KR20060110405A - Improved battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 외장형 전지팩의 사시도이다;1 is a perspective view of an external battery pack;
도 2는 각형 전지본체를 포함하고 있는 종래기술에 따른 내장형 전지팩의 사시도이다;2 is a perspective view of a built-in battery pack according to the prior art including a rectangular battery body;
도 3은 도 2의 전지팩의 분해 사시도이고, 도 4는 일부 조립 상태의 사시도이다;3 is an exploded perspective view of the battery pack of Figure 2, Figure 4 is a perspective view of a part assembled state;
도 5는 파우치형 전지본체를 포함하고 있는 종래기술에 따른 내장형 전지팩의 사시도이다;5 is a perspective view of a built-in battery pack according to the prior art including a pouch-type battery body;
도 6은 도 5의 전지팩의 분해 사시도이고, 도 7은 일부 조립 상태의 사시도이다;6 is an exploded perspective view of the battery pack of Figure 5, Figure 7 is a perspective view of a part assembled state;
도 8은 종래기술에 따른 전지팩의 평면도이고, 도 9는 선 A-A에 따른 단면도이다;8 is a plan view of a battery pack according to the prior art, and FIG. 9 is a sectional view taken along line A-A;
도 10과 도 11은 도 9에서 초음파 용착전과 후의 부위 B에 대한 부분 확대도들이다;10 and 11 are partially enlarged views of the portion B before and after ultrasonic welding in FIG. 9;
도 12는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩의 분해 사시도이고, 도 13은 조립 상태의 사시도이다;12 is an exploded perspective view of a battery pack according to one embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a perspective view of an assembled state;
도 14는 본 발명의 전지팩에서 하나의 실시예에 따른 상부 케이스로부터 라벨이 분리된 상태의 사시도이다;14 is a perspective view of a state in which a label is separated from an upper case according to one embodiment in the battery pack of the present invention;
도 15는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩의 평면도이고, 도 16은 선 C-C에 따른 단면도이며, 도 17은 부위 D에 대한 부분 확대도이다.FIG. 15 is a plan view of a battery pack according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 16 is a cross-sectional view taken along the line C-C, and FIG. 17 is a partially enlarged view of a portion D.
본 발명은 개선된 구조의 전지팩에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상부 케이스와 하부 케이스로부터 각각 연장된 소정 두께의 측벽에서 초음파 용착이 행해지고 케이스의 상면 및/또는 하면에 필름상의 라벨이 형성되어 있어서, 매우 얇은 두께에도 불구하고 초음파 용착에 의한 결합력이 매우 우수하며, 낙하 또는 외부의 충격에 대해 구조적 안정성이 우수할 뿐만 아니라, 결합부위의 계면적이 커서 결합력의 증진 및 이물질의 유입 방지를 위한 라벨 부착 등을 생략할 수 있는 전지팩을 제공한다.The present invention relates to an improved battery pack, and more particularly, ultrasonic welding is performed on sidewalls of a predetermined thickness extending from upper and lower cases, respectively, and film-like labels are formed on upper and / or lower surfaces of the case. In spite of its very thin thickness, the bonding force by ultrasonic welding is very good, and the structural stability against dropping or external impact is not only excellent, and the interfacial area of the bonding part is large, so that the labeling is enhanced to improve the bonding force and prevent inflow of foreign substances. Provided is a battery pack which can be omitted.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 방전 전압의 리튬 이차전지에 대해 많은 연구가 행해졌고 또한 상용화되어 널리 사용되고 있다.As the development and demand for mobile devices increases, the demand for secondary batteries as energy sources is increasing rapidly. Among them, many researches have been conducted and commercialized and widely used for lithium secondary batteries with high energy density and discharge voltage. It is used.
리튬 이차전지는 그것의 외형에 따라 크게 원통형 전지, 각형 전지, 파우치 형 전지 등으로 분류되며, 전해액의 종류에 따라 리튬이온 전지와 리튬이온 폴리머 전지로 분류되기도 한다. 모바일 기기의 소형화에 대한 최근의 경향으로 인해, 특히 두께가 작은 각형 전지, 파우치형 전지에 대한 수요가 증가하고 있다. Lithium secondary batteries are classified into cylindrical batteries, rectangular batteries, and pouch-type batteries according to their appearance, and are classified into lithium ion batteries and lithium ion polymer batteries depending on the type of electrolyte. Due to the recent trend toward the miniaturization of mobile devices, there is an increasing demand for small square and pouch type batteries.
또한, 이차전지가 케이스에 장착된 형태에 따라 일반적으로 외장형 전지팩(hard pack)과 내장형 전지팩(inner pack)으로 분류된다. 외장형 전지팩의 대표적인 예가 도 1에 개시되어 있는 바, 도 1을 참조하면, 외장형 전지팩(10)은 그것이 장착되는 외부기기(12)의 외형 일부를 형성하므로 사용시 외부기기(12)에 장착하기 용이한 장점을 가지지만, 전지본체(도시하지 않음)를 내장한 상태에서 케이스(하우징: 11)를 해당 외부기기의 종류에 맞추어 설계하여야 하므로 상대적으로 고가이고 호환성이 적은 문제점을 가지고 있다. In addition, according to the form in which the secondary battery is mounted in the case, it is generally classified into an external battery pack (hard pack) and an internal battery pack (inner pack). A representative example of an external battery pack is disclosed in FIG. 1. Referring to FIG. 1, the
반면에, 내장형 전지팩(20)은 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 외부기기의 내부에 장착한 상태에서 외부기기의 일부를 형성하는 덮개를 덮어 사용하므로, 장착이 상대적으로 번거로운 단점은 있지만, 설계가 용이하고 저렴하며 호환성의 장점을 가지고 있다.On the other hand, since the built-in
각형 전지본체를 포함하고 있는 내장형 전지의 더욱 구체적인 내용은 도 3 및 도 4에서 확인할 수 있는 바, 이들 도면을 참조하면, 내장형 전지팩(20)은, 일측에 예를 들어 양극단자가 마련되어 있고 타측에 음극단자가 형성되어 있는 각형 전지본체(21)와; 전지본체(21)의 두 전극 단자 중 하나와 접속되어 과전류, 과방전 및 과충전으로부터 전지를 일차적으로 보호하는 PTC 소자(22)와; 니켈 플레이트(23)를 통해 PTC 소자(22)측 전극 단자(양극단자 및 음극단자 중의 하나)와 니켈 플레이트(27)를 통해 나머지 전극 단자와 접속되어 전지를 이차적으로 보호하고 외측에는 해당 기기(도시되어 있지 않음)와 접속 가능하도록 외부 입출력 단자가 형성되어 있는 보호회로부(24)와; 전지본체(21), PTC 소자(22) 및 보호회로부(24)를 감싸는 상부 케이스(25) 및 하부 케이스(26)로 이루어져 있다.More detailed contents of the built-in battery including the rectangular battery body can be found in FIGS. 3 and 4. Referring to these drawings, the built-in
전지본체(21)의 측면과 니켈 플레이트(23), 그리고 보호회로부(24)와 니켈 플레이트(27) 사이에는 절연시트(28)가 배치되어 있어서, 각 니켈 플레이트(23, 27)와 인접한 전지본체(21) 또는 보호회로부(24) 간의 불필요한 접촉으로 단락을 방지하여 준다.An
또한, 전지본체(21)와 하부 케이스(26) 사이에는 양면테이프(29)가 배치되어 있어서 전지본체(21)가 하부 케이스(26)의 바닥면에 밀착되게 고정될 수 있게 된다. 따라서, 상부 및 하부 케이스(25, 26) 내에 전지본체(21)가 수용되면 전지본체(21)는 상부 및 하부 케이스(25, 26) 내에 안정되게 고정될 수 있게 된다.In addition, a double-
전지본체(21)가 수납된 하부 케이스(26)에 상부 케이스(25)를 결합시킨 후 케이스(25, 26) 상호간의 결합력을 더욱 높이고 외부의 이물질이 결합부위 또는 케이스 내부로 유입되는 것을 막기 위하여 포장 라벨(30)을 감싸기도 한다.After the
도 5 내지 도 7에는 파우치형 전지본체를 포함하고 있는 종래기술에 따른 내장형 전지팩의 사시도와 그것의 분리 사시도 및 조립과정의 사시도가 각각 도시되어 있다.5 to 7 are a perspective view of a built-in battery pack according to the prior art including a pouch-type battery body, a separate perspective view and a perspective view of the assembly process, respectively.
이들 도면을 참조하면, 전지팩(50)은, 양극, 음극 및 분리막의 전극 조립체와 전해액이 밀봉된 상태로 내장되어 있는 파우치형 전지본체(51), 전지본체(51)를 수납할 수 있는 내부 공간을 가진 하부 케이스(52)와, 전지본체(51)가 수납되어 있는 하부 케이스(52) 위에 결합되어 전지본체(51)를 밀봉하는 상부 케이스(53)로 이루어져 있다. 또한, 전지본체(51)와 상부 및 하부 케이스(52, 53) 사이에는 양면 테이프(54)가 개재되어 케이스(52, 53) 내부 공간에 전지본체(51)를 안정적으로 고정한다.Referring to these drawings, the
전지본체(51)가 수납된 하부 케이스(52)에 상부 케이스(51)를 결합시킨 후 케이스(51, 52) 간의 결합력을 더욱 높이고 외부의 이물질이 결합부위 또는 케이스 내부로 유입되는 것을 막기 위하여 포장 라벨(40)로 감싸는 과정은 도 2 내지 4의 전지팩(20)의 조립과정에서와 동일하다.After the
도 2의 전지팩(20)과 도 5의 전지팩(50)에서, 상부 케이스와 하부 케이스는 각각 PC, ABS 등과 같은 플라스틱 재질로 되어 있으며 초음파 용착법에 의해 상호 결합시킴으로써 조립된다. 상기 초음파 용착법(ultrasonic welding method)이란, 예를 들어, 20,000 Hz의 고주파를 이용한 진동으로 마찰열을 일으켜 두 피접착면을 용융 접착시키는 방법이다.In the
하부 케이스와 상부 케이스를 초음파 용착법에 의해 결합시키는 더욱 구체적인 내용은 도 8 내지 11을 참조하여 설명할 수 있다. 도 8 및 9에는 상부 케이스(60)가 하부 케이스(70) 위에 장착된 상태에서의 평면도와 그것의 수직 단면도(도 8의 A-A 단면도)가 각각 도시되어 있다. 상부 케이스(60)가 하부 케이스(70) 위에 장착된 상태에서, 상부 케이스(60)의 양단면과 하부 케이스(70)의 양단부는 서로 접촉되어 있다. 그러한 접촉 부위(B)의 확대도와 초음파 용착시의 변화도가 도 10 및 11에 각각 도시되어 있다. 도 10에 도시되어 있는 바와 같이, 상부 케이스(60)의 단부 하면에는 쇄기형의 용착산(61)이 형성되어 있고, 하부 케이스(70)의 대응 부위에는 용착산(61)이 접하는 용착면(71)이 형성되어 있다. 초음파 용착을 위해 고주파 진동을 가하면, 용착산(61)과 용착면(71)의 접촉면이 용융되면서 상호 접착이 이루어진다.More specific details of coupling the lower case and the upper case by ultrasonic welding may be described with reference to FIGS. 8 to 11. 8 and 9 show a top view with the upper case 60 mounted on the lower case 70 and its vertical cross section (A-A cross section of FIG. 8), respectively. With the upper case 60 mounted on the lower case 70, both end surfaces of the upper case 60 and both ends of the lower case 70 are in contact with each other. An enlarged view of such a contact portion B and a change in ultrasonic welding are shown in Figs. 10 and 11, respectively. As illustrated in FIG. 10, a wedge-
그러나, 전체적으로 작고 더욱 얇은 두께의 전지팩에 대한 수요가 늘어남에 따라 최근에는 하부 케이스(60)와 상부 케이스(70)의 두께가 각각 0.3 ~ 0.35 mm로 까지 얇아지면서, 그에 따라 금형가공 및 사출성형에 어려움이 커지고, 용착산(61) 및 용착면(71)이 작아짐으로 인해, 용착강도가 약해지는 등 용착 불량률이 높아지고 있다. However, as the overall demand for battery packs of smaller and thinner thickness increases, the thicknesses of the lower case 60 and the upper case 70 become 0.3 to 0.35 mm, respectively, and accordingly, mold processing and injection molding are performed. As the difficulty increases, the
또한, 얇은 두께의 상부 및 하부 케이스들간의 초음파 용착은 상대적으로 결합력이 떨어지므로, 전지팩으로서 사용하기에 필요한 결합력을 확보하고 결합부위 또는 그곳을 통해 전지팩 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있도록 필름상의 포장 라벨로 전지팩의 외면을 도포하는 것이 요구되고 있다.In addition, since the ultrasonic welding between the upper and lower cases of a thin thickness is relatively inferior in bonding strength, it is possible to secure the bonding force necessary for use as a battery pack and to prevent foreign substances from flowing into the battery pack through the coupling portion or the battery pack. It is required to apply the outer surface of the battery pack with a film-like packaging label.
따라서, 얇은 두께의 케이스를 사용하면서도 외부 충격에 적정한 강도를 제공하고 제조공정이 간단하여 제조비용이 저렴한 전지팩에 대한 필요성이 높은 실정이다.Accordingly, there is a high demand for a battery pack having a low manufacturing cost since it provides a suitable strength to external impact while using a thin case and a simple manufacturing process.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to solve the problems of the prior art as described above and the technical problems that have been requested from the past.
본 발명자들은 전지팩 구조에 대한 심도있는 연구를 계속한 끝에, 상부 케이스와 하부 케이스로부터 각각 연장된 소정 두께의 측벽에서 초음파 용착을 행하고 케이스의 상면 및/또는 하면에 필름상의 라벨을 형성하는 경우에는, 매우 얇은 두께에도 불구하고 초음파 용착에 의한 결합력이 매우 우수하며, 낙하 또는 외부의 충격에 대해 구조적 안정성이 우수할 뿐만 아니라, 결합부위의 계면적이 커서 결합력의 증진 및 이물질의 유입 방지를 위한 라벨 부착 등을 생략할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The present inventors continued an in-depth study of the battery pack structure, when performing ultrasonic welding on the side wall of a predetermined thickness extending from the upper case and the lower case, respectively, and forming a film-like label on the upper and / or lower surface of the case. In spite of its very thin thickness, the bonding force by ultrasonic welding is very good, and the structural stability against dropping or external impact is not only excellent, and the interfacial area of the bonding part is large, so that the labeling is enhanced to improve the bonding force and prevent inflow of foreign substances. It has been confirmed that the present invention can be omitted, and the present invention has been completed.
따라서, 이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지팩은, 양극, 음극 및 분리막의 전극 조립체와 전해액이 밀봉된 상태로 내장되어 있는 장방형의 전지본체, 상기 전지본체를 수납할 수 있는 내부 공간을 가진 하부 케이스, 및 상기 전지본체가 수납되어 있는 하부 케이스 위에 결합되어 전지본체를 밀봉하는 상부 케이스로 구성된 전지팩으로서, 상부 케이스와 하부 케이스는 상호 결합되는 부위가 전지본체의 측면쪽에 위치하도록 소정 두께의 측벽을 포함하고 있고, 상부 케이스의 상면 및 하부 케이스의 하면으로부터 선택된 적어도 일면에 필름상의 라벨이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.Therefore, the battery pack according to the present invention for achieving the above object is a rectangular battery body in which the electrode assembly and the electrolyte of the positive electrode, the negative electrode and the separator is embedded in a sealed state, an internal space that can accommodate the battery body A battery pack comprising a lower case having a lower case, and an upper case coupled to a lower case in which the battery body is accommodated to seal the battery body, wherein the upper case and the lower case have a predetermined thickness such that a portion to be coupled to each other is located at the side of the battery body. A film-like label is formed on at least one surface selected from the upper surface of the upper case and the lower surface of the lower case.
따라서, 본 발명의 전지팩은 그것의 두께를 증가시키지 않고도 상부 및 하부 케이스의 초음파 용착을 위한 적정한 두께를 확보할 수 있고, 그에 따라 높은 결합 력이 얻어질 뿐만 아니라, 결합부위의 계면적이 상대적으로 커서 이물질의 유입을 차단하기 위하여 포장 라벨을 별도로 부착하지 않아도 되므로 제조공정을 크게 단축시킬 수 있다.Therefore, the battery pack of the present invention can secure an appropriate thickness for ultrasonic welding of the upper and lower cases without increasing its thickness, thereby not only obtaining a high bonding force, but also the interface area of the bonding portion is relatively Since the packaging label does not need to be separately attached to block the inflow of foreign substances, the manufacturing process can be greatly shortened.
종래의 전지팩에서는 도 2 내지 7에서 보는 바와 같이 상부가 개방되어 있는 박스형의 하부 케이스에 판상의 상부 케이스를 상호 결합시키므로, 상부 케이스와 하부 케이스의 결합부위가 전지본체의 모서리에 대응하는 위치였다. 따라서, 케이스간의 결합부위는 얇은 두께의 상부 케이스의 단부로 한정되므로 적정한 두께를 확보함에 한계가 있었다.In the conventional battery pack, as shown in FIGS. 2 to 7, the upper case of the plate-shaped upper case is coupled to the box-shaped lower case of which the upper part is open, so that the coupling portion between the upper case and the lower case corresponds to the edge of the battery body. . Therefore, the coupling portion between the cases is limited to the end of the upper case of a thin thickness, there was a limit in ensuring the appropriate thickness.
반면에, 본 발명에서의 상부 케이스와 하부 케이스에 각각 측벽이 존재하고 이들이 상호 결합하므로, 결합부위는 전지본체의 측면쪽에 위치하게 된다. 이와 같이, 케이스 상호간의 결합부위가 전지본체의 측면쪽에 위치함으로써, 전지팩의 전체적인 두께를 증가시키지 않으면서, 측벽의 두께를 초음파 용착에 적합한 두께로 만드는 것이 가능하다. 상기에서의 용어 "소정의 두께"는 초음파 용착에 적합한 두께를 의미하며, 특별히 한정된 크기를 가지는 것은 아니다. 또한, 이러한 소정의 두께는 결합부위의 계면적을 크게 하므로, 이물질의 유입을 방지하기 위하여 결합부위에 포장 라벨 등의 부착을 필요로 하지 않는다.On the other hand, since the side wall is present in each of the upper case and the lower case in the present invention and they are coupled to each other, the coupling portion is located on the side of the battery body. As such, since the coupling portions between the cases are located on the side of the battery body, it is possible to make the thickness of the sidewalls suitable for ultrasonic welding without increasing the overall thickness of the battery pack. The term "predetermined thickness" in the above means a thickness suitable for ultrasonic welding, and does not have a particularly limited size. In addition, since the predetermined thickness increases the interfacial area of the bonding site, it is not necessary to attach a packaging label or the like to the bonding site in order to prevent the inflow of foreign substances.
하나의 바람직한 예에서, 상부 케이스의 측벽과 하부 케이스의 측벽은 길이와 두께 면에서 대략 동일하여 전반적으로 대칭 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 상부 케이스와 하부 케이스의 결합부위는 전지본체의 대략 측면 중앙에 위치하게 되고, 초음파 용착을 위한 최적의 두께를 확보할 수 있다.In one preferred example, the sidewalls of the upper case and the sidewalls of the lower case are approximately equal in length and thickness and may have an overall symmetrical structure. In this case, the coupling part of the upper case and the lower case is located at approximately the center of the side of the battery body, it is possible to secure the optimum thickness for ultrasonic welding.
또다른 바람직한 예에서, 상부 케이스의 상부와 측벽이 접하는 부위(견부)는 단면상으로 곡선의 형태로 완만하게 굴곡되어 있는 구조일 수 있다. 이러한 완만한 굴곡 구조는 전체적으로 폭이 넓은 아치형 구조를 이루므로 상부 모서리 등에 외부의 충격이 가해지더라도 상대적으로 안정적이다. 이러한 완만한 굴곡 구조는 하부 케이스에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.In another preferred example, a portion (shoulder) where the upper side and the sidewall of the upper case contact each other may have a structure that is gently curved in the shape of a cross section. Such a gentle curved structure is a wide arched structure as a whole, so it is relatively stable even when an external impact is applied to the upper edge or the like. This gentle bending structure can be equally applied to the lower case.
상부 케이스와 하부 케이스의 소재는 특별히 한정되는 것은 아니며, 적어도 초음파 용착이 행해지는 측벽 부위는 Polycarbonate(PC), Polyacrylonitrile-butadiene-styrene(ABS) 등의 플라스틱 소재로 되어 있다. 따라서, 측벽을 포함한 케이스 전체가 플라스틱 소재로 이루어질 수도 있고, 또는 플라스틱 소재와 금속 소재를 포함하는 복합소재로 이루어질 수도 있다.The material of the upper case and the lower case is not particularly limited, and at least the sidewall portion where ultrasonic welding is performed is made of a plastic material such as Polycarbonate (PC) or Polyacrylonitrile-butadiene-styrene (ABS). Therefore, the whole case including the side wall may be made of a plastic material, or may be made of a composite material including a plastic material and a metal material.
전지팩이 낙하하거나 또는 외부 충격이 인가될 때 외력은 상부 및 하부 케이스의 결합부위에 집중되어 파손을 유발하는 경향이 있다. 전지팩의 상면(상부 케이스의 상면)과 하면(하부 케이스의 하면)은 수직의 외력이 작용하지 않는 한 크게 영향받지 않으며, 그러한 수직 외력이 인가될 가능성은 전지팩에 대한 외력의 전반적인 작용을 고려할 때 상대적으로 낮은 편이다. 따라서, 도 2 내지 7의 종래 전지팩의 경우도, 그것의 상면과 하면에 수직으로 인가되는 외력에 대한 보호를 보장하지는 않는다. 이러한 점과 얇은 두께의 전지팩에 대한 수요가 증가한다는 점을 고려할 때, 상부 케이스의 상면과 하부 케이스의 하면은 상대적으로 얇은 두께로 제조하는 것이 바람직하다. 그러나, 사출성형의 한계와 더욱이 초음파 용착을 위한 용착산의 형성을 고려할 때, 종래의 전지팩은 일정한 한계를 가지고 있다. When the battery pack falls or an external shock is applied, the external force tends to be concentrated at the coupling portions of the upper and lower cases, causing damage. The upper surface of the battery pack (upper case of the upper case) and the lower surface (lower case of the lower case) are not significantly affected unless a vertical external force is applied, and the possibility of applying such an external external force may take into account the overall effect of the external force on the battery pack. When is relatively low. Therefore, the conventional battery packs of FIGS. 2 to 7 do not guarantee protection against external force applied perpendicularly to the upper and lower surfaces thereof. In consideration of this and the increase in demand for a thin battery pack, it is preferable to manufacture the upper surface of the upper case and the lower surface of the lower case in a relatively thin thickness. However, considering the limitation of injection molding and the formation of a welding acid for ultrasonic welding, the conventional battery pack has a certain limitation.
반면에, 본 발명에서는 상부 케이스로부터 하향 연장된 측벽에서 초음파 용착이 행해지므로 상면은 상기 종래기술의 제한요소들 중 후자의 문제점을 해소할 수 있다. 더욱이, 본 발명에서는 상기 종래기술의 제한요소들 중 전자의 문제점, 즉, 사출성형의 한계를 고려하여, 상부 케이스 상면에 필름상의 라벨이 형성되어 있는 구조로 이루어져 있다. 라벨이 형성된 부위는 상부 케이스 상면의 일부 또는 전체일 수 있으며, 하부 케이스의 하면에 형성될 수도 있다. 또는, 상부 케이스 상면과 하부 케이스 하면에 각각 형성될 수도 있다.On the other hand, in the present invention, since the ultrasonic welding is performed on the side wall extending downward from the upper case, the upper surface can solve the latter problem among the limitations of the prior art. Furthermore, in the present invention, in consideration of the former problem, that is, the limitation of injection molding, among the limitations of the prior art, it is made of a structure in which a label on the upper case is formed on the film. The portion where the label is formed may be part or all of the upper surface of the upper case, or may be formed on the lower surface of the lower case. Alternatively, the upper case may be formed on the upper case and the lower case, respectively.
전지팩 케이스의 상면 또는 하면에 라벨을 형성하는 방법은 다양한 방법에 의해 실현될 수 있으며, 예로서, 상면이 개방된 구조의 상부 케이스 프레임(및/또는 하면이 개방된 구조의 하부 케이스 프레임)에서 상기 개방 상면(및/또는 개방 하면)에 필름상의 라벨을 부착하는 방법, 필름상의 라벨을 금형에 넣고 상부 케이스 프레임(및/또는 하부 케이스 프레임)을 인서트 사출 성형하는 방법 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다. 그 중 후자의 인서트 사출 성형법이 특히 바람직하다.The method of forming a label on the upper or lower surface of the battery pack case may be realized by various methods, for example, in the upper case frame (and / or lower case frame of the lower structure of the open structure) of the upper surface is open. A method of attaching a film label to the open top surface (and / or open bottom surface), a method of inserting a film label into a mold and insert-molding the upper case frame (and / or lower case frame); It is not limited only. Of these, the latter insert injection molding method is particularly preferable.
필름상 라벨의 소재는 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, PC, PET (polyethylene terephthalate) 등의 플라스틱 소재, 박막의 금속 소재 등이 사용될 수 있으며, 그 중 플라스틱 소재가 특히 바람직하다. 라벨의 바람직한 두께는 전지팩의 두께 및 보호용 부재로서의 작용을 고려할 때 대략 0.1 내지 0.2 mm 일 수 있지만, 그것으로 한정되는 것은 아니다. 다만, 일반적으로 박막 사출의 한계가 약 0.2 mm 임을 고려할 때, 본 발명은 박막 사출로 제조할 수 없는 두께의 상면 및 /또는 하면을 가진 케이스로 이루어진 전지팩의 제조를 가능하게 함을 주목하여야 한다.The material of the film-like label is not particularly limited. For example, a plastic material such as PC or polyethylene terephthalate (PET), a metal material of a thin film, or the like may be used, and a plastic material is particularly preferable. The preferred thickness of the label may be about 0.1 to 0.2 mm, but not limited thereto, in consideration of the thickness of the battery pack and its function as a protective member. However, considering that the limit of thin film injection is generally about 0.2 mm, it should be noted that the present invention enables the manufacture of a battery pack consisting of a case having a top and / or bottom surface having a thickness that cannot be manufactured by thin film injection. .
본 발명에 따른 전지팩은 형태면에서 각형 또는 파우치형 전지본체를 내장할 수 있으며, 그러한 전지본체로는 예를 들어 리튬이온 이차전지, 리튬이온 폴리머 이차전지 등이 바람직하게 사용될 수 있다. The battery pack according to the present invention may have a rectangular or pouch type battery body in form, and for example, a lithium ion secondary battery, a lithium ion polymer secondary battery, or the like may be preferably used.
이하에서는, 본 발명의 실시예들에 따른 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be further described with reference to the drawings according to embodiments of the present invention, but the scope of the present invention is not limited thereto.
도 12 및 도 13에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩의 조립전의 분해 사시도와 조립 후의 결합 사시도가 각각 도시되어 있다.12 and 13 illustrate an exploded perspective view before assembly and a combined perspective view after assembly of the battery pack according to the exemplary embodiment of the present invention, respectively.
이들 도면을 참조하면, 전지팩(100)은, 양극, 음극 및 분리막의 전극 조립체와 전해액이 밀봉된 상태로 내장되어 있는 전지본체(200), 전지본체(200)를 수납하는 하부 케이스(300), 및 하부 케이스(300)에 결합되어 전지본체(200)를 밀봉하는 상부 케이스(400)로 구성되어 있다.Referring to these drawings, the
전지본체(200)의 상단에는 보호회로 모듈(PCM: 210), PTC(도시하지 않음) 등의 보호회로 소자가 실장된다.A protection circuit device such as a protection circuit module (PCM) 210 and a PTC (not shown) is mounted on an upper end of the
하부 케이스(300)는 전지본체(200)가 안착될 수 있도록 그것의 외면에 대응하는 형상의 내면으로 이루어져 있고, 상단에는 PCM(210)의 외부 입추력 단자(212, 214)가 노출될 수 있는 단자 창(310, 312) 등이 형성되어 있다.The
하부 케이스(300)와 상부 케이스(400)는 전체적으로 유사한 구조로 이루어져 있다. 구체적으로, 하부 케이스(300)의 하면과 상부 케이스(400)의 상면에는 각각 필름상 라벨(500)이 형성되어 있고, 서로 대응하는 부위에 측벽(320, 420)이 형성되어 있다. 또한, 상면 또는 하면과 측벽(320, 420)이 만나는 견부(shoulder: 330, 430)는 단면상으로 곡선 형상의 완만한 굴곡을 이루고 있다. 따라서, 하부 케이스(300)와 상부 케이스(400)는 전체적으로 아치형의 대칭 구조를 이루며, 인가된 외력에 대해 구조적으로 안정적이다.The
도 14에는 도 13의 전지팩에서 라벨이 분리되어 형태의 하나의 예시적인 상부 케이스의 형상이 모식적으로 도시되어 있다.FIG. 14 schematically shows the shape of one exemplary upper case in which the label is separated from the battery pack of FIG. 13.
도 14를 참조하면, 상부 케이스(400)는 상면이 전체적으로 개방된 구조의 프레임(440)으로 이루어져 있고, 라벨(500)은 그러한 개방 상면(442)을 도포하게 된다. 앞서 설명한 바와 같이, 라벨(500)을 상부 케이스(400)의 개방 상면(442)에 형성하는 방법을 다양할 수 있으며, 일 예로, 상부 케이스(400)의 구조가 각인되어 있는 소정의 금형(도시하지 않음)에 라벨(500)을 삽입하고 용융 수지를 주입하는 인서트 사출 성형으로 일체화시켜 제조할 수 있다.Referring to FIG. 14, the
도 15 내지 도 17에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩의 평면도와 그것의 수직 단면도 및 일부 단면 확대도가 각각 도시되어 있다.15 to 17 are plan views, vertical cross-sectional views, and partial cross-sectional views of the battery packs according to the exemplary embodiment of the present invention, respectively.
도 15를 참조하면, 전지팩(100)은 전체적으로 장방형의 구조로 이루어져 있고 상면에 라벨(500)이 형성되어 있다.Referring to FIG. 15, the
도 16을 참조하면, 하부 케이스(300)의 측벽(320)과 상부 케이스(400)의 측벽(420)은 종래기술의 전지팩에 비해 상대적으로 큰 두께와 넓은 계면적을 가지고 있다. 전지본체(200)는 이러한 측벽들(320, 420)과 상하면의 라벨(500)만으로 보호된다. 따라서, 전지팩(100)의 두께는 거의 전지본체(200)의 두께에 상응하는 정도로 매우 얇은 구조를 이룬다. Referring to FIG. 16, the
도 17을 참조하면, 본 발명에 따른 전지팩에서 초음파 용착시 측벽 계면에서의 변화를 볼 수 있다. 하부 케이스 측벽(320)의 상단은 단차가 형성되어 있고, 안쪽 상단면에 용착면(322)이 형성되어 있다. 반면에, 상부 케이스 측벽(420)의 하단은 하부 케이스 측벽(320)의 상단 단차에 상응하는 구조로 이루어져 있으며, 안쪽 하단면에 용착산(422)이 형성되어 있다. 초음파 용착시의 변화는 도 10 및 11에서와 동일하다. 또다른 예로서, 하부 케이스 측벽(320)의 상단에 용착면이 형성되어 있고 상부 케이스 측벽(420)의 하단에 용착산이 형성되어 있는 구조로 가능하다.Referring to Figure 17, in the battery pack according to the present invention can be seen a change in the side wall interface during ultrasonic welding. A step is formed at an upper end of the
본 발명에 따른 전지팩은 내장형 전지팩에 특히 바람직하게 사용될 수 있다.The battery pack according to the present invention can be particularly preferably used in the built-in battery pack.
이상, 본 발명에 따른 몇몇 실시예들을 참조하여 발명의 내용을 상술하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.The foregoing has been described above with reference to some embodiments according to the present invention, but those skilled in the art to which the present invention pertains to various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above information. It will be possible.
이상의 설명과 같이, 본 발명에 따른 전지팩은 매우 얇은 두께로 제조될 수 있으며, 초음파 용착에 의한 결합력이 매우 우수하며, 낙하 또는 외부의 충격에 대해 구조적 안정성이 우수할 뿐만 아니라, 결합부위의 계면적이 크므로 결합력의 증 진 및 이물질의 유입 방지를 위한 라벨 부착 등을 생략할 수 있는 특징을 가진다.As described above, the battery pack according to the present invention can be manufactured in a very thin thickness, the bonding force by the ultrasonic welding is very excellent, not only excellent structural stability against falling or external impact, but also the interface of the bonding site Since the enemy is large, it is possible to omit labeling to increase the bonding force and prevent the inflow of foreign substances.
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JP3863856B2 (en) * | 2003-03-05 | 2006-12-27 | 三洋電機株式会社 | Battery pack |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7910243B2 (en) | 2007-03-28 | 2011-03-22 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Polymer battery pack |
KR100922469B1 (en) * | 2007-09-21 | 2009-10-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | Battery pack |
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US8512894B2 (en) | 2007-09-28 | 2013-08-20 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery having a protective case |
US8642192B2 (en) | 2010-07-29 | 2014-02-04 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery |
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