KR20210037277A - 배터리 팩 및 이의 장착 방법 - Google Patents

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KR20210037277A
KR20210037277A KR1020190119708A KR20190119708A KR20210037277A KR 20210037277 A KR20210037277 A KR 20210037277A KR 1020190119708 A KR1020190119708 A KR 1020190119708A KR 20190119708 A KR20190119708 A KR 20190119708A KR 20210037277 A KR20210037277 A KR 20210037277A
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Abstract

본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전자 기기에 장착되어 전력을 공급하기 위한 배터리 팩에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩은 전자 기기에 장착되어 전력을 공급하기 위한 배터리 팩으로서, 배터리 셀; 상기 배터리 셀과 전기적으로 연결되는 인쇄 회로 기판; 상기 전자 기기와의 접속을 위한 접속 단자 및 상기 접속 단자를 내부에 수용하며 상기 인쇄 회로 기판에 장착되는 커넥터 하우징을 포함하는 커넥터; 상기 커넥터의 적어도 일부가 노출되도록 상기 인쇄 회로 기판을 수용하며, 상기 배터리 셀의 일단에 고정되는 캡; 및 상기 전자 기기와 체결되도록 상기 캡의 양측에 각각 형성되는 체결부;를 포함한다.

Description

배터리 팩 및 이의 장착 방법{BATTERY PACK AND MOUNTING METHOD THEREOF}
본 발명은 배터리 팩 및 이의 장착 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전자 기기에 장착되어 전력을 공급하기 위한 배터리 팩 및 이의 장착 방법에 관한 것이다.
일반적인 배터리 팩은 리튬계 이차전지로써, 전지 케이스의 형상에 따라 원통형, 각형, 파우치형으로 분류되고, 이중 파우치형 리튬 이차전지(이하, 배터리 팩)는 유연성을 가져 그 형상이 비교적 자유로우며 무게가 가볍고 안전성도 우수하여 휴대폰, 캠코더, 노트북 컴퓨터와 같은 휴대용 전자 기기의 전원으로 수요가 증가하고 있다.
배터리 팩은 전력을 공급하기 위한 배터리 셀 및 상기 배터리 셀과 전기적으로 연결되는 인쇄 회로 기판(PCB: Printed Circuit Board)을 포함하며, 인쇄 회로 기판에는 전압, 전류, 온도 등의 값을 지속적으로 검출하고, 검출된 값을 근거로 판단되는 배터리 팩의 상태를 제어할 수 있는 보호 회로 모듈(PCM; Protection Circuit Module)이 구비된다. 이와 같은, 배터리 팩은 전자 기기에 마련된 배터리 팩 장착부에 장착되며, 배터리 팩의 장착시 배터리 셀에 접속된 인쇄 회로 기판은 전자 기기에 전기적으로 연결된다.
종래에는, 배터리 팩의 인쇄 회로 기판과 전자 기기를 전기적으로 연결하기 위하여, 인쇄 회로 기판으로부터 연성 인쇄 회로 기판(FPCB: Flexible Printed Circuit Board) 등에 의하여 연장된 커넥터를 전자 기기에 접속하는 FPCB 체결 방식을 사용하였다.
그러나, 이와 같은 FPCB 체결 방식은 약 ±1mm 의 위치 공차를 가져 조립 상태에 따라 중심 치수가 흔들리게 된다. 또한, 전자 기기에의 접속 위치에 따라 커넥터의 위치가 달라지게 되고, 이에 의하여 연성 인쇄 회로 기판의 길이 또는 연장 구조를 재설계하여야 하는 등 위치 최적화가 매우 어렵다. 뿐만 아니라, 휴대용 전자 기기의 경우 전자 기기에 가해지는 충격에 따라 연성 인쇄 회로 기판과 커넥터 간의 장력이 작용하게 되며, 이에 의하여 연성 인쇄 회로 기판이 찢어지거나, 커넥터의 체결이 해제되는 문제점이 있었다.
KR 10-2017-0025384 A
본 발명은 전자 기기에 안정적으로 체결되어, 외부 충격이 발생하는 경우에도 전기적 연결을 유지할 수 있는 배터리 팩 및 이의 장착 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩은 전자 기기에 장착되어 전력을 공급하기 위한 배터리 팩으로서, 배터리 셀; 상기 배터리 셀과 전기적으로 연결되는 인쇄 회로 기판; 상기 전자 기기와의 접속을 위한 접속 단자 및 상기 접속 단자를 내부에 수용하며 상기 인쇄 회로 기판에 장착되는 커넥터 하우징을 포함하는 커넥터; 상기 커넥터의 적어도 일부가 노출되도록 상기 인쇄 회로 기판을 수용하며, 상기 배터리 셀의 일단에 고정되는 캡; 및 상기 전자 기기와 체결되도록 상기 캡의 양측에 각각 형성되는 체결부;를 포함한다.
상기 전자 기기는 상기 배터리 팩이 안착되기 위한 안착면과, 상기 안착면에 안착된 배터리 팩의 주위를 둘러싸는 측면을 가지는 배터리 팩 장착부를 포함하고, 상기 커넥터는 상기 배터리 팩 장착부의 안착면에 결합되고, 상기 체결부는 상기 배터리 팩 장착부의 서로 대향하는 양 측면에 각각 결합될 수 있다.
상기 전자 기기는 상기 배터리 팩 장착부의 양 측면으로부터 돌출 형성되는 후크를 가지며, 상기 체결부는 상기 후크가 삽입되기 위한 체결 홈을 포함할 수 있다.
상기 후크는 상기 배터리 팩 장착부의 안착면으로 갈수록 돌출되는 길이가 증가하도록 형성될 수 있다.
상기 캡은 내주면으로부터 돌출 형성되어 상기 인쇄 회로 기판을 지지하기 위한 복수 개의 리브를 포함할 수 있다.
상기 배터리 셀을 수용하며, 상기 배터리 셀의 탭과 전기적으로 연결되어 상기 배터리 셀의 일단으로부터 연장되는 리드부를 가지는 배터리 셀 케이스;를 더 포함하고, 상기 캡은 상기 배터리 셀의 외측에서 상기 리드부에 접속된 상기 인쇄 회로 기판만을 수용하도록 상기 배터리 셀 케이스에 결합될 수 있다.
상기 커넥터 및 상기 체결부를 노출시키며, 상기 캡 및 상기 배터리 셀 케이스를 감싸는 라벨;을 더 포함할 수 있다.
상기 배터리 팩 장착부의 안착면에 대향하는 상기 배터리 셀의 일면에 제공되는 점착부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 장착 방법은 전술한 어느 하나의 배터리 팩을 마련하는 과정; 배터리 팩 장착부를 가지는 전자 기기를 마련하는 과정; 및 상기 배터리 팩 장착부에 상기 배터리 팩을 장착하는 과정;을 포함하고, 상기 배터리 팩을 장착하는 과정은, 상기 배터리 팩을 상기 배터리 팩 장착부에 삽입하는 중에, 상기 배터리 팩과 상기 배터리 팩 장착부가 서로 다른 세 방향에서 동시에 결합된다.
상기 배터리 팩을 장착하는 과정은, 상기 배터리 팩 장착부의 안착면에 상기 배터리 팩의 커넥터를 결합시키는 과정; 및 상기 배터리 팩 장착부의 양 측면에 상기 배터리 팩의 체결부를 결합시키는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 배터리 팩의 체결부를 결합시키는 과정은, 상기 배터리 팩이 상기 배터리 팩 장착부에 삽입되는 방향과 반대 반향으로 걸리도록 상기 배터리 팩 장착부에 후크 결합할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 디바이스는 전술한 어느 하나의 배터리 팩을 상기 전자 기기를 구동하기 위한 전원의 적어도 일부로 사용한다.
상기 디바이스는, 휴대폰, 스마트폰, 휴대용 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 넷북 또는 웨어러블 기기일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 및 이의 장착 방법에 의하면, 인쇄 회로 기판을 수용하는 캡의 일면으로부터 노출되는 커넥터와 캡의 양측에 각각 형성되는 체결부에 의하여 서로 다른 세 방향에서 동시에 전자 기기와 결합됨으로써 결합력을 향상시킬 수 있다.
이에, 배터리 팩은 전자 기기에 안정적으로 체결될 수 있으며, 외부 충격이 발생하는 경우에도 배터리 팩과 전자 기기의 전기적 연결이 유지될 수 있다.
도 1은 일반적인 배터리 팩의 모습을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩의 분해 모습을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩의 전체적인 모습을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩이 전자 기기에 장착되는 모습을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩의 체결 홈에 전자 기기의 후크가 삽입되는 모습을 나타내는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 발명을 상세하게 설명하기 위해 도면은 과장되어 도시될 수 있으며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 일반적인 배터리 팩의 모습을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 배터리 팩은 배터리 셀의 상단부에 배치된 인쇄 회로 기판으로부터 연성 인쇄 회로 기판(FPCB: Flexible Printed Circuit Board) 등에 의하여 연장된 커넥터(C)를 가지며, 이와 같이 연장된 커넥터(C)를 전자 기기에 전기적으로 접속하는 FPCB 체결 방식을 사용하였다.
그러나, 이와 같은 FPCB 체결 방식은 위치 공차를 가지게 되며, 전자 기기의 접속 위치에 따라 연성 인쇄 회로 기판의 길이 또는 연장 구조를 재설계하여야 하는 등의 문제가 있다. 또한, 전자 기기에 가해지는 충격에 따라 연성 인쇄 회로 기판이 찢어지거나 커넥터(C)의 체결이 해제되는 문제가 있으며, 최근 양산되고 있는 접이식(foldable) 휴대용 전자 기기에 장착되는 경우 접었다 폈다를 반복하는 과정에서 충격과 유동에 안정적으로 대응할 수 없는 문제가 있었다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩의 분해 모습을 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩의 전체적인 모습을 나타내는 도면이다. 또한, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩이 전자 기기에 장착되는 모습을 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩의 체결 홈에 전자 기기의 후크가 삽입되는 모습을 나타내는 도면이다.
이하에서, 도 2 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
<실시 예 1>
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩은 전자 기기(200)에 장착되어 전력을 공급하기 위한 배터리 팩으로서, 배터리 셀(111), 상기 배터리 셀(111)과 전기적으로 연결되는 인쇄 회로 기판(120), 상기 전자 기기(200)와의 접속을 위한 접속 단자(132) 및 상기 접속 단자(132)를 내부에 수용하며 상기 인쇄 회로 기판(120)에 장착되는 커넥터 하우징(134)을 포함하는 커넥터(130), 상기 커넥터(130)의 적어도 일부가 노출되도록 상기 인쇄 회로 기판(120)을 수용하며, 상기 배터리 셀(111)의 일단에 고정되는 캡(140) 및 상기 전자 기기(200)와 체결되도록 상기 캡(140)의 양측에 각각 형성되는 체결부(145)를 포함한다.
배터리 셀(111)은 일반적으로 리튬계 이차전지를 사용할 수 있다. 배터리 셀(111)은 다수의 양극 전극(알루미늄 호일)과 음극 전극(구리 호일)을 분리막을 사이에 두고 적층하여, 양극 전극에는 양극 탭, 음극 전극에는 음극 탭을 용접한 후, 이를 알루미늄 파우치로 감싸 밀봉한 형태로 구성될 수 있다.
이와 같이, 전극 적층체를 감싸는 파우치는 연성이 높고 얇은 알루미늄 금속층을 기반으로 제조되기 때문에, 배터리 셀(111)은 이를 수용하기 위한 배터리 셀 케이스(112)에 장착될 수 있으며, 이 경우 전극 적층체의 형태를 유지하며 외부의 충격으로부터 전극 적층체 등이 배치되는 내부가 보호될 수 있다.
배터리 셀 케이스(112)는 일단으로부터 연장되어 배터리 셀(111)의 탭과 전기적으로 연결되는 리드부(113)를 가진다. 예를 들어, 리드부(113)는 배터리 셀 케이스(112)의 상단으로 연장될 수 있다. 즉, 리드부(113)는 배터리 셀(111)과 배터리 셀 케이스(112)를 전기적으로 연결하기 위한 구성으로, 배터리 셀 케이스(112) 내측에서 배터리 셀(111)의 탭과 용접되어 배터리 셀 케이스(112)의 상단으로 연장될 수 있으며, 이에 의하여 배터리 셀(111)과 배터리 셀 케이스(112)는 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 배터리 셀 케이스(112)는 후술할 캡(140)이 장착되기 위한 캡 수용부를 더 포함할 수 있다. 캡 수용부는 배터리 셀 케이스(112)의 상단에 캡(140)이 안착되어 결합될 수 있도록 배터리 셀 케이스(112)의 상단 좌우측이 캡(140)의 좌우측보다 길게 연장되어 형성될 수 있다. 이에 의하여, 캡(140)은 배터리 셀(111)의 외측, 예를 들어 배터리 셀(111)의 상측에서 배터리 셀 케이스(112)에 결합될 수 있으며, 캡(140)의 내부에는 후술할 인쇄 회로 기판(120)이 수용될 수 있게 된다. 이와 같은 캡 수용부는 절연 테이프 등과 같은 절연성 물질이 도포되어 절연 상태가 유지될 수 있다.
인쇄 회로 기판(120)은 배터리 셀(111)과 전기적으로 연결된다. 이때, 인쇄 회로 기판(120)은 배터리 셀 케이스(112)의 리드부(113)에 접속되어 배터리 셀(111)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 같은, 인쇄 회로 기판(120)은 배터리 셀(111)의 작동을 제어하기 위한 보호 회로를 포함할 수 있으며, 배터리 셀(111)과 전기적으로 연결되어 배터리 셀(111)의 과충전, 과방전 또는 과전류로 인하여 발생할 수 있는 과열 및 폭발을 예방한다. 여기서, 인쇄 회로 기판(120)에는 저항 및 콘덴서와 같은 수동 소자나 전계 트랜지스터와 같은 능동 소자로 이루어지는 안전 소자 또는 집적 회로들이 형성된 보호 소자 등이 접속될 수 있으며, 인쇄 회로 기판(120)은 전술한 배터리 셀 케이스(112)의 상단에 마련된 캡 수용부에 안착되어 결합되는 캡(140) 내부에 배치될 수 있다.
커넥터(130)는 배터리 팩으로부터 전력을 공급받는 전자 기기(200)와의 접속을 위한 구성이다. 여기서, 커넥터(130)는 전자 기기(200)와의 접속을 위한 접속 단자(132) 및 상기 접속 단자(132)를 내부에 수용하며 상기 인쇄 회로 기판(120)에 장착되는 커넥터 하우징(134)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 커넥터(130)는 전자 기기(200)와의 접속을 위한 4조의 접속 단자(132) 및 4조의 접속 단자(132)를 내부에 수용하도록 인쇄 회로 기판(120)에 장착되는 커넥터 하우징(134)을 포함할 수 있다. 즉, 커넥터(130)는 접촉식 체결 방식인 테비(tabby)식의 접속 구조를 가질 수 있으며, 접속 단자(132)는 커넥터 하우징(134) 내에서 전자 기기(200)에 마련되는 배터리 팩 장착부의 안착면(210)을 향하여 노출될 수 있다. 따라서, 배터리 팩의 장착시 커넥터(130)는 배터리 팩 장착부의 안착면(210)으로부터 돌출되는 접속 핀(미도시)과 결합하게 되며, 커넥터(130)에 의하여 배터리 팩은 안착면(210)에 직접 결합될 수 있게 된다.
캡(140)은 커넥터(130)의 적어도 일부가 노출되도록 인쇄 회로 기판(120)을 내부에 수용하며, 배터리 셀(111)의 일단에 고정된다. 예를 들어, 전술한 바와 같이 배터리 셀 케이스(112)의 상단에는 캡 수용부가 마련될 수 있고, 캡(140)은 상기 캡 수용부에 장착되어 배터리 셀(111)의 상단에 고정될 수 있다. 인쇄 회로 기판(120)은 캡(140)의 내부에서 끼움 결합되어 고정될 수 있으며, 캡(140)은 배터리 셀(111)의 상측에서 인쇄 회로 기판(120)만을 수용하도록 배터리 팩 케이스(112)의 캡 수용부에 결합될 수 있다.
캡(140)은 인쇄 회로 기판(120)의 단락을 방지하기 위하여 전기 절연성의 소재로 형성될 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 캡(140)은 전도성이 낮은 고분자 물질로 이루어질 수 있는데, 이 경우, 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리스타이렌(polystyrene, PS), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET, 페트), 폴리아미드(polyamides, PA,　나일론), 폴리에스터(polyester, PES), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride, PVC), 폴리우레탄(polyurethanes, PU), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리염화비닐리덴(polyvinylidene chloride, PVDC), 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE,　테플론), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone, PEEK,　폴리케톤) 및 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI) 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상의 물질을 포함하는 재질로 이루어질 수 있다.
이때, 캡(140)은 내주면으로부터 돌출 형성되어 인쇄 회로 기판(120)을 내부에서 고정 지지하기 위한 복수 개의 리브(미도시)를 포함할 수 있다. 복수 개의 리브는 캡(140)의 내측면으로부터 돌출되어 형성되며, 캡(140)이 인쇄 회로 기판(120)에 결합되는 경우 인쇄 회로 기판(120)을 고정 지지할 뿐만 아니라, 인쇄 회로 기판(120)에 형성된 전자 부품들 사이에 격벽을 형성하여 정전기 방전(ESD; Electrostatic Discharge)을 수행할 수 있다. 또한, 복수 개의 리브는 인쇄 회로 기판(120)에 형성된 안전 소자 및 보호 소자가 위치하지 않은 부분에 형성될 수 있으며, 안전 소자 및 보호 소자의 종류, 개수 및 형성된 위치에 따라 캡(140)의 내측면으로부터 다양한 위치에 형성될 수 있다.
체결부(145)는 전자 기기와 체결되도록 캡(140)의 양측에 각각 형성된다. 즉, 체결부(145)는 전자 기기(200)와 접속되도록 결합되는 커넥터(130)에 더하여 전자 기기(200)와의 결합력을 추가하기 위한 구성이다. 전자 기기(200)는 도 5에 도시된 바와 같이, 배터리 팩(111)이 안착되기 위한 안착면(210)과, 상기 안착면(210)에 안착된 배터리 팩(111)의 주위를 둘러싸는 측면(220)을 가질 수 있으며, 커넥터(130)는 전자 기기(200)의 안착면(210)과 결합되고, 체결부(145)는 전자 기기의 서로 대향하는 양 측면(220)에 각각 결합된다. 이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩은 커넥터(130)와 체결부(145)를 구비함으로써 배터리 팩과 전자 기기(200)를 서로 다른 세 방향에서 결합되도록 할 수 있다.
체결부(145)는 후크 결합을 위한 체결 홈을 포함할 수 있다. 즉, 전자 기기(200)는 배터리 팩 장착부의 양 측면(220)으로부터 돌출 형성되는 후크(hook)(230)를 가지며, 체결부(145)는 전자 기기(200)에 형성된 후크(230)가 삽입되도록 관통 형성되는 체결 홈을 포함할 수 있다. 여기서, 후크(230)는 배터리 팩 장착부의 양 측면(220)으로부터 각각 예를 들어 삼각형의 형상으로 돌출되어 형성될 수 있다. 그러나, 후크(230)의 형상은 이에 제한되는 것은 아니며, 배터리 팩 장착부의 양 측면(220)으로부터 돌출되어 캡(140)의 양 측면에 관통 형성되는 체결부(145)에 삽입되기 위한 다양한 형상을 가질 수도 있음은 물론이다.
이때, 전자 기기(200)의 배터리 팩 장착부의 양 측면(220)에 형성되는 후크(230)는 배터리 팩 장착부의 측면(220)을 따라 안착면(210)으로 갈수록 돌출되는 길이가 증가하도록 형성될 수 있다. 이 경우, 체결부(145)에 후크(230)가 삽입되면, 배터리 팩의 분리가 자유롭지 않은 고정형으로 배터리 팩을 전자 기기(200)에 장착할 수 있게 되어 배터리 팩과 전자 기기(200)와의 체결이 보다 안정적으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩은 커넥터(130) 및 체결부(145)를 노출시키도록 상기 캡(140) 및 상기 배터리 셀 케이스(112)를 감싸는 라벨(150)을 더 포함할 수 있다.
라벨(150)은 캡(140) 및 배터리 셀 케이스(112)의 외부를 감싼다. 즉, 라벨(150)은 베터리 셀 케이스(112)가 배치되는 방향에서 커넥터(130) 및 체결부(145)를 노출시키도록 캡(140) 및 상기 배터리 셀 케이스(112)의 외부를 감쌀 수 있으며, 이에 의하여 베터리 셀 케이스(112)에 장착된 배터리 셀(111)의 적어도 일부는 노출될 수 있다.
여기서, 라벨(150)은 베터리 셀 케이스(112)가 배치되는 방향에서 캡(140) 및 배터리 셀 케이스(112)의 상단, 하단 및 양 측단에서 각각 접혀져 커넥터(130) 및 체결부(145)를 노출시키도록 상기 캡(140) 및 상기 배터리 셀 케이스(112)의 외부를 감쌀 수 있다. 이와 같은 라벨(150)은 종이, 비닐 코팅된 종이, 고분자 수지 등으로 제조될 수 있으며, 배터리 셀(111), 배터리 셀 케이스(112) 및 캡(140)의 적어도 일부에 점착되어 상기 캡(140) 및 상기 배터리 셀 케이스(112)의 외부를 감쌀 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩은 배터리 팩 장착부의 안착면(210)에 대향하는 배터리 셀(111)의 일면에 제공되는 점착부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩은 인쇄 회로 기판(120)을 수용하는 캡(140)의 일면으로부터 노출되는 커넥터(130)와 캡(140)의 양측에 각각 형성되는 체결부(145)에 의하여 서로 다른 세 방향에서 동시에 전자 기기(200)와 결합된다. 이때, 캡(140)이 배치되는 방향과 반대 방향, 즉 배터리 셀(111)의 하부 또한 전자 기기(200)의 배터리 팩 수용부의 안착면(210)과 견고하게 결합될 필요성이 있는 바, 안착면(210)에 대향하는 배터리 셀(111)의 하부 일면에는 점착부를 더 포함하여 안착면(210)에 부착될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예는 전술한 배터리 팩을 전자 기기를 구동하기 위한 전원의 적어도 일부로 사용하는 디바이스를 제공한다. 여기서, 디바이스는 휴대폰, 스마트폰, 휴대용 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 넷북 또는 웨어러블 기기일 수 있으며, 이 경우 배터리 팩 장착부가 형성되어 배터리 팩이 장착되는 전자 기기는 디바이스 자체 또는 디바이스의 일부 부품을 의미할 수 있다.
<실시 예 2>
다음으로, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩의 장착 방법에 대하여 설명하기로 한다. 이의 설명에 있어서, 배터리 팩은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩과 관련하여 전술한 내용이 그대로 적용될 수 있는 바, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩의 장착 방법은 배터리 팩을 마련하는 과정, 배터리 팩 장착부를 가지는 전자 기기를 마련하는 과정 및 상기 배터리 팩 장착부에 상기 배터리 팩을 장착하는 과정을 포함하고, 상기 배터리 팩을 장착하는 과정은 상기 배터리 팩을 상기 배터리 팩 장착부에 삽입하는 중에, 상기 배터리 팩과 상기 배터리 팩 장착부가 서로 다른 세 방향에서 동시에 결합된다.
배터리 팩을 마련하는 과정은 전술한 바와 같이, 배터리 셀(111), 상기 배터리 셀(111)과 전기적으로 연결되는 인쇄 회로 기판(120), 상기 전자 기기(200)와의 접속을 위한 접속 단자(132) 및 상기 접속 단자(132)를 내부에 수용하며 상기 인쇄 회로 기판(120)에 장착되는 커넥터 하우징(134)을 포함하는 커넥터(130), 상기 커넥터(130)의 적어도 일부가 노출되도록 상기 인쇄 회로 기판(120)을 수용하며, 상기 배터리 셀(111)의 일단에 고정되는 캡(140) 및 상기 전자 기기(200)와 체결되도록 상기 캡(140)의 양측에 각각 형성되는 체결부(145)를 포함하는 배터리 팩을 마련한다.
여기서, 배터리 팩을 마련하는 과정은 배터리 셀(111)을 제조하는 과정, 제조된 배터리 셀(111)을 배터리 셀 케이스(112)에 장착하여 인쇄 회로 기판(120)에 전기적으로 연결하는 과정, 인쇄 회로 기판(120)에 커넥터(130)를 결합시키는 과정, 배터리 셀(111)의 일단에 커넥터(130)의 적어도 일부가 노출되도록 인쇄 회로 기판(120)을 수용하는 캡(140)을 고정하는 과정을 포함한다. 여기서, 캡(140)의 양측에는 전자 기기(200)와의 체결을 위한 체결부(145)가 각각 형성될 수 있으며, 배터리 팩을 마련하는 과정은 커넥터(130) 및 상기 체결부(145)를 노출시키도록 상기 캡(140) 및 상기 배터리 셀 케이스(112)를 라벨(150)로 감싸는 과정을 더 포함할 수 있다.
이때, 커넥터(130)는 전자 기기(200)와의 접속을 위한 접속 단자(132) 및 상기 접속 단자(132)를 내부에 수용하며 상기 인쇄 회로 기판(120)에 장착되는 커넥터 하우징(134)을 포함할 수 있으며, 커넥터(130)는 접촉식 체결 방식인 테비(tabby)식의 접속 구조를 가질 수 있음은 전술한 바와 같다.
또한, 체결부(145)는 전자 기기와 체결되도록 캡(140)의 양측에 각각 형성되어 전자 기기(200)의 배터리 팩 안착부의 양 측면에 결합된다. 이때, 전자 기기(200)는 배터리 팩(111)이 안착되기 위한 안착면(210)과, 상기 안착면(210)에 안착된 배터리 팩(111)의 주위를 둘러싸는 측면(220)을 가질 수 있으며, 전자 기기(200)의 배터리 팩 장착부의 양 측면(220)에는 후크(230)가 돌출 형성되어 후크 결합을 위한 체결 홈을 포함하는 체결부(145)와 후크 결합할 수 있다. 이에 의하여, 배터리 팩을 장착하는 과정은 배터리 팩을 상기 배터리 팩 장착부에 삽입하는 중에, 상기 배터리 팩과 상기 배터리 팩 장착부가 서로 다른 세 방향에서 동시에 결합될 수 있다.
보다 상세하게는, 배터리 팩을 장착하는 과정은 배터리 팩 장착부의 안착면(210)에 상기 배터리 팩의 커넥터(130)를 결합시키는 과정 및 상기 배터리 팩 장착부의 양 측면에 상기 배터리 팩의 체결부(145)를 결합시키는 과정을 포함할 수 있다.
즉, 배터리 팩의 커넥터(130)는 접속 단자(132) 및 접속 단자(132)를 내부에 수용하도록 인쇄 회로 기판(120)에 장착되는 커넥터 하우징(134)을 포함할 수 있으며, 배터리 팩의 장착시 커넥터(130)는 배터리 팩 장착부의 안착면(210)으로부터 돌출되는 접속 핀과 결합하게 되어 안착면(210)에 직접 결합될 수 있게 된다. 또한, 전자 기기(200)의 배터리 팩 장착부의 양 측면(220)에 형성되는 후크(230)는 캡(140)의 양 측면에 형성되는 체결 홈에 끼움 결합되어 배터리 팩 장착부의 양 측면(220)에 직접 결합될 수 있게 된다. 이에 의하여, 배터리 팩을 장착하는 과정 중에 배터리 팩과 배터리 팩 장착부는 서로 다른 세 방향에서 동시에 결합될 수 있게 된다.
이때, 배터리 팩 장착부의 양 측면(220)으로부터 돌출 형성되는 후크(230)는 배터리 팩 장착부의 측면(220)을 따라 안착면(210)으로 갈수록 돌출되는 길이가 증가하도록 형성될 수 있다. 이 경우, 체결부(145)에 후크(230)가 삽입되면, 배터리 팩이 상기 배터리 팩 장착부에 삽입되는 방향과 반대 반향으로 걸리도록 체결되어 배터리 팩의 분리가 자유롭지 않은 고정형으로 결합될 수 있게 되어 배터리 팩과 전자 기기(200)와의 체결이 보다 안정적으로 이루어질 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 및 이의 장착 방법에 의하면, 인쇄 회로 기판(120)을 수용하는 캡(140)의 일면으로부터 노출되는 커넥터(130)와 캡(140)의 양측에 각각 형성되는 체결부(145)에 의하여 서로 다른 세 방향에서 동시에 전자 기기(200)와 결합됨으로써 결합력을 향상시킬 수 있다.
이에, 배터리 팩은 전자 기기(200)에 안정적으로 체결될 수 있으며, 외부 충격이 발생하는 경우에도 배터리 팩과 전자 기기(200)의 전기적 연결이 유지될 수 있다.
상기에서, 본 발명의 바람직한 실시 예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확하게 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시 예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시 예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
111: 배터리 셀 112: 배터리 셀 케이스
113: 리드부 120: 인쇄 회로 기판
130: 커넥터 132: 접속 단자
134: 커넥터 하우징 140: 캡
145: 체결부 150: 라벨

Claims (13)

  1. 전자 기기에 장착되어 전력을 공급하기 위한 배터리 팩으로서,
    배터리 셀;
    상기 배터리 셀과 전기적으로 연결되는 인쇄 회로 기판;
    상기 전자 기기와의 접속을 위한 접속 단자 및 상기 접속 단자를 내부에 수용하며 상기 인쇄 회로 기판에 장착되는 커넥터 하우징을 포함하는 커넥터;
    상기 커넥터의 적어도 일부가 노출되도록 상기 인쇄 회로 기판을 수용하며, 상기 배터리 셀의 일단에 고정되는 캡; 및
    상기 전자 기기와 체결되도록 상기 캡의 양측에 각각 형성되는 체결부;를 포함하는 배터리 팩.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전자 기기는 상기 배터리 팩이 안착되기 위한 안착면과, 상기 안착면에 안착된 배터리 팩의 주위를 둘러싸는 측면을 가지는 배터리 팩 장착부를 포함하고,
    상기 커넥터는 상기 배터리 팩 장착부의 안착면에 결합되고,
    상기 체결부는 상기 배터리 팩 장착부의 서로 대향하는 양 측면에 각각 결합되는 배터리 팩.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 전자 기기는 상기 배터리 팩 장착부의 양 측면으로부터 돌출 형성되는 후크를 가지며,
    상기 체결부는 상기 후크가 삽입되기 위한 체결 홈을 포함하는 배터리 팩.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 후크는 상기 배터리 팩 장착부의 안착면으로 갈수록 돌출되는 길이가 증가하도록 형성되는 배터리 팩.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 캡은 내주면으로부터 돌출 형성되어 상기 인쇄 회로 기판을 지지하기 위한 복수 개의 리브를 포함하는 배터리 팩.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 배터리 셀을 수용하며, 상기 배터리 셀의 탭과 전기적으로 연결되어 상기 배터리 셀의 일단으로부터 연장되는 리드부를 가지는 배터리 셀 케이스;를 더 포함하고,
    상기 캡은 상기 배터리 셀의 외측에서 상기 리드부에 접속된 상기 인쇄 회로 기판만을 수용하도록 상기 배터리 셀 케이스에 결합되는 배터리 팩.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 커넥터 및 상기 체결부를 노출시키며, 상기 캡 및 상기 배터리 셀 케이스를 감싸는 라벨;을 더 포함하는 배터리 팩.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 배터리 팩 장착부의 안착면에 대향하는 상기 배터리 셀의 일면에 제공되는 점착부;를 더 포함하는 배터리 팩.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 하나의 배터리 팩을 마련하는 과정;
    배터리 팩 장착부를 가지는 전자 기기를 마련하는 과정; 및
    상기 배터리 팩 장착부에 상기 배터리 팩을 장착하는 과정;을 포함하고,
    상기 배터리 팩을 장착하는 과정은,
    상기 배터리 팩을 상기 배터리 팩 장착부에 삽입하는 중에, 상기 배터리 팩과 상기 배터리 팩 장착부가 서로 다른 세 방향에서 동시에 결합되는 배터리 팩 장착 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 배터리 팩을 장착하는 과정은,
    상기 배터리 팩 장착부의 안착면에 상기 배터리 팩의 커넥터를 결합시키는 과정; 및
    상기 배터리 팩 장착부의 양 측면에 상기 배터리 팩의 체결부를 결합시키는 과정;을 포함하는 배터리 팩 장착 방법.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 배터리 팩의 체결부를 결합시키는 과정은,
    상기 배터리 팩이 상기 배터리 팩 장착부에 삽입되는 방향과 반대 반향으로 걸리도록 상기 배터리 팩 장착부에 후크 결합하는 배터리 팩 장착 방법.
  12. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 하나의 배터리 팩을 상기 전자 기기를 구동하기 위한 전원의 적어도 일부로 사용하는 디바이스.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 디바이스는, 휴대폰, 스마트폰, 휴대용 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 넷북 또는 웨어러블 기기인 것을 특징으로 하는 디바이스.
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