特許 7374239 バッテリパック

(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】

(24)【登録日】2023-10-26

(45)【発行日】2023-11-06

(54)【発明の名称】バッテリパック

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/522 20210101AFI20231027BHJP

   H01M 50/284 20210101ALI20231027BHJP

   H01M 50/50 20210101ALI20231027BHJP

   H01M 50/569 20210101ALI20231027BHJP

   H01M 50/298 20210101ALN20231027BHJP

   H01M 50/516 20210101ALN20231027BHJP

   H01M 50/519 20210101ALN20231027BHJP

【ＦＩ】

H01M50/522

H01M50/284

H01M50/50 101

H01M50/569

H01M50/298

H01M50/516

H01M50/519

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2022017807

(22)【出願日】2022-02-08

(65)【公開番号】P2022122843

(43)【公開日】2022-08-23

【審査請求日】2022-02-08

(31)【優先権主張番号】10-2021-0019356

(32)【優先日】2021-02-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(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．

【住所又は居所原語表記】１５０－２０ Ｇｏｎｇｓｅ－ｒｏ，Ｇｉｈｅｕｎｇ－ｇｕ，Ｙｏｎｇｉｎ－ｓｉ， Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ， ４４６－９０２ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】▲廉▼ 吉春

【審査官】上野 文城

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－２６５６１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３２５９３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１１００８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１２３９４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１６７７１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／２５５８７６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－０３３２９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／２８４

Ｈ０１Ｍ ５０／２９８

Ｈ０１Ｍ ５０／５０

Ｈ０１Ｍ ５０／５６９

Ｈ０１Ｍ ５０／５０２ － ５２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バッテリセルと、
前記バッテリセルと電気的に連結されたバスバーと、
前記バスバーと電気的に連結された回路基板と、
前記バスバーと前記回路基板とを電気的に連結するものであり、１つのエッジを介して互いに接する第１面及び第２面を含む導電ブロックと、を含むバッテリパックであって、
前記導電ブロックの第１面上には、互いに異なる異種素材の第１金属及び第２金属が形成され、前記導電ブロックの第２面上には、第２金属が形成され、
前記第１金属は、前記バスバーと同種の金属を含み、前記導電ブロックの第１面において前記バスバーとの接続箇所を提供し、
前記第２金属は、前記回路基板または回路基板に形成された接続パッドと同種の金属を含み、前記導電ブロックの第２面において前記回路基板との接続箇所を提供することを特徴とするバッテリパック。

【請求項2】

前記バッテリセルは、多数のバッテリセルを含み、
前記バスバーは、前記多数のバッテリセルを電気的に連結することを特徴とする請求項１に記載のバッテリパック。

【請求項3】

前記導電ブロックの第１面とバスバーとの間には、第１連結部材が介在され、
前記導電ブロックの第２面と回路基板との間には、第２連結部材が介在されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリパック。

【請求項4】

前記第１連結部材は、導電性ワイヤまたは導電性リボンを含むことを特徴とする請求項３に記載のバッテリパック。

【請求項5】

前記第２連結部材は、ソルダリング物質を含むことを特徴とする請求項３に記載のバッテリパック。

【請求項6】

前記導電ブロックの第１面上において、第１面の芯部には、第１金属が形成され、前記第１面の芯部を取り囲む枠に沿っては、第２金属が形成されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリパック。

【請求項7】

前記導電ブロックの第２面上には、前記第２金属が全体的に形成されたことを特徴とする請求項１に記載のバッテリパック。

【請求項8】

前記回路基板は、回路素子が装着される装着面と、前記装着面が終端になる終端面と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリパック。

【請求項9】

前記導電ブロックの第１面は、前記回路基板の終端面と平行になるように配され、
前記導電ブロックの第２面は、前記回路基板の装着面と平行になるように配されることを特徴とする請求項８に記載のバッテリパック。

【請求項10】

前記導電ブロックの第１面は、前記回路基板の終端面と同一平面をなすように整列されるか、あるいは少なくとも前記回路基板の終端面と隣接した位置に形成されることを特徴とする請求項９に記載のバッテリパック。

【請求項11】

前記導電ブロックの第１面は、電極が形成されたバッテリセルの上端部と同じ方向に向くように配されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリパック。

【請求項12】

前記導電ブロックは、前記第１面と第２面との間が充填されたソリッド形態に形成されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリパック。

【請求項13】

前記導電ブロックは、六面体形状に形成されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリパック。

【請求項14】

前記導電ブロックは、前記第１面と対向する第３面と、前記第２面と対向する第４面と、前記第１面と前記第３面との間において、前記第２面と前記第４面とを連結する第５面及び第６面を含むことを特徴とする請求項１３に記載のバッテリパック。

【請求項15】

前記第２金属は、前記導電ブロックの第１面の芯部を形成する第１金属の外周に沿い、第２面と第４面との上、及び第５面と第６面との上に連続的に形成されることを特徴とする請求項１４に記載のバッテリパック。

【請求項16】

前記導電ブロックの第３面には、前記第１金属及び前記第２金属が共に形成されるか、あるいは全体的に前記第２金属が形成されることを特徴とする請求項１４に記載のバッテリパック。

【請求項17】

前記導電ブロックの第３面上において、該第３面の芯部には、第１金属が形成され、前記第３面の芯部を取り囲む枠に沿っては、第２金属が形成されることを特徴とする請求項１６に記載のバッテリパック。

【請求項18】

前記バッテリセルは、列方向に沿って配列された多数のバッテリセルが、横方向に沿って多数列に配列されたバッテリセルを含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリパック。

【請求項19】

前記多数のバッテリセルを収容するケースをさらに含み、
前記回路基板は、前記列方向に沿い、互いに対向する前記ケースの第１辺部及び第２辺部のうちいずれか１辺部において、前記列方向及び前記横方向と交差する高さ方向に沿って立てられて配されることを特徴とする請求項１８に記載のバッテリパック。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バッテリパックに関する。

【背景技術】

【0002】

一般的に、二次電池は、充電が不可能な一次電池とは異なり、充電及び放電が可能な電池である。該二次電池は、モバイル機器、電気自動車、ハイブリッド自動車、電気自転車、無停電電源供給装置（ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ）のようなエネルギー源として使用され、適用される外部機器の種類により、単一電池の形態としても使用された、多数の電池を連結し、１つの単位にまとめたパック形態としても使用される。

【0003】

携帯電話のような小型モバイル機器は、単一電池の出力と容量とでもって、所定時間の間、作動が可能であるが、ノート型パソコンのように、さらに大サイズのモバイル機器や、電力消耗が多い電気自動車、ハイブリッド自動車のように、長期間駆動、高電力駆動が必要な場合には、出力及び容量の問題により、多数の電池を含むパック形態が好まれ、内蔵された電池の個数により、出力電圧や出力電流を高めることができる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明が解決しようとする課題は、バッテリセルと回路基板との間に形成される連結の信頼性を確保することができながらも、製造工程の利便性が改善されるバッテリパックを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

前述のような目的、及びそれ以外の目的を達成するために、本発明のバッテリパックは、
バッテリセルと、
前記バッテリセルと電気的に連結された回路基板と、
前記バッテリセルと前記回路基板とを電気的に連結するものであり、１つのエッジを介して互いに接する第１面及び第２面を含む導電ブロックと、を含むものの、
前記導電ブロックの第１面上には、互いに異なる異種素材の第１金属及び第２金属が形成され、前記導電ブロックの第２面上には、第２金属が形成される。

【0006】

前記バッテリセルは、多数のバッテリセルを含み、
前記バッテリパックは、前記多数のバッテリセルを電気的に連結するバスバーをさらに含んでもよい。

【0007】

例えば、前記導電ブロックの第１面は、前記バスバーとの接続箇所を提供し、
前記導電ブロックの第２面は、前記回路基板との接続箇所を提供することができる。

【0008】

例えば、前記導電ブロックの第１面とバスバーとの間には、第１連結部材が介在され、
前記導電ブロックの第２面と回路基板との間には、第２連結部材が介在されうる。

【0009】

例えば、前記第１連結部材は、導電性ワイヤまたは導電性リボンを含んでもよい。

【0010】

例えば、前記第２連結部材は、ソルダリング物質を含んでもよい。

【0011】

例えば、前記第１金属は、前記バスバーと同種の金属を含み、
前記第２金属は、前記回路基板または回路基板に形成された接続パッドと同種の金属を含んでもよい。

【0012】

例えば、前記導電ブロックの第１面上において、第１面の芯部には、第１金属が形成され、前記第１面の芯部を取り囲む枠に沿っては、第２金属が形成されうる。

【0013】

例えば、前記導電ブロックの第２面上には、前記第２金属が全体的に形成されうる。

【0014】

例えば、前記回路基板は、回路素子が装着される装着面と、前記装着面が終端される（ｔｅｒｍｉｎａｔｅ）終端面を含んでもよい。

【0015】

例えば、前記導電ブロックの第１面は、前記回路基板の終端面と並んで配され、
前記導電ブロックの第２面は、前記回路基板の装着面と並んでも配される。

【0016】

例えば、前記導電ブロックの第１面は、前記回路基板の終端面のような平面をなすように整列されるか、あるいは少なくとも前記回路基板の終端面と隣接した位置にも形成される。

【0017】

例えば、前記導電ブロックの第１面は、電極が形成されたバッテリセルの上端部と同じ方向に向くようにも配される。

【0018】

例えば、前記導電ブロックは、前記第１面と第２面との間が充填されたソリッド形態にも形成される。

【0019】

例えば、前記導電ブロックは、六面体形状にも形成される。

【0020】

例えば、前記導電ブロックは、前記第１面と対向する第３面と、前記第２面と対向する第４面と、前記第１面と前記第３面との間において、前記第２面と前記第４面とを連結する第５面及び第６面を含んでもよい。

【0021】

例えば、前記第２金属は、前記導電ブロックの第１面の芯部を形成する第１金属の外周に沿い、第２面と第４面との上、及び第５面と第６面との上に連続しても形成される。

【0022】

例えば、前記導電ブロックの第３面には、前記第１金属及び前記第２金属が共に形成されるか、あるいは全体的に前記第２金属が形成されうる。

【0023】

例えば、前記導電ブロックの第３面上において、第３面の芯部には、第１金属が形成され、前記第３面の芯部を取り囲む枠に沿っては、第２金属が形成されうる。

【0024】

例えば、前記バッテリセルは、列方向に沿って配列された多数のバッテリセルが横方向に沿って多数列に配列されたバッテリセルを含んでもよい。

【0025】

例えば、前記バッテリパックは、前記多数のバッテリセルを収容するケースをさらに含み、
前記回路基板は、前記列方向に沿って互いに対向する前記ケースの第１辺部及び第２辺部のうちいずれか１辺部において、前記列方向及び前記横方向と交差する高さ方向に沿って立てられても配される。

【発明の効果】

【0026】

本発明の一実施形態によれば、バッテリセルに連結されたバスバーとの親和力にすぐれる第１金属を含む第１面と、回路基板、または回路基板に形成された接続パッドとの親和力にすぐれる第２金属を含む第２面と、を備える導電ブロックを介し、バッテリセルと回路基板との連結を媒介することにより、それら間の連結信頼性を確保することができ、また、ワイヤボンディング（または、リボンボンディング）を介し、製造工程の利便性を改善しながらも、十分な接続強度が確保されうる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の望ましい一実施形態によるバッテリパックの分解斜視図である。

【図2】図１に図示された導電ブロックの接続を示す斜視図である。

【図3】図１に図示されたバッテリセルの斜視図である。

【図4】図１に図示された導電ブロックの斜視図である。

【図5】図１に図示された導電ブロックの形成、及び導電ブロックの接続について説明するための互いに異なる斜視図である。

【図6】図１に図示された導電ブロックの形成、及び導電ブロックの接続について説明するための互いに異なる斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、添付図面を参照し、本発明の望ましい実施形態に係わるバッテリパックについて説明する。

【0029】

図１には、本発明の望ましい一実施形態によるバッテリパックの分解斜視図が図示されている。図２には、図１に図示された導電ブロックの接続を示す斜視図が図示されている。図３には、図１に図示されたバッテリセルの斜視図が図示されている。図４には、図１に図示された導電ブロックの斜視図が図示されている。図５及び図６には、図１に図示された導電ブロックの形成、及び導電ブロックの接続について説明するための互いに異なる斜視図が図示されている。

【0030】

図面を参照すれば、本発明の一実施形態によるバッテリパックは、バッテリセル１０と、前記バッテリセル１０と電気的に連結された回路基板５０と、前記バッテリセル１０と回路基板５０とを電気的に連結するものであり、１つのエッジＥを介して互いに接する第１面２１及び第２面２２を含む導電ブロック２０と、を含んでもよい。そして、前記導電ブロック２０の第１面２１上には、互いに異なる異種素材の第１金属Ｍ１及び第２金属Ｍ２が形成され、前記導電ブロック２０の第２面２２上には、第２金属Ｍ２が形成されうる。

【0031】

前記バッテリセル１０は、少なくとも１以上の多数バッテリセル１０を含んでもよい。本発明の一実施形態において、前記バッテリセル１０は、バスバーＢを介し、互いに電気的に連結された多数のバッテリセル１０を含んでもよい。本発明の一実施形態において、前記バッテリセル１０は、列方向Ｚ１に沿って配列された多数のバッテリセル１０が、横方向Ｚ２に沿って多数列に配列されたバッテリセル１０を含んでもよい。本発明の一実施形態において、列方向Ｚ１に沿って配列された多数のバッテリセル１０は、互いに並列連結され、横方向Ｚ２に沿って配列された互いに隣接する列のバッテリセル１０は、互いに直列連結されうる。

【0032】

図３を参照すれば、本発明のバッテリセル１０は、列方向Ｚ１及び横方向Ｚ２と交差する高さ方向Ｚ３に沿い、上端部１０ａと下端部１０ｂとを含んでもよく、バッテリセル１０の上端部１０ａには、互いに異なる第１電極１１及び第２電極１２が形成されうる。本発明の一実施形態において、前記第１電極１１及び前記第２電極１２は、それぞれバッテリセル１０上端部１０ａの中央位置と枠位置とに形成されうる。

【0033】

図２に図示されているように、本発明の一実施形態において、バッテリセル１０の上端部１０ａに形成された第１電極１１及び第２電極１２は、接続部材Ｗを介し、バスバーＢに連結されうる。このとき、前記接続部材Ｗは、導電性ワイヤまたは導電性リボンを含んでもよい。本発明の一実施形態においては、互いに隣接するバッテリセル１０の第１電極１１及び第２電極１２が、同じ電極１１，１２同士、または互いに異なる電極１１，１２同士バスバーＢに連結されることにより、並列連結されたり直列連結されたりし、このとき、前記バスバーＢは、互いに隣接するバッテリセル１０の第１電極１１及び第２電極１２を連結する方式で、互いに隣接するバッテリセル１０を電気的に連結することができる。本発明の一実施形態において、列方向Ｚ１に沿って配列された互いに隣接するバッテリセル１０の第１電極１１及び第２電極１２は、同じ電極１１，１２同士同じバスバーＢに連結されることにより、列方向Ｚ１に沿って配列された互いに隣接するバッテリセル１０同士並列連結されうる。また、本発明の一実施形態において、横方向Ｚ２に沿って配列された互いに隣接するバッテリセル１０の第１電極１１及び第２電極１２は、互いに異なる電極１１，１２同士同じバスバーＢに連結されることにより、横方向Ｚ２に沿って配列された互いに隣接するバッテリセル１０同士直列連結されうる。

【0034】

前記バスバーＢは、互いに隣接するバッテリセル１０を電気的に連結しながら、バッテリセル１０と回路基板５０とを連結することができる。言い換えれば、互いに電気的に連結されたバッテリセル１０は、バスバーＢを介し、回路基板５０に連結され、回路基板５０を介し、バッテリセル１０の放電電力が外部負荷に供給されるか、あるいは外部充電器の充電電力がバッテリセル１０に供給されうる。すなわち、回路基板５０を介し、バッテリセル１０と、外部負荷または外部充電器との電気的な連結がなされうる。本発明の多様な実施形態において、前記回路基板５０は、バッテリセル１０と電気的に連結され、外部負荷または外部充電器との電力フローを媒介するか、あるいはバッテリセル１０の電圧信号のような状態情報を入手し、バッテリセル１０の充放電動作を制御することができる。

【0035】

本明細書を通じ、回路基板５０がバッテリセル１０と電気的に連結されるということは、回路基板５０を介し、バッテリセル１０の充放電電力が外部に出力されるか、あるいは外部から入力されうるということを意味したり、回路基板５０を介し、バッテリセル１０の電圧のような状態情報が入手されうるということを意味したりするのである。

【0036】

前記バスバーＢは、互いに異なるバッテリセル１０を電気的に連結するものであり、バッテリセル１０と連結される本体部ＢＭと、前記本体部ＢＭから延長され、回路基板５０に連結される一端の接続端ＢＴと、を含んでもよい。本発明の一実施形態において、前記バスバーＢは、列方向Ｚ１に沿って延長され、互いに隣接する列のバッテリセル１０間で延長されながら、互いに隣接する列のバッテリセル１０を電気的に連結することができる。このとき、前記バスバーＢの本体部ＢＭは、列方向Ｚ１に沿い、互いに隣接するバッテリセル１０間で延長され、前記バスバーＢの接続端ＢＴは、前記列方向Ｚ１に沿って延長される本体部ＢＭから曲折され、回路基板５０に接続されるバスバーＢの一端部を形成することができる。

【0037】

図１を参照すれば、前記回路基板５０は、多数のバッテリセル１０が収容されたケース１００の一端にも配される。例えば、多数のバッテリセル１０は、ケース１００が提供する収納空間内に収容され、多数のバッテリセル１０は、ケース１００を介し、互いに物理的にも結束される。本発明の一実施形態において、多数のバッテリセル１０は、ケース１００内に収容され、前記ケース１００には、それぞれのバッテリセル１０の組み込み位置を定義するように、それぞれのバッテリセル１０を取り囲むリブ（図示せず）が形成されうる。本明細書を通じ、ケース１００とは、多数のバッテリセル１０を収容するために、多数のバッテリセル１０に対する収容空間を提供するか、あるいは多数のバッテリセル１０それぞれの組み込み位置を定義するように、バッテリセル１０を取り囲むリブ（図示せず）が形成された形態にも形成される。例えば、本発明の一実施形態において、多数のバッテリセル１０は、ケース１００に形成されたリブ（図示せず）に差し込まれて組み込まれながら、互いに物理的に結束され、またバスバーＢを介し、互いに電気的に連結されながら、１つのパック形態にもモジュール化される。そのような意味で、本明細書において、ケース１００とは、セルホルダを含む広義の意味にも使用される。

【0038】

本発明の一実施形態において、前記回路基板５０は、多数のバッテリセル１０が収容されたケース１００の一端にも配される。さらに具体的には、前記ケース１００は、列方向Ｚ１に沿い、互いに対向する第１辺部１０１及び第２辺部１０２と、列方向Ｚ１と交差する横方向Ｚ２に沿い、互いに対向する第３辺部１０３及び第４辺部１０４を含んでもよい。本発明の一実施形態において、前記回路基板５０は、列方向Ｚ１に沿い、互いに対向する第１辺部１０１あるいは第２辺部１０２に配され、例えば、第１辺部１０１にも配される。本発明の一実施形態において、前記回路基板５０は、列方向Ｚ１に沿って延長されるバスバーＢの一端部、すなわち、バスバーＢの接続端ＢＴと隣接するように、列方向Ｚ１に沿って対向する第１辺部１０１及び第２辺部１０２のうちいずれか１辺部に配され、バスバーＢの接続端ＢＴと隣接する第１辺部１０１にも配される。言い換えれば、前記バスバーＢは、列方向Ｚ１に沿って延長され、前記回路基板５０は、前記列方向Ｚ１と交差する横方向Ｚ２に沿い、多数のバスバーＢの接続端ＢＴを横切って延長されながら、多数のバスバーＢの接続端ＢＴとそれぞれ電気的な接続を形成することができる。

【0039】

前記回路基板５０は、バッテリセル１０の高さ方向Ｚ３に沿って立てられた形態にも配される。ここで、高さ方向Ｚ３とは、列方向Ｚ１及び横方向Ｚ２と交差する方向にも該当し、回路基板５０の高さ方向Ｚ３、またはバッテリセル１０の高さ方向Ｚ３にも該当する。前記回路基板５０は、多数のバッテリセル１０が収容されたケース１００の一端（第１辺部１０１に該当する）において、バッテリセル１０の高さ方向Ｚ３に沿って立てられた形態に配されることにより、全体バッテリパックをコンパクトに具現することができ、全体バッテリパックが占める空間を縮小させることができる。

【0040】

前記回路基板５０には、前記バスバーＢとの接続のための導電ブロック２０が形成されうる。本発明の一実施形態において、前記回路基板５０は、多数のバスバーＢが配列された横方向Ｚ２に沿って延長されながら、それぞれのバスバーＢと接続を形成することができ、横方向Ｚ２に沿い、それぞれのバスバーＢ位置に形成された多数の導電ブロック２０の配列を含んでもよい。本発明の多様な実施形態において、前記導電ブロック２０は、バスバーＢと回路基板５０との電気的な連結を媒介するためのものであり、連結対象になるバスバーＢの個数により、回路基板５０上で単数にも形成され、あるいは多数にも形成される。

【0041】

図２を参照すれば、前記導電ブロック２０は、バスバーＢと回路基板５０との電気的な連結を媒介することにより、バスバーＢとの接続箇所を提供する第１面２１と、回路基板５０との接続箇所を提供する第２面２２と、を含んでもよい。ここで、該接続箇所とは、導電ブロック２０が、バスバーＢまたは回路基板５０と、結合または連結を形成する位置であり、物理的な結合と、電気的な連結とを同時に形成する位置にも該当する。ただし、本発明の多様な実施形態において、前記接続箇所とは、導電ブロック２０が、バスバーＢまたは回路基板５０と物理的な結合を形成するか、あるいは電気的な連結を形成する位置にも該当し、本明細書を通じ、前記接続箇所は、さらに広義の意味にも使用される。

【0042】

前記導電ブロック２０は、１つのエッジＥを介して互いに接する第１面２１及び第２面２２を含んでもよく、バスバーＢとの接続箇所を提供する第１面２１と、回路基板５０との接続箇所を提供する第２面２２は、導電ブロック２０の１つのエッジＥを介して互いに接することができる。例えば、前記第１面２１及び第２面２２は、１つのエッジＥで互いに当接する導電ブロック２０の隣接する２面にも該当する。本発明の一実施形態において、前記導電ブロック２０は、６面を含む六面体形態にも形成され、前記第１面２１及び前記第２面２２は、導電ブロック２０が形成する６面のうち、互いに隣接する２面にも該当する。

【0043】

前記導電ブロック２０の第１面２１及び第２面２２の配向は、回路基板５０との関係によっても定義される。本発明の一実施形態において、前記回路基板５０は、回路素子が装着される装着面５１と、前記装着面５１が終端される（ｔｅｒｍｉｎａｔｅ）終端面（ｅｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ）５０ａ，５０ｃと、を含んでもよい。例えば、前記回路基板５０の装着面５１は、高さ方向Ｚ３及び横方向Ｚ２に沿って延長される面にも該当し、前記回路基板５０の終端面５０ａ，５０ｃは、高さ方向Ｚ３に沿い、回路基板５０が終端される第１終端面５０ａと、横方向Ｚ２に沿い、回路基板５０が終端される第２終端面５０ｃと、を含んでもよい。ここで、前記導電ブロック２０の第１面２１は、高さ方向Ｚ３に沿い、回路基板５０が終端される第１終端面５０ａと並んでも配され、前記導電ブロック２０の第２面２２は、回路基板５０の装着面５１と並んでも配される。

【0044】

本発明の一実施形態において、前記導電ブロック２０の第１面２１は、回路基板５０の第１終端面５０ａのような平面上に整列されるように形成されるか、あるいは少なくとも第１終端面５０ａと隣接した位置にも形成される。例えば、前記導電ブロック２０の第１面２１と、前記回路基板５０の第１終端面５０ａは、実質的に互いに同じ平面上に配されるようにも互いに位置整列される。このとき、前記導電ブロック２０は、導電ブロック２０の第１面２１と、回路基板５０の第１終端面５０ａとが互いに位置整列されるように、回路基板５０の最上端位置に配され、回路基板５０の最上端位置において、バスバーＢとの接続距離を最小化させることができる。

【0045】

本発明の一実施形態において、前記バスバーＢは、バッテリセル１０の上端部１０ａ上に配され、前記回路基板５０は、回路基板５０の第１終端面５０ａが、バスバーＢと大体整列されうる高さ、またはバスバーＢが配されたバッテリセル１０の上端部１０ａと、大体整列されうる高さにも配される。このとき、バスバーＢと最も近接した高さに該当する第１終端面５０ａと位置整列されるように、導電ブロック２０が配されることにより、バスバーＢとの接続距離を最小化させることができる。前記導電ブロック２０の第１面２１は、バッテリセル１０の上端部１０ａ上に配されたバスバーＢとの接続のために、高さ方向Ｚ３に沿い、上方に向けても配される。言い換えれば、前記導電ブロック２０の第１面２１は、バッテリセル１０の高さ方向Ｚ３に沿い、第１電極１１及び第２電極１２が形成されたバッテリセル１０の上端部１０ａと同じ上方に向くようにも配される。本発明の一実施形態において、前記バッテリセル１０の高さ方向Ｚ３に沿い、上端部１０ａには、第１電極１１及び第２電極１２が形成されうる。例えば、前記導電ブロック２０の第１面２１は、第１電極１１及び第２電極１２が形成されたバッテリセル１０の上端部１０ａと同じ上方に向けても配される。

【0046】

前記導電ブロック２０は、バスバーＢとの接続箇所を提供する第１面２１と、回路基板５０との接続箇所を提供する第２面２２と、を含んでもよい。本発明の一実施形態において、前記第１面２１は、バスバーＢとの接続強度を考慮し、バスバーＢ、あるいはバスバーＢとの間に介在される第１連結部材Ｃ１との親和力にすぐれる第１金属Ｍ１を含んでもよい。また、前記第２面２２は、回路基板５０との接続強度を考慮し、回路基板５０（例えば、回路基板５０に形成された接続パッド）、あるいは回路基板５０との間に介在される第２連結部材Ｃ２との親和力にすぐれる第２金属Ｍ２を含んでもよい。本発明の一実施形態において、前記第１金属Ｍ１及び前記第２金属Ｍ２は、互いに異なる異種金属であり、それぞれ第１金属Ｍ１及び第２金属Ｍ２は、アルミニウムとニッケルとを含んでもよい。本発明の一実施形態において、前記第１金属Ｍ１は、アルミニウムまたはアルミニウム合金によっても形成され、前記第２金属Ｍ２は、ニッケルまたはニッケル合金によっても形成される。

【0047】

前記第１金属Ｍ１及び前記第２金属Ｍ２は、導電ブロック２０の第１面２１及び第２面２２にそれぞれ形成されうる。本発明の一実施形態において、前記導電ブロック２０の第１面２１上には、第１金属Ｍ１及び第２金属Ｍ２が共に形成され、前記導電ブロック２０の第２面２２上には、第２金属Ｍ２が形成されうる。本発明の一実施形態において、前記導電ブロック２０の第１面２１上において、第１面２１の芯部２１ａには、第１金属Ｍ１が形成され、第１面２１の芯部２１ａを取り囲む枠２１ｂに沿っては、第２金属Ｍ２が形成されうる。例えば、前記第２金属Ｍ２は、第１金属Ｍ１の外周に沿っても形成される。本発明の一実施形態においては、第１金属Ｍ１を芯部２１ａにし、芯部２１ａを形成する第１金属Ｍ１の外周に沿い、第２金属Ｍ２のメッキを形成することにより、第１金属Ｍ１及び第２金属Ｍ２がそれぞれ芯部２１ａと枠２１ｂとに形成された第１面２１と、全体的に第２金属Ｍ２が形成された第２面２２と、を含む導電ブロック２０を形成することができる。

【0048】

図５を参照すれば、第１金属Ｍ１に形成された金属ブロック２００、金属ブロック２００の芯部２１０に対し、第２金属Ｍ２のメッキ（メッキ層２２０）を行うことにより、表面に沿い、第２金属Ｍ２が形成された第１金属Ｍ１の金属ブロック２００を形成することができ、そのようなに形成された金属ブロック２００を、単位サイズに切断し、一つずつの導電ブロック２０を形成することができる。このとき、前記金属ブロック２００の切断時、切断面ＣＳに該当する第１面２１を介し、芯部２１ａの第１金属Ｍ１が露出され、第１金属Ｍ１の外周に沿い、第２金属Ｍ２が形成された第１面２１が形成され、金属ブロック２００の表面に該当する第２面２２には、全体的に第２金属Ｍ２が形成された導電ブロック２０が得られる。本明細書を通じ、第１金属Ｍ１の外周とは、第１金属Ｍ１を取り囲む側面を含むものであり、第１金属Ｍ１を軸にし、一回転した方向に沿い、連続して隣接するように形成された側面を含んでもよい。

【0049】

本発明の一実施形態において、前記第１面２１の芯部２１ａを形成する第１金属Ｍ１は、表面に沿い、第２金属Ｍ２がメッキされた金属ブロック２００を、導電ブロック２０の単位サイズに切断しながら、切断面ＣＳに該当する第１面２１を介しても露出され、第１面２１の枠２１ｂと、第２面２２とを形成する第２金属Ｍ２は、金属ブロック２００の表面にメッキされた第２金属Ｍ２から形成されうる。

【0050】

図４を参照すれば、前記導電ブロック２０は、１つのエッジＥを介して互いに接する第１面２１及び第２面２２と共に、第１面２１と対向する第３面２３と、前記第２面２２と対向する第４面２４と、前記第１面２１と前記第３面２３との間において、前記第２面２２と前記第４面２４とを連結する第５面２５及び第６面２６を含んでもよい。このとき、前記第２金属Ｍ２は、第１金属Ｍ１の外周に沿って連続しても形成され、例えば、第１金属Ｍ１の外周に沿い、第２面２２及び第４面２４、並びに第５面２５及び第６面２６の上に連続しても形成される。

【0051】

図５を参照すれば、表面に沿い、第２金属Ｍ２がメッキされた金属ブロック２００の長手方向に沿い、金属ブロック２００の両端には、全体的に第２金属Ｍ２が形成されるが、金属ブロック２００の長手方向に沿い、一つずつの導電ブロック２０単位に、金属ブロック２００を切断しながら形成される導電ブロック２０の配列において、金属ブロック２００の長手方向に沿い、最外郭の導電ブロック２０は、切断面ＣＳを第１面２１にし、金属ブロック２００の両端に該当する非切断面を第３面２３にし、最外郭導電ブロック２０の第３面２３は、第１面２１と異なり、第１金属Ｍ１の芯部２１ａと第２金属Ｍ２の枠２１ｂとを有さず、全体的に第２金属Ｍ２によっても形成される。一方、金属ブロック２００を切断しながら形成される導電ブロック２０の配列において、最外郭の導電ブロック２０ではない中間の導電ブロック２０は、第１面２１及び第３面２３が同一構造を有することができ、第１面２１及び第３面２３のいずれもが、第１金属Ｍ１の芯部２１ａと、第２金属Ｍ２の枠２１ｂと、を有することができる。

【0052】

図２及び図６を参照すれば、前記導電ブロック２０は、第１面２１を介し、バスバーＢと接続され、第２面２２を介し、回路基板５０と接続されうる。すなわち、前記導電ブロック２０の第１面２１は、バスバーＢとの接続箇所を提供し、導電ブロック２０の第２面２２は、回路基板５０との接続箇所を提供することができる。

【0053】

本発明の一実施形態において、バスバーＢとの接続箇所を提供する導電ブロック２０の第１面２１は、直接バスバーＢと連結されるか、あるいは第１連結部材Ｃ１を介在させ、バスバーＢと接続されうる。本発明の一実施形態において、前記第１連結部材Ｃ１は、導電性ワイヤまたは導電性リボンを含んでもよく、ワイヤボンディングまたはリボンボンディングを介し、第１連結部材Ｃ１の一端バスバーＢの接続端ＢＴにボンディングされ、第１連結部材Ｃ１の他端は、導電ブロック２０の第１面２１にボンディングされうる。このとき、前記第１連結部材Ｃ１は、導電ブロック２０の第１面２１のうち、第１面２１の芯部２１ａにボンディングされ、第１連結部材Ｃ１と親和力にすぐれる第１金属Ｍ１によって形成された第１面２１の芯部２１ａにボンディングされながら、第１連結部材Ｃ１を介し、バスバーＢとの堅固な接続を形成することができる。本発明の一実施形態において、前記第１金属Ｍ１は、バスバーＢと同種の金属によっても形成され、例えば、アルミニウムを含んでもよい。言い換えれば、前記第１連結部材Ｃ１は、第１金属Ｍ１を含むバスバーＢと、第１金属Ｍ１を含む導電ブロック２０の第１面２１の芯部２１ａとの間において、堅固な接続を形成することができる。

【0054】

例えば、前記ワイヤボンディングまたは前記リボンボンディングにおいては、連続して供給される第１連結部材Ｃ１（導電性ワイヤまたは導電性リボン）を、導電ブロック２０の第１面２１上に高温圧着させるボンディングヘッド８０（図照）の加圧を介し、導電ブロック２０の第１面２１上に、第１連結部材Ｃ１の端部が固定される。このとき、導電ブロック２０の第１面２１から伝達されるボンディングヘッド８０の加圧力は、第２面２２を介して支持され、第２面２２を介し、回路基板５０から支持されうる。

【0055】

本発明の一実施形態において、前記導電ブロック２０は、第１面２１と第２面２２との間が充填されたソリッド形態に形成され、本発明と対比される比較例におけるように、第１面２１及び第２面２２が曲折された形態に形成され、第１面２１と第２面２２との間に空間が形成される板材形態を有さない。もし比較例のように、第１面２１と第２面２２との間が充填されたソリッド形態の導電ブロック２０を適用せず、第１面２１と第２面２２との間に空間が形成された板材形態の導電ブロック２０を適用する場合、第１面２１から作用するボンディングヘッド８０の加圧力が十分に支持されず、ボンディングヘッド８０の加圧力により、導電ブロック２０の第１面２１が反りながら、加圧力の不足により、第１連結部材Ｃ１が導電ブロック２０の第１面２１上に堅固に固定されないのである。本発明の一実施形態においては、第１面２１と第２面２２との間が充填されたソリッド形態の導電ブロック２０を適用することにより、第１面２１から作用するボンディングヘッド８０の加圧力に対抗し、十分な支持を提供することができ、それにより、ボンディングヘッド８０の十分な加圧力下において、第１連結部材Ｃ１が導電ブロック２０の第１面２１上に堅固に固定されうる。

【0056】

本発明の一実施形態において、導電ブロック２０の第１面２１の接続強度と、第２面２２の接続強度は、互いに関連し、ボンディングヘッド８０の十分な加圧力下において、第１面２１の十分な接続強度を得るためには、導電ブロック２０の第２面２２の接続強度が、ボンディングヘッド８０の加圧力を支持するのに十分なレベルに形成されることが望ましいのである。本発明の一実施形態において、前記導電ブロック２０の第２面２２は、回路基板５０に直接接続されるか、あるいは第２連結部材Ｃ２を介し、回路基板５０に接続されうる。例えば、本発明の一実施形態において、前記導電ブロック２０の第２面２２は、回路基板５０の接続パッド（図示せず）上にソルダリングされ、前記第２連結部材Ｃ２としてのソルダリング物質は、導電ブロック２０の第２面２２と回路基板５０（回路基板５０の接続パッド）との接続を媒介することができる。そして、導電ブロック２０の第２面２２は、ソルダリング物質との親和力にすぐれる第２金属Ｍ２を含んでもよく、例えば、ニッケルを含んでもよい。例えば、前記第２連結部材Ｃ２は、第２金属Ｍ２を含む回路基板５０の接続パッドと、第２金属Ｍ２を含む導電ブロック２０の第２面２２との堅固な結合を形成することができる。

【0057】

本発明によれば、バッテリセルと回路基板との間に形成される連結の信頼性を確保することができながらも、製造工程の利便性が改善されるバッテリパックが提供される。

【0058】

本発明の一実施形態によれば、バッテリセルに連結されたバスバーとの親和力にすぐれる第１金属を含む第１面と、回路基板、または回路基板に形成された接続パッドとの親和力にすぐれる第２金属を含む第２面と、を備える導電ブロックを介し、バッテリセルと回路基板との連結を媒介することにより、それら間の連結信頼性を確保することができ、また、ワイヤボンディング（または、リボンボンディング）を介し、製造工程の利便性を改善しながらも、十分な接続強度が確保されうる。

【0059】

本発明は、添付図面に図示された実施形態を参照して説明されたが、それらは、例示的なものに過ぎず、本発明が属する技術分野において当業者であるならば、それらから多様な変形、及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解することができるであろう。

【符号の説明】

【0060】

１０ バッテリセル
２０ 導電ブロック
２１ 導電ブロックの第１面
２１ａ 第１面の芯部
２１ｂ 第１面の枠
２２ 導電ブロックの第２面
２３ 導電ブロックの第３面
２４ 導電ブロックの第４面
２５ 導電ブロックの第５面
２６ 導電ブロックの第６面
５０ 回路基板
５１ 回路基板の装着面
５０ａ 回路基板の第１面
５０ｃ 回路基板の第２終端面
２００ 金属ブロック
Ｂ バスバー
ＢＭ 本体部
ＢＴ 接続端
Ｃ１ 第１連結部材
Ｃ２ 第２連結部材
Ｍ１ 第１金属
Ｍ２ 第２金属
Ｗ 接続部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】