KR20140038037A - Battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로서, 구체적으로는 안전성이 확보될 수 있고 제조가 용이하며 제조 비용을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 부피 대비 용량을 증가시킬 수 있는 구조를 갖는 배터리 팩에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack, and more particularly, to a battery pack having a structure that can secure safety, is easy to manufacture, can reduce manufacturing cost, and can increase capacity in terms of volume.
일반적으로 이차전지는 화학 에너지와 전기 에너지의 가역적 상호 변환을 이용해 충전과 방전을 반복할 수 있는 화학 전지를 의미한다. 고성능 이차 전지에는 Ni-MH 이차전지와 리튬 이차전지가 있으며, 리튬 이차전지에는 리튬 금속 이차전지, 리튬 이온 이차전지(각형, 원통형, 파우치형), 리튬 이온 폴리머 이차전지 등이 있다.Generally, a secondary battery means a chemical battery that can repeatedly charge and discharge using reversible interconversion between chemical energy and electrical energy. There are Ni-MH secondary batteries and lithium secondary batteries as high-performance secondary batteries, and lithium metal secondary batteries, lithium ion secondary batteries (prismatic type, cylindrical type, pouch type) and lithium ion polymer secondary batteries.
이러한 이차전지는 휴대 전화, 노트북, PDA(Personal Digital Assistants) 등과 같은 이동성이 편리한 IT(Information Technology) 제품의 보급이 확대되면서 리튬계 이차전지를 중심으로 소형 이차전지의 수요가 전세계적으로 급증하고 있으며, 소형 이차전지는 그중에서도 IT 기기의 소형화, 경량화, 고성능화 요구에 따라 리튬 이온 이차전지 또는 리튬 이온 폴리머 이차전지가 시장을 주도하고 있다.With the spread of IT (Information Technology) products such as portable telephones, notebooks, PDAs (Personal Digital Assistants) and the like, the demand for small secondary batteries is increasing rapidly in the world, especially in lithium secondary batteries Among them, a lithium ion secondary battery or a lithium ion polymer secondary battery is leading the market in accordance with a demand for miniaturization, light weight and high performance of IT devices among them.
이러한 리튬 이온 이차전지나 리튬 이온 폴리머 이차전지는 통상의 사용 상태에서는 리튬이 항상 이온 상태로 존재하기 때문에, 리튬 금속 이차전지에 비해 월등히 안전성이 높은 전지이다. 그러나, 주요 구성 재료가 가연성이기 때문에 안전성을 더욱 높이기 위해서 배터리 팩 형태로 제작함에 있어서 여러 가지 안전 장치를 마련하고 있다.Such a lithium ion secondary battery or a lithium ion polymer secondary battery is a battery having a much higher safety than a lithium metal secondary battery because lithium always exists in an ionic state in a normal use state. However, since the main constituent material is flammable, various safeguards are provided in manufacturing a battery pack in order to further enhance safety.
이러한 안전 장치의 하나로 양성 온도소자가 있다. 상기 양성온도소자는 온도가 일정 레벨을 넘으면 전기 저항이 무한대에 가깝게 증가되는 소자로서, 이것을 배터리 팩에 장착하는 것에 의해 전지 이상에 의한 고온 현상 발생 시에 충/방전 전류를 즉각 차단시키는 것이 가능하다. 상기 양성 온도소자는 가역적인 동작을 수행하기 때문에 이 소자가 동작하여 전류가 정지한 후 전지 온도가 다시 내려가면 소자의 저항이 감소하게 됨으로써 전지는 다시 정상 동작을 수행하게 된다.One such safety device is a positive temperature element. The positive temperature element is an element in which the electrical resistance increases to infinity when the temperature exceeds a certain level. By mounting the positive temperature element in the battery pack, it is possible to immediately cut off the charge / discharge current when a high temperature phenomenon occurs due to a battery abnormality. . Since the positive temperature element performs a reversible operation, if the temperature of the battery drops again after the device is operated to stop the current, the resistance of the device decreases, so that the battery performs normal operation again.
다만, 양성 온도소자가 배터리 셀에 밀착되지 않는 경우 배터리 셀의 온도 상승을 신속하게 감지할 수 없으며, 이로 인해 전류가 차단되기 전에 폭발이나 발화 등의 문제가 발생될 수 있다.However, when the positive temperature element is not in close contact with the battery cell, the temperature rise of the battery cell can not be detected quickly, and thus, explosion or ignition may occur before the current is shut off.
즉, 도 1 및 도 2를 참조하면, 양성 온도소자(4)가 회로기판(3)에 밀착되어 설치되는 경우 양성 온도소자(4)와 배터리 셀(2) 사이의 간격이 넓어 양성 온도소자(4)가 배터리 셀(2)에서 발생되는 열을 신속히 감지할 수 없게 되어 배터리 팩(1)의 안전성을 확보하기 어렵다.1 and 2, when the
한편, 도 3 및 도 4를 참조하면, 양성 온도소자(4)가 커넥팅 플레이트(5)를 통해 회로기판(3)과 연결되도록 함으로써 양성 온도소자(4)와 배터리 셀(2) 사이의 거리가 가까워질 수는 있으나, 부품 제조시에 발생되는 치수상의 공차로 인해 모든 제품에 대해 양성 온도소자(4)가 배터리 셀(2)에 밀착될 수 있도록 하는데는 한계가 있다. 뿐만 아니라, 이러한 커넥팅 플레이트(5)를 사용함으로써 제조 비용이 상승하고 제조 공정이 더 복잡해지게 되는 문제점이 있다.3 and 4, the
따라서, 공정상의 변수들에 의해 영향을 받지 않고 양성 온도소자가 배터리 셀에 확실하게 밀착될 수 있을 뿐만 아니라, 제조 공정을 간소화시키고 제조 비용을 절감시킬 수 있는 구조를 갖는 배터리 팩의 개발이 요구되는 실정이다.Accordingly, there is a need to develop a battery pack having a structure that can not only be positively adhered to positive battery cells but also to simplify a manufacturing process and reduce manufacturing cost without being influenced by process parameters It is true.
일반적으로 이차전지는 화학 에너지와 전기 에너지의 가역적 상호 변환을 이용해 충전과 방전을 반복할 수 있는 화학 전지를 의미한다. 고성능 이차 전지에는 Ni-MH 이차전지와 리튬 이차전지가 있으며, 리튬 이차전지에는 리튬 금속 이차전지, 리튬 이온 이차전지(각형, 원통형, 파우치형), 리튬 이온 폴리머 이차전지 등이 있다.Generally, a secondary battery means a chemical battery that can repeatedly charge and discharge using reversible interconversion between chemical energy and electrical energy. There are Ni-MH secondary batteries and lithium secondary batteries as high-performance secondary batteries, and lithium metal secondary batteries, lithium ion secondary batteries (prismatic type, cylindrical type, pouch type) and lithium ion polymer secondary batteries.
이러한 이차전지는 휴대 전화, 노트북, PDA(Personal Digital Assistants) 등과 같은 이동성이 편리한 IT(Information Technology) 제품의 보급이 확대되면서 리튬계 이차전지를 중심으로 소형 이차전지의 수요가 전세계적으로 급증하고 있으며, 소형 이차전지는 그중에서도 IT 기기의 소형화, 경량화, 고성능화 요구에 따라 리튬 이온 이차전지 또는 리튬 이온 폴리머 이차전지가 시장을 주도하고 있다.With the spread of IT (Information Technology) products such as portable telephones, notebooks, PDAs (Personal Digital Assistants) and the like, the demand for small secondary batteries is increasing rapidly in the world, especially in lithium secondary batteries Among them, a lithium ion secondary battery or a lithium ion polymer secondary battery is leading the market in accordance with a demand for miniaturization, light weight and high performance of IT devices among them.
이러한 리튬 이온 이차전지나 리튬 이온 폴리머 이차전지는 통상의 사용 상태에서는 리튬이 항상 이온 상태로 존재하기 때문에, 리튬 금속 이차전지에 비해 월등히 안전성이 높은 전지이다. 그러나, 주요 구성 재료가 가연성이기 때문에 안전성을 더욱 높이기 위해서 배터리 팩 형태로 제작함에 있어서 여러 가지 안전 장치를 마련하고 있다.Such a lithium ion secondary battery or a lithium ion polymer secondary battery is a battery having a much higher safety than a lithium metal secondary battery because lithium always exists in an ionic state in a normal use state. However, since the main constituent material is flammable, various safeguards are provided in manufacturing a battery pack in order to further enhance safety.
이러한 안전 장치의 하나로 양성 온도소자가 있다. 상기 양성온도소자는 온도가 일정 레벨을 넘으면 전기 저항이 무한대에 가깝게 증가되는 소자로서, 이것을 배터리 팩에 장착하는 것에 의해 전지 이상에 의한 고온 현상 발생 시에 충/방전 전류를 즉각 차단시키는 것이 가능하다. 상기 양성 온도소자는 가역적인 동작을 수행하기 때문에 이 소자가 동작하여 전류가 정지한 후 전지 온도가 다시 내려가면 소자의 저항이 감소하게 됨으로써 전지는 다시 정상 동작을 수행하게 된다.One such safety device is a positive temperature element. The amorphous temperature element is an element whose electric resistance increases to infinity when the temperature exceeds a certain level. By mounting the positive temperature element in a battery pack, it is possible to immediately interrupt the charge / discharge current when a high temperature phenomenon occurs due to a battery abnormality . Since the positive temperature element performs a reversible operation, if the temperature of the battery drops again after the device is operated to stop the current, the resistance of the device decreases, so that the battery performs normal operation again.
다만, 양성 온도소자가 배터리 셀에 밀착되지 않는 경우 배터리 셀의 온도 상승을 신속하게 감지할 수 없으며, 이로 인해 전류가 차단되기 전에 폭발이나 발화 등의 문제가 발생될 수 있다.However, when the positive temperature element is not in close contact with the battery cell, the temperature rise of the battery cell can not be detected quickly, and thus, explosion or ignition may occur before the current is shut off.
즉, 도 1 및 도 2를 참조하면, 양성 온도소자(4)가 회로기판(3)에 밀착되어 설치되는 경우 양성 온도소자(4)와 배터리 셀(2) 사이의 간격이 넓어 양성 온도소자(4)가 배터리 셀(2)에서 발생되는 열을 신속히 감지할 수 없게 되어 배터리 팩(1)의 안전성을 확보하기 어렵다.1 and 2, when the
한편, 도 3 및 도 4를 참조하면, 양성 온도소자(4)가 커넥팅 플레이트(5)를 통해 회로기판(3)과 연결되도록 함으로써 양성 온도소자(4)와 배터리 셀(2) 사이의 거리가 가까워질 수는 있으나, 부품 제조시에 발생되는 치수상의 공차로 인해 모든 제품에 대해 양성 온도소자(4)가 배터리 셀(2)에 밀착될 수 있도록 하는데는 한계가 있다. 뿐만 아니라, 이러한 커넥팅 플레이트(5)를 사용함으로써 제조 비용이 상승하고 제조 공정이 더 복잡해지게 되는 문제점이 있다.3 and 4, the
따라서, 공정상의 변수들에 의해 영향을 받지 않고 양성 온도소자가 배터리 셀에 확실하게 밀착될 수 있을 뿐만 아니라, 제조 공정을 간소화시키고 제조 비용을 절감시킬 수 있는 구조를 갖는 배터리 팩의 개발이 요구되는 실정이다.Accordingly, there is a need to develop a battery pack having a structure that can not only be positively adhered to positive battery cells but also to simplify a manufacturing process and reduce manufacturing cost without being influenced by process parameters It is true.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은, 전극조립체, 상기 전극조립체와 연결되는 전극리드 및 상기 전극리드가 외부로 인출되도록 상기 전극조립체를 수용하는 셀 케이스를 포함하며 서로 인접하여 적층되는 한 쌍의 배터리 셀; 상기 전극리드가 인출되는 방향에 위치하며 상기 전극리드와 결합되는 도전 패드를 구비하는 회로기판; 및 상기 회로기판에 실장되는 양성 온도소자를 포함하는 배터리 팩으로서, 상기 셀 케이스는 상기 전극조립체의 수용공간을 구비하는 제1 케이스 및 상기 제1 케이스를 커버하는 제2 케이스를 포함하고, 상기 셀 케이스의 테두리 영역에 형성되는 실링부 중 적어도 상기 전극리드가 인출되는 방향에 위치하는 테라스부는 상기 제1 케이스의 측면과 마주보도록 벤딩된 형상을 가지며, 상기 도전 패드는 상기 회로기판의 양 면 중 배터리 셀과 반대측에 위치하는 제1 면에 형성되고, 상기 양성 온도소자는 상기 배터리 셀과 마주보는 제2 면에 실장된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a battery pack including an electrode assembly, an electrode lead connected to the electrode assembly, and a cell case accommodating the electrode assembly to be led out to the outside, A pair of battery cells; And a conductive pad located in a direction in which the electrode lead is drawn out and coupled to the electrode lead; And a positive temperature element mounted on the circuit board, wherein the cell case includes a first case having a housing space for accommodating the electrode assembly and a second case covering the first case, Wherein at least a part of a sealing portion formed in a peripheral edge portion of the case has a shape bent at least toward a side of the first case in a direction in which the electrode lead is drawn out, And a positive temperature element is mounted on a second surface facing the battery cell.
상기 한 쌍의 배터리 셀은, 상기 제2 케이스가 서로 마주보도록 적층될 수 있다.The pair of battery cells may be stacked such that the second case faces each other.
상기 양성 온도소자는, 상기 테라스부에 부착될 수 있다.The positive temperature element may be attached to the terrace portion.
상기 양성 온도소자는, 상기 테라스부 중 상기 전극리드와 중첩되는 영역에 부착될 수 있다.The positive temperature element may be attached to a region of the terrace portion overlapping the electrode lead.
상기 양성 온도소자와 테라스부 사이에는 접착부재가 개재될 수 있다.An adhesive member may be interposed between the positive temperature element and the terrace portion.
상기 접착부재는, 열 전도성 물질로 이루어질 수 있다.The adhesive member may be made of a thermally conductive material.
상기 양성 온도소자는 한 쌍의 배터리 셀 각각의 테라스부 모두에 부착될 수 있다.The positive temperature element may be attached to both of the terrace portions of each of the pair of battery cells.
상기 양성 온도소자는, 상기 한 쌍의 배터리 셀 중 어느 하나의 테라스부에 부착되는 제1 양성 온도소자; 및 상기 한 쌍의 배터리 셀 중 다른 하나의 테라스부에 부착되는 제2 양성 온도소자를 포함할 수 있다.Wherein the positive temperature element comprises: a first positive temperature element attached to a terrace portion of any one of the pair of battery cells; And a second positive temperature element attached to a terrace portion of the other one of the pair of battery cells.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩의 제조 방법은, 상기 테라스부가 벤딩된 형상을 갖는 한 쌍의 배터리 셀을 준비하는 단계; 제1 면에 양성 온도소자가 실장되고 상기 제1 면과 반대측에 위치하는 제2 면에 도전 패드가 형성된 회로기판을 준비하는 단계; 상기 도전 패드에 상기 배터리 셀의 전극리드를 부착하는 단계; 상기 한 쌍의 배터리 셀이 적층되도록 상기 회로기판을 중심으로 상기 한 쌍의 배터리 셀을 회전키는 단계; 및 상기 테라스부 상에 상기 양성 온도소자를 부착시키는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a battery pack, comprising: preparing a pair of battery cells having a shape of a bent portion of a terrace; Preparing a circuit board on which a positive temperature element is mounted on a first side and a conductive pad is formed on a second side opposite to the first side; Attaching an electrode lead of the battery cell to the conductive pad; Rotating the pair of battery cells around the circuit board to stack the pair of battery cells; And attaching the positive temperature element on the terrace portion.
상기 배터리 팩의 제조 방법은, 상기 양성 온도소자에 접착부재를 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of manufacturing the battery pack may further include attaching an adhesive member to the positive temperature element.
본 발명의 일 측면에 따르면, 이상 현상 발생에 따른 배터리 셀의 과도한 온도 상승이 있는 경우 양성 온도소자가 신속히 작동하여 전류를 차단함으로써 이차전지 사용상의 안전성을 확보할 수 있다.According to an aspect of the present invention, when there is an excessive temperature rise of the battery cell due to the occurrence of an abnormal phenomenon, the positive temperature element quickly operates to cut off the current, thereby securing safety in use of the secondary battery.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 배터리 팩의 제조 공정이 단순화 되어 생산성이 향상될 수 있다.According to another aspect of the present invention, the manufacturing process of the battery pack can be simplified, and the productivity can be improved.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 일부 부품의 생략이 가능하게 됨으로써 제조 비용을 감소시킬 수 있다.According to another aspect of the present invention, it is possible to omit some components, thereby reducing the manufacturing cost.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 배터리 팩의 전체적인 사이즈를 감소시킴으로써 배터리 팩의 부피 대비 용량을 증가시킬 수 있다.According to another aspect of the present invention, it is possible to increase the volume capacity of the battery pack by reducing the overall size of the battery pack.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1 내지 도 4는 종래의 배터리 팩 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 나타내는 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 나타내는 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에 적용되는 배터리 셀의 분해 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 배터리 셀의 완성 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에 적용되는 회로기판의 제1 면을 나타내는 사시도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에 적용되는 회로기판의 제2 면을 나타내는 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 제조 방법에 있어서 배터리 셀을 회전시키는 단계를 나타내는 상태도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate exemplary embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention. And shall not be construed as limited to such matters.
1 to 4 are views showing a conventional battery pack structure.
5 is an exploded perspective view illustrating a battery pack according to an embodiment of the present invention.
6 is a side view of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
7 is an exploded perspective view of a battery cell applied to a battery pack according to an embodiment of the present invention.
8 is a completed perspective view of the battery cell shown in FIG.
9 is a perspective view showing a first surface of a circuit board applied to a battery pack according to an embodiment of the present invention.
10 and 11 are perspective views showing a second surface of a circuit board applied to a battery pack according to an embodiment of the present invention.
12 is a flowchart showing a method of manufacturing a battery pack according to an embodiment of the present invention.
13 is a state diagram showing a step of rotating a battery cell in a method of manufacturing a battery pack according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일부 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)의 개략적인 구성을 설명하기로 한다.5 and 6, a schematic configuration of a
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 나타내는 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 나타내는 측면도이다.FIG. 5 is an exploded perspective view illustrating a battery pack according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a side view illustrating a battery pack according to an embodiment of the present invention.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)은 서로 인접하도록 적층되는 한 쌍의 배터리 셀(10), 배터리 셀(10)과 전기적으로 연결되는 회로기판(20) 및 회로기판(20) 상에 실장되는 양성 온도소자(30)를 포함한다. 또한, 상기 배터리 팩(100)은 양성 온도소자(30)가 배터리 셀(10)에 부착/고정되도록 하는 접착부재(40)를 더 포함할 수도 있다.5 and 6, a
다음은, 도 7 및 도 8을 참조하여 상기 배터리 셀(10)의 구체적인 구성에 대해 설명하기로 한다.Next, a specific configuration of the
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에 적용되는 배터리 셀의 분해 사시도이고, 도 8은 도 7에 도시된 배터리 셀의 완성 사시도이다. FIG. 7 is an exploded perspective view of a battery cell applied to a battery pack according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a completed perspective view of the battery cell shown in FIG.
도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 배터리 셀(10)은 전극 탭(11a)을 구비하는 전극조립체(11), 전극 탭(11a)에 결합되는 한 쌍의 전극 리드(12) 및 전극 리드(12)가 외부로 인출되도록 전극조립체(11)를 수용하는 셀 케이스(13)를 포함한다. 또한, 상기 셀 케이스(13)는 전극조립체(11)의 수용 공간(R)을 구비하는 제1 케이스(13a) 및 제1 케이스(13a)를 커버함으로써 수용 공간(R)을 밀폐시키는 제2 케이스(13b)를 포함한다.7 and 8, the
상기 셀 케이스(13)의 테두리 영역에는 실링부(S)가 형성된다. 즉, 상기 제1 케이스(13a) 및 제2 케이스(13b) 각각의 테두리 영역은 서로 접한 상태로 열융착됨으로써 실링부(S)를 형성하는데, 실링부(S) 중 전극 리드(12)가 인출되는 방향에 위치하는 영역을 테라스부(T)라 칭하기로 한다. 상기 실링부(S) 전체 영역 중 적어도 테라스부(T)는 제1 케이스(13a)의 측면(A)과 마주보도록 벤딩된 형상을 갖는다.A sealing portion S is formed in a peripheral region of the
다음은, 도 9를 참조하여 상기 회로기판(20)의 구체적인 구성 및 다른 부품들과의 연결 관계에 대해 설명하기로 한다.Next, the specific configuration of the
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에 적용되는 회로기판의 제1 면을 나타내는 사시도이다.9 is a perspective view showing a first surface of a circuit board applied to a battery pack according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 상기 회로기판(20)은 제1 면에 형성되는 도전 패드(21)를 구비하며, 상기 도전 패드(21)는 앞서 설명한 전극 리드(12)와 용접 등에 의해 결합된다.9, the
도면에 도시되지는 않았으나, 상기 회로기판(20) 상에는 과충전 및/또는 과방전을 방지하는 등의 역할을 하는 적어도 하나의 전자 소자가 실장될 수 있으며, 예를 들어 충전기나 전자기기 등의 외부 디바이스가 접속되는 외부 단자 또한 형성될 수 있다.Although not shown in the drawings, the
상기 회로기판(20)은 통상의 경성 인쇄회로기판, 연성 인쇄회로기판 또는 그 등가물 중 선택된 어느 하나가 사용될 수 있으며, 다만 여기서 회로기판(20)의 종류를 한정하는 것은 아니다. 상기 회로기판(20)이 예를 들어 인쇄 회로기판에 해당하는 경우, 상기 도전 패드(21), 전자 소자 및 외부 단자 등은 회로기판(20)의 내부 또는 표면에 형성된 도선 패턴(미도시)에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.The
다시 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 회로기판(20)은 배터리 셀(10)과 결합될 때, 도전 패드(21)가 형성된 제1 면이 배터리 셀(10)을 향하는 방향과 반대 방향을 향하도록 배치된다. 따라서, 상기 테라스부(T)를 통해 셀 케이스(13)의 외부로 인출된 전극 리드(12)는 대략 'ㄷ'자 형태로 절곡되어 그 일측 단부가 도전 패드(21)에 용접 등에 의해 결합된다.5 and 6, when the
다음은 도 10 및 도 11을 참조하여, 상기 양성 온도소자(30)의 구체적인 특성 및 다른 부품들과의 연결관계에 대해서 설명하기로 한다.Next, the specific characteristics of the
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에 적용되는 회로기판의 제2 면을 나타내는 사시도이다.10 and 11 are perspective views showing a second surface of a circuit board applied to a battery pack according to an embodiment of the present invention.
먼저, 도 10을 참조하면, 상기 양성 온도소자(30)는 회로기판(20)의 양 면 중 제2 면, 즉 앞서 설명한 도전 패드(21)가 형성된 면의 반대측 면에 실장되어 회로기판(20)에 형성된 도선 패턴과 전기적으로 연결된다.10, the
상기 양성 온도소자(30)는 단락 등으로 인한 과전류에 의해 배터리 셀(10)의 온도가 상승하는 경우 과전류를 차단함으로써 배터리 셀(10)의 온도가 안전 범위 이상으로 상승되는 것을 방지한다.The
즉, 상기 양성 온도소자(30)는 온도가 상승함에 따라 저항 값이 증가하되, 일정 온도 이상이 되면 저항 값이 급격히 상승함으로써 거의 무한대에 가까운 저항 값을 갖는다. 이러한 양성 온도소자(30)는 구성 물질의 종류 및 조성비를 조절함으로써 저항 값이 급격히 상승되는 온도(큐리 온도)를 조절할 수 있다. 따라서, 상기 양성 온도소자(30)가 적용되는 배터리 팩(100)의 안전 온도 범위를 고려하여 큐리 온도를 조절함으로써 배터리 팩(100) 사용상의 안전성을 확보하는 것이 가능하다.That is, the
다시 도 6을 참조하면, 상기 양성 온도소자(30)는 회로기판(20)과 전극 리드(12)가 결합됨에 따라 한 쌍의 배터리 셀(10) 각각의 테라스부(T)와 인접하게 되는데, 배터리 셀(10)의 온도 상승에 따른 신속한 동작의 측면에서 테라스부(T)에 밀착되는 것이 유리할 수 있다. 따라서, 상기 양성 온도소자(30)와 테라스부(T) 사이에는 열전도성 물질로 이루어진 양면 테이프 등의 접착부재(40)가 개재될 수 있다. 또한, 상기 양성 온도소자(30)는 발열량이 상대적으로 큰 부품에 인접하도록 부착되는 것이 유리할 수 있는데, 이러한 관점에서 테라스부(T) 중에서도 발열량이 가장 큰 영역, 즉 전극리드(12)와 중첩되는 영역에 부착되는 것이 유리할 수 있다.6, the
한편, 도 11을 참조하면, 상기 양성 온도소자(30)는 한 쌍의 배터리 셀(10) 각각의 온도를 개별적으로 감지할 수 있도록 설치될 수도 있다. 즉, 상기 양성 온도소자(30)는 회로기판(20)의 제2 면 중 어느 하나의 배터리 셀(10)의 테라스부(T)와 대응되는 영역에 실장되는 제1 양성 온도소자(30a) 및 다른 하나의 배터리 셀(10)의 테라스부(T)와 대응되는 영역에 실장되는 제2 양성 온도소자(30b)를 포함할 수도 있다.
Referring to FIG. 11, the
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)은 테라스부(T)가 벤딩되고, 전극리드(12)와 도전 패드(21) 사이의 접합이 양성 온도소자(30)가 실장된 면과 반대측 면에서 이루어지는 구조를 가짐으로써 제조가 용이하고 우수한 과전류 차단 기능을 가질 뿐만 아니라 작은 사이즈로 구현이 가능하다.As described above, in the
다음은, 도 12 및 도 13을 참조하여 상기 배터리 팩(100)의 제조 방법에 대해 설명하기로 한다.Next, a manufacturing method of the
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 제조 방법을 나타내는 순서도이고, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 제조 방법에 있어서 배터리 셀을 회전시키는 단계를 나타내는 상태도이다.FIG. 12 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a battery pack according to an embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a state diagram illustrating a step of rotating a battery cell in a method of manufacturing a battery pack according to an embodiment of the present invention.
먼저, 도 12 및 도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)의 제조 방법은 배터리 셀(10)을 준비하는 단계(S1), 회로기판(20)을 준비하는 단계(S2), 배터리 셀(10)과 회로기판(20)을 연결하는 단계(S3), 배터리 셀(10)을 회전시키는 단계(S4) 및 양성 온도소자(30)를 고정시키는 단계(S5)를 포함한다. 12 and 13, a method of manufacturing a
상기 S1단계는, 테라스부(T)가 벤딩된 형상을 갖는 한 쌍의 배터리 셀(10)을 준비하는 단계이다.Step S1 is a step of preparing a pair of
상기 S2 단계는, 제1 면에 양성 온도소자(30)가 실장되고 제1 면과 반대측에 위치하는 제2 면에 도전 패드(21)가 형성된 회로기판(20)을 준비하는 단계이다.Step S2 is a step of preparing a
상기 S3 단계는, 도전 패드(21)에 배터리 셀(10)의 전극 리드(12)를 용접 등에 의해 부착함으로써 배터리 셀(10)과 회로기판(20) 사이를 전기적으로 연결시키는 단계이다.The step S3 is a step of electrically connecting the
상기 S4 단계는, 한 쌍의 배터리 셀(10)이 적층되도록 회로기판(20)을 중심으로 하여 배터리 셀(10) 각각을 화살표 방향(도 13 참조)으로 회전시키는 단계이다.The step S4 is a step of rotating each of the
상기 S5 단계는, 테라스부(T) 상에 양성 온도소자(30)를 부착시키는 단계이다. The step S5 is a step of attaching the
여기서, 양성 온도소자(30)의 부착은 예를 들어 열 전도성 물질로 이루어진 양면 테이프와 같은 접착부재(40, 도 6 참조)를 이용하여 이루어질 수 있는데, 이러한 접착부재(40)는 양성 온도소자(30)가 회로기판(20)에 실장되기 전이나 그 이후에 양성 온도소자(30)의 일 면에 부착될 수 있다. 즉, 상기 배터리 팩(100)의 제조 방법은 양성 온도소자(30)의 일 면에 접착부재(40)를 부착하는 단계를 포함할 수도 있다.Here, the attachment of the
상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)의 제조 방법에 따르면, 배터리 셀(10)과 회로기판(20)의 전기적 연결 및 양성 온도소자(30)의 실장 작업이 용이할 뿐만 아니라, 배터리 셀(10)의 적층 공정을 통해서 양성 온도소자(30)가 배털리 셀(10)에 자연히 밀착될 수 있으므로 생산성이 향상될 수 있다.According to the method of manufacturing the
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not to be limited to the details thereof and that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. And various modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.
100: 배터리 팩 10: 배터리 셀
11: 전극조립체 11a: 전극 탭
12: 전극 리드 13: 셀 케이스
13a: 제1 케이스 R: 수용 공간
A: 제1 케이스의 측면 14a: 제2 케이스
S: 실링부 T: 테라스부
20: 회로기판 21: 도전 패드
30: 양성 온도소자 30a: 제1 양성 온도소자
30b: 제2 양성 온도소자 40: 접착부재100: Battery pack 10: Battery cell
11:
12: electrode lead 13: cell case
13a: first case R: accommodation space
A: Side 14a of the first case:
S: Sealing part T: Terrace part
20: circuit board 21: conductive pad
30:
30b: second positive temperature element 40: adhesive member
Claims (10)
상기 셀 케이스는 상기 전극조립체의 수용공간을 구비하는 제1 케이스 및 상기 제1 케이스를 커버하는 제2 케이스를 포함하고,
상기 셀 케이스의 테두리 영역에 형성되는 실링부 중 적어도 상기 전극리드가 인출되는 방향에 위치하는 테라스부는 상기 제1 케이스의 측면과 마주보도록 벤딩된 형상을 가지며,
상기 도전 패드는 상기 회로기판의 양 면 중 배터리 셀과 반대측에 위치하는 제1 면에 형성되고, 상기 양성 온도소자는 상기 배터리 셀과 마주보는 제2 면에 실장되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.A pair of battery cells stacked adjacent to each other and including an electrode assembly, an electrode lead connected to the electrode assembly, and a cell case accommodating the electrode assembly to be led out to the outside; And a conductive pad located in a direction in which the electrode lead is drawn out and coupled to the electrode lead; And a positive temperature element mounted on the circuit board,
Wherein the cell case includes a first case having a housing space for the electrode assembly and a second case covering the first case,
Wherein at least a part of a sealing portion formed in a rim portion of the cell case is positioned in a direction in which the electrode lead is drawn out is bent to face the side surface of the first case,
Wherein the conductive pad is formed on a first surface of the circuit board opposite to the battery cell, and the positive temperature device is mounted on a second surface facing the battery cell.
상기 한 쌍의 배터리 셀은,
상기 제2 케이스가 서로 마주보도록 적층되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.The method according to claim 1,
Wherein the pair of battery cells comprises:
And the second case is stacked so as to face each other.
상기 양성 온도소자는,
상기 테라스부에 부착되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.The method according to claim 1,
Wherein the positive temperature element comprises:
Wherein the battery pack is attached to the terrace portion.
상기 양성 온도소자는,
상기 테라스부 중 상기 전극리드와 중첩되는 영역에 부착되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.The method of claim 3,
Wherein the positive temperature element comprises:
Wherein the battery pack is attached to a region of the terrace portion that overlaps with the electrode lead.
상기 양성 온도소자와 테라스부 사이에는 접착부재가 개재되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.The method of claim 3,
And an adhesive member is interposed between the positive temperature element and the terrace portion.
상기 접착부재는,
열 전도성 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.6. The method of claim 5,
Wherein the adhesive member comprises:
Wherein the battery pack is made of a thermally conductive material.
상기 양성 온도소자는 상기 한 쌍의 배터리 셀 각각의 테라스부 모두에 부착되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.The method of claim 3,
Wherein the positive temperature element is attached to all of the terrace portions of each of the pair of battery cells.
상기 양성 온도소자는,
상기 한 쌍의 배터리 셀 중 어느 하나의 테라스부에 부착되는 제1 양성 온도소자; 및
상기 한 쌍의 배터리 셀 중 다른 하나의 테라스부에 부착되는 제2 양성 온도소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.The method of claim 3,
Wherein the positive temperature element comprises:
A first positive temperature element attached to one of the pair of battery cells; And
And a second positive temperature element attached to a terrace portion of the other of the pair of battery cells.
상기 테라스부가 벤딩된 형상을 갖는 한 쌍의 배터리 셀을 준비하는 단계;
제1 면에 양성 온도소자가 실장되고 상기 제1 면과 반대측에 위치하는 제2 면에 도전 패드가 형성된 회로기판을 준비하는 단계;
상기 도전 패드에 상기 배터리 셀의 전극리드를 부착하는 단계;
상기 한 쌍의 배터리 셀이 적층되도록 상기 회로기판을 중심으로 상기 한 쌍의 배터리 셀을 회전키는 단계; 및
상기 테라스부 상에 상기 양성 온도소자를 부착시키는 단계를 포함하는 배터리 팩의 제조 방법.9. A method of manufacturing a battery pack for manufacturing the battery pack according to any one of claims 1 to 8,
Preparing a pair of battery cells having a shape in which the terrace portion is bent;
Preparing a circuit board on which a positive temperature element is mounted on a first side and a conductive pad is formed on a second side opposite to the first side;
Attaching an electrode lead of the battery cell to the conductive pad;
Rotating the pair of battery cells around the circuit board to stack the pair of battery cells; And
And attaching the positive temperature element to the terrace portion.
상기 양성 온도소자에 접착부재를 부착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 제조 방법.10. The method of claim 9,
And attaching an adhesive member to the positive temperature element.
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