KR20050026162A - 전지 팩 - Google Patents

Abstract

내부 공간을 갖는 케이스와, 이 케이스에 내장 설치되는 복수의 전지 셀들 및 상기 전지 셀들 사이에 배치되는 적어도 하나의 스페이서를 포함하고, 상기 전지 셀에 대한 상기 스페이서의 지지 부위에 상기 전지 셀에서 발산된 열이 상기 케이스 밖으로 유출되도록 하는 공간이 형성되도록 하고 있다.

Description

전지 팩{BATTERY PACK}

본 발명은 전지 팩(pack)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전지 팩을 구성시, 전지 셀들 사이에 개재되는 스페이서에 관한 것이다.

일반적으로 이차 전지는 충전이 불가능한 일차 전지와 달리 충전과 방전이 가능한 전지로서, 전지 팩 형태로 제작되어 셀룰러 폰, 노트북 컴퓨터 및 캠코더 등과 같은 휴대용 전자기기의 전원으로서 널리 사용되고 있다.

특히 이차 전지 가운데 리튬 이차 전지는 작동 전압과 단위 중량당 에너지 밀도가 높아 휴대용 전자기기 분야에 더욱 적합하며, 리튬 이차 전지 가운데 고분자 전해질을 사용하는 리튬 폴리머 전지는 유연성을 지녀 형상이 비교적 자유롭고, 무게가 가볍다는 측면에서 휴대용 전자기기의 슬림화 및 경량화에 유리하다고 할 수 있다.

통상적으로 전지 팩은 미리 준비된 전지 셀과, 이 전지 셀이 수용되는 케이스와 상기 케이스 내에 상기 전지 셀이 복수개로 배치될 때, 이들 전지 셀들 사이에 배치되는 스페이서를 포함하여 이루어진다.

여기서 상기 스페이서는, 전지 셀들 사이에 배치되어 전지 셀들 간의 전기적 접촉을 방지하고 더욱이, 전지 셀이 케이스 내에 배치될 때 이 전지 셀의 양측에서 이를 지지함으로써, 전지 셀의 고정 상태가 견고하게 이루어질 수 있도록 하는 역할을 한다.

이를 위해 지금까지 사용되고 있거나 제안되고 있는 전지 팩용 스페이서는 가급적 전지 셀에 맞닿는 면적이 많도록 하고 있다. 이는 상기 스페이서가 상기 전지 셀에 면접촉되어 이를 지지하는 힘이 상기 전지 셀에 보다 많이 부가되도록 함으로써, 상기 전지 셀의 고정 상태를 강화시키도록 하기 위함이다.

이에 따라 종래의 전지 팩용 스페이서는 전지 셀이 가령 원통형으로 이루어지는 경우, 이 원통형의 전지 셀 외표면에 밀착된 상태로 맞닿을 수 있도록 전지 셀의 외주면에 대응한 곡면 형태의 모양을 가지고 형성되었으며, 이와 관련한 기술로는 일본 특허 특개평 5-290821에 개시된 2차 전지 팩을 들 수 있다.

그런데, 이러한 전지 팩에 있어서는, 케이스 내에 배치된 전지 셀에서 발산된 열이 케이스 밖으로 원활하게 유출될 수 없어 이로 인해 전지 셀의 수명이 단축되는 문제점이 있다.

즉, 종래의 전지 팩에 있어서는 전술한 바와 같이, 케이스 내에 배치된 스페이서가 전지 셀에 밀착된 상태로 배치됨에 따라 전지 셀의 지지 상태에는 좋은 이점을 가지나 상기 전지 셀에서 발산된 열이 케이스 밖으로 유도되어 나갈 수 있는 통로가 확보되지 못해, 결국 케이스 내에 고열이 잔존하게 되어 전지 셀 자체에 악영향을 주고 있는 실정이다.

이에 따라 2차 전지를 전원으로 사용하여 전자기기를 이용하는 소비자는, 충분한 2차 전지의 전원을 지원 받지 못해 전자기기 사용에 불편함을 겪고 있다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 감안한 것으로서, 본 발명의 목적은 전지 팩을 구성할 때, 케이스 내에 다수개로 배치되는 전지 셀을 견고하게 지지함은 물론, 상기 전지 셀에서 발산된 열이 케이스 밖으로 쉽게 유출될 수 있도록 한 전지 팩을 제공함에 있다.

이에 본 발명에 따른 전지 팩은,

내부 공간을 갖는 케이스와, 이 케이스에 내장 설치되는 복수의 전지 셀들 및 상기 전지 셀들 사이에 배치되는 적어도 하나의 스페이서를 포함하고, 상기 전지 셀에 대한 상기 스페이서의 지지 부위에 상기 전지 셀에서 발산된 열이 상기 케이스 밖으로 유출되도록 하는 공간이 형성되도록 하고 있다.

또한, 본 발명에 따른 전지 팩은, 내부 공간을 갖는 케이스와, 이 케이스에 내장 설치되는 복수의 전지 셀들 및 상기 전지 셀들 사이에 배치되는 적어도 하나의 스페이서를 포함하고, 상기 스페이서가 상기 전지 셀에 선 접촉되어 이 전지 셀을 지지하도록 한다.

여기서 상기 스페이서는, 상기 전지 셀에 접촉되어 이를 지지하는 지지부를 갖는 몸체를 포함하고, 상기 스페이서가 상기 케이스 내에 장착된 상태에서 상기 전제 셀의 길이 방향에 대해 수직한 방향으로 상기 스페이서를 자른 상기 지지부의 단면이 계단형으로 이루어지도록 하여 형성될 수 있다.

이 때, 상기 몸체는 전체적인 형상을 에이치(H) 빔 모양으로 이룰 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전지 팩을 도시한 분해 사시도이다. 도시된 전지 팩은 노트북 컴퓨터용 전지 팩으로서, 이는 본 발명의 편의를 위해 예시한 하나의 예일 뿐, 본 발명이 반드시 이로 한정되는 것은 아니다. 즉, 다른 전자 기기용 전지 팩으로 적용될 수 있으며, 이하 설명에서 언급하는 전지 셀 역시 설명의 편의를 위해 원통형 전지로 이루어지나 이 역시 이로 한정되는 것은 아니다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전지 팩은, 일정 크기의 내부 공간(2a)을 갖는 케이스(20)를 포함한다. 본 실시예에서 이 케이스(20)는 상,하 분리된 상태에서 상기 내부 공간(2a)으로 복수개의 전지 셀(22)을 수용하고 서로 결합되어 한 몸을 이루게 되는 상부 케이스(2b)와 하부 케이스(2c)로 구성된다.

이러한 케이스(20)는 대략 직사각형의 외형을 가지면서, 상기 상,하부 케이스(2a,2b) 중 어느 일측(본 실시예에서는 하부 케이스)으로 이 전지 팩이 적용될 전자 기기(예: 노트북 컴퓨터)에 전기적으로 연결되기 위한 컨넥터(2d)를 형성하고 있다.

상기 전지 셀(22)은 미리 준비된 이차 전지(예: 원통형 리튬 이온 이차 전지)로서, 이는 상기 케이스(20) 내부 공간(2a)에 다수로 배치되어 서로 간에 전기적으로 연결되며, 상기 컨넥터(2d)와도 전기적으로 연결된다. 여기서 이들은 전기적인 연결을 위한 구성은 통상의 전지 팩에서 마련되고 있는 구성과 같이 이루어질 수 있으므로, 본 실시예에서는 그 자세한 설명을 생략하기로 한다.

상기 케이스(20) 내로 상기한 전지 셀들(22) 사이에는 이 전지 셀들(22)을 기구적으로 지지하여 상기 전지 셀들(22)이 안정된 상태로 상기 케이스(20)내에 배치되도록 하고, 더욱이 상기 전지 셀들(22) 상호간의 전기적인 접촉을 방지하도록 하기 위한 스페이서(24)가 배치된다.

상기 스페이서(24)는 상기 전지 셀들(22)이 상기 케이스(20)에 수용된 상태에서 이 전지 셀들(22)의 길이 방향에 대응하는 측면 즉, 상기 전지 셀들(22)의 외주면을 지지하도록 하게 되는 바, 이를 위해 상기 스페이서(24)는 상기 전지 셀들(22)의 길이 방향을 따라 길게 형성된 몸체(24a)를 갖는다 (도 2 참조).

또한, 본 발명에 있어, 상기 스페이서(24)는 상기 전지 셀(22)에 선접촉되어 이를 지지할 수 있는 구조를 갖는다. 이에 따라 상기 스페이서(24)의 몸체(24a)는 대략 에이치(H) 빔 형상을 가지면서 상기 전지 셀(22)에 접촉되어 이를 지지하는 지지부(24b)가 계단형의 단면을 가지도록 하여 형성된다 (도 3 참조).

여기서 상기 지지부(24b)의 단면은, 상기 전지 셀(22)이 상기 케이스(20) 내부에 배치된 상태에서 이 전지 셀(22)의 길이 방향(X)에 대해 수직한 방향(Y)으로 자른 상태에서 본 단면이다.

이와 같은 형상은 상기 스페이서(24)가 전지 팩의 구성시, 상기 케이스(20) 내에서 상기 전지 셀(22)에 선 접촉되면서 이를 지지하게 되면, 상기 전제 셀(22)과 상기 지지부(24b) 사이에 도 3을 통해 알 수 있는 바와 같이, 소정의 크기는 갖는 공간(26)을 형성시키는 것을 가능하게 한다. 물론, 상기 공간(26)은 상기 전지 셀(22)과 스페이서(24)의 길이 방향에 따라 상기 전지 셀(22)과 스페이서(24) 사이에 길게 형성된다.

이처럼 상기 전지 셀(22)과 스페이서(24) 사이에 소정의 크기나마 공간(26)이 확보되면, 상기 전지 팩이 실질적으로 노트북 컴퓨터에 적용되어 전원으로서 작용할 때, 상기 공간(26)은 상기 전지 셀(22)에서 발생된 열이 상기 케이스(22) 밖으로 유출될 수 있도록 하는 일종의 공기 흐름 통로 역할을 하게 된다.

즉, 상기 전지 셀(22)이 작용하여 이로부터 열이 발생되면, 이 열에 의한 상승된 더운 공기가 상기 전지 셀(22)과 스페이서(24) 사이에 그래도 남아 있지 않고 상기 공간(26)을 따라 유도되어 상기 케이스(20) 밖으로 유출될 수 있는 것이다. 이 때, 이의 원활한 작용을 위해 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 케이스(20) 상에 공기가 쉽게 빠져 나갈 수 있도록 벤트 홀(vent hole) 등이 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 본 실시예에서는 상기 스페이서의 지지부가 상기 전지 셀에 선 접촉되어 이를 지지하는 것으로 설명되었으나, 본 발명에 따른 스페이서는 상기한 선 접촉 방식뿐만 아니라, 점 접촉 방식으로 상기 전지 셀을 지지하는 구조를 갖는 것도 가능하다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이상으로 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지 팩은, 전지 셀에 접촉되어 이를 지지하는 스페이서가 전지 셀과의 사이에 공간을 확보하면서 상기 전지 셀을 지지하게 된다.

이에 따라 본 발명의 전지 팩은, 전지 셀에서 열이 발산되면, 이 열을 상기 공간을 통해 케이스 밖으로 유출시켜 전지 셀이 열에 의한 피해없이 작용할 수 있도록 하게 된다.

따라서, 본 발명의 전지 팩은, 열에 의한 전지 수명이 단축되는 것을 미연에 방지하여 휴대용 전자 기기를 사용하는 소비자에게 장시간 전자 기기를 사용할 수 있도록 하는 효과를 줄 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전지 팩을 도시한 분해 사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전지 팩의 스페이서를 도시한 사시도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전지 팩의 부분 단면도이다.

Claims (6)

1. 내부 공간을 갖는 케이스와;

   이 케이스에 내장 설치되는 복수의 전지 셀들; 및

   상기 전지 셀들 사이에 배치되는 적어도 하나의 스페이서

   를 포함하는 전지 팩에 있어서,

   상기 전지 셀에 대한 상기 스페이서의 지지 부위에 상기 전지 셀에서 발산된 열이 상기 케이스 밖으로 유출되도록 하는 공간이 형성되어 있는 전지 팩.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 스페이서가,

   상기 전지 셀에 접촉되어 이를 지지하는 지지부를 갖는 몸체를 포함하고,

   상기 스페이서가 상기 케이스 내에 장착된 상태에서 상기 전제 셀의 길이 방향에 대해 수직한 방향으로 상기 스페이서를 자른 상기 지지부의 단면이 계단형으로 이루어지는 전지 팩.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 몸체가 에이치(H) 빔 형상을 가지고 형성되는 전지 팩.
4. 내부 공간을 갖는 케이스와;

   이 케이스에 내장 설치되는 복수의 전지 셀들; 및

   상기 전지 셀들 사이에 배치되는 적어도 하나의 스페이서

   를 포함하는 전지 팩에 있어서,

   상기 스페이서가 상기 전지 셀에 선 접촉되어 이 전지 셀을 지지하는 전지 팩.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 스페이서가,

   상기 전지 셀에 접촉되어 이를 지지하는 지지부를 갖는 몸체를 포함하고,

   상기 스페이서가 상기 케이스 내에 장착된 상태에서 상기 전제 셀의 길이 방향에 대해 수직한 방향으로 상기 스페이서를 자른 상기 지지부의 단면이 계단형으로 이루어지는 전지 팩.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 몸체가 에이치(H) 빔 형상을 가지고 형성되는 전지 팩.