KR101182867B1 - 배터리 팩 및 그 제조방법 - Google Patents
배터리 팩 및 그 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101182867B1 KR101182867B1 KR1020100061019A KR20100061019A KR101182867B1 KR 101182867 B1 KR101182867 B1 KR 101182867B1 KR 1020100061019 A KR1020100061019 A KR 1020100061019A KR 20100061019 A KR20100061019 A KR 20100061019A KR 101182867 B1 KR101182867 B1 KR 101182867B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- plate
- lead
- lead plate
- cap
- circuit module
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 36
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 35
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 35
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 30
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 12
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 12
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 4
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 7
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001342 Bakelite® Polymers 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 239000004637 bakelite Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 235000015110 jellies Nutrition 0.000 description 1
- 239000008274 jelly Substances 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/147—Lids or covers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/147—Lids or covers
- H01M50/148—Lids or covers characterised by their shape
- H01M50/15—Lids or covers characterised by their shape for prismatic or rectangular cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/528—Fixed electrical connections, i.e. not intended for disconnection
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
- H01M50/552—Terminals characterised by their shape
- H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
- H01M50/552—Terminals characterised by their shape
- H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
- H01M50/557—Plate-shaped terminals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
- H01M50/564—Terminals characterised by their manufacturing process
- H01M50/566—Terminals characterised by their manufacturing process by welding, soldering or brazing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
- H01M50/584—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
- H01M50/586—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries inside the batteries, e.g. incorrect connections of electrodes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49108—Electric battery cell making
- Y10T29/4911—Electric battery cell making including sealing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩 및 그 제조방법은 베어셀과 보호회로모듈과의 연결을 단순하게 하면서도, 베어셀과 보호회로모듈과의 결합강도를 높일 수 있다.
Description
본 발명은 배터리 팩 및 그 제조방법에 관한 것이다.
리튬 이온 배터리 팩은 베어셀 및 보호회로모듈로 구성되는 코어팩을 포함할 수 있다.
베어셀은 양극판, 음극판, 전해질 및 세퍼레이터로 구성되어 외부 전자기기에 전원을 공급하며, 충방전을 거듭하여 사용할 수 있다. 보호회로모듈은 과충전 및 과전류로부터 배터리 팩을 보호하고 과방전으로 인한 성능저하를 방지할 수 있다.
베어셀과 보호회로모듈은 금속으로 이루어진 특정 형상의 리드 플레이트와 용접되어 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 베어셀과 보호회로모듈과의 연결을 단순하게 하면서도, 베어셀과 보호회로모듈과의 결합강도를 높일 수 있는 배터리 팩을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 베어셀과 보호회로모듈과의 연결을 단순하게 하면서도, 베어셀과 보호회로모듈과의 결합강도를 높일 수 있는 배터리 팩의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 배터리 팩은 전극 조립체와, 상기 전극 조립체를 수용하며 상기 전극 조립체를 수용하기 위하여 일측에 상단개구부를 구비하는 캔과 상기 상단개구부를 밀봉하는 캡 플레이트를 구비하는 베어셀과, 충전 과정에서 상기 베어셀을 보호하기 위한 보호회로모듈과, 상기 캡플레이트에 억지 끼움 결합되며 베어셀과 보호회로모듈을 전기적으로 연결하는 제 1 리드 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 제 1 리드 플레이트는 상기 보호회로모듈에 결합되는 제 1 플레이트와, 상기 캡플레이트에 결합되는 제 2 플레이트를 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 플레이트는 상기 제 2 플레이트에 수직으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 리드 플레이트는 "ㄱ"자 형상 또는 "T"자 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 캡플레이트는 상기 보호회로모듈과 대향하는 외부면과, 외부면의 일측에 형성되는 제 1 홈을 구비하며, 상기 제 2 플레이트는 상기 제 1 홈에 억지 끼움 결합으로 삽입될 수 있다. 또한, 상기 캡플레이트에서 상기 제 1 홈에 인접한 영역은 상기 제 2 플레이트에 용접될 수 있다. 또한, 상기 캡플레이트에서 상기 제 1 홈에 인접한 영역은 상기 제 2 플레이트에 저항 용접 또는 심 용접되며, 상기 캡플레이트에서 상기 제 1 홈에 인접한 영역 또는 제 2 플레이트의 영역은 용융되어 상기 제 2 플레이트와 상기 캡플레이트의 제 1 홈 사이의 빈 틈에 충진되도록 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 제 2 플레이트의 단부 영역은 도전성 물질에 의하여 상기 캡플레이트의 제 1 홈에 결합될 수 있다. 또한, 상기 도전성 물질은 접착제일 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 제 1 플레이트는 상기 보호회로모듈에 솔더링될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 제 1 리드 플레이트는 상기 캡플레이트의 일측에 억지 끼움 결합되며, 상기 배터리 팩은 상기 캡플레이트의 타측에 억지 끼움 결합되며 상기 베어셀을 상기 보호회로모듈에 연결하는 제 2 리드 플레이트를 더 포함하며, 상기 캡플레이트의 타측은 상기 일측으로 이격될 수 있다.
또한, 상기 캡플레이트는 상기 타측에서 외부면에 제 2 홈을 구비하며, 상기 제 2 리드 플레이트는 상기 제 2홈에 억지 끼움 결합될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 제 1 리드 플레이트와 상기 제 2 리드 플레이트는 양극 전극 리드 플레이트일 수 있다. 또한, 상기 제 1 리드 플레이트는 양극 전극 플레이트이며, 상기 제 2 리드플레이트는 더미 리드 플레이트일 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 베어셀은 캡플레이트의 단자 통공을 통하여 돌출되며 상기 보호회로모듈과 상기 전극 조립체를 전기적으로 연결하는 전극단자를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 과제를 해결하기 위한 배터리 팩의 제조 방법은 전극 조립체와, 상기 전극 조립체를 수용하며 상기 전극 조립체를 수용하기 위하여 일측에 상단개구부를 구비하는 캔을 구비하는 베어셀을 포함하는 배터리 팩의 제조 방법에 있어서, 상기 캔의 상단 개구부를 캡플레이트로 밀봉하는 과정과, 상기 캡플레이트에 제 1 리드 플레이트를 억지 끼움 결합에 의하여 결합하여 충전 과정에서 상기 베어셀을 보호하기 위하여 보호회로모듈과 상기 베어셀을 전기적으로 연결하는 과정을 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 보호회로모듈을 상기 베어셀에 전기적으로 연결하는 과정은 상기 제 1 리드 플레이트의 제 1 플레이트를 상기 보호회로모듈에 솔더링하며, 상기 제 1 리드 플레이트의 제 2 플레이트의 단부 영역을 상기 캡플레이트의 외부면에 형성되는 제 1 홈에 억지 끼움 결합하는 과정을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 보호회로모듈을 상기 베어셀에 전기적으로 연결하는 과정은 상기 제 1 홈에 인접한 상기 캡플레이트의 영역을 상기 제 2 플레이트에 저항 용접 또는 심 용접하며, 상기 제 1 홈에 인접한 상기 캡플레이트의 영역 또는 제 2 플레이트의 영역이 용융되어 상기 캡플레이트의 제 1 홈과 제 2 플레이트의 단부 영역 사이에 충진되는 과정을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 배터리 팩의 제조방법은 상기 캡플레이트에 억지 끼움 결합되는 리드 플레이트의 단부 영역에 전도성 접착제를 적용하는 과정을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩 및 그 제조방법은 "ㄱ"자 형상 또는 "T"자 형상의 리드 플레이트를 사용함으로써 리드 플레이트의 구조를 단순화시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 베어셀의 캡플레이트에 리드 플레이트의 하부 형상과 대응하는 홈을 만들어, 리드 플레이트를 홈에 억지 끼움 결합을 함으로써 간단한 방법으로 베어셀과 보호회로모듈을 결합할 수 있다.
또한, 캡플레이트의 홈 주변부를 녹여 리드 플레이트와 결합시킴으로써 베어셀과 리드 플레이트와의 결합강도를 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 분해도 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 베어셀의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 부분 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 부분 확대 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 부분 확대 사시도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 부분 확대 사시도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리드 플레이트의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리드 플레이트의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리드 플레이트의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 베어셀의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 부분 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 부분 확대 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 부분 확대 사시도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 부분 확대 사시도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리드 플레이트의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리드 플레이트의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리드 플레이트의 사시도이다.
후술하는 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예에 따른 배터리 팩 및 그 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 베어셀의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 부분 정면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)은 베어셀(100), 보호회로모듈(200), 베어셀(100)과 보호회로모듈(200)을 전기적, 기계적으로 연결시키며 "ㄱ"자 형상을 가지는 제 1 리드 플레이트(310) 및 제 2 리드 플레이트(330)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 베어셀(100)의 캡플레이트(151)는 제 1 리드 플레이트(310) 및 제 2 리드 플레이트(330)와 각각 대응하는 위치에 형성되며, 제 1 리드 플레이트(310) 및 제 2 리드 플레이트(330)의 하부와 대응하는 형상을 가지는 홈(151a, 151b)을 포함한다. 상기 제 1 리드 플레이트(310) 및 제 2 리드 플레이트(330)는 캡플레이트(151)의 홈(151a, 151b)에 상호 억지 끼움 방식으로 결합될 수 있다. 또한, 상기 캡플레이트(151)의 홈(151a, 151b) 주변부를 녹여 제 1 리드 플레이트(310) 또는 제 2 리드 플레이트(330)와 결합시킴으로써 베어셀(100)과 리드 플레이트(310, 330)와의 결합강도를 높일 수 있다.
도 2를 도 1과 함께 참조하면, 베어셀(100)은 캔(110), 캔(110)의 내부에 수용되는 전극조립체(130), 캔(110)의 상단개구부(110a)를 덮는 캡조립체(150)를 포함할 수 있다.
상기 캔(110)은 대략 직육면체의 형상을 가지며 일측부가 개구된 상단개구부(110a)를 포함할 수 있다. 상기 캔(110)은 금속재료로 이루어질 수 있고, 그 자체가 단자 역할을 수행할 수 있다. 상기 캔(110)의 상단개구부(110a)를 통해 후술하는 전극조립체(130)가 삽입될 수 있다.
상기 전극조립체(130)는 제 1 전극판(132)과 제 2 전극판(134) 및 세퍼레이터(136)를 포함하여 형성된다. 상기 전극조립체(130)는 제 1 전극판(132)과 제 2 전극판(134) 사이에 세퍼레이터(136)가 위치하여, 젤리 롤(Jelly-Roll) 형태로 권취될 수 있다.
상기 제 1 전극판(132)은 제 1 전극 집전체(미도시) 및 제 1 전극 활물질층(미도시)으로 이루어질 수 있다. 상기 제 1 전극 집전체의 일측에는 제 1 전극탭(132a)이 부착되어 캔(110)의 상단개구부(110a) 방향으로 돌출될 수 있다. 상기 제 1 전극탭(132a)은 구리(Cu) 또는 니켈(Ni)로 형성될 수 있다.
상기 제 2 전극판(134)은 제 2 전극 집전체(미도시) 및 제 2 전극 활물질층(미도시)으로 이루어질 수 있다. 상기 제 2 전극 집전체의 일측에는 제 2 전극탭(134a)이 부착되어 캔(110)의 상단개구부(110a) 방향으로 돌출될 수 있다. 상기 제 2 전극탭(134a)은 구리(Cu) 또는 니켈(Ni)로 형성될 수 있다. 상기 제 1 전극판(132)이 양극인 경우 제 2 전극판(134)은 음극이 되고, 제 1 전극판(132)이 음극인 경우, 제 2 전극판(134)은 양극이 된다. 이하에서는 상기 제 1 전극판(132)이 양극, 제 2 전극판(134)이 음극일 때의 실시예를 가정하여 설명을 전개해 나가기로 한다.
상기 세퍼레이터(136)는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 또는 이들의 복합필름을 사용한 다공성막으로 이루어질 수 있다. 상기 세퍼레이터(136)는 전극조립체(130)에서 제 1 전극판(132)과 제 2 전극판(134)과의 전자전도를 차단하고 리튬 이온의 이동을 원활히 할 수 있다. 상기 세퍼레이터(136)는 제 1 전극판(132)과 제 2 전극판(134)의 접촉을 방지하는 역할 외에 외부쇼트 등으로 인한 배터리 팩(10)의 온도 상승시 셧다운(Shut-down) 등을 통해 온도 상승을 방지하는 역할을 할 수 있다.
상기 캡조립체(150)는 캡플레이트(151)와 절연플레이트(152)와 터미널플레이트(153)와 전극단자(154) 및 가스켓(155)을 포함할 수 있다. 상기 캡조립체(150)는 절연케이스(156)와 함께 캔(110)의 상단개구부(110a)에서 전극조립체(130)와 결합되어 캔(110)을 밀봉할 수 있다.
상기 캡플레이트(151)의 중앙 또는 중앙 근처 또는 다른 적당한 영역에 소정 크기의 단자통공(151c)이 형성될 수 있다. 상기 캡플레이트(151)의 일측에는 전해액 주입구(미도시)가 형성될 수 있고, 단자통공(151c)을 중심으로 전해액 주입구와 대응하는 캡플레이트(151)의 일면에는 안전벤트(safety vent, 미도시)가 형성될 수 있다. 상기 전해액 주입구는 전해액을 캔(110)에 넣은 후 볼 등의 덮개(미도시)를 통해 밀폐될 수 있다. 상기 제 1 전극탭(132a)은 제 1 전극탭(132a)과 대응하는 캡플레이트(151)의 어느 일측에 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서 상기 캡플레이트(151) 및 캡플레이트(151)와 접촉하는 캔(110)은 양의 극성을 가질 수 있다. 상기 캡플레이트(151)는 캔(110)의 상단개구부(110a)와 상응하는 크기를 가지는 금속판으로 형성될 수 있다. 상기 캡플레이트(151)는 보호회로모듈과 대향하는 외부면을 구비하며, 양 측부에는 제 1 리드 플레이트(310) 및 제 2 리드 플레이트(330)와 각각 결합되는 제 1 홈(151a) 및 제 2 홈(151b)이 위치할 수 있다. 제 1 홈(151a)과 제 2 홈(151b)에 대해서는 자세히 후술하기로 한다.
상기 절연플레이트(152)는 캡플레이트(151)의 하면에 결합될 수 있다. 상기 절연플레이트(152)는 가스켓(155)을 만드는 절연물질로 이루어질 수 있다. 상기 터미널플레이트(153)는 절연플레이트(152)의 하면에 결합될 수 있고, 니켈, 니켈 합금 또는 다른 적당한 재질로 형성될 수 있다. 상기 절연플레이트(152) 및 터미널플레이트(153)에도 캡플레이트(151)의 단자통공(151c)에 대응되는 위치에 동일한 단자통공(152a, 153a)이 형성될 수 있다.
상기 전극단자(154)는 캡플레이트(151), 절연플레이트(152) 및 터미널플레이트(153)의 단자통공들(151c, 152a, 153a)을 통해 삽입되어, 전극조립체(130)의 제 2 전극탭(134a)과 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 상기 전극단자(154)는 음의 극성을 가질 수 있다.
상기 가스켓(155)은 전극단자(154)가 캡플레이트(151)의 단자통공(151c)에 삽입될 때 전극단자(154)와 캡플레이트(151)의 절연을 위하여 전극단자(154)와 캡플레이트(151) 사이에 위치할 수 있다.
도 3을 도 1과 함께 참조하면, 상기 보호회로모듈(200)은 기판(210), 보호회로부(미도시), 충방전단자(220), PTC 소자(230), 제 1 리드 플레이트(310), 제 2 리드 플레이트(330) 및 제 3 리드 플레이트(350)를 포함할 수 있다. 또한 상기 보호회로모듈(200)은 기판(210) 상에 도전성 금속패턴(미도시)을 포함할 수 있다. 추가적으로, 보호회로모듈(220)은 기판(210)을 관통하여 형성되는 관통홀(240)을 포함하며, 관통홀(240)을 통하여 제 3 리드 플레이트(350)와 전극단자(154)를 용접 등에 의하여 전기적으로 연결하게 된다.
상기 보호회로모듈(200)은 캡플레이트(151) 상부에 위치하여, 과충전 및 과전류로부터 베어셀(100)을 보호하고 과방전으로 인한 성능저하를 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 보호회로모듈(200)은 제 1 리드 플레이트(310), 제 2 리드 플레이트(330) 및 제 3 리드 플레이트(350)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 보호회로모듈(200)은 제 1 리드 플레이트(310), 제 2 리드 플레이트(330) 및 제 3 리드 플레이트(350)의 하나 또는 둘을 포함하지 않을 수 있다. 이하에서 제 1 리드 플레이트(310) 내지 제 3 리드 플레이트(350)는 보호회로모듈(200)과 별 개로 또는 독립적으로 설명하기로 한다.
상기 기판(210)은 도전성 금속패턴(미도시)이 실장되어, 복수의 얇은 기판(210)이 적층되어 구성될 수 있다. 상기 기판(210)은 에폭시 또는 베이클라이트 계열의 물질로 이루어질 수 있다. 상기 도전성 금속패턴은 보호회로부, 충방전단자(220), 제 1 리드 플레이트(310), 제 2 리드 플레이트(330), PTC 소자(230)와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 보호회로부는 전지의 충방전 상태 및 전지의 전류, 전압, 온도 등의 정보를 점검하여 전지를 보호하는 역할을 수행할 수 있다.
상기 충방전단자(220)는 보호회로부 및 도전성 금속패턴과 전기적으로 연결되어, 외부 기기와의 전기적 통로를 제공할 수 있다.
상기 PTC(positive temperature coefficient) 소자(230)는 기판(210)의 하부에 위치하며, 제 3 리드 플레이트(350)를 통해 베어셀(100)의 전극단자(154)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 PTC 소자(230)는 배터리 팩(10)의 온도가 어느 특정 임계치를 넘으면 전기저항이 무한대에 이르는 소자이다. 따라서, 상기 배터리 팩(10)의 온도가 기준 온도(예를 들면 임계 온도)를 넘게 되면, 배터리 팩(10)의 충방전 전류를 제한할 수 있다.
상기 제 1 리드 플레이트(310) 및 제 2 리드 플레이트(330)는 각각 기판(210)의 하면 양측에 위치하여, 베어셀(100)의 캡플레이트(151)와 보호회로모듈(200)을 전기적, 기계적으로 연결할 수 있다. 즉, 상기 제 1 리드 플레이트(310)은 캡플레이트(151)의 일측에 결합되며, 제 2 리드 플레이트(330)는 캡플레이트의 타측에 결합되며, 일측과 타측은 서로 이격된다. 여기서, 상기 제 1 리드 플레이트(310) 및 제 2 리드 플레이트(330)는 모두 양극 리드 플레이트일 수 있다. 상기 제 1 리드 플레이트(310) 및 제 2 리드 플레이트(330)가 모두 양극 리드 플레이트인 경우, 제 1 리드 플레이트(310) 및 제 2 리드 플레이트(330)는 각각 베어셀(100)과 보호회로모듈(200)을 전기적으로 연결시킬 수 있다. 그러나, 상기 제 1 리드 플레이트(310) 및 제 2 리드 플레이트(330) 중 어느 하나만 양극 리드 플레이트고, 다른 하나는 더미 리드 플레이트일 수 있다. 상기 제 1 리드 플레이트(310) 및 제 2 리드 플레이트(330) 중 어느 하나가 더미 리드 플레이트인 경우, 더미 리드 플레이트는 베어셀(100)과 보호회로모듈(200) 사이의 간격을 유지하는 기능을 수행할 뿐, 보호회로모듈(200)과 베어셀(100) 사이를 전기적으로 연결시키지 않는다. 이하에서는, 제 1 리드 플레이트(310) 및 제 2 리드 플레이트(330) 모두 양극 리드 플레이트인 경우에 대하여 설명하기로 한다. 그러나, 상기 제 1 리드 플레이트(310) 및 제 2 리드 플레이트(330) 중 어느 하나만 양극 리드 플레이트인 경우도, 양극 리드 플레이트가 아닌 리드 플레이트가 보호회로모듈(200)의 도전성 금속패턴과 연결되지 않는 것을 제외하고는 양극 리드 플레이트의 구성과 동일하다.
상기 제 1 리드 플레이트(310)는 제 1 플레이트(312) 및 제 2 플레이트(314)로 구성되며, 제 2 리드 플레이트(330)는 제 1 플레이트(332) 및 제 2 플레이트(334)로 구성될 수 있다. 상기 제 1 리드 플레이트(310)의 제 1 플레이트(312)는 보호회로모듈(200)의 일측에 솔더링되며, 제 2 플레이트(314)는 제 1 플레이트(312)의 일측에 연결되어 캡플레이트(151)의 일측과 전기적으로 연결된다. 상기 제 1 리드 플레이트(330)의 제 1 플레이트(332)는 보호회로모듈(200)의 일측에 솔더링되며, 제 2 플레이트(334)는 제 1 플레이트(332)의 일측에 연결되어 캡플레이트(151)의 일측과 전기적으로 연결된다. 보다 상세하게, 제 1 플레이트(312, 332) 및 제 2 플레이트(314, 334)는 사각 형상을 가지는 평판 형상을 가지고, 제 2 플레이트(314, 334)는 베어셀(100)을 향해 제 1 플레이트(312, 332)로부터 대략 수직으로 절곡되어 형성될 수 있다. 상기 제 1 리드 플레이트(310) 및 제 2 리드 플레이트(330)에서 제 2 플레이트(314, 334)의 하부는 제 2 플레이트(314, 334)의 하부와 대응하는 제 1 홈(151a) 및 제 2 홈(151b)과 각각 결합될 수 있다. 즉, 상기 제 1 리드 플레이트(310)의 제 2 플레이트(314) 하부는 제1결합부(314a)이며, 제 2 리드 플레이트(330)의 제 2 플레이트(334) 하부는 제1결합부(334a)이다. 상기 제 1 플레이트(312, 332) 및 제 2 플레이트(314, 334)는 니켈 또는 니켈 합금으로 이루어질 수 있으나, 금속 재질이라면 특별히 종류의 한정이 있는 것은 아니다.
상기 제 3 리드 플레이트(350)는 베어셀(100) 상부에 위치하는 전극단자(154)와 보호회로모듈(200)의 하부에 위치하는 PTC 소자(230)를 전기적으로 연결할 수 있다. 제 3 리드 플레이트(350)는 음극 리드 플레이트일 수 있다.
이하에서는, 제 1 리드 플레이트(310) 및 제 2 리드 플레이트(330)와 캡플레이트(151)의 결합관계에 대하여 자세히 설명하기로 한다. 이하에서, 제 1 리드 플레이트(310), 제 1 홈(151a)은 각각 제 2 리드 플레이트(330), 제 2 홈(151b)과 상호 대응되는 구조이다. 따라서, 이하에서는 제 1 리드 플레이트(310), 제 1 홈(151a)과의 결합관계에 대하여 대표적으로 설명하기로 한다. 제 2 리드 플레이트(320), 제 2 홈(151b)과의 결합관계에 대하는 생략하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 부분 확대 사시도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)에서 제 1 리드 플레이트(310)는 보호회로모듈(200)의 일측 하면에 전기적으로 연결되는 제 1 플레이트(312), 제 1 플레이트(312)의 일측에 연결되고 캡플레이트(151)의 일측과 전기적으로 연결되는 제 2 플레이트(314)를 포함한다. 보다 상세히 설명하면, 제 1 플레이트(312) 및 제 2 플레이트(314)는 각각 사각 평판 형상을 가지고, 제 2 플레이트(314)는 베어셀(100)을 향해 제 1 플레이트(312)로부터 대략 수직으로 절곡되어 형성될 수 있다.
상기 제 1 리드 플레이트(310)는 보호회로모듈(200)과 베어셀(100)을 연결하기 위한 단순한 구조를 가진다. 특히, 상기 제 1 리드 플레이트(310)는 제 1 리드 플레이트(310)를 이루는 플레이트의 수가 단지 2개이므로, 제 1 리드 플레이트는 단순한 구조를 가진다. 따라서, 상기 제 1 리드 플레이트(310)는 제조가 용이하며, 단순한 구조로 보호회로모듈(200)과 베어셀(100)을 결합시킬 수 있다. 그러나, 본 발명은 제 1 리드 플레이트와 제 2 리드 플레이트가 각각 2개의 플레이트로 형성되는 실시예에 한정되지 않으며, 리드 플레이트가 하나의 플레이트 또는 3개 이사의 플레이트로 형성되는 실시예를 포함할 수 있다.
상기 캡플레이트(151)의 일측에는 제 2 플레이트(314)의 단부 영역, 즉, 제 1 결합부(314a)와 대응하는 형상으로 형성된 제 1 홈(151a)이 형성될 수 있다. 따라서 제 1 홈(151a)은 입체적으로 보았을 때는 직육각형의 형상을 가지며, 2차원적으로 보았을 때는 사각 형상을 가질 수 있다. 제 1 리드 플레이트(310)와 캡플레이트(151)의 제 1 결합부(314a)와 제 1 홈(151a)이 억지 끼움되어 상호 기계적으로, 전기적으로 결합될 수 있다. 제 1 결합부(314a)의 길이와 폭은 각각 제 1 홈(151a)의 길이와 폭과 대응하고, 상호 억지 끼움되어 결합된다. 억지 끼움 결합에 의한 마찰력은 실질적으로 제 1 결합부(314a)가 제 1 홈(151a)으로부터 분리되는 것을 방지하게 된다.
상기 제 1 홈(151a)에 제 1 결합부(314a)의 억지 끼움 결합과 제 1 홈(151a)에 제 1 결합부(314a)의 억지 끼움 결합은 레이저 용접 또는 다른 방법 또는 구성을 통하여 리드 플레이트의 캡플레이트에의 결합을 보완하거나 대체될 수 있다. 이때, 상기 캡플레이트의 상면과 리드 플레이트 사이의 간극을 줄이기 위하여 지그가 사용될 수 있다. 더욱이, 본 발명의 실시예는 보호회로 모듈이 지그의 압력에 의하여 파손되거나, 리드 플레이트의 용접부가 용접 결함에 의하여 캡플레이트로부터 이격되는 것을 감소시키거나 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)에서, 보호회로모듈(200)이 베어셀(100)에 결합될 때, 단순한 구조를 가지는 제 1 및 제 2 리드 플레이트는 간단한 억지 끼움 결합 방법으로 베어셀(100)과 결합하게 된다. 따라서, 지그에 의한 가압공정이 제거되어 제조공정의 단순화 및 효율화를 가져올 수 있으며, 불량이 발생할 수 있는 용접공정을 생략하거나 신뢰성있는 용접 공정으로 대체되므로 제조비용 절감 및 생산성 향상을 도모할 수 있다.
상기 제 1 결합부(314a)와 제 1 홈(151a)은 전도성 접착제가 더 도포되어 결합될 수도 있다. 전도성 접착제는 캡플레이트(151)와 제 1 리드 플레이트(310) 사이의 전기 전도성을 높여 베어셀(100)과 보호회로모듈(200) 사이의 전기 저항을 줄이고, 제 1 리드 플레이트(310)와 캡플레이트(151) 사이의 기계적인 연결을 더욱 강하게 할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에서 도전성 접착제 또는 비도전성 접착제가 제 1 결합부(314a)와 제 1 홈(151a) 사이에 적용될 수 있으며, 기계적 결합강도(상기에서 언급한 억지 끼움 결합과 함께) 증가 및/또는 전기저항의 감소를 유발하게 되다. 동일하게 상기 제 2 결합부(334a)는 도전성 접착제에 의하여 제 2 홈(151b)에 결합될 수 있다. 도전성 접착제는 AL30FR(3M사 제품) 또는 다른 적정한 접착제가 사용될 수 있다. 상기 도전성 접착제는 0.08mm의 두께 또는 다른 적정한 두께로 형성될 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 부분 확대 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩(20)은 제 1 리드 플레이트(310)와 제 1 홈(151a)이 상호 억지 끼움되어 결합된 후, 제 1 홈(151a)의 주변에서 캡플레이트(151)의 주변부(151d)를 녹여 제 2 리드 플레이트(330)와 용접한 것을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)과 동일하다. 따라서, 이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩(20)과 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)의 차이점에 대하여 보다 상세히 설명한다. 그리고, 상기에서 언급한 배터리 팩(10)의 다른 특징에 대하여는 생략한다. 더욱이, 상기 배터리 팩(20)에서, 제 2 리드 플레이트(330)와 제 2 홈(151b)의 결합 방법은 제 1 리드 플레이트(310)와 제 1 홈(151a)의 결합방법과 동일 또는 유사하다. 따라서, 상기 제 1 리드 플레이트(310)와 제 1 홈(151a)의 결합이 대표적으로 설명되며, 제 2 리드 플레이트(330)와 제 2 홈(151b)의 결합 방법에 대하여는 생략한다.
상기 배터리 팩(20)에서 제 1 리드 플레이트(310)의 제 1 결합부(314a)는 상기에서 언급한 바와 같이 제 1 홈(151a)에 억지 끼움 결합된다. 상기 캡플레이트(151)의 주변부(151d)를 용융시키기 위하여 주변부(151d)에 전류가 공급되고, 캡플레이트(151)가 저항 용접 특히 심 용접(Seam Welding)에 의하여 제 2 플레이트(314)에 용접된다. 심 용접에서, 전류는 용접되는 영역에 단시간에 공급되며, 접촉부위의 저항 열은 용접되는 영역을 용융시킨다. 여기서, 이음매(seam)은 용접되는 영역에 연속적으로 형성된다.
다시 도 5 및 도 6을 참조하면, 캡플레이트(151)의 주변부(151d) 또는 제 2 플레이트(314)에서 제 1 결합부(314a)의 상부 영역(314b)에 큰 전류를 흘려주면, 주변부(151d)가 용융되어 제 2 플레이트(314)에서 제 1 결합부(314a)의 상부 영역(314b)과 용접되거나, 제 1 결합부(314a)의 상부 영역(314b)이 용융되어 주변부(151d)와 용접됨으로써, 제 1 리드 플레이트(310)와 캡플레이트(151)와의 결합강도를 높일 수 있다. 이때, 주변부(151d) 또는 제 1 결합부(314a)의 상부 영역(314b) 중에서 녹은 일부가 제 1 홈(151a)과 제 1 결합부(314a)사이의 빈 틈에 충진되므로, 제 1 리드 플레이트(310)와 캡플레이트(151)와의 결합강도를 더욱 높일 수 있다. 도 6에서 영역 A는 제 1 리드 플레이트(310)와 캡플레이트(151)에서 용접된 영역을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 리드 플레이트(410)를 나타낸다. 상기에서 언급한 리드 플레이트(310)과 마찬가지로, 상기 리드 플레이트(410)도 다른 구조를 가지는 적어도 하나의 리드 플레이트와 함께 또는 동일한 구조를 가지는 한 쌍의 리드 플레이트의 하나로서 결합에 사용될 수 있다.
상기 리드 플레이트(410)는 앞에서 언급한 실시예의 리드 플레이트와 다른 구조를 가지며, 실질적으로 "T"자 형상을 가지도록 형성된다. 본 실시예에서 "T"자의 세로판은 실질적으로 앞에서 언급한 리드 플레이트(310)의 제 2 플레이트(314)와 동일한 구조를 가지는 제 2 플레이트(414)에 의하여 형성된다. 상기 제 2 플레이트(414)는 캡플레이트(151)의 홈(151a, 151b)와 결합되며, 앞에서 언급한 리드 플레이트(310)에 관련된 기재에서 언급한 바와 동일한 방법으로 결합되므로 여기서 구체적인 설명은 생략한다.
본 실시예에서, 상기 "T"자의 가로판은 두 개의 서브 플레이트(412a, 412b)에 의하여 이루어진다. 상기 서브 플레이트들(412a, 412b)은 리드 플레이트(410)의 제 1 플레이트(412)가 반으로 분할되고, 서로 반대 방향으로 절곡되어 형성된다.
상기 리드 플레이트(410)의 제 1 플레이트(412)는 리드 플레이트(310)에 관한 상기의 설명에서와 같이 동일한 방법으로 지지 영역으로 작용하게 된다. 더욱이, 본 실시예에서, 제 1 플레이트(412)는 베어셀(100)과 대향하는 보호회로모듈(200)에 솔더링되며, 상기에서 언급한 실시예에서와 동일 또는 유사한 방법으로 솔더링된다. 다만, 솔더의 분포는 제 1 플레이트(412)의 표면에 의하여 제공되는 다른 형상으로 인하여 다르게 된다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 리드 플레이트(510)를 나타낸다. 상기 리드 플레이트(510)는 도 7에 도시된 리드 플레이트(410)과 유사하게 형성된다. 다만, 상기 "T"자의 가로판은 세 개의 서브 플레이트(512a, 512b, 512c)에 의하여 형성된다. 상기 세 개의 서브 플레이트들은 제 1 플레이트(512)가 두 번의 절단에 의하여 분할되며, 제 1 서브 플레이트(512a)와 제 3 서브 플레이트(512c)가 한 방향으로 절곡되고 제 2 서브 플레이트(512b)가 반대 방향으로 절곡되어 형성된다. 상기 리드 플레이트(510)는, 다른 실시예와 마찬가지로, 다른 구조를 갖는 리드 플레이트와 함께 또는 대응되는 한 쌍의 하나로 사용될 수 있다. 더욱이, 상기 리드 플레이트(510)은 도 7에 도시된 리드 플레이트(410)과 동일한 방법으로 보호회로모듈(200)과 베어셀(100)을 연결하게 된다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 리드 플레이트(610)를 나타낸다. 상기 리드 플레이트(610)은 도 7과 도 8에 도시된 "T"자 형상을 갖는 리드 플레이트(410, 510)과 유사하게 형성된다. 제 2 플레이트(614)는 리드 플레이트(410, 510)의 제 2 플레이트와 동일하며, 캡플레이트(151)에 리드 플레이트(410, 510)와 동일한 방법으로 결합되며, 따라서, 여기서 구체적인 설명은 생략한다.
상기 리드 플레이트(610)의 "T"자의 가로부재는 두 개의 절곡부를 가지는 제 1 플레이트(612)에 의하여 형성된다. 본 실시예에서, 상기 리드 플레이트 부재는, 도 9의 우측에서와 같이, 제 1 방향을 향하여 90도로 절곡되고, 절곡부는 다시 절곡 라인(612f)에 대하여 다시 180도로 절곡된다. 결과적인 구조는 하부 서브 플레이트(612e)와 상부 서브 플레이트(612d)로부터 형성되는 제 1 플레이트(612)를 구비하며, 상부 서브 플레이트(612d)는 하부 서브 플레이트(612e)의 거의 두 배의 길이를 갖는다.
다른 실시예의 리드 플레이트들에서와 같이, 상기 리드 플레이트(610)은 다른 구조를 갖는 리드 플레이트와 함께 또는 대응되는 한 쌍의 하나로 사용될 수 있다. 제 1 플레이트(612)는 다른 실시예와 마찬가지로 솔더링 공정을 통하여 보호회로모듈(200)에 결합될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 배터리 팩
100; 베어셀 200: 보호회로모듈
310: 제 1 리드 플레이트 330: 제 2 리드 플레이트
350: 제 3 리드 플레이트
100; 베어셀 200: 보호회로모듈
310: 제 1 리드 플레이트 330: 제 2 리드 플레이트
350: 제 3 리드 플레이트
Claims (20)
- 전극 조립체와, 상기 전극 조립체를 수용하며 상기 전극 조립체를 수용하기 위하여 일측에 상단개구부를 구비하는 캔과 상기 상단개구부를 밀봉하는 캡 플레이트를 구비하는 베어셀;
충전 과정에서 상기 베어셀을 보호하기 위한 보호회로모듈;
상기 캡플레이트에 억지 끼움 결합되며 베어셀과 보호회로모듈을 전기적으로 연결하는 제 1 리드 플레이트를 포함하며,
상기 제 1 리드 플레이트는 상기 보호회로모듈에 결합되는 제 1 플레이트와, 상기 캡플레이트에 결합되는 제 2 플레이트를 포함하며,
상기 제 1 플레이트는 상기 제 2 플레이트에 수직으로 형성되며,
상기 제 1 리드 플레이트는 "T"자 형상인 것을 특징으로 하는 배터리 팩. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 캡플레이트는 상기 보호회로모듈과 대향하는 외부면과, 외부면의 일측에 형성되는 제 1 홈을 구비하며, 상기 제 2 플레이트는 상기 제 1 홈에 억지 끼움 결합으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩. - 제 6항에 있어서,
상기 캡플레이트에서 상기 제 1 홈에 인접한 영역은 상기 제 2 플레이트에 용접되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩. - 제 7항에 있어서,
상기 캡플레이트에서 상기 제 1 홈에 인접한 영역은 상기 제 2 플레이트에 저항 용접 또는 심 용접되며, 상기 캡플레이트에서 상기 제 1 홈에 인접한 영역 또는 제 2 플레이트의 영역은 용융되어 상기 제 2 플레이트와 상기 캡플레이트의 제 1 홈 사이의 빈 틈에 충진되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩. - 제 6항에 있어서,
상기 제 2 플레이트의 단부 영역은 도전성 물질에 의하여 상기 캡플레이트의 제 1 홈에 결합되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩. - 제 9항에 있어서,
상기 도전성 물질은 접착제 인 것을 특징으로 하는 배터리 팩. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 플레이트는 상기 보호회로모듈에 솔더링되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 리드 플레이트는 상기 캡플레이트의 일측에 억지 끼움 결합되며,
상기 배터리 팩은 상기 캡플레이트의 타측에 억지 끼움 결합되며 상기 베어셀을 상기 보호회로모듈에 연결하는 제 2 리드 플레이트를 더 포함하며, 상기 캡플레이트의 타측은 상기 일측으로 이격되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩. - 제 12항에 있어서,
상기 캡플레이트는 상기 타측에서 외부면에 제 2 홈을 구비하며, 상기 제 2 리드 플레이트는 상기 제 2홈에 억지 끼움 결합되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 리드 플레이트와 상기 제 2 리드 플레이트는 양극 전극 리드 플레이트인 것을 특징으로 하는 배터리 팩. - 제 12항에 있어서,
상기 제 1 리드 플레이트는 양극 전극 플레이트이며, 상기 제 2 리드플레이트는 더미 리드 플레이트 인 것을 특징으로 하는 배터리 팩. - 제 1항에 있어서,
상기 베어셀은 캡플레이트의 단자 통공을 통하여 돌출되며 상기 보호회로모듈과 상기 전극 조립체를 전기적으로 연결하는 전극단자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩. - 전극 조립체와, 상기 전극 조립체를 수용하며 상기 전극 조립체를 수용하기 위하여 일측에 상단개구부를 구비하는 캔을 구비하는 베어셀을 포함하는 배터리 팩의 제조 방법에 있어서,
상기 캔의 상단 개구부를 캡플레이트로 밀봉하는 과정과,
상기 캡플레이트에 제 1 리드 플레이트를 억지 끼움 결합에 의하여 결합하여 충전 과정에서 상기 베어셀을 보호하기 위하여 보호회로모듈과 상기 베어셀을 전기적으로 연결하는 과정을 포함하며,
상기 제 1 리드 플레이트는 상기 보호회로모듈에 결합되는 제 1 플레이트와, 상기 캡플레이트에 결합되는 제 2 플레이트를 포함하며,
상기 제 1 플레이트는 상기 제 2 플레이트에 수직으로 형성되며,
상기 제 1 리드 플레이트는 "T"자 형상인 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제조방법. - 제 17항에 있어서,
상기 보호회로모듈을 상기 베어셀에 전기적으로 연결하는 과정은 상기 제 1 리드 플레이트의 제 1 플레이트를 상기 보호회로모듈에 솔더링하며, 상기 제 1 리드 플레이트의 제 2 플레이트의 단부 영역을 상기 캡플레이트의 외부면에 형성되는 제 1 홈에 억지 끼움 결합하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제조방법. - 제 18항에 있어서,
상기 보호회로모듈을 상기 베어셀에 전기적으로 연결하는 과정은 상기 제 1 홈에 인접한 상기 캡플레이트의 영역을 상기 제 2 플레이트에 저항 용접 또는 심 용접하며, 상기 제 1 홈에 인접한 상기 캡플레이트의 영역 또는 제 2 플레이트의 영역이 용융되어 상기 캡플레이트의 제 1 홈과 제 2 플레이트의 단부 영역 사이에 충진되는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제조방법. - 제 17항에 있어서,
상기 캡플레이트에 억지 끼움 결합되는 리드 플레이트의 단부 영역에 전도성 접착제를 적용하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제조방법.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US22330209P | 2009-07-06 | 2009-07-06 | |
| US61/223,302 | 2009-07-06 | ||
| US12/817,120 US9130224B2 (en) | 2009-07-06 | 2010-06-16 | Battery pack and method of manufacturing battery pack |
| US12/817,120 | 2010-06-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110004281A KR20110004281A (ko) | 2011-01-13 |
| KR101182867B1 true KR101182867B1 (ko) | 2012-09-13 |
Family
ID=42675278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020100061019A KR101182867B1 (ko) | 2009-07-06 | 2010-06-28 | 배터리 팩 및 그 제조방법 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9130224B2 (ko) |
| EP (1) | EP2273588B1 (ko) |
| KR (1) | KR101182867B1 (ko) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014193186A1 (ko) * | 2013-05-30 | 2014-12-04 | 주식회사 아이티엠반도체 | 배터리팩 및 그 제조방법 |
| KR101529237B1 (ko) * | 2013-09-02 | 2015-06-17 | 주식회사 아이티엠반도체 | 배터리팩 및 그 제조방법 |
| KR101770330B1 (ko) * | 2014-08-18 | 2017-08-22 | 주식회사 엘지화학 | 접속용 만입홈이 형성되어 있는 이차전지 팩 |
| US11133553B2 (en) | 2017-01-26 | 2021-09-28 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery pack |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8968893B2 (en) | 2011-03-11 | 2015-03-03 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery |
| KR20140109693A (ko) * | 2013-03-06 | 2014-09-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 팩 |
| US20140377593A1 (en) * | 2013-06-25 | 2014-12-25 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery pack |
| KR102439848B1 (ko) * | 2015-04-17 | 2022-09-01 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
| US10109834B2 (en) | 2016-09-23 | 2018-10-23 | Apple Inc. | Modified U-tab for accommodating indeterminate battery tab locations |
| KR101980151B1 (ko) * | 2017-02-22 | 2019-05-21 | 주식회사 엘지화학 | 인쇄회로기판 및 인쇄회로기판과 배터리의 전극 리드의 접합 방법 |
| KR102088976B1 (ko) * | 2017-09-25 | 2020-03-13 | 주식회사 엘지화학 | 접속 슬롯부를 구비한 이차전지 팩 |
| KR102514511B1 (ko) * | 2021-02-10 | 2023-03-27 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 팩 및 배터리 팩의 제조 방법 |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1364628A (en) * | 1970-11-21 | 1974-08-21 | Lucas Industries Ltd | Primary metal-air batteries |
| KR100647568B1 (ko) | 1999-11-25 | 2006-11-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 밀폐전지 |
| US6737192B2 (en) * | 2001-02-21 | 2004-05-18 | The Furukawa Battery Co., Ltd. | Terminal structure of storage battery |
| FI20011257A0 (fi) * | 2001-06-13 | 2001-06-13 | Nokia Corp | Menetelmä väylän mukauttamiseksi ja väylä |
| JP4130160B2 (ja) * | 2003-09-16 | 2008-08-06 | 三洋電機株式会社 | パック電池 |
| KR100540348B1 (ko) | 2004-04-26 | 2006-01-10 | 주식회사 한림포스텍 | 이동통신단말기용 내장형 배터리팩 및 그 조립 방법 |
| KR100561311B1 (ko) | 2004-05-31 | 2006-03-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차전지 |
| KR100542677B1 (ko) * | 2004-06-25 | 2006-01-11 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
| JP2006066090A (ja) | 2004-08-24 | 2006-03-09 | Sony Corp | 電池パックおよびその製造方法 |
| KR100571272B1 (ko) | 2004-11-18 | 2006-04-13 | 삼성에스디아이 주식회사 | 캔형 이차 전지 및 그 형성 방법 |
| KR100930476B1 (ko) | 2005-01-25 | 2009-12-09 | 주식회사 엘지화학 | 캡 어셈블리 성형체 및 그것을 포함하는 이차전지 |
| KR100670502B1 (ko) | 2005-05-17 | 2007-01-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
| KR100861714B1 (ko) | 2005-12-22 | 2008-10-06 | 주식회사 엘지화학 | 리벳을 이용한 무용접 방식의 전지팩 |
| JP5323495B2 (ja) * | 2005-12-22 | 2013-10-23 | エルジー・ケム・リミテッド | 圧入タイプのリベットを用いる無溶接タイプのバッテリパック |
| KR100836775B1 (ko) | 2006-01-10 | 2008-06-10 | 주식회사 엘지화학 | 탑 캡 상에 지지부재 고정용 홈이 형성되어 있는 이차전지 |
| KR20070101566A (ko) | 2006-04-11 | 2007-10-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차전지 |
| KR101340020B1 (ko) | 2006-10-11 | 2013-12-10 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
| KR100858788B1 (ko) | 2006-10-23 | 2008-09-17 | 주식회사 엘지화학 | 우수한 제조공정성과 구조적 안정성의 이차전지 팩 |
| KR100889241B1 (ko) | 2006-10-23 | 2009-03-17 | 주식회사 엘지화학 | 전지모듈의 전극단자 접속부재 |
| KR100865392B1 (ko) * | 2006-11-20 | 2008-10-24 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 팩 및 이의 제조 방법 |
| KR100791551B1 (ko) | 2007-08-17 | 2008-01-07 | 주식회사 퓨처라인 | 보호회로모듈과 이를 포함하는 전지 및 상기보호회로모듈을 포함하는 전지 제조 방법 |
| KR100947963B1 (ko) | 2007-09-28 | 2010-03-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지용 보호회로 기판과 이를 이용한 이차 전지 |
| KR100929034B1 (ko) * | 2007-10-15 | 2009-11-26 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 팩 및 그의 제조 방법 |
| KR100954037B1 (ko) * | 2007-11-19 | 2010-04-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차전지 |
| US20090246617A1 (en) * | 2008-03-28 | 2009-10-01 | Howard William G | Vanadium connector in an electrochemical cell for an implantable medical device |
-
2010
- 2010-06-16 US US12/817,120 patent/US9130224B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2010-06-28 KR KR1020100061019A patent/KR101182867B1/ko active IP Right Grant
- 2010-07-06 EP EP10251214.2A patent/EP2273588B1/en not_active Not-in-force
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014193186A1 (ko) * | 2013-05-30 | 2014-12-04 | 주식회사 아이티엠반도체 | 배터리팩 및 그 제조방법 |
| KR101529237B1 (ko) * | 2013-09-02 | 2015-06-17 | 주식회사 아이티엠반도체 | 배터리팩 및 그 제조방법 |
| KR101770330B1 (ko) * | 2014-08-18 | 2017-08-22 | 주식회사 엘지화학 | 접속용 만입홈이 형성되어 있는 이차전지 팩 |
| US11133553B2 (en) | 2017-01-26 | 2021-09-28 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery pack |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20110003180A1 (en) | 2011-01-06 |
| EP2273588B1 (en) | 2015-08-12 |
| EP2273588A1 (en) | 2011-01-12 |
| KR20110004281A (ko) | 2011-01-13 |
| US9130224B2 (en) | 2015-09-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101182867B1 (ko) | 배터리 팩 및 그 제조방법 | |
| CN101442138B (zh) | 二次电池 | |
| US8154838B2 (en) | PTC device, protective circuit module including the same, and secondary battery including the protective circuit module | |
| KR100601577B1 (ko) | 이차 전지 | |
| KR100839785B1 (ko) | 이차전지 및 그 형성 방법 | |
| KR102251329B1 (ko) | 이차 전지 | |
| KR101030900B1 (ko) | 이차전지 | |
| CN101459236B (zh) | 保护电路组件及具有该组件的电池组 | |
| JP2005129528A (ja) | 二次電池 | |
| JP5186534B2 (ja) | バッテリーパック | |
| KR100998303B1 (ko) | 보호회로 조립체 및 이를 구비하는 배터리 팩 | |
| KR100947963B1 (ko) | 이차 전지용 보호회로 기판과 이를 이용한 이차 전지 | |
| CN103456978A (zh) | 可再充电电池包 | |
| KR101308325B1 (ko) | 이차전지 | |
| KR101666255B1 (ko) | 이차 전지 | |
| KR100994954B1 (ko) | 보호회로기판이 접속되는 이차전지 | |
| KR20110107523A (ko) | 인쇄회로기판의 표면 실장 구조 및 방법, 이를 채용한 이차 전지 | |
| KR20080034723A (ko) | 이차 전지 | |
| KR20130005117A (ko) | 배터리 셀 및 이를 포함하는 배터리 팩 | |
| KR101118700B1 (ko) | 이차전지 | |
| KR101384733B1 (ko) | 보호회로 조립체 및 이를 구비하는 배터리 팩 | |
| KR100778997B1 (ko) | 리튬 이차전지와 그 제조방법 | |
| KR20070108756A (ko) | 리튬 이차전지 | |
| KR20070107920A (ko) | 리튬 이차전지 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150820 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160816 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170809 Year of fee payment: 6 |