KR20110125160A - 배터리 팩 및 배터리 팩 제조방법 - Google Patents

배터리 팩 및 배터리 팩 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 측면은 단자를 구비하는 복수 개의 이차전지; 및 제1 상기 이차전지의 상기 단자와 제2 상기 이차전지의 상기 단자를 연결하는 연결탭;을 구비하며, 상기 연결탭의 제1 단부는 제1 용접부를 포함하는 제1 영역 및 제2 용접부를 포함하는 제2 영역을 구비하며, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 제1 공간에 의해 분리되는 배터리 팩을 제공한다.

Description

배터리 팩 및 배터리 팩 제조방법{Battery pack and method for manufacturing the same}
본 발명은 배터리 팩 및 배터리 팩 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 연결탭을 구비하는 배터리 팩 및 배터리 팩 제조방법의 구조에 관한 것이다.
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 전극 조립체와 전해액이 수용된 캔을 밀봉하여 형성된 베어셀과 보호회로 기판이 전기적으로 연결되어 형성된다. 베어셀은 화학반응에 의하여 전기를 충방전하고, 보호회로 기판은 베어셀의 충방전을 제어하면서 과충전 및 과방전을 방지하여 베어셀을 보호하게 된다. 배터리 팩은 복수 개의 이차전지를 직렬 또는 병렬로 연결하여 구성한다. 이때, 복수 개의 이차전지를 전기적으로 연결하기 위해서 연결탭 등으로 연결할 수 있다.
본 발명은 배터리 팩 및 배터리 팩 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 이차전지를 서로 전기적으로 연결하는 연결탭의 구조에 관한 것이다.
본 발명의 일 측면은 단자를 구비하는 복수 개의 이차전지; 및 제1 상기 이차전지의 상기 단자와 제2 상기 이차전지의 상기 단자를 연결하는 연결탭;을 구비하며, 상기 연결탭의 제1 단부는 제1 용접부를 포함하는 제1 영역 및 제2 용접부를 포함하는 제2 영역을 구비하며, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 제1 공간에 의해 분리되는 배터리 팩을 제공한다.
상기 연결탭의 상기 제1 단부의 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 상기 제1 이차전지에 연결될 수 있다.
상기 연결탭의 제2 단부는 제3 용접부를 포함하는 제3 영역 및 제4 용접부를 포함하는 제4 영역을 구비하며, 상기 제3 영역 및 상기 제4 영역은 제2 공간에 의해 분리될 수 있다.
상기 연결탭의 상기 제2 단부의 상기 제3 영역 및 상기 제4 영역은 상기 제2 이차전지에 연결될 수 있다.
상기 제1 용접부 및 상기 제2 용접부는 각각 상기 제1 공간의 짧은 측에 대응되는 폭 및 상기 제1 공간의 긴 측에 대응되는 길이를 가지며 상기 길이가 상기 폭보다 더 길 수 있다.
상기 폭에 대한 상기 길이의 비는 1.5:1 내지 3:1일 수 있다.
상기 제1 공간은 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역으로부터 상기 연결탭의 내부 영역까지 연장되며, 상기 제1 공간은 상기 연결탭의 제1 영역 및 상기 제2 영역 사이의 폭을 구획하며 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역 사이의 폭은 상기 내부영역과 상기 제1 용접부 및 상기 제2 용접부의 중심까지의 거리보다 짧을 수 있다.
상기 제1 공간의 폭과 상기 제1 용접부 또는 상기 제2 용접부로부터 상기 내부영역까지의 거리비는 1:3 내지 1:10일 수 있다.
각 용접부는 상기 단자로부터 멀어지는 방향을 향하는 평평한 제1면 및 상기 제1면을 둘러싸며 상기 단자로부터 멀어지는 방향을 향하는 경사면을 구비할 수 있다.
상기 각 용접부는 상기 단자를 향하며 평평한 면을 구비할 수 있다.
상기 용접부는 상기 단자를 향하며 적어도 일부가 곡면인 면을 구비할 수 있다.
상기 연결탭은 상기 제1 이차전지 및 상기 제2 이차전지의 상기 단자를 제3 상기 이차전지 및 제4 상기 이차전지의 상기 단자에 연결할 수 있다.
상기 각 용접부는 상기 제1 공간과 소정의 거리가 떨어지도록 상기 연결탭에 배치될 수 있다.
상기 각 용접부는 상기 단자를 향하여 돌출된 면을 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 측면은 단자를 구비하는 복수 개의 이차전지를 제공하는 단계; 및 제1 상기 이차전지의 상기 단자와 제2 상기 이차전지의 상기 단자를 연결탭으로 연결하는 단계;를 구비하며, 상기 연결탭의 제1 단부는 제1 용접부를 포함하는 제1 영역 및 제2 용접부를 포함하는 제2 영역을 구비하며, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 제1 공간에 의해 분리되는 배터리 팩 제조방법을 제공한다.
상기 연결탭의 연결단계는 상기 연결탭을 상기 제1 용접부 및 상기 제2 용접부를 통하여 상기 제1 이차전지 및 상기 제2 이차전지의 상기 단자에 프로젝션 용접하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 연결탭의 연결단계는 상기 연결탭을 상기 제1 용접부 및 상기 제2 용접부를 통하여 상기 제1 이차전지 및 상기 제2 이차전지의 상기 단자에 용접하는 단계를 포함하며 상기 제1 용접부 및 상기 제2 용접부는 각각 상기 단자를 향하며 평평한 면을 구비할 수 있다.
상기 연결탭의 제2 단부는 제3 용접부를 구비하는 제3 영역 및 제4 용접부를 구비하는 제4 영역을 구비하며 상기 연결탭의 상기 제2 단부는 상기 제2 이차전지에 연결될 수 있다.
상기 제1 용접부 및 상기 제2 용접부는 각각 상기 제1 공간의 짧은 측에 대응되는 폭 및 상기 제1 공간의 긴 측에 대응되는 길이를 가지며 상기 길이가 상기 폭보다 더 길 수 있다.
상기 제1 공간은 상기 연결탭의 제1 영역 및 상기 제2 영역 사이의 폭을 구획하며 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역 사이의 폭은 상기 내부영역과 상기 제1 용접부 및 상기 제2 용접부의 중심까지의 거리보다 짧을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연결탭을 구비한 배터리 팩 및 배터리 팩 제조방법에 의하면 이차전지와 연결탭 간의 결합력이 상승하며 용접시 폭화현상이 적어지는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 도시한 개략적 사시도이다.
도 2는 도 1의 부분을 확대한 부분 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결탭을 위에서 내려다본 평면도이다.
도 4a는 도 3의 4a-4a'를 따라 취한 개략적 단면도이다.
도 4b는 도 3의 4b-4b'를 따라 취한 개략적 단면도이다.
도 5는 연결탭과 용접봉 간의 관계를 도시한 개략적 사시도이다.
도 6은 용접봉을 통해 연결탭을 용접하는 개략적 단면도이다.
도 7a는 도 4a의 실시예의 제1 변형예이다.
도 7b는 도 4b의 실시예의 제2 변형예이다.
도 8은 도 2의 실시예의 제1 변형예이다.
이하에서는 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참조하여, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(1)을 도시한 개략적 사시도이다. 도 2는 도 1의 부분을 확대한 부분 분해 사시도이다.
배터리 팩(1)은 이차전지(10)와 케이스(100)를 구비한다. 복수 개의 이차전지(10)는 충전 및 방전이 가능한 전지 조립체이다. 이때, 이차전지(10)는 예를 들어 니켈-카드뮴(Ni-Cd)전지, 니켈-수소(Ni-MH)전지, 또는 리튬(Li) 이차 전지 등일 수 있다. 특히, 리튬 이온 이차 전지는 휴대용 전자 장비 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-수소 전지보다 작동 전압이 약 3배나 높고, 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 측면에서 널리 사용될 수 있다. 이러한 이차전지(10)를 직렬 또는 병렬로 복수 개 연결하여 출력 전류 및 출력 전압을 증가시킬 수 있다. 여기서, 이차전지(10)의 형상은 각형 또는 원형이 가능하다.
도 2에서는 설명의 편의를 위하여 원형 이차전지로 도시하였으나 이에 제한되지는 않음은 물론이다. 이차전지(10)는 양단에 외부와 전기적으로 접촉될 수 있는 단자(10a, 10b)를 구비할 수 있다. 그러나 단자(10a, 10b)의 배치 위치 역시 도 1 또는 도 2에 도시된 방법에 제한되지 않는다. 예를 들어 원형 또는 각형의 이차전지(10)는 일단 또는 측면에 외부와 전기적으로 연결할 수 있는 단자(10a, 10b)를 구비할 수도 있다.
또한 이차전지(10)의 배치 방향도 다양하게 배치될 수 있다. 도 1을 참조하면, 이차전지(10)가 네 개 단위로 같은 방향을 향하도록 배치되도록 도시되었으나 이에 제한되지 않음은 물론이다. 예를 들어, 이차전지(10)는 두 개 또는 여섯 개 단위로 방향을 바꾸어 배치될 수도 있다.
케이스(100)는 상부 케이스(100A)와 하부 케이스(100B)를 구비한다. 이때, 케이스(100)는 상부 케이스(100A)와 하부 케이스(100B)가 도 2에 도시된 바와 같이 서로 결합하거나 분리하여 내부에 이차전지(10)를 수용하거나 분리할 수 있다. 케이스(100)는 예를 들어 플라스틱과 같은 전기를 전도하지 않는 소재로 이루어질 수 있다. 또는 케이스(100)는 알루미늄과 같은 금속 소재로 틀을 성형한 후 그 표면을 전기를 절연하는 소재로 코팅하는 방법으로 제조될 수도 있다. 이때, 상부 케이스(100A)와 하부 케이스(100B)는 각각 판(100A1, 100B1), 측벽(100A2, 100B2), 및 가이드 레일(100A3, 100B3)을 구비할 수 있다. 이때, 판(100A1, 100B1), 측벽(100A2, 100B2), 및 가이드 레일(100A3, 100B3)은 각각 분리 가능한 구성요소로 결합 될 수도 있고 일체형으로 구성될 수도 있다. 여기서, 상부 케이스(100A)와 하부 케이스(100B)는 서로 대칭되는 형상을 가질 수 있다.
도 2을 참조하면, 판(100A1, 100B1)에 홀(h)이 형성된다. 이때, 홀(h)은 이차전지(10)의 양단에 대응하여 형성될 수 있다. 따라서 이차전지(10)의 단자(10a, 10b)는 판(100A1, 100B1)의 홀(h)을 통하여 외부와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 홀(h)을 통하여 이차전지(10)는 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.
이와 같이 케이스(100A, 100B)는 판(100A1, 100B1), 측벽(100A2, 100B2), 및 가이드 레일(100A3, 100B3)을 구비하여 이차전지(10)와 결합 될 수 있다. 또한, 결합된 이차전지(10)를 상호 간에 직렬 또는 병렬로 연결하기 위하여 연결탭(200)을 이차전지(10)의 단자(10a, 10b)에 연결할 수 있다. 이때, 연결탭(200)은 이차전지(10)의 단자(10a, 10b)와 용접에 의해 결합될 수 있다. 이때, 연결탭(200)과 이차전지(10)의 단자(10a, 10b)는 예를 들어 저항용접에 의해 용접될 수 있다. 이때, 저항용접은 예를 들어 프로젝션 용접방법으로 용접될 수 있다. 이때, 프로젝션 용접 방법은 예를 들어 엠보 형상 등의 피용접재의 형상에 의해 전류 통로가 제한적으로 형성되어 용접되는 방법을 의미한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결탭(200)을 위에서 내려다본 평면도이다. 도 4a는 도 3의 4a-4a를 따라 취한 개략적 단면도이다. 도 4b는 도 3의 4b-4b'를 따라 취한 개략적 단면도이다. 도 5는 연결탭(200)과 용접봉(300, 310) 간의 관계를 도시한 개략적 사시도이다. 도 6은 용접봉(300, 310)을 통해 연결탭(200)을 이차전지의 단자(10a)에 용접하는 개략적 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 단자(10a, 10b)와 연결탭(200)의 밀착성이 높아지며 용접 작업시 폭화 현상이 줄어드는 연결탭(200)의 구조를 개시한다. 여기서 폭화 현상이란 용접 후 엠보의 측면이 파단되는 현상을 의미한다. 폭화가 발생하면 너겟(Nugget)은 생성되나 인장력이 불량해진다.
도 3을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 연결탭(200)은 위에서 내려다 본 평면도에서 타원형의 용접부(210)를 구비할 수 있다. 또한, 용접부(210)와 용접부(210)는 슬릿(S)으로 구분 될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 연결탭(200)은 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이 H자형일 수 있다. 도 3을 참조하면, 연결탭(200)은 네 개의 용접부(210)를 구비할 수 있고 용접부(210)와 용접부(210) 사이에 슬릿(S)이 형성될 수 있다.
용접부(210)는 제1면(210a) 및 경사면(210b)을 구비할 수 있다. 이때, 용접부(210)의 외주면은 위에서 내려다 볼 때 타원형으로 형성될 수 있으며 타원형 내부의 제1면(210a)은 직사각형으로 용접부(210) 내부에 형성될 수 있다. 이때, 제1면(210a)은 용접봉(300, 310)의 일단이 연결탭(200)에 닿는 부분이며, 경사면(210b)은 용접봉(300, 310)이 제1면(210a)으로 안전하게 인도되도록 가이드 하는 역할을 할 수 있다.
제1면(210a)의 직사각형은 제1 방향(x) 및 제2 방향(y)의 길이가 각각 a 및 b일 수 있다. 이때, 이와 같이 제1면(210a)이 제1 방향(x)을 따라 연장되도록 형성되어 제1면(210a)에 닿는 용접봉(300, 310)이 움직일 수 있는 자유도를 가질 수 있다. 만약 제1면(210a)이 정사각형 또는 원형으로 형성되어 용접봉(300, 310)이 움직일 수 있는 자유도가 제한될 경우, 자동 또는 수동으로 용접봉(300, 310)을 이동시 정밀한 제어를 요하며 만약 용접봉(300, 310)과 연결탭(200)이 어긋나거나 접촉이 불량할 경우 폭화 등이 발생할 수 있다. 따라서, 제1면(210a)이 제1 방향(x)으로 연장되어 용접봉(300, 310)의 자유도가 증가하여 안전성이 향상된다는 효과가 있다. 예를 들어, 도 5를 참조하면, 용접봉(300, 310)이 연결탭(200)에 닿게 될 경우 제1 방향(x)을 따라 움직일 자유도가 존재한다. 이는 용접봉(300, 310) 조작시 오차범위가 발생하더라도 구조적으로 용접봉(300, 310)의 위치의 오차를 제어하는 역할을 한다. 이때, 예를 들어 제1면(210a)의 제1방향(x)길이a와 제2방향(y)의 길이b의 비는 약 1.5:1 내지 3:1의 범위 안에 있을 수 있다. 더 좁게는 약 1.7:1의 비를 가질 수 있다.
제1면(210a)은 단자(10a, 10b)로부터 멀어지는 방향(-Z)을 향할 수 있다. 또한, 경사면(210b)은 제1면(210a)을 둘러싸며 단자(10a, 10b)로부터 멀어지는 방향(-Z)을 향할 수 있다.
여기서, 제1면(210a)의 연장방향은 제1 방향(x)으로 연장되는데 이는 제2 방향(y)으로 연장되는 것보다 유리하다. 그 이유는 용접부(210)와 연결탭(200) 가장자리와의 거리(t)는 안전의 이유로 소정의 값 이상을 유지할 필요가 있다. 이때, 만약 제1면(210a)의 연장방향이 제2 방향(y)으로 연장되면 용접부(210)와 연결탭(200) 가장자리와의 거리(t)를 소정의 값 이상으로 유지하는 것이 어려워질 수 있다. 따라서, 제1면(210a)은 제1 방향(x)으로 연장될 수 있다.
또한, 제1면(210a)은 직선을 포함하는 평면으로 형성될 수 있다. 이때, 제1면(210a)이 직선을 포함하는 평면이므로 용접봉(300, 310)의 일단이 제1면(210a)에 안착될 수 있다. 이때, 만일 제1면(210a)이 평면이 아닌 곡면으로 구성될 경우, 용접봉(300, 310)과의 접촉 불량으로 폭화 등의 현상이 발생할 수 있다. 이때, 연결탭(200)의 제3 방향 반대 방향(-z)에 배치된 제2면(210c) 역시 직선을 포함하는 평평한 평면일 수 있다. 이때, 제2면(210c)이 평평한 평면으로 형성되어 이차전지(10)의 단자(10a, 10b)와 안정적으로 접촉될 수 있다. 즉, 연결탭(200)과 단자(10a, 10b)가 면접촉하여 단자(10a, 10b)에 대하여 연결탭(200)이 미끄러지지 않고 배치될 수 있다.
용접부(210) 간에 형성된 슬릿(S)에 대해 설명한다. 도 6을 참조하면 연결탭(200)과 단자(10a)가 닿아 있고 연결탭(200)에는 제1 용접봉(300)으로부터 제2 용접봉(310)으로 소정의 전류치, 전압치의 전기를 흘림으로써 연결탭(200)의 제1 지점(A1)에서 제2지점(A2) 경로로 도 6에서 A로 표시된 경로를 따라 전류가 흐른다. 이때, 연결탭(200)과 단자(10a) 사이에서 발생하는 저항으로 열이 발생하여 용접이 이루어질 수 있다. 이때, 만약 슬릿(S)이 존재하지 않으면 제1지점(A1)에서 제2 지점(A2)으로 즉, 제2 방향의 반대방향(-y)으로 전류가 흐르게 되는데 이는 용접에 영향을 주지 않는 무효 전류이다. 이때, 슬릿(S)으로 제1 지점(A1)과 제2 지점(A2) 사이에 공간이 비어있어 전류가 A경로를 따라 흐르게 유도하므로 슬릿(S)으로 인해 무효전류를 감소시키는 효과가 있다. 또한, 도 3을 참조하면, 슬릿(S)은 제1 방향(x)으로 길게 형성되는데 이는 B경로가 A경로보다 길게 되어 전류는 B가 아닌 A경로로 흐르게 유도할 수 있다. 즉, 전류는 최단경로를 통해 이동하고자 하는데 B 경로가 슬릿(S)에 의해 제1 방향(x)으로 길게 형성되어 제1 지점(A1)의 전류는 B가 아닌 A 경로를 통해 이동하도록 유도된다. 이때, 도 3에서, 슬릿(S)의 폭(c)에 대한 용접부(210)의 중심으로부터 슬릿(S)의 갈라진 지점까지의 거리(d)비는 약1:3 내지 1:10일 수 있으며 더 좁게는 약 1:6.5일 수 있다. 물론 이때 c:d의 비는 이에 제한되지 않음은 물론이다.
따라서, 기타 방향으로 흐르는 무효전류가 줄어들어 A경로를 따라 흐르는 전류량이 많아진다. 이때, A경로로 흐르는 전류량이 많아 용접부(210)와 단자(10a)사이에 전기 저항이 커져 전기 저항에 의한 발열량도 커진다. 이때, 발열에 의해 용접부(210)와 단자(10a)가 서로 용합되어 생기는 용접 덩어리, 이른바 용접 너겟을 크게 형성할 수 있다. 여기서 용접부(210)의 발열량은 용접봉(300, 310)으로부터 흐르는 전류의 제곱에 비례한 값이 된다. 따라서, 연결탭(200)과 단자(10a)가 큰 용접 너겟에 의해 높은 용접 강도로 용접되므로 단자(10a)에 연결탭(200)의 용접강도가 향상되는 효과가 있다.
여기서, 연결탭(200)은 예를 들어 니켈, 니켈 합금, 철, 철 합금, 스테인레스, 아연, 아연 합금, 구리, 구리 합금, 은, 은 합금, 금, 금 합금, 백금, 백금 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 몰리브덴, 몰리브덴 합금, 텅스텐, 텅스텐 합금, 티탄, 티탄 합금, 베릴륨, 베릴륨 합금, 로듐, 로듐 합금 중 어느 한 종류, 또는 복수 종류를 함유하는 합금 등의 도전성 금속으로 형성될 수 있다.
도 7a 또는 7b를 참조하여 본 발명에 따른 일 실시예의 제1 변형예를 설명한다. 도 7a는 도 4a의 실시예의 제1 변형예이다. 도 7b는 도 4b의 실시예의 제2 변형예이다. 도 7a 또는 도 7b를 참조하면, 용접부(210)는 제1면(210a) 및 경사면(210b)을 구비 하며, 연결탭(200)의 제3 방향 반대 방향(-z)편에 배치된 제3면(210d)은 곡면 일 수 있다. 이때, 곡면인 제3면(210d)과 단자(10a)간의 저항에 의해 용접 후에는 단자(10a)의 형상에 대응하는 평평한 면이 될 수 있다.
도 3에는 형상이 H형태인 연결탭(200)을 도시하였으나 이에 제한되지 않음은 물론이다. 도 8을 참조하면 예를 들어 두 개의 연결탭(200)이 서로 연결부(C)에 의해 연결될 수 있다. 도 8은 도 2의 실시예의 제1 변형예이다. 이때, 배터리 팩(1-도면에서 확인을 부탁 드립니다.)이 포함하는 이차전지(10)의 수와 배열에 따라 연결탭(200)은 다양한 형태를 가질 수 있으며, 각각의 이차전지(10)와 다양한 개수의 용접부(210)에 의해 용접될 수 있고, 연결탭(200) 상의 용접부의 위치 또한 다양하게 변형할 수 있음은 물론이다.
용접시 소정의 용접 전류량, 통전시간 및 용접봉(300, 310)과 연결탭(200)간의 압력을 다양하게 조절할 수 있음은 물론이다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
본 발명은 배터리 팩을 이용 및 제조하는 모든 산업에 이용될 수 있다.
1: 배터리 팩 10a, 10b: 단자
10: 이차전지 100: 케이스
100A: 상부 케이스 100B: 하부 케이스
100A1, 100B1: 판 100A2, 100B2: 측벽
100A3, 100B3: 가이드 레일
H: 홀 200: 연결탭
210: 용접부 210a: 제1면
210b: 경사면 300, 310: 용접봉

Claims (20)

  1. 단자를 구비하는 복수 개의 이차전지; 및
    제1 상기 이차전지의 상기 단자와 제2 상기 이차전지의 상기 단자를 연결하는 연결탭;을 구비하며, 상기 연결탭의 제1 단부는 제1 용접부를 포함하는 제1 영역 및 제2 용접부를 포함하는 제2 영역을 구비하며, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 제1 공간에 의해 분리되는 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연결탭의 상기 제1 단부의 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 상기 제1 이차전지에 연결된 배터리 팩.
  3. 제1항에 있어서
    상기 연결탭의 제2 단부는 제3 용접부를 포함하는 제3 영역 및 제4 용접부를 포함하는 제4 영역을 구비하며, 상기 제3 영역 및 상기 제4 영역은 제2 공간에 의해 분리되는 배터리 팩.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 연결탭의 상기 제2 단부의 상기 제3 영역 및 상기 제4 영역은 상기 제2 이차전지에 연결된 배터리 팩.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 용접부 및 상기 제2 용접부는 각각 상기 제1 공간의 짧은 측에 대응되는 폭 및 상기 제1 공간의 긴 측에 대응되는 길이를 가지며 상기 길이가 상기 폭보다 더 긴 배터리 팩.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 폭에 대한 상기 길이의 비는 1.5:1 내지 3:1인 배터리 팩.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 공간은 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역으로부터 상기 연결탭의 내부 영역까지 연장되며, 상기 제1 공간은 상기 연결탭의 제1 영역 및 상기 제2 영역 사이의 폭을 구획하며 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역 사이의 폭은 상기 내부영역과 상기 제1 용접부 및 상기 제2 용접부의 중심까지의 거리보다 짧은 배터리 팩.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 공간의 폭과 상기 제1 용접부 또는 상기 제2 용접부로부터 상기 내부영역까지의 거리비는 1:3 내지 1:10인 배터리 팩.
  9. 제1항에 있어서,
    각 용접부는 상기 단자로부터 멀어지는 방향을 향하는 평평한 제1면 및 상기 제1면을 둘러싸며 상기 단자로부터 멀어지는 방향을 향하는 경사면을 구비하는 배터리 팩.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 각 용접부는 상기 단자를 향하며 평평한 면을 구비하는 배터리 팩.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 용접부는 상기 단자를 향하며 적어도 일부가 곡면인 면을 구비하는 배터리 팩.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 연결탭은 상기 제1 이차전지 및 상기 제2 이차전지의 상기 단자를 제3 상기 이차전지 및 제4 상기 이차전지의 상기 단자에 연결하는 배터리 팩.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 각 용접부는 상기 제1 공간과 소정의 거리가 떨어지도록 상기 연결탭에 배치되는 배터리 팩.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 각 용접부는 상기 단자를 향하여 돌출된 면을 구비하는 배터리 팩.
  15. 단자를 구비하는 복수 개의 이차전지를 제공하는 단계; 및
    제1 상기 이차전지의 상기 단자와 제2 상기 이차전지의 상기 단자를 연결탭으로 연결하는 단계;를 구비하며, 상기 연결탭의 제1 단부는 제1 용접부를 포함하는 제1 영역 및 제2 용접부를 포함하는 제2 영역을 구비하며, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 제1 공간에 의해 분리되는 배터리 팩 제조방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 연결탭의 연결단계는 상기 연결탭을 상기 제1 용접부 및 상기 제2 용접부를 통하여 상기 제1 이차전지 및 상기 제2 이차전지의 상기 단자에 프로젝션 용접하는 단계를 포함하는 배터리 팩 제조방법.
  17. 제15항에 있어서
    상기 연결탭의 연결단계는 상기 연결탭을 상기 제1 용접부 및 상기 제2 용접부를 통하여 상기 제1 이차전지 및 상기 제2 이차전지의 상기 단자에 용접하는 단계를 포함하며 상기 제1 용접부 및 상기 제2 용접부는 각각 상기 단자를 향하며 평평한 면을 구비하는 배터리 팩 제조방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 연결탭의 제2 단부는 제3 용접부를 구비하는 제3 영역 및 제4 용접부를 구비하는 제4 영역을 구비하며 상기 연결탭의 상기 제2 단부는 상기 제2 이차전지에 연결된 배터리 팩 제조방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 제1 용접부 및 상기 제2 용접부는 각각 상기 제1 공간의 짧은 측에 대응되는 폭 및 상기 제1 공간의 긴 측에 대응되는 길이를 가지며 상기 길이가 상기 폭보다 더 긴 배터리 팩 제조방법.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 제1 공간은 상기 연결탭의 제1 영역 및 상기 제2 영역 사이의 폭을 구획하며 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역 사이의 폭은 상기 내부영역과 상기 제1 용접부 및 상기 제2 용접부의 중심까지의 거리보다 짧은 배터리 팩 제조방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160120996A (ko) * 2015-04-09 2016-10-19 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
WO2020171426A1 (ko) * 2019-02-22 2020-08-27 주식회사 엘지화학 배터리 셀 연결용 버스 바, 배터리 팩 및 이의 제조 방법

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101297261B1 (ko) 2012-09-13 2013-08-16 삼성에스디아이 주식회사 리드 플레이트, 이를 구비하는 배터리 팩 및 배터리 팩의 제조방법
DE102012216475A1 (de) * 2012-09-14 2014-03-20 Robert Bosch Gmbh Überlappschweißung von Zellverbindern an Batteriezellen
KR20140097681A (ko) * 2013-01-28 2014-08-07 삼성에스디아이 주식회사 배터리팩과, 배터리팩의 탭 용접 방법과, 배터리팩의 제어 시스템
JP6525230B2 (ja) * 2013-09-20 2019-06-05 日本電気株式会社 接合構造及び接合方法、金属リード
CN105514332B (zh) * 2014-09-23 2018-06-19 中国科学院大连化学物理研究所 一种可弯曲单基板锂-空气电池串联结构
KR102428417B1 (ko) * 2017-10-11 2022-08-01 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 및 이의 제조 방법
KR102259380B1 (ko) * 2018-04-20 2021-06-01 주식회사 엘지에너지솔루션 버스바를 구비한 배터리 모듈 및 배터리 팩
KR102378374B1 (ko) 2018-06-18 2022-03-25 주식회사 엘지에너지솔루션 버스바를 구비한 배터리 모듈 및 배터리 팩
JP6988776B2 (ja) * 2018-11-27 2022-01-05 トヨタ自動車株式会社 端子溶接装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3118049A (en) * 1961-09-20 1964-01-14 Sarl Helicotule Metal welding
JPH09293493A (ja) * 1996-04-26 1997-11-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd パック電池
JPH10308205A (ja) * 1997-05-09 1998-11-17 Fuji Film Selltec Kk 電池接続板
JPH11167912A (ja) * 1997-12-03 1999-06-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池パック
FR2819105B1 (fr) * 2001-01-04 2004-06-18 Cit Alcatel Systeme de raccordement electrique de generateurs electrochimiques
JP2005011629A (ja) * 2003-06-18 2005-01-13 Yuasa Corp 組電池
EP1691431A1 (de) * 2005-02-14 2006-08-16 SAT Akkumulatoren Technik AG Verbindungselement zur Verbindung von Zellen zu Akkumulatoren
KR100874055B1 (ko) * 2007-01-25 2008-12-12 삼성에스디아이 주식회사 단위 전지간 인터커넥터 및 이를 구비한 직렬 전지
JP5332135B2 (ja) * 2007-05-16 2013-11-06 ソニー株式会社 バッテリパック

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160120996A (ko) * 2015-04-09 2016-10-19 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
WO2020171426A1 (ko) * 2019-02-22 2020-08-27 주식회사 엘지화학 배터리 셀 연결용 버스 바, 배터리 팩 및 이의 제조 방법

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