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WO2010044589A2 - 신규한 구조의 이차전지 팩 - Google Patents

신규한 구조의 이차전지 팩 Download PDF

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WO2010044589A2
WO2010044589A2 PCT/KR2009/005872 KR2009005872W WO2010044589A2 WO 2010044589 A2 WO2010044589 A2 WO 2010044589A2 KR 2009005872 W KR2009005872 W KR 2009005872W WO 2010044589 A2 WO2010044589 A2 WO 2010044589A2
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WO
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battery cell
pcm
secondary battery
battery pack
mounting member
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PCT/KR2009/005872
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WO2010044589A3 (ko
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김희규
윤석진
김정환
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LG Chem Ltd
Original Assignee
LG Chem Ltd
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Publication date
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Priority to JP2011530961A priority patent/JP5450634B2/ja
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Priority to US13/123,250 priority patent/US8975867B2/en
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a secondary battery pack having a novel structure, and more specifically, a battery cell, an insulating mounting member, a protective circuit module (PCM) is mounted in a form protruding downwards, and And an insulating cap coupled to an upper end of the battery cell, wherein the connection coupling member penetrates through the opening of the insulating mounting member and the fastening groove of the battery cell electrode terminal is mounted on the upper surface of the battery cell.
  • PCM protective circuit module
  • lithium secondary batteries with high energy density, high operating voltage, and excellent storage and life characteristics are used for various mobile devices as well as various electronic products. It is widely used as an energy source.
  • a lithium secondary battery has a PTC (Positive Temperature Coefficient) element and a protection circuit module (PCM) connected to the battery cell as a safety device that can effectively control abnormal conditions such as overcharge and overcurrent. It is mounted.
  • PTC Physical Temperature Coefficient
  • PCM protection circuit module
  • PCM is connected to the battery cell by welding or soldering via a conductive nickel plate. That is, the battery pack is manufactured by connecting the PCM to the battery cell by welding or soldering a nickel plate to the electrode tab of the PCM, and then welding or soldering the nickel plate to the electrode terminal of the battery cell, respectively.
  • Korean Patent Application Publication No. 2007-01566 has a protective circuit formed thereon, a protective circuit unit including an anode terminal and a cathode terminal, an electrode assembly, a can housing the electrode assembly, and an electrolyte injection hole formed on one side.
  • a lithium secondary battery comprising a bare cell including a cap assembly for sealing the can and sealing the can, and a positive electrode lead plate and a negative electrode lead plate electrically connecting the bare cell and the protection circuit unit to each other, the positive electrode lead plate
  • a technique of forming a protrusion and inserting a protrusion of the positive lead plate into an electrolyte injection hole in a battery manufacturing process to prevent a protection circuit from being separated from a bare cell is disclosed.
  • the above technique is complicated in the process of manufacturing the positive lead plate of a specific structure in which the protrusion is formed, and also because the protrusion serves as a sealing of the electrolyte injection hole, it is not possible to prevent leakage of the electrolyte by simply indenting the protrusion. Therefore, in order to prevent such leakage, there is a method of sealing the electrolyte injection hole and the protrusion by welding or the like. However, there is a problem in that manufacturing processability is lowered because it requires an additional process.
  • the assembly process can be simplified by reducing the number of members mounted at the top of the battery cell, the welding process can be eliminated to minimize the occurrence of defects in the assembly process, and the members mounted at the top of the battery cell can be stably coupled to each other. There is a high need for technology.
  • the present invention aims to solve the problems of the prior art as described above and the technical problems that have been requested from the past.
  • an object of the present invention is to reduce the number of parts required for the battery pack and to simplify the assembly process to reduce the manufacturing cost of the battery, to eliminate the soldering and welding process to ensure the ease of manufacturing process and to minimize the occurrence of defects It is to provide a secondary battery pack.
  • Still another object of the present invention is to provide a PCM in which connection coupling members are coupled in a specific structure to enable the manufacture of the secondary battery pack as described above.
  • a battery cell in which an electrode assembly having a cathode / separation membrane / cathode structure is sealed inside the battery case together with an electrolyte, and a pair of fastening grooves are formed to a predetermined depth so that the following connection fastening members can be inserted into an upper surface thereof;
  • An opening is formed to expose the electrode terminals of the battery cell, the protective circuit module is mounted on top, and an insulating mounting member mounted on an upper surface of the battery cell;
  • a protection circuit for controlling overcharge, overdischarge, and overcurrent is formed, and a pair of connection fastening members are mounted to protrude downwards for mechanical fastening and electrical connection with a battery cell, and on the insulating mounting member.
  • Mounted protection circuit module (PCM) mounted to PCM, and
  • An insulating cap coupled to the upper end of the battery cell while surrounding the insulating mounting member in the state where the PCM is mounted;
  • connection coupling member is inserted into the fastening groove of the battery cell electrode terminal through the opening of the insulating mounting member, thereby providing the PCM with respect to the battery cell and the insulating mounting member. It is composed of a structure that achieves the coupling and the electrical connection between the battery cell and the PCM.
  • the PCM is mounted as a separate member electrically connected to the upper end of the battery cell, and connects the positive terminal and the negative terminal of the battery cell with the PCM using a nickel clad or nickel plate. Since the connection method of the upper part of the PCM and the battery cell is mainly used for welding or soldering work, a lot of defects are generated, and at the same time, a lot of problems are caused, such as requiring a space for mounting the nickel plate.
  • a pair of connection fastening members mounted on the protective circuit module are inserted into the fastening grooves formed in the battery cell electrode terminals through the openings of the insulating mounting members, thereby to the battery cells and the insulating mounting members. Since the combination of the PCM and the electrical connection of the battery cell and the PCM are achieved together, a predetermined assembly process can be performed by a simple connection as a whole, and the ease of operation can be improved to greatly improve the manufacturing processability.
  • the battery case may be a metal can, preferably an aluminum can or a stainless steel can.
  • connection fastening member is not particularly limited as long as the connection fastening member is inserted into the fastening groove of the battery cell electrode terminal in a state of being mounted on the protection circuit module to easily connect with each other.
  • the connection fastening member has a conductive connection pin or a conductive screw structure. Can be done.
  • connection fastening member may be mounted to the PCM in a structure in which the connection fastening member is fixed to penetrate the PCM from the top while being connected to the circuit of the PCM.
  • the connection fastening member includes a main body having a connection pin or screw shape, and a head having a diameter larger than the diameter of the main body, and a lower portion of the main body penetrates the PCM to fasten the battery cell electrode terminal.
  • the head When combined with, the head may be in close contact with the upper surface of the PCM, thereby preventing the PCM from being separated from the top of the battery cell.
  • connection fastening member to the electrode terminal fastening groove
  • Coupling of the connection fastening member to the electrode terminal fastening groove can be achieved in a variety of ways, preferably made of an interference fit or screw coupling method, it is possible to further strengthen the connection of the connection fastening member and the fastening groove.
  • a screw-shaped connection fastening member may be inserted into a fastening groove having a thread formed on an inner surface thereof to easily achieve electrical connection and mechanical coupling with each other.
  • the coupling between each other may be achieved in a manner in which a thread is formed when the screw connection connecting member is inserted into the fastening groove.
  • the lower surface of the PCM may be mounted on the protection circuit PTC element which increases the resistance as the temperature rises.
  • a PTC element may be mounted on the protection circuit of the PCM in various structures, for example, after interposing the PTC element between a pair of conductive members, and then connecting the conductive members to the protection circuit of the PCM, or the PTC
  • the device may be manufactured in the form of a chip and attached to the protection circuit of the PCM by surface mount technology (SMT).
  • SMT surface mount technology
  • SMT is widely used to mount surface-mounted components on an electromagnetic plate such as a printed circuit board (PCB), and PTC element includes a material whose resistance changes with temperature, so that the temperature inside the battery may increase rapidly. In this case, the safety of the battery can be improved by blocking the current.
  • PCB printed circuit board
  • the fastening groove is formed in the top cap, which is an upper surface of the battery cell in which the positive and negative terminals of the battery cell are formed, and the depth of the fastening groove may be 0.3 to 3 mm. . If the depth of the fastening groove is too deep, the thickness of the top cap may be increased accordingly, or the connection fastening member may contact the inside of the battery cell through the top cap. On the contrary, if the depth of the fastening groove is too shallow, it is not preferable because the connection fastening member can be easily separated from the fastening groove.
  • the fastening groove of the electrode terminal may be made in a variety of shapes, for example, it may be made of a shape selected from the group consisting of planar circular, oval, slit.
  • the connection fastening member is formed in a shape corresponding to the fastening groove so as to be inserted into the fastening groove.
  • the insulating mounting member has a structure in which the PCM is mounted on the top, and is made of an insulating material that is in direct contact with the top surface of the battery cell.
  • a first opening exposing a first electrode terminal of the battery cell at a center thereof, and a second opening exposing a part (second electrode terminal) of a top surface of the case of the battery cell at a predetermined distance from the first opening; It may be made of a structure formed.
  • connection fastening member of the PCM is easily inserted into the fastening groove of the first electrode terminal and the second electrode terminal of the battery cell through the respective openings. Can be.
  • the first electrode terminal may be a positive electrode terminal and the second electrode terminal may be a negative electrode terminal.
  • the rectangular battery cell has a structure in which an electrode terminal and a battery case protruding from an upper surface thereof form a negative electrode terminal and a positive electrode terminal, respectively, and an insulating member is interposed therebetween to insulate each other.
  • the first electrode terminal may be a positive electrode terminal which is an upper surface of the battery case
  • the second electrode terminal may be a negative electrode terminal which protrudes on the upper surface of the battery case.
  • the upper surface of the insulating mounting member is formed in a shape corresponding to the PCM so that the PCM can be mounted and fixed in place, the protrusions are coupled to the insulating cap on the outermost both ends protruding It may be a structure.
  • the structure of the insulating mounting member as described above improves the adhesion between the insulating mounting member and the PCM, and when the PCM is mounted on the upper surface of the insulating mounting member, the PCM is deviated from the side by the external impact such as vibration and dropping. Can be easily prevented.
  • both end portions of the PCM are formed with an indentation groove which is indented inwardly with a predetermined width, and a fastening protrusion protruding inwardly corresponding to the indentation groove is formed at an upper end of the protruding portion of the insulating mounting member.
  • this fastening structure can further improve the bonding force between the insulating mounting member and the PCM when the battery is assembled.
  • the insulative cap serves to protect the battery cell from external shocks and to maintain mechanical insulation while supplementing the mechanical strength of the members mounted on the top of the battery cell.
  • the insulating cap extends downwardly to a predetermined length so that at least a portion thereof may surround the outer surface of the upper end of the battery cell while being mounted on the battery cell so as to improve the bonding force to the battery cell. It may be a structure.
  • the downward extension of the insulating cap is preferably a structure that is coupled to the outer surface of the upper end of the battery cell by an adhesive method or a mechanical fastening method.
  • the insulating cap coupled to the upper end of the battery cell may be a structure that is equipped with a separate insulating cap (lower cap) in the lower end, it may be a structure in which the outer film is attached to the outer surface of the case of the battery cell. This protects the battery cell from external shock and maintains electrical insulation.
  • the exterior film may be attached to the structure surrounding the downward extension of the insulating cap.
  • the secondary battery pack according to the present invention can be variously applied regardless of the type and appearance of the battery cell, and preferably may be applied to a battery pack including a rectangular lithium secondary battery as a battery cell.
  • the present invention also provides a protection circuit module (PCM) mounted on a secondary battery cell,
  • PCM protection circuit module
  • a PCM main body in which a protection circuit for controlling overcharge, overdischarge, and overcurrent is formed;
  • connection fastening members of a conductive pin or screw structure fixed at the position corresponding to the battery cell electrode terminal to protrude downward from the upper part of the PCM main body field;
  • It provides a protective circuit module of the structure comprising a.
  • the protection circuit module according to the present invention is compared with the conventional battery cell connection structure that electrically connects with the electrode terminal of the battery cell using soldering or welding, the electrode terminal of the battery cell using the connection fastening member without soldering or welding Simple and easy electrical connection and mechanical coupling can be achieved.
  • the structure of the protective circuit module including the connection fastening member does not require a nickel plate or a nickel clad, the component configuration can be greatly simplified.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a rechargeable battery pack according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded schematic view showing a coupling structure of a PCM assembly, an insulating mounting member, and a battery cell;
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a PCM assembly
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a structure in which the PCM assembly is mounted on the top surface of the battery cell;
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a structure in which an insulating mounting member is coupled to an upper portion of a battery cell
  • FIG. 6 is a schematic diagram of a structure in which a PCM assembly is mounted on the structure of FIG. 5;
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a structure in which an insulating top cap is coupled to the structure of FIG. 6;
  • FIG. 8 is a perspective view of the completed secondary battery pack.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a rechargeable battery pack according to an embodiment of the present invention.
  • the secondary battery pack 100 may include a battery cell 200 in which an electrode assembly is sealed inside a battery case together with an electrolyte, and a PCM 300 that effectively controls abnormal conditions such as overcharge.
  • PCM (300) is mounted and the insulating mounting member 400, which is mounted on the top surface 210 of the battery cell 200, while the PCM 300 is mounted while wrapping the insulating mounting member 400, the battery cell 200 Insulating top cap 500 is coupled to the upper end of the), the insulating bottom cap 510 is coupled to the lower end of the battery cell 200, and the outer film 520 is wrapped around the outer surface of the battery cell case is attached to It consists of a structure.
  • the first electrode terminal 220 protruding upward in the insulated state from the battery case 200 is formed on the top surface 210 of the battery cell 200, and the remaining portions except the first electrode terminal 220 form the positive electrode terminal. do.
  • the electrolyte injection part 240 sealed by the metal ball, the polymer resin, or the like protrudes in a planar circular shape.
  • the insulating mounting member 400 is mounted on and coupled to the top surface 210 of the battery cell 200 in an adhesive manner, and is insulative so that the protruding first electrode terminal 220 of the battery cell 200 is exposed upward.
  • the first opening 410 is formed at the central portion of the mounting member 400
  • the second opening 420 is formed at the right portion of the mounting member 400 to expose a portion of the upper surface 210 of the battery cell 200. .
  • the insulating upper cap 500 is coupled to the upper end of the battery cell 200 while surrounding the insulating mounting member 400 in the state where the PCM 300 is mounted, and is predetermined to cover the outer surface of the upper end of the battery cell 200. It extends downward in the length of, and the A / S label 502 is attached to one side of the top surface.
  • An outer film 520 is attached to an outer surface of the battery case to secure an electric insulation state from the outside and display information of a product.
  • the outer film 520 made of a heat-shrinkable material is manufactured in the form of a tube, wrapped around the battery cell 200, and then applied with heat to be adhered to the battery cell 200 case surface while being contracted.
  • FIG. 2 is an exploded schematic view showing a coupling structure of a PCM assembly, an insulating mounting member, and a battery cell.
  • the top surface 210 of the battery cell 200 is used as the second electrode terminal 230, and the second electrode terminal 230 and the insulating member 224 are formed at the central portion of the top surface 210.
  • the first electrode terminal 220 is insulated by the structure formed.
  • Electrode terminal fastening grooves 222 and 232 are formed at one side of the top surface 210 of the battery cell 200 and the first electrode terminal 220, respectively.
  • the insulating mounting member 400 has a size substantially coincident with the top surface 210 of the battery cell 200, and has a first opening 410 in which the first electrode terminal 220 of the battery cell 200 is exposed. And a second opening 420 through which the electrode terminal fastening groove 232 of the top surface 210 of the battery cell 200 is exposed.
  • connection fastening members 322 and 332 are mounted in a conductive pin or screw structure at a position corresponding to the electrode terminal fastening grooves 222 and 232 of the battery cell 200 in the PCM 300.
  • the connection fastening members 322 and 332 are mounted to the PCM 300 in a structure in which the connection fastening members 322 and 332 are fixed to penetrate the PCM 300 from the top in a state of being connected to a circuit (not shown) of the PCM 300,
  • the lower parts of the connection fastening members 322 and 332 are inserted into the electrode terminal fastening grooves 222 and 232 of the battery cell 200, respectively, so that the electrode terminals 220 and 230 and the PCM of the battery cell 200 are assembled. Electrical connection and mechanical fastening of 300 are made.
  • the electrode terminal fastening grooves 222 and 232 having a predetermined depth are formed in a planar circle having a shape corresponding to the bottom surfaces of the connection fastening members 322 and 332.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a PCM according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a structure in which a PCM is mounted on an upper surface of a battery cell.
  • both end portions of the PCM 300 are formed with slit-shaped indentation grooves 332 which are indented inwardly with a predetermined width and are connected to the connection fastening members mounted to the PCM 300. Threads are formed in the lower portions 323, 333 of the 322, 332. Since the screw thread is formed on its inner surface when inserted into the electrode terminal fastening grooves 222 and 232 of the battery cell 200, the connection fastening members 322 and 332 and the electrode terminal fastening grooves 222 and 232. Are mutually coupled by screwing. In some cases, the connection coupling members 322 and 332 have a structure of a conductive pin, and may be inserted into the electrode terminal coupling grooves 222 and 232 in an interference fit manner to form mutual coupling.
  • a PTC element (not shown) whose resistance increases with temperature rise is mounted on the lower surface of the PCM 300 in the form of a chip by an SMT method.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a structure in which an insulating mounting member is coupled to an upper portion of a battery cell
  • FIG. 6 is a schematic diagram of a structure in which a PCM is mounted in the structure of FIG. 5.
  • the upper portion of the insulating mounting member 400 is formed in a shape corresponding to the PCM (300) so that the PCM 300 is mounted and fixed in place, the insulating cap on the protruding outermost both ends Fastening parts 434 are formed to be coupled to (FIG. 1: 500).
  • fastening protrusions 432 protruding inwardly corresponding to the indentation grooves 332 formed at both ends of the PCM 300 are formed at the upper ends of the protrusions 430. Therefore, the coupling protrusions 432 of the insulating mounting member 400 and the indentation grooves 332 of the PCM 300 are coupled, whereby the PCM 300 is mounted on the insulating mounting member 400 in a more stable structure. .
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a structure in which an insulating top cap is coupled to the structure of FIG. 6, and a perspective view of the completed secondary battery pack is schematically illustrated in FIG. 8.
  • the insulating top cap 500 is formed in a structure extending downwards to a predetermined length so that at least a portion of the insulating top cap 500 can surround the outer surface of the upper end of the battery cell 200, the upper end of the battery cell 200 It is bonded to the outer surface by an adhesive method.
  • a pair of fastening members mounted on the protective circuit module are directly inserted into and coupled to the fastening grooves formed in the battery cell electrode terminals through the openings of the insulating mounting members.

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Abstract

본 발명은 한 쌍의 체결홈이 소정의 깊이로 형성되어 있는 전지셀, 전지셀의 상단면에 장착되는 절연성 장착부재, 한 쌍의 접속 체결부재가 하부로 돌출된 형태로 장착되어 있는 보호회로 모듈(PCM), 및 전지셀의 상단부에 결합되는 절연성 캡을 포함하며, 상기 절연성 장착부재가 전지셀의 상단면에 장착된 상태에서, 상기 접속 체결부재가 절연성 장착부재의 개구를 관통하여 전지셀 전극단자의 체결홈에 삽입됨으로써, 전지셀 및 절연성 장착부재에 대한 PCM의 결합과, 전지셀과 PCM의 전기적 연결이 이루어지는 구조의 이차전지 팩을 제공한다.

Description

신규한 구조의 이차전지 팩
본 발명은 신규한 구조의 이차전지 팩에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 전지셀, 절연성 장착부재, 한 쌍의 접속 체결부재가 하부로 돌출된 형태로 장착되어 있는 보호회로 모듈(PCM), 및 전지셀의 상단부에 결합되는 절연성 캡을 포함하고 있으며, 상기 절연성 장착부재가 전지셀의 상단면에 장착된 상태에서, 상기 접속 체결부재가 절연성 장착부재의 개구를 관통하여 전지셀 전극단자의 체결홈에 삽입됨으로써, 전지셀 및 절연성 장착부재에 대한 PCM의 결합과, 전지셀과 PCM의 전기적 연결을 달성하는 구조의 이차전지 팩에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요의 증가로, 이차전지의 수요 또한 급격히 증가하고 있으며, 그 중에서도 에너지 밀도와 작동전압이 높고 보존과 수명 특성이 우수한 리튬 이차전지는 각종 모바일 기기는 물론 다양한 전자제품의 에너지원으로 널리 사용되고 있다.
그러나, 리튬 이차전지에는 각종 가연성 물질들이 내장되어 있어서, 과충전, 과전류, 기타 물리적 외부 충격 등에 의해 발열, 폭발 등의 위험성이 있으므로, 안전성에 큰 단점을 가지고 있다. 따라서, 리튬 이차전지에는 과충전, 과전류 등의 비정상인 상태를 효과적으로 제어할 수 있는 안전소자로서 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자, 보호회로 모듈(Protection Circuit Module: PCM) 등이 전지셀에 접속된 상태로 탑재되어 있다.
일반적으로 PCM 등은 도전성 니켈 플레이트를 매개로 하여 용접 또는 솔더링 방식으로 전지셀에 연결된다. 즉, PCM의 전극 탭에 니켈 플레이트를 각각 용접 또는 솔더링하여 접속한 다음, 그러한 니켈 플레이트를 전지셀의 전극단자에 각각 용접 또는 솔더링하는 방법으로 PCM을 전지셀에 연결하여 전지팩을 제조한다.
이러한 PCM을 포함한 안전소자들은 전극단자와 전기적 접속을 유지하면서 동시에 전지셀의 다른 부분과는 전기적 절연상태를 유지하여야 한다. 이러한 접속 형태를 구현하기 위해서는 다수 개의 절연성 장착부재 또는 다수의 부품들이 요구되므로, 전지팩의 조립공정을 복잡하게 만들고 상대적으로 전지셀을 수납하는 공간이 감소하게 되는 문제점을 가지고 있다.
또한, 전지팩을 구성하기 위하여 다수의 용접 또는 솔더링이 요구되며, 이러한 용접 등은 이차전지의 작은 구조로 인해 매우 정밀한 작업으로 진행되어야 하므로, 그만큼 불량의 가능성이 높다. 더욱이, 제품의 제조공정 중에 이러한 공정의 추가로 인하여 제품단가가 상승하는 요인으로 작용한다.
따라서, 전지셀 상단에 탑재되는 부품 수를 줄이고 조립 공정을 간소화하여 전지셀의 제조 공정성을 향상시키는 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 예를 들어, 한국 특허출원공개 제2007-01566호는 보호회로가 형성되며, 양극단자와 음극단자를 포함하는 보호회로부, 전극조립체, 상기 전극조립체를 수용하는 캔, 일측에 전해액 주입구가 형성된 캡 플레이트를 구비하며 상기 캔을 밀봉하는 캡 조립체를 포함하는 베어셀, 및 상기 베어셀과 보호회로부를 서로 전기적으로 연결하는 양극 리드 플레이트와 음극 리드 플레이트를 포함하여 이루어지는 리튬 이차전지에 있어서, 양극 리드 플레이트에 돌출부를 형성하고, 전지의 제조과정에서 상기 양극 리드 플레이트의 돌출부를 전해액 주입구에 삽입하여, 보호회로부가 베어셀로부터 분리되는 현상을 방지하는 기술을 개시하고 있다.
그러나, 상기 기술은 돌출부가 형성된 특정한 구조의 양극 리드 플레이트를 제조하는 공정이 복잡하고, 또한 상기 돌출부가 전해액 주입구의 밀봉 역할을 하므로, 그에 따른 돌출부의 단순한 압입만으로는 전해액의 누액을 방지할 수 없다. 따라서, 이러한 누액 현상을 방지하기 위해 전해액 주입구와 상기 돌출부를 용접 등으로 밀봉시키는 방법이 있으나, 이 또한, 추가 공정을 필요로 하므로 제조 공정성이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 전지셀의 상단에 장착되는 부재들의 수를 감소시켜 조립공정을 단순화하고, 용접 공정을 제거하여 조립 과정에서의 불량 발생을 최소화하며, 전지셀 상단부에 탑재되는 부재들을 상호간 안정적으로 결합시킬 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로, 본 발명의 목적은 전지팩에 소요되는 부품 수를 줄이고 조립공정을 단순화하여 전지의 제조비용을 감소시키고, 솔더링 및 용접 공정을 제거하여 제조 공정의 용이성을 확보하며 불량 발생을 최소화할 수 있는 이차전지 팩을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기와 같은 이차전지 팩의 제조가 가능할 수 있도록 접속 체결부재들이 특정한 구조로 결합되어 있는 PCM을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차전지 팩은,
양극/분리막/음극 구조의 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스의 내부에 밀봉되어 있고, 상면에 하기 접속 체결부재가 삽입될 수 있도록 한 쌍의 체결홈이 소정의 깊이로 형성되어 있는 전지셀;
상기 전지셀의 전극단자들이 노출될 수 있도록 개구가 형성되어 있고, 보호회로 모듈이 상부에 탑재되는 구조로 이루어져 있으며, 전지셀의 상단면에 장착되는 절연성 장착부재;
과충전, 과방전, 과전류를 제어하는 보호회로가 형성되어 있고, 전지셀과의 기계적 체결 및 전기적 연결을 위한 한 쌍의 접속 체결부재가 하부로 돌출된 형태로 장착되어 있으며, 상기 절연성 장착부재 상에 탑재되는 보호회로 모듈(PCM); 및
상기 PCM이 탑재된 상태에서 절연성 장착부재를 감싸면서 전지셀의 상단부에 결합되는 절연성 캡;
을 포함하고 있으며,
상기 절연성 장착부재가 전지셀의 상단면에 장착된 상태에서, 상기 접속 체결부재가 절연성 장착부재의 개구를 관통하여 전지셀 전극단자의 체결홈에 삽입됨으로써, 전지셀 및 절연성 장착부재에 대한 PCM의 결합과, 전지셀과 PCM의 전기적 연결을 달성하는 구조로 구성되어 있다.
일반적으로, 종래의 전지팩에서 PCM은 별도의 부재로서 전지셀 상단부에 전기적으로 연결된 상태로 장착되고, 니켈 클래드 또는 니켈 플레이트를 사용하여 PCM과 전지셀의 양극단자 및 음극단자를 연결하는 바, 이러한 PCM과 전지셀의 상단부의 연결방법으로는 주로 용접 또는 솔더링 작업 등을 사용하므로 불량이 많이 발생하게 되고, 동시에 니켈 플레이트의 장착을 위한 공간이 요구되는 등 많은 문제점들이 유발된다.
그러나, 본 발명에 따른 이차전지 팩은 보호회로 모듈에 장착된 한 쌍의 접속 체결부재가 절연성 장착부재의 개구를 관통하여 전지셀 전극단자에 형성된 체결홈에 삽입됨으로써, 전지셀 및 절연성 장착부재에 대한 PCM의 결합과, 전지셀과 PCM의 전기적 연결이 함께 달성되므로, 전체적으로 간단한 연결 방식으로 소정의 조립 과정이 수행될 수 있고, 작업의 용이성이 향상되어 제조 공정성을 크게 향상시킬 수 있다.
또한, 니켈 플레이트와 니켈 클래드 등을 사용하지 않고도, PCM과 전지셀의 전기적 연결을 달성할 수 있으므로, 전지팩 제조에 소요되는 부품 수를 절감하고, 솔더링 또는 용접 작업 없이 순수 조립 작업으로만 전지팩을 제조할 수 있다.
상기 전지케이스는 가공상의 용이성과 일정 수준 이상의 기계적 강도가 요구되므로, 금속 소재의 캔일 수 있으며, 바람직하게는 알루미늄 캔 또는 스테인리스 스틸 캔일 수 있다.
상기 접속 체결부재는 보호회로 모듈에 장착된 상태에서 전지셀 전극단자의 체결홈에 삽입되어 상호간의 접속을 용이하게 이루는 구조라면 특별히 제한되지는 않으며, 바람직하게는, 도전성 접속핀 또는 도전성 나사 구조로 이루어질 수 있다.
이러한 구조에서, 접속 체결부재는 PCM의 회로에 연결된 상태에서, PCM을 상부로부터 관통하여 고정되어 있는 구조로 PCM에 장착될 수 있다. 예를 들어, 상기 접속 체결부재는 접속핀 또는 나사 형태의 본체와, 상기 본체의 직경보다 큰 구조의 직경을 가지는 헤드로 구성되며, 상기 본체의 하부가 PCM을 관통하여 전지셀 전극단자의 체결홈과 결합되었을 때, 상기 헤드는 PCM의 상면에 밀착됨으로써, PCM이 전지셀의 상부로부터 분리되는 것을 방지하는 구조로 이루어질 수 있다.
상기 전극단자 체결홈에 대한 접속 체결부재의 결합은 다양한 방식으로 달성될 수 있으며, 바람직하게는 억지 끼움 또는 나사 결합 방식으로 이루어져 있어서, 접속 체결부재와 체결홈의 결합을 더욱 견고하게 할 수 있다.
예를 들어, 나사 형상의 접속 체결부재가 내면에 나사산이 형성되어 있는 체결홈에 삽입되어 상호간의 전기적 연결 및 기계적 결합을 용이하게 달성할 수 있다. 또한, 나사 형상의 접속 체결부재를 체결홈에 삽입할 때 나사선이 형성되는 방식으로 상호간의 결합이 달성될 수도 있음은 물론이다.
한편, 상기 PCM의 하면에는 보호회로 상에 온도 상승에 따라 저항이 증가하는 PTC 소자가 탑재될 수 있다. 이러한 PTC 소자는 다양한 구조로 PCM의 보호회로 상에 탑재될 수 있으며, 예를 들어, 한 쌍의 도전성 부재 사이에 PTC 소자를 개재한 후, 도전성 부재들을 PCM의 보호회로에 접속시키거나, 또는 PTC 소자를 칩의 형태로 제작하여 표면실장기술(SMT) 방식으로 PCM의 보호회로에 부착시킬 수도 있다.
참고로, SMT는 인쇄회로기판(PCB)과 같은 전자기판 위에 표면실장형 부품을 장착하는데 많이 사용되고 있고, PTC 소자는 온도에 따라 저항이 변화하는 물질이 포함되어 있어서, 전지 내부의 온도가 급상승할 경우, 전류를 차단하여 전지의 안전성을 향상시킬 수 있다.
상기 체결홈은, 앞서 언급한 바와 같이, 전지셀의 양극단자 및 음극단자가 형성되어 있는 전지셀의 상면인 탑 캡에 형성되어 있으며, 체결홈의 깊이는 0.3 내지 3 mm의 크기로 이루어질 수 있다. 체결홈의 깊이가 너무 깊으면, 그에 따라 탑 캡의 두께가 두꺼워져야 하거나, 또는 접속 체결부재가 탑 캡을 관통하여 전지셀의 내부와 접촉될 수 있다. 반대로, 체결홈의 깊이가 너무 얕으면, 접속 체결부재가 체결홈으로부터 쉽게 분리될 수 있으므로 바람직하지 않다.
한편, 상기 전극단자의 체결홈은 다양한 형상으로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 평면상 원형, 타원형, 슬릿으로 이루어지는 군에서 선택되는 형상으로 이루어질 수 있다. 이 때, 상기 접속 체결부재는 상기 체결홈에 삽입되어 고정될 수 있도록, 체결홈에 대응하는 형상으로 이루어져 있다.
상기 절연성 장착부재는, 앞서 설명한 바와 같이, PCM이 상부에 탑재되는 구조로서 전지셀의 상단면에 직접 밀착되는 절연성의 소재로 이루어져 있고, 하나의 예로서, 전지셀의 상단면과 대략 일치하는 크기를 가지며, 중앙에 전지셀의 제 1 전극단자가 노출되는 제 1 개구와, 상기 제 1 개구로부터 소정의 이격거리에 전지셀의 케이스 상단면의 일부(제 2 전극단자)가 노출되는 제 2 개구가 형성된 구조로 이루어질 수 있다.
따라서, 이러한 절연성 장착부재의 제 1 개구 및 제 2 개구의 구조에 의해, PCM의 접속 체결부재는 각각의 개구들을 관통하여 전지셀의 제 1 전극단자 및 제 2 전극단자의 체결홈에 용이하게 삽입될 수 있다.
한편, 상기 제 1 전극단자는 양극단자이고 제 2 전극단자는 음극단자일 수 있다.
예를 들어, 각형 전지셀은 그것의 상단면에 돌출된 전극 단자와 전지 케이스가 각각 음극단자와 양극단자를 형성하는 구조로 이루어져 있고, 이들 사이에는 절연부재가 개재되어 상호 절연을 이루고 있다. 따라서, 이러한 각형 전지셀 구조에서, 제 1 전극단자는 전지케이스의 상단면인 양극단자이고, 제 2 전극단자는 상기 전지케이스 상단면에 돌출된 음극단자일 수 있다.
또 다른 예로서, 상기 절연성 장착부재의 상부면은 PCM이 장착되어 정위치로 고정될 수 있도록 PCM에 대응하는 형상으로 이루어져 있고, 돌출된 최외측 양측 단부에 절연성 캡과 결합되는 돌출부가 형성되어 있는 구조일 수 있다.
상기와 같은 절연성 장착부재의 구조는 절연성 장착부재와 PCM의 밀착력을 향상시키고, PCM이 절연성 장착부재의 상부면에 장착된 경우, 진동 및 낙하 등 외부충격에 의해 PCM이 측면 방향으로 정위치를 이탈하는 것을 용이하게 방지할 수 있다.
이 경우, 상기 PCM의 양측 단부에는 소정의 폭을 가지고 내측으로 만입되어 있는 만입홈이 형성되어 있고, 상기 절연성 장착부재의 돌출부 상단에는 상기 만입홈에 대응하여 내측으로 돌출된 체결 돌기가 형성되어 있을 수 있다. 따라서, 이러한 체결 구조에 의해, 전지의 조립시 절연성 장착부재와 PCM의 결합력을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 절연성 캡은 전지셀을 외부의 충격으로부터 보호하고 전지셀 상단에 장착되는 부재들에 대한 기계적 강도를 보완함과 동시에 전기적 절연상태를 유지하는 역할을 수행하게 된다. 바람직하게는, 전지셀에 대한 결합력을 향상시킬 수 있도록, 상기 절연성 캡은 전지셀 상에 장착된 상태에서 그것의 적어도 일부가 전지셀의 상단부의 외측면을 감쌀 수 있도록 소정의 길이로 하향 연장된 구조일 수 있다. 이러한 효과를 극대화하기 위하여, 상기 절연성 캡의 하향 연장부는 전지셀의 상단부 외측면에 접착 방식 또는 기계적 체결 방식으로 결합되어 있는 구조가 바람직하다.
상기 전지셀의 상단부에 결합되는 절연성 캡 이외에 하단부에도 별개의 절연성 캡(하단 캡)이 장착되는 구조일 수 있으며, 상기 전지셀의 케이스 외면에는 외장 필름이 부착되어 있는 구조일 수 있다. 이를 통해 외부 충격으로부터 전지셀을 보호하고 전기적 절연상태를 유지할 수 있다. 바람직하게는 상기 외장 필름은 절연성 캡의 하향 연장부를 감싸는 구조로 부착될 수 있다.
본 발명에 따른 이차전지 팩은, 전지셀의 종류 및 외형에 관계없이 다양하게 적용가능하며, 바람직하게는 각형의 리튬 이차전지를 전지셀로서 포함하는 전지팩에 적용될 수 있다.
본 발명은, 또한, 이차전지 셀에 장착되는 보호회로모듈(PCM)로서,
과충전, 과방전, 과전류를 제어하는 보호회로가 형성되어 있는 PCM 본체; 및
전지셀에 대한 기계적 체결과 전기적 연결을 위해, 전지셀 전극단자에 대응하는 위치에서, PCM 본체를 상부로부터 관통하여 하부로 돌출된 형태로 고정되어 있는 도전성 핀 또는 나사 구조의 한 쌍의 접속 체결부재들;
을 포함하는 구조의 보호회로 모듈을 제공한다.
즉, 본 발명에 따른 보호회로 모듈은 솔더링 또는 용접을 사용하여 전지셀의 전극단자와 전기적 연결하는 종래의 전지셀 연결 구조와 비교하여, 솔더링 또는 용접 없이 접속 체결부재를 사용하여 전지셀의 전극단자와 간단하고 용이하게 전기적 연결 및 기계적 결합을 달성할 수 있다.
또한, 이러한 접속 체결부재를 포함하고 있는 보호회로 모듈의 구조는 니켈 플레이트 또는 니켈 클래드를 필요로 하지 않으므로, 부품 구성을 크게 간소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 이차전지 팩의 분해 사시도이다;
도 2는 PCM 어셈블리, 절연성 장착부재, 전지셀의 결합 구조를 나타내는 분해 모식도이다;
도 3은 PCM 어셈블리의 모식도이다;
도 4는 PCM 어셈블리가 전지셀의 상단면에 장착된 구조의 모식도이다;
도 5는 전지셀의 상부에 절연성 장착부재가 결합되어 있는 구조의 모식도이다;
도 6은 도 5의 구조에 PCM 어셈블리를 장착한 구조의 모식도이다;
도 7은 도 6의 구조에 절연성 상단 캡을 결합한 구조의 모식도이다;
도 8은 완성된 이차전지 팩의 사시도이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 이차전지 팩의 분해 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 이차전지 팩(100)은, 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스 내부에 밀봉되어 있는 전지셀(200), 과충전 등의 비정상인 상태를 효과적으로 제어하는 PCM(300), 상부에 PCM(300)이 탑재되며 전지셀(200)의 상단면(210)에 장착되는 절연성 장착부재(400), PCM(300)가 탑재된 상태에서 절연성 장착부재(400)를 감싸면서 전지셀(200)의 상단부에 결합되는 절연성 상단 캡(500), 전지셀(200)의 하단부에 결합되는 절연성 하단 캡(510), 및 전지셀(200) 케이스의 외면을 감싸며 부착되는 외장 필름(520)을 포함하는 구조로 이루어져 있다.
전지셀(200)의 상단면(210)에는 전지케이스와 절연된 상태에서 상부로 돌출된 제 1 전극단자(220)가 형성되어 있고, 제 1 전극단자(220)를 제외한 나머지 부위는 양극단자를 형성한다. 또한, 금속볼 및 고분자 수지 등에 의해 밀봉된 전해액 주입부(240)가 평면상 원형 형상으로 돌출되어 있다.
절연성 장착부재(400)는 접착 방식으로 전지셀(200)의 상단면(210)에 탑재되어 결합되며, 전지셀(200)의 돌출된 제 1 전극단자(220)가 상부로 노출될 수 있도록 절연성 장착부재(400)의 중앙 부위에 제 1 개구(410)가 형성되어 있고, 우측 부위에는 전지셀(200)의 상단면(210) 일부가 노출될 수 있도록 제 2 개구(420)가 형성되어 있다.
절연성 상단 캡(500)은 PCM(300)이 탑재된 상태에서 절연성 장착부재(400)를 감싸면서 전지셀(200)의 상단부에 결합되며, 전지셀(200)의 상단부 외측면을 감쌀 수 있도록 소정의 길이로 하향 연장되어 있고, 상단면 일측에는 A/S 라벨(502)이 부착되어 있다.
전지케이스의 외면에는 외부와 전기적 절연상태를 확보하고 제품의 정보를 표시하는 외장 필름(520)이 부착되어 있다. 열수축성 소재로 이루어진 외장 필름(520)은 튜브 형태로 제조되어 전지셀(200)을 감싼 후 열을 가하여 전지셀(200) 케이스 표면에 수축되면서 밀착되는 구조로 부착된다.
도 2에는 PCM 어셈블리, 절연성 장착부재, 전지셀의 결합 구조를 나타내는 분해 모식도가 도시되어 있다.
도 2를 참조하면, 전지셀(200)의 상단면(210)은 제 2 전극단자(230)로 사용되고, 상단면(210)의 중앙 부위에는 제 2 전극단자(230)와 절연부재(224)에 의해 절연되어 있는 제 1 전극단자(220)가 형성된 구조로 이루어져 있다. 전지셀(200) 상단면(210)의 일측과 제 1 전극단자(220)에는 전극단자 체결홈들(222, 232)이 각각 형성되어 있다. 절연성 장착부재(400)는 전지셀(200)의 상단면(210)과 대략 일치하는 크기를 가지며, 중앙에 전지셀(200)의 제 1 전극단자(220)가 노출되는 제 1 개구(410)과, 전지셀(200) 상단면(210)의 전극단자 체결홈(232)이 노출되는 제 2 개구(420)가 형성되어 있다.
접속 체결부재들(322, 332)은 PCM(300)에서 전지셀(200)의 전극단자 체결홈들(222, 232)에 대응하는 위치에 도전성 핀 또는 나사 구조로 장착되어 있다. 접속 체결부재들(322, 332)은 PCM(300)의 회로(도시하지 않음)에 연결된 상태에서 PCM(300)을 상부로부터 관통하여 고정되어 있는 구조로 PCM(300)에 장착되어 있고, 전지의 조립시 접속 체결부재들(322, 332)의 하부가 전지셀(200)의 전극단자 체결홈들(222, 232)에 각각 삽입되어 전지셀(200)의 전극단자들(220, 230)과 PCM(300)의 전기적 접속 및 기계적 체결이 이루어진다.
또한, 소정의 깊이를 가진 전극단자 체결홈들(222, 232)은 접속 체결부재들(322, 332)의 하면에 대응하는 형상인 평면상 원형으로 형성되어 있다.
도 3에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 PCM의 모식도가 도시되어 있고, 도 4에는 PCM이 전지셀의 상단면에 장착된 구조의 모식도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, PCM(300)의 양측 단부에는 소정의 폭을 가지고 내측으로 만입되어 있는 슬릿 형상의 만입홈들(332)이 형성되어 있고, PCM(300)에 장착되어 있는 접속 체결부재들(322, 332)의 하부(323, 333)에는 나사산이 형성되어 있다. 이러한 나사산은 전지셀(200)의 전극단자 체결홈들(222, 232)에 삽입될 때 그것의 내면에 형성하므로, 접속 체결부재들(322, 332)과 전극단자 체결홈들(222, 232)은 나사 결합 방식에 의해 상호 결합된다. 경우에 따라서는, 접속 체결부재들(322, 332)이 도전성 핀의 구조로 이루어져 있어서, 억지끼움 방식으로 전극단자 체결홈들(222, 232)에 삽입되어 상호 결합을 이룰 수도 있다.
또한, PCM(300)의 하면에는 보호회로(도시하지 않음) 상에 온도 상승에 따라 저항이 증가하는 PTC 소자(도시하지 않음)가 칩의 형태로 SMT 방식에 의해 탑재되어 있다.
도 5에는 전지셀의 상부에 절연성 장착부재가 결합되어 있는 구조의 모식도가 도시되어 있고, 도 6에는 도 5의 구조에 PCM을 장착한 구조의 모식도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 절연성 장착부재(400)의 상부는 PCM(300)이 장착되어 정위치로 고정될 수 있도록 PCM(300)에 대응하는 형상으로 이루어져 있고, 돌출된 최외측 양측 단부에 절연성 캡(도 1: 500)에 결합되는 체결부들(434)이 형성되어 있다. 또한, 돌출부들(430)의 상단에는 PCM (300)의 양측 단부에 형성된 만입홈들(332)에 대응하여 내측으로 돌출된 체결 돌기들(432)이 형성되어 있다. 따라서, 절연성 장착부재(400)의 체결 돌기들(432)과 PCM(300)의 만입홈들(332)이 결합됨으로써, PCM(300)은 절연성 장착부재(400) 상에 더욱 안정된 구조로 장착된다.
도 7에는 도 6의 구조에 절연성 상단 캡을 결합한 구조의 모식도가 도시되어 있고, 도 8에는 완성된 이차전지 팩의 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 절연성 상단 캡(500)은 그것의 적어도 일부가 전지셀(200) 상단부의 외측면을 감쌀 수 있도록 소정의 길이로 하향 연장된 구조로 형성되며, 전지셀(200)의 상단부 외측면에 접착 방식으로 결합되어 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 이차전지 팩은, 보호회로 모듈에 장착된 한 쌍의 체결부재가 절연성 장착부재의 개구를 관통하여 전지셀 전극단자에 형성된 체결홈과 직접 삽입되어 결합함으로써, 니켈 클래드 및 니켈 플레이트를 사용하는 종래의 전지셀 구조와 비교하여, 간단하고 용이하게 보호회로 모듈과 전지셀의 전기적 접속 및 기계적 연결이 가능하며, 부품 구성을 크게 간소화할 수 있다.
또한, 전지의 제조과정에서 솔더링, 용접 공정 등을 필요로 하지 않으므로, 제조 공정성을 향상시킬 수 있고 불량을 최소화할 수 있다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (14)

  1. 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스의 내부에 밀봉되어 있고, 상면에 하기 접속 체결부재가 삽입될 수 있도록 한 쌍의 체결홈이 소정의 깊이로 형성되어 있는 전지셀;
    상기 전지셀의 전극단자들이 노출될 수 있도록 개구가 형성되어 있고, 보호회로 모듈이 상부에 탑재되는 구조로 이루어져 있으며, 전지셀의 상단면에 장착되는 절연성 장착부재;
    과충전, 과방전, 과전류를 제어하는 보호회로가 형성되어 있고, 전지셀과의 기계적 체결 및 전기적 연결을 위한 한 쌍의 접속 체결부재가 하부로 돌출된 형태로 장착되어 있으며, 상기 절연성 장착부재 상에 탑재되는 보호회로 모듈(PCM); 및
    상기 PCM이 탑재된 상태에서 절연성 장착부재를 감싸면서 전지셀의 상단부에 결합되는 절연성 캡;
    을 포함하고 있으며,
    상기 절연성 장착부재가 전지셀의 상단면에 장착된 상태에서, 상기 접속 체결부재가 절연성 장착부재의 개구를 관통하여 전지셀 전극단자의 체결홈에 삽입됨으로써, 전지셀 및 절연성 장착부재에 대한 PCM의 결합과, 전지셀과 PCM의 전기적 연결이 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전지케이스는 금속 캔인 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 접속 체결부재는 도전성 접속핀 또는 도전성 나사 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 접속 체결부재는 PCM의 회로에 연결된 상태에서, PCM을 상부로부터 관통하여 고정되어 있는 구조로, PCM에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 전극단자 체결홈에 대한 접속 체결부재의 결합은 억지 끼움 또는 나사 결합 방식으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 PCM의 하면에는 보호회로 상에 온도 상승에 따라 저항이 증가하는 PTC 소자가 탑재되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 체결홈은 0.3 내지 3 mm의 깊이로 전지셀의 탑 캡에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 절연성 장착부재는 전지셀의 상단면과 대략 일치하는 크기를 가지며, 중앙에 전지셀의 제 1 전극단자가 노출되는 제 1 개구와, 상기 제 1 개구로부터 소정의 이격거리에 전지셀의 케이스 상단면의 일부(제 2 전극단자)가 노출되는 제 2 개구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 절연성 장착부재의 상부면은 PCM이 장착되어 정위치로 고정될 수 있도록 PCM에 대응하는 형상으로 이루어져 있고, 돌출된 최외측 양측 단부에 절연성 캡과 결합되는 돌출부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 PCM의 양측 단부에는 소정의 폭을 가지고 내측으로 만입되어 있는 만입홈이 형성되어 있고, 상기 절연성 장착부재의 돌출부 상단에는 상기 만입홈에 대응하여 내측으로 돌출된 체결 돌기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀의 하단부에는 또 다른 절연성 캡(하단 캡)이 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀의 케이스 외면에는 외장 필름이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 각형의 리튬 이차전지 셀인 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  14. 이차전지 셀에 장착되는 보호회로모듈(PCM)로서,
    과충전, 과방전, 과전류를 제어하는 보호회로가 형성되어 있는 PCM 본체; 및
    전지셀에 대한 기계적 체결과 전기적 연결을 위해, 전지셀 전극단자에 대응하는 위치에서, PCM 본체를 상부로부터 관통하여 하부로 돌출된 형태로 고정되어 있는 도전성 핀 또는 나사 구조의 한 쌍의 접속 체결부재들;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 보호회로 모듈.
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