KR101199107B1 - 배터리 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리 어셈블리의 조립 시, 보호회로 모듈이 홀더케이스에 끼움결합되어 고정됨에 의해 보호회로 모듈의 밀림이 방지됨으로써, 외부로 노출되는 단자부가 흔들리는 현상이 개선될 뿐만 아니라 홀더케이스에 보호회로 모듈을 부착하는 공정을 생략함으로써, 공정수가 저감되어 생산성을 향상시킬 수 있는 배터리 어셈블리에 관한 것이다. 본 발명에 따른 배터리 어셈블리는 베어셀; 상기 베어셀과 전기적으로 연결되며, 일측에 내부단자부가 형성된 보호회로 모듈; 및 상기 베어셀과 상기 보호회로 모듈 사이에 설치되며, 외부 입출력 단자부 및 상기 외부 입출력 단자부와 연결된 단자연결부가 형성된 홀더케이스;를 포함하되, 상기 내부단자부가 상기 단자연결부에 접촉되도록 상기 보호회로 모듈이 상기 홀더케이스에 수용되어 고정된다.

Description

배터리 어셈블리{Battery assembly}
본 발명은 배터리 어셈블리에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 보호회로 모듈의 위치를 흔들림 없이 안정적으로 고정시키면서 조립공정을 단순화할 수 있는 홀더케이스를 구비한 배터리 어셈블리에 관한 것이다.
이차전지 배터리 팩은 충방전 가능한 베어셀과, 베어셀에 전기적으로 결합되어 충방전을 제어하고, 과충방전 시 회로를 차단하는 보호회로 모듈(PCM: Protection Circuit Module)과, 베어셀과 보호회로 모듈 사이에 위치되는 홀더케이스와, 베어셀과 보호회로 모듈을 팩킹하여 외부기기에 장착가능한 형태로 성형되는 탑케이스를 포함하여 이루어진다.
홀더케이스는 베어셀의 양/음극과 보호회로 모듈이 전기적으로 연결된 영역을 제외한 베어셀과 보호회로 모듈이 맞닿는 영역을 절연시키는 역할을 하며, 홀더케이스의 상부에는 보호회로 모듈이 안착된다. 그리고, 외부기기에 장착 가능한 형태를 갖는 탑케이스를 이용하여 일체의 베어셀과 보호회로 모듈을 팩킹한다.
이러한 배터리 팩에서 보호회로 모듈의 일측에는 외부 입출력 단자부가 형성되고, 외부 입출력 단자부와 맞닿는 탑케이스에는 단자노출부가 형성되어 외부 입출력 단자부를 노출시킨다. 그러나, 배터리 팩의 조립시 팩의 외부 입출력 단자부와 보호회로 모듈을 일체형으로 조립하게 되면, 패드타입(pad type)인 경우에는 단자의 흔들거림 현상이 상대적으로 적은 편이나, 팩의 단자가 돌출된 타입의 경우 상기 단자부가 흔들거리거나, 보호회로 모듈이 견고하게 고정되어 있지 않아, 추후 탑케이스가 조립되어 베어셀과 보호회로 모듈을 팩킹하더라도 보호회로 모듈이 휘어지거나 흔들릴 수 있다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 배터리 팩의 조립 시, 보호회로 모듈을 홀더케이스에 슬라이딩 방식 또는 끼움방식 등으로 견고하게 결합시킬 수 있는 새로운 구조의 홀더케이스를 포함하는 배터리 어셈블리를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 보호회로 모듈을 홀더케이스에 견고하게 고정하여 보호회로 모듈의 밀림이 방지되고, 또한 배터리 팩의 조립 시 홀더케이스에 보호회로 모듈을 부착하는 공정을 생략할 수 있는 배터리 어셈블리를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일측면에 따른 배터리 어셈블리는 베어셀; 상기 베어셀과 전기적으로 연결되며, 제1단자부를 포함하는 보호회로 모듈; 및 상기 베어셀과 상기 보호회로 모듈 사이에 구비되고 제2단자부와 상기 제2단자부에 연결되는 단자연결부와 절연지지대를 구비한 홀더케이스;를 포함하되, 상기 보호회로 모듈은 상기 제1단자부가 상기 단자연결부와 전기적으로 연결되도록 상기 홀더케이스와 연결되는 배터리 어셈블리를 제공한다.
또한, 본 발명에서 상기 제2단자부는 절연지지대상에 위치하고 상기 단자연결부는 상기 절연지지대와 이격되어 위치된다.
또한, 본 발명에서 상기 보호회로 모듈의 패드부가 상기 단자연결부와 절연지지대 사이에 위치하고 상기 패드부는 제1단자부를 포함한다.
또한, 본 발명에서 상기 절연지지대는 상기 절연지지대상에서 보호회로 모듈의 위치를 고정하기 위한 지지부를 포함한다.
또한, 본 발명에서 상기 보호회로 모듈은 상기 보호회로 모듈을 홀더 케이스에 고정하기 위한 돌기부를 구비한다.
또한, 본 발명에서 상기 베어셀상의 전극단자; 상기 보호회로 모듈을 상기 전극단자에 전기적으로 연결하는 제1연결탭; 및 상기 보호회로 모듈을 상기 베어셀에 전기적으로 연결하는 제2연결탭을 더 포함한다.
또한, 본 발명에서 상기 홀더케이스와 보호회로 모듈은 상기 제2연결탭을 상기 베어셀에 용접되도록 하기 위한 홀을 구비한다.
또한, 본 발명에서 상기 제1단자부와 단자연결부는 상호 용접으로 연결가능하다.
또한, 본 발명에서 상기 홀더케이스는 절연테이프에 의하여 상기 베어셀에 연결가능하다.
또한, 본 발명에서 상기 보호회로 모듈은 연성회로기판을 포함한다.
또한, 상기 홀더케이스는 상기 베어셀과 접촉되는 홀더케이스 표면의 길이방향 양측단을 따라서 연장된 리브를 구비한다.
또한, 본 발명에서 상기 리브는 각 길이방향의 양측단의 영역 상에서만 연장된다.
또한, 본 발명에서 .상기 보호회로 모듈은 각 리브 사이와 상기 홀더케이스와 베어셀의 사이에 위치한 제2연결탭을 더 포함한다.
또한, 본 발명에서 상기 보호회로 모듈을 덮고 상기 제2단자부를 노출되도록 하는 탑케이스를 더 포함한다.
또한, 본 발명에서 상기 베어셀과 탑케이스를 덮는 라벨을 더 포함한다.
또한, 본 발명에서 상기 전극단자와 보호회로 모듈 사이에 PTC 부재(Positive temperature coefficient)를 더 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 배터리 어셈블리의 조립 시, 보호회로 모듈이 홀더케이스에 끼움결합되어 고정됨에 의해 보호회로 모듈의 밀림이 방지됨으로써, 외부 입출력 단자부가 흔들리는 현상이 개선될 뿐만 아니라 홀더케이스에 보호회로 모듈을 부착하는 공정을 생략함으로써, 공정수가 저감되어 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 보호회로 모듈의 기재로 FPCB(Flexible printed circuit board)를 이용하여, 배터리 어셈블리를 보다 콤팩트하게 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 배터리 어셈블리를 나타내는 분해사시도.
도 2a는 도 1에 따른 보호회로 모듈과 홀더케이스를 보다 상세하게 나타내는 일실시예의 사시도.
도 2b는 도 2a의 보호회로 모듈과 홀더케이스의 또 다른 실시예에 관한 사시도.
도 3a는 본 발명에 따른 보호회로 모듈과 홀더케이스가 결합된 상태를 나타내는 일실시예의 저면사시도.
도 3b는 도 3a의 보호회로 모듈과 홀더케이스가 결합된 상태를 나타내는 또 다른 실시예의 저면사시도.
도 4a는 본 발명에 따른 보호회로 모듈과 홀더케이스가 결합된 상태를 나타내는 사시도.
도 4b는 본 발명에 따른 보호회로 모듈과 홀더케이스가 결합된 상태를 나타내는 또 다른 형태의 사시도.
도 5는 도 4의 A-A`에 따른 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 배터리 어셈블리를 나타내는 사시도.
이하 첨부한 도면을 참고하여 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 실시예의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 설명한다.
실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 도면에서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 아울러, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장될 수 있으며 실제의 층 두께나 크기와 다를 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예를 도시한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 배터리 어셈블리를 구체적으로 설명한다.
도면을 설명하기에 앞서, 베어셀과 보호회로 모듈이 결합된 형태를 통상적으로 코어팩이라고 하므로, 이하의 설명에서는 베어셀, 보호회로 모듈 및 그 사이에 위치되는 홀더케이스가 결합된 형태에 대하여 코어팩이란 용어를 사용하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 배터리 어셈블리를 나타내는 분해사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 어셈블리는 베어셀(10), 홀더케이스(20), 보호회로 모듈(30), 탑케이스(40) 및 라벨 시트(50)를 포함한다. 여기서, 보호회로 모듈(30)은 베어셀(10)과 전기적으로 연결되며, 일측에는 내부단자부(34a)가 형성된 패드부(34)가 형성되고, 타측에는 회로실장부(33)가 형성된다. 그리고, 홀더케이스(20)는 베어셀(10)과 보호회로 모듈(30) 사이에 설치되며, 지지대(26)와, 상기 지지대(26)의 일측면에 형성된 외부 입출력 단자부(21)와, 상기 외부 입출력 단자부(21)와 연결된 단자연결부(22)를 구비하여 상기 보호회로 모듈의 내부단자부(34a)가 상기 단자연결부(22)에 접촉되도록 상기 보호회로 모듈이 상기 홀더케이스(20)에 수용되어 고정된다.
베어셀(10)에 대하여 간략하게 설명하면, 베어셀(10)은 캔형이 될 수도 있고, 파우치형이 될 수도 있으나, 본 발명의 실시예에서는 캔형을 예를 들어서 설명하기로 한다.
베어셀(10)은 전극조립체와, 전극조립체를 수용하는 캔을 구비한다. 전극조립체는 양면에 양극 활물질이 코팅된 양극판, 세퍼레이터, 양면에 음극 활물질이 코팅된 음극판을 포함하여 이루어진다. 양극판과 음극판 각각으로부터 연장되는 영역에는 전극탭이 접합되고, 전극탭 중 하나는 캔 또는 캡플레이트와 연결되고, 다른 하나는 전극단자(11)에 연결되며 캔 외부로 인출되어 보호회로 모듈(30)과 전기적으로 연결된다. 이때, 베어셀(10)과 보호회로 모듈(30)의 전기적 연결을 위하여 보호회로 모듈(30)의 일단에는 제1 연결탭()이 형성되고, 보호회로 모듈(30)의 하부 일 영역에는 제2 연결탭(32)이 형성될 수 있다.
홀더케이스(20)는 베어셀(10)에 절연테이프(60)에 의해 부착되며, 몸체부로서 절연체로 형성되어 상기 보호회로 모듈(30)을 지지하는 지지대(26)와 외부 입출력 단자부(21) 및 외부 입출력 단자부(21)와 전기적, 물리적으로 연결된 단자연결부(22)가 형성된다. 외부 입출력 단자부(21)는 지지대(26)의 일측면에 일체형으로 형성되어, 베어셀(10)과 외부기기(미도시)와의 사이에 전기적 신호를 주고 받기 위한 전기적 매개체 역할을 한다.
여기서, 상기 외부 입출력 단자부(21)는 상기 지지대(26)의 일측면에 외접하여 형성되고, 상기 단자연결부(22)는 상기 지지대(26)의 상면과 일정 간격 이격되어 공간을 형성한다. 이와 같이 형성된 공간에 상기 보호회로 모듈(30)의 내부 단자부(34a)가 형성된 패드부(34)가 슬라이딩되어 삽입되거나 끼움결함되어 삽입될 수 있다.
또한, 후술하는 도 2b에 도시된 바와 같이 상기 외부 입출력 단자부(21)와 대향하는 위치에 지지부(23)가 더 구비된다. 이에 의해 상기 보호회로 모듈(30)의 내부단자부(34a)를 구비한 패드부(34)가 상기 외부 입출력 단자부(21)와 상기 지지부(23) 사이에서 상기 단자연결부(22) 하부로 삽입되어, 상기 단자연결부(22) 하면과 접촉될 수 있다. 이는 후술하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.
그리고, 본 발명에서 이와 같은 외부 입출력 단자부(21)는 상기 지지대(26)의 일측면에서 외접하여 형성되며, 본 실시예에서는 지지대(26)의 일측면을 수직방향으로 연장하여 형성하여 외접하는 외부 입출력 단자부(21)가 베어셀의 상부 일측으로 돌출될 수 있도록 하였다. 여기서 지지대(26)의 일측면에서 상부로 연장되어 형성되고 외부 입출력 단자부(21)의 금속부(21a)가 외접되지 않은 부분에 대하여는 세로연장부(21b)로 칭하여 구분하여 설명하기로 한다.
즉, 외부 입출력 단자부(21)는 세로연장부(21b)와 상기 세로연장부(21b)의 일부에 외접하여 형성된 금속부(21a)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 금속부(21a)는 전도성 재질, 예를 들어 금(Au), 구리(Cu) 등으로 도금되어 이루어져 베어셀(10)과 외부기기와의 사이에 전기신호를 흐를 수 있게 하는 역할을 한다. 그리고, 세로연장부(21b)는 절연성 재질인 플라스틱 재질로 이루어져 세로연장부(21b)에 일정 간격으로 개재된 금속부(21a)를 상호 절연하는 역할을 한다.
또한, 홀더케이스(20)에 안착되며 고정되는 보호회로 모듈(30)의 인쇄회로기판(도면부호 미기재)에는 회로실장부(33)가 구비된다. 회로실장부(33)에는 배터리에 대한 충전 및 방전을 제어함으로써 충전 상태를 균일하게 하는 회로, 또는 과방전 및 과충전을 방지하는 회로와 같은 보호회로가 형성되어 있다. 또한, 보호회로 모듈(30)은 써미스터(Thermistor) 또는 온도 퓨즈와 같은 보호소자를 포함할 수 있다. 이들은 전지의 고온상승이나 과도한 충방전으로 전지의 전압, 전류가 규정 이상으로 되는 경우에 전류를 차단함으로써, 전지의 파열, 발화 등의 위험을 방지한다.
그리고, 보호회로 모듈(30)의 내부단자부(34a) 측은 홀더케이스(20)의 지지대(26)상부에서 단자연결부(22) 하부에 삽입되어 고정될 수 있는바, 외부 입출력 단자부(21)의 양단부와 맞닿는 보호회로 모듈(30)에는 돌기부(35)가 추가로 더 형성된다. 돌기부(35)는 단자연결부(22)와 홀더케이스(20) 사이에 삽입된 보호회로 모듈(30)이 홀더케이스(20)에 흔들림 없이 고정되도록 한다. 보호회로 모듈(30)이 홀더케이스(20)에 고정되는 상세한 구조에 대하여는 도 3 내지 도 5를 참조하여 후술한다.
이와 같이 형성된 코어팩에는 베어셀(10)에 연결된 보호회로 모듈(30)을 커버하며, 배터리 어셈블리의 외관 일부를 형성하는 탑케이스(40)이 결합되고, 베어셀(10) 및 탑케이스(40)의 외측 일부를 감싸는 라벨 시트(50)가 더 형성된다. 이에 의해 베어셀(10)과 탑케이스 (40)의 결합력을 보강할 수 있으며, 탑케이스(40)와 라벨 시트(50)에는 외부 입출력 단자부(21)가 외부로 노출되도록 단자노출부(41) 및 홈부(51)가 각각 구비된다.
도 2a는 도 1에 따른 보호회로 모듈과 홀더케이스를 보다 상세하게 나타내는 사시도이다.
도 2a를 참조하면, 보호회로 모듈(30)의 내부단자부(34a)는 홀더케이스(20)의 단자연결부(22) 하부와 접촉되도록 홀더케이스(20)와 단자연결부(22) 사이에 B 방향으로 슬라이딩되어 삽입된다. 이 삽입방향은 하나의 예를 도시한 것이며, 홀더케이스(20)의 외부 입출력 단자부(21)의 반대쪽에서 억지끼움 방식이나 다양한 체결방법으로 삽입되어 결합될 수 있음은 물론이다.
보호회로 모듈(30)의 일단에는 베어셀(10, 도 1 참조)의 전극단자(11, 도 1 참조)와 연결되기 위한 제1 연결탭(31)이 형성되고, 보호회로 모듈(30)의 하부 일 영역에는 베어셀(10)의 외면과 연결되기 위한 제2 연결탭(32)이 형성된다. 이와 같은 제1 연결탭(31) 및 제2 연결탭(32)에 의하여 베어셀(10)과 보호회로 모듈(30)이 전기적으로 연결될 수 있다.
이때, 제2 연결탭(32)은 베어셀(10) 외면에 용접에 의해 부착되는데, 이를 위하여 제2 연결탭(32)이 위치되는 홀더케이스(20) 및 보호회로 모듈(30)에는 각각 제1 홀(24) 및 제2 홀(36)이 형성된다. 이에 의해 베어셀(10)에 제2 연결탭(32)을 용접할 시 제2 연결탭(32)이 외부로 노출되어 용이하게 용접할 수 있다.
도 2b는 도 2a의 변형된 실시예이다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 홀더케이스(20)의 상기 외부 입출력 단자부(21)와 대향하는 위치에 별도의 지지부(23)가 구비되어 있다. 이 지지부(23)는 상기 보호회로 모듈(30)의 내부단자부(34a)를 구비한 패드부(34)가 상기 외부 입출력 단자부(21)와 상기 지지부(23) 사이에서 상기 단자연결부(22) 하부로 삽입될 수 있도록 가이드하는 역할을 한다. 뿐만 아니라 지지부(23)는 상기 보호회로 모듈(30)이 홀더케이스(20)에 보다 견고하게 장착되어 흔들림이 없도록 지지할 수 있도록 한다.
도 3a는 본 발명에 따른 보호회로 모듈과 홀더케이스가 결합된 상태를 나타내는 저면사시도이다.
도 3a을 참조하면, 홀더케이스(20)는 베어셀(10)에 접착테이프(미도시)나 또는 용접 등의 다양한 방식에 의하여 부착가능하다. 이때 상기 홀더케이스(20)의 하면, 즉 지지대(26)의 하면 양측단을 따라서 한 쌍의 리브(25a)를 추가로 형성한다. 이 한 쌍의 리브(25a) 사이로 상기 보호회로 모듈(30)의 하부 일 영역에 형성된 제2 연결탭(32)이 안착될 수 있다. 이 한 쌍의 리브(25a)는 상기의 제2연결탭(32)과 같은 부차적인 플레이트 등의 안착공간으로 유용하게 사용될 수 있다.
또한, 이 리브(25a)의 형성으로 인하여 베어셀(10)의 정확한 위치에 홀더케이스(20)를 안착시키는 효과를 얻을 수도 있다. 즉, 상기 홀더케이스(20) 하면의 리브(25a)가 상기 베어셀(10) 상부 외면을 감쌀 수 있도록 형성하여 홀더케이스(20)와 베어셀(10) 간의 결합 시 위치 정렬이 용이할 뿐만 아니라 형합성을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
그리고, 본 발명의 보호회로 모듈(30)의 기재는 연성회로기판(FPCB:Flexible Printed Circuit Board)으로 형성될 수 있다. 이에 의해 보호회로 모듈(30)의 높이를 낮출 수 있어 보다 콤팩트한 배터리 어셈블리를 구현할 수 있다.
도 3b는 도 3a의 또 다른 변형예로서, 도 3b에서 한 쌍의 리브(25b)는 지지대(26)의 하면 양측단을 따라서 형성하되 부분적으로 이격되어 형성하는 것도 가능하다. 이와 같이 부분적으로 이격되어 형성하여도 상기 제2연결탭(32)과 같은 별도의 플레이트를 안착하고 상기 베어셀(10) 상부에서 흔들림없이 안정되게 상기 보호회로 모듈(30)을 지지할 수 있을 정도의 공간만 확보하는 것도 가능함은 물론이다.
도 4a, 4b는 본 발명에 따른 보호회로 모듈과 홀더케이스가 결합된 상태를 나타내는 두 개의 사시도이고, 도 5는 도 4의 A-A`에 따른 단면도이다.
도 4a, 4b 및 도 5를 참조하면, 홀더케이스(20)의 일측면에 외접하여 형성된 외부 입출력 단자부(21)와 대향하는 홀더케이스(20)의 타측면에 형성된 지지부(23)에 의해 단자연결부(22)가 지지된다. 이에 의해 단자연결부(22)는 홀더케이스(20)의 지지대(26)로부터 일정 간격 이격되도록 형성된다.
이와 같이 이격된 홀더케이스(20)와 단자연결부(22) 사이로 보호회로 모듈(30)의 일단에 형성된 패드부(34)가 삽입되어, 내부단자부(34a)가 단자연결부(22) 하부와 접촉되며 전기적으로 연결된다. 이에 의해 베어셀(10)로부터의 전기신호를 내부단자부(34a)가 단자연결부(22)로 전달해줄 수 있다. 그리고, 단자연결부(22)가 배터리 어셈블리의 외부로 노출되는 외부 입출력 단자부(21)에 연결되어 있으므로, 베어셀(10)로부터의 전기신호는 외부 입출력 단자부(21)로 전달되어 외부기기로 전달될 수 있다.
즉, 보호회로 모듈(30)의 내부단자부(34a)는 베어셀(10)로부터의 전기적 신호를 단자연결부(22)를 통하여 홀더케이스(20)의 외부 입출력 단자부(21)로 전달해줄 수 있다.
또한, 보호회로모듈의 제1연결탭(31)이 베어셀(10)의 전극단자(11)에 연결되고 상기 보호회로모듈의 제2연결탭(32)는 베어셀(10)의 상면에서 베어셀(10) 외면에 연결될 수 있다.
도 4b에서는 상기 제1연결탭(31)에 또 다른 2차보호소자 탭(52)이 연결될 수 있다. 이 2차보호소자는 보통 PTC(Positive Temperature Coefficient)로 칭하며 이 2차보호소자에 연결된 금속탭이 베어셀(10)의 하면에 구비된 전극단자(11)에 연결가능하다.
그리고, 보호회로 모듈(30)이 홀더케이스(20)와 단자연결부(22) 사이로 삽입된 상태로 고정시키기 위하여 외부 입출력 단자부(21) 및 지지부(23)의 양단부와 맞닿는 보호회로 모듈(30)에는 돌기부(35)가 더 형성될 수 있다.
돌기부(35)는 라운드형으로 형성되어 있으므로, 홀더케이스(20)에 보호회로 모듈(30)을 삽입할 시 가해지는 압력에 의해 일시적으로 간섭이 발생되며 돌기부(35)가 홀더케이스(20)에 고정된다. 이에 따라, 보호회로 모듈(30)이 홀더케이스(20)에 끼움결합되어 고정됨에 의해 보호회로 모듈(30)의 밀림이 방지되어, 외부 입출력 단자부(21)가 흔들리는 현상이 개선될 수 있다. 또한, 홀더케이스(20)에 보호회로 모듈(30)을 부착하는 공정을 생략함으로써, 공정수가 저감되어 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 배터리 어셈블리를 나타내는 사시도이다.
도 6을 참조하면, 코어팩 외부에 보호회로 모듈(30)을 커버하도록 외부 입출력 단자부(21)를 노출시키는 단자노출부(41)가 형성된 탑케이스(40)를 더 형성한다. 그리고, 코어팩 및 탑케이스(40)의 외측 일부를 감싸는 라벨 시트(50)를 더 형성한다. 라벨 시트(50)의 단자노출부(41)와 맞닿는 영역에는 홈부(51)가 형성되어 외부 입출력 단자부(21)를 외부로 노출시킬 수 있다.
라벨 시트(50)는 코어팩과 탑케이스(40)의 결합 상태를 보강하기 위해 사용되는데, 탑케이스(40)와 코어팩 간의 체결부만을 국부적으로 감싸는 형태일 수도 있고, 탑케이스(40)와 코어팩의 외면 전체를 감싸는 단일의 시트 형상일 수도 있다. 여기서, 라벨 시트(50)의 형상에 대해서는 한정하지 않는다.
이와 같은 라벨 시트(50)는 이차전지의 방전용량이나 제조일자 등이 인쇄될 뿐만 아니라, 이차전지에 대한 보호나 절연 기능 등을 포함하는 포장용 라벨 시트일 수 있다. 포장용 라벨 시트의 소재로는 통상적으로 포장재로 사용되는 합성수지 또는 종이 등을 사용할 수 있으나, 바람직하게는 수축튜브 또는 수축가능하며 접힐 수 있는 성질의 재료를 사용하는 것이 좋다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 베어셀 11 : 전극단자
20 : 홀더케이스 21 : 외부 입출력 단자부
22 : 단자연결부 23 : 지지부
24 : 제1홀 30 : 보호회로 모듈
31: 제1연결탭 32 : 제2연결탭
34 : 패드부 34a : 내부단자부
35 : 돌기부 36 : 제2홀
40 : 탑케이스 41 : 단자노출부

Claims (16)

  1. 베어셀;
    상기 베어셀과 전기적으로 연결되며, 제1단자부를 포함하는 보호회로 모듈; 및
    상기 베어셀과 상기 보호회로 모듈 사이에 구비되고 제2단자부와 상기 제2단자부에 연결되는 단자연결부와 절연지지대를 구비한 홀더케이스;를 포함하되,
    상기 보호회로 모듈은 상기 제1단자부가 상기 단자연결부와 전기적으로 연결되도록 상기 홀더케이스와 연결되고,
    상기 보호회로 모듈의 패드부가 상기 단자연결부와 절연지지대 사이에 위치하고 상기 패드부는 제1단자부를 포함하는 배터리 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2단자부는 절연지지대상에 위치하고 상기 단자연결부는 상기 절연지지대와 이격되어 위치되는 배터리 어셈블리.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 절연지지대는 상기 절연지지대 상에서 보호회로 모듈의 위치를 고정하기 위한 지지부를 포함하는 배터리 어셈블리.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보호회로 모듈은 상기 보호회로 모듈을 홀더 케이스에 고정하기 위한 돌기부를 구비하는 배터리 어셈블리.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 베어셀상의 전극단자;
    상기 보호회로 모듈을 상기 전극단자에 전기적으로 연결하는 제1연결탭; 및
    상기 보호회로 모듈을 상기 베어셀에 전기적으로 연결하는 제2연결탭을 더 포함하는 배터리 어셈블리.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 홀더케이스와 보호회로 모듈은 상기 제2연결탭을 상기 베어셀에 용접되도록 하기 위한 홀을 구비하는 배터리 어셈블리.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1단자부와 단자연결부는 상호 용접으로 연결되는 배터리 어셈블리.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 홀더케이스는 절연테이프에 의하여 상기 베어셀에 연결되는 배터리 어셈블리.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 보호회로 모듈은 연성회로기판을 포함하는 배터리 어셈블리.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 홀더케이스는 상기 베어셀과 접촉되는 홀더케이스 표면의 길이방향 양측단을 따라서 연장된 리브를 구비하는 배터리 어셈블리.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 리브는 각 길이방향의 양측단의 영역상에서만 연장되는 배터리 어셈블리.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 보호회로 모듈은 각 리브사이와 상기 홀더케이스와 베어셀의 사이에 위치한 제2연결탭을 더 포함하는 배터리 어셈블리.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 보호회로 모듈을 덮고 상기 제2단자부를 노출되도록 하는 탑케이스를 더 포함하는 배터리 어셈블리.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 베어셀과 탑케이스를 덮는 라벨을 더 포함하는 배터리 어셈블리.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 전극단자와 보호회로 모듈 사이에 PTC 부재(Positive temperature coefficient)를 더 포함하는 배터리 어셈블리.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018186604A1 (ko) * 2017-04-06 2018-10-11 삼성에스디아이주식회사 배터리 팩

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120313585A1 (en) * 2011-02-07 2012-12-13 Frank Pereira Device for lithium ion battery storage and transportation
KR101371364B1 (ko) * 2011-10-25 2014-03-11 주식회사 엘지화학 단자블록을 포함하는 탑 캡 어셈블리
DE102014018474A1 (de) * 2014-12-12 2016-06-16 Andreas Stihl Ag & Co. Kg Akkupack mit einer Kontaktplatine zum Anschluss an einen Verbraucher
KR102332331B1 (ko) * 2015-05-06 2021-11-29 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
CN109301146B (zh) * 2018-10-26 2021-10-15 蚌埠金实科技有限公司 一种用于新能源电池的铝排及其成型方法
CN109841895B (zh) * 2019-02-28 2021-12-24 江苏中兴派能电池有限公司 一种低温高倍率磷酸铁锂动力电池
JP7435402B2 (ja) 2020-10-21 2024-02-21 株式会社デンソー フレキシブル基板
FR3137500A1 (fr) 2022-07-04 2024-01-05 Saft Ensemble et procédé de fabrication correspondant

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11162423A (ja) * 1997-11-28 1999-06-18 Sanyo Electric Co Ltd パック電池

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3588343B2 (ja) 2001-08-21 2004-11-10 三洋電機株式会社 電池パック
CN100435384C (zh) * 2004-01-28 2008-11-19 株式会社Lg化学 组装式结构的二次电池
JP4947893B2 (ja) 2004-12-03 2012-06-06 三洋電機株式会社 電池パック
JP5011678B2 (ja) 2005-08-12 2012-08-29 ソニー株式会社 二次電池
KR100879894B1 (ko) 2005-10-21 2009-01-21 주식회사 엘지화학 무용접 방식의 전지팩
CN2836245Y (zh) 2006-01-20 2006-11-08 惠州市德赛电池有限公司 一种电池导出端子结构
CN2935489Y (zh) 2006-06-19 2007-08-15 许英熙 手持式电子装置的电池模组及其电池保护电路板
CN2938420Y (zh) 2006-08-08 2007-08-22 惠州市德赛电池有限公司 一种电池电芯封装结构
KR100824885B1 (ko) * 2006-10-24 2008-04-23 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
JP5254246B2 (ja) * 2006-11-27 2013-08-07 エルジー・ケム・リミテッド 生産性及び構造的安定性が優れたバッテリーパック
KR100913695B1 (ko) 2007-07-28 2009-08-24 주식회사 이랜텍 배터리 팩
KR100915545B1 (ko) 2007-07-28 2009-09-07 주식회사 이랜텍 배터리 팩
KR100943575B1 (ko) * 2007-10-29 2010-02-23 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR100943570B1 (ko) * 2007-10-30 2010-02-23 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR100947972B1 (ko) * 2007-12-14 2010-03-15 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR100949006B1 (ko) 2008-01-04 2010-03-23 주식회사 이랜텍 배터리 팩
KR20090075396A (ko) 2008-01-04 2009-07-08 주식회사 이랜텍 배터리 팩
US8334063B2 (en) * 2008-09-22 2012-12-18 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery
US8691429B2 (en) * 2008-10-14 2014-04-08 Samsung Sdi Co., Ltd. Polymer battery pack and method for manufacturing the same
CN201311952Y (zh) 2008-10-31 2009-09-16 比亚迪股份有限公司 一种电池

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11162423A (ja) * 1997-11-28 1999-06-18 Sanyo Electric Co Ltd パック電池

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018186604A1 (ko) * 2017-04-06 2018-10-11 삼성에스디아이주식회사 배터리 팩
KR20180113424A (ko) * 2017-04-06 2018-10-16 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR102331066B1 (ko) * 2017-04-06 2021-11-25 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
US11283132B2 (en) 2017-04-06 2022-03-22 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack

Also Published As

Publication number Publication date
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