KR20090063846A - 배터리 팩 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적과제는 베어셀과 보호회로 기판이 충격을 받았을 때에도 접촉저항이 증가되지 않는 배터리 팩을 제공하는 데 있다.
이를 위해 본 발명은 일 면에 적어도 하나의 결합홈이 형성된 베어셀; 베어셀과 전기적으로 연결되는 보호회로 기판; 일 단부가 보호회로 기판에 결합되고, 타 단부는 베어셀의 결합홈과 대응하는 결합홀이 형성되어 베어셀에 안착된 결합부재; 및 결합홀을 통해 결합홈과 결합하는 스크류 볼트로 이루어지며, 결합홈의 개방부에는 결합홈의 직경보다 큰 영역이 형성된 배터리 팩을 개시한다.
따라서, 상기한 배터리 팩은 외부 충격에도 베어셀과 보호회로 기판 사이의 접촉저항이 증가되지 않는다.
스크류 볼트, 접촉저항, 결합부재, 모따기, 라운드, 버

Description

배터리 팩{BATTERY PACK}
본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부 충격에도 접촉저항이 증가되지 않는 배터리 팩에 관한 것이다.
최근 셀룰라 폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 콤팩트하고 경량화된 휴대용 전기/전자장치들이 활발하게 개발 및 생산되고 있다. 따라서, 휴대용 전기/전자 장치들은 별도의 전원이 구비되지 않은 장소에서도 작동될 수 있도록 전지 팩을 내장하고 있다. 상기 전지 팩은 경제적인 측면을 고려하여 최근에는 충방전이 가능한 이차전지를 채용하고 있다. 대표적인 이차전지에는 니켈-카드뮴(Ni-Cd)전지와 니켈-수소(Ni-MH)전지 및 리튬(Li) 전지와 리튬 이온(Li-ion) 이차 전지 등이 있다. 특히, 리튬 이온 이차 전지는 휴대용 전자 장비 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-수소 전지보다 작동 전압이 약 3배나 높다. 또한, 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 측면에서 널리 사용되고 있다.
이차 전지는 주로 양극 활물질로 리튬계 산화물, 음극 활물질로는 탄소재를 사용하고 있다. 일반적으로는, 전해질의 종류에 따라 액체 전해질 전지와, 고분자 전해질 전지로 분류되며, 액체 전해질을 사용하는 전지를 리튬 이온 전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬 폴리머 전지라고 한다.
이러한 이차 전지는 전극조립체와 전해액이 수용된 캔을 밀봉하여 형성된 베어셀과 보호회로 기판이 전기적으로 연결되어 형성된다. 상기 베어셀은 화학반응에 의하여 전기를 충방전하고, 상기 보호회로 기판은 베어셀의 충방전을 제어하면서 과충전 및 과방전을 방지하여 베어셀을 보호하게 된다.
이때, 이차 전지는 베어셀과 보호회로 기판 사이의 전기적 저항이 작도록 전기적으로 연결되어야 충방전 효율이 향상된다. 즉, 상기 베어셀과 보호회로 기판 사이의 전기적 저항이 증가하게 되면 베어셀의 충방전 효율이 낮아지게 된다.
한편, 이차 전지는 전자제품에 실장되기 위하여 베어셀과 보호회로 기판이 일체형으로 결합되어 배터리 팩 상태로 형성된 후, 충격에 따른 안정성 여부를 평가하는 신뢰성 테스트를 진행하게 된다. 이때, 상기 배터리 팩은 외부 충격에 의하여 베어셀과 보호회로 기판 사이의 전기적 저항이 증가되는 현상이 나타난다. 이와 같은 전기적 저항의 증가는 베어셀과 보호회로 기판이 결합된 부위에서 접촉 저항이 증가됨에 따라 발생하게 된다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기술적 과제는 베어셀과 보호회로 기판이 충격을 받았을 때에도 접촉저항이 증가되지 않는 배터리 팩을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 상기한 기술적 과제를 달성함과 동시에 조립성 및 공정의 편이성을 향상시킨 배터리 팩을 제공하는 데 있다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은 일 면에 적어도 하나의 결합홈이 형성된 베어셀; 상기 베어셀과 전기적으로 연결되는 보호회로 기판; 일 단부가 상기 보호회로 기판에 결합되고, 타 단부는 상기 베어셀의 결합홈과 대응하는 결합홀이 형성되어 상기 베어셀에 안착된 결합부재; 및 상기 결합홀을 통해 상기 결합홈과 결합하는 스크류 볼트를 포함하며, 상기 결합홈의 개방부에는 상기 결합홈의 직경보다 큰 영역이 형성된 것을 특징으로 한다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 다른 배터리 팩은 일 면에 적어도 하나의 결합홈이 형성된 베어셀; 상기 베어셀과 전기적으로 연결되는 보호회로 기판; 일 단부가 상기 보호회로 기판에 결합되고, 타단부는 상기 베어셀의 결합홈과 대응하는 결합홀이 형성되어 상기 베어셀에 안착된 결합부재; 상기 보호회로 기판을 감싸며, 일면에 적어도 하나의 안착홈이 형성되고, 상기 안착홈의 중앙을 통과하는 홀이 형성된 커버케이스; 및 상기 홀을 통해 상기 안착홈에 안착 되며, 상기 결합홀을 통과하여 상기 결합홈과 결합하는 적어도 하나의 스크류 볼트를 포함하며, 상기 결합홈의 개방부에는 상기 결합홈의 직경보다 큰 영역이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스크류 볼트는 상기 결합홈과 나사결합하는 나사산이 형성된 몸통부, 상기 몸통부의 상부에 형성되며 상기 몸통부의 직경보다 크고 선형의 홈이 형성된 머리부 및, 상기 스크류 볼트의 머리부와 상기 몸통부가 만나는 부위에 돌출되어 형성된 모따기부로 이루어지며, 상기 머리부는 상기 커버케이스의 안착홈에 밀착될 수 있다. 또한, 상기 커버케이스의 안착홈과 상기 커버케이스의 홀이 만나는 모서리부는 모따기 될 수 있다. 또한, 상기 커버케이스는 상기 결합부재와 밀착될 수 있다.
또한, 상기 영역의 직경은 상기 결합홈의 직경보다, 10% 내지 30% 만큼 더 큰 직경을 가지고 형성될 수 있다. 또한, 상기 결합홈의 직경은 상기 결합홈의 깊이가 깊어질수록 줄어들 수 있다. 또한, 상기 영역은 상기 결합홈의 상단 모서리부가 모따기되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 베어셀에 형성된 결합홈은 상기 베어셀의 일 면에 제 1 결합홈과 제 2 결합홈으로 이루어지고, 상기 스크류 볼트는 상기 제 1 결합홈과 결합하는 제 1 스크류 볼트와 상기 제 2 결합홈과 결합하는 제 2 스크류 볼트로 이루어지며, 상기 결합부재는 상기 제 1 스크류 볼트와 결합하는 제 1 결합부재와 상기 제 2 스크류 볼트가 결합하는 제 2 결합부재로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 스크류 볼트는 상기 결합홈과 나사결합하는 나사산이 형성된 몸 통부, 상기 몸통부의 상부에 형성되며 상기 몸통부의 직경보다 크고 선형의 홈이 형성된 머리부 및, 상기 스크류 볼트의 머리부와 상기 몸통부가 만나는 부위에 돌출되어 형성된 모따기부로 이루어 지며, 상기 모따기부는 상기 결합부재에 밀착될 수 있다.
또한, 상기 결합부재는 상기 보호회로 기판과 솔더링되는 제 1 영역과, 상기 제 1 영역에서 절곡되어 형성된 제 2 영역 및, 결합홀이 형성되며 상기 제 2 영역으로 절곡방향과 반대방향으로 상기 제 2 영역에서 절곡된 제 3 영역으로 이루어지고, 상기 제 3 영역에 형성된 결합홀에 상기 스크류 볼트의 몸통부가 통과할 수 있다.
또한, 상기 보호회로기판과 상기 베어셀 사이에는 탄성부재가 형성되어, 상기 보호회로 기판과 상기 베어셀을 지지할 수 있다. 또한, 상기 탄성부재는 상기 베어셀과 상기 보호회로 기판 사이의 양 측부에 형성될 수 있다. 또한, 상기 탄성부재는 실리콘으로 형성되어 상기 베어셀에 접착되고, 상기 실리콘에 상기 베어셀이 안착될 수 있다. 또한, 상기 탄성부재는 고무 또는 폼 테이프로 형성되며, 상기 고무 또는 폼 테이프는 상기 베어셀에 부착되고, 상기 폼 테이프에 상기 보호회로 기판이 안착될 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 팩은 외부 충격에도 베어셀과 보호회로 기판 사이의 접촉저항이 증가되지 않는다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은 베어셀과 보호회로 기판 사이의 접촉저항 을 방지하면서, 배터리 팩의 조립성 및 공정의 편이성을 향상시킨다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명하기로 한다. 이하의 실시예들에서는 동일한 구성요소에 대해 동일한 도면 부호를 사용하기로 하며, 동일한 구성요소의 중복되는 설명은 가능한 하지 않기로 한다.
도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은 분해사시도이다. 도 1b는 도 1a의 배터리 팩이 결합한 상태의 사시도이다. 도 1c는 도 1b에 도시된 배터리 팩의 I-I선을 절개한 상태의 부분 단면도이다. 도 1d는 도 1c에 도시된 스크류 볼트 주변을 확대하여 본 단면도이다. 도 1e는 도 1d와 비교하기 위한 비교예의 단면도이다.
도 1a 내지 도 1d에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)은 베어셀(110), 보호회로 기판(120), 결합부재(131, 132) 및, 스크류 볼트(141, 142)를 포함하여 형성된다. 본 실시예에서는 결합부재(131, 132)를 제 1 결합부재(131)와 제 2 결합부재(132)로 도시하여 설명하기로 한다. 또한, 본 실시예서는 스크류 볼트(141, 142)를 제 1 스크류 볼트(141)와 제 2 스크류 볼트(142)로 도시하여 설명하기로 한다. 또한, 베어셀(110)에 형성된 결합홈(112a, 113a)은 제 1 결합홈(112a)과 제 2 결합홈(113a)으로 도시하여 설명하기로 한다.
상기 베어셀(110)은 양극(P+)과 음극(P-)을 가지는 캔형 전지이다. 또한, 베어셀(110)은 외곽부의 일 면 양 측부에 제 1 결합홈(112a)과 제 2 결합홈(113a)이 형성된다. 또한, 상기 제 1 결합홈(112a)에는 제 1 스크류 볼트(141)가 결합되고, 상기 제 2 결합홈(113a)은 제 2 스크류 볼트(142)가 결합된다. 또한, 제 1 결합홈(112a)과 제 2 결합홈(113a)의 내주면에는 제 1 스크류 볼트(141)와 제 2 스크류 볼트(142)에 의해 나사산이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 베어셀(110)에 형성된 제 1 결합홈(112a) 및 제 2 결합홈(113a)의 개방부에는 제 1 결합홈(112a) 및 제 2 결합홈(113a)의 직경보다 큰 직경을 가지는 영역(112b, 113b)이 형성된다. 한편, 베어셀(110)은 양극판(미도시)과 음극판(미도시) 및 세퍼레이터(미도시)를 권취하여 형성된 전극조립체(미도시)를 알루미늄과 같은 금속재질의 밀봉조립체(111)로 밀봉한 캔형 전지이다. 상기 밀봉조립체(111)는 일 단부가 개구된 금속형 캔(111b)과 캔의 개구부를 마감하는 캡플레이트(111a)를 포함하여 형성될 수 있으며, 금속형 캔(111b)과 캡플레이트(111a) 가운데 어느 하나에는 전극단자(114)가 절연체(114a)에 의해 절연되어 설치될 수 있다. 도 1a와 도 1c에서는 캡플레이트(111a)에 전극단자(114)가 절연체(114a)에 의해 절연되어 삽입되었다. 이때, 베어셀(110)의 양극은 밀봉조립체(111)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 베어셀(110)의 음극은 전극단자(114)에 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 베어셀(110)의 음극인 전극단자(114)와 양극인 밀봉조립체(111)는 서로 간에 극성을 달리할 수 있다. 즉, 상기 베어셀(110)은 전극조립체를 금속재질의 밀봉조립체(111)로 밀봉하며, 전극조립체의 극성 가운데 어느 한 극성을 밀봉조립체(111)와 전기적으로 연결하고, 다른 극성을 전극단자(114)와 연결한 캔형 전지이면 된다. 본 실시예에서는 전극단자(114)가 전극조립체의 음극판과 전기적으로 연결되어 음극을 형성하고, 밀봉조립 체(111)가 전극조립체의 양극판과 전기적으로 연결되어 양극을 형성하는 것으로 한다.
상기 보호회로 기판(120)은 베어셀(110)과 전기적으로 연결된다. 보호회로 기판(120)과 베어셀(110)의 전기적인 연결은 보호회로 기판(120)의 음극이 리드탭(120a)에 의해 베어셀(110)의 음극인 전극단자(112)와 연결되고, 보호회로 기판의 양극이 베어셀(110)의 양극인 밀봉조립체(110)와 제 1 결합부재(131)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 보호회로 기판(120)의 음극과 전극단자(114) 사이에는 PTC소자(120a1)가 전기적으로 연결되어 과도한 온도 상승이나 과도한 전류가 흐를시에 보호회로 기판(120)의 음극과 전극단자(112)의 전기적인 연결을 차단할 수 있다. 또한, 보호회로 기판(120)은 절연기판(121)과, 인쇄회로 패턴(미도시), 도전패드(123), 보호회로부(124) 및, 충방전 단자(125)를 포함하여 형성될 수 있으며, 절연기판(121)에 형성된 인쇄회로 패턴에 도전패드(123), 보호회로부(124) 및, 충방전 단자(125)가 솔더링 될 수 있다. 여기서, 보호회로부(124)는 저항과 콘덴서등의 수동소자와, 전계효과 트랜지스터와 같은 능동소자, PTC소자와 같은 안전소자 및 집적회로들이 선택적으로 형성될 수 있다. 또한, 보호회로부(124)는 베어셀(110)의 충방전시에 베어셀(110)을 충전 또는 방전시키고, 베어셀(110)의 과열이나 과전류등의 상황에서 베어셀(110)의 충방전 경로를 차단하여 베어셀(110)의 수명 열화, 과열 및, 폭발등을 예방할 수 있다.
상기 제 1 결합부재(131)와 제 2 결합부재(132)는 일 단부가 보호회로 기판(120)에 솔더링되어 결합되고, 반대 단부는 베어셀(110)과 맞닿는다. 또한, 제 1 결합부재(131)와 제 2 결합부재(132)와 베어셀(110)과 맞닿는 면에는 베어셀(110)의 제 1 결합홈(112a)과 제 2 결합홈(113a)과 대응하는 제 1 결합홀(131a)과 제 2 결합홀(132a)이 형성된다. 이러한 제 1 결합부재(131) 및 제 2 결합부재(132)는 보호회로 기판(120)을 베어셀(110)의 일 면에 안착될 수 있도록 지지하고, 보호회로 기판(120)의 양극과 베어셀(110)을 전기적으로 연결시킨다. 또한, 제 1 결합부재(131) 및 제 2 결합부재(132)는 제 1 영역(131b, 132b)과, 제 2 영역(131c, 132c) 및, 제 3 영역(131d, 131d)으로 이루어질 수 있다. 제 1 결합부재(131)과 제 2 결합부재(132)는 절곡이 동일하게 이루어질 수 있으므로, 제 1 결합부재(131)로 예를 들어 설명하면, 제 1 결합부재(131)의 제 1 영역(131b)은 보호회로 기판(120)과 솔더링되어 결합된다. 제 1 결합부재(131)의 제 2 영역(131c)은 제 1 영역(131b)에서 절곡되어 형성된다. 또한, 제 1 결합부재(131)의 제 3 영역(132d)은 제 1 결합홀(131a)이 형성되며 제 1 영역(131b)이 절곡된 방향과 반대방향으로 제 2 영역(131c)에서 절곡된다. 따라서, 제 1 결합부재(131)의 제 2 영역(131c)과, 제 3 영역(131d)이 절곡되므로 인하여 보호회로 기판(120)과 베어셀(110)의 일 면이 수평하게 형성될 수 있으며, 베어셀(110)에 형성된 제 1 결합홈(112a)과 제 1 결합부재(131)의 제 1 결합홀(131a)이 대응하게 형성되어 제 1 스크류 볼트(141)가 베어셀(110)에 수직하게 결합될 수 있다. 한편, 제 2 결합부재(132)의 제 3 영역(132d)에 형성된 제 2 결합홀(132a)을 통과하는 제 2 스크류 볼트(142)도 제 2 결합홈(113a)에 수직하게 결합될 수 있다. 또한, 상기한 제 1 결합부재(131) 및 제 2 결합부재(132)는 니켈 또는 니켈을 포함하는 합금으로 형성되어 보호회로 기 판(120)과 솔더링에 의한 결합력 및 전도성이 향상된다. 또한, 제 1 결합부재(131)와 제 2 결합부재(132)가 보호회로 기판(120)에 대향하게 배치되어 형성되므로, 베어셀(110)과의 도전성 및 결합성이 향상되어 접촉저항을 낮출 수 있다.
상기 제 1 스크류 볼트(141)는 제 1 결합부재(131)에 형성된 제 1 결합홀(131a)을 통해 베어셀(110)의 제 1 결합홈(112a)과 결합하고, 상기 제 2 스크류 볼트(142)는 제 2 결합부재(132)에 형성된 제 1 결합홀(132a)을 통과하여 베어셀(110)의 제 2 결합홈(113b)과 결합한다. 또한, 스크류 볼트(141, 142)는 몸통부(141a, 142a) 및 머리부(141b, 142b)를 포함하여 형성된다. 또한, 스크류 볼트(141, 142)의 몸통부(141a, 142a)는 베어셀(110)의 결합홈(112a, 113a)과 나사 결합하는 나사산이 형성되고, 스크류 볼트(141, 142)의 머리부(141b, 142b)는 몸통부(141a, 142a)의 상부에 형성되며 몸통부(141a, 142a)의 직경보다 크게 형성된다. 또한, 스크류 볼트(141, 142)의 머리부(141b, 142b)에는 '+'표식의 홈(141b1, 142b1)이 형성되고, '+'표식 이외에, '-', '*'와 같은 홈이 형성될 수 있다. 이러한 홈(141b1, 142b1)은 스크류 드라이버가 삽입되어 스크류 볼트(141, 142)를 베어셀(110)과 나사결합시킬 수 있다. 상기한, 제 1 스크류 볼트(141)와 제 2 스크류 볼트(142)가 베어셀(110)의 양 측부에 형성된 제 1 결합홈(112a)과 제 2 결합홈(113b)에 결합됨에 따라 보호회로 기판(120)을 뒤틀리지 않게 하고, 보호회로 기판(120)에 솔더링된 결합부재(131, 132)와의 결합력을 더 향상시키므로 접촉저항의 증가를 방지할 수 있다.
또한, 도 1d에 도시된 바와 같이, 제 1 스크류 볼트(141)의 머리부(141b)와 몸통부(141a)가 만나는 부위는 모따기(141c)가 형성될 수 있다. 따라서, 제 1 스크류 볼트(141)의 모따기(141c) 된 부위가 제 1 결합부재(131)에 형성된 제 1 결합홀(131a)과 접촉할 때 접촉면적이 증가되어 접촉저항을 낮출 수 있다.
한편, 보호회로 기판(120)은 커버케이스(150)에 의해 감싸져 쇼트를 방지할 수 있으며, 외부 충격으로부터 보호될 수 있다. 또한, 커버케이스(150)는 보호회로 기판(120)과 후크 결합하거나, 본딩이나 접착, 테이핑등의 방법으로 결합되어 커버케이스형의 배터리 팩을 이룰 수 있다. 또한, 커버케이스(150)는 보호회로 기판(120)과 결합된 후, 베어셀(110)과 함께 라벨(160)로 감싸질 수 있다. 이때, 충방전 단자(125)는 커버케이스(150)에 형성된 충방전 단자홀(151)에 의해 외부로 노출될 수 있다.
또한, 베어셀(110)은 보조케이스(170)에 의해 더 감싸져 모서리부가 외부 충격으로부터 보호될 수 있다. 이때, 보조케이스(170)와 베어셀(110) 사이에는 양면 테이프(171)가 형성되어 보조케이스(170)를 베어셀(110)과 결합시킬 수 있다.
상기한 배터리 팩(100)은 보호회로 기판(120)에 솔더링된 결합부재(131, 132)가 베어셀(110)의 결합홈(112a, 113a)과 스크류 볼트(141, 142)로 결합하였을 때, 외부 충격이 가해져도 결합부재(131, 132)와 베어셀(110)과의 접촉저항이 감소되지 않는 효과가 발생한다. 보다 상세하게 설명하면, 도 1e는 도 1d와 비교하기 위한 예시 도면으로서, 도 1e에서는 베어셀(110)에 제 1 결합홈(112a)이 형성된 상태에서 스크류 볼트(141f)가 결합한 상태이다. 도 1e에 도시된 바와 같이, 베어셀(110)과 접속되는 결합부재(131)는 스크류 볼트(141f)에 의해 결합되면 버(Burr; 110f)가 발생된다. 이러한 버(Burr; 110f)는 베어셀(110)에 형성된 결합홈(112a)에 스크류 볼트(141f)의 몸통부(141f1)가 나사 결합할 때, 몸통부(141f1)가 결합홈(112a)의 상부면을 밀어냄으로 인해 형성된다. 이때, 버(110f)는 결합홈(112a)의 상부면에 돌출되어 형성되고, 스크류 볼트(141f)의 머리부(141f2) 아래쪽에 형성된다. 따라서, 스크류 볼트(141f)와 결합홈(112a)이 결합하면, 스크류 볼트(141f)의 머리부(141f2)와 베어셀(110)의 결합홈(112a) 사이의 결합부재(131)는 버(110f)와 밀착하여 결합하게 되므로 결합면적이 작아지게 된다. 이때, 베어셀(110)이 외부에서 충격을 받을 경우, 결합부재(131)가 들썩거림으로 인해서, 버(110f)와 결합부재(131)가 접촉되는 결합면적이 더 작아진다. 따라서, 베어셀(110)과 결합부재(131)의 접촉저항은 증가하게 된다. 이러한 이유로 본 발명은 버(110f)를 없애기 위해서 도 1d에서 보는 바와 같이, 버(Burr)가 발생하는 결합홈(112a)의 외곽 모서리부에 결합홈(112a)의 직경보다 큰 직경을 가지는 영역(112b)을 형성한다. 따라서, 버(Burr)가 발생될 수 있는 부위가 없어지므로, 베어셀(110)과 보호회로 기판(120)이 외부에서 충격을 받아도 베어셀(110)과 접속부재(131)는 접촉저항이 증가되지 않아 배터리 팩(100)의 신뢰성이 향상된다.
한편, 도 1a 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 배터리 팩(100)은 탄성부재(180)를 더 포함하여 형성될 수 있다. 배터리 팩(100)에 형성된 탄성부재(180)는 보호회로 기판(120)과 베어셀(110)을 지지한다. 이러한 탄성부재(180)는 결합부재(131, 132)가 스크류 볼트(141, 142)에 의해 베어셀(110)과 결합하였을 때, 외부에서 인가되는 충격을 흡수하게 된다. 또한, 탄성부재(180)는 베어셀(110)에 안착되어 보 호회로 기판(120)을 밀어내는 탄성력을 작용한다. 즉, 보호회로 기판(120)에 솔더링된 결합부재(131, 132)가 들리게 되고, 결합부재(131, 132)를 조이고 있는 스크류 볼트(141, 142)의 머리부에 수직한 힘이 가해진다. 이로 인해, 스크류 볼트(141, 142)는 풀림이 방지되고, 결합부재(131, 132)와 베어셀(110)간의 접촉저항은 일정하게 유지될 수 있다.
또한, 탄성부재(180)는 실리콘으로 형성될 수 있는데, 실리콘으로 형성된 탄성부재(180)는 베어셀(110)과 보호회로 기판(120) 사이에 도포되어, 베어셀(110)과 보호회로 기판(120)을 접착시킨다. 이로 인해, 보호회로 기판(120)은 베어셀(110)과 결합되어 보호회로 기판(120)의 유동이 방지된다. 따라서, 베어셀(110)과 결합부재(131, 132)의 접촉저항은 증가되는 것이 방지된다.
또한, 탄성부재(180)는 고무 또는 다공성 재질인 폼 테이프로 형성되어 베어셀(110)에 부착될 수 있다. 또한, 고무 또는 폼 테이프는 보호회로 기판(120)이 안착되었을 때 커버케이스(350)에 가해지는 충격을 흡수하여 보호회로 기판(120)과 베어셀(110)의 접촉저항이 증가되는 것을 방지한다. 또한, 고무 또는 폼 테이프는 베어셀(110)에 간단히 부착하기만 되기 때문에 쉽게 배터리 팩을 제조할 수 있는 이점이 있다.
또한, 탄성부재(180)는 베어셀(110)과 보호회로 기판(120) 사이의 양 측부에 형성될 수 있다. 탄성부재(180)를 보호회로 기판(120)의 양 측부에 배치하게 되면, 보호회로 기판(120)을 밀어내는 탄성부재(180)의 탄성력을 보호회로 기판(120)에 수직하게 전달할 수 있으므로, 충격을 받은 보호회로 기판(120)이 수직하게 흔들릴 수 있다. 따라서, 탄성부재(180)는 충격력을 흡수하게 되고, 베어셀(110)과 보호회로 기판(120)은 충격이 감소되므로 접촉저항이 증가하는 것이 방지된다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩이 분해된 부분 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩(200)은 베어셀(110), 보호회로 기판(120), 결합부재(131) 및, 스크류 볼트(141)를 포함하여 형성된다. 본 실시예에서는 베어셀(110), 보호회로 기판(120), 결합부재(131) 및, 스크류 볼트(141)는 앞서 설명하였기에 중복해서 설명하지 않기로 한다. 따라서, 본 실시예에서는 베어셀(110)에 형성된 결합홈(112a)의 주변을 도시하여 중점적으로 설명하기로 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 베어셀(110)에 형성된 결합홈(112a)의 직경(d1)은 홈(112a)의 깊이(dt1)가 깊어질수록 줄어든다. 이때, 스크류 볼트(141)가 결합부재(131)의 결합홀(131a)을 통과하여 베어셀(110)의 결합홈(112a)과 나사 결합하면, 베어셀(110)에 형성된 결합홈(112a)의 하부에서는 직경(d1)이 작으므로, 스크류 볼트(141)와 결합홈(112a)과의 결합력이 증가한다. 또한, 베어셀(110)에 형성된 결합홈(112a)의 상부는 하부보다 벌어져 있으므로, 버(Burr)가 발생되는 것이 예방된다. 또한, 결합홈(112a)의 개방부에는 결합홈(112a)의 직경(d1)보다 큰 직경(d2)을 가지는 영역(112b)이 형성되어 버(Burr)의 발생을 더 예방할 수 있다. 따라서, 배터리 팩(200)은 스크류 볼트(141)와 결합홈(112a)의 결합력이 향상되고, 버(Burr)의 발생이 예방되므로, 배터리 팩(200)이 외부에서 충격을 받아도 접촉저항의 증가 되는 것이 방지된다.
또한, 영역(112b)의 직경(d2)은 결합홈(112a)의 직경(d1)보다, 10% 내지 30% 만큼 더 크게 형성된다. 만약, 영역(112b)의 직경(d2)을 결합홈(112a)의 직경(d1)보다 0% 내지 10%로 크게 형성하게 되면, 결합홈(112a) 주변에는 버(Burr)가 발생되어 결합부재(131)와 베어셀(110)간의 접촉저항이 증가될 수 있다. 또한, 영역(112b)의 직경(d2)을 결합홈(112a)의 직경보다 30%이상으로 크게 형성하게 되면, 결합홈(112a) 주변에는 버(Burr)의 발생을 예방할 수 있지만, 결합부재(131)와 베어셀(110)과의 접촉 면적이 작아지게 되어 결합부재(131)와 베어셀(110)과의 접촉저항이 높아지게 된다. 따라서, 영역(112b)의 직경(d2)을 결합홈(112a)의 직경(d1)보다 10% 내지 30% 이내의 크기만큼 더 크게 형성하여 결합부재(131)와 베어셀(110)과의 접촉저항을 어느 일정수준의 값으로 유지하고, 결합홈(112a) 주변에 형성되는 버(Burr)의 발생을 예방하여 접촉저항의 증가를 방지할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 부분 단면도이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩(300)은 베어셀(110), 보호회로 기판(120), 결합부재(131) 및, 스크류 볼트(141)를 포함하여 형성된다. 본 실시예에서는 베어셀(110), 보호회로 기판(120), 결합부재(131) 및, 스크류 볼트(141)는 앞서 설명하였기에 중복해서 설명하지 않기로 한다. 따라서, 본 실시예에서는 베어셀(110)에 형성된 결합홈(112a)의 주변을 도시하 여 중점적으로 설명하기로 한다.
먼저, 결합홈(112a)은 상단부 모서리부(312c)가 모따기 되어 결합홈(110a1)의 직경보다 큰 직경을 가지는 영역(312b)을 형성할 수 있다. 도 3a에서는 결합홈(112a)의 상단부 모서리부(312c)가 각 모따기(312b1) 된 상태이다. 또한, 결합홈(112a)은 도 3b에서 보는 바와 같이, 모서리부(312c)가 둥근 모따기(312b2) 될 수 있다. 결합홈(112a)의 상단부 모서리부가 모따기 되어 결합홈(112a)의 직경보다 큰 직경을 가지는 영역(312b)을 형성하게 되면, 버의 발생을 예방할 수 있다. 따라서, 결합부재(131)와 베어셀(110)은 접촉저항의 증가가 방지된다.
도 4a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 분해사시도이다. 도 4b는 도 4a에 도시된 배터리 팩이 결합된 상태의 사시도이다. 도 4c는 도 4b에 도시된 배터리 팩의 II-II선을 절개한 상태의 부분 단면도이다. 도 4d는 도 4c에 도시된 스크류 볼트 주변을 확대한 부분 단면도이다. 도 4e는 도 4c에 도시된 다른 스크류 볼트의 주변을 확대한 부분 단면도이다.
도 4a 내지 도 4e에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩(400)은 베어셀(110), 보호회로 기판(120), 결합부재(131), 스크류 볼트(441, 442) 및, 커버케이스(450)를 포함하여 형성된다. 또한, 배터리 팩(300)은 탄성부재(180)를 더 포함하여 형성된다. 본 실시예에서는 앞서 설명한 베어셀(110), 보호회로 기판(120) 및, 결합부재(131)를 중복해서 설명하지 않기로 한다. 또한, 본 실시예에서는 스크류 볼트(441, 442)를 제 1 스크류 볼트(441)와 제 2 스크류 볼트(442)로 도시하여 설명하기로 한다. 또한, 커버케이스(450)에 형성된 홀(451a, 452a)은 제 1 홀(451a)과 제 2 홀(452a)로 도시하여 설명하기로 하고, 상기 홀(451a, 452a)의 외곽에 형성되는 안착홈(451b, 452b)은 제 1 안착홈(451b)과 제 2 안착홈(452b)으로 도시하여 설명하기로 한다.
상기 제 1 스크류 볼트(441)와 제 2 스크류 볼트(442)는 그 형상이 전술한 바와 같이, 몸통부(441a, 442a)와 머리부(441b, 442b) 및 모서리부(441c, 442c)를 포함하는 형상으로 이루어질 수 있다.
먼저, 상기 제 1 스크류 볼트(441)는 커버케이스(450)에 형성된 제 1 홀(451a)과 결합부재(131)에 형성된 결합홀(131a)을 통과한 후, 베어셀(110)에 형성된 제 1 결합홈(112a)과 결합할 수 있다. 이때, 제 1 스크류 볼트(441)의 머리부(441b)는 커버케이스(450)의 제 1 안착홈(451b)에 밀착될 수 있다.
상기 제 2 스크류 볼트(442)는 커버케이스(450)에 형성된 제 2 홀(452a)을 통과하여 베어셀(110)에 형성된 제 2 결합홈(113a)과 결합할 수 있다. 이때, 제 2 스크류 볼트(442)의 머리부(442b)는 커버케이스(450)의 제 2 안착홈(452b)에 각각 밀착된다. 따라서, 제 1 스크류 볼트(441)와 제 2 스크류 볼트(442)는 커버케이스(450)를 베어셀(110)과 결합시키게 된다.
상기 커버케이스(450)는 보호회로 기판(120)을 감싸고, 커버케이스(450)에는 제 1 안착홈(451b) 및 제 2 안착홈(452b)이 형성된다. 이때, 제 1 안착홈(451b)과 제 2 안착홈(452b)의 각각에는 안착홈(451b, 452b)의 중앙을 통과하는 제 1 홀(451a)과 제 2 홀(452a)이 형성된다. 이러한, 커버케이스(450)는 폴리 카보네이 트와 같은 수지 재질을 사출하여 형성된 플라스틱 케이스이며, 보호회로 기판(120)을 외부 충격으로부터 보호하고, 보호회로 기판(120)의 쇼트를 방지한다.
또한, 도 4c에 도시된 바와 같이, 커버케이스(450)의 내측에는 리브(451)가 형성되고, 리브(451)가 보호회로 기판(120)을 상면을 지지하여 보호회로 기판(120)을 베어셀(110)에 밀착시킬 수 있다. 따라서, 보호회로 기판(120)의 유동이 방지되고, 보호회로 기판(120)에 솔더링된 결합부재(131)와 베어셀(110)은 충격에 의해 접촉저항이 증가되는 것이 방지된다.
또한, 커버케이스(450)는 결합부재(131)를 베어셀(110)에 밀착시켜 접촉저항의 증가를 방지한다. 이때, 커버케이스(450)와 스크류 볼트(441, 442)가 결합되면, 결합부재(131)가 베어셀(110)에 더욱 밀착되어 결합부재(131)와 베어셀(110)의 접촉저항이 증가되는 것을 방지한다.
또한, 도 4d와 도 4e에 도시된 바와 같이, 커버케이스(450)의 안착홈(451b, 452b)과 커버케이스(450)의 홀(451a, 452a)이 만나는 모서리부는 모따기(451c, 452c) 된다. 커버케이스(450)의 모따기(451c, 452c)된 부위는 스크류 볼트(441, 442)의 모따기 된 부위(441c, 442c)가 슬라이딩 되어 들어갈 수 있도록 하며, 커버케이스(450)에 형성된 홀(451a, 452a)의 중심축과 스크류 볼트(441, 442)의 중심축이 동일하게 위치하도록 유도하여 커버케이스(450)와 스크류 볼트(441, 442)와의 조립오차를 줄여주게 된다.
상기한 배터리 팩(400)은 커버케이스(450)를 스크류 볼트(441, 442)로 조여 베어셀(110)과 일체형으로 형성한다. 이때, 커버케이스(450)는 보호회로 기판(120) 을 밀착하여 보호회로 기판(120)의 유동을 방지한다. 더불어, 보호회로 기판(120)에 솔더링되어 베어셀(110)과 전기적으로 접속되는 결합부재(131)는 커버케이스(450)에 의해 밀착되어 접촉저항의 증가가 방지된다. 한편, 제 1 스크류 볼트(441)가 베어셀(110)의 제 1 결합홈(112a)과 결합할 때, 제 1 결합홈(112a)의 상단부에는 제 1 결합홈(112a)의 직경보다 큰 직경을 가지는 영역(112b)가 형성되어 버(Burr)가 발생되는 것이 예방되므로, 외부충격에 의한 접촉저항의 증가를 방지할 수 있다.
또한, 도 4a 및 4c에 도시된 바와 같이, 배터리 팩(400)에 형성된 탄성부재(180)는 보호회로 기판(120)와 베어셀(110)을 지지한다. 이러한 탄성부재(180)는 커버케이스(450)가 스크류 볼트(441, 442)에 의해 베어셀(110)과 결합하였을 때, 외부에서 인가되는 충격을 흡수하게 된다. 보다 상세하게 설명하면, 커버케이스(450)는 스크류 볼트(441, 442)와 결합을 하고 있으므로, 커버케이스(450)에서 받는 충격이 스크류 볼트(441, 442)로 전달된다. 그로 인해, 충격을 받은 스크류 볼트(441, 442)는 흔들리게 되고, 베어셀(110)에 형성된 결합홈(112a, 113a)과의 결합력이 약해질 수 있다. 이러한 충격이 계속적으로 커버케이스(450)에 유입되면, 베어셀(110)과 스크류 볼트(441, 442)의 결합력이 약해지므로, 제 1 스크류 볼트(441)에 의해 밀착된 결합부재(131)와 베어셀(110)과의 접촉저항이 증가하는 현상이 유발될 수 있다. 따라서, 탄성부재(180)를 보호회로 기판(120)과 베어셀(110) 사이에 삽입하고, 커버케이스(450)와 스크류 볼트(441, 442)로 베어셀(110)과 결합시키면, 보호회로 기판(120)이 탄성부재(180)를 누르게 된다. 이때, 베어셀(110)에 안착된 탄성부재(180)는 보호회로 기판(120)을 밀어내고 있으므로 인해서, 커버케이스(450)의 안착홈(451b, 452b)은 스크류 볼트(441, 442)의 머리부(441b, 442b)에 수직하게 밀어내고 있는 역할을 하게 된다. 그로 인해, 베어셀(110)과 스크류 볼트(441, 442)는 결합력이 향상되므로 외부 충격에 의한 접촉저항의 증가가 방지된다. 또한, 탄성부재(180)는 커버케이스(450)에 전달되는 충격을 흡수하게 되므로, 스크류 볼트(441, 442)로 전달되는 충격을 약화시킬 수 있다. 따라서, 베어셀(110)과 결합부재(131)와의 접촉저항이 증가되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 커버케이스(450)에 형성된 안착홈(451b, 452b)은 스크류 볼트(441, 442)와 결합한 후, 고무 또는 실리콘등의 재질인 밀봉부재(490)로 밀봉되어 안착홈(451b, 452b)에 이물질이 들어가는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 스크류 볼트(441, 442)는 이물질로 인한 부식이 되지 않아 스크류 볼트(441, 442)와 베어셀(110)의 결합력을 유지할 수 있다. 따라서, 베어셀(110)과 커버케이스(450)는 결합력이 유지된다. 이로 인해, 베어셀(110)과 결합부재(131)는 외부충격에 의해 접촉저항이 증가되는 것이 방지된다.
도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은 분해사시도이다.
도 1b는 도 1a의 배터리 팩의 결합한 상태의 사시도이다.
도 1c는 도 1b에 도시된 배터리 팩의 I-I선을 절개한 상태의 부분 단면도이다.
도 1d는 도 1c에 도시된 스크류 볼트 주변을 확대하여 본 단면도이다.
도 1e는 도 1d와 비교하기 위한 비교예의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩이 분해된 부분 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 부분 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 분해사시도이다.
도 4b는 도 4a에 도시된 배터리 팩이 결합된 상태의 사시도이다.
도 4c는 도 4b에 도시된 배터리 팩의 II-II선을 절개한 상태의 부분 단면도이다.
도 4d는 도 4c에 도시된 스크류 볼트 주변을 확대한 부분 단면도이다.
도 4e는 도 4c에 도시된 다른 스크류 볼트의 주변을 확대한 부분 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110 ; 베어셀 버(Burr; 110f)
112a ; 제 1 결합홈 113a ; 제 2 결합홈
120 ; 보호회로 기판 131 ; 제 1 결합부재
131a ; 제 1 결합홀 132a ; 제 2 결합홀
131b, 132b ; 제 1 영역 131c, 132c ; 제 2 영역
131d, 131d ; 제 3 영역 132 ; 제 2 결합부재
141, 441 ; 제 1 스크류 볼트 142, 442 ; 제 2 스크류 볼트
141a, 142a ; 몸통부 141b, 142b ; 머리부
141c ; 모따기부 150, 450 ; 커버케이스
170 ; 보조케이스 180 ; 탄성부재
451a, 452a ; 홀 451b ; 제 1 안착홈
452b ; 제 2 안착홈

Claims (20)

  1. 일 면에 적어도 하나의 결합홈이 형성된 베어셀;
    상기 베어셀과 전기적으로 연결되는 보호회로 기판;
    일 단부가 상기 보호회로 기판에 결합되고, 타 단부는 상기 베어셀의 결합홈과 대응하는 결합홀이 형성되어 상기 베어셀과 밀착되는 결합부재; 및
    상기 결합홀을 통해 상기 결합홈과 결합하는 스크류 볼트를 포함하며,
    상기 결합홈의 개방부에는 상기 결합홈의 직경보다 큰 영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 영역의 직경은 상기 결합홈의 직경보다, 10% 내지 30% 만큼 더 큰 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 영역은 상기 결합홈의 상단 모서리부가 모따기되어 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 베어셀에 형성된 결합홈은 상기 베어셀의 일 면에 제 1 결합홈과 제 2 결합홈으로 이루어지고,
    상기 스크류 볼트는 상기 제 1 결합홈과 결합하는 제 1 스크류 볼트와 상기 제 2 결합홈과 결합하는 제 2 스크류 볼트로 이루어지며,
    상기 결합부재는 상기 제 1 스크류 볼트와 결합하는 제 1 결합부재와 상기 제 2 스크류 볼트가 결합하는 제 2 결합부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합홈의 직경은 상기 결합홈의 깊이가 깊어질수록 줄어드는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 스크류 볼트는 상기 결합홈과 나사결합하는 나사산이 형성되는 몸통부, 상기 몸통부의 상부에 형성되며 상기 몸통부의 직경보다 크고 선형의 홈이 형성되는 머리부 및, 상기 스크류 볼트의 머리부와 상기 몸통부가 만나는 부위에 돌출되어 형성되는 모따기부를 포함하여 형성되고,
    상기 모따기부는 상기 결합부재에 밀착되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합부재는 상기 보호회로 기판과 솔더링되는 제 1 영역과, 상기 제 1 영역에서 절곡되어 형성되는 제 2 영역 및, 결합홀이 형성되며 상기 제 2 영역으로 절곡방향과 반대방향으로 상기 제 2 영역에서 절곡된 제 3 영역으로 이루어지고, 상기 제 3 영역에 형성된 결합홀에 상기 스크류 볼트의 몸통부가 통과하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호회로 기판과 상기 베어셀 사이에는 탄성부재가 형성되어, 상기 보호회로 기판과 상기 베어셀을 지지하고 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  9. 일 면에 적어도 하나의 결합홈이 형성되는 베어셀;
    상기 베어셀과 전기적으로 연결되는 보호회로 기판;
    일 단부가 상기 보호회로 기판에 결합되고, 타단부는 상기 베어셀의 결합홈과 대응하는 결합홀이 형성되어 상기 베어셀에 밀착되는 결합부재;
    상기 보호회로 기판을 감싸며, 일면에 적어도 하나의 안착홈이 형성되고, 상기 안착홈의 중앙을 통과하는 홀이 형성되는 커버케이스; 및
    상기 홀을 통해 상기 안착홈에 안착되며, 상기 결합홀을 통과하여 상기 결합홈과 결합하는 적어도 하나의 스크류 볼트를 포함하며,
    상기 결합홈의 개방부에는 상기 결합홈의 직경보다 큰 영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 영역의 직경은 상기 결합홈의 직경보다, 10% 내지 30% 만큼 더 큰 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 영역은 상기 결합홈의 상단 모서리부가 모따기되어 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 결합홈의 직경은 상기 결합홈의 깊이가 깊어질수록 줄어드는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 스크류 볼트는 상기 결합홈과 나사결합하는 나사산이 형성된 몸통부, 상기 몸통부의 상부에 형성되며 상기 몸통부의 직경보다 크고 선형의 홈이 형성된 머리부 및, 상기 스크류 볼트의 머리부와 상기 몸통부가 만나는 부위에 돌출되어 형성된 모따기부로 이루어지며,
    상기 머리부는 상기 커버케이스의 안착홈에 밀착되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 커버케이스의 안착홈과 상기 커버케이스의 홀이 만나는 모서리부는 모따기 되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 커버케이스는 상기 결합부재와 밀착되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 보호회로 기판과 상기 베어셀 사이에는 탄성부재가 형성되어, 상기 보호회로 기판과 상기 베어셀을 지지하고 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 탄성부재는 실리콘으로 형성되어 상기 베어셀에 접착되고, 상기 실리콘에 상기 베어셀이 안착되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 탄성부재는 고무 또는 폼 테이프로 형성되며, 상기 고무 또는 폼 테이프는 상기 베어셀에 부착되고, 상기 폼 테이프에 상기 보호회로 기판이 안착되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 탄성부재는 상기 베어셀과 상기 보호회로 기판 사이의 양 측부에 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  20. 제 9 항에 있어서,
    상기 결합부재는 상기 보호회로 기판과 솔더링되는 제 1 영역과, 상기 제 1 영역에서 절곡되어 형성된 제 2 영역 및, 홀이 형성되며 상기 제 2 영역으로 절곡방향과 반대방향으로 상기 제 2 영역에서 절곡된 제 3 영역으로 이루어지고, 상기 커버케이스는 상기 제 3 영역과 밀착되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101127610B1 (ko) * 2010-04-12 2012-03-22 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR101219232B1 (ko) * 2010-12-21 2013-01-07 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 이의 제조방법
KR101234238B1 (ko) * 2010-03-03 2013-02-18 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 그 제조방법
US8491314B2 (en) 2010-12-01 2013-07-23 Samsung Sdi Co., Ltd. Connecting tab and secondary battery having the same
US8896792B2 (en) 2010-03-11 2014-11-25 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display device comprising a reactive mesogen that fixes liquid crystal molecules to form a liquid crystal domain
US9099695B2 (en) 2009-11-24 2015-08-04 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack with reinforced coupling member
US9685681B2 (en) 2010-11-16 2017-06-20 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
US9818990B2 (en) 2010-08-27 2017-11-14 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack with shock absorber

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101140449B1 (ko) * 2007-09-19 2012-04-30 에스케이이노베이션 주식회사 이차전지 모듈팩
KR101011802B1 (ko) * 2007-12-14 2011-02-07 주식회사 엘지화학 우수한 제조공정성의 이차전지 팩 및 ｐｔｃ 소자
KR100984133B1 (ko) * 2008-04-11 2010-09-28 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
US8334063B2 (en) 2008-09-22 2012-12-18 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery
KR101016852B1 (ko) * 2008-12-11 2011-02-22 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR101040975B1 (ko) * 2009-02-26 2011-06-16 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 이차전지 팩
KR101030906B1 (ko) 2009-06-18 2011-04-22 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP2011029025A (ja) * 2009-07-27 2011-02-10 Hitachi Maxell Ltd 電池パック
US10074879B2 (en) * 2009-07-29 2018-09-11 Deep Science, Llc Instrumented fluid-surfaced electrode
US8974939B2 (en) * 2009-07-29 2015-03-10 The Invention Science Fund I, Llc Fluid-surfaced electrode
US8889312B2 (en) * 2009-07-29 2014-11-18 The Invention Science Fund I, Llc Instrumented fluid-surfaced electrode
US20110027629A1 (en) * 2009-07-29 2011-02-03 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Instrumented fluid-surfaced electrode
US8460814B2 (en) * 2009-07-29 2013-06-11 The Invention Science Fund I, Llc Fluid-surfaced electrode
US8865361B2 (en) * 2009-07-29 2014-10-21 The Invention Science Fund I, Llc Instrumented fluid-surfaced electrode
US20110027638A1 (en) * 2009-07-29 2011-02-03 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Fluid-surfaced electrode
KR101084210B1 (ko) * 2009-11-17 2011-11-17 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
US8686689B2 (en) * 2009-11-30 2014-04-01 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery assembly
CN102473882A (zh) * 2010-02-02 2012-05-23 松下电器产业株式会社 电池组件及其制造方法
KR101127611B1 (ko) * 2010-05-03 2012-03-26 삼성에스디아이 주식회사 이차전지 보호용 회로모듈 및 이를 구비하는 이차전지
KR101193171B1 (ko) 2010-11-18 2012-10-19 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
US8980465B2 (en) * 2011-01-05 2015-03-17 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
KR101905081B1 (ko) * 2011-12-09 2018-11-30 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR20130080211A (ko) * 2012-01-04 2013-07-12 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
US9431636B2 (en) * 2012-06-25 2016-08-30 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery
KR20140102927A (ko) * 2013-02-15 2014-08-25 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR101440895B1 (ko) * 2013-05-24 2014-09-17 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR102030111B1 (ko) * 2013-09-04 2019-10-08 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR101619926B1 (ko) * 2013-09-27 2016-05-12 주식회사 엘지화학 보호회로모듈 케이스를 포함하는 전지팩
KR101545734B1 (ko) * 2014-12-30 2015-08-19 한국단자공업 주식회사 차량용 배터리블록
US10211431B2 (en) 2015-02-18 2019-02-19 Bae Systems Plc Electric battery assembly
EP3107132A1 (en) * 2015-06-17 2016-12-21 BAE Systems PLC Electric battery assembly
KR102491159B1 (ko) * 2015-08-17 2023-01-19 삼성에스디아이 주식회사 홀더를 갖는 전지 모듈
KR102434771B1 (ko) * 2015-08-28 2022-08-22 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR102651576B1 (ko) * 2016-10-18 2024-03-27 삼성전자주식회사 배터리 모듈을 포함하는 전자 장치 및 제조 방법
DE102016222074A1 (de) * 2016-11-10 2018-05-17 Robert Bosch Gmbh Kontaktierungsvorrichtung, Deckelelement, Batteriemodul sowie Verfahren zum Betrieb eines Batteriemoduls
CN106654112A (zh) * 2017-03-17 2017-05-10 马鞍山鑫霖电子科技有限公司 一种游戏机电池保护装置
CN109860713B (zh) * 2017-11-30 2022-03-29 宁德新能源科技有限公司 电芯、电化学装置及其制造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2631052Y (zh) 2003-06-13 2004-08-04 比亚迪股份有限公司 锂离子电池
JP4837278B2 (ja) 2004-12-02 2011-12-14 パナソニック株式会社 電池パック
JP4837296B2 (ja) 2004-10-27 2011-12-14 パナソニック株式会社 電池パック
WO2006046343A1 (ja) * 2004-10-27 2006-05-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 電池パック
JP4778699B2 (ja) * 2004-10-27 2011-09-21 パナソニック株式会社 電池パック
KR20060042819A (ko) * 2004-11-10 2006-05-15 엘지전자 주식회사 배터리의 보호회로 매입형 수지물 체결장치
JP4568091B2 (ja) 2004-11-16 2010-10-27 三洋電機株式会社 パック電池
KR20060123012A (ko) 2005-05-28 2006-12-01 동은정공 주식회사 무용접 조립식 휴대폰 단말기용 배터리 팩
KR100686844B1 (ko) * 2005-07-25 2007-02-26 삼성에스디아이 주식회사 Ｐｔｃ소자를 구비한 이차전지

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9099695B2 (en) 2009-11-24 2015-08-04 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack with reinforced coupling member
KR101234238B1 (ko) * 2010-03-03 2013-02-18 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 그 제조방법
US8896792B2 (en) 2010-03-11 2014-11-25 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display device comprising a reactive mesogen that fixes liquid crystal molecules to form a liquid crystal domain
KR101127610B1 (ko) * 2010-04-12 2012-03-22 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
US8802284B2 (en) 2010-04-12 2014-08-12 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
US9818990B2 (en) 2010-08-27 2017-11-14 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack with shock absorber
US9685681B2 (en) 2010-11-16 2017-06-20 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
US8491314B2 (en) 2010-12-01 2013-07-23 Samsung Sdi Co., Ltd. Connecting tab and secondary battery having the same
KR101219232B1 (ko) * 2010-12-21 2013-01-07 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 이의 제조방법
US9099723B2 (en) 2010-12-21 2015-08-04 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack and manufacturing method thereof

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