KR20120126676A - 전지 팩 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는 전지 팩이 개시된다. 상기 전지 팩은, 전지 셀과, 상기 전지 셀로부터 인출되는 리드 탭을 포함하는 전지 유닛과, 전지 유닛을 지지하기 위한 것으로, 상기 전지 셀이 지지되는 제1 지지부와, 상기 리드 탭이 지지되는 제2 지지부를 포함하는 프레임 케이스와, 리드 탭을 개재하여 상기 제2 지지부 상에 조립되는 홀더 케이스를 포함한다.
본 발명에 의하면, 전지 팩이 조립되는 배향이 잘못된 오결합을 방지하기 위한 전지 팩의 오결합 방지 구조와, 전지 팩에 마련된 홀더 케이스의 쌍이 서로 상대편에 대한 조립 위치로 오결합되는 것을 방지하기 위한 홀더 케이스의 오결합 방지 구조가 제공된다.

Description

전지 팩{Battery pack}
본 발명은 전지 팩에 관한 것이다.
이차전지는 그 장점으로 인해 산업 전반에 걸친 다양한 기술분야에 적용되고 있으며, 디지털 카메라, 셀룰러 폰, 노트북 컴퓨터와 같은 모바일 전자기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있을 뿐만 아니라, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 및 디젤 내연기관의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 하이브리드 전기 자동차 등의 에너지원으로도 주목받고 있다. 이러한 이차전지는 팩 케이스 내에 수용되어 패키지화될 수 있으며, 전지 팩의 형태로 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는, 전지 팩의 좌우가 뒤바뀐 잘못된 오결합을 방지하기 위한 전지 팩의 오결합 방지 구조를 포함한다.
본 발명의 다른 실시형태는, 충, 방전 전류의 패스를 형성하는 리드 탭의 전기적 결속을 강화하기 위한 홀더 케이스를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시형태는, 전지 팩에 마련된 홀더 케이스의 쌍이 서로 상대편에 대한 조립 위치로 오결합되는 것을 방지하기 위한 홀더 케이스의 오결합 방지 구조를 포함한다.
상기와 같은 목적 및 그 밖의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 전지 팩은,
전지 셀과, 상기 전지 셀로부터 인출되는 리드 탭을 포함하는 전지 유닛;
상기 전지 유닛을 지지하기 위한 것으로, 상기 전지 셀이 지지되는 제1 지지부와, 상기 리드 탭이 지지되는 제2 지지부를 포함하는 프레임 케이스; 및
상기 리드 탭을 개재하여 상기 제2 지지부 상에 조립되는 홀더 케이스;를 포함한다.
예를 들어, 상기 리드 탭은 제1, 제2 리드 탭의 쌍을 포함하고,
상기 홀더 케이스는 상기 제1, 제2 리드 탭 상에 겹쳐지게 좌우 양편에 배치되는 제1, 제2 홀더 케이스의 쌍을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1, 제2 홀더 케이스에는 서로 쌍을 이루는 상대편 홀더 케이스의 조립 위치로의 오결합을 방지하기 위한 오결합 방지 구조가 마련될 수 있다.
예를 들어, 상기 오결합 방지 구조는 제1, 제2 홀더 케이스의 서로에 대한 비대칭적인 형상으로 마련될 수 있다.
예를 들어, 상기 오결합 방지 구조는 상기 제1, 제2 홀더 케이스 중에서, 제1 홀더 케이스에 택일적으로 형성된 돌출부로 마련될 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 지지부 상에는 상기 제1, 제2 홀더 케이스와 정합되는 형상의 제1, 제2 조립 영역이 마련될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 조립 영역에는 상기 제1 홀더 케이스의 돌출부를 수용하기 위한 돌출부 수용부가 마련될 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 조립 영역에는 상기 제1 홀더 케이스의 돌출부와의 결합을 방해하기 위한 결합 간섭부가 마련될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 지지부는,
상기 전지 셀의 주된 면을 지지하는 본체부; 및
상기 본체부의 좌우 양편에서 절곡되고, 상기 전지 셀의 측면 방향을 따라 나란하게 연장되는 제1, 제2 리브가 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1, 제2 리브의 말단에는 상기 리브의 연장 방향을 따라 서로 비대칭적인 위치에 형성된 제1, 제2 스페이서가 마련될 수 있다.
예를 들어, 쌍을 이루는 제1, 제2 홀더 케이스의 서로에 대해 인접한 내측 가장자리와, 서로에 대해 멀리 떨어진 외측 가장자리에는, 서로 상이한 폭을 갖는 광폭 돌출부와 협폭 돌출부가 각각 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 지지부에는 상기 광폭 돌출부 및 협폭 돌출부와 형합을 이루는 광폭 수용부와 협폭 수용부가 마련될 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 지지부 상에는 리드 탭이 안착되는 단자 부재가 일체적으로 결합될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 전지 팩은,
전지 셀과, 상기 전지 셀로부터 인출된 제1, 제2 리드 탭을 포함하는 전지 유닛;
상기 전지 유닛을 지지하기 위한 것으로, 상기 전지 셀이 지지되는 제1 지지부와, 상기 제1, 제2 리드 탭이 지지되는 제2 지지부를 포함하는 프레임 케이스; 및
상기 제1, 제2 리드 탭을 개재하여 상기 제2 지지부 상에 조립되는 제1, 제2 홀더 케이스;를 포함하고,
상기 제1, 제2 홀더 케이스는 서로에 대해 비대칭적인 형상으로 형성된다.
예를 들어, 상기 제1, 제2 홀더 케이스 중, 택일적으로 제1 홀더 케이스에는 측면 방향으로 돌출된 돌출부가 마련될 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 지지부에는 제1, 제2 홀더 케이스와 형합되는 제1, 제2 조립 영역이 마련되고,
상기 제1 조립 영역에는 상기 돌출부를 수용하기 위한 돌출부 수용부가 마련될 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 조립 영역에는 상기 돌출부와의 결합을 방해하기 위한 결합 간섭부가 마련될 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 지지부에는 상기 리드 탭이 안착되는 단자 부재가 일체적으로 결합될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 지지부는,
상기 전지 셀의 주된 면을 지지해주는 본체부; 및
상기 본체부의 좌우 양편에서 절곡되며, 상기 전지 셀의 측면 방향을 따라 나란하게 연장되는 제1, 제2 리브를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1, 제2 리브의 말단에는 리브의 연장 방향을 따라 서로 비대칭적인 위치에 형성된 제1, 제2 스페이서가 마련될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는 다수의 전지 팩들이 트레이 상에 수납될 때, 전지 팩의 좌우가 서로 뒤바뀌어 트레이 상에 조립되는 오 조립을 방지하기 위한 오결합 방지 구조를 제공한다.
본 발명의 다른 실시형태는, 충, 방전 전류의 패스를 형성하는 리드 탭의 전기적 결속을 강화하기 위한 홀더 케이스를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시형태는, 전지 팩에 조립되는 홀더 케이스의 쌍이 서로 상대편에 대한 조립 위치로 오 조립되는 것을 방지하기 위한 오결합 방지 구조를 제공한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따른 전지 팩의 사시도이다.
도 2는 도 1의 II-II 선을 따라 취한 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 전지 팩의 오결합 방지 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 홀더 케이스를 보다 상세히 도시한 사시도이다.
도 5는 홀더 케이스의 오결합 방지 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 홀더 케이스에 마련된 또 다른 오결합 방지 구조를 설명하기 위한 도면들이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 관한 전지 팩(190)에 대해 설명하기로 한다. 도 1에는 상기 전지 팩(190)의 분해 사시도가 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 상기 전지 팩(190)은 전지 유닛(100)과, 상기 전지 유닛(100)이 수용되는 케이스 프레임(150)을 포함한다.
상기 전지 유닛(100)은 재충전이 가능한 이차전지로서, 예를 들어, 리튬-이온 전지로 구성될 수 있다. 상기 전지 유닛(100)은 전지 셀(110)과, 상기 전지 셀(110)과 전기적으로 연결되며, 전지 셀(110)로부터 인출되는 리드 탭(120)을 포함한다.
도 2에는 도 1의 II-II 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 상기 전지 셀(110)은, 예를 들어, 양극판(111), 세퍼레이터(113) 및 음극판(112)을 차례대로 겹쳐 형성된 전극 조립체를 포함할 수 있고, 고 출력, 고 용량의 전지 팩(190)을 제공하기 위해 다수 장의 양극판(111), 세퍼레이터(113) 및 음극판(112)이 적층될 수 있다. 이렇게 세퍼레이터(113)를 재개하여 양극판(111) 및 음극판(112)이 적층된 적층 조립체는 파우치(118) 내에 밀봉된다.
도면에 도시되어 있지는 않지만, 상기 양극판(111)은 양극 집전체의 표면에 양극 활물질을 도포하여 형성될 수 있으며, 상기 음극판(112)은 음극 집전체의 표면에 음극 활물질을 도포하여 형성될 수 있다.
상기 양극판(111) 및 음극판(112) 각각에는 전극 탭(115)이 전기적으로 연결될 수 있다. 서로에 대해 적층된 양극판(111) 및 음극판(112)으로부터 인출되는 전극 탭(115)들은 서로 중첩되고, 서로 밀집된 형태의 전극 탭(115)들은 리드 탭(120)과 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 전극 탭(115)과 리드 탭(120)은 초음파 융착 등의 방법으로 결속될 수 있다.
상기 리드 탭(120)은 전지 셀(110)의 외부 인터커넥션을 형성하며, 전지 셀(110)로부터 외부로 전류를 유도하도록 전지 셀(110)로부터 인출된다. 예를 들어, 상기 리드 탭(120)은 그 일부가 파우치(118)의 외부로 인출되며, 절연성을 확보하기 위해 파우치(118)와의 사이에 절연부재(119)가 개재될 수 있다.
도 1을 참조하면, 상기 리드 탭(120)은 전도성이 우수한 금속소재로 형성될 수 있고, 니켈, 알루미늄, 구리 등과 같은 금속 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 리드 탭(120)은 서로 다른 극성을 갖는 제1, 제2 리드 탭(121,122)을 포함할 수 있으며, 상기 제1, 제2 리드 탭(121,122)은 각각 전지 셀(110)의 양극판(111) 및 음극판(112)과 전기적으로 연결될 수 있다.
전지 셀(110)은 리드 탭(120)을 통하여 외부 부하 또는 외부 전원공급장치와 전기적으로 연결된다. 즉, 전시 셀(110)의 충, 방전 전류는 리드 탭(120)을 경유하여 외부 부하로 출력되거나 또는 외부 전원공급장치로부터 입력된다.
상기 리드 탭(120)에는 단자 부재(160)와의 전기 접속을 위한 체결 홀(125)이 형성될 수 있다. 상기 체결 홀(125)은 리드 탭(120)의 가장자리로부터 소정의 간격으로 이격된 위치에 형성될 수 있다. 상기 체결 홀(125)은 리드 탭(120)의 양편 가장자리로부터 이격된 위치에 형성될 수 있다.
상기 전지 유닛(100)은 케이스 프레임(150) 상에 조립되며, 케이스 프레임(150)에 의해 지지된다. 상기 전지 유닛(100)과 케이스 프레임(150)은 서로 마주하는 방향으로 대면되게 조립될 수 있다.
상기 케이스 프레임(150)은 전지 셀(110)을 수용하고 이를 지지하기 위한 제1 지지부(151)와, 상기 전지 셀(110)로부터 인출된 리드 탭(120)을 수용하고 이를 지지하기 위한 제2 지지부(152)를 포함한다.
상기 케이스 프레임(150)은 외부 충격으로부터 전지 유닛(100)을 보호하는 기능과 함께, 전지 유닛(100)의 충, 방전 동작에 수반되는 작동 열을 외부로 방출시키는 방열판 기능을 겸할 수 있다. 이를 위해, 상기 제1 지지부(151)는 기계적 강성을 가지면서도 열전도성이 우수한 금속 소재로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 알루미늄 등의 금속 소재로 형성될 수 있다.
상기 제1 지지부(151)는 전지 셀(110)과 열적인 접촉을 이루며, 충, 방전 동작에 수반되는 작동 열을 제1 지지부(151)를 통하여 외부로 소산시킬 수 있다. 제1 지지부(151)의 외 표면을 따라서는 전기 절연층(미도시)이 형성될 수 있으며, 전지 셀(110)을 외부 환경으로부터 절연시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 지지부(151)는 알루미늄 소재로 형성될 수 있고, 아노다이징 처리와 같은 산화 공정을 통하여 그 외 표면에 산화막이 형성될 수 있으며 절연화될 수 있다. 이에, 상기 제1 지지부(151)는 전지 셀(110)과 열적 접촉을 형성하여 방열을 촉진하면서도, 전지 셀(110)과의 전기적인 절연을 유지하여 전지 셀(110)의 충, 방전 동작을 간섭하지 않도록 구성될 수 있다.
상기 제1 지지부(151)는 전체적으로 판 상의 플레이트 형상으로 마련될 수 있으며, 전지 셀(110)을 감싸도록 양편 가장자리에는 절곡된 형상의 리브(151b)가 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1 지지부(151)는 판 상의 본체부(151a)와, 상기 본체부(151a)의 양편에서 날개를 형성하는 리브(151b)를 포함할 수 있으며, 상기 리브(151b)는 본체부(151a)로부터 절곡되어 본체부(151a)와 함께 일체적으로 성형될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 지지부(151)의 본체부(151a)는 전지 셀(110)의 주된 면, 즉, 도면에서 상하 양면 중에서 하면을 지지하며, 상기 리브(151b)는 전지 셀(110)의 측면을 덮도록 측면 방향을 따라 연장될 수 있다. 상기 리브(151b)는 전지 셀(110)의 좌우 양쪽 측면을 각각 덮는 제1, 제2 리브(151ba,151bb)를 포함할 수 있으며, 제1, 제2 리브(151ba,151bb)는 측면 방향을 따라 나란하게 연장될 수 있다. 제1 지지부(151)는 전지 셀(110)을 포위하여 둘러싸는 구조를 취함으로써 상대적으로 강성이 떨어지는 전지 셀(110)을 보호하고, 외부 환경으로부터 절연화시킬 수 있다.
상기 리브(151b) 상에는 스페이서(171,172)가 형성될 수 있다. 상기 스페이서(171,172)는 케이스 프레임(150)의 사출 성형시에, 케이스 프레임(150)과 함께 일체적으로 형성될 수 있다. 상기 스페이서(171,172)는 절연성 수지 소재로 형성될 수 있고, 예를 들어, PPS 등의 고분자 수지 소재로 형성될 수 있으며, 고분자 수지 소재의 사출 성형물로 제공될 수 있다. 상기 스페이서(171,172)는 케이스 프레임(150)의 제1 지지부(151)와 함께 성형될 수 있으며, 예를 들어, 이종 소재 간의 사출 성형을 이용하여 금속 소재의 제1 지지부(151)와, 수지 소재의 스페이서(171,172)가 복합된 형태의 케이스 프레임(150)이 얻어질 수 있다.
상기 스페이서는, 도 1에 도시바와 같은 전지 팩(190)을 하나의 조립 단위로 하여, 다수의 전지 팩(190)들이 전기적으로 결속된 전지 모듈 구조(미도시)에서, 적층방향으로 이웃한 전지 팩(190)들 사이에 소정의 여유 공간을 확보하기 위한 목적에 기여할 수 있다. 예를 들어, 상기 스페이서(171,172)의 높이(h)는 전지 셀(110)의 두께(t)보다 크게 설계될 수 있다.
보다 구체적으로, 고 출력, 고 용량의 전지 모듈을 제공하기 위해서는, 케이스 프레임(150) 상에 지지된 전지 셀(110)을 하나의 단위로 하여, 상기 전지 셀(110)들이 서로 나란하게 적층되며 직렬/병렬로 전기적으로 결속됨으로써 전지 모듈을 형성할 수 있다. 이때, 전지 셀(110)을 둘러싸는 스페이서(171,172)에 의해 서로에 대해 적층된 다수의 전지 셀(110)들 간에는 소정의 여유 공간이 확보될 수 있으며, 적층 방향으로 이웃한 전지 셀(110)들은 여유 공간을 개재하여 적층될 수 있다. 이러한 여유 공간을 통하여 충, 방전 동작 중에 발생될 수 있는 전지 셀(110)의 스웰링(swelling)이 허용될 수 있으며, 여유 공간을 통하여 전지 셀(110)의 열기가 배출됨으로써 전지 셀(110)의 방열이 촉진될 수 있다.
도 3에는 도 1에 도시된 전지 팩(190)이 트레이 상에 조립되는 과정을 도시한 도면으로, 도 1에 도시된 전지 팩(190)이 직립 자세로 트레이 상에 조립될 때, 전지 팩(190)의 오결합 방지 구조를 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 상기 스페이서(171,172)는 전지 팩(190)들이 트레이(200) 상에 수용되어 수납될 때, 트레이(200) 상의 역삽 방지 구조(210)와 맞물려 좌우 방향으로 오 삽입을 방지하기 위한 목적에 기여한다. 도면에 도시된 바와 같이, 상기 스페이서(171,172)는 전지 셀(110)의 측면 방향을 따라 나란하게 연장되는 제1, 제2 리브(151ba,151bb)의 말단에 형성된 제1, 제2 스페이서(171,172)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1, 제2 스페이서(171,172)는 서로에 대해 비대칭적인 위치에 형성된다. 예를 들어, 상기 제1, 제2 스페이서(171,172)는 리브(151b)의 연장 방향을 따라 서로 다른 비대칭적인 위치에 형성된다.
보다 구체적으로, 상기 전지 팩(190)의 노출된 에지(151e)를 기준으로, 제1 스페이서(171)는 상기 노출된 에지(151e)로부터 이격된 위치(이격 거리 S)에 형성되는데 반하여, 상기 제2 스페이서(172)는 상기 노출된 에지(151e)와 실질적으로 맞닿은 위치에 형성될 수 있다. 상기 제1 스페이서(171)는 전지 팩(190)의 좌측 편을 오목하게 만들어주는데 반하여, 제2 스페이서(172)는 전지 팩(190)의 우측 편을 평편하게 만들어준다. 이렇게 비대칭적인 위치에 형성된 제1, 제2 스페이서(171,172)는 오결합 방지 구조를 형성한다.
전지 팩(190)의 노출된 에지(151e)에 좌우 비대칭적인 형상의 오결합 방지 구조를 형성하는 한편으로, 전지 팩(190)의 노출된 에지(151e)와 맞닿는 트레이(200)의 면 상에 상기 오결합 방지 구조와 형합되는 역삽 방지 구조(210)를 형성함으로써 전지 팩(190)이 좌우가 뒤바뀌어 조립되는 오 조립 상태를 용이하게 감지할 수 있다.
상기 전지 팩(190)을 수용하는 트레이(200)의 마주하는 면, 그러니까 상기 전지 팩(190)의 노출된 에지(151e)를 수용하고 이와 맞닿는 트레이(200)의 면 상에는 상기 오결합 방지 구조와 형합되는 역삽 방지 구조(210)가 형성된다.
보다 구체적으로, 상기 트레이(200)의 좌측 편에는 전지 팩(190)에 형성된 오목한 오 삽입 방지부에 끼워지는 돌기 형상의 역삽 방지 구조(210)가 형성되며, 트레이(200)의 우측 편은 평편한 구조를 형성한다. 이에 따라, 전지 팩(190)의 좌우가 서로 뒤바뀌어서 엇갈린 상태로 트레이(200) 상에 장착될 때, 전지 팩(190)에 형성된 오결합 방지 구조는 트레이(200) 상에 형성된 역삽 방지 구조(210)와 합치되지 않고 서로 들뜬 상태로 조립됨으로써, 작업자가 좌우가 뒤바뀐 오류적인 조립임을 직감하고, 전지 팩(190)의 배향을 정정하여 정 위치시킬 수 있게 된다.
예를 들어, 고 출력, 고 용량의 전지 모듈을 제공하기 위해서는, 다수의 전지 팩(190)들이 트레이(200) 상에 안착되며, 서로에 대해 나란하게 적층된다. 그리고, 미도시된 버스 바를 통하여 다수의 전지 팩(190)들을 직렬/병렬로 전기적으로 결속시킴으로써 전지 모듈을 형성하게 된다. 예를 들어, 상기 버스 바(미도시)는 직립자세로 나란하게 적층된 다수의 전지 팩(190)들의 상방을 가로질러 연장되면서, 어느 일 전지 팩(190)의 양극성 단자/ 음극성 단자를 이웃한 전지 팩(190)의 양극성 단자/음극성 단자와 전기적으로 접속시키게 된다. 이때, 전지 팩(190)의 좌우가 서로 뒤바뀐 상태로 조립된다면, 해당 전지 팩(190)과 이웃한 전지 팩(190) 간의 극성 정렬이 흐트러지게 되고, 이 때문에 전지 팩(190)들 간의 극성 연결에 오류가 생기게 된다. 본 발명의 일 실시형태에 의하면, 전지 팩(190)의 좌우가 서로 뒤바뀌어서 조립되는 오 조립을 사전에 방지함으로써 다수의 전지 팩(190)들의 양극성 단자/음극성 단자가 서로에 대해 정렬되도록 하고, 안정적인 직렬 접속/병렬 접속이 이루어지도록 한다.
한편, 도 1을 참조하면, 상기 제1 지지부(151)에는 방열 목적의 벤트 홀(151`)이 형성될 수 있다. 상기 벤트 홀(151`)을 통하여 전지 셀(110)의 열기가 외부로 방출될 수 있고, 저온의 공기가 유입됨으로써 전지 셀(110)의 충, 방전 동작에 따른 작동 열을 소산시킬 수 있다.
상기 제1 지지부(151)는 외부로 개방된 형태로 형성되며, 이에 따라, 상기 제1 지지부(151)에 수용된 전지 셀(110)의 주된 면 중 상면(110a)은 외부로 노출되고, 전지 셀(110)에서 발생되는 열기는 그대로 외부로 방출될 수 있다. 즉, 상기 제1 지지부(151)의 본체부(151a)는 전지 셀(110)의 주된 면 중 하면을 통하여 전지 셀(110)을 지지하고, 제1 지지부(151)의 리브(151b)는 전지 셀(110)의 측면을 덮어 보호하는 한편으로, 전지 셀(110)의 상면(110a)은 그대로 외부로 노출되게 형성된다는 것이다.
상기 제2 지지부(152)는 전지 셀(110)로부터 인출된 리드 탭(120)을 수용한다. 상기 제2 지지부(152)는 단자 부재(160)를 개재하여 리드 탭(120)을 수용하며, 상기 리드 탭(120)은 단자 부재(160) 상에 안착될 수 있다. 예를 들어, 체결 부재(181)가 리드 탭(120) 및 단자 부재(160)를 관통하여 제2 지지부(152)에 체결됨으로써, 이들 리드 탭(120), 단자 부재(160) 및 제2 지지부(152)가 서로에 대해 결속될 수 있다. 이를 위해, 상기 제2 지지부(152)에는 체결 부재(181)의 관통을 위한 체결 홀(155)이 형성될 수 있으며, 상기 체결 홀(155)은 리드 탭(120) 및 단자 부재(160)의 체결 홀(125,165)과 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
상기 제2 지지부(152)는 외부 환경으로부터 단자 부재(160)를 절연시키고, 전기적인 단락을 방지하기 위해 절연성 소재로 형성될 수 있으며, 예를 들어, PPS 등의 고분자 수지 소재로 형성될 수 있으며, 고분자 수지 소재의 사출 성형물로 제공될 수 있다.
상기 단자 부재(160)는 제2 지지부(152) 상에 조립될 수 있다. 예를 들어, 상기 단자 부재(160)는 제2 지지부(152) 상에 고정될 수 있다. 상기 단자 부재(160)와 제2 지지부(152) 간의 조립에 관하여, 상기 단자 부재(160)는 제2 지지부(152) 상에 일체적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 단자 부재(160)는 제2 지지부(152)의 성형시에 제2 지지부(152)와 함께 일체화될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제2 지지부(152)는 사출 성형에 따라 형성될 수 있고, 제2 지지부(152)의 사출 성형시, 사출 성형 틀(미도시) 내에 단자 부재(160)를 함께 배치하고, 원소재 페이스트(미도시)를 주입시킴으로써 원소재 페이스트의 경화와 함께 단자 부재(160)와 일체적으로 형성된 제2 지지부(152)가 얻어질 수 있다.
상기 단자 부재(160)에는 제2 지지부(152)와의 결합을 위한 고정 홀(166)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 단자 부재(160)의 고정 홀(166) 내에는 제2 지지부(152)에서 돌출된 고정용 돌기(156)가 끼워짐으로써 단자 부재(160)와 제2 지지부(152)를 일체화시킨다. 상기 고정용 돌기(156)는 제2 지지부(152)의 사출 성형시 원소재 페이스트가 단자 부재(160)의 고정 홀(166) 내부로 주입됨으로써 형성될 수 있다.
한편, 단자 부재(160)에 상에 형성된 고정 홀(166)은 체결 홀(165)과 인접한 위치에 형성될 수 있으며, 필요에 따라 하나 이상 다수로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도면에 도시된 바와 같이, 각 체결 홀(165)의 양편으로 고정 홀(166)이 쌍을 이루어 형성될 수 있다. 그리고, 고정 홀(166)과 대응되는 제2 지지부(152) 상에는 고정용 돌기(156)가 마련될 수 있으며, 상기 고정용 돌기(156)는 체결 홀(155)의 양편으로 쌍을 이루어 형성될 수 있다.
상기 단자 부재(160)는 리드 탭(120)과 전기적인 접속을 이루며, 케이스 프레임(150) 내외 간에 충, 방전 전류를 중계하는 기능을 한다. 예를 들어, 전지 셀(110)에서 생성된 전류는 리드 탭(120)을 경유하고, 리드 탭(120)과 전기적으로 연결되어 있는 단자 부재(160)를 통하여 전지 팩(190)의 외부로 인출될 수 있다.
상기 단자 부재(160)는 리드 탭(120)과 포개어진 상태로 면 접촉을 이루며, 단자 부재(160)와 리드 탭(120)의 대응되는 위치에 형성된 체결 홀(125,165)을 관통하는 체결 부재(181)에 의해 서로에 대해 밀착된다. 이때, 상기 체결 부재(181)는 리드 탭(120)과 단자 부재(160)와 아울러, 제2 지지부(152)의 체결 홀(155)을 연속적으로 관통하여 체결됨으로써 리드 탭(120), 단자 부재(160), 및 제2 지지부(152)를 함께 결속시킬 수 있다.
상기 단자 부재(160)는 전기 전도 특성이 우수한 니켈, 구리, 알루미늄 등의 금속 소재로 형성될 수 있으며, 대략 장방형의 금속 블록 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 단자 부재(160)는 니켈 도금된 구리 블록의 형태로 형성될 수 있다.
상기 단자 부재(160)에는 리드 탭(120)과의 결속을 위한 체결 홀(165)이 형성될 수 있다. 상기 단자 부재(160)의 체결 홀(165)은 리드 탭(120)의 체결 홀(125)과 대응되는 위치에 형성된다. 상기 단자 부재(160)와 리드 탭(120)의 결속에 관하여, 예를 들어, 단자 부재(160)와 리드 탭(120)을 서로 겹쳐지게 배치하고, 단자 부재(160)와 리드 탭(120)의 서로 대응되는 위치에 형성된 체결 홀(125,165)을 관통하도록 체결 부재(181)를 끼워 조립함으로써 단자 부재(160)와 리드 탭(120)이 결속될 수 있다.
상기 단자 부재(160)와 리드 탭(120) 간의 결속은, 케이스 프레임(150)과 전지 유닛(100) 간의 결합과 동시에 이루어질 수 있다. 즉, 케이스 프레임(150)과 전지 유닛(100)을 서로 대면하게 배치하되, 제1 지지부(151)와 전지 셀(110)이 서로 마주하도록, 그리고, 제2 지지부(152)와 리드 탭(120)이 서로 마주하도록 케이스 프레임(150)과 전지 유닛(100)을 배치한다.
상기 제2 지지부(152)는 단자 부재(160)를 개재하여 리드 탭(120)과 마주하게 배치되며, 예를 들어, 상기 제2 지지부(152)에 단자 부재(160)가 이미 고정된 상태로, 단자 부재(160)와 리드 탭(120)이 서로 대면하게 배치될 수 있다. 그리고, 서로 겹쳐지게 배치된 제2 지지부(152), 단자 부재(160) 및 리드 탭(120)을 관통하도록 체결 부재(181)를 조립함으로써 제2 지지부(152)와, 단자 부재(160), 및 리드 탭(120)을 결속시킨다. 단자 부재(160)와 리드 탭(120)을 결속하는 체결 부재(181)가 케이스 프레임(150)의 제2 지지부(152)를 관통하여 체결됨으로써, 예를 들어, 상기 체결 부재(181)와 쌍을 이루는 또 다른 체결 부재(182)와 결합을 이룸으로써, 전지 유닛(100)과 케이스 프레임(150)이 함께 결속될 수 있다.
환언하면, 단자 부재(160)와 리드 탭(120) 간의 결속을 통하여, 단자 부재(160)가 고정된 케이스 프레임(150)과, 리드 탭(120)이 고정된 전지 유닛(100) 간의 결합이 함께 이루어질 수 있다. 다만, 본 발명은 예시된 바에 한정되지 않으며, 예를 들어, 케이스 프레임(150)과 전지 유닛(100) 간의 결합을 위한 별도의 결합구조가 마련될 수도 있음은 물론이다.
상기 체결 부재(181,182)로는 단자 부재(160)와 리드 탭(120)에 형성된 체결 홀(125,165)을 관통하여 끼워질 수 있는 여하의 체결 구조가 모두 적용될 수 있으며, 볼트-너트 조립체가 예시될 수 있다. 특히, 대용량 고출력의 중대형 전지에서는 단자 부재(160)와 리드 탭(120)을 포함하는 접속부의 두께가 증가될 필요가 있고, 이에 따라, 열 융착에 의한 접합 보다는 체결 부재(181,182)의 기계적인 체결이 보다 유리하게 적용될 수 있다. 열 융착에 의한 접합 방식에서는 고출력 열원이 요구되고, 접합 강도의 미달과 불균일한 산포 등의 문제가 야기되며, 융착 가능한 두께에도 한계가 있기 때문이다. 이에, 상기 체결 부재(181,182)는 이들 리드 탭(120)과 단자 부재(160)를 기계적인 방식으로 결속하는 것이면 충분하고, 도면에 도시된 너트-볼트 조립체로 한정될 필요는 없다.
리드 탭(120)의 일면, 예를 들어, 저면은 단자 부재(160)와 면 접촉을 이루며, 체결 부재(181,182)의 체결 압력에 따라 리드 탭(120)은 단자 부재(160)에 대해 강제되며 서로에 대해 밀접하게 접촉된다. 이때, 상기 리드 탭(120)의 타면, 예를 들어, 상면에는 홀더 케이스(130)가 덧대어 질 수 있다.
도 4에는 상기 홀더 케이스(130)의 보다 상세한 도면으로, 상기 홀더 케이스(130)를 저면 측에서 도시한 사시도가 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 상기 홀더 케이스(130)는 리드 탭(120), 단자 부재(160) 등의 통전 부재가 외부로 노출되지 않도록 하며, 이들 통전 부재가 외부로 노출되지 않도록 외부 환경으로부터 절연시킴으로써 외부 환경에 의한 전기적인 간섭을 배제하기 위한 목적에 기여할 수 있다. 이를 위해, 상기 홀더 케이스(130)의 외측 부분은 절연성 소재로 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 홀더 케이스(130)의 외측 부분을 형성하는 커버 부재(141)는 절연성 수지 소재로 형성될 수 있다.
한편, 상기 홀더 케이스(130)는 단자 부재(160)와 리드 탭(120)이 형성하는 접속부의 전기적 접속상태를 강화시킴으로써 접속부의 전기 저항을 줄이고, 궁극적으로 충, 방전 효율을 향상시키기 위한 목적에 기여할 수 있다. 예를 들어, 상기 홀더 케이스(130)는 리드 탭(120)을 단자 부재(160)에 대해 강제하는 균일한 면 압력을 제공할 수 있고, 이를 통하여 리드 탭(120)과 단자 부재(160) 간의 결속력을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 리드 탭(120)은 단자 부재(160)와 홀더 케이스(130) 사이에서 샌드위치 형태로 밀착될 수 있으며, 이들 사이에서 협착되며 이들과 견고한 전기적 결속을 형성할 수 있다.
상기 홀더 케이스(130)는 추가적인 도통 영역을 제공함으로써 충, 방전 전류의 전기 저항을 감소시킬 수 있다. 이를 위해 상기 홀더 케이스(130)의 전극 탭(120)과 대면 접촉하는 내측 부분은 도전성 플레이트(142)로 이루어질 수 있으며, 상기 도전성 플레이트(142)는 전기 전도성이 우수한 금속 소재로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 의하면, 전지 셀(110)로부터 인출되는 리드 탭(120)을 개재하여 단자 부재(160)와 홀더 케이스(130)를 배치하고, 체결 부재(181,182)의 체결 압력을 통하여 단자 부재(160)와 홀더 케이스(130)를 서로 마주하는 방향으로 가압함으로써, 리드 탭(120)이 상기 단자 부재(160) 및 홀더 케이스(130) 사이에 끼인 상태로 이들 사이에서 밀착되는 샌드위치 구조를 형성한다.
상기 리드 탭(120)에서는 전지 셀(110)로부터의 방전 전류나, 외부전원장치(미도시)로부터의 충전 전류가 집중되며, 특히 고출력 대용량 전지 팩(110)에서는 대전류의 충방전 전류가 집중되면서 전기 저항이 증가되며 집중적인 발열이 생길 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서는 리드 탭(120)의 양편으로 전기 전도성의 단자 부재(160)와 홀더 케이스(130)를 배치하여, 충방전 전류의 도통 면적을 증대시키고, 충방전 전류의 전기 저항을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에서는 리드 탭(120)의 양편으로 열 전도성의 단자 부재(160)와 홀더 케이스(130)를 배치하여 리드 탭(120)을 포함하는 전지 팩(190) 접속부의 방열 면적을 증대시킬 수 있으며, 방열 성능을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 전지 팩(190)의 접속부는 전지 팩(190)으로부터 방전 전류의 인출이나 외부전원장치로부터 충전 전류의 입력을 매개하는 전지 팩(190)의 인터페이스를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서는 체결 부재(181,182)의 체결 압력을 이용하여 단자 부재(130)와 홀더 케이스(160)를 리드 탭(120)의 양편에서 서로 마주하는 방향으로 가압시킴으로써 전지 팩(190) 접속부의 기계적인 체결 상태를 강화시킬 수 있다. 예를 들어, 고출력 대용량의 전지 팩(190)에서는 자체 하중에 의해 체결력이 떨어지는 문제점이 있다. 본 발명의 일 실시형태에서는 리드 탭(120)의 양편으로 배치된 단자 부재(160)와 홀더 케이스(130)를 체결 부재(181,182)를 이용하여 서로에 대해 압박하는 샌드위치 구조를 형성함으로써 전지 팩(190) 접속부의 기계적인 체결 상태를 강화시킬 수 있다.
상기 홀더 케이스(130)는 평판 형태로 형성될 수 있으며, 체결 부재(181,182)의 관통을 위한 체결 홀(135)을 포함할 수 있다. 상기 홀더 케이스(130)의 체결 홀(135)은 리드 탭(120)의 체결 홀(125)과 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 상기 홀더 케이스(130)에는 단자 부재(160)와 리드 탭(120)을 결속시키는 체결 부재(181,182)가 함께 관통하도록 끼워질 수 있으며, 동일한 체결 부재(181,182)에 의해 상기 단자 부재(160)와 리드 탭(120) 및 홀더 케이스(160)가 모두 결속될 수 있다. 즉, 동일한 체결 부재(181,182)가 홀더 케이스(130), 리드 탭(120), 단자 부재(160) 및 프레임 케이스의 제2 지지부(152)를 일괄적으로 관통하여 체결됨으로써 전지 팩(190)의 조립작업이 단순화될 수 있다.
상기 홀더 케이스(130)는 리드 탭(120)과 밀접하게 접촉되는 도전성 플레이트(142)와, 상기 도전성 플레이트(142)를 수용하는 커버 부재(141)를 포함할 수 있다. 상기 도전성 플레이트(142)는 대략 평판 형상으로 형성될 수 있으며, 리드 탭(120)과 마주하는 접촉면을 형성한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 도전성 플레이트(142)의 접촉 면은 다수의 돌기(142`)들이 분산 형성된 표면 조도를 가질 수 있으며, 엠보싱 처리를 통하여 접촉 면에 대해 다수의 돌기(142`)들을 형성할 수 있다. 상기 돌기(142`)들은 도전성 플레이트(142)로부터 리드 탭(120)을 향하여 돌출되어 있으며, 도전성 플레이트(142)와 리드 탭(120) 간의 전기적인 결속을 강화하는데 기여할 수 있다.
상기 돌기(142`)들은 리드 탭(120)과의 접촉 영역을 증대시킴으로써 리드 탭(120)과의 접촉 저항을 줄일 수 있다. 상기 돌기(142`)들은 미세한 높이로 형성될 수 있으며, 체결 부재(181,182)의 가압 체결력에 의해 리드 탭(120)에 대해 가압 접촉된다. 상기 돌기(142`)들의 크기가 과대하게 형성되면, 도전성 플레이트(142)와 리드 탭(120) 간의 면 접촉을 오히려 방해할 수 있으므로, 상기 돌기(142`)들은 가압 체결력에 의해 리드 탭(120)과 면 접촉을 형성할 수 있기에 충분히 작은 미세한 돌기(142`)들로 형성될 수 있다.
상기 커버 부재(141)는 상기 도전성 플레이트(142)와 함께 일체적으로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 이종 재질 간의 사출 성형을 통하여 일체적으로 형성될 수 있다. 상기 커버 부재(141)는 절연성 수지 소재로 형성될 수 있으며, PPS와 같은 고분자 수지 소재로 형성될 수 있고, 사출 성형물로 제공될 수 있다. 이러한 사출 성형시에 성형 틀(미도시) 내에 도전성 플레이트(142)를 배치하고 페이스트 상의 고분자 수지 소재(미도시)를 주입하고 경화시킴으로써, 도 4에 도시된 바와 같이, 금속 소재의 도전성 플레이트(142)와 수지 소재의 커버 부재(141)가 복합된 형태의 홀더 케이스(130)가 제공될 수 있다.
상기 커버 부재(141)와 도전성 플레이트(142) 간의 견고한 결합을 위하여, 도전성 플레이트(142)에는 고정 홀(미도시)이 형성될 수 있고, 상기 커버 부재에는 상기 고정 홀(미도시)에 채워진 고정 돌기(미도시)가 마련될 수 있다. 이렇게 고정 홀(미도시) 내에 충진된 고정 돌기(미도시)를 통하여 커버 부재(141)와 도전성 플레이트(142) 간의 결속이 강화될 수 있다. 도 4에서 도면 번호 P는 상기 커버 부재(141)와 도전성 플레이트(142) 간의 결속을 위해, 고정 돌기(미도시)와 고정 홀(미도시)이 서로에 대해 형합된 위치를 예시적으로 표시한 것이다.
도 5는 홀더 케이스(130)의 오결합 방지 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도면을 참조하면, 상기 홀더 케이스(130)는 좌우 양편으로 쌍을 이루어 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 홀더 케이스(130)는 제1, 제2 리드 탭(121,122)에 대응되는 제1, 제2 홀더 케이스(131,132)를 포함할 수 있다. 상기 제1, 제2 홀더 케이스(131,132)는 대체로 유사한 형상을 갖지만, 제1, 제2 홀더 케이스(131,132)가 조립되는 과정에서, 제1, 제2 홀더 케이스(131,132)가 서로 혼동됨으로써 서로 뒤바뀐 엇갈린 위치로 조립되는 것을 피하기 위한 목적으로, 제1, 제2 홀더 케이스(131,132)는 서로 차별화된 형상을 갖는다. 즉, 상기 제1, 제2 홀더 케이스(131,132)는 서로에 대해 비 대칭적인 형상을 가질 수 있으며, 각각 프레임 케이스(150)의 좌측 편과 우측 편에 결합되는 제1, 제2 홀더 케이스(131,132)를 비 대칭적인 형상으로 형성함으로써 서로 엇갈린 위치로 조립되는 오 조립을 피할 수 있다.
상기 제1, 제2 홀더 케이스(131,132)의 차별화된 형상은 오결합 방지 구조를 제공한다. 보다 구체적으로, 상기 제1 홀더 케이스(131)는 측 방향으로 돌출된 돌출부(131a)를 갖는데 반하여, 상기 제2 홀더 케이스(132)는 이러한 돌출부를 갖지 않고 편평한 측면을 갖는다.
즉, 제1 홀더 케이스(131)가 조립되는 제1 조립 영역(A1)에 선택적으로 상기 돌출부(131a)와 형합되는 오목한 형상의 돌출부 수용부(152a)가 형성되고, 제2 홀더 케이스(132)가 조립되는 제2 조립 영역(A2)에는 상기 돌출부(131a)와의 결합을 방해하는 결합 간섭부(159)가 형성됨으로써, 제1 홀더 케이스(131)는 제2 조립 위치(A)에 끼워지지 않는다.
상기 홀더 케이스(130)는 프레임 케이스(150)에 대해 조립된다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 홀더 케이스(130)는 프레임 케이스(150)의 제2 지지부(152) 상에 조립된다. 상기 프레임 케이스(150)의 제2 지지부(152) 상에는 제1 조립 영역(A1)과 제2 조립 영역(A2)이 마련된다. 상기 제1, 제2 조립 영역(A1,A2)은 각각 제1, 제2 홀더 케이스(131,132)가 조립되는 위치를 의미한다. 상기 제1, 제2 조립 영역(A1,A2)에는 오결합 방지 구조가 형성되는데, 즉, 제1 조립 영역(A1)에는 제1 홀더 케이스(131)의 돌출부(131a)를 수용하기 위한 돌출부 수용부(152a)가 마련된다. 그리고, 상기 제2 조립 영역(A2)에는 제1 홀더 케이스(131)와의 결합을 방해하기 위해, 상기 돌출부(131a)와 대응되는 위치에 형성된 결합 간섭부(159)가 마련된다.
예를 들어, 도 5의 도면 번호 1로 표시된 바와 같이, 제1 홀더 케이스(131)의 돌출부(131a)는 제1 조립 영역(A1)에 마련된 돌출부 수용부(152a)와 형합을 이루며 결합을 허용하지만, 도 5의 도면 번호 2로 표시된 바와 같이, 제2 조립 영역(A2)에 형성된 결합 간섭부(159)와는 구조적인 간섭을 이루며 결합을 이루지 않는다.
상기 제1, 제2 홀더 케이스(131,132)는 상기 제1 홀더 케이스(131)에 형성된 돌출부(131a) 이외의 오결합 방지 구조가 마련될 수 있다. 이하에서는 이러한 추가적인 오결합 방지 구조에 대해 설명하기로 한다.
도 6 및 도 7에는 추가적인 오결합 방지 구조를 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다. 도 6을 참조하면, 상기 제1, 제2 홀더 케이스(131,132)는 내측으로 상대적으로 두꺼운 광폭 돌출부(131b,132b)가 형성되고, 외측으로 상대적으로 얇은 협폭 돌출부(131c,132c)가 형성된다. 이렇게 제1, 제2 홀더 케이스(131,132)에 형성된 광폭 돌출부(131b,132b)와 협폭 돌출부(131c,132c)는 홀더 케이스(150)의 오 조립을 방지하기 위한 오결합 방지 구조를 제공한다.
도 7을 참조하면, 상기 제1, 제2 홀더 케이스(131,132)가 조립되는 제1, 제2 조립 영역(A1,A2)에는 각각의 광폭 돌출부(131b,132b)와 협폭 돌출부(131c,132c)와 정합되는 형상의 광폭 수용부(152b)와 협폭 수용부(152c,152c`)가 마련되어 있다. 예를 들어, 도 7의 도면 번호 4로 표시된 바와 같이, 제2 홀더 케이스(132)가 제1 조립 영역(A1)으로 오 조립되면, 제2 홀더 케이스(132)의 광폭 돌출부(132b)가 제1 조립 영역(A1)의 협폭 수용부(152c)에 대해 강제되므로 결합을 이루어지지 않는다.
보다 구체적으로, 상기 제1, 제2 조립 영역(A1,A2)에는 제1, 제2 홀더 케이스(131,132)의 광폭 돌출부(131b,132b)와 협폭 돌출부(131c,132c)를 수용하기 위한 광폭 수용부(152b)와 협폭 수용부(152c,152c`)가 마련된다. 예를 들어, 상기 광폭 수용부(152b)는 제2 지지부(152)의 내측 영역에 형성되며, 상기 협폭 수용부(152c,152c`)는 제2 지지부(152)의 외측 영역에 형성된다.
예를 들어, 도 7의 도면 번호 3으로 표시된 바와 같이, 제2 홀더 케이스(132)가 제2 조립 영역(A2)에 대해 조립되면, 제2 홀더 케이스(132)의 광폭 돌출부(132b)와 협폭 돌출부(132c) 각각은 제2 조립 영역(A2)에 마련된 광폭 수용부(152b)와 협폭 수용부(152c`)와 형합을 이루게 되므로 결합이 허용된다. 그러나, 도 7의 도면 번호 4로 표시된 바와 같이, 제2 홀더 케이스(132)가 제 위치가 아닌 제1 조립 영역(A1)에 대해 조립되려고 한다면, 제2 홀더 케이스(132)의 광폭 돌출부(132b)와 협폭 돌출부(132c) 각각은 제1 조립 영역(A1)의 협폭 수용부(152b)와 광폭 수용부(152c)에 위치되며, 서로 엇갈린 위치로 강제되므로, 제1 조립 영역(A1)과 결합을 이루지 못하게 된다. 여기서, 제2 홀더 케이스(132)의 광폭 돌출부(132b)는 제1 조립 영역(A1)의 협폭 수용부(152c)에 대해 강제되며, 이들은 서로 다른 폭을 갖기 때문에 정합되지 못한다.
마찬가지로, 제1 홀더 케이스(131)가 제 위치가 아닌 제2 조립 영역(A2)에 대해 조립되려고 한다면, 제1 홀더 케이스(131)의 광폭 돌출부(131b)와 협폭 돌출부(131c) 각각은 제2 조립 영역(A2)의 협폭 수용부(152c`)와 광폭 수용부(152b)에 위치되며 서로 엇갈린 위치에 강제되므로, 제2 조립 영역(A2)과 결합을 이루지 못하게 된다. 여기서, 제1 홀더 케이스(131)의 광폭 돌출부(131b)는 제2 조립 영역(A2)의 협폭 수용부(152c`)에 대해 강제되며, 이들은 서로 다른 폭을 갖기 때문에 정합되지 못한다.
상기 광폭 수용부(152b)와 협폭 수용부(152c,152c`)는 상기 제2 지지부(152) 상의 내측 영역과 외측 영역에 형성될 수 있으며, 상기 광폭 수용부(152b)는 제1, 제2 홀더 케이스(131,132)에 형성된 광폭 돌출부(131b,132b)를 수용하는데, 이들 각각의 광폭 돌출부(131b,132b)는 별도로 구분되지 않은 광폭 수용부(152b) 내에 함께 안착될 수 있다. 예를 들어, 제1, 제2 홀더 케이스(131,132)의 광폭 돌출부(131b,132b)는 광폭 수용부(152b)를 양분하여 좌우 양편에 각각 안착될 수 있다.
한편, 상기 협폭 수용부(152c,152c`)는 제2 지지부(152)의 좌측 가장자리와 우측 가장자리에 각각 형성되는데, 각각 제1 홀더 케이스(131)의 협폭 돌출부(131c)와, 제2 홀더 케이스(132)의 협폭 돌출부(132c)를 수용할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 전지 유닛 110 : 전지 셀
120 : 리드 탭 121 : 제1 리드 탭
122 : 제2 리드 탭 130 : 홀더 케이스
131 : 제1 홀더 케이스 131a : 돌출부
131b : 광폭 돌출부 131c : 협폭 돌출부
132 : 제2 홀더 케이스 132b : 광폭 돌출부
132c : 협폭 돌출부 141 : 커버 부재
142 : 도전성 플레이트 142` : 돌기
150 : 프레임 케이스 151 : 제1 지지부
151a : 본체부 151b : 리브
151ba : 제1 리브 151bb : 제2 리브
152 : 제2 지지부 152a : 돌출부 수용부
152b : 광폭 수용부 152c,152c` : 협폭 수용부
125,135, 155,165 : 체결 공 156 : 고정 돌기
159 : 결합 간섭부 166 : 고정 홀
171 : 제1 스페이서 172 : 제2 스페이서
200 : 트레이 210 : 역삽 방지 기구
A1 : 제1 조립 영역 A2 : 제2 조립 영역

Claims (20)

  1. 전지 셀과, 상기 전지 셀로부터 인출되는 리드 탭을 포함하는 전지 유닛;
    상기 전지 유닛을 지지하기 위한 것으로, 상기 전지 셀이 지지되는 제1 지지부와, 상기 리드 탭이 지지되는 제2 지지부를 포함하는 프레임 케이스; 및
    상기 리드 탭을 개재하여 상기 제2 지지부 상에 조립되는 홀더 케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 리드 탭은 제1, 제2 리드 탭의 쌍을 포함하고,
    상기 홀더 케이스는 상기 제1, 제2 리드 탭 상에 겹쳐지게 좌우 양편에 배치되는 제1, 제2 홀더 케이스의 쌍을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1, 제2 홀더 케이스에는 서로 쌍을 이루는 상대편 홀더 케이스의 조립 위치로의 오결합을 방지하기 위한 오결합 방지 구조가 마련되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 오결합 방지 구조는 상기 제1, 제2 홀더 케이스의 서로에 대한 비대칭적인 형상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 오결합 방지 구조는 상기 제1, 제2 홀더 케이스 중에서, 제1 홀더 케이스에 택일적으로 형성된 돌출부로 마련되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 지지부 상에는 상기 제1, 제2 홀더 케이스와 정합되는 형상의 제1, 제2 조립 영역이 마련되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 조립 영역에는 상기 제1 홀더 케이스의 돌출부를 수용하기 위한 돌출부 수용부가 마련되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제2 조립 영역에는 상기 제1 홀더 케이스의 돌출부와의 결합을 방해하기 위한 결합 간섭부가 마련되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 지지부는,
    상기 전지 셀의 주된 면을 지지하는 본체부; 및
    상기 본체부의 좌우 양편에서 절곡되고, 상기 전지 셀의 측면 방향을 따라 나란하게 연장되는 제1, 제2 리브가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1, 제2 리브의 말단에는 상기 리브의 연장 방향을 따라 서로 비대칭적인 위치에 형성된 제1, 제2 스페이서가 마련되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 홀더 케이스는 제1, 제2 홀더 케이스의 쌍을 포함하고,
    상기 제1, 제2 홀더 케이스의 서로에 대해 인접한 내측 가장자리와, 서로에 대해 멀리 떨어진 외측 가장자리에는, 서로 상이한 폭을 갖는 광폭 돌출부와 협폭 돌출부가 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 지지부에는 상기 광폭 돌출부 및 협폭 돌출부와 형합을 이루는 광폭 수용부와 협폭 수용부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제2 지지부 상에는 리드 탭이 안착되는 단자 부재가 일체적으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  14. 전지 셀과, 상기 전지 셀로부터 인출된 제1, 제2 리드 탭을 포함하는 전지 유닛;
    상기 전지 유닛을 지지하기 위한 것으로, 상기 전지 셀이 지지되는 제1 지지부와, 상기 제1, 제2 리드 탭이 지지되는 제2 지지부를 포함하는 프레임 케이스; 및
    상기 제1, 제2 리드 탭을 개재하여 상기 제2 지지부 상에 조립되는 제1, 제2 홀더 케이스;를 포함하고,
    상기 제1, 제2 홀더 케이스는 서로에 대해 비대칭적인 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1, 제2 홀더 케이스 중, 택일적으로 제1 홀더 케이스에는 측면 방향으로 돌출된 돌출부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제2 지지부에는 제1, 제2 홀더 케이스와 형합되는 제1, 제2 조립 영역이 마련되고,
    상기 제1 조립 영역에는 상기 돌출부를 수용하기 위한 돌출부 수용부가 마련되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제2 조립 영역에는 상기 돌출부와의 결합을 방해하기 위한 결합 간섭부가 마련되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 제2 지지부에는 상기 리드 탭이 안착되는 단자 부재가 일체적으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 제1 지지부는,
    상기 전지 셀의 주된 면을 지지해주는 본체부; 및
    상기 본체부의 좌우 양편에서 절곡되며, 상기 전지 셀의 측면 방향을 따라 나란하게 연장되는 제1, 제2 리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1, 제2 리브의 말단에는 상기 리브의 연장 방향을 따라 서로 비대칭적인 위치에 형성된 제1, 제2 스페이서가 마련되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
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