KR20150094087A - 이차전지 팩 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 전지셀을 보호회로모듈에 연결할 때, 부품 수를 줄이고, 작업 공정수를 줄이며, 작업성을 향상시키는 이차전지 팩을 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 팩은, 충전 및 방전 작용하는 전지셀, 상기 전지셀의 캡 플레이트에 설치되는 전극단자, 상기 캡 플레이트의 외측에 이격 배치되고 일측단이 상기 전극단자에 전기적으로 연결되며, 상기 전지셀을 전기적으로 보호하는 보호부재, 및 상기 보호부재의 외측에 이격 배치되어 상기 보호부재의 다른 일측단에 전기적으로 연결되는 보호회로모듈을 포함하고, 상기 보호부재의 다른 일측단은 상기 보호회로모듈의 연결부에 대응하도록 일체로 연장된다.

Description

이차전지 팩 {RECHARGEABLE BATTERY PACK}
본 기재는 전지셀을 보호회로모듈에 연결하여 구성되는 이차전지 팩에 관한 것이다.
이차전지(rechargeable battery)는 일차전지와 달리 충전 및 방전을 반복적으로 수행하는 전지이다. 소용량의 이차전지는 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대용량 이차전지는 전기 자전거, 스쿠터, 전기 자동차(electric vehicle) 및 지게차(fork lift) 등의 모터 구동용 전원으로 사용된다.
이차전지는 사용되는 기기의 종류에 따라 전지셀을 단수 또는 복수로 연결한 팩 상태로 사용될 수 있다. 예를 들면, 이차전지 팩은 전지셀과, 전지셀의 전극단자에 전기적으로 연결되어 전지셀들을 보호하는 보호회로모듈(PCM; Protection Circuit Module), 및 전극단자와 보호회로모듈을 연결하는 보호소자를 포함한다.
보호회로모듈은 전지셀의 과충전, 과방전, 과전류 및 쇼트(short circuit)를 방지하도록 구성된다. 또한 보호소자는 보호회로모듈과 전극단자 사이에 구비되고, 양성 온도 계수(Positive Temperature Coefficient)를 가지는 저항체 소자일 수 있다.
저항체 소자의 일례인, TCO(Thermal-Cut-Off)는 전지셀의 온도가 설정된 위험 값에 이르면 전극단자와 보호회로모듈을 전기적으로 차단하고, 전지셀의 온도가 설정된 안전 값에 이르면 전극단자와 보호회로모듈을 다시 전기적으로 연결한다.
이차전지 팩은 전지셀과 보호회로모듈 사이에 탑 케이스를 구비하며, 탑 케이스는 일측 하면으로 전지셀에 결합되고 다른 일측 외면으로 니켈 플레이트를 지지한다.
즉 TCO는 탑 케이스의 하면에서 상면으로 삽입 후 절곡된다. 그리고 TCO의 외부 단자는 탑 케이스의 상면에서 니켈 플레이트에 용접되고, TCO의 내부 단자는 전지셀의 전극단자에 용접된다.
따라서 전지셀에 TCO를 연결하는 부품의 수가 증가되고, 연결 작업시, 공정수가 증가되며, 그에 따라 작업성이 저하된다. 또한 니켈 플레이트를 인서트 사출하여 탑 케이스를 제작하여야 하므로 자재의 단가가 증가한다.
본 발명의 일 측면은 전지셀을 보호회로모듈에 연결할 때, 부품 수를 줄이고, 작업 공정수를 줄이며, 작업성을 향상시키는 이차전지 팩을 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 일 측면은 자재의 단가를 낮추어 가격 경쟁력을 확보하는 이차전지 팩을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 팩은, 충전 및 방전 작용하는 전지셀, 상기 전지셀의 캡 플레이트에 설치되는 전극단자, 상기 캡 플레이트의 외측에 이격 배치되고 일측단이 상기 전극단자에 전기적으로 연결되며, 상기 전지셀을 전기적으로 보호하는 보호부재, 및 상기 보호부재의 외측에 이격 배치되어 상기 보호부재의 다른 일측단에 전기적으로 연결되는 보호회로모듈을 포함하고, 상기 보호부재의 다른 일측단은 상기 보호회로모듈의 연결부에 대응하도록 일체로 연장된다.
상기 보호부재의 상기 일측단은 상기 전극단자에 용접되는 제1용접부를 형성하고, 상기 보호부재의 상기 다른 일측단은 상기 보호회로모듈의 상기 연결부에 연결되는 제2용접부를 형성할 수 있다.
상기 보호부재는, 제1방향에서 상기 제1용접부와 상기 제2 용접부에 연결되는 보호소자를 더 포함할 수 있다.
상기 제1용접부와 상기 제2용접부는, 상기 제1방향에서 상기 전극단자의 일측에 순차적으로 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 팩은, 상기 보호소자 및 상기 제1용접부를 덮고 상기 제1방향에 교차하는 제2방향으로 상기 보호회로모듈의 내측에 배치되는 절연 테이프를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 팩은, 절연재로 형성되어 상기 제2방향으로 상기 캡 플레이트와 상기 보호부재 사이에 배치되는 탑 케이스를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 팩은, 상기 탑 케이스와 상기 보호부재 사이에 개재되는 양면 테이프를 더 포함할 수 있다.
상기 탑 케이스는 적어도 상기 전극단자와 상기 보호소자에 대응하는 개방부를 형성하고, 상기 보호소자는 상기 개방부의 내면과 이격되어 상기 개방부에 내장될 수 있다.
상기 보호소자는 상기 제2방향으로 설정되는 상기 개방부의 제1두께보다 작은 제2두께로 형성될 수 있다.
상기 제1용접부와 상기 제2용접부는, 상기 제1방향에서 상기 보호소자의 일측에 순차적으로 배치될 수 있다.
상기 보호부재는 상기 보호소자와 상기 제2용접부를 연결하는 전류 경로부를 더 구비할 수 있다.
상기 전류 경로부는 상기 제1방향에 교차하는 제3방향에서 상기 보호소자의 양측에 배치될 수 있다.
상기 탑 케이스는 상기 제1방향에서 상기 보호소자 측에 결합되도록 상기 제2방향으로 돌출되는 제1결합돌기, 및 상기 제1방향에서 상기 제1결합돌기의 반대측에서 상기 제2용접부에 결합되도록 상기 제2방향으로 돌출되는 제2결합돌기를 포함할 수 있다.
상기 전류 경로부는 상기 제1방향에 교차하는 제3방향에서 상기 보호소자의 일측에 배치될 수 있다.
상기 제1용접부와 상기 제2용접부는, 상기 제1방향에서 상기 보호소자의 양측에 각각 배치될 수 있다.
상기 제2용접부는 상기 보호소자에 직접 연결될 수 있다.
상기 탑 케이스는 상기 제1방향에서 상기 보호소자와 상기 제2용접부 사이에 결합되도록 상기 제1방향에 교차하는 제2방향으로 돌출되는 결합돌기를 포함할 수 있다.
상기 제2용접부는 상기 제2방향으로 설정되는 상기 개방부의 제1두께보다 작은 제3두께로 형성될 수 있다.
상기 제2용접부는 상기 제2방향으로 설정되는 상기 개방부의 상면과 동일 수준의 표면을 형성할 수 있다.
상기 제2용접부는 상기 제2방향으로 설정되는 상기 보호소자의 일측 표면과 상기 탑 케이스의 표면 사이와 동일한 제4두께로 형성될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전극단자와 보호회로모듈의 연결부를 보호부재의 일측단과 다른 일측단에 각각 연결하므로 전지셀을 보호회로모듈에 연결할 때, 부품 수를 줄이고, 작업 공정수를 줄이며, 작업성을 향상시키는 효과가 있다. 따라서 본 발명의 일 실시예는 자재의 단가를 낮추어 가격 경쟁력을 확보할 수 있다.
즉 본 발명의 일 실시예에 따르면, 보호소자와 제1용접부 및 제2용접부를 일체로 하여 보호부재를 형성하므로, 보호소자의 양측에 구비되는 제1용접부가 전극단자에 연결되고 제2용접부가 보호회로모듈의 연결부에 연결될 수 있다. 따라서 전지셀을 보호회로모듈에 연결할 때, 보호소자 주변의 부품 수를 줄이고, 작업 공정수를 줄이며, 작업성을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 팩의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 이차전지 팩의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 보호부재 및 탑 케이스의 평면도이다.
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 팩에서 보호부재 및 탑 케이스의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지 팩에서 보호부재 및 탑 케이스의 평면도이다.
도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차전지 팩에서 보호부재 및 탑 케이스의 단면도이다.
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 이차전지 팩의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 이차전지 팩의 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 실시예의 이차전지 팩(1)은 충전 및 방전 작용하는 전지셀(100), 전지셀(100)의 전극단자(40)에 전기적으로 연결되는 보호부재(200) 및 보호부재(200)에 전기적으로 연결되는 보호회로모듈(300)을 포함한다. 전극단자(40)는 전지셀(100)의 캡 플레이트(30)에 설치된다.
보호부재(200)는 전지셀(100)을 전기적으로 보호하도록 형성되어, 캡 플레이트(30)의 외측에 이격 배치되고, 일측단이 전극단자(40)에 전기적으로 연결된다. 예를 들면, 보호부재(200)는 충전 및 방전시, 전지셀(100)의 온도가 설정치를 초과할 때, 전지셀(100)과 보호회로모듈(300)의 전기적 연결을 차단할 수 있도록 구성된다.
보호회로모듈(300)은 보호부재(200)의 외측에 이격 배치되어 보호부재(200)의 다른 일측단에 전기적으로 연결된다. 이때, 보호부재(200)의 다른 일측단은 보호회로모듈(300)의 연결부(W)에 대응하도록 일체로 연장 형성된다. 보호회로모듈(300)은 전지셀(100)의 과충전, 과방전, 과전류 및 쇼트(short)를 방지하도록 전기 회로를 구성하고, 각종 소자들을 실장하고 있다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 자른 단면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 전지셀(100)은 전류를 충전 및 방전하는 전극 조립체(10), 전극 조립체(10)를 전해액과 함께 수용하는 케이스(20), 케이스(20)의 개구를 밀봉하는 캡 플레이트(30), 및 캡 플레이트(30)의 단자홀(31)에 설치되어 전극 조립체(10)에 전기적으로 연결되는 전극단자(40)를 포함한다.
또한, 전지셀(100)은 전극단자(40)를 전극 조립체(10)에 전기적으로 연결하는 터미널 플레이트(50), 및 캡 플레이트(30)와 전극 조립체(10) 사이에 설치되는 절연 케이스(60)를 더 포함한다.
전극 조립체(10)는 케이스(20)의 내부에 삽입되도록 케이스(20)의 내부 공간에 대응하는 형상을 가진다. 전극 조립체(10)는 전기 절연재인 세퍼레이터(13)를 사이에 두고 그 양면에 양극(11)과 음극(12)을 적층하여 젤리롤 형태로 권취하여 형성된다. 전극 조립체(10)는 양극(11)에 연결되는 양극 리드탭(14)과 음극(12)에 연결되는 음극 리드탭(15)을 구비한다.
양극 리드탭(14)은 캡 플레이트(30)의 하면에 용접으로 연결되며, 케이스(20)는 캡 플레이트(30)를 통하여 전극 조립체(10)의 양극(11)에 전기적으로 연결되어 양극단자로 작용한다.
음극 리드탭(15)은 전극단자(40)의 일단에 연결되는 터미널 플레이트(50)의 하면에 용접으로 연결되며, 캡 플레이트(30)의 단자홀(31)에 구비되는 전극단자(40)는 전극 조립체(10)의 음극(12)에 전기적으로 연결되어 음극단자로 작용한다.
도시하지 않았지만, 음극 리드탭이 캡 플레이트에 연결되어 케이스가 음극단자로 작용하고, 양극 리드탭이 전극단자에 연결되어 전극단자가 양극단자로 작용할 수도 있다.
일례로써, 전극단자(40)는 절연 개스킷(41)을 개재하여 캡 플레이트(30)의 단자홀(31)에 삽입되어, 리벳팅 된다. 이때, 절연 개스킷(41)은 단자홀(31)과 전극단자(40)를 전기적으로 절연하고, 단자홀(31)과 전극단자(40) 사이에 실링 구조를 형성한다.
터미널 플레이트(50)는 절연 플레이트(55)를 개재하여 전극단자(40)에 전기적으로 연결된다. 즉 절연 플레이트(55)는 캡 플레이트(30)와 터미널 플레이트(50)를 전기적으로 절연하고, 캡 플레이트(30)와 터미널 플레이트(50) 사이에 실링 구조를 더 형성한다.
케이스(20)는 상부에 구비되는 개구를 통하여 전극 조립체(10) 및 절연 케이스(60)의 삽입을 가능하게 한다. 또한, 케이스(20)는 개구에 결합되는 캡 플레이트(30)와 함께 전극 조립체(10)를 수용하고, 전극단자 역할을 할 수 있도록 도전체로 형성된다. 예를 들면, 케이스(20)는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성될 수 있다.
절연 케이스(60)는 케이스(20) 내부에서 전극 조립체(10)와 터미널 플레이트(50) 사이에 설치되어, 전극 조립체(10)와 터미널 플레이트(50)를 전기적으로 절연한다. 즉 절연 케이스(60)는 전극 조립체(10)의 양극(11)과 음극성을 가지는 터미널 플레이트(50)를 전기적으로 절연시킨다.
또한, 절연 케이스(60)는 양극 리드탭(14)과 음극 리드탭(15)을 관통시키는 탭홀(141, 151)을 구비한다. 따라서 양극 리드탭(14)은 탭홀(141)을 관통하여 캡 플레이트(30)에 연결되고, 음극 리드탭(15)은 탭홀(151)을 관통하여 터미널 플레이트(50)에 연결될 수 있다.
캡 플레이트(30)는 전해액 주입구(32)를 더 구비한다. 전해액 주입구(32)는 케이스(20)에 캡 플레이트(30)를 결합하여 용접한 후, 케이스(20)의 내부로 전해액의 주입을 가능하게 한다. 전해액의 주입 후, 전해액 주입구(32)는 밀봉 마개(33)로 밀봉된다.
한편, 보호부재(200)는 보호소자(203), 보호소자(203)에 일체로 연결되는 제1용접부(201) 및 제2용접부(202)를 포함한다. 일례로써, 보호소자(203)는 양성 온도 계수를 가지는 저항체 소자일 수 있다.
일례로써 보호부재(200)에서 일측단은 전극단자(400)에 용접되는 제1용접부(201)를 형성하고, 다른 일측단은 보호회로모듈(300)의 연결부(W)에 연결되는 제2용접부(202)를 형성한다. 보호부재(200)의 일측단과 다른 일측단은 각각 통전 구조를 형성하는 접합부 또는 접속부를 형성할 수도 있다.
일체로 형성되는 보호부재(200)는 전지셀(100)과 보호회로모듈(300)을 연결함에 있어서, 부품 수를 줄이고, 작업 공정수를 줄이며, 작업성을 향상시킬 수 있다. 따라서 제1 실시예의 이차전지 팩(1)은 자재의 단가를 낮추어 가격 경쟁력을 확보할 수 있다.
즉 전지셀(100)을 보호회로모듈(300)에 전기적으로 연결할 때, 보호소자(203) 주변의 부품 수가 줄어들고, 이로 인하여, 이차전지 팩(1) 조립시, 작업 공정수가 줄어들 수 있다. 따라서 작업성이 향상될 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 보호부재 및 탑 케이스의 평면도이고, 도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 2 내지 도 5를 참조하여 일례로써 설명하면, 제1용접부(201)는 전지셀(100)의 전극단자(40)에 용접되어 전기적으로 연결되고, 제2용접부(202)는 보호회로모듈(300)의 연결부(W)(도 3 참조)에 용접되어 전기적으로 연결된다.
제2용접부(202)는 제1방향(x축 방향)에서 보호소자(203)의 제1용접부(201)의 반대측에 연결되어, 최종적으로 보호회로모듈(300)의 연결부(W)에 연결된다. 또한, 제1용접부(201)와 제2용접부(202)는 제1방향(x축 방향)에서 전극단자(40)의 일측에 순차적으로 배치된다.
제1 실시예의 이차전지 팩(1)은 절연 테이프(400) 및 탑 케이스(500)를 더 포함할 수 있다. 절연 테이프(400)는 보호부재(200)를 덮고 제1방향(x축 방향)에 교차하는 제2방향(z축 방향)으로 보호회로모듈(300)의 내측에 배치되어, 보호부재(200)와 보호회로모듈(300)의 불필요한 단락을 방지한다.
즉 절연 테이프(400)는 보호소자(203)와 제1용접부(201)를 덮어서 보호소자(203) 또는 제1용접부(201)가 보호회로모듈(300)에 단락되는 것을 방지한다. 또한, 절연 테이프(400)는 제2용접부(202)를 노출시켜서 제2용접부(202)에 보호회로모듈(300) 연결부(W)의 용접 연결을 가능하게 한다.
탑 케이스(500)는 절연재로 형성되어 제2방향(z축 방향)으로 캡 플레이트(30)와 보호부재(200) 사이에 배치되어, 전극단자(40)에 연결되는 보호부재(200)가 캡 플레이트(30)에 단락되는 것을 방지한다.
또한 제1 실시예의 이차전지 팩(1)은 탑 케이스(500)와 보호부재(200) 사이에 개재되는 양면 테이프(600)를 더 포함할 수 있다(편의상 도 5에만 도시). 양면 테이프(600)는 보호부재(200)를 탑 케이스(500)에 간단하게 부착시키므로 종래의 인서트 사출 구조에 비하여, 보호부재(200)와 탑 케이스(500)의 제조 단가를 줄이면서, 보호부재(200)와 탑 케이스(500)의 조립을 편리하게 한다.
탑 케이스(500)는 적어도 전극단자(40)와 보호소자(203)에 대응하는 개방부(503)를 형성한다. 제1 실시예에서 개방부(503)는 제1용접부(201)와 보호소자(203)에 대응하고, 제2용접부(202)의 일부에 더 대응하도록 형성된다. 또한 보호소자(203)는 제2방향(z축 방향)으로 설정되는 개방부(503)의 제1두께(t1)보다 작은 제2두께(t2)로 형성된다.
따라서 보호소자(203)는 개방부(503)의 내벽으로부터 이격되는 상태로 개방부(503)에 내장된다. 즉 보호소자(203)는 캡 플레이트(30), 개방부(503) 및 절연 테이프(400)로 설정되는 공간에 내장된다.
한편, 보호부재(200)에서 제1용접부(201)와 제2용접부(202)는 제1방향(x축 방향)에서 보호소자(203)의 일측에 순차적으로 배치된다. 따라서 제1용접부(201)와 제2용접부(202)의 용접 작업이 용이해진다. 즉 제1용접부(201)는 보호소자(203)의 일측에서 전극단자(40)에 연결되고, 제2용접부(202)는 제1용접부(201)의 일측에서 보호회로모듈(300)의 연결부(W)에 연결된다.
또한, 보호부재(200)는 보호소자(203)와 제2용접부(202)를 연결하는 전류 경로부(204)를 더 구비한다. 전류 경로부(204)는 보호소자(203)의 일측을 연결하여 제1용접부(201)의 일측에 제2용접부(202)가 위치될 수 있게 한다.
또한, 전류 경로부(204)는 제1방향(x축 방향)에 교차하는 제3방향(y축 방향)에서 보호소자(203)의 양측에 배치된다. 따라서 전류 경로부(204)는 보호소자(203)의 제1용접부(201) 반대측에서 제2용접부(202)로 안정적인 전류 흐름을 가능하게 한다.
탑 케이스(500)는 제2방향(z축 방향)으로 돌출되는 제1결합돌기(501)와 제2결합돌기(502)를 포함한다. 제1결합돌기(501)는 제1방향(x축 방향)에서 보호소자(203) 측에 결합되고, 제2결합돌기(502)는 제1방향(x축 방향)에서 제1결합돌기(501)의 반대측에서 제2용접부(202)에 결합된다.
보호부재(200)는 z축 방향으로 양면 테이프(600)를 개재하여 탑 케이스(500)에 부착되고, x, y축 방향으로 제1결합돌기(501)와 제2결합돌기(502)를 개재하여 탑 케이스(500)에 결합된다.
양면 테이프(600)는 보호부재(200)에 대응하면서 동시에 제1결합돌기(501)와 제2결합돌기(502)를 피하여 형성될 수 있다. 따라서 보호부재(200)와 탑 케이스(500)는 부착력 및 결합력을 상호 견고하게 유지할 수 있다.
이하에서 본 발명의 다양한 실시예에 대하여 설명한다. 제1 실시예 및 기 설명된 실시예의 구성과 비교하여, 동일한 구성에 대하여 설명을 생략하고, 서로 다른 구성에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 팩에서 보호부재 및 탑 케이스의 평면도이다. 도 6을 참조하면, 제2 실시예에 따른 이차전지 팩(2)에서, 보호부재(220)의 전류 경로부(224)는 제1방향(x축 방향)에 교차하는 제3방향(y축 방향)에서 보호소자(203)의 일측에 배치된다. 따라서 전류 경로부(224)는 보호소자(203)의 제1용접부(201) 반대측에서 제2용접부(222)로 전류 흐름을 가능하게 한다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지 팩에서 보호부재 및 탑 케이스의 평면도이고, 도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ 선을 따라 자른 단면도이다. 도 7 및 도 8을 참조하면, 제3 실시예에 따른 이차전지 팩(3)에서, 보호부재(230)의 제1용접부(231)와 제2용접부(232)는 제1방향(x축 방향)에서 보호소자(203)의 양측에 각각 배치된다.
제3 실시예에서, 제2용접부(232)는 보호소자(233)에 직접 연결된다. 즉 제3 실시예에서 보호부재(230)는 제1, 제2 실시예의 전류 경로부(204, 224)에 해당하는 구성을 구비하지 않으므로 제1, 제2 실시예의 보호부재(200, 220)보다 더 단순한 구조로 형성된다.
탑 케이스(530)는 제2방향(z축 방향)으로 돌출되는 결합돌기(531)를 구비한다. 결합돌기(531)는 제1방향(x축 방향)에서 보호소자(233)와 제2용접부(232) 사이에 결합되도록 형성된다.
제2용접부(232)는 제2방향(z축 방향)으로 설정되는 개방부(533)의 제1두께(t1)보다 작은 제3두께(t3)로 형성된다. 제2용접부(232)는 보호소자(233)의 일측에 연결되어 탑 케이스(530)의 개방부(533)의 일측에서 탑 케이스(530)의 표면에 안착된다.
제1용접부(231) 및 보호소자(233)는 개방부(533)의 내벽으로부터 이격된 상태로 개방부(533)에 내장된다. 즉 보호소자(233)는 캡 플레이트(30), 개방부(533) 및 절연 테이프(430)로 설정되는 공간에 내장된다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차전지 팩에서 보호부재 및 탑 케이스의 단면도이다. 도 9를 참조하면, 제4 실시예에 따른 이차전지 팩(4)에서, 보호부재(240)의 제2용접부(242)는 제2방향(z축 방향)으로 설정되는 개방부(543)의 상면과 동일 수준의 표면을 형성한다.
제2용접부(242)는 제2방향(z축 방향)으로 설정되는 보호소자(233)의 일측 표면과 탑 케이스(540)의 표면 사이와 동일한 제4두께(t4)로 형성된다. 제2용접부(241)는 제4두께(t4)로 두껍게 형성됨에 따라 보호회로모듈(300)의 연결부(W)에 더 안정적으로 용접 연결될 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.
1, 2, 3, 4: 이차전지 팩 10: 전극 조립체
11: 양극 12: 음극
13: 세퍼레이터 14: 양극 리드탭
15: 음극 리드탭 20: 케이스
30: 캡 플레이트 31: 단자홀
32: 전해액 주입구 40: 전극단자
41: 절연 개스킷 50: 터미널 플레이트
55: 절연 플레이트 60: 절연 케이스
100: 전지셀 141, 151: 탭홀
200, 220, 230, 240: 보호부재 201, 231: 제1용접부
203, 233: 보호소자 202, 222, 232, 242: 제2용접부
204, 224: 전류 경로부 300: 보호회로모듈
400, 430: 절연 테이프 500, 530: 탑 케이스
501, 531: 제1결합돌기 502: 제2결합돌기
503, 533, 543: 개방부 600: 양면 테이프
t1: 제1두께 t2: 제2두께
t3: 제3두께 t4: 제4두께
W: 연결부

Claims (20)

  1. 충전 및 방전 작용하는 전지셀;
    상기 전지셀의 캡 플레이트에 설치되는 전극단자;
    상기 캡 플레이트의 외측에 이격 배치되고 일측단이 상기 전극단자에 전기적으로 연결되며, 상기 전지셀을 전기적으로 보호하는 보호부재; 및
    상기 보호부재의 외측에 이격 배치되어 상기 보호부재의 다른 일측단에 전기적으로 연결되는 보호회로모듈
    을 포함하고,
    상기 보호부재의 다른 일측단은
    상기 보호회로모듈의 연결부에 대응하도록 일체로 연장되는 이차전지 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보호부재의 상기 일측단은 상기 전극단자에 용접되는 제1용접부를 형성하고,
    상기 보호부재의 상기 다른 일측단은 상기 보호회로모듈의 상기 연결부에 연결되는 제2용접부를 형성하는 이차전지 팩.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보호부재는,
    제1방향에서 상기 제1용접부와 상기 제2 용접부에 연결되는 보호소자
    를 더 포함하는 이차전지 팩.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1용접부와 상기 제2용접부는,
    상기 제1방향에서 상기 전극단자의 일측에 순차적으로 배치되는 이차전지 팩.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 보호소자 및 상기 제1용접부를 덮고 상기 제1방향에 교차하는 제2방향으로 상기 보호회로모듈의 내측에 배치되는 절연 테이프를 더 포함하는 이차전지 팩.
  6. 제5항에 있어서,
    절연재로 형성되어 상기 제2방향으로 상기 캡 플레이트와 상기 보호부재 사이에 배치되는 탑 케이스를 더 포함하는 이차전지 팩.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 탑 케이스와 상기 보호부재 사이에 개재되는 양면 테이프를 더 포함하는 이차전지 팩.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 탑 케이스는,
    적어도 상기 전극단자와 상기 보호소자에 대응하는 개방부를 형성하고,
    상기 보호소자는,
    상기 개방부의 내면과 이격되어 상기 개방부에 내장되는 이차전지 팩.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 보호소자는
    상기 제2방향으로 설정되는 상기 개방부의 제1두께보다 작은 제2두께로 형성되는 이차전지 팩.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1용접부와 상기 제2용접부는,
    상기 제1방향에서 상기 보호소자의 일측에 순차적으로 배치되는 이차전지 팩.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 보호부재는,
    상기 보호소자와 상기 제2용접부를 연결하는 전류 경로부를 더 구비하는 이차전지 팩.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전류 경로부는,
    상기 제1방향에 교차하는 제3방향에서 상기 보호소자의 양측에 배치되는 이차전지 팩.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 탑 케이스는,
    상기 제1방향에서 상기 보호소자 측에 결합되도록 상기 제2방향으로 돌출되는 제1결합돌기, 및
    상기 제1방향에서 상기 제1결합돌기의 반대측에서 상기 제2용접부에 결합되도록 상기 제2방향으로 돌출되는 제2결합돌기를 포함하는 이차전지 팩.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 전류 경로부는,
    상기 제1방향에 교차하는 제3방향에서 상기 보호소자의 일측에 배치되는 이차전지 팩.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 제1용접부와 상기 제2용접부는,
    상기 제1방향에서 상기 보호소자의 양측에 각각 배치되는 이차전지 팩
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제2용접부는,
    상기 보호소자에 직접 연결되는 이차전지 팩.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 탑 케이스는,
    상기 제1방향에서 상기 보호소자와 상기 제2용접부 사이에 결합되도록 상기 제1방향에 교차하는 제2방향으로 돌출되는 결합돌기를 포함하는 이차전지 팩.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제2용접부는,
    상기 제2방향으로 설정되는 상기 개방부의 제1두께보다 작은 제3두께로 형성되는 이차전지 팩.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 제2용접부는,
    상기 제2방향으로 설정되는 상기 개방부의 상면과 동일 수준의 표면을 형성하는 이차전지 팩.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제2용접부는,
    상기 제2방향으로 설정되는 상기 보호소자의 일측 표면과 상기 탑 케이스의 표면 사이와 동일한 제4두께로 형성되는 이차전지 팩.
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