KR101253380B1

KR101253380B1 - 밀봉체 및 그것을 이용한 전지 팩

Info

Publication number: KR101253380B1
Application number: KR1020077029308A
Authority: KR
Inventors: 다까시 하스누마; 아라따 다나까; 히로유끼 고야마
Original assignee: 타이코 일렉트로닉스 레이켐 케이. 케이.
Priority date: 2005-05-16
Filing date: 2006-05-11
Publication date: 2013-04-11
Also published as: KR20080024131A; US20100015522A1; CN101176220A; JPWO2006123571A1; TW200644315A; TWI385840B; JP5270154B2; EP1883125A1; WO2006123571A1; EP1883125A4

Abstract

캔 형상체(100) 및 그것의 개구부를 밀봉하는 밀봉체(102)를 갖고 이루어지는 2차 전지, 및 PTC 소자(12O)를 갖고 이루어지는 전지 팩에 있어서, 밀봉체가, 그 위에 장착된 PTC 소자를 갖고 이루어지는 것을 특징으로 하는 보다 콤팩트한 전지 팩을 제공한다.

밀봉체, PCT 소자, 전지 팩, 2차 전지, 리드

Description

밀봉체 및 그것을 이용한 전지 팩{SEALING BODY AND CELL PACK USING THE SAME}

본 발명은 밀봉체(또는 밀봉판) 및 그것을 갖는 전지 팩에 관한 것이다.

다양한 2차 전지가 휴대용 전기 또는 전자 디바이스에 사용되고 있다. 그러한 디바이스에서는, 그것을 구성하는 요소, 예를 들어 2차 전지 팩이 차지하는 체적을 최소한으로 하기 위해, 다양한 고안이 이루어지고 있다.

체적을 최소한으로 하고자 하는 경우라도, 요소의 본래의 기능 및 부속의 기능이 저해되어서는 안 되며, 휴대용 디바이스에 이용하는 2차 전지에는 PTC 소자가 배치되어, 전지의 충전시 및 방전시에 있어서의 과잉 전류가 흐르는 것을 미연에 방지하거나, 혹은 디바이스 또는 요소가 이상하게 고온이 되는 것을 미연에 방지하도록 되어 있다.

그러한 PTC 소자로서, 카본 블랙이 분산되어 있는 도전성 폴리머 요소를 사이에 두도록 전극이 배치된, 소위 폴리머 PTC 소자(또는 PPTC 소자)가 사용되고 있다. 그러한 PTC 소자를 갖는 2차 전지를 전지 팩의 예로서 도4에 사시도로 모식적으로 도시한다.

도시한 전지 팩에 있어서, 그것을 구성하는 전지의 케이싱으로서 알루미늄 또는 스틸의 캔 형상체(10)가 이용되고, 이것은 전지의 한쪽의 극(+ 또는 -극)의 단자로서의 기능도 갖는다. 그리고, 케이싱의 한쪽의 단부에 배치된 밀봉체(12)로부터 돌출되는 단자(14)(보이지 않으므로 파선으로 도시)가 다른 쪽의 극(- 또는 +극)의 단자로서 기능한다. PTC 소자(16)는 캔 형상체의 측면(18)에 배치되어, 안전성이 높여진 전지 팩을 구성하고 있다. PTC 소자의 한쪽의 리드(20)는 단자(14)와 전기적으로 접속되어 있다. PTC 소자의 다른 쪽의 리드(22)[PTC 소자를 사이에 두고 리드(20)와 대향함]는, 소정과 같이 다른 회로(도시하지 않음)에 전기적으로 접속된다.

이러한 전지 팩에서는, PTC 소자가 캔 형상체의 측면에 배치되어 있으므로 전지 팩의 전체적인 부피를 크게 하는 것이 되므로, 한층 더 소형화가 요구되는 휴대용 디바이스용의 전지 팩으로서는 반드시 바람직한 것은 아니다. 그러나, 시판된 PTC 소자를 이용하기 위해서는, 그러한 전지 팩으로 되어야 해, 이러한 전지 팩이 현재 사용되고 있다.

또한, 전지의 캔 형상체의 바닥부에 PTC 소자를 배치한 전지 팩이 제안되어 있다(하기 특허 문헌 1 참조). 그러나, 이 전지 팩은 캔 형상체의 바닥면에 오목부를 형성하고, 그 오목부에 PTC 소자를 배치하고 있으므로, 결과적으로 전지에 필요한 캔 형상체의 전체적인 부피가 오목부만큼 커져 버린다. 따라서, PTC 소자를 캔 형상체의 바닥부에 배치한 전지 팩에 대해서도, PTC 소자가 캔 형상체의 측면에 배치되어 있는 태양과 마찬가지로, 부피가 큰 전지 팩으로 되어 버린다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 출원 공개 평7-169506호 공보

따라서, 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 보다 콤팩트한 전지 팩을 제공하는 것이다.

상술한 과제에 대해 검토를 거듭한 결과, 이 과제는, 전지의 밀봉체가 그 위에 PTC 소자를 갖는 것, 즉 전지의 밀봉체에 PTC 소자를 직접(또는 바로 위에) 배치하는 것에 의해 해결되는 것이 발견되었다.

따라서, 제1 요지에 있어서, 본 발명은 캔 형상체 및 그것의 개구부를 밀봉하는 밀봉체를 갖고 이루어지는 2차 전지, 및 PTC 소자를 갖고 이루어지는 전지 팩이며,

밀봉체는, 그 위에 장착된 PTC 소자를 갖고 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지 팩을 제공한다.

본 발명에 있어서, PTC 소자는 밀봉체의 바로 위에 장착되어 있다. 이 장착은, PTC 소자와 밀봉체가 인접 상태로 배치되고, 이것들을 전기적으로(그리고 기계적으로) 접속하도록, 이것들 사이에 존재하는 접속 요소에 의해 달성된다. 그러한 접속 요소로서, 예를 들어 후술하는 땜납(땜납 페이스트에 의해 형성되는 것이라도 좋음), 도전성 접착제 등의 접착 재료를 예시할 수 있다. 이러한 접속 요소는, PTC 소자(보다 상세하게는 그것의 금속층, 예를 들어 금속박)를 밀봉체에 접속한다.

구체적으로는, 접속 요소로서 존재하는 땜납, 도전성 접착제 등의 접착 재료가, PTC 소자(보다 상세하게는 소자의 금속층)와 밀봉체와의 사이에 층의 형태로 존재하는 것이 바람직하다. 그러한 층은, PTC 소자와 밀봉체와의 사이에서 PTC 소자의 하면의 전부에 걸쳐 밀봉체와의 사이에서 존재하는 것이 바람직하지만, 필요한 도전성이 얻어지는 한, 반드시 PTC 소자의 하면의 전부에 걸쳐 존재할 필요는 없다(층이 존재하지 않는 부분은 공극부로서 존재해도 좋음).

다른 태양에서는, 인접 상태에 있는 PTC 소자(보다 상세하게는 그것의 금속층)와 금속 리드를 전기적으로(그리고 기계적으로) 접속하고, 그러한 금속 리드가 밀봉체와 인접 상태에서 밀봉체에 전기적으로(그리고 기계적으로) 접속되어 있어도 좋다. 이 경우, PTC 소자와 금속 리드와의 사이의 접속은, 예를 들어 땜납, 도전성 접착제 등의 접착 재료(바람직하게는 층의 형태인 것)에 의해 실시할 수 있고, 또한 금속 리드와 밀봉체와의 사이의 접속은, 예를 들어 땜납, 도전성 접착제 등의 접착 재료(바람직하게는 층의 형태인 것)에 의해 실시할 수 있다. 따라서, 이 경우 PTC 소자와 밀봉체와의 사이에 위치하는 접속 요소는, 금속 리드 및 그것의 양측의 접착 재료의 층에 의해 구성된다고 할 수 있다. 또한, 금속 리드와 밀봉체와의 사이의 접속은 용접에 의해 실시할 수 있고, 통상 그렇게 실시하는 것이 특히 바람직하다. 이 경우, PTC 소자와 밀봉체와의 사이에 위치하는 접속 요소는, 금속 리드 및 그것의 PTC 소자측에 위치하는 접착 재료(바람직하게는 층의 형태인 것)에 의해 구성된다고 할 수 있다.

또한, 금속 리드는 PTC 소자와 밀봉체를 상술한 바와 같이 접속할 수 있는 한, 임의의 적당한 형태라도 좋고, 통상은 플레이트 또는 스트립의 형태이다. 또한, PTC 소자의 하면(즉, 밀봉체에 대향하는 면)의 전체에 걸쳐 연장해도 좋고, 혹은 일부분에 걸쳐 연장해도 좋고, 다른 태양에서는, PTC 소자의 하면으로부터 PTC 소자의 외측을 향해 연장되어 있는 부분을 가져도 좋다(후술하는 도3 참조).

상술한 다른 태양에 있어서, 앞서 설명한 접속 요소로서 접착 재료를 이용하는 경우의 설명이 동일하게 적용된다(즉, 접속할 2개의 대상의 사이의 전체에 걸쳐 접착 재료가 반드시 존재할 필요는 없음). 또한, 금속 리드를 용접에 의해 밀봉체에 접속하는 경우, PTC 소자와 밀봉체와의 사이에 이것들이 용착한 용접부가 형성된다. 그러한 용접부(층의 형태라도 좋음)는, 금속 리드 및 그것에 인접하는 밀봉체를, 이것들 사이의 접촉 계면에 있어서, 용융하여(그 후, 냉각되어) 형성되는 부분이다. 용융은, 그러한 접촉 계면에서 적당한 수단에 의해 열을 발생시킴으로써(예를 들어, 초음파 용접을 이용하여) 실시할 수 있고, 용접부는 접촉 계면의 전체라도 좋고, 혹은 필요한 도전성이 얻어지는 한, 접촉 계면의 일부분에 형성되어도 좋다(예를 들어, 도3 참조).

또한, 본 발명에 있어서 2차 전지를 구성하기 위해 필요한 요소(예를 들어, 캔 형상체, 밀봉체, 캔 형상체 내의 정극(正極)판, 부극(負極)판, 세퍼레이터, 전해질 등)는, 종래의 것과 실질적으로 동일해도 좋고, 즉 상투적으로 2차 전지에 있어서 사용되고 있는 것이라도 좋다. 상술 및 후술의 본 발명의 전지 팩은, 필요에 따라서 그러한 요소를 포함하여 이루어지는 것은 물론이다. 또한, 주지와 같이, 캔 형상체는 개구부를 갖고, 밀봉체는 캔 형상체의 개구부를 폐쇄하여 밀봉한다.

본 발명의 특징 중 하나는, 밀봉체의 바로 위에, 상술한 다양한 태양의 접속 요소 중 어느 하나를 개재시켜, PTC 소자가 장착되어 있는 것이며, 이것을 의미하는 것을 의도하여,「(PTC 소자를) 직접 배치한다(또는 장착한다)」는 표현을 본 명세서에 있어서 이용하고 있다.

또한, 제2 요지에 있어서, 본 발명은 PTC 소자가 위에 배치된, 즉 직접 배치된 밀봉체를 제공한다. 이 밀봉체는, 캔 형상체 및 다른 2차 전지를 구성하는 요소와 조합하여, 2차 전지 팩을 제조하기 위해 사용할 수 있다. 또한,「위」라 함은, 전지 팩에 조합한 경우에 노출되는, 밀봉체의 한쪽의 측을 의미한다.

전지 팩에 있어서, 통상 밀봉체로부터 돌출되어 있는 단자가 존재하므로, PTC 소자의 밀봉체 위에의 장착은, 전지 팩을 구성할 때에 밀봉체로부터 단자가 돌출되는 것을 저해하지 않는 상태에서, 밀봉체 위에 PTC 소자가 위치하게 되도록 실시한다.

앞서 설명한 바와 같이, 2차 전지의 밀봉체에서는, 그 표면으로부터 단자가 돌출되어 있고, 따라서, 밀봉체의 표면(즉, 상측의 표면)으로부터 그 단자의 정상부까지의 사이의 공간 부분이 단자를 위해 필요하다. 본 발명에 있어서 PTC 소자를 밀봉체 위에 배치하는 경우, 그러한 공간 부분 내에 PTC 소자의 대부분, 바람직하게는 실질적으로 전부를 수용하는 것이 가능해져(즉, 공간 부분을 유효하게 이용할 수 있어), PTC 소자를 배치함으로써 생기는 전지 팩의 체적의 증가를 최소한으로 할 수 있고, 바람직하게는 실질적으로 증가하지 않도록 할 수 있다.

도1은 본 발명의 전지 팩의 상방 부분의 모식적 단면도이다.

도2는 도1의 전지 팩의 PTC 소자를 장착한 밀봉체의 일부분의 확대 모식도이 다.

도3은 도1의 전지 팩의 PTC 소자를 장착한 다른 태양의 밀봉체의 일부분의 확대 모식도이다.

도4는 종래의 전지 팩의 모식적 사시도이다.

[부호의 설명]

100 : 캔 형상체

102 : 밀봉체

104 : 단자

106 : 도전체

108 : 박층부

110 : 전해질 공급구

112 : 패킹

120 : PTC 소자

122 : PTC 요소

124, 126 : 전극

128, 132 : 금속 리드

130, 134 : 접착 재료

136 : 용접부

본 발명에 있어서, PTC 소자는, 도전성 필러로서의 카본 블랙이 분산되어 있 는 도전성 폴리머(예를 들어, 폴리에틸렌)로 형성되는 PTC 요소(바람직하게는, 층 형상의 PTC 요소), 및 그것의 양측에 배치된 전극(바람직하게는, 금속 재료의 층 형상 전극, 보다 바람직하게는 박 형상 전극)을 갖고 이루어지는 상투적인 폴리머 PTC 소자라도 좋다.

그러나, 특히 바람직한 PTC 소자는, 도전성 필러로서 니켈 분말 또는 니켈 및 코발트의 합금의 분말을 필러로서 포함하는 것이다. 또한, 그러한 합금은, 도전성 필러로서의 분말을 구성하는 입자의 표면 부분만을 구성해도 좋고, 내측 부분은 니켈로 구성되어 있어도 좋다. 이러한 코발트를 포함하는 니켈 분말은, 예를 들어 WO2005/023461호에 개시되어 있고, 거기에 개시되어 있는 니켈 분말을 필러로서 포함하는 폴리머 PTC 소자를 본 발명에 있어서 사용하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 니켈 분말에 대해서는, 예를 들어 일본 특허 제3635089호에 개시되어 있고, 거기에 개시되어 있는 니켈 분말을 필러로서 포함하는 폴리머 PTC 소자를 본 발명에 있어서 사용하는 것도 바람직하다.

이러한 필러를 이용하는 경우, PTC 소자 자체의 크기가 매우 작아져, PTC 소자가 점유하는 밀봉체의 면적을 작게 할 수 있다. 따라서, PTC 소자를 탑재하는 기능 이외에 여러 기능(전해질 공급구를 제공하는 것, 극박 부분을 형성하여 안전성을 높이는 것, 단자를 돌출시키는 것 등)을 갖는 밀봉체에는, 그러한 필러를 이용하여 형성한 PTC 소자가 특히 바람직하다.

본 발명에 있어서, PTC 소자는 밀봉체 위에 장착되어 있다. 이러한 PTC 소자와 밀봉체와의 위치 관계를, 상술한 바와 같이「PTC 소자가 밀봉체에 직접 장착 되어 있다」고 표현한다. 밀봉체를 구성하는 금속 표면에는, PTC 소자의 한쪽의 전극이, 전기적으로 접속되어 있거나, 혹은 금속 리드, 바람직하게는 스트립 형태의 금속 리드를 통해 전기적으로 접속되어 있다. 이 전기적 접속시에, PTC 소자의 한쪽의 전극을 밀봉체의 금속 표면에, 혹은 금속 리드에 접속하는 경우에는, 예를 들어 땜납 또는 도전성 접착제 등의 접착 재료를 이용하는 것이 바람직하고, 금속 리드를 밀봉체의 금속 표면에 접속하는 경우에는, 예를 들어 용접(초음파 용접 등)을 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 전기적 접속이, 동시에 기계적인 접속을 초래하는 것은 물론이다.

본 발명의 전지 팩의 상방 부분(밀봉체가 배치되어 있는 부분)을 모식적 단면도로 도1에 도시한다. 도시한 태양에서는, 전지의 캔 형상체(100)의 개구부에 밀봉체(또는 밀봉판)(102)가 끼움 삽입되어 캔 형상체가 밀봉되어 있다. 밀봉체(102)의 중앙 부근에서는, 단자(104)가 관통하여 끼움 삽입되어, 하방의 집전 요소(106)와 접속되어 있다. 또한, 도시한 태양에서는, 간단히 하기 위해 이것들을 일체 상태로 나타내고 있다. 캔 형상체(100), 따라서 그것에 끼움 삽입된 밀봉체(102)는 한쪽의 극(예를 들어, +극)의 전극으로서 작용하고, 단자(104)는 다른 쪽의 극(예를 들어, -극)의 전극으로서 작용한다.

일반적으로, 밀봉체는, 알루미늄, 스틸 등의 금속의 박판으로 형성되어 있고, 안전 밸브로서 기능할 수 있는 극박층부(108)를 갖고, 또한 전해질을 캔 형상체 내에 공급하는 공급구(110)를 가져도 좋다. 또한, 단자(104)와 밀봉체(102)를 절연 상태로 유지하기 위해, 이것들 사이에 절연 재료(112)가 배치되어 있다. 절 연 재료는, 패킹으로서도 작용한다.

PTC 소자(120)는 밀봉체(102) 위에 직접 배치되어 있다. PTC 소자(120)는 도전성 폴리머 요소(122), 및 그것의 양측에 배치된 박의 형태의 금속층(124 및 126)을 전극으로서 갖고 이루어진다. 도시한 태양에서는, 금속층(124) 위에 금속 리드(128)가 배치되어 있다. 금속 리드(128)는 임의의 적당한 방법으로 배치되어 있어도 좋고, 예를 들어 용접, 도전성 접착제, 땜납 등의 접속 수단에 의해 금속층(124)과 전기적으로 접속되어 있다(또한, 도1 내지 도3에서는, 이러한 접속 수단을 생략하고 도시하지 않음). 도시한 태양에서는, PTC 소자의 금속층(126)을 밀봉체(102)에 직접적으로 전기적으로 접속함으로써, 밀봉체(102) 위에 PTC 소자(120)가 장착되어 있다.

또한, 금속 리드(128)는 임의의 적당한 형태라도 좋다. 도시한 태양에서는, 금속 리드(128)는 PTC 소자의 전극(124)과 동일한 사이즈의 플레이트 형태이지만, 다른 태양에서는 PTC 소자의 전극(124)의 일부분 위에 배치되어 있어도 좋다. 또한, 금속 리드는 PTC 소자의 전극(124)의 적어도 일부분 위에 배치되는 부분에 더하여, 전극(124)의 주위의 일부분, 1변, 혹은 전체 둘레로부터 외향으로 연장되는 부분을 가져도 좋다. 예를 들어, 금속 리드(128)는 PTC 소자의 전극(124)의 적어도 일부분 위에 배치되는 부분 및 전극으로부터 외향으로 연장되는 부분을 갖는 스트립 형태라도 좋다(도3 참조). 이 경우, PTC 소자의 전극(124) 위에 금속 리드의 일부분을 배치하여, 이것들을 스폿 형상으로 전기적으로 접속해도 좋다(예를 들어, 스폿 용접해도 좋음).

도2에, 도1에 도시한 태양에 있어서의 PTC 소자(120)를 갖는 밀봉체의 일부분을 확대하여 모식적으로 도시한다. 도2에 도시하는 태양은, 도전성 접착제(130)를 이용하여 PTC 소자를 밀봉체(102)에 직접적으로 전기적으로 접속하고 있는 모습을 도시한다. PTC 소자(120), 상세하게는 그것의 금속층(126)이 밀봉체(102)와 인접 상태에 있고, 이것들 사이에 도전성 접착제(130)가 층의 형태로 배치되어 있다. 도시한 태양에서는, PTC 소자의 하면 전체에 걸쳐 접착제의 층이 존재하지만, 반드시 전체에 걸쳐 존재할 필요는 없다. 또한, 도전성 접착제(130)의 층은, 그것이 존재하는 것을 명확하게 하기 위해, 두께를 과장하여 도시하고 있다.

도시한 밀봉체는, 밀봉체(102) 위에 도전성 접착제를 도포하고, 그 위에 PTC 소자(120)를 배치한 상태에서 가열함으로써 제조할 수 있다. 도전성 접착제 대신에 땜납 페이스트를 도포해도 동일하게 제조할 수 있다. 이 경우, PTC 소자(120)를 갖는 밀봉체(102)를 이용하여 2차 전지를 형성함으로써, 2차 전지 팩을 얻을 수 있다. 다른 태양에서는, 상투법에 의해 밀봉체를 이용하여 2차 전지를 형성한 후, 상술한 바와 같이 밀봉체(102)에 도전성 접착제 또는 땜납 페이스트를 적용하여 PTC 소자를 접착하여, 2차 전지 팩을 제조해도 좋다.

도3은 밀봉체(102) 위에 직접 배치한 PTC 소자(120)를, 도2와 마찬가지로 모식적으로 도시한다. 단, 도시한 태양에서는, PTC 소자(120)는 밀봉체(102)측에 배치한 리드(132)를 통해 밀봉체(102)에(도2의 경우의「직접적」과는 대조적으로) 간접적으로 전기적으로 접속되어 있다. 또한, PTC 소자(120)와 금속 리드(132)는, 땜납 또는 도전성 접착제의 층(134)에 의해 접속되어 있다. 금속 리드(132)는 PTC 소자(120)의 주변부의 적어도 일부분으로부터 외측으로 연장되고, 그 부분에서 밀봉체(102)에 용접되어 있다. 도시한 태양에서는 용접부(136)에서 밀봉체(102)에 접속되어 있다. 또한, 용접부는 PTC 소자의 전체 주변의 외측에서 형성되어 있어도 좋고, 혹은 그 일부분에서 형성되어 있어도 된다.

예를 들어, PTC 소자의 전극(126)이 니켈박인 경우, 이것을 땜납, 도전성 접착제 등과 같은 접착 재료에 의해 알루미늄제의 밀봉체(102)에 직접적으로 접속하면, 이것들간의 저항치는 이종(異種) 재료간의 접속으로 인해 커지기 쉽다. 이러한 경우, PTC 소자와 밀봉체(102)와의 사이에 니켈 리드(132)를 개재시키고, 니켈 리드(132)와 밀봉체(102)를 용접하고, 니켈 리드와 PTC 소자를 전기적으로 접속하면, 전체적인 저항이 니켈 리드를 사용하지 않는 경우보다 작아질 가능성이 있고, PTC 소자와 밀봉체와의 접속 강도도 커질 수 있다. 이와 같이 PTC 소자의 전극과 동일한 재료의 리드를 이용하여, 그 리드를 밀봉체(102)에 용접하는 것이 바람직하다.

이러한 밀봉체(102)를 제조하기 위해서는, PTC 소자(120)에 도전성 접착제 또는 땜납 등의 접착 재료에 의해 금속 리드(132)를 접착한 PTC 소자를 얻고, 그러한 PTC 소자를 밀봉체(102)에 용접에 의해 접착해도 좋다. 이러한 밀봉체(102)를 이용하여 2차 전지를 형성함으로써, 2차 전지 팩을 얻을 수 있다. 다른 방법으로는, 앞서 서술한 것과 마찬가지로, 2차 전지를 형성한 후, 금속 리드(132)를 접착한 PTC 소자(120)를 밀봉체(102)에 용접해도 좋다.

본 발명의 특히 바람직한 태양에서는, 상술한 바와 같이 밀봉체(102)에 PTC 소자(120)가 접속된 전지 팩을 제조한 후, 밀봉체(102)를 수지에 의해 몰드하여, PTC 소자를 수지 중에 매설한다. 이와 같이 함으로써, PTC 소자가 노출되지 않게 되므로, PTC 소자가 손상을 받는 것을 방지할 수 있는 동시에, 리드가 긴 거리에 걸쳐 노출되는 일이 없으므로 쇼트의 가능성도 격감하여, 전지 팩의 안전성이 향상된다. 또한, 본래 돌출부가 존재하는 밀봉체에 PTC 소자를 배치하므로, 종래의 전지 팩과 같이 PTC 소자가 단독으로 측면에 배치되어 돌출되어 있는 경우와 비교하여, PTC 소자에 외력이 가해지기 어려워진다.

상술한 바와 같은 본 발명의 밀봉체를 이용하면, 2차 전지에 PTC 소자를 배치할 때에, 전지 팩의 체적의 증가가 최소한으로 되고, 바람직하게는 2차 전지 팩의 부피가 실질적으로 증가하지 않는다. 또한, 캔 형상체(100)와 PTC 소자가 직접 배치되므로, PTC 소자를 캔 형상체의 측면에 배치하는 경우에 필요한 긴 리드를 필요로 하지 않으므로, 그만큼 불필요한 저항치 증가를 방지할 수 있다.

또한, 상술한 밀봉체(102)에 있어서는, PTC 소자는 밀봉체(102)에 인접하여 그 위에 배치하고 있지만, 다른 태양에서는 밀봉체(102)로부터 돌출되는 단자(104) 위에 PTC 소자를 배치해도 좋다. 이 경우도 상기 배치와 마찬가지로, 안전한 전지 팩을 실현할 수 있고, 또한 긴 리드를 필요로 하지 않는다고 하는 이점이 있다.

본 발명의 밀봉체를 이용하면, 보다 콤팩트한 2차 전지 팩을 구성할 수 있어, 휴대용 전자 디바이스 등의 소형화에 유용하다.

또한, 본원은, 일본 특허 출원 제2005-143024호(2005년 5월 16일 출원, 발명 의 명칭 : 전지 팩 및 그것에 이용되는 밀봉체)를 기초로 하는 파리 조약상의 우선권을 주장하고, 이 인용에 의해 상기 출원에 기재된 내용은 본 명세서의 일부분을 구성한다.

Claims

캔 형상체 및 캔 형상체의 개구부를 밀봉하는 밀봉체를 포함하는 2차 전지와, PTC 소자를 포함하는 전지 팩이며,

PTC 소자는 상부 금속층(124)과 하부 금속층(126) 사이에 위치되는 PTC 요소(122)를 포함하고, 밀봉체의 상부에 직접 장착되며, 상기 PTC 소자는 상부 금속층 상에 배치되는 금속 리드(128)를 가지는, 전지 팩.
제1항에 있어서, PTC 소자는 밀봉체에 인접한 상태로 배치되고, 이것들을 전기적으로 접속하도록 이것들 사이에 존재하는 접속 요소에 의해, 밀봉체에 PTC 소자가 장착되어 있는, 전지 팩.
제2항에 있어서, 접속 요소는 접착 재료의 층인, 전지 팩.
제2항에 있어서, 접속 요소는 하부 금속층에 배치된 금속 리드와, 금속 리드의 양측의 접착 재료의 층인, 전지 팩.
제2항에 있어서, 접속 요소는 하부 금속층에 배치된 금속 리드와, 금속 리드와 PTC 소자 사이에 위치하는 접착 재료의 층이며, 접착 재료의 층은 PTC 소자와 하부 금속층에 배치된 금속 리드를 접속시키고, 하부 금속층에 배치된 금속 리드는 용접에 의해 밀봉체에 접속되는, 전지 팩.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 접착 재료는 도전성 접착제 또는 땜납인, 전지 팩.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, PTC 요소는 도전성 필러로서 사용하는 니켈 분말 또는 니켈/코발트 분말을 포함하는, 전지 팩.
캔 형상체 및 캔 형상체의 개구부를 밀봉하는 밀봉체를 포함하는 2차 전지와, PTC 소자를 포함하는 전지 팩을 제조하는 경우에 사용하는 밀봉체이며,

PTC 소자는 상부 금속층(124)과 하부 금속층(126) 사이에 위치되는 PTC 요소(122)를 포함하고 상부 금속층(124) 상에 배치되는 금속 리드(128)를 가지며, 상기 PTC 소자는 밀봉체의 상부에 직접 장착되는, 밀봉체.
제8항에 있어서, 밀봉체는 PTC 소자에 인접하여 배치되고, PTC 소자는 PTC 소자와 밀봉체를 전기적으로 접속하도록 PTC 소자와 밀봉체 사이에 존재하는 접속 요소에 의해 밀봉체에 장착되는, 밀봉체.
제9항에 있어서, 접속 요소는 접착 재료의 층인, 밀봉체.
제9항에 있어서, 접속 요소는 하부 금속층에 배치되는 금속 리드와, 금속 리드의 양측의 접착 재료의 층인, 밀봉체.
제9항에 있어서, 접속 요소는 하부 금속층에 배치되는 금속 리드와, 금속 리드와 PTC 소자 사이에 위치하는 접착 재료의 층이며, 접착 재료의 층은 PTC 소자와 금속 리드를 접속시키고, 하부 금속 층에 배치되는 금속 리드는 용접에 의해 밀봉체에 접속되는, 밀봉체.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 접착 재료는 도전성 접착제 또는 땜납인 밀봉체.
제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, PTC 소자는 니켈 분말 또는 니켈·코발트 분말을 도전성 필러로서 사용하는 PTC 요소를 갖는 밀봉체.