KR20050077480A - No welding contact point type pcm and battery pack having the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 접촉부가 표면 실장된 PCM(Protection Circuit Module)으로서, PCB 기판, 상기 PCB 기판 상의 소정 영역에 형성된 전지 보호회로부, 및 상기 PCB 기판 상의 상기 보호회로부 외의 영역 일측에 돌출형으로 표면 실장된 접촉부를 포함하고 있는 PCM과, 이를 포함하고 있는 전지 팩을 제공한다.The present invention is a PCM (Protection Circuit Module) surface-mounted contact portion, the PCB substrate, the battery protection circuit portion formed in a predetermined region on the PCB substrate, and the surface-mounted protruding to one side of the region other than the protection circuit portion on the PCB substrate. A PCM including a contact portion and a battery pack including the same are provided.
본 발명에 따르면, 용접 공정 없이 물리적 접촉에 의해 전지본체와 PCM 간의 전기적 연결을 위한 접점을 제공함으로써 전지본체 및 PCM의 안정성을 확보할 수 있고, 자재비 절감 및 공정 축소에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있는 등 다수의 잇점을 가진 전지 팩이 제공된다.According to the present invention, by providing a contact for the electrical connection between the battery body and the PCM by physical contact without a welding process, it is possible to ensure the stability of the battery body and PCM, and to improve productivity by reducing material costs and process reduction There is provided a battery pack having a number of advantages.
Description
본 발명은 무용접 접점 방식의 PCM과 그것을 포함하고 있는 전지 팩에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전지 팩 내의 전지본체(Cell)와 용접에 의하지 않고 전기적으로 연결될 수 있으며 많은 잇점을 제공하는 신규한 구조의 PCM(Protection Circuit Module)과, 상기 PCM을 용접이 아닌 물리적 결합 방식에 의해 전지본체에 전기적으로 연결한 무용접 접점방식의 전지 팩에 관한 것이다.The present invention relates to a PCM of a contactless contact method and a battery pack including the same, and more particularly, a novel structure that can be electrically connected to a battery body in a battery pack without welding and provides many advantages. The present invention relates to a PCM (Protection Circuit Module) and a battery pack of a non-welding contact method in which the PCM is electrically connected to the battery body by a physical coupling method rather than welding.
최근 무선 전자 제품의 보급에 따라 다양한 전지 팩 제품이 개발 및 시판되고 있다. 이러한 전지 팩은 통상 PCM, 전지본체, Ni-plate 및 케이스로 구성된다.Recently, with the spread of wireless electronic products, various battery pack products have been developed and marketed. Such a battery pack is usually composed of a PCM, a battery body, a Ni-plate and a case.
무선 전자 제품에 사용되는 전지는 반복적인 충전 및 방전이 가능한 이차전지인 리튬이온 전지가 주로 사용된다. 이러한 이차전지는 과충전, 과방전 및 과전류의 경우 수명이 급격하게 감소되므로 이차전지의 과충전, 과방전 및 과전류를 방지하는 보호 회로인 PCM을 내장하고 있다.Batteries used in wireless electronic products are mainly used as a lithium ion battery that is a secondary battery that can be repeatedly charged and discharged. The secondary battery has a built-in PCM which is a protection circuit that prevents overcharge, overdischarge and overcurrent of the secondary battery because the life of the secondary battery is drastically reduced in the case of overcharge, overdischarge, and overcurrent.
전지 팩은 그 형상에 따라 크게 외장형과 내장형으로 구분된다.Battery packs are largely classified into an external type and an internal type according to their shape.
도 1은 종래 외장형 전지 팩의 분해 사시도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 외장형 전지 팩(100)은 전지본체(32)에 Ni-plate(34)를 스팟(Spot) 용접하고, PCM(40)과 터미널(Terminal)(50)을 솔더링한 후, 전지본체(32)와 PCM(40)을 솔더링한 다음 케이스(10, 20)에 수납한다. 최종적으로 초음파를 이용하여 케이스(10, 20)를 용착하게 된다. 케이스(10, 20)는 외부 충격으로부터 전지본체를 보호하고 외부의 이물질로부터 보호하기 위해 폴리카보네이트(poly carbonates) 등으로 된 합성 수지 계열의 몰딩재를 성형하여 형성된다. 상기와 같이 완성된 전지 팩(100)은 휴대폰의 본체에 부착되어 본체에 전원을 공급한다.1 is an exploded perspective view of a conventional external battery pack. Referring to FIG. 1, the conventional external battery pack 100 is spot-welded Ni-plate 34 to the battery body 32, and solders the PCM 40 and the terminal 50. After that, the battery body 32 and the PCM 40 are soldered and then stored in the cases 10 and 20. Finally, the cases 10 and 20 are welded using ultrasonic waves. The cases 10 and 20 are formed by molding a synthetic resin-based molding material made of polycarbonates or the like to protect the battery body from external impact and to protect it from foreign matter. The battery pack 100 completed as described above is attached to the main body of the mobile phone to supply power to the main body.
이러한 외장형 전지 팩은 그것이 채용되는 외부기기에 손쉽게 장착될 수 있는 장점을 가지고 있지만, 전지 팩의 형상이 외부기기의 형상으로 고정되므로 호환성이 한계가 있고 제조비용이 상대적으로 고가인 문제점을 가지고 있다.Such an external battery pack has the advantage that it can be easily mounted to the external device that is employed, but the shape of the battery pack is fixed to the shape of the external device has a problem that the compatibility is limited and the manufacturing cost is relatively expensive.
따라서, 최근에는 외장형 전지 팩 보다 내장형 전지 팩에 대한 관심이 높아지고 있다. 도 2는 종래 내장형 전지 팩(200)의 분해 사시도이다. Therefore, in recent years, more attention has been paid to the internal battery pack than the external battery pack. 2 is an exploded perspective view of a conventional internal battery pack 200.
도 2를 참조하면, 종래의 내장형 전지 팩(200)은 PCM(134)과 전지본체(132)과의 전기적 연결을 스팟 용접 또는 솔더링으로 행한 후, 상하부 케이스(110, 140)를 덮고 라벨(120)로 감싸서 외장을 마무리함으로 완성된다. 이러한 전지 팩(200)은 휴대폰 본체의 내부에 삽입되어 휴대폰 본체에 전원을 공급한다. Referring to FIG. 2, the conventional internal battery pack 200 covers the upper and lower cases 110 and 140 and performs a label 120 after electrical connection between the PCM 134 and the battery body 132 by spot welding or soldering. It is finished by wrapping it in). The battery pack 200 is inserted into the mobile phone main body to supply power to the mobile phone main body.
한편, 내장형 전지 팩 중에서 케이스를 사용하지 않고 좀 더 단순하게 제조하기 위한 구조가 제안되어 있다. 도 3은 이러한 단순화된 구조의 내장형 전지 팩(300)의 분해 사시도이다. On the other hand, the structure for manufacturing more simply without using a case among the built-in battery pack is proposed. 3 is an exploded perspective view of the internal battery pack 300 having such a simplified structure.
도 3을 참조하면, 전지본체(242)에 Ni-plate를 스팟 용접한 후, PCM(244)과 Ni-plate를 스팟 용접하여 PCM(244)과 전지본체(242)를 연결함으로써 전지 팩(300)을 제조한다. 상기와 같이 PCM(244)이 결합된 전지본체(240)의 양단에 인서트 몰딩부(220, 230)를 조립한 후, 전지본체(240) 부분을 라벨(210)로 싸서 외장을 깔끔하게 마무리한다.Referring to FIG. 3, after spot welding Ni-plate to the battery body 242, spot welding the PCM 244 and the Ni-plate to connect the PCM 244 and the battery body 242 to provide the battery pack 300. ). After assembling the insert molding parts 220 and 230 at both ends of the battery body 240 to which the PCM 244 is coupled as described above, the battery body 240 is wrapped with the label 210 to finish the exterior neatly.
그러나, 도 2 및 도 3의 내장형 전지 팩은 PCM과 전지본체와의 전기적 연결을 Ni-plate의 스팟 용접 등에 의해 달성하므로, 전지본체에 물리적 충격을 가하게 되어 전지본체의 안정성에 문제를 일으킬 수 있다. 또한, 스팟 용접으로 인해 자재비가 증가하고 추가적인 공정이 발생하여 생산성 저하를 일으킨다. 더욱이, 도 3의 단순화된 구조의 내장형 전지 팩은 PCM과 전지본체를 Ni-plate로 용접한 후, PCM 부분을 인서트 사출함으로 인한 PCM의 신뢰성 문제가 야기되며 조립상의 불균형으로 인한 오차로 인해 생산성 문제가 발생한다. However, since the built-in battery pack of FIGS. 2 and 3 achieves electrical connection between the PCM and the battery body by spot welding of Ni-plate, physical shock may be applied to the battery body, thereby causing a problem in the stability of the battery body. . In addition, spot welding increases the cost of materials and causes additional processes, resulting in lower productivity. Furthermore, after the embedded battery pack of the simplified structure of Figure 3 welds the PCM and the battery body with a Ni-plate, the reliability problem of the PCM is caused by insert injection of the PCM portion, and the productivity problem due to the error due to the assembly imbalance. Occurs.
따라서, 이러한 종래 내장형 전지 팩의 불합리한 점을 극복하고 PCM과 전지본체의 조립을 단순화하면서도 안정성 및 생산성이 우수한 전지 팩에 관한 요구가 높아지고 있다. Therefore, there is an increasing demand for a battery pack having excellent stability and productivity while overcoming such unreasonable points of the conventional internal battery pack and simplifying the assembly of the PCM and the battery body.
이와 더불어, 전지 팩이 장착되는 외부기기가 경박단소화함에 따라 그에 부응할 수 있는 전지 팩에 대한 수요가 증가하고 있으며, 그럼에도 불구하고 외부기기 또는 전지 팩의 낙하 또는 외부충격의 인가시에도 고장의 위험성이 적은 전지 팩에 대한 필요성이 높아지고 있다.In addition, as the external devices on which the battery pack is mounted become thin and short, the demand for the battery pack to meet the demand increases. Nevertheless, even when the external device or the battery pack is dropped or the external impact is applied, The need for a low risk battery pack is increasing.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 제 1 목적은 용접 공정 없이 전지본체와 전기적으로 연결될 수 있어서 전지본체 및 PCM의 안정성을 확보할 수 있는 신규한 구조의 이차전지용 PCM을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, the first object of the present invention can be electrically connected to the battery body without a welding process for a secondary battery of a novel structure that can ensure the stability of the battery body and PCM To provide a PCM.
본 발명의 제 2 목적은 용접 공정의 생략에 따라 PCM의 자재비 절감 및 공정 축소에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있고, 경박단소화와 내구성이 우수한 무용접 접점 방식의 전지 팩을 제공하는 것이다. A second object of the present invention is to provide a battery pack of a contactless contact type which can reduce the cost of the PCM material and reduce productivity by eliminating the welding process, and can reduce the thickness and the durability.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 제 1 측면에 따르면, 이차전지용 PCM(Protection Circuit Module)으로서, PCB 기판, 상기 PCB 기판 상의 소정 영역에 형성된 전지 보호회로부 및 상기 PCB 기판 상의 상기 보호회로부 외의 영역 일측에 돌출형으로 표면 실장되어 있어서 전지본체와 PCM의 접촉시 전기적 연결을 이루는 접촉부를 포함하는 것으로 구성된 PCM이 제공된다.According to a first aspect for achieving the object of the present invention as described above, as a secondary circuit protection circuit module (PCM), a PCB substrate, a battery protection circuit portion formed in a predetermined region on the PCB substrate and other than the protection circuit portion on the PCB substrate A PCM is provided which includes a contact portion which is surface-mounted on one side of an area and which makes an electrical connection when the battery body contacts the PCM.
본 발명의 제 2 측면에 따르면, 무용접 접점 방식의 전지 팩으로, 외면에 양극 및 음극 단자를 포함하고 있는 충방전이 가능한 전지본체, 상기 전지본체의 일단과 결합되는 면 상에 돌출형으로 표면 실장되어 상기 전지본체의 양극 및 음극 단자에 각각 전기적으로 접촉하는 접촉부가 구비된 상기 PCM, 및 상기 PCM을 상기 전지본체에 고정시켜 상기 PCM이 상기 전지본체에 전기적으로 접촉된 상태를 유지하도록 하는 제 1 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무용접 접점 방식의 전지 팩이 제공된다.According to a second aspect of the present invention, a battery pack of a contactless contact type, the battery body capable of charging and discharging including a positive electrode and a negative electrode terminal on the outer surface, the surface protruding on the surface coupled to one end of the battery body The PCM is mounted and provided with a contact portion electrically contacting the positive and negative terminals of the battery body, and the PCM is fixed to the battery body to maintain the PCM in electrical contact with the battery body. Provided is a battery pack having a non-welding contact method comprising a fixing part.
본 발명의 제 3 측면에 따르면, 무용접 접점 방식의 전지 팩으로서, 외면에 양극 및 음극 단자를 포함하고 있는 충방전이 가능한 전지본체, 상기 전지본체의 일단과 결합되는 면 상에 돌출형으로 표면 실장되어 상기 전지본체의 양극 및 음극 단자에 각각 전기적으로 접촉하는 접촉부가 구비된 상기 PCM, 상단부가 개방되어 있고 상기 개방된 상단을 통해 상기 전지본체 및 PCM을 수납하는 케이스, 및 상기 케이스의 개방된 상단에 결합되어 상기 전지본체 및 PCM을 고정시키는 커버를 포함하는 것으로 구성된 무용접 접점 방식의 전지 팩이 제공된다.According to a third aspect of the present invention, there is provided a battery pack of a non-contact contact type, comprising: a battery body capable of charge / discharge including an anode and a cathode terminal on an outer surface thereof, and a surface protruding on a surface coupled to one end of the battery body; The PCM is mounted and has a contact portion electrically contacting the positive and negative terminals of the battery body, respectively, a case having an upper end open and accommodating the battery body and the PCM through the open upper end, and an open portion of the case. Provided is a battery pack of a contactless contact type configured to include a cover coupled to an upper end to fix the battery body and the PCM.
본 발명에 따른 전지 팩은 특히 내장형 전지 팩으로서 바람직하게 사용될 수 있다.The battery pack according to the invention can be particularly preferably used as a built-in battery pack.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the scope of the present invention is not limited thereto.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 무용접 접점 방식의 전지 팩(400)의 사시도이고, 도 5는 제 1 실시예에 따른 무용접 접점 방식의 전지 팩(400)의 분해 사시도이다.4 is a perspective view of the battery pack 400 of the non-contact contact type according to the first embodiment of the present invention, Figure 5 is an exploded perspective view of the battery pack 400 of the non-contact contact type according to the first embodiment.
도 4를 참조하면, 제 1 실시예에 따른 전지 팩(400)은 도 3의 단순화된 구조의 전지 팩(300)과 유사한 구조를 갖는다. 즉, 케이스를 구비하지 않고, 전지본체(340)의 양단에 제 1 고정부(330) 및 제 2 고정부(320)가 조립되어 전지본체(340)와 결합되고, 전지본체(340)를 포장 라벨(310)로 감싸서 외장을 마무리한다. 도 5를 참조하면, 제 1 실시예에 따른 전지 팩(400)은 전지본체(340), PCM(350), 제 1 고정부(330), 제 2 고정부(320) 및 포장 라벨(310)을 포함하는 것으로 구성되어 있다.Referring to FIG. 4, the battery pack 400 according to the first embodiment has a structure similar to that of the battery pack 300 of the simplified structure of FIG. 3. That is, without a case, the first fixing part 330 and the second fixing part 320 are assembled to both ends of the battery body 340, combined with the battery body 340, the battery body 340 is wrapped Wrap the label 310 to finish the exterior. Referring to FIG. 5, the battery pack 400 according to the first embodiment includes a battery body 340, a PCM 350, a first fixing part 330, a second fixing part 320, and a packaging label 310. It is configured to include.
제 1 고정부(330)는 PCM(350)이 전지본체(340)에 전기적으로 접촉된 상태를 유지하도록 하기 위한 부재이다. 제 1 고정부(330)는, 예를 들어, 금형상에서 사출 성형에 의해 제작되며 바람직하게는 플라스틱 재질로 되어 있다. 제 1 고정부(330)과 전지본체(340)의 결합은, 도 5에서와 같이, 제 1 고정부(330)의 측면 연장부가 전지본체(340)의 외면을 감쌈으로써 달성될 수 있다. 경우에 따라서는, 결합력을 높이기 위하여, 제 1 고정부(330)과 전지본체(340)의 결합 부위에 접착제가 부가될 수 있으며, 별도의 체결수단(예를 들어, 제 1 고정부(330)에 형성된 체결구, 전지본체(340)에 형성된 체결홈)이 부가될 수 있는 등, 용이한 결합 내지 결합력 향상을 위한 다양한 구성들이 적용될 수 있다.The first fixing part 330 is a member for maintaining the PCM 350 in electrical contact with the battery body 340. The first fixing part 330 is manufactured by injection molding on a metal mold, for example, and is preferably made of plastic. Coupling of the first fixing part 330 and the battery body 340, as shown in Figure 5, may be achieved by the side extension of the first fixing part 330 wraps the outer surface of the battery body 340. In some cases, in order to increase the bonding force, an adhesive may be added to the coupling portion of the first fixing part 330 and the battery body 340, and a separate fastening means (for example, the first fixing part 330). Fasteners formed in the, fastening grooves formed in the battery body 340) may be added, such as a variety of configurations for easy coupling to improve the coupling force can be applied.
제 2 고정부(320)는 전지본체(340)의 타단에 결합되며, 제 1 고정부(330)와 같이, 예를 들어, 금형상에서 사출 성형에 의해 제작되며 바람직하게는 플라스틱 재질로 되어 있다. 제 1 고정부(320)에서와 마찬가지로, 제 2 고정부(320)의 결합 부위에 접착제가 부가될 수 있으며, 별도의 체결수단이 부가될 수도 있다.The second fixing part 320 is coupled to the other end of the battery body 340, like the first fixing part 330, for example, is produced by injection molding on a mold, preferably made of a plastic material. As in the first fixing part 320, an adhesive may be added to the coupling portion of the second fixing part 320, a separate fastening means may be added.
포장 라벨(310)은 전지본체(340), PCM(350), 제 1 및 제 2 고정부(330, 320)가 조립된 상태에서 이들을 감싸게 되는데, 적어도 제 1 및 제 2 고정부(330, 320)를 도포함으로써 이들과 전지본체(340)의 결합을 보장하게 된다. 포장 라벨(310)은 시트상의 소재이거나, 경우에 따라서는 전지본체(340)의 외면 형상에 상응하는 내면을 가진 박형의 성형 구조물일 수 있다. 후자는 양단이 개봉된 일체형 또는 상하 분리형의 성형 구조물일 수 있다. 상하 분리형의 성형 구조물이라 하더라도, 종래기술에서와 같이 상호간의 초음파 용착을 행하지 않고 전지본체(340) 상에 직접 부착시키므로 정밀한 구조 및 조립 공정을 필요로 하지 않는다. 더욱이, 제 1 실시예에 따른 전지 팩(400)은 케이스를 별도로 포함하고 있지 않아서 전체적으로 더욱 슬림화된 구조를 제공하므로, 경박단소화되어 가는 외부기기(도시하지 않음)에 더욱 효과적으로 장착될 수 있다. 또한, PCM(350)를 내장한 상태로 전지본체(340)에 결합되는 제 1 고정부(330)는 작은 구조에도 불구하고 PCM(350)과 전지본체(340)의 상호 결합 및 전기적 접속을 효율적으로 제공한다. 따라서, 제 1 실시예에 따른 본 발명의 전지 팩은 내장형 전지 팩에 특히 바람직하다. The packaging label 310 wraps the battery body 340, the PCM 350, and the first and second fixing parts 330 and 320 in an assembled state, and at least the first and second fixing parts 330 and 320. ) To ensure the combination of these and the battery body 340. The packaging label 310 may be a sheet-like material or, in some cases, may be a thin molded structure having an inner surface corresponding to the outer surface shape of the battery body 340. The latter may be an integral or vertically separated molded structure with both ends open. Even in the case of the vertically-separated mold structure, since it is directly attached to the battery body 340 without performing ultrasonic welding of each other as in the prior art, a precise structure and an assembly process are not required. Furthermore, since the battery pack 400 according to the first embodiment does not include a case separately and provides a slimmer structure as a whole, the battery pack 400 may be more effectively mounted on an external device (not shown) that is becoming thin and light. In addition, the first fixing part 330 coupled to the battery body 340 with the PCM 350 embedded therein is effective for mutual coupling and electrical connection between the PCM 350 and the battery body 340 despite the small structure. To provide. Therefore, the battery pack of the present invention according to the first embodiment is particularly preferable for the built-in battery pack.
이하에서는 도 5를 참조하여 제 1 실시예에 따른 전지 팩의 제조 방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing the battery pack according to the first embodiment will be described with reference to FIG. 5.
우선, 제 1 고정부(330), 제 2 고정부(320), PCM(350), 접촉부(354), 라벨(310)을 각각 설계하여 제작한다. 그런 다음, 접촉부(도시하지 않음)를 PCM(350) 상에 표면 실장한 후, 제 1 고정부(330)에 PCM(350)을 삽입하여 고정한다. 접촉부(354)는 PCM(350)의 제조시에 형성될 수도 있다. 그와 같이 PCM(350)이 삽입된 제 1 고정부(330) 및 제 2 고정부(320)를 전지본체(340)에 끼워 맞춘 후, 최종적으로 포장 라벨(310)을 감싸거나 붙여서 조립을 완성한다.First, the first fixing part 330, the second fixing part 320, the PCM 350, the contacting part 354, and the label 310 are designed and manufactured, respectively. Then, the contact portion (not shown) is surface-mounted on the PCM 350, and then the PCM 350 is inserted into and fixed to the first fixing portion 330. The contact 354 may be formed at the time of manufacture of the PCM 350. After fitting the first fixing part 330 and the second fixing part 320 into which the PCM 350 is inserted into the battery body 340, the assembly is completed by wrapping or pasting the packaging label 310 finally. do.
도 6 내지 8은 도 5의 PCM(350)의 3 가지 실시예에 따른 확대 사시도이다.6 through 8 are enlarged perspective views of three embodiments of the PCM 350 of FIG. 5.
PCM(350)은 PCB 기판(352)과 PCB 기판 상의 소정 영역에 형성된 전지 보호회로부(356) 및 PCB 기판(352) 상의 다른 일측에 돌출형으로 표면 실장(SMD : Surface Mounting Device)된 접촉부(354-1, 354-2, 354-3)를 포함한다.The PCM 350 is a PCB 352, a battery protection circuit unit 356 formed in a predetermined region on the PCB substrate, and a contact portion 354 protruding from one surface of the PCB substrate 352 to a surface mounting device (SMD). -1, 354-2, 354-3).
접촉부(354-1, 354-2, 354-3)는 전지본체(340)의 양극 및 음극 단자에 기계적으로 접촉하여 전지본체(340)와 PCM(350)을 전기적으로 연결함으로써 PCM(350)이 전지본체(340)의 충전 상태를 검출 및 제어할 수 있도록 하여 준다. 접촉부(354-1, 354-2, 354-3)는, 그것이 PCB 기판(350)으로부터 돌출된 형태로 표면 실장되어 있으므로, 전지 팩의 조립이 매우 용이하고 완성된 전지 팩이 낙하되거나 외부 충격이 인가되더라도 안정한 결합 상태를 유지할 수 있어서 고장의 가능성이 매우 적으며, PCM(350)을 전지본체(340)에 접촉시켰을 때, 용접을 행하지 않고도 전지본체(340)의 전극단자들과 안정적인 전기적 연결을 이룰 수 있다는 특징을 가진다. 이차전지의 소형화 경향에 따라 그것을 구성하고 있는 각각의 부품들 역시 매우 작아지고 있으며, 이차전지의 조립을 위해, 전지본체(340) 상에 PCM(350)을 장착한 상태에서 이들의 전기적 연결을 위한 용접 등은 매우 정밀한 작업 공정을 요구하며, 그 만큼 불량의 가능성도 높다. 또한, 부품들의 소형화로 인해 전기적 접촉 상태 및 물리적 결합 상태의 안정성을 높이기가 용이하지 않다. 반면에, 본 발명에 따른 PCM(350)은, 전지본체(340)와 PCM(350)의 물리적 접촉시, 용접 등을 행하지 않고도 전기적 연결을 이룰 수 있으며 접촉 상태 및 결합 상태의 안정성이 높으므로 이러한 문제점을 일거에 해결할 수 있다.The contacts 354-1, 354-2, and 354-3 mechanically contact the positive and negative terminals of the battery body 340 to electrically connect the battery body 340 and the PCM 350 so that the PCM 350 is electrically connected. This enables the battery body 340 to detect and control the state of charge. Since the contacts 354-1, 354-2, and 354-3 are surface-mounted in the form of protruding from the PCB substrate 350, the assembly of the battery pack is very easy and the completed battery pack is dropped or external shock is prevented. Even if it is applied, it is possible to maintain a stable coupling state so that there is very little possibility of failure, and when the PCM 350 contacts the battery body 340, a stable electrical connection with the electrode terminals of the battery body 340 is performed without welding. It can be achieved. As components of secondary batteries become smaller in size, components of the batteries are also getting smaller, and for assembling the secondary batteries, the PCM 350 is mounted on the battery body 340 for the electrical connection thereof. Welding requires a very precise work process, and the likelihood of defects is high. In addition, due to the miniaturization of components, it is not easy to increase the stability of the electrical contact state and the physically coupled state. On the other hand, the PCM 350 according to the present invention, when the physical contact between the battery body 340 and the PCM 350, can make an electrical connection without performing welding, such as the stability of the contact state and the coupled state is high You can solve the problem at once.
접촉부(354-1, 354-2, 354-3)는, 바람직하게는, 소재적인 측면 또는 구조적인 측면에서 탄성부재로 이루어져 있어서 탄성력을 유지하면서 전지본체와 접촉하므로 안정적으로 전기적 접촉을 유지할 수 있다. 상기 탄성부재는 예를 들어 금도금 니켈 등의 금속성 소재로 되어 있을 수 있다. 또한, 상기 탄성부재는, 예를 들어, 스프링 접촉핀, 판 스프링, 코일 스프링 등과 같이 구조적으로 탄성력을 제공할 수 있는 구조로 구현될 수 있다. 도 6은 접촉부(354-1)가 스프링 접촉핀으로 구현되어 탄성력을 가지며, 도 7 및 도 8은 접촉부(354-2, 354-3)가 프레스 성형된 판상 탄성 구조물로 구성되어 탄성력을 가진다. The contact parts 354-1, 354-2, and 354-3 are preferably made of an elastic member in a material side or a structural side, and thus maintain contact with the battery body while maintaining elastic force, thereby stably maintaining electrical contact. . The elastic member may be made of a metallic material such as, for example, gold plated nickel. In addition, the elastic member, for example, may be implemented in a structure that can provide a structural elastic force, such as a spring contact pin, a leaf spring, a coil spring. 6 is an elastic force is formed by the contact portion 354-1 is a spring contact pin, Figures 7 and 8 is composed of a plate-like elastic structure in which the contacts 354-2, 354-3 are press-molded to have an elastic force.
그 중, 도 7 및 도 8에 도시되어 있는, 프레스 성형된 판상 탄성 구조의 접촉부(354-2, 354-3)가 특히 바람직하다. 전지의 경박단소화를 위해서는, PCM을 포함한 캡 어셈블리의 높이, 즉, 동일한 용량에서 전지 팩의 전체적인 높이가 작은 것이 바람직하다. 또한, 캡 어셈블리가 전지본체와 결합된 상태에서 전지 팩의 낙하 또는 외부 충격의 인가시에도 접촉 부위 및 결합 부위가 안정적으로 유지될 수 있는 것이 필요하다. 그러한 측면에서, 프레스 성형된 판상 탄성 구조의 접촉부(354-2, 354-3)는 낮은 높이에도 불구하고 전기적 연결이 가능할 수 있는 탄성적인 구조를 제공하며, 낙하 또는 외부 충격의 인가시도 결합 부위의 물리적 안정성으로 인해 우수한 결합 상태를 제공할 수 있다. 반면에, 탄성 스프링(예를 들어, 압축 스프링, 인장 스프링 등) 구조의 접촉부는, 적정한 탄성을 제공하기 위해 상대적으로 큰 높이를 가져야 하고, PCM 상에 표면 실장하기가 용이하지 않고 전지본체와의 접촉부위를 정위치시키기가 용이하지 않는 등 조립 과정이 까다로우며, 더욱이 전지본체와의 접촉부위가 낙하 또는 외부 충격의 인가시에 쉽게 이탈될 수 있으므로 상대적으로 바람직하지 못하다.Especially, the contact parts 354-2 and 354-3 of the press-formed plate-shaped elastic structure shown in FIG. 7 and FIG. 8 are especially preferable. For light and short reduction of the battery, it is preferable that the height of the cap assembly including the PCM, that is, the overall height of the battery pack at the same capacity, is small. In addition, it is necessary that the contact portion and the coupling portion can be stably maintained even when the battery pack is dropped or the external impact is applied while the cap assembly is coupled with the battery body. In that aspect, the contacts 354-2, 354-3 of the press-formed plate-like elastic structure provide an elastic structure that can be electrically connected despite a low height, and the joining portion of the joining site upon application of a drop or external impact is provided. Physical stability can provide good bonding. On the other hand, the contact portion of the elastic spring (e.g., compression spring, tension spring, etc.) structure must have a relatively high height in order to provide adequate elasticity, and is not easy to surface mount on the PCM and is in contact with the battery body. The assembly process is difficult, such as not easy to place the contact portion, and furthermore, the contact portion with the battery body can be easily released when dropping or applying an external impact, which is relatively undesirable.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 무용접 접점 방식의 전지 팩(500)의 분해 사시도이다. 9 is an exploded perspective view of a battery pack 500 of a contactless contact type according to a second embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 제 2 실시예에 따른 전지 팩(500)은 전지본체(440), PCM(450), 가이드 블록(460), 케이스(410) 및 커버(420)를 포함하는 것으로 구성되어 있다.Referring to FIG. 9, the battery pack 500 according to the second embodiment includes a battery body 440, a PCM 450, a guide block 460, a case 410, and a cover 420. have.
PCM(450)은 상기 제 1 실시예와 동일한 구조이다. 즉, 전지 보호회로부 및 PCB 기판 상에 돌출형으로 표면 실장된 접촉부를 구비하고 있다.The PCM 450 has the same structure as that of the first embodiment. That is, the battery protection circuit part and the contact part surface-mounted protruded on the PCB board | substrate are provided.
케이스(410)는 하단이 개방되고, 개방된 하단으로 전지본체(440) 및 PCM(450)을 수납하는 것으로서, 플라스틱 등의 합성 수지로 제작된다. PCM(450)과 접하는 케이스(410)의 폐쇄된 대응면에는 PCM(450) 상의 외부 입출력 단자(도시하지 않음)가 노출될 수 있는 개구(도시하지 않음)가 형성되어 있다.The case 410 is open at the bottom and accommodates the battery body 440 and the PCM 450 at the open bottom, and is made of synthetic resin such as plastic. The closed corresponding surface of the case 410 in contact with the PCM 450 is formed with an opening (not shown) through which an external input / output terminal (not shown) on the PCM 450 may be exposed.
커버(420)는 케이스(410)의 개방된 상단에 결합되어 전지본체(440) 및 PCM(450)을 고정시키기 위한 부재로서, 예를 들어, 플라스틱 등의 합성 수지로 제작된다.The cover 420 is coupled to an open upper end of the case 410 and is a member for fixing the battery body 440 and the PCM 450. For example, the cover 420 is made of synthetic resin such as plastic.
가이드 블록(460)은 PCM(450)과 전지본체(440)의 사이에 위치하여 PCM(450)이 흔들리지 않고 안정적으로 전지본체(440) 상에 고정되도록 하는 부재로서, 예를 들어, 플라스틱 등의 합성 수지로 제작된다.The guide block 460 is a member positioned between the PCM 450 and the battery body 440 to stably fix the PCM 450 on the battery body 440 without being shaken. Made of synthetic resin.
제 2 실시예에 따른 전지 팩(500)의 조립은, 우선, 케이스(410)에 PCM(450), 가이드 블록(460) 및 전지본체(440)를 삽입한 후, 커버(420)를 덮고 본딩을 통해 결합력을 높여준다.In the assembly of the battery pack 500 according to the second embodiment, first, the PCM 450, the guide block 460, and the battery body 440 are inserted into the case 410, and then the cover 420 is covered and bonded. Increase the bonding through.
도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 무용접 접점 방식의 전지 팩(600)의 분해 사시도이다. 10 is an exploded perspective view of a battery pack 600 of a contactless contact type according to a third embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 제 3 실시예에 따른 전지 팩(600)은 전지본체(540)의 Ni-tip 부위(양극)(542) 위치에 일명 Poly switch로서의 PTC(Positive Temperature Coefficient; 574)를 스팟 용접한 후, PCM(550) 상의 접촉부(도시하지 않음)와의 접촉 부위를 제외하고는 PTC(574)의 단락 방지를 위해 PTC(574) 상에 절연지 등의 절연부재(572)를 부착한다.Referring to FIG. 10, the battery pack 600 according to the third embodiment spots a PTC (Positive Temperature Coefficient) 574 as a poly switch at a Ni-tip portion (anode) 542 of the battery body 540. After welding, an insulating member 572 such as insulating paper is attached on the PTC 574 to prevent short circuit of the PTC 574 except for a contact portion with a contact portion (not shown) on the PCM 550.
상기 사항 외에는 제 2 실시예와 동일하다. 즉, 접촉부(354)가 표면 실장된 PCM(550), 가이드 블록(560) 및 전지본체(540)를 케이스(510)에 수납한 후 커버(520)로 이들을 케이스(510) 내에 고정시킨다. 본 발명의 다른 일 실시예에 의할 경우에는 제 1 실시예와 제 3 실시예를 조합하여 PTC(574) 상에 절연부재(572)를 부착한 후, 제 1 고정부(330)로 접촉부(354)가 표면 실장되어 있는 PCM(350)을 전지본체(340)에 접촉된 상태로 고정시키도록 할 수도 있다.The same as in the second embodiment except for the above matters. That is, the PCM 550, the guide block 560, and the battery body 540 on which the contact portion 354 is surface-mounted are accommodated in the case 510, and then fixed with the cover 520 in the case 510. According to another embodiment of the present invention, after attaching the insulating member 572 on the PTC 574 by combining the first embodiment and the third embodiment, the contact portion (1) by the first fixing portion 330 The PCM 350 having the surface mounted 354 may be fixed in a state of being in contact with the battery body 340.
도 11은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 무용접 접점 방식의 전지 팩(700)의 분해 사시도이다.11 is an exploded perspective view of a battery pack 700 of a contactless contact type according to a fourth embodiment of the present invention.
도 11를 참조하면, 제 3 실시예에 따른 전지 팩(700)은 전지본체(640)의 Ni-top 부위(음극; 644) 위치에 PTC(Poly switch; 674)를 스팟 용접한 후, PCM(550) 상의 접촉부(도시하지 않음)와의 접촉 부위를 제외하고는 PTC(674)의 단락 방지를 위해 PTC(674) 상에 절연지 등의 절연부재(672)를 부착한다.Referring to FIG. 11, the battery pack 700 according to the third embodiment performs spot welding of a PTC (Poly switch) 674 at a Ni-top portion (cathode; 644) of the battery body 640, and then performs a PCM ( An insulating member 672 such as insulating paper is attached on the PTC 674 to prevent a short circuit of the PTC 674 except for a contact portion with a contact portion (not shown) on the 550.
상기 사항 외에는 제 2 실시예와 동일하다. 즉, 접촉부(354)가 표면 실장된 PCM(350), 가이드 블록(460) 및 전지본체(440)를 케이스(410)에 수납한 후 커버(420)로 이들을 케이스(410) 내에 고정시킨다. 본 발명의 다른 일 실시예에 의할 경우에는 제 1 실시예와 제 3 실시예를 조합하여 PTC(674) 상에 절연부재(672)를 부착한 후, 제 1 고정부(330)로 접촉부(354)가 표면 실장된 PCM(350)을 전지본체(340)에 접촉된 상태로 고정시키도록 할 수도 있다.The same as in the second embodiment except for the above matters. That is, the contact portion 354 is surface-mounted PCM 350, the guide block 460 and the battery body 440 is accommodated in the case 410 and then fixed them in the case 410 with a cover 420. According to another embodiment of the present invention, after attaching the insulating member 672 on the PTC 674 by combining the first embodiment and the third embodiment, the contact portion (330) by the first fixing portion 330 The 354 may fix the surface mounted PCM 350 to be in contact with the battery body 340.
비록 본 실시예에서는 접촉부가 금속성의 탄성부재로 이루어진 것을 예시하고 설명하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않고, PCM이 전지본체와 용접에 의하지 않고 접촉 방식을 유지하는 한 여러가지 타입으로 구현되는 것이 가능하다.Although the embodiment illustrated and described that the contact portion is made of a metallic elastic member, the present invention is not limited thereto, and the present invention may be implemented in various types as long as the PCM maintains the contact manner without welding with the battery body. .
또한, 본 실시예에서는 접촉부가 표면 실장된 PCM을 고정부로 전지본체에 접촉된 상태로 고정시키거나 케이스에 삽입하는 방식의 2 가지 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 PCM과 전지본체를 용접 처리 없이 물리적 접촉에 의해 전기적으로 연결하는 것이 본 발명의 주된 사상이다. 따라서, 본 발명은 상기 2가지 실시예에 국한되지 않고 PCM이 전지본체와 접촉에 의해 전기적으로 연결되도록 하는 다양한 방식에 의해 구현될 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속함은 당연하다.In addition, the present embodiment has described two embodiments in which the contact portion is fixed to the surface mounted PCM in the state of contact with the battery body or inserted into the case, but the present invention welds the PCM and the battery body. It is a main idea of the present invention to electrically connect without physical contact. Accordingly, the present invention is not limited to the above two embodiments and can be implemented in various ways such that the PCM is electrically connected by contact with the battery body, which is also within the scope of the present invention.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 용접 공정 없이 전지본체와 PCM 간의 접점을 제공함으로써 전지본체 및 PCM의 안정성을 확보할 수 있는 무용접 접점 방식의 전지 팩을 제공할 수 있다. According to the present invention as described above, by providing a contact between the battery body and the PCM without a welding process can provide a battery pack of a contactless contact method that can ensure the stability of the battery body and PCM.
또한, 용접 공정의 생략 또는 단축에 따라 PCM의 자재비 절감 및 공정 축소에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있고 더욱 경박단소화된 무용접 접점 방식의 전지 팩을 제공할 수 있다.In addition, by omission or shortening of the welding process, productivity of the PCM can be reduced and the process can be reduced, thereby providing a battery pack of a lighter and shorter contactless contact type.
또한, 전지 팩 또는 그것이 장착되는 외부기기가 낙하되거나 그것에 외부의 물리적 충격이 인가되더라도 결합 상태가 안정적으로 유지될 수 있어서 고정의 가능성이 매우 적은 무용접 접점 방식의 전지 팩을 제공할 수 있다.In addition, even when the battery pack or the external device on which it is mounted is dropped or an external physical shock is applied thereto, the coupled state can be stably maintained, thereby providing a battery pack of a contactless contact type having a very low possibility of fixing.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications or variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the appended claims will cover such modifications and variations as fall within the spirit of the invention.
도 1은 종래의 외장형 배터리 팩의 분해 사시도이다;1 is an exploded perspective view of a conventional external battery pack;
도 2는 종래의 내장형 배터리 팩의 분해 사시도이다;2 is an exploded perspective view of a conventional internal battery pack;
도 3은 종래의 또다른 내장형 배터리 팩의 분해 사시도이다;3 is an exploded perspective view of another conventional built-in battery pack;
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 무용접 접점 방식의 배터리 팩의 사시도이다;4 is a perspective view of a battery pack of a contactless contact type according to a first embodiment of the present invention;
도 5는 제 1 실시예에 따른 무용접 접점 방식의 배터리 팩의 분해 사시도이다;5 is an exploded perspective view of a battery pack of a contactless contact type according to a first embodiment;
도 6 내지 8은 도 5의 PCM의 3 가지 실시예들에 따른 확대 사시도이다;6 to 8 are enlarged perspective views according to three embodiments of the PCM of FIG. 5;
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 무용접 접점 방식의 배터리 팩의 분해 사시도이다;9 is an exploded perspective view of a battery pack of a contactless contact type according to a second embodiment of the present invention;
도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 무용접 접점 방식의 배터리 팩의 분해 사시도이다;10 is an exploded perspective view of a battery pack of a contactless contact type according to a third embodiment of the present invention;
도 11은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 무용접 접점 방식의 배터리 팩의 분해 사시도이다.11 is an exploded perspective view of a battery pack of a contactless contact type according to a fourth embodiment of the present invention.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명][Description of Symbols for Main Parts of Drawing]
310 : 라벨 320 :제 2 고정부310: label 320: second fixing part
330 : 제 1 고정부 340, 440, 540 : 전지본체330: first fixing part 340, 440, 540: battery body
350, 450, 550 : PCM 352 : PCB 기판350, 450, 550: PCM 352: PCB Board
354 : 접촉부 356 : 과충전 보호회로부354 contact portion 356 overcharge protection circuit
410, 510, 610 : 케이스 460 : 가이드 블록410, 510, 610: case 460: guide block
572, 672 : 절연부재 574, 674 : PTC572, 672: insulation member 574, 674: PTC
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