는 구조의 이차전지 팩에 관한 것이다. The present invention relates to a secondary battery pack having excellent manufacturing process, and more particularly, to a battery cell, a protective circuit module, an insulating mounting member on which a protective circuit module is mounted, and an insulating cap. At least one fastener protruding upward is formed on an upper surface of the upper surface of the insulating cap, and a fastening groove corresponding to the fastener is formed on the insulating cap, and the insulating cap is mounted on the insulating mounting member mounted on the battery cell. In the process of the fastener is inserted into the fastening groove of the insulating cap is coupled to the mechanical fastening method, and relates to a secondary battery pack having a structure in which the insulating cap is coupled to the insulating mounting member.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요의 증가로, 이차전지의 수요 또한 급격히 증가하고 있으며, 그 중에서도 에너지 밀도와 작동전압이 높고 보존과 수명 특성이 우수한 리튬 이차전지는 각종 모바일 기기는 물론 다양한 전자제품의 에너지 원으로 널리 사용되고 있다.With the development of technology and increasing demand for mobile devices, the demand for secondary batteries is also rapidly increasing. Among them, lithium secondary batteries with high energy density, high operating voltage, and excellent storage and life characteristics are used for various mobile devices as well as various electronic products. It is widely used as an energy source.
이차전지는 외부 및 내부의 구조적 특징에 따라 대략 원통형 전지, 각형 전지 및 파우치형 전지로 분류되며, 그 중에서도 높은 집적도로 적층될 수 있고, 길이 대비 작은 폭을 가진 각형 전지와 파우치형 전지가 특히 주목받고 있다.Secondary batteries are classified into roughly cylindrical cells, square cells, and pouch cells according to external and internal structural features. Among them, rectangular batteries and pouch cells having a small width to length are particularly noticeable. I am getting it.
또한, 이차전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로서도 주목받고 있다. 따라서, 이차전지를 사용하는 어플리케이션의 종류는 이차전지의 장점으로 인해 매우 다양화되어 가고 있으며, 향후에는 지금보다 많은 분야와 제품들에 이차전지가 적용될 것으로 예상된다.In addition, secondary batteries are attracting attention as energy sources such as electric vehicles and hybrid electric vehicles, which are proposed as a way to solve air pollution of conventional gasoline and diesel vehicles using fossil fuel. Therefore, the type of applications using the secondary battery has been very diversified due to the advantages of the secondary battery, and it is expected that the secondary battery will be applied to many fields and products in the future.
그러나, 리튬 이차전지에는 각종 가연성 물질들이 내장되어 있어서, 과충전, 과전류, 기타 물리적 외부 충격 등에 의해 발열, 폭발 등의 위험성이 있으므로, 안전성에 큰 단점을 가지고 있다. 따라서, 리튬 이차전지에는 과충전 등의 비정상인 상태를 효과적으로 제어할 수 있는 보호회로 모듈(PCM)이 전지셀에 접속된 상태로 탑재되어 있다.However, since lithium secondary batteries contain various combustible materials, there is a risk of overheating, explosion, etc. due to overcharging, overcurrent, and other physical external shocks, and thus has great disadvantages in safety. Therefore, the lithium secondary battery is equipped with a protection circuit module (PCM) capable of effectively controlling abnormal states such as overcharge and the like connected to the battery cells.
PCM은 전류의 통전을 제어하는 스위칭 소자로서의 전계 효과 능동소자(FET; Field Effect Transistor)와, 전압 검출기, 저항, 축전기 등의 수동소자로 구성되어 있으며, 전지셀의 과충전, 과방전, 과전류, 단락, 역전압 등을 차단하여, 전지셀의 폭발이나 과열 또는 누액 및 충방전 특성의 악화를 방지하고, 전기적 성능의 저하와 물리화학적 이상거동을 억제함으로써, 위험 요소를 제거하고 사용수명을 연장시킨다.PCM is composed of Field Effect Transistor (FET) as a switching element that controls the energization of current, and passive elements such as voltage detector, resistor, and capacitor, and overcharge, over discharge, over current, short circuit of battery cell. By blocking the reverse voltage and the like, the battery cell is prevented from being exploded, overheated, leaked, and deteriorated in charge and discharge characteristics, and the reduction of electrical performance and physicochemical abnormal behavior are prevented, thereby eliminating risk factors and extending service life.
일반적으로 PCM은 전도성 니켈 플레이트를 매개로 하여, 용접 또는 솔더링 방식으로 전지셀에 전기적으로 연결된다. 즉, PCM의 접속용 리드에 니켈 플레이트를 각각 용접 또는 솔더링하여 접속한 다음, 그러한 니켈 플레이트를 전지셀의 전극단자에 각각 용접 또는 솔더링하는 것으로 PCM을 전지셀에 연결하여 전지팩을 제조한다.In general, the PCM is electrically connected to the battery cell by a welding or soldering method through a conductive nickel plate. That is, a nickel plate is welded or soldered to the connecting lead of the PCM, respectively, and then the nickel plate is welded or soldered to the electrode terminals of the battery cell to connect the PCM to the battery cell, thereby manufacturing a battery pack.
이 경우, 전지팩을 구성하기 위하여 다수의 용접 또는 솔더링이 요구되며, 이러한 용접 등은 이차전지의 작은 구조로 인해 매우 정밀한 작업으로 진행되어야 하므로, 그만큼 불량의 가능성이 높다. 더욱이, 제품의 제조공정 중에 이러한 작업의 추가로 인하여 제품단가가 상승하는 요인으로 작용한다. In this case, a large number of welding or soldering is required in order to configure the battery pack, and such welding, etc., must be performed in a very precise work due to the small structure of the secondary battery, and thus the likelihood of defects is high. Moreover, the addition of these operations during the manufacturing process of the product acts as a factor that increases the product cost.
또한, PCM을 포함한 안전소자들은 전극단자와 전기적 접속을 유지하면서 동시에 전지셀의 다른 부분과는 전기적 절연상태를 유지하여야 한다. 따라서, 이러한 접속 형태를 구성하기 위해서는 다수의 절연성 장착부재들이 요구되며, 전지셀의 조립공정을 복잡하게 만든다는 단점을 가지고 있다. 한편, 안전소자들과 상기 절연성 장착부재 사이의 결합과 관련하여 다양한 방식들이 제안되고 있으나, 이러한 결합 방식은 전지셀의 강도를 약화시킨다는 단점이 있다. 이러한 결합 강도의 약화는, 전지셀에 물리적 충격이 가해질 경우, 전기적 쇼트 등을 유발하여 발화 및 폭발 등 안전성에 문제를 일으킬 수 있다. In addition, safety devices including PCM must maintain electrical connection with the electrode terminals while maintaining electrical insulation from other parts of the battery cell. Therefore, in order to configure such a connection form, a plurality of insulating mounting members are required, which has a disadvantage in that the assembly process of the battery cell is complicated. On the other hand, various methods have been proposed in connection with the coupling between the safety element and the insulating mounting member, this coupling method has a disadvantage of weakening the strength of the battery cell. Such a weakening of the bond strength, when a physical shock is applied to the battery cell, may cause an electrical short, etc., may cause a safety problem such as fire and explosion.
따라서, 전지셀의 상단에 장착되는 부재의 수를 감소시켜 조립공정을 단순화할 수 있고, 절연성 장착부재와 절연성 캡의 안정적인 기계적 결합 강도를 동시에 확보할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Accordingly, there is a high need for a technology capable of simplifying the assembly process by reducing the number of members mounted on the top of the battery cell and at the same time securing stable mechanical bonding strength of the insulating mounting member and the insulating cap.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-described problems of the prior art and the technical problems required from the past.
본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 전지셀의 탑 캡과 그것의 상단부에 장착되는 보호회로 모듈 및 절연성 캡을 특정한 형태의 기계적 체결 구조에 의해 결합하는 이차전지 팩을 개발하기에 이르렀고, 이러한 구조의 이차전지 팩은 조립 공정을 크게 단순화시킬 수 있고, 향상된 결합 강도에 의해 우수한 구조적 안정성을 제공함을 확인하였다.After extensive research and various experiments, the inventors of the present application develop a secondary battery pack combining a top cap of a battery cell, a protection circuit module and an insulating cap mounted at an upper end thereof by a specific type of mechanical fastening structure. It was found that the secondary battery pack of this structure can greatly simplify the assembly process, and provide excellent structural stability by improved bonding strength.
따라서, 본 발명의 목적은 전지셀, 전지셀 상단의 보호회로 모듈 및 절연성 장착부재가 특정한 기계적 체결 구조를 통해 결합되는 이차전지 팩을 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a secondary battery pack in which a battery cell, a protection circuit module on the top of the battery cell, and an insulating mounting member are coupled through a specific mechanical fastening structure.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차전지 팩은, Secondary battery pack according to the present invention for achieving this object,
전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스에 내장되어 있고, 전지케이스의 개방 상단은 탑 캡에 의해 밀봉되어 있는 전지셀;A battery cell in which an electrode assembly is embedded in a battery case together with an electrolyte, and an open upper end of the battery case is sealed by a top cap;
전지셀의 과충전, 과방전, 과전류를 제어하는 보호회로가 포함되어 있는 보호회로 모듈;A protection circuit module including a protection circuit for controlling overcharge, overdischarge, and overcurrent of the battery cell;
보호회로 모듈이 상부에 탑재되는 구조로 이루어져 있으며, 전지셀의 탑 캡에 장착되는 절연성 장착부재; 및An insulating mounting member having a structure in which a protection circuit module is mounted on the upper portion and mounted to a top cap of a battery cell; And
보호회로 모듈이 탑재된 상태에서 절연성 장착부재를 감싸면서 전지셀의 상단부에 결합되는 절연성 캡;An insulating cap coupled to an upper end of the battery cell while surrounding the insulating mounting member in a state in which the protection circuit module is mounted;
을 포함하고 있으며,It contains,
상기 절연성 장착부재의 상단면에는 적어도 하나의 체결구가 상부로 돌출되어 있고, 상기 절연성 캡에는 상기 돌출된 체결구에 대응하는 체결홈이 형성되어 있으며, At least one fastener protrudes upward from an upper surface of the insulating mounting member, and a fastening groove corresponding to the protruding fastener is formed in the insulating cap.
상기 전지셀 상에 탑재된 절연성 장착부재에 절연성 캡을 장착하는 과정에서 상기 체결구가 절연성 캡의 체결홈에 삽입되어 기계적 체결방식으로 결합됨으로써, 절연성 장착부재에 대한 절연성 캡의 결합이 달성되는 구조로 이루어져 있다.In the process of mounting the insulating cap on the insulating mounting member mounted on the battery cell, the fastener is inserted into the fastening groove of the insulating cap is coupled in a mechanical fastening structure, the structure of the coupling of the insulating cap to the insulating mounting member is achieved Consists of
즉, 본 발명에 따른 이차전지 팩은 전지셀, 보호회로 모듈, 절연성 장착부재 및 절연성 캡을 포함하는 것으로 구성되어 있고, 절연성 장착부재에 대한 절연성 캡의 결합은 절연성 장착부재상의 체결구를 절연성 캡의 체결홈에 삽입하여 기계적으로 체결하는 것으로 달성되므로, 전체적으로 간단한 결합 방식으로 조립 과정이 수행될 수 있다.That is, the secondary battery pack according to the present invention comprises a battery cell, a protective circuit module, an insulating mounting member and an insulating cap, and the coupling of the insulating cap to the insulating mounting member is a fastener on the insulating mounting member. Since it is achieved by inserting into the fastening groove of the mechanically, the assembly process can be performed in a simple coupling manner as a whole.
또한, 본 발명에 따른 이차전지 팩은, 절연성 장착부재 및 보호회로 모듈의 구조가 상호간 기계적 체결이 용이하도록 형성되어 있으므로, 종래의 이차전지 팩 구조와 비교하여 제조 공정을 단순화시키고, 외부의 충격, 진동 등에 대해 매우 안정적인 결합구조를 제공한다.In addition, the secondary battery pack according to the present invention, since the structure of the insulating mounting member and the protective circuit module is formed to facilitate the mutual mechanical fastening, it simplifies the manufacturing process compared to the structure of the conventional secondary battery pack, the external impact, It provides a very stable coupling structure against vibration.
상기 전지케이스는 가공상의 용이성과 일정 수준 이상의 기계적 강도가 요구되므로, 금속 소재의 캔일 수 있으며, 바람직하게는 알루미늄 캔 일 수 있다.Since the battery case is required for ease of processing and a certain level or more of mechanical strength, the battery case may be a metal can, and preferably, an aluminum can.
절연성 장착부재는 탑 캡과 절연성을 가지는 소재라면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 탄성 및 기계적 강성을 동시에 가지는 고분자 수지로 이루어질 수 있다. 그 중에서도 폴리에틸렌(polyethylene) 또는 폴리프로필렌(polypropylene) 등과 같은 열가소성 수지가 상기 절연성 장착부재의 소재로 바람직하게 사용될 수 있다.The insulating mounting member is not particularly limited as long as it is a material having a top cap and insulation, and may be made of, for example, a polymer resin having both elasticity and mechanical rigidity. Among them, a thermoplastic resin such as polyethylene or polypropylene may be preferably used as a material of the insulating mounting member.
상기 체결구는 바람직하게는 절연성 캡의 체결홈에 삽입하는 과정에서 탄력적으로 변형되어 결합되는 구조로 절연성 장착부재 상에 형성될 수 있다. 즉, 절연성 장착부재의 상단면에 형성되어 있는 체결구가 탄력적으로 변형되면서 절연성 캡의 체결홈에 삽입되고 체결구의 단부가 탄력적으로 복원되면서 절연성 캡과 절연성 장착부재의 결합을 용이하게 달성할 수 있다.The fastener may be formed on the insulating mounting member in a structure that is elastically deformed and coupled in the process of inserting into the fastening groove of the insulating cap. That is, the fasteners formed on the upper surface of the insulating mounting member are elastically deformed and inserted into the fastening grooves of the insulating cap, and the ends of the fasteners are elastically restored, so that the coupling between the insulating cap and the insulating mounting member can be easily achieved. .
상기 구조에서, 체결구와 체결홈은 탄력적으로 상호 결합되어 고정을 이루는 다양한 구조로 형성될 수 있으며, 하나의 바람직한 예에서, 상기 체결홈은 슬릿의 형상이고, 상기 체결구는 쐐기 형상으로 이루어질 수 있다.In the above structure, the fastener and the fastening groove may be formed in a variety of structures that are elastically coupled to each other to form a fixed, in one preferred embodiment, the fastening groove is in the shape of a slit, the fastener may be formed in a wedge shape.
하나의 구체적인 예로서, 절연성 캡에는 폭 대비 길이가 긴 형상의 슬릿 구조로 이루어진 체결홈이 형성되어 있고, 상기 체결홈의 형상에 대응하여 수평 단면상으로 폭 대비 길이가 길고, 수직 단면상으로 쐐기 형상으로 이루어진 체결구가 절연성 장착부재상에 상향 돌출되어 있어서, 쐐기 형상의 체결구가 슬릿 형상의 체결홈에 삽입되면 쐐기 구조에 의해 체결구의 단부가 탄력적으로 본래 형상으로 복 원되므로 상호간의 결합을 용이하게 달성할 수 있다. As one specific example, the insulating cap is formed with a fastening groove made of a slit structure having a length-to-width length, and has a long width-to-width in a horizontal cross section and a wedge shape in a vertical cross-section in response to the shape of the fastening groove. The fastener made up protrudes on the insulating mounting member, and when the wedge-shaped fastener is inserted into the slit-shaped fastening groove, the end of the fastener is elastically restored to its original shape by the wedge structure, thereby easily achieving mutual coupling. can do.
또 다른 바람직한 예에서, 상기 체결구와 체결홈은 수평 단면 형상으로 상호 동일하고, 수평 단면 형상이 상호 일치하도록 체결구를 비틀어 체결홈에 삽입하면, 상기 체결구는 탄력적으로 형상이 복원되면서 체결홈에 결합되는 구조로 이루어질 수 있다.In another preferred example, the fastener and the fastening groove are the same in the horizontal cross-sectional shape, and when the twist fastener is inserted into the fastening groove so that the horizontal cross-sectional shape coincide with each other, the fastener is elastically restored to the coupling groove It may be made of a structure.
이러한 구조의 구체적인 예로서, 수평 단면상으로 중심축으로부터 방사형의 구조로 연장된 체결돌기가 체결구에 형성되어 있고, 상기 체결홈도 상기 체결구의 수평 단면 형상에 대응하여 관통된 구조로 형성될 수 있다.As a specific example of such a structure, a fastening protrusion extending in a radial structure from a central axis on a horizontal cross section is formed in the fastener, and the fastening groove may be formed in a structure penetrated corresponding to the horizontal cross-sectional shape of the fastener. .
이 경우, 상기 체결돌기 및 체결홈은 삽입 전의 단계에서 소정의 각도로 어긋난 구조로 위치되어 있고, 상기 체결구의 체결돌기를 비틀면서 체결홈에 삽입하게 된다. 삽입 후, 체결구는 비틀렸던 체결돌기가 탄성에 의해 본래의 형상으로 복원되고 체결홈에 고정됨으로써, 체결구와 체결홈의 상호간 탈리를 방지하는 안정적인 구조로 이루어질 수 있다.In this case, the fastening protrusion and the fastening groove are positioned in a structure shifted at a predetermined angle in the step before insertion, and are inserted into the fastening groove while twisting the fastening protrusion of the fastener. After insertion, the fastener may be made of a stable structure that prevents the fastener and the fastening grooves from being mutually detached by being fastened to the original shape and fixed to the fastening groove by the twisted fastening projection.
상기와 같은 탄력적인 체결 구조를 이루기 위한 체결구와 체결홈의 수평 단면 형상은 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, '+'자형, '1'자형, 또는 'Y'자형으로 형성될 수 있다.The horizontal cross-sectional shape of the fastener and the fastening groove for forming the elastic fastening structure as described above is not particularly limited, and for example, may be formed in a '+' shape, '1' shape, or 'Y' shape.
또한, 상기 체결구는, 체결홈에 하부로부터 용이하게 삽입될 수 있도록, 수직 단면 상으로 버섯 형상의 상향 테이퍼 구조로 이루어질 수 있다. 즉, 상기와 같은 구조에 의해, 체결구를 체결홈에 삽입하는 과정에서, 체결구는 본래의 형상으로부터 체결홈의 형상으로 비틀리면서 탄력적으로 변형될 수 있고, 삽입이 완료된 상태에서는 앞서 설명한 바와 같이 본래의 형상으로 복원되게 된다. In addition, the fastener may be made of an upward tapered structure of the mushroom shape on the vertical cross section so that it can be easily inserted from the bottom into the fastening groove. That is, by the structure as described above, in the process of inserting the fastener into the fastening groove, the fastener can be elastically deformed while twisting from the original shape into the shape of the fastening groove, and in the state that the insertion is completed as described above It will be restored to the shape of.
한편, 상기 절연성 캡의 상면에는 소정의 깊이를 가지고 하부로 만입된 적어도 하나의 만입부가 형성되어 있고, 상기 만입부에 체결홈이 천공된 구조로 형성될 수 있다.On the other hand, the upper surface of the insulating cap has a predetermined depth at least one indentation is formed in the bottom, it may be formed in a structure in which the fastening groove is drilled in the indentation.
이러한 구조는, 체결구가 체결홈에 삽입된 후, 체결구의 단부가 체결홈의 상단면으로부터 상부로 돌출되어 전체적으로 전지팩의 부피가 증가하는 것을 방지할 수 있도록, 상기 체결구와 체결홈의 결합시 체결구의 단부가 만입부 내에 위치할 수 있으므로 바람직하다.This structure is such that when the fastener is inserted into the fastening groove, the end of the fastener protrudes upward from the top surface of the fastening groove to prevent the volume of the battery pack from being increased as a whole. It is preferable because the end of the fastener can be located in the indentation.
본 발명에 있어서 체결구는 절연성 장착부재의 성형 과정에서 일체로 형성될 수도 있고, 별도로 제조된 후 절연성 장착부재에 결합될 수도 있다. 제조 공정성과 상호 결합력 등을 고려할 때 전자의 방법이 더욱 바람직하며, 절연성 장착부재가 소정의 탄성을 가진 소재로 이루어진 경우, 체결홈과의 결합 과정에서 탄력적인 변형 및 복원이 이루어질 수 있다. In the present invention, the fastener may be integrally formed in the molding process of the insulating mounting member, or may be separately manufactured and then coupled to the insulating mounting member. The former method is more preferable in consideration of manufacturing processability and mutual bonding force, and when the insulating mounting member is made of a material having a predetermined elasticity, elastic deformation and restoration may be performed in the process of coupling with the fastening groove.
앞서 언급한 바와 같이, 상기 절연성 캡의 만입부에는 체결홈이 형성되어 있고, 체결홈과 대응하는 절연성 장착부재의 해당 부위에는 체결구가 형성되어 있어서, 이들이 상호 용이한 결합을 이루는 바, 이러한 체결구와 체결홈은 보호회로 모듈 및 전극 단자의 위치를 고려하여, 전지셀의 상단부를 기준으로 양측 단부 부위에 형성되는 것이 바람직하다.As mentioned above, a fastening groove is formed in the indentation portion of the insulating cap, and a fastener is formed in a corresponding portion of the insulating mounting member corresponding to the fastening groove, so that they form an easy coupling with each other. The sphere and the fastening groove are preferably formed at both end portions with respect to the upper end of the battery cell in consideration of the positions of the protective circuit module and the electrode terminal.
경우에 따라서는, 상기 절연성 장착부재에 대한 보호회로 모듈의 안정적인 장착 상태를 확보할 수 있도록, 절연성 장착부재는 길이 방향의 양측 단부가 상향 돌출되어 있고, 상기 양측 단부 상에 상기 체결구가 상부로 돌출되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.In some cases, in order to ensure a stable mounting state of the protective circuit module with respect to the insulating mounting member, both ends of the insulating mounting member protrude upwardly, and the fastener is upwardly disposed on the both ends. It may be made of a protruding structure.
한편, 상기 절연성 장착부재는 탑 캡에 안정적으로 장착될 수 있도록, 접착제를 이용한 접착방식에 의해 전지셀에 결합될 수도 있고, 또는 이후 설명하는 바와 같이, 특정한 전극단자 구조에 의해 보호회로 모듈이 탑 캡에 기계적으로 결합될 때 함께 결합될 수도 있다. 후자의 경우, 절연성 장착부재와 탑 캡 사이에 접착제를 도포함으로써, 결합력을 더욱 보완할 수도 있음은 물론이다.Meanwhile, the insulating mounting member may be coupled to the battery cell by an adhesive method using an adhesive so that the insulating mounting member may be stably mounted on the top cap, or as described later, the protective circuit module is mounted by the specific electrode terminal structure. It may be joined together when mechanically coupled to the cap. In the latter case, the adhesive force may be further compensated by applying an adhesive between the insulating mounting member and the top cap.
상기 절연성 캡은 전지셀을 외부의 충격으로부터 보호하고 전지셀 상단에 장착되는 부재들에 대한 기계적 강도를 보완함과 동시에 전기적 절연상태를 유지하는 역할을 수행하게 된다. 바람직하게는, 전지셀에 대한 결합력을 향상시킬 수 있도록, 상기 절연성 캡은 전지셀 상에 장착된 상태에서 그것의 적어도 일부가 전지셀의 상단부의 외측면을 감쌀 수 있도록 소정의 길이로 하향 연장된 구조일 수 있다. 이러한 효과를 극대화하기 위하여, 상기 절연성 캡의 하향 연장부는 전지셀의 상단부 외측면에 접착 방식 또는 기계적 체결 방식으로 결합되어 있는 구조가 바람직하다.The insulative cap serves to protect the battery cell from external shocks and to maintain mechanical insulation while supplementing the mechanical strength of the members mounted on the top of the battery cell. Preferably, the insulating cap extends downwardly to a predetermined length so that at least a portion thereof may surround the outer surface of the upper end of the battery cell while being mounted on the battery cell so as to improve the bonding force to the battery cell. It may be a structure. In order to maximize this effect, the downward extension of the insulating cap is preferably a structure that is coupled to the outer surface of the upper end of the battery cell by an adhesive method or a mechanical fastening method.
상기 전지셀의 상단부에 결합되는 절연성 캡 이외에 하단부에도 별개의 절연성 캡(하단 캡)이 장착되는 구조일 수 있으며, 상기 전지셀의 케이스 외면에는 외장 필름이 부착되어 있는 구조일 수 있다. 이를 통해 외부 충격으로부터 전지셀을 보호하고 전기적 절연상태를 유지할 수 있다. 바람직하게는 상기 외장 필름은 절연성 캡의 하향 연장부를 감싸는 구조로 부착될 수 있다.In addition to the insulating cap coupled to the upper end of the battery cell may be a structure that is equipped with a separate insulating cap (lower cap) in the lower end, it may be a structure in which the outer film is attached to the outer surface of the case of the battery cell. This protects the battery cell from external shock and maintains electrical insulation. Preferably, the exterior film may be attached to the structure surrounding the downward extension of the insulating cap.
또 다른 바람직한 예로서, 상기 탑 캡에는 전극조립체의 양극 및 음극에 각각 연결되어 있는 한 쌍의 돌출형 전극단자들(제 1 돌출형 전극단자 및 제 2 돌출형 전극단자)이 형성되어 있고, 상기 절연성 장착부재와 보호회로 모듈에는 상기 돌출형 전극단자들에 대응하는 관통홈이 각각 형성되어 있으며, 상기 돌출형 전극단자들이 절연성 장착부재와 보호회로 모듈의 관통홈들에 연속하여 삽입되어 고정됨으로써, 전지셀에 대한 절연성 장착부재 및 보호회로 모듈의 결합이 이루어지는 구조로 이루어질 수 있다.As another preferred example, the top cap is provided with a pair of protruding electrode terminals (first protruding electrode terminal and second protruding electrode terminal) respectively connected to the anode and the cathode of the electrode assembly. Through holes corresponding to the protruding electrode terminals are formed in the insulating mounting member and the protection circuit module, respectively, and the protruding electrode terminals are inserted into and fixed to the through holes of the insulating mounting member and the protection circuit module. It may be made of a structure in which the insulating mounting member and the protection circuit module for the battery cell are combined.
상기 구조에서, 전지셀에 대한 절연성 장착부재 및 보호회로 모듈의 결합은 상기 한 쌍의 돌출형 전극단자들이 절연성 장착부재 및 보호회로 모듈의 관통홈들에 연속하여 삽입되어 고정되는 것으로 달성될 수 있다.In the above structure, the coupling of the insulating mounting member and the protective circuit module to the battery cell may be achieved by the pair of protruding electrode terminals being inserted into and fixed to the through holes of the insulating mounting member and the protective circuit module continuously. .
이 경우, 상기 돌출형 전극단자가 절연성 장착부재 및 보호회로 모듈의 관통홈에 삽입된 후 고정되는 방식은 다양할 수 있으며, 상호간의 결합력을 향상시키고 전극단자와 보호회로 모듈 간의 전기적 접속을 이룰 수 있는 방식이라면 특별히 제한되지 않는다.In this case, the protruding electrode terminal may be fixed after being inserted into the through hole of the insulating mounting member and the protection circuit module, and may be variously improved, thereby improving the coupling force between the electrode terminal and the protection circuit module. If so, it is not particularly limited.
바람직하게는, 상기 돌출형 전극단자의 단부가 보호회로 모듈의 상단면 상에 소정의 길이로 돌출된 상태로 압연되어 보호회로 모듈에 고정될 수 있다. 예를 들어, 돌출형 전극단자가 도전성 리벳(Rivet) 구조로 이루어지는 경우, 한 쌍의 도전성 리벳을 각각 전극조립체의 양극 및 음극과 연결되는 구조로 상기 탑 캡에 형성한 후, 상기 절연성 장착부재 및 보호회로 모듈의 관통홈들에 연속하여 삽입하고, 보호회로 모듈의 상단면으로부터 돌출된 전극단자의 단부를 압연하는 일련의 간단 한 과정에 의해, 전지셀에 대한 절연성 장착부재 및 보호회로 모듈의 결합과 보호회로 모듈과 전극단자들의 전기적 접속을 동시에 달성할 수 있다. 돌출형 전극단자 단부의 압연은 전지셀에 대한 절연성 장착부재와 보호회로 모듈의 결합력을 더욱 향상시킨다. Preferably, the end of the protruding electrode terminal is rolled in a state protruding to a predetermined length on the top surface of the protective circuit module can be fixed to the protective circuit module. For example, when the protruding electrode terminal has a conductive rivet structure, a pair of conductive rivets are formed in the top cap in a structure that is connected to the positive electrode and the negative electrode of the electrode assembly, and then the insulating mounting member and The insertion of the insulating mounting member for the battery cell and the protection circuit module by a series of simple processes of successively inserting through the grooves of the protection circuit module and rolling the end of the electrode terminal protruding from the upper surface of the protection circuit module. And electrical connection between the protection circuit module and the electrode terminals can be achieved simultaneously. Rolling of the protruding electrode terminal ends further improves the bonding force between the insulating mounting member and the protection circuit module to the battery cell.
한편, 상기 돌출형 전극단자들은 보호회로 모듈과 절연성 장착부재를 전지셀 상단에 고정시켜 결합하는 역할 이외에, 부가적으로 전지셀의 제조를 용이하게 하고 구조를 간소화할 수 있는 역할을 수행할 수 있는 구조로 이루어질 수도 있다. On the other hand, the protruding electrode terminals may serve to additionally facilitate the manufacture of the battery cell and simplify the structure, in addition to the role of fixing the protective circuit module and the insulating mounting member to the top of the battery cell. It may be made of a structure.
예를 들어, 상기 돌출형 전극단자들 중의 적어도 하나는 전지케이스 내부와 연통되는 관통로를 포함하는 중공 구조로 이루어져 있고, 상기 관통로는 전지셀 제조 과정 중 전지케이스에 전극조립체를 장착한 후 전해액을 주입하기 위한 전해액 주입구로 사용될 수 있다. 즉, 돌출형 전극단자 자체가 전해액 주입구로 활용됨으로써, 종래의 전지셀에서와 같이 탑 캡 상에 별도의 전해액 주입구를 형성할 필요가 없다. 따라서, 상기 관통로는 전해액 주입구로서 사용된 후, 예를 들어, 금속 볼에 의해 밀봉되는 구조로 이루어질 수 있다.For example, at least one of the protruding electrode terminals has a hollow structure including a through passage communicating with an inside of the battery case, and the through passage is provided with an electrode assembly in a battery case during a battery cell manufacturing process, and then an electrolyte solution. It can be used as an electrolyte injection hole for injecting. That is, since the protruding electrode terminal itself is utilized as the electrolyte injection hole, it is not necessary to form a separate electrolyte injection hole on the top cap as in the conventional battery cell. Therefore, the through passage may be used as an electrolyte injection hole, for example, and may have a structure sealed by a metal ball.
상기 돌출형 전극단자들은 전지셀의 종류 및 외형에 관계없이 다양하게 적용가능 하나, 예를 들어, 각형 전지셀의 경우, 상기 제 1 돌출형 전극단자는 탑 캡과 전기적으로 연결된 상태에서 전지셀의 양극과 연결되어 있고, 상기 제 2 돌출형 전극단자는 탑 캡과 전기적으로 절연된 상태에서 전지셀의 음극과 연결되어 있는 구조일 수 있다. 따라서, 제 1 돌출형 전극단자는 양극단자, 제 2 돌출형 전극단자는 음극단자의 역할을 수행할 수 있다.The protruding electrode terminals may be variously applied regardless of the type and shape of the battery cell. For example, in the case of a square battery cell, the first protruding electrode terminal may be electrically connected to the top cap. The second protruding electrode terminal may be connected to the positive electrode, and may be connected to the negative electrode of the battery cell in an electrically insulated state from the top cap. Accordingly, the first protruding electrode terminal may serve as a positive electrode terminal, and the second protruding electrode terminal may serve as a negative electrode terminal.
상기 구조에서, 하나의 예로서, 제 1 돌출형 전극단자가 전기적으로 양극인 경우, 제 1 돌출형 전극단자는 탑 캡과 일체형으로 형성되는 구조일 수 있다. 즉, 제 1 돌출형 전극단자는 탑 캡을 프레스 성형하여 제조하는 과정에서 탑 캡과 동시에 형성될 수 있다. 그러나, 별도로 준비된 돌출형 단자를 탑 캡에 결합시켜 형성할 수 있음은 물론이며, 예를 들어, 탑 캡에 별도의 돌출형 단자를 용접에 의해 결합시킬 수도 있다. 다만, 제조 공정성 등을 고려할 때, 전자의 프레스 성형에 의한 돌출형 전극단자의 형성 방법이 더욱 바람직하다. In the above structure, as an example, when the first protruding electrode terminal is an electrical anode, the first protruding electrode terminal may be a structure formed integrally with the top cap. That is, the first protruding electrode terminal may be formed at the same time as the top cap in the process of press molding the top cap. However, of course, the separately prepared protruding terminal may be formed by coupling to the top cap, and for example, a separate protruding terminal may be coupled to the top cap by welding. However, in consideration of manufacturing processability and the like, a method of forming the protruding electrode terminal by the former press molding is more preferable.
또 다른 예로서, 제 2 돌출형 전극단자가 전기적으로 음극인 경우, 상기 탑 캡에는 관통구가 형성되어 있고, 제 2 돌출형 전극단자는, 판상형의 본체, 본체의 상부로 수직 연장되어 있는 상부 연장부, 및 상기 탑 캡의 관통구에 삽입되고 본체의 하부로 수직 연장되어 있는 하부 연장부로 이루어져 있으며, 상기 제 2 돌출형 전극단자와 탑 캡의 관통구의 계면에는 상호간의 절연을 위한 전기절연성 가스켓이 개재된 상태에서, 상기 하부 연장부의 단부를 압연하여 제 2 돌출형 전극단자를 탑 캡에 결합시키는 구조로 이루어질 수 있다.As another example, when the second protruding electrode terminal is an electrically negative electrode, a through hole is formed in the top cap, and the second protruding electrode terminal has a plate-shaped main body and an upper part extending vertically to the upper part of the main body. An extension portion and a lower extension portion inserted into the through hole of the top cap and vertically extending downward to the bottom of the main body, and electrically insulating gasket for mutual insulation at an interface between the second protruding electrode terminal and the through hole of the top cap. In the interposed state, the end portion of the lower extension part may be rolled to couple the second protruding electrode terminal to the top cap.
상기와 같은 탑 캡과 제 2 돌출형 전극단자의 결합 구조에 의해, 제 2 돌출형 전극단자를 탑 캡에 더욱 용이하고 안정적으로 결합할 수 있고, 제 2 돌출형 전극단자의 상부 연장부 및 하부 연장부는 전지셀에 대한 보호회로 모듈과 절연성 장착부재의 결합을 더욱 견고하고 안정적으로 유지할 수 있다.By the coupling structure of the top cap and the second protruding electrode terminal as described above, the second protruding electrode terminal can be more easily and stably coupled to the top cap, and the upper extension and the lower part of the second protruding electrode terminal The extension part can maintain the coupling of the protective circuit module and the insulating mounting member to the battery cell more firmly and stably.
또한, 제 2 돌출형 단자와 탑 캡 관통구의 계면에는 상호간의 절연을 위한 전기절연성 가스켓이 장착되어 있어서, 음극 단자의 역할을 수행하는 제 2 돌출형 전극단자는 양극의 탑 캡에 대해 절연될 수 있다. In addition, at the interface between the second protruding terminal and the top cap through-hole, an electrically insulating gasket for mutual insulation is mounted, so that the second protruding electrode terminal serving as the negative terminal can be insulated with respect to the top cap of the positive electrode. have.
본 발명에 따른 이차전지 팩은, 전지셀의 종류 및 외형에 관계없이 다양하게 적용가능하며, 바람직하게는 양극/분리막/음극의 전극조립체가 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 이른바 각형 전지일 수 있고, 특히 바람직하게는 각형의 리튬 이차전지일 수 있다.The secondary battery pack according to the present invention can be applied in various ways regardless of the type and appearance of the battery cell, and preferably may be a so-called rectangular battery in which an electrode assembly of a cathode / separator / cathode is embedded in a rectangular metal can. And, particularly preferably, a rectangular lithium secondary battery.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, but the scope of the present invention is not limited thereto.
도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 이차전지 팩의 사시도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 분해 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.FIG. 1 is a perspective view of a rechargeable battery pack according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view of FIG. 1.
이들 도면을 참조하면, 이차전지 팩(100)은, 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스에 내장되어 있는 전지셀(130), 전지케이스의 개방된 상단을 밀봉하는 탑 캡(120), 보호회로가 형성되어 있는 판상형의 보호회로 모듈(150), 전지셀(130)의 탑 캡(120)에 장착되는 절연성 장착부재(140), 보호회로 모듈(150)이 탑재된 상태에서 절연성 장착부재(140)를 감싸면서 전지셀(130)의 상단부에 결합되는 절연성 캡(160), 전지셀(130)의 하단부에 장착되는 하단 캡(170) 등으로 구성되어 있다.Referring to these drawings, the
절연성 장착부재(140)는 양측 단부(146)가 상부 방향(X)으로 돌출되어 있고, 보호회로 모듈(150)은 절연성 장착부재(140)의 양측 단부(146) 사이에 위치함으로써 안정적인 장착 상태를 확보한다. 또한, 돌출된 절연성 장착부재(140)의 양측 단부(146) 상에는 상부 방향(X)으로 돌출된 체결구(148)가 형성되어 있다.The insulating mounting
절연성 장착부재(140)의 돌출된 양측 단부(146)에 대응하는 절연성 캡(160)의 양측 단부에는 평면상 반원 형상의 만입부(162)가 형성되어 있고, 이러한 만입부(162)에는 절연성 장착부재(140)의 체결구(148)가 삽입되는 체결홈(164)이 천공되어 있다. Planar
따라서, 이차전지 팩(100)의 조립시, 절연성 장착부재(140)의 체결구(148)가 절연성 캡(160)의 체결홈(164)에 삽입되어 기계적으로 결합됨으로써, 절연성 장착부재(140)에 대한 절연성 캡(160)의 결합이 용이하게 이루어진다.Therefore, when assembling the
전지셀(130)의 전극단자들은 탑 캡(120)의 상단부 양측에 상부 방향(X)으로 돌출되어 있는 제 1 돌출형 전극단자(112)와 제 2 돌출형 전극단자(114)로 이루어져 있다. 절연성 장착부재(140)에는 돌출형 전극단자들(112, 114)의 하단부에 대응하는 형상 및 크기로 이루어진 관통홈들(142, 144)이 형성되어 있고, 보호회로 모듈(150)에는 돌출형 전극단자들(112, 114)의 상단부에 대응하는 형상 및 크기로 이루어진 관통홈들(152, 154)이 형성되어 있다.The electrode terminals of the
제 1 돌출형 단자(112)는 탑 캡(120)과 전기적으로 연결된 상태에서 전지셀(130)의 양극(도시하지 않음)과 연결되고, 제 2 돌출형 단자(114)는 탑 캡(120)과 전기적으로 절연된 상태에서 전지셀(130)의 음극(도시하지 않음)과 연결되어 있다.The first protruding
전지셀(130)에 대한 절연성 장착부재(140) 및 보호회로 모듈(150)의 결합은, 돌출형 전극단자들(112, 114)을 절연성 장착부재(140)의 양 측부에 형성되어 있는 관통홈들(142, 144)과 보호회로 모듈(150)의 양 측부에 형성되어 있는 관통홈들(152, 154)에 삽입한 후, 돌출형 전극단자들(112, 114)의 단부를 압연함으로써 달성된다. 또한, 탑 캡(120)에 대한 절연성 장착부재(140)의 결합은 접착제에 의해 더 보완될 수도 있다.The combination of the insulating mounting
절연성 캡(160)은 보호회로 모듈(150)이 탑재된 상태에서 절연성 장착부재(140)를 감싸면서 전지셀(130)의 상단부에 결합되고, 전지셀(130) 상단부의 외측면을 감쌀 수 있도록 소정의 길이로 하향 연장되어 있다. 전지셀(150)의 하단에는 하단 캡(170)이 부착된다.The insulating
도 3에는 도 1의 이차전지 팩 상부의 수직 단면 모식도가 도시되어 있다.3 is a schematic vertical cross-sectional view of the upper portion of the secondary battery pack of FIG.
도 3을 참조하면, 돌출형 단자들(112, 114)은 각각의 단부가 압연되어 보호회로 모듈(150)과 전기적으로 접속을 이룸과 동시에 기계적으로 체결되어 있다. 탑 캡(120)의 중심 부위에는 소정의 깊이(C)를 가지고 하부 방향으로 만입되어 있는 만입 공간부(122)가 형성되어 있고, 보호회로 모듈(150)의 하면에 탑재된 소자들(152)은 만입 공간부(122)에 위치하는 구조로 이루어져 있다. 따라서, 만입 공간부(122)에 의해 보호회로 모듈(150)의 장착 높이를 더욱 낮출 수 있어서, 동일 규격의 전지팩에서 전지의 용량을 높일 수 있다. Referring to FIG. 3, the protruding
탑 캡(120)의 상면에 부착된 절연성 장착부재(140)의 양측 단부에 형성된 체결구(148)는 절연성 캡(160)의 체결홈(164)에 삽입된 상태로 결합되어 있어서, 전체적으로 안정적인 결합 구조가 달성될 수 있다. The
도 4 및 도 5에는 각각 도 3의 A 부위를 확대한 수직 단면 모식도 및 평면 모식도가 도시되어 있다.4 and 5 respectively show vertical cross-sectional schematic diagrams and planar schematic diagrams in which the portion A of FIG. 3 is enlarged.
이들 도면을 참조하면, 절연성 장착부재(140)의 체결구(148)는 쐐기 형상이고 절연성 캡(160)의 체결홈(164)은 슬릿 형상으로 이루어져 있다. 절연성 장착부재(140)의 상단면에 형성되어 있는 쐐기 형상의 체결구(148)는 절연성 캡(160)의 체결홈(164)에 탄력적으로 삽입되고, 체결구(148)의 복원력에 의하여 쐐기 구조의 일측 단부가 체결홈(164)의 상단면에 걸리는 구조(B)로 이루어져 있다. 따라서, 절연성 캡(160)의 체결홈(164)에 삽입된 체결구(148)는 쐐기 구조에 의해 체결홈(164)으로부터 탈리되는 것을 방지할 수 있다.Referring to these drawings, the
또한, 체결구(148)는 수직 단면상 버섯 형상의 상향 테이퍼 구조로 이루어져 있으므로, 체결홈(164)에 하부로부터 용이하게 삽입될 수 있다. 더욱이, 절연성 캡(160)에서, 하부로 만입되어 있는 만입부(162)가 소정의 깊이(D)로 형성되어 있으므로, 체결구(148)의 단부는 절연성 캡(160)의 상단면(166) 상부로 돌출되지 않게 된다.In addition, since the
도 6에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 체결홈 및 체결구의 결합 구조를 나타내는 모식도들이 도시되어 있다.6 is a schematic diagram showing a coupling structure of the fastening groove and the fastener according to another embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 절연성 캡(160)의 일측 단부에 형성된 만입부(163)에 '+'자 형상의 체결홈(167)이 형성되어 있는 평면 모식도(a), 체결홈(167)의 '+'자 형상에 대응하는 4 개의 체결돌기들(149)이 형성된 체결구(148')의 정면 모식도(b)와 평면모식도(c), 및 만입부(163)에 체결구(148')가 결합된 구조의 평면모식도(d)가 순차적으로 도시되어 있다.Referring to FIG. 6, a schematic plan view (a) in which a '+' shaped
따라서, 절연성 장착부재(도시하지 않음)의 체결구(148')를 절연성 캡(도시하지 않음)의 체결홈(167)에 삽입하는 경우, 플라스틱 수지로 이루어진 체결돌기들(149)은 자체 탄력성에 의해 비틀어지면서 '+' 자형의 체결홈(167)에 삽입되고, 체결홈(167)에 삽입된 후 체결돌기들(149)은 자체 복원력에 의해 본래 형상으로 복원되면서 상호 고정적인 결합을 이루게 된다.Therefore, when the
도 7 및 도 8에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 체결홈 구조의 변형 예에 대한 모식도들이 도시되어 있다.7 and 8 are schematic views showing a modification of the fastening groove structure according to another embodiment of the present invention.
이들 도면을 참조하면, 'Y' 자형 체결홈(168) 및 '1'자형 체결홈(169)이 각각 절연성 캡(160)의 만입부(162) 상에 형성되어 있다. 이러한 구조의 체결홈들(168, 169)에 대응하는 체결구(도시하지 않음)는 도 4 또는 도 6의 체결구(148, 148')와 비교하여 체결돌기(149)의 개수가 다르다는 점을 제외하고는 도 4 또는 도 6에 설명된 체결 원리와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다. Referring to these drawings, a 'Y' shaped
도 9에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제 1 돌출형 전극단자의 수직 단면 모식도가 도시되어 있다.9 is a schematic vertical cross-sectional view of the first protruding electrode terminal according to another embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 제 1 돌출형 전극단자(112')는 도전성 리벳으로서, 판상형 헤드(1122)와 헤드(1122)에 수직으로 연장된 바디(1124)로 이루어져 있다. 또한, 헤드(1122)의 하단부는 탑 캡(120')과 일체형으로 이루어져 있어서, 전지팩 제조시 부품수를 절감할 수 있고, 헤드(1122)와 바디(1124)의 중앙부위에 관통로(1121)가 형성되어 있어서 전해액 주입구로 사용될 수 있다. 탑 캡(120')과 일체화되어 있는 제 1 돌출형 전극단자(112')는, 예를 들어, 탑 캡(120')을 프레스 성형할 때 동 시에 형성되도록 할 수 있다. Referring to FIG. 9, the first protruding
도 10에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제 2 돌출형 전극단자의 수직단면 모식도가 도시되어 있다.10 is a vertical cross-sectional view of a second protruding electrode terminal according to another embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 제 2 돌출형 전극단자(114')는 판상형의 본체(1142), 본체(1142)의 상부로 수직 연장되어 있는 상부 연장부(1144), 및 탑 캡의 관통구(도 11: 126)에 삽입되고 본체(1142)의 하부로 수직 연장되어 있는 하부 연장부(1146)로 구성되어 있다.Referring to FIG. 10, the second
또한, 상부 연장부(1144)와 하부 연장부(1146)의 각 단부에는 만입홈들(1143, 1145)이 형성되어 있어서, 단부의 압연을 용이하게 할 수 있다.In addition, recessed
도 11에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지 팩의 상부를 나타내는 수직단면 모식도가 도시되어 있다.11 is a vertical cross-sectional view showing an upper portion of a secondary battery pack according to another embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 이차전지 팩(도시하지 않음)의 상부에 제 1 돌출형 전극단자(112')와 일체형으로 형성된 탑 캡(120')에 절연성 장착부재(140') 및 보호회로 모듈(150')이 순차적으로 장착되어 있다.Referring to FIG. 11, an insulating mounting
제 1 돌출형 전극단자(112')는 앞서 설명한 바와 같이, 중앙부위에 전해액을 주입하기 위한 관통로(1121)가 형성되어 있고, 탑 캡(120')과 일체형으로 형성되어 있다.As described above, the first protruding
반면에, 제 2 돌출형 전극단자(114')는 그것의 하부 연장부(1146)가 탑 캡(120')의 관통구(126)에 상부로부터 삽입 및 장착되어 있고, 제 2 돌출형 전극단자(114')와 탑 캡(120')의 계면에는 상호간의 절연을 위해 전기절연성 가스켓(124) 이 장착되어 있다. 또한, 제 2 돌출형 전극단자(114')의 상부 연장부(1144)와 하부 연장부(1146)의 단부에는 만입홈들(1143, 1145)이 각각 형성되어 있다.On the other hand, the second
따라서, 제 1 돌출형 전극단자(112')의 돌출 단부와 제 2 돌출형 전극단자(114')의 돌출 단부를 각각 압연하며, 도 3에서와 같이, 탑 캡(120') 상에 절연성 장착부재(140')와 보호회로 모듈(150')이 안정적으로 고정될 수 있다.Accordingly, the protruding end of the first protruding electrode terminal 112 'and the protruding end of the second protruding electrode terminal 114' are respectively rolled, and as shown in FIG. 3, the insulating cap is mounted on the top cap 120 '. The
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 이차전지 팩은 특정 구조의 돌출형 전극단자들을 사용하여 전지팩 상단의 절연성 장착부재와 절연성 캡을 결합함으로써, 조립 공정을 크게 단순화시킬 수 있고, 우수한 결합력에 의해 전지팩의 구조적 안정성을 향상시킬 수 있다.As described above, the secondary battery pack according to the present invention uses a protruding electrode terminal of a specific structure to combine the insulating mounting member and the insulating cap at the top of the battery pack, thereby greatly simplifying the assembly process and providing excellent bonding force. As a result, the structural stability of the battery pack can be improved.
또한, 절연성 장착부재의 체결구들이 전지의 외부로 노출되지 않음으로써, 외관상 제품의 신뢰성을 높일 수 있고, 전지팩 외장부의 인장강도를 향상시킬 수 있다.In addition, since the fasteners of the insulating mounting member are not exposed to the outside of the battery, the reliability of the product may be improved in appearance and the tensile strength of the battery pack exterior part may be improved.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 이차전지 팩의 사시도이다;1 is a perspective view of a rechargeable battery pack according to an embodiment of the present invention;
도 2는 도 1의 분해 사시도이다;2 is an exploded perspective view of FIG. 1;
도 3은 도 1의 이차전지 팩 상부의 수직 단면 모식도이다;3 is a schematic vertical cross-sectional view of the secondary battery pack of Figure 1;
도 4 및 도 5는 각각 도 3의 A 부위를 확대한 수직 단면 모식도 및 평면 모식도이다;4 and 5 are vertical cross-sectional schematics and planar schematics, respectively, in which portion A of FIG. 3 is enlarged;
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 체결홈 및 체결구의 결합 구조를 나타내는 모식도들이다;Figure 6 is a schematic diagram showing a coupling structure of the fastening groove and the fastener according to another embodiment of the present invention;
도 7 및 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 체결홈 구조의 변형 예에 대한 모식도들이다;7 and 8 are schematic views of a modification of the fastening groove structure according to another embodiment of the present invention;
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제 1 돌출형 전극단자의 수직 단면 모식도이다;9 is a schematic vertical cross-sectional view of a first protruding electrode terminal according to another embodiment of the present invention;
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제 2 돌출형 전극단자의 수직단면 모식도이다;10 is a schematic vertical cross-sectional view of a second protruding electrode terminal according to another embodiment of the present invention;
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지 팩의 상부를 나타내는 수직단면 모식도이다.11 is a vertical cross-sectional view showing an upper portion of a secondary battery pack according to another embodiment of the present invention.
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