KR101159145B1

KR101159145B1 - 배터리 케이스

Info

Publication number: KR101159145B1
Application number: KR1020077013977A
Authority: KR
Inventors: 아쓰시 다카하시; 도시오 다케시타; 히데키 가미야; 요이치 미야지마
Original assignee: 소니 주식회사
Priority date: 2004-12-20
Filing date: 2005-11-04
Publication date: 2012-06-22
Also published as: CN101084591A; KR20070099566A; JP4622502B2; US7781096B2; EP1829135B1; ATE453215T1; WO2006067919A3; CN100536196C; TW200638579A; TWI285974B; JP2006173041A; EP1829135A2; DE602005018541D1; WO2006067919A2; US20090098452A1; HK1109500A1

Abstract

본 발명은 케이스와 이 케이스에 수용되는 배터리 셀을 포함하는 배터리를 제공한다. 케이스는 배터리 셀의 두께 방향으로 제1 케이스와 제2 케이스로 분할된다. 제1 케이스 및 상기 제2 케이스는 그 주위에 이들을 서로 접합하기 위한 접합부를 갖는다. 제1 케이스와 제2 케이스 중 한쪽의 케이스의 접합부는, 그 주위를 따라 연장되고 두께 방향으로 돌출하는 접합용 박벽(joining thin wall)을 갖는다. 제1 케이스와 상기 제2 케이스 중 다른 쪽의 케이스의 접합부는 그 주위를 따라 연장되는 접합용 오목부를 가지며, 이 접합용 오목부에는 제1 케이스와 제2 케이스의 양쪽의 접합부가 서로 접합된 상태에서 접합용 박벽이 삽입된다. 제1 케이스와 제2 케이스의 양쪽의 접합부가 접합되어, 접합용 박벽과 이 접합용 박벽이 삽입된 접합용 오목부가 용접에 의해 접합된다. 다른 쪽의 케이스에는, 접합용 오목부의 외측에 위치하는 외면 부분에 접합용 오목부를 따라 연장되는 돌출벽이 형성되어 있다.

배터리 셀, 접합용 박벽, 접합용 오목부, 초음파 용접, 리플로우 납땜,

Description

배터리 케이스{BATTERY CASE}

본 발명은 2004년 12월 20일자로 출원된 일본 특허 출원 번호 2004-367325호에 관련된 발명의 대상을 포함하며, 상기 일본 특허 출원은 그 전체 내용이 본 명세서에 참고자료로 통합되어 있다.

본 발명은 전자 기기에 장착 및 분리 가능하게 장착되는 배터리에 관한 것이다.

배터리 셀을 수용하는 케이스를 구비한 배터리로서, 케이스가 제1 케이스와 제2 케이스의 2개로 분할되어 있고, 제1 케이스와 제2 케이스는 각각이 서로 합쳐지는 접합부를 가지며, 한쪽의 케이스의 접합부에 케이스의 두께 방향으로 돌출하는 접합용 박벽(joining thin wall)을 설치하고, 다른 쪽의 케이스의 접합부에 2개의 케이스의 양쪽의 접합부가 서로 맞추어진 상태에서 상기 접합용 박벽이 삽입되는 접합용 오목부를 설치하고, 양쪽의 접합부가 맞추어진 상태에서 상기 접합용 박벽과 접합용 오목부가 초음파 용접에 의해 서로 접합되는 것이 일본 특허 공개 번호 2002-245993호에 제안되어 있다.

이와 같이 초음파 용접으로 2개의 케이스를 접합하는 배터리에서는, 초음파 용접을 행할 때에 2개의 케이스의 접합부가 부분적인 휨 등에 의해 변형된 상태에서 용접되면, 용접이 확실하게 행해지지 않으므로, 2개의 케이스의 접합부의 변형을 억제하는 방안이 요망된다.

본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 분할된 2개의 케이스가 확실하게 용접될 수 있는 배터리 케이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 배터리는, 접합용 박벽 및 접합용 오목부가 형성되고, 제1 케이스와 제2 케이스 중의 하나에 설치된 상기 접합용 오목부의 외측에 위치하는 외면 부분에 상기 접합용 오목부에 따라 연장되는 돌출벽이 형성된다.

구체적으로, 본 발명의 실시예에 따르면, 배터리는 케이스 및 이 케이스에 수용되는 배터리 셀을 포함한다. 상기 케이스는 상기 배터리 셀의 두께 방향으로 분할된 제1 케이스와 제2 케이스를 구비하고, 상기 제1 케이스의 주위와 상기 제2 케이스의 주위에 서로 합쳐지는 접합부가 설치된다. 상기 제1 케이스와 제2 케이스 중 한쪽의 케이스 접합부에는 그 주위를 따라 연장되고 상기 두께 방향으로 돌출하는 접합용 박벽이 설치되고, 상기 제1 케이스와 제2 케이스 중 다른 쪽의 케이스의 접합부에는 그 주위를 따라 연장되어 상기 제1 케이스와 제2 케이스의 양쪽의 접합부가 맞추어진 상태에서 상기 접합용 박벽이 삽입되는 접합용 오목부가 설치된다. 상기 제1 케이스와 제2 케이스의 양쪽의 접합부가 서로 합쳐진 상태에서, 상기 접합용 박벽과 이 접합용 박벽이 삽입된 접합용 오목부가 용접에 의해 접합된다. 상기 다른 쪽의 케이스에는, 상기 접합용 오목부의 외측에 위치하는 외면 부분에 상기 접합용 오목부를 따라 연장되는 돌출벽이 형성된다.

본 발명의 배터리에 의하면, 접합용 박벽과 접합용 오목부를 설치하는 동시에, 제1 케이스와 제2 케이스의 한쪽에 설치된 접합용 오목부의 외측에 위치하는 외면 부분에 접합용 오목부를 따라 연장되는 돌출벽을 설치하였으므로, 이 돌출벽의 선단(先端)에 용접 지그(jig)를 접촉시킨 상태에서 제1 케이스와 제2 케이스의 양쪽의 접합부를 초음파 용접에 의해 접합할 때, 클램프의 접촉면이 강성이 높은 돌출벽의 말단면(end face)에 접촉하므로, 클램프의 접촉면과 돌출벽의 말단면과의 접촉을 확실하게 유지할 수 있고, 제1 케이스와 제2 케이스의 접합부의 변형을 방지할 수 있다. 그 결과, 분할된 2개의 케이스의 용접을 확실하게 행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리의 사시도이다.

도 2a의 (A)는 배터리의 평면도이고, (B)는 (A)의 화살표 B로 표시된 방향에서 바라본 도면이며, (C)는 (A)의 화살표 C로 표시된 방향에서 바라본 도면이며, (D)는 (A)의 화살표 D로 표시된 방향에서 바라본 도면이다.

도 2b의 (E)는 도 2a의 (D)의 화살표 E로 표시된 방향에서 바라본 도면이고, (F)는 도 2b의 (E)의 화살표 F로 표시된 방향에서 바라본 도면이다.

도 3의 (A)는 배터리를 전방으로부터 본 정면도이고, (B)는 (A)의 화살표 B로 표시된 방향에서 바라본 도면이며, (C)는 (A)의 화살표 C로 표시된 방향에서 바라본 도면이다.

도 4는 배터리를 전방 위쪽에서 본 사시도이다.

도 5는 배터리의 상하를 반전하여 위쪽에서 본 사시도이다.

도 6은 배터리의 단면도이다.

도 7은 배터리의 상부 케이스의 사시도이다.

도 8은 배터리의 하부 케이스의 사시도이다.

도 9는 배터리의 커넥터 부분의 단면도이다.

도 10은 케이스를 제거한 배터리 셀 부분의 사시도이다.

도 11은 케이스를 제거한 배터리 셀 부분을 도 10과는 상이한 방향에서 본 사시도이다.

도 12는 케이스를 제거한 배터리 셀 부분의 밑면도이다.

도 13은 케이스를 제거한 배터리 셀 부분의 평면도이다.

도 14의 (A)는 도 12의 화살표 A로 표시된 방향에서 바라본 도면이고, (B)는 도 12의 화살표 B로 표시된 방향에서 바라본 도면이다.

도 15의 (A)는 도 13의 화살표 A로 표시된 방향에서 바라본 도면이고, (B)는 도 13의 화살표 B로 표시된 방향에서 바라본 도면이다.

도 16 내지 도 18은 배터리 셀이 유지체(holding member)에 의해 유지된 상태를 상이한 방향에서 본 사시도이다.

도 19는 배터리 셀, 유지체 및 도전판의 분해 사시도이다.

도 20의 (A) 및 (B)는 배터리의 인쇄 회로 기판을 상이한 방향에서 본 사시도이다.

도 21은 유지체의 사시도이다.

도 22 및 도 23은 도전판의 사시도이다.

도 24는 배터리 셀의 도전판의 용접 부분을 나타낸 사시도이다.

도 25a 및 도 25b는 배터리 셀의 사시도이다.

도 26 및 도 27은 커넥터의 사시도이다.

도 28은 커넥터의 분해 사시도이다.

도 29는 커넥터의 접속 단자의 사시도이다.

도 30은 커넥터의 접속 단자와 상대측의 커넥터의 접촉부 간의 접속을 설명하는 개략 사시도이다.

도 31은 도 8의 화살표 A로 표시된 방향에서 바라본 도면이다.

도 32는 도 8의 화살표 B로 표시된 방향에서 바라본 도면이다.

도 33은 용접 전의 상부 케이스와 하부 케이스의 접합부의 부분을 나타내는 도면이다.

도 34는 용접 후의 상부 케이스와 하부 케이스의 접합부의 부분을 나타내는 도면이다.

도 35는 용접 지그(welding jig)의 설명도이다.

도 36은 도 35의 주요부 확대도이다.

도 37은 도 35의 화살표 A로 표시된 방향에서 바라본 도면이다.

다음에 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

배터리(2)는 도 1 내지 도 5에 나타낸 바와 같이 예를 들면 전자 기기의 배터리 수용실에 장착 및 분리 가능하게 장착되며, 2개의 배터리 셀(40)을 수용하는 케이스(10), 케이스(10)로부터 노출된 커넥터(30), 배터리 셀(40)을 케이스(10) 내에서 유지하는 유지체(50), 도전판(60), 및 인쇄 회로 기판(70)을 구비하고 있다.

케이스(10)는 평탄한 직사각형의 판 형태를 가지며, 본 실시예에서는 평면에서 볼 때 평탄한 상태이고 직사각 형태를 갖는다.

케이스(10)는 배터리 셀(40)의 두께 방향으로 분할된 제2 케이스에 상당하는 상부 케이스(12)와 제1 케이스에 상당하는 하부 케이스(14)를 구비하고, 상부 케이스(12)와 하부 케이스(14)는 접합용 오목부(1220) 및 접합용 박벽(1420)을 통하여 접합되어 있다.

상부 케이스(12)와 하부 케이스(14)는 그들의 주위에 이들을 서로 접합하기 위한 접합부(1201, 1401)를 가지고 있다.

케이스(10)는, 두께 방향의 양단에 위치하는 상벽(10C) 및 하벽(10D)과, 두께보다 큰 치수를 갖는 폭 방향의 양단에 위치하는 한 쌍의 좌우 측벽(10E)과, 폭보다도 큰 치수를 갖는 전후 방향의 양단에 위치하는 전방벽(10A) 및 후방벽(10B)을 가지는 평탄한 직사각형의 판 형태로 형성되어 있다. 그리고, 설명의 편의상, 케이스(10)의 좌우 방향은 케이스(10)의 전방에서 봤을 때의 상태를 나타내는 것으로 한다.

하부 케이스(14)는, 배터리 셀(40)의 두께 방향의 양쪽 면 중의 한쪽 면을 마주보는 평면에서 볼 때 직사각형의 하벽(10D)과, 하벽(10D)의 단변(shorter side)으로부터 수직 연장하는 전방벽(10A) 및 후방벽(10B)과, 하벽(10D)의 장변(longer side)으로부터 수직 연장하는 한 쌍의 좌우 측벽(10E)을 가지고 있다.

상부 케이스(12)는, 배터리 셀(40)의 두께 방향의 다른 쪽 면을 마주보는 평면에서 볼 때 직사각형의 상벽(10C)과, 상벽(10C)의 단변으로부터 수직 연장하는 전방벽(10A) 및 후방벽(10B)과, 상벽(10C)의 장변으로부터 수직 연장하는 한 쌍의 좌우 측벽(10E)을 가지고 있다.

상부 케이스(12) 및 하부 케이스(14)의 전방벽(10A)에는 커넥터(30) 노출용의 개구(3206)가 형성되고, 이 개구(3206)의 주위에는 커넥터(30)를 보강하기 위한 커넥터 벽부(32)가 형성되어 있다.

상부 케이스(12)와 하부 케이스(14)의 각각의 접합부(1201, 1401)는, 그들의 측벽(10A, 10B, 10E)의 선단으로 구성되어 있다.

도 33에 나타낸 바와 같이, 접합용 박벽(1420)은 하부 케이스(14)의 접합부(1401)에 형성되어 있다. 구체적으로, 접합용 박벽(1420)은, 각각의 측벽(10E)의 선단의 말단면(end face)(1401A)이 하부 케이스(14)의 외측 부분에 위치하도록 하면서, 하부 케이스(14)의 접합부(1401) 부분에서 하부 케이스(14)의 내측 부분에 형성된다. 본 실시예에서는 말단면(1401A)은 평탄면으로 형성되어 있다. 접합용 오목부(1220)는, 측벽(10E)의 말단면(1201A)이 상부 케이스(12)의 외측 부분에 위치하도록 하면서, 상부 케이스(12)의 접합부(1201) 부분에서 상부 케이스(12)의 내측 부분에 형성된다. 본 실시예에서는 말단면(1201A)은 평탄면으로 형성되어 있다.

도 31에 나타낸 바와 같이, 상기 직사각형의 2개의 장변에 위치하는 접합용 박벽(1420)에는, 상기 직사각형의 단변 부근(측벽(10E) 부근)의 부분에, 즉 전방 벽(10A) 및 후방벽(1OB) 부근의 부분에 각각 접합용 박벽(1420)을 제거한 절결부(1421)가 형성되어 있다.

상부 케이스(12)와 하부 케이스(14)는, 양쪽의 접합부(1201, 1401)가 서로 접합되어, 접합용 박벽(1420)과 이 접합용 박벽(1420)이 끼워맞춤되는 접합용 오목부(1220)가 초음파 용접에 의해 용접됨으로써 접합된다.

도 7 및 도 33에 나타낸 바와 같이, 상부 케이스(12)에는, 접합용 오목부(1220)의 외측에 위치하는 외면 부분에, 폭 방향으로 외측으로 돌출하면서 접합용 오목부(1220)를 따라 연장되는 돌출벽(1002)이 형성되어 있다. 본 실시예에서, 돌출벽(1002)은, 상기 직사각형의 2개의 장변에 대응하는 상부 케이스(12)의 측벽(10E) 부분에, 즉 좌우 측벽(10E) 부분에 좌우 측벽(10E)의 연장 방향을 따라 균일한 높이로 연장되어 형성되어 있다.

또한, 본 실시예에서는, 접합용 박벽(1420)이 접합용 오목부(1220)에 삽입되고, 상부 케이스(12)와 하부 케이스(14)의 양쪽의 접합부(1201, 1401)가 서로 접합되어 용접된 상태에서, 하부 케이스(12)의 측벽(10E)의 선단에 위치된 말단면(1401A)과, 상부 케이스(12)의 측벽(10E)의 선단에 위치된 말단면(1201A)은, 배터리 셀(40)의 두께 방향으로 서로 이격되어 있고, 돌출벽(1002)이 하벽(10D) 측에 위치하는 부분은, 하부 케이스(12)에 위치된 측벽(10E)의 선단의 말단면(1401A)보다 하벽(10D)에 더 가까이 위치하고 있다.

돌출벽(1002)의 연장 방향의 중간부에는 이탈 방지용의 절결부(1004)가 형성되어 있다. 본 실시예에서, 절결부(1004)는 돌출벽(1002)의 전방벽(10A)에 근접한 부분에 형성되어 있다.

돌출벽(1002)은, 배터리 수용실에 배터리(2)를 삽입할 때에, 배터리 수용실에 설치된 계합 홈(도시하지 않음)에 계합되고, 배터리 수용실에서의 배터리(2)의 두께 방향의 위치 결정이 이루어진다.

또한, 배터리 수용실에 배터리(2)가 삽입되고, 커넥터(30)와 전자 기기측 커넥터부가 접촉된 상태에서, 배터리 수용실에 설치된 이탈 방지용 볼록부(도시하지 않음)가 절결부(1004)에 분리 가능하게 계합되어, 배터리(2)의 장착 상태가 안정된다.

또한, 2개의 측벽(10E)의 후방벽(10B)에 근접한 위치에 스토퍼벽(1006)이 팽창 돌출된 상태로 형성되어 있다. 이 스토퍼벽(1006)은 돌출벽(1002)에 접속되어, 배터리의 후방벽(10B)이 전자 기기의 배터리 수용실에 삽입될 수 없도록 하는 역삽입 방지용 벽으로서 작용한다.

또한, 본 실시예에서는, 상부 케이스(12)의 상벽(10C)의 내면 주위의 복수의 위치와 하부 케이스(14)의 하벽(10D)의 내면 주위의 복수의 위치에 각각 볼록부(15)가 형성되고, 이들 볼록부(15)에 의해 케이스(10) 내에서 배터리 셀(40)이 유지되고 있다.

또한, 본 실시예에서, 상부 케이스(12)의 상벽(10C)에는, 길이 방향의 전체 길이에 걸쳐 폭 방향의 중앙 부분이 폭 방향의 양쪽 부근의 부분보다 위쪽으로 편위된 편위부(displaced portion)(1210)가 형성된다. 한편, 하부 케이스(14)의 하벽(10D)에는, 길이 방향의 전체 길이에 걸쳐 폭 방향의 중앙 부분이 폭 방향의 양 쪽 부근의 부분보다 위쪽으로 편위된 편위부(1211)가 형성되어 있다. 이들 편위부(1210, 1211)의 내면과 케이스(10)의 내부에 수용된 배터리 셀(40)의 상면(4002) 및 하면(4004)의 사이에는, 충전시에 배터리 셀(40)이 팽창했을 때에 이 팽창을 흡수하기 위한 간극(1212, 1213)이 형성되어 있다.

도 1 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 커넥터(30)는 케이스(10)의 전방벽(10A)에 전방으로 돌출되어 설치된다. 본 실시예에서, 커넥터(30)는 전방벽(10A)의 폭 방향의 우측 말단부 부근의 부분에 폭 방향으로 연장하도록 형성되어 있다.

전방벽(10A)의 두께 방향에서의 커넥터(30)의 위치는, 좌우 측벽(10E)의 돌출벽(1002)이 상벽(10C) 또는 하벽(10D)을 마주보는 면을 기준으로 하여 결정된다. 본 실시예에서, 커넥터(30)의 두께 방향에서의 위치의 기준으로 되는 면은 하벽(10D)을 마주보는 돌출벽(1002)의 면(1002A)이다.

도 3의 (A)～(C) 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 커넥터(30)는 전방벽(10A)으로부터 길이 방향으로 팽창 돌출된 "ㄷ"자형의 커넥터 벽부(32)의 내측에 설치되고, 커넥터(30)는 커넥터 벽부(32)의 내측에 배치된 단자 구성용 부재(36)와, 배터리 셀(40)에 접속된 접촉부(33)(도 27)를 가지고 있다.

커넥터 벽부(32)는 커넥터(30)를 보강하기 위한 것으로, 폭 방향으로 간격을 두고 두께 방향으로 연장되는 한 쌍의 세로벽(3202)과, 상벽(10C) 부근의 부분에서 폭 방향으로 연장되고 한 쌍의 세로벽(3202)의 두께 방향의 말단부 사이를 접속하는 가로벽(3204)을 가지고 있다.

한 쌍의 세로벽(3202)과 가로벽(3204)에 의해, 길이 방향으로(전방으로) 개방되고 또한 두께 방향의 양단의 면 중 다른 쪽 면으로(하방으로) 개방된 공간(3206)이 형성된다.

도 4 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 단자 구성용 부재(36)는 합성 수지 등의 절연 재료로부터 형성되고, 개방된 공간(3206)에 배치되어 있다.

단자 구성용 부재(36)는 복수의 홈(3602)을 가지며, 이 복수의 홈(3602)은 폭 방향으로는 서로 이격되어 있고, 길이 방향으로(전방으로)는 개방되어 있으며, 두께 방향으로는 연장되어 있으며, 하벽(10D)에 개방형으로 형성되어 있다.

다음에, 배터리(2)의 내부 구조에 대해 설명한다.

먼저, 도 25a 및 도 25b를 참조하여 배터리 셀(40)을 설명하면, 배터리 셀(40)은 본 실시예에서는 리튬 이온 전지 또는 니켈 수소 전지 등의 충전 가능한 배터리 셀로 구성되어 있다.

배터리 셀(40)은, 도전성 금속 재료로 이루어지고 두께 방향의 양단에 위치하는 직사각형의 상면(4002) 및 하면(4004)과, 상면(4002) 및 하면(4004)을 접속하는 4개의 측면(4006)을 가지는 평탄한 직사각형의 판 형태의 외장 캔(42)을 가지고 있다. 본 실시예에서, 외장 캔(42)은 니켈이 도금된 강철 재료로 구성된다.

배터리 셀(40)의 플러스극 단자(44)는 4개의 측면(4006) 중 1개의 측면(4006)에 외장 캔(42)과 절연된 상태로 돌출 형성되어 있다. 보다 상세하게는, 비도전 재료로 이루어지고 단면이 직사각형인 팽창 돌출부가 측면(4006)으로부터 돌출 형성되고, 이 팽창 돌출부의 선단면이 플러스극 단자(44)로서 작용한다. 또 한, 플러스극 단자(44)가 설치된 부분 이외의 나머지의 외장 캔(42)의 부분이 배터리 셀(40)의 마이너스극 단자(46)로서 형성되어 있다.

도 16～18 및 도 21에 나타낸 바와 같이, 유지체(50)는 2개의 배터리 셀(40)을 평면에서 볼 때 직사각형으로 배열된 상태에서 수용하는 제1 배터리 수용부(50A)와 제2 배터리 수용부(50B)를 구비하고 있다.

유지체(50)는 비도전성의 탄성 재료로 이루어지며, 제1 측면 편부(first side piece)(51), 제2 측면 편부(52), 제3 측면 편부(53), 제4 측면 편부(54) 및 에지 편부(56)를 갖는다. 제1 측면 편부(51)는 상기 평면에서 볼 때 직사각형의 단변에 대응하여 상기 제1 전지 수용부(50A)에 수용되는 배터리 셀(40)의 외장 캔(42)의 측면(4006)에 부착된다. 제2 측면 편부(52)는 평면에서 볼 때 직사각형의 한쪽의 장변에 대응하는 배터리 셀(40)의 외장 캔(42)의 측면(4006)에 부착된다. 제3 측면 편부(53)는 평면에서 볼 때 직사각형의 다른 쪽의 장변에 대응하는 배터리 셀(40)의 외장 캔(42)의 측면(4006)에 부착된다. 제4 측면 편부(54)는 2개의 배터리 셀(40)이 서로 마주보는 외장 캔(42)의 측면(4006) 사이에 배치된다. 에지 편부(56)는 4개의 측면 편부(51, 52, 53, 54)의 에지로부터 돌출하고, 에지로 변위된 배터리 셀(40)의 외장 캔(42)의 상면(4002) 또는 하면(4004)의 한쪽 면(본 실시예에서는 하면(4004)) 에지 부근)의 부분에 부착된다.

도 16 및 도 17에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에서, 2개의 배터리 셀(40)은, 제1 배터리 수용실(50A)에 수용된 배터리 셀(40)의 플러스극 단자(44)가 제2 측면 편부(52)를 대면하고, 제2 배터리 수용실(50B)에 수용된 배터리 셀(40)의 플 러스극 단자(44)가 제3 측면 편부(53)를 대면하도록, 제1 및 제2 배터리 수용실(50A, 50B)에 수용되어 있다.

그리고, 설명의 편의상, 제1 배터리 수용실(50A)에 수용된 배터리 셀(40)을 제1 배터리 셀(40A)이라 하고, 제2 배터리 수용실(50B)에 수용된 배터리 셀(40)을 제2 배터리 셀(40B)이라 한다.

도 19 및 도 21에 나타낸 바와 같이, 제1 측면 편부(51)는 제1 배터리 셀(40A)의 외장 캔(42)의 1개의 측면(4006)의 전체 길이에 걸쳐 연장하도록 형성되어 있다.

도 16 및 도 19에 나타낸 바와 같이, 제1 측면 편부(51)의 표면에는 인쇄 회로 기판(70)을 장착하기 위한 리브(rib)(5102)가 팽창 돌출되어 형성되고, 인쇄 회로 기판(70)은 제1 측면 편부(51)를 따라 연장하도록 리브(5102)를 통하여 제1 측면 편부(51)에 장착된다.

도 19 및 도 20에 나타낸 바와 같이, 인쇄 회로 기판(70)에는 커넥터(30)가 실장되어 있고, 인쇄 회로 기판(70)에는, 커넥터(30)의 플러스극용의 접속편(34), 마이너스극용(그라운드용) 접속편(34), 중점용의 접속편(34)에 각각 도통하는 플러스극용의 도통부(72), 마이너스극용의 도통부(74), 중점용의 도통부(76)가 형성되어 있다.

커넥터(30)는 케이스(10)의 전방벽(10A)으로부터 개구(3206)를 통해 전방으로 돌출되어 설치된다. 본 실시예에서, 커넥터(30)는 전방벽(10A)의 폭 방향의 우측 말단부 부근의 부분에 폭 방향으로 연장하도록 형성되어 있다.

앞벽(10A)의 두께 방향에서의 커넥터(30)의 위치는 좌우 측벽(10E)의 돌출벽(1002)이 상면(10C) 또는 하면(10D)을 마주보는 면을 기준으로 하여 결정된다. 본 실시예에서, 커넥터부(30)의 두께 방향에서의 위치 기준으로 되는 면은, 하면(10D)을 마주보는 돌출벽(1002)의 면(1002A)이다.

도 3의 (A)～(C)에 나타낸 바와 같이, 커넥터(30)는, 합성 수지 등의 절연 재료로 이루어지는 단자 구성용 부재(36)와, 이 단자 구성용 부재(36)에 내장되며 배터리 셀(40)에 접속된 접속편부(33)(도 27)를 가지고 있다.

도 26 내지 도 28에 나타낸 바와 같이, 단자 구성용 부재(36)는, 하벽(10D)에 마주보며 배치되는 하면(3610)과, 상벽(10C)에 마주보며 배치되는 상면(3612)과, 인쇄 회로 기판(70)에 접합되는 배면(3614)과, 케이스(10)의 전방에 노출되는 앞면(3616)을 가지고 있다.

단자 구성용 부재(36)의 앞면(3616)으로부터 하면(3610)까지 폭 방향으로 간격을 두고 두께 방향으로 연장되는 복수의 홈(3602)이 형성되고, 복수의 홈(3602)은 도 26 및 도 28에 나타낸 바와 같이 상면(3612)에도 개구되어 있다. 구체적으로, 복수의 홈(3602)은 상면(3612)에 대해서는 앞면(3616) 및 하면(3610)보다도 큰 폭으로 개구되어 있다.

또한, 도 28에 나타낸 바와 같이, 복수의 홈(3602)에 각각 접속하도록, 단자 구성용 부재(36)의 상면(3612)으로부터 배면(3614)에 걸쳐 복수의 오목부(3618)가 형성되어 있다.

접속편부(33)는, 전방 및 하방으로 개방된 상태에서 상기 폭 방향으로 대향 하는 한 쌍의 접속편(34)을 상기 폭 방향으로 간격을 두고 복수 개 늘어 놓은 구성을 갖는다. 본 실시예에서, 복수의 접속편(34)은 단자 구성용 부재(36)의 각각의 홈(3602)의 측면을 구성하도록 배치되어 있다.

한 쌍의 접속편(34)은, 도 28 내지 도 30에 나타낸 바와 같이, 도전성 재료로 이루어지는 탄성을 갖는 접속편 구성 부재(35)에 일체로 형성되어 있다.

접속편 구성 부재(35)는, 서로 마주보는 한 쌍의 접속편(34)과, 한 쌍의 접속편(34)을 접속하는 베이스부(3502)와, 베이스부(3502)로부터 연장되는 제1 연장부(3504)와, 제1 연장부(3504)의 선단으로부터 수직으로 연장되는 제2 연장부(3506)를 가지고 있다.

도 28에 나타낸 바와 같이, 접속편 구성 부재(35)의 한 쌍의 접속편(34)과 베이스부(3502)는 단자 구성용 부재(36)의 상면(3612)으로부터 홈(3602) 내에 삽입되고, 이로써 베이스부(3502)가 홈(3602)에 결합되어, 제1 연장부(3504)와 제2 연장부(3506)가 단자 구성용 부재(36)의 상면(3612) 및 배면(3614)의 해당 오목부(3618)에 삽입된다.

이와 같이 단자 구성용 부재(36)에 접속편 구성 부재(35)가 장착된 커넥터(30)는, 배면(3614)의 오목부(3618) 상에 위치하는 제2 연장부(3506)가 인쇄 회로 기판(70)의 도전부에 납땜된다.

그리고, 접속편 구성 부재(35)가 단자 구성용 부재(36)에 내장된 상태에서, 접속편 구성 부재(35)의 제1 연장부(3504)와 제2 연장부(3506)는 오목부(3618)의 저면으로부터 이격된 상태로 배치된다.

따라서, 도 30에 나타낸 바와 같이 커넥터(30)에 상대측 커넥터(80)가 삽입 및 인출될 때에, 즉 커넥터(30)의 한 쌍의 접속편(34) 사이에 상대측 커넥터(80)의 접속편(82)이 삽입 및 인출될 때에, 커넥터(30)에 부가된 힘은 제1 연장부(3504)의 탄성력에 의해 흡수되어, 제2 연장부(3506)가 인쇄 회로 기판(70)에 납땜되어 있는 부분에 가해지지 않게 된다.

그러므로, 커넥터(30)를 인쇄 회로 기판(70)에 실장할 때의 위치 결정 정확도에 격차가 나타나게 되어도, 커넥터(30)나 인쇄 회로 기판(70)에 의도하지 않은 힘이 가해지는 것을 경감하거나 제거하는데 있어서 유리하게 된다.

이로부터, 커넥터(30)를 인쇄 회로 기판(70)에 실장할 때의 위치 결정 정확도에 격차가 발생기기 쉬운 리플로우 납땜(reflow soldering)을 행할 때에 장점을 가질 수 있게 된다. 리플로우 납땜 시에, 손 납땜에 의해 납땜을 행하는 리드선이 돌출된 점유 면적이 큰 커넥터에 비해 본 실시예와 같이 면실장이 가능하며 점유 면적이 작은 커넥터(30)가 사용될 수 있다. 따라서, 인쇄 회로 기판(70)을 소형화시킬 수 있고, 나아가서는 배터리(2)의 소형화를 도모할 수 있다는 점에서 유리하다.

또한, 인쇄 회로 기판(70)에는 제어 회로를 구성하는 LSI 또는 전자 부품이 실장되어 있고, 상기 제어 회로는, 커넥터(30)의 데이터 통신용의 접속편(34)을 통하여 전자 기기의 제어부와의 사이에서 배터리(2)의 특성이나 식별 정보 등의 데이터를 송수신하거나, 각각의 도통부(72, 74, 76)를 통하여 각 배터리 셀(40)의 출력 전압이나 출력 전류 등을 감시하는 기능이 있다.

도 17 및 도 21에 나타낸 바와 같이, 제2 측면 편부(52)는 그 일단이 제1 측면 편부(51)에 연결되어 있으며, 제1 배터리 셀(40A)의 외장 캔(42)의 측면(4006) 중의 하나의 전체 길이에 걸쳐서 연장하고 또한 제2 배터리 셀(40B)의 제4 측면 편부(54) 부근의 측면(4006)까지 연장하도록 형성된다. 제2 측면 편부(52)의 선단 부근의 부분은 제4 측면 편부(54)의 말단부에 연결되어 있다.

제2 측면 편부(52)에는 상기 제2 측면 편부(52)의 연장 방향으로 간격을 두고 도전판(60)과 계합하기 위한 제2 계합 오목부(5202)와 제3 계합 오목부(5204)가 형성되어 있다.

또한, 제1 측면 편부(51) 부근의 제2 계합 오목부(5202)에는, 제1 배터리 셀(40A)의 플러스극 단자(44)를 돌출시키기 위한 개구(5206)가 형성되어 있다. 그리고, 제3 계합 오목부(5204)는 개구(5206)에 플러스극 단자(44)가 결합될 수 있는 크기로 형성되어 있다.

도 16 및 도 21에 나타낸 바와 같이, 제3 측면 편부(53)는 제1 측면 편부(51)와 분리하여 형성되고, 제1 및 제2 배터리 셀(40A, 40B)의 외장 캔(42)의 측면(4006) 중의 하나를 따라 연장하며, 중간부가 제4 측면 편부(54)의 말단부에 연결되어 있다.

제2 측면 편부(52) 및 제3 측면 편부(53)는, 배터리 셀(40)의 플러스극 단자(44)를 포함한 측면(4006)과, 이 측면(4006)을 마주보는 측면(4006) 사이의 치수에 대응한 거리를 두고 배치된다. 결과적으로, 제1 및 제2 전지 수용부(50A, 50B)에 각각 배터리 셀(40)이 삽입될 때, 제2 측면 편부(52) 및 제3 측면 편부(53)는 배터리 셀(40)의 외장 캔(42)의 측면(4006)에 개별적으로 부착된다.

제4 측면 편부(54)로부터 멀어진 제3 측면 편부(53)의 일부분에는, 제2 배터리 셀(40B)의 플러스극 단자(44)를 돌출시키기 위한 개구(5302)가 형성되어 있다. 개구(5302)는 플러스극 단자(44)가 개구(5302)에 결합되도록 형성되어 있다.

또한, 제3 측면 편부(53)에는 도전판(60)과 계합하기 위한 제1 계합 오목부(5304)가 형성되어 있다.

도 18 및 도 21에 나타낸 바와 같이, 제4 측면 편부(54)는 제1 측면 편부(51)와 함께 배터리 셀(40)의 플러스극 단자(44)를 포함하지 않는 2개의 측면(4006)에 부착되도록 구성되어 있다.

제4 측면 편부(54)는 제1 측면 편부(51)와 마찬가지로 배터리 셀(40)의 전체 길이에 걸쳐 연장되도록 형성되어 있다.

도 16 및 도 19에 나타낸 바와 같이, 에지 편부(56)는 4개의 측면 편부(51, 52, 53, 54)의 에지로부터 돌출하며, 제1 및 제2 배터리 셀(40A, 40B)의 하면(4004)의 에지에 근접한 부분에 위치되는 폭을 갖도록 형성되어 있다.

제4 측면 편부(54)의 에지로부터 돌출하는 에지 편부(56)는 그 연장 방향의 중간부에 개구(5604)가 형성되어 있다.

또한, 제4 측면 편부(54)의 연장 방향의 중간부에는, 2개의 배터리 셀(40)의 상면(4002)의 서로 인접하는 에지에 각각 부착되도록 에지 편부(57)가 형성되어 있다.

그리고, 에지 편부(56)는 제1 배터리 셀(40A)의 하면(4004)의 4개의 변을 따 라 연장하도록 직사각형 프레임형으로 형성되어 있다. 따라서, 제1 배터리 셀(40A)의 하면(4004)은 4개의 에지 편부(56)의 중앙의 개구(5602)로부터 그 4개의 둘레부를 제외한 부분이 노출된다. 또한, 제2 배터리 셀(40B)의 하면(4004)은 제3 측면 편부(53)의 에지 편부(56) 및 제4 측면 편부(54)의 에지 편부(56) 이외의 부분이 노출된다.

구체적으로, 제1 및 제2 배터리 셀(40A, 40B)이 유지체(50)에 수용된 상태에서, 제1 및 제2 배터리 셀(40A, 40B)의 상면(4002)은 에지 편부(57)가 부착되는 부분을 제외한 모든 부분이 개방되어 있고, 하면(4004)은 에지 편부(56)가 존재하지만 그들의 중앙 부분을 노출시키기 위한 절결부가 형성되어 있어, 충전시에 배터리 셀(40)이 팽창했을 때에 이 팽창을 허용하도록 구성되어 있다.

또한, 제1 및 제2 배터리 셀(40A, 40B)은 에지 편부(56)가 형성되어 있지 않은 유지체(50)의 일부분을 통해 제1 및 제2 배터리 수용실(50A, 50B)에 대해서 장착 및 분리된다.

도전판(60)은, 전기적으로 직렬 접속된 2개의 배터리 셀(40)의 플러스극 단자(44)와 커넥터(30)를 상호 접속시키는 플러스극 단자 접속용 박판(60A)과, 전기적으로 직렬 접속된 2개의 배터리 셀(40)의 마이너스극 단자(46)와 커넥터(30)를 상호 접속시키는 마이너스극 단자 접속용 박판(60B)으로 구성되어 있다.

플러스극 단자 접속용 박판(60A) 및 마이너스극 단자 접속용 박판(60B)은 모두 도전 재료로 형성되어 있다.

플러스극 단자 접속용 박판(60A)은, 제3 측면 편부(53)가 위치되는 측에 배 치되는 제1 박판(61) 및 제2 박판(62)과, 제2 측면 편부(52)가 위치되는 측에 배치되는 제3 박판(63)으로 구성되어 있다.

보다 상세하게는, 플러스극 단자 접속용 박판(60A)은 제2 배터리 셀(40B)의 플러스극 단자(44)에 접속되는 제1 박판(61)과, 이 제1 박판(61)에 장착되고 제1 배터리 셀(40A)의 마이너스극 단자(46)에 접속되는 제2 박판(62)과, 제1 배터리 셀(40A)의 플러스극 단자(44)에 접합되는 동시에 인쇄 회로 기판(70)의 도전부(72)에 접속되는 제3 박판(63)으로 구성되어 있다.

제1 박판(61)은, 제4 측면 편부(54)에 접속하는 에지 편부(56) 위를 통과하고 제3 측면 편부(53)에 접속되는 에지 편부(56) 위를 연장하는 연장부(6102)와, 연장부(6102)의 일단으로부터 수직 연장하고 제2 배터리 셀(40B)의 플러스극 단자(44)에 접합 가능한 2개의 플러스극 단자 접합용 굴곡부(6104)와, 연장부(6102)의 중간부로부터 제2 박판(62) 위에 수직 연장하는 2개의 박판 접합용 굴곡부(6106)와, 연장부(6102)의 타단으로부터 수직 연장되고 인쇄 회로 기판(70)의 중점(midpoint)용의 도전부(76)에 접속되는 도전부 접합용 굴곡부(6108)를 가지고 있다.

제1 박판(61)의 2개의 플러스극 단자 접합용 굴곡부(6104) 중 하나가 제2 배터리 셀(40B)의 플러스극 단자(44)에 용접에 의해 접합되어 있다.

플러스극 단자 접합용 굴곡부(6104)와 박판 접합용 굴곡부(6106)를 각각 2개 설치한 이유는, 조립 시에 한쪽의 굴곡부만 사용하고, 배터리 셀(40)을 교환할 때에, 전술한 한쪽의 굴곡부를 떼어내어 나머지 다른 쪽의 굴곡부를 사용할 수 있도 록 하기 위해서이다.

제1 박판(61)의 도전부 접합용 굴곡부(6108)는, 용접에 의해 인쇄 회로 기판(70)의 중점용의 도전부(76)에 접합되어 있다. 이로써, 본 실시예에서는, 플러스극 단자 접속용 박판(60A)의 일부를 이용하여, 2개의 배터리 셀(40)의 서로 접속된 플러스극 단자(44)와 마이너스극 단자(46)의 접속 부분의 전위를 인쇄 회로 기판(70)의 도전부(76)에 공급하고, 인쇄 회로 기판(70)의 상기 제어 회로에 의해 2개의 배터리 셀(40)의 출력 전압이나 출력 전류를 감시하도록 하고 있다.

제2 박판(62)은, 그 일부가 제3 측면 편부(53)가 존재하지 않는 부분에서 제1 배터리 셀(40A)의 측면(4006) 위를 그 전체 길이에 걸쳐서 연장되는 동시에, 나머지의 부분이 제3 측면 편부(53) 상에 연장되고 제3 측면 편부(53)의 제1 계합 오목부(5304) 상에 계합되어 있다.

제2 박판(62)은, 금속 재료로 구성된 2개의의 박판(6202)과, 이 2개의 박판(6202) 사이에 개재된 서미스터(thermistor)(6204)로 구성되어 있다. 본 실시예에서, 서미스터(6204)는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 서미스터로 구성되어 있다. PTC 서미스터는, 온도가 상승하면 저항값이 증가하는 특성이 있으며, 과도한 전류가 흐르면 저항값이 급격하게 증대하여, 흐르는 전류를 억제함으로써 배터리 셀(40) 및 배터리(2)가 장착된 전자 기기를 보호하는 기능을 갖고 있다.

그리고, 금속 재료로 구성된 2개의의 박판(6202)과 서미스터(6204)가 중첩되어 두께가 두꺼운 부분은 제3 측면 편부(53)가 존재하지 않는 제1 배터리 셀(40A)의 측면(4006) 위를 연장하며, 제1 측면 편부(51) 가까이에 위치하는 제2 박판(62) 의 말단부는 제1 배터리 셀(40A)의 측면(4006)에, 즉 제1 배터리 셀(40A)의 마이너스극 단자(46)에 용접에 의해 접합되어 있다.

또한, 제3 측면 편부(53)의 제1 계합 오목부(5304)를 따라 연장되는 제2 박판(62) 부분은 한 장의 박판(6202)으로만 구성되며, 이 제2 박판(62) 부분은 제1 계합 오목부(5304)에 계합되어 있다.

상기 2개의 박판 접합용 굴곡부(6106)는 제1 계합 오목부(5304)에 계합된 제2 박판(62)의 부분 위에 중첩되고, 그 한쪽이 용접에 의해 제2 박판(62)에 접합되어 있다.

본 실시예에서, 제2 박판(62)이 제1 계합 오목부(5304)에 계합된 상태에서, 플러스극 단자 접속용 박판(60A)을 구성하는 제1 박판(61) 및 제2 박판(62)은 제3 측면 편부(53)가 부착되는 외장 캔(42)의 측면(4006)에 대해서 직교하는 방향에 위치된다. 그 결과, 제1 박판(61) 및 제2 박판(62)의 조립을 간단하게 행해지도록 하고 있다.

또한, 본 실시예에서, 제2 박판(62)이 제1 계합 오목부(5304)에 계합되고, 제2 박판(62) 위에 2개의 박판 접합용 굴곡부(6106)가 위치되는 상태에서, 박판 접합용 굴곡부(6106)의 표면은, 제1 계합 오목부(5304)가 형성된 부분 이외의 제3 측면 편부(53)의 표면과 동일면 상에 위치하거나, 또는 제3 측면 편부(53)의 표면보다 낮은 부분에 위치하도록 형성된다. 이로써, 유지체(50)에 의해 유지되고 도전판(60)이 조립되는 배터리 셀(40)의 유닛의 소형화가 가능하게 된다.

도 11에 나타낸 바와 같이, 제3 박판(63)은, 제2 측면 편부(52)의 제2 계합 오목부(5202) 상에서 그 전체 길이에 걸쳐서 연장되고 개구(5206)를 덮도록 배치된 연장부(6302)와, 연장부(6302)의 일단으로부터 수직 연장하고 인쇄 회로 기판(70)의 플러스극용의 도전부(72)에 접속되는 도전부 접합용 굴곡부(6304)를 가지고 있다.

제2 계합 오목부(5202) 상에서, 연장부(6302)는 그 연장 방향의 말단부 부근의 부분이 제1 배터리 셀(40A)의 플러스극 단자(44)의 말단부 부근의 부분(제1 측면 편부(51)로부터 멀어진 측의 플러스극 단자(44)의 말단부 부근의 부분)에 접합되어 있다. 이와 같이 연장부(6302)를 플러스극 단자(44)의 말단부 부근의 부분에 접합하는 이유는, 배터리 셀(40)을 교환할 때에, 그 접합된 부분을 떼어내어, 연장부(6302)의 새로운 말단부를 플러스극 단자(44)의 다른 쪽 말단부 부근의 부분에 접합할 수 있게 되도록 하기 위해서이다.

본 실시예에서, 제3 박판(63)이 제2 계합 오목부(5202)에 계합된 상태에서, 제3 박판(63)은 제2 측면 편부(52)가 부착되는 외장 캔(42)의 측면(4006)에 대해서 직교하는 방향으로 위치되도록 구성되어 있다.

또한, 본 실시예에서, 제3 박판(63)이 제2 계합 오목부(5202)에 계합된 상태에서, 그 제3 박판(63)의 표면은 제2 계합 오목부(5202)가 형성된 부분 이외의 제2 측면 편부(52)의 표면과 동일면 상에 위치하거나, 또는 제2 측면 편부(52)의 표면보다 낮은 부분에 위치하도록 형성되어 있다.

도전부 접합용 굴곡부(6304)는 인쇄 회로 기판(70)의 플러스극용의 도전부(72)에 용접에 의해 접합되어 있다.

이로써, 플러스극 단자 접속용 박판(60A)에 의해, 제2 배터리 셀(40B)의 플러스극 단자(44), 제1 배터리 셀(40A)의 마이너스극 단자(46), 제1 배터리 셀(40A)의 플러스극 단자(44), 및 커넥터(30)가 접속된다.

도 11 및 도 19에 나타낸 바와 같이, 마이너스극 단자 접속용 박판(60B)은 제2 측면 편부(52)가 위치되는 측에 배치되는 제4 박판(64) 및 제5 박판(65)을 포함한다.

보다 상세하게는, 마이너스극 단자 접속용 박판(60B)은, 제2 배터리 셀(40B)의 마이너스극 단자(46)에 접속되는 제4 박판(64)과, 이 제4 박판(64)에 장착되고 인쇄 회로 기판(70)의 도전부(74)에 접속되는 제5 박판(65)을 포함한다.

제4 박판(64)은, 그 일부가 제2 배터리 셀(40B)의 측면(4006) 상에서 그 전체 길이에 걸쳐서 연장되는 동시에, 나머지의 부분이 제2 측면 편부(52) 상에 연장되고 제2 측면 편부(52)의 제3 계합 오목부(5204)에 계합되어 있다.

제4 박판(64)은, 제2 박판(62)과 마찬가지로, 금속 재료로 구성된 2개의 박판(6402)과 상기 2개의 박판(6402) 사이에 개재된 서미스터(6404)를 포함한다. 본 실시예에서, 서미스터(6404)는 전술한 서미스터(6204)와 마찬가지의 PTC 서미스터로 구성되어 있다.

그리고, 금속 재료로 구성된 2개의의 박판(6402)과 서미스터(6404)가 중첩되어 두께가 증가된 부분은 제2 측면 편부(52)가 존재하지 않는 제2 배터리 셀(40B)의 측면(4006) 위를 연장하며, 제1 측면 편부(51)로부터 멀어진 측에 위치하는 제4 박판(64)의 말단부는 제2 배터리 셀(40B)의 측면(4006)에 용접에 의해 접합되어 즉 제2 배터리 셀(40B)의 마이너스극 단자(46)에 접합되어 있다.

또한, 제2 측면 편부(52)의 제3 계합 오목부(5204)를 따라 연장되는 제4 박판(64) 부분은 한 장의 박판(6402)으로만 구성되며, 이 제4 박판(64) 부분은 제3 계합 오목부(5204)에 계합된다.

제5 박판(65)은, 제4 측면 편부(54)에 접속하는 에지 편부(56) 위를 통과하여 제2 측면 편부(52)에 접속된 에지 편부(56) 위를 연장하는 연장부(6502)와, 연장부(6502)의 일단으로부터 수직 연장하고 제4 박판(54)에 접합 가능한 2개의 박판 접합용 굴곡부(6504)와, 연장부(6502)의 타단으로부터 수직 연장하고 인쇄 회로 기판(70)의 도전부(74)에 접속되는 도전부 접합용 굴곡부(6506)를 가지고 있다.

제5 박판(65)의 2개의 박판 접합용 굴곡부(6504) 중 하나는, 제3 계합 오목부(5204) 상에 위치하는 제4 박판(64) 부분에 용접에 의해 접합되어 있다.

박판 접합용 굴곡부(6504)를 2개 설치한 이유는, 조립 시에 한쪽의 굴곡부 만을 사용하고, 배터리 셀(40)을 교환할 때에, 전술한 한쪽의 굴곡부를 떼어내어, 나머지 다른쪽의 굴곡부를 사용하도록 하기 위해서이다.

제5 박판(65)의 도전부 접합용 굴곡부(6506)는 용접에 의해 인쇄 회로 기판(70)의 도전부(74)에 접합되어 있다.

본 실시예에서, 제4 박판(64)이 제3 계합 오목부(5204)에 계합된 상태에서, 마이너스극 단자 접속용 박판(60B)을 구성하는 제4 박판(64) 및 제5 박판(65)은 제2 측면 편부(52)가 부착되는 외장 캔(42)의 측면(4006)에 대해서 직교하는 방향으로 위치되며, 이로써 제4 박판(64) 및 제5 박판(65)의 조립을 간단하게 행해지도록 하고 있다.

또한, 본 실시예에서는, 제4 박판(64)이 제3 계합 오목부(5204)에 계합되고, 그 위에 2개의 박판 접합용 굴곡부(6504)가 중첩된 상태에서, 박판 접합용 굴곡부(6504)의 표면은, 제3 계합 오목부(5204)가 형성된 부분 이외의 제2 측면 편부(52)의 표면과 동일면 상에 위치하거나, 또는 제2 측면 편부(52)의 표면보다 낮은 부분에 위치하도록 형성되고, 이로써 유지체(50)에 의해 유지되고 도전판(60)이 조립되는 배터리 셀(40)의 유닛의 소형화를 도모하도록 하고 있다.

이와 같이 유지체(50)를 설치한 경우에, 2개의 배터리 셀(40)이 유지체(50)에 의해 서로 절연되면서 유지되고, 또한 도전판(60)이 유지체(50)에 의해 배터리 셀(40)로부터 절연되면서 유지체(50)를 따라 배치된다. 따라서, 절연지 또는 양면 접착 테이프를 사용하여 배터리 셀 간의 절연, 배터리 셀끼리의 고정, 배터리 셀과 도전판 간의 절연을 행하는 경우에 비해, 배터리(2)의 소형화를 도모하고, 부품수를 대폭 삭감할 수 있는 동시에, 조립을 간소화하여, 비용 저감을 도모하는 점에서 유리하게 된다.

또한, 유지체(50)를 설치하면, 배터리(2)의 조립 시, 제1 내지 제3 계합 오목부(5304, 5202, 5204)를 이용하여 도전판(60)을 유지체(50) 위에 위치시키면서 간단하게 배치할 수 있다. 따라서, 배터리 셀(40)을 유지체(50)에 의해 유지시킨 상태에서, 예를 들면, 지그(jig) 등을 사용하여 인쇄 회로 기판(70)을 제1 측면 편부(51)의 앞 부분에 위치시켜 배치하면, 도전판(60)은 제1 내지 제3 계합 오목부(5304, 5202, 5204)를 이용하여 유지체(50)에 위치되어 배치된다. 따라서, 인쇄 회로 기판(70) 및 도전판(60)을 위치시킨 상태에서 용접을 간단하게 행할 수 있고, 조립의 간소화를 도모하는 점에서 유리하게 된다.

또한, 유지체(50)를 설치하면, 제1 및 제2 배터리 수용실(50A, 50B)에서 각 배터리 셀(40)이 그들의 상면(4002) 및 하면(4004)의 주변 부분을 제외하고는 개방되어 있으므로, 배터리 셀(40)이 충전시 등에 상면(4002) 및 하면(4004)의 중앙 부분이 팽창하여 두께가 증가하여도 그 두께를 흡수할 수 있다. 또한, 팽창된 상면(4002) 및 하면(4004)의 중앙 부분에 유지체(50)가 존재하지 않으므로, 케이스(10)의 내면과 배터리 셀(40) 사이의 간극(1212, 1213)을 유효하게 이용할 수 있고, 배터리(2)의 케이스(10)가 두께 방향으로 팽창하는 것을 방지하는데 있어서 유리하게 된다.

또한, 제2 배터리 셀(40B)의 플러스극 단자(44)와 제1 배터리 셀(40A)의 마이너스극 단자(46)를 접속시키는 플러스극 단자 접속용 박판(60A)은, 제4 측면 편부(54)에 접속하는 에지 편부(56) 부분을 통과하는 제1 박판(61)을 포함하여 구성된다. 제2 배터리 셀(40B)의 마이너스극 단자(46)와 인쇄 회로 기판(70)의 도전부(74)를 접속시키는 마이너스극 단자 접속용 박판(60B)은, 제4 측면 편부(54)에 접속되는 에지 편부(56) 부분을 통과하는 제1 박판(61) 및 제5 박판(65)을 포함하여 구성된다. 예를 들면, 배터리(2)가 포켓에 넣어지고 그 두께 방향으로 변형되어도, 각 플러스극 단자 접속용 박판(60A)과 마이너스극 단자 접속용 박판(60B)의 접합부에 걸리는 외력을 감소시킬 수 있고, 접속 불량 등을 방지하는데 있어서 유리하게 된다.

다음에 케이스(10)의 조립에 대하여 설명한다.

상부 케이스(12)와 하부 케이스(14)는 본 실시예에서는 초음파 용접에 의해 접합되므로, 먼저, 초음파 용접시에 사용하는 용접 지그(200)를 설명한다.

도 35～37에 나타낸 바와 같이, 용접 지그(200)는 받침대(pedestal)(210), 혼(horn)(220), 및 2개의 클램프(230)를 구비하고 있다.

받침대(210)는, 하부 케이스(14)의 하벽이 탑재되는 평탄한 탑재 면(212)을 가지고 있다.

혼(220)은, 상부 케이스(12)의 상벽의 일부와 폭 방향의 양쪽 부근에서 길이 방향을 따라 맞닿는 2개의 평탄한 접촉면(222)을 가지며, 접촉면(222)으로부터 상부 케이스(12)의 상벽에 초음파 진동을 부여하도록 구성되어 있다.

각각의 클램프(230)는 상부 케이스(12)의 돌출벽(1002)에 맞닿는 접촉면(232)을 가지고 있다. 도 37에 나타낸 바와 같이, 접촉면(232)은, 돌출벽(1002)의 길이 방향의 중앙부에 맞닿는 평탄부(234)와, 평탄부(234)의 양단에 접속되고 평탄부(234)로부터 이격됨으로써 돌출벽(1002)으로부터 멀어지는 방향으로 만곡된 만곡부(236)와, 평탄부(234)와 만곡부(236)를 접속하는 접속부(238)를 가지고 있다.

다음에, 상부 케이스(12)와 하부 케이스(14)의 용접에 대하여 설명한다.

유지체(50)에 의해 유지되고 도전판(60)과 인쇄 회로 기판(70)이 조립되는 배터리 셀(40)의 유닛을 하부 케이스(14)의 내측에 수용하고, 그 상태에서 하부 케이스(14) 하벽을 도 35에 나타낸 바와 같이 받침대(210)의 탑재면(212) 상에 탑재 한다.

이어서, 도 33에 나타낸 바와 같이, 측벽(10E)을 아래로 향하게 하여 상부 케이스(12)를 하부 케이스(14)에 끼우고, 상부 케이스(12)의 접합용 오목부(1220)에 하부 케이스(14)의 접합용 박벽(1420)의 선단을 삽입시켜, 상부 케이스(12)와 하부 케이스(14)의 접합부를 서로 접합한다.

이 상태에서, 도 35에 나타낸 바와 같이, 혼(220)의 접촉면(222)을 소정의 가압력에 의해 상부 케이스(12)의 상벽에 부착하여, 2개의 클램프(230)의 접촉 면(232)을 상부 케이스(12)의 돌출벽(1002)에 접촉시킨 상태로 한다.

이 상태에서, 하부 케이스(14)의 절결부(1421)가 클램프(230)의 접촉 면(232)의 접속부(238)에 대응하는 부분에 위치된다.

그리고, 혼(220)을 초음파 진동에 의해 구동함으로써 혼(220)의 접촉면(222)에서 상부 케이스(12)로 초음파 진동을 부여한다.

이로써, 도 34에 나타낸 바와 같이, 상부 케이스(12)의 접합용 오목부(1220)와 하부 케이스(14)의 접합용 박벽(1420)이 서로 접촉하고 있는 부분이 진동하여 열을 발생하고, 이 열에 의해 접합용 오목부(1220)와 접합용 박벽(1420)이 녹아 용접된다.

그리고, 클램프(230)의 만곡부(236)는 돌출벽(1002)의 단면으로부터 이격되어 있지만, 만곡부(236)에 대응하는 상부 케이스(12) 및 하부 케이스(14)의 측벽(10E)의 양단은, 상부 케이스(12) 및 하부 케이스(14)의 각각이 전방벽(10A) 및 후방벽(10B)에 연결되어 전방벽(10A) 및 후방벽(10B)에 의해 보강되어 있으므로, 측벽(10E)의 연장 방향의 양측 부분이 폭 방향 외측으로 변형되지 않는다.

용접이 완료된 후, 혼(220)의 상부 케이스(12)에의 가압과 클램프(230)에 의한 돌출벽(1002)에의 접촉을 해제하고, 상부 케이스(12)와 하부 케이스(14)가 일체화된 케이스(10)를 용접 지그(200)로부터 떼어낸다.

본 실시예에 따르면, 하부 케이스(14)의 접합부(1401)에 접합용 박벽(1420)을 설치하는 동시에, 상부 케이스(12)의 접합부(1201)에 접합용 오목부(1220)를 설치하고, 접합용 오목부(1220)의 외측에 위치하는 측벽(10E)의 외면 부분에 접합용 오목부(1220)에 따라 연장되는 돌출벽(1002)을 설치한다.

따라서, 이 돌출벽(1002)의 선단에 용접 지그(200)를 접촉시킨 상태에서 상부 케이스(12)와 하부 케이스(14)의 양쪽의 접합부(1201, 1401)를 초음파 용접에 의해 접합할 때, 클램프(230)의 접촉면(232)이 측벽(10E)보다 강성이 높은 돌출벽(1002)의 단면에 맞닿으므로, 클램프(230)의 접촉면(232)과 돌출벽(1002)의 단면 간의 접촉을 확실하게 유지할 수 있다. 이로써, 상부 케이스(12) 및 하부 케이스(14)의 양쪽의 접합부(1201, 1401)의 변형이 방지되고, 상부 케이스(12)와 하부 케이스(14)의 용접을 확실하게 행하기에 유리하게 된다.

또한, 본 실시예에서는, 접합용 박벽(1420)이 접합용 오목부(1220)에 삽입되고, 상부 케이스(12)와 하부 케이스(14)의 양쪽의 접합부(1201, 1401)가 합쳐진 상태에서, 돌출벽(1002)이 하벽(10D) 측에 위치하는 부분이 하부 케이스(12)에 위치된 측벽(10E)의 선단의 말단면(1401A)보다 하벽(10D) 측에 위치하도록 구성하였다. 이로써, 상부 케이스(12)의 측벽(10E)의 선단면(1201A)과 하부 케이스(14)의 측 벽(10E)의 선단면(1401A) 사이의 간극이 돌출벽(1002)에 의해 덮이기 때문에, 만일 상기 간극의 크기가 케이스(10)의 길이 방향을 따라 변화하는 경우에도, 그 간극이 돌출벽(1002)에 의해 숨겨지기 때문에, 케이스(10)의 미관에 손상을 주지 않는다.

또한, 평면에서 볼 때 직사각형의 장변에 대응한 크기 치수의 길이를 가지는 접합용 박벽(1420)에 접합용 박벽(1420)을 제거한 절결부(1421)를 형성하였으므로, 용접 시에 접합용 오목부(1220)와 접합용 박벽(1420)의 부분이 녹는 양을 제한할 수 있다. 따라서, 접합부(1201, 1401)로부터 케이스(10)의 내외에 흘러넘치는 여분의 재료(용접 앙금)를 억제할 수 있으므로, 여분의 재료가 케이스(10)의 외측으로 넘쳐 나와 케이스(10)의 미관을 해치는 것을 방지할 수 있다.

또한, 초음파 용접에 있어서, 클램프(230)의 접촉면(232)의 접속부(238)에 대응한 용접 부분에 있어서의 접합용 오목부(1220) 및 접합용 박벽(1420)의 부분은 그 부분에서 녹는 양이 다른 용접 부분보다 증가하기 쉽고, 접합부(1201, 1401)로부터 흘러넘치는 여분의 재료가 나타나게 되는 현상이 발생하기 쉽다. 그러나, 본 실시예에서는, 하부 케이스(14)의 절결부(1421)가 클램프(230)의 접촉면(232)의 접속부(238)에 대응한 부분에 위치하고 있으므로, 상기 여분의 재료의 발생을 더욱 효과적으로 방지할 수 있고, 여분의 재료가 케이스(10)의 외측으로 넘쳐 나와 케이스(10)의 외관을 해치는 것을 방지하는데 있어서 보다 유리하게 된다.

또한, 케이스(10)의 전방벽(10A), 후방벽(10B), 상벽(10C), 하벽(10D), 2개의 측벽(10E)의 외면이 예를 들면 섬세한 요철을 가진 양각면(embossed face)으로 형성되어 있는 경우, 이들 벽의 부분에 클램프(230)의 접촉면(232)을 맞닿게 하여 초음파 용접을 행하면, 양각면이 손상된다. 그러나, 클램프(230)의 접촉면(232)이 돌출벽(1002)의 말단면에 맞닿으므로, 상기 양각면이 손상되지 않아 미관을 해칠 우려가 없다. 또한, 돌출벽(1002)의 말단면은 배터리(2)를 배터리 수용실에 장착할 때의 슬라이드 이동면이므로, 클램프(230)의 접촉면(232)에 의해 상처가 났다고 해도 눈에 띄지 않는다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예를 특정의 용어를 이용하여 설명하였지만, 이러한 설명은 단지 예시를 위한 것이며, 따라서 청구범위에 한정된 바와 같은 본 발명의 기술 요지 및 사상으로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있다.

Claims

케이스; 및

상기 케이스에 수용되는 배터리 셀

을 포함하며,

상기 케이스는 상기 배터리 셀의 두께 방향으로 제1 케이스 및 제2 케이스로 분할되며,

상기 제1 케이스 및 상기 제2 케이스는 그 주위에 이들을 서로 접합하기 위한 접합부를 가지며,

상기 제1 케이스와 상기 제2 케이스 중 한쪽의 케이스의 접합부는, 그 주위를 따라 연장되고 상기 두께 방향으로 돌출하는 접합용 박벽(joining thin wall)을 가지며,

상기 제1 케이스와 상기 제2 케이스 중 다른 쪽의 케이스의 접합부는 그 주위를 따라 연장되는 접합용 오목부를 갖고, 상기 접합용 오목부에는 상기 제1 케이스와 상기 제2 케이스의 양쪽의 접합부가 서로 접합된 상태에서 상기 접합용 박벽이 삽입되며,

상기 제1 케이스와 상기 제2 케이스의 양쪽의 접합부가 접합되어, 상기 접합용 박벽과 이 접합용 박벽이 삽입된 접합용 오목부가 용접에 의해 접합되며,

상기 다른 쪽의 케이스에는, 상기 접합용 오목부의 외측에 위치하는 외면 부분에 상기 접합용 오목부를 따라 연장되는 돌출벽이 형성되어 있는,

배터리.
제1항에 있어서,

상기 케이스는 평탄한 직사각형의 판 형태를 가지며,

상기 제1 케이스는, 상기 배터리 셀의 두께 방향의 한쪽 면을 대면하는 직사각형의 하벽과, 상기 하벽의 4개의 변으로부터 수직으로 연장하는 측벽을 가지며,

상기 제2 케이스는, 상기 배터리 셀의 두께 방향의 다른 쪽 면을 대면하는 직사각형의 상벽과, 상기 상벽의 4개의 변으로부터 수직으로 연장하는 측벽을 가지며,

상기 제1 케이스 및 상기 제2 케이스의 상기 접합부는 그들의 상기 측벽의 선단(先端)으로 구성되며,

상기 접합용 박벽은 상기 제1 케이스의 접합부에 형성되며,

상기 접합용 오목부는 상기 제2 케이스의 접합부에 형성되는,

배터리.
제1항에 있어서,

상기 케이스는 평탄하고, 평면에서 볼 때 직사각형의 형태를 가지며,

상기 제1 케이스는, 상기 배터리 셀의 두께 방향의 한쪽 면을 대면하는 직사각형의 하벽과, 상기 하벽의 4개의 변으로부터 수직으로 연장하는 측벽을 가지며,

상기 제2 케이스는, 상기 배터리 셀의 두께 방향의 다른 쪽 면을 대면하는 직사각형의 상벽과, 상기 상벽의 4개의 변으로부터 수직으로 연장하는 측벽을 가지며,

상기 제1 케이스 및 제2 케이스의 상기 접합부는, 그들의 상기 측벽의 선단으로 구성되며,

상기 돌출벽은 상기 직사각형의 2개의 장변에 대응하는 상기 제1 케이스 또는 제2 케이스의 측벽 부분에 형성되어 있는,

배터리
제1항에 있어서,

상기 케이스는 평탄하고, 평면에서 볼 때 직사각형의 형태를 가지며,

상기 제1 케이스는, 상기 배터리 셀의 두께 방향의 한쪽 면을 대면하는 직사각형의 하벽과, 상기 하벽의 4개의 변으로부터 수직으로 연장하는 측벽을 가지며,

상기 제2 케이스는, 상기 배터리 셀의 두께 방향의 다른 쪽 면을 대면하는 직사각형의 상벽과, 상기 상벽의 4개의 변으로부터 수직으로 연장하는 측벽을 가지며,

상기 제1 케이스 및 상기 제2 케이스의 상기 접합부는, 그들의 상기 측벽의 선단으로 구성되며,

상기 돌출벽은, 상기 직사각형의 2개의 장변에 대응하는 상기 제1 케이스 또는 제2 케이스의 측벽 부분에, 그 측벽으로부터 균일한 돌출 높이로 연장하여 형성되어 있는,

배터리.
제1항에 있어서,

상기 케이스는 평탄하고, 평면에서 볼 때 직사각형의 형태를 가지며,

상기 직사각형의 2개의 장변에 위치된 상기 접합용 박벽이 상기 직사각형의 단변 부근에 위치되는 부분에서, 상기 접합용 박벽을 제거함으로써 절결부가 형성되는,

배터리.
제1항에 있어서,

상기 케이스는 평탄한 직사각형의 판 형태를 가지며,

상기 제1 케이스는, 상기 배터리 셀의 두께 방향의 한쪽 면을 대면하는 직사각형의 하벽과, 상기 하벽의 4개의 변으로부터 수직으로 연장하는 측벽을 가지며,

상기 제2 케이스는, 상기 배터리 셀의 두께 방향의 다른 쪽 면을 대면하는 직사각형의 상벽과, 상기 상벽의 4개의 변으로부터 수직으로 연장하는 측벽을 가지며,

상기 제1 케이스 및 상기 제2 케이스의 상기 접합부는, 그들의 상기 측벽의 선단으로 구성되며,

상기 접합용 박벽은, 상기 측벽의 선단의 말단면(end face)이 상기 케이스의 외측 부분에 위치하도록 하면서, 상기 제1 케이스의 상기 접합부 부분에서 상기 케 이스의 내측 부분에 형성되며,

상기 접합용 오목부는, 상기 측벽의 선단의 말단면이 상기 케이스의 외측 부분에 위치하도록 하면서, 상기 제2 케이스의 상기 접합부 부분에서 상기 케이스의 내측 부분에 형성되는,

배터리
제1항에 있어서,

상기 케이스는 평탄하고, 평면에서 볼 때 직사각형의 형태를 가지며,

상기 제1 케이스는, 상기 배터리 셀의 두께 방향의 한쪽 면을 대면하는 직사각형의 하벽과, 상기 하벽의 4개의 변으로부터 수직으로 연장하는 측벽을 가지며,

상기 제2 케이스는, 상기 배터리 셀의 두께 방향의 다른 쪽 면을 대면하는 직사각형의 상벽과, 상기 상벽의 4개의 변으로부터 수직으로 연장하는 측벽을 가지며,

상기 제1 케이스 및 상기 제2 케이스의 상기 접합부는, 그들의 상기 측벽의 선단으로 구성되며,

상기 접합용 박벽은, 상기 측벽의 선단의 말단면이 상기 케이스의 외측 부분에 위치하도록 하면서, 상기 제1 케이스의 상기 접합부 부분에서 상기 케이스의 내측 부분에 형성되며,

상기 접합용 오목부는, 상기 측벽의 선단의 말단면이 상기 케이스의 외측 부분에 위치하도록 하면서, 상기 제2 케이스의 접합부의 부분에서 상기 케이스의 내 측 부분에 형성되며,

상기 돌출벽은, 상기 직사각형의 2개의 장변에 대응하는 상기 제2 케이스의 각각의 측벽 부분에 형성되며,

상기 접합용 박벽이 상기 접합용 오목부에 삽입되어 상기 제1 케이스와 상기 제2 케이스의 양쪽의 접합부가 접합된 상태에서, 상기 돌출벽이 상기 하벽 측에 위치하는 부분은, 상기 제1 케이스에 위치된 상기 측벽의 선단의 말단면보다 상기 하벽 측에 더 가까이 위치되는,

배터리.
제1항에 있어서,

상기 케이스는 평탄한 직사각형의 판 형태를 가지며,

상기 제1 케이스는, 상기 배터리 셀의 두께 방향의 한쪽 면을 대면하는 직사각형의 하벽과, 상기 하벽의 4개의 변으로부터 수직으로 연장하는 측벽을 가지며,

상기 제2 케이스는, 상기 배터리 셀의 두께 방향의 다른 쪽의 면을 대면하는 직사각형의 상벽과, 상기 상벽의 4개의 변으로부터 수직으로 연장하는 측벽을 가지며,

상기 제1 케이스 및 상기 제2 케이스의 상기 접합부는, 그들의 상기 측벽의 선단으로 구성되며,

상기 접합용 박벽은, 상기 측벽의 선단의 말단면이 상기 케이스의 외측 부분에 위치하도록 하면서, 상기 제1 케이스의 상기 접합부 부분에서 상기 케이스의 내 측 부분에 형성되며,

상기 접합용 오목부는, 상기 측벽의 선단의 말단면이 상기 케이스의 외측 부분에 위치하도록 하면서, 상기 제2 케이스의 접합부 부분에서 상기 케이스의 내측 부분에 형성되며,

상기 돌출벽은, 상기 직사각형의 2개의 장변에 대응하는 상기 제2 케이스의 각각의 측벽 부분에 형성되며,

상기 접합용 박벽이 상기 접합용 오목부에 삽입되어 상기 제1 케이스와 상기 제2 케이스의 양쪽의 접합부가 접합되고 용접된 상태에서, 상기 제1 케이스의 측벽의 선단에 위치된 말단면과 상기 제2 케이스의 측벽의 선단에 위치된 말단면이, 상기 두께 방향으로 서로 이격되어 있고,

상기 돌출벽이 상기 하벽 측에 위치하는 부분은, 상기 제1 케이스에 위치된 상기 측벽의 선단의 말단면보다 상기 하벽 측에 더 가까이 위치되는,

배터리.