KR20110043434A - 배터리 조립체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수개의 베어셀과 커플링 탭의 용접 시 복수개의 베어셀을 유동 없이 밀착되도록 하여 정확한 위치에 커플링 탭을 고정시킬 수 있는 배터리 조립체에 관한 것이다. 본 발명에 따른 배터리 조립체는 상부면에 전극단자가 구비된 복수개의 베어셀; 상기 복수개의 베어셀이 수용되며, 상기 전극단자를 노출시키는 내부 단자노출부가 구비된 제1프레임; 상기 제1프레임의 상기 내부 단자노출부에 안착되어, 상기 복수개의 상기 전극단자를 연결시키는 커플링 탭;을 포함하되, 상기 제1프레임 상부에는 상기 커플링 탭을 고정하기 위한 리브괘지부가 더 형성된다. 이러한 구성에 의하여, 제품의 불량이 감소되어 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

배터리 조립체{Battery assembly}
본 발명은 배터리 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수개의 베어셀과 커플링 탭의 용접 시 커플링 탭을 고정시키기 위한 배터리 조립체에 관한 것이다.
베어셀은 양극판, 음극판 및 그 사이에 개재된 세퍼레이터로 구성되는 전극조립체를 전해액과 함께 캔에 수납하고, 캔의 상단부를 캡조립체로 밀봉하여 형성된다. 여기서, 캡조립체의 상부로 음극판과 전기적으로 연결된 전극단자가 돌출된다.
그리고, 커플링 탭은 통상 경직한 형태의 판상 금속편으로 이루어져 있어서 복수개의 베어셀들의 전극단자 상에 위치된 커플링 탭의 해당 부위를 용접, 솔더링, 기계적인 체결에 의하여 전극단자와 전기적으로 연결된다.
이때, 복수개의 베어셀들을 연결하기 위하여 복수개의 전극단자들 상에 커플링 탭을 위치시키는 경우, 복수개의 베어셀들이 고정되지 않고 움직이기 때문에 정확한 위치에 커플링 탭을 체결하기가 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 복수개의 베어셀들과 커플링 탭을 고정시킬 수 있는 별도의 고정부재가 없기 때문에 커플링 탭 자체가 틀어지거나 꺾일 수 있어 제품 제작 시 불량이 다수 발생된다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 복수개의 베어셀을 연결하기 위한 커플링 탭을 이용하여 복수개의 베어셀을 유동 없이 밀착되도록 하여 정확한 위치에 커플링 탭을 고정시킬 수 있는 배터리 조립체를 제공하는 데 있다.
본 발명에 의한 배터리 조립체는 상부면에 전극단자가 구비된 최소한 하나 이상의 베어셀; 상기 베어셀이 수용되며, 상기 전극단자를 노출시키는 내부 단자노출부가 구비되고 상기 내부단자노출부에 인접하게 위치된 최소한 하나의 프레임연장부로 이루어진 제1프레임; 상기 제1프레임의 상기 내부 단자노출부에 안착되어 상기 제1프레임과 결합되는 커플링 탭을 포함하되,
상기 커플링 탭은 상기 전극단자와 접촉되는 단자접촉부와, 상기 전극단자에 인접하게 커플링 탭을 유지하기 위하여 상기 최소한 하나의 프레임연장부에 결합되는 돌출부로 이루어진 배터리 조립체를 제공한다.
또한, 본 발명에서 상기 프레임연장부는 한쌍으로 형성되고 상기 커플링 탭과 결합되기 위한 보호회로 모듈을 수용하는 공간부를 형성할 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 한쌍의 프레임연장부의 어느 하나에는 커플링 탭과 전극단자사이의 용접을 위한 용접용 개구부를 포함하거나 보조 개구부를 형성하여 보조개구부를 통하여 리드부재가 인출되어 보호회로 모듈에 연결되도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 한쌍의 프레임연장부는 상기 커플링 탭이 삽입되는 슬롯을 포함하고, 상기 커플링 탭이 상기 슬롯에 위치할 때 단자접촉부가 상기 전극단자에 인접하게 위치되어지게 한다.
또한, 본 발명에서 상기 슬롯은 상기 한쌍의 프레임연장부의 내표면상에 형성가능하다.
또한, 본 발명에서 상기 돌출부는 상기 한쌍의 프레임연장부에 실질적으로 평행한 방향으로 연장된 제1수직리브와 제2수직리브를 포함하여 상기 프레임연장부와 결합되고, 상기 제1수직리브와 제2수직리브는 상기 커플링 탭의 단자접촉부에 실질적으로 수직한 방향에서 연장 형성된다.
또한, 본 발명에서 상기 돌출부는 상기 제1수직리브와 제2주식리브로부터 외측으로 연장된 하나이상의 돌출리브를 포함하여 상기 한쌍의 프레임연장부와 결합되어 상기 커플링 탭을 상기 전극단자에 인접한 위치에서 고정한다.
또한, 본 발명에서 상기 제1수직리브에서 연장된 제1돌출리브와 상기 제1돌출리브와 반대방향으로 연장형성된 제2돌출리브를 포함한다.
또한, 본 발명은 상기 한쌍의 프레임연장부의 어느 하나는 상기 제2돌출리브가 수용되는 개구부를 더 포함한다.
또한, 본 발명은 제2수직리브가 상기 제1돌출리브와 평행한 방향으로 연정형성된 제3돌출리브를 포함하도록 한다.
또한, 본 발명에서 상기 프레임연장부에 보호회로 모듈이 인접하게 위치하여 상기 보호회로 모듈은 상기 커플링 탭을 통하여 전극단자와 연결되며, 상기 제1프레임에 의하여 베어셀과 절연될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 베어셀, 제1프레임 및 보호회로모듈을 수용하는 제2프레임을 더 포함가능하다.
또한, 본 발명에서 상기 제1프레임은 외측에 돌기부를 형성하고, 상기 제2프레임은 상기 돌기부에 대응하는 위치에 돌기괘지부를 형성하여 상기 제1프레임과 제2프레임은 상기 돌기부와 돌기괘지부의 결합에 의하여 상기 제1프레임과 제2프레임이 정렬되어 결합될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 제2프레임은 제1서브프레임과 제2서브프레임이 결합되어 형성가능하다.
또한, 본 발명에서 상기 제1프레임의 일측에는 상기 베어셀을 상기 제1프레임에서 삽입 또는 인출을 용이하게 하기 위한 최소한 하나의 오목부를 외표면에 형성할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 하나이상의 베어셀과 커플링 탭의 용접 시 복수개의 베어셀을 유동 없이 밀착되도록 하여 정확한 위치에 커플링 탭을 고정시킬 수 있음으로써, 제품의 불량이 감소되어 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 조립체를 나타내는 분해사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 커플링 탭을 나타내는 사시도.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1프레임과 커플링 탭이 결합된 상태를 나타내는 사시도.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1프레임과 커플링 탭이 결합된 상태를 나타내는 평면도.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 코어팩을 나타내는 사시도.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 코어팩 외부에 제2프레임이 조립된 상태를 나타내는 사시도.
도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 조립체를 나타내는 사시도.
이하 첨부한 도면을 참고 하여 본 발명의 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 기재한다. 다만, 본 발명은 청구범위에 기재된 범위 안에서 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 하기에 설명하는 실시예는 표현 여부에 불구하고 예시적인 것에 불과하다.
본 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 도면에서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 아울러, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장될 수 있으며 실제의 층 두께나 크기와 다를 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 조립체를 나타내는 분해사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 조립체는 전극조립체(미도시)와 그 외주면을 감싸는 캔으로 구성된 한 쌍의 베어셀(10)과, 베어셀(10)과 전기적으로 연결된 보호회로 모듈(30), 제1프레임(20), 제2프레임(40) 및 테이핑 부재(50)를 포함한다. 본 발명에서는 캔형 이차전지에 대해 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상부면(10c)에 전극단자(11)가 노출된 베어셀(10)은 전극조립체와, 전극조립체를 수용하는 캔을 구비하며, 전극조립체는 양면에 양극 활물질이 코팅된 양극판, 세퍼레이터, 양면에 음극 활물질이 코팅된 음극판을 포함하여 이루어진다.
양극판과 음극판 각각으로부터 연장되는 영역에는 전극탭이 접합된다. 이러한 전극탭 중 하나는 캔 또는 캡플레이트와 연결되고, 다른 하나는 전극단자(11)에 연결되어 전극단자(11)가 캔 외부로 노출되며 보호회로 모듈(30)과 전기적으로 연결된다.
보호회로 모듈(30)은 전극단자(11)와의 전기적인 접속을 위해 설치된 전기접속단자(미도시)를 포함하며, 그 상부에 외부 입출력 단자부(31)를 더 포함한다.
제1프레임(20)은 한 쌍의 베어셀(10) 각각의 장측면(10a)이 하나씩 노출되도록 사각형 혹은 'ㅁ'자 형상으로 형성되며, 한 쌍의 베어셀(10)이 억지끼움되어 삽입되도록 베어셀(10)의 외형과 동일한 형태로 형성될 수 있다.
이러한 제1프레임(20)의 상부에는 베어셀(10)의 전극단자(11)가 노출되도록 내부 단자노출부(24)가 더 형성되고, 제1프레임(20)의 상측으로는 프레임연장부(21)가 더 형성된다. 즉, 프레임연장부(21)는 베어셀(10)의 상부면(10c)과 맞닿는 제1프레임(20)의 한 쌍의 변으로부터 베어셀(10)의 외측 방향으로 연장된다.상기 프레임연장부(21)는 최소한 하나 형성되나 바람직하게는 한쌍으로 이루어지고 상기 커플링 탭(60)과 연결되거나 결합되는 보호회로 모듈(30)을 수용하는 공간부를 형성하게 된다.
그리고, 프레임연장부(21) 각각의 내측에는 커플링 탭(60)을 고정하기 위한 리브괘지부 또는 슬롯(slots, 22)가 더 형성되어, 전극단자(11)와 커플링 탭(60)을 용이하게 용접할 수 있도록 한다. 이하에서 상기 리브괘지부와 슬롯은 동일한 기능을 하는 용어로 지칭하기로 한다. 또한, 제1프레임(20)의 하단부에는 서로 마주하는 한 쌍의 오목부(27)가 형성된다. 오목부(27)는 제1프레임(20)의 내부로 베어셀(10)의 삽입 및 인출이 용이하게 이루어지도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1프레임(20)은 베어셀(10)의 한 쌍의 장측면(10a)이 노출되는 사각형 또는 'ㅁ'자 형상으로 형성되었지만, 베어셀(10)의 한 쌍의 장측면(10a) 및 하부면(10d)이 노출되도록 영문자 'C' 또는 'ㄷ'자 형상으로 형성될 수 있다.
이러한 제1프레임(20)의 내부 단자노출부(24) 상에는 한 쌍의 전극단자(11)를 연결시키는 커플링 탭(60)이 안착된다. 커플링 탭(60)은 전극단자(11)와 접촉되는 단자접촉부(63)와, 상기 전극단자에 인접하게 커플링 탭(60)을 유지하기 위하여 상기 최소한 하나의 프레임연장부에 결합되는 돌출부로 이루어진다. 상기 돌출부는 상기 단자접촉부(63)의 양단에서 수직으로 연장되는 한 쌍의 수직리브(61) 및 수직리브(61) 각각에서 서로 반대되는 방향으로 연장되는 돌출리브(62)로 이루어진다. 그리고, 커플링 탭(60)은 보호회로 모듈(30)과 전기적으로 연결되는데, 이를 위해 커플링 탭(60)과 보호회로 모듈(30) 사이에는 리드부재(미도시)가 더 구비될 수 있다. 리드부재의 일단이 커플링 탭(60)에 연결되고, 보조 개구부(26)를 통해 인출된 리드부재의 타단이 보호회로 모듈(30)에 연결될 수 있다.
상기와 같이 제1프레임(20)을 사이에 두고 보호회로 모듈(30)과 전기적으로 연결된 베어셀(10)에는 배터리 팩의 외관 일부를 형성하도록 제2프레임(40)이 결합된다.
제2프레임(40)은 상부 제2프레임(40a)과 하부 제2프레임(40b)이 각각 별도로 구비되어 상호 결합에 의해 형성되었지만, 일체형으로 형성될 수 있다. 그리고, 이러한 제2프레임(40)의 외측을 테이핑 부재(50)로 감싸서 베어셀(10)과 제2프레임(40)의 결합력을 보강할 수 있다.
제1프레임(20)과 제2프레임(40)의 결합력을 향상시키기 위하여, 제1프레임(20)에는 돌기부(23)가 형성되고, 제2프레임(40)에는 돌기괘지부(43)가 형성된다. 이때, 돌기부(23)와 돌기괘지부(43)는 서로 대응되는 위치에 형성된다. 그리고, 설명하지 않은 용접용 개구부(25)는 커플링 탭(60)과 베어셀들(10)의 전극단자(11)를 용접할 때, 용접봉이 삽입되는 공간이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 커플링 탭을 나타내는 사시도이다.
도 2를 참조하면, 커플링 탭(60)은 제1프레임(20)의 내부 단자노출부(24)에 안착되어 베어셀(10)의 한 쌍의 전극단자(11)를 전기적으로 연결시키는 것으로, 전극단자(11)와 접촉되는 단자접촉부(63)와, 상기 전극단자에 인접하게 커플링 탭(60)을 유지하기 위하여 상기 최소한 하나의 프레임연장부에 결합되는 돌출부로 이루어진다. 그리고 상기 돌출부는 상기 단자접촉부(63)의 양단에서 수직으로 연장되는 한 쌍의 수직리브(61a,61b)를 포함한다. 그리고, 커플링 탭(60)은 수직리브(61) 각각에서 서로 반대되는 방향으로 연장되는 제1 돌출리브(62a) 및 제2 돌출리브(62b)를 더 포함한다.
즉, 제1 돌출리브(62a)는 일측 수직리브(61a)의 좌측으로 연장되고, 제2 돌출리브(62b)는 타측 수직리브(61b)의 우측으로 연장될 수 있다. 또한, 타측 수직리브(61b)에는 좌측으로 연장되는 제3 돌출리브(62c)가 더 형성될 수 있다. 이러한 돌출리브들(62a,62b,62c)은 제1프레임(20)의 리브괘지부 또는 슬롯(22)에 삽입되어 커플링 탭(60)을 고정시킬 수 있다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1프레임과 커플링 탭이 결합된 상태를 나타내는 사시도이고, 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1프레임과 커플링 탭이 결합된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 제1프레임(20)에 각 베어셀(10)의 하나의 장측면(10a)이 노출되도록 억지끼움된 상태에서 커플링 탭(60)이 내부 단자노출부(24)에 안착되어 결합된다. 보다 상세히 설명하면, 커플링 탭(60)의 단자접촉부(63)가 내부 단자노출부(24)에 안착되며, 수직리브(61)는 제1프레임(20)의 프레임연장부(21)에 내접하도록 위치된다. 여기서, 프레임연장부(21)는 베어셀(10)의 상부면(10c)과 맞닿는 제1프레임(20)의 한 쌍의 변으로부터 베어셀(10)의 외측 방향으로 연장된 영역이다.
그리고, 돌출리브(62)는 프레임연장부(21)의 내측에 형성된 리브괘지부 또는 슬롯(22)에 의해 괘지된다. 이에 따라 커플링 탭(60)이 내부 단자노출부(24)에 고정되어 베어셀(10)의 전극단자(11,도 1 참조)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 이때, 커플링 탭(60)은 제1프레임(20)의 상부에서 삽입되는 형태로 안착된다.
여기서, 베어셀(10)의 전극단자(11)와 커플링 탭(60)은 용접에 의해 연결될 수 있는데, 돌출리브(62)가 리브괘지부(22)에 괘지됨으로써, 커플링 탭(60)이 전극단자(11)의 정확한 위치에 용접될 수 있다. 그리고, 제1프레임(20)의 프레임연장부(21) 일 영역에는 용접봉이 삽입되기 위한 용접용 개구부(25)가 형성되어 커플링 탭(60)과 전극단자(11)를 용이하게 용접 가능하다.
또한, 용접용 개구부(25)와 대향하는 프레임연장부(21)에는 보조 개구부(26)가 더 형성될 수 있는데, 이는 제1프레임(20)에 커플링 탭(60)을 삽입할 때, 커플링 탭(60)을 끝까지 잡은 상태로 안전하게 단자노출부(24)에 안착되도록 할 수 있는 공간이다.
여기서, 커플링 탭(60)의 일측 수직리브(61a)는 좌측으로만 제1 돌출리브(62a)가 연장되어 있으므로 용접용 개구부(25)를 막지 않을 수 있다. 또한, 커플링 탭(60)의 타측 수직리브(61b)는 양측으로 각각 제2 돌출리브(62b) 및 제3 돌출리브(63b)가 연장되어 있으므로 보조 개구부 (26)에 위치되는 제2 돌출리브(62b)를 잡고 커플링 탭(60)을 제1프레임(20) 방향으로 삽입할 수 있다.
제1프레임(20)은 사각형 또는 'ㅁ'자 형상으로 형성되어 한 쌍의 베어셀(10)의 장측면(10a)이 마주하도록, 즉 한 쌍의 베어셀(10)의 장측면(10a)이 하나씩 노출되도록 배치된다. 이때, 제1프레임(20)은 베어셀(10)의 외형과 일치하는 형상으로 형성되어 제1프레임(20)에 베어셀(10)이 억지끼움되며 조립된다. 그리고, 베어셀(10)이 제1프레임(20)에 결합된 후에도 전극단자(11)가 노출되도록 제1프레임(20)의 상부에는 내부 단자노출부(24)가 형성된다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 코어팩을 나타내는 사시도이다.
도 4a를 참조하면, 베어셀(10) 및 커플링 탭(60)이 결합된 제1프레임(20) 상부면에는 보호회로 모듈(30)이 안착된다. 여기서, 보호회로 모듈(30)은 제1프레임(20)에 용접 또는 절연테이프에 의해 부착될 수 있다.
커플링 탭(60)은 제1프레임(20)에 안착된 보호회로 모듈(30)과 전기적으로 연결되되, 제1프레임(20)이 베어셀(10)과 보호회로 모듈(30) 사이에 위치하여 커플링 탭(60) 외의 영역을 절연시킨다. 보호회로 모듈(30)은 커플링 탭(60)과 물리적으로 결합되는 동시에 전기적으로 접속되며, 인쇄회로기판(도면부호 미기재)을 포함하여 이루어진다. 인쇄회로기판에는 배터리에 대한 충전 및 방전을 제어함으로써 충전 상태를 균일하게 하는 회로, 또는 과방전 및 과충전을 방지하는 회로와 같은 보호회로가 형성되어 있다.
또한, 보호회로 모듈(30)은 써미스터(Thermistor) 또는 온도 퓨즈와 같은 보호소자를 포함할 수 있다. 이들은 전지의 온도상승이나 과도한 충방전으로 전지의 전압, 전류가 규정 이상으로 되는 경우에 전류를 차단함으로써, 전지의 파열, 발화 등의 위험을 방지한다. 또한, 보호회로 모듈은 인쇄회로기판에 커플링 탭과의 전기적인 접속을 위해 설치된 전기접속단자(미도시)를 포함하여 이루어진다.
이와 같은 보호회로 모듈(30)은 베어셀(10)과 외부기기(미도시)와의 사이에 전기적 신호를 주고 받기 위한 것으로, 이를 위해 상부에 보호회로 모듈(30)과 외부기기와의 전기적 매개체 역할을 하는 외부 입출력 단자부(31)를 더 포함하여 이루어진다. 외부 입출력 단자부(31)는 금속부(31a)와, 금속부(31a)를 감싸는 하우징부(31b)를 포함하여 이루어진다.
금속부(31a)는 전도성 재질인 금(Au)으로 도금되어 이루어져 베어셀(10)과 외부기기와의 사이에 전기신호를 흐를 수 있게 하는 역할을 하며, 하우징부(31b)는 절연성 재질인 플라스틱 재질로 이루어져 하우징부(31b)에 일정 간격으로 개재된 금속부(31a)를 상호 절연하는 역할을 한다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 코어팩 외부에 제2프레임이 조립된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 4b를 참조하면, 제2프레임(40)은 상부의 제1 서브프레임(40a) 및 하부의 제2서브프레임(40b)이 각각 별도로 구비되어 상호 결합함에 의해 보호회로 모듈(20)과 제1프레임(10)이 장착된 베어셀(10)을 감싸며 수용할 수 있다. 그리고, 제2프레임(40)에는 외부 입출력 단자부(31)를 외부로 노출시킬 수 있는 외부 단자노출부(42)가 구비될 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에서 제2프레임(40)은 상부 제2프레임(40a) 및 하부 제2프레임(40b)이 각각 별도로 구비되어 상호 결합하였지만, 베어셀(10)의 한 쌍의 장측면(10a)이 노출되도록 사각형 또는 'ㅁ'자 형상의 일체형으로 제2프레임(40)을 형성할 수 있다.
여기서, 제1프레임(20)은 베어셀(10)과 보호회로 모듈(30)을 절연시키는 역할을 하며, 제2프레임(40)은 배터리 팩의 외곽 형태 및 강도를 위해 설치된다. 이러한 제1프레임(20)과 제2프레임(40)은 PC(Polycarbonate), PETG(Polyethylene Terephthalate Glycol), PE(PolyEthylene), PP(PolyPropylene), 및 ABS(Acronitrile-Butadiene-Styren)으로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나로 형성될 수 있다. 이에 의해 제2프레임(40)이 사각형 또는 'ㅁ'자 형상의 일체형으로 형성되었을 경우, 소재에서 발생되는 약간의 탄성력에 의해 제2프레임(40)을 제1프레임(20)에 용이하게 조립할 수 있다.
도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 조립체를 나타내는 사시도이다.
도 4c를 참조하면, 코어팩이 제2프레임(40)과 조립된 후, 테이핑 부재(50)가 그 외측을 감쌀 수 있다. 테이핑 부재(50)는 코어팩과 제2프레임(40)의 결합 상태를 보강하기 위해 사용되는데, 제2프레임(40)과 코어팩 간의 체결부만을 국부적으로 감싸는 형태일 수도 있고, 제2프레임(40)과 코어팩의 외면 전체를 감싸는 단일의 시트 형상일 수도 있다. 여기서, 테이핑 부재(50)의 형상에 대해서는 한정하지 않는다.
이와 같은 테이핑 부재(50)는 이차전지의 방전용량이나 제조일자 등이 인쇄될 뿐만 아니라, 이차전지에 대한 보호나 절연 기능 등을 포함하는 포장용 라벨일 수 있다. 포장용 라벨의 소재로는 통상적으로 포장재로 사용되는 합성수지 또는 종이 등을 사용할 수 있으나, 바람직하게는 수축튜브를 사용하는 것이 좋다.
이와 같이, 복수개의 베어셀(10)을 연결하기 위한 커플링 탭(60)에 돌출리브(62)를 형성하고, 복수개의 베어셀(10)을 수용하는 제1프레임(20)에는 리브괘지부(22)를 형성함에 의해 복수개의 베어셀(10)과 커플링 탭(60)의 용접 시 복수개의 베어셀(10)을 유동 없이 밀착되도록 할 수 있다. 또한, 정확한 위치에 커플링 탭(60)을 고정시킬 수 있음으로써, 제품의 불량이 감소되어 생산성이 향상시킬 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 베어셀
20 : 제1프레임
30 : 보호회로 모듈
40 : 제2프레임
50 : 테이핑 부재
60 : 커플링 탭
24 : 단자노출부
11 : 전극단자
63 : 단자접촉부
61 : 수직리브
62 : 돌출리브
22 : 슬롯

Claims (16)

  1. 상부면에 전극단자가 구비된 최소한 하나 이상의 베어셀;
    상기 베어셀이 수용되며, 상기 전극단자를 노출시키는 내부 단자노출부가 구비되고 상기 내부단자노출부에 인접하게 위치된 적어도 하나의 프레임연장부로 이루어진 제1프레임;
    상기 제1프레임의 상기 내부 단자노출부에 안착되어 상기 제1프레임과 결합되는 커플링 탭을 포함하되,
    상기 커플링 탭은 상기 전극단자와 접촉되는 단자접촉부와, 상기 전극단자에 인접하게 커플링 탭을 유지하기 위하여 상기 적어도 하나의 프레임연장부에 결합되는 돌출부로 이루어진 것을 특징으로 하는 배터리 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프레임연장부는 한쌍으로 형성되고 상기 커플링 탭과 결합되기 위한 보호회로 모듈을 수용하는 공간부를 형성하는 것을 특징으로 하는 배터리 조립체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 한쌍의 프레임연장부의 어느 하나에는 커플링 탭과 전극단자사이의 용접을 위한 용접용 개구부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 조립체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 한쌍의 프레임연장부의 어느 하나에는 보조 개구부가 형성되고, 상기 보조개구부를 통하여 리드부재가 인출되어 보호회로 모듈에 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 조립체.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 한쌍의 프레임연장부는 상기 커플링 탭이 삽입되는 슬롯을 포함하고, 상기 커플링 탭이 상기 슬롯에 위치할 때 단자접촉부가 상기 전극단자에 인접하게 위치되는 것을 특징으로 하는 배터리 조립체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 슬롯은 상기 한쌍의 프레임연장부의 내표면상에 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 조립체.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 한쌍의 프레임연장부에 실질적으로 평행한 방향으로 연장된 제1수직리브와 제2수직리브를 포함하여 상기 프레임연장부와 결합되고, 상기 제1수직리브와 제2수직리브는 상기 커플링 탭의 단자접촉부에 실질적으로 수직한 방향에서 연장 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 조립체.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 제1수직리브와 제2수직리브로부터 외측으로 연장된 하나이상의 돌출리브를 포함하여 상기 한쌍의 프레임연장부와 결합되어 상기 커플링 탭을 상기 전극단자에 인접한 위치에서 고정하는 것을 특징으로 하는 배터리 조립체.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1수직리브에서 연장된 제1돌출리브와 상기 제1돌출리브와 반대방향으로 연장형성된 제2돌출리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 조립체.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 한쌍의 프레임연장부의 어느 하나는 상기 제2돌출리브가 수용되는 개구부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 조립체.
  11. 제8항에 있어서
    상기 제2수직리브는 상기 제1돌출리브와 평행한 방향으로 연정형성된 제3돌출리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 조립체.
  12. 제1항에 있어서
    상기 프레임연장부에 보호회로 모듈이 인접하게 위치하여 상기 보호회로 모듈은 상기 커플링 탭을 통하여 전극단자와 연결되며, 상기 제1프레임에 의하여 베어셀과 절연되는 것을 특징으로 하는 배터리 조립체.
  13. 제1항에 있어서
    상기 베어셀, 제1프레임 및 보호회로모듈을 수용하는 제2프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 조립체.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1프레임은 외측에 돌기부를 형성하고, 상기 제2프레임은 상기 돌기부에 대응하는 위치에 돌기괘지부를 형성하여 상기 제1프레임과 제2프레임은 상기 돌기부와 돌기괘지부의 결합에 의하여 상기 제1프레임과 제2프레임이 정렬되어 결합되는 것을 특징으로 하는 배터리 조립체.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2프레임은 제1 서브프레임과 제2 서브프레임이 결합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 조립체.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제1프레임의 일측에는 상기 베어셀을 상기 제1프레임에서 삽입 또는 인출을 용이하게 하기 위한 최소한 하나의 오목부를 외표면에 형성하는 것을 특징으로 하는 배터리 조립체.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170017514A (ko) * 2015-08-07 2017-02-15 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
WO2017061731A1 (ko) * 2015-10-07 2017-04-13 주식회사 엘지화학 전지셀 어셈블리

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2360754B1 (en) * 2010-01-26 2013-11-13 Samsung SDI Co., Ltd. Battery assembly
US8343651B2 (en) 2010-07-16 2013-01-01 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
KR101908587B1 (ko) * 2012-06-12 2018-10-17 에스케이이노베이션 주식회사 조립이 용이한 이차전지모듈
JP5796785B2 (ja) * 2012-09-28 2015-10-21 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
KR102016753B1 (ko) * 2013-02-05 2019-10-21 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR102073191B1 (ko) * 2013-08-05 2020-02-04 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR20150058807A (ko) * 2013-11-21 2015-05-29 삼성에스디아이 주식회사 배터리팩
KR200487172Y1 (ko) * 2013-11-28 2018-08-16 타이코에이엠피 주식회사 연결 단자, 센싱 모듈 및 이를 포함하는 배터리 모듈
KR102320036B1 (ko) * 2014-04-03 2021-11-01 타이코에이엠피 주식회사 배터리 모듈 어셈블리
JP6394063B2 (ja) * 2014-05-22 2018-09-26 株式会社村田製作所 組電池、蓄電装置、蓄電システム、電子機器、電動車両および電力システム
KR102210461B1 (ko) * 2014-07-23 2021-02-01 에스케이이노베이션 주식회사 단위전지모듈과 이를 포함하는 전지모듈 및 전지모듈의 제조방법과 이를 포함하는 전지팩
US20160093854A1 (en) * 2014-09-26 2016-03-31 Johnson Controls Technology Company Prismatic battery cell energy density for a lithium ion battery module
US10020534B2 (en) * 2014-09-26 2018-07-10 Johnson Controls Technology Company Free floating battery cell assembly techniques for lithium ion battery module
US10734618B2 (en) * 2017-12-05 2020-08-04 Robert Bosch Battery Systems Llc Prismatic-pouch hybrid battery module
CN112701386B (zh) * 2020-12-28 2022-04-26 合肥国轩高科动力能源有限公司 卷芯装配结构以及装配方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5013666B2 (ja) * 2003-10-17 2012-08-29 ソニー株式会社 外装フィルムを使用した電池パック及び電池パックの製造方法
KR100891080B1 (ko) * 2004-12-02 2009-03-30 주식회사 엘지화학 전지 팩 제조용 전지 연결부재
JP4716719B2 (ja) 2004-12-03 2011-07-06 三洋電機株式会社 電池パック
JP5127154B2 (ja) * 2005-05-23 2013-01-23 パナソニック株式会社 電池モジュール
EP1927147B1 (de) * 2005-09-20 2016-12-14 Metabowerke GmbH Akkupack sowie elektrohandwerkzeuggerät
KR100946579B1 (ko) 2005-10-21 2010-03-09 주식회사 엘지화학 중대형 전지팩용 유연성 버스 바
JP4855104B2 (ja) 2006-03-03 2012-01-18 三洋電機株式会社 電池パック
EP2006934A4 (en) * 2006-03-20 2014-05-28 Citic Guoan Mengguli New Energy Technology Co Ltd POWER LITHIUM ION BATTERY MODULE WITH FLEXIBLE PACKAGING
JP4293226B2 (ja) * 2006-11-02 2009-07-08 ソニー株式会社 バッテリ
JP5164470B2 (ja) 2007-08-07 2013-03-21 三洋電機株式会社 パック電池
KR100922468B1 (ko) 2007-09-21 2009-10-21 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR100922469B1 (ko) * 2007-09-21 2009-10-21 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR100954037B1 (ko) 2007-11-19 2010-04-20 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR101011802B1 (ko) 2007-12-14 2011-02-07 주식회사 엘지화학 우수한 제조공정성의 이차전지 팩 및 ｐｔｃ 소자
KR101012728B1 (ko) 2007-12-14 2011-02-09 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 ｐｃｍ 어셈블리 및 절연성 장착부재를포함하고 있는 이차전지 팩
JP2009176690A (ja) 2008-01-28 2009-08-06 Sanyo Electric Co Ltd パック電池
JP5243810B2 (ja) 2008-02-13 2013-07-24 パナソニック株式会社 電池パック
JP4980286B2 (ja) * 2008-04-01 2012-07-18 ソニー株式会社 電池パックおよび電池パックの外装ケース
KR20090106835A (ko) 2008-04-07 2009-10-12 이덕재 샴프마사지용기 및 마사지기구
KR100984133B1 (ko) * 2008-04-11 2010-09-28 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
US8163412B2 (en) * 2008-06-30 2012-04-24 Lg Chem, Ltd. Battery cell interconnect and voltage sensing assembly and method for coupling a battery cell assembly thereto

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170017514A (ko) * 2015-08-07 2017-02-15 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
WO2017061731A1 (ko) * 2015-10-07 2017-04-13 주식회사 엘지화학 전지셀 어셈블리

Also Published As

Publication number Publication date
US8697281B2 (en) 2014-04-15
JP5270637B2 (ja) 2013-08-21
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EP2325917B1 (en) 2014-03-12

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