KR101243411B1 - 배터리 팩 - Google Patents

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KR101243411B1
KR101243411B1 KR1020110025109A KR20110025109A KR101243411B1 KR 101243411 B1 KR101243411 B1 KR 101243411B1 KR 1020110025109 A KR1020110025109 A KR 1020110025109A KR 20110025109 A KR20110025109 A KR 20110025109A KR 101243411 B1 KR101243411 B1 KR 101243411B1
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안병규
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로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

본 발명은 배터리 셀을 프레임의 공간에 삽입할 때 절연 부재의 끝단이 격벽에 걸려 손상되는 것을 방지하여 배터리 셀의 절연성을 확보할 수 있는 배터리 팩에 관한 것이다.
일례로, 전극 조립체; 및 내부에 상기 전극조립체를 수용하며, 제 1 끝단에 배치되는 끝단벽과, 상기 끝단벽에 연결되고 상기 제 1 끝단과 반대되는 제 2 끝단을 향해 연장되는 측벽과, 상기 끝단벽과 상기 측벽 사이에 연결되는 라운드부를 가지는 케이스를 포함하는 배터리 셀; 및 상기 케이스의 측벽에 배치되는 제 1 부분과, 상기 라운드부의 적어도 일부를 덮는 제 2 부분을 포함하는 절연 부재를 구비하고, 상기 절연 부재의 제 2 부분의 끝단이 상기 라운드부에 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩이 개시된다.

Description

배터리 팩{Battery pack}
본 발명은 배터리 팩에 관한 것이다.
일반적으로 이차 전지는 충전 및 방전이 가능하여 반복적으로 사용할 수 있는 전지로, 적어도 하나의 배터리 셀을 포함하는 배터리 팩 형태로 제조될 수 있다.
이러한 배터리 팩은 휴대폰, 노트북, 컴퓨터, 카메라, 캠코더 등의 휴대용 소형 전자기기에 사용되거나, 고출력의 하이브리드 전기 자동차(HEV), 전기 자동차(EV), 전기 스크터 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.
이와 같이 배터리 팩은 외부 전자 기기에 장착되어 사용되기 때문에, 배터리 셀과 외부 전자 기기 간 불필요한 단락을 방지하기 위한 배터리 셀의 절연 처리가 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 배터리 셀을 프레임의 공간에 삽입할 때 절연 부재의 끝단이 격벽에 걸려 손상되는 것을 방지하여 배터리 셀의 절연성을 확보할 수 있는 배터리 팩에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩은 전극 조립체; 및 내부에 상기 전극조립체를 수용하며, 제 1 끝단에 배치되는 끝단벽과, 상기 끝단벽에 연결되고 상기 제 1 끝단과 반대되는 제 2 끝단을 향해 연장되는 측벽과, 상기 끝단벽과 상기 측벽 사이에 연결되는 라운드부를 가지는 케이스를 포함하는 배터리 셀; 및 상기 케이스의 측벽에 배치되는 제 1 부분과, 상기 라운드부의 적어도 일부를 덮는 제 2 부분을 포함하는 절연 부재를 구비하고, 상기 절연 부재의 제 2 부분의 끝단이 상기 라운드부에 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배터리 팩은 상기 배터리 셀과 인접한 적어도 하나의 격벽을 더 구비할 수 있다.
상기 절연 부재가 절연성 열 수축 물질을 포함할 수 있다.
상기 절연 부재가 폴리카보네이트(PC), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE) 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 중 선택된 적어도 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다.
상기 절연 부재가 세라믹 입자를 더 포함할 수 있다.
상기 케이스의 측벽이 적어도 하나의 제 1 측벽과, 상기 적어도 하나의 제 1 측벽과 연결되는 적어도 하나의 제 2 측벽을 포함하며, 상기 절연 부재가 튜브 형상을 가지며 상기 적어도 하나의 제 1 측벽과 상기 적어도 하나의 제 2 측벽을 연속적으로 둘러쌀 수 있다.
상기 절연 부재가 0.05mm 내지 0.3mm의 두께를 가질 수 있다.
상기 라운드부는 1mm 내지 8mm의 곡률 반경을 가질 수 있다.
상기 절연 부재의 끝단에서 외면과, 상기 끝단벽의 외면이 동일 평면을 이룰 수 있다.
상기 라운드부가 상기 케이스의 외부를 향해 돌출될 수 있다.
상기 라운드부가 상기 측벽과 직접 연결되는 제 1 라운드부 끝단과, 상기 끝단벽과 직접 연결되는 제 2 라운드부 끝단을 포함하며, 상기 제 2 라운드부 끝단의 외면과 상기 끝단벽의 외면이 동일 평면을 이룰 수 있다.
상기 라운드부는 상기 케이스의 내부를 향해 돌출될 수 있다.
상기 절연 부재의 제 1 부분이 평평부를 포함하고, 상기 절연 부재의 제 2 부분이 라운드부를 포함할 수 있다.
상기 절연 부재의 제 1 부분과 제 2 부분이 하나의 일체 부재거나, 분리된 부분들일 수 있다.
상기 절연 부재가 끝단벽에 배치되지 않는 것일 수 있다.
또한, 상기 배터리 팩은 상기 케이스의 끝단벽과 접촉하는 냉각 플레이트를 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩은전극 조립체; 및 내부에 상기 전극조립체를 수용하며, 제 1 끝단에 배치되는 끝단벽과, 상기 끝단벽에 연결되고 상기 제 1 끝단과 반대되는 제 2 끝단을 향해 연장되는 측벽과, 상기 끝단벽과 상기 측벽 사이에 연결되는 라운드부를 가지는 케이스를 포함하는 배터리 셀; 및 상기 케이스의 측벽에 배치되고 상기 라운드부의 적어도 일부를 덮는 절연 부재를 구비하고, 상기 절연 부재의 외면과 상기 끝단벽의 외면이 동일 평면을 이루는 것을 특징으로 한다.
상기 측벽의 외면으로부터 상기 제 1 끝단에서 상기 절연 부재의 끝단까지의 거리가, 상기 측벽의 외면으로부터 상기 제 1 끝단과 제 2 끝단 사이로 연장된 상기 케이스의 중심축까지의 거리의 10% 이하일 수 있다.
상기 케이스가 상기 라운드부와 상기 끝단벽 사이에 연결되며 상기 끝단벽의 외면과 평행하고 이격되는 연장부를 더 포함하며, 상기 절연 부재가 상기 연장부의 적어도 일부를 덮을 수 있다.
또한, 상기 배터리 팩은 상기 배터리 셀과 인접하는 적어도 하나의 격벽을 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 배터리 팩은 상기 케이스의 끝단벽과 접촉하는 냉각 플레이트를 더 구비할 수 있다.
상기 절연 부재가 상기 라운드부와 상기 냉각 플레이트 사이의 공간 내부로 연장될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩은 끝단이 케이스의 라운드부에 배치되는 절연 부재를 구비함으로써, 배터리 셀을 프레임의 공간에 삽입할 때 절연 부재의 끝단이 격벽에 걸려 손상되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩은 배터리 셀의 절연성을 확보하여 배터리 셀과 외부 전자 기기 간 불필요한 단락을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 도시한 결합 사시도이다.
도 2는 도 1의 배터리 팩 중 배터리 셀과 프레임을 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 배터리 팩 중 배터리 셀과 절연 부재를 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 배터리 팩의 하부를 도시한 일부 단면도이다.
도 5는 도 4의 케이스와 절연 부재를 도시한 확대 단면도이다.
도 6은 도 1의 절연 부재의 또다른 예를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩 중 도 4와 대응되는 부분의 단면도이다.
도 8은 도 7의 케이스와 절연 부재를 도시한 확대 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 팩 중 도 4와 대응되는 부분의 단면도이다.
도 10은 도 9의 케이스와 절연 부재를 도시한 확대 단면도이다.
이하 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 도시한 결합 사시도이고, 도 2는 도 1의 배터리 팩 중 배터리 셀과 프레임을 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 배터리 팩 중 배터리 셀과 절연 부재를 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 도 1의 배터리 팩의 하부를 도시한 일부 단면도이고, 도 5는 도 4의 케이스와 절연 부재를 도시한 확대 단면도이고, 도 6은 도 1의 절연 부재의 또다른 예를 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)은 적어도 하나의 배터리 셀(110), 절연 부재(120), 프레임(130) 및 냉각 플레이트(140)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 배터리 셀(110)은 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 위치하는 전극 조립체(111)와, 전극 조립체(111)와 전해액이 내장되는 공간을 구비하는 케이스(113)와, 케이스(113)와 결합되어 케이스(113)를 밀봉하는 캡 조립체(115), 및 양극판과 음극판 각각과 전기적으로 연결되고 캡 조립체(115)의 외측으로 돌출되는 양극 단자(117)와 음극 단자(119)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 케이스(113)는 전극 조립체(111)가 수용될 수 있도록 개구된 상부를 가지며, 한 쌍의 제 1 측면(또는 제 1 측벽)(113a), 한 쌍의 제 2 측면(113b)(또는 제 2 측벽) 및 하면(또는 끝단벽)(113c)을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 제 1 측면(113a)은 폭이 넓은 장측면일 수 있으며, 제 2 측면(113b)은 제 1 측면(113a)과 연결되고 제 1 측면(113a)의 폭보다 좁은 폭을 가지는 단측면일 수 있고, 하면(113c)은 제 1 측면(113a)과 제 2 측면(113b)에 연결될 수 있다. 다시 말해서, 상기 하면(113c)은 배터리 셀(110)의 제 1 끝단에 배치될 수 있으며, 제 1 측면(113a)와 제 2 측면(113b)은 하면(113c)과 연결되며 배터리 셀(110)의 제 1 끝단과 반대되는 제 2 끝단을 향해 연장될 수 있다.
상기 케이스(113)는 금속 플레이트를 딥드로잉(deep drawing)하여 형성될 수 있으며, 케이스(113)의 형성 공정에 의해 제 1 측면(113a) 및 제 2 측면(113b) 각각과 하면(113c)이 연결되는 부분에 외부로 돌출된 라운드부(Sr)가 형성될 수 있다.
위와 같은 구성을 가지는 배터리 셀(110)은 외부 전자 기기에 연결되어 전원을 공급하는 방전 동작을 수행하거나, 외부 전자 기기로부터 전원을 공급받는 충전 동작을 수행한다.
상기 절연 부재(120)는 배터리 셀(110)의 측면들, 즉 케이스(113)의 제 1 측면(113a)과 제 2 측면(113b)을 감싸도록 형성된다. 예를 들어, 상기 절연 부재(120)는, 케이스(113)의 제 1 측면(113a)과 제 2 측면(113b)을 연속적으로 감싸도록 일체형 튜브 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 절연 부재(120)는 접합선(seam)이 없는 하나의 덩어리로 형성될 수 있으며, 속이 빈 상태로 길게 연장된 형상을 가진다. 여기서, 상기 절연 부재(120)는 케이스(113) 중 라운드부(Sr)의 적어도 일부를 덮되, 하면(113c)을 덮지 않도록 연장된다. 이에 따라, 상기 절연 부재(120)의 하부 끝단이 라운드부(Sr)의 시작점과 끝점 사이에 위치할 수 있다. 여기서, 상기 라운드부(Sr)의 시작점(또는 제 1 라운드부 끝단)은 제 1 측면(113a)과 제 2 측면(113b) 각각과 라운드부(Sr)가 만나거나 접촉하는 부분이며, 라운드부(Sr)의 끝점(또는 제 2 라운드부 끝단)은 라운드부(Sr)와 하면(113c)이 만나거나 접촉하는 부분이다. 즉, 상기 라운드부(Sr)의 시작점은 제 1 측면(113a)과 제 2 측면(113b)과 직접 연결되며, 라운드부(Sr)의 끝점은 하면(113c)과 직접 연결된다. 예를 들어, 라운드부(Sr)의 끝점의 외면은 하면(113c)의 외면과 동일 평면을 이룰 수 있다. 또한, 절연 부재(120)의 끝단의 외면은 하면(113c)의 외면과 동일 평면을 이룰 수 있다. 즉, 상기 절연 부재(120)의 하부 끝단이 하면(113c)과 동일 평면을 이룰 수 있다.
위와 같은 절연 부재(120)는 배터리 셀(110)과 외부 전자 기기 사이에 발생할 수 있는 불필요한 단락을 방지하는 역할을 한다. 또한, 상기 절연 부재(120)는 프레임(130)의 공간(133)에 배터리 셀(110)을 삽입시 절연 부재(120)의 끝단이 격벽(134)에 걸리는 것을 방지하면서, 배터리 셀(110)로부터 발생하는 열이 케이스(113)의 하면(113c)을 통해 방출되게 할 수 있다.
상기 절연 부재(120)는 구체적으로 제 1 절연 측면(121)과 제 2 절연 측면(122)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 절연 측면(121)은 제 1 측면(113a)과 대응하며 라운드부(Sr)까지 연장되는 장측면일 수 있으며, 제 2 절연 측면(122)은 제 2 측면(113b)과 대응되며 라운드부(Sr)까지 연장되는 단측면일 수 있다. 이러한 절연 부재(120)는 내부에 배터리 셀(110)이 수용된 상태에서 히팅(heating) 공정에 의해 배터리 셀(110)에 밀착될 수 있다. 여기서, 상기 히팅 공정시 열은 제 2 측면(113b)과 라운드부(Sr)를 향해 가해진다. 이는, 제 1 측면(113a)에 열을 가하면 제 1 절연 측면(121)이 불균일해지기 때문이다. 그럼, 프레임(130)의 공간(133)에 배터리 셀(110)을 삽입시 제 1 측면(113a)에 밀착된 제 1 절연 측면(121)이 프레임(130)의 격벽(134)에 균일하게 접촉되지 않는다. 이 경우, 프레임(130)을 통한 배터리 셀(110)의 열 방출 효율이 저하된다.
다음은 상기 절연 부재(120)와 케이스(113)의 밀착 관계에 대해 제 1 절연 측면(121)과 제 1 측면(113a)을 예로 들어 설명하기로 한다. 여기서, 제 1 절연 측면(121)과 제 1 측면(113a)의 밀착 관계와 동일한 제 2 절연 측면(122)과 제 2 측면(113b)의 밀착 관계에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 제 1 절연 측면(121)은 하부 끝단이 라운드부(Sr)에 배치되게 밀착된다. 구체적으로, 상기 제 1 절연 측면(121)은 제 1 측면(113a)에 배치되어 밀착되는 제 1 절연 평평부(또는 제 1 부분)(121P)와, 라운드부(Sr)의 적어도 일부에 배치되어 밀착되는 제 1 절연 라운드부(또는 제 2 부분)(121R)를 포함한다. 여기서, 제 1 절연 라운드부(121R)의 끝단은 라운드부(Sr)에 배치된다. 상기 제 1 절연 평평부(121P)와 제 1 절연 라운드부(121R)는 하나의 일체 부재이거나, 분리된 부분들일 수 있다. 여기서, 상기 라운드부(Sr)의 곡률 반경(R)은 1mm 이상 8mm 이하일 수 있다. 상기 라운드부(Sr)의 곡률 반경(R)이 1mm 미만이면, 제 1 절연 라운드부(121R)가 형성될 공간이 적어지고 케이스(113)의 하면(113c) 방향으로 배치되기 어렵다. 그럼, 프레임(130)의 공간(133)에 배터리 셀(110)을 삽입시 제 1 절연 측면(121)의 끝단이 격벽(134)에 가까워져 걸리기 쉬워지게 된다. 그리고, 상기 라운드부(Sr)의 곡률 반경(R)이 8mm 를 초과하면 케이스(113)의 내부 공간에서 전극 조립체(111)와 케이스(113) 사이에 형성되는 데드 스페이스가 커지는 문제점이 있다.
상기 절연 부재(120)는 절연성이면서 열수축성 물질, 예를 들어 폴리카보네이트(PC), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE) 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 중 선택된 적어도 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 절연 부재(120)는 배터리 셀(110)로부터 발생하는 열의 용이한 방출을 위해 폴리카보네이트(PC), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE) 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 중 선택된 적어도 어느 하나의 물질에 열전도성을 가지는 물질, 예를 들어 세라믹 입자(120a)를 포함시켜 형성될 수도 있다.
또한, 절연 부재(120)는 0.05mm 내지 0.3mm의 두께를 가지도록 형성될 수 있다. 여기서, 절연 부재(120)를 0.05mm 미만의 두께로 형성하는 것은 사출 공정 특성상 어려우며, 절연 부재(120)를 0.3mm의 두께를 초과하도록 형성하면 배터리 팩(100)의 전체 두께가 증가된다.
상기 프레임(130)은 한 쌍의 제 1 지지판(131)과, 한쌍의 제 1 지지판(131)을 연결하는 한 쌍의 제 2 지지판(132)을 포함하며, 내부에 배터리 셀(110)이 삽입되는 공간(133)을 형성하기 위한 적어도 하나의 격벽(134)을 포함한다. 상기 격벽(134)은 제 1 지지판(131)과 평행하게 배열될 수 있다. 이러한 프레임(130)은 금속 재질, 예를 들어 알루미늄 재질로 형성되어, 배터리 셀(110)로부터 발생된 열을 외부로 방출하는 역할을 할 수 있다.
상기 냉각 플레이트(140)는 프레임(130)의 하부에 결합되고 접촉된다. 또한, 상기 냉각 플레이트(140)는 프레임(130)의 공간(133)에 삽입되는 배터리 셀(110)의 하부, 예를 들어 케이스(113)의 하면(113c)과 접촉한다. 이러한 냉각 플레이트(140)는 내부에 냉각수 흐름 경로가 형성된 금속 재질로 형성되어, 냉각수에 의해 배터리 셀(110)로부터 발생하는 열 또는 배터리 셀(110)로부터 프레임(130)을 통해 전달된 열을 냉각시킬 수 있다. 도시하진 않았지만, 상기 냉각 플레이트(140)는 냉각수를 공급하는 냉각수 공급 장치와 연결될 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)은 끝단이 케이스(113)의 라운드부(Sr)에 배치되는 절연 부재(120)를 구비함으로써, 배터리 셀(110)을 프레임(130)의 공간(133)에 삽입할 때 절연 부재(120)가 격벽(134)에 걸려 손상되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)은 배터리 셀(110)의 절연성을 확보하여 배터리 셀(110)과 외부 전자 기기 간 불필요한 단락을 방지할 수 있다.
다음은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩에 대해 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩 중 도 4와 대응되는 부분의 일부 단면도이고, 도 8은 도 7의 케이스와 절연 부재를 도시한 확대 단면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩은 도 1에 도시된 배터리 팩(100)과 비교하여 케이스(213)와 절연 부재(220)의 구성만 상이할 뿐 동일한 구성을 가지며, 동일한 작용을 한다. 이에 따라, 동일한 구성에 대한 도시 및 중복된 설명은 생략하기로 하며, 케이스(213)와 절연 부재(220)에 대해서 중점적으로 설명하기로 한다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 케이스(213)는 도 3 및 도 4에 도시된 케이스(113)와 유사하다. 다만, 상기 케이스(213)는 제 1 측면(113a) 및 제 2 측면(113b) 각각과 하면(113c) 사이에 형성되는 외부로 돌출된 라운드부(Sr1) 뿐만 아니라 연장부(Se)를 더 포함한다. 상기 연장부(Se)는 라운드부(Sr1)로부터 케이스(213)의 하면(113c)과 평행한 방향으로 연장되며, 케이스(213)의 하면(113c) 보다 높은 위치에 위치한다. 이에 따라, 상기 케이스(213)의 제 1 측면(113a)과 하면(113c) 사이에서 연장부(Se) 외측에 절연 부재(220)가 수용될 수 있는 수용 공간(Ss1)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제 1 측면(113a)과 하면(113c) 사이의 거리(Dp)는 케이스(113)의 중심축(C)과 제 1 측면(113a) 사이의 거리(Dc)의 10% 이하일 수 있다. 즉, 상기 케이스(213)의 제 1 측면(113a)의 외면으로부터 제 1 끝단에서 절연 부재(220)의 끝단까지의 거리(Dp)가, 케이스(213)의 제 1 측면(113a)의 외면으로부터 제 1 끝단과 제 2 끝단 사이로 연장된 케이스(213)의 중심축(C)까지의 거리(Dc)의 10% 이하일 수 있다. 이는 거리(Dp)가 거리(Dc)의 10%를 초과하면, 배터리 셀(110)로부터 발생하는 열이 케이스(213)의 하면(113c)을 통해 방출되는 효과가 적어지기 때문이다.
상기 절연 부재(220)는 구체적으로 도 3 및 도 4에 도시된 제 1 절연 측면(121) 및 제 2 절연 측면(122)과 유사한 제 1 절연 측면(221) 및 제 2 절연 측면(미도시)을 가진다. 다만, 상기 제 1 절연 측면(221)은 제 1 측면(113a)과 대응하며 라운드부(Sr)를 지나 수용 공간(Ss1)까지 연장되는 장측면일 수 있으며, 제 2 절연 측면(미도시)은 제 2 측면(도 3의 113b)과 대응되며 라운드부(Sr)를 지나 수용 공간(Ss1)까지 연장되는 단측면일 수 있다. 이하에서는, 제 1 절연 측면(221)과 제 2 절연 측면(미도시) 중 제 1 절연 측면(221)을 예로 들어 구체적으로 설명하기로 한다.
상기 제 1 절연 측면(221)은 하부 끝단이 케이스(213)의 수용 공간(Ss1)에 배치되게 밀착된다. 구체적으로, 상기 제 1 절연 측면(221)은 제 1 측면(113a)에 밀착되는 제 1 절연 평평부(221P)와, 라운드부(Sr1)에 밀착되는 제 1 절연 라운드부(221R)와, 수용 공간(Ss1)에 수용되는 제 1 절연 연장부(221E)를 포함한다.
한편, 제 2 절연 측면(미도시)은 제 1 절연 측면(221)과 폭만 다르며 동일한 형태로 형성되므로 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
상기와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩은 절연 부재(220)를 케이스(213)의 수용 공간(Ss1)에 수용하여 케이스(213)의 하부 방향에 안정적으로 배치되게 함으로써, 프레임(130)의 공간(133)에 배터리 셀(110)을 삽입시 절연 부재(220)의 끝단이 격벽(134)에 걸려 손상되는 것을 더욱 효과적으로 방지하면서 배터리 셀(110)로부터 발생하는 열이 케이스(213)의 하면(113c)을 통해 방출되게 할 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩은 배터리 셀(110)의 절연성을 더욱 효과적으로 확보하여 배터리 셀(110)과 외부 전자 기기 간 불필요한 단락을 방지할 수 있다.
다음은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 팩에 대해 설명하기로 한다.
도 9는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 팩 중 도 4와 대응되는 부분의 단면도이고, 도 10은 도 9의 케이스와 절연 부재를 도시한 확대 단면도이다.
본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 팩은 도 1에 도시된 배터리 팩(100)과 비교하여 케이스(313)와 절연 부재(320)의 구성만 상이할 뿐 동일한 구성을 가지며, 동일한 작용을 한다. 이에 따라, 동일한 구성에 대한 도시 및 중복된 설명은 생략하기로 하며, 케이스(313)와 절연 부재(320)에 대해서 중점적으로 설명하기로 한다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 케이스(313)는 도 3 및 도 4에 도시된 케이스(113)와 유사하다. 다만, 상기 케이스(313)는 제 1 측면(113a) 및 제 2 측면(113b) 각각과 하면(113c) 사이에 형성되는 라운드부(Sr2)가 케이스(313)의 내부로 돌출된다. 이에 따라, 상기 제 1 측면(113a) 및 제 2 측면(113b) 각각과 하면(113c) 사이에서 라운드부(Sr2) 외측에 절연 부재(320)가 수용될 수 있는 수용 공간(Ss2)이 형성될 수 있다.
상기 절연 부재(320)는 구체적으로 도 3 및 도 4에 도시된 제 1 절연 측면(121)과 제 2 절연 측면(122)과 유사한 제 1 절연 측면(321)과 제 2 절연 측면(미도시)을 가진다. 다만, 상기 제 1 절연 측면(321)은 제 1 측면(113a)과 대응하며 수용 공간(Ss2)에 수용되도록 연장되는 장측면일 수 있으며, 제 2 절연 측면(미도시)은 제 2 측면(도 3의 113b)과 대응되며 수용 공간(Ss2)에 수용되도록 연장되는 단측면일 수 있다. 이하에서는, 제 1 절연 측면(321)과 제 2 절연 측면(미도시) 중 제 1 절연 측면(321)을 예로 들어 구체적으로 설명하기로 한다.
상기 제 1 절연 측면(321)은 하부 끝단이 수용 공간(Ss2)에 배치되게 밀착된다. 구체적으로, 상기 제 1 절연 측면(321)은 제 1 측면(113a)에 밀착되는 제 1 절연 평평부(321P)와, 수용 공간(Ss2)에 수용되는 제 1 절연 라운드부(321R)를 포함한다.
한편, 제 2 절연 측면(미도시)은 제 1 절연 측면(321)과 폭만 다르며 동일한 형태로 형성되므로 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
상기와 같이 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 팩은 절연 부재(320)를 케이스(313)의 수용 공간(Ss2)에 수용하여 케이스(313)의 하부 방향에 안정적으로 배치되게 함으로써, 프레임(130)의 공간(133)에 배터리 셀(110)을 삽입시 절연 부재(320)의 끝단이 격벽(134)에 걸려 손상되는 것을 더욱 효과적으로 방지하면서 배터리 셀(110)로부터 발생하는 열이 케이스(313)의 하면(113c)을 통해 방출되게 할 수 있다.
따라서, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 팩은 배터리 셀(110)의 절연성을 더욱 효과적으로 확보하여 배터리 셀(110)과 외부 전자 기기 간 불필요한 단락을 방지할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
100: 배터리 팩 110: 배터리 셀
120, 220, 320: 절연 부재 130: 프레임
140: 냉각 플레이트

Claims (22)

  1. 전극 조립체; 및 내부에 상기 전극조립체를 수용하며, 제 1 끝단에 배치되는 끝단벽과, 상기 끝단벽에 연결되고 상기 제 1 끝단과 반대되는 제 2 끝단을 향해 연장되는 측벽과, 상기 끝단벽과 상기 측벽 사이에 연결되는 라운드부를 가지는 케이스를 포함하는 배터리 셀;
    상기 케이스의 측벽에 배치되는 제 1 부분과, 상기 라운드부의 적어도 일부를 덮는 제 2 부분을 포함하는 절연 부재; 및
    상기 배터리 셀과 인접한 적어도 하나의 격벽을 구비하고,
    상기 절연 부재의 제 2 부분의 끝단이 상기 라운드부에 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연 부재가 절연성 열 수축 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연 부재가 폴리카보네이트(PC), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE) 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 중 선택된 적어도 어느 하나의 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 절연 부재가 세라믹 입자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이스의 측벽이 적어도 하나의 제 1 측벽과, 상기 적어도 하나의 제 1 측벽과 연결되는 적어도 하나의 제 2 측벽을 포함하며,
    상기 절연 부재가 튜브 형상을 가지며 상기 적어도 하나의 제 1 측벽과 상기 적어도 하나의 제 2 측벽을 연속적으로 둘러싸는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연 부재가 0.05mm 내지 0.3mm의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 라운드부는 1mm 내지 8mm의 곡률 반경을 가지는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연 부재의 끝단에서 외면과, 상기 끝단벽의 외면이 동일 평면을 이루는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 라운드부가 상기 케이스의 외부를 향해 돌출되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 라운드부가 상기 측벽과 직접 연결되는 제 1 라운드부 끝단과, 상기 끝단벽과 직접 연결되는 제 2 라운드부 끝단을 포함하며,
    상기 제 2 라운드부 끝단의 외면과 상기 끝단벽의 외면이 동일 평면을 이루는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 라운드부는 상기 케이스의 내부를 향해 돌출되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연 부재의 제 1 부분이 평평부를 포함하고,
    상기 절연 부재의 제 2 부분이 라운드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연 부재의 제 1 부분과 제 2 부분이 하나의 일체 부재거나, 분리된 부분들인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연 부재의 제 2 부분은 상기 케이스의 라운드부 전체를 덮는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이스의 끝단벽과 접촉하는 냉각 플레이트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  17. 전극 조립체; 및 내부에 상기 전극조립체를 수용하며, 제 1 끝단에 배치되는 끝단벽과, 상기 끝단벽에 연결되고 상기 제 1 끝단과 반대되는 제 2 끝단을 향해 연장되는 측벽과, 상기 끝단벽과 상기 측벽 사이에 연결되는 라운드부를 가지는 케이스를 포함하는 배터리 셀; 및
    상기 케이스의 측벽에 배치되고 상기 라운드부의 적어도 일부를 덮는 절연 부재를 구비하고,
    상기 절연 부재의 외면과 상기 끝단벽의 외면이 동일 평면을 이루는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 측벽의 외면으로부터 상기 제 1 끝단에서 상기 절연 부재의 끝단까지의 거리가, 상기 측벽의 외면으로부터 상기 제 1 끝단과 제 2 끝단 사이로 연장된 상기 케이스의 중심축까지의 거리의 10% 이하인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 케이스가 상기 라운드부와 상기 끝단벽 사이에 연결되며 상기 끝단벽의 외면과 평행하고 이격되는 연장부를 더 포함하며,
    상기 절연 부재가 상기 연장부의 적어도 일부를 덮는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 배터리 셀과 인접하는 적어도 하나의 격벽을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 케이스의 끝단벽과 접촉하는 냉각 플레이트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 절연 부재가 상기 라운드부와 상기 냉각 플레이트 사이의 공간 내부로 연장되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
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