KR101483132B1 - 전지 팩 - Google Patents

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KR101483132B1
KR101483132B1 KR1020140071491A KR20140071491A KR101483132B1 KR 101483132 B1 KR101483132 B1 KR 101483132B1 KR 1020140071491 A KR1020140071491 A KR 1020140071491A KR 20140071491 A KR20140071491 A KR 20140071491A KR 101483132 B1 KR101483132 B1 KR 101483132B1
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ribs
unit cell
electrode
bottom plate
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왕한준
문대연
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예는 제1 방향을 따라 나란하게(side-by-side) 배치되고, 제1 방향에 대하여 수직인 제2 방향을 향해 노출된 제1 측면 및 상기 제2 방향과 반대인 제3 방향을 향해 노출된 제2 측면을 각각 구비하는 다수의 단위 전지들, 다수의 단위 전지들과 전기적으로 연결된 보호회로모듈, 다수의 단위 전지들 상부에 위치하는 상부 커버 및 다수의 단위 전지들 하부에 위치하는 하부 커버;를 포함하며, 하부 커버는, 다수의 단위 전지들의 바닥면과 마주보는 바닥 플레이트, 바닥 플레이트로부터 단위 전지들의 제1 측면을 향해 연장되며 상호 이격된 다수의 제1 리브들, 및 바닥 플레이트로부터 단위 전지들의 제2 측면을 향해 연장되며 상호 이격된 다수의 제2 리브들;을 포함하고, 제1 리브들 각각은, 다수의 단위 전지들 중 이웃하는 단위 전지들의 제1 측면들을 동시에 커버하도록 상기 제1 방향을 따라 연장된 전지 팩을 개시한다.

Description

전지 팩{Battery Pack}
본 발명은 전지 팩에 관한 것이다.
무선인터넷이나 통신기술의 발달로 인하여 전원공급장치 없이 전지를 사용하여 운용 가능한 휴대용 컴퓨터의 보급이 빠른 속도로 늘고 있다. 일반적으로 휴대용 컴퓨터는 소형이며 휴대가 간편하여 이동성이 뛰어난 장점이 있어 업무용 또는 개인용으로 널리 사용되고 있다. 휴대용 컴퓨터가 전원공급장치에 구애됨 없이 여러 장소에서 사용되기 위하여 전지 팩을 구비할 수 있다. 전지 팩은 충분한 출력을 제공하기 위하여 충방전을 반복하여 사용할 수 있는 다수의 단위 전지들을 구비할 수 있다.
본 발명의 일실시예는, 전지 팩에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예는, 제1 방향을 따라 나란하게(side-by-side) 배치되고, 제1 방향에 대하여 수직인 제2 방향을 향해 노출된 제1 측면 및 상기 제2 방향과 반대인 제3 방향을 향해 노출된 제2 측면을 각각 구비하는 다수의 단위 전지들; 상기 다수의 단위 전지들과 전기적으로 연결된 보호회로모듈; 상기 다수의 단위 전지들 상부에 위치하는 상부 커버; 및 상기 다수의 단위 전지들 하부에 위치하는 하부 커버;를 포함하며, 상기 하부 커버는, 상기 다수의 단위 전지들의 바닥면과 마주보는 바닥 플레이트; 상기 바닥 플레이트로부터 상기 단위 전지들의 상기 제1 측면을 향해 연장되며 상호 이격된 다수의 제1 리브들; 및 상기 바닥 플레이트로부터 상기 단위 전지들의 상기 제2 측면을 향해 연장되며, 상호 이격된 다수의 제2 리브들;을 포함하고, 상기 제1 리브들 각각은, 상기 다수의 단위 전지들 중 이웃하는 단위 전지들의 제1 측면들을 동시에 커버하도록 상기 제1 방향을 따라 연장된, 전지 팩을 제공한다.
본 실시예에서, 상기 제2 리브들 각각은, 상기 제1 리브들 각각의 적어도 일 부분과 중첩되도록 마주볼 수 있다.
본 실시예에서, 상기 제1 리브들 및 상기 제2 리브들은, 상기 제1 방향을 따라 상기 바닥 플레이트의 중심을 지나는 축에 대하여 비대칭적으로 배치될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 제2 리브들 각각은, 상기 다수의 단위 전지들의 제2 측면에 대응되도록 배치될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 제2 리브들 각각은, 상기 다수의 단위 전지들 중 인접하게 배치된 단위 전지의 제2 측면만을 커버할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 단위 전지들 각각은 각형일 수 있다.
본 실시예에서, 상기 단위 전지들 각각은, 개구를 갖는 캔; 상기 캔의 내부에 수용되며 제1 전극판, 제2 전극판 및 이들 사이에 개재된 세퍼레이터를 갖는 전극 조립체; 상기 캔의 개구를 밀봉하는 캡 플레이트; 및 상기 캡 플레이트 상에 배치되며, 상기 캡 플레이트와 서로 다른 극성을 띄는 전극핀;을 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 보호회로모듈은 상기 단위 전지들의 상부와 상기 상부 커버 사이에 개재될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 다수의 단위 전지들은 상기 보호회로모듈의 내부에 형성된 회로패턴을 통해 직렬, 병렬, 또는 직병렬 연결될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 각각의 제1 측면이 동일한 방향을 향해 노출되도록 일 방향을 따라 배치된 제1 단위 전지 및 제2 단위 전지; 상기 제1 단위 전지 및 상기 제2 단위 전지와 전기적으로 연결된 보호회로모듈; 상기 제1 단위 전지 및 상기 제2 단위 전지의 상부에 위치하는 상부 커버; 및 상기 제1 단위 전지 및 상기 제2 단위 전지의 하부에 위치하는 하부 커버;를 포함하고, 상기 하부 커버는, 상기 제1,2 단위 전지의 바닥면과 마주보는 바닥 플레이트; 상기 바닥 플레이트의 제1 측에 배치되며, 상기 제1 단위 전지의 제1 측면 및 상기 제2 단위 전지의 제2 측면을 동시에 커버하는 제1-1 리브; 및 상기 바닥 플레이트의 상기 제1 측과 평행한 상기 바닥 플레이트의 제2 측에 배치되며, 적어도 일 부분이 상기 제1-1 리브와 중첩되도록 마주보는 제2-1 리브;를 포함하는, 전지 팩을 제공한다.
본 실시예에서, 상기 바닥 플레이트의 제2 측에 배치되고, 상기 제2-1 리브와 상호 이격된 제2-2 리브를 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 제2-1 리브는, 상기 제1 단위 전지의 상기 제1 측면의 반대편에 위치한 상기 제1 단위 전지의 제2 측면을 커버할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 제2-2 리브는 상기 제1 단위 전지의 상기 제1 측면의 반대편에 위치한 상기 제2 단위 전지의 제2 측면을 커버할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 제1,2 단위 전지 각각은, 개구를 포함하는 캔; 상기 개구를 통해 상기 캔의 내부에 수용되며, 제1 극성을 갖는 제1 전극판, 제2 극성을 갖는 제2 전극판 및 상기 제1,2 전극판 사이에 개재되는 세퍼레이터를 포함하는 전극 조립체; 상기 개구를 폐쇄하는 캡 플레이트; 및 상기 캡 플레이트로부터 상부를 향해 연장된 전극핀;을 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 캡 플레이트는 제1 극성을 가지고, 상기 전극핀은 제2 극성을 가질 수 있다.
본 실시예에서, 상기 보호회로모듈은, 상기 제1,2 단위 전지의 상부와 상기 상부 커버 사이에 개재될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 제1,2 단위 전지들은 상기 보호회로모듈에 형성된 회로패턴을 통해 직렬, 병렬, 또는 직병렬 연결될 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 일실시예에 따르면, 외부 충격에 변형되지 않는 전지 팩을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 전지의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩의 하부 커버와 다수의 단위 전지들을 발췌하여 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩의 하부 커버를 나타낸 상부면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩의 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩의 배면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 전지의 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩은 다수의 단위 전지들(100), 보호회로모듈(200), 스페이서(300), 상부 커버(400), 하부 커버(500)를 포함할 수 있다.
다수의 단위 전지들(100)은 제1 방향(좌우 방향)을 따라 나란하게(side-by-side) 배치될 수 있다. 단위 전지들(100)의 제1 측면(110A)은 전면을 향해 노출되고, 제1 측면(110A)의 반대편에 놓인 단위 전지들(100)의 제2 측면은 후면을 향해 노출될 수 있다. 이웃하는 단위 전지들(100)은 제1,2 면에 대하여 수직인 제3 측면끼리 서로 마주보도록 제1 방향을 따라 배치될 수 있다. 단위 전지(100)는 재충전이 가능한 이차전지로서, 예를 들어 리튬-이온 전지로 구성될 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
단위 전지(100)는 각형(prismatic)일 수 있다. 도 2를 참조하면, 단위 전지(100)는 개구를 포함하는 캔(110), 개구를 통해 캔(110)의 내부에 수용된 전극 조립체(104), 캔(110)의 개구를 밀폐하는 캡 플레이트(120), 캡 플레이트(120) 상에 형성된 전극핀(122), 캡 플레이트(120) 상에 놓이는 홀더(140), 및 제1,2 전극 탭(131,132)을 포함할 수 있다.
캔(110)은 상부면이 개방된 대략 육면체의 형상으로, 강도를 확보하기 위하여 금속성 소재로 제작될 수 있다. 예컨대, 캔(110)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 제작될 수 있다. 전극 조립체(104)가 개구를 통해서 캔(110)에 삽입된 후, 개구는 캡 플레이트(120)에 의해 밀봉될 수 있다. 캡 플레이트(120)는 캔(110)과 마찬가지로 알루미늄 또는, 알루미늄 합금과 같은 금속성 소재로 제작될 수 있다. 캡 플레이트(120)와 캔(110)이 접하는 부분은 레이저 용접와 같은 방법에 의해 결합됨으로써, 내부 기밀을 유지할 수 있다.
전극 조립체(104)는 전극 활물질이 도포된 제1 전극판(101)과 제2 전극판(102), 및 이들 사이에 개재된 세퍼레이터(103)를 포함할 수 있다. 제1 전극판(101)과 제2 전극판(102)은 서로 다른 극성을 갖는다. 전극 조립체(104)는, 제1 전극판(101), 세퍼레이터(103) 및 제2 전극판(102)이 순차적으로 적층된 후 젤리롤 형태가 되도록 권취하여 제작될 수 있다.
본 실시예에서는 전극 조립체(104)가 젤리롤 형태를 갖는 경우를 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 또 다른 실시예로서, 전극 조립체(104)는, 제1 전극판(101), 세퍼레이터(103) 및 제2 전극판(102)이 순차적으로 적층된 적층체일 수 있다.
캡 플레이트(120) 상에는 전극핀(122)이 형성되어 있다. 제1 전극판(101)은 캡 플레이트(120)와 전기적으로 연결되고, 제2 전극판(102)은 전극핀(122)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극판(101) 및 제2 전극판(102)이 서로 다른 극성을 띄므로, 전극핀(122)과 캡 플레이트(120)도 서로 다른 극성을 갖는다. 예컨대, 전극핀(122)은 음극의 극성을 가질 수 있고, 캡 플레이트(120)는 양극의 극성을 가질 수 있다. 이 때, 전극핀(122)과 캡 플레이트(120) 간의 단락을 방지하기 위하여 전극핀(122)과 캡 플레이트(120) 사이에는 가스켓(125)이 구비될 수 있다. 가스켓(125)은 절연성 소재로 제작되며, 전극핀(122)과 캡 플레이트(120) 간의 전기적 단락을 방지한다.
단위 전지(100)는 제1,2 전극 탭(131, 132)을 포함할 수 있다. 제1,2 전극 탭(131, 132)은 이차 전지의 양극단자 및 음극단자로서의 기능을 수행할 수 있다.
예컨대, 제1 전극 탭(131)은 캡 플레이트(120) 상에 배치되며 캡 플레이트(120)와 전기적으로 연결될 수 있다. 캡 플레이트(120)가 양극을 띄는 경우 캡 플레이트(120) 상에 용접된 제1 전극 탭(131)도 양극의 극성을 가질 수 있다.
제2 전극 탭(132)은 전극핀(122) 및 TCO (temperature cutoff)와 같은 온도소자(135)와도 연결될 수 있다. 예컨대, 제2 전극 탭(132)은 제1 부분(132a)과 제2 부분(132b)을 포함할 수 있다. 제1 부분(132a)의 일단은 전극핀(122)과 연결되고 제1 부분(132a)의 타단은 온도소자(135)와 연결되며, 제2 부분(132b)의 일단은 온도소자(135)와 연결됨으로써, 제2 전극 탭(132)은 온도소자(135)를 포함하면서 전극핀(122)과 전기적으로 연결될 수 있다
제1,2 전극 탭(131, 132)은 캡 플레이트(120) 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 전극 탭(131)은 캡 플레이트(120)의 제1 영역 상에 배치되고, 제2 전극 탭(132)는 캡 플레이트(120)의 제2 영역 상에 배치될 수 있다. 제1,2 전극 탭(131, 132)이 캡 플레이트(120) 상부면을 벗어나 좌우 또는 전후 방향을 따라 돌출되지 않도록, 제1,2 전극 탭(131, 132) 중 캡 플레이트(120)와 마주보는 부분의 면적의 합은 캡 플레이트(120)의 상부면의 면적보다 작게 형성될 수 있다.
캡 플레이트(120)는 전술한 바와 같이 양극의 극성을 띄므로 음극의 극성을 띄는 제2 전극 탭(132)과 전기적 단락이 발생하기 쉽다. 따라서, 제2 전극 탭(132)은 캡 플레이트(120) 상에 놓인 홀더(140) 위에 배치될 수 있다.
홀더(140)는 제2 전극 탭(132) 및 온도소자(135)를 수용할 수 있으며, 단위 전지(100)의 온도 변화에 민감하게 반응할 수 있도록 온도소자(135)의 위치와 대응되는 영역에 형성된 개구(op)를 포함할 수 있다. 홀더(140)는 제2 전극 탭(132)과 온도소자(135)를 수용한 채로 테이프(150)와 같은 고정 부재에 의해 단위 전지(100) 상에 고정될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 보호회로모듈(200)은 단위 전지들(100) 상에 배치되며, 단위 전지들(100)과 전기적으로 연결되어 단위 전지들(100)의 충방전을 제어할 수 있으며, 과충전, 과방전 또는 과전류로 인해 발생되는 과열 및 폭발을 방지할 수 있다.
보호회로모듈(200)은 회로기판(210), 회로기판(210)에 마운트된 보호소자(220)들 및 외부 단자(230)를 포함할 수 있다. 회로기판(210)은 다수의 단위 전지들(100)의 배열 방향을 따라 길게 연장되며, 보호소자(220)는 회로기판(210)의 저항 및 콘덴서와 같은 수동소자나 전계트랜지스터와 같은 능동소자로 이루어지는 안전 소자, 또는 집적 회로들이 선택적으로 형성될 수 있다.
회로기판(210)은 접속홀(241)을 포함할 수 있다. 단위 전지(100) 각각에 구비된 제1,2 전극 탭(131, 132)은 회로기판(210)에 형성된 접속홀(241)에 삽입된 후 납땜될 수 있다.
회로기판(210)에는 단위 전지(100)를 직렬 또는/및 병렬로 연결할 수 있는 패턴이 형성되어 있다. 따라서, 각각의 단위 전지(100)의 제1,2 전극 탭(131, 132)이 회로기판(210)에 형성된 접속홀(241)에 직접 연결됨으로써, 다수의 단위 전지들(100)은 보호소자(220)의 구동에 따라 충방전 제어를 받을 수 있는 동시에 직렬 또는/및 병렬로 연결될 수 있다.
스페이서(300)는 이웃하는 단위 전지들(100) 사이에 개재되며, 스페이서(300)의 일 단부는 보호회로모듈(200)을 지지하도록 보호회로모듈(200)을 향해 연장될 수 있다. 예컨대, 스페이서(300)는 이웃하는 단위 전지들(100) 사이에 개재되는 제1 부분(310), 및 제1 부분(310)으로부터 보호회로모듈(200)을 향하여 연장된 제2 부분(320)을 포함할 수 있다.
스페이서(300)의 제1 부분(310)은 이웃하는 단위 전지들(100)을 전기적으로 절연시킬 수 있다. 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이 단위 전지(100)의 캔(110)과 캡 플레이트(120)는 금속성 소재로 제작되고, 캔(110)은 캡 플레이트(120)와 용접되므로, 캡 플레이트(120)와 동일한 극성을 가질 수 있다. 이와 같은 단위 전지들(100)이 도 1에 도시된 바와 같이 나란하게 배치되는 경우, 인접한 단위 전지들(100) 간에 불필요한 전기적 연결이 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따르면 스페이서(300)의 제1 부분(310)이 이웃하는 단위 전지들(100) 사이에 개재되므로 불필요한 전기적 연결을 방지할 수 있다.
스페이서(300)의 제2 부분(320)은 보호회로모듈(200)과 단위 전지들(100) 사이의 공간(또는 갭)에 개재되며, 보호회로모듈(200)을 지지할 수 있다. 단위 전지(100)는 상부를 향해 돌출된 전극핀(122)을 포함하고 단위 전지(100) 상에는 홀더(140)가 개재될 수 있으므로, 단위 전지(100)의 상부면과 보호회로모듈(200)의 하부면 사이에는 공간이 형성된다. 이 공간에 스페이서(300)의 제2 부분(320)이 개재되면서 보호회로모듈(200)이 지지됨과 동시에 보호회로모듈(200)에 가해지는 외력으로부터 보호회로모듈(200)을 보호할 수 있다.
상부 커버(400)는 보호회로모듈(200) 상에 배치될 수 있다. 상부 커버(400)는 보호회로모듈(200)에 형성된 외부 단자(230)을 노출시킬 수 있는 개구(410)을 포함할 수 있다.
상부 커버(400)는 제1 방향을 따라 나란하게 배치된 다수의 단위 전지들(100)의 전체 길이와 실질적으로 동일한 길이를 가질 수 있다. 상부 커버(400)는 단위 전지들(100)과의 사이에 보호회로모듈(200)이 개재되도록 단위 전지들(100)의 상부를 덮을 수 있다.
하부 커버(500)는 상부 커버(400)와 대향하도록 상부 커버(400)의 반대편에 배치될 수 있다. 하부 커버(500)는 제1 방향을 따라 나란하게 배치된 다수의 단위 전지들(100)의 전체 길이와 실질적으로 동일한 길이를 가질 수 있다. 하부 커버(500)는 다수의 단위 전지들(100)의 하부면을 덮을 수 있다.
하부 커버(500)는 바닥 플레이트(510), 바닥 플레이트(510)로부터 상방을 향해 연장된 제1 리브들(520) 및 제2 리브들(530)을 포함할 수 있다.
바닥 플레이트(510)는 다수의 단위 전지들(100)의 하부면과 마주보며, 제1 방향을 따라 배치된 다수의 단위 전지들(100)의 전체 길이와 실질적으로 동일한 길이를 가질 수 있다.
제1 리브들(520)는 바닥 플레이트(510)의 제1 측에 상호 이격되어 배치될 수 있다. 제2 리브들(530)은 바닥 플레이트(510)의 제1 측과 평행한 바닥 플레이트(510)의 제2 측에 상호 이격되어 배치될 수 있다.
하부 커버(500)는 금형에 고온의 수지재를 주입하고 사출 성형 방식으로 제조할 수 있다. 본 발명의 비교예로서, 제1,2 리브들(520, 530)이 상호 이격되어 형성되지 않고 일체로 형성되는 경우 - 즉, 리브가 바닥 플레이트(510)의 가장자리를 둘러싸도록 형성된 경우 - 에는 하부 커버(500)의 제조가 어려워질 수 있다.
하부 커버(500)의 제조 과정에 있어서, 사출된 하부 커버(500)가 금형으로부터 분리될 때에 하부 커버(500)의 성형 중 발생한 가스들은 외부로 배출된다. 만약, 리브가 바닥 플레이트(510)의 가장자리를 둘러싸도록 일체로 형성된다면, 하부 커버(500)의 제조 과정 중 발생한 가스를 배출할 통로 확보가 어려워지고, 배출되지 못한 가스에 의해 하부 커버(500)가 변형될 수 있다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1,2 리브들(520, 530)이 상호 이격되도록 형성되므로, 하부 커버(500)의 제조시 발생한 가스는 제1,2 리브들(520, 530) 사이에 형성된 공간을 통해 용이하게 배출될 수 있다.
제1 리브들(520)과 제2 리브들(530)은 바닥 플레이트(510)의 폭만큼 이격된 채로 서로 평행하게 배치될 수 있다. 제1,2 리브들(520, 530)은 다수의 단위 전지들(100)의 상대적 위치를 고정시킬 수 있다. 제1 리브들(520)은 단위 전지들(100)의 제1 측면을 향해 연장될 수 있고, 제2 리브들(530)는 단위 전지들(100)의 제2 측면을 향해 연장될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩의 하부를 발췌한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩의 정면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩의 배면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하부 커버의 상부면도이다.
이하에서는, 이해를 돕기 위하여, 다수의 단위 전지들(100)이 제1~3 단위 전지(100a 100b 100c)를 포함하고, 다수의 제1 리브들(520)이 제1-1 리브(520a), 제1-2 리브(520b)를 포함하며, 다수의 제2 리브들(530)이 제2-1 리브(530a), 제2-2 리브(530b), 제2-3 리브(530c)를 포함하는 경우로 설명한다. 이하에서는, 단위 전지들(100)이 3개인 경우로 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 전지 팩은 2개 이상의 단위 전지들(100)을 포함할 수 있다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 제1 리브(520)는 이웃하는 단위 전지들(100)의 제1 측면(110A)을 커버할 수 있다. 예를 들어, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1-1 리브(510a)는 이웃하는 제1,2 단위 전지들(100a, 100b)의 제1 측면들(110A)을 동시에 커버하도록 제1 방향을 따라 연장될 수 있고, 제1-2 리브(510b)는 이웃하는 제2,3 단위 전지들(100b, 100c)의 제1 측면들(110A)을 동시에 커버하도록 제1 방향을 따라 연장될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제2 리브(530)는 적어도 일 부분이 제1 리브(520)와 중첩되도록 제1 리브(520)와 마주보도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2-1 리브(530a)는 적어도 일 부분이 제1-1 리브(520a)와 중첩되도록 제1-1 리브(520a)와 마주볼 수 있다. 제2-2 리브(530)는 적어도 일 부분이 제1-1 리브(520a) 및 제1-2 리브(520b)와 중첩되도록 제1-1 리브(520a) 및 제1-2 리브(520b)와 마주볼 수 있다. 제2-3 리브(530c)는 적어도 일 부분이 제1-2 리브(520b)와 중첩되도록 제1-2 리브(520b)와 마주볼 수 있다. 도 4 에서 OL은 중첩된 부분을 나타낸다.
제2 리브들(530) 각각은 인접하게 배치된 단위 전지(100)의 제2 측면을 커버할 수 있다. 예컨대, 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제2-1 리브(530a)는 제1 단위 전지(100a)의 제2 측면(110B)을 커버할 수 있고, 제2-2 리브(530b)는 제2 단위 전지(100b)의 제2 측면(110B)을 커버할 수 있으며, 제2-3 리브(530c)는 제3 단위 전지(100c)의 제2 측면(110B)을 커버할 수 있다. 제2 리브들(530) 각각이 인접한 단위 전지들(100)의 제2 측면(110B)만을 커버하는 경우, 제1 리브들(520)과 제2 리브들(530)은 바닥 플레이트(510)의 중심을 지나고 제1 방향을 따르는 축(ax)에 대하여 비대칭적으로 배치될 수 있다.
또 다른 실시예로서, 제2 리브들(530) 각각은, 제1 리브들(520)과 마찬가지로, 이웃하는 단위 전지들(100)의 제2 측면들(110B)을 동시에 커버할 수 있도록 제1 방향으로 연장될 수 있다. 이 경우, 제1 리브들(520)과 제2 리브들(530)은 바닥 플레이트(510)의 중심을 지나고 제1 방향을 따르는 축(ax)에 대하여 대칭적이 되도록 동일한 길이로 형성될 수 있다.
본 발명의 비교예에 따른 전지 팩에 있어서, 바닥 플레이트(510)의 제1,2 측에 형성된 제1,2 리브들(520, 530)이 각각 인접한 단위 전지(100)의 제1 측면(110A) 및 제2 측면(110B)을 커버한다면, 비교예에 따른 전지 팩은 비틀림 외력에 취약하다. 즉, 제1 리브들(530) 각각이 인접한 단위 전지(100)의 제1 측면(110A)만 커버하고 제2 리브들(530) 각각이 인접한 단위 전지(100)의 제2 측면(110B)만 커버하는 경우, 전지 팩에 가해진 비틀림 외력에 의해 단위 전지들(100)은 전지 팩으로부터 분리/이탈될 수 있다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩은, 제1 리브들(520)이 이웃하는 단위 전지들(100)의 제1 측면들(110B)을 동시에 커버하므로, 비틀림 외력에 의해 단위 전지들(100)이 분리/이탈되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제2 리브들(530)이 제1 리브들(520)과 적어도 일 부분 중첩되도록 마주보고 있으므로, 더 강한 비틀림 외력이 작용하더라도 전지 팩의 조립상태를 안정적으로 유지할 수 있다.
도시되지는 않았으나, 다수의 단위 전지들(100)은 라벨로 둘러 싸일 수 있다. 라벨은 단위 전지들(100)의 측면들, 상부 캡(400)에서 하방을 향해 연장된 리브들, 및 하부 캡(500)에서 상방을 향해 연장된 제1,2 리브들(520, 530)을 둘러싸면서 이들 상에 부착될 수 있다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
100: 단위 전지 100a: 제1 단위 전지
100b: 제2 단위 전지 100c: 제3 단위 전지
200: 보호회로모듈 210: 회로기판
220: 보호소자 300: 스페이서
400: 상부 커버 500: 하부 커버
510: 바닥 플레이트 520: 제1 리브
520a: 제1-1 리브 520b: 제1-2 리브
530: 제2 리브 530a: 제2-1 리브
530b: 제2-2 리브 530c: 제2-3 리브

Claims (17)

  1. 제1 방향을 따라 나란하게(side-by-side) 배치되고, 제1 방향에 대하여 수직인 제2 방향을 향해 노출된 제1 측면 및 상기 제2 방향과 반대인 제3 방향을 향해 노출된 제2 측면을 각각 구비하는 다수의 단위 전지들;
    상기 다수의 단위 전지들과 전기적으로 연결된 보호회로모듈
    상기 다수의 단위 전지들 상부에 위치하는 상부 커버; 및
    상기 다수의 단위 전지들 하부에 위치하는 하부 커버;를 포함하며,
    상기 하부 커버는,
    상기 다수의 단위 전지들의 바닥면과 마주보는 바닥 플레이트;
    상기 바닥 플레이트로부터 상기 단위 전지들의 상기 제1 측면을 향해 연장되며 상호 이격된 다수의 제1 리브들; 및
    상기 바닥 플레이트로부터 상기 단위 전지들의 상기 제2 측면을 향해 연장되며, 상호 이격된 다수의 제2 리브들;을 포함하고,
    상기 제1 리브들 각각은,
    상기 다수의 단위 전지들 중 이웃하는 단위 전지들의 제1 측면들을 동시에 커버하도록 상기 제1 방향을 따라 연장된, 전지 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 리브들 각각은,
    상기 제1 리브들 각각의 적어도 일 부분과 중첩되도록 마주보는, 전지 팩
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 리브들 및 상기 제2 리브들은,
    상기 제1 방향을 따라 상기 바닥 플레이트의 중심을 지나는 축에 대하여 비대칭적으로 배치된, 전지 팩.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 리브들 각각은,
    상기 다수의 단위 전지들의 제2 측면에 대응되도록 배치된, 전지 팩.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 리브들 각각은,
    상기 다수의 단위 전지들 중 인접하게 배치된 단위 전지의 제2 측면만을 커버하는, 전지 팩.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 단위 전지들 각각은 각형인, 전지 팩.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 단위 전지들 각각은,
    개구를 갖는 캔;
    상기 캔의 내부에 수용되며 제1 전극판, 제2 전극판 및 이들 사이에 개재된 세퍼레이터를 갖는 전극 조립체;
    상기 캔의 개구를 밀봉하는 캡 플레이트; 및
    상기 캡 플레이트 상에 배치되며, 상기 캡 플레이트와 서로 다른 극성을 띄는 전극핀;을 포함하는, 전지 팩.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 보호회로모듈은 상기 단위 전지들의 상부와 상기 상부 커버 사이에 개재되는, 전지 팩.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 단위 전지들은 상기 보호회로모듈의 내부에 형성된 회로패턴을 통해 직렬, 병렬, 또는 직병렬 연결된, 전지 팩.
  10. 각각의 제1 측면이 동일한 방향을 향해 노출되도록 일 방향을 따라 배치된 제1 단위 전지 및 제2 단위 전지;
    상기 제1 단위 전지 및 상기 제2 단위 전지와 전기적으로 연결된 보호회로모듈;
    상기 제1 단위 전지 및 상기 제2 단위 전지의 상부에 위치하는 상부 커버; 및
    상기 제1 단위 전지 및 상기 제2 단위 전지의 하부에 위치하는 하부 커버;를 포함하고,
    상기 하부 커버는,
    상기 제1,2 단위 전지의 바닥면과 마주보는 바닥 플레이트;
    상기 바닥 플레이트의 제1 측에 배치되며, 상기 제1 단위 전지의 제1 측면 및 상기 제2 단위 전지의 제2 측면을 동시에 커버하는 제1-1 리브; 및
    상기 바닥 플레이트의 상기 제1 측과 평행한 상기 바닥 플레이트의 제2 측에 배치되며, 적어도 일 부분이 상기 제1-1 리브와 중첩되도록 마주보는 제2-1 리브;를 포함하는, 전지 팩.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 바닥 플레이트의 제2 측에 배치되고, 상기 제2-1 리브와 상호 이격된 제2-2 리브를 포함하는, 전지 팩.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제2-1 리브는,
    상기 제1 단위 전지의 상기 제1 측면의 반대편에 위치한 상기 제1 단위 전지의 제2 측면을 커버하는, 전지 팩.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제2-2 리브는 상기 제1 단위 전지의 상기 제1 측면의 반대편에 위치한 상기 제2 단위 전지의 제2 측면을 커버하는 전지 팩.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 제1,2 단위 전지 각각은,
    개구를 포함하는 캔;
    상기 개구를 통해 상기 캔의 내부에 수용되며, 제1 극성을 갖는 제1 전극판, 제2 극성을 갖는 제2 전극판 및 상기 제1,2 전극판 사이에 개재되는 세퍼레이터를 포함하는 전극 조립체;
    상기 개구를 폐쇄하는 캡 플레이트; 및
    상기 캡 플레이트로부터 상부를 향해 연장된 전극핀;을 포함하는, 전지 팩.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 캡 플레이트는 제1 극성을 가지고, 상기 전극핀은 제2 극성을 갖는, 전지 팩.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 보호회로모듈은,
    상기 제1,2 단위 전지의 상부와 상기 상부 커버 사이에 개재되는, 전지 팩.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 제1,2 단위 전지들은 상기 보호회로모듈에 형성된 회로패턴을 통해 직렬, 병렬, 또는 직병렬 연결되는, 전지 팩.
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