KR20080090773A - 무용접 접속방식의 전지팩 - Google Patents
무용접 접속방식의 전지팩 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20080090773A KR20080090773A KR1020070034050A KR20070034050A KR20080090773A KR 20080090773 A KR20080090773 A KR 20080090773A KR 1020070034050 A KR1020070034050 A KR 1020070034050A KR 20070034050 A KR20070034050 A KR 20070034050A KR 20080090773 A KR20080090773 A KR 20080090773A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- battery
- battery cell
- battery pack
- connection
- control member
- Prior art date
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 44
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 39
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 8
- 238000007373 indentation Methods 0.000 claims description 6
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 5
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims description 4
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 20
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000009429 electrical wiring Methods 0.000 description 2
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 2
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000011255 nonaqueous electrolyte Substances 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 238000005493 welding type Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
- H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
- H01M50/213—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
- H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
- H01M50/107—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure having curved cross-section, e.g. round or elliptic
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Abstract
본 발명은 둘 또는 그 이상의 전지셀들이 전기적 연결을 이루며 길이 방향으로 배열되어 있는 하나 또는 그 이상의 전지열(row)들을 팩 케이스에 내장하고 있는 구조의 이차전지 팩으로서, 전지셀들의 전기적 연결을 위해 전지셀의 전극단자들에 접속되는 전지셀 접속부재; 전지셀들의 작동을 제어하고 안전성을 담보하는 제어부재; 상기 제어부재에 연결된 상태로 외부 디바이스와 접속되는 외부 입출력 접속부재; 전지셀들과 상기 부재들이 내부에 장착되는 상부 케이스와 하부 케이스를 포함하는 것으로 구성되어 있으며, 상기 상부 케이스 및/또는 하부 케이스에는 전극단자들이 상호 대면하면서 배열되는 전지열의 전지셀들 사이에 격벽이 형성되어 있고, 상기 전지셀 접속부재는 상기 격벽 상에 장착된 상태에서 기계적 접촉방식으로 전지셀의 전극단자들에 접속되는 것을 특징으로 하는 전지팩을 제공한다.
Description
도 1은 종래기술의 니켈 플레이트를 사용하여 제조된 전지들의 결합 방식을 보여주는 분해도이다;
도 2는 종래기술에 따라 제작된 전지팩의 모식도이다;
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 무용접 접속방식 전지팩의 분해도이다;
도 4는 도 3에서 전지셀 접속부재, 커넥터 및 온도 센서가 PCM에 연결되는 과정을 보여주는 모식도이다;
도 5는 도 4에서 조립된 PCM이 상부 케이스 내부에 장착되는 과정을 보여주는 모식도이다;
도 6은 전지셀이 도 5의 상부 케이스에 탑재되는 과정을 보여주는 모식도이고, 도 7은 도 6의 과정이 완료된 후의 결합 상태도이다;
도 8 및 도 9는 도 4 내지 9의 조립 과정을 거쳐 완성된 전지팩의 평면도와 저면도이다;
도 10 내지 도 12는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀 접속부재들의 모식도들이다.
본 발명은 둘 또는 그 이상의 전지셀들이 전기적 연결을 이루며 길이 방향으로 배열되어 있는 하나 또는 그 이상의 전지열(row)들을 팩 케이스에 내장하고 있는 구조의 이차전지 팩에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 전지셀 접속부재, 제어부재, 외부 입출력 접속부재, 상부 케이스와 하부 케이스로 구성되고, 상부 케이스 및/또는 하부 케이스에는 전극단자들이 상호 대면하면서 배열되는 전지열의 전지셀들 사이에 격벽이 형성되어 있고, 상기 전지셀 접속부재는 상기 격벽 상에 장착된 상태에서 기계적 접촉방식으로 전지셀의 전극단자들에 접속되는 무용접 방식의 전지팩에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 발전은 데스크 탑 컴퓨터의 성능에 비견되거나 오히려 능가하는 노트북 컴퓨터를 제공하기에 이르렀고, 최근에는 편의성과 성능 때문에 노트북 컴퓨터에 대한 수요가 매우 높은 실정이다.
노트북 컴퓨터는 기존의 데스크 탑 컴퓨터에 비해 휴대하기가 편리한 것이 최대 장점이라 할 수 있으며, 이러한 휴대를 가능케 하는데 가장 큰 역할을 하는 것 중의 하나는 노트북 컴퓨터의 전원인 전지팩이다.
일반적으로 노트북 컴퓨터용 전지팩은 원통형 이차전지 등의 단위전지를 다 수 개 전기적으로 연결하고 보호회로소자 등을 탑재한 상태에서 팩 케이스에 장착한 구조로 이루어져 있다. 이러한 노트북 컴퓨터용 전지팩의 팩 케이스로는 기계적 강도가 우수하지만 열전도도가 낮은 폴리카보네이트 소재가 주로 사용되고 있다.
도 1에는 3 개의 전지들이 3 직렬 x 2 병렬의 전지팩을 구성한 상태에서의 모식도가 도시되어 있고, 도 2에는 조립이 완성된 상태의 전지팩(50)의 모식도가 도시되어 있다.
이들 도면들을 참조하면, 각각 병렬로 연결된 전지들(20, 21)의 3 개의 전지 쌍들은 니켈 플레이트(30)를 통해 직렬로 연결되고, 각각의 전지들(20, 21)은 니켈 플레이트(30)에 연결된 양극 도선(60)과 음극 도선(70)을 통해 보호회로 모듈(90)에 연결되어 있다.
일반적으로, 노트북용 전지팩은 다수의 원통형 전지셀들을 소정의 팩 케이스에 콤팩트하게 장착하여 전기적으로 연결하게 되고, 대표적으로는 6대의 전지셀들을 3S2P 방식의 2열 배열구조로 이루어져 있다. 그러나, 팩 케이스의 내측에 위치하는 전지셀들을 연결할 때, 전지셀들 상호간에 니켈 플레이트를 이용하여 저항용접(spot welding)을 실시하여 전기적으로 연결하기 때문에, 용접 과정에서 전지셀의 손상이 초래되고, 각각의 전지셀들이 용접에 의해 강하게 결합되어 있어 특정한 전지셀의 결함발생시 결함이 발생한 특정 전지셀 만을 선택적으로 교체하는 것이 불가능하며, 전지셀의 발화 또는 폭발과 같은 안전성과 관련된 이벤트가 발생할 때, 연쇄적인 이벤트가 발생할 소지가 많다는 문제점이 있다.
이와 관련하여, 일본 등록특허 제3662895호에는 복수의 전지를 케이스 본체 내에 수용하는 전지팩으로서, 전지들은 케이스 본체에 형성되는 격벽에 형성된 전지 수용공간 내에 각각 개별적으로 수용되고, 격벽은 소정의 간격을 형성하고 있는 이중 구조이고, 그러한 격벽들 사이에 복수의 전지를 접속하는 배선부재가 수납되는 전지팩에 관한 기술이 개시되어 있다. 그러나, 이러한 기술은 접속부재를 전지셀의 전극단자들과 직렬로 연결하는 데 있어서 스폿용접을 사용하므로 앞서 설명한 바와 같은 문제점이 발생하고, 접속부재의 일측과 회로 기판 또는 외부 접속단자와 리드선을 사용하여 연결함으로써, 전지팩 내부의 배선구조가 복잡해지고 전지셀을 전지팩에 장착하는 작업이 용이하지 않게 되는 등 많은 단점들을 가지고 있다.
따라서, 전지팩의 조립시 전지셀들 간의 접속을 용접이 아닌 기계적접속방식으로 구성하는 무용접 접속방식의 전지팩에 관한 기술의 개발이 절실히 요구되는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로, 본 발명의 목적은, 팩 케이스 내면에 형성된 소정의 격벽과 상기 격벽 상에 장착된 접속부재에 의해 기계적 접촉방식으로 전지셀의 전극단자들을 접속시킴으로써, 전지팩의 조립 과정에서 전지셀에 손상이 초래되지 않고, 전지팩의 조립공정을 단순화하여 생산성을 향상시킬 수 있으며, 불량 발생시 재작업을 용 이하게 할 수 있는 구조의 전지팩을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 와이어, 금속 플레이트, 버스 바 등 별도의 전기적 배선 부재를 사용함이 없이 접속부재가 제어부재에 직접 접속될 수 있도록 함으로써, 더욱 콤팩트하고 제조 공정이 간단하여 생산성을 향상시킬 수 있는 구조의 전지팩을 제공하는 것이다.
따라서, 이러한 목적을 달성하기 본 발명에 따른 전지팩은, 둘 또는 그 이상의 전지셀들이 전기적 연결을 이루며 길이 방향으로 배열되어 있는 하나 또는 그 이상의 전지열(row)들을 팩 케이스에 내장하고 있는 구조의 이차전지 팩으로서,
(a) 전지셀들의 전기적 연결을 위해 전지셀의 전극단자들에 접속되는 전지셀 접속부재;
(b) 전지셀들의 작동을 제어하고 안전성을 담보하는 제어부재;
(c) 상기 제어부재에 연결된 상태로 외부 디바이스와 접속되는 외부 입출력 접속부재; 및
(d) 전지셀들과 상기 부재들이 내부에 장착되는 상부 케이스와 하부 케이스; 를 포함하는 것으로 구성되어 있으며,
상기 상부 케이스 및/또는 하부 케이스에는 전극단자들이 상호 대면하면서 배열되는 전지열의 전지셀들 사이에 격벽이 형성되어 있고, 상기 전지셀 접속부재는 상기 격벽 상에 장착된 상태에서 기계적 접촉방식으로 전지셀의 전극단자들에 접속되도록 구성되어 있다.
즉, 본 발명에 따른 전지팩은, 전지셀들의 전극단자들을 전기적으로 연결함에 있어서, 전지셀 접속부재를 사용하여 전극단자들과 용접이 아닌 기계적 접촉방식으로 직접 연결한다. 이러한 전지팩의 기계적 연결 구조는 각 구성 부품들을 용접에 의하지 않고 연결하므로, 용접작업에 따른 전지셀의 손상을 방지하고, 팩 케이스에 대한 전지셀의 장착과 탈착을 용이하게 하며, 전지셀 접속부재와 전지셀 전극단자의 접속을 용이하게 달성할 수 있으므로, 전반적으로 전지팩의 제조 공정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 팩 케이스 내부에 장착된 전지셀들 각각은 격벽에 의해 개별적으로 수용되어 있으므로 전지셀들 각각에서 발생한 열이 상호간에 전도되는 것을 방지하고, 궁극적으로 전지팩의 오작동, 열화 등과 같은 고장이 상호 간에 연쇄적으로 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다.
상기 전지열은, 앞서의 정의와 같이, 둘 또는 그 이상의 전지셀들이 전기적 연결을 이루며 길이 방향으로 배열되어 있는 구조를 의미하며, 하나의 전지열에 포함되는 전지셀의 수는 둘 또는 그 이상이라면 특별히 제한되지 않는다. 또한, 전지팩에 장착되는 전지열의 수는 소망하는 용량, 출력 등을 고려하여 적절히 결정될 수 있다.
일반적으로, 노트북 컴퓨터의 전원으로 사용되는 전지팩은 6 개의 원통형 전지셀들을 소정의 팩 케이스에 3S2P(3 Serial 2 Parallel) 방식으로 연결한 2열 배열 구조로 구성되어 있지만, 경우에 따라서는 3 개의 원통형 전지셀들을 3S1P(3 Serial 1 Parallel) 방식으로 연결한 1 열 배열 구조로 구성될 수도 있는 등 다양한 배열 구조가 가능하다. 따라서, 본 발명의 범주내에서, 상기의 예들에 제한됨이 없이 다양한 배열 구조들이 가능함은 물론이다.
상기 전지셀은 본 발명에 따른 전지팩에 탑재될 수 있는 형상이라면 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게는 원통형 전지셀일 수 있다. 이러한 원통형 전지셀은 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 및 출력 안정성의 리튬 이차전지로 이루어질 수 있다. 리튬 이차전지는 양극, 음극, 분리막, 리튬염 함유 비수 전해액 등으로 구성되어 있다. 상기 양극, 음극, 분리막, 리튬염 함유 비수 전해액 등은 당업계에 공지되어 있으므로, 그에 대한 자세한 설명은 본 명세서에서 생략한다.
상부 및/또는 하부 케이스에 형성되어 있는 격벽에 장착된 상태에서 전지셀들을 전기적으로 연결하는 상기 전지셀 접속부재는, 바람직하게는, 그것의 적어도 일부가 상부 케이스 또는 하부 케이스의 격벽을 감싸는 방식으로 상기 격벽에 장착되는 구조로 이루어질 수 있다. 구체적인 예에서, 전지셀 접속부재는, 팩 케이스 내부에 탑재된 전지셀들을 전기적으로 연결할 수 있도록, 전극단자에 대응하는 위치에서 팩 케이스 상에 형성된 판상형의 격벽을 감싸면서 그것에 장착된다.
하나의 바람직한 예에서, 상기 전지셀 접속부재는 격벽을 감싸면서 그것에 장착될 수 있도록 절곡되어 있는 금속 플레이트로 이루어져 있고, 전지셀의 전극단자에 탄력적으로 접촉될 수 있도록 상기 전극단자에 대면하는 부위가 돌출되어 있는 구조로 이루어질 수 있다. 이러한 구조는 전지셀 접속부재와 전극단자의 접촉을 더욱 용이하게 만들어, 전지셀들 간의 전기적인 연결을 더욱 공고히 할 수 있 다.
상기 전지셀 접속부재는, 바람직하게는, 전지셀 접속부재와 제어부재간의 직접적인 연결이 가능하도록, 제어부재에 전기적으로 연결되는 연장 돌출부가 일측에 형성되어 있는 구조일 수 있다.
이 경우, 상기 제어부재는 상기 연장 돌출부가 제어부재에 직접 연결될 수 있도록 적어도 각 전지셀 접속부재들에 인접할 수 있는 길이를 가지는 것이 바람직하다.
즉, 전지셀 접속부재의 일측에 형성되어 있는 연장 돌출부는 기계적접촉 방식에 의해 제어부재와 직접적으로 접속되므로, 전지셀 접속부재와 제어부재의 접속을 용이하게 달성할 수 있으며, 특히, 와이어, 금속 플레이트, 버스 바 등 별도의 전기적 배선 부재들을 사용하지 않고도 접속 상태를 제공할 수 있으므로, 전지팩 내부의 공간 활용도를 높이고 콤팩트한 구조를 제공할 수 있다.
예를 들어, 전지셀 접속부재들은 상부 케이스 내면에 삽입되는 위치와 형태에 따라 대략 2 가지 유형으로 분류될 수 있다. 첫 번째 유형의 전지셀 접속부재들은 팩 케이스에 탑재되는 전지열을 기준으로 양 단부에 위치하는 접속부재로서, 그것의 일면에만 전극단자가 접촉된다. 두 번째 유형의 전지셀 접속부재들은 전지열 중의 전지셀들 사이에 위치하는 접속부재로서, 그것의 양면에 전극단자들이 접촉된다.
전지셀들의 작동을 제어하고 안전성을 담보하는 상기 제어부재는 다양할 수 있으며, 바람직하게는, 전지팩의 작동을 제어하는 PCM(Protection Circuit Module) 일 수 있다. 상기 PCM은 전지셀들과 외부 입출력 단자의 사이에 전기적으로 연결되어 있으면서, 예를 들어, 정상적인 작동 상태에서는 낮은 저항을 유지하여 전류를 흘러 보내고, 과전류, 고온 등의 비정상적인 상태에서는 단전 또는 미량의 전류만을 흘려 보냄으로써, 전지팩의 안전성을 담보하는 역할을 한다.
하나의 바람직한 예에서, 상기 상부 케이스 및/또는 하부 케이스에는 하나의 전지열에 인접한 부위에 제어부재가 장착되기 위한 수납부가 형성되어 있어서, 별도의 연결부재 없이 제어부재를 상부 케이스 및/또는 하부 케이스에 장착할 수 있다. 상기 수납부의 크기는 제어부재의 크기에 따라 달라지며, 상부 케이스의 측면과 동일한 길이로 형성될 수도 있고 상부 케이스의 측면 길이보다 작은 길이로 형성될 수도 있다.
다만, 앞서 설명한 바람직한 예에서, 전지셀 접속부재가 그것의 연장 돌출부를 통해 제어부재에 직접 연결되는 경우, 적어도 제어부재가 각 전지셀 접속부재들에 인접할 수 있는 길이를 가져야 하므로, 제어부재의 수납부 역시 그러한 길이를 가져야 한다.
상기 제어부재에 연결된 상태로 외부 디바이스와 접속되는 외부 입출력 접속부재는 전지의 전원을 외부 디바이스에 공급하는 부재라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 바람직하게는 커넥터로 이루어질 수 있다. 또한, 상부 케이스 및/또는 하부 케이스에는 제어부재에 연결된 상기 커넥터가 외부로 노출될 수 있도록 개구가 형성되어 있다.
이 경우, 외부 디바이스와의 전기적 연결이 용이할 수 있도록, 상기 개구는 전지팩의 길이 방향에서 팩 케이스의 중간에 형성될 수 있지만, 그것의 위치가 특별히 제한되는 것은 아니다.
하나의 바람직한 예에서, 본 발명에 따른 전지팩에는 2 개의 전지열이 포함되어 있고, 두 전지열에서 서로 대응하는 위치의 전지셀들('뱅크(bank)')은 상호 접해있는 구조일 수 있다. 이 경우, 상기 뱅크의 전기적 연결과 각 전지열에서 전지셀들의 전기적 연결은 기타 연결부재를 사용하지 않고 하나의 전지셀 접속부재에 의해 달성될 수 있으므로, 팩 케이스 내부의 공간 활용도가 높아지고 전체적인 접속 구조도 간소화될 수 있다. 따라서, 팩 케이스의 두께를 감소시키지 않고도 전지셀의 용량을 증가시킬 수 있다.
바람직하게는, 전지셀의 온도를 검출하기 위한 온도 검출부재가 전지팩 내부에 추가로 포함되어 있으며, 이 경우, 상기 온도 검출부재는 전지셀의 외면에 접촉되는 센싱 헤드와 제어부재에 연결되는 도전성 선형 접속부로 구성될 수 있다.
상기 센싱 헤드는 하나 또는 둘 이상의 전지셀들의 외면에 접촉되어 전지셀에서 발생하는 온도를 검출할 수 있으며, 센싱 헤드에서 검출된 정보는 도전성 선형 접속부를 통해 제어부재에 전달된다.
바람직하게는, 상기 선형 접속부의 단부가 삽입되어 결합될 수 있는 홀 또는 만입홈이 제어부재에 형성되어 있어서, 예를 들어, 도전성 선형 접속부의 단부를 갈고리 모양으로 만들어 상기 만입홈에 체결하면, 온도 검출부재와 제어부재의 접속을 더욱 용이하게 달성할 수 있다.
경우에 따라서는, 상부 케이스 또는 하부 케이스의 측 단부에 전지셀 및/또 는 제어부재의 견고한 장착을 위한 탄력적인 장착부가 형성될 수 있으며, 이러한 탄력적인 장착부는 전지셀을 팩 케이스 내부에 장착하였을 때 전지셀의 일측 외면을 탄력적으로 감싼다. 따라서, 전지팩에 외력이 인가되더라도 전지셀들이 정위치로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 또한 상기 특정한 구조를 바탕으로 전지팩을 조립하는 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 전지팩 조립 방법은, 바람직하게는,
(a) 전지셀 접속부재와 외부 입출력 접속부재 및 선택적으로 온도 검출부재를 제어부재에 연결하는 단계;
(b) 상기 제어부재를 상부 케이스의 내부에 장착하는 단계;
(c) 상기 온도 검출부재를 전지셀들이 위치할 상부 케이스의 해당 부위에 고정시키는 단계;
(d) 상기 전지셀 접속부재에 기계적 접촉방식으로 접속되도록 전지셀들을 상부 케이스의 내부에 장착하는 단계; 및
(e) 상기 상부 케이스에 하부 케이스를 조립하고, 상부 케이스에 절연라벨을 부착하는 단계;
를 포함하는 것으로 구성될 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 전지팩 조립 방법은 다음의 과정을 거칠 수 있다:
- 전지셀 접속부재의 돌출된 일측 단부를 제어부재의 측면에 형성된 관통홈에 삽입하고, 제어부재의 중앙부위에 형성되어 있는 만입형 그루브에 외부 입출력 접속부재를 삽입하며, 온도 검출 부재의 도전성 선형 접속부를 제어부재의 측면 하단부에 형성된 만입형 홀에 체결하여 연결하고;
- 상기 전지셀 접속부재, 외부 입출력 접속부재 및 온도 검출부재와 결합된 제어부재를 상부 케이스의 일 측면에 형성되어 있는 수납부에 장착하며;
- 상기 온도 검출부재를 전지셀들이 수용되는 공간에 위치시켜 고정하고;
- 전지셀들을 격벽이 형성되어 있는 상부 케이스의 내부에 장착하여 전지셀 전극 단자들이 전지셀 접속 부재에 기계적으로 접촉되도록 하며;
- 상기 상부 케이스에 하부 케이스를 조립하여 팩 케이스를 밀폐시키고 상부 케이스에 전지셀을 보호하고 전지팩의 사양이 표시되어 있는 절연 라벨을 상부 케이스의 소정 부위에 부착하는 과정.
따라서, 이러한 전지팩 조립방법은 전지팩의 조립시간을 단축시키고, 용접 관련 장치 등을 사용하지 않으므로 제조비용이 감소되며, 공정 단순화 및 작업 재배치에 의해 작업인원을 감축시켜 인건비를 절감시키고, 불량 전지셀에 대한 재작업이 가능하다.
상기 단계(a)에서, 전지셀 접속부재, 외부 입출력 접속부재 및 온도 검출부재를 제어부재와 연결하는 과정은 상호 간에 전기적인 연결이 가능한 방법이 사용될 수 있으며, 예를 들어, 솔더링에 의해 달성될 수 있지만, 그것으로 한정되는 것은 아니다. 이 경우, 각각의 부재들과 제어부재는 솔더링에 의해 일체형으로 연결되므로, 상호 간에 전기적 또는 기계적인 결합력을 향상시킬 수 있다.
상기 단계(c)에서 온도 검출부재는, 바람직하게는, 열전도성이 있는 실리 콘(Thermal Conductive Silicon)을 사용하여 전지셀들이 위치할 상부 케이스의 해당 부위에 고정시킬 수 있다.
본 발명은 또한 상기 전지팩을 전원으로 포함하는 노트북 컴퓨터를 제공한다.
노트북 컴퓨터의 일반적인 구조와 그것의 제조방법 등은 당업계에 공지되어 있으므로, 이에 대한 추가적인 설명을 본 명세서에서는 생략한다.
본 발명은 또한 상기 전지팩의 제조시 바람직하게 사용될 수 있는 신규한 구조의 전극단자 접속부재를 제공한다.
구체적으로, 본 발명에 따른 전극단자 접속부재는, 금속 플레이트로 이루어진 본체; 플레이트 본체의 일측이 팩 케이스 내면의 격벽에 장착될 수 있도록, 상기 격벽에 대응하는 두께로 절곡되어 있는 장착부; 제어부재에 직접 연결될 수 있도록, 상기 플레이트 본체의 일측 단부에 형성되어 있는 연장 돌출부; 전지셀의 전극단자에 탄력적으로 접촉될 수 있도록, 상기 플레이트 본체에 형성되어 있는 하나 또는 둘 이상의 전극단자 접속부; 를 포함하는 것으로 구성되어 있다.
따라서, 본 발명에 따른 전극단자 접속부재는 금속 플레이트를 소정의 형태로 재단, 절곡 및 변형하는 것으로, 팩 케이스 내면의 격벽에 용이하게 장착할 수 있고, 전지셀 전극단자와 물리적 접촉에 의한 접속이 가능하며, 제어부재에 직접 연결될 수 있는 구조로 만들어질 수 있다.
하나의 바람직한 예에서, 상기 전극단자 접속부는 전지셀 전극단자와 접촉되는 하나 또는 둘 이상의 탄성 접속단을 포함하고 있으며, 상기 탄성 접속단은 플레 이트 본체와 일체로 형성되어 있고 전지셀 전극단자와 접촉되는 방향으로 완만하게 돌출되도록 절곡되어 있으며, 상기 탄성 접속단에 대응하는 플레이트 본체에는 개구가 형성되어 있는 구조일 수 있다. 이러한 구조는, 예를 들어, 전지셀 전극단자와 접촉되는 플레이트 본체의 소정 부위를 4 변 중 3 변을 절취하여 개구를 형성하고, 절취되지 않은 1 변을 바깥쪽으로 완만하게 절곡하면서 변형하여 하나 또는 둘 이상의 탄성 접속단을 형성함으로써 만들 수 있다.
상기 탄성 접속부는 완만한 돌출 절곡 구조에 의해 전지셀 전극단자에 대한 안정적인 접속 상태를 보장한다.
상기 전극단자 접속부는 필요에 따라 둘 이상이 연속하여 형성될 수 있으며, 전극단자 접속부재의 양면에 각각 전지셀 전극단자를 접속시키는 경우에는 장착부에도 전극단자 접속부를 형성할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 3에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 무용접 접속방식 전지팩의 분해도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 3을 참조하면, 무용접 접속방식의 전지팩(100)은 전지셀들(20)의 전극단자들을 직렬 접속시키는 전지셀 접속부재들(182, 184, 186), 전지셀들(20) 외면의 온도를 검출하는 온도 검출부재로서 센서들(160), 충방전 작동을 제어하고 온도 센 서(160)에서 검출된 전지셀(20) 외면의 온도를 바탕으로 전지셀들(20)의 작동을 제어하는 제어부재로서 PCM(150), 전지셀들(20)의 전원을 외부 디바이스(도시하지 않음)에 전기적으로 연결하는 외부 입출력 단자로서 커넥터(170), 전지셀들(20)과 상기 부재들(150, 160, 170, 182, 184, 186)이 내부에 탑재되는 상부 케이스(140), 및 상부 케이스(140)와 결합되는 하부 케이스(130) 등으로 구성되어 있다.
총 6 개의 전지셀들(20)은 2 개씩 병렬로 연결된 3 개의 뱅크가 연속된 3S2P 구조로 배열되어 있으며, 전체적으로는 2 개의 전지열들을 형성한다. 이러한 전지셀들(20)은 특정한 형상의 전지셀 접속부재들(182, 184, 186)에 의해 상호 직렬 및 병렬 방식으로 연결되어 있다.
전지셀들(20)과 기타 부재들이 장착된 상태에서 상부 케이스(140)와 하부 케이스(130)를 상호 결합시키면, 내부가 완전히 밀폐된 전지팩(100)이 완성된다.
도 4에는 도 3에서 전지셀 접속부재, 커넥터 및 온도 센서가 PCM에 연결되는 과정을 보여주는 조립도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 우선, 전지셀 접속부재들(182, 184, 186)에는 각각 그것의 일측에 연장 돌출부(182a, 184a, 186a)가 형성되어 있으며, 이러한 연장 돌출부들(182a, 184a, 186a)은 PCM(150)에 직접 연결된다. 이러한 직접적인 연결이 가능할 수 있도록, PCM(150)은, 전지셀 접속부재들(182, 184, 186)이 도 3에서와 같이 배치되었을 때, 전지셀 접속부재들(182, 184, 186)이 인접할 수 있는 길이를 가지며, 연장 돌출부들(182a, 184a, 186a)이 삽입되는 관통홈(154)이 형성되어 있다. 관통홈(154)은 PCM(150)의 회로에 연결되어 있으므로, 연장 돌출부들(182a, 184a, 186a)이 삽입되었을 때, 전기적인 접속이 달성된다.
전지셀 접속부재들(182, 184, 186)의 더욱 구체적인 구조는 이후 도 10 내지 12에서 상세히 설명한다.
PCM(150)에는 또한 온도 센서(160)가 연결되기 위한 만입홈(152)이 형성되어 있다. 구체적으로, 온도 센서(160)는 전지셀(도시하지 않음)의 외면에 부착되는 센싱 헤드(164)와 PCM(150)에 연결되는 도전성 선형 접속부(162)로 이루어져 있다. 센싱 헤드(164)는 전지셀의 온도에 따라 저항이 변화하는 원리를 이용하여 전지셀 외면의 온도를 검출한다. PCM(150)에 연결되는 도전성 선형 접속부(162)의 단부는 갈고리 형태로 절곡되어 있어서, PCM(150)의 만입홈(152)에 용이하게 체결될 수 있다. 만입홈(152) 역시 PCM(150)의 회로에 연결되어 있으므로, 온도 센서(160)의 도전성 선형 접속부(162)가 체결되었을 때, 전기적인 접속이 달성된다.
PCM(150)의 중간 부위에는 커넥터(170)가 결합되는 만입형 그루브 홀(159)이 형성되어 있다.
이와 같이, 전지셀 접속부재(182, 184, 186), 온도 센서(150) 및 커넥터(170)를 PCM(150)의 해당 부위에 기계적 방식으로 결합시킬 수 있으므로, 조립 공정이 매우 간편하고, 전기적 접속 구조도 전체적으로 간소하다. 이러한 전기적 접속 구조의 결합 상태를 견고하게 하기 위하여, 바람직하게는 해당 부위에 솔더링을 행한다.
도 5에는 도 4에서 조립된 PCM이 상부 케이스 내부에 장착되는 과정을 보여주는 결합도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 5를 참조하면, 도 4에서 조립된 PCM(150)은 상부 케이스(140)의 일 측면에 형성되어 있는 수납부(141)에 장착되고, 온도 센서(160)는 전지셀들(도 3: 20)이 위치하는 상부 케이스(140) 내면의 중앙부위에 열전도성이 있는 실리콘(도시하지 않음) 등에 의해 고정된다.
상부 케이스(140) 내면에는 전지셀 접속부재들(182, 184, 186)이 각각 장착되는 격벽(143, 147, 148)이 형성되어 있다. 구체적으로, 중앙부위의 격벽(143)에 장착되는 전지셀 접속부재(184)는 그것의 양면에서 각각 전지셀의 전극단자들과 접촉하게 되고, 양 단부의 격벽(147, 148)에 각각 장착되는 전지셀 접속부재(184, 186)는 한쪽 면에서 전지셀의 전극단자와 접촉하게 된다. 전지셀 전극단자에 대한 접촉면과 연장 돌출부의 형성 위치에 따라 전지셀 접속부재(184, 186)는 서로 대칭적인 구조로 이루어져 있다. 이후, 도 10 내지 12에서는 격벽(147)에 장착되는 전지셀 접속부재(182)를 'A형 접속부재', 격벽(143)에 장착되는 전지셀 접속부재(184)를 'B형 접속부재', 격벽(148)에 장착되는 전지셀 접속부재(186)를 'C형 접속부재'로 각각 구분하여 설명한다.
또한, 상부 케이스(140)의 측면 단부에는 다수의 탄력적인 장착부들(142)이 형성되어 있어서, 격벽들(182, 184, 186) 사이의 공간에 장착되는 전지셀(20)의 외면 일부를 감싸 안정적인 장착을 보장한다.
PCM(150)이 상부 케이스(140)에 장착되면, 커넥터(170)는 상부 케이스(140)의 측면 중앙에 형성되어 있는 개구(149)를 통해 외부로 노출된다.
도 6에는 전지셀이 도 5의 상부 케이스에 탑재되는 과정을 보여주는 결합도 가 모식적으로 도시되어 있고, 도 7에는 도 6의 과정이 완료된 후의 결합도가 모식적으로 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 전지셀들(20)은 상부 케이스(140) 상에서 격벽들 사이의 공간에 탑재되면서, 격벽에 장착되어 있는 전지셀 접속부재들(182, 184, 186)과 물리적으로 접촉되면서 전기적인 연결이 이루어진다. 또한, 전지셀(20)의 외면은 온도 센서(160)에도 접촉됨으로써, 충방전 과정 중 온도 변화가 검출된다.
상부 케이스(140)의 측면 단부에는 형성되어 있는 탄력적인 장착부들(142)은 전지셀들(20)이 해당 부위의 정위치에서 안정적인 장착 상태를 유지할 수 있도록 도와 준다.
도 8 및 도 9에는 상기 조립 과정을 거쳐 완성된 전지팩의 평면도와 저면도가 모식적으로 도시되어 있다.
이들 도면들을 참조하면, 도 7의 상부 케이스(140)에 전지셀들을 탑재한 후 하부 케이스(130)를 덮어 전지팩(100)을 밀폐시킨 후 절연 라벨들(110, 120)을 상부 케이스(140)의 외면에 부착한다. 하부 케이스(130)의 일 측면에 전면부로 돌출되어 있는 특정한 형태의 체결부재들(132, 134)은 전지팩(100)을 노트북 컴퓨터(도시하지 않음)에 슬라이딩 방식으로 장착시 노트북 컴퓨터와의 장착과 탈착을 용이하게 한다.
도 10 내지 도 12에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀 접속부재들의 모식도들이 도시되어 있다. 구체적으로, 도 10의 전지셀 접속부재는 도 5에서 격벽(147)에 장착되는 'A형 접속부재'이고, 도 11의 전지셀 접속부재는 도 5에서 격 벽(143)에 장착되는 'B형 접속부재'이며. 도 12의 전지셀 접속부재는 도 5에서 격벽(148)에 장착되는 'C형 접속부재'이다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 이들 전지셀 접속부재들에 대해 별도로 번호를 부여하여 나타낸다.
우선, 도 10을 참조하면, A형 접속부재(200)는 니켈 플레이트 등과 같은 금속 플레이트의 일측이 격벽(도 5: 147)를 감싸면서 장착될 수 있도록 격벽의 두께에 대응하는 폭으로 절곡되어 있다. 즉, 플레이트 본체(210)의 길이 방향으로 그것의 일측을 절곡하여, 격벽을 감쌀 수 있는 장착부(220)가 형성되어 있다.
플레이트 본체(210)의 일측 단부에는 제어부재(도시하지 않음)에 직접 연결되는 연장 돌출부(212)가 형성되어 있다.
또한, 전지셀(도시하지 않음)의 전극단자에 접촉되는 플레이트 본체(210)의 해당 부위에는 탄력적인 전극단자 접속부(230)가 형성되어 있다. 도 10의 A형 접속부재(200)는 도 7에서와 같이 2 개의 전지셀들이 하나의 뱅크를 이루는 전지팩에서 각각 전지셀들을 연결할 수 있도록, 2 개의 전극단자 접속부(230)를 포함하고 있다.
각각의 전극단자 접속부(230)는 1 쌍의 탄성 접속단(232, 234)을 포함하고 있다. 탄성 접속단(232, 234)은 전지셀 전극단자에 접촉되는 방향으로 플레이트 본체(210)를 완만하게 절곡한 구조로 이루어져 있고, 탄성 접속단(232, 234)에 대응하는 플레이트 본체(210)에는 개구(214)가 형성되어 있다. 결과적으로, 탄성 접속단(232, 234)은 플레이트 본체(210)의 소정 부위를 적절히 재단하여 형성할 수 있으며, 상기 구조에 의해 전지셀 전극단자에 대한 탄력적인 접촉이 달성될 수 있 다.
도 11을 참조하면, B형 접속부재(300)는 양면에서 각각 전지셀 전극단자들이 접촉된다는 점에서 도 10의 A형 접속부재(200)와 차이가 있다. 즉, 일측 단부에 연장 돌출부(312)가 형성되어 있는 플레이트 본체(310)로부터 절곡된 장착부(320)에도, 플레이트 본체(310)의 전극단자 접속부(330)에 대응하는 전극단자 접속부(330a)가 형성되어 있다. 장착부(320)의 전극단자 접속부(330a)는 그것의 탄성 접속단(도시하지 않음)이 플레이트 본체(310)의 탄성 접속단(332)와 반대 방향으로 완만하게 절곡되어 있다는 점에서 차이가 있다.
따라서, 플레이트 본체(310)와 장착부(320)에 각각 전지셀 전극단자들이 전기적으로 접속된다.
도 12를 참조하면, C형 접속부재(400)는 연장 돌출부(412)의 형성 위치를 기준으로 장착부(420)가 절곡되는 방향이 서로 대칭되는 구조라는 점을 제외하고는 도 10의 A형 접속부재(200)와 실질적으로 동일하다.
이러한 접속부재들(200, 300, 400)은 팩 케이스 내면에 형성되어 있는 격벽에 안정적으로 장착되면서 그것의 일면 또는 양면에 위치하는 전지셀 전극단자들에 탄력적으로 접촉되면서 안정적인 전기적 접속 상태를 제공할 수 있다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 무용접 접속방식의 전지팩은, 전지팩의 조립시 전지셀간의 접속을 용접인 아닌 기계적 접속방식으로 구성함으로써, 전지셀에 손상을 주지 않고 전지팩 조립공정을 단순화하여 생산성을 향상시키고 불량 발생시 재작업을 용이하게 할 수 있어서, 전지팩 제조비용을 크게 감소시킬 수 있다.
Claims (25)
- 둘 또는 그 이상의 전지셀들이 전기적 연결을 이루며 길이 방향으로 배열되어 있는 하나 또는 그 이상의 전지열(row)들을 팩 케이스에 내장하고 있는 구조의 이차전지 팩으로서,(a) 전지셀들의 전기적 연결을 위해 전지셀의 전극단자들에 접속되는 전지셀 접속부재;(b) 전지셀들의 작동을 제어하고 안전성을 담보하는 제어부재;(c) 상기 제어부재에 연결된 상태로 외부 디바이스와 접속되는 외부 입출력 접속부재; 및(d) 전지셀들과 상기 부재들이 장착되는 상부 케이스와 하부 케이스;를 포함하는 것으로 구성되어 있으며,상기 상부 케이스 및/또는 하부 케이스에는 전극단자들이 상호 대면하면서 배열되는 전지열의 전지셀들 사이에 격벽이 형성되어 있고, 상기 전지셀 접속부재는 상기 격벽 상에 장착된 상태에서 기계적 접촉방식으로 전지셀의 전극단자들에 접속되는 것을 특징으로 하는 전지팩.
- 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 원통형 전지셀인 것을 특징으로 하는 전지팩.
- 제 2 항에 있어서, 상기 원통형 전지셀은 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 전지팩.
- 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀 접속부재는 그것의 적어도 일부가 상부 케이스 또는 하부 케이스의 격벽을 감싸는 방식으로 상기 격벽에 장착되는 것을 특징으로 하는 전지팩.
- 제 4 항에 있어서, 상기 전지셀 접속부재는 격벽을 감싸면서 그것에 장착될 수 있도록 절곡되어 있는 금속 플레이트로 이루어져 있고, 전지셀의 전극단자에 탄력적으로 접촉될 수 있도록 상기 전극단자에 대면하는 부위가 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
- 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀 접속부재의 일측에는 제어부재에 전기적으로 연결되는 연장 돌출부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
- 제 6 항에 있어서, 상기 제어부재는 상기 연장 돌출부가 제어부재에 직접 연결될 수 있도록 적어도 각 전지셀 접속부재들에 인접할 수 있는 길이를 가지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제어부재는 전지팩의 작동을 제어하는 PCM(Protection Circuit Module)인 것을 특징으로 하는 전지팩.
- 제 1 항에 있어서, 상기 상부 케이스 및/또는 하부 케이스에는 하나의 전지열에 인접한 부위에 제어부재가 장착되기 위한 수납부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
- 제 1 항에 있어서, 상기 외부 입출력 접속부재는 커넥터이며, 상기 상부 케이스 및/또는 하부 케이스에는 제어부재에 연결된 커넥터가 외부로 노출될 수 있도록 개구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
- 제 10 항에 있어서, 상기 개구는 길이 방향으로 팩 케이스의 중간에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
- 제 1 항에 있어서, 상기 전지팩에는 2 개의 전지열이 포함되어 있고, 두 전지열에서 서로 대응하는 위치의 전지셀들('뱅크(bank)')은 상호 접해 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
- 제 12 항에 있어서, 상기 뱅크의 전기적 연결과 각 전지열에서 전지셀들의 전기적 연결은 하나의 전지셀 접속부재에 의해 달성되는 것을 특징으로 하는 전지팩.
- 제 1 항에 있어서, 적어도 하나의 전지셀의 온도를 검출하기 위한 온도 검출부재가 추가로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
- 제 14 항에 있어서, 상기 온도 검출부재는 전지셀의 외면에 접촉되는 센싱 헤드와 제어부재에 연결되는 도전성 선형 접속부로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
- 제 15 항에 있어서, 제어부재에는 상기 선형 접속부의 단부가 결합될 수 있는 홀 또는 만입홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
- 제 1 항에 있어서, 상기 상부 케이스 또는 하부 케이스의 측 단부에는 전지셀 및/또는 제어부재의 견고한 장착을 위한 탄력적인 장착부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
- 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 하나에 따른 전지팩을 조립하는 방법으로서,(a) 전지셀 접속부재와 외부 입출력 접속부재 및 선택적으로 온도 검출부재를 제어부재에 연결하는 단계;(b) 상기 제어부재를 상부 케이스의 내부에 장착하는 단계;(c) 상기 온도 검출부재를 전지셀들이 위치할 상부 케이스의 해당 부위에 고 정시키는 단계;(d) 상기 전지셀 접속부재에 기계적 접촉방식으로 접속되도록 전지셀들을 상부 케이스의 내부에 장착하는 단계; 및(e) 상기 상부 케이스에 하부 케이스를 조립하고, 상부 케이스에 절연라벨을 부착하는 단계;를 포함하는 것으로 구성되는 방법
- 제 18 항에 있어서, 상기 단계(a)의 연결 후 솔더링을 추가로 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 18 항에 있어서, 상기 단계(c)의 고정은 열전도성이 있는 실리콘(Thermal Conductive Silicon)에 의해 달성되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 하나에 따른 전지팩을 전원으로 포함하는 노트북 컴퓨터.
- 전지셀의 전극단자를 전기적으로 연결하는 전극단자 접속부재로서, 금속 플레이트로 이루어진 본체; 플레이트 본체의 일측이 팩 케이스 내면의 격벽에 장착될 수 있도록, 상기 격벽에 대응하는 두께로 절곡되어 있는 장착부; 제어부재에 직접 연결될 수 있도록, 상기 플레이트 본체의 일측 단부에 형성되어 있는 연장 돌출부; 전지셀의 전극단자에 탄력적으로 접촉될 수 있도록, 상기 플레이트 본체에 형성되어 있는 하나 또는 둘 이상의 전극단자 접속부;를 포함하는 것으로 구성되어 있는 전극단자 접속부재.
- 제 22 항에 있어서, 상기 전극단자 접속부는 전지셀 전극단자와 접촉되는 하나 또는 둘 이상의 탄성 접속단을 포함하고 있으며, 상기 탄성 접속단은 플레이트 본체와 일체로 형성되어 있고 전지셀 전극단자와 접촉되는 방향으로 완만하게 돌출되도록 절곡되어 있으며, 상기 탄성 접속단에 대응하는 플레이트 본체에는 개구가 형성되어 있는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전극단자 접속부재.
- 제 23 항에 있어서, 상기 전극단자 접속부는, 전지셀 전극단자와 접촉되는 플레이트 본체의 소정 부위를 4 변 중 3 변을 절취하여 개구를 형성하고, 절취되지 않은 1 변을 바깥쪽으로 완만하게 절곡하면서 변형하여 하나 또는 둘 이상의 탄성 접속단을 형성함으로써 제조되는 것을 특징으로 하는 전극단자 접속부재.
- 제 23 항에 있어서, 상기 전극단자 접속부재의 양면에 각각 전지셀 전극단자를 접속시키는 경우, 장착부에도 전극단자 접속부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전극단자 접속부재.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070034050A KR100971368B1 (ko) | 2007-04-06 | 2007-04-06 | 무용접 접속방식의 전지팩 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070034050A KR100971368B1 (ko) | 2007-04-06 | 2007-04-06 | 무용접 접속방식의 전지팩 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20080090773A true KR20080090773A (ko) | 2008-10-09 |
| KR100971368B1 KR100971368B1 (ko) | 2010-07-20 |
Family
ID=40151812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020070034050A KR100971368B1 (ko) | 2007-04-06 | 2007-04-06 | 무용접 접속방식의 전지팩 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100971368B1 (ko) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101147203B1 (ko) * | 2010-07-15 | 2012-05-25 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 팩 및 그 제조 방법 |
| KR101274923B1 (ko) * | 2011-08-16 | 2013-06-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 팩 및 그의 제조방법 |
| US9184472B2 (en) | 2009-07-28 | 2015-11-10 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery pack and method of manufacturing battery pack with interconnected half contact pads |
| KR20170142446A (ko) * | 2016-06-17 | 2017-12-28 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 이차 전지용 다기능 구조체 및 이를 포함하는 이차 전지 팩 |
| CN108054299A (zh) * | 2017-10-19 | 2018-05-18 | 金山电化工业（惠州）有限公司 | 一种可串联的特种电池 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102055041B (zh) * | 2010-12-01 | 2013-06-05 | 深圳市豪鹏科技有限公司 | 电池组感温装置及电池组 |
| KR101482820B1 (ko) * | 2012-03-28 | 2015-01-16 | 주식회사 엘지화학 | 개별 보호회로 모듈이 장착된 전지 팩 |
| KR102409424B1 (ko) * | 2017-08-29 | 2022-06-15 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 배터리 모듈 및 그 제조 방법 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3658877B2 (ja) | 1996-08-01 | 2005-06-08 | 松下電器産業株式会社 | バッテリーパック |
| JP2000208118A (ja) | 1999-01-13 | 2000-07-28 | Hitachi Ltd | 非水電解液二次電池からなる組電池 |
| JP2005108481A (ja) | 2003-09-29 | 2005-04-21 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 電池パック |
| KR100601531B1 (ko) | 2004-09-22 | 2006-07-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 팩 |
-
2007
- 2007-04-06 KR KR1020070034050A patent/KR100971368B1/ko active IP Right Grant
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9184472B2 (en) | 2009-07-28 | 2015-11-10 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery pack and method of manufacturing battery pack with interconnected half contact pads |
| KR101147203B1 (ko) * | 2010-07-15 | 2012-05-25 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 팩 및 그 제조 방법 |
| KR101274923B1 (ko) * | 2011-08-16 | 2013-06-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 팩 및 그의 제조방법 |
| US8835045B2 (en) | 2011-08-16 | 2014-09-16 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery pack and manufacturing method for the same |
| KR20170142446A (ko) * | 2016-06-17 | 2017-12-28 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 이차 전지용 다기능 구조체 및 이를 포함하는 이차 전지 팩 |
| CN108054299A (zh) * | 2017-10-19 | 2018-05-18 | 金山电化工业（惠州）有限公司 | 一种可串联的特种电池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100971368B1 (ko) | 2010-07-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5548704B2 (ja) | 電池パック用スペーサおよび該スペーサを含む電池パック | |
| KR100971368B1 (ko) | 무용접 접속방식의 전지팩 | |
| JP5636389B2 (ja) | 改善された安全性を有する二次バッテリパック | |
| KR101227870B1 (ko) | 보호회로모듈 케이스를 포함하는 이차전지 팩 | |
| KR101040975B1 (ko) | 신규한 구조의 이차전지 팩 | |
| JP5450634B2 (ja) | 新規な構造を有する二次電池パック | |
| KR101250197B1 (ko) | 신규한 구조의 전지팩 | |
| US9331313B2 (en) | Battery pack of compact structure | |
| US9088033B2 (en) | Battery pack containing battery cell array arranged in lateral direction | |
| BRPI0617468A2 (pt) | conjunto de bateria do tipo sem solda | |
| KR101198026B1 (ko) | 신규한 구조의 이차전지 팩 | |
| JP2010511280A (ja) | 生産性及び構造的安定性が優れたバッテリーパック | |
| KR20130030285A (ko) | 이차전지 팩 | |
| KR20160085621A (ko) | 이차전지 | |
| KR20130018577A (ko) | 보호회로모듈 케이스를 포함하는 이차전지 팩 | |
| KR101684349B1 (ko) | 보호회로모듈 케이스를 포함하는 전지팩 | |
| BR112014002797B1 (pt) | Conjunto de baterias secundárias e método para fabricar um conjunto de baterias secundárias | |
| KR20170101604A (ko) | 배터리 팩 | |
| US20200067067A1 (en) | Battery pack | |
| JP4761726B2 (ja) | パック電池 | |
| WO2024140426A1 (zh) | 电池组及外部设备 | |
| KR100983012B1 (ko) | 기계적 접속방식에 기반한 이차전지 팩 | |
| KR101619926B1 (ko) | 보호회로모듈 케이스를 포함하는 전지팩 | |
| KR20120085487A (ko) | 전극 연결 부재 및 이를 이용한 전지 모듈 | |
| KR20110066773A (ko) | 전지팩 제조용 스페이서 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130628 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140701 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160701 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170703 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180619 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190625 Year of fee payment: 10 |