KR101057525B1 - 배터리 팩 - Google Patents

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Abstract

회로 모듈의 휨을 방지하고 외부 충격에 대한 저항력을 높일 수 있는 배터리 팩이 개시된다.
일례로, 본 발명에 따른 배터리 팩은 일면으로 전극 단자가 돌출된 베어셀; 베어셀의 일면 상부에 위치하는 회로 모듈; 회로 모듈의 일측에 결합되며, 베어셀의 일면과 연결되는 제 1 리드 플레이트; 및 회로 모듈과 베어셀의 일면 사이에 위치하며, 제 1 리드 플레이트가 결합되는 제 1 홀더를 포함한다.
배터리 팩, 전극 조립체, 회로 모듈, 리드 플레이트

Description

배터리 팩{BATTERY PACK}
본 발명은 배터리 팩에 관한 것이다.
리튬 이차전지는 배터리 팩 형태로 형성될 수 있으며, 배터리 팩은 양극판, 음극판, 세퍼레이터를 구비하는 전극 조립체와, 전극 조립체를 수용하는 캔과, 캔의 상단개구부를 밀봉하는 캡조립체를 포함하는 베어셀; 충방전 소자 및 보호회로 소자와 같은 회로 소자를 포함하며, 베어셀에 결합되는 회로 모듈; 및 회로 모듈을 커버하는 외부 커버를 포함하여 형성될 수 있다.
이러한 배터리 팩은 외부 충격으로 인해 품질이 저하되는 경우가 종종 있다. 이에 따라, 외부 충격에 대한 저항력을 가지는 구조의 배터리 팩이 요구되고 있다.
본 발명은 회로 모듈의 휨을 방지하고 외부 충격에 대한 저항력을 높일 수 있는 배터리 팩을 제공한다.
본 발명에 따른 배터리 팩은 일면으로 전극 단자가 돌출된 베어셀; 상기 베어셀의 일면 상부에 위치하는 회로 모듈; 상기 회로 모듈의 일측에 결합되며, 상기 베어셀의 일면과 연결되는 제 1 리드 플레이트; 및 상기 회로 모듈과 상기 베어셀의 일면 사이에 위치하며, 상기 제 1 리드 플레이트가 결합되는 제 1 홀더를 포함할 수 있다.
상기 제 1 홀더는 접착 부재에 의하여 상기 베어셀의 일면에 부착될 수 있다.
상기 제 1 홀더는 서로 마주보는 한 쌍의 플레이트를 포함하는 제 1 홀더 측벽부; 상기 한 쌍의 플레이트의 일측 끝단을 연결하는 제 1 홀더 연결부; 및 상기 제 1 홀더 연결부의 하부에 형성되어, 상기 제 1 리드 플레이트가 끼워지는 제 1 홀더 삽입홀을 포함할 수 있다. 상기 제 1 홀더는 상기 한 쌍의 플레이트의 하부 끝단을 연결하는 제 1 홀더 바닥부를 더 포함할 수 있다. 상기 제 1 홀더 측벽부는 상기 베어셀의 일면 장측 방향에 평행하게 위치하며, 상기 제 1 홀더 바닥부는 상기 베어셀의 일면에 평행하게 위치할 수 있다.
또한, 상기 제 1 홀더는 서로 마주보는 한 쌍의 플레이트를 포함하는 제 1 홀더 측벽부; 상기 한 쌍의 플레이트의 중앙을 연결하는 제 1 홀더 연결부; 및 상기 제 1 홀더 연결부의 하부에 형성되어, 상기 제 1 리드 플레이트가 끼워지는 제 1 홀더 삽입홀을 포함할 수 있다. 상기 제 1 홀더는 상기 한 쌍의 플레이트의 하부 끝단을 연결하는 제 1 홀더 바닥부를 더 포함할 수 있다. 상기 제 1 홀더 측벽부는 상기 베어셀의 일면 장측 방향에 평행하게 위치하며, 상기 제 1 홀더 바닥부는 상기 베어셀의 일면에 평행하게 위치할 수 있다.
상기 제 1 홀더는 절연성 재질로 형성될 수 있다.
상기 제 1 리드 플레이트는 상기 회로 모듈의 하면 일측에 접촉되는 제 1 리드 바닥부; 상기 제 1 리드 바닥부로부터 절곡되어 연장되는 제 1 리드 측벽부; 및 상기 베어셀의 일면에 접촉되도록 상기 제 1 리드 측벽부로부터 절곡되어 연장되며, 상기 제 1 리드 바닥부와 평행한 제 1 리드 연장부를 포함할 수 있다.
상기 제 1 리드 연장부가 상기 제 1 홀더 삽입홀에 끼워지는 것일 수 있다.
상기 제 1 홀더 연결부와 상기 제 1 리드 측벽부는 상기 베어셀의 일면 상에서 평행하게 위치할 수 있다.
상기 제 1 리드 플레이트는 금속 재질로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은 상기 회로 모듈의 타측에 결합되며, 상기 베어셀의 일면과 연결되는 제 2 리드 플레이트를 더 포함할 수 있다. 상기 제 2 리드 플레이트는 상기 전극 단자를 중심으로 상기 제 1 리드 플레이트와 대칭되는 위치에 대칭되는 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은 상기 회로 모듈과 상기 베어셀의 일면 사이에 위치하며, 상기 제 2 리드 플레이트가 결합되는 제 2 홀더를 포함할 수 있다. 상기 제 2 홀더는 상기 전극 단자를 중심으로 상기 제 1 홀더와 대칭되는 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은 상기 회로 모듈을 커버하는 상부 커버를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은 일면으로 전극 단자가 돌출된 베어셀; 상기 베어셀의 일면 상부에 위치하는 회로 모듈; 상기 회로 모듈의 일측에 결합되며, 상기 베어셀의 일면과 연결되는 제 1 리드 플레이트; 상기 회로 모듈의 타측에 결합되며, 상기 베어셀의 일면과 연결되는 제 2 리드 플레이트; 및 상기 회로 모듈과 상기 베어셀의 일면 사이에 위치하며, 상기 제 1 리드 플레이트와 상기 제 2 리드 플레이트가 결합되는 홀더를 포함할 수 있다.
상기 홀더는 서로 마주보는 한 쌍의 플레이트를 포함하는 홀더 측벽부; 상기 한 쌍의 플레이트의 일측 끝단 및 타측 끝단을 연결하는 제 1 및 제 2 홀더 연결부; 및 상기 제 1 및 제 2 홀더 연결부의 하부에 형성되어, 상기 제 1 리드 플레이트와 상기 제 2 리드 플레이트가 끼워지는 제 1 및 제 2 홀더 삽입홀을 포함할 수 있다.
상기 홀더는 상기 한 쌍의 플레이트의 하부 끝단을 연결하여 형성된 제 1 및 제 2 홀더 바닥부를 더 포함하며, 상기 제 1 홀더 바닥부 및 상기 제 2 홀더 바닥부는 서로 이격될 수 있다. 상기 홀더 측벽부는 상기 베어셀의 일면 장측 방향에 평행하게 위치하며, 상기 제 1 및 제 2 홀더 바닥부는 상기 베어셀의 일면에 평행하게 위치할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩은 리드 플레이트가 끼워져 결합되고 베어셀의 일면과 회로 모듈 사이에 위치하는 홀더를 구비함으로써, 회로 모듈의 휨을 방지하고 외부 충격에 대한 저항력을 높일 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩은 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩은 홀더를 이용하여 리드 플레이트를 베어셀의 일면에 눌러 고정시킨 상태에서 용접함으로써, 리드 플레이트의 용접 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩은 홀더를 이용하여 리드 플레이트를 보호함으로써 리드 플레이트와 베어셀의 일면 사이에 형성된 용접 부위에 전달되는 외부 충격을 완화시킬 수 있다.
이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 완성 사시도이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 배터리 팩을 분해 도시한 분해 사시도이고, 도 1c는 도 1a의 A-A' 선을 따라 절취된 배터리 팩이 라벨링 되기 전 상태의 단면도이고, 도 2는 도 1b에 도시된 배터리 팩의 회로 모듈의 하부를 보여주는 사시도이다.
도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)은 베어셀(110), 회로 모듈(120), 전극 리드 플레이트(130), 제 1 리드 플레이트(140), 제 2 리드 플레이트(150), 제 1 홀더(160), 제 2 홀더(170), 상부 커버(180), 하부 커버(190) 및 라벨(195)을 포함하여 이루어질 수 있다.
베어셀(110)과 회로 모듈(120)은 전극 리드 플레이트(130), 제 1 리드 플레이트(140) 및 제 2 리드 플레이트(150)를 통해 전기적으로 연결되어 코어팩을 이룰 수 있다. 이러한 코어팩은 상부 커버(180) 및 하부 커버(190)와 결합되고 라벨(195)에 의해 라벨링됨으로써 배터리 팩(100)을 완성할 수 있다.
베어셀(110)은 전기 에너지를 공급하며, 양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 개재되는 세퍼레이터를 포함하여 이루어진 전극 조립체(미도시); 금속 재질로 이루어지며, 전극 조립체 및 전해액(미도시)을 수용하는 용기형 캔(111); 및 캔(111)의 개구부를 밀봉하는 캡 조립체(112)를 포함하여 이루어질 수 있다. 여기서, 캡 조립체(112)는 금속 재질로 형성되는 캡 플레이트(113), 캡 플레이트(113)에 돌출된 형태로 형성된 전극 단자(114), 및 캡 플레이트(113)와 전극 단자(114) 사이에 개재되어 전극 단자(114)를 캡 플레이트(113)로부터 절연시키는 가스켓(115)을 포함할 수 있다.
캔(111) 및 캡 플레이트(113)는 자체가 양극 또는 음극의 단자 역할을 할 수 있으며, 본 발명의 실시예서는 양극으로서 작용하는 것으로 설명하기로 한다. 이에 따라, 전극 단자(114)는 음극으로서 작용하는 것으로 설명하기로 한다. 물론, 캔(111), 캡 플레이트(113) 및 전극 단자(114)는 극성을 달리할 수 있다.
베어셀(110)은, 도 1b에 도시된 바와 같이, 가스켓(115)에 의해 절연된 상태로 전극 단자(114)가 돌출된 상면(110a), 상면(110a)과 연결되는 한 쌍의 단측면(110b,110c)과 한 쌍의 장측면(110d,110e), 및 측면들(110b,110c,110d,110e)과 연결되며 상면(110a)과 마주보는 하면(110f)으로 이루어질 수 있다. 여기서, 한 쌍의 단측면(110b,110c)은 베어셀(110)의 상면(110a)과 연결되는 측면들(110b,110c,110d,110e) 중 폭이 좁은 측면들이며, 한 쌍의 장측면(110d,110e)은 베어셀(110)의 측면들(110b,110c,110d,110e) 중 폭이 넓은 측면들이다.
회로 모듈(120)은 베어셀(110)의 상부에 배치되어, 베어셀(110)과 전기적으로 연결되며, 회로 기판(121), 외부 단자부(122), 용접용 홀(124)을 포함하여 이루어질 수 있다.
회로 기판(121)은 수지로 이루어진 플레이트로 형성되며, 베어셀(110)의 충전 및 방전을 제어하는 회로(미도시), 또는 과방전 및 과충전을 방지하는 회로와 같은 보호회로(미도시)를 포함한다. 이러한 회로 기판(121)은 하면(121b)에 충·방전 회로(미도시) 및 보호 회로(미도시)의 구현을 위해 설치된 회로소자(123)를 포함할 수 있다. 한편, 본 발명에서 회로 기판(121)의 상면은(121a)은 회로 모듈(120)의 상면과 동일하고, 회로 기판(121)의 하면(121b)은 회로 모듈(120)의 하면과 동일한 것으로 정의하기로 한다.
외부 단자부(122)는 회로 기판(121)의 상면(121a)에 설치되며, 회로 기판(121)과 외부 전자기기(미도시)를 전기적으로 연결하는 역할을 한다.
용접용 홀(124)은 회로 기판(121)의 상면(121a)과 하면(121b)을 관통하여 형성된다. 이러한 용접용 홀(124)은 베어셀(110)의 전극 단자(114)와 대응하는 영역에 위치하여, 저항 용접 등에 의해 베어셀(110)의 전극 단자(114)에 후술되는 전극 리드 플레이트(130)를 용접시 용접 공간을 제공하는 역할을 한다.
전극 리드 플레이트(130)는 회로 기판(121)의 하면(121b)에 설치되어 회로 모듈(120)의 음극 배선 패턴(미도시)과 전기적으로 연결되며, 용접용 홀(124)을 통한 저항 용접 등에 의해 전극 단자(114)와 전기적으로 연결된다. 이러한 전극 리드 플레이트(130)는 금속 재질, 예를 들어 니켈 또는 니켈 합금으로 이루어진다. 여기서, 전극 리드 플레이트(130)는 전극 단자(114)에 연결되어, 전극 단자(114)와 같이 음극으로서 작용할 수 있다.
구체적으로, 전극 리드 플레이트(130)는, 도 2를 참조하면, 전극 리드 바닥부(131), 전극 리드 측벽부(132) 및 전극 리드 연장부(133)를 포함하여 이루어질 수 있다.
전극 리드 바닥부(131)는 회로 기판(121)의 하면(121b) 중 용접용 홀(124) 주변에 접촉되며, 주변에 설치된 회로 소자(123), 예를 들어 PTC(positive temperature coefficient) 소자와 전기적으로 연결될 수 있다.
전극 리드 측벽부(132)는 전극 리드 바닥부(131)로부터 절곡되어 베어 셀(110) 방향으로 연장된다.
전극 리드 연장부(133)는 전극 단자(114)에 접촉되도록 전극 리드 측벽부(132)로부터 절곡되어 연장되며, 전극 리드 바닥부(131)와 평행하다. 전극 리드 연장부(133)는 용접용 홀(124)에 대응하는 위치에 위치하여, 용접용 홀(124)을 통한 저항 용접에 의해 전극 단자(114)에 실질적으로 용접된다.
제 1 리드 플레이트(140)는 회로 모듈(120)의 일측에 결합되어 회로 모듈(120)의 양극 배선 패턴(미도시)과 전기적으로 연결되고, 베어셀(110)의 상면(110a)과 연결되게 연장되어 베어셀(110)과 회로 모듈(120)을 전기적으로 연결한다. 이러한 제 1 리드 플레이트(140)는 금속 재질, 예를 들어 니켈 또는 니켈 합금으로 이루어진다. 여기서, 제 1 리드 플레이트(140)는 베어셀(110)의 상면(110a)(즉, 캡 플레이트(113)로 이루어져 양극으로서 역할을 함)과 연결되어, 양극으로서 작용할 수 있다.
구체적으로, 제 1 리드 플레이트(140)는, 도 2를 참조하면, 제 1 리드 바닥부(141), 제 1 리드 측벽부(142) 및 제 1 리드 연장부(143)를 포함하여 이루어질 수 있다.
제 1 리드 바닥부(141)는 플레이트로 형성되어 회로 기판(121)의 하면(121b) 일측에 접촉하며, 레이저 용접 등에 의해 회로 모듈(120)과 전기적으로 연결된다.
제 1 리드 측벽부(142)는 제 1 리드 바닥부(141)에 절곡되어 베어셀(110)의 상면(110a) 방향으로 연장되며, 회로 모듈(120)과 베어셀(110)의 간격을 확보하는 역할을 한다.
제 1 리드 연장부(143)는 베어셀(110)의 상면(110a)에 접촉되도록 제 1 리드 측벽부(142)로부터 절곡되어 연장되며, 제 1 리드 바닥부(141)와 평행하게 형성된다. 이러한 제 1 리드 연장부(143)는 레이저 용접 등에 의해 베어셀(110)의 상면(110a)과 전기적으로 연결된다.
제 2 리드 플레이트(150)는 회로 모듈(120)에서 회로 모듈(120)의 타측에 제 1 리드 플레이트(140)와 대칭되게 결합되어 회로 모듈(120)의 양극 배선 패턴(미도시)과 전기적으로 연결되고, 베어셀(110)의 상면(110a)과 연결되게 연장되어 베어셀(110)과 회로 모듈(120)을 전기적으로 연결한다. 이러한 제 2 리드 플레이트(150)는 제 1 리드 플레이트(140)와 동일한 형상, 크기 및 재질로 형성될 수 있으며, 제 2 리드 바닥부(151), 제 2 리드 측벽부(152) 및 제 2 리드 연장부(153)를 포함하여 이루어질 수 있다. 제 2 리드 플레이트(150)의 제 2 리드 바닥부(151), 제 2 리드 측벽부(152) 및 제 2 리드 연장부(153)는, 도 2를 참조하면, 제 1 리드 플레이트(140)의 제 1 리드 바닥부(141), 제 1 리드 측벽부(142) 및 제 1 리드 연장부(143)와 대응되므로, 제 2 리드 플레이트(150)의 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이와 같은 구성을 가지는 제 2 리드 플레이트(150)는 제 1 리드 플레이트(140)와 함께 베어셀(110)의 상부에 배치되는 회로 모듈(120)의 수평을 유지하는 역할을 한다. 이에 따라, 제 2 리드 플레이트(150)는, 기존에 회로 모듈의 일측에 만 제 1 리드 플레이트를 형성하는 경우 제 1 리드 플레이트를 레이저 용접 등에 의해 베어셀의 상면에 용접시 발생하는 회로 모듈의 휨으로 인해 전지의 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
제 1 홀더(160)는 제 1 리드 플레이트(140)가 끼워지도록 형성되며, 접착 부재(165), 예를 들어 양면 테이프에 의해 베어셀(110)의 상면(110a)에 부착되어 회로 모듈(120)과 베어셀(110)의 상면(110a) 사이에 위치한다. 이러한 제 1 홀더(160)는 회로 모듈(120)을 지지함으로써, 외부 충격에 의해 회로 모듈(120)이 휘어지는 것을 방지할 수 있으며 배터리 팩(100)이 외부 충격에 대한 저항력을 가지도록 할 수 있다. 또한, 제 1 홀더(160)는 제 1 리드 플레이트(140)를 베어셀(110)의 상면(110a)에 눌러 고정시킴으로써, 베어셀(110)의 상면(110a)에 제 1 리드 플레이트(140)를 밀착시킬 수 있다. 이에 따라, 제 1 홀더(160)는 상면(110a)에 제 1 리드 플레이트(140)를 용접시킬 때 용접 효율을 높일 수 있다. 또한, 제 1 홀더(160)는 제 1 리드 플레이트(140)를 보호함으로써, 배터리 팩(100)에 외력이 가해질 경우 제 1 리드 플레이트(140)와 베어셀(110)의 상면(110a) 사이에 형성된 용접 부위에 전달되는 충격을 완화시킬 수 있다. 여기서, 제 1 홀더(160)는 베어셀(110)과 회로 모듈(120)의 불필요한 단락의 발생을 방지하기 위해 절연성 재질로 형성될 수 있다.
제 2 홀더(170)는 제 2 리드 플레이트(150)가 끼워지도록 형성되며, 접착 부재(165), 예를 들어 양면 테이프에 의해 베어셀(110)의 상면(110a)에 부착되어 회로 모듈(120)과 베어셀(110)의 상면(110a) 사이에 위치한다. 이러한 제 2 홀더(170)는 제 1 홀더(160)와 함께 회로 모듈(120)을 지지함으로써, 외부 충격에 의해 회로 모듈(120)이 휘어지는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있으며 배터리 팩(100)이 외부 충격에 대한 더욱 큰 저항력을 가지도록 할 수 있다. 또한, 제 2 홀더(170)는 제 2 리드 플레이트(150)를 베어셀(110)의 상면(110a)에 고정시킴으로써, 베어셀(110)의 상면(110a)에 제 2 리드 플레이트(150)를 밀착시킬 수 있다. 이에 따라, 제 2 홀더(170)는 베어셀(110)의 상면(110a)에 제 2 리드 플레이트(150)를 용접시킬 때 용접 효율을 높일 수 있다. 또한, 제 2 홀더(170)는 제 2 리드 플레이트(150)를 보호함으로써, 배터리 팩(100)에 외력이 가해질 경우 제 2 리드 플레이트(150)와 베어셀(110)의 상면(110a) 사이에 형성된 용접 부위에 전달되는 충격을 완화시킬 수 있다. 여기서, 제 2 홀더(170)는 베어셀(110)과 회로 모듈(120)의 불필요한 단락의 발생을 방지하기 위해 절연성 재질로 형성될 수 있다.
상부 커버(180)는 베어셀(110)의 상부에 결합되며, 내부 공간에 회로 모듈(120)을 수용한다. 이러한 상부 커버(180)는 커버 플레이트(181)와, 커버 플레이트(181)로부터 회로 모듈(120) 방향으로 연장된 측벽(184)을 포함하여 이루어질 수 있다.
커버 플레이트(181)는 베어셀(110)의 상면(110a)과 대략 유사한 형상으로 형성될 수 있다. 커버 플레이트(181)의 내면은 회로 기판(121)의 상면(121a)과 마주 접한다. 커버 플레이트(181)는 외부 단자부(122)와 대응하는 영역에 형성된 관통홀(185)을 포함한다. 이러한 관통홀(185)은 외부 단자부(122)를 외부로 노출시켜, 배터리 팩(100)과 외부 전자기기(미도시)와 전기적으로 연결될 수 있도록 한다.
측벽(184)은 상부 커버(180)의 길이방향 양 끝단에 위치하는 양단부(182)와, 양단부(182)를 연결하는 연결부(183)를 포함한다. 양단부(182)는 베어셀(110)의 상면(110a) 중 단측면(110b, 110c)과 대응하는 영역에 접하며, 상부 커버(180)를 지지한다. 연결부(183)는 양단부(182)보다 회로 모듈(120) 방향으로 더 연장된다. 연결부(183) 중 베어셀(110)의 한 쌍의 장측면(110d,110e)의 상부를 덮는 부분은 후술되는 라벨(195)에 의해 감싸진다.
하부 커버(190)는 베어셀(110)의 하부에 결합된다. 이러한 하부 커버(190)는 바닥 플레이트(191)와, 바닥 플레이트(191)로부터 베어셀(110) 방향으로 연장된 연장부(192)를 포함하여 이루어질 수 있다.
바닥 플레이트(191)는 베어셀(110)의 하면(110f)과 대략 동일한 형상으로서, 접착부재(194)에 의해 베어셀(110)의 하면(110f)에 부착된다.
연장부(192)는 베어셀(110)의 장측면(110d, 110e)의 하부를 덮는다. 연장부(192)는 후술되는 라벨(195)에 의해 감싸진다.
라벨(195)은 베어셀(110)의 측면들(110b,110c,110d,110e)을 감싸도록 부착된다. 라벨(195)은 상부 커버(180)의 연결부(183)의 일부와 하부 커버(190)의 연장 부(192)를 덮는다.
다음은 제 1 홀더(160)의 구성 및 제 1 홀더(160)와 제 1 리드 플레이트(140)의 연결 관계에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 여기서, 제 2 홀더(170)의 구성 및 제 2 홀더(170)와 제 2 리드 플레이트(150)의 연결 관계는, 제 1 홀더(160)의 구성 및 제 1 홀더(160)와 제 1 리드 플레이트(140)의 연결 관계와 대응되므로, 생략하기로 한다.
도 3은 도 1b에 도시된 배터리 팩의 제 1 홀더를 도시한 확대 사시도이고, 도 4는 도 1c에 도시된 배터리 팩에서 제 1 리드 플레이트와 제 1 홀더의 연결관계를 보여주기 위한 부분 사시도이다. 한편, 도 4에서는 본 발명의 이해를 돕기 위해 제 1 리드 플레이트(140)와 결합되는 회로 모듈(120)의 구성은 생략하였다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제 1 홀더(160)는 구체적으로 제 1 홀더 측벽부(161), 제 1 홀더 연결부(162) 및 제 1 홀더 삽입홀(163)을 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 제 1 홀더(160)는 제 1 홀더 바닥부(164)를 더 포함할 수 있다.
제 1 홀더 측벽부(161)는 베어셀(110)의 상면(110a) 장측 방향에 평행하게 위치하며 베어셀(110)의 상면(110a) 일측에 대해 세워진 상태로 형성된 서로 마주보는 한 쌍의 플레이트(161a, 161b)를 포함할 수 있다. 여기서, 한 쌍의 플레이트(161a, 161b) 각각은 사다리꼴 형상일 수 있다. 이러한 제 1 홀더 측벽부(161)는 내부에 제 1 리드 플레이트(140)의 제 1 리드 바닥부(141) 및 제 1 리드 측벽부(142)를 수용하여, 제 1 리드 플레이트(140)를 고정하는데 있어서 메인 역할을 할 수 있다.
제 1 홀더 연결부(162)는 베어셀(110)의 상면(110a) 일측에 대해 세워진 상태로 한 쌍의 플레이트(161a, 161b)의 일측 끝단을 연결하도록 형성된다. 이러한 제 1 홀더 연결부(162)는 제 1 리드 플레이트(140)의 제 1 리드 측벽부(142)와 밀착되도록 상기 베어셀(110)의 상면(110a) 상에서 제 1 리드 측벽부(142)에 대해 평행하게 위치하여, 제 1 리드 플레이트(140)의 제 1 리드 측벽부(142)를 외부 충격으로부터 보호하는 역할을 할 수 있다.
제 1 홀더 삽입홀(163)은 제 1 홀더 연결부(162)의 하부에 형성되며, 제 1 리드 플레이트(140)의 제 1 리드 연장부(143)가 제 1 홀더(160)에 끼워져 결합되게 한다. 또한, 제 1 홀더 삽입홀(163)은 제 1 리드 플레이트(140)의 제 1 리드 연장부(143)가 제 1 홀더 연결부(162)를 관통하여 베어셀(110)의 상면(110a)에 접촉된 후, 레이저 용접에 의해 용접되게 한다.
제 1 홀더 바닥부(164)는 베어셀(110)의 상면(110a)에 부착되도록 한 쌍의 플레이트(161a, 161b)의 하부 끝단을 연결하여 형성되며, 베어셀(110)의 상면(110a)에 평행하게 위치한다. 여기서, 제 1 홀더 바닥부(164)는 제 1 리드 플레이트(140)의 제 1 리드 연장부(143)가 제 1 홀더 삽입홀(163)을 통과하여 베어셀(110)의 상면(110a)에 용이하게 접촉 되도록 제 1 홀더 연결부(162) 및 제 1 홀더 삽입홀(163)과 대응되는 부분에는 형성되지 않는다.
상기와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)은 제 1 리드 플레 이트(140) 및 제 2 리드 플레이트(150) 각각이 끼워져 결합되고 베어셀(110)의 상면(110a)과 회로 모듈(120) 사이에 위치하는 제 1 홀더(160) 및 제 2 홀더(170)를 구비함으로써, 회로 모듈(120)의 휨을 방지하고 외부 충격에 대한 저항력을 높일 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)은 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)은 제 1 홀더(160) 및 제 2 홀더(170)를 이용하여 제 1 리드 플레이트(140) 및 제 2 리드 플레이트(150)를 베어셀(110)의 상면(110a)에 눌러 고정 시킨 상태에서 용접함으로써, 제 1 리드 플레이트(140) 및 제 2 리드 플레이트(150)의 용접 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)은 제 1 홀더(160) 및 제 2 홀더(170)를 이용하여 제 1 리드 플레이트(140) 및 제 2 리드 플레이트(150)를 보호함으로써 제 1 리드 플레이트(140) 및 제 2 리드 플레이트(150) 각각과 베어셀(110)의 상면(110a) 사이에 형성된 용접 부위에 전달되는 외부 충격을 완화시킬 수 있다.
다음은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩에 대해 설명하기로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)과 비교하여 제 1 홀더(260)의 형상만 다를 뿐 동일한 구성을 가지며 동일한 작용을 한다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩에서는 제 1 홀더(260)의 구성 및 제 1 홀더(260)와 제 1 리드 플레이트(140)의 연결 관계 를 나타내는 도면만 도시하고 이에 대해 중점적으로 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 제 1 홀더를 도시한 확대 사시도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩에서 제 1 리드 플레이트와 제 1 홀더의 연결 관계를 보여주기 위한 부분 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 제 1 홀더(260)는 구체적으로 제 1 홀더 측벽부(261), 제 1 홀더 연결부(262) 및 제 1 홀더 삽입홀(263)을 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 제 1 홀더(260)는 제 1 홀더 바닥부(264)를 더 포함할 수 있다.
제 1 홀더 측벽부(261)는 베어셀(110)의 상면(110a) 장측 방향에 평행하게 위치하며 베어셀(110)의 상면(110a) 일측에 대해 세워진 상태로 형성된 서로 마주보는 한 쌍의 플레이트(261a, 261b)를 포함할 수 있다. 이러한 제 1 홀더 측벽부(261)는 도 3에 도시된 제 1 홀더 측벽부(161)와 동일한 역할을 하므로, 중복된 설명은 생략하기로 한다.
제 1 홀더 연결부(262)는 베어셀(110)의 상면(110a) 일측에 대해 세워진 상태로 한 쌍의 플레이트(261a, 261b)의 중앙을 연결하도록 형성된다. 이러한 제 1 홀더 연결부(262)는 제 1 리드 플레이트(140)의 제 1 리드 측벽부(142)와 밀착되도록 베어셀(110)의 상면(110a) 상에서 제 1 리드 측벽부(142)에 대해 평행하게 위치하여, 제 1 리드 플레이트(140)의 제 1 리드 측벽부(142)를 외부 충격으로부터 보호하는 역할을 할 수 있다. 여기서, 제 1 홀더 연결부(262)는 한 쌍의 플레이트(261a, 261b) 각각의 중앙을 연결하도록 형성되므로, 제 1 리드 플레이트(140)의 제 1 리드 연장부(143)가 제 1 홀더 측벽부(261)에 의해 감싸져 보호될 수 있도록 한다.
제 1 홀더 삽입홀(263)은 제 1 홀더 삽입홀(163)과 동일한 형태로 형성되며 동일한 역할을 하므로, 중복된 설명은 생략하기로 한다.
제 1 홀더 바닥부(264)는 베어셀(110)의 상면(110a)에 부착되도록 한 쌍의 플레이트(261a, 261b)의 하부 끝단을 연결하여 형성되며, 베어셀(110)의 상면(110a)에 평행하게 위치한다. 여기서, 제 1 홀더 바닥부(264)는 제 1 리드 플레이트(140)의 제 1 리드 연장부(143)가 제 1 홀더 삽입홀(263)을 통과하여 베어셀(110)의 상면(110a)에 용이하게 접촉되도록 제 1 홀더 연결부(262) 및 제 1 홀더 삽입홀(263)과 대응되는 부분에는 형성되지 않는다.
한편, 제 2 홀더(미도시)는 베어셀(110)의 상면(110a) 타측에 설치되어 제 2 리드 플레이트(150)를 고정하며 제 1 홀더(260)과 함께 회로 모듈(도 1b 120)을 지지한다. 이러한 제 2 홀더(미도시)는 제 2 홀더(170)가 전극 단자(114)를 중심으로 제 1 홀더(160)와 대칭되는 위치에 대칭되는 형상으로 형성되는 것과 마찬가지로 전극 단자(114)를 중심으로 제 1 홀더(260)와 대칭되는 위치에 대칭되는 형상으로 형성되므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩은 제 1 홀더(260)의 제 1 홀더 연결부(262)를 한 쌍의 플레이트(261a, 261b)의 중앙을 연결하도록 형성함으로써, 제 1 홀더(260)에 결합되는 제 1 리드 플레이트(140)의 제 1 리드 바닥부(141) 뿐만 아니라 제 1 리드 연장부(143)까지 감싸 보호할 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩은 제 1 리드 플레이트(140)를 베어셀(110)의 상면(110a)에 좀 더 견고하게 고정시킨 상태에서 용접함으로써 용접 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩은 외력이 가해질 경우 제 1 리드 플레이트(140)와 베어셀(110)의 상면(110a) 사이에 형성된 용접 부위에 전달되는 충격을 더욱 효과적으로 완화시킬 수 있다.
다음은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 팩에 대해 설명하기로 한다.
본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 팩은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)과 비교하여 제 1 리드 플레이트(140)와 제 2 리드 플레이트(150) 모두가 끼워지는 홀더(360)의 구성만 다를 뿐 동일한 구성을 가지며 동일한 역할을 한다. 이에 따라, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 팩에 대해서는 홀더(360)에 대해서 중점적으로 설명하기로 한다.
도 7을 참조하면, 홀더(360)는 도 1c의 제 1 리드 플레이트(140) 및 제 2 리드 플레이트(150)가 끼워지도록 형성되며, 접착 부재(165), 예를 들어 양면 테이프에 의해 베어셀(110)의 상면(110a)에 부착되어 회로 모듈(120)과 베어셀(110)의 상면(110a) 사이에 위치한다. 이러한 홀더(360)는 도 1c의 제 1 홀더(160) 및 제 2 홀더(170)가 일체로 형성되어 이루어진다.
구체적으로, 홀더(360)는 홀더 측벽부(361), 제 1 및 제 2 홀더 연결부(362, 363), 제 1 및 제 2 홀더 삽입홀(364, 365), 및 제 1 및 제 2 홀더 바닥부(366, 367)를 포함한다.
홀더 측벽부(361)는 도 1c에 도시된 베어셀(110)의 상면(110a) 장측 방향 평행하게 위치하며 베어셀(110)의 상면(110a)에 대해 세워진 상태로 형성된 서로 마주보는 한 쌍의 플레이트(361a, 361b)를 포함한다. 여기서, 한 쌍의 플레이트(361a, 361b) 각각은 베어셀(110a)의 상면(110a) 장측 방향을 따라 길게 형성되어, 홀더 측벽부(361)가 회로 모듈(120)을 더욱 균형적이고 더욱 안정적으로 지지할 수 있게 한다.
제 1 및 제 2 홀더 연결부(362, 363)는 도 1c에 도시된 베어셀(110)의 상면(110a)에 대해 세워진 상태로 한 쌍의 플레이트(361a, 361b)의 일측 끝단 및 타측 끝단을 연결한다. 제 1 홀더 연결부(362)는 도 3에 도시된 제 1 홀더(160)의 제 1 홀더 연결부(162)와 동일한 형태로 형성되며 동일한 역할을 하므로, 중복된 설명은 생략하기로 한다. 그리고, 제 2 홀더 연결부(363)는 제 1 홀더 연결부(362)와 대칭되는 위치에 대칭되는 형상으로 형성되므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
제 1 및 제 2 홀더 삽입홀(364, 365)은 제 1 및 제 2 홀더 연결부(362, 363)의 하부에 형성되며, 도 1c에 도시된 제 1 리드 플레이트(140)의 제 1 리드 연장부(143) 및 제 2 리드 플레이트(150)의 제 2 리드 연장부(153)가 홀더(360)에 끼워져 결합되게 한다. 제 1 홀더 삽입홀(364)은 도 3에 도시된 제 1 홀더(160)의 제 1 홀더 삽입홀(163)과 동일한 형태로 형성되며 동일한 역할을 하므로, 중복된 설명은 생략하기로 한다. 그리고, 제 2 홀더 삽입홀(365)은 제 1 홀더 삽입홀(364)과 대칭되는 위치에 대칭되는 형상으로 형성되므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
제 1 및 제 2 홀더 바닥부(366, 367)는 도 1c에 도시된 베어셀(110)의 상 면(110a)에 부착되도록 한 쌍의 플레이트(361a, 361b)의 하부 끝단을 연결하여 형성되며, 베어셀(110)의 상면(110a)에 평행하게 위치한다. 여기서, 제 1 및 제 2 홀더 바닥부(366, 367)는 도 1c에 도시된 제 1 리드 플레이트(140)의 제 1 리드 연장부(143) 및 제 2 리드 플레이트(150)의 제 2 리드 연장부(153)가 제 1 홀더 삽입홀(364) 및 제 2 홀더 삽입홀(365)을 통과하여 베어셀(110)의 상면(110a)에 용이하게 접촉 되도록 제 1 홀더 연결부(362) 및 제 1 홀더 삽입홀(364)과 대응되는 부분 및 제 2 홀더 연결부(363) 및 제 2 홀더 삽입홀(365)과 대응되는 부분에는 형성되지 않는다. 또한, 제 1 홀더 바닥부(366) 및 제 2 홀더 바닥부(367)는 도 1c에 도시된 베어셀(110)의 전극 단자(114)와 전극 리드 플레이트(130)의 용접 공간을 제공하도록 서로 이격된다.
상기와 같이, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 팩은 베어셀(110)의 상면(110a) 장측 방향을 따라 길게 형성되는 홀더 측벽부(361)를 포함하는 홀더(360)를 구비함으로써, 회로 모듈(120)을 더욱 균형적이고 안정적으로 지지할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 완성 사시도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 배터리 팩을 분해 도시한 분해 사시도이다.
도 1c는 도 1a의 A-A'선을 따라 절취된 배터리 팩이 라벨링 되기 전 상태의 단면도이다.
도 2는 도 1b에 도시된 배터리 팩의 회로 모듈의 하부를 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 1b에 도시된 배터리 팩의 제 1 홀더를 도시한 확대 사시도이다.
도 4는 도 1c에 도시된 배터리 팩에서 제 1 리드 플레이트와 제 1 홀더의 연결관계를 보여주기 위한 부분 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 제 1 홀더를 도시한 확대 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩에서 제 1 리드 플레이트와 제 1 홀더의 연결 관계를 보여주기 위한 부분 사시도이다.
도 7은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배퍼리 팩의 홀더를 도시한 확대 사시도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100: 배터리 팩 110: 베어셀
120: 회로 모듈 130, 230: 전극 리드 플레이트
140: 제 1 리드 플레이트 150: 제 2 리드 플레이트
160, 260: 제 1 홀더 170, 270: 2 홀더
180: 상부 커버 190: 하부 커버
195: 라벨 360: 홀더

Claims (22)

  1. 일면으로 전극 단자가 돌출된 베어셀;
    상기 베어셀의 일면 상부에 위치하는 회로 모듈;
    상기 회로 모듈의 일측에 결합되며, 상기 베어셀의 일면과 연결되는 제 1 리드 플레이트; 및
    상기 회로 모듈과 상기 베어셀의 일면 사이에 위치하며, 상기 제 1 리드 플레이트가 결합되는 제 1 홀더; 및
    상기 회로 모듈의 타측에 결합되며, 상기 베어셀의 일면과 연결되는 제 2 리드 플레이트를 포함하며,
    상기 제 2 리드 플레이트는 상기 전극 단자를 중심으로 상기 제 1 리드 플레이트와 대칭되는 위치에 대칭되는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 홀더는 접착 부재에 의하여 상기 베어셀의 일면에 부착되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 홀더는
    서로 마주보는 한 쌍의 플레이트를 포함하는 제 1 홀더 측벽부;
    상기 한 쌍의 플레이트의 일측 끝단을 연결하는 제 1 홀더 연결부; 및
    상기 제 1 홀더 연결부의 하부에 형성되어, 상기 제 1 리드 플레이트가 끼워지는 제 1 홀더 삽입홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 홀더는 상기 한 쌍의 플레이트의 하부 끝단을 연결하는 제 1 홀더 바닥부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 홀더 측벽부는 상기 베어셀의 일면 장측 방향에 평행하게 위치하며, 상기 제 1 홀더 바닥부는 상기 베어셀의 일면에 평행하게 위치하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 홀더는
    서로 마주보는 한 쌍의 플레이트를 포함하는 제 1 홀더 측벽부;
    상기 한 쌍의 플레이트의 중앙을 연결하는 제 1 홀더 연결부; 및
    상기 제 1 홀더 연결부의 하부에 형성되어, 상기 제 1 리드 플레이트가 끼워지는 제 1 홀더 삽입홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 홀더는 상기 한 쌍의 플레이트의 하부 끝단을 연결하는 제 1 홀더 바닥부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 홀더 측벽부는 상기 베어셀의 일면 장측 방향에 평행하게 위치하며, 상기 제 1 홀더 바닥부는 상기 베어셀의 일면에 평행하게 위치하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 홀더는 절연성 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제 1, 3, 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 리드 플레이트는
    상기 회로 모듈의 하면 일측에 접촉되는 제 1 리드 바닥부;
    상기 제 1 리드 바닥부로부터 절곡되어 연장되는 제 1 리드 측벽부; 및
    상기 베어셀의 일면에 접촉되도록 상기 제 1 리드 측벽부로부터 절곡되어 연장되며, 상기 제 1 리드 바닥부와 평행한 제 1 리드 연장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 리드 연장부가 상기 제 1 홀더 삽입홀에 끼워지는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 홀더 연결부와 상기 제 1 리드 측벽부는 상기 베어셀의 일면 상에서 평행하게 위치하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 리드 플레이트는 금속 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 회로 모듈과 상기 베어셀의 일면 사이에 위치하며, 상기 제 2 리드 플레이트가 결합되는 제 2 홀더를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 2 홀더는 상기 전극 단자를 중심으로 상기 제 1 홀더와 대칭되는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 회로 모듈을 커버하는 상부 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  19. 일면으로 전극 단자가 돌출된 베어셀;
    상기 베어셀의 일면 상부에 위치하는 회로 모듈;
    상기 회로 모듈의 일측에 결합되며, 상기 베어셀의 일면과 연결되는 제 1 리드 플레이트;
    상기 회로 모듈의 타측에 결합되며, 상기 베어셀의 일면과 연결되는 제 2 리드 플레이트; 및
    상기 회로 모듈과 상기 베어셀의 일면 사이에 위치하며, 상기 제 1 리드 플레이트와 상기 제 2 리드 플레이트가 결합되는 홀더를 포함하며,
    상기 제 2 리드 플레이트는 상기 전극 단자를 중심으로 상기 제 1 리드 플레이트와 대칭되는 위치에 대칭되는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 홀더는
    서로 마주보는 한 쌍의 플레이트를 포함하는 홀더 측벽부;
    상기 한 쌍의 플레이트의 일측 끝단 및 타측 끝단을 연결하는 제 1 및 제 2 홀더 연결부; 및
    상기 제 1 및 제 2 홀더 연결부의 하부에 형성되어, 상기 제 1 리드 플레이트와 상기 제 2 리드 플레이트가 끼워지는 제 1 및 제 2 홀더 삽입홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 홀더는 상기 한 쌍의 플레이트의 하부 끝단을 연결하여 형성된 제 1 및 제 2 홀더 바닥부를 더 포함하며,
    상기 제 1 홀더 바닥부 및 상기 제 2 홀더 바닥부는 서로 이격되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 홀더 측벽부는 상기 베어셀의 일면 장측 방향에 평행하게 위치하며, 상기 제 1 및 제 2 홀더 바닥부는 상기 베어셀의 일면에 평행하게 위치하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
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