KR101152443B1

KR101152443B1 - 배터리 팩

Info

Publication number: KR101152443B1
Application number: KR1020100066861A
Authority: KR
Inventors: 유대형; 홍진태
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2010-07-12
Filing date: 2010-07-12
Publication date: 2012-06-01
Anticipated expiration: 2030-07-12
Also published as: KR20120006236A; EP2408041A3; CN102332548A; US9118058B2; JP5337783B2; CN102332548B; JP2012023008A; US20120009444A1; EP2408041A2

Abstract

본 발명은 캡 조립체와 상기 캡 조립체에 대응하는 위치에 바닥면을 구비한 다수의 베어 셀, 상기 베어 셀에 구비된 보호 회로 모듈, 상기 베어 셀 및 보호 회로 모듈을 감싸고 제1 프레임과 두 개의 제2 프레임으로 구성되는 커버 프레임 및 상기 베어 셀을 감싸는 외장 부재를 포함하는 배터리 팩에 관한 것이다.

Description

배터리 팩 {BATTERY PACK}

본 발명은 휴대용 전자 기기에 사용되는 배터리 팩에 관한 것으로, 상기 배터리 팩의 구조를 단순화하여 생산비를 낮추고, 상기 배터리 팩이 장착되는 휴대용 전자 기기를 박형으로 구현할 수 있는 배터리 팩에 관한 것이다.

일반적으로 휴대용 전자 기기의 전원 공급원으로 다수의 베어 셀이 내장되는 배터리 팩이 사용된다. 상기 배터리 팩은 이 배터리 팩이 채용되는 전자 기기에 따라 외관이 결정된다.

휴대용 전자 기기가 점차 경량화 박형화됨에 따라서, 상기 전자 기기에 채용되는 배터리 팩도 경량화 박형화가 요구되고 있다. 동시에, 상기 배터리 팩은 낙하 등의 외부 충격에서 안정할 것이 요구된다.

본 발명은 종래 다수의 베어 셀이 내장된 배터리 팩을 보다 경량화 및 박형화하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 배터리 팩의 내부 구조를 변경하여, 외장 케이스를 사용하지 않고도 전기적으로 안정한 배터리 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 배터리 팩이 채용되는 전자 기기에 따라 외형 변형이 용이한 배터리 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 본 발명에 다음과 같은 배터리 팩을 제공한다.

본 발명의 일 측면에 따른 배터리 팩은 캡 조립체와 상기 캡 조립체에 대응하는 위치에 바닥면을 구비한 다수의 베어 셀; 상기 베어 셀에 구비된 보호 회로 모듈; 상기 베어 셀 및 보호 회로 모듈을 감싸고 제1 프레임과 두 개의 제2 프레임으로 구성되는 커버 프레임; 및 상기 베어 셀을 감싸는 외장 부재를 포함한다.

상기 커버 프레임의 제2 프레임은 제1 프레임의 양 단측에서 연장 형성될 수 있다. 이때, 상기 제1 프레임은 베어 셀의 일 측면을 감싸고, 상기 제2 프레임은 상기 베어 셀의 캡 조립체와 바닥면을 감싼다. 또한, 상기 제1 프레임에는 베어 셀의 일 측면과 접하도록 상기 베어 셀의 일 측면에 대응하는 형상을 갖는 안착부가 구비될 수 있다. 바람직하기로는, 상기 제1 프레임에는 베어 셀에 구비된 보호 회로 모듈에 대응하는 위치에 상기 보호 회로 모듈을 수납하는 홈인 수납부를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 프레임에는 베어 셀의 캡 조립체와 바닥면에 대응하는 형상을 갖고, 상기 베어 셀의 캡 조립체와 바닥면을 고정하는 고정부를 포함할 수 있다. 바람직하기로는, 상기 제2 프레임은 상기 제1 프레임과 선으로 연결되어 상기 제1 프레임을 기준으로 좌우로 각각 90 ° 회전된다.

상기 커버 프레임은 열가소성 수지로 형성될 수 있고, 또한, 상기 외장 부재는 베어 셀과 접하는 부분에 접착층을 더 포함할 수 있다.

상기 외장 부재는 베어 셀과, 상기 베어 셀의 일 측면과 접하는 커버 프레임의 일부를 더 포함하여 감쌀 수 있다.

상기 외장 부재와 제1 프레임과 수직으로 만나는 면이 평행하도록 상기 베어 셀과 외장 부재 사이의 공간에 스페이서를 더 포함할 수 있다. 상기 커버 프레임은 외측으로 보호 회로 모듈을 감싸는 부분에 대응하여 돌출된 구조를 더 포함할 수 있다. 바람직하기로는, 상기 보호 회로 모듈에는 외부 단자가 구비되어 있고, 상기 외부 단자는 커버 프레임의 외측으로 돌출된 구조에 구비되어 있는 단자 인출부를 통하여 외부와 연결된다.

상기 커버 프레임의 양 측면에는 상기 배터리 팩이 채용되는 외부 전자 기기와의 결합을 위한 체결 구조가 구비된다.

상기 베어 셀은 원통형 또는 각형 베어 셀일 수 있다.

본 발명에 따른 배터리 팩은 베어 셀의 일부만을 감싸므로, 경량화 및 박형화시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 배터리 팩을 구성하는 커버 프레임의 구성이 간단하다. 따라서, 상기 배터리 팩이 채용되는 전자 기기에 따라 배터리 팩의 외관을 다양하게 구현할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은 상기 배터리 팩을 구성하는 베어 셀의 캡 조립체와 바닥면을 고정하는 고정부를 포함한다. 따라서, 상기 베어 셀은 배터리 팩 내부에서 유동하지 않고 견고하게 고정된다.

또한, 본 발명에 따른 배터리 팩을 구성하는 커버 프레임에는 보호 회로 모듈을 수납하는 홈이 형성되어 있다. 따라서, 베어 셀에 구비되는 보호 회로 모듈을 상기 커버 프레임의 내부로 안치하여, 외관을 더욱 박형으로 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 분해도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에 수납되는 원통형 베어 셀의 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 프레임의 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 프레임을 구성하는 제1 프레임 및 제2 프레임의 연결 구조의 상부면을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 베어 셀과 커버 프레임의 조립도의 상부면을 도시한 도면.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 베어 셀과 스페이서를 조립한 사시도.
도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 베어 셀과 스페이서를 조립한 단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 사시도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 사시도.
도 9a는 노트북의 뒷면과 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩이 채용되는 모습을 도시한 도면.
도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에 구비된 체결 구조가 노트북과 체결 결합되는 단면을 확대한 도면.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩이 채용된 노트북의 사시도.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 분해도.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩에 수납되는 각형 베어 셀의 사시도.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 커버 프레임의 사시도.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 커버 프레임을 구성하는 제1 프레임 및 제2 프레임의 연결 구조의 상부면을 도시한 도면.
도 15는 베어 셀과 본 발명의 다른 실시예에 따른 커버 프레임의 조립도의 상부면을 도시한 도면.
도 16a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 베어 셀과 스페이서를 조립한 사시도.
도 16b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 베어 셀과 스페이서를 조립한 단면도.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 사시도.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 사시도.
도 19는 노트북의 뒷면과 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩이 채용되는 모습을 도시한 도면.
도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩이 채용된 노트북의 사시도.

이하 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 기재한다. 다만, 본 발명은 특허 청구 범위에 기재된 범위 안에서 여러 가지 상이한 형태로 변형 및 변경될 수 있으므로 이하에서 설명하는 실시예는 예시적인 것에 불과함을 당업자는 이해할 수 있다.

본 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에 있어서 동일한 구성 요소들이 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조 번호 또는 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 아울러, 도면에서 각 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장 또는 축소될 수 있으므로 실제의 층 두께나 크기와 다를 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 다른 실시예의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.

이하에서, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 배터리 팩을 설명한다. 상기 배터리 팩은 가볍고 박형이다.

도 1 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 분해도이다.

도 1을 참조하면, 상기 배터리 팩 (100)은 원통형 베어 셀 (10)과 보호 회로 모듈 (30), 커버 프레임 (200), 스페이서 (300) 및 외장 부재 (400)를 포함한다. 즉, 상기 배터리 팩 (100)은 하나 이상의 베어 셀 (10)과, 상기 베어 셀 (10)과 연결되는 보호 회로 모듈 (30), 상기 베어 셀 (10)과 보호 회로 모듈 (30)이 연결되는 부분을 감싸는 커버 프레임 (200) 및 상기 베어 셀 (10)을 감싸는 외장 부재 (400)와, 상기 베어 셀 (10)과 외장 부재 (400) 사이의 공간에 배치되는 스페이서 (300)를 포함한다.

도 2는 본 실시예에 따른 배터리 팩에 수납되는 원통형 베어 셀이다.

도 2를 참조하면, 상기 배터리 팩 (100)에 수납되는 베어 셀 (10)은 원통형이다. 상기 베어 셀 (10)은 개구부가 있는 캔 (12)과 상기 캔 (12)의 개구부를 밀폐하는 캡 조립체 (11)로 구성된다. 또한, 상기 캔 (12)의 개구부에 대응하는 위치에는 바닥면이 구비되어 있다. 도면에 도시되어 있지는 않지만, 상기 캔 (12)의 내부에는 전극 조립체와 전해액이 수납되어 있다. 상기 전극 조립체는 양극판 및 음극판과, 상기 극판들 사이에 개재되는 세퍼레이터를 권취하여 이루어진다. 상기 양극판 및 음극판에는 각각 전극탭이 구비되어 있고, 상기 전극탭은 캔 (12) 및 캡 조립체 (11)와 연결되어 있다. 따라서, 상기 극판들 및 전해액과의 화학 반응에 의하여 발생하는 전기 에너지는 상기 전극탭에 의하여 외부로 전달된다. 이와 같은 베어 셀 (10)은 상기 배터리 팩 (100)에 하나 이상이 직렬 또는 병렬 중 어느 하나 이상의 방식으로 연결되어 있다. 도 1에서는 6개의 원통형 베어 셀 (10)이 도시되어 있다. 상기 6개의 베어 셀 (10)은 3개가 직렬로 연결되고, 상기 직렬 연결된 3개의 전지가 2줄로 병렬로 연결되는 형태이다. 즉, 상기 베어 셀 (10)은 3S2P로 구성되어 있으나, 이는 하나의 실시예일뿐 상기 베어 셀 (10)의 개수 및 연결 형태는 변형이 가능하다.

도 1을 다시 참조하면, 베어 셀 (10)의 측면에는 보호 회로 모듈 (30)이 구비된다. 보호 회로 모듈 (30)은 베어 셀 (10)의 충방전 시 전압 또는 전류를 제어함으로써, 상기 베어 셀 (10)이 과충전 또는 과방전되는 것을 방지한다. 따라서, 상기 보호 회로 모듈 (30)은 베어 셀 (10)의 전압 또는 전류를 제어하기 위한 보호 소자 또는 외부 단자 등의 실장 부품 및 상기 실장 부품을 포함할 수 있다. 외부 단자는 상기 커버 프레임 (200)을 통하여 외부로 노출되고, 외부로 노출된 외부 단자에 의하여 베어 셀은 외부와 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 보호 회로 모듈 (30)은 일측 또는 양측 표면에 상기 실장 부품 간의 전기적 연결을 위한 도전성 패턴을 더 포함할 수 있다.

도 3은 본 실시예에 따른 커버 프레임의 사시도이다.

도 3을 참조하면, 커버 프레임 (200)은 베어 셀 (10)의 측면을 감싸는 프레임 (210, 220a, 220b)를 구비한다. 또한, 상기 커버 프레임 (200)은 외부 충격으로부터 베어 셀 (10)을 보호한다. 상기 커버 프레임 (200)은 한쪽 면이 개방된 형태로, 제1 프레임 (210)과 두 개의 제2 프레임 (220a, 220b)으로 구성된다. 상기 제1 프레임 (210)은 상기 커버 프레임 (200)의 장부(長部)로 상기 베어 셀 (10)의 캔의 측면의 일부를 감싼다. 상기 제2 프레임 (220a, 220b)은 커버 프레임 (200)의 단부(短部)이다. 상기 제2 프레임 (220a, 220b)은 상기 제1 프레임 (210)의 양 단측에 연장 형성되어, 상기 베어 셀 (10)의 캡 조립체 또는 캔의 바닥면의 어느 하나 이상을 감싼다. 상기 제2 프레임 (220a, 220b)는 상기 제1 프레임 (210)과 일체로 형성시키거나, 또는 각각 개별적으로 형성시켜 제1 프레임 (210)에 상기 제2 프레임 (220a, 220b)을 연결할 수도 있다.

상기 커버 프레임 (200)에서, 상기 제1 프레임 (210)은 베어 셀 (10)의 캔의 측면을 감싼다.

상기 제1 프레임 (210)의 내부에는 베어 셀 안착부 (211)가 구비된다. 상기 베어 셀 안착부 (211)는 베어 셀 (10)의 측면에 대면하는 부분이다. 즉, 상기 안착부 (211)는 베어 셀 (10)에 커버 프레임 (200)을 장착시킬 때, 베어 셀 (10)의 측면은 상기 커버 프레임 (200)의 안착부 (211)에 접한다. 따라서, 상기 안착부 (211)는 상기 베어 셀 (10)의 측면에 대응하는 형상을 갖는 것이 바람직하다. 본 실시예에 있어서, 상기 베어 셀 (10)은 원통형이고, 상기 안착부 (211)는 상기 베어 셀 (10)의 측면에 대응하여 곡면을 갖는다.

또한, 상기 제1 프레임 (210)의 내부에는 보호 회로 모듈 수납부 (212)가 더 포함될 수 있다. 상기 수납부 (212)는 상기 보호 회로 모듈이 장착되는 위치에 대응하여 구비된 홈으로, 보호 회로 모듈을 수납한다. 상기 보호 회로 모듈에는 단자가 형성되어 있으며, 상기 단자는 제1 프레임 (210)의 단자 인출부 (214)를 통하여 외부와 전기적으로 연결된다. 이에 관해서는 후술한다.

도 1을 참조하면, 상기 베어 셀 (10)의 측면에는 보호 회로 모듈 (30)이 구비된다. 도면에 도시한 바와 같이, 상기 보호 회로 모듈 (30)이 베어 셀 (10)과 상기 커버 프레임 (200)이 접하는 부분에 구비되어 있는 경우, 베어 셀 (10)에 커버 프레임 (200)을 장착할 때, 상기 보호 회로 모듈 (30)에 의하여 간섭을 받게 된다. 따라서, 상기 커버 프레임 (200)의 제1 프레임 (210)에 상기 보호 회로 모듈 (30)을 수납하는 홈형태의 수납부 (212)를 구비하여 이와 같은 간섭을 막는다. 커버 프레임 (200)에서, 상기 제1 프레임 (210)은 베어 셀 (10)의 보호 회로 모듈 (30)이 구비된 부분과 접하는 부위이다. 따라서, 상기 보호 회로 모듈 (30)은 수납부 (212)에 수납되므로, 베어 셀 (10)은 상기 제1 프레임 (210)의 안착부 (211)에 잘 접하게 된다. 상기 베어 셀 (10)에서 보호 회로 모듈 (30)이 구비되는 위치는 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 도면에서는 상기 수납부 (212)를 사각형의 홈으로 도시하였으나, 상기 보호 회로 모듈을 손상시키지 않는 정도의 홈이면, 그 형상에 제한되는 것은 아니다.

다음으로, 상기 커버 프레임 (200)에서, 상기 제2 프레임 (220)은 베어 셀 (10)의 캔의 캡 조립체 또는 바닥면을 감싸는 부분이다.

상기 제2 프레임 (220)은 상기 제1 프레임 (210)의 양 단측에 연장 형성되어, 상기 베어 셀 (10)의 캡 조립체 또는 바닥면을 감싼다. 상기 제2 프레임 (220a, 220b)은 원통형 베어 셀 (10)의 캡 조립체와 바닥면을 각각 감싸도록 두 개로 구성된다. 상기 제2 프레임 (220)의 내측에는 베어 셀 고정부 (221)가 구비되어 있다. 상기 고정부 (221)는 두 개의 원형의 홈이다. 상기 홈들은 베어 셀 (10)의 캡 조립체와 바닥면에 대응하는 형상을 갖는다. 상기 고정부 (221)는 베어 셀 (10)의 캡 조립체와 바닥면을 고정시키고, 동시에 상기 커버 프레임 (200)과 베어 셀 (10)과의 결합을 견고하게 한다. 상기 고정부 (221)의 형상 및 개수는 상기 커버 프레임 (200)의 내부에 수납되는 베어 셀 (10)의 형상 및 개수, 연결 방식에 의하여 결정될 것으로, 도면에 도시한 바에 의하여 제한되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 베어 셀 (10)의 캡 조립체와 바닥면이 사각형인 경우, 상기 고정부 (221)는 상기 베어 셀 (10)의 캡 조립체와 바닥면의 형상에 대응하여 사각형일 수 있다. 또한, 상기 베어 셀 (10)이 도면에 도시한 바와 다르게 3개가 병렬로 연결되어 있으면, 상기 제2 프레임 (220)에 구비되는 고정부 역시 각각 3개씩이 구비될 수 있다.

도 4는 커버 프레임을 구성하는 제1 프레임 및 제2 프레임의 연결 구조의 상부면을 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 상기 제2 프레임 (220)은 상기 제1 프레임 (210)에 연장 형성되어 있으나, 고정되어 있지는 않다. 즉, 상기 제2 프레임 (220)은 제1 프레임 (210)에 벤딩부 (230)에 의하여 선으로 연결된다. 상기 벤딩부 (230)에 의하여 제2 프레임 (220)은 제1 프레임 (210)을 기준으로 좌우로 90 °씩 회전이 가능하다. 따라서, 상기 베어 셀 (10)을 제1 프레임 (210)에 안착시킨 후, 제1 프레임 (220)에 의하여 베어 셀 (10)을 고정하는 것이 용이하다. 또한, 상기 밴딩부 (230)는 힌지 (hinge) 등을 사용하여 구비될 수 있다. 즉, 상기 커버 프레임 (200)의 재질이 목재 등의 성형성이 낮은 재질일 경우에 상기 힌지에 의한 연결이 유용하게 사용될 수 있다.

도 5는 베어 셀과 커버 프레임의 조립도의 상부면이다.

즉, 도 5를 참조하면, 베어 셀 (10)의 캔의 측면은 커버 프레임 (200)의 제1 프레임 (210)과 접하고, 상기 베어 셀 (10)의 캡 조립체와 바닥면은 상기 커버 프레임 (200)의 제2 프레임 (220)에 의하여 고정된다. 따라서, 베어 셀 (10)의 측면에 구비되는 보호 회로 모듈은 상기 제1 프레임 (210)의 보호 회로 모듈 수납부 (212)에 수납되며, 상기 제1 프레임 (210)의 안착부 (211)는 상기 베어 셀 (10)의 측면과 꼭 맞도록 접한다. 또한, 상기 제2 프레임 (220)의 고정부 (221) 상기 베어 셀 (10)의 캡 조립체와 바닥면을 감싸면서 상기 베어 셀 (10)를 고정한다. 이에 의하여, 상기 베어 셀 (10)은 상기 커버 프레임 (200)에 견고하게 고정되고, 상기 커버 프레임 (200) 내에서 유동이 발생하지 않으므로, 전기적으로 안정적이다.

상기 제1 및 제2 프레임 (210, 220)을 포함하는 커버 프레임 (200)은 사출 성형 등을 이용하여 제작할 수 있다. 이때, 상기 커버 프레임 (200)은 열가소성 수지로 형성될 수 있다. 예컨대, 유리 섬유 (glassfiber) 또는 상기 유리 섬유에 플라스틱 보강재를 첨가한 섬유 강화 플라스틱 (fiberglass reinforced plastics; FRP) 중 어느 하나 이상을 사용하여 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

도 6a는 베어 셀과 스페이서를 조립한 사시도이고, 도 6b는 도 6a의 단면도이다.

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 상기 병렬로 연결되어 있는 베어 셀 (10)은 전극 리드 (13)에 의하여 연결되고, 상기 베어 셀들 (10) 사이의 공간에는 스페이서 (300)가 채워져 있다. 상기 스페이서 (300)는 베어 셀 (10)에 외장 부재 (400, 도 1 참조)를 덮기 전에 상기 베어 셀 (10)의 상부면 및 하부면에 구비될 수 있다. 상기 스페이서 (300)는 상기 베어 셀 (10)을 커버 프레임 (200)에 수납하기 전이나, 또는 수납시킨 후에 구비될 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 배터리 팩 (100)은 상기 외장 부재 (400, 도 1 참조)와 제1 프레임 (210)과 수직으로 만나는 면이 평행하도록 상기 베어 셀 (10)과 외장 부재 (400, 도 1 참조) 사이의 공간에 스페이서 (300)를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 본 실시예에 따른 배터리 팩 (100)은 상기 배터리 팩 (100)을 채용하는 전자 기기에 의하여 그 형상이 좌우된다. 일반적으로, 상기 배터리 팩 (100)은 상기 전자 기기에 접하는 부분이 평평하다. 그러나, 본 실시예에 따른 배터리 팩 (100)은 그 내부에 다수의 원통형 베어 셀 (10)을 상기 베어 셀 (10)의 일 측면만이 감싸는 커버 프레임 (200)과, 외부로 노출되는 베어 셀 (10)을 감싸는 외장 부재 (400)로 이루어진다 (도 1 참조). 또한, 후술할 바와 같이 상기 외장 부재 (400)는 박막의 필름 형태로, 상기 외장 부재 (400)에 의해서도 상기 베어 셀 (10)의 원통형의 외관이 감춰지지 않는다. 즉, 상기 병렬로 연결된 원통형 베어 셀 (10) 사이의 공간을 채움으로써, 상기 베어 셀 (10)과 베어 셀 (10)을 평평하게 연장된다.

상기 스페이서 (300)는 절연 물질로 유기 재료 또는 무기 재료로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 상기 스페이서 (700)는 폴리에틸렌 (polyethylene; PE), 폴리프로필렌 (polypropylene; PP), 폴리에테르술폰 (polyethersulfone: PES), 폴리페닐렌 옥사이드 (polyphehyleneoxide; PPO), 폴리페닐렌술파이드 (polyphenylene sulfide; PSS), 폴리이미드 (polyimide; PI) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (polyethylene terephthalate, PET) 중 어느 하나 이상을 사용하여 형성될 수 있다.

도 7은 본 실시예에 따른 배터리 팩의 사시도이다.

도 7을 참조하면, 배터리 팩 (100)에 있어서, 외장 부재 (400)는 상기 베어 셀 (10)의 노출되는 부분을 감싼다. 또한, 상기 베어 셀 (10)은 커버 케이스 (200)에 의하여 감싸지지 않는 부분은 상기 외장 부재 (400)에 의하여 감싸진다. 상기 외장 부재 (400)는 상기 베어 셀 (10)만을 감싸거나, 또는 상기 커버 케이스 (200)의 제1 프레임 (210)의 일부를 포함하여 상기 커버 프레임 (200)에 수납된 베어 셀 (10)을 감싸게 될 수 있다. 상기 두 방식 모두 외장 부재 (400)에 의하여 베어 셀 (10)은 외부로부터 차단된다. 한편, 상기 외장 부재 (400)가 제1 프레임 (210)의 일부, 특히 안착부 (211)의 외면을 포함한 경우, 상기 베어 셀 (10)과 커버 프레임 (200) 사이의 결합력을 증대시킬 수 있다.

또한, 상기 외장 부재 (400)는 절연성으로 박막이다. 따라서, 상기 외장 부재 (400)로 상기 베어 셀들 (10)을 감싸더라도, 상기 베어 셀들 (10)이 갖는 외관 및 배열 형태는 그대로 노출될 수 있다. 따라서, 도 6에 도시한 바와 같이 병렬로 연결된 베어 셀들 (10) 사이의 공간에는 스페이서 (300)가 구비되므로, 상기 스페이서 (300)에 의하여 상기 배터리 팩 (100)은 내부에 수납된 이차 전치 (10)의 형상에 영향받지 않고 평평한 외관을 갖게 된다.

외장 부재 (400)는 일반적으로 합성 수지 등으로 형성될 수 있으며, 예컨대 폴리카보네이트 (Polycarbonate; PC) 등이 사용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 외장 부재 (400)의 내부, 즉 상기 베어 셀 (10)과 접촉하는 면에는 접착층 (410)을 더 포함할 수 있다. 상기 접착층 (410)은 접착 성질을 가진 부분으로, 상기 접착층 (410)에 의하여 외장 부재 (400)와 베어 셀 (10)과의 결합력을 더 강화시킬 수 있다.

도 8은 본 실시예에 따른 배터리 팩의 사시도이다.

본 실시예에 따른 배터리 팩 (100)은 제1 및 제2 프레임 (210, 220)을 포함하는 커버 프레임 (200)과, 상기 커버 프레임 (200)의 일부를 포함하여 상기 배터리 팩 (100)에 수납된 베어 셀 (도시되어 있지 않음)을 감싸는 외장 부재 (400)로 구성된다.

상기 커버 프레임 (200)에 있어서, 제1 프레임 (210)은 그 내부는 보호 회로 모듈 수납부 (212, 도 3 참조)가 구비된다. 상기 제1 프레임 (210)에 있어서, 상기 수납부에 대응하는 위치에서 외측으로 돌출부 (213)가 형성되어 있고, 상기 돌출부 (213)에는 단자 인출부 (214)가 구비된다.

전술한 바와 같이, 상기 돌출부 (213)는 상기 제1 프레임 (210)의 내측에서 보호 회로 모듈을 수납하는 부분에 대응하여 형성된다. 즉, 제1 프레임 (210)의 두께를 더 얇게 형성함으로써, 상기 보호 회로 모듈이 제1 프레임 (210)의 두께를 초과하는 부분만큼 제1 프레임 (210)의 외측으로 돌출부 (213)가 형성된다. 여기에서, 제1 프레임 (210)의 두께가 충분히 두꺼워서, 상기 보호 회로 모듈의 면적을 포함하거나, 혹은 상기 보호 회로 모듈이 작아서 상기 제1 프레임 (210)의 두께만으로도 제1 프레임 (210)의 내부 수납부에 충분히 수납되는 경우, 상기 돌출부 (213)는 형성되지 않을 수도 있다.

또한, 상기 돌출부 (213)의 중심에는 단자 인출부 (214)가 구비되어 있다.

상기 단자 인출부 (214)는 베어 셀의 측면에 구비된 보호 회로 모듈 (30, 도 1 참조)에 형성되어 있는 외부 단자가 노출되는 부분이다. 상기 외부 단자는 상기 배터리 팩 (100)이 채용되는 전자 기기의 단자와 전기적으로 연결된다. 상기 단자 인출부 (214)은 배터리 팩 (100)의 구조에 따라서 외부 프레임 (200)의 다른 부위에 형성될 수 있다. 또한, 상기 단자 인출부 (214)는 도면에 도시한 바와 같이 돌출된 형상으로 형성될 수도 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 커버 프레임 (200)의 측면, 즉 제2 프레임 (220)의 외측에는 체결 구조 (222)를 더 포함할 수 있다. 상기 체결 구조 (222)는 상기 배터리 팩 (100)을 채용하는 전자 기기와 체결 결합되는 부분이다.

도 9a는 노트북의 뒷면과 상기 배터리 팩이 채용되는 모습을 도시하였고, 도 9b는 상기 체결 구조가 노트북과 체결 결합되는 단면을 확대한 도면이다. 또한, 도 10은 상기 배터리 팩이 채용된 노트북의 사시도이다.

도 9a 및 도 9b를 참조하면, 상기 노트북 (40)의 하단에는 상기 배터리 팩 (100)을 전원 공급부 (41)가 구비되어 있다. 상기 전원 공급부 (41)의 양 측면에는 체결 돌기 (42)가 형성되어 있다. 또한, 본 실시예에 따른 배터리 팩 (100)의 양 측면, 즉 제2 프레임 (220)의 외측에는 체결 구조 (222)가 형성되어 있다. 상기 체결 구조 (222)는 상기 체결 돌기 (42)에 대응하는 형상을 갖는 홈으로, 연장 형성되어 있다. 또한, 상기 체결 구조 (222)는 상기 체결 돌기 (42)와 대응하는 위치에 구비되어, 상기 체결 돌기 (42)와 결합한다. 즉, 도 9b에 도시한 바와 같이, 상기 체결 구조 (222) 및 체결 돌기 (42)에 의하여 상기 체결 구조 (222)에 의하여 상기 배터리 팩 (100)은 노트북 (40)에 견고하게 고정된다.

도 10에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 배터리 팩 (100)의 체결 구조 (224)에 의하여 상기 배터리 팩 (100)은 노트북 (40)에 채용되고, 상기 배터리 팩 (100)의 단자 인출부 (214)는 상기 노트북 (40)의 배터리 팩 (100)의 수납부 (41)의 내측으로 구비된 단자와 결합한다. 따라서, 상기 노트북 (40)에 전원을 공급하여 노트북 (40)을 구동시킨다. 반면, 본 실시예에의 배터리 팩 (100)은 노트북 (40)뿐 아니라 다양한 외부 전자 기기에 채용될 수 있으며, 전술한 내용에 의하여 제한되는 것은 아니다.

도 11 내지 도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩에 관한 것이다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 분해도이다.

도 11을 참조하면, 상기 배터리 팩 (500)은 각형 베어 셀 (20)과 보호 회로 모듈 (30), 커버 프레임 (600), 스페이서 (700) 및 외장 부재 (800)를 포함한다. 즉, 상기 배터리 팩 (500)은 하나 이상의 베어 셀 (20)과 상기 베어 셀 (20)과 연결되는 보호 회로 모듈 (30), 상기 베어 셀 (20)과 보호 회로 모듈 (30)이 연결되는 부분을 감싸는 커버 프레임 (600) 및 상기 베어 셀 (20)을 감싸는 외장 부재 (800)와, 상기 베어 셀들 (20)과 외장 부재 (800) 사이의 공간에 배치되는 스페이서 (700)를 포함한다.

도 12는 본 실시예에 따른 배터리 팩에 수납되는 각형 베어 셀이다.

도 12를 참조하면, 상기 배터리 팩 (500)에 수납되는 베어 셀 (20)은 각형이다. 상기 베어 셀 (20)은 개구부가 있는 캔 (22)과 상기 캔 (22)의 개구부를 밀폐하는 캡 조립체 (21)로 구성된다. 또한, 상기 캔 (22)의 개구부에 대응하는 위치에는 바닥면이 구비되어 있다. 도면에 도시되어 있지는 않지만, 상기 캔 (22)의 내부에는 전극 조립체와 전해액이 수납되어 있다. 상기 전극 조립체는 양극판 및 음극판과, 상기 극판들 사이에 개재되는 세퍼레이터를 권취하여 이루어진다. 상기 양극판 및 음극판에는 각각 전극탭이 구비되어 있고 상기 전극탭은 캔 (22) 및 캡 조립체 (21)와 연결되어 있다. 따라서, 상기 극판들 및 전해액과의 화학 반응에 의하여 발생하는 전기 에너지는 상기 전극탭에 의하여 외부로 전달된다. 이와 같은 베어 셀 (20)은 상기 배터리 팩 (500)에 하나 이상이 직렬 또는 병렬 중 어느 하나 이상의 방식으로 연결되어 있다. 도 11에서는 6개의 각형 베어 셀 (20)이 도시되어 있다. 상기 6개의 베어 셀 (20)은 3S2P로 구성되어 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

도 11을 다시 참조하면, 베어 셀 (20)의 측면에는 베어 셀 (20)의 충방전 시 전압 또는 전류를 제어하는 보호 회로 모듈 (30)이 구비된다. 상기 보호 회로 모듈 (30)에 의하여 베어 셀 (20)이 과충전 또는 과방전되는 것을 방지한다. 따라서, 상기 보호 회로 모듈 (30)에는 외부 단자 등이 구비된다. 상기 외부 단자는 상기 커버 프레임 (600)을 통하여 외부와 전기적으로 연결된다. 전술한 내용 외의 베어 셀 (20) 및 보호 회로 모듈 (30)의 구성 및 작용에 관한 내용은 도 1에 도시한 내용과 동일하므로, 자세한 내용은 생략한다.

도 13은 본 실시예에 따른 커버 프레임의 사시도이다.

도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 커버 프레임 (600)은 베어 셀 (20)의 측면을 감싸는 프레임 (610, 620a, 620b)를 구비한다. 또한, 상기 커버 프레임 (600)은 외부 충격으로부터 베어 셀 (20)을 보호한다. 상기 커버 프레임 (600)은 한쪽 면이 개방된 형태이다. 상기 커버 프레임 (600)은 장부(長部)인 제1 프레임 (610)과, 단부(短部)인 두 개의 제2 프레임 (620a, 620b)으로 구성된다. 상기 제2 프레임 (620a, 620b)은 상기 제1 프레임 (610)의 양 단측에 연장 형성된다. 상기 제2 프레임 (620a, 620b)는 상기 제1 프레임 (610)과 일체로 형성되거나 또는 상기 제1 및 제2 프레임 (610, 620a, 620b)은 각각 개별적으로 형성되어 연결시킬 수도 있다.

먼저, 상기 커버 프레임 (600)은 도면에 도시한 바와 같이 다수의 베어 셀 (20)의 상부면 및 하부면과, 한쪽 측면을 감싸도록 구성되어 있다. 먼저, 제1 프레임 (610)을 보면, 상기 제1 프레임 (610)은 그 내부가 곡면으로 형성되어 베어 셀 (20)의 캔의 측면을 감싼다.

상기 제1 프레임 (610)의 내부의 곡면은 베어 셀 안착부 (611)이다. 즉, 상기 안착부 (611)를 통하여 상기 커버 프레임 (600)은 베어 셀 (20)의 측면과 접하게 된다. 따라서, 상기 안착부 (611)는 상기 베어 셀 (20)의 측면에 대응하는 형상을 갖는다. 본 실시예에 있어서, 상기 베어 셀 (20)의 측면은 라운드형이다.

또한, 상기 제1 프레임 (610)의 내부에는 보호 회로 모듈 수납부 (612)가 더 포함될 수 있다. 상기 수납부 (612)는 보호 회로 모듈이 수납된다. 즉, 베어 셀 (20)의 측면은 상기 베어 셀 (20)의 측면에 구비된 보호 회로 모듈에 의하여 제1 프레임 (610)의 안착부 (611)에 접하는데 제한을 받는다. 따라서, 상기 안착부 (611)에 구비된 홈을 통하여 상기 보호 회로 모듈이 수납됨으로써, 보호 회로 모듈에 간섭받지 않고 베어 셀 (20)이 제1 프레임 (610)에 접하게 된다. 또한, 제1 프레임 (610)에 있어서, 상기 보호 회로 모듈 수납부 (612)에 대응하는 위치의 외부에는 돌출부 (613)이 구비되어 있고, 상기 돌출부 (613)와 연결하여 단자 인출부 (614)가 구비된다. 상기 돌출부 (613) 및 단자 인출부 (614)에 관해서는 후술한다. 또한, 상기 베어 셀 (20)에서 보호 회로 모듈 (30)이 구비되는 위치는 다양하게 변형될 수 있다. 도면에서는 상기 수납부 (612)를 사각형의 홈으로 도시하였으나, 상기 보호 회로 모듈을 손상시키지 않는 정도의 홈이면, 그 형상에 제한되는 것은 아니다.

다음으로, 상기 커버 프레임 (600)에서, 상기 제2 프레임 (620)은 상기 제1 프레임 (610)의 양 단측에 연장 형성되어 베어 셀 (20)의 캔의 캡 조립체와 바닥면을 감싸는 부분이다. 상기 제2 프레임 (620)의 내측에는 베어 셀 고정부 (621)가 구비되어 있다. 상기 고정부 (621)는 캡 조립체와 바닥면에 대응하는 형상을 갖는다. 상기 고정부 (621)는 베어 셀 (20)의 캡 조립체와 바닥면을 고정시키고, 동시에 상기 커버 프레임 (600)과 베어 셀 (20)와의 결합을 견고하게 한다. 또한, 상기 고정부 (621)의 형상 및 개수는 상기 커버 프레임 (600)의 내부에 수납되는 베어 셀 (20)에 의하여 다양하게 변형이 가능하다.

도 14는 커버 프레임을 구성하는 제1 프레임 및 제2 프레임의 연결 구조의 상부면이다.

도 14를 참조하면, 상기 제2 프레임 (620)은 상기 제1 프레임 (610)에 연장 형성되어, 벤딩부 (630)에 의하여 선으로 연결된다. 따라서, 제2 프레임 (620)은 제1 프레임 (610)을 기준으로 좌우로 90 °씩, 총 180 °회전이 가능하다. 따라서, 상기 베어 셀 (20)을 제1 프레임 (610)에 안착시킨 후, 제1 프레임 (620)에 의하여 베어 셀 (10)을 고정하는 것이 용이하다. 또한, 상기 제1 및 제2 프레임 (610, 620)을 연결하는 방법으로 힌지 (hinge) 등을 사용할 수 있다. 즉, 상기 커버 프레임 (600)의 재질이 목재 등의 성형성이 낮은 재질일 경우에 상기 힌지에 의한 연결이 유용하게 사용될 수 있다. 전술한 바와 같이 상기 제2 프레임 (620)은 회전이 자유로우므로 상기 커버 프레임 (600)에 수납되는 베어 셀 (20)의 캡 조립체와 바닥면을 더 용이하게 고정시킬 수 있다.

도 15는 베어 셀과 커버 프레임의 조립도의 상부면이다.

즉, 도 15를 참조하면, 베어 셀 (20)의 캔의 측면은 제1 프레임 (610)과 접하고, 상기 베어 셀 (20)의 캡 조립체와 바닥면은 제2 프레임 (620)에 의하여 고정된다. 따라서, 베어 셀 (20)의 측면에 구비되는 보호 회로 모듈은 상기 제1 프레임 (610)의 보호 회로 모듈 수납부 (612)에 수납되며, 상기 제1 프레임 (610)의 안착부 (611)는 상기 베어 셀 (20)의 측면과 꼭 맞도록 접한다. 또한, 상기 제2 프레임 (620)의 고정부 (621) 상기 베어 셀 (20)의 캡 조립체와 바닥면을 감싸면서 상기 베어 셀 (20)을 고정한다. 이에 의하여, 상기 베어 셀 (20)는 상기 커버 프레임 (600)에 견고하게 고정되어, 상기 커버 프레임 (600) 내에서 유동이 발생하지 않는다.

상기 커버 프레임 (600)은 사출 성형 등의 방식을 이용하여 제작할 수 있다. 예컨대, 상기 커버 프레임 (600)은 유리 섬유 또는 상기 유리 섬유에 플라스틱 보강재를 첨가한 섬유 강화 플라스틱 중 어느 하나 이상을 사용하여 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 전술한 내용 이외의 커버 프레임 (600)에 관한 내용은 도 1, 도 3 내지 도 5에 도시한 커버 프레임 (200)에 관한 내용과 동일하므로 자세한 내용은 생략한다.

도 16a는 베어 셀과 스페이서를 조립한 사시도이고, 도 16b는 도 16a의 단면도이다.

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 상기 병렬로 연결되어 있는 베어 셀 (20)은 전극 리드 (23)에 의하여 연결되고, 상기 베어 셀들 (20) 사이의 공간엔 스페이서 (700)가 채워져 있다. 상기 스페이서 (700)는 베어 셀 (20)에 외장 부재 (800, 도 11 참조)를 덮기 전에 구비되는 것으로, 상기 베어 셀 (20)의 상부면 및 하부면에 구비될 수 있다. 또한, 상기 스페이서 (700)는 상기 베어 셀 (20)을 커버 프레임 (600)에 수납하기 전이나, 또는 수납시킨 후에 구비될 수 있다.

일반적으로, 배터리 팩은 상기 배터리 팩을 채용하는 전자 기기에 의하여 그 외관이 결정된다. 즉, 다수의 베어 셀을 직렬 또는 병렬 등의 어느 하나 이상의 방식으로 연결시킨 후, 상기 베어 셀에 보호 회로 모듈 등을 구비시킨다. 이어서, 상기 보호 회로 모듈 등을 포함하는 다수의 베어 셀을 고분자 수지 등을 이용하여 상기 전자 기기에 적절한 외형으로 제작한다. 이와 같이 제작된 배터리 팩은 고분자 수지 등에 의하여 무거워지고, 동시에 크기가 증가한다는 문제가 있다.

그러나, 본 실시예에 따른 배터리 팩 (500)은 그 내부에 다수의 각형 베어 셀 (20)을 상기 베어 셀 (20)의 일 측면만이 감싸는 커버 프레임 (600)과, 외부로 노출되는 베어 셀 (20)을 감싸는 박막의 필름 형태인 외장 부재 (800)로 이루어진다 (도 11 참조). 따라서, 상기 배터리 팩 (500)의 외관을 평평하게 하기 위하여 베어 셀들 (20) 사이의 공간을 채울 필요가 있다. 이때, 이러한 공간을 채우기 위하여 스페이서 (700)가 사용될 수 있다. 즉, 상기 외장 부재 (800)와 제1 프레임 (610)과 수직으로 만나는 면이 평행하도록 상기 베어 셀 (20)과 외장 부재 (800) 사이의 공간에 스페이서 (700)를 더 포함할 수 있다.

스페이서 (700)는 상기 스페이서 (700)는 폴리에틸렌 (polyethylene; PE), 폴리프로필렌 (polypropylene; PP), 폴리에테르술폰 (polyethersulfone: PES), 폴리페닐렌 옥사이드 (polyphehyleneoxide; PPO), 폴리페닐렌술파이드 (polyphenylene sulfide; PSS), 폴리이미드 (polyimide; PI) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (polyethylene terephthalate, PET) 중 어느 하나 이상을 사용하여 형성될 수 있다. 그러나, 상기 스페이서 (700)는 절연 물질이면 족하므로, 전술한 물질들에 의하여 제한되는 것은 아니다.

도 17은 본 실시예에 따른 배터리 팩의 사시도이다.

도 17을 참조하면, 베어 셀 (20)은 커버 프레임 (600)과 외장 부재 (800)에 의하여 외부로 노출이 차단된다. 즉, 상기 외장 부재 (800)는 상기 베어 셀 (20)만을 감싸거나, 또는 상기 커버 케이스 (600)의 제1 프레임 (610)의 일부를 포함하여 베어 셀 (20)을 감싸게 될 수 있다. 이때, 상기 외장 부재 (800)가 제1 프레임 (610)의 일부, 특히 안착부 (611)의 외면을 포함한 경우, 상기 베어 셀 (20)과 커버 프레임 (600) 사이의 결합력을 증대시킬 수 있다.

또한, 도 16을 참조하면, 상기 외장 부재 (800)는 절연성 물질로 형성되는 것으로 박막의 필름 형태이다. 외장 부재 (800)는, 예컨대 폴리카보네이트 (Polycarbonate; PC) 등이 사용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 외장 부재 (800)의 내부 면에는 접착층 (810)을 더 포함할 수 있다. 상기 접착층 (810)에 의하여 외장 부재 (800)와 베어 셀 (20)과의 결합력을 더 강화시킬 수 있다.

도 18은 본 실시예에 따른 배터리 팩의 사시도이다.

본 실시예에 따른 배터리 팩 (500)은 커버 프레임 (600)과, 상기 커버 프레임 (600)의 일부를 포함하여 상기 배터리 팩 (500)에 수납된 베어 셀 (도시되어 있지 않음)을 감싸는 외장 부재 (800)로 구성된다.

상기 커버 프레임 (600)에 있어서, 제1 프레임 (610)의 내부에는 보호 회로 모듈 수납부 (612, 도 3 참조)가 구비되고, 상기 제1 프레임 (610)의 외부에는 상기 수납부에 대응하는 위치에 돌출부 (613)가 형성되어 있다. 상기 돌출부 (613)에는 단자 인출부 (614)가 구비된다.

상기 돌출부 (613)은 제1 프레임 (610)의 두께를 더 얇게 형성하기 위하여 구비된다. 즉, 상기 보호 회로 모듈이 상기 제1 프레임 (610)의 두께를 초과하는 부분만큼 돌출부 (613)가 형성된다. 따라서, 상기 제1 프레임 (610)에 포함되는 보호 회로 모듈 수납부 (612, 도 1 참조)와 상기 돌출부 (613)에 의하여 형성되는 공간에 보호 회로 모듈이 수납된다. 이와 같이, 상기 돌출부 (613)는 필수적인 것이 아니라, 상기 제1 프레임 (610)의 두께나, 또는 보호 회로 모듈의 크기 등에 의하여 좌우될 수 있다.

상기 돌출부 (613)의 중심에는 보호 회로 모듈 (30, 도 1 참조)에 형성되어 있는 외부 단자가 노출되는 단자 인출부 (614)가 구비되어 있다. 상기 외부 단자는 상기 단자 인출부 (614)를 통하여 상기 배터리 팩 (500)이 채용되는 전자 기기의 단자와 전기적으로 연결된다. 상기 단자 인출부 (614)는 도면에 도시한 바와 같이 돌출된 형상으로 형성될 수도 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 실시예에 따른 배터리 팩 (500)이 채용되는 전자 기기에 따라 구비되는 위치 등을 다양하게 변형시킬 수 있다.

도 19는 노트북의 뒷면과 상기 배터리 팩이 채용되는 모습을 도시한 도면이다. 또한, 도 20은 상기 배터리 팩이 채용된 노트북의 사시도이다.

도 19를 참조하면, 상기 노트북 (40)의 하단에는 상기 배터리 팩 (500)을 전원 공급부 (41)가 구비되어 있다. 상기 전원 공급부 (41)의 양 측면에는 체결 돌기 (42)가 형성되어 있다. 또한, 본 실시예에 따른 배터리 팩 (500)의 양 측면, 즉 제2 프레임 (620)의 외측에는 체결 구조 (622)가 형성되어 있다. 상기 체결 구조 (622)는 상기 체결 돌기 (42)에 대응하는 형상을 갖는 홈이다. 상기 홈은 제1 프레임 (610)과 제2 프레임 (620)이 연결되는 부분에서 시작하여, 제1 프레임 (620)의 내부로 연장되어 형성된다. 또한, 상기 체결 구조 (622)는 상기 체결 돌기 (42)와 대응하는 위치에 구비된다. 따라서, 상기 체결 구조 (622)는 상기 체결 돌기 (42)에 삽입되어, 상기 체결 구조 (622)를 통과하면서 결합한다. 따라서, 상기 배터리 팩 (500)은 노트북 (40)에 정확한 위치에서 견고하게 고정된다.

도 20에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 배터리 팩 (500)의 체결 구조 (624)에 의하여 상기 배터리 팩 (500)은 노트북 (40)에 채용되고, 상기 배터리 팩 (500)의 단자 인출부 (614)는 상기 노트북 (40)의 배터리 팩 (500)의 수납부 (41)의 내측으로 구비된 단자와 결합한다. 따라서, 상기 노트북 (40)에 전원을 공급하여 노트북 (40)을 구동시킨다.

최근에 노트북과 같은 전자 기기들은 점점 경량화, 박형화되는 추세이다. 이와 같은 요구를 만족시키기 위하여, 상기 전자 기기에 채용되는 배터리 팩은 가능한 경량 및 박형으로 제작될 것이 요구된다. 또한, 상기 배터리 팩은 상기 노트북의 바닥면에 위치하므로 평평한 면을 구비할 필요가 있다. 따라서, 본 발명에 따른 배터리 팩은 고분자 수지 등을 사용한 별도의 케이스를 필요로 하지 않는다. 따라서, 본 발명에 따른 배터리 팩을 채용한 전자 기기는 더욱 경량화, 박형화시킬 수 있다.

본 발명의 기술 사상은 양호한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명을 제한하기 위함이 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

전술한 발명의 권리 범위는 이하의 특허 청구 범위에 의하여 정해지는 것으로, 본 명세서의 기재에 구속되지 않으며, 특허 청구 범위의 균등 범위에 속하는 변형과 변경은 모두 본 발명의 범위에 속할 것이다.

10: 원통형 베어 셀
20: 각형 베어 셀
30: 보호회로 모듈
40: 노트북
100: 배터리 팩
200: 커버 프레임
210: 제1 프레임
220: 제2 프레임
230: 벤딩부
300: 스페이서
400: 외장 부재
500: 배터리 팩
600: 커버 프레임
610: 제1 프레임
620: 제2 프레임
630: 벤딩부
700: 스페이서
800: 외장 부재

Claims

캡 조립체와 상기 캡 조립체에 대응하는 위치에 바닥면을 구비한 다수의 베어 셀;
상기 베어 셀에 구비된 보호 회로 모듈;
상기 베어 셀 및 보호 회로 모듈을 감싸고 제1 프레임과 두 개의 제2 프레임으로 구성되는 커버 프레임; 및
상기 베어 셀을 감싸는 외장 부재;를 포함하고,
상기 베어 셀은 이웃하는 베어 셀의 일 측면이 서로 대면하도록 나란하게 정렬되고, 상기 제2 프레임에는 베어 셀의 캡 조립체 또는 바닥면에 대응하는 형상을 갖고 상기 베어 셀의 캡 조립체 또는 바닥면을 고정하는 고정부가 구비되는 배터리 팩.
제1항에 있어서,
상기 커버 프레임의 제2 프레임은 제1 프레임의 양 단측에서 연장 형성되는 배터리 팩.
제2항에 있어서,
상기 제1 프레임은 베어 셀의 일 측면을 감싸고, 상기 제2 프레임은 상기 베어 셀의 캡 조립체와 바닥면을 감싸는 배터리 팩.
제2항에 있어서,
상기 제1 프레임에는 베어 셀의 일 측면과 접하도록 상기 베어 셀의 일 측면에 대응하는 형상을 갖는 안착부가 구비되는 배터리 팩.
제2항에 있어서,
상기 제1 프레임에는 베어 셀에 구비된 보호 회로 모듈에 대응하는 위치에 상기 보호 회로 모듈을 수납하는 홈인 수납부를 더 포함하는 배터리 팩.
제1항에 있어서,
상기 제2 프레임은 복수개의 고정부를 포함하되 이웃하는 고정부 사이는 돌출되는 배터리 팩.
제2항에 있어서,
상기 제2 프레임은 상기 제1 프레임과 선으로 연결되어 상기 제1 프레임을 기준으로 좌우로 각각 90 ° 회전되는 배터리 팩.
제1항에 있어서,
상기 커버 프레임은 열가소성 수지로 형성되는 배터리 팩.
제1항에 있어서,
상기 커버 프레임은 유리 섬유 (glassfiber) 또는 섬유 강화 플라스틱 (fiberglass reinforced plastics; FRP) 중 어느 하나 이상을 사용하여 형성되는 배터리 팩.
제1항에 있어서,
상기 외장 부재는 폴리카보네이트 (Polycarbonate; PC)로 형성되는 배터리 팩.
제1항에 있어서,
상기 외장 부재는 베어 셀과 접하는 부분에 접착층을 더 포함하는 배터리 팩.
제1항에 있어서,
상기 외장 부재는 베어 셀과, 상기 베어 셀의 일 측면과 접하는 커버 프레임의 일부를 더 포함하여 감싸는 배터리 팩.
제1항에 있어서,
상기 외장 부재와 제1 프레임과 수직으로 만나는 면이 평행하도록 상기 베어 셀과 외장 부재 사이의 공간에 스페이서를 더 포함하는 배터리 팩.
제13항에 있어서,
상기 스페이서는 절연 물질로 유기 재료 또는 무기 재료인 배터리 팩.
제13항에 있어서,
상기 스페이서는 폴리에틸렌 (polyethylene; PE), 폴리프로필렌 (polypropylene; PP), 폴리에테르술폰 (polyethersulfone: PES), 폴리페닐렌 옥사이드 (polyphehyleneoxide; PPO), 폴리페닐렌술파이드 (polyphenylene sulfide; PSS), 폴리이미드 (polyimide; PI) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (polyethylene terephthalate, PET) 중 어느 하나 이상을 포함하는 배터리 팩.
캡 조립체와 상기 캡 조립체에 대응하는 위치에 바닥면을 구비한 다수의 베어 셀;
상기 베어 셀에 구비된 보호 회로 모듈;
상기 베어 셀 및 보호 회로 모듈을 감싸고 제1 프레임과 두 개의 제2 프레임으로 구성되는 커버 프레임; 및
상기 베어 셀을 감싸는 외장 부재를 포함하되, 상기 커버 프레임은 보호 회로 모듈을 감싸는 부분에 대응하여 외측으로 돌출된 구조를 더 포함하는 배터리 팩.
제16항에 있어서,
상기 보호 회로 모듈에는 외부 단자가 구비되어 있고, 상기 외부 단자는 커버 프레임의 외측으로 돌출된 구조에 구비되어 있는 단자 인출부를 통하여 외부와 연결되는 배터리 팩.
제16항에 있어서,
상기 커버 프레임의 양 측면에는 상기 배터리 팩이 채용되는 외부 전자 기기와의 결합을 위한 체결 구조가 구비되는 배터리 팩.
삭제
삭제