KR100659858B1 - 배터리 팩 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 배터리 팩은 상면과 바닥면이 서로 다른 극성을 갖는 복수의 원통형 배터리 셀; 절곡부를 가지며, 상기 절곡부를 기준으로 일측은 상기 셀들 가운데 적어도 하나의 셀의 상면에 접촉 고정되고, 타측은 상기 셀들 가운데 적어도 다른 하나의 셀의 바닥면에 접촉 고정되어 상기 셀들 중 적어도 두 개의 셀을 직렬 연결하는 도전성 플레이트; 및 상기 원통형 배터리 셀의 한 전극과 전기적으로 연결되고 상기 절곡부 근방을 지나는 도전성 단자탭을 포함하며, 상기 절곡부의 폭은 상기 도전성 플레이트의 다른 부분의 폭보다 작다.

따라서, 다수의 원통형 배터리 셀을 직렬 연결하는 도전성 플레이트의 절곡부가 두 배터리 셀 사이로 돌출되는 부분을 최소화함으로써, 원통형 배터리 셀의 한 전극과 전기적으로 연결되고 도전성 플레이트의 절곡부 근방을 지나는 도전성 단자탭과의 단락을 방지할 수 있다.

Description

배터리 팩 {BATTERY PACK}

도 1a 는 종래의 도전성 플레이트에 의해 직렬 및 병렬로 연결된 배터리 셀들을 나타낸 개략도,

도 1b 는 종래의 배터리 팩 구조를 나타낸 개략도,

도 1c 는 도 1b 의 배터리 팩에서 사용된 도전성 플레이트의 사시도,

도 1d 는 종래의 배터리 팩의 일 단면도,

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩 구조를 나타낸 개략도,

도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일 단면도,

도 4a 내지 도 4c 는 본 발명의 여러 실시예에 따른 배터리 팩에서 사용된 도전성 플레이트의 각 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

#1, #2, #3, #4,, #5, #6, #7, #8: 배터리 셀

121, 122, 123, 124, 125: 도전성 플레이트

123d, 123d', 123d": 절곡부

131: 전원 단자탭 141, 142: 절연부재

143: 투명테이프 170: 케이스

B+, B-: 대전류단 B1, B2, B3: 센싱단

본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 원통형 배터리 셀을 직렬 연결하는 도전성 플레이트의 절곡부가 두 배터리 셀 사이로 돌출되는 부분을 최소화함으로써, 원통형 배터리 셀의 한 전극과 전기적으로 연결되고 도전성 플레이트의 절곡부 근방을 지나는 도전성 단자탭과의 단락을 방지하는 배터리 팩에 관한 것이다.

일반적으로 노트북 PC 등의 경우에는 하나의 배터리 셀만 가지고서는 전원용도로 사용하기가 어렵다. 따라서, 이러한 노트북 PC 등에 채택되는 전원장치는 원하는 전압 및 용량을 얻기 위해 다수의 배터리 셀이 직렬 및/또는 병렬로 연결된 형태를 취하여 배터리 팩을 구성한다. 이때, 직렬 및/또는 병렬로 다수의 배터리 셀을 연결하기 위한 부재로 통상 도전성 플레이트가 이용된다. 상기 다수의 배터리 셀에 충·방전 제어회로 및/또는 보호회로가 장착될 수도 있고, 이 배터리 셀들과 여러 회로들이 소정 케이스에 수납될 수도 있다.

도 1a 를 참조하면, 배터리 셀 1 및 2의 우측면에는 도전성 플레이트 21이, 베터리 셀 1 내지 4의 좌측면에는 도전성 플레이트 22가, 베터리 셀 3 내지 6의 우측면에는 도전성 플레이트 23이, 베터리 셀 6 내지 8의 좌측면에는 도전성 플레이트 24가, 베터리 셀 7 및 8의 우측면에는 도전성 플레이트 25가 동시에 용접 고정되어 있다. 여기서, 배터리 셀의 양 측면은 서로 다른 극성을 나타내는데, 도면에 서 볼록한 단자 모양의 측면이 양극을 나타내고, 평평한 반대 측면이 음극을 나타내는 것으로 한다.

도전성 플레이트 22 내지 24는 각 중간 지점에서 절곡이 가능하고, 이 절곡부를 기준으로 일측은 양극에 접촉 고정되고 타측은 음극에 접촉 고정됨으로써 배터리 셀들의 직렬 및 병렬 연결을 가능하게 한다. 도전성 플레이트 21과 25는 각각 같은 극성을 전기적으로 연결하여 병렬 연결을 가능하게 한다.

도전성 플레이트 22 내지 24의 절곡부에서 절곡된 형상이 도 1b 에 도시되어 있다. 도 1b 에서 B+, B-는 대전류단을 표시하고, 직·병렬 연결된 배터리 셀들의 양 끝단의 전원부를 나타낸다. B+는 양극 전원부로서 최고 전위단, B-는 음극 전원부로서 최저 전위단을 나타낸다. 이 대전류단에는 전원 인출을 위한 전원 단자탭이 연결될 수 있다. 이를 위해, 도전성 플레이트는 대략 "ㅗ"자 형상을 취할 수도 있다. 여기서, "ㅗ"자 형상 중 "ㅡ" 부분은 양극 또는 음극에 용접 고정되는 부분이고, "ı" 부분은 전원 단자탭이 납땜 고정되는 부분일 수 있다. 또는, 상기 도전성 플레이트와 상기 전원 단자탭은 일체로 형성될 수도 있다.

또한, B1, B2, B3는 센싱단을 표시하고, 서로 다른 극성의 배터리 셀들이 직렬 연결된 부분을 나타낸다. 이 센싱단은 최고 전위단과 최저 전위단 사이의 중간 전위단을 나타낸다. 이 센싱단에는 전압 검출을 위한 센싱 단자탭이 연결될 수 있다. 이를 위해, 도전성 플레이트는 절곡 전 형상이 대략 "ㅗ"자 형상을 취할 수도 있다. 여기서, "ㅗ"자 형상 중 "ㅡ" 부분은 양극 또는 음극에 용접 고정되는 부분이고, "ı" 부분은 센싱 단자탭이 납땜 고정되는 부분일 수 있다. 또는, 상기 도전 성 플레이트와 상기 센싱 단자탭은 일체로 형성될 수도 있다.

이하, 상술한 전원 단자탭과 센싱 단자탭을 단자탭으로 통칭하여 사용하는 경우도 있다. 이 단자탭은 와이어 형상을 취할 수도 있고, 가늘고 긴 판형을 취할 수도 있다. 또한, 단자탭은 니켈 함유 금속으로 이루어질 수 있다.

도 1b 에서 센싱 단자탭은 도시되지 않고 생략되었으며, B-단의 도전성 플레이트 21에서 이어지는 전원 단자탭 31이 직렬 연결된 배터리 셀들의 표면을 따라 PCB(보호회로기판)의 회로부로 연결되고, B+단의 도전성 플레이트 25에서 이어지는 전원 단자탭 32가 PCB의 회로부로 연결된다.

도 1c 에서 도전성 플레이트 23의 형상을 좀 더 살펴보면, 도전성 플레이트 23은 대략 직사각형의 플레이트로서 중간 지점에서 절곡이 가능한 절곡부 23d가 형성되어 있고, 이를 기준으로 일측 23b가 양극성인 배터리 셀의 상면에 용접된다면, 타측 23a는 음극성인 배터리 셀의 바닥면에 용접되도록 이루어져 있다. 또한, 상기 도전성 플레이트 23은 단자탭이 연결될 수 있는 단자탭연결부 23c를 포함할 수도 있고, 이 단자탭연결부 23c는 상기 일측 23b 또는 상기 타측 23a와 일체로 형성될 수도 있다.

도 1b 내지 도 1d 를 참조하여 B2단의 도전성 플레이트 23의 절곡부 23d를 살펴보면, 배터리 셀 4와 6 사이로 상기 절곡부 23d가 돌출되어 있다. 그리고, 이 절곡부 23d 근방으로 상기 전원 단자탭 31이 지나간다. 따라서, 상기 절곡부 23d와 전원 단자탭 31과의 단락을 방지하기 위한 방안이 필요하다. 이를 위해, 배터리 셀 4와 6을 고정시키는 투명테이프 43 위에 절연테이프 42를 부착시키고, 절연성 커버 레이 41로 전원 단자탭 31을 감싼다.

그러나, 돌출된 상기 절곡부 23d와 이 절곡부 근방을 지나는 단자탭(전원 단자탭 31) 사이를 절연시키려는 전술한 노력에도 불구하고, 배터리 팩의 소형화로 배터리 팩의 케이스 70와 배터리 셀 6 사이의 공간이 매우 협소하고 배터리 팩을 장착한 장치의 진동에 의해, 날카롭게 각이 져 있는 절곡부 23d의 양 끝이 여러 절연부재 41 및 42를 손상시킬 수 있다. 따라서, 도전성 플레이트의 절곡부 23d와 단자탭 31이 단락될 위험이 있고, 결국 배터리 팩은 전원장치로서의 기능이 마비될 수 있다.

한편, 도 1b 에서 B1단과 B3단의 도전성 플레이트 22와 24의 절곡부도 배터리 셀들 사이로 절곡부가 돌출되어 있으나, 도전성 플레이트 22와 24의 절곡부 근처로는 단자탭이 지나가지 않으므로 고려하지 않기로 한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다수의 원통형 배터리 셀을 직렬 연결하는 도전성 플레이트의 절곡부가 두 배터리 셀 사이로 돌출되는 부분을 최소화함으로써, 원통형 배터리 셀의 한 전극과 전기적으로 연결되고 도전성 플레이트의 절곡부 근방을 지나는 도전성 단자탭과의 단락을 방지하는 데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 배터리 팩은,

상면과 바닥면이 서로 다른 극성을 갖는 복수의 원통형 배터리 셀; 절곡부를 가지며, 상기 절곡부를 기준으로 일측은 상기 셀들 가운데 적어도 하나의 셀의 상면에 접촉 고정되고, 타측은 상기 셀들 가운데 적어도 다른 하나의 셀의 바닥면에 접촉 고정되어 상기 셀들 중 적어도 두 개의 셀을 직렬 연결하는 도전성 플레이트; 및 상기 원통형 배터리 셀의 한 전극과 전기적으로 연결되고 상기 절곡부 근방을 지나는 도전성 단자탭을 포함하며, 상기 절곡부의 폭은 상기 도전성 플레이트의 다른 부분의 폭보다 작은 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 도전성 플레이트의 절곡 후 상기 절곡부의 모서리 부분 형상은 라운드 형상일 수도 있다.

또한, 상기 원통형 배터리 셀의 길이방향에서 볼 때, 상기 절곡부를 수직 이등분하는 선이 상기 배터리 셀의 원의 중심을 지나도록 상기 도전성 플레이트가 상기 배터리 셀에 접촉 고정되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 배터리 팩은,

상면과 바닥면이 서로 다른 극성을 갖는 복수의 원통형 배터리 셀; 절곡부를 가지며, 상기 절곡부를 기준으로 일측은 상기 셀들 가운데 적어도 하나의 셀의 상면에 접촉 고정되고, 타측은 상기 셀들 가운데 적어도 다른 하나의 셀의 바닥면에 접촉 고정되어 상기 셀들 중 적어도 두 개의 셀을 직렬 연결하는 도전성 플레이트; 및 상기 원통형 배터리 셀의 한 전극과 전기적으로 연결되고 상기 절곡부 근방을 지나는 도전성 단자탭을 포함하며, 상기 도전성 플레이트의 절곡 전 형상은 상기 절곡부를 포함하는 부분이 오목한 긴 판형인 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 도전성 플레이트의 절곡 후 상기 절곡부의 모서리 부분 형상은 라운드 형상일 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 배터리 팩에 관한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 구조를 나타낸 개략도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은 8개의 원통형 배터리 셀 1 내지 8과, 이 배터리 셀들을 직렬 및/또는 병렬 연결하는 도전성 플레이트 121 내지 125와, 단자탭 131, 132를 포함한다. 또한, PCB(보호회로기판)를 더 포함할 수도 있고, 상기 부품들의 외장재로서 케이스를 더 포함할 수도 있다. 여기서, 도전성 플레이트와 도전성 단자탭은 일체로 형성될 수도 있다.

원통형 배터리 셀 각각은 상면과 바닥면이 서로 다른 극성을 갖도록 설계된다. 여기서는 배터리 셀의 상면이 셀 내 전극조립체의 양극과 전기적으로 연결되고, 바닥면이 셀 내 전극조립체의 음극과 전기적으로 연결된다고 가정한다. 이러한 원통형 배터리 셀로는 충전 및 방전이 가능한 원통형 이차전지(secondary battery)가 사용될 수 있고, 특히 작동전압이 3.6V로 높고 단위중량당 에너지밀도가 높은 원통형의 리튬 이차전지가 사용될 수 있다.

도전성 플레이트 122 내지 124는 절곡부를 가지며, 상기 절곡부를 기준으로 일측은 상기 원통형 배터리 셀들 가운데 두 개의 셀의 상면에 접촉 고정되고, 타측은 상기 셀들 가운데 다른 두 개의 원통형 배터리 셀의 바닥면에 접촉 고정되어 상기 셀들 가운데 네 개의 셀을 직렬 및 병렬 연결한다. 도전성 플레이트 121은 원통 형 배터리 셀 1과 2의 바닥면에 접촉 고정되어 병렬 연결을 가능하게 하고, 도전성 플레이트 125는 원통형 배터리 셀 7과 8의 상면에 접촉 고정되어 병렬 연결을 가능하게 한다.

도 2 에서는 각 뱅크에 2개의 배터리 셀이 도전성 플레이트 121 내지 125에 의해 병렬 연결되어 있지만, 배터리 셀의 개수를 본 발명에서 한정하는 것은 아니다. 또한, 각 뱅크에 1개의 배터리 셀이 도전성 플레이트 122 내지 124에 의해 직렬로 연결되는 경우에도 본 발명이 적용될 수 있다.

도 2 에서 B+, B-는 대전류단을 표시하고, 직·병렬 연결된 배터리 셀들의 양 끝단의 전원부를 나타낸다. B+는 양극 전원부로서 최고 전위단, B-는 음극 전원부로서 최저 전위단을 나타낸다. 이 대전류단에는 전원 인출을 위한 전원 단자탭이 연결될 수 있다. 이를 위해, 도전성 플레이트는 대략 "ㅗ"자 형상을 취할 수도 있다. 여기서, "ㅗ"자 형상 중 "ㅡ" 부분은 양극 또는 음극에 용접 고정되는 부분으로서 대략 직사각형의 플레이트이고, "ı" 부분은 전원 단자탭이 납땜 고정되는 부분일 수 있다. 또는, 도전성 플레이트와 전원 단자탭은 일체로 형성될 수도 있다.

또한, B1, B2, B3는 센싱단을 표시하고, 서로 다른 극성의 배터리 셀들이 직렬 연결된 부분을 나타낸다. 이 센싱단은 최고 전위단과 최저 전위단 사이의 중간 전위단을 나타낸다. 이 센싱단에는 전압 검출을 위한 센싱 단자탭이 연결될 수 있다. 이를 위해, 도전성 플레이트는 절곡 전 형상이 대략 "ㅗ"자 형상을 취할 수도 있다. 여기서, "ㅗ"자 형상 중 "ㅡ" 부분은 양극 또는 음극에 용접 고정되는 부분으로서 대략 직사각형의 플레이트이고, "ı" 부분은 센싱 단자탭이 납땜 고정되는 부분일 수 있다. 또는, 도전성 플레이트와 센싱 단자탭은 일체로 형성될 수도 있다.

이하, 상술한 전원 단자탭과 센싱 단자탭을 단자탭으로 통칭하여 사용하는 경우도 있다. 이 단자탭은 와이어 형상을 취할 수도 있고, 가늘고 긴 판형을 취할 수도 있다. 또한, 단자탭은 니켈, 구리 또는 알루미늄 함유 금속으로 이루어질 수 있으나, 본 발명에서 그 재질을 한정하는 것은 아니다.

도 2 에서 센싱 단자탭은 도시되지 않고 생략되었으며, B-단의 도전성 플레이트 121에서 이어지는 전원 단자탭 131이 직렬 연결된 배터리 셀들의 표면을 따라 B2단의 도전성 플레이트 123의 절곡부 근방을 지나 PCB(보호회로기판)의 보호회로로 연결되고, B+단의 도전성 플레이트 125에서 이어지는 전원 단자탭 132가 PCB의 보호회로로 연결된다. PCB를 포함하지 않는 배터리 팩의 경우, 상기 전원 단자탭 131은 외부 전기장치와 접속하는 배터리 팩의 외부단자(미도시)에 직접 또는 간접적으로 연결될 수 있다.

도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일 단면도이다.

도 2 및 도 3 을 참조하면, 배터리 셀 5 및 6을 병렬 연결하는 도전성 플레이트의 절곡은 원통형 배터리 셀 6의 외주 부분에서 이루어진다. 이에 따라, 절곡부 123d는 원통형 배터리 셀 4와 6 사이로 거의 돌출되지 않게 된다. 이 절곡부 123d 근방으로 지나는 전원 단자탭 131과 상기 절곡부 123d와의 단락을 방지하기 위해, 배터리 셀 4와 6을 고정시키는 투명테이프 143 위에 절연부재 142가 부착되고, 전원 단자탭 131은 절연부재 141에 의해 감싸진다.

도 4a 는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에 사용되는 도전성 플레이트 123의 절곡 전 모습을 나타낸다.

도면을 참조하면, 절곡부 123d의 폭은 도전성 플레이트 123의 다른 부분의 폭보다 작다. 도전성 플레이트 123의 절곡 전 형상은 절곡부 123d를 포함하는 부분이 오목한 긴 판형이다.

좀 더 구체적으로 살펴보면, 도전성 플레이트 123의 절곡 전 형상은 가로변이 세로변보다 긴 대략 직사각판 중앙부의 상·하 가로변에 사각 홈이 형성된 형상이다. 여기서 상기 중앙부가 상기 절곡부 123d에 해당한다. 도시되진 않았지만, 상·하 가로변 중 적어도 한 곳에 사각 홈이 형성되어도 본 발명의 내용이 적용될 수 있다. 또한, 사각 홈 대신 삼각 홈이 형성될 수도 있으며, 절곡부 123d의 폭이 도전성 플레이트 123의 다른 부분의 폭보다 작다면, 상기 홈은 어떠한 형상을 취할 수도 있다.

또한, 도전성 플레이트 123의 절곡부 123d를 포함하는 부분을 오목하도록 하는 방법으로 여러 가지 방법을 생각할 수 있다. 예를 들어, 절곡부 123d의 윗부분만 오목하게 할 수도 있고, 아랫부분만 오목하게 할 수도 있으며, 도 4a 에 나타낸 바와 같이, 윗부분과 아랫부분 모두 오목하게 형성할 수도 있다.

도면을 계속해서 보면, 도전성 플레이트 123은 중앙부에 절곡이 가능한 절곡부 123d가 형성되어 있고, 이를 기준으로 일측 123b가 양극성인 배터리 셀의 상면에 용접된다면, 타측 123a는 음극성인 배터리 셀의 바닥면에 용접되도록 이루어져 있다. 또한, 도전성 플레이트 123은 단자탭이 연결될 수 있는 단자탭연결부 123c를 포함할 수도 있고, 이 단자탭연결부 123c는 상기 일측 123b 또는 상기 타측 123a와 일체로 형성될 수도 있다.

이에 따라, 상기 도전성 플레이트 123을 절곡하였을 때 원통형 배터리 셀들 사이로 돌출되는 부분은 종래의 절곡부(도 1d 참조)에 비해 현저히 작아진다.

따라서, 상기 절곡부 123d가 절연부재 141 및 142를 사이에 두고 상기 전원 단자탭 131과 접촉하는 부분 또한 종래에 비해 현저히 줄어들기 때문에 단락의 위험도 최소화된다.

한편, 원통형 배터리 셀의 길이방향에서 볼 때, 상기 절곡부 123d를 수직 이등분하는 선이 배터리 셀 5 및 6의 원의 중심을 지나도록 도전성 플레이트 123이 상기 배터리 셀 5 및 6에 접촉 고정되는 것이 바람직하다.

이는 원에 접하는 접선의 한 점에서 접점에 가까워질수록 접선과 원 사이의 직선거리가 줄어드는 폭이 커지는 성질에 기인한다. 즉, 원에 접하는 접선의 한 점에서 접점에 가까워질수록 접선과 원 사이의 직선거리가 감소하는 폭은, 원과 접선의 접점과 원 위의 임의의 한 점을 잇는 직선을 따라 선형적으로 감소하는 폭보다, 상기 원 위의 두 점 사이의 원호(圓弧)를 따라 감소하는 폭이 더 크게 되는 성질에 기인한다.

이에 따라, 원통형 배터리 셀의 길이방향에서 볼 때, 상기 절곡부 123d의 중심이 상기 접점에 가까울수록 절곡부 123d가 원통형 배터리 셀 6의 외부로 돌출되는 부분은 감소하게 되며, 결국 절곡부 123d와 전원 단자탭 131 사이의 단락의 위험은 그만큼 줄어들 수 있다.

또한, 도전성 플레이트 123은 절곡부 123d를 기준으로 대칭형이고, 상기 절곡부 123d를 수직 이등분하는 선을 기준으로도 대칭형이다. 이는 배터리 셀들간의 직렬 연결의 견고성을 강화하고, 배터리 셀들 사이로 돌출되는 부위를 최소화하기 위함이다.

본 실시예에서는 최저 전위단인 B-단의 도전성 플레이트 121에 납땜 고정된 전원 단자탭 131을 예로 들어 설명하였지만, 본 발명의 내용은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 최고 전위단인 B+단과 연결된 전원 단자탭의 경우에도 적용될 수 있고, 또한 중간 전위단인 B1단의 도전성 플레이트 122에 연결된 단자탭(미도시)이 B2단의 도전성 플레이트 123의 절곡부 근방을 지나는 경우에도 본 발명의 내용이 적용될 수 있다.

도 4b 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩에 사용되는 도전성 플레이트 123'의 절곡 전 모습을 나타낸다.

도 4a 에 도시한 실시예와 다른 점만을 살펴보면, 도전성 플레이트 123'의 절곡 전 형상은 가로변이 세로변보다 긴 대략 직사각판 중앙부의 상·하 가로변에 사각의 제 1 홈이 형성되고, 상기 제 1 홈이 형성된 부분의 중앙부에 다시 제 2 홈이 형성되어 있는데, 이 제 2 홈이 형성된 부분이 절곡부 123d'에 해당한다. 상기 제 2 홈은, 상기 도전성 플레이트 123'의 절곡 후 상기 절곡부 123d'의 모서리 부분 형상이 라운드 형상을 가질 수 있도록 형성된다.

이러한 형상의 절곡부 123d'를 가진 도전성 플레이트 123'을 도 3 의 배터리 팩에 적용하면, 배터리 셀 6 영역 밖으로 벗어난 절곡부 123d' 부분이 감소되어 여 러 절연부재 141 및 142와 전원 단자탭 131과의 접촉부분이 줄어들고, 또한 상기 접촉부분도 절곡부 123d'이 라운드 처리되어 있어 단락의 위험을 더욱 감소시킬 수 있게 된다.

도 4c 는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩에 사용되는 도전성 플레이트 123"의 절곡 전 모습을 나타낸다.

도 4a 및 도 4b 에 도시한 실시예들과 다른 점만을 살펴보면, 도전성 플레이트 123"의 절곡 전 형상은 가로변이 세로변보다 긴 대략 직사각판 중앙부의 상·하 가로변에 뾰족한 홈이 형성되어 있는데, 이 홈이 형성된 부분이 절곡부 123d"에 해당한다. 상기 홈은, 상기 도전성 플레이트 123"의 절곡 후 상기 절곡부 123d"의 모서리 부분 형상이 라운드 형상을 가질 수 있도록 형성된다.

이러한 형상의 절곡부 123d"를 가진 도전성 플레이트 123"을 도 3 의 배터리 팩에 적용하면, 배터리 셀 6 영역 밖으로 벗어난 절곡부 123d" 부분이 감소되어 여러 절연부재 141 및 142와 전원 단자탭 131과의 접촉부분이 줄어들고, 또한 상기 접촉부분도 절곡부 123d"이 라운드 처리되어 있어 단락의 위험을 더욱 감소시킬 수 있게 된다.

한편, 도 2 에서 B1단과 B3단의 도전성 플레이트 122와 124의 절곡부도 배터리 셀들 사이로 절곡부가 돌출되어 있으나, 도전성 플레이트 122와 124의 절곡부 근방으로는 단자탭이 지나가지 않으므로 고려하지 않았다.

따라서, 도 2 에 나타낸 배터리 팩의 구조에서 전원 단자탭 131을 배터리 셀 1, 3, 5, 7 측으로 이동시킨다면, B1과 B3의 도전성 플레이트 122, 124의 절곡부에 본 발명의 내용이 적용될 것이다.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 배터리 팩은,

상면과 바닥면이 서로 다른 극성을 갖는 복수의 원통형 배터리 셀; 절곡부를 가지며, 상기 절곡부를 기준으로 일측은 상기 셀들 가운데 적어도 하나의 셀의 상면에 접촉 고정되고, 타측은 상기 셀들 가운데 적어도 다른 하나의 셀의 바닥면에 접촉 고정되어 상기 셀들 중 적어도 두 개의 셀을 직렬 연결하는 도전성 플레이트; 및 상기 원통형 배터리 셀의 한 전극과 전기적으로 연결되고 상기 절곡부 근방을 지나는 도전성 단자탭을 포함하며, 상기 도전성 플레이트의 절곡 전 형상은 상기 절곡부를 포함하는 부분이 오목한 긴 판형인 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 도전성 플레이트와 상기 도전성 단자탭은 일체로 형성될 수도 있다.

또한, 상기 도전성 플레이트의 절곡 후 상기 절곡부의 모서리 부분 형상은 라운드 형상일 수도 있다.

여기에는 도 4a 내지 도 4c 의 각 실시예에서 상술한 본 발명의 내용이 적용될 수 있다. 다만, 절곡부의 폭보다 도전성 플레이트의 다른 부분의 폭이 더 작은 경우라도, 상기 도전성 플레이트의 절곡 전 형상이 긴 판형으로서 상기 절곡부를 포함하는 부분이 오목한 경우에는 본 실시예에 따라 발명의 내용이 적용될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 배터리 팩은 다수의 원통형 배터리 셀을 직렬 연결하는 도전 성 플레이트의 절곡부가 두 배터리 셀 사이로 돌출되는 부분을 최소화함으로써, 원통형 배터리 셀의 한 전극과 전기적으로 연결되고 도전성 플레이트의 절곡부 근방을 지나는 도전성 단자탭과의 단락을 방지할 수 있다.

본 발명은 도시된 실시예를 중심으로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 할 수 있는 다양한 변형 및 균등한 타 실시예를 포괄할 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (15)

1. 상면과 바닥면이 서로 다른 극성을 갖는 복수의 원통형 배터리 셀;

   절곡부를 가지며, 상기 절곡부를 기준으로 일측은 상기 셀들 가운데 적어도 하나의 셀의 상면에 접촉 고정되고, 타측은 상기 셀들 가운데 적어도 다른 하나의 셀의 바닥면에 접촉 고정되어 상기 셀들 중 적어도 두 개의 셀을 직렬 연결하는 도전성 플레이트; 및

   상기 원통형 배터리 셀의 한 전극과 전기적으로 연결되고 상기 절곡부 근방을 지나는 도전성 단자탭을 포함하며,

   상기 절곡부의 폭은 상기 도전성 플레이트의 다른 부분의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 도전성 플레이트의 절곡 전 형상은 상기 절곡부 또는 상기 절곡부를 포함하는 부분이 오목한 긴 판형인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 도전성 플레이트의 절곡 전 형상은 가로변이 세로변보다 긴 대략 직사각판 중앙부의 상·하 가로변 중 적어도 한 곳에 삼각 또는 사각홈이 형성된 형상인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 도전성 플레이트의 절곡 후 상기 절곡부의 모서리 부분 형상은 라운드 형상인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 원통형 배터리 셀의 길이방향에서 볼 때, 상기 절곡부를 수직 이등분하는 선이 상기 배터리 셀의 원의 중심을 지나도록 상기 도전성 플레이트가 상기 배터리 셀에 접촉 고정되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 도전성 플레이트는 상기 절곡부를 기준으로 대칭형인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 도전성 플레이트는 상기 절곡부를 수직 이등분하는 선을 기준으로 대칭형인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 단자탭은 직렬 연결된 원통형 배터리 셀의 최저 전위단 또는 최고 전위 단과 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 단자탭은 직렬 연결된 원통형 배터리 셀의 최저 전위단과 최고 전위단 사이에 있는 중간 전위단과 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 단자탭은 보호회로기판의 보호회로와 연결된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 도전성 플레이트의 상기 일측은 병렬로 나열된 원통형 배터리 셀들의 각 상면에 접촉 고정되고, 상기 타측은 병렬로 나열된 원통형 배터리 셀들의 각 바닥면에 접촉 고정되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 도전성 플레이트와 상기 도전성 단자탭은 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
13. 상면과 바닥면이 서로 다른 극성을 갖는 복수의 원통형 배터리 셀;

    절곡부를 가지며, 상기 절곡부를 기준으로 일측은 상기 셀들 가운데 적어도 하나의 셀의 상면에 접촉 고정되고, 타측은 상기 셀들 가운데 적어도 다른 하나의 셀의 바닥면에 접촉 고정되어 상기 셀들 중 적어도 두 개의 셀을 직렬 연결하는 도전성 플레이트; 및

    상기 원통형 배터리 셀의 한 전극과 전기적으로 연결되고 상기 절곡부 근방을 지나는 도전성 단자탭을 포함하며,

    상기 도전성 플레이트의 절곡 전 형상은 상기 절곡부 또는 상기 절곡부를 포함하는 부분이 오목한 긴 판형인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 도전성 플레이트의 절곡 후 상기 절곡부의 모서리 부분 형상은 라운드 형상인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,

    상기 도전성 플레이트와 상기 도전성 단자탭은 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.

Images