WO2019088417A1 - 배터리 팩 - Google Patents

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WO2019088417A1
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protection circuit
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pressing
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박상훈
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삼성에스디아이 주식회사
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery pack.
  • a secondary battery is a battery capable of charging and discharging, unlike a primary battery which can not be charged.
  • the secondary battery is used as an energy source for a mobile device, an electric vehicle, a hybrid vehicle, an electric bicycle, an uninterruptible power supply, etc., and may be used in the form of a single battery, Are connected to each other to form a unit.
  • a small mobile device such as a mobile phone can operate for a predetermined time with the output and capacity of a single battery.
  • a module type including a battery is preferred, and the output voltage and the output current can be increased according to the number of the built-in batteries.
  • One embodiment of the present invention includes a battery pack having an improved structure for facilitating electrical connection between a battery cell and a protection circuit module.
  • a protection circuit module electrically connected to the electrode tab extending from the battery cell
  • a first pressing rib protruding from the frame body in a direction opposite to the cell accommodating portion to press the electrode tab and the protection circuit module in a direction facing each other; And a frame including the frame.
  • the battery cell and the protection circuit module are brought into close contact with each other and fixed firmly using the pressing ribs of the frame having the cell accommodating portion, By performing the welding to the battery cell and the protection circuit module assembled in the frame without depending on the jig, the electrical connection work between the battery cell and the protection circuit module can be facilitated, and a rigid Bonds can be formed.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the combination of the frame and the protection circuit module shown in FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view of the battery cell shown in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in Fig.
  • Fig. 5 is a perspective view for explaining the protection circuit module cover shown in Fig.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG.
  • Fig. 7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII in Fig.
  • Fig. 8 is an exploded perspective view of the battery pack according to the modified embodiment of Fig.
  • Fig. 9 is a perspective view showing the combination of the frame and the protection circuit module shown in Fig.
  • Fig. 10 is a cross-sectional view taken along the line X-X in Fig.
  • Fig. 11 is a perspective view for explaining the protection circuit module cover shown in Fig.
  • a protection circuit module electrically connected to the electrode tab extending from the battery cell
  • a first pressing rib protruding from the frame body in a direction opposite to the cell accommodating portion to press the electrode tab and the protection circuit module in a direction facing each other; And a frame including the frame.
  • an opening may be formed in the first pressure rib to form a connection between the electrode tab and the protection circuit module.
  • the first pressurizing rib may be formed in the shape of a rim surrounding the opening.
  • a circuit receiving space for receiving the protection circuit module and the first pressure rib is formed on the terrace of the battery cell
  • An electrode tab extending from the terrace and a protection circuit module on the terrace are arranged to overlap with each other,
  • the first pressing ribs can downwardly press the electrode tabs and the protection circuit module that are arranged to overlap with each other.
  • the first pressing rib may press the electrode tab and the protection circuit module downward at an upper position of the electrode tab and the protection circuit module.
  • the frame may be formed at a position facing the first pressing rib, and the electrode tab and the protection circuit module may be interposed between the first tab and the electrode tab and the protection circuit module, And a second pressing rib for pressing in a direction in which the first pressing rib is pressed.
  • first and second pressing ribs are formed to face each other along the thickness direction of the frame
  • the first pressing rib is formed at an upper position relatively close to the protection circuit module
  • the second pressing rib may be formed at a lower position relatively to the electrode tab.
  • a circuit receiving space for receiving the first and second pressing ribs disposed between the protection circuit module and the protection circuit module is formed on the terrace of the battery cell
  • the electrode tab extending from the terrace extends from the lower surface of the second pressure rib to the upper surface of the second pressure rib while covering the second pressure rib and overlaps the protection circuit module on the upper surface of the second pressure rib .
  • the first pressure rib may be formed in the shape of a rim surrounding the opening to form a connection between the electrode tab and the protection circuit module,
  • the second pressurizing rib may be formed on a solid plate not including an opening.
  • first and second pressing ribs may protrude from the frame body in a direction opposite to the cell accommodating portion.
  • the electrode tab includes first and second electrode tabs of different polarity extending from each battery cell,
  • the first and second pressing ribs may be formed so that two pairs of the first and second pressing ribs correspond to each other in each cell accommodating portion.
  • first and second pressing ribs may be provided in a plurality of pairs spaced apart from each other along a partition wall of the frame body facing the cell accommodating portion.
  • the battery pack may further include a protection circuit module cover coupled to the frame to receive the protection circuit module.
  • the protective circuit module cover may include a first engaging projection that is engaged with an opening of the first pressing rib.
  • it further includes a locking rib projecting from the frame body in parallel with the first and second pressing ribs,
  • the protective circuit module cover may further include a second coupling protrusion coupled to the coupling rib.
  • the protective circuit module cover may include an open portion for receiving the protective circuit module and a top surface portion, a bottom surface portion, a left side surface portion, a right side surface portion, and a front surface portion for covering the five different surfaces of the protection circuit module ≪ / RTI &
  • the first and second coupling protrusions may be formed on the upper surface portion and the lower surface portion, respectively.
  • the first pressing rib and the second pressing rib are formed at an upper position relatively close to the protection circuit module and a lower position relatively closer to the electrode tab, respectively,
  • the fastening rib may be formed in a lower position parallel to the second pressing rib.
  • the fastening ribs may be formed outside the second pressing ribs formed at the outermost portions along the partition walls of the frame body facing the cell accommodating portion.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the combination of the frame and the protection circuit module shown in FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view of the battery cell shown in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in Fig.
  • the battery pack of the present invention includes a battery cell 200, a frame 100 that receives the battery cell 200, a protection circuit module 300 that is supported on the frame 100, .
  • the battery cell 200 may include an electrode assembly (not shown) and a pouch 205 for sealing the electrode assembly (not shown).
  • the electrode assembly includes, for example, a positive electrode plate (not shown) coated with a positive electrode active material, a negative electrode plate (not shown) coated with a negative electrode active material, and a separator (not shown) interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate And then laminating these laminated bodies in the form of a jelly roll.
  • the electrode assembly (not shown) may be fabricated by sequentially laminating a positive electrode plate (not shown), a separator (not shown), and a negative electrode plate (not shown) a plurality of times.
  • the battery cell 200 may include first and second electrode tabs 210 and 220 having different polarities and electrically connected to the electrode assembly (not shown).
  • the first and second electrode tabs 210 and 220 extend outward through the first side 210 of the battery cell 200 and may be electrically connected to the protection circuit module 300 as described later.
  • first and second electrode tabs 210 and 220 may collectively be referred to as electrode tabs 215.
  • the electrode tab 215 may be used to include any one of the first and second electrode tabs 210 and 220, or both the first and second electrode tabs 210 and 220.
  • the battery cell 200 may be formed in a substantially hexahedral shape including two main surfaces including one surface and the other surface opposite to each other, and side portions 201, 202, 203, and 204 between the main surfaces.
  • the side portions 201, 202, 203 and 204 of the battery cell 200 have a first side portion 201 to which the electrode tabs 210 and 220 extend and a second side portion 202 formed on the opposite side of the first side portion 201, And third and fourth sides 203 and 204 extending in parallel between the first and second sides 201 and 202.
  • a terrace T may be formed on the first side 201 of the battery cell 200 to extend the electrode tab 215.
  • the terrace T may be formed adjacent to a bottom surface of the battery cell 200, and a circuit accommodating space G in which the protection circuit module 300 can be accommodated may be formed on the terrace T, Can be formed.
  • a protection circuit module 300 and a protection circuit module 300 for fixing the protection circuit module 300 with the protection circuit module 300 interposed therebetween The first and second pressure levers 410 and 420 can be accommodated together. This will be described later in more detail.
  • the protection circuit module 300 monitors the operation of the battery cell 200 by measuring the state variables of the battery cell 200 such as temperature, voltage and current and monitors the operation of the battery cell 200 according to the monitored result. , And a control unit for controlling the discharge operation.
  • the discharge current collected from each battery cell 200 may be input to the protection circuit module 300 and may be connected to the set device (not shown) through the protection circuit module 300.
  • the protection circuit module 300 may be provided with a connection member (not shown) or a connector (not shown) for electrical connection with a set device (not shown).
  • the frame 100 forms a skeleton of the entire battery pack and supports the battery cell 200 and the protection circuit module 300 together to structurally bind the battery cell 200 and the protection circuit module 300 .
  • the frame 100 may support at least two or more battery cells 200 together.
  • the frame 100 includes barrier ribs W extending between neighboring battery cells 200 to prevent interference between neighboring battery cells 200 and barrier ribs W (Not shown).
  • the plurality of battery cells 200 may be disposed in parallel with one another, and the electrode tabs 215 extending from each battery cell 200 may extend in a side- And may be electrically connected to the protection circuit module 300 on the front side.
  • the frame 100 may be provided with a cell accommodating portion C for accommodating the battery cell 200.
  • the cell accommodating portion C is formed in the shape of a hole opened on both upper and lower surfaces, thereby contributing to reduction in thickness and weight of the entire battery pack.
  • the frame 100 includes a frame body 101 formed in a tapered shape so as to surround the cell accommodating portion C, 2 pressure ribs 410 and 420.
  • the frame body 101 may include a cell accommodating portion C surrounding the first to fourth sides 201, 202, 203 and 204 of the battery cell 200, and the first and second pressing ribs 201, (410, 420) may protrude from the frame body (101) in a direction opposite to the cell accommodating portion (C).
  • the first and second pressing ribs 410 and 420 may protrude from the front partition wall WF facing the cell accommodation portion C of the frame body 101, C in the direction opposite to the direction of the arrow.
  • the first and second pressing ribs 410 and 420 may be formed on the front side of the frame 100 corresponding to the terrace T of the battery cell 200 in which the electrode tabs 215 extend,
  • the protective circuit module 300 sandwiched between the first and second pressing ribs 410 and 420 can be pressed and fixed in position.
  • the protection circuit module 300 and the electrode tabs 215 are sandwiched between the first and second pressing ribs 410 and 420 and the protection circuit module 300 and the electrode tabs 215 are connected to each other As shown in Fig.
  • the first and second pressing ribs 410 and 420 may be formed by vertically or vertically fixing the position of the protection circuit module 300 in the thickness direction of the frame 100 with the protection circuit module 300 interposed therebetween. You can.
  • the protection circuit module 300 forms an electrical connection with the plurality of electrode tabs 215 extended from the respective battery cells 200 and thus the protection circuit module 300 is electrically connected to the protection circuit module 300 through the first and second pressure ribs 410, 300 are firmly fixed to each other, the electrical coupling between the protection circuit module 300 and the battery cell 200 can be stably maintained.
  • the first and second pressing ribs 410 and 420 are fixed together with the protection circuit module 300 by fitting the electrode tabs 215 electrically coupled to the protection circuit module 300, 300 and the electrode tab 215 can be securely fixed, and the joining operation between them, for example, the welding operation can be facilitated.
  • the first and second pressing ribs 410 and 420 may be formed at positions facing each other along the vertical direction to fix the protection circuit module 300 and the electrode tabs 215 in the vertical direction have.
  • the vertical direction may mean the thickness direction of the frame 100, and may mean the direction in which the battery cell 200 is assembled toward the cell accommodating portion C of the frame 100.
  • the first and second pressing ribs 410 and 420 are formed at positions facing each other along the vertical direction so as to interpose the protection circuit module 300 and the electrode tab 215 therebetween .
  • the first pressing rib 410 may be formed at a position above the protection circuit module 300
  • the second pressing rib 420 may be formed at a position above the protection circuit module 300. [ (Not shown).
  • the first pressing rib 410 may be formed at an upper position of the protection circuit module 300 and may include an opening OP for coupling between the protection circuit module 300 and the electrode tab 215. [ have. More specifically, the first subscription ribs 410 may be formed in the form of a rim surrounding the opening OP. For example, through the opening OP of the first pressing rib 410, welding electrodes (not shown), such as welding rods, can be made to approach the protective circuit module 300 and the electrode tab 215, And welding between them can be easily performed.
  • laser welding may be performed between the protection circuit module 300 and the electrode tab 215, and the opening OP of the first pressing rib 410 may be performed by the protection circuit module 300 And the electrode tab 215, laser welding can be easily performed. That is, the opening OP of the first pressing rib 410 allows the access of the coupling tool, such as a welding electrode (not shown), or by allowing the laser irradiation in non-contact coupling, such as laser welding, 300 and the electrode tab 215 can be easily connected.
  • the coupling tool such as a welding electrode (not shown)
  • approaching of the coupling tool or laser irradiation may be directed downward from above the first pressurizing ribs 410, and the downward direction from above the first pressurizing ribs 410 may be formed by the protective circuit module 300 and the electrode tabs 215).
  • the second pressing rib 420 may be formed at a lower position of the protection circuit module 300 and may be formed as a solid plate that does not include an opening unlike the first pressing rib 410 .
  • the second pressing rib 420 is formed in a plate shape below the protection circuit module 300 and the electrode tab 215 so that the coupling between the protection circuit module 300 and the electrode tab 215 The position can be supported by a stable support.
  • the first and second pressing ribs 410 and 420 are disposed on a terrace (not shown) on which the electrode tab 215 of the battery cell 200 extends, with respect to the positions of the first and second pressing ribs 410 and 420, (T).
  • a circuit accommodating space G for accommodating the protection circuit module 300 is formed on the terrace T of the battery cell 200.
  • the circuit accommodating space G is provided with a protection circuit module 300
  • the first and second pressing ribs 410 and 420 can be accommodated.
  • a terrace T of the battery cell 200 in which the electrode tab 215 is extended is disposed below the second pressing rib 420 at the lower position of the first and second pressing ribs 410 and 420 .
  • the electrode tab 215 extending from the terrace T of the battery cell 200 is formed so as to cover the second pressure rib 420 from the bottom of the second pressure rib 420 to the top of the second pressure rib 420, And may be sandwiched between the second pressurizing ribs 420 and the protection circuit module 300.
  • an electrode tab 215 extending from the terrace T of the battery cell 200 is formed on the lower surface of the second pressure rib 420 so as to cover the second pressure rib 420 on the terrace T, And may be in contact with the protection circuit module 300 on the upper surface of the second pressurizing rib 420. At this time, the electrode tab 215 is folded at two different places so as to extend from the lower surface of the second pressing rib 420 to the upper surface while covering the second pressing rib 420, have.
  • the protective circuit module 300 and the electrode tab 215 are interposed between the first and second pressing ribs 410 and 420 so that the protection circuit module 300 is relatively positioned above the first pressing rib 410 And the electrode tab 215 may be disposed at a lower position relatively closer to the second pressure ribs 420.
  • the protection circuit module 300 and the electrode tabs 215 disposed in contact with each other between the first and second pressing ribs 410 and 420 are opened The welding connection between the protection circuit module 300 and the electrode tab 215 can be performed.
  • the first and second pressing ribs 410 and 420 may provide a pressing force in a direction in which the first and second pressing ribs 410 and 420 face each other so that the protective circuit module 300 and the electrode tab 215 interposed therebetween are in close contact with each other.
  • the pressing force of the first and second pressing ribs 410 and 420 is applied to the protective circuit module 300 sandwiched between the first and second pressing ribs 410 and 420 and the interference fit of the electrode tab 215 Lt; / RTI >
  • the electrode tab 215 extending from the terrace T of the battery cell 200 is first folded and sandwiched between the first and second pressing ribs 410 and 420,
  • the protection circuit module 300 can be assembled with the first and second pressing ribs 410 and 420 interposed therebetween.
  • the protection circuit module 300 and the electrode tabs 215 may be closely contacted with each other as the protection circuit module 300 is fitted between the first and second pressure ribs 410 and 420 by interference fit.
  • the first and second pressing ribs 410 and 420 may be formed without depending on a separate welding jig (not shown) for fixing the positions of the protection circuit module 300 and the electrode tabs 215
  • the protective circuit module 300 and the electrode tab 215 which are in close contact with each other are simply subjected to laser welding in such a manner that laser irradiation is applied to the protective circuit module 300 and the electrode tab 215,
  • the close contact between the module 300 and the electrode tab 215 can be a precondition for ensuring proper bonding force therebetween through laser welding. If the protective circuit module 300 and the electrode tab 215 are disposed between the first and second pressing ribs 410 and 420 in an excited state without being in close contact with each other, 300 and the electrode tab 215 can not be secured properly.
  • the electrode tab 215 extending from the terrace T of the battery cell 200 directly extends to the upper surface of the second sub-reed 420 while covering the second pressure rib 420, (300), but this is for convenience of understanding, and the present invention is not limited thereto.
  • a connection with the protection circuit module 300 may be formed through a lead (not shown), which is another component connected to the electrode tab 215, 215 may extend to the upper surface of the second pressurizing rib 420 to form a connection with the protection circuit module 300.
  • the electrode tab 215 does not refer to only a single component extending from the terrace T of the battery cell 200, but may include any configuration electrically connected to the electrode tab 215, For example, if the electrode tab 215 is connected to a lead (not shown) through a safety element (not shown) such as a PTC, the electrode tab 215 is electrically connected to the electrode tab 215 (Not shown), which is another part of the system.
  • the first and second pressurizing ribs 410 and 420 include a front barrier rib WF of the frame body 101 facing the cell accommodating portion C, As shown in FIG.
  • the first and second pressing ribs 410 and 420 may be formed as a pair at an upper position and a lower position of the frame 100 facing each other, and a pair of the first and second pressing ribs 410 and 420 And a plurality of electrode tabs 215 corresponding to the respective electrode tabs 215.
  • each of the cell accommodating portions C of the frame 100 can accommodate one battery cell 200 in which the first and second electrode tabs 210 and 220 extend, C, two pairs of first and second pressing ribs 410 and 420 can be formed.
  • a plurality of first and second pressing ribs 410 and 420 are allocated so that two pairs of first and second pressing ribs 410 and 420 are allocated per cell accommodating portion C. [ 2 pressure ribs 410 and 420 may be formed.
  • the first and second pressing ribs 410 and 420 are provided in pairs at the upper and lower positions facing each other.
  • the first and second pressing ribs 410 and 420 are arranged in a pair along the front partition wall WF of the frame body 101,
  • the two pressure ribs 410 and 420 may be arranged apart from each other.
  • an upper cover 600 and a lower cover 700 may be disposed at upper and lower portions of a battery cell 200 accommodated in the cell accommodating portion C of the frame 100.
  • the upper cover 600 and the lower cover 700 may protect and isolate the battery cell 200 and the protection circuit module 300 supported by the frame 100 from the external environment.
  • the upper cover 600 and the lower cover 700 can be coupled to each other with the frame 100 accommodating the battery cell 200 and the protection circuit module 300 therebetween, (Not shown) for engaging with each other may be formed on the rim of the upper cover 600 and the lower cover 700.
  • Fig. 5 is a perspective view for explaining the protection circuit module cover shown in Fig. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG.
  • Fig. 7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII in Fig.
  • the protection circuit module 300 may be assembled between the first and second pressing ribs 410 and 420 and fixed to the front side of the frame 100.
  • a protection circuit module cover 500 may be coupled to the front side of the frame 100 to receive the protection circuit module 300.
  • the protection circuit module cover 500 protects the protection circuit module 300 from the external environment by forming a coupling with the first pressing rib 410 of the frame 100 while receiving the protection circuit module 300,
  • the protection circuit module 300 can be electrically isolated.
  • the protection circuit module 300 may include a circuit board 301 and a plurality of electrical elements (not shown) mounted on the circuit board 301.
  • the circuit board 301 can form a skeleton of the entire protection circuit module 300 and the shape of the protection circuit module 300 can be understood to be generally a hexahedron shape of the circuit board 301.
  • the protection circuit module cover 500 may be formed on five sides of the protection circuit module 300 such that the operation of the protection circuit module 300 is not disturbed from the external environment, You can cover the sides.
  • the protection circuit module 300 is formed so as to surround the other five surfaces of the protection circuit module 300 except for the back surface of the protection circuit module 300 facing the frame body 101, Protection and insulation.
  • the protection circuit module cover 500 may be provided to cover the remaining five sides of the protection circuit module 300.
  • the protection circuit module cover 500 may be formed to surround five different surfaces of the protection circuit module 300. To this end, A top surface portion 500U, a bottom surface portion 500B, a left surface portion 500L, a right surface portion 500R, and a front surface portion 500F so as to surround the surface.
  • the rear side of the protection circuit module cover 500 may form an open portion 500 'for receiving the protection circuit module 300 and the opening 500'
  • the protection circuit module 300 can be assembled to the frame 100 while receiving the protection circuit module 300.
  • the protection circuit module cover 500 may be coupled to the first pressing rib 410 of the frame 100 with respect to the coupling between the protection circuit module cover 500 and the frame 100 have. More specifically, the protection circuit module cover 500 may be coupled to the frame 100 through an opening OP formed in the first pressing rib 410.
  • An opening OP for coupling between the protection circuit module 300 and the electrode tab 215 is formed in the first pressing rib 410.
  • the opening OP is formed in the protective circuit module 300, By allowing the approach of the coupling tool or the laser irradiation for coupling between the tabs 215, it is possible to facilitate the coupling between them.
  • the opening OP of the first pressing rib 410 is used for the purpose of coupling between the protection circuit module cover 500 and the frame 100 together with the connection between the protection circuit module 300 and the electrode tab 215 You can contribute.
  • the protective circuit module cover 500 may be formed with a first coupling protrusion 510 and the first coupling protrusion 510 is coupled to the opening OP of the first pressing rib 410
  • the coupling between the protection circuit module cover 500 and the frame 100 can be performed.
  • the first engaging protrusion 510 may be formed at a position facing the opening OP of the first pressing rib 410, for example, inside the upper surface portion 500U of the protective circuit module cover 500.
  • the protection circuit module cover 500 may be fastened to the opening OP of the first pressing rib 410 through the first coupling protrusion 510 formed on the upper surface portion 500U.
  • the protection circuit module cover 500 may include a second coupling protrusion 530 formed on a lower surface 500B facing the upper surface portion 500U.
  • the second engaging projection 530 may engage with the engaging rib 430 formed on the front side of the frame 100. That is, the first engaging projection 510 is engaged with the first pressing rib 410 formed at the upper position of the frame 100, and the second engaging projection 530 is formed at the lower position of the frame 100 And can be engaged with the fastening ribs 430.
  • the upper position and the lower position of the frame 100 mean the upper and lower positions relative to the thickness direction of the frame 100 at the front side of the frame 100.
  • the coupling rib 430 may be formed with a coupling hole 430 to form a coupling with the second coupling protrusion 530 of the protection circuit module cover 500.
  • a fastening rib 430 may be formed on the front side of the frame 100 together with the first and second pressing ribs 410 and 420.
  • the first and second pressing ribs 410 and 420 and the coupling ribs 430 are all disposed in the direction opposite to the cell accommodation portion C from the front partition wall WF of the frame body 101 facing the cell accommodation portion C As shown in Fig.
  • the first pressing rib 410 may be formed at a position above the frame 100 and the second pressing rib 420 and the coupling rib 430 may be formed at a position above the first pressing rib 410 Can be formed at a relatively lower position with respect to each other.
  • the coupling rib 430 may be formed at a position below the frame 100 in parallel with the second pressing rib 420 and may be formed outside the second pressing rib 420.
  • the fact that the engaging rib 430 is formed on the outer side of the second pressing rib 420 means that the engaging rib 430 is formed on the outer side of the second pressing rib 420 formed at the outermost portion along the front partition wall WF of the frame body 101 Can be formed.
  • the second pressing rib 420 is for fixing the position of the electrode tab 215 extending from the battery cell 200, and is disposed along the front partition wall WF of the frame body 101, 215 at a position corresponding to that of FIG.
  • the coupling rib 430 may be formed on the outer side of the second pressing rib 420 so as not to interfere with the second pressing rib 420 and the electrode tab 215.
  • the coupling ribs 430 can be formed at edge positions of the front bulkhead WF of the frame body 101, avoiding the positions where the first and second pressing ribs 410 and 420 are formed.
  • the first and second pressing ribs 410 and 420 may be disposed at positions corresponding to the electrode tabs 215 of the battery cell 200 among the front partition walls WF of the frame body 101
  • the coupling rib 430 may be formed at an edge position of the front bulkhead WF of the frame body 110 by avoiding the first and second pressing ribs 410 and 420.
  • the coupling ribs 430 may be formed outside the pair of first and second pressing ribs 410 and 420 formed at the outermost portion along the front partition wall WF of the frame body 101.
  • the coupling rib 430 is for coupling with the protection circuit module cover 500 and can provide a sufficient coupling force with the protection circuit module cover 500 even if it is formed at the edge of the frame body 101.
  • the first and second pressing ribs 410 and 420 may be formed at an upper position and a lower position facing each other corresponding to the thickness of the protection circuit module 300 so that the protection circuit module 300 is inserted therebetween .
  • the coupling rib 430 may be formed at a lower side of the second pressing rib 420 so as not to interfere with the assembly of the protection circuit module 300.
  • the first and second coupling protrusions 510 and 530 are formed on the inside of the upper surface portion 500U of the protection circuit module cover 500 and the inside of the lower surface portion 400B respectively, And the second engaging protrusion 530 can be fastened to the fastening hole 430 'of the lower fastening rib 430.
  • the second fastening protrusion 530 is fastened to the opening OP of the first pressing rib 410 at the lower position.
  • the coupling ribs 430 are formed at the lower position parallel to the second pressing ribs 420, the coupling ribs 430 do not interfere with the assembly of the protection circuit module 300 that is assembled by being sandwiched between the first and second pressing ribs 410 and 420 It is possible to balance the fastening force with the first pressing rib 410 formed at the relatively upper position so as to form a firm fastening between the protection circuit module cover 500 and the frame 100.
  • the first pressing rib 410 disposed at a relatively upper position provides a pressing force along the coupling direction
  • 410 can provide sufficient adhesion between the protection circuit module 300 and the electrode tab 215 only by the pressing force.
  • the second pressurizing ribs 420 which provide pressurization in a direction opposite to the engaging direction, may be omitted.
  • Fig. 8 is an exploded perspective view of the battery pack according to the modified embodiment of Fig. Fig. 9 is a perspective view showing the combination of the frame and the protection circuit module shown in Fig. Fig. 10 is a cross-sectional view taken along the line X-X in Fig.
  • the battery pack includes a battery cell 200, a protection circuit module 300 electrically connected to the electrode tab 215 extending from the battery cell 200, Of the frame body 101.
  • the frame body 101 includes a frame body 101' having a cell accommodating portion C for accommodating the electrode tab 215 and a protection circuit And a frame 100 'including a first pressing rib 410' for pressing the module 300 in directions opposite to each other.
  • the battery cell 200 may include a terrace T to which the electrode tab 215 extends and a circuit accommodating space G in which the protection circuit module 300 can be accommodated is formed on the terrace T, Can be formed.
  • a first pressing rib 410 'for fixing the position of the protection circuit module 300 together with the protection circuit module 300 may be accommodated in the circuit accommodating space G.
  • the frame 100 ' may include a cell receiving portion C for receiving the battery cell 200. More specifically, the frame 100 'includes a frame body 101' formed in a rim shape so as to surround the cell accommodating portion C, and a first pressing rib 410 'protruding from the frame body 101' ). The first pressing rib 410 'may protrude from the front partition wall WF facing the cell accommodation portion C of the frame body 101' and may protrude in a direction opposite to the cell accommodation portion C have.
  • the first pressing rib 410 may be formed on the front side of the frame 100 'corresponding to the terrace T of the battery cell 200 in which the electrode tabs 215 extend, 215 and the protection circuit module 300 in the direction in which they are opposed to each other.
  • the first pressing rib 410 ' is closely contacted with the electrode tab 215 and the protection circuit module 300 so as to face the electrode tab 215 and the protection circuit module 300, For example, by simply irradiating the electrode tab 215 and the protection circuit module 300 closely contacted by the first pressing rib 410 'with a laser beam, regardless of the welding jig (not shown)
  • the connection between the electrode tab 215 and the protection circuit module 300 can be formed.
  • the first pressing rib 410 ' may be formed at a position above the electrode tab 215 and the protection circuit module 300. That is, the first pressing rib 410 'may be formed at a position above the electrode tab 215 and the protection circuit module 300 along the thickness direction of the frame 100' 215 and the protection circuit module 300 are pressed downward, the electrode tabs 215 and the protection circuit module 300 can be brought into close contact with each other in a direction facing each other.
  • the protection circuit module 300 can be seated on the terrace T extending the electrode tab 215 with respect to the formation position of the first pressing rib 410 '
  • a first pressing rib 410 ' may be disposed on the upper portion of the circuit module 300.
  • the electrode tabs 215 may extend from the terrace T of the battery cell 200 and may overlap the protection circuit module 300 disposed on the terrace T, The electrode tab 215 and the protection circuit module 300 can be pressed downward by the first pressing rib 410 'disposed on the upper portion of the protection circuit module 300.
  • the protection circuit module 300 is mounted on the terrace T of the battery cell 100 'in which the electrode tabs 215 are extended,
  • the frame 100 ' may be assembled such that the first pressing rib 410' is placed.
  • the battery cell 200 is fitted into the cell accommodation portion C of the frame 100'
  • the frame 100 ' may be assembled such that the first pressing rib 410' is placed on the protection circuit module 300.
  • the first pressing rib 410 presses the electrode tab 215 and the protection circuit module 300 downward at the upper position of the electrode tab 215 and the protection circuit module 300
  • the electrode tab 215 and the protection circuit module 300 can be pressed against each other.
  • the electrode tab 215 extending from the terrace T of the battery cell 200 is shown to be electrically connected to the protection circuit module 300 while being bent upward.
  • the electrode tab 215 may be overlapped with and electrically connected to the protection circuit module 300 above the electrode tab 215 while linearly extending from the terrace T of the battery cell 200.
  • a connection with the protection circuit module 300 may be formed through a lead (not shown), which is another component connected to the electrode tab 215, (Not shown) connected to the protection circuit module 300 can be coupled to the protection circuit module 300.
  • the electrode tab 215 does not refer to only a single component extending from the terrace T of the battery cell 200, but may include any configuration electrically connected to the electrode tab 215, For example, if the electrode tab 215 is connected to a lead (not shown) through a safety element (not shown) such as a PTC, the electrode tab 215 is electrically connected to the electrode tab 215 (Not shown), which is another part of the system.
  • an opening OP for forming a connection between the electrode tab 215 and the protection circuit module 300 is formed in the first pressing rib 410 '
  • the rib 410 ' may be formed in the shape of a rim surrounding the opening OP.
  • the first pressing rib 410 ' is for pressing the protective circuit module 300 and the electrode tab 215 in the direction facing each other and the opening OP of the first pressing rib 410' (Not shown) to the protective circuit module 300 and the electrode tab 215, which are arranged to overlap with each other through the protective circuit module 300,
  • the module 300 and the electrode tab 215 can be easily combined.
  • the first pressure ribs 410 may be formed as a plurality of spaced apart from one another along the front partition wall WF of the frame body 101 'facing the cell accommodating portion C'.
  • One battery cell 200 in which the first and second electrode tabs 210 and 220 extend can be accommodated in each of the cell accommodating portions C of the frame 100 '
  • a pair of first pressing ribs 410 ' may be formed correspondingly.
  • Fig. 11 is a perspective view for explaining the protection circuit module cover shown in Fig.
  • the protection circuit module 300 can be positioned on the front side of the frame 100 'in a state of being closely contacted with the electrode tab 215 by the first pressure rib 410'
  • the protective circuit module cover 500 may be assembled to receive the protection circuit module 300 on the front side of the protection circuit module 100 '.
  • the protection circuit module cover 500 includes the upper surface portion 500U, the lower surface portion 500B, the left surface portion 500L, the right side surface portion 500R, and the front surface portion 500R so as to surround five different surfaces of the protection circuit module 300. [ And a part 500F.
  • the first and second coupling protrusions 510 and 530 may be formed on the upper surface portion 500U and the lower surface portion 500B of the protection circuit module cover 500 and the first and second coupling protrusions 510 and 530 may be formed, May be coupled to the opening OP of the first pressing rib 410 'and the fastening hole 430' of the fastening rib 430, respectively.
  • the opening OP of the first presser rib 410 ' is used for coupling between the protective circuit module cover 500 and the frame 100', together with the connection between the electrode tab 215 and the protection circuit module 300. It can contribute to the purpose.
  • the first pressurizing rib 410 'and the coupling rib 430 are arranged in a direction opposite to the cell accommodation portion C from the front partition wall WF of the frame body 101' facing the cell accommodation portion C Can be extended in parallel.
  • the fastening ribs 430 may be formed on the outer side of the first pressing rib 410 '.
  • the first pressing rib 410 is for fixing the position of the electrode tab 215 extending from the battery cell 200 and includes an electrode tab 215 along the front partition wall WF of the frame body 101 '
  • the coupling rib 430 is formed on the outer side of the first pressing rib 410 'so as not to be interposed between the first pressing rib 410' and the electrode tab 215, May be formed at an edge position along the front partition wall WF of the main body 101 '.
  • the fastening ribs 430 may be formed at a relatively lower position along the thickness direction (vertical direction) of the frame 100 '.
  • the fastening ribs 430 may be formed at a relatively lower position to form a balanced fastening force together with the first pressing ribs 410 'formed at the upper position.
  • the present invention can be applied to various devices using a battery pack as an energy source capable of charging and discharging and a battery pack as a driving power source.

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Abstract

본 발명에서는 배터리 팩이 개시된다. 상기 배터리 팩은, 배터리 셀과, 배터리 셀로부터 연장되는 전극 탭과 전기적으로 연결되는 보호회로모듈과, 배터리 셀을 수용하기 위한 셀 수용부가 형성된 프레임 본체와, 프레임 본체로부터 셀 수용부의 반대 방향으로 돌출되어 전극 탭과 보호회로모듈을 서로 마주하는 방향으로 가압하기 위한 제1 가압 리브를 포함하는 프레임을 구비한다. 본 발명에 의하면, 배터리 셀과 보호회로모듈 간의 전기적인 연결이 용이하게 이루어지도록 구조가 개선된 배터리 팩이 제공된다.

Description

배터리 팩
본 발명은 배터리 팩에 관한 것이다.
통상적으로 이차 전지는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리, 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 이차 전지는 모바일 기기, 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 전기 자전거, 무정전 전원공급장치(uninterruptible power supply) 등의 에너지원으로 사용되며, 적용되는 외부기기의 종류에 따라 단일 전지의 형태로 사용되기도 하고, 다수의 전지들을 연결하여 하나의 단위로 묶은 모듈 형태로 사용되기도 한다.
휴대폰과 같은 소형 모바일 기기는 단일 전지의 출력과 용량으로 소정시간 동안 작동이 가능하지만, 전력소모가 많은 전기 자동차, 하이브리드 자동차와 같이 장시간 구동, 고전력 구동이 필요한 경우에는 출력 및 용량의 문제로 다수의 전지를 포함하는 모듈 형태가 선호되며, 내장된 전지의 개수에 따라 출력전압이나 출력전류를 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는, 배터리 셀과 보호회로모듈 간의 전기적인 연결이 용이하게 이루어지도록 구조가 개선된 배터리 팩을 포함한다.
본 발명의 배터리 팩은,
배터리 셀;
상기 배터리 셀로부터 연장되는 전극 탭과 전기적으로 연결되는 보호회로모듈; 및
상기 배터리 셀을 수용하기 위한 셀 수용부가 형성된 프레임 본체와, 상기 프레임 본체로부터 상기 셀 수용부의 반대 방향으로 돌출되어 상기 전극 탭과 상기 보호회로모듈을 서로 마주하는 방향으로 가압하기 위한 제1 가압 리브를 포함하는 프레임을 구비한다.
본 발명에 의하면, 셀 수용부가 형성된 프레임의 가압 리브를 이용하여, 배터리 셀과 보호회로모듈을 서로에 대해 밀착시키고, 견고하게 위치 고정시킴으로써, 배터리 셀과 보호회로모듈의 위치 고정을 위한 별도의 용접 지그에 의존하지 않고, 프레임에 조립된 배터리 셀과 보호회로모듈에 대해 용접을 수행함으로써, 배터리 셀과 보호회로모듈 간의 전기적인 연결 작업이 용이하게 이루어질 수 있고, 배터리 셀과 보호회로모듈 사이에 견고한 결합을 형성할 수 있다.
도 1에는 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩의 분해 사시도가 도시되어 있다.
도 2에는 도 1에 도시된 프레임과 보호회로모듈의 결합을 도시한 사시도가 도시되어 있다.
도 3에는 도 1에 도시된 배터리 셀의 사시도가 도시되어 있다.
도 4에는 도 2의 IV-IV 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다.
도 5에는, 도 1에 도시된 보호회로모듈 커버를 설명하기 위한 사시도가 도시되어 있다.
도 6에는 도 5의 VI-VI 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다.
도 7에는 도 5의 VII-VII 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다.
도 8에는, 도 1의 변형된 실시형태에 따른 배터리 팩의 분해 사시도가 도시되어 있다.
도 9에는 도 8에 도시된 프레임과 보호회로모듈의 결합을 도시한 사시도가 도시되어 있다.
도 10에는 도 9의 X-X 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다.
도 11에는, 도 8에 도시된 보호회로모듈 커버를 설명하기 위한 사시도가 도시되어 있다.
본 발명의 배터리 팩은,
배터리 셀;
상기 배터리 셀로부터 연장되는 전극 탭과 전기적으로 연결되는 보호회로모듈; 및
상기 배터리 셀을 수용하기 위한 셀 수용부가 형성된 프레임 본체와, 상기 프레임 본체로부터 상기 셀 수용부의 반대 방향으로 돌출되어 상기 전극 탭과 상기 보호회로모듈을 서로 마주하는 방향으로 가압하기 위한 제1 가압 리브를 포함하는 프레임을 구비한다.
예를 들어, 상기 제1 가압 리브에는 상기 전극 탭과 보호회로모듈 간의 결합을 형성하기 위한 오프닝이 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 가압 리브는, 상기 오프닝을 둘러싸는 테두리 형상으로 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 배터리 셀의 테라스 상부에는 상기 보호회로모듈 및 제1 가압 리브를 수용하기 위한 회로 수용 공간이 형성되며,
상기 테라스로부터 연장되는 전극 탭과 상기 테라스 상부의 보호회로모듈은 서로 겹쳐지게 배치되고,
상기 제1 가압 리브는 서로 겹쳐지게 배치된 전극 탭과 보호회로모듈을 하방으로 가압할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 가압 리브는, 상기 전극 탭과 보호회로모듈의 상방 위치에서 하방을 향하여 상기 전극 탭과 보호회로모듈을 가압할 수 있다.
예를 들어, 상기 프레임은, 상기 제1 가압 리브와 마주하는 위치에 형성되며, 제1 가압 리브와의 사이에 상기 전극 탭 및 보호회로모듈을 개재하여, 상기 전극 탭 및 보호회로모듈을 서로 마주하는 방향으로 가압하기 위한 제2 가압 리브를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1, 제2 가압 리브는, 상기 프레임의 두께 방향을 따라 서로 마주하도록 형성되되,
상기 제1 가압 리브는 상대적으로 보호회로모듈에 가까운 상방 위치에 형성되고,
상기 제2 가압 리브는 상대적으로 전극 탭에 가까운 하방 위치에 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 배터리 셀의 테라스 상부에는 상기 보호회로모듈과, 상기 보호회로모듈을 사이에 두고 배치된 제1, 제2 가압 리브를 수용하기 위한 회로 수용 공간이 형성되며,
상기 테라스로부터 연장되는 전극 탭은, 상기 제2 가압 리브를 애워싸면서 상기 제2 가압 리브의 하면으로부터 제2 가압 리브의 상면으로 연장되고, 제2 가압 리브의 상면에서 상기 보호회로모듈과 겹쳐질 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 가압 리브는, 상기 전극 탭과 보호회로모듈 간의 결합을 형성하기 위한 오프닝을 둘러싸는 테두리 형상으로 형성되고,
상기 제2 가압 리브는 오프닝을 포함하지 않는 솔리드 판 상으로 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1, 제2 가압 리브는, 상기 프레임 본체로부터 상기 셀 수용부와 반대 방향을 향하여 나란하게 돌출될 수 있다.
예를 들어, 상기 전극 탭은, 각 배터리 셀로부터 연장되는 서로 다른 극성의 제1, 제2 전극 탭을 포함하고,
상기 제1, 제2 가압 리브는, 각 셀 수용부 마다 두 개의 쌍이 대응되도록 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1, 제2 가압 리브는, 상기 셀 수용부와 마주하는 프레임 본체의 격벽을 따라 서로로부터 이격된 다수의 쌍으로 마련될 수 있다.
예를 들어, 상기 배터리 팩은, 상기 보호회로모듈을 수용하도록 상기 프레임에 결합되는 보호회로모듈 커버를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 보호회로모듈 커버는, 상기 제1 가압 리브의 오프닝에 체결되는 제1 결합 돌기를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1, 제2 가압 리브와 나란하게 상기 프레임 본체로부터 돌출된 체결 리브를 더 포함하고,
상기 보호회로모듈 커버는, 상기 체결 리브에 체결되는 제2 결합 돌기를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 보호회로모듈 커버는, 상기 보호회로모듈을 수용하기 위한 개방부 및 상기 보호회로모듈의 서로 다른 5개의 면을 커버하기 위한 상면부, 하면부, 좌측면부, 우측면부 및 전면부를 포함하며,
상기 제1, 제2 결합 돌기는, 각각 상면부와 하면부에 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 가압 리브 및 제2 가압 리브는, 각각 상대적으로 보호회로모듈에 가까운 상방 위치 및 상대적으로 전극 탭에 가까운 하방 위치에 형성되며,
상기 체결 리브는 상기 제2 가압 리브와 나란하게 하방 위치에 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 체결 리브는, 상기 셀 수용부와 마주하는 프레임 본체의 격벽을 따라 최외곽에 형성된 제2 가압 리브의 외측에 형성될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 배터리 모듈에 대해 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩의 분해 사시도가 도시되어 있다. 도 2에는 도 1에 도시된 프레임과 보호회로모듈의 결합을 도시한 사시도가 도시되어 있다. 도 3에는 도 1에 도시된 배터리 셀의 사시도가 도시되어 있다. 도 4에는 도 2의 IV-IV 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 배터리 팩은, 배터리 셀(200)과, 상기 배터리 셀(200)을 수용하는 프레임(100)과, 상기 프레임(100) 상에 지지되는 보호회로모듈(300)을 포함한다.
도 3을 참조하면, 상기 배터리 셀(200)은, 전극 조립체(미도시)와, 상기 전극 조립체(미도시)를 밀봉하는 파우치(205)를 포함할 수 있다.
상기 전극 조립체(미도시)는, 예를 들어, 양극 활물질이 도포된 양극판(미도시)과, 음극 활물질이 도포된 음극판(미도시), 및 양극판과 음극판 사이에 개재된 세퍼레이터(미도시)를 적층한 후, 이들 적층체를 젤리 롤 형태로 권취하여 제작될 수 있다. 이와 달리, 상기 전극 조립체(미도시)는 양극판(미도시)과 세퍼레이터(미도시) 및 음극판(미도시)을 순차적으로 복수회 적층하여 제작될 수도 있다.
상기 배터리 셀(200)은, 상기 전극 조립체(미도시)와 전기적으로 연결된 서로 다른 극성의 제1, 제2 전극 탭(210,220)을 포함할 수 있다. 상기 제1, 제2 전극 탭(210,220)은 배터리 셀(200)의 제1 측부(210)를 통하여 외부로 연장되며, 후술하는 바와 같이, 보호회로모듈(300)과 전기적으로 연결될 수 있다.
본 명세서에서, 상기 제1, 제2 전극 탭(210,220)을 통괄하여 전극 탭(215)으로 호칭될 수 있다. 예를 들어, 전극 탭(215)이란, 상기 제1, 제2 전극 탭(210,220) 중의 어느 하나, 또는 제1, 제2 전극 탭(210,220)을 모두 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
상기 배터리 셀(200)은, 서로 반대되는 일 면과 타 면을 포함하는 두 개의 주된 면과, 상기 주된 면들 간의 측부(201,202,203,204)들을 포함하는 대략 육면체 형태로 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 배터리 셀(200)의 측부(201,202,203,204)는, 전극 탭(210,220)이 연장되는 제1 측부(201)와, 상기 제1 측부(201)의 반대 편에 형성된 제2 측부(202)와, 상기 제1, 제2 측부(201,202) 사이에서 나란하게 연장되는 제3, 제4 측부(203,204)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 배터리 셀(200)의 제1 측부(201)에는 전극 탭(215)이 연장되는 테라스(T)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 테라스(T)는 배터리 셀(200)의 바닥면에 인접하게 형성될 수 있고, 테라스(T)의 상부에는 보호회로모듈(300)이 수용될 수 있는 회로 수용 공간(G)이 형성될 수 있다.
도 1에서 볼 수 있듯이, 배터리 셀(200) 테라스(T) 상부의 회로 수용 공간(G)에는 보호회로모듈(300)과 함께, 상기 보호회로모듈(300)을 사이에 개재하여 위치 고정하기 위한 제1, 제2 가압 리드(410,420)가 함께 수용될 수 있다. 이에 대해서는 후에 보다 상세히 설명하기로 한다.
상기 보호회로모듈(300)은, 온도, 전압, 전류와 같은 배터리 셀(200)의 상태 변수를 측정하여 배터리 셀(200)의 동작을 모니터링하고, 모니터링된 결과에 따라 배터리 셀(200)의 충, 방전 동작을 제어하는 제어부의 기능을 수행할 수 있다.
예를 들어, 각 배터리 셀(200)로부터 취합된 방전 전류는, 보호회로모듈(300)로 입력될 수 있으며, 보호회로모듈(300)을 통하여 세트 기기(미도시)와 연결될 수 있다. 이를 위해, 상기 보호회로모듈(300)에는 세트 기기(미도시)와의 전기 접속을 위한 접속 부재(미도시) 또는 커넥터(미도시)가 마련될 수 있다.
상기 프레임(100)은, 전체 배터리 팩의 골격을 형성하며, 배터리 셀(200)과 보호회로모듈(300)을 함께 지지하여 전체 배터리 셀(200)과 보호회로모듈(300)을 구조적으로 결속시킬 수 있다. 상기 프레임(100)은 적어도 둘 이상 다수의 배터리 셀(200)들을 함께 지지해줄 수 있다. 상기 프레임(100)은 서로 이웃한 배터리 셀(200) 간의 간섭이 발생되지 않도록 이웃한 배터리 셀(200) 사이로 연장되는 격벽(W)을 포함하며, 각각의 배터리 셀(200)에 대해 격벽(W)에 의해 둘러싸인 각각의 셀 수용부(C)를 제공할 수 있다.
도면으로 예시된 실시형태에서, 다수의 배터리 셀(200)들은 서로 나란하게 배치될 수 있으며, 각 배터리 셀(200)들로부터 연장된 전극 탭(215)들은 나란한 방향으로 연장되어 프레임(100)의 전방 측에서 보호회로모듈(300)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 프레임(100)에는 배터리 셀(200)을 수용하기 위한 셀 수용부(C)가 형성될 수 있다. 상기 셀 수용부(C)는 상하 양면으로 개방된 홀 형태로 형성되어, 전체 배터리 팩의 박형화 및 경량화에 기여할 수 있다.
도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 상기 프레임(100)은, 상기 셀 수용부(C)를 둘러싸도록 태두리 형태로 형성된 프레임 본체(101)와, 프레임 본체(101)로부터 돌출된 제1, 제2 가압 리브(410,420)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 프레임 본체(101)는, 배터리 셀(200)의 제1 내지 제4 측부(201,202,203,204)를 둘러싸는 셀 수용부(C)를 포함할 수 있고, 상기 제1, 제2 가압 리브(410,420)는 상기 프레임 본체(101)로부터 상기 셀 수용부(C)의 반대 방향으로 나란하게 돌출될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1, 제2 가압 리브(410,420)는 상기 프레임 본체(101) 중에서, 상기 셀 수용부(C)와 마주하는 전방 격벽(WF)으로부터 돌출될 수 있고, 상기 셀 수용부(C)의 반대 방향을 따라 나란하게 돌출될 수 있다.
상기 제1, 제2 가압 리브(410,420)는, 전극 탭(215)이 연장되는 배터리 셀(200)의 테라스(T)와 대응되는 프레임(100)의 전방 측에 형성될 수 있고, 제1, 제2 가압 리브(410,420) 사이에 끼워진 보호회로모듈(300)을 가압하여 위치 고정시킬 수 있다. 후술하는 바와 같이, 상기 제1, 제2 가압 리브(410,420) 사이로는 보호회로모듈(300)과 전극 탭(215)이 함께 끼워지고, 보호회로모듈(300)과 전극 탭(215)이 서로에 대해 밀착된 상태에서 위치 고정될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1, 제2 가압 리브(410,420)는, 보호회로모듈(300)을 사이에 개재하여, 보호회로모듈(300)의 위치를 상하 방향 또는 프레임(100)의 두께 방향으로 고정시켜줄 수 있다. 상기 보호회로모듈(300)은, 각각의 배터리 셀(200)로부터 연장된 다수의 전극 탭(215)과 전기적인 결합을 형성하므로, 제1, 제2 가압 리브(410,420)를 통하여 보호회로모듈(300)을 견고하게 위치 고정시켜줌으로써, 보호회로모듈(300)과 배터리 셀(200) 간의 전기적인 결합을 안정적으로 유지시켜줄 수 있다.
상기 제1, 제2 가압 리브(410,420)는, 보호회로모듈(300)과 더불어, 상기 보호회로모듈(300)과 전기적으로 결합되는 전극 탭(215)을 함께 끼워 고정시켜줌으로써, 보호회로모듈(300)과 전극 탭(215) 간의 결합 위치를 견고하게 고정시킬 수 있고, 이들 간의 결합 작업, 예를 들어, 용접 작업이 용이하게 이루어지도록 할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1, 제2 가압 리브(410,420)는, 상기 보호회로모듈(300) 및 전극 탭(215)을 상하 방향으로 위치 고정시키도록 상하 방향을 따라 서로 마주하는 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 상하 방향이란 프레임(100)의 두께 방향을 의미할 수 있고, 프레임(100)의 셀 수용부(C)를 향하여 배터리 셀(200)이 조립되는 방향을 의미할 수도 있다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 상기 제1, 제2 가압 리브(410,420)는, 보호회로모듈(300)과 전극 탭(215)을 사이에 개재하도록 상하 방향을 따라 서로 마주하는 위치에 형성될 수 있다. 상기 제1, 제2 가압 리브(410,420) 중에서, 상기 제1 가압 리브(410)는, 보호회로모듈(300)의 상방 위치에 형성될 수 있고, 상기 제2 가압 리브(420)는 보호회로모듈(300)의 하방 위치에 형성될 수 있다.
상기 제1 가압 리브(410)는, 보호회로모듈(300)의 상방 위치에 형성될 수 있고, 상기 보호회로모듈(300)과 전극 탭(215) 간의 결합을 위한 오프닝(OP)을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 가입 리브(410)는 상기 오프닝(OP)을 둘러싸는 테두리 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 가압 리브(410)의 오프닝(OP)을 통하여, 용접 봉과 같은 용접 전극(미도시)이 서로에 대해 겹쳐진 보호회로모듈(300)과 전극 탭(215)에 대해 접근할 수 있고, 이들 간의 용접 결합이 용이하게 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 보호회로모듈(300)과 전극 탭(215) 간에는 레이저 용접이 수행될 수 있고, 상기 제1 가압 리브(410)의 오프닝(OP)은, 보호회로모듈(300) 및 전극 탭(215)에 대한 레이저 조사를 허용함으로써, 레이저 용접이 용이하게 이루어질 수 있다. 즉, 상기 제1 가압 리브(410)의 오프닝(OP)은, 용접 전극(미도시)과 같은 결합 툴의 접근을 허용하거나 또는 레이저 용접과 같은 비접촉식 결합에서는 레이저 조사를 허용함으로써, 보호회로모듈(300)과 전극 탭(215) 간의 결합이 용이하게 이루어지도록 할 수 있다. 이때, 결합 툴의 접근이나 레이저 조사는 제1 가압 리브(410)의 상방으로부터 하방을 향하여 이루어질 수 있으며, 제1 가압 리브(410)의 상방으로부터 하방은, 보호회로모듈(300)과 전극 탭(215) 간의 결합 방향에 해당될 수 있다.
상기 제2 가압 리브(420)는 보호회로모듈(300)의 하방 위치에 형성될 수 있으며, 제1 가압 리브(410)와 달리, 오프닝을 포함하지 않는 솔리드(solid) 판 상으로 형성될 수 있다. 상기 제2 가압 리브(420)는 보호회로모듈(300) 및 전극 탭(215)의 하방에서 판 상으로 형성되어, 결합 방향의 반대편에서 상기 보호회로모듈(300)과 전극 탭(215) 간의 결합 위치를 안정적으로 떠받쳐 지지해줄 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 제1, 제2 가압 리브(410,420)의 위치에 관하여, 상기 제1, 제2 가압 리브(410,420)는, 배터리 셀(200) 중 전극 탭(215)이 연장되는 테라스(T) 위에 안착될 수 있다. 상기 배터리 셀(200)의 테라스(T) 상부에는, 보호회로모듈(300)을 수용하기 위한 회로 수용 공간(G)이 형성되는데, 상기 회로 수용 공간(G)에는 보호회로모듈(300)과 함께, 제1, 제2 가압 리브(410,420)가 수용될 수 있다.
다시 말하면, 상기 제1, 제2 가압 리브(410,420) 중에서 하방 위치의 제2 가압 리브(420)의 하부에는, 전극 탭(215)이 연장되는 배터리 셀(200)의 테라스(T)가 배치될 수 있다. 배터리 셀(200)의 테라스(T)로부터 연장되는 전극 탭(215)은, 제2 가압 리브(420)를 애워싸면서 제2 가압 리브(420)의 하부로부터 제2 가압 리브(420)의 상부로 연장되고, 제2 가압 리브(420)와 보호회로모듈(300) 사이로 끼워질 수 있다. 예를 들어, 상기 배터리 셀(200)의 테라스(T)로부터 연장되는 전극 탭(215)은, 테라스(T) 상의 제2 가압 리브(420)를 애워싸도록 제2 가압 리브(420)의 하면으로부터 상면으로 절곡되며, 제2 가압 리브(420)의 상면에서 보호회로모듈(300)과 접촉될 수 있다. 이때, 상기 전극 탭(215)은, 제2 가압 리브(420)를 애워싸면서, 제2 가압 리브(420)의 하면으로부터 상면으로 연장되도록 서로 다른 2 개소에서 절곡되며 그 연장 방향이 전환될 수 있다.
상기 제1, 제2 가압 리브(410,420) 사이에는 보호회로모듈(300)과 전극 탭(215)이 개재되되, 상기 보호회로모듈(300)은 상대적으로 제1 가압 리브(410)에 가까운 상방 위치에 배치되며, 상기 전극 탭(215)은 상대적으로 제2 가압 리브(420)에 가까운 하방 위치에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제1, 제2 가압 리브(410,420) 사이에서 서로 맞닿게 배치된 보호회로모듈(300)과 전극 탭(215)에 대해, 결합 방향을 따라 제1 가압 리브(410)의 오프닝(OP)을 통하여 레이저를 조사함으로써, 보호회로모듈(300)과 전극 탭(215) 간의 용접 결합이 이루어질 수 있다.
상기 제1, 제2 가압 리브(410,420)는, 이들 사이에 개재된 보호회로모듈(300)과 전극 탭(215)이 서로에 대해 밀착되도록 서로 마주하는 방향의 가압력을 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1, 제2 가압 리브(410,420)에 의한 가압력은, 상기 제1, 제2 가압 리브(410,420) 사이로 끼워지는 보호회로모듈(300)과 전극 탭(215)의 억지 끼워 맞춤에 의해 이루어질 수 있다. 예를 들어, 일차적으로 배터리 셀(200)의 테라스(T)로부터 연장되는 전극 탭(215)을 절곡시켜 제1, 제2 가압 리브(410,420) 사이에 끼운 후, 이렇게 전극 탭(215)이 끼워진 제1, 제2 가압 리브(410,420) 사이로 보호회로모듈(300)을 끼워 조립할 수 있다. 이때, 상기 보호회로모듈(300)이 제1, 제2 가압 리브(410,420) 사이에서 억지 끼워 맞춤으로 끼워지면서 보호회로모듈(300)과 전극 탭(215)이 서로에 대해 밀착될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시형태에서는 보호회로모듈(300)과 전극 탭(215)의 위치 고정을 위한 별도의 용접 지그(미도시)에 의존하지 않고, 제1, 제2 가압 리브(410,420) 사이에서 서로에 대해 밀착된 보호회로모듈(300) 및 전극 탭(215)에 대해, 단순히 레이저 조사를 가하는 방식으로 레이저 용접을 수행하므로, 제1, 제2 가압 리브(410,420)에 의한 보호회로모듈(300)과 전극 탭(215) 간의 밀착은, 레이저 용접을 통하여 이들 간의 적정의 결합력을 확보하기 위한 전제조건이 될 수 있다. 만일 제1, 제2 가압 리브(410,420) 사이에서 보호회로모듈(300)과 전극 탭(215)이 서로에 대해 밀착되지 않고 들뜬 상태로 배치된다면, 더 이상의 가압 없이 레이저 조사만으로는, 보호회로모듈(300)과 전극 탭(215) 간에 적정의 결합력이 확보될 수 없기 때문이다.
도 4에서는 배터리 셀(200)의 테라스(T)로부터 연장되는 전극 탭(215)이 직접 제2 가압 리브(420)를 애워싸면서 제2 가입 리드(420)의 상면으로 연장되어, 보호회로모듈(300)과 결합을 형성하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 이해의 편의를 위한 것이며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시형태에서는, 상기 전극 탭(215)에 연결된 또 다른 부품인 리드(미도시)를 개재하여 보호회로모듈(300)과 결합을 형성할 수 있으며, 상기 전극 탭(215)에 연결된 리드(미도시)가 제2 가압 리브(420)의 상면으로 연장되어 보호회로모듈(300)과 결합을 형성할 수 있다. 이런 점에서 본 명세서를 통하여 전극 탭(215)이란, 배터리 셀(200)의 테라스(T)로부터 연장되는 하나의 단일 부품만을 의미하지 않고, 상기 전극 탭(215)과 전기적으로 연결된 여하의 구성, 예를 들어, 상기 전극 탭(215)이 PTC와 같은 안전 소자(미도시)를 개재하여 리드(미도시)와 연결되어 있다면, 상기 전극 탭(215)은, 전극 탭(215)과 전기적으로 연결되어 있는 또 다른 부품인 리드(미도시)도 포함하는 포괄적인 의미로 이해될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1, 제2 가압 리브(410,420)는, 셀 수용부(C)와 마주하는 프레임 본체(101)의 전방 격벽(WF)을 따라 서로로부터 이격된 다수로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1, 제2 가압 리브(410,420)는 서로 마주하는 프레임(100)의 상방 위치 및 하방 위치에서 쌍으로 형성될 수 있고, 제1, 제2 가압 리브(410,420)의 쌍은, 각각의 전극 탭(215)에 대응되도록 다수로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 프레임(100)의 셀 수용부(C) 각각에는 제1, 제2 전극 탭(210,220)이 연장되는 하나의 배터리 셀(200)이 수용될 수 있고, 각각의 셀 수용부(C)에 대응하여, 2 쌍의 제1, 제2 가압 리브(410,420)가 형성될 수 있다. 또한, 다수의 셀 수용부(C)가 마련된 프레임(100)에 있어, 각각의 셀 수용부(C) 당 2 쌍의 제1, 제2 가압 리브(410,420)가 할당되도록 다수의 제1, 제2 가압 리브(410,420)가 형성될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1, 제2 가압 리브(410,420)는 서로 마주하는 상방 위치 및 하방 위치에서 쌍을 이루어 마련되며, 프레임 본체(101)의 전방 격벽(WF)을 따라 다수 쌍의 제1, 제2 가압 리브(410,420)가 서로로부터 이격되어 배열될 수 있다.
도 1을 참조하면, 프레임(100)의 셀 수용부(C)에 수용된 배터리 셀(200)의 상부 및 하부에는 상부 커버(600) 및 하부 커버(700)가 배치될 수 있다. 상기 상부 커버(600) 및 하부 커버(700)는 프레임(100)에 지지된 배터리 셀(200) 및 보호회로모듈(300)을 외부 환경으로부터 보호 및 절연시키는 역할을 할 수 있다. 상기 상부 커버(600) 및 하부 커버(700)는, 배터리 셀(200) 및 보호회로모듈(300)을 수용한 프레임(100)을 사이에 개재하고 서로 마주하는 방향으로 결합될 수 있으며, 상부 커버(600) 및 하부 커버(700)의 테두리에는 서로 간의 결합을 위한 결합부(미도시)가 형성될 수 있다.
도 5에는, 도 1에 도시된 보호회로모듈 커버를 설명하기 위한 사시도가 도시되어 있다. 도 6에는 도 5의 VI-VI 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다. 도 7에는 도 5의 VII-VII 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다.
도 5를 참조하면, 상기 보호회로모듈(300)은, 상기 제1, 제2 가압 리브(410,420) 사이에 조립되어 프레임(100)의 전방 측에 위치 고정될 수 있다. 그리고, 상기 프레임(100)의 전방 측에는 상기 보호회로모듈(300)을 수용하도록 보호회로모듈 커버(500)가 결합될 수 있다. 상기 보호회로모듈 커버(500)는, 보호회로모듈(300)을 수용하면서 프레임(100)의 제1 가압 리브(410)와 결합을 형성함으로써, 외부 환경으로부터 보호회로모듈(300)을 보호하며, 전기적으로 보호회로모듈(300)을 절연시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 보호회로모듈(300)은, 회로기판(301)과, 상기 회로기판(301) 상에 장착된 다수의 전기 소자(미도시)들을 포함할 수 있다. 상기 회로기판(301)은, 전체 보호회로모듈(300)의 골격을 형성할 수 있으며, 상기 보호회로모듈(300)의 형상은 대체로 회로기판(301)의 육면체 형상으로 이해될 수 있다.
상기 보호회로모듈 커버(500)는, 보호회로모듈(300)의 동작이 외부 환경으로부터 방해 받지 않도록 보호회로모듈(300)의 5면, 즉 보호회로모듈(300)의 상면, 하면, 전면, 좌우 측면을 덮어줄 수 있다. 예를 들어, 프레임 본체(101)와 마주하는 보호회로모듈(300)의 배면을 제외하고, 보호회로모듈(300)의 다른 5면을 둘러싸도록 형성됨으로써, 보호회로모듈(300)을 외부 환경으로부터 보호하고 절연시킬 수 있다.
상기 프레임 본체(301)와 마주하는 보호회로모듈(300)의 배면은, 프레임 본체(101)의 전방 격벽(WF)을 통하여 보호될 수 있으므로, 프레임 본체(101)와 마주하지 않는 보호회로모듈(300)의 나머지 5면을 덮도록 보호회로모듈 커버(500)가 마련될 수 있다.
상기 보호회로모듈 커버(500)는 보호회로모듈(300)의 서로 다른 5면을 둘러싸도록 형성될 수 있고, 이를 위해 상기 보호회로모듈 커버(500)는, 보호회로모듈(300)의 서로 다른 5면을 둘러싸도록 상면부(500U), 하면부(500B), 좌측면부(500L), 우측면부(500R), 그리고 전면부(500F)를 포함할 수 있다. 상기 보호회로모듈 커버(500)의 배면 측은, 보호회로모듈(300)의 수용을 위하여 개방된 개방부(500`)를 형성할 수 있고, 보호회로모듈 커버(500)의 개방부(500`)를 통하여 보호회로모듈(300)을 수용하면서 프레임(100)에 조립될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 보호회로모듈 커버(500)와 프레임(100) 간의 결합에 대해, 상기 보호회로모듈 커버(500)는, 프레임(100)의 제1 가압 리브(410)에 결합될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 보호회로모듈 커버(500)는 제1 가압 리브(410)에 형성된 오프닝(OP)을 통하여 프레임(100)에 결합될 수 있다.
상기 제1 가압 리브(410)에는, 보호회로모듈(300)과 전극 탭(215) 간의 결합을 위한 오프닝(OP)이 형성되어 있는데, 상기 오프닝(OP)은, 보호회로모듈(300)과 전극 탭(215) 간의 결합을 위한 결합 툴의 접근이나 레이저 조사를 허용함으로써, 이들 간의 결합이 용이하게 이루어지도록 할 수 있다. 상기 제1 가압 리브(410)의 오프닝(OP)은, 보호회로모듈(300)과 전극 탭(215) 간의 결합과 함께, 보호회로모듈 커버(500)와 프레임(100) 간의 결합을 위한 목적에 기여할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 보호회로모듈 커버(500)에는 제1 결합 돌기(510)가 형성될 수 있고, 상기 제1 결합 돌기(510)가 제1 가압 리브(410)의 오프닝(OP)에 체결됨으로써 보호회로모듈 커버(500)와 프레임(100) 간의 결합이 이루어질 수 있다. 상기 제1 결합 돌기(510)는 제1 가압 리브(410)의 오프닝(OP)과 마주하는 위치, 예를 들어, 보호회로모듈 커버(500)의 상면부(500U) 내측에 형성될 수 있다. 이와 같이, 상기 보호회로모듈 커버(500)는 상면부(500U)에 형성된 제1 결합 돌기(510)를 통하여 제1 가압 리브(410)의 오프닝(OP)에 체결될 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 보호회로모듈 커버(500)는 상기 상면부(500U)와 마주하는 하면부(500B)에 형성된 제2 결합 돌기(530)를 포함할 수 있다. 이와 같이, 보호회로모듈 커버(500)의 서로 마주하는 상면부(500U)와 하면부(500B)에 형성된 제1, 제2 결합 돌기(510,530)를 통하여 프레임(100)과의 적정의 체결력을 유지할 수 있다. 상기 제2 결합 돌기(530)는, 프레임(100)의 전방 측에 형성된 체결 리브(430)와 결합을 이룰 수 있다. 즉, 상기 제1 결합 돌기(510)는 프레임(100)의 상방 위치에 형성된 제1 가압 리브(410)와 결합을 이루고, 상기 제2 결합 돌기(530)는 프레임(100)의 하방 위치에 형성된 체결 리브(430)와 결합을 이룰 수 있다. 여기서, 프레임(100)의 상방 위치와 하방 위치란, 프레임(100)의 전방 측에서 프레임(100)의 두께 방향으로 상대적으로 상부와 하부의 위치를 의미하는 것으로, 예를 들어, 보호회로모듈 커버(500)의 상면부(500U)와 하면부(500B)의 위치에 대응될 수 있다. 상기 체결 리브(430)에는 체결 홀(430`)이 형성되어, 보호회로모듈 커버(500)의 제2 결합 돌기(530)와 결합을 형성할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 프레임(100)의 전방 측에는, 제1, 제2 가압 리브(410,420)와 함께, 체결 리브(430)가 형성될 수 있다. 상기 제1, 제2 가압 리브(410,420) 및 체결 리브(430)는 모두, 셀 수용부(C)와 마주하는 프레임 본체(101)의 전방 격벽(WF)으로부터 셀 수용부(C)의 반대 방향을 따라 나란하게 돌출될 수 있다. 이때, 상기 제1 가압 리브(410)는, 프레임(100)의 상방 위치에 형성될 수 있고, 상기 제2 가압 리브(420)와 체결 리브(430)는, 상기 제1 가압 리브(410)에 대해 상대적으로 하방 위치에 형성될 수 있다.
상기 체결 리브(430)는, 제2 가압 리브(420)와 나란하게 프레임(100)의 하방 위치에 형성될 수 있으며, 제2 가압 리브(420)의 외측에 형성될 수 있다. 여기서, 상기 체결 리브(430)가 제2 가압 리브(420)의 외측에 형성된다는 것은, 프레임 본체(101)의 전방 격벽(WF)을 따라 최외곽에 형성된 제2 가압 리브(420)의 외측에 형성된다는 것을 의미할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 가압 리브(420)는, 배터리 셀(200)로부터 연장되는 전극 탭(215)의 위치 고정을 위한 것으로, 프레임 본체(101)의 전방 격벽(WF)을 따라 전극 탭(215)과 대응되는 개소에 형성될 필요가 있다. 상기 체결 리브(430)는 상기 제2 가압 리브(420)와 전극 탭(215) 사이에 끼어들지 않도록 상기 제2 가압 리브(420)의 외측에 형성될 수 있다.
환언하면, 상기 체결 리브(430)는, 상기 제1, 제2 가압 리브(410,420)가 형성된 위치를 회피하여, 프레임 본체(101)의 전방 격벽(WF) 중 가장자리 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1, 제2 가압 리브(410,420)는, 프레임 본체(101)의 전방 격벽(WF) 중, 배터리 셀(200)의 전극 탭(215)에 대응되는 위치에 서로 마주하도록 쌍으로 마련될 수 있고, 상기 체결 리브(430)는, 제1, 제2 가압 리브(410,420)를 회피하여 프레임 본체(110)의 전방 격벽(WF) 중, 가장자리 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 체결 리브(430)는, 프레임 본체(101)의 전방 격벽(WF)을 따라 최외곽에 형성된 제1, 제2 가압 리브(410,420)의 쌍의 외측에 형성될 수 있다.
상기 체결 리브(430)는 보호회로모듈 커버(500)와의 결합을 위한 것으로, 상기 프레임 본체(101)의 가장자리에 형성되더라도, 보호회로모듈 커버(500)와의 충분한 결합력을 제공할 수 있다.
상기 제1, 제2 가압 리브(410,420)는 그 사이로 보호회로모듈(300)이 끼워 조립되도록 보호회로모듈(300)의 두께에 대응하여, 각각 서로 마주하는 상방 위치와 하방 위치에 형성될 수 있다. 상기 체결 리브(430)는, 상기 보호회로모듈(300)의 조립을 방해하지 않도록 제2 가압 리브(420)와 나란한 하방 위치에 형성될 수 있다.
상기 보호회로모듈 커버(500)의 상면부(500U) 내측과 하면부(400B) 내측에는 각각 제1, 제2 결합 돌기(510,530)가 형성되며, 상기 제1 결합 돌기(510)는 상대적으로 상방 위치의 제1 가압 리브(410)의 오프닝(OP)에 체결되며, 상기 제2 결합 돌기(530)는 상대적으로 하방 위치의 체결 리브(430)의 체결 홀(430`)에 체결될 수 있다. 이때, 체결 리브(430)는, 제2 가압 리브(420)와 나란한 하방 위치에 형성됨으로써, 제1, 제2 가압 리브(410,420) 사이에 끼워 조립되는 보호회로모듈(300)의 조립을 방해하지 않으면서도, 상대적으로 상방 위치에 형성된 제1 가압 리브(410)와의 체결력의 균형을 이루어, 보호회로모듈 커버(500)와 프레임(100) 간의 견고한 체결을 형성하도록 할 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 제1, 제2 가압 리브(410,420) 중에서, 상대적으로 상방 위치에 배치된 제1 가압 리브(410)는, 결합 방향을 따르는 가압력을 제공하므로, 상기 제1 가압 리브(410)에 의해 제공되는 가압력만으로, 보호회로모듈(300)과 전극 탭(215) 간의 충분한 밀착이 이루어질 수 있다. 이에, 상기 보호회로모듈(300)과 전극 탭(215)의 상방 위치에서 하방의 결합 방향을 향하여 상기 보호회로모듈(300)과 전극 탭(215)을 함께 가압해주는 제1 가압 리브(410)가 형성된 구조에서, 상기 결합 방향과 반대 방향의 가압을 제공하는 제2 가압 리브(420)는 생략될 수도 있다. 이하, 도 8을 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 8에는, 도 1의 변형된 실시형태에 따른 배터리 팩의 분해 사시도가 도시되어 있다. 도 9에는 도 8에 도시된 프레임과 보호회로모듈의 결합을 도시한 사시도가 도시되어 있다. 도 10에는 도 9의 X-X 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다.
도면들을 참조하면, 상기 배터리 팩은, 배터리 셀(200)과, 상기 배터리 셀(200)로부터 연장되는 전극 탭(215)과 전기적으로 연결되는 보호회로모듈(300)과, 상기 배터리 셀(200)을 수용하기 위한 셀 수용부(C)가 형성된 프레임 본체(101`)와, 상기 프레임 본체(101`)로부터 상기 셀 수용부(C)의 반대 방향으로 돌출되어 상기 전극 탭(215)과 보호회로모듈(300)을 서로 마주하는 방향으로 가압하기 위한 제1 가압 리브(410`)를 포함하는 프레임(100`)을 구비한다.
상기 배터리 셀(200)은, 전극 탭(215)이 연장되는 테라스(T)를 포함할 수 있고, 상기 테라스(T) 상부에는 보호회로모듈(300)이 수용될 수 있는 회로 수용 공간(G)이 형성될 수 있다. 상기 회로 수용 공간(G)에는 상기 보호회로모듈(300)과 함께, 보호회로모듈(300)을 위치 고정하기 위한 제1 가압 리브(410`)가 함께 수용될 수 있다.
상기 프레임(100`)에는 배터리 셀(200)을 수용하기 위한 셀 수용부(C)가 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 프레임(100`)은, 셀 수용부(C)를 둘러싸도록 테두리 형상으로 형성된 프레임 본체(101`)와, 상기 프레임 본체(101`)로부터 돌출된 제1 가압 리브(410`)를 포함할 수 있다. 상기 제1 가압 리브(410`)는 프레임 본체(101`) 중에서 셀 수용부(C)와 마주하는 전방 격벽(WF)으로부터 돌출될 수 있으며, 셀 수용부(C)의 반대 방향으로 돌출될 수 있다.
상기 제1 가압 리브(410`)는, 전극 탭(215)이 연장되는 배터리 셀(200)의 테라스(T)와 대응되는 프레임(100`)의 전방 측에 형성될 수 있고, 상기 전극 탭(215)과 보호회로모듈(300)을 서로 마주하는 방향으로 가압하여 이들을 밀착시킬 수 있다. 상기 제1 가압 리브(410`)는 전극 탭(215)과 보호회로모듈(300)을 서로 마주하는 방향으로 밀착시켜줌으로써, 전극 탭(215)과 보호회로모듈(300)의 위치 고정을 위한 별도의 용접 지그(미도시)에 의존하지 않고, 예를 들어, 제1 가압 리브(410`)에 의해 밀착된 전극 탭(215)과 보호회로모듈(300)에 대해 단순히 레이저를 조사하는 방식으로, 전극 탭(215)과 보호회로모듈(300) 간의 결합을 형성할 수 있다.
도 10을 참조하면, 상기 제1 가압 리브(410`)는, 상기 전극 탭(215)과 보호회로모듈(300)의 상방 위치에 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1 가압 리브(410`)는, 상기 프레임(100`)의 두께 방향을 따라 상기 전극 탭(215)과 보호회로모듈(300)의 상방 위치에 형성될 수 있고, 상기 전극 탭(215)과 보호회로모듈(300)을 하방으로 가압함으로써, 이들 전극 탭(215)과 보호회로모듈(300)을 서로 마주하는 방향으로 밀착시킬 수 있다.
도 10을 참조하면, 상기 제1 가압 리브(410`)의 형성 위치에 대해, 상기 전극 탭(215)이 연장되는 테라스(T) 상부에는 보호회로모듈(300)이 안착될 수 있고, 상기 보호회로모듈(300)의 상부에는 제1 가압 리브(410`)가 배치될 수 있다. 이때, 상기 전극 탭(215)은 배터리 셀(200)의 테라스(T)로부터 연장되어, 테라스(T) 상부에 배치된 보호회로모듈(300)과 겹쳐지게 배치될 수 있고, 서로 겹쳐지게 배치된 전극 탭(215) 및 보호회로모듈(300)은, 보호회로모듈(300)의 상부에 배치된 제1 가압 리브(410`)에 의해 하방으로 가압될 수 있다.
상기 프레임(100`)의 조립에 관하여, 전극 탭(215)이 연장되는 배터리 셀(100`)의 테라스(T) 상으로 보호회로모듈(300)을 안착시키고, 상기 보호회로모듈(300) 상으로 제1 가압 리브(410`)가 놓여지도록 프레임(100`)이 조립될 수 있다. 이때, 테라스(T) 상에 안착된 보호회로모듈(300) 위로 프레임(100`)을 조립하면서, 상기 프레임(100`)의 셀 수용부(C)로는 배터리 셀(200)이 끼워지고, 상기 보호회로모듈(300) 상으로는 제1 가압 리브(410`)가 놓여지도록 상기 프레임(100`)이 조립될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 가압 리브(410`)가 전극 탭(215) 및 보호회로모듈(300)의 상부 위치에서, 하방을 향하여 전극 탭(215) 및 보호회로모듈(300)을 함께 가압해줌으로써, 전극 탭(215) 및 보호회로모듈(300)이 서로 마주하는 방향으로 가압될 수 있다.
도 10에서는, 배터리 셀(200)의 테라스(T)로부터 연장되는 전극 탭(215)이 상방으로 휘어지면서 보호회로모듈(300)과 전기적으로 연결되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 다른 실시형태에서는, 상기 전극 탭(215)이 배터리 셀(200)의 테라스(T)로부터 직선적으로 연장되면서 전극 탭(215) 상방의 보호회로모듈(300)과 겹쳐지며 전기적으로 연결될 수도 있다.
도 10에서는 배터리 셀(200)의 테라스(T)로부터 연장되는 전극 탭(215)이 직접 보호회로모듈(300)과 결합을 형성하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 이해의 편의를 위한 것이며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시형태에서는, 상기 전극 탭(215)에 연결된 또 다른 부품인 리드(미도시)를 개재하여 보호회로모듈(300)과 결합을 형성할 수 있으며, 상기 전극 탭(215)에 연결된 리드(미도시)가 보호회로모듈(300)과 결합을 형성할 수 있다. 이런 점에서 본 명세서를 통하여 전극 탭(215)이란, 배터리 셀(200)의 테라스(T)로부터 연장되는 하나의 단일 부품만을 의미하지 않고, 상기 전극 탭(215)과 전기적으로 연결된 여하의 구성, 예를 들어, 상기 전극 탭(215)이 PTC와 같은 안전 소자(미도시)를 개재하여 리드(미도시)와 연결되어 있다면, 상기 전극 탭(215)은, 전극 탭(215)과 전기적으로 연결되어 있는 또 다른 부품인 리드(미도시)도 포함하는 포괄적인 의미로 이해될 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 제1 가압 리브(410`)에는 전극 탭(215)과 보호회로모듈(300) 간의 결합을 형성하기 위한 오프닝(OP)이 형성되어 있으며, 상기 제1 가압 리브(410`)는 상기 오프닝(OP)을 둘러싸는 테두리 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제1 가압 리브(410`)는, 상기 보호회로모듈(300)과 전극 탭(215)을 서로 마주하는 방향으로 가압하기 위한 것으로, 상기 제1 가압 리브(410`)의 오프닝(OP)을 통하여 서로 겹쳐지게 배치된 보호회로모듈(300)과 전극 탭(215)에 대해 용접 전극(미도시)과 같은 결합 툴의 접근이나, 레이저 용접과 같은 비접촉식 결합에서 레이저의 조사를 허용함으로써, 보호회로모듈(300)과 전극 탭(215)이 용이하게 결합을 형성할 수 있다.
상기 제1 가압 리브(410`)는, 셀 수용부(C)와 마주하는 프레임 본체(101`)의 전방 격벽(WF)을 따라 서로로부터 이격된 다수로 형성될 수 있다. 상기 프레임(100`)의 셀 수용부(C) 각각에는 제1, 제2 전극 탭(210,220)이 연장되는 하나의 배터리 셀(200)이 수용될 수 있고, 각각의 셀 수용부(C)에 대응하여 제1 가압 리브(410`)의 쌍이 형성될 수 있다. 다수의 셀 수용부(C)가 마련된 프레임(100`)에 있어, 각각의 셀 수용부(C) 당 1 쌍의 제1 가압 리브(410`)가 할당되도록 다수의 제1 가압 리브(410`)가 형성될 수 있다.
도 11에는, 도 8에 도시된 보호회로모듈 커버를 설명하기 위한 사시도가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 상기 보호회로모듈(300)은 제1 가압 리브(410`)에 의해 전극 탭(215)과 밀착된 상태로 프레임(100`)의 전방 측에 위치될 수 있고, 상기 프레임(100`)의 전방 측에는 상기 보호회로모듈(300)을 수용하도록 보호회로모듈 커버(500)가 조립될 수 있다.
상기 보호회로모듈 커버(500)는, 보호회로모듈(300)의 서로 다른 5면을 둘러싸도록, 상면부(500U), 하면부(500B), 좌측면부(500L), 우측면부(500R) 그리고 전면부(500F)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 보호회로모듈 커버(500)의 상면부(500U) 및 하면부(500B)에는 제1, 제2 결합 돌기(510,530)가 형성될 수 있고, 상기 제1, 제2 결합 돌기(510,530)는 각각 제1 가압 리브(410`)의 오프닝(OP)과 체결 리브(430)의 체결 홀(430`)에 결합될 수 있다. 상기 제1 가압 리브(410`)의 오프닝(OP)은, 전극 탭(215)과 보호회로모듈(300) 간의 결합과 함께, 보호회로모듈 커버(500)와 프레임(100`) 간의 결합을 위한 목적에 기여할 수 있다. 상기 제1 가압 리브(410`) 및 체결 리브(430)는, 셀 수용부(C)와 마주하는 프레임 본체(101`)의 전방 격벽(WF)으로부터 셀 수용부(C)와 반대 방향을 향하여 나란하게 연장될 수 있다.
상기 체결 리브(430)는, 제1 가압 리브(410`)의 외측에 형성될 수 있다. 상기 제1 가압 리브(410`)는, 배터리 셀(200)로부터 연장되는 전극 탭(215)의 위치 고정을 위한 것으로, 프레임 본체(101`)의 전방 격벽(WF)을 따라 전극 탭(215)과 대응되는 개소에 형성되고, 상기 체결 리브(430)는, 상기 제1 가압 리브(410`)와 전극 탭(215) 사이에 끼어들지 않도록 상기 제1 가압 리브(410`)의 외측, 그러니까 프레임 본체(101`)의 전방 격벽(WF)을 따라 가장자리 위치에 형성될 수 있다.
상기 체결 리브(430)는, 프레임(100`)의 두께 방향(상하 방향)을 따라 상대적으로 하방 위치에 형성될 수 있다. 상기 체결 리브(430)는, 상방 위치에 형성된 제1 가압 리브(410`)와 함께, 균형적인 체결력을 형성하도록 상대적으로 하방 위치에 형성될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은, 충전 및 방전이 가능한 에너지원으로서의 배터리 팩 및 배터리 팩을 구동 전원으로 사용하는 다양한 기기에 적용될 수 있다.

Claims (18)

  1. 배터리 셀;
    상기 배터리 셀로부터 연장되는 전극 탭과 전기적으로 연결되는 보호회로모듈; 및
    상기 배터리 셀을 수용하기 위한 셀 수용부가 형성된 프레임 본체와, 상기 프레임 본체로부터 상기 셀 수용부의 반대 방향으로 돌출되어 상기 전극 탭과 상기 보호회로모듈을 서로 마주하는 방향으로 가압하기 위한 제1 가압 리브를 포함하는 프레임을 구비하는 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가압 리브에는 상기 전극 탭과 보호회로모듈 간의 결합을 형성하기 위한 오프닝이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 가압 리브는, 상기 오프닝을 둘러싸는 테두리 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 셀의 테라스 상부에는 상기 보호회로모듈 및 제1 가압 리브를 수용하기 위한 회로 수용 공간이 형성되며,
    상기 테라스로부터 연장되는 전극 탭과 상기 테라스 상부의 보호회로모듈은 서로 겹쳐지게 배치되고,
    상기 제1 가압 리브는 서로 겹쳐지게 배치된 전극 탭과 보호회로모듈을 하방으로 가압하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 가압 리브는, 상기 전극 탭과 보호회로모듈의 상방 위치에서 하방을 향하여 상기 전극 탭과 보호회로모듈을 가압하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 프레임은, 상기 제1 가압 리브와 마주하는 위치에 형성되며, 제1 가압 리브와의 사이에 상기 전극 탭 및 보호회로모듈을 개재하여, 상기 전극 탭 및 보호회로모듈을 서로 마주하는 방향으로 가압하기 위한 제2 가압 리브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1, 제2 가압 리브는, 상기 프레임의 두께 방향을 따라 서로 마주하도록 형성되되,
    상기 제1 가압 리브는 상대적으로 보호회로모듈에 가까운 상방 위치에 형성되고,
    상기 제2 가압 리브는 상대적으로 전극 탭에 가까운 하방 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 배터리 셀의 테라스 상부에는 상기 보호회로모듈과, 상기 보호회로모듈을 사이에 두고 배치된 제1, 제2 가압 리브를 수용하기 위한 회로 수용 공간이 형성되며,
    상기 테라스로부터 연장되는 전극 탭은, 상기 제2 가압 리브를 애워싸면서 상기 제2 가압 리브의 하면으로부터 제2 가압 리브의 상면으로 연장되고, 제2 가압 리브의 상면에서 상기 보호회로모듈과 겹쳐지는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1 가압 리브는, 상기 전극 탭과 보호회로모듈 간의 결합을 형성하기 위한 오프닝을 둘러싸는 테두리 형상으로 형성되고,
    상기 제2 가압 리브는 오프닝을 포함하지 않는 솔리드 판 상으로 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제1, 제2 가압 리브는, 상기 프레임 본체로부터 상기 셀 수용부와 반대 방향을 향하여 나란하게 돌출되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 전극 탭은, 각 배터리 셀로부터 연장되는 서로 다른 극성의 제1, 제2 전극 탭을 포함하고,
    상기 제1, 제2 가압 리브는, 각 셀 수용부 마다 두 개의 쌍이 대응되도록 형성된 것을 특징으로 배터리 팩.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1, 제2 가압 리브는 상기 셀 수용부와 마주하는 프레임 본체의 격벽을 따라 서로로부터 이격된 다수의 쌍으로 마련되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  13. 제6항에 있어서,
    상기 보호회로모듈을 수용하도록 상기 프레임에 결합되는 보호회로모듈 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 보호회로모듈 커버는 상기 제1 가압 리브의 오프닝에 체결되는 제1 결합 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1, 제2 가압 리브와 나란하게 상기 프레임 본체로부터 돌출된 체결 리브를 더 포함하고,
    상기 보호회로모듈 커버는, 상기 체결 리브에 체결되는 제2 결합 돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 보호회로모듈 커버는, 상기 보호회로모듈을 수용하기 위한 개방부 및 상기 보호회로모듈의 서로 다른 5개의 면을 커버하기 위한 상면부, 하면부, 좌측면부, 우측면부 및 전면부를 포함하며,
    상기 제1, 제2 결합 돌기는, 각각 상면부와 하면부에 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제1 가압 리브 및 제2 가압 리브는, 각각 상대적으로 보호회로모듈에 가까운 상방 위치 및 상대적으로 전극 탭에 가까운 하방 위치에 형성되며,
    상기 체결 리브는 상기 제2 가압 리브와 나란하게 하방 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 체결 리브는, 상기 셀 수용부와 마주하는 프레임 본체의 격벽을 따라 최외곽에 형성된 제2 가압 리브의 외측에 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102514123B1 (ko) * 2018-04-19 2023-03-23 주식회사 엘지에너지솔루션 용접을 용이하게 할 수 있는 버스바 프레임 구조를 구비하는 단위 모듈 및 이를 포함하는 배터리 모듈
KR102328730B1 (ko) * 2018-04-20 2021-11-17 주식회사 엘지에너지솔루션 직/병렬 연결을 용이하게 하는 구조를 갖는 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR102679977B1 (ko) * 2020-02-27 2024-07-02 삼성에스디아이 주식회사 배터리 셀 조립체
KR20220029022A (ko) * 2020-09-01 2022-03-08 삼성전자주식회사 배터리 및 그를 포함하는 전자 장치
WO2023243774A1 (ko) * 2022-06-14 2023-12-21 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 셀, 배터리 모듈, 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
KR20240100674A (ko) 2022-12-23 2024-07-02 주식회사 엘지에너지솔루션 내충격성이 우수한 배터리 팩
KR20240126169A (ko) 2023-02-13 2024-08-20 주식회사 엘지에너지솔루션 내충격성이 우수한 배터리 팩
KR20240130250A (ko) 2023-02-22 2024-08-29 주식회사 엘지에너지솔루션 내충격성이 우수한 배터리 팩

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050003443A (ko) * 2002-05-14 2005-01-10 히다치 막셀 가부시키가이샤 박형 전지 및 그의 제조방법
KR20100041689A (ko) * 2008-10-14 2010-04-22 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 조립체, 배터리 팩 및 그 제조 방법
KR20110005581A (ko) * 2009-07-10 2011-01-18 삼성에스디아이 주식회사 폴리머 전지팩
KR20120136379A (ko) * 2010-03-01 2012-12-18 애플 인크. 일체형 프레임 배터리 전지
KR20140096197A (ko) * 2013-01-10 2014-08-05 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100805127B1 (ko) * 2001-05-17 2008-02-21 삼성전자주식회사 램프 와이어 고정홈을 갖는 액정표시장치
KR101108445B1 (ko) * 2007-07-04 2012-01-31 주식회사 엘지화학 이차전지의 기계적 접속방법 및 이를 위한 접속부재
KR101293943B1 (ko) * 2009-12-22 2013-08-07 주식회사 엘지화학 강성이 향상된 전지팩
KR101270593B1 (ko) * 2010-07-16 2013-06-03 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 팩 케이스
JP6025335B2 (ja) * 2012-01-27 2016-11-16 矢崎総業株式会社 電線接続構造及び電線接続方法
KR102016754B1 (ko) * 2013-02-05 2019-10-21 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR102284485B1 (ko) * 2014-09-29 2021-08-02 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050003443A (ko) * 2002-05-14 2005-01-10 히다치 막셀 가부시키가이샤 박형 전지 및 그의 제조방법
KR20100041689A (ko) * 2008-10-14 2010-04-22 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 조립체, 배터리 팩 및 그 제조 방법
KR20110005581A (ko) * 2009-07-10 2011-01-18 삼성에스디아이 주식회사 폴리머 전지팩
KR20120136379A (ko) * 2010-03-01 2012-12-18 애플 인크. 일체형 프레임 배터리 전지
KR20140096197A (ko) * 2013-01-10 2014-08-05 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩

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