KR20120094707A - 배터리 팩 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단위셀을 구비하는 코어팩; 상기 코어팩과 전기적으로 연결된 보호회로모듈; 상기 코어팩 및 상기 보호회로모듈을 수용하는 프레임; 및 상기 코어팩의 적어도 일부를 덮으며 상기 단위셀에 대응하는 비드가 형성되며 금속을 포함하는 커버;를 구비하는 배터리 팩을 제공한다.

Description

배터리 팩{Battery Pack}
본 발명은 배터리 팩에 대한 것으로서, 더 상세하게는 배터리 팩의 구조에 관한 것이다.
무선인터넷이나 통신기술의 발달로 인하여 전원공급장치 없이 배터리를 사용하여 운용 가능한 휴대용 컴퓨터의 보급이 빠른 속도로 늘고 있다. 일반적으로 휴대용 컴퓨터는 소형이며 휴대가 간편하여 이동성이 뛰어난 장점이 있어 업무용 또는 개인용으로 널리 사용되고 있다. 휴대용 컴퓨터가 전원공급장치에 구애됨 없이 여러 장소에서 사용되기 위하여 내장형 배터리 팩을 구비할 수 있다. 또한, 내장형 배터리 팩은 충방전을 반복하여 사용할 수 있는 이차전지를 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은 단위셀들의 위치를 고정하며 평탄도 및 강성이 개선된 금속 커버의 구조를 개시하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면은 단위셀을 구비하는 코어팩; 상기 코어팩을 수용하는 프레임; 및 상기 코어팩을 덮으며 상기 단위셀에 대응하는 비드가 형성되며 금속을 포함하는 커버;를 구비하는 배터리 팩을 제공한다.
상기 코어팩은 복수 개의 단위셀을 구비하며, 상기 비드는 상기 단위셀과 상기 단위셀 사이에 대응하는 위치에 형성되는 제1 비드를 포함할 수 있다.
상기 단위셀은 전극 조립체를 수용하는 수용부 및 상기 전극 조립체로부터 연장된 전극단자의 일부를 덮는 테라스부를 포함하는 덮개를 구비하며, 상기 비드는 상기 테라스부에 대응하여 형성된 제2 비드를 포함할 수 있다.
상기 코어팩은 상기 단위셀을 복수 개 구비하며, 상기 비드는 적어도 상기 단위셀과 상기 단위셀 사이에 대응하는 위치에 형성되는 제1 비드를 포함하며, 상기 제1 비드는 제1 방향으로 연장되며 상기 제2 비드는 제2 방향으로 연장되며 상기 제1 방향과 상기 제2 방향은 서로 다르게 구성될 수 있다.
상기 제1 방향과 상기 제2 방향은 서로 수직일 수 있다. 상기 제1 비드의 높이와 상기 제2 비드의 높이는 서로 같을 수 있다.
상기 제1 비드의 높이가 상기 제2 비드의 높이보다 크지 않을 수 있다.
상기 커버는 상기 단위셀의 적어도 일부에 대응하는 제1 영역 커버; 및 상기 제1 영역 커버에서 연장되며 상기 제1 영역 커버와 단차진 제2 영역 커버를 구비할 수 있다.
상기 제1 영역 커버는 상기 제2 영역 커버보다 상기 단위셀에 더 가깝게 배치될 수 있다.
상기 제1 영역 커버 및 상기 제2 영역 커버 사이의 단차는 상기 코어팩의 일 측 또는 타 측 중 적어도 어느 한 측에 대응하는 커버에 형성될 수 있다.
상기 커버는 상기 코어팩의 일 측을 덮는 제1 커버 및 상기 코어팩의 타 측을 덮는 제2 커버를 구비할 수 있다.
상기 코어팩과 전기적으로 연결된 보호회로모듈을 더 구비하며, 상기 프레임은 상기 코어팩을 수용하는 제1 영역 및 상기 보호회로모듈을 수용하는 제2 영역을 구비하며 상기 커버는 상기 코어팩과 상기 보호회로모듈을 덮을 수 있다.
상기 커버는 스테인레스를 구비할 수 있다.
상기 코어팩과 상기 커버 사이에는 절연 부재가 더 구비될 수 있다. 상기 절연부재는 폴리이미드 테이프(Polyamide Tape)일 수 있다.
상기 단위셀은 폴리머 전지일 수 있다.
상기 배터리 팩은 휴대용 컴퓨터에 적용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은 배터리 팩의 커버의 평탄도가 개선되며 단위셀들의 위치가 고정되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 개략적으로 나타낸 개략적 분해 사시도이다.
도 2a는 도 1의 실시예에서 IIa-IIa를 따라 취한 개략적 단면도이다.
도 2b는 도 2a의 실시예에서 IIb를 확대한 개략적 단면도이다.
도 2c는 도 2a의 실시예에서 IIc를 확대한 개략적 단면도이다.
도 3a는 도 2a의 실시예에서 단위셀이 부풀어오른 상태를 도시한 개략적 단면도이다.
도 3b는 도 3a에서 IIIb를 확대한 개략적 단면도이다.
도 4a는 도 1의 IVa-IVa를 따라 취한 개략적 단면도이다.
도 4b는 도 4a에서 IVb를 확대한 개략적 단면도이다.
도 5a는 평판의 개략적 사시도이다.
도 5b는 도 5a의 실시예의 개략적 측면도이다.
도 5c는 도 5a의 실시예의 개략적 정면도이다.
도 6a는 ㄷ형 비드의 개략적 사시도이다.
도 6b는 도 6a의 실시예의 개략적 측면도이다.
도 6c는 도 6a의 실시예의 개략적 정면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "구비한다(comprises)" 및/또는 "구비하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정하지 않는다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(1)을 개략적으로 나타낸 개략적 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 배터리 팩(1)은 코어팩(100), 보호회로모듈(200), 프레임(300), 커버(400), 절연부재(500)를 구비한다.
코어팩(100)은 충방전이 가능한 단위셀(10)을 구비할 수 있다. 이때, 코어팩(100)은 적어도 두 개 이상의 단위셀(10)을 구비할 수 있다. 여기서, 단위셀(10)은 이차전지일 수 있다. 예를 들어, 단위셀(10)은 리튬 이차 전지일 수 있다. 또한, 단위셀(10)은 폴리머 전지일 수 있다. 여기서, 복수 개의 단위셀(10)은 서로 직렬 또는 병렬로 연결되어 코어팩(100)을 구성할 수 있다. 도 1을 참조하면, 코어팩(100)은 여덟 개의 단위셀(10)을 구비하고 있다. 즉, 코어팩(100)은 병렬로 연결된 두 개의 단위셀(10)쌍 네 개를 서로 직렬로 연결할 수 있다. 물론 코어팩(100)을 구성할 수 있는 단위셀(10)의 개수나 연결방법은 이에 제한되지 않으며 다양하게 구성할 수 있음은 물론이다. 이와 같은 코어팩(100)은 다양한 전자 기기에 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 코어팩(100) 또는 코어팩(100)을 수용하는 배터리 팩(1)은 휴대용 컴퓨터 또는 전동 공구 등에 전력을 공급할 수 있다.
보호회로모듈(200)은 코어팩(100)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 보호회로모듈(200)은 연결탭(150)에 의해 코어팩(100)과 전기적으로 연결될 수 있다. 보호회로모듈(200)은 코어팩(100)의 과충전, 과방전 또는 과전류로 인해 발생되는 과열 및 폭발을 방지할 수 있다. 보호회로모듈(200)은 코어팩(100)의 일 측에 배치된 기판(210)과 기판(210)에 실장된 보호소자(220)를 포함할 수 있다. 보호소자(220)는 저항과 콘덴서와 같은 수동소자나 전계트랜지스터와 같은 능동소자로 이루어지는 안전 소자 또는 집적회로들이 선택적으로 형성될 수 있다. 여기서, 예를 들어 보호소자(220)는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자를 포함할 수 있다. 또한, 배터리 팩(1)은 사용자의 입력을 받아 코어팩(100)의 전기적 특성을 표시하도록 디스플레이부(320)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 배터리 팩(1)은 코어팩(100)의 충전 시간, 충전 정도, 잔량 및 코어팩(100)의 제원과 같은 코어팩(100)의 상태를 표시하도록 구성할 수 있다.
프레임(300)은 코어팩(100) 및 보호회로모듈(200)을 수용할 수 있다. 프레임(300)은 제1 영역(300A)과 제2 영역(300B)을 구비할 수 있다. 제1 영역(300A)과 제2 영역(300B)은 격벽(301)에 의해 구획 될 수 있다. 제1 영역(300A)은 코어팩(100)을 수용하며, 제2 영역(300B)은 보호회로모듈(200)을 수용할 수 있다. 프레임(300)은 절연 물질을 구비할 수 있다. 예를 들어 프레임(300)은 열이나 압력으로 소성 변형을 시켜 성형할 수 있는 고분자 화합물을 구성할 수 있다. 제1 영역(300A)과 제2 영역(300B)을 구비하는 프레임(300)은 일체로 구성될 수 있다. 물론 본 발명에 따른 보호범위가 이에 제한되지는 않으며 프레임(300)이 복수 개로 분해될 수도 있음은 물론이다.
여기서, 만약 코어팩(100)이 폴리머 전지를 구비하며 프레임(300)을 코어팩(100) 및 보호회로모듈(200)을 금형에 넣고 사출성형에 의해 구성하게 될 경우, 성형물의 열로 인해 보호회로모듈(200)의 PTC소자 등이 작동이상을 일으키는 등의 문제가 발생할 수 있다. 그러나, 본 발명은 프레임(300)을 코어팩(100) 및 보호회로모듈(200)과 별도로 구성하여 각각 결합함으로 보호회로모듈(200)의 PTC소자 등에 장애를 야기하지 않으며 따라서 불량율이 낮아진다는 효과가 있다.
이때, 제1 영역(300A)의 Z축을 따라 제1 측면과 제2 측면 중 적어도 한 측면에 제1 개구부가 형성될 수 있다. 제1 영역(300A)의 양면에 제1 개구부가 형성됨을 개시하고 있다. 제2 영역(300B)은 Z축을 따라 형성된 제1측면과 제2 측면 중 적어도 어느 한 측면에 제2 개구부가 형성될 수 있다. 제2 영역(300B)은 격벽(301)과 격벽(301)에 대향하여 배치된 일 단부(303) 사이에 공간을 형성하여 보호회로모듈(200)을 수용할 수 있다. 이때, 제1 영역(300A)과 제2 영역(300B)은 격벽(301)에 의해 구획될 수 있다. 제2 영역(300B)에는 보호회로모듈(200)을 지지하기 위해 지지부(310)가 형성될 수 있다.
커버(400)는 코어팩(100)의 적어도 일부를 덮으며 코어팩(100)을 내부에 수용하며 프레임(300)에 결합될 수 있다. 절연부재(500)는 커버(400)와 코어팩(100) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 절연 부재(500)는 절연테이프일 수 있다. 절연 부재(500)는 예를 들어 폴리이미드 테이프(Polyamide Tape)일 수 있다. 이와 같은 절연 부재(500)는 금속을 구비하는 커버(400)와 코어팩(100) 사이를 절연하는 역할을 할 수 있다. 이때, 절연부재(500)는 커버(400)와 보호회로모듈(200) 사이를 절연할 수 있음은 물론이다. 여기서, 절연부재(500)는 커버(400)의 일면을 전부 덮을 수도 있다. 또한, 절연부재(500)는 커버(400)의 테두리부에 형성된 절곡부까지 연장될 수도 있음은 물론이다.
도 1에는 커버(400)를 제1 커버(400A) 및 제2 커버(400B)로 분리하여 도시하였으나 커버(400)의 구성이 이에 제한되지 않음은 물론이다. 예를 들어, 커버(400)는 일체형으로 구성될 수도 있다. 이때, 배터리 팩(1)의 두께를 얇게 하기 위하여 커버(400)는 금속으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 커버(400)는 스테인레스(SUS)로 구성될 수도 있다. 이때, 커버(400)는 박형의 판재 형태로 구성될 수 있다. 커버(400)가 얇은 판형으로 구성됨에 따라 배터리 팩(1)의 전체 두께는 얇아지는 효과가 있다.
여기서, 커버(400)가 박형의 금속을 구비함에 따라, 커버(400)의 평탄도를 유지하기 힘들다는 문제점이 발생하였다. 또한, 금속을 구비한 커버(400)의 경우, 단위셀(10)의 유동을 줄이기 위하여 커버(400) 내부에 별도의 격벽을 구비하는 것이 어렵다는 문제점이 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 일실시예에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이 커버(400) 상에 비드가 형성될 수 있다. 이하 설명의 편의를 위해 제1 커버(400A)상에 형성된 비드를 위주로 설명하지만, 제2 커버(400B)상에도 비드가 형성될 수 있음은 물론이다. 비드는 단위셀(10)에 대응하여 형성될 수 있다. 이때, 비드가 단위셀(10)에 대응하여 형성된다는 것은 단위셀(10)의 형상에 대응하여 비드가 형성될 수 있음을 의미한다. 즉, 장방형의 단위셀(10)의 형태에 따라 비드는 단위셀(10) 테두리부에 형성될 수 있다. 예를 들어, 비드는 단위셀(10)의 테라스부(10b2)나 단위셀(10)과 단위셀(10)간의 사이 공간에 대응하여 형성될 수 있다.
제1 비드(410A) 및 단차(430A)에 대한 설명을 도 2a 내지 도 3b를 참조하여 설명한다. 도 2a는 도 1의 실시예에서 IIa-IIa를 따라 취한 개략적 단면도이다. 도 2b는 도 2a의 실시예에서 IIb를 확대한 개략적 단면도이다. 도 2c는 도 2a의 실시예에서 IIc를 확대한 개략적 단면도이다. 도 3a는 도 2a의 실시예에서 단위셀(10)이 부풀어오른 상태를 도시한 개략적 단면도이다. 도 3b는 도 3a에서 IIIb를 확대한 개략적 단면도이다. 비드는 제1 커버(400A)상에 단위셀(10)에 대응하여 형성될 수 있다. 이때, 비드는 제1 비드(410A)를 포함할 수 있다. 제1 비드(410A)는 단위셀(10)과 단위셀(10) 사이의 공간(S)에 대응하여 형성 될 수 있다. 도 1에서 제1 비드(410A)가 세 개 형성되었으나 제1 비드(410A)의 개수에 대하여 본 발명의 보호범위가 이에 제한되지는 않는다. 예를 들어, 제1 비드(410A)는 단위셀(10)의 개수에 따라 복수 개 형성될 수 있다. 제1 비드(410A)는 단위셀(10)에 수직한 방향(Z축 방향)을 따라 단위셀(10)을 향하여 피크가 형성될 있다. 이때, 제1 비드(410A)는 제1 비드 높이(410AH) 및 제1 비드 폭(410AW)을 가질 수 있다. 제1 비드 높이(410AH) 및 제1 비드 폭(410AW)은 단위셀(10)과 단위셀(10) 사이의 공간(S)의 형상에 대응하여 결정될 수 있다. 여기서, 제1 비드(410A)의 모양은 도 2a에 도시된 실시예에 제한되지 않음은 물론이다. 예를 들어, 제1 비드(410A)의 피크는 평평하게 형성될 수도 있고 또는 뾰족하게 형성될 수도 있다. 제1 비드(410A)의 경사면과 제1 커버(400A)가 이루는 제1 비드 경사각은 다양하게 형성될 수 있다. 제1 비드(410A)는 단위셀(10)의 테두리부 형상에 대응하여 형성될 수 있음은 물론이다.
이때, 단위셀(10)들이 수평방향(Y축 방향)을 따라 유동이 발생되지 않도록, 제1 비드(410A)는 격벽의 역할을 할 수 있다. 즉, 제1 비드(410A)의 경사면이 각 단위셀(10)을 지지하여 단위셀(10)의 수평방향(Y축 방향)의 유격을 방지할 수 있다. 이때, 제1 커버(400A)와 단위셀(10) 사이에 배치된 절연부재(500)는 제1 비드(410A)의 형상에 대응하여 형성될 수 있음은 물론이다. 여기서, 예를 들어, 절연부재(500)는 절연 테이프일 수 있으며 금속을 구비한 제1 커버(400A)와 단위셀(10)간을 절연할 수 있다.
단위셀(10)은 리튬 이차전지 일 수 있다. 따라서, 단위셀(10)은 리튬 이차전지가 충전과 방전을 반복함에 따라 팽창 또는 수축될 수 있다. 단위셀(10)의 팽창에 따른 체적 변화를 보상하기 위하여 제1 커버(400A)는 제1 영역 커버(400A1) 및 제2 영역 커버(400A2)를 구비할 수 있다. 제1 영역 커버(400A1)는 단위셀(10)의 적어도 일부에 대응하게 형성될 수 있다. 제2 영역 커버(400A2)는 제1 영역 커버(400A1)에서 연장될 수 있다. 여기서, 제1 영역 커버(400A1)와 제2 영역 커버(400A2) 사이에 단차(430A)가 형성될 수 있다. 즉, 제1 영역 커버(400A1)는 단차(430A)에 의해 둘러싸일 수 있다. 여기서, 제1 영역 커버(400A1)는 단위셀(10)에 대하여 수직한 방향(Z축 방향)으로 제2 영역 커버(400A2)보다 단위셀(10)에 더 가깝게 배치될 수 있다. 이때, 단차(430A)의 경사면 경사각은 도 2a의 실시예에 제한되지 않으며 설계조건에 따라 변경될 수 있음은 물론이다. 이때, 제1 영역 커버(400A1)가 제2 영역 커버(400A2)보다 단위셀(10)에 더 가깝게 형성되어 제1 커버(400A)는 단위셀(10)들에 대하여 판스프링 역할을 할 수 있다. 즉, 단차(430A)를 통해 커버 제1영역(400A1)가 단위셀(10) 방향으로 밀어주게 되어 단위셀(10)의 위치를 고정하게 된다. 즉, 도 2a에서 제1 커버(400A)의 제1 영역 커버(400A1)는 아래방향으로 단위셀(10)을 밀어주게 된다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 단위셀(10)이 팽창하게 되면, 제1 영역 커버(400A1)는 단위셀(10)로부터 멀어지는 방향으로 팽창될 수 있다. 이와 같이 팽창한 단위셀(10)의 부피를 보상하여 안전성을 향상시키는 효과가 있다.
도 1에서 단차(430A)가 진 제1 영역 커버(400A1) 및 제2 영역 커버(400A2)가 제1 커버(400A)에 형성된 실시예를 도시하였으나 본원 발명의 보호범위가 이에 제한되지 않음은 물론이다. 커버(400)의 적어도 어느 한 측에 제1 영역 커버(400A1) 및 제2 영역 커버(400A2)에 형성될 수 있다. 즉, 제1 커버(400A) 및 제2 커버(400B) 중 적어도 한 면에 제1 영역 커버(400A1) 및 제2 영역 커버(400A2)가 형성될 수 있다.
단위셀(10)에 대해 설명한다. 이하, 단위셀(10)이 폴리머 전지인 경우를 위주로 설명하나 본 발명의 보호범위가 이에 제한되지 않음은 물론이다.
도 4a를 참조하면, 단위셀(10)은 전극 조립체(미도시), 전극 단자(10a) 및 덮개(10b)를 구비할 수 있다. 여기서, 전극 조립체는 양극판, 음극판, 및 양극판과 음극판 사이에 게재되는 세퍼레이터를 구비할 수 있다. 전극 단자(10a)는 전극 조립체로부터 연장될 수 있다. 이때, 덮개(10b)는 전극 조립체를 수용하는 수용부(10b1) 및 전극단자(10a)의 적어도 일부를 덮는 테라스부(10b2)를 구비할 수 있다.
제1 커버(400A)는 테라스부(10b2)에 대응하여 단위셀(10)에 수직한 방향(Z축)을 따라 단위셀(10)에 가까운 방향으로 돌출된 제2 비드(420A)가 형성될 수 있다. 제2 비드(420A)는 제2 비드 밑폭(420AW1), 제2 비드 윗폭(420AW2), 제2 비드 높이(420AH) 및 제2 비드각(
Figure pat00001
)을 가질 수 있다. 이때, 이러한 제2 비드(420A)의 형상은 단위셀(10)의 테라스부(10b2) 형상에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 제2 비드 윗폭(420AW2)은 테라스부(10b2)의 길이 및 전극 단자(10a)의 노출부 연장 정도에 따라 결정될 수 있다. 제2 비드 높이(420AH)는 예를 들어 단위셀(10)의 두께 및 전극 단자(10a)의 배치 위치를 고려하여 결정될 수 있다. 제2 비드각(
Figure pat00002
) 역시 설계조건에 따라 변화될 수 있다.
제1 비드(410A)는 제1 방향으로 연장될 수 있으며 제2 비드(420A)는 제2 방향으로 연장될 수 있다. 이때, 제1 방향과 제2 방향은 서로 다를 수 있다. 또한, 제1 방향과 제2 방향은 서로 수직일 수 있다. 도 1을 참조하여 제1 비드(410A) 및 제2 비드(420A)의 연장 방향에 대해 설명한다. 제1 비드(410A)는 단위셀(10)의 위치를 고정하기 위하여 단위셀(10)의 길이 방향(X축 방향)을 따라 연장될 수 있다. 또한, 제2 비드(420A)는 단위셀(10)의 테라스부(10b2)에 대응하여 단위셀(10)의 폭방향(Y축 방향)을 따라 연장될 수 있다. 여기서, 제1 비드(410A)의 진행방향인 단위셀(10)의 길이 방향(X축 방향)과 제2 비드(420A)의 진행방향인 단위셀(10)의 폭 방향(Y축 방향)은 서로 다를 수 있으며 또한 서로 수직일 수 있다.
제2 비드(420A)가 형성됨에 따라 단위셀(10)이 테라스부(10b2)에 의해 단위셀(10) 길이 방향(X축 방향)으로 발생할 수 있는 유동을 제어할 수 있다. 즉, 제2 비드(420A)는 단위셀(10)길이 방향(X축 방향)으로 발생할 수 있는 유동을 억제하는 격벽 역할을 할 수 있다.
제2 비드 높이(420AH)는 제1 비드 높이(410AH)와 같을 수 있다. 또는 제2 비드 높이(420AH)가 제1 비드 높이(410AH)보다 같거나 더 클 수 있다. 제1 비드 높이(410AH)와 제2 비드 높이(420AH)는 각각 단위셀(10)간의 간격 공간 및 단위셀(10) 테라스부(10b2)의 형상에 따라 결정될 수 있다.
제1 커버(400A)가 연성 및 탄성을 가진 얇은 금속판이므로 강성을 유지하며 평탄도를 유지하는 것이 어려울 수 있다. 그러나 제1 비드(410A), 제2 비드(420A) 및 단차(430A)가 제1 커버(400A)상에 형성되어 강성과 평탄도를 높일 수 있다. 본 상세한 설명에서 제1 커버(400A)를 중심으로 설명하였으나 제2 커버(400B)에도 동일한 비드 및 단차(430A)가 형성될 수 있음은 물론이다.
도 5a 내지 도 6c를 참조하여 설명한다. 도 5a는 평판의 개략적 사시도이다. 도 5b는 도 5a의 실시예의 개략적 측면도이다. 도 5c는 도 5a의 실시예의 개략적 정면도이다. 도 6a는 ㄷ형 비드의 개략적 사시도이다. 도 6b는 도 6a의 실시예의 개략적 측면도이다. 도 6c는 도 6a의 실시예의 개략적 정면도이다. 도 5a 내지 도 6c에서 화살표(aw)는 굽힘응력(Bending Stress)을 나타낸다. 굽힘응력은 하기 수학식 1와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00003
수학식 1에서
Figure pat00004
는 굽힘 응력,
Figure pat00005
은 굽힘 모멘트(Bending Moment), c는 중심축(O)에서 최대 응력이 발생하는 바깥 표면까지의 거리,
Figure pat00006
는 관성 모멘트(Moment of Inertia)이다. 수학식 1에서 알 수 있듯이 굽힘 응력과 관성 모멘트는 반비례 관계이므로 관성모멘트(I)를 증가시킴으로 굽힘 응력을 줄일 수 있다. 여기서, 한 점에서의 관성모멘트는 중심축(O)으로부터 거리의 제곱에 비례하여 증가한다. 따라서, 평평한 평면에 비드를 형성하면 관성모멘트(I)가 증가되어 굽힘 응력을 감소시킬 수 있다. 도 5a 내지 도 6c를 참조하면, 굽힘응력 화살표(aw)가 비드가 형성된 도 6b에서 작게 형성됨을 알 수 있다. 따라서, 제1 비드(410A), 제2 비드(420A) 및 단차(430A)가 제1 커버(400A)상에 형성되어 강도를 높일 수 있으며, 따라서 제1 커버(400A)의 평탄도를 높일 수 있다. 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1에서 제1 굽힘 모멘트(M1)가 제1 커버(400A)에 적용되면, 제1 비드(410A)에 의해 제1 커버(400A)는 상대적으로 적은 굽힘응력을 받게 된다. 또한, 제2 굽힘 모멘트(M2)가 제1 커버(400A)에 적용되면, 제2 비드(420A)에 의해 제1 커버(400A)는 상대적으로 적은 굽힘응력을 받게 된다. 또한, 제1 영역 커버(400A1) 및 제2 영역 커버(400A2)의 단차(430A)는 제1 커버(400A)상에 하나의 엠보스(Emboss)와 같은 비드가 형성되었다고 볼 수 있다. 즉, 도 2a에서 제1 영역 커버(400A1) 및 제2 영역 커버(400A2)의 단차(430A)는 커다란 한 개의 비드를 형성한다. 따라서, 제1 굽힘 모멘트(M1) 및 제2 굽힘 모멘트(M2)에 대해서 제1 영역 커버(400A1) 및 제2 영역 커버(400A2)의 단차(430A)는 굽힘응력을 감소시키는 효과가 있다. 따라서 단차(430A) 및 제1, 2 비드(410A, 420A)는 커버(400)의 강성 및 평탄도를 향상시키는 효과가 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 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 팩의 이용 및 제조에 관한 모든 산업에 이용가능하다.
1: 배터리 팩 10: 단위셀
10a: 전극 단자 10b2: 테라스부
100: 코어팩 150: 연결탭
200: 보호회로모듈 210: 기판
220: 보호소자 300: 프레임
300A: 제1 영역 300B: 제2 영역
301: 격벽 310: 지지부
320: 디스플레이부 400: 커버
400A: 제1 커버 400B: 제2 커버
400A1: 제1 영역 커버 400A2: 제2 영역 커버
410A: 제1 비드 420A: 제2 비드
430A: 단차 500: 절연부재

Claims (15)

  1. 단위셀을 구비하는 코어팩;
    상기 코어팩을 수용하는 프레임; 및
    상기 코어팩을 덮으며 상기 단위셀에 대응하는 비드가 형성되며 금속을 포함하는 커버;를 구비하는 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코어팩은 복수 개의 단위셀을 구비하며, 상기 비드는 상기 단위셀과 상기 단위셀 사이에 대응하는 위치에 형성되는 제1 비드를 포함하는 배터리 팩.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단위셀은 전극 조립체를 수용하는 수용부 및 상기 전극 조립체로부터 연장된 전극단자의 일부를 덮는 테라스부를 포함하는 덮개를 구비하며,
    상기 비드는 상기 테라스부에 대응하여 형성된 제2 비드를 포함하는 배터리 팩.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 코어팩은 상기 단위셀을 복수 개 구비하며, 상기 비드는 적어도 상기 단위셀과 상기 단위셀 사이에 대응하는 위치에 형성되는 제1 비드를 포함하며, 상기 제1 비드는 제1 방향으로 연장되며 상기 제2 비드는 제2 방향으로 연장되며 상기 제1 방향과 상기 제2 방향은 서로 다른 배터리 팩.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 방향과 상기 제2 방향은 서로 수직인 배터리 팩.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 비드의 높이와 상기 제2 비드의 높이는 서로 같은 배터리 팩.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1 비드의 높이가 상기 제2 비드의 높이보다 크지 않은 배터리 팩.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 커버는,
    상기 단위셀의 적어도 일부에 대응하는 제1 영역 커버; 및
    상기 제1 영역 커버에서 연장되며 상기 제1 영역 커버와 단차진 제2 영역 커버를 구비하는 배터리 팩.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 영역 커버는 상기 제2 영역 커버보다 상기 단위셀에 더 가깝게 배치된 배터리 팩.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 영역 커버 및 상기 제2 영역 커버 사이의 단차는 상기 코어팩의 일 측 또는 타 측 중 적어도 어느 한 측에 대응하는 커버에 형성된 배터리 팩.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 커버는 상기 코어팩의 일 측을 덮는 제1 커버 및 상기 코어팩의 타 측을 덮는 제2 커버를 구비하는 배터리 팩.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 코어팩과 전기적으로 연결된 보호회로모듈을 더 구비하며, 상기 프레임은 상기 코어팩을 수용하는 제1 영역 및 상기 보호회로모듈을 수용하는 제2 영역을 구비하며 상기 커버는 상기 코어팩과 상기 보호회로모듈을 덮는 배터리 팩.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 커버는 스테인레스를 구비하는 배터리 팩.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 코어팩과 상기 커버 사이에는 절연 부재가 더 구비되는 배터리 팩.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 절연부재는 폴리이미드 테이프(Polyamide Tape)인 배터리 팩.
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