WO2023003307A1 - 셀 조립체 - Google Patents

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WO2023003307A1
WO2023003307A1 PCT/KR2022/010473 KR2022010473W WO2023003307A1 WO 2023003307 A1 WO2023003307 A1 WO 2023003307A1 KR 2022010473 W KR2022010473 W KR 2022010473W WO 2023003307 A1 WO2023003307 A1 WO 2023003307A1
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cell assembly
printed circuit
circuit board
cell
cover
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PCT/KR2022/010473
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전지혜
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Definitions

  • the present invention relates to a cell assembly, and more particularly, to a cell assembly capable of safely protecting element members therein.
  • a cell assembly has a detachable structure that can be freely attached to and separated from an external device or has a built-in structure embedded in an external device, depending on the type of external device.
  • a cell assembly having a detachable structure is mainly used for external devices such as a laptop computer
  • a cell assembly having a built-in structure is mainly used for external devices such as a smart phone or a smart pad.
  • a device such as a protection circuit module (PCM) may be provided in the cell assembly.
  • PCM protection circuit module
  • the device since the durability of the device is low, the device may be easily damaged or damaged when the cell assembly is dropped or an external impact is applied to the cell assembly. Therefore, a problem in which the battery does not operate normally may occur because the device does not properly control the battery.
  • Patent Document 1 An example of such prior art is presented in Patent Document 1 below.
  • Patent Document 1 KR 10-1650030 B
  • the present invention provides a cell assembly capable of reducing impact applied to internal element members.
  • the present invention provides a cell assembly capable of improving durability by protecting internal element members.
  • the present invention is composed of a first side frame and a lower frame case to form a receiving space on the upper side of the lower frame; a battery cell accommodated in the accommodating space; a cover composed of a second side frame and an upper frame, the second side frame coupled to the first side frame, and installed on the case to form an installation space between the lower part of the upper frame and the upper part of the battery cell; and an element member disposed in the installation space and spaced apart from the upper frame in the vertical direction.
  • the element member is disposed closer to the battery cell than the upper frame to form a predetermined separation distance between the upper frame and the elements included in the element member.
  • the element member may include a board installed on the battery cell; and elements spaced apart from the upper frame in the vertical direction and installed on the board so as to form a space capable of absorbing impact.
  • a predetermined separation distance formed between the upper frame and the element is 0.3 mm or more and 0.7 mm or less.
  • At least a portion of the support member can be stretched and contracted in a vertical direction so as to absorb an impact.
  • the support member forms a path through which heat is transferred from the element member to the cover.
  • the board includes a printed circuit board, and the device includes a capacitor and a thermistor.
  • the board is a printed circuit board
  • a hole is provided in the center
  • the upper end of the metal plate installed on the printed circuit board is caught on the upper surface of the printed circuit board
  • the lower end is It is configured to be exposed to the lower surface of the printed circuit board through a hole
  • the unit cell is located under the printed circuit board and has a welding portion welded to at least a portion of the metal plate exposed through the hole.
  • the metal plate is in direct contact with the inside of the hole of the printed circuit board, and the upper end of the metal plate is spaced apart from the upper edge of the printed circuit board by a predetermined distance.
  • the present invention it is possible to reduce the impact applied to the element member inside the cell assembly by an external force.
  • the life of the cell assembly can be extended and maintenance can be facilitated.
  • FIG. 1 is a view showing the structure of a cell assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing a structure in which an element according to an embodiment of the present invention is spaced apart from a cover.
  • FIG 3 is a view showing a structure in which a support member according to an embodiment of the present invention is installed between a cover and a board.
  • FIG. 4 is a view showing a structure in which a support member is installed between a cover and a board according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing a structure in which a support member is formed together with a cover according to the present invention.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram showing a conventional cylindrical cell assembly.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating an exemplary cylindrical cell assembly according to the present invention.
  • FIG. 1 is a view showing the structure of a cell assembly according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a view showing a structure in which an element is spaced apart from a cover according to an embodiment of the present invention.
  • a cell assembly according to an embodiment of the present invention is a device that provides power to an electronic device.
  • a cell assembly 100 includes a case 110 , a battery cell 120 , a cover 130 , and a device member 140 .
  • the case 110 is composed of a first side frame 111 and a lower frame 112 .
  • the first side frame 111 forms the circumference of the outer side of the case 110
  • the lower frame 112 is connected to the lower portion of the first side frame 111 to form the lower portion of the outer shape of the case 110.
  • an accommodation space may be formed on the upper side of the lower frame 112 . That is, the space surrounded by the lower frame 112 and the first side frame may be an accommodation space.
  • the case may be manufactured in the form of a pouch, an accommodation space may be formed therein, and a first opening may be formed by opening an upper surface thereof.
  • the shape and structure of the case 110 is not limited thereto and may vary.
  • the battery cell 120 is accommodated in an accommodation space inside the case 110 .
  • the battery cell 120 may be formed in a rectangular plate shape along the shape of the accommodation space, and the volume of the battery cell 120 may be less than or equal to the volume of the accommodation space. Accordingly, the battery cell 120 may be inserted into the receiving space through the first opening.
  • the battery cell 120 has a structure in which a cathode electrode and a cathode electrode are stacked with a separator interposed therebetween, and a lead portion including a cathode lead and a cathode lead is formed.
  • the shape and structure of the battery cell 120 are not limited thereto and may vary.
  • the cover 130 is composed of a second side frame 131 and an upper frame 132 .
  • the second side frame 131 forms a side circumference of the outer shape of the cover 130
  • the upper frame 131 is connected to the upper portion of the second side frame 131 to form an upper portion of the outer shape of the cover 130.
  • an installation space may be formed between the lower part of the upper frame 132 and the upper part of the battery cell 120 . That is, the space surrounded by the lower part of the upper frame 132, the upper part of the battery cell 120, and the second side frame 131 may be the installation space. Accordingly, the lower surface of the cover 130 may be opened to form a second opening.
  • the cover 130 may be detachably installed on the case 110 . That is, the lower part of the second side frame 131 and the upper part of the first side frame 111 are coupled so that the inside of the cover 130 and the case 110 may be sealed. Since the first opening is formed on the upper surface of the case 110 and the second opening is formed on the lower surface of the cover 130, the accommodation space and the installation space S may communicate with each other through the openings.
  • the shape and structure of the cover 130 is not limited thereto and may vary.
  • the element member 140 is disposed in the installation space S inside the cover 130 .
  • the element member 140 may be a protection circuit module (PCM), and a lead portion of the battery cell 120 may be electrically connected to it.
  • PCM protection circuit module
  • the device member 140 can detect an abnormal state of the battery cell 120, such as overcharging or overcurrent, and when the abnormal state of the battery cell 120 is detected, the battery cell 120 is controlled to charge the battery cell 120. ) can suppress or prevent heat generation or explosion.
  • the element member 140 is spaced apart from the upper frame 132 of the cover 130 in the vertical direction in the installation space (S). Accordingly, the element member 140 is disposed closer to the battery cell 120 than the upper frame 132, so that a predetermined separation distance is maintained between the element 142 provided in the element member 140 and the upper frame 132. can form Therefore, when an external force is applied to the cover 130, it is possible to prevent a direct impact from being applied to the element 142, and thus damage to the element 142 can be suppressed or prevented.
  • the element member 140 includes a board 141 and an element 142 .
  • the board 141 may be installed on the battery cell 120 .
  • the board 141 may be a printed circuit board (PCB). Accordingly, the lead portion of the battery cell 120 and the element 142 may be mounted on the board 141 .
  • An external input/output terminal (not shown) may be bonded to the board 141 to be electrically connected to an external electronic device that supplies power to the battery cell 120 or receives power from the battery cell 120 .
  • the structure of the board 141 is not limited thereto and may vary.
  • the device 142 may be mounted on the board 141 .
  • the element 142 may be configured as a safety element made of an active element or a protection element in which direct circuits are formed, and overheating and explosion of the battery cell 120 caused by overcharging, overdischarging, or overcurrent can be prevented.
  • the element 142 may include a capacitor 142a and a thermistor 142b.
  • the element 142 is disposed to face the upper frame 132, and may be spaced apart from the upper frame 132 in the vertical direction. Accordingly, a space capable of absorbing an impact applied to the element 142 may be formed by the distance between the element 142 and the upper frame 132 . Accordingly, the element 142 may be protected by preventing an external force applied to the cover 130 from being directly transferred to the element 142 .
  • the cover 130 when the cell assembly 100 falls and the cover 130 collides with the floor, the cover 130 is crushed by the distance between the element 142 and the wall of the cover 130 to absorb the impact. can do. Therefore, it is possible to minimize the impact generated when the cell assembly 100 is dropped to the device 142 . Accordingly, by stably protecting the element 142 , damage to the element 142 may be suppressed or prevented.
  • the upper frame 132 and the element 142 may be 0.3 mm or more to 0.7 mm or less. If the vertical separation distance (B) between the upper frame 132 and the element 142 is less than 0.3 mm, since a sufficient space to absorb the impact applied to the element 142 is not formed, the element from external force (142) may not be safely protected.
  • the vertical separation distance B between the upper frame 132 and the device 142 exceeds 0.7 m, the size of the cover 130 becomes too large, and space utilization of the cell assembly 100 may deteriorate. Therefore, it is possible to set a distance B between the upper frame 132 and the device 142 in the separation direction so as to stably protect the device 142 and prevent the space utilization of the cell assembly 100 from deteriorating. .
  • the distance apart from the upper frame 132 may be set differently according to the elements 142 .
  • the vertical length of the thermistor 142b may be longer than the vertical length of the capacitor 142a. That is, the vertical separation distance between the upper frame 132 and the thermistor 142b may be shorter than the vertical separation distance between the upper frame 132 and the capacitor 142a. Therefore, when the cover 130 is shocked and crushed, the upper frame 132 collides with the thermistor 142b having strong durability, and the thermistor 142b causes the upper frame 132 to reach the position of the capacitor 142a. The capacitor 142a may not collide with the upper frame 132 because it is not crushed. Thus, it is possible to more safely protect elements with weak durability.
  • a method of setting the lengths of the elements 142 in one direction is not limited thereto and may vary.
  • FIG. 3 is a view showing a structure in which a support member according to an embodiment of the present invention is installed between a cover and a board
  • FIG. 4 shows a structure in which a support member according to another embodiment of the present invention is installed between a cover and a board.
  • the cell assembly 100 may further include a support member 150 .
  • the support member 150 is disposed in the installation space S together with the element member 140 .
  • the support member 150 may extend vertically.
  • the support member 150 is longer than the element 142 in the vertical direction, and may be installed between the board 141 and the wall of the cover 130 .
  • the support member 150 may be formed in a circular bar shape. Since the support member 150 is longer than the element 142 in the vertical direction, the element 142 and the upper frame 132 move vertically by the difference in length between the support member 150 and the element 142 in the vertical direction. can be separated Therefore, the support member 150 can stably separate the upper frame 132 and the element 142. Therefore, even if an impact is applied to the cover 130, since the outer shape of the cover 130 can be stably maintained by the support member 150, transmission of the impact to the element 142 can be more effectively suppressed or prevented. there is.
  • the support member 150 may be formed in a hollow shape. Therefore, while the support member 150 separates the upper frame 132 and the element 142, the weight can be reduced. Thus, an increase in the weight of the cell assembly 100 can be minimized.
  • the formation and structure of the support member 150 is not limited thereto and may vary.
  • a plurality of support members 150 may be provided.
  • the element 142 is located in the center of the board 141, and the support members 150 are located in the outer part of the board 141 and may be disposed along the circumference of the board 141.
  • the support members 150 support different parts of the upper frame 132, so that the cover 130 can maintain its outer appearance more stably.
  • the structure in which the support members 150 are disposed is not limited thereto and may vary.
  • the support member 150 may be made of a thermally conductive material. Accordingly, the support member 150 may form a path through which heat is transferred from the device member 140 to the cover 130 . Accordingly, heat generated from the device 142 or the battery cell 120 is transferred to the board 141, and the heat transferred to the board 141 is transferred to the cover 130 through the support member 150 to be transferred to the outside. may be released. Overheating of the device 142 or the battery cell 120 by the support member 150 can be effectively suppressed or prevented.
  • heat in different regions of the element member 140 may be emitted to the outside through the different support members 150 . Accordingly, heat of the element member 140 can be uniformly discharged as a whole, and local overheating of the element 142 or the battery cell 120 can be suppressed or prevented.
  • the support member 150' may be formed in a form in which at least a portion thereof is stretchable and contractible in the vertical direction.
  • the support member 150' may be formed in the form of a spring capable of contracting vertically. Therefore, when an impact is applied to the cover 130, since the support member 150' can absorb the impact while contracting vertically in the installation space S, further suppressing or preventing the transmission of the impact to the element 142 can do.
  • the vertical length at which the support member 150 ′ is maximally contracted may be longer than the vertical length of the element 142 . Therefore, even if the support member 150' is contracted, the wall of the cover 130 can be prevented from contacting the element 142, preventing the element 142 from colliding with the wall of the cover 130 and being damaged. can do.
  • a plurality of spring-shaped support members 150' may be provided. Accordingly, since the support members 150' absorb impacts in different regions, the support members 150' can easily absorb the impact even when an impact is applied at any position of the cover 130. Accordingly, the support members 150' can more effectively suppress or prevent shock from being transmitted to the element 142.
  • the support member 150' may be formed of a material capable of being stretched and contracted instead of being formed in the form of a spring, and various combinations are possible between the embodiments.
  • the support member 150 can stably separate the upper frame 132 and the element member 140 from each other. Therefore, when the cover 130 receives an impact, the support member 150 can more effectively suppress or prevent the wall of the cover 130 from colliding with the element member 140 . Thus, by safely protecting the element member 140 inside the cell assembly 100, the life of the cell assembly 100 can be extended and maintenance can be facilitated.
  • the support member 150 of the present invention may be integrally provided with the cover 130 as shown in FIG. 5 .
  • the height of the integrally provided support member 150 from the upper frame 132 is an element protruding above the board 141 when the end extending farthest from the upper frame 132 is supported on the upper surface of the board 141 ( 142) to protect the elements from top impact.
  • the support member 150 may have a lattice structure spaced apart from the inner circumference of the second side frame 131 by a predetermined interval. In this case, the support member 150 may perform a function of reinforcing the side rigidity of the cover 130 .
  • the support member 150 of FIG. 5 does not come into contact with the upper surface of the board 141 at the end of the extension in the vertical direction from the upper frame 132 , and the side of the board 141 and It may extend into the space between the second side frames 131.
  • the height of the support member 150 is substantially the same as that of the second side frame 131, and is formed integrally with the cover 130.
  • the end of the vertical extension portion is coupled to and supported by the upper portion of the first side frame 111 together with the lower portion of the second side frame 131, or the battery cell ( 120) may be supported by the upper surface.
  • the height of the support member 150 and the length of the second side frame 131 are greater than the sum of the height of the element 142 and the thickness of the board 141 .
  • the present invention additionally, by improving the structure in which the metal plate 1200 is electrically connected to the printed circuit board (board), provides a cell assembly with supplemented rigidity, solves the disadvantage of being vulnerable to external impact, separate bending Assembly errors due to the bending process are prevented by not performing the process, and cost reduction and cost reduction are brought about by not using an insulating tape.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a conventional cylindrical cell assembly.
  • a conventional cylindrical cell assembly is composed of a unit cell 10, a metal plate 20, a printed circuit board 30, an insulating tape 40, a cap copper 50, and a foam tape 60. .
  • the metal plate 20 is attached to the upper surface, side surface and Two bending processes were performed to surround the lower surface, and an insulating tape 40 was placed between the lower surface of the metal plate 20 and the printed circuit board 30 . Thereafter, the cap cupper 50 was assembled on the printed circuit board 30, and the foam tape 60 was adhered to the cap cover 50.
  • the conventional cylindrical cell assembly has weak rigidity due to bending assembly tolerance, assembly strength, etc., and is vulnerable to external impact, and has a disadvantage in that cost increases due to the additional cost of the insulating tape 40.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram showing an exemplary cylindrical cell assembly according to the present invention.
  • the cell assembly according to the present invention includes a printed circuit board 1100, a metal plate 1200, and a unit cell 1300.
  • the printed circuit board 1100 is provided with a hole 1110 in the center.
  • the printed circuit board 1100 is a part for SMTing circuit elements.
  • the central hole 1110 is a part where the metal plate 1200 is installed (or assembled).
  • the metal plate 1200 has an upper end 1210 caught on the upper surface of the printed circuit board 1100 and a lower end exposed to the lower surface of the printed circuit board 1100 through the hole 1110. 1100) is installed.
  • the metal plate 1200 together with the printed circuit board 1100 constitutes an integrated protection circuit module (PCM).
  • PCM integrated protection circuit module
  • the unit cell 1300 is disposed below the printed circuit board 1100 and has a welding portion 1310 welded to at least a portion of the metal plate 1200 exposed through the hole 1110.
  • the cell assembly according to the present invention strengthens the fixing force between the protection circuit module (PCM) and the cell, prevents the occurrence of assembly tolerance due to the bending process of the conventional cell assembly, and does not require a separate insulating tape. Therefore, it is possible to reduce costs and secure a smaller pack overall size that meets customer needs.
  • PCM protection circuit module
  • the anode of the unit cell 1300 is located at the welded part 1310 . That is, the welding portion 1310 is a portion where the anode of the cell 1300 and the metal plate 1200 are welded.
  • the metal plate 1200 directly contacts the inside of the hole 1110 of the printed circuit board 1100 .
  • “direct contact” means that no other member is included between the metal plate 1200 and the inside of the hole 1110 .
  • the upper end 1210 of the metal plate 1200 may be separated from the upper edge of the printed circuit board 1100 by a predetermined distance. Since the metal plate 1200 does not perform a bending process of a conventional cylindrical cell assembly, it may be positioned away from the edge of the printed circuit board 1100 . On the other hand, referring to FIG. 6, since the conventional cylindrical assembly undergoes a bending process, the metal plate 20 is formed to surround the edge of the printed circuit board 30.
  • the metal plate 1200 has a welding surface welded to the printed circuit board 1100 .
  • the welding surface may be a surface directly contacting the inside of the hole 1110 .
  • the unit cell according to the present invention may be a cylindrical unit cell.
  • Components of the cylindrical unit cell are various known materials and are not particularly limited.
  • the cell assembly includes a cell cover (not shown) surrounding the exterior of the cell; and a cap cover 1400 assembled with the cell cover while covering an upper portion of the substrate.
  • a foam tape 1500 attached to the top of the cap cover 1500 may be included.
  • the foam tape 1500 implements the degree of freedom of the overall length through compression and serves to protect the cell assembly from external impact.
  • support member 1200 metal plate

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Abstract

본 발명은 내부에 수용공간을 형성하는 케이스; 상기 수용공간에 수용되는 배터리 셀; 내부에 설치공간을 형성하고, 상기 케이스 상에 설치되는 커버; 및 상기 설치공간에 위치하고, 상기 설치공간을 형성하는 커버의 벽체와 이격되오 보드상에 설치되는 소자부재;를 포함하고, 내부의 소자부재를 안전하게 보호할 수 있다. 또한, 상기 소자부재의 높이보다 높게 형성되는 지지부재를 구비하여 소자부재를 외부 충격으로부터 보호하며, 중앙에 홀을 마련한 보드를 적용함으로써, 메탈플레이트가 상기 홀을 통해 하면으로 노출되어 전지 셀에 접속되도록 하는 전지셀 조립체를 제공한다.

Description

셀 조립체
본 발명은 셀 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부의 소자부재를 안전하게 보호할 수 있는 셀 조립체에 관한 것이다.
일반적으로 셀 조립체는 외부기기의 종류에 따라, 외부기기에 장착과 분리가 자유로운 탈착식 구조를 가지거나, 외부기기에 매립되는 내장형 구조를 가진다. 예를 들어, 노트북 등의 외부기기에는 탈착식 구조의 셀 조립체가 주로 사용되고, 스마트폰이나 스마트패드 등의 외부기기에는 내장형 구조의 셀 조립체가 주로 사용된다.
이때, 셀 조립체에 구비되는 배터리는 과충전이나 과전류 등에 의해 발열이나 폭발 등의 위험성이 있다. 따라서, 배터리의 비정상적인 상태를 제어하기 위해, 셀 조립체에는 보호회로 모듈(PCM: Protection Circuit Module) 등의 소자가 구비될 수 있다.
그러나 소자의 내구성이 약하기 때문에, 셀 조립체가 낙하하거나 셀 조립체에 외부 충격이 가해지는 경우 소자가 쉽게 파손되거나 손상될 수 있다. 따라서, 소자가 배터리를 제대로 제어하지 못하여 배터리가 정상적으로 작동하지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
이러한 종래기술의 일례가 아래 특허문헌 1에 제시되어 있다.
(특허문헌 1) KR 10-1650030 B
본 발명은 내부의 소자부재에 가해지는 충격을 감소시킬 수 있는 셀 조립체를 제공한다.
본 발명은 내부의 소자부재를 보호하여 내구성을 향상시킬 수 있는 셀 조립체을 제공한다.
본 발명은 제1 측면프레임과 하부프레임으로 구성되어 하부프레임 상측에 수용공간을 형성하는 케이스; 상기 수용공간에 수용되는 배터리 셀; 제2 측면프레임과 상부프레임으로 구성되어 상기 제2 측면프레임이 상기 제1 측면프레임과 결합되고, 상기 케이스 상에 설치되어 상기 상부프레임의 하부와 상기 배터리 셀 상부 사이에 설치공간을 형성하는 커버; 및 상기 설치공간에 배치되며, 상기 상부프레임과 상하방향으로 이격되어 형성되는 소자부재;를 포함한다.
상기 소자부재는 상기 상부프레임보다 상기 배터리 셀에 근접하게 배치되어, 상기 상부프레임과 상기 소자부재에 구비되는 소자 사이에 소정의 이격거리를 형성한다.
상기 소자부재는, 상기 배터리 셀 상에 설치되는 보드; 및 충격을 흡수할 수 있는 공간이 형성되도록, 상기 상부프레임과 상하방향으로 이격되어 상기 보드 상에 설치되는 소자;를 포함한다.
상기 상부프레임과 상기 소자 사이에 형성되는 소정의 이격거리는, 0.3mm 이상 내지 0.7mm 이하이다.
상기 소자보다 상하방향 길이가 길게 형성되고, 상기 보드와 상기 상부프레임 사이에 설치되는 지지부재를 더 포함한다.
상기 지지부재는, 충격을 흡수할 수 있도록 적어도 일부가 상하방향으로 신장수축 가능하다.
상기 지지부재는, 상기 소자부재에서 상기 커버로 열이 전달되는 경로를 형성한다.
상기 보드는 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 소자는 캐페시터 및 써미스터를 포함한다.
또한, 본 발명의 셀 조립체에 있어서, 상기 보드는, 인쇄회로기판으로서, 중앙에 홀이 마련되며, 인쇄회로기판에 설치되는 메탈 플레이트는 그 상단이 상기 인쇄회로기판의 상면에 걸리고, 하단이 상기 홀을 통해 상기 인쇄회로기판의 하면으로 노출되도록 구성되며, 단위셀은 상기 인쇄회로기판의 하부에 위치하고, 상기 홀을 통해 노출된 메탈 플레이트의 적어도 일부 영역과 용접되는 용접부를 갖는다.
또한, 상기 메탈 플레이트는 상기 인쇄회로기판의 홀의 내측과 직접 접촉되며, 상기 메탈 플레이트의 상단은 상기 인쇄회로기판의 상면 가장 자리와 소정 거리 이격되어 형성된다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 외력에 의해 셀 조립체 내부의 소자부재에 가해지는 충격을 감소시킬 수 있다. 이에, 셀 조립체 내부의 소자부재를 안전하게 보호하여 내구성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 셀 조립체의 수명이 연장되고 유지보수가 용이해질 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 셀 조립체의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 소자가 커버와 이격되는 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 지지부재가 커버와 보드 사이에 설치되는 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 발명의 다른 실시 예에 따른 지지부재가 커버와 보드 사이에 설치되는 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는, 본 발명에 따른 커버에 지지부재가 함께 형성되는 구조를 보이는 도면이다.
도 6은, 종래의 원통형 셀 조립체를 나타내는 개념도이다.
도 7은, 본 발명에 따른 예시적인 원통형 셀 조립체를 나타내는 개념도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 발명을 상세하게 설명하기 위해 도면은 과장될 수 있고, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 셀 조립체의 구조를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 소자가 커버와 이격되는 구조를 나타내는 도면이다. 하기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 셀 조립체에 대해 설명하기로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 셀 조립체는 전자기기에 전력을 제공하는 장치이다. 도 1을 참조하면, 셀 조립체(100)는 케이스(110), 배터리 셀(120), 커버(130), 및 소자부재(140)를 포함한다.
케이스(110)는 제1 측면프레임(111)과 하부프레임(112)으로 구성된다. 제1 측면프레임(111)은 케이스(110)의 외형의 측면 둘레를 형성하고, 하부프레임(112)은 제1 측면프레임(111)의 하부에 연결되어 케이스(110) 외형의 하부를 형성한다. 이에, 하부프레임(112) 상측에 수용공간이 형성될 수 있다. 즉, 하부프레임(112)과 제1 측면프레임에 둘러싸인 공간이 수용공간이 될 수 있다. 예를 들어, 케이스는 파우치 형태로 제작되어 내부에 수용공간이 형성되고, 상부면이 개방되어 제1 개구가 형성될 수 있다. 그러나 케이스(110)의 형상과 구조는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
배터리 셀(120)은 케이스(110) 내부의 수용공간에 수용된다. 예를 들어, 배터리 셀(120)은 수용공간의 형상을 따라 사각판 형태로 형성될 수 있고, 배터리 셀(120)의 부피는 수용공간의 부피 이하일 수 있다. 따라서, 배터리 셀(120)은 제1 개구를 통해 수용공간에 삽입될 수 있다.
또한, 배터리 셀(120)은 양극전극과 음극전극이 분리막을 사이에 두고 적층되는 구조를 가지며, 음극리드와 양극리드를 포함하는 리드부가 형성되는 구성을 가진다. 그러나 배터리 셀(120)의 형상과 구조는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
커버(130)는 제2 측면프레임(131)과 상부프레임(132)으로 구성된다. 제2 측면프레임(131)은 커버(130)의 외형의 측면 둘레를 형성하고, 상부프레임(131)은 제2 측면프레임(131)의 상부에 연결되어 커버(130) 외형의 상부를 형성한다. 이에, 상부프레임(132) 하부와 배터리 셀(120) 상부 사이에 설치공간이 형성될 수 있다. 즉, 상부프레임(132) 하부, 배터리 셀(120) 상부, 및 제2 측면프레임(131)으로 둘러싸인 공간이 설치공간이 될 수 있다. 따라서, 커버(130)의 하부면이 개방되어 제2 개구가 형성될 수 있다.
또한, 커버(130)는 케이스(110) 상에 분리 가능하게 설치될 수 있다. 즉, 제2 측면프레임(131)의 하부와 제1 측면프레임(111)의 상부가 결합되어, 커버(130)와 케이스(110) 내부가 밀폐될 수 있다. 케이스(110)의 상부면에는 제1 개구가 형성되고, 커버(130)의 하부면에는 제2 개구가 형성되기 때문에, 개구들을 통해 수용공간과 설치공간(S)이 서로 연통될 수 있다. 그러나 커버(130)의 형상과 구조는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
소자부재(140)는 커버(130) 내부의 설치공간(S)에 배치된다. 예를 들어, 소자부재(140)는 보호회로 모듈(PCM:Protection Circuit Module)일 수 있고, 배터리 셀(120)의 리드부가 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 소자부재(140)는 배터리 셀(120)의 과충전이나 과전류 등의 비정상적인 상태를 감지할 수 있고, 배터리 셀(120)의 비정상적인 상태가 감지되면 배터리 셀(120)을 제어하여 배터리 셀(120)이 발열하거나 폭발하는 것을 억제하거나 방지할 수 있다.
또한, 소자부재(140)는 설치공간(S)에서 커버(130)의 상부프레임(132)과 상하방향으로 이격된다. 이에, 소자부재(140)는 상부프레임(132)보다 배터리 셀(120)에 근접하게 배치되어, 소자부재(140)에 구비되는 소자(142)와 상부프레임(132) 사이에 소정의 이격거리를 형성할 수 있다. 따라서, 커버(130)에 외력이 가해지는 경우, 소자(142)에 직접적으로 충격이 가해지는 것을 방지할 수 있기 때문에, 소자(142)가 손상되는 것을 억제하거나 방지할 수 있다. 소자부재(140)는 보드(141), 및 소자(142)를 포함한다.
보드(141)는 배터리 셀(120) 상에 설치될 수 있다. 보드(141)는 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)일 수 있다. 이에, 배터리 셀(120)의 리드부와 소자(142)가 보드(141)에 실장될 수 있다. 보드(141)에는 배터리 셀(120)로 전력을 공급하거나 배터리 셀(120)로부터 전력을 공급받는 외부의 전자기기와 전기적으로 연결되기 위한 외부 입출력 단자(미도시)가 접합될 수 있다. 그러나 보드(141)의 구조는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
소자(142)는 보드(141) 상에 실장될 수 있다. 소자(142)는 능동소자로 이루어지는 안전소자 또는 직접 회로들이 형성되는 보호소자로 구성될 수 있고, 과충전이나 과방전 또는 과전류로 인하여 발생하는 배터리 셀(120)의 과열 및 폭발을 예방할 수 있다. 예를 들어, 소자(142)는 캐페시터(Capacitor)(142a) 및 써미스터(Thermistor)(142b)를 포함할 수 있다.
또한, 소자(142)는 상부프레임(132)과 마주보게 배치되어, 상부프레임(132)과 상하방향으로 이격될 수 있다. 이에, 소자(142)와 상부프레임(132) 사이가 이격되는 거리만큼 소자(142)에 가해지는 충격을 흡수할 수 있는 공간이 형성될 수 있다. 따라서, 커버(130)에 가해지는 외력이 소자(142)에 직접적으로 전달되는 것을 방지하여 소자(142)를 보호할 수 있다.
예를 들어, 셀 조립체(100)이 낙하하여 커버(130)가 바닥과 충돌하는 경우, 소자(142)와 커버(130)의 벽체 사이가 이격되는 거리만큼 커버(130)가 찌그러지면서 충격을 흡수할 수 있다. 따라서, 셀 조립체(100)이 낙하하면서 발생하는 충격이 소자(142)에 가해지는 것을 최소화할 수 있다. 이에, 소자(142)를 안정적으로 보호하여 소자(142)가 손상되는 것을 억제하거나 방지할 수 있다.
이때, 도 2와 같이 커버(130)의 벽체와 보드(141) 사이의 일방향(또는, 상하방향) 이격거리(A)가 1.2mm 이상 내지 0.8mm 이하인 경우, 상부프레임(132)과 소자(142) 사이의 상하방향 이격거리(B)는 0.3mm 이상 내지 0.7mm 이하일 수 있다. 상부프레임(132)과 소자(142) 사이의 상하방향 이격거리(B)가 0.3mm 미만이면, 소자(142)에 가해지는 충격을 흡수할 수 있는 충분한 공간이 형성되지 못하기 때문에, 외력으로부터 소자(142)를 안전하게 보호하지 못할 수 있다. 상부프레임(132)과 소자(142) 사이의 상하방향 이격거리(B)가 0.7m를 초과하면, 커버(130)의 사이즈가 너무 커져 셀 조립체(100)의 공간활용성이 저하될 수 있다. 따라서, 소자(142)를 안정적으로 보호하면서 셀 조립체(100)의 공간활용성이 저하되는 것을 방지하도록, 상부프레임(132)과 소자(142) 사이의 이격방향 이격거리(B)를 설정할 수 있다.
한편, 소자(142)들에 따라 상부프레임(132)과 이격되는 거리를 다르게 설정할 수도 있다. 예를 들어, 써미스터(142b)가 캐페시터(142a)보다 내구성이 좋은 경우, 써미스터(142b)의 상하방향 길이를 캐페시터(142a)의 상하방향 길이보다 길게 형성할 수 있다. 즉, 상부프레임(132)과 써미스터(142b) 사이의 상하방향 이격거리를, 상부프레임(132)과 캐페시터(142a) 사이의 상하방향 이격거리보다 짧게 형성할 수 있다. 따라서, 커버(130)가 충격을 받아 찌그러지는 경우, 상부프레임(132)은 내구성이 강한 써미스터(142b)와 충돌하고, 써미스터(142b)에 의해 상부프레임(132)이 캐페시터(142a)의 위치까지 찌그러지지 않아 캐페시터(142a)는 상부프레임(132)과 충돌하지 않을 수 있다. 이에, 내구성이 약한 소자를 더 안전하게 보호할 수 있다. 그러나 소자(142)들의 일방향 길이를 설정하는 방식은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
이처럼 상부프레임(132)과 소자부재(140)를 이격시켜, 외력에 의해 셀 조립체(100) 내부의 소자부재(140)에 가해지는 충격을 감소시킬 수 있다. 따라서, 셀 조립체(100) 내부의 소자부재(140)를 안전하게 보호하여 내구성을 향상시킬 수 있다. 이에, 셀 조립체(100)의 수명이 연장되고 유지보수가 용이해질 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 지지부재가 커버와 보드 사이에 설치되는 구조를 나타내는 도면이고, 도 4는 발명의 다른 실시 예에 따른 지지부재가 커버와 보드 사이에 설치되는 구조를 나타내는 도면이다. 하기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 지지부재에 대해 설명하기로 한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 셀 조립체(100)은 지지부재(150)를 더 포함할 수도 있다. 지지부재(150)는 소자부재(140)와 함께 설치공간(S)에 배치된다. 지지부재(150)는 상하방향으로 연장될 수 있다. 지지부재(150)는 소자(142)보다 상하방향 길이가 길게 형성되고, 보드(141)와 커버(130)의 벽체 사이에 설치될 수 있다.
예를 들어, 도 3과 같이 지지부재(150)는 원형의 막대 형태로 형성될 수 있다. 지지부재(150)가 소자(142)보다 상하방향으로 더 길기 때문에, 지지부재(150)와 소자(142)의 상하방향 길이의 차이만큼, 소자(142)와 상부프레임(132)이 상하방향으로 이격될 수 있다. 따라서, 지지부재(150)가 상부프레임(132)과 소자(142)를 안정적으로 이격시킬 수 있다. 이에, 커버(130)에 충격이 가해지더라도, 커버(130)가 지지부재(150)에 의해 외형을 안정적으로 유지할 수 있기 때문에, 소자(142)에 충격이 전달되는 것을 더 효과적으로 억제하거나 방지할 수 있다.
이때, 지지부재(150)는 중공형 형태로 형성될 수도 있다. 따라서, 지지부재(150)가 상부프레임(132)과 소자(142)를 이격시키면서 중량은 감소할 수 있다. 이에, 셀 조립체(100)의 무게가 증가하는 것을 최소화할 수 있다. 그러나 지지부재(150)의 형성과 구조는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
또한, 지지부재(150)는 복수개가 구비될 수 있다. 소자(142)는 보드(141)의 중심부에 위치하고, 지지부재(150)들은 보드(141)의 외곽부에 위치하여 보드(141)의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 이에, 지지부재(150)들이 상부프레임(132)의 서로 다른 부분을 지지하여, 커버(130)가 더 안정적으로 외형을 유지할 수 있다. 그러나 지지부재(150)들이 배치되는 구조는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
이때, 지지부재(150)가 열전도성 재질로 제작될 수 있다. 따라서, 지지부재(150)는 소자부재(140)에서 커버(130)로 열이 전달되는 경로를 형성할 수 있다. 이에, 소자(142)나 배터리 셀(120)에서 발생하는 열이 보드(141)로 전달되고, 보드(141)로 전달된 열이 지지부재(150)를 통해 커버(130)로 전달되어 외부로 방출될 수 있다. 지지부재(150)에 의해 소자(142)나 배터리 셀(120)이 과열되는 것을 효과적으로 억제하거나 방지할 수 있다.
또한, 지지부재(150)가 복수개 구비되는 경우, 소자부재(140)의 서로 다른 영역의 열이 서로 다른 지지부재(150)를 통해 외부로 방출될 수 있다. 이에, 소자부재(140)의 열을 전체적으로 균일하게 방출할 수 있고, 소자(142)나 배터리 셀(120)이 국부적으로 과열되는 것을 억제하거나 방지할 수 있다.
한편, 도 4와 같이 적어도 일부가 상하방향으로 신장수축 가능한 형태로 지지부재(150')가 형성될 수도 있다. 예를 들어, 지지부재(150')가 상하로 수축할 수 있는 스프링 형태로 형성될 수 있다. 따라서, 커버(130)에 충격이 가해지면 설치공간(S)에서 지지부재(150')가 상하로 수축하면서 충격을 흡수할 수 있기 때문에, 소자(142)에 충격이 전달되는 것을 더욱 억제하거나 방지할 수 있다.
이때, 지지부재(150')가 최대로 수축되는 상하방향 길이는, 소자(142)의 상하방향 길이보다 길 수 있다. 따라서, 지지부재(150')가 수축되더라도 커버(130)의 벽체가 소자(142)와 접촉하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 소자(142)가 커버(130)의 벽체와 충돌하여 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 스프링 형태의 지지부재(150')는 복수개가 구비될 수 있다. 이에, 서로 다른 영역들에서 지지부재(150')들이 충격을 흡수하기 때문에, 커버(130)의 어느 위치에서 충격이 가해지더라도 지지부재(150')들이 충격을 용이하게 흡수할 수 있다. 따라서, 지지부재(150')들이 소자(142)에 충격이 전달되는 것을 더 효과적으로 억제하거나 방지할 수 있다. 그러나 지지부재(150')가 스프링 형태로 형성되지 않고 신장수축한 가능한 재질로 형성될 수도 있으며, 실시 예들 간에 다양한 조합이 가능하다.
이처럼 지지부재(150)가 상부프레임(132)과 소자부재(140)를 안정적으로 이격시킬 수 있다. 따라서, 커버(130)가 충격을 받을 때, 지지부재(150)가 커버(130)의 벽체와 소자부재(140)가 충돌하는 것을 더 효과적으로 억제하거나 방지할 수 있다. 이에, 셀 조립체(100) 내부의 소자부재(140)를 안전하게 보호하여, 셀 조립체(100)의 수명이 연장되고 유지보수가 용이해질 수 있다.
본 발명의 지지부재(150)는 도 5에 도시된 것과 같이 커버(130)과 일체형으로 구비될 수 있다. 일체형으로 구비된 지지부재(150)의 상부프레임(132)로부터의 높이는 상부프레임(132)으로부터 가장 멀리 연장된 단부가 보드(141)의 상면에 지지받는 경우, 보드(141) 위로 돌출하는 소자(142)들의 높이보다 길게 설정됨으로써, 상부 충격으로부터 소자들을 보호한다.
지재부재(150)는 도 5에 도시된 것처럼 제2 측면프레임(131)의 내주부로부터 소정간격 이격되는 형태의 격자구조를 가질 수 있다. 이러한 경우, 지재부재(150)는 커버(130)의 측면 강성을 보강하는 기능을 수행할 수 있다.
도 5의 지지부재(150)는 도 2 내지 4에서와 달리, 상부프레임(132)로부터 수직한 방향으로의 연장부의 단부가 보드(141)의 상면에 접하지 않고, 보드(141)의 측부와 제2 측면프레임(131) 사이의 공간으로 연장될 수 있는데, 이 경우, 지지부재(150)의 높이는 제2 측면프레임(131)과 실질적으로 동일하게 형성되어, 커버(130)과 일체형으로 형성될 수 있으며, 그 수직방향 연장부의 단부는 커버(130)를 셀조립체에 조립시, 제2 측면프레임(131)의 하부와 함께 제1 측면프레임(111)의 상부에 결합되어 지지되거나, 배터리 셀(120)의 상면에 의해 지지될 수 있다. 이러한 경우, 지지부재(150)의 높이와, 제2 측면프레임(131)의 길이는, 소자(142)의 높이와 보드(141)의 두께를 합한 것보다 크게 형성된다.
한편 본 발명은, 추가적으로, 메탈플레이트(1200)가 인쇄회로기판(보드)에 전기적으로 접속되는 구조를 개선함으로써, 강성 보완된 셀 조립체를 제공하여, 외부 충격에 취약한 단점을 해결하고, 별도의 밴딩 공정을 수행하지 않아 밴딩 공정으로 인한 조립 오차가 방지되며, 절연 테이프를 사용하지 않아 원가 절감 및 원가 절감을 가져오도록 하였다.
도 6은 종래 원통형 셀 조립체를 나타내는 개념도이다.
도 6을 참조하면, 종래 원통형 셀 조립체는 단위 셀(10), 메탈 플레이트(20), 인쇄회로기판(30), 절연 테이프(40), 캡 커퍼(50), 폼 테이프(60)로 구성된다.
구체적으로, 종래 원통형 셀 조립체를 제조하기 위해서는, 메탈 플레이트(20)와 단위 셀(10)의 양극(10)을 용접한 후, 메탈 플레이트(20)를 인쇄회로기판(30)의 상면, 측면 및 하면을 둘러싸도록 2회의 밴딩 공정을 수행하였고, 메탈 플레이트(20)와 인쇄회로기판(30)의 하면 사이에 절연 테이프(40)를 배치하였다. 이 후 캡 커퍼(50)를 인쇄회로기판 (30) 상부에 조립하고, 캡 커버(50) 상부에 폼 테이프(60)를 접착시켰다.
한편, 종래 원통형 셀 조립체는 밴딩 조립 공차, 조립 강도 등으로 인해 강성이 약해 외부 충격에 취약하고, 절연 테이프(40)의 추가 비용으로 인해 원가가 상승하는 단점이 있었다.
이를 개선한 도 7는 본 발명에 따른 예시적인 원통형 셀 조립체를 나타내는 개념도이다.
도 7를 참조하면, 본 발명에 따른 셀 조립체는, 인쇄회로기판(1100), 메탈 플레이트(1200) 및 단위 셀(1300)을 포함한다.
상기 인쇄회로기판(1100)은 중앙에 홀(1110)이 마련된다. 상기 인쇄회로기판(1100)은 회로 소자를 SMT 하기 위한 부분이다. 상기 중앙 홀(1110)은 메탈 플레이트(1200)가 설치(또는 조립)되는 부분이다.
상기 메탈 플레이트(1200)는 상단(1210)이 상기 인쇄회로기판(1100)의 상면에 걸리고, 하단이 상기 홀(1110)을 통해 상기 인쇄회로기판(1100)의 하면으로 노출되게 상기 인쇄회로기판(1100)에 설치된다. 상기 메탈 플레이트(1200)는 인쇄회로기판(1100)과 함께 일체형 보호 회로 모듈(PCM)을 구성한다.
상기 단위 셀(1300)은 상기 인쇄회로기판(1100)의 하부에 배치되고, 상기 홀(1110)을 통해 노출된 메탈 플레이트(1200)의 적어도 일부 영역과 용접되는 용접부(1310)를 갖는다.
본 발명에 따른 셀 조립체는 상기와 같은 구조를 통해, 보호 회로 모듈(PCM)과 셀 간 고정력이 강화되고, 종래 셀 조립체의 밴딩 공정으로 인한 조립 공차 발생이 방지되며, 별도의 절연 테이프가 필요하지 않아 원가 절감 및 고객 니즈에 맞는 더 작은 팩 전장 치수 확보가 가능하다.
하나의 예시에서, 상기 단위 셀(1300)은 용접부(1310)에 양극이 위치한다. 즉, 상기 용접부(1310)는 셀(1300)의 양극과 메탈 플레이트(1200)가 용접되는 부분이다.
상기 메탈 플레이트(1200)는 상기 인쇄회로기판(1100)의 홀(1110)의 내측과 직접 접촉된다. 본 발명에서 「직접 접촉」이란, 메탈 플레이트(1200)와 홀(1110)의 내측 사이에 다른 부재가 포함되지 않는 것을 의미한다.
일 구체예에서, 상기 메탈 플레이트(1200)의 상단(1210)은 상기 인쇄회로기판(1100)의 상면 가장 자리와 소정 거리 떨어질 수 있다. 상기 메탈 플레이트(1200)는 종래 원통형 셀 조립체의 밴딩 공정을 수행하지 않기 때문에, 인쇄회로기판(1100)의 가장 자리와 떨어져 위치될 수 있다. 반면, 도 6을 참조하면, 반면, 종래 원통형 조립체는 밴딩 공정을 거치기 때문에 메탈 플레이트(20)가 인쇄회로기판(30)의 가장 자리를 감싸도록 형성된다.
또 하나의 예시에서, 상기 메탈 플레이트(1200)는 상기 인쇄회로기판(1100)과 용접된 용접면을 갖는다. 예를 들어, 상기 용접면은 홀(1110)의 내측과 직접 접촉되는 면일 수 있다.
본 발명에 따른 상기 단위 셀은 원통형 단위 셀일 수 있다. 원통형 단위 셀의 성분은 공지된 다양한 물질이 사용되며, 특별히 제한되지 않는다.
또한, 본 출원에 따른 셀 조립체는 상기 셀의 외관을 둘러싸는 셀 커버 (미도시); 및 상기 기판 상부를 덮으면서 상기 셀 커버와 조립되는 캡 커버(1400)를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 캡 커버(1500)의 상부에 접착되는 폼 테이프(1500)를 포함할 수 있다. 상기 폼 테이프(1500)는 압축을 통해 전장 치수의 자유도를 구현하고, 외부 충격으로부터 셀 조립체를 보호하는 역할을 한다.
본 발명의 설명 및 도면에서 사용한 부호의 의미는 아래와 같다.
100: 셀 조립체 110: 케이스
120, 1300: 배터리 셀 130: 커버
S: 설치공간 140: 소자부재
141, 1100: 보드(인쇄회로기판) 142: 소자
150: 지지부재 1200: 메탈 플레이트

Claims (18)

  1. 제1 측면프레임과 하부프레임으로 구성되어 하부프레임 상측에 수용공간을 형성하는 케이스;
    상기 수용공간에 수용되는 배터리 셀;
    제2 측면프레임과 상부프레임으로 구성되어 상기 제2 측면프레임이 상기 제1 측면프레임과 결합되고, 상기 케이스 상에 설치되어 상기 상부프레임의 하부와 상기 배터리 셀 상부 사이에 설치공간을 형성하는 커버; 및
    상기 설치공간에 배치되며, 상기 상부프레임과 상하방향으로 이격되어 형성되는 소자부재;를 포함하는 셀 조립체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 소자부재는 상기 상부프레임보다 상기 배터리 셀에 근접하게 배치되어, 상기 상부프레임과 상기 소자부재에 구비되는 소자 사이에 소정의 이격거리를 형성하는 셀 조립체.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 소자부재는,
    상기 배터리 셀 상에 설치되는 보드; 및
    충격을 흡수할 수 있는 공간이 형성되도록, 상기 상부프레임과 상하방향으로 이격되어 상기 보드 상에 설치되는 소자;를 포함하는 셀 조립체.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 상부프레임과 상기 소자 사이에 형성되는 소정의 이격거리는, 0.3mm 이상 내지 0.7mm 이하인 셀 조립체.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 소자보다 상하방향 길이가 길게 형성되고, 상기 보드와 상기 상부프레임 사이에 설치되는 지지부재를 더 포함하는 셀 조립체.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 커버와 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 셀 조립체.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 커버와 일체형으로 형성되되, 상기 제2 측면프레임의 내주부로부터 연장형성되는 격자구조를 포함할 수 있으며,
    이때 상기 지지부재의 상하방향 길이는 상기 소자의 상하방향 길이와 상기 보드의 두께를 합한 것보다 크며,
    상기 보드의 측부와 제2 측면프레임 사이의 공간에 설치되는 것;
    을 특징으로 하는 셀 조립체.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 지지부재는, 충격을 흡수할 수 있도록 적어도 일부가 상하방향으로 신장수축 가능한 셀 조립체.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 지지부재는, 상기 소자부재에서 상기 커버로 열이 전달되는 경로를 형성하는 셀 조립체.
  10. 청구항 3 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보드는 인쇄회로기판을 포함하고,
    상기 인쇄회로기판은 중앙에 홀을 구비하며,
    상단이 상기 인쇄회로 기판의 상면에 걸리고, 하단이 상기 홀을 통해 상기 인쇄회로기판의 하면으로 노출되게 상기 인쇄회로기판에 설치된 메탈 플레이트; 및
    인쇄회로기판의 하부에 위치하고, 상기 홀을 통해 노출된 메탈 플레이트의 적어도 일부 영역과 용접되는 용접부를 갖는 단위 셀을 포함하는 셀 조립체.
  11. 중앙에 홀이 마련된 인쇄회로기판; 및
    상단이 상기 인쇄회로기판의 상면에 걸리고, 하단이 상기 홀을 통해 상기 인쇄회로기판의 하면으로 노출되게 상기 인쇄회로기판에 설치된 메탈 플레이트; 및
    상기 인쇄회로기판의 하부에 위치하고, 상기 홀을 통해 노출된 메탈 플레이트의 적어도 일부 영역과 용접되는 용접부를 갖는 단위 셀을 포함하는, 셀 조립체.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 단위 셀은 용접부에 양극이 위치하는, 셀 조립체.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 메탈 플레이트는 상기 인쇄회로기판의 홀의 내측과 직접 접촉되는, 셀 조립체.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 메탈 플레이트의 상단은 상기 인쇄회로기판의 상면 가장 자리와 소정 거리 떨어진, 셀 조립체.
  15. 제 11항에 있어서, 상기 메탈 플레이트는 상기 인쇄회로기판과 용접된 용접면을 갖는, 셀 조립체.
  16. 제 11 항에 있어서, 상기 단위 셀은 원통형 단위 셀인, 셀 조립체.
  17. 제 11 항에 있어서, 상기 셀의 외관을 둘러싸는 셀 커버; 및
    상기 기판 상부를 덮으면서 상기 셀 커버와 조립되는 캡 커버를 포함하는, 셀 조립체.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 기판 커버의 상부에 접착되는 폼 테이프를 포함하는, 셀 조립체.
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