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KR102617690B1 - 배터리 팩 - Google Patents

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KR102617690B1
KR102617690B1 KR1020160145933A KR20160145933A KR102617690B1 KR 102617690 B1 KR102617690 B1 KR 102617690B1 KR 1020160145933 A KR1020160145933 A KR 1020160145933A KR 20160145933 A KR20160145933 A KR 20160145933A KR 102617690 B1 KR102617690 B1 KR 102617690B1
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KR
South Korea
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protrusion
case
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battery pack
battery
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이은중
유대형
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명의 다양한 실시예는 배터리 팩에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 뒤틀림 시에도 소음이 발생하지 않는 배터리 팩을 제공하는데 있다.
이를 위해 본 발명은 케이스; 상기 케이스에 탑재된 배터리 셀; 및 상기 케이스 및 배터리 셀에 접착된 라벨을 포함하되, 상기 케이스는 돌기를 더 포함하며, 상기 돌기에 상기 라벨이 접착된 배터리 팩을 개시한다.

Description

배터리 팩{Battery pack}
본 발명의 다양한 실시예는 배터리 팩에 관한 것이다.
일반적으로 노트북, 미니 노트북, 넷북, 모바일 컴퓨터, UMPC(Ultra Mobile Personal Computer), PMP(Portable Multimedia Player) 및 슬림(Slim) PC와 같은 전자 장치는 이동형 전원으로서 다수의 배터리 셀이 직렬 또는/및 병렬로 연결되어 이루어진 배터리 팩을 이용한다. 이러한 배터리 팩은 과충전, 과방전 또는 과전류로부터 배터리 셀을 보호하기 위한 보호회로모듈(PCM: protective circuit module)을 포함하며, 상기 배터리 셀 및 보호회로모듈은 케이스에 함께 내장된다.
이러한 발명의 배경이 되는 기술에 개시된 상술한 정보는 본 발명의 배경에 대한 이해도를 향상시키기 위한 것뿐이며, 따라서 종래 기술을 구성하지 않는 정보를 포함할 수도 있다.
본 발명의 다양한 실시예는 뒤틀림 시에도 소음이 발생하지 않는 배터리 팩을 제공한다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 배터리 팩은 케이스; 상기 케이스에 탑재된 배터리 셀; 및 상기 케이스 및 배터리 셀에 접착된 라벨을 포함하되, 상기 케이스는 돌기를 더 포함하며, 상기 돌기에 상기 라벨이 접착된다.
상기 케이스는 상기 배터리 셀이 접촉하는 제1면; 상기 제1면의 반대면인 제2면; 및 상기 제1면과 제2면을 연결하는 제3면을 포함하고, 상기 제3면에 상기 돌기가 형성될 수 있다.
상기 돌기의 표면적은 상기 제3면의 표면적보다 작을 수 있다.
상기 제3면의 일부 영역에 상기 돌기가 형성될 수 있다.
상기 돌기는 상기 제3면의 길이 방향으로 형성될 수 있다.
상기 돌기는 상기 제3면의 폭 방향으로 형성될 수 있다.
상기 돌기의 일측 또는 양측에 요홈이 형성될 수 있다.
상기 제3면과 상기 돌기의 표면은 동일 평면일 수 있다.
상기 라벨은 상기 돌기 및 상기 제2면에 접착될 수 있다.
상기 라벨은 상기 돌기 및 제2면을 향하여 연장된 연장부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예는 뒤틀림 시에도 소음이 발생하지 않는 배터리 팩를 제공한다. 즉, 본 발명의 다양한 실시예는 케이스와 라벨의 상호간 접착 면적을 최소화함으로써, 뒤틀림 시에도 접착 영역으로부터의 소음 발생을 최소화할 수 있는 배터리 팩을 제공한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 배터리 팩을 도시한 단면도 및 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1b의 2a 영역 및 2b 영역을 각각 확대 도시한 부분 사시도이고, 도 2c는 도 1b의 2 영역을 도시한 부분 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 배터리 팩을 도시한 부분단면도이다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 배터리 팩을 도시한 부분 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
"하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)", "위(upper)"와 같은 공간에 관련된 용어가 도면에 도시된 한 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 용이한 이해를 위해 이용될 수 있다. 이러한 공간에 관련된 용어는 본 발명의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 발명의 용이한 이해를 위한 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 예를 들어, 도면의 요소 또는 특징이 뒤집어지면, "하부" 또는 "아래"로 설명된 요소 또는 특징은 "상부" 또는 "위에"로 된다. 따라서, "하부"는 "상부" 또는 "아래"를 포괄하는 개념이다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 배터리 팩(100)을 도시한 단면도 및 사시도이다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩(100)은 케이스(110), 배터리 셀(120), 보호회로모듈(130), 상부 라벨(140) 및 하부 라벨(150)을 포함한다.
케이스(110)는 배터리 셀(120) 및 보호회로모듈(130)을 수용할 수 있도록 사각 프레임 형태일 수 있다. 케이스(110)는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 사각의 개구(opening)를 갖는 대략 평평한 바닥부(111)와, 바닥부(111)로부터 상부 방향으로 절곡 및 연장된 측면부(112)를 포함할 수 있다.
여기서, 측면부(112)는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 하나의 배터리 셀(120)을 대략 에워 쌀 수 있도록 4각 프레임 형태일 수 있다. 따라서, 케이스(110)의 바닥부(111)에 배터리 셀(120)의 하면이 안착되고, 배터리 셀(120)의 4 측면이 4개의 측면부(112)에 접촉할 수 있다.
이러한 케이스(110)는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 폴리에틸렌테레프타레이트(PET), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 폴리염화비닐(PVC) 등으로 형성될 수 있다.
배터리 셀(120)은 케이스(110)의 바닥부(111)에 탑재되고, 4개의 측면부(112)에 의해 감싸여질 수 있다. 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 2개의 배터리 셀(120)이 상호간 마주보며 케이스(110)에 탑재될 수 있다. 배터리 셀(120)은, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 외측으로 일정 길이 연장된 셀탭(121)을 포함할 수 있다. 즉, 각 배터리 셀(120)로부터의 셀탭(121)이 상호간 마주보도록 배치될 수 있다.
이러한 배터리 셀(120)은, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 전극 조립체 및 전해액이 파우치 외장재로 감싸여진 파우치형 배터리일 수 있다. 물론, 배터리 셀(120)은, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 전극 조립체 및 전해액이 각형 케이스(또는 캔)에 수용된 각형 배터리일 수도 있다.
보호회로모듈(130)은 상술한 2개의 배터리 셀(120) 사이에 개재될 수 있다. 또한, 보호회로모듈(130)에는 배터리 셀(120)의 셀탭(121)이 전기적/기구적으로 접속될 수 있다. 보호회로모듈(130)은, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 배터리 셀(120)의 충방전 전압 및/또는 전류를 제어하여, 배터리 셀(120)이 과충전 상태 및/또는 과방전 상태가 되지 않도록 보호하는 역할을 한다. 더불어, 보호회로모듈(130)에는 충방전 잭(131)이 결합되어 외측으로 연장되어 있으며, 이는 외부 장치에 전기적으로 접속될 수 있다. 물론, 보호회로모듈(130) 역시 케이스(110)의 대략 중앙에 탑재됨은 당연하다.
상부 라벨(140)은 케이스(110)의 측면부(112) 및 배터리 셀(120)의 상면에 접착된다. 상부 라벨(140)은 대략 직사각 또는 정사각 형태의 몸체(141)와, 몸체(141)로부터 외측으로 일정 길이 연장된 연장부(142)를 포함할 수 있다. 상부 라벨(140)의 연장부(142)는, 아래에서 다시 설명하겠지만, 케이스(110)의 측면부(112)에 형성된 돌기(116) 및/또는 요홈(117)과 대응되는 영역에 형성될 수 있다. 따라서, 상부 라벨(140)의 몸체(141)는 배터리 셀(120)의 상면에 접착되고, 상부 라벨(140)의 연장부(142)는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 케이스(110)의 돌기(116) 및 이것에 인접한 측면부(112)의 소정 영역에 접착된다. 물론, 라벨(140)의 연장부(142)는 돌기(116)와 인접한 요홈(117)에 접착되지 않는다. 즉, 연장부(142)와 요홈(117)의 바닥면 사이에 갭이 형성된다.
여기서, 배터리 셀(120)이 2개가 구비되므로, 상부 라벨(140) 역시 상호간 이격된 2개가 구비될 수 있다. 또한, 보호회로모듈(130)에도 별도의 중앙 라벨(160)이 접착될 수 있다.
하부 라벨(150)은 케이스(110)의 바닥부(111) 및 배터리 셀(120)의 하면에 접착됨으로써, 배터리 셀(120)의 하면이 외부 환경으로부터 보호되도록 한다.
이와 같이 하여, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩(100)은 뒤틀림 시에도 소음이 발생하지 않거나 최소화된다. 즉, 최근 배터리 팩(100)의 두께가 슬림(slim) 또는 박형화됨에 따라, 배터리 팩(100)도 외력에 의해 쉽게 뒤틀리게 되는데, 이때 상부 라벨(140)과 케이스(110) 사이의 접착 면적이 클수록 소음이 많이 발생한다. 특히, 상부 라벨(140)과 케이스(110) 사이의 접착 영역에서 많은 소음이 발생한다.
그러나, 본 발명의 실시예에서와 같이, 케이스(110)의 측면부(112) 중에서 일부 영역에 돌기(116)를 형성하고, 상부 라벨(140) 중 돌기(116)와 대응되는 영역에만 연장부(142)를 형성하여, 돌기(116)에 연장부(142)가 접착되도록 함으로써, 케이스(110)와 상부 라벨(140) 사이의 접착 면적을 최소화시키면, 배터리 팩(100)의 뒤틀림 시에도 소음이 발생되지 않거나 최소화된다.
도 2a 및 도 2b는 도 1b의 2a 영역 및 2b 영역을 각각 확대 도시한 부분 사시도이고, 도 2c는 도 1b의 2 영역을 도시한 부분 단면도이다.
도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이, 케이스(110)는 바닥부(111), 바닥부(111)로부터 대략 직각 방향으로 절곡되어 연장된 측면부(112), 측면부(112)에 형성된 돌기(116) 및/또는 요홈(117)을 포함한다.
특히, 바닥부(111)와 측면부(112)는, 각각, 대략 평평한 제1면(113)과, 제1면(113)의 반대면인 대략 평평한 제2면(114)과, 제1면(113)과 제2면(114) 사이에 형성된 대략 평평한 제3면(115)을 포함할 수 있다. 여기서, 측면부(112)의 제3면(115) 중 일부 영역에 돌기(116) 및/또는 요홈(117)이 형성될 수 있다. 실질적으로, 돌기(116)는 제3면(115)중 일부 영역이 제거되어 형성된 것으로서, 돌기(116)의 일측에는 요홈(117)이 자연스럽게 형성된다.
한편, 케이스(110)의 바닥부(111) 중 제1면(113)에 배터리 셀(120)의 하면이 접촉되고, 케이스(110)의 측면부(112) 중 제1면(113)에 배터리 셀(120)의 측면이 접촉된다. 또한, 상부 라벨(140)의 몸체(141)가 배터리 셀(120)의 상면에 접착되고, 상부 라벨(140)의 연장부(142)가 측면부(112)의 돌기(116) 및 제2면(114)에 접착된다. 또한, 하부 라벨(150)이 배터리 셀(120)의 하면 및 바닥부(111)의 제2면(114)에 접착된다.
이와 같이 하여, 상부 라벨(140)은 몸체(141)가 배터리 셀(120)의 상면에 접착되고, 연장부(142)가 케이스(110)의 측면부(112)에 구비된 제3면(115)의 돌기(116)에 접착되는 동시에 제2면(114)에 접착됨으로써, 케이스(110)와 라벨(140) 사이의 접착 면적이 최소화된다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩(100)은 외력에 의한 뒤틀림 시에도 소음이 발생하지 않거나 최소화된다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 배터리 팩(100)을 도시한 부분 단면도이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 케이스(110)의 측면부(112)는 배터리 셀(120)의 측면이 접촉되는 대략 평평한 제1면(113)과, 제1면(113)의 반대면인 대략 평평한 제2면(114)과, 제1면(113)과 제2면(114)을 연결하는 제3면(115)(도 2c 및 도 3b 참조)과, 제3면(115)에 형성된 돌기(116) 및/또는 요홈(117)을 포함할 수 있다. 여기서, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 돌기(116)는 제2면(114)에 상대적으로 가깝게 형성되고, 요홈(117)은 제1면(113)에 상대적으로 가깝게 형성될 수 있다.
돌기(116)의 표면적(라벨의 연장부(142)와 접착되는 접착 면적)은 제3면(115)의 표면적보다 상대적으로 작을 수 있다. 따라서, 연장부(142)가 제3면(115)에 직접 접착되는 면적에 비해 연장부(142)가 돌기(116)에 직접 접착되는 면적이 상대적으로 작다. 또한, 이러한 돌기(116) 및/또는 요홈(117)은 제3면(115)의 전체 영역에 형성되는 것이 아니라, 제3면(115)의 일부 영역에 그 길이 방향을 따라서 부분적으로 형성될 수 있다.
여기서, 라벨(140)의 연장부(142)는 케이스(110)의 돌기(116)에 접착된 후, 대략 직각 방향으로 절곡되어 케이스(110)의 제2면(114)에 접착될 수 있으며, 이러한 특징은 본 발명의 모든 실시예에서 공유될 수 있다.
이와 같이 하여, 상부 라벨(140)의 몸체(141)는 배터리 셀(120)의 상면에 접착되고, 상부 라벨(140)의 연장부(142)는 케이스(110) 중 측면부(112)의 돌기(116) 및 측면부(112)의 제2면(114)에 접착된다. 따라서, 케이스(110)와 상부 라벨(140) 사이의 접착 면적이 최소화됨으로써, 배터리 팩(100)의 뒤틀림 시에도 소음 발생이 최소화되거나 방지될 수 있다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 돌기(216) 및/또는 요홈(217)은 제3면(115)의 길이 방향을 따라 형성될 수 있으며, 돌기(216)의 양측에 일정 깊이의 요홈(217)이 형성될 수 있다. 실질적으로, 돌기(216)는, 제3면(115)을 중심으로 제3면(115)과 제1면(113) 사이의 영역 그리고 제3면(115)과 제2면(114) 사이의 영역에 요홈(217)이 형성되어 구비된다. 따라서, 실질적으로, 제3면(115)과 돌기(216)의 표면은 동일 평면을 이룰 수 있다. 즉, 라벨(140)의 연장부(142)가 접착되지 않는 제3면(115)과 라벨(140)의 연장부(142)가 접착되는 돌기(216)의 표면이 동일한 평면을 이룰 수 있다. 이러한 특징은 본 발명의 모든 실시예에서 공유될 수 있다.
이와 같이 하여, 상부 라벨(140)의 연장부(142)는 제3면(115)의 대략 중앙에 형성된 돌기(216)에 접착됨으로써, 케이스(110)와 상부 라벨(140) 사이의 접착 면적이 최소화되고, 이에 따라 배터리 팩(100)의 뒤틀림 시에도 소음 발생이 최소화되거나 방지된다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 배터리 팩(100)을 도시한 부분 사시도이다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 케이스(110) 중 측면부(112)에 형성된 돌기(316) 및 요홈(317)은 제3면(115)의 길이 방향이 아니라 폭 방향으로 형성될 수도 있다. 즉, 본 발명의 실시예는 제3면(115)의 폭 방향으로 길이를 갖는 다수의 돌기(316) 및 요홈(317)을 포함한다. 따라서, 상부 라벨(140)의 연장부(142)는 케이스(110)의 측면부(112) 중 제3면(115)에 폭 방향으로 길이를 갖는 돌기(316)에 접착됨으로써, 상부 라벨(140)과 케이스(110) 사이의 접착 면적이 최소화되도록 한다.
또한, 도 4b에 도시된 바와 같이, 측면부(112)의 제2면(114)에 가깝게 형성된 돌기(116) 및 요홈(117)은 제3면(115)의 길이 방향으로 형성되어 있되, 돌기(116)에 다수의 추가적인 요홈(118)이 더 형성될 수 있다. 즉, 돌기(116)에 측면부(112)의 폭 방향으로 길이를 갖는 다수의 추가적인 요홈(118)이 더 형성될 수 있다. 이러한 추가적인 요홈(118)에 의해, 상부 라벨(140)의 연장부(142)와 케이스(110)의 돌기(116) 사이의 접착 면적이 더욱 감소하게 됨으로써, 배터리 팩(100)의 뒤틀림 시 소음 감소 효율이 더욱 향상된다.
또한, 도 4c에 도시된 바와 같이, 측면부(112)의 제1면(113)과 제2면(114) 사이의 대략 중앙에 형성된 돌기(216) 및 요홈(217)은 제3면(115)의 길이 방향으로 형성되어 있되, 돌기(216)에 다수의 추가적인 요홈(218)이 더 형성될 수 있다. 즉, 돌기(216)에 측면부(112)의 폭 방향으로 길이를 갖는 다수의 추가적인 요홈(218)이 더 형성될 수 있다. 이러한 추가적인 요홈(218)에 의해, 상부 라벨(140)의 연장부(142)와 케이스(110)의 돌기(216) 사이의 접착 면적이 더욱 감소하게 됨으로써, 배터리 팩(100)의 뒤틀림 시 소음 감소 효율이 더욱 향상된다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 배터리 팩을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100; 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩
110; 케이스 111; 바닥부
112; 측면부 113; 제1면
114; 제2면 115; 제3면
116; 돌기 117; 요홈
120; 배터리 셀 121; 셀탭
130; 보호회로모듈 131; 충방전 잭
140; 상부 라벨 141; 몸체
142; 연장부 150; 하부 라벨

Claims (10)

  1. 케이스;
    상기 케이스에 탑재된 배터리 셀; 및
    상기 케이스 및 배터리 셀에 접착된 라벨을 포함하되,
    상기 케이스는 돌기를 더 포함하며, 상기 돌기에 상기 라벨이 접착되고, 상기 케이스는 상기 배터리 셀이 접촉하는 제1면; 상기 제1면의 반대면인 제2면; 및 상기 제1면과 제2면을 연결하는 제3면을 포함하며, 상기 제3면에 상기 돌기가 형성되고, 상기 돌기의 일측 또는 양측에 요홈이 형성되며, 상기 요홈은 상기 라벨로부터 이격된 배터리 팩.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌기의 표면적은 상기 제3면의 표면적보다 작은 배터리 팩.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3면의 일부 영역에 상기 돌기가 형성된 배터리 팩.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌기는 상기 제3면의 길이 방향으로 형성된 배터리팩.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌기는 상기 제3면의 폭 방향으로 형성된 배터리팩.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3면과 상기 돌기의 표면은 동일 평면인 배터리 팩.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 라벨은 상기 돌기 및 상기 제2면에 접착된 배터리팩.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 라벨은 상기 돌기 및 제2면을 향하여 연장된 연장부를 더 포함하는 배터리 팩.
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