KR102152368B1 - 배터리팩 - Google Patents

배터리팩 Download PDF

Info

Publication number
KR102152368B1
KR102152368B1 KR1020130151106A KR20130151106A KR102152368B1 KR 102152368 B1 KR102152368 B1 KR 102152368B1 KR 1020130151106 A KR1020130151106 A KR 1020130151106A KR 20130151106 A KR20130151106 A KR 20130151106A KR 102152368 B1 KR102152368 B1 KR 102152368B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery pack
circuit module
protection circuit
bare cell
coupling
Prior art date
Application number
KR1020130151106A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140083875A (ko
Inventor
이상주
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Publication of KR20140083875A publication Critical patent/KR20140083875A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102152368B1 publication Critical patent/KR102152368B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058Construction or manufacture
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M10/4257Smart batteries, e.g. electronic circuits inside the housing of the cells or batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147Lids or covers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147Lids or covers
    • H01M50/148Lids or covers characterised by their shape
    • H01M50/15Lids or covers characterised by their shape for prismatic or rectangular cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/547Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/552Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572Means for preventing undesired use or discharge
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574Devices or arrangements for the interruption of current
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00Safety devices for primary or secondary batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

본 발명은 배터리팩에 관한 것으로, 제1면에 홈을 구비하는 베어셀, 상기 베어셀의 상기 제1면 상에 위치되는 보호회로모듈, 및 상기 보호회로모듈에 결합되는 단자부를 포함하고, 상기 홈의 적어도 일부는 상기 단자부가 상기 보호회로모듈에 결합되는 결합부에 대응되도록 위치되는 것을 특징으로 하며, 홈에 의해 결합부와 베어셀 간의 간격을 충분히 확보하여 안정성을 향상시키면서도 전체적인 크기를 유지하는 배터리팩을 제공한다.

Description

배터리팩{Battery pack}
본 발명은 배터리팩에 관한 것이다.
최근, 휴대용 전자 기기의 전원으로 이차전지가 다양하게 사용되고 있다. 또한, 휴대용 전자 기기가 다양한 분야에서 사용되면서, 이에 따라 이차전지에 대한 수요가 급증하고 있다. 이러한 이차전지는 충방전하여 복수회 사용이 가능하고, 이에 따라 경제적 및 환경적으로도 효과적이므로 그 사용이 장려되고 있다.
또한, 전자 기기에 대한 소형화, 경량화가 요구되면서, 이차전지에 대하여도 소형화, 경량화가 요구되고 있다. 그러나, 이차전지는 내부에 리튬 등과 같은 반응성이 큰 물질이 구비되어 있으므로, 안전성을 이유로 소형화 및 경량화시키는데 제약이 되어 왔다. 이에 따라, 이차전지의 안전성을 향상시키면서 동시에 소형화 및 경량화가 가능한 배터리팩을 개발하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다.
본 발명은 신규한 구조를 채용하여 소형화, 경량화가 가능하면서도 안전성이 뛰어난 배터리팩을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리팩은, 제1면에 홈을 구비하는 베어셀, 상기 베어셀의 상기 제1면 상에 위치되는 보호회로모듈, 및 상기 보호회로모듈에 결합되는 단자부를 포함하고, 상기 홈의 적어도 일부는 상기 단자부가 상기 보호회로모듈에 결합되는 결합부에 대응되도록 위치될 수 있다.
여기서, 상기 결합부는 솔더부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 보호회로모듈은 상기 단자부에 대응되는 위치에 오프닝을 구비할 수 있다.
또한, 상기 단자부는 상기 오프닝을 관통하여 연장될 수 있다.
또한, 상기 오프닝은 다수로 구성될 수 있다.
또한, 상기 홈은 상기 결합부와 이격될 수 있다.
또한, 상기 홈에 위치되는 절연부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 절연부재는 일면 테이프 또는 양면 테이프를 포함할 수 있다.
또한, 상기 베어셀은 캡플레이트를 포함하고, 상기 홈은 상기 캡플레이트의 두께의 20%의 깊이를 가질 수 있다.
또한, 상기 홈은 상기 캡플레이트에 형성될 수 있다.
또한, 상기 홈은 다수로 구성될 수 있다.
또한, 상기 결합부는 다수로 구성되고, 각각의 상기 홈은 각각의 상기 결합부의 적어도 일부에 대응될 수 있다.
또한, 상기 베어셀의 상기 제1면에 인접한 제2면에 위치되는 벤트부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 보호회로모듈을 커버하는 탑케이스를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 탑케이스에는 결합부재가 삽입하는 결합홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 탑케이스 및 상기 베어셀에는 결합홈이 형성되고, 각각의 상기 결합홈에 삽입되어 상기 탑케이스 및 상기 베어셀을 결합하는 결합부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 탑케이스에는 개구부가 구비되고, 상기 단자부는 상기 개구부를 통해 외부로 노출될 수 있다.
또한, 상기 결합부는 상기 홈을 향해 상기 보호회로모듈로부터 돌출될 수 있다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 배터리팩에 따르면, 단자부가 보호회로모듈에 결합되어 형성되는 결합부에 대응되도록 베어셀에 홈을 형성하므로, 결합부와 홈 간의 이격 거리를 충분히 확보하여 배터리팩의 안전성을 향상시키면서도 배터리팩의 소형화를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 홈 상에 절연부재를 위치시킴으로써 결합부와 베어셀 간의 원치않는 단락 현상을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리팩의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 배터리팩의 분해사시도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 A1-A1' 선을 기준으로 한 배터리팩의 단면도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 B1-B1' 선을 기준으로 한 배터리팩의 단면도이다.
도 5는 도 3에 도시한 배터리팩의 회피홈에 절연부재가 더 포함된 경우를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리팩의 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시한 배터리팩의 분해사시도이다.
도 8은 도 6에 나타낸 A2-A2' 선을 기준으로 한 배터리팩의 단면도이다.
도 9는 도 6에 나타낸 B2-B2' 선을 기준으로 한 배터리팩의 단면도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리팩(100)의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 배터리팩(100)의 분해사시도이다. 이하, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 배터리팩(100)에 대해 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 배터리팩(100)은 회피홈(111)이 형성된 베어셀(110), 보호회로모듈(120), 보호회로모듈(120)을 커버하는 탑케이스(130), 및 보호회로모듈(120)에 예를 들어 솔더링을 통해 결합된 단자부(150)를 포함하고, 단자부(150)가 보호회로모듈(120)에 결합되어 형성된 결합부의 일 예인 솔더부(153; 도 3 및 도 4 참조)의 대응되는 위치에 회피홈(111)이 형성될 수 있다. 여기서, 본 실시예에서는 결합부의 일 예로서 솔더부(153)를 설명할 것이나, 본 발명의 결합부는 이에 한정되지 않고 예를 들어 나사결합, 용접 등 다양하게 구현될 수 있음을 밝혀둔다. 본 실시예에서의 솔더부(153)는 결합부의 하나의 예로서, 앞으로의 설명에서는 편의 상 결합부를 솔더부(153)로 지칭하여 설명하도록 하겠다. 또한, 본 발명에서는 회피홈(111)을 표현하고 있으나, '회피'라는 용어에 의해 회피홈(111)의 기능 및 위치가 제한되는 것이 아님을 밝혀둔다.
베어셀(110)은 이온 또는 전자의 이동에 의하여 전기화학적 에너지를 발생하는 부재이다.
여기서, 베어셀(110)은 전지 케이스에 양극판, 음극판 및 이들 극판들 사이에 개재되는 세퍼레이터를 권취 또는 적층하여 형성되는 전극 조립체와, 전해액이 함께 수납하여 제조될 수 있다. 전극 조립체는 전해액과의 전기화학적 반응에 의하여 에너지를 발생하고, 상기 에너지는 전극탭 등을 통하여 외부로 공급된다. 예컨대, 전지 케이스는 파우치형, 각형 또는 원통형일 수 있다.
한편, 베어셀(110)의 제1면, 예를 들어 일면에는 회피홈(111)이 형성될 수 있다. 여기서, 회피홈(111)은 베어셀(110)과 보호회로모듈(120)이 마주보는 베어셀(110)의 일면에 형성될 수 있다. 또한, 회피홈(111)은 베어셀(110)의 일면에 대하여 함몰된 형상을 가질 수 있다.
한편, 베어셀(110)에는 안전수단으로서 내부에서 발생하는 기체를 외부로 방출하는 통로로 작용하는 벤트부(113)가 더 구비될 수 있는데, 이러한 벤트부(113)는 베어셀(110)의 면 중 회피홈(111)이 형성된 면(제1면)의 인접한 제2면, 예를 들어 베어셀(110)의 측면에 형성될 수 있다. 이때, 벤트부(113)가 도 2와 같이 선형으로 이루어지는 것을 고려하면 베어셀(110)의 측면 중 넓고 평평한 면에 위치시키는 것이 바람직할 수 있다. 여기서, 벤트부(113)의 형상은 도면에 도시된 것으로 한정되지 않을 수 있다.
보호회로모듈(120)은 베어셀(110) 상에 위치하여 베어셀(110)의 충전 및 방전시 전압 또는 전류를 제어하는 부재이다.
여기서, 보호회로모듈(120)은 회로패턴이 형성된 회로기판으로 구현될 수 있으며, 보호회로모듈(120)의 일면에는 여러 전자부품(121)이 실장될 수 있다. 여기서, 전자부품(121)이란 전계 효과 능동소자(FET; Field Effect Transistor), 집적회로(IC) 등이 될 수 있고, 이러한 전자부품(121)은 베어셀(110) 내의 전극조립체를 제어하거나 전극조립체의 이상 작동시 회로를 차단하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 보호회로모듈(120)의 회로기판은 스위칭 회로를 포함하여 전자부품(121)과 함께 배터리팩(100)을 보다 효율적으로 제어하거나 보호할 수 있다. 구체적으로, 배터리팩(100)의 과충전, 과방전, 과전류, 단락, 역전압 등을 차단하여, 배터리팩(100)의 폭발, 과열, 누액, 및 충방전 특성의 악화를 방지하고 전기적 성능의 저하와 이상 거동을 억제함으로써, 위험요소를 제거하고 사용수명을 연장시킬 수 있다.
한편, 보호회로모듈(120)은 회피홈(111)이 형성된 베어셀(110)의 면과 마주보도록 위치될 수 있다. 또한, 보호회로모듈(120)에는 오프닝(122)이 형성될 수 있으며, 오프닝(122)을 통해 단자부(150)의 일측(151)이 보호회로모듈(120)을 관통할 수 있다.
탑케이스(130)는 베어셀(110)에 결합되어 보호회로모듈(120)을 커버하기 위한 부재이다.
여기서, 탑케이스(130)는 회피홈(111)이 형성된 베어셀(110)의 일면에 결합되도록 위치될 수 있다. 따라서, 탑케이스(130)에 의해 회피홈(111), 보호회로모듈(120) 등이 외부로 노출되지 않을 수 있다. 한편, 탑케이스(130)에는 개구부(131)가 형성될 수 있으며, 개구부(131)를 통해 단자부(150)의 타측(152)이 외부로 노출될 수 있다. 이때, 개구부(131)는 단자부(150)의 개수에 따라 다수로 구현될 수 있으며, 예를 들어 단자부(150)가 세 개인 경우 개구부(131)도 세 개로 구성될 수 있다.
한편, 탑케이스(130)는 베어셀(110)과 결합부재(140)를 통해 결합될 수 있다. 이때, 탑케이스(130)와 베어셀(110)의 양측에는 대응되는 위치에 각각 결합홈(112, 132)이 형성될 수 있고, 결합홈(112, 132)에 결합부재(140)가 삽입되어 베어셀(110)과 탑케이스(130)가 결합될 수 있다. 예를 들어, 결합홈(112, 132)의 내측에는 나사선이 형성될 수 있으며 결합부재(140)는 볼트로 구현되어 결합홈(112, 132)에 나사결합될 수 있다. 한편, 결합부재(140)의 상부에는 결합부재(140)가 외부로 노출되지 않도록 결합부재(140)의 헤드부를 커버하는 본딩부재(141)가 더 위치될 수 있다.
단자부(150)는 배터리팩(100)과 외부기기를 전기적으로 연결해주기 위한 부재이다.
여기서, 단자부(150)는 보호회로모듈(120)의 일면에 위치할 수 있는데 단자부(150)의 일측(151)은 보호회로모듈(120)의 오프닝(122)을 관통하여 보호회로모듈(120)의 타면에 솔더링될 수 있다. 이때, 단자부(150)의 일측(151)은 보호회로모듈(120)의 오프닝(122)을 관통하여 회피홈(111)을 향해 연장될 수 있고 회피홈(111)과는 이격되도록 위치될 수 있다. 또한, 단자부(150)의 일측(151)은 보호회로모듈(120)의 타면에 솔더링되어 보호회로모듈(120)의 타면에 형성된 회로패턴과 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 단자부(150)는 다수, 예를 들어 세 개로 구성될 수 있으며, 단자부(150)의 일측(151)은 보호회로모듈(120)에 솔더링 연결되고 타측(152)은 탑케이스(130)에 형성된 개구부(131)를 통해 외부로 노출될 수 있다. 따라서, 개구부(131)를 통해 노출된 단자부(150)에 외부기기를 연결함으로써 배터리팩(100)과 외부기기를 전기적으로 연결하는 것이 가능하다.
한편, 도면에 도시한 단자부(150)의 형상은 일예에 불과한 것으로서 본 발명은 이에 한정되지 않고, 공지된 다양한 형상으로 단자부(150)를 구현할 수 있다.
본 실시예에 따른 배터리팩(100)은 추가적으로 보호소자(160), 바텀 케이스(170), 라벨(180) 등을 포함할 수 있다.
여기서, 보호소자(160)는 보호회로모듈(120)과 베어셀(110) 간에 개재되어 온도가 상승하면 저항이 상승하여 전류를 단선시키는 부재이다. 보호소자(160)는 이러한 기능을 수행할 수 있도록 예를 들어 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자를 이용할 수 있다. 한편, 보호소자(160)는 보호소자 테이프(161)를 통해 베어셀(110)에 연결될 수 있다.
바텀 케이스(170)는 베어셀(110)의 탑케이스(130)가 결합되는 면의 반대편에 결합되는 부재로서 베어셀(110)을 보호하기 위한 부재이다. 본 실시예에서 바텀 케이스(170)는 예를 들어 접착부재(171)를 통해 베어셀(110)과 결합될 수 있다.
라벨(180)은 탑케이스(130) 및 바텀 케이스(170)가 결합된 베어셀(110)의 측면을 감싸 탑케이스(130), 바텀 케이스(170), 및 베어셀(110) 간의 결합을 견고히 하고 외부로부터 베어셀(110)을 보호하기 위한 부재로서, 배터리팩(100)에 관한 정보, 제조사 등을 기입할 수 있다.
도 3은 도 1에 나타낸 A1-A1' 선을 기준으로 한 배터리팩(100)의 단면도이고, 도 4는 도 1에 나타낸 B1-B1' 선을 기준으로 한 배터리팩(100)의 단면도이다. 이하, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 배터리팩(100)의 회피홈(111)과 솔더부(153)의 관계를 더욱 구체적으로 설명하도록 하겠다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 단자부(150)는 보호회로모듈(120)의 오프닝(122)을 관통하여 일측(151)이 보호회로모듈(120)의 타면에 솔더링될 수 있다. 또한, 단자부(150)가 솔더링된 솔더부(153)는 보호회로모듈(120)의 타면으로부터 돌출된 형태로 구현될 수 있다. 따라서, 솔더부(153)는 보호회로모듈(120)의 타면에 위치되는바, 솔더부(153)의 대응되는 위치에 형성된 회피홈(111)과 마주보는 상태로 이격되어 있을 수 있다.
여기서, 솔더부(153)는 보호회로모듈(120)의 타면으로부터 돌출된 형태로 구현되기 때문에, 외부의 충격 등에 의해 솔더부(153)가 베어셀(110)에 직접 맞닿는 상황이 발생할 수 있다. 따라서, 이러한 직접 맞닿음을 감소시키기 위하여, 솔더부(153)와 베어셀(110) 간에 충분한 이격 공간을 두는 것이 중요할 수 있다. 일반적으로 이러한 솔더부(153)와 베어셀(110) 간의 이격 공간의 높이는 1.1mm 정도일 수 있다. 그러나, 솔더부(153)와 베어셀(110) 간에 이격 공간을 크게 둘수록 배터리팩(100)의 크기는 증가될 수 있고, 배터리팩(100)의 크기가 커지지 않는다면 상대적으로 베어셀(110)의 크기가 작아져 배터리팩(100)의 용량이 줄어드는 문제점이 발생될 수 있다. 따라서, 배터리팩(100)의 전체 크기 및 베어셀(110)의 용량을 유지하면서도 솔더부(153)와 베어셀(110) 간의 공간을 충분하게 두는 방안이 필요한 실정이다.
이때, 본 실시예에서와 같이 베어셀(110)에 회피홈(111)을 형성하는 경우 배터리팩(100)의 크기를 크게 하지 않으면서도 추가적인 공간을 제공할 수 있다. 구체적으로, 솔더부(153)의 대응되는 위치에 회피홈(111)을 형성하면 솔더부(153)와 베어셀(110) 간의 간격을 비교적 크게 확보할 수 있어 솔더부(153)와 베어셀(110)이 맞닿는 상황이 발생될 가능성이 감소될 수 있다. 또한, 회피홈(111)을 제외한 베어셀(110)과 솔더부(153) 간의 간격은 좁힐 수 있으므로 배터리팩(100)의 전체 크기가 늘어날 염려가 없을 수 있고 베어셀(110)의 용량을 유지할 수도 있다. 이때, 회피홈(111)의 깊이는 베어셀(110)의 캡플레이트(115) 두께의 약 20% 정도를 가질 수 있으며, 예를 들어 캡플레이트(115) 두께가 약 1mm일 때 회피홈(111)의 깊이는 약 0.2mm일 수 있다.
한편, 본 실시예에서 단자부(150)는 다수로 구현될 수 있으며 솔더부(153)도 다수로 구현되어 각 단자부(150)의 일측(151)에 위치할 수 있다. 이때, 회피홈(111)은 다수의 솔더부(153) 전체에 대응될 수 있을 정도의 크기, 예를 들어 단자부(150)가 세 개로 구현되는 경우 세 개의 솔더부(153) 전체에 대응될 수 있을 정도의 크기로 구현될 수 있다. 따라서, 회피홈(111)에 의해 어느 솔더부(153)에서든지 베어셀(110)과 충분히 이격된 상태일 수 있다.
도 5는 도 3에 도시한 배터리팩(100)의 회피홈(111)에 절연부재(114)가 더 포함된 경우를 도시한 단면도이다.
도 5를 참고하면, 회피홈(111)에는 절연부재(114)가 더 위치할 수 있으며, 이에 따라 단자부(150)와 베어셀(110) 간의 단락 현상을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다. 이때, 절연부재(114)는 예를 들어 일면 또는 양면 테이프 등으로 구현될 수 있고, 회피홈(111) 보다는 작은 폭을 가질 수도 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리팩(200)의 사시도이고, 도 7은 도 6에 도시한 배터리팩(200)의 분해사시도이며, 도 8은 도 6에 나타낸 A2-A2' 선을 기준으로 한 배터리팩(200)의 단면도이고, 도 9는 도 6에 나타낸 B2-B2' 선을 기준으로 한 배터리팩(200)의 단면도이다.
이하, 도 6 내지 도 9를 참조하여 본 실시예에 따른 배터리팩(200)에 대해 설명하기로 한다. 본 실시예에 따른 배터리팩(200)은 회피홈(211)이 형성된 베어셀(210), 보호회로모듈(220), 보호회로모듈(220)을 커버하는 탑케이스(230), 및 보호회로모듈(220)에 솔더링된 단자부(250)를 포함하고, 단자부(250)가 솔더링되어 형성된 솔더부(253; 도 8 및 도 9 참조)의 대응되는 위치에 회피홈(211)이 각각 다수로 형성될 수 있다.
즉, 본 실시예에 따른 배터리팩(200)의 회피홈(211)은 도 2에 도시한 회피홈(211)과 같이 하나의 큰 회피홈(111)으로 구현되는 것이 아니고, 다수의 솔더부(253)에 각각 대응되도록 다수로 구현된 것을 특징으로 한다. 예를 들어 솔더부(253)가 세 개로 구현되는 경우 회피홈(211)도 각각의 솔더부(253)에 대응되도록 세 개로 구현될 수 있다. 본 실시예에서와 같이 회피홈(211)이 각 솔더부(253)에 대응되도록 구현되는 경우, 솔더부(253)와 베어셀(210)간의 단락 방지, 배터리팩(200)의 크기 증가 방지, 베어셀(210)의 용량 감소 방지 효과 외에, 탑케이스(230)를 베어셀(210)에 설치할 때 얼라인 기준을 설정할 수 있는 장점이 있다. 구체적으로, 각 회피홈(211)이 각 솔더부(253)에 대응되도록 구현되어 있기 때문에, 탑케이스(230)를 베어셀(210)에 설치할 때 각 솔더부(253)의 하부에 각 회피홈(211)이 위치하도록 탑케이스(230)를 베어셀(210) 상에 얼라인시킬 수 있다. 이후, 결합부재(240)를 결합홈(212, 232)에 삽입하여 고정함으로써 탑케이스(230)와 베어셀(210)을 용이하게 결합시킬 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 배터리팩은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
110, 210 : 베어셀 111, 211 : 회피홈
120, 220 : 보호회로모듈 130, 230 : 탑케이스
131, 231 : 개구부 140, 240 : 결합부재
150, 250 : 단자부 153, 253 : 솔더부

Claims (18)

  1. 제1면에 홈을 구비하는 베어셀;
    상기 베어셀의 상기 제1면 상에 위치되는 보호회로모듈; 및
    상기 보호회로모듈에 결합되는 단자부로서, 상기 단자부의 일 측은, 상기 보호회로모듈의 일면 측으로부터 보호회로모듈의 오프닝을 관통하여 타면 측에서 보호회로모듈과의 결합부를 형성하며, 상기 단자부의 타 측은, 외부기기와 연결되는 단자를 형성하는 단자부;를 포함하고,
    상기 단자부는 보호회로모듈에 형성된 다수의 오프닝을 관통하여 상기 보호회로모듈과의 다수의 결합부를 형성하는 다수의 단자부를 포함하고,
    상기 홈은, 상기 결합부의 대응되는 위치에서 서로로부터 이격된 다수로 형성되며, 상기 홈은 결합부를 수용하되, 빈 공간을 사이에 두고 결합부로부터 이격되는 배터리팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 결합부는 솔더부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리팩.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단자부는 상기 오프닝을 관통하여 연장된 것을 특징으로 하는 배터리팩.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 홈에 위치되는 절연부재;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리팩.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 절연부재는 일면 테이프 또는 양면 테이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리팩.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 베어셀은 캡플레이트를 포함하고, 상기 홈은 상기 캡플레이트의 두께의 20%의 깊이를 갖는 것을 특징으로 하는 배터리팩.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 홈은 상기 캡플레이트에 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리팩.
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    각각의 상기 홈은 각각의 상기 결합부의 적어도 일부에 대응되는 것을 특징으로 하는 배터리팩.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 베어셀의 상기 제1면에 인접한 제2면에 위치되는 벤트부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리팩.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 보호회로모듈을 커버하는 탑케이스;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리팩.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 탑케이스에는 결합부재가 삽입하는 결합홈이 형성된 것을 특징으로 하는 배터리팩.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 탑케이스 및 상기 베어셀에는 결합홈이 형성되고,
    각각의 상기 결합홈에 삽입되어 상기 탑케이스 및 상기 베어셀을 결합하는 결합부재;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리팩.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 탑케이스에는 개구부가 구비되고,
    상기 단자부는 상기 개구부를 통해 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 배터리팩.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 결합부는 상기 홈을 향해 상기 보호회로모듈로부터 돌출된 것을 특징으로 하는 배터리팩.
KR1020130151106A 2012-12-26 2013-12-06 배터리팩 KR102152368B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261746027P 2012-12-26 2012-12-26
US61/746,027 2012-12-26
US14/097,229 US20140178717A1 (en) 2012-12-26 2013-12-04 Battery pack
US14/097,229 2013-12-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140083875A KR20140083875A (ko) 2014-07-04
KR102152368B1 true KR102152368B1 (ko) 2020-09-04

Family

ID=49882882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130151106A KR102152368B1 (ko) 2012-12-26 2013-12-06 배터리팩

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20140178717A1 (ko)
EP (1) EP2750217A1 (ko)
JP (1) JP2014127469A (ko)
KR (1) KR102152368B1 (ko)
CN (1) CN103904281A (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11309604B2 (en) 2015-04-13 2022-04-19 Cps Technology Holdings Llc Thermal epoxy and positioning of electrochemical cells

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006164531A (ja) * 2004-12-02 2006-06-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池パック
KR100851963B1 (ko) 2008-02-22 2008-08-12 주식회사 퓨처라인 피티시소자를 탑재한 보호회로모듈을 가진 이차전지
JP2011505665A (ja) * 2007-11-29 2011-02-24 エルジー・ケム・リミテッド 緻密な構造の二次バッテリーパック
KR101023910B1 (ko) 2008-12-22 2011-03-22 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3825738B2 (ja) * 2002-10-31 2006-09-27 三洋電機株式会社 パック電池とその製造方法
JP4778699B2 (ja) * 2004-10-27 2011-09-21 パナソニック株式会社 電池パック
US7622219B2 (en) * 2004-10-27 2009-11-24 Panasonic Corporation Battery pack
JP5187726B2 (ja) * 2007-10-22 2013-04-24 Necエナジーデバイス株式会社 電池パック及びその製造方法
KR100954029B1 (ko) * 2007-11-12 2010-04-20 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지용 보호회로모듈 및 이를 이용한 이차 전지
JP2010027339A (ja) * 2008-07-17 2010-02-04 Sanyo Electric Co Ltd 電池パック
KR101050298B1 (ko) * 2008-12-03 2011-07-19 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR101023886B1 (ko) * 2009-02-17 2011-03-22 삼성에스디아이 주식회사 보호회로모듈을 구비하는 이차전지
KR20120061827A (ko) * 2010-02-02 2012-06-13 파나소닉 주식회사 전지 팩 및 그 제조 방법
US8815439B2 (en) * 2010-04-13 2014-08-26 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery pack
US20110300414A1 (en) * 2010-06-07 2011-12-08 Woonseong Baek Cap assembly and rechargeable battery having the same
KR101233440B1 (ko) * 2011-02-16 2013-02-14 삼성에스디아이 주식회사 이차전지

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006164531A (ja) * 2004-12-02 2006-06-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池パック
JP2011505665A (ja) * 2007-11-29 2011-02-24 エルジー・ケム・リミテッド 緻密な構造の二次バッテリーパック
KR100851963B1 (ko) 2008-02-22 2008-08-12 주식회사 퓨처라인 피티시소자를 탑재한 보호회로모듈을 가진 이차전지
KR101023910B1 (ko) 2008-12-22 2011-03-22 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140083875A (ko) 2014-07-04
CN103904281A (zh) 2014-07-02
JP2014127469A (ja) 2014-07-07
US20140178717A1 (en) 2014-06-26
EP2750217A1 (en) 2014-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9548478B2 (en) Middle or large-sized battery module employing impact-absorbing member
KR102152364B1 (ko) 배터리 팩
JP5511051B2 (ja) バッテリパック
US8228033B2 (en) Protective circuit board having groove and battery pack using the same
US9466821B2 (en) Battery pack
US20100316892A1 (en) Battery pack
CN109983598B (zh) 电池组
KR101002446B1 (ko) 보호회로모듈 및 이를 포함하는 이차전지
US9099695B2 (en) Battery pack with reinforced coupling member
KR101502900B1 (ko) 전지 팩
KR101531323B1 (ko) 단자 보호 부재를 포함하고 있는 캡 어셈블리 및 이를 포함하는 전지셀
KR102152368B1 (ko) 배터리팩
US20140329116A1 (en) Battery pack
KR101296937B1 (ko) 이차전지
KR20100070471A (ko) 배터리 팩
EP2887443A1 (en) Battery pack
US20150140363A1 (en) Battery pack
KR101483130B1 (ko) 전지 팩
US20110117391A1 (en) Battery pack
KR20230018072A (ko) 배터리 팩
KR102328885B1 (ko) 이차전지 팩
US20140050946A1 (en) Protection apparatus for battery pack and battery pack having the same
US20150263319A1 (en) Battery pack
KR20190078388A (ko) 체결식 구조의 보호 회로 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
KR20160104995A (ko) 이차 전지

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant