KR200423315Y1 - 2차전지 배터리팩의 결합구조 - Google Patents

Abstract

2차전지 배터리팩의 결합구조가 제공된다. 2차전지 배터리팩의 결합구조는, 충전된 전원을 휴대용 디지털기기로 공급하는 배터리셀과 상기 배터리셀을 수납하여 외부로부터 상기 배터리셀을 보호하는 결합하우징 및 상기 결합하우징의 외면에 접착되어 상기 배터리셀 및 상기 결합하우징을 일체로 고정하는 외부보호 테이프를 포함한다.

2차전지, 배터리셀, 회로 보호기판, 결합돌기, 둔턱부

Description

2차전지 배터리팩의 결합구조{Combination structure of secondary battery pack}

도 1a 및 도 1b는 종래기술에 의한 2차전지 배터리팩의 결합구조를 나타낸 도면들이다.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 2차전지 배터리팩의 결합구조를 나타낸 결합사시도이다.

도 3는 도 2의 Ⅲ-Ⅲ' 단면도이다.

도 4 및 도 5는 본 고안에 일 실시예에 따른 2차전지 배터리팩의 결합구조를 구성하는 과정을 나타내는 도면이다.

도 6은 본 고안에 일 실시예에 따른 2차전지 배터리팩을 디지털 카메라에 결합하는 과정을 나타내는 도면이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

100: 배터리팩 200: 배터리셀

210: 회로보호기판 212: 접지부

310: 전면 결합하우징 312, 322: 측면지지부

314: 평면지지부 316: 결합돌기

318: 접지구 320: 후면 결합하우징

324: 저면지지부 326: 결합홈

400: 외부보호 테이프 500: 디지털 카메라

본 고안은 2차전지 배터리팩의 결합구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휴대용 디지털기기의 배터리를 구성하는 2차전지 배터리팩의 결합구조에 관한 것이다.

일반적으로 휴대용 디지털기기에 사용되는 배터리는 재충전이 가능한 2차전지를 사용하는데, 2차전지의 그 대표적인 전재로는 리튬이온전지, 니켈카드뮴전지 및 니켈메탈하이드리드전지와 같이 반영구적으로 사용 가능한 전지를 지칭한다.

이와 같은 일반적인 2차전지는 그 사용 및 장착방식에 따라 와이어콘넥트전지 타입과, 인너배터리팩 타입 및 튜빙전지 타입으로 나누어진다. 상기 인너배터리팩은 배터리셀, 배터리 케이스 및 배터리 커버로 구성되어 휴대용 디지털기기에 삽입되어 전원을 공급한다. 이러한 인너배터리팩 타입은 결합구조에 따라 하드팩 타입과 소프트팩 타입으로 이루어진다.

상기 하드팩 타입 배터리팩(1)은 도 1a에 도시된 바와 같이, 2차전지를 이루고 있는 배터리셀(10), 배터리셀(10)을 수납하도록 공간이 형성된 케이스(12) 및 케이스(12)에 수납된 배터리셀(10)을 고정하도록 커버(14)가 구비된다. 상기와 같이 구성된 하드팩 타입의 배터리팩(1)은 케이스(12)의 수납공간에 배터리셀(10)을 삽입한다. 그 후, 커버(14)를 덮고 초음파용착기의 음파를 이용하여 커버(14)를 접합하여 배터리팩(1)을 일체화한다.

이러한 하드팩 타입의 배터리팩(10)은 초음파용착기를 사용하여 접합해야 하기 때문에 사출물의 두께가 두꺼워야 하는데, 사출물의 두께가 두꺼워지게 되면 제품의 슬림화에 문제가 된다.

소프트팩 타입 배터리팩(2)은 도 1b에 도시된 바와 같이, 2차전지를 이루고 있는 배터리셀(20), 배터리셀(20)의 외면에 결합되어 케이스 역할을 하는 결합하우징(32, 34) 및 배터리셀(20)과 결합하우징(32, 34)을 고정시키는 라벨(42, 44)로 구성된다. 상기 결합하우징(32, 34)은, 측면에 측면지지부(35)가 형성되고 그 말단에 결합홈(36)이 구비된 전면 결합하우징(32) 및 측면에 측면지지부(37)가 형성되며, 상기 전면 결합하우징(32)과 상호 결합되도록 측면지지부(37)의 말단에 결합돌기(38)가 형성된 후면 결합하우징(34)으로 구성된다. 또한 라벨(42, 44)은 두번에 걸쳐 결합하우징(32, 34)을 고정하도록 내측라벨(42) 및 외측라벨(44)로 구성된다.

이와 같이 구성된 소프트팩 타입 배터리팩(2)은 배터리셀(20)의 측면에 양면 테이프(22)를 구비하여 전면 결합하우징(32)과 후면 결합하우징(34)의 결합홈(36)과 결합돌기(38)가 상호 결합되어 배터리셀(20)에 부착된다. 그 후, 내측 라벨(42)과 외측 라벨(44)을 서로 결합하여 배터리셀(20)을 내장하고 있는 전면 결합하우징(32)과 후면 결합하우징(34)의 외면에 부착되어 배터리셀(20)과 결합하우징(32, 34)을 일체화 시킨다. 이때 라벨(42, 44)이 배터리셀(20)의 외면으로 돌출되는 것을 방지하기위해 전면 결합하우징(32)과 후면 결합하우징(34)에는 둔턱부(39)가 형 성되어 있다. 하지만 라벨(42, 44)끼리의 부착면이 돌출되어 상대제품과 조립시 간섭에 의해 벗겨질 염려가 있다. 또한 배터리팩(2)의 외부에서 충격이 가해질 경우에는 결합하우징(32, 34)의 측면지지부(35, 37)가 부러지거나 휘어지는 현상이 발생하여 배터리팩(2)에서 배터리셀(20)이 이탈되는 문제점이 발생하였다.

이로 인하여, 외부에서 전달되는 충격에 의해 배터리셀이 파손되는 문제점으로 인하여 배터리셀의 폭발의 위험성을 야기 시키고 불량률을 유발시키는 문제점이 있었다.

본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는, 복잡한 조립공수를 없애고 강도가 높은 2차전지 배터리팩의 결합구조를 제공하고자 하는 것이다.

본 고안의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 고안의 일 실시예에 따른 2차전지 배터리팩의 결합구조는, 충전된 전원을 휴대용 디지털기기로 공급하는 배터리셀과 상기 배터리셀을 수납하여 외부로부터 상기 배터리셀을 보호하는 결합하우징 및 상기 결합하우징의 외면에 접착되어 상기 배터리셀 및 상기 결합하우징을 일체로 고정하는 외부보호 테이프를 포함한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있 다.

본 고안의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 고안은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 고안의 개시가 완전하도록 하고, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 고안의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 고안은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 일 실시예에 따른 2차전지 배터리팩의 결합구조에 대하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 2차전지 배터리팩의 결합구조를 나타낸 분리사시도이고, 도 3는 도 2의 Ⅲ-Ⅲ' 단면도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일 실시예에 따른 배터리팩(100)은 2차전지를 이루는 배터리셀(200), 배터리셀(200)의 전면을 수납하는 전면 결합하우징(310)과 배터리셀(200)의 후면을 수납하는 후면 결합하우징(320) 및 배터리셀(200)을 고정하는 외부보호 테이프(400)를 포함하여 구성될 수 있다.

배터리셀(200)의 내부에는 구체적으로 도시하지는 아니하였으나 양극시트와 음극시트로 구성된 전극적층 유니트가 내장되어 있고, 배터리셀(200)의 전면에 음극단자(202)가 구비되어 있고, 상기 음극단자(202)를 제외한 나머지 배터리셀(200) 전체에 양극이 통전시킨 양극단자(204)가 구비되어 있다. 또한 배터리셀(200)의 전 면에는 폭발의 위험성을 방지하는 회로보호기판(210)이 장착된다. 이때 회로보호기판(210)에는 상기 음극단자(202) 및 상기 양극단자(204)는 디지털 카메라(500)의 메인보드(미도시) 등과 각각 전기적으로 상호 연통하도록 접지부(212)가 마련되어 있고, 회로보호기판(210)은 배터리셀(200) 전면에 스폿트용접으로 결합된다.

전면 결합하우징(310)은 배터리셀(200)의 전면을 수납하도록 후면이 개방되어 있는 형태이고, 양측에는 측면지지부(312)가 형성되어 있으며, 배터리셀(200)의 평면을 지지 및 보호하도록 상부에는 평면지지부(314)가 형성될 수 있다. 양측에 형성된 측면지지부(312)의 말단에는 각각 결합돌기(316)가 형성되어 있다. 또한 전면 결합하우징(310)의 전면에는 상기 회로보호기판(210)에 형성된 접지부(212)와 대응되도록 접지구(318)가 형성된다. 따라서 배터리셀(200)에서 공급된 전원은 음극단자(202) 및 양극단자(204)에서 회로보호기판(210)의 접지부(212)를 지나 전면 결합하우징(310)의 접지구(318)를 통하여 디지털 카메라(500)에 통전된다.

여기서, 배터리셀(200)에서 공급된 전원은 디지털 카메라(500)뿐만 아니라 휴대용 게임기, PDA, 이동통신 단말기, 캠코더 및 MP3 등 모든 휴대용 디지털기기로 확대해서 사용될 수 있으므로, 이에 한정되지 않는다.

후면 결합하우징(320)은 배터리셀(200)의 후면을 수납하도록 전면이 개방되어 있는 형태이고, 양측에는 전면 결합하우징(310)과 마찬가지로 측면지지부(322)가 형성되어 있다. 또한 배터리셀(200)의 저면을 지지 및 보호하도록 하부에 저면지지부(324)가 형성되고, 양측에 형성된 측면지지부(322)의 말단에는 전면 결합하우징(310)의 결합돌기(316)와 각각 대응되도록 결합홈(326)이 형성되어 있어서, 전 면 결합하우징(310)의 결합돌기(316)와 상호 결합된다.

전면 결합하우징(310) 및 후면 결합하우징(320)의 재질로는 비교적 중량이 낮고, 강도가 높은 강화 합성수지 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

외부보호 테이프(400)는 폴리에스터(polyester: PET)재질의 테이프로서, 부드럽게 휘어지는 연성(flexible)을 가지고 있다. 상기와 같은 외부보호 테이프(400)를 배터리셀(200)을 수납하여 결합된 결합하우징(310, 320)의 4면에 부착하여 평면도를 유지하며, 배터리팩(100)을 견고하게 해준다. 이때 전면 결합하우징(310) 및 후면 결합하우징(320)은 외부보호 테이프(400)가 부착되었을 시 단차를 제거하기위해 둔턱부(330)를 형성할 수 있다. 따라서 외부보호 테이프(400) 부착 후 외부의 간섭에 의해 외부보호 테이프(400)가 떨어지는 것을 방지한다.

상기와 같은 구성으로 되는 본 고안에 일 실시예에 따른 2차전지 배터리팩의 결합구조의 결합과정에 대해 이하 상세히 설명하기로 한다.

도 4 및 도 5는 본 고안에 일 실시예에 따른 2차전지 배터리팩의 결합구조를 구성하는 과정을 나타내는 도면이다.

먼저, 후면에 개구부가 형성된 전면 결합하우징(310)에 배터리셀(200)의 전면부를 수납하고, 전면에 개구부가 형성된 후면 결합하우징(320)에 배터리셀(200)의 후면부를 수납한다. 그러면 전면 결합하우징(310)의 결합돌기(316)는 후면 결합하우징(320)의 결합홈(326)에 삽입이 되어 각각의 개구부가 닫히면서 배터리셀(200)을 수납하게 된다. 이렇게 수납된 배터리셀(200)은 전면 결합하우징(310)의 평면지지부(314) 및 후면 결합하우징(320)의 저면지지부(324)에 의해 상부 및 하부 가 지지되고, 또한 결합하우징(310, 320)의 측면지지부(312, 322)에 의해 측면이 지지된다.

그 후 도 4에 도시된 바와 같이, 접착제가 도포되어 있는 외부보호 테이프(400)를 배터리셀(200)을 수납하여 결합된 결합하우징(310, 320)의 외면 즉, 평면지지부(314)와 저면지지부(324) 및 측면지지부(312, 322)에 부착한다. 이때 상기한 바와 같이, 결합하우징(310, 320)에는 각각 둔턱부(330)가 형성되어 결합하우징(310, 320)의 외면에 부착되어 형성될 수 있는 외부보호 테이프(400)의 단차를 제거한다. 바람직하게는 둔턱부(330)의 소정 높이(t1)는 외부보호 테이프(400)의 두께(t2)보다 높게 형성됨으로써 도 5에 도시된 바와 같이 외부보호 테이프(400)가 둔턱부(330)에 의해 수평을 유지함에 따라 외부의 간섭시 떨어져 나가는 것이 방지된다.

도 6은 본 고안에 일 실시예에 따른 2차전지 배터리팩(100)을 디지털 카메라(500)에 삽입하는 과정을 나타내는 도면이다. 배터리팩(100)은 상기 디지털 카메라(500)의 배터리삽입부(510)에 삽입되어 전원을 공급하고, 방전된 배터리팩(100)은 다시 충전기(미도시) 등을 통해 충전되어 다시 디지털 카메라(500)에 전원을 공급하는 단계를 반복적으로 수행하게 된다. 이와 같이 구성된 배터리팩(100)은 디지털 카메라(500)뿐만 아니라 휴대용 게임기, PDA, 이동통신 단말기, 캠코더 및 MP3 등 모든 휴대용 디지털기기에 폭넓게 사용될 수 있다.

이상, 본 고안의 실시예에 의하는 경우, 종래 기술에 비하여 초음파용착을 하지 않으므로 결합하우징(310, 320)의 두께를 줄일 수 있어 제품을 슬림화 할 수 있고, 공정이 줄어듬에 따라 2차전지 배터리팩의 생산비용을 감소시킬 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 설명하였지만, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 고안이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

또한 본 고안에 따른 2차전지 배터리팩은 디지털 카메라에 사용되는 것으로 설명되었다. 비록 본 고안에 따른 2차전지 배터리팩은 디지털 카메라에 사용되는 것을 예상하고 있으나, 본 고안에 따른 2차전지 배터리팩을 디지털 카메라가 아닌 다른 디지털기기에 사용하는 것이 불가능 하지는 않다. 예컨대, 휴대용 게임기, PDA, 이동통신 단말기, 캠코더 및 MP3 등 기타 여러가지 휴대용 디지털기기에도 사용될 수 있다. 따라서 본 명세서에서 사용하고 있는 '디지털 카메라'란 용어는 구체적인 실시 분야를 '예시'한 것으로만 이해되어야 할 것이다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 2차전지 배터리팩의 결합구조에 의하면, 초음파용착기에 의한 공정을 누락되므로 생산공정이 간략화되어 생산비용이 절감되는 장점이 있다.

또한, 결합하우징에 의해 배터리셀의 모든 외면을 보호하므로 높은 강도를 유지할 수 있는 하드팩 타입과, 초음파 용착 공정을 제거함으로써 제품 두께를 줄일 수 있기 때문에 제품의 슬림화를 할 수 있는 소프트팩 타입의 두가지 장점 모두 를 동시에 취할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (7)

1. 충전된 전원을 휴대용 디지털기기로 공급하는 배터리셀;

   상기 배터리셀을 수납하여 외부로부터 상기 배터리셀을 보호하는 결합하우징; 및

   상기 결합하우징의 외면에 접착되어 상기 배터리셀 및 상기 결합하우징을 일체로 고정하는 외부보호 테이프를 포함하는 2차전지 배터리팩의 결합구조.
2. 제 1항에 있어서, 상기 결합하우징은,

   후면으로 개구부가 형성되어 상기 배터리셀의 전면부를 수납하는 전면 결합하우징; 및

   전면으로 개구부가 형성되어 상기 배터리셀의 후면부를 수납하는 후면 결합하우징을 포함하는 2차전지 배터리팩의 결합구조.
3. 제 2항에 있어서, 상기 전면 결합하우징은,

   상부에 상기 배터리셀의 상부면을 지지하기 위해 형성되는 평면지지부;

   양측부에 형성되는 제 1 측면지지부; 및

   상기 제 1 측면지지부의 말단에 형성되는 결합돌기를 포함하는 2차전지 배터리팩의 결합구조.
4. 제 3항에 있어서, 상기 후면 결합하우징은,

   하부에 상기 배터리셀의 하부면을 지지하기 위해 형성되는 저면지지부;

   양측부에 형성되는 제 2측면지지부; 및

   상기 제 2측면지지부의 말단에 형성되어 상기 결합돌기와 상호 체결되는 결합홈을 포함하는 2차전지 배터리팩의 결합구조.
5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서, 상기 전면 결합하우징 및 상기 후면 결합하우징은,

   일측면에 소정높이의 단차로 형성된 둔턱부를 더 포함하는 2차전지 배터리팩의 결합구조.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 배터리셀을 수납하는 상기 전면 결합하우징 및 상기 후면 결합하우징을 일체로 고정하기 위해 상기 결합하우징의 외면에 부착되는 외부보호 테이프를 더 포함하는 2차전지 배터리팩의 결합구조.
7. 제 6항에 있어서, 상기 외부보호 테이프는,

   상기 결합하우징에 형성된 각각의 상기 둔턱부 사이에 부착되고, 상기 외면보호 테이프의 두께는 상기 둔턱부의 소정높이를 벗어나지 않는 2차전지 배터리팩의 결합구조.

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