KR20170106933A - Battery package with improved durability - Google Patents

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KR20170106933A
KR20170106933A KR1020170031905A KR20170031905A KR20170106933A KR 20170106933 A KR20170106933 A KR 20170106933A KR 1020170031905 A KR1020170031905 A KR 1020170031905A KR 20170031905 A KR20170031905 A KR 20170031905A KR 20170106933 A KR20170106933 A KR 20170106933A
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황만용
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김종호
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신흥에스이씨주식회사
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Abstract

The present invention discloses a battery pack with improved durability. According to the present invention, the battery pack with improved durability comprises a plurality of unit batteries and a bus bar arranging electrode terminals of the unit batteries in parallel or in series and electrically connecting the electrode terminals. The battery pack includes a connecting part which faces and is connected to the electrode terminal by an extending part extended from an inner surface of a plurality of tab holes punched on at least one tab plate electrically connecting the electrode terminal in parallel so as to represent one electrode of an anode or a cathode. The bus bar providing a bus hole facing the tab hole includes at least one weld part weld so as to conduct with the tab plate. The battery pack increases productivity by a laser welding, simultaneously reduces defects by the laser welding, and prevents increasing of contact resistance sequentially generated by moisture as well as an external impact or repeated high vibration. Therefore, vibration resistance and operational stability of the battery pack can be ensured.

Description

내구성이 우수한 배터리팩{Battery package with improved durability}A durable battery pack {Battery package with improved durability}

발명은 내구성이 우수한 배터리팩에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레이저용접에 의해 생산성을 증가시키고, 경시적으로 외부에 충격이나 반복되는 고진동은 물론, 수분에 의해 발생되는 접촉저항의 증가를 예방하여 내구성을 향상시킬 수 있는 내구성이 우수한 배터리팩에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack having excellent durability, and more particularly, to a battery pack which increases productivity by laser welding and prevents an increase in contact resistance caused by moisture as well as external shocks and repeated high vibration, And more particularly, to a battery pack having excellent durability.

비디오 카메라, 휴대용 전화, 휴대용 PC 등의 휴대용 전기 제품 사용이 활성화됨에 따라 그 구동 전원으로서 주로 사용되는 이차전지에 대한 중요성이 증가되고 있으며, 이러한 이차전지는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리 충전 및 방전이 가능하므로 화석연료의 대체에너지원으로서 전기자전거, 전기자동차, 하이브리드 자동차, 대용량 전력저장장치 등 첨단 분야의 개발로 활발한 연구가 진행 중이다.As the use of portable electric appliances such as video cameras, portable telephones, and portable PCs is activated, the importance of secondary batteries, which are mainly used as driving power sources thereof, is increasing. Such secondary batteries, unlike a primary battery which can not be charged, As a possible alternative energy source for fossil fuels, active research is underway in the development of advanced fields such as electric bicycles, electric vehicles, hybrid vehicles, and large-capacity electric power storage devices.

특히, 리튬 이차전지는 기존의 납 축전지, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소 전지, 니켈-아연전지 등 다른 이차전지와 비교하여 단위 중량 당 에너지 밀도가 높고 급속 충전이 가능하므로 사용의 증가가 활발하게 진행되고 있다.In particular, the lithium secondary battery has a higher energy density per unit weight and can be rapidly charged as compared with other secondary batteries such as lead-acid batteries, nickel-cadmium batteries, nickel-hydrogen batteries and nickel-zinc batteries. It is progressing.

이러한 리튬 이차전지는 작동 전압이 3.6V 이상으로 휴대용 전자 기기의 전원으로 사용되거나, 다수의 전지를 직렬 또는 병렬로 연결하여 고출력의 전기자동차, 하이브리드 자동차, 파워툴, 전기 자전거, 전력저장장치, UPS 등에 사용될 수 있다.Such a lithium secondary battery can be used as a power source for portable electronic devices with an operating voltage of 3.6 V or higher, or a plurality of batteries can be connected in series or in parallel to provide high output electric vehicles, hybrid vehicles, power tools, electric bicycles, And the like.

리튬 이차전지는 니켈-카드뮴 전지나 니켈-메탈 하이드라이드 전지에 비하여 작동 전압이 3배가 높고, 단위 중량당 에너지 밀도의 특성도 우수하여 급속도로 사용되고 있는 추세이다. The lithium secondary battery has a working voltage three times higher than that of a nickel-cadmium battery or a nickel-metal hydride battery, and has an excellent energy density per unit weight, and is rapidly used.

리튬 이차전지는 전해질 종류에 따라 액체 전해질을 사용하는 리튬 이온전지와 고분자 고체 전해질을 사용하는 리튬 이온 폴리머 전지로 구분할 수 있고, 리튬 이온 폴리머 전지는 고분자 고체 전해질의 종류에 따라 전해액이 전혀 함유되어 있지 않은 완전 고체형 리튬 이온 폴리머 전지와 전해액을 함유하고 있는 겔형 고분자 전해질을 사용하는 리튬 이온 폴리머 전지로 나눌 수 있다.The lithium secondary battery can be classified into a lithium ion battery using a liquid electrolyte and a lithium ion polymer battery using a polymer solid electrolyte depending on the type of electrolyte. The lithium ion polymer battery has no electrolyte depending on the type of the polymer solid electrolyte And a lithium-ion polymer battery using a gel-type polymer electrolyte containing an electrolyte.

액체 전해질을 사용하는 리튬 이온전지의 경우 대개 원통이나 각형의 금속 캔을 용기로 하여 용접 밀봉시킨 형태로 사용되며, 여기서, 원통형 이차 전지는 전극 조립체 및 전해액을 포함하는데, 전극 조립체는 양극판, 음극판 및 세퍼레이터를 구비하고, 전해액은 리튬 이온을 포함하는 경우가 많으며, 전극 조립체의 양극판과 음극판은 외부로 인출되는 전극 탭을 각각 구비할 수 있다.In the case of a lithium ion battery using a liquid electrolyte, the cylindrical secondary battery includes an electrode assembly and an electrolyte. The electrode assembly includes a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a negative electrode plate. The positive electrode plate and the negative electrode plate of the electrode assembly may each include an electrode tab which is led out to the outside.

전극 조립체는 케이스의 내부에 수납되고, 케이스의 외부로는 전극 단자가 노출될 수 있다. 전극 탭은 전극 조립체의 외부로 인출되어 전극 단자와 전기적으로 연결될 수 있다. The electrode assembly is accommodated in the case, and the electrode terminal can be exposed to the outside of the case. The electrode tab may be drawn out of the electrode assembly and electrically connected to the electrode terminal.

이러한 이차전지를 복수개 수평 또는 수직으로 적층되어 배터리 팩이 형성될 수 있는데, 배터리 팩에서 이웃하여 적층되는 이차 전지들은 전극 단자들이 전기적으로 상호 연결될 수 있고, 이웃하는 이차 전지들의 전극 단자들이 버스 바에 의하여 전기적으로 연결될 수 있다.A plurality of such secondary batteries may be stacked horizontally or vertically to form a battery pack. In the secondary batteries stacked adjacent to each other in the battery pack, the electrode terminals may be electrically interconnected, and the electrode terminals of the neighboring secondary cells may be And can be electrically connected.

그런데, 이러한 버스바는 니켈, 구리 등을 함유하는 합금을 저항용접으로 접합하고, 특히 브릿지-버스바는 볼트결합을 이용하게 되는데, 배터리 팩이 장착된 디바이스, 특히 전기자동차의 경우에 다양한 도로면에 의한 충격이나 고진동으로 볼트결합이 느슨해지거나, 겨울철이나 여름철 눈이나 비의 수분에 의해 산화되어 해당부위에 접촉저항(contact resistance)이 발생되어 배터리 팩의 오작동을 유발하는 문제가 있어 왔다.However, such a bus bar is formed by joining an alloy containing nickel, copper, or the like by resistance welding. In particular, a bridge-bus bar uses a bolt connection. In the case of a device equipped with a battery pack, There is a problem that the bolt connection is loosened due to an impact or a high vibration caused by the shock or the battery is oxidized by the moisture of snow or rain during the winter season or the summer, and contact resistance is generated at the relevant part, causing malfunction of the battery pack.

즉, 도 11 내지 13에서 볼 수 있듯이, 종래 버스바(300)가 단위배터리(200)의 전지캔 개구(210)와 이격된 간격이 작아서 조립시나 전기자동차 운행시에 충격이나 진동에 의하여 개구와 버스바가 접촉되어 전기적 단락이 발생될 우려가 있을 수 있고, 이를 방지하기 위하여 두꺼운 버스바(300')를 충분히 전지캔과 이격시키고 도전성 얇은 와이어(Wire)를 초음파용접으로 부착하여 개선하고 있으나, 공정이 복잡하고 wire의 낮은 부착강도를 보완하기 위하여 단위배터리, 이를 고정하는 홀더, 버스바 등을 모두 본딩해야 하는 부담을 발생시키는 문제가 있었다.11 to 13, since the distance between the conventional bus bar 300 and the battery can opening 210 of the unit battery 200 is small, when the assembly or the electric vehicle is operated, There is a possibility that an electrical short circuit may occur due to the contact of the bus bar. To prevent this, the thick bus bar 300 'is sufficiently separated from the battery can and the conductive thin wire is attached by ultrasonic welding, There is a problem in that the unit battery, the holder for fixing it, and the bus bar all have to be bonded to compensate for the complicated and low bonding strength of the wire.

한편, 도 13에서 볼 수 있듯이, 레이저 용접(welding by laser)으로 버스바(300)를 전지캔 바닥부(220)와 부착하는 경우에 고에너지의 레이저에 의하여 전지캔 바닥부가 파손되어 제조시 불량을 발생시키는 문제도 있었다.13, when the bus bar 300 is attached to the bottom of the battery can 220 by laser welding, the bottom of the battery can is broken by the high energy laser, .

대한민국공개특허공보 제1020160129596호(2016.11.09)Korean Patent Publication No. 1020160129596 (Nov. 대한민국공개특허공보 제1020120114494호(2012.10.17)Korean Patent Publication No. 1020120114494 (Oct. 17, 2012)

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 레이저용접에 의해 생산성을 증가시키고, 경시적으로 외부에 충격이나 반복되는 고진동은 물론, 수분에 의해 발생되는 접촉저항의 증가를 예방하여 내구성을 향상시킬 수 있는 배터리 팩에 관한 것이다.Therefore, the technical problem to be solved by the present invention is to increase the productivity by laser welding and to improve the durability by preventing an increase in contact resistance caused by moisture as well as external impact or repeated high vibration To a battery pack.

본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 복수의 단위 배터리와, 상기 단위 배터리들의 전극단자들을 직렬이나 병렬적으로 배열하여 전기적으로 연결하는 버스바를 포함하는 배터리팩에 있어서, 양극이나 음극 중 어느 한 전극을 나타내도록 전극단자를 병렬로 전기적으로 연결하는 적어도 하나의 탭플레이트에 타공된 복수개의 탭홀 내면에서 연장된 연장부에 의해 전극단자에 대향되어 접합되는 접합부와, 상기 탭홀에 대향되는 버스홀을 구비한 버스바는 상기 탭플레이트와 통전될 수 있도록 용접된 적어도 하나의 용접부를 포함하는 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 배터리팩을 제공한다.In order to solve the above-described technical problem, the present invention provides a battery pack including a plurality of unit batteries and a bus bar electrically connecting the electrode terminals of the unit batteries arranged in series or in parallel, A connection portion which is opposed to the electrode terminal by an extension extending from the inner surface of the plurality of tab holes formed in at least one tab plate electrically connecting the electrode terminals in parallel so as to represent one electrode, Wherein the bus bar includes at least one welded portion welded to the tap plate so as to be electrically energized.

본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 접합부는 전지캔 바닥부의 두께와 같거나 얇은 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the joint may be equal to or thinner than the thickness of the bottom of the battery can.

본 발명의 다른 실시예에 의하며, 상기 탭플레이트는 2개 이상의 단위 배터리의 동일한 전극을 연결하는 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the tap plate may connect the same electrode of two or more unit batteries.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 버스바에는 복수개의 탭플레이트와 용접부를 형성하는 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the bus bar may be formed with a plurality of tab plates and welded portions.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 버스바는 단위 배터리들의 2개의 전극에 전기적으로 연결되도록 각각 상부버스바와 하부버스바를 포함하는 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the bus bar may include an upper bus bar and a lower bus bar, respectively, to be electrically connected to two electrodes of the unit batteries.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 상부버스바 갯수는 하부버스바 갯수Df) 보다 하나 많은 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the number of upper bus bars may be one more than the number of lower bus bars Df.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 접합부는 버스홀로 진입하여 전극단자와 접합되는 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the bonding portion may be one which enters the bus hole and is bonded to the electrode terminal.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 접합부는 버스홀의 내경과 같거나 작은 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the junction may be equal to or smaller than the inner diameter of the bus hole.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 연장부는 탭홀에 인접한 안착부에서 탭홀의 중심에서 외주방향을 향하도록 굴곡된 굴곡부를 구비하는 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the extending portion may have a curved portion bent at the seat portion adjacent to the tapped hole so as to be directed in the outer peripheral direction from the center of the tapped hole.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 굴곡부에 의해 형성되는 굴곡외경은 버스홀의 내경보다 큰 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the curved outer diameter formed by the bent portion may be larger than the inner diameter of the bus hole.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 안착부의 높이는 버스바의 높이보다 작거나 같은 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the height of the seating part may be smaller than or equal to the height of the bus bar.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 안착부의 외경은 버스홀의 내경보다 작거나 같은 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the outer diameter of the seat portion may be smaller than or equal to the inner diameter of the bus hole.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 접합부에는 타공된 확인홀을 더 구비할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the joining portion may further include a perforated confirmation hole.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 연장부에는 탭플레이트의 접합부가 위치한 면의 반대면으로 돌출된 완충융기부를 더 구비할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the extension portion may further include a buffer bump portion protruding from a surface opposite to a surface on which the bonding portion of the tab plate is located.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 탭플레이트는 알루미늄, 알루미늄합금 또는 구리인 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the tab plate may be made of aluminum, an aluminum alloy, or copper.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 용접은 레이저 조사에 의하여 용융되고 고화되어 이루어지는 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the welding may be performed by melting and solidifying by laser irradiation.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 레이저는 그 파워덴시티가 10 내지 30MW/㎠인 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the laser may have a power density of 10 to 30 MW / cm 2.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 레이저는 30 내지 70%의 단위면적당 레이저 조사된 영역을 갖는 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the laser may have a laser irradiated area per unit area of 30 to 70%.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 레이저는 0.02 내지 0.05 레이저 인터렉션 타임을 가지는 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the laser may have a laser interaction time of 0.02 to 0.05.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 레이저는 500 내지 1400 에너지덴시티를 구비하는 것일 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the laser may have an energy density of 500 to 1400.

발명에 의하면, 레이저용접에 의한 생산성을 증가시키는 동시에 레이저용접에 의한 불량율을 감소시키고, 경시적으로 외부에 충격이나 반복되는 고진동은 물론, 수분에 의해 발생되는 접촉저항의 증가를 예방하는, 배터리 팩의 내진동성 및 작동안정성을 보장할 수 있다.According to the present invention, it is possible to increase the productivity by laser welding, reduce the defect rate by laser welding, prevent the increase in contact resistance caused by moisture, It is possible to ensure the vibration resistance and the operational stability of the motor.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 탭플레이트가 용접된 배터리팩과 케이스부재를 분해하여 보여주는 분리사시도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 배터리백을 분리하여 보여주는 사시도이며,
도 3은 본 발명의 탭플레이트와 버스바를 분리하여 나타낸 도면이고,
도 4는 도 1의 탭플레이트가 잘 보이도록 케이스 내부에 배터리팩이 조립된 상태를 평면적으로 보여주는 도면이며,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의하여 복수개의 탭플레이트가 복수개의 단위배터리의 두 전극에 대향하여 배치되도록 하는 상하 버스바에 배치된 채 용접되어 전력공급회로를 구성하고 있는 개념을 보여주는 도면으로, 복수개의 단위배터리로 직렬회로와 병렬회로가 구성되어 음극과 양극전원이 구성하고, 실선은 상부버스바, 점선은 하부버스바를 표현하며,
도 6은 본 발명의 배터리팩과 상하부홀더에 체결된 상태를 측면에서 보이는 형상을 나타낸 도면이고,
도 7은 도 5의 Ⅸ 부분을 확대하여 나타낸 그림이며,
도 8은 본 발명에 따르는 탭플레이트의 다른 실시 형태로, 탭플레이트와 이에 대향된 버스바의 단면을 나타낸 그림이고,
도 9는 도 8의 탭플레이트와 버스바가 체결되어, 용접되는 형상을 단면적으로 나타낸 그림이며,
도 10은 본 발명에 따르는 탭플레이트의 또 다른 실시 형태로, 탭플레이트와 이에 대향된 버스바의 단면을 나타낸 그림이고,
도 11은 종래 버스바가 단위배터리의 전지캔 개구와 전기적 단락되는 형상을 단면적으로 나타낸 그림이고,
도 12는 종래 두껍고 안정적인 버스바를 단위배터리와 이격시켜 초음파 마찰을 이용하여 용접한 가는 도전 와이어로 통전하고 있는 형태를 단면저으로 나타낸 그림이며,
도 13은 종래 레이저 용접시 레이저의 고에너지에 의하여 버스바와 전지캔 바닥부가 손상되는 형상을 단면적으로 보여주는 그림이다. 1 is an exploded perspective view of a battery pack and a case member in which a tab plate according to an embodiment of the present invention is exploded,
FIG. 2 is a perspective view of a battery bag according to an embodiment of the present invention,
3 is a view showing the tap plate and the bus bar of the present invention separated,
FIG. 4 is a plan view showing a state in which a battery pack is assembled in a case so that the tab plate of FIG. 1 can be seen clearly;
FIG. 5 is a view illustrating a concept that a plurality of tab plates are welded while being arranged on upper and lower bus bars so as to be opposed to two electrodes of a plurality of unit batteries according to another embodiment of the present invention, A plurality of unit batteries constitute a series circuit and a parallel circuit to constitute a cathode and an anode power supply. A solid line represents an upper bus bar, a dotted line represents a lower bus bar,
FIG. 6 is a side view of the battery pack and upper and lower holders of the present invention,
FIG. 7 is an enlarged view of the portion IX of FIG. 5,
FIG. 8 is a cross-sectional view of a tap plate and a bus bar opposed to the tab plate according to another embodiment of the present invention,
Fig. 9 is a cross-sectional view of the welded shape of the tap plate and the bus bar of Fig. 8,
10 is a cross-sectional view of a tap plate and a bus bar opposed to the tab plate according to yet another embodiment of the present invention,
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a shape of a conventional bus bar electrically short-circuited with a battery can opening of a unit battery,
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a state in which a thick and stable bus bar is separated from a unit battery and is energized by fine conductive wires welded using ultrasonic friction,
13 is a cross-sectional view showing a shape in which a bottom of a bus bar and a battery can is damaged by high energy of a laser during conventional laser welding.

이하 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 하고, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. It is to be noted that the technical terms used in the present invention are used only to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention, and the technical terms used in the present invention are defined in the present invention in a different sense It is to be understood that the present invention should not be construed in an overly broad sense or in an excessively reduced sense by a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.In addition, when a technical term used in the present invention is an erroneous technical term that does not accurately express the concept of the present invention, it should be understood that technical terms can be understood by those skilled in the art. In addition, the general terms used in the present invention should be interpreted according to a predefined or prior context, and should not be construed as being excessively reduced.

아울러, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는데, 예를 들어 "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.In addition, the singular forms "a", "an," and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. For example, the terms "comprise" It is to be understood that the various steps need not necessarily be construed as encompassing all, some of the elements or portions of the steps may not be included, or may include additional elements or steps.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 탭플레이트가 용접된 배터리팩과 케이스부재를 분해하여 보여주는 분리사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 배터리백을 분리하여 보여주는 사시도이며, 도 3은 본 발명의 탭플레이트와 버스바를 분리하여 나타낸 도면이고, 도 4는 도 1의 탭플레이트가 잘 보이도록 케이스 내부에 배터리팩이 조립된 상태를 평면적으로 보여주는 도면이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의하여 복수개의 탭플레이트가 상하버스바에 배치된 채 용접되어 전력공급회로를 구성하고 있는 개념을 보여주는 도면으로, 복수개의 단위배터리로 직렬회로와 병렬회로가 구성되어 음극과 양극전원이 구현되고 있으며, 도 6은 본 발명의 배터리팩과 상하부홀더에 체결된 상태를 측면에서 보이는 형상을 나타낸 도면이고, 도 7은 도 5의 Ⅸ 부분을 확대하여 나타낸 그림이며, 도 8은 본 발명에 따르는 탭플레이트의 다른 실시 형태로, 탭플레이트와 이에 대향된 버스바의 단면을 나타낸 그림이고, 도 9는 도 8의 탭플레이트와 버스바가 체결되어, 용접되는 형상을 단면적으로 나타낸 그림이며, 도 10은 본 발명에 따르는 탭플레이트의 또 다른 실시 형태로, 탭플레이트와 이에 대향된 버스바의 단면을 나타낸 그림인데, 이를 참고하여 설명한다.FIG. 1 is an exploded perspective view of a battery pack and a case member in which a tab plate is welded according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a battery bag according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a plan view showing a state in which the battery pack is assembled in the case so that the tab plate of FIG. 1 can be seen clearly; FIG. 5 is a cross- FIG. 4 is a view illustrating a concept that a plurality of tab plates are welded while being arranged on upper and lower bus bars to constitute a power supply circuit according to another embodiment. In this embodiment, a plurality of unit batteries constitute a series circuit and a parallel circuit, FIG. 6 is a side view of the battery pack and upper and lower holders of the present invention, and FIG. 7 is a cross- 8 is a cross-sectional view of a tap plate and a bus bar opposed to the tab plate according to another embodiment of the present invention. Fig. 9 is a cross- FIG. 10 is a cross-sectional view of a tap plate and a bus bar opposed to the tab plate according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG.

본 발명에 따르는 내구성이 우수한 배터리 팩(100)은 복수의 단위 배터리(200)와, 상기 단위 배터리들의 전극단자(210)들을 직렬이나 병렬적으로 배열하여 전기적으로 연결하는 버스바를 포함하는 배터리팩에 있어서, 양극(+)이나 음극(-) 중 어느 한 전극을 나타내도록 전극단자(210)를 병렬로 전기적으로 연결하는 적어도 하나의 탭플레이트(tab plate, 300)에 타공된 복수개의 탭홀 내면에서 연장된 연장부(312)에 의해 전극단자에 대향되어 접합되는 접합부(310)와, 상기 탭홀(320)에 대향되는 버스홀(420)을 구비한 버스바(400)는 상기 탭플레이트와 통전될 수 있도록 용접된 적어도 하나의 용접부를 포함하는 특징이 있다.The battery pack 100 having excellent durability according to the present invention includes a plurality of unit batteries 200 and a bus bar including a bus bar electrically connected to the electrode terminals 210 of the unit batteries by arranging them in series or in parallel And is extended from the inner surface of a plurality of tab holes formed in at least one tab plate 300 electrically connecting the electrode terminals 210 in parallel so as to show either the positive electrode (+) or the negative electrode (-). A bus bar 400 having a connection part 310 to be opposite to and connected to an electrode terminal by an extended extension part 312 and a bus hole 420 to be opposed to the tap hole 320 can be electrically connected to the tap plate And at least one welded portion welded to the welded portion.

상기 배터리 팩(100)의 외장을 감싸며 보호하는 케이스부재(500)가 상부케이스(510)와 하부케이스(520)를 포함하여 볼트, 너트와 같은 체결수단으로 조립되거나 분리될 수 있고, 상기 배터리 팩(100)은 원통형(cylindrical type) 이차전지와 같은 단위배터리(200)를 설계된 전압이나 전류값을 출력하도록 복수개로 배열하여 상부홀더(610)와 하부홀더(620)와의 사이에 개재시켜 고정할 수 있다.A case member 500 for covering and protecting the outer surface of the battery pack 100 may be assembled or disassembled by fastening means such as bolts and nuts including the upper case 510 and the lower case 520, A plurality of unit batteries 200 such as a cylindrical type secondary battery may be arranged so as to output a designed voltage or current value so as to be interposed between the upper holder 610 and the lower holder 620, have.

여기서, 복수개로 배열되는 단위배터리로 병렬로 같은 극성을 나타내도록 배열될 수 있는데, 상세하게는 후술한다. Here, a plurality of unit batteries arranged in parallel may be arranged to exhibit the same polarity, which will be described later in detail.

여기서, 상기 상/하부홀더(610, 620)는 배열된 배터리는 고정할 수 있는 한 특별하게 재질을 한정할 것은 아니나, 단락이나 누전의 우려를 예방하기 위하여 플라스틱재로 사출하여 단위배터리(200)가 배열되어 사용중에 틀어지거나 이탈되는 것을 방지할 수 있다.The upper and lower holders 610 and 620 may be made of a plastic material so as to prevent a short circuit or a short circuit, So that it can be prevented from being torn or deviated during use.

또한, 상기 상/하부홀더(610, 620)는 배터리가 삽입되어 고정될 수 있게 배터리의 외형에 대응하는 형상으로 구비된 배터리안착부(640)를 구비하여 배터리를 삽입하여 고정할 수 있다.In addition, the upper and lower holders 610 and 620 may include a battery mounting part 640 having a shape corresponding to the outer shape of the battery so that the battery can be inserted and fixed, thereby inserting and fixing the battery.

아울러, 상기 상부홀더(610)로 개구된 노출홀(642)에는 배터리 전극단자(210)가 노출되며, 상기 전극단자에는 탭플레이트의 탭홀(320) 내면에서 연장된 연장부(312)에 의해 전극단자에 대향되어 접합되는 접합부(310)가 용접으로 고정되어 통전상태를 이루고 있다.The battery electrode terminal 210 is exposed in the exposure hole 642 opened to the upper holder 610 and the electrode terminal is electrically connected to the electrode terminal by an extension 312 extending from the inner surface of the tap hole 320 of the tap plate. The welding portion 310 to be opposite to the terminal is fixed by welding to form a current-carrying state.

또한, 상기 탭홀(320)에 대향되는 버스홀(420)을 구비한 버스바(400)는 탭플레이트와 전기적 통전상태가 되도록 용접된 적어도 하나의 용접부(미도시)를 포함할 수 있는데, 상기 용접부는 탭플레이트(300)와 버스바(400)를 탭홀과 대향되는 버스홀을 대향시킨 후 복수개의 용접개소를 용접하여 고정할 수 있으며, 이러한 용접부 형성을 위한 용접은 레이저 용접을 수행하는 것이 생산성 향상과 원가 절약차원에서 바람직하다.The bus bar 400 having the bus hole 420 opposed to the tapped hole 320 may include at least one welded portion (not shown) welded to the tap plate in an electrically conductive state, The tap plate 300 and the bus bar 400 may be fixed by welding a plurality of welding points after opposing the bus holes facing the taps and the tap holes. And is preferable in terms of cost saving.

또한, 상기 접합부(310) 두께(310t)는 전지캔 바닥부(220)의 두께(220t)와 같거나 얇도록 구성하는 것이 바람직하며, 만일 반대로 두껍게 구현하는 경우에는 레이저에 의하여 전지캔이 손상되어 전해질의 누출이 발생될 수 있다.It is preferable that the thickness 310t of the joint 310 is equal to or thinner than the thickness 220t of the bottom 220 of the battery can. Electrolyte leakage may occur.

아울러, 이러한 레이저 용접은 단위 배터리에 손상을 가하지 아니하는 범위에서 피착물의 견고한 접합을 통하여 통전이 원활하게 수행되어야 하는바, 상기 레이접 용접시 필요한 레이저는 파워덴시티(power density)가 10 내지 30MW/㎠를 가지며, 30 내지 70%의 단위면적당 레이저 조사된 영역(Cross section area %)을 갖고, 0.02 내지 0.05 레이저 인터렉션 타임(Laser interaction time, Laser irradiation time/d, d= lasef spot diameter)과 500 내지 1400 에너지덴시티(Energy density, J/sq.cm)를 갖을 수 있는데, 이 범위를 벗어나는 경우 즉 하한치 미만이면 용접이 불완전하여 용접시나 사용중에 오픈(open) 불량이 발생될 수 있으며, 반대로 상한치를 초과하면, 과도한 레이저 에너지에 의하여 용접 품위는 물론 전지캔 내부의 전해질이 외부로 누출될 수 있다. In addition, in the laser welding, the energization must be smoothly carried out through the rigid bonding of the adherend within a range that does not damage the unit battery. The laser required for the laser welding has a power density of 10 to 30 MW / Cm < 2 >, a laser irradiation time (d = lasef spot diameter) of 0.02 to 0.05 and a laser irradiation time (J / sq. Cm). If the welding temperature is less than the lower limit value, the welding may be incomplete and an open failure may occur during welding or during use. On the contrary, , The excessive amount of laser energy may cause the electrolyte in the battery can to leak to the outside as well as the quality of the welded product.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 의하여 복수개의 탭플레이트와 버스바가 구현된 배터리팩(100)은, 도 5를 예를 들어 보면, 배터리팩에는 복수개의 단위배터리들이 배치되되, 전극의 배치는 도면상 지면의 앞부분이 양극이면 (+)로, 음극이면 (-)로 표시한 단위팩모듈(1001, 1002, 1003, 1004, 1005, 1006)로 나타낼 수 있고, 단위팩모듈은 단위 배터리 8×8(가로×세로)개를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a battery pack 100 in which a plurality of tap plates and bus bars are implemented, includes a plurality of unit batteries arranged in a battery pack, (100 1 , 100 2 , 100 3 , 100 4 , 100 5 , and 100 6 ) indicated by (-) when the front part of the upper surface is a positive May include a unit battery 8 x 8 (width x length).

여기서, 상기 단위팩모듈의 전극단자에 부착되는 탭플레이트를 1개로 구현할 수 있음은 물론 복수개로 분할하여 구성할 수 있는데, 이러한 탭플레이트는 버스바와 용접부를 통하여 통전상태를 이룰 수 있으므로, 공정상에 필요한 수로 설계하여 구비할 수 있다.In this case, the tap plate attached to the electrode terminal of the unit pack module may be formed in one piece, but may be divided into a plurality of pieces. Since the tap plate can be made conductive through the bus bar and the welded portion, It can be designed and provided as necessary.

또한, 상기 탭플레이트는 설계된 전력량에 따라 직렬이나 병렬로 구성되기 위하여 단위팩모듈에 복수개의 접합부를 통하여 통전상태를 형성한 탭플레이트는 용접부를 통하여 버스바(400)와 통전상태를 이룰 수 있는데, 도 5에서 볼 수 있듯이, 복수개의 버스바(F1, F2, F31, F32, B1, B2, B3)를 배터리팩(100)을 구성할 수 있다.In addition, the tab plates may be configured in series or in parallel according to the designed amount of power, so that the tab plates forming the energized state through the plurality of joints in the unit pack module can be energized with the bus bars 400 through the welds. As shown in FIG. 5, the plurality of bus bars F1, F2, F31, F32, B1, B2, and B3 constitute the battery pack 100.

즉, 복수개의 단위배터리 일 전극측에 배치되는 상부버스바에 해당하는 F1, F2, F31, F32와 상기 복수개의 단위배터리 타 전극측에 배치되는 하부버스바에 해당하는 B1, B2, B3를 배치하여 전력원을 구현될 수 있으며, 도 5에서와 같이, 상부버스바에 전원탭(flange, F+, F-)를 형성하는 경우에는 상부버스바의 갯수는 하부버스바의 갯수 보다 항상 1개가 더 많아, 상부버스바 갯수(Uf)는 하부버스바 갯수(Df)는 Uf=Df+1인 관계가 성립한다.That is, F1, F2, F31, and F32 corresponding to the upper bus bars disposed on one side of the plurality of unit batteries, and B1, B2, and B3 corresponding to the lower bus bars disposed on the side of the plurality of unit battery other electrodes are disposed, As shown in FIG. 5, when a power tab (F +, F-) is formed on the upper bus bar, the number of the upper bus bars is always one more than the number of the lower bus bars, The number of bus bars (Uf) is such that the number of lower bus bars (Df) is Uf = Df + 1.

이러한 경우, 전원을 형성하는 양극전원(F+)과 음극전원(F-)의 회로를 보면, 양극전원(F+)은 F1 상부버스바에서 B1 하부버스바로, B1에서 F31로 , F31에서 B3으로, B3에서 F32로, F32에서 B2로, B2에서 F2로, F2는 음극전원(F-)으로 회로를 구성하여 외부의 회로나 부하에 전력을 인가할 수 있다. In this case, the anode power supply F + and the anode power supply F- form the power supply, and the anode power supply F + is connected from the F1 upper bus bar to the B1 lower bus bar, from B1 to F31, from F31 to B3, B3 to F32, F32 to B2, B2 to F2, and F2 can constitute a circuit with a negative power source (F-) to apply power to an external circuit or load.

또한, 상술한 대로 탭플레이트(300)와 버스바(400)는 복수개의 단위배터리를 직렬이나 병렬로 연결하여 외부에 전력을 인가하는 일체형 버스바인바, 일체형을 이루는 탭플레이트와 버스바는 첨부된 도 2, 3, 7, 8, 9, 10에서와 같이, 순서대로, 전극단자, 버스바, 탭플레이트의 배치는 물론, 전극단자, 탭플레이트, 버스바의 배치로 용접되거나 배열되어도 일체형 버스바의 기술을 구현할 수 있음은 물론이다.As described above, the tap plate 300 and the bus bar 400 are integrated bus bars for connecting a plurality of unit batteries in series or in parallel to supply power to the outside, As shown in FIGS. 2, 3, 7, 8, 9 and 10, the electrode terminals, the bus bars and the tap plates are arranged in order, Of course, can be implemented.

여기서, 상기 탭플레이트는 전지캔과 같거나 얇은 두께를 가져야 용접에 의한 불량을 방지할 수 있으나, 통전성은 두꺼운 통전재가 유리한 측면이 있어, 버스바는 탭플레이트보다 두껍게 형성할 수 있다. 예를 들면, 탭플레이트의 접합부 두께는 0.4㎜이하, 버스바의 두께는 1.0㎜이상을 사용할 수 있다.Here, the tap plate may have a thickness equal to or thinner than the battery can, thereby preventing defects due to welding. However, the bus bar is thicker than the tab plate because the conductive material has a favorable side. For example, the thickness of the joint portion of the tab plate may be 0.4 mm or less, and the thickness of the bus bar may be 1.0 mm or more.

아울러, 상기 접합부(310)는 단위배터리(200)의 전극단자와 접합되어 설계된 전류와 전압 인가의 통로가 될 뿐만 아니라, 배터리 팩 전체에 가해지는 진동, 특히 이동수단의 에너지원으로 자동차나 전동차에 적용되는 경우에 운행시 발생되는 지속적인 진동에 의하여 접합부와 단위배터리의 전극단자와의 용접계면이 탈리가 발생하여 전력공급상 문제될 우려가 있으므로, 상기 접합부와 연결된 연장부(312)는 단위 배터리를 향하여 경사지도록, 즉, 탭홀 중심에서 외주면 방향으로 또는 외주면에서 중심방향으로 구비될 수 있는데, 예를 들면 중심에서 외주면 방향으로 연장은 굴곡부의 형성이, 반대로 외주면 방향에서 중심으로 연장은 안착부가 될 수 있는데, 이의 부연은 후술한다. In addition, the junction 310 is a junction between the electrode terminal of the unit battery 200 and the electrode terminal of the unit battery 200. In addition, The welding interface between the joint portion and the electrode terminal of the unit battery may be detached due to the continuous vibration generated during operation, so that there is a risk of power supply problems. Therefore, the extension portion 312 connected to the joint portion That is, in the direction from the center of the tapped hole to the outer circumferential surface or from the outer circumferential surface to the center. For example, the bent portion may extend from the center to the outer circumferential surface, , Which will be described later.

한편, 상기 연장부(312)는 탭홀의 내면에서 연장되어 접합부(310)에 이르며, 상기 접합부의 크기(외경 L2)는 노출홀(642) 크기보다 작도록 구비될 수 있고, 상기 배터리안착부는 단위배터리의 외형에 대응되는 형상이므로 상기 노출홀의 크기 외경은 배터리안착부의 내경보다 작도록 하여 배터리의 고정될 수 있다. The extension part 312 extends from the inner surface of the tapped hole to reach the joint part 310. The size of the joint part (outer diameter L2) may be smaller than the size of the exposure hole 642, The shape of the battery corresponds to the outer shape of the battery, so that the outer diameter of the exposed hole is smaller than the inner diameter of the battery mounting part.

여기서, 상기 연장부(312)는 버스바(400)의 버스홀(410)으로 연장되도록 하여 접합부(310)를 형성할 수 있으며, 이 경우에는 전극단자를 대향되도록 순서대로 버스바, 탭플레이트로 배치될 수 있으며, 전지캔 바닥부의 두께가 얇은 경우에 이보다 두꺼운 접합부를 덧대고 레이저 용접을 수행하면, 전지캔 바닥부에 손상이 발생될 수 있어서, 이러한 문제를 해결하기 위하여 얇은 탭플레이트를 채용할 수 있는데 얇은 탭플레이트를 채용하는 경우에는 자동차 운행중 발생되는 접촉저항이 상승되거나 낮은 전류밀도로 인하여 전기적 특성이 열악해질 수 있으므로, 버스바를 덧댈 수 있다.The extension part 312 may extend to the bus hole 410 of the bus bar 400 to form the joint 310. In this case, In the case where the thickness of the battery can bottom portion is small, damage may be caused to the bottom of the battery can when laser welding is performed by attaching a thicker junction portion. In order to solve this problem, a thin tap plate However, in the case of adopting a thin tap plate, the contact resistance generated during automobile operation may increase or the electric characteristics may be poor due to a low current density, so that a bus bar can be attached.

따라서, 이러한 경우에 상기 접합부(310)는 버스홀(410)의 내경과 같거나 작은 외경을 가지는 것이 바람직하나 사실상 작은 경우에 탭플레이트와 버스바의 결합이 용이할 수 있다.Therefore, in this case, it is preferable that the joint 310 has an outer diameter equal to or smaller than the inner diameter of the bus hole 410, but it may be easy to combine the tab plate and the bus bar when the joint 310 is substantially small.

한편, 상기 연장부(312)는 탭홀의 중심에서 탭홀 외주방향을 향하도록 굴곡된 굴곡부(3122)를 구비할 수 있어서, 이 경우 굴곡부에 의하여 버스홀로 진입한 접합부(310)가 이탈되어 접촉저항이 증가될 우려를 미연에 방지할 수 있다.The extended portion 312 may have a bent portion 3122 bent toward the outer circumferential direction of the tapped hole at the center of the tapped hole. In this case, the contact portion 310, which has entered the bus hole by the bent portion, It is possible to prevent the possibility of the increase.

여기서 상기 굴곡부(3122)는 연장부가 탭홀 내면에서 연장되기 시작하는 안착부(3121)에서 탭홀 중심에서 외주방향으로 더 벌어지며 돌출된 굴곡부(3122)을 구비할 수 있어, 상기 굴곡부(3122)에 의해 형성되는 굴곡외경(L)은 버스홀의 내경(H) 보다 크게 형성하는 것이 탭플레이트와 버스바가 구조적으로 이탈되는 것을 방지하고, 전기적 통전상태가 되도록 하는 용접부(미도시)를 형성하는 공정에서도 밀착된 탭플레이트와 버스바를 용접하는 것이 용이할 수 있다.The bent portion 3122 may have a protruded bent portion 3122 that is further extended from the center of the tapped hole in the outer peripheral direction at the seating portion 3121 where the extended portion starts to extend from the inner side of the tapped hole, The bending outer diameter L formed to be larger than the inner diameter H of the bus hole prevents the tap plate and the bus bar from being structurally separated from each other, It may be easy to weld the tap plate and the bus bar.

또한, 굴곡부를 강제로 통과하여 밀착상태를 유지하기 위하여, 상기 접합부의 크기(외경 L2)는 버스홀의 내경(H)보다 작거나 같을 수 있고, 더 바람직하게는 작도록 하여 진입을 위하여 용이한 정렬에 도움이 될 수 있다.In addition, the size (outer diameter L2) of the abutment can be less than or equal to the inner diameter (H) of the bus hole, and more preferably small, so that the abutment can be easily aligned Can help.

아울러, 상기 안착부의 외경(L1)은 버스홀의 내경(H)보다 작거나 같을 수 있어, 굴곡부(3122)를 진입한 버스바는 탭플레이트와 밀착된 상태로 지지되며 고정될 수 있어 용접을 효과적으로 수행될 수 있도록 하고, 더 나아가 경시적으로도 통전성을 확보할 수 있다.In addition, the outer diameter L1 of the seating part may be smaller than or equal to the inner diameter H of the bus hole, and the bus bar having entered the bending part 3122 may be supported and fixed in close contact with the tap plate, And furthermore, it is possible to ensure conductivity even with time.

여기서 상기 안착부의 높이(t)는 버스바의 높이(두께, T)보다 작거나 같을 수 있어, 이 경우 버스홀 내경보다 외경이 더 큰 굴곡부에 의하여 탄성지지되고 있으므로, 버스홀로 진입하여 탭플레이트와 밀착된 버스바가 밀착상태를 유지하는데 도움이 될 수 있다.Here, the height t of the seating portion may be smaller than or equal to the height (thickness, T) of the bus bar. In this case, since the outer periphery of the seating portion is resiliently supported by the bent portion having a larger outer diameter than the bus hole inner diameter, Adhered bus bars can help maintain tight contact.

또한, 상술한 연장부는 탭홀과 접합부와 브릿지(bridge)) 역할을 하는 바형태(bar-shape)로 복수개를 구비할 수 있어, 탭홀(320)의 크기를 조절할 수 있으며, 결국 연장부(312)의 갯수나 폭, 길이에 따라 탭홀(320)의 빈 공간의 크기나 형태가 정해질 수 있다.In addition, the extension portion may have a plurality of bar-shaped portions serving as a tapped hole, a joint portion, and a bridge, so that the size of the tapped hole 320 can be adjusted, The size and shape of the empty space of the tapped hole 320 can be determined according to the number, width, and length of the tapped hole 320.

여기서, 상기 접합부(310)에는 별도의 타공된 확인홀(311)을 구비할 수 있는데, 상기 확인홀은 전극단자와 레이저로 용접하기 전과 후에 작업자가 보거나 만지는 등 관능적으로 밀착성을 확인할 수 있고, 단차를 부여할 수 있어 바람직하다In this case, the bonding portion 310 may have a separate perforated hole 311. The perforation hole can be sensed by the operator such as seeing or touching the electrode terminal before and after welding with the laser, Can be imparted

한편, 상기 연장부(312)에는 탭플레이트의 접합부가 위치한 면의 반대면으로 돌출된 완충융기부(330)를 구비할 수 있어서, 배터리팩 조립후 사용하면서 발생될 수 있는 외부의 진동이나 충격 발생시 완충할 수 있게 되어 내구성 향상에 도움이 될 수 있다.The extension portion 312 may include a buffer ridge 330 protruding from a surface opposite to a surface on which the joint portion of the tab plate is located. When the external vibration or impact It can be buffered, which can help improve the durability.

이러한 완충융기부는(330)는 연장부가 하나이든 복수개로 구비되는 경우에 그 브릿지가 접합부가 형성되는 방향의 반대방향으로 연장되고 완충융기부를 형성하며 휘어진 형상이어서 외력이 가해지면 일정정도 유동을 하며 외력을 해소실킬 수 있어 내구성을 향상시킬 수 있다. In the case where one or more extension portions are provided in the buffer bump portion 330, the bridge extends in a direction opposite to the direction in which the joint portion is formed, forms a buffer bump portion, and is curved. When the external force is applied, And the durability can be improved.

따라서, 상기 접합부(310)는 노출홀(642)로 노출된 배터리 전극단자(210)와 맞닿게 배치될 수 있고, 그 맞닿은 부분을 용접하여 전기적 통전이 가능하도록 할 수 있는데, 통상 양극단자는 캡업(cap-up)이 전극인 돌출부와 통기공을 구비하고 있어 레이저용접시 고에너지에 의하여 관통되어도 이차전지 내부에 손상의 우려가 적으나, 음극단자인 전지캔의 바닥은 전지캔 소재만 있어서 손상 발생시 이차전지의 불량이 즉시 발생될 우려가 있다.Therefore, the joint 310 may be disposed to abut the battery electrode terminal 210 exposed in the exposure hole 642, and the abutting portion may be welded to enable electrical conduction. Normally, cap-up electrode is provided with a protrusion and a vent hole so that the risk of damage to the inside of the secondary battery is low even if it passes through high energy during laser welding. However, the bottom of the battery can, which is a cathode terminal, There is a possibility that a failure of the secondary battery occurs immediately.

따라서, 상기 접합부(310)는 저항용접을 수행하여 용접으로 인한 불량 발생을 미연에 방지할 수 있으며, 이 경우 저항용접이 가능한 소재로 탭플레이트(300)는 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 구리를 판재(plate)나 스트립(strip) 형태로 채용하여 프레스 가공을 통하여 접합부, 연장부를 성형할 수 있어 가공성이 우수하며, 경시적으로 발생할 수 있는 접촉저항 증가도 예방할 수 있으며, 특히 배터리 전극단자(210)를 구성하는 금속은 니켈이나 니켈합금의 경우가 많아 니켈이나 그 합금으로 접합부를 구성하면 용접이 효율성이 증가할 수 있다.In this case, the tap plate 300 is made of aluminum, an aluminum alloy, or copper as a material capable of resistance welding. In this case, The battery electrode terminal 210 can be formed in a shape of a strip or a strip, and can be formed by press working. Thus, it is possible to prevent an increase in contact resistance that may occur over time, Metal is often nickel or nickel alloy, so that the efficiency of welding can be increased if the joint is made of nickel or its alloy.

다만, 상기 탭플레이트를 양극단자에 용접하는 경우에는 알루미늄(Al) 판재로 가공하여 레이저 용접을 수행할 수 있음은 물론이다.However, when the tab plate is welded to the positive electrode terminal, it is needless to say that the laser welding can be performed by using an aluminum (Al) plate.

따라서, 저항용접이 가능한 탭플레이트를 미리 전극단자에 용접한 후 버스홀을 구비한 버스바를 레이저용접에 의한 용접부를 형성할 수 있음은 물론, 탭홀과 버스홀을 대향시켜 레이저용접에 의한 용접부를 형성하고 전극단자에 저항용접을 수행하여 접합부를 형성할 수 있다.Accordingly, it is possible to form a welded portion by laser welding not only a bus bar having a bus hole after welding a tap plate capable of resistance welding to an electrode terminal in advance, but also to form a welded portion by laser welding by opposing the tapped hole and the bus hole And the electrode terminal is subjected to resistance welding to form a joint.

배터리 팩 100, 단위배터리 200,
전극단자 210, 탭플레이트 300,
접합부 310, 연장부 312',
안착부 3121, 굴곡부 3122,
버스바 400, 버스홀 420,
케이스부재 500, 상부케이스 510,
하부케이스 520, 상부홀더 610,
하부홀더 620, 배터리안착부 640,
노출홀 642, A battery pack 100, a unit battery 200,
The electrode terminal 210, the tap plate 300,
The joint 310, the extension 312 '
The seat portion 3121, the bent portion 3122,
A bus bar 400, a bus hall 420,
The case member 500, the upper case 510,
A lower case 520, an upper holder 610,
A lower holder 620, a battery mount portion 640,
Exposure hole 642,

Claims (20)

복수의 단위 배터리와, 상기 단위 배터리들의 전극단자들을 직렬이나 병렬적으로 배열하여 전기적으로 연결하는 버스바를 포함하는 배터리팩에 있어서,
양극이나 음극 중 어느 한 전극을 나타내도록 전극단자를 병렬로 전기적으로 연결하는 적어도 하나의 탭플레이트에 타공된 복수개의 탭홀 내면에서 연장된 연장부에 의해 전극단자에 대향되어 접합되는 접합부와, 상기 탭홀에 대향되는 버스홀을 구비한 버스바는 상기 탭플레이트와 통전될 수 있도록 용접된 적어도 하나의 용접부를 포함하는 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 배터리팩.
A battery pack comprising: a plurality of unit batteries; and a bus bar electrically connecting electrode terminals of the unit batteries arranged in series or in parallel,
A joint portion which is opposed to and joined to the electrode terminal by an extension extending from an inner surface of a plurality of tapped holes formed in at least one tab plate electrically connecting the electrode terminals in parallel so as to show either the positive electrode or the negative electrode; Wherein the bus bar having a bus hole opposite to the bus bar includes at least one welded portion welded to the tap plate so as to be electrically energized.
제 1 항에 있어서,
상기 접합부는 전지캔 바닥부의 두께와 같거나 얇은 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 배터리팩.
The method according to claim 1,
Wherein the junction is thinner or thinner than the thickness of the bottom of the battery can.
제 1 항에 있어서,
상기 탭플레이트는 2개 이상의 단위 배터리의 동일한 전극을 연결하는 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 배터리팩.
The method according to claim 1,
Wherein the tab plate connects the same electrodes of two or more unit batteries.
제 1 항에 있어서,
상기 버스바에는 복수개의 탭플레이트와 용접부를 형성하는 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 배터리팩.
The method according to claim 1,
Wherein the bus bar is formed with a plurality of tab plates and welded portions.
제 1 항에 있어서,
상기 버스바는 단위 배터리들의 2개의 전극에 전기적으로 연결되도록 각각 상부버스바와 하부버스바를 포함하는 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 배터리팩.
The method according to claim 1,
Wherein the bus bar includes an upper bus bar and a lower bus bar to be electrically connected to two electrodes of the unit batteries.
제 5 항에 있어서,
상기 상부버스바는 하부버스바보다 하나 더 많은 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 배터리팩.
6. The method of claim 5,
Wherein the upper bus bar is one more than the lower bus bar.
제 1 항에 있어서,
상기 접합부는 버스홀로 진입하여 전극단자와 접합되는 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 배터리팩.
The method according to claim 1,
Wherein the connecting portion is inserted into a bus hole and joined to an electrode terminal.
제 7 항에 있어서,
상기 접합부는 버스홀의 내경과 같거나 작은 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 배터리팩.
8. The method of claim 7,
And the joint portion is equal to or smaller than the inner diameter of the bus hole.
제 1 항에 있어서,
상기 연장부는 탭홀에 인접한 안착부에서 탭홀의 중심에서 외주방향을 향하도록 굴곡된 굴곡부를 구비하는 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 배터리팩.
The method according to claim 1,
Wherein the extended portion has a curved portion bent in the seat portion adjacent to the tapped hole so as to be directed from the center of the tapped hole toward the outer circumferential direction.
제 9 항에 있어서,
상기 굴곡부에 의해 형성되는 굴곡외경은 버스홀의 내경보다 큰 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 배터리팩.
10. The method of claim 9,
Wherein the bent outer diameter formed by the bent portion is larger than the inner diameter of the bus hole.
제 9 항에 있어서,
상기 안착부의 높이는 버스바의 높이보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 배터리팩.
10. The method of claim 9,
Wherein a height of the seat portion is smaller than or equal to a height of a bus bar.
제 9 항에 있어서,
상기 안착부의 외경은 버스홀의 내경보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 배터리팩.
10. The method of claim 9,
Wherein an outer diameter of the seat portion is smaller than or equal to an inner diameter of the bus hole.
제 1 항에 있어서,
상기 접합부는 타공된 확인홀을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 배터리팩.
The method according to claim 1,
Wherein the connecting portion further comprises a hole formed in the battery pack.
제 1 항에 있어서,
상기 연장부는 탭플레이트의 접합부가 위치한 면의 반대면으로 돌출된 완충융기부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 배터리팩.
The method according to claim 1,
Wherein the extension portion further comprises a buffer bump portion protruding from a surface opposite to a surface on which the joint portion of the tab plate is located.
제 1 항에 있어서,
상기 탭플레이트는 알루미늄, 알루미늄합금 또는 구리인 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 배터리팩.
The method according to claim 1,
Wherein the tab plate is made of aluminum, an aluminum alloy, or copper.
제 1 항에 있어서,
상기 용접은 레이저 조사에 의하여 용융되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 배터리팩.
The method according to claim 1,
Characterized in that the welding is performed by laser irradiation.
제 16 항에 있어서,
상기 레이저는 그 파워덴시티가 10 내지 30MW/㎠인 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 배터리팩.
17. The method of claim 16,
Wherein the laser has a power density of 10 to 30 MW / cm < 2 >.
제 16 항에 있어서,
상기 레이저는 30 내지 70%의 단위면적당 레이저 조사된 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 배터리팩.
17. The method of claim 16,
Wherein the laser has a laser irradiated area of 30 to 70% of a unit area.
제 16 항에 있어서,
상기 레이저는 0.02 내지 0.05 레이저 인터렉션 타임을 가지는 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 배터리팩.
17. The method of claim 16,
Wherein the laser has a laser interaction time of 0.02 to 0.05.
제 16 항에 있어서,
상기 레이저는 500 내지 1400 에너지덴시티를 구비하는 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 배터리팩.17. The method of claim 16,
Wherein the laser has an energy density of 500 to 1400. The battery pack of claim 1,
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