KR20130062197A - 배터리 팩 및 배터리 팩의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 배터리 팩 및 배터리 팩의 제조방법에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 베어셀과 보호회로모듈을 포함하는 코어팩을 수납하는 케이스를 발포재를 사용하여 일체형으로 성형함으로써, 코어팩의 내충격성을 개선시킬 수 있고, 나아가 접착제 도포 공정 불요에 따른 작업효율 및 생산성을 향상시킬 수 있게 하는데 있다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예는 베어셀 및 상기 베어셀의 일측에 부착된 보호 회로 부재를 구비하는 코어팩; 발포재로 이루어져 상기 코어팩을 수납하는 케이스; 및 상기 보호 회로 부재의 표면에 형성된 쉴딩층을 포함하는 배터리 팩을 개시한다.

Description

배터리 팩 및 배터리 팩의 제조방법{BATTERY PACK AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF}
본 발명의 일 실시예는 배터리 팩 및 배터리 팩의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 배터리 팩은 재충전 가능한 베어셀과, 베어셀의 과충전 또는 과방전을 방지하는 보호회로모듈을 포함한다. 최근에는 베어셀로서 주로 리튬 이온 전지 또는 리튬 폴리머 전지가 이용되고 있다. 또한 보호회로모듈은 과충전이나 과방전을 방지하기 위한 다수의 회로 소자를 갖는다.
배터리 팩은 보호회로모듈을 베어셀에 외부 접속하거나, 또는 분할 부품을 접합한 케이스 내에 베어셀과 동시에 수납하고 케이스의 분할면을 서로 용착 접합하여 형성된다.
그러나, 케이스의 분할면을 용착 접합하는 경우 초음파 또는 고주파를 케이스의 분할면에 인가시키고 진동에 따라 발생되는 열에 의하여 용착하기 때문에, 용착시에 발생하는 진동에 의하여 보호회로모듈과 이에 포함되는 다수의 회로소자가 탈락될 수 있고, 나아가 외부 충격에 의하여 케이스 내부의 베어셀이 훼손될 수 있다는 문제점이 있었다.
본 발명의 일 실시예는 베어셀과 보호회로부재를 포함하는 코어팩을 수납하는 케이스를 발포재를 사용하여 일체형으로 성형함으로써, 코어팩의 내충격성을 개선시킬 수 있고, 나아가 접착제 도포 공정 불요에 따른 작업효율 및 생산성을 향상시킬 수 있는 배터리 팩 및 배터리 팩의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 팩은 베어셀 및 상기 베어셀의 일측에 부착된 보호 회로 부재를 구비하는 코어팩; 발포재로 이루어져 상기 코어팩을 수납하는 케이스; 및 상기 보호 회로 부재의 표면에 형성된 쉴딩층을 포함한다.
상기 발포재는 EPP 또는 EPS 재질일 수 있다.
상기 쉴딩층은 절연 재질로 형성된다.
상기 절연 재질은 유리면(Thermal Insulation Material Made of Glass Wool), 암면(Thermal Insulation Material Made of Rock Wool), 폴리우레탄폼, 질석(Vermiculite) 또는 퍼라이트(Perlite, Pearl stone) 중에서 선택된 어느 하나이다.
상기 보호 회로 부재와 상기 쉴딩층 사이에는 방열층이 더 형성된다.
상기 방열층은 상기 발포재보다 열전도율이 높은 재질로 형성된다.
상기 방열층은 동합금 물질로 이루어진다.
상기 케이스의 일측에는 외부기기에 결합고정되는 결합부가 더 형성된다.
상기 결합부는 상기 케이스를 이루는 발포재보다 높은 기계적 강도를 가지는 발포재로 이루어진다.
상기 결합부는 스틸 또는 플라스틱으로 이루어진다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 배터리 팩 제조방법은 베어셀의 일측에 부착된 보호 회로 부재의 표면에 쉴딩층을 형성하는 쉴딩층형성단계; 상기 베어셀 및 상기 보호 회로 부재의 외형에 대응되도록 형성된 금형을 제공하는 금형제공단계; 상기 금형의 내부에 발포재를 주입하는 발포재주입단계; 및 상기 발포재가 발포성형되어, 상기 베어셀 및 상기 보호 회로 부재와 상기 금형 사이에 일체형의 케이스를 형성하는 케이스형성단계를 포함한다.
상기 쉴딩층형성단계 이전에 상기 보호 회로 부재 상에 방열층을 형성하는 방열층형성단계를 더 포함한다.
상기 케이스형성단계 이후에 상기 케이스의 일측에 외부기기에 결합되는 결합부를 형성하는 결합부형성단계를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의한 배터리 팩 제조방법은 베어셀의 일측에 부착된 보호 회로 부재의 표면에 쉴딩층을 형성하는 쉴딩층형성단계; 상기 베어셀 및 상기 보호 회로 부재의 외형에 대응되도록 형성된 금형을 제공하는 금형제공단계; 상기 금형의 내부이고, 상기 베어셀의 타측에 형성되는 결합부의 영역에 제1 발포재를 주입하는 제1발포재주입단계; 상기 금형의 내부이고, 상기 베어셀 및 상기 보호 회로 부재가 위치되는 영역에 제2 발포재를 주입하는 제2발포재주입단계; 및 상기 제1발포재 및 제2 발포재가 발포성형되어, 상기 베어셀 및 상기 보호 회로 부재와 상기 금형 사이에 일체형의 케이스를 형성하는 케이스형성단계를 포함한다.
상기 제1 발포재는 상기 제2 발포재보다 높은 강도를 가지는 발포재이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩 및 배터리 팩의 제조방법은 베어셀과 보호회로부재는 포함하는 코어팩을 수납하는 케이스를 발포재를 사용하여 일체형으로 성형함으로써, 코어팩의 내충격성을 개선시킬 수 있고, 나아가 접착제 도포 공정 불요에 따른 작업효율 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 케이스를 일체형으로 형성함으로써, 상부 케이스와 하부 케이스를 가지는 기존 배터리 팩에 비하여 제조 코스트를 절감시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 보호회로부재에 쉴딩층을 형성함으로써, 케이스를 발포재로 성형시 보호회로부재의 훼손을 방지할 수 있고, 나아가 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 나타내는 사시도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 분해한 사시도이다.
도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 분해한 측면도이다.
도 2는 도 1a의 Ⅰ-Ⅰ′를 절단한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2의 A영역을 확대한 도면이다.
도 4는 도 2의 A영역에 대한 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 2의 A영역의 보호회로부를 나타내는 회로도이다.
도 6a 내지 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 제조하는 공정을 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 제조방법을 나타내는 순서도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 제조방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 나타내는 사시도이고, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 분해한 사시도이며, 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 분해한 측면도이고, 도 2는 도 1a의 Ⅰ-Ⅰ′를 절단한 상태를 나타내는 단면도이며, 도 3은 도 2의 A영역을 확대한 도면이고, 도 4는 도 2의 A영역에 대한 다른 실시예를 나타내는 도면이며, 도 5는 도 2의 A영역의 보호회로부를 나타내는 회로도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)은, 코어팩(100), 케이스(200) 및 쉴딩층(300)을 포함한다.
상기 코어팩(100)은 베어셀(110)과 베어셀(110)의 일측에 부착된 보호 회로 부재(120)를 포함한다. 상기 베어셀(110)은 각형 전지와 원통형 전지가 모두 사용될 수 있으며, 아래에서는 원통형 전지를 예로 들어 설명하기로 한다.
상기 코어팩(100)을 이루는 베어셀(110)은 내부에 양극판과 음극판과 세퍼레이터가 젤리롤 형태로 권취된 전극조립체(미도시)가 수용된다. 또한, 상기 베어셀(110)의 상부는 상기 전극조립체가 전기적으로 연결된 캡조립체(미도시)에 의하여 밀폐되는 캔(미도시)을 포함하여 형성된다. 상기 캔은 상부가 개구된 대략 원통형의 금속재 케이스로 이루어져 있다.
상기 코어팩(100)을 이루는 베어셀(110)은 다수 개로 형성될 수 있고, 다수 개의 베어셀들(111, 112, 113)은 서로 직렬 또는 병렬로 연결되어 있다. 또한, 상기 코어팩(100)은 용량 및 크기를 고려하여 상기 다수 개의 베어셀들(111, 112, 113)을 2열 이상으로 배열할 수도 있다. 상기 다수 개의 베어셀들(111, 112, 113)은 전극탭들(114)에 의하여 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다. 상기 베어셀(110)은 각각 양극 단자 및 음극 단자(B+, B-)(도 5 참조) 구비하여 보호회로부재(120)의 양극접속단자(미도시) 및 음극접속단자(미도시)와, 코어팩(100)의 팩 양극단자 및 팩 음극 단자(P+, P-)(도 5 참조)에 제1 리드 와이어(L1)와 제2 리드 와이어(L2)를 통하여 전기적으로 연결된다.
상기 보호 회로 부재(120)는 이차전지의 안전성을 위하여 상기 다수의 베어셀들(111, 112, 113) 중 노출된 양극탭 및 음극탭 들과 전기적으로 접속되어 있다. 즉, 상기 보호 회로 부재(120)는 상기 다수의 베어셀들(111, 112, 113)의 일측에 배치되어 상기 다수의 베어셀들(111, 112, 113)과 전기적으로 연결되어 코어팩(100)을 형성하게 된다. 그러나, 본 발명에서는 상기 보호 회로 부재(120)와 상기 다수의 베어셀들(111, 112, 113)을 전기적으로 연결하는 방식에 대하여 한정하는 것은 아니고, 이러한 방식은 사용되는 베어셀(110) 및 보호 회로 부재(120)의 형상 및 형식에 따라 다양하게 사용될 수 있다. 또한, 상기 보호 회로 부재(120) 중 인쇄 회로 기판(130)에는 이차전지에 대하여 충전 및 방전을 위한 충방전 스위치부(132), 상기 충방전 스위치부(132)의 구동을 제어함으로써 충전 상태를 균일하게 하는 제어회로(135), 과방전 및 과충전을 방지하는 보호 회로(131)가 형성되어 있다. 또한, 상기 인쇄 회로 기판(130)에는 써미스터(thermistor) 또는 온도 퓨즈와 같은 보호 소자(137)가 장착될 수 있으며, 이들도 이차전지의 고온 상승이나, 과도한 충방전 등으로 이차전지의 전압, 전류가 규정이상으로 되는 경우에 전류를 차단하여 이차전지의 파열, 발화 등의 위험을 방지하게 된다.
상기 케이스(200)는 발포재로 이루어져 있고, 상기 코어팩(100)을 수납하기 위하여 상기 코어팩(100)의 외부 형상에 대응되도록 상기 발포재를 성형하여 형성된다. 즉, 상기 케이스(200)는 상기 코어팩(100)의 외부 형상에 대응되는 형상(212, 222)을 가지고 상기 코어팩(100)을 감싸는 금형틀(1, 도 6a 참조) 내부로 상기 발포재를 주입하여 상기 발포재를 소정의 온도에서 발포성형하여 형성된다. 여기서, 상기 발포재는 EPP(Expanded Poly Propylene; 이하, 발포폴리프로필렌이라 함.) 또는 EPS(Expanded Poly Styrene; 이하 발포폴리스티렌이라 함.)이 사용될 수 있다. 상기 발포폴리프로필렌은 프로필렌을 중합하여 얻은 열가소성 수지로서, 폴리프로필렌이 상기 금형틀(1) 내부에 주입되어 화학적 발포재를 사용하지 않고 대략 110℃ ~ 165℃에서 구 형태의 비드(bead)로 발포성형되어 상기 코어팩(100)을 그 내부에 수납하는 케이스(200)를 형성하게 된다. 또한, 상기 발포폴리스티렌은 스타이렌을 중합하여 얻은 열가소성 수지로서, 스타이렌에 펜테인이나 뷰테인 가스 등의 발포재를 주입해 물로 중합한 뒤, 상기 금형틀(1) 내부에 주입되어 대략 100℃ ~ 185℃에서 구 형태의 비드로 발포성형되어 상기 코어팩(100)을 그 내부에 수납하는 케이스(200)를 형성하게 된다. 상기와 같은 발포폴리프로필렌이나 발포폴리스티렌은 구 형태의 비드로 발포성형되기 때문에, 비드와 비드 사이로 외부 열에 대해 높은 단열성을 가지고, 강인성을 가진다. 또한, 상기 발포폴리프로필렌이나 발포폴리스티렌은 밀도가 낮은 구조를 가지기 때문에, 완충효과가 뛰어나고 그 무게가 작다. 따라서, 본 발명에서는 상기 케이스(200)를 상기 발포폴리프로필렌이나 발포폴리스티렌으로 발포성형하여 일체형으로 형성함으로써, 내충격성을 가질 수 있고, 또한 기존의 케이스를 이루는 플라스틱 재질에 비하여 적은 코스트와 작은 무게를 가지고 있기 때문에, 케이스(200)를 제조하는 데 있어서 코스트 절감효과와 배터리 팩의 무게 절감효과를 달성할 수 있게 된다.
또한, 상기 케이스(200)의 일측에는 외부기기에 결합고정되도록 결합부(230)가 형성된다. 상기 결합부(230)는 상기 케이스(200)의 일측, 즉 상부측, 하부측 또는 양측 방향에 돌출형성되어 상기 코어팩(100)을 사용되는 외부기기에 결합된다. 여기서, 상기 외부기기는 노트북 컴퓨터, PDA, 휴대폰 또는 디지털 카메라 등일 수 있다. 따라서, 상기 결합부(230)는 외부기기에 강하게 결합고정되도록 상기 케이스(200)를 이루는 발포재보다 높은 강도를 가지는 발포재로 이루어지는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 발포재보다 높은 강도를 가지는 발포재는 상기 케이스(200)를 이루는 발포재에 포함되는 물 또는 보조 발포재의 함량을 조절하여 그 발포재의 기공크기 또는 가교도를 변화시켜 높은 강도를 가지도록 형성된 재질이다. 또한, 상기 결합부(230)는 외부기기에 강하게 결합고정되도록 높은 강도를 가지는 스틸 또는 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 한편, 상기 결합부(230)는 상기 케이스(200)를 형성한 다음 부가적으로 별도 공정을 통하여 케이스에 설치할 수도 있고, 상기 케이스(200)를 이중발포하여 형성될 수 있다. 상기 결합부(230)의 형성에 대하여는 도 7 내지 도 8에 관한 기재에서 보다 상세하게 설명하기로 한다.
한편, 상기 보호 회로 부재(120) 중 인쇄 회로 기판(130)에는 이차전지에 대하여 충전 및 방전을 제어함으로써 충전 상태를 균일하게 하는 제어회로(135), 또는 과방전 및 과충전을 방지하는 보호회로(131), 충전스위치(133)와 방전스위치(134)를 포함하는 충방전 스위치부(132), 온도 센서(137), 과전류를 감지하는 센스 레지스터(136)와 같이 열에 민감한 특성을 가지는 전기소자들이 설치되어 있다. 한편, 상기 전기소자들은 금형(1) 내부에 상기 발포폴리프로필렌이나 발포폴리스티렌과 같은 발포재가 주입되어 전체적으로 발포되는 경우에 공급되는 열에 의하여 그 동작에 심각한 문제를 초래할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 상기 전기소자들의 안전성 유지를 위하여 상기 전기소자들을 포함하는 보호 회로 부재(120)의 표면에 쉴딩층(300)을 형성하여 발포성형시 가해지는 열로부터 상기 전기소자들을 보호할 수 있게 된다. 본 발명에서는 상기 쉴딩층(300)을 상기 보호 회로 부재(120)의 표면에 형성하는 것을 예로 들어 설명하고 있으나, 이를 한정하는 것은 아니고 상기 전기소자들의 표면이나 상기 보호 회로 부재(120) 중 인쇄 회로 기판(130)에 쉴딩층(300)을 형성할 수도 있다.
상기 쉴딩층(300)은 상기 보호 회로 부재(120)의 표면에 형성되어 상기 보호 회로 부재(120)를 열로부터 보호한다. 상기 쉴딩층(300)은 절연 재질로 형성된다. 상기 절연 재질은 유리면(Thermal Insulation Material Made of Glass Wool), 암면(Thermal Insulation Material Made of Rock Wool), 폴리우레탄폼, 질석(Vermiculite) 또는 퍼라이트(Perlite, Pearl stone)중에서 선택된 어느 하나이다. 따라서, 상기 쉴딩층(300)은 절연 재질로 형성되어, 상기 금형틀(1) 내부에 주입된 발포재를 발포성형시 공급되는 열이 상기 보호 회로 부재(120)에 전달되는 것을 막는다. 한편, 도 4에서는 상기 온도 센서(137)가 상기 보호 회로 부재(120) 중 인쇄 회로 기판(130)에 별도의 도전성 라인(137a)을 통하여 연결되어 상기 베어셀(110)의 외부표면에 설치되는 것으로 도시하였으나, 본 발명은 상기 온도 센서(137)의 설치방법에 대하여 한정하는 것은 아니다. 만약, 상기 온도 센서(137)가 상기 베어셀(100)의 외표면에 설치되는 경우에는, 상기 온도 센서(137)와 이를 연결하는 도전성 라인(137a)의 상부에는 쉴딩층(310)이 형성되게 된다.
한편, 상기 보호 회로 부재(120)와 상기 쉴딩층(300) 사이에는 방열층(140)이 형성될 수 있다. 상기 방열층(140)은 상기 보호 회로 부재(120) 중 인쇄 회로 기판(130)에 설치된 전기소자들의 동작에 의하여 발생되는 열을 외부로 방열한다. 여기서, 상기 방열층(140)은 상기 발포폴리프로필렌이나 발포폴리스티렌와 같은 발포재보다 열전도도가 높은 재질인 동합금 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 동합금 물질은 HR750, S55C 등을 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명에서는 상기 동합금 물질에 대한 종류를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 발명은 상기 방열층(140)을 열전도도가 높은 동합금 물질로 형성함으로써, 상기 보호 회로 부재(120) 중 인쇄 회로 기판(130)에 설치된 전기소자들에 발생되는 열을 외부로 효과적으로 방열할 수 있고, 또한 그 열에 의하여 상기 전기소자들이 손상되어 오동작하는 것을 방지할 수 있으며, 나아가 상기 전기소자들의 수명을 연장시킬 수 있다.
도 6a 내지 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 제조하는 공정을 나타내는 사시도이다.
도 6a을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 제조하기 위하여 우선, 베어셀(110)과 베어셀(110)의 일측에 부착된 보호 회로 부재(120)를 포함하는 코어팩(100)을 준비한다. 여기서, 상기 코어팩(100)을 이루는 베어셀(110)은 다수 개(111, 112, 113)로 형성되어 전극탭(114)을 통하여 서로 직렬로 연결되어 있다. 또한, 상기 보호 회로 부재(120)의 표면에는 절연 재질인 쉴딩층(300)이 형성되어 있다.
도 6b를 참조하면, 상기 코어팩(100)의 상부 및 하부에 상기 코어팩(100)의 상부 외표면 형상에 대응되는 상부 금형틀(2)과 상기 코어팩(100)의 하부 외표면 형상에 대응되는 하부 금형틀(3)을 배치한다. 그런 다음, 상기 상부 금형틀(2)과 하부 금형틀(3)을 상기 코어팩(100)의 상부와 하부 외표면 상에 밀착하여 소정의 체결수단(미도시)에 의하여 결합시킨다. 이때, 상기 상부 금형틀(2)과 하부 금형틀(3)은 상기 코어팩(100)의 상부와 하부 외표면에 소정간격으로 이격되어 케이스(20)가 성형될 공간을 형성한다. 또한, 상기 공간은 발포재의 충전율을 높이기 위하여 진공펌프와 같은 장치를 사용하여 진공상태로 만들어 주는 것이 바람직하다. 이와 같이, 상기 공간을 진공상태로 만들어주면 발포재의 주입시에 발포재의 흐름성이 좋아지면서 상기 공간 내에 발포재의 충전율이 높아지게 된다.
도 6c를 참조하면, 상기 결합된 상부 금형틀(2)과 하부 금형틀(3)의 일측 또는 양측에 형성되어 외부의 발포재 주입장치(4)에 연결된 발포재 주입구(4a, 4b)를 통하여 상기 상부 금형틀(2) 및 하부 금형틀(3)과 상기 코어팩(100)의 상부 및 하부 외표면과의 사이에 형성된 공간에 발포재를 주입한다. 상기 공간으로 주입되는 발포재는 상기 코어팩(100)의 상부 및 하부 외표면에 밀착되어 상기 공간의 체적과 동일한 양으로 고르게 주입된다.
도 6d를 참조하면, 상기 발포재가 상기 상부 금형틀(2) 및 하부 금형틀(3)과 상기 코어팩(100)의 상부 및 하부 외표면과의 사이에 형성된 공간 내부에 고르게 충전되고, 상기 상부 금형틀(2) 및 하부 금형틀(3) 내부에서 발포되어 성형이 완료되면, 상기 발포재 주입구(4a, 4b)를 상기 상부 금형틀(2) 및 하부 금형틀(3)로부터 분리하고, 상기 상부 금형틀(2) 및 하부 금형틀(3)을 해체하게 된다. 이와 같은 공정을 통하여 코어팩(100)이 수납된 일체형 케이스(200)가 성형되어 하나의 배터리 팩(10)이 완성되게 된다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 제조방법을 나타내는 순서도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 제조방법은, 베어셀의 일측에 부착된 보호 회로 부재의 표면에 쉴딩층을 형성하는 쉴딩층형성단계(S10); 상기 베어셀 및 상기 보호 회로 부재의 외형에 대응되도록 형성된 금형을 제공하는 금형제공단계(S20); 상기 금형의 내부에 발포재를 주입하는 발포재주입단계(S30); 및 상기 발포재가 발포성형되어, 상기 베어셀 및 상기 보호 회로 부재와 상기 금형 사이에 일체형의 케이스를 형성하는 케이스형성단계(S40)를 포함한다.
상기 쉴딩층형성단계(S10) 이전에 상기 보호 회로 부재 상에 방열층을 형성하는 방열층형성단계(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 케이스형성단계(S10) 이후에 상기 케이스의 일측에 외부기기에 결합되는 결합부를 형성하는 결합부형성단계(미도시)를 더 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 제조방법을 나타내는 순서도이다. 도 8은 도 7의 배터리 팩의 제조방법과는 달리 결합부를 이중발포를 통하여 형성하는 것에 관한 것이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 제조방법은 베어셀의 일측에 부착된 보호 회로 부재의 표면에 쉴딩층을 형성하는 쉴딩층형성단계(S100); 상기 베어셀 및 상기 보호 회로 부재의 외형에 대응되도록 형성된 금형을 제공하는 금형제공단계(S200); 상기 금형의 내부에서, 상기 베어셀의 타측에 형성되는 결합부의 영역에 제1 발포재를 주입하는 제1발포재주입단계(S300); 상기 금형의 내부에서, 상기 베어셀 및 상기 보호 회로 부재가 위치되는 영역에 제2 발포재를 주입하는 제2발포재주입단계(S400); 및 상기 제1발포재 및 제2 발포재가 발포성형되어, 상기 베어셀 및 상기 보호 회로 부재와 상기 금형 사이에 일체형의 케이스를 형성하는 케이스형성단계(S500)를 포함한다.
상기 제1발포재주입단계(S300)시 상기 베어셀 및 상기 보호 회로 부재가 위치하는 영역에는 별도의 차단막이 설치되어 상기 베어셀의 타측에 형성되는 결합부의 영역에 제1 발포재를 주입한다. 그런 다음, 상기 제1발포재주입단계(S300) 이후에 상기 제2발포재주입단계(S400)시에는 상기 베어셀 및 상기 보호 회로 부재가 위치되는 영역에 제2 발포재를 주입하게 된다.
여기서, 상기 제1 발포재는 상기 제2 발포재보다 높은 강도를 가지는 발포재이다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 배터리 팩 및 배터리 팩의 제조방법에 따르면, 베어셀과 보호회로부재를 포함하는 코어팩을 수납하는 케이스를 발포재를 사용하여 일체형으로 성형함으로써, 코어팩의 내충격성을 개선시킬 수 있고, 나아가 접착제 도포 공정 불요에 따른 작업효율 및 생산성을 향상시킬 수 있으며, 나아가 보호회로부재에 쉴딩층을 형성함으로써, 케이스를 발포재로 성형시 보호회로부재의 훼손을 방지할 수 있고, 나아가 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 배터리 팩 및 배터리 팩의 제조방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
10: 배터리 팩 100: 코어팩
110: 베어셀 120: 보호 회로 부재
130: 인쇄 회로 기판 140: 방열층
200: 케이스 300: 쉴딩층

Claims (15)

  1. 베어셀 및 상기 베어셀의 일측에 부착된 보호 회로 부재를 구비하는 코어팩; 발포재로 이루어져 상기 코어팩을 수납하는 케이스; 및
    상기 보호 회로 부재의 표면에 형성된 쉴딩층을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발포재는 EPP(Expanded Poly Propylene) 또는 EPS(Expanded Poly Styrene) 재질인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 쉴딩층은 절연 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 절연 재질은 유리면(Thermal Insulation Material Made of Glass Wool), 암면(Thermal Insulation Material Made of Rock Wool), 폴리우레탄폼, 질석(Vermiculite) 또는 퍼라이트(Perlite, Pearl stone) 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보호 회로 부재와 상기 쉴딩층 사이에는 방열층이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 방열층은 상기 발포재보다 열전도율이 높은 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 방열층은 동합금 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 케이스의 일측에는 외부기기에 결합고정되는 결합부가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 결합부는 상기 케이스를 이루는 발포재보다 높은 기계적 강도를 가지는 발포재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 결합부는 스틸 또는 플라스틱으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  11. 베어셀의 일측에 부착된 보호 회로 부재의 표면에 쉴딩층을 형성하는 쉴딩층형성단계;
    상기 베어셀 및 상기 보호 회로 부재의 외형에 대응되도록 형성된 금형을 제공하는 금형제공단계;
    상기 금형의 내부에 발포재를 주입하는 발포재주입단계; 및
    상기 발포재가 발포성형되어, 상기 베어셀 및 상기 보호 회로 부재와 상기 금형 사이에 일체형의 케이스를 형성하는 케이스형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 쉴딩층형성단계 이전에 상기 보호 회로 부재 상에 방열층을 형성하는 방열층형성단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제조방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 케이스형성단계 이후에 상기 케이스의 일측에 외부기기에 결합되는 결합부를 형성하는 결합부형성단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제조방법.
  14. 베어셀의 일측에 부착된 보호 회로 부재의 표면에 쉴딩층을 형성하는 쉴딩층형성단계;
    상기 베어셀 및 상기 보호 회로 부재의 외형에 대응되도록 형성된 금형을 제공하는 금형제공단계;
    상기 금형의 내부에서, 상기 베어셀의 타측에 형성되는 결합부의 영역에 제1 발포재를 주입하는 제1발포재주입단계;
    상기 금형의 내부에서, 상기 베어셀 및 상기 보호 회로 부재가 위치되는 영역에 제2 발포재를 주입하는 제2발포재주입단계; 및
    상기 제1발포재 및 제2 발포재가 발포성형되어, 상기 베어셀 및 상기 보호 회로 부재와 상기 금형 사이에 일체형의 케이스를 형성하는 케이스형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 발포재는 상기 제2 발포재보다 높은 강도를 가지는 발포재인 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제조방법.
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