KR101648891B1 - 전지 팩 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전지 팩의 내구성 및 안전성 향상을 위하여, 개구를 갖는 캔과, 상기 캔의 내부에 수용되며 제1전극판, 제2전극판 및 이를 사이에 개재된 세퍼레이터를 갖는 전극 조립체와, 상기 캔의 개구를 밀봉하는 캡 플레이트를 각각 포함하며, 상기 캡 플레이트가 각각 동일한 방향을 따라 노출되도록 제1방향을 따라 나란하게 배치되는, 다수의 단위 전지들, 상기 단위 전지들과 전기적으로 연결되며, 상기 단위 전지들 상에 위치하는 보호회로모듈, 상기 보호회로모듈 상에 배치되는 상부 커버 및 상기 상부 커버와 대향하도록 상기 단위 전지들 하부에 배치되며, 양 끝 단에 상기 단위 전지 방향으로 연장된 측벽부 및 외부로 돌출된 충격방지부를 포함하는, 하부 커버를 구비하는, 전지 팩을 제공한다.

Description

전지 팩{Battery Pack}
본 발명은 전지 팩에 관한 것이다.
무선인터넷이나 통신기술의 발달로 인하여 전원공급장치 없이 전지를 사용하여 운용 가능한 휴대용 전자기기의 사용이 보편화 되고 있다. 그 중 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 충전 및 방전을 반복하여 사용할 수 있는 다수의 단위 전지들을 구비할 수 있다.
본 발명은 내구성 및 안정성이 향상된 전지 팩의 구조에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 개구를 갖는 캔과, 상기 캔의 내부에 수용되며 제1전극판, 제2전극판 및 이를 사이에 개재된 세퍼레이터를 갖는 전극 조립체와, 상기 캔의 개구를 밀봉하는 캡 플레이트를 각각 포함하며, 상기 캡 플레이트가 각각 동일한 방향을 따라 노출되도록 제1방향을 따라 나란하게 배치되는, 다수의 단위 전지들; 상기 단위 전지들과 전기적으로 연결되며, 상기 단위 전지들 상에 위치하는 보호회로모듈; 상기 보호회로모듈 상에 배치되는 상부 커버; 및 상기 상부 커버와 대향하도록 상기 단위 전지들 하부에 배치되며, 양 끝 단에 상기 단위 전지 방향으로 연장된 측벽부 및 외부로 돌출된 충격방지부를 포함하는, 하부 커버;를 구비하는, 전지 팩이 제공된다.
본 실시예에 있어서, 상기 하부 커버는 상기 단위 전지들 각각을 향해 연장되는 스커트부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 측벽부는 상기 단위 전지들 방향으로 제1길이만큼 연장되고, 상기 스커트부는 상기 단위 전지들 방향으로 제2길이만큼 연장되며, 상기 제1길이는 상기 제2길이보다 길게 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 충격방지부는 상기 측벽부 하단에 배치될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 충격방지부는 상기 제1방향으로 돌출되며, 상기 측벽부보다 더 두껍게 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 단위 전지들은 장변부 및 단변부를 갖고, 상기 장변부를 따라 연장되어 형성된 제1장측면 및 제2장측면을 포함하고, 상기 단변부를 따라 연장되어 형성된 제1단측면 및 제2단측면을 포함하며, 상기 제1장측면과 상기 제2장측면은 서로 마주보도록 배치되고, 상기 제1단측면과 상기 제2단측면은 서로 마주도록 배치될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 측벽부는 상기 제1단측면 및 제2단측면을 따라 연장되어 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 측벽부는 상기 제1단측면을 따라 연장된 제1측벽부 및 상기 제2단측면을 따라 연장된 제2측벽부를 포함하고, 상기 제1측벽부 및 상기 제2측벽부는 서로 마주보도록 배치될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1측벽부는 상기 제1단측면과 밀착되며, 상기 제2측벽부는 상기 제2단측면과 밀착될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1측벽부 및 상기 제2측벽부 사이에 상기 단위 전지들이 삽입되도록 배치될 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전지 팩의 내구성 및 안전성이 향상된 전지 팩을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
아울러 본 발명의 효과는 상술한 내용 이외에도, 도면을 참조하여 이하에서 설명할 내용으로부터 도출될 수도 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 단위 전지를 발췌하여 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 단위 전지들, 보호회로모듈, 상부 커버 및 하부 커버가 조립된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 Ⅳ 부분을 발췌하여 나타낸 분해 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" 또는 "바로 상에" 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
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 단위 전지와 홀더를 발췌하여 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 1의 단위 전지들(100), 보호회로모듈(200), 상부 커버(400) 및 하부 커버(500)이 조립된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ 부분을 발췌하여 나타낸 분해 사시도이다. 도 3에서는 설명의 편의를 위하여 라벨(600), 및 절연 필름(700)을 생략하고 도시하였다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 전지 팩은 다수의 단위 전지들(100), 단위 전지들(100)과 전기적으로 연결된 보호회로모듈(200), 각각의 단위 전지들(100)을 전기적으로 절연시키는 스페이서(300), 상부 커버(400)와 하부 커버(500), 라벨(600), 및 절연 필름(700)을 포함할 수 있다.
다수의 단위 전지들(100)은 제1 방향(x 방향)을 따라 나란하게(side-by-side) 배치될 수 있다. 예컨대, 다수의 단위 전지들(100)은 상부면이 동일한 방향을 향하도록 나란하게 배치될 수 있다. 이웃하는 단위 전지들(100)은 측면끼리 서로 마주보게 된다. 단위 전지(100)는 재충전이 가능한 이차전지로서 리튬-이온 전지로 구성될 수 있다.
단위 전지들은 장변부(112, 114) 및 단변부(111, 113)를 가질 수 있다. 장변부(112, 114)는 장변부(112, 114)를 따라 연장되어 형성된 제1 장측면(112a) 및 제2 장측면(114a)을 포함하며, 단변부(111, 113)는 단변부(111, 113)를 따라 연장되어 형성된 제1 단측면(111a)과 제2 단측면(113a)을 포함할 수 있다. 제1 장측면(112a)과 제2 장측면(114a)은 서로 마주보도록 배치될 수 있으며, 제1 단측면(111a)과 제2 단측면(113a) 역시 서로 마주보도록 배치될 수 있다.
도 2를 참조하면, 각각의 단위 전지(100)는 베어 셀(B) 및 베어 셀(B)의 상부에 고정된 홀더(140)를 포함할 수 있다.
베어 셀(B)은 개구를 포함하는 캔(110), 개구를 통해 캔(110)의 내부에 수용된 전극 조립체(미도시), 캔(110)의 개구를 밀폐하는 캡 플레이트(120), 캡 플레이트(120) 상에 형성된 전극핀(122)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 조립체가 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 용접에 의해 결합됨으로써, 내부 기밀을 유지할 수 있다.
전극 조립체는 전극 활물질이 도포된 제1 전극판과 제2 전극판, 및 이들 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함할 수 있다. 제1 전극판과 제2 전극판은 서로 다른 극성을 갖는다. 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(122)이 형성되어 있다. 제1 전극판은 캡 플레이트(120)와 전기적으로 연결되고, 제2 전극판은 전극핀(122)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극판 및 제2 전극판은 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 온도 소자와 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 온도 소자와 연결되며, 제2 부분(132b)의 일단은 온도소자와 연결됨으로써, 제2 전극 탭(132)은 온도 소자를 포함하면서 전극핀(122)과 전기적으로 연결될 수 있다
제1,2 전극 탭(131, 132)은 캡 플레이트(120) 상에 배치된다. 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 온도 소자를 수용할 수 있으며, 단위 전지(100)의 온도 변화에 민감하게 반응할 수 있도록 온도 소자의 위치와 대응되는 영역에 형성된 개구(op)를 포함할 수 있다.
홀더(140)는 제2 전극 탭(132)과 온도 소자를 수용한 채로 테이프(150)와 같은 고정 부재에 의해 단위 전지(100) 상에 고정될 수 있다.
다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 보호회로모듈(200)은 단위 전지들(100)의 상부면 상에, 예컨대 캡 플레이트(120) 상에 배치되며, 단위 전지들(100)과 전기적으로 연결되어 단위 전지들(100)의 충방전을 제어할 수 있다. 보호회로모듈(200)은 단위 전지들의 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 커버는 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)과 결합할 수 있다.
하부 커버(500)는 상부 커버(400)와 대향하도록 상부 커버(400)의 반대편에 배치될 수 있다. 상부 커버(400)는 보호회로모듈(200)을 개재한 채로 단위 전지들(100)의 상부면을 덮도록 배치되며, 하부 커버(500)는 단위 전지들(100)의 하부면을 덮도록 배치된다. 하부 커버(500)는 제1 방향(x 방향)을 따라 나란하게 배치된 다수의 단위 전지들(100)의 전체 길이와 실질적으로 동일한 길이를 가질 수 있다.
한편 도 3 및 도 4를 참조하면, 하부 커버(500)는 양 끝 단에 측벽부(510, 530) 및 상기 충격방지부(540)를 포함할 수 있다. 측벽부(510, 530)는 단위 전지 방향(x 방향)으로 연장되어 형성될 수 있다. 측벽부(510, 530)는 단위 전지들 방향(x 방향)으로 제1 길이(d1)만큼 연장될 수 있고, 스커트부(520)는 단위 전지들 방향(x 방향)으로 제2 길이(d2)만큼 연장될 수 있다. 이 경우 제1 길이(d1)는 제2 길이(d2)보다 길게 형성될 수 있다. 즉 하부 커버(500)에서 단위 전지들 방향(x 방향)으로 연장되어 형성되는 측벽부(510, 530)가 스커트부(520) 보다 길게 형성될 수 있다. 이를 통해 단위 전지들(100)이 하부 커버(500)에 더욱 잘 고정될 수 있다.
측벽부(510, 530)는 단위 전지들(100)의 제1 단측면(111a) 및 제2 단측면(113a)을 따라 연장되어 형성될 수 있다. 상세하게는 측벽부(510, 530)는 제1 단측면(111a)을 따라 연장된 제1 측벽부(510) 및 제2 단측면(113a)을 따라 연장된 제2 측벽부(530)를 구비할 수 있고, 제1,2 측벽부(510, 530)는 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 제1 측벽부(510)는 제1 단측면(111a)과 밀착되고, 마찬가지로 제2 측벽부(530)는 제2 단측면(113a)과 밀착되도록, 제1 측벽부(510)와 제2 측벽부(530) 사이에 단위 전지들(100)이 삽입되도록 배치될 수 있다.
한편 충격방지부(540)는 하부 커버(500)의 양 끝 단에 배치될 수 있으며, 측벽부(510, 530) 하단에 위치하여 외부로 돌출되도록 형성될 수 있다. 이러한 충격방지부(540)는 단위 전지들(100)이 나란히 배치된 제1 방향(x 방향)을 따라 돌출되어 형성될 수 있다. 충격방지부(540)는 하부 커버(500)의 충격방지부(540)가 위치하지 않은 다른 부분에 비해 더 두껍게 형성될 수 있다. 예컨대 충격방지부(540)는 측벽부(510, 530)보다 더 두껍게 형성될 수 있다.
충격방지부(540)는 단변부(111, 113)와 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 도 4를 참조하면, 충격방지부(540)는 측벽부(510)의 하단부가 ? 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 도면에는 도시되어 있지 않으나, 단변부(111)와 마주보도록 위치한 단변부(113)에도 도 4의 구조와 동일한 구조를 갖는다.
라벨(600)은 단위 전지들(100)의 측면을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 예컨대, 라벨(600)은 단위 전지들(100)의 측면에 부착될 수 있다. 라벨(600)과 단위 전지들(100)의 측면 사이에는 절연 필름(700)이 개재될 수 있다.
라벨(600)의 일부분은 상부 커버(400) 및 하부 커버(500)에 부착될 수 있다. 이를 위해, 상부 커버(400)와 하부 커버(500)에는 각각 단위 전지(100)를 향해 연장된 스커트부(420, 520)가 구비될 수 있다. 스커트부(420, 520) 상에 라벨(600)의 일부분이 부착되면서, 상부 커버(400)와 하부 커버(500) 및 라벨(600)이 단위 전지들(100)이 절연됨과 동시에 단위 전지들(100)이 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있다.
전술한 것과 같이, 단위전지들(100)의 하부면을 덮도록 배치되는 하부 커버(500)의 양 끝 단에 단위 전지들(100)의 제1,2 단측면(111a, 113a)을 따라 연장되어 형성되는 측벽부(510, 530)를 구비함으로써, 제 1방향(x 방향)을 따라 나란하게 배치되는 단위 전지들(100)이 하부 커버(500)에 더욱 용이하게 고정될 수 있다. 또한 측벽부(510, 530)의 하단에 위치한 충격방지부(540)를 통해 제1 방향(x 방향)으로 따라 나란하게 배치되는 단위 전지들(100)의 모서리 부분을 보호함으로써 낙하 등 외부 충격으로부터 강건한 구조를 형성할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것 이다.
100: 단위전지 110: 캔
111a: 제1 단측면 112a: 제1 장측면
113a: 제2 단측면 114a: 제2 장측면
120: 캡 플레이트 122: 전극핀
125: 가스켓 131: 제1 전극 탭
132: 제2 전극 탭 140: 홀더
150: 테이프 200: 보호회로모듈
210: 회로기판 220: 보호소자
111, 113: 단변부 112, 114: 장변부
230: 외부 단자 241: 접속홀
131, 132: 제1,2 전극 탭 300: 스페이서
400: 상부 커버 410: 개구
500: 하부 커버 510: 제1 측벽부
520: 스커트부 530: 제2 측벽부
540: 충격방지부 600: 라벨
700: 절연 필름 420, 520: 스커트부
510, 530: 측벽부

Claims (10)

  1. 개구를 갖는 캔과, 상기 캔의 내부에 수용되며 제1전극판, 제2전극판 및 이들 사이에 개재된 세퍼레이터를 갖는 전극 조립체와, 상기 캔의 개구를 밀봉하는 캡 플레이트를 각각 포함하며, 상기 캡 플레이트가 각각 동일한 방향을 따라 노출되도록 제1방향을 따라 나란하게 배치되는, 다수의 단위 전지들;
    상기 단위 전지들과 전기적으로 연결되며, 상기 단위 전지들 상에 위치하는 보호회로모듈;
    상기 보호회로모듈 상에 배치되는 상부 커버; 및
    상기 상부 커버와 대향하도록 상기 단위 전지들 하부에 배치되며, 양 끝 단에 상기 상부 커버 방향으로 연장된 측벽부 및 제1 방향을 따라 연장되어 외부로 돌출된 충격방지부를 포함하는, 하부 커버;
    를 구비하는, 전지 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부 커버는 상기 단위 전지들 각각을 향해 연장되는 스커트부를 더 포함하는, 전지 팩.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 측벽부는 상기 단위 전지들 방향으로 제1길이만큼 연장되고, 상기 스커트부는 상기 단위 전지들 방향으로 제2길이만큼 연장되며, 상기 제1길이는 상기 제2길이보다 길게 형성되는, 전지 팩.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 충격방지부는 상기 측벽부 하단에 배치되는, 전지 팩.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 충격방지부는 상기 제1방향으로 돌출되며, 상기 측벽부보다 더 두껍게 형성되는, 전지 팩.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 단위 전지들은 장변부 및 단변부를 갖고, 상기 장변부를 따라 연장되어 형성된 제1장측면 및 제2장측면을 포함하고, 상기 단변부를 따라 연장되어 형성된 제1단측면 및 제2단측면을 포함하며, 상기 제1장측면과 상기 제2장측면은 서로 마주보도록 배치되고, 상기 제1단측면과 상기 제2단측면은 서로 마주도록 배치되는, 전지 팩.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 측벽부는 상기 제1단측면 및 제2단측면을 따라 연장되어 형성되는, 전지 팩.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 측벽부는 상기 제1단측면을 따라 연장된 제1측벽부 및 상기 제2단측면을 따라 연장된 제2측벽부를 포함하고, 상기 제1측벽부 및 상기 제2측벽부는 서로 마주보도록 배치되는, 전지 팩.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1측벽부는 상기 제1단측면과 밀착되고, 상기 제2측벽부는 상기 제2단측면과 밀착되며, 상기 제1측벽부 및 상기 제2측벽부 사이에 상기 단위 전지들이 삽입되도록 배치되는, 전지 팩.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 충격방지부는 상기 단변부와 대응되는 위치에 배치되는, 전지 팩.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190096729A (ko) * 2018-02-09 2019-08-20 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008166060A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Sanyo Electric Co Ltd パック電池
JP2008192447A (ja) 2007-02-05 2008-08-21 Sanyo Electric Co Ltd パック電池

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100580766B1 (ko) 2004-03-30 2006-05-15 삼성에스디아이 주식회사 캔형 리튬이온 이차전지
JP5087871B2 (ja) 2006-07-18 2012-12-05 日本電気株式会社 電池パックおよび電池パックの製造方法
JP5164469B2 (ja) * 2007-08-02 2013-03-21 三洋電機株式会社 パック電池
KR100928120B1 (ko) 2007-11-07 2009-11-24 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR100930976B1 (ko) * 2008-03-14 2009-12-10 (주)봉화송이간고등어 간 고등어의 제조방법
KR100984133B1 (ko) * 2008-04-11 2010-09-28 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR101009567B1 (ko) 2008-12-05 2011-01-18 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR101023886B1 (ko) 2009-02-17 2011-03-22 삼성에스디아이 주식회사 보호회로모듈을 구비하는 이차전지
CN101814623A (zh) 2009-02-20 2010-08-25 日立麦克赛尔株式会社 电池组件以及电池组件的制造方法
KR101116409B1 (ko) 2009-07-02 2012-02-27 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
DE102010026093A1 (de) 2010-07-05 2012-01-05 Li-Tec Battery Gmbh Galvanische Zelle
KR101152443B1 (ko) * 2010-07-12 2012-06-01 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
US9385353B2 (en) 2011-08-03 2016-07-05 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack and method of manufacturing the same
KR101447332B1 (ko) 2012-12-13 2014-10-06 세방전지(주) 전지셀의 가압식 케이스
DE102012223562A1 (de) 2012-12-18 2014-04-03 Robert Bosch Gmbh Batterie mit Batteriezellen und dazwischen angeordnetem Ausgleichselement sowie Batteriesystem und Kraftfahrzeug mit Batterie

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008166060A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Sanyo Electric Co Ltd パック電池
JP2008192447A (ja) 2007-02-05 2008-08-21 Sanyo Electric Co Ltd パック電池

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190096729A (ko) * 2018-02-09 2019-08-20 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR102505610B1 (ko) * 2018-02-09 2023-03-03 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩

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