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KR102016754B1 - 배터리 팩 - Google Patents

배터리 팩 Download PDF

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KR102016754B1
KR102016754B1 KR1020130012937A KR20130012937A KR102016754B1 KR 102016754 B1 KR102016754 B1 KR 102016754B1 KR 1020130012937 A KR1020130012937 A KR 1020130012937A KR 20130012937 A KR20130012937 A KR 20130012937A KR 102016754 B1 KR102016754 B1 KR 102016754B1
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South Korea
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rib
battery cell
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battery
battery pack
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KR1020130012937A
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이원일
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삼성에스디아이 주식회사
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Publication date
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Priority to CN201310487453.7A priority patent/CN103972441B/zh
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Abstract

본 발명은 배터리 팩에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 전극 조립체와 상기 전극 조립체를 밀봉하는 파우치를 구비한 배터리 셀 및 외곽부를 형성하는 메인 프레임과, 상기 메인 프레임을 가로지르는 리브를 구비하여 상기 배터리 셀을 수용하는 프레임을 포함하고, 상기 파우치는, 용융 접합되어 형성된 한 쌍의 측면 날개부와 테라스 부를 포함하고, 상기 한 쌍의 측면 날개부는 상기 배터리 셀의 측면과 나란하게 절곡되되, 상기 테라스 부 상으로 연장된 연장부를 포함하고, 상기 프레임은 상기 연장부가 삽입되는 삽입부를 포함하고, 상기 리브는 상기 테라스 부 상에 위치한다. 이에 의해, 배터리 팩의 용량을 증가시킬 수 있다.

Description

배터리 팩{Battery pack}
본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용량을 증가시킬 수 있는 배터리 팩에 관한 것이다.
무선인터넷이나 통신기술의 발달로 인하여 전원공급장치 없이 배터리를 사용하여 운용 가능한 태블릿 PC나 노트북과 같은 휴대용 컴퓨터의 보급이 빠른 속도로 늘고 있다. 일반적으로 휴대용 컴퓨터는 소형이며 휴대가 간편하여, 이동성이 뛰어난 장점이 있어 업무용 또는 개인용으로 널리 사용되고 있다.
한편, 휴대용 컴퓨터가 외부의 전원공급장치에 구애됨이 없이 여러 장소에서 자유롭게 사용되기 위하여, 휴대용 컴퓨터에는 내장형 배터리 팩이 구비될 수 있다. 배터리 팩은 충방전을 반복하여 사용할 수 있는 이차전지를 포함할 수 있다.
그러나, 휴대용 컴퓨터는 이와 같이 배터리 팩에 저장된 전원에 의해 구동되므로, 휴대용 컴퓨터의 사용 시간 또는 사용량은 배터리 팩의 용량에 의해 제한된다.
본 발명의 목적은, 용량을 증가시킬 수 있는 배터리 팩을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 배터리 팩은, 전극 조립체와 상기 전극 조립체를 밀봉하는 파우치를 구비한 배터리 셀 및 외곽부를 형성하는 메인 프레임과, 상기 메인 프레임을 가로지르는 리브를 구비하여 상기 배터리 셀을 수용하는 프레임을 포함하고, 상기 파우치는, 용융 접합되어 형성된 한 쌍의 측면 날개부와 테라스 부를 포함하고, 상기 한 쌍의 측면 날개부는 상기 배터리 셀의 측면과 나란하게 절곡되되, 상기 테라스 부 상으로 연장된 연장부를 포함하고, 상기 프레임은 상기 연장부가 삽입되는 삽입부를 포함하고, 상기 리브는 상기 테라스 부 상에 위치한다.
또한, 상기 삽입부는 상기 리브가 절곡되어 형성된다.
또한, 상기 삽입부는 상기 리브와 상기 메인 프레임이 접하는 부위에 형성된다.
또한, 상기 리브는 상기 연장부의 길이 방향으로 절곡된다.
또한, 상기 리브는 상기 배터리 팩의 일측면에 접하도록 절곡된다.
또한, 상기 메인프레임은 장방형이고, 상기 리브는 서로 이격된 제1 리브와 제2 리브를 포함하고, 상기 제1 리브와 상기 제2 리브는 상기 메인 프레임의 단변과 평행하도록 상기 메인 프레임을 가로질러 형성된다.
또한, 상기 배터리 셀은, 제1 배터리 셀과 제2 배터리 셀은 포함하고, 상기 제1 배터리 셀은 상기 메인 프레임과 상기 제1 리브에 의해 수용되며, 상기 제2 배터리 셀은 상기 메인 프레임과 상기 제2 리브에 의해 수용된다.
또한, 상기 제1 리브와 상기 제2 리브 사이에 배치되어, 상기 제1 배터리 셀 및 상기 제2 배터리 셀과 전기적으로 연결된 보호회로모듈을 더 포함한다.
또한, 상기 보호회로모듈에는 상기 제1 배터리 셀 또는 상기 제2 배터리 셀의 온도를 측정하는 온도센서가 연결된다.
또한, 상기 연장부는 상기 연장부의 길이 방향을 따라 경사지게 형성된다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 배터리 팩은, 메인 프레임, 상기 메인 프레임을 가로지르고, 서로 이격된 제1 리브와 제2 리브, 상기 메인 프레임과 상기 제1 리브에 의해 수용된 제1 배터리 셀 및 상기 메인 프레임과 상기 제2 리브에 의해 수용된 제2 배터리 셀을 포함하고, 상기 제1 배터리 셀과 상기 제2 배터리 셀 각각은, 전극 조립체와 상기 전극 조립체를 밀봉하는 파우치를 구비하며, 상기 파우치는, 용융 접합되어 형성된 한 쌍의 측면 날개부와 테라스 부를 포함하고, 상기 한 쌍의 측면 날개부는 상기 테라스 부와 수직으로 절곡되되, 상기 테라스 부 상으로 연장된 연장부를 포함하고, 상기 제1 리브와 상기 제2 리브 각각은, 상기 연장부가 삽입되는 삽입부를 포함한다.
또한, 상기 제1 리브는 상기 제1 배터리 셀의 상기 테라스 부 상에 위치하고, 상기 제2 리브는 상기 제2 배터리 셀의 상기 테라스 부 상에 위치한다.
또한, 상기 제1 리브와 상기 제2 리브는 각각 절곡되어 상기 삽입부를 형성한다.
또한, 상기 삽입부는 상기 제1 리브와 상기 제2 리브 각각과 상기 메인 프레임이 접하는 부위에 형성된다.
또한, 상기 제1 리브와 상기 제2 리브는 상기 연장부의 길이 방향으로 절곡된다.
또한, 상기 제1 리브는 상기 제1 배터리 팩의 일측면과 접하도록 절곡되고, 상기 제2 리브는 상기 제2 배터리 팩의 일측면과 접하도록 절곡된다.
또한, 상기 연장부는 상기 연장부의 길이 방향을 따라 경사지게 형성된다.
또한, 상기 제1 리브와 상기 제2 리브 사이에 배치된 상기 보호회로모듈을 더 포함하고, 상기 보호회로모듈은 상기 제1 배터리 셀 및 상기 제2 배터리 셀과 전기적으로 연결된다.
또한, 상기 보호회로모듈은, 상기 제1 배터리 셀의 상기 테라스 부와 상기 제2 배터리 셀의 상기 테라스 부 상에 동시에 위치한다.
또한, 상기 메인 프레임, 상기 제1 리브 및 상기 제2 리브는 일체적으로 형성된다.
또한, 상기 메인 프레임은 장방형이고, 상기 제1 리브와 상기 제2 리브는 상기 메인 프레임의 단변과 평행하도록 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 리브가 배터리 셀의 테라스 부 상에 형성됨에 따라, 배터리 셀의 크기를 증가시킬 수 있어, 배터리 팩의 용량이 증가할 수 있다.
또한, 배터리 셀의 측면 날개부의 연장부가 프레임에 삽입됨에 따라, 배터리 팩의 제조가 용이해질 수 있다.
본 발명의 효과는 상술한 내용 이외에도, 도면을 참조하여 이하에서 설명할 내용으로부터도 도출될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 팩을 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 배터리 팩 중 배터리 셀을 발췌하여 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A'단면을 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1의 배터리 팩 중 프레임과 배터리 셀을 발췌하여 도시한 사시도이다.
도 5는 도 1의 배터리 팩 중 프레임에 배터리 셀과 보호회로모듈이 조립된 상태를 나타낸 평면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면들에 도시된 본 발명에 관한 실시 예들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 팩을 개략적으로 도시한 분해 사시도, 도 2는 도 1의 배터리 팩 중 배터리 셀을 발췌하여 도시한 사시도, 도 3은 도 2의 A-A'단면을 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)은, 배터리 셀(100), 배터리 셀(100)을 수용하는 프레임(200) 및 배터리 셀(100)과 전기적으로 연결된 보호회로 모듈(300)을 포함할 수 있다.
먼저, 배터리 셀(100)은, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 전극 조립체(110)와 전극 조립체(110)를 밀봉하는 파우치(120)를 포함할 수 있다.
전극 조립체(110)는, 예를 들어, 양극 활물질이 도포된 양극판과 음극 활물질이 도포된 음극판 및, 양극판과 음극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 적층한 후 이를 젤리 롤 형태로 권취하여 제작될 수 있다. 이와는 달리, 전극 조립체(110)는 양극판과 세퍼레이터 및 음극판을 순차적으로 복수회 적층하여 제작될 수도 있다.
파우치(120)는, 전극 조립체(110)를 밀봉하며, 용융접합에 의해 형성된 한 쌍의 측면 날개부(122)와 테라스 부(124)를 포함할 수 있다.
이를 보다 구체적으로 설명하면, 전극 조립체(110)를 수용할 수 있는 수용공간이 형성된 수납부(미도시)에 전극 조립체(110)가 수용되면, 수납부(미도시)와 일측이 연속적으로 형성된 덮개부(미도시)가 수납부(미도시) 상으로 접힌 후, 수용공간의 가장자리에서 수납부(미도시)와 덮개부(미도시)가 용융 접합된다. 이에 의해, 전극 조립체(110)를 밀봉할 수 있으며, 수납부(미도시)와 덮개부(미도시)가 접합된 가장자리는 한 쌍의 측면 날개부(122)와 테라스 부(124)를 형성한다.
한 쌍의 측면 날개부(122)는 배터리 셀(100)의 측면과 나란하게 절곡된다. 또는, 한 쌍의 측면 날개부(122)는 절곡되어 배터리 셀(100)의 측면과 접할 수 있다. 한편, 절곡되는 한 쌍의 측면 날개부(122)는 테라스 부(124)까지 연장되고, 한 쌍의 측면 날개부(122)는 테라스 부(124) 상에서 절곡되는 연장부(125)를 포함하게 된다.
연장부(125)는 테라스 부(124) 상에서, 테라스 부(124)와 수직하게 절곡될 수 있다. 그 결과, 연장부(125)와 연속적으로 형성되는 한 쌍의 측면 날개부(122)도 테라스 부(124)와 수직하게 절곡될 수 있다. 또한, 연장부(125)는 연장부(125)의 길이 방향을 따라 경사지게 형성될 수 있다.
한편, 전극 조립체(110)에는 제1 전극 탭(131)과 제2 전극 탭(132)이 부착된다. 제1 전극 탭(131)과 제2 전극 탭(132)은 테라스 부(124)를 통해 외부로 도출되어 보호회로모듈(300)과 전기적으로 연결된다.
이와 같은 배터리 셀(100)은 예를 들어, 사각형의 외곽을 가질 수 있고, 배터리 팩(10)에 한 개 이상 포함될 수 있다. 도 1은 배터리 셀(100)이 제1 배터리 셀(101)과 제2 배터리 셀(102)을 포함하는 것을 예시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
한편, 도 1에 예시된 바와 같이, 배터리 팩(10)에 제1 배터리 셀(101)과 제2 배터리 셀(102)이 구비되는 경우에는, 제1 배터리 셀(101)과 제2 배터리 셀(102)은, 제1 배터리 셀(101)과 제2 배터리 셀(102) 각각에 구비된 전극 탭들(121, 122)이 서로를 향하도록 배치될 수 있으며, 제1 배터리 셀(101)과 제2 배터리 셀(102) 사이에는 보호회로모듈(300)이 위치할 수 있다.
프레임(200)은 외곽부를 형성하는 메인 프레임(210)과, 메인 프레임(210)을 가로지르는 적어도 하나의 리브(220)를 구비하여, 배터리 셀(100)과 보호회로 모듈(300)을 수용한다.
예를 들어, 도 1에 예시된 바와 같이, 배터리 팩(10)이 제1 배터리 셀(101)과 제2 배터리 셀(102)을 포함하는 경우는, 프레임(200)은 제1 배터리 셀(101)과 제2 배터리 셀(102)을 각기 수용하기 위한 두 개의 수용영역을 구획하기 위해, 리브(220)가 두 개 형성될 수 있다.
이와 같은 프레임(200)은, 절연성 소재, 예를 들어, 열 가소성 고분자 수지로 형성될 수 있다. 또한, 프레임(200)은 배터리 팩(10)의 낙하시 충격을 완화할 수 있도록 탄성을 갖는 소재로 제작될 수 있다.
한편, 프레임(200)에는 상술한 연장부(125)가 삽입되는 삽입부(도 4의 224)가 형성됨으로써, 배터리 팩(10)의 조립을 단순화하고, 배터리 셀(100)의 크기를 증가시켜 배터리 팩(10)의 용량을 증가시킬 수 있다. 이와 관련하여서 도 4 및 도 5를 참조하여 자세히 후술한다.
보호회로모듈(300)은 배터리 셀(100)과 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 도 1에 예시된 바와 같이, 배터리 팩(10)이 제1 배터리 셀(101)과 제2 배터리 셀(102)을 포함하는 경우는, 보호회로모듈(300)은 프레임(200)에 형성된 두 개의 리브(220) 사이에 위치하여, 제1 배터리 셀(101) 및 제2 배터리 셀(102)과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예로서, 제1 배터리 셀(101) 및 제2 배터리 셀(102) 각각에 포함된 제1 전극 탭(131)과 제2 전극 탭(132)이 보호회로모듈(300)의 접속부(312)에 각각 용접됨으로써, 보호회로모듈(300)은 제1 배터리 셀(101) 및 제2 배터리 셀(102)과 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 도면에는 도시하지 않았으나, 두 개의 리브(220) 사이에 보호회로 모듈(300)이 위치하면, 보호회로 모듈(300)의 상면과 하면을 커버하기 위한 커버(미도시)가 두 개의 리브(220)와 결합될 수 있다.
한편, 보호회로모듈(300)은 기판(310) 상에 실장되는 온도보호소자(320)를 포함함으로써, 제1 배터리 셀(101) 및 제2 배터리 셀(102)의 과충전, 과방전, 또는 과전류로 인해 발생되는 과열 및 폭발을 방지할 수 있다. 온도보호소자(320)는 온도에 따라 통전과 절연이 가역적인 소자로써, 과전류에 의한 배터리 팩(10)의 발화 또는 폭발을 방지할 수 있다. 온도보호소자(320)는 예를 들어, 금속 입자 또는 탄소 입자와 같은 도전성 입자를 결정성 고분자에 분산시킨 폴리머 PTC일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 보호회로모듈(300)에는 온도센서(330)가 부착될 수 있다. 온도센서(33)는 측정 위치의 온도 정보를 전기적 신호로 생성하여 보호회로모듈(300)로 전달한다. 일 예로, 온도센서(330)는 서미스터(thermistor)일 수 있다. 보다 구체적으로, 서미스터는 측정대상의 온도에 대응하는 전기신호를 생성하는 것으로, 온도에 따라 전기저항이 가변되는 저항형 서미스터일 수 있다.
온도센서(330)는 보호회로모듈(300)의 길이 방향을 따라 나란하게 배치될 수 있다. 온도센서(330)는 보호회로모듈(300)의 양측 중 적어도 어느 일측과 인접하게 배치될 수 있다. 도 1에서는 온도센서(330)가 보호회로모듈(300)의 우측에 구비된 경우를 도시하였다.
이와 같은 온도센서(330)는 배터리 셀(100)의 온도 변화를 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 보호회로모듈(300)은 배터리 셀(100)의 충방전을 제어할 수 있다. 이를 위해, 온도센서(330)에서 생성된 전기신호는 온도센서(330)와 보호회로모듈(300)을 연결하는 케이블(332)에 의해 보호회로모듈(300)로 전달될 수 있다.
한편, 상술한 배터리 셀(100) 및 보호회로모듈(300)이 프레임(200) 내에 위치하면, 프레임(200)의 상면과 하면에 라벨(401, 402)이 부착될 수 있다.
도 4는 도 1의 배터리 팩 중 프레임과 배터리 셀을 발췌하여 도시한 사시도로써, 두 개의 배터리 셀(101, 102)과 프레임(200) 간의 결합관계를 도시하고 있다. 또한, 도 4에는 두 개의 배터리 셀(101, 102)을 각기 수용하기 위한 두 개의 수용영역을 구획하기 위해, 리브(200)가 제1 리브(221)와 제2 리브(222)를 포함하는 것을 예시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 예를 들어, 본 발명에 따른 배터리 팩(10)이 제1 배터리 셀(101) 만을 포함하는 경우, 제1 배터리 셀(101)의 수용영역을 구획하기 위해서는 도 4에 도시된 제1 리브(221)만 형성될 수 있고, 제2 리브(222)와 함께 제2 배터리 셀(102)의 수용영역을 구획하기 위한 메인 프레임(200)은 제2 리브(222)의 형성위치까지 축소되어 형성될 수 있다.
도 4를 참조하면, 프레임(200)은 외곽부를 형성하는 메인 프레임(210)과 메인 프레임(210)을 가로 질러 형성되는 제1 리브(221)와 제2 리브(222)를 포함할 수 있다. 메인 프레임(210)과 제1 리브(221) 및 제2 리브(222)는 사출 성형 등에 의해 일체적으로 형성될 수 있다.
메인 프레임(210)과 제1 리브(221) 및 제2 리브(222)는 수용되는 제1 배터리 셀(101)과 제2 배터리 셀(102)의 외곽에 따라 형성될 수 있다.
예를 들어, 제1 배터리 셀(101)과 제2 배터리 셀(102)이 사각형인 경우, 메인 프레임(210)은 장방형일 수 있으며, 제1 리브(221)와 제2 리브(222)는 서로 이격되고, 메인 프레임(210)의 단변과 평행하도록 형성될 수 있다. 따라서, 제1 리브(221)는 메인 프레임(210)과 함께 제1 배터리 셀(101)을 수용하는 영역을 형성하고, 제2 리브(222) 역시 메인 프레임(210)과 함께 제2 배터리 셀(102)을 수용하는 영역을 따로 형성할 수 있다.
한편, 도 4에 도시하는 바와 같이, 삽입부(224)는 제1 리브(221) 및 제2 리브(222)가 메인 프레임(210)과 접하는 부위에 형성된다. 즉, 삽입부(224)는 테라스 부(124)와 수직하게 형성된 연장부(125)가 삽입될 수 있도록, 연장부(125)의 위치에 대응하도록 형성된다. 도 4 에서는 제1 배터리 셀(101)과 제2 배터리 셀(102)이 각각 두 개씩의 연장부(125)를 포함하고 있으므로, 프레임(200)에는 네 개의 삽입부(224)가 형성된 것을 예시하고 있다.
이와 같이, 프레임(200)에 연장부(125)가 삽입되는 삽입부(224)가 형성되면, 제1 배터리 셀(101)과 제2 배터리 셀(102)이 프레임(200)과 결합할 때, 제1 배터리 셀(101)과 제2 배터리 셀(102)의 결합위치를 용이하게 설정할 수 있으므로, 배터리 팩(도 1의 10)의 제조가 용이해질 수 있다. 또한, 연장부(125)가 연장부(125)의 길이방향을 따라 경사지게 형성되므로, 삽입부(224) 내로의 삽입이 더욱 용이하게 될 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의상, 메인 프레임(210)과 접하는 제1 리브(221)의 일측에 형성된 삽입부(224)를 확대하여 삽입부(224)의 구성을 보다 자세하게 설명한다.
도 4의 확대부분을 참조하면, 삽입부(224)는 제1 리브(221)가 절곡되어 형성된다. 보다 구체적으로, 제1 리브(221)는 제1 배터리 셀(101)의 연장부(125)의 길이 방향으로 절곡 되어 삽입부(224)를 형성한다.
한편, 메인 프레임(210)과 접하는 제1 리브(221)의 타측에도 동일하게 삽입부(224)가 형성되는 바, 제1 리브(221)는 제1 배터리 셀(101)의 일측면에 접하도록 절곡되며, 그 결과 제1 리브(221)는 제1 배터리 셀(101)의 테라스 부(124) 상에 위치하게 된다.
이와 마찬가지로, 제2 리브(222) 역시 제2 배터리 셀(102)의 연장부(125)의 길이 방향으로 절곡되고, 그 결과 제2 리브(222)는 제2 배터리 셀(102)의 테라스 부(124) 상에 위치하게 된다.
이와 같이, 제1 리브(221)와 제2 리브(222)가 각각 제1 배터리 셀(101) 및 제2 배터리 셀(102)의 테라스 부(124) 상에 위치함에 따라, 제1 배터리 셀(101) 및 제2 배터리 셀(102)의 크기가 증가할 수 있다. 이와 관련하여서는 도 5를 참조하여 후술한다.
도 5는 도 1의 배터리 팩 중 프레임에 배터리 셀과 보호회로모듈이 조립된 상태를 나타낸 부분 절개 평면도로, 도 4와 마찬가지로 두 개의 배터리 셀과 두 개의 리브가 형성된 예를 도시하고 있다.
도 4와 함께 도 5를 참조하면, 제1 리브(221)와 제2 리브(222) 사이에 보호회로 모듈(300)이 위치한 후, 메인 프레임(210)과 제1 리브(221) 및 제2 리브(222)에 의해 구획된 영역에 제1 배터리 셀(101)과 제2 배터리 셀(102)이 결합할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 리브(221)와 제2 리브(222)는 절곡되어 삽입부(224)를 형성하며, 제1 리브(221)와 제2 리브(222) 각각은 제1 배터리 셀(101) 및 제2 배터리 셀(102)의 테라스 부(124) 상에 위치한다.
한편, 제1 리브(221)가 절곡 되지 않으면, 메인 프레임(210)을 가로질러 형성되는 제1 리브(221)는 제1 배터리 셀(101)의 연장부(125)까지 포함하도록 형성되어야 한다. 즉, 제1 리브(221)가 절곡 되지 않으면, 제1 리브(221)는 도 5에서 점선으로 표시한 가상선(P1) 상에 위치하게 되므로, 제1 배터리 셀(101)을 수용하기 위해 제1 리브(221)와 메인 프레임(210)이 형성하는 영역의 면적이 증가한다.
이와 마찬가지로, 제2 리브(222)가 절곡 되지 않으면, 제2 배터리 셀(102)을 수용하기 위해 제2 리브(222)와 메인 프레임(210)이 형성하는 영역의 면적이 증가하게 된다.
그러나, 본 발명과 같이, 제1 리브(221)와 제2 리브(222)가 절곡되어, 각각 제1 배터리 셀(101) 및 제2 배터리 셀(102)의 테라스 부(124) 상에 위치하므로, 제1 리브(221)와 제2 리브(222) 사이의 면적이 증가하게 된다.
한편, 1 리브(221)와 제2 리브(222) 사이에 위치하는 보호회로 모듈(300)의 크기는 일정하므로, 상대적으로 제1 배터리 셀(101)과 제2 배터리 셀(102)의 크기 증가시킬 수 있다.
즉, 배터리 팩(도 1의 10)의 전체 크기는 동일하게 유지하면서, 내부에 포함되는 제1 배터리 셀(101)과 제2 배터리 셀(102)의 크기를 증가시킬 수 있는 바, 배터리 팩(도 1의 10)용량이 증가할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 제1 리브(221)와 제2 리브(222)에 연장부(125)가 삽입되는 삽입부(224)가 형성됨에 따라, 제1 배터리 셀(101)과 제2 배터리 셀(102)이 프레임(도 4의 200)과 결합할 때, 제1 배터리 셀(101)과 제2 배터리 셀(102)의 결합위치를 용이하게 설정할 수 있으므로, 배터리 팩(도 1의 10)의 제조가 용이해질 수 있다.
또한, 제1 리브(221)와 제2 리브(222) 사이에 위치하는 보호회로모듈(300)은 제1 배터리 셀(101)과 제2 배터리 셀(102)의 테라스 부(124) 상에 동시에 위치하게 되고, 이에 따라, 보호회로모듈(300)에 연결된 온도센서(도 1의 330)가 제1 배터리 셀(101) 또는 제2 배터리 셀(102)에 더욱 근접하게 위치하게 되므로, 온도변화가 즉각적으로 온도센서(330)로 반영될 수 있게 되어, 온도센서(330)의 신뢰성이 증가하고, 배터리 팩(도 1의 10)의 안정성이 향상될 수 있다.
한편, 도 5에서는 제1 배터리 셀(101)과 제2 배터리 셀(102)을 수용하기 위해 제1 리브(221)와 제2 리브(222)가 메인 프레임(210)을 가로질러 형성되는 것을 예시하고 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 제1 리브(221) 또는 제2 리브(222)가 메인 프레임(210)의 역할을 수행하고, 배터리 팩(도 1의 10)에는 하나의 배터리 셀만이 포함될 수도 있다. 또한, 배터리 팩(도 1의 10)에는 3개 이상의 배터리 셀이 포함될 수도 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
10: 배터리 팩 100: 배터리 셀
110: 전극 조립체 120: 파우치
122: 측면 날개부 124: 테라스 부
125: 연장부 200: 프레임
210: 메인 프레임 220: 리브
224: 삽입부 300: 보호회로모듈

Claims (21)

  1. 전극 조립체와 상기 전극 조립체를 밀봉하는 파우치를 구비한 배터리 셀; 및
    외곽부를 형성하는 메인 프레임(210)과, 상기 메인 프레임(210)을 가로지르는 리브(221)를 구비하여 상기 배터리 셀을 수용하는 프레임(200);을 포함하고,
    상기 파우치는, 용융 접합되어 형성된 한 쌍의 측면 날개부(122)와 테라스 부(124)를 포함하고, 상기 한 쌍의 측면 날개부(122)는 상기 배터리 셀의 측면과 나란하게 절곡되되, 상기 테라스 부(124) 상으로 연장된 연장부(125)를 포함하고,
    상기 프레임(200)은 상기 연장부(125)가 삽입되는 삽입부(224)를 포함하고, 상기 리브(221)는 상기 테라스 부(124) 상에 위치하며,
    상기 삽입부(224)는 상기 리브(221)가 절곡되어 형성된 배터리 팩.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 삽입부는 상기 리브와 상기 메인 프레임이 접하는 부위에 형성된 배터리 팩.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 리브는 상기 연장부의 길이 방향으로 절곡된 배터리 팩.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 리브는 상기 배터리 팩의 일측면에 접하도록 절곡된 배터리 팩.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 메인프레임은 장방형이고, 상기 리브는 서로 이격된 제1 리브와 제2 리브를 포함하고,
    상기 제1 리브와 상기 제2 리브는 상기 메인 프레임의 단변과 평행하도록 상기 메인 프레임을 가로질러 형성된 배터리 팩.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 배터리 셀은, 제1 배터리 셀과 제2 배터리 셀은 포함하고,
    상기 제1 배터리 셀은 상기 메인 프레임과 상기 제1 리브에 의해 수용되며, 상기 제2 배터리 셀은 상기 메인 프레임과 상기 제2 리브에 의해 수용된 배터리 팩.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 리브와 상기 제2 리브 사이에 배치되어, 상기 제1 배터리 셀 및 상기 제2 배터리 셀과 전기적으로 연결된 보호회로모듈을 더 포함하는 배터리 팩.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 보호회로모듈에는 상기 제1 배터리 셀 또는 상기 제2 배터리 셀의 온도를 측정하는 온도센서가 연결된 배터리 팩.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 연장부는 상기 연장부의 길이 방향을 따라 경사지게 형성된 배터리 팩.
  11. 메인 프레임(210);
    상기 메인 프레임(210)을 가로지르고, 서로 이격된 제1 리브(221)와 제2 리브(222);
    상기 메인 프레임(210)과 상기 제1 리브(221)에 의해 수용된 제1 배터리 셀; 및
    상기 메인 프레임(210)과 상기 제2 리브(222)에 의해 수용된 제2 배터리 셀;을 포함하고,
    상기 제1 배터리 셀과 상기 제2 배터리 셀 각각은, 전극 조립체와 상기 전극 조립체를 밀봉하는 파우치를 구비하며,
    상기 파우치는, 용융 접합되어 형성된 한 쌍의 측면 날개부(122)와 테라스 부(124)를 포함하고, 상기 한 쌍의 측면 날개부(122)는 상기 테라스 부(124)와 수직으로 절곡되되, 상기 테라스 부(124) 상으로 연장된 연장부(125)를 포함하고,
    상기 제1 리브(221)와 상기 제2 리브(222) 각각은, 상기 연장부(125)가 삽입되는 삽입부(224)를 포함하며,
    상기 제1 리브(221)와 상기 제2 리브(222)는 각각 절곡되어 상기 삽입부(224)를 형성하는 배터리 팩.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 리브는 상기 제1 배터리 셀의 상기 테라스 부 상에 위치하고, 상기 제2 리브는 상기 제2 배터리 셀의 상기 테라스 부 상에 위치하는 배터리 팩.
  13. 삭제
  14. 제11항에 있어서,
    상기 삽입부는 상기 제1 리브와 상기 제2 리브 각각과 상기 메인 프레임이 접하는 부위에 형성된 배터리 팩.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제1 리브와 상기 제2 리브는 상기 연장부의 길이 방향으로 절곡된 배터리 팩.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 리브는 상기 제1 배터리 셀의 일측면과 접하도록 절곡되고, 상기 제2 리브는 상기 제2 배터리 셀의 일측면과 접하도록 절곡된 배터리 팩.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 연장부는 상기 연장부의 길이 방향을 따라 경사지게 형성된 배터리 팩.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 제1 리브와 상기 제2 리브 사이에 배치된 보호회로모듈을 더 포함하고,
    상기 보호회로모듈은 상기 제1 배터리 셀 및 상기 제2 배터리 셀과 전기적으로 연결된 배터리 팩.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 보호회로모듈은, 상기 제1 배터리 셀의 상기 테라스 부와 상기 제2 배터리 셀의 상기 테라스 부 상에 동시에 위치하는 배터리 팩.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 메인 프레임, 상기 제1 리브 및 상기 제2 리브는 일체적으로 형성된 배터리 팩.
  21. 제11항에 있어서,
    상기 메인 프레임은 장방형이고, 상기 제1 리브와 상기 제2 리브는 상기 메인 프레임의 단변과 평행하도록 형성된 배터리 팩.
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