KR100876277B1 - Battery pack - Google Patents

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KR100876277B1
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홍진태
박인규
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

A battery pack is provided to prevent the damage of an external electronic device from the strong impact such as the ignition or explosion of a battery by using an outer case having a high strength and a thin thickness. A battery pack comprises at least one battery cell; and an outer case(130) which accommodates the battery cell, wherein the outer case comprises a resin layer(131), and a structure reinforcement material(133) arranged by a lattice form inside the resin layer. The structure reinforcement material comprises a first structure reinforcement material(133a); and a second structure reinforcement material(133b) which is arranged to the direction crossing with the first structure reinforcement material on the first structure reinforcement material.

Description

배터리 팩{BATTERY PACK}Battery pack {BATTERY PACK}

본 발명은 높은 강도를 가지면서 얇은 두께로 형성되는 외부케이스를 구비하는 배터리 팩에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack having an outer case having a high strength and formed in a thin thickness.

일반적으로, 노트북, PDA(Personal Digital Assistants) 및 캠코더 등과 같은 휴대용 전자기기에 사용되는 배터리 팩은 베어 셀이 갖는 용량의 한계 때문에 여러 개의 베어 셀을 하나로 묶어서 제조하고 있다.In general, battery packs used in portable electronic devices such as notebooks, personal digital assistants (PDAs), camcorders, and the like are manufactured by tying several bare cells together due to limitations in capacity of bare cells.

이러한 배터리 팩은 제 1 케이스와, 상기 제 1 케이스에 수납된 다수의 베어 셀과, 상기 베어 셀과 전기적으로 연결되어 상기 베어 셀의 충방전 상태를 제어하는 보호 회로 모듈과, 상기 제 1 케이스를 덮어서 상기 베어 셀 및 보호 회로 모듈을 외부 환경으로부터 보호하는 제 2 케이스 등으로 이루어져 있다. 여기서, 상기 베어 셀은 고용량의 원통형 리튬 이온 전지일 수 있다. 더불어, 이러한 배터리 팩은 노트북, PDA(Personal Digital Assistants) 및 캠코더 등의 외부전자기기에 장착됨으로써, 외부전자기기에 소정 전원을 공급하거나 또는 충전기에 연결되어 충전 된다.The battery pack includes a first case, a plurality of bare cells stored in the first case, a protection circuit module electrically connected to the bare cells to control a charge / discharge state of the bare cells, and the first case. And a second case for covering the bare cell and the protection circuit module from an external environment. Here, the bare cell may be a high capacity cylindrical lithium ion battery. In addition, the battery pack is mounted on an external electronic device such as a notebook computer, a PDA (Personal Digital Assistants), and a camcorder to supply a predetermined power to the external electronic device or to be charged by being connected to a charger.

상기 구조의 배터리 팩은 휴대용 전자기기의 전원으로 사용될 때에는 전지 자체의 고효율 특성도 매우 중요하지만, 장시간 사용에 따른 휴대용 전자기기의 고온 상태로부터 배터리 팩의 외관 변형을 방지하는 것뿐 아니라, 리튬 이온 이차 전지의 폭발 및 파괴 등의 강한 충격으로부터 휴대용 전자기기의 손상을 방지하고 사용자를 보호하는 것도 중요하다. 이를 위해, 배터리 팩에서 높은 강도를 갖는 외부 케이스의 구조가 요구되고 있다. The battery pack of the above structure is also very important when used as a power source for portable electronic devices, but the high efficiency characteristics of the battery itself is very important, as well as preventing the appearance deformation of the battery pack from the high temperature state of the portable electronic device with prolonged use, as well as lithium ion secondary It is also important to prevent damage to portable electronic devices and protect users from strong shocks such as battery explosion and destruction. To this end, a structure of an outer case having high strength in a battery pack is required.

또한, 배터리 팩은 휴대용 전자기기의 슬림화 및 소형화 추세에 따라 자체가 슬림화되어야 하는 것도 중요하다. 이를 위해, 배터리 팩에서 얇은 두께를 갖는 외부 케이스의 구조가 요구되고 있다.  In addition, it is also important that the battery pack itself be slimmed down according to the trend of slimming and miniaturization of portable electronic devices. For this purpose, the structure of the outer case having a thin thickness in the battery pack is required.

그런데, 종래의 배터리 팩은 외부 케이스가 수지재로만 형성되기 때문에 높은 강도를 확보하면서 얇은 두께를 갖는데 어려운 문제가 있다.However, the conventional battery pack has a problem that it is difficult to have a thin thickness while ensuring high strength because the outer case is formed only of the resin material.

본 발명의 목적은 높은 강도를 가지면서 얇은 두께로 형성되는 외부 케이스를 구비함으로써, 전지의 발화 및 폭발 등의 강한 충격으로부터 외부 전자기기의 손상을 방지하고 사용자를 보호할 수 있는 배터리 팩을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a battery pack capable of preventing damage to an external electronic device and protecting a user from a strong impact such as ignition and explosion of a battery by having an outer case having a high strength and having a thin thickness. will be.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은 적어도 하나의 배터리 셀; 및 상기 배터리 셀을 수용하는 외부 케이스를 포함하며, 상기 외부 케이스는 수지층과, 상기 수지층 내부에 격자형상으로 배열된 구조강화재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. A battery pack according to the present invention for achieving this object is at least one battery cell; And an outer case accommodating the battery cell, wherein the outer case includes a resin layer and a structural reinforcing member arranged in a lattice shape inside the resin layer.

상기 수지층은 열경화성 수지로 이루어질 수 있으며, 상기 열경화성 수지는 페놀, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 에폭시, 폴리카보네이트, 아크릴로부타디엔스티렌, 폴리카보네이트/아크릴로부타디엔스티렌, 우레아, 멜라민, 알키드, 비닐 에스테르, 크실렌, 및 푸란류 중 선택된 어느 하나일 수 있다.The resin layer may be made of a thermosetting resin, and the thermosetting resin may be phenol, polypropylene, polyester, epoxy, polycarbonate, acrylobutadiene styrene, polycarbonate / acrylobutadiene styrene, urea, melamine, alkyd, vinyl ester, It may be any one selected from xylene and furan.

상기 구조강화재는 유리 파이버(fiber) 및 케브라 파이버 중 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 구조강화재는 카본 파이버 및 금속 파이버 중 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 금속 파이버는 스테인레스 스틸 재질로 이루어질 수 있다.The structural reinforcing material may be made of any one selected from glass fibers and Kevlar fibers. In addition, the structural reinforcing material may be made of any one selected from carbon fiber and metal fiber. The metal fiber may be made of stainless steel.

상기 구조강화재는 일 방향으로 배열되는 제 1 구조강화재와, 상기 제 1 구 조강화재 위에 상기 제 1 구조강화재와 교차하는 방향으로 배열되는 제 2 구조강화재를 포함하여 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 제 1 구조강화재 및 상기 제 2 구조강화재는 직선 형상일 수 있으며, 굴곡진 형상일 수도 있다. The structural reinforcement material may include a first structural reinforcement material arranged in one direction and a second structural reinforcement material arranged in a direction crossing the first structural reinforcement material on the first structural reinforcement material. Here, the first structural reinforcing material and the second structural reinforcing material may be a straight line shape, it may be a curved shape.

또한, 상기 구조강화재는 일 방향으로 배열되는 제 1 구조강화재와, 상기 제 1 구조강화재의 아래위로 교차하여 짜여지는 제 2 구조강화재를 포함하여 이루어질 수 있다.The structural reinforcement may include a first structural reinforcement arranged in one direction and a second structural reinforcement interwoven up and down of the first structural reinforcement.

상기 외부 케이스의 단면 두께는 0.8mm 내지 1.2mm일 수 있다. 여기서, 상기 구조강화재는 상기 외부 케이스의 단면에서 0.5mm 내지 0.7mm 의 높이를 가질 수 있다. The cross-sectional thickness of the outer case may be 0.8mm to 1.2mm. Here, the structural reinforcing material may have a height of 0.5mm to 0.7mm in the cross section of the outer case.

또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 배터리 팩은 상기 배터리 셀과 전기적으로 연결되며, 상기 외부 케이스에 수용되는 보호 회로 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the battery pack for achieving the object of the present invention is characterized in that it further comprises a protective circuit module electrically connected to the battery cell, which is accommodated in the outer case.

상기 배터리 셀과 상기 보호 회로 모듈은 도전성 탭 또는 도전성 플레이트로 연결될 수 있다.The battery cell and the protection circuit module may be connected to a conductive tab or conductive plate.

상기 구조강화재가 상기 카본 파이버 및 상기 금속 파이버 중 선택된 어느 하나로 이루어질 경우, 상기 도전성 탭 또는 상기 도전성 플레이트는 절연처리될 수 있다. When the structural reinforcing material is made of any one selected from the carbon fiber and the metal fiber, the conductive tab or the conductive plate may be insulated.

또한, 상기 구조강화재가 상기 카본 파이버 및 상기 금속 파이버 중 선택된 어느 하나로 이루어질 경우, 상기 외부 케이스는 상기 배터리 셀과 상기 보호 회로 모듈이 수용되는 내부에 위치하는 상기 수지층 위에 형성되는 절연층을 더 포함하 여 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 절연층은 나일론 필름 또는 폴리 이미드 필름일 수 있다. In addition, when the structural reinforcing material is made of any one selected from the carbon fiber and the metal fiber, the outer case further comprises an insulating layer formed on the resin layer located inside the battery cell and the protective circuit module is accommodated. Can be done by. Here, the insulating layer may be a nylon film or a polyimide film.

본 발명에 따른 배터리 팩은 수지층과 수지층 내부에 형성된 구조강화재를 포함하는 외부 케이스를 형성하여, 외부 케이스의 강도를 높임으로써 외력에 대한 저항력을 높일 수 있다.The battery pack according to the present invention forms an outer case including the resin layer and the structural reinforcing material formed inside the resin layer, thereby increasing the strength of the outer case to increase the resistance to external force.

또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은 외부 케이스의 구조강화재를 격자형상의 파이버(fiber)로 구성하여, 배터리 셀이 폭발할 경우 폭발로 인한 충격을 구조강화재에 흡수시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 배터리 팩은 전지의 폭발이 발생하더라도 폭발로 인한 파편이 주변으로 날아가는 것을 줄임으로써, 외부 전자기기의 손상을 방지하고 외부 전자기기를 사용한 사용자를 다칠 위험으로부터 보호할 수 있다.In addition, the battery pack according to the present invention is configured by the structural reinforcement of the outer case of a grid-like fiber (fiber), it is possible to absorb the impact of the explosion to the structural reinforcement when the battery cell explodes. Therefore, the battery pack according to the present invention can reduce the flying of the debris due to the explosion even if the battery occurs, it is possible to prevent damage to the external electronic device and protect the user using the external electronic device from the risk of injury.

또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은 수지뿐 아니라 높은 인장 강도를 갖는 격자형상의 파이버로 구성된 구조강화재를 포함하여 형성된 외부 케이스를 구비하므로, 수지로만 형성된 외부 케이스를 구비하는 경우와 비교할 때 두께 대비 외장 강도를 더 높일 수 있다.In addition, since the battery pack according to the present invention has an outer case formed of a structural reinforcing material composed of a lattice-shaped fiber having high tensile strength as well as a resin, it has a thickness compared to the case compared with the case of having an outer case formed only of resin. The strength can be further increased.

또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은 외부 케이스의 구조강화재를 높은 인장 강도 외에 내열성 및 내화학성을 갖는 파이버로 구성하여, 배터리 셀의 과충전 및 과방전 등으로 고온 환경하에 있을 경우에도 고온 환경에 따른 외부 케이스의 변형 을 줄일 수 있으며, 배터리 셀로부터 누액된 전해액으로부터 외부 케이스의 손상을 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 배터리 팩은 외부 케이스의 변형 및 손상으로 인한 외장 강도의 저하를 방지할 수 있다.In addition, the battery pack according to the present invention is composed of a fiber having a heat resistance and chemical resistance in addition to the high tensile strength of the structural reinforcement of the outer case, even when in a high temperature environment due to overcharging and over-discharge of the battery cell, the external according to the high temperature environment The deformation of the case can be reduced, and damage to the outer case from the electrolyte leaked from the battery cell can be reduced. Therefore, the battery pack according to the present invention can prevent a decrease in exterior strength due to deformation and damage of the outer case.

이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 외부 전자 기기에 장착되는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배터리 팩을 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 배터리 팩을 확대 도시한 사시도이고, 도 3은 도 1의 배터리 팩을 분리 도시한 분리 사시도이다.1 is a perspective view illustrating a battery pack according to a first embodiment of the present invention mounted on an external electronic device, FIG. 2 is an enlarged perspective view of the battery pack of FIG. 1, and FIG. It is the separated perspective view shown.

일반적으로 이차 전지는 충전이 불가능한 일차 전지와 달리 충전과 방전이 가능한 전지로서, 배터리 팩(100) 형태로 제작되어 도 1에 도시된 노트북 컴퓨터(10)와 같은 외부 전자기기에 장착되어 전원으로서 널리 사용되고 있다.In general, a secondary battery is a battery that can be charged and discharged, unlike a primary battery that cannot be charged. The secondary battery is manufactured in the form of a battery pack 100 and mounted on an external electronic device such as the notebook computer 10 shown in FIG. It is used.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배터리 팩(100)은 적어도 하나의 배터리 셀(110), 배터리 셀(110)에 전기적으로 연결된 보호 회로 모듈(Protective Circuit Module:PCM (120)), 및 배터리 셀(110)과 보호 회로 모듈(120)을 수용하는 제 1 외부 케이스(130a)와 제 2 외부 케이스(130b)로 이루어진 외부 케이스(130)를 포함한다.2 and 3, the battery pack 100 according to the first embodiment of the present invention includes at least one battery cell 110 and a protective circuit module electrically connected to the battery cell 110. PCM 120, and an outer case 130 including a first outer case 130a and a second outer case 130b that accommodate the battery cell 110 and the protection circuit module 120.

상기 배터리 셀(110) 각각은 상면과 바닥면이 서로 다른 극성을 갖도록 설계되는데, 도면에서 볼록한 단자 모양의 상면이 양극을 나타내고, 평평한 바닥면이 음극을 나타내는 것으로 한다. 또한, 여기서는 상기 배터리 셀(110)의 상면이 셀 내 전극 조립체(미도시)의 양극과 전기적으로 연결되고, 바닥면이 셀 내 전극 조립체의 음극과 전기적으로 연결된다고 가정한다. 이러한 배터리 셀로는 충전 및 방전이 가능한 원통형 이차 전지(secondary battery)가 사용될 수 있고, 특히 작동전압이 3.6V 로 높고 단위 중량당 에너지밀도가 높은 원통형 리튬 이차 전지가 사용될 수 있다. 이러한 배터리 셀(110)은 도면에서는 6개로 나타냈지만, 그 개수를 한정하는 것은 아니다. 도 3에서, 복수의 배터리 셀(110)은 제 1 배터리 셀 내지 제 6 배터리 셀(110a, 110b, 110c, 110d, 110e, 110f)로 구분하였다. Each of the battery cells 110 is designed so that the top and bottom surfaces have different polarities. In the drawing, the top surface of the convex terminal shape represents a positive electrode, and the flat bottom surface represents a negative electrode. In addition, it is assumed herein that the top surface of the battery cell 110 is electrically connected to the positive electrode of the electrode assembly (not shown) in the cell, and the bottom surface is electrically connected to the negative electrode of the electrode assembly in the cell. As such a battery cell, a cylindrical secondary battery capable of charging and discharging may be used. In particular, a cylindrical lithium secondary battery having a high operating voltage of 3.6 V and a high energy density per unit weight may be used. Although six battery cells 110 are illustrated in the drawing, the number of battery cells 110 is not limited thereto. In FIG. 3, the plurality of battery cells 110 are divided into first to sixth battery cells 110a, 110b, 110c, 110d, 110e, and 110f.

도면에서 B-, B+는 대전류단을 표시하고, 직·병렬 연결된 배터리 셀들(110)의 양 끝단의 전원부를 나타낸다. B-는 음극 전원부로서 최저 전위단, B+는 양극 전원부로서 최고 전위단을 나타낸다. 이 대전류단에는 전원 인출을 위한 도전성 탭이 연결될 수 있는데, 도 3 에서는 도면 부호 115 및 118로 나타내었다. 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 상기 도전성 탭이 납땜 고정되는 부분일 수 있다. In the drawing, B- and B + indicate high current stages, and indicate power supply units at both ends of the battery cells 110 connected in parallel and parallel. B- denotes the lowest potential terminal as the cathode power supply portion, and B + denotes the highest potential terminal as the anode power supply portion. A conductive tab for drawing power can be connected to the large current stage, which is indicated by reference numerals 115 and 118 in FIG. 3. For this purpose, the conductive plate may take a substantially "대략" shape. Here, the part "-" of the "ㅗ" shape may be a part fixed by welding to the positive electrode or the negative electrode, and the "ı" part may be a part to which the conductive tab is soldered and fixed.

또한, B1과 B2는 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 도전성 탭이 연결될 수 있는데, 도 3 에서는 도면 부호 116 및 117로 나타내었다. 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 상기 도전성 탭이 납땜 고정되는 부분일 수 있다. In addition, B1 and B2 indicate a sensing stage, and indicate portions in which battery cells of different polarities are connected in series. This sensing stage represents an intermediate potential stage between the highest and lowest potential stages. A conductive tab for voltage detection may be connected to the sensing end, which is indicated by reference numerals 116 and 117 in FIG. 3. For this purpose, the conductive plate may have a substantially "대략" shape before bending. Here, the "-" part of the "ㅗ" shape may be a part that is welded and fixed to the positive electrode or the negative electrode, and the "ı" part may be a part to which the conductive tab is soldered and fixed.

상기의 구성을 자세히 설명하면, 제 1 도전성 플레이트(111)는 배터리 셀의 하측 끝단에 위치하는 두 개의 셀의 음극, 즉 최저 전위단에 연결된다. 제 2 및 제 3 도전성 플레이트(112,113)는 절곡부를 가지며, 상기 절곡부를 기준으로 일측은 상기 배터리 셀들 가운데 두 개의 셀의 상면에 접촉 고정되고, 타측은 상기 배터리 셀들 가운데 다른 두 개의 원통형 배터리 셀의 바닥면에 접촉 고정되어 상기 셀들 가운데 네 개의 셀을 직렬 및 병렬 연결한다. 제 4 도전성 플레이트(114)는 배터리 셀의 상측 끝단에 위치하는 두 개의 셀의 양극, 즉 최고 전위단에 연결된다. 이러한 도전성 플레이트는 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 및 그 등가물중 선택된 어느 하나가 이용될 수 있으나, 본 발명에서 그 재질을 한정하는 것은 아니다. 그리고, 도전성 플레이트는 배터리 셀의 갯수가 증가하면 당연히 함께 증가한다. When the above configuration is described in detail, the first conductive plate 111 is connected to the negative electrode, that is, the lowest potential terminal of the two cells positioned at the lower end of the battery cell. The second and third conductive plates 112 and 113 have a bent portion, one side of which is fixed to the upper surface of two cells of the battery cells with respect to the bent portion, and the other side is a bottom of the other two cylindrical battery cells of the battery cells. It is contact fixed to the surface to connect four of the cells in series and in parallel. The fourth conductive plate 114 is connected to the anodes of the two cells located at the upper end of the battery cell, that is, the highest potential terminal. The conductive plate may be any one selected from nickel (Ni), copper (Cu), aluminum (Al), and equivalents thereof, but the material is not limited thereto. And the conductive plate naturally increases together as the number of battery cells increases.

상기 보호 회로 모듈(120)은 상기 제 1 내지 제 4 도전성 플레이트(111,112,113,114)에 연결된 상기 제 1 내지 제 4 도전성 탭(115,116,117,118)을 통하여 배터리 셀(110)과 전기적으로 연결되며, 후술될 커넥터(125)를 통해 외부 전자기기와 연결되어 내부에 형성된 회로(미도시)를 통해 전지의 충전 및 방전을 제어함으로써 과방전 및 과충전을 방지한다. 여기서, 상기 1 내지 제 4 도전성 탭(115,116,117,118)은 니켈 재질로 형성될 수 있으며, 피복되어있는 도전성 와이어(conductive wire)로 대신할 수도 있다. 여기서, 상기 보호 회로 모듈(120)과 상 기 배터리 셀(110)을 전기적으로 연결하는 방식은 사용되는 배터리 셀 및 보호 회로 모듈의 형상 및 형식에 따라 다양하게 사용될 수 있으며, 여기서 연결방식을 한정하는 것은 아니다.The protection circuit module 120 is electrically connected to the battery cell 110 through the first to fourth conductive tabs 115, 116, 117 and 118 connected to the first to fourth conductive plates 111, 112, 113, and 114, and the connector 125 to be described later. By controlling the charging and discharging of the battery through a circuit (not shown) formed inside connected to the external electronic device through) to prevent overdischarge and overcharge. The first to fourth conductive tabs 115, 116, 117 and 118 may be formed of nickel and may be replaced with a coated conductive wire. Here, the method of electrically connecting the protection circuit module 120 and the battery cell 110 may be used in various ways depending on the shape and type of the battery cell and the protection circuit module used, where the connection method It is not.

한편, 상기 보호 회로 모듈(120)은 일면에 대략 사각 육면체 형태로 형성된 커넥터(125)를 포함한다. 이러한 커넥터(125)는 외부 전자기기와 전기적으로 접속 및 분리 가능하도록 다수의 홀(미도시)을 갖는 몸체와, 몸체 중 홀의 내측 및 그 후방의 상부로 일정 길이 연장된 다수의 도전성 리드(미도시)로 이루어진다. 물론 몸체는 절연성 수지 등으로 형성되어 도전성 리드가 상호 전기적으로 쇼트 되지 않도록 되어 있다.On the other hand, the protection circuit module 120 includes a connector 125 formed in a substantially square hexahedron shape on one surface. The connector 125 may include a body having a plurality of holes (not shown) to be electrically connected to and disconnected from an external electronic device, and a plurality of conductive leads (not shown) extending a predetermined length to an upper portion of the inside of the hole and the rear of the body. ) Of course, the body is made of an insulating resin or the like so that the conductive leads are not electrically shorted with each other.

상기와 같은 배터리 셀(110)과 보호 회로 모듈(120)을 수용하는 외부 케이스(130)는 상기 배터리 셀(110)과 보호 회로 모듈(120)이 안착되는 제 1 외부 케이스(130a)와, 제 1 외부 케이스(130a)를 덮는 제 2 외부 케이스(130b)를 포함하여 이루어진다. 상기 외부 케이스(130)는 배터리 셀(110)과 보호 회로 모듈(120)을 외부로부터 보호하는 역할을 한다.The outer case 130 accommodating the battery cell 110 and the protection circuit module 120 may include a first outer case 130a on which the battery cell 110 and the protection circuit module 120 are seated, It comprises a second outer case (130b) covering the first outer case (130a). The outer case 130 serves to protect the battery cell 110 and the protection circuit module 120 from the outside.

제 1 외부 케이스(130a)는 배터리 셀(110)과 커넥터(125)가 설치된 보호 회로 모듈(120)이 수용될 수 있도록 상단면이 개구된 박스 형태로 형성된다. 여기서, 제 1 외부 케이스(130a)는 일측에 커넥터(125)가 노출될 수 있도록 노출홈을 갖도록 형성된다. 제 2 외부 케이스(130b)는 상기 제 1 외부 케이스(130a)의 상단부에 상응하는 크기로 형성되며, 제 1 외부 케이스(130a)의 상단부에 접착제에 의하여 접착되거나 용착되어 결합된다. 이렇게 제 1 외부 케이스(130a)와 제 2 외부 케이스(130b)는 배터리 셀(110)과 보호 호로 모듈(120)을 수납한 상태로 서로 결합하여, 배터리 팩(100)의 외부 케이스(130)를 이룬다. 여기서, 도 2 및 도 3에 도시된 외부 케이스(130)의 외관 형상은 하나의 예일 뿐, 이러한 구조로 외부 케이스의 외관 형상을 한정하는 것은 아니다.The first outer case 130a is formed in a box shape having an upper surface open to accommodate the protection circuit module 120 having the battery cell 110 and the connector 125 installed therein. Here, the first outer case 130a is formed to have an exposed groove so that the connector 125 can be exposed on one side. The second outer case 130b is formed to have a size corresponding to the upper end of the first outer case 130a, and is bonded or bonded to the upper end of the first outer case 130a by an adhesive. Thus, the first outer case 130a and the second outer case 130b are coupled to each other in a state in which the battery cell 110 and the protective arc module 120 are accommodated, thereby connecting the outer case 130 of the battery pack 100. Achieve. Here, the outer shape of the outer case 130 shown in FIGS. 2 and 3 is only one example, and the structure of the outer case 130 is not limited thereto.

상기와 같이 배터리 셀(110)과 보호 회로 모듈(120)을 외부 케이스(130)로 감싸 완성된 배터리 팩(100)은 노트북 컴퓨터와 같은 외부 전자기기에 장착되며, 이러한 배터리 팩(100)의 외관을 이루는 외부 케이스(130)의 구성에 대해 자세히 살펴보기로 한다.As described above, the battery pack 100 wrapped around the battery cell 110 and the protection circuit module 120 by the outer case 130 is mounted on an external electronic device such as a notebook computer, and the appearance of the battery pack 100 is The configuration of the outer case 130 forming a will be described in detail.

도 4a는 도 3에 도시된 외부 케이스의 단면 구조를 나타내는 단면도이고, 도 4b는 도 3에 도시된 외부 케이스의 평면 구조를 나타내는 평면도이다.4A is a cross-sectional view illustrating a cross-sectional structure of the outer case illustrated in FIG. 3, and FIG. 4B is a plan view illustrating a planar structure of the outer case illustrated in FIG. 3.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배터리 팩(100)의 외부 케이스(130)는 수지층(131)과, 수지층(131)의 내부에 격자형상으로 형성된 구조강화재(133)를 포함하여 이루어진다.4A and 4B, the outer case 130 of the battery pack 100 according to the first embodiment of the present invention has a resin layer 131 and a lattice shape formed inside the resin layer 131. It comprises a reinforcing material (133).

상기 수지층(131)은 상기 외부 케이스(130)의 외부층을 이루며, 상기 외부 케이스(130)의 내부에 수용된 상기 배터리 셀(110) 및 상기 보호 회로 모듈(120)을 보호하는 역할을 한다.The resin layer 131 forms an outer layer of the outer case 130 and serves to protect the battery cell 110 and the protection circuit module 120 accommodated in the outer case 130.

이러한 상기 수지층(131)은 배터리 셀(100), 상기 보호 회로 모듈(120), 및 외부 전자기기와 접촉하기 때문에, 이들과의 전기적인 단락을 위해 절연성 수지를 소성 처리하여 형성된다. 상기 수지층(131)은 상기 절연성 수지 중 열경화성 수지, 예를 들어 페놀, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 에폭시, 폴리카보네이트, 아크 릴로부타디엔스티렌, 폴리카보네이트/아크릴로부타디엔스티렌, 우레아, 멜라민, 알키드, 비닐 에스테르, 크실렌, 및 푸란류 중 선택된 어느 하나로 형성된다. 여기서, 상기 수지층(131)이 열경화성 수지로 이루어지는 이유는, 열경화성 수지 특성상 수지가 열에 의해 한번 굳어지면 다시 열을 가해도 녹거나 연화되지 않기 때문이다. 즉, 상기 열경화성 수지로 형성되는 상기 수지층(131)은 상기 배터리 팩(100)을 사용하는 외부 전자 기기의 사용시 발생하는 고온의 열에서도 변형이 잘 일어나지 않으므로 외부 케이스(130)의 강도를 높이는데 유리하다.Since the resin layer 131 is in contact with the battery cell 100, the protection circuit module 120, and an external electronic device, the resin layer 131 is formed by baking an insulating resin for electrical short circuit therebetween. The resin layer 131 is a thermosetting resin of the insulating resin, for example, phenol, polypropylene, polyester, epoxy, polycarbonate, acrylobutadiene styrene, polycarbonate / acrylobutadiene styrene, urea, melamine, alkyd, vinyl It is formed with any one selected from esters, xylenes, and furans. The reason why the resin layer 131 is made of a thermosetting resin is that, when the resin is once hardened by heat, the resin layer 131 is not melted or softened even when heat is applied again. That is, the resin layer 131 formed of the thermosetting resin does not easily deform even in high temperature heat generated when the external electronic device using the battery pack 100 is used, thereby increasing the strength of the outer case 130. It is advantageous.

상기 구조강화재(133)는 상기 수지층(131)의 내부에 형성되어 상기 외부 케이스(130)의 내부층을 이루며, 상기 수지층(131)의 강도를 증가시킴으로써 외부 케이스(130)의 강도를 높이는 역할을 한다.The structural reinforcing material 133 is formed in the resin layer 131 to form an inner layer of the outer case 130, and increases the strength of the outer case 130 by increasing the strength of the resin layer 131. Play a role.

이러한 구조강화재(133)는 제 1 구조강화재(133a)와 제 2 구조강화재(133b)를 포함하여 이루어지며, 이때 상기 제 1 구조강화재(133a)와 상기 제 2 구조강화재(133b)가 격자형상을 이룬다. The structural reinforcement 133 includes a first structural reinforcement 133a and a second structural reinforcement 133b, wherein the first structural reinforcement 133a and the second structural reinforcement 133b have a lattice shape. Achieve.

구체적으로, 상기 제 1 구조강화재(133a)는 일 방향, 예를 들어 세로방향으로 배열되며, 상기 제 2 구조강화재(133b)는 상기 제 1 구조강화재(133a) 위에 상기 제 1 구조강화재(133a)와 교차하는 방향, 예를 들어 가로방향으로 배열된다. 여기서, 상기 제 1 구조강화재(133a) 및 상기 제 2 구조강화재(133b)는 직선 형상으로 형성된다. 그리고, 제 1 구조강화재(133a)와 제 2 구조강화재(133b)를 포함하는 상기 구조강화재(133)는 0.8mm 내지 1.2mm의 단면 두께(T)를 갖는 외부 케이스(130)에서 0.5mm 내지 0.7mm의 높이(H)로 이루어진다. 이는, 상기 구조강화 재(133)의 높이(H)가 0.5mm 미만이면, 상기 구조강화재(133)가 상기 외부 케이스(130)의 단면에서 너무 낮은 높이를 가져 상기 외부 케이스(130)의 강도를 충분히 높이기 어렵기 때문이다. 또한, 상기 구조강화재(133)의 높이(H)가 0.7mm를 초과하면, 상기 구조강화재(133)가 외부 케이스(130)의 전체 두께를 두껍게 할 우려가 있기 때문이다.Specifically, the first structural reinforcement 133a is arranged in one direction, for example, a longitudinal direction, and the second structural reinforcement 133b is disposed on the first structural reinforcement 133a. In a direction intersecting with, for example, in a transverse direction. Here, the first structural reinforcement 133a and the second structural reinforcement 133b are formed in a linear shape. In addition, the structural reinforcement 133 including the first structural reinforcement 133a and the second structural reinforcement 133b is 0.5 mm to 0.7 in the outer case 130 having a cross-sectional thickness T of 0.8 mm to 1.2 mm. It is made of height H of mm. This means that when the height H of the structural reinforcement 133 is less than 0.5 mm, the structural reinforcement 133 has a height that is too low in the cross section of the outer case 130 to increase the strength of the outer case 130. This is because it is difficult to raise enough. When the height H of the structural reinforcement 133 exceeds 0.7 mm, the structural reinforcement 133 may increase the overall thickness of the outer case 130.

상기와 같이, 상기 구조강화재(133)는 상기 제 1 구조강화재(133a)와 상기 제 2 구조강화재(133b)가 격자형상으로 배열되어 상기 수지층(131)의 내부에 위치하기 때문에, 외부 충격이 상기 외부 케이스(130)에 가해질 때 그 충격을 흡수하는 쿠션역할을 한다. 따라서, 상기 구조강화재(133)는 약한 외부 충격을 흡수하여 외부 케이스(130)의 손상을 줄일 수 있을 뿐 아니라 배터리 셀의 폭발시 발생하는 강한 충격을 흡수하여 배터리 팩을 사용하는 외부 기기의 손상을 줄일 수 있으며 외부 기기의 사용자를 다칠 위험으로부터 보호할 수 있다. As described above, in the structural reinforcement 133, since the first structural reinforcement 133a and the second structural reinforcement 133b are arranged in a lattice shape and are positioned inside the resin layer 131, external impact may occur. When applied to the outer case 130 serves as a cushion to absorb the shock. Therefore, the structural reinforcing member 133 may not only damage the external case 130 by absorbing a weak external shock but also absorb a strong shock generated when the battery cell is exploded to prevent damage to an external device using the battery pack. It can reduce and protect users of external devices from the risk of injury.

상기와 같은 구조를 갖는 구조강화재(133)는 상기 외부 케이스(130)의 강도를 높이기 위해 수지보다 인장 강도가 높은 파이버(fiber)로 이루어진다. 예를 들어, 상기 구조강화재(133)는 카본 파이버(canbon fiber), 금속 파이버(metal fiber), 유리 파이버(glass fiber) 및 케브라 파이버(kevlar fiber) 중 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 금속 파이버는 스테인레스 스틸 재질로 이루어질 수 있다. Structural reinforcing material 133 having the above structure is made of a fiber (fiber) having a higher tensile strength than the resin in order to increase the strength of the outer case (130). For example, the structural reinforcing material 133 may be formed of any one selected from carbon fiber, metal fiber, glass fiber, and kevlar fiber. Here, the metal fiber may be made of a stainless steel material.

상기 구조강화재(133)를 이루는 상기 카본 파이버, 상기 금속 파이버, 상기 유리 파이버 및 상기 케브라 파이버(kevlar fiber)는 높은 인장 강도 외에 내열성 을 갖는다. 이에 따라, 상기 구조강화재(133)는 외부 케이스(130)의 내부에 수납된 배터리 셀(110)의 과충전 및 과방전 등으로 열이 발생할 경우 열에 의한 외부 케이스(130)의 변형을 방지함으로써 외부 케이스(130)의 강도가 약해지는 것을 방지할 수 있다. The carbon fiber, the metal fiber, the glass fiber, and the kevlar fiber forming the structural reinforcement 133 have heat resistance in addition to high tensile strength. Accordingly, the structural reinforcing member 133 prevents deformation of the outer case 130 due to heat when heat occurs due to overcharging and overdischarging of the battery cell 110 stored in the outer case 130. The strength of 130 can be prevented from being weakened.

또한, 상기 구조강화재(133)를 이루는 상기 카본 파이버, 상기 금속 파이버, 상기 유리 파이버 및 상기 케브라 파이버는 높은 인장 강도 및 내열성 외에 내화학성을 갖는다. 이에 따라, 상기 구조강화재(133)는 상기 외부 케이스(130)의 내부에 수납된 상기 배터리 셀(110)로부터 전해액이 누액되는 경우 누액된 전해액으로부터 상기 외부 케이스(130)의 손상을 방지하여, 상기 외부 케이스(130)의 강도가 약해지는 것을 방지할 수 있다.In addition, the carbon fiber, the metal fiber, the glass fiber, and the Kevlar fiber forming the structural reinforcing material 133 have chemical resistance in addition to high tensile strength and heat resistance. Accordingly, the structural reinforcing material 133 prevents damage to the outer case 130 from the leaked electrolyte when the electrolyte is leaked from the battery cell 110 accommodated inside the outer case 130. It is possible to prevent the strength of the outer case 130 from being weakened.

한편, 상기 외부 케이스(130)의 상기 구조강화재(133)가 상기 카본 파이버 또는 상기 금속 파이버로 이루어지는 경우, 상기 외부 케이스(130)의 내부에 위치하는 도전성 부재, 예를 들어 상기 제 1 내지 상기 제 4 도전성 플레이트(111,112,113,114)와 상기 제 1 내지 상기 제 4 도전성 탭(115,116,117,118)은 피복과 같이 절연처리되는 것이 바람직하다. 이는, 상기 카본 파이버 및 상기 금속 파이버가 전기 전도성을 가지기 때문이다. 즉, 상기 카본 파이버 또는 상기 금속 파이버에 수지가 도포되고 소성처리되어 외부 케이스(130)를 제조하는 과정 중에 카본 파이버 또는 금속 파이버의 일부가 노출되거나, 외부 케이스(130)의 손상으로 인해 카본 파이버 또는 금속 파이버의 일부가 노출될 경우에, 상기 카본 파이버 또는 상기 금속 파이버가 상기 외부 케이스(130)의 내부에 위치하는 도전성 부 재와 접촉되어 전기적인 단락을 일으킬 수 있기 때문이다. On the other hand, when the structural reinforcement 133 of the outer case 130 is made of the carbon fiber or the metal fiber, a conductive member located inside the outer case 130, for example, the first to the first The four conductive plates 111, 112, 113, and 114 and the first to fourth conductive tabs 115, 116, 117, and 118 are preferably insulated such as a coating. This is because the carbon fiber and the metal fiber have electrical conductivity. That is, a resin is applied to the carbon fiber or the metal fiber and plasticized so that a part of the carbon fiber or the metal fiber is exposed during the manufacturing of the outer case 130, or the carbon fiber or the fiber is damaged due to the damage of the outer case 130. When a part of the metal fiber is exposed, the carbon fiber or the metal fiber may be in contact with the conductive member located inside the outer case 130 may cause an electrical short.

상기와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배터리 팩(100)은 수지층(131)과 수지층(131)의 내부에 형성된 구조강화재(133)를 포함하는 외부 케이스(130)를 형성하여, 외부 케이스(130)의 강도를 높임으로써, 외력에 대한 저항력을 높일 수 있다.As described above, the battery pack 100 according to the first embodiment of the present invention forms an outer case 130 including the resin layer 131 and the structural reinforcement 133 formed inside the resin layer 131. By increasing the strength of the outer case 130, resistance to external force can be increased.

또한, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배터리 팩(100)은 외부 케이스(130)의 구조강화재(133)를 격자형상의 파이버(fiber)로 구성하여, 배터리 셀(110)이 폭발할 경우 폭발로 인한 충격을 구조강화재(133)에 흡수시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배터리 팩(100)은 배터리 셀(110)의 폭발이 발생하더라도 폭발로 인한 파편이 주변으로 날아가는 것을 줄임으로써, 외부 전자기기의 손상을 방지할 수 있으며 외부 전자기기의 사용자를 다칠 위험으로부터 보호할 수 있다.In addition, the battery pack 100 according to the first embodiment of the present invention comprises a structural reinforcing member 133 of the outer case 130 as a grid-shaped fiber (fiber), when the battery cell 110 explodes Impact due to the structural reinforcement 133 can be absorbed. Therefore, the battery pack 100 according to the first embodiment of the present invention can prevent damage to external electronic devices by reducing the flying of debris due to the explosion even when an explosion of the battery cell 110 occurs, and the external It can protect the user of electronic equipment from the risk of injury.

또한, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배터리 팩(100)은 수지뿐 아니라 높은 인장 강도를 갖는 격자형상의 파이버로 구성된 구조강화재(133)를 포함하여 형성된 외부 케이스(130)를 구비하므로, 수지로만 형성된 외부 케이스를 구비하는 경우와 비교할 때 두께 대비 외장 강도를 더 높일 수 있다.In addition, since the battery pack 100 according to the first embodiment of the present invention includes an outer case 130 formed of not only a resin but also a structural reinforcing material 133 composed of lattice-shaped fibers having high tensile strength, Compared to the case of having an outer case formed only as a, it is possible to further increase the exterior strength compared to the thickness.

또한, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배터리 팩(100)은 외부 케이스(130)의 구조강화재(133)를 높은 인장 강도 외에 내열성 및 내화학성을 갖는 파이버로 구성하여, 배터리 셀(110)의 과충전 및 과방전 등으로 고온 환경하에 있을 경우에도 고온 환경에 따른 외부 케이스(130)의 변형을 줄일 수 있으며, 배터리 셀(110)로부터 누액된 전해액으로부터 외부 케이스(130)의 손상을 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배터리 팩(100)은 외부 케이스(130)의 변형 및 손상으로 인한 외장 강도의 저하를 방지할 수 있다.In addition, the battery pack 100 according to the first embodiment of the present invention comprises the structural reinforcing material 133 of the outer case 130 as a fiber having heat resistance and chemical resistance in addition to high tensile strength, Even in a high temperature environment due to overcharge and overdischarge, deformation of the outer case 130 may be reduced according to the high temperature environment, and damage to the outer case 130 may be reduced from the electrolyte leaked from the battery cell 110. Therefore, the battery pack 100 according to the first embodiment of the present invention can prevent the deterioration of the exterior strength due to deformation and damage of the outer case 130.

다음은, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배터리 팩의 외부 케이스에 대해서 설명하기로 한다.Next, an outer case of the battery pack according to the second embodiment of the present invention will be described.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배터리 팩에서 외부케이스의 평면 구조를 나타내는 평면도이다.5 is a plan view illustrating a planar structure of an outer case in a battery pack according to a second exemplary embodiment of the present invention.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 배터리 팩은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배터리 팩과 비교하여 외부 케이스의 구조강화재만 다를 뿐 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배터리 팩과 동일한 구성요소를 가지므로, 동일한 구성요소에 대해 동일한 도면부호를 부여하고 중복된 설명은 생략하기로 한다. 이에 따라, 본 발명의 제 2 실시예에서는, 본 발명의 제 1 실시예와 차이를 갖는 외부 케이스의 구조강화재에 대해서 중점적으로 설명하기로 한다.The battery pack according to the second embodiment of the present invention differs only from the structural reinforcement of the outer case as compared to the battery pack according to the first embodiment of the present invention, and has the same components as the battery pack according to the first embodiment of the present invention. Therefore, the same reference numerals are assigned to the same components, and duplicated descriptions will be omitted. Accordingly, in the second embodiment of the present invention, the structural reinforcing member of the outer case which is different from the first embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 배터리 팩은 복수의 배터리 셀(110), 배터리 셀(110)에 전기적으로 연결된 보호 회로 모듈(Protective Circuit Module:PCM (120)), 및 배터리 셀(110)과 보호 회로 모듈(120)을 수용하는 제 1 외부 케이스와 제 2 외부 케이스로 이루어진 외부 케이스(230)를 포함한다.The battery pack according to the second embodiment of the present invention includes a plurality of battery cells 110, a protective circuit module (PCM 120) electrically connected to the battery cells 110, and the battery cells 110. An outer case 230 including a first outer case and a second outer case accommodating the protection circuit module 120 is included.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배터리 팩의 외부 케이스(230)는 수지층(131)과, 수지층(131)의 내부에 격자형상으로 형성된 구조강화 재(233)를 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 5, the outer case 230 of the battery pack according to the second embodiment of the present invention includes a resin layer 131 and a structural reinforcing material 233 formed in a lattice shape inside the resin layer 131. It is made to include.

상기 구조강화재(233)는 제 1 구조강화재(233a)와 제 2 구조강화재(233b)를 포함하여 이루어지며, 이때 상기 제 1 구조강화재(233a)와 상기 제 2 구조강화재(233b)가 격자형상을 이룬다. The structural reinforcement 233 includes a first structural reinforcement 233a and a second structural reinforcement 233b, wherein the first structural reinforcement 233a and the second structural reinforcement 233b have a lattice shape. Achieve.

상기 구조강화재(233)는, 도 4a 및 도 4b에 도시된 상기 구조강화재(133)와 동일한 재질로 형성되며, 동일한 역할을 한다. 다만, 도 4a 및 도 4b에 도시된 상기 구조강화재(133)는 격자형상인 제 1 구조강화재(133a)와 상기 제 2 구조강화재(133b)가 직선형태로 이루어진 반면, 도 5에 도시된 상기 구조강화재(233)는 격자형상인 제 1 구조강화재(233a)와 상기 제 2 구조강화재(233b)가 굴곡진 형태로 이루어진다. 이에 따라, 상기 수지층(131)에 포함될 수 있는 상기 제 1 구조강화재(233a)와 상기 제 2 구조강화재(233b)의 길이가, 상기 수지층(131)에 포함될 수 상기 제 1 구조강화재(133a)와 상기 제 2 구조강화재(133b)의 길이보다 길어진다. 또한, 상기 제 1 구조강화재(233a)와 상기 제 2 구조강화재(233b)가 상기 수지층(131)에 접촉하는 접촉면적이 상기 제 1 구조강화재(133a)와 상기 제 2 구조강화재(133b)가 상기 수지층(131)에 접촉하는 접촉면적보다 증가하게 된다. 따라서, 상기 제 1 구조강화재(233a)와 상기 제 2 구조강화재(233b)로 이루어진 상기 구조강화재(233)는, 상대적으로 짧은 길이를 가지고 상기 외부 케이스(130)에 사용되는 상기 제 1 구조강화재(2133a)와 상기 제 2 구조강화재(133b)보다, 상기 외부 케이스(230)의 강도를 더욱 높일 수 있는 이점이 있다. The structural reinforcement 233 is formed of the same material as the structural reinforcement 133 illustrated in FIGS. 4A and 4B and serves the same role. 4A and 4B, the first structural reinforcement 133a and the second structural reinforcement 133b having a lattice shape have a straight shape, whereas the structure reinforcement 133 shown in FIG. The reinforcing material 233 has a lattice shape of the first structural reinforcing material 233a and the second structural reinforcing material 233b in a curved shape. Accordingly, lengths of the first structural reinforcement 233a and the second structural reinforcement 233b that may be included in the resin layer 131 may be included in the resin layer 131. ) And the length of the second structural reinforcing material 133b. In addition, a contact area where the first structural reinforcement 233a and the second structural reinforcement 233b contact the resin layer 131 may include the first structural reinforcement 133a and the second structural reinforcement 133b. The contact area in contact with the resin layer 131 is increased. Accordingly, the structural reinforcement 233 including the first structural reinforcement 233a and the second structural reinforcement 233b has a relatively short length and is used in the outer case 130. 2133a and the second structural reinforcing material 133b, there is an advantage that can further increase the strength of the outer case 230.

다음은, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 외부 케이스에 대해서 설명하기로 한다.Next, an outer case according to a third embodiment of the present invention will be described.

도 6a는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배터리 팩에서 외부 케이스의 단면 구조를 나타내는 단면도이고, 도 6b는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배터리 팩에서 외부 케이스의 평면 구조를 나타내는 평면도이다.6A is a cross-sectional view illustrating a cross-sectional structure of an outer case of a battery pack according to a third exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a plan view illustrating a planar structure of the outer case of a battery pack according to a third exemplary embodiment of the present invention.

본 발명의 제 3 실시예에 따른 배터리 팩은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배터리 팩과 비교하여 외부 케이스의 구조강화재만 다를 뿐 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배터리 팩과 동일한 구성요소를 가지므로, 동일한 구성요소에 대해 동일한 도면부호를 부여하고 중복된 설명은 생략하기로 한다. 이에 따라, 본 발명의 제 3 실시예에서는, 본 발명의 제 1 실시예와 차이를 갖는 외부 케이스의 구조강화재에 대해서 중점적으로 설명하기로 한다.The battery pack according to the third embodiment of the present invention differs only from the structural reinforcement of the outer case as compared to the battery pack according to the first embodiment of the present invention, and has the same components as the battery pack according to the first embodiment of the present invention. Therefore, the same reference numerals are assigned to the same components, and duplicated descriptions will be omitted. Accordingly, in the third embodiment of the present invention, the structural reinforcing member of the outer case which is different from the first embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 제 3 실시예에 따른 배터리 팩은 적어도 하나의 배터리 셀(110), 배터리 셀(110)에 전기적으로 연결된 보호 회로 모듈(Protective Circuit Module:PCM (120)), 및 배터리 셀(110)과 보호 회로 모듈(120)을 수용하는 제 1 외부 케이스와 제 2 외부 케이스로 이루어진 외부 케이스(330)를 포함한다.The battery pack according to the third embodiment of the present invention includes at least one battery cell 110, a protective circuit module (PCM 120) electrically connected to the battery cell 110, and the battery cell 110. And an outer case 330 including a first outer case and a second outer case accommodating the protection circuit module 120.

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배터리 팩의 외부 케이스(330)는 수지층(131)과, 수지층(131)의 내부에 격자형상으로 형성된 구조강화재(333)를 포함하여 이루어진다.6A and 6B, the outer case 330 of the battery pack according to the third exemplary embodiment of the present invention includes the resin layer 131 and the structural reinforcement 333 formed in a lattice shape inside the resin layer 131. )

상기 구조강화재(333)는 제 1 구조강화재(333a)와 제 2 구조강화재(333b)를 포함하여 이루어지며, 이때 상기 제 1 구조강화재(333a)와 상기 제 2 구조강화 재(333b)가 격자형상을 이루며 또한 직물형태를 이룬다. The structural reinforcing member 333 includes a first structural reinforcing member 333a and a second structural reinforcing member 333b, wherein the first structural reinforcing member 333a and the second structural reinforcing member 333b have a lattice shape. It also forms a fabric.

상기 구조강화재(333)는, 도 4a 및 도 4b에 도시된 상기 구조강화재(133)와 동일한 물질로 형성되며, 동일한 역할을 한다. 다만, 도 4a 및 도 4b에 도시된 상기 구조강화재(133)는 일 방향으로 배열되는 상기 제 1 구조강화재(133a)와 상기 제 1 구조강화재(133a) 위에 상기 제 1 구조강화재와 교차하는 방향으로 배열되는 상기 제 2 구조강화재(133b)를 포함하여 이루어진 반면, 도 6a 및 도 6b에 도시된 상기 구조강화재(333)는 일 방향으로 배열되는 상기 제 1 구조강화재(333a)와 상기 제 1 구조강화재(333a)의 아래위로 교차하여 짜여지는 제 2 구조강화재(333b)를 포함하여 이루어진다. 다시 말해서, 상기 구조강화재(333)는 상기 제 1 구조강화재(333a)와 상기 제 2 구조강화재(333b)가 서로 엮여지는 직물형태로 이루어진다. 따라서, 상기 구조강화재(333)는 도 4a 및 도 4b에 도시된 상기 구조강화재(133)와 비교할 때 더욱 촘촘하면서 안정된 배열의 직물형태로 이루어지므로, 수지층(131)의 강도를 더욱 높여 외부 케이스(330)의 강도를 더욱 높일 수 있는 이점이 있다.The structural reinforcement 333 is formed of the same material as the structural reinforcement 133 illustrated in FIGS. 4A and 4B, and plays the same role. However, the structural reinforcement member 133 shown in FIGS. 4A and 4B may cross the first structural reinforcement member 133a and the first structural reinforcement member 133a which are arranged in one direction. While the second structural reinforcement member 133b is arranged, the structural reinforcement member 333 illustrated in FIGS. 6A and 6B has the first structural reinforcement member 333a and the first structural reinforcement member arranged in one direction. And a second structural reinforcing material 333b interwoven up and down of the 333a. In other words, the structural reinforcement 333 is formed of a fabric in which the first structural reinforcement 333a and the second structural reinforcement 333b are woven together. Therefore, the structural reinforcement 333 is made of a more compact and stable arrangement of the fabric compared to the structural reinforcement 133 shown in Figures 4a and 4b, so that the strength of the resin layer 131 further increases the outer case There is an advantage that can further increase the strength of (330).

다음은, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 외부 케이스에 대해서 설명하기로 한다.Next, an outer case according to a fourth embodiment of the present invention will be described.

도 7a는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 배터리 팩에서 배터리 셀과 보호 회로 모듈을 제외한 외부 케이스의 사시도이고, 도 7b는 도 7a에 도시된 외부케이스의 단면 구조를 나타내는 단면도이다.7A is a perspective view of an outer case excluding a battery cell and a protection circuit module in a battery pack according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 7B is a cross-sectional view illustrating a cross-sectional structure of the outer case of FIG. 7A.

본 발명의 제 4 실시예에 따른 배터리 팩은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배터리 팩과 비교하여 외부 케이스에 절연층이 추가되는 것만 다를 뿐 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배터리 팩과 동일한 구성요소를 가지므로, 동일한 구성요소에 대해 동일한 도면부호를 부여하고 중복된 설명은 생략하기로 한다. 이에 따라, 본 발명의 제 4 실시예에서는, 본 발명의 제 1 실시예와 차이를 갖는 외부 케이스의 절연층에 대해서 중점적으로 설명하기로 한다.The battery pack according to the fourth exemplary embodiment of the present invention is the same as the battery pack according to the first exemplary embodiment of the present invention, except that an insulating layer is added to the outer case as compared to the battery pack according to the first exemplary embodiment of the present invention. Since the components have the same reference numerals for the same components, duplicate descriptions will be omitted. Accordingly, in the fourth embodiment of the present invention, the insulating layer of the outer case which is different from the first embodiment of the present invention will be mainly described.

본 발명의 제 4 실시예에 따른 배터리 팩은 복수의 배터리 셀(110), 배터리 셀(110)에 전기적으로 연결된 보호 회로 모듈(Protective Circuit Module:PCM (120)), 및 배터리 셀(110)과 보호 회로 모듈(120)을 수용하는 제 1 외부 케이스(430a)와 제 2 외부 케이스(430b)로 이루어진 외부 케이스(430)를 포함한다.The battery pack according to the fourth embodiment of the present invention includes a plurality of battery cells 110, a protective circuit module (PCM 120) electrically connected to the battery cells 110, and the battery cells 110. An outer case 430 includes a first outer case 430a and a second outer case 430b that accommodate the protection circuit module 120.

도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 배터리 팩의 외부 케이스(430)는 수지층(131)과, 수지층(131)의 내부에 격자형상으로 형성된 구조강화재(133)를 포함하여 이루어진다. 또한, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 배터리 팩의 외부 케이스(430)는 내부의 수지층(131) 위에 형성되는 절연층(435)을 더 포함한다.7A and 7B, the outer case 430 of the battery pack according to the fourth exemplary embodiment of the present invention may include the resin layer 131 and the structural reinforcing member 133 formed in a lattice shape inside the resin layer 131. ) In addition, the outer case 430 of the battery pack according to the fourth embodiment of the present invention further includes an insulating layer 435 formed on the inner resin layer 131.

상기 절연층(435)은, 상기 배터리 셀(110)과 상기 보호 회로 모듈(120)이 수용되는 내부에 위치하는 상기 수지층(131) 위에 형성된다. 이에 따라, 상기 절연층(435)은, 상기 구조강화재(133)가 전기 전도성을 갖는 카본섬유 또는 금속섬유로 형성될 경우 외부 케이스(430)의 변형 및 손상으로부터 노출될 수 있는 상기 구조강화재(133)와 외부 케이스(430)의 내부에 장착된 도전성 부재, 예를 들어 제 1 내지 제 4 도전성 플레이트(111,112,113,114)와 1 내지 제 4 도전성 탭(115,116,117,118)과의 불필요한 단락의 발생을 방지하는 역할을 한다. 이에 따라, 외부 케이스(430)의 내부에 장착된 도전성 부재, 예를 들어 제 1 내지 제 4 도전성 플레이트(111,112,113,114)와 제 1 내지 제 4 도전성 탭(115,116,117,118)응 별도로 절연처리될 필요는 없다.The insulating layer 435 is formed on the resin layer 131 positioned inside the battery cell 110 and the protection circuit module 120. Accordingly, the insulating layer 435 is the structural reinforcing material 133 that can be exposed from deformation and damage of the outer case 430 when the structural reinforcing material 133 is formed of carbon or metal fibers having electrical conductivity. ) And a conductive member mounted inside the outer case 430, for example, the first to fourth conductive plates 111, 112, 113, and 114, and the first to fourth conductive tabs 115, 116, 117, and 118. . Accordingly, the conductive members mounted inside the outer case 430, for example, the first to fourth conductive plates 111, 112, 113, and 114, and the first to fourth conductive tabs 115, 116, 117, and 118 do not need to be separately insulated.

상기 절연층(435)은 상기 외부 케이스(430)의 두께를 증가시키는 것을 최대한 줄이기 위해, 얇은 두께의 나일론 필름 또는 폴리 이미드 필름으로 이루어진다. The insulating layer 435 is made of a thin nylon film or polyimide film in order to minimize the increase in the thickness of the outer case 430.

한편, 도 7a 및 도 7b에 도시된 상기 외부 케이스(430)의 구조강화재(133)는, 도 4a 및 4b에 도시된 외부 케이스(130)의 구조강화재(133)로 도시되었는데, 도 5에 도시된 외부 케이스(230)의 구조강화재(233)나, 도 6a 및 6b에 도시된 외부 케이스(330)의 구조강화재(333)와 같은 구조로 형성될 수 있음은 물론이다.Meanwhile, the structural reinforcement 133 of the outer case 430 illustrated in FIGS. 7A and 7B is illustrated as the structural reinforcement 133 of the outer case 130 illustrated in FIGS. 4A and 4B. Of course, it can be formed in the same structure as the structural reinforcement 233 of the outer case 230, or the structural reinforcement 333 of the outer case 330 shown in Figure 6a and 6b.

상기와 같이, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 배터리 팩은 외부 케이스(430) 내부의 수지층(131) 위에 절연층(435)을 더 추가함으로써, 외부 케이스(430)와 외부 케이스(430)의 내부에 장착된 도전성 부재 간의 불필요한 단락을 방지할 수 있다.As described above, the battery pack according to the fourth exemplary embodiment of the present invention further includes an insulating layer 435 on the resin layer 131 in the outer case 430, thereby the outer case 430 and the outer case 430. Unnecessary short circuit between the electroconductive members mounted in the inside can be prevented.

한편, 본 발명에서 설명된 외부 케이스(130,230,330,430)는 원통형 리튬 이차 전지를 사용하는 배터리 팩에 적용되는 것으로 설명되었지만, 각형 리튬 이온 전지 및 파우치 리튬 이온 전지 등을 사용하는 배터리 팩에 적용될 수 있음은 물론이다.Meanwhile, the outer case 130, 230, 330, 430 described in the present invention has been described as being applied to a battery pack using a cylindrical lithium secondary battery, but may be applied to a battery pack using a square lithium ion battery and a pouch lithium ion battery. to be.

본 발명은 도시된 실시예들을 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.Although the present invention has been described with reference to the illustrated embodiments, it is merely exemplary, and the present invention may encompass various modifications and equivalent other embodiments that can be made by those skilled in the art. Will understand.

도 1은 외부 전자 기기에 장착되는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배터리 팩을 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view illustrating a battery pack according to a first embodiment of the present invention mounted on an external electronic device.

도 2는 도 1의 배터리 팩을 확대 도시한 사시도이다.FIG. 2 is an enlarged perspective view of the battery pack of FIG. 1.

도 3은 도 1의 배터리 팩을 분리 도시한 분리 사시도이다.3 is an exploded perspective view illustrating the battery pack of FIG. 1 separated.

도 4a는 도 3에 도시된 외부 케이스의 단면 구조를 나타내는 단면도이다.4A is a cross-sectional view illustrating a cross-sectional structure of the outer case illustrated in FIG. 3.

도 4b는 도 3에 도시된 외부 케이스의 평면 구조를 나타내는 평면도이다.4B is a plan view illustrating a planar structure of the outer case illustrated in FIG. 3.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배터리 팩에서 외부케이스의 평면 구조를 나타내는 평면도이다.5 is a plan view illustrating a planar structure of an outer case in a battery pack according to a second exemplary embodiment of the present invention.

도 6a는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배터리 팩에서 외부 케이스의 단면 구조를 나타내는 단면도이다.6A is a cross-sectional view illustrating a cross-sectional structure of an outer case of a battery pack according to a third exemplary embodiment of the present invention.

도 6b는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배터리 팩에서 외부 케이스의 평면 구조를 나타내는 평면도이다.6B is a plan view illustrating a planar structure of an outer case in a battery pack according to a third exemplary embodiment of the present invention.

도 7a는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 배터리 팩에서 배터리 셀과 보호 회로 모듈을 제외한 외부 케이스의 사시도이다.7A is a perspective view of an outer case excluding a battery cell and a protection circuit module in a battery pack according to a fourth embodiment of the present invention.

도 7b는 도 7a에 도시된 외부케이스의 단면 구조를 나타내는 단면도이다.FIG. 7B is a cross-sectional view illustrating a cross-sectional structure of the outer case illustrated in FIG. 7A.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100: 배터리 팩 110: 배터리 셀100: battery pack 110: battery cell

120: 보호 회로 모듈 130, 230, 330, 430: 외부 케이스 120: protective circuit module 130, 230, 330, 430: outer case

131: 수지층 133, 233, 333, 433: 구조강화재131: resin layer 133, 233, 333, 433: structural reinforcement

435: 절연층435: insulating layer

Claims (17)

적어도 하나의 배터리 셀; 및At least one battery cell; And 상기 배터리 셀을 수용하는 외부 케이스를 포함하며,An outer case accommodating the battery cell, 상기 외부 케이스는 수지층과, 상기 수지층 내부에 격자형상으로 배열된 구조강화재를 포함하여 이루어지며,The outer case is made of a resin layer and a structural reinforcing material arranged in a grid shape inside the resin layer, 상기 구조강화재는 The structural reinforcement 일 방향으로 배열되는 제 1 구조강화재; 및A first structural reinforcement arranged in one direction; And 상기 제 1 구조강화재 위에 상기 제 1 구조강화재와 교차하는 방향으로 배열되는 제 2 구조강화재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.And a second structural reinforcing material arranged on the first structural reinforcing material in a direction intersecting with the first structural reinforcing material. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 수지층은 열경화성 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.The resin layer is a battery pack, characterized in that made of a thermosetting resin. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 열경화성 수지는 페놀, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 에폭시, 폴리카보네이트, 아크릴로부타디엔스티렌, 폴리카보네이트/아크릴로부타디엔스티렌, 우레아, 멜라민, 알키드, 비닐 에스테르, 크실렌, 및 푸란류 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.The thermosetting resin is any one selected from phenol, polypropylene, polyester, epoxy, polycarbonate, acrylobutadiene styrene, polycarbonate / acrylobutadiene styrene, urea, melamine, alkyd, vinyl ester, xylene, and furan A battery pack characterized by the above. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구조강화재는 유리 파이버(fiber) 및 케브라 파이버 중 선택된 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.The structural reinforcing material is a battery pack, characterized in that made of any one selected from glass fibers (fiber) and Kevlar fiber. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구조강화재는 카본 파이버 및 금속 파이버 중 선택된 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.The structural reinforcing material is a battery pack, characterized in that made of any one selected from carbon fiber and metal fiber. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 금속 파이버는 스테인레스 스틸 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.The metal fiber is a battery pack, characterized in that made of stainless steel. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 구조강화재 및 상기 제 2 구조강화재는 직선 형상인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.The first structural reinforcement and the second structural reinforcement is a battery pack, characterized in that the linear shape. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 구조강화재 및 상기 제 2 구조강화재는 굴곡진 형상인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.The first structural reinforcement and the second structural reinforcement is a battery pack, characterized in that the curved shape. 적어도 하나의 배터리 셀; 및At least one battery cell; And 상기 배터리 셀을 수용하는 외부 케이스를 포함하며,An outer case accommodating the battery cell, 상기 외부 케이스는 수지층과, 상기 수지층 내부에 격자형상으로 배열된 구조강화재를 포함하여 이루어지며,The outer case is made of a resin layer and a structural reinforcing material arranged in a grid shape inside the resin layer, 상기 구조강화재는The structural reinforcement 일 방향으로 배열되는 제 1 구조강화재; 및A first structural reinforcement arranged in one direction; And 상기 제 1 구조강화재의 아래위로 교차하여 짜여지는 제 2 구조강화재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.A battery pack comprising a second structural reinforcing material woven intersecting up and down of the first structural reinforcing material. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 외부 케이스의 단면 두께는 0.8mm 내지 1.2mm인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.The cross-sectional thickness of the outer case is a battery pack, characterized in that 0.8mm to 1.2mm. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 구조강화재는 상기 외부 케이스의 단면에서 0.5mm 내지 0.7mm 의 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.The structural reinforcing material has a battery pack, characterized in that having a height of 0.5mm to 0.7mm in the cross section of the outer case. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 배터리 셀과 전기적으로 연결되며, 상기 외부 케이스에 수용되는 보호 회로 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.And a protective circuit module electrically connected to the battery cell and accommodated in the outer case. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 배터리 셀과 상기 보호 회로 모듈은 도전성 탭 또는 도전성 플레이트로 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩. And the battery cell and the protection circuit module are connected by a conductive tab or conductive plate. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 도전성 탭 또는 상기 도전성 플레이트는 절연처리되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.And the conductive tab or the conductive plate is insulated. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 외부 케이스는 상기 배터리 셀과 상기 보호 회로 모듈이 수용되는 내부에 위치하는 상기 수지층 위에 형성되는 절연층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.The outer case further comprises an insulating layer formed on the resin layer located inside the battery cell and the protective circuit module is accommodated. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 상기 절연층은 나일론 필름 또는 폴리 이미드 필름인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.The insulating layer is a battery pack, characterized in that the nylon film or polyimide film.
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