KR101502901B1

KR101502901B1 - 전지 팩

Info

Publication number: KR101502901B1
Application number: KR20140071493A
Authority: KR
Inventors: 왕한준; 문대연
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2014-06-12
Filing date: 2014-06-12
Publication date: 2015-03-16
Also published as: US20150364745A1

Abstract

본 발명의 일 실시예는, 개구를 갖는 캔과, 캔의 내부에 수용되며 제1 전극판, 제2 전극판 및 이들 사이에 개재된 세퍼레이터를 갖는 전극 조립체와, 캔의 개구를 밀봉하는 캡 플레이트와, 캡 플레이트 상에 위치하는 전극 탭을 각각 구비하는 다수의 단위 전지들, 다수의 단위 전지들의 일 측에 인접하게 배치되고, 단위 전지들과 전기적으로 연결된 보호회로모듈, 다수의 단위 전지들을 수용하는 케이스, 온도 센서, 및 다수의 단위 전지들 중 이웃하는 단위 전지들 사이에 위치하며 온도 센서의 수용 공간을 정의하는 리브를 포함하는, 전지 팩을 제공한다.

Description

전지 팩{Battery pack}

본 발명의 일 실시예는 전지 팩에 관한 것이다.

무선인터넷이나 통신기술의 발달로 인하여 전원공급장치 없이 전지를 사용하여 운용 가능한 태블릿 PC나 노트북과 같은 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 내장형 또는 외장형 전지 팩을 구비할 수 있다. 전지 팩은 충방전을 반복하여 사용할 수 있는 이차 전지를 구비할 수 있다.

본 발명의 일실시예는, 전지 팩에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시예는, 개구를 갖는 캔과, 캔의 내부에 수용되며 제1 전극판, 제2 전극판 및 이들 사이에 개재된 세퍼레이터를 갖는 전극 조립체와, 상기 캔의 개구를 밀봉하는 캡 플레이트와, 상기 캡 플레이트 상에 위치하는 전극 탭을 각각 구비하는 다수의 단위 전지들; 상기 다수의 단위 전지들의 일 측에 인접하게 배치되고, 상기 단위 전지들과 전기적으로 연결된 보호회로모듈; 상기 다수의 단위 전지들을 수용하는 케이스; 온도 센서; 및 상기 다수의 단위 전지들 중 이웃하는 단위 전지들 사이에 위치하며, 상기 온도 센서의 수용 공간을 정의하는 리브;를 포함하는, 전지 팩을 제공할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 다수의 단위 전지들 중 상기 이웃하는 단위 전지들은 캡 플레이트가 동일한 방향을 향해 노출되도록 나란하게(side-by-side) 배치되고, 기 보호회로모듈은 상기 이웃하는 단위 전지들의 캡 플레이트와 인접하게 배치될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 다수의 단위 전지들 각각은 각형이고, 상기 이웃하는 단위 전지들은 측면끼리 서로 마주보도록 배치되며,상기 이웃하는 단위 전지 각각의 측면과 상기 이웃하는 단위 전지 각각의 캡 플레이트는 실질적으로 수직을 이룰 수 있다.

본 실시예에서, 상기 리브는, 일 방향을 따라 연장된 제1 부분; 및 상기 제1 부분에 대하여 실질적으로 수직한 제2 부분;을 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제1 부분은 상기 이웃하는 단위 전지들의 측면의 길이 방향을 따라 연장될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제2 부분의 폭은 상기 이웃하는 단위 전지들 사이에 형성된 갭의 폭과 실질적으로 동일할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 온도 센서는 써미스터를 포함할 수있다.

본 실시예에서, 상기 다수의 단위 전지들은 상기 보호회로모듈의 회로패턴을 통해 직렬, 병렬, 또는 직병렬 연결될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 온도 센서는 상기 이웃하는 단위 전지들의 길이 방향과 실질적으로 나란하게 배치될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 리브에 수용된 상기 온도 센서 상에 위치하는 접착성 절연 필름을 더 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 캔은 금속성 소재로 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예는, 각형이고, 상호 이격되며, 측면끼리 서로 마주보는 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 전지를 수용하는 케이스; 상기 케이스 상에 형성되고, 상기 제1 단위 전지 및 상기 제2 단위 전지 사이에 위치하는 리브; 및 상기 리브에 의해 정의된 공간에 배치된 온도 센서;를 포함하는, 전지 팩을 제공할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제1 단위 전지는, 상기 제1 단위 전지의 측면과 다른 평면 상에 위치하는 상기 제1 단위 전지의 전면에 형성된 전극 탭을 포함하고, 상기 제2 단위 전지는, 상기 제2 단위 전지의 측면과 다른 평면 상에 위치하는 상기 제2 단위 전지의 전면에 형성된 전극 탭을 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제1 단위 전지와 상기 제2 단위 전지는, 상기 제1 단위 전지의 상기 전극 탭과 상기 제2 단위 전지의 상기 전극 탭이 동일한 방향을 향해 노출되도록 나란하게(side-by-side) 배치될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 보호회로모듈은 상기 제1,2 단위 전지들의 전극 탭들과 인접하게 배치될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 온도 센서는 상기 제1,2 단위 전지들의 측면의 길이 방향을 따라 배치되고, 상기 보호회로모듈은 상기 온도 센서의 배치 방향과 실질적으로 수직인 방향을 따라 연장될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 리브는, 상기 제1 단위 전지 및 상기 제2 단위 전지의 이동을 억제하도록 상기 제1 단위 전지의 측면 및 상기 제2 단위 전지의 측면과 접촉하는 고정부를 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 고정부의 폭은 상기 제1 단위 전지와 상기 제2 단위 전지 사이에 형성된 갭의 폭과 실질적으로 동일할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제1 단위 전지 및 상기 단위 전지는 상기 보호회로모듈을 통해 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 리브에 수용된 상기 온도 센서 상에 위치하는 접착 부재를 더 포함할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 일실시예에 따르면, 온도 센서의 파손을 방지하고, 온도 센싱 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 전지 팩의 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 전지 팩의 상부면도이다.
도 4는 도 1의 단위 전지의 분해 사시도이다.
도 5는 도 3의 Ⅴ 부분의 확대도이다.
도 6은 도 5의 사시도이다.

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.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

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 팩을 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 전지 팩의 상부면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 전지를 개략적으로 나타낸 분해 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩은 다수의 단위 전지들(100), 보호회로모듈(200), 온도 센서(300), 케이스(400)를 포함할 수 있다.

다수의 단위 전지들(100)은 일 방향을 따라 나란하게(side-by-side) 배치될 수 있다. 예컨대, 단위 전지들(100)은 일 측면, 예컨대 전면이 동일한 방향을 향하도록 나란하게 배치될 수 있다. 이웃하는 단위 전지들(100)은 측면끼리 서로 마주볼 수 있다. 단위 전지(100)는 재충전이 가능한 이차전지로서 리튬-이온 전지로 구성될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.

도 4를 참조하면, 단위 전지(100)는 각형(prismatic)의 이차전지일 수 있다. 단위 전지(100)는 캔(110), 캔(110)에 형성된 개구를 통해 내부에 수용된 전극 조립체(미도시), 캔(110)의 개구를 밀폐하는 캡 플레이트(120), 제1,2 전극 탭(130, 140)를 포함한다.

캔(110)은 일측이 개방된 대략 육면체의 형상으로, 강도를 확보하기 위하여 금속성 소재로 제작될 수 있다. 예컨대, 캔(110)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 제작될 수 있다. 전극 조립체가 개구를 통해서 캔(110)에 삽입된 후, 개구는 캡 플레이트(120)에 의해 밀봉될 수 있다. 캡 플레이트(120)도 캔(110)과 마찬가지로 알루미늄 또는, 알루미늄 합금과 같은 금속성 소재로 제작될 수 있다. 캡 플레이트(120)와 캔(110)은 레이저 용접에 의해 결합됨으로써, 내부 기밀을 유지할 수 있다.

캔(110)과 캡 플레이트(120)가 금속성 소재로 제작될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 단위 전지들(100)이 나란하게 배치되는 경우, 인접한 단위 전지(100) 간에 전기적 단락이 발생할 수 있으므로, 이를 예방하기 위하여 이웃하는 단위 전지들(100)의 마주보는 면은 절연 테이프(I)와 같은 절연재로 절연된 상태일 수 있다.

전극 조립체(미도시)는 전극 활물질이 도포된 제1 전극판과 제2 전극판, 및 이들 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함할 수 있다. 전극 조립체는, 제1 전극판, 세퍼레이터 및 제2 전극판이 순차적으로 적층된 후 젤리롤 형태가 되도록 권취하여 제작될 수 있다.

본 실시예에서는 전극 조립체가 젤리롤 형태를 갖는 경우를 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 또 다른 실시예로서, 전극 조립체는, 제1 전극판, 세퍼레이터 및 제2 전극판이 순차적으로 적층된 적층체일 수 있다.

캡 플레이트(120) 상에는 전극핀(121)이 형성되어 있다. 제1 전극판은 전극핀(121)과 전기적으로 연결되고, 제2 전극판은 캡 플레이트(120)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극판 및 제2 전극판은 서로 다른 극성을 띄므로, 전극핀(121)과 캡 플레이트(120)도 서로 다른 극성을 갖는다. 예컨대, 전극핀(121)은 음극의 극성을 가질 수 있고, 캡 플레이트(120)는 양극의 극성을 가질 수 있다. 이 때, 전극핀(121)과 캡 플레이트(120) 간의 단락을 방지하기 위하여 전극핀(121)과 캡 플레이트(120) 사이에는 가스켓(123)이 구비될 수 있다.

제1 전극 탭(130)과 제2 전극 탭(140)은 캡 플레이트(120) 상에 배치될 수 있다. 제1 전극 탭(130)은 캡 플레이트(120)의 일부 영역(이하, 제1 영역이라 함) 상에 배치되며, 제2 전극 탭(140)은 캡 플레이트(120)의 다른 영역(이하, 제2 영역이라 함) 상에 배치된다. 보다 구체적으로 제1 전극 탭(130)은 캡 플레이트(120) 상에 배치되되 전극핀(121)과 전기적으로 접속되며, 제2 전극 탭(140)은 캡 플레이트(120) 상에 배치되며 캡 플레이트(120)와 전기적으로 접속될 수 있다.

제1 전극 탭(130)은 TCO(135)를 포함할 수 있다. 제1 전극 탭(130)은 전극핀(121)과 전기적으로 접속되므로 음극의 극성을 띌 수 있다. 반면에, 캡 플레이트(120)는 양극의 극성을 띄기 때문에, 캡 플레이트(120) 상에 배치되는 제1 전극 탭(30)과 캡 플레이트(120)는 전기적 단락이 발생하기 쉽다. 따라서, 제1 전극 탭(30)과 캡 플레이트(120) 사이에는 이들을 전기적으로 절연시키기 위한 홀더(150)가 더 포함될 수 있다.

홀더(150)는 캡 플레이트(120)의 바로 위에 배치되며, 제1 전극 탭(130)이 전극핀(21)과 전기적으로 접속될 수 있도록 제1 개구(OP1)를 포함한다. 한편, 제1 전극 탭(130)에 포함된 TCO1(35)가 단위 전지(100)의 온도에 효과적으로 반응할 수 있도록, 홀더(150)는 TCO(135)와 마주보는 면에 형성된 제2 개구(OP2)를 더 포함할 수 있다.

홀더(150)는 제1 전극 탭(130)을 고정시키기 위한 돌기(151)를 포함할 수 있다. 제1 전극 탭(130)은 홀더(150)에 안착된 상태에서, 전극핀에 용접되면서 동시에 돌기(151)에 고정될 수 있다. 제1 전극 탭에 형성된 홀(130h)이 돌기(151)에 끼워진 후, 돌기(151)의 상단의 일부에 열을 가하면, 돌기(151)의 상단 일부가 녹으면서 제1 전극 탭(130)은 홀더(150)에 고정될 수 있다. 전극핀(121)과 용접된 제1 전극 탭(130)이 단위 전지(100)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위하여 테이프(160)가 더 부착될 수 있다.

도 1 내지 도 3에서는 전지 팩이 3개의 단위 전지들(100)을 포함하는 경우를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 또 다른 실시예에는, 전지 팩이 2개의 단위 전지들(100)을 포함하거나, 또는 4개 이상의 단위 전지들(100)을 포함할 수 있다.

도 1 내지 도 3에서는 3개의 단위 전지들(100)이 일 방향을 따라 나란하게(side-by-side) 배열된 경우를 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또 다른 실시예로서, 도 1에 도시된 다수의 단위 전지들(100) 중 온도 센서가 가운데 개재된 이웃하는 단위 전지들(100)(좌측에 배열된 2개의 단위 전지들(100))의 측면끼리 마주보도록 배열되고, 가장 우측에 배열된 단위 전지(100)는 전면이 다른 방향을 향해 노출되도록 배치될 수 있다.

보호회로모듈(200)은 다수의 단위 전지들(100)의 일 측에 인접하게 배치될 수 있다. 예컨대, 보호회로모듈(200)은 단위 전지들(100)의 전면과 인접하게 배치될 수 있다.

보호회로모듈(200)은 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. 단위 전지들(100)의 전면에 구비된 제1,2 전극 탭(130, 140)이 보호회로모듈(200)에 구비된 단자홀(230, 240)에 삽입된 후 납땜되면서 단위 전지들(100)과 보호회로모듈(200)은 전기적으로 연결될 수 있다.

보호회로모듈(200)은 회로기판(210), 회로기판(210)에 마운트된 보호 소자들(220) 및 커넥터(250)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 회로기판(210)은 다수의 단위 전지들(100)의 배열 방향을 따라 길게 연장될 수 있다. 보호 소자(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)에는 단위 전지(100)를 직렬 또는/및 병렬로 연결할 수 있는 회로패턴이 형성되어 있다. 따라서, 각각의 단위 전지(100)의 제1,2 전극 탭(130, 140)이 회로기판(210)에 형성된 단자홀(230, 240)에 직접 연결됨으로써, 다수의 단위 전지들(100)은 보호 소자(220)의 구동에 따라 충방전 제어를 받을 수 있는 동시에 직렬 또는/및 병렬로 연결될 수 있다.

커넥터(250)는 보호회로모듈(200)의 일 단에 위치하며, 외부의 전자 기기와 전기적 연결을 수행할 수 있다. 커넥터(250)는 케이스(400)의 일측에 형성된 홈(430)을 통해 외부로 노출될 수 있다.

온도 센서(300)는 이웃하는 단위 전지들(100) 사이에 배치되며, 단위 전지(100)의 온도를 센싱할 수 있다. 온도 센서(300)는 써미스터일 수 있다. 온도 센서(300)는 케이블(310) 및 케이블(310)의 일단에 구비된 본체(320)를 포함할 수 있다. 온도 센서(300)의 케이블(310)의 타단은 보호회로모듈(200)에 전기적으로 연결되고, 본체(320)에 의해 센싱된 온도 정보는 케이블(310)을 통해 보호회로모듈(200)로 전달될 수 있다.

단위 전지(100)의 전면에 배치된 제1,2 전극 탭(130, 140)은 도전성을 갖는 금속성 소재로 형성될 수 있다. 금속성 소재의 제1,2 전극 탭(130, 140)은 도전성뿐만 아니라 열 전도성을 가지므로, 단위 전지(100)의 온도 변화와 보호회로모듈(200)의 보호 소자의 온도 변화에 영향을 받기 쉽다.

만약, 온도 센서(300)가 제1,2 전극 탭(130, 140)이 배치된 단위 전지(100)의 일 측면, 즉 단위 전지(100)의 전면에 인접하게 배치된다면, 온도 센서(300)에는 단위 전지(100)의 온도 이외에도 제1,2 전극 탭(130, 140)의 온도 및/또는 보호회로모듈(200)의 보호 소자(220)의 온도까지 반영되므로 단위 전지(100)의 온도를 정확하게 측정하기 어렵다.

그러나, 본 발명의 실시예에 따르면, 온도 센서(300)가 이웃한 단위 전지들(100) 사이, 예컨대 이웃한 단위 전지들(100)의 측면 사이에 배치되므로, 단위 전지(100) 이외의 구성 요소(예, 제1,2 전극 탭 (130, 140) 및/또는 보호회로모듈(200)의 보호 소자(220))에 의한 영향을 최소화할 수 있다.

케이스(400)는 다수의 단위 전지들(100) 및 보호회로모듈(200)을 수용할 수 있다. 케이스(400)는 절연성 소재를 포함할 수 있다. 예컨대, 케이스(400)는 열이나 압력에 의해 성형될 수 있는 플라스틱과 같은 고분자 화합물로 형성될 수 있다.

케이스(400)는, 단위 전지들(100)의 하부면과 보호회로모듈(200)의 하부면과 마주보는 바닥부(411, 412) 및, 케이스(400)의 안쪽에 구비되는 배터리 전지들(100)과 보호회로모듈(200)을 둘러싸며 두께 방향(도 1의 상하 방향)으로 연장된 외측벽(420)을 포함할 수 있다. 케이스(400)의 내부에는 보호회로모듈(200) 및 단위 전지들(100)의 위치를 정의하는 격벽(414, 415)을 포함할 수 있다. 케이스(400)는 상부가 개방된 상태로, 개방된 상부를 통해 단위 전지들(100) 및 보호회로모듈(200)이 케이스(400)에 수용될 수 있다.

리브(440)는 이웃하는 단위 전지들(100) 사이에 배치될 수 있다. 리브(440)는 온도 센서(300)가 수용될 수 있는 공간을 정의할 수 있으며, 전지 팩이 조립되는 경우 또는 조립 이후에 외부 충격이 가해지는 경우, 리브(440)는 온도 센서(300)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.

리브(440)는 온도 센서(300)의 수용 공간을 이웃하는 단위 전지들(100)의 길이 방향(도 1의 전후 방향)을 따라 정의할 수 있다. 리브(440)는 외측벽(420)과 동일한 높이를 갖도록 형성되거나, 외측벽(420) 보다 낮은 높이를 갖도록 형성될 수 있다.

케이스(400)의 바닥부(411)는 단위 전지(100)의 바닥면의 중심영역을 대응하는 부분이 개방될 수 있다. 케이스(400)의 바닥부(411)는 예컨대, 단위 전지(100)의 바닥면을 지지하기 위한 제1 바닥부(411) 및 보호회로모듈(200)의 바닥면과 대응되는 제2 바닥부(412)를 제외하고 개방된 상태이고, 케이스(400)의 상부면은 단위 전지들(100)과 보호회로모듈(200)의 수납을 위해 전체적으로 개방된 상태일 수 있다. 단위 전지들(100) 및 보호회로모듈(200)이 수납된 케이스(400)는 라벨(미도시)로 둘러싸일 수 있다.

이하에서는, 도 5 및 도 6을 참조하여, 리브(440)의 구조 및 온도 센서(300)의 수납 상태를 살펴본다.

도 5는 도 3의 Ⅴ 부분을 확대하여 나타낸 것이고, 도 6은 도 5의 사시도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 리브(440)는 제1 부분(441)과 제1 부분(441)에 대하여 수직인 제2 부분(442)을 포함할 수 있다.

제1 부분(441)은 이웃하는 제1,2 단위 전지들(100A, 100B)의 측면의 길이 방향(전후 방향)을 따라 연장될 수 있으며, 제2 부분(442)은 제1 부분(441)에 대하여 실질적으로 수직으로 형성될 수 있다. 제2 부분(442)은 이웃하는 제1,2 단위 전지들(100A, 100B) 사이의 갭에 들어맞게(fit) 형성될 수 있다. 예컨대, 제2 부분(442)의 폭은 이웃하는 제1,2 단위 전지들(100A, 100B) 사이의 갭의 폭과 실질적으로 동일하게 형성되고 이웃하는 제1,2 단위 전지들(100A, 100B) 각각의 측면은 제2 부분(442)과 직접 접촉할 수 있다. 제2 부분(442)은 이웃하는 제1,2 단위 전지들(100A, 100B)의 이동을 방지하는 고정부로서의 기능을 수행할 수 있다. 제2 부분(442)은 온도 센서(300)가 이웃하는 제1,2 단위 전지들(100A, 100B)의 측면과 부딪히면서 손상되는 것을 방지할 수 있다.

보호회로모듈(200)은 캡 플레이트(120) 상에 형성되는 제1,2 전극 탭(130,140)과 결합되도록 이웃하는 제1,2 단위 전지들(100A, 100B)의 캡 플레이트(120)와 인접하게 배치될 수 있으며, 온도 센서(300)의 일 단은 보호회로모듈(200)에 고정될 수 있다. 보호회로모듈(200)이 케이스(400)에 수납될 때, 온도 센서(300)도 보호회로모듈(200)과 함께 케이스(400)에 수납될 수 있다.

보호회로모듈(200)과 연결된 온도 센서(300)의 케이블(310)의 길이를 짧게 형성하고 온도 센서(300)와 보호회로모듈(200)의 수납을 용이하게 하도록, 리브(440)는 이웃하는 제1,2 단위 전지들(100A, 100B)의 측면 사이에 위치하면서 동시에 캡 플레이트(120)와 인접한 쪽에 형성될 수 있다. 리브(440)에 의해 형성된 공간에 수납된 온도 센서(300)는 이웃하는 제1,2 단위 전지들(100A, 100B)의 길이 방향(전후 방향)과 실질적으로 나란하게 배치될 수 있으며, 보호회로모듈(200)의 연장 방향과는 실질적으로 수직을 이룰 수 있다.

온도 센서(300)는 보호회로모듈(200)의 일 측으로부터 이웃하는 제1,2 단위 전지들(100A, 100B)의 측면 사이에 삽입될 수 있다. 본 발명의 비교예로서, 온도 센서(300)의 양측에 위치하는 제1 단위 전지(100A)와 제2 단위 전지(100B)의 전기적 연결을 위하여 좌우 방향을 따라 연장되어 제1,2 단위 전지(100A, 100B)의 캡 플레이트에 용접되는 금속 부재(미도시)를 사용하는 경우, 보호회로모듈(200)의 일 측에서부터 연장된 온도 센서(300)는 금속 부재에 가로막혀 제1,2 단위 전지(100A, 100B) 사이의 공간에 조립되기 어렵다.

그러나, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이웃하는 제1,2 단위 전지들(100A, 100B)은 보호회로모듈(200)에 형성된 회로 패턴을 통해 전기적으로 연결되므로, 전술한 바와 금속 부재를 사용하지 않으며 온도 센서(300)의 조립을 방해하지 않는다.

상술한 바와 같은 구조를 통해, 온도 센서(300)는 제1,2 단위 전지들(100A, 100B)에 형성된 제1,2 전극 탭(130, 140)으로부터 이격될 수 있으므로 센싱 효율을 향상시킬 수 있다. 만약, 온도 센서(300), 구체적으로 온도 센서(300)의 본체(320)가 제1,2 전극 탭(130, 140)과 인접하게 배치되거나 전술한 비교예에서의 금속 부재와 인접하게 배치된다면, 단위 전지(100) 자체의 온도 이외에 제1,2 전극 탭(130, 140) 또는 금속 부재의 온도까지 측정될 수 있다.

그러나, 본 발명의 실시예에 따르면, 제1,2 전극 탭(130, 140)은 제1,2 단위 전지(100A, 100B)의 전면, 즉 캡 플레이트(120) 상에 배치하고 온도 센서(300)는 제1,2 단위 전지(100A, 100B)의 측면 사이에 배치함으로써 단위 전지(100) 이외의 구성 요소의 온도가 측정되는 것을 방지할 수 있다.

리브(440)는 케이스(400)와 일체로 사출될 수 있으며, 케이스(400)의 바닥부(411, 412)로부터 상방을 향해 연장될 수 있다. 리브(440)의 높이는 외측벽(420)의 높이와 실질적으로 동일하거나 그 보다 작을 수 있다. 전술한 바와 같이 케이스(400)는 전체적으로 상부면이 개방된 형상이므로, 리브(440)에 의해 형성된 공간에 안착된 온도 센서(300)는 케이스(400)의 상부면을 통해 노출될 수 있다. 온도 센서(300)가 케이스(400)의 상부면을 통해 이탈되는 것을 방지하기 위하여, 접착 부재가 온도 센서(300) 상에 위치할 수 있다. 예컨대, 접착 부재는 온도 센서(300) 상에 위치하면서 일단이 제1 단위 전지(100A)에 접착되고 타단이 제2 단위 전지(100B)에 접착되는 접착성 절연 필름(500: 도 6 참조)일 수 있다.

본 실시예에서는 접착성 절연 필름(500)이 온도 센서(300) 상에 위치하는 경우를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또 다른 실시에로서, 온도 센서(300) 상에는 시간이 지나면서 경화하는 고분자 페이스트와 같은 접착 부재가 사용될 수 있다. 예컨대, 온도 센서(300)가 리브(440)에 의해 형성된 공간에 수용된 후, 고분자 페이스트가 온도 센서(300)의 케이블의 일부 영역에 도포되고 경화되면서 온도 센서(300)의 위치가 고정될 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 110: 캔
120: 캡 플레이트 130: 제1 전극 탭
140: 제2 전극 탭 150: 홀더
200: 보호회로모듈 210: 회로기판
220: 보호 소자 230, 240: 단자홀
250: 커넥터 300: 온도 센서
310: 케이블 320: 본체
400: 케이스 411: 제1 바닥부
412: 제2 바닥부 420: 외측벽
430: 홈 440: 리브
441: 제1 부분 442: 제2 부분
500: 접착성 절연 필름

Claims

개구를 가지며 금속성 소재로 형성된 캔과, 캔의 내부에 수용되며 제1 전극판, 제2 전극판 및 이들 사이에 개재된 세퍼레이터를 갖는 전극 조립체와, 상기 캔의 개구를 밀봉하는 캡 플레이트와, 상기 캡 플레이트 상에 위치하는 전극 탭을 각각 구비하는 다수의 단위 전지들;
상기 다수의 단위 전지들의 일 측에 인접하게 배치되고, 상기 단위 전지들과 전기적으로 연결된 보호회로모듈;
상기 다수의 단위 전지들을 수용하는 케이스;
온도 센서; 및
상기 다수의 단위 전지들 중 이웃하는 단위 전지들 사이에 위치하며, 상기 온도 센서의 수용 공간을 정의하는 리브;를 포함하고,
상기 리브는 상기 다수의 단위 전지들의 배열 방향을 향해 연장된 제1 부분을 포함하고, 상기 제1 부분의 폭은 상기 이웃하는 단위 전지들 사이의 이격 거리와 동일한, 전지 팩.
제1항에 있어서,
상기 다수의 단위 전지들 중 상기 이웃하는 단위 전지들은 캡 플레이트가 동일한 방향을 향해 노출되도록 나란하게(side-by-side) 배치되고,
상기 보호회로모듈은 상기 이웃하는 단위 전지들의 캡 플레이트와 인접하게 배치되는, 전지 팩.
제1항에 있어서,
상기 다수의 단위 전지들 각각은 각형이고,
상기 이웃하는 단위 전지들은 측면끼리 서로 마주보도록 배치되며,
상기 이웃하는 단위 전지 각각의 측면과 상기 이웃하는 단위 전지 각각의 캡 플레이트는 수직을 이루는, 전지 팩.
제3항에 있어서,
상기 리브는,
상기 제1 부분에 대하여 수직한 제2 부분을 더 포함하는, 전지 팩.
제4항에 있어서,
상기 제2 부분은 상기 이웃하는 단위 전지들의 측면의 길이 방향을 따라 연장된, 전지 팩.
삭제
제1항에 있어서,
상기 온도 센서는 써미스터를 포함하는, 전지 팩.
제1항에 있어서,
상기 다수의 단위 전지들은 상기 보호회로모듈의 회로패턴을 통해 직렬, 병렬, 또는 직병렬 연결된, 전지 팩.
제1항에 있어서,
상기 온도 센서는 상기 이웃하는 단위 전지들의 길이 방향과 나란하게 배치되는, 전지 팩.
제1항에 있어서,
상기 리브에 수용된 상기 온도 센서 상에 위치하는 접착성 절연 필름을 더 포함하는, 전지 팩.
삭제
각형이고, 상호 이격되며, 측면끼리 서로 마주보는 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 전지를 수용하는 케이스;
상기 케이스 상에 형성되고, 상기 제1 단위 전지 및 상기 제2 단위 전지 사이에 위치하는 리브; 및
상기 리브에 의해 정의된 공간에 배치된 온도 센서;를 포함하고,
상기 리브는 상기 제1 단위 전지 및 상기 제2 단위 전지의 이동을 억제하도록 상기 제1 단위 전지와 상기 제2 단위 전지 사이의 이격 거리와 동일한 폭을 갖는 고정부를 포함하는, 전지 팩.
제12항에 있어서,
상기 제1 단위 전지는,
상기 제1 단위 전지의 측면과 다른 평면 상에 위치하는 상기 제1 단위 전지의 전면에 형성된 전극 탭을 포함하고,
상기 제2 단위 전지는,
상기 제2 단위 전지의 측면과 다른 평면 상에 위치하는 상기 제2 단위 전지의 전면에 형성된 전극 탭을 포함하는, 전지 팩.
제13항에 있어서,
상기 제1 단위 전지와 상기 제2 단위 전지는,
상기 제1 단위 전지의 상기 전극 탭과 상기 제2 단위 전지의 상기 전극 탭이 동일한 방향을 향해 노출되도록 나란하게(side-by-side) 배치되는, 전지 팩.
제13항에 있어서,
상기 보호회로모듈은 상기 제1,2 단위 전지들의 전극 탭들과 인접하게 배치되는, 전지 팩.
제12항에 있어서,
상기 온도 센서는 상기 제1,2 단위 전지들의 측면의 길이 방향을 따라 배치되고,
상기 보호회로모듈은 상기 온도 센서의 배치 방향과 수직인 방향을 따라 연장된, 전지 팩.
제12항에 있어서,
상기 고정부는,
상기 제1 단위 전지의 측면 및 상기 제2 단위 전지의 측면과 접촉하는, 전지 팩.
삭제
제12항에 있어서,
상기 제1 단위 전지 및 상기 제2 단위 전지는 상기 보호회로모듈을 통해 직렬 또는 병렬로 연결된, 전지 팩.
제12항에 있어서,
상기 리브에 수용된 상기 온도 센서 상에 위치하는 접착 부재를 더 포함하는, 전지 팩.