KR101877569B1 - 이차 전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 이차 전지에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 배터리 셀에 접착제를 이용하여 바텀 케이스가 부착할 때, 접착제가 외측으로 누출되지 않는 이차 전지를 제공하는데 있다.
이를 위해 본 발명은 배터리 셀; 상기 배터리 셀에 전기적으로 연결된 보호회로모듈; 상기 보호회로모듈을 덮는 탑 케이스; 및 상기 배터리 셀의 바닥면을 덮는 바텀 케이스를 포함하고, 상기 바텀 케이스는 상기 배터리 셀의 바닥면으로부터 멀어지는 방향으로 형성된 적어도 하나의 트렌치를 포함하는 이차 전지를 개시한다.

Description

이차 전지{SECONDARY BATTERY}
본 발명의 일 실시예는 이차 전지에 관한 것이다.
이차 전지의 한 종류로서 리튬 이온 전지가 있다. 이러한 리튬 이온 전지는 방전중 리튬 이온이 음극에서 양극으로 이동하고, 충전중 리튬 이온이 양극에서 음극으로 이동한다. 이러한 리튬 이온 전지는 에너지 밀도가 높고 기억 효과가 없으며, 사용하지 않을 때에도 자연 방전율이 작기 때문에 휴대용 전자 기기에 많이 사용되고 있다. 이외에도 에너지 밀도가 높기 때문에, 전동 공구, 전기 자전거, 전기 모터 사이클, 전기 자동차 그리고 항공기에서도 점점 그 사용 빈도가 증가하고 있다.
리튬 이온 전지는 크게 양극, 음극, 전해질의 세 부분으로 나눌 수 있는데, 다양한 종류의 물질들이 이용될 수 있다. 상업적으로 가장 많이 이용되는 음극 재료는 흑연이다. 양극에는 층상의 리튬코발트산화물(lithium cobalt oxide), 리튬망간산화물 등이 사용된다. 음극, 양극 및 전해질로 어떤 물질이 사용되느냐에 따라 전지의 전압과 수명, 용량, 안정성 등이 크게 바뀔 수 있다.
전지의 용량은 mAh(밀리암페어시) 또는 Ah(암페어시)로 표시하는데, 휴대폰에 사용하는 전지는 대략 800~1000mAh가 많이 사용되며, 스마트폰에는 대략 1100~1950mAh도 사용된다. 노트북에 사용되는 전지는 대략 2400~5500mAh가 가장 많이 사용된다.
본 발명의 일 실시예는 배터리 셀에 접착제를 이용하여 바텀 케이스가 부착할 때, 접착제가 외측으로 누출되지 않는 이차 전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 배터리 셀; 상기 배터리 셀에 전기적으로 연결된 보호회로모듈; 상기 보호회로모듈을 덮는 탑 케이스; 및 상기 배터리 셀의 바닥면을 덮는 바텀 케이스를 포함하고, 상기 바텀 케이스는 상기 배터리 셀의 바닥면으로부터 멀어지는 방향으로 형성된 적어도 하나의 트렌치를 포함하고, 상기 배터리 셀의 바닥면과 상기 바텀 케이스의 사이에는 접착제가 개재(介在)된 동시에 상기 배터리 셀의 바닥면과 상기 바텀 케이스의 트렌치 사이에도 상기 접착제가 개재되며, 상기 트렌치의 내측에 상기 접착제가 충진된다.
상기 트렌치는 상기 바닥면의 둘레로부터 멀어지는 방향으로 형성될 수 있다.
상기 배터리 셀의 바닥면과 상기 바텀 케이스의 사이에는 접착제가 개재(介在)될 수 있다.
상기 배터리 셀의 바닥면과 상기 바텀 케이스의 트렌치 사이에는 접착제가 개재될 수 있다.
상기 배터리 셀의 바닥면이 갖는 둘레와 상기 바텀 케이스의 트렌치 사이에는 접착제가 개재될 수 있다.
상기 바텀 케이스는 상호간 이격된 한쌍의 직선형 장변과, 상기 직선형 장변의 양측 끝단을 연결하는 한쌍의 곡선형 단변을 포함하고, 상기 트렌치는 상기 한쌍의 직선형 장변으로부터 각각 이격되어 형성될 수 있다. 상기 트렌치는 상기 한쌍의 직선형 장변에 각각 평행하게 형성될 수 있다. 상기 트렌치는 상기 한쌍의 곡선형 단변으로부터 각각 이격되어 형성될 수 있다. 상기 트렌치는 상기 한쌍의 곡선형 단변에 각각 평행하게 형성될 수 있다.
상기 바텀 케이스는 상호간 이격된 한쌍의 직선형 장변과, 상기 직선형 장변의 양측 끝단을 연결하는 한쌍의 곡선형 단변을 포함하고, 상기 트렌치는 상기 한쌍의 직선형 장변의 내측 둘레를 따라 각각 형성될 수 있다. 상기 트렌치는 상기 한쌍의 곡선형 단변의 내측 둘레를 따라 각각 형성될 수 있다.
상기 트렌치는 실선 형태로 형성될 수 있다. 상기 트렌치는 파선(dash line) 형태로 형성될 수 있다.
상기 트렌치는 깊이가 상기 바텀 케이스의 두께에 대하여 5% 내지 50%의 범위로 형성될 수 있다.
상기 바텀 케이스는 상기 배터리 셀의 바닥면에 밀착되는 평평한 제1면 및 상기 제1면의 반대면인 제2면을 포함하고, 상기 트렌치는 상기 제1면으로부터 상기 제2면을 향하여 경사지게 형성된 경사면과, 상기 경사면으로부터 상기 바텀 케이스의 둘레를 향하여 곡선 형태로 형성된 곡면을 포함할 수 있다.
상기 배터리 셀은 한쌍의 장변 영역을 더 포함하고, 상기 바텀 케이스에는 상기 배터리 셀의 장변 영역으로 연장되어 상기 장변 영역에 밀착되는 밀착부가 더 형성될 수 있다.
상기 배터리 셀, 상기 탑 케이스 및 상기 바텀 케이스는 레이블(label)로 감싸일 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 배터리 셀에 접착제를 통하여 접착되는 바텀 케이스에 일정 깊이의 트렌치가 형성됨으로써, 배터리 셀과 바텀 케이스의 접착 공정중 상기 접착제가 외측으로 누출되는 현상이 방지된다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도 및 분해 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1a의 2a-2a선 및 2b-2b선을 도시한 부분 단면도이다.
도 3은 도 2b의 3 영역 확대도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지중 바텀 케이스를 도시한 사시도 및 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지중 바텀 케이스를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지중 바텀 케이스를 도시한 사시도이다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지중 바텀 케이스에 형성된 다양한 형태의 트렌치를 도시한 단면도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지중 배터리 셀이 접착제를 통하여 바텀 케이스에 결합되는 상태를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(100)를 도시한 사시도 및 분해 사시도이다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이차 전지(100)는 배터리 셀(110), 보호회로모듈(120), 탑 케이스(130), 바텀 케이스(140) 및 레이블(160)을 포함한다.
상기 배터리 셀(110)은 전기 에너지를 충전하거나 또는 방전하며, 이는 바닥면(111)과, 상기 바닥면(111)으로부터 상부 방향으로 연장된 한쌍의 장변 영역(112)과, 상기 한쌍의 장변 영역(112)을 곡면 형태로 연결하는 한쌍의 단변 영역(113)과, 상기 장변 영역(112) 및 단변 영역(113)을 덮는 캡 플레이트(114)와, 상기 캡 플레이트(114)에 형성된 단자(115)를 포함한다. 여기서, 상기 바닥면(111), 한쌍의 장변 영역(112) 및 상기 한쌍의 단변 영역(113)을 총칭하여 캔 또는 케이스라 부르기도 하며, 이러한 캔은 알루미늄, 알루미늄 합금, 스틸, 니켈이 도금된 스틸 또는 그 등가물 중에서 선택된 어느 하나로 형성될 수 있다. 더불어, 상기 캡 플레이트(114)는 상기 캔에 레이저 빔으로 용접되며, 이러한 캡 플레이트(114) 역시 알루미늄, 알루미늄 합금, 스틸, 니켈이 도금된 스틸 또는 그 등가물 중에서 선택된 어느 하나로 형성된다. 물론, 상기 단자(115)는 상기 캡 플레이트(114)로부터 전기적으로 절연된다.
상기 배터리 셀(110)의 내부에는 양극판, 세퍼레이터 및 음극판으로 이루어진 전극 조립체(미도시)와, 유기 전해액(미도시)이 수용된다. 이러한 배터리 셀(110)은 통상의 리튬 이온 전지 또는 리튬 폴리머 전지로서, 그 구조가 이미 공지되어 있으므로 여기서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 보호회로모듈(120)은 상기 배터리 셀(110)의 과충전, 과방전 또는 과전류를 억제하며, 이는 인쇄회로기판(121), 상기 인쇄회로기판(121)에 실장된 다수의 전자 보호소자(122), 상기 인쇄회로기판(121)의 일면에 형성된 셀 단자(123a,123b), 상기 인쇄회로기판(121)의 타면에 형성된 팩 단자(124)를 포함한다. 여기서, 상기 어느 한 셀 단자(123a)는 연결 플레이트(125)를 통하여 상기 배터리 셀(110)의 캡 플레이트(114)에 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 다른 셀 단자(123b)는 열 감응 안전소자(126)를 통하여 상기 배터리 셀(110)의 단자(115)에 전기적으로 연결된다. 여기서, 상기 열 감응 안전소자(126)는 온도가 증가하면 저항값이 증가하는 양성온도소자일 수 있다.
상기 탑 케이스(130)는 상기 보호회로모듈(120)을 덮음으로써, 상기 보호회로모듈(120)을 외부 환경으로부터 보호한다. 즉, 상기 탑 케이스(130)는 외부의 이물질이 상기 보호회로모듈(120)로 침투하지 않도록 할 뿐만 아니라, 이차 전지(100)의 낙하 충격시 상기 보호회로모듈(120)의 손상을 방지한다. 물론, 상기 탑 케이스(130)는, 상기 보호회로모듈(120)의 팩 단자(124)가 외부로 노출되도록, 적어도 하나의 개구(131)를 포함한다. 이러한 탑 케이스(130)는 미리 플라스틱 수지로 성형되어 상기 보호회로모듈(120)에 결합되거나, 또는 배터리 셀(110) 및 보호회로모듈(120)이 함께 금형에 안착된 후 사출 성형되어 제조될 수 있다.
상기 바텀 케이스(140)는 상기 배터리 셀(110)의 바닥면(111)을 덮음으로써, 상기 이차 전지(100)의 낙하 충격시 배터리 셀(110)의 손상을 방지한다. 이러한 바텀 케이스(140)는 미리 플라스틱 수지로 성형되어, 상기 배터리 셀(110)의 바닥면(111)에 결합된다.
상기 바텀 케이스(140)는 상호간 이격된 한쌍의 직선형 장변(141)과, 상기 직선형 장변(141)의 양측 끝단을 연결하는 한쌍의 곡선형 단변(142)을 포함한다. 여기서, 상기 바텀 케이스(140)의 직선형 장변(141)은 상기 배터리 셀(110)의 장변 영역(112)과 대응하고, 또한 상기 바텀 케이스(140)의 곡선형 단변(142)은 상기 배터리 셀(110)의 단변 영역(113)과 대응한다. 물론, 이러한 한쌍의 직선형 장변(141)과 한쌍의 곡선형 단변(142)으로 이루어진 바텀 케이스(140)의 일정 영역이 상기 배터리 셀(110)의 바닥면(111)을 덮는다.
또한, 상기 바텀 케이스(140)는 상기 배터리 셀(110)의 바닥면(111)을 덮는 동시에, 상기 배터리 셀(110)의 바닥면(111)으로부터 멀어지는 방향으로 형성된 적어도 하나의 트렌치(143)를 포함한다. 여기서, 상기 배터리 셀(110)의 바닥면(111)으로부터 멀어진다는 의미는 트렌치(143)의 깊이가 상기 배터리 셀(110)의 바닥면(111)으로부터 멀어질수록 깊어진다는 의미이다.
더불어, 상기 바텀 케이스(140)는 상기 배터리 셀(110)의 장변 영역(112)에 결합되어 밀착될 수 있도록, 상기 배터리 셀(110)의 장변 영역(112)을 향하여 일정 길이 연장된 밀착부(144)를 더 포함한다.
더욱이, 상기 바텀 케이스(140)와 상기 배터리 셀(110)의 바닥면(111)의 사이에는 접착제(150)가 개재됨으로써, 상기 바텀 케이스(140)와 상기 배터리 셀(110)이 상호간 분리되도록 않도록 한다.
상기 레이블(160)은 상기 배터리 셀(110), 상기 탑 케이스(130) 및 상기 바텀 케이스(140)를 덮는다. 물론, 상기 탑 케이스(130)의 상부 영역 및 상기 바텀 케이스(140)의 하부 영역은 상기 레이블(160)을 통하여 외측으로 노출된다. 더불어, 상기 레이블(160)은 상기 배터리 셀(110)의 장변 영역(112) 및 단변 영역(113)을 모두 덮음으로써, 상기 배터리 셀(110)을 외부 환경으로부터 보호하고, 또한 상기 배터리 셀(110)이 불필요하게 외부 장치와 전기적으로 쇼트되지 않도록 한다.
도 2a 및 도 2b는 도 1a의 2a-2a선 및 2b-2b선을 도시한 부분 단면도이다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(110)의 상부에는 보호회로모듈(120)이 연결 플레이트(125) 및 열 감응 안전소자(126)를 통하여 상기 배터리 셀(110)에 전기적으로 연결되고, 상기 보호회로모듈(120)은 탑 케이스(130)로 덮인다. 더불어, 상기 보호회로모듈(120)에 형성된 팩 단자(124)는 상기 탑 케이스(130)에 형성된 개구(131)를 통하여 외부로 노출된다.
또한, 상기 배터리 셀(110)의 하부에는 바텀 케이스(140)가 기구적으로 결합되고, 상기 배터리 셀(110)과 바텀 케이스(140)의 사이에는 접착제(150)가 개재된다. 더욱이, 상기 바텀 케이스(140)에는 트렌치(143)가 형성됨으로써, 접착제(150)를 이용한 배터리 셀(110)과 바텀 케이스(140)의 접착 공정중, 상기 접착제(150)가 외측으로 빠져나가지 않도록 되어 있다.
더불어, 상기 배터리 셀(110), 상기 바텀 케이스(140)의 밀착부(144) 및 상기 탑 케이스(130)는 레이블(160)로 덮여짐으로써, 상기 배터리 셀(110)로부터 상기 탑 케이스(130) 및 바텀 케이스(140)가 분리되지 않도록 되어 있다. 물론, 상기 레이블(160)을 통하여 상기 탑 케이스(130)의 상부 영역이 외부로 노출되고, 상기 레이블(160)을 통하여 상기 바텀 케이스(140)의 하부 영역이 외부로 노출된다.
도 3은 도 2b의 3 영역 확대도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 바텀 케이스(140)는 배터리 셀(110)의 바닥면(111)에 밀착되는 대략 평평한 제1면(145)과, 상기 제1면(145)의 반대면인 제2면(146)을 포함한다. 더불어, 트렌치(143)는 상기 제1면(145)으로부터 상기 제2면(146)을 향하여 경사지게 형성된 경사면(143a)과, 상기 경사면(143a)으로부터 상기 바텀 케이스(140)의 둘레를 향하여 곡선 형태로 형성된 곡면(143b)을 포함한다. 이와 같이 하여, 상기 트렌치(143)는 상기 배터리 셀(110)이 갖는 바닥면(111)의 둘레로부터 멀어지는 방향으로 형성될 수 있다.
실질적으로, 접착제(150)는 상기 배터리 셀(110)의 바닥면(111)과 상기 바텀 케이스(140)의 제1면(145)의 사이에만 개재될 수 있다. 그러나, 경우에 따라 배터리 셀(110)과 바텀 케이스(140)의 접착 공정중, 액체 상태의 접착제(150)가 경사면(143a)과 곡면(143b)으로 이루어진 트렌치(143)에까지 흘러 갈 수 있다. 그럼에도 불구하고, 상기 트렌치(143)는 일정 깊이를 가지며 형성되기 때문에, 상기 접착제(150)는 상기 트렌치(143)의 외측으로 흘러가지 않는다. 즉, 상기 접착제(150)가 이차 전지(100)의 외측으로 누출되지 않는다. 다르게 설명하면, 상기 접착제(150)는 상기 배터리 셀(110)의 바닥면(111)이 갖는 둘레와 상기 바텀 케이스(140)의 트렌치(143)의 사이에 머무르게 된다.
이와 같이 하여, 본 발명은 접착제(150)의 누출에 따른 외관 불량 및 이물 불량 발생을 효율적으로 방지할 수 있다.
한편, 상기 트렌치(143)는 깊이가 상기 바텀 케이스(140)의 두께에 대하여 대략 5% 내지 50%의 범위로 형성됨이 바람직하다.
여기서, 바텀 케이스(140)의 두께는 제1면(145)과 제2면(146) 사이의 두께를 의미한다. 이러한 바텀 케이스(140)의 두께는 이차 전지(100)의 낙하 충격시 배터리 셀(110)이 손상되지 않을 정도의 두께로 설계된다. 따라서, 상기 바텀 케이스(140)의 두께는 상기 배터리 셀(110)의 크기, 모양 및 중량에 따라 다르게 설계된다.
따라서, 상기 바텀 케이스(140)의 두께에 따라 상기 트렌치(143)의 깊이가 다르기는 하지만, 대체로 상기 바텀 케이스(140)의 두께에 대하여 상기 트렌치(143)의 깊이는 상술한 바와 같이 상기 바텀 케이스(140)의 두께에 대하여 대략 5% 내지 50%의 범위로 형성됨이 좋다.
상기 트렌치(143)의 깊이가 대략 5% 미만일 경우, 상기 트렌치(143)의 깊이가 너무 얕아서 접착제(150)의 누출 현상이 발생할 수 있다. 또한, 상기 트렌치(143)의 깊이가 대략 50%를 초과할 경우, 너무 많은 량의 접착제(150)가 트렌치(143)의 내측으로 흘러갈 수 있어서, 배터리 셀(110)과 바텀 케이스(140) 사이의 접착 효율이 떨어질 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(100)중 바텀 케이스(140)를 도시한 사시도 및 부분 단면도이다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 바텀 케이스(140)는 상호간 이격된 한쌍의 직선형 장변(141)과, 상기 장변 영역(112)을 연결하는 한쌍의 곡선형 단변(142)을 포함한다. 여기서, 밀착부(144)는 상기 한쌍의 장변 영역(112)에 형성된다.
또한, 트렌치(143)는 상기 한쌍의 직선형 장변(141)으로부터 이격되어 형성될 수 있으며, 또한 상기 한쌍의 직선형 장변(141)에 평행하게 형성될 수 있다. 더불어, 상기 트렌치(143)는 상기 한쌍의 곡선형 단변(142)으로부터 이격되어 형성될 수 있으며, 또한 상기 한쌍의 곡선형 단변(142)에 평행하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 트렌치(143)는 상기 한쌍의 직선형 장변(141)의 내측 영역을 따라 형성될 수 있으며, 마찬가지로 상기 직선형 장변(141)에 평행하게 형성될 수 있다. 더불어, 상기 트렌치(143)는 상기 한쌍의 곡선형 단변(142)의 내측 영역을 따라 형성될 수 있으며, 마찬가지로 상기 곡선형 단변(142)에 평행하게 형성될 수 있다.
이와 같이 하여, 상기 트렌치(143)는 상기 바텀 케이스(140)의 제1면(145)에서 대략 폐곡선 형태로 형성될 수 있다. 따라서, 접착제(150)를 통한 배터리 셀(110)과 바텀 케이스(140)의 접착 공정중, 바텀 케이스(140)의 어느 영역을 통해서도 상기 접착제(150)가 외부로 누출되지 않게 된다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지(100)중 바텀 케이스(240)를 도시한 사시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 바텀 케이스(240)의 트렌치(243)는 대략 직선형 장변(141)으로부터 이격되거나 또는 직선형 장변(141)의 내측 영역을 따라 형성될 수 있다. 즉, 상기 트렌치(243)는 곡선형 단변(142)에는 형성되지 않는다. 따라서, 상기 트렌치(243)는 대체로 상기 바텀 케이스(240)의 직선형 장변(141)에 평행한 실선 형태로 형성될 수 있다.
이와 같이 하여, 상기 바텀 케이스(240)의 곡선형 단변(142)에 대한 강도 저하 현상이 발생하지 않게 된다. 일례로, 이차 전지(100)가 낙하하게 되면, 이차 전지(100)의 모서리 영역에 대한 충격이 가장 크다. 따라서 이차 전지(100)의 낙하시 이차 전지(100)의 모서리 영역이 쉽게 파손된다. 그러나, 상술한 바와 같이 이차 전지(100)의 모서리 영역과 대응되는 바텀 케이스(240)의 단변 영역(113)에는 강도를 약하게 하는 트렌치(243)가 형성되지 않음으로써, 이차 전지(100)의 낙하 충격에 견디는 힘이 증가한다.
여기서, 배터리 셀(110)과 바텀 케이스(240)의 접착 공정중, 접착제(150)의 양은 어느 정도 정밀하게 제어되므로, 실질적으로 상기 바텀 케이스(240)의 직선형 장변(141)에만 트렌치(243)가 형성되어도, 상기 접착제(150)는 상기 곡선형 단변(142)을 통하여 외측으로 노출되지 않는다. 즉, 상기 바텀 케이스(240)의 직선형 장변(141)에만 형성된 트렌치(243)가 외부로 누출되려는 접착제(150)를 모두 수용할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지(100)중 바텀 케이스(340)를 도시한 사시도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 트렌치(343)는 대략 바텀 케이스(340)의 직선형 장변(141)에 형성되며, 또한 실선이 아닌 파선(dash line) 형태로 형성될 수도 있다. 물론, 상기 트렌치(343)는 바텀 케이스(340)의 곡선형 단변(142)에 형성되지 않는다. 더불어, 상기 트렌치(343)는 상기 바텀 케이스(340)의 직선형 장변(141)에 평행하게 형성된다.
이와 같이 하여, 상기 바텀 케이스(340)는 곡선형 단변(142)에 대한 강도 저하 현상이 발생하지 않을 뿐만 아니라, 직선형 장변(141)에 대한 강도 저하 현상도 최소화할 수 있다. 따라서, 이차 전지(100)는 전반적인 낙하 충격에 대하여 견디는 힘이 향상된다.
여기서, 배터리 셀(110)과 바텀 케이스(340)의 접착 공정중, 접착제(150)의 양이 더욱 정밀하게 제어된다면, 상기 트렌치(343)는 파선(dash line) 형태뿐만 아니라, 점선(dot line) 형태, 1점 쇄선(dash-dot line) 형태 또는 2점 쇄선(dash-dot-dot line) 형태도 가능하다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지(100)중 바텀 케이스에 형성된 다양한 형태의 트렌치를 도시한 단면도이다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 바텀 케이스(440)의 트렌치(443)는 제1면(145)으로부터 제2면(146)을 향하여 대략 수직 방향으로 형성된 측면(443a)과, 상기 측면(443a)에 연결되고 상기 제1면(145) 및 제2면(146)에 대하여 대략 수평 방향으로 형성된 바닥면(443b)을 포함한다. 즉, 트렌치(343)의 단면 형태는 대략 사각 형태이다. 이와 같이 하여, 상기 트렌치(343)는 상대적으로 큰 체적을 갖게 되며, 따라서 더 많은 접착제(150)를 수용할 수 있게 된다.
도 7b에 도시된 바와 같이, 바텀 케이스(540)의 트렌치(543)는 제1면(145)으로부터 제2면(146)을 향하여 대략 경사진 방향으로 형성된 경사면(543a)을 포함한다. 즉, 트렌치(543)의 단면 형태는 대략 삼각 형태이다. 이와 같이 하여, 상기 트렌치(543)는 상대적으로 작은 체적을 갖게 되며, 따라서 바텀 케이스(540)의 강도 저하 현상을 억제할 수 있다.
도 7c에 도시된 바와 같이, 바텀 케이스(640)의 트렌치(643)는 제1면(145)으로부터 제2면(146)을 향하여 대략 경사진 방향으로 형성된 경사면(643a)과, 상기 경사면(643a)에 연결되고 상기 제1면(145) 및 제2면(146)에 대략 수평 방향으로 형성된 바닥면(643b)을 포함한다. 여기서, 상기 트렌치(643)는 입구의 폭보다 바닥면(643b)의 폭이 상대적으로 작다. 즉, 트렌치(643)의 단면 형태는 대략 역사다리꼴 형태이다. 이와 같이 하여, 상기 트렌치(643)는 상대적으로 금형으로부터 취출하기 쉬운 구조이기 때문에, 바텀 케이스(640)의 사출 성형이 쉽다.
도 7d에 도시된 바와 같이, 바텀 케이스(740)의 트렌치(743)는 제1면(145)으로부터 제2면(146)을 향하여 대략 경사진 방향으로 형성된 경사면(743a)과, 상기 경사면(743a)에 연결되고 상기 제1면(145) 및 제2면(146)에 대략 수평 방향으로 형성된 바닥면(743b)을 포함한다. 그러나, 상기 트렌치(743)는 입구의 폭보다 바닥면(743b)의 폭이 상대적으로 크다. 즉, 트렌치(743)의 단면 형태는 대략 정사다리꼴 형태이다. 이와 같이 하여, 상기 트렌치(743)에 채워진 접착제(150)와 상기 바텀 케이스(740) 사이의 상호 결합력이 향상된다. 따라서, 배터리 셀(110)과 바텀 케이스(740)의 상호간 분리 현상이 더욱 효율적으로 방지된다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(100)중 배터리 셀(110)이 접착제(150)를 통하여 바텀 케이스(140)에 결합되는 상태를 도시한 도면이다.
도 8a에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(110)의 바닥면(111)에는 일정량의 접착제(150)가 도포된다. 물론, 반대로 바텀 케이스(140)에 일정량의 접착제(150)가 도포될 수도 있다.
이어서, 도 8b에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(110)과 바텀 케이스(140)가 상호간 결합된다. 여기서, 상기 접착제(150)의 량이 기준량보다 많을 경우, 상기 접착제(150)는 배터리 셀(110)과 바텀 케이스(140)의 제1면(145) 사이에 존재할 뿐만 아니라, 상기 바텀 케이스(140)의 트렌치(143)에까지 흘러감으로써, 상기 배터리 셀(110)과 바텀 케이스(140)의 트렌치(143)의 사이에도 존재하게 된다. 그러나, 상기 접착제(150)는 상기 트렌치(143)에 의해 모두 수용됨으로써, 상기 접착제(150)는 상기 배터리 셀(110)과 상기 바텀 케이스(140)로부터 외측으로 누출되지 않게 된다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 이차 전지를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100; 이차 전지 110; 배터리 셀
111; 바닥면 112; 장변 영역
113; 단변 영역 114; 캡 플레이트
115; 단자 120; 보호회로모듈
121; 인쇄회로기판 122; 전자 보호소자
123a,123b; 셀 단자 124; 팩 단자
125; 연결 플레이트 126; 열 감응 안전소자
130; 탑 케이스 131; 개구
140; 바텀 케이스 141; 직선형 장변
142; 곡선형 단변 143; 트렌치
143a; 경사면 143b; 곡면
144; 밀착부 145; 제1면
146; 제2면 150; 접착제
160; 레이블

Claims (19)

  1. 배터리 셀;
    상기 배터리 셀에 전기적으로 연결된 보호회로모듈;
    상기 보호회로모듈을 덮는 탑 케이스; 및
    상기 배터리 셀의 바닥면을 덮는 바텀 케이스를 포함하고,
    상기 바텀 케이스는 상기 배터리 셀의 바닥면으로부터 멀어지는 방향으로 형성된 적어도 하나의 트렌치를 포함하고,
    상기 배터리 셀의 바닥면과 상기 바텀 케이스의 사이에는 접착제가 개재(介在)된 동시에 상기 배터리 셀의 바닥면과 상기 바텀 케이스의 트렌치 사이에도 상기 접착제가 개재되며, 상기 트렌치의 내측에 상기 접착제가 충진된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 트렌치는 상기 바닥면의 둘레로부터 멀어지는 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 배터리 셀의 바닥면이 갖는 둘레와 상기 바텀 케이스의 트렌치 사이에는 접착제가 개재된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 바텀 케이스는 상호간 이격된 한쌍의 직선형 장변과, 상기 직선형 장변의 양측 끝단을 연결하는 한쌍의 곡선형 단변을 포함하고,
    상기 트렌치는 상기 한쌍의 직선형 장변으로부터 각각 이격되어 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 트렌치는 상기 한쌍의 직선형 장변에 각각 평행하게 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 트렌치는 상기 한쌍의 곡선형 단변으로부터 각각 이격되어 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 트렌치는 상기 한쌍의 곡선형 단변에 각각 평행하게 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 바텀 케이스는 상호간 이격된 한쌍의 직선형 장변과, 상기 직선형 장변의 양측 끝단을 연결하는 한쌍의 곡선형 단변을 포함하고,
    상기 트렌치는 상기 한쌍의 직선형 장변의 내측 둘레를 따라 각각 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 트렌치는 상기 한쌍의 곡선형 단변의 내측 둘레를 따라 각각 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 트렌치는 실선 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  13. 제 6 항에 있어서,
    상기 트렌치는 파선(dash line) 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 트렌치는 실선 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 트렌치는 파선(dash line) 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 트렌치는 깊이가 상기 바텀 케이스의 두께에 대하여 5% 내지 50%의 범위로 형성됨을 특징으로 하는 이차 전지.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 바텀 케이스는 상기 배터리 셀의 바닥면에 밀착되는 평평한 제1면 및 상기 제1면의 반대면인 제2면을 포함하고,
    상기 트렌치는 상기 제1면으로부터 상기 제2면을 향하여 경사지게 형성된 경사면과, 상기 경사면으로부터 상기 바텀 케이스의 둘레를 향하여 곡선 형태로 형성된 곡면을 포함함을 특징으로 하는 이차 전지.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 배터리 셀은 한쌍의 장변 영역을 더 포함하고,
    상기 바텀 케이스에는 상기 배터리 셀의 장변 영역으로 연장되어 상기 장변 영역에 밀착되는 밀착부가 더 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 배터리 셀, 상기 탑 케이스 및 상기 바텀 케이스는 레이블(label)로 감싸인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
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