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KR102066914B1 - Battery Pack Comprising Pack Frame Having Holder for PCM - Google Patents

Battery Pack Comprising Pack Frame Having Holder for PCM Download PDF

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KR102066914B1
KR102066914B1 KR1020150078926A KR20150078926A KR102066914B1 KR 102066914 B1 KR102066914 B1 KR 102066914B1 KR 1020150078926 A KR1020150078926 A KR 1020150078926A KR 20150078926 A KR20150078926 A KR 20150078926A KR 102066914 B1 KR102066914 B1 KR 102066914B1
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pcm
battery
pack
battery pack
pack frame
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김재형
안수준
황조연
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 발명은 전극단자들이 상호 대면하도록 평면 배열된 둘 이상의 판상형 전지셀들(battery cells); 상기 평면 배열된 판상형 전지셀들의 상면 및 하면이 개방된 상태로 전지셀의 외주면을 감싸는 둘 이상의 전지셀 수납부들을 포함하고 있는 팩 프레임(pack frame); 상기 전지셀들의 상호 대면하는 전극단자들에 전기적으로 연결되어 있고, 전지팩의 작동을 제어하는 보호회로 모듈(PCM); 상기 PCM의 평탄도를 맞추면서, 팩 프레임에서 전극단자들이 상호 대면하는 부위에 형성되어 있는 PCM 장착부; 및 상기 전지셀들과 팩 프레임 및 PCM을 감싸는 라벨(label);을 포함하고 있고, 상기 PCM은 전기절연성 소재의 보드에 회로가 인쇄되어 있는 인쇄회로기판(PCB) 상에 안전소자들이 실장되어 있는 구조이며, 상기 PCM은 안전소자들이 돌출되어 있는 일 면이 PCM 장착부의 내면에 대면하도록 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩을 제공한다.The present invention provides two or more battery cells (battery cells) arranged in plane so that the electrode terminals facing each other; A pack frame including two or more battery cell accommodating parts surrounding the outer circumferential surface of the battery cell with the top and bottom surfaces of the planarly arranged plate-shaped battery cells open; A protection circuit module (PCM) electrically connected to the electrode terminals facing each other of the battery cells and controlling the operation of the battery pack; PCM mounting portion is formed in the region where the electrode terminals face each other in the pack frame while matching the flatness of the PCM; And a label surrounding the battery cells, the pack frame, and the PCM, wherein the PCM includes safety elements mounted on a printed circuit board (PCB) in which a circuit is printed on a board of an electrically insulating material. The structure of the PCM provides a battery pack, characterized in that one surface on which the safety elements protrude is mounted so as to face the inner surface of the PCM mounting portion.

Description

PCM 장착부를 구비한 팩 프레임을 포함하고 있는 전지팩 {Battery Pack Comprising Pack Frame Having Holder for PCM}Battery pack containing pack frame with PCM mount {Battery Pack Comprising Pack Frame Having Holder for PCM}

본 발명은 PCM 장착부를 구비한 팩 프레임을 포함하고 있는 전지팩에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack including a pack frame having a PCM mounting portion.

최근, 화석연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격 상승, 환경 오염의 관심이 증폭되며, 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있다. 이에 원자력, 태양광, 풍력, 조력 등 다양한 전력 생산기술들에 대한 연구가 지속되고 있으며, 이렇게 생산된 에너지를 더욱 효율적으로 사용하기 위한 전력저장장치 또한 지대한 관심이 이어지고 있다.Recently, the increase in the price of energy sources due to the depletion of fossil fuels, interest in environmental pollution is amplified, and the demand for environmentally friendly alternative energy sources has become an indispensable factor for future life. Accordingly, researches on various power production technologies such as nuclear power, solar energy, wind power, tidal power, etc. continue, and power storage devices for more efficient use of the generated energy are also drawing attention.

특히, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 최근에는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등의 동력원으로서 이차전지의 사용이 실현화되고 있으며, 그리드(Grid)화를 통한 전력 보조전원 등의 용도로도 사용영역이 확대되고 있어, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.In particular, as technology development and demand for mobile devices increase, the demand for batteries as energy sources is rapidly increasing, and in recent years, the use of secondary batteries as power sources for electric vehicles (EVs) and hybrid electric vehicles (HEVs) has been realized. In addition, the field of use has also been extended to applications such as a power auxiliary power supply through gridization, and thus, many studies on batteries capable of meeting various needs have been conducted.

대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차전지와 파우치형 이차전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.Representatively, there is a high demand for square and pouch type secondary batteries that can be applied to products such as mobile phones with a thin thickness in terms of shape of batteries, and high energy density, discharge voltage, and output stability in terms of materials. Demand for lithium secondary batteries such as lithium ion batteries and lithium ion polymer batteries is high.

이러한 이차전지는 적용되는 디바이스 내에서 소망하는 용량 특성을 발휘할 수 있도록, 다수의 전지셀들이 팩 프레임에 장착된 상태에서, 직렬 또는 병렬로 연결된 상태의 전지팩 형태로서 사용되기도 한다.Such a secondary battery may be used as a battery pack in a state in which a plurality of battery cells are mounted in a pack frame and connected in series or in parallel so as to exhibit desired capacity characteristics in the applied device.

도 1에는 종래의 전지팩을 이루는 팩 프레임에 전지셀이 장착된 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.1 is a schematic diagram schematically showing a structure in which a battery cell is mounted on a pack frame constituting a conventional battery pack.

도 1을 참조하면, 전지팩(100)은 하나의 팩 프레임(140)에 두 개의 전지셀들(110, 120) 및 하나의 PCM(130)이 탑재된 구조로 이루어져 있고, 상기 팩 프레임(140)은 전지셀들(110, 120)과 PCM(130)의 외주변을 전체적으로 감싸는 구조로 이루어져 있다.Referring to FIG. 1, the battery pack 100 has a structure in which two battery cells 110 and 120 and one PCM 130 are mounted in one pack frame 140 and the pack frame 140. ) Has a structure surrounding the outer peripheries of the battery cells 110 and 120 and the PCM 130 as a whole.

팩 프레임(140)의 양측에는 두 개의 전지셀 탑재부들(141, 142)이 각각 형성되어 있고, 전지셀 탑재부들(141, 142) 사이에는 PCM 탑재부(143)가 형성되어 있다.Two battery cell mounting parts 141 and 142 are formed at both sides of the pack frame 140, and a PCM mounting part 143 is formed between the battery cell mounting parts 141 and 142.

PCM(130)은 일면에 안전소자(131)를 포함하고 있으며, 와이어에 의해 연결된 외부 입출력 단자(132)가 팩 프레임(140)의 외주변으로부터 외향 돌출되어 있고, 전지셀들(110, 120)은 양극단자들(111, 121) 및 음극단자들(112, 122)이 PCM(130)에 인접한 외주변으로부터 돌출되어 있으며, 각각 PCM(130)과 용접에 의해 전기적으로 연결되어 있다.The PCM 130 includes a safety element 131 on one surface thereof, and an external input / output terminal 132 connected by a wire protrudes outward from an outer periphery of the pack frame 140 and includes battery cells 110 and 120. The positive electrode terminals 111 and 121 and the negative electrode terminals 112 and 122 protrude from the outer periphery adjacent to the PCM 130 and are electrically connected to the PCM 130 by welding, respectively.

이러한 구조의 전지팩은 두께 증가를 최소화 하기 위하여 팩 프레임에 전지셀 및 PCM이 탑재된 상태에서, 외면에 라벨(label)을 부착하는 구조로 전지팩을 완성한다.The battery pack having such a structure completes the battery pack in a structure in which a label is attached to an outer surface in a state where the battery cell and the PCM are mounted on the pack frame in order to minimize the increase in thickness.

일반적으로, PCM은 일면에 안전소자가 돌출되어 있고, PCM과 전지셀들의 전극단자와의 용접부가 상기와 동일한 일면에 형성되어 있으며, 팩 프레임에서 PCM이 안전소자가 전면부에 위치하도록 결합된다.In general, a PCM has a safety element protruding from one surface, and a welding portion of the PCM and the electrode terminals of the battery cells is formed on the same surface as above, and the PCM is coupled to the safety frame at the front side of the pack frame.

그러나, 상기에서 언급한 바와 같이, 팩 프레임에서 PCM이 위치하는 PCM 탑재부의 경우, PCM으로부터 안전소자가 돌출되어 있고, 상기 안전소자가 위치하지 않은 부위가 만입된 구조로 구성되는 바, PCM 탑재부가 위치하는 부위에서 전지팩의 외면 평탄도가 고르지 못하므로, 라벨이 손상되거나 접착력이 저하되는 문제가 발생한다.However, as mentioned above, in the case of the PCM mounting portion in which the PCM is located in the pack frame, the safety component protrudes from the PCM, and the portion in which the safety component is not located is indented. Since the flatness of the outer surface of the battery pack is uneven at the location, the label may be damaged or the adhesive strength may be reduced.

따라서, 이러한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Therefore, there is a high need for a technology that can fundamentally solve these problems.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.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.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 팩 프레임에 형성된 PCM 장착부를 PCM의 평탄도를 맞추기 위한 구조로 형성하고, PCM의 안전소자들이 돌출되어 있는 일면이 PCM 장착부의 내면에 대면하도록 장착하는 구조로 전지팩을 구성하는 경우, 전지팩 외면의 평탄도를 고르게 하여 라벨이 손상되는 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.After extensive research and various experiments, the inventors of the present application form the PCM mounting portion formed on the pack frame in a structure for matching the flatness of the PCM, and one surface of the PCM mounting portion protrudes from the inner surface of the PCM mounting portion. When the battery pack is configured to face to face, it is confirmed that there is an effect that can solve the problem that the label is damaged by leveling the flatness of the outer surface of the battery pack, and came to complete the present invention.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지팩은 전극단자들이 상호 대면하도록 평면 배열된 둘 이상의 판상형 전지셀들(battery cells);The battery pack according to the present invention for achieving this object is two or more plate-shaped battery cells (battery cells) arranged in a plane so that the electrode terminals face each other;

상기 평면 배열된 판상형 전지셀들의 상면 및 하면이 개방된 상태로 전지셀의 외주면을 감싸는 둘 이상의 전지셀 수납부들을 포함하고 있는 팩 프레임(pack frame);A pack frame including two or more battery cell accommodating parts surrounding the outer circumferential surface of the battery cell with the top and bottom surfaces of the planarly arranged plate-shaped battery cells open;

상기 전지셀들의 상호 대면하는 전극단자들에 전기적으로 연결되어 있고, 전지팩의 작동을 제어하는 보호회로 모듈(PCM);A protection circuit module (PCM) electrically connected to the electrode terminals facing each other of the battery cells and controlling the operation of the battery pack;

상기 PCM의 평탄도를 맞추면서, 팩 프레임에서 전극단자들이 상호 대면하는 부위에 형성되어 있는 PCM 장착부; 및PCM mounting portion is formed in the region where the electrode terminals face each other in the pack frame while matching the flatness of the PCM; And

상기 전지셀들과 팩 프레임 및 PCM을 감싸는 라벨(label);A label surrounding the battery cells, the pack frame, and the PCM;

을 포함하고 있고,It contains,

상기 PCM은 전기절연성 소재의 보드에 회로가 인쇄되어 있는 인쇄회로기판(PCB) 상에 안전소자들이 실장되어 있는 구조이며,The PCM has a structure in which safety devices are mounted on a printed circuit board (PCB) in which a circuit is printed on a board of an electrically insulating material.

상기 PCM은 안전소자들이 돌출되어 있는 일 면이 PCM 장착부의 내면에 대면하도록 장착되어 있는 구조로 구성된다.The PCM has a structure in which one surface from which the safety elements protrude is mounted to face the inner surface of the PCM mounting portion.

즉, 본 발명에 따른 전지팩은 팩 프레임에 형성된 PCM 장착부를 PCM의 평탄도를 맞추기 위한 구조로 형성하고, PCM의 안전소자들이 돌출되어 있는 일면이 PCM 장착부의 내면에 대면하도록 장착하는 구조로 전지팩을 구성함으로써, 전지팩 외면의 평탄도를 고르게 하여 라벨이 손상되는 문제점을 해결할 수 있는 효과를 제공한다.That is, the battery pack according to the present invention has a structure in which the PCM mounting portion formed on the pack frame has a structure for matching the flatness of the PCM, and the one surface on which the safety elements of the PCM protrude is mounted so as to face the inner surface of the PCM mounting portion. By configuring the pack, the flatness of the outer surface of the battery pack is evenly provided, thereby providing an effect of solving the problem of damage to the label.

상기 판상형 전지셀은 예를 들어 각형 이차전지 또는 파우치형 이차전지일 수 있다.The plate-shaped battery cell may be, for example, a rectangular secondary battery or a pouch secondary battery.

상기 각형 이차전지는 각형의 금속 케이스에 전극조립체가 밀봉되어 있는 구조일 수 있고, 상기 파우치형 이차전지는 구체적으로 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트에 전극조립체가 밀봉되어 있는 구조일 수 있다.The rectangular secondary battery may have a structure in which an electrode assembly is sealed in a rectangular metal case, and the pouch type secondary battery may specifically have a structure in which an electrode assembly is sealed in a laminate sheet including a resin layer and a metal layer.

또한, 본 발명에 따른 전지팩에서, 상기 판상형 전지셀은 전극단자들이 상호 대면하도록 2개의 판상형 전지셀들이 평면 배열되어 있는 구조일 수 있고, 팩 프레임에 전지셀이 장착된 상태에서 전지팩의 두께 증가를 최소화 하기 위하여, 팩 프레임의 두께가 전지셀의 두께와 동일한 구조일 수 있다.In addition, in the battery pack according to the present invention, the plate-shaped battery cell may be a structure in which the two plate-shaped battery cells are arranged in a plane arranged so that the electrode terminals face each other, the thickness of the battery pack in the state that the battery cell is mounted on the pack frame In order to minimize the increase, the thickness of the pack frame may be the same structure as the thickness of the battery cell.

한편, 본 발명에서 PCM 장착부는 PCM의 평탄도를 맞추기 위한 구조를 포함하며, 하나의 구체적인 예에서, PCM 장착부는, PCM 외주면의 크기와 같거나 큰 크기로, 팩 프레임으로부터 돌출되어 있는 격벽 구조의 PCM 지지대를 포함하는 구조일 수 있다.Meanwhile, in the present invention, the PCM mounting part includes a structure for matching the flatness of the PCM. In one specific example, the PCM mounting part has a size equal to or larger than that of the PCM outer circumferential surface, and has a partition structure protruding from the pack frame. It may be a structure including a PCM support.

상기 구조에서 PCM은 안전소자들이 돌출되어 있는 일 면이 PCM 장착부의 내면에 대면하도록 장착될 때, 상기 안전소자들이 돌출되어 있는 부위를 제외하고, PCM 외주면이 PCM 지지대에 지지되는 구조로 장착되는 바, PCM에서 안전소자가 돌출되어 있지 않은 타면이 전지팩의 외면을 형성하므로, 전지팩 외면의 평탄도를 고르게 형성할 수 있다.In the structure, the PCM is mounted in a structure in which the outer peripheral surface of the PCM is supported by the PCM support, except for the protruding portion of the safety elements, when one surface on which the safety elements protrude is mounted to face the inner surface of the PCM mounting portion. In addition, since the other surface on which the safety device does not protrude from the PCM forms the outer surface of the battery pack, the flatness of the outer surface of the battery pack may be evenly formed.

상기 구조에서, PCM 지지대에는 전지셀의 전극단자들이 PCM 방향으로 돌출될 수 있도록 전극단자 돌출용 홈이 형성되어 있는 구조로 구성될 수 있다.In the above structure, the PCM support may have a structure in which the electrode terminal protruding grooves are formed so that the electrode terminals of the battery cell may protrude in the PCM direction.

또한, 상기 PCM 지지대는 수직 단면 상으로 PCM의 외주면에 대응하는 결합 단차가 형성되어 있고, 상기 PCM이 결합 단차에 안착되는 형태로 장착되는 구조로 구성되어 PCM의 장착을 안정적으로 수행할 수 있다.In addition, the PCM support has a coupling step corresponding to the outer circumferential surface of the PCM is formed on the vertical cross-section, the PCM is configured in a structure that is mounted in a form that is seated on the coupling step can be performed to mount the PCM stably.

이러한 구조는 전지팩의 두께 증가를 최소화하고, 전지팩 외면의 평탄도를 고르게 하는 것이 목적이므로, 상기 PCM 지지대의 돌출 높이가 PCM이 장착된 상태에서 팩 프레임의 두께에 대응되는 높인 것이 바람직하다.Since the structure is intended to minimize the increase in the thickness of the battery pack and to even the flatness of the outer surface of the battery pack, it is preferable that the protruding height of the PCM support corresponds to the thickness of the pack frame in the state where the PCM is mounted.

또 다른 구체적인 예에서, 상기 PCM 장착부는, PCM에 실장된 안전소자의 위치에 대응되는 위치에서, 팩 프레임으로부터 돌출되어 있는 하나 이상의 안전소자 지지대들을 포함하고 있는 구조일 수 있다.In another specific example, the PCM mounting portion may be a structure including one or more safety device supports protruding from the pack frame at a position corresponding to the position of the safety device mounted on the PCM.

구체적으로, 상기 안전소자 지지대들은 PCM에 실장된 안전소자와 접촉하는 구조로 돌출되어 있고, 상기 PCM이 안전소자가 안전소자 지지대들에 접촉된 상태로 팩 프레임에 장착되는 구조일 수 있다.Specifically, the safety device supporters protrude in a structure contacting the safety device mounted on the PCM, the PCM may be a structure in which the safety device is mounted on the pack frame in contact with the safety device supporters.

즉, 상기 구조에서 안전소자 지지대들은 각각에 접촉하고 있는 안전소자의 돌출 높이에 따라 접촉이 가능한 각각의 높이를 가지게 되는 구조로 구성된다.That is, in the above structure, the safety device supports are configured to have respective heights in contact with each other according to the projecting height of the safety device in contact with each other.

또한, 상기에서 언급한 바와 같이, 이러한 구조는 전지팩의 두께 증가를 최소화하고, 전지팩 외면의 평탄도를 고르게 하는 것이 목적이므로, 상기 안전소자 지지대들의 돌출 높이가 PCM이 장착된 상태에서 팩 프레임의 두께에 대응되는 높인 것이 바람직하다.In addition, as mentioned above, this structure is intended to minimize the increase in the thickness of the battery pack, and to evenly flatten the outer surface of the battery pack, so that the height of the protruding height of the safety device supporters pack frame with the PCM mounted It is preferable that the height corresponding to the thickness is increased.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 PCM은 종래의 전지팩 구조와 달리 안전소자들이 돌출되어 있는 일 면이 PCM 장착부의 내면에 대면하도록 장착되는 구조를 가지며, 이러한 구조에서 전극단자와 PCM간의 용접을 수행하기 위한 구조를 필요로 한다.As described above, unlike the conventional battery pack structure, the PCM has a structure in which one surface from which safety elements protrude is mounted to face the inner surface of the PCM mounting portion, and in this structure, welding between the electrode terminal and the PCM is performed. It requires a structure to perform.

구체적으로, 상기 PCM 장착부는 PCM이 장착되는 일 면의 대향 면에 PCM 커버가 형성되어 있고, 상기 PCM 커버에는 전지셀의 전극단자와 PCM의 전기적 연결을 위한 용접용 홀이 천공되어 있는 구조로 구성될 수 있다.Specifically, the PCM mounting portion is formed with a PCM cover is formed on the opposite side of the surface on which the PCM is mounted, the PCM cover is composed of a structure in which a welding hole for electrical connection between the electrode terminal of the battery cell and the PCM is perforated Can be.

따라서, 전지셀의 양극단자 및 음극단자는 PCM 방향으로 돌출된 상태로, PCM과 PCM 커버 사이에 위치함으로써, PCM 커버에 천공된 용접용 홀을 통해 외부로 노출되는 구조일 수 있다.Therefore, the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the battery cell are protruded in the PCM direction, and positioned between the PCM and the PCM cover, the structure may be exposed to the outside through the welding holes drilled in the PCM cover.

한편, 상기 PCM은 PCB의 보호회로에 전기적으로 연결되어 있는 외부입출력단자를 포함하는 구조로 구성될 수 있으며, 상기 외부 입출력 단자는 와이어에 의해 PCM에 전기적으로 연결되어 있고, 팩 프레임으로부터 외향 돌출되어 있는 구조일 수 있다.Meanwhile, the PCM may be configured to include an external input / output terminal electrically connected to a protection circuit of the PCB. The external input / output terminal may be electrically connected to the PCM by a wire and protrude outward from the pack frame. It can be a structure.

이 때, 상기 외부 입출력 단자가 돌출된 팩 프레임의 외주변 부위에는 U자형 홈이 형성되어 있는 구조일 수 있다.At this time, the outer peripheral portion of the pack frame protruding the external input and output terminals may have a structure in which a U-shaped groove is formed.

따라서, 상기 외부 입출력 단자는 PCM이 팩 프레임의 PCM 장착부에 장착되는 과정에서, 보다 용이하게 팩 프레임의 외주변으로부터 돌출될 수 있다.Accordingly, the external input / output terminal may more easily protrude from the outer periphery of the pack frame in the process of mounting the PCM to the PCM mounting portion of the pack frame.

그러나, 상기 외부 입출력 단자의 구조가 이에 한정되는 것은 아니며, 전지팩과 외부 디바이스를 용이하게 전기적으로 연결할 수 있는 구조라면 그 구조가 크게 제한되는 것은 아니다.However, the structure of the external input / output terminal is not limited thereto, and the structure of the external input / output terminal is not particularly limited as long as the battery pack and the external device can be easily electrically connected.

참고로, 상기 판상형 전지셀은 리튬 이온 이차전지일 수 있으며, 상기 리튬 이온 이차전지는 양극, 음극, 분리막, 및 리튬염 함유 비수 전해액으로 구성되어 있다. For reference, the plate-shaped battery cell may be a lithium ion secondary battery, the lithium ion secondary battery is composed of a positive electrode, a negative electrode, a separator, and a lithium salt-containing non-aqueous electrolyte.

상기 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.The positive electrode is prepared by, for example, applying a mixture of a positive electrode active material, a conductive material, and a binder onto a positive electrode current collector, followed by drying. If necessary, a filler may be further added to the mixture.

상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+xMn2-xO4 (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The positive electrode active material may be a layered compound such as lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), or a compound substituted with one or more transition metals; Lithium manganese oxides such as Li 1 + x Mn 2-x O 4 (where x is 0 to 0.33), LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 , LiMnO 2, and the like; Lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ); Vanadium oxides such as LiV 3 O 8 , LiFe 3 O 4 , V 2 O 5 , Cu 2 V 2 O 7 and the like; Ni-site type lithium nickel oxide represented by the formula LiNi 1-x M x O 2 , wherein M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B, or Ga, and x = 0.01 to 0.3; Formula LiMn 2-x M x O 2 (wherein M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn or Ta and x = 0.01 to 0.1) or Li 2 Mn 3 MO 8 (wherein M = Fe, Co, Lithium manganese composite oxide represented by Ni, Cu or Zn); LiMn 2 O 4 in which a part of Li in the formula is substituted with alkaline earth metal ions; Disulfide compounds; Fe 2 (MoO 4 ) 3 and the like, but are not limited to these.

상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.The conductive material is typically added in an amount of 1 to 30 wt% based on the total weight of the mixture including the positive electrode active material. Such a conductive material is not particularly limited as long as it has conductivity without causing chemical change in the battery, and examples thereof include graphite such as natural graphite and artificial graphite; Carbon blacks such as carbon black, acetylene black, Ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black; Conductive fibers such as carbon fibers and metal fibers; Metal powders such as carbon fluoride powder, aluminum powder and nickel powder; Conductive whiskeys such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives and the like can be used.

상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.The binder is a component that assists the bonding of the active material and the conductive material to the current collector, and is generally added in an amount of 1 to 30 wt% based on the total weight of the mixture including the positive electrode active material. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose (CMC), starch, hydroxypropyl cellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene , Polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butylene rubber, fluorine rubber, various copolymers and the like.

상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.The filler is optionally used as a component for inhibiting expansion of the positive electrode, and is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing chemical change in the battery. Examples of the filler include olefinic polymers such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials, such as glass fiber and carbon fiber, are used.

상기 음극은 음극 집전체 상에 음극 활물질을 도포, 건조하여 제작되며, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 선택적으로 더 포함될 수도 있다.The negative electrode is manufactured by coating and drying a negative electrode active material on a negative electrode current collector, and optionally, the components as described above may optionally be further included.

상기 음극 활물질로는, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe’yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me’: Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, and Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.As said negative electrode active material, For example, carbon, such as hardly graphitized carbon and graphite type carbon; Li x Fe 2 O 3 (0 ≦ x ≦ 1), Li x WO 2 (0 ≦ x ≦ 1), Sn x Me 1-x Me ' y O z (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me' Metal complex oxides such as Al, B, P, Si, Group 1, Group 2, Group 3 elements of the periodic table, halogen, 0 <x ≦ 1; 1 ≦ y ≦ 3; 1 ≦ z ≦ 8); Lithium metal; Lithium alloys; Silicon-based alloys; Tin-based alloys; SnO, SnO 2 , PbO, PbO 2 , Pb 2 O 3 , Pb 3 O 4 , Sb 2 O 3 , Sb 2 O 4 , Sb 2 O 5 , GeO, GeO 2 , Bi 2 O 3 , Bi 2 O 4 , and metal oxides such as Bi 2 O 5 ; Conductive polymers such as polyacetylene; Li-Co-Ni-based materials and the like can be used.

상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.The separator is interposed between the anode and the cathode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used. The pore diameter of the separator is generally from 0.01 to 10 ㎛ ㎛, thickness is generally 5 ~ 300 ㎛. As such a separator, for example, olefin polymers such as chemical resistance and hydrophobic polypropylene; Sheets or non-woven fabrics made of glass fibers or polyethylene are used. When a solid electrolyte such as a polymer is used as the electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separator.

리튬염 함유 비수계 전해액은, 극성 유기 전해액과 리튬염으로 이루어져 있다. 전해액으로는 비수계 액상 전해액, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다. The lithium salt-containing non-aqueous electrolyte solution consists of a polar organic electrolyte solution and a lithium salt. As the electrolyte, a non-aqueous liquid electrolyte, an organic solid electrolyte, an inorganic solid electrolyte, and the like are used.

상기 비수계 액상 전해액으로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.As said non-aqueous liquid electrolyte solution, N-methyl- 2-pyrrolidinone, a propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, gamma, for example Butyl lactone, 1,2-dimethoxy ethane, tetrahydroxy franc, 2-methyl tetrahydrofuran, dimethylsulfoxide, 1,3-dioxorone, formamide, dimethylformamide, dioxorone , Acetonitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, phosphate triester, trimethoxy methane, dioxorone derivatives, sulfolane, methyl sulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbo Aprotic organic solvents such as nate derivatives, tetrahydrofuran derivatives, ethers, methyl pyroionate and ethyl propionate can be used.

상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등이 사용될 수 있다.Examples of the organic solid electrolyte include polyethylene derivatives, polyethylene oxide derivatives, polypropylene oxide derivatives, phosphate ester polymers, polyedgetion lysine, polyester sulfides, polyvinyl alcohols, polyvinylidene fluorides, Polymers containing ionic dissociating groups and the like can be used.

상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li3PO4-Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.Examples of the inorganic solid electrolyte include Li 3 N, LiI, Li 5 NI 2 , Li 3 N-LiI-LiOH, LiSiO 4 , LiSiO 4 -LiI-LiOH, Li 2 SiS 3 , Li 4 SiO 4 , Nitrides, halides, sulfates and the like of Li, such as Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH, Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 , and the like, may be used.

상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.The lithium salt is a good material to be dissolved in the non-aqueous electrolyte, for example, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4 , LiBF 4 , LiB 10 Cl 10 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , LiAsF 6, LiSbF 6, LiAlCl 4, CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2) 2 NLi, chloroborane lithium, lower aliphatic carboxylic acid lithium, lithium tetraphenyl borate and imide have.

또한, 비수계 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있다.In addition, for the purpose of improving charge / discharge characteristics, flame retardancy, etc., the non-aqueous electrolyte solution includes, for example, pyridine, triethyl phosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylene diamine, n-glyme, hexaphosphate triamide, and the like. Nitrobenzene derivatives, sulfur, quinone imine dyes, N-substituted oxazolidinones, N, N-substituted imidazolidines, ethylene glycol dialkyl ethers, ammonium salts, pyrroles, 2-methoxy ethanol, aluminum trichloride, etc. It may be. In some cases, in order to impart nonflammability, a halogen-containing solvent such as carbon tetrachloride and ethylene trifluoride may be further included, or carbon dioxide gas may be further included to improve high temperature storage characteristics.

본 발명은 또한, 상기 전지팩을 전원으로 포함하는 디바이스를 제공할 수 있는 바, 상기 디바이스는 휴대폰, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 파워 툴, 웨어러블 전자기기, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장 장치로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.The present invention can also provide a device including the battery pack as a power source, the device is a mobile phone, tablet computer, notebook computer, power tools, wearable electronics, electric vehicle, hybrid electric vehicle, plug-in hybrid It may be any one selected from the group consisting of an electric vehicle, and a power storage device.

이들 디바이스의 구조 및 그것의 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.Since the structure of these devices and their fabrication methods are known in the art, detailed description thereof is omitted herein.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지팩은 팩 프레임에 형성된 PCM 장착부를 PCM의 평탄도를 맞추기 위한 구조로 형성하고, PCM의 안전소자들이 돌출되어 있는 일면이 PCM 장착부의 내면에 대면하도록 장착하는 구조로 전지팩을 구성함으로써, 전지팩 외면의 평탄도를 고르게 하여 라벨이 손상되는 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.As described above, the battery pack according to the present invention is formed in a structure for matching the flatness of the PCM mounting portion formed on the pack frame, the mounting surface so that the one side protruding the safety elements of the PCM facing the inner surface of the PCM mounting portion By constructing the battery pack in the structure, there is an effect that can solve the problem that the label is damaged by evenly flattening the outer surface of the battery pack.

도 1은 종래의 전지팩을 이루는 팩 프레임에 전지셀이 장착된 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩의 상면 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩의 하면 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 4는 도 2 의 PCM 장착부 구조에서 A-A’에 따른 수직 단면도이다;
도 5는 도 2 의 PCM 장착부 구조에서 B-B’에 따른 수직 단면도이다;
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 PCM 장착부 구조에서 A-A’에 대응되는 부위의 수직 단면도이다;
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 PCM 장착부 구조에서 B-B’에 대응되는 부위의 수직 단면도이다.
1 is a schematic diagram schematically showing a structure in which a battery cell is mounted on a pack frame constituting a conventional battery pack;
2 is a schematic view showing a top structure of a battery pack according to an embodiment of the present invention;
3 is a schematic diagram schematically showing a bottom structure of a battery pack according to an embodiment of the present invention;
4 is a vertical sectional view along AA ′ in the PCM mounting structure of FIG. 2;
5 is a vertical sectional view taken along line BB ′ in the PCM mounting structure of FIG. 2;
6 is a vertical cross-sectional view of a portion corresponding to A-A 'in the PCM mounting structure according to another embodiment of the present invention;
7 is a vertical cross-sectional view of a portion corresponding to B-B 'in the PCM mounting structure according to another embodiment of the present invention.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, although described with reference to the drawings according to an embodiment of the present invention, this is for easier understanding of the present invention, the scope of the present invention is not limited thereto.

도 2 및 3에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩의 상면 및 하면 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 각각 도시되어 있다.2 and 3 are schematic diagrams schematically showing the top and bottom structure of the battery pack according to an embodiment of the present invention, respectively.

이들 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 전지팩(200)은 전극단자들이 상호 대면하도록 평면 배열된 두 개의 판상형 전지셀들(210, 220), 상기 평면 배열된 판상형 전지셀들(210, 220)의 상면 및 하면이 개방된 상태로 전지셀들(210, 220)의 외주면을 감싸는 전지셀 수납부들(241, 242)을 포함하고 있는 팩 프레임(240) 및 전지셀들(210, 220)의 상호 대면하는 전극단자들에 전기적으로 연결되어 있고, 전지팩의 작동을 제어하는 하나의 PCM(230)을 포함하도록 구성되어 있다.Referring to these drawings, the battery pack 200 according to the present invention includes two planar battery cells 210 and 220 arranged in a plane such that electrode terminals face each other, and the planar battery cells 210 and 220 arranged in a plane. Of the pack frame 240 and the battery cells 210 and 220 including the battery cell accommodating parts 241 and 242 surrounding the outer circumferential surfaces of the battery cells 210 and 220 with the upper and lower surfaces thereof open. It is configured to include one PCM 230 that is electrically connected to the facing electrode terminals and controls the operation of the battery pack.

팩 프레임(240)의 외주변에는 외부 디바이스에 대한 전지팩(200)의 고정을 위해, 4개의 고정부들(246a, 246b, 246c, 246d)이 형성되어 있고, 전지셀들(210, 220)은 팩 프레임(240)의 양측에 형성된 전지셀 수납부들(241, 242)에 각각 장착되어 있으며, 전지셀 수납부들(241, 242) 사이에 형성된 PCM 장착부(243)에는 PCM(230)이 장착되어 있다.Four fixing parts 246a, 246b, 246c, and 246d are formed at the outer circumference of the pack frame 240 to fix the battery pack 200 to the external device, and the battery cells 210 and 220 are formed. The silver is mounted on the battery cell accommodating parts 241 and 242 formed on both sides of the pack frame 240, and the PCM 230 is mounted to the PCM mounting part 243 formed between the battery cell accommodating parts 241 and 242. have.

이때, PCM(230)은 안전소자들(하기 도 4 참조)이 돌출되어 있는 일면이 PCM 장착부(243) 내면에 대면하도록 장착되어 상대적으로 평탄도가 높은 PCM(230)의 타면이 전지팩(200)의 외면을 이루는 구조로 구성된다. At this time, the PCM 230 is mounted so that one surface on which the safety elements (see FIG. 4 below) protrudes to face the inner surface of the PCM mounting unit 243, and the other surface of the PCM 230 having a relatively high flatness is the battery pack 200. It consists of a structure that forms the outer surface of).

PCM(230)은 와이어(232)에 의해 연결된 외부 입출력 단자(231)가 프레임 부재(240)의 대응되는 외주변 부위에 형성된 U자형 홈을 통해, 외향 돌출되어 있다.The PCM 230 protrudes outward through a U-shaped groove in which an external input / output terminal 231 connected by a wire 232 is formed at a corresponding outer peripheral portion of the frame member 240.

PCM 장착부(243)의 상면은 개방된 구조로 이루어져 있고, 이에 대향하는 하면에는 PCM 커버(244)가 형성되어 있으며, PCM 커버(244)에는 전지셀들(210, 220)의 전극단자들과 PCM(230)의 연결 부위가 외부로 노출되도록 4개의 용접용 홀들(245a, 245b, 245c, 245d)이 천공되어 있다.The upper surface of the PCM mounting portion 243 has an open structure, and a PCM cover 244 is formed on the lower surface thereof, and the PCM cover 244 has the electrode terminals of the battery cells 210 and 220 and the PCM. Four welding holes 245a, 245b, 245c, and 245d are drilled to expose the connection portion 230.

도 4에는 도 2 의 PCM 장착부 구조에서 A-A’에 따른 수직 단면도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 5에는 도 2 의 PCM 장착부 구조에서 B-B’에 따른 수직 단면도가 모식적으로 도시되어 있다.FIG. 4 is a vertical cross-sectional view taken along line AA ′ in the PCM mounting portion structure of FIG. 2, and FIG. 5 is a vertical cross-sectional view taken along line B-B 'in the PCM mounting portion structure of FIG. 2. have.

이들 도면을 참조하면, PCM 장착부(243)는, PCM(230)의 외면의 크기와 같은 크기로 팩 프레임(240)으로부터 돌출되어 있는 격벽 구조의 PCM 지지대(250)를 포함하고 있다. Referring to these drawings, the PCM mounting portion 243 includes a PCM support 250 having a partition structure protruding from the pack frame 240 in the same size as the outer surface of the PCM 230.

PCM 지지대(250)는 전지셀들(210, 220)의 양극단자들(221, 222) 및 음극단자들(211, 212)이 PCM(230) 방향으로 돌출될 수 있도록 전극단자 돌출용 홈들(251, 252)이 형성되어 있고, PCM(230)은 안전소자들(231, 232)이 돌출되어 있는 일면이 PCM 장착부(243) 내면에 대면하도록 장착된다.The PCM support 250 includes grooves 251 for protruding the electrode terminals such that the positive electrode terminals 221 and 222 and the negative electrode terminals 211 and 212 of the battery cells 210 and 220 may protrude in the direction of the PCM 230. , 252 is formed, and the PCM 230 is mounted such that one surface on which the safety elements 231 and 232 protrude from the inner surface of the PCM mounting portion 243.

PCM 지지대(250)에는 B-B’에 대한 수직 단면도를 기준으로, PCM(230)의 외주면에 대응하는 결합 단차들(261, 262)이 형성되어 있고, PCM(230)이 결합 단차들(251, 252)에 안착되는 형태로 장착된다.The PCM support 250 has coupling steps 261 and 262 corresponding to the outer circumferential surface of the PCM 230 based on the vertical cross-sectional view of B-B ', and the PCM 230 is coupled steps 251. 252 is mounted in a form seated on.

이때, PCM 지지대(250)의 돌출 높이는 PCM(230)이 장착된 상태에서 팩 프레임(240)의 두께에 대응되는 높이로 형성되어, PCM(230)이 PCM 장착부(243)에 장착된 상태에서 전지팩(200)의 두께 변화가 없는 구조로 구성되며, 상기 구조에서는 PCM(230)이 결합 단차들(261, 262)에 안착되는 구조이므로, PCM 지지대(250)의 돌출 높이를 포함한 팩 프레임(240)의 높이가 전지셀들(210, 220)의 높이와 동일하게 구성된다.At this time, the protruding height of the PCM support 250 is formed to a height corresponding to the thickness of the pack frame 240 in the state where the PCM 230 is mounted, the battery in the state where the PCM 230 is mounted to the PCM mounting portion 243 Since the structure of the pack 200 does not change in thickness, and the PCM 230 is seated on the coupling steps 261 and 262 in the structure, the pack frame 240 including the protruding height of the PCM support 250. ) Is configured to be equal to the height of the battery cells 210 and 220.

도 6에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 PCM 장착부 구조에서 A-A’에 대응되는 수직 단면도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 7에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 PCM 장착부 구조에서 B-B’에 대응되는 수직 단면도가 모식적으로 도시되어 있다.FIG. 6 is a vertical cross-sectional view corresponding to A-A 'in the PCM mounting unit structure according to another embodiment of the present invention, and FIG. 7 illustrates a B in the PCM mounting unit structure according to another embodiment of the present invention. A vertical cross sectional view corresponding to -B 'is schematically illustrated.

도 6 및 7에 도시되어 있는 전지팩의 경우, PCM 장착부의 구조가 상이한 것을 제외하고, 도 2 및 3의 전지팩과 동일한 구조에 해당하므로, 이하에서 전지팩 구조에 대한 자세한 설명은 생략한다.In the case of the battery pack illustrated in FIGS. 6 and 7, except that the structure of the PCM mounting unit is different, the battery pack corresponds to the same structure as the battery pack of FIGS. 2 and 3, and thus, a detailed description of the battery pack structure will be omitted.

한편, 이들 도면을 참조하면, PCM 장착부(343)는, PCM(330)의 실장된 안전소자들(231, 232)의 위치에 대응되는 위치에서, 팩 프레임(340)으로부터 돌출되어 있는 2개의 안전소자 지지대들(361, 362)을 포함하고 있다. Meanwhile, referring to these drawings, the PCM mounting portion 343 is provided with two safety protrusions protruding from the pack frame 340 at positions corresponding to the positions of the safety elements 231 and 232 mounted on the PCM 330. Device supports 361 and 362 are included.

안전소자 지지대들(361, 362)은 PCM(330)에 실장된 안전소자들(231, 232)와 접촉하는 구조로 돌출되어 있고, 상기 PCM(330)은 안전소자들(231, 232)이 안전소자 지지대들(361, 362)에 접촉된 상태로 팩 프레임(340)에 장착된다.The safety device supports 361 and 362 protrude in contact with the safety devices 231 and 232 mounted on the PCM 330, and the PCM 330 is secured by the safety devices 231 and 232. It is mounted to the pack frame 340 in contact with the element supports 361 and 362.

이때, 안전소자 지지대들(361, 362)의 돌출 높이는 PCM(330)이 장착된 상태에서 팩 프레임(340)의 두께에 대응되는 높이로 형성되어, PCM(330)이 안전소자 지지대들(361, 362)에 접촉된 상태에서 전지팩(300)의 두께 변화가 없는 구조로 구성되며, 상기 구조에서는 안전소자 지지대들(361, 362)과 PCM(330)을 포함한 팩 프레임(340)의 높이가 전지셀들(310, 320)의 높이와 동일하게 구성된다.
In this case, the protruding heights of the safety device supports 361 and 362 are formed at a height corresponding to the thickness of the pack frame 340 in the state where the PCM 330 is mounted, such that the PCM 330 is formed of the safety device supports 361. 362 has a structure in which the thickness of the battery pack 300 does not change, and in this structure, the height of the pack frame 340 including the safety device supports 361 and 362 and the PCM 330 is a battery. It is configured to be equal to the height of the cells (310, 320).

본 발명이 속한 분양에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 수행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to perform various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents.

Claims (18)

전극단자들이 상호 대면하도록 평면 배열된 둘 이상의 판상형 전지셀들(battery cells);
상기 평면 배열된 판상형 전지셀들의 상면 및 하면이 개방된 상태로 전지셀의 외주면을 감싸는 둘 이상의 전지셀 수납부들을 포함하고 있는 팩 프레임(pack frame);
상기 전지셀들의 상호 대면하는 전극단자들에 전기적으로 연결되어 있고, 전지팩의 작동을 제어하는 보호회로 모듈(PCM);
상기 PCM의 평탄도를 맞추면서, 팩 프레임에서 전극단자들이 상호 대면하는 부위에 형성되어 있는 PCM 장착부; 및
상기 전지셀들과 팩 프레임 및 PCM을 감싸는 라벨(label);
을 포함하고 있고,
상기 PCM은 전기절연성 소재의 보드에 회로가 인쇄되어 있는 인쇄회로기판(PCB) 상에 안전소자들이 실장되어 있는 구조이며,
상기 PCM은 안전소자들이 돌출되어 있는 일 면이 PCM 장착부의 내면에 대면하도록 장착되어 있으며,
상기 PCM 장착부(243)는,
PCM에 실장된 안전소자(231, 232)의 위치에 대응되는 위치에서, 팩 프레임(240) 으로부터 돌출되어 PCM 장착시 안전소자를 지지하는 안전소자 지지대(361, 362); 및
상기 팩 프레임(240)으로부터 돌출되어 PCM을 구성하는 인쇄회로기판(PCB)을 지지하는 PCM지지대(250);
를 포함하여 구성되며,
상기 안전소자 지지대(361, 362)는
상기 PCM에 실장된 안전소자(231, 232)와 접촉하도록 돌출되어, 상기 PCM의 안전소자(231, 232)가 안전소자 지지대(361, 362)와 접촉된 상태로 PCM이 팩 프레임(240)에 장착되고,
상기 PCM 지지대(250)에는,
수직 단면 상으로 PCM의 외주면에 대응하는 결합 단차(261, 262)가 형성되어 있어, 상기 PCM이 결합 단차에 안착되는 형태로 PCM 지지대(250)에 장착되는 것을 특징으로 하는 전지팩.
Two or more battery cells (battery cells) arranged in plane so that the electrode terminals face each other;
A pack frame including two or more battery cell accommodating parts surrounding the outer circumferential surface of the battery cell with the top and bottom surfaces of the planarly arranged plate-shaped battery cells open;
A protection circuit module (PCM) electrically connected to the electrode terminals facing each other of the battery cells and controlling the operation of the battery pack;
A PCM mounting part formed at a portion where the electrode terminals face each other in the pack frame while matching the flatness of the PCM; And
A label surrounding the battery cells, the pack frame, and the PCM;
It contains,
The PCM has a structure in which safety devices are mounted on a printed circuit board (PCB) in which a circuit is printed on a board of an electrically insulating material.
The PCM is mounted such that one surface on which the safety devices protrude is facing the inner surface of the PCM mounting portion.
The PCM mounting portion 243,
Safety device supports 361 and 362 protruding from the pack frame 240 at positions corresponding to the positions of the safety devices 231 and 232 mounted on the PCM to support the safety devices when the PCM is mounted; And
A PCM support 250 protruding from the pack frame 240 to support a printed circuit board (PCB) constituting the PCM;
It is configured to include,
The safety device support (361, 362) is
The PCM is projected to contact the safety elements 231 and 232 mounted on the PCM, and the PCM is in contact with the pack frame 240 while the safety elements 231 and 232 of the PCM are in contact with the safety element supports 361 and 362. Fitted,
In the PCM support 250,
The battery pack, characterized in that the coupling step (261, 262) corresponding to the outer peripheral surface of the PCM is formed on the vertical cross-section, the PCM is mounted on the PCM support (250) in a form that is seated on the coupling step.
제 1 항에 있어서, 상기 판상형 전지셀은 각형 이차전지 또는 파우치형 이차전지인 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 1, wherein the plate-shaped battery cell is a rectangular secondary battery or a pouch secondary battery. 제 2 항에 있어서, 상기 파우치형 이차전지는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트에 전극조립체가 밀봉되어 있는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 2, wherein the pouch type secondary battery has a structure in which an electrode assembly is sealed in a laminate sheet including a resin layer and a metal layer. 제 1 항에 있어서, 전극단자들이 상호 대면하도록 2개의 판상형 전지셀들이 평면 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 1, wherein two plate-shaped battery cells are arranged in a plane such that electrode terminals face each other. 제 1 항에 있어서, 상기 팩 프레임의 두께는 전지셀의 두께와 동일한 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack as claimed in claim 1, wherein the thickness of the pack frame is the same as the thickness of the battery cell. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 PCM 지지대에는 전지셀의 전극단자들이 PCM 방향으로 돌출될 수 있도록 전극단자 돌출용 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
The battery pack as claimed in claim 1, wherein the PCM support is provided with a groove for protruding the electrode terminals so that the electrode terminals of the battery cell may protrude in the PCM direction.
삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 PCM 지지대의 돌출 높이는 PCM이 장착된 상태에서 팩 프레임의 두께에 대응되는 높이인 것을 특징으로 하는 전지팩.
The battery pack according to claim 1, wherein the protruding height of the PCM support is a height corresponding to the thickness of the pack frame in a state where the PCM support is mounted.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 안전소자 지지대들의 돌출 높이는 PCM이 장착된 상태에서 팩 프레임의 두께에 대응되는 높이인 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 1, wherein the protruding height of the safety device supports is a height corresponding to the thickness of the pack frame in a state where the PCM is mounted. 제 1 항에 있어서, 상기 PCM 장착부는 PCM이 장착되는 일 면의 대향 면에 PCM 커버가 형성되어 있고, 상기 PCM 커버에는 전지셀의 전극단자와 PCM의 전기적 연결을 위한 용접용 홀이 천공되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.According to claim 1, wherein the PCM mounting portion is a PCM cover is formed on the opposite surface on which the PCM is mounted, the PCM cover is a hole for welding for electrical connection between the electrode terminal of the battery cell and the PCM A battery pack, characterized in that. 제 1 항에 있어서, 상기 PCM은 PCB의 보호회로에 전기적으로 연결되어 있는 외부입출력단자를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack as claimed in claim 1, wherein the PCM includes an external input / output terminal electrically connected to a protection circuit of the PCB. 제 14 항에 있어서, 상기 외부 입출력 단자는 와이어에 의해 PCM에 전기적으로 연결되어 있고, 팩 프레임으로부터 외향 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.15. The battery pack according to claim 14, wherein the external input / output terminals are electrically connected to the PCM by wires, and protrude outward from the pack frame. 제 15 항에 있어서, 상기 외부 입출력 단자가 돌출된 팩 프레임의 외주변 부위에는 U자형 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 15, wherein a U-shaped groove is formed in an outer peripheral portion of the pack frame from which the external input / output terminals protrude. 제 1 항에 따른 전지팩을 전원으로서 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.A device comprising the battery pack according to claim 1 as a power source. 제 17 항에 있어서, 상기 디바이스는 휴대폰, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 파워 툴, 웨어러블 전자기기, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장 장치로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 디바이스.18. The device of claim 17, wherein the device is any one selected from the group consisting of mobile phones, tablet computers, notebook computers, power tools, wearable electronics, electric vehicles, hybrid electric vehicles, plug-in hybrid electric vehicles, and power storage devices. Device characterized in that.
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