KR20110057502A - 배터리 팩 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 베어셀과 보호회로 기판이 외부 충격을 받았을 때에도 내부저항이 증가되거나 커버 케이스가 분리되지 않는 배터리 팩을 제공하는 데 있다.
이를 위해 본 발명은 일 측에 개구부를 구비한 캔과 캔의 개구부를 밀봉하고 일 면에 적어도 하나의 결합홈이 형성된 캡 플레이트를 포함하는 베어셀; 금속 리드탭을 구비하며 금속 리드탭과 캡 플레이트가 고정체에 의하여 결합되는 보호회로 기판; 및 캡 플레이트와 금속 리드탭이 접촉되는 영역에 구비되어 고정체와 결합되는 결합부재;로 이루어지며, 결합부재는 베어셀과 서로 다른 재질로 이루어진 배터리 팩을 개시한다.
따라서, 상기한 배터리 팩은 외부 충격에도 베어셀과 보호회로 기판 사이의 내부저항이 증가되거나 커버 케이스가 분리되지 않는다.
배터리 팩, 캡 플레이트, 결합부재, 내부저항, 알루미늄, 니켈
Description
본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부 충격에도 내부저항(IR)이 증가되거나 커버 케이스의 분리 등의 불량이 야기되지 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 스크류(Screw) 체결 방식 등을 이용하여 베어셀과 보호회로 기판 사이를 전기적으로 연결하는데 전기적 저항이 작도록 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. 그런데, 종래의 이차 전지에서는 스크류가 체결되는 캡 플레이트의 재질이 알루미늄으로 이루어져 있어 기구적 특성이 약하다 는 단점을 가지고 있다.
따라서, 보호회로 기판과 알루미늄 재질의 캡 플레이트를 스크류 체결 방식으로 결합시킨 배터리 팩에 외부 충격이 가해질 경우 캡 플레이트의 알루미늄 뭉게짐 현상이 발생하여 배터리 팩의 내부저항이 증가되고 커버 케이스가 분리되는 현상이 나타난다.
이에 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로 베어 셀과 보호회로 기판이 외부 충격을 받았을 때에도 내부 저항이 증가되거나 커버 케이스가 분리되지 않는 배터리 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 조립성 및 팩의 신뢰성을 향상시킨 배터리 팩을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 배터리 팩은 일 측에 개구부를 구비한 캔과 상기 캔의 개구부를 밀봉하고 일 면에 적어도 하나의 결합홈이 형성된 캡 플레이트를 포함하는 베어셀; 금속 리드탭을 구비하며 상기 금속 리드탭이 상기 캡 플레이트와 고정체에 의하여 결합되는 보호회로 기판; 및 상기 캡 플레이트와 상기 금속 리드탭이 접촉되는 영역에 구비되어 상기 고정체와 결합되는 결합부재;를 포함하며, 상기 결합부재는 상기 베어셀과 서로 다른 재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 결합부재는 니켈과 같은 알루미늄보다 강도가 높은 재질로 된 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 캡 플레이트에 형성된 결합홈은 제1 결합홈과 제2 결합홈으로 이 루어지고, 상기 고정체는 상기 제1 결합홈과 결합하는 제1 고정체와 상기 제2 결합홈과 결합하는 제2 고정체로 이루어지며, 상기 결합부재는 상기 제1 고정체와 결합하는 제1 결합부재와 상기 제2 고정체와 결합하는 제2 결합부재로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 결합부재는 헤드부와 그 헤드부에서 연장된 로드부로 구성될 수 있고, 상기 헤드부는 상기 캡 플레이트 하면과 접촉되고, 상기 로드부는 상기 캡 플레이트를 관통하도록 결합될 수 있다.
또한, 상기 로드부는 상부로 개방되는 홈을 구비하여 상기 고정체와 결합될 수 있고, 상기 로드부의 하부 직경은 상부 직경보다 큰 직경을 가지도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 고정체는 스크류 볼트로 이루어질 수 있고, 상기 캡 플레이트의 개구부 양 측면에는 실링부재가 형성되어 상기 결합부재를 밀폐할 수 있다.
본 발명에 따른 또다른 배터리 팩은 캔과 캡 플레이트를 포함하는 베어셀; 및 금속 리드탭을 구비하며, 상기 금속 리드탭이 상기 캡 플레이트에 고정체에 의하여 결합되는 보호회로 기판; 상기 캡 플레이트는 상기 고정체와 상기 캡 플레이트가 결합되는 영역에 상기 캡 플레이트와 서로 다른 재질로 이루어진 결합부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 결합부는 니켈과 같은 알루미늄보다 강도가 높은 재질로 된 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 고정체는 제1 고정체와 제2 고정체로 이루어지며, 상기 결합부는 상기 제1 고정체와 결합하는 제1 결합부와 상기 제2 고정체와 결합하는 제2 결합부로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 결합부는 헤드부와 그 헤드부에서 연장된 로드부로 구성될 수 있다.
또한, 상기 결합부는 상기 캡 플레이트의 하부에서 상부로 압입되어 상기 캡 플레이트 외부로 돌출되지 않도록 밀폐시킬 수 있다.
또한, 상기 로드부는 상부로 개방되는 홈을 구비하여 상기 고정체와 결합될 수 있고, 상기 로드부의 하부 직경은 상부 직경보다 큰 직경을 가지도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 고정체는 스크류 볼트로 이루어질 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 배터리 팩은 외부 충격에도 베어셀과 보호회로 기판 사이의 내부저항이 증가되거나 커버 케이스가 분리되지 않는다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은 베어셀과 보호회로 기판의 내부저항 증가를 방지하면서 배터리 팩의 조립성 및 신뢰성을 향상시킨다.
이하, 첨부된 예시 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명하기로 한 다. 이하의 실시예들에서는 동일한 구성 요소에 대해 동일한 도면 부호를 사용하기로 하며, 동일한 구성요소의 중복되는 설명은 가능한 하지 않기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 분해사시도이다. 도 2는 도 1의 배터리 팩이 결합한 상태의 사시도이다. 도 3은 도 2에 도시된 배터리 팩의 I-I선을 절개한 상태의 부분 단면도이다. 도 4는 도 3에 도시된 스크류 볼트 주변을 확대하여 본 단면도이다. 도 5는 도 4와 비교하기 위한 비교예의 단면도이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)은 베어셀(110), 보호회로기판(120) 및 결합부재(115, 116)를 포함하여 형성된다. 본 실시예에서, 금속 리드탭(131, 132)을 제1 금속 리드탭(131)과 제2 금속 리드탭(132)으로 도시하여 설명하기로 한다. 또한, 본 실시예에서는 결합부재(115, 116)를 제1 결합부재(115)와 제2 결합부재(116)로 도시하여 설명하기로 한다. 또한, 본 실시예에서는 고정체(141, 142)를 제1 고정체(141)와 제2 고정체(142)로 도시하여 설명하기로 한다. 또한, 베어셀(110)에 형성된 결합홈(112, 113)은 제1 결합홈(112)과 제2 결합홈(113)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 제1 결합홈(112)과 제2 결합홈(113)이 형성된다. 또한, 상기 제1 결합홈(112)에는 제1 고정체(141)가 결합되고, 상기 제2 결 합홈(113)에는 제2 고정체(142)가 결합된다.
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(110b)과 캔의 개구부를 마감하는 캡 플레이트(110a)를 포함하여 형성될 수 있으며, 금속형 캔(110b)과 캡 플레이트(110a)에 전극단자(114)가 절연체(114a)에 의해 절연되어 설치될 수 있다.
도 1과 도 3에서는 캡 플레이트(110a)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)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, 밀봉조립체(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(114)와 연결되고, 보호회로 기판의 양극이 베어셀(110)의 양극인 밀봉조립체(111)와 제1 금속 리드탭(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 흐를 시에 보호회로 기판(120)의 음극과 전극단자(114)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 콘텐서 등의 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 과전류 등의 상황에서 베어셀(110)의 충방전 경로를 차단하여 베어셀(110)의 수명 열화, 과열 및, 폭발 등을 예방할 수 있다.
상기 제1 금속 리드탭(131)과 제2 금속 리드탭(132)은 일 단부가 보호회로 기판(120)에 결합되고, 반대 단부는 베어셀(110)과 맞닿는다. 또한, 제1 금속 리드 탭(131) 및 제2 금속 리드탭(132)과 베어셀(110)과 맞닿는 면에는 베어셀(110)의 제1 결합홈(112)과 제2 결합홈(113)이 형성된다. 이러한 제1 금속 리드탭(131) 및 제2 금속 리드탭(132)은 보호회로 기판(120)을 베어셀(110)의 일 면에 안착될 수 있도록 지지하고, 보호회로 기판(120)의 양극과 베어셀(110)을 전기적으로 연결시킨다.
상기 제1 고정체(141)는 제1 금속 리드탭(131)에 형성된 홀을 통해 베어셀(110)의 제1 결합홈(112)과 결합하고, 상기 제2 고정체(142)는 제2 금속 리드탭(132)에 형성된 홀을 통해 베어셀(110)의 제2 결합홈(113)과 결합한다. 상기 고정체(141, 142)는 스크류 볼트로 이루어질 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, 테이핑 등의 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 충 격으로부터 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 금속 리드탭(131, 132)이 캡 플레이트(110a)의 결합홈(112, 113)과 고정체(141, 142)로 결합하였을 때, 외부 충격이 가해져도 베어셀(110)과 보호회로 기판(120) 사이의 내부저항이 증가되거나 커버 케이스(150)가 분리되지 않는 효과가 발생한다. 보다 상세하게 설명하면, 도 5는 도 4와 비교하기 위한 예시 도면으로서, 도 5에서는 보호회로 기판(120)에 솔더링된 금속 리드탭(131)이 캡 플레이트(110a)의 결합홈(112)과 고정체(141)로 결합된 상태이다. 그런데, 도 5에 도시된 바와 같이, 고정체(141)가 체결되는 캡 플레이트(110a)는 알루미늄 재질로 이루어져 있어 알루미늄 뭉게짐 현상이 발생된다. 이러한 알루미늄 뭉게짐 현상은 캡 플레이트(110a)에 형성된 결합홈(112)에 고정체(114)가 체결될 때, 기구적 특성이 약한 알루미늄이 고정체(114)와의 체결력을 버티지 못하고 발생한다. 이때, 베어셀(110)이 외부에서 충격을 받을 경우, 고정체(114)가 들썩거림으로 인해서, 캡 플레이트(110a)로부터 고정체(114)가 이탈되는 현상이 발생한다. 이러한 현상은 배터리 팩의 내부저항을 증가시키고 커버 케이스가 분리되는 등의 주요한 불량을 야기한다. 이러한 이유로 본 발명은 알루미늄 뭉게짐 현상을 없애기 위해서 도 4에서 보는 바와 같이, 알루미늄 재질로 이루어진 캡 플레이트(110a)와 금속 리드탭(131)이 접촉되는 영역에 고정체(141)와 결합되는 결합부재(115)를 구비한다. 상기 결합부재(115)는 베어셀(110)과 서로 다른 재질로 이루어져 있으며, 보다 바람직하게는 니켈과 같은 알루미늄보다 강도가 높은 재질로 이루어질 수 있다. 따라서, 금속 리드탭(131)이 고정체(141)에 의해 캡 플레이트(110a)와 결합되는 영역이 알루미늄보다 강도가 높은 재질로 이루어진 결합부재(115)와 결합됨에 의해서 배터리 팩(100)의 신뢰성이 향상된다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 결합부재(115)는 헤드부(115a)와 그 헤드부에서 연장된 로드부(115b)로 구성되고, 상기 헤드부(115a)는 상기 캡 플레이트(110a) 하면과 접촉되고, 상기 로드부(115b)는 상기 캡 플레이트(110a)를 관통하도록 결합된다. 또한, 상기 로드부(115b)는 상부로 개방되는 홈을 구비하여 상기 스크류 볼트(141)와 결합된다. 또한, 상기 로드부(115b)의 하부 직경은 상부 직경보다 큰 직경을 가지도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 캡 플레이트(110a)의 개구부 양 측면에는 실링부재(117)가 형성되어 상기 결합부재(115)를 밀폐할 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩이 분해된 부분 단면도이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩(100)은 베어셀(110) 및 보호회로기판(120)를 포함하여 형성된다. 본 실시예에서 베어셀(100), 보호회로기판(120)은 앞서 설명하였기에 중복해서 설명하지 않기로 한다. 따라서, 본 실시예에서는 캡 플레이트(110a)에 형성된 결합부(118, 119) 주변을 도시하여 중점적으로 설명하기로 한다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 캡 플레이트(110a)는 상기 고정체(141, 142)와 상기 캡 플레이트(110a)가 결합되는 영역에 상기 캡 플레이트(110a)와 서로 다른 재질로 이루어진 결합부(118, 119)를 포함한다. 상기한 결합부(118, 119)를 포함하는 배터리 팩(100)은 보호회로 기판(120)에 솔더링된 금속 리드탭(131, 132)이 캡 플레이트(110a)와 고정체(141, 142)로 결합하였을 때, 외부 충격이 가해져도 베어셀(110)과 보호회로 기판(120) 사이의 내부저항이 증가되거나 커버 케이스(150)가 분리되지 않는 효과가 발생한다.
보다 상세하게 설명하면, 도 7에서 보는 바와 같이, 알루미늄 재질로 이루어진 캡 플레이트(110a)와 상기 고정체(141)가 결합되는 영역에 상기 캡 플레이트(110a)와 서로 다른 재질로 이루어진 결합부(118)가 구비되어 상기 고정체(141)와 체결됨에 따라 알루미늄 뭉게짐 현상을 없앨 수 있다.
상기 결합부(118, 119)는 캡 플레이트(110a)와 서로 다른 재질로 이루어져 있으며, 보다 바람직하게는 니켈과 같은 알루미늄보다 강도가 높은 재질로 이루어질 수 있다. 따라서, 금속 리드탭(131)이 고정체(141)에 의해 캡 플레이트(110a)와 결합되는 영역에 알루미늄보다 강도가 높은 재질로 이루어진 결합부(118)가 구비됨 에 의해 배터리 팩(100)의 신뢰성이 향상된다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 결합부(118)는 헤드부(118a)와 그 헤드부에서 연장된 로드부(118b)로 구성되고, 상기 결합부(118)는 상기 캡 플레이트(110a)의 하부에서 상부로 압입되어 상기 캡 플레이트(110a) 외부로 돌출되지 않도록 밀폐된다. 또한, 상기 로드부(118b)는 상부로 개방되는 홈을 구비하여 상기 고정체(141)와 결합된다. 또한, 상기 로드부(118b)의 하부 직경은 상부 직경보다 큰 직경을 가지도록 형성될 수 있다.
본 발명은 상술한 특정의 실시예나 도면에 기재된 내용에 그 기술적 사상이 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 본 발명의 청구범위 내에 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 분해사시도이다.
도 2는 도 1의 배터리 팩의 결합한 상태의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 배터리 팩의 I-I선을 절개한 상태의 부분 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 고정체 주변을 확대하여 본 단면도이다.
도 5는 도 4와 비교하기 위한 비교예의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 I-I선을 절개한 상태의 부분 단면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 고정체 주변을 확대하여 본 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 배터리 팩 110: 베어셀
110a: 캡 플레이트 110b: 캔
112,113: 제1 및 제2 결합홈 115,116: 제1 및 제2 결합부재
115a,116a,118a: 헤드부 115b,116b,118b: 로드부
120: 보호회로기판 141,142: 제1 및 제2 고정체
150: 커버케이스 160: 라벨
170: 보조케이스
Claims (19)
- 일 측에 개구부를 구비한 캔과 상기 캔의 개구부를 밀봉하고 일 면에 적어도 하나의 결합홈이 형성된 캡 플레이트를 포함하는 베어셀;하나 이상의 금속 리드탭을 구비하며 상기 금속 리드탭이 상기 캡 플레이트에 고정체에 의하여 결합되는 보호회로 기판; 및상기 결합홈에 구비되어 상기 고정체와 결합되는 결합부재;를 포함하며,상기 결합부재는 상기 베어셀과 서로 다른 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
- 제 1항에 있어서,상기 결합부재는 알루미늄(Al)보다 강도가 높은 재질인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
- 제 1항에 있어서,상기 결합부재는 니켈(Ni)인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
- 제 1항에 있어서,상기 캡 플레이트에 형성된 결합홈은 제1 결합홈과 제2 결합홈으로 이루어지고,상기 고정체는 상기 제1 결합홈과 결합하는 제1 고정체와 상기 제2 결합홈과 결합하는 제2 고정체로 이루어지며,상기 결합부재는 상기 제1 고정체와 결합하는 제1 결합부재와 상기 제2 고정체와 결합하는 제2 결합부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
- 제 1항에 있어서,상기 결합부재는 헤드부와 그 헤드부에서 연장된 로드부로 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
- 제 5항에 있어서,상기 결합부재는 상기 헤드부가 상기 캡 플레이트 하면과 접촉되고, 상기 로드부가 상기 캡 플레이트를 관통하도록 결합된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
- 제 5항에 있어서,상기 로드부는 상부로 개방되는 홈을 구비하여 상기 고정체와 결합되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
- 제 5항에 있어서,상기 로드부의 하부 직경은 상부 직경보다 큰 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
- 제 1항에 있어서,상기 고정체는 스크류 볼트인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
- 제 1항에 있어서,상기 캡 플레이트의 개구부 양 측면에는 실링부재가 형성되어, 상기 결합부재를 밀폐하고 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
- 캔과 캡 플레이트를 포함하는 베어셀; 및금속 리드탭을 구비하며, 상기 금속 리드탭이 상기 캡 플레이트에 고정체에 의하여 결합되는 보호회로 기판;상기 캡 플레이트는 상기 고정체와 상기 캡 플레이트가 결합되는 영역에 상기 캡 플레이트와 서로 다른 재질로 이루어진 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
- 제 11항에 있어서,상기 결합부는 알루미늄보다 강도가 높은 재질인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
- 제 11항에 있어서,상기 결합부는 니켈인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
- 제 11항에 있어서,상기 고정체는 제1 고정체와 제2 고정체로 이루어지며,상기 결합부는 상기 제1 고정체와 결합하는 제1 결합부와 상기 제2 고정체와 결합하는 제2 결합부로 이루어진 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
- 제 11항에 있어서,상기 결합부는 헤드부와 그 헤드부에서 연장된 로드부로 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
- 제 15항에 있어서,상기 결합부는 상기 캡 플레이트의 하부에서 상부로 압입되어 상기 캡 플레이트 외부로 돌출되지 않도록 밀폐된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
- 제 15항에 있어서,상기 로드부는 상부로 개방되는 홈을 구비하여 상기 고정체와 결합되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
- 제 15항에 있어서,상기 로드부의 하부 직경은 상부 직경보다 큰 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
- 제 11항에 있어서,상기 고정체는 스크류 볼트인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9166256B2 (en) | 2013-01-17 | 2015-10-20 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery |
| KR20150115559A (ko) * | 2014-04-04 | 2015-10-14 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리드 탭을 갖는 이차 전지 |
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