KR101282492B1 - 배터리 팩 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단자탭 외면에 부착된 절연부재가 보호회로모듈의 삽입홀 내에 일정 부분 삽입되도록 하여, 삽입홀과 대응되는 위치의 단자탭이 끊어지는 것을 방지할 수 있는 배터리 팩에 관한 것이다. 본 발명에 따른 배터리 팩은, 다수의 배터리 셀; 상기 다수의 배터리 셀의 일측에 형성되는 보호회로모듈; 상기 다수의 배터리 셀과 상기 보호회로모듈 사이에서 양자를 전기적으로 연결하는 단자탭; 및 상기 단자탭 외면에 부착되는 절연부재;를 포함한다. 그리고, 상기 보호회로모듈에는 상기 단자탭이 삽입되는 적어도 하나의 삽입홀이 형성되고, 상기 단자탭은 상기 삽입홀에 삽입되어 납땜 고정된다. 이때, 상기 단자탭 외면에 부착된 절연부재는 상기 삽입홀 내에 일정 부분이 삽입되도록 상기 단자탭이 삽입되는 방향으로부터 연장되어 형성된다.

Description

배터리 팩{Battery pack}
본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 배터리 팩에 관한 것이다.
노트북 컴퓨터 등에 채택되는 전원장치는 원하는 전압 및 용량을 얻기 위해 다수의 배터리 셀이 직렬 및/또는 병렬로 연결된 형태를 취하여 배터리 팩을 구성한다. 이때, 다수의 배터리 셀의 직렬 및/또는 병렬 연결은 연결탭을 이용하여 배터리 셀 각각의 사이를 용접함에 의해 이루어진다. 이러한 다수의 배터리 셀에는 충ㆍ방전 제어회로 및/또는 보호회로와 같은 보호회로모듈(PCM:Protective Circuit Module)이 장착될 수 있다. 여기서, 보호회로모듈과 다수의 배터리 셀은 단자탭을 이용하여 전기적으로 연결할 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 단자탭 외면에 부착된 절연부재가 보호회로모듈의 삽입홀 내에 일정 부분 삽입되도록 하여, 삽입홀과 대응되는 위치의 단자탭이 끊어지는 것을 방지할 수 있는 배터리 팩을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일실시예는 배터리셀; 삽입홀을 포함하는 보호회로모듈; 일영역이 상기 보호회로모듈의 삽입홀내로 삽입되며, 상기 배터리셀과 보호회로모듈을 연결하는 단자탭; 및 상기 단자탭의 표면상에 형성된 절연부재;을 포함하되, 상기 절연부재의 일영역이 상기 삽입홀내로 삽입되는 배터리 팩을 제공한다.
본 발명에서 상기 단자탭의 일영역이 상기 삽입홀을 통하여 삽입될 때 상기 절연부재는 상기 삽입홀의 외측으로 노출되지 않도록 형성된다.
본 발명에서 상기 삽입홀내로 삽입된 상기 절연부재의 일영역은 상기 삽입홀 깊이의 50% 내지 80% 범위로 형성되거나, 상기 삽입홀내로 삽입된 상기 절연부재의 일영역은 상기 삽입홀 깊이의 60% 내지 80% 범위의 길이를 가질 수 있다.
본 발명에서 상기 단자탭은 전도성물질을 포함하는 박판으로 형성된다.
본 발명에서 상기 단자탭은 구리(Cu)를 포함한다.
본 발명에서 상기 단자탭은 일단의 제1영역과 상기 제1영역에 대항하여 위치하는 단부에서의 제2영역을 포함하되, 상기 제1영역은 상기 보호회로모듈에 납땜되도록 형성되고, 상기 제1영역과 제2영역을 제외한 나머지는 절연부재에 의하여 덮여지는 배터리 팩을 제공한다.
본 발명에서 상기 절연부재는 PI(Polyimide)를 포함한다.
본 발명에서 상기 단자탭은 상기 삽입홀내로 삽입되도록 형성된 영역에 인접하여 스토퍼부가 형성된다.
본 발명에서 상기 스토퍼부와 상기 삽입홀내로 삽입되도록 형성된 영역의 경계는 라운드형태로 형성된다.
본 발명에서 상기 삽입홀내로 삽입되도록 형성된 단자탭의 일영역은 직선형 에지를 포함하거나 또는 라운드형 에지를 포함할 수 있다.
본 발명은 복수의 배터리셀; 보호회로모듈상에 형성된 복수의 삽입홀; 보호회로모듈과 상기 배터리셀을 연결하고, 상기 삽입홀내로 삽입되도록 형성된 복수의 단자탭; 및 상기 단자탭 각각의 표면상에 형성된 절연부재를 포함하되, 상기 절연부재의 일영역은 상기 삽입홀내로 삽입되도록 형성되는 배터리 팩을 제공한다.
본 발명에서 상기 단자탭의 각 표면상에 형성된 절연부재는 단일 절연부재로 형성된다.
본 발명에서 상기 단일 절연부재는 상기 복수의 배터리셀의 외표면상에 위치되도록 형성될 수 있다.
본 발명에 의하면 단자탭 외면에 부착된 절연부재가 보호회로모듈의 삽입홀 내에 위치되도록 삽입하여, 삽입홀과 대응되는 위치의 단자탭이 끊어지는 것을 방지함으로써, 배터리 팩의 불량률을 감소시킬 수 있으며, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 배터리 팩의 단자탭이 끊어진 상태를 나타내는 사시도.
도 2는 일반적인 배터리 팩의 단자탭이 보호회로모듈에 삽입된 상태를 나타내는 단면도.
도 3은 도 2의 끊어짐 발생부에 실리콘을 도포한 상태를 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 배터리 팩을 나타내는 분해사시도.
도 5는 도 4의 C의 확대도로, 본 발명에 따른 단자탭의 일측 단부를 나타내는 단면도.
도 6은 도 5와 다른 형태의 단자탭의 일측 단부를 나타내는 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 배터리 팩을 나타내는 결합사시도.
도 8은 본 발명에 따른 단자탭이 보호회로모듈에 삽입된 상태를 나타내는 단면도.
도 9는 도 7의 D-D'를 따라 절단한 단면도.
이하 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 기재한다. 다만, 본 발명은 청구범위에 기재된 범위 안에서 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 하기에 설명하는 실시예는 표현 여부에 불구하고 예시적인 것에 불과하다.
본 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.
도 1은 일반적인 배터리 팩의 단자탭이 끊어진 상태를 나타내는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 배터리 셀(30)은 단자탭(40)을 통하여 보호회로모듈(20)과 전기적으로 연결될 수 있다. 보호회로모듈(20)에 형성된 삽입홀(21)에는 단자탭(40)이 삽입되며, 단자탭(40)이 인출된 측에서 납땜하여 단자탭(40)과 보호회로모듈(20)을 고정한다.
이때, 단자탭(40)의 외표면에는 절연부재(10)가 포함될 수 있다. 이러한 절연부재(10)는 배터리 셀(30)에 인접한 단자탭(40)의 일부 영역에는 형성이 되어 있으나 삽입홀(21)에 대응하는 영역 및 삽입홀(21)을 통해 외부로 인출된 영역에는 이러한 절연부재(10)가 형성되어져 있지 않다. 삽입홀(21)을 통해 외부로 인출된 단자탭(40)은 납땜을 통해 보호회로모듈(20)과 전기적으로 연결된다.
이에 의해 삽입홀(21)에 삽입되는 단자탭(40)의 단부는 절연부재(10)가 부착된 단자탭(40) 영역보다 두께가 얇게 형성된다. 그렇기 때문에 보호회로모듈(20)에 단자탭(40)을 납땜한 후 홀트 테스트(Halt test)와 같은 신뢰성 테스트를 하면 절연부재(10)가 부착되지 않은 단자탭(40)의 단부에 끊어짐이 발생한다.
또한, 보호회로모듈(20)과 납땜부(41)의 납땜 시 고정이 용이하지 않아 납땜 작업성이 저하된다는 문제점이 있다.
도 2는 일반적인 배터리 팩의 단자탭이 보호회로모듈에 삽입된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 보호회로모듈(20)의 삽입홀(21)에 단자탭(40)이 삽입되어 납땜 고정된 상태에서, 단자탭(40) 외면에 부착된 절연부재(10)는 보호회로모듈(20)과 접하지 않도록 부착된다. 즉, 삽입홀(21)을 통과하기 직전의 단자탭(40)부터 납땜이 형성된 단자탭(40)의 단부까지는 절연부재(10)가 부착되지 않는다.
단자탭(40)의 단부에 절연부재(10)가 부착되지 않은 것은 납땜부(41)를 형성하기 위함이지만, 이로 인해 단자탭(40)의 단부는 절연부재(10)가 부착된 단자탭(40) 영역보다 두께가 얇게 형성된다. 따라서, 단자탭(40)이 삽입되는 방향의 삽입홀(21) 측에 위치된 단자탭(40)은 진동 또는 낙하와 같은 충격에 취약할 수밖에 없다. 즉, 보호회로모듈(20)과 부딪힘에 의해 단자탭(40)이 끊어지는 현상이 발생한다.
이때, 단자탭(40)은 케이스의 구조 및 두께, 그리고 재료비의 영향으로 인하여 구리(Cu)를 많이 사용하고 있다. 하지만, 니켈(Ni)보다 연성인 구리(Cu)에서 상기와 같은 끊어짐 현상이 더 빈번하게 발생한다.
도 3은 도 2의 끊어짐 발생부에 실리콘을 도포한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 도 2의 끊어짐 발생부(A)가 형성되는 것을 방지하기 위하여, 삽입홀(21)을 통과하기 직전의 절연부재(10)가 부착되지 않은 단자탭(40) 영역상에는 실리콘(50)이 도포될 수 있다. 이러한 실리콘(50)은 절연부재(10)와 일정 부분 겹쳐질 수도 있으며, 실리콘(50)에 의해 단자탭(40)의 두께가 보강됨으로써, 도 2의 끊어짐 발생부(A)가 형성되는 것을 최소화할 수 있다.
그러나, 실리콘(50)을 도포하는 것은 작업성 및 비용이 증가하는 문제가 있으며 더욱이 실리콘(50)이 도포되지 않은 삽입홀(21) 내의 단자탭(40)에서의 끊어짐 현상은 계속 발생할 수 있다. 이에 본 발명에서는 끊어짐 발생부(A)를 보강할 수 있는 배터리 팩을 제시한다.
도 4는 본 발명에 따른 배터리 팩을 나타내는 분해사시도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 다수의 배터리 셀(30a,30b,30c,30d : 이하에서는 각각의 배터리 셀에 대한 설명이 필요한 경우를 제외하고, 이를 통칭하여 '30'으로 기재한다)과, 다수의 배터리 셀(30)의 일측에 형성되는 보호회로모듈(20)을 포함한다. 그리고, 다수의 배터리 셀(30)과 보호회로모듈(20) 사이에서 양자(30, 20)를 전기적으로 연결하는 단자탭(40)을 포함한다. 또한, 단자탭(40)의 외면에는 절연부재(10)가 부착될 수 있다.
여기서, 보호회로모듈(20)은 보호회로기판과 이에 실장되는 전자부품 등으로 구성된다. 보호회로모듈(20)은 전지의 과충전이나 과방전 등을 검출하여 전류를 제어하는 기능을 포함한다. 그리고, 보호회로기판 상에는 단자탭(40)의 단부가 삽입되는 적어도 하나의 삽입홀(21)이 형성될 수 있다.
그리고, 다수의 배터리 셀(30)은 4개의 배터리 셀(30a,30b,30c,30d)이 직렬로 연결된 구조로 형성된다. 이때, 다수의 배터리 셀(30) 각각의 사이에는 연결탭(32,33,34)이 위치되며, 최외곽에 위치된 배터리 셀(30a,30d)의 단부에는 최외곽 연결탭(31,35)이 위치될 수 있다. 이처럼 다수의 배터리 셀(30)은 그 사이에 위치된 연결탭(32,33,34)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 최외곽 연결탭(31,35)은 배터리 팩 구현 시 대전류단으로 사용될 수 있다.
보호회로모듈(20)과 다수의 배터리 셀(30)을 전기적으로 연결하는 단자탭(40)은 가늘고 긴 판형으로 형성되며, 구리(Cu)와 같은 전도성 소자 등으로 형성될 수 있다. 그리고, 단자탭(40)의 일측 단부인 납땜부(41) 및 단자탭(40)의 타측 단부인 단자탭 노출부(42)를 제외한 단자탭(40)의 외면은 절연부재(10)가 감싸고 있다. 이와 같은 절연부재(10)에 의해 다수의 단자탭(40)이 일체화될 수 있으며, 절연부재(10)는 다수의 전지셀(30) 외면에 안착되기 용이한 다양한 형태로 형성될 수 있다. 여기서, 절연부재(10)는 PI(polyimide) 필름으로 형성될 수 있다.
도 4에서는 단자탭(40) 전체가 외부로 노출된 것처럼 표현되었으나, 이는 단자탭(40)의 구조를 명확하게 나타내기 위한 것이다. 앞서 설명한 바와 같이, 납땜부(41) 및 단자탭 노출부(42)를 제외한 단자탭(40)의 외면은 절연부재(10)에 의해 감싼 형태를 띤다. 이때, 단자탭(40)의 일측 단부에는 단차부(60, 도 5 참조)가 형성될 수 있으며, 이에 대하여는 도 5에서 상세하게 설명한다.
도 5는 도 4의 C의 확대도로, 본 발명에 따른 단자탭의 일측 단부를 나타내는 단면도이다.
도 5를 참조하면, 보호회로모듈(20) 측에 연결되는 단자탭(40)의 단부에는 단차부(60)가 형성될 수 있다. 이에 의해 단자탭(40)을 감싸는 절연부재(10)도 단차부(60)의 형태를 따라 부착된다. 이러한 단차부(60)는 스토퍼부(60a)와 삽입부(60b)로 형성될 수 있다. 삽입부(60b)는 단자탭(40)의 단부에 형성되고, 스토퍼부(60a)보다 폭이 작은 영역이고, 스토퍼부(60a)는 삽입부(60a)에서 연장된 영역이다. 상기 삽입부(60a)의 단부는 직선형 에지형태를 가지고 있다.
여기서, 스토퍼부(60a)의 폭(W1)은 단자탭(40)이 보호회로모듈(20, 도 4 참조)의 삽입홀(21, 도 4 참조)의 폭보다 크게 형성된다. 이에 의해 단자탭(40)이 삽입홀(21)에 삽입된 후, 스토퍼부(60a)에서 삽입이 멈추도록 하여 단자탭(40)과 보호회로모듈(20)이 정확한 위치에서 결합되도록 할 수 있다. 그리고, 삽입부(60b)의 폭(W2)은 삽입홀(21)의 폭보다 작게 형성되어, 삽입홀(21)에 삽입부(60b)만 삽입되도록 할 수 있다.
여기서, 절연부재(10)는 스토퍼부(60a) 측로부터 삽입부(60b)의 일정 부분까지 형성될 수 있으며, 이에 의해 스토퍼부(60a)와 삽입부(60b) 경계의 두께를 보강할 수 있다. 즉, 절연부재(10)는 삽입홀(21) 내에 일정 부분이 삽입되도록 단자탭(40)이 삽입되는 방향으로부터 연장되어 형성된다.
또한, 스토퍼부(60a)와 삽입부(60b)의 경계는 라운드(round) 형태를 띨 수 있다. 이에 의해 단자탭(40)에 진동 또는 낙하와 같은 충격이 발생하더라도 단자탭(40)이 보호회로모듈(20)에 부딪혀 찢어지는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 삽입홀(21) 내에서의 단자탭(40)의 정렬을 용이하게 할 수 있다.
도 6은 도 5와 다른 형태의 단자탭의 일측 단부를 나타내는 단면도이다.
도 6의 절연부재(10), 단자탭(40) 및 단차부(60)는 도 5의 실시예와 동일 또는 유사하므로 중복되는 설명은 하지 않기로 한다. 상기 도 5에서의 삽입부(60b)의 단부는 직선형 에지형태를 가지고 있는 반면, 도 6에서 단차부(60)의 삽입부(60b) 단부는 라운드 에지 형태를 띨 수 있다. 이에 의해 단자탭(40)이 삽입홀(21, 도 4 참조)에 삽입할 때, 삽입홀(21)에 손상을 주지 않을 뿐만 아니라 작업자가 삽입부(60b)에 의해 다치는 것을 미연에 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 배터리 팩을 나타내는 결합사시도이다.
도 7을 참조하면, 다수의 배터리 셀(30)은 연결탭(32,33,34)에 의해 연결된 상태이며, 이를 단자탭(40)을 매개로 하여 보호회로모듈(20)과 전기적으로 연결한다. 이때, 납땜부(41)와 단자탭 노출부(42, 도 4 참조)를 제외한 단자탭(40)의 외면에는 절연부재(10)가 부착되어 있다.
이에 의해 단자탭(40) 일측의 납땜부(41)는 보호회로모듈(20)의 삽입홀(21)에 삽입되며, 보호회로모듈(20)에 납땜 고정된다. 그리고, 단자탭(40) 타측의 단자탭 노출부(42, 도 8 참조)는 연결탭(32,33,34) 및 최외곽 연결탭(31,35)에 납땜 고정된다.
이때, 단자탭(40) 일측 외면에 부착된 절연부재(10)는 삽입홀(21) 내에 일정 부분이 삽입되도록 단자탭(40)이 삽입되는 방향으로부터 연장되어 형성될 수 있다. 즉, 절연부재(10)는 단자탭(40)이 인출되는 보호회로모듈(20)의 삽입홀(21) 외측으로 노출되지 않도록 형성된다. 이에 의해 단자탭(40)과 보호회로모듈(20)을 납땜 고정할 수 있는 납땜부(41)를 확보하면서도, 삽입홀(21)에 삽입되는 단자탭(40)의 일정 부분까지의 두께를 절연부재(10)에 의해 보강할 수 있다. 따라서, 진동 또는 낙하와 같은 충격에 의해 단자탭(40)이 끊어지는 것을 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 단자탭이 보호회로모듈에 삽입된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 8을 참조하면, 보호회로모듈(30)의 삽입홀(21)에는 단자탭(40)이 삽입되어, 단자탭(40)이 인출된 측에서 보호회로모듈(30)에 납땜 고정된다. 이때, 단자탭(40) 외면에 부착된 절연부재(10)는 삽입홀(21) 내에 일정 부분이 삽입되도록 단자탭(40)이 삽입되는 방향으로부터 연장되어 형성된다. 여기서, 절연부재(10)가 부착되지 않은 단자탭(40)의 단부는 납땜부(41)이다.
삽입홀(21) 내에 삽입되는 절연부재(10)의 길이(h2)는 삽입홀(21) 깊이(h2)의 50% 내지 80% 범위로 형성될 수 있다. 보다 바람직하게, 삽입홀(21) 내에 삽입되는 절연부재(10)의 길이(h2)는 삽입홀(21) 깊이(h1)의 60% 내지 80% 범위로 형성될 수 있다.
절연부재(10)의 길이(h2)가 삽입홀(21) 깊이(h1)의 50% 미만으로 형성되면, 작업자가 단자탭(40)을 삽입홀(21)에 덜 삽입하는 경우, 절연부재(10)가 삽입홀(21)의 입구 측에 위치되지 않을 수 있다. 이에 의해 단자탭(40)에 끊어짐이 발생되는 문제가 있다. 또한, 절연부재(10)의 길이(h2)가 삽입홀(21) 깊이(h1)의 80%를 초과하여 형성되면, 납땜부(41)의 면적이 줄어들어 납땜 불량이 발생되는 문제가 있다.
도 9는 도 7의 D-D'를 나타내는 단면도이다.
도 9를 참조하면, 배터리 셀(30a)의 좌측면에는 최외곽 연결탭(31)이, 배터리 셀(30a)과 배터리 셀(30b) 사이에는 연결탭(32)이 용접 고정되어 있다. 그리고, 배터리 셀(30b)과 배터리 셀(30c) 사이에는 연결탭(33)이, 배터리 셀(30c)과 배터리 셀(30d) 사이에는 연결탭(34)이 용접 고정되어 있다. 또한, 배터리 셀(30d)의 우측면에는 최외곽 연결탭(35)이 용접 고정되어 있다. 여기서, 배터리 셀(30) 각각의 양 측면은 서로 다른 극성을 나타내는데, 배터리 셀(30)의 볼록한 단자 모양(미도시)을 띤 우측면이 양극을 나타내고, 평평한 반대 측면인 좌측면이 음극을 나타내는 것으로 한다.
여기서, 배터리 셀(30a)의 좌측면 및 우측면은 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니며, 단순히 도면 상에서 보여지는 좌측, 우측을 의미한다.
도 9에서 B+, B-는 대전류단을 표시한 것이고, 직렬 연결된 다수의 배터리 셀(30)의 양 단부의 전원부를 나타낸다. B+는 양극 전원부로서 최고 전위단을 나타내고, B-는 음극 전원부로서 최저 전위단을 나타낸다. 이러한 대전류단(B+,B-)에는 전원 인출을 위한 전원 배선인 단자탭(40)이 연결될 수 있다. 이 단자탭(40)은 전원인출용으로서 후술하는 센싱단자탭(40')과 구별하기로 한다.
그리고, B1, B2, B3는 센싱단을 표시한 것이고, 서로 다른 극성의 배터리 셀(30)들이 직렬 연결된 부분을 나타낸다. 이러한 센싱단(B1,B2,B3)에는 전압 검출을 위한 센싱 배선인 센싱단자탭(40')이 연결될 수 있다.
이와 같은 전기적인 연결 구조에 의하여, B- 대전류단의 최외곽 연결탭(31)에 납땜 고정된 전원 배선인 단자탭(40)이 직렬 연결된 다수의 배터리 셀(30)의 표면을 따라 보호회로모듈(20)로 연결된다. 그리고, B+ 대전류단의 최외곽 연결탭(35)에 납땜 고정된 전원 배선인 단자탭(40)이 보호회로모듈(20)로 연결된다. 이에 의해 다수의 배터리 셀(30)과 보호회로모듈(20)을 전기적으로 연결시킬 수 있다. 한편, 이와 같은 복수의 배터리셀을 포함하는 구조에서 상기 단자탭의 각 표면상에 형성된 절연부재는 단일 절연부재로 형성가능하다. 또한, 상기 단일 절연부재는 상기 복수의 배터리셀의 외표면상에 위치되도록 형성되어져 있다.
한편, 전원인출용으로서 단자탭(40) 및 센싱단자탭(40`) 각각과 보호회로모듈(20)이 납땜 고정된 상태에서, 삽입홀(21)에 삽입된 단자탭(40) 및 센싱단자탭(40`) 외면에는 일정 부분 절연부재(10)가 부착된다. 이에 의해 삽입홀(21)과 대응되는 위치의 단자탭(40) 및 센싱단자탭(40`)이 끊어지는 것을 방지할 수 있다.
단자탭(40) 및 센싱단자탭(40`)은 실제 단면에서는 도 9와 같이 보여지지는 않지만, 단자탭(40) 및 센싱단자탭(40`)이 보호회로모듈(20)과 다수의 배터리 셀(30)을 연결하는 것을 나타내기 위하여 이와 같이 도시하였다.
전술한 실시예에서는 4직렬(4S) 구조의 배터리 팩을 예를 들어 설명하였지만, 이 외의 다양한 직렬 및/또는 병렬 구조의 배터리 팩에 적용할 수 있음은 물론이다.
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.
전술한 발명에 대한 권리범위는 이하의 특허청구범위에서 정해지는 것으로써, 명세서 본문의 기재에 구속되지 않으며, 청구범위의 균등 범위에 속하는 변형과 변경은 모두 본 발명의 범위에 속할 것이다.
10 : 절연부재
20 : 보호회로모듈
21 : 삽입홀
30a, 30b, 30c, 30d : 배터리 셀
31, 32, 33, 34, 35 : 연결탭
40 : 단자탭
41 : 납땜부
42 : 단자탭 노출부
50 : 실리콘 도포부
60 : 단차부

Claims (15)

  1. 배터리셀;
    삽입홀을 포함하는 보호회로모듈;
    일영역이 상기 보호회로모듈의 삽입홀내로 삽입되며, 상기 배터리셀과 보호회로모듈을 연결하는 단자탭; 및
    상기 단자탭의 표면상에 형성된 절연부재;를 포함하되,
    상기 절연부재의 일영역이 상기 삽입홀내로 삽입되는 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 절연부재는 상기 단자탭의 표면상에 형성되되 상기 단자탭의 일부를 노출시키는 부분인 단자탭 노출부가 구비되도록 상기 단자탭의 외면을 감싸고, 상기 단자탭의 일영역이 상기 삽입홀을 통하여 삽입될 때 상기 단자탭 노출부의 적어도 일부는 상기 삽입홀의 외측으로 노출되는 배터리 팩.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 삽입홀내로 삽입된 상기 절연부재의 일영역은 상기 삽입홀 깊이의 50% 내지 80% 범위로 형성되는 배터리 팩.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 삽입홀내로 삽입된 상기 절연부재의 일영역은 상기 삽입홀 깊이의 60% 내지 80% 범위의 길이를 갖는 배터리 팩.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 단자탭은 전도성물질을 포함하는 박판으로 형성되는 배터리 팩.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 단자탭은 구리(Cu)를 포함하는 배터리 팩.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 단자탭은 일단의 제1영역과 상기 제1영역에 대항하여 위치하는 단부에서의 제2영역을 포함하되, 상기 제1영역은 상기 보호회로모듈에 납땜되도록 형성되고, 상기 제1영역과 제2영역을 제외한 나머지는 절연부재에 의하여 덮여지는 배터리 팩.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 절연부재는 PI(Polyimide)를 포함하는 배터리 팩.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 단자탭은 상기 삽입홀내로 삽입되도록 형성된 영역에 인접하여 스토퍼부가 형성된 배터리 팩.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 스토퍼부와 상기 삽입홀내로 삽입되도록 형성된 영역의 경계는 라운드형태로 형성된 배터리 팩.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 삽입홀내로 삽입되도록 형성된 단자탭의 일영역은 직선형 에지를 포함하는 배터리 팩.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 삽입홀내로 삽입되도록 형성된 단자탭의 일영역은 라운드형 에지를 포함하는 배터리 팩.
  13. 제1항에 있어서,
    복수의 배터리셀;
    보호회로모듈상에 형성된 복수의 삽입홀;
    보호회로모듈과 상기 배터리셀을 연결하고, 상기 삽입홀내로 삽입되도록 형성된 복수의 단자탭; 및
    상기 단자탭 각각의 표면상에 형성된 절연부재를 포함하되,
    상기 절연부재의 일영역은 상기 삽입홀내로 삽입되도록 형성되는 배터리 팩.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 단자탭의 각 표면상에 형성된 절연부재는 단일 절연부재로 형성되는 배터리 팩.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 단일 절연부재는 상기 복수의 배터리셀의 외표면상에 위치되도록 형성되는 배터리 팩.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170082248A (ko) * 2016-01-06 2017-07-14 주식회사 엘지화학 전지셀과 배터리 관리 유닛 사이에 향상된 접합 구조를 가진 전지모듈
KR20180001776U (ko) 2016-12-06 2018-06-15 주식회사 에너위즈 배터리팩용 압착단자
WO2022065708A1 (ko) * 2020-09-28 2022-03-31 주식회사 엘지에너지솔루션 응력 완화부가 형성된 전극 탭을 포함하는 배터리 셀

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013076911A1 (ja) * 2011-11-25 2013-05-30 パナソニック株式会社 電池パック
JP6065339B2 (ja) * 2012-08-13 2017-01-25 日立工機株式会社 背負式電源
JP2014120417A (ja) * 2012-12-19 2014-06-30 Sanyo Electric Co Ltd 電池パック
KR102448298B1 (ko) * 2015-11-18 2022-09-28 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 그의 제조방법
CN109004167B (zh) * 2018-06-15 2023-12-01 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池模组

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070033834A (ko) * 2005-09-22 2007-03-27 삼성에스디아이 주식회사 보호회로기판에 형성된 홀에 끼워지는 도전성 탭을 갖는배터리 팩
KR20070065560A (ko) * 2005-12-20 2007-06-25 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR20070068847A (ko) * 2005-12-27 2007-07-02 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR20090104584A (ko) * 2008-03-31 2009-10-06 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61158663A (ja) 1984-12-28 1986-07-18 Nec Home Electronics Ltd バツテリ−の取付方法
JPH0355653U (ko) * 1989-03-03 1991-05-29
US5185864A (en) 1989-06-16 1993-02-09 International Business Machines Corporation Interrupt handling for a computing system with logical devices and interrupt reset
JP3279817B2 (ja) 1994-06-28 2002-04-30 ソニー株式会社 電子機器に内蔵される電池
JP2003068979A (ja) 2001-08-28 2003-03-07 Hitachi Ltd 半導体装置
JP3957729B1 (ja) 2006-03-11 2007-08-15 株式会社エヌティ・サクセス ハンダ付け方法及び電子部品
JP4878890B2 (ja) 2006-03-29 2012-02-15 三洋電機株式会社 パック電池
US8057931B2 (en) 2006-04-18 2011-11-15 Securaplane Technologies, Inc. Battery busing scheme
KR100884474B1 (ko) * 2007-04-02 2009-02-20 삼성에스디아이 주식회사 파우치형 이차 전지 및 그 제조 방법
TWM331763U (en) 2007-11-14 2008-05-01 Simplo Technology Co Ltd A PCB with advanced soldering holes and the same implemented on a battery set
KR101006881B1 (ko) 2007-12-14 2011-01-12 주식회사 엘지화학 개선된 체결식 구조의 pcm 및 이를 포함하고 있는전지팩
JP5111099B2 (ja) 2007-12-28 2012-12-26 シャープ株式会社 電池パック
KR20090090546A (ko) 2008-02-21 2009-08-26 삼성에스디아이 주식회사 보호회로기판 및 이를 구비한 배터리 팩
KR20090097367A (ko) 2008-03-11 2009-09-16 장재규 메신저를 이용한 학습자 중심의 인터넷 강제영어 학습프로그램
JP2010003466A (ja) 2008-06-18 2010-01-07 Autonetworks Technologies Ltd 電池モジュール
KR101050298B1 (ko) 2008-12-03 2011-07-19 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
US8557411B2 (en) * 2009-08-14 2013-10-15 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery with a connection tab folded around an insulator and method of manufacturing the same
US9451710B2 (en) 2010-08-26 2016-09-20 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070033834A (ko) * 2005-09-22 2007-03-27 삼성에스디아이 주식회사 보호회로기판에 형성된 홀에 끼워지는 도전성 탭을 갖는배터리 팩
KR20070065560A (ko) * 2005-12-20 2007-06-25 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR20070068847A (ko) * 2005-12-27 2007-07-02 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR20090104584A (ko) * 2008-03-31 2009-10-06 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170082248A (ko) * 2016-01-06 2017-07-14 주식회사 엘지화학 전지셀과 배터리 관리 유닛 사이에 향상된 접합 구조를 가진 전지모듈
KR102092115B1 (ko) * 2016-01-06 2020-04-14 주식회사 엘지화학 전지셀과 배터리 관리 유닛 사이에 향상된 접합 구조를 가진 전지모듈
KR20180001776U (ko) 2016-12-06 2018-06-15 주식회사 에너위즈 배터리팩용 압착단자
WO2022065708A1 (ko) * 2020-09-28 2022-03-31 주식회사 엘지에너지솔루션 응력 완화부가 형성된 전극 탭을 포함하는 배터리 셀

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Publication number Publication date
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