KR101097251B1 - 안전소자 어셈블리 - Google Patents

안전소자 어셈블리 Download PDF

Info

Publication number
KR101097251B1
KR101097251B1 KR1020090110363A KR20090110363A KR101097251B1 KR 101097251 B1 KR101097251 B1 KR 101097251B1 KR 1020090110363 A KR1020090110363 A KR 1020090110363A KR 20090110363 A KR20090110363 A KR 20090110363A KR 101097251 B1 KR101097251 B1 KR 101097251B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
thin plate
metal thin
metal sheet
insulator
safety
Prior art date
Application number
KR1020090110363A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110053710A (ko
Inventor
전관식
Original Assignee
삼성에스디아이 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 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020090110363A priority Critical patent/KR101097251B1/ko
Priority to JP2010141573A priority patent/JP5385218B2/ja
Priority to US12/844,676 priority patent/US9105918B2/en
Priority to US12/844,681 priority patent/US9406923B2/en
Priority to JP2010173709A priority patent/JP5235949B2/ja
Priority to EP10190230.2A priority patent/EP2323200B1/en
Priority to EP10190234.4A priority patent/EP2323199B1/en
Priority to CN201010551672.3A priority patent/CN102064355B/zh
Priority to CN201010551684.6A priority patent/CN102064304B/zh
Publication of KR20110053710A publication Critical patent/KR20110053710A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101097251B1 publication Critical patent/KR101097251B1/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
    • H01M50/50—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
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • 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
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10—Temperature sensitive devices
    • H01M2200/106—PTC
    • 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)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

안전소자 어셈블리를 개시한다. 본 발명의 안전소자 어셈블리는 이차 전지의 과열 및 과전류를 차단하기 위한 것으로서, 이차 전지에 결합된 제 1 금속 박판;과, 제 1 금속 박판상에 결합된 안전 소자;와, 안전 소자상에 결합된 제 2 금속 박판;을 포함하되, 제 1 금속 박판은 안전 소자 및 제 2 금속 박판에 대하여 적층되는 제 1 영역과, 안전 소자 및 제 2 금속 박판에 대하여 적층되지 않고, 외부로 노출되는 제 2 영역을 포함하는 것으로서, PTC 소자의 양면에 복수의 금속 박판이 형성되고, 복수의 금속 박판의 형상을 달리함으로써, 복수의 금속 박판이 노출되는 영역을 각각 형성하여서, 동일 규격으로 제조된 표준화된 이차 전지를 고출력용 또는 고용량으로 이차 전지의 사용 조건에 따라 공통적으로 사용할 수 있다.

Description

안전소자 어셈블리{Safety element assembly}
본 발명은 이차 전지를 과열 및 과전류로부터 보호하기 위한 안전소자 어셈블리에 관한 것이다.
통상적으로, 이차 전지는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 이차 전지는 노트북이나 휴대폰과 같은 모바일 기기나, 전동 드릴이나, 전기 자동차나, 하이브리드 전기 자동차나, 전기 자전거나, 무정전 전원공급장치(uninterruptible power supply) 등의 에너지원으로 사용된다. 대표적인 이차 전지는 리튬 이차 전지나, 니켈-수소 전지를 들 수 있다. 이차 전지는 외형에 따라 원통형, 각형, 및 파우치형으로 분류된다.
이차 전지는 전지의 안전성을 확보하기 위하여 안전소자 어셈블리를 구비한다. 안전소자 어셈블리는 PTC(positive temperature coefficient) 어셈블리나, 안전 벤트(safety vent)나, 전류 차단 디바이스(current interrupt device)나, 써멀 퓨즈(thermal fuse)나, 셧-다운 세퍼레이터 등을 포함한다.
이중에서, PTC 어셈블리는 이차 전지가 일정 온도 이상으로 상승하면, PTC 소자의 저항치를 증가시키는 것에 의하여 전류를 차단시키게 된다. 이에 따라, 이 차 전지를 보호할 수 있다. 반면에, 일정 온도 이상이 되면, PTC 소자의 저항치가 증가하여 전류를 감소시키므로, 고출력이 요구되는 디바이스에는 일반적으로 PTC 어셈블리가 구비되지 않는다.
한편, 이차 전지를 에너지원으로 사용하는 전기전자 디바이스는 고용량을 요구하는 디바이스와, 고출력을 요구하는 디바이스로 분류할 수 있다.
이중에서, 고용량 이차 전지의 경우에는 안전성을 위하여 PTC 어셈블리가 장착되는 것이 요구된다. 예컨대, 노트북 컴퓨터나, 휴대폰과 같은 모바일 기기에는 안전성을 더욱 보장하기 위하여 PTC 어셈블리가 구비된 이차 전지가 적용되는 것이 바람직하다.
반면에, 고출력 이차 전지의 경우에는 PTC 어셈블리가 요구되지 않을 수 있다. 이를테면, 전동 드릴이나, 전기 자동차와 같이 안전성보다는 고출력이 요구되는 디바이스에는 PTC 어셈블리가 구비되지 않은 이차 전지가 적합하다. 따라서, 고용량 및 고출력 전기전자 디바이스의 사용 조건에 따라, 이차 전지를 별도의 규격으로 제조 및 관리해야 하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 고용량 및 고출력전기전자 디바이스의 사용 조건에 관계없이 표준화된 이차 전지를 이용할 수 있도록 구조가 개선된 안전소자 어셈블리를 제공하는 것을 주된 과제로 한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 안전소자 어셈블리는,
이차 전지의 과열 및 과전류를 차단하기 위한 것으로서,
상기 이차 전지에 결합된 제 1 금속 박판;과,
상기 제 1 금속 박판상에 결합된 안전 소자;와,
상기 안전 소자상에 결합된 제 2 금속 박판;을 포함하되,
상기 제 1 금속 박판은 상기 안전 소자 및 제 2 금속 박판에 대하여 적층되는 제 1 영역과, 상기 안전 소자 및 제 2 금속 박판에 대하여 적층되지 않고, 외부로 노출되는 제 2 영역을 포함한다.
또한, 상기 제 1 금속 박판의 크기는 안전 소자 및 제 2 금속 박판의 크기보다 더 크게 형성된 것을 특징으로 한다.
게다가, 상기 제 1 금속 박판, 안전 소자, 및 제 2 금속 박판은 동일한 곡률 반경을 가지며, 상기 안전 소자 및 제 2 금속 박판은 제 1 금속 박판의 제 2 영역이 외부로 노출되도록 적어도 일부분이 절개된다.
더욱이, 상기 제 1 금속 박판과, 제 2 금속 박판 사이에는 절연체가 더 설치 된 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 제 2 금속 박판에 대하여 대향되는 절연체 및 안전 소자의 표면은 동일한 수평면인 것을 특징으로 한다.
나아가, 상기 제 1 금속 박판, 안전 소자, 및 제 2 금속 박판은 동일한 곡률 반경을 가지며, 상기 제 1 금속 박판은 원형이며, 상기 제 2 금속 박판은 원형에서 적어도 일부가 절개된 형상이며, 상기 안전 소자는 링형에서 일부가 절개된 PTC 소자이며, 상기 절연체는 원형에서 적어도 일부가 절개된 형상이며, 상기 안전 소자의 내주벽 내측에 형성된 공간에 위치한다.
또한, 상기 제 1 금속 박판, 안전 소자, 및 제 2 금속 박판은 동일한 곡률 반경을 가지며, 상기 제 1 금속 박판은 원형이며, 상기 제 2 금속 박판은 원형에서 적어도 일부가 절개된 형상이며, 상기 안전 소자는 원형에서 적어도 일부가 절개된 PTC 소자이며, 상기 절연체는 상기 원형에서 양쪽으로 절개된 형상이며, 절개된 부분은 상기 안전 소자의 절개된 부분과 접하게 위치한다.
게다가, 상기 제 1 금속 박판, 안전 소자, 및 제 2 금속 박판은 동일한 곡률 반경을 가지며, 상기 제 1 금속 박판은 링형이며, 상기 제 2 금속 박판은 원형에서 적어도 일부가 절개된 형상이며, 상기 안전 소자는 링형에서 일부가 절개된 PTC 소자이며, 상기 절연체는 상기 원형에서 적어도 일부가 절개된 형상이며, 안전 소자의 내주벽 내측에 형성된 공간에 위치한다.
아울러, 상기 제 1 금속 박판, 안전 소자, 및 제 2 금속 박판은 동일한 곡률 반경을 가지며, 상기 제 1 금속 박판은 원형이며, 상기 제 2 금속 박판은 원형에서 적어도 일부가 절개된 형상이며, 상기 안전 소자는 원형에서 적어도 일부가 절개된 PTC 소자이다.
나아가, 상기 안전 소자는 상기 제 1 금속 박판과, 제 2 금속 박판에 양 단부가 전기적으로 연결된 써멀 퓨즈이며, 상기 절연체는 상기 제 1 금속 박판과, 제 2 금속 박판 사이에서 상기 써멀 퓨즈의 주변에 설치된다.
더욱이, 상기 안전 소자의 측벽에는 절연체가 위치하고, 상기 제 1 금속 박판의 전체 길이는 상기 안전 소자 및 상기 절연체의 길이를 합한 것보다 길다.
또한, 상기 제 2 금속 박판은 상기 안전 소자에 결합되는 영역과 반대되는 전체 영역이 외부로 노출된다.
또한, 상기 제 1 금속 박판의 제 1 영역에는 상기 안전 소자를 거치지 않은 고출력이 요구되는 전기전자 디바이스의 외부 리드 플레이트의 단부가 용접되고, 상기 제 2 금속 박판의 전체 영역에는 상기 안전 소자를 거치는 고용량이 요구되는 전기전자 디바이스의 외부 리드 플레이트의 단부가 용접된다.
이상, 본 발명의 안전소자 어셈블리는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, PTC 소자의 양면에 복수의 금속 박판이 형성되고, 복수의 금속 박판의 형상을 달리함으로써, 복수의 금속 박판이 노출되는 영역을 각각 형성하여서, 동일 규격으로 제조된 표준화된 이차 전지를 고출력용 또는 고용량으로 이차 전지의 사용 조건에 따라 공통적으로 사용할 수 있다.
둘째, 복수의 금속 박판 사이에 절연체를 개재함으로써, 금속 박판에 대하여 외부 리드 플레이트가 용접시에 복수의 금속 박판이나, 안전 소자의 변형을 방지할 수 있다.
셋째, 안전소자 어셈블리가 이차 전지의 상부나, 하부나 측부의 외부에 설치됨에 따라서, 동일 규격으로 제조된 표준화된 이차 전지를 공통적으로 사용할 수 있다.
이하, 첨부된 도면들에 도시된 본 발명에 관한 실시예를 참조하여, 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전소자 어셈블리(100)를 분리 도시한것이다.
도면을 참조하면, 상기 안전소자 어셈블리(100)는 안전 소자(101), 제 1 금속 박판(102), 제 2 금속 박판(103), 절연체(104)를 포함한다. 상기 안전소자 어셈블리(100)는 과열, 과전류에 대한 안전 장치이다. 상기 안전소자 어셈블리(100)는 이차 전지의 충전 또는 방전동안 과전류가 흐르는 경우에 전류를 차단하고, 이차 전지를 보호하게 된다.
상기 안전 소자(101)는 PTC 소자일 수 있다. 상기 PTC 소자(101)는 폴리머에 도전성 입자를 포함한 소자이다.
폴리머계 전도성 복합체는 폴리머, 전도성 필러, 산화 방지제, 및 과산화물 가교제의 혼합물로 구성될 수 있다. 폴리머에는 용융 지수 1 내지 10인 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 폴리플루오르화비닐리덴(PVDF), 폴리프 로필렌(PP) 및 에틸렌/폴리프로필렌 중합체등의 고분자 화합물이 사용될 수 있다. 전도성 필러에는 카본 블랙이나, 카본 파이버나, 또는 니켈등의 금속재나 금속 산화물이 사용될 수 있다.
폴리머는 일반적으로 절연재이지만, 전도성 필러로 인하여 PTC 소자(101)는 상온 또는 저온에서 전도성 입자들이 상호 연결되어 도전 경로를 제공하므로, 양호한 도전성을 발휘한다.
만약, 특정한 온도 이상으로 상승하거나, 과전류가 흐르게 되면, 상기 PTC 소자(101) 내의 폴리머가 팽창함에 따라 전도성 입자간의 간격이 넓어져서 도전 경로가 차단되므로, 상기 PTC 소자(101)는 도전성이 급격하게 저하되는 정온도계수(positive temperature coefficient)의 특성이 있다.
상기 PTC 소자(101)의 윗면에는 제 1 금속 박판(102)이 위치하고, 상기 PTC 소자(101)의 아랫면에는 제 2 금속 박판(103)이 위치한다. 상기 제 1 금속 박판(102)은 이차 전지의 단자에 전기적으로 연결되고, 상기 제 2 금속 박판(103)은 보호 회로 기판 모듈의 단자나, 다른 외부 기기의 단자에 전기적으로 연결된다. 상기 제 1 금속 박판(102)과, 제 2 금속 박판(103)은 니켈 박판이거나, 니켈-구리가 적층된 박판이거나, 니켈-구리의 합금으로 된 박판일 수 있다.
이처럼, 상기 제 1 금속 박판(102), PTC 소자(101), 제 2 금속 박판(103)은 중첩되는 구조이다. 중첩시, 제 1 금속 박판(102)은 상기 PTC 소자(101) 및 제 2 금속 박판(103)에 대하여 적층되는 제 1 영역과, 상기 PTC 소자(101) 및 제 2 금속 박판(103)에 대하여 적층되지 않고, 외부로 노출되는 제 2 영역(A)을 포함한다.
즉, 상기 제 1 금속 박판(102)은 원형이다. 상기 제 1 금속 박판(102)은 전체적인 외형 크기는 이차 전지(300) 상에 전기적으로 접속되는 영역의 크기보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제 2 금속 박판(103)은 원형에서 적어도 일부가 절개된 형상을 이루고 있다. 상기 제 2 금속 박판(103)은 상기 제 1 금속 박판(102)에 대하여 적층시, 상기 제 1 금속 박판(103)의 제 2 영역(A)이 외부로 노출될 수 있도록 원의 일부분이 절개되어 있다.
본 실시예에서는 상기 제 2 금속 박판(103)은 반원형이지만, 상기 제 1 금속 박판(102)의 제 2 영역(A)이 외부로 노출될 수 있는 형상이라면 어느 하나에 한정되는 것은 아니다. 상기 제 2 금속 박판(103)의 곡률 반경(R2)은 상기 제 1 금속 박판(102)의 곡률 반경(R1)과 실질적으로 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 PTC 소자(101)는 상기 제 1 금속 박판(102)과, 제 2 금속 박판(103) 사이에 개재된다. 상기 PTC 소자(101)는 링형에서 일부가 절개되어 있다. 본 실시예에서는 상기 PTC(101)는 전체 링형의 둘레중 1/2이 절개되어 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 PTC 소자(101)의 아우터(outer) 곡률 반경(R3)은 상기 제 1 금속 박판(102)의 곡률 반경(R1) 및 제 2 금속 박판(103)의 곡률 반경(R2)과 실질적으로 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.
이에 따라, 적층된 제 1 금속 박판(102), PTC 소자(101), 제 2 금속 박판(103)은 각각 원형, 일부 절개된 링형, 반원형으로서, 형상은 동일하지 않지만, 곡률 반경(R1,R3,R2)은 서로 동일하다 할 수 있다.
게다가, 상기 절연체(104)는 상기 제 1 금속 박판(102)과 제 2 금속 박판(103) 사이에 위치한다. 상기 절연체(104)는 상기 제 1 금속 박판(102)과 제 2 금속 박판(103)이 서로 전기적으로 연결되지 않기 위하여 설치되어 있다. 또한, 상기 절연체(104)는 상기 제 2 금속 박판(103)에 대하여 외부 리드 플레이트가 용접시 제 2 금속 박판(103)의 변형을 방지하는 역할을 수행한다.
상기 절연체(104)는 원형에서 적어도 일부가 절개된 형상을 이루고 있다. 본 실시예에서는 상기 절연체(104)는 반원형을 이루고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 절연체(104)의 곡률 반경(R4)은 상기 PTC 소자(101)의 이너(inner) 곡률 반경(R5)과 실질적으로 동일하게 형성하다. 상기 절연체(104)는 상기 PTC 소자(101)의 내주벽 내측에 형성된 공간에 위치한다.
더욱이, 상기 절연체(104)의 두께(t2)는 PTC 소자(101)의 두께(t1)와 동일하다. 이에 따라, 상기 절연체(104)가 상기 PTC 소자(101)의 내주벽 내측에 형성된 공간으로 위치시, 상기 제 2 금속 박판(103)에 대하여 상기 PTC 소자(101) 및 절연체(104)의 표면은 동일한 수평면을 이루고 있다.
도 2는 도 1의 안전소자 어셈블리(100)가 이차 전지(300)에 장착된 상태를 도시한 저면도이며, 도 3은 도 1의 안전소자 어셈블리(100)가 이차 전지(300)에 장착된 상태를 도시한 측단면도이다.
여기서, 상기 이차 전지(300)에는 캔(301)이 마련되고, 상기 캔(301)의 내부에는 양극판, 세퍼레이터 및 음극판이 젤리-롤형으로 감겨진 전극 조립체(미도시)이 수용되고, 상기 캔(301)은 어느 하나의 전극판과 전기적으로 연결되어서 양극 또는 음극의 극성을 가진다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 제 1 금속 박판(102)은 상기 캔(301)의 바닥면(302)에 용접되어 있다. 상기 제 1 금속 박판(102)의 외형은 상기 캔(301)의 바닥면(302)의 외형보다 작다.
상기 제 1 금속 박판(102)의 윗면에는 PTC 소자(101)와, 절연체(104)가 설치되어 있다. 상기 PTC 소자(101)는 상기 제 1 금속 박판(102)에 대하여 열압착에 의하여 결합되어 있다.
상기 PTC 소자(101)의 내주벽 내측에 형성된 공간에는 상기 절연체(104)가 위치하고 있다. 상기 절연체(104)의 두께(t2)는 상기 PTC 소자(101)의 두께(t1)와 동일하므로, 상기 제 2 금속 박판(103)에 대하여 절연체(104) 및 PTC 소자(101)의 표면은 동일한 수평면을 이루고 있다. 이에 따라, 추후, 외부 리드 플레이트(320)가 용접시 편평면을 제공한다.
이때, 상기 절연체(104)는 접착제에 의하여 상기 제 1 금속 박판(102)에 고정되거나, 제 1 금속 박판(102) 및 제 2 금속 박판(103) 사이에 착탈가능하게 삽입되어 배치될 수 있는등 어느 하나에 한정되는 것은 아니다.
상기 PTC 소자(101)와 절연체(104)의 윗면에는 제 2 금속 박판(102)이 설치되어 있다. 상기 제 2 금속 박판(103)은 상기 PTC 소자(101)에 대하여 열압착에 의하여 결합되어 있다.
이때, 결합된 PTC 소자(101)와 절연체(104)의 전체 크기보다 제 1 금속 박판(102)의 크기가 더 크다. 또한, 제 2 금속 박판(103)의 크기보다 제 1 금속 박 판(102)의 크기가 더 크다. 따라서, 상기 제 1 금속 박판(102)의 제 2 영역(A)은 동일한 면에 위치한 상기 PTC(101) 및 절연체(104)와, 이들과 적층된 제 2 금속 박판(103)에 의하여 덮여지지 않고, 외부로 노출되어 있다. 반면에, 상기 제 2 금속 박판(103)은 상기 PTC 소자(101)에 대하여 결합되는 면과 반대되는 전체 영역(B)이 외부로 노출되어 있다.
고출력의 에너지가 필요한 전기전자 디바이스의 경우, 상기 제 1 금속 박판(102)의 노출된 제 1 영역(A)에 외부 리드 플레이트(310)의 단부가 용접된다. 반면에, 안전성이 요구되는 고용량의 에너지가 필요한 전기전자 디바이스의 경우, 상기 제 2 금속 박판(103)의 노출된 전체 영역(B)에 점선으로 표시한 외부 리드 플레이트(320)의 단부가 용접된다.
이처럼, 외부 리드 플레이트(310)가 제 1 금속 박판(102)에 접속되면 전류는 PTC 소자(101)를 거치지 않고 흐르게 되고, 외부 리드 플레이트(320)가 제 2 금속 박판(103)에 접속되면 전류는 PTC 소자(101)를 통하여 흐르게 된다.
이에 따라, 이차 전지(300)는 환경 조건에 따라서 안전소자 어셈블리(100)가 요구되는 전기전자 디바이스와, 요구되지 않은 전기전자 디바이스에 공통적으로 적용할 수 있다. 즉, 표준화된 동일한 규격의 이차 전지(300)는 고출력 및 고용량이 요구되는 전기전자 디바이스의 종류에 따라 상기 안전소자 어셈블리(100)를 선택적으로 이용할 수 있다.
특히, 안전소자 어셈블리(100)는 상기 이차 전지(300)의 내부가 아니라, 상기 이차 전지(300) 외부의 상부나, 하부나, 측부에 설치함에 따라서, 소망하는 설 계에 의하여 다양한 방식으로 사용가능하다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안전소자 어셈블리(400)를 분리 도시한 것이다.
이하, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조 번호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 가리킨다.
도 4를 참조하면, 상기 안전소자 어셈블리(400)는 안전 소자(401)와, 제 1 금속 박판(402)과, 제 2 금속 박판(403)과, 절연체(404)를 포함한다.
상기 안전 소자(401)는 PTC 소자일 수 있다.
상기 PTC 소자(101)의 윗면에는 제 1 금속 박판(402)이 위치하고, 상기 PTC 소자(101)의 아랫면에는 제 2 금속 박판(403)이 위치한다. 상기 절연체(404)는 상기 제 1 금속 박판(402)과 제 2 금속 박판(403) 사이에 위치한다.
이처럼, 상기 제 1 금속 박판(402), PTC 소자(401), 제 2 금속 박판(403)은 중첩되는 구조이다. 중첩시, 제 1 금속 박판(402)은 상기 PTC 소자(401) 및 제 2 금속 박판(403)에 대하여 적층되는 제 1 영역과, 상기 PTC 소자(401) 및 제 2 금속 박판(403)에 대하여 적층되지 않고, 외부로 노출되는 제 2 영역(A)을 포함한다.
즉, 상기 제 1 금속 박판(402)은 원형이다. 상기 제 2 금속 박판(403)은 원형에서 적어도 일부가 절개된 형상을 이루고 있다. 상기 제 2 금속 박판(403)은 제 1 금속 박판(402)에 대하여 적층시, 상기 제 1 금속 박판(402)의 제 2 영역(A)이 노출될 수 있도록 일부분이 절개되어 있다.
본 실시예에서는 상기 제 2 금속 박판(403)은 반원형이나, 상기 제 1 금속 박판(402)의 제 2 영역(A)이 노출될 수 있는 형상이라면, 어느 하나에 한정되는 것은 아니다. 상기 제 2 금속 박판(403)의 곡률 반경(R2)은 상기 제 1 금속 박판(402)의 곡률 반경(R1)과 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 PTC 소자(401)는 상기 제 1 금속 박판(402)에 대하여 실질적으로 동일한 크기의 원형에서 일부분이 절개되어 있다. 본 실시예에서는 상기 PTC 소자(401)는 전체 원형중 1/2 이상 절개되어 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 PTC 소자(401)의 곡률 반경(R3)은 상기 제 1 금속 박판(402)의 곡률 반경(R1) 및 제 2 금속 박판(403)의 곡률 반경(R2)과 실질적으로 동일한 것이 바람직하다.
상기 절연체(404)는 상기 제 1 금속 박판(402)에 대하여 실질적으로 동일한 원형에서 양쪽으로 절개된 형상이다. 상기 절연체(404)의 곡률 반경(R4)은 상기 제 1 금속 박판(402)의 곡률 반경(R1)과 실질적으로 동일하다.
더욱이, 상기 절연체(404)의 절개된 직선 부분(404a)의 길이(l2)는 상기 PTC 소자(401)의 절개된 직선 부분(401a)의 길이(l1)와 동일하다. 또한, 상기 절연체(404)의 두께(t2)는 PTC 소자(401)의 두께(t1)와 동일하다.
상기 PTC 소자(401)에 대하여 절연체(404)가 결합시, 절개된 직선 부분(401a)(404a)은 서로 접하게 위치하고, 상기 PTC 소자(401)에 대하여 절연체(404)는 동일한 수평면을 이루고 있다.
도 5는 도 4의 안전소자 어셈블리(400)가 이차 전지(300)에 장착된 상태를 도시한 저면도이며, 도 6은 도 4의 안전소자 어셈블리(400)가 이차 전지(300)에 장 착된 상태를 도시한 측단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 제 1 금속 박판(402)은 상기 캔(301)의 바닥면(402)에 용접되어 있다. 상기 제 1 금속 박판(402)의 윗면에는 제 2 금속 박판(403)에 대하여 PTC 소자(401) 및 절연체(404)의 표면이 동일한 수평면상에 설치되어 있다. 상기 PTC 소자(401)의 절개된 적선 부분(401a)에는 절연체(404)의 절개된 직선 부분(404a)이 접촉되어 있다. 상기 PTC 소자(401)와 절연체(404)의 윗면에는 제 2 금속 박판(403)이 설치되어 있다.
이때, 상기 PTC 소자(401)와 절연체(404)의 전체 크기보다 제 1 금속 박판(402)의 크기가 더 크고, 제 2 금속 박판(403)의 크기보다 제 1 금속 박판(402)의 크기가 더 크다. 따라서, 상기 제 1 금속 박판(402)의 제 2 영역(A)은 외부로 노출된다. 반면에, 상기 제 2 금속 박판(403)은 상기 PTC 소자(401)에 대하여 결합되는 면과 반대되는 전체 영역(B)이 외부로 노출되어 있다.
이에 따라, 제 1 금속 박판(402)의 노출된 제 2 영역(A) 및 제 2 금속 박판(403)의 노출된 영역(B)에는 이차 전지(300)의 사용 조건에 따라 외부 리드 플레이트(310)(320)의 단부가 선택적으로 용접가능하다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안전소자 어셈블리(700)를 분리 도시한 것이고, 도 8은 도 7의 안전소자 어셈블리(700)가 이차 전지(300)에 장착된 상태를 도시한 것이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 안전소자 어셈블리(700)는 안전 소자(701)와, 제 1 금속 박판(702)과, 제 2 금속 박판(703)과, 절연체(704)를 포함한다.
상기 안전 소자(701)는 PTC 소자일 수 있다.
상기 PTC 소자(701)의 윗면에는 제 1 금속 박판(702)이 위치하고, 상기 PTC 소자(701)의 아랫면에는 제 2 금속 박판(703)이 위치한다. 상기 절연체(704)는 상기 제 1 금속 박판(702)과 제 2 금속 박판(703) 사이에 위치한다.
이처럼, 상기 제 1 금속 박판(702), PTC 소자(701), 제 2 금속 박판(703)은 중첩되는 구조이다. 중첩시, 제 1 금속 박판(702)은 상기 PTC 소자(701) 및 제 2 금속 박판(703)에 대하여 적층되는 제 1 영역과, 상기 PTC 소자(701) 및 제 2 금속 박판(703)에 대하여 적층되지 않고, 외부로 노출되는 제 2 영역(A)을 포함한다.
본 실시예의 PTC 소자(701), 제 2 금속 박판(703), 및 절연체(704)는 도 1에 도시된 PTC 소자(101), 제 2 금속 박판(103), 및 절연체(104)와 각각 대응되는 형상이며, 동일한 곡률 반경을 가지고 있으므로, 여기서는 설명을 생략하기로 한다.
다만, 차이점을 살펴보면, 상기 제 1 금속 박판(701)은 원형이 아니라, 링형이며, 상기 절연체(404)의 두께(t2)는 PTC 소자(101)의 두께(t1)와, 제 1 금속 박판(703)의 두께(t3)를 합한 것과 같다는 것이다.
상기와 같은 구성을 가지는 안전소자 어셈블리(700)는 상기 제 1 금속 박판(702)이 캔(301)의 바닥면에 용접되어 있다. 상기 제 1 금속 박판(702)의 윗면에는 PTC 소자(701)가 열압착되어 있다.
상기 PTC 소자(701) 내주벽 내측으로 형성된 공간에는 절연체(704)가 개재된다. 이때, 상기 절연체(704)의 두께(t2)가 상기 PTC 소자(701)의 두께(t1)와, 제 1 금속 박판(702)의 두께(t3)를 합한 것과 같으므로, 상기 절연체(704)의 표면은 상기 캔(301)의 바닥면(302)에 접촉되어 고정된다. 상기 제 2 금속 박판(703)에 대하여 상기 PTC 소자(701) 및 절연체(704)의 표면은 동일한 수평면을 이루고 있다.
상기 PTC 소자(701)와, 절연체(704)의 윗면에는 제 2 금속 박판(702)이 설치되어 있으며, 상기 제 2 금속 박판(702)은 상기 PTC 소자(701)에 대하여 열압착되어 있다.
이에 따라, 제 1 금속 박판(702)의 노출된 제 2 영역(A) 및 제 2 금속 박판(703)의 노출된 영역(B)에는 이차 전지(300)의 사용 조건에 따라 외부 리드 플레이트(310)(320)의 단부가 선택적으로 용접가능하다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안전소자 어셈블리(900)를 분리 도시한 것이고, 도 10은 도 9의 안전소자 어셈블리(900)가 이차 전지(300)에 장착된 상태를 도시한 것이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 안전소자 어셈블리(900)는 안전 소자(901)와, 제 1 금속 박판(902)과, 제 2 금속 박판(903)을 포함한다.
상기 안전 소자(901)는 PTC 소자일 수 있다.
상기 PTC 소자(901)의 윗면에는 제 1 금속 박판(902)이 위치하고, 상기 PTC 소자(901)의 아랫면에는 제 2 금속 박판(903)이 위치한다.
이처럼, 상기 제 1 금속 박판(902), PTC 소자(901), 제 2 금속 박판(903)은 중첩되는 구조이다. 중첩시, 제 1 금속 박판(902)은 상기 PTC 소자(901) 및 제 2 금속 박판(903)에 대하여 적층되는 제 1 영역과, 상기 PTC 소자(901) 및 제 2 금속 박판(903)에 대하여 적층되지 않고, 외부로 노출되는 제 2 영역(A)을 포함한다.
본 실시예의 PTC 소자(901), 제 1 금속 박판(902), 및 제 2 금속 박판(903)은 도 4에 도시된 PTC 소자(401), 제 1 금속 박판(402), 및 제 2 금속 박판(403)과 각각 대응되는 형상이며, 동일한 곡률 반경을 가지고 있으므로, 여기서는 설명을 생략하기로 한다.
다만, 차이점을 살펴보면, 상기 제 1 금속 박판(902)과, 제 2 금속 박판(903) 사이에는 별도의 절연체가 구비되지 않는다는 점이다. 이에 따라, 상기 제 1 금속 박판(902)과, 제 2 금속 박판(903) 사이에는 PTC 소자(901)가 배치되는 제 1 영역의 주변으로 선택적으로 용접 지그가 위치가능한 공간이며, 절연체가 존재하지 않는 공간이 형성된다.
상기와 같은 구성을 가지는 안전소자 어셈블리(900)는 상기 제 1 금속 박판(902)이 캔(301)의 바닥면에 용접되어 있다. 상기 제 1 금속 박판(902)의 윗면에는 PTC 소자(901)가 열압착되어 있다. 상기 PTC 소자(901)의 윗면에는 제 2 금속 박판(902)이 설치되어 있으며, 상기 제 2 금속 박판(902)은 상기 PTC 소자(901)에 대하여 열압착되어 있다.
이때, 도 11에 도시된 바와 같이, 제 1 금속 박판(702)의 노출된 제 2 영역(A)에는 용접 지그없이 외부 리드 플레이트(310)가 직접적으로 용접되어 있다.
반면에, 제 2 금속 박판(703)의 노출된 전체 영역(B)에 외부 리드 플레이트(320)를 용접시에는 상기 제 1 금속 박판(902) 및 제 2 금속 박판(903) 사이의 절연체가 존재하지 않는 공간으로 용접 지그(200)를 위치시키고, 용접봉(210)을 이 용하여 제 2 금속 박판(903)에 대하여 외부 리드 플레이트(320)를 용접시킬 수 있다. 이때, 용접되는 위치는 용접 지그(200)와 대향되는 외부 리드 플레이트(320)의 부분이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안전소자 어셈블리(1000)가 이차 전지(300)에 장착된 상태를 도시한 것이다.
도면을 참조하면, 상기 안전소자 어셈블리(1000)는 안전 소자(1010)와, 제 1 금속 박판(1020)과, 제 2 금속 박판(1030)과, 절연체(1040)를 포함한다.
이때, 상기 안전 소자(1010)는 이전의 실시예의 PTC 소자와는 달리 써멀 퓨즈이다. PTC 소자는 소정의 온도 이상이 되면 PTC 소자의 내부 저항이 급격이 증가하여 회로를 차단하지만, 온도가 소정 이하로 내려가면 저항이 다시 작아져 원래의 상태로 되돌아간다는 점에서 재사용이 가능한다. 반면에, 본 실시예의 써멀 퓨즈(1010)는 소정의 온도 이상이 되면, 써멀 퓨즈(1010) 내의 도전선이 끊김으로써 회로를 차단하며, 재사용이 필요하다.
상기 써멀 퓨즈(1010)는 비정상적인 환경 또는 조건하에서 이차 전지(300)의 온도가 급격하게 증가시에 회로를 차단하는 역할을 PTC 소자와 동일하게 하지만, 재사용을 위해서는 안전소자 어셈블리(1000)를 교체할 필요가 있다.
상기 써멀 퓨즈(1010)는 일단부가 제 1 금속 박판(1020)에 전기적으로 연결되고, 타단부가 제 2 금속 박판(1030)에 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 제 1 금속 박판(1020)과 제 2 금속 박판(1030) 사이에는 상기 써멀 퓨즈(1010)의 주변에 절연체(1040)가 개재되어 있다.
이상과 같이, 상기 도 1 내지 도 12에 도시된 실시예의 경우, 곡률 반경이 실질적으로 동일한 안전소자 어셈블리에 대하여 기재되어 있다. 즉, 원형의 이차 전지에 대응되기 위하여 상기 형상을 가지는 안전소자 어셈블리가 바람직하다고 할 수 있다.
그러나, 원형의 이차 전지 이외에, 다른 형상, 예컨대, 각형이나, 파우치형의 전지에도 상기 안전소자 어셈블리를 적용할 수 있다. 이때, 안전소자 어셈블리는 제 1 금속 박판의 노출된 제 2 영역과, 제 2 금속 박판의 노출된 전체 영역이 확보된다면 다른 형상으로 제조가능하다.
이를테면, 도 13을 참조하면, 안전소자 어셈블리(1300)는 안전 소자(1310)와,제 1 금속 박판(1320)과, 제 2 금속 박판(1330)과, 절연체(1340)를 포함한다.
상기 안전 소자(1310)는 PTC 소자일 수 있다.
상기 PTC 소자(1310)의 윗면에는 제 1 금속 박판(1320)이 위치하고, 상기 PTC 소자(1310)의 아랫면에는 제 2 금속 박판(1330)이 위치하고, 상기 PTC 소자(1310)의 측벽에는 절연체(1340)가 위치한다.
이처럼, 상기 제 1 금속 박판(1320), PTC 소자(1310), 제 2 금속 박판(1330)은 중첩되는 구조이다. 중첩시, 제 1 금속 박판(1320)은 상기 PTC 소자(1310) 및 제 2 금속 박판(1330)에 대하여 적층되는 제 1 영역과, 상기 PTC 소자(1310) 및 제 2 금속 박판(1330)에 대하여 적층되지 않고, 외부로 노출되는 제 2 영역(A)을 포함한다.
상기와 같은 구성을 가지는 안전소자 어셈블리(1300)는 상기 제 1 금속 박 판(1320)이 캔(301)의 바닥면(302)에 용접되어 있다. 상기 제 1 금속 박판(1320)의 윗면에는 PTC 소자(1310)가 열압착되어 있다. 상기 PTC 소자(1310)의 윗면에는 제 2 금속 박판(1330)이 열압착되어 있다.
이때, 상기 제 1 금속 박판(1320)의 전체 길이(l1)는 상기 PTC 소자(1310)의 길이(l2)와, 상기 절연체(1340)의 길이(l3)을 합한 것보다 길다. 이에 따라, 제 1 금속 박판(1320)의 윗면에 PTC 소자(1310) 및 절연체(1340)가 적층되더라도, 제 1 금속 박판(1320)의 노출된 제 2 영역(A)이 존재한다. 또한, 상기 제 1 금속 박판(1320)의 전체 길이(l1)는 상기 제 2 금속 박판(1330)의 길이(l2)보다 길다. 한편, 상기 제 2 금속 박판(1330)의 전체 영역(B)은 외부로 노출되어 있다.
이에 따라, 제 1 금속 박판(1320)의 노출된 제 2 영역(A) 및 제 2 금속 박판(1330)의 노출된 전체 영역(B)에는 이차 전지(300)의 사용 조건에 따라 외부 리드 플레이트(310)(320)의 단부가 선택적으로 용접가능하다.
이하, 도 14a 내지 도 14d를 참조하여 도 1에 도시된 안전소자 어셈블리(100)가 장착된 이차 전지(300)를 제조하는 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 14a에 도시된 바와 같이, 캔(301)을 준비한다. 상기 캔(301)의 내부에는 전극 조립체가 조립된 상태이거나, 이와는 달리 캔(301)만 있을 수 있다.
이어서, 도 14b에 도시된 바와 같이, 제 1 금속 박판(102), PTC 소자(101), 제 2 금속 박판(103)이 순차적으로 적층된 안전소자 어셈블리(100)를 상기 캔(301)의 바닥면(302)에 부착한다.
이때, 상기 안전소자 어셈블리(100)에는 제 1 금속 박판(102) 및 제 2 금속 박판(103) 사이에 절연체(104)가 고정되어 있거나, 이후 공정에서 절연체(104)가 삽입되어 위치할 수 있는등 어느 하나에 한정되는 것은 아니다.
상기 캔(301)의 바닥면(302)에 대하여 제 1 금속 박판(102)의 접합은 저항 용접과 같은 용접 방식이나, 솔더링 결합 방식이나, 전도성 접착제에 의한 접착 방식등 다양한 결합 방식이 존재한다. 저항 용접의 경우, 상기 제 1 금속 박판(102)의 노출된 제 1 영역(A)에 용접이 된다. 이때, 용접 개소(W1)는 한 개 일 수 있지만, 2개 이상인 것이 바람직하다.
다음으로, 도 14c에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 금속 박판(102)과, 제 2 금속 박판(103) 사이에 절연체(104)를 배치시킨다. 상기 절연체(104)는 상기 제 1 금속 박판(102)과 제 2 금속 박판(103) 사이에 형성된 공간으로 삽입되어 위치된다. 이때, 상기 절연체(104)는 상기 PTC 소자(101)의 내주벽에 접하여 배치되거나, 소정 간격 이격된 상태로 배치될 수 있다. 대안으로는, 상기 절연체(104)는 미리 상기 제 1 금속 박판(102)과 제 2 금속 박판(103) 사이에 비전도성 접착제를 이용하여 고정할 수 있다.
이어서, 도 14d에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 금속 박판(103)의 노출된 전체 영역(B)에 외부 리드 플레이트(320)를 위치시키고, 용접을 수행하게 된다. 용접 개소(W2)는 두 개 이상인 것이 바람직하지만, 본 실시예는 이에 한정되지 않는다.
저항 용접인 경우, 상기 제 2 금속 박판(103)의 노출된 전체 영역(B)을 용접 봉이 압박하게 되는데, 상기 절연체(104)가 제 2 금속 박판(103)을 지지하고 있으므로, 제 2 금속 박판(103)의 변형없이 용접이 이루어진다.
또한, PTC 소자(101)에 대응되는 제 2 금속 박판(103) 부분에 용접하지 않고, 절연체(104)에 대응하는 제 2 금속 박판(103)의 노출된 전체 영역(B)에 용접을 수행함으로써, PTC 소자(101)의 손상을 방지할 수 있다.
이처럼, 제 2 금속 박판(103)에 외부 리드 플레이트(320)를 접속시킴으로써, 이차 전지(300)의 방전 회로가 PTC 소자(101)를 포함하게 되고, 상기 이차 전지(300)는 안전성 및 고용량이 요구되는 전기전자 디바이스에 적합하게 사용된다.
한편, 외부 리드 플레이트(310)가 제 1 금속 박판(102)의 노출된 제 1 영역(A)에 접속되었다면, 이차 전지(300)의 방전 회로가 PTC 소자(101)를 포함하지 않게 되고, 이에 따라, 이차 전지(300)는 고출력이 요구되는 전기전자 디바이스에 적합하게 사용된다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전소자 어셈블리를 분리 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 안전소자 어셈블리가 이차 전지에 장착된 상태를 도시한 저면도,
도 3은 도 1의 안전소자 어셈블리가 이차 전지에 장착된 상태를 도시한 측단면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안전소자 어셈블리를 분리 도시한 사시도,
도 5는 도 4의 안전소자 어셈블리가 이차 전지에 장착된 상태를 도시한 저며도,
도 6은 도 4의 안전소자 어셈블리가 이차 전지에 장착된 상태를 도시한 측단면도,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안전소자 어셈블리를 분리 도시한 사시도,
도 8은 도 7의 안전소자 어셈블리가 이차 전지에 장착된 상태를 도시한 측단면도,
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안전소자 어셈블리를 분리 도시한 사시도,
도 10은 도 9의 안전소자 어셈블리가 이차 전지에 장착된 상태를 도시한 측 단면도,
도 11은 도 10의 안전소자 어셈블리에 용접 지그가 위치된 상태를 도시한 측단면도,
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안전소자 어셈블리가 이차 전지에 장착된 상태를 도시한 측단면도,
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안전소자 어셈블리가 이차 전지에 장착된 상태를 도시한 측단면도,
도 14a 내지 도 14d는 도 1의 안전소자 어셈블리를 장착하는 과정을 순차적으로 도시한 측단면도,
도 14a는 본 발명의 전지 캔이 준비된 상태를 도시한 측단면도,
도 14b는 도 14a의 전지 캔에 제 1 금속 박판이 용접된 상태를 도시한 측단면도,
도 14c는 도 14b의 제 1 및 제 2 금속 박판 사이에 절연체가 개재된 상태를 도시한 측단면도,
도 14d는 도 14c의 제 2 금속 박판에 외부 리드 플레이트가 용접된 상태를 도시한 측단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100...안전소자 어셈블리 101...안전 소자
102...제 1 금속 박판 103...제2 금속 박판
104...절연체 300...이차 전지

Claims (24)

  1. 이차 전지의 과열 및 과전류를 차단하기 위한 것으로서,
    상기 이차 전지에 결합된 제 1 금속 박판;과,
    상기 제 1 금속 박판상에 결합된 안전 소자;와,
    상기 안전 소자상에 결합된 제 2 금속 박판;을 포함하되,
    상기 제 1 금속 박판은 상기 안전 소자 및 제 2 금속 박판에 대하여 적층되는 제 1 영역과, 상기 안전 소자 및 제 2 금속 박판에 대하여 적층되지 않고, 외부로 노출되는 제 2 영역을 가지며,
    상기 제 1 금속 박판과, 제 2 금속 박판 사이에는 절연체가 설치된 안전소자 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 금속 박판의 크기는 안전 소자 및 제 2 금속 박판의 크기보다 더 크게 형성된 것을 특징으로 하는 안전소자 어셈블리.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 금속 박판, 안전 소자, 및 제 2 금속 박판은 동일한 곡률 반경을 가지며,
    상기 안전 소자 및 제 2 금속 박판은 제 1 금속 박판의 제 2 영역이 외부로 노출되도록 적어도 일부분이 절개된 것을 특징으로 하는 안전소자 어셈블리.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 안전 소자는 PTC 소자인 것을 특징으로 하는 안전소자 어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 안전 소자는 써멀 퓨즈인 것을 특징으로 하는 안전소자 어셈블리.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 금속 박판에 대하여 대향되는 절연체 및 안전 소자의 표면은 동일한 수평면인 것을 특징으로 하는 안전소자 어셈블리.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 금속 박판의 크기는 제 1 금속 박판과 제 2 금속 박판 사이에 다같이 설치된 안전 소자 및 절연체의 전체 크기보다 더 크게 형성된 것을 특징으로 하는 안전소자 어셈블리.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 금속 박판, 안전 소자, 및 제 2 금속 박판은 동일한 곡률 반경을 가지며,
    상기 제 1 금속 박판은 원형이며,
    상기 제 2 금속 박판은 원형에서 적어도 일부가 절개된 형상이며,
    상기 안전 소자는 링형에서 일부가 절개된 PTC 소자이며,
    상기 절연체는 원형에서 적어도 일부가 절개된 형상이며, 상기 안전 소자의 내주벽 내측에 형성된 공간에 위치하는 것을 특징으로 하는 안전소자 어셈블리.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 안전 소자의 이너 곡률 반경은 상기 절연체의 곡률 반경과 동일하며,
    상기 안전 소자의 아우터 곡률 반경은 상기 제 1 금속 박판의 곡률 반경과 동일한 것을 특징으로 하는 안전소자 어셈블리.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 절연체의 두께는 상기 안전 소자의 두께와 동일하며,
    제 2 금속 박판에 대하여 대향되는 절연체 및 안전 소자의 표면은 동일한 수평면상에 위치한 것을 특징으로 하는 안전소자 어셈블리.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 금속 박판, 안전 소자, 및 제 2 금속 박판은 동일한 곡률 반경을 가지며,
    상기 제 1 금속 박판은 원형이며,
    상기 제 2 금속 박판은 원형에서 적어도 일부가 절개된 형상이며,
    상기 안전 소자는 원형에서 적어도 일부가 절개된 PTC 소자이며,
    상기 절연체는 상기 원형에서 양쪽으로 절개된 형상이며, 절개된 부분은 상기 안전 소자의 절개된 부분과 접하게 위치하는 것을 특징으로 하는 안전소자 어셈블리.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 절연체의 절개된 직선 부분의 길이는 상기 안전소자의 절개된 직선 부분의 길이와 동일한 것을 특징으로 하는 안전소자 어셈블리.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 절연체의 두께는 상기 안전 소자의 두께와 동일하며,
    상기 제 2 금속 박판에 대하여 대향되는 절연체 및 안전 소자의 표면은 동일한 수평면상에 위치한 것을 특징으로 하는 안전소자 어셈블리.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 금속 박판, 안전 소자, 및 제 2 금속 박판은 동일한 곡률 반경을 가지며,
    상기 제 1 금속 박판은 링형이며,
    상기 제 2 금속 박판은 원형에서 적어도 일부가 절개된 형상이며,
    상기 안전 소자는 링형에서 일부가 절개된 PTC 소자이며,
    상기 절연체는 상기 원형에서 적어도 일부가 절개된 형상이며, 안전 소자의 내주벽 내측에 형성된 공간에 위치하는 것을 특징으로 하는 안전소자 어셈블리.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 안전 소자의 이너 곡률 반경은 상기 절연체의 곡률 반경과 동일하며,
    상기 안전 소자의 아우터 곡률 반경은 상기 제 1 금속 박판의 곡률 반경과 동일한 것을 특징으로 하는 안전소자 어셈블리.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 절연체의 두께는 상기 안전 소자 및 제 1 금속 박판의 두께를 합한 두께와 동일하며,
    제 2 금속 박판에 대하여 대향되는 절연체 및 안전 소자의 표면은 동일한 수평면상에 위치한 것을 특징으로 하는 안전소자 어셈블리.
  18. 이차 전지의 과열 및 과전류를 차단하기 위한 것으로서,
    상기 이차 전지에 결합된 제 1 금속 박판;과,
    상기 제 1 금속 박판상에 결합된 안전 소자;와,
    상기 안전 소자상에 결합된 제 2 금속 박판;을 포함하되,
    상기 제 1 금속 박판은 상기 안전 소자 및 제 2 금속 박판에 대하여 적층되는 제 1 영역과, 상기 안전 소자 및 제 2 금속 박판에 대하여 적층되지 않고, 외부로 노출되는 제 2 영역을 가지며,
    상기 제 1 금속 박판, 안전 소자, 및 제 2 금속 박판은 동일한 곡률 반경을 가지며,
    상기 제 1 금속 박판은 원형이며,
    상기 제 2 금속 박판은 원형에서 적어도 일부가 절개된 형상이며,
    상기 안전 소자는 원형에서 적어도 일부가 절개된 PTC 소자이며,
    서로 대향되는 제 1 금속 박판과, 제 2 금속 박판 사이에는 안전 소자가 배치되는 제 1 영역의 주변으로 선택적으로 용접 지그가 위치가능한 공간이 형성된 안전소자 어셈블리.
  19. 삭제
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 안전 소자는 상기 제 1 금속 박판과, 제 2 금속 박판에 양 단부가 전기적으로 연결된 써멀 퓨즈이며,
    상기 절연체는 상기 제 1 금속 박판과, 제 2 금속 박판 사이에서 상기 써멀 퓨즈의 주변에 설치된 것을 특징으로 하는 안전소자 어셈블리.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 안전 소자의 측벽에 상기 절연체가 위치하고,
    상기 제 1 금속 박판의 전체 길이는 상기 안전 소자 및 상기 절연체의 길이를 합한 것보다 긴 것을 특징으로 하는 안전소자 어셈블리.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 2 금속 박판에 대하여 대향되는 절연체 및 안전 소자의 표면은 동일한 수평면상에 위치한 것을 특징으로 하는 안전소자 어셈블리.
  23. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 금속 박판은 상기 안전 소자에 결합되는 영역과 반대되는 전체 영역이 외부로 노출된 것을 특징으로 하는 안전소자 어셈블리.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 1 금속 박판의 제 1 영역에는 상기 안전 소자를 거치지 않은 고출력이 요구되는 전기전자 디바이스의 외부 리드 플레이트의 단부가 용접되고,
    상기 제 2 금속 박판의 전체 영역에는 상기 안전 소자를 거치는 고용량이 요구되는 전기전자 디바이스의 외부 리드 플레이트의 단부가 용접되는 것을 특징으로 하는 안전소자 어셈블리.
KR1020090110363A 2009-11-16 2009-11-16 안전소자 어셈블리 KR101097251B1 (ko)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090110363A KR101097251B1 (ko) 2009-11-16 2009-11-16 안전소자 어셈블리
JP2010141573A JP5385218B2 (ja) 2009-11-16 2010-06-22 二次電池の使用方法
US12/844,681 US9406923B2 (en) 2009-11-16 2010-07-27 Secondary battery and method of manufacturing the same
US12/844,676 US9105918B2 (en) 2009-11-16 2010-07-27 Safety element assembly
JP2010173709A JP5235949B2 (ja) 2009-11-16 2010-08-02 安全素子アセンブリー
EP10190230.2A EP2323200B1 (en) 2009-11-16 2010-11-05 Secondary battery and method of manufacturing the same
EP10190234.4A EP2323199B1 (en) 2009-11-16 2010-11-05 Safety element assembly
CN201010551672.3A CN102064355B (zh) 2009-11-16 2010-11-16 二次电池及其制造方法
CN201010551684.6A CN102064304B (zh) 2009-11-16 2010-11-16 安全元件组件

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090110363A KR101097251B1 (ko) 2009-11-16 2009-11-16 안전소자 어셈블리

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110053710A KR20110053710A (ko) 2011-05-24
KR101097251B1 true KR101097251B1 (ko) 2011-12-21

Family

ID=44363170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090110363A KR101097251B1 (ko) 2009-11-16 2009-11-16 안전소자 어셈블리

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101097251B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101985762B1 (ko) * 2012-08-13 2019-06-04 삼성에스디아이 주식회사 단자의 연결 구조가 개선된 이차 전지 및 이를 포함하는 전지 모듈

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000340192A (ja) * 1999-05-27 2000-12-08 Sanyo Electric Co Ltd パック電池

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000340192A (ja) * 1999-05-27 2000-12-08 Sanyo Electric Co Ltd パック電池

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110053710A (ko) 2011-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5235949B2 (ja) 安全素子アセンブリー
EP3618148B1 (en) Battery module having structure breaking connector by using venting gas
KR101370265B1 (ko) 이차전지, 이에 적용되는 이차전지용 부품 및 이차전지의 제조 방법
KR101223730B1 (ko) 이차전지 팩 및 이차전지 팩 용 보호회로모듈
CN106654137B (zh) 蓄电池单元
KR101991058B1 (ko) 파우치형 이차전지 및 그의 제조방법
JP2011014525A (ja) 保護回路基板、二次電池及び電池パック
KR102221780B1 (ko) 배터리 팩 및 이의 제조방법
KR101766047B1 (ko) 배터리 셀
KR102188446B1 (ko) 이차 전지용 파우치 및 이를 이용한 이차 전지
EP2846378B1 (en) Rechargeable battery having a fuse
KR100804893B1 (ko) 전지캡과 ｐｔｃ 소자의 접속 구조 및 이를 이용한 이차전지
JP6598187B2 (ja) 二次電池パック
KR20150062688A (ko) 배터리 셀, 그리고 이를 포함하는 배터리 모듈 및 배터리 팩
KR101048225B1 (ko) 고출력 전지용 단락 안전 장치
KR101097251B1 (ko) 안전소자 어셈블리
KR101722408B1 (ko) 이차 전지용 파우치 및 이를 이용한 이차 전지
KR100803435B1 (ko) 전지캡에 장착 가능한 ｐｔｃ 소자 및 이를 이용한 이차전지
KR101114781B1 (ko) 이차 전지의 화성 처리층을 이용한 안전 장치
KR101108179B1 (ko) 이차 전지 및 이 제조 방법
KR100803434B1 (ko) 전지캡에 장착 가능한 보호 소자 및 이를 구비한 이차 전지
KR101749724B1 (ko) 관통구가 형성된 pcb를 포함하는 전지팩
KR20200139654A (ko) 이차 전지용 파우치 및 이를 이용한 이차 전지
KR20220059277A (ko) 이차전지의 제조 방법

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: 20141118

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151123

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161115

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171121

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181119

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191203

Year of fee payment: 9