KR102195728B1 - Battery Pack - Google Patents

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Abstract

본 발명은 컴팩트한 구조를 구비함과 동시에 안전 소자의 기능을 향상시킬 수 있는 배터리 팩을 위하여, 적어도 하나 이상의 단위 전지; 상기 단위 전지의 일측에 배치되어 상기 단위 전지와 전기적으로 연결되며, 회로 기판, 상기 회로 기판의 일측 상에 배치된 온도 센서를 포함하는, 보호회로모듈; 및 상기 단위 전지를 수용하는 제1 수용부 및 상기 보호회로모듈을 수용하는 제2 수용부를 포함하며, 상기 제2 수용부는 상기 온도 센서의 주변부에 대응하도록 위치하는 열차단 격벽을 포함하는, 프레임;을 구비하는, 배터리 팩을 제공한다.The present invention provides a compact structure and at the same time for a battery pack capable of improving the function of a safety device, at least one unit cell; A protection circuit module disposed on one side of the unit cell, electrically connected to the unit cell, and including a circuit board and a temperature sensor disposed on one side of the circuit board; And a first accommodating portion accommodating the unit battery and a second accommodating portion accommodating the protection circuit module, wherein the second accommodating portion includes a heat-blocking partition wall positioned to correspond to a peripheral portion of the temperature sensor; It provides a battery pack having a.

Description

배터리 팩{Battery Pack}Battery Pack {Battery Pack}

본 발명은 컴팩트한 구조를 구비함과 동시에 안전 소자의 기능을 향상시킬 수 있는 배터리 팩에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack capable of improving the function of a safety element while having a compact structure.

에너지 밀도와 작동전압이 높고 보존과 수명 특성이 우수한 리튬 이차전지로 대표되는 이차전지는 각종 모바일 기기는 물론 다양한 전자제품의 에너지원으로 널리 사용되고 있다. 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 등과 같은 디바이스는 그 구조 및 용량의 문제로 내장형 배터리 팩의 사용이 요구되기도 한다.Rechargeable batteries, represented by lithium secondary batteries with high energy density and operating voltage, and excellent storage and life characteristics, are widely used as energy sources for various electronic products as well as various mobile devices. Depending on the type of external device in which it is used, a secondary battery may be used as a detachable structure that can be inserted and removed freely, or may be used as a built-in structure that is embedded inside the external device. For example, in a device such as a notebook, a battery can be inserted and removed according to a user's need, while a device such as a mobile phone is required to use an internal battery pack due to a problem of its structure and capacity.

한편, 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 안전 소자로서 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자, 보호회로 모듈(Protection Circuit Module: PCM) 등이 배터리 셀에 접속되어 있다.On the other hand, since various combustible materials are embedded in the secondary battery, there is a risk of heat generation or explosion due to overcharging, overcurrent, and other physical external shocks, and thus has a great disadvantage in safety. Accordingly, in a lithium secondary battery, a PTC (Positive Temperature Coefficient) device, a protection circuit module (PCM), and the like are connected to the battery cell as safety devices capable of effectively controlling abnormal states such as overcharge and overcurrent.

이러한 안전 소자를 구비함에 있어서, 배터리 팩의 트랜드가 경량화, 슬림화에 집중됨에 따라, 배터리 팩에 구비되는 안전 소자 역시 더욱 컴팩트한 구조가 요구되고 있다.In the provision of such a safety element, as the trend of the battery pack is focused on weight reduction and slimming, the safety element provided in the battery pack is also required to have a more compact structure.

그러나 배터리 팩이 경량화, 슬림화됨에 따라, 안전 소자가 배치되는 위치에 따라 열전도 대류현상이 활발하게 일어나 배터리 셀의 온도를 측정해야 하는 안전 소자의 기능을 수행하기에 용이하지 않은 문제점이 있었다.However, as the battery pack becomes lighter and slimmer, heat conduction convection occurs actively depending on the location where the safety element is disposed, so that it is not easy to perform the function of the safety element that must measure the temperature of the battery cell.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 컴팩트한 구조를 구비함과 동시에 안전 소자의 기능을 향상시킬 수 있는 배터리 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The present invention is to solve a number of problems, including the above problems, and an object of the present invention is to provide a battery pack capable of improving the function of a safety device while having a compact structure. However, these problems are exemplary, and the scope of the present invention is not limited thereby.

본 발명의 일 실시예에 따르면 적어도 하나 이상의 단위 전지; 상기 단위 전지의 일측에 배치되어 상기 단위 전지와 전기적으로 연결되며, 회로 기판, 상기 회로 기판의 일측 상에 배치된 온도 센서를 포함하는, 보호회로모듈; 및 상기 단위 전지를 수용하는 제1 수용부 및 상기 보호회로모듈을 수용하는 제2 수용부를 포함하며, 상기 제2 수용부는 상기 온도 센서의 주변부에 대응하도록 위치하는 열차단 격벽을 포함하는, 프레임;을 구비하는, 배터리 팩이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, at least one or more unit cells; A protection circuit module disposed on one side of the unit cell, electrically connected to the unit cell, and including a circuit board and a temperature sensor disposed on one side of the circuit board; And a first accommodating portion accommodating the unit battery and a second accommodating portion accommodating the protection circuit module, wherein the second accommodating portion includes a heat-blocking partition wall positioned to correspond to a peripheral portion of the temperature sensor; Having a, a battery pack is provided.

본 실시예에 따르면, 상기 열차단 격벽은 절곡되어 연결된 제1 격벽 및 제2 격벽을 포함할 수 있다.According to the present embodiment, the heat barrier partition wall may include a first partition wall and a second partition wall connected by being bent.

본 실시예에 따르면, 상기 회로 기판은 상기 열차단 격벽이 삽입되도록 상기 열차단 격벽에 대응하는 위치에 홈부를 포함할 수 있다.According to the present embodiment, the circuit board may include a groove portion at a position corresponding to the heat-blocking bulkhead so that the heat-blocking bulkhead is inserted.

본 실시예에 따르면, 상기 홈부는 상기 열차단 격벽의 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다.According to the present embodiment, the groove portion may have a shape corresponding to the shape of the heat barrier partition wall.

본 실시예에 따르면, 상기 제2 수용부는 상기 온도 센서와 대응되는 위치에 열전달 부재를 더 포함할 수 있다.According to the present embodiment, the second accommodating part may further include a heat transfer member at a position corresponding to the temperature sensor.

본 실시예에 따르면, 상기 열차단 격벽의 내측에 상기 열전달 부재가 위치하며, 상기 열차단 격벽은 상기 열전달 부재의 주변부에 위치할 수 있다.According to the present embodiment, the heat transfer member may be located inside the heat shielding partition wall, and the heat shielding partition wall may be located at a periphery of the heat transfer member.

본 실시예에 따르면, 상기 열전달 부재는 상기 열차단 격벽까지 연장되어 배치될 수 있다.According to the present embodiment, the heat transfer member may extend and be disposed to the heat barrier partition wall.

본 실시예에 따르면, 상기 열전달 부재는 상기 제1 수용부의 경계까지 연장될 수 있다.According to the present embodiment, the heat transfer member may extend to a boundary of the first receiving portion.

본 실시예에 따르면, 상기 열전달 부재는 살빼기 구조를 적용한 인입부를 포함할 수 있다.According to the present embodiment, the heat transfer member may include an inlet to which a weight loss structure is applied.

본 실시예에 따르면, 상기 열차단 격벽의 높이는 상기 프레임의 높이와 동일할 수 있다.According to this embodiment, the height of the heat barrier partition wall may be the same as the height of the frame.

상기 온도 센서는 상기 회로 기판 상에 실장되는 칩 형태일 수 있다.The temperature sensor may be in the form of a chip mounted on the circuit board.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 컴팩트한 구조를 구비함과 동시에 안전 소자의 기능을 향상시킬 수 있는 배터리 팩을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to an embodiment of the present invention made as described above, it is possible to implement a battery pack capable of improving the function of the safety element while having a compact structure. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

아울러 본 발명의 효과는 상술한 내용 이외에도, 도면을 참조하여 이하에서 설명할 내용으로부터 도출될 수도 있음은 물론이다.In addition, it goes without saying that the effects of the present invention may be derived from the contents to be described below with reference to the drawings in addition to the above contents.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 배터리 팩을 개략적으로 도시하는 분해사시도이다.
도 2는 도 1의 배터리 팩의 일부 단면을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 3은 도 1의 배터리 팩의 보호회로모듈의 일부를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 4는 도 1의 배터리 팩의 프레임의 일부를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 5는 도 1의 배터리 팩의 프레임의 일부를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 6은 도 1의 배터리 팩의 일부를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 7은 도 1의 배터리 팩의 조립 과정을 개략적으로 도시하는 도면이다.1 is an exploded perspective view schematically showing a battery pack according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view schematically showing a partial cross-section of the battery pack of FIG. 1.
3 is a plan view schematically showing a part of a protection circuit module of the battery pack of FIG. 1.
4 is a perspective view schematically showing a part of a frame of the battery pack of FIG. 1.
5 is a plan view schematically showing a part of a frame of the battery pack of FIG. 1.
6 is a perspective view schematically showing a part of the battery pack of FIG. 1.
7 is a diagram schematically illustrating an assembly process of the battery pack of FIG. 1.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. Since the present invention can apply various transformations and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. Effects and features of the present invention, and a method of achieving them will be apparent with reference to the embodiments described later in detail together with the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various forms.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and when describing with reference to the drawings, the same or corresponding constituent elements are assigned the same reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted. .

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. In the following embodiments, terms such as first and second are not used in a limiting meaning, but are used for the purpose of distinguishing one component from another component.

이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In the following examples, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly indicates otherwise.

이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. In the following embodiments, terms such as include or have means that the features or elements described in the specification are present, and do not preclude the possibility of adding one or more other features or elements in advance.

이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 다른 부분의 "바로 위에" 또는 "바로 상에" 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다. In the following embodiments, when a part of a film, region, component, etc. is said to be "on" or "on" another part, not only is it "immediately above" or "immediately on" another part, as well as the middle thereof. This includes cases in which other films, regions, components, etc. are interposed.

이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.In the following embodiments, the x-axis, y-axis, and z-axis are not limited to three axes on a Cartesian coordinate system, and may be interpreted in a broad sense including them. For example, the x-axis, y-axis, and z-axis may be orthogonal to each other, but may refer to different directions that are not orthogonal to each other.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In the drawings, components may be exaggerated or reduced in size for convenience of description. For example, the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, and the present invention is not necessarily limited to what is shown.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 배터리 팩을 개략적으로 도시하는 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 배터리 팩의 일부 단면을 개략적으로 도시하는 단면도이며, 도 3은 도 1의 배터리 팩의 보호회로모듈의 B부분을 확대하여 개략적으로 도시하는 평면도이다. 도 2는 도 1에서 A-A 선을 따라 취한 단면과 대응된다.1 is an exploded perspective view schematically showing a battery pack according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a partial cross section of the battery pack of FIG. 1, and FIG. 3 is It is a plan view schematically showing an enlarged portion B of the protection circuit module. FIG. 2 corresponds to a cross section taken along line A-A in FIG. 1.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 관한 배터리 팩은 적어도 하나 이상의 단위 전지(100), 단위 전지(100)의 일측에 배치되어 단위 전지(100)와 전기적으로 연결된 보호회로모듈(200) 및 단위 전지(100)와 단위 전지(100)에 연결된 보호회로모듈(200)을 수용하는 프레임(300)을 포함한다.1 and 2, a battery pack according to an embodiment of the present invention includes at least one unit cell 100, a protection circuit disposed on one side of the unit cell 100 and electrically connected to the unit cell 100 It includes a module 200 and a frame 300 accommodating the unit cell 100 and the protection circuit module 200 connected to the unit cell 100.

본 실시예에 관한 배터리 팩은 적어도 하나 이상의 단위 전지(100)를 포함할 수 있으며, 이러한 단위 전지(100)들은 일 방향(+x 방향)을 따라 연속적으로 배치될 수 있다. 각각의 단위 전지(100)는 전극 조립체(미도시), 전극 조립체를 수용하는 밀봉 케이스(110) 및 셀 탭(120)을 포함할 수 있다. 도 1과 같이 본 실시예에서는 복수개의 단위 전지(100)들이 일 방향(+x 방향)을 따라 연속적으로 배치되며, 각각의 단위 전지(100)들은 접착 테이프로 서로 연결될 수 있다.The battery pack according to the present embodiment may include at least one or more unit cells 100, and these unit cells 100 may be continuously arranged along one direction (+x direction). Each unit cell 100 may include an electrode assembly (not shown), a sealing case 110 accommodating the electrode assembly, and a cell tab 120. As shown in FIG. 1, in the present embodiment, a plurality of unit cells 100 are continuously arranged along one direction (+x direction), and each of the unit cells 100 may be connected to each other by an adhesive tape.

도시되어 있지는 않으나, 전극 조립체는 전극 활물질이 도포된 제1 전극판, 제2 전극판 및 이들 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함할 수 있다. 제1 전극판과 제2 전극판은 서로 다른 극성을 갖는다. 전극 조립체는 제1 전극판, 세퍼레이터 및 제2 전극판이 순차적으로 적층된 후 젤리롤(jelly-roll) 형태가 되도록 권취하여 제작될 수 있다. 다른 실시예로서, 전극 조립체는 제1 전극판, 세퍼레이터 및 제2 전극판이 순차적으로 적층된 적층형 전극 조립체일 수 있다.Although not shown, the electrode assembly may include a first electrode plate, a second electrode plate coated with an electrode active material, and a separator interposed therebetween. The first electrode plate and the second electrode plate have different polarities. The electrode assembly may be manufactured by sequentially stacking the first electrode plate, the separator, and the second electrode plate and then winding them in a jelly-roll shape. As another embodiment, the electrode assembly may be a stacked electrode assembly in which a first electrode plate, a separator, and a second electrode plate are sequentially stacked.

밀봉 케이스(110)는 전극 조립체를 수용할 수 있는 수납공간을 구비할 수 있다. 밀봉 케이스(110)는 일측에 개구를 포함하며, 개구를 통해 전극 조립체가 내부에 수용될 수 있다. 이러한 밀봉 케이스(110)는 금속재로 형성될 수 있으며, 예컨대 알루미늄 박막을 포함할 수 있다. 상세하게는, 밀봉 케이스(110)는 통상적으로 금속 재질의 박막의 상면과 하면에 나일론, 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌 등의 합성수지로 덮어진 적층구조를 가지도록 형성되고, 밀봉을 위해 내면은 열접착성 수지로 이루어진다. 따라서, 밀봉 케이스(110)는 내면에 코팅된 열접착성 수지가 가열, 가압에 의하여 상호 융착되어 밀봉될 수 있다. 본 실시예에서 밀봉 케이스(110)는 전극 조립체 및 전해액을 수용할 수 있으며, 유연성을 가지는 파우치형(Pouched-case)일 수 있다.The sealing case 110 may include a storage space for accommodating an electrode assembly. The sealing case 110 includes an opening on one side, and an electrode assembly may be accommodated therein through the opening. The sealing case 110 may be formed of a metal material, and may include, for example, an aluminum thin film. In detail, the sealing case 110 is typically formed to have a laminated structure covered with a synthetic resin such as nylon, polypropylene or polyethylene on the upper and lower surfaces of a thin film made of metal, and the inner surface is a heat-adhesive resin for sealing. Consists of Accordingly, the sealing case 110 may be sealed by fusion of the heat-adhesive resin coated on the inner surface thereof by heating and pressing. In this embodiment, the sealing case 110 may accommodate an electrode assembly and an electrolyte solution, and may be a pouched-case having flexibility.

본 실시예에 따른 밀봉 케이스(110)는 일측에 밀봉 테라스(110a)를 구비할 수 있다. 밀봉 테라스(110a)는 전극 조립체가 라미네이트 시트의　밀봉 케이스(110)에　밀봉될 때 형성되는　밀봉된 외주면들 중, 일 면에 형성된 여분의 공간을 지닌 부분으로 이해될 수 있다.The sealing case 110 according to the present embodiment may have a sealing terrace 110a on one side. The sealing terrace 110a may be understood as a portion having an extra space formed on one surface of the 　-sealed outer circumferential surfaces formed when the electrode assembly is 　 sealed to the 　 sealing case 110 of the laminate sheet.

셀 탭(120)은 서로 극성이 다른 제1 셀 탭(121) 및 제2 셀 탭(122)을 포함할 수 있다. 도시되어 있지는 않으나, 제1 셀 탭(121) 및 제2 셀 탭(122)은 각각 전극 조립체와 연결될 수 있고, 예컨대 제1 셀 탭(121)은 제1 전극판과 연결되고 제2 셀 탭(122)은 제2 전극판과 연결되어, 제1 셀 탭(121)은 양극을 갖고, 제2 셀 탭(122)은 음극을 가질 수 있다. 이러한 제1 셀 탭(121) 및 제2 셀 탭(122)은 보호회로모듈(200)과 전기적으로 연결될 수 있다.The cell tab 120 may include a first cell tab 121 and a second cell tab 122 having different polarities. Although not shown, the first cell tab 121 and the second cell tab 122 may be connected to an electrode assembly, respectively. For example, the first cell tab 121 is connected to the first electrode plate and the second cell tab ( 122 is connected to the second electrode plate, so that the first cell tab 121 may have an anode, and the second cell tab 122 may have a cathode. The first cell tab 121 and the second cell tab 122 may be electrically connected to the protection circuit module 200.

보호회로모듈(200)은 단위 전지(100)의 일측에 배치되며, 단위 전지(100)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 보호회로모듈(200)은 단위 전지(100)와 전기적으로 연결되어 단위 전지(100)의 충방전을 제어할 수 있으며, 과충전, 과방전 또는 과전류로 인해 발생되는 과열 및 폭발을 방지할 수 있다. 보호회로모듈(200)은 배터리 팩을 외부 디바이스와 전기적으로 연결하는 외부 단자(미도시)를 포함할 수 있다.The protection circuit module 200 is disposed on one side of the unit cell 100 and may be electrically connected to the unit cell 100. The protection circuit module 200 is electrically connected to the unit cell 100 to control charging and discharging of the unit cell 100, and overheating and explosion caused by overcharge, overdischarge or overcurrent can be prevented. . The protection circuit module 200 may include an external terminal (not shown) electrically connecting the battery pack to an external device.

보호회로모듈(200)은 일면에 리드탭(미도시)을 포함할 수 있으며, 리드탭이 각각 단위 전지(100)의 셀 탭(120)과 연결될 수 있다. 보호회로모듈(200)의 리드탭과 단위 전지(100)의 셀 탭(120)은, 예컨대 스팟 용접(spot welding)에 의해 접속될 수 있다.The protection circuit module 200 may include a lead tab (not shown) on one surface, and each lead tab may be connected to the cell tab 120 of the unit battery 100. The lead tab of the protection circuit module 200 and the cell tab 120 of the unit cell 100 may be connected by, for example, spot welding.

보호회로모듈(200)은 회로 기판(210), 회로 기판(210)에 마운트된 보호 소자(230)들을 포함할 수 있다. 회로 기판(210)은 단위 전지(100)의 일 측면을 따르는 길이 방향으로 연장될 수 있다. 보호 소자(230)는 회로 기판(210)의 저항 및 콘덴서와 같은 수동소자나 전계트랜지스터와 같은 능동소자로 이루어지는 안전 소자, 또는 집적 회로들이 선택적으로 형성될 수 있다.The protection circuit module 200 may include a circuit board 210 and protection elements 230 mounted on the circuit board 210. The circuit board 210 may extend in a longitudinal direction along one side of the unit cell 100. The protection element 230 may be a safety element made of a passive element such as a resistor and a capacitor of the circuit board 210 or an active element such as an electric field transistor, or integrated circuits may be selectively formed.

프레임(300)은 적어도 하나 이상의 단위 전지(100) 및 단위 전지(100)에 연결된 보호회로모듈(200)을 수용할 수 있다. 본 실시예에 따른 프레임(300)은 적어도 하나 이상의 단위 전지(100)를 수용하는 제1 수용부(300a) 및 보호회로모듈(200)을 포함하는 제2 수용부(300b)를 포함할 수 있다. 제1 수용부(300a)는 적어도 하나 이상의 단위 전지(100)를 수납하므로, 프레임(300)의 대부분의 공간을 차지할 수 있다. The frame 300 may accommodate at least one unit cell 100 and a protection circuit module 200 connected to the unit cell 100. The frame 300 according to the present embodiment may include a first accommodating portion 300a accommodating at least one unit cell 100 and a second accommodating portion 300b including a protection circuit module 200. . Since the first accommodating part 300a accommodates at least one unit cell 100, it may occupy most of the space of the frame 300.

일 실시예로 제1 수용부(300a)는 단위 전지(100)의 일부를 외부로 노출할 수 있도록 개구부(OP)를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 본 실시예에서는 복수개의 단위 전지(100)의 수만큼 개구부(OP)가 구비되어 있으나, 다른 실시예로 개구부(OP)는 서로 연결되어 프레임(300)의 중앙부에 일체로 구비될 수도 있다. 이러한 개구부(OP)를 통해 단위 전지(100)에서 발생한 열이 외부로 용이하게 방출될 수 있다.In an embodiment, the first accommodating part 300a may include an opening OP to expose a part of the unit cell 100 to the outside. In this embodiment shown in FIG. 1, openings OP are provided as many as the number of a plurality of unit cells 100, but in another embodiment, the openings OP are connected to each other and integrally provided at the center of the frame 300 It could be. Heat generated from the unit cell 100 may be easily discharged to the outside through the opening OP.

제2 수용부(300b)는 제1 수용부(300a)의 일 측에 위치하며 프레임(300)의 일 모서리를 따라 위치할 수 있다. 프레임(300)의 내측 즉, 제2 수용부(300b)의 내측에는 보호회로모듈(200)의 형상에 대응하도록 복수개의 가이드부재(302)들이 배치될 수 있다. 이러한 가이드부재(302)는 보호회로모듈(200)의 회로 기판(210)의 형태를 고려하여 다양한 형상으로 구비될 수 있다. 가이드부재(302)는 보호회로모듈(200)을 외각에서 가이드하고 고정하는 역할을 할 수 있다.The second accommodating part 300b is located on one side of the first accommodating part 300a and may be located along one edge of the frame 300. A plurality of guide members 302 may be disposed inside the frame 300, that is, inside the second accommodating part 300b to correspond to the shape of the protection circuit module 200. The guide member 302 may be provided in various shapes in consideration of the shape of the circuit board 210 of the protection circuit module 200. The guide member 302 may serve to guide and fix the protection circuit module 200 from the outside.

한편 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 보호회로모듈(200)은 일 측에 온도 센서(240)를 포함할 수 있다. 온도 센서(240)는 측정 위치의　온도　정보를 전기적 신호로 생성하여 보호회로모듈(200)로 전달한다. 예를 들어,　온도 센서(240)는　서미스터(thermistor)일 수 있다. 보다 구체적으로,　서미스터는 측정대상의　온도에 대응하는 전기신호를 생성하는 것으로,　온도에 따라 전기저항이 가변되는 저항형　서미스터일 수 있다. 온도 센서(240)는　배터리　셀의　온도　변화를 모니터링하고, 보호회로모듈(200)은 모니터링 결과에 따라　배터리　셀의 충방전을 제어할 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 3, the protection circuit module 200 according to the present embodiment may include a temperature sensor 240 at one side. The temperature sensor 240 generates 　 temperature 　 information of the measurement location as an electrical signal and transmits it to the protection circuit module 200. For example, the 　 temperature sensor 240 may be a 　 thermistor. More specifically, the 　 thermistor generates an electric signal corresponding to the 　 temperature of the measurement object, and may be a resistance type 　 thermistor whose electrical resistance is variable according to the 　 temperature. The temperature sensor 240 monitors the 　 temperature 　 change of the battery 　 cell, and the protection circuit module 200 may control charging/discharging of the battery 　 cell according to the monitoring result.

온도 센서(240)는 칩 타입(chip type)과 와이어 타입(wire type)으로 구분될 수 있는데, 본 실시예예 따른 온도 센서(240)는 회로 기판(210) 상에 실장되는 칩 형태의 온도 센서(240)일 수 있다. 배터리 팩이 경량화, 슬림화됨에 따라, 배터리 팩에 구비되는 안전 소자 역시 더욱 컴팩트한 구조가 요구되며, 본 실시예에 따른 칩 타입의 온도 센서(240)는 와이어와 센싱 헤드를 포함하는 와이어 타입의 온도 센서(240)에 비하여 매우 컴팩트한 구조를 가지며, 회로 기판(210)에 직접 실장될 수 있어서 공간 활용을 극대화 시킬 수 있다.The temperature sensor 240 may be divided into a chip type and a wire type. The temperature sensor 240 according to the present embodiment is a temperature sensor in the form of a chip mounted on the circuit board 210 ( 240). As the battery pack becomes lighter and slimmer, the safety element provided in the battery pack is also required to have a more compact structure, and the chip-type temperature sensor 240 according to the present embodiment is a wire-type temperature sensor including a wire and a sensing head. Compared to the sensor 240, it has a very compact structure and can be directly mounted on the circuit board 210, thus maximizing space utilization.

이와 같은 칩 타입의 온도 센서(240)를 구비하는 배터리 팩의 경우 온도 센서(240)가 주변부에서 온도　정보를 측정하기 위해서는 발열 위치에서 열 확산을 최대한 방지하여 해당 위치에서 정확한 측정이 이루어지게 하는 것이 바람직하다. 그러나, 본 실시예와 같이 회로 기판(210) 상에 실장되는 칩 타입의 온도 센서(240)의 경우 주변부에서 열 확산이 용이하여 온도 센서(240)를 통한 온도 측정이 용이하지 않은 문제점이 있었다.In the case of a battery pack having such a chip-type temperature sensor 240, in order for the temperature sensor 240 to measure temperature information at the periphery, it is necessary to prevent heat diffusion at the heating location as much as possible so that accurate measurement is made at the location. desirable. However, in the case of the chip-type temperature sensor 240 mounted on the circuit board 210 as in the present embodiment, there is a problem in that it is not easy to measure the temperature through the temperature sensor 240 because heat diffusion is easy at the periphery.

이에 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에서는 적어도 하나 이상의 단위 전지(100)가 수용되는 프레임(300)에 있어서, 온도 센서(240)의 주변부에 열차단 격벽(310)을 구비한다.Accordingly, in the battery pack according to an embodiment of the present invention, in the frame 300 in which at least one unit cell 100 is accommodated, a heat barrier partition 310 is provided at the periphery of the temperature sensor 240.

도 4는 도 1의 배터리 팩의 프레임(300)의 일부를 개략적으로 도시하는 사시도이고, 도 5는 도 1의 배터리 팩의 프레임(300)의 일부를 개략적으로 도시하는 평면도이다. 도 4는 도 1의 C부분을 확대한 구조와 대응된다.FIG. 4 is a perspective view schematically showing a part of the frame 300 of the battery pack of FIG. 1, and FIG. 5 is a plan view schematically showing a part of the frame 300 of the battery pack of FIG. 1. 4 corresponds to an enlarged structure of part C of FIG. 1.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은 프레임(300)의 내측에 열차단 격벽(310)을 구비할 수 있다. 전술한 것과 같이, 프레임(300)은 내측에 적어도 하나 이상의 단위 전지(100)를 수용하는 제1 수용부(300a) 및 단위 전지(100)와 연결된 보호회로모듈(200)을 수용하는 제2 수용부(300b)를 포함할 수 있다. 열차단 격벽(310)은 제2 프레임(300)의 일 측에 위치할 수 있다.Referring to FIGS. 4 and 5, the battery pack according to an exemplary embodiment of the present invention may include a heat barrier barrier 310 inside the frame 300. As described above, the frame 300 has a first accommodating portion 300a accommodating at least one unit cell 100 therein, and a second accommodating the protection circuit module 200 connected to the unit cell 100 It may include a part (300b). The heat barrier barrier 310 may be located on one side of the second frame 300.

열차단 격벽(310)은 중앙부에 절곡된 형상을 가지며, 절곡부를 기준으로 연결될 제1 격벽(311) 및 제2 격벽(312)을 포함할 수 있다. 제1 격벽(311) 및 제2 격벽(312)은 기 설정된 각도로 연결될 수 있으며, 본 실시예에서는 90°의 각도로 배치될 수 있다.The heat shielding partition 310 has a shape bent at a central portion and may include a first partition 311 and a second partition 312 to be connected based on the bent portion. The first and second partition walls 311 and 312 may be connected at a predetermined angle, and in this embodiment, they may be disposed at an angle of 90°.

도 5를 참조하면, 일 실시예로 열차단 격벽(310)은 '┓'형상으로 형성되나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예로, 열차단 격벽(310)은 '┏'형상, '┛'형상, '┗'형상이나, 'ㄷ'형상을 가질 수도 있으며, 적어도 일면이 개방된 형태로 절곡된 격벽의 형상이면 족하다. Referring to FIG. 5, in an exemplary embodiment, the heat barrier partition 310 is formed in a'┓' shape, but the present invention is not limited thereto. In another embodiment, the heat barrier bulkhead 310 may have a'┏' shape, a'┛' shape, a'┗' shape, or a'c' shape, and if at least one side is in the shape of a partition wall bent in an open form, That's enough.

열차단 격벽(310)은 온도 센서(240)의 주변부에 대응하는 위치에 배치되어, 온도 센서(240)의 주변부를 차단할 수 있다. 열차단 격벽(310)의 형상은 열차단 격벽(310) 내측에 위치하게 되는 온도 센서(240)의 주변부에서 열 대류현상을 방지하여 온도 센서(240)가 정확한 주변의 온도를 측정하는 것을 용이하게 할 수 있다.The heat shielding barrier 310 may be disposed at a position corresponding to the peripheral portion of the temperature sensor 240 to block the peripheral portion of the temperature sensor 240. The shape of the heat shielding bulkhead 310 prevents thermal convection at the periphery of the temperature sensor 240 located inside the heat shielding bulkhead 310 so that the temperature sensor 240 can easily measure the temperature of the surrounding area. can do.

또한, 열차단 격벽(310)은 내측에 열전달 부재(320)를 구비할 수 있다. 열전달 부재(320)는 온도 센서(240)에 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 즉, 열전달 부재(320)는 온도 센서(240)와 대응되도록 배치되고, 열전달 부재(320)의 적어도 2면을 둘러싸도록 배치된 열차단 격벽(310)은 온도 센서(240)의 주변부를 대응하도록 배치될 수 있다.In addition, the heat barrier partition wall 310 may include a heat transfer member 320 therein. The heat transfer member 320 may be disposed at a position corresponding to the temperature sensor 240. That is, the heat transfer member 320 is disposed so as to correspond to the temperature sensor 240, and the heat barrier partition 310 disposed to surround at least two surfaces of the heat transfer member 320 corresponds to the periphery of the temperature sensor 240. Can be placed.

도 5를 참조하면, 열전달 부재(320)는 열차단 격벽(310)까지 연장되도록 배치될 수 있다. 또한, 열전달 부재(320)는 단위 전지(100)까지 연장되도록 배치될 수 있다. 즉, 열전달 부재(320)는 적어도 하나 이상의 단위 전지(100)를 수용하는 제1 수용부(300a)의 경계까지 연장될 수 있다. 열전달 부재(320)가 단위 전지(100)가 위치한 제1 수용부(300a)의 경계까지 연장됨에 따라, 단위 전지(100)에서 발생하는 열이 온도 센서(240) 쪽으로 용이하게 확산되도록 할 수 있다. 또한, 열전달 부재(320)가 열차단 격벽(310)까지 연장됨에 따라 온도 센서(240) 쪽으로 전달된 열이 외부로 확산되는 것을 방지할 수 있다.Referring to FIG. 5, the heat transfer member 320 may be disposed to extend to the heat barrier partition wall 310. In addition, the heat transfer member 320 may be disposed to extend to the unit cell 100. That is, the heat transfer member 320 may extend to the boundary of the first accommodating portion 300a accommodating at least one unit cell 100. As the heat transfer member 320 extends to the boundary of the first accommodating portion 300a in which the unit cell 100 is located, heat generated from the unit cell 100 can be easily diffused toward the temperature sensor 240. . In addition, as the heat transfer member 320 extends to the heat-blocking barrier 310, heat transferred toward the temperature sensor 240 may be prevented from spreading to the outside.

또한 도 5를 참조하면, 열전달 부재(320)는 살빼기 구조를 적용한 인입부(321)를 구비할 수 있다. 열전달 부재(320)의 인입부(321)는 사출 성형으로 형성되는 프레임(300)의 제조를 용이하게 할 뿐 아니라, 온도 센서(240)와 대응되는 위치에 열 확산을 방지하고 열을 모아주는 기능을 수행할 수 있다. 일 실시예로 도 5에 도시된 것과 같이 열전달 부재(320)는 '田'형상을 구비하고 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.Also, referring to FIG. 5, the heat transfer member 320 may include a lead-in portion 321 to which a weight loss structure is applied. The inlet 321 of the heat transfer member 320 not only facilitates the manufacture of the frame 300 formed by injection molding, but also prevents heat diffusion and collects heat at a location corresponding to the temperature sensor 240 Can be done. As an exemplary embodiment, as shown in FIG. 5, the heat transfer member 320 has a'田' shape, but the present invention is not limited thereto.

도 6은 도 1의 배터리 팩의 일부를 개략적으로 도시하는 사시도이고, 도 7은 도 1의 배터리 팩의 조립 과정을 개략적으로 도시하는 도면이다. 6 is a perspective view schematically illustrating a part of the battery pack of FIG. 1, and FIG. 7 is a diagram schematically illustrating an assembly process of the battery pack of FIG. 1.

도 6을 참조하면, 프레임(300) 내에 적어도 하나 이상의 단위 전지(100)와 이에 연결된 보호회로모듈(200)이 수용될 수 있다. 적어도 하나 이상의 단위 전지(100) 및 보호회로모듈(200)은 도 7에 도시된 것과 같이 프레임(300)과 결합할 수 있다.Referring to FIG. 6, at least one unit cell 100 and a protection circuit module 200 connected thereto may be accommodated in the frame 300. At least one unit cell 100 and the protection circuit module 200 may be combined with the frame 300 as shown in FIG. 7.

본 실시예에 따른 보호회로모듈(200)은 열차단 격벽(310)과 대응하도록 회로 기판(210)에 홈부를 구비할 수 있다. 열차단 격벽(310)은 홈부에 일부가 삽입될 수 있으며, 따라서 열차단 격벽(310)은 보호회로모듈(200)의 회로 기판(210)이 배치된 높이와 동일한 높이를 갖도록 형성될 수 있다. 또한, 홈부는 열차단 격벽(310)의 일부가 삽입되어야 하므로, 열차단 격벽(310)의 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 본 실시예에서는, 열차단 격벽(310)이 '┓'형상으로 절곡된 형상을 갖는바, 홈부 역시 '┓'형상으로 형성될 수 있다.The protection circuit module 200 according to the present embodiment may include a groove in the circuit board 210 to correspond to the heat shielding barrier 310. The heat shielding partition 310 may be partially inserted into the groove, and thus the heat shielding partition 310 may be formed to have the same height as the height at which the circuit board 210 of the protection circuit module 200 is disposed. In addition, the groove portion may have a shape corresponding to the shape of the heat-blocking partition wall 310 because a part of the heat-blocking partition wall 310 must be inserted. In this embodiment, since the heat barrier partition wall 310 has a shape bent in a'┓' shape, the groove portion may also be formed in a'┓' shape.

도 7을 참조하면, 온도 센서(240)는 회로 기판(210)의 일 측에 위치할 수 있으며, 열전달 부재(320) 상에, 열전달 부재(320)와 대응되도록 위치할 수 있다. 온도 센서(240)는 열전달 부재(320) 상부에 위치하여, 열차단 격벽(310)에 의해 적어도 2면이 둘러싸인 형태를 구비하게 된다. 이를 통해 온도 센서(240)의 주변부에서 열 대류현상을 방지하여 온도 센서(240)가 정확한 주변의 온도를 측정하는 것을 용이하게 할 수 있다.Referring to FIG. 7, the temperature sensor 240 may be positioned on one side of the circuit board 210, and may be positioned on the heat transfer member 320 to correspond to the heat transfer member 320. The temperature sensor 240 is positioned above the heat transfer member 320 and has a shape surrounded by at least two surfaces of the heat shielding partition 310. This prevents thermal convection at the periphery of the temperature sensor 240, thereby making it easy for the temperature sensor 240 to accurately measure the surrounding temperature.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것 이다. The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art will appreciate that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

100: 단위 전지
110: 케이스
120: 셀 탭
200: 보호회로모듈
210: 회로 기판
240: 온도 센서
300a: 제1 수용부
300b: 제2 수용부
300: 프레임
302: 가이드 부재
310: 열차단 격벽
320: 열전달 부재100: unit battery
110: case
120: cell tab
200: protection circuit module
210: circuit board
240: temperature sensor
300a: first receiving portion
300b: second receiving portion
300: frame
302: guide member
310: thermal barrier bulkhead
320: heat transfer member

Claims (11)

적어도 하나 이상의 단위 전지;
상기 단위 전지의 일측에 배치되어 상기 단위 전지와 전기적으로 연결되며, 회로 기판, 상기 회로 기판의 일측 상에 실장되어 배치된 칩 타입의 온도 센서를 포함하는, 보호회로모듈; 및
상기 단위 전지를 수용하는 제1 수용부 및 상기 보호회로모듈을 수용하는 제2 수용부를 포함하며, 상기 제2 수용부는 상기 온도 센서의 주변부에 대응하도록 위치하는 열차단 격벽을 포함하는, 프레임;
을 구비하고,
상기 온도 센서의 일면은 상기 회로 기판 상에 접촉하며,
상기 제2 수용부는 상기 온도 센서와 대향하되 상호 이격되어 위치하는 열전달 부재를 포함하며, 상기 열전달 부재는 살빼기 구조를 적용한 적어도 하나의 인입부를 갖는, 배터리 팩.At least one unit cell;
A protection circuit module disposed on one side of the unit cell, electrically connected to the unit cell, and including a circuit board and a chip-type temperature sensor mounted and disposed on one side of the circuit board; And
A frame including a first accommodating portion accommodating the unit battery and a second accommodating portion accommodating the protection circuit module, the second accommodating portion including a heat barrier partition wall positioned to correspond to a peripheral portion of the temperature sensor;
And,
One surface of the temperature sensor is in contact with the circuit board,
The second accommodating part includes a heat transfer member facing the temperature sensor but spaced apart from each other, and the heat transfer member has at least one inlet to which a weight loss structure is applied. 제1항에 있어서,
상기 열차단 격벽은 절곡되어 연결된 제1 격벽 및 제2 격벽을 포함하는, 배터리 팩.The method of claim 1,
The heat barrier partition wall comprises a first partition wall and a second partition wall connected by being bent. 제1항에 있어서,
상기 회로 기판은 상기 열차단 격벽이 삽입되도록 상기 열차단 격벽에 대응하는 위치에 홈부를 포함하는, 배터리 팩.The method of claim 1,
The circuit board includes a groove portion at a position corresponding to the heat shielding bulkhead so that the heat shielding bulkhead is inserted. 제3항에 있어서,
상기 홈부는 상기 열차단 격벽의 형상에 대응하는 형상을 갖는, 배터리 팩.The method of claim 3,
The groove portion has a shape corresponding to the shape of the heat barrier partition wall, the battery pack. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 열차단 격벽의 내측에 상기 열전달 부재가 위치하며, 상기 열차단 격벽은 상기 열전달 부재의 주변부에 위치하는, 배터리 팩.The method of claim 1,
The heat transfer member is located inside the heat barrier partition wall, and the heat shield partition wall is positioned at a periphery of the heat transfer member. 제1항에 있어서,
상기 열전달 부재는 상기 열차단 격벽까지 연장되어 배치되는, 배터리 팩.The method of claim 1,
The heat transfer member is disposed extending to the heat barrier partition wall. 제1항에 있어서,
상기 열전달 부재는 상기 제1 수용부의 경계까지 연장되는, 배터리 팩.The method of claim 1,
The heat transfer member extends to a boundary of the first accommodating portion. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 열차단 격벽의 높이는 상기 프레임의 높이와 동일한, 배터리 팩.The method of claim 1,
The height of the heat barrier partition wall is the same as the height of the frame, the battery pack. 삭제delete
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