KR101256075B1

KR101256075B1 - 스페이서를 갖는 이차전지 팩

Info

Publication number: KR101256075B1
Application number: KR1020110032187A
Authority: KR
Inventors: 배상훈
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2011-04-07
Filing date: 2011-04-07
Publication date: 2013-04-18
Also published as: KR20120114581A; US9190641B2; US20120258335A1

Abstract

본 발명의 일 실시예는 케이스에 수용되는 복수의 단위셀들을 안정적으로 고정시키는 이차전지 팩을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 팩은, 이차전지로 이루어져 이웃하여 배치되는 단위셀들, 상기 단위셀들의 측면을 지지하면서 상기 단위셀들을 수용하는 케이스, 및 상기 단위셀들 사이에서 압착되어 상기 단위셀들을 탄성적으로 지지하는 스페이서를 포함한다.

Description

스페이서를 갖는 이차전지 팩 {RECHARGEABLE BATTERY PACK HAVING SPACER}

본 기재는 케이스에 복수의 단위셀들을 수용하여 고정시킨 이차전지 팩에 관한 것이다.

이차전지는 사용되는 기기의 종류에 따라 단위셀로 사용될 수도 있고, 단위셀들을 전기적으로 연결하여 사용될 수도 있다. 예를 들면, 이차전지 팩은 복수의 단위셀들과, 단위셀들을 보호하는 보호회로모듈(PCM; Protection Circuit Module), 및 단위셀들을 보호회로모듈에 연결하는 도전성의 연결 탭(tab)과 케이블을 포함한다.

예를 들면, 이차전지 팩은 복수의 단위셀들을 케이스에 수용함에 있어서, 단위셀들 사이에 셀 홀더(cell holder)를 삽입한다. 그리고 단위셀들은 연결 탭에 의하여 전기적으로 서로 연결되고, 연결 탭은 케이블을 통하여 보호회로모듈에 연결된다.

단위셀 및 셀 홀더는 치수 공차에 의한 치수 산포가 발생되는 경우에도 케이스 내에서 상호 원활히 조립되어야 한다. 따라서 셀 홀더는 단위셀보다 큰 삽입 공간을 형성하여 단위셀들을 느슨한 상태로 수용하여 케이스에 고정한다. 따라서 이차전지 팩이 진동, 낙하 및 드럼 테스트와 같은 물리적 충격에 노출되면, 셀 홀더 내에서 단위셀이 유동될 수 있다. 또한 이차전지 팩에서, 단위셀들과 연결 탭의 용접 상태, 연결 탭과 케이블의 연결 상태 및 단위셀이 각각 손상될 수 있다.

본 발명의 일 실시예는 케이스에 수용되는 복수의 단위셀들을 안정적으로 고정시키는 이차전지 팩을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 팩은, 이차전지로 이루어져 이웃하여 배치되는 단위셀들, 상기 단위셀들의 측면을 지지하면서 상기 단위셀들을 수용하는 케이스, 및 상기 단위셀들 사이에서 압착되어 상기 단위셀들을 탄성적으로 지지하는 스페이서를 포함한다.

상기 케이스는, 상기 스페이서의 탄성력에 대항하여 상기 단위셀을 지지하도록 상기 단위셀의 측면에 대응하는 지지부를 포함할 수 있다.

상기 스페이서는, 상기 단위셀들을 압착하도록 제1 방향 양측에 형성되는 1쌍의 압착부, 및 상기 압착부를 탄성적으로 연결하는 탄성부를 포함할 수 있다.

상기 단위셀들은, 상기 제1 방향과 이에 직교하는 제2 방향의 교차점을 기준으로 대칭되는 적어도 4지점에 배치되며, 상기 4지점 중 2지점에 배치되는 1쌍의 제1 단위셀과, 나머지 2지점에 배치되는 1쌍의 제2 단위셀을 포함하며, 상기 압착부는, 제1 압착부와 제2 압착부를 포함하고, 상기 제1 압착부는, 상기 제1 방향에 대하여, 상기 제1 단위셀을 상기 제2 단위셀의 반대 측으로 가압하고, 상기 제2 방향에 대하여, 1쌍의 상기 제1 단위셀을 서로 반대 방향으로 가압하며, 상기 제2 압착부는, 상기 제1 방향에 대하여, 상기 제2 단위셀을 상기 제1 단위셀의 반대 측으로 가압하고, 상기 제2 방향에 대하여, 1쌍의 상기 제2 단위셀을 서로 반대 방향으로 가압할 수 있다.

상기 제1 압착부는, 상기 제1 단위셀들 사이에 설정되는 일측 간격에 삽입되는 쐐기 형상(wedge-shaped)으로 형성되고, 상기 제2 압착부는, 상기 제2 단위셀들 사이에 설정되는 일측 간격에 삽입되는 쐐기 형상으로 형성될 수 있다.

상기 탄성부는, 상기 제2 방향으로 이격되어 대칭되는 제1 탄성부와 제2 탄성부를 포함하며, 상기 제1 탄성부는, 상기 제1 방향에 대하여, 상기 제1 압착부와 상기 제2 압착부의 서로 마주하는 부분을 연결하며 상기 스페이서의 중심으로 볼록한 곡선으로 형성되고, 상기 제2 탄성부는 상기 제1 방향에 대하여, 상기 제1 압착부와 상기 제2 압착부의 서로 마주하는 부분을 연결하며 상기 스페이서의 중심으로 볼록한 곡선으로 형성될 수 있다.

상기 단위셀들은, 제2 방향으로 대칭되는 2지점에 배치되며, 상기 2지점 중 1지점에 배치되는 제1 단위셀과, 나머지 1지점에 배치되는 제2 단위셀을 포함하며, 상기 스페이서는, 상기 제1 단위셀과 상기 제2 단위셀을 압착하도록 상기 제2 방향 양측에 형성되는 제1 압착부와 제2 압착부, 및 상기 제1 압착부와 상기 제2 압착부를 탄성적으로 연결하는 탄성부를 포함할 수 있다.

상기 제1 압착부는, 상기 제1 단위셀의 측면 중심을 지지하도록 상기 스페이서의 중심에서 상기 제2 방향의 일측으로 돌출되고, 상기 제2 압착부는, 상기 제1 단위셀의 측면 중심의 양측에 대응하여 상기 제2 단위셀의 측면을 지지하도록 상기 제1 방향에 직교하는 제1 방향에 대하여 상기 제1 압착부의 양측에서 상기 탄성부에 연결되어 상기 제1 압착부의 반대측으로 돌출될 수 있다.

상기 단위셀들은, 상기 제1 방향으로 대칭되는 2지점에 배치되며, 상기 2지점 중 1지점에 배치되는 제1 단위셀과, 나머지 1지점에 배치되는 제2 단위셀을 포함하며, 상기 압착부는, 상기 제1 방향에 대하여, 상기 제1 단위셀과 상기 제2 단위셀을 서로 반대 방향으로 가압하고, 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향에 대하여, 상기 제1 단위셀과 상기 제2 단위셀을 나란하게 가압하는 제1 압착부와 제2 압착부를 포함할 수 있다.

상기 탄성부는, 상기 제1 방향에 대하여, 상기 제1 압착부와 상기 제2 압착부를 연결하며 상기 단위셀의 반대 방향으로 볼록한 곡선으로 형성될 수 있다.

상기 단위셀들은, 상기 제1 방향으로 대칭되는 2지점에 배치되며, 상기 2지점 중 1지점에 배치되는 제1 단위셀과, 나머지 1지점에 배치되는 제2 단위셀을 포함하며, 상기 압착부는, 상기 제1 방향에 대하여, 상기 제1 단위셀과 상기 제2 단위셀을 서로 반대 방향으로 가압하는 제1 압착부와 제2 압착부를 포함할 수 있다.

상기 탄성부는, 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 이격되어 대칭되는 제1 탄성부와 제2 탄성부를 포함하며, 상기 제1 탄성부는, 상기 제1 방향에 대하여, 상기 제1 압착부와 상기 제2 압착부의 서로 마주하는 부분을 상기 스페이서의 중심으로 오목한 곡선으로 연결하고, 상기 제2 탄성부는, 상기 제1 방향에 대하여, 상기 제1 압착부와 상기 제2 압착부의 서로 마주하는 부분을 상기 스페이서의 중심으로 오목한 곡선으로 연결할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 팩은, 상기 단위셀들의 보호회로를 구비하는 보호회로모듈, 상기 단위셀들을 전기적으로 연결하는 연결 탭, 및 상기 보호회로모듈을 상기 연결 탭에 연결하는 케이블을 더 포함할 수 있다.

상기 연결 탭은, 상기 단위셀들에 전기적으로 연결되는 플레이트와, 상기 플레이트에서 돌출되어 상기 케이블을 클램핑하는 클램프를 포함할 수 있다.

상기 클램프는, 상기 플레이트를 부분 절단하여 일체로 형성되며 상기 플레이트 상에 수직 상태로 돌출될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 스페이서를 개재하여 복수의 단위셀들을 케이스에 수용하여 단위셀들을 안정적으로 고정시키므로 외부로부터 가해지는 물리적 충격으로부터 단위셀들의 유동을 방지하는 효과가 있다. 따라서 이차전지 팩에서, 단위셀들과 연결 탭의 연결 상태(예를 들면, 용접 상태)가 유지되고, 연결 탭과 케이블의 연결 상태(클램핑)가 유지되며, 케이스 내에서 단위셀들이 각각 안정적으로 유지 및 보호될 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 팩의 평면도이다.
도 2는 도 1에서 제1 스페이서와 단위셀의 결합 상태의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 제1 스페이서의 작동 상태도이다.
도 4는 도 1에서 제2 스페이서와 단위셀의 결합 상태의 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 제2 스페이서의 작동 상태도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 팩의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지 팩의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차전지 팩의 사시도이다.
도 9는 도 8에서 단위셀들에 연결 탭을 용접한 상태의 평면도이다.
도 10은 연결 탭의 상세한 사시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 팩(100)의 평면도이다. 도 1을 참조하면, 제1 실시예의 이차전지 팩(100)은 이차전지로 이루어지는 복수의 단위셀들(10), 단위셀들(10)을 수용하는 케이스(20), 및 단위셀들(10)을 탄성적으로 지지하는 스페이서(30)를 포함한다.

예를 들면, 단위셀(10)은 원통형 이차전지로 형성되며, 즉 세퍼레이터를 개재하여 양극과 음극을 권취하여 형성되는 전극군, 전해액과 전극군을 내장하는 캔, 및 캔에 기밀 구조로 체결되어 전극군에 전기적으로 연결되는 캡 조립체를 포함하여, 충전과 방전 작용을 반복적으로 수행할 수 있도록 형성된다(미도시).

케이스(20)는 단위셀들(10)의 수용 개수를 설정하며, 단위셀들(10)을 제한된 수용 공간에 최적으로 수용할 수 있도록 형성된다. 예를 들면, 케이스(20)는 직육면체의 상부를 개방하는 수용 공간을 형성할 수 있다.

케이스(20)는 수용되는 단위셀들(10)의 일측을 각각 지지할 수 있도록 단위셀(10)을 수용하여 부분적으로 지지하는 지지부(21)를 구비한다. 지지부(21)는 단위셀(10)의 삽입을 안내하며, 설정된 수용 공간 내에서 단위셀(10)의 수용 개수를 최대화 할 수 있도록 배치된다.

케이스(20)에 스페이서(30)를 삽입한 상태에서 지지부(21)는 단위셀(10)의 측면에 밀착되어 스페이서(30)의 탄성력에 대항하여 단위셀(10)을 지지한다. 도시된 바와 같이, 단위셀(10)이 원통형 이차전지로 형성되는 경우, 지지부(21)는 원통에 대응하여 오목하게 형성된다. 또한 단위셀이 각형 이차전지로 형성되는 경우, 지지부는 각형에 대응하여 오목하게 형성될 수 있다(미도시).

케이스(20) 내부에 스페이서(30)가 양측(예를 들면, 상하측)에서 삽입될 수 있도록, 지지부(21)는 양측을 개방 구조로 형성한다. 즉 양측 개방 구조는 단위셀들(10)을 케이스(20) 내의 지지부(21)에 삽입하는 공정을 용이하게 한다. 스페이서(30)가 상하 양측에서 삽입되므로 단위셀들(10)을 안정적으로 지지할 수 있다. 편의상, 도 1에서는 케이스(20)의 상부를 개방하고 스페이서(30)를 상부에서 삽입하는 구조를 예시한다.

지지부(21)에 단위셀들(10)을 삽입한 후, 스페이서(30)는 이웃하는 단위셀들(10) 사이에 삽입된다. 스페이서(30)는 단위셀들(10) 사이에 억지끼움으로 삽입되어 자체 탄성력으로 단위셀들(10)을 가압한다. 따라서 단위셀들(10)은 일측으로 스페이서(30)에 지지되고 다른 일측으로 지지부(21)에 지지된다.

즉 스페이서(30)는 단위셀들(10)을 케이스(20)의 내부에서 탄성적 및 안정적으로 고정시키므로 물리적 충격으로부터 단위셀들(10)의 유동을 방지할 수 있다. 예를 들어, 케이스(20)에 가해지는 물리적 충격은 스페이서(30)에서 완화된다. 따라서 단위셀들(10)은 지지부(21)와 스페이서(30) 사이에서 안정되고, 이차전지 팩(100)은 물리적 충격으로부터 보호될 수 있다.

스페이서(30)는 케이스(20) 내에서 단위셀들(10)의 배치 구조에 따라 단일 타입 또는 복수 타입으로 형성될 수 있다. 제1 실시예에서 스페이서(30)는 2가지 타입인 제1 스페이서(31)와 제2 스페이서(32)를 예시한다.

이차전지 팩(100)은 30개의 단위셀들(10)을 케이스(20)에 내장하며, 그 중 임의의 3개 단위셀(10)을 양극단자(10a)가 케이스(20)의 상방으로 향하도록 이웃하게 배치하고, 다른 임의의 3개 단위셀(10)을 음극단자(10b)가 케이스(20)의 상방으로 향하도록 이웃하여 배치하며, 이 배치를 케이스(20) 내에서 반복적으로 이루고 있다. 편의상, 케이스(20)의 외곽에 배치되는 단위셀들(40)을 중간 부분의 단위셀들(10)과 구분할 수 있다. 그러면 중간 부분의 단위셀들(10)은 제1 스페이서(31)로 지지되고, 양측의 단위셀들(40)은 제2 스페이서(32)로 지지된다.

제1, 제2 스페이서(31, 32)는, 제1 실시예에서 같이, 하나의 이차전지 팩(100) 내에 함께 사용될 수 있으나, 도시하지 않았지만, 서로 다른 이차전지 팩에 각각 단독으로 사용될 수도 있다.

도 2는 도 1에서 제1 스페이서(31)와 단위셀(10)의 결합 상태의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 제1 스페이서(31)의 작동 상태도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 스페이서(31)는 단위셀들(10)을 압착하도록 제1 방향(이하, "x축 방향"이라 한다)의 양측에 형성되는 1쌍의 압착부(33), 및 압착부(33)를 탄성적으로 연결하는 탄성부(34)를 포함한다. 제1 방향에 직교하는 방향이 제2 방향(이하 "y축 방향"이라 한다)이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 단위셀들(10)은 케이스(20) 내에 반복적으로 배치된다. 제1 스페이서(31)는 단위셀들(10)을 지지하며, 이때, 단위셀들(10)은 제1 단위셀(11)과 제2 단위셀(12)을 포함한다.

단위셀들(10)은 x축 방향과 y축 방향의 교차점을 기준으로 대칭되는 4지점에 배치되며, 제1 단위셀(11)은 4지점 중 2지점에 배치되어 1쌍을 이루고, 제2 단위셀(12)은 나머지 2지점에 배치되어 1쌍을 이룬다.

압착부(33)는 x축 방향 양측에 각각 형성되는 제1 압착부(331)와 제2 압착부(332)를 포함한다. 예를 들면, 제1 압착부(331)는 1쌍의 제1 단위셀들(11) 사이에 설정되는 일측 간격에 삽입되는 쐐기 형상(wedge-shaped)으로 형성된다. 제2 압착부(332)는 제2 단위셀들(12) 사이에 설정되는 일측 간격에 삽입되는 쐐기 형상으로 형성된다.

따라서 제1 압착부(331)는 x축 방향에 대하여, 제1 단위셀(11)을 제2 단위셀(12)의 반대 측으로 가압하고, 동시에, y축 방향에 대하여, 1쌍의 제1 단위셀(11)을 서로 반대 측으로 가압한다. 제2 압착부(332)는 x축 방향에 대하여, 제2 단위셀(12)을 제1 단위셀(11)의 반대 측으로 가압하고, y축 방향에 대하여, 1쌍의 제2 단위셀(12)을 서로 반대 측으로 가압한다(도 3에서 실선 화살표 참조).

탄성부(34)는 제1, 제2 압착부(331, 332)가 제1, 제2 단위셀들(11, 12)을 가압하도록 y축 방향으로 이격되어 대칭되는 제1 탄성부(341)와 제2 탄성부(342)를 포함한다.

제1 탄성부(341)는 x축 방향에 대하여, 제1 압착부(331)와 제2 압착부(332)의 서로 마주하는 부분을 제1 스페이서(31)의 중심으로 볼록한 곡선으로 연결한다. 제2 탄성부(342)는 x축 방향에 대하여, 제1 압착부(331)와 제2 압착부(332)의 서로 마주하는 부분을 제1 스페이서(31)의 중심으로 볼록한 곡선으로 연결한다.

따라서 제1 스페이서(31)를 제1, 제2 단위셀들(11, 12) 사이에 삽입하면, 제1, 제2 압착부(331, 332)가 중심으로 후퇴하면서 제1, 제2 탄성부(341, 342)가 중심으로 후퇴한다(도 3에서 점선 화살표 참조). 즉 제1, 제2 탄성부(341, 342)의 변형 작동이 제1, 제2 단위셀들(11, 12) 사이에 제1 스페이서(31)의 삽입을 가능하게 한다.

도 4는 도 1에서 제2 스페이서(32)와 단위셀(40)의 결합 상태의 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 제2 스페이서(32)의 작동 상태도이다. 제2 스페이서(32)는 단위셀들(40)을 지지하며, 이때, 단위셀들(40)은 제1 단위셀(41)과 제2 단위셀(42)을 포함한다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 단위셀들(40)은 y축 방향으로 대칭되는 2지점에 배치되며, 제1 단위셀(41)은 2지점 중 1지점에 배치되고, 제2 단위셀(42)은 나머지 1지점에 배치된다.

제2 스페이서(32)는 제1 단위셀(41)과 제2 단위셀(42)을 압착하도록 y축 방향 양측에 형성되는 제1 압착부(431)와 제2 압착부(432), 및 제1, 제2 압착부(431, 432)를 탄성적으로 연결하는 탄성부(44)를 포함한다.

제1 압착부(431)는 제1 단위셀(41)의 측면 중심을 지지하도록 제2 스페이서(32)의 중심에서 y축 방향의 일측으로 돌출된다. 제2 압착부(432)는 제1 단위셀(41)의 측면 중심의 양측에 대응하여 제2 단위셀(42)의 측면을 지지하도록 x축 방향에 대하여 제1 압착부(431)의 양측에서 탄성부(44)에 연결되어 제1 압착부(431)의 반대측으로 돌출된다.

따라서 제1 압착부(431)는 y축 방향에 대하여, 제1 단위셀(41)을 가압하고, 제2 압착부(432)는 y축 방향에 대하여, 제2 단위셀(42)을 가압한다(도 5에서 실선 화살표 참조)

제2 스페이서(32)를 제1, 제2 단위셀들(41, 42) 사이에 삽입하면, 제1 압착부(431)가 후퇴하고, 탄성부(44)에 지지되는 제2 압착부(432)가 벌어진다(도 5에서 점선 화살표 참조). 즉 탄성부(44)의 변형 작동이 제1, 제2 단위셀들(41, 42) 사이에 제2 스페이서(32)의 삽입을 가능하게 한다.

이하에서 본 발명의 다양한 실시예에 대하여 설명하며, 제1 실시예와 동일한 구성에 대하여 설명을 생략하고 제1 실시예와 다른 구성에 대하여 설명한다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 팩(200)의 평면도이다. 도 6을 참조하면, 단위셀들(50)은 x축 방향으로 대칭되는 2지점에 배치되며, 제1 단위셀(51)은 2지점 중 1지점에 배치되고, 제2 단위셀(52)은 나머지 1지점에 배치된다.

스페이서(53)는 제1 압착부(541)와 제2 압착부(542) 및 이들을 연결하는 탄성부(55)를 포함한다. 제1, 제2 압착부(541, 542)는 x축 방향에 대하여, 제1 단위셀(51)과 제2 단위셀(52)을 서로 반대 방향으로 가압하고, y축 방향에 대하여 제1 단위셀(51)과 제2 단위셀(52)을 나란하게 가압한다(도 6의 실선 화살표 참조). 탄성부(55)는 x축 방향에 대하여, 제1 압착부(541)와 제2 압착부(542)를 연결하며, 단위셀들(50) 반대 측으로 볼록한 곡선으로 형성된다.

따라서 스페이서(53)를 제1, 제2 단위셀들(51, 52) 사이에 삽입하면, 제1, 제2 압착부(541, 542)가 중심으로 후퇴하면서 탄성부(55)가 후퇴한다(도 6에서 점선 화살표 참조). 즉 탄성부(55)의 변형 작동이 제1, 제2 단위셀들(51, 52) 사이에 스페이서(53)의 삽입을 가능하게 한다.

이때, 케이스(220)의 지지부(221)는 y축 방향으로 스페이서(53)의 반대측에 위치하여 단위셀(50)에 대응하도록 형성되어 단위셀들(50)을 지지한다. 단위셀들(50)이 x축 및 y축 방향으로 반복 배치될 때, 스페이서(53)를 지지하는 지지부(222)가 더 구비된다.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지 팩(300)의 평면도이다. 도 7을 참조하면, 단위셀들(60)은 x축 방향으로 대칭되는 2지점에 배치되며, 제1 단위셀(61)은 2지점 중 1지점에 배치되고, 제2 단위셀(62)은 나머지 1지점에 배치된다.

스페이서(63)는 제1, 제2 단위셀(61, 62)을 지지하는 1쌍의 제1, 제2 압착부(641, 642), 및 1쌍의 제1, 제2 압축부(641, 642)를 연결하는 1쌍의 제1, 제2 탄성부(651, 652)를 포함한다. 제1, 제2 압착부(641, 642)는 x축 방향으로 서로 이격되어 x축 방향에 대하여, 제1 단위셀(61)과 제2 단위셀(62)을 서로 반대 방향으로 가압한다(도 7에서 실선 화살표 참조).

제1, 제2 탄성부(651, 651)는 y축 방향으로 서로 이격되어 대칭된다. 제1 탄성부(651)는 x축 방향에 대하여, 제1, 제2 압착부(641, 642)의 서로 마주하는 부분을 연결하며, 스페이서(63)의 중심으로 오목한 곡선으로 형성된다. 제2 탄성부(652)는 x축 방향에 대하여, 제1, 제2 압착부(641, 642)의 서로 마주하는 부분을 연결하며, 스페이서(63)의 중심으로 오목한 곡선으로 형성된다.

따라서 스페이서(63)를 제1, 제2 단위셀들(61, 62) 사이에 삽입하면, 제1, 제2 압착부(641, 642)가 중심으로 후퇴하면서 제1, 제2 탄성부(651, 652)가 후퇴한다(도 7에서 점선 화살표 참조). 즉 제1, 제2 탄성부(651, 652)의 변형 작동이 제1, 제2 단위셀들(61, 62) 사이에 스페이서(63)의 삽입을 가능하게 한다.

이때, 케이스(320)의 지지부(321)는 x축 방향으로 스페이서(53)의 양측에 위치하여 단위셀(60)에 대응하도록 형성되어 단위셀들(60)을 지지한다.

도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차전지 팩(400)의 사시도이다. 도 8을 참조하면, 이차전지 팩(400)은 단위셀들(10)의 보호회로를 구비하는 보호회로모듈(71), 단위셀들(10)을 전기적으로 연결하는 연결 탭(72), 및 보호회로모듈(71)을 연결 탭(72)에 연결하는 케이블(73)을 포함한다.

도 9는 도 8에서 단위셀들(10)에 연결 탭(72)을 용접한 상태의 평면도이고, 도 10은 연결 탭(72)의 상세한 사시도이다. 도 9 및 도 10을 참조하면, 단위셀들(10)의 배치에 따라 연결 탭(72)은 단일 타입 또는 복수 타입으로 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 단위셀들(10)을 보호회로모듈(71)에 연결하기 위하여 사용되는 케이블(73)에 연결되는 연결 탭(72)에 관계한다.

이 연결 탭(72)은 단위셀들(10)에 용접되어 전기적으로 연결되는 플레이트(721)와, 플레이트(721)에서 돌출되어 케이블(73)을 클램핑하는 클램프(722)를 포함한다. 클램프(722)는 플레이트(721)를 부분 절단 및 절곡하여 일체로 형성되며, 플레이트(721) 상에 수직 상태로 돌출된다.

제4 실시예의 이차전지 팩(400)은 연결 탭(72)에 클램프(722)를 구비함으로써, 단위셀들(10)에 연결 탭(72)을 용접하고, 보호회로모듈(71)을 단위셀들(10) 상에 실장한 후, 보호회로모듈(71)에 연결되어 있는 케이블(73)을 클램프(722)에 클램핑 방식으로 연결할 수 있게 한다.

케이블(73)과 클램프(722)의 클램핑 방식은 단위셀(10)에 연결 탭(72)의 용접을 자유롭게 하며, 케이블(73)과 연결 탭(72)의 연결 작업을 더욱 용이하게 한다. 예를 들면, 종래에 케이블과 연결 탭을 용접한 상태로 연결 탭을 단위셀에 용접하므로 단위셀에 대한 연결 탭의 용접 포인트가 틀어지거나 보호회로모듈과 케이블이 간섭되는 데, 본 실시예는 이와 같은 문제점들을 해결할 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

10, 40, 50, 60 : 단위셀 10a : 양극단자
10b : 음극단자 11, 41, 51, 61 : 제1 단위셀
12, 42, 52, 62 : 제2 단위셀 20, 320 : 케이스
21, 221, 222, 321 : 지지부 30, 53, 63, 64 : 스페이서
31 : 제1 스페이서 32 : 제2 스페이서
33 : 압착부 34, 44, 55 : 탄성부
71 : 보호회로모듈 72 : 연결 탭
73 : 케이블 100, 200, 300, 400 : 이차전지 팩
331, 431, 541, 641 : 제1 압착부 332, 432, 542, 642 : 제2 압착부
341, 651 : 제1 탄성부 342, 652 : 제2 탄성부
721 : 플레이트 722 : 클램프

Claims

원통형 이차전지로 이루어져 이웃하여 배치되는 단위셀들;
상기 단위셀들의 측면을 지지하면서 상기 단위셀들을 수용하는 케이스; 및
상기 단위셀들 사이에서 압착되어 상기 단위셀들을 탄성적으로 지지하는 스페이서
를 포함하며,
상기 스페이서는,
상기 단위셀들을 압착하도록 제1 방향 양측에 형성되는 1쌍의 압착부, 및
상기 단위셀들과 이격되어 상기 1쌍의 압착부를 탄성적으로 연결하는 탄성부
를 포함하는 스페이서를 갖는 이차전지 팩.
제1 항에 있어서,
상기 케이스는,
상기 스페이서의 탄성력에 대항하여 상기 단위셀을 지지하도록 상기 단위셀의 측면에 대응하는 지지부
를 포함하는 스페이서를 갖는 이차전지 팩.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 단위셀들은,
상기 제1 방향과 이에 직교하는 제2 방향의 교차점을 기준으로 대칭되는 적어도 4지점에 배치되며, 상기 4지점 중 2지점에 배치되는 1쌍의 제1 단위셀과,
나머지 2지점에 배치되는 1쌍의 제2 단위셀을 포함하며,
상기 압착부는,
제1 압착부와 제2 압착부를 포함하고,
상기 제1 압착부는,
상기 제1 방향에 대하여, 상기 제1 단위셀을 상기 제2 단위셀의 반대 측으로 가압하고, 상기 제2 방향에 대하여, 1쌍의 상기 제1 단위셀을 서로 반대 방향으로 가압하며,
상기 제2 압착부는,
상기 제1 방향에 대하여, 상기 제2 단위셀을 상기 제1 단위셀의 반대 측으로 가압하고, 상기 제2 방향에 대하여, 1쌍의 상기 제2 단위셀을 서로 반대 방향으로 가압하는
스페이서를 갖는 이차전지 팩
제4 항에 있어서,
상기 제1 압착부는,
상기 제1 단위셀들 사이에 설정되는 일측 간격에 삽입되는 쐐기 형상(wedge-shaped)으로 형성되고,
상기 제2 압착부는,
상기 제2 단위셀들 사이에 설정되는 일측 간격에 삽입되는 쐐기 형상으로 형성되는
스페이서를 갖는 이차전지 팩
제4 항에 있어서,
상기 탄성부는,
상기 제2 방향으로 이격되어 대칭되는 제1 탄성부와 제2 탄성부를 포함하며,
상기 제1 탄성부는,
상기 제1 방향에 대하여, 상기 제1 압착부와 상기 제2 압착부의 서로 마주하는 부분을 연결하며 상기 스페이서의 중심으로 볼록한 곡선으로 형성되고,
상기 제2 탄성부는
상기 제1 방향에 대하여, 상기 제1 압착부와 상기 제2 압착부의 서로 마주하는 부분을 연결하며 상기 스페이서의 중심으로 볼록한 곡선으로 형성되는
스페이서를 갖는 이차전지 팩.
원통형 이차전지로 이루어져 이웃하여 배치되는 단위셀들;
상기 단위셀들의 측면을 지지하면서 상기 단위셀들을 수용하는 케이스; 및
상기 단위셀들 사이에서 압착되어 상기 단위셀들을 탄성적으로 지지하는 스페이서
를 포함하며,
상기 단위셀들은,
제2 방향으로 대칭되는 2지점에 배치되며, 상기 2지점 중 1지점에 배치되는 제1 단위셀과,
나머지 1지점에 배치되는 제2 단위셀을 포함하며,
상기 스페이서는,
상기 제1 단위셀과 상기 제2 단위셀을 압착하도록 상기 제2 방향 양측에 형성되는 제1 압착부와 제2 압착부, 및
상기 제1 단위셀 및 상기 제2 단위셀과 이격되어, 상기 제1 압착부와 상기 제2 압착부를 탄성적으로 연결하는 탄성부
를 포함하는 스페이서를 갖는 이차전지 팩.
제7 항에 있어서,
상기 제1 압착부는
상기 제1 단위셀의 측면 중심을 지지하도록 상기 스페이서의 중심에서 상기 제2 방향의 일측으로 돌출되고,
상기 제2 압착부는,
상기 제1 단위셀의 측면 중심의 양측에 대응하여 상기 제2 단위셀의 측면을 지지하도록 상기 제2 방향에 직교하는 제1 방향에 대하여 상기 제1 압착부의 양측에서 상기 탄성부에 연결되어 상기 제1 압착부의 반대측으로 돌출되는
스페이서를 갖는 이차전지 팩.
제1 항에 있어서,
상기 단위셀들은,
상기 제1 방향으로 대칭되는 2지점에 배치되며, 상기 2지점 중 1지점에 배치되는 제1 단위셀과,
나머지 1지점에 배치되는 제2 단위셀을 포함하며,
상기 압착부는,
상기 제1 방향에 대하여, 상기 제1 단위셀과 상기 제2 단위셀을 서로 반대 방향으로 가압하고, 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향에 대하여, 상기 제1 단위셀과 상기 제2 단위셀을 나란하게 가압하는 제1 압착부와 제2 압착부
를 포함하는 스페이서를 갖는 이차전지 팩.
제9 항에 있어서,
상기 탄성부는,
상기 제1 방향에 대하여, 상기 제1 압착부와 상기 제2 압착부를 연결하며, 상기 단위셀의 반대 방향으로 볼록한 곡선으로 형성되는
스페이서를 갖는 이차전지 팩.
제1 항에 있어서,
상기 단위셀들은,
상기 제1 방향으로 대칭되는 2지점에 배치되며, 상기 2지점 중 1지점에 배치되는 제1 단위셀과,
나머지 1지점에 배치되는 제2 단위셀을 포함하며,
상기 압착부는,
상기 제1 방향에 대하여, 상기 제1 단위셀과 상기 제2 단위셀을 서로 반대 방향으로 가압하는 제1 압착부와 제2 압착부
를 포함하는 스페이서를 갖는 이차전지 팩.
제11 항에 있어서,
상기 탄성부는,
상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 이격되어 대칭되는 제1 탄성부와 제2 탄성부를 포함하며,
상기 제1 탄성부는
상기 제1 방향에 대하여, 상기 제1 압착부와 상기 제2 압착부의 서로 마주하는 부분을 상기 스페이서의 중심으로 오목한 곡선으로 연결하고,
상기 제2 탄성부는
상기 제1 방향에 대하여, 상기 제1 압착부와 상기 제2 압착부의 서로 마주하는 부분을 상기 스페이서의 중심으로 오목한 곡선으로 연결하는
스페이서를 갖는 이차전지 팩.
제1 항에 있어서,
상기 단위셀들의 보호회로를 구비하는 보호회로모듈,
상기 단위셀들을 전기적으로 연결하는 연결 탭, 및
상기 보호회로모듈을 상기 연결 탭에 연결하는 케이블
을 더 포함하는 스페이서를 갖는 이차전지 팩.
제13 항에 있어서,
상기 연결 탭은,
상기 단위셀들에 전기적으로 연결되는 플레이트와,
상기 플레이트에서 돌출되어 상기 케이블을 클램핑하는 클램프
를 포함하는 스페이서를 갖는 이차전지 팩.
제14 항에 있어서,
상기 클램프는,
상기 플레이트를 부분 절단하여 일체로 형성되며 상기 플레이트 상에 수직 상태로 돌출되는 스페이서를 갖는 이차전지 팩.