KR101288192B1 - 전자 장치용 2차 전지 - Google Patents

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게이 다시로
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히데끼 가미야
히사시 아오끼
도시유끼 오까다
요시히로 사또오
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Abstract

전자 장치 내에 설치되어 전자 장치에 전력을 공급하는 전자 장치용 2차 전지가 개시되고, 이는 양극 전극, 음극 전극, 및 전해질이 팩 내에 수용되고, 양극 전극 및 음극 전극으로부터의 양극 전극 단자 및 음극 전극 단자가 각각 팩의 동일한 측부면으로부터 인출되는, 전지 셀과, 전지 셀이 삽입되는 하나의 개구가 형성되어 있으며, 양극 전극 단자 및 음극 전극 단자가 인출되는 측부면이 개구측을 향하도록 내부에 전지 셀을 수용하는 금속성 전지 캔과, 양극 전극 단자 및 음극 전극 단자에 연결됨과 함께 외측으로 향할 때 전자 장치의 전극에 연결되는 양극 전극 단자부 및 음극 전극 단자부가 제공되어 있으며 전지 캔의 개구를 닫아서 막는, 합성 수지로 만들어진 뚜껑을 포함한다.
2차 전지, 전자 장치, 전지 셀, 전지 팩, 전지 캔, 전극 단자

Description

전자 장치용 2차 전지{SECONDARY BATTERY FOR ELECTRONIC APPARATUS}
도1a 및 도1b는 본 발명이 적용된 2차 전지를 사용하는 전자 장치의 일례를 도시하는 사시도.
도2는 본 발명이 적용된 2차 전지를 도시하는 사시도.
도3은 본 발명이 적용된 2차 전지를 도시하는 상세 사시도.
도4a 및 도4b는 본 발명이 적용된 2차 전지가 전자 장치의 전지 수용부 내에 설치된 상태를 도시하는 사시도.
도5a 및 도5b는 본 발명이 적용된 2차 전지의 다른 예를 도시하는 사시도.
도6은 본 발명이 적용된 2차 전지가 전자 장치 등의 외부에 제공된 전지 설치부 내에 설치된 상태를 도시하는 측면도.
도7은 전지 셀이 삽입되는 전지 캔의 사시도.
도8a 및 도8b는 전극부가 전자 기기 등의 외부에 제공된 전지 설치부의 맞물림 부재 내에 제공된 상태를 도시하는 측면도.
도9a 내지 도9c는 각각 외부 라벨이 접착된 2차 전지를 도시하는 후면도, 평면도, 및 정면도.
도10은 전지 뚜껑이 조립된 상태를 도시하는 2차 전지의 단면도.
도11은 전지 셀을 도시하는 상세 사시도.
도12는 전지 셀의 팩의 구조를 도시하는 단면도.
도13a 및 도13b는 전지 셀의 양극 또는 음극 전극 단자와 양극 또는 음극 전극 탭 사이의 결합을 도시하는 측면도.
도14는 양극 또는 음극 전극 단자와 양극 또는 음극 탭 사이의 결합부를 도시하는 측면도.
도15a 및 도15b는 양극 및 음극 전극 단자부의 배열이 기능에 따라 다르게 이루어지는 2차 전지를 도시하는 사시도.
도16a 및 도16b는 양극 및 음극 전극 단자부의 배열이 기능에 따라 다르게 이루어지는 다른 2차 전지를 도시하는 사시도.
도17a 내지 도17c는 본 발명이 적용된 2차 전지의 다른 예를 도시하는 사시도.
도18a 내지 도18l은 본 발명이 적용된 2차 전지의 제조 공정의 공정도를 도시하는 도면.
도19는 지그 내에 위치된 전지 셀, 홀더, 및 기판을 도시하는 측면도.
도20은 전지 캔 내로 삽입된 전지 셀을 도시하는 사시도.
도21a 내지 도21c는 전지 캔 내에서의 전지 셀의 상태를 도시하는 단면도.
도22a 내지 도22c는 전지 셀이 접착제를 사용하여 전지 캔 내에 접착된 상태를 도시하는 단면도.
도23은 접착제에 의해 접착된 바와 같이 전지 캔 내에 접착된 전지 셀의 상태를 도시하는 단면도.
도24는 본 발명이 적용된 2차 전지의 다른 예를 도시하는 사시도.
도25는 셀 적층체를 도시하는 사시도.
도26은 셀 집합체를 도시하는 사시도.
도27은 본 발명이 적용된 2차 전지를 도시하는 사시도.
도28은 중첩 폭이 접힌 셀 집합체를 도시하는 사시도.
도29는 셀 적층체로부터 인출된 양극 및 음극 전극 단자가 용접된 기판을 도시하는 정면도.
도30은 본 발명이 적용된 2차 전지용 전지 충전기를 도시하는 사시도.
도31은 상기 전기 충전기 내에 설치된 2차 전지를 도시하는 정면도.
도32는 본 발명이 적용된 2차 전지의 전지 충전기의 다른 예를 도시하는 사시도.
도33a 및 도33b는 2차 전지가 설치된 상기 전지 충전기를 도시하는 단면도.
도34는 유지 아암이 수용된 상기 전지 충전기를 도시하는 사시도.
도35는 본 발명이 적용된 2차 전지용 전지 충전기의 다른 예를 도시하는 사시도.
도36a 및 도36b는 2차 전지가 설치된 상기 전지 충전기를 도시하는 사시도.
도37은 관련 기술의 고분자 리튬 이온 2차 전지를 도시하는 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1, 60 : 2차 전지
2, 62 : 전지 캔
3 : 전지 셀
4, 64 : 전지 뚜껑
8 : 맞물림 구멍
9 : 맞물림 부재
12 : 전지 수용부
15 : 외부 라벨
17 : 제1 권취부
30 : 홀더
본 발명은 2005년 8월 12일 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 JP 2005-234936호, 2005년 8월 12일 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 JP 2005-234938호 및 2005년 8월 12일 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 JP 2005-234939호에 관한 요지를 포함하고, 그 전체 내용은 본 명세서에서 참조로 원용된다.
본 발명은 전극 본체에 의해 발생되는 전력이 한 쌍의 양극 및 음극 전극 단자를 통해 취출되는, 리튬 이온 2차 전지 및 리튬 고분자 2차 전지와 같은, 팩 내에 수용된 발전 요소로서 전극 본체를 갖는 2차 전지에 관한 것이다.
최근에, 노트북 개인용 컴퓨터와 같은 정보 장치, 이동 전화와 같은 이동 통신 기기, 및 비디오 카메라를 포함한 휴대용 전자 장치에 대한 요구가 급격히 증가하고 있다. 니켈-카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 및 니켈 이온 전지와 같은 밀봉식 소형 2차 전지가 그러한 전자 장치의 전원으로서 빈번하게 사용된다. 무엇보다도, 리튬 이온 2차 전지는 고압, 고에너지 밀도 및 경량과 같은 특징의 대부분을 이루면서 다양한 분야에서 채용된다.
특히, 액체계 전해 용액을 사용하는 경우에 문제가 되는 액체 누출에 대한 대책으로서, 예를 들어, 전해질로서 비수성 전해 용액으로 충전된 중합체를 갖는 겔형 중합체 필름을 사용하거나 완전한 고체 상태의 전해질을 사용하는 소위 고분자 리튬 이온 2차 전지가 제안된다.
그러한 고분자 리튬 이온 2차 전지는 고에너지 밀도 및 경량과 같은 전지의 특징 이외에 전지 형상의 자유도가 높은 특징의 대분을 이루면서, 소형화, 경량, 및 슬림화와 같은, 최근의 각각의 전자 장치에 대한 요구를 만족시킬 목적으로 계속 개발되고 있다.
보통, 2차 전지에서, 예를 들어, 도37에 도시된 바와 같이, 전지 요소들의 라미네이트로 만들어진 단일 셀(301)이 보호 회로 및 단자를 구비한 연결 기판(302)과 함께 한 쌍의 상부 및 하부 플라스틱 케이스(303, 304) 내에 수용되어, 전지 팩(300)을 형성한다 (예를 들어, JP-A-2002-8606호(특허 문헌 1) 참조). 전지 팩(300) 내에, 플라스틱 케이스(303, 304)들의 결합을 강화하고 상품 정보를 표시하는 외부 라벨이 플라스틱 케이스(303, 304)를 감싸도록 접착된다.
그러한 전지 팩(300)이 전자 장치의 전지 수용부 내에 수용되면, 각각의 플라스틱 케이스(303, 304)의 일단부가 전지 수용부 내에 전지 팩(300)을 유지할 수 있는 잠금 클로와 맞물린다.
관련 기술의 전지 팩의 상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 고분자 리튬 이온 2차 전지에 의해 제시되는 2차 전지의 장점의 대부분 을 이루고, 소형화, 경량, 슬림화와 같은 최근의 전자 장치에 대한 요구를 적절하게 만족시킬 수 있는 2차 전지가 제공된다.
상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전자 장치 내에 설치되어 상기 전자 장치에 전력을 공급하는 전자 장치용 2차 전지로서, 양극 전극, 음극 전극, 및 전해질이 팩 내에 수용되고, 상기 양극 전극 및 상기 음극 전극으로부터의 양극 전극 단자 및 음극 전극 단자가 각각 팩의 동일한 측부면(side face)으로부터 인출되는, 전지 셀과, 상기 전지 셀이 삽입되는 하나의 개구가 형성되어 있으며, 상기 양극 전극 단자 및 상기 음극 전극 단자가 인출되는 측부면이 개구측을 향하도록 내부에 상기 전지 셀을 수용하는 금속성 전지 캔과, 상기 양극 전극 단자 및 상기 음극 전극 단자에 연결됨과 함께 외측으로 향할 때 상기 전자 장치의 전극에 연결되는 양극 전극 단자부 및 음극 전극 단자부가 제공되고 상기 전지 캔의 개구를 닫아서 막는, 합성 수지로 만들어진 뚜껑을 포함하고, 상기 뚜껑은 상기 양극 전극 단자부 및 상기 음극 전극 단자부가 형성되어 있는 기판과, 상기 양극 전극 단자 및 상기 음극 전극 단자를 각각 상기 기판 상에 장착된 상기 양극 전극 단자부 및 상기 음극 전극 단자부에 연결된 양극 전극 단자 보드 및 음극 전극 단자 보드에 연결하기 위한 양극 전극 탭 및 음극 전극 탭을 유지하기 위한 홀더와, 상기 양극 전극 단자부 및 상기 음극 전극 단자부가 이들로부터 외측으로 향하는 단자 구멍 및 상기 전지 캔의 개구 내에 제공된 피맞물림부와 맞물려서 상기 홀더와 함께 상기 기판을 개재시키는 맞물림부를 구비한 상부 커버를 포함하고, 상기 양극 전극 단자 및 상기 음극 전극 단자와 상기 양극 전극 탭 및 상기 음극 전극 탭의 연결부에 강화 부재가 접착되는 2차 전지가 제공된다.
또한, 상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전자 장치 내에 설치되어 전자 장치에 전력을 공급하는 전자 장치용 2차 전지가 제공되고, 2차 전지는 양극 전극, 음극 전극, 및 전해질이 팩 내에 수용되고, 양극 전극 및 음극 전극으로부터의 양극 전극 단자 및 음극 전극 단자가 각각 팩의 동일한 측부면으로부터 인출되는, 전지 셀과, 전지 셀이 삽입되는 하나의 개구가 형성되어 있으며, 양극 전극 단자 및 음극 전극 단자가 인출되는 측부면이 개구측을 향하도록 내부에 전지 셀을 수용하는 금속성 전지 캔과, 양극 전극 단자 및 음극 전극 단자에 연결됨과 함께 외측으로 향할 때 전자 장치의 전극에 연결되는 양극 전극 단자부 및 음극 전극 단자부가 제공되고 개구와 맞물려서 전지 캔을 닫아서 막는, 합성 수지로 만들어진 뚜껑과, 전지 캔의 외측 주연부 상에 접착되는 주면 부분 및 개구에 대향한 측면 내의 바닥면 부분을 권취하기 위한 권취 부분을 갖는 외부 절연 라벨을 구비한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 금속성 전지 캔과 합성 수지로 만들어진 뚜껑을 상호 조립함으로써, 조립이 쉽게 달성될 수 있다. 또한, 금속성 재료를 사용하여 딥 드로잉에 의해 전지 캔을 형성함으로써, 슬림화 및 강도의 보장이 동시에 달성될 수 있어서, 소형화, 슬림화, 및 경량과 같은 전자 장치에 대한 요구를 만족시킬 수 있는 2차 전지를 제공하는 것이 가능하다. 또한, 전자 장치의 전지 수용부 내에 2차 전지를 설치할 때 설치 단부가 되는 외부 형상이 금속성 전지 캔 또는 합성 수지로 만들어진 전지 뚜껑을 형성하는 주형을 처리함으로써 쉽게 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지에 따르면, 금속성 전지 캔의 2차 전지 본체를 구성함으로써, 슬림화 및 기계적 강도의 보장이 동시에 달성될 뿐만 아니라, 외부 라벨이 접착되지 않는 바닥면 부분의 양 단부를 전자 장치의 일 측면 내에 제공된 피맞물림 부재가 맞물리는 맞물림 부분 내로 형성함으로써, 이러한 맞물림 부재에 의해 반복적으로 마찰될 때에도, 외부 라벨의 파손 또는 분리와 같은 상황이 발생하는 것이 방지될 수 있다. 또한, 배터리 캔의 바닥면 부분 내에 접착되는 외부 라벨의 접착 영역을 2차 전지의 양극 전극 및 음극 전극의 각각의 단자부의 위치에 대응하는 영역 내로 형성함으로써, 2차 전지가 전자 장치 또는 전지 충전기의 잘못된 방향으로 설치될 때에도, 2차 전지의 바닥면 부분 내에 접착된 외부 절연 라벨이 양극 전극 및 음극 전극의 각각의 단자부의 위치에 대응하여 제공된 전자 장치 또는 전지 충전기의 일 측면 내의 전극과 접촉하게 되므로, 바닥면 부분의 직접 접촉으로 인한 단락 회로가 발생하는 것을 방지하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지에 따르면, 양극 전극 및 음극 전극의 각각의 단자부의 형성 영역을 제외한 뚜껑의 영역 내에 외부 라벨을 감쌈으로써, 전지 캔과 뚜껑 사이의 조립 강도를 향상시키는 것이 가능하다. 따라서, 전지 캔을 뚜껑과 맞물리기 위한 맞물림 부재를 전지 캔의 상면측 내로 돌출시키도록 요구되지 않으므로, 조립 강도가 2차 전지의 편평도 또는 외관을 해치지 않고서 보장될 수 있다.
본 발명이 적용된 2차 전지가 아래에서 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명될 것이다. 본 발명이 적용된 2차 전지(1)는 예를 들어 고분자 리튬 이온 2차 전지이고, 도1a 및 도1b에 도시된 바와 같은, 다양한 전자 장치, 예를 들어 디지털 스틸 카메라(10)와 같은 전자 장치용으로 사용된다. 확실히, 도1a 및 도1b에 도시된 바와 같은 디지털 스틸 카메라(10)의 파지부(11) 내부에 제공된 전지 수용부(12) 내에 수용되면, 2차 전지(1)는 이러한 디지털 스틸 카메라(10)에 구동 전력을 공급한다. 전지 수용부(12)는 2차 전지(1)의 형상에 응답하여 대체로 편평한 오목형으로 만들어지고, 디지털 스틸 카메라(10)의 바닥면 부분(13) 내에 회전 가능하게 제공된 전지 뚜껑(14)이 개방되면, 외측으로 향한다. 또한, 전지 수용 부(12) 내에, 이후에 설명되는 바와 같이 2차 전지(1) 내에 제공된 전극 단자부(37, 38)과 접촉하게 되는 수용부 전극이 바닥 부분 내에 형성된다. 더욱이, 2차 전지(1)가 전극 단자부(37, 38)가 제공된 단부면이 삽입 단부가 되도록 전지 수용부(12) 내에 수용되면, 2차 전지(1)는 수용부 전극에 연결되어, 디지털 스틸 카메라(10)에 전력을 공급한다. 또한, 전지 수용부(12)는 전지 수용부(12)로부터 2차 전지(1)를 배출하기 위한 (도시되지 않은) 가압 부재와, 가압 부재의 가압력에 반하여 전지 수용부(12) 내에 2차 전지(1)를 맞물리기 위한 맞물림 부재(19)를 구비한다. 이러한 맞물림 부재(19)는 이후에 설명될 것이다.
2차 전지(1)가 이하에서 설명될 것이다. 도2 및 도3에 도시된 바와 같이, 내부에 패킹된 전극 요소를 갖는 전지 셀(3)이 대체로 편평한 형태로 형성된 금속성 전지 캔(2)의 개구로부터 삽입되고, 금속성 전지 캔(2)의 개구는 전지 셀(3)로부터 인출된 양극 전극 단자 및 음극 전극 단자가 연결되는 단자부를 구비한 전지 뚜껑(4)에 의해 닫혀 막혀서, 이러한 2차 전지(1)를 형성한다.
전지 캔(2)은 대체로 편평한 입방체의 일 면이 개방된 금속성 케이싱으로 만들어지고, 각각의 짧은 측면의 모서리가 도3에 도시된 바와 같이 원호 형상으로 형성되도록 그의 단면에 대해 대체로 사다리꼴 형상으로 형성된다. 이러한 전지 캔(2)은 전지 셀(3)을 삽입하기 위한 개구(5)가 철과 같은 금속성 재료를 딥 드로잉에 의해 성형함으로써 하나의 면 상에만 형성된 대체로 편평한 입방체로 형성된다. 벽 두께를 대략 0.3 mm로 조절함으로써, 이러한 전지 캔(2)은 전지 셀(3)의 수용 영역이 제거되면, 그 자체의 두께가 최대한으로 제어되도록 슬림 형상으로 형성되고, 동시에 금속성 재료를 사용함으로써 전지 캔(2)은 낙하, 진동 등에 대한 다양한 충격 저항, 또는 날카로운 칼 등에 대한 기계적 강도를 구비할 수 있어서, 변형, 천공 등이 발생하는 것을 방지한다. 개구(5)는 전지 셀(3)이 삽입되는 삽입 단부이고, 전지 셀(3)의 삽입 후에 전지 뚜껑(4)에 의해 닫혀 막힌다. 그러한 이유로, 전지 뚜껑(4) 상에 돌출된 맞물림 볼록부(47)가 맞물리는 복수의 맞물림 구멍(6)이 개구(5)의 주연부 내에 천공된다. 맞물림 구멍(6)에서, 전지 뚜껑(4)이 개구(5) 내로 삽입되면, 전지 뚜껑(4) 상에 돌출된 맞물림 볼록부(47)는 휘어지면서 개구(5) 내로 들어간 다음 맞물림 구멍(6)과 맞물린다. 이러한 방식으로, 전지 뚜껑(4)은 전지 캔(2) 내로 조립된다.
2차 전지(1)가 전지 캔(2)과 함께 삽입되는 전지 수용부(12)의 형상이 각각의 짧은 측면이 도4a 및 도4b에 도시된 바와 같이 원호 형상으로 형성되도록 그의 단면에 대해 대체로 사다리꼴 형상으로 형성되면, 디지털 스틸 카메라(10)의 전지 수용부(12) 내로의 2차 전지(1)의 삽입면은 잘못된 삽입이 방지될 수 있도록 한정된다. 즉, 도4a에 도시된 바와 같이, 2차 전지(1)의 삽입면이 똑바른 경우에, 전지 수용부(12)의 짧은 측면들은 2차 전지(1)의 짧은 측면의 주면의 형상과 일치하여, 2차 전지(1)는 매끄럽게 삽입될 수 있다. 다른 한편으로, 도4b에 도시된 바와 같이, 2차 전지(1)의 삽입면이 뒤집힌 경우에, 2차 전지(1)의 긴 측면들의 정사각형 모서리가 전지 수용부(12)의 짧은 측면들의 원호 형상으로 형성된 모서리에 의해 간섭되어, 2차 전지(1)의 삽입이 억제될 수 있다. 이러한 방식으로, 삽입면이 전후로 뒤집힌 경우에, 전지 수용부(12) 내로의 2차 전지(1)의 삽입이 방지될 뿐만 아니라, 사용자는 2차 전지(1)의 삽입면의 정확성을 쉽게 확인할 수 있다.
또한, 2차 전지(1)가 개구(5)에 대향한 바닥면 부분(7) 내의 전지 수용부(12)로부터 분리되어 전자 장치의 케이싱 내에 형성된 전지 설치부 내에 외부에 부착되거나, 도5a 및 도5b에 도시된 바와 같이 전지 충전기(80)의 전지 설치부 내에 설치되는 경우에, 전자 장치 또는 전지 충전기의 전지 설치부 내에 돌출된 맞물림 부재(9)와 맞물리는 맞물림 구멍(8)이 도6에 도시된 바와 같이 전지 캔(2) 내에 형성될 수 있다. 도7에 도시된 바와 같이, 오목부(29)가 이후에 설명되는 바와 같이 전지 셀(3)의 삽입 단부면(3b) 상에 생성되므로, 이러한 맞물림 구멍(8)이 오목부(29)에 대응하여 형성되면, 이는 양극 전극, 음극 전극, 및 전지 셀(3) 내에 수용된 전해질을 갖도록 구성된 전지 요소(20)와 간섭하지 않고 형성된다.
또한, 도5a는 맞물림 구멍(8)이 바닥면 부분(7)의 종방향으로 전체 길이에 걸쳐 형성된 예를 도시하는 도면이고, 이러한 경우에, 전지 캔(2)에서, 제1 권취부(17)이 이후에 설명되는 외부 라벨(15) 내에 제공되지 않고, 바닥면 부분(7)은 전체 길이에 걸쳐 외부로 노출된다. 또한, 도5b는 한 쌍의 맞물림 구멍(8, 8)이 바닥면 부분(7)의 종방향으로의 양 단부에 형성된 예를 도시하는 도면이고, 이러한 경우에, 맞물림 구멍(8, 8)이 형성된 양 단부를 제외한 영역에 부착하기 위한 제1 권취부(17)이 외부 라벨(15) 내에 제공된다.
더욱이, 도6에 도시된 바와 같이, 2차 전지(1)가 전지 캔(2)의 맞물림 방향으로 회전 가능하게 가압되는 맞물림 부재(9)와 맞물리면, 2차 전지(1)는 전자 장치 등의 케이싱의 외부에 외부에서 부착될 수 있다. 이러한 방식으로, 전지 수용 부 내에 수용된 2차 전지(1) 이외에, 분리된 2차 전지(1)가 전자 장치 내에 쉽게 외부에 부착될 수 있어서, 전자 장치의 사용 시간이 연장될 수 있다.
맞물림 구멍(8)은 도5a 및 도5b에 도시된 바와 같은 예로 제한되지 않고, 임의의 형상으로 적절하게 형성될 수 있다. 또한, 맞물림 오목부가 전지 설치부 내에 제공될 수 있어서, 전지 캔(2)의 바닥면 부분(7) 내의 맞물림 오목부에 대응하는 형상을 구비한 맞물림 볼록부를 형성한다.
또한, 본 발명이 적용된 2차 전지(1)에 대해, 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)가 형성되어 이후에 설명되는 바와 같이 전면(1c) 상에 형성된 단자 구멍(48)으로부터 외측으로 향하는 실시예 이외에, 양극 전극 단자부(37)가 기판(35) 내에 형성될 뿐만 아니라 금속성 전지 캔(2)의 바닥면 부분 내에 형성된 맞물림 구멍(8)이 음극 전극 또는 접지 전극으로서 사용되는 실시예가 채용될 수 있다. 이러한 경우에, 도8a 및 도8b에 도시된 바와 같이, 음극 전극 또는 접지 전극이 되는 캔 바닥 전극(57)이 전지 캔(2)의 바닥면 부분(7) 내에 맞물림 구멍(8)을 형성하기 위한 위치에 제공되어, 맞물림 구멍(8)을 거쳐 외측으로 향한다. 이러한 캔 바닥 전극(57)에서, 기판(35)에 연결되는 음극 전극 라인 또는 접지 라인이 둘러싸여 연결된다. 또한, 이러한 맞물림 구멍(8)과 맞물리는 맞물림 부재(9)에서, 전자 장치측의 전극 또는 접지부에 연결되는 전극 부분(9a)이 형성되어 2차 전지(1)의 맞물림 구멍(8)과 맞물리는 시점에서 캔 바닥 전극(57)에 연결된다.
또한, 전지 캔(2)에서, 전지 뚜껑(4)이 연결된 후에, 전지 셀(3)이 삽입되고, 개구(5)는 전지 뚜껑(4)에 의해 닫혀 막히고, 외부 절연 라벨(15)이 접착된다. 외부 라벨(15)은 2차 전지(1)의 장식 라벨, 및 금속성 전지 캔(2)의 절연을 달성하기 위한 장치가 된다. 도3에 도시된 바와 같이, 외부 라벨(15)은 개구(5) 및 바닥면 부분(7) 위에서 전지 캔(2)의 외측 주연부를 권취하기 위한 주면 부분(16)과, 바닥면 부분(7)의 종방향으로의 양 단부를 제외한 영역을 권취하기 위한 제1 권취부(17)과, 전지 뚜껑(4)의 상부 커버(36) 내에 형성된 단자 구멍(48)을 제외한 영역을 권취하기 위한 제2 권취부(18)을 구비한다.
외부 라벨(15)에서, 전지 캔(2)이 편평한 형상으로 형성되므로, 접착 작업이 쉽고, 외부 라벨(15)은 전지 요소(20)를 패킹하도록 구성된 전지 셀(3)의 표면 상에 직접 접착되는 경우에 비해 거의 분리되지 않는다. 전지 캔(2)의 바닥면 부분(7) 내에 권취되는 제1 권취부(17)은 바닥면 부분(7)보다 더 짧은 길이로 형성되고, 바닥면 부분(7)의 종방향으로의 양 단부(7a, 7b)가 외부로 노출되도록 바닥면 부분(7)에 접착된다. 전지 캔(2)에서, 바닥면 부분(7)의 단부는 디지털 스틸 카메라(10)의 전지 수용부(12) 내에 제공된 맞물림 부재(19)와 맞물리는 맞물림 부분으로서 형성된다. 즉, 도9a 및 도9b에 도시된 바와 같이, 2차 전지(1)는 디지털 스틸 카메라(10)의 전지 수용부(12) 내에 전지 캔(2)을 유지하기 위한 후크 형상의 맞물림 부재(19)가 맞물리는 맞물림 영역으로서 형성된다. 따라서, 2차 전지(1)의 설치 시에, 맞물림 부재(19)가 맞물린다. 이러한 방식으로, 가압 부재에 의해 전지 수용부(12)의 외부를 향해 항상 가압되는 2차 전지(1)는 가압력에 반하여 전지 수용부(12)와 맞물린다. 또한, 맞물림 부재(19)가 맞물림 부재(19)의 바닥면 부분(7)으로부터 빠져 나오면, 2차 전지(1)는 전지 수용부(12)로부터 배출된다.
여기서, 외부 라벨(15)의 제1 권취부(17)이 바닥면 부분(7) 상에 전체적으로 접착되면, 맞물림 부재(19)는 2차 전지(1)가 전지 수용부(12) 내로 삽입되고 그로부터 탈착될 때마다 제1 권취부(17)을 문지르고, 이에 의해 외부 라벨(15)은 점진적으로 문질러져서 분리된다. 이러한 점에서, 외부 라벨(15)이 맞물림 부재(19)와 맞물리는 맞물림 부분을 제외한 영역 내에 권취되므로, 2차 전지(1)는 그가 반복적으로 전지 수용부(12) 내로 삽입되고 그로부터 탈착되는 경우에도 맞물림 부재(19)에 의해 문질러지지 않는다.
또한, 2차 전지(1)에서, 제1 권취부(17)이 접착되는 바닥면 부분(7)의 영역은 전지 뚜껑(4)의 전극 단자부(37, 38)를 형성하기 위한 영역에 대응한다. 따라서, 2차 전지(1)가 삽입 방향을 반대로 하여 전지 수용부(12) 또는 전지 충전기(80) 내에 설치되는 경우에도, 전지 캔(2)의 바닥면 부분(7)에 접착된 외부 절연 라벨(15)은 전극 단자부(37, 38)에 대응하는 전지 수용부(12)의 바닥면 부분 내에 제공된 수용부 전극 또는 전지 충전기(80)의 전극 단자와 접촉하게 되고, 이에 의해 금속성 전지 캔(2)과의 직접 접촉으로 인해 발생하는 단락 회로의 위험이 방지될 수 있다.
또한, 도9c에 도시된 바와 같이, 외부 라벨(15)의 제2 권취부(18)은 전지 뚜껑(4)의 상부 커버(36) 상에 형성된 단자 구멍(48)을 제외한 영역 내에 권취되어 전지 뚜껑(4)과 전지 캔(2) 사이의 조립 강도를 향상시키기 위한 것이다. 전지 뚜껑(4)과 전지 캔(2) 사이의 조립 강도가 제2 권취부(18)에 의해 향상되면, 도10에 도시된 바와 같이, 전지 뚜껑(4)의 상부 커버(36) 상에 제공된 맞물림 볼록부(47) 와, 이후에 설명되는 전지 캔(2)의 개구(5)의 주연부 내에 제공된 맞물림 볼록부(47)와 맞물리는 맞물림 구멍(6) 사이의 맞물림 깊이를 크게 만들고 전지 캔(2)의 상부면 상의 맞물림 볼록부(47)를 맞물림 구멍(6)으로부터 돌출시킴으로써, 전지 캔(2)과 전지 뚜껑(4) 사이의 조립 강도를 향상시키는 것이 불필요하게 된다. 따라서, 2차 전지(1)의 편평도 또는 외관을 해치지 않고서 원하는 조립 강도를 얻는 것이 가능하다.
또한, 2차 전지(1)의 다양한 정보가 설명된 정보 라벨(49)이 전지 캔(2)의 긴 측면의 주면 부분 내에 접착된다.
다음으로, 전지 캔(2) 내에 수용된 전지 셀(3)이 아래에서 설명될 것이다. 도3 및 도11에 도시된 바와 같이, 전지 셀(3)에서, 스트립 양극 전극 및 스트립 음극 전극이 중합체 전해질 층 및/또는 분리 장치를 거쳐 적층되고, 종방향으로 권취된 전지 요소(20)는 팩(23) 내에 패킹되고, 양극 전극 단자(21) 및 음극 전극 단자(22)는 각각 양극 전극 및 음극 전극으로부터 외측으로 인출된다.
양극 전극에서, 양극 전극 활성 물질 층이 스트립 양극 전극 컬렉터 상에 형성되고, 중합체 전해질 층이 또한 양극 전극 활성 물질 층 상에 형성된다. 또한, 음극 전극에서, 음극 전극 활성 물질 층이 스트립 음극 전극 컬렉터 상에 형성되고, 중합체 전해질 층이 또한 음극 전극 활성 물질 층 상에 형성된다. 양극 전극 단자(21) 및 음극 전극 단자(22)는 각각 양극 전극 컬렉터 및 음극 전극 컬렉터에 용접된다. 또한, 양극 전극 단자(21)는 알루미늄(Al)으로 만들어지고, 음극 전극 단자(22)는 니켈(Ni)을 사용함으로써 형성된다. 이러한 양극 전극 단자(21) 및 음 극 전극 단자(22)는 각각 이후에 설명되는 바와 같이 전지 뚜껑(4) 내에 유지되는 양극 전극 탭(31) 및 음극 전극 탭(32)에 연결되고, 각각 그들의 양극 전극 탭(31) 및 음극 전극 탭(32)을 거쳐 전지 뚜껑(4) 내에 유사하게 제공된 양극 전극 단자 기판(33) 및 음극 전극 단자 기판(34)과 결합된다.
양 전극은 양극 전극 활성 물질로서, 목표 전지의 종류에 따라 금속 산화물, 금속 황화물 또는 특정 중합체를 사용함으로서 구성될 수 있다. 예를 들어, 리튬 이온 전지를 구성하는 경우에, 양극 전극 활성 물질로서, 주성분으로서 LixMO2(여기서, M은 전이 금속의 하나 이상의 종류를 의미하고, x는 전지의 충전/방전 상태에 따라 변하고, 보통은 0.05 내지 1.10의 범위임)를 함유하는 리튬 복합 산화물을 사용하는 것이 가능하다. 리튬 복합 산화물을 구성하는 전이 금속(M)으로서, Co, Ni, Mn 등이 양호하다. 그러한 리튬 복합 산화물의 구체적인 예는 LiCoO2, LiNiO2, LiNiyCo1 -yO2(여기서, 0 < y < 1), 및LiMn2O4를 포함한다. 그러한 리튬 복합 산화물은 고압을 발생시킬 수 있고, 에너지 밀도가 우수한 양극 전극 활성 물질이 된다. 또한, TiS2, MoS2, NbSe2, 및 V2O5와 같은 무리튬 금속 황화물 또는 산화물이 양극 전극 활성 물질로서 사용될 수도 있다. 여러 종류의 이러한 양극 전극 활성 물질의 조합이 사용될 수 있다. 또한, 그러한 양극 전극 활성 물질을 사용함으로써 양극 전극을 형성하는데 있어서, 공지된 전도체 또는 결합제가 첨가될 수 있다.
리튬을 도핑 또는 도핑 제거할 수 있는 재료가 음극 전극 재료로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 희박하게 흑연화된 탄소계 재료 또는 그래파이트계 재료의 탄소 재료가 사용될 수 있다. 더욱 구체적으로, 열 분해성 탄소, 코크스(예를 들어, 피치 코크스, 니들 코크스, 및 석유 코크스), 그래파이트, 유리 탄소, 유기 중합체 화합물 하소체(페놀 수지, 푸란 수지 등의 적절한 온도에서의 하소에 의한 탄화로부터 생성된 재료), 탄소 섬유, 및 활성 탄소와 같은 탄소 재료가 사용될 수 있다. 아울러, 폴리아세틸렌 및 폴리파이롤과 같은 중합체 및 SnO2와 같은 산화물이 리튬을 도핑 또는 도핑 제거할 수 있는 재료로서 사용될 수 있다. 그러한 재료로부터 음극 전극을 형성하는데 있어서, 공지된 결합제 등이 첨가될 수 있다.
중합체 전해질은 중합체 재료, 전해 용액 및 전해 염을 혼합하고 겔화된 전해질을 중합체 내로 통합함으로써 준비되는 것이다. 중합체 재료는 전해 용액과 함께 이용 가능하다. 그러한 예는 실리콘 겔, 아크릴 겔, 아크릴로니트릴 겔, 폴리포스파젠-변성 중합체, 폴리에틸렌 산화물, 폴리프로필렌 산화물, 및 복합 중합체, 가교 결합 중합체 또는 그의 변성 중합체와, 폴리(비닐리덴 플루오라이드), 폴리(비닐리덴 플루오라이드-코-테트라플루오로프로필렌), 및 폴리(비닐리덴 플루오라이드-코-트리플루오로에틸렌)과 같은 불소계 중합체 및 그의 혼합물을 포함한다.
전해 용액 성분은 예를 들어 에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌 카보네이트(PC), 및 부틸렌 카보네이트(BC)와 같은 상기 중합체 재료를 내부에서 확산시킬 수 있는 비양자성 용매를 포함한다. 전해 염으로서, 용제와 함께 이용 가능한 것이 사용되고, 양이온 및 음이온의 조합이 사용된다. 사용될 수 있는 양이온의 예는 알칼리 금속 및 알칼리 토금속을 포함한다. 사용될 수 있는 음이온의 예는 Cl-, Br-, I-, SCN-, ClO4 -, BF4 -, PF6 -, 및 CF3SO3 -를 포함한다. 정확하게는, 리튬 헥사플루오로포스페이트 또는 리튬 테트라플루오로포스페이트가 전해 용액 내에서 용해될 수 있는 농도로 전해 염으로서 사용된다.
도11에 도시된 바와 같이, 내부에 전지 요소(20)를 수용하는 팩(23)은 내부에 전지 요소(20)를 수용하기 위한 복수의 수용 오목부(25)가 미리 배열된 대체로 사각형인 수용 시트(24)를 갖는 셀 집합체(27) 및 전지 요소(20)가 수용된 수용 시트(24) 상에 용접되어 각각의 전지 요소(20)에 대해 각각의 수용 오목부(25)를 밀봉할 수 있는 밀봉 시트(26)를 절단함으로써 형성된다.
수용 시트(24)는 복수의 수용 오목부(25)가 소정의 폭을 갖는 중첩 폭(28)에 의해 배열되도록 하는 종방향 형상으로 형성된다. 수용 오목부(25)는 전지 요소(20)의 형상에 따라 대체로 사각형 형상으로 형성된다. 또한, 수용 오목부(25)는 도11에 도시된 바와 같이 짧은 측면의 방향으로 제한되지 않고, 수용 오목부(25)는 긴 측면의 방향으로 배열될 수 있거나 길이방향 및 횡단방향으로 배열될 수 있다. 각각의 수용 오목부(25)를 이격시키는 중첩 폭(28)은 수용 오목부(25)를 밀봉하기 위한 밀봉 시트(26)의 결합면이다. 더욱이, 전지 요소(20)가 각각의 수용 오목부(25) 내에 수용되면, 도11의 화살표(A)에 의해 도시된 바와 같이, 밀봉 시트(26)는 중첩 폭(28) 상에 열 용접되고, 이에 의해 내장된 전지 요소(20)를 갖는 셀 집합체(27)를 형성한다.
또한, 이 때, 양극 전극 및 음극 전극으로부터 연장된 양극 전극 단자 및 음 극 전극 단자는 밀봉 시트(26)와의 결합부로부터 동일한 방향으로 인출된다. 또한, 이 때, (도시되지 않은) 진공 펌프에 의해 용접과 동시에 진공 형성이 수행된다. 이러한 흡입력으로 인해, 전지 요소(20)는 수용 시트(24) 및 밀봉 시트(26)에 의해 덮인 수용 오목부(25) 내에 밀봉된다. 또한, 수용 오목부(25)의 내부를 흡입함으로써, 내부에 전지 요소(20)를 수용하기 위한 팩(23)은 흡인되어 압착되고, 각각의 짧은 측면의 모서리가 원호 형상으로 형성되도록 그의 단면에 대해 대체로 사다리꼴인 형상으로 형성되고, 전지 요소(20)의 형상에 따라, 수용 오목부(25)의 바닥면 측면인 제2 면은 작고, 개방 측면인 제1 면은 크다.
또한, 전지 셀(3)에서, 간극이 전지 요소(20)와 수용 시트(24) 사이에서, 전지 요소(20)가 수용 오목부(25)의 측면에 대해 가압되지 않는 방식으로 제공된다. 더욱이, 수용 시트(24) 및 밀봉 시트(26)가 흡인되어 압착되면서 밀봉되면, 오목부(29)는 양극 전극 단자(21) 및 음극 전극 단자(22)가 인출되는 전지 셀(3)에 대한 대향 측면 내의 면 상에 형성된다 (도7 참조). 또한, 수용 시트(24) 및 밀봉 시트(26)를 밀봉한 후에, 각각의 전지 셀(3)에서, 밀봉 시트(26)의 측면 내의 주면은 가압에 의해 편평한 형상으로 형성된다. 그 후에, 셀 집합체(27)는 중첩 폭(28)을 따라 절단되어, 내부에 밀봉된 전지 요소(20)를 갖는 각각의 팩(23)을 분리하여, 전지 셀(3)을 형성한다.
또한, 셀 집합체(27)를 형성하고 이를 중첩 폭(28)을 따라 절단함으로써 전지 셀(3)을 형성하는 것 이외에, 전지 셀(3)은 각각의 개별 전지 셀에 대해 미리 절단된 수용 시트 내에 전지 요소(20)를 수용하고 각각의 개별 전지 셀에 대해 유 사하게 절단된 밀봉 시트와 결합시킴으로써 형성될 수 있다.
팩(23)을 구성하는 각각의 수용 시트(24) 및 밀봉 시트(26)는 폴리프로필렌(PP) 층(52), 알루미늄(Al) 층(53), 및 나일론 층(54)이 내부로부터 그러한 순서로 도12에 도시된 바와 같이 적층된, 적층 구조를 갖는다. 여기서, 알루미늄 층(53)은 팩(23) 내로의 수분의 침투를 방지하고 전지 요소(20)의 팽창을 방지할 목적으로 사용된다. 또한, 폴리프로필렌 층(52)은 중합체 전해질의 변성을 방지할 뿐만 아니라 수용 시트(24)와 밀봉 시트(26) 사이의 결합면이 된다. 즉, 수용 시트(24)와 밀봉 시트(26)의 결합은 폴리프로필렌 층(52)들을 서로 대향시키고 이들을 약 170℃로 가열 용융함으로써 수행된다.
또한, 팩(23)의 구성은 그에 제한되지 않고, 다양한 재료 및 적층 구조를 갖는 라미네이트 필름이 채용될 수 있다. 또한, 결합 방법은 열 용융으로 제한되지 않는다. 팩(23)의 구성 재료의 예는 알루미늄, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 비축 신장 폴리프로필렌(CPP), 산 변성 폴리프로필렌, 이오노머 등을 포함한다.
전지 셀(3)의 동일한 측면으로부터 인출된 양극 전극 단자(21) 및 음극 전극 단자(22)에 연결되는 단자부를 가지며 전지 캔(2)의 개구(5)를 막는 전지 뚜껑(4)은 양극 전극 단자(21) 및 음극 전극 단자(22)에 연결되는 양극 전극 탭(31) 및 음극 전극 탭(32)을 삽입하여 유지하기 위한 홀더(30)와, 양극 전극 탭(31) 및 음극 전극 탭(32)에 각각 연결되는 양극 전극 단자 보드(33) 및 음극 전극 단자 보드(34)를 구비한 기판(35)과, 홀더(30)를 기판(35)과 함께 개재시키고 전지 캔(2)의 개구(5)와 맞물려서 홀더(30)를 일체로 조립함으로써 제조되는 상부 커버(36)를 갖도록 형성되고, 기판(35) 및 상부 커버(36)는 도3에 도시되어 있다.
홀더(30)는 각각의 짧은 측면 내의 모서리가 원호 형상으로 형성되도록 대체로 사다리꼴인 편평한 판 형상으로 형성된 구성요소이고, 이는 전지 캔(2)의 개구(5)와 대체로 동일한 형상으로 합성 수지를 형성하는 주형에 의해 준비된다. 이러한 홀더(30)에서, 양극 전극 탭(31) 및 음극 전극 탭(32)이 삽입되는 한 쌍의 삽입 구멍(41, 42)이 각각 짧은 측면들의 측부면의 주위에 형성되고, 양극 전극 탭(31) 및 음극 전극 탭(32)을 각각 삽입 구멍(41, 42) 내에 삽입하여 유지함으로써, 양극 전극 탭(31) 및 음극 전극 탭(32)을 위치시키고 아울러 진동 등에 뒤이어 발생되는 2차 전지(1)의 낙하 또는 위치 편차를 방지하도록 고안된다. 따라서, 양극 탭(31) 및 음극 전극 탭(32)은 양극 전극 단자(21)와 음극 전극 단자(22) 사이의 용접이 진동 등에 뒤이어 발생되는 낙하 또는 위치 편차로 인해 제거되는 상황을 방지할 수 있다.
양극 전극 탭(31) 및 음극 전극 탭(32)은 전지 셀(3)로부터 인출된 양극 전극 단자(21) 및 음극 전극 단자(22)를 2차 전지(1)의 전극 단자가 되는 기판(35) 내에 제공된 양극 전극 단자 보드(33) 및 음극 전극 단자 보드(34)에 연결할 목적으로 제공되고, 홀더(30) 내에 삽입되어 지지될 때, 일 단부(31a, 32a)들은 전지 셀(3)의 측면으로 연장되고, 타 단부(31b, 32b)들은 기판(35)의 측면 내에 연장되어 유지된다. 이러한 양극 전극 탭(31) 및 음극 전극 탭(32)에서, 니켈(Ni)을 사용함으로써, 일 단부(31a, 32a)들은 각각 양극 전극 단자(21) 및 음극 전극 단자(22) 상에 배치되고, 타 단부(31b, 32b)들은 각각 기판(35) 상에 제공된 양극 전극 단자 보드(33) 및 음극 전극 단자 보드(34) 상에 배치되고, 4개의 지점이 그 다음 점 용접에 의해 전체적으로 용접된다. 이는 양극 전극 단자(21)가 알루미늄(Al)을 사용함으로써 형성되므로, 양극 전극 단자(21)가 양극 전극 단자 보드(33)에 직접 용접되면, 알루미늄이 용융되어 연결이 달성될 수 없기 때문이다. 따라서, 양극 전극 탭(31) 및 음극 전극 탭(32)을 중재하여 상측으로부터 용접을 수행함으로써, 양극 전극 단자(21)는 양극 전극 단자 보드(33)에 연결되고, 음극 전극 단자(22)는 음극 전극 단자 보드(34)에 연결된다.
또한, 도13a 및 도13b에 도시된 바와 같이, 양극 전극 탭(31) 및 음극 전극 탭(32)의 각각의 일 단부(31a, 31b) 내에, 양극 전극 단자(21) 및 음극 전극 단자(22)와 접촉하는 접촉면에 대한 대향 측면 내의 면을 향해 접힌 팁 모서리를 갖는 접힘부(39, 40)가 형성된다. 접힘부(38, 40)에서, 도14에 도시된 바와 같이, 양극 전극 탭(31) 및 음극 전극 탭(32)은 각각 0.1 mm의 두께를 갖고, 그의 팁은 약 0.3 mm의 높이로 접힌다. 이러한 방식으로, 팁 측면을 접음으로써, 양극 전극 탭(31) 및 음극 전극 탭(32)은 각각 원호 형상으로 직립하도록 만들어지며, 이후에 설명되는 바와 같이, 각각 양극 전극 단자(21) 및 음극 전극 단자(22)와 결합된다. 그 후에, 결합부(50)가 접히면, 팁이 양극 전극 단자(21) 또는 음극 전극 단자(22)와 접촉하게 되는 경우에도, 양극 전극 단자(21) 또는 음극 전극 단자(22)가 손상되거나 절단되는 상황의 발생을 방지하는 것이 가능하다.
또한, 전지 캔(2) 상에서 하전된 전하를 방출하기 위한 접지부(43)가 음극 전극 탭(32)에 연결된다. 접지부(43)가 홀더(30)에 의해 지지될 때, 그의 일 단부 는 음극 전극 탭(32)에 연결될 수 있고, 타 단부는 전지 캔(2)의 내측 표면과 접촉하게 될 수 있다. 이러한 방식으로, 전하가 금속성 전지 캔(2) 상에서 하전되는 경우에도, 전하는 접지부(43)를 통해 음극 전극 탭(32) 내로 방출될 수 있어서, 전지 캔(2) 상에서 하전된 전하로 인해 2차 전지(1) 내의 마이크로 컴퓨터 또는 내장된 2차 전지(1)를 갖는 전자 장치의 잘못된 작동을 야기할 가능성이 없다. 또한, 접지부는 기판(35)에 연결될 수 있고, 이에 의해 전하를 기판(35)을 통해 음극 전극 탭(32) 내로 방출한다.
또한, 홀더(30)의 상부 및 하부 면(30a, 30b) 상에, 상부 커버(36) 상에 제공된 커플링 구멍(46) 내에 삽입되어 맞물리는 복수의 커플링 돌출부(44)가 종방향에 걸쳐 단속적으로 형성된다. 커플링 돌출부(44)가 커플링 구멍(46) 내에 맞물리면, 홀더(30)는 상부 커버(36)와 결합하여, 기판(35)을 개재시킨다.
기판(35)은 전지 셀(3)로부터 단자 보드(33, 34)를 거쳐 전자 장치 내로 흐르는 전류를 공급하기 위한 회로 패턴이 각각 양극 전극 탭(31) 및 음극 전극 탭(32)의 타 단부(31b, 32b)에 용접된 양극 전극 단자 보드(33) 및 음극 전극 단자 보드(34)와 함께 형성되어 장착되는 강성 기판이다. 양극 전극 단자 보드(33) 및 음극 전극 단자 보드(34)는 장착면에 대한 대향 측면 내의 면 상에 각각 형성된 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)에 연결된다. 더욱이, 기판(35)에서, 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)는 상부 커버(36) 상에 제공된 단자 구멍(48)을 거쳐 외측으로 향하고, 디지털 스틸 카메라(10) 또는 전지 충전기(80)의 측면 내에 제공된 전극 단자와 접촉하게 된다.
양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)는 2차 전지(1)의 기능에 따라 서로 상이한 배열로 형성된다. 이에 대한 이유는 다음과 같다. 다양한 전자 장치 내에서 사용되는 2차 전지(1)에서, 외부 형상이 전지 캔(2) 또는 전지 뚜껑(4)에 대해 동일함에도 불구하고, 사용되는 전자 장치에 따라 전지 공동을 상이하게 만듦으로써, 또는 호환 가능한 전자 장치를 상이하게 만듦으로써, 서로에 대해 호환 불가능한 복수의 유형의 2차 전지(1)가 제공되는 몇몇 경우가 있다. LED 표시부 또는 액정 표시부와 같은 잔여 전지 수명 표시부 및 잔여 전지 수명 표시 버튼을 구비하여 잔여 전지 수명 표시 기능을 제공하는 유형과 그러한 잔여 전지 수명 표시 기능을 갖지 않는 유형의 조합, 그리고 급속 충전을 달성할 수 있는 유형과 급속 충전을 달성할 수 없는 유형의 조합과 같이 서로 상이한 기능을 갖는 복수의 2차 전지(1)가 제공되는 몇몇 경우가 있다.
그러나, 2차 전지(1)의 외부 형상이 임의의 기능을 갖는 모든 유형에서 동일하므로, 2차 전지(1)가 호환 불가능한 전자 장치 내에 설치될 약간의 가능성이 있다. 그 다음, 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)의 배열을 각각의 기능에 대해 상이하게 만들고 유사하게 호환 가능한 전자 장치의 전극 단자들의 배열을 상이하게 만듦으로써, 2차 전지의 잘못된 설치로 인해 야기되는 임의의 문제를 방지하는 것이 가능해진다.
확실히, 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)는 각각의 기능에 대해 실질적인 점 대칭의 위치에 배열된다. 예를 들어, 도15a에 도시된 바와 같이 760 mAh의 전지 용량을 갖는 2차 전지, 및 도15b에 도시된 바와 같이 830 mAh의 전 지 용량을 갖는 2차 전지에서, 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)는 180°로 회전된 실질적인 점 대칭의 위치에 배열된다. 또한, 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)는 도16a 및 도16b에 도시된 바와 같이 각각의 기능에 대해 좌우 대칭의 위치에 배열될 수 있다. 또한, 실질적인 점 대칭의 배열 형상은 적절하게 선택될 수 있다.
이러한 방식으로, 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)의 배열을 2차 전지(1)의 기능에 따라 상이하게 만들고 기능에 대응하는 전자 장치의 전극 단자들의 배열을 상이하게 만듦으로써, 2차 전지(1)가 호환 불가능한 전자 장치 내에 설치된 경우에도, 전자 장치 측면 내의 전극 단자가 2차 전지(1)의 측면 내의 전극 단자와 접촉하지 않으므로, 호환 불가능한 2차 전지(1)의 잘못된 설치로 인해 야기되는 임의의 문제를 방지하는 것이 가능하다.
기판(35)에서, 회로 패턴 및 랜드가 절연 기판 상에 점착된 구리 포일 등에 의한 에칭에 의해 형성되고, 양극 전극 단자 보드(33) 및 음극 전극 단자 보드(34)는 재유동 납땜에 의해 랜드 상에 장착된다. 전술한 바와 같이, 양극 전극 단자 보드(33) 및 음극 전극 단자 보드(34)는 각각 양극 전극 단자(21) 및 음극 전극 단자(22)와 함께 양극 탭(31) 및 음극 탭(32) 상에 납땜된다. 또한, 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)는 금도금 등에 의해 소정의 위치에 형성된 랜드 상에 형성된다.
또한, 필요하다면, 기판(35)은 충전 제어 또는 안전 제어를 달성하기 위해 2차 전지(1)의 온도를 검출하기 위한 PTC(양 온도 계수)와 같은 감열 요소를 구비할 수 있다. 감열 요소를 제공함으로써, 온도가 상승되면, 2차 전지(1)는 입/출력 회로를 차단 및 제어할 수 있다.
홀더(30)와 함께 기판(35)을 개재시키는 상부 커버(36)는 각각의 짧은 측면 내의 모서리가 원호 형상으로 형성되도록 대체로 사다리꼴 평판 형상의 구성요소이고, 이는 전지 캔(2)의 개구(5)와 대체로 동일한 형상으로 합성 수지를 주형 성형함으로써 준비된다. 상부 커버(36)에서, 짧은 측면 내의 상부면(36a) 및 긴 측면 내의 하부면(36b) 상에, 홀더(30) 상에 돌출된 복수의 커플링 돌출부(44)가 삽입되어 맞물리는 복수의 커플링 구멍(46)이 커플링 돌출부(44)에 대응하여 단속적으로 형성된다. 또한, 상부 커버(36)에서, 전지 캔(2)의 개구(5)의 주연부 내에 형성된 맞물림 구멍(6)과 맞물리는 복수의 맞물림 오목부(47)가 상부면(36a) 및 하부면(36b) 상에 형성된다. 더욱이, 상부 커버(36)가 상부면(36a) 및 하부면(36b)이약간 휘어지는 방식으로 개구(5)로부터 전지 캔(2) 내로 삽입될 때, 맞물림 오목부(47)는 맞물림 구멍(6)과 맞물려서 전지 캔(2) 내에 조립된다.
또한, 상부 커버(36)에서, 단자 구멍(48)이 전면(36c) 상에 천공되고, 기판(35) 상에 형성된 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)가 그로부터 외측으로 향하고, 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)는 단자 구멍(48)을 거쳐 디지털 스틸 카메라(10) 또는 전지 충전기(80)와 같은 전자 장치의 측면 내의 전극 단자와 접촉하게 된다. 또한, 단자 구멍(48)은 예를 들어 기판(35) 내에 형성된 단자부에 따라 3개의 위치에 제공되고, 각각 양극 전극 단자, 음극 전극 단자, 및 잔여 전지 수명과 같은 정보를 위한 단자로 작용하도록 만들어질 수 있다. 또한, 단자 구멍(48)의 개수는 기판(35) 내에 제공된 단자부에 따라 적절하게 증가 또는 감소될 수 있다.
전지 셀(3)의 양극 전극 단자(21) 및 음극 전극 단자(22)가 각각 홀더(30) 내에 유지되는 양극 전극 탭(31) 및 음극 전극 탭(32)을 거쳐 기판(35)의 양극 전극 단자 보드(33) 및 음극 전극 단자 보드(34)에 연결되고, 홀더(30)의 커플링 돌출부(44)가 그 다음 커플링 구멍(46) 내로 삽입되면, 상부 커버(36)는 홀더(30)와 결합되어 그들 사이에 기판(35)을 개재시키고, 이에 의해 전지 뚜껑(4)을 형성한다. 그 후에, 상부 커버(36)의 맞물림 볼록부(47)가 전지 캔(2)의 개구(5)의 주연부 내에 형성된 맞물림 구멍(6)과 맞물리면, 전지 뚜껑(4)은 전지 캔(2) 내에 조립되고, 이에 의해 2차 전지(1)를 형성한다.
또한, 상부 커버(36)에서, 도17a 내지 도17c에 도시된 바와 같이, 그가 전면(36c) 상에서 전지 수용부(12)로부터 분리된 전자 장치의 케이싱 내에 형성된 전지 설치부 내에 외부에 부착되는 경우 또는 그가 전지 충전기(80)의 전지 설치부 내에 설치되는 경우에, 전자 장치 또는 전지 충전기의 전지 설치부 내에 돌출된 맞물림 돌출부(78)와 맞물리는 맞물림부(79)가 형성될 수 있다. 2차 전지(1)에서, 도6에 도시된 바와 같이, 전지 캔(2)은 맞물림부(79)를 맞물림 돌출부(78)와 맞물리면서 설치된다, 맞물림부(79)는 상부 커버(36)의 주형 성형 시에 쉽게 형성될 수 있다. 또한, 도17a는 맞물림부(79)가 상부 커버(36)의 전면(36a)의 양 단부에서 오목항 형태로 형성된 예를 도시하고, 도17b는 오목한 형태의 맞물림부(79)의 양단부가 노치 형성된 예를 도시하고, 도17c는 맞물림 오목부가 전지 설치부 내에 제공되고, 맞물림 오목부에 대응하는 형상을 구비한 볼록 맞물림부(79)가 2차 전지(1)의 상부 커버(36) 내에 형성된 예를 도시한다.
또한, 본 명세서에서, 2차 전지(1)에 대해, 전지 캔(2)의 짧은 측면 내의 주면은 2차 전지(1)의 상부면(1a)으로 불리고, 전지 캔(2)의 긴 측면 상의 주면은 2차 전지(1)의 하부면(1b)으로 불리고, 상부 커버(36)의 전면(36c)은 2차 전지(1)의 전면(1c)으로 불리고, 전지 캔(2)의 바닥면 부분(7)은 2차 전지(1)의 후면(1d)으로 불린다.
다음으로, 2차 전지(1)의 제조 공정이 도18a 내지 도18l을 참조하여 아래에서 설명될 것이다. 먼저, 도18a에 도시된 바와 같이, 전지 셀(3) 및 기판(35)이 세부가 생략된 지그 내에 배열된다. 또한, 이 때, 전지 셀(3)은 셀 집합체(27)의 중첩 폭(28)을 따라 절단되고, 전지 셀(3)의 측부면을 따라 그의 단면에 대해 대체로 사다리꼴 형상으로 접혀서, 취급이 용이해지고, 이후에 설명되는 바와 같이, 전지 캔(2) 내에 수용될 때, 접힌 중첩 폭(28)이 전지 캔(2)의 측부면과 전지 셀(3) 사이에 배열되면, 이는 완충 부재로서 기능한다. 또한, 기판(35) 내에, 소정의 회로 패턴과 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)가 형성되고, 양극 전극 단자 보드(33) 및 음극 전극 단자 보드(34)가 재유동 납땜된다.
또한, 전지 셀(3)의 형성에 대해, 셀 집합체(27)를 형성하고 이를 중첩 폭(28)을 따라 절단하는 경우 이외에, 밀봉 시트가 각각의 개별 전지 셀에 대해 내부에 수용된 전지 요소(20)를 갖는 수용 시트와 결합될 수 있다.
전지 셀(3)은 양극 전극 단자(21) 및 음극 전극 단자(22)가 인출되는 수용 시트(24)와 그러한 밀봉 시트(26) 사이의 결합면이 상방으로 향하고 수용 오목부(25)의 바닥부가 하방으로 향하는 방식으로 배열된다. 즉, 단면에 대해 대체로 사다리꼴 형태인 전지 셀(3)은 짧은 측면이 하방으로 향하고 양극 전극 단자(21) 및 음극 전극 단자(22)가 인출되는 긴 측면이 상방으로 향하는 방식으로 배열된다. 또한, 전지 셀(3)은 양극 전극 단자(21) 및 음극 전극 단자(22)가 인출되는 인출면(3a)이 기판(35)의 측면을 향하는 방식으로 배열된다. 기판(35)은 양극 전극 단자 보드(33) 및 음극 전극 단자 보드(34)가 장착된 장착면이 상방으로 향하고 대체로 사다리꼴 형상의 짧은 측면이 전지 셀(3)의 인출면(3a)의 측면을 향하는 방식으로 배열된다.
다음으로, 도18b에 도시된 바와 같이, 홀더(30) 내에서, 양극 전극 탭(31) 및 음극 전극 탭(32)은 삽입 구멍(41, 42) 내에 삽입되어 유지된다. 또한, 이 때, 접지부(43)도 홀더(30) 내에 설치된다. 다음으로, 도18c에 도시된 바와 같이, 이러한 홀더(30)를 지그 내에 설치함으로써, 홀더(30)는 전지 셀(3)과 기판(35) 사이에 배열된다. 홀더(30)에서, 양극 전극 탭(31) 및 음극 전극 탭(32)이 유지되는 대체로 사다리꼴 형상의 짧은 측면은 하방으로 향하고, 기판(35)의 짧은 측면과 함께 위치된다. 또한, 홀더(30)에서, 양극 전극 탭(31)의 일 단부(31a)는 전지 셀(3)의 양극 전극 단자(21) 상에 중첩되고, 음극 전극 탭(32)의 일 단부(32a)는 음극 전극 단자(22) 상에 중첩된다. 또한, 양극 전극 탭(31)의 타 단부(31b)는 기판(35)의 양극 전극 단자 보드(33) 상에 중첩되고, 음극 전극 탭(32)의 타 단부(32b)는 음극 전극 단자 보드(34) 상에 중첩된다. 이러한 방식으로, 전지 셀(3) 의 양극 전극 단자(21) 및 음극 전극 단자(22), 홀더(30)의 양극 전극 탭(31) 및 음극 전극 탭(32), 그리고 기판(35)의 양극 전극 단자 보드(33) 및 음극 전극 단자 보드(34)는 대체로 동일한 평면 상에 위치된다 (도19 참조).
다음으로, 양극 전극 탭(31)의 일 단부(31a) 및 타 단부(31b)와, 음극 전극 탭(32)의 일 단부(32a) 및 타 단부(32b)의 4개의 위치는 각각 상측으로부터 용접되고, 이에 의해 각각 전지 셀(3)의 양극 전극 단자(21)를 양극 전극 탭(21)의 일 단부(31a)에, 음극 전극 단자(22)를 음극 탭(32)의 일 단부(32a)에, 기판(35)의 양극 전극 단자 보드(33)를 양극 전극 탭(31)의 타 단부(31b)에, 그리고 음극 전극 단자 보드(34)를 음극 전극 탭(32)의 타 단부(32b)에 결합시킨다. 여기서, 알루미늄(Al)이 양극 전극 단자(21)에 대해 사용되지만, 양극 전극 단자(21)가 니켈로 만들어진 양극 전극 탭(31)의 상측으로부터 용접되므로, 이들은 열에 의한 용해의 발생이 없이 서로 확실하게 결합될 수 있다.
다음으로, 도18d에 도시된 바와 같이, 기판(35)은 직립하도록 만들어져서, 홀더(30)를 그 위에 중첩시킨다. 이 때, 홀더(30)에 의해 유지되는 양극 전극 탭(31) 및 음극 전극 탭(32)의 각각의 타 단부(31b, 32b)에서, 기판(35)의 측면 내의 삽입 구멍(41, 42)으로부터 돌출되는 기부 단부들이 직립 방향을 따라 접힌다.
다음으로, 도18e에 도시된 바와 같이, 절연지(51)가 양극 전극 단자(21) 및 음극 전극 단자(22)와 양극 전극 탭(31)의 일 단부(31a) 및 음극 전극 탭(32)의 일 단부(32a)를 따라 결합부(50)를 덮도록 접착된다. 절연지(51)는 양극 및 음극 전극 단자(21, 22)와 양극 및 음극 전극 탭(31, 32)을 따른 결합부(50)를 강화할 뿐 만 아니라, 금속성 전지 캔(2)과 결합부(50) 사이의 접촉으로 인한 단락 회로의 발생과, 양극 전극 탭(31) 및 음극 전극 탭(32)의 변형으로 인한 양극 전극과 음극 전극 사이의 단락 회로의 발생을 방지한다. 절연지(51)에서, 접착 층이 일면의 측면 내에 형성되고, 도18f에 도시된 바와 같이 결합부(50)를 개재시키면서 절연지(51)를 접음으로써, 접착 층들이 서로 접착되어, 접착을 달성한다.
다음으로, 도18g에 도시된 바와 같이, 홀더(30)는 상부 커버(36)와 결합되어, 전지 뚜껑(4)을 형성한다. 그 후에, 도18h와 도13a 및 도13b에 도시된 바와 같이, 양극 전극 단자(21) 및 음극 전극 단자(22)와 양극 전극 탭(31)의 일 단부(31a) 및 음극 전극 탭(32)의 일 단부(32a)를 따른 결합부(50)는 전지 셀(3)의 인출면(3a)과 전지 뚜껑(4)이 서로 대면하도록 대체로 S-형 형태로 접힌다. 이러한 방식으로, 결합부(50)를 만곡된 상태로 전지 캔(2) 내에 수용함으로써, 낙하, 진동 등에 의해 전지 셀(3)과 전지 뚜껑(4) 사이에 충격이 인가되는 경우에도, 충격 하중이 대체로 S-형 형태로 접힌 결합부(50)에 의해 흡수되고 수용되어, 양극 전극 단자(21) 및 음극 전극 단자(22)와 양극 전극 탭(31) 및 음극 전극 탭(32)의 분리 또는 파손이 발생하는 것을 방지하는 것이 가능하다 (도13a 및 도13b 참조).
다음으로, 도18i에 도시된 바와 같이, 전지 셀(3) 내에서, 약간의 두께를 갖고 그의 양 측면 상에 형성된 접착 층을 갖는 탄성 부재(55)가 전지 캔(2) 내로의 삽입 단부면(3b) 상에 접착된다. 이러한 탄성 부재(55)는 전지 셀(3)을 전지 캔(2) 내부에 고정시켜서 불안정성을 방지할 뿐만 아니라, 전지 셀(3)에 인가되는 충력을 흡수한다. 탄성 부재(55)의 예는 기부 재료로서 폴리우레탄 발포체를 사용 하며 압력 감응 접착제로 양면 코팅된 테이프를 포함한다. 전지 셀(3)의 삽입 단부면(3b)은 편평 형상으로 형성되지 않고, 분산되기 쉬운 형상을 갖는 면이다. 그러나, 분산은 탄성 부재(55)에 의해 흡수되어, 전지 셀(3)은 전지 캔(2)의 내부에 확실하게 접착될 수 있다. 또한, 탄성 부재(55)는 낙하, 진동 등으로 인해 전지 셀(3)에 인가되는 충격을 흡수할 수 있거나, 전지 셀(3)의 열 팽창으로 인한 결합부(50)에 대한 부하를 감소시킬 수 있다. 따라서, 탄성 부재(55)는 상기 절연지(51)와 함께 양극 전극 단자(21) 및 음극 전극 단자(22)와 양극 전극 탭(31) 및 음극 전극 탭(32)의 분리가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
탄성 부재(55)가 전지 셀(3)의 삽입 단부면(3a)의 형상에 따라 대체로 사각형 형상으로 형성되고, 양 단부에서 전지 셀(3)의 측부면을 따른 종방향으로 배열되면, 전지 셀(3)의 중첩 폭(28)을 전지 캔(2)으로부터 절연하기 위한 절연 필름(56)이 접착된다. 즉, 전지 셀(3)의 팩(23)을 구성하는 수용 시트(24) 및 밀봉 시트(26)는 각각 폴리프로필렌(PP) 층(52), 알루미늄(Al) 층(53), 및 나일론 층(54)이 전술한 바와 같이 내부로부터 이러한 순서로 적층되어 있는 시트이다. 중첩 폭(28)을 따라 절단되면, 시트를 구성하는 각각의 층은 절단면 상에서 외측으로 노출된다. 그 중에서, 알루미늄 층(53)이 금속성 전지 캔(2)과 직접 접촉하면, 전지 캔(2)이 하전된 경우에, 알루미늄 층(53)은 음극 전극이 된다. 폴리프로필렌 층(52)이 몇몇의 이유로 인해 구멍을 가지면, 알루미늄 층(53)은 전해 부식에 의한 구멍을 갖는다. 더욱이, 수분이 팩(23)의 구멍으로부터 침투하면, 전지 셀(3)이 팽창될 약간의 가능성이 있다. 그 다음, 전지 셀(3)의 절단면을 따라 절연지(51) 를 배열함으로써, 전지 캔(2)과 팩(23)의 절단면(23) 사이의 절연을 달성하여, 전지 요소(20)의 수분 흡수로 인한 전지 셀(3)의 팽창을 방지하도록 고안된다.
절연 필름(56)은 전지 셀(3)의 측부면에 따라 형성된 종방향 필름이고, 그의 일 단부는 탄성 부재(55)의 각각의 단부에 접착된다. 도20에 도시된 바와 같이, 전지 셀(3)이 삽입 단부면(3a)으로부터 전지 캔(2) 내로 삽입되면, 절연 필름(56)은 전지 캔(2)의 개구(5)의 측면 모서리부에 의해 전지 셀(3)의 측부면을 따라 접히고, 전지 셀(3)의 측부면 상에서 접힌 중첩 폭(28)의 절단면과 전지 캔(2)의 측부면 사이에 배열된다. 이러한 방식으로, 중첩 폭(28)의 절단면 상에서 노출된 알루미늄 층(53)과 전지 캔(2) 사이의 접촉을 방지하는 것이 가능하다.
다음으로, 도18j에 도시된 바와 같이, 전지 셀(3)은 전지 캔(2) 내로 삽입되고, 전지 캔(2)의 개구(5)는 전지 뚜껑(4)에 의해 닫혀 막힌다. 이때, 전지 셀(3)은 그의 단면에 대한 대체로 사다리꼴 형상의 짧은 측면 및 긴 측면이 단면에 대한 대체로 사다리꼴 형상으로 유사하게 형성된 전지 캔(2)의 짧은 측면 및 긴 측면과 맞춰지는 방식으로 삽입된다. 이러한 방식으로, 전지 캔(2) 내의 공간이 전지 캔(2)과 전지 셀(3) 사이에 소정의 간극이 제공되도록 효과적으로 이용될 수 있다. 도21a 내지 도21c에 도시된 바와 같이, 이러한 간극은 전지 셀(3)이 열 등에 의해 팽창되는 경우에 여유부가 되어, 전지 셀(3)의 팽창으로 인한 결합부(50)에 대한 과도한 부하 또는 전지 캔(2)의 변형이 회피될 수 있다. 또한, 도21a는 전지 셀(3)의 양쪽 주면이 동일하게 팽창된 상태를 도시하고, 도21b 및 도21c는 전지 셀(3)의 양쪽 주면이 다르게 팽창된 상태를 개략적으로 도시한다.
또한, 전지 셀(3)의 방향이 뒤집힌 경우에, 전지 셀(3)의 각각의 긴 측면의 모서리가 전지 캔(2)의 각각의 짧은 측면 내에 형성된 원호 형상의 모서리와 간섭하여 삽입을 방지하므로, 잘못된 삽입이 발생하는 것을 방지하는 것이 가능하다.
도20에 도시된 바와 같이, 전지 셀(3)이 삽입될 때, 절연 필름(56)은 전지 캔(2)의 개구(5)의 측면 모서리에 의해 전지 셀(3)의 측부면을 따라 배열된다. 또한, 전지 셀(3)은 삽입 단부면(3b) 상에 접착된 탄성 부재(55)에 의해 전지 캔(2)의 바닥면 부분에 접착된다. 전지 셀(3)의 삽입 후에, 상부 커버(36) 상에 돌출된 맞물림 볼록부(47)는 휘어지면서 개구(5) 내로 들어간 다음 맞물림 구멍(6)과 맞물린다. 이러한 방식으로, 전지 뚜껑(4)은 전지 캔(2)의 개구(5) 내에 조립된다.
또한, 전지 뚜껑(4)이 전지 캔(2) 내에 조립되면, 양극 전극 단자(21) 및 음극 전극 단자(22)와 양극 전극 탭(31) 및 음극 전극 탭(32) 사이의 결합부(50)는 전지 셀(3)과 홀더(30) 사이에서 대체로 S-형 형태로 만곡된 상태로 배열된다.
다음으로, 도18k에 도시된 바와 같이, 외부 라벨(15)이 전지 캔(2)의 주연부에 접착된다. 외부 라벨(15)은 주면 부분(16)이 전지 캔(2)의 외측 주연부를 권취하고, 제1 권취 부분(17)이 바닥면 부분(7)의 양 단부를 제외한 영역을 권취하고, 제2 권취 부분(18)이 전지 뚜껑(4)의 상부 커버(36) 내에 형성된 단자 구멍(48)을 제외한 영역을 권취하도록, 접착된다. 마지막으로, 도18l에 도시된 바와 같이, 2차 전지(1)의 다양한 정보가 설명되어 있는 정보 라벨(49)이 외부 라벨(15)이 접착된 전지 캔(2)의 긴 측면의 주면 부분 내에 접착되어, 2차 전지(1)를 완성한다.
상기 구성을 갖는 2차 전지(1)에 따르면, 금속성 전지 캔(2)과 주형 성형된 전지 뚜껑(4)을 상호 조립함으로써, 조립이 쉽게 달성될 수 있다. 또한, 금속성 재료를 사용하여 딥 드로잉에 의해 전지 캔(2)을 형성함으로써, 슬림화 및 강도의 보장이 동시에 달성될 수 있어서, 소형화, 슬림화, 및 경량과 같은 전자 장치에 대한 요구를 만족시킬 수 있는 2차 전지를 제공하는 것이 가능하다. 또한, 전자 장치의 전지 설치부 내에 2차 전지를 설치할 때 설치 단부가 되는 맞물림 구멍(8) 또는 맞물림부(79)의 외부 형상은 금속성 전지 캔(2)을 처리하거나 합성 수지로 만들어진 전지 뚜껑(4)을 주형 성형함으로써 쉽게 형성될 수 있다.
또한, 2차 전지(1)에서, 전지 캔(2) 및 전지 뚜껑(4)이 각각의 짧은 측면의 모서리가 원호 형상으로 형성되어 있는 그의 단면에 대한 대체로 사다리꼴 형상으로 형성되고, 디지털 스틸 카메라(10)의 측면 내의 전지 수용부(12)가 동일한 형상으로 형성되면, 삽입면이 전후로 뒤집힌 경우에, 전지 수용부(12)의 모서리 및 2차 전지(1)의 모서리가 서로 간섭하여, 설치를 방지한다. 따라서, 잘못된 삽입을 확실하게 방지하는 것이 가능하다.
또한, 전지 캔(2)에서, 외부 라벨(15)이 접착되지 않은 바닥면 부분(7) 내에 캔 바닥 전극(57)을 제공하여, 이를 음극 전극 또는 접지 전극으로 사용하는 것이 가능하다. 또한, 외부 라벨(15)이 접착되지 않은 바닥면 부분(7)의 양 단부가 전자 장치의 측면 내에 제공된 맞물림 부재(19)가 맞물리는 맞물림부이면, 맞물림 부재(19)에 의해 반복적으로 마찰되더라도, 외부 라벨(15)의 파손 또는 분리와 같은 상황이 발생하는 것이 방지될 수 있다. 또한, 전지 캔(2)의 바닥면 부분(7) 내에 접착된 외부 라벨(15)의 접착 영역을 2차 전지(1)의 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38) 각각의 위치에 대응하는 영역 내로 형성함으로써, 2차 전지(1)가 디지털 스틸 카메라(10) 또는 전지 충전기(80)와 같은 전자 장치의 잘못된 방향으로 설치될 때에도, 2차 전지(1)의 바닥면 부분(7) 내에 접착된 외부 절연 라벨이 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38) 각각의 위치에 대응하여 제공된 디지털 스틸 카메라(10) 또는 전지 충전기(80)의 측면과 접촉하므로, 바닥면 부분(7)의 직접 접촉으로 인한 단락 회로가 발생하는 것을 방지하는 것이 가능하다. 또한, 전지 뚜껑(4)의 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38) 각각의 형성 영역을 제외한 영역 내에 외부 라벨(15)을 권취함으로써, 전지 캔(2)과 전지 뚜껑(4) 사이의 조립 강도를 향상시키는 것이 가능하다. 따라서, 맞물림 구멍(6)으로부터 전지 캔(2)의 상부면측 내에서 전지 캔(2)과 맞물리는 전지 뚜껑(4) 상에 형성된 맞물림 볼록부(47)를 돌출시키도록 요구되지 않으므로, 조립 강도가 2차 전지(1)의 편평도 또는 외관을 해치지 않고서 보장될 수 있다.
또한, 2차 전지(1)에서, 전지 뚜껑(4) 상에 형성된 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38) 각각의 위치를 전지 용량과 같은 기능의 차이에 따라 상이하게 만들고 전지 캔(2) 및 전지 뚜껑(4)이 동일한 형상을 갖도록 만듦으로써, 호환 불가능한 유형의 2차 전지(1)가 호환 불가능한 디지털 스틸 카메라(10) 내에 설치되는 경우에도, 전극 단자들 사이에서 전도가 발생하지 않아서, 장애가 발생하는 것이 방지될 수 있다.
또한, 2차 전지(1)에서, 전지 캔(2) 및 전지 셀(3)이 각각의 짧은 측면의 모서리 선이 원호 형상으로 형성되어 있는 그의 단면에 대한 대체로 사다리꼴 형상으 로 형성되면, 전지 캔(2) 내로의 전지 셀(3)의 잘못된 삽입을 방지하고 전지 캔(2) 내의 공간을 효과적으로 이용하는 것이 가능하다. 이러한 방식으로, 전지 셀(3)이 열 팽창될 때, 전지 셀(3)과 전지 캔(2)의 내벽 사이의 여유부가 되는 간극을 제공하는 것이 가능하다. 따라서, 전지 셀(3)이 열 팽창되는 경우에도, 전지 캔(2)은 뒤틀림을 일으키지 않거나, 과도한 부하가 양극 전극 단자(21) 및 음극 전극 단자(22)와 양극 전극 탭(31) 및 음극 전극 탭(32) 사이의 결합부(50)에 인가되지 않는다.
또한, 2차 전지(1)에서, 전지 뚜껑(4)은 홀더(30)와 함께 기판(35)을 개재시키기 위해, 양극 전극 탭(31) 및 음극 전극 탭(32), 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)를 구비한 기판(35), 및 상부 커버(36)를 위치시켜서 고정시키도록 고안하기 위해 홀더(30)를 갖도록 구성된다. 이러한 방식으로, 홀더(30)에서, 양극 전극 탭(31) 및 음극 전극 탭(32) 또는 양극 전극 단자 보드(33) 및 음극 전극 단자 보드(34)와의 용접을 쉽게 달성하는 것이 가능하다. 또한, 충격이 2차 전지(1)의 낙하 또는 진동 등에 의해 인가되는 경우에도, 양극 전극 탭(31)과 음극 전극 탭(32) 사이의 용접부가 외부로 나오는 상황을 방지하는 것이 가능하다.
또한, 2차 전지(1)에서, 전지 캔(2)이 탄성 부재(55)를 거쳐 전지 셀(3)의 삽입 단부면(3b) 상에 설치되므로, 전지 캔(2) 내의 전지 셀(3)의 불안정성이 방지될 수 있을 뿐만 아니라, 전지 캔(2)의 낙하 또는 진동 등으로 인한 충격이 흡수될 수 있어서, 충격이 결합부(50)에 인가되는 것을 방지한다. 또한, 측부면을 따라 중첩 폭(28)을 접은 다음 전지 셀(3)을 전지 캔(2) 내로 삽입함으로써, 접힌 중첩 폭이 전지 셀(3)과 전지 캔(2) 사이의 완충 부재로서 기능하게 만드는 것이 가능하다.
또한, 2차 전지(1)에서, 탄성 부재(55) 상에 절연 필름(56)을 접착함으로써, 전지 셀(3)이 전지 캔(2) 내로 삽입될 때, 절연 필름(56)은 전지 캔(2)의 개구(5)의 측부면 상에서 안내되면서 전지 셀(3)의 측부면을 따라 배열되어, 중첩 폭(28)의 절단면 상에서 노출되는 팩(23)의 알루미늄 층(53)을 덮고, 이에 의해 전지 캔(2)의 내벽으로부터 절연하도록 고안하는 것을 가능케 한다. 따라서, 금속성 전지 캔(2)이 하전되는 경우에도, 폴리프로필렌 층(52)이 몇몇 이유로 인해 구멍을 가져서 전해 부식을 일으키고, 팩(23)이 구멍을 갖고, 수분이 이러한 구멍으로부터 침투하여 전지 셀(3)의 팽창을 일으키는 현상을 방지하는 것이 가능하다.
또한, 2차 전지(1)에서, 절연지(51)가 양극 전극 단자(21) 및 음극 전극 단자(22)와 양극 전극 탭(31) 및 음극 전극 탭(32) 사이의 결합부(50)에 접착되므로, 결합부(50)를 강화하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 금속성 전지 캔(2)과의 접촉으로 인해 야기되는 단락 회로의 발생을 방지하는 것도 가능하다. 또한, 결합부(50)를 대체로 S-형 형태로 만곡되면서 전지 캔(2) 내로 수용함으로써, 충격이 2차 전지(1)의 낙하 또는 진동 등으로 인해 전지 셀(3)과 전지 뚜껑(4) 사이에 인가되는 경우에도, 대체로 S-형 형태로 접혀서 수용된 결합부(50)는 충격 하중이 흡수되도록 휘어져서, 양극 전극 단자(21) 및 음극 전극 단자(22)와 양극 전극 탭(31) 및 음극 전극 탭(32)의 분리가 발생하는 것을 방지한다.
또한, 전술한 바와 같이, 본 발명이 적용된 2차 전지(1)에서, 전지 셀(3)은 탄성 부재(55)를 거쳐 전지 캔(2)의 내부에 접착된다. 그러나, 도22a 내지 도22c에 도시된 바와 같이, 전지 셀(3)의 설치 이전에, 접착제(58)가 전지 캔(2)의 하나의 주면 상에 코팅되고, 접착제(58)가 전지 캔(2) 내로 삽입되는 전지 셀(3)에 의해 전지 캔(2) 내의 하나의 주면 상에서 확산되어, 전지 셀(3)을 전지 캔(3)에 접착하는 구성이 채용될 수 있다. 그러한 구성을 채용함으로써, 전지 셀(3)은 전지 캔(2) 내에 고정될 수 있고, 이에 의해 2차 전지(1)의 낙하 또는 진동 등에 의해 야기되는 전지 캔(2) 내의 전지 셀(3)의 불안정성을 방지한다. 따라서, 과도한 부하가 양극 전극 단자(21) 및 음극 전극 단자(22)와 양극 전극 탭(31) 및 음극 전극 탭(32) 사이의 결합부(50)에 인가되지 않아서, 양극 전극 단자(21) 및 음극 전극 단자(22)와 양극 전극 탭(31) 및 음극 전극 탭(32)의 분리를 방지하는 것이 가능하다.
또한, 접착제(58)를 사용하여 전지 캔(2) 내부에 전지 셀(3)을 고정시킴으로써, 전지 캔(2) 내의 공간을 효과적으로 이용하는 것이 가능하고, 접착면에 대한 대향 측면 내의 전지 셀(3)의 주면과 상기 주면에 대향한 전지 캔(2)의 내벽 사이에 소정의 간극을 형성하는 것이 가능하다. 따라서, 도23에 도시된 바와 같이, 전지 셀(3)이 열 팽창되는 경우에도, 전지 셀(3)의 체적 노출에 대한 여유부가 간극에 의해 보장되므로, 뒤틀림이 전지 캔(2) 내에서 발생하거나 과도한 부하가 결합부(50)에 인가되는 상황을 방지하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명이 적용된 2차 전지에서, 단일 전지 셀(3)이 전지 캔(2) 내로 삽입된 구성은 물론, 내부에 적층된 복수의 전지 셀(3)을 갖는 셀 적층체(61)가 단 일 전지 캔(2) 내로 삽입된, 도24에 도시된 바와 같은 구성도 채용될 수 있다. 내부에 셀 적층체(61)를 수용하도록 구성된 2차 전지(60)가 아래에서 설명될 것이다. 또한, 상기 2차 전지(1)에서와 동일한 부재에 대해, 동일한 부호가 주어지고, 그의 세부는 생략된다.
셀 적층체(61)에서, 복수의 전지 셀(3)이 양극 전극 단자(21) 및 음극 전극 단자(22)가 인출되는 인출면(3a)들이 동일한 방향을 향하는 방식으로 적층되고, 필요하다면, 각각의 전지 셀(3)은 서로에 대해 접착될 수 있다. 셀 적층체(61)에서, 각각의 전지 셀(3)로부터 인출된 양극 전극 단자(21) 및 음극 전극 단자(22)는 각각 전지 뚜껑(64)을 구성하는 기판(65)의 양극 전극 단자 보드(66) 및 음극 전극 단자 보드(67)와 용접된다.
셀 적층체(61)에서, 상기 셀 집합체(27)를 중첩 폭(28)을 따라 접음으로써, 전지 셀(3)이 적층된다. 전지 셀(3)은 도24에 도시된 바와 같이 2단으로 적층될 수 있거나, 도25에 도시된 바와 같이 3단으로 적층될 수 있다. 전지 셀(3)이 3단으로 적층되는 경우에, 도26에 도시된 바와 같이, 셀 집합체(27)는 각각의 전지 셀(3) 사이에 제공되는 중첩 폭(28)의 폭(W1, W2)이 상이하게 만들어지도록 형성된다. 2차 전지(60)에서, 전지 용량 및 전압은 전지 셀(3)의 적층 개수 및 각각의 전지 셀(3) 사이의 배선에 의해 자유롭게 설정될 수 있다.
또한, 셀 적층체(61)는 셀 집합체(27)로부터 전지 셀(3)을 개별적으로 절단하고 인출면(3a)들이 동일한 방향을 향하도록 전지 셀을 적층함으로써 형성될 수 있다.
기판(65)에서, 각각의 전지 셀(3)로부터 인출된 양극 전극 단자(21) 및 음극 전극 단자(22)가 용접되는 양극 전극 단자 보드(66) 및 음극 전극 단자 보드(67)와, 양극 전극 단자 보드(66) 및 음극 전극 단자 보드(67)에 각각 회로 패턴에 의해 연결되고 상부 커버(69) 상에 형성된 단자 구멍(70)을 거쳐 외측으로 향하는 양극 전극 단자부(71) 및 음극 전극 단자부(72)가 형성된다.
2차 전지(60)에서, 적층된 전지 셀(3)들은 직렬 또는 병렬로 연결되도록 기판(65)의 회로 패턴에 의해 설정될 수 있다. 그러한 회로 패턴은 구리 포일에 의한 에칭 처리, 전도성 페이스트에 의한 인쇄 처리 등에 의해 형성된다. 또한, 양극 전극 단자 보드(66) 및 음극 전극 단자 보드(67)는 재유동 납땜에 의해 랜드 상에 장착된다. 양극 전극 단자부(71) 및 음극 전극 단자부(72)는 금도금 등에 의해 소정의 위치에 형성된 랜드 상에 형성된다. 또한, 상기 2차 전지(1)와 유사하게, 양극 전극 단자부(71) 및 음극 전극 단자부(72)는 2차 전지(60)의 전지 용량과 같은 각각의 기능에서의 차이에 따라 상이한 위치에 배열될 수 있다. 기판(65)은 홀더(68)와 상부 커버(69)에 의해 개재되고, 홀더(68) 및 상부 커버(69)와 함께 전지 뚜껑(64)을 구성한다.
홀더(68)는 기판(65)을 거쳐 상부 커버(69)와 결합되어, 상부 커버(69)와 함께 기판(65)을 개재시킨다. 이러한 방식으로, 홀더(68)는 상부 커버(69)와 함께 양극 전극 단자부(71) 및 음극 전극 단자부(72)에 인가되는 가압력을 수용하여, 과도한 부하가 양극 전극 단자부(71) 및 음극 전극 단자부(72)에 인가되는 상황을 방 지한다. 이러한 홀더(68)는 합성 수지를 전지 캔(62)의 개구(63)와 대체로 동일한 형상으로 주형 성형함으로써 준비된다. 또한, 홀더(68)에서, 상부면(68a) 및 하부면(68b) 상에, 상부 커버(69) 상에 형성된 커플링 구멍(74) 내에 맞물리는 복수의 커플링 돌출부(73)가 단속적으로 형성된다.
홀더(68)와 함께 기판(65)을 유지하는 상부 커버(69)는 합성 수지를 전지 캔(62)의 개구(63)와 대체로 동일한 형상으로 주형 성형함으로써 준비되고, 개구(63)와 밀착되게 맞물릴 수 있는 구성요소이다. 상부 커버(69)에서, 상부면(69a) 및 하부면(69b) 상에, 홀더(68) 상에 돌출된 복수의 커플링 돌출부(73)가 삽입되어 맞물리는 복수의 커플링 구멍(74)이 커플링 돌출부(73)에 대응하여 단속적으로 형성된다. 또한, 상부 커버(69)에서, 상부 및 하부 면(69a, 69b) 상에, 전지 캔(62)의 개구(63)의 주연부 내에 형성된 맞물림 구멍(76)이 맞물리는 복수의 맞물림 볼록부(77)가 형성된다. 더욱이, 상부 커버(69)가 상부 및 하부 면(69a, 69b)이 약간 휘어지면서 개구(63)로부터 전지 캔(62) 내로 삽입될 때, 맞물림 볼록부(77)는 맞물림 구멍(76)과 맞물려서 전지 캔(62) 내에 조립된다.
또한, 상부 커버(69)에서, 단자 구멍(70)이 기판(65) 상에 형성된 양극 전극 단자부(71) 및 음극 전극 단자부(72)가 외측으로 향하도록 돌출되고, 양극 전극 단자부(71) 및 음극 전극 단자부(72)는 단자 구멍(70)을 통해 디지털 스틸 카메라(10) 또는 전지 충전기(80)와 같은 전자 장치의 측면 내의 전극 단자와 접촉하게 된다.
상부 커버(69)에서, 전극 셀(3)의 양극 전극 단자(21) 및 음극 전극 단 자(22)를 각각 기판(65)의 양극 전극 단자 보드(66) 및 음극 전극 단자 보드(67)에 연결한 후에, 홀더(68)의 커플링 돌출부(73)를 커플링 구멍(734) 내로 삽입함으로써, 상부 커버(69)는 기판(65)을 개재시키면서 홀더(68)와 결합되어, 전지 뚜껑(64)을 형성한다. 그 후에, 상부 커버(69)의 맞물림 볼록부(77)가 전지 캔(62)의 개구(63)의 주연부 내에 형성된 맞물림 구멍(76)과 맞물리면, 전지 뚜껑(64)이 전지 캔(62) 내에 조립되어, 2차 전지(60)를 형성한다.
셀 적층체(61)가 삽입되는 전지 캔(62)은 대체로 편평한 입방체의 일 면이 개방되어 셀 적층체(61)의 형상에 따라 그의 단면에 대해 대체로 사각형 형상으로 형성되는, 금속성 케이싱으로 만들어진다. 전지 캔(62)에서, 셀 적층체(61)를 삽입하기 위한 개구(63)는 딥 드로잉에 의해 철과 같은 금속성 재료를 성형함으로써 하나의 면 상에만 형성된다. 벽 두께를 대략 0.3 mm로 조절함으로써, 이러한 전지 캔(62)은 슬림 형상으로 형성되어, 전지 셀(3)의 수용 영역이 제거되면, 그 자신의 두께는 최대로 제어되고, 동시에 금속성 재료를 사용함으로써, 전지 캔(62)은 낙하 및 진동과 같은 다양한 충격에 대한 기계적 강도를 구비할 수 있다. 개구(63)는 셀 적층체(61)가 삽입되고, 셀 적층체(61)의 삽입 후에, 전지 뚜껑(64)에 의해 닫혀 막히는 삽입 단부이다. 그러한 이유로, 전지 뚜껑(64) 상에 돌출된 맞물림 볼록부(77)가 맞물리는 복수의 맞물림 구멍(76)이 개구(63)의 주연부 내에 천공된다. 맞물림 구멍(76)에서, 전지 뚜껑(64)이 개구(63) 내로 삽입되면, 전지 뚜껑(64) 상에 돌출된 맞물림 볼록부(77)는 휘어지면서 개구(63) 내로 들어간 다음 맞물림 구멍(76)과 맞물린다. 이러한 방식으로, 전지 뚜껑(64)은 전지 캔(62) 내로 조립된다.
또한, 상기 2차 전지(1)와 유사하게, 전지 캔(62)에서, 그가 개구(63)에 대향한 바닥면 부분 내의 전자 장치의 전지 설치부 내에 외부에 부착되는 경우, 또는 그가 전지 충전기(80)의 전지 설치부 내에 설치되는 경우에, 전지 설치부 내에 돌출된 맞물림 볼록부와 맞물리는 맞물림 구멍이 형성될 수 있다. 또한, 맞물림 오목부가 전지 설치부 내에 제공될 수 있고, 맞물림 볼록부가 전지 캔(62)의 바닥면 부분 내에 형성될 수 있다. 유사하게, 상기 2차 전지(1)처럼, 상부 커버(69)에서, 그가 전면(69c)의 소정 위치의 전자 장치의 전지 설치부 내에 외부에 부착되는 경우, 또는 그가 전지 충전기(80)의 전지 설치부 내에 설치되는 경우에, 전지 설치부 내에 돌출된 맞물림 볼록부와 맞물리는 오목 맞물림부가 형성될 수 있다. 또한, 맞물림 오목부가 전지 설치부 내에 제공될 수 있고, 볼록 맞물림부가 상부 커버(69)의 전면(69c) 내에 형성될 수 있다.
또한, 전지 캔(62)에서, 상기 2차 전지(1)와 유사하게, 그를 전지 뚜껑(64)에 연결하고, 셀 적층체(61)를 삽입하고, 전지 뚜껑(64)에 의해 개구(63)를 닫아서 막은 후에, 외부 절연 라벨(15) 및 2차 전지(60)의 다양한 정보가 설명되어 있는 정보 라벨(49)이 접착된다. 외부 라벨(15)의 구성 및 효과는 상기 2차 전지(1)에 부착된 경우에서와 동일하다.
또한, 전지 캔(62)은 전지 캔(62)이 그의 단면에 대해 대체로 사각형 형상으로 형성된 경우 이외에, 도27에 도시된 바와 같이 짧은 측면의 방향으로의 모서리 선이 원호 형상으로 형성된, 그의 단면에 대해 대체로 사다리꼴 형상으로 형성될 수 있다. 그러한 형상을 취함으로써, 2차 전지(60)는 디지털 스틸 카메라(10) 또는 전지 충전기(80)와 같은 전자 장치의 전지 설치부 내로의 잘못된 삽입이 방지될 수 있다.
상기 2차 전지(60)는 다음과 같이 제조된다. 먼저, 도28에 도시된 바와 같이, 셀 집합체(27)는 둘 이상의 전지 셀(3)이 전지 셀(3)의 적층 개수에 따라 연결되고 중첩 폭(28)을 따라 접혀서 전지 셀(3)을 적층시키고, 이에 의해 셀 적층체(61)를 형성하는 방식으로 절단된다.
다음으로, 도29에 도시된 바와 같이, 셀 적층체(61)의 각각의 전지 셀(3)로부터 인출된 양극 전극 단자(21) 및 음극 전극 단자(22)는 기판(65) 상에 장착된 양극 전극 단자 보드(66) 및 음극 전극 단자 보드(67)와 용접된다. 또한, 기판(65)에서, 각각의 전지 셀(3)을 직렬 또는 병렬로 연결하기 위한 회로 패턴과, 양극 전극 단자부(71) 및 음극 전극 단자부(72)는 미리 별도의 공정에서 형성되고, 양극 전극 단자 보드(71) 및 음극 전극 단자 보드(72)가 장착되고, 기판(65)은 홀더(68)에 의해 지지된다.
다음으로, 홀더(68)와 상부 커버(69)는 서로 결합되어 전지 뚜껑(64)을 형성하고, 셀 적층체(61)는 이후에 전지 캔(62)의 개구(63) 내로 삽입된다. 이 때, 셀 적층체(61)에서, 내부에 제공된 절연 필름(56)을 갖는 탄성 부재(55)를 각각의 전지 셀(3)의 삽입 단부면(3b)에 접착시킴으로써, 팩(23)은 전지 캔(62)을 삽입함과 동시에 절연 필름(56)에 의해 전지 캔(62)의 내벽으로부터의 절연을 달성하도록 고안될 수 있거나, 탄성 부재(55)에 의해 전지 캔(62)에 고정될 수 있다.
셀 적층체(61)의 삽입 후에, 전지 뚜껑(64)은 전지 캔(62)의 개구(63) 내에 조립된다. 그 후에, 외부 라벨(15)이 전지 캔(62)에 접착된다. 전술한 바와 같이, 외부 라벨(15)은 2차 전지(60)의 장식 라벨이 되고, 아울러 금속성 전지 캔(62)의 절연을 달성하도록 고안된다. 또한, 외부 라벨(15)은 전지 캔(62)의 외측 주연부를 권취하기 위한 주면 부분(16)과, 전지 캔(62)의 바닥면 부분의 종방향으로의 양 단부를 제외한 영역을 권취하기 위한 제1 권취 부분(17)과, 전지 뚜껑(64)의 상부 커버(69) 내에 형성된 단자 구멍(70)을 제외한 영역을 권취하기 위한 제2 권취 영역(18)을 구비한다.
이러한 방식으로, 2차 전지(60)에서, 전지 캔(62)의 바닥면 부분 내의 양 단부는 전자 장치의 전지 수용부 내에 제공된 맞물림 부재가 맞물리는 맞물림부가 된다. 또한, 외부 라벨(15)이 전지 뚜껑(64)도 권취하도록 접착되면, 편평도 및 외관을 해치지 않고서 전지 뚜껑(64)과 전지 캔(62) 사이의 조립 강도를 보장하는 것이 가능하다.
이렇게 구성된 2차 전지(60)에 따르면, 필요가 발생함에 따라 내부에 적층된 복수의 전지 셀을 갖는 셀 적층체(61)를 사용함으로써, 높은 전지 용량을 갖는 2차 전지 또는 긴 수명을 갖는 2차 전지를 쉽게 얻는 것이 가능하다. 또한, 2차 전지(60)에서, 각각의 전지 셀(3)이 기판 상에 형성된 회로 패턴에 따라 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있으므로, 고용량 또는 긴 수명을 쉽게 달성하는 것이 가능하다.
다음으로, 상기 2차 전지를 충전하기 위한 전지 충전기(80)가 아래에서 설명될 것이다. 전지 충전기(80)는 외부 형상을 동일하지만, 전면(1c)으로부터 향하는 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)가 전지 용량 또는 호환 가능한 전자 장치의 차이, 잔여 전지 수명 표시 기능의 유무, 또는 급속 충전을 달성할 수 있는 유형과 급속 충전을 달성할 수 없는 유형 사이의 차이에 따라 대체로 점 대칭의 위치에 배열되는 점에서 상이한, 여러 종류의 2차 전지(1)에서 공통적인 전지 충전기로서 사용된다.
도30에 도시된 바와 같이, 전지 충전기(80)는 전지 충전기 본체(81), 2차 전지(1)가 수용되는 전지 수용부(82), 전지 수용부(82) 내에 배열되어 2차 전지(1)의 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)와 접촉하게 되는 전극 단자(82), 및 전극 단자(83)를 전지 충전기 본체(81)의 외부로부터 볼 수 있는 투명부(84)를 갖는다.
도30에 도시된 바와 같이, 전지 충전기 본체(81)는 예를 들어 2차 전지(1)보다 더 큰 입방체로 만들어지고, 전지 수용부(82)는 주면 부분(81a) 내에 형성된다. 전주 수용부(82)는 2차 전지(1)와 대체로 동일한 크기를 갖는 오목부이고, 전극 단자(83)는 2차 전지(1)의 전면(1c) 내에 제공된 단자 구멍(48)으로부터 외측으로 향하는 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)의 위치에 대응하여 벽 부분(82a)의 일 측면 내에 형성된다. 또한, 전지 충전기 본체(81)에서, 전극 단자(83)의 가시성을 향상시킬 수 있는 투명부(84)는 전극 단자(83)가 형성된 측벽 부분(82a)으로부터 주면 부분(81a)으로 형성된다. 투명부(84)를 제공함으로써, 전지 충전기(80)의 사용자는 상부측으로부터 전극 단자(83)의 위치를 쉽게 볼 수 있다. 또한, 2차 전지(1)를 전지 수용부(82) 내에 설치할 때, 2차 전지(1)의 측면 내의 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)가 삽입 방향에 대해 실수하지 않고서 전지 충전기 본체(81)의 측면 내의 전극 단자에 연결되는 것을 쉽게 확인하는 것이 가능하다. 아울러, 전지 충전기 본체(81)는 외부 전원을 도입하기 위한 코드, LED 소자 또는 액정에 의해 충전 상태를 표시하기 위한 표시부 등을 구비하지만, 이들의 세부는 생략되었다.
여기서, 전술한 바와 같이, 전지 충전기(8) 내에 설치되는 2차 전지(1)는 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)의 배열이 기능, 예를 들어 높은 전지 용량 유형인지의 여부, LED, 액정 등에 의한 잔여 전지 수명 표시 기능이 제공되었는지의 여부, 호환 가능한 전자 장치의 차이, 또는 급속 충전이 가능한지의 여부에 따라 상이하게 만들어진다. 즉, 2차 전지(1)를 구성하는 전지 캔(2) 및 전지 뚜껑(4)의 외부 형상이 기능의 차이에 관계없이 동일할 때, 전지 뚜껑(4)을 구성하는 기판(35) 내에 형성된 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)는 상기 각각의 기능에 따라 대체로 점 대칭의 위치에 배열된다. 유사하게, 전자 장치의 측면 내에 제공되는 전극 단자는 대응하는 2차 전지의 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)의 배열에 대응하는 배열을 취한다. 이러한 방식으로, 2차 전지(1)가 호환 불가능한 전자 장치 내에 설치되는 경우에도, 2차 전지(1)의 측면 내의 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)가 전자 장치의 측면 내에 제공된 전극 단자와 접촉하지 않으므로, 잘못된 설치로 인해 야기되는 문제를 방지하는 것이 가능하다. 또한, 이 때, 전자 장치의 측면 내의 전극 단자가 합성 수지로 만들어진 상부 커버(36)의 전면(36c)과 접촉하므로, 이는 금속성 전지 캔(2)과의 직접 접 촉의 발생이 방지된다.
다른 한편으로, 복수의 전지 충전기가 2차 전지(1)를 충전할 때마다 각각의 기능에 대해 준비되는 것은 사용자가 각각의 목적에 대해 전지 충전기를 사용할 것을 요구하며 복잡하다. 또한, 이는 제품 공급자가 여러 종류의 전지 충전기를 제조하고 관리할 것을 요구하여, 복잡해진다.
그 다음, 본 전지 충전기(80)에서, 각각의 기능에 대해 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)의 상이한 위치를 갖는 복수의 2차 전지(1)에 대해, 설치 방향의 변화는 공통적인 사용을 달성하는 것을 가능케 한다. 확실히, 2차 전지(1)에서, 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)가 도31에 도시된 바와 같이 각각의 기능에 대해 대체로 점 대칭의 위치에 배열되므로, 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)가 대체로 점 대칭의 위치에 배열된 2차 전지(1B)는 2차 전지(1A)에 대해 180°로 회전되고, 양자의 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)는 동일한 위치가 된다. 따라서, 2차 전지(1A)가 전지 충전기(80) 내에 설치되는 경우에, 짧은 측면 내의 상부면(1a)은 상방으로 위치되고, 2차 전지(1B)가 전지 충전기(80) 내에 설치되는 경우에, 이는 하부면(1b)이 하방으로 위치되도록 180°로 회전된다. 이러한 방식으로, 각각의 2차 전지(1A, 1B)에서, 충전은 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)를 전지 충전기(80)의 측면 내에 형성된 전극 단자(83)와 연결함으로써 수행될 수 있다.
또한, 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38) 각각이 2차 전지(1A, 1B)에 관한 설치 방향에 관계없이, 투명부(84)를 통해 전지 충전기(80)의 전극 단 자(83)와 접촉하는지를 쉽게 확인하는 것이 가능하다. 또한, 2차 전지(1A, 1B)에 관한 설치 방향의 정확성이 충전 상태 등을 표시하기 위한 표시부에 의해 확인될 수 있다.
여기서, 2차 전지(1A)가 하부면(1b)이 외측으로 향하는 방식으로 설치되고, 2차 전지(1B)가 상부면(1a)이 하방으로 향하는 방식으로 설치되는 경우에, 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38) 각각이 전극 단자(83)와 접촉하지 않으므로, 충전이 달성되지 않는다. 이 때, 전극 단자(83)가 합성 수지로 만들어진 상부 커버(36)의 전면(36a)과 접촉하므로, 금속성 전지 캔(2)과의 직접 접촉의 발생이 방지된다. 또한, 2차 전지(1A, 1B)가 전면(1a) 및 후면(1d)이 뒤집힌 상태로 설치되는 경우에, 전극 단자(83)가 2차 전지(1)의 후면(1d)과 접촉하므로, 충전이 달성되지 않는다. 이 때, 전극 단자(83)가 전지 캔(2)의 바닥면 상에 접착된 외부 라벨(15)의 제1 권취 부분(17)과 접촉하게 되므로, 금속성 전지 캔(2)과의 직접 접촉의 발생이 방지된다.
또한, 호환 가능한 전지 충전기는 다음과 같이 구성된다. 도32에 도시된 바와 같이, 전지 충전기(90)는 대체로 사각형 형상의 전지 충전기 본체(91), 서로에 대해 대향하는 전지 충전기 본체(91)의 측부면(91a, 91b)들에 의해 활주 가능하게 지지되며 2차 전지(1)를 지지하는 유지 아암(92), 및 전지 충전기 본체(91)의 전면(91c) 상에 제공된 전극 단자(93)를 구비한다. 이러한 전지 충전기(90)에서, 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)가 대체로 점 대칭의 위치에 배열된 2차 전지(1A 또는 1B)는 2차 전지(1)를 유지하는 유지 아암(92)의 일 방향 또는 다 른 방향으로부터 설치된다.
유지 아암(92)은 전지 충전기 본체(91)의 양 측부면(91a, 91b)에 의해 활주 가능하게 지지되는 한 쌍의 아암 부분(95, 95)과, 아암 부분(95, 95)의 팁 부분 내에서 한 쌍의 아암 부분(95, 95) 위에 제공되어 2차 전지(1A 또는 1B)를 유지하는 유지 부분(96)을 구비한다.
아암 부분(95, 95)은 종방향 부재이고, 2차 전지(1)의 폭과 대체로 동일한 간격으로 전지 충전기 본체(91)의 양 측부면(91a, 91b)에 의해 활주 가능하게 지지될 때, 전지 충전기 본체(91)의 전면(91c)의 측면 내로 인출된다. 아암 부분(95, 95)의 팁 부분 내에 형성된 유지 부분(96)은 2차 전지(1)의 전지 캔(2)을 지지하는 대체로 T-형 형태의 부재이고, 전지 충전기 본체(91)의 전면을 구성하고 전지 캔(2)의 바닥면 부분을 지지하는 지지 벽(97)과, 아암 부분(95, 95)에 걸쳐 지지 벽(97)의 높이 방향으로의 대체로 중심으로부터 전지 충전기 본체(91)의 전면(91c)의 측면을 향해 돌출하며, 전지 캔(2)의 후방 단부가 위치되는 위치 설정면(98a, 98b)인 양쪽 면을 갖는 위치 설정면 부분(98)을 갖는다.
아암 부분(95, 95)이 전지 충전기 본체(91)의 후면(91d)의 측면 내로 활주되면, 지지 벽(97)은 전지 충전기 본체(91)의 전면이 된다. 또한, 아암 부분(95, 95)이 전지 충전기 본체(91)의 전면(91c)의 측면 내로 활주되고 2차 전지(1)가 지지 아암(92) 내에 설치되면, 지지 벽(97)은 전지 캔(2)의 바닥면 부분(7)을 지지한다.
위치 설정면 부분(98)에서, 지지 벽(97)으로부터 전지 충전기 본체(91)의 전 면(91c)의 측면으로의 방향에서, 위치 설정면(98a, 98b)들은 각각 전면(91c)의 두께 방향으로의 중심을 향해 경사진 경사면이다. 더욱이, 유지 아암(92) 내에 2차 전지(1)를 설치할 때, 전지 캔(2)의 후방 단부가 위치되고, 위치 설정면 부분(98)은 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)가 향하는 상부 커버(36)의 전면(36c)이전지 충전기 본체(91)의 전면(91c) 상에 형성된 전극 단자(93)와 접촉할 수 있는 방식으로 경사진다. 즉, 전지 캔(2)의 후방 단부가 위치 설정면 부분(98)의 양쪽 위치 설정면(98a, 98b) 상에 위치되면, 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)는 전지 충전기 본체(91)의 전극 단자(93)와 접촉하게 된다.
유지 아암(92)은 한 쌍의 아암 부분(95, 95), 위치 설정면(98a) 또는 위치 설정면(98b), 및 지지 벽(97)에 의해 2차 전지(1)를 유지한다. 이 때, 도33a 및 도33b에 도시된 바와 같이, 유지 아암(92)은 각각 기능에 따라, 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)가 각각 대체로 점 대칭으로 배열되어 있는 2차 전지(1A)를 위치 설정면(98a) 상에 그리고 2차 전지(1B)를 위치 설정면(98b) 상에 유지한다. 이 때, 각각의 2차 전지(1A, 1B)는 각각의 하부면(1b)이 삽입면이 되는 방식으로 유지 아암(92) 내에 설치된다. 또한, 위치 설정면(98a)상에 유지되는 2차 전지(1A) 및 위치 설정면(98b) 상에 유지되는 2차 전지(1B)는 서로 180°로 회전되어 설치된다. 이러한방식으로, 모든 2차 전지(1A, 1B)에서, 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)가 동일한 위치로 회전되므로, 이들은 전지 충전기 본체(91)의 전면(91c)의 측면 내에 형성된 전극 단자(93)와 접촉하여, 충전이 달성될 수 있다.
또한, 2차 전지(1A, 1B)가 삽입면을 뒤집은 채로 상부면(1a)의 측면으로부터 설치되는 경우, 2차 전지(1A)가 위치 설정면(98b)의 측면 내에 설치되는 경우, 또는 2차 전지(1B)가 위치 설정면(98a)의 측면 내에 설치되는 경우에, 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)는 전지 충전기 본체(91)의 전면(91c) 상에 형성된 전극 단자(93)와 접촉하지 않아서, 충전이 달성되지 않는다. 이 때, 전극 단자(93)가 합성 수지로 만들어진 상부 커버(36)의 전면(36c)과 접촉하므로, 금속성 전지 캔(2)과의 직접 접촉의 발생이 방지된다. 또한, 2차 전지(1A, 1B)가 상부면(1a) 및 하부면(1d)을 뒤집은 채로 설치되는 경우에, 이들은 전극 단자(93)가 2차 전지(1A, 1B)의 후면(1d)과 접촉하지 않기 때문에 충전되지 않는다. 이러한 경우에, 전극 단자(93)는 전극 단자(93)가 전지 캔(2)의 바닥면 상에 접착된 외부 라벨(15)의 제1 권취 부분(17)과 접촉하기 때문에, 금속으로 만들어진 전지 캔(2)과의 직접 접촉이 방지된다.
또한, 도34에 도시된 바와 같이, 비사용 시에, 아암 부분(95, 95)이 전지 충전기 본체(91)의 후면(91d)의 측면 내로 활주될 수 있으므로, 전지 충전기(90)는 휴대 특성이 우수하고, 아울러 아암 부분(95, 95)의 파손 등을 방지할 수 있다.
또한, 호환 가능한 전지 충전기가 다음과 같이 구성될 수 있다. 도35에 도시된 바와 같이, 전지 충전기(100)는 대체로 사각형 형상의 전지 충전기 본체(101), 전지 충전기 본체(101)의 상부면(101a) 상에 제공된 전지 설치부(102), 전지 설치부(102) 내에 형성되어 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)와 접촉하는 전극 단자(103), 및 전지 충전기 본체(101)의 상부면(101a) 상에 회전 가 능하게 제공되어 2차 전지(1A, 1B)를 유지하는 한 쌍의 전지 홀더(104A, 104B)를 구비한다. 이러한 전지 충전기(100)에서, 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)의 배열에 따라 2차 전지(1)의 방향을 바꿈으로써 전지 홀더(104A, 104B) 내에 설치하여, 전지 설치부(102)의 전극 단자(103)가 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)와 접촉할 수 있게 함으로써, 여러 종류의 2차 전지(1A, 1B)들의 호환성이 보장될 뿐만 아니라, 방향이 부적절한 경우에, 전지 홀더(104A, 104B) 내로의 삽입이 억제된다. 따라서, 2차 전지(1A, 1B)의 잘못된 삽입이 방지된다.
전지 충전기 본체(101)는 대체로 사각형 박스형 형상으로 형성되고, 2차 전지(1)가 전면(1c)의 측면으로부터 설치되는 전지 설치부(102)는 상부면(101a)의 대체로 중심에 형성된다. 또한, 전지 충전기 본체(101)에서, 한 쌍의 전지 홀더(104A, 104B)가 상부면(101a) 상에서 상방을 향해 회전 가능하게 제공된다.
전지 설치부(102)는 2차 전지(1)가 전면의 측면으로부터 설치되는 오목부이며, 2차 전지(10)의 형상에 따라 대체로 사각형 형상으로 개방된다. 전치 설치부(102)의 바닥면 부분 내에, 2차 전지(1)의 전면(1c)으로부터 향하는 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)와 접촉하는 전극 단자(103)가 형성된다.
전지 홀더(104A, 104B)는 전지 설치부(102) 내에 설치된 2차 전지(1A, 1B)를 유지하고, 전지 홀더(104A)는 도36a에 도시된 바와 같이 2차 전지(1A)를 유지하며, 전지 홀더(104B)는 도36b에 도시된 바와 같이 2차 전지(1B)를 유지한다. 전지 홀더(104A, 104B)는 내부에 2차 전지(1)를 수용하기 위한 전지 수용부(105A, 105B)와, 각각의 전지 수용부(105A, 105B)의 한 쌍의 측부면으로부터 연속적으로 돌출되 어 형성되고 각각 전지 충전기 본체(101)에 의해 회전 가능하게 지지되는 한 쌍의 아암 부분(106A, 106B)을 갖는다. 더욱이, 전지 홀더(104A)는 전지 수용부(105A)가 한 쌍의 아암 부분(106A)의 기부 단부를 회전 지지점으로서 사용하면서 전지 충전기 본체(101)의 상부면(101a)의 전면의 측면으로부터 상방을 향해 회전 가능하도록 형성되고, 전지 홀더(104B)는 그가 한 쌍의 아암 부분(106B)의 기부 단부를 회전 지지점으로서 사용하면서 전지 충전기 본체(101)의 상부면(101a)의 후면의 측면으로부터 상방을 향해 회전 가능하도록 형성된다.
전지 수용부(105A, 105B)는 2차 전지(1)의 형상에 따라 대체로 사각형 박스형 형상으로 형성되고, 2차 전지(1)가 삽입되고 탈착되는 그의 하나의 주면 및 전지 설치부(102)의 측면 내의 그의 하부면이 개방된다. 또한, 전지 수용부(105A, 105B)는 하부면(1b)의 측면으로부터 2차 전지(1)를 삽입함으로써 설치될 수 있다.
전지 홀더(104A, 104B)는 전지 수용부(105A) 및 전지 수용부(105B)가 전지 충전기 본체(101)로부터 상방으로 회전될 때, 각각의 주면의 개방 측면들이 서로에 대해 대향하게 향하도록 설치된다. 즉, 전지 수용부(105A, 105B)에서, 전지 충전기 본체(101)의 상부면(1a) 상에 설치되면, 그의 각각의 후면 벽들은 도35에 도시된 바와 같이 상방으로 향하고, 상방으로 회전되면, 전지 홀더(104A)에서, 전지 수용부(105A)의 후면 벽은 도36a에 도시된 바와 같이 전지 충전기 본체(101)의 후면의 측면 내로 향하고, 전지 홀더(104B)에서, 전지 수용부(105B)는 도36b에 도시된 바와 같이 전지 충전기 본체(101)의 전면의 측면 내로 향한다. 이러한 방식으로, 전지 홀더(104A) 내에 설치된 2차 전지(1A) 및 전지 홀더(104B) 내에 설치된 2차 전지(1B)는 전지 충전기 본체(101)의 상부면(101a) 상에 제공된 전지 설치부(102)에 대해 서로 대향한 방향으로 설치된다.
한 쌍의 아암 부분(106A, 106B)은 그들 사이에 전지 충전기 본체(101)의 전지 설치부(102)를 개재시키면서 회전 가능하게 지지되고, 전지 충전기 본체(101)의 전면의 측면 내로 또는 후면의 측면 내로 회전되면, 이들은 전지 홀더(104A, 104B)를 상부면(101a)과 대체로 동일 평면에 유지하지만, 상방으로 회전되면, 이들은 전지 홀더(104A, 104B)로부터 상승하여, 2차 전지(1)가 내부에 설치될 수 있게 한다.
한 쌍의 아암 부분(106A, 106B)에서, 각각의 기부 단부는 전지 충전기 본체(101)의 상부면(101a) 상에 제공된 전지 설치부(102)의 종방향으로의 양 단부를 개재시키면서 지지된다. 또한, 전지 홀더(104A)가 전지 홀더(104B)보다 좁은 폭을 갖도록 형성되므로, 아암 부분(106A)의 기부 단부는 아암 부분(106B)의 기부 단부보다 더욱 내측에서 전지 충전기 본체(101) 내에 지지된다. 이러한 방식으로, 전지 홀더(104A) 및 전지 홀더(104B)에서, 이들 중 하나가 상방으로 회전되면, 다른 하나의 회전이 억제된다. 그 다음, 2차 전지(1A) 또는 2차 전지(1B) 중 하나만이 항상 전극 단자(103)와 접촉한다.
양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)가 상기 전지 충전기(100)를 사용함으로써 각각의 기능에 대해 대체로 점 대칭의 위치에 배열된 2차 전지(1A, 1B)의 충전 시에, 전지 홀더(104A 또는 104B)들 중 하나는 2차 전지(1)의 단자의 위치에 따라 상방으로 회전된다. 전지 홀더(104A)가 상방으로 회전되는 경우에 (도36a 참조), 2차 전지(1A)는 하부면(1b)이 삽입 단부면이 되는 방식으로 전지 수 용부(105A) 내로 삽입된다. 이러한 방식으로, 2차 전지(1A)에서, 전면(1c)의 측면은 전지 설치부(102) 내에 설치되고, 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)는 전극 단자(103)와 접촉하여, 충전을 달성한다.
또한, 상부면(1a)의 측면으로부터 2차 전지(1A)를 삽입하도록 의도된 경우에, 전지 수용부(105A) 내로의 삽입이 억제된다. 또한, 2차 전지(1B)가 전지 홀더(104A) 내로 삽입되는 경우에, 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)의 위치가 180°로 회전되도록 대향하여 형성되므로, 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)는 전지 설치부(102)의 전극 단자(103)와 접촉하지 않아서, 충전이 달성되지 않는다. 이 때, 전극 단자(103)가 합성 수지로 만들어진 상부 커버(36)의 전면(36c)과 접촉하므로, 금속성 전지 캔(2)과의 직접 접촉의 발생이 방지된다. 또한, 2차 전지(1A)가 뒤집혀서 삽입되는 경우에, 전극 단자(103)가 2차 전지(1)의 후면(1d)과 접촉하므로, 충전이 달성되지 않는다. 이 때, 전극 단자(103)가 전지 캔(2)의 바닥면 부분(7) 내에 접착된 외부 라벨(15)의 제1 권취 부분(17)과 접촉하므로, 금속성 전지 캔(2)과의 직접 접촉이 방지된다.
또한, 전지 홀더(104B)가 상방으로 회전되는 경우에 (도36b 참조), 2차 전지(1B)는 하부면(1b)이 삽입 단부면이 되는 방식으로 전지 수용부(105B) 내로 삽입된다. 이러한 방식으로, 2차 전지(1B)에서, 전면(1c)의 측면이 전지 설치부(102) 내에 설치된다. 여기서, 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)가 2차 전지(1A)에 대해 대체로 점 대칭의 위치에 형성되므로, 2차 전지(1B)가 전지 수용부(105A) 내로 삽입되는 2차 전지(1A)에 대한 반대 방향으로 전지 수용부(105B) 내 로 삽입되면, 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)는 전지 설치부(102)의 전극 단자(103)에 대해 2차 전지(1A)에서와 동일한 위치로 회전한다. 따라서, 2차 전지(1B)에서, 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)는 전극 단자(103)와 접촉하여, 충전이 달성된다.
또한, 상부면(1a)의 측면으로부터 2차 전지(1B)를 삽입하도록 의도된 경우에, 전지 수용부(105B) 내로의 삽입이 억제된다. 또한, 2차 전지(1A)가 전지 홀더(104B) 내로 삽입되는 경우에, 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)의 위치가 180°로 회전되도록 대향하여 형성되므로, 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)는 전지 설치부(102)의 전극 단자(103)와 접촉하지 않아서, 충전이 달성되지 않는다. 이 때, 전극 단자(103)가 합성 수지로 만들어진 상부 커버(36)의 전면(36a)과 접촉하므로, 금속성 전지 캔(2)과의 직접 접촉의 발생이 방지된다. 또한, 2차 전지(1B)가 뒤집혀서 삽입되는 경우에, 전극 단자(103)가 2차 전지(1)의 후면(1d)과 접촉하므로, 충전이 달성되지 않는다. 이 때, 전극 단자(103)가 전지 캔(2)의 바닥면 부분(7) 내에 접착된 외부 라벨(15)의 제1 권취 부분(17)과 접촉하므로, 금속성 전지 캔(2)과의 직접 접촉의 발생이 방지된다.
상기 내용에 비추어, 모든 2차 전지(1A, 1B)에서, 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)가 동일한 위치로 회전하므로, 양극 전극 단자부(37) 및 음극 전극 단자부(38)는 전지 설치부(102) 내에 형성된 전극 단자(103)와 접촉하여, 충전을 달성한다. 따라서, 전지 충전기(100)를 공동으로 사용하는 것이 가능하다.
또한, 전지 충전기(90)에서, 비사용 시에, 전지 홀더(104)는 전지 충전기 본 체(101)의 상부면(101a)의 측면 내로 회전되므로, 전지 충전기(90)는 휴대 특성이 우수하고, 전지 홀더(104)의 파손을 방지할 수 있다.
다양한 변형, 조합, 하위 조합, 및 변경이 첨부된 청구범위 및 그의 등가물의 범주 내에 있는 한, 설계 조건 및 다른 인자에 따라 발생할 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해되어야 한다.
본 발명에 따른 2차 전지에서, 조립이 쉽게 달성되고 조립 강도가 향상될 수 있으며, 슬림화 및 강도의 보장이 동시에 달성될 수 있다. 아울러, 조립 강도는 2차 전지의 편평도 또는 외관을 해치지 않고서 보장될 수 있다. 또한, 외부 라벨의 파손 또는 분리가 방지되며, 금속성 전지 캔과의 직접 접촉으로 인한 단락 회로의 발생을 방지할 수 있다.

Claims (15)

  1. 전자 장치 내에 설치되어 상기 전자 장치에 전력을 공급하는 전자 장치용 2차 전지로서,
    양극 전극, 음극 전극, 및 전해질이 팩 내에 수용되고, 상기 양극 전극 및 상기 음극 전극으로부터의 양극 전극 단자 및 음극 전극 단자가 각각 팩의 동일한 측부면(side face)으로부터 인출되는, 전지 셀과,
    상기 전지 셀이 삽입되는 하나의 개구가 형성되어 있으며, 상기 양극 전극 단자 및 상기 음극 전극 단자가 인출되는 측부면이 개구측을 향하도록 내부에 상기 전지 셀을 수용하는 금속성 전지 캔과,
    상기 양극 전극 단자 및 상기 음극 전극 단자에 연결됨과 함께 외측으로 향할 때 상기 전자 장치의 전극에 연결되는 양극 전극 단자부 및 음극 전극 단자부가 제공되고 상기 전지 캔의 개구를 닫아서 막는, 합성 수지로 만들어진 뚜껑을 포함하고,
    상기 뚜껑은 상기 양극 전극 단자부 및 상기 음극 전극 단자부가 형성되어 있는 기판과, 상기 양극 전극 단자 및 상기 음극 전극 단자를 각각 상기 기판 상에 장착된 상기 양극 전극 단자부 및 상기 음극 전극 단자부에 연결된 양극 전극 단자 보드 및 음극 전극 단자 보드에 연결하기 위한 양극 전극 탭 및 음극 전극 탭을 유지하기 위한 홀더와, 상기 양극 전극 단자부 및 상기 음극 전극 단자부가 이들로부터 외측으로 향하는 단자 구멍 및 상기 전지 캔의 개구 내에 제공된 피맞물림부와 맞물려서 상기 홀더와 함께 상기 기판을 개재시키는 맞물림부를 구비한 상부 커버를 포함하고,
    상기 양극 전극 단자 및 상기 음극 전극 단자와 상기 양극 전극 탭 및 상기 음극 전극 탭의 연결부에 강화 부재가 접착되는, 2차 전지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 뚜껑은 상기 전지 캔의 상기 개구에 제공된 피맞물림부와 맞물리는 맞물림부를 구비하고, 상기 맞물림부는, 상기 뚜껑의 상기 양극 전극 단자부 및 상기 음극 전극 단자부에 각각 상기 전지 셀의 상기 양극 전극 단자 및 상기 음극 전극 단자가 접속된 상태의 상기 전지 셀을 수납하고 있는 상기 전지 캔의 피맞물림부와 맞물리는, 2차 전지.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전자 장치 또는 상기 2차 전지의 전지 충전기와 맞물리는 오목 또는 볼록 맞물림부가 상기 전지 캔의 외측면 상에 형성되는, 2차 전지.
  4. 제1항에 있어서, 상기 단자부들은 전지 용량의 차이, 잔여 전지 수명 표시 기능의 유무, 호환 가능한 전자 장치의 종류, 및 급속 충전의 필요성을 포함하는 기능에 따라 점 대칭의 위치에 형성되는, 2차 전지.
  5. 제3항에 있어서, 상기 전지 캔의 바닥면 부분에 형성된 오목 맞물림부는 접지 전극인, 2차 전지.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 양극 전극 단자에는 알루미늄이 사용되고, 니켈로 만들어진 상기 양극 전극 탭의 상측으로부터 용접되는, 2차 전지.
  9. 제1항에 있어서, 상기 전지 캔의 외측 주연부(outer periphery) 상에 접착되는 주면 부분 및 개구에 대향한 측면 내의 바닥면 부분을 권취(winding)하기 위한 권취 부분을 갖는 외부 절연 라벨을 더 포함하는, 2차 전지.
  10. 제9항에 있어서, 상기 권취 부분은 사각형 형상으로 형성된 상기 전지 캔의 바닥면 부분의 종방향으로의 양 단부를 제외한 영역에서 권취되는, 2차 전지.
  11. 전자 장치 내에 설치되어 상기 전자 장치에 전력을 공급하는 전자 장치용 2차 전지로서,
    양극 전극, 음극 전극, 및 전해질이 팩 내에 수용되고, 상기 양극 전극 및 상기 음극 전극으로부터의 양극 전극 단자 및 음극 전극 단자가 각각 팩의 동일한 측부면으로부터 인출되는, 전지 셀과,
    상기 전지 셀이 삽입되는 하나의 개구가 형성되어 있으며, 상기 양극 전극 단자 및 상기 음극 전극 단자가 인출되는 측부면이 개구측을 향하도록 내부에 상기 전지 셀을 수용하는 금속성 전지 캔과,
    상기 양극 전극 단자 및 상기 음극 전극 단자에 연결됨과 함께 외측으로 향할 때 상기 전자 장치의 전극에 연결되는 양극 전극 단자부 및 음극 전극 단자부가 제공되고 상기 전지 캔의 개구를 닫아서 막는, 합성 수지로 만들어진 뚜껑과,
    상기 전지 캔의 외측 주연부 상에 접착되는 주면 부분 및 개구에 대향한 측면 내의 바닥면 부분을 권취하기 위한 권취 부분을 갖는 외부 절연 라벨을 포함하고,
    상기 2차 전지가 삽입 방향에 대해 반대 방향으로 상기 전자 장치 또는 상기 2차 전지를 충전하기 위한 전지 충전기의 전지 설치부 내로 삽입되면, 상기 권취 부분은 상기 전지 설치부를 대향한 상기 전자 장치 또는 상기 전지 충전기의 측면 내의 상기 전극 단자에 대향하는, 2차 전지.
  12. 전자 장치 내에 설치되어 상기 전자 장치에 전력을 공급하는 전자 장치용 2차 전지로서,
    양극 전극, 음극 전극, 및 전해질이 팩 내에 수용되고, 상기 양극 전극 및 상기 음극 전극으로부터의 양극 전극 단자 및 음극 전극 단자가 각각 팩의 동일한 측부면으로부터 인출되는, 전지 셀과,
    상기 전지 셀이 삽입되는 하나의 개구가 형성되어 있으며, 상기 양극 전극 단자 및 상기 음극 전극 단자가 인출되는 측부면이 개구측을 향하도록 내부에 상기 전지 셀을 수용하는 금속성 전지 캔과,
    상기 양극 전극 단자 및 상기 음극 전극 단자에 연결됨과 함께 외측으로 향할 때 상기 전자 장치의 전극에 연결되는 양극 전극 단자부 및 음극 전극 단자부가 제공되고 상기 전지 캔의 개구를 닫아서 막는, 합성 수지로 만들어진 뚜껑과,
    상기 전지 캔의 외측 주연부 상에 접착되는 주면 부분 및 개구에 대향한 측면 내의 바닥면 부분을 권취하기 위한 권취 부분을 갖는 외부 절연 라벨을 포함하고,
    상기 바닥면 부분에서, 상기 권취 부분에 의해 권취되지 않은 영역은 상기 전자 장치 또는 상기 2차 전지를 충전하기 위한 상기 전지 충전기의 상기 전지 설치부 내에 제공된 맞물림 부재가 맞물리는 맞물림부인, 2차 전지.
  13. 전자 장치 내에 설치되어 상기 전자 장치에 전력을 공급하는 전자 장치용 2차 전지로서,
    양극 전극, 음극 전극, 및 전해질이 팩 내에 수용되고, 상기 양극 전극 및 상기 음극 전극으로부터의 양극 전극 단자 및 음극 전극 단자가 각각 팩의 동일한 측부면으로부터 인출되는, 전지 셀과,
    상기 전지 셀이 삽입되는 하나의 개구가 형성되어 있으며, 상기 양극 전극 단자 및 상기 음극 전극 단자가 인출되는 측부면이 개구측을 향하도록 내부에 상기 전지 셀을 수용하는 금속성 전지 캔과,
    상기 양극 전극 단자 및 상기 음극 전극 단자에 연결됨과 함께 외측으로 향할 때 상기 전자 장치의 전극에 연결되는 양극 전극 단자부 및 음극 전극 단자부가 제공되고 상기 전지 캔의 개구를 닫아서 막는, 합성 수지로 만들어진 뚜껑과,
    상기 전지 캔의 외측 주연부 상에 접착되는 주면 부분 및 개구에 대향한 측면 내의 바닥면 부분을 권취하기 위한 권취 부분을 갖는 외부 절연 라벨을 포함하고,
    상기 바닥면 부분에서, 상기 권취 부분에 의해 권취되지 않은 영역은 접지부인, 2차 전지.
  14. 제1항에 있어서, 상기 전지 캔의 외측 주연부 상에 접착되는 주면 부분 및 개구와 맞물린 뚜껑을 권취하기 위한 권취 부분을 갖는 외부 라벨을 더 포함하는, 2차 전지.
  15. 제14항에 있어서, 상기 권취 부분은 상기 뚜껑으로부터 외측으로 향하는 단자부를 제외한 영역에서 권취되는, 2차 전지.
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