KR20130138110A - 이차 전지 팩 - Google Patents

이차 전지 팩 Download PDF

Info

Publication number
KR20130138110A
KR20130138110A KR1020130059311A KR20130059311A KR20130138110A KR 20130138110 A KR20130138110 A KR 20130138110A KR 1020130059311 A KR1020130059311 A KR 1020130059311A KR 20130059311 A KR20130059311 A KR 20130059311A KR 20130138110 A KR20130138110 A KR 20130138110A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
insulating
buffer
adhesive layer
surface portion
circuit module
Prior art date
Application number
KR1020130059311A
Other languages
English (en)
Inventor
백운성
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Publication of KR20130138110A publication Critical patent/KR20130138110A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/121—Organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/178—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for pouch or flexible bag cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/528—Fixed electrical connections, i.e. not intended for disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H01M50/557—Plate-shaped terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/584—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
    • H01M50/588—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries outside the batteries, e.g. incorrect connections of terminals or busbars
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/584—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
    • H01M50/59—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries characterised by the protection means
    • H01M50/593—Spacers; Insulating plates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/117—Inorganic material
    • H01M50/119—Metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/126—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers
    • H01M50/129—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers with two or more layers of only organic material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예는 베어셀과 보호회로모듈을 부착하는 작업성을 향상시키고, 부착 성능 및 팩 치수의 정확도를 향상시키는 이차 전지 팩을 제공한다. 본 발명의 일 실시예의 이차 전지 팩은, 제1 표면부 및 제1 표면부에서 돌출되어 형성되는 제2 표면부를 포함하는 끝단부를 포함하는 베어셀, 제1 표면부에 부착되는 제1 절연부 및 제2 표면부에 부착되고 제2 표면부로부터 부분적으로 분리되어 제1 절연부와 각을 이루는 제2부분을 포함하는 절연부재, 베어셀에 전기적으로 연결되고 절연부재에 결합되는 보호회로모듈을 포함한다.

Description

이차 전지 팩 {RECHARGEABLE BATTERY PACK}
본 기재는 베어셀에 보호회로모듈을 부착하여 설치하는 이차 전지 팩에 관한 것이다.
이차 전지(rechargeable battery)는 일차 전지와 달리 충전 및 방전을 반복적으로 수행하는 전지이다. 소용량의 이차 전지는 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대용량 이차 전지는 전기 자전거, 스쿠터, 전기자동차(Electric Vehicle) 및 지게차(fork lift) 등의 모터 구동용 전원으로 사용된다.
이차 전지 팩은 베어셀(bare cell), 및 베어셀을 보호하는 보호회로모듈(PCM, Protection Circuit Module)을 포함한다. 보호회로모듈은 과충전, 과방전, 과전류 및 쇼트로부터 베어셀을 보호하도록 보호회로를 형성하는 회로기판과 이에 실장되는 보호 소자들을 포함한다.
파우치형 베어셀은 평판형(tablet type)으로 구성되며, 베어셀은 파우치의 열융착부 일측에 끝단부를 형성하고, 보호회로모듈은 양면 테이프로 끝단부에 부착된다. 베어셀의 일측면과 끝단부는 대략 직각으로 형성되므로 양면 테이프를 직각으로 절곡하여 부착한다.
따라서 보호회로모듈의 부착 공정이 어렵다. 또한, 절곡부에서 양면 테이프의 복원력으로 인하여, 양면 테이프가 끝단부로부터 분리되거나 들뜨게 되어 보호회로모듈의 부착 불량 및 팩 치수 불량을 일으킨다.
본 발명의 일 실시예는 베어셀과 보호회로모듈을 부착하는 작업성을 향상시키고, 부착 성능 및 팩 치수의 정확도를 향상시키는 이차 전지 팩을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 팩은, 제1 표면부 및 제1 표면부에서 돌출되어 형성되는 제2 표면부를 포함하는 끝단부를 포함하는 베어셀, 제1 표면부에 부착되는 제1 절연부 및 제2 표면부에 부착되고 제2 표면부로부터 부분적으로 분리되어 제1 절연부와 각을 이루는 제2부분을 포함하는 절연부재, 베어셀에 전기적으로 연결되고 절연부재에 결합되는 보호회로모듈을 포함한다.
또한, 제1 절연부는 절취선에 의하여 제2 절연부와 나뉘어질 수 있다.
또한, 제2 절연부와 보호회로모듈 사이에 위치하는 접착층을 더 포함할 수 있다.
또한, 제1 절연부는 제1 표면부에 결합되는 제1 접착층 및 제1 접착층 위에 형성되는 제1 완충부를 포함할 수 있고, 제2 절연부는 제2 표면부에 결합되는 제2 접착층 및 제2 접착층 위에 형성되는 제2 완충부를 포함할 수 있다.
또한, 제1 절연부는 제1 완충부위에 형성되는 제1 절연층을 더 포함할 수 있다.
또한, 제2 절연부는 제2 완충부위에 형성되는 제2 절연층을 더 포함할 수 있다.
또한, 제1 절연층은 절취선에 의해 제2 절연층과 나뉘어질 수 있다.
또한, 제1 완충부와 제2 완충부를 연결하고 절취선과 평행하게 위치하는 힌지부를 더 포함할 수 있다.
또한, 제2 절연층과 보호회로모듈 사이에 위치하는 제3 절연층을 더 포함할 수 있다.
또한, 제1 완충부는 제2 완충부로부터 부분적으로 분리될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 팩은, 제1 표면부와 제1 표면부에서 돌출되어 형성되는 제2 표면부를 포함하는 끝단부 및 끝단부의 제2 표면부를 관통하여 돌출되는 양극 리드탭과 음극 리드탭을 포함하는 베어셀, 제1 표면부에 결합되는 제1 절연부 및 제2 표면부에 결합되고 제1 절연부와 각을 이루는 제2 절연부를 포함하는 절연부재 및 양극 리드탭 및 음극 리드탭이 결합되고 양극 리드탬과 음극 리드탭이 제2 절연부와 마주보도록 제2 절연부에 설치되는 후면부를 포함하는 보호회로모듈를 포함한다.
또한, 제1 절연부는 제1 표면부에 결합되는 제1 접착층 및 제1 접착층 위에 형성되는 제1 완충부를 포함할 수 있고, 제2 절연부는 제2 표면부에 결합되는 제2 접착층 및 제2 접착층 위에 형성되는 제2 완충부를 포함할 수 있다.
또한, 제1 절연부는 절취선에 의해 제2 절연부와 나뉘어질 수 있다.
또한, 제1 절연부는 제1 완충부위에 형성되는 제1 절연층을 더 포함할 수 있다.
또한, 제2 절연부는 제2 완충부위에 형성되는 제2 절연층을 더 포함할 수 있다.
또한, 제1 절연층은 절취선에 의해 제2 절연층과 나뉘어질 수 있다.
또한, 제2 절연부와 보호회로모듈 사이에 설치되는 접착층을 더 포함할 수 있다.
또한, 제1 완충부와 제2 완충부를 연결하고 절취선과 평행하게 위치하는 힌지부를 더 포함할 수 있다.
또한, 제2 절연층과 보호회로모듈 사이에 설치되는 제3 절연층을 더 포함할 수 있다.
또한, 제1 완충부는 제2 완충부로부터 부분적으로 분리될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 팩에서, 일면에 절취선을 형성하고 다른 면에서 절취선에 대응하여 부분적으로 절단된 절연부재를 절취선에서 절곡하여 끝단부에 부착하고, 절연부재에 보호회로모듈을 부착하는 경우, 절연부재의 들뜸이 방지될 수 있다. 따라서 베어셀에 보호회로모듈을 부착하는 작업성이 향상되고, 절연부재에 의한 보호회로모듈의 부착 성능 및 팩 치수의 정확도가 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지 팩의 부분 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지 팩의 결합상태의 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 이차 전지 팩에 수용되는 베어셀을 분해한 사시도이다.
도 4(a)는 절연부재의 펼친 사시도이고, 도 4(b)는 절연부재의 분해 사시도이며, 도 4(c)는 절연부재의 절곡 상태의 사시도이다.
도 5는 도 1 에 도시된 이차 전지 팩을 결합하여 Ⅴ-Ⅴ 선에 따른 단면도이다.
도 6은 도 2의 Ⅵ-Ⅵ 선에 따른 단면도이다.
도 7은 도 2의 Ⅶ-Ⅶ 선에 따른 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지 팩의 부분 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지 팩의 부분 단면도이다.
도 10(a)는 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지 팩에 적용되는 절연부재의 분해 사시도이며, 도 10(b)는 절연부재의 절곡 상태의 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지 팩의 부분 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지 팩의 결합상태의 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예의 이차 전지 팩은 베어셀(10), 베어셀(10)에 전기적으로 연결되는 보호회로모듈(20), 및 베어셀(10)에 보호회로모듈(20)을 부착하는 절연부재(30)를 포함한다.
여기서, 베이셀(10)은 이차전지(예: 파우치형)일 수 있으며, 베어셀(10)은 제1 표면부(125) 및 제2 표면부(126)을 포함하는 끝단부(124)를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 이차전지는 끝단부(124)에서 돌출되는 양극 탭(114) 및 음극탭(115)를 포함하는 전극 조립체(11)를 포함한다.
양극 탭(114) 및 음극 탭(115)과 복수의 보호소자들(21)은 보호회로모듈(20)의 후면부(22)에 결합된다.
절연부재(30)는 끝단부(124)에 결합되는 부분을 가지며, 제1 표면부(125)에 결합되는 제1 절연부(31) 및 제2 표면부(126)에 결합되는 제2 절연부(32)를 포함한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 절연부(31) 및 제2 절연부(32) 각각은 제1 표면부(125) 및 제2 표면부(126) 각각에 결합되고, 보호회로모듈(20)의 후면부(22)는 절연부재(30)의 제2 절연부(126)에 설치된다.
도 3은 도 1에 도시된 이차 전지 팩에 수용되는 베어셀(10)을 분해한 사시도이다. 도 3을 참조하면, 베어셀(10)은 충전 및 방전 작용하는 전극 조립체(11)와 전극 조립체(11)를 내장하는 파우치(12)를 포함한다.
전극 조립체(11)는 세퍼레이터(113)를 사이에 두고 제1 전극(편의상 '양극' 이라 한다)(111)과 제2 전극(편의상 '음극' 이라 한다)(112)을 배치하여 권취함으로써 젤리롤 형태로 이루어진다. 세퍼레이터(113)는 리튬 이온을 통과시키는 폴리머 필름으로 형성될 수 있다.
파우치(12)는 전극 조립체(11)의 외부를 감싸는 다층 시트 구조로 형성될 수 있다. 예를 들면, 파우치(12)는 내면을 형성하며 절연 및 열융착 작용하는 폴리머 시트(121), 외면을 형성하여 보호 작용하는 PET(polyethyleneterephthalate) 시트, 나일론 시트 또는 PET-나일론 복합 시트(122)(이하에서, 편의상 "나일론 시트"를 예로 설명한다), 및 기계적인 강도를 제공하는 금속 시트(123)를 포함한다. 금속 시트(123)는 폴리머 시트(121)와 나일론 시트(122) 사이에 개재되며, 일례인 알루미늄 시트로 형성될 수 있다.
또한, 파우치(12)는 전극 조립체(11)를 수용하는 제1 외장재(201), 및 전극 조립체(11)를 덮고 전극 조립체(11)의 외측에서 제1 외장재(201)에 열융착되는 제2 외장재(202)를 포함한다. 제1, 제2 외장재(201, 202)는 동일 구조의 폴리머 시트(121), 나일론 시트(122) 및 금속 시트(123)로 형성될 수 있다.
예를 들면, 제1 외장재(201)는 전극 조립체(11)를 수용하도록 오목 구조로 형성되고, 제2 외장재(202)는 제1 외장재(201)에 수용된 전극 조립체(11)를 덮을 수 있도록 평평하게 형성된다.
또한 전극 조립체(11)는 평판형으로 형성되고, 이에 따라 파우치(12)는 직육면체의 평판형으로 형성된다. 베어셀(10)은 전극 조립체(11)를 파우치(12)로 둘러싸서 형성되므로 전체적으로 직육면체의 평판형을 이룬다.
전극 조립체(11)는 양극(111)의 무지부에 연결되는 양극 리드탭(114)과 음극(112)의 무지부에 연결되는 음극 리드탭(115)을 더 포함한다. 예를 들면, 양극 리드탭(114)과 음극 리드탭(115)은 전극 조립체(11)의 동일 측면에 연결되어 파우치(12)의 동일 측면으로 인출된다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 양극 리드탭(114)과 음극 리드탭(115)은 파우치(12)의 일측에 형성되는 끝단부(124)에서 열융착된 제1, 제2 외장재(201, 202) 사이를 관통하여 배치된다.
이때, 양극 리드탭(114)과 음극 리드탭(115)은 각각의 절연체(118, 119)에 의하여 파우치(12)와 전기적으로 절연된다.
또한, 끝단부(124)는 양극 리드탭(114) 및 음극 리드탭(115)의 인출 측에서, 전극 조립체(11)를 따라 절곡되는 제1 외장재(201)의 단부를 이에 마주하는 제2 외장재(202)의 평면 단부에 열융착 함으로써 형성될 수 있다.
따라서 끝단부(124)는 전극 조립체(11)의 일측 단면에 대응하는 파우치(12)의 측면으로 형성되는 수직면부(125)와 수직면부(125)에 직각으로 연결되고 파우치(12)의 열융착된 평면으로 형성되는 평면부(126)를 포함한다.
도 3의 상태에서 제1, 제2 외장재(201, 202)를 열융착하여 뒤집으면, 도 1 및 도 2의 상태의 베어셀(10)이 형성된다. 보호회로모듈(20)은 도 1 및 도 2의 상태의 베어셀(10)에서 부착될 수 있다.
보호회로모듈(20)은 과충전, 과방전, 과전류 및 외부 쇼트로부터 베어셀(10)을 보호하기 위하여, 기판에 보호회로를 형성하고 보호회로에 보호 소자들(21)을 실장하여 형성된다.
도 4의 (a)는 절연부재(30)의 펼친 사시도이고, (b)는 절연부재의 분해 사시도이며, (c)는 절연부재의 절곡 상태의 사시도(b)이다.
도 1, 도 2 및 도 4를 참조하면, 절연부재(30)는 직각 구조로 절곡될 수 있고, 이 절곡 상태를 견고히 유지할 수 있도록 형성된다.
즉 절연부재(30)는 끝단부(124)에 제1 절연부(31)와, 제2 절연부(32)를 포함한다. 절연부재(30)에서, 제1, 제2 절연부(31, 32)는 절취선(CL)으로 구획된다.
한편, 절연부재(30)는 두께 방향으로 적층 배치되는 완충부(33)와 완충부(33)의 양면에 구비되는 접착층(34)과 절연층(35)을 포함한다.
절연층(35)은 PET(polyethyleneterephthalate)로 형성될 수 있다. 절연층(35)과 완충부(33)는 부착 또는 융착될 수 있다.
예를 들면, 절취선(CL)은 절연층(35)에만 형성될 수 있다. 또한 절취선(CL)은 절연층(35)과 완충부(33)의 일부 두께에 더 형성될 수도 있다(미도시).
완충부(33) 및 접착층(34)은 절취선(CL)에 대응하여 두께 방향 전체에 걸쳐서 완전히 절단된다(도 4의 (b) 참조). 따라서 완충부(33)는 서로 분리되어, 제1 절연부(31)에 위치하는 제1 완충부(331)와 제2 절연부(32)에 위치하는 제2 완충부(332)를 포함한다.
이에 따라 접착층(34)은 제1 완충부(331)에 결합되는 제1 접착층(341)과 제2 완충부(332)에 구비되는 제2 접착층(342)을 포함한다.
절연층(35)은 절취선(CL)으로 구획되면서 부분적으로 절단되고 부분적으로 연결된 상태를 유지하며, 제1 완충부(331)에 위치하는 제1 절연층(351)과 제2 완충부(332)에 위치하는 제2 절연층(352)을 포함한다.
따라서 절취선(CL)은 끝단부(124)에 절연부재(30)를 부착할 때, 제1, 제2 절연부(31, 32)을 직각으로 절곡한다. 이때, 제1 완충부(331)와 제2 완충부(332)는 서로 분리되어 직각 상태를 유지하고, 이에 따라 제1 접착층(341)과 제2 접착층(342)도 서로 분리되어 직각 상태를 유지한다. 따라서 제1 및 제2 절연부(31, 32)이 수직면부(125)와 평면부(126)에 용이하게 부착되고, 부착 상태를 견고히 유지할 수 있다.
즉, 절취선(CL)에 대응하여 절단된 제1, 제2 완충부(331, 332)는 절곡된 절연부재(30)의 탄성에 의한 복원력을 제거한다. 절연부재(30)가 제1 표면부(125)와 제2 표면부(126)로 설정되는 직각 모퉁이에서 분리되어 들뜨는 현상이 저감될 수 있다. 따라서 절연부재(30)에 부착되는 보호회로모듈(20)의 부착 성능이 향상된다.
도 5는 도 1에 도시된 이차 전지 팩을 결합하여 Ⅴ-Ⅴ 선에 따른 단면도이다.
도 5를 참조하면, 보호회로모듈(20)은 베어셀(10)에서 인출되는 양, 음극 리드탭(114, 115)에 용접되어 전기적으로 연결된다.
절연부재(30)는 끝단부(124)의 제1 표면부(125)와 제1 표면부(126)에 부착되어 있다. 즉 보호회로모듈(20)은 적어도 제2 절연부(32)를 개재하여 제2 표면부(126)에 배치될 수 있다.
즉 제1 절연부(31)의 제1 접착층(341)은 제1 표면부(125)에 부착되고, 제2 절연부(32)의 제2 접착층(342)은 제2 표면부(126)에 부착된다.
절취선(CL)에 대응하여 절단된 제1 완충부(331)와 제2 완충부(332)는 서로 절단되어 있으므로 서로의 사이에 탄성에 의한 복원력을 가지지 않는다.
도 6은 도 2의 Ⅵ-Ⅵ 선에 따른 단면도이다. 도 6을 참조하면, 양, 음극 리드탭(114, 115)을 밴딩함으로써, 보호회로모듈(20)은 절연부재(30)의 제2 절연부(32)에 놓인다.
이때, 제2 절연부(32)은 부분적으로 압축되면서 보호회로모듈(20)을 평면부(126) 상에 배치할 수 있다(도 7 참조). 보호회로모듈(20)은 제1 절연층(351)과 제2 절연층(352)에 의하여 제1 표면부(125)와 제2 표면부(126)에 전기적으로 절연된다.
보호회로모듈(20)의 보호 소자들(21)이 실장된 평면은 제2 표면부(126)에 밀착되고, 보호회로모듈(20)의 단부는 제1 표면부(125)에 밀착된다.
제1, 제2 절연부(341, 342)이 끝단부(124)에 부착되어 있으므로 보호회로모듈(20)은 절연층(35) 상에 안정된 상태를 유지할 수 있다.
도 7은 도 2의 Ⅶ-Ⅶ 선에 따른 단면도이다. 도 7을 참조하면, 보호회로모듈(20)이 제2 절연부(32)에 가압 배치됨에 따라 보호회로모듈(20)에서 돌출되는 보호 소자들(21)은 제1 절연부(32)에 부분적으로 매립되는 구조를 형성할 수 있다.
완충부(33)는 절연부재(30) 두께의 대부분을 형성하고, 보호 소자들(21)의 부분적인 매립을 가능하게 하며, 베어셀(10) 또는 끝단부(124)에서 보호회로모듈(20)로 전달되는 진동 및 충격을 흡수할 수 있다. 예를 들면, 완충부(33)는 발포성 쿠션재인, 예를 들면, 발포 우레탄 폼으로 형성될 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 제1 완충부(331)는 제1 절연부(31)에서 제1 두께(t1)로 형성되고, 제2 완충부(332)는 제2 절연부(32)에서 제1 두께(t1)보다 큰 제2 두께(t2)로 형성될 수 있다.
제2 절연부(32)에서 제2 완충부(332)의 제2 두께(t2)가 클수록 보호회로모듈(20) 및 보호 소자들(21)을 진동 및 충격으로부터 더 효과적으로 보호할 수 있다.
또한, 제1, 제2 완충부(331, 332)는 제1, 제2 절연부(31, 32)에서 동일한 두께로 형성될 수 있다(미도시). 이 경우, 완충부(33) 및 절연부재(30)의 제작이 용이해진다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지 팩의 부분 단면도이다.
도 8을 참조하면, 제1 실시예와 비교할 때, 제2 실시예의 절연부재(230)는 제1 실시예의 절연부재(30)의 구성에서 제1 표면부(125)에 대응하는 제1 절연층을 구비하지 않는다.
즉 제2 실시예의 절연부재(230)에서, 제1 절연부(231)는 제1 완충부(331)와 제1 접착층(341)을 포함하고, 제2 절연부(232)는 제2 완충부(332)와 제2 접착층(342) 및 제2 절연층(352)을 포함한다.
따라서 제2 실시예의 절연부재(230)의 제1, 제2 접착층(341, 342)은 제1, 제2 완충부(331, 332) 각각은 제1 표면부(125)와 제2 표면부(126)에 각각에 제2 실시예의 절연부재(230)의 제1, 제2 접착층(341, 342)에 의하여 부착된다.
이때, 제1, 제2 완충부(331, 332)는 제1 실시예서와 같이 두께 방향으로 완전히 절단된 상태일 수도 있고, 제2 절연층(352)에 대응하여 두께 방향 일부에 걸쳐서 절단(미도시)될 수도 있다.
제2 절연층(352)은 보호회로모듈(20)와 제2 표면부(126)를 서로 절연한다. 보호회로모듈(20)의 보호 소자들이 실장된 후면부(22)는 제2 표면부(126)에 밀착되고, 보호회로모듈(20)의 단부는 제1 표면부(125)와 이격된다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지 팩의 부분 단면도이다.
도 9를 참조하면, 제1 실시예와 비교할 때, 제3 실시예의 절연부재(330)는 절연부재(330)의 제2 절연부(932)의 제2 절연층(352) 상에 제3 접착층(343)을 더 포함한다.
즉 제3 실시예의 절연부재(330)에서, 제1 절연부(31)은 제1 완충부(331)와 제1 접착층(341) 및 제1 절연층(351)를 포함하고, 제2 절연부(932)은 제2 완충부(332)와 제2 접착층(342), 제2 절연층(352) 및 제3 접착층(343)을 포함한다.
제1, 제2 완충부(331, 332)는 각각 분리 상태로 제1, 제2 절연부(31, 932)에 각각 배치될 수 있다.
제3 접착층(343)은 제2 절연부(932)의 제2 절연층(352)에만 형성된다. 다만, 제3 접착층(343)은 제1, 제2 절연부(31, 932)의 제1, 제2 절연층(351, 352) 모두에 형성 될 수도 있다(미도시).
따라서 제3 실시예의 절연부재(330)에서 제1, 제2 접착층(341, 342)은 제1, 제2 완충부(331, 332)를 제1 표면부(125)와 제2 표면부(126)에 부착한다.
보호회로모듈(20)은 제3 접착층(343)에 의하여 제2 표면부(126)의 제2 절연부(932)의 제2 절연층(352)에 부착된다.
따라서 보호회로모듈(20)은 제2 절연층(352)에 안정으로 배치 및 부착되고 제2 표면부(126)로부터 전기적으로 절연될 수 있다.
도 10의 (a)는 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지 팩에 적용되는 절연부재(430)의 분해 사시도이며, (b)는 절연부재(430)의 절곡 상태의 사시도이다.
도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 절연부재(430)는 끝단부(124)에 대응하는 면적을 가지며, 제1 표면부(125)에 대응하는 제1 절연부(41)과, 제2 절연부(126)에 대응하는 제2 절연부(42), 제1, 제2 절연부(41, 42)의 제1, 제2 완충부(431, 432)를 연결하는 힌지부(433)를 더 포함한다.
즉 완충부(43)는 절취선(CL)에 대응하여 두께 방향의 일부에 걸쳐서 부분 절단된다. 따라서 제1 완충부(431)는 제1 절연부(41)에 위치하고, 제2 완충부(432)는 제2 절연부(42)에 위치하며, 힌지부(433)은 절취선(CL)에 대응하는 부분에서 제1, 제2 완충부(431, 432)를 연결한다.
이에 따라 접착층(44)은 제1 완충부(431)에 구비되는 제1 접착층(441)과 제2 완충부(432)에 구비되는 제2 접착층(442)을 포함한다. 즉 접착층(44)은 완충부(43)에 대응하여 형성되므로 힌지부(433)에 구비되지 않는다.
절취선(CL)에 대응하여 부분 절단된 제1, 제2 완충부(431, 432)는 힌지부(433)으로 연결되므로 절연부재(430)의 탄성에 의한 복원력을 저감한다.
또한, 절취선(CL)을 가지는 절연층(45)에 힌지부(433)으로 연결되므로, 제1, 제2 절연층(451, 452)과 1, 제2 완충부(431, 432)의 일체력이 증대될 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10 : 베어셀 11 : 전극 조립체
12 : 파우치 18, 19 : 절연부재
20 : 보호회로모듈 21 : 보호 소자
30, 230, 330, 430 : 절연부재 31, 231 : 제1 절연부
32, 232, 932 : 제2 절연부 33, 433 : 완충부
34, 434 : 접착층 35 : 절연층
111 : 제1 전극(양극) 112 : 제2 전극(음극)
113 : 세퍼레이터 114 : 양극 리드탭
115 : 음극 리드탭 121 : 폴리머 시트
122 : PET-나일론 복합 시트 123 : 금속 시트
124 : 테라스(terrace)부 125 : 수직면부
126 : 평면부 201, 202 : 제1, 제2 외장재
331 : 제1 완충부 332 : 제2 완충부
333 : 힌지부 341 : 제1 접착층
342 : 제2 접착층 343 : 제3 접착층
351 : 제1 절연층 352 : 제2 절연층
CL : 절취선 t1, t2 : 제1, 제2 두께

Claims (20)

  1. 제1 표면부 및 상기 제1 표면부에서 돌출되어 형성되는 제2 표면부를 포함하는 끝단부를 포함하는 베어셀;
    상기 제1 표면부에 부착되는 제1 절연부 및 상기 제2 표면부에 부착되고 상기 제2 표면부로부터 부분적으로 분리되어 상기 제1 절연부와 각을 이루는 제2부분을 포함하는 절연부재;
    상기 베어셀에 전기적으로 연결되고 상기 절연부재에 결합되는 보호회로모듈을 포함하는 이차 전지 팩.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 절연부는 절취선에 의하여 상기 제2 절연부와 나뉘어지는 이차 전지 팩.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 절연부와 상기 보호회로모듈 사이에 위치하는 접착층을 더 포함하는 이차 전지 팩.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 절연부는 상기 제1 표면부에 결합되는 제1 접착층 및 상기 제1 접착층 위에 형성되는 제1 완충부를 포함하고,
    상기 제2 절연부는 상기 제2 표면부에 결합되는 제2 접착층 및 상기 제2 접착층 위에 형성되는 제2 완충부를 포함하는 이차 전지 팩.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 절연부는 상기 제1 완충부위에 형성되는 제1 절연층을 더 포함하는 이차 전지 팩.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제2 절연부는 상기 제2 완충부위에 형성되는 제2 절연층을 더 포함하는 이차 전지 팩.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 절연층은 절취선에 의해 상기 제2 절연층과 나뉘어지는 이차 전지 팩.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 완충부와 상기 제2 완충부를 연결하고 상기 절취선과 평행하게 위치하는 힌지부를 더 포함하는 이차 전지 팩.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 절연층과 보호회로모듈 사이에 위치하는 제3 절연층을 더 포함하는 이차 전지 팩.
  10. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 완충부는 상기 제2 완충부로부터 부분적으로 분리되는 이차 전지 팩.
  11. 제1 표면부와 상기 제1 표면부에서 돌출되어 형성되는 제2 표면부를 포함하는 끝단부 및 상기 끝단부의 상기 제2 표면부를 관통하여 돌출되는 양극 리드탭과 음극 리드탭을 포함하는 베어셀;
    상기 제1 표면부에 결합되는 제1 절연부 및 상기 제2 표면부에 결합되고 상기 제1 절연부와 각을 이루는 제2 절연부를 포함하는 절연부재; 및
    상기 양극 리드탭 및 상기 음극 리드탭이 결합되고 상기 양극 리드탬과 상기 음극 리드탭이 상기 제2 절연부와 마주보도록 상기 제2 절연부에 설치되는 후면부를 포함하는 보호회로모듈를 포함하는 이차 전지 팩.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 절연부는 상기 제1 표면부에 결합되는 제1 접착층 및 상기 제1 접착층 위에 형성되는 제1 완충부를 포함하고,
    상기 제2 절연부는 상기 제2 표면부에 결합되는 제2 접착층 및 상기 제2 접착층 위에 형성되는 제2 완충부를 포함하는 이차 전지 팩.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 절연부는 절취선에 의해 상기 제2 절연부와 나뉘어지는 이차 전지 팩.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 절연부는 상기 제1 완충부위에 형성되는 제1 절연층을 더 포함하는 이차 전지 팩.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제2 절연부는 상기 제2 완충부위에 형성되는 제2 절연층을 더 포함하는 이차 전지 팩.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 절연층은 절취선에 의해 상기 제2 절연층과 나뉘어지는 이차 전지 팩.
  17. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 절연부와 보호회로모듈 사이에 설치되는 접착층을 더 포함하는 이차 전지 팩.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 완충부와 상기 제2 완충부를 연결하고 상기 절취선과 평행하게 위치하는 힌지부를 더 포함하는 이차 전지 팩.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 제2 절연층과 보호회로모듈 사이에 설치되는 제3 절연층을 더 포함하는 이차 전지 팩.
  20. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 완충부는 상기 제2 완충부로부터 부분적으로 분리되는 이차 전지 팩.
KR1020130059311A 2012-06-08 2013-05-24 이차 전지 팩 KR20130138110A (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261657151P 2012-06-08 2012-06-08
US61/657,151 2012-06-08
US13/792,520 US9196894B2 (en) 2012-06-08 2013-03-11 Rechargeable battery pack
US13/792,520 2013-03-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130138110A true KR20130138110A (ko) 2013-12-18

Family

ID=48095730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130059311A KR20130138110A (ko) 2012-06-08 2013-05-24 이차 전지 팩

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9196894B2 (ko)
EP (1) EP2672543B1 (ko)
KR (1) KR20130138110A (ko)
CN (1) CN103490034B (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170006046A (ko) * 2015-07-07 2017-01-17 에스케이이노베이션 주식회사 파우치형 이차전지
WO2018012787A1 (ko) * 2016-07-12 2018-01-18 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
US11271275B2 (en) 2016-10-31 2022-03-08 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101699855B1 (ko) * 2013-09-30 2017-01-25 주식회사 엘지화학 전기 절연성 부재를 포함하는 전지팩
KR102331065B1 (ko) * 2017-04-06 2021-11-25 삼성에스디아이 주식회사 베터리 팩
WO2023178618A1 (zh) * 2022-03-24 2023-09-28 宁德新能源科技有限公司 电池及电子装置
WO2024098423A1 (zh) * 2022-11-11 2024-05-16 深圳海润新能源科技有限公司 储能设备以及用电设备

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100561284B1 (ko) 2003-12-26 2006-03-15 삼성에스디아이 주식회사 파우치형 리튬 이차 전지
KR100601511B1 (ko) 2004-09-24 2006-07-19 삼성에스디아이 주식회사 리튬 폴리머 전지 및 그 제조 방법
KR100686815B1 (ko) * 2005-04-26 2007-02-26 삼성에스디아이 주식회사 폴리머 배터리 팩 및 그 제조 방법
KR100922469B1 (ko) 2007-09-21 2009-10-21 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR101030858B1 (ko) 2007-09-28 2011-04-22 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR101059756B1 (ko) 2009-05-08 2011-08-26 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 이차전지 팩

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170006046A (ko) * 2015-07-07 2017-01-17 에스케이이노베이션 주식회사 파우치형 이차전지
WO2018012787A1 (ko) * 2016-07-12 2018-01-18 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
US11271275B2 (en) 2016-10-31 2022-03-08 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack

Also Published As

Publication number Publication date
EP2672543A1 (en) 2013-12-11
US20130330575A1 (en) 2013-12-12
CN103490034B (zh) 2017-03-01
CN103490034A (zh) 2014-01-01
US9196894B2 (en) 2015-11-24
EP2672543B1 (en) 2016-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9673427B2 (en) Battery pack
KR20130138110A (ko) 이차 전지 팩
KR100870354B1 (ko) 전지외장재 및 그를 이용한 이차전지
JP5059731B2 (ja) バッテリパック
KR102052588B1 (ko) 이차전지 팩
KR101040875B1 (ko) 이차전지
KR101094024B1 (ko) 이차전지
JP7047220B2 (ja) 二次電池及びバスバーを含むバッテリーモジュール
KR102018693B1 (ko) 이차 전지 팩
JP2011082162A (ja) 二次電池
KR101885908B1 (ko) 이차전지 팩
KR20130113975A (ko) 이차 전지 팩
EP2846380B1 (en) Rechargeable battery having short-circuit member
KR101776897B1 (ko) 파우치형 이차 전지 및 그 제조 방법
KR20130053000A (ko) 이차전지 팩
EP2680337B1 (en) Rechargeable battery
KR20170032098A (ko) 배터리 모듈 및 이에 적용되는 보호구조물
KR102483883B1 (ko) 이차 전지
US8541125B2 (en) Battery pack
EP3703155A1 (en) Battery pack comprising battery frame
JP6288721B2 (ja) 組電池
WO2019139280A1 (ko) 이형지 커버를 포함하는 전지팩
CN218513653U (zh) 电池单元和包括电池单元的电池模块
EP4231423A1 (en) Battery module having compression pad for improving insulation properties and assemblability, battery pack comprising same, and vehicle
US20230299431A1 (en) Battery cell, battery module, and battery pack including the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment