KR100686860B1 - 리튬 이차전지 및 이를 전원으로 사용하는 전기/전자기기세트 - Google Patents

리튬 이차전지 및 이를 전원으로 사용하는 전기/전자기기세트 Download PDF

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KR100686860B1
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서경원
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Abstract

본 발명은 리튬 이차전지 및 이를 전원으로 사용하는 전기/전자기기 세트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 베어셀에 보호회로를 장착한 배터리팩을 전기/전자기기의 세트에 장착할 때 올바른 방향으로 삽입할 수 있도록 배터리팩과 전기/전자기기 세트에 역삽입 방지수단을 형성함으로써, 사용자가 실수로 배터리팩을 반대 방향으로 삽입하여 전기/전자기기가 오작동하는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 배터리팩과 전기/전자기기 세트에 고정수단을 형성함으로써, 배터리팩이 전기/전자기기의 세트에 보다 견고하게 장착될 수 있는 리튬 이차전지 및 이를 전원으로 사용하는 전기/전자기기 세트에 관한 것이다.
리튬 이차전지, 배터리팩, 역삽입 방지수단, 고정수단

Description

리튬 이차전지 및 이를 전원으로 사용하는 전기/전자기기 세트{Lithium rechargeable battery and Electric/electronic device set using the same for power resource}
도 1a는 일반적인 배터리 팩의 분해 정면도
도 1b는 도 1a의 배터리팩의 사시도
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지의 사시도
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정수단의 사시도
도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 역삽입 방지구조의 사시도
도 3a는 본 발명의 리튬 이차전지가 장착되는 전기/전자기기 세트의 사시도
도 3b는 도 3a의 전기/전자 세트 중 도 2b의 고정수단이 결합되는 부분의 확대 사시도
도 3c는 도 3a의 전기/전자 세트 중 도 2c의 역삽입 방지수단이 결합되는 부분의 확대 사시도
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정수단의 사시도
도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 역삽입 방지수단의 사시도
도 5a는 세트 중 도 4b의 역삽입 방지구조가 결합되는 부분의 확대 사시도
도 5b는 세트 중 도 4a의 고정수단이 결합되는 부분의 확대 사시도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 베어셀의 분해 사시도
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
200 - 리튬 이차전지(배터리팩) 210 - 베어셀
212 - 전극조립체 220 - 캔
230 - 캡조립체 260 - 보호회로부
264 - 외부단자 266, 366 - 고정수단
376, 388 - 결착수단 280, 380 - 역삽입 방지수단
1200 - 세트
본 발명은 리튬 이차전지 및 이를 전원으로 사용하는 전기/전자기기 세트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 베어셀에 보호회로를 장착한 배터리팩을 전기/전자기기의 세트에 장착할 때 올바른 방향으로 삽입할 수 있도록 배터리팩과 전기/전자기기 세트에 역삽입 방지수단을 형성함으로써, 사용자가 실수로 배터리팩을 반대 방향으로 삽입하여 전기/전자기기가 오작동하는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 배터리팩과 전기/전자기기 세트에 고정수단을 형성함으로써, 배터리팩이 전기/전자기기의 세트에 보다 견고하게 장착될 수 있는 리튬 이차전지 및 이를 전원으로 사용하는 전기/전자기기 세트에 관한 것이다.
일반적으로 비디오 카메라, 휴대형 전화, 휴대형 컴퓨터 등과 같은 휴대형 무선기기의 경량화 및 고기능화가 진행됨에 따라, 그 구동전원으로 사용되는 이차전지에 대해서 많은 연구가 이루어지고 있다. 이러한 이차전지는, 예를 들면, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소 전지, 니켈-아연 전지, 리튬 이차전지 등이 있다. 이들 중에서 리튬 이차전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화가 가능한 것으로서, 작동 전압이 높고 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 장점 때문에 첨단 전자기기 분야에서 널리 사용되고 있다.
리튬 이차전지는 양극판, 음극판, 세퍼레이터를 구비하는 전극조립체와, 전극조립체를 수용하는 캔과, 캔의 상단개구부를 캡조립체로 밀봉한 베어셀에 PTC 소자, 서멀 퓨즈(thermal fuse) 및 보호회로 모듈(이하, PCM이라 한다) 등의 안전장치를 장착한 후, 별도의 외장케이스에 수납되거나 핫멜트(hot-melt) 수지로 간극을 채우고, 얇은 외장재로 튜빙, 라벨링(labelling) 등의 방법으로 배터리 팩을 이루게 된다.
안전장치는 도체 구조인 리드 플레이트(lead plate)에 의해 베어셀의 양극단자 및 음극단자와 연결되어 전지 내부가 고온으로 되거나, 과충전 등에 의해 전압이 상승하는 경우 전류를 차단하여 전지의 발화, 폭발을 방지하게 된다.
도 1a는 일반적인 배터리 팩의 분해 정면도를 나타내며, 도 1b는 도 1a의 배터리팩의 사시도를 나타낸다.
배터리 팩(100)은 베어셀(110)과 절연판(150)과 보호회로 조립체(151)와 상부 커버(161) 및 하부커버(162)가 조립되어 이루어진다.
상기 베어셀(110)은 양극판, 음극판 및 세퍼레이터를 구비하는 전극조립체 와, 상기 전극조립체를 수용하는 직사각통 형상의 캔과, 상기 캔의 상단개구부를 밀봉하는 캡조립체를 포함하여 형성된다.
상기 절연판(150)은 보호회로 조립체(151)와 베어셀(110) 사이에 위치하여 상기 보호회로 기판부(153)와 베어셀(110)이 서로 절연되도록 한다.
상기 보호회로 조립체(151)는 베이스 케이스(152), 보호회로 기판부(153) 및 커버케이스(158)를 포함하여 형성된다. 상기 베이스 케이스(152)는 절연판(150) 위에 위치하며 수지로 몰딩되어 보호회로 기판부(153)를 수용할 수 있는 형태로 형성된다. 상기 보호회로 기판부(153)는 PCT 소자(156)와 PCM(157)과 전기단자(154, 155)을 포함하여 형성된다. 상기 전기단자(154, 155)는 베어셀(110)의 상부 전극단자(131)와 하면에 각각 용접 등의 방식으로 전기적으로 접속된다. 상기 커버 케이스(158)는 베이스 케이스(152)와 보호회로 기판부(153)의 노출된 외형에 맞는 형태로 형성된다.
상기 상부커버(161)와 하부커버(162)는 각각 베어셀(110)의 상부와 하부에 조립되어 배터리팩(100)의 외관을 완성하게 된다.
일반적으로 배터리팩은 대량으로 생산되어 현재의 휴대폰 배터리와 같이 하드케이스 내부에 장착되어 하드팩의 형태로 출하되기도 하고, 배터리팩 상태로 출하되어 사용자가 직접 사용하고자 하는 전기/전자기기의 세트에 직접 삽입하여 사용하기도 한다. 이 중에서 배터리팩 상태로 출하(당업계에서는 일반적으로 이너팩(inner pack)이라 하기도 한다)되어 사용자가 세트에 삽입하는 경우, 종래에는 특정의 전기/전자기기에만 적용되는 전용 배터리팩이 생산되고 이것을 세트에 장착하 여 사용하여 왔다. 그러나, 최근 핫멜트 방식 배터리팩의 공용화, 표준화가 진행되면서 다양한 전기/전자기기에 공용화, 표준화된 배터리팩이 장착될 필요성이 대두되고 있다. 이 경우, 사용자가 전기/전자기기의 세트에 배터리팩을 삽입할 때, 잘못된 방향으로 삽입하여 전기/전자기기가 작동하지 않거나 오작동될 수 있다는 문제점이 있다. 특히, 사용자가 배터리팩을 반대방향으로 삽입하여 배터리팩의 외부단자가 쇼트됨으로써 배터리팩을 못쓰게 됨은 물론, 배터리팩의 내부온도가 고온으로 상승하여 발화 또는 폭발될 수 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 특히 베어셀에 보호회로를 장착한 배터리팩을 전기/전자기기의 세트에 장착할 때 올바른 방향으로 삽입할 수 있도록 배터리팩과 전기/전자기기 세트에 역삽입 방지수단을 형성함으로써, 사용자가 실수로 배터리팩을 반대 방향으로 삽입하여 전기/전자기기가 오작동하는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 배터리팩과 전기/전자기기 세트에 고정수단을 형성함으로써, 배터리팩이 전기/전자기기의 세트에 보다 견고하게 장착될 수 있는 리튬 이차전지 및 이를 전원으로 사용하는 전기/전자기기 세트를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 리튬 이차전지는 베어셀과, 상기 베어셀의 측면에 결합되며 외부로 노출되도록 형성되는 외부단자를 구비하는 보호회로부를 포함하여 이루어지는 리튬 이차전지에 있어서, 상기 보호회로부에는 전기/전자기기의 세트에 형성된 전기단자에 상기 외부단자가 정확하게 결합되는 방향으로 삽입하기 위한 역삽입 방지수단과 상기 리튬 이차전지를 상기 전기/전자기기의 세트에 고정하기 위한 고정수단을 구비하며, 상기 보호회로부는 상기 리튬 이차전지의 한 측면을 이루게 되고, 상기 고정수단과 상기 역삽입 방지수단은 각각 상기 보호회로부가 구비된 측면의 양단에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보호회로부에는 상기 리튬 이차전지를 상기 전기/전자기기의 세트에 고정하기 위한 고정수단이 더 구비되어 이루어질 수 있다. 또한, 상기 보호회로부는 상기 리튬 이차전지의 한 측면을 이루게 되고, 상기 고정수단과 상기 역삽입 방지수단은 각각 상기 측면의 양단에 형성될 수 있다.
또한, 상기 고정수단과 상기 역삽입 방지수단은 상기 전기/전자기기의 세트에 형성된 돌출부에 들어맞는 홈으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 홈은 상기 홈을 구성하는 면들 중 하나의 면에 상기 전기/전자기기 세트에 결착되도록 결착수단이 형성될 수 있다. 또한, 상기 결착수단은 음각 또는 양각으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 고정수단과 상기 역삽입 방지수단은 모두 합하여 상기 리튬 이차전지의 단측벽 높이의 70%이하를 차지하도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 전기/전자기기 세트는 리튬 이차전지가 전원으로 장착되며, 상기 리튬 이차전지가 장착되는 결합부에는 리튬 이차전지의 외부단자가 정확하게 결합되는 방향으로 삽입하기 위한 역삽입 방지수단이 형성되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 결합부는 상기 리튬 이차전지를 고정하기 위한 고정수단이 더 구비되어 이루어질 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설 명하기로 한다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지의 사시도를 나타내며, 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정수단의 사시도를 나타내며, 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 역삽입 방지구조의 사시도를 나타낸다. 도 3a는 본 발명의 리튬 이차전지가 장착되는 전기/전자기기 세트의 사시도를 나타내며, 도 3b는 도 3a의 전기/전자 세트 중 도 2b의 고정수단이 결합되는 부분의 확대 사시도를 나타내며, 도 3c는 도 3a의 전기/전자 세트 중 도 2c의 역삽입 방지수단이 결합되는 부분의 확대 사시도를 나타낸다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 베어셀의 분해 사시도를 나타낸다. 이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지가 결합되는 전기/전자기기 세트를 '세트'로 약칭하기로 한다. 또한, 베어셀에 보호회로부가 장착되고 외장재를 구비한 배터리팩을 '리튬 이차전지'로 부르기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지(200)는, 도 2a와 도 6을 참조하면, 베어셀(210)과 보호회로부(260)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 보호회로부(260)는 외부단자(264)와 고정수단(266) 및 역삽입 방지수단(280)을 포함하여 형성된다.
상기 베어셀(210)은, 도 6을 참조하면, 양극판(213), 음극판(215) 및 세퍼레이터(214)로 구성되는 전극조립체(212)를 전해액과 함께 캔(220)에 수납하고, 이 캔(220)의 상단개구부(220a)를 캡 조립체(230)로 밀봉함으로써 형성된다.
상기 전극조립체(212)는 서로 대향하는 양극판(213)과 음극판(215) 사이에 세퍼레이터(214)가 개재된 후 권취되어 형성된다. 상기 양극판(213)에는 양극탭 (216)이 구비되어 있고, 상기 음극판(215)에는 음극탭(217)이 구비되어 있다. 상기 세퍼레이터(214)는 양극판(213)과 음극판(215)을 절연시키며, 전해액을 통과할 수 있도록 다공성 막으로 형성된다.
상기 캡조립체(230)는 캡플레이트(233), 절연플레이트(236), 터미널플레이트(239) 및 전극단자(231)를 포함한다. 상기 캡플레이트(233)와 전극단자(231) 사이에는 가스켓튜브(232)가 삽입되며 상기 전극단자(231)와 상기 터미널플레이트(239)는 서로 전기적으로 연결된다. 상기 절연플레이트(236)는 상기 캡플레이트(233)와 터미널 플레이트(239)를 절연시키게 된다.
상기 캔(220)은 대략 직사각형 형상으로 서로 마주보도록 형성되는 한 쌍의 장측벽(222)과, 한 쌍의 단측벽(223) 및 하면(220b)을 포함하여 대략 박스 형상으로 형성되며, 상부는 개구되어 상단 개구부(220a)를 이루고 있다. 또한, 상기 캔(220)는 대략 사각박스형상으로 형성되므로 수평방향으로의 단면의 형상이 사각형상으로 형성된다. 상기 상단개구부(220a)는 상기 전극조립체(212)가 삽입되는 부분이다. 상기 캔(220)의 상부는 캡조립체(230)에 의해 밀봉되어, 전해액의 누출이 방지된다. 상기 캔(210)은 금속재로 바람직하게는 가볍고 연성이 있는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성되며, 여기서 캔의 재질을 한정하는 것은 아니다. 상기 캔(220)은 바람직하게는 딥드로잉(deep drawing) 방식에 의하여 형성되며, 상기 장측벽(222)과 단측벽(223) 및 하면(220b)은 일체로 형성된다.
상기 보호회로부(260)는 PTC 소자(도면 미도시, 도 1a의 도면부호 156 참조)와, PCM(도면 미도시, 도 1a의 도면부호 157 참조)과 외부단자(264)와 고정수단 (266) 및 역삽입 방지수단(280)을 포함하여 형성된다. 상기 보호회로부(260)는 도 2a와 같이 베어셀(210)의 측면에 부착되기도 하며, 도면에는 도시하지 않았으나 베어셀(210)의 상부에 부착된 후 핫멜팅 수지로 몰딩되기도 한다. 상기 보호회로부(260)는 전지의 내부 온도가 고온으로 상승하거나, 과충전 등에 의해 전지의 전압이 상승하는 경우 내부 회로를 단락시켜 더 이상의 전류가 흐르지 않도록 함으로써, 전지의 발화 또는 폭발을 방지하게 된다. 상기 보호회로부(260)는 배터리팩이 형성되면, 상기 리튬 이차전지(200)의 한 측면을 이루게 된다.
상기 PTC 소자는 상기 보호회로부(260)의 소정 위치에 형성되며, 보다 상세하게는 PCM의 상부에 형성된다. 다만, 여기서 상기 PTC 소자의 위치를 한정하는 것은 아니다. 상기 PTC 소자는 온도가 특정 임계치를 넘으면 전기저항이 거의 무한대로 상승하게 되는 소자이다. 따라서, 상기 PTC 소자가 전지에 내장되면 전지가 이상 고온으로 될 때 충방전 전류를 정지시키게 된다. 상기 PTC 소자는 가역적인 동작을 행하기 때문에 PTC 소자가 작동하여 전류가 정지한 후 전지의 온도가 내려가면 소자의 저항은 다시 작아져서 전지가 정상적으로 작동할 수 있게 된다. 상기 PTC 소자는 세퍼레이터의 셧 다운 온도보다 대략 수십도 낮은 온도에서 작동되도록 형성되어 있다. 따라서, 이상 전류가 흐르면 우선 상기 PTC 소자가 작동하여 온도 상승을 막고, 이것만으로 승온이 중지되지 않을 때 세퍼레이터의 셧 다운이 일어나서 온도 상승을 저지하게 된다. 세퍼레이터의 셧 다운은 비가역적이므로 세퍼레이터의 안전 기구가 작동하기 전에 상기 PTC 소자가 작동되도록 설계되어 있다.
상기 PCM은 과충전 전압, 과방전 전압, 과전류로부터 전지를 보호하는 역할 을 하는 부분이다. 상기 PCM은 인쇄회로기판(PCB) 상에 다수의 반도체 소자들이 장착되어 이루어진다. 이 때, 상기 PCM은 외부단자(264), 센서 저항, 충방전 FET 소자, 퓨즈, 제어부, 온도퓨즈 등을 포함하여 이루어져 있다.
상기 외부단자(264)는 리튬 이차전지(200)를 외부 기기에 장착할 때 외부 기기에 형성된 전기단자와 전기적으로 접속하기 위한 부분이다. 이 때, 상기 외부단자(264)는 리튬 이차전지(200)의 외부로 노출되도록 형성된다. 또한, 상기 외부단자(264)는 상기 보호회로부(260)의 일 측면의 소정 위치에 형성된다.
상기 고정수단(266)은, 도 2b를 참조하면, 상기 보호회로부(260) 중 외부단자(264)가 형성되어 있는 면의 일측 단부에 형성된다. 이 때, 상기 고정수단(266)은 상기 리튬 이차전지(200)를 세트(1200)에 고정하기 위한 부분으로, 세트(1200)에 형성된 돌출부(1266)와 결합하게 된다. 상기 고정수단(266)은 상기 세트(1200)에 형성된 돌출부(1266)에 들어맞도록 홈 형상으로 형성된다. 상기 고정수단(266)은 상기 돌출부(1266)가 용이하게 삽입되도록 하기 위해 돌출부(1266)의 형상에 대응되도록 홈의 입구에서 내부로 들어갈수록 하면과 상면 사이의 공간이 좁아지도록 형성되는 것이 바람직하며, 다만 여기서 상기 홈의 형상을 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 고정수단(266)은 상기 리튬 이차전지(200)를 핫멜팅 수지로 몰딩할 때 형성될 수 있다. 다만, 상기 고정수단(266)은 상기 역삽입 방지수단(280)이 형성되어 있는 것을 전제로 할 때, 경우에 따라 형성되지 않을 수도 있음은 물론이다. 상기 리튬 이차전지(200)는 상기 고정수단(266)이 세트(1200)의 돌출부(1266)와 양각과 음각으로 결합함에 따라 세트(1200)에 보다 견고하게 장착될 수 있다.
상기 역삽입 방지수단(280)은, 도 2c를 참조하면, 상기 외부단자(264)가 형성되어 있는 면 중에서 고정수단(266)이 형성된 위치와 반대 측에 형성된다. 이 때, 상기 역삽입 방지수단(280)은 세트(1200)에 형성된 전기 단자(1264)에 상기 외부단자(264)가 정확하게 결합되는 방향으로 리튬 이차전지(200)가 삽입될 수 있도록 하는 부분이다. 즉, 상기 역삽입 방지수단(280)은 리튬 이차전지(200)가 뒤집어져서 세트(1200)에 역방향으로 삽입되는 것을 방지하여, 전기/전자기기가 작동하지 않거나 오작동하는 것을 사전에 차단하게 된다. 또한, 상기 역삽입 방지수단(280)은 리튬 이차전지(200)의 역삽입을 방지하여, 역삽입으로 인해 발생할 수 있는 리튬 이차전지(200)의 쇼트를 방지한다. 상기 역삽입 방지수단(280)은 세트(1200)에 형성된 돌출부(1282)와 결합하게 된다. 이 때, 상기 역삽입 방지수단(280)은 상기 세트(1200)에 형성된 제 1돌출부(1282) 및 제 2돌출부(1286)에 들어맞도록 2단계의 홈 형상으로 형성된다. 즉, 상기 역삽입 방지수단(280)은 제 1홈(282)와 제 2홈(286)으로 형성된다. 여기서, 상기 제 1홈(282)은 제 1돌출부(1282)와 결합하는 부분이며, 상기 제 2홈(286)은 제 2돌출부(1286)와 결합하는 부분이다. 상기 제 1홈(282)은 상기 제 1돌출부(1282)가 용이하게 삽입되도록 하기 위해 제 1돌출부(1282)의 형상에 대응되도록 홈의 입구에서 내부로 들어갈수록 하면과 상면 사이의 공간이 좁아지도록 형성되는 것이 바람직하며, 다만 여기서 상기 홈의 형상을 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 제 2홈(286)은 리튬 이차전지(200)의 두께 방향으로 상기 제 2돌출부(1286)의 폭에 대응되도록 형성된다. 또한, 상기 역삽입 방지수단(280)은 상기 리튬 이차전지(200)를 핫멜팅 수지로 몰딩할 때 형성될 수 있다. 상 기 리튬 이차전지(200)는 상기 역삽입 방지수단(280)이 세트(1200)의 제 1돌출부(1282) 및 제 2돌출부(1286)와 양각과 음각으로 결합함에 따라 세트(1200)에 잘못된 방향으로 삽입되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 상기 리튬 이차전지(200)는 역방향으로 삽입되는 경우, 세트(1200)에 형성된 돌출부들(1266, 1282, 1286)과 리튬 이차전지(200)에 형성된 고정수단(266) 및 역삽입 방지수단(280)이 서로 부합되지 않음으로써 원활하게 삽입되지 않게 된다.
상기 고정수단(266)과 역삽입 방지수단(280)은 모두 합하여 리튬 이차전지(200)의 단측벽 높이의 70%이하를 차지하도록 형성되는 것이 바람직하다. 상기 고정수단(266)과 역삽입 방지수단(280)이 차지하는 높이가 단측벽 높이의 70%를 초과하도록 형성되면 보호회로부(260)가 지나치게 취약하게 되어 외부 충격에 의해 변형 또는 파손될 수 있을 뿐만 아니라, 외부단자(264)가 위치할 면적이 확보되지 않는다는 문제점이 발생할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 리튬 이차전지에 대하여 설명한다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정수단의 사시도를 나타내며, 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 역삽입 방지수단의 사시도를 나타낸다. 도 5a는 세트 중 도 4b의 역삽입 방지구조가 결합되는 부분의 확대 사시도를 나타내며, 도 5b는 세트 중 도 4a의 고정수단이 결합되는 부분의 확대 사시도를 나타낸다. 상기 도 4a 및 도 4b의 실시예는 고정수단과 역삽입 방지수단의 홈을 구성하는 일 면에 결착수단이 형성된다는 점을 제외하면 상기 도 2a의 실시예와 유사하므로, 차이 점을 중심으로 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 리튬 이차전지는, 도 4a와 도 4b 및 도 6을 참조하면, 베어셀과 보호회로부를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 보호회로부는 외부단자와 고정수단(366) 및 역삽입 방지수단(380)을 포함하여 형성된다. 상기 베어셀과 보호회로부 및 외부단자는 상기 도 2a의 실시예에서 충분히 설명하였으므로, 여기서 상세한 설명은 생략한다.
상기 고정수단(366)은, 도 4a를 참조하면, 상기 보호회로부 중 외부단자가 형성되어 있는 면의 일측 단부에 형성된다. 또한, 상기 고정수단(366)은 일측면에 결착수단(376)이 형성된다. 상기 결착수단(376)은 도 4a와 같이 양각으로 형성될 수 있으며, 또한 음각으로 형성될 수도 있다. 여기서, 상기 결착수단(376)의 형상을 한정하는 것은 아니다. 다만, 상기 결착수단(376)이 양각으로 형성된 경우 세트의 돌출부(1366)의 일측면에는 음각이 형성되며, 이와 반대로 형성될 수도 있음은 물론이다. 이 때, 상기 고정수단(266)은 홈으로 형성되어 세트(1300)에 형성된 돌출부(1366)와 결합하게 된다. 또한, 상기 결착수단(376)은 양각으로 형성되어 세트(1300)에 형성된 음각부분(1368)과 결합하게 된다. 상기 고정수단(366)은 상기 돌출부(1366)가 용이하게 삽입되도록 하기 위해 돌출부(1366)의 형상에 대응되도록 홈의 입구에서 내부로 들어갈수록 하면과 상면 사이의 공간이 좁아지도록 형성되는 것이 바람직하며, 리튬 이차전지를 핫멜팅 수지로 몰딩할 때 형성될 수 있다. 다만, 상기 고정수단(366)은 상기 역삽입 방지수단(380)이 형성되어 있는 것을 전제로 할 때, 경우에 따라 형성되지 않을 수도 있음은 상기에서 언급한 바와 같다.
상기 역삽입 방지수단(380)은, 도 4b를 참조하면, 상기 외부단자가 형성되어 있는 면 중에서 고정수단(366)이 형성된 위치와 반대 측에 형성된다. 또한, 상기 역삽입 방지수단(380)은 2단계의 홈으로 형성되며, 상기 홈들(382, 386)을 이루는 면 중 하나의 면에 결착수단(388)이 형성된다. 상기 결착수단(388)은 상기 고정수단(366)의 경우에서와 마찬가지로 양각으로 형성되며, 세트의 음각부분(1388)과 결합하게 된다. 여기서, 양각과 음각이 반대로 형성될 수도 있음은 물론이다. 상기 2단계의 홈은 제 1홈(382)과 제 2홈(386)으로 형성되며, 각각 세트의 제 1돌출부(1382)와 제 2돌출부(1386)와 결합되게 된다.
상기 고정수단(366)과 역삽입 방지수단(380)은 각각 결착수단(1368, 1388)을 구비함으로써, 세트와 더욱 견고하게 결합할 수 있다. 또한, 상기 고정수단(366)과 역삽입 방지수단(380)은 모두 합하여 리튬 이차전지의 단측벽 높이의 70%이하를 차지하도록 형성되는 것이 바람직하다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지의 작용에 대하여 설명한다. 이하의 설명에서는 도 2a의 실시예에 따른 리튬 이차전지가 적용된 경우에 대하여 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지(200)는, 도 2a를 참조하면, 베어셀(210)과 보호회로부(260)와 외부단자(264)와 고정수단(266) 및 역삽입 방지수단(280)을 포함하여 형성된다. 상기 리튬 이차전지(200)는 배터리팩의 형태로 제조되어 전기/전자기기에 장착된다. 상기 리튬 이차전지(200)를 전기/전자기기의 세트 (1200)에 삽입하는 과정을 설명한다. 상기 리튬 이차전지(200)의 외부단자(264)가 형성된 면이 상기 세트(1200)의 전기단자(1264)가 형성된 면과 서로 마주보도록 한 후, 리튬 이차전지(200)에 횡압력을 가하게 된다. 상기 리튬 이차전지(200)는 고정수단(266)과 역삽입 방지수단(280)이 형성되어 있고 상기 세트(1200)에는 돌출부들(1266, 1282, 1286)이 형성되어 있으므로, 올바른 방향, 즉 외부단자(264)와 전기단자(1264)가 정확히 들어맞도록 삽입되는 경우 리튬 이차전지(200)가 원활하게 세트(1200)에 삽입된다. 그러나, 리튬 이차전지(200)가 잘못된 방향, 즉 외부단자(264)와 전기단자(1264)가 부합되지 않도록 삽입되는 경우 고정수단(266) 및 역삽입 방지수단(280)이 돌출부들(1266, 1282, 1286)과 맞물리지 않으므로 완전하게 삽입되지 않게 된다. 따라서, 상기 리튬 이차전지(200)가 잘못된 방향으로는 세트(1200)에 삽입될 수 없게 되어 세트(1200)의 오작동이 사전에 방지된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
본 발명에 따른 리튬 이차전지에 의하면, 베어셀에 보호회로를 장착한 배터리팩을 전기/전자기기의 세트에 장착할 때 올바른 방향으로 삽입할 수 있도록 배터리팩과 전기/전자기기 세트에 역삽입 방지수단을 형성함으로써, 사용자가 실수로 배터리팩을 반대 방향으로 삽입하여 전기/전자기기가 오작동하는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 배터리팩과 전기/전자기기 세트에 고정수단을 형성함으로써, 배터리팩이 전기/전자기기의 세트에 보다 견고하게 장착될 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 베어셀과,
    상기 베어셀의 측면에 결합되며 외부로 노출되도록 형성되는 외부단자를 구비하는 보호회로부를 포함하여 이루어지는 리튬 이차전지에 있어서,
    상기 보호회로부에는 전기/전자기기의 세트에 형성된 전기단자에 상기 외부단자가 정확하게 결합되는 방향으로 삽입하기 위한 역삽입 방지수단과 상기 리튬 이차전지를 상기 전기/전자기기의 세트에 고정하기 위한 고정수단을 구비하며,
    상기 보호회로부는 상기 리튬 이차전지의 한 측면을 이루게 되고, 상기 고정수단과 상기 역삽입 방지수단은 각각 상기 보호회로부가 구비된 측면의 양단에 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 고정수단과 상기 역삽입 방지수단은 상기 전기/전자기기의 세트에 형성된 돌출부에 들어맞는 홈으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 홈은 상기 홈을 구성하는 면들 중 하나의 면에 상기 전기/전자기기 세트에 결착되도록 결착수단이 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 결착수단은 음각 또는 양각으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 고정수단과 상기 역삽입 방지수단은 모두 합하여 상기 리튬 이차전지의 단측벽 높이의 70%이하를 차지하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  8. 리튬 이차전지가 전원으로 장착되며, 상기 리튬 이차전지가 장착되는 결합부에는 리튬 이차전지의 외부단자가 정확하게 결합되는 방향으로 삽입하기 위한 역삽입 방지수단이 형성되는 것을 특징으로 하는 전기/전자기기 세트.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 결합부는 상기 리튬 이차전지를 고정하기 위한 고정수단이 더 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기/전자기기 세트.
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