KR101006858B1 - 전지팩 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 포장(packing)에 수반하는 용적 증가를 최소한으로 줄인 전지팩을 제공한다. 전지소자가 포장체 내에 수납되고 밀폐되며, 접속기판 및 프레임과 함께 상기 포장체에 의해 포장된다. 전지소자를 밀폐하기 위해 사용되는 적층재료는 전지팩의 외장재로서도 사용된다.
Description
도 1은 본 발명을 적용시킨 전지팩의 구성예를 보여주는 사시도.
도 2는 도 1의 X1-X2 선을 따라 취한 단면도.
도 3은 수납오목부에 전지소자를 수납하는 방식을 보여주는 사시도.
도 4는 포장체의 적층구성를 보여주는 단면도.
도 5는 수납된 전지소자 주위로 프레임을 배치하는 방식을 보여주는 사시도.
도 6은 프레임의 구성을 보여주는 사시도.
도 7은 도 6의 X3-X4 선을 따라 취한 단면도.
도 8은 수납되어 있는 전지소자 주위에 프레임이 배치된 상태를 보여주는 단면도.
도 9는 본 발명을 적용시킨 전지팩의 구성예를 보여주는 사시도.
도 10은 도 9의 X5-X6 선을 따라 취한 단면도.
도 11은 수납오목부에 전지소자를 수납하는 방식을 보여주는 사시도.
도 12는 포장체의 적층구성를 보여주는 단면도.
도 13은 제 1 포장부재에 제 2 포장부재가 중첩되어 있는 상태를 보여주는 평면도.
도 14는 수납되어 있는 전지소자 주위로 프레임을 배치하는 방식을 보여주는 사시도.
도 15은 수납되어 있는 전지소자 주위에 배치된 프레임을 보여주는 단면도.
도 16은 전지소자를 제 2 포장부재로 덮는 방식을 보여주는 단면도.
도 17은 제 2 포장부재로 덮여있는 전지소자를 보여주는 단면도.
도 18은 플라스틱 케이스를 사용하는 종래의 전지팩의 구성를 보여주는 분해사시도.
<도면의 부호의 설명>
1,10 : 전지팩 2 : 전지소자
21 : 양극단자 22 : 음극단자
3 : 접속기판 31 : 단자부
32 : 보호회로칩 4 : 프레임
41 : 개구부 42 : 구속부재
5 : 포장체 51 : 제 1 영역
52 : 제 2 영역 53 : 제 3 영역
54 : 수납오목부 6 : 제 1 포장부재
61 : 수납오목부 62 : 접합편
63 : 절개부 7 : 제 2 포장부재
71 : 제 1 영역 72 : 제 2 영역
73 : 절개부
본 발명은 외장 부분의 체적을 가능한한 가장 작게 줄인 전지팩에 관한 것이다.
근래에, 노트북 개인용 컴퓨터와 같은 정보기기, 휴대형 전화기와 같은 이동통신기기 또는 비디오 카메라와 같은 휴대형 전자기기에 대한 수요가 급증하고 있다. 이와 같은 전자기기의 전원으로서, 니켈-카드뮴전지나 니켈-수소전지 또는 리튬이온전지와 같은, 밀폐식 소형 2차전지가 주로 사용되고 있다. 그중에서, 리튬이온전지는 고전압, 고에너지밀도, 경량성과 같은 특성들을 이용함으로써 다종다양한 분야에서 채용되고 있다.
특히, 액체 타입의 전해질을 채용하는 경우에 문제가 되는 액체 누출 문제에 대한 대응책으로서, 예컨대 전해질로서 고분자 물질에 비수성(non-aqueous) 전해 용액을 함유시켜 얻어진 고분자 겔 상태의 필름을 채용하거나 또는 완전 고체 상태의 전해질을 채용하는 폴리머 리튬이온 2차전지라고 하는 것이 제안되어 있다.
이와 같은 전지는 통상적으로, 예컨대 도 18에 도시된 바와 같이, 적층구조의 전지소자를 포함하는 단위셀(101)이, 보호회로와 단자를 구비하는 접속기판(102)와 함께, 상하로 반씩 나누어진 플라스틱 케이스(103, 104)의 내부에 수납되어, 전지팩(100)을 구성한다(일본 특허 공개공보 2002-8606호).
그러나 이러한 구조에 있어, 플라스틱 케이스의 두께로서 0.3 내지 0.4 mm가 필요하게 된다. 또한 고정용 양면 테이프 및/또는 허용오차를 고려한다면 전지 두께에 대하여 0.8 내지 1 mm 정도의 두께 증가가 필요하다. 바깥 주변부에 대해 고려해보면, 상부 및 하부 케이스를 초음파 용접하도록 허용하는 형상이 요구되며, 이에 따라 0.7 mm 정도의 두께가 필요하다. 그 결과 전지에 대하여 전지팩은 1.3 내지 1.4 배 정도로 용적이 증가되어야만 한다.
본 발명은, 상술한 종래의 본 기술분야의 실정을 감안하여 제안된 것으로서, 기계적 강도 및 단자의 신뢰성을 손상시키지 않으면서, 전지팩을 위한 용적 증가를 최소한으로 억제한 전지팩 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 양상에 있어 본 발명에 따른 전지팩은: 양극, 음극 및 폴리머 전해질을 가지며, 상기 양극 및 상기 음극 각각으로부터 도출된 단자를 구비하는 전지소자와; 상기 전지소자를 수납하기 위한 수납오목부를 포함하는 제 1 영역, 상기 제 1 영역에서 연속적으로 형성된 제 2 영역, 및 상기 제 1 영역에 실질적으로 직각으로 상기 제 2 영역에서 연속적으로 형성된 제 3 영역을 구비하는 포장체와; 상기 수납오목부에 수납되어 상기 제 2 영역으로 덮이고 접합된 상기 전지소자 주위에 배치되는 프레임; 및 상기 프레임에 배치되고, 상기 단자에 접속되어 외부기기에 전기적으로 접속된 단자부가 설치되는 접속기판을 포함한다.
여기서, 전지소자는 수납오목부에 수납되며, 수납된 전지소자의 단자와는 반대측에 위치하는 제 2 영역은 제 1 영역에 대하여 절곡되어 전지소자의 외부로 노출되어 있는 제 1 면을 덮고, 제 1 영역과 제 2 영역이 서로 접합되고; 수납오목부에 수납되고 제 2 영역에 의해 덮여 접합되어 있는 전지소자의 단자는 접속기판에 접속되며, 전지소자 주위에 프레임이 배치되고, 접속기판은 프레임에 배치되며; 상기 포장체의 제 3 영역은, 제 2 영역에 대하여 절곡되어, 수납오목부에 수납되어 제 1 영역으로 덮이고 접합되어 있는 전지소자의 제 1 면의 반대편에 있는 제 2 면을 덮으며; 제 3 영역 및 제 1 영역은 서로 접합되어 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 전지팩에 의하면, 전지소자의 적층재질을 동시에 팩의 외장재질로도 채용함으로써 체적효율이 향상된다.
두번째 양상에 있어, 본 발명에 따른 전지팩의 제조방법은: 양극, 음극 및 폴리머 전해질을 가지며, 상기 양극 및 상기 음극 각각으로부터 도출된 단자를 구비하는 전지소자를, 상기 전지소자를 수납하기 위한 수납오목부를 포함하는 제 1 영역, 상기 제 1 영역에서 연속적으로 형성된 제 2 영역, 및 상기 제 1 영역에 실질적으로 직각으로 상기 제 2 영역에서 연속적으로 형성된 제 3 영역을 구비하는 포장체의 수납오목부에 수납하는 제 1 단계와; 상기 수납오목부에 수납되어 있는 전지소자의 단자와는 반대측에 위치하는 상기 제 2 영역을 상기 제 1 영역에 대하여 절곡하여 상기 전지소자의 외부로 노출되어 있는 제 1 면을 덮고, 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역을 서로 접합시키는 제 2 단계와; 상기 수납오목부에 수납되고 상기 제 2 영역에 의해 덮여 접합되어 있는 상기 전지소자의 단자를 외부기기와 전기적으로 접속하는 단자부가 설치되어 있는 접속기판에 접속시키며, 상기 전지소자 주위에 프레임을 배치시키고, 상기 접속기판을 상기 프레임에 배치시키는 제 3 단계와; 상기 포장체의 상기 제 3 영역을 상기 제 2 영역에 대하여 절곡하여, 상기 제 1 영역의 상기 수납오목부에 수납되어 상기 제 2 영역으로 덮이고 접합되어 있는 상기 전지소자의 상기 제 1 면의 반대편에 있는 제 2 면을 상기 제 3 영역으로 덮는 제 4 단계; 및 상기 제 3 영역과 상기 제 1 영역을 서로 접합하는 제 5 단계를 포함한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 전지팩 제조방법에 의하면, 전지소자의 적층재질을 동시에 팩의 외장재질로도 채용함으로써 체적효율이 향상된다.
세번째 양상에서, 본 발명에 따른 전지팩은: 양극, 음극 및 폴리머 전해질을 가지며, 상기 양극 및 상기 음극 각각으로부터 도출된 단자를 구비하는 전지소자와; 상기 전지소자를 수납하기 위한 수납오목부와 상기 수납오목부 주위의 접합편을 구비하는 제 1 포장부재와; 적어도, 상기 수납오목부에 수납되어 있는 상기 전지소자의 밖으로 노출되어 있는 제 1 면을 덮기 위한 제 1 영역과, 상기 전지소자의 상기 제 1 면의 반대편에 있는 제 2 면을 덮기 위한 제 2 영역을 구비하는 제 2 포장부재와; 상기 수납오목부에 수납되어 상기 제 1 영역에 의해 덮이고 접합된 상기 전지소자 주위에 배치되는 프레임; 및 상기 프레임에 배치되고, 상기 단자에 접속되어 외부기기에 전기적으로 접속하는 단자부가 설치되는 접속기판을 포함한다.
여기서, 전지소자는 제 1 포장부재의 수납오목부에 수납되고, 외부에 노출되어 있는 전지소자의 제 1 면은 제 2 포장부재의 제 1 영역에 의해 덮이며, 접합편과 제 1 영역은 서로 접합되며; 수납오목부에 수납되고 제 1 영역에 의해 덮여 접합되어 있는 전지소자의 단자는 상기 접속기판에 접속되며, 전지소자 주위에 프레임이 배치되고, 접속기판은 프레임에 배치되며; 제 2 포장부재의 상기 제 2 영역은 상기 제 1 영역에 대하여 절곡되어, 상기 제 1 포장부재의 상기 제 1 영역의 상기 수납오목부에 수납되어 있고 상기 제 1 영역에 의해 덮여있는 상기 전지소자의 상기 제 1 면과 반대편의 제 2 면을, 상기 제 2 영역으로 덮으며; 상기 제 1 포장부재와 상기 제 2 포장부재의 상기 제 2 영역은 서로 접합된다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 전지팩에 의하면, 전지소자의 적층재질을 동시에 팩의 외장재질로도 채용함으로써 체적효율이 향상된다.
또한 네번째 양상에서, 본 발명에 따른 전지팩 제조방법은: 양극, 음극 및 폴리머 전해질을 가지며, 상기 양극 및 상기 음극 각각으로부터 도출된 단자를 구비하는 전지소자를, 상기 전지소자를 수납하기 위한 수납오목부와 상기 수납오목부 주위의 접합편을 구비하는 제 1 포장부재의 상기 수납오목부에 수납하는 제 1 단계와; 상기 수납 오목부에 수납되어 있는 상기 전지소자의 외부로 노출되어 있는 제 1 면을, 적어도 상기 제 1 면을 덮기 위한 제 1 영역과 상기 제 1 면의 반대편에 있는 제 2 면을 덮기 위한 제 2 영역을 구비하는 제 2 포장부재의 상기 제 1 영역으로 덮고, 상기 접합편과 상기 제 1 영역을 서로 접합시키는 제 2 단계와; 상기 수납오목부에 수납되고 상기 제 1 영역에 의해 덮여 접합되어 있는 상기 전지소자의 단자를 외부기기와 전기적으로 접속하는 단자부가 설치되어 있는 접속기판에 접속시키며, 상기 전지소자 주위에 프레임을 배치시키고, 상기 접속기판을 상기 프레임에 배치시키는 제 3 단계와; 상기 제 2 포장부재의 상기 제 2 영역을 상기 제 1 영역에 대하여 절곡하여, 상기 제 1 포장부재의 상기 수납오목부에 수납되어 상기 제 1 영역으로 덮이고 접합되어 있는 상기 전지소자의 상기 제 1 면의 반대편에 있는 제 2 면을 상기 제 2 영역으로 덮는 제 4 단계; 및 상기 제 1 포장부재와 상기 제 2 포장부재의 상기 제 2 영역을 서로 접합하는 제 5 단계를 포함한다.
상술한 바와 같이, 전지소자의 적층재질을 동시에 팩의 외장재질로도 이용되는 전지팩에 의하면, 외장 재질로서 플라스틱 케이스를 사용하는 경우에 비하여 10% 이상이 체적효율이 향상될 수 있고, 따라서 전지팩의 체적 밀도가 향상된다. 본 발명에 따른 전지팩 제조방법에 의하면, 전지소자의 적층재질을 동시에 팩의 외장재질로도 채용함으로써 체적효율이 향상될 수 있다.
전지소자 주위에 프레임을 배치함으로서, 플라스틱 케이스를 사용하는 경우의 것과 동등한 단자의 기계적 강도 및 신뢰성이 유지될 수 있어 고도의 동작 신뢰성을 보장한다.
전지소자의 적층 재질을 동일하게 포장체의 재질로서 채용함으로써, 설계가 단순화될 수 있는 한편, 전지소자와 전지팩이 통합적인 프로세스로 생산될 수 있어 제조 비용을 감소시키며, 더 나아가 제조 시간이 단축되어 생산 효율을 향상시킬 수 있다.
이하에서는, 본 발명을 적용시킨 전지팩의 실시 형태에 대하여, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
<제 1 실시예>
도 1은 본 발명을 적용시킨 전지팩의 일 구성예를 도시하는 사시도이고, 도 2는 도 1의 X1-X2선에서 취한 단면도이다. 도 3 내지 도 8은 전지팩의 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.
이 전지팩(1)은 전지소자(2), 접속기판(3), 프레임(4) 및 포장체(5)로 구성된다. 전지소자(2)는 포장체(5) 내에 수납되어 밀폐되고, 접속기판(3) 및 프레임(4)과 함께 포장체(5)로 포장되어 있다.
전지소자(2)에는, 밴드-형상의 양극 및 밴드-형상의 음극이 폴리머 전해질층 및/또는 세퍼레이터(separator)를 개재하여 적층되고, 장방향으로 감겨져 있다. 양극과 음극에서 양극 단자(21)와 음극단자(22)가 각각 밖으로 도출되어 나와 있다.
양극은 밴드-형태의 양극 집전체 상에 형성된 양극 활성물질층 및 상기 양극 활성물질층 상에 형성된 폴리머 전해질층으로 구성되어 있다. 음극은 밴드-형태의 음극 집전체 상에 형성된 음극 활성물질층 및 상기 음극 활성물질층 상에 형성된 폴리머 전해질층으로 구성되어 있다. 양극단자(21) 및 음극단자(22)는 양극 활성물질 및 음극 활성물질에 각각 접합되어 있다.
양극은, 목적하는 전지의 종류에 따라서, 금속산화물이나 금속황화물 또는 특정의 고분자 물질을 양극 활성물질로서 사용하여 형성될 수 있다. 예컨대, 리튬이온전지를 구성하는 경우, 양극 활성물질로서, 주로 LixMO2 (식 중에서 M은 하나 이상의 전이금속이며, x는 전지의 충방전 상태에 따라 통상적으로 0.05 이상 및 1.10 이하이다)로 이루어진 리튬복합산화물이 사용될 수 있다. 이 리튬복합산화물을 구성하는 전이금속 M으로서, Co, Ni 또는 Mn 등이 바람직하다. 이와 같은 리튬복합산화물의 구체적인 예로는 LiCoO2, LiNiO2, LiNiyCo1-yO2 (식 중에서 0<y<1), 및 LiMn2O4 등이 포함된다. 이들 리튬복합산화물은 고전압을 발생시킬 수 있어, 에너지밀도가 고려되는 한 가장 좋은 양극 활성물질이 된다. 또한, 양극 활성 물질로서, TiS2, MoS2, NbSe2 또는 V2O5 등의 리튬을 함유하지 않는 금속황화물 또는 금속산화물도 사용될 수 있다. 양극에는, 이들 양극 활성물질을 복수 종류로 조합하여 사용할 수도 있다. 또한 이와 같은 양극 활성물질을 사용하여 양극을 형성함에 있어, 공지의 도전성 재료 또는 결착제 등을 첨가하는 것도 가능하다.
음극 재료로서, 리튬을 도핑/탈도핑(doping/undoping)할 수 있는 재료들이 사용될 수 있다. 예컨대, 비흑연화탄소계 재료 또는 흑연계 재료와 같은 탄소 재료가 사용될 수 있다. 더 구체적으로는, 열분해탄소(pyrocarbone)류, 코크스류(피치 코크, 니들 코크 또는 석유 코크), 흑연류, 유리상탄소류, 유기고분자화합물 소성체(페놀수지, 후란수지 등을 적당한 온도에서 소성시켜 탄소화시킨 것), 탄소섬유, 활성탄 등의 탄소재료가 사용될 수 있다. 이밖에, 리튬을 도핑/탈도핑시킬 수 있는 재료에는 폴리아세틸렌 또는 폴리피롤(polypyrrole) 등의 고분자 재료와 SnO2 등과 같은 산화물이 포함된다. 한편, 이와 같은 재료로부터 음극을 형성하는 경우에 임의의 적절한 기존의 결착제 등을 참가하는 것도 가능하다.
폴리머 전해질은, 고분자재료와 전해액 및 전해질염을 혼합시켜 겔 상태로 만든 전해질을 폴리머내로 주입시켜 얻을 수 있다. 고분자재료는 전해액에 녹는 성질을 가지며, 실리콘겔, 아크릴겔, 아크릴로니트릴겔, 폴리포스파센 변성 폴리머, 폴리에틸렌산화물, 폴리프로필렌산화물, 및 이들의 복합 폴리머나 가교 폴리머 또는 변성 폴리머, 또는 플루오린-기반 폴리머로서 예컨대 폴리(비닐리덴 플루오라이드)나 폴리(비닐리덴 플루오라이드-코-테트라플루오로프로필렌) 또는 폴리(비닐이덴 플루오라이드-코-트리플루오로에틸렌), 또는 이들의 혼합물 등이 사용된다.
전해액 성분은 상술된 고분자재료를 분산시킬 수 있는 것이다. 비-프로톤 용매로서, 예컨대 에틸렌카보네이트(EC), 프로필렌카보네이트(PC) 또는 부틸렌카보네이트(BC) 등이 사용된다. 전해질염은 이 용매에 녹는 성질의 것이 사용되며, 양이온과 음이온이 조합되어 있다. 양이온에는, 알칼리금속 또는 알칼리금속염이 사용된다. 음이온에는, 예컨대 Cl-, Br-, I-, SCN-, ClO4 -, BF4 -, PF6 - 또는 CF3SO3 - 등이 사용될 수 있다. 전해질염으로서, 헥사플루오라이드 인산 리튬 또는 테트라플루오라이드 붕산 리튬이 전해액에 대해 용해가능한 농도로 사용될 수 있다.
이와 같은 전지소자(2)를 그 내부에 수납하는 포장체(5)는 대체로 L-자형태이다. 구체적으로 포장체는, 도 3에 도시된 바와 같이, 대체로 직사각형의 제 1 영역(51)과, 제 1 영역(51)의 긴쪽의 방향을 따라 제 1 영역(51)에 연속하여 형성된 대체로 직사각형의 제 2 영역(52), 그리고 제 2 영역(52)의 짧은 쪽의 방향을 따라 제 2 영역(52)에 연속하여 형성된 대체로 직사각형이며 제 1 영역(51)에 대해 대체로 직각인 제 3 영역(53)을 포함한다. 제 1 영역(51)에는 전지소자(2)를 수납하는 수납오목부(54)가 미리 형성되어 있다.
포장체(5)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 내측으로부터 순차적으로 보아 폴리 프로필렌(PP)층(55), 알루미늄층(56), 및 나일론층(57)의 순서로 적층된 적층구조를 가진다. 알루미늄층(56)은 내부로의 수분 침입을 방지하고, 폴리프로필렌층(55)은 폴리머 전해질이 변질되는 것을 방지하며 또 포장체(5)의 접합면 역할을 한다. 즉, 포장체(5)를 서로 접합하는 때에, 이 폴리프로필렌층(55) 끼리를 서로 마주보게 접어서 약 170℃에서 열용착시켜 접합시킨다. 나일론층(57)은 포장체(5)에 일정한 강도를 제공한다.
포장체(5)의 구성은 상기한 구성에 제한되는 것은 아니며, 다양한 재료 및 적층구조를 구비하는 라미네이트 필름 등을 사용할 수 있다. 또한, 접합 방법도 열용착법에만 제한되는 것은 아니다.
포장체의 구성 재료에는, 예컨대 알루미늄, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 무축연신(non-axially stretched) 폴리프로필렌, 산-변성 폴리프로필렌, 아이오노머 및 ON 등이 열거될 수 있다.
본 발명은, 전지소자(2)를 밀폐하는데 사용하는 적층 재료를 또한 전지팩(1)의 외장 재료로서도 사용함으로써, 플라스틱 케이스가 불필요하며 체적 효율을 높일 수 있다.
먼저, 도 3의 화살표 A로 지시된 바와 같이, 전지소자(2)를 포장체(5)의 제 1 영역(51)에 형성되어 있는 수납오목부(54)에 수납한다. 이때, 전지소자(2)는 그 단자 측이 제 2 영역(52)과는 반대방향으로 오도록 배치된다.
그 다음에, 제 2 영역이 화살표 B로 도시된 바와 같이 접는선(5a)을 따라 제 1 영역 상으로 접혀진다. 이렇게 하여, 수납오목부(54) 내에 수납된 전지소자(2)의 외부로 노출된 제 1 면은 제 2 영역(52)에 의해 덮여진 상태로 된다.
그 다음에 제 1 영역(51) 및 제 2 영역(52)은 서로 접합된다. 접합은, 제 1 영역(51)과 제 2 영역(52)의 폴리프로필렌층을 서로 마주보게 하여 약 170℃에서 열용착시킴으로써 수행된다.
이때, 도 8에 도시된 바와 같이, 진공장치(80)를 사용하여, 접합 동작과 진공흡인 동작이 동시에 수행된다. 이러한 흡인력에 의하여, 전지소자(2)는 제 1 및 제 2 영역(51, 52)에 의해 덮여서 밀폐된다. 이때 전지소자(2)의 양극단자(21) 및 음극단자(22)는, 제 1 영역(51)과 제 2 영역(52)의 접합면 사이에서 구속되면서 포장체(5)의 외부로 도출된 상태가 된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 진공흡인시 제 1 영역(51)은 흡인력을 받게 된다. 이렇게 하여, 수납오목부(54)에 수납되어 있는 전지소자(2)가 당겨지면서, 수납오목부(54)의 아랫면에 대응하는 제 2 면이 작은 크기이고 수납오목부(54)의 개구면에 대응하는 제 1 면이 큰 크기인, 대체로 사다리꼴의 단면 형상을 나타내게 된다.
그 다음에, 양극단자(21)와 음극단자(22)가 접속기판(3)의 단자부(31)에 접합된다. 이 단자부(31)는 외부기기에 전기적으로 접속되는 것이다. 또한 접속기판(3)에는 보호회로칩(32) 등이 배치되어 있다.
그 다음에, 도 5의 화살표 C에 의해 도시된 바와 같이, 제 1 영역(51)의 수납오목부(54)에 수납되어 제 2 영역(52)에 의해 덮여서 밀폐되어 있는 전지소자(2)의 주위에, 제 1 영역(51) 쪽으로부터 프레임(4)이 설치된다. 양극단자(21) 및 음극단자(22)를 단자부(31)에 접합시키고 있는 접속기판(3)은 프레임(4) 안쪽으로 끼워진다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 이 프레임(4)은 전지소자(2)의 외부 형상에 따른 크기를 가지는 뼈대-형상의 부재이며, 전지소자(2)의 단자측에 배치되는 전벽부(4a)와, 전지소자(2)의 단자측과는 반대측에 배치되는 후벽부(4b)와, 전지소자(2)의 전지소자(2)의 측면측에 배치되는 측벽부(4c)로 구성된다. 전지소자(2)의 주위에 프레임(4)을 배치시킴으로써, 예컨대 낙하 등의 충격에 대해 전지소자(2)가 보호될 수 있다. 이 프레임(4)은 각종의 플라스틱 재료로부터 형성될 수 있다. 특히, 프레임을 포장체(5)에 접합시키는 면에서 보면, 프레임은 포장체(5)의 접합면을 구성하는 폴리프로필렌과 같은 타입의 재료로, 즉 폴리프로필렌으로 또는 폴리프로필렌과 동일한 용융점을 가진 물질로 형성되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 진공흡인의 결과 전지소자(2)는 대체로 사다리꼴의 단면을 가진다. 도 8에 도시된 바와 같이, 프레임(4)의 측벽부(4c)는 전지소자(2)의 제 2 면쪽의 주연부를 따라 형성되어 있는 틈 부분에 배치된다. 이것은 사용되지 않고 남아있는 공간(dead space)을 효과적으로 사용할 수 있게 함으로써 체적 효율을 더 높일 수 있게 한다.
측벽부(4c)에서 전지소자(2)와 대향하고 있는 부분은 R-자형상인 것이 바람직하다. 이것은 프레임(4)의 강도 및 내-충격성을 더 증가시킨다.
프레임(4)에서 전지소자(2)의 단자측에 대향하고 있는 전벽부(4a) 상에, 접속기판(3)이 배치되며, 전벽부(4a)에는 개구부(41)가 형성되어 있다. 이 개구부(41)의 역할은 접속기판(3)의 단자부(31)를 외부에 노출될 수 있게 하는 것 으로서, 접속기판(3)은 개구부(41)를 통해 단자부(31)가 외부로 노출되도록 프레임(4)에 배치된다. 개구부(41)를 통해 외부로 노출되어 있는 단자부(31)는 외부기기에 전기적으로 접속된다. 본 실시예에서는 세 개의 개구부(41)가 제공되어 양극단자, 음극단자, 추가 정보를 위한 단자를 위해 사용된다. 그러나, 본 발명이 이것에만 제한되는 것은 아니다.
프레임(4)에는 대체로 삼각형의 구속부재(42)가 제공된다. 접속기판(3)은 이 구속부재(42)에 의해 구속됨으로써 프레임(4)상에 배치된다.
도 7은 구속부재(42)를 확대하여 보여준다. 구속부재(42)는, 전벽부(4a)쪽으로 대체로 직립한 면(42a)과 열려진 쪽으로 기울어져 있는 경사진 면(42b)으로 구성된 대체로 직각 삼각형의 모양을 가진다. 이 프레임(4)에 접속기판(3)을 배치하기 위해서, 접속기판(3)을 도 7의 화살표 E의 방향을 따라 밀어 접속기판(3)이 구속부재(42)의 경사진 면(42b)을 타고 넘어가게 한다. 이에 따라 접속기판(3)은 프레임(4)의 전벽부(4a)와 구속부재(42)의 직립한 면(42a) 사이에 놓이게 된다. 접속기판(3)을 탈착하기 위해서, 접속기판(3)을 구속부재(42)의 직립한 면(42a)을 타고 넘어가게 하여야만 하므로, 접속기판(3)의 우연한 탈착이 방지될 수 있다.
외부기기로부터의 접속단자를 접속기판(3)의 단자부(31)에 접속시킬 때, 상기 접속단자를 개구부(41)를 통해 프레임 안쪽으로 밀어 밖에서부터 접속기판(3)으로 힘이 인가되면, 이 접속기판은 구속부재(42)에 의해 탈착되는 것이 방지될 수 있고, 구속부재(42)에 의해 구속된 접속기판의 상태가 유지되어 단자 접속 상태가 더 신뢰성있게 보장될 수 있다.
이와 같이, 프레임(4)을 전지소자(2)의 주위에 배치함으로써, 플라스틱 케이스가 사용되지 않는다는 것에도 불구하고, 전지소자(2)가 플라스틱 케이스에 수납되어 있는 경우와 동등한 기계적 강도 및 단자의 신뢰성을 유지하는 것이 가능하다.
그 다음에 제 3 영역(53)이 도 5 및 도 8의 화살표 D로 지시된 바와 같이 접는선(5b)을 따라 제 2 영역(52) 상으로 접혀진다. 이에 따라, 전지소자(2)를 수납하며, 제 2 영역(52)과 접합된 쪽과 반대측의 면 즉 전지소자(2)의 제 2 면을 향한 제 1 영역의 면이, 제 3 영역(53)으로 덮여진다.
마지막으로, 제 3 영역은 제 1 영역(51)에 접합된다. 접합은, 제 3 영역(53)과 제 1 영역(51)의 폴리프로필렌층을 서로 대향하도록 배치하여, 약 170℃에서 열용착시킴으로써 이루어진다.
이런 방식으로, 전지소자(2)가 포장체(5)의 내부에 수납되고 밀폐되는 한편, 접속기판(3) 및 프레임(4)이 포장체(5)에 의해 포장됨으로써, 도 1 및 도 2에 도시된 전지팩(1)이 완성된다.
위에서 언급한 바와 같이 하여 얻어진 전지팩(1)은, 전지소자의 적층 재료를 동시에 외장 재료로도 사용함으로써, 플라스틱 케이스를 외장 재료로서 사용하는 경우와 비교하여 체적 효율이 10% 이상 향상될 수 있으며, 이에 따라 전지팩(1)의 체적 밀도를 향상시킨다.
전지소자 주위에 프레임을 배치함으로서, 플라스틱 케이스를 사용하는 경우의 것과 동등한 기계적 강도 및 단자의 신뢰성이 유지될 수 있어 고도의 동작 신뢰성을 보장한다.
전지소자의 적층 재질을 동일하게 포장체의 재질로서 채용함으로써, 설계가 단순화될 수 있는 한편, 전지소자와 전지팩이 통합적인 프로세스로 생산될 수 있어 제조 비용을 감소시키며, 더 나아가 제조 시간이 단축되어 생산 효율을 향상시킬 수 있다.
게다가, 플라스틱 케이스를 채용하는 경우에 필요했던 케이스, 테잎 또는 라벨과 같은 부품들은 필요하지 않게 되어, 부품 수 또는 재료 비용이 감소된다.
<제 2 실시예>
도 9는 본 발명을 채용하는 전지팩(10)의 일 구성예를 보여주는 사시도이다. 도 10은 도 9의 X5-X6 선을 따라 취한 단면도이고, 도 11 내지 도 17은 전지팩(10)의 제조 방법을 예시한다.
이 전지팩(10)은 전지소자(2)와 접속기판(3)과 프레임(4)과 포장체로 구성된다. 전지소자(2)는 포장체 내부에 수납되어 밀폐되고, 접속기판(3) 및 프레임(4)과 함께 포장체에 의해 포장된다.
전지소자, 접속기판 및 프레임은 상술한 제 1 실시예의 전지소자(2), 접속기판(3) 및 프레임(4)과 각각 유사한 구조이기 때문에, 이들 부품들은 동일한 참조번호로 지시되며 여기서는 구체적인 설명을 생략한다.
전지소자(2)를 수납하고 포장하는 포장체는 제 1 포장부재(6)와 제 2 포장부재(7)로 구성된다.
도 11에 도시된 바와 같이, 제 1 포장부재(6)는 대체로 장방형이며 전지소자(2)가 수납되는 수납오목부(61)가 형성되어 있다. 그리고 상기 수납오목부(61)의 주위는 접합편(62)으로 되어 있다. 제 1 포장부재(6)의 긴 측면의 일 단부에 제 1 포장부재(6)의 짧은 측면의 양단에서 각각 절개부(63)가 형성되어 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 제 1 포장부재(6)는 적층구조로서 안쪽으로부터 순차적으로 폴리프로필렌(PP)층(64), 알루미늄층(65), 및 나일론층(66)으로 구성되고, 폴리프로필렌층(64)은 접합면이 된다.
도 13에 도시된 바와 같이, 제 2 포장부재(7)는 최소한, 대체로 장방형의 제 1 영역(71)과 상기 제 1 영역(71)의 짧은 측면에서 옆으로 연속되게 형성된 대체로 장방형의 제 2 영역(72)을 포함한다. 제 1 영역(71)은 제 1 포장부재(6)의 수납오목부(61)에 수납된 전지소자(2)의 외부로 노출된 제 1 면을 덮는 영역이 되며, 한편 제 2 영역(72)은 제 1 포장부재(6)와 함께 전지소자(2)의 제 2 면을 덮는 영역이 된다. 또한 제 2 포장부재(7)에는, 제 1 포장부재(6)에 형성되어 있는 절개부(63)와 대응하는 부분에 같은 모양의 절개부(73)가 형성되어 있다.
제 2 포장부재(7)는 제 1 포장부재(6)보다 더 견고한 재료로 형성된다. 제 2 포장부재(7)의 예들 중에서, 내측이 되는 면에 폴리프로필렌층이 형성된 알루미늄 박판이 있다. 외부 포장체가 되는 제 2 포장부재(7)로서 견고한 재료를 사용함으로써, 충분한 강도가 확보되며 내-충격성이 우수한 전지팩이 가능해진다.
제 1 포장부재(6)와 제 2 포장부재(7)의 구성은 제한되지 않는데, 이는 각종의 재료 및 적층구조를 구비하는 적층필름이 사용될 수 있기 때문이다. 또한 접합 방법도 열용착에만 제한되는 것은 아니다.
전지소자(2)를 밀폐하는 포장체를 동시에 전지팩(10)을 위한 외장 재료로서 도 사용하는 본 발명에 따라, 플라스틱 케이스가 필요없게 되는 반면에 체적 효율이 향상된다.
먼저, 도 11의 화살표 F로 지시된 바와 같이, 전지소자(2)는 제 1 포장부재(6)에 형성되어 있는 수납오목부(61) 내에 수납된다. 이때, 전지소자(2)의 단자측이 절개부(63)가 형성되어 있는 제 1 포장부재 측과는 반대측에 오도록 배치한다.
그 다음에, 도 13에 도시된 바와 같이, 전지소자(2)가 수납오목부(61)에 수납되어 있는 제 1 포장부재(6) 위에 제 2 포장부재(7)를 덮는다. 이에 따라, 수납오목부(61)에 수납되어 있는 전지소자(2)에서 외부로 노출된 제 1 면이, 제 2 포장부재의 제 1 영역(71)에 의해 덮여진 상태로 된다.
또한 이때, 도 13에 도시된 바와 같이, 제 2 포장부재(7)는 어긋나게 배치되는데, 즉 제 2 포장부재(7)의 바깥 에지가 제 1 포장부재(6)의 접합편(62)의 바깥 에지에서 안쪽으로 오프셋되어 있도록 배치된다.
그 다음에 제 1 포장부재(6)는 제 2 포장부재(7)의 제 1 영역(71)에 접합된다. 이 접합에 있어, 제 1 포장부재(6)의 폴리프로필렌 면과 제 2 포장부재(7)의 제 1 영역(71)의 폴리프로필렌 면이, 수납오목부(61)에 수납된 전지소자(2)의 4 측면들 주위에서 서로 마주보도록 접혀지고, 약 170℃에서 열용착이 수행된다.
이때, 도 15에 도시된 바와 같이, 진공장치(80)를 사용하여, 접합과 동시에 진공흡입이 수행된다. 이에 따라 전지소자(2)는 제 1 포장부재(6)와 제 2 포장부재(7)의 제 1 영역(71)으로 덮여서 밀폐된다. 또한 이때, 전지소자(2)의 양극단자(21) 및 음극단자(22)는 제 1 포장부재(6)와 제 2 포장부재(7)의 제 1 영역(71)의 접합면에 의해 파지되고, 이 상태에서 포장체 외부로 도출된다.
진공흡인 동안, 제 1 포장부재(6)의 내부가 진공흡인됨으로써, 도 15에 도시된 바와 같이, 수납오목부(61)에 수납되어 있는 전지소자(2)가 당겨지면서, 수납오목부(61)의 아랫면에 있는 제 2 면이 작은 크기의 면적이고 수납오목부(61)의 개구면에 있는 제 1 면이 큰 크기의 면적인, 대체로 사다리꼴의 단면 형상을 나타내게 된다.
그 다음에, 양극단자(21)와 음극단자(22)가 접속기판(3)의 단자부(31)에 접합된다. 그 다음에, 도 14의 화살표 G에 의해 도시된 바와 같이, 제 1 포장부재(6)의 수납오목부(61)에 수납되어 제 2 포장부재(7)의 제 1 영역(71)에 의해 덮여서 밀폐되어 있는 전지소자(2)의 주위에, 제 1 포장부재(6) 쪽으로부터 프레임(4)이 설치된다. 양극단자(21) 및 음극단자(22)를 단자부(31)에 접합시키고 있는 접속기판(3)은 프레임(4) 안쪽으로 끼워진다.
이와 같이, 프레임(4)을 전지소자(2)의 주위에 배치함으로써, 전지소자(2)를 플라스틱 케이스 내에 수납하지 않아도, 플라스틱 케이스를 사용한 경우와 동등한 기계적 강도 및 단자의 신뢰성을 유지하는 것이 가능하다.
또한 이때, 상술한 바와 같이, 진공흡인의 결과 전지소자(2)는 대체로 사다리꼴의 단면을 가진다. 도 15에 도시된 바와 같이, 프레임(4)의 측벽부는 전지소자(2)의 제 2 면쪽의 주연부를 따라 형성되어 있는 틈 부분에 배치된다. 이 것은 사용되지 않고 남아있는 공간(dead space)을 효과적으로 사용할 수 있게 함으로써 체적 효율을 더 높일 수 있게 한다.
그 다음에, 도 14 및 도 16의 화살표 H로 지시된 바와 같이, 제 2 포장부재(7)의 제 2 영역(72)을 제 1 영역(71)에 대하여 접는다. 이에 따라, 제 1 포장부재(6)의 수납오목부(61)에 수납되고 제 2 포장부재(7)의 제 1 영역(71)으로 덮여있는 전지소자(2)의 제 1 면과 대향하는 전지소자(2)의 제 2 면이, 제 2 영역(72)으로 덮여진다.
이때, 제 1 포장부재(6)의 접합편(62)은, 도 15의 화살표 I로 지시된 바와 같이 접혀져서, 전지소자(2)의 주위에 배치되어 있는 프레임(4)에 접하여 배치된다.
마지막으로, 제 1 포장부재(6)와 제 2 포장부재(7)는 서로 대향되어 접합된다.
이때, 위에서 기술된 바와 같이, 제 1 포장부재(6)와 제 2 포장부재(7)는 약간 어긋난 상태로 서로 중첩되어 있다. 도 13 및 도 15에 도시된 바와 같이, 제 2 포장부재(7)의 제 1 영역(71) 측의 단부(71a)는 제 1 포장부재(6)의 접합편(62)의 에지에서 안쪽에 있다.
따라서, 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 프레임(4)에 접하여 배치되어 있는 접합편(62)은, 화살표 J로 지시된 바와 같이 프레임(4)에 접하여 배치되어 있는 제 2 포장부재(7)의 제 1 영역(71)에서부터 돌출되어 있는 상태로 된다. 이 접합편(62)의 돌출되어 있는 면은, 제 1 포장부재(6)를 덮도록 배치된 제 2 포장부재(7)의 제 2 영역(72)의 안쪽으로 대향하는 면에 마주보도록 되고 접합된다. 이 면들은, 제 1 포장부재(6) 및 제 2 포장부재(7)의 폴리프로필렌층 쪽의 면들이며, 서로 마주보도록 되어 약 170℃에서 열용착됨으로써 서로 접합된다.
이때, 제 2 포장부재(7)는 제 1 영역(71)의 단부(71a)와 제 2 영역(72)의 단부(72a)가 서로 접합됨으로써 제 2 포장부재끼리 접합된다.
프레임(4)의 후단에서, 상술된 측면부의 경우와 같이, 접합편(62)의 돌출되어 있는 면과 제 1 포장부재(6)를 덮고 있는 제 2 영역(72)의 안쪽으로 대향된 면이 서로 마주보도록 하여 접합시킨다.
이에 따라, 전지소자(2)가 제 1 포장부재(6) 및 제 2 포장부재(7)로 이루어진 포장체의 내부에 수납되고 밀폐된다. 또한 접속기판(3) 및 프레임(4)도 해당 포장체에 의해 포장됨으로써, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같은 전지팩(10)이 완성된다.
이와 같이 하여 얻어진 전지팩(10)은, 전지소자의 적층 재료를 동시에 전지팩의 외장 재료로도 사용함으로써, 플라스틱 케이스를 외장 재료로서 사용하는 경우와 비교하여 체적 효율이 10% 이상 향상될 수 있다. 이에 따라 전지팩(10)의 체적효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 전지소자 주위에 프레임을 배치함으로서, 플라스틱 케이스를 사용하는 경우의 것과 동등한 기계적 강도 및 단자의 신뢰성이 유지될 수 있어, 신뢰성을 향샹시킬 수 있다.
전지소자의 적층 재질을 동일하게 전지팩의 재질과 공용함으로써, 설계가 단순화될 수 있는 한편, 전지소자와 전지팩이 통합적인 프로세스로 생산될 수 있어 제조 비용을 감소시키며, 더 나아가 제조 시간이 단축되어 생산 효율을 향상시킬 수 있다.
게다가, 플라스틱 케이스를 채용하는 경우에 필요했던 상자, 테잎 또는 라벨과 같은 부품들은 필요하지 않게 되어, 부품 수 또는 재료 비용이 감소된다.
이상에서는 비록 본 발명을 채용하는 전지팩이 설명되었으나, 본 발명은 기술된 실시예들에만 제한되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에서 한정되어 있는 본 발명의 범위와 취지를 벗어나지 않고도 다양한 변형과 대체가 생각될 수 있다.
본 발명에서는, 전지소자의 적층 재료를 전지팩의 외장 재료로도 사용하기 때문에, 플라스틱 케이스를 외장 재료로 사용하는 경우에 비하여, 체적 효율이 10% 이상 향상될 수 있다. 이에 따라, 체적 밀도가 향상된 전지팩을 구현할 수 있다. 더욱이, 플라스틱 케이스를 사용하는 경우에 필요한 케이스, 테잎 및 라벨 등의 부품이 불필요하게 되고, 부품 수의 감소 및 재료비용의 감소를 도모할 수 있다.
본 발명에서는, 전지소자의 주위에 프레임을 배치하기 때문에, 플라스틱 케이스를 사용하는 경우와 동일한 기계적 강도 및 단자의 신뢰성을 유지할 수 있어, 신뢰성이 높은 전지팩을 얻을 수 있다.
또한 본 발명에서는, 전지소자의 적층 재료를 전지팩의 포장체의 재료로도 공용하기 때문에, 설계가 단순해질 수 있어, 전지소자와 전지팩을 통합된 프로세스로 생산 할 수 있고, 가공 비용이 절감될 수 있다. 또한 생산시간도 단축될 수 있 어, 생산효율이 향상된다.
Claims (22)
- 전지팩으로서,양극, 음극 및 폴리머 전해질을 가지며, 상기 양극 및 상기 음극 각각으로부터 도출된 단자를 구비하는 전지소자와;상기 전지소자를 수납하기 위한 수납오목부를 포함하는 제 1 영역, 상기 제 1 영역에서 연속적으로 형성된 제 2 영역, 및 상기 제 1 영역에 직각으로 상기 제 2 영역에서 연속적으로 형성된 제 3 영역을 구비하는 포장체와;상기 수납오목부에 수납되어 상기 제 2 영역에 의해 덮이고 접합되어 있는 상기 전지소자 주위에 배치되는 프레임; 및상기 프레임에 배치되고, 상기 단자에 접속되어 외부기기에 전기적으로 접속되는 단자부가 설치되는 접속기판을포함하고; 여기서상기 전지소자는 상기 수납오목부에 수납되며, 수납된 전지소자의 단자와는 반대측에 위치하는 상기 제 2 영역은 상기 제 1 영역에 대하여 절곡되어 상기 전지소자의 외부로 노출되어 있는 제 1 면을 덮고, 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역이 서로 접합되고;상기 수납오목부에 수납되고 상기 제 2 영역으로 덮이고 접합되어 있는 상기 전지소자의 단자는 상기 접속기판에 접속되며, 상기 전지소자 주위에 상기 프레임이 배치되고, 상기 접속기판은 상기 프레임에 배치되며;상기 포장체의 상기 제 3 영역은 상기 제 2 영역에 대하여 절곡되어, 수납오목부에 수납되어 제 1 영역으로 덮이고 접합되어 있는 상기 전지소자의 상기 제 1 면의 반대편에 있는 제 2 면을 상기 제 3 영역으로 덮으며; 및상기 제 3 영역 및 상기 제 1 영역은 서로 접합되는, 전지팩.
- 제 1 항에 있어서, 상기 전지소자는 진공흡인된 상태(evacuated state)로 포장되는, 전지팩.
- 제 2 항에 있어서, 상기 수납오목부에 수납되고 상기 제 2 영역에 의해 덮이며 진공흡인된 상기 전지소자는, 단면에 있어서 상기 전지소자의 상기 제 1 면의 길이가 상기 전지소자의 상기 제 2 면의 길이보다 더 길게 되도록 밀폐되어 있고; 여기서,상기 프레임은 상기 제 2 면의 주변부에 배치되어 있는, 전지팩.
- 제 1 항에 있어서, 상기 포장체는 내측으로부터 순차적으로 폴리프로필렌 층과 알루미늄 층 및 나일론 층이 적층되어 이루어지며, 상기 폴리프로필렌 층끼리 대향시켜 열용착에 의해 서로 접합되어 있는, 전지팩.
- 제 1 항에 있어서, 상기 프레임에는 상기 단자부를 외부로 노출시키는 개구부가 형성되어 있고, 상기 접속기판은 상기 개구부를 통해 상기 단자부가 외부로 노출된 상태에서 상기 프레임의 구속부(retention section)에 의해 구속되어 있는, 전지팩.
- 전지팩 제조 방법으로서,양극, 음극 및 폴리머 전해질을 가지며, 상기 양극 및 상기 음극 각각으로부터 도출된 단자를 구비하는 전지소자를, 상기 전지소자를 수납하기 위한 수납오목부를 포함하는 제 1 영역, 상기 제 1 영역에서 연속적으로 형성된 제 2 영역, 및 상기 제 1 영역에 직각으로 상기 제 2 영역에서 연속적으로 형성된 제 3 영역을 구비하는 포장체의 수납오목부에 수납하는 제 1 단계와;상기 수납오목부에 수납되어 있는 전지소자의 단자와는 반대측에 위치하는 상기 제 2 영역을 상기 제 1 영역에 대하여 절곡하여 상기 전지소자의 외부로 노출되어 있는 제 1 면을 덮고, 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역을 서로 접합시키는 제 2 단계와;상기 수납오목부에 수납되고 상기 제 2 영역에 의해 덮여 접합되어 있는 상기 전지소자의 단자를 외부기기와 전기적으로 접속하는 단자부가 설치되어 있는 접속기판에 접속시키며, 상기 전지소자 주위에 프레임을 배치시키고, 상기 접속기판을 상기 프레임에 배치시키는 제 3 단계와;상기 포장체의 상기 제 3 영역을 상기 제 2 영역에 대하여 절곡하여, 상기 제 1 영역의 상기 수납오목부에 수납되어 상기 제 2 영역으로 덮이고 접합되어 있는 상기 전지소자의 상기 제 1 면의 반대편에 있는 제 2 면을 상기 제 3 영역으로 덮는 제 4 단계; 및상기 제 3 영역과 상기 제 1 영역을 서로 접합하는 제 5 단계를포함하는, 전지팩 제조방법.
- 제 6 항에 있어서, 상기 제 2 단계에서, 상기 전지소자는 진공흡인된 상태로 포장되는, 전지팩 제조방법.
- 제 7 항에 있어서, 상기 제 2 단계에서, 상기 수납오목부에 수납되어 상기 제 2 영역으로 덮여 진공흡인되어 있는 상기 전지소자는, 단면에 있어서 상기 전지소자의 상기 제 1 면의 길이가 상기 전지소자의 상기 제 2 면의 길이보다 더 길게 되도록 밀폐되며; 여기서상기 제 3 단계에서, 상기 프레임을 상기 제 2 면의 주변부에 배치하는, 전지팩 제조방법.
- 제 6 항에 있어서, 상기 포장체는 내측으로부터 순차적으로 폴리프로필렌 층과 알루미늄 층 및 나일론 층이 적층되어 이루어지며, 폴리프로필렌끼리 대향시켜 열용착에 의해 서로 접합되는, 전지팩 제조방법.
- 제 6 항에 있어서, 상기 프레임에는 상기 단자부를 외부로 노출시키는 개구부가 형성되어 있고, 상기 제 3 단계에서, 상기 접속기판을 상기 개구부를 통해 상기 단자부가 외부로 노출된 상태에서 상기 프레임의 구속부에 의해 구속하는, 전지팩 제조방법.
- 전지팩으로서,양극, 음극 및 폴리머 전해질을 가지며, 상기 양극 및 상기 음극 각각으로부터 도출된 단자를 구비하는 전지소자와;상기 전지소자를 수납하기 위한 수납오목부와 상기 수납오목부 주위의 접합편을 구비하는 제 1 포장부재와;적어도, 상기 수납오목부에 수납되어 있는 상기 전지소자의 밖으로 노출되어 있는 제 1 면을 덮기 위한 제 1 영역과, 상기 전지소자의 상기 제 1 면의 반대편에 있는 제 2 면을 덮기 위한 제 2 영역을 구비하는 제 2 포장부재와;상기 수납오목부에 수납되어 상기 제 1 영역에 의해 덮이고 접합된 상기 전지소자 주위에 배치되는 프레임; 및상기 프레임에 배치되고, 상기 단자에 접속되어 외부기기에 전기적으로 접속하는 단자부가 설치되는 접속기판을포함하고; 여기서상기 전지소자는 상기 제 1 포장부재의 상기 수납오목부에 수납되고, 외부에 노출되어 있는 상기 전지소자의 제 1 면은 상기 제 2 포장부재의 상기 제 1 영역에 의해 덮이며, 상기 접합편과 상기 제 1 영역은 서로 접합되며;상기 수납오목부에 수납되고 상기 제 1 영역에 의해 덮여 접합되어 있는 상기 전지소자의 단자는 상기 접속기판에 접속되며, 상기 전지소자 주위에 상기 프레임이 배치되고, 상기 접속기판은 상기 프레임에 배치되며;상기 제 2 포장부재의 상기 제 2 영역은 상기 제 1 영역에 대하여 절곡되어, 상기 제 1 포장부재의 상기 제 1 영역의 상기 수납오목부에 수납되어 있고 상기 제 1 영역에 의해 덮여있는 상기 전지소자의 상기 제 1 면과 반대편의 제 2 면을, 상기 제 2 영역으로 덮으며; 또한 여기서상기 제 1 포장부재와 상기 제 2 포장부재의 상기 제 2 영역은 서로 접합되는, 전지팩.
- 제 11 항에 있어서, 상기 전지소자는 진공흡인된 상태로 포장되는, 전지팩.
- 제 12 항에 있어서, 상기 수납오목부에 수납되고 상기 제 2 영역에 의해 덮이며 진공흡인된 상기 전지소자는, 단면에 있어서 상기 전지소자의 상기 제 1 면의 길이가 상기 전지소자의 상기 제 2 면의 길이보다 더 길게 되도록 밀폐되어 있고; 여기서,상기 프레임은 상기 제 2 면의 주변부에 배치되어 있는, 전지팩.
- 제 11 항에 있어서, 상기 프레임은 상기 단자부를 외부로 노출시키는 개구부가 형성되어 있고, 상기 접속기판은 상기 개구부를 통해 상기 단자부가 외부로 노출된 상태에서 상기 프레임의 구속부에 의해 구속되어 있는, 전지팩.
- 제 11 항에 있어서, 상기 제 2 포장부재는 상기 제 1 포장부재의 재질보다 더 단단한(hard) 재질로 형성되는, 전지팩.
- 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 포장부재는 내측으로부터 순차적으로 폴리프 로필렌 층과 알루미늄 층 및 나일론 층이 적층되어 이루어지고, 상기 폴리프로필렌 층끼리 열용착하여 서로 접합되며;상기 제 2 포장부재는 상기 제 2 포장부재의 바깥 에지가 상기 제 1 포장부재의 상기 접합편의 바깥 에지에서부터 안쪽으로 놓이도록 상기 제 1 포장부재에 접합되며, 상기 제 2 영역으로 상기 제 1 포장부재를 덮었을 때 안쪽을 향하는 상기 제 2 포장부재의 면과 상기 접합편의 한 면을 서로 대향시켜 접합시키는, 전지팩.
- 양극, 음극 및 폴리머 전해질을 가지며, 상기 양극 및 상기 음극 각각으로부터 도출된 단자를 구비하는 전지소자를, 상기 전지소자를 수납하기 위한 수납오목부와 상기 수납오목부 주위의 접합편을 구비하는 제 1 포장부재의 상기 수납오목부에 수납하는 제 1 단계와;상기 수납오목부에 수납된 상기 전지소자의 외부로 노출되어 있는 제 1 면을, 적어도 상기 제 1 면을 덮기 위한 제 1 영역과 상기 제 1 면의 반대편에 있는 전지소자의 제 2 면을 덮기 위한 제 2 영역을 구비하는 제 2 포장부재의 상기 제 1 영역으로 덮고, 상기 접합편과 상기 제 1 영역을 서로 접합시키는 제 2 단계와;상기 수납오목부에 수납되고 상기 제 1 영역으로 덮여 접합되어 있는 상기 전지소자의 단자를 외부기기와 전기적으로 접속하는 단자부가 설치되어 있는 접속기판에 접속시키며, 상기 전지소자 주위에 프레임을 배치시키고, 상기 접속기판을 상기 프레임에 배치시키는 제 3 단계와;상기 제 2 포장부재의 상기 제 2 영역을 상기 제 1 영역에 대하여 절곡하여, 상기 제 1 포장부재의 상기 수납오목부에 수납되어 상기 제 1 영역으로 덮이고 접합되어 있는 상기 전지소자의 상기 제 1 면의 반대편에 있는 제 2 면을 상기 제 2 영역으로 덮는 제 4 단계; 및상기 제 1 포장부재와 상기 제 2 포장부재의 상기 제 2 영역을 서로 접합하는 제 5 단계를포함하는, 전지팩 제조 방법.
- 제 17 항에 있어서, 상기 제 2 단계에서, 상기 전지소자는 진공흡인된 상태로 포장되는, 전지팩 제조 방법.
- 제 18 항에 있어서, 상기 제 2 단계에서, 상기 수납오목부에 수납되어 상기 제 2 영역으로 덮여 진공흡인되어 있는 상기 전지소자는, 단면에 있어서 상기 전지소자의 상기 제 1 면의 길이가 상기 전지소자의 상기 제 2 면의 길이보다 더 길게 되도록 밀폐되며; 여기서상기 제 3 단계에서, 상기 프레임을 상기 제 2 면의 주변부에 배치하는, 전지팩 제조방법.
- 제 17 항에 있어서, 상기 프레임은 상기 단자부를 외부로 노출시키는 개구부가 형성되어 있고, 상기 제 3 단계에서, 상기 접속기판을 상기 개구부를 통해 상기 단자부가 외부로 노출된 상태에서 상기 프레임의 구속부에 의해 구속하는, 전지팩 제조방법.
- 제 17 항에 있어서, 상기 제 2 포장부재는 상기 제 1 포장부재의 재질보다 더 단단한(hard) 재질로 형성되는, 전지팩 제조방법.
- 제 17 항에 있어서, 상기 제 1 포장부재는 내측으로부터 순차적으로 폴리프로필렌 층과 알루미늄 층 및 나일론 층이 적층되어 이루어지고, 상기 폴리프로필렌 층끼리 열용착하여 서로 접합되며;상기 제 2 단계에서, 상기 제 2 포장부재는 상기 제 2 포장부재의 바깥 에지가 상기 제 1 포장부재의 상기 접합편의 바깥 에지에서부터 안쪽으로 놓이도록 상기 제 1 포장부재에 접합되며;상기 제 5 단계에서, 상기 제 2 영역으로 상기 제 1 포장부재를 덮었을 때 안쪽을 향하는 상기 제 2 포장부재의 면과 상기 접합편의 한 면을 서로 대향시켜 접합시키는, 전지팩 제조방법.
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