KR102009470B1 - 배터리 팩 및 배터리 팩의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 배터리 팩 및 배터리 팩의 제조방법에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 복수 개의 배터리 셀이 케이스의 내부에서 유동되는 것을 방지하여 외부 충격 또는 진동으로부터 배터리 셀을 보호할 수 있게 하는데 있다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예는 복수의 배터리 셀; 상기 배터리 셀을 수납하고, 복수 개의 사출홀을 포함하는 케이스; 및 상기 사출홀을 관통하도록 상기 케이스의 외측과 내측에 일체로 형성되어 상기 배터리 셀을 지지하는 충격 완충 부재를 포함하는 배터리 팩을 개시한다.

Description

배터리 팩 및 배터리 팩의 제조방법{BATTERY PACK AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명의 일 실시예는 배터리 팩 및 배터리 팩의 제조방법에 관한 것이다.
이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지로써, 저용량 전지의 경우 폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같은 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대용량 전지의 경우 하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.
상기 이차 전지는 원통형, 각형 등과 같이 여러가지 형상으로 형성된다. 상기 이차 전지는 대전력을 필요로 하는 기기 예컨대, 전기 자동차 등의 모터 구동에 사용될 수 있도록 고출력 이차 전지를 복수개 직렬로 연결하여 대용량의 이차 전지를 구성하게 된다.
이와 같이 하나의 대용량 이차 전지인 전지 모듈은 통상 직렬로 연결되는 복수개의 단위 전지로 이루어진다. 상기 각각의 단위전지는 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 위치하는 전극 조립체와, 상기 전극 조립체가 내장되는 케이스와, 상기 케이스에 결합되어 이를 밀폐하는 캡 조립체, 상기 캡 조립체로 돌출되고 상기 전극 조립체에 구비된 양,음극판의 집전체와 전기적으로 연결되는 양,음극 단자를 포함한다. 따라서 상기 전지 모듈은 상기 다수개의 단위 전지가 간격을 두고 배열되어 각 단위 전지가 전극탭에 의해 직렬 또는 병렬로 연결되어 구성된다. 상기 전지 모듈은 스페이서에 삽입되어 단위 전지들이 서로 이격된다.
그리고 상기 전지 모듈은 최종적으로 전기적으로 연결된 보호회로 기판과 함께 외장 케이스의 내부에 수납되어 배터리 팩을 형성한다.
이러한 상기 배터리 팩은 상기 외장 케이스에 수납된 후에 외부 충격에 의해 전지 모듈이 유동되면서 각 단위 전지들간의 연결이 분리된다. 또는 단위 전지와 보호회로 기판의 연결이 분리되는 문제가 있다.
따라서 종래에는 상기 전지 모듈과 상기 외장 케이스의 내측벽 사이에 별도의 틈발생 방지용 부재를 구비하여 전지 모듈이 외장 케이스의 내부에서 유동되지 않도록 하고 있다. 그러나 이러한 종래 기술에 의한 배터리 팩은 부품수가 증가되어 제조비용이 상승되고, 별도의 틈발생 방지용 부재의 조립이 까다로와 조립 생산성이 저하되는 문제가 있다.
본 발명의 일 실시예는 복수 개의 배터리 셀이 케이스의 내부에서 유동되는 것을 방지하여 외부 충격 또는 진동으로부터 배터리 셀을 보호할 수 있는 배터리 팩 및 배터리 팩의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 부품 및 공정의 수를 줄여 제조 코스트를 감소시킬 수 있는 배터리 팩 및 배터리 팩의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 팩은 복수의 배터리 셀; 상기 배터리 셀을 수납하고, 복수 개의 사출홀을 포함하는 케이스; 및 상기 사출홀을 관통하도록 상기 케이스의 외측과 내측에 일체로 형성되어 상기 배터리 셀을 지지하는 충격 완충 부재를 포함할 수 있다.
상기 충격 완충 부재는 상기 케이스의 외측면을 감싸는 받침부; 및 상기 받침부 상에 상기 사출홀을 관통하도록 형성되는 지지부를 포함할 수 있다.
상기 지지부는 상기 받침부로부터 상기 케이스의 내측으로 연장형성되는 기둥부; 및 상기 기둥부 상에 형성된 셀 받침부를 포함할 수 있다.
상기 기둥부의 외측벽은 상기 복수 개의 사출홀의 내벽과 접촉할 수 있다.
상기 셀 받침부는 그 단면 형상이 상기 케이스의 내측면과 접촉되도록 평평하게 형성되는 제1 부분; 상기 제1 부분의 반대편에 상기 복수의 배터리 셀의 외측면의 형상과 대응되는 형상을 가지는 홈이 형성되는 제2 부분; 및 상기 제1 부분과 제2 부분의 양단을 서로 연결하는 제3 부분으로 이루어지도록 형성될 수 있다.
상기 셀 받침부는 그 단면 형상이 상기 케이스의 내측면과 접촉되도록 평평하게 형성되는 제1 부분; 상기 제1 부분의 반대편에 상기 복수의 배터리 셀의 외측면의 형상과 대응되는 형상을 가지는 홈이 형성되는 제2 부분; 및 상기 2 부분 상에 상기 복수의 배터리 셀을 단위 배터리 셀로 구획하도록 돌출형성되는 제3 부분으로 이루어지도록 형성될 수 있다.
상기 셀 받침부는 그 단면 형상이 상기 케이스의 내측면과 접촉되도록 평평하게 형성되는 제1 부분; 및 상기 제1 부분의 반대편에 상기 복수의 배터리 셀의 외측면의 형상과 대응되는 형상을 가지는 홈이 형성되는 제2 부분으로 이루어지도록 형성될 수 있다.
상기 홈은 반원 형상 또는 사각 형상을 가질 수 있다.
상기 충격 완충 부재는 고무 재질로 형성될 수 있다.
상기 충격 완충 부재는 우레탄 재질로 형성될 수 있다.
상기 케이스는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
상기 케이스와 상기 충격 완충 부재는 이중 사출에 의하여 일체화될 수 있다.
상기 케이스는 외측에 상기 충격 완충 부재가 결합되도록 결합홈이 형성될 수 있다.
상기 케이스는 개구된 박스 형상으로 형성되고, 복수의 체결홀이 형성된 제1 케이스; 및 개구된 박스 형상으로 형성되고, 내측벽에 상기 복수의 체결홀을 관통하는 체결부재가 결합되는 복수의 고정홀이 형성된 제2 케이스를 포함할 수 있다.
상기 제2 케이스는 상기 복수 개의 사출홀이 형성된 바닥부; 및 상기 바닥부의 테두리로부터 절곡되어 연장형성되고, 내측에 상기 복수 개의 고정홀이 형성된 측벽부를 포함할 수 있다.
상기 측벽부는 내측 방향으로 돌출되도록 형성되어, 상기 복수 개의 고정홀을 구비하는 복수 개의 돌출기둥이 형성될 수 있다.
상기 제2 케이스의 외측에는 상기 충격 완충 부재가 결합되도록 결합홈이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 제조방법은 복수 개의 사출홀을 구비하는 케이스를 사출성형하는 케이스 제조단계; 및 상기 케이스의 외측과 내측에 상기 사출홀을 관통하는 충격 완충 부재를 사출성형하는 충격 완충 부재 제조단계를 포함하고, 상기 케이스와 상기 충격 완충 부재는 이중 사출에 의하여 일체화될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩 및 배터리 팩의 제조방법은 복수의 배터리 셀을 수납하는 케이스의 내부와 외부에 일체로 형성되는 충격 완충 부재를 구비하여, 복수 개의 배터리 셀이 케이스의 내부에서 유동되는 것을 방지할 수 있고, 외부 충격 또는 진동으로부터 배터리 셀을 보호할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 케이스와 충격 완충 부재를 이중 사출 성형을 통하여 일체로 형성하여, 부품 및 공정의 수를 줄일 수 있고, 이에 따라 제조 코스트를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 나타내는 분해 사시도이다.
도 3a는 도 2의 충격 완화 부재가 결합된 하부 케이스에 복수의 배터리 셀이 수납된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3b는 도 3a의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
도 4는 도 2의 하부 케이스를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 5의 충격 완화 부재에 대한 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 7은 도 5의 충격 완화 부재에 대한 또 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 제조하는 방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 나타내는 분해 사시도이며, 도 3a는 도 2의 충격 완화 부재가 결합된 하부 케이스에 복수의 배터리 셀이 수납된 상태를 나타내는 사시도이고, 도 3b는 도 3a의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 상태를 나타내는 부분 단면도이며, 도 4는 도 2의 하부 케이스를 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 4의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단한 상태를 나타내는 단면도이며, 도 6은 도 5의 충격 완화 부재에 대한 다른 실시예를 나타내는 단면도이고, 도 7은 도 5의 충격 완화 부재에 대한 또 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)은 복수의 배터리 셀(110), 상기 복수의 배터리 셀(110)을 직렬 또는 병렬로 접속하는 전극탭(120), 상기 배터리 셀(110)과 전극 탭(120)이 수납되는 케이스(150, 160), 및 상기 케이스(150, 160)의 외측과 내측에 일체로 형성되어 배터리 셀(110)을 지지하는 충격 완충 부재(140)를 포함한다. 또한, 상기 배터리 셀(110)의 과충방전시 배터리 셀을 보호하는 보호회로 기판(130)과, 상기 배터리 셀(110)과 보호회로 기판(130)을 전기적으로 연결하는 리드 와이어(131)를 포함한다. 또한, 상기 전극탭(120)의 외주면에 부착되는 절연 테이프(170)와, 상기 배터리 셀(110)들의 상부에 결합되며 보호회로 기판(130)이 설치되는 홀더(190)를 더 포함한다.
상기 복수의 배터리 셀(110)은 원통형 전지이다. 상기 배터리 셀(110)은 5개의 배터리 셀(110)이 일렬로 설치되고, 일렬로 설치된 전지는 2단으로 배치된다. 상기 배터리 셀(110)은 서로 이웃하는 배터리 셀의 극성이 서로 상이한 극성을 갖도록 설치된다. 즉, 양극(+) 극성이 일단에 위치하는 배터리 셀과 이웃하는 배터리 셀은 음극(-) 극성이 일단에 위치하도록 배치된다.
상기 전극탭(120)은 배터리 셀(110)들 중 상하단에 서로 인접하여 위치하는 2개 또는 4개의 단위전지들을 직렬로 연결한다. 상기 전극탭(120)은 네 모서리 부위 또는 양단부에 배터리 셀(110)의 양극(+) 또는 음극(-)과 용접된다. 상기 전극탭(120)의 재질은 전도성이 양호한 금속 재질로 형성된다. 상기 전극탭(120)은 금속 니켈, 알루미늄, 동 또는 은 재질 중 선택되는 적어도 하나의 재질로 형성된다. 본 발명에서는 상기 전극탭(120)의 재질을 한정하는 것은 아니다.
상기 보호회로 기판(130)은 과충방전시 복수의 배터리 셀(110)들을 보호하는 보호회로(미도시) 또는 전기소자(미도시)가 장착된다.
상기 리드 와이어(131)는 보호회로 기판(130)에서 인출되어 보호회로 또는 전기소자와 복수의 배터리 셀(110)들을 연결한다. 그리고, 상기 리드와이어(131)는 전극탭(120)과 연결되는 부위에 고정설치된다.
상기 케이스(150, 160)는 하부 케이스(150), 충격 완충 부재(140) 및 상부 케이스(160)를 포함한다. 한편, 이러한 케이스(150, 160)는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명에서는 케이스(150, 160)의 재질을 한정하는 것은 아니다.
상기 하부 케이스(150)는 복수의 배터리 셀(110) 및 전극탭(120)과 보호회로 기판(130)이 수납되도록 개구된 박스 형상으로 형성된다. 이러한 하부 케이스(150)는 바닥부(151)와, 바닥부(151)의 각변에서 상부로 연장된 네 개의 측벽을 가지는 측벽부(152)를 포함한다.
상기 바닥부(151)는 평평하게 형성되고, 각 테두리 부위에 복수 개의 사출홀(155)이 형성된다. 상기 복수 개의 사출홀(155)은 바닥부(151)의 테두리 부위를 따라 서로 이격되어 형성된다.
상기 측벽부(152)는 바닥부(151)에 대하여 그 측벽이 경사지게 형성된다. 즉, 상기 측벽부(152)는 상부로 갈수록 바깥쪽으로 경사지게 형성된다. 또한, 상기 측벽부(152)의 내측에는 내측방향으로 돌출되도록 형성되는 복수 개의 돌출 기둥(156)이 형성된다. 상기 복수 개의 돌출 기둥(156)에는 복수 개의 고정홀(154)이 각각 형성된다. 상기 복수 개의 고정홀(154)은 상부 케이스(160)에 형성된 복수의 체결홀(161)에 대응되는 위치에 형성된다. 일 예로, 상기 복수 개의 고정홀(154)은 하부 케이스(150)의 각 모서리 영역에 돌출형성되는 돌출 기둥(156)에 형성될 수 있다. 또한, 상기 바닥부(151)와 측벽부(152)의 외측에는 충격 완충 부재(140)가 결합되는 결합홈(153)이 형성되어 있다.
상기 충격 완충 부재(140)는 하부 케이스(150)의 사출홀(155)을 관통하도록 하부 케이스(150)의 외측과 내측에 일체로 형성되어 배터리 셀(110)을 지지한다. 상기 충격 완충 부재(140)는 하부 케이스(150)의 외측면을 감싸는 받침부(141)와, 받침부(141)의 테두리 부위에 상측으로 연장형성된 연장측벽부(142)와, 연장측벽부(142)의 내측방향이고 받침부(141) 상에 사출홀(155)을 관통하도록 형성된 복수의 지지부(145)를 포함한다. 상기 받침부(141)는 복수의 지지부(145) 내측으로 형성된 개방홀(146)을 포함한다.
상기 지지부(145)는 받침부(141)로부터 하부 케이스(150)의 내측으로 연장형성되는 기둥부(144)와 기둥부(144) 상에 형성된 셀 받침부(143)를 포함한다. 상기 기둥부(144)의 외측벽은 사출홀(155)의 내벽과 접촉되도록 형성된다.
상기 셀 받침부(143)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 그 단면 형상이 하부 케이스(150)의 내측면과 접촉되도록 평평하게 형성되는 제1 부분(143a)과, 제1 부분(143a)의 반대편에 복수의 배터리 셀(110)의 외측면의 형상과 대응되는 형상을 가지는 홈이 형성되는 제2 부분(143c)과, 제1 부분(143a)과 제2 부분(143c)의 양단을 서로 연결하는 제3 부분(143b)으로 이루어지도록 형성된다. 즉, 상기 셀 받침부(143)는 복수 개의 배터리 셀(110)에 대응되는 위치에 서로 이격되도록 형성된다. 이와 같이 형성된 셀 받침부(143)를 통하여 하부 케이스(150)의 내측에 수납되어 셀 받침부(143)의 상면에 안착되는 복수 개의 배터리 셀(110)에 가해지는 기둥부(144)로부터의 충격 및 진동을 흡수함으로써, 하부 케이스(150) 내에서 각 배터리 셀(110)의 유동을 방지할 수 있다.
또한, 상기 셀 받침부(243)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 그 단면 형상이 하부 케이스(150)의 내측면과 접촉되도록 평평하게 형성되는 제1 부분(243a)과, 제1 부분(243a)의 반대편에 복수의 배터리 셀(110)의 외측면의 형상과 대응되는 형상을 가지는 홈이 형성되는 제2 부분(243b)으로 이루어지도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 셀 받침부(243)는 복수 개의 배터리 셀(110)에 대응되는 위치에 홈이 서로 이격되도록 형성된다. 이와 같이 형성된 셀 받침부(243)를 통하여 하부 케이스(150)의 내측에 수납되어 셀 받침부(243)의 상면에 안착되는 복수 개의 배터리 셀(110)에 가해지는 기둥부(244)로부터의 충격 및 진동을 흡수함으로써, 하부 케이스(150) 내에서 각 배터리 셀(110)의 유동을 방지할 수 있다.
또한, 상기 셀 받침부(343)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 그 단면 형상이 하부 케이스(150)의 내측면과 접촉되도록 평평하게 형성되는 제1 부분(343a)과, 제1 부분(343a)의 반대편에 복수의 배터리 셀(110)의 외측면의 형상과 대응되는 형상을 가지는 홈이 형성되는 제2 부분(343b)과, 제2 부분(343b) 상에 복수의 배터리 셀(110)을 단위 배터리 셀로 구획하도록 돌출형성되는 제3 부분(343c)으로 이루어지도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 셀 받침부(343)는 제2 부분(343b)과 이웃하는 제2 부분 사이를 구획하는 제3 부분(343c)을 포함한다. 이와 같이 형성된 셀 받침부(343)를 통하여 하부 케이스(150)의 내측에 수납되어 셀 받침부(343)의 상면에 안착되는 복수 개의 배터리 셀(110) 영역을 구획하여 배터리 셀의 유동을 방지할 수 있다.
여기서, 상기 제2 부분(143c, 243b, 343b)에 형성된 홈은 복수 개의 배터리 셀(110)의 외측면에 대응되는 구간만큼 형성된다. 예를 들면, 상기 제2 부분(143c, 243b, 343b)에 형성된 홈은 복수 개의 배터리 셀(110)의 외측면에 대응되도록 5구간씩 형성된다.
또한, 상기 제2 부분(143c, 243b, 343b)에 형성된 홈은 그 단면 형상이 반원 형상 또는 사각 형상을 가지도록 형성된다. 따라서, 상기 홈에 안착된 배터리 셀(110)이 외측으로 이탈되지 않도록 할 수 있다. 이러한 홈의 깊이(특히, h1)는 배터리 셀(110)의 내경 크기의 15% 내지 40%가 되도록 형성될 수 있다. 상기 홈의 깊이가 배터리 셀(110)의 내경 크기의 15%이하가 되면 홈에 안착되는 배터리 셀(110)이 이탈할 수 있고, 40% 이상이 되면 복수의 배터리 셀(110)의 스택시 충격 완화 부재(140)와 그에 안착되는 하부 배터리 셀의 상부에 위치되는 배터리 셀 간의 간섭이 발생될 수 있다.
한편, 상기 충격 완충 부재(140)는 고무 재질로 형성된다. 또한, 상기 충격 완충 부재(140)는 우레탄 재질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 충격 완화 부재(140)는 연성 플라스틱 재질로도 형성될 수 있다. 상기 연성 플라스틱은 폴리 에틸렌(PE), 폴리 프로필렌(PP), 폴리 염화비닐(PVC), 폴리스티렌(CPS), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PETE) 또는 이와 등가의 성질을 갖는 재질중 선택되는 적어도 하나의 재질을 포함한다. 이러한 재질적 특성은 충격을 흡수하면서 대상물을 지지보호한다.
상기 충격 완충 부재(140)와 하부 케이스(150)는 이중 사출에 의하여 일체화될 수 있다. 즉, 상기 충격 완충 부재(140)는 사출홀(155)이 형성된 케이스(150)가 사출형성된 다음, 하부 케이스(150)를 금형틀(미도시) 내에 안착시킨 후 내측에 고무 또는 우레탄 재질의 사출 물질을 공급하여 형성된다. 상기 사출 물질은 하부 케이스(150)가 안착된 금형틀 내에 공급됨으로써, 하부 케이스(150)의 외측에서 내측으로 사출홀(155)을 통하여 하부 케이스(150)와 일체인 충격 완충 부재(140)가 제조된다.
상기 상부 케이스(160)는 하부 케이스(150)의 개방된 상부를 밀폐할 수 있는 형태와 크기로 형성된다. 즉, 상기 상부 케이스(160)는 대략 박스 타입으로 형성된 하부 케이스(150)에 대하여 박스를 커버하는 커버 플레이트 형상으로 형성된다. 또한, 상기 상부 케이스(160)의 테두리 부위에는 하부 케이스(150)의 내측벽에 형성된 고정홀(154)에 대응되는 위치에 복수 개의 체결홀(161)이 형성된다. 상기 체결홀(161)에는 볼트, 스크류 등과 같은 체결수단(162)이 관통되어 고정홀(154)에 결합된다. 따라서, 상기 체결홀(161)와 고정을 관통하는 체결수단(162)에 의하여 상부 케이스(160)와 하부 케이스(150)는 결합 고정된다.
상기 절연 테이프(170)는 전극탭(120)과 하부 케이스(150) 사이에 부착되어 전극탭(120)을 보호한다.
상기 홀더(190)는 배터리 셀(110)들의 상면과 측면을 감싸게 되어 외부 충격으로부터 배터리 셀(110)들을 보호한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 조립 방법을 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 제조하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은 케이스 제조단계(S10)와 충격 완충 부재 제조단계(S20)를 포함한다. 이때, 상기 케이스 제조단계(S10)와 충격 완충 부재 제조단계(S20)는 각각의 사출 성형 공정(즉, 이중 사출 공정)을 통하여 제조된 케이스와 충격 완충 부재를 일체화시킨다.
즉, 먼저 바닥부(151) 상에 복수 개의 사출홀(155)을 구비하도록 하부 케이스(150)를 성형한다. 그런 다음, 상기 하부 케이스(150)를 소정의 금형틀 내부에 안착시킨 다음, 하부 케이스(150) 하부에 사출 물질(즉, 고무 재질 또는 우레탄 재질)을 공급한다. 상기 사출 물질은 하부 케이스(150)의 외측에서 사출홀(155)을 관통하여 내측으로 공급되고, 결과적으로 하부 케이스(150)의 외측에는 하부 케이스(150)의 외측면을 감싸는 받침부(151)가 형성되며, 내측에는 복수 개의 배터리 셀(110)을 지지하는 지지부(145)가 형성된다.
그런 다음, 복수의 배터리 셀(110)들을 하부 케이스(150) 내부의 지지부(145)에 안착시킨다. 즉, 상기 복수의 배터리 셀(110)들은 서로 이웃하는 배터리 셀(110)들이 서로 극성이 반대되도록 셀 받침부(143) 상에 각각 안착된다. 상기 셀 받침부(143) 상에 안착된 복수의 배터리 셀(110)은 케이스(150, 160) 외측으로부터 충격 및 진동이 발생되더라도 셀 받침부(143)에 의하여 지지되고 있어 유동이 발생되지 않는다.
상기 복수 개의 베어셀(110)들중 적어도 2개의 베어셀(또는 4개의 베어셀)는 양단부에 각각 하나의 전극탭(120)이 용접된다. 따라서, 상기 전극탭(120)에 의해 용접된 복수의 베어셀(110)들은 직렬 또는 병렬로 연결된다.
상기 전극탭(120)의 외면에는 절연 테이프(170)가 부착된다. 상기 절연 테이프(170)는 전극탭(120)과 대응되는 형상으로 형성되어 전극탭(120)을 보호하게 된다.
상기 복수의 베이셀(110)들의 상부에는 홀더(190)가 조립된다. 상기 홀더(190)는 복수의 베어셀(110)들의 상면과 측면을 감싸는 형태로 조립된다.
또한, 상기 홀더(190)의 상면에는 보호회로 기판(130)이 설치된다. 상기 보호회로 기판(130)은 복수개의 리드 와이어(141)가 인출된다. 상기 리드 와이어(141)는 각 베어셀(110)들과 연결된다. 상기 리드 와이어(141)는 보호회로 기판(130)에서 인출되어 베어셀(110)에 용접된 전극탭(120)들과 연결된다.
상기 복수의 베어셀(110)들은 셀 받침부(143)에 안착되고, 전극탭(120)과 보호회로 기판(130)이 연결되어 전지 모듈을 형성하며, 하부 케이스(150)의 내부에 수납한다. 상기 전지 모듈은 하부 케이스(150)의 셀 받침부(143) 위에 안착되므로 하부 케이스의 바닥부(151)와의 부딪힘으로부터 보호된다.
마지막으로, 상기 하부 케이스(150)의 상부 측에서 상부 케이스(160)를 볼트, 스크류와 같은 체결수단(162)으로 체결하면 배터리 팩(100)의 조립이 완료된다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 배터리 팩 및 배터리 팩의 제조방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100: 배터리 팩 110: 배터리 셀
120: 전극탭 130: 보호회로 기판
131: 리드 와이어 140: 충격 완충 부재
141: 받침부 142: 연장측벽부
143, 243, 343: 셀 받침부 144, 244, 344: 기둥부
145, 245, 345: 지지부 150: 하부 케이스
151: 바닥부 152: 측벽부
153: 결합홈 154: 고정홀
155: 사출홀 156: 돌출 기둥
160: 상부 케이스 161: 체결홀
162: 체결수단 170: 절연 테이프
190: 홀더

Claims (17)

  1. 복수의 배터리 셀;
    상기 배터리 셀을 수납하고, 복수 개의 사출홀을 포함하는 케이스; 및
    상기 사출홀을 관통하며, 일체로 형성되어 상기 배터리 셀을 지지하는 충격 완충 부재를 포함하며,
    상기 충격 완충 부재는 상기 케이스의 바닥부 외면을 감싸는 받침부; 및
    상기 받침부 상에 상기 케이스의 사출홀을 관통하여 상기 케이스의 내측에 위치하며, 상기 배터리 셀을 지지하는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 받침부로부터 상기 케이스의 내측으로 연장형성되는 기둥부; 및
    상기 기둥부 상에 형성된 셀 받침부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기둥부의 외측벽은 상기 복수 개의 사출홀의 내벽과 접촉하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 셀 받침부는 그 단면 형상이 상기 케이스의 내측면과 접촉되도록 평평하게 형성되는 제1 부분;
    상기 제1 부분의 반대편에 상기 복수의 배터리 셀의 외측면의 형상과 대응되는 형상을 가지는 홈이 형성되는 제2 부분; 및
    상기 제1 부분과 제2 부분의 양단을 서로 연결하는 제3 부분으로 이루어지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 셀 받침부는 그 단면 형상이 상기 케이스의 내측면과 접촉되도록 평평하게 형성되는 제1 부분;
    상기 제1 부분의 반대편에 상기 복수의 배터리 셀의 외측면의 형상과 대응되는 형상을 가지는 홈이 형성되는 제2 부분; 및
    상기 제2 부분 상에 상기 복수의 배터리 셀을 단위 배터리 셀로 구획하도록 돌출형성되는 제3 부분으로 이루어지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 셀 받침부는 그 단면 형상이 상기 케이스의 내측면과 접촉되도록 평평하게 형성되는 제1 부분; 및
    상기 제1 부분의 반대편에 상기 복수의 배터리 셀의 외측면의 형상과 대응되는 형상을 가지는 홈이 형성되는 제2 부분으로 이루어지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 제5항 내지 제7항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 홈은 반원 형상 또는 사각 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 충격 완충 부재는 고무 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 충격 완충 부재는 우레탄 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 케이스는 플라스틱 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 케이스와 상기 충격 완충 부재는 이중 사출에 의하여 일체화되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 케이스는 개구된 박스 형상으로 형성되고, 복수의 체결홀이 형성된 제1 케이스; 및
    개구된 박스 형상으로 형성되고, 내측벽에 상기 복수의 체결홀을 관통하는 체결부재가 결합되는 복수의 고정홀이 형성된 제2 케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2 케이스는 상기 복수 개의 사출홀이 형성된 바닥부; 및
    상기 바닥부의 테두리로부터 절곡되어 연장형성되고, 내측에 상기 복수 개의 고정홀이 형성된 측벽부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 측벽부는 내측 방향으로 돌출되도록 형성되어, 상기 복수 개의 고정홀을 구비하는 복수 개의 돌출기둥이 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제2 케이스의 외측에는 상기 충격 완충 부재가 결합되도록 결합홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  17. 삭제
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102224024B1 (ko) * 2014-07-24 2021-03-08 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지용 포장 트레이
USD785562S1 (en) * 2015-03-16 2017-05-02 Black & Decker Inc. Battery pack
KR101715033B1 (ko) * 2015-07-22 2017-03-14 에스케이모바일에너지주식회사 배터리 팩
KR102082904B1 (ko) * 2016-01-28 2020-02-28 주식회사 엘지화학 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
KR101647825B1 (ko) * 2016-04-11 2016-08-11 김정연 전기 자동차용 배터리팩
JP6599824B2 (ja) 2016-06-29 2019-10-30 株式会社シマノ 自転車用バッテリユニット
USD818948S1 (en) * 2017-03-09 2018-05-29 7Rdd Limited Battery pack
USD819562S1 (en) * 2017-03-09 2018-06-05 7Rdd Limited Battery pack
EP3503245A1 (de) * 2017-12-19 2019-06-26 Hilti Aktiengesellschaft Akkupack für eine handwerkzeugmaschine
KR102483430B1 (ko) * 2020-08-20 2022-12-30 한국앤컴퍼니 주식회사 충격 방지 성능이 향상된 납축전지 하부 케이스

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001325996A (ja) 2000-05-19 2001-11-22 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 電気自動車用バッテリ構造及び電池モジュール
JP2005302502A (ja) 2004-04-12 2005-10-27 Uchiyama Mfg Corp バッテリーセル用ケース
JP2008010315A (ja) * 2006-06-29 2008-01-17 Makita Corp 手持式電動工具用電池パック
JP2008080420A (ja) * 2006-09-26 2008-04-10 Matsushita Electric Works Ltd 電動工具用のバッテリーパック
JP2012074162A (ja) * 2010-09-27 2012-04-12 Panasonic Eco Solutions Power Tools Co Ltd 電池パック及び該電池パックを備えた電動工具

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5401591A (en) 1993-11-10 1995-03-28 Intermec Corporation Shock-mitigating battery boot
JP3524237B2 (ja) * 1995-09-27 2004-05-10 ソニー株式会社 電気自動車のバッテリ構造
JP3932934B2 (ja) 2002-03-05 2007-06-20 ソニー株式会社 二次電池収納ケース
KR100966603B1 (ko) 2007-03-16 2010-06-29 삼성에스디아이 주식회사 배터리팩의 받침발, 이를 구비하는 배터리팩 및 상기배터리팩의 제조방법
US20090061302A1 (en) 2007-09-04 2009-03-05 Scott John S Battery pack including an electric harness and method of manufacturing the same
KR100988655B1 (ko) 2008-09-19 2010-10-18 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
JP5476769B2 (ja) 2009-03-31 2014-04-23 ソニー株式会社 バッテリー装置
KR101057563B1 (ko) * 2009-07-01 2011-08-17 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR101084836B1 (ko) * 2009-10-27 2011-11-21 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001325996A (ja) 2000-05-19 2001-11-22 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 電気自動車用バッテリ構造及び電池モジュール
JP2005302502A (ja) 2004-04-12 2005-10-27 Uchiyama Mfg Corp バッテリーセル用ケース
JP2008010315A (ja) * 2006-06-29 2008-01-17 Makita Corp 手持式電動工具用電池パック
JP2008080420A (ja) * 2006-09-26 2008-04-10 Matsushita Electric Works Ltd 電動工具用のバッテリーパック
JP2012074162A (ja) * 2010-09-27 2012-04-12 Panasonic Eco Solutions Power Tools Co Ltd 電池パック及び該電池パックを備えた電動工具

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US20140127543A1 (en) 2014-05-08

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