KR101469489B1 - 조립 구조가 개선된 배터리팩 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 조립 구조가 개선된 배터리팩은 양극단자와 음극단자를 포함하며, 충전된 전원을 공급하는 배터리셀과, 상기 배터리셀에 전기적으로 접속되는 보호회로모듈부와, 상기 배터리셀의 상부에 결합되어 상기 보호회로모듈부의 위치를 고정하기 위한 홀더와, 상기 보호회로모듈부를 상기 배터리셀의 상부에 고정하기 위한 접속플레이트와, 상기 홀더를 상기 배터리셀의 상부에 고정하기 위한 고정플레이트와, 상기 보호회로모듈부와, 상기 홀더를 수용하도록 마련되어 상기 배터리셀의 상부에 결합되는 커버 케이스를 포함하며, 상기 고정플레이트는 금속재로 형성되고, 상기 홀더는 합성수지재로 형성되되, 상기 홀더의 단부에는 상기 고정플레이트와의 결합을 위한 고정플레이트결합부가 형성되고, 상기 고정플레이트에는 상기 홀더와의 결합을 위한 홀더결합부 및 상기 커버케이스와의 결합을 위한 커버케이스결합부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해, 배터리팩을 구성하는 부품의 조립성을 향상시킬 수 있다.
또한, 부품의 조립 완성 후 조립된 부품 간의 결합 강도를 높일 수 있다.
본 발명에 의해, 배터리팩을 구성하는 부품의 조립성을 향상시킬 수 있다.
또한, 부품의 조립 완성 후 조립된 부품 간의 결합 강도를 높일 수 있다.
Description
본 발명은 배터리팩에 관한 발명으로서, 보다 상세하게는 부품의 조립성을 향상시키면서도, 부품 조립 완성 후 강한 외력이 작용될 경우에도 조립된 형태를 유지할 수 있도록 구성되는 조립 구조가 개선된 배터리팩에 관한 발명이다.
일반적으로, 휴대용 통신단말기의 전원으로 사용되는 이너형 배터리 팩은 배터리 셀(cell)과 보호회로모듈(PCM;Protection Circuit Module)을 포함하는 피시비 기판이 결합되는 구조로 구성된다.
여기서, 상기 배터리 셀은 양극시트와 음극시트로 이루어지는 전극적층유닛이 금속 케이싱내에 수용된 형태이고, 상기 케이싱의 외면에는 양극단자와 음극단자가 마련된다.
또한, 상기 보호회로모듈은 배터리의 폭발 및 과충전 위험을 방지하기 위한 것으로 배터리 셀의 외측에 장착된다.
즉, 상기 배터리 팩은 배터리 셀과 보호회로모듈을 포함하는 피시비 기판이 상호 결합되어 하나의 유닛 형태로 포장된 구조이며, 이러한 배터리 팩은 최근 이를 사용하는 휴대용 통신단말기의 소형화 및 경량화 추세에 따라 소형화, 박형화, 경량화가 요구되고 있다.
또한, 다양한 형태의 휴대용 통신단말기들이 개발 보급됨에 따라 이용되는 배터리팩의 종류도 다양하다.
그런데, 배터리팩의 소형화, 박형화의 요구에 따라 배터리팩에 포함되는 부품의 크기 및 높이를 감소시킬 경우, 부품의 조립이 번거롭고 최종 조립된 부품의 결합 강도가 충분하지 못하여 배터리팩에 의해 외력이 작용하는 경우 조립이 해제되거나 변형되어 고장을 일으키는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 부품의 조립성을 향상시킬 수 있도록 구성되는 조립 구조가 개선된 배터리팩을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 조립된 부품 간의 결합 강도를 높일 수 있도록 구성되는 조립 구조가 개선된 배터리팩을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 조립 구조가 개선된 배터리팩은 양극단자와 음극단자를 포함하며 충전된 전원을 공급하는 배터리셀과, 상기 배터리셀에 전기적으로 접속되는 보호회로모듈부와, 상기 배터리셀의 상부에 결합되어 상기 보호회로모듈부의 위치를 고정하기 위한 홀더와, 상기 보호회로모듈부를 상기 배터리셀의 상부에 고정하기 위한 접속플레이트와, 상기 홀더를 상기 배터리셀의 상부에 고정하기 위한 고정플레이트와, 상기 보호회로모듈부와, 상기 홀더를 수용하도록 마련되어 상기 배터리셀의 상부에 결합되는 커버 케이스를 포함하며, 상기 고정플레이트는 금속재로 형성되고, 상기 홀더는 합성수지재로 형성되되, 상기 홀더의 단부에는 상기 고정플레이트와의 결합을 위한 고정플레이트결합부가 형성되고, 상기 고정플레이트에는 상기 홀더와의 결합을 위한 홀더결합부 및 상기 커버케이스와의 결합을 위한 커버케이스결합부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 홀더에는 상기 커버케이스와의 결합을 위한 결합돌기가 형성되며, 상기 커버케이스에는 상기 결합돌기와의 결합을 위한 결합개구가 형성된다.
여기서, 상기 고정플레이트결합부는 돌출부로 형성되며, 상기 홀더결합부는 상기 돌출부가 삽입되는 개구로 형성될 수 있다.
또한, 상기 홀더에는 보호회로모듈안착부와 전극접속개구 및 부품수용부가 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 고정플레이트에서 상기 배터리셀의 상부에 결합되는 배터리셀결합부에 커버케이스결합부가 형성되며, 상기 배터리셀결합부와 홀더결합부 사이에는 턱이 형성된다.
또한, 상기 커버케이스에는 상기 배터리셀의 측면과 접촉되는 외착부와 함께 상기 커버케이스결합부와 결합되기 위한 결합홈이 형성될 수 있다.
본 발명에 의해, 배터리팩을 구성하는 부품의 조립성을 향상시킬 수 있다.
또한, 부품의 조립 완성 후 조립된 부품 간의 결합 강도를 높일 수 있다.
첨부의 하기 도면들은, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 이해시키기 위한 것이므로, 본 발명은 하기 도면에 도시된 사항에 한정 해석되어서는 아니 된다.
도 1 은 본 발명에 따른 조립 구조가 개선된 배터리팩의 분해사시도이며,
도 2 는 상기 배터리팩이 조립된 상태를 도시하는 사시도이며,
도 3 은 상기 배터리팩의 또 다른 사시도이다.
도 1 은 본 발명에 따른 조립 구조가 개선된 배터리팩의 분해사시도이며,
도 2 는 상기 배터리팩이 조립된 상태를 도시하는 사시도이며,
도 3 은 상기 배터리팩의 또 다른 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 조립 구조가 개선된 배터리팩의 분해사시도이며, 도 2 는 상기 배터리팩이 조립된 상태를 도시하는 사시도이며, 도 3 은 상기 배터리팩의 또 다른 사시도이다.
본 발명에 따른 조립 구조가 개선된 배터리팩은 양극단자와 음극단자를 포함하며, 충전된 전원을 공급하는 배터리셀(10)과, 상기 배터리셀(10)에 전기적으로 접속되는 보호회로모듈부(20)와, 상기 배터리셀(10)의 상부에 결합되어 상기 보호회로모듈부(20)의 위치를 고정하기 위한 홀더(30)와, 상기 보호회로모듈부(20)를 상기 배터리셀(10)의 상부에 고정하기 위한 접속플레이트(22)와, 상기 홀더(30)를 상기 배터리셀(10)의 상부에 고정하기 위한 고정플레이트(40)와, 상기 보호회로모듈부(20)와, 상기 홀더(30)를 수용하도록 마련되어 상기 배터리셀(10)의 상부에 결합되는 커버 케이스(50)를 포함하며, 상기 고정플레이트(40)는 금속재로 형성되고, 상기 홀더(30)는 합성수지재로 형성되되, 상기 홀더(30)의 단부에는 상기 고정플레이트(40)와의 결합을 위한 고정플레이트결합부(32, 33)가 형성되고, 상기 고정플레이트(40)에는 상기 홀더(30)와의 결합을 위한 홀더결합부(42, 43) 및 상기 커버케이스(50)와의 결합을 위한 커버케이스결합부(47)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 배터리 셀(10)은 음극시트와 양극시트로 구성되는 전극적층유닛이 금속케이싱 내부에 수용된 형태로 마련될 수 있다.
상기 배터리 셀(10)의 상부에는 양극단자인 상부판(2)이 배치된 상태에서, 상기 상부판(2)에는 셀 전해액 주입을 위한 전해액주입구와 내부의 압력이 과도하게 상승될 경우 압력을 배출시키기 위한 가스분출구(6)가 마련될 수 있다.
상기 배터리 셀(10)은 다양한 종류로 마련될 수 있으며, 예를 들면, 니켈-카드뮴 배터리, 니켈-수소 배터리 또는 리튬이온 배터리로 마련될 수 있다.
바람직하게는, 상기 배터리 셀(10)은 다른 배터리와 비교시 크기에 대해 대용량 전압의 충전이 가능하고, 충전 후 전원공급이 장시간 동안 지속가능하며, 하나의 배터리로 구성되어 관리가 용이한 리튬이온 배터리로 마련될 수 있다.
상기 보호회로모듈부(20)(PCM : Protection Circuit Module)는 보호회로를 포함하여 구성됨으로써, 상기 배터리 셀(10)의 과충전 내지 과방전을 방지하여 상기 배터리 셀(10)의 폭발을 방지하도록 구성된다.
한편, 상기 접속플레이트(22)는 상기 배터리셀(10)의 양극단자(2)를 상기 보호회로모듈부(20)에 접속시키기 위한 구성이다.
상기 보호회로모듈부(20)의 하부에는 피티씨(PTC) 소자(60)가 결합되며, 상기 피티씨소자(60)에 결합되는 접속판(62)을 통해 배터리셀(10)의 음극단자(4)에 스팟 용접으로 결합된다.
상기 피티씨 소자(60)는 티탄산바륨계(系) 도자기로 구성되며, 온도가 상승하면 전기저항이 급격히 커지는 반도체소자이다.
상기와 같이 온도에 따라 저항이 달라지면서 스위치 작용을 하므로, 상기 보호회로모듈부(20)와 더불어 이중적으로 배터리셀(10)의 과충전 내지 과방전을 방지할 수 있다.
상기 홀더(30)는 상기 배터리 셀(10)의 상부에 결합되어 상기 접속플레이트(22)와 상기 보호회로모듈부(20)를 지지하여 유동을 방지하도록 마련된다.
상기 홀더(30)에는 상기 보호회로모듈부(20)가 배치되는 보호회로모듈안착부(34)와 전극접속개구(36) 및 부품수용부(38)가 형성된다.
상기 보호회로모듈안착부(34)에는 보호회로모듈부(20)가 배치되며, 상기 보호회로모듈부(20)에 결합되는 피티씨 소자(60)의 접속판(62)이 상기 전극접속개구(36)에 배치되어 배터리셀(10)의 음극전극(4)에 결합된다.
또한, 상기 부품수용부(38)에는 배터리셀을 보호하기 위해 구성되는 추가적인 보호소자 또는 피시비기판(미도시) 등이 배치될 수 있도록 오목한 홈의 형태로 형성된다.
전체 배터리팩의 소형화를 위해, 상기 보호회로모듈안착부(34)는 상기 부품수용부(30)에 형성되는 측벽 없이 평평한 바닥부로 형성되어, 그 위에 상기 보호회로모듈부(20)가 안착되는 방식으로 수용될 수 있도록 함으로써, 보호회로모듈부(20)를 수용하면서도 측벽을 형성할 경우에 발생되는 홀더 폭의 증대가 요구되지 않도록 구성된다.
상기 홀더(30)는 합성수지재로 형성되며, 상기 홀더(30)의 단부에는 상기 고정플레이트(40)와의 결합을 위한 고정플레이트결합부(32, 33)가 형성된다.
또한, 상기 홀더(30)는 고정플레이트(40)에 의해 상기 배터리셀(10)의 상부에 결합된다.
상기 고정플레이트(40)는 니켈 합금 또는 스테인레스 스틸 재질의 금속재로 형성되고, 상기 고정플레이트(40)에는 상기 홀더(30)와의 결합을 위한 홀더결합부(42, 43)가 형성된다.
상기 고정플레이트결합부(32, 33)는 원형과 사각형 돌기 형상으로 형성되며, 상기 홀더결합부(42, 43)는 원형과 사각형 개구로 형성되어, 상기 고정플레이트결합부(32, 33)에 상기 홀더결합부(42, 43)를 끼움결합함으로써 홀더와 고정플레이트(40)간의 결합을 이룰 수 있다.
상기 홀더(30)와 고정플레이트(40)간의 결합력을 높이기 위해 상기 고정플레이트(40)의 단부에는 절곡부(46)가 형성되어, 상기 홀더(30)에 형성되는 끼움홈(39)에 끼워질 수 있도록 구성된다.
그리하여, 홀더결합부(42, 43)가 형성되는 상면과 두개의 측면에서 상기 홀더(30)와 끼움 결합되고, 상기 절곡부(46)가 상기 끼움홈(39)에 끼워져 결합됨으로써, 상기 고정플레이트(40)와 홀더(30)가 단단히 고정될 수 있다.
상기 고정플레이트(40)에서 상기 배터리셀(10)의 상부에 결합되는 배터리셀결합부(48)에 돌기 형상의 커버케이스결합부(47)가 형성되며, 상기 배터리셀결합부(48)와 홀더결합부 사이에는 턱(45)이 형성된다.
상기와 같이 홀더(30)와 고정플레이트(40)간의 결합이 단순한 끼움결합에 의해 이루어지고, 상기 고정플레이트(40)는 상기 접속플레이트(22)와 함께 상기 배터리셀(10)의 상부에 레이져 스팟용접(Laser Spot Welding)에 의해 결합된다.
여기서, 상기 레이져 스팟 용접은 고도의 에너지가 집적된 직진성이 양호한 빛을 이용하여 모재를 용접하는 방법으로써, 모재의 열변형이 적고, 이중금속의 용접이 가능하여 상기 플레이트(22, 40)와 배터리셀(10)간의 정밀한 용접을 가능하게 한다.
상기와 같이 구성됨으로써, 홀더(30)와 고정플레이트(40)는 단순한 끼움결합에 의해 결합되고, 접속플레이트(22)와 고정플레이트(40) 및 접속판(62)이 스팟용접에 의해 배터리셀(10) 상부에 결합됨으로써, 결합 공정이 단순해지고 자동화에 의한 공정 수행이 가능해진다.
전술한 바와 같이 구성된 상기 보호회로모듈부(20)와 홀더(30)와 플레이트(22, 40) 등은 커버케이스(50)에 의해 수용되는데, 상기 홀더(30)에는 결합돌기(37)가 형성되며, 상기 커버 케이스(50)에는 결합개구(52)가 형성되어 상기 홀더(30)와 커버케이스(40)가 끼움결합으로써 체결될 수 있다.
또한, 상기 커버케이스(40)에는 상기 고정플레이트(40)의 상기 커버케이스결합부(47)와 결합되기 위한 결합홈이 형성된다.
상기 커버케이스(50)는 상기 배터리셀(10)에 장착되는 보호회로모듈부(20)및 플레이트(22, 40) 등을 외력으로부터 보호하며, 이에 의해, 전체적인 배터리 팩의 강도 또한 증가하게 된다.
여기서, 상기 커버케이스(50)는 상기 배터리셀(10)과 접촉되는 부분에서 상기 배터리셀(10) 과의 고정을 위한 외착부(53)를 포함한다.
상기 외착부(53) 상으로 배터리 라벨시트(미도시)가 감겨짐으로써, 상기 커버케이스(50)가 배터리셀(10)에 더욱 견고히 결합될 수 있다.
따라서, 상기 홀더(30) 역시 상기 커버케이스(50)에 의해 지지되어 그 유동을 방지할 수 있다.
한편, 상기 외착부(53)의 일측에는 절취부(59)가 형성되어, 상기 외착부(53) 상으로 라벨시트가 감겨질 경우에 라벨시트가 두장 겹쳐지는 부분이 상기 절취부(59)에 배치되도록 함으로써, 전체 배터리팩의 두께를 감소시킬 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 커버케이스(50)의 양단부에는 서로 다른 길이의 육면체 돌기 형상으로 형성되는 역삽방지부(54, 55)가 형성되어, 배터리팩의 역삽 시 통신단말기에 배터리팩이 장착되지 않도록 구성된다.
이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.
10: 배터리셀
20: 보호회로모듈부
30: 홀더
40: 고정플레이트
50: 커버케이스
20: 보호회로모듈부
30: 홀더
40: 고정플레이트
50: 커버케이스
Claims (6)
- 양극단자와 음극단자를 포함하며, 충전된 전원을 공급하는 배터리셀과;
상기 배터리셀에 전기적으로 접속되는 보호회로모듈부와;
상기 배터리셀의 상부에 결합되어 상기 보호회로모듈부의 위치를 고정하기 위한 홀더와;
상기 보호회로모듈부를 상기 배터리셀의 상부에 고정하기 위한 접속플레이트와;
상기 홀더를 상기 배터리셀의 상부에 고정하기 위한 고정플레이트와;
상기 보호회로모듈부와, 상기 홀더를 수용하도록 마련되어 상기 배터리셀의 상부에 결합되는 커버 케이스를 포함하며,
상기 고정플레이트는 금속재로 형성되고, 상기 홀더는 합성수지재로 형성되되,
상기 홀더의 단부에는 상기 고정플레이트와의 결합을 위한 고정플레이트결합부가 형성되고,
상기 고정플레이트에는 상기 홀더와의 결합을 위한 홀더결합부 및 상기 커버케이스와의 결합을 위한 커버케이스결합부가 형성되는 것을 특징으로 하는 조립 구조가 개선된 배터리팩. - 제 1 항에 있어서,
상기 홀더에는 상기 커버케이스와의 결합을 위한 결합돌기가 형성되며, 상기 커버케이스에는 상기 결합돌기와의 결합을 위한 결합개구가 형성되는 것을 특징으로 하는 조립 구조가 개선된 배터리팩. - 제 2 항에 있어서,
상기 고정플레이트결합부는 돌출부로 형성되며, 상기 홀더결합부는 상기 돌출부가 삽입되는 개구로 형성되는 것을 특징으로 하는 조립 구조가 개선된 배터리팩. - 제 3 항에 있어서,
상기 홀더에는 보호회로모듈안착부와 전극접속개구 및 부품수용부가 형성되는 것을 특징으로 하는 조립 구조가 개선된 배터리팩. - 제 4 항에 있어서,
상기 고정플레이트에서 상기 배터리셀의 상부에 결합되는 배터리셀결합부에 커버케이스결합부가 형성되며, 상기 배터리셀결합부와 홀더결합부 사이에는 턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 조립 구조가 개선된 배터리팩. - 제 5 항에 있어서,
상기 커버케이스에는 상기 배터리셀의 측면과 접촉되는 외착부와 함께 상기 커버케이스결합부와 결합되기 위한 결합홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 조립 구조가 개선된 배터리팩.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020130048237A KR101469489B1 (ko) | 2013-04-30 | 2013-04-30 | 조립 구조가 개선된 배터리팩 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130048237A KR101469489B1 (ko) | 2013-04-30 | 2013-04-30 | 조립 구조가 개선된 배터리팩 |
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| KR20140129665A KR20140129665A (ko) | 2014-11-07 |
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ID=52454886
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| KR20090055812A (ko) * | 2007-11-29 | 2009-06-03 | 주식회사 엘지화학 | 우수한 제조 공정성의 이차전지 팩 |
| KR20100082531A (ko) * | 2009-01-09 | 2010-07-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 보호회로모듈을 구비하는 이차 전지 |
| KR101001315B1 (ko) * | 2007-10-18 | 2010-12-14 | 주식회사 엘지화학 | 우수한 에너지 밀도의 이차전지 팩 및 그것을 위한 ｐｃｍ어셈블리 |
-
2013
- 2013-04-30 KR KR1020130048237A patent/KR101469489B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101001315B1 (ko) * | 2007-10-18 | 2010-12-14 | 주식회사 엘지화학 | 우수한 에너지 밀도의 이차전지 팩 및 그것을 위한 ｐｃｍ어셈블리 |
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| KR20100082531A (ko) * | 2009-01-09 | 2010-07-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 보호회로모듈을 구비하는 이차 전지 |
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| KR20140129665A (ko) | 2014-11-07 |
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