KR102469472B1 - Battery pack including printed circuit board having concave portion - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전극 단자가 형성되어 있는 전지셀 및 상기 전극 단자를 통해 상기 전지셀과 전기적으로 접속하는 보호 회로 모듈을 포함하며, 상기 보호 회로 모듈은, 상기 전극 단자와 접속하는 전극 단자 접속부가 형성된 회로 기판, 상기 회로 기판에 형성된 보호 회로, 및 상기 회로 기판을 수납하는 케이스를 포함하고, 상기 회로 기판에서 상기 전극 단자 접속부가 형성된 부위에는 만입부가 형성되어 있고, 상기 전극 단자 접속부는 평판형 플레이트로서 일면은 상기 회로 기판 상에 전기적으로 연결되고 타면은 상기 전극 단자에 전기적으로 연결되는 전지팩에 관한 것이다.The present invention includes a battery cell in which an electrode terminal is formed and a protection circuit module electrically connected to the battery cell through the electrode terminal, wherein the protection circuit module includes a circuit in which an electrode terminal connection portion connected to the electrode terminal is formed. A circuit board, a protection circuit formed on the circuit board, and a case accommodating the circuit board, wherein a recessed portion is formed in a portion of the circuit board where the electrode terminal connection portion is formed, and the electrode terminal connection portion is a flat plate. relates to a battery pack electrically connected on the circuit board and electrically connected to the electrode terminal on the other side.

Description

만입부가 형성된 회로 기판을 포함하는 전지팩 {BATTERY PACK INCLUDING PRINTED CIRCUIT BOARD HAVING CONCAVE PORTION}Battery pack including a circuit board having an indentation {BATTERY PACK INCLUDING PRINTED CIRCUIT BOARD HAVING CONCAVE PORTION}

본 발명은 만입부가 형성된 회로 기판을 포함하는 전지팩에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack including a circuit board having a recessed portion.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요의 증가로, 이차 전지의 수요 또한 급격히 증가하고 있으며, 그 중에서도 에너지 밀도와 작동전압이 높고 보존과 수명 특성이 우수한 리튬 이차 전지는 각종 모바일 기기는 물론 다양한 전자 제품의 에너지원으로 널리 사용되고 있다.With the development of technology and increase in demand for mobile devices, the demand for secondary batteries is also rapidly increasing. Among them, lithium secondary batteries with high energy density and operating voltage and excellent preservation and lifespan characteristics are used for various mobile devices as well as various electronic products. It is widely used as an energy source.

이차 전지의 구조에는 그것이 사용되는 디바이스의 종류에 따라, 삽입과 이탈이 자유로운 착탈식 구조와 디바이스의 내부에 매립되는 형태의 내장형 구조가 있다. 예를 들어, 종래의 모바일 디바이스에 사용되는 이차전지는 사용자의 필요에 따라 전지의 삽입과 이탈이 가능하도록 구성되는 반면에, 일부 휴대폰, 태블릿 PC, 스마트 패드 등과 같은 디바이스에 사용되는 이차 전지는 내장형으로 구성되기도 한다.Depending on the type of device used, the structure of the secondary battery includes a detachable structure that can be inserted and removed freely and a built-in structure that is embedded in the device. For example, while secondary batteries used in conventional mobile devices are configured to enable insertion and removal of batteries according to user needs, secondary batteries used in some devices such as mobile phones, tablet PCs, and smart pads are built-in. may also consist of

이러한 이차 전지로는 리튬 이차 전지가 많이 사용되고 있으며, 이들 이차 전지는 과충전, 과전류 등의 비정상인 상태를 효과적으로 제어할 수 있는 보호 회로 모듈과 같은 안전소자 등을 포함한다.Lithium secondary batteries are widely used as such secondary batteries, and these secondary batteries include safety devices such as protection circuit modules that can effectively control abnormal states such as overcharge and overcurrent.

도 1은 종래의 전지팩에서 전지셀의 전극 단자와 보호 회로 모듈 어셈블리가 연결되는 구조를 나타낸 모식도이다. 도 2는 도 1의 보호 회로 모듈 어셈블리를 전지셀의 밀봉 잉여부에 장착하는 과정을 나타낸 모식도이다.1 is a schematic diagram showing a structure in which an electrode terminal of a battery cell and a protection circuit module assembly are connected in a conventional battery pack. FIG. 2 is a schematic view showing a process of mounting the protective circuit module assembly of FIG. 1 to a sealing surplus of a battery cell.

도 1 및 도 2를 참조하면, 보호 회로 모듈 어셈블리(501)는 "L" 자형 도전성 니켈 플레이트(502)를 매개로 하여 용접과 솔더링 방법으로 전지셀(503)의 전극 단자(504)에 연결된다. 예를 들어, 보호 회로 모듈 어셈블리(501)의 회로 기판(도시 하지 않음)의 접속부(505)와 니켈 플레이트(502)의 일측을 솔더링하고, 니켈 플레이트(502)의 타측을 전지셀(503)의 전극 단자(504)에 용접한다.1 and 2, the protection circuit module assembly 501 is connected to the electrode terminal 504 of the battery cell 503 by welding and soldering via an “L” shaped conductive nickel plate 502. . For example, one side of the nickel plate 502 and the connection part 505 of the circuit board (not shown) of the protection circuit module assembly 501 are soldered, and the other side of the nickel plate 502 is connected to the battery cell 503. Weld it to the electrode terminal 504.

그리고, "L" 자형 도전성 니켈 플레이트(502)가 완전히 접히도록 보호 회로 모듈 어셈블리(501)를 수직으로 회전한 후에 반대 방향으로 다시 180도 회전하여 보호 회로 모듈 어셈블리(501)를 전지셀(503)의 밀봉 잉여부(506)에 장착하여 전지팩(500)을 제조한다.Then, after rotating the protection circuit module assembly 501 vertically so that the “L”-shaped conductive nickel plate 502 is completely folded, the protection circuit module assembly 501 is rotated 180 degrees in the opposite direction to the battery cell 503. The battery pack 500 is manufactured by attaching the battery pack 500 to the sealing surplus portion 506.

상기 종래의 전지팩(500)의 경우, 전지셀(503)의 전극 단자(504)를 회로 기판에 직접 용접할 수 없으므로 "L" 자형 니켈 플레이트(502)와 같은 별도의 접속 부재가 필요로 하여 제조 시간과 비용을 증가시키는 문제점이 있다.In the case of the conventional battery pack 500, since the electrode terminal 504 of the battery cell 503 cannot be directly welded to the circuit board, a separate connection member such as an “L” shaped nickel plate 502 is required. There is a problem of increasing manufacturing time and cost.

따라서, 이러한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 있다.Therefore, there is a need for a technology that can fundamentally solve these problems.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to solve the problems of the prior art and the technical problems that have been requested from the past.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 회로 기판에 만입부를 형성하여 전극 단자를 회로 기판에 직접 용접함으로써, 제조 비용을 절감하고 공정을 단순화할 수 있는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.After in-depth research and various experiments, the inventors of the present application, as will be described later, formed a recess in the circuit board and directly welded the electrode terminal to the circuit board, thereby reducing manufacturing costs and simplifying the process. confirming that, and came to complete this invention.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전지팩은, 전극 단자가 형성되어 있는 전지셀 및 상기 전극 단자를 통해 상기 전지셀과 전기적으로 접속하는 보호 회로 모듈을 포함할 수 있다.A battery pack according to an embodiment of the present invention for achieving this object may include a battery cell having an electrode terminal and a protection circuit module electrically connected to the battery cell through the electrode terminal.

상기 보호 회로 모듈은 상기 전극 단자와 접속하는 전극 단자 접속부가 형성된 회로 기판, 상기 회로 기판에 형성된 보호 회로, 및 상기 회로 기판을 수납하는 케이스를 포함할 수 있다.The protection circuit module may include a circuit board having an electrode terminal connecting portion connected to the electrode terminal, a protection circuit formed on the circuit board, and a case accommodating the circuit board.

상기 회로 기판에서 상기 전극 단자 접속부가 형성된 부위에는 만입부가 형성될 수 있고, 상기 전극 단자 접속부의 일면은 상기 회로 기판 상에 전기적으로 연결되고 상기 일면과 대응하는 상기 전극 단자 접속부의 타면은 상기 전극 단자에 전기적으로 연결될 수 있다.A recess may be formed in a portion of the circuit board where the electrode terminal connection part is formed, one surface of the electrode terminal connection part is electrically connected to the circuit board, and the other surface of the electrode terminal connection part corresponding to the one surface is the electrode terminal. can be electrically connected to

상기 만입부는 상기 회로 기판의 측면에서부터 상기 회로 기판의 폭 방향으로 상기 회로 기판의 내부로 형성될 수 있다.The recessed portion may be formed into the inside of the circuit board in a width direction of the circuit board from a side surface of the circuit board.

상기 전극 단자 접속부가 상기 회로 기판에 연결되는 부위는 상기 만입부의 외주 부위일 수 있다.A portion where the electrode terminal connecting portion is connected to the circuit board may be an outer circumferential portion of the indented portion.

상기 만입부의 외주 부위는 솔더링에 의해서 연결될 수 있다.An outer circumferential portion of the indented portion may be connected by soldering.

상기 전극 단자 접속부는 덮개부를 더 포함할 수 있고, 상기 전극 단자는 상기 전극 단자 접속부와 상기 덮개부 사이에 위치할 수 있다.The electrode terminal connection part may further include a cover part, and the electrode terminal may be positioned between the electrode terminal connection part and the cover part.

상기 전극 단자 접속부는 상기 전극 단자를 수용할 수 있는 전극 단자 수용부를 더 포함할 수 있다.The electrode terminal connection part may further include an electrode terminal accommodating part capable of accommodating the electrode terminal.

상기 전극 단자 수용부는 상기 전극 단자 접속부의 일부가 상기 만입부가 형성된 방향으로 만입된 구조일 수 있다.The electrode terminal accommodating portion may have a structure in which a portion of the electrode terminal connecting portion is recessed in a direction in which the recessed portion is formed.

상기 전극 단자 수용부의 깊이는 상기 회로 기판의 두께보다 같거나 작게 형성될 수 있다.A depth of the electrode terminal accommodating portion may be equal to or smaller than a thickness of the circuit board.

상기 전극 단자 수용부의 하부에 안착된 상기 전극 단자는 용접에 의해서 연결될 수 있다.The electrode terminals seated in the lower portion of the electrode terminal accommodating portion may be connected by welding.

본 발명의 일 실시예에 따른 전지팩은 전극 단자가 형성되어 있는 전지셀 및 상기 전극 단자를 통해 상기 전지셀과 전기적으로 접속되는 보호 회로 모듈을 포함할 수 있다.A battery pack according to an embodiment of the present invention may include a battery cell having electrode terminals and a protection circuit module electrically connected to the battery cells through the electrode terminals.

상기 보호회로 모듈은, 상기 전극 단자와 접속하는 전극 단자 접속부가 위치하는 회로 기판, 상기 회로 기판에 형성된 보호 회로, 및 상기 회로 기판을 수납하는 케이스를 포함할 수 있다.The protection circuit module may include a circuit board on which an electrode terminal connection part connected to the electrode terminal is located, a protection circuit formed on the circuit board, and a case accommodating the circuit board.

상기 회로 기판에서 상기 전극 단자 접속부가 형성된 부위에는 만입부가 형성될 수 있다.A recessed portion may be formed in a portion of the circuit board where the electrode terminal connection portion is formed.

상기 전극 단자 접속부는 상기 전극 단자를 수용할 수 있는 전극 단자 수용부를 포함하고, 상기 전극 단자 접속부의 일측에는 덮개부가 형성될 수 있다.The electrode terminal connection portion may include an electrode terminal accommodating portion capable of accommodating the electrode terminal, and a cover portion may be formed at one side of the electrode terminal connection portion.

상기 전극 단자 수용부는 상기 만입부 쪽으로 만입된 구조일 수 있다.The electrode terminal accommodating portion may have a structure recessed toward the indented portion.

상기 전극 단자는 상기 전극 단자 수용부의 하부와 상기 덮개부 사이에 연결될 수 있다.The electrode terminal may be connected between a lower portion of the electrode terminal accommodating portion and the cover portion.

본 발명의 일 실시예에 따른 전지팩 제조 방법은, 보호 회로 모듈의 회로 기판에 형성된 만입부에 전극 단자 접속부를 연결하는 단계, 상기 전극 단자 접속부에 전지셀의 전극 단자를 용접하는 단계, 상기 전극 단자가 연결된 회로 기판을 케이스에 수납하는 단계, 및 상기 보호 회로 모듈을 180도 회전시켜 상기 전지셀의 밀봉 잉여부에 안착시켜서 단계를 포함할 수 있다.A battery pack manufacturing method according to an embodiment of the present invention includes connecting an electrode terminal connection part to an indentation formed in a circuit board of a protection circuit module, welding an electrode terminal of a battery cell to the electrode terminal connection part, and the electrode terminal connection part. The method may include accommodating the circuit board to which the terminal is connected in a case, and rotating the protection circuit module by 180 degrees so as to seat the protective circuit module on the remaining sealing portion of the battery cell.

상기 전극 단자 접속부와 상기 전극 단자는 저항 용접 또는 레이저 용접으로 연결될 수 있으나, 레이저 용접으로 연결되는 것이 더 바람직하다.The electrode terminal connection part and the electrode terminal may be connected by resistance welding or laser welding, but it is more preferable to connect them by laser welding.

본 발명의 일 실시예에 따른 디바이스는 앞에서 설명한 전지팩을 전원으로 포함한다. 예를 들어, 상기 디바이스는 휴대폰, 노트북, 스마트 패드, 및 캠코더와 같은 전자 기기 또는 전지 자전거, 전기 자동차 및 하이브리드 자동차 등에 장착되는 에너지원일 수 있다.A device according to an embodiment of the present invention includes the battery pack described above as a power source. For example, the device may be an electronic device such as a mobile phone, a laptop computer, a smart pad, and a camcorder, or an energy source installed in an electric bicycle, electric vehicle, and hybrid vehicle.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지팩은, 회로 기판에 만입부를 형성하여 전극 단자를 회로 기판에 직접 용접함으로써, 제조 비용을 절감하고 제고 공정을 단순화하여 생산성을 향상시킬 수 있다.As described above, the battery pack according to an embodiment of the present invention can reduce manufacturing cost and improve productivity by simplifying the manufacturing process by directly welding electrode terminals to the circuit board by forming a recess in the circuit board. have.

도 1은 종래의 전지팩에서 전지셀의 전극 단자와 보호 회로 모듈 어셈블리가 연결되는 구조를 나타낸 모식도이다.
도 2는 도 1의 보호 회로 모듈 어셈블리를 전지셀의 밀봉 잉여부에 장착하는 과정을 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 전지팩의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 회로 기판을 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4의 회로 기판의 측면도이다.
도 6은 도 4의 회로 기판의 상면을 나타내는 평면도이다.
도 7은 도 4의 회로 기판의 하면을 나타내는 평면도이다.
도 8은 도 4의 전극 단자 접속부를 나타내는 사시도, 평면도, 및 측면도이다.
도 9는 도 8의 전극 단자 접속부에 덮개부가 형성되어 있는 것을 나타내는 측면도이다.
도 10은 도 8의 전극 단자 접속부에 전극 단자 수용부가 형성되어 있는 것을 나타내는 사시도이다.
도 11은 도 10의 전극 단자 접속부의 일점 쇄선 C에 따른 수직 단면도이다.
도 12는 도 11의 전극 단자 수용부에 도 9의 덮개부가 형성되어 있는 것을 나타내는 모식도이다.
도 13은 도 4의 회로 기판의 상면에 전극 단자가 연결되는 것을 나타내는 모식도이다.
도 14는 도 3의 전지팩을 제조하는 과정을 나타낸 모식도이다.1 is a schematic diagram showing a structure in which an electrode terminal of a battery cell and a protection circuit module assembly are connected in a conventional battery pack.
FIG. 2 is a schematic view showing a process of mounting the protective circuit module assembly of FIG. 1 to a sealing surplus of a battery cell.
3 is an exploded perspective view of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view illustrating the circuit board of FIG. 3;
5 is a side view of the circuit board of FIG. 4;
FIG. 6 is a plan view illustrating a top surface of the circuit board of FIG. 4 .
FIG. 7 is a plan view illustrating a lower surface of the circuit board of FIG. 4 .
FIG. 8 is a perspective view, a plan view, and a side view illustrating the electrode terminal connection part of FIG. 4 .
FIG. 9 is a side view showing that a cover portion is formed in the electrode terminal connecting portion of FIG. 8 .
FIG. 10 is a perspective view showing that an electrode terminal accommodating portion is formed in the electrode terminal connecting portion of FIG. 8 .
FIG. 11 is a vertical cross-sectional view taken along the dashed-dotted line C of the electrode terminal connection portion of FIG. 10 .
FIG. 12 is a schematic view showing that the cover portion of FIG. 9 is formed in the electrode terminal accommodating portion of FIG. 11 .
FIG. 13 is a schematic diagram showing that electrode terminals are connected to the upper surface of the circuit board of FIG. 4 .
14 is a schematic diagram illustrating a process of manufacturing the battery pack of FIG. 3 .

이하, 본 발명의 실시예에 따른 도면들을 참조하여 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be further detailed with reference to drawings according to embodiments of the present invention, but the scope of the present invention is not limited thereto.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 전지팩의 분해 사시도이다. 도 4는 도 3의 회로 기판을 나타내는 사시도이다. 도 4에는 전극 단자 접속부와 만입부가 연결된 부위(A)의 확대도가 추가되어 있다.3 is an exploded perspective view of a battery pack according to an embodiment of the present invention. 4 is a perspective view illustrating the circuit board of FIG. 3; 4, an enlarged view of a portion A where the electrode terminal connection portion and the indentation portion are connected is added.

도 3 및 도 4를 참조하면, 전지팩(10)은 전지셀(100)과 보호 회로 모듈(200)을 포함한다. 전지셀(100)은 밀봉 잉여부(102)가 형성된 부위에 전극 단자(101)가 형성되어 있다. 전극 단자(101)를 통해 보호 회로 모듈(200)은 전지셀(100)에 전기적으로 접속한다. 보호 회로 모듈(200)은 보호 회로(201), 회로 기판(202), 및 케이스(204)를 포함한다. 회로 기판(202)은 케이스(204)에 수납될 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 4 , the battery pack 10 includes a battery cell 100 and a protection circuit module 200 . In the battery cell 100, an electrode terminal 101 is formed at a portion where the sealing surplus portion 102 is formed. The protection circuit module 200 is electrically connected to the battery cell 100 through the electrode terminal 101 . The protection circuit module 200 includes a protection circuit 201 , a circuit board 202 , and a case 204 . The circuit board 202 may be accommodated in the case 204 .

회로 기판(202)에는 전극 단자(101)와 전기적으로 접속하는 전극 단자 접속부(205)가 형성되어 있고, 전극 단자 접속부(205)가 형성된 부위에는 만입부(206)가 형성되어 있다.An electrode terminal connecting portion 205 electrically connected to the electrode terminal 101 is formed on the circuit board 202, and a recessed portion 206 is formed at a portion where the electrode terminal connecting portion 205 is formed.

만입부(206)는 회로 기판(202)의 측면에서부터, 회로 기판(202)의 폭 방향으로, 회로 기판(202)의 내부로 형성되어 있다. 만입부(206)의 폭 및 만입 정도는 전극 단자 접속부(205)의 크기 및 형상에 따라 다양하게 결정될 수 있다. 다만, 만입부(206)의 폭 및 만입 정도를 과도하게 형성할 경우, 회로 기판(202)에서 전류가 흐르는 패턴을 설계할 수 있는 영역이 감소하여, 전지팩(10)을 전원으로 사용하는 시스템이 요구하는 전류량을 만족시키지 못하게 될 수 있다. 따라서, 만입부(206)의 폭 및 만입 정도는 시스템이 요구하는 전류량과 패턴 설계 가능 영역 등을 고려하여 결정되어야 한다.The recess 206 is formed into the inside of the circuit board 202 from the side of the circuit board 202 in the width direction of the circuit board 202 . The width and degree of indentation of the indentation portion 206 may be variously determined according to the size and shape of the electrode terminal connection portion 205 . However, if the width and degree of indentation of the indentation portion 206 are excessively formed, the area in which a pattern in which current flows in the circuit board 202 can be designed is reduced, thereby reducing the system using the battery pack 10 as a power source. This required amount of current may not be satisfied. Therefore, the width and degree of indentation of the indentation portion 206 should be determined in consideration of the amount of current required by the system and a pattern designable area.

만입부(206)가 형성되어 있는 회로 기판(202)의 일면에 전극 단자 접속부(205)가 위치한다. 전극 단자 접속부(205)의 평면상의 일면은 회로 기판(202) 상에 전기적으로 연결되어 있고, 상기 일면에 대향하는 타면은 전극 단자(101)에 전기적으로 연결된다.The electrode terminal connection part 205 is located on one surface of the circuit board 202 on which the indentation part 206 is formed. One plane surface of the electrode terminal connection portion 205 is electrically connected to the circuit board 202, and the other surface opposite to the one surface is electrically connected to the electrode terminal 101.

이러한 구조에 의해서, 전극 단자(101)가 전극 단자 접속부(205)의 상기 타면에 위치한 상태에서 용접 지그를 접촉하여 저항 용접 또는 레이저 용접을 할 수 있다. With this structure, resistance welding or laser welding can be performed by contacting a welding jig in a state where the electrode terminal 101 is located on the other surface of the electrode terminal connecting portion 205 .

도 4의 전극 단자 접속부(205)가 회로 기판(202)에 연결되어 있는 부위(A)의 확대도를 참조하면, 전극 단자 접속부(205)의 평판 부위의 면적은 만입부(206)를 덮을 수 있을 정도로 만입부(206)의 면적보다 상대적으로 넓게 형성되어 있어, 전극 단자 접속부(205)가 만입부(206)의 외주 부위에 위치할 수 있다. 만입부(206)의 외주 부위와 전극 단자 접속부(205)는 다양한 방법으로 연결될 수 있으며, 예를 들어, 솔더링에 의해서 연결될 수 있다.Referring to the enlarged view of the portion A in FIG. 4 where the electrode terminal connection portion 205 is connected to the circuit board 202, the area of the flat plate portion of the electrode terminal connection portion 205 may cover the indented portion 206 Since the area of the indented portion 206 is relatively wider than the area of the indented portion 206, the electrode terminal connection portion 205 may be positioned on the outer circumferential portion of the indented portion 206. The outer peripheral portion of the indented portion 206 and the electrode terminal connection portion 205 may be connected in various ways, for example, by soldering.

설명의 편의상, 회로 기판(202)에서 전극 단자 접속부(205)가 형성된 면을 상면으로 칭하고, 보호 회로(201)가 형성된 면을 하면으로 칭힌다.For convenience of description, the surface of the circuit board 202 on which the electrode terminal connection portion 205 is formed is referred to as an upper surface, and the surface on which the protection circuit 201 is formed is referred to as a lower surface.

도 5는 도 4의 회로 기판의 측면도이다.5 is a side view of the circuit board of FIG. 4;

도 5를 참조하면, 전극 단자 접속부(205)의 두께는 회로 기판(202)의 두께에 대해 20%을 초과 하지 않은 것이 바람직하다. 상기 20%를 초과할 경우, 보호 회로 모듈(200)에서 전극 단자 접속부(205)가 형성된 부위의 두께가 다른 부위에 비해 상대적으로 두꺼워져 보호 회로 모듈(200)에서 사공간이 많아져 바람직하지 않다.Referring to FIG. 5 , it is preferable that the thickness of the electrode terminal connection portion 205 does not exceed 20% of the thickness of the circuit board 202 . If it exceeds 20%, the thickness of the area where the electrode terminal connection part 205 is formed in the protection circuit module 200 becomes relatively thick compared to other areas, resulting in increased dead space in the protection circuit module 200, which is not preferable. .

도 6은 도 4의 회로 기판의 상면을 나타내는 평면도이다.FIG. 6 is a plan view illustrating a top surface of the circuit board of FIG. 4 .

도 4 및 도 6을 참조하면, 회로 기판(202)의 상면에는 전극 단자 접속부(205)가 형성되어 있다.Referring to FIGS. 4 and 6 , an electrode terminal connection portion 205 is formed on the upper surface of the circuit board 202 .

도 7은 도 4의 회로 기판의 하면을 나타내는 평면도이다.FIG. 7 is a plan view illustrating a lower surface of the circuit board of FIG. 4 .

도 3, 도 4, 및 도 7을 참조하면, 회로 기판(202)의 하면에는 만입부(206)를 통하여 전극 단자 접속부(205)가 노출되어 있다. 만입부(206)는 보호 회로(201) 및 외부 입출력 단자(도시하지 않음)가 형성되어 있지 않은 부위에 형성되어 있다. 이러한 구조에 의해서, 전극 단자(101)가 전극 단자 접속부(205)에 저항 용접 또는 레이저 용접될 때, 회로 기판에 실장된 회로 및 보호 회로(201)에 영향을 미치지 않는다.Referring to FIGS. 3 , 4 , and 7 , the electrode terminal connection portion 205 is exposed through the indentation portion 206 on the lower surface of the circuit board 202 . The recessed portion 206 is formed in a portion where the protection circuit 201 and external input/output terminals (not shown) are not formed. With this structure, when the electrode terminal 101 is resistance welded or laser welded to the electrode terminal connecting portion 205, the circuit mounted on the circuit board and the protection circuit 201 are not affected.

회로 기판(202)에서 만입부(206)의 위치는 우선적으로 전지셀(101)의 전극 단자(101)의 위치에 따라 결정된다. 전극 단자(101)의 위치는 전지팩(10)을 전원으로 사용하는 시스템이 요구하는 전류량에 따라 결정된다. 그리고, 회로 기판(202)에서 양극 단자와 음극 단자에 대응하는 만입부(206) 사이에 보호 회로(201) 및 외부 입출력 단자 이외에 다른 부품들이 형성될 때는, 이들의 실장 영역 또한 고려되어야 한다. 또한, 전극 단자 접속부(205)는 만입부(206)의 외주 부위에 솔더링에 의해 고정될 수 있으므로, 솔더링에 필요한 최소 영역이 확보되어야 한다. 상기 최소 영역은 도 4의 확대도에서 전극 단자 접속부(205)과 만입부(206)의 외주 부위가 2 밀리미터의 폭으로 중첩되는 면적이다. 이러한 사항들을 고려하여, 회로 기판(202)에서 만입부(206)의 위치가 결정될 수 있다.In the circuit board 202, the position of the recess 206 is first determined according to the position of the electrode terminal 101 of the battery cell 101. The position of the electrode terminal 101 is determined according to the amount of current required by a system using the battery pack 10 as a power source. In addition, when components other than the protection circuit 201 and external input/output terminals are formed between the recesses 206 corresponding to the positive and negative terminals on the circuit board 202, their mounting area should also be considered. Also, since the electrode terminal connecting portion 205 may be fixed to the outer circumferential portion of the indented portion 206 by soldering, a minimum area required for soldering should be secured. The minimum area is an area where the outer peripheral portions of the electrode terminal connection portion 205 and the recessed portion 206 overlap with a width of 2 millimeters in the enlarged view of FIG. 4 . With these considerations in mind, the location of the indentation 206 in the circuit board 202 can be determined.

도 8은 도 4의 전극 단자 접속부를 나타내는 사시도, 평면도, 및 측면도이다.FIG. 8 is a perspective view, a plan view, and a side view illustrating the electrode terminal connection part of FIG. 4 .

도 8을 참조하면, 전극 단자 접속부(205)는 평판형 플레이트이다. 전극 단자 접속부(205)는 알루미늄, 구리, 및 니켈 등 다양한 금속들로 이루어 질 수 있다. 또한, 전극 단자 접속부(205)는 상기 금속들의 합금 또는 접합된 구조 등으로 이루어 질 수 도 있다.Referring to FIG. 8 , the electrode terminal connection portion 205 is a flat plate. The electrode terminal connection part 205 may be made of various metals such as aluminum, copper, and nickel. In addition, the electrode terminal connection part 205 may be made of an alloy or a bonded structure of the above metals.

도 9는 도 8의 전극 단자 접속부에 덮개부가 형성되어 있는 것을 나타내는 측면도이다.FIG. 9 is a side view showing that a cover portion is formed in the electrode terminal connecting portion of FIG. 8 .

도 9를 참조하면, 전극 단자 접속부(205)의 일측에는 덮개부(205a)가 더 형성되어 있고, 전극 단자(101)는 전극 단자 접속부(205)와 덮개부(205a) 사이에 용접으로 연결될 수 있다. 전극 단자 접속부(205)와 덮개부(205a) 사이의 높이는 전극 단자(101)의 두께와 같거나 작게 형성될 수 있다.Referring to FIG. 9 , a cover part 205a is further formed on one side of the electrode terminal connection part 205, and the electrode terminal 101 can be connected by welding between the electrode terminal connection part 205 and the cover part 205a. have. The height between the electrode terminal connecting portion 205 and the cover portion 205a may be equal to or smaller than the thickness of the electrode terminal 101 .

도 10은 도 8의 전극 단자 접속부에 전극 단자 수용부가 형성되어 있는 것을 나타내는 사시도이다. 도 11은 도 10의 전극 단자 접속부의 일점 쇄선 C에 따른 수직 단면도이다.FIG. 10 is a perspective view showing that an electrode terminal accommodating portion is formed in the electrode terminal connecting portion of FIG. 8 . FIG. 11 is a vertical cross-sectional view taken along the dashed-dotted line C of the electrode terminal connection portion of FIG. 10 .

도 3, 도 8, 도 10, 및 도 11을 참조하면, 전극 단자 접속부(205)에는 전극 단자(101)를 수용할 수 있는 전극 단자 수용부(205b)가 형성될 수 있다. 전극 단자 수용부(205b)는 전극 단자 접속부(205)의 일부가 만입부(206)를 향해 움푹 들어가 물체를 수용할 수 있는 공간을 이루는 구조이다. 전극 단자 수용부(205b)는 전극 단자(101)를 수용할 수 있는 공간으로 형성되어 있고, 전극 단자 수용부(205b)의 깊이(D)는 회로 기판(202)의 두께보다 작거나 같게 형성될 수 있다. 전극 단자(101)는 전극 단자 수용부(205b)에 안착된 상태로 용접될 수 있다.Referring to FIGS. 3, 8, 10, and 11 , an electrode terminal accommodating portion 205b capable of accommodating the electrode terminal 101 may be formed in the electrode terminal connecting portion 205 . The electrode terminal accommodating portion 205b has a structure in which a portion of the electrode terminal connecting portion 205 is recessed toward the indented portion 206 to form a space capable of accommodating an object. The electrode terminal accommodating portion 205b is formed as a space capable of accommodating the electrode terminal 101, and the depth D of the electrode terminal accommodating portion 205b is smaller than or equal to the thickness of the circuit board 202. can The electrode terminal 101 may be welded while seated in the electrode terminal accommodating portion 205b.

전극 단자 수용부(205b)는 육면체 형상으로 이루어져 있으나, 이는 특별히 한정되지 않는다. 전극 단자 수용부(205b)의 형상은 전극 단자(101)의 형상 등을 고려하여 다양하게 형성될 수 있다.The electrode terminal accommodating portion 205b has a hexahedral shape, but is not particularly limited. The shape of the electrode terminal accommodating portion 205b may be variously formed in consideration of the shape of the electrode terminal 101 and the like.

이러한 구조에 의해서, 전극 단자(101)와 전극 단자 접속부(205)는 견고한 접속을 형성할 수 있으므로 외부의 충격에 의해서 발생하는 접속 불량과 같은 문제점을 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 전극 단자(101)와 전극 단자 접속부(205)의 용접 부위가 전극 단자 수용부(205b)에 수용될 수 있어 상기 용접 부위의 높이가 주변 부위에 대해 상대적으로 높아지는 것을 방지할 수 있다. 용접 방식은 특별히 한정되지 않으며, 저항 용접이나 레이저 용접 등이 이용될 수 있다.With this structure, since the electrode terminal 101 and the electrode terminal connection portion 205 can form a solid connection, problems such as poor connection caused by external impact can be solved, and the electrode terminal 101 and A welded portion of the electrode terminal connecting portion 205 can be accommodated in the electrode terminal accommodating portion 205b, so that the height of the welded portion can be prevented from being increased relative to the surrounding portion. The welding method is not particularly limited, and resistance welding or laser welding may be used.

또한, 전극 단자 접속부(205)의 외주 부위는 전극 단자 수용부(205b)에 의해서 절곡부(B)가 형성되고, 절곡부(B)는 회로 기판(202)과 전극 단자 접속부(205)가 연결되는 표면적을 넓혀 회로 기판(202)과 전극 단자 접속부(205)가 보다 견고한 연결을 형성할 수 있게 한다.In addition, a bent portion (B) is formed on the outer periphery of the electrode terminal connection portion 205 by the electrode terminal accommodating portion 205b, and the circuit board 202 and the electrode terminal connection portion 205 are connected to the bent portion (B). By increasing the surface area, it is possible to form a stronger connection between the circuit board 202 and the electrode terminal connection portion 205.

도 12는 도 11의 전극 단자 수용부에 도 9의 덮개부가 형성되어 있는 것을 나타내는 모식도이다.FIG. 12 is a schematic view showing that the cover portion of FIG. 9 is formed in the electrode terminal accommodating portion of FIG. 11 .

도 3, 도 11 및 도 12 참조하면, 전극 단자 접속부(205)는 전극 단자(101)를 수용할 수 있는 전극 단자 수용부(205b)와 덮개부(205a)를 더 포함할 수 있다. 전극 단자 수용부(205b)는 전극 단자 접속부(205)의 일부가 만입부(206) 쪽으로 만입된 구조이고, 덮개부(205a)는 전극 단자 수용부(205b)를 덮는 구조로 형성되어 있다. 전극 단자 수용부(205b)와 덮개부(205a)에 의해서 전극 단자(101)가 수용될 수 있는 공간이 형성되고, 전극 단자(101)는 전극 단자 수용부(205b)의 하부와 덮개부(205a) 사이에 안착된 상태로 용접될 수 있다. 용접 방식은 특별히 한정되지 않으며, 저항 용접이나 레이저 용접 등이 이용될 수 있다.Referring to FIGS. 3, 11, and 12 , the electrode terminal connection portion 205 may further include an electrode terminal accommodating portion 205b capable of accommodating the electrode terminal 101 and a cover portion 205a. The electrode terminal accommodating portion 205b has a structure in which a portion of the electrode terminal connecting portion 205 is recessed toward the indented portion 206, and the cover portion 205a is formed to cover the electrode terminal accommodating portion 205b. A space in which the electrode terminal 101 can be accommodated is formed by the electrode terminal accommodating portion 205b and the cover portion 205a, and the electrode terminal 101 is formed between the lower portion of the electrode terminal accommodating portion 205b and the cover portion 205a. ) can be welded in a seated state between The welding method is not particularly limited, and resistance welding or laser welding may be used.

이러한 구조에 의해서, 전극 단자(101)는 전극 단자 수용부(205b)와 덮개부(205a) 사이에서 견고한 접속될 수 있을 뿐만 아니라, 용접 부위가 외부로 노출되지 않으므로 전지셀(101)의 충방전 과정에서 발생하는 수분의 침투를 막을 수 있다.With this structure, the electrode terminal 101 can be firmly connected between the electrode terminal accommodating portion 205b and the cover portion 205a, and since the welding portion is not exposed to the outside, the battery cell 101 can be charged and discharged. It can prevent the penetration of moisture generated in the process.

도 13은 도 4의 회로 기판의 상면에 전극 단자가 연결되는 것을 나타내는 모식도이다.FIG. 13 is a schematic diagram showing that electrode terminals are connected to the upper surface of the circuit board of FIG. 4 .

도 4 및 도 13를 참조하면, 회로 기판(202)의 상면에는 전극 단자 접속부(205)가 형성되어 있다. 전지셀(100)의 전극 단자(101)는 전극 단자 접속부(205) 상에 위치한다. 전극 단자 접속부(205)가 형성된 부위에는 만입부(206)이 형성되어 있으므로, 전극 단자(101)과 전극 단자 접속부(205)는 저항 용접 또는 레이저 용접에 의해서 전기적으로 연결될 수 있다.Referring to FIGS. 4 and 13 , an electrode terminal connection portion 205 is formed on the upper surface of the circuit board 202 . The electrode terminal 101 of the battery cell 100 is positioned on the electrode terminal connection part 205 . Since the recessed portion 206 is formed at the portion where the electrode terminal connection portion 205 is formed, the electrode terminal 101 and the electrode terminal connection portion 205 can be electrically connected by resistance welding or laser welding.

도 14는 도 3의 전지팩을 제조하는 과정을 나타낸 모식도이다.14 is a schematic diagram illustrating a process of manufacturing the battery pack of FIG. 3 .

도 3, 도 4, 도 13, 및 도 14을 참조하면, 회로 기판(202)의 전극 단자 접속부(205)에 전극 단자(101)를 용접하고, 회로 기판(202)을 케이스(204)에 수납한다. 그리고, 보호 회로 모듈(200)을 180도 회전시켜 전지셀(100)의 밀봉 잉여부(102)에 안착시켜서 전지팩(10)을 제조한다.3, 4, 13, and 14, the electrode terminal 101 is welded to the electrode terminal connecting portion 205 of the circuit board 202, and the circuit board 202 is housed in the case 204. do. Then, the battery pack 10 is manufactured by rotating the protective circuit module 200 by 180 degrees and seating it in the sealing surplus portion 102 of the battery cell 100 .

이와 같이, 본 발명에 따른 전지팩(10)은 만입부(206)가 형성된 회로 기판(202)에 전지셀(100)의 전극 단자(101)를 직접 용접할 수 있으므로, 보호 회로 모듈(200)을 1회 회전하여 전지팩(10)을 제조할 수 있다, As described above, since the battery pack 10 according to the present invention can directly weld the electrode terminal 101 of the battery cell 100 to the circuit board 202 on which the indentation 206 is formed, the protection circuit module 200 The battery pack 10 can be manufactured by rotating once.

반면에, 도 2에 나타난 종래의 전지팩(500)은 전지셀(503)의 전극 단자(504)를 보호 회로 모듈 어셈블리(501)에 직접 용접할 수 없으므로, 보호 회로 모듈 어셈블리(501)를 전극 단자(504)와 니켈 플레이트(502)가 연결되어 있는 방향으로 수직으로 회전한 후에 반대 방향으로 다시 180도 회전하여 보호 회로 모듈 어셈블리(501)를 전지셀(503)의 밀봉 잉여부(506)에 장착하여 제조한다. On the other hand, since the conventional battery pack 500 shown in FIG. 2 cannot directly weld the electrode terminal 504 of the battery cell 503 to the protection circuit module assembly 501, the protection circuit module assembly 501 is used as an electrode. After rotating vertically in the direction in which the terminal 504 and the nickel plate 502 are connected, it is rotated 180 degrees in the opposite direction to attach the protection circuit module assembly 501 to the sealed portion 506 of the battery cell 503. manufactured by installing

따라서, 종래의 전지팩(500)은 본 발명에 따른 전지팩(10)에 비해 복잡한 제조 공정을 거쳐야 한다.Therefore, the conventional battery pack 500 needs to undergo a more complicated manufacturing process than the battery pack 10 according to the present invention.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상기 내용을 바탕을 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to make various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above information.

Claims (15)

전극 단자가 형성되어 있는 전지셀; 및
상기 전극 단자를 통해 상기 전지셀과 전기적으로 접속하는 보호 회로 모듈을 포함하며,
상기 보호 회로 모듈은,
상기 전극 단자와 접속하는 전극 단자 접속부가 형성된 회로 기판;
상기 회로 기판에 형성된 보호 회로; 및
상기 회로 기판을 수납하는 케이스를 포함하고,
상기 회로 기판에서 상기 전극 단자 접속부가 형성된 부위에는 만입부가 형성되어 있고,
상기 만입부는 상기 회로 기판의 측면에서부터 상기 회로 기판의 폭 방향으로 상기 회로 기판의 내부로 형성되고,
상기 전극 단자 접속부는 상기 전극 단자를 수용할 수 있는 전극 단자 수용부로서, 상기 전극 단자 접속부의 일부가 상기 만입부가 형성된 방향으로 만입된 구조인 상기 전극 단자 수용부를 더 포함하고,
상기 전극 단자 접속부의 일면은 상기 회로 기판 상에 전기적으로 연결되고 상기 일면과 대응하는 상기 전극 단자 접속부의 타면은 상기 전극 단자에 전기적으로 연결되는 전지팩.A battery cell in which an electrode terminal is formed; and
A protection circuit module electrically connected to the battery cell through the electrode terminal,
The protection circuit module,
a circuit board formed with an electrode terminal connecting part connected to the electrode terminal;
a protection circuit formed on the circuit board; and
A case accommodating the circuit board;
A recessed portion is formed in a portion of the circuit board where the electrode terminal connection portion is formed,
The indentation is formed into the inside of the circuit board in the width direction of the circuit board from the side surface of the circuit board,
The electrode terminal connection part further includes an electrode terminal accommodation part capable of accommodating the electrode terminal, and a structure in which a part of the electrode terminal connection part is recessed in a direction in which the indentation part is formed,
One surface of the electrode terminal connection part is electrically connected to the circuit board, and the other surface of the electrode terminal connection part corresponding to the one surface is electrically connected to the electrode terminal. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 전극 단자 접속부가 상기 회로 기판에 연결되는 부위는 상기 만입부의 외주 부위인 전지팩.According to claim 1,
A portion where the electrode terminal connection portion is connected to the circuit board is an outer circumferential portion of the indented portion of the battery pack. 제3항에 있어서,
상기 만입부의 외주 부위는 솔더링에 의해서 연결되는 전지팩.According to claim 3,
The battery pack is connected to the outer peripheral portion of the indentation by soldering. 제1항에 있어서,
상기 전극 단자 접속부는 덮개부를 더 포함하고, 상기 전극 단자는 상기 전극 단자 접속부와 상기 덮개부 사이에 위치하는 전지팩.According to claim 1,
The battery pack of claim 1 , wherein the electrode terminal connection part further includes a cover part, and the electrode terminal is positioned between the electrode terminal connection part and the cover part. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 전극 단자 수용부의 깊이는 상기 회로 기판의 두께보다 같거나 작은 전지팩.According to claim 1,
The battery pack of claim 1 , wherein a depth of the electrode terminal accommodating portion is equal to or smaller than a thickness of the circuit board. 제1항에 있어서,
상기 전극 단자 수용부의 하부에 안착된 상기 전극 단자는 용접에 의해서 연결되는 전지팩. According to claim 1,
The battery pack wherein the electrode terminals seated in the lower portion of the electrode terminal accommodating portion are connected by welding. 전극 단자가 형성되어 있는 전지셀; 및
상기 전극 단자를 통해 상기 전지셀과 전기적으로 접속되는 보호 회로 모듈을 포함하며,
상기 보호 회로 모듈은,
상기 전극 단자와 접속하는 전극 단자 접속부가 위치하는 회로 기판;
상기 회로 기판에 형성된 보호 회로; 및
상기 회로 기판을 수납하는 케이스를 포함하고,
상기 회로 기판에서 상기 전극 단자 접속부가 형성된 부위에는 만입부가 형성되어 있고,
상기 만입부는 상기 회로 기판의 측면에서부터 상기 회로 기판의 폭 방향으로 상기 회로 기판의 내부로 형성되고,
상기 전극 단자 접속부는 상기 전극 단자를 수용할 수 있는 전극 단자 수용부로서, 상기 전극 단자 접속부의 일부가 상기 만입부가 형성된 방향으로 만입된 구조인 상기 전극 단자 수용부를 포함하고,
상기 전극 단자 접속부의 일측에는 덮개부가 형성되어 있는 전지팩.A battery cell in which an electrode terminal is formed; and
A protection circuit module electrically connected to the battery cell through the electrode terminal,
The protection circuit module,
a circuit board on which an electrode terminal connecting part connected to the electrode terminal is located;
a protection circuit formed on the circuit board; and
A case accommodating the circuit board;
A recessed portion is formed in a portion of the circuit board where the electrode terminal connection portion is formed,
The indentation is formed into the inside of the circuit board in the width direction of the circuit board from the side surface of the circuit board,
The electrode terminal connection part includes an electrode terminal accommodation part capable of accommodating the electrode terminal, and has a structure in which a part of the electrode terminal connection part is recessed in a direction in which the indentation part is formed,
A battery pack having a cover portion formed on one side of the electrode terminal connection portion. 삭제delete 제10항에 있어서,
상기 전극 단자는 상기 전극 단자 수용부의 하부와 상기 덮개부 사이에 연결되는 전지팩.According to claim 10,
The electrode terminal is connected between the lower portion of the electrode terminal accommodating portion and the cover portion. 제1항, 제3항 내지 제5항, 제8항 내지 제10항, 또는 제12항 중 어느 한 항에 따른 전지팩을 제조하는 제조 방법으로서,
보호 회로 모듈의 회로 기판에 형성된 만입부에 전극 단자 접속부를 연결하는 단계;
상기 전극 단자 접속부에 전지셀의 전극 단자를 용접하는 단계;
상기 전극 단자가 연결된 회로 기판을 케이스에 수납하는 단계; 및
상기 보호 회로 모듈을 180도 회전시켜 상기 전지셀의 밀봉 잉여부에 안착시켜서 단계를 포함하는 전지팩 제조 방법.A manufacturing method for manufacturing the battery pack according to any one of claims 1, 3 to 5, 8 to 10, or 12,
connecting the electrode terminal connection part to the indentation formed in the circuit board of the protection circuit module;
welding an electrode terminal of a battery cell to the electrode terminal connection part;
accommodating the circuit board to which the electrode terminal is connected in a case; and
and rotating the protection circuit module by 180 degrees so as to be seated in the sealing surplus of the battery cell. 제13항에 있어서, 상기 전극 단자 접속부와 상기 전극 단자는 저항 용접 또는 레이저 용접으로 연결되는 전지팩 제조 방법.14. The method of claim 13, wherein the electrode terminal connecting portion and the electrode terminal are connected by resistance welding or laser welding. 제1항, 제3항 내지 제5항, 제8항 내지 제10항, 또는 제12항 중 어느 한 항에 따른 전지팩을 전원으로 포함하고 있는 디바이스.A device comprising the battery pack according to any one of claims 1, 3 to 5, 8 to 10, or 12 as a power source.
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