KR102307297B1 - 접속플레이트를 가지는 배터리 보호회로 모듈, 배터리 팩 및 배터리 셀과 배터리 보호회로의 연결 방법 - Google Patents

접속플레이트를 가지는 배터리 보호회로 모듈, 배터리 팩 및 배터리 셀과 배터리 보호회로의 연결 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 보호회로 모듈에 있어서, 일측으로 다수의 외부 연결단자를 구비하고 타측으로 셀접속 단자가 형성되되 상기 외부 연결단자 중 하나와 상기 셀접속 단자가 전기적으로 연결되는 보호회로기판, 니켈 플레이트와 알루미늄 플레이트가 면으로 접합되도록 형성되어 상기 보호회로기판의 셀접속 단자와 연결되는 접속플레이트를 포함하여 구성되는 보호회로 모듈, 배터리 팩 및 보호회로 기판과 배터리 셀 연결 방법을 제공한다.

Description

접속플레이트를 가지는 배터리 보호회로 모듈, 배터리 팩 및 배터리 셀과 배터리 보호회로의 연결 방법{Battery protection circuit module with connection plate, connection method between battery pack and battery cell and battery protection circuit}
본 발명은 실시 예에 따른 접속플레이트를 가지는 배터리 보호회로 모듈, 배터리 팩 및 배터리 셀과 배터리 보호회로의 연결 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 본 발명의 실시 예에 따른 접속플레이트를 적용함으로써 배터리 팩 제조 공정을 간소화하는 배터리 보호회로 모듈, 배터리 팩 및 배터리 셀과 배터리 보호회로의 연결 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 휴대용 통신단말기의 전원으로 사용되는 내장형 배터리 팩은 배터리 셀(cell)과 보호회로모듈(PCM;Protection Circuit Module)을 포함한다.
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 보호회로모듈이 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.
종래 기술에 따르면, 상기 배터리 셀과 보호회로모듈(1)을 상호 결합시키기 위해서는 도 1에 도시된 바와 같이, 배터리 보호회로기판(10)에 연결된 접속판(20)은 일반적으로 니켈 또는 니켈 합금의 금속 판재가 사용된다. 이는 상기 배터리 보호회로기판(10)의 접속 단자에 니켈 또는 니켈 합금이 주로 사용되어 상기 접속 단자와 접속판(20)의 접합을 용이하기 위함이다. 그러나 배터리 셀(40)의 양극 단자에는 주로 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 사용되어 상기 접속판과 배터리 셀의 양극 단자(41)를 저항용접으로 접합하기에 어려움이 있다. 따라서, 상기 배터리 셀의 양극 단자와 접속판(20) 사이에 일측은 니켈이며 타측은 알루미늄으로 형성된 용접판(30)를 사용해왔다.
따라서, 종래에는 배터리 보호회로 모듈(1)과 배터리 셀(40)을 접합하기 위해서, 우선, 배터리 셀(40)의 양극단자(41)에 용접판(30)의 알루미늄을 상기 배터리 셀의 양극 단자(41)에 접촉시켜 1차 저항용접으로 상기 용접판(30)의 알루미늄과 상기 배터리 셀의 양극 단자(41)의 알루미늄을 용융시켜 접합한다.
그런 후, 배터리 보호회로기판(10)에 연결된 접속판(20)을 상기 용접판(30)의 니켈과 접촉시켜 2차 저항용접으로 상기 용접판(30)의 니켈과 상기 접속판(20)의 니켈을 용융시켜 접합한다.
따라서, 배터리 보호회로 모듈(1)과 배터리 셀(40)의 접합을 위하여 용접판(30)가 추가되어야 하고, 2번의 저항용접을 실시하여 배터리 팩 제조 공정이 길어지는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위해 인출된 것으로서, 보호회로기판에 특수한 접속플레이트를 적용하여, 배터리 모듈과 배터리 셀을 접합하는 공정을 줄일 수 있는 배터리 보호회로 모듈, 배터리 팩 및 배터리 셀과 배터리 보호회로 모듈의 연결방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 보호회로 모듈에 있어서, 일측으로 다수의 외부 연결단자를 구비하고 타측으로 셀접속 단자가 형성되되 상기 외부 연결단자 중 하나와 상기 셀접속 단자가 전기적으로 연결되는 보호회로기판, 니켈 플레이트와 알루미늄 플레이트가 면으로 접합되도록 형성되어 상기 보호회로기판의 셀접속 단자와 전기적으로 연결되는 접속플레이트를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 접속플레이트는, 리드연결부를 사이에 두고 상부 리드와 하부리드가 상기 리드연결부의 양단에 각각 절곡되어 연결된 형태이며, 상부리드와 하부리드는 서로 반대 방향으로 절곡되어 하부리드는 상기 보호회로기판의 외곽으로 절곡된다.
상기 접속플레이트는, 상기 상부리드의 니켈 플레이트가 상기 보호회로기판의 셀접속 단자 접속단자와 접합되고, 상기 하부리드의 알루미늄 플레이트는 배터리 셀의 양극단자와 접합된다.
상기 알루미늄 플레이트 및 니켈 플레이트는 기 설정된 값의 표면 거칠기를 가진다.
본 발명에 의한 배터리 팩은 내부에 전극조립체가 수용되며, 상부면에 음극단자가 돌출형성 되고, 상기 상부면의 양단부에 결합홈이 형성된 배터리 셀, 상기 배터리 셀과 전기적으로 연결되는 보호회로 모듈, 내부에 상기 보호회로 모듈을 수용하도록 마련되어 상기 배터리 셀 상부에 형성된 결합홈에 대응하는 결합 돌출부가 형성된 커버케이스를 포함하여 구성되며, 상기 보호회로 모듈은, 일측으로 다수의 외부 연결단자를 구비하고 타측으로 셀접속 단자가 형성되되 상기 외부 연결단자 중 하나와 상기 셀접속 단자가 전기적으로 연결된 보호회로기판, 니켈 플레이트와 알루미늄 플레이트가 면으로 접합되도록 형성되어 상기 보호회로기판의 접속단자와 전기적으로 연결되는 접속플레이트를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 배터리 셀은, 상기 상부면은 양극단자인 알루미늄 판으로 형성되며, 상기 돌출된 음극 단자와는 절연물질로 절연되도록 구성되는 것이 바람직하다.
상기 보호회로 기판은, 배터리 셀의 음극단자가 삽입 접속 가능한 전극접속구가 추가로 형성되어 구성될 수 있다.
상기 접속플레이트는, 리드 연결부를 사이에 두고 상부 리드와 하부 리드가 상기 리드 연결부의 양단에 각각 절곡되어 연결된 형태이며, 상부리드와 하부리드는 서로 반대 방향으로 절곡되어 하부리드는 상기 보호회로기판의 외곽으로 절곡된다.
상기 하부 리드가 배터리 셀의 상부면과 저항용접으로 접합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 배터리 셀과 보호회로 모듈의 연결 방법은 보호회로 기판 준비 단계, 보호회로 기판의 접속 단자와 접속 플레이트를 접합하여 보호회로 모듈 생성하는 모듈 생성단계, 배터리 셀의 음극단자를 상기 보호회로 기판의 전극접속구에 삽입하는 보호회로 모듈 조립단계, 상기 배터리 셀의 상부면과 상기 접속플레이트를 용접하는 용접단계를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 모듈 생성단계에서, 상기 접속플레이트는 일측이 니켈 플레이트이고 타측이 알루미늄 플레이트로 구성되며, 상기 니켈 플레이트가 상기 보호회로 기판의 접속 단자와 접합되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 용접 단계는, 알루미늄으로 구성된 양극단자인 배터리 셀의 상부면과 상기 접속플레이트의 알루미늄 플레이트를 저항용접에 의해 접합하는 것을 특징으로 한다.
상기 모듈 생성단계는, 알루미늄 플레이트를 기 설정된 표면 거칠기 값으로 형성하는 알루미늄 플레이트 형성단계, 니켈 플레이트를 기 설정된 표면 거칠기 값으로 형성하는 니켈 플레이트 형성단계, 상기 알루미늄 플레이트와 니켈 플레이트를 결합하는 플레이트 결합단계, 상기 플레이트 결합단계에서 결합된 결합 플레이트를 절곡하는 결합 플레이트 절곡단계 및 상기 결합플레이트 절곡단계에서 절곡된 결합 플레이트의 상부면을 상기 보호회로 기판에 접합하는 접합단계를 포함하여 구성된다.
본 발명에 의해, 특수한 접속 플레이트를 가지는 배터리 보호회로 모듈을 이용하여 배터리 팩을 제조하는 경우에 배터리 팩 제조 공정의 단축으로 인한 인건비용 절감 및 부자재의 감소로 인한 원가절감이 가능하다.
도 1은 종래의 배터리 보호회로 모듈과 배터리 셀이 접합되는 것을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 접속 플레이트를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 접속 플레이트와 배터리 보호회로기판이 연결된 배터리 보호회로 모듈을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩에서 배터리 보호회로 모듈과 배터리 셀이 접합된 것을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩에서 배터리 보호회로 모듈과 배터리 셀이 접합된 경우, 표면 거칠기에 따른 인장력의 비교도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 보호회로와 배터리 셀의 연결 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 보호회로와 배터리 셀의 연결 방법중 모듈 생성단계를 나타낸 순서도이다.
※ 첨부된 도면은 본 도안의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로써 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.
본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 아울러, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
<실시 예 1>
다음으로 본 발명의 실시 예에 접속 플레이트에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 접속 플레이트(100)를 도시한 것이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 접속 플레이트(100)와 배터리 보호회로기판(200)이 연결된 배터리 보호회로 모듈(2)을 도시한 것이며, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩에서 배터리 보호회로 모듈(2)과 배터리 셀(300)이 접합된 것을 도시한 것이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 보호회로 모듈(2)은, 외부 연결단자를 구비하는 보호회로 기판(200), 상기 보호회로 기판(200)의 셀 접속 단자에 접합되는 접속 플레이트(100)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 보호회로 기판(200)은 배선 패턴이 형성되어 있는 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)의 일면에 안전소자(미도시) 및 접속플레이트와 연결하기 위한 셀접속 단자(미도시)를 구비하고, 다른 일면에는 외부 전자/전기기기와 연결하기 위한 하나 또는 다수개의 외부연결 단자(201a, 201b, 201c, 201d)를 구비한다.
또한, 상기 셀접속 단자는 상기 외부연결 단자(201a, 201b, 201c, 201d) 중 외부 기기의 V+와 연결되는 단자와 전기적으로 연결되도록 구성된다.
본 발명의 실시 예에 따른 상기 접속플레이트(100)는 니켈 플레이트(102)와 알루미늄 플레이트(101)가 면으로 접합되도록 형성되어 있다.
또한, 상기 접속플레이트(100)는 리드연결부(110)를 사이에 두고 상부 리드(120)와 하부리드(130)가 상기 리드연결부(110)의 양단에 각각 절곡되어 연결된 형태이며, 상부리드(120)와 하부리드(130)는 서로 반대 방향으로 절곡되어 하부리드(130)는 상기 보호회로 기판의 외곽으로 절곡된다.
상부리드(120)의 상부면이 니켈(102)로 구성되도록 절곡되어, 상기 상부리드는 상기 보호회로 기판의 셀접속 단자와 연결되도록 하고, 하부리드(130)의 하면은 알루미늄(101)으로 구성되어 배터리 셀의 양극단자와 연결되도록 한다.
또한, 상기 알루미늄(101)은 소정의 표면 거칠기를 형성하거나 소정의 표면 거칠기를 가진 부재를 구비하여 배터리 셀과의 용접면의 인장력이 증대될 수 있도록 하며, 상기 니켈(102)도 소정의 표면 거칠기를 형성하거나 소정의 표면 거칠기를 가진 부재를 구비하여 상기 보호회로 기판(200)과의 용접면의 인장력이 증대될 수 있도록 한다. 여기서 상기 알루미늄(101) 및 니켈(102)은 공정시간을 단축시키기 위하여 각각 보호회로 기판(200) 및 배터리 셀(300)과 만나는 면만 표면 거칠기를 형성하거나 구비될 수 있고, 알루미늄(101) 및 니켈(102)과의 접촉면의 인장력도 증대될 수 있도록 양면 다 표면 거칠기를 형성하거나 구비될 수 있다.
또한, 상기 알루미늄(101)의 표면 거칠기는 0.8㎛ 내지 6.3㎛ 이내가 될 수 있도록 하며, 일 실시 예로서, 1.6㎛을 알루미늄(101)의 표면 거칠기로 설정하지만 이에 한정되지 않는다. 또한, 상기 니켈(102)의 표면 거칠기는 6.3㎛ 내지 25㎛ 이내가 될 수 있도록 하며, 일 실시 예로서, 6.3㎛을 니켈(102)의 표면 거칠기로 설정하지만 이에 한정되지 않는다.
<실시 예 2>
다음으로 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 팩에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 팩은, 배터리 셀, 상기 배터리 셀과 전기적으로 연결된 배터리 보호회로 모듈, 내부에 상기 배터리 보호회로 모듈이 수용되며 상기 배터리 셀과 결합되는 커버 케이스를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 배터리 셀(300)은 내부에 전극조립체(미도시)가 수용되며, 상부면(310)에 음극단자(320)가 돌출형성 되고, 상기 상부면(310)의 양단부에 결합홈(330)이 형성되어 있다.
상기 배터리 셀(300)의 상기 전극조립체는 음극판과 양극판, 상기 음극판 과 양극판 사이에 분리판이 개재되어 형성된다.
또한, 상기 전극조립체는 음극판과 연결된 음극탭이 상기 배터리 셀(300)의 음극단자(320)와 전기적으로 연결되어 있고, 상기 전극조립체의 양극판과 연결된 양극탭은 상기 배터리 셀의 상부면(310)에 연결되어 있어서, 배터리 셀의 상부면(310)은 양극단자의 역할을 하도록 알루미늄 소재로 구성되어 있다.
또한, 상기 음극단자(320)는 상기 상부면(310)에 돌출형성되되, 그 둘레로 절연물질(321)이 형성되어 양극단자 역할을 하는 상부면(310)과 음극단자(320) 사이에 절연이 이루어지도록 한다.
그리고 상기 배터리 셀(300)의 상부면(310)의 양단부에 형성되는 결합홈(330)은, 상기 커버케이스(400)의 결합돌출부(420)가 형성되어 상기 결합홈(330)에 상기 결합돌출부(420)가 끼워맞춤 형태로 결합되도록 구성된다.
상기 보호회로 모듈의 보호회로 기판(200)에는 상기 배터리 셀(300)의 음극단자(320)가 삽입되어 외부연결단자와 접속접속구(210)가 추가로 형성되어 구성될 수 있다.
상기 배터리 보호회로 모듈의 접속플레이트(100)의 하부리드(130)가 상기 배터리 셀의 상부면(310)에 저항용접에 의해서 접합된다.
상기 접속플레이트(100)와 상부면(310)의 저항용접으로 상기 접속플레이트(100)의 알루미늄(101)과 상기 상부면의 알루미늄이 용융되어 접합되므로 견고하게 접합될 수 있는 것이다.
또한, 상기 접속플레이트(100)와 상부면(310)의 접합은 알루미늄의 표면 거칠기에 따라 인장력(용접 강도)이 달라지는데, 이는 도 5를 들어 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩에서 배터리 보호회로 모듈과 배터리 셀이 접합된 경우, 표면 거칠기에 따른 인장력의 비교도이다.
도 5를 참고하면, (A)는 상기 일 실시 예 값이 적용된 1.6㎛의 표면 거칠기를 가진 알루미늄이다. (B)는 기 설정된 범위를 초과하는 6.3㎛의 표면 거칠기를 가진 알루미늄이다. 상기 (A)와 (B)가 각각 상기 상부면(310)에 용접되는 경우, 용접부 형상처럼 (A)는 (B)보다 상부면(310)과의 접촉면이 더 넓게 형성된다.
이러한 용접부의 단면을 절단하여 확대해보면, (A)의 경우, 적정한 용접이 수행되어 상기 상부면(310)과의 인장력이 1.5 ~ 2.4 kg/f인 것을 볼 수 있다.
이에 반해, (B)는 용접도 불량하며, 상기 (A)에 비하여 상부면(310)과의 인장력이 0.8 ~ 1.2 kg/f로 감소된 것을 볼 수 있다.
따라서 알루미늄과 니켈에서의 표면 거칠기는 각각의 용접이 수행되는 면과의 인장력이 증대되어 견고한 결합이 이뤄질 수 있도록 한다.
또한, 상기 커버케이스(400)는, 상기 배터리 보호회로 모듈이 내부에 수용되도록 하고 상기 커버케이스(400)의 하부에 형성되는 결합 돌출부(420)가 상기 배터리 셀(300)의 상부면(310) 양단부에 형성된 결합홈(330)에 끼워맞춤 형식으로 삽입되어 결합되어 상기 배터리 보호회로 모듈과 상기 배터리 셀과 접합된 접속플레이트를 보호하는 역할을 하게 된다.
또한, 상기 커버케이스(400)의 일측으로는 상기 배터리 보호회로 모듈의 외부 연결단자(201a, 201b, 201c, 201d)가 노출될 수 있도록 관통홀(410)이 추가로 형성되어 구성되는 것이다.
<실시 예 3>
다음으로 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 보호회로기판과 배터리 셀의 연결 방법에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 보호회로기판과 배터리 셀의 연결 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6을 참조하면 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 보호회로기판과 배터리 셀의 연결방법은, 보호회로 기판 준비 단계(S100), 모듈 생성 단계(S200), 모듈 조립 단계(S300), 용접 단계(S400)을 포함하여 구성될 수 있다.
보호회로 기판 준비 단계(S100)에서는, 상기 보호회로 기판은 배선 패턴이 형성되어 있는 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)의 일면에 안전소자 및 접속플레이트와 연결하기 위한 셀 접속 단자를 구비하고, 다른 일면에는 외부 전자/전기기기와 연결하기 위한 하나 또는 다수개의 외부연결 단자를 준비한다.
모듈 생성 단계(S200)에서는, 상기 보호회로 기판의 셀 접속 단자에 접속플레이트를 접합하는 접속플레이트 접합하여 배터리 보호회로 모듈을 생성한다.
상기 모듈 생성 단계(S200)에서 보호회로 기판에 접하는 접속플레이트는 일측이 니켈 플레이트이고 타측이 알루미늄 플레이트로 구성된다.
또한, 상기 접속플레이트는 리드연결부를 사이에 두고 상부 리드와 하부리드가 상기 리드연결부의 양단에 각각 절곡되어 연결된 형태이며, 상부리드와 하부리드는 서로 반대 방향으로 절곡되어 상부리드를 상기 셀접속 단자에 접합한다.
또한, 상기 모듈 생성단계(S200)는, 알루미늄 플레이트를 기 설정된 표면 거칠기 값으로 형성하는 알루미늄 플레이트 형성단계(S210), 니켈 플레이트를 기 설정된 표면 거칠기 값으로 형성하는 니켈 플레이트 형성단계(S220), 상기 알루미늄 플레이트와 니켈 플레이트를 결합하는 플레이트 결합단계(S230), 상기 플레이트 결합단계에서 결합된 결합 플레이트를 절곡하는 결합 플레이트 절곡단계(S240) 및 상기 결합플레이트 절곡단계에서 절곡된 결합 플레이트의 상부면을 상기 보호회로 기판에 접합하는 접합단계(250)을 포함하여 구성되어, 도 7을 참고하여 좀 더 상세하게 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 보호회로와 배터리 셀의 연결 방법중 모듈 생성단계를 나타낸 순서도이다.
도 7을 참고하면, 상기 알루미늄 플레이트 형성단계(S210)는 알루미늄 플레이트를 기 설정된 표면 거칠기 값으로 형성하는 단계로서, 알루미늄 플레이트의 표면 거칠기는 0.8㎛ 내지 6.3㎛ 이내의 값으로 형성될 수 있도록 한다.
또한, 상기 니켈 플레이트 형성단계(S220)는 니켈 플레이트를 기 설정된 표면 거칠기 값으로 형성하는 단계로서, 니켈 플레이트의 표면 거칠기는 6.3㎛ 내지 25㎛ 이내의 값으로 형성될 수 있도록 한다.
상기 알루미늄 플레이트 형성단계(S210) 및 니켈 플레이트 형성단계(S220)에서 표면 거칠기는 일면에만 형성할 수도 있으며, 양면에도 형성할 수 있다.
이는 배터리 셀의 상부면과 알루미늄 플레이트와의 용접면과 보호회로 모듈의 하부면과 니켈 플레이트와의 용접면의 인장력만 개선되도록 배터리 셀의 상부면과 보호회로 모듈의 하부면이 맞닿는 알루미늄 플레이트 및 니켈 플레이트의 일면만 기 설정된 표면 거칠기 값을 형성한다.
또한, 상기 알루미늄 플레이트 및 니켈 플레이트간의 결합 인장력도 증가될 수 있도록 알루미늄 플레이트 및 니켈 플레이트의 양면에 기 설정된 표면 거칠기 값을 형성한다.
또한, 상기 플레이트 결합단계(S230)는 상기 알루미늄 플레이트와 니켈 플레이트를 결합하는 단계로서, 상기 알루미늄 플레이트 형성단계(S210) 및 니켈 플레이트 형성단계(S220)에서 표면 거칠기가 일면에만 형성된 경우, 각각의 표면 거칠기가 형성된 면이 바깥을 향하도록 결합한다.
상기 모듈 조립 단계(S300)에서는, 상기 배터리 보호회로 모듈을 배터리 셀의 상부면에 조립하는 것이다.
상기 배터리 보호회로 모듈에는 상기 배터리 셀의 상부면에 돌출형성되는 음극단자가 삽입되어 외부연결단자(V-)와 연결될 수 있도록 전극접속구가 추가로 형성되어 구성될 수 있다.
용접 단계(S400)에서는 상기 모듈 조립 단계(S300)에서 조립된 배터리 보호회로 모듈의 접속플레이트와 상기 배터리 셀의 상부면을 저항용접하여 상기 접속플레이트의 알루미늄과 상기 배터리 셀의 상부면이 접합되도록 하는 것이다.
10, 200 보호회로 기판
11a, 11b, 11c, 11d
201a, 201b, 201c, 201d 외부 연결단자
20 접속판
30 용접판
100 접속플레이트

Claims (12)

  1. 일면에 다수의 외부 연결단자를 구비하고, 타면으로 셀접속 단자가 형성되되, 상기 외부 연결단자 중 하나와 상기 셀접속 단자가 전기적으로 연결된 보호회로기판;
    니켈 플레이트와 알루미늄 플레이트가 면으로 접합되도록 형성되고, 상기 니켈 플레이트 및 알루미늄 플레이트는 기 설정된 값의 표면 거칠기를 가지며 상기 보호회로기판과 전기적으로 연결되는 접속플레이트;
    를 포함하여 구성되고,
    상기 접속플레이트는,
    리드연결부를 사이에 두고 상부 리드와 하부리드가 상기 리드연결부의 양단에 각각 절곡되어 연결된 형태이며, 상부리드와 하부리드는 서로 반대 방향으로 절곡되어 하부리드는 상기 보호회로기판의 외곽으로 절곡되며, 상기 상부리드의 니켈 플레이트가 상기 보호회로기판의 셀접속 단자와 접합되고, 상기 하부리드의 알루미늄 플레이트는 배터리 셀과 접합되는 것을 특징으로 하는 배터리 보호회로 모듈.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 내부에 전극조립체가 수용되며, 상부면에 음극단자가 돌출형성 되고, 상기 상부면의 양단부에 결합홈이 형성된 배터리 셀;
    상기 배터리 셀과 전기적으로 연결되는 배터리 보호회로 모듈;
    내부에 상기 보호회로 모듈을 수용하도록 마련되어 상기 배터리 셀 상부에
    형성된 결합홈에 대응하는 결합 돌출부가 형성된 커버케이스;
    를 포함하여 구성되며,
    상기 배터리 보호회로 모듈은,
    일측으로 다수의 외부 연결단자를 구비하고 타측으로 셀접속 단자가 형성되되 상기 외부 연결단자 중 하나와 상기 셀접속 단자가 전기적으로 연결된 보호회로기판;
    니켈 플레이트와 알루미늄 플레이트가 면으로 접합되도록 형성되고, 상기 니켈 플레이트 및 알루미늄 플레이트는 기 설정된 값의 표면 거칠기를 가지며, 상기 보호회로기판의 셀접속 단자와 연결되는 접속플레이트;
    를 포함하여 구성되고,
    상기 접속플레이트는,
    리드연결부를 사이에 두고 상부 리드와 하부 리드가 상기 리드연결부의 양단에 각각 절곡되어 연결된 형태이며, 상부리드와 하부리드는 서로 반대 방향으로 절곡되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 배터리 셀은,
    상기 상부면은 양극단자인 알루미늄 판으로 형성되며, 상기 돌출된 음극 단자와는 절연물질로 절연되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩
  6. 제4항에 있어서,
    상기 보호회로 기판은,
    배터리 셀의 음극단자가 접속 가능한 전극접속구가 추가로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩
  7. 삭제
  8. 제4항에 있어서,
    상기 접속 플레이트는,
    상기 하부 리드의 알루미늄 플레이트와 배터리 셀의 상부면의 알루미늄이 저항용접으로 접합되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩
  9. 삭제
  10. 보호회로 기판 준비 단계;
    보호회로 기판의 셀접속 단자와 접속 플레이트를 접합하여 보호회로 모듈 생성하는 모듈 생성단계;
    배터리 셀의 음극단자를 상기 보호회로 기판의 전극 접속구에 삽입하는 보호회로 모듈 조립단계;
    상기 배터리 셀의 상부면과 상기 접속플레이트를 용접하는 용접단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀과 보호회로 모듈의 연결 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 모듈 생성단계는,
    알루미늄 플레이트를 기 설정된 표면 거칠기 값으로 형성하는 알루미늄 플레이트 형성단계;
    니켈 플레이트를 기 설정된 표면 거칠기 값으로 형성하는 니켈 플레이트 형성단계;
    상기 알루미늄 플레이트와 니켈 플레이트를 결합하는 플레이트 결합단계;
    상기 플레이트 결합단계에서 결합된 접속 플레이트를 절곡하는 접속 플레이트 절곡단계; 및
    상기 접속 플레이트 절곡단계에서 절곡된 접속 플레이트의 상부면을 상기 보호회로 기판에 접합하는 접합단계;
    하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀과 보호회로 모듈의 연결 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 용접 단계는,
    알루미늄으로 구성된 양극단자인 배터리 셀의 상부면과 상기 접속플레이트의 알루미늄 플레이트를 저항용접에 의해 접합하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀과 보호회로 모듈의 연결 방법.
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