KR101805243B1 - Block Type Polymer Battery And Block Type Polymer Battery Making Method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 블록형 폴리머 배터리 및 블록형 폴리머 배터리 제조 방법에 관한 것으로서, PCB 기판과, 전극조립체가 케이스 내부에 수납되고 전극 단자가 상기 케이스 외부로 돌출되어 구비되는 소형 단위 셀을 포함하고, 상기 PCB 기판 상에 상기 소형 단위 셀을 복수 개 연결하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 다양한 배터리 형상을 용이하게 구현할 수 있다. The present invention relates to a method of manufacturing a block-type polymer battery and a block-type polymer battery, which comprises a PCB substrate, a small unit cell accommodated in the case and an electrode terminal protruding from the case, And a plurality of the small unit cells are connected on the substrate.
According to the present invention, it is possible to easily implement various battery shapes.

Description

블록형 폴리머 배터리 및 블록형 폴리머 배터리 제조 방법{Block Type Polymer Battery And Block Type Polymer Battery Making Method}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a block-type polymer battery,

본 발명은 블록형 폴리머 배터리 및 블록형 폴리머 배터리 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다양한 배터리 형상을 용이하게 구현할 수 있는 블록형 폴리머 배터리 및 블록형 폴리머 배터리 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a block-type polymer battery and a method of manufacturing a block-type polymer battery, and more particularly, to a block-type polymer battery and a method of manufacturing a block-type polymer battery.

일반적으로, 비디오 카메라, 휴대용 전화, 휴대용 PC 등의 휴대용 무선 기기제품과 전기 자전거, 전기자동차, 전동공구 등의 경량화 및 고기능화가 진행됨에 따라, 그 구동용 전원으로서 사용되는 전지에 대해서 중요성이 증가되고 있고, 많은 연구가 이루어지고 있다. 특히, 충방전이 가능한 이차전지는 기존의 납 축전지, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소전지, 니켈-아연전지 등과 비교하여 단위 중량당 에너지 밀도가 3배 정도 높고 급속 충전이 가능하기 때문에 연구 개발이 활발하게 진행되고 있다. 이차전지는 전해질 종류에 따라 액체 전해질을 사용하는 리튬 금속 배터리와 리튬 이온 배터리, 그리고 고분자 고체 전해질을 사용하는 폴리머 배터리로 구분할 수 있다.2. Description of the Related Art In general, portable wireless device products such as a video camera, a portable telephone, and a portable PC, and electric bikes, electric vehicles, electric tools, and the like are becoming lighter and more sophisticated, There are many studies. In particular, the rechargeable secondary battery has three times higher energy density per unit weight than a conventional lead-acid battery, a nickel-cadmium battery, a nickel-hydrogen battery and a nickel-zinc battery, It is actively proceeding. The secondary battery can be classified into a lithium metal battery using a liquid electrolyte, a lithium ion battery, and a polymer battery using a polymer solid electrolyte depending on the electrolyte.

폴리머 배터리는 전극조립체를 케이스 내에 수납하여 이루어지는 셀을 PCB 기판과 연결하여 이루어진다. 한편, 최근 적용되는 디바이스의 종류가 다양해짐에 따라 폴리머 배터리에 요구되는 크기와 형상 또한 다양해지고 있다.The polymer battery is formed by connecting a cell formed by housing an electrode assembly in a case to a PCB substrate. On the other hand, as the types of devices to be applied recently have been diversified, the sizes and shapes required for polymer batteries are also diversified.

도 1 내지 도 2는 다양한 폴리머 배터리 형상 중, 일 예를 도시한 도면으로, 'ㄷ'자 형상의 폴리머 배터리를 도시한 도면이다. 이러한 'ㄷ'자 형상의 폴리머 배터리를 제조하기 위해서는, 'ㄷ'자 형상과 대응되는 형상으로 전지 셀(120)을 제조한 후 PCB 기판(10)과 결합하였다. 'ㄷ'자 형상의 전지 셀(120)과 같이 다양한 형상의 전지 셀을 제조하는 것은 공정이 까다롭고 공정 시간 또한 긴 문제점이 있었다.FIGS. 1 and 2 are views showing one example of various polymer battery shapes, and are diagrams showing a polymer battery having a 'C' shape. In order to manufacture such a 'C' shaped polymer battery, the battery cell 120 is manufactured in a shape corresponding to the 'C' shape and then bonded to the PCB substrate 10. It is difficult to manufacture various shapes of battery cells such as the 'C' shaped battery cell 120, and the process time is also long.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다양한 배터리 형상을 용이하게 구현할 수 있는 블록형 폴리머 배터리 및 블록형 폴리머 배터리 제조 방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a block-type polymer battery and a method of manufacturing a block-type polymer battery that can easily implement various battery shapes.

본 발명에 따른 블록형 폴리머 배터리는, PCB 기판과, 전극조립체가 케이스 내부에 수납되고 전극 단자가 상기 케이스 외부로 돌출되어 구비되는 소형 단위 셀을 포함하고, 상기 PCB 기판의 형상과 대응되는 형상으로 복수 개의 상기 소형 단위 셀을 배치하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. A block polymer battery according to the present invention comprises a PCB substrate, a small unit cell accommodated in an electrode assembly inside the case and having an electrode terminal protruded from the case, and has a shape corresponding to the shape of the PCB substrate And a plurality of the small unit cells are arranged.

본 발명에서, 상기 PCB 기판은 'ㄷ'자 형상인 것이 바람직하다. In the present invention, it is preferable that the PCB substrate has a "C" shape.

본 발명에서, 상기 PCB 기판은 단차가 구비되는 것이 바람직하다. In the present invention, it is preferable that the PCB substrate has a step.

본 발명에서, 상기 소형 단위 셀의 케이스는 파우치로 구비되는 것이 바람직하다. In the present invention, it is preferable that the case of the small unit cell is provided as a pouch.

본 발명에서, 상기 소형 단위 셀의 케이스는 캔으로 구비되는 것이 바람직하다. In the present invention, it is preferable that the case of the small unit cell is provided as a can.

본 발명에서, 상기 복수 개의 소형 단위 셀과 상기 PCB 기판을 커버하는 배터리 케이스가 더 구비되는 것이 바람직하다. In the present invention, it is preferable that the plurality of small unit cells and the battery case covering the PCB substrate are further provided.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 블록형 폴리머 배터리 및 블록형 폴리머 배터리 제조 방법에 따르면, 다양한 배터리 형상을 용이하게 구현할 수 있다.As described above, according to the method of manufacturing a block-type polymer battery and a block-type polymer battery according to the present invention, it is possible to easily realize various battery shapes.

도 1은 PCB 기판의 일 예를 도시한 도면.
도 2는 도 1의 PCB 기판을 이용한 배터리를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 블록형 폴리머 배터리를 도시한 도면.
도 4 및 도 5는 도 3의 소형 단위 셀을 도시한 도면.
도 6은 도 3의 PCB 기판을 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 블록형 폴리머 배터리 제조 방법의 순서를 도시한 도면.1 is a view showing an example of a PCB substrate;
2 illustrates a battery using the PCB substrate of FIG. 1;
3 shows a block polymer battery according to the present invention.
Figures 4 and 5 show the small unit cells of Figure 3;
Figure 6 illustrates the PCB substrate of Figure 3;
7 is a view showing a procedure of a method of manufacturing a block-type polymer battery according to the present invention.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 블록형 폴리머 배터리(1)는, PCB 기판(10)과, 전극조립체가 케이스 내부에 수납되고 전극 단자(21)가 케이스 외부로 돌출되어 구비되는 소형 단위 셀(20)을 포함하고, PCB 기판 상(10)에 소형 단위 셀(20)을 배치하는 것을 특징으로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 3 to 6, a block-type polymer battery 1 according to the present invention includes a PCB substrate 10, an electrode assembly housed inside the case, and an electrode terminal 21 protruding outside the case And a small unit cell (20) is disposed on the PCB substrate (10).

소형 단위 셀(20)은 전극조립체와 전해질을 수용하는 소형 크기의 케이스를 포함한다. 전극조립체는 양극 시트와 음극 시트 및 분리막을 권취하여 이루어진다. 이러한 전극조립체는 케이스 내에 전해액과 함께 수용되고, PCB 기판(10)과 전기적으로 연결되기 위한 전극 단자(21)가 케이스 외부에 마련된다. 전극조립체를 수용하는 케이스는 파우치 또는 캔으로 구비될 수 있다. 소형 단위 셀(20)은 일반 단위 셀의 크기를 축소한 것으로, 바람직한 크기는 20 X 30 mm 로 마련되는 것이 바람직하다. The small unit cell 20 includes a small-sized case for accommodating the electrode assembly and the electrolyte. The electrode assembly is formed by winding a positive electrode sheet, a negative electrode sheet and a separator. The electrode assembly is housed in the case together with the electrolytic solution, and an electrode terminal 21 for electrically connecting to the PCB substrate 10 is provided outside the case. The case accommodating the electrode assembly may be provided as a pouch or a can. The small unit cell 20 has a reduced size of a general unit cell, and a preferable size is 20 X 30 mm.

이와 같이 구비되는 소형 단위 셀(20)은 PCB 기판(10)의 형상에 대응되는 형상으로 배치된다. 도 6은 PCB 기판(10)의 일 예를 도시한 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 'ㄷ'자 형상으로 PCB 기판(10)이 구비되고, PCB 기판(10) 상에는 소형 단위 셀(20)이 복수 개 배치된다. 소형 단위 셀(20)은 PCB 기판(10)의 형상과 대응되는 형상으로, PCB 기판(10) 전면에 배치되어 전체적인 폴리머 배터리(1) 형상이 'ㄷ'자 형상이 되도록 한다. 즉, 일반적인 크기의 PCB 기판(10) 상에 크기가 축소된 소형 단위 셀(20)을 복수 개 배치하여 하나의 폴리머 배터리(1)를 구성한다. 이러한 PCB 기판(10)과 복수 개의 소형 단위 셀(20)은 솔더링을 통하여 연결된다. 이를 위하여, PCB 기판(10) 상에는 소형 단위 셀(20)의 전극 단자(21)와 전기적으로 연결되어 복수 개의 소형 단위 셀(20)을 서로 직렬 및 병렬로 연결하기 위한 회로(11)가 인쇄되어 있다. The small unit cells 20 thus arranged are arranged in a shape corresponding to the shape of the PCB substrate 10. 6 is a view showing an example of the PCB substrate 10. In FIG. As shown in FIG. 6, a PCB substrate 10 is provided in a 'C' shape, and a plurality of small unit cells 20 are disposed on a PCB substrate 10. The small unit cell 20 has a shape corresponding to the shape of the PCB 10 and is disposed on the entire surface of the PCB 10 so that the overall shape of the polymer battery 1 is 'C' shape. That is, a plurality of small-size unit cells 20 having a reduced size are arranged on a PCB substrate 10 of a general size to constitute one polymer battery 1. The PCB substrate 10 and the plurality of small unit cells 20 are connected through soldering. A circuit 11 for electrically connecting the plurality of small unit cells 20 in series and in parallel is electrically connected to the electrode terminal 21 of the small unit cell 20 on the PCB substrate 10 have.

이러한 PCB 기판(10)은 평면적인 형상에만 국한되는 것이 아니라, 단차가 구비되는 등 입체적인 형상으로 구현될 수도 있다. 단차가 구비되는 PCB 기판(미도시) 역시, 앞서 예로 설명한 'ㄷ'자 형상의 PCB 기판과 마찬가지로, PCB 기판 상에 소형 단위 셀(20)이 복수 개 배치되어 이루어진다. The PCB substrate 10 is not limited to a planar shape, but may be a three-dimensional shape such as a step. A PCB substrate (not shown) having a stepped portion is formed by arranging a plurality of small unit cells 20 on a PCB substrate in the same manner as the PCB substrate of the 'C' shape described above.

이와 같은 복수 개의 소형 단위 셀(20)과 PCB 기판(10)을 커버하기 위하여 배터리 케이스(미도시)가 더 구비될 수 있다. A battery case (not shown) may be further provided to cover the plurality of small unit cells 20 and the PCB substrate 10.

이하에서는 블록형 폴리머 배터리 제조 방법을 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing a block-type polymer battery will be described.

도 7은 본 발명에 따른 블록형 폴리머 배터리 제조 방법의 순서를 도시한 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 블록형 폴리머 배터리 제조 방법은 PCB 기판(10)을 준비하는 PCB 기판 준비 단계(S1); 전극조립체가 케이스 내부에 수납되고 전극 단자가 상기 케이스 외부로 돌출되어 구비되는 소형 단위 셀(20)을 준비하는 단위 셀 준비 단계(S2); PCB 기판(10) 상에 소형 단위 셀(20)을 복수 개 연결하는 셀 배치 단계(S3)를 포함하여 이루어진다.7 is a view showing a procedure of a method of manufacturing a block polymer battery according to the present invention. As shown in FIG. 7, the method for manufacturing a block-type polymer battery includes a PCB substrate preparation step S1 for preparing a PCB substrate 10; A unit cell preparing step (S2) of preparing a small unit cell (20) having an electrode assembly housed in a case and an electrode terminal protruding from the case; And a cell arrangement step (S3) of connecting a plurality of small unit cells (20) on the PCB substrate (10).

PCB 기판 준비 단계(S1)는 원하는 폴리머 배터리(1) 형상과 대응되는 형상으로 PCB 기판(10)을 마련한다. PCB 기판(10) 상에는 소형 단위 셀(20)을 연결하기 위한 회로(11)가 인쇄되어 있다.In the PCB substrate preparation step S1, the PCB substrate 10 is provided in a shape corresponding to the desired shape of the polymer battery 1. On the PCB substrate 10, a circuit 11 for connecting the small unit cells 20 is printed.

단위 셀 준비 단계(S2)는 PCB 기판(10)에 연결되기 위한 소형 단위 셀(20)을 마련한다. 소형 단위 셀(20)은 일반적인 단위 셀의 크기를 축소시킨 것으로서, 전극조립체가 케이스 내부에 수납되고, PCB 기판(20)에 전기적으로 연결되기 위한 전극 단자(21)가 케이스 외부에 마련되어 구비된다.The unit cell preparation step S2 includes a small unit cell 20 to be connected to the PCB 10. The small unit cell 20 has a reduced size of a unit cell. The electrode unit 21 is housed inside the case and has an electrode terminal 21 provided outside the case to be electrically connected to the PCB 20.

셀 배치 단계(S3)는 PCB 기판(10) 상에 PCB 기판(10)의 단면 형상과 대응되는 형상으로 복수 개의 소형 단위 셀(20)을 배열한다. 이 때, 소형 단위 셀(20)의 전극 단자(21)를 PCB 기판(10)상의 회로(11)와 솔더링으로 연결한다. PCB 기판(10) 상의 회로(11)는 이러한 복수 개의 소형 단위 셀(20)을 직렬 및 병렬로 연결하도록 인쇄되어, 소형 단위 셀(20)의 개별 전지 용량을 직렬 및 병렬 연결을 통하여 원하는 용량의 폴리머 배터리(1)를 구현하도록 한다.In the cell placement step S3, a plurality of small unit cells 20 are arranged on the PCB substrate 10 in a shape corresponding to the cross-sectional shape of the PCB substrate 10. At this time, the electrode terminal 21 of the small unit cell 20 is soldered to the circuit 11 on the PCB substrate 10. The circuit 11 on the PCB substrate 10 is printed so as to connect such a plurality of small unit cells 20 in series and in parallel so that the individual battery capacity of the small unit cells 20 is connected in series and in parallel Thereby realizing the polymer battery 1.

상기와 같이 구비되는 폴리머 배터리(1)는 별도의 배터리 케이스(미도시)가 구비되어, 복수 개의 소형 단위 셀(20)이 연결된 PCB 기판(10)이 수납되는 수납 단계(S4)를 더 포함할 수 있다.The polymer battery 1 may further include a battery case (not shown) to store the PCB substrate 10 to which a plurality of small unit cells 20 are connected, .

전술된 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The foregoing embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims rather than by the foregoing detailed description. It is intended that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims, as well as all equivalents thereof, be within the scope of the present invention.

10: PCB 기판
20: 소형 단위 셀10: PCB substrate
20: Small unit cell

Claims (7)

PCB 기판과,
전극조립체가 케이스 내부에 수납되고 전극 단자가 상기 케이스 외부로 돌출되어 구비되는 소형 단위 셀을 포함하고,
상기 PCB 기판의 형상과 대응되는 형상으로 복수 개의 상기 소형 단위 셀을 배치하여 이루어지며,
상기 PCB 기판은 단차가 구비되면서 입체적인 형상으로 구현되는 것을 특징으로 하는 블록형 폴리머 배터리. A PCB substrate,
A small unit cell including an electrode assembly housed in a case and an electrode terminal protruding from the case,
A plurality of small unit cells arranged in a shape corresponding to the shape of the PCB substrate,
Wherein the PCB substrate is formed in a three-dimensional shape with a step. 청구항 1에 있어서,
상기 PCB 기판은 'ㄷ'자 형상인 것을 특징으로 하는 블록형 폴리머 배터리.The method according to claim 1,
Wherein the PCB substrate has a " C " shape. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 소형 단위 셀의 케이스는 파우치로 구비되는 것을 특징으로 하는 블록형 폴리머 배터리.The method according to claim 1,
And the case of the small unit cell is provided as a pouch. 청구항 1에 있어서,
상기 소형 단위 셀의 케이스는 캔으로 구비되는 것을 특징으로 하는 블록형 폴리머 배터리. The method according to claim 1,
And the case of the small unit cell is provided as a can. 청구항 1에 있어서,
상기 복수 개의 소형 단위 셀과 상기 PCB 기판을 커버하는 배터리 케이스가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 블록형 폴리머 배터리. The method according to claim 1,
And a battery case covering the plurality of small unit cells and the PCB substrate. PCB 기판을 준비하는 PCB 기판 준비 단계;
전극조립체가 케이스 내부에 수납되고 전극 단자가 상기 케이스 외부로 돌출되어 구비되는 소형 단위 셀을 준비하는 단위 셀 준비 단계;
상기 PCB 기판 상에 상기 소형 단위 셀을 복수 개 연결하는 셀 배치 단계를 포함하며,
상기 PCB 기판은 단차가 구비되면서 입체적인 형상으로 구현되는 것을 특징으로 하는 블록형 폴리머 배터리 제조 방법. Preparing a PCB substrate for preparing a PCB substrate;
A unit cell preparation step of preparing a small unit cell in which an electrode assembly is housed in a case and an electrode terminal is protruded outside the case;
And a cell arrangement step of connecting a plurality of the small unit cells on the PCB substrate,
Wherein the PCB substrate is formed in a three-dimensional shape with a step.
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