KR102562684B1 - 배터리 팩 - Google Patents

배터리 팩 Download PDF

Info

Publication number
KR102562684B1
KR102562684B1 KR1020180055655A KR20180055655A KR102562684B1 KR 102562684 B1 KR102562684 B1 KR 102562684B1 KR 1020180055655 A KR1020180055655 A KR 1020180055655A KR 20180055655 A KR20180055655 A KR 20180055655A KR 102562684 B1 KR102562684 B1 KR 102562684B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
soldering
connection pad
connection
conductive pattern
battery pack
Prior art date
Application number
KR1020180055655A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190130929A (ko
Inventor
문수덕
권영환
윤철중
조경호
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020180055655A priority Critical patent/KR102562684B1/ko
Priority to EP19803122.1A priority patent/EP3796458A4/en
Priority to US17/055,873 priority patent/US11764412B2/en
Priority to PCT/KR2019/004413 priority patent/WO2019221397A1/ko
Priority to CN201980030683.6A priority patent/CN112088461B/zh
Publication of KR20190130929A publication Critical patent/KR20190130929A/ko
Priority to US18/362,828 priority patent/US20230378551A1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102562684B1 publication Critical patent/KR102562684B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/284—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with incorporated circuit boards, e.g. printed circuit boards [PCB]
    • H01M50/287—Fixing of circuit boards to lids or covers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/298—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the wiring of battery packs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/514—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
    • H01M50/516—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells by welding, soldering or brazing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B23K2101/38—Conductors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • H01M50/264—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks for cells or batteries, e.g. straps, tie rods or peripheral frames
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

본 발명의 배터리 팩은, 배터리 셀과, 배터리 셀의 상태 정보를 취합하는 회로기판과, 배터리 셀의 상태 정보를 회로기판으로 전달하기 위한 접속 배선으로, 접속 배선은, 배터리 셀 측으로부터 회로기판으로 연장되는 연결 배선과, 연결 배선이 접속된 제1 단부로부터 연장되며 회로기판과 마주하게 결합되는 기판 접속 패드를 포함하되, 기판 접속 패드는, 기판 접속 패드의 외측 영역에 형성되며, 기판 접속 패드의 외부를 향하여 오목하게 형성된 외측 솔더링부와, 기판 접속 패드의 내측 영역에 형성되며, 폐루프 형태로 형성된 가스 배출공과, 가스 배출공을 따라 형성된 내측 솔더링부를 포함한다.
본 발명에 의하면, 배터리 셀의 상태 정보를 전달하기 위한 접속 배선과 회로기판 간의 전기적인 연결이 높은 신뢰도로 안정적으로 유지될 수 있고, 제조 공정의 단순화를 통하여 제조 비용이 절감될 수 있는 배터리 팩이 제공된다.

Description

배터리 팩{Battery pack}
본 발명은 배터리 팩에 관한 것이다.
통상적으로 이차 전지는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리, 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 이차 전지는 모바일 기기, 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 전기 자전거, 무정전 전원공급장치(uninterruptible power supply) 등의 에너지원으로 사용되며, 적용되는 외부기기의 종류에 따라 단일 전지의 형태로 사용되기도 하고, 다수의 전지들을 연결하여 하나의 단위로 묶은 모듈 형태로 사용되기도 한다.
휴대폰과 같은 소형 모바일 기기는 단일 전지의 출력과 용량으로 소정시간 동안 작동이 가능하지만, 전력소모가 많은 전기 자동차, 하이브리드 자동차와 같이 장시간 구동, 고전력 구동이 필요한 경우에는 출력 및 용량의 문제로 다수의 전지를 포함하는 모듈 형태가 선호되며, 내장된 전지의 개수에 따라 출력전압이나 출력전류를 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는, 배터리 셀의 상태 정보를 전달하기 위한 접속 배선과 회로기판 간의 전기적인 연결이 높은 신뢰도로 안정적으로 유지될 수 있도록 구조가 개선된 배터리 팩을 포함한다.
본 발명의 일 실시형태는, 제조 공정의 단순화를 통하여 제조 비용이 절감될 수 있는 배터리 팩을 포함한다.
상기와 같은 과제 및 그 밖의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 배터리 팩은,
배터리 셀;
상기 배터리 셀의 상태 정보를 취합하는 회로기판; 및
상기 배터리 셀의 상태 정보를 회로기판으로 전달하기 위한 접속 배선으로, 상기 접속 배선은, 상기 배터리 셀 측으로부터 회로기판으로 연장되는 연결 배선과, 상기 연결 배선이 접속된 제1 단부로부터 연장되며 상기 회로기판과 마주하게 결합되는 기판 접속 패드를 포함하되,
상기 기판 접속 패드는,
상기 기판 접속 패드의 외측 영역에 형성되며, 기판 접속 패드의 외부를 향하여 오목하게 형성된 외측 솔더링부;
상기 기판 접속 패드의 내측 영역에 형성되며, 폐루프 형태로 형성된 가스 배출공; 및
상기 가스 배출공을 따라 형성된 내측 솔더링부를 포함한다.
예를 들어, 상기 기판 접속 패드는,
상기 배터리 셀의 상태 정보가 소통되는 도전 패턴; 및
상기 도전 패턴을 매립하여 절연을 제공하기 위한 절연층;을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 외측 솔더링부 및 내측 솔더링부는,
상기 절연층으로부터 노출되어 있는 도전 패턴으로 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 도전 패턴은,
상기 기판 접속 패드에 형성된 모든 외측 솔더링부 및 내측 솔더링부와 연결되는 단일 도전 패턴일 수 있다.
예를 들어, 상기 외측 솔더링부는, 기판 접속 패드의 외부에 형성된 원심을 중심으로 하는 반원 형태로 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 내측 영역은, 상기 외측 영역에 의해 둘러싸여 기판 접속 패드의 외부로부터 떨어져 있을 수 있다.
예를 들어, 상기 가스 배출공은,
상기 기판 접속 패드의 내측 영역에서 상기 연결 배선의 접속 방향을 따라 길게 연장된 형태로 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 가스 배출공은,
상기 연결 배선의 접속 방향을 따라 형성된 장축을 갖는 타원 형태로 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 기판 접속 패드의 외측 영역은,
상기 제1 단부;
상기 제1 단부로부터 기판 접속 패드의 면적이 확장되도록 경사지게 형성된 경사부;
상기 연결 배선의 접속 방향을 따라 상기 제1 단부와 반대편의 제2 단부; 및
상기 제2 단부와 경사부 사이를 이어주는 제3, 제4 단부를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 외측 솔더링부는,
상기 제2 단부, 제3 단부 및 제4 단부에 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 단부 및 경사부에는,
상기 기판 접속 패드의 도전 패턴이 절연층으로 덮여 있는 절연층 커버부가 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 외측 솔더링부는, 상기 제2 단부를 따라 다수의 개소에 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 제3, 제4 단부에 형성된 외측 솔더링부는, 서로 대칭적인 위치에 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 제3, 제4 단부에 형성된 외측 솔더링부의 총합은, 제2 단부에 형성된 외측 솔더링부의 개수 보다 적을 수 있다.
예를 들어, 상기 제3, 제4 단부에 형성된 외측 솔더링부 및 내측 솔더링부는, 상기 연결 배선의 접속 방향을 따라 서로 겹쳐지는 위치에 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 제3, 제4 단부에 형성된 외측 솔더링부 및 내측 솔더링부의 총합은, 제2 단부에 형성된 외측 솔더링부의 개수와 같을 수 있다.
예를 들어, 상기 제3, 제4 단부에 형성된 외측 솔더링부 및 내측 솔더링부는, 상기 연결 배선의 접속 방향을 따라 서로 겹쳐지지 않는 위치에 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 제3, 제4 단부에 형성된 외측 솔더링부의 총합과, 상기 내측 솔더링부의 총합은, 제2 단부에 형성된 외측 솔더링부의 개수와 각각 같을 수 있다.
예를 들어, 상기 기판 접속 패드는, 상기 배터리 셀의 상태 정보가 소통되는 도전 패턴 및 상기 배터리 셀의 상태 정보가 소통되지 않는 고립 패턴을 포함하되,
상기 도전 패턴은,
상기 제2 단부에 형성된 제1 외측 솔더링부와 내측 영역의 제1 가스 배출공을 둘러싸는 제1 내측 솔더링부를 연결하는 제1 도전 패턴; 및
상기 제2 단부에 형성된 제2 외측 솔더링부와 내측 영역의 제2 가스 배출공을 둘러싸는 제2 내측 솔더링부를 연결하는 제2 도전 패턴;을 포함하고,
상기 고립 패턴은,
상기 제2 단부에 형성된 제3 외측 솔더링부와 제3 단부에 형성된 제5 외측 솔더링부를 연결하는 제1 고립 패턴; 및
상기 제2 단부에 형성된 제4 외측 솔더링부와 제4 단부에 형성된 제6 외측 솔더링부를 연결하는 제2 고립 패턴;을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 기판 접속 패드는, 상기 배터리 셀의 상태 정보가 소통되는 도전 패턴을 포함하되, 상기 도전 패턴은, 서로부터 이격되어 있는 제1, 제2 도전 패턴을 포함하고,
상기 제1 도전 패턴은, 제2 단부에 형성된 제1 외측 솔더링부와, 제3 단부에 형성된 제3 외측 솔더링부와, 내측 영역의 제1 가스 배출공을 둘러싸는 제1 내측 솔더링부를 연결하며,
상기 제2 도전 패턴은, 제2 단부에 형성된 제2 외측 솔더링부와, 제4 단부에 형성된 제4 외측 솔더링부와, 내측 영역의 제2 가스 배출공을 둘러싸는 제2 내측 솔더링부를 연결할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 의하면, 배터리 셀의 상태 정보를 전달하는 접속 배선의 설계를 통하여, 접속 배선과 회로기판 간의 결합 강도를 향상시킬 수 있으며, 배터리 셀의 스웰링과 같이 배터리 셀과 회로기판 사이를 신축시키는 변형에도 불구하고 접속 배선과 회로기판 간의 결합이 안정적으로 유지될 수 있다.
또한, 접속 배선과 회로기판 간의 결합을 위한 리플로우 솔더링과 회로소자와 회로기판 간의 결합을 위한 리플로우 솔더링을 하나의 공정으로 통합하여, 하나의 공정에서 접속 배선과 회로기판 간의 결합 및 회로소자와 회로기판 간의 결합을 동시에 구현함으로써, 제조 공정의 합리화를 통한 제조 비용의 절감이 가능하다.
도 1에는 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩의 분해 사시도가 도시되어 있다.
도 2에는 도 1에 도시된 배터리 팩의 일부에 대한 분해 사시도가 도시되어 있다.
도 3에는 도 1의 배터리 팩의 일부를 상방에서 도시한 도면이 도시되어 있다.
도 4에는 도 3의 일부에 대한 분해 사시도가 도시되어 있다.
도 5 및 도 6에는, 도 4에 도시된 접속 배선을 설명하기 위한 도면으로, 각각 분해 사시도 및 평면도가 도시되어 있다.
도 7에는, 도 6에 도시된 접속 배선의 일부를 확대하여 도시한 도면으로, 기판 접속 패드의 구조를 보여주는 도면이 도시되어 있다.
도 8에는 도 7의 VIII-VIII 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다.
도 9에는 본 발명의 다른 실시형태에 적용 가능한 기판 접속 패드를 도시한 도면이 도시되어 있다.
도 10에는 본 발명의 또 다른 실시형태에 적용 가능한 기판 접속 패드를 도시한 도면이 도시되어 있다.
도 11에는 본 발명의 또 다른 실시형태에 적용 가능한 기판 접속 패드를 도시한 도면이 도시되어 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 배터리 팩에 대해 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩의 분해 사시도가 도시되어 있다. 도 2에는 도 1에 도시된 배터리 팩의 일부에 대한 분해 사시도가 도시되어 있다. 도 3에는 도 1의 배터리 팩의 일부를 상방에서 도시한 도면이 도시되어 있다. 도 4에는 도 3의 일부에 대한 분해 사시도가 도시되어 있다.
도면들을 함께 참조하면, 본 발명의 배터리 팩은, 배터리 셀(B)과, 배터리 셀(B)과 함께 전후 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 배열되되, 상기 배터리 셀(B)을 사이에 개재하여 서로 마주하게 결합되는 프레임(F)과, 상기 프레임(F) 상에 안착되는 것으로, 상기 배터리 셀(B)로부터 배터리 셀(B)의 상태 정보를 취합하기 위한 회로기판(C)을 포함한다.
상기 배터리 셀(B)은 전후 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 배열될 수 있다. 그리고, 상기 배터리 셀(B)과 함께, 배터리 셀(B)을 사이에 개재하여 결합되도록 전후 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 다수의 프레임(F)이 배열될 수 있다. 예를 들어, 상기 프레임(F)은 전후 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 배열되되, 서로 이웃한 프레임(F) 사이마다 배터리 셀(B)을 개재하고 서로 이웃한 프레임(F)끼리 마주하게 결합될 수 있다.
상기 프레임(F)은, 배터리 셀(B)을 수용하도록 배터리 셀(B)의 외곽을 둘러쌀 수 있으며, 배터리 셀(B)의 외연을 따라 연장되면서, 배터리 셀(B)이 수용되는 수용부(FA)를 정의할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 프레임(F)은, 배터리 셀(B)의 상측, 하측, 좌우 측을 가로지르며 배터리 셀(B)의 외연을 따라 연장될 수 있다. 상기 프레임(F)은, 배터리 셀(B)이 수용되는 내측 영역의 수용부(FA)와, 상기 배터리 셀(B)과의 전기적인 연결을 형성하는 상대물, 예를 들어, 버스 바(15)와 회로기판(C)이 지지되는 외측 영역의 지지부(FS)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 지지부(FS)는, 전극(10)이 형성된 배터리 셀(B)의 상측을 가로질러 연장되는 프레임(F)의 일부에 형성될 수 있다. 상기 프레임(F)은, 내측으로는 배터리 셀(B)을 둘러싸면서 외측으로는 지지부(FS)를 형성하여, 배터리 셀(B)과의 전기적인 연결을 형성하는 상대물, 예를 들어, 버스 바(15)와 회로기판(C)에 대한 지지 기반을 제공할 수 있다.
상기 프레임(F)은 전후 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 배열되되, 서로 이웃한 프레임(F) 사이마다 배터리 셀(B)을 개재하고 서로 이웃한 프레임(F)끼리 마주하게 결합될 수 있다. 환언하면, 각각의 배터리 셀(B)은 전후 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 양편으로 프레임(F)에 의해 둘러싸이고, 전후로 배치되는 프레임(F)은 그들 사이에 개재된 배터리 셀(B)의 외곽을 함께 둘러싸면서 배터리 셀(B)을 커버하는 외형을 형성하며, 배터리 셀(B)을 보호하는 하우징 기능을 할 수 있다. 다수의 배터리 셀(B)을 포함하는 전체 배터리 팩에 있어, 전후 방향(Z1 방향에 해당됨)으로 배열되는 프레임(F)의 어레이는, 실질적으로 배터리 팩의 외관을 형성할 수 있고, 프레임(F)의 어레이 내부에서, 배터리 셀(B)은 프레임(F)에 의해 둘러싸여 수용될 수 있다.
상기 프레임(F)은 전후 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 배터리 셀(B)과 교번되도록 배열되며, 각각의 프레임(F)은 서로 이웃한 다른 배터리 셀(B)을 수용하는 서로 다른 수용부(FA)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 각각의 프레임(F)은 전후로 배열된 서로 다른 배터리 셀(B)을 수용하는 서로 다른 수용부(FA)를 포함할 수 있으며, 상기 서로 다른 수용부(FA)는 격벽(W)에 의해 서로로부터 분리될 수 있다. 상기 프레임(F)의 격벽(W)은, 서로 다른 수용부(FA) 사이에서 서로 다른 수용부(FA)를 구획해줄 수 있으며, 서로 다른 배터리 셀(B)에 대한 전기적 및 열적 간섭을 차단해줄 수 있다.
상기 배터리 셀(B)은 이웃한 다른 배터리 셀(B)과의 전기적인 접속을 위하여 버스 바(15)에 연결될 수 있으며, 배터리 셀(B)의 전압이나 온도와 같은 배터리 셀(B)의 상태 정보를 입수하고, 다수의 배터리 셀(B)의 상태 정보를 취합하기 위하여, 상기 배터리 셀(B)에는 회로기판(C)이 연결될 수 있다. 이때, 상기 버스 바(15) 및 회로기판(C)은, 배터리 셀(B)과의 전기적인 연결을 형성하는 상대물에 해당될 수 있고, 이러한 상대물은 프레임(F)의 지지부(FS) 상에 지지될 수 있다.
상기 프레임(F)의 지지부(FS)는, 상기 버스 바(15)가 지지되는 버스 바 지지부(FSB)와, 상기 회로기판(C)이 안착 지지되는 기판 지지부(FSC)를 포함할 수 있다. 상기 버스 바 지지부(FSB)와 기판 지지부(FSC)는, 지지부(FS)의 서로 다른 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 버스 바 지지부(FSB)는 프레임(F)의 좌측 가장자리 또는 우측 가장자리 위치에 형성되어 배터리 셀(B)의 전극(10) 위치와 대응되게 형성될 수 있다. 상기 기판 지지부(FSC)는, 프레임(F)의 중앙 위치에 형성될 수 있다. 상기 기판 지지부(FSC) 상에 지지되는 회로기판(C)은 다수의 배터리 셀(B)의 중앙 위치에 배치되어 다수의 개소로부터 취합되는 배터리 셀(B)의 상태 정보를 용이하게 취합할 수 있다. 상기 회로기판(C)에는, 배터리 셀(B) 측으로부터 상태 정보를 전달하기 위한 접속 배선(S)이 연결될 수 있으며, 상기 회로기판(C)은 중앙 위치에 배치되어, 상기 회로기판(C)으로부터 다수의 개소로 연결되는 접속 배선(S)의 거리가 대체로 균등하게 균형을 이룰 수 있고, 다수의 개소로 연결된 접속 배선(S)의 전기 저항이 균형을 이루어 신호 왜곡을 방지할 수 있다.
상기 버스 바 지지부(FSB)와 기판 지지부(FSC)는, 서로 다른 폭으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 버스 바 지지부(FSB)는, 버스 바(15)와 배터리 셀(B, 보다 구체적으로, 배터리 셀 B의 전극 10) 간의 전기적인 연결을 방해하지 않도록 상대적으로 협폭으로 형성될 수 있다. 상기 버스 바 지지부(FSB)는, 버스 바(15)의 절곡부(15a)를 중심으로 양편으로 배치된 버스 바(15)의 전후 양단부를 지지해줄 수 있고, 서로 이웃한 버스 바(15) 사이에서 절연을 제공할 수 있다. 상기 버스 바 지지부(FSB)는 버스 바(15)의 양단부를 지지하고, 버스 바(15)의 양단부가 인접한 다른 버스 바(15)의 단부와 접촉하지 않도록, 서로 이웃한 버스 바(15) 사이에서 전기적인 절연을 제공할 수 있다. 상기 버스 바 지지부(FSB)는, 서로 이웃한 버스 바(15) 사이에 개재되어 전기적인 절연을 제공하는 한도에서, 버스 바(15)의 양단부와 물리적인 접촉을 할 필요는 없다. 상기 버스 바 지지부(FSB)는 이웃한 버스 바(15) 간의 전기적인 접촉을 방지하도록 이웃한 버스 바(15) 사이에 개재되면 충분하며, 버스 바(15)와 배터리 셀(B)의 전극(10) 간의 통전 면적을 협소하게 제한하지 않도록 협폭으로 형성될 수 있다. 만일 버스 바 지지부(FSB)가 기판 지지부(FSC)와 같이 광폭으로 형성되면, 버스 바 지지부(FSB)에 의해 버스 바(15)와 배터리 셀(B, 보다 구체적으로 배터리 셀 B의 전극 10) 간의 전기적인 접촉이 방해되고 버스 바(15)와 배터리 셀(B) 간의 통전 면적이 협소하게 제한되어, 전체적인 충, 방전 패스의 전기적인 저항이 증가하게 되고, 전기적인 출력이 떨어질 수 있다.
상기 버스 바 지지부(FSB)는, 상기 배터리 셀(B)의 폭 방향을 따라 좌우측에 형성된 서로 다른 전극(10)에 대응하여 지지부(FS)의 좌측 가장자리 및 우측 가장자리 위치를 따라 형성될 수 있다. 상기 프레임(F)은, 전후 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 좌우 반전되는 패턴으로 배열될 수 있으며, 이에 따라, 전후 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 상기 버스 바 지지부(FSB)는, 좌우 가장자리를 따라 서로 교번되는 패턴으로 배열되어 좌측 및 우측 가장자리를 따라 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 버스 바 지지부(FSB)는 프레임(F)의 중앙 위치에 형성된 기판 지지부(FSC)의 좌우 어느 일 편에 형성될 수 있으며, 다수의 프레임(F)이 전후 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 좌우 반전되는 패턴으로 배열됨에 따라 상기 버스 바 지지부(FSB)는 전후 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 기판 지지부(FSC)의 좌우 양편으로 배열될 수 있다.
상기 기판 지지부(FSC)는, 상기 회로기판(C)이 안정적으로 안착 및 지지될 수 있도록 상대적으로 광폭으로 형성될 수 있다. 상기 회로기판(C)은, 각 프레임(F)의 기판 지지부(FSC) 상에 배치될 수 있고, 전후 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 각 프레임(F)의 기판 지지부(FSC)가 서로 연결되면서 전후 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 길게 연장되는 지지면을 형성할 수 있으며, 전체 회로기판(C)을 지지하기 위한 지지 기반을 제공할 수 있다. 즉, 각 프레임(F)의 기판 지지부(FSC)는 회로기판(C)을 지지하되, 각 프레임(F)의 기판 지지부(FSC)가 전후 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 서로 연결되면서 전후 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 길게 연장된 지지면이 형성되어 전체 회로기판(C)의 안정적인 지지 기반을 제공할 수 있다.
상기 버스 바(15)는, 서로 이웃한 배터리 셀(B)을 전기적으로 연결하기 위한 것으로, 서로 이웃한 배터리 셀(B)을 직렬로 접속하거나 병렬로 접속하거나 또는 직렬/병렬의 혼합 방식으로 연결할 수 있다. 상기 버스 바(15)는, 서로 이웃한 배터리 셀(B)의 전극(10)을 전기적으로 결속함으로써 서로 이웃한 배터리 셀(B)을 전기적으로 연결할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 버스 바(15)는, 서로 이웃한 배터리 셀(B)의 같은 극성끼리 연결함으로써 병렬 연결을 형성할 수 있고, 서로 이웃한 배터리 셀(B)의 반대 극성끼리 연결함으로써 직렬 연결을 형성할 수 있다.
상기 버스 바(15)는, 배터리 셀(B)의 상면에 형성된 전극(10)과 마주하도록 배치되고, 서로 이웃하게 배치된 배터리 셀(B)의 전극(10)끼리를 서로 연결해줄 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 버스 바(15)는, 버스 바(15)의 중앙 위치에 형성된 절곡부(15a)를 중심으로 버스 바(15)의 양편이 서로 이웃한 배터리 셀(B)의 전극(10)과 마주하도록 결합될 수 있다. 상기 버스 바(15)는, 서로 이웃한 한 쌍의 배터리 셀(B)의 전극(10)끼리를 연결하도록 다수로 형성될 수 있다.
상기 기판 지지부(FSC)는, 좌우 가장자리에 형성된 버스 바 지지부(FSB) 사이의 중앙 위치에 형성될 수 있다. 상기 기판 지지부(FSC) 상에는 회로기판(C)이 안착될 수 있다. 상기 회로기판(C)은, 배터리 셀(B)의 상태 정보를 취합하고, 취합된 상태 정보를 배터리 관리부(미도시)로 전달하기 위한 다수의 도전 패턴(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 회로기판(C)은, 서로 이웃한 배터리 셀(B)을 전기적으로 결속하기 위한 버스 바(15)와 연결되어 배터리 셀(B)의 전압 정보를 입수할 수 있고, 도면에 도시되어 있지는 않지만, 상기 회로기판(C)은, 배터리 셀(B)의 상면에 배치된 서미스터(미도시)와 연결되어 배터리 셀(B)의 온도 정보를 입수할 수도 있다.
상기 회로기판(C)은, 다수의 배터리 셀(B)로부터 입수된 상태 정보, 예를 들어, 전압 및 온도에 관한 상태 정보를 취합하여 별도의 배터리 관리부(미도시)로 전달함으로써, 배터리 관리부(미도시)로 하여금 배터리 셀(B)의 충, 방전 동작을 제어하도록 하거나, 또는 회로기판(C)과 함께 마련된 배터리 관리부를 통하여 입수된 상태 정보에 근거하여 배터리 셀(B)의 충, 방전 동작을 제어할 수 있다.
상기 회로기판(C)에는, 배터리 셀(B)의 상태 정보에 관한 신호 전달을 매개하기 위한 가요성의 접속 배선(S)이 연결될 수 있다. 상기 접속 배선(S)은 플렉서블하게 변형될 수 있도록 필름 형태로 마련될 수 있다. 상기 접속 배선(S)은, 배터리 셀(B) 측(예를 들어, 배터리 셀 B과 전기적으로 연결된 버스 바 15)에 연결되는 셀 접속 패드(SI)와 회로기판(C) 측에 연결되는 기판 접속 패드(SO)를 포함할 수 있고, 상기 셀 접속 패드(SI)와 기판 접속 패드(SO)를 연결하는 연결 배선(SC)를 포함할 수 있다.
상기 셀 접속 패드(SI)는, 배터리 셀(B) 측(예를 들어, 배터리 셀 B과 전기적으로 연결된 버스 바 15)으로부터 배터리 셀(B)의 상태 정보가 입력되는 개소에 해당될 수 있고, 상기 기판 접속 패드(SO)는, 배터리 셀(B)의 상태 정보가 회로기판(C)을 향하여 출력되는 개소에 해당될 수 있다. 상기 연결 배선(SC)은, 상기 셀 접속 패드(SI)와 상기 기판 접속 패드(SO)를 연결해주는 것으로, 만곡부를 포함하여 서로에 대해 겹쳐지게 배치되는 굴곡진 형태로 형성될 수 있다.
상기 셀 접속 패드(SI)는, 배터리 셀(B) 측에 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 셀 접속 패드(SI)는, 서로 이웃한 배터리 셀(B)을 전기적으로 연결해주는 버스 바(15) 상에 연결될 수 있고, 상기 셀 접속 패드(SI)를 통하여 버스 바(15)로부터 배터리 셀(B)의 전압 신호가 입력될 수 있다. 도면에 도시되어 있지는 않지만, 본 발명의 다른 실시형태에서, 상기 셀 접속 패드(SI)는 배터리 셀(B)의 상면에 배치된 서미스터(미도시) 상에 연결될 수 있고, 상기 셀 접속 패드(SI)를 통하여 서미스터(미도시)로부터 배터리 셀(B)의 온도 신호가 입력될 수 있다. 즉, 상기 셀 접속 패드(SI)는, 배터리 셀(B)의 전압이나 온도와 같은 상태 정보를 취득하기 위해 배터리 셀(B)과 연결될 수 있으며, 예를 들어, 배터리 셀(B)과 전기적으로 연결되어 있는 버스 바(15) 또는 배터리 셀(B)과 열적으로 연결되어 있는 서미스터(미도시)에 연결될 수 있다.
상기 셀 접속 패드(SI)와 배터리 셀(B) 측(예를 들어, 버스 바 15)은, 서로 용접 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 셀 접속 패드(SI)는 버스 바(15) 상에 안착된 후, 초음파 진동이 가해지는 초음파 혼(미도시)에 압착되어 버스 바(15) 상에 초음파 용접될 수 있다. 본 발명의 다른 실시형태에서, 상기 셀 접속 패드(SI)와 배터리 셀(B) 측(예를 들어, 버스 바 15)은 도전성 접착제 등을 이용하여 결합될 수도 있다.
상기 연결 배선(SC)은 상기 셀 접속 패드(SI)와 상기 기판 접속 패드(SO)를 연결해주는 것으로, 만곡부를 포함하여 서로에 대해 겹쳐지게 배치되는 굴곡진 형태로 형성될 수 있다. 상기 배터리 팩은, 배터리 셀(B)이 배열되는 전후 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 배터리 셀(B)을 개재하여 서로 마주하게 결합되는 프레임(F)을 포함할 수 있다. 상기 배터리 셀(B)은, 충, 방전 동작에 따라 전후 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 팽창하는 스웰링을 경험할 수 있고, 배터리 셀(B)을 개재하여 전후로 결합된 프레임(F)이 전후 방향(Z1 방향에 해당됨)으로 슬라이딩되면서 배터리 셀(B)의 스웰링에 따른 변형을 수용할 수 있다.
배터리 셀(B)의 스웰링에 따라, 배터리 셀(B)이 전후 방향(Z1 방향에 해당됨)으로 팽창하면, 버스 바(15)에 결합된 셀 접속 패드(SI)와 회로기판(C)에 결합된 기판 접속 패드(SO) 간의 상대적인 위치가 전후 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 신장하게 된다. 이에 따라 셀 접속 패드(SI)와 기판 접속 패드(SO)를 연결해주는 연결 배선(SC)이 전후 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따르는 변형을 수용하도록 변형이 강제된다. 이때, 상기 연결 배선(SC)은 만곡부를 포함하여 서로에 대해 겹쳐지게 배치되는 굴곡진 형태로 형성됨으로써, 스웰링에 따른 셀 접속 패드(SI)와 기판 접속 패드(SO) 간의 상대적인 위치 신장에 추종하여 용이하게 변형될 수 있으며, 연결 배선(SC) 내부에 축적되는 응력 집중을 경감시킬 수 있다.
상기 기판 접속 패드(SO)는, 회로기판(C)의 패드(미도시) 상에 연결될 수 있으며, 기판 접속 패드(SO)를 통하여 전달되는 전기 신호는, 회로기판(C)의 패드(미도시)를 통하여, 회로기판(C) 상의 도전 패턴(미도시)으로 전달될 수 있다. 상기 기판 접속 패드(SO)의 구체적인 구조에 대해서는 후에 보다 자세히 설명하기로 한다.
도 1에서 미설명된 도면번호 E 및 210은, 각각 엔드 블록(E)과 엔드 플레이트(210)를 나타내는 것으로, 상기 엔드 블록(E) 및 엔드 플레이트(210)는 최외곽에 배치된 배터리 셀(B)의 외곽에 배치되어 배터리 팩을 구성하는 다수의 배터리 셀(B)을 물리적으로 구속하기 위한 체결력을 제공할 수 있다.
도 5 및 도 6에는, 도 4에 도시된 접속 배선을 설명하기 위한 도면으로, 각각 분해 사시도 및 평면도가 도시되어 있다.
도면들을 참조하면, 상기 접속 배선(S)은, 배터리 셀(B)의 상태 정보, 예를 들어, 전압이나 온도 정보에 관한 신호가 소통되는 도전 패턴(M) 및 상기 도전 패턴(M)을 매립하는 절연층(I)을 포함할 수 있다. 상기 절연층(I)은, 도전 패턴(M)의 양면에 형성되어 도전 패턴(M)을 절연시킬 수 있다. 상기 도전 패턴(M)은, 접속 배선(S) 양단의 셀 접속 패드(SI) 및 기판 접속 패드(SO)와, 셀 접속 패드(SI) 및 기판 접속 패드(S0) 사이의 연결 배선(SC)을 포함하는 전체 접속 배선(S)에 걸쳐서 일체로 형성될 수 있으며, 배터리 셀(B)의 상태 정보를 회로기판(S)으로 전달해주는 신호 전달의 기능을 할 수 있다.
상기 도전 패턴(M)의 양면에 형성된 절연층(I)도, 셀 접속 패드(SI) 및 기판 접속 패드(SO)와, 셀 접속 패드(SI)와 기판 접속 패드(SO) 사이의 연결 배선(SC)을 포함하는 전체 접속 배선(S)에 걸쳐서 일체로 형성될 수 있으나, 셀 접속 패드(SI)에서 배터리 셀(B) 측(예를 들어, 배터리 셀 10에 접속된 버스 바 15)에 접속되는 개소 및 기판 접속 패드(SO)에서 회로기판(C)에 접속되는 개소에서는 절연층(I)이 배제되어, 도전 패턴(M)이 절연층(I)으로부터 노출될 수 있으며, 절연층(I)으로부터 노출된 도전 패턴(M)과 배터리 셀(B) 측(예를 들어, 배터리 셀 10에 접속된 버스 바 15) 사이, 그리고, 절연층(I)으로부터 노출된 도전 패턴(M)과 회로기판(C) 사이에 용접이나 솔더링과 같은 고온 열 공정이 적용됨으로써, 접속 배선(S)이 배터리 셀(B) 측(예를 들어, 배터리 셀 10에 접속된 버스 바 15)과 회로기판(C) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 기판 접속 패드(SO)에서 절연층(I)으로부터 노출된 도전 패턴(M)은, 솔더링부(DO,DI)를 형성할 수 있으며, 고온의 열 공정에 의해 용융된 솔더가 솔더링부(DO,DI)와 회로기판(C) 사이에서 고화됨으로써, 기판 접속 패드(SO)와 회로기판(C) 사이의 결합이 이루어질 수 있다. 상기 기판 접속 패드(SO)의 솔더링부(DO,DI)는, 기판 접속 패드(SO)의 외측 영역에 형성된 외측 솔더링부(DO)와, 기판 접속 패드(SO)의 내측 영역, 보다 구체적으로, 내측 영역의 가스 배출공(G)을 따라 형성된 내측 솔더링부(DI)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 기판 접속 패드(SO) 중에서 도전 패턴(M)이 절연층(I)에 의해 커버되어 있는 절연층 커버부(IC)는, 회로기판(C)과의 직접적인 결합을 형성하지 않을 수 있으며, 예를 들어, 회로기판(C)으로부터 들뜬 상태로 결합을 형성하지 않을 수 있다.
도 7에는, 도 6에 도시된 접속 배선의 일부를 확대하여 도시한 도면으로, 기판 접속 패드의 구조를 보여주는 도면이 도시되어 있다. 도 8에는 도 7의 VIII-VIII 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다.
도면들을 참조하면, 상기 기판 접속 패드(SO)는, 연결 배선(SC)에 접속된 제1 단부(E1)로부터 연결 배선(SC)의 접속 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 확장되는 형태로 형성되어, 상대적으로 넓은 면적으로 회로기판(C)과 마주할 수 있다. 상기 연결 배선(SC)의 접속 방향(Z1 방향에 해당됨)이란, 연결 배선(SC)과 맞닿는 기판 접속 패드(SO)의 제1 단부(E1)에서, 연결 배선(SC)의 단부가 접속되는 방향을 의미할 수 있고, 다수의 만곡부를 포함하는 연결 배선(SC)의 전체적인 연장 방향을 의미하지 않고, 연결 배선(SC) 중에서 기판 접속 패드(SO)와 맞닿는 연결 배선(SC) 단부의 연장 방향 또는 연결 배선(SC)의 해당 단부가 기판 접속 패드(SO)에 접속되는 방향을 의미할 수 있다.
상기 기판 접속 패드(SO)는, 도전 패턴(M)과 상기 도전 패턴(M)을 매립하는 절연층(I)을 포함할 수 있고, 도전 패턴(M)이 노출되어 있는 솔더링부(D0,DI)와 도전 패턴(M)이 절연층(I)에 의해 덮여 있는 절연층 커버부(IC)가 서로 다른 위치에 형성될 수 있다.
상기 솔더링부(DO,DI)는, 절연층(I)으로부터 노출되어 있는 도전 패턴(M)으로 형성될 수 있으며, 솔더(SD)를 개재하여 회로기판(C)과 도전성 연결을 형성할 수 있다. 상기 절연층 커버부(IC)는, 도전 패턴(M)이 절연층(I)에 의해 덮여 있는 영역으로, 회로기판(C)과의 사이에 절연층(I)이 개재되어 회로기판(C)과 직접적인 연결을 형성하지 않을 수 있다.
상기 기판 접속 패드(SO)와 회로기판(C)은, 리플로우 솔더링(reflow soldering)에 의해 서로 도전성 연결을 형성할 수 있다. 상기 리플로우 솔더링(reflow soldering)에서는, 기판 접속 패드(SO)와 회로기판(C) 사이에 솔더 페이스트 또는 솔더 크림을 패턴 인쇄하고, 고온의 열 공정을 통하여 용융 또는 반용융된 솔더(SD)가 기판 접속 패드(SO)와 회로기판(C) 사이에서 고화됨으로써, 이들 기판 접속 패드(SO)와 회로기판(C)을 서로 전기적으로 연결할 수 있다. 상기 리플로우 솔더링(reflow soldering)에서는 기판 접속 패드(SO) 중에서 도전 패턴(M)이 노출되어 있는 솔더링부(D0,DI)에 선택적으로 솔더 페이스트 또는 솔더 크림을 패턴 인쇄할 수 있으며, 고온의 열 공정을 통하여 용융 또는 반용융된 솔더(SD)가 솔더링부(DO,DI)와 회로기판(C) 사이에서 도전성 연결을 형성할 수 있다. 리플로우 솔더링에서는 기판 접속 패드(SO)와 회로기판(C) 사이에 솔더 페이스트 등을 전면 인쇄하더라도, 솔더(SD)의 젖음 특성 또는 친화력의 차이에 따라, 도전 패턴(M)이 노출되어 있는 솔더링부(DO,DI)와 회로기판(C) 사이는 서로에 대해 견고한 결합을 형성할 수 있으나, 절연층(I)으로 덮여 있는 절연층 커버부(IC)와 회로기판(C) 사이는 서로에 대해 결합을 형성하지 않고, 외력에 저항하지 않고 서로로부터 이격되거나 들뜬 상태가 될 수 있다.
상기 솔더링부(DO,DI)는, 기판 접속 패드(SO)의 외측 영역 및 내측 영역에 형성될 수 있다. 상기 기판 접속 패드(SO)의 외측 영역이란, 기판 접속 패드(SO)와 주변을 경계 짓는 개소로서, 연결 배선(SC)과의 경계를 형성하는 제1 단부(E1), 제1 단부(E1)로부터 기판 접속 패드(SO)의 면적이 확장되도록 경사지게 형성된 경사부(ES), 연결 배선(SC)의 접속 방향을 따라 제1 단부(E1)와 반대편의 제2 단부(E2), 상기 제2 단부(E2)와 경사부 사이의 제3, 제4 단부(E3,E4)를 포함할 수 있다. 상기 기판 접속 패드(SO)의 외측 영역 중에서, 회로기판(C)과의 결합을 형성하는 외측 솔더링부(DO)는, 제2 내지 제4 단부(E2,E3,E4)에 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2 내지 제4 단부(E2,E3,E4)에는 외측 솔더링부(DO)가 형성될 수 있으며, 상기 외측 솔더링부(DO)는 회로기판(C)과의 사이에 솔더(SD)가 개재될 수 있도록 절연층(I)으로부터 노출된 도전 패턴(M)으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 외측 솔더링부(DO)는, 솔더(SD)와의 젖음 특성이 우수한 동박 패턴으로 형성될 수 있다.
상기 외측 솔더링부(DO)는, 기판 접속 패드(SO)의 외측 영역을 따라 형성될 수 있으며, 보다 구체적으로, 제2 내지 제4 단부(E2,E3,E4)를 따라 다수로 형성될 수 있다. 상기 외측 솔더링부(DO)가 기판 접속 패드(SO)의 외측 영역을 따라 서로 다른 다수의 개소에 분산 형성됨으로써, 기판 접속 패드(SO)와 회로기판(C) 간의 위치 정렬이 용이하게 이루어질 수 있다. 예를 들어, 리플로우 솔더링(reflow soldering)에서 고온으로 용융된 솔더(SD)는, 젖음 특성에 따라 외측 솔더링부(DO)와 회로기판(C, 또는 회로기판 C의 패드) 사이를 자동 정렬(self-alignment)시킬 수 있는데, 기판 접속 패드(SO)의 외측 영역을 따라 다수의 개소에 분산 형성되어 있는 외측 솔더링부(DO)는, 기판 접속 패드(SO)가 회로기판(C) 상에서 정 위치를 유지하고, 정 위치를 벗어나지 않도록 기판 접속 패드(SO)의 위치를 조정해줄 수 있다. 예를 들어, 다수의 개소에 분산되어 있는 외측 솔더링부(DO)는, 힘의 균형에 의해 기판 접속 패드(SO)의 위치를 균형 잡힌 정 위치로 유지해줄 수 있다.
상기 외측 솔더링부(DO)는, 라운드진 형태로 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 외측 솔더링부(DO)는, 기판 접속 패드(SO)의 외부를 향하여 오목하게 라운드진 형태로 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 외측 솔더링부(DO)는, 고온의 열 공정에 의해 용융된 솔더(SD)가 결합될 수 있도록 절연층(I)으로부터 노출된 도전 패턴(M)으로 형성될 수 있으며, 절연층(I)으로부터 노출된 도전 패턴(M)의 단부가 외부를 향하여 라운드지게 형성되어 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 외측 솔더링부(DO)는, 기판 접속 패드(SO) 외부의 원심을 중심으로 하는 반원 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 리플로우 솔더링(reflow soldering)에서 용융된 솔더(SD)는, 표면 장력의 영향으로 구형 또는 이와 유사한 액적 형태로 존재할 수 있으므로, 액적 형태의 솔더(SD)와의 직접적인 접촉을 형성하는 외측 솔더링부(DO), 또는 외측 솔더링부(DO)를 형성하는 도전 패턴(M)의 단부를 라운드진 형태로 형성함으로써, 구형 또는 이와 유사한 액적 형태의 솔더(SD)와의 접촉 면적을 증대시킬 수 있다. 외측 솔더링부(DO)의 형상 설계를 통하여 솔더(SD)와의 접촉 면적을 증대시킴으로써, 기판 접속 패드(SO)의 자동 정렬(self-alignment)이 보다 용이하게 이루어질 수 있으며, 회로기판(C)과의 결합력을 증가시킬 수 있다.
상기 외측 솔더링부(DO)는, 기판 접속 패드(SO)의 외측 영역을 따라 다수의 개소에 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 외측 솔더링부(DO)는, 기판 접속 패드(SO)의 제2 단부(E2)를 따라 서로 다른 3개소에 형성될 수 있고, 기판 접속 패드(SO)의 제3, 제4 단부(E3,E4)의 1개소에 각각 형성될 수 있다.
상기 기판 접속 패드(SO)의 제2 단부(E2)에는 가장 많은 개수의 외측 솔더링부(DO)가 형성될 수 있는데, 연결 배선(SC)의 접속 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 가장 원거리의 제2 단부(E2) 측에서 회로기판(C)과의 강한 결합력을 제공함으로써, 연결 배선(SC)으로부터 전달되는 변형에 강한 저항을 제공할 수 있으며, 연결 배선(SC)으로부터 전달되는 변형 또는 힘에 의해 기판 접속 패드(SO)가 회로기판(C)으로부터 떨어져나가는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 연결 배선(SC)으로부터 전달되는 변형 내지는 힘은, 연결 배선(SC)의 융기 변형과 같이, 연결 배선(SC) 내지는 접속 배선(S)의 일부가 주된 평면으로부터 벗어나 상기 연결 배선(SC)의 일부가 융기되는 형태로 변형될 때, 이러한 연결 배선(SC)의 융기 변형에 따라 연결 배선(SC)으로부터 기판 접속 패드(SO)의 제1 단부(E1)를 통하여 전달되는 변형 또는 힘을 의미할 수 있다.
상기 기판 접속 패드(SO)의 제2 단부(E2)에는 가장 많은 개수의 외측 솔더링부(DO)가 형성되는 반면에, 상기 기판 접속 패드(SO)의 제1 단부(E1) 및 제1 단부(E1)와 가까운 경사부(ES) 측에는 외측 솔더링부(DO)가 형성되지 않는다. 즉, 상기 기판 접속 패드(SO)의 제1 단부(E1) 및 경사부(ES)에는 도전 패턴(M)이 절연층(I)에 의해 덮여 있는 절연층 커버부(IC)가 형성되며, 절연층 커버부(IC)가 형성된 제1 단부(E1) 및 경사부(ES)는, 회로기판(C)과의 직접적인 결합을 형성하지 않을 수 있다. 즉, 상기 제1 단부(E1) 및 경사부(ES)는, 상기 제1 단부(E1) 및 경사부(ES) 이외의 다른 외측 영역에 형성된 외측 솔더링부(DO)와 달리, 회로기판(C)과의 직접적인 결합을 형성하지 않는다.
이러한 구성은, 연결 배선(SC)의 변형 내지는 힘이 전달되기 시작하는 시작점에 해당되는 제1 단부(E1) 및 제1 단부(E1)와 가까운 경사부(ES) 측에 회로기판(C)과의 견고한 결합력을 제공하는 외측 솔더링부(DO)가 형성될 경우, 연결 배선(SC)의 변형 또는 반복적인 진동에 대해, 제1 단부(E1)에 과도한 응력이 집중되어, 제1 단부(E1)가 피로 파괴 등으로 끊어질 수 있는 가능성을 고려한 것이다.
상기 기판 접속 패드(SO)의 제1 단부(E1) 및 제1 단부(E1)와 인접한 경사부(ES)에는 외측 솔더링부(DO)가 형성되지 않고, 절연층 커버부(IC)가 형성됨으로써, 연결 배선(SC)의 융기 변형에 대해 기판 접속 패드(SO)의 제1 단부(E1) 및 경사부(ES)가 회로기판(C)으로부터 들뜬 상태로 들어올려지는 등의 변형이 허용될 수 있으며, 이렇게 회로기판(C)에 대해 결합되지 않은 절연층 커버부(IC)의 들뜸 변형을 통하여 연결 배선(SC)의 변형을 어느 정도 흡수할 수 있고, 기판 접속 패드(SO) 중 최소의 폭을 갖는 제1 단부(E1)에 집중되는 응력을 어느 정도 해소할 수 있다.
상기 연결 배선(SC)의 접속 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 기판 접속 패드(SO)의 제1 단부(E1)로부터 가장 원거리에 배치된 제2 단부(E2) 측에는 가장 많은 개수의 외측 솔더링부(DO)를 형성함으로써, 제1 단부(E1)를 통하여 전달되는 연결 배선(SC)의 융기 변형에 따라 회로기판(C)으로부터 기판 접속 패드(SO)가 분리되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 기판 접속 패드(SO)의 제1 단부(E1)로부터 전달되는 변형 또는 반복적인 진동에 대해, 연결 배선(SC)의 접속 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 기판 접속 패드(SO)가 순차적으로 회로기판(C)으로부터 분리되더라도, 제2 단부(E2) 측에서 가장 많은 개수의 외측 솔더링부(DO)를 형성함으로써, 기판 접속 패드(SO)가 회로기판(C)으로부터 완전히 분리되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 기판 접속 패드(SO)에서는, 연결 배선(SC)의 접속 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라, 제1 단부(E1)에서 제2 단부(E2)로 가면서 회로기판(C)과의 결합력이 강화될 수 있다. 다만, 후술하는 바와 같이, 제3, 제4 단부(E3,E4)에는 각각 1개씩의 외측 솔더링부(DO)가 형성됨으로써, 전체적으로 제2 단부(E2)의 외측 솔더링부(DO) 보다는 적은 개수로 형성되나, 연결 배선(SC)의 접속 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 상기 제3, 제4 단부(E3,E4)의 외측 솔더링부(DO)는, 후술하는 내측 솔더링부(DI)와 같은 위치에서 겹쳐지게 형성되므로(VIII-VIII 선 참조), 제3, 제4 단부(E3,E4)의 외측 솔더링부(DO)와 내측 솔더링부(DI)는 서로 협력하여 전체적으로, 제2 단부(E2)의 외측 솔더링부(DO)와 동등한 결합력을 제공할 수 있다.
기판 접속 패드(SO)의 서로 반대되는 제3, 제4 단부(E3,E4)에는 서로 같은 개수의 외측 솔더링부(DO)를 대칭적인 위치에 형성함으로써, 기판 접속 패드(SO)의 자동 정렬(self-alignment)이 용이하게 이루어질 수 있으며, 서로 대칭적인 위치에 형성된 외측 솔더링부(DO)를 통하여 힘의 균형을 이룰 수 있고, 균형적인 정 위치로, 기판 접속 패드(SO)를 안내할 수 있다. 예를 들어, 상기 기판 접속 패드(SO)의 제3, 제4 단부(E3,E4)에는 각각 하나씩의 외측 솔더링부(DO)가 형성될 수 있으며, 상기 제3, 제4 단부(E3,E4)에 형성된 전체 외측 솔더링부(DO)의 개수(ex. 2개)는, 연결 배선(SC)의 접속 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 제3, 제4 단부(E3,E4) 보다 멀리 배치된 제2 단부(E2) 측에 형성된 외측 솔더링부(DO)의 개수(ex. 3개) 보다는 작은 개수로 형성될 수 있다. 다만, 후술하는 바와 같이, 상기 연결 배선(SC)의 접속 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라, 상기 제3, 제4 단부(E3,E4)의 외측 솔더링부(DO)는, 내측 솔더링부(DI)와 중첩되는 위치에 형성되어(VIII-VIII 선 참조), 제3, 제4 단부(E3,E4)의 외측 솔더링부(DO)와 내측 솔더링부(DI)는 서로 협력하여 전체적으로, 제2 단부(E2)의 외측 솔더링부(DO)와 동등한 결합력을 제공할 수 있다. 예를 들어, 연결 배선(SC)의 접속 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라, 서로 중첩되는 위치에 형성된 제3, 제4 단부(E3,E4)의 외측 솔더링부(DO)와 내측 솔더링부(DI)의 전체 개수(ex. 3개)는, 제2 단부(E2)에 형성된 외측 솔더링부(DO)의 개수(ex. 3개)와 동등하게 설계될 수 있다.
상기 기판 접속 패드(SO)의 내측 영역에는 가스 배출공(G)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 리플로우 솔더링(reflow soldering)에서는 기판 접속 패드(SO)와 회로기판(C) 사이에 솔더(SD)와 용매가 혼합된 솔더 페이스트 또는 솔더 크림을 패턴 인쇄하고 고온의 열 공정을 통하여 용융된 솔더(SD)가 기판 접속 패드(SO)와 회로기판(C) 사이를 접합시킬 수 있다. 이때, 상기 가스 배출공(G)은, 솔더 페이스트 또는 솔더 크림에 혼합된 용매가 고온의 열 공정에 의해 기화되어 발생되는 휘발성 가스를 배출하기 위한 배출 경로를 제공할 수 있다.
상기 가스 배출공(G)은 기판 접속 패드(SO)의 내측 영역에 형성될 수 있다. 여기서, 상기 기판 접속 패드(SO)의 내측 영역이란, 상기 기판 접속 패드(SO)의 외측 영역에 의해 둘러싸인 영역을 의미할 수 있다. 기판 접속 패드(SO)의 외측 영역은 외부 대기와 직접 연결되어 있으므로, 상기 외측 영역에서는 별도의 가스 배출공(G)이 없더라도 휘발성 가스가 직접 외부 대기로 배출될 수 있다. 상기 기판 접속 패드(SO)의 내측 영역에서는, 상기 가스 배출공(G)을 통하여 휘발성 가스를 배출시킬 수 있다. 기판 접속 패드(SO)의 내측 영역에서 배출되지 못하고 기판 접속 패드(SO)와 회로기판(C) 사이에 갇힌 잔존 가스는, 기판 접속 패드(SO)와 회로기판(C) 사이의 결합을 방해하며, 용융된 솔더(SD)의 고화 과정에서 기공 등의 결함을 형성하게 되므로, 기판 접속 패드(SO)의 내측 영역에 가스 배출공(G)을 형성함으로써, 솔더링 결함을 방지하고, 기판 접속 패드(SO)와 회로기판(C) 사이의 결합력을 높일 수 있다.
상기 가스 배출공(G)은 일 방향을 따라 길게 연장된 형태로 형성될 수 있으며, 연결 배선(SC)의 접속 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 길게 연장된 형태로 형성될 수 있다. 이와 같이, 연결 배선(SC)의 접속 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 길게 연장된 가스 배출공(G)을 형성함으로써, 내측 영역의 다수 개소에서 발생된 휘발성 가스를 용이하게 배출시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 기판 접속 패드(SO)의 외측 영역에서는 외부 대기를 통하여 직접 가스 배출이 이루어질 수 있고, 기판 접속 패드(SO)의 내측 영역에서는 내측 영역을 가로질러 연장되는 가스 배출공(G)을 통하여 가스 배출이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 가스 배출공(G)은, 연결 배선(SC)의 접속 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 도전 패턴(M)과 절연층(I)이 모두 제거된 장공 형태로 형성될 수 있다.
상기 기판 접속 패드(SO)의 내측 영역에는, 가스 배출공(G)과 함께, 가스 배출공(G)을 둘러싸도록 내측 솔더링부(DI)가 형성될 수 있다. 상기 가스 배출공(G)은, 연결 배선(SC)의 접속 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 길게 연장되며 라운드진 타원 형태로 형성될 수 있는데, 이러한 형태의 가스 배출공(G)을 둘러싸도록 형성된 내측 솔더링부(DI)는, 솔더(SD)와의 접촉 면적이 증대되고, 회로기판(C)과의 결합력이 향상될 수 있다. 예를 들어, 상기 내측 솔더링부(DI)는, 고온의 열 공정에 의해 용융된 솔더(SD)가 결합될 수 있도록 절연층(I)으로부터 노출된 도전 패턴(M)으로 형성될 수 있으며, 절연층(I)으로부터 노출된 도전 패턴(M)이 가스 배출공(G)을 따라 일 방향으로 라운드지게 형성되어 구현될 수 있다. 즉, 상기 가스 배출공(G)은, 절연층(I) 및 도전 패턴(M)이 모두 제거되어 형성되며, 상기 내측 솔더링부(DI)는, 절연층(I)으로부터 노출된 도전 패턴(M)으로 형성되되, 상기 가스 배출공(G)을 둘러싸도록 형성된 도전 패턴(M)으로 구현될 수 있다.
상기 내측 솔더링부(DI)에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 이하와 같다. 상기 기판 접속 패드(SO)의 내측 영역에는 내측 솔더링부(DI)가 형성될 수 있다. 상기 내측 솔더링부(DI)는, 가스 배출공(G)을 둘러싸도록 폐루프 형태로 형성될 수 있다. 상기 내측 솔더링부(DI)는 회로기판(C)과의 사이에 솔더(SD)가 개재될 수 있도록 절연층(I)으로부터 노출된 도전 패턴(M)으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 내측 솔더링부(DI)는, 솔더(SD)와의 젖음 특성이 우수한 동박 패턴으로 형성될 수 있다.
상기 내측 솔더링부(DI)는 연결 배선(SC)의 접속 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 길게 연장되도록 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 내측 솔더링부(DI)는, 연결 배선(SC)의 접속 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 기판 접속 패드(SO)를 회로기판(C)으로부터 분리시키려는 변형에 대해 효과적으로 저항할 수 있도록, 연결 배선(SC)의 접속 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 길게 연장될 수 있다. 상기 내측 솔더링부(DI)는, 연결 배선(SC)의 접속 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 길게 연장되면서 라운드진 형태로 형성될 수 있으며, 전체적으로 연결 배선(SC)의 접속 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 형성된 장축을 갖는 타원 형태로 형성될 수 있다. 상기 내측 솔더링부(DI)를 라운드진 형태로 형성함으로써, 표면 장력의 영향으로 액적 형태로 용융된 솔더(SD)와의 접촉 면적을 증대시킬 수 있다.
상기 기판 접속 패드(SO)의 제2 단부(E2)에는 가장 많은 3개의 외측 솔더링부(DO)가 형성될 수 있으며, 상기 기판 접속 패드(SO)의 제3, 제4 단부(E3,E4)에는 각각 1개의 외측 솔더링부(DO)가 형성될 수 있다. 상기 내측 솔더링부(DI)는, 연결 배선(SC)의 접속 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 제3, 제4 단부(E3,E4)의 외측 솔더링부(DO)와 중첩되는 위치에 형성될 수 있고(VIII-VIII 선 참조), 내측 솔더링부(DI)와, 제3, 제4 단부(E3,E4)의 외측 솔더링부(DO)는 같은 라인 상에 겹쳐지게 형성될 수 있다. 이때, 상기 내측 솔더링부(DI)와, 제3, 제4 단부(E3,E4)의 외측 솔더링부(DO)는, 전체적으로, 제2 단부(E2) 측의 외측 솔더링부(DO)와 같은 개수(ex. 3개)로 형성될 수 있다.
상기 기판 접속 패드(SO)는, 도전 패턴(M)과, 상기 도전 패턴(M)을 둘러싸는 절연층(I)으로 형성될 수 있다. 이때, 기판 접속 패드(SO)의 외측 영역에 형성된 외측 솔더링부(DO)와, 기판 접속 패드(SO)의 내측 영역에 형성된 내측 솔더링부(DI)는, 절연층(I)으로부터 노출된 도전 패턴(M)으로 형성될 수 있으며, 보다 구체적으로, 솔더(SD)와의 젖음성이 우수한 동박 패턴으로 형성될 수 있다. 상기 기판 접속 패드(SO)는, 배터리 셀(B) 측과 회로기판(C) 측을 연결하는 접속 배선(S)의 일부로서 접속 배선(S)과 함께 일체적으로 형성될 수 있으며, 기판 접속 패드(SO)의 도전 패턴(M) 및 절연층(I)은, 접속 배선(S, 또는 접속 배선 S의 연결 배선 SC)으로부터 일체적으로 연장될 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 접속 배선(S)은, 유연성 회로기판(FPCB)으로 형성될 수 있으며, 도전 패턴(M)과 도전 패턴(M)을 매립하는 절연층(I)을 포함하는 필름 형태로 형성될 수 있다. 상기 배터리 셀(B)과 회로기판(C) 사이의 간격을 신축시키는 진동이나, 또는 배터리 셀(B)의 스웰링에 따라, 필름 형태의 접속 배선(S)은, 접속 배선(S)이 배치된 주된 평면으로부터 벗어나 접속 배선(S)의 일부가 융기되는 형태로 변형될 수 있으며, 접속 배선(S)의 융기되는 형태의 변형은, 배터리 셀(B) 측이나 회로기판(C) 측에 결합되어 있는 셀 접속 패드(SI) 및 기판 접속 패드(SO) 보다는, 양단의 접속 패드(SI,SO) 사이에서 고정되어 있지 않은 연결 배선(SC)에서 집중적으로 야기될 수 있고, 이러한 연결 배선(SC)의 융기 변형은, 연결 배선(SC)과 맞닿은 기판 접속 패드(SO)의 제1 단부(E1)를 시작점으로 하여, 연결 배선(SC)의 접속 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 기판 접속 패드(SO)로 전달될 수 있으며, 기판 접속 패드(SO)를 회로기판(C)으로부터 분리시키려는 변형 내지 힘으로 작용할 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 기판 접속 패드(SO)의 제1 단부(E1) 및 제1 단부(E1)와 인접한 경사부(ES)에는 외측 솔더링부(DO)가 형성되지 않고, 도전 패턴(M)이 절연층(I)으로 덮여 있는 절연층 커버부(IC)가 형성됨으로써, 상기 제1 단부(E1) 측은 연결 배선(SC)의 융기 변형에 순응하여 회로기판(C)으로부터 들뜬 상태로 들어올려지는 변형이 허용될 수 있으며, 이렇게 회로기판(C)에 대해 결합되지 않은 절연층 커버부(IC)의 들뜸 변형을 통하여 연결 배선(SC)의 융기 변형을 어느 정도 흡수할 수 있고, 최소의 폭을 갖는 제1 단부(E1)에 집중되는 응력을 어느 정도 해소할 수 있다.
만일, 기판 접속 패드(SO)의 제1 단부(E1) 또는 경사부(ES)에 외측 솔더링부(DO)가 형성될 경우, 연결 배선(SC)의 융기 변형에 대해, 과도하게 저항하면서 기판 접속 패드(SO)의 최소 폭을 갖는 제1 단부(E1)에 응력이 집중될 수 있고, 반복적인 융기 변형에 따라 제1 단부(E1)가 피로 파괴 등으로 끊어질 수 있다.
연결 배선(SC)과 맞닿은 기판 접속 패드(SO)의 제1 단부(E1)로부터 연결 배선(SC)의 접속 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 이격되어 있는 제2 단부(E2) 및 제3, 제4 단부(E3,E4)에는 외측 솔더링부(DO)를 형성함으로써, 연결 배선(SC)의 융기 변형에 따라 기판 접속 패드(SO)가 회로기판(C)으로부터 분리되지 않도록 회로기판(C)과의 견고한 결합을 형성할 수 있다. 이때, 상기 제3, 제4 단부(E3,E4)와 겹쳐지는 기판 접속 패드(SO)의 내측 영역에는 내측 솔더링부(DI)를 형성함으로써, 제3, 제4 단부(E3,E4)의 외측 솔더링부(DO)와 함께, 회로기판(C)과의 견고한 결합을 형성할 수 있으며, 내측 솔더링부(DI)는 연결 배선(SC)의 접속 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 길게 연장 형성됨으로써, 연결 배선(SC)으로부터의 융기 변형에 대해 효과적으로 저항할 수 있다.
상기 제3, 제4 단부(E3,E4)의 외측 솔더링부(DO)와 내측 솔더링부(DI)는, 연결 배선(SC)의 접속 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 서로 겹쳐지는 위치에 형성되며(VIII-VIII 선 참조), 상기 제3, 제4 단부(E3,E4)의 외측 솔더링부(DO)와 내측 솔더링부(DI)는 서로 협력하여 전체적으로 제2 단부(E2)에 다수로 형성된 외측 솔더링부(DO)와 같이 회로기판(C)에 대한 강한 결합력을 제공할 수 있으며, 예를 들어, 제3, 제4 단부(E3,E4)에 각각 1개씩 형성된 외측 솔더링부(DO)와, 내측 솔더링부(DI)는, 제2 단부(E2)를 따라 3개소에 형성된 외측 솔더링부(DO)와 같은 견고한 결합을 형성할 수 있다.
도 7에 도시된 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 기판 접속 패드(SO)는, 배터리 셀의 상태 정보가 도통되는 도전 패턴(M)과, 상기 도전 패턴(M)을 매립하여 절연을 제공하는 절연층(I)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 도전 패턴(M)은, 기판 접속 패드(SO)의 모든 외측 솔더링부(DO) 및 내측 솔더링부(DI)와 연결되는 단일의 도전 패턴(M)으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서는, 회로기판(C)과 기판 접속 패드(SO) 사이에, 솔더 페이스트 또는 솔더 크림을 패턴 인쇄한 후, 고온의 열 공정을 적용하여 용융된 솔더(SD)의 고화에 따라 회로기판(C)과 기판 접속 패드(SO)가 서로 결합되는 리플로우 솔더링(reflow soldering)이 적용될 수 있으며, 표면 장력의 영향으로 액적 형태의 용융된 솔더(SD)와의 접촉 면적을 증대시키기 위하여, 외측 솔더링부(DO) 및 내측 솔더링부(DI)를 라운드진 형태로 형성할 수 있다.
상기 외측 솔더링부(DO)와 내측 솔더링부(DI)는, 절연층(I)으로부터 노출된 도전 패턴(M)으로 형성될 수 있으며, 외측 솔더링부(DO)와 내측 솔더링부(DI)가 라운드지게 형성된다는 것은, 액적 형태로 용융된 솔더(SD)와 접촉되는 도전 패턴(M)의 단부가 라운드지게 형성된다는 것을 의미할 수 있다.
예를 들어, 상기 외측 솔더링부(DO)와 내측 솔더링부(DI)는, 절연층(I)으로부터 노출된 도전 패턴(M)으로 형성될 수 있고, 상기 도전 패턴(M)의 단부는 라운드지게 형성될 수 있다. 이때, 상기 외측 솔더링부(DO) 및 내측 솔더링부(DI)와 인접한 절연층(I)은, 외측 솔더링부(DO)와 내측 솔더링부(DI)를 정의하고, 액적 형태의 솔더(SD)와의 접촉 영역을 정의할 수 있으며, 액적 형태의 솔더(SD)와의 접촉을 고려하여 라운드지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 외측 솔더링부(DO) 및 내측 솔더링부(DI)는, 라운드지게 형성된 절연층(I)의 단부로부터 노출된 도전 패턴(M)으로 형성될 수 있고, 이때, 상기 도전 패턴(M)의 단부도 라운드지게 형성되어, 결과적으로 외측 솔더링부(DO) 및 내측 솔더링부(DI)와 인접한 절연층(I)의 단부 및 외측 솔더링부(DO) 및 내측 솔더링부(DI)의 도전 패턴(M)의 단부는 모두 라운드지게 형성될 수 있다.
상기 회로기판(C) 상에는, 배터리 셀의 상태 정보를 취합하고, 취합된 상태 정보에 근거하여 배터리 셀의 충, 방전을 제어하기 위한 다수의 회로소자(미도시)들이 장착될 수 있으며, 상기 회로소자(미도시)들은 기판 접속 패드(SO)의 리플로우 솔더링(reflow soldering)에서 다 함께 회로기판(C)과의 도전성 연결을 형성할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시형태에 의하면, 하나의 리플로우 솔더링(reflow soldering) 공정에서 회로소자(미도시)와 회로기판(C) 간의 결합 및 기판 접속 패드(SO) 및 회로기판(C) 간의 결합이 동시에 이루어질 수 있다.
본 발명과 대비되는 비교예에서, 기판 접속 패드(SO) 및 회로기판(C) 간의 결합은, 회로소자와 회로기판(C) 간의 결합(ex. 리플로우 솔더링)과는 별도의 공정, 예를 들어, 별도의 제조 설비가 요구되는 핫-바(hot bar)를 통하여 이루어질 수 있는데, 본 발명의 일 실시형태에 의하면, 공정의 개수를 줄이고 제조 공정을 단순화시킬 수 있으며, 하나의 공정(ex. 리플로우 솔더링)을 이용하여 서로 다른 두 결합이 이루어짐에 따라 제조 비용의 효율화가 가능하다.
도 9에는 본 발명의 다른 실시형태에 적용 가능한 기판 접속 패드를 도시한 도면이 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 상기 기판 접속 패드(SO)는, 배터리 셀(B)의 상태 정보가 소통되는 도전 패턴(M) 및 상기 도전 패턴(M)을 매립하는 절연층(I)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 기판 접속 패드(SO)는, 절연층(I)으로부터 노출된 도전 패턴(M)으로 형성되는 것으로, 솔더(SD)를 개재하여 회로기판(C)에 결합되는 외측 솔더링부(DO) 및 내측 솔더링부(DI)를 포함할 수 있다. 상기 외측 솔더링부(DO) 및 내측 솔더링부(DI)는 액적 형태로 용융된 솔더(SD)와의 접촉이 원활하게 이루어질 수 있도록 라운드지게 형성될 수 있다. 상기 외측 솔더링부(DO)와 내측 솔더링부(DI) 주변의 절연층(I)은, 외측 솔더링부(DO)와 내측 솔더링부(DI)를 정의하며, 솔더(SD)와의 접촉 영역을 정의할 수 있다. 본 실시형태에서, 상기 절연층(I)은, 외측 솔더링부(DO) 및 내측 솔더링부(DI)가 솔더(SD)와의 충분한 접촉 면적을 형성할 수 있도록 충분한 면적으로 도전 패턴(M)을 노출시킬 수 있고, 이를 위해, 상기 절연층(I)은 도전 패턴(M)의 단부로부터 충분한 거리만큼 후퇴하여 형성될 수 있다. 본 실시형태에서, 상기 절연층(I)은 충분한 면적으로 도전 패턴(M)을 노출시킬 수 있고, 노출된 도전 패턴(M)과 솔더(SD) 간의 충분한 접촉을 형성하는 한도에서, 상기 절연층(I)의 단부는 라운드진 형태가 아닌 각진 형태로 형성될 수 있다.
도 10에는 본 발명의 다른 실시형태에 적용 가능한 기판 접속 패드를 도시한 도면이 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 상기 기판 접속 패드(SO)는, 상기 기판 접속 패드(SO)와 주변을 경계 짓는 외측 영역 및 상기 외측 영역에 의해 둘러싸인 내측 영역을 포함하고, 외측 영역에 형성된 외측 솔더링부(DO1~DO6)와, 내측 영역에 형성된 내측 솔더링부(DI1,DI2)를 통하여 회로기판(C)과 결합될 수 있다.
상기 기판 접속 패드(SO)의 외측 영역은, 연결 배선(SC)과의 경계를 형성하는 제1 단부(E1)와, 상기 제1 단부(E1)로부터 기판 접속 패드(SO)의 면적이 확장되도록 경사지게 형성된 경사부(ES)와, 상기 연결 배선(SC)의 접속 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 상기 제1 단부(E1)와 반대편의 제2 단부(E2)와, 상기 제2 단부(E2)와 경사부(ES) 사이의 제3, 제4 단부(E3,E4)를 포함할 수 있다.
본 실시형태에서, 상기 제2 단부(E2)에는 제1 내지 제4 외측 솔더링부(DO1,DO2,DO3,DO4)가 형성될 수 있으며, 상기 제3, 제4 단부(E3,E4)에는 각각 제5, 제6 외측 솔더링부(DO5,DO6)가 형성될 수 있다. 그리고, 상기 기판 접속 패드(SO)의 내측 영역에는, 제1, 제2 가스 배출공(G1,G2)이 형성될 수 있으며, 각각의 제1, 제2 가스 배출공(G1,G2)을 둘러싸도록 제1, 제2 내측 솔더링부(DI1,DI2)가 형성될 수 있다.
상기 제1 내지 제6 외측 솔더링부(DO1~DO6)는, 기판 접속 패드(SO)의 외부를 향하여 오목하게 형성될 수 있으며, 기판 접속 패드(SO) 외부의 원심을 중심으로 하는 반원 형태로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제1, 제2 가스 배출공(G1,G2) 및 상기 제1, 제2 가스 배출공(G1,G2)을 둘러싸도록 형성된 제1, 제2 내측 솔더링부(DI1,DI2)는 연결 배선(SC)의 접속 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 길게 연장될 수 있고, 타원 형태로 라운드지게 형성될 수 있다.
본 실시형태에서, 상기 기판 접속 패드(SO)는, 배터리 셀(B)의 상태 정보가 도통되는 도전 패턴(M1,M2)과, 배터리 셀(B)의 상태 정보가 도통되지 않는 고립 패턴(Y1,Y2)을 포함할 수 있고, 상기 도전 패턴(M1,M2) 및 고립 패턴(Y1,Y2)을 다 함께 매립하는 절연층(I)을 포함할 수 있다. 상기 고립 패턴(Y1,Y2)이란, 배터리 셀(B)의 상태 정보가 도통되지 않고 도전 패턴(M1,M2)으로부터 고립되어 전기적으로 신호 전달을 기능을 하지 않고, 후술하는 바와 같이, 제3 내지 제6 외측 솔더링부(DO3~DO6)를 포함함으로써, 회로기판(C)과의 결합력을 제공하는 구조적인 기능을 전담할 수 있다. 반면에, 상기 도전 패턴(M1,M2)은, 배터리 셀(B)의 상태 정보를 전달하는 전기적인 신호 전달의 기능과 함께, 제1, 제2 외측 솔더링부(DO1,DO2)와, 제1, 제2 내측 솔더링부(DI1,DI2)를 포함함으로써, 회로기판(C)과의 결합력을 제공하는 구조적인 기능을 겸할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 도전 패턴(M1.M2)은, 상기 제2 단부(E2)에 형성된 제1 외측 솔더링부(DO1)와 내측 영역의 제1 가스 배출공(G1)을 둘러싸는 제1 내측 솔더링부(DI1)를 연결하는 제1 도전 패턴(M1)과, 상기 제2 단부(E2)에 형성된 제2 외측 솔더링부(DO2)와 내측 영역의 제2 가스 배출공(G2)을 둘러싸는 제2 내측 솔더링부(DI2)를 연결하는 제2 도전 패턴(M2)을 포함할 수 있다.
상기 고립 패턴(Y1,Y2)은, 상기 제2 단부(E2)에 형성된 제3 외측 솔더링부(DO3)와 제3 단부(E3)에 형성된 제5 외측 솔더링부(DO5)를 연결하는 제1 고립 패턴(Y1)과, 상기 제2 단부(E2)에 형성된 제4 외측 솔더링부(DO4)와 제4 단부(E4)에 형성된 제6 외측 솔더링부(DO6)를 연결하는 제2 고립 패턴(Y2)을 포함할 수 있다.
상기 제1, 제2 도전 패턴(M1,M2)은 동일한 배터리 셀(B)에 관한 같은 상태 정보를 전달할 수 있으며, 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1, 제2 도전 패턴(M1,M2)은, 기판 접속 패드(SO)에서 서로 연결되거나 또는 기판 접속 패드(SO)에서는 서로 분리된 패턴으로 형성되더라도, 연결 배선(SC)에서 서로 연결될 수 있다. 한편, 상기 제1, 제2 고립 패턴(Y1,Y2)은 기판 접속 패드(SO)에서 고립된 형태로 형성되며, 연결 배선(SC)으로 연장되지 않을 수 있다.
도 10의 실시형태에서는, 도전 패턴(M1,M2) 외에 신호 전달 기능을 하지 않는 고립 패턴(Y1,Y2)을 형성함으로써, 기판 접속 패드(SO)와 회로기판(C) 간의 결합력을 강화시킬 수 있으며, 제1 단부(E1)의 최소 폭에 구속되지 않고 다수의 고립 패턴(Y1,Y2)을 통하여 기판 접속 패드(SO)와 회로기판(C) 간의 결합력을 강화시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 고립 패턴(Y1,Y2)은, 기판 접속 패드(SO)에 국한하여 형성되며 연결 배선(SC)으로 연장되지 않으므로, 고립 패턴(Y1,Y2)의 면적을 증가시키더라도 연장 배선(SC)으로 연결되는 제1 단부(E1)의 폭에 영향을 주지 않을 수 있다.
상기 제1 도전 패턴(M1) 및 제1 고립 패턴(Y1)과, 제2 도전 패턴(M2) 및 제2 고립 패턴(Y2)은, 기판 접속 패드(SO)의 중앙 라인을 중심으로 서로 대칭적인 형태로 형성될 수 있고, 균형 잡힌 정 위치로 기판 접속 패드(SO)를 안내할 수 있도록 함으로써 자동 정렬(self-alignment)에 유리한 구조를 제공할 수 있다.
본 실시형태에서, 연결 배선(SC)과 맞닿은 제1 단부(E1) 및 상기 제1 단부(E1)와 접한 경사부(ES)에는 솔더링부를 형성하지 않고, 이들 제1 단부(E1) 및 경사부(ES)에는, 도전 패턴(M1,M2)이 절연층(I)에 덮여 있는 절연층 커버부(IC)를 형성함으로써, 연결 배선(SC)의 융기 변형이 전달되는 제1 단부(E1) 및 이와 인접한 경사부(ES)에서는 연결 배선(SC)의 융기 변형에 따라 회로기판(C)으로부터의 들뜸 변형을 통하여 연결 배선(SC)의 변형을 어느 정도 흡수할 수 있고, 기판 접속 패드(SO)의 최소 폭을 형성하는 제1 단부(E1)에 가해지는 응력 집중을 어느 정도 해소할 수 있다.
상기 연결 배선(SC)의 접속 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라, 제3, 제4 단부(E3,E4)에 각각 형성된 제5, 제6 외측 솔더링부(DO5,DO6)는, 제1, 제2 내측 솔더링부(DI1,DI2)와 겹쳐지는 위치에 형성될 수 있으며, 이에 따라, 상기 제5, 제6 외측 솔더링부(DO5,DO6)와 제1, 제2 내측 솔더링부(DI1,DI2)의 총 개수(ex. 4개)는, 제2 단부(E2) 측에 형성된 제1 내지 제4 외측 솔더링부(DO1~DO4)의 개수와 동일하게 형성될 수 있고, 제2 단부(E2) 측에 형성된 제1 내지 제4 외측 솔더링부(DO1~DO4)와 동등한 결합력을 제공할 수 있다.
도 11에는 본 발명의 또 다른 실시형태에 적용 가능한 기판 접속 패드를 도시한 도면이 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 상기 기판 접속 패드(SO)는, 상기 기판 접속 패드(SO)와 주변을 경계 짓는 외측 영역 및 상기 외측 영역에 의해 둘러싸인 내측 영역을 포함하고, 외측 영역에 형성된 외측 솔더링부(DO1,DO2,DO3,DO4)와, 내측 영역에 형성된 내측 솔더링부(DI1,DI2)를 통하여 회로기판(C)과 결합될 수 있다.
상기 기판 접속 패드(SO)의 외측 영역은, 연결 배선(SC)과의 경계를 형성하는 제1 단부(E1)와, 상기 제1 단부(E1)로부터 기판 접속 패드(SO)의 면적이 확장되도록 경사지게 형성된 경사부(ES)와, 상기 연결 배선(SC)의 접속 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 상기 제1 단부(E1)와 반대편의 제2 단부(E2)와, 상기 제2 단부(E2)와 경사부(ES) 사이의 제3, 제4 단부(E3,E4)를 포함할 수 있다.
본 실시형태에서, 상기 제2 단부(E2)에는 제1, 제2 외측 솔더링부(DO1,DO2)가 형성될 수 있으며, 상기 제3, 제4 단부(E3,E4)에는 각각 제3, 제4 외측 솔더링부(DO3,DO4)가 형성될 수 있다. 그리고, 상기 기판 접속 패드(SO)의 내측 영역에는, 제1, 제2 가스 배출공(G1,G2)이 형성될 수 있으며, 각각의 제1, 제2 가스 배출공(G1,G2)을 둘러싸도록 제1, 제2 내측 솔더링부(DI1,DI2)가 형성될 수 있다.
상기 제1 내지 제4 외측 솔더링부(DO1~DO4)는, 기판 접속 패드(SO)의 외부를 향하여 오목하게 형성될 수 있으며, 기판 접속 패드(SO) 외부의 원심을 중심으로 하는 반원 형태로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제1, 제2 가스 배출공(G1,G2) 및 상기 제1, 제2 가스 배출공(G1,G2)을 둘러싸도록 형성된 제1, 제2 내측 솔더링부(DI1,DI2)는, 연결 배선(SC)의 접속 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 길게 연장될 수 있고, 타원 형태로 라운드진 형태를 가질 수 있다.
본 실시형태에서, 상기 기판 접속 패드(SO)는, 배터리 셀(B)의 상태 정보가 도통되는 도전 패턴(M1,M2) 및 상기 도전 패턴(M1,M2)을 매립하는 절연층(I)을 포함할 수 있으며, 상기 도전 패턴(M1,M2)은, 서로로부터 분리된 제1, 제2 도전 패턴(M1,M2)을 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제1 도전 패턴(M1,M2)은, 상기 제2 단부(E2)에 형성된 제1 외측 솔더링부(DO1)와, 제3 단부(E3)에 형성된 제3 외측 솔더링부(DO3)와, 내측 영역의 제1 가스 배출공(G1)을 둘러싸는 제1 내측 솔더링부(DI1)를 연결할 수 있다.
상기 제2 도전 패턴(M)은, 상기 제2 단부(E2)에 형성된 제2 외측 솔더링부(DO2)와, 제4 단부에 형성된 제4 외측 솔더링부(DO4)와, 내측 영역의 제2 가스 배출공(G2)을 둘러싸는 제2 내측 솔더링부(DI2)를 연결할 수 있다.
상기 제1, 제2 도전 패턴(M1,M2)은, 동일한 배터리 셀(B)에 관한 같은 상태 정보를 전달할 수 있으며, 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1, 제2 도전 패턴(M1,M2)은, 기판 접속 패드(SO)에서 서로 연결되거나 또는 기판 접속 패드(SO)에서는 서로 분리된 패턴으로 형성되더라도, 연결 배선(SC)에서 서로 연결될 수 있다.
도 11의 실시형태에서는, 기판 접속 패드(SO)의 전체 면적에 걸쳐서 도전 패턴(M1.M2)을 형성하지 않고, 기판 접속 패드(SO)의 중앙 라인을 중심으로 서로로부터 이격된 제1, 제2 도전 패턴(M1,M2)을 형성함으로써, 도전 패턴(M1,M2)의 면적을 줄일 수 있고, 소재 비용을 절감할 수 있다. 상기 제1, 제2 도전 패턴(M1,M2)은 기판 접속 패드(SO)의 중앙 라인을 중심으로 서로 대칭적인 형태로 형성될 수 있고, 균형 잡힌 정 위치로 기판 접속 패드(SO)를 안내할 수 있도록 함으로써 자동 정렬(self-alignment)에 유리한 구조를 제공할 수 있다.
본 실시형태에서, 연결 배선(SC)이 접속되는 제1 단부(E1) 및 상기 제1 단부(E1)와 접한 경사부(ES)에는 솔더링부를 형성하지 않고, 이들 제1 단부(E1) 및 경사부(ES)에는, 도전 패턴(M1,M2)이 절연층(I)으로 덮여 있는 절연층 커버부(IC)를 형성함으로써, 연결 배선(SC)의 융기 변형이 전달되는 제1 단부(E1) 및 이와 인접한 경사부(ES)에서는 연결 배선(SC)의 융기 변형에 따라 회로기판(C)으로부터의 들뜸 변형을 통하여 연결 배선(SC)의 변형을 어느 정도 흡수할 수 있고, 기판 접속 패드(SO)의 최소 폭을 형성하는 제1 단부(E1)에 가해지는 응력 집중을 어느 정도 해소할 수 있다.
상기 연결 배선(SC)의 접속 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라, 제3, 제4 단부(E3,E4)에 각각 형성된 제3, 제4 외측 솔더링부(DO3,DO4)는 서로 겹쳐지는 위치에 형성되며, 또한, 제1, 제2 가스 배출공(G1,G2)을 둘러싸도록 형성된 제1, 제2 내측 솔더링부(DI1,DI2)도 서로 겹쳐지는 위치에 형성될 수 있다. 즉, 제3, 제4 단부(E3,E4)에 각각 형성된 제3, 제4 외측 솔더링부(DO3,DO4)의 총 개수(ex. 2개)는, 제1, 제2 내측 솔더링부(DI1,DI2)의 총 개수(ex. 2개)와 동일하며, 제2 단부(E2) 측에 형성된 제1, 제2 외측 솔더링부(DO1,DO2)의 총 개수(ex. 2개)와 동일하게 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 기판 접속 패드(SO)의 제1 단부(E1) 및 경사부(ES)에는 솔더링부가 형성되지 않았으나, 연결 배선(SC)의 접속 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 제1 단부(E1)와 떨어진 위치에서, 서로 겹쳐진 제3, 제4 외측 솔더링부(DO3,DO4)는, 서로 겹쳐진 제1, 제2 내측 솔더링부(DI1,DI2)와 동등한 결합력을 제공할 수 있으며, 제1 단부(E1)로부터 가장 멀리 떨어진 제2 단부(E2) 측의 제1, 제2 외측 솔더링부(DO1,DO2)와 동등한 결합력을 제공할 수 있다.
도 11의 실시형태에서는 제3, 제4 단부(E3,E4)에 형성된 제3, 제4 외측 솔더링부(DO3,DO4) 및 제1, 제2 내측 솔더링부(DI1,DI2)가, 상기 연결 배선(SC)의 접속 방향(Z1 방향에 해당됨)을 따라 서로 겹쳐지지 않는 위치에 형성된다. 그리고, 상기 제3, 제4 단부(E3,E4)에 형성된 제3, 제4 외측 솔더링부(DO3,DO4)의 총합(ex. 2개)과, 상기 제1, 제2 내측 솔더링부(DI1,DI2)의 총합(ex. 2개)은, 제2 단부(E2)에 형성된 제1, 제2 외측 솔더링부(DO1,DO2)의 개수(ex. 2개)와 각각 같은 개수로 형성될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
B: 배터리 셀 10: 배터리 셀의 전극
15: 버스 바 15a: 버스 바의 절곡부
F: 프레임 FA: 수용부
W: 격벽 FS: 프레임의 지지부
FSB: 버스 바 지지부 FSC: 기판 지지부
C: 회로기판 S: 접속 배선
SI: 셀 접속 패드 SO: 기판 접속 패드
SC: 연결 배선 M: 도전 패턴
I: 절연층 DO: 외측 솔더링부
DI: 내측 솔더링부 G: 가스 배출공
IC: 절연층 커버부
E1~E4: 기판 접속 패드의 제1 내지 제4 단부
ES: 기판 접속 패드의 경사부

Claims (20)

  1. 배터리 셀;
    상기 배터리 셀의 상태 정보를 취합하는 회로기판; 및
    상기 배터리 셀의 상태 정보를 회로기판으로 전달하기 위한 접속 배선으로, 상기 접속 배선은, 상기 배터리 셀 측으로부터 회로기판으로 연장되는 연결 배선과, 상기 연결 배선이 접속된 제1 단부로부터 연장되며 상기 회로기판과 마주하게 결합되는 기판 접속 패드를 포함하되,
    상기 기판 접속 패드는,
    상기 기판 접속 패드의 외측 영역에 형성되며, 기판 접속 패드의 외부를 향하여 오목하게 형성된 외측 솔더링부;
    상기 기판 접속 패드의 내측 영역에 형성되며, 폐루프 형태로 형성된 가스 배출공; 및
    상기 가스 배출공을 따라 형성된 내측 솔더링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판 접속 패드는,
    상기 배터리 셀의 상태 정보가 소통되는 도전 패턴; 및
    상기 도전 패턴을 매립하여 절연을 제공하기 위한 절연층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 외측 솔더링부 및 내측 솔더링부는,
    상기 절연층으로부터 노출되어 있는 도전 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 도전 패턴은,
    상기 기판 접속 패드에 형성된 모든 외측 솔더링부 및 내측 솔더링부와 연결되는 단일 도전 패턴인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 외측 솔더링부는, 기판 접속 패드의 외부에 형성된 원심을 중심으로 하는 반원 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 내측 영역은, 상기 외측 영역에 의해 둘러싸여 기판 접속 패드의 외부로부터 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 가스 배출공은,
    상기 기판 접속 패드의 내측 영역에서 상기 연결 배선의 접속 방향을 따라 길게 연장된 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가스 배출공은,
    상기 연결 배선의 접속 방향을 따라 형성된 장축을 갖는 타원 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 기판 접속 패드의 외측 영역은,
    상기 제1 단부;
    상기 제1 단부로부터 기판 접속 패드의 면적이 확장되도록 경사지게 형성된 경사부;
    상기 연결 배선의 접속 방향을 따라 상기 제1 단부와 반대편의 제2 단부; 및
    상기 제2 단부와 경사부 사이를 이어주는 제3, 제4 단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 외측 솔더링부는,
    상기 제2 단부, 제3 단부 및 제4 단부에 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 단부 및 경사부에는,
    상기 기판 접속 패드의 도전 패턴이 절연층으로 덮여 있는 절연층 커버부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 외측 솔더링부는, 상기 제2 단부를 따라 다수의 개소에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제3, 제4 단부에 형성된 외측 솔더링부는, 서로 대칭적인 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 제3, 제4 단부에 형성된 외측 솔더링부의 총합은, 제2 단부에 형성된 외측 솔더링부의 개수 보다 적은 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 제3, 제4 단부에 형성된 외측 솔더링부 및 내측 솔더링부는, 상기 연결 배선의 접속 방향을 따라 서로 겹쳐지는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제3, 제4 단부에 형성된 외측 솔더링부 및 내측 솔더링부의 총합은, 제2 단부에 형성된 외측 솔더링부의 개수와 같은 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  17. 제9항에 있어서,
    상기 제3, 제4 단부에 형성된 외측 솔더링부 및 내측 솔더링부는, 상기 연결 배선의 접속 방향을 따라 서로 겹쳐지지 않는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제3, 제4 단부에 형성된 외측 솔더링부의 총합과, 상기 내측 솔더링부의 총합은, 제2 단부에 형성된 외측 솔더링부의 개수와 각각 같은 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  19. 제9항에 있어서,
    상기 기판 접속 패드는, 상기 배터리 셀의 상태 정보가 소통되는 도전 패턴 및 상기 배터리 셀의 상태 정보가 소통되지 않는 고립 패턴을 포함하되,
    상기 도전 패턴은,
    상기 제2 단부에 형성된 제1 외측 솔더링부와 내측 영역의 제1 가스 배출공을 둘러싸는 제1 내측 솔더링부를 연결하는 제1 도전 패턴; 및
    상기 제2 단부에 형성된 제2 외측 솔더링부와 내측 영역의 제2 가스 배출공을 둘러싸는 제2 내측 솔더링부를 연결하는 제2 도전 패턴;을 포함하고,
    상기 고립 패턴은,
    상기 제2 단부에 형성된 제3 외측 솔더링부와 제3 단부에 형성된 제5 외측 솔더링부를 연결하는 제1 고립 패턴; 및
    상기 제2 단부에 형성된 제4 외측 솔더링부와 제4 단부에 형성된 제6 외측 솔더링부를 연결하는 제2 고립 패턴;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  20. 제9항에 있어서,
    상기 기판 접속 패드는, 상기 배터리 셀의 상태 정보가 소통되는 도전 패턴을 포함하되, 상기 도전 패턴은, 서로부터 이격되어 있는 제1, 제2 도전 패턴을 포함하고,
    상기 제1 도전 패턴은, 제2 단부에 형성된 제1 외측 솔더링부와, 제3 단부에 형성된 제3 외측 솔더링부와, 내측 영역의 제1 가스 배출공을 둘러싸는 제1 내측 솔더링부를 연결하며,
    상기 제2 도전 패턴은, 제2 단부에 형성된 제2 외측 솔더링부와, 제4 단부에 형성된 제4 외측 솔더링부와, 내측 영역의 제2 가스 배출공을 둘러싸는 제2 내측 솔더링부를 연결하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
KR1020180055655A 2018-05-15 2018-05-15 배터리 팩 KR102562684B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180055655A KR102562684B1 (ko) 2018-05-15 2018-05-15 배터리 팩
EP19803122.1A EP3796458A4 (en) 2018-05-15 2019-04-12 BATTERY PACK
US17/055,873 US11764412B2 (en) 2018-05-15 2019-04-12 Battery pack
PCT/KR2019/004413 WO2019221397A1 (ko) 2018-05-15 2019-04-12 배터리 팩
CN201980030683.6A CN112088461B (zh) 2018-05-15 2019-04-12 电池组
US18/362,828 US20230378551A1 (en) 2018-05-15 2023-07-31 Battery pack

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180055655A KR102562684B1 (ko) 2018-05-15 2018-05-15 배터리 팩

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190130929A KR20190130929A (ko) 2019-11-25
KR102562684B1 true KR102562684B1 (ko) 2023-08-03

Family

ID=68540447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180055655A KR102562684B1 (ko) 2018-05-15 2018-05-15 배터리 팩

Country Status (5)

Country Link
US (2) US11764412B2 (ko)
EP (1) EP3796458A4 (ko)
KR (1) KR102562684B1 (ko)
CN (1) CN112088461B (ko)
WO (1) WO2019221397A1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210091360A1 (en) * 2019-09-25 2021-03-25 Apple Inc. Battery pack with attached system module
CN113193277B (zh) * 2020-01-14 2022-04-15 比亚迪股份有限公司 分体式支架组件及电池模组
KR102580241B1 (ko) * 2020-10-13 2023-09-19 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
DE102021103388A1 (de) * 2020-11-03 2022-05-05 Diehl Ako Stiftung & Co. Kg Batteriezellenkontaktierungsvorrichtung und Batteriemodul mit einer solchen Batteriezellenkontaktierungsvorrichtung
CN221057486U (zh) * 2022-02-23 2024-05-31 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池的线缆类连接件保护装置、电池以及用电装置
KR20230174572A (ko) * 2022-06-21 2023-12-28 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100824867B1 (ko) 2006-03-28 2008-04-23 삼성에스디아이 주식회사 보호회로기판 위에 장착된 ｐｔｃ소자를 구비한 캔형 및파우치형 이차전지
KR100900570B1 (ko) 2007-08-30 2009-06-02 손진형 코인형 전지소자용 단자 및 그 제조방법
US9716258B2 (en) * 2011-04-26 2017-07-25 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
US9017836B2 (en) * 2011-07-06 2015-04-28 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
US9198292B2 (en) 2012-05-08 2015-11-24 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack including circuit board assembly having first circuit board connected to terminals and second circuit board connected to first circuit board
KR20140130357A (ko) * 2013-04-30 2014-11-10 타이코에이엠피(유) 이차전지 팩
JP2014220149A (ja) * 2013-05-09 2014-11-20 愛三工業株式会社 バスバーモジュール
KR101720614B1 (ko) * 2013-08-30 2017-03-28 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR101720618B1 (ko) 2013-12-17 2017-03-28 삼성에스디아이 주식회사 버스바 홀더를 포함하는 배터리 모듈
US10003107B2 (en) * 2014-01-17 2018-06-19 Sanyo Electric Co., Ltd. Power source device
US9991616B2 (en) 2016-03-18 2018-06-05 Apple Inc. SMT connection of rigid and flexible printed circuit boards

Also Published As

Publication number Publication date
US11764412B2 (en) 2023-09-19
CN112088461A (zh) 2020-12-15
KR20190130929A (ko) 2019-11-25
EP3796458A1 (en) 2021-03-24
US20210226260A1 (en) 2021-07-22
CN112088461B (zh) 2024-05-28
WO2019221397A1 (ko) 2019-11-21
US20230378551A1 (en) 2023-11-23
EP3796458A4 (en) 2022-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102562684B1 (ko) 배터리 팩
KR102161287B1 (ko) 배터리 팩
KR102152886B1 (ko) 배터리 팩
KR102150679B1 (ko) 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
KR101264550B1 (ko) 배터리 팩
KR101233551B1 (ko) 배터리 팩의 커넥터 및 이의 결합 방법
US20140178715A1 (en) Battery pack
US11031648B2 (en) Battery pack
WO2014120653A1 (en) Flexible printed circuit as high voltage interconnect in battery modules
CN104603974A (zh) 能量储存装置
CN110100330B (zh) 电池模块
KR102152885B1 (ko) 배터리 팩
KR102647282B1 (ko) 배터리 모듈
JP2023501825A (ja) 電極リードと電圧センシング部材との接続を単純化したバッテリーモジュール及びそれを含むバッテリーパック
US20220190392A1 (en) Vehicular battery wiring module
JP7424478B2 (ja) 電池パックおよび電子機器
KR20210058110A (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
KR20190128812A (ko) 배터리 모듈
KR101609646B1 (ko) 이차전지팩의 이차전지 연결장치
WO2023115494A1 (zh) 电池组、用电设备及制造方法
CN211909301U (zh) 电芯的组装结构及电池
KR102591517B1 (ko) 배터리 팩
JP2022519445A (ja) Ｈｖワイヤーアセンブリを含むバッテリーパック及びバッテリーパックの製造方法
KR20190048067A (ko) 배터리 팩

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right