KR100686439B1 - 휴대단말기용 배터리팩 및 그 제조방법 - Google Patents

휴대단말기용 배터리팩 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100686439B1
KR100686439B1 KR1020050063341A KR20050063341A KR100686439B1 KR 100686439 B1 KR100686439 B1 KR 100686439B1 KR 1020050063341 A KR1020050063341 A KR 1020050063341A KR 20050063341 A KR20050063341 A KR 20050063341A KR 100686439 B1 KR100686439 B1 KR 100686439B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
terminal
circuit board
printed circuit
base
terminals
Prior art date
Application number
KR1020050063341A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070008256A (ko
Inventor
유상길
김순국
Original Assignee
넥스콘 테크놀러지 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 넥스콘 테크놀러지 주식회사 filed Critical 넥스콘 테크놀러지 주식회사
Priority to KR1020050063341A priority Critical patent/KR100686439B1/ko
Publication of KR20070008256A publication Critical patent/KR20070008256A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100686439B1 publication Critical patent/KR100686439B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/581—Devices or arrangements for the interruption of current in response to temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/0202—Portable telephone sets, e.g. cordless phones, mobile phones or bar type handsets
    • H04M1/026—Details of the structure or mounting of specific components
    • H04M1/0262—Details of the structure or mounting of specific components for a battery compartment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10—Temperature sensitive devices
    • H01M2200/103—Fuse
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

본 발명은 이동 통신기기와 휴대단말기 등에 주로 사용되는 배터리팩 및 그 제조방법에 관한 것으로, 배터리팩을 구성하는 기판조립체와 하우징의 구성을 개선하여 이들에 각각 형성된 단자를 보다 용이하게 접합함과 동시에 조립성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.
이를 위해, 상면에는 복수 개의 접속단자(22)가 고정되고, 저면의 일 측에는 퓨즈(13)와 전기적으로 연결되는 단자(25)가 형성됨과 동시에 중심부에는 -단자(14)가 형성된 인쇄회로기판(11)과, 상기 인쇄회로기판의 하부에 설치되어 +단자역할을 하며, 상면 일 측에는 인쇄회로기판에 형성된 단자와 전기적으로 연결되는 퓨즈(13)가 고정됨과 동시에 중심부에는 인쇄회로기판에 형성된 -단자와 전기적으로 통하여지도록 하는 도통수단(26)이 구비된 도전체로 이루어진 베이스(16)와, 상기 인쇄회로기판의 각 단자에 퓨즈 및 도통수단이 전기적으로 접속되도록 하면서 상면에 고정된 접속단자가 외부로 노출되도록 인쇄회로기판을 감쌈과 동시에 베이스의 저면이 하부로 노출되도록 이들을 일체화하는 몰딩부재(20)와, 상부가 개방된 금속재질의 하우징(24)과, 상기 하우징의 내부에 삽입되며, 상면에는 +, -단자(9a)(9b)가 고정된 축전지(8)로 구성하여 상기 축전지의 +, -단자가 베이스(16)의 저면으로 노출된 +, -단자와 밀착된 상태에서 하우징(24)의 상부 둘레면에서 접합수단에 의해 베이스(16)를 접합 고정하여서 된 것이다.

Description

휴대단말기용 배터리팩 및 그 제조방법{A Battery Pack for a Portable Terminal and the Method of Manufacturing Thereof}
도 1은 일반적인 내장형 배터리팩의 사용상태를 예시한 분해 사시도
도 2는 종래의 배터리팩의 구조를 개략적으로 나타낸 종단면도
도 3은 종래의 인쇄회로기판에 단자가 고정된 상태의 종단면도
도 4는 도 3의 평면도
도 5는 본 발명을 분해하여 나타낸 종단면도
도 6은 도 5의 조립상태 종단면도
도 7은 본 발명의 제조방법을 설명하기 위한 플로우 챠트
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
11 : 인쇄회로기판 14, 15 : +, -단자
16 : 베이스 16a, 24a : 경사면
18 : 절연수지 19 : 도전체
20 : 몰딩부재 21 : 기판조립체
24 : 하우징 26 : 도통수단
본 발명은 이동 통신기기와 휴대단말기 등에 주로 사용되는 배터리팩에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 배터리팩을 구성하는 기판조립체와 하우징의 구성을 개선하여 이들에 각각 형성된 단자를 보다 용이하게 접합함과 동시에 조립성을 향상시킬 수 있도록 하는 휴대단말기용 배터리팩 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 핸드폰, 노트북, 휴대용 개인정보 단말기(PDA : Personal Digital Assistants) 등의 휴대용 단말기는 충, 방전이 가능한 2차 전지인 축전지가 포함된 배터리팩〔일명 "이너 팩"(Inner Pack)이라고 함〕을 단말기 일 측면에 탈, 부착 가능하도록 결합하여 사용하기 때문에, 이동성이 보장되고 휴대가 간편하여 널리 사용되고 있다.
이러한 휴대용 단말기의 경우, 일정시간동안 사용하게 되면 단말기에 결합된 축전지가 방전되는데, 이와 같이 축전지가 방전되어 축전지로부터 단말기 측으로 충분한 전원의 공급이 이루어지지 않으면 단말기를 사용하지 못하게 된다.
따라서 휴대용 단말기를 재사용하기 위해서는 충전기를 이용하여 방전된 축전지를 분리하여 충전한 다음 재결합하거나, 여분의 충전된 다른 축전지로 교체한 후 사용하여야 된다.
상기와 같이 휴대용 단말기에 사용되는 배터리팩은 과 전류 또는 과 전압이 인가되면 상기 배터리팩이 소손 또는 폭발하는 등의 안전사고가 발생하는 문제점이 있는 바, 대부분의 배터리팩에는 상기와 같은 안전사고를 방지하기 위하여 보호회로(PCM : Protection Circuit Module)가 구성된 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)이 설치되어 있다.
도 1은 일반적인 내장형 배터리팩의 사용상태를 예시한 분해 사시도로서, 휴대용 단말기(1)의 하부에 배터리팩(2)을 삽입하기 위한 삽입홈(3)이 형성되어 있어 휴대용 단말기를 사용하고자 할 경우에는 충전이 충분히 이루어진 배터리팩(2)을 상기 삽입홈(3)을 통해 휴대용 단말기(1)에 장착하여야 된다.
이에 따라, 배터리팩(2)의 단자가 삽입홈(3)의 내부에 위치된 단자와 전기적으로 연결되므로 휴대용 단말기를 사용할 수 있다.
이러한 내장형 배터리팩(2)은 외부충격에 대한 내구성이 높기 때문에 제품(휴대용 단말기)의 신뢰성을 향상시킬 수 있어 그 사용이 증가되고 있는 추세이다.
도 2는 종래의 배터리팩의 구조를 개략적으로 나타낸 종단면도이고 도 3은 종래의 인쇄회로기판에 단자가 고정된 상태의 종단면도이며 도 4는 도 3의 평면도로서, 별도의 케이스(4)의 내부에 +, - 단자(5a)(5b)가 각각 고정된 보호회로모듈(6)을 고정하여 기판조립체(7)를 형성하도록 되어 있고 축전지(8)의 상부에는 상기 보호회로모듈(6)에 고정된 +, - 단자(5a)(5b)에 연결하기 위한 +, - 단자(9a)(9b)가 각각 고정되어 있으며 상기 -단자(9b)상에는 퓨즈(13)가 설치되어 있다.
따라서 도 2와 같이 축전지(8)에 고정된 +, -단자(9a)(9b)의 상부에 기판조립체(7)를 위치시켜 각 단자(5a)(5b)(9a)(9b)가 상호 밀착되도록 한 다음 스폿용접 에 의해 상기 단자를 상호 전기적으로 연결한 후 절연지(10)로 그 외부를 감싸 배터리팩(2)을 완성하게 된다.
그러나 이러한 종래의 배터리팩(2)은 기판조립체(7)를 제작하는 과정에서 인쇄회로기판(11)의 단자위치에 크림 솔더(12)를 도포한 다음 SMT(부품자동삽입기)에 의해 +, -단자(5a)(5b)를 위치시킨 후 리플로우(reflow)공정을 거쳐 납땜 용접하므로 인해 다음과 같은 치명적인 문제점이 발생되었다.
즉, 도 2에 나타낸 바와 같이 SMT에 의해 +, -단자(5a)(5b)를 정확한 지점에 위치시킨다 하더라도 크림 솔더(12)를 리플로우시키는 과정에서 단자의 무게 중심에 의한 쏠림, 바람의 영향, 크림 솔더의 유동성 때문에 +, -단자(5a)(5b)가 정확한 지점에 접합되지 않고 도 4에 일점쇄선으로 나타낸 바와 같이 일 측으로 틀어지거나, +, -단자(5a)(5b)와의 거리를 허용 공차 범위(L) 내로 유지시키는데 한계가 있어 불량률이 증대되는 요인으로 작용되었다.
참고로 +, -단자(5a)(5b)와의 거리(L)는 그 공차를 ±0.05mm로 제한하고 있다.
설령, +, -단자(5a)(5b)와의 거리 공차를 허용범위 이내로 유지하였다 하더라도 +, -단자(5a)(5b)를 접합 고정하는 리플로우과정에서 전술한 바와 같은 원인에 의해 +, -단자(5a)(5b)가 정 위치를 이탈할 우려 또한 내포되어 있다.
즉, +, -단자(5a)(5b)와의 거리가 허용 공차범위를 유지한 채 우측, 또는 좌측으로 동시에 이동된 상태로 접합될 가능성이 있다.
또한, 배터리팩(2)의 전체 높이(T)의 허용 공차가 ±0.15mm로 제한되어 있으 나, 도 1과 같이 축전지(8)의 상부에 기판조립체(7)를 위치하여 각 +, -단자(5a)(5b)(9a)(9b)가 상호 접속되도록 한 다음 스폿 용접을 실시하는 과정에서 기판조립체(7)의 위치가 가변될 우려가 커 배터리팩(2)의 전체 높이(T)를 허용 공차 범위 이내로 유지하는데 많은 어려움이 수반되었다.
더욱이, +, -단자(5a)(5b)(9a)(9b)를 스폿 용접하는 과정에서 축전지(8)와 기판조립체(7)사이의 간격이 좁아 스폿 용접을 하는데 많은 어려움이 수반된다.
한편, 축전지(8)의 +, -단자(9a)(9b)와 기판조립체(7)의 +, -단자(5a)(5b)를 허용 공차 내에 조립한 다음 그 외주면을 절연지(10)로 감싸 출하하였다 하더라도 상기 각 +, -단자(5a)(5b)(9a)(9b)가 기계적인 접합(스폿 용접)을 하고 있어 배터리팩(2)의 충전을 위한 어댑터(도시는 생략함)에 배터리팩(2)을 삽입하고 인출하는 과정에서 배터리팩에 무리한 힘이 가해질 경우 스폿 용접에 의해 접합된 +, -단자(5a)(5b)(9a)(9b)가 상호 떨어질 우려 또한 있었음은 물론 휴대용 단말기 또는 배터리팩의 취급 시 부주의로 떨어트릴 경우에도 +, -단자(5a)(5b)(9a)(9b)가 상호 떨어질 우려가 있다.
따라서 상기한 문제점을 극복하기 위해 근래에는 배터리팩(2)의 전체를 인써트(insert)하여 사출하는 방법을 제안하고 있으나, 이러한 방법은 그 공법상 별도의 전용 사출기를 반드시 필요로 하고, 사출과정에서도 축전지가 고온 및 고압에 노출됨으로 인해, 상기 축전지의 수명단축 및 폭발의 위험성이 내포되어 있다.
또한, 사출 시 반드시 저온 저압용 수지를 사용하여야 되므로 내장 배터리팩(2)의 강도가 저하되었음은 물론, 사출품 내부에 비 성형 부분이 발생하는 등의 단 점이 있었다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 축전지를 금속재질의 하우징에 내장하고 +, -단자가 하부로 노출되도록 기판조립체만을 일체로 사출 성형한 다음 축전지의 단자가 기판조립체의 단자에 긴밀히 접속되도록 한 후 하우징에 기판조립체를 접합수단에 의해 접합 고정하여 새로운 형태의 배터리팩을 얻을 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 상면에는 복수 개의 접속단자가 고정되고, 저면의 일 측에는 퓨즈와 전기적으로 연결되는 단자가 형성됨과 동시에 중심부에는 -단자가 형성된 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판의 하부에 설치되어 +단자역할을 하며, 상면 일 측에는 인쇄회로기판에 형성된 단자와 전기적으로 연결되는 퓨즈가 고정됨과 동시에 중심부에는 인쇄회로기판에 형성된 -단자와 전기적으로 통하여지도록 하는 도통수단이 구비된 도전체로 이루어진 베이스와, 상기 인쇄회로기판의 각 단자에 퓨즈 및 도통수단이 전기적으로 접속되도록 하면서 상면에 고정된 접속단자가 외부로 노출되도록 인쇄회로기판을 감쌈과 동시에 베이스의 저면이 하부로 노출되도록 이들을 일체화하는 몰딩부재와, 상부가 개방된 금속재질의 하우징과, 상기 하우징의 내부에 삽입되며, 상면에는 +, -단자가 고정된 축전지로 구성하여 상기 축전지의 +, -단자가 베이스의 저면으로 노출된 +, -단자와 밀착된 상태에서 하우징의 상부 둘레면에서 접합수단에 의해 베이스를 접 합 고정하여서 된 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 배터리팩이 제공된다.
본 발명의 다른 형태에 따르면, 인쇄회로기판의 상면에 복수 개의 접속단자를 고정하고, 저면에는 퓨즈가 전기적으로 접속되는 단자를 형성하며 저면 중심부에는 -단자를 형성하는 단계와, +단자역할을 하도록 도전체로 이루어진 베이스의 상면에 퓨즈를 고정하고 베이스의 중심부에는 인쇄회로기판에 형성된 -단자와 전기적으로 통하여지도록 하는 도통수단을 구비하는 단계와, 상기 인쇄회로기판과 베이스를 금형 내에 각각 인써트한 다음 수지로 몰딩하여 인쇄회로기판의 상면에 고정된 복수 개의 접속단자가 외부로 노출되도록 함과 동시에 인쇄회로기판에 형성된 각 단자에 퓨즈 및 도통수단이 전기적으로 통하여지도록 모듈화된 기판조립체를 얻는 단계와, 상부가 개방된 금속재질의 하우징 내부에 +, -단자가 고정된 공지의 축전지를 삽입한 다음 상기 축전지의 +, -단자에 기판조립체의 하부로 노출되는 +, -단자를 밀착시킨 후 하우징의 외부에서 접합수단에 의해 이들을 일체화하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 배터리팩의 제조방법이 제공된다.
이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 도 5 내지 도 7을 참고하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명을 분해하여 나타낸 종단면도이고 도 6은 도 5의 조립상태 종단면도로서, 본 발명은 인쇄회로기판(11)의 상면에 휴대용 단말기의 단자(도시는 생략함)와 접속되는 복수 개의 접속단자(22)가 접합 고정되어 있고 저면 일 측 및 중심부에는 단자(25) 및 -단자(14)가 형성되어 있는데, 상기 인쇄회로기판(11)에는 다양한 종류의 소자(도시는 생략함)가 접합 고정되어 보호회로모듈을 구성하게 된다.
이 때, 상기 인쇄회로기판(11)의 저면에 형성되는 단자(25) 및 -단자(14)는 인쇄회로기판에 통공(도시는 생략함)을 형성하여 통공 내에 페이스트(paste)를 충진 경화시키는 방식에 의해 패턴(pattern) 형태로 완성된다.
상기 인쇄회로기판(11)의 하부에는 도전체로 이루어져 +단자(15)의 역할을 하는 베이스(16)가 위치되어 있는데, 상기 베이스(16)의 상면 일 측에는 인쇄회로기판(11)에 형성된 단자(25)와 전기적으로 접속되는 퓨즈(13)가 스폿 용접 등과 같은 접합 수단에 의해 접합되어 있고 중심부에는 인쇄회로기판(11)의 중심부에 형성된 -단자(14)와 전기적으로 통하여지는 도통수단(26)이 구비되어 상기 도통수단의 일부(도전체)가 베이스(16)의 하부로 노출되도록 되어 있다.
상기 도통수단(26)을 본 발명의 일 실시예에서는 인쇄회로기판(11)에 형성된 -단자(14)와 일치되게 베이스(16)의 중심부에 형성된 통공(17)과, 상기 통공의 내주면을 포함하여 베이스(16)의 상, 하면을 절연하는 링 형태의 절연수지(18)와, 상기 절연수지(18)의 내부에 삽입되어 상부는 인쇄회로기판(11)의 -단자(14)와 접속되고 하부는 베이스의 하부로 노출되는 도전체(19)로 구성되어 있다.
이 때, 상기 도전체(19)는 인쇄회로기판(11)에 형성된 -단자(14)와 전기적으로 접속되는 리벳(19a)과, 상기 베이스(16)의 하부로 노출된 부위에 끼워져 코킹(caulking)되는 링 형태의 와셔(19b)로 이루어져 있다.
또한, 상기 퓨즈(13) 및 베이스(16)의 상부로 노출된 도전체(19)의 높이는 인쇄회로기판(11)과 베이스(16)의 사이의 거리(t)보다 높게 설정되어 있는데, 이는 상기 인쇄회로기판(11)과 베이스(16)가 각각 금형 내에 인써트된 상태에서 금형이 닫히는 과정에서 퓨즈(13) 및 도전체(19)에 의해 페이스트가 경화된 단자(25) 및 -단자(14)가 내부로 약간 함몰되면서 이들이 상호 전기적으로 긴밀히 접속하므로써 수지가 시효 경화(age hardening)하더라도 이들의 접촉불량을 미연에 방지할 수 있도록 하기 위함이다.
상기 베이스(16)에 고정된 퓨즈(13) 및 도통수단(26)의 도전체(19)는 인쇄회로기판(11)의 저면에 형성된 단자(25) 및 -단자(14)와 별도의 접합수단을 이용하여 접합되는 것이 아니라 긴밀하게 접속되어 전기적으로 통하여지게 구성하는 것이 배터리팩의 제조과정에서 접합공정을 생략할 수 있게 되므로 이들의 조립공정에 매우 유리하다.
상기 인쇄회로기판(11)과 베이스(16)는 수지와 같은 몰딩부재(20)에 의해 몰딩되어 기판조립체(21)를 형성하는데, 이 때 상기 인쇄회로기판(11)은 상부에 고정된 접속단자(22)가 외부로 노출되도록 완전히 감싸여지고, 베이스(16)의 저면은 하부로 노출되어 있어 금속재질의 베이스(16)가 +단자(15)의 역할을 하게 된다.
상기 몰딩부재(20)에 의해 인쇄회로기판(11)과 일체화되는 베이스(16)는 양측이 상향 절곡된 판상으로 이루어져 있으나, 수지로 이루어진 몰딩부재(20)와의 결합력을 최대한 증대시킬 수 있도록 상면에 돌기(23a) 또는 요입홈(23b)을 형성하는 것이 보다 바람직하다.
상면에 +, -단자(9a)(9b)가 고정된 축전지(8)가 수용되도록 금속재질로 이루 어진 하우징(24)의 상부가 개방되어 있는데, 상기 하우징(24)의 상단면은 내부에 축전지(8)가 삽입된 상태에서 축전지(8)에 고정된 +, -단자(9a)(9b)의 높이보다 높게 설정하여야 된다.
이는, 상기 기판조립체(21)를 하우징(24)의 내부에 삽입하여 조립하는 과정에서 금속재질의 베이스(16)가 하우징(24)의 상단 내부에 위치되도록 함과 동시에 기판조립체(21)의 +, -단자(14)(15)에 축전지(8)의 +, -단자(9a)(9b)가 탄력적으로 변형되면서 긴밀한 상태로 접속될 수 있도록 하기 위함이다.
이 때, 축전지(8)의 상면에 고정되는 +, -단자(9a)(9b)의 두께는 0.05∼0.15mm의 범위로 설정하는 것이 보다 바람직하다.
만약, +, -단자(9a)(9b)의 두께가 0.05mm보다 얇으면 탄성력이 떨어져 접촉불량이 발생될 우려가 있고, 이와는 반대로 0.15mm보다 두꺼우면 탄성력을 갖지 못하고 베이스(16)에 의해 눌려 변형되는 과정에서 꺾이게 되므로 접촉불량의 원인으로 작용될 우려가 있기 때문이다.
상기 기판조립체(7)의 하부로 노출되는 베이스(16)의 양측 면에 경사면(16a)이 형성되어 있고 하우징(24)의 상부면에는 상기 경사면과 대응되는 경사면(24a)이 형성되어 있어 상기 하우징(24)에 기판조립체(7)를 조립하면 상기 경사면(16a)(24a)이 긴밀히 접속된다.
따라서 축전지(8)의 +, -단자(9a)(9b)가 베이스(16)의 저면으로 노출된 +, -단자(14)(15)와 밀착시키면 상기 베이스(16)에 형성된 경사면(16a)이 하우징(24)의 경사면(24a)에 긴밀히 접속되므로 하우징(24)의 상부 둘레면에서 스폿용접, 레이저 용접, 초음파용접 중 어느 하나의 접합수단에 의해 베이스(16)를 하우징(24)에 접합 고정하므로써, 배터리팩(2)이 완성된다.
도 7은 본 발명의 제조방법을 설명하기 위한 플로우 챠트로서, 인쇄회로기판(11)의 상면에 복수 개의 접속단자(22)를 고정하고 상기 인쇄회로기판(11)의 저면 일측에는 단자(25)를 형성함과 동시에 저면 중심부에는 -단자(14)를 형성하는데, 상기 인쇄회로기판(11)의 저면에 형성되는 단자(25) 및 -단자(14)는 인쇄회로기판에 통공을 형성한 다음 통공 내에 페이스트를 충진하여 경화시키는 방식에 의해 패턴(pattern) 형태로 형성하여 보호회로모듈(PCM : Protection Circuit Module)을 완성하게 된다.(S101)
이 때, 물론 인쇄회로기판(11) 상에는 종래의 보호회로모듈과 같이 다양한 종류의 소자(도시는 생략함)가 접합 고정되지만, 공지된 기술이므로 본 발명에서는 생략하여 나타내었다.
+단자(15)의 역할을 하는 금속재질의 베이스(16)의 상면 일측에 퓨즈(13)를 스폿 용접(spot welding) 등과 같은 접합수단에 의해 고정함과 동시에 중심부에는 인쇄회로기판(11)의 저면에 형성된 -단자(14)와 전기적으로 통하여지도록 하는 도통수단(26)을 구비하여 베이스(16)를 완성하게 된다.(S102)
상기 도통수단(26)으로 본 발명의 일 실시예에서는 인쇄회로기판(11)의 -단자(14)와 전기적으로 연결되도록 통공(17)을 형성한 다음 상기 통공을 포함하여 상, 하면에 절연수지(18)를 피복하여 금속재질의 베이스(16)와 절연시킨 후 상기 절연수지(18)의 내부로 인쇄회로기판(11)의 -단자(14)와 접속되는 도전체(19)를 형성 하므로써, 상기 도전체(19)가 인쇄회로기판(11)에 형성된 -단자(14)와 전기적으로 접속되므로 -단자역할을 하게 된다.
이 때, 상기 전도체인 베이스(16)를 프레싱(pressing)하여 형성하여도 되지만, 상기 베이스(16)가 +단자(15)의 역할을 하므로 균일한 저항 값을 갖도록 다이케스팅(die casting)에 의해 성형하는 것이 보다 바람직하다.
이에 따라, 후 공정에서 몰딩부재(20)와의 접합력을 증대시킬 수 있도록 몰딩부재와의 접합면에 돌기(23a) 또는 요입홈(23b)을 베이스(16)의 성형공정 시 동시에 성형할 수 있게 된다.
상기한 바와 같은 공정에 의해 보호회로모듈과 베이스(16)를 제작하고 나면 사출 성형하기 위해 일 측의 금형(도시는 생략함)에 베이스(16)를 인써트(insert)시킴과 동시에 다른 일측의 금형(도시는 생략함)에 인쇄회로기판(11)을 인써트시킨 상태에서 금형을 닫으면 베이스(16)의 상부로 노출된 퓨즈(13) 및 도통수단(26)의 도전체(19)가 패턴형태로 인쇄회로기판(11)의 저면에 형성된 단자(25) 및 -단자(14)와 접속되는 과정에서 퓨즈(13) 및 도전체(19)의 높이가 인쇄회로기판(11)과 베이스(19) 사이의 거리(t)보다 높게 설정되어 있어 페이스트가 경화된 단자(25) 및 -단자(14)가 내부로 약간 함몰되면서 전기적으로 긴밀히 접속되므로 수지가 시효 경화(age hardening)를 하더라도 이들 사이에서 접촉불량이 발생되는 현상을 미연에 방지할 수 있게 된다.
따라서 금형이 닫힌 상태에서 사출성형이 완료되고 나면 보호회로모듈인 인쇄회로기판(11)이 몰딩부재(20)에 의해 감싸여져 상부면으로 접속단자(22)가 노출 됨과 동시에 베이스(16)의 저면이 하부로 노출되므로 기판조립체(21)가 완성된다.(S103)
그 후, 전술한 바와 같은 공정에 의해 기판조립체(21)가 완성되고 나면 도 5와 같이 기판조립체(21)의 베이스(16)가 저면을 향하도록 함과 동시에 상부가 개방된 금속재질의 하우징(24) 내부에 +, -단자(9a)(9b)가 고정된 공지의 축전지(8)를 삽입한 다음 상기 축전지의 +, -단자(9a)(9b)에 기판조립체(21)의 +, -단자(14)(15)가 접속되도록 한 후 기판조립체(21)를 하방으로 눌러주면 축전지(8)의 상부에 고정된 +, -단자(9a)(9b)가 +단자(15)의 역할을 하는 베이스(16)에 의해 눌려 변형되면서 복원력을 갖게 되므로 축전지(8)에 고정된 +, -단자(9a)(9b)가 베이스(16)의 저면에 더욱 긴밀히 접속된다.
이 때, 축전지(8)에 고정된 +단자(9a)는 베이스(16)의 저면에 밀착되고, -단자(9b)는 베이스(16)의 중심에 저면으로 노출된 도전체(19)와 밀착되므로 상기 도전체를 통해 인쇄회로기판(11)에 형성된 -단자(14)와 전기적으로 연결된다.
상기한 바와 같은 공정에 의해 축전지(8)에 고정된 +, -단자(9a)(9b)가 베이스(16)의 저면으로 노출된 도전체(19)를 통해 +, -단자(14)(15)와 전기적으로 연결되고 나면 도 6과 같이 베이스(16)의 경사면(16a)이 하우징(24)에 형성된 경사면(24a)에 긴밀히 접속되므로 하우징(24)의 외측에서 스폿용접, 레이저용접, 초음파용접 중 어느 하나의 접합수단에 의해 용접을 실시하므로써, 배터리팩이 완성되는 것이다.(S104)
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 종래의 배터리팩에 비하여 다음과 같은 여러 가지 장점을 갖는다.
첫째, 인쇄회로기판에 별도의 +, -단자를 각각 크림 솔더에 의한 접합수단으로 접합 고정할 필요가 없으므로 단자의 위치 이탈에 따른 불량을 미연에 방지할 수 있게 된다.
둘째, 기판조립체의 하부로 노출된 금속재질의 베이스가 +단자의 역할을 함과 동시에 베이스가 하우징에 접합수단에 의해 견고히 고정되므로 배터리팩의 취급 시 기판조립체와 하우징이 상호 이탈될 염려가 없다.
셋째, 인쇄회로기판에 형성된 단자 및 -단자가 베이스에 고정된 퓨즈 및 도전체, 그리고 축전지에 고정된 +, -단자가 기판조립체의 +, -단자와 접합수단에 의해 접합되는 것이 아니라 상호 긴밀히 접촉하므로 인해 이들이 전기적으로 연결되므로 단자의 접합공정을 생략할 수 있게 된다.
넷째, 기판조립체의 내부에 여러 종류의 부품이 실장된 인쇄회로기판이 몰딩되어 있어 충격에 의해 부품이 파손되는 현상을 방지하게 된다.

Claims (10)

  1. 상면에는 복수 개의 접속단자가 고정되고, 저면의 일 측에는 퓨즈와 전기적으로 연결되는 단자가 형성됨과 동시에 중심부에는 -단자가 형성된 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판의 하부에 설치되어 +단자역할을 하며, 상면 일 측에는 인쇄회로기판에 형성된 단자와 전기적으로 연결되는 퓨즈가 고정됨과 동시에 중심부에는 인쇄회로기판에 형성된 -단자와 전기적으로 통하여지도록 하는 도통수단이 구비된 도전체로 이루어진 베이스와, 상기 인쇄회로기판의 상면에 고정된 접속단자가 외부로 노출되도록 인쇄회로기판을 감쌈과 동시에 베이스의 저면이 하부로 노출되도록 이들을 일체화하는 몰딩부재와, 상부가 개방된 금속재질의 하우징과, 상기 하우징의 내부에 삽입되며, 상면에는 +, -단자가 고정된 축전지로 구성하여 상기 축전지의 +, -단자가 베이스의 저면으로 노출된 +, -단자와 밀착된 상태에서 하우징의 상부 둘레면에서 스폿용접, 레이저용접, 초음파용접 중 어느 하나의 접합수단에 의해 베이스를 접합 고정하여서 된 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 배터리팩.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스에 구비된 도통수단이 인쇄회로기판에 형성된 -단자와 일치되게 베이스의 중심부에 형성된 통공과, 상기 통공의 내주면을 포함하여 베이스의 상, 하면을 절연하는 링 형태의 절연수지와, 상기 절연수지의 내부에 삽입되어 상부는 인쇄회로기판의 -단자와 접속되고 하부는 베이스의 하부로 노출되는 도전체로 구성된 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 배터리팩.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스의 상면에 돌기 또는 요입홈이 형성된 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 배터리팩.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스의 양 측면에 경사면을 형성하고 상기 베이스가 접속되는 하우징의 상부 양 측면에도 대응되는 경사면을 형성하여 상기 하우징에 기판조립체를 조립 시 상기 각 경사면이 긴밀히 접속되도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 배터리팩.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 퓨즈 및 도전체의 높이가 인쇄회로기판과 베이스 사이의 거리(t)보다 높게 설정된 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 배터리팩.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 축전지의 상면에 고정된 +, -단자의 두께가 0.05∼0.15mm인 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 배터리팩.
  7. 인쇄회로기판에 퓨즈역할을 하는 PTC를 고정함과 함께 -단자를 형성하는 단계와, +단자역할을 하는 금속재질의 베이스에 인쇄회로기판의 -단자와 전기적으로 연결되도록 통공을 형성함과 함께 통공을 포함하여 상, 하면에 절연수지를 피복하여 그 내부로 인쇄회로기판의 -단자와 접속되는 도전체를 형성하는 단계와, 상기 인쇄회로기판과 베이스를 금형 내에 인써트한 다음 수지로 몰딩하여 모듈화된 기판조립체를 얻는 단계와, 상부가 개방된 금속재질의 하우징 내부에 +, -단자가 고정된 공지의 축전지를 삽입한 다음 상기 축전지의 +, -단자에 기판조립체의 +, -단자를 밀착시킨 후 하우징의 외부에서 접합수단에 의해 이들을 일체화하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 배터리팩의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 베이스가 다이케스팅에 의해 성형되는 것을 특징으로 하는 휴대단말기 용 배터리팩의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 베이스를 다이케스팅에 의해 성형하는 과정에서 몰딩부위에 돌기 또는 요입홈을 동시에 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 배터리팩의 제조방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 하우징과 베이스가 스폿용접, 레이저용접, 초음파용접 중 어느 하나의 접합수단에 의해 접합 고정된 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 배터리팩의 제조방법.-
KR1020050063341A 2005-07-13 2005-07-13 휴대단말기용 배터리팩 및 그 제조방법 KR100686439B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050063341A KR100686439B1 (ko) 2005-07-13 2005-07-13 휴대단말기용 배터리팩 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050063341A KR100686439B1 (ko) 2005-07-13 2005-07-13 휴대단말기용 배터리팩 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070008256A KR20070008256A (ko) 2007-01-17
KR100686439B1 true KR100686439B1 (ko) 2007-02-26

Family

ID=38010500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050063341A KR100686439B1 (ko) 2005-07-13 2005-07-13 휴대단말기용 배터리팩 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100686439B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100889624B1 (ko) 2007-05-25 2009-03-20 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR100867922B1 (ko) 2007-10-09 2008-11-10 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
US8597807B2 (en) 2009-08-11 2013-12-03 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery including a thermally insulating sheet having a recess for receiving a thermal fuse

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5939217A (en) 1996-10-29 1999-08-17 Sony Chemicals Corporation Battery and protecting element therefor
JP2002298807A (ja) 2001-03-30 2002-10-11 Sanyo Electric Co Ltd パック電池
JP2003017026A (ja) 2001-06-29 2003-01-17 Sanyo Electric Co Ltd パック電池とその製造方法
KR20050082424A (ko) * 2004-02-18 2005-08-23 주식회사 엘지화학 보호회로부가 구비된 일체형 캠 어셈블리 및 그것이구비되어 있는 이차전지

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5939217A (en) 1996-10-29 1999-08-17 Sony Chemicals Corporation Battery and protecting element therefor
JP2002298807A (ja) 2001-03-30 2002-10-11 Sanyo Electric Co Ltd パック電池
JP2003017026A (ja) 2001-06-29 2003-01-17 Sanyo Electric Co Ltd パック電池とその製造方法
KR20050082424A (ko) * 2004-02-18 2005-08-23 주식회사 엘지화학 보호회로부가 구비된 일체형 캠 어셈블리 및 그것이구비되어 있는 이차전지

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070008256A (ko) 2007-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100894355B1 (ko) 전지와 그 제조방법
KR100861166B1 (ko) 전지 팩의 제조방법
KR100930476B1 (ko) 캡 어셈블리 성형체 및 그것을 포함하는 이차전지
JP5068544B2 (ja) 保護回路基板を含む一体化タイプのキャップ組立品及びこれを含む二次電池
JP4468250B2 (ja) 二次電池
JP5260016B2 (ja) バッテリーパック及びその製造方法
KR100660744B1 (ko) 무용접 접점 방식의 ｐｃｍ과 그것을 포함하고 있는배터리 팩
KR20070089420A (ko) 리튬이온 이차전지
KR100686439B1 (ko) 휴대단말기용 배터리팩 및 그 제조방법
KR100537535B1 (ko) 수지몰딩형 이차 전지의 형성 방법
JP5064957B2 (ja) 二次電池
KR100695951B1 (ko) 휴대단말기용 배터리팩 및 그 제조방법
KR100855583B1 (ko) 휴대용 단말기의 배터리팩 및 그 제조방법
KR100571234B1 (ko) 이차 전지
KR100705650B1 (ko) 휴대단말기용 배터리팩의 기판조립체 조립장치
KR20050074199A (ko) 이차 전지

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130204

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140206

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150202

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160120

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee