KR101688574B1 - Battery Pack Having Fixing Structure by Hot Melting - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전극단자들이 상단에 형성되어 있고, 상기 상단에 열융착 잉여부가 형성되어 있는 전지셀, 보호회로가 형성되어 있는 보호회로 기판(PCB), 상기 PCB가 장착되는 PCM 케이스를 포함하고 있으며, 상기 전지셀에 전기적으로 연결된 상태로 열융착 잉여부 상에 탑재되는 PCM(Protection Circuit Module), 및 상기 전지셀에 PCM이 탑재된 상태에서 이들을 감싸도록 부착되는 외장 라벨을 포함하는 있고, 상기 열융착 잉여부상에 탑재되어 있는 PCM 어셈블리는 핫 멜팅(hot-melting)에 의해 장착 상태가 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩을 제공한다.The present invention includes a battery cell in which electrode terminals are formed at an upper end and a thermal fusion residue is formed at an upper end thereof, a protective circuit board (PCB) on which a protection circuit is formed, and a PCM case on which the PCB is mounted, A PCM (Protection Circuit Module) mounted on the thermal fusion bonding state while being electrically connected to the battery cell, and an external label attached to the battery cell to surround the PCM in a state where the PCM is mounted, And the PCM assembly mounted on the surplus portion is fixed in a mounted state by hot-melting.
Description
본 발명은 전지팩의 조립에 있어서 핫 멜팅을 이용하여 구성요소간의 고정구조를 형성시킨 전지팩에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery pack in which a fixing structure between components is formed using hot-meltting in assembling a battery pack.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요의 증가로, 이차전지의 수요 또한 급격히 증가하고 있으며, 그 중에서도 에너지 밀도와 작동전압이 높고 보존과 수명 특성이 우수한 리튬 이차전지는 각종 모바일 기기는 물론 다양한 전자제품의 에너지원으로 널리 사용되고 있다.Due to the development of technology and demand for mobile devices, the demand for secondary batteries is also rapidly increasing. Among them, lithium secondary batteries, which have high energy density, high operating voltage and excellent storage and life characteristics, It is widely used as an energy source.
이차전지는 그것이 사용되는 외부기기의 종류에 따라, 삽입과 이탈이 자유로운 탈착식 구조로 사용되기도 하고, 또는 외부기기의 내부에 매립되는 형태의 내장형 구조로 사용되기도 한다. 예를 들어, 노트북과 같은 디바이스는 사용자의 필요에 따라 전지의 삽입과 이탈이 가능한 반면에, 일부 휴대폰, MP3(MPEG Audio Layer-3), 태블릿 PC, 스마트 패드 등과 같은 디바이스는 그 구조 및 용량의 문제로 내장형 전지팩의 사용이 요구되기도 한다.The secondary battery may be used in a detachable structure that is free to be inserted or removed depending on the type of external equipment to which the secondary battery is to be used, or may be used as a built-in structure in which the secondary battery is embedded in an external device. For example, devices such as notebooks can insert and leave batteries according to the user's needs, while devices such as some phones, MPEG Audio Layer-3 (MP3), tablet PCs, smart pads, etc., The use of built-in battery packs is also a problem.
한편, 리튬 이차전지에는 각종 가연성 물질들이 내장되어 있어서, 과충전, 과전류, 기타 물리적 외부 충격 등에 의해 발열, 폭발 등의 위험성이 있으므로, 안전성에 큰 단점을 가지고 있다. 따라서, 리튬 이차전지에는 과충전, 과전류 등의 비정상인 상태를 효과적으로 제어할 수 있는 안전소자로서 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자, 보호회로 모듈(Protection Circuit Module: PCM) 등이 전지셀에 접속되어 있다.On the other hand, lithium secondary batteries have a variety of combustible materials, and they have a disadvantage in terms of safety because of the danger of overheating, overcurrent, other physical external impact, and the like. Therefore, a lithium secondary battery is connected to a battery cell such as a PTC (Positive Temperature Coefficient) element and a protection circuit module (PCM) as a safety element that can effectively control an abnormal state such as overcharging or overcurrent.
이러한 이차전지는 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로, 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 이차전지의 전지셀로서 주로 사용되고 있다. 특히, 알루미늄 라미네이트 시트 등을 외장부재로 사용하는 파우치형 전지는 중량이 작고 제조비용이 낮다는 등의 이점으로 인해 최근 많은 관심을 모으고 있다.Since such a secondary battery is preferably manufactured with a small size and weight, a prismatic battery or a pouch-type battery having a small weight to capacity ratio is mainly used as a battery cell of a secondary battery. Particularly, a pouch-shaped battery using an aluminum laminate sheet or the like as an exterior member has recently attracted a great deal of attention due to its advantages such as low weight and low manufacturing cost.
상기와 같이 파우치형 전지셀을 사용하여 전지팩을 구성하는 경우, 일반적으로, 케이스에 전지셀을 장착한 상태에서 전지셀의 전극에 PCM을 연결하여 고정하고, 케이스의 외면에 라벨을 부착하여 전지팩을 제조하였다. 이 때, 상기 케이스는 예를 들어, 전지셀의 외면을 감싸는 상부 커버 및 하부 커버의 조립 구조, 또는 전지셀의 모서리 부위를 고정되는 프레임 구조 등이 사용되었다. When a pouch type battery cell is used to construct a battery pack, a PCM is connected to an electrode of the battery cell while the battery cell is mounted on the case, and a label is attached to the outer surface of the case, Pack. In this case, for example, an assembly structure of the upper cover and the lower cover for covering the outer surface of the battery cell, or a frame structure for fixing the edge portion of the battery cell is used.
그러나, 모바일 디바이스의 소형화 및 고성능화 추세에 따라서, 내장되는 전지팩 또한 소형화 및 고용량화가 요구되고 있다. 즉, 경박 단소화 하는 경향의 디바이스의 개발 동향을 고려하여, 동일 크기에서 큰 용량을 제공할 수 있는 전지팩에 대한 필요성이 증가하고 있으며, 더 나아가 콤팩트 하고 구조적 안정성이 향상된 전지셀에 대한 필요성이 높은 실정이다.However, with the trend toward miniaturization and high performance of mobile devices, there is a demand for miniaturization and high capacity of the built-in battery pack. That is, considering the development trend of devices that tend to be light and short, there is an increasing need for a battery pack capable of providing a large capacity at the same size, and furthermore, a need for a battery cell that is compact and has improved structural stability It is high.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art and the technical problems required from the past.
구체적으로, 본 발명의 목적은 전지팩의 구조를 개선하여, 전체 부피를 증가시키지 않으면서도 더 큰 용량을 제공할 수 있고, 내구성을 확보할 수 있는 구조의 전지팩을 제공하는 것이다. Specifically, it is an object of the present invention to provide a battery pack having a structure capable of improving the structure of the battery pack, providing a larger capacity without increasing the total volume, and ensuring durability.
본 발명의 또 다른 목적은 구조를 단순화 하여 조립 공정성을 향상시키고 제조비용을 절감할 수 있는 전지팩을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a battery pack that can simplify the structure to improve assembly processability and reduce manufacturing cost.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지팩은, According to an aspect of the present invention, there is provided a battery pack comprising:
전극단자들이 상단에 형성되어 있고, 상기 상단에 열융착 잉여부가 형성되어 있는 전지셀;A battery cell in which electrode terminals are formed on an upper portion and a thermal fusion residue is formed on the upper portion;
보호회로가 형성되어 있는 보호회로 기판(PCB), 상기 PCB가 장착되는 PCM 케이스를 포함하고 있으며, 상기 전지셀에 전기적으로 연결된 상태로 열융착 잉여부 상에 탑재되는 PCM(Protection Circuit Module); 및A PCM (Protection Circuit Module) including a protection circuit board (PCB) on which a protection circuit is formed and a PCM case on which the PCB is mounted, the PCM being mounted on the thermal fusion bonding while being electrically connected to the battery cell; And
상기 전지셀에 PCM이 탑재된 상태에서 이들을 감싸도록 부착되는 외장 라벨;An external label attached to the battery cell so as to surround the PCM when the PCM is mounted on the battery cell;
을 포함하는 있고, Lt; / RTI >
상기 열융착 잉여부상에 탑재되어 있는 PCM 어셈블리는 핫 멜팅(hot-melting)에 의해 장착 상태가 고정되어 있는 구조로 구성될 수 있다.The PCM assembly mounted on the thermal welding surplus portion may have a structure in which the mounting state is fixed by hot-melting.
종래의 전지팩에서는 일반적으로, 프레임에 전지셀이 장착되고, 전지셀과 전기적으로 연결된 PCM이 프레임의 상단에 장착되는 구조를 사용하였다. In the conventional battery pack, a structure in which a battery cell is mounted on a frame and a PCM electrically connected to the battery cell is mounted on the top of the frame is used.
그러나, 본 발명에 따른 전지팩은, 핫 멜팅에 의해 PCM의 부품들을 보호함으로써 전지팩의 내구성을 향상시킬 뿐 만 아니라, 전지셀과 PCM이 핫 멜팅에 의해 직접 결합되는 구조를 사용함으로써 프레임이 생략될 수 있다. 따라서, 생략된 프레임의 부피만큼 전지셀의 크기를 증가시킬 수 있으므로 전지의 용량을 증가시킬 수 있고, 부품의 수를 감소시켜 제조 공정성을 향상시키는 효과를 제공한다. However, the battery pack according to the present invention not only improves the durability of the battery pack by protecting the parts of the PCM by hot-melting, but also uses a structure in which the battery cells and the PCM are directly coupled by hot melt, . Accordingly, since the size of the battery cell can be increased by the volume of the omitted frame, the capacity of the battery can be increased, and the number of parts can be reduced to improve the manufacturing processability.
상기 전지셀은, 예를 들어, 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 전지케이스에 전극조립체가 내장되어 있는 구조의 파우치형 전지셀일 수 있다. The battery cell may be, for example, a pouch-shaped battery cell having a structure in which an electrode assembly is embedded in a battery case of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer.
구체적으로, 상기 전지셀은 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스의 내부에 밀봉되어 있는 파우치형 전지셀로서, 전체적으로 폭 대비 두께가 얇은 대략 직육면체 구조인 판상형으로 이루어져 있다. 이러한 파우치형 전지셀은 일반적으로 파우치형의 전지케이스를 포함하고 있으며, 상기 전지케이스는 내구성이 우수한 고분자 수지로 이루어진 외부 피복층; 수분, 공기 등에 대해 차단성을 발휘하는 금속 소재로 이루어진 차단층; 및 열융착될 수 있는 고분자 수지로 이루어진 내부 실란트층이 순차적으로 적층되어 있는 라미네이트 시트 구조로 구성되어 있다.Specifically, the battery cell is a pouch-shaped battery cell in which an electrode assembly having a positive electrode / separator / negative electrode structure is sealed inside a battery case together with an electrolytic solution, and is formed as a plate-like battery cell having a substantially rectangular parallelepiped structure. Such a pouch-shaped battery cell generally includes a battery case of a pouch type, and the battery case includes an outer covering layer made of a polymer resin having excellent durability; A barrier layer made of a metal material exhibiting barrier properties against moisture, air, and the like; And an inner sealant layer composed of a polymer resin that can be thermally fused, are laminated in this order.
상기 파우치형 전지셀에서 케이스는 다양한 구조로 이루어질 수 있는 바, 예를 들어, 2 단위의 부재로서 상부 및/또는 하부 내면에 형성되어 있는 수납부에 전극조립체를 수납한 후 케이스 외주면의 상하부 접촉부위를 열융착하여 밀봉하는 구조 등을 들 수 있다. 상기와 같은 구조의 파우치형 전지셀은 본 출원인의 PCT 국제출원 제PCT/KR2004/003312호에 개시되어 있으며, 상기 출원은 참조로서 본 발명의 내용에 합체된다. 그러나, 전지케이스가 1 단위의 부재로서 상부 및/또는 하부 내면에 형성되어 있는 수납부에 전극조립체를 수납한 후 케이스 외주면의 상하부 접촉부위를 열융착하여 밀봉하는 구조일 수도 있음은 물론이다.The case of the pouch-type battery cell may have a variety of structures. For example, the case may be a two-unit member, which houses the electrode assembly in the housing portion formed on the upper and / or lower inner surface, And a structure for sealing by heat fusion. A pouch-shaped battery cell having such a structure is disclosed in PCT International Application No. PCT / KR2004 / 003312 of the present applicant, which application is incorporated herein by reference. However, it is needless to say that the battery case may be a structure in which the electrode assembly is housed in the housing portion formed as one member of the upper and / or lower inner surface and then the upper and lower contact portions of the outer circumferential surface of the case are thermally fused and sealed.
본 발명의 전지팩은, 상기 전지셀의 하단을 감싸면서 장착되는 하단 캡이 추가로 포함될 수 있다. 상기 하단 캡은 전지셀의 하단 형상에 대응하는 크기를 가지는 플레이트 형상으로 형성될 수 있으며, 경우에 따라서 강성을 향상시키기 위하여 표면에 비드가 형성되어 있는 구조일 수 도 있다. The battery pack of the present invention may further include a lower end cap mounted to surround the lower end of the battery cell. The lower end cap may be formed in a plate shape having a size corresponding to the shape of the lower end of the battery cell, and may be a structure in which beads are formed on the surface in order to improve rigidity.
상기 전지셀의 하단에 장착되는 하단 캡은 부착, 조립 등에 의하여 고정 구조를 유지할 수 있으며, 상기 고정 구조의 하나의 예로, 상기 하단 캡은 전지셀의 하단에 핫 멜팅(hot-melting)에 의해 장착 상태가 고정되어 있는 구조일 수 있다. 이러한 고정 구조는 전지셀의 하단과 하단 캡 사이에 핫 멜트 수지를 주입하여 고화시키는 방식으로 형성될 수 있다.The lower end cap mounted on the lower end of the battery cell can maintain a fixed structure by attaching and assembling. As an example of the fixing structure, the lower end cap is mounted on the lower end of the battery cell by hot- It may be a structure in which the state is fixed. Such a fixing structure may be formed in such a manner that hot melt resin is injected between the lower end of the battery cell and the lower end cap to solidify the battery.
상기 PCM이 전극조립체 수납부의 외면 및 열융착 잉여부와 접하는 부위에는 양면 접착 테이프가 부가될 수 있다. 즉, PCM이 열융착 잉여부에 안정적으로 고정되기 위해 양면 접착 테이프를 이용하여 이들을 접착시킨 구조를 사용할 수 있다. A double-sided adhesive tape may be added to the outer surface of the electrode assembly receiving portion and the portion where the PCM is in contact with the thermal fusion bonding. That is, it is possible to use a structure in which the PCM is adhered using a double-sided adhesive tape so as to stably fix the PCM to the heat fusion bonding.
상기 PCM 케이스는 평면상으로 전지셀의 상단면에 대응하는 폭 및 길이로 형성될 수 있다. The PCM case may have a width and a length corresponding to the upper end surface of the battery cell in plan view.
구체적으로, 상기 PCM 케이스는,Specifically, in the PCM case,
상기 전지셀의 열융착 잉여부 상에 탑재되며, 상면에 PCB가 안착되는 안착부가 형성되어 있는 PCB 홀더; 및A PCB holder mounted on the thermal fusion bond of the battery cell and having a seating part on which a PCB is seated; And
상기 PCB가 안착된 상태에서 PCB 홀더의 상부에 결합되며, 상기 PCB의 외부입출력 단자를 제외하고 PCB를 감싸는 상부 캡; An upper cap coupled to an upper portion of the PCB holder in a state where the PCB is seated and enclosing the PCB except an external input / output terminal of the PCB;
을 포함하는 구조로 구성될 수 있다. As shown in FIG.
이 때, 상기 PCB 홀더는 그것의 하면이 전극조립체 수납부의 외면에 접하는 방향으로 장착될 수 있으며, PCB 홀더의 측면에는 핫 멜트 수지의 주입을 위한 하나 또는 둘 이상의 개구가 형성되어 있는 구조일 수 있다. At this time, the PCB holder can be mounted in a direction in which its lower surface is in contact with the outer surface of the electrode assembly receiving part, and one or more openings for injecting hot melt resin are formed on the side surface of the PCB holder have.
즉, 상기 개구를 통해 핫 멜트 수지를 주입하여 PCB 홀더와 전지셀의 결합을 이루고, PCM 내부의 부품들을 보호하는 구조로 구성될 수 있다. 주입된 핫 멜트 수지는 PCB 홀더의 내부를 채우면서 전지셀의 상단면에 접촉되고, 핫 멜트 수지가 고화되면서 전지셀의 상단면에 PCB 홀더가 고정되는 구조로 이루어질 수 있다. That is, the hot melt resin is injected through the opening to connect the PCB holder and the battery cell, and the components inside the PCM are protected. The injected hot melt resin may have a structure such that the injected hot melt resin contacts the upper surface of the battery cell while filling the inside of the PCB holder and the PCB holder is fixed to the upper surface of the battery cell with the hot melt resin solidified.
상기 개구는 예를 들어, 폭 대비 길이가 긴 직사각형 또는 타원형 형상으로 형성될 수 있으며, 핫 멜트 수지 주입의 용이성을 위하여 둘 이상의 개수로도 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 PCB 홀더의 측면에는 2 개의 개구들이 형성될 수 있으며, 상기 개구들은 길이 방향의 일직선 상에서 배열될 수 있다. 상기 개구의 폭은 PCB 홀더의 폭의 10% 내지 70%의 크기로 형성될 수 있다. The opening may be, for example, a rectangular or elliptical shape having a long width to a width, and may be formed of two or more openings for ease of hot melt resin injection. Specifically, two openings may be formed in the side surface of the PCB holder, and the openings may be arranged in a straight line in the longitudinal direction. The width of the opening may be in the range of 10% to 70% of the width of the PCB holder.
또한, 상기 개구는 PCB 홀더의 측면과 전극조립체 수납부 방향의 하단이 함께 개방되어 있는 구조로 이루어질 수 있다. In addition, the opening may have a structure in which the side of the PCB holder and the lower end of the electrode assembly compartment are open together.
상기 PCB 홀더 및 상부 캡은 체결 방식으로 결합될 수 있다. 하나의 예로, 상기 PCB 홀더 및 상부 캡 중 하나에는 쐐기 구조의 돌출부들이 형성되어 있고, 다른 하나에는 상기 돌출부들이 각각 삽입되는 홈들이 형성되어 있으며, 상기 돌출부 및 홈의 결합에 의해 상기 PCB 홀더와 상부 캡이 결합되는 구조일 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 볼트 등을 이용한 결합 등 다른 방식의 기계적 체결이 사용될 수 있음은 물론이다. The PCB holder and the upper cap may be coupled in a fastening manner. One of the PCB holder and the upper cap has protrusions of a wedge structure and the other has grooves into which the protrusions are respectively inserted. The protrusions and grooves engage the PCB holder and the upper Cap may be coupled. However, the present invention is not limited to this, and other types of mechanical fastening such as coupling using a bolt or the like may be used.
상기 전지셀은 그것의 종류가 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 체적당 에너지 저장량이 큰 리튬 이차전지일 수 있다.The type of the battery cell is not particularly limited, and may be, for example, a lithium secondary battery having a large energy storage amount per volume.
본 발명은 또한, 상기 전지팩을 전원으로 포함하는 디바이스를 제공한다.The present invention also provides a device including the battery pack as a power source.
상기 디바이스의 대표적인 예로는 휴대폰, 휴대용 컴퓨터, 스마트폰, 스마트 패드, 태블릿 PC, 및 넷북 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.Typical examples of the device include, but are not limited to, a mobile phone, a portable computer, a smart phone, a smart pad, a tablet PC, and a netbook.
상기와 같은 디바이스의 구조 및 그것의 제작 방법은 당 업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명을 생략한다.Since the structure of the device and the method of manufacturing the device are well known in the art, a detailed description thereof will be omitted herein.
본 발명은 또한, 상기 전지팩을 제조하는 방법을 제공한다.The present invention also provides a method of manufacturing the battery pack.
구체적으로, 상기 전지 팩은, Specifically, in the battery pack,
(a) 전지셀의 전극단자들을 PCB에 형성되어 있는 전극단자 접속부에 전기적으로 연결하는 과정;(a) electrically connecting the electrode terminals of the battery cell to an electrode terminal connection portion formed on the PCB;
(b) PCB를 PCM 케이스에 장착한 후 PCM 케이스의 외면에 양면 접착 테이프를 부착하는 과정;(b) attaching a double-sided adhesive tape to the outer surface of the PCM case after attaching the PCB to the PCM case;
(c) PCM을 전지셀의 열융착 잉여부 상에 탑재하는 과정; (c) mounting the PCM on the heat fusion bonding of the battery cell;
(d) 전지셀의 하단에 하단 캡을 위치시키는 과정;(d) placing the lower cap at the lower end of the battery cell;
(e) 전지셀의 열융착 잉여부 상에 탑재된 PCM에 핫 멜팅(hot-melting)을 수행하여 고정하는 과정;(e) hot-melting and fixing the PCM mounted on the thermal fusion bonding of the battery cell;
(f) 전지셀의 하단에서 하단 캡에 대해 핫 멜팅(hot-melting)을 수행하여 고정하는 과정; 및(f) hot-melting the bottom cap at the lower end of the battery cell to fix the bottom cap; And
(g) PCM 및 하단 캡이 장착된 전지셀을 라벨로 감싸는 과정;(g) wrapping the battery cell having the PCM and the lower end cap with a label;
을 포함하는 방법으로 제조될 수 있다. . ≪ / RTI >
이러한 제조 방법은, 종래의 전지팩의 제조공정과 비교하여, 전지셀을 장착하는 케이스 또는 프레임을 제조하여 조립하는 공정을 생략할 수 있으므로, 이에 따른 제조비용의 절감 및 제조공정성의 향상 등의 효과를 제공한다. This manufacturing method can eliminate the manufacturing process of the case or frame for mounting the battery cell, compared with the conventional manufacturing process of the battery pack, thereby reducing the manufacturing cost and improving the manufacturing processability Lt; / RTI >
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지팩은 핫 멜팅에 의해 PCM의 부품들을 보호함으로써 전지팩의 내구성을 향상시킬 뿐 만 아니라, 전지셀과 PCM이 핫 멜팅에 의해 직접 결합되는 구조를 사용함으로써 프레임을 생략할 수 있으며, 생략된 프레임의 부피만큼 전지셀의 크기를 증가시킬 수 있으므로 전지의 용량을 증가시킬 수 있고, 부품의 수를 감소시켜 제조 공정성을 향상시키는 효과를 제공한다. As described above, the battery pack according to the present invention not only improves the durability of the battery pack by protecting the parts of the PCM by hot-melting, but also uses a structure in which the battery cell and the PCM are directly coupled by hot- The frame can be omitted and the size of the battery cell can be increased by the volume of the omitted frame, so that the capacity of the battery can be increased, and the number of parts can be reduced to improve the manufacturing processability.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩의 사시도이다;
도 2는 도 1의 분해 사시도이다;
도 3은 도 2의 전지셀에 관한 사시도이다;
도 4는 도 2의 PCB 홀더에 관한 사시도이다.1 is a perspective view of a battery pack according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is an exploded perspective view of Figure 1;
3 is a perspective view of the battery cell of Fig. 2;
4 is a perspective view of the PCB holder of FIG. 2;
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited by the scope of the present invention.
도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩의 모식도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 분해 사시도에 외장 부재를 추가한 구조가 도시되어 있다.FIG. 1 is a schematic view of a battery pack according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a structure in which an external member is added to an exploded perspective view of FIG.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전지팩(100)은 전지셀(110), PCM(120), 및 외장 라벨(130)을 포함하는 구조로 구성되어 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, the
전지셀(110)은 상단에 전극단자들(111, 112) 및 열융착 잉여부(115)가 형성되어 있는 파우치형 전지셀(110)로 이루어져 있다. The
PCM(120)은 보호회로가 형성되어 있는 보호회로 기판(PCB:121), 및 PCB(121)가 장착되는 PCM 케이스를 포함하고 있으며, 전지셀(110)에 전기적으로 연결된 상태로 전지셀(110)의 열융착 잉여부(115) 상에 탑재되어 있다. The
PCM(120)이 전지셀(110)의 수납부(116) 외면 및 열융착 잉여부(115)와 접하는 부위에는 양면 접착 테이프(140)가 부가되어 있어서, 전지셀(110)의 수납부(116) 외면 및 열융착 잉여부(115)에 PCM(120)의 외면이 양면 접착 테이프(140)에 의해 부착된 상태로 고정된다. A double-sided
PCM 케이스는 PCM 홀더(123) 및 상부 캡(127)을 포함하는 구조로 이루어져 있으며, PCM 홀더(123)는 전지셀(100)의 열융착 잉여부(115) 상에 탑재되는 구조로서, 상면에 PCB(121)가 안착되는 안착부(124)가 형성되어 있다. PCB 홀더(123)의 측면에는 핫 멜트 수지의 주입을 위한 개구(125)가 형성되어 있다.The PCM case has a structure including a
또한, 상부 캡(127)은 PCB(121)가 안착된 상태에서 PCB 홀더(123)의 상부에 결합되며, PCB(121)의 외부입출력 단자(122)가 외부로 노출되도록 관통구들(128)이 형성되어 있다. The
PCB 홀더(123)에는 상부 방향으로 돌출되어 있는 쐐기 구조의 돌출부들(126)이 형성되어 있고, 상부 캡(127)에는 PCB 홀더(123)의 돌출부들(126)이 각각 삽입되는 홈들(129)이 형성되어 있으며, 돌출부들(126)과 홈들(129)의 결합에 의해 PCB 홀더(123)와 상부 캡(127)이 체결된다. The
또한, 파우치형 전지셀의 경우 그 자체의 강성이 뛰어나지 않으므로, 외부충격에 의한 파손에 대비하여 전지셀(110)의 하단에 하단 캡(150)이 장착되어 있다. 하단 캡(150)은 전지셀(110)의 하단을 감싸는 플레이트 구조로 형성되어 있으며, 핫 멜팅에 의해 전지셀(110)의 하단에 고정되어 있다. 이러한 고정구조는, 전지셀(110)의 하단 부위에 하단 캡(150)을 위치시킨 후, 이들 사이에 핫 멜트 수지를 주입하여 고화시킴으로써 달성된다.In addition, since the pouch type battery cell does not have excellent rigidity, the
외장 라벨(130)은 전지셀(110)에 PCM(120)이 탑재된 상태에서 이들을 감싸는 형태로 부착된다. 외장 라벨(130)의 상단은 PCB 홀더(123)의 개구(125)를 감싸도록 상부로 돌출되어 있다.The
도 3에는 도 2의 전지셀에 관한 사시도가 도시되어 있다. Fig. 3 is a perspective view showing the battery cell of Fig. 2.
도 3을 참조하면, 전지셀(110)은 장방형의 판상형 전지셀로서, 라미네이트 시트의 전지 케이스에 전극 조립체를 전해액과 함께 내장하고, 열융착에 의해 외주면을 실링하여 열융착 잉여부(115) 및 측면 실링부(117)를 형성한 구조로 이루어져 있다. 측면 실링부(117)는 전극조립체의 수납부(116)와 인접하도록 절곡되어 있고, 전극단자들(111, 112)은 열융착 잉여부(115)로부터 돌출되도록 형성되어 있다. Referring to FIG. 3, the
도 4에는 도 2의 PCB 홀더에 관한 사시도가 도시되어 있다. Figure 4 shows a perspective view of the PCB holder of Figure 2.
도 4를 도 2와 함께 참조하면 PCB 홀더(123)는 하면이 전지셀(110)의 전극조립체 수납부(116)의 외면에 접하는 방향으로 장착되며, PCB 홀더(123)의 측면에는 핫 멜트 수지의 주입을 위한 2개의 개구(125)가 형성되어 있다. Referring to FIG. 4 together with FIG. 2, the
핫 멜트 수지는 개구(125)를 통해 주입되어 PCB 홀더(123)가 전지셀(110)의 열융착 잉여부(115) 상에서 고정되도록 한다. 즉, 주입된 핫 멜트 수지는 PCB 홀더(123)의 내부를 채우면서 전지셀(110)의 상단면에 접촉되고, 핫 멜트 수지가 고화되면서 전지셀(110)의 상단면에 PCB 홀더(123)가 부착되어 고정되는 구조로 이루어져 있다. The hot melt resin is injected through the
개구(125)는 폭 대비 길이가 긴 직사각형 형상으로 형성되어 있으며, 핫 멜트 수지 주입의 용이성을 위하여 PCB 홀더(123)의 측면에 2 개의 개구들(125)이 길이 방향으로 배열되도록 형성되어 있다. 이러한 개구(125)는, PCB 홀더(123)의 측면과 전극조립체 수납부(116) 방향의 하단이 함께 개방되어 있는 구조로 이루어져 있다. The
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims.
Claims (17)
보호회로가 형성되어 있는 보호회로 기판(PCB), 상기 PCB가 장착되는 PCM 케이스를 포함하고 있으며, 상기 전지셀에 전기적으로 연결된 상태로 열융착 잉여부 상에 탑재되는 PCM(Protection Circuit Module); 및
상기 전지셀에 PCM이 탑재된 상태에서 이들을 감싸도록 부착되는 외장 라벨;
을 포함하는 있고,
상기 열융착 잉여부상에 탑재되어 있는 PCM 어셈블리는 핫 멜팅(hot-melting)에 의해 장착 상태가 고정되어 있으며,
상기 PCM 케이스는,
상기 전지셀의 열융착 잉여부 상에 탑재되며, 상면에 PCB가 안착되는 안착부가 형성되어 있는 PCB 홀더; 및
상기 PCB가 안착된 상태에서 PCB 홀더의 상부에 결합되며, 상기 PCB의 외부입출력 단자를 제외하고 PCB를 감싸는 상부 캡;
을 포함하고,
상기 PCB 홀더의 측면에는 핫 멜트 수지의 주입을 위한 하나 또는 둘 이상의 개구가 형성되어 있으며,
상기 개구는 PCB 홀더의 측면과 전극조립체 수납부 방향의 하단이 함께 개방되어 있는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지팩.A battery cell in which electrode terminals are formed on an upper portion and a thermal fusion residue is formed on the upper portion;
A PCM (Protection Circuit Module) including a protection circuit board (PCB) on which a protection circuit is formed and a PCM case on which the PCB is mounted, the PCM being mounted on the thermal fusion bonding while being electrically connected to the battery cell; And
An external label attached to the battery cell so as to surround the PCM when the PCM is mounted on the battery cell;
Lt; / RTI >
The PCM assembly mounted on the thermal welding surplus portion is fixed by hot-melting,
In the PCM case,
A PCB holder mounted on the thermal fusion bond of the battery cell and having a seating part on which a PCB is seated; And
An upper cap coupled to an upper portion of the PCB holder in a state where the PCB is seated and enclosing the PCB except an external input / output terminal of the PCB;
/ RTI >
One or more openings for injecting hot melt resin are formed on the side surface of the PCB holder,
Wherein the opening has a structure in which a side surface of the PCB holder and a lower end in the direction of the electrode assembly receiving portion are opened together.
(a) 전지셀의 전극단자들을 PCB에 형성되어 있는 전극단자 접속부에 전기적으로 연결하는 과정;
(b) PCB를 PCM 케이스에 장착한 후 PCM 케이스의 외면에 양면 접착 테이프를 부착하는 과정;
(c) PCM을 전지셀의 열융착 잉여부 상에 탑재하는 과정;
(d) 전지셀의 하단에 하단 캡을 위치시키는 과정;
(e) 전지셀의 열융착 잉여부 상에 탑재된 PCM에 핫 멜팅(hot-melting)을 수행하여 고정하는 과정;
(f) 전지셀의 하단에서 하단 캡에 대해 핫 멜팅(hot-melting)을 수행하여 고정하는 과정; 및
(g) PCM 및 하단 캡이 장착된 전지셀을 라벨로 감싸는 과정;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩의 제조방법.A method for manufacturing a battery pack according to any one of claims 1 to 7, 9, and 12 to 14,
(a) electrically connecting the electrode terminals of the battery cell to an electrode terminal connection portion formed on the PCB;
(b) attaching a double-sided adhesive tape to the outer surface of the PCM case after attaching the PCB to the PCM case;
(c) mounting the PCM on the heat fusion bonding of the battery cell;
(d) placing the lower cap at the lower end of the battery cell;
(e) hot-melting and fixing the PCM mounted on the thermal fusion bonding of the battery cell;
(f) hot-melting the bottom cap at the lower end of the battery cell to fix the bottom cap; And
(g) wrapping the battery cell having the PCM and the lower end cap with a label;
Wherein the battery pack is manufactured by a method comprising the steps of:
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