KR20110007761U - 안전소자가 내장된 보호회로모듈을 포함하는 배터리팩 - Google Patents

안전소자가 내장된 보호회로모듈을 포함하는 배터리팩 Download PDF

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Abstract

본 고안은 안전소자가 내장된 보호회로모듈을 포함하는 배터리 팩에 관한 것으로서, 양극단자 및 음극단자를 포함하는 배터리 셀과; 상기 배터리 셀과 전기적으로 연결되며, 본 배터리 셀의 과충전 내지 과방전을 방지하기 위한 보호회로모듈과; 상기 양극단자와 상기 보호회로모듈을 접속시키는 양극접속플레이트와; 상기 음극단자와 상기 보호회로모듈을 접속시키는 음극접속플레이트와; 상기 양, 음극단자와 전기적으로 연결되며, 상기 배터리 셀의 과열에 따른 파손 및 폭발을 방지하기 위한 안전소자와; 상기 배터리 셀의 상부에 결합되며, 본 배터리 셀의 양극단자 및 음극단자와 결합되는 위치에 개구부가 마련된 홀더와; 상기 보호회로모듈, 홀더, 양, 음극접속플레이트를 수용하도록 마련되어 상기 배터리 셀의 상부에 결합되는 상부케이스와; 상기 배터리 셀의 하부에 결합되는 하부 케이스;를 포함하며, 상기 안전소자는 상기 보호회로모듈의 일측에 형성된 내장관통부에 내장 설치되는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 배터리 셀과 보호회로모듈을 보호하기 위한 안전소자를 보호회로모듈 상에 관통부를 형성하여 내장시킴으로써, 배터리 팩의 전체적인 높이를 감소시킬 수 있으며, 배터리 팩의 결합 공정을 간소화시켜 제조 공정의 효율성을 증대시킴과 동시에 제조 단가도 감소될 수 있다.

Description

안전소자가 내장된 보호회로모듈을 포함하는 배터리팩{A BATTERY PACK INVOLVING PROTECTION CIRCUIT MODULE WITHIN SAFTY DEVICE}
본 고안은 안전소자가 내장된 보호회로모듈을 포함하는 배터리 팩에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 배터리 셀을 보호하기 위한 안전소자를 보호회로모듈 상에 관통부를 형성하여 내장시킴으로써, 배터리 팩의 전체적인 높이를 감소시킴과 동시에 배터리 팩의 결합 공정을 간소화시킬 수 있는 안전소자가 내장된 보호회로모듈을 포함하는 배터리 팩에 관한 것이다.
일반적으로, 휴대용 통신단말기의 전원으로 사용되는 인너형 배터리 팩은 배터리 셀(cell)과 보호회로모듈(PCM;Protection Circuit Module)이 결합되는 구조로 구성된다.
여기서, 상기 배터리 셀은 양극시트와 음극시트로 이루어지는 전극적층유닛이 금속 케이싱내에 수용된 형태이고, 상기 케이싱의 외면에는 양극단자와 음극단자가 마련된다.
또한, 상기 보호회로모듈은 배터리의 폭발 및 과충전 위험을 방지하기 위한 것으로 배터리 셀의 외측에 장착된다.
즉, 상기 배터리 팩은 배터리 셀과 보호회로모듈이 상호 결합되어 하나의 유닛 형태로 포장된 구조이며, 이러한 배터리 팩은 최근 이를 사용하는 휴대용 통신단말기의 소형화 및 경량화 추세에 따라 소형화, 박형화, 경량화가 요구되고 있다.
종래의 기술에 따른 배터리 팩은 상기 보호회로모듈과 배터리 셀의 양극단자 및 음극단자를 상호 연결시키기 위한 양, 음극접속플레이트를 포함한다.
또한, 종래의 기술에 따른 배터리 팩은 배터리 셀 또는 보호회로모듈의 과열에 따른 파손 및 폭발을 방지하기 위한 안전소자와 상기 안전소자를 상기 양, 음극단자에 전기적으로 접속시키기 위한 각 리드부 및 상기 리드부를 지지하기 위한 접속지지부재가 보호회로모듈의 일측에 설치된다.
그러나, 종래의 기술에 따른 배터리 팩은 상기 보호회로모듈에 설치되는 안전소자와 각 리드부 및 접속지지부재의 높이에 의해 배터리 팩의 전체적인 높이가 증대된다는 문제점이 있었다.
또한, 상기 보호회로모듈 상에 설치될 상기 안전소자와 각 리드부 및 접속지지부재의 결합을 위한 용접공정이 추가되어 공정 상 비효율적일 뿐만 아니라 제조 단가도 상승한다는 문제점이 있었다.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 고안의 목적은, 배터리 셀과 보호회로모듈을 보호하기 위한 안전소자를 보호회로모듈 상에 관통부를 형성하여 내장시킴으로써, 배터리 팩의 전체적인 높이를 감소시킬 수 있는 안전소자가 내장된 보호회로모듈을 포함하는 배터리 팩을 제공하는 데 있다.
본 고안의 또 다른 목적은, 배터리 팩의 결합 공정을 간소화시켜 제조 공정의 효율성을 증대시킴과 동시에 제조 단가도 감소되는 안전소자가 내장된 보호회로모듈을 포함하는 배터리 팩을 제공하는 데 있다.
상기 목적은, 본 고안에 따라, 양극단자 및 음극단자를 포함하는 배터리 셀과; 상기 배터리 셀과 전기적으로 연결되며, 본 배터리 셀의 과충전 내지 과방전을 방지하기 위한 보호회로모듈과; 상기 양극단자와 상기 보호회로모듈을 접속시키는 양극접속플레이트와; 상기 음극단자와 상기 보호회로모듈을 접속시키는 음극접속플레이트와; 상기 양, 음극단자와 전기적으로 연결되며, 상기 배터리 셀의 과열에 따른 파손 및 폭발을 방지하기 위한 안전소자와; 상기 배터리 셀의 상부에 결합되며, 본 배터리 셀의 양극단자 및 음극단자와 결합되는 위치에 개구부가 마련된 홀더와; 상기 보호회로모듈, 홀더, 양, 음극접속플레이트를 수용하도록 마련되어 상기 배터리 셀의 상부에 결합되는 상부케이스와; 상기 배터리 셀의 하부에 결합되는 하부 케이스;를 포함하며, 상기 안전소자는 상기 보호회로모듈의 일측에 형성된 내장관통부에 내장 설치될 수 있다.
여기서, 상기 내장관통부의 내주면에는 상기 안전소자가 거치되어 지지되는 거치돌출부가 형성될 수 있다.
여기서, 상기 거치돌출부는 상기 내장관통부의 내주면을 따라 전체 또는 일부분에 돌출형성될 수 있다.
또한, 상기 안전소자는 단면을 기준으로 외면의 일측과 타측에 각각 상기 양극단자와 음극단자가 전기적으로 연결되는 양극연결도금부와 음극연결도금부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 안전소자가 내장된 보호회로모듈을 포함하는 배터리 팩은 상기 안전소자가 보호회로모듈에 내장된 후, 상기 내장관통부의 상, 하부에 접착되는 절연부재를 포함할 수 있다.
한편, 상기 양극접속플레이트는 측면을 기준으로 '
Figure utm00001
' 형상으로 마련되며, 저면부가 상기 양극단자에 전기적으로 연결되며, 상면부가 상기 보호회로모듈에 전기적으로 연결되며, 상기 저면부에는 양극접속관통홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 음극접속플레이트는 정면을 기준으로 '
Figure utm00002
' 형상으로 마련되며, 저면부가 상기 음극단자에 전기적으로 연결되며, 상면부가 상기 보호회로모듈에 전기적으로 연결되며, 상기 저면부에는 음극접속관통홀이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 홀더의 측부면 또는 양측부면에는 복수의 돌출부가 형성되며, 상기 상부케이스에는 상기 돌출부와 대응되는 위치에 결합홈이 형성되어 상호 결합될 수 있다.
여기서, 상기 양극접속플레이트와 음극접속플레이트는 니켈 플레이트로 마련될 수 있다.
또한, 상기 안전소자는 PTC(Positive Temperature Coefficient)소자 또는 써멀 브레이커(Thermal Breaker)소자 중 어느 하나로 마련될 수 있다.
여기서, 상기 보호회로모듈은 상기 양극접속플레이트와 음극접속플레이트가 결합되는 위치에 용접봉이 삽입되기 위하여 형성되는 제 1, 2 관통부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 보호회로모듈은 상기 양극접속플레이트 및 음극접속플레이트와 점 용접(Spot Welding)으로 결합될 수 있다.
여기서, 상기 보호회로모듈은 상기 배터리 셀의 상부에 배치되어 상기 제 1, 2 관통부를 통하여 상기 양, 음극접속플레이트와 대응되는 상기 양, 음극단자를 점 용접으로 결합시키도록 마련될 수 있다.
본 고안에 의해, 배터리 셀과 보호회로모듈을 보호하기 위한 안전소자를 보호회로모듈 상에 관통부를 형성하여 내장시킴으로써, 배터리 팩의 전체적인 높이를 감소시킬 수 있다.
또한, 배터리 팩의 결합 공정을 간소화시켜 제조 공정의 효율성을 증대시킴과 동시에 제조 단가도 감소될 수 있다.
첨부의 하기 도면들은, 전술한 고안의 실시를 위한 구체적인 내용과 함께 본 고안의 기술적 사상을 이해시키기 위한 것이므로, 본 고안은 하기 도면에 도시된 사항에 한정해석되어서는 아니 된다.
도 1 은 본 고안에 따른 안전소자가 내장된 보호회로모듈을 포함하는 배터리 팩의 분해사시도이며,
도 2 는 본 고안에 따른 안전소자가 내장된 보호회로모듈의 부분단면도이며,
도 3 은 본 고안에 따른 안전소자가 내장된 보호회로모듈을 포함하는 배터리 팩의 결합사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 구성을 상세히 설명하기로 한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 고안자는 자신의 고안을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 고안의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 고안의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 고안의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1 은 본 고안에 따른 안전소자가 내장된 보호회로모듈을 포함하는 배터리 팩의 분해사시도이며, 도 2 는 본 고안에 따른 안전소자가 내장된 보호회로모듈의 부분단면도이며, 도 3 은 본 고안에 따른 안전소자가 내장된 보호회로모듈을 포함하는 배터리 팩의 결합사시도이다.
도 1 내지 3 을 참조하면, 본 고안에 따른 안전소자가 내장된 보호회로모듈을 포함하는 배터리 팩은, 양극단자(12) 및 음극단자(14)를 포함하는 배터리 셀(10)과; 상기 배터리 셀(10)과 전기적으로 연결되며, 상기 배터리 셀(10)의 과충전 내지 과방전을 방지하기 위한 보호회로모듈(20)과; 상기 양극단자(12)와 상기 보호회로모듈(20)을 접속시키는 양극접속플레이트(30)와; 상기 음극단자(14)와 상기 보호회로모듈(20)을 접속시키는 음극접속플레이트(40)와; 상기 양, 음극단자(12, 14)와 전기적으로 연결되며, 상기 배터리 셀(10)의 과열에 따른 파손 및 폭발을 방지하기 위한 안전소자(50)와; 상기 배터리 셀(10)의 상부에 결합되며, 본 배터리 셀(10)의 양극단자(12) 및 음극단자(14)와 결합되는 위치에 개구부(72, 74)가 마련된 홀더(70)와; 상기 보호회로모듈(20), 홀더(70), 양, 음극접속플레이트(30, 40)를 수용하도록 마련되어 상기 배터리 셀(10)의 상부에 결합되는 상부케이스(80)와; 상기 배터리 셀(10)의 하부에 결합되는 하부 케이스(90);를 포함하며, 상기 안전소자(50)는 상기 보호회로모듈(20)의 일측에 형성된 내장관통부(26)에 내장 설치된다.
본 고안에 따른 배터리 팩은 도 1 에 도시된 바와 같이, 기본적으로 배터리 셀(10), 보호회로모듈(20), 양극접속플레이트(30), 음극접속플레이트(40), 안전소자(50), 홀더(70), 상, 하부케이스(80, 90)를 포함한다.
여기서, 상기 배터리 셀(10)은 상부에 양극단자(12) 및 음극단자(14)가 마련되고, 상기 배터리 셀(10)은 음극시트와 양극시트로 구성되는 전극적층유닛이 금속케이싱 내에 수용된 형태로 마련될 수 있다.
여기서, 상기 배터리 셀(10)은 다양한 종류로 마련될 수 있다.
즉, 니켈-카드뮴 배터리, 니켈-수소 배터리 또는 리튬이온 배터리로 마련될 수 있다.
바람직하게는, 상기 배터리 셀(10)은 다른 배터리와 비교 시 크기에 비해 대용량 전압의 충전이 가능하고, 충전 후 전원공급이 장시간 동안 지속가능하며, 하나의 배터리로 구성되어 관리가 편리한 리튬이온 방식의 배터리 셀(10)로 마련될 수 있다.
한편, 상기 보호회로모듈(20)은 상기 배터리 셀(10)의 과충전 내지 과방전을 방지하도록 마련되며, 상기 배터리 셀(10)의 과전류의 유입을 방지하며, 또는 배터리 셀(10)에 마련된 양극단자(12) 및 음극단자(14) 간의 단락을 차단하는 역할을 수행한다.
즉, 상기 보호회로모듈(20)은 배터리 셀(10)의 이상으로부터 안전성을 확보하기 위하여 제조 시 상기 배터리 셀(10)과 연결되어 작동하며, 상기 배터리 셀(10)의 사용수명을 연장시켜 주는 역할을 한다.
여기서, 상기 보호회로모듈(20)은 후술하여 설명할 양, 음극접속플레이트(30, 40)가 결합되는 위치에 용접봉이 삽입되기 위한 제 1, 2 관통부(22, 24)가 형성될 수 있다.
여기서, 상기 양극접속플레이트(30)는 상기 양극단자(12)와 보호회로모듈(20)을 전기적으로 연결시키기 위한 구성요소로써, 측면을 기준으로 대략 '
Figure utm00003
' 형상으로 마련되며, 저면부가 상기 양극단자(12)에 연결되며, 상면부가 상기 보호회로모듈(20)에 연결되며, 상기 저면부에는 양극접속관통홀(32)이 형성될 수 있다.
여기서, 상기와 같이 양극접속플레이트(30)의 형상을 형성함으로써, 상기 배터리 셀(10)의 상부에 배치되는 보호회로모듈(20)이 보다 안정적으로 지지될 수 있다.
또한, 상기 양극접속플레이트(30)의 저면부에는 관통형성되는 양극접속관통홀(32)이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 양극접속관통홀(32)은 상기 양극접속플레이트(30)와 양극단자(12)가 점 용접(spot welding)으로 결합될 때, 모재의 저항을 일정치 이상으로 확보하기 위하여 형성되는 구성요소이다.
상기 점 용접은 겹쳐 놓은 모재를 용접봉으로 누르고, 여기에 전류를 통하면 접촉면의 저항이 크므로 발열하게 되며, 본 발열에 의하여 재료의 온도가 상승하여 모재 자체의 저항이 커져서 온도는 더욱 상승하며, 여기에 강한 압력을 가하여 용접을 하는 것이 방식이다.
여기서, 상기 점 용접이 용이하게 진행되기 위해서는 모재의 저항이 확보되어야 하며, 모재의 저항은 전류가 흐르는 선로의 길이에 비례하여 증가하게 된다.
따라서, 상기 양극접속플레이트(30)의 저면부에 양극접속관통홀(32)을 형성하고, 상기 양극접속관통홀(32)을 기준으로 양측에 용접봉을 배치시켜 전류를 가하면, 전류의 흐름이 상기 양극접속관통홀(32)을 감싸는 형태로 형성된다.
즉, 상기 양극접속관통홀(32)을 형성함으로써, 용접봉 사이에 흐르는 전류의 선로의 길이를 인위적으로 증대시킬 수 있으며, 이에 따라 모재의 저항도 비례하여 증대되게 되어 점 용접 공정이 신뢰적으로 수행될 수 있다.
또한, 상기 점 용접 공정이 신뢰적으로 수행됨에 따라, 상기 양극접속플레이트(30)와 양극단자(12) 간의 용접부분의 접합강도가 향상되는 추가적인 효과를 발휘할 수 있다.
한편, 상기 음극접속플레이트(40)는 상기 음극단자(14)와 보호회로모듈(20)을 전기적으로 연결시키기 위한 구성요소로써, 정면을 기준으로 '
Figure utm00004
' 형상으로 마련되며, 저면부가 상기 음극단자(14)에 연결되며, 상면부가 상기 보호회로모듈(20)에 연결되며, 상기 저면부에는 음극접속관통홀(42)이 형성될 수 있다.
여기서, 상기와 같이 음극접속플레이트(40)의 형상을 형성하고, 보호회로모듈(20)과 접촉되는 상면부를 상기 보호회로모듈(20)의 길이방향을 따라 형성함으로써, 상기 배터리 셀(10)의 상부에 배치되는 보호회로모듈(20)이 보다 안정적으로 지지될 수 있다.
또한, 상기 음극접속플레이트(40)의 저면부에는 관통형성되는 음극접속관통홀(42)이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 음극접속관통홀(42)은 상기 음극접속플레이트(40)와 음극단자(14)가 점 용접(spot welding)으로 결합될 때, 모재의 저항을 일정치 이상으로 확보하기 위하여 형성되는 구성요소이다.
즉, 상기 음극접속관통홀(42)을 형성함으로써, 전술하여 설명한 양극접속플레이트(30)에서와 같이, 용접봉 사이에 흐르는 전류의 선로의 길이를 인위적으로 증대시킬 수 있으며, 이에 따라 모재의 저항도 비례하여 증대되게 되어 점 용접 공정이 신뢰적으로 수행될 수 있다.
또한, 상기 음극접속플레이트(40)는 상부면 일측으로 연장형성되는 연장플레이트(44)를 추가적으로 포함하며, 상기 연장플레이트(44)는 상기 보호회로모듈(20)에 장착되는 각종 전자 소자와 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 상기 안전소자(50)는 상기 배터리 셀(10) 또는 보호회로모듈(20)의 과열에 따른 파손 및 폭발을 방지하기 위한 구성요소로써, 상기 보호회로모듈(20)의 일측에 형성된 내장관통부(26)에 내장 설치될 수 있다.
여기서, 상기 내장관통부(26)는 상기 안전소자(50)가 수용되는 공간을 제공하는 구성요소로써, 도 1 에서와 같이, 상기 제 2 관통부(24)의 우측에 형성될 수 있지만, 상기 내장관통부(26)의 형성위치는 이에 한정되는 것은 아니다.
여기서, 도 2 에서와 같이, 상기 내장관통부(26)의 내주면에는 상기 안전소자(50)가 거치되어 지지되는 거치돌출부(25)가 형성될 수 있다.
여기서, 상기 거치돌출부(25)는 도 1 에서와 같이, 상기 내장관통부(26)의 내주면을 따라 전체적으로 돌출형성되도록 마련될 수 있지만 이에 한정되지는 않으며, 설계에 따라 안전소자(50)의 지지가 구현될 수 있도록 상기 내장관통부(26)의 내주면을 따라 미리 지정된 일부분에 돌출되도록 형성될 수도 있다.
아울러, 상기 안전소자(50)는, 상기 거치돌출부(25)에 지지된 후, 도금을 통하여 상기 양극단자(12)와 음극단자(14)에 전기적으로 연결됨과 동시에 상기 보호회로모듈(20)에 고정된다.
여기서, 상기 안전소자(50)는, 도 2 에서와 같이, 단면을 기준으로 외면의 일측과 타측에 형성되는 양극연결도금부와 음극연결도금부를 통해 각각 상기 양극단자(12)와 음극단자(14)가 전기적으로 연결될 수 있다.
여기서, 상기 안전소자(50)와 연결되는 양극단자(12) 및 음극단자(14)는 직접적으로 연결되는 것은 아니며, 상기 보호회로모듈(20)에 형성된 회로패턴에 의해 양극접속플레이트(30) 및 음극접속플레이트(40)에 접속되어 양, 음극단자(12, 14)에 접속되는 것이다.
즉, 본 고안에 따른 배터리 팩은 안전소자(50)를 보호회로모듈(20)에 내장 설치시킴으로써, 종래의 기술에 따른 배터리 팩에 적용되는 안전소자를 양, 음극단자에 전기적으로 접속시키기 위한 각 리드부 및 이를 지지하는 접속지지부재의 구성이 제외될 수 있다.
따라서, 배터리 팩의 전체적인 높이가 감소될 뿐 아니라, 상기 리드부 및 접속지지부재의 부품의 제외에 따른 보호회로모듈의 여유 공간 확보될 수 있다.
또한, 상기 리드부 및 접속지지부재의 설치공정이 제외됨으로써, 배터리 팩의 제작 공정이 간소화되며, 부품의 제외에 따라 제조 단가 또한 감소될 수 있다.
여기서, 상기 안전소자(50)는 PTC(Positive Temperature Coefficient)소자 또는 써멀 브레이커(Thermal Breaker)소자 중 어느 하나로 마련될 수 있다.
여기서, 상기 PTC소자는 온도가 특정 임계치를 넘으면 전기저항이 거의 무한대로 상승하는 소자이다.
따라서, PTC소자는 배터리가 일정 이상의 고온이 되면 충, 방전 전류를 정지시키게 되어, 전지의 파열, 발화 등의 위험이 방지되며, PTC소자는 가역적인 동작을 수행하기 때문에 PTC소자가 작동하여 전류가 차단된 후, 배터리의 온도가 하강하게 되면 PTC소자의 저항은 다시 감소하여 배터리가 정상 작동할 수 있게 된다.
또한, 상기 써멀 브레이커소자는 바이메탈을 이용하여 온도 및 전류와 대응하여 동작하는 소자로써, 배터리의 과충전시, 배터리의 온도가 상승하거나, 외적 환경에 의해 배터리에 단락이 발생되어 과전류가 흐르면 이를 감지하여 전류의 흐름을 차단시키는 동작을 수행한다.
한편, 상기 홀더(70)는 상기 배터리 셀(10)의 상부에 결합되어 상기 양, 음극접속플레이트(30, 40)를 안착시킴과 동시에 상기 보호회로모듈(20)을 지지하여 구성요소들 간의 유동을 방지하도록 마련된다.
여기서, 상기 홀더(70)는 상기 보호회로모듈(20)과 상기 배터리 셀(10) 사이에 배치되며, 상기 배터리 셀(10)의 상부에 결합될 수 있다.
또한, 상기 홀더(70)는 상기 배터리 셀(10)의 양, 음극단자(12, 14)와 결합되는 위치에 상기 양, 음극접속플레이트(30, 40)를 배치시키기 위한 개구부(72 ,74)를 형성할 수 있다.
또한, 상기 양, 음극접속플레이트(30, 40)는 니켈 플레이트로 마련될 수 있으며, 상기 보호회로모듈(20)은 상기 양, 음극접속플레이트(30, 40)와 점 용접(Spot Welding)으로 결합될 수 있다.
한편, 본 고안에 따른 배터리 팩은, 배터리 셀(10)과 보호회로모듈(20)이 결합된 배터리 셀(10)의 상부에 상기 구성요소들을 수용하도록 상부케이스(80)가 마련되고, 배터리 셀(10)의 하부를 수용하도록 하부케이스(90)가 마련된다.
여기서, 상기 홀더(70)의 측부면 또는 양측부면에는 복수의 돌출부(76)가 형성되며, 상기 상부케이스(80)에는 상기 돌출부(76)와 대응되는 위치에 결합홈(86)이 형성되어 끼움 결합될 수 있다.
또한, 상기 상부케이스(80)는, 도 1 에서와 같이, 수분의 침투에 의한 배터리 팩의 침수여부를 확인하기 위한 침수테잎(82)을 추가적으로 포함할 수 있다.
여기서 상기 침수테잎(82)은 침수상태 확인용 라벨로서, 배터리 팩에 침수가 발생한 경우, 색의 변화 내지 침수테잎(82)에 표시된 표식의 번짐에 의해 침수상태를 확인 가능하도록 마련된다.
상기 침수테잎(82)은 상기 상부케이스(80)에 마련된 부착부에 부착되어, 상기 배터리 팩의 침수여부를 확인할 수 있으며, 이외에도 상기 상부케이스(80)의 다양한 위치에 배치될 수 있다.
또한, 상기 하부케이스(90) 및 배터리 셀(10)의 사이에는 양면에 접착제가 도포된 양면테잎(19)이 개재되어 상호 결합되며, 상기 양면테잎(19)에 의해 배터리 셀(10)과 하부케이스(90)의 유동이 방지될 수 있다.
한편, 본 고안에 따른 배터리 팩은, 상기 배터리 셀(10)에 안전소자(50)가 내장된 보호회로모듈(20), 양, 음극접속플레이트(30, 40), 홀더(70) 및 상, 하부케이스(80, 90)가 결합된 상태에서, 상기 배터리 셀(10)의 측부에서부터 정면부 및 배면부를 경유하여 감싸는 라벨을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 라벨은 상기 배터리 팩의 구성요소 간의 유동을 방지하며 기구적 견고성을 증가시키며, 외면에 문자나 이미지 또는 그래픽 중 하나 이상을 표시할 수 있다.
즉, 상기 문자나 이미지 또는 그래픽을 통해 제품의 상표나 상품명 또는 제조회사 등의 표시가 가능하다.
전술한 바와 같이, 본 고안에 따른 안전소자가 내장된 보호회로모듈을 포함하는 배터리 팩은, 배터리 셀과 보호회로모듈을 보호하기 위한 안전소자를 보호회로모듈 상에 관통부를 형성하여 내장시킴으로써, 배터리 팩의 전체적인 높이를 감소시킬 수 있으며, 배터리 팩의 결합 공정을 간소화시켜 제조 공정의 효율성을 증대시킴과 동시에 제조 단가도 감소될 수 있다.
이상, 본 고안은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 고안의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 고안의 기술적 사상과 하기 될 실용신안등록청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 배터리 셀 20 : 보호회로 모듈
30 : 양극접속플레이트 40 : 음극접속플레이트
50 : 안전소자 70 : 홀더
80 : 상부케이스 90 : 하부케이스

Claims (13)

  1. 양극단자 및 음극단자를 포함하는 배터리 셀과;
    상기 배터리 셀과 전기적으로 연결되며, 본 배터리 셀의 과충전 내지 과방전을 방지하기 위한 보호회로모듈과;
    상기 양극단자와 상기 보호회로모듈을 접속시키는 양극접속플레이트와;
    상기 음극단자와 상기 보호회로모듈을 접속시키는 음극접속플레이트와;
    상기 양, 음극단자와 전기적으로 연결되며, 상기 배터리 셀의 과열에 따른 파손 및 폭발을 방지하기 위한 안전소자와;
    상기 배터리 셀의 상부에 결합되며, 본 배터리 셀의 양극단자 및 음극단자와 결합되는 위치에 개구부가 마련된 홀더와;
    상기 보호회로모듈, 홀더, 양, 음극접속플레이트를 수용하도록 마련되어 상기 배터리 셀의 상부에 결합되는 상부케이스와;
    상기 배터리 셀의 하부에 결합되는 하부 케이스;를 포함하며,
    상기 안전소자는 상기 보호회로모듈의 일측에 형성된 내장관통부에 내장 설치되는 것을 특징으로 하는 안전소자가 내장된 보호회로모듈을 포함하는 배터리 팩.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 내장관통부의 내주면에는 상기 안전소자가 거치되어 지지되는 거치돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 안전소자가 내장된 보호회로모듈을 포함하는 배터리 팩.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 거치돌출부는 상기 내장관통부의 내주면을 따라 전체 또는 일부분에 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 안전소자가 내장된 보호회로모듈을 포함하는 배터리 팩.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 안전소자는 단면을 기준으로 외면의 일측과 타측에 각각 상기 양극단자와 음극단자가 전기적으로 연결되는 양극연결도금부와 음극연결도금부를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전소자가 내장된 보호회로모듈을 포함하는 배터리 팩.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 안전소자가 내장된 보호회로모듈을 포함하는 배터리 팩은 상기 안전소자가 보호회로모듈에 내장된 후, 상기 내장관통부의 상, 하부에 접착되는 절연부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전소자가 내장된 보호회로모듈을 포함하는 배터리 팩.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 양극접속플레이트는 측면을 기준으로 '
    Figure utm00005
    ' 형상으로 마련되며, 저면부가 상기 양극단자에 전기적으로 연결되며, 상면부가 상기 보호회로모듈에 전기적으로 연결되며, 상기 저면부에는 양극접속관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 안전소자가 내장된 보호회로모듈을 포함하는 배터리 팩.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 음극접속플레이트는 정면을 기준으로 '
    Figure utm00006
    ' 형상으로 마련되며, 저면부가 상기 음극단자에 전기적으로 연결되며, 상면부가 상기 보호회로모듈에 전기적으로 연결되며, 상기 저면부에는 음극접속관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 안전소자가 내장된 보호회로모듈을 포함하는 배터리 팩.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 홀더의 측부면 또는 양측부면에는 복수의 돌출부가 형성되며, 상기 상부케이스에는 상기 돌출부와 대응되는 위치에 결합홈이 형성되어 상호 결합되는 것을 특징으로 하는 안전소자가 내장된 보호회로모듈을 포함하는 배터리 팩.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 양극접속플레이트와 음극접속플레이트는 니켈 플레이트로 마련되는 것을 특징으로 하는 안전소자가 내장된 보호회로모듈을 포함하는 배터리 팩.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 안전소자는 PTC(Positive Temperature Coefficient)소자 또는 써멀 브레이커(Thermal Breaker)소자 중 어느 하나로 마련되는 것을 특징으로 하는 안전소자가 내장된 보호회로모듈을 포함하는 배터리 팩.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호회로모듈은 상기 양극접속플레이트와 음극접속플레이트가 결합되는 위치에 용접봉이 삽입되기 위하여 형성되는 제 1, 2 관통부를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전소자가 내장된 보호회로모듈을 포함하는 배터리 팩.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 보호회로모듈은 상기 양극접속플레이트 및 음극접속플레이트와 점 용접(Spot Welding)으로 결합되는 것을 특징으로 하는 안전소자가 내장된 보호회로모듈을 포함하는 배터리 팩.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 보호회로모듈은 상기 배터리 셀의 상부에 배치되어 상기 제 1, 2 관통부를 통하여 상기 양, 음극접속플레이트와 대응되는 상기 양, 음극단자를 점 용접으로 결합시키는 것을 특징으로 하는 안전소자가 내장된 보호회로모듈을 포함하는 배터리 팩.
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