特許 6453569 二次電池パック

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6453569

(24)【登録日】2018年12月21日

(45)【発行日】2019年1月16日

(54)【発明の名称】二次電池パック

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/10 20060101AFI20190107BHJP

   H01M 2/34 20060101ALI20190107BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/10 M

   H01M2/10 E

   H01M2/10 Y

   H01M2/34 B

【請求項の数】19

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-143928(P2014-143928)

(22)【出願日】2014年7月14日

(65)【公開番号】特開2015-28937(P2015-28937A)

(43)【公開日】2015年2月12日

【審査請求日】2017年7月13日

(31)【優先権主張番号】61/860,174

(32)【優先日】2013年7月30日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】14/229,516

(32)【優先日】2014年3月28日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】590002817

【氏名又は名称】三星エスディアイ株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＳＡＭＳＵＮＧ ＳＤＩ Ｃｏ．， ＬＴＤ．

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(72)【発明者】

【氏名】安 秉国

【審査官】 冨士 美香

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０２７００７４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−２７３３７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０２１３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１８３２４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／００２８０５２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−１１７２６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１４９８９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／００７２７８５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ２／１０

Ｈ０１Ｍ ２／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

単位電池セルと、
前記単位電池セルの外郭側面を囲むフレームと、
前記単位電池セルに電気的に連結され、前記フレーム内で支持される保護回路モジュールと、
前記フレームに結合され、互いに反対側に位置する前記単位電池セルの第１側面および第２側面を覆う一対のケース部材と、
前記フレームは、前記フレームの一側に形成され、前記保護回路モジュールを支持する回路設置部と、を含む二次電池パックであって、
前記単位電池セルは、
正極、負極、および前記正極と負極との間に位置するセパレータを含む電極アセンブリと、
前記電極アセンブリを内蔵するパウチと、
前記正極および負極にそれぞれ電気的に連結され、同一の方向に前記パウチの外部に突出する正極リードタブおよび負極リードタブと、を含み、
前記回路設置部は、１つ以上の第１貫通口と、前記第１貫通口の縁に沿った凹形状の１つ以上の第１突起であって、前記第１突起が前記正極リードタブまたは前記負極リードタブのうちの少なくとも一方の端部を取り囲むことで前記正極リードタブまたは前記負極リードタブのうちの少なくとも一方の位置を設定する第１突起と、を含むことを特徴とする、二次電池パック。

【請求項2】

前記単位電池セルは、第１単位電池セルであり、
第２単位電池セルをさらに含み、
前記回路設置部と前記保護回路モジュールは、前記第１単位電池セルおよび第２単位電池セルの間に位置することを特徴とする、請求項１に記載の二次電池パック。

【請求項3】

前記一対のケース部材のうちの一方のケース部材は、前記回路設置部の前記１つ以上の第１貫通口に対応する１つ以上の第２貫通口を有し、
前記１つ以上の第１貫通口と前記１つ以上の第２貫通口は、前記正極リードタブまたは負極リードタブのうちの少なくとも一方を前記ケース部材の外部に露出させることを特徴とする、請求項１に記載の二次電池パック。

【請求項4】

前記回路設置部は、前記保護回路モジュールの一側を支持する少なくとも１つの第２突起を含むことを特徴とする、請求項１に記載の二次電池パック。

【請求項5】

前記保護回路モジュールは、コネクタを含み、前記フレームは、前記コネクタを前記フレームの外部に露出させる開口を有し、
前記回路設置部は、前記コネクタを支持する第３突起を含むことを特徴とする、請求項１に記載の二次電池パック。

【請求項6】

前記フレームは、合成樹脂材を含み、前記ケース部材は、金属材を含むことを特徴とする、請求項１に記載の二次電池パック。

【請求項7】

前記一対のケース部材のうちの一方のケース部材は、
プレート形状を有し、前記単位電池セルの前記第１および第２側面のうちの１つの側面を覆う板部と、
前記板部の周縁から曲がる挿入部と、
前記フレームに結合され、前記挿入部上に形成される複数の結合突起とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の二次電池パック。

【請求項8】

前記フレームは、前記挿入部を収容する挿入溝を含むことを特徴とする、請求項７に記載の二次電池パック。

【請求項9】

前記挿入溝は、前記フレームの第１側面に形成される第１挿入溝であり、前記一対のケース部材のうちの前記ケース部材の前記挿入部を収容し、
前記フレームは、前記第１側面の反対側である第２側面に位置し、仕切り部によって前記第１挿入溝から分離される第２挿入溝をさらに含み、前記第２挿入溝は、前記一対のケース部材のうちの他方のケース部材の挿入部を収容することを特徴とする、請求項８に記載の二次電池パック。

【請求項10】

前記フレームは、前記フレームに前記ケース部材を結合する前記結合突起を収容する複数の結合溝を含むことを特徴とする、請求項７に記載の二次電池パック。

【請求項11】

前記結合溝は、前記フレームの外郭に沿って配列されることを特徴とする、請求項１０に記載の二次電池パック。

【請求項12】

前記挿入部は、前記板部から遠ざかる方向に延びる複数の延長部を含み、前記結合突起は、前記延長部に位置することを特徴とする、請求項７に記載の二次電池パック。

【請求項13】

前記延長部は、前記挿入部の周縁から延び、前記板部から遠ざかる方向に減少する幅を有することを特徴とする、請求項１２に記載の二次電池パック。

【請求項14】

前記複数の結合突起のうちの１つの結合突起は、一対の側壁と、前記側壁の間で延びる傾斜壁と、前記側壁と前記傾斜壁とを連結する連結壁とを含む３次元構造を有することを特徴とする、請求項７に記載の二次電池パック。

【請求項15】

前記連結壁は、前記挿入部から離間（ｏｆｆｓｅｔ）しており、前記傾斜壁は、前記板部に向かうにつれて前記挿入部から離間する方向に傾斜していることを特徴とする、請求項１４に記載の二次電池パック。

【請求項16】

前記フレームは、前記結合突起を収容する結合溝を有し、前記連結壁と前記結合溝は、同一の幅を有することを特徴とする、請求項１４に記載の二次電池パック。

【請求項17】

前記フレームは、前記結合突起を収容する結合溝を有し、前記側壁は、前記連結壁の幅が前記結合溝の幅よりも小さく形成される角度で傾斜することを特徴とする、請求項１４に記載の二次電池パック。

【請求項18】

前記側壁と前記連結壁は、直線の切開ラインに沿って前記挿入部から離隔することを特徴とする、請求項１４に記載の二次電池パック。

【請求項19】

前記側壁と前記連結壁は、凹凸を有する切開ラインに沿って挿入部から離隔することを特徴とする、請求項１４に記載の二次電池パック。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、平板型（ｔａｂｌｅｔ ｔｙｐｅ）二次電池パックに関するものである。

【背景技術】

【0002】

二次電池（ｒｅｃｈａｒｇｅａｂｌｅ ｂａｔｔｅｒｙ）は、一次電池とは異なり、繰り返して充電および放電を行うことが可能な電池である。小容量の二次電池は、携帯電話やタブレットコンピュータ、ノートパソコンおよびビデオカメラのように携帯可能な小型電子機器に用いられ、大容量の二次電池は、電気自転車、スクータ、電気自動車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、ハイブリッド自動車（ｈｙｂｒｉｄ ｖｅｈｉｃｌｅ）およびフォークリフト（ｆｏｒｋ ｌｉｆｔ）などのモータ駆動用電源として用いられる。

【0003】

二次電池は、使用される機器の種類によって、単位電池セルまたは複数の単位電池セルを電気的に連結したパック状態で使用できる。例えば、二次電池パックは、複数の単位電池セルと、単位電池セルを電気的に連結して保護する保護回路モジュール（ＰＣＭ；Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｍｏｄｕｌｅ）と、これらを収容するフレームとを含む。

【0004】

例えば、タブレットコンピュータに用いられる二次電池パックは、フレームに単位電池セルを収容し、単位電池セルとフレームをラベルで付着して構成されてよい。この時、二次電池パックは、落下試験による強度を考慮しない状態で用いられ、使用者によってタブレットコンピュータから分解されない。

【0005】

しかし、二次電池パックは、使用者によってはタブレットコンピュータから分解されることもある。この場合、二次電池パックは、落下試験による要求強度を必要とする。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の一実施形態は、落下試験による要求強度を有する平板型の二次電池パックを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一実施形態にかかる二次電池パックは、単位電池セルと、前記単位電池セルの外郭側面を囲むフレームと、前記単位電池セルに電気的に連結され、前記フレーム内で支持される保護回路モジュールと、前記フレームに結合され、互いに反対側に位置する前記単位電池セルの第１側面および第２側面を覆う一対のケース部材と、前記フレームは、前記フレームの一側に形成され、前記保護回路モジュールを支持する回路設置部とを含む。

【0008】

前記単位電池セルは、第１単位電池セルであり、前記二次電池パックは、第２単位電池セルをさらに含み、前記回路設置部と前記保護回路モジュールは、前記第１単位電池セルおよび第２単位電池セルの間に位置することができる。

【0009】

前記単位電池セルは、正極、負極、および前記正極と負極との間に位置するセパレータを含む電極アセンブリと、前記電極アセンブリを内蔵するパウチと、前記正極および負極にそれぞれ電気的に連結され、同一の方向に前記パウチの外部に突出する正極リードタブおよび負極リードタブとを含み、前記回路設置部は、前記正極リードタブまたは前記負極リードタブのうちの少なくとも一方の位置を設定する１つ以上の第１突起を含むことができる。

【0010】

前記回路設置部は、１つ以上の第１貫通口を有し、前記一対のケース部材のうちの一方のケース部材は、前記１つ以上の第１貫通口に対応する１つ以上の第２貫通口を有し、前記１つ以上の第１貫通口と前記１つ以上の第２貫通口は、前記正極リードタブまたは負極リードタブのうちの少なくとも一方を前記ケース部材の外部に露出させることができる。

【0011】

前記回路設置部は、前記保護回路モジュールの一側を支持する少なくとも１つの第２突起を含むことができる。

【0012】

前記保護回路モジュールは、コネクタを含み、前記フレームは、前記コネクタを前記フレームの外部に露出させる開口を有し、前記回路設置部は、前記コネクタを支持する第３突起を含むことができる。

【0013】

前記フレームは、合成樹脂材を含み、前記ケース部材は、金属材を含むことができる。

【0014】

前記一対のケース部材のうちの一方のケース部材は、プレート形状を有し、前記単位電池セルの前記第１および第２側面を覆う板部と、前記板部の周縁から曲がる挿入部と、前記フレームに結合され、前記挿入部上に形成される複数の結合突起とを含むことができる。

【0015】

前記フレームは、前記挿入部を収容する挿入溝を含むことができる。

【0016】

前記挿入溝は、前記フレームの第１側面に形成される第１挿入溝であり、前記一対のケース部材のうちの前記ケース部材の前記挿入部を収容し、前記フレームは、前記第１側面の反対側である第２側面に位置し、仕切り部によって前記第１挿入溝から分離される第２挿入溝をさらに含み、前記第２挿入溝は、前記一対のケース部材のうちの他方のケース部材の挿入部を収容することができる。

【0017】

前記フレームは、前記フレームに前記ケース部材を結合する前記結合突起を収容する複数の結合溝を含むことができる。

【0018】

前記結合溝は、前記フレームの外郭に沿って配列されてよい。

【0019】

前記挿入部は、前記板部から遠ざかる方向に延びる複数の延長部を含み、前記結合突起は、前記延長部に位置することができる。

【0020】

前記延長部は、前記挿入部の周縁から延び、前記板部から遠ざかる方向に減少する幅を有することができる。

【0021】

前記複数の結合突起のうちの１つの結合突起は、一対の側壁と、前記側壁の間で延びる傾斜壁と、前記側壁と前記傾斜壁とを連結する連結壁とを含む３次元構造を有することができる。

【0022】

前記連結壁は、前記挿入部からオフセット（ｏｆｆｓｅｔ）され、前記傾斜壁は、前記挿入部から前記板部に向かう方向に傾斜して形成されてよい。

【0023】

前記フレームは、前記結合突起を収容する結合溝を有し、前記連結壁と前記結合溝は、同一の幅を有することができる。

【0024】

前記フレームは、前記結合突起を収容する結合溝を有し、前記側壁は、前記連結壁の幅が前記結合溝の幅よりも小さく形成される角度で傾斜することができる。

【0025】

前記側壁と前記連結壁は、直線の切開ラインに沿って前記挿入部から離隔することができる。

【0026】

前記側壁と前記連結壁は、凹凸を有する切開ラインに沿って挿入部から離隔することができる。

【発明の効果】

【0027】

このように、本発明の一実施形態にかかる二次電池パックは、平板型単位電池セルをフレームで囲み、一対のケースをフレームの両側に結合することで単位電池セルと保護回路モジュールを内蔵する。すなわち、二次電池パックは、平板型からなり、フレームとケースで単位電池セルと保護回路モジュールが内蔵されるため、落下試験による要求強度を有することができる。また、二次電池パックは、使用者によって分解され得るタブレットコンピュータに使用可能である。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明の一実施形態にかかる二次電池パックの分解斜視図である。

【図2】図１に示された二次電池パックの単位電池セルの分解斜視図である。

【図3】図１に示された二次電池パックのフレームと単位電池セルおよび保護回路モジュールを分解した部分斜視図である。

【図4】図１に示された二次電池パックのフレームの平面図である。

【図5】図４に示されたフレームの側面図である。

【図6】図１に示された二次電池パックのフレームから一対のケースを分解した部分斜視図である。

【図7】図６に示された一対のケースのうちの一方のケースで結合突起を拡大した部分斜視図である。

【図8】図６に示されたフレームに一対のケースを結合した部分側面図である。

【図9】図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った部分断面図である。

【図10】本発明の他の実施形態にかかる二次電池パックにおいて、フレームに一対のケースを結合した部分側面図である。

【図11】図１０に示されたケースで結合突起を拡大した部分斜視図である。

【図12】本発明のさらに他の実施形態にかかる二次電池パックにおいて、フレームに一対のケースを結合した部分側面図である。

【図13】図１２に示されたケースで結合突起を拡大した部分斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態について、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は、様々な異なる形態で実現可能であり、ここで説明する実施形態に限定されない。図面において、本発明を明確に説明するために説明上不必要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似の構成要素については同一の参照符号を付した。

【0030】

図１は、本発明の一実施形態にかかる二次電池パック１００の分解斜視図である。図１を参照すれば、本実施形態の二次電池パック１００は、二次電池からなる単位電池セル１０と、単位電池セル１０を囲むフレーム２０と、保護回路モジュール３０（図３参照）と、一対のケース４１、４２とを含む。

【0031】

本実施形態において、二次電池パック１００は、２個の単位電池セル１０を含むが、１個または２個よりも多い複数の単位電池セル１０を含むことができる。単位電池セル１０は、平板型二次電池で形成されてよい。

【0032】

フレーム２０は、単位電池セル１０の薄い側面外郭を囲み、一対のケース４１、４２は、単位電池セル１０の上下の広い平面を覆う。例えば、フレーム２０は、合成樹脂材で形成され、一対のケース４１、４２は、金属材（例えば、ステンレススチール）で形成されてよい。

【0033】

この時、保護回路モジュール３０は、単位電池セル１０に電気的に連結され、単位電池セル１０を保護する。また、単位電池セル１０および保護回路モジュール３０は、一対のケース４１、４２とフレーム２０によって外部衝撃から保護できる。保護回路モジュール３０は、単位電池セル１０を過充電、過放電、過電流および外部短絡から保護できるように、印刷回路基板に回路素子を実装して形成される。

【0034】

ケース４１、４２は、フレーム２０の両面の開口に結合され、単位電池セル１０と保護回路モジュール３０を保護し、内側面に絶縁テープ（図示せず）を備えることで単位電池セル１０および保護回路モジュール３０の電気絶縁性をより向上させる。また、絶縁テープは、外部衝撃から単位電池セル１０を保護する安全性をより向上させることができる。

【0035】

図２は、図１に示された二次電池パックの単位電池セル１０の分解斜視図である。図２を参照すれば、単位電池セル１０は、パウチ型二次電池からなり、充電および放電作用する電極アセンブリ１１と、電極アセンブリ１１を収容するパウチ１２とを含む。

【0036】

電極アセンブリ１１は、セパレータ１３を挟んで正極１４と負極１５を配置し、巻き取って、平板状に形成する。一例として、セパレータ１３は、リチウムイオンを通過させるポリマーフイルムで形成されてよい。

【0037】

正極１４は、金属薄膜の集電体に活物質を塗布したコーティング部と、活物質を塗布せず露出した集電体に設定される無地部とを含む。例えば、正極１４は、アルミニウム薄膜で形成されてよい。正極リードタブ１６は、正極１４の無地部に連結される。

【0038】

負極１５は、正極１４の活物質と異なる活物質を金属薄膜の集電体に塗布したコーティング部と、活物質を塗布せず露出した集電体に設定される無地部とを含む。例えば、負極１５は、銅薄膜で形成されてよい。負極リードタブ１７は、正極リードタブ１６と離隔して負極１５の無地部に連結される。

【0039】

パウチ１２は、電極アセンブリ１１の外部を囲むように一方側を凹構造に形成し、他方側を平面構造に形成して、一側で互いに連結された状態で対向する枠を熱融着することにより、電極アセンブリ１１を収容することができる。

【0040】

パウチ１２は、多層シート構造に形成され、例えば、内側面を形成し、絶縁および熱融着作用するポリマーシート１２１と、外側面を形成し、保護作用するＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）シート、ナイロンシート、またはＰＥＴ−ナイロン複合シート１２２とを含む。

【0041】

一例として、パウチ１２は、ポリマーシート１２１とＰＥＴ−ナイロン複合シート１２２との間に備えられ、機械的な強度を提供する金属シート１２３を含む。例えば、金属シート１２３は、アルミニウムシートで形成されてよい。

【0042】

正極リードタブ１６と負極リードタブ１７は、電極アセンブリ１１の同一側面に引き出される。正極リードタブ１６と負極リードタブ１７が熱融着したパウチ１２の外部に突出するので、電極アセンブリ１１は、パウチ１２の外部に電気的に連結できる。

【0043】

この時、絶縁部材１６１、１６２は、パウチ１２上で正負極リードタブ１６、１７をそれぞれ被覆して、正負極リードタブ１６、１７とパウチ１２とを電気的に絶縁させ、正負極リードタブ１６、１７相互間の絶縁性を高めることができる。

【0044】

図３は、図１に示された二次電池パックのフレーム２０と単位電池セル１０および保護回路モジュール３０を分解した部分斜視図である。図３および図１を参照すれば、二次電池パック１００において、単位電池セル１０は、互いに対向して２個で配置される。

【0045】

フレーム２０は、２個の単位電池セル１０を囲んで収容し、２個の単位電池セル１０が対向する部分の一側に回路設置部２１を備える。すなわち、回路設置部２１は、フレーム２０の長さ方向（すなわち、図３のｘ軸方向）の中央で前記フレーム２０の高さ方向（すなわち、図３のｚ軸方向）の一側に備えられる。前記回路設置部２１は、前記フレーム２０の長さ方向（すなわち、ｘ軸方向）に前記２個の単位電池セルの間に提供されてよい。

【0046】

したがって、保護回路モジュール３０は、２個の単位電池セル１０に電気的に連結された状態で回路設置部２１上に設けられてよい。すなわち、回路設置部２１と保護回路モジュール３０は、前記フレーム２０の高さ方向（すなわち、ｚ軸方向）に重なる。

【0047】

具体的にみると、回路設置部２１は、貫通口２１１と、位置設定突起２１２と、回路支持突起２１３とを含む。貫通口２１１は、２個の単位電池セル１０の正負極リードタブ１６、１７それぞれに対応する部分に形成され、溶接機（図示せず）の接近を可能にするので、正負極リードタブ１６、１７を保護回路モジュール３０の溶接部３２に溶接できるようにする。

【0048】

また、ケース４２は、貫通口２１１および溶接部３２に対応する貫通口Ｈ（図１参照）を備え、ケース４２にフレーム２０を設けた状態で、貫通口Ｈ（２１１）を通して溶接機への接近を可能にする。

【0049】

位置設定突起２１２は、貫通口２１１の一側を開放し、三方向から突出して開放側に置かれる正負極リードタブ１６、１７の位置を設定し、保護回路モジュール３０を支持する。すなわち、位置設定突起２１２は、回路設置部２１の底から突出するので、正負極リードタブ１６、１７の溶接のために単位電池セル１０をフレーム２０に置く時、正負極リードタブ１６、１７の位置を設定する。また、位置設定突起２１２は、前記回路設置部２１の表面から突出するので、保護回路モジュール３０の回路部分が正負極リードタブ１６、１７に不要に接触するのを防止することができる。

【0050】

回路支持突起２１３は、回路設置部２１の対角線方向の外郭に配置され（すなわち、回路設置部２１の上面とフレーム２０の内壁に付着し）、位置設定突起２１２より高く突出して保護回路モジュール３０の側面を支持する。すなわち、保護回路モジュール３０は、回路支持突起２１３によって平面（図３のｘ−ｙ平面）で位置が設定され、位置設定突起２１２によってｚ軸方向の位置が設定され、安定した構造で回路設置部２１に設置および支持できる。

【0051】

保護回路モジュール３０は、一側にコネクタ３１を備え、フレーム２０の外部に引き出すことにより、セットの負荷に電源を供給することができる。このために、フレーム２０は、回路設置部２１の一側に貫通部２２を備える。保護回路モジュール３０のコネクタ３１は、貫通部２２を通してフレーム２０の外側に位置することができる。貫通部２２の内側に係止突起２１４を備え、貫通部２２に挿入されたコネクタ３１の後方を支持するため、保護回路モジュール３０は、より安定した設置状態を維持する。

【0052】

図４は、図１に示された二次電池パックのフレーム２０の平面図であり、図５は、図４に示されたフレーム２０の側面図である。図４および図５を参照すれば、フレーム２０は、一対のケース４１、４２の外郭が挿入されるように両面に連続的に形成される挿入溝２４、２５と、挿入溝２４、２５からフレーム２０の外側に貫通する結合溝２６、２７とを含む。本実施形態において、挿入溝２４、２５は、仕切り部２３によってそれぞれから分離できる（図６参照）。

【0053】

結合溝２６、２７は、一対のケース４１、４２のそれぞれに対応して結合されるように、フレーム２０の高さ方向（ｚ軸方向）で互いに対称構造に配置される。したがって、一対のケース４１、４２は、結合溝２６、２７に対応して互いに対称構造に形成される。

【0054】

図６は、図１に示された二次電池パックのフレーム２０から一対のケース４１、４２を分解した部分斜視図である。図６を参照すれば、一対のケース４１、４２は、フレーム２０に結合され、単位電池セル１０を収容するように、板部４１１、４２１と、挿入部４１２、４２２と、延長部４１３、４２３と、結合突起４１４、４２４とを含む。

【0055】

板部４１１、４２１は、単位電池セル１０とフレーム２０の両面に対応するように板状に形成され、単位電池セル１０およびフレーム２０のｚ軸方向の両面を覆う。挿入部４１２、４２２は、板部４１１、４２１から直角に折曲され、フレーム２０の高さ方向（すなわち、ｚ軸方向）の両面に形成された挿入溝２４、２５に挿入される。

【0056】

延長部４１３、４２３は、挿入部４１２、４２２に沿って挿入溝２４、２５に対応するように複数配置され、挿入部４１２、４２２で狭くなる幅に延びて挿入溝２４、２５内で各結合溝２６、２７に対向することができる（図９参照）。結合突起４１４、４２４は、延長部４１３、４２３からｙ軸（またはｘ軸）方向に突出して各結合溝２６、２７に結合されてよい（図６および図９参照）。

【0057】

図７は、図６に示された一対のケースのうちの一方のケース４１で結合突起４１４を拡大した部分斜視図である。結合突起４１４、４２４が同一に形成されるため、便宜上、一側の結合突起４１４を例として説明する。

【0058】

図７を参照すれば、結合突起４１４は、挿入溝２４に挿入され、結合溝２６に結合されるように延長部４１３に形成され、一対の側壁１４１と、傾斜壁１４２と、連結壁１４３とを含む立体構造に形成される。

【0059】

一対の側壁１４１は、延長部４１３で一辺を切開し、切開ラインＬと残りの三辺に区画される部分をプレス加工することにより、切開ラインＬの両端から延長部４１３に垂直に連結される。

【0060】

傾斜壁１４２は、切開ラインＬの反対側の延長部４１３で一対の側壁１４１に傾斜して連結される。したがって、傾斜壁１４２は、挿入溝２４に結合突起４１４の挿入を効果的に誘導する。

【0061】

連結壁１４３は、傾斜壁１４２で側壁１４１を互いに連結し、延長部４１３と並ぶ状態を維持する。また、切開ラインＬで形成される連結壁１４３の端部と側壁１４１の端部は、傾斜壁１４２の反対側で開放構造を形成し、結合溝２６に結合される。したがって、結合突起４１４は、フレーム２０で高さ方向（ｚ軸方向）に締結力を維持することができる。

【0062】

図８は、図６に示されたフレーム２０に一対のケース４１、４２を結合した部分側面図であり、図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った部分断面図である。図８および図９を参照すれば、結合突起４１４で側壁１４１と連結壁１４３および切開されたラインＬは、長方形に形成される。

【0063】

ケース４１をフレーム２０に結合すれば、結合突起４１４が結合溝２６に結合され、この時、連結壁１４３は、結合溝２６の幅Ｗに対応する幅を有し、連結壁１４３の両側に備えられる側壁１４１は、結合溝２６の内壁に密着する。

【0064】

したがって、ケース４１は、フレーム２０でｘ軸方向またはｙ軸方向に流動が防止可能になる。説明していないが、さらにケース４２をフレーム２０に結合すれば、結合突起４２４が結合溝２７に同一の構造で結合される。

【0065】

図１０は、本発明の他の実施形態にかかる二次電池パック２００において、フレーム２０に一対のケース２４１、２４２を結合した部分側面図であり、図１１は、図１０に示されたケース２４１で結合突起２４３を拡大した部分斜視図である。

【0066】

図１０および図１１を参照すれば、結合突起２４３は、一対の側壁４３１と、傾斜壁４３２と、連結壁４３３とを含む立体構造に形成される。

【0067】

一対の側壁４３１は、延長部４１３で一辺を切開し、切開ラインＬと残りの三辺に区画される部分をプレス加工することにより、切開ラインＬの両端から延長部４１３に傾斜して連結される。前記側壁４３１は、前記側壁１４１（図７に図示）、すなわち、前記延長部４１３に垂直な平面に対して傾斜角θで傾斜して形成される。

【0068】

傾斜壁４３２は、切開ラインＬの反対側の延長部４１３で一対の側壁４３１に傾斜して連結される。したがって、側壁４３１および傾斜壁４３２は、挿入溝２４に結合突起２４３の挿入を効果的に誘導する。

【0069】

連結壁４３３は、傾斜壁４３２で側壁４３１を互いに連結し、延長部４１３と並ぶ状態を維持する。また、切開ラインＬで形成される連結壁４３３の端部と側壁４３１の端部は、傾斜壁４３２の反対側で開放構造を形成し、結合溝２６に結合される。したがって、結合突起２４３は、フレーム２０で高さ方向（すなわち、ｚ軸方向）に締結力を維持することができる。

【0070】

側壁４３１と連結壁４３３および切開されたラインＬは、長方形に形成される。ケース２４１をフレーム２０に結合すれば、結合突起２４３が結合溝２６に結合される。この時、連結壁４３３は、結合溝２６の幅Ｗより狭い幅Ｗ１に形成され、連結壁４３３の両側に備えられる側壁４３１は、結合溝２６の内壁と離隔する。したがって、ケース２４１は、フレーム２０に結合する時、結合突起２４３が結合溝２６に容易に結合できる。

【0071】

図１２は、本発明のさらに他の実施形態にかかる二次電池パック３００において、フレーム２０に一対のケース３４１、３４２を結合した部分側面図であり、図１３は、図１２に示されたケース３４１で結合突起３４３を拡大した部分斜視図である。

【0072】

前記実施形態は、結合突起４１４、４２４（２４３）を形成する切開ラインＬを直線に形成し、本実施形態は、結合突起３４３を形成する切開ラインＬ３を凹凸構造に形成する。

【0073】

図１２および図１３を参照すれば、結合突起３４３は、一対の側壁４４１と、傾斜壁４４２と、連結壁４４３とを含む立体構造に形成される。

【0074】

一対の側壁４４１は、延長部４１３で一辺を凹凸構造に切開し、切開ラインＬ３と残りの三辺に区画される部分をプレス加工することにより、切開ラインＬ３の両端から延長部４１３に傾斜して連結される。

【0075】

傾斜壁４４２は、切開ラインＬ３の反対側の延長部４１３で一対の側壁４４１に傾斜して連結される。したがって、側壁４４１および傾斜壁４４２は、挿入溝２４に結合突起３４３の挿入を効果的に誘導する。

【0076】

連結壁４４３は、傾斜壁４４２で側壁４４１を互いに連結し、延長部４１３と並ぶ状態を維持する。また、切開ラインＬ３で形成される連結壁４４３の端部と側壁４４１の端部は、傾斜壁４４２の反対側で開放構造を形成し、結合溝２６に結合される。

【0077】

この時、連結壁４４３および側壁４４１は、開放構造を形成する切開ラインＬ３に対応して凹凸構造を有する。金属材の結合突起３４３が合成樹脂材の結合溝２６に結合された状態で、連結壁４４３および側壁４４１の凹凸構造は、フレーム２０の結合溝２６に押し込まれてよい。したがって、結合突起３４３は、フレーム２０で長さ方向および高さ方向（すなわち、ｘ軸およびｚ軸方向）に強い締結力を維持することができる。

【0078】

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、特許請求の範囲と発明の詳細な説明および添付した図面の範囲内で多様に変形して実施することが可能であり、これも本発明の範囲に属することは当然である。

【符号の説明】

【0079】

１０：単位電池セル
１１：電極アセンブリ
１２：パウチ
１３：セパレータ
１４、１５：正極、負極
１６、１７：正極、負極リードタブ
２０：フレーム
２１：回路設置部
２２：貫通部
２４、２５：挿入溝
２６、２７：結合溝
３０：保護回路モジュール
３１：コネクタ
３２：溶接部
４１、４２：ケース
２４１、２４２、３４１、３４２：ケース
１００、２００、３００：二次電池パック
１２１：ポリマーシート
１２２：ＰＥＴ−ナイロン複合シート
１２３：金属シート
１４３、４３３：連結壁
１４１、４３１：側壁
１４２、４３２：傾斜壁
２１１、Ｈ：貫通口
２１２：位置設定突起
２１３：回路支持突起
２１４：係止突起
４１１、４２１：板部
４１２、４２２：挿入部
４１３、４２３：延長部
４１４、４２４、２４３、３４３：結合突起
Ｌ、Ｌ３：切開ライン
Ｗ、Ｗ１：幅
θ：傾斜角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】