KR20120111660A

KR20120111660A - 전지 팩

Info

Publication number: KR20120111660A
Application number: KR1020110030286A
Authority: KR
Inventors: 김재승; 고석
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2011-04-01
Filing date: 2011-04-01
Publication date: 2012-10-10
Also published as: US20120251856A1; US9012052B2

Abstract

본 발명은 전지 셀, 전지 셀을 수용하는 케이스 및 케이스 외면의 적어도 일부를 둘러싸는 접착 시트를 포함하며, 접착 시트는 케이스의 모서리와 대응되는 위치에 구비되는 절곡선을 포함하는 기재부와, 기재부의 하면 상에 배치되며 공기 배출 통로들을 포함하는 접착부를 구비하는 전지 팩을 제공한다.

Description

전지 팩{Battery pack}

본 발명은 전지 팩에 관한 것이다.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있다.

이차전지는 그것의 외형에 따라 크게 원통형 전지, 각형 전지, 파우치형 전지 등으로 분류되며, 전해액의 종류에 따라 분류되기도 한다. 모바일 기기의 소형화에 대한 최근의 경향으로 인해, 특히 두께가 작은 각형 전지, 파우치형 전지에 대한 수요도 증가하고 있다.

또한, 이차전지가 케이스에 장착된 형태에 따라 일반적으로 외장형 전지팩(hard pack)과 내장형 전지팩(inner pack)으로 분류된다. 외장형 전지팩은 그것이 장착되는 외부기기의 외형 일부를 형성하므로 사용시 외부기기에 장착하기 용이한 장점을 가지지만, 전지셀을 내장한 상태에서 케이스를 해당 외부기기의 종류에 맞추어 설계하여야 하므로 상대적으로 고가이고 호환성이 적은 문제점을 가지고 있다.

반면에, 내장형 전지 팩은 외부기기의 내부에 장착한 상태에서 외부기기의 일부를 형성하는 덮개를 덮어 사용하므로, 장착이 상대적으로 번거로운 단점은 있지만, 설계가 용이하고 저렴하며 호환성의 장점을 가지고 있다.

내장형 전지 팩에 있어서 내용물을 보호하거나 전지 팩에 관한 정보를 제공하기 위하여 최 외곽면에는 절연성 시트가 부착될 수 있는데, 이와 관련하여 전지 팩의 외관을 손상시키지 않으면서 효과적으로 결합될 수 있는 시트에 대한 연구가 계속되고 있다.

본 발명의 일실시예는, 접착 시트를 구비한 전지 팩의 구조에 관한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 전지 셀; 상기 전지 셀을 수용하는 케이스; 및 상기 케이스 외면의 적어도 일부를 둘러싸는 접착 시트;를 포함하며, 상기 접착 시트는, 상기 케이스의 모서리와 대응되는 위치에 구비되는 절곡선을 포함하는 기재부와, 상기 기재부의 하면 상에 배치되며, 공기 배출 통로들을 포함하는 접착부를 구비하는 전지 팩을 제공한다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 절곡선은 상기 기재부의 상면에 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 절곡선의 깊이는 상기 기재부의 두께보다 작을 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 절곡선은 일 방향을 따라 연속적으로 연장된 실선의 형태일 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 공기 배출 통로들은 상기 접착 시트의 외부와 유체적으로 연결될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 공기 배출 통로들은 서로 유체적으로 연결될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 접착부는, 접착 물질을 포함하는 접착층; 및 상기 접착층에 대하여 상대적으로 오목한 공기 배출 통로들;을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 접착층은, 상기 공기 배출 통로들 중 이웃하는 공기 배출 통로들에 의하여 둘러싸일 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 공기 배출 통로들은 격자 모양의 패턴을 형성할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 절곡선은 상기 접착층과 대응되는 위치에 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 접착 시트는 상기 전지 팩의 라벨로 사용될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 절곡선은 상기 기재부의 일단에서 타단을 향해 연장된 실선의 형태일 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 공기 배출 통로들은 서로 나란하게 배치될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 공기 배출 통로들 중 서로 인접한 공기 배출 통로 사이에는 접착 물질을 포함할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 일실시예에 따르면, 접착부에 공기 배출 통로를 형성함으로써, 타겟 대상에 접착 시트를 붙일 때 공기가 고이거나 기포가 형성되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기재부에 절곡선을 구비함으로써, 접착 시트가 절곡되었다 다시 평평한 상태로 되더라도 접착 시트에 주름이 생기는 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 접착 시트를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 취한 단면도이다.
도 3은 도 1의 접착 시트가 절곡선을 기준으로 절곡된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접착 시트를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접착 시트의 단면을 확대하여 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 도 1의 접착 시트로서, 접착 시트를 하부에서 올려다본 상태를 나타낸 하부면도이다.
도 7은 도 6의 접착 시트의 일부를 확대하여 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접착 시트로서, 접착부가 상부로 노출된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩의 상태를 개략적으로 나타낸 분해 사시도이다.
도 10은 케이스의 외주에 접착 시트가 접착된 전지 팩의 상태로서 도 9의 Ⅹ-Ⅹ선을 따라 취한 단면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 접착 시트를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 취한 단면도이며, 도 3은 절곡선을 중심으로 절곡되었다 펴지는 접착 시트의 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 접착 시트(100)는 기재부(110)와 기재부(110)의 일면 상에 배치된 접착부(120)를 포함한다.

기재부(110)는 외부로 노출되는 층이다. 기재부(110)는 접착 시트에 내구성을 부여하고 접착 시트(100)가 부착되는 타겟 대상의 표면이 손상되는 것을 방지하는 보호재로서 기능할 수 있다. 기재부(110)는 높은 인장강도와 내후성을 갖는 소재로 이루어질 수 있다.

기재부(110)는 수지재를 포함할 수 있다. 예컨대, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등과 같은 폴리올레핀, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르, 폴리염화비닐, 폴리스틸렌, 폴리우레탄, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리메타크릴산메틸, 폴리부텐, 폴리부타티엔 등의 물질을 포함할 수 있다.

절곡선(111)은 접착 시트(100)를 구부렸다가 폈을 때 기재부(110)에 주름 이 생기는 것을 방지한다. 이를 위해, 절곡선(111)은 기재부(110)의 상면에서 일 방향으로 연장된 실선의 형태로 형성될 수 있다. 절곡선(111) 기재부(110)의 일단에서 타단을 향해 연장된 실선의 형태로 형성될 수 있다. 본 발명의 비교예로서 절곡선이 형성되지 않은 접착 시트를 구부렸다가 펴면, 접착 시트의 구부려진 부분을 중심으로 주름이 생긴다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따르면 기재부(110)의 상면에 절곡선(111)이 형성되어 있으므로, 도 3에 도시된 바와 같이 접착 시트(100)를 구부렸다가 펴더라도 기재부(110)에 주름이 발생하지 않는다.

다시 도 2를 참조하면, 절곡선(111)의 깊이(dg)는 기재부(110)의 두께(D)보다 작은 값을 갖는다. 절곡선(111)은 별도의 가압부재(미도시)가 기재부(110)의 상부에 소정의 압력을 가함으로써 형성될 수 있다. 이 때 가압부재는 형성될 절곡선(111)의 형상과 동일하며, 가압부재가 기재부(110)를 가압하는 깊이만큼 절곡선(111)의 깊이가 형성된다. 절곡선(111)의 깊이가 너무 깊으면 기재부(110)가 두 부분으로 절단될 수 있으므로 가압부재는 절곡선(111)의 깊이가 기재부(110)의 두께보다 작은 값을 갖도록 기재부(110)를 가압한다.

본 실시예에서는 절곡선(111)이 일 방향으로 연장된 실선의 형태인 경우를 설명하였으나 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 예컨대, 도 4를 참조하면, 일방향으로 연장된 실선의 절곡선들(411)이 소정의 간격 이격되어 점선의 형태일 수 있다. 이 경우, 이웃하는 선과 선 사이의 간격이 넓으면 접착 시트(400)를 접었다가 폈을 때 주름이 생길 수 있기 때문에, 이웃하는 선과 선 사이의 간격(g)은 좁게 형성한다. 본 실시예에 따른 접착 시트(400)의 하면에도 접착부(420)가 구비됨은 마찬가지이다.

본 실시예에서는 절곡선(111)의 단면이 사각형인 경우를 도시하였으나 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 본 발명의 또 다른 실시예로, 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 절곡선(111a, 111b)의 단면은 역삼각형이나 하부가 둥글게 처리된 U자형일 수 있다.

도 6은 도 1의 접착 시트로서, 접착 시트를 하부에서 올려다본 상태를 나타낸 하부면도이고, 도 7은 도 6의 접착 시트의 일부를 확대하여 나타낸 사시도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 접착부(120)는 접착층(121)과 공기가 이동하는 공기 배출 통로(122)를 포함한다.

접착층(121)은 접착 시트(100)가 타겟 대상에 접착되도록 접착성을 갖는 물질을 포함한다. 예컨대, 접착층(121)은 아크릴계, 폴리에스테르계, 폴리우레탄계, 고무계, 실리콘계 등의 물질을 포함할 수 있다.

접착층(121)은 기재부(110)를 사이에 두고 절곡선(111)과 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 접착 시트는 절곡선(111)이 타겟 대상의 모서리와 대응되도록 배치될 수 있는데 이 경우, 절곡선(111)과 대응되는 위치에 형성된 접착층(121)이 접착 시트와 타겟 대상을 결합시키므로 타겟 대상의 모서리에서 접착 시트가 들뜨는 현상을 방지할 수 있다.

공기 배출 통로들(122)은 접착 시트(100)가 타겟 대상에 접착될 때 접착 시트(100)와 타겟 대상 사이에 공기가 가둬지거나 기포가 생기는 것을 방지해준다. 공기 배출 통로들(122)은 접착층(121)에 대하여 상대적으로 오목한 형상으로, 접착 시트(100)의 단부까지 연장되어 외부와 유체적으로 연결될 수 있다. 접착 시트(100)의 내부에 있던 공기는 공기 배출 통로(122)를 통해 외부로 배출된다.

공기 배출 통로들(122)은 유체적으로 서로 연결되어 네트워크를 이룰 수 있다. 예컨대, 공기 배출 통로들(122)은 격자 모양의 패턴을 형성할 수 있다. 접착 시트(100)의 내부에 있던 공기는 상호 연결된 공기 배출 통로(122)를 통해 사방으로 분산되어 이동할 수 있으므로, 접착 시트(100)의 내부에 기포 형성을 방지하며, 공기의 배출 효율을 증가시킬 수 있다.

공기 배출 통로들(122)이 격자 모양의 패턴을 형성함에 따라, 접착층(121)은 공기 배출 통로들(122)에 의하여 둘러싸인 형태가 될 수 있다. 또한 접착층(121)은 서로 연결된 공기 배출 통로들(122)과 달리 상호 이격되어 구비될 수 있다.

본 실시예에서는 공기 배출 통로들(122)이 격자 모양의 패턴을 형성하며 접착층(121)이 대략 사각형인 경우를 도시하였으나 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 예컨대, 공기 배출 통로들(122)이 유체적으로 서로 연결되되 접착층(121)이 원형이나 타원형 또는 다각형이 될 수 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접착 시트로서, 접착부가 상부로 노출된 상태를 나타낸 사시도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예예 따른 접착 시트(800)도 기재부(810) 및 기재부(810)의 일면에 구비된 접착부(820)를 포함하며, 접착부(820)는 접착층(821)과 공기 배출 통로(822)를 포함하는 점에서 앞서 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한 접착 시트(100)와 동일하다. 다만, 본 발명의 실시예에 따르면, 공기 배출 통로(822)의 형성 상태와 그에 따른 접착층(821)의 형상에 차이가 있다. 이하에서는, 차이점을 위주로 설명한다.

접착층(821)은 서로 평행하게 형성되며, 따라서 접착층들(821) 사이에 구비된 공기 배출 통로들(822)도 서로 평행하게 형성될 수 있다. 본 실시예에서도 공기 배출 통로들(822)은 접착 시트(800)의 단부까지 연장되어 외부와 유체적으로 연결될 수 있다. 접착 시트(800)의 내부에 있던 공기는 서로 평행하게 배치된 공기 배출 통로(822)를 따라 외부로 배출된다. 본 실시예에서는 공기 배출 통로(822)가 상호 연결되지 않았으므로, 공기 배출 통로(822)를 따라 공기가 원활하게 이동할 수 있도록 접착 시트는 접착층(821)의 연장 방향을 따라 순차적으로 타겟 대상에 접착될 수 있다.

이상에서 설명한 접착 시트들(100, 400, 800)은 전지 팩의 최외곽 층에 구비되어 전지 팩의 라벨로 사용될 수 있다. 이하에서, 접착 시트가 전지 팩에 구비된 경우를 보다 구체적으로 설명한다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩의 상태를 개략적으로 나타낸 분해 사시도이고, 도 10은 케이스의 외주에 접착 시트가 접착된 전지 팩의 상태로서 도 9의 Ⅹ-Ⅹ선을 따라 취한 단면도이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 전지 팩(90)은 전지 셀(91), 케이스(92) 및 접착 시트(900)를 포함한다.

케이스(92) 내부에는 전지 셀(91)이 포함될 수 있다. 전지 셀(91)은 한 개 포함되거나, 고출력, 고용량의 전지 팩을 제공하기 위하여 복수개 포함될 수 있다. 도시되지는 않았으나 전지 셀(91)은 보호회로모듈과 전기적으로 연결될 수 있음은 물론이다.

케이스(92) 외면은 접착 시트(900)에 의하여 둘러싸일 수 있다. 접착 시트(900)로는 앞서 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한 접착 시트들이 사용될 수 있다. 접착 시트(900)는 소정의 기계적 강도 및 표면 강성을 발휘할 수 있으므로 외부 충격 또는 스크래치에 의해 전지 팩(90)의 안정성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 접착 시트(900)는 육면체의 형상인 케이스(92)의 외면을 따라 절곡된 상태로 접착될 수 있다. 이를 위해, 케이스(92)에 부착 되기 전의 접착 시트(900)에는 케이스의 육면의 크기에 맞게 절곡선(911)이 형성되어 있다.

접착 시트(900)를 케이스(92)에 접착시킬 때, 접착 시트(900)는 절곡부(911)가 케이스(900)의 모서리와 대응되는 위치에 오도록 부착된다. 접착 과정의 일 예로서, 접착 시트(900)의 일면을 케이스(92)의 상면(92u)에 먼저 접착시킨 후, 나머지 면들을 접착시킬 수 있다. 이 후, 케이스의 측면(92s)에 접착 시트(900)를 부착하는 과정에서 접착 시트(900)가 잘못 부착되면, 사용자는 측면(92s)에 붙은 접착 시트(900)를 떼어내어 다시 붙일 수 있다. 잘못 접착된 부분을 다시 떼어내더라도 접착 시트(900)에 형성된 절곡선(911)에 의하여 접착 시트(900), 즉 기재부(910)에는 주름이 생기지 않는다.

접착 시트(900)를 케이스(92)에 접착시키는 과정에서, 접착 시트(900)와 케이스(92) 사이에 개재되는 공기는 접착부(920)에 형성된 공기 배출 통로(922)를 통해 외부로 배출되므로 접착 시트(900)와 케이스(92) 사이에 기포가 형성되지 않음은 앞서 언급한 바와 같다.

접착 시트(900)의 절곡부(911)는 접착층(921)과 대응되는 위치에 형성되므로, 접착 시트(900)가 케이스(92)의 모서리에서 들뜨는 현상을 방지할 수 있음은 앞서 언급한 바와 같다.

본 실시예에서는 접착 시트(900)가 케이스(92) 외면을 전체적으로 둘러싸는 경우를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 예컨대, 접착 시트(900)는 케이스(92)의 일부 면에만 접착될 수 있음은 물론이다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

100, 400, 800, 900: 접착 시트
110, 410, 810, 910: 기재부
111, 111a, 111b, 411, 911: 절곡선
120, 420, 820, 920: 접착부
121, 821: 접착층
122, 822: 공기 배출 통로
90: 전지 팩
91: 전지 셀
92: 케이스

Claims

전지 셀;
상기 전지 셀을 수용하는 케이스; 및
상기 케이스 외면의 적어도 일부를 둘러싸는 접착 시트;를 포함하며,
상기 접착 시트는,
상기 케이스의 모서리와 대응되는 위치에 구비되는 절곡선을 포함하는 기재부와,
상기 기재부의 하면 상에 배치되며, 공기 배출 통로들을 포함하는 접착부를 구비하는 전지 팩.
제1항에 있어서,
상기 절곡선은 상기 기재부의 상면에 형성된 전지 팩.
제1항에 있어서,
상기 절곡선의 깊이는 상기 기재부의 두께보다 작은 전지 팩.
제1항에 있어서,
상기 절곡선은 일 방향을 따라 연속적으로 연장된 실선의 형태인 전지 팩.
제1항에 있어서,
상기 공기 배출 통로들은 상기 접착 시트의 외부와 유체적으로 연결된 전지 팩.
제5항에 있어서,
상기 공기 배출 통로들은 서로 유체적으로 연결된 전지 팩.
제1항에 있어서,
상기 접착부는,
접착 물질을 포함하는 접착층; 및
상기 접착층에 대하여 상대적으로 오목한 공기 배출 통로들;을 포함하는 전지 팩.
제7항에 있어서,
상기 접착층은,
상기 공기 배출 통로들 중 이웃하는 공기 배출 통로들에 의하여 둘러싸인 전지 팩.
제8항에 있어서,
상기 공기 배출 통로들은 격자 모양의 패턴을 형성하는 전지 팩.
제7항에 있어서,
상기 절곡선은 상기 접착층과 대응되는 위치에 형성되는 전지 팩.
제1항에 있어서,
상기 접착 시트는 상기 전지 팩의 라벨로 사용되는 전지 팩.
제1항에 있어서,
상기 절곡선은 상기 기재부의 일단에서 타단을 향해 연장된 실선의 형태인 전지 팩.
제1항에 있어서,
상기 공기 배출 통로들은 서로 나란하게 배치된 전지 팩.
제13항에 있어서,
상기 공기 배출 통로들 중 서로 인접한 공기 배출 통로 사이에는 접착 물질을 포함하는 전지 팩.