KR101142682B1 - 배터리 팩 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제1 부케이스 (subcase)와 제2 부케이스를 구비하고 상기 제1 부케이스와 상기 제2 부케이스가 결합하여 형성되는 배터리 케이스와, 상기 제1 부케이스와 상기 제2 부케이스 중 하나 이상의 부케이스 내에 수용되며 각각 제1 전극 및 제2 전극을 구비하는 하나 이상의 이차 전지와, 상기 제1 부케이스와 상기 제2 부케이스 중 하나 이상의 부케이스의 내부 상부측에 구비된 제1 전극 단자와, 상기 제1 부케이스와 상기 제2 부케이스 중 하나 이상의 부케이스의 내부 하부측에 구비된 제2 전극 단자 및 상기 배터리 케이스의 상부면 및 하부면에 상기 전극 단자가 노출되도록 제공되는 하나 이상의 개구부를 포함하는 배터리 팩에 관한 것이다.

Description

배터리 팩 {BATTERY PACK}
본 발명은 다수의 이차 전지가 내장된 배터리 팩과 상기 배터리 팩을 구성하는 배터리 케이스에 관한 것이다.
일반적으로 고 전력을 내는 전원의 일종으로 다수의 이차 전지가 내장된 배터리 팩이 사용된다.
상기 배터리 팩은 통상 다수의 이차 전지를 하나의 배터리 케이스에 수납하여 제작된다. 그러나, 이러한 방식은 다수의 이차 전지를 전기적으로 연결하는 데에 여러 가지 단계를 필요로 한다. 또한, 상기 배터리 팩은 외부 충격에 의하여 쉽게 손상될 수 있다.
본 발명의 목적은 다수의 이차 전지가 내장된 배터리 팩에 있어서, 외부 충격으로부터 전기적인 연결이 끊기지 않고 안정적인 배터리 팩을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 전극 단자에 별도의 절연 테이프를 부착할 필요가 없으므로, 공정이 단순하고 생산비가 낮은 배터리 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 배터리 팩이 채용되는 전자 기기에 따라 외관 변형이 용이한 배터리 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다음과 같은 배터리 팩을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 배터리 팩은 제1 부케이스 (subcase)와 제2 부케이스를 구비하고 상기 제1 부케이스와 상기 제2 부케이스가 결합하여 형성되는 배터리 케이스와, 상기 제1 부케이스와 상기 제2 부케이스 중 하나 이상의 부케이스 내에 수용되며 각각 제1 전극 및 제2 전극을 구비하는 하나 이상의 이차 전지와, 상기 제1 부케이스와 상기 제2 부케이스 중 하나 이상의 부케이스의 내부 상부측에 구비된 제1 전극 단자와, 상기 제1 부케이스와 상기 제2 부케이스 중 하나 이상의 부케이스의 내부 하부측에 구비된 제2 전극 단자 및 상기 배터리 케이스의 상부면 및 하부면에 상기 전극 단자가 노출되도록 제공되는 하나 이상의 개구부를 포함한다.
또한, 상기 제1 및 제2 전극 단자에는 상기 이차 전지의 제1 및 제2 전극과 연결되는 하나 이상의 돌기를 포함한다. 이때, 상기 돌기는 저항 용접 또는 레이저 용접에 의하여 이차 전지의 제1 및 제2 전극과 연결될 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 전극 단자는 니켈로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제1 부케이스와 제2 부케이스는 상기 배터리 케이스의 장측부 종단면을 기준으로 분할될 수 있다.
또한, 상기 제1 부케이스 또는 제2 부케이스의 적어도 어느 하나의 장측부의 상부 및 하부에는 상기 전극 단자를 고정하기 위한 고정 부재를 더 포함한다. 이때, 상기 고정 부재는 제1 부케이스 또는 제2 부케이스의 장측부의 상부 및 하부의 양측면에 구비되어, 상기 전극 단자의 이차 전지와 연결되는 면을 지지한다.
또한, 상기 제1 부케이스와 제2 부케이스는 적어도 하나 이상의 체결부를 포함할 수 있다. 이때, 상기 체결부는 접착제를 더 포함하여 체결 결합될 수 있다. 상기 체결부는 상기 제1 부케이스의 상부 내측면에 구비된 하나 이상의 제1 돌기와, 상기 제2 부케이스의 상부 내측면에 상기 제1 돌기에 대응하는 위치에 구비된 하나 이상의 홀로 이루어진 체결부를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 체결부는 상기 제1 부케이스의 양측 내측면에 구비된 하나 이상의 제2 돌기와, 제2 부케이스의 양측 내측면에 상기 제2 돌기와 대응하는 위치에 구비된 하나 이상의 홀로 이루어진 체결부를 더 포함한다. 바람직하기로는, 상기 체결부는 상기 제1 부케이스의 하부 내측면에 구비된 하나 이상의 제2 돌기와, 제2 부케이스의 하부 내측면에 상기 제2 돌기와 대응하는 위치에 구비된 하나 이상의 홀로 이루어진 체결부를 더 포함한다.
또한, 상기 제1 및 제2 부케이스는 접착제에 의하여 체결 고정될 수 있다.
또한, 상기 개구부는 상기 전극 단자와 이차 전지가 연결되는 부위에 구비될 수 있다. 이때, 상기 개구부는 상기 배터리 케이스의 상부 및 하부에 상기 전극 단자와 이차 전지가 연결되는 부위에 대응하여 구비된다. 바람직하기로는, 상기 개구부는 상기 배터리 케이스의 상부 및 하부에 상기 전극 단자와 이차 전지가 연결되는 부위에 대응하여 구비될 수 있다. 또한, 상기 개구부는 사각형 또는 원형일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 팩에 있어서, 상기 전극 단자는 상기 배터리 케이스와 사출 성형으로 일체로 형성된다.
본 발명에 따른 배터리 팩에 구비되는 상기 이차 전지는 원통형 또는 각형일 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 팩에는 다수의 이차 전지와, 상기 이차 전지와 연결되는 하나 이상의 전극 단자가 구비된다. 또한, 상기 배터리 팩의 상부 및 하부에는 하나 이상의 개구부가 구비된다. 상기 전극 단자는 상기 배터리 팩에 구비된 개구부를 통하여 외부로 노출된다. 따라서, 이차 전지를 외부와 전기적으로 연결한다.
또한, 상기 전극 단자는 상기 배터리 케이스의 개구부를 통하여 외부와 연결된다. 즉, 상기 전극 단자에 별도의 절연 테이프를 부착할 필요가 없다. 따라서, 상기 절연 테이프와 상기 절연 테이프를 부착하는 공정을 생략할 수 있다. 이에 의하여 생산비를 절감하여, 공정 효율을 높일 수 있다.
도 1은 원통형 이차 전지.
도 2는 도 1에 도시한 A-A선에 따른 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 분해도.
도 5는 도 3에 도시한 B-B에 따른 단면도이다.
도 6a는 제1 체결부의 제1 돌기 및 제1 관통부를 확대하여 도시한 도면.
도 6b는 상기 제1 체결부의 체결 상태를 확대한 단면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 상부면.
도 8a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 상부면
도 8b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 상부면.
도 9는 각형 이차 전지.
도 10은 도 9에 도시한 A'-A'선에 따른 단면도.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 사시도.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 분해도.
도 13은 도 11에 도시한 B'-B'를 따른 단면도.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 상부면
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 상부면.
이하 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 기재한다. 다만, 본 발명은 특허 청구 범위에 기재된 범위 안에서 여러 가지 상이한 형태로 변형 및 변경될 수 있으므로 이하에서 설명하는 실시예는 예시적인 것에 불과함을 당업자는 이해할 수 있다.
본 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에 있어서 동일한 구성 요소들이 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조 번호 또는 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 아울러, 도면에서 각 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장 또는 축소될 수 있으므로 실제의 층 두께나 크기와 다를 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 다른 실시예의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 7은 본 발명에 따른 배터리 팩의 일 실시예이다.
먼저, 다수의 원통형 이차 전지를 수납하여 제조한 배터리 팩에 대하여 검토한다.
도 1은 원통형 이차 전지이고, 도 2는 도 1에 도시한 A-A선에 따른 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 원통형 이차 전지 (100)는 원통형 캔 (110), 전극 조립체 (120), 캡 조립체 (130)를 포함한다.
원통형 캔 (110)은 전극 조립체 (120)와 전해액을 수용하고, 캡 조립체 (130)는 상기 원통형 캔 (110)의 상부에 조립되어 상기 전극 조립체 (120)가 원통형 캔 (110)으로부터 이탈되지 않도록 상기 원통형 캔 (110)을 밀봉한다.
전극 조립체 (120)는 양면 또는 단면에 양극 활물질이 도포된 제1 극판 (122)과 양면 또는 단면에 음극 활물질이 도포된 제2 극판 (126) 및 상기 제1 및 제2 극판들 (122, 126) 사이에 개재되는 세퍼레이터 (124)를 포함할 수 있다. 제1 극판 (122)은 양극판으로, 도전성의 금속 박막, 예를 들어, 알루미늄 박막 등으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1 극판 (122)의 말단에는 상기 양극 활물질이 도포되지 않은 양극 무지부가 구비될 수 있다. 제2 극판 (126)은 음극판으로, 도전성의 금속 박막, 예를 들어, 구리 또는 니켈 박막 등으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제2 극판 (126)의 말단에는 상기 음극 활물질이 도포되지 않은 음극 무지부가 구비될 수 있다.
전극 조립체 (120)에 있어서, 상기 제1 극판 (122)의 양극 무지부에 부착된 제1 전극 리드 (128)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 극판 (126)의 음극 무지부에 부착된 제2 전극 리드 (129)를 포함할 수 있다.
세페레이터 (124)는 제1 극판 (122)과 제2 극판 (126) 사이에 개재되어 상기 제1 및 제2 극판 (122, 126)의 직접적인 접촉을 막음으로써 단락 등을 방지하고, 동시에 이온의 통로가 된다.
전극 조립체 (120)는 상기 제1 극판 (122), 상기 세퍼레이터 (124) 및 상기 제2 극판 (126)이 젤리-롤 형태로 권취된 것으로, 상기 원통형 캔 (110) 내에 수용될 수 있다.
원통형 캔 (110)은 상기 전극 조립체 (120)가 수용될 수 있는 소정 공간을 갖도록 일정 직경을 갖는 원통형의 측면 (112) 및 상기 측면 (112)의 하부를 막는 하부면 (114)을 포함할 수 있으며, 상부는 상기 전극 조립체 (120)를 삽입하기 위한 개구부를 포함한다.
전극 조립체 (120)의 음극 무지부에 부착된 제2 전극 리드 (129)는 원통형 캔 (110)의 하부면 (114)에 접속되며, 이에 따라, 상기 원통형 캔 (110)은 상기 제2 극판 (126)과 전기적으로 접속되어 음극 단자의 역할을 할 수 있다.
원통형 캔 (110)은 상기 원통형 캔 (110)의 개구부를 밀봉하는 캡 조립체 (130)의 상부를 압박하도록 상단 부분에 내부 방향으로 휘어지게 형성된 크림핑 (crimping) 부 (118)를 가질 수 있다. 또한, 상기 원통형 캔 (110)은 상기 크림핑부 (118)로부터 상기 캡 조립체 (130)의 두께에 대응되는 거리만큼 이격된 위치에 상기 캡 조립체 (130)를 고정하도록 상기 원통형 캔 (110)의 내부 방향으로 절곡되게 형성된 비딩 (beading)부 (116)를 가질 수 있다.
캡 조립체 (130)는 안전 벤트 (132), 전류 차단 수단 (134), 양성 온도 소자 (136), 전극 캡 (138) 및 절연 가스켓 (140)을 포함할 수 있다.
안전 벤트 (132)는 금속 재질로 형성되며, 상기 양극 무지부와 연결된 상기 제1 전극 리드 (128)와 접속되어 상기 제1 극판 (122)과 전기적으로 연결될 수 있다. 전류 차단 수단 (134)은 상기 안전 벤트 (132)의 상부에 상기 안전 벤트 (132)와 전기적 및 기계적으로 연결되도록 배치되며, 상기 안전 벤트 (132)의 형태 변형 또는 파열시 파손될 수 있다. 양성 온도 소자 (136)는 상기 전류 차단 수단 (134)의 상부에 상기 전류 차단수단 (134)과 전기적 및 기계적으로 연결되도록 배치된다. 전극 캡 (138)은 상기 양성 온도 소자 (136)의 상부에 상기 양성 온도 소자 (136)와 전기적 및 물리적으로 연결되게 배치되며, 실제의 전류를 외부로 인가하는 단자로 역할할 수 있다. 절연 가스켓 (140)은 상기 안전 벤트 (132), 상기 전류 차단 수단 (134), 상기 양성 온도 소자 (136) 및 상기 전극 캡 (138)의 측부 둘레를 감싸 고정하는 역할을 할 수 있다. 또한, 상기 절연 가스켓 (140)은 상기 음극으로 역할하는 상기 원통형 캔 (110)과 상기 양극으로 역할하는 상기 전극 캡 (138) 사이를 절연시키는 역할을 할 수 있다.
도 3은 본 실시예에 따른 배터리 팩의 사시도이고, 도 4는 본 실시예에 따른 배터리 팩의 분해도이며, 도 5는 도 3에 도시한 B-B에 따른 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 배터리 팩 (200)은 다수의 원통형 이차 전지 (100), 제1 및 제2 부케이스 (310, 320), 제1 및 제2 전극 단자 (410, 420)을 포함한다. 또한, 상기 제1 및 제2 부케이스 (310, 320)는 각각 한쪽 면이 개방된 육면체의 형태를 갖는다. 따라서, 상기 제1 부케이스 (310)의 개방된 면과, 그에 대응하는 상기 제2 부케이스 (320)의 개방된 면을 서로 결합시켜 하나의 배터리 케이스를 형성한다. 도면에서는, 상기 배터리 팩 (200)을 구성하는 제1 및 제2 부케이스 (310, 320)는 직육면체로 도시되어 있으나, 상기 제1 및 제2 부케이스 (310, 320)의 형태는 상기 부케이스들 (310, 320)을 포함하는 배터리 팩 (200)이 채용되는 전자 기기 등에 의하여 적절하게 변형이 가능하다.
도면에서는 배터리 팩 (200)을 구성하는 원통형 이차 전지 (100) 8개가 도시되어 있다. 상기 원통형 이차 전지 (100)는 4개씩 각각 제1 및 제2 부케이스 (310, 320)에 삽입된다. 그러나, 본 발명에 따른 배터리 팩 (200)을 구성하는 원통형 이차 전지 (100)의 총 개수와, 배터리 팩 (200) 내부에 수납된 상기 원통형 이차 전지 (100)의 연결 형태는 도면에 도시된 바에 의하여 제한되지 않는다. 이는, 상기 배터리 팩 (200)의 용도 및 설계 용량에 따라 다양하게 변경할 수 있다.
상기 제1 및 제2 부케이스 (310, 320)는 고분자 수지 등을 이용하여 제작될 수 있다. 예컨대, 상기 고분자 수지로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카르보네이트, 나일론 등을 들 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 부케이스 (310, 320)는 절연 물질로 이루어져 있다. 따라서, 제1 및 제2 부케이스 (310, 320)는 상기 부케이스 (310, 320)의 내부에 삽입되는 이차 전지 (100) 및 전극 단자들 (310, 320)과 전기적으로 연결되지 않는다.
제1 부케이스 (310) 및 제2 부케이스 (320)의 상부면 및 하부면에는 다수의 개구부 (210)가 구비되어 있다. 상기 개구부 (210)를 통하여 전극 단자들은 외부로 노출된다. 구체적으로, 상기 제1 전극 단자 (410)는 제1 및 제2 부케이스 (310, 320)의 상부면을 통하여 노출되고, 상기 제2 전극 단자 (420)는 상기 제1 및 제2 부케이스 (310, 320)의 하부면을 통하여 노출된다. 이때, 하부면에 구비되어 있는 개구부는 상기 상부면에 구비되어 있는 개구부 (210)에 대응하는 위치에 구비되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이, 상기 개구부들 (210)을 통하여 제1 및 제2 전극 단자 (410, 420)는 상기 이차 전지들 (100)을 외부와 전기적으로 연결시킨다. 상기 개구부 (210)는 제1 부케이스 (310) 및 제2 부케이스 (320)의 어느 일측에 구비되거나, 또는 상기 제1 부케이스 (310) 및 제2 부케이스 (320)의 양측 모두에 구비될 수 있다. 이는 상기 배터리 케이스의 형태에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 도면에 도시되어 있는 바와 달리 상기 제1 및 제2 부케이스 (310, 320) 중 어느 한편에만 이차 전지 (100)가 삽입될 경우에는, 상기 부케이스들 중 이차 전지 (100)가 삽입되어 있는 부케이스에만 개구부 (210)가 구비될 수도 있다. 상기 개구부 (210)는 상기 부케이스 내부에 삽입된 이차 전지 (100)를 제1 및 제2 전극 단자 (410, 420)를 통하여 외부와 전기적으로 연결시키면 족하므로, 그 형태 및 개수 등에 제한되는 것은 아니다.
상기 개구부 (210)는 제1 및 제2 부케이스 (310, 320)를 몰딩 공정 등으로 제작하는 경우, 상기 몰딩 공정 중에 일체로 형성킬 수 있다. 또한, 상기 개구부 (210)는 상기 부케이스들 (310, 320)을 제작한 후에 칼이나 송곳 등을 이용하여 형성시킬 수도 있다.
상기 제1 및 제2 부케이스 (310, 320)에는 내측으로 연장 형성된 고정 부재 (311, 321)가 구비되어 있다. 상기 고정 부재 (311, 321)는 상기 제1 및 제2 부케이스 (310, 320)의 장측 상부 및 하부 양끝단에 각각 구비된다. 고정 부재 (311, 321)는 제1 및 제2 전극 단자 (410, 420)를 상기 부케이스들의 상부측 및 하부측에 고정한다. 따라서, 상기 제1 및 제2 전극 단자 (410, 420)는 배터리 케이스 내부에서 외부 충격에 의하여 상기 전극 단자들 (410, 420)의 유동이 발생하지 않고, 이차 전지 (100)에 견고하게 부착되어 외부와 전기적으로 연결한다. 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 부케이스 (310, 320)의 상부면 및 하부면과, 내측으로 연장 형성된 고정 부재들 (311, 321) 사이의 간격에 상기 제1 및 제2 전극 단자 (410, 420)를 삽입한다. 도면에서는 상기 부케이스들 (310, 320)과 전극 단자들 (410, 420)을 각각 개별적으로 제작한 후, 상기 전극 단자들 (410, 420)을 상기 부케이스 (310,320)에 삽입하여 조립하는 형태로 도시되어 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예컨대, 상기 전극 단자는 상기 부케이스와 사출 성형 등의 방식에 의하여 일체로 형성되도록 제작될 수 있다. 이와 같은 경우에서, 상기 부케이스에는 전극 단자가 이미 고정되어있다. 따라서, 상기 부케이스에는 상기 전극 단자를 고정시키기 위한 고정 부재가 구비되지 않을 수 있다.
이하에서, 도 4 및 도 5를 참조하여 상기 제1 및 제2 부케이스 (310, 320)의 내부에서 전극 단자들 (410, 420)과 상기 이차 전지 (100)가 연결되는 형태를 살펴본다. 먼저, 상기 제1 전극 단자 (410)에는 상기 개구부 (210)를 통하여 노출되는 부위와 대응되는 부위의 반대면에 돌기 (410a)가 형성되어 있다. 상기 돌기 (410a)는 제1 부케이스 (310) 및 제2 부케이스 (320)에 삽입되어, 상기 제1 및 제2 전극 단자 (410, 420)에 접하는 이차 전지 (100)에 대응하여 형성된다. 예컨대, 도면에서와 같이 상기 제1 부케이스 (310)에 4개의 이차 전지 (100)가 삽입되는 경우, 상기 제1 전극 단자 (410)에는 4개의 돌기 (410a)가 형성된다. 마찬가지로, 상기 제1 부케이스 (310)에 삽입되는 제2 전극 단자 (420)에서도 4개의 돌기 (420a)가 형성된다. 이때, 상기 제2 전극 단자 (420)에 형성된 돌기 (420a)는 상기 제1 전극 단자 (420)에 형성된 돌기 (410a)에 대응하는 위치에 형성되는 것이 바람직하다. 상기 전극 단자들 (410, 420)는 이차 전지 (100)를 외부와 전기적으로 연결하기 위한 것이다. 따라서, 상기 제1 및 제2 전극 단자 (410, 420)에 형성된 돌기들 (410a, 420a)의 위치가 서로 대응하여 존재할 필요는 없다. 반면, 상기 돌기들 (410a, 420a)이 제1 및 제2 전극 단자 (410, 420)에 대응되는 위치에 존재하는 경우에는, 상기 제1 및 제2 전극 단자 (410, 420)는 동일한 형상을 갖는다. 또한, 상기 제1 및 제2 전극 단자 (410, 420)는 동일한 재질로 형성할 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 제1 및 제2 전극 단자 (410, 420)를 각각 구별하지 않고 사용할 수 있다. 따라서, 상기 배터리 팩 (200)의 생산비를 절감하고, 공정상 발생할 수 있는 불량률을 낮출 수 있게 된다.
제1 및 제2 부케이스 (310, 320)에서, 제1 전극 단자 (410)를 상기 제1 및 제2 부케이스 (310, 320)의 상부에 각각 고정시키고, 상기 제2 전극 단자 (420)를 상기 제1 및 제2 부케이스 (310, 320)의 하부에 각각 고정시킨다. 이어서, 상기 제1 및 제2 부케이스 (310, 320)에 다수의 원통형 이차 전지 (100)를 삽입한다. 이때, 상기 제1 전극 단자들 (410), 구체적으로는 상기 제1 전극 단자 (410)에 구비된 돌기들 (410a)은 원통형 이차 전지 (100)의 캡 조립체 (130, 도 2 참조)와 접촉한다. 또한, 상기 제2 전극 단자들 (420)에 구비된 돌기들 (410a)은 상기 이차 전지 (100)의 하부면에 접촉한다.
이와 같이, 상기 배터리 케이스 내부에서 상기 전극 단자들 (410, 420)에 형성되어 있는 돌기들 (410a, 420a)는 각각 이차 전지 (100)의 캡 조립체 (130, 도 1 참조)와 하부면에 접촉한다. 상기 전극 단자들 (410, 420)은 상기 이차 전지 (100)에 접촉함으로써 상기 이차 전지 (100)를 외부와 전기적으로 연결시킬 수 있다. 그러나, 상기 전극 단자들 (410, 420)은 외부 충격에 의하여 이차 전지 (100)에서 쉽게 탈착될 수 있다. 따라서, 상기 전극 단자들 (410, 420)와 이차 전지 (100)를 더 강하게 결합시키기 위하여 용접 등의 방식을 이용하여 용착부 (411, 421)를 형성한다. 상기 용착부 (411, 421)는 저항 용접 또는 레이저 용접 등의 방식을 통하여 형성하게 된다. 또한, 제2 부케이스 (320) 내부에서도 상기 제1 부케이스 (310)에서와 마찬가지고 전극 리들들 (410, 420)과 이차 전지 (100)가 접촉한다.
도 4 및 도 6을 참조하면, 배터리 팩 (200)를 구성하는 제1 및 제2 부케이스 (310, 320)는 상기 배터리 팩 (200)의 장측부 종단면을 기준으로 분할된 형태이다. 또한, 상기 제1 부케이스 (310)와 제2 부케이스 (320)에는 고정 부재 (311, 321, 도5 참조)와 하나 이상의 체결부 (312, 322, 313, 323, 314, 324)가 구비되어 있다.
전술한 바와 같이 제1 및 제2 부케이스 (310, 320)에는 제1 및 제2 전극 단자 (410, 420)를 고정시키기 위한 고정 부재 (311, 321, 도5 참조)와 상기 제1 및 제2 부케이스 (310, 320)를 상호 체결 고정시키기 위한 체결부가 형성되어 있다. 상기 체결부는 제1 및 제2 부케이스 (310, 320)의 상부면, 하부면 및 측면에 구비되어 있다. 이와 같은 체결부들을 상기 제1 및 제2 부케이스 (310, 320)의 상부면, 하부면 및 측면에 각각 구비시키는 이유는 제1 및 제2 부케이스 (310, 320)를 보다 더 견고하게 결합시키기 위한 것이다. 따라서, 이러한 체결부들이 구비되는 위치는 상기 부케이스에 따라 변경이 가능하다. 또한, 상기 체결부들이 구비되는 위치는 추가 결합 수단으로 사용될 수 있는 접착제에 의해서도 다양하게 변형시킬 수 있다.
상기 체결부는 제1 및 제2 부케이스 (310, 320)는 상부면, 하부면 및 측면에 각각 구비되어 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 부케이스 (310, 320)는 상기 체결부들 (312, 322, 313, 323, 314, 324)로 체결 결합시킨 후, 상기 제1 및 제2 부케이스 (310, 320)가 서로 대면하는 부위에 추가로 접착제 등을 이용하여 더욱 견고하게 결합시킬 수도 있다. 또한, 상기 체결부들 (312, 322, 313, 323, 314, 324)이 구비되지 않은 부케이스에서는는 접착제만을 이용하여 결합시킬 수도 있다.
본 발명의 제1 및 제2 부케이스 (310, 320)의 체결부들 (312, 322, 313, 323, 314, 324)은 상부면에는 제1 체결부 (312, 322)가, 측면에는 제2 체결부 (313, 323) 및 하부면에는 제3 체결부 (314, 324)가 구비되어 있다. 상기 체결부들 (312, 322, 313, 323, 314, 324)은 각각의 부케이스에 있어서 대응하는 위치에서 구비되어 있다. 도 5에서는 상기 체결부들 (312, 322, 313, 323, 314, 324)은 제1 및 제2 부케이스 (310, 320)에서 상부면, 하부면의 양끝단과, 양측면 중심부에 도시되어 있으나, 상기 부케이스들을 결합시키면 족하므로 체결부들의 위치 및 형상 등에 제한되지 않는다. 또한, 도면에서는 상기 체결부들 (312, 322, 313, 323, 314, 324)은 제1 및 제2 부케이스 (310, 320)의 내부측에서 일체로 연장 형성되어 있으나, 별도의 부재로 형성되어 부착될 수도 있다.
상기 체결부들을 구성하는 제1 체결부 (312, 322), 제2 체결부 (313, 323) 및 제3 체결부 (314, 324)은 후크 결합 방식, 홀 및 돌기 결합 방식 또는 상기 결합 방식을 혼용하여 사용하는 등 다양한 방식을 이용할 수 있으나, 본 실시예에서는 홀 및 돌기 결합 방식을 각각의 제1 체결부 (312, 322), 제2 체결부 (313, 323) 및 제3 체결부 (314, 324)에 동일하게 적용하였다.
도 6a는 제1 체결부의 제1 돌기 및 제1 관통부를 확대하여 도시한 도면이고, 도 6b는 상기 제1 체결부의 체결 상태를 확대한 단면이다. 이하에서, 제1 체결부 (312, 322)를 위주로 하여, 본 실시예에 따른 제1 돌기 (312) 및 제1 관통부 (322)에 의한 결합을 자세히 검토한다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 상기 제1 체결부 (312, 322)에 있어서, 제1 부케이스 (310)의 내측에는 제1 돌기 (312)가 있고, 제2 부케이스 (320)의 내측에는 상기 제1 돌기 (312)에 대응하는 위치에 제1 관통부 (322)가 구비되어 있다. 상기 제1 관통부 (322)에는 상기 제1 부케이스 (310)에 구비되는 제1 돌기 (312)가 관통할 수 있도록, 홈이 형성되어 있다. 또한, 상기 제1 관통부 (322)는 상기 홈이 제2 부케이스 (320)의 외부로 노출되도록 상기 제2 부케이스 (320)의 측면에 단차가 지도록 형성되어 외부로 돌출된다. 도면에서는 상기 제1 돌기 (312)는 제1 부케이스 (310)에, 상기 제1 관통부 (322)는 제2 부케이스 (320)에 도시하였으나, 상기 제1 돌기 (312) 및 제1 관통부 (322)는 대응되는 위치에서 존재하여, 서로 결합되면 족하므로, 그 위치에 제한되는 것은 아니다. 전술한 제1 체결부 (312, 322)의 제1 돌기 (312) 및 제1 관통부 (322)에 관한 내용은 제2 체결부 (313, 323) 및 제3 체결부 (314, 324)를 구성하는 돌기둘과 관통부들에 관해서도 동일하게 적용되므로, 이에 관한 자세한 내용은 생략한다.
도 7은 본 실시예에 따른 배터리 팩의 상부면이고, 도 8a 및 도 8b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 상부면이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 배터리 팩 (200)의 상부면 및 하부면에는 다수의 개구부 (210)가 형성되어 있다. 상기 개구부 (210)를 통하여 제1 및 제2 전극 단자들이 외부에 노출된다. 제1 전극 단자는 상부면에 형성된 개구부 (210)를 통하여 외부와 전기적으로 연결되고, 제2 전극 단자는 하부면 (도시되어 있지 않음)에 형성된 개구부를 통하여 외부와 전기적으로 연결된다. 상기 상부면 및 하부면에 형성된 개구부들은 대응되는 위치에서 형성되는 것이 바람직하다.
도 7에서는 배터리 팩 (200)을 구성하는 이차 전지의 개수에 대응하여 개구부 (210)가 도시되어 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 도 8a 및 도 8b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 상부면을 도시하였다. 도 8a 및 도 8b에 도시한 바와 같이 상기 개구부들 (210a, 210b)은 상기 배터리 케이스의 내부에 수납되는 이차 전지의 개수와는 무관하게 형성될 수 있다. 또한, 상기 도면들에서는 개구부들 (210, 210a, 210b)의 형상이 사각형으로 도시되어 있으나, 원형 또는 삼각형 등 다양하게 변형이 가능하다. 도면에서는 배터리 팩 (200)의 상부면에 대해서만 도시하였으나, 상기 도 7 내지 도 8b의 형상은 상기 배터리 팩 (200)의 하부면에도 동일하게 적용되므로, 자세한 내용은 생략한다.
도 9 내지 도 14는 본 발명에 따른 배터리 팩의 다른 실시예이다.
이하에서는, 다수의 각형 이차 전지를 수납하여 제조한 배터리 팩에 대하여 검토한다.
도 9는 각형 이차 전지이고, 도 10은 도 9에 도시한 A'-A'선에 따른 단면도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 각형 이차 전지 (500)는 각형 캔 (510), 전극 조립체 (520), 캡 조립체 (530)를 포함한다.
각형 캔 (510)은 전극 조립체 (520)와 전해액을 수용하고, 캡 조립체 (530)는 상기 각형 캔 (510)의 상부에 조립되어 상기 전극 조립체 (520)가 각형 캔 (510)으로부터 이탈하지 않도록 상기 각형 캔 (510)을 밀봉한다.
전극 조립체 (520)는 양면 또는 단면에 양극 활물질이 도포된 제1 극판 (522)과 양면 또는 단면에 음극 활물질이 도포된 제2 극판 (526) 및 상기 제1 및 제2 극판들 (522, 526) 사이에 개재되는 세퍼레이터 (524)를 포함할 수 있다. 제1 극판 (522)은 양극판으로, 도전성의 금속 박막, 예를 들어, 알루미늄 박막 등으로 형성될 수 있으며, 상기 제1 극판 (522)의 말단에는 상기 양극 활물질이 도포되지 않은 양극 무지부가 구비될 수 있다. 제2 극판 (526)은 음극판으로, 도전성의 금속 박막, 예를 들어, 구리 또는 니켈 박막 등으로 형성될 수 있으며, 상기 제2 극판 (526)의 말단에는 상기 음극 활물질이 도포되지 않은 음극 무지부가 구비될 수 있다.
전극 조립체 (520)에 있어서, 상기 제1 극판 (522)의 양극 무지부에 부착된 제1 전극 리드 (528)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 극판 (526)의 음극 무지부에 부착된 제2 전극 리드 (529)를 포함할 수 있다.
세페레이터 (524)는 제1 극판 (522)과 제2 극판 (526) 사이에 개재되어 상기 제1 및 제2 극판 (522, 526)의 직접적인 접촉을 막음으로써 단락 등을 방지하고, 동시에 이온의 통로가 된다.
전극 조립체 (520)는 상기 제1 극판 (522), 상기 세퍼레이터 (524) 및 상기 제2 극판 (526)이 젤리-롤 형태로 권취된 것으로, 상기 각형 캔 (510) 내에 수용될 수 있다.
각형 캔 (510)은 직육면체로 상부가 개방된 형상을 가진 알루미늄 혹은 알루미늄 합금의 용기로 이루어진다. 상기 각형 캔 (510)은 전극 조립체 (520)가 수용될 수 있는 소정 공간을 갖고, 상부는 상기 전극 조립체 (520)를 삽입하기 위한 개구부를 포함한다.
제1 전극 리드 (528)은 제1 극판 (522)의 무지부에 부착되어 전극 조립체 (520)의 상단부로 돌출되며, 제2 전극 리드 (529)는 제2 극판 (526)의 무지부에 부착되어 전극 조립체 (520)의 상단부로 돌출된다. 상기 전극 조립체 (520)에서 돌출된 제1 및 제2 전극 리드 (528, 529)는 소정거리 이격되어 전기적으로 절연된다. 상기 제1 및 제2 전극 리드 (528, 529)는 일반적으로 니켈 금속으로 형성된다.
캡 조립체 (530)는 상기 각형 캔 (510)의 상부를 밀봉하는 캡 플레이트 (532)와, 상기 캡 플레이트 (532)를 관통하는 음극핀 (534)과, 상기 캡 플레이트 (532)와 전극단자 (534) 사이에 개재되는 가스켓 (536)과, 상기 캡 플레이트 (532) 하부면에 설치되는 절연플레이트 (538)가 포함되어 구성된다.
상기 캡 플레이트 (532)는 각형 캔(510)의 상단 개구부와 상응하는 크기와 형상을 가지는 금속판으로 형성된다. 상기 캡 플레이트 (532)의 중앙에는 소정 크기의 홀이 형성되어 상기 홀을 통하여는 음극핀 (534)이 삽입된다. 상기 음극핀 (534)이 상기 홀에 삽입될 때는 음극핀 (534)과 캡 플레이트 (532)의 절연을 위하여 음극핀 (534)의 외면에는 튜브형의 가스켓 (536)이 결합되어 함께 삽입된다. 한편, 상기 캡 플레이트 (532)의 일측에는 전해액 주입구 (531)가 형성된다. 상기 캡 조립체 (520)가 상기 각형 캔(510)의 상단 개구부에 조립된 후 전해액 주입구 (531)를 통하여 전해액이 주입되고 전해액 주입구 (531)는 알루미늄 함유 금속으로 형성된 볼형 모재와 같은 별도의 밀폐 수단에 의하여 상기 전해액 주입구 (531)에 압입되어 밀폐된다. 또한, 상기 캡 플레이트 (532)는 타측에 내압이 상승하여 일정 압력 이상 도달시 가스가 방출될 수 있도록 하는 안전 밴트 (533)가 형성된다.
음극핀 (534)은 상기 제2 극판 (526)의 제2 전극 리드 (529)에 연결되어 음극 단자로 작용한다. 따라서, 상기 음극핀 (534)의 하단부에는 제2 극판 (526)으로부터 인출된 제2 전극 리드 (529)가 지그재그형상의 절곡부를 가진 상태에서 용접된다. 또한, 제1 전극 리드 (528)은 제1 극판 (522)으로부터 인출되어 캡 플레이트 (532) 하부면에 용접된다. 이때, 상기 제2 전극 리드 (529)와 제1 전극 리드 (528)을 결합시키는 용접 방법으로는 저항 용접 또는 레이저 용접 등이 사용되며 일반적으로는 저항용접이 사용된다.
또한, 상기 캡 조립체 (530)는 상기 캡 플레이트 (530) 주변부를 각형 캔 (510) 개구부 측벽에 용접된다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 사시도이고, 도 12는 상기 배터리 팩의 분해도이며, 도 13은 도 11에 도시한 B'-B'를 따른 단면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩 (600)은 다수의 각형 이차 전지 (500), 제1 및 제2 부케이스 (710, 720), 제1 및 제2 전극 단자 (810, 520)을 포함한다.
상기 제1 및 제2 부케이스 (710, 720)은 장측부 종단면을 기준으로 제1 부케이스 (710)와 제2 부케이스 (720)로 분할되어 한쪽 면이 개방된 형태이다. 또한, 상기 부케이스들 (710, 720)에는 체결부가 구비되어 있다. 따라서, 상기 체결부에 의하여 상기 부케이스들 (710, 720)의 개방된 면이 대면하도록 하여 상기 제1 및 제2 부케이스 (710, 720)를 상호 체결 결합한다. 따라서, 육면체의 형태를 갖는 하나의 배터리 케이스를 형성한다.
도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 배터리 팩 (600)의 상부면에는 다수의 개구부 (610)가 구비되어 있다. 상기 개구부 (610)는 제1 및 제2 부케이스 (710, 720)의 상부면 및 하부면에 존재한다. 상부면에 존재하는 개구부 (610)는 제1 전극 단자 (810)를 외부와 연결하는 통로가 되고, 하부면에 존재하는 개구부 (610)은 제2 전극 단자 (820)를 외부와 연결하는 통로가 된다. 상기 개구부 (610)는 제1 및 제2 부케이스 (710, 720)를 제작하는 과정에서 형성시킬 수 있다. 또한, 상기 부케이스들을 사출 성형 등에 의하여 형성시킨 후에. 칼이나 송곳 등의 부재를 이용하여 형성시킬 수도 있다. 상기 제1 및 제2 부케이스 (710, 720)의 구성 및 기능은 전술한 실시예에 따른 제1 및 제2 부케이스 (310, 320, 도 3 내지 6 참조)와 동일하므로 자세한 내용은 생략한다.
도 13을 참조하면, 상기 고정 부재 (711, 721)는 상기 제1 및 제2 부케이스 (710, 720)의 장측 상부 및 하부 양끝단에 각각 구비된다. 상기 고정 부재 (711, 721)에 의하여 상기 제1 및 제2 전극 단자 (810, 820)는 배터리 케이스 내부에서 유동하지 않고, 이차 전지 (500)에 견고하게 부착된다. 도면에서는 상기 부케이스와 전극 단자를 개별적으로 제작하여 각각의 제1 및 제2 부케이스 (710, 720)와 조립하는 것으로 도시되어 있으나, 이에 제한되지 않는다. 즉, 상기 부케이스를 몰딩 등의 방식으로 제작할 경우, 상기 전극 단자를 상기 부케이스와 일체로 제작할 수도 있다. 도면에서는 상기 부케이스들 (710, 720)의 상부면 및 하부면의 양측에 각각 하나씩 도시하였으나, 상기 고정 부재 (711, 721)의 위치 및 형태 등이 이에 제한되는 것은 아니다. 전술한 내용 이외의 상기 고정 부재 (711, 721)에 관한 내용은 도 6에 기재한 고정 부재 (311, 321)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
제1 및 제2 부케이스 (710, 720)는, 먼저 제1 및 제2 전극 단자 (810, 820)을 상기 제1 및 제2 부케이스 (710, 720)에 고정시킨다. 이어서 각형 이차 전지 (500)를 상기 제1 및 제2 부케이스 (710, 720)에 삽입한다. 상기 이차 전지 (500)는 배터리 케이스들 내에서 상기 제1 및 제2 전극 단자 (810, 820)에 접촉한다.
제1 전극 단자 (810)에 있어서, 상기 개구부 (610)를 통하여 노출되는 부위의 하부면에는 돌기 (810a)가 형성되어 있다. 상기 다수의 돌기 (810a)는 각각 이차 전지 (500)의 캡 조립체 (530, 도 10 참조)에 존재하는 음극핀 (534, 도 10 참조)과 접촉한다. 이와 같이 제1 전극 단자 (810)에 부착된 다수의 돌기 (810a)들은 그의 하부에 접촉하는 이차 전지 (500)의 음극핀 (534, 도 10 참조)과 저항 용접 또는 레이저 용접 등의 방식을 통하여 용착부 (811, 821)를 형성하게 된다. 상기 제1 전극 단자 (810)의 돌기 (810a)와 다수의 이차 전지 (500) 사이에 형성된 용착부 (811, 821)의 상부면에는 제1 부케이스 (710)을 통하는 개구부 (610a)가 구비되어 있고, 상기 개구부 (610a)를 통하여 이차 전지 (500)는 외부로 전기적으로 연결된다.
제1 및 제2 부케이스 (710, 720)의 상부면, 측면 및 하부면에는 체결부들이 구비되어 있다. 상기 체결부들은 상기 제1 부케이스 (710)와 제2 부케이스 (720)를 상호 결합시킨다. 이와 같은 체결부를 상기 제1 및 제2 부케이스 (710, 720)의 상부면, 측면 및 하부면에 각각 구비되어, 상기 제1 및 제2 부케이스 (710, 720)를 보다 견고하게 결합시키기 위한 것이다. 본 실시예에 따른 배터리 팩 (600)에 있어서, 상기 부케이스들 (710, 720)을 서로 결합시키기 위한 체결부는, 상기 부케이스들 (710, 720)의 크기와 형태, 또는 추가 결합 수단으로서의 접착제의 종류에 따라 그 형성 위치와 체결부의 숫자를 다양하게 변형시킬 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 부케이스 (710, 720)는 상기 체결부들 (712, 722, 713, 723, 714, 724)에 의한 결합 이외에 추가로 접착제 등을 이용하여 상기 부케이스들의 결합을 더욱 견고하게 할 수 있다. 또한, 상기 체결부들 (712, 722, 713, 723, 714, 724)이 구비되지 않은 부케이스 (710, 720)의 경우에는 접착제만을 이용하여 상기 부케이스틀 (710, 720)을 서로 결합시킬 수도 있다.
본 발명의 제1 및 제2 부케이스 (710, 720)의 체결부들 (712, 722, 713, 723, 714, 724)은 상부면에는 제1 체결부 (712, 722)가, 측면에는 제2 체결부 (713, 723)가, 하부면에는 제3 체결부 (714, 724)가 구비되어 있다. 상기 체결부들 (712, 722, 713, 723, 714, 724)은 각각의 제1 및 제2 부케이스 (710, 720)에 있어서 대응하는 위치에서 서로 체결 결합되어 상기 부케이스들 (710, 720)을 견고하게 결합시킨다. 도 13에서는 상기 체결부들 (712, 722, 713, 723, 714, 724)은 제1 및 제2 부케이스 (710, 720)에서 상부면 및 하부면의 양끝단과, 양측면 중심부에 도시되어 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 체결부들 (712, 722, 713, 723, 714, 724)은 상기 부케이스들에 일체로 연장 형성될 수 있고, 또는 상기 부케이스들과 별도로 형성되어 부착될 수도 있다.
또한, 상기 체결부들은 후크 결합 방식, 홀 및 돌기 결합 방식 또는 상기 결합 방식을 혼용하여 사용하는 등 다양한 방식을 이용할 수 있다. 전술한 바 이외의 상기 체결부들에 대한 상세한 내용은 도 6에 기재한 체결부들 (312, 322, 313, 323, 314, 324)과 동일하므로 이에 관련된 상세한 설명은 생략한다.
도 14는 본 실시예에 따른 배터리 팩의 상부면이고, 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 상부면이다.
도 14를 참조하면, 본 실시예에 따른 배터리 팩 (600)은 다수의 개구부 (610)가 형성되어 있다. 상기 개구부 (610)를 통하여 제1 및 제2 전극단자들이 외부에 노출된다. 도 14에서는 배터리 팩 (600)을 구성하는 이차 전지에 대응하여 개구부 (610)가 도시되어 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 상부면을 도시하였다. 도 15에 도시한 바와 같이 상기 개구부들 (610a)은 배터리 케이스 내에 수용되는 이차 전지의 종류 및 개수와 무관하게 다양할 수 있다. 또한, 전술한 도 8a 또는 도 8b에 도시한 바와 같은 형상을 갖는 것도 가능하다. 도면에서는 배터리 팩 (600)의 상부면에 대해서만 도시하였으나, 이는 하부면에 존재하는 개구부에도 동일하게 적용되므로, 자세한 내용은 생략한다.
본 발명의 기술 사상은 양호한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시예들는 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명을 제한하기 위함이 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 발명의 권리 범위는 이하의 특허 청구 범위에 의하여 정해지는 것으로, 본 명세서의 기재에 구속되지 않으며, 특허 청구 범위의 균등 범위에 속하는 변형과 변경은 모두 본 발명의 범위에 속할 것이다.
100: 원통형 이차 전지
110: 원통형 캔
120: 전극 조립체
130: 캡 조립체
200: 배터리 팩
210: 개구부
310: 제1 부케이스
320: 제2 부케이스
410: 제1 전극 단자
420: 제2 전극 단자
500: 각형 이차 전
510: 각형 캔
520: 전극 조립체
530: 캡 조립체
600: 배터리 팩
610: 개구부
710: 제1 부케이스
720: 제2 부케이스
810: 제1 전극 단자

Claims (19)

  1. 제1 부케이스 (subcase)와 제2 부케이스를 구비하고 상기 제1 부케이스와 상기 제2 부케이스가 결합하여 형성되는 배터리 케이스;
    상기 제1 부케이스와 상기 제2 부케이스 중 하나 이상의 부케이스 내에 수용되며 각각 제1 전극 및 제2 전극을 구비하는 하나 이상의 이차 전지;
    상기 제1 부케이스와 상기 제2 부케이스 중 하나 이상의 부케이스의 내부 상부측에 구비된 제1 전극 단자;
    상기 제1 부케이스와 상기 제2 부케이스 중 하나 이상의 부케이스의 내부 하부측에 구비된 제2 전극 단자; 및
    상기 배터리 케이스의 상부면 및 하부면에 상기 전극 단자가 노출되도록 제공되는 하나 이상의 개구부를 포함하고, 상기 제1 부케이스 또는 제2 부케이스의 적어도 어느 하나의 장측부의 상부 및 하부에는 상기 전극 단자를 고정하기 위한 고정 부재를 더 포함하는 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전극 단자는 상기 이차 전지의 제1 및 제2 전극과 연결되는 하나 이상의 돌기를 포함하는 배터리 팩.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 돌기는 저항 용접 또는 레이저 용접에 의하여 이차 전지의 제1 및 제2 전극과 연결되는 배터리 팩.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전극 단자는 니켈로 이루어진 배터리 팩.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부케이스와 제2 부케이스는 상기 배터리 케이스의 장측부 종단면을 기준으로 분할된 배터리 팩.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 고정 부재는 제1 부케이스 또는 제2 부케이스의 장측부의 상부 및 하부의 양측면에 구비되어, 상기 전극 단자의 이차 전지와 연결되는 면을 지지하는 배터리 팩.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부케이스와 제2 부케이스는 적어도 하나 이상의 체결부를 포함하는 배터리 팩.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 체결부는 접착제를 더 포함하여 체결 결합되는 배터리 팩.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 체결부는 상기 제1 부케이스의 상부 내측면에 구비된 하나 이상의 제1 돌기와, 상기 제2 부케이스의 상부 내측면에 상기 제1 돌기에 대응하는 위치에 구비된 하나 이상의 홀로 이루어진 체결부를 더 포함하는 배터리 팩.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 체결부는 상기 제1 부케이스의 양측 내측면에 구비된 하나 이상의 제2 돌기와, 제2 부케이스의 양측 내측면에 상기 제2 돌기와 대응하는 위치에 구비된 하나 이상의 홀로 이루어진 체결부를 더 포함하는 배터리 팩.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 체결부는 상기 제1 부케이스의 하부 내측면에 구비된 하나 이상의 제2 돌기와, 제2 부케이스의 하부 내측면에 상기 제2 돌기와 대응하는 위치에 구비된 하나 이상의 홀로 이루어진 체결부를 더 포함하는 배터리 팩.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 부케이스는 접착제에 의하여 체결 고정되는 배터리 팩.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 개구부는 상기 전극 단자와 이차 전지가 연결되는 부위에 구비되는 배터리 팩.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 개구부는 상기 배터리 케이스의 상부 및 하부에 상기 전극 단자와 이차 전지가 연결되는 부위에 대응하여 구비되는 배터리 팩.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 개구부는 상기 전극 단자와 이차 전지가 연결되는 부위에 대응하여 일체로 연장 형성되어 구비되는 배터리 팩.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 개구부는 사각형 또는 원형인 배터리 팩.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 전극 단자는 상기 배터리 케이스와 사출 성형으로 일체로 형성되는 배터리 팩.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 이차 전지는 원통형 또는 각형인 배터리 팩.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101165503B1 (ko) * 2009-09-30 2012-07-13 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR101298872B1 (ko) * 2011-12-28 2013-08-21 에이치엘그린파워 주식회사 배터리모듈의 하우징 구조
DE102013017168B4 (de) * 2013-10-16 2017-07-13 Lisa Dräxlmaier GmbH Vorrichtung zum elektrischen Verbinden mehrerer Rundzellen sowie dazugehöriges Batteriemodul und Verfahren
US9368882B2 (en) * 2013-11-15 2016-06-14 Yazaki North America, Inc. Electrical device with a busbar assembly having a frame providing access for laser welding

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005285459A (ja) * 2004-03-29 2005-10-13 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置および電源装置用カセットホルダ

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4265984A (en) * 1980-02-11 1981-05-05 Duracell International Inc. Battery housing
US5578392A (en) * 1995-02-17 1996-11-26 Japan Storage Battery Co., Ltd. Cylindrical cell, a cell pack, and a cell holder
US6063520A (en) * 1996-04-12 2000-05-16 Mitsubishi Chemical Corporation Lightweight battery container and method for fabrication of same
JP3767151B2 (ja) * 1997-02-26 2006-04-19 ソニー株式会社 薄型電池
US6479185B1 (en) * 2000-04-04 2002-11-12 Moltech Power Systems, Inc. Extended life battery pack with active cooling
JP3826895B2 (ja) * 2003-04-04 2006-09-27 ソニー株式会社 バッテリーパック
US8480426B2 (en) * 2010-06-09 2013-07-09 Delta Electronics, Inc. Battery connecting tabs

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005285459A (ja) * 2004-03-29 2005-10-13 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置および電源装置用カセットホルダ

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