KR100595038B1 - 박형 전지 및 그의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
전지모듈(2)과, 전지모듈(2)을 수용하는 외장 케이스(1)를 구비하고, 제 1 케이스체(1A)와 제 2 케이스체(1B)는 서로 접합하기 위한 접합벽(8), (18)을 외주부에 포함하며, 케이스체(1A, 1B)의 적어도 한쪽은 한쪽 면에 수용부(7)가 팽출 형성된 접시형상의 케이스요소(5)와, 수용부(7)의 팽출벽(11)의 주위를 따라 케이스요소(5)에 고정되는 보강프레임6)을 포함하고, 수용부(7)의 내부에는 전지모듈(2)이 수납된 박형 전지로 함으로써, 전지의 전체 두께치수를 가능한 한 얇게 하면서도 충분한 구조강도를 갖추어 경량, 소형의 박형 전지를 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 예를 들면 휴대정보단말의 전원으로서 사용되는 카드형상의 박형 전지에 관한 것이다.
이와 같은 종류의 전지는 예를 들면 일본국 특개평11-176400호 공보에 공지이다. 거기서는 도 9에 나타내는 바와 같이 전지 유닛(30)과, 전지 유닛(30)을 수용하는 외장 케이스(31)와, 전지 유닛(30)과 외장 케이스(31)와의 사이를 가로막는 부식방지용 수지 시트(sheet)(32) 등으로 구성하고 있다. 전지 유닛(30)은 단면 긴 원형상으로 압축처리된 양극체, 음극체 및 세퍼레이터를 포함하는 감아들임체(winding body)(33)와, 전해액과, 이들을 수용하는 라미네이트 필름제의 용기(34)에 의해 편평한 매트형상으로 구성하고 있다. 외장 케이스(31)는 덮개맞춤(lid-fitting)형상으로 접합되는 상 케이스(31a)와 하 케이스(31b)로 이루어지고, 상하 케이스(31a, 31b) 내에 상기한 전지 유닛(30)이 봉입(封入)되어 있다. 상 케이스(31a) 및 하 케이스(31b)는 각각 알루미늄판재를 소재로 하여 프레스 성형한 평판형상의 케이스벽재(35)와, 케이스벽재(35)의 4 주변부의 앞뒤에 고정되는 플라스틱제의 프레임체(36)로 이루어지고, 예를 들면 프레임체(36)의 형성시에 케이스벽재(35)를 일체로 인서트성형하고 있다. 상하 케이스의 전체를 플 라스틱 성형품으로 한 전지도 있다.
상기한 전지에 의하면, 상하 케이스(31a, 31b)가 알루미늄제의 케이스벽재(35)와 플라스틱제의 프레임체(36)로 이루어지기 때문에, 전지를 경량화할 수 있다. 그러나 케이스벽재(35)의 4 주변부의 앞뒤에 두꺼운 프레임체(36)를 고정하기 때문에 전지의 전체 두께치수가 커지는 것을 피할 수 없어, 전지의 박형화에 한계가 있다.
또, 라미네이트 필름제의 용기(34) 내에 양극체, 음극체 및 전해액 등의 감아들임체(33)를 봉입하여 전지 유닛(30)을 구성하고, 이것과는 별도로 설치한 외장 케이스(31) 내에 전지 유닛(30)을 수용하는 형식에서는 전지 전체의 구성부품 점수가 증가하여 그 만큼 전지의 제조비용이 높아진다.
예를 들면 리튬 이온전지 등의 고에너지 전지로 대표되는 바와 같이 전지의 종류에 따라서는 과충전이나 과방전을 방지하고, 또한 대전류가 흐르는 것을 방지하는 보호회로를 부가하여 예측할 수 없는 사태에 대비하나, 상기한 바와 같이 카드화한 전지에 있어서는, 보호회로를 설치하기 위한 공간이나 설치 베이스를 따로 설치할 필요가 있어, 그 만큼 전지의 외형이 커지고, 또는 보호회로의 조립에 많은 시간이 걸리는 등의 문제가 있었다. 이와 관련하여 외장 케이스가 딥드로잉 캔으로 형성된 종래의 전지에 있어서는, 보호회로를 외장 케이스 내에 수용할 수 밖에 없기 때문에, 전기적인 배선이나 조립에 많은 시간을 요하고 있었다.
본 발명은 전지모듈과, 상기 전지모듈을 수용하는 외장 케이스를 구비한 박 형전지로서, 상기 외장 케이스는, 제 1 케이스체와 제 2 케이스체를 포함하고, 상기 제 1 케이스체와 상기 제 2 케이스체는, 서로 접합하기 위한 접합벽을 외주부에 포함하고, 상기 제 1 케이스체 및 상기 제 2 케이스체로부터 선택되는 적어도 한쪽은 한쪽 면에 수용부가 팽출 형성된 접시형상의 케이스요소와, 상기 수용부의 팽출벽의 주위를 따라 상기 케이스요소에 고정되는 보강프레임을 포함하고, 상기 수용부의 내부에는 상기 전지모듈이 수납되고, 상기 전지모듈은 상기 제 1 케이스체의 상기 접합벽과 상기 제 2 케이스체의 상기 접합벽을 밀착 접합함으로써 상기 외장 케이스의 내부에 봉입되어 있는 것을 특징으로 하는 박형 전지를 제공한다.
도 1은 도 2에 있어서의 A-A 선 단면도,
도 2는 본 발명의 박형 전지의 일례를 나타내는 일부 파단 정면도,
도 3은 본 발명의 박형 전지의 일례를 나타내는 분해사시도,
도 4는 제 1 케이스체의 일례를 나타내는 분해사시도,
도 5는 제어모듈와 커버와의 일례를 분해한 상태에서 나타내는 주요부 정면도,
도 6은 도 2에 있어서의 B-B 선 단면도,
도 7은 도 2에 있어서의 C-C 선 단면도,
도 8은 본 발명의 박형 전지의 다른 일례를 나타내는 주요부 단면도,
도 9는 종래예의 박형 전지의 분해단면도,
도 10은 본 발명의 박형 전지의 또 다른 일례를 나타내는 외관 사시도,
도 11은 도 10의 박형 전지를 본체 장치에 삽입하기 전의 주요부 사시도,
도 12는 도 10의 박형 전지를 본체 장치에 삽입한 상태의 단면도이다.
본 발명은 전지의 전체 두께치수를 가능한 한 얇게 하면서도 충분한 구조강도를 갖추고 있고, 따라서 휴대정보단말 등의 경량화와 소형화가 엄격하게 요구되는 소형전자기기의 전원으로서 적합한 박형 전지를 제공할 수 있다.
또, 본 발명은 외장 케이스 자체가 전지모듈의 수납용기를 겸하도록 하여, 전지의 구성부품 점수의 삭감화를 도모하고, 그 만큼 전지의 제조비용을 저감할 수 있는 박형 전지를 제공할 수 있다.
또, 본 발명은 카드화된 박형 전지의 두께를 늘릴 필요도 없고, 보호회로 등의 제어회로를 외장 케이스에 대하여 간단하게, 또한 확실하게 조립할 수 있어 제어회로를 구비한 전지 전체의 소형화에 유리한 박형 전지를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다.
본 발명의 박형 전지의 일례는, 도 3에 나타내는 바와 같이 전지모듈(2)과, 이것을 수용하는 외장 케이스(1)를 구비하고 있다. 외장 케이스(1)는 바깥 둘레 가장자리가 접합되는 제 1 케이스체(1A)와 제 2 케이스체(1B)로 이루어진다. 제 1, 제 2 케이스체(1A, 1B)의 적어도 어느 한쪽은 도 4에 나타내는 바와 같이 한쪽 면에 수용부(7)가 팽출 형성된 접시형상의 케이스요소(5)와, 수용부(7)의 팽출벽(11)의 주위를 따라 케이스요소(5)에 고정되는 보강프레임(6)으로 구성되어 있다. 또 수용부(7) 내에 수용한 전지모듈(2)은, 도 1에 나타내는 바와 같이 제 1 케이스체(1A)와 제 2 케이스체(1B)와의 둘레 가장자리부에 설치한 접합벽(8, 18)끼리를 밀착 접합함으로써 외장 케이스(1) 내에 봉입되어 있다.
구체적으로는 상기 보강프레임(6)이 플라스틱성형품이고, 상기 케이스요소(5)가 금속 박판을 소재로 하는 프레스성형품이며, 케이스요소(5)는 보강프레임(6)의 성형시에 성형금형 내로 인서트하여 보강프레임(6)과 일체화되어 있다.
수용부(7)의 팽출벽(11)에 인접하는, 제 1 케이스체(1A)와 제 2 케이스체(1B)와의 접합벽(8, 18)의 외면에는, 도 2에 나타내는 바와 같이 설치영역(Z)이 확보되어 있고, 이 실시영역(Z)에 전지모듈(2)용의 제어모듈(3)과, 제어모듈(3)을 보호하는 커버(4)가 장착되어 있다.
제어모듈(3)은 보호회로, 양극 출력단자 및 음극 출력단자를 포함하고 있고, 실시영역(Z)으로 도출한 전지모듈(2)의 양극 탭(2p)과 음극 탭(2m)에, 도 7에 나타내는 바와 같이 제어모듈(3)의 1쌍의 입력단자(21p, 21m)를 접속 고정하여 제어모듈(3)을 설치영역(Z)에 고정할 수 있다.
각형 카드형상으로 형성한 외장 케이스(1)의 일 변부에, 설치영역(Z)이 설치되어 있고, 상기 커버(4)가 도 2에 나타내는 바와 같이 제어모듈(3)의 외면을 덮어 가리는 주면벽(23)과, 주면벽(23)의 양쪽 끝으로부터 돌출하는 1쌍의 다리편(24)으로 구성되어 있고, 주면벽(23)에 제어모듈(3)의 출력단자(20)를 노출시키는 단자창(25)이 개구되어 있다.
본 실시형태의 외장 케이스(1)는 제 1 케이스체(1A)와 제 2 케이스체(1B)로 구성되고, 양 케이스체(1A, 1B)의 사이에 설치한 수용부(7) 내에 전지모듈(2)을 봉입하고 있다. 즉, 외장 케이스(1) 그 자체가 전지모듈(2)의 수납용기를 겸하도록 하여, 전지의 전체 두께치수를 가능한 한 얇게 하고, 또한 전지의 구성부품 점수를 줄일 수 있게 하고 있다. 따라서 본 발명에 의하면, 더욱 얇고 더욱 경량의 박형 전지가 얻어지고, 구성부품 점수가 적은 것만큼 전지의 제조비용을 줄일 수 있다.
제 1, 제 2 케이스체(1A, 1B)의 적어도 한쪽의 케이스요소(5)를 보강프레임(6)으로 보강함에 있어서, 수용부(7)의 팽출벽(11)의 주위에 보강프레임(6)을 배치하여 케이스요소(5)를 보강하고 있기 때문에, 전지의 두께치수가 늘어나는 것을 피하면서 전지의 구조강도를 충분히 향상할 수 있어, 얇게 구성된 전지임에도 불구하고, 구부림력이나 낙하 충격에 강한 전지가 얻어진다. 즉, 경량화와 소형화가 엄격하게 요구되는 휴대정보단말 등의 소형 전자기기의 전원으로서 적합한 박형 전지를 얻을 수 있다.
미리 프레스 성형하여 둔 케이스요소(5)는, 보강프레임(6)의 성형시에 성형금형 내에 인서트하여 보강프레임(6)과 일체로 결합하면, 보강프레임(6)을 성형하여 두고 케이스요소(5)에 고정하는 경우에 비하여 제 1 케이스체(1A) 또는 제 2 케이스체(1B)의 가공 공정수를 줄일 수 있고, 또한 케이스요소(5)와 보강프레임(6)과의 위치결정 정밀도도 향상한다.
제 1 케이스체(1A)와 제 2 케이스체(1B)와의 접합벽(8, 18)의 외면에 설치영역(Z)을 설치한 박형 전지에 의하면, 외장 케이스(1)의 외면으로 노출하는 설치영역(Z)에 제어모듈(3)과 커버(4)를 순서대로 조립하면 되기 때문에, 외장 케이스(1) 에 대한 제어모듈(3) 및 커버(4)의 조립작업을 간단하게 또한 확실하게 행할 수 있다. 제어모듈(3) 및 커버(4)를 부가함으로써, 카드화된 박형 전지의 두께가 증가하는 일도 없어 이 종류의 제어회로를 구비한 전지 전체를 소형화할 수 있다. 보호회로 등의 전장부품의 모두를 정리하여 1개의 제어모듈(3)로 하기 때문에, 제어모듈(3)과 전지모듈(2)과의 접속시간도 적어서도 된다. 제어모듈(3)의 외면은 커버(4)로 덮여져 있기 때문에, 이물이 제어모듈(3)의 설치부품에 부착되거나, 예를 들면 회로가 단락되거나 하는 등의 불량을 확실하게 방지할 수 있다.
설치영역(Z)에 전지모듈(2)의 양극 탭(2p)과 음극 탭(2m)을 도출하여 두고, 이들 탭(2p, 2m)에 제어모듈(3)의 1쌍의 입력단자(21p, 21m)를 접속 고정하여, 제어모듈(3)을 설치영역(Z)에 고정하는 박형 전지에 의하면, 제어모듈(3)을 소정의 위치에 장진하고, 그 입력단자(21p, 21m)를 접속하는 만큼의 최소한의 시간으로, 제어모듈(3)을 전지에 대하여 조립할 수 있다. 또한 조립한 전지가 사양 그대로의 상태에 있는 것을 확인하고, 다시 제어모듈(3)이 정상인 것을 확인하면서 조립작업을 진행할 수 있기 때문에 조립완료시의 불량품의 발생을 적극 피할 수 있다.
제어모듈(3)의 외면을 덮어 가리는 주면벽(23)과, 주면벽(23)의 양쪽 끝으로부터 돌출하는 1쌍의 다리편(24)으로 커버(4)를 구성하고, 제어모듈(3)의 출력단자(20)를 노출시키기 위한 단자창(25)이 상기 주벽면(23)에 개구되어 있는 전지에 의하면, 제어모듈(3)의 출력단자(20) 이외의 부분을 커버(4)로 완전하게 덮어 제어모듈(3)을 확실하게 보호할 수 있다. 주면벽(23)과 1쌍의 다리편(24)이 협동하여 외력에 대향하기 때문에, 예를 들면 낙하 충격을 받아 커버(4)가 전지로부 터 분리되는 것도 잘 방지할 수 있다.
또한 도 10 내지 도 12를 사용하여 본 발명의 박형 전지의 다른 일례를 설명한다. 본 실시형태에서는 외장 케이스의 변부에는, 다시 역삽입방지용 오목부(42)가 형성되고, 이 역삽입방지용 오목부(42)는 박형 전지(41)를 장착하는 본체 장치(44)의 전지 삽입부(45)에 설치된 역삽입방지용 볼록부(46)과 끼워 맞추는 구조로 되어 있다. 이에 의하여 박형 전지(41)를 본체 장치(44)에 삽입할 때에 역삽입 등의 오삽입을 방지할 수 있다.
또, 본 실시형태에서는 외장 케이스의 변부에는 다시 탈락방지용 오목부(43)가 형성되고, 이 탈락방지용 오목부(43)는 박형 전지(41)를 장착하는 본체 장치(44)에 설치된 탈락방지기(48)의 탈락방지용 볼록부(47)와 걸어 맞추는 구조로 되어 있다. 이에 의하여 박형 전지(41)를 삽입, 장착한 본체 장치(44)에 강한 충격이 가해져도 박형 전지(41)가 용이하게 탈락되는 일이 없다.
다음에 본 발명을 실시예에 의거하여 설명한다.
도 1 내지 도 7은 본 발명에 관한 박형 전지의 실시예를 나타낸다. 도 2 및 도 3에 있어서 박형 전지는, 외장 케이스(1)와, 외장 케이스(1)의 내부에 봉입되는 전지모듈(2) 및 전해질과, 외장 케이스(1)의 외면측에 조립되는 제어모듈(3) 및 커버(4)로 이루어진다. 외장 케이스(1)는 덮개맞춤형상으로 접합되는 제 1 케이스체(1A)와 제 2 케이스체(1B)로 구성한다.
도 4에 있어서 제 1 케이스체(1A)는, 프레스 성형품으로 이루어지는 케이스요소(5)와, 케이스요소(5)의 바깥 둘레 가장자리를 따라 고정한 보강프레임(6)으로 구성한다. 도 4에 있어서는 케이스요소(5)와 보강프레임(6)과의 관계구조를 명확화하기 위하여 양자를 분해한 상태로 도시하였다.
케이스요소(5)는 두께가 0.1 내지 0.2 mm 전후의 알루미늄 박판을 소재로 하여 형성하고 있고, 그 한쪽 면에 세로로 긴 사각형상의 수용부(7)가 팽출형성되어 있고, 수용부(7)의 바깥 둘레에 접합벽(8)이 돌출하여 각진 접시형상으로 형성되어 있다. 수용부(7)의 좌우 양측 및 아래쪽의 접합벽(8)은 폭을 좁게 형성하고, 위쪽의 접합벽(8)은 폭이 넓게 형성한다. 접합벽(8)의 폭이 넓게 형성한 위쪽부분의 대부분을 제어모듈(3)용의 설치영역(Z)으로서 이용하기 위함이다. 설치영역(Z)의 상단 근처의 좌우 2부분에는 전지 도출구(9)가 후공정에서 개구 형성된다.
보강프레임(6)은 사각프레임형상의 플라스틱성형품으로 이루어져 수용부(7)의 경사 팽출벽(11)의 바깥 주위를 따라 배치되고, 케이스요소(5)의 접합벽(8)의 외면에 고정된다. 이 실시예에서는 보강프레임(6)의 사출 성형시에 케이스요소(5)를 성형용 금형 내에 인서트하여 보강프레임(6)을 상기한 접합벽(8)과 일체화하였다. 이와 같이 케이스요소(5)가 보강프레임(6)에 인서트고정되어 있으면, 보강프레임(6)을 케이스요소(5)에 조립하는 시간을 생략할 수 있기 때문에, 그 만큼 전지의 제조공정을 줄일 수 있다. 전지의 두께치수가 커지는 것을 피하기 위하여 도 1에 나타내는 바와 같이, 보강프레임(6)의 두께는 수용부(7)의 팽출치수와 동일 두께로 설정하고 있고, 그 외면은 수용부(7)의 외표면과 면일형상으로 되어 있다. 보강프레임(6)의 상단 양쪽에는 커버(4)를 장착하기 위한 접합자리(12)가 오목하게 형성되어 있다(도 4참조).
보강프레임(6)의 위쪽에는 설치영역(Z)의 상단 가장자리를 따르도록 좌우 가로로 긴 받이프레임(14)이 설치되어 있다. 이 받이프레임(14)은 보강프레임(6)과 동시에 성형되어 설치영역(Z)에 고정하고 있다. 도 4 및 도 5에 있어서 받이프레임(14)의 하부 양쪽에는 뒤에서 설명하는 전지모듈(2)의 양극 탭(2p) 및 음극 탭(2m)을 고정하기 위한 접속자리(15)가 형성되어 있고, 각 접속자리(15)에 상기한 전극 도출구(9)에 대응하는 개구(16)를 형성하고 있다. 받이프레임(14)과 보강프레임(6)의 상 프레임부분에는 커버(4)를 뒤에서 설명하는 요령으로 밀착 접합하기 위한 접합자리(17)가 각각 형성되어 있다(도 4 참조).
도 3에 있어서 제 2 케이스체(1B)는, 알루미늄 박판을 제 1 케이스체(1A)와 동일한 외곽형상으로 펀칭한 평판형상의 덮개체로 이루어지고, 그 바깥 둘레 가장자리의 접합벽(18)을 제 1 케이스체(1A)의 접합벽(8)에 접합함으로써 수용부(7)를 막을 수 있다. 양 접합벽(8, 18)의 접합강도를 충분한 것으로 하고, 또한 접합면의 밀봉정도를 높이기 위하여 양 접합벽(8, 18)의 적어도 한쪽에는 접합에 앞서 열가소성의 접합수지(27)를 고착하고 있다.
전지모듈(2)은 LiCoO2를 활물질로 하는 시트형상의 양극체와, 흑연을 활물질로 하는 시트형상의 음극체를, 세퍼레이터를 사이에 두고 소용돌이형상으로 감아 들인 후, 전체를 단면 긴 원형상으로 눌러 찌그러트려 변형하여 구성하고 있다. 양극체와 음극체의 감아들임 끝에는 도 2에 나타내는 바와 같이 각각 양극 탭(2p) 및 음극 탭(2m)을 도출하고 있다.
도 5에 있어서 제어모듈(3)은 기판(19)의 이면에 IC 칩이나 회로 차단용 스위치 등으로 이루어지는 보호회로와, 폴리 스위치 등을 설치하고, 기판(19) 표면의 중앙에 3개의 출력단자(20)를 설치하여 이루어진다. 보호회로는 전지가 과충전상태나, 과방전상태에 빠지는 것을 방지하고, 폴리 스위치는 대전류가 흘러 열파괴되는 것을 방지한다. 상기한 출력단자(20)는 좌우 양쪽에 위치하는 양극 출력단자(20p) 및 음극 출력단자(20m)와, 중앙의 신호출력단자(20s)로 이루어진다. 기판(19)의 좌우 끝측에는 전지모듈(2)의 양극 탭(2p) 및 음극 탭(2m)에 접속되는 입력단자(21p, 21m)가 고정되어 있다. 상기한 신호출력단자(20s)는 예를 들면 보호회로와 함께 기판(19)에 조립한 ID 저항의 저항치를 검출할 때에 사용되고, 전자기기측에서 전지가 적정한지의 여부를 판정하기 위하여 설치하고 있다.
도 5에 있어서 커버(4)는 제어모듈(3)의 외면을 덮어 가리는 주면벽(23)과, 주면벽(23)의 좌우 양쪽 끝으로부터 하향으로 돌출하는 1쌍의 다리편(24)을 일체로 성형한 도어형의 플라스틱성형품으로 이루어진다. 주면벽(23)의 좌우 중앙에는 제어모듈(3)의 출력단자[20(20p, 20m, 20s)]를 노출시키기 위한 3개의 단자창(25)이 개구하고 있다. 주면벽(23)의 좌우 양쪽의 이면에는, 받이프레임(14)과 보강프레임(6)과의 사이의 간극을 막는 블럭마개(26)가 돌출 형성되어 있다.
전지의 조립순서의 개략을 설명하면, 먼저 제 1 케이스체(1A)의 수용부(7)에 전지모듈(2)을 장진하고, 그 양극 및 음극의 탭(2p, 2m)을 전극 도출구(9) 및 개구(16)에 삽입한 후, 도 7에 나타내는 바와 같이 반전형상으로 되접어 꺽어 접속자리(15)의 외면으로 노출시킨다. 이때 음양의 양 탭(2p, 2m)이 전극 도출구(9)에 직접 접촉하는 것을 방지하기 위하여 양 탭(2p, 2m)의 중도부는 절연 테이프로 피복하여 둔다.
다음에 전해질(비수 전해질)을 수용부(7)에 충전한 다음에, 제 2 케이스체(1B)를 제 1 케이스체(1A)에 덮개맞춤형상으로 접합하고, 제 1 케이스체(1A)와 제 2 케이스체(1B)의 접합벽(8, 18)끼리를 가열하면서 가압하여, 접합수지(27)를 용융시킨 다음에 고화시킴으로써, 외장 케이스(1) 내에 전지모듈(2)을 봉입한다.
상기한 바와 같이 하여 얻은 블랭크 전지에, 제어모듈(3)을 장착하고, 다시 커버(4)를 고정하여 박형 전지를 완성한다. 더욱 상세하게는 접속자리(15)로 되접어 꺽인 양극 및 음극의 탭(2p, 2m)에, 제어모듈(3)의 입력단자(21p, 21m)를 겹친 다음에 스폿용접하여 제어모듈(3)을 전지모듈(2)과 전기적으로 접속한다. 이 상태에 있어서 제어모듈(3)은, 보강프레임(6)과 받이프레임(14)과의 사이의 비어 있는 곳 내에 위치 결정 수용되어, 상하 및 좌우방향으로의 유동(遊動)이 규제되고 있다.
마지막으로 커버(4)를 설치영역(Z)에 씌우고 그 주면벽(23)의 상하가 도 6에 나타내는 바와 같이 보강프레임(6)과 받이프레임(14)과의 접합자리(17)에 의하여 이동규제되고, 다시 좌우의 다리편(24)이 접합자리(12)에 끼워 넣어진 상태(도 2 참조)에서 주면벽(23)과 다리편(24)을 받이프레임(14)과 보강프레임(6)에 초음파 용착하여 커버(4)를 고정한다. 이 상태에서는 제어모듈(3)이 주면벽(23)과 접합벽(8)으로 전후방향으로부터 끼워 유지되고, 출력단자[20(20p, 20m, 20s)]만이 단자창(25)으로부터 커버밖으로 노출되어 있다(도 6 참조). 또 받이프레임(14)과 보강프레임(6) 사이의 설치영역(Z)의 양쪽 끝은, 커버(4)에 설치한 블럭마개(26)로 막혀져 있다.
완성된 박형 전지의 전체 두께치수는 제 1 케이스체(1A)와 제 2 케이스체(1B)의 합계 두께치수와 같고, 설치영역(Z)에 있어서의 전체 두께치수도 완성된 박형 전지의 전체 두께치수와 같다. 이 실시예의 박형 전지의 외형 크기는, 세로 × 가로 × 두께의 각각이, 90 × 54 × 2.5 mm 이고, 출력전압은 3.8V, 전지용량은 1000 mAH로 하였다.
상기한 실시예에 있어서는, 제 1 케이스체(1A)에 한하여 수용부(7)를 설치하였으나, 도 8에 나타내는 바와 같이 제 2 케이스체(1B)에도 수용부(7)를 설치하고, 그 바깥 주위에 보강프레임(6)을 부가하여도 좋다.
상기 이외에 보강프레임(6)을 미리 성형하여 두고, 접합벽(8)에 접착 또는 용착하여 고정할 수 있다. 외장 케이스(1)의 외형 형상은 사각형일 필요는 없고, 적용하는 전자기기의 구조나 형상에 따라 임의의 형상으로 변경할 수 있다. 제 1 케이스체(1A)와 제 2 케이스체(1B)는, 스테인리스 박판이나 도금처리한 얇은 강판(鋼板)으로 형성하여도 좋고, 접착제나 심용접에 의하여 접합 고정할 수 있다. 제 1 케이스체(1A)와 제 2 케이스체(1B)의 형성소재는 달라도 된다. 설치영역(Z)은 외장 케이스(1)의 바깥 둘레의 복수부분에 설치할 수 있다. 받이프레임(14)은 보강프레임(6)과 일체로 성형되어 있어도 좋다. 커버(4)는 받이프레임(14)과 일체 성형 힌지를 거쳐 일체로 성형하여 둘 수 있다. 본 발명의 박형 전지는 리튬 이온 전지 이외의 전지에도 적용할 수 있다.
또, 도 10 내지 도 12는 본 발명에 관한 박형 전지의 다른 실시예를 나타낸다. 본 실시예에서는 외장 케이스의 변부에는 다시 역삽입방지용 오목부(42)가 형성되고, 이 역삽입방지용 오목부(42)는 박형 전지(41)를 장착하는 본체 장치(44)의 전지 삽입부(45)에 설치된 역삽입방지용 볼록부(46)와 끼워 맞추는 구조로 되어 있다.
또, 본 실시예에서는 외장 케이스의 변부에는, 다시 탈락방지용 오목부(43)가 형성되고, 이 탈락방지용 오목부(43)는 박형 전지(41)를 장착하는 본체 장치(44)에 설치된 탈락방지기(48)의 탈락방지용 볼록부(47)와 걸어 맞추는 구조로 되어 있다.
본 발명은, 전지의 전체 두께치수를 가능한 한 얇게 하면서도, 충분한 구조강도를 갖추어, 경량화와 소형화가 엄격하게 요구되는 휴대정보단말 등의 전원으로서 적합한 박형 전지를 제공할 수 있다.
Claims (8)
- 전지모듈과, 상기 전지모듈을 수용하는 외장 케이스를 구비한 박형 전지에 있어서,상기 외장 케이스는, 제 1 케이스체와 제 2 케이스체를 포함하고,상기 제 1 케이스체와 상기 제 2 케이스체는, 서로 접합하기 위한 접합벽을 외주부에 포함하고,상기 제 1 케이스체 및 상기 제 2 케이스체로부터 선택되는 적어도 한쪽은 한쪽 면에 수용부가 팽출 형성된 접시형상의 케이스요소와, 상기 수용부의 팽출벽의 주위를 따라 상기 케이스요소에 고정되는 보강프레임을 포함하고,상기 보강프레임은, 플라스틱성형품이고,상기 케이스요소는, 금속박판을 소재로 하는 프레스성형품이며,상기 케이스요소는, 상기 보강프레임과 일체화하여 형성되어 있고,상기 수용부의 내부에는 상기 전지모듈이 수납되고,상기 전지모듈은 상기 제 1 케이스체의 상기 접합벽과 상기 제 2 케이스체의 상기 접합벽을 밀착 접합함으로써, 상기 외장 케이스의 내부에 봉입되어 있는 것을 특징으로 하는 박형 전지.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,상기 수용부의 팽출벽에 인접하는 상기 접합벽의 외면에는, 다시 설치영역이 형성되고, 상기 설치영역은 상기 전지모듈을 위한 제어모듈과, 상기 제어모듈을 보호하는 커버를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 박형 전지.
- 제 3항에 있어서,상기 제어모듈이, 보호회로, 출력단자 및 입력단자를 포함하고, 상기 설치영역으로 도출한 상기 전지모듈의 양극 탭과 음극 탭에, 상기 제어모듈의 1쌍의 상기 입력단자를 접속 고정하고, 상기 제어모듈이 상기 설치영역에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 박형 전지.
- 제 3항에 있어서,상기 외장 케이스가 각형 카드형상으로 형성되고, 상기 외장 케이스의 일 변부에는 상기 설치영역이 설치되고, 상기 커버가 상기 제어모듈의 외면을 덮어 가리는 주면벽과, 상기 주면벽의 양쪽 끝으로부터 돌출하는 1쌍의 다리편을 포함하고, 상기주면벽에는 상기 제어모듈의 상기 출력단자를 노출시키는 단자창이 개구되어 있는 것을 특징으로 하는 박형 전지.
- 제 1항에 있어서,상기 외장 케이스의 변부에는, 다시 역삽입방지용 오목부가 형성되고, 상기 오목부는 전지를 장착하는 장치의 전지 삽입부에 설치된 역삽입방지용 볼록부와 끼워 맞추는 것을 특징으로 하는 박형 전지.
- 제 1항에 있어서,상기 외장 케이스의 변부에는, 다시 탈락방지용 오목부가 형성되고, 상기 오목부는 전지를 장착하는 장치에 설치된 탈락방지용 볼록부와 걸어 맞추는 것을 특징으로 하는 박형 전지.
- 전지모듈과, 상기 전지모듈을 수용하는 외장 케이스를 구비한 박형 전지의 제조방법에 있어서,상기 외장 케이스는, 서로 접합하기 위한 접합벽을 외주부에 구비하는 제 1 케이스체와 제 2 케이스체를 포함하고,상기 제 1 케이스체 및 상기 제 2 케이스체로부터 선택되는 적어도 한쪽은 한쪽 면에 수용부가 팽출 형성된 접시형상의 케이스요소와, 상기 수용부의 팽출벽의 주위를 따라 상기 케이스요소에 고정되는 보강프레임을 포함하고,상기 보강프레임은, 플라스틱성형품이고, 상기 케이스요소는 금속박판을 소재로 하는 프레스성형품이며, 상기 케이스요소는 상기 보강프레임과 일체화하여 형성되어 있고,상기 수용부의 내부에 상기 전지모듈을 수납하고, 상기 전지모듈을, 상기 제 1 케이스체의 상기 접합벽과 상기 제 2 케이스체의 상기 접합벽을 밀착접합함으로써, 상기 외장 케이스의 내부에 봉입하는 것을 특징으로 하는 박형 전지의 제조방법.
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