KR101075356B1 - 배터리 팩 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 베어셀과 프레임 케이스의 결합력을 향상시켜 외력에 대한 저항력을 높임으로써 품질에 대한 신뢰성을 높일 수 있는 배터리 팩에 관한 것이다.
일례로, 베어셀과; 베어셀과 전기적으로 연결되는 회로 모듈과; 베어셀을 감싸며, 베어셀에 대향하는 영역에 형성되는 채널홈을 포함하는 프레임 케이스와; 채널홈에 형성되어 베어셀과 프레임 케이스를 결합시키는 결합 강화부를 포함하는 배터리 팩이 개시된다.
베어셀, 회로 모듈, 프레임 케이스, 배터리 팩, 결합

Description

배터리 팩{BATTERY PACK}
본 발명은 배터리 팩에 관한 것이다.
리튬 이차전지는 배터리 팩 형태로 형성될 수 있으며, 배터리 팩은 양극판, 음극판, 세퍼레이터를 구비하는 전극 조립체와, 전극 조립체를 수용하는 케이스와, 케이스의 상단개구부를 밀봉하는 캡조립체를 포함하는 베어셀; 충방전 소자 및 보호회로 소자와 같은 회로 소자를 포함하며, 베어셀에 결합되는 회로 모듈; 및 회로 모듈을 커버하는 외부 커버를 포함하여 형성될 수 있다.
이러한 배터리 팩은 외력으로 인해 구성 요소들 사이의 결합력이 저하되어 품질이 저하되는 경우가 종종 있다. 이에 따라, 외력에 대한 저항력을 가지는 구조의 배터리 팩이 요구되고 있다.
본 발명은 베어셀과 프레임 케이스의 결합력을 향상시켜 외력에 대한 저항력을 높임으로써 품질에 대한 신뢰성을 높일 수 있는 배터리 팩을 제공하는데 있다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩은 베어셀; 상기 베어셀과 전기적으로 연결되는 회로 모듈; 상기 베어셀을 감싸며, 상기 베어셀에 대향하는 영역에 형성되는 채널홈을 포함하는 프레임 케이스; 및 상기 채널홈에 형성되어 상기 베어셀과 상기 프레임 케이스를 결합시키는 결합 강화부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 결합 강화부는 본딩 부재로 형성될 수 있다. 또한, 상기 결합 강화부는 우레탄 및 변성 실리콘 중 적어도 어느 하나의 물질로 형성되는 본딩 부재로 형성될 수 있다. 또한, 상기 결합 강화부는 경화시 수축율이 20% 이하인 본딩 부재로 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 결합 강화부는 세라믹을 포함하는 본딩 부재로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 세라믹은 상기 본딩 부재 전체에 대해서 20wt% 내지 80wt%의 함량을 가질 수 있다. 또한, 상기 결합 강화부는 Al(OH)3, Al2O3, SiO2, TiO2, ZrO2, ZnO2, Si3N4 및 BN(Boron Nitride) 중 적어도 어느 하나의 물질을 포함하는 본딩 부재로 형성될 수 있다.
상기 결합 강화부는 상기 베어셀 및 상기 프레임 케이스에 접촉할 수 있다.
상기 채널홈은 상기 프레임 케이스가 상기 베어셀의 방향으로 개방되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 채널홈은 상기 프레임 케이스의 일면에서 타면으로 관통되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 채널홈은 상기 프레임 케이스 중 상기 회로 모듈이 배치되는 베어셀의 상부를 감싸는 영역에 형성될 수 있다. 또한, 상기 채널홈은 상기 회로 모듈의 길이 방향을 중심으로 양측 영역에 적어도 2개로 형성될 수 있다. 또한, 상기 채널홈은 상기 회로 모듈의 길이 방향을 중심으로 중앙 영역에 하나로 형성될 수 있다. 또한, 상기 채널홈은 상기 회로 모듈의 길이 방향을 따라 하나로 형성될 수 있다.
상기 베어셀은 파우치형 베어셀일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩은 회로 모듈; 상기 회로 모듈과 전기적으로 연결되며, 상기 회로 모듈이 배치되는 상부, 상기 상부에 연결되는 단측부와 장측부, 및 상기 상부와 마주보며 상기 단측부와 장측부를 연결하는 하부를 포함하는 베어셀; 상기 베어셀의 상부, 단측부 및 하부 각각을 커버하는 평면부, 상기 평면부의 단부로부터 상기 베어셀의 장측부로 연장된 연장부, 및 상기 연장부에 형성되는 채널홈을 포함하는 프레임 케이스; 및 상기 채널홈에 형성되어 상기 베어셀과 상기 프레임 케이스를 결합시키는 결합 강화부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 결합 강화부는 본딩 부재로 형성될 수 있다. 상기 결합 강화부는 상기 베어셀의 상부와, 상기 프레임 케이스 중 상기 베어셀의 상부와 마주보는 평면부의 하부에 접촉할 수 있다.
상기 채널홈은 상기 베어셀의 상부를 커버하는 평면부로부터 절곡되어 연장된 연장부에 관통되어 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩은 채널홈이 형성된 프레임 케이스와, 채널홈을 통해 베어셀과 프레임 케이스 사이에 본딩 부재가 주입되어 형성된 결합 강화부를 구비함으로써, 베어셀과 프레임 케이스의 결합력을 향상시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩은 벤딩(bending) 또는 트위스팅(twising)과 같은 외력에 대한 저항력을 높임으로써, 품질에 대한 신뢰성을 높일 수 있다.
이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 완성 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 배터리 팩 중 결합 강화부가 생략된 상태의 분해 사시도이고, 도 1c는 도 1b에 도시된 배터리 팩의 회로 모듈의 하부를 보여주는 사시도이고, 도 1d는 도 1b의 베어셀, 회로 모듈 및 프레임 케이스 사이에 결합 강화부가 형성된 상태의 결합 사시도이고, 도 1e는 도 1a에 도시된 라인 A-A'의 단면도이다.
도 1a 내지 도 1e를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100) 은 베어셀(110), 외장재(120), 회로 모듈(130), 프레임 케이스(140), 결합 강화부(150), 상부 커버(160) 및 라벨(170)을 포함하여 이루어질 수 있다.
베어셀(110)은 전기 에너지를 공급하는 것으로, 전극 조립체를 감싸는 케이스의 재질에 따라 캔형 및 파우치형 등으로 구분된다. 본 발명의 일 실시예에서는 파우치형 베어셀을 예로 들어 설명하기로 한다.
베어셀(110)은 양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 개재되는 세퍼레이터를 포함하여 이루어진 전극 조립체(미도시)와, 전극 조립체의 양극 및 음극 각각에 연결된 전극탭(112, 113)과, 전극탭(112, 113)이 외부로 노출되도록 전극 조립체를 수용하는 파우치 케이스(111)를 포함하여 이루어질 수 있다. 여기서, 파우치 케이스(111)의 단부에 접촉하는 전극탭(112, 113) 부위에는 전기적인 단락을 방지하기 위한 절연 테이프(114)가 더 구비될 수 있다.
이러한 베어셀(110)은, 도 1b에 도시된 바와 같이, 회로 모듈(130)이 배치되는 상부(110a), 상부(110a)와 연결되는 한쌍의 단측부(110b, 110c)와 한쌍의 장측부(110d, 110e), 및 상부(110a)와 마주보며 측부들(110b, 110c, 110d, 110e)과 연결되는 하부(110f)로 이루어진 외관을 가지도록 형성될 수 있다. 여기서, 한 쌍의 단측부(110b, 110c)는 베어셀(110)의 상부(110a)와 연결되는 측부들(110b, 110c, 110d, 110e) 중 폭이 좁은 측부들이며, 한 쌍의 장측부(110d, 110e)는 베어셀(110)의 측부들(110b, 110c, 110d, 110e) 중 폭이 넓은 측부들이다.
이와 같이 구성되는 베어셀(110)은 전극탭(112, 113)을 통해 회로 모듈(130)과 전기적으로 연결되어 코어팩을 이룬다.
외장재(120)는 베어셀(110)의 측부에 위치하는 파우치 케이스(111)를 감싸도록 형성되어, 외력에 취약한 파우치 케이스(111)의 강도를 보강하는 역할을 한다. 이를 위해, 외장재(120)는 금속 재질, 예를 들어 알루미늄 재질로 형성될 수 있다. 여기서, 외장재(120)의 표면은 단락 방지를 위해 절연 처리될 수 있다.
회로 모듈(130)은 베어셀(110)의 상부(110a)에 배치되어, 베어셀(110)과 전기적으로 연결되어 베어셀(110)의 충ㆍ방전 등을 제어한다. 이러한 회로 모듈(130)은 회로 기판(131), 외부 단자부(132), 접속 단자(133, 134), PTC(Positive Temperature coefficient) 소자(135) 및 체결홈(136)을 포함하여 이루어질 수 있다.
회로 기판(131)은 수지로 이루어진 플레이트로 형성되며, 베어셀(110)의 충전 및 방전을 제어하는 회로(미도시), 또는 과방전 및 과충전을 방지하는 회로와 같은 보호회로(미도시) 등을 포함할 수 있다. 이러한 회로 기판(131)은 하면에 충·방전 회로(미도시) 및 보호 회로(미도시)의 구현을 위해 설치된 회로 소자(미도시)를 포함할 수 있다.
외부 단자부(132)는 회로 기판(131)의 상면에 설치되며, 회로 기판(131)과 외부 전자기기(미도시)를 전기적으로 연결하는 역할을 한다.
접속 단자(133, 134)는 회로 기판(131)의 하면에 설치되어 베어셀(110)의 전극탭(112, 113)과 용접에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 접속 단자(133)와 전극탭(112)은 회로 모듈(130)의 양극 배선 패턴(미도시)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 접속 단자(134)와 전극탭(113)은 회로 모듈(130)의 음극 배선 패턴(미도시)과 연결될 수 있다.
PTC 소자(135)는 접속 단자(133, 134) 중 어느 하나의 접속 단자와 전기적으로 연결되어, 배터리 팩(100)에 과전류나 과전압이 흘러 열이 발생하고 설정 온도 이상이 될 경우 전류의 흐름을 차단함으로써, 배터리 팩(100)의 발열로 인한 파열을 방지할 수 있다.
체결홈(136)은 회로 기판(121)의 장측 외주연에 형성되어, 회로 모듈(130)과 프레임 케이스(140)를 물리적으로 체결하는 결합 부재로서의 역할을 한다.
프레임 케이스(140)는 베어셀(110)과 회로 모듈(130) 사이에 베어셀(110)을 감싸도록 형성되며, 회로 모듈(130)과 물리적으로 결합된다. 이러한 프레임 케이스(140)는 베어셀(110)의 상부(110a)와, 하부(110f)와, 한쌍의 단측부(110b, 110c)를 각각 커버하되, 베어셀(110)의 한쌍의 장측부(110d, 110e)가 외부로 노출되도록 하면서 한쌍의 장측부(110d, 110e)의 측면 모서리부는 덮어지도록 프레임 형태로 형성된다. 이러한 구성에 의해 프레임 케이스(140)는 베어셀(110)의 수용 공간 (S1)을 갖는다.
구체적으로, 프레임 케이스(140)는 베어셀(110)의 상부(110a), 한쌍의 단측부(110b, 110c) 및 하부(110f)를 커버하는 평면부(141, 142, 143, 144)와, 베어셀(110)의 한쌍의 장측부(110d, 110e)의 모서리부를 커버하도록 상기 모서리부와 평행한 평면부(141, 142, 143, 144)의 단부로부터 절곡되어 베어셀(110)의 한쌍의 장측부(110d, 110e)를 향해 연장된 연장부(141a, 142a, 143a, 144a)를 포함하여 형성된다.
또한, 프레임 케이스(140)는 평면부(141)에 형성되는 지지부(145), 체결 돌기(146), 리브(147) 및 채널홈(148)을 포함할 수 있다.
지지부(145)는 평면부(141)의 가장 자리 및 중간 영역에서 회로 모듈(130) 방향으로 돌출되게 형성된다. 이러한 지지부(145)는 회로 모듈(130)이 평면부(141)의 상부에 배치될 때 회로 모듈(130)을 지지하는 역할을 하며, 평면부(141)와 회로 모듈(130) 사이에 전극탭 (112, 113), 접속 단자(133, 134) 및 PTC 소자(135)가 배치될 공간을 제공하는 역할을 한다.
체결 돌기(146)는 회로 모듈(130)의 체결홈(136)에 대응되는 지지부(145)로부터 회로 모듈(130) 방향으로 돌출되게 형성된다. 이러한 체결 돌기(146)는 체결홈(136)에 끼워져 회로 모듈(130)과 프레임 케이스(140)를 물리적으로 체결하는 결합 부재로서의 역할을 한다.
리브(147)는 지지부(145)의 측부에 돌출되게 형성된다. 이러한 리브(147)는 후술되는 상부 커버(160)의 리브 결합홀(167)에 끼워져, 프레임 케이스(140)와 상부 커버(160)를 물리적으로 체결하는 결합 부재로서의 역할을 한다.
채널홈(148)은 프레임 케이스(140)가 베어셀(110)의 방향으로 개방되고, 프레임 케이스(140) 중 베어셀(110)에 대향하는 영역에 위치하는 일면에서 타면으로 관통되어 형성된다. 구체적으로, 채널홈(148)은 프레임 케이스(140) 중 베어셀(110)의 상부(110a)를 감싸는 영역에 형성되며, 베어셀(110)의 상부(110a)를 커버하는 평면부(141)로부터 절곡되어 연장된 연장부(141a)에 관통되어 형성된다. 이러한 채널홈(148)은 후술되는 결합 강화재(150)를 형성하기 위한 본딩 부재가 주입 되는 경로를 제공한다. 여기서, 채널홈(148)은 회로 모듈(130)의 길이 방향을 기준으로 양측에 적어도 두개로 형성될 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 프레임 케이스(140)는 사출 성형 공정에 의해 일체로 형성될 수 있으며, PC(Polycarbonate), PETG(Polyethylene Terephthalate Glycol), PE(PolyEthylene), PP(PolyPropylene), 및 ABS(Acronitrile-Butadiene-Styren) 중 선택된 어느 하나의 절연성 수지로 형성될 수 있다.
결합 강화부(150)는, 도 1d를 참조하면, 채널홈(148)을 통해 베어셀(110)과 프레임 케이스(140) 사이에 본딩 부재가 주입되어 경화됨으로써 채널홈(148)에 형성된다. 이러한 결합 강화부(150)는, 도 1e를 참조하면, 베어셀(110) 및 프레임 케이스(140)에 접촉하며, 베어셀(110)과 프레임 케이스(140)의 결합시 생기는 공간을 메꺼 베어셀(110)과 프레임 케이스(140)의 결합력을 향상시키는 역할을 한다. 이를 위해, 결합 강화부(150)는 접착력을 갖는 본딩 부재, 예를 들어 우레탄 및 변성 실리콘 중 적어도 어느 하나의 물질로 형성되는 본딩 부재로 형성될 수 있다.
또한, 결합 강화부(150)는 외력이 상부 커버(160)에 가해졌을 때 상부 커버(160), 회로 모듈(130) 및 프레임 케이스(140)가 가압되어 베어셀(110)이 손상되는 것을 방지하기 위해 베어셀(110)의 상부에서 버퍼의 역할을 한다. 이를 위해, 결합 강화부(150)는 경화시 수축율이 20% 이하인 본딩 부재로 형성될 수 있다. 여기서, 본딩 부재의 경화시 수축률이 20% 를 초과하는 경우에는 외력에 취약한 외부 단자부(132)가 베어셀(110) 방향으로 주저 않게 되므로, 외부 단자부(132)와 외부 기기의 접촉 불량 발생 확률이 높다.
경화시 수축율이 20% 이하인 본딩 부재는 세라믹을 포함하는 본딩 부재가 사용될 수 있다. 세라믹은 예를 들어, Al(OH)3, Al2O3, SiO2, TiO2, ZrO2, ZnO2, Si3N4 및 BN(Boron Nitride) 중 적어도 어느 하나의 물질일 수 있다. 여기서, 세라믹은 본딩 부재 전체에 대해서 20wt% 내지 80wt%의 함량을 가질 수 있다. 이는 세라믹이 본딩 부재 전체에 대해서 20wt% 미만의 함량을 가지면 본딩 부재의 경화시 본딩 부재의 수축률 저감 효과가 낮아지며, 세라믹이 본딩 부재 전체에 대해서 80wt%를 초과하는 함량을 가지면 본딩 부재의 접착력이 감소되기 때문이다.
아래의 표 1은 예를 들어 세라믹의 하나인 Al(OH)3를 전체 대비 50wt%의 함량으로 포함하는 레진의 경화시 수축률 실험 결과이다.
결합 강화부의 본딩 부재 온도(℃) 방치 기간 수축률(%)
Al(OH)3를 전체 대비 50wt%의 함량으로 포함하는 레진 20 7일 12
50 1일 13.7
105 3시간 13.7
120 3일 14.8
표 1로부터, Al(OH)3를 전체 대비 50wt%의 함량으로 포함하는 레진은 온도 및 방치 기간을 고려할 때 수축률이 20% 이하로, 결합 강화부(150)를 형성하는데 적정함을 알 수 있다.
상부 커버(160)는 베어셀(110)의 상부에 결합되며, 내부 공간에 회로 모듈(130)을 수용한다. 이러한 상부 커버(160)는 커버 플레이트(161)와, 커버 플레이트(161)로부터 회로 모듈(130) 방향으로 연장된 측벽(162)을 포함하여 이루어질 수 있다.
커버 플레이트(161)는 회로 기판(131)과 대략 유사한 형상으로 형성될 수 있다. 커버 플레이트(161)의 내면은 회로 기판(131)의 상면과 마주 접한다. 커버 플레이트(161)는 외부 단자부(132)와 대응하는 영역에 형성된 관통홀(163)을 포함한다. 이러한 관통홀(163)은 외부 단자부(132)를 외부로 노출시켜, 배터리 팩(100)과 외부 전자기기(미도시)를 전기적으로 연결될 수 있도록 한다.
측벽(162)은 상부 커버(160)의 길이방향 양 끝단에 위치하는 양단부(164, 165)와, 단부(164)와 단부(165)를 연결하는 연결부(166)를 포함한다. 여기서, 양단부(164, 165)와 연결부(166)의 일부는 후술되는 라벨(170)에 의해 커버된다.
또한, 측벽(162)은 연결부(166) 중 프레임 케이스(140)의 리브(147)와 대응되는 영역으로부터 돌출되게 형성되는 리브 결합홀(167)을 포함할 수 있다. 이러한 리브 결합홀(167)은 프레임 케이스(140)의 리브(147)가 끼워져, 프레임 케이스(140)와 상부 커버(160)을 물리적으로 체결하는 결합 부재로서의 역할을 한다.
라벨(170)은 베어셀(110)의 측부들(110b, 110c, 110d, 110e)을 감싸도록 부착된다. 라벨(170)은 상부 커버(160)의 양단부(164, 165)의 일부와 연결부(166)의 일부를 덮는다. 이러한 라벨(170)은 베어셀(110), 프레임 케이스(140) 및 상부 커버(160)을 결속력을 높이는 역할을 한다.
상기와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)은 채널홈(148)이 형성된 프레임 케이스(140)와, 채널홈(148)을 통해 베어셀(110)과 프레임 케이스(140) 사이에 본딩 부재가 주입되어 형성된 결합 강화부(150)를 구비함으로써, 베어셀(110)과 프레임 케이스(140)의 결합력을 향상시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)은 벤딩(bending) 또는 트위스팅(twising)과 같은 외력에 대한 저항력을 높임으로써, 품질에 대한 신뢰성을 높일 수 있다.
다음은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩에 대해 설명하기로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)과 비교하여 프레임 케이스(240)의 채널홈(248)의 형성 위치만 다를 뿐 동일한 구성을 가지며 동일한 역할을 한다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩에 대해서는 프레임 케이스(240)에 대해 중점적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩 중 도 1d와 대응되는 부분의 결합 사시도이다.
도 2를 참조하면, 프레임 케이스(240)는 도 1d에 도시된 프레임 케이스(140)와 유사하다. 다만, 채널홈(248)이 프레임 케이스(240)의 연장부(141a) 중 회로 모듈(130)의 길이 방향을 기준으로 중앙 영역에 하나로 형성된다. 이러한 채널홈(248)을 통해 베어셀(110)과 프레임 케이스(240) 사이에 본딩 부재가 주입되고 경화됨으로써, 결합 강화부(250)가 형성된다. 여기서, 본딩 부재는 프레임 케이스(240)의 연장부(141a) 중 중앙 영역에 하나로 형성된 채널홈(248)을 통해서만 주입되기 때문에, 본딩 부재의 주입을 제어하는 데 용이하다. 이에 따라, 결합 강화부(250)는 베어셀(110)과 프레임 케이스(240)의 결합력을 높이기 위해 필요한 최소한의 본딩 부재를 주입하여 형성될 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩은 회로 모듈(130)의 길이 방향에서 중앙 영역에 하나로 형성되는 채널홈(248)을 갖는 프레임 케이스(240)를 구비함으로써, 결합 강화부(250)를 형성하는 데 사용하는 본딩 부재의 양을 최소화할 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩은 제조 비용을 줄일 수 있다.
다음은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 팩에 대해 설명하기로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)과 비교하여 프레임 케이스(340)의 채널홈(348)의 형성 위치만 다를 뿐 동일한 구성을 가지며 동일한 역할을 한다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩에 대해서는 프레임 케이스(340)에 대해 중점적으로 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 팩 중 도 1d와 대응되는 부분의 결합 사시도이다.
도 3을 참조하면, 프레임 케이스(340)는 도 1d에 도시된 프레임 케이스(140)와 유사하다. 다만, 채널홈(348)이 프레임 케이스(340)의 연장부(141a) 중 회로 모듈(130)의 길이 방향을 따라 길게 하나로 형성된다. 이러한 채널홈(348)을 통해 베어셀(110)과 프레임 케이스(340) 사이에 본딩 부재가 주입되고 경화됨으로써, 결합 강화부(350)가 형성된다. 여기서, 본딩 부재는 프레임 케이스(340)의 연장부(141a) 전체에 걸쳐 형성된 채널홈(348)을 통해서 주입되기 때문에, 결합 강화부(350)가 베어셀(110)과 프레임 케이스(340) 사이에 전체적으로 넓은 면적을 가지고 형성될 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 팩은 회로 모듈(130)의 길이 방향을 따라 길게 형성되는 채널홈(348)을 갖는 프레임 케이스(340)를 구비함으로써, 결합 강화부(350)를 형성하는 데 사용하는 본딩 부재가 베어셀(110)과 프레임 케이스(340) 사이의 공간에 골고루 채워지는 효율을 높일 수 있다. 따라서, 따라서, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 팩은 베어셀(110)과 프레임 케이스(340)의 결합력을 더욱 향상시켜 품질에 대한 신뢰성을 더욱 높일 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 완성 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 배터리 팩 중 결합 강화부가 생략된 상태의 분해 사시도이다.
도 1c는 도 1b에 도시된 배터리 팩의 회로 모듈의 하부를 보여주는 사시도이다.
도 1d는 도 1b의 베어셀, 회로 모듈 및 프레임 케이스 사이에 결합 강화부가 형성된 상태의 결합 사시도이다.
도 1e는 도 1a에 도시된 라인 A-A'의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩 중 도 1d와 대응되는 부분의 결합 사시도이다.
도 3은 도 발명의 또다른 실시예에 따른 배터리 팩 중 도 1d와 대응되는 분분의 결합 사시도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100: 배터리 팩 110: 베어셀
120: 외장재 130: 회로 모듈
140, 240, 340: 프레임 케이스 150: 결합 강화부
160: 상부 커버 170: 라벨

Claims (19)

  1. 베어셀;
    상기 베어셀과 전기적으로 연결되는 회로 모듈;
    상기 베어셀을 감싸며, 상기 회로 모듈이 배치되는 베어셀의 상부를 감싸는 영역에 형성되는 채널홈을 포함하는 프레임 케이스; 및
    상기 채널홈에 형성되어 상기 베어셀과 상기 프레임 케이스를 결합시키는 결합 강화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합 강화부는 본딩 부재로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합 강화부는 우레탄 및 변성 실리콘 중 적어도 어느 하나의 물질로 형성되는 본딩 부재로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합 강화부는 경화시 수축율이 20% 이하인 본딩 부재로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합 강화부는 세라믹을 포함하는 본딩 부재로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 세라믹은 상기 본딩 부재 전체에 대해서 20wt% 내지 80wt%의 함량을 가지는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합 강화부는 Al(OH)3, Al2O3, SiO2, TiO2, ZrO2, ZnO2, Si3N4 및 BN(Boron Nitride) 중 적어도 어느 하나의 물질을 포함하는 본딩 부재로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합 강화부는 상기 베어셀 및 상기 프레임 케이스에 접촉하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널홈은 상기 프레임 케이스가 상기 베어셀의 방향으로 개방되어 형성 되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널홈은 상기 프레임 케이스의 일면에서 타면으로 관통되어 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  11. 삭제
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널홈은 상기 회로 모듈의 길이 방향을 중심으로 양측 영역에 적어도 2개로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널홈은 상기 회로 모듈의 길이 방향을 중심으로 중앙 영역에 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널홈은 상기 회로 모듈의 길이 방향을 따라 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 베어셀은 파우치형 베어셀인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  16. 회로 모듈;
    상기 회로 모듈과 전기적으로 연결되며, 상기 회로 모듈이 배치되는 상부, 상기 상부에 연결되는 단측부와 장측부, 및 상기 상부와 마주보며 상기 단측부와 장측부를 연결하는 하부를 포함하는 베어셀;
    상기 베어셀의 상부, 단측부 및 하부 각각을 커버하는 평면부, 상기 평면부의 단부로부터 상기 베어셀의 장측부로 연장된 연장부, 및 상기 연장부에 형성되는 채널홈을 포함하는 프레임 케이스; 및
    상기 채널홈에 형성되어 상기 베어셀과 상기 프레임 케이스를 결합시키는 결합 강화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 결합 강화부는 본딩 부재로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 결합 강화부는 상기 베어셀의 상부와, 상기 프레임 케이스 중 상기 베 어셀의 상부와 마주보는 평면부의 하부에 접촉하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 채널홈은 상기 베어셀의 상부를 커버하는 평면부로부터 절곡되어 연장된 연장부에 관통되어 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160111694A (ko) * 2015-03-17 2016-09-27 삼성에스디아이 주식회사 베터리 팩

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9385353B2 (en) * 2011-08-03 2016-07-05 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack and method of manufacturing the same
US10014495B2 (en) * 2013-05-15 2018-07-03 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery
KR102473094B1 (ko) 2018-01-26 2022-12-01 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 그의 라벨 부착 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100922469B1 (ko) 2007-09-21 2009-10-21 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6524732B1 (en) * 1999-03-30 2003-02-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Rechargeable battery with protective circuit
WO2003069696A1 (en) 2002-02-13 2003-08-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Battery pack manufacturing method
JP4629952B2 (ja) 2002-02-13 2011-02-09 パナソニック株式会社 二次電池の製造方法
KR100974996B1 (ko) * 2002-10-31 2010-08-09 산요덴키가부시키가이샤 팩 전지
JP3825738B2 (ja) * 2002-10-31 2006-09-27 三洋電機株式会社 パック電池とその製造方法
KR100561298B1 (ko) 2004-01-13 2006-03-15 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR100537535B1 (ko) * 2004-03-30 2005-12-16 삼성에스디아이 주식회사 수지몰딩형 이차 전지의 형성 방법
KR100542677B1 (ko) * 2004-06-25 2006-01-11 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
US8778529B2 (en) * 2004-11-29 2014-07-15 Samsung Sdi Co., Ltd. Lithium secondary battery
KR100670501B1 (ko) * 2005-05-04 2007-01-16 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR100770097B1 (ko) 2006-08-07 2007-10-24 삼성에스디아이 주식회사 폴리머 전지 팩
JP4722015B2 (ja) 2005-12-29 2011-07-13 三星エスディアイ株式会社 ポリマー電池パック
KR100778993B1 (ko) * 2006-08-31 2007-11-22 삼성에스디아이 주식회사 수지도관형 측면커버 구비 이차전지
KR20090027067A (ko) 2007-09-11 2009-03-16 삼성에스디아이 주식회사 폴리머전지 팩
JP5077939B2 (ja) * 2007-09-27 2012-11-21 日立マクセルエナジー株式会社 電池パック
KR100867922B1 (ko) 2007-10-09 2008-11-10 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
US20090136837A1 (en) 2007-11-27 2009-05-28 Komoto Hirotada Battery pack and method for manufacturing the same
KR100947973B1 (ko) * 2008-01-14 2010-03-15 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
JP5031606B2 (ja) 2008-01-30 2012-09-19 ソニー株式会社 電池パック及びその製造方法
KR101030876B1 (ko) * 2008-11-19 2011-04-22 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR101172230B1 (ko) * 2009-11-27 2012-08-07 삼성에스디아이 주식회사 이차전지 및 그의 패킹 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100922469B1 (ko) 2007-09-21 2009-10-21 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160111694A (ko) * 2015-03-17 2016-09-27 삼성에스디아이 주식회사 베터리 팩
KR102283960B1 (ko) * 2015-03-17 2021-07-30 삼성에스디아이 주식회사 베터리 팩

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