KR101304587B1 - 측면 선접착형 배터리 팩 제조방법 - Google Patents

측면 선접착형 배터리 팩 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101304587B1
KR101304587B1 KR1020090013168A KR20090013168A KR101304587B1 KR 101304587 B1 KR101304587 B1 KR 101304587B1 KR 1020090013168 A KR1020090013168 A KR 1020090013168A KR 20090013168 A KR20090013168 A KR 20090013168A KR 101304587 B1 KR101304587 B1 KR 101304587B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
adhesive
mounting member
insulating mounting
battery cell
insulating
Prior art date
Application number
KR1020090013168A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100093988A (ko
Inventor
김춘연
박영선
김수령
양호영
김창해
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020090013168A priority Critical patent/KR101304587B1/ko
Publication of KR20100093988A publication Critical patent/KR20100093988A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101304587B1 publication Critical patent/KR101304587B1/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
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0404—Machines for assembling batteries
    • 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
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • 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
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0565—Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
    • 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
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • 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
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/218—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
    • H01M50/22—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
    • H01M50/227—Organic material
    • 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
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/271—Lids or covers for the racks or secondary casings
    • H01M50/273—Lids or covers for the racks or secondary casings characterised by the material
    • H01M50/278—Organic material
    • 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
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/298—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the wiring of battery packs
    • 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
    • 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
    • H01M50/584—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
    • H01M50/588—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries outside the batteries, e.g. incorrect connections of terminals or busbars
    • 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
    • H01M2200/103—Fuse
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • 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
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

본 발명은 측면 선접착형 배터리 팩 제조방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 상기 측면 선접착형 배터리 팩 제조방법은, 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스 내부에 밀봉되어 있는 전지셀을 제조하는 단계; 상기 전지셀의 전극단자들이 노출될 수 있도록 개구를 형성하며, 안전소자를 상부에 탑재한, 전지셀의 상단면에 직접 밀착되는 절연성 장착부재를 형성하는 단계; 및 안전소자가 탑재된 상태에서 상기 절연성 장착부재 상부 양끝단의 점접착 부위와 상기 절연성 장착부재 하단 양측면의 측면 선접착 부위에 노즐을 통해 접착제를 도포하여, 상기 절연성 장착부재와 상기 전지셀 상부의 상기 절연성 장착부재를 감싸도록 체결된 절연성 캡을 접합시키는 단계;를 포함하는 측면 선접착형 배터리 팩 제조방법에 관한 것이다. 상술한 본 발명은, 노즐을 이용하여 전지셀의 상단면에 직접 밀착되는 절연성 장착부재 하단 양측면의 측면 선접착과 상부 양끝단의 점접착 부위에 접착제를 도포하여 상기 절연성 장착부재와 상부의 절연성 캡을 접합하므로 내구성이 현저히 향상되고 불량률이 획기적으로 감소되며 작업속도가 향상되어 공정비용이 월등히 감소하는 효과가 있다.
배터리 팩, 노즐, 측면 선접착, 점첩착, 접착제, 절연성 장착부재

Description

측면 선접착형 배터리 팩 제조방법{Method of Manufacturing Sideline Adhesived Battery Pack}
본 발명은 측면 선접착형 배터리 팩 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상기 측면 선접착형 배터리 팩 제조방법은 노즐을 이용하여 전지셀의 상단면에 직접 밀착되는 절연성 장착부재 하단 양측면의 측면 선접착 부위와 상기 절연성 장착부재 상부 양끝단의 점접착 부위에 접착제를 도포하여 상기 절연성 장착부재와 상부의 탑캡을 접합하여 내구성이 현저히 향상되고 불량률이 획기적으로 감소되는 측면 선접착형 배터리 팩 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 리튬 이차전지는 휴대폰, PDA, 휴대용 게임기, MP3, 노트북 등 모바일기기에 사용되고 있으며, 장차 차량 수송에 사용하려고 하고 있다. 현재, 리튬 이차전지에 대한 수요가 폭발적으로 증가하고 있어 그에 따른 리튬 이차전지를 신속하고도 실장시험에서 불량이 없도록 생산하는 기술이 필요하다.
리튬 이차전지는 각종 가연성 물질들이 내장되어 있어 과충전, 과전류, 물리 적인 충격 등에 의해 발열, 폭발 등의 문제점이 있으므로, 리튬 이차전지에는 과충전 등의 비정상적인 상태를 제어할 수 있는 보호회로모듈(PCM)이 절연성 장착부재상에 놓여 전지셀에 접속된 상태로 탑재되어 있다.
상기 절연성 장착부재는 상부의 절연성 캡과 접착제로 접합되어 전지셀을 완성한다.
도 1은 종래의 배터리 팩의 접착제 도포 부위를 나타낸 정면도이다.
전지셀(100)과 체결된 상기 절연성 장착부재(150)와 상기 절연성 캡(180)과의 접합은 도 1과 같이, 상기 접착제를 상기 보호회로기판(160)이 장착된 상기 절연성 장착부재(150) 상부의 양끝점과 측면의 4점인 접착제 도포부위(130)에 도포한 후 압착하여 접착시키는 것으로서 6점본딩만으로서 측면에 길게 도포하지 못하여 내구성이 떨어져 배터리 팩의 실장시험인 트위스트 시험, 벤딩 시험, 텀블링 시험에서 불량이 나오는 문제를 일으킬 수 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 축전지의 전지 격자에 페이스트를 페이스트 공급 노즐로 도포하는 방법(일본 특허공개 소56-50057호)에 관한 기술이 알려져 있다. 그러나, 상기 페이스트 도포 방법은 상기 전지 격자 상면에만 도포하는 수동적인 방법으로서 측면에 도포하지 못하는 문제점이 남아있다.
또한, 고분자 수지 돌출 노즐을 통해 봉합제인 고분자 수지를 팩 측면에 길게 도포하는 방법을 포함하는 배터리 제조 및 그 장비(영국 특허공개 제2,065,956호)에 관한 기술이 기재되어 있다. 그러나, 상기 봉합제인 고분자 수지를 팩 측면에 길게 도포하는 방법은 상면과 측면을 동시에 또는 이시에 도포하지 못하는 문제 점이 남아있다.
따라서, 본 발명의 목적은 종래의 배터리 팩의 실장시험인 트위스트 시험, 벤딩 시험, 텀블링 시험에서 불량이 나오는 문제를 노즐을 이용하여 전지셀의 상단면에 직접 밀착되는 절연성 장착부재 하단 양측면의 측면 선접착 부위와 상기 절연성 장착부재 상부 양끝단의 점접착 부위에 접착제를 도포하여 상기 절연성 장착부재와 상부의 탑캡을 접합시켜 내구성을 현저히 향상시키고 불량률을 획기적으로 감소시켜 해결한 측면 선접착형 배터리 팩 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 본 발명은 측면 선접착형 배터리 팩 제조방법으로서, 상기 측면 선접착형 배터리 팩 제조방법은,
양극/분리막/음극 구조의 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스 내부에 밀봉되어 있는 전지셀을 제조하는 단계;
상기 전지셀의 전극단자들이 노출될 수 있도록 개구를 형성하며, 안전소자를 상부에 탑재한, 전지셀의 상단면에 직접 밀착되는 절연성 장착부재를 형성하는 단계; 및
안전소자가 탑재된 상태에서 상기 절연성 장착부재 상부 양끝단의 점접착 부위와 상기 절연성 장착부재 하단 양측면의 측면 선접착 부위에 노즐을 통해 접착제를 도포하여, 상기 절연성 장착부재와 상기 전지셀 상부의 상기 절연성 장착부재를 감싸도록 체결된 절연성 캡을 접합시키는 단계;를 포함하는 측면 선접착형 배터리 팩 제조방법을 제공한다.
본 발명의 측면 선접착형 배터리 팩 제조방법은 노즐을 이용하여 전지셀의 상단면에 직접 밀착되는 절연성 장착부재 하단 양측면의 측면 선접착 부위와 상기 절연성 장착부재 상부 양끝단의 점접착 부위에 접착제를 도포하여 상기 절연성 장착부재와 상부의 절연성 캡을 접합하므로 내구성이 현저히 향상되고 공정비용이 월등히 감소하는 효과가 있다.
또한, 상기 전지셀의 상부의 베이스 플레이트(Cell Top Base Plate) 용접 형태와 관계없이 최적의 접착신뢰성을 확보하여 내구성을 현저히 향상시키고, 기구물 미접착에 의한 상기 배터리 팩 전장 치수 불량의 예방이 가능하여 불량률을 획기적으로 감소시킨다.
또한, 상기 절연성 장착부재 하단 양측면의 상기 측면 선접착 부위와 상기 절연성 장착부재 상부 양끝단의 상기 점접착 부위에 접착제를 도포하므로 접착부위가 견고하고 접착력이 증대되고, 상기 절연성 장착부재 상부 양끝단의 상기 점접착 부위와 상기 절연성 장착부재 하단 양측면에 4점을 도포하는 6점 도포보다 접착 포인트(Bond Point)가 줄어 작업속도가 향상된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 측면 선접착형 배터리 팩 제조방법으로서, 상기 측면 선접착형 배터리 팩 제조방법은, 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스 내부에 밀봉되어 있는 전지셀을 제조하는 단계; 상기 전지셀의 전극단자들이 노출될 수 있도록 개구를 형성하며, 안전소자를 상부에 탑재한, 전지셀의 상단면에 직접 밀착되는 절연성 장착부재를 형성하는 단계; 및 안전소자가 탑재된 상태에서 상기 절연성 장착부재 상부 양끝단의 점접착 부위와 상기 절연성 장착부재 하단 양측면의 측면 선접착 부위에 노즐을 통해 접착제를 도포하여, 상기 절연성 장착부재와 상기 전지셀 상부의 상기 절연성 장착부재를 감싸도록 체결된 절연성 캡을 접합시키는 단계;를 포함한다.
구체적으로, 상기 측면 선접착형 배터리 팩 제조방법은 노즐을 이용하여 전지셀의 상단면에 직접 밀착되는 상기 절연성 장착부재 하단 양측면의 상기 측면 선접착 부위와 상기 절연성 장착부재 상부 양끝단의 상기 점접착 부위에 접착제를 도포하여 상기 절연성 장착부재와 상부의 탑캡을 접합시켜 상기 전지셀의 상부의 베 이스 플레이트(Cell Top Base Plate) 용접 형태와 관계없이 최적의 접착신뢰성을 확보하여 내구성을 현저히 향상시키고, 기구물 미접착에 의한 상기 배터리 팩 전장 치수 불량의 예방이 가능하여 불량률을 획기적으로 감소시킨 측면 선접착형 배터리 팩 제조방법이다. 또한, 상기 절연성 장착부재 하단 양측면의 상기 측면 선접착 부위와 상기 절연성 장착부재 상부 양끝단의 상기 점접착 부위에 접착제를 도포하므로 접착부위가 견고하고 내구성이 강하고 접착력이 증대되고, 상기 절연성 장착부재 상부의 양끝단과 측면의 4점을 도포하는 6점 도포보다 접착 포인트(Bond Point)가 줄어 작업속도가 향상된다.
여기서, 상기 전지셀 상부의 절연성 장착부재 하단 양측면의 상기 측면 선접착 부위는 종래의 상기 절연성 장착부재 하단 양측면에 접착제를 4점 스팟 도포한 것에 대응하여 본 발명에서는 상기 절연성 장착부재 하단 양측면에 선으로 길게 도포한 것을 말한다.
또한, 상기 전지셀 상부의 절연성 장착부재 상부의 양끝점의 점접착 부위는 상기 절연성 장착부재 상부의 양끝점에 접착제를 2점 스팟 도포한 것을 말한다.
상기 전지셀은 각형의 리튬 이차전지셀이다. 그러나 상기 전지셀의 형태는 그에 한정되지 않는다.
상기 전지셀은 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스의 내부에 밀봉되어 있으며, 상단에는 전극단자들이 형성되어 있다.
또한, 상기 절연성 장착부재는 절연성의 부재로서 상기 전지셀에 대한 전기적 절연성을 유지하면서 전극단자들이 노출될 수 있는 개구가 형성되어 있다.
상기 절연성 장착부재는 열경화성 우레탄, 에폭시, 열경화성 아크릴, 멜라민수지, 페놀수지 또는 알키드수지 중 어느 하나 이상으로 형성된다.
여기서, 상기 절연성 장착부재용 수지는 열경화성 수지로서 열을 가함으로서 화학반응을 일으켜 단단해지며, 냉각후 다시 한번 가열하여도 연화용융을 하지 않는 수지들이다.
또한, 상기 절연성 캡은 전지셀을 외부로부터 보호하고, 전지셀 상단에 장착되는 부재들에 대한 기계적 강도를 보완함과 동시에 전기적 절연상태를 유지하는 역할을 수행한다.
상기 절연성 캡은 열경화성 우레탄, 에폭시, 열경화성 아크릴, 멜라민수지, 페놀수지 또는 알키드수지 중 어느 하나 이상으로 형성된다.
여기서, 상기 절연성 캡용 수지는 열경화성 수지로서 열을 가함으로서 화학반응을 일으켜 단단해지며, 냉각후 다시 한번 가열하여도 연화용융을 하지 않는 수지들이다.
또한, 상기 리튬 이차전지셀은 리튬이온전지셀, 리튬이온폴리머전지셀, 또는 리튬폴리머셀이다.
상기 리튬이온전지셀은 양극으로는 리튬 또는 리튬-흑연 화합물을 사용하고, 음극으로는 리튬코발트옥사이드(LiCoO2), 리튬철포스페이트(LiFePO4), 또는 리튬망간옥사이드(LiMnO4)를 사용하고, 전해액으로는 에테르, 또는 테트라하이드로퓨란과 같은 유기용매에 녹아있는 리튬염으로서 리튬테트라플로로포스페이트(LiPF4), 리튬테트라플로로보레이트(LiBF4), 또는 리튬퍼클로레이트(LiClO4)를 사용한다.
상기 리튬이온폴리머셀은 양극으로는 리튬 또는 리튬-흑연 화합물을 사용하고, 음극으로는 리튬코발트옥사이드(LiCoO2), 리튬철포스페이트(LiFePO4), 또는 리튬망간옥사이드(LiMnO4)를 사용하는 것은 상기 리튬이온전지셀과 같으나, 전해액으로는 에틸렌카보네이트(Ethylen Carbonate) 용매에 쇄상 에스테르를 첨가하고, 여기에 리튬헥사플로로포스페이트(LiPF6)와 같은 리튬염을 혼합한 것이 다르다.
상기 리튬폴리머셀은 양극으로는 리튬 또는 리튬-흑연 화합물을 사용하고, 음극으로는 리튬코발트옥사이드(LiCoO2), 리튬철포스페이트(LiFePO4), 또는 리튬망간옥사이드(LiMnO4)를 사용하는 것은 상기 리튬이온전지셀과 같으나, 전해질 및 분리막으로 전도성 고분자 전해질을 사용하는 것이 다르다. 상기 고분자 전해질은 폴리에틸렌옥사이드와 같은 고체 고분자에 리튬헥사플로로포스페이트(LiPF6) 또는 이산화규소와 같은 전기 전도성 염을 혼합한 것이다.
여기서, 상기 폴리머라는 단어는 고분자 전해질 및 분리막이라는 뜻이다.
상기 안전소자는 전지의 과충전, 과방전 및 과전류를 제어하는 보호회로를 포함하고 있는 모듈(Protection Circuit Module; PCM)과, 장방형의 상기 모듈 하단에 장착되어 있는 상기 보호회로와 전기적으로 연결되어 있는 한쌍의 접속부재를 포함하는 것으로 구성될 수 있다.
상기 안전소자는 PTC 소자, 퓨즈, 또는 보호회로기판 중 어느 하나 이상이다.
이때, 상기 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자는 회로보호소자라고도 하고 티탄산 바륨계 도자기로 만들어 온도가 상승하면 전기저항이 급격히 커지는 반도체 소자로서 정특성 서미스터(Thermistor)라고도 한다.
상기 퓨즈는 전지의 과충전, 과방전 및 과전류시 회로의 연결을 차단하는 소자이다.
또한, 상기 보호회로기판은 PCB(Printed Circuit Board) 보드의 일부를 제거하고 코팅액으로 상기 PCB 보드를 코팅한 후 열처리하여 형성한 후 상기 보호회로를 장착한 PCB 기판이다.
상기 노즐은 접착제 분사기가 달려있는 자동 노즐 또는 수동 노즐로서 상기 노즐의 갯수는 2 ~ 4개를 포함한다.
상기 자동 노즐은 접착제 분사시 기계장치를 자동으로 셋팅하여 상기 절연성 장착부재 상부 양끝단의 상기 점접착 부위와 상기 절연성 장착부재 하단 양측면의 상기 측면 선접착 부위에 접착제를 동시에 또는 이시에 분사한다.
상기 수동 노즐은 접착제 분사시 기계장치를 수동으로 셋팅하여 인력으로 상기 절연성 장착부재 상부 양끝단의 상기 점접착 부위와 상기 절연성 장착부재 하단 양측면의 상기 측면 선접착 부위에 접착제를 동시에 또는 이시에 분사한다.
여기서, 상기 노즐의 갯수는 적어도 하나 이상을 가지고 있고, 상기 접착제를 상기 절연성 장착부재 하단 양측면의 상기 측면 선접착 부위에 2개의 노즐로 동시에 도포하고 이동하여 상기 절연성 장착부재 상부 양끝단의 상기 점접착 부위를동시에 도포할 수 있다. 또는 상기 절연성 장착부재 상부 양끝단의 상기 점접착 부위와 상기 절연성 장착부재 하단 양측면의 상기 측면 선접착 부위에 접착제를 4개의 노즐로 동시에 도포할 수 있다.
또한, 상기 접착제는 1액형 또는 2액형의 접착제로서 순간접착제, 혐기접착제, 우레탄접착제, 에폭시접착제, 또는 아크릴접착제를 포함한다.
여기서, 상기 1액형 접착제는 주제와 경화제가 혼합된 상태의 접착제이고, 상기 2액형 접착제는 주제와 경화제가 따로 마련된 접착제로 사용시 혼합한다.
상기 순간접착제는 1액형으로서 도포된 후 곧 경화가 되므로 도포 후 곧 압착하여 상기 절연성 장착부재와 상기 전지셀의 상단부의 상기 절연성 장착부재를 감싸도록 체결된 절연성 캡을 접합시킨다.
상기 혐기접착제는 1액형 또는 2액형의 접착제로서 산소가 없는 환경 즉, 밀폐된 곳에서 서서히 경화되는 접착제로서 도포된 후 곧 압착하거나 일정시간 후 압착하여 상기 절연성 장착부재와 상기 전지셀의 상단부의 상기 절연성 장착부재를 감싸도록 체결된 절연성 캡을 접합시킨다.
상기 우레탄접착제는 1액형 또는 2액형의 열경화성 또는 광경화성 접착제로서 도포된 후 곧 압착하거나 일정시간 후 압착하여 상기 절연성 장착부재와 상기 전지셀의 상단부의 상기 절연성 장착부재를 감싸도록 체결된 절연성 캡을 접합시킨다.
상기 에폭시접착제는 1액형 또는 2액형의 열경화성 또는 광경화성 접착제로서 도포된 후 곧 압착하거나 일정시간 후 압착하여 상기 절연성 장착부재와 상기 전지셀의 상단부의 상기 절연성 장착부재를 감싸도록 체결된 절연성 캡을 접합시킨다.
상기 아크릴접착제는 1액형 또는 2액형의 열경화성 또는 광경화성 접착제로서 도포된 후 곧 압착하거나 일정시간 후 압착하여 상기 절연성 장착부재와 상기 전지셀의 상단부의 상기 절연성 장착부재를 감싸도록 체결된 절연성 캡을 접합시킨다.
도 2는 본 발명의 배터리 팩의 접착제 도포 부위를 나타낸 정면도이고, 도 3은 본 발명의 배터리 팩의 접착제 도포 부위를 나타낸 측면도이고, 도 4는 도 3의 A부분을 확대한 도면이다.
상기 전지셀(200)과 체결된 상기 절연성 장착부재(250)와 상기 절연성 캡(280)과의 접합은 도 2와 같이, 상기 접착제를 상기 보호회로기판(260)이 장착된 상기 절연성 장착부재(250) 상부 양끝단의 점접착 부위와 상기 절연성 장착부 재(250) 하단 양측면의 측면 선접착 부위인 접착제 도포부위(230)에 도포한 후 압착하여 접착시키는 2점접착 및 2측면접착으로서 상기 절연성 장착부재(250) 하단 양측면의 측면 선접착 부위에 상기 접착제를 길게 도포하므로 내구성이 월등히 향상되어 배터리 팩의 실장시험인 트위스트 시험, 벤딩 시험, 텀블링 시험에서 불량이 나오는 문제를 제거할 수 있다.
또한, 도 3과 같이, 상기 접착제를 디스펜서 노즐(290)로 상기 보호회로기판(260)이 장착된 상기 절연성 장착부재(250) 상부 양끝단의 점접착 부위와 상기 절연성 장착부재(250) 하단 양측면의 측면 선접착 부위인 접착제 도포부위(230)에 도포한다.
도 4의 확대된 부분을 보면 상기 디스펜서 노즐(290)이 상기 절연성 장착부재 하단 양측면의 측면 선접착 부위로 상기 접착제를 도포하는 것이 나타난다.
상기 디스펜서 노즐(290)은 상기 절연성 장착부재 하단 양측면의 상기 측면 선접착 부위에 상기 접착제를 도포한 후 다시 상기 절연성 장착부재(250) 상부 양끝단의 상기 점접착 부위를 도포할 수 있다. 또는 여러개의 상기 디스펜서 노즐(290)을 사용하여 동시에 상기 절연성 장착부재(250) 상부의 양끝단의 상기 점접착 부위와 상기 절연성 장착부재(250) 하단 양측면의 상기 측면 선접착 부위인 상기 접착제 도포부위(230)에 접착제를 도포할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 배터리 팩 제조방법을 사용하여 제조되는 배터리 팩을 제공한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 종래의 배터리 팩의 접착제 도포 부위를 나타낸 정면도이다.
도 2는 본 발명의 배터리 팩의 접착제 도포 부위를 나타낸 정면도이다.
도 3은 본 발명의 배터리 팩의 접착제 도포 부위를 나타낸 측면도이다.
도 4는 도 3의 A부분을 확대한 도면이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
200: 전지셀 230: 접착제 도포 부위
250: 절연성 장착부재 260: 보호회로기판
280: 절연성 캡 290: 디스펜서 노즐

Claims (9)

  1. 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스 내부에 밀봉되어 있는 전지셀을 제조하는 단계;
    상기 전지셀의 전극단자들이 노출될 수 있도록 개구를 형성하며, 안전소자를 상부에 탑재한, 전지셀의 상단면에 직접 밀착되는 절연성 장착부재를 형성하는 단계; 및
    안전소자가 탑재된 상태에서 상기 절연성 장착부재 상부 양끝단의 점접착 부위와 상기 절연성 장착부재 하단 양측면의 측면 선접착 부위에 노즐을 통해 접착제를 도포하여, 상기 절연성 장착부재와 상기 전지셀 상부의 상기 절연성 장착부재를 감싸도록 체결된 절연성 캡을 접합시키는 단계;를 포함하고
    상기 접착제는 2액형의 접착제로서 혐기접착제, 우레탄접착제, 에폭시접착제 또는 아크릴접착제를 포함하고,
    상기 절연성 장착부재는 열경화성 우레탄, 열경화성 아크릴, 멜라민수지 또는 알키드수지 중 어느 하나 이상으로 형성되며,
    상기 절연성 캡은 열경화성 우레탄, 에폭시, 열경화성 아크릴, 멜라민수지, 페놀수지 또는 알키드수지 중 어느 하나 이상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 측면 선접착형 배터리 팩 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 노즐은 접착제 분사기가 달려있는 자동 또는 수동 노즐로서 상기 노즐의 갯수는 2 ~ 4개를 포함하는 것을 특징으로 하는 측면 선접착형 배터리 팩 제조방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 전지셀은 각형의 리튬 이차전지셀인 것을 특징으로 하는 측면 선접착형 배터리 팩 제조방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 리튬 이차전지셀은 리튬이온전지셀, 리튬이온폴리머전지셀, 또는 리튬폴리머셀인 것을 특징으로 하는 측면 선접착형 배터리 팩 제조방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 안전소자는 PTC 소자, 퓨즈, 또는 보호회로기판 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 측면 선접착형 배터리 팩 제조방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항, 제2항 및 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 배터리 팩 제조방법을 사용하여 제조되는 배터리 팩.
KR1020090013168A 2009-02-17 2009-02-17 측면 선접착형 배터리 팩 제조방법 KR101304587B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090013168A KR101304587B1 (ko) 2009-02-17 2009-02-17 측면 선접착형 배터리 팩 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090013168A KR101304587B1 (ko) 2009-02-17 2009-02-17 측면 선접착형 배터리 팩 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100093988A KR20100093988A (ko) 2010-08-26
KR101304587B1 true KR101304587B1 (ko) 2013-09-05

Family

ID=42758224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090013168A KR101304587B1 (ko) 2009-02-17 2009-02-17 측면 선접착형 배터리 팩 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101304587B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102037209B1 (ko) 2012-12-31 2019-11-26 에스케이이노베이션 주식회사 이차 전지용 배터리 팩 조립 지그 및 이를 이용한 배터리 팩 조립 방법
US11929514B2 (en) * 2020-08-14 2024-03-12 Glen R Stevick End cap for battery or cylindrical rechargeable cell

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050097699A (ko) * 2004-04-02 2005-10-10 주식회사 파워로직스 이너팩 배터리의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 이너팩 배터리
JP2006512721A (ja) * 2002-09-23 2006-04-13 ザ ジレット カンパニー 電気化学電池の部品に接着剤を塗布する方法
KR20080036252A (ko) * 2006-10-23 2008-04-28 주식회사 엘지화학 우수한 제조공정성과 구조적 안정성의 이차전지 팩

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006512721A (ja) * 2002-09-23 2006-04-13 ザ ジレット カンパニー 電気化学電池の部品に接着剤を塗布する方法
KR20050097699A (ko) * 2004-04-02 2005-10-10 주식회사 파워로직스 이너팩 배터리의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 이너팩 배터리
KR20080036252A (ko) * 2006-10-23 2008-04-28 주식회사 엘지화학 우수한 제조공정성과 구조적 안정성의 이차전지 팩

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100093988A (ko) 2010-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7262956B2 (en) Battery pack and method for manufacturing the same
CN101478034B (zh) 保护电路板、电池包及其制造方法
KR100699686B1 (ko) 보호회로 모듈 성형체 및 그것을 포함하는 전지
JP5044934B2 (ja) 電池パック
CN110140254B (zh) 包括保护电路模块的袋型二次电池组
KR102085342B1 (ko) 이차전지용 전극리드, 이를 포함하는 파우치형 이차전지 및 배터리 모듈
US20130034752A1 (en) Secondary battery pack with improved safety
EP2782159B1 (en) Embedded battery cell having novel structure
KR20080036252A (ko) 우수한 제조공정성과 구조적 안정성의 이차전지 팩
EP1826840A2 (en) Secondary battery and method of manufacture
CN103456978A (zh) 可再充电电池包
KR101735157B1 (ko) 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지
US20160233470A1 (en) Battery pack having electric insulating pack case
KR20110126054A (ko) 배터리 팩
KR20080039093A (ko) 이차전지
KR101304587B1 (ko) 측면 선접착형 배터리 팩 제조방법
KR101217449B1 (ko) 배터리 팩 제조장치 및 제조방법
JP4639818B2 (ja) 電池パック
JP2004022524A (ja) 電池および電池パック
KR101907211B1 (ko) 파우치형 배터리
JP2008117653A (ja) 電池パック及びその製造方法
US20230082574A1 (en) Electrode Lead, Method For Manufacturing The Same And Pouch Type Secondary Battery
KR101634769B1 (ko) 경화성 물질 분사 수단을 구비한 전지셀 제조 장치
KR20210113457A (ko) 전극 리드, 그의 제조 방법 및 파우치 형 이차 전지
KR102183994B1 (ko) 배터리 팩

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160817

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170718

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180619

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190625

Year of fee payment: 7