KR102099572B1 - 전지 팩 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는 케이스 내면에 형성된 리브 중 전극 탭과 FPCB의 접속을 위한 납땜층과 대응되는 영역에 절개홈이 구비되어 납땜층과 케이스 내부의 간섭을 방지할 수 있는 전지 팩이 개시된다.
일 예로, 적어도 하나의 전지 셀; 상기 전지 셀의 단자에 연결되어 연장된 다수의 전극 탭; 상기 전지 셀의 충방전을 제어하는 PCM(Protect Circuit Module); 상기 전극 탭과 접속되는 다수의 연결 패드를 구비하고, 상기 전지 셀과 PCM을 전기적으로 연결시키는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board); 및 상기 전지 셀, 전극 탭, PCM 및 FPCB를 수용하는 케이스를 포함하고, 상기 케이스는 상기 전지 셀이 안착되는 제 1 케이스 및 상기 제 1 케이스를 덮는 제 2 케이스를 포함하며, 상기 제 1 케이스는 상기 제 2 케이스를 향하여 연장되는 리브를 포함하고, 상기 리브의 상기 연결 패드와 대응되는 영역에는 절개홈이 형성되는 전지 팩이 개시된다.

Description

전지 팩 {Battery Pack}
본 발명은 전지 팩에 관한 것이다.
최근 전자, 통신 컴퓨터 산업의 급속한 발전에 따라 휴대용 전자기기의 보급이 늘어나고 있다. 휴대용 전자기기의 전원으로는 재충전이 가능한 이차 전지가 주로 사용되고 있다.
휴대폰과 같은 소형 전자기기에는 하나의 전지 셀로 이루어진 이차전지가 전원으로 충분히 사용될 수 있다. 그러나, 노트북 컴퓨터, 전동공구, 전동 자전거 등 중형 또는 대형 장치에서는 충분한 출력 및 용량을 제공하기 위해서, 다수의 전지 셀을 직렬 또는 병렬로 연결한 전지 팩이 사용된다.
본 발명은 케이스 내면에 형성된 리브 중 전극 탭과 FPCB의 접속을 위한 납땜층과 대응되는 영역에 절개홈이 구비되어 납땜층과 케이스 내부의 간섭을 방지할 수 있는 전지 팩을 제공한다.
본 발명에 따른 전지 팩은 적어도 하나의 전지 셀; 상기 전지 셀의 단자에 연결되어 연장된 다수의 전극 탭; 상기 전지 셀의 충방전을 제어하는 PCM(Protect Circuit Module); 상기 전극 탭과 접속되는 다수의 연결 패드를 구비하고, 상기 전지 셀과 PCM을 전기적으로 연결시키는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board); 및 상기 전지 셀, 전극 탭, PCM 및 FPCB를 수용하는 케이스를 포함하고, 상기 케이스는 상기 전지 셀이 안착되는 제 1 케이스 및 상기 제 1 케이스를 덮는 제 2 케이스를 포함하며, 상기 제 1 케이스는 상기 제 2 케이스를 향하여 연장되는 리브를 포함하고, 상기 리브의 상기 연결 패드와 대응되는 영역에는 절개홈이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 전극 탭의 일단은 상기 전지 셀과 전기적으로 연결되고, 타단은 상기 연결 패드와 전기적으로 연결될 수 있다.
그리고 상기 전극 탭과 연결 패드는 납땜층에 의하여 접속될 수 있다.
또한, 상기 절개홈은 상기 납땜층과 대응되는 영역에 형성될 수 있다.
또한, 상기 FPCB는 상기 전지 셀의 일부를 감싸도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 FPCB는 다수의 배선 패턴을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 FPCB는 상기 다수의 배선 패턴을 감싸며, 상기 배선 패턴들을 전기적으로 절연시키는 절연층을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 연결 패드는 상기 절연층에 의하여 노출될 수 있다.
또한, 상기 배선 패턴은 일단이 상기 연결 패드와 전기적으로 연결되고, 타단은 상기 PCM과 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 FPCB는 상기 전극 탭과 대응되는 위치에 상기 전극 탭이 관통되는 관통 홀을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 케이스의 측부와 리브 사이에는 상기 제 2 케이스의 측부가 결합될 수 있다.
또한, 상기 제 1 케이스의 측부와 리브 및 상기 제 2 케이스의 측부의 결합은 상기 연결 패드와 대응되는 영역의 외측 영역에서 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제 1 케이스는 상대적으로 넓은 영역인 바닥부를 포함하고, 상기 제 2 케이스는 상기 바닥부와 마주보는 덮개부를 포함하며, 상기 덮개부 내면의 상기 FPCB와 대응되는 영역에는 요홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 덮개부의 상기 FPCB와 대응되는 영역은 상기 대응 영역 외측의 영역에 비해 두께가 얇을 수 있다.
본 발명에 의한 전지 팩은 케이스 내면에 형성된 리브 중 전극 탭과 FPCB의 접속을 위한 납땜층과 대응되는 영역에 절개홈이 형성되어 납땜층과 케이스 내부의 간섭을 방지할 수 있다.
또한, 케이스의 덮개부의 내면에 배터리 셀을 감싸는 FPCB와 대응되는 두께만큼의 요홈을 형성하여 FPCB와 케이스 내부의 간섭을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전지 팩의 결합 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전지 팩의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전지 팩을 구성하는 전지 셀의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전지 팩에서, 다수의 전지 셀과 회로 기판의 분해 사시도이다.
도 5는 도 2의 A 부분의 확대 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전지 팩에서 제 1 케이스의 제 1 측부의 내면을 도시한 정면도이다.
도 7은 본 발명의 본 발명의 실시예에 따른 전지 팩에서 전지 셀과 제 1 케이스의 결합 모습을 도시한 부분 사시도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 전지 팩에서 도 7의 Ｉ-Ｉ’선 및 Ⅱ-Ⅱ’선의 부분 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지 팩에서, 도 8b에 해당하는 부분을 도시한 부분 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는" 는 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩에 대하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전지 팩의 결합 사시도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전지 팩의 분해 사시도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전지 팩을 구성하는 전지 셀의 단면도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전지 팩에서, 다수의 전지 셀과 회로 기판의 분해 사시도이다. 도 5는 도 2의 A 부분의 확대 단면도이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전지 팩에서 제 1 케이스의 제 1 측부의 내면을 도시한 정면도이다. 도 7은 본 발명의 본 발명의 실시예에 따른 전지 팩에서 전지 셀과 제 1 케이스의 결합 모습을 도시한 부분 사시도이다. 도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 전지 팩에서 도 7의 Ｉ-Ｉ’선 및 Ⅱ-Ⅱ’선의 부분 사시도이다.
도 1 내지 도 8b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전지 팩(10)은 다수의 전지 셀(100), 다수의 전극 탭(200a, 200b, 200c, 200d, 200e), FPCB(300), PCM(400) 및 케이스(500)를 포함한다.
상기 다수의 전지 셀(100)은 전지 셀들(100a, 100b, 100c, 100d)이 직렬 또는 병렬로 연결된다. 본 발명의 실시예에서는 4개의 전지 셀(100a, 100b, 100c, 100d)이 구비되었지만, 이러한 개수로 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시예에서는 4개의 전지 셀(100a, 100b, 100c, 100d)이 1열로 배열되었지만, 다수의 열로 배열될 수도 있다. 한편, 설명의 편의상 상기 전지 셀들(100a, 100b, 100c, 100d) 중 어느 하나를 지칭할 때, 도면 부호 100a로 도시된 전지 셀을 제 1 전지 셀, 도면 부호 100b는 제 2 전지 셀, 도면 부호 100c는 제 3 전지 셀, 도면 부호 100d는 제 4 전지 셀이라고 지칭하도록 한다.
상기 제 1 전지 셀(100a)은 전극 조립체(110), 캔(120), 캡 조립체(130) 및 라벨(140)을 포함한다. 물론, 이러한 구성은 또 다른 전지 셀들(100b, 100c, 100d)에도 동일하게 적용된다.
상기 전극 조립체(110)는 제 1 전극판(111), 제 2 전극판(112) 및 상기 제 1, 2 전극판(111, 112) 사이에 개재되는 세퍼레이터(113)를 포함한다. 또한, 상기 제 1, 2 전극판(111, 112) 및 세퍼레이터(113)는 권취된 구조를 가지고 있다.
상기 전극 조립체(110)는 상기 제 1 전극판(111)과 전기적으로 연결되는 제 1 전극 리드(114) 및 상기 제 2 전극판(112)과 전기적으로 연결되는 제 2 전극 리드(115)를 포함한다. 이 때, 상기 제 1 전극 리드(114)는 상기 캡 조립체(130)와 전기적으로 연결되고, 상기 제 2 전극 리드(115)는 상기 캔(120)과 전기적으로 연결된다. 한편, 상기 제 1 전극판(111)은 양극판이고, 제 2 전극판(112)은 음극판일 수 있다. 또한, 이와는 반대로 상기 제 1 전극판(111)이 음극판이고, 상기 제 2 전극판(112)이 양극판일 수도 있다. 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의상 상기 제 1 전극판(111)은 양극판이고, 상기 제 2 전극판(112)은 음극판인 것으로 가정한다. 따라서, 상기 제 1 전극판(111)과 전기적으로 연결되는 캡 조립체(130)는 양극단(152)이 되고, 상기 캔(120), 특히 상기 캔(120)의 바닥면(122)은 음극단(154)이 될 수 있다.
상기 캔(120)은 상부가 개구된 대략 원통형의 금속 케이스로 이루어진다. 상기 캔(120)은 상기 전극 조립체(110)를 수용하는 수용 공간이 되는 일정 직경의 원통면(121)과 바닥면(122)을 구비하고 있다.
상기 캔(120)의 수용 공간 내부에는 상기 전극 조립체(110)와 함께 하부 절연판(123) 및 상부 절연판(124)이 구비된다. 상기 하부 및 상부 절연판(123, 124)은 상기 전극 조립체(110)가 상기 캔(120)에 수용될 때, 상기 전극 조립체(110)의 제 1, 2 전극판(111, 112)이 상기 캔(120) 등에 접촉하여 단락이 발생하는 것을 방지한다.
상기 캡 조립체(130)는 상기 캔(120)의 개구를 밀봉한다. 상기 캡 조립체(130)는 상기 전지 셀(101) 내부의 압력이 일정 이상 상승하면 반전하는 안전 밴트(131)를 포함한다. 상기 안전 밴트(131)의 상부에는 전기적 및 기계적으로 연결되어 상기 안전 밴트(131)의 반전 시 회로가 끊어지는 전류차단수단(132)이 구비된다. 또한, 상기 전류차단수단(132)의 상부에는 전기적 및 기계적으로 연결되어 상기 전지 셀(101) 내부의 온도가 상승하면 저항이 급격히 증가하는 PTC(Positive Temperature Coefficient)(133)가 구비된다. 더불어, 상기 PTC(133) 상부에는 전기적 및 기계적으로 연결되는 캡 업(134)이 구비된다. 그리고 상기 캡 조립체(130)는 상기 안전 밴트(131), 전류차단수단(132), PTC(133) 및 캡 업(134)의 측부 둘레를 감싸면서 상기 캔(120)으로부터 상기 안전 밴트(131), 전류차단수단(132), PTC(133) 및 캡 업(134)을 절연시키는 동시에 상기 캔(120)의 수용 공간을 밀폐시키는 가스켓(135)을 더 포함한다.
상기 라벨(140)은 적어도 상기 캔(120)의 원통면(121)을 덮어 상기 전지 셀(101)의 원통면(121)을 보호한다. 또한, 상기 라벨(140)은 상기 캡 업(134)이 양극단(152)이 되어 외부로 노출되도록 하고, 상기 캔(120)의 바닥면(122)이 음극단(154)이 되어 외부로 노출되도록 한다. 상기 라벨(140)은 열수축성 필름 등으로 이루어질 수 있다.
상기 다수의 전지 셀(100)은 제 1 전지 셀(100a)의 음극단(154a)과 제 2 전지 셀(100b)의 양극단(152b)이 접촉하고, 상기 제 2 전지 셀(100b)의 음극단(154b)과 제 3 전지 셀(100c)의 양극단(152c)이 접촉하고, 상기 제 3 전지 셀(100c)의 음극단(154c)과 제 4 전지 셀(100d)의 양극단(152d)이 접촉하도록 배열된다.
상기 전극 탭(200a, 200b, 200c, 200d, 200e)은 다수의 전지 셀(100)을 직렬 또는 병렬로 연결한다. 여기서는, 직렬로 연결된 구조를 개시하고 있다. 상기 전극 탭(200a, 200b, 200c, 200d, 200e)은 제 1 전극 탭(200a), 제 2 전극 탭(200b), 제 3 전극 탭(200c), 제 4 전극 탭(200d) 및 제 5 전극 탭(200e)을 포함한다. 한편, 상기 제 1 전극 탭(200a)은 상기 제 1 전지 셀(100a)의 양극단(152a)에 연결되고, 상기 제 2 전극 탭(200b)은 상기 제 1 전지 셀(100a)의 음극단(154a)과 제 2 전지 셀(100b)의 양극단(152a)에 동시에 연결되고, 상기 제 3 전극 탭(200c)은 상기 제 2 전지 셀(100b)의 음극단(154b)과 상기 제 3 전지 셀(100c)의 양극단(152c)에 동시에 연결되고, 상기 제 4 전극 탭(200d)은 상기 제 3 전지 셀(100c)의 음극단(154c)과 상기 제 4 전지 셀(100d)의 양극단(152d)에 동시에 연결되고, 상기 제 5 전극 탭(200e)은 상기 제 4 전지 셀(100d)의 음극단(154d)에 연결된다. 즉, 상기 전극 탭들(200a, 200b, 200c, 200d, 200e, 이하에서는 합쳐서 200으로 표기하도록 한다) 중 상기 제 1 전극 탭(200a)이 상기 전지 팩(10)의 양극이 되고, 상기 제 5 전극 탭(200e)이 상기 전지 팩(10)의 음극이 된다.
상기 전극 탭(200)은 그 일단이 상기 전지 셀(100a, 100b, 100c, 100d, 이하에서는 합쳐서 100으로 표기하도록 한다)의 양극단 또는 음극단에 접촉된다. 이 때, 상기 접촉은 용접 등으로 이루어질 수 있으며, 상기 용접은 저항 용접일 수 있다. 또한, 상기 전극 탭(200)의 타단은 상기 전지 셀(100)의 양극단 또는 음극단으로부터 돌출되어 절곡된다. 그리고 이후 설명될 상기 FPCB(300)의 연결 패드(320)에 각각 접촉, 즉 용접된다.
상기 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)(300)는 다수의 배선 패턴(310), 연결 패드(320) 및 절연층(330)을 포함한다. 도시되지는 않았지만, 상기 FPCB(300)의 하부에는 접착층이 형성되어 상기 전지 셀(100)의 외면에 부착될 수 있다.
상기 배선 패턴(310)은 상기 절연층(330)의 내부에 형성된다. 상기 배선 패턴(310)은 다수개로 구비되며, 상기 절연층(330)에 의하여 서로 전기적으로 절연된다. 상기 배선 패턴(310)은, 일단은 상기 다수의 연결 패드(320)와 전기적으로 연결되며, 타단은 상기 PCM(400)과 전기적으로 연결된다.
상기 다수의 연결 패드(320)는 상기 절연층(330)에 의해 외부로 노출된다. 상기 연결 패드(320)는 상기 배선 패턴(310)들 상에 금속 층을 형성하여 이루어질 수 있다. 상기 연결 패드(320)는 상기 전극 탭(200)의 절곡된 타단과 접속된다. 이 때, 상기 연결 패드(320)와 전극 탭(200)은 납땜 방식으로 연결된다.
특히, 도 5를 참조하면, 상기 절연층(330)에 배선 패턴(310)이 형성되고, 상기 배선 패턴(310)의 상부에는 연결 패드(320)가 형성된다. 그리고 상기 연결 패드(320)는 상기 절연층(330)에 의해 노출되어 있다. 또한, 상기 연결 패드(320)와 제 2 전극 탭(200b)은 납땜층(250)에 의해 연결된다. 도면에서는 제 2 전극 탭(200b)에 대해서만 도시하였지만, 제 1, 3, 4 및 5 전극 탭(200a, 200c, 200d, 200e)에 대해서도 이와 동일한 구성이 적용된다. 또한, 도 2, 도 7 및 도 8a의 전극 탭(200)과 연결 패드(320)의 접촉 영역에는 설명의 편의상 납땜층(250)이 도시되지 않았지만, 실제로는 납땜층(250)이 형성되어 있다.
상기 연결 패드(320)는 상기 전극 탭(200)과 전기적으로 연결되는 동시에 상기 배선 패턴(310)과 전기적으로 연결된다. 따라서 상기 전지 셀(100)은 상기 배선 패턴(310) 및 연결 패드(320)에 의해 상기 PCM(400)과 전기적으로 연결될 수 있다. 한편, 상기 연결 패드(320)는 상기 다수의 전극 탭(200)이 모두 상기 PCM(400)과 연결될 수 있도록, 상기 전극 탭(200)과 대응되는 개수로 형성된다.
상기 절연층(330)은 상기 FPCB(300)의 본체를 이루는 층으로써, 그 내부에 상기 다수의 배선 패턴(310)이 형성된다. 상기 절연층(330)은 상기 배선 패턴(310)들 사이를 절연시킬 뿐만 아니라 상기 배선 패턴(310)들을 외부와 절연시키는 역할을 한다.
한편, 상기 절연층(330)에는 상기 전극 탭(200)이 관통할 수 있는 다수의 관통 홀(340)이 더 구비된다. 상기 전극 탭(200)들은 상기 관통 홀(340)들을 통과하여 절곡됨으로써 상기 연결 패드(320)에 접속될 수 있다. 이 때, 상기 관통 홀(340)은 상기 전극 탭(200)이 상기 연결 패드(320)에 용이하게 접촉할 수 있도록 상기 연결 패드(320)와 근접한 위치에 위치한다. 상기 관통 홀(340)은 상기 전극 탭(200)과 연결 패드(320)가 납땜층(250)에 의하여 접속될 때, 상기 전극 탭(200)의 위치를 고정시켜주는 역할을 할 수 있다. 한편, 상기 관통 홀(340) 역시 상기 다수의 전극 탭(200)이 모두 상기 PCM(400)과 연결될 수 있도록, 상기 연결 패드(320)와 대응되는 개수로 형성된다.
상기 PCM(Protect Circuit Module)(400)은 본 발명의 실시예에 따른 전지 팩(10)을 제어하는 역할을 한다. 상기 PCM(400)은 기판(410), 상기 기판(410) 상에 구비되는 IC 소자 등과 같은 다수의 제어 소자(420) 및 상기 전지 팩(10)을 외부 기기와 연결하는 연결 부재(430)를 포함한다. 또한, 도시되지는 않았지만, 상기 PCM(400)에도 다수의 배선 패턴이 형성되어 상기 FPCB(300)의 배선 패턴(310)들과 제어 소자(420) 및 연결 부재(430)를 전기적으로 연결시킨다. 상기 PCM(400)은 상기 배선 패턴(310)들에 의해 상기 전지 셀(100)과 각각 연결됨으로써, 상기 전지 셀(100)을 충전하거나 방전할 수 있다.
상기 케이스(500)는 제 1 케이스(600) 및 제 2 케이스(700)를 포함한다. 상기 제 1 케이스(600)는 일측이 개방되어 상기 전지 셀(100), 전극 탭(200), FPCB(300) 및 PCM(400)이 안착된다. 상기 제 2 케이스(700)는 상기 제 1 케이스(600)의 개방된 영역을 덮는다.
상기 제 1 케이스(600)에는 상기 전지 셀(100)을 수용하는 수용 공간이 형성된다. 즉, 상기 제 1 케이스(600)는 상기 전지 셀(100)이 안착되는 상대적으로 넓은 바닥부(610) 및 상기 바닥부(610)의 가장자리로부터 상기 제 2 케이스(700)를 향하여 연장되는 제 1, 2, 3, 4 측부(621, 622, 623, 624)를 포함한다. 이 때, 상기 제 1 측부(621) 및 제 3 측부(623)는 상기 바닥부(610)의 장변과 대응되고, 상기 제 2 측부(622) 및 제 4 측부(624)는 상기 바닥부(610)의 단변과 대응된다.
상기 제 2 케이스(700)는 상기 제 1 케이스(600)의 개방측을 차단한다. 상기 제 2 케이스(700)는 상기 제 1 케이스(600)의 바닥부(610)와 대응되는 덮개부(710) 및 상기 덮개부(710)의 가장자리로부터 상기 제 1 케이스(600)를 향하여 연장되는 제 1, 2, 3, 4 측부(721, 722, 723, 724)를 포함한다. 이 때, 상기 제 1 측부(721) 및 제 3 측부(723)는 상기 덮개부(710)의 장변과 대응되고, 상기 제 2 측부(722) 및 제 4 측부(724)는 상기 덮개부(710)의 단변과 대응된다.
상기 케이스(600, 700)의 결합은 상기 제 1 케이스(600)의 제 1, 2, 3, 4 측부(621, 622, 623, 624)가 상기 제 2 케이스(700)의 제 1, 2, 3, 4 측부(721, 722, 723, 724)와 각각 대응되도록 결합된다.
한편, 상기 제 1 케이스(600)의 제 1 측부(621)는 그 내면으로부터 상기 제 2 케이스(700)를 향하여 연장되는 리브(630)를 더 포함한다. 상기 리브(630)는 상기 제 1 측부(621)와 대략 평행하게 형성될 수 있다. 그리고 상기 제 1 측부(621)와 리브(630)의 사이에는 상기 제 2 케이스(700)의 제 1 측부(721)가 삽입되어 상기 케이스(500)의 결합이 이루어질 수 있다. 이 때, 도시되지는 않았지만, 상기 리브(630)에 홈 또는 돌기가 형성되고, 상기 제 2 케이스(700)의 제 1 측부(721)에 이와 대응되는 돌기 또는 홈이 형성되어 그 결합이 더욱 견고하게 이루어질 수도 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 리브가 상기 제 1 케이스(600)의 제 1 측부(621)에 형성되도록 개시하였지만, 상기 제 2 케이스(700)의 제 1 측부(721)에 형성되어도 무방하다. 더불어, 상기 리브는 제 1 측부뿐만 아니라 제 2, 3, 4 측부에 형성될 수도 있다.
한편, 상기 리브(630)의 상기 연결 패드(320)와 대응되는 영역에는 절개홈(635)이 형성된다. 즉, 상기 리브(630)는 상기 연결 패드(320)와 대응되는 영역이 절개되어 있다. 보다 구체적으로, 도 7을 참조하면, 상기 연결 패드(320)와 전극 탭(200)의 접속 영역에는 절개홈(635)이 형성되었다. 따라서, 상기 연결 패드(320)와 전극 탭(200)의 접속을 위해 납땜층(250)이 형성되어 돌출되어도, 리브(630)와 납땜층(250) 사이의 간섭이 일어나지 않는다.
특히, 도 8a 및 8b를 참조하면, 상기 납땜층(250)이 형성되는 영역의 경우 절개홈(635)이 형성되고, 상기 납땜층(250)이 형성되지 않는 영역의 경우 상기 리브(630)가 형성되어 상기 제 2 케이스(710)의 제 1 측부(721)와 결합된다. 물론, 도시되지는 않았지만, 상기 연결 패드(320)와 전극 탭(200a)의 접촉 영역에 납땜층(250)이 형성되는 것은 당연하다.
이와 같이 하여, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩(10)은 제 1 케이스(600)의 내면에 형성된 리브(630) 중, 납땜 영역과 대응되는 영역에 절개홈(635)이 형성된다. 따라서 배터리 셀(100)과 FPCB(300)를 전기적으로 연결시키기 위한 전극 탭(200)과 연결 패드(320)의 납땜 영역이 돌출되어도 케이스(600)의 내부와 간섭이 일어나지 않는다. 따라서, 상기 납땜 영역에 의해 상기 제 1 케이스(600)가 돌출되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 상기 전지 팩(10)의 내부 손상이나 외관 불량을 방지할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지 팩에 대하여 설명하도록 한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지 팩에서, 도 8b에 해당하는 부분을 도시한 부분 사시도이다. 앞서 설명한 실시예와 동일한 구성 및 동작을 갖는 부분에 대해서는 동일한 도면부호를 붙였으며, 이하에서는 앞선 실시예와의 차이점을 위주로 설명하도록 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전지 팩은, 케이스(800), 특히, 제 2 케이스(900)에 대한 구성만 다를뿐, 나머지는 앞선 실시예와 동일하다.
상기 제 2 케이스(900)는 덮개부(910)의 내면 중 FPCB(300)와 대응되는 영역에 요홈(915)이 형성된다. 즉, 상기 덮개부(910)의 내면에 상기 FPCB(300)와 대응되는 두께만큼의 요홈(915)이 형성된다. 도면에서는 상기 전지 셀(100b) 및 FPCB(300)와 상기 덮개부(910)가 어느 정도 이격된 것처럼 도시되었지만, 실제로는 매우 밀착되도록 결합된다. 따라서 상기 FPCB(300)의 두께에 의한 상기 FPCB(300)와 케이스(800) 내부의 간섭이 최소화될 수 있다. 즉, 간섭에 의한 상기 FPCB(300)의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 상기 FPCB(300)의 두께에 의해 상기 케이스(800)가 돌출되는 것이 방지되므로, 전지 팩(10)의 외관 불량을 최소화할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 배터리 팩을 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.
10; 전지 팩
100, 100a, 100b, 100c, 100d; 전지 셀
200, 200a, 200b, 200c, 200d, 200e; 전극 탭
300; FPCB 310; 배선 패턴
320; 연결 패드 330; 절연층
340; 관통 홀 400; PCM
410; 기판 420; 제어 소자
430; 연결 부재 500, 800; 케이스
600; 제 1 케이스 610; 바닥부
621, 622, 623, 624; 측부 630; 리브
635; 절개홈 700, 900; 제 2 케이스
710, 910; 덮개부 721, 722, 723, 724; 측부
915; 요홈

Claims (14)

  1. 적어도 하나의 전지 셀;
    상기 전지 셀의 단자에 연결되어 연장된 다수의 전극 탭;
    상기 전지 셀의 충방전을 제어하는 PCM(Protect Circuit Module);
    상기 전극 탭과 접속되는 다수의 연결 패드를 구비하고, 상기 전지 셀과 PCM을 전기적으로 연결시키는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board); 및
    상기 전지 셀, 전극 탭, PCM 및 FPCB를 수용하는 케이스를 포함하고,
    상기 케이스는 상기 전지 셀이 안착되는 제 1 케이스 및 상기 제 1 케이스를 덮는 제 2 케이스를 포함하며,
    상기 제 1 케이스는 제1 측부의 내면으로부터 상기 제 2 케이스를 향하여 연장되되 상기 제1 측부와 평행하게 형성되는 리브를 포함하고, 상기 리브의 상기 연결 패드와 대응되는 영역에는 절개홈이 형성된 것을 특징으로 하며,
    상기 제1 케이스의 상기 제1 측부와 상기 리브 사이에는 상기 제2 케이스의 제1 측부가 결합되고,
    상기 제 1 케이스는 상대적으로 넓은 영역인 바닥부를 포함하고, 상기 제 2 케이스는 상기 바닥부와 마주보는 덮개부를 포함하며, 상기 덮개부 내면의 상기 FPCB와 대응되는 영역에는 상기 FPCB와 대응되는 두께를 갖는 요홈이 형성되는 전지 팩.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극 탭의 일단은 상기 전지 셀과 전기적으로 연결되고, 타단은 상기 연결 패드와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극 탭과 연결 패드는 납땜층에 의하여 접속되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 절개홈은 상기 납땜층과 대응되는 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 FPCB는 상기 전지 셀의 일부를 감싸도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 FPCB는 다수의 배선 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 FPCB는 상기 다수의 배선 패턴을 감싸며, 상기 배선 패턴들을 전기적으로 절연시키는 절연층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 연결 패드는 상기 절연층에 의하여 노출되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 배선 패턴은 일단이 상기 연결 패드와 전기적으로 연결되고, 타단은 상기 PCM과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 FPCB는 상기 전극 탭과 대응되는 위치에 상기 전극 탭이 관통되는 관통 홀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  11. 삭제
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 케이스의 상기 제1 측부와 상기 리브 및 상기 제 2 케이스의 상기 제1 측부의 결합은 상기 연결 패드와 대응되는 영역의 외측 영역에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
  13. 삭제
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 덮개부의 상기 FPCB와 대응되는 영역은 상기 대응 영역 외측의 영역에 비해 두께가 얇은 것을 특징으로 하는 전지 팩.
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