KR100816183B1 - 보호회로기판에 형성된 홀에 끼워지는 도전성 탭을 갖는배터리 팩 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 배터리 팩은 직렬 또는 병렬 연결된 복수의 배터리 셀; 보호회로가 형성된 보호회로기판; 및 일단은 상기 배터리 셀들 중 한 셀의 한 단자와 연결되고 타단은 상기 보호회로와 연결되도록 상기 보호회로기판에 납땜되는 도전성 탭을 포함하는 배터리 팩에 있어서, 상기 도전성 탭의 상기 타단은 상기 보호회로기판에 형성된 홀에 끼움 방식으로 결합 고정되도록 걸림턱을 갖는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 보호회로기판에 도전성 탭의 상기 타단을 납땜함에 있어, 납땜을 위한 작업시간이 절약되고, 납땜 불량이 최소화되며, 비용이 저감될 수 있게 된다.

Description

보호회로기판에 형성된 홀에 끼워지는 도전성 탭을 갖는 배터리 팩 {BATTERY PACK HAVING CONDUCTIVE TAB STUCK IN THE HOLE FORMED IN PROTECTIVE CIRCUIT BOARD}

도 1 은 보호회로기판에 형성된 홀을 통과하는 종래의 도전성 탭을 나타낸 사시도,

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 개략도,

도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 도전성 탭이 보호회로기판에 형성된 홀에 끼워진 모습을 나타낸 사시도,

도 4 는 도 3 의 A-A 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

150: 보호회로기판 155: 홀

200: 도전성 탭의 단부 210: 머리부

215: 걸림턱 220: 관통부

230: 몸통부 235: 받침턱

본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보호회로기판에 형성된 홀에 도전성 탭을 끼워 고정시킨 후에 납땜을 할 수 있는 구조의 도전성 탭을 갖는 배터리 팩에 관한 것이다.

일반적으로 노트북 PC 등의 경우에는 하나의 배터리 셀만 가지고서는 전원 용도로 사용하기가 어렵다. 따라서, 이러한 노트북 PC 등에 채택되는 전원장치는 원하는 전압 및 용량을 얻기 위해 다수의 배터리 셀이 직렬 및/또는 병렬로 연결된 형태를 취하여 배터리 팩을 구성한다.

이러한 배터리 팩은 직렬 및/또는 병렬 연결된 복수의 배터리 셀과, 보호회로가 형성된 보호회로기판과, 상기 배터리 셀들 중 한 셀과 상기 보호회로를 전기적으로 연결해주는 도전성 탭을 포함하여 이루어진다. 이 배터리 셀들과 보호회로기판과 도전성 탭은 소정 케이스에 수납된 채 사용될 수도 있다.

이 중 도전성 탭은, 일단이 상기 배터리 셀들 중 한 셀의 한 단자와 연결되고, 타단이 상기 보호회로와 연결되도록 상기 보호회로기판에 납땜된다.

그런데, 보호회로기판에 납땜되는 종래의 도전성 탭의 구조에는 다음과 같은 문제점이 있다.

도 1 은 보호회로기판에 형성된 홀을 통과하는 종래의 도전성 탭을 나타낸 사시도이다.

도 1 를 참조하면, 종래의 도전성 탭(31)은 끝단이 일자형으로 되어 있어 보호회로기판(50)에 형성된 홀(55)에의 출입이 자유롭다. 다시 말해, 상기 홀(55)에 도전성 탭(31)을 통과시켜 돌출시킨 상태에서 납땜을 하기 위해서는, 작업자가 일 일이 도전성 탭의 돌출 상태를 유지하도록 힘을 가하면서 납땜을 하여야 하는 단점이 있다. 따라서, 납땜을 위한 작업시간이 지연되고, 이는 비용의 증가를 초래하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 보호회로기판에 형성된 홀에 도전성 탭을 끼워 고정시킨 후에 납땜을 하기 위한 도전성 탭 구조를 설계하는 데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 보호회로기판에 형성된 홀에 끼워지는 도전성 탭을 갖는 배터리 팩은, 직렬 또는 병렬 연결된 복수의 배터리 셀과, 보호회로가 형성된 보호회로기판 및 일단은 상기 배터리 셀들 중 한 셀의 한 단자와 연결되고 타단은 상기 보호회로와 연결되도록 상기 보호회로기판에 납땜되는 도전성 탭을 포함하는 배터리 팩에 있어서, 상기 도전성 탭의 상기 타단은 상기 보호회로기판에 형성된 홀을 통과하여 돌출되며 상기 홀에 끼움 방식으로 결합 고정되도록 걸림턱을 갖는 머리부와, 상기 머리부와 연결되며 상기 홀을 통과하는 관통부와, 상기 관통부와 연결되며 받침턱을 갖는 몸통부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

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여기서, 상기 머리부 중 상기 걸림턱이 형성된 부위는 상기 홀의 크기보다 큰 폭을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 몸통부 중 상기 받침턱이 형성된 부위는 상기 홀의 크기보다 큰 폭을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 관통부의 길이는 상기 보호회로기판의 두께에 상응하도록 형성되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 배터리 팩에 관한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 2 를 참조하면, 도전성 플레이트 122 내지 124는 각 중간 지점에서 절곡이 가능하고, 이 절곡부를 기준으로 일측은 양극에 접촉 고정되고 타측은 음극에 접촉 고정됨으로써 배터리 셀들의 직렬 및 병렬 연결을 가능하게 한다. 도전성 플레이트 121과 125는 각각 같은 극성을 전기적으로 연결하여 병렬 연결을 가능하게 한다. 여기서, 배터리 셀의 상면과 바닥면은 서로 다른 극성을 나타내는데, 도면에서 볼록한 단자 모양의 상면이 양극을 나타내고, 평평한 바닥면이 음극을 나타내는 것으로 한다.

도면에서 B+, B-는 대전류단을 표시하고, 직·병렬 연결된 배터리 셀들의 양 끝단의 전원부를 나타낸다. B+는 양극 전원부로서 최고 전위단, B-는 음극 전원부로서 최저 전위단을 나타낸다. 이 대전류단에는 전원 인출을 위한 도전성 탭이 연결될 수 있는데, 도 2 에서는 도면 부호 131 및 135로 나타내었다. 이를 위해, 도전성 플레이트는 대략 "ㅗ"자 형상을 취할 수도 있다. 여기서, "ㅗ"자 형상 중 "ㅡ" 부분은 양극 또는 음극에 용접 고정되는 부분이고, "ı" 부분은 상기 도전성 탭이 납땜 고정되는 부분일 수 있다.

또한, B1, B2, B3는 센싱단을 표시하고, 서로 다른 극성의 배터리 셀들이 직렬 연결된 부분을 나타낸다. 이 센싱단은 최고 전위단과 최저 전위단 사이의 중간 전위단을 나타낸다. 이 센싱단에는 전압 검출을 위한 도전성 탭이 연결될 수 있는데, 도 2 에서는 도면 부호 132 내지 134로 나타내었다. 이를 위해, 도전성 플레이트는 절곡 전 형상이 대략 "ㅗ"자 형상을 취할 수도 있다. 여기서, "ㅗ"자 형상 중 "ㅡ" 부분은 양극 또는 음극에 용접 고정되는 부분이고, "ı" 부분은 상기 도전성 탭이 납땜 고정되는 부분일 수 있다.

이러한 도전성 탭은 니켈, 구리 또는 알루미늄 함유 금속으로 이루어질 수 있으나, 본 발명에서 그 재질을 한정하는 것은 아니다.

도면을 계속해서 보면, 상기한 도전성 탭 131 내지 135는 보호회로기판(150)에 납땜되어 보호회로기판(150)에 형성된 보호회로와 각 배터리 셀의 한 전극과 전기적으로 연결해주는 역할을 한다.

도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 도전성 탭이 보호회로기판에 형성된 홀에 끼워진 모습을 나타낸 사시도이고, 도 4 는 도 3 의 A-A 단면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도전성 탭의 단부(200)는 보호회로기판(150)에 형성된 홀(155)에 끼움 방식으로 결합 고정되도록 걸림턱을 갖고 있다.

도전성 탭은 판형으로 길게 형성되며, 그 일단은 도시되진 않았지만 배터리 셀의 한 단자와 연결되고, 그 타단(200)은 도 3 및 4 에 나타낸 바와 같이 보호회 로기판(150)에 형성된 홀(155)에 끼워져 고정된다. 상기 홀(155)에 끼워진 상기 타단 중 보호회로기판(150) 위로 돌출된 부분은 보호회로와 접속되도록 납땜됨으로써, 배터리 셀과 보호회로 사이를 전기적으로 연결해주는 역할을 한다.

보호회로는 과충전 또는 과방전을 제어하는 등 배터리 셀의 이상 여부를 점검하여 배터리 팩과 이 배터리 팩이 장착된 전기장치의 손상을 방지한다.

좀 더 구체적으로 살펴보면, 도전성 탭의 상기 타단(200)은, 보호회로기판(150)에 형성된 홀(155)을 통과하여 돌출되며 걸림턱(215)을 갖는 머리부(210)와, 상기 머리부(210)와 연결되며 상기 홀(155)을 통과하는 관통부(220)와, 상기 관통부(220)와 연결되며 받침턱(235)을 갖는 몸통부(230)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 머리부(210) 중 상기 걸림턱(215)이 형성된 부위는 상기 홀(255)의 크기보다 큰 폭을 갖도록 되어 있어, 상기 홀(155)에 끼워진 상기 머리부(210)가 빠지지 않도록 해준다.

또한, 상기 몸통부(230) 중 상기 받침턱(235)이 형성된 부위는 상기 홀(155)의 크기보다 큰 폭을 갖도록 되어 있어, 상기 홀(155)에 끼워진 도전성 탭의 유동을 방지한다.

또한, 상기 관통부(220)의 길이는 상기 보호회로기판(150)의 두께에 상응하도록 형성되는 것이 바람직하다. 도전성 탭의 상기 타단(200)이 상기 홀(155)에 끼워질 수 있는 길이를 확보함과 동시에 도전성 탭의 유동을 방지하기 위하여, 관통부(220)의 길이가 보호회로기판(150)의 두께와 대략 동일할 필요가 있기 때문이다.

이러한 도전성 탭의 상기 타단(200)은 머리부(210)와 관통부(220)와 몸통부 (230)가 일체로 형성될 수 있다. 또는, 상기 머리부 및 관통부를 몸통부와 별도로 제조하고 머리부와 관통부를 보호회로기판에 형성된 홀에 끼운 후 관통부와 몸통부를 용접 등의 방법에 의해 결합시킬 수도 있다. 다만, 후자의 방법은 제조공정이 복잡해지고 작업시간이 오래 걸리며 비용이 증가하는 단점이 있다. 따라서, 머리부(210)와 관통부(220)와 몸통부(230)가 일체로 형성되는 것이 바람직하다.

일체로 형성된 도전성 탭의 상기 타단(200)을 상기 홀(155)에 끼우는 방법에 관하여 살펴보기로 한다.

예를 들어, 도전성 탭의 상기 타단(200)이 상기 홀(155)에 끼워지는 방향에서 볼 때 상기 홀(155)이 대략 직사각형이라고 한다면, 상기 머리부(210) 중 상기 걸림턱(215)이 형성된 부위의 폭을 상기 직사각형의 대각선의 길이에 상응하도록 형성한다.

보다 구체적으로, 상기 머리부(210) 중 상기 걸림턱(215)이 형성된 부위의 폭을 상기 직사각형의 대각선의 길이와 같거나 약간 크게 형성한다. 그리고, 상기 도전성 탭의 상기 타단(200)의 단면이 상기 대각선 방향에 일치하도록 상기 홀(155)에 상기 탭의 타단(200)을 가압하여 끼운다. 그 다음, 상기 탭의 상기 타단(200)의 단면이 상기 직사각형의 장변 방향에 일치하도록 상기 탭의 타단(200)을 정렬시킨다. 이에 따라, 일체로 형성된 도전성 탭의 상기 타단(200)이 상기 홀(155)에 끼워진 후에 잘 빠지지 않게 된다.

이후, 도전성 탭의 상기 타단(200)이 보호회로에 접속되도록 상기 보호회로기판(150)에 상기 머리부(210)를 납땜한다.

본 발명에 따른 배터리 팩은 도전성 탭이 보호회로기판에 형성된 홀에 끼움 방식으로 결합 고정된 후에 납땜이 이루어질 수 있으므로, 납땜을 위한 작업시간이 절약되고, 납땜 불량이 최소화되며, 비용이 저감될 수 있게 된다.

본 발명은 도시된 실시예를 중심으로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 할 수 있는 다양한 변형 및 균등한 타 실시예를 포괄할 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (8)

1. 직렬 또는 병렬 연결된 복수의 배터리 셀;

   보호회로가 형성된 보호회로기판; 및

   일단은 상기 배터리 셀들 중 한 셀의 한 단자와 연결되고 타단은 상기 보호회로와 연결되도록 상기 보호회로기판에 납땜되는 도전성 탭을 포함하는 배터리 팩에 있어서,

   상기 도전성 탭의 상기 타단은 상기 보호회로기판에 형성된 홀을 통과하여 돌출되며 상기 홀에 끼움 방식으로 결합 고정되도록 걸림턱을 갖는 머리부와, 상기 머리부와 연결되며 상기 홀을 통과하는 관통부와, 상기 관통부와 연결되며 받침턱을 갖는 몸통부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 머리부 중 상기 걸림턱이 형성된 부위는 상기 홀의 크기보다 큰 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 몸통부 중 상기 받침턱이 형성된 부위는 상기 홀의 크기보다 큰 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 관통부의 길이는 상기 보호회로기판의 두께에 상응하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 머리부와 상기 관통부와 상기 몸통부는 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 도전성 탭의 상기 타단이 상기 홀에 끼워지는 방향에서 볼 때 상기 홀은 직사각형이며, 상기 머리부 중 상기 걸림턱이 형성된 부위의 폭은 상기 직사각형의 대각선의 길이에 상응하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
8. 제 1항 또는 제 3항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 도전성 탭의 형상은 판형인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.

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