KR20160103255A - Battery Pack Having Small PCM - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a battery pack including a protection circuit module. Provided is the battery pack, comprising: a battery cell which includes sealed surplus portions formed by thermal bonding after an electrode assembly having a structure in which a positive electrode and a negative electrode are disposed and a separator is interposed between the positive and negative electrodes has been mounted in an electrode assembly accommodation portion of a battery case, in which a positive electrode terminal and a negative electrode terminal project from one side sealed surplus portion of the sealed surplus portion, and which can perform charging and discharging; and a protection circuit module (PCM) which includes a printed circuit board (PCB) configured such that a protection circuit is formed thereon and external input and output terminals electrically connected to the protection circuit of the PCB, which is electrically connected to the positive and negative electrode terminals of the battery cell, and which has a length shorter than that of the sealed surplus portions; wherein a portion of the battery case corresponding to a length of the PCB in a vertical section has a rectilinear shape, and both ends of the battery case are curved upward or downward from the portion corresponding to the length of the PCB.

Description

보호회로 모듈을 포함하는 전지팩 {Battery Pack Having Small PCM}[0001] The present invention relates to a battery pack having a protection circuit module (Battery Pack Having Small PCM)

본 발명은 보호회로 모듈을 포함하는 전지팩에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack including a protection circuit module.

최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로서도 주목받고 있다. 따라서, 이차전지를 사용하는 애플리케이션의 종류는 이차전지의 장점으로 인해 매우 다양화되고 있으며, 향후에는 지금보다는 많은 분야와 제품들에 이차전지가 적용될 것으로 예상된다.BACKGROUND ART [0002] In recent years, rechargeable secondary batteries have been widely used as energy sources for wireless mobile devices. In addition, the secondary battery is attracting attention as an energy source for electric vehicles, hybrid electric vehicles, and the like, which is proposed as a solution for air pollution in existing gasoline vehicles and diesel vehicles using fossil fuels. Therefore, the types of applications using secondary batteries are diversifying due to the advantages of secondary batteries, and it is expected that secondary batteries will be applied to many fields and products in the future.

이러한 이차전지는 전극과 전해액의 구성에 따라 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류되기도 하며, 그 중 전해액의 누액 가능성이 적으며, 제조가 용이한 리튬이온 폴리머 전지의 사용량이 늘어나고 있다. 일반적으로, 이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류되며, 전지케이스에 내장되는 전극조립체는 양극, 음극, 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재된 분리막 구조로 이루어져 충방전이 가능한 발전소자로서, 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리-롤형과, 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막에 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형으로 분류된다.Such a secondary battery may be classified as a lithium ion battery, a lithium ion polymer battery, or a lithium polymer battery depending on the configuration of an electrode and an electrolytic solution. The amount of the lithium ion polymer battery Is growing. 2. Description of the Related Art Generally, a secondary battery includes a cylindrical battery and a prismatic battery in which an electrode assembly is embedded in a cylindrical or rectangular metal can according to the shape of a battery case, and a pouch type battery in which an electrode assembly is embedded in a pouch- , And an electrode assembly embedded in the battery case is a power generation device that includes a positive electrode, a negative electrode, and a separator structure sandwiched between the positive electrode and the negative electrode, and is capable of charging and discharging. The electrode assembly includes a long sheet-like positive electrode coated with an active material, A jelly-roll type which is wound with a separator interposed therebetween, and a stacked type in which a plurality of positive electrodes and negative electrodes of a predetermined size are sequentially stacked with a separator interposed therebetween.

이 중, 전지의 고용량화로 인해 케이스의 대면적화 및 얇은 소재로의 가공이 많은 관심을 모으고 있고, 이에 따라, 스택형 또는 스택/폴딩형 전극조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 전지케이스에 내장한 구조의 파우치형 전지가, 낮은 제조비, 작은 중량, 용이한 형태 변형 등을 이유로, 사용량이 점차적으로 증가하고 있다.Among them, due to the high capacity of the battery, enlargement of the size of the case and the processing of a thin material are attracting much attention. Accordingly, a stacked or stacked / folded type electrode assembly is embedded in a pouch-shaped battery case of an aluminum laminate sheet The pouch-shaped battery of the present invention has been gradually increased in usage due to low manufacturing cost, small weight, and easy shape deformation.

도 1 및 도 2는 종래의 보호회로 모듈(Protection Circuit Module: PCM)이 장착되어 있는 파우치형 전지팩을 도시하고 있는 모식도이다.1 and 2 are schematic diagrams showing a pouch-type battery pack in which a conventional protection circuit module (PCM) is mounted.

도 1 및 도 2를 참조하면, 파우치형 이차전지(10)는, 파우치형 전지케이스(20) 내부에, 양극, 음극 및 이들 사이에 배치되는 분리막으로 이루어진 전극조립체(30)가 그것의 양극 및 음극 탭들(31, 32)과 전기적으로 연결되는 두 개의 전극리드(40, 41)가 외부로 노출되도록 밀봉되어 있는 구조로 이루어져 있다.1 and 2, a pouch type secondary battery 10 includes an electrode assembly 30 including an anode, a cathode, and a separator disposed between the anode and the cathode, And two electrode leads 40 and 41 electrically connected to the negative electrode taps 31 and 32 are sealed to be exposed to the outside.

전지케이스(20)는 전극조립체(30)가 안착될 수 있는 오목한 형상의 수납부(23)를 포함하는 케이스 본체(21)와 그러한 본체(21)에 일체로서 연결되어 있는 커버(22)로 이루어져 있다.The battery case 20 includes a case body 21 including a concave shaped storage portion 23 on which the electrode assembly 30 can be seated and a cover 22 integrally connected to the body 21 have.

전지케이스(20)는 라미네이트 시트로 이루어져 있으며, 최외각을 이루는 외측 수지층(20a), 물질의 관통을 방지하는 차단성 금속층(20b), 및 밀봉을 위한 내측 수지층(20c)으로 구성되어 있다.The battery case 20 is made of a laminate sheet and is composed of an outer resin layer 20a forming an outermost periphery, a barrier metal layer 20b for preventing penetration of a material, and an inner resin layer 20c for sealing .

스택형 전극조립체(30)는 다수의 양극 탭들(31)과 다수의 음극 탭들(32)이 각각 융착되어 전극리드(40, 41)에 함께 결합되어 있다. 또한, 케이스 본체(21)의 상단부와 커버(22)의 상단부가 열융착되는 밀봉 잉여부(24)가 열융착기(도시하지 않음)에 의해 열융착될 때 그러한 열융착기와 전극리드(40, 41) 간에 쇼트가 발생하는 것을 방지하고 전극리드(40, 41)와 전지케이스(20)의 밀봉성을 확보하기 위하여, 전극리드(40, 41)의 상하면에 절연필름(50)이 부착된다.In the stacked electrode assembly 30, a plurality of positive electrode tabs 31 and a plurality of negative electrode tabs 32 are fused to each other and coupled to the electrode leads 40 and 41. When the sealing surplus 24 in which the upper end of the case body 21 and the upper end of the cover 22 are thermally fused is thermally fused by a heat fusing device (not shown), the heat fusing device and the electrode leads 40 The insulating film 50 is attached to the upper and lower surfaces of the electrode leads 40 and 41 so as to prevent short-circuiting between the electrode leads 40 and 41 and the battery case 20.

외부입출력단자(67)는 외부로 노출되도록 PCB에 접속되어 일측 단부가 슬릿 형상으로 개방된 중공형의 박스 구조로 이루어진 PCM 케이스(61)에 수납되어 있고, 보호회로 모듈(60)은 전지케이스(20)의 밀봉 잉여부 상에 위치하는 구조이다.The external input / output terminal 67 is housed in a PCM case 61, which is connected to the PCB so as to be exposed to the outside and has a hollow box structure with one end opened in a slit shape. The protection circuit module 60 is housed in a battery case 20 on the sealing abutment.

이러한 이차전지는 각종 모바일 기기는 물론 다양한 전자제품의 에너지원으로 널리 사용되고 있지만, 각종 가연성 물질들이 내장되어 있어서, 과충전, 과전류, 기타 물리적 외부 충격 등에 의해 발열, 폭발 등의 위험성이 있으며, 이를 해결하기 위해 과충전, 과전류 등의 비정상인 상태를 효과적으로 제어할 수 있는 보호회로 모듈이 전지셀에 접속된 상태로 탑재된다.Such a secondary battery is widely used as an energy source for various electronic devices as well as various mobile devices. However, since various combustible materials are embedded therein, there is a danger of overheating, explosion, etc. due to overcharging, overcurrent, A protection circuit module capable of effectively controlling an abnormal condition such as overcharge, overcurrent, and the like is connected to the battery cell.

전지셀의 전극단자는 용접의 용이함과 신뢰성을 위해 도전성 니켈 플레이트를 매개로 하여 보호회로 모듈 등에 용접 방식으로 접속되며, 일반적으로 보호회로 모듈은 전지케이스의 밀봉 잉여부에 위치하게 된다.The electrode terminals of the battery cells are connected to the protection circuit module via a conductive nickel plate in a welding manner for ease of welding and reliability. In general, the protection circuit module is placed in a sealed state of the battery case.

그러나, 외부로 노출되는 PCB를 보호하기 위해 보호회로 모듈 케이스를 사용하게 되는 경우, 전체적인 전지팩의 부피 및 크기가 증가하게 될 뿐만 아니라, 전지팩의 형상 변경에도 제약이 따르는 문제점이 있다.However, when the protection circuit module case is used to protect the PCB exposed to the outside, not only the volume and size of the whole battery pack are increased but also the shape of the battery pack is restricted.

더욱이, 보호회로 모듈의 복잡한 결합 구조로 인하여 생산성이 낮아져 비용 증가의 문제가 발생된다.Moreover, the complex coupling structure of the protection circuit module lowers the productivity and causes a problem of cost increase.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art and the technical problems required from the past.

구체적으로, 본 발명의 목적은 보호회로 모듈의 크기를 감소시키고 별도의 보호회로 모듈 케이스를 사용하지 않는 구조로 구성함으로써, 전지케이스의 밀봉 잉여부의 길이보다 상대적으로 작은 길이의 보호회로 모듈을 적용하여 전지 용량이 증가될 수 있는 전지셀을 제공하는 것이다.More specifically, it is an object of the present invention to reduce the size of the protection circuit module and to construct a structure that does not use a separate protection circuit module case, thereby applying a protection circuit module having a length relatively smaller than the length of the sealing surplus portion of the battery case So that the battery capacity can be increased.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 보호회로 모듈을 포함하는 전지팩은, 양극, 음극, 및 양극과 음극 사이에 분리막이 개재되어 있는 구조의 전극조립체를 전지케이스의 전극조립체 수납부에 장착한 후 열융착에 의해 밀봉한 밀봉 잉여부를 포함하고 있고, 상기 밀봉 잉여부 중에서 일측 방향의 밀봉 잉여부에 양극 단자 및 음극 단자가 각각 돌출되어 있는, 충방전이 가능한 전지셀; 및To achieve these and other advantages and in accordance with the purpose of the present invention, as embodied and broadly described, a battery pack includes a positive electrode, a negative electrode, and an electrode assembly having a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, A battery cell including a sealing surplus portion sealed by post fusion bonding and having a positive electrode terminal and a negative electrode terminal protruding from the seal ingot in a sealing direction in one direction; And

보호회로가 형성되어 있는 PCB와 상기 PCB의 보호회로에 전기적으로 연결되어 있는 외부입출력단자를 포함하고 있고, 상기 전지셀의 양극 단자 및 음극 단자에 전기적으로 연결되어 있으며, 밀봉 잉여부의 길이보다 상대적으로 작은 길이의 보호회로 모듈;And an external input / output terminal electrically connected to the protection circuit of the PCB, wherein the PCB is electrically connected to the positive terminal and the negative terminal of the battery cell, and is relatively longer than the length of the sealing surplus portion Small length protective circuit module;

을 포함하고 있고,Lt; / RTI >

상기 전지케이스는 수직 단면상으로 PCB의 길이에 대응하는 부위는 직선 형태이며, PCB의 길이에 대응하는 부위로부터 양 단부들은 상방 또는 하방으로 만곡되어 있는 구조로 구성되어 있다.The battery case has a vertical cross-section, a portion corresponding to the length of the PCB is linear, and both end portions are curved upward or downward from a portion corresponding to the length of the PCB.

즉, 본 발명에 따른 보호회로 모듈을 포함하는 전지팩은, 보호회로 모듈의 부피 증가 및 구조의 복잡한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전지케이스의 밀봉 잉여부의 길이보다 상대적으로 작은 길이의 보호회로 모듈을 제공하여 형상 변형이 용이하고 전지셀의 용량을 증가시킬 수 있다.That is, the battery pack including the protection circuit module according to the present invention is intended to solve the complicated problem of increase in the volume and structure of the protection circuit module, and it is an object of the present invention to provide a protection circuit module having a length relatively shorter than the length of the sealing surplus portion of the battery case So that it is easy to deform the shape and the capacity of the battery cell can be increased.

하나의 구체적인 예에서, 상기 전지케이스는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어진 파우치형 케이스일 수 있다.In one specific example, the battery case may be a pouch-shaped case made of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer.

또, 상기 전지셀은 평면상으로 직사각형 형상인 판상형 전지셀일 수 있으며, 예를 들어, 상기 보호회로 모듈은 양극 단자 및 음극 단자가 돌출되어 있는 전지셀의 밀봉 잉여부에 장착되어 있는 구조일 수 있다.The battery cell may be a plate-shaped battery cell having a rectangular shape in a plan view. For example, the protection circuit module may have a structure in which the battery cell is protruded from a positive electrode terminal and a negative electrode terminal .

본 발명에 따르면, 상기 전지케이스의 양극 단자 및 음극 단자가 위치하는 밀봉 잉여부에는 절연 테이프가 부착되어 있고, 상기 PCB는 절연 테이프 상에 장착되어 있는 구조일 수 있다.According to the present invention, an insulating tape may be attached to the sealing pad where the positive and negative terminals of the battery case are located, and the PCB may be mounted on the insulating tape.

이와 같은 구조에서, 상기 절연 테이프는 수직 단면 상으로 절곡된 구조의 ‘L’ 형상으로 이루어져 있는 구조일 수 있다.In such a structure, the insulating tape may have a structure of an 'L' shape bent in a vertical section.

이 때, 상기 절연 테이프는 일면이 전지케이스의 밀봉 잉여부의 일면에 위치하고, 절곡된 일면이 전지케이스 수납부의 측벽 상에 각각 대면한 상태로 부착되어 있는 구조일 수 있다.At this time, the insulating tape may have a structure in which one surface is located on one side of the sealing surplus portion of the battery case, and the bent side is attached on the side wall of the battery case receiving portion.

하나의 구체적인 예에서, 상기 PCB의 길이는 전지케이스의 양극 단자 및 음극 단자가 각각 돌출되어 있는 밀봉 잉여부의 길이의 20% 내지 70%의 크기일 수 있다.In one specific example, the length of the PCB may be 20% to 70% of the length of the sealing surplus portion where the positive and negative terminals of the battery case protrude, respectively.

상기 구조에서, 상기 PCB의 폭 크기는, 예를 들어, 전지케이스의 양극 단자 및 음극 단자가 위치하는 밀봉 잉여부의 폭의 80% 내지 120% 크기일 수 있고, 상기 보호회로 모듈의 두께는 전지셀 두께의 20% 내지 80% 범위의 크기일 수 있다.In this structure, the width of the PCB may be, for example, 80% to 120% of the width of the sealing surplus where the positive and negative terminals of the battery case are located, And may range in size from 20% to 80% of the thickness.

본 발명에 따르면, 상기 양극 단자 및 음극 단자는 전지셀의 밀봉 잉여부 상에 180도 절곡된 상태로 보호회로 모듈의 일단에 접속되어 있는 구조일 수 있다.According to the present invention, the positive electrode terminal and the negative electrode terminal may be connected to one end of the protection circuit module in a state where the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are bent 180 degrees on the sealing abutment of the battery cell.

또, 상기 전지셀의 전극단자 중의 하나와 PCB의 전기적 연결 부위에 안전소자가 추가로 포함되어 있는 구조일 수 있고, 구체적인 예에서, 상기 안전소자는 PTC 소자일 수 있다.In addition, a structure may be employed in which a safety element is additionally included in an electrical connection portion of the PCB with one of the electrode terminals of the battery cell. In a specific example, the safety element may be a PTC device.

본 발명에 따르면, 상기 PCB에는 절연 보호 코팅제가 도포되는 구조일 수 있다.According to the present invention, the PCB may be coated with an insulating protective coating.

이 때, 상기 절연 보호 코팅제는 브러쉬 코팅, 스프레이 코팅, 또는 딥핑 코팅으로 도포될 수 있다.At this time, the insulating protective coating agent may be applied by brush coating, spray coating, or dipping coating.

이러한 구조에서, 상기 전지셀과 PCB를 감싸는 라벨을 추가로 포함할 수 있고, 예를 들어, 상기 라벨은 양극 단자 및 음극 단자와 PCB를 감싸는 형태로 부착될 수 있다.In this structure, the battery cell may further include a label for wrapping the battery cell and the PCB. For example, the label may be attached to the positive and negative electrode terminals and the PCB.

하나의 예에서, 상기 라벨은, PCB가 장착되는 전지셀 상면의 반대면이 전지셀의 하면과, 전지케이스의 측면 밀봉 잉여부들을 감싸는 형태일 수 있다.In one example, the label may be such that the opposite surface of the upper surface of the battery cell on which the PCB is mounted covers the lower surface of the battery cell and the side sealing surplus portions of the battery case.

상기 PCB를 감싸는 라벨의 외면은 PCB와 절곡된 양극 및 음극 단자들의 외면 형상에 대응한 단차 형상들을 이루고 있는 구조일 수 있고, 상기 외부입출력단자는 FPCB에 의해 PCB에 접속되어 있는 구조일 수 있다.The external surface of the label that surrounds the PCB may have a structure in which the external input / output terminal is connected to the PCB by the FPCB.

하나의 구체적인 예에서, 상기 외부입출력단자는 전지케이스의 밀봉 잉여부 상의 일측으로 연장되어 있는 구조일 수 있다.In one specific example, the external input / output terminal may be configured to extend to one side of the sealing allowance of the battery case.

본 발명은 또한, 전지팩을 포함하는 디바이스를 제공한다.The present invention also provides a device including a battery pack.

예를 들어, 상기 디바이스는 휴대폰, 웨어러블 전자기기, 파워 툴(power tool), 전기자동차(Electric Vehicle: EV), 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 전기 이륜차, 전기 골프 카트, 또는 전력저장용 시스템 등으로부터 선택되는 것일 수 있다.For example, the device may be a mobile phone, a wearable electronic device, a power tool, an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, a motorcycle, And the like.

이러한 디바이스의 구조 및 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명을 생략한다.The structure and manufacturing method of such a device are well known in the art, so a detailed description thereof will be omitted herein.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 보호회로 모듈을 포함하는 전지팩은, 보호회로 모듈의 크기를 감소시키는 간단한 구조로 구성하여 전지셀의 용량을 증가시킬 수 있는 효과를 제공한다.As described above, the battery pack including the protection circuit module according to the present invention has a simple structure for reducing the size of the protection circuit module, thereby increasing the capacity of the battery cell.

또, 보호회로 모듈의 부피 감소 및 간단한 구조로 인하여 전지셀의 용량 증대에 따른 비용 절감의 효과를 제공한다.In addition, since the volume of the protection circuit module is reduced and the structure is simple, the effect of reducing the cost due to the increase in the capacity of the battery cell is provided.

도 1은 종래의 파우치형 전지셀의 모식도이다;
도 2는 도 1의 파우치형 전지셀에 보호회로 모듈이 장착되어 있는 전지팩의 모식도이다;
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 보호회로 모듈을 포함하는 전지팩의 모식도이다;
도 4는 도 3의 보호회로 모듈이 장착되어 있고 라벨에 의해 감싸인 전지팩의 모식도이다.1 is a schematic view of a conventional pouch-shaped battery cell;
FIG. 2 is a schematic view of a battery pack in which a protection circuit module is mounted on the pouch-shaped battery cell of FIG. 1; FIG.
3 is a schematic diagram of a battery pack including a protection circuit module according to one embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a schematic view of a battery pack in which the protection circuit module of FIG. 3 is mounted and which is enclosed by a label.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited by the scope of the present invention.

도 3에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 보호회로 모듈을 포함하는 전지팩의 모식도가 도시되어 있으며, 도 4에는 도 3의 보호회로 모듈이 장착되어 있고 라벨에 의해 감싸인 전지팩의 모식도가 도시되어 있다.FIG. 3 is a schematic view of a battery pack including a protection circuit module according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic view of a battery pack in which the protection circuit module of FIG. Respectively.

도 3 및 도 4를 함께 참조하면, 전지팩(100)은 전극조립체(도시하지 않음)를 전지케이스(120)의 전극조립체 수납부(123)에 장착한 후 열융착에 의해 밀봉한 밀봉 잉여부(124)에서 양극 단자(140) 및 음극 단자(141)가 상방을 향해 돌출되어 있는 전지셀(101) 및 보호회로가 형성되어 있는 PCB(163)와 외부입출력단자(167)를 포함하고 있는 보호회로 모듈(160)로 구성되어 있다.3 and 4 together, the battery pack 100 is manufactured by mounting an electrode assembly (not shown) on the electrode assembly receiving portion 123 of the battery case 120 and sealing the electrode assembly The battery cell 101 in which the positive electrode terminal 140 and the negative electrode terminal 141 protrude upward and the PCB 163 in which the protection circuit is formed and the external input and output terminal 167 And a circuit module 160.

전지케이스(120)의 상단 밀봉 잉여부(124)에는 양극단자(140) 및 음극단자(141)로 구성되어 있는 전극단자들이 외측으로 노출되어 있는 상태에서, 양극단자(140) 및 음극단자(141)가 밀봉 잉여부(124) 상에 위치하도록 180도 절곡되어 있다.The positive electrode terminal 140 and the negative electrode terminal 141 are connected to the upper end sealing seal 124 of the battery case 120 while the electrode terminals constituted by the positive electrode terminal 140 and the negative electrode terminal 141 are exposed to the outside, ) Is bent 180 degrees so as to be positioned on the sealing abutment 124.

전지셀(101)은 평면상으로 직사각형 형상이며 측면의 만곡부들(153, 154)로 구성되어 있다. 전지케이스(120)의 저면도에서 PCB(163)의 길이에 대응하는 부위는 직선 형태이며, 전지케이스(120)의 만곡부들(153, 154)은 PCB(163)의 길이에 대응하는 부위로부터 양 측면 방향으로 연장된 부분으로 지면에 대해 하방으로 만곡되어 있다. 즉, 전지케이스(120)의 일점 쇄선들(125, 126) 사이 영역은 A-A’의 수직 단면이 직선 형태이며, 일점 쇄선들(125, 126)로부터 양 단부측을 향한 부분은 A-A’의 수직 단면의 양단 부위가 점진적으로 하방 절곡되어 있는 형상이다.The battery cell 101 is rectangular in plan view and is composed of curved portions 153 and 154 on its side surfaces. The portions corresponding to the length of the PCB 163 in the bottom view of the battery case 120 are in a linear shape and the bent portions 153 and 154 of the battery case 120 are bent from portions corresponding to the length of the PCB 163 And is bent downward with respect to the ground as a portion extending in the lateral direction. That is, the vertical cross section of A-A 'is in a straight line in the region between the one dot chain lines 125 and 126 of the battery case 120, and the portion of the battery case 120 facing the other end side from the dot chain lines 125 and 126 is A- Are gradually downwardly bent at both ends of the vertical section of the "

또는, 전지케이스(121)는 일점 쇄선들(125, 126)로부터 양 측면 방향의 만곡부들(153a, 153b)은 상방으로 만곡되어 있는 형상이다.Alternatively, the battery case 121 is curved upward in the curved portions 153a and 153b in the both lateral directions from the dot-dash lines 125 and 126.

따라서, 외부 디바이스의 전지팩 수납부의 형상에 대응하여 다양한 형상의 전지팩을 구성할 수 있다.Therefore, battery packs of various shapes can be configured corresponding to the shape of the battery pack housing portion of the external device.

전지케이스(120)의 밀봉 잉여부(124)에는 절연 테이프(150)의 일면(151)이 부착되어 있고, 절연 테이프(150)의 절곡된 다른 면(152)이 전지케이스 수납부(123)의 측벽에 각각 대면한 상태로 부착되어 있으며, 수직 단면 상으로 절곡된 구조의 ‘L’ 형상으로 이루어져 있다.One side 151 of the insulating tape 150 is attached to the sealing pad 124 of the battery case 120 and the other bent surface 152 of the insulating tape 150 is electrically connected to the battery case receiving portion 123 L "shape having a structure bent in a vertical cross section.

보호회로 모듈(160)은 전지셀(101)의 두께(T1)에 대해 40%의 크기의 두께(T2)로 형성되어 있으며, PCB(163)와 PCB(163)의 보호회로에 전기적으로 연결되어 있는 외부입출력단자(167)를 포함하고 있다. 보호회로 모듈(160)은 양극 단자(140) 및 음극 단자(141)에 전기적으로 연결되어 있다.The protection circuit module 160 is formed to have a thickness T 2 of 40% of the thickness T 1 of the battery cell 101 and electrically connected to the protection circuit of the PCB 163 and the PCB 163 And an external input / output terminal 167 connected thereto. The protection circuit module 160 is electrically connected to the positive terminal 140 and the negative terminal 141.

PCB(163)의 길이(L2)는 전지케이스(101)의 양극 단자(140) 및 음극 단자(141)가 각각 돌출되어 있는 밀봉 잉여부(124)의 길이(L1)의 40%의 크기로 형성되어 있고, PCB(163)의 폭(W2)은 밀봉 잉여부(124)의 폭(W1) 대비 95%의 크기로서 절연 테이프(150) 상에 위치한다.The length L 2 of the PCB 163 is set to be 40% of the length L 1 of the sealing pad 124 protruding from the positive electrode terminal 140 and the negative electrode terminal 141 of the battery case 101 And the width W 2 of the PCB 163 is 95% of the width W 1 of the seal ingot 124 and is located on the insulating tape 150.

PCB(163)와 전지셀(101)의 전극단자와 PCB(163)의 전기적 연결 부위에 안전소자인 PTC 소자(165)가 접속되어 있다. PCB(163)와 PTC 소자(165)에는 절연 보호 코팅제가 도포되어 전기 절연 상태를 이루고 있다.And a PTC element 165 as a safety element is connected to the PCB 163 and an electrode terminal of the battery cell 101 and the PCB 163. The PCB 163 and the PTC device 165 are electrically insulated by applying an insulating protective coating.

또, PCB(163)에는 FPCB(168)에 의해 외부입출력단자(167)가 접속되어 있으며, 전지케이스(101)의 밀봉 잉여부(124)를 따라 일측으로 연장되어 있다.An external input / output terminal 167 is connected to the PCB 163 by an FPCB 168 and extends to one side along the sealing edge 124 of the battery case 101.

라벨(180)은 보호회로 모듈(160)이 전지팩(100)의 밀봉 잉여부(124) 상에 위치된 상태에서 전지셀(101)의 하면과 PCB(163)를 감싸고, 전지케이스(120)의 측면 밀봉 잉여부들(127, 128)을 도 4의 화살표 방향으로 감싸는 형태로 부착되어 있다.The label 180 surrounds the lower surface of the battery cell 101 and the PCB 163 while the protection circuit module 160 is positioned on the sealing residue 124 of the battery pack 100, The side sealing surplus portions 127 and 128 of the side surface sealing member are wrapped in the direction of the arrow in Fig.

보호회로 모듈(160)의 PCB(163)를 감싸는 라벨(180)의 외면(181)은 PCB(163)의 길이에 대응하는 길이의 폭으로 연장되어 PCB(163)가 위치한 밀봉 잉여부(B영역)를 감싸는 형상으로, PCB(163)와 양극 단자(140) 및 음극 단자(141)의 외면 형상에 대응하는 단차 형상(185)으로 밀착되어 있다.
The outer surface 181 of the label 180 surrounding the PCB 163 of the protection circuit module 160 is extended in the width corresponding to the length of the PCB 163 to form a seal abutment And a step shape 185 corresponding to the outer shape of the PCB 163, the positive electrode terminal 140 and the negative electrode terminal 141.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims.

Claims (23)

양극, 음극, 및 양극과 음극 사이에 분리막이 개재되어 있는 구조의 전극조립체를 전지케이스의 전극조립체 수납부에 장착한 후 열융착에 의해 밀봉한 밀봉 잉여부를 포함하고 있고, 상기 밀봉 잉여부 중에서 일측 방향의 밀봉 잉여부에 양극 단자 및 음극 단자가 각각 돌출되어 있는, 충방전이 가능한 전지셀; 및
보호회로가 형성되어 있는 PCB(Printed Circuit Board)와 상기 PCB의 보호회로에 전기적으로 연결되어 있는 외부입출력단자를 포함하고 있고, 상기 전지셀의 양극 단자 및 음극 단자에 전기적으로 연결되어 있으며, 밀봉 잉여부의 길이보다 상대적으로 작은 길이의 보호회로 모듈(PCM);
을 포함하고 있고,
상기 전지케이스는 수직 단면상으로 PCB의 길이에 대응하는 부위는 직선 형태이며, PCB의 길이에 대응하는 부위로부터 양 단부들은 상방 또는 하방으로 만곡되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.And a sealing surplus portion which is sealed by heat sealing after attaching an electrode assembly having a structure in which a separator is interposed between the anode and the cathode and the electrode assembly in the battery case housing portion of the battery case, Dischargeable battery cell in which a positive electrode terminal and a negative electrode terminal protrude from each other in the direction of sealing; And
A printed circuit board (PCB) on which a protection circuit is formed, and an external input / output terminal electrically connected to the protection circuit of the PCB, and electrically connected to the positive terminal and the negative terminal of the battery cell, A protection circuit module (PCM) of a length relatively smaller than the length of the part;
Lt; / RTI >
Wherein the battery case has a vertical cross section, and a portion corresponding to the length of the PCB is linear, and both ends of the battery case are curved upward or downward from a portion corresponding to the length of the PCB. 제 1 항에 있어서, 상기 전지케이스는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어진 파우치형 케이스인 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 1, wherein the battery case is a pouch-shaped case made of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 평면상으로 직사각형 형상인 판상형 전지셀인 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 1, wherein the battery cell is a plate-shaped battery cell having a rectangular shape in plan view. 제 1 항에 있어서, 상기 보호회로 모듈은 양극 단자 및 음극 단자가 돌출되어 있는 전지셀의 밀봉 잉여부에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack as claimed in claim 1, wherein the protection circuit module is mounted on a sealing member of a battery cell protruding from a positive electrode terminal and a negative electrode terminal. 제 1 항에 있어서, 상기 전지케이스의 양극 단자 및 음극 단자가 위치하는 밀봉 잉여부에는 절연 테이프가 부착되어 있고, 상기 PCB는 절연 테이프 상에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack as claimed in claim 1, wherein an insulating tape is attached to the sealing member, wherein the positive and negative terminals of the battery case are located, and the PCB is mounted on the insulating tape. 제 5 항에 있어서, 상기 절연 테이프는 수직 단면 상으로 절곡된 구조의 ‘L’ 형상으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 5, wherein the insulating tape is formed in an L-shape having a vertical bent section. 제 6 항에 있어서, 상기 절연 테이프는 일면이 전지케이스의 밀봉 잉여부의 일면에 위치하고, 절곡된 일면이 전지케이스 수납부의 측벽 상에 각각 대면한 상태로 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.7. The battery pack according to claim 6, wherein the insulating tape is attached on one side of the sealing surplus portion of the battery case, and one side of the insulating tape is attached to the side wall of the battery case receiving portion so as to face each other. 제 1 항에 있어서, 상기 PCB의 길이는 전지케이스의 양극 단자 및 음극 단자가 각각 돌출되어 있는 밀봉 잉여부의 길이의 20% 내지 70%의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 1, wherein the length of the PCB is 20% to 70% of the length of the sealing surplus portion where the positive and negative terminals of the battery case protrude. 제 1 항에 있어서, 상기 PCB의 폭 크기는 전지케이스의 양극 단자 및 음극 단자가 위치하는 밀봉 잉여부의 폭의 80% 내지 120% 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 1, wherein the width of the PCB has a size ranging from 80% to 120% of a width of a sealing surplus portion where the positive and negative terminals of the battery case are located. 제 1 항에 있어서, 상기 보호회로 모듈의 두께는 전지셀 두께의 20% 내지 80% 범위의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 1, wherein the thickness of the protection circuit module ranges from 20% to 80% of the thickness of the battery cell. 제 5 항에 있어서, 상기 양극 단자 및 음극 단자는 전지셀의 밀봉 잉여부 상에 180도 절곡된 상태로 보호회로 모듈의 일단에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.6. The battery pack according to claim 5, wherein the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are connected to one end of the protection circuit module in a state where the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are bent at 180 degrees on sealing of the battery cell. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀의 전극단자 중의 하나와 PCB의 전기적 연결 부위에 안전소자가 추가로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 1, further comprising a safety element at an electrical connection part between the one of the electrode terminals of the battery cell and the PCB. 제 12 항에 있어서, 상기 안전소자는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자인 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 12, wherein the safety element is a PTC (Positive Temperature Coefficient) element. 제 1 항에 있어서, 상기 PCB에는 절연 보호 코팅제(Conformal coating)가 도포되는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack of claim 1, wherein the PCB is coated with a conformal coating. 제 14 항에 있어서, 상기 절연 보호 코팅제는 브러쉬 코팅, 스프레이 코팅, 또는 딥핑 코팅(Dipping Coating)으로 도포되는 것을 특징으로 하는 전지팩.15. The battery pack of claim 14, wherein the insulating protective coating is applied by brush coating, spray coating, or dipping coating. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀과 PCB를 감싸는 라벨을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 1, further comprising a label for wrapping the battery cell and the PCB. 제 16 항에 있어서, 상기 라벨은 양극 단자 및 음극 단자와 PCB를 감싸는 형태로 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.17. The battery pack according to claim 16, wherein the label is affixed in such a manner as to surround the positive and negative terminals and the PCB. 제 17 항에 있어서, 상기 라벨은, PCB가 장착되는 전지셀 상면의 반대면이 전지셀의 하면과, 전지케이스의 측면 밀봉 잉여부들을 감싸는 형태로 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.18. The battery pack according to claim 17, wherein the label is attached in such a manner that the opposite surface of the upper surface of the battery cell on which the PCB is mounted covers the lower surface of the battery cell and the side sealing surplus portions of the battery case. 제 16 항에 있어서, 상기 PCB를 감싸는 라벨의 외면은 PCB와 절곡된 양극 및 음극 단자들의 외면 형상에 대응한 단차 형상들을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.17. The battery pack according to claim 16, wherein the outer surface of the label for wrapping the PCB has stepped shapes corresponding to the outer shapes of the PCB and bent positive and negative terminals. 제 1 항에 있어서, 상기 외부입출력단자는 FPCB에 의해 PCB에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 1, wherein the external input / output terminal is connected to the PCB by an FPCB. 제 20 항에 있어서, 상기 외부입출력단자는 전지케이스의 밀봉 잉여부 상의 일측으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.21. The battery pack according to claim 20, wherein the external input / output terminal is extended to one side of the sealing of the battery case. 제 1 항에 따른 전지팩을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.A device comprising a battery pack according to claim 1. 제 22 항에 있어서, 상기 디바이스는 휴대폰, 웨어러블 전자기기, 파워 툴(power tool), 전기자동차(Electric Vehicle: EV), 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 전기 이륜차, 전기 골프 카트, 또는 전력저장용 시스템으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 디바이스.23. The device of claim 22, wherein the device is a mobile phone, a wearable electronic device, a power tool, an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle, a plug- A power storage system, and a power storage system.
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