KR20020087079A - 2차 전지와 그 리드접합방법 및 이것을 이용한 전지전원장치 - Google Patents

2차 전지와 그 리드접합방법 및 이것을 이용한 전지전원장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 라미네이트 시트를 외장재로 하고, 양극 및 음극이 금속박의 리드로 인출되어 이루어지는 2차 전지(1)를 복수개 이용하여 구성한 전지전원장치를 제공한다. 팩케이스(2) 내에 회로기판(3)과 복수의 2차 전지를 위치결정 배치하여, 회로기판 상의 동일 평면에 각 2차 전지의 양극리드(11) 및 음극리드(12)의 인출방향으로 납땜랜드(21)를 형성하여, 회로기판에 형성된 회로패턴에 의해 박형상의 양음 각 리드에 구부림이나 비틀림방향의 힘을 가하지 않고 회로기판과 각 2차 전지를 접속한다.

Description

2차 전지와 그 리드접합방법 및 이것을 이용한 전지전원장치{SECONDARY CELL AND METHOD FOR BONDING LEAD THEREOF, AND BATTERY POWER SUPPLY}
휴대전화기, 모바일컴퓨터 등의 휴대정보기기나 휴대음향기기 등은 그 휴대성을 향상시키기 위해 소형경량화, 슬림화의 요구가 높아지고 있다. 그 열쇠를 쥐고 있는 것이 전지팩이나 조합전지 등의 전지전원장치라고 해도 과언이 아니고, 특히 2차 전지를 이용한 전지전원장치에 대한 경량화, 슬림화의 요구가 높다.
그러기 위해서는 2차 전지의 경량화, 슬림화가 필요하며, 이것을 목적으로 하여 금속층의 양면을 수지층으로 피복한 라미네이트 시트를 외장재로 하여 이것에 발전요소를 봉입한 2차 전지가 실용화되고 있다. 이 2차 전지는 종래의 금속케이스를 이용한 2차 전지에 비해 보다 경량, 슬림형인 반면, 기계적인 강도나 열에 대한 내성이 약하다. 예컨대, 양극 및 음극이 금속박의 리드로서 인출되어 있기 때문에, 이 2차 전지를 이용하여 전지전원장치를 구성하는 경우, 특히, 전지용량을 크게 하기 위해 2차 전지를 병렬접속하는 경우나, 높은 전압을 얻기 위해 2차 전지를 직렬접속하는 경우 등은 취급에 주의가 필요하다. 또, 2차 전지 특히, 리튬계 2차 전지를 이용한 전지전원장치에는 과충전이나 과방전으로부터 2차 전지를 보호하는 전지보호장치를 내장하는 것이 필수조건이므로, 복수의 2차 전지와 전지보호장치를 접속하는 구성에도 연구가 필요하다.
도 35는 라미네이트 시트를 외장케이스로 한 리튬폴리머 2차 전지(401)를 3개 병렬접속하고, 이들을 전지보호회로를 형성한 회로기판(415)에 접속한 종래의 조합전지의 구성을 나타내고 있다. 이 조합전지를 팩케이스 내에 수용하여 전지팩을 제조한다.
상술한 바와 같이, 2차 전지(401)의 양극 및 음극은 금속박의 리드로서 인출되어 있고, 양극리드(411)는 예컨대, 알루미늄이고, 음극리드(412)는 예컨대, 동이며, 각각 두께 0.1mm 이하의 금속박이기 때문에, 리드의 인도나 배선리드의 접속이 곤란하다. 그래서, 이 종래 구성에서는, 절연재(418)의 양측에 양극금속판(416)과 음극금속판(417)을 배치하고, 각 2차 전지(401)의 양극리드(411)를 양극금속판(416)에 접속하고, 음극리드(412)를 음극 금속판(417)에 접속하고 있다. 이 양극금속판(416) 및 음극금속판(417)을 전지보호회로를 형성한 회로기판(415)에 접속함으로써, 각 2차 전지(401)가 병렬접속되어 전지보호회로를 통해 전력의 입출력이 행해진다.
그러나, 이 구성에서는, 2차 전지(401)로부터 인출되어 있는 양극리드(411) 및 음극리드(412)를 동일 평면 상에서 접속할 수 없기 때문에, 작업성이 나쁘고,작업 중에 양극리드(411) 및 음극리드(412)에 손상이 발생할 우려가 있었다. 또, 양극리드(411)의 양극 금속판(416)으로의 접속, 음극리드(412)의 음극 금속판(417)으로의 접속이 표리(表裏)의 관계에 있기 때문에, 양극리드(411)가 음극 금속판(417)에, 음극리드(412)가 양극 금속판(416)에 접촉할 우려가 있어, 양극, 음극 간의 절연을 강화할 필요가 있다. 또, 충격이나 진동에 의해 양극 및 음극의 각 금속판(416, 417)과 2차 전지(401)가 접촉하면 라미네이트 시트로 형성된 외장케이스가 손상될 우려가 있기 때문에, 2차 전지(401) 및 양극 금속판(416), 음극 금속판(417)을 고정할 필요가 있다. 그 때문에, 팩케이스에 절연부재나 고정부재를 배치할 필요가 있으므로, 구성부재의 증가나 작업공정수의 증가 등의 문제점이 있었다.
또, 라미네이트 시트를 외장케이스로 한 2차 전지는 외장케이스가 연질이기 때문에, 이것을 이용하여 구성한 전지전원장치에 충격이나 진동이 가해졌을 때, 발전요소의 무게로 2차 전지가 이동하여, 외장케이스의 외부로 인출된 박형상의 리드부분에 접힘이나 구부림이 생길 우려나, 외장케이스에 손상이 생길 우려가 있다. 그래서, 2차 전지를 팩케이스의 내면에 양면접착테이프 등으로 고정하는 것이 통상적인 방법이지만, 라미네이트 시트와 같은 연질의 외장케이스를 이용한 2차 전지에서는 외장케이스에 의해 발전요소를 고정하는 힘이 금속캔에 발전요소를 수용한 2차 전지에 비하여 낮아지기 때문에, 외장케이스 자체가 이동하지 않더라도 그 내부에 수용된 발전요소가 이동하여 양극판과 음극판으로부터 인출된 리드가 외장케이스 내에서 접힘이나 구부림이 생길 우려가 있다. 2차 전지를 장착위치에 고정하기위해 양면접착테이프를 이용할 때, 양면접착테이프의 박리지(剝離紙)를 벗길 때에 외장케이스에 상처나 흔적이 발생하기 쉬워 2차 전지의 외관 저하나 신뢰성을 잃을 우려가 상당히 있었다. 게다가, 박리지를 벗기는 작업은 매우 작업성이 나쁜 것이었다.
또, 충방전의 반복이나 시간경과에 따른 변화에 의해 극판이 팽창되었을 때, 외장케이스가 연질이기 때문에 2차 전지의 두께치수를 증가시킨다. 이 결과, 2차 전지를 수용한 팩케이스가 변형되거나, 전지팩이 장착된 기기에 악영향을 줄 우려가 있었다.
또, 2차 전지의 양극 및 음극의 리드를 회로기판에 접속할 때, 특히 양극리드의 알루미늄은 회로기판의 납땜 랜드에 납땜할 수 없다. 그래서, 양극 및 음극의 리드의 선단부에 각각 니켈 등의 판재를 초음파 접합해 두고, 이 판재를 회로기판의 납땜 랜드에 납땜하는 접합방법이 이용된다. 그러나, 이 리드접합방법에서는, 2차 전지의 양극 및 음극의 리드에 판재를 초음파 접합하는 공정이 필요해지기 때문에, 공정수가 증가하는 문제가 있었다. 또, 박(箔)형상이고 강도가 낮은 양극 및 음극의 리드의 선단부에 판재가 접합된 상태에서 2차 전지를 취급하면, 선단부의 중량이 늘어 양극 및 음극의 리드에 접힘이나 구부림 등의 손상이 생기기 쉬워지는 문제점이 있었다.
또, 외장체가 연질이고 상처나 변형이 생기기 쉬우므로, 이 2차 전지를 복수개 이용하여 전지전원장치를 구성할 때, 복수개의 2차 전지와 전지보호회로 등을 구성한 회로기판을 일체화할 필요가 있지만, 팩케이스에 그것을 위한 구성요소를수용하므로, 전지전원장치의 슬림화 및 경량화에 지장이 된다. 그것에 덧붙여, 양극 및 음극의 각 리드가 금속박의 리드로 인출되어 있기 때문에, 그들을 회로기판에 접합할 때의 초음파 용접의 진동에 의해 리드가 파단될 우려가 있었다.
또, 이 2차 전지를 회로기판과 조합하여 조합전지를 구성할 때, 회로기판에 의해 두께가 증가하는 것은 이 2차 전지가 슬림형이라는 이점을 손상하게 된다. 또, 회로기판과 조합함으로써 평면공간이 증가하는 것도, 이 조합전지를 장전하는 기기의 소형화를 저해하게 된다.
본 발명이 목적으로 하는 바는, 라미네이트 시트를 외장케이스로 한 2차 전지를 이용하여 전지전원장치를 구성할 때의 상기 과제를 해결하는 2차 전지와 그 리드접합방법 및 이것을 이용한 전지전원장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명은, 라미네이트 시트에 의해 형성된 외장케이스 내에 발전요소를 수용하여 양극 및 음극이 금속박의 리드로서 인출된 2차 전지와, 이 2차 전지와 전지보호회로 등을 구비한 회로기판으로 구성된 조합전지나 전지팩 등의 전지전원장치에 관한 것이다.
도 1의 (a), (b)는 본 발명의 실시예에 관한 전지 팩을 나타내며, 도 1의 (a)는 외관도, 도 1의 (b)는 팩케이스를 연 상태의 사시도.
도 2의 (a)∼(c)는 2차 전지의 구성을 나타내며, 도 2의 (a)는 외장케이스의 밀봉상태를 나타내는 평면도, 도 2의 (b)는 측면도, 도 2의 (c)는 완성상태의 평면도.
도 3은 하부케이스의 구성을 나타내는 평면도.
도 4는 회로기판의 구성을 나타내며, 도 4의 (a)는 표면측의 평면도, 도 4의 (b)는 이면측의 평면도, 도 4의 (c)는 측면도.
도 5는 회로기판과 2차 전지와의 접속상태를 나타내는 평면도.
도 6은 전지 팩의 전기적 접속을 나타내는 회로도.
도 7은 2차 전지를 직렬 접속한 경우의 회로도.
도 8은 상부케이스의 내면측의 구성을 나타내는 평면도.
도 9는 상부케이스와 하부케이스의 주변부에서의 끼워맞춤상태를 나타내는 단면도.
도 10은 상부케이스와 하부케이스의 전지간에서의 끼워맞춤상태를 나타내는 단면도.
도 11의 (a), (b)는 팩케이스 내로의 2차 전지의 수용상태를 나타내며, 도 11의 (a)는 2차 전지의 단방향, 도 11의 (b)는 2차 전지의 장방향의 단면도.
도 12는 하부케이스의 외면측의 구성을 나타내는 평면도.
도 13은 6개의 2차 전지를 병렬접속한 전지 팩의 구성을 나타내는 사시도.
도 14의 (a), (b)는 조합전지를 구성하는 2차 전지와 회로기판과의 접속상태를 나타내며, 도 14의 (a)는 평면도, 도 14의 (b)는 XⅣB-XⅣB선 화살표시단면도.
도 15의 (a), (b)는 조합전지의 구성을 나타내며, 도 15의 (a)는 평면도, 도 15의 (b)는 XVB-XVB선 화살표시단면도.
도 16의 (a)∼(c)는 회로기판의 구성을 나타내며, 도 16의 (a)는 표면측의 평면도, 도 16의 (b)는 이면측의 평면도, 도 16의 (c)는 측면도.
도 17은 전지팩의 구성을 나타내는 평면도.
도 18은 초음파접합방법을 나타내는 모식도.
도 19는 초음파용접시의 리드의 처리를 설명하는 모식도.
도 20은 실시예에 관한 전지팩의 표면측의 구성을 나타내는 평면도.
도 21은 2차 전지의 구성을 나타내는 평면도.
도 22는 전지팩의 이면측의 구성을 나타내는 평면도.
도 23은 전지팩을 장착한 디스플레이 패널을 나타내며, 도 23의 (a)는 평면도, 도 23의 (b)는 XXⅢB-XXⅢB선 화살표시단면도.
도 24는 디스플레이 패널의 확대단면도.
도 25의 (a)∼(c)는 2차 전지의 형태를 나타내며, 도 25의 (a)는 평면도, 도 25의 (b)는 후단측의 측면도, 도 25의 (c)는 측면도.
도 26의 (a)∼(d)는 실시예에 관한 조합전지의 구성을 나타내며, 도 26의 (a)는 정면도, 도 26의 (b)는 측면도, 도 26의 (c)는 배면도, 도 26의 (d)는 저면도.
도 27의 (a), (b)는 2차 전지와 회로기판과의 접속상태를 나타내며, 도 27의 (a)는 평면도, 도 27의 (b)는 접속된 회로기판의 배치상태를 나타내는 측면도.
도 28은 조립 지그의 구성을 나타내는 평면도.
도 29의 (a)∼(d)는 실시예에 관한 조합전지의 구성을 나타내며, 도 29의 (a)는 정면도, 도 29의 (b)는 측면도, 도 29의 (c)는 배면도, 도 29의 (d)는 저면도.
도 30은 결속재의 구성을 나타내는 사시도.
도 31의 (a)∼(d)는 실시예에 관한 조합전지의 구성을 나타내며, 도 31의 (a)는 정면도, 도 31의 (b)는 측면도, 도 31의 (c)는 배면도, 도 31의 (d)는 저면도.
도 32는 실시예에 관한 2차 전지의 평면도.
도 33의 (a), (b)는 조합전지에서의 회로기판으로의 리드접합의 상태를 나타내며, 도 33의 (a)는 접합시의 측면도, 도 33의 (b)는 2차 전지 상으로의 내장시의 측면도.
도 34의 (a), (b)는 전지팩에서의 회로기판에 대한 리드접속상태를 나타내며, 도 34의 (a)는 평면도, 도 34의 (b)는 측면도.
도 35는 종래기술이 되는 전지팩의 구성을 나타내는 사시도.
본 출원의 제 1 발명은, 라미네이트 시트에 의해 형성된 외장케이스 내에 발전요소를 수용하여 편평한 대략 직방체형상으로 형성되고, 외장케이스를 열밀봉한 동일한 리드인출변으로부터 양극리드 및 음극리드가 동일방향으로 인출되어 이루어지는 2차 전지를 복수개 이용하여 구성된 전지전원장치에 있어서, 상기 복수개의 2차 전지를 각각 그 리드인출변이 동일방향으로 향하도록 병렬배치하는 동시에, 도체패턴 및 전지보호장치를 기판 상에 형성한 회로기판을 각 2차 전지의 리드인출변측에 배치하고, 각 2차 전지의 양극리드 및 음극리드를 각각 회로기판의 동일면 상에서 각 리드의 인출방향으로 형성된 소정의 도체패턴에 접합함으로써 회로기판 상의 도체패턴에 의해 형성된 접속회로에 의해 각 2차 전지가 전지보호장치를 통해입출력단자에 접속되는 것을 특징으로 한다.
이 제 1 발명의 구성에 의하면, 복수의 2차 전지의 양극 및 음극의 각 리드는 회로기판의 동일면 상에서 리드인출방향으로 형성된 도체패턴에 접속되므로, 박형상이고 강도가 없는 각 리드에 구부림이나 비틀림이 생기게 하는 일이 없다.
본 출원의 제 2 발명은 라미네이트 시트에 의해 형성된 외장케이스 내에 발전요소를 수용하여 편평한 대략 직방체형상으로 형성되고, 외장케이스의 동일변으로부터 양극리드 및 음극리드가 동일방향으로 인출되어 이루어지는 2차 전지를 팩케이스 내에 복수개 수용하여 구성된 전지전원장치에 있어서, 상기 팩케이스 내에 복수의 2차 전지를 각각 리드 인출방향이 동일방향으로 향하도록 병렬로 위치결정 배치하는 동시에, 도체패턴 및 전지보호장치를 기판 상에 형성한 회로기판을 2차 전지의 리드인출변측에 위치결정 배치하고, 각 2차 전지의 양극리드 및 음극리드를 각각 회로기판의 동일면 상에서 각 리드의 인출방향으로 형성된 소정의 도체패턴에 접합함으로써, 회로기판 상의 도체패턴에 의해 형성된 접속회로에 의해 각 2차 전지가 전지보호장치를 통해 입출력단자에 접속되는 것을 특징으로 한다.
이 제 2 발명의 구성에 의하면, 복수의 2차 전지 각각의 양극 및 음극의 각 리드는 리드인출변측에 배치된 회로기판의 동일평면 상에서 리드인출방향으로 형성된 도체패턴에 접합되므로, 리드에 인출방향으로부터 벗어난 절곡력이 가해지지 않아, 기계적인 강도가 낮은 리드에 손상을 주지 않는다. 또, 각 리드를 회로기판에 접합함으로써 기판 상에 형성된 도체패턴에 의한 접속회로에 의해 각 리드가 전지보호장치를 통해 입출력단자에 접속되므로, 복수의 2차 전지 각각의 양극 및 음극을 접속하기 위한 배선리드나 금속판 등의 배선부재를 이용하는 작업성이 나쁘거나 절연성의 문제 등의 과제가 해소되고, 회로기판에 의해 각 2차 전지를 병렬 또는 직렬로 접속함으로써, 전지팩으로서의 회로구성이 동시에 이루어지게 된다.
본 출원의 제 3 발명은, 라미네이트 시트에 의해 형성된 외장케이스 내에 발전요소를 수용하여 편평한 직방체형상으로 형성된 2차 전지를 팩케이스 내에 복수개 수용하여 구성된 전지전원장치에 있어서, 상기 팩케이스는 각각 반각체로 형성된 상부케이스와 하부케이스로 이루어지고, 상부케이스 및 하부케이스에 복수의 2차 전지 각각의 측면을 둘러싸고 2차 전지의 수용위치를 규제하는 위치규제벽이 형성되며, 복수의 2차 전지를 수용한 하부케이스에 상기 위치규제벽 및 측주벽(側周壁)의 사이에서 상부케이스를 접합하여 양 케이스를 일체화하는 것을 특징으로 한다.
이 제 3 발명의 구성에 의하면, 편평직방체형상으로 형성된 2차 전지의 각 측면은 위치규제벽에 둘러싸이고, 양 평판면은 상부케이스 및 하부케이스에 맞닿으므로, 충격이나 진동이 가해졌을 때에도 2차 전지가 이동하지 않아, 그것에 의한 불량의 발생이 방지된다.
또, 상부케이스 및/또는 하부케이스의 복수의 2차 전지 각각의 평판면에 접하는 면을, 그 주위보다 얇게 형성되어 2차 전지의 두께변화에 대응하여 탄성변형하는 탄성변형면에 형성해도 된다.
본 출원의 제 4 발명에 관한 리드의 접합방법은, 회로기판의 표면에 도체패턴에 의해 형성된 랜드 상에 금속박에 의해 형성된 리드를 배치하고, 초음파 용접기의 앤빌(anvil)에 의해 회로기판의 이면을 지지하며, 용접 칩을 상기 리드에 맞닿게 하여 앤빌측으로 가압한 상태에서 상기 용접 칩에 초음파 진동을 가하여, 리드를 상기 랜드에 초음파 접합하는 것을 특징으로 한다.
이 제 4 발명에 의하면, 용접 칩을 이용하여 리드를 랜드에 초음파 접합하므로, 리드가 납땜을 할 수 없는 재질이더라도 랜드에 직접 접합할 수 있다. 따라서, 납땜을 위한 중개재를 사용하는 낭비나 공정수가 삭감된다.
본 출원의 제 5 발명에 관한 전지전원장치는, 2차 전지와, 전지보호회로를 포함하는 전원회로를 구성한 회로기판을 구비하며, 2차 전지로부터 인출된 양극 및 음극의 각 금속박 리드가 각각 상기 회로기판의 표면 상에 도체패턴에 의해 형성된 소정의 랜드에 초음파 접합되는 것을 특징으로 한다.
이 제 5 발명에 의하면, 리드가 납땜을 할 수 없는 재질이더라도 초음파 접합에 의해 회로기판의 랜드에 접합할 수 있으므로, 납땜을 위한 중개재를 사용하는 낭비나 공정수가 삭감된다.
본 출원의 제 6 발명은, 한쌍의 라미네이트 시트로 형성된 외장체 내에 발전요소를 수용하고, 한쌍의 라미네이트 시트의 주변부에서 열밀봉하는 동시에, 한 변의 리드인출변으로부터 양극리드 및 음극리드를 외부로 인출하여 판형상으로 형성된 리튬폴리머 2차 전지와, 적어도 전지보호회로를 구성한 회로기판을 일체화하여 이루어지는 전지전원장치이며, 상기 리튬폴리머 2차 전지가 금속판 상에 고정되어 이루어지는 것을 특징으로 한다. 외장체가 연질이며 상처나 변형이 생기기 쉬운 전지를 금속판 상에 고정하여 보호하고, 특히 복수의 전지를 회로기판과 함께 일체화하는데 적용하면 효과적이다.
본 출원의 제 7 발명에 관한 전지전원장치는, 한쌍의 라미네이트 시트의 주변부를 용착밀봉한 외장케이스 내에 발전요소를 수용하여 편평한 대략 직방체형상으로 형성되고, 용착밀봉한 한 변의 리드인출변으로부터 양극 및 음극의 각 리드가 외부로 인출되어 이루어지는 2차 전지와, 전원회로를 구성한 회로기판을 구비하며, 상기 양극 및 음극의 각 리드를 각각 상기 회로기판의 소정위치에 접속하고, 회로기판을 상기 리드인출변 상에 배치하며, 이 회로기판이 점착시트에 의해 2차 전지에 점착고정되어 이루어지는 것을 특징으로 한다. 2차 전지의 리드인출변의 공간에 회로기판이 배치되고, 이 회로기판은 점착시트에 의해 2차 전지에 고착되므로, 2차 전지의 부피를 증가시키지 않고 회로기판과 2차 전지를 일체화한 전지전원장치로 구성할 수 있다.
본 출원의 제 8 발명은, 한쌍의 라미네이트 시트의 주변부를 용착밀봉한 외장케이스 내에 발전요소를 수용하여 편평한 대략 직방체형상으로 형성되고, 용착밀봉한 한 변의 리드인출변으로부터 양극 및 음극의 각 리드가 외부로 인출되어 이루어지는 2차 전지에 있어서, 이 2차 전지의 평판면 상에 2차 전지를 소정위치에 고정하는 양면점착시트가 접착되고, 이 양면점착시트의 임의변에 박리지의 이면에 점착제가 도포되지 않는 부위가 형성되는 것을 특징으로 한다. 박리지를 벗기는 작업이 용이하게 되어, 벗기기 쉬우므로 2차 전지의 외장케이스에 상처나 타격흔적을 주지 않는다.
본 출원의 제 9 발명은, 한쌍의 라미네이트 시트의 주변부를 용착밀봉한 외장케이스 내에 발전요소를 수용하여 편평한 대략 직방체형상으로 형성되고, 용착밀봉한 한 변의 리드인출변으로부터 양극리드 및 음극리드가 외부로 인출되어 이루어지는 2차 전지와, 상기 리드가 랜드 상에 초음파 용접된 회로기판을 구비한 전지전원장치에 있어서, 상기 초음파 용접시 및 소정위치로의 고정시에 상기 리드가 휜 상태가 되도록 2차 전지 및 회로기판이 위치결정 배치되는 것을 특징으로 한다. 리드가 휜 상태이므로, 진동이나 충격이 가해졌을 때에 휜 부분에서 진폭이 흡수되어, 강도가 낮은 리드가 파단되는 것이 방지된다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명하여 본 발명의 이해를 돕기로 한다. 또, 이하에 나타내는 실시예는 본 발명을 구체화한 일례로서, 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 제 1 실시예는 라미네이트 시트에 의해 형성된 외장케이스 내에 발전요소를 수용한 2차 전지(1)를 3개 병렬접속한 전지팩이고, 도 1의 (b)에 나타내는 바와 같이, 팩케이스(2)를 구성하는 하부케이스(2b) 내에 3개의 2차 전지(1)와 회로기판(3)을 수용하고, 하부케이스(2b)에 상부케이스(2a)를 접합함으로써, 도 1의 (a)에 나타내는 바와 같은 편평한 전지팩으로 구성한 것이다.
상기 2차 전지(1)는 리튬폴리머 2차 전지로서 구성된 것으로, 금속층의 양면을 복수의 수지층으로 피복한 라미네이트 시트를 외장체로 하여 형성된다. 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이, 두번 구부리는 라미네이트 시트의 한쪽면측에 형성된 오목부(29) 내에 발전요소를 수용하고, 도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이, 3방향의 밀봉변(P1, P2, P3)을 열밀봉하여 외장케이스(4)를 형성하고, 발전요소를 구성하는 적층극판(30)의 양극 극판에 접속된 양극리드(11) 및 음극 극판에 접속된음극리드(12)는 외장케이스(4)의 동일한 밀봉변(P3)으로부터 외부로 인출되어 있다. 외장케이스(4)를 형성한 양측의 밀봉변(P1, P2)은 도 2의 (c)에 나타내는 바와 같이, 절곡하여 평판면 상에 점착테이프(31)로 고정되어 폭치수의 축소를 도모하고 있다.
이 2차 전지(1)는 도 3에 나타내는 바와 같이, 하부케이스(2b) 내에 형성된 전지위치결정리브(6a, 6b) 및 내주벽(28)으로 둘러싸인 내에, 도 5에 나타내는 바와 같이, 양극리드(11) 및 음극리드(12)가 회로기판(3) 측으로 향하도록 설치되고, 후술하는 하부케이스(2b)로의 상부케이스(2a)의 접합에 의해 팩케이스(2) 내의 소정위치에 위치결정 고정된다.
회로기판(3)은 각 2차 전지(1)의 리드인출변측에 형성된 기판위치 결정리브(7a, 7b) 및 내주벽(28)으로 둘러싸인 내에 위치결정 배치된다. 기판위치 결정리브(7a) 및 내주벽(28)은 회로기판(3)의 주위를 둘러싸고 위치결정하는 동시에, 기판위치 결정리브(7b)는 회로기판(3)이 하부케이스(2b) 상에 배치되었을 때, 도 4의 (a)∼(c)에 나타내는 바와 같이, 기판(10)에 타원형으로 형성된 위치결정구멍(23)에 끼워넣으므로, 회로기판(3)은 그 설치위치로부터 위치가 어긋나지 않도록 유지된다.
회로기판(3)은 도 4의 (a)∼(c)에 나타내는 바와 같이, 기판(10)의 양면에 도체패턴(9)을 형성하고, 표리패턴을 요소에서 스루홀(13)로 접속하고 있다. 이로 인하여, 기판(10)에 실장된 전자부품을 회로접속하는 동시에, 3개의 2차 전지(1)를 병렬접속하는 접속회로가 형성되어 있다.
이 회로기판(3)에 3개의 2차 전지(1) 각각의 양극리드(11) 및 음극리드(12)가 도 5에 나타내는 바와 같이 접속된다. 도 5에서, 각 2차 전지(1)의 양극리드(11) 및 음극리드(12) 각각에는 미리 그 앞단에 니켈판으로 형성된 접속부재(19)가 초음파 용접되어, 이 접속부재(19)를 기판(10) 상에 도체패턴(9)으로 형성된 납땜랜드(21)에 납땜함으로써, 3개의 2차 전지(1)의 회로기판(3)으로의 접속이 이루어진다. 이와 같이 접속부재(19)를 이용하는 것은 용접시에 보호회로에 악영향을 줄 우려가 있는 초음파용접이나 기계적인 강도가 낮은 박형상의 리드가 파손될 우려가 있는 스폿용접에 비하여 접속강도를 확보할 수 있는 데다가 납땜이 용이하기 때문이다.
양극리드(11) 및 음극리드(12)의 회로기판(3)으로의 접속은 양극리드(11)에 대응하는 납땜랜드(21)도 음극리드(12)에 대응하는 납땜랜드(21)도 기판(10) 상의 동일평면 상의 리드인출방향에 있기 때문에, 하부케이스(2b) 상에 회로기판(3)을 배치하고, 각 2차 전지(1)를 배치하면 각 2차 전지(1)의 양극리드(11) 및 음극리드(12)에 접합된 접속부재(19)는 납땜랜드(21) 상에 위치하게 된다. 따라서, 양극리드(11) 및 음극리드(12)의 회로기판(3)으로의 납땜 작업이 용이하고, 양극리드(11) 및 음극리드(12)가 그 인출방향으로 회로기판(3)에 접속되므로, 박형상이고 기계적인 강도가 없는 양극리드(11) 및 음극리드(12)에 구부림방향이나 비틀림방향의 힘이 가해지지 않아, 파단이나 접힘 등의 손상의 발생이 방지된다. 또, 본 실시예에서는 접속부재(19)를 이용한 예를 나타내고 있지만, 음극리드(12)는 예컨대, 동이므로, 그것을 회로기판(3) 상의 납땜랜드(21)에 직접 접속하는 등, 다른 접속방법도 있다. 또, 이 접속형태 즉, 복수의 2차 전지(1)를 접속하기 위한 도체패턴(9)이 회로기판(3)의 이면에 형성되고, 각 2차 전지(1)의 양극 및 음극의 각 리드(11, 12)를 접속하는 납땜랜드(21)는 회로기판(3)의 표면에 형성되어 있으며, 다른 극 사이는 회로기판(3)의 기판(10)에서 평면적으로도 입체적으로도 격리되어 있는 형태는 양극과 음극 사이의 절연성을 유지하는 데에도 유효하여 별도의 절연부재를 설치할 필요도 없다.
또, 복수의 2차 전지(1)의 접속을 회로기판(3) 상에서 행하고 있으므로, 회로기판(3) 상에 구성된 회로와의 접속을 위해 종래기술에서 이용된 바와 같은 금속판 등의 배선부재가 불필요하게 되어 구성부재의 수를 삭감하여 작업성이 향상된다.
상기한 바와 같이, 각 2차 전지(1)를 회로기판(3)에 접속함으로써, 도 6의 회로도에 나타내는 바와 같이, 각각 과전류 보호소자(8)를 직렬 접속한 상태에서 2차 전지(1)가 병렬접속되고, 병렬접속된 3개의 2차 전지(1)가 보호회로(5)를 통해 접속단자(20)에 접속된 회로구성이 된다.
상기 과전류 보호소자(8)는 2차 전지(1)에 과대한 전류가 흘렀을 때에 용단하여 2차 전지(1) 개개의 파손을 방지하는 것이다. 또, 보호회로(5)는 IC 부품을 포함하는 복수의 전자부품을 기판(10) 상의 소정위치에 집중적으로 실장하여 구성된 것으로, 과충전, 과방전 등의 전지팩으로서의 이상상태를 검출하였을 때, 입출력회로를 차단하여 2차 전지(1)를 이상상태로부터 보호하는 것이다. 이 보호회로(5)는 소정위치에 집중배치되어 있으므로, 도 4의 (a), (c)에 나타내는 바와 같이, 수지몰드(26)에 의한 피복을 1개소에서 실시할 수 있다. 이들 과전류 보호소자(8) 및 보호회로(5)에 의해 전지보호장치가 구성되어 있고, 이 전지보호장치가 전지팩에 접속되는 기기의 고장이나 오동작 또는 사용오류 등에 의한 2차 전지(1)의 파손을 방지한다.
상기 과전류 보호소자(8)는 2개의 보호기능을 갖는다. 그 제 1 기능은 상기 보호회로(5)가 고장 또는 단락 등에 의해 파손된 경우에, 입출력단자의 플러스, 마이너스 사이가 어떤 외적요인으로 단락되면, 2차 전지(1)로부터 매우 큰 방전전류가 방출된다. 이 때, 과전류 보호소자(8)는 용단하여 과대한 방전전류를 저지한다. 제 2 기능은 병렬접속된 각 2차 전지(1) 중 그 하나에 내부단락이 생겼을 때의 보호이다. 이러한 내부단락은 단지 전지 자체의 고장에 의한 것 뿐만아니라, 비정상적인 취급을 받은 경우에도 적용된다. 예컨대, 2차 전지(1)가 예리한 금속으로 찔린 경우, 그 2차 전지(1)에 다른 2차 전지(1)로부터도 전류가 유입되므로, 하나의 2차 전지(1)에 대전류가 집중되고, 그것이 계속되면 위험한 상태가 된다. 각 2차 전지(1)에는 각각 과전류 보호소자(8)가 직렬로 접속되어 있으므로, 이러한 이상상태에서도 과대한 전류의 유입은 저지된다.
과전류 보호소자(8)로서는 칩형의 과전류 용단형 퓨즈가 회로기판(3)으로의 실장에 적합하고, 각 2차 전지(1)마다 그 근방에 배치할 수 있다. 또, 과전류보호에 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자를 이용할 수도 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 하부케이스(2b)에는 접촉면을 외부로 노출시켜 플러스 입출력단자(25a), 마이너스 입출력단자(25b), 온도검출단자(25c)로 이루어지는 외부입출력단자(25)가 부착되고, 각각에 플러스 리드판(22a), 마이너스 리드판(22b), 온도검출 리드판(22c)으로 이루어지는 리드판(22)이 접합되어 각각의 일단이 회로기판(3)의 설치위치 하에 위치하고 있다. 이 하부케이스(2b) 상에 회로기판(3)이 배치되었을 때, 회로기판(3)에 형성된 플러스 접속단자(20a), 마이너스 접속단자(20b), 온도검출 접속단자(20c)로 이루어지는 접속단자(20) 각각의 구멍에, 대응하는 리드판(22)의 일단이 각각 들어가므로, 리드판(22)과 접속단자(20)를 납땜하여 양자가 접속되고, 회로기판(3)이 외부입출력단자(25)에 접속된다. 이 구성에 의해 외부입출력단자(25)로부터 회로기판(3)을 통해 2차 전지(1)에 대한 충방전이 행해진다.
이와 같이 하부케이스(2b) 내에 모든 구성요소가 수용된 후, 도 1의 (a), (b)에 나타내는 바와 같이, 하부케이스(2b)에 상부케이스(2a)가 초음파접합되고, 복수의 2차 전지(1)를 팩케이스(2) 내에 봉한 전지팩이 완성된다. 이하에 상부케이스(2a)와 하부케이스(2b)의 접합구조에 대하여 설명한다.
상부케이스(2a)에는 도 8에 나타내는 바와 같이, 하부케이스(2b)의 내주벽(28)과 외주벽(27)과의 사이에 형성된 측주홈(34)에 끼워넣는 측주리브(33)와, 하부케이스(2b)에 형성된 전지위치 결정리브(6b, 6b)의 사이의 전지유지홈(35)에 끼워넣는 전지유지 리브(36)와, 하부케이스(2b)에 형성된 전지위치 결정리브(6a)와 기판위치 결정리브(7a)와의 사이에 끼워넣는 리드변 유지리브(37)와, 회로기판(3)의 두께방향의 위치를 규제하는 기판누름리브(38)가 형성되어 있다. 또, 위치결정리브(39)가 3개소의 코너에 형성되고, 하부케이스(2b)에 형성된위치결정부(40)에 각각 끼워맞춘다.
상기 위치결정리브(39)를 하부케이스(2b)의 위치결정부(40)에 삽입하여 상부케이스(2a)를 하부케이스(2b)에 위치결정하고, 상부케이스(2a)를 하부케이스(2b)측으로 가압하면, 도 9에 나타내는 바와 같이, 측주리브(33)는 측주홈(34)에 끼워넣고, 도 10에 나타내는 바와 같이 전지유지리브(36)는 전지유지홈(35)에 끼워넣으며, 리드변 유지리브(37)는 전지위치 결정리브(6a)와 기판위치 결정리브(7a)와의 사이에 끼워넣어, 각각 리브 선단부에 형성된 V자 리브(42)는 홈의 저면부에 형성된 V자홈(43)에 끼워맞춘다. 이 상태에서 상부케이스(2a)와 하부케이스(2b)를 초음파 용접장치의 혼(horn)과 받이지그로 끼워누르고, 혼으로부터 초음파진동을 가하면 상부케이스(2a)와 하부케이스(2b)는 V자 리브(42)와 V자홈(43)과의 사이에서 용착된다. 이와 같이 상부케이스(2a)와 하부케이스(2b)를 오목부에 볼록부가 끼워맞추는 구조로 끼워맞춤으로써, 위치결정이 확실하게 이루어지는 동시에, 팩케이스(2)의 강성이 높아진다. 또, 오목부의 저면에서 볼록부의 선단부를 초음파 접합함으로써, 접합부가 외부로 노출되지 않고, 이것이 주변부뿐만 아니라 복수의 2차 전지(1)를 둘러싸는 위치에서도 이루어지므로, 팩케이스(2)의 비틀림이나 구부림에 대한 강도가 향상된다. 또, 낙하 등의 충격에 의해 상하부케이스(2a, 2b)의 접합부에 응력이 가해졌을 때, 오목부가 우선 변형하고, 이 변형을 오목부에서 유지하기 때문에, 2차 전지(1)에 가해지는 영향이 저감된다. 또, 용착시에 용융한 수지가 오목부의 저면부에서 고착하기 때문에, 용융한 수지가 접합면으로부터 늘어져 2차 전지(1)에 부착되는 일이 없다.
도 11의 (a), (b)는 2차 전지(1)의 팩케이스(2) 내로의 수용상태를 나타내는 것으로, 도 11의 (a)는 2차 전지(1)의 단방향, 도 11의 (b)는 2차 전지(1)의 장방향의 단면도이다. 도시하는 바와 같이, 하부케이스(2b)의 2차 전지(1)의 평판면과 접하는 부위는 얇게 성형된 탄성변형면(44)에 형성되어 있다. 도 12는 하부케이스(2b)의 외면측의 평면도로, 상기 탄성변형면(44)의 형성상태를 나타낸다. 탄성변형면(44)은 그 주위로부터 단차(H)만큼 낮은 위치에 얇게 성형되고, 2차 전지(1)가 팽창에 의해 그 두께가 변화한 경우에 평면상태를 유지하여 탄성변형한다. 이 탄성변형면(44)에는 얇게 성형되어 있고 날붙이 등에 의해 찔려 2차 전지(1)가 손상을 받는 것을 방지하기 위해, 스테인레스 박판(45)이 점착되어 있다. 이 스테인레스 박판(45)은 그 코너부에는 돌출부(45a)가 형성되어 점착시의 위치결정을 쉽게 하고, 4변에는 탄성변형면(44)을 피복하지 않는 부분을 설치하여 탄성변형면(44)의 탄성변형하는 부분의 변형을 저해하지 않도록 하고 있다. 또, 외부입출력단자(25)가 설치된 위치에 배치되는 2차 전지(1)에 대해서는 얇게 성형된 탄성변형홈(46)을 설치하고, 마찬가지로 2차 전지(1)의 두께 변화에 대응할 수 있도록 하고 있다.
충방전의 반복이나 시간경과변화에 의해 극판이 팽창되었을 때, 이 2차 전지(1)와 같이 외장케이스(4)가 라미네이트 시트와 같은 연질의 것으로 형성되어 있는 경우에, 2차 전지(1)의 두께가 평균적으로 증가하여 탄성변형면(44)을 밀어 올린다. 탄성변형면(44)은 그 주변부에서 변형하므로, 탄성변형면(44)의 중앙부는 평면상태를 유지하여 단차(H) 내에서 떠오른다. 따라서, 단차(H)를 2차 전지(1)의두께변화량에 대응하여 설정함으로써, 2차 전지(1)의 두께변화에 따라 전지팩의 두께에 변화를 주지 않아, 전지팩을 장착하는 기기에 영향을 주는 일이 없다.
또, 도 11의 (a)에 나타내는 바와 같이, 상부케이스(2a)의 내면에 2차 전지(1)의 장방향에 팽창부(47)가 형성되고, 2차 전지(1)를 팩케이스(2) 내에 수용하였을 때, 2차 전지(1)를 탄성변형면(44)과의 사이에서 끼워넣는다. 탄성변형면(44)은 그 탄성에 의해 2차 전지(1)에 압축방향의 힘을 가하므로, 2차 전지(1)에는 항상 긴박력이 가해져 극판의 팽창이 억제된다. 또, 라미네이트 시트와 같은 연질재료로 외장케이스(4)를 형성한 2차 전지(1)는 적층된 극판군을 구속하는 힘이 약하여, 충격이나 진동이 가해진 경우에 적층된 극판에 위치어긋남이 생기기 쉽게 되지만, 측면이 4변으로 둘러싸이고 두께방향에는 긴박력이 가해짐으로써 극판의 이동이 규제된다.
이상 설명한 구성은 복수의 2차 전지(1)를 병렬접속하여 전지용량의 증가를 도모한 전지팩이지만, 비교적 높은 전압이 요구되는 기기에 적용하는 경우에는, 도 7에 나타내는 회로도와 같이 회로기판(3)에 복수의 2차 전지(1)를 직렬 접속하면 된다. 전지팩의 구성은 그대로이고, 높은 전압을 공급할 수 있다.
또, 더욱 많은 2차 전지(1)를 병렬, 직렬, 직병렬로 접속하여 원하는 전지용량 또는 출력전압을 얻고 싶은 경우에는, 도 13에 나타내는 바와 같이, 회로기판(24)을 중심으로 하여, 그 양측에 복수의 2차 전지(1)를 배치하는 구성을 채용하면 된다. 또, 복수의 2차 전지(1)를 일렬로 나열하고, 이것에 대응하여 회로기판(24)을 길게 형성하여, 단책(短冊)형상으로 전지팩을 구성해도 된다. 전지팩의완성형상은 적용하는 기기의 형태에 대응하여 복수의 2차 전지(1)를 배열하면 되고, 상기 실시예의 구성을 기본으로 하여 적용기기에 대응하는 배열이 가능하다.
복수의 2차 전지(1)를 회로기판(3)에서 접속한 구성은, 이것을 팩케이스(2) 내에 수용하여 이상 설명한 바와 같은 전지팩의 형태로 구성할 수 있지만, 다른 제품형태로서 복수의 2차 전지(1)를 회로기판(3)에서 접속한 조합전지를 구성하여 이것을 기기의 제조처에 공급할 수 있다.
도 14의 (a), (b)에 나타내는 바와 같이, 각 2차 전지(1)를 회로기판(70)에 접속한다. 회로기판(70)은 전지팩에 적용한 회로기판(3)과 동일한 구성이고, 각 2차 전지(1)도 병렬로 접속되어 있다. 회로기판(70)의 접속단자(20)에는 이것을 기기에 접속하기 위한 커넥터(49)가 리드접속되어 있다. 각 2차 전지(1)와 회로기판(70)을 접속한 후, 도 15에 나타내는 바와 같이, 회로기판(70)을 각 2차 전지(1)의 리드인출변 상에 배치하면, 조합전지로서의 부피가 삭감되어 각 2차 전지(1)의 양극, 음극의 각 리드(11, 12)가 외부에 노출되지 않고 보호된다.
도 15의 (a), (b)에 나타내는 바와 같은 형태로 구성된 조합전지는 이것을 얇은 수지시트로 수축 팩하거나, 접착제나 점착테이프로 고정함으로써 일체화되어 기기를 제조처로 수송하거나 취급할 때의 손상이 방지된다. 이 조합전지는 기기에 형성된 조합전지의 장착위치에 장착하고, 커넥터(49)로 기기측에 전기적으로 접속하여 부착된다.
이어서, 본 발명의 제 2 실시예에 대하여 설명한다. 제 2 실시예는 제 1 실시예의 구성과 마찬가지로, 라미네이트 시트로 형성된 외장케이스 내에 발전요소를수용한 2차 전지(1)를 3개 병렬접속한 전지팩이다. 제 1 실시예의 구성에서는 2차 전지(1)로부터 인출된 양극리드(11) 및 음극리드(12)의 회로기판(3)으로의 접속은 양극리드(11) 및 음극리드(12) 각각의 선단부에 니켈판으로 형성된 접속부재(19)를 초음파용접하고, 접속부재(19)를 회로기판(3)의 납땜랜드(21)에 납땜함으로써 이루어져 있었다. 본 실시예는 양극리드(11)및 음극리드(12)를 납땜랜드(21)에 직접 초음파용접하는 것을 가능하게 하는 리드접속방법에 대하여 나타내는 것이다.
양극리드(11) 및 음극리드(12)가 직접 접합되는 회로기판(80)은 도 16의 (a)에 나타내는 바와 같이, 기판(10)의 표면측에 도체패턴에 의해 납땜랜드(21)를 형성하는 동시에, 전지보호회로를 구성하는 전자부품이 실장되고, 도 16의 (b)에 나타내는 바와 같이, 기판(10)의 이면측에 3개의 2차 전지(1)를 병렬접속하는 접속 패턴이 형성되며, 표면측의 도체패턴과 이면측의 도체패턴은 요소에서 스루홀(13)에 의해 접속되어 있다. 또, 표면측의 납땜랜드(21)나 납땜 부분을 제외하는 부위는 해칭으로 나타내는 바와 같이, 땜납 레지스트(84)로 피복되고, 이면측에 대해서도 납땜랜드(21)의 이면측에 위치하는 부분을 제외하고 땜납 레지스트(84)로 피복되어 있다. 또, 납땜랜드(21)의 이면측에서 회로형성에 필요가 없는 부위에도 도체패턴에 의해 접합용 랜드(85, 86)가 형성되어 있다. 또, 표면측에 수지몰드(5)로 덮인 중에는 전지보호회로를 구성하는 IC 부품 등이 매설되어 있다.
도 17에 나타내는 바와 같이, 회로기판(80)에 형성된 6개소의 납땜랜드(21)에는 각 2차 전지(1)의 양극리드(11) 및 음극리드(12)가 초음파접합에 의해 접속된다. 초음파접합은 도 18에 나타내는 바와 같이, 초음파용접기의 앤빌(91) 상에 회로기판(80)을 배치하고, 납땜랜드(21) 상에 양극리드(11)를 두고, 용접 칩(92)에 의해 양극리드(11)를 납땜랜드(21)에 밀어붙이도록 소정의 압력으로 가압한다. 이 상태에서 초음파진동자(95)로부터의 초음파진동을 혼(94)을 통하여 용접 칩(92)에 가하면 양극리드(11)와 납땜랜드(21)가 접하는 양 계면의 마찰에 의해 표면의 산화막이 파괴되는 동시에, 소성변형이 생겨 신생금속면끼리의 밀착이 달성된다. 또, 마찰열에 따르는 국부적인 온도상승에 기인하여 원자의 확산 및 재결정이 촉진되어, 결과적으로 강고한 압접부가 형성되어 양극리드(11)는 납땜랜드(21)에 접합된다. 음극리드(12)에 대해서도 마찬가지로 납땜랜드(21)에 초음파접합된다.
상술한 바와 같이, 회로기판(80)의 이면측의 상기 앤빌(91)이 접하는 부위는 동박에 의한 도체패턴이 존재하도록 설정하고, 그 표면에 땜납 레지스트(84)가 도포되지 않도록 하면, 앤빌(91)과 도체패턴 사이의 마찰계수가 커져, 초음파진동이 가해졌을 때에 앤빌(91)과 회로기판(80)과의 사이의 슬라이딩이 억제되어, 진동부가시간이 삭감되어 효율적인 초음파용접이 가능해진다. 만일, 회로기판(80)의 앤빌(91)과 접하는 부위에 도체패턴이 존재하지 않는 경우, 유리포 기재 에폭시수지 등에 의해 형성된 기판(10)은 경질이고 평활한 면에 마무리되어 있기 때문에, 앤빌(91)과의 사이에 슬라이딩이 생겨 안정된 접합상태를 얻을 수 없다.
또, 납땜랜드(21)의 표면에 2∼3㎛의 두께로 니켈도금하고, 더욱이, 그 표면에 0.05㎛ 정도의 두께로 금도금해 둠으로써, 접합면에 산화막이 형성되기 어렵고, 양극리드(11) 또는 음극리드(12)와의 밀착성이 향상되어 효율적인 초음파접합이 이루어진다.
또, 회로기판(80) 상에 실장된 IC 부품은 수지몰드(5) 내에 매설되어 있으므로, 초음파진동이 회로기판(80)에 가해졌을 때에 진동에 의한 손상이 방지된다.
상기 초음파용접을 행할 때, 도 20에 나타내는 바와 같이, 양극 및 음극의 각 리드(11, 12)가 휜 상태가 되도록 2차 전지(1)를 배치한다. 이와 같이 양극 및 음극의 각 리드(11, 12)를 휘게 해 둠으로써 금속박으로 형성되어 강도가 낮은 양극 및 음극의 각 리드(11, 12)가 초음파진동에 의해 파단되는 것이 방지된다. 즉, 초음파진동의 진폭은 양극 및 음극의 각 리드(11, 12)의 휜 부분에서 흡수되므로, 양극 및 음극의 각 리드(11, 12)에 인장방향의 힘이 가해지는 것에 의한 파단이 생기지 않는다.
초음파접합에 의해 양극리드(11) 및 음극리드(12)를 회로기판(80)에 접합한 3개의 2차 전지(1)와 회로기판(80)은 도 17에 나타내는 바와 같이, 팩케이스를 구성하는 하부케이스(2b) 내의 소정위치에 수용되고, 이 하부케이스(2b)를 상부케이스(2a)에 의해 닫음으로써 전지팩에 형성된다.
다음에, 본 발명의 제 3 실시예의 구성에 대하여 설명한다. 본 실시예는 휴대형 퍼스널컴퓨터의 LCD(Liquid Crystal Display)의 배면에 장착하는 것이 가능한 슬림화된 전지팩이다.
도 20에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에 관한 전지 팩(101)은 리튬폴리머 2차 전지로서 구성된 3개의 2차 전지(102)와, 전지보호회로나 노트퍼스널컴퓨터와의 통신회로 등을 구성한 회로기판(103)을 알루미늄판(금속판)(105)에 고정하여 일체화한 것이다.
2차 전지(102)는 도 21에 나타내는 바와 같이, 알루미늄박의 양면에 수지시트를 접합한 라미네이트 시트를 외장체(111)로 하여 이 안에 발전요소를 수용하고, 주위를 열밀봉하여 발전요소를 외장체(111) 내에 봉입하는 동시에, 열밀봉하는 한 변의 리드인출변(112)으로부터 양극리드(113) 및 음극리드(114)를 외부로 인출하여 외형을 필요한 형상으로 재단하여 구성된다. 상기 양극리드(113)는 알루미늄박, 음극리드(114)는 동박으로 형성되어 있고, 회로기판(103)의 납땜에 의한 접속을 쉽게 하기 위해 양극리드(113) 및 음극리드(114) 각각의 선단부에는 니켈로 형성된 접속판(115a, 115b)이 초음파용접에 의해 접합된다.
이 2차 전지(102)는 알루미늄판(105) 상에 양면테이프로 점착고정된다. 이 때, 알루미늄판(105)의 표면에 절연코팅을 실시하거나, 절연시트를 끼워 2차 전지(102)와 알루미늄판(105)과의 사이를 전기적으로 절연한다. 2차 전지(102)의 외장체(111)는 상술한 바와 같이 알루미늄박의 양면에 수지시트를 접합한 라미네이트 시트로 형성되어 있고, 외형을 재단한 단부에는 알루미늄박이 노출되어 있으며, 이것이 알루미늄판(105)에 접촉하지 않도록 상기 절연코팅 또는 절연시트에 의해 절연처리한다.
도 22는 알루미늄판(105)의 이면측의 구성을 나타내는 것으로, 2차 전지(102)의 점착면에는 개구부(108)가 형성되어 알루미늄판(105)의 경량화를 도모하는 동시에, 각 2차 전지(102)의 온도균등화가 도모되고 있다. 이와 같이 2차 전지(102)를 알루미늄판(105)에 고정함으로써, 연질의 외장체(111)로 형성되어 상처나 변형이 생기기 쉬운 2차 전지(102)가 보호된다. 또, 복수의 2차 전지(102)와 회로기판(103)을 알루미늄판(105) 상에서 일체화할 수 있으므로, 슬림화한 상태의 강성이 향상된다.
또, 알루미늄판(105) 상의 단부에는 절연지(109)가 점착되고, 그 위에 회로기판(103)이 점착고정된다. 이 회로기판(103)에 형성된 전지접속용의 납땜랜드(도시 생략)에 각 2차 전지(102)의 양극리드(113)에 접합된 접속판(115a), 음극리드(114)에 접합된 접속판(115b)이 납땜된다. 또, 2차 전지(102)의 밀봉변이 발전요소의 수용부분으로 상승하는 코너부에 서미스터(온도검출센서)(106)가 고착되고, 그 리드는 회로기판(103)에 접속되어 전지온도의 검출이 이루어진다. 서미스터(106)가 상기 위치에 고착되어 있음으로써, 외장체(111) 내의 가스발생 등의 요인에 의해 외장체(111)에 팽창이 생긴 경우라도, 서미스터(106)는 발전요소에 외장체(111)를 통해 일정한 상태로 접하여 전지온도를 검출한다.
또, 각 2차 전지(102)의 리드인출변(112) 상에는 흡수성 시트(107)가 점착되고, 그 위에 양극리드(113) 및 음극리드(114)를 되돌린 접속판(115a, 115b)이 씌워진다. 리드인출변(112)은 열밀봉하는 동안에 양극리드(113) 및 음극리드(114)가 통과하므로 밀봉성이 약해지기 쉽고, 또 내압이 상승하였을 때의 안전밸브(130)가 설치되므로, 전해액이 외장체(111)의 외부로 누출될 가능성이 있어, 이 위치에도 흡수성 시트(131)가 설치된다. 따라서, 누액이 생긴 때에도 상기 흡수성 시트(107, 131)가 있음으로써 누출한 전해액은 흡수되어, 이 전지 팩(101)을 장착하는 기기에 전해액이 영향을 미치는 일이 방지된다.
상기 구성으로 되는 전지 팩(101)은 도 23의 (a), (b) 및 도 24에 나타내는휴대형 퍼스널컴퓨터의 디스플레이 패널(117) 내에 장착된다. 도 23의 (a)는 디스플레이 패널(117)의 배면도, 도 23의 (b)는 그 XXⅢB-XXⅢB선 화살표시단면도이고, 도 24는 확대단면도이다. 디스플레이 패널(117)을 구성하는 몸체(119)의 개방된 전면에 LCD(118)가 부착되고, 그 배후에 알루미늄판(105)을 향하여 전지 팩(101)이 장착된다.
LCD(118)의 구성요소에는 발열을 수반하는 것이 있지만, 전지 팩(101)의 알루미늄판(105)은 열전도성이 좋으므로, 효과적으로 방열이 이루어지는 동시에, 복수의 2차 전지(102)의 일부만이 온도상승하는 전지온도의 언밸런스를 방지할 수 있다. 또, 도 22에 나타내는 바와 같이, 알루미늄판(105)에 형성하는 개구부(108)는 LCD(118) 등의 외부요인이 가해져 온도상승이 심한 곳과 그렇지 않은 곳에서, 그 형성위치 및 크기를 적절히 설정함으로써 복수의 2차 전지(102) 각각의 온도가 균등하게 유지된다.
이어서, 본 발명의 제 4 실시예에 대하여 설명한다. 본 실시예는 외장케이스를 라미네이트 시트로 형성한 리튬폴리머 2차 전지와, 이 2차 전지를 과충전이나 과방전 등으로부터 보호하는 전지보호회로를 구성한 회로기판을 일체적으로 형성한 조합전지이다.
도 25의 (a)∼(c)에서, 2차 전지(201)는 상기 각 실시예에서 설명한 2차 전지(1)와 같은 것이지만, 밀봉변의 처리를 달리하고 있다. 도 25의 (b)에 나타내는 바와 같이, 양측의 밀봉변(P1, P2)은 내측으로 말려들어가 폭치수의 축소를 도모하는 동시에, 밀봉효과의 향상을 도모하여 조합전지에 적합한 형태로 형성되어 있다.
도 26의 (a)∼(d)는 조합전지 A의 구성을 나타내는 것으로, 상기 구성으로 되는 2개의 2차 전지(201)와 회로기판(206)을 일체화하고, 회로기판(206)으로부터 조합전지 A를 사용하는 기기에 접속하기 위한 커넥터(209)를 인출하여 구성되어 있다. 이러한 도시하는 상태로 조립하는 순서를 이하에 설명한다.
상기 회로기판(206)은 2개의 2차 전지(201)를 직렬 또는 병렬로 접속하기 위한 접속패턴이나 2차 전지(201)를 과충전이나 과방전으로부터 보호하는 전지보호회로가 구성되어 있고, 도 27의 (a)에 나타내는 바와 같이, 각 2차 전지(201)의 양극리드(11) 및 음극리드(12)가 회로기판(206) 상에 형성된 랜드에 접합된다. 양극리드(2)는 알루미늄박, 음극리드(3)는 동박으로 형성되어 있고, 양극리드(2)는 랜드에 납땜하기가 곤란하기 때문에, 양극리드(2) 및 음극리드(3)의 랜드로의 접합은 상술한 초음파용접 또는 니켈판에 초음파용접한 후, 니켈판을 랜드에 납땜하는 방법으로 이루어진다. 또한, 커넥터(209)의 각 리드선은 회로기판(206)의 소정위치에 납땜에 의해 접속된다.
양극리드(11) 및 음극리드(12)가 접합된 회로기판(206)은 도 27의 (a), (b)에 나타내는 바와 같이, 양극리드(11) 및 음극리드(12)를 굴곡시켜 2차 전지(201)의 리드인출변(P3) 상에 배치된다. 이 상태에서는 2개의 2차 전지(201) 각각도 회로기판(206)도 양극리드(11) 및 음극리드(12)로 이어진 불안정한 상태이므로, 도 28에 나타내는 바와 같은 조립지그(210)를 이용하여 테이핑에 의해 일체화하는 처리가 이루어진다.
도 28에 나타내는 바와 같이, 조립지그(210)는 2개의 2차 전지(201) 및 이면점착시트(211)의 형상에 대응하는 위치결정오목부(213)가 형성되어 있다. 이 위치 결정오목부(213) 상에 가상선으로 나타내는 형상으로 재단된 이면점착시트(211)를 점착면을 위로 하여 위치결정 배치한다. 다음에, 점선으로 나타내는 바와 같이, 회로기판(206)을 접속한 2개의 2차 전지(201)를 이면점착시트(211) 상에 밀어붙인다. 위치결정오목부(213)의 중앙부분은 2개의 2차 전지(201)를 서로의 측면에서 밀착시킨 상태의 치수형상으로 형성되어 있으므로, 2개의 2차 전지(201)는 서로의 측면에서 밀착한다. 이어서, 이면점착시트(211)의 좌우에 2개씩 파생하는 결속편(211a)을 각각 2차 전지(201)의 측면으로부터 표면측으로 붙이고, 윗쪽으로부터 2개 파생하는 기판고정편(211b)으로 회로기판(206)을 눌러 2차 전지(201)의 표면에 붙인다. 이어서, 2개의 2차 전지(201)가 밀착하는 사이의 표면측에 표면점착시트(212)를 붙이면 도 26의 (a)∼(d)에 나타내는 바와 같이, 2개의 2차 전지(201)와 회로기판(206)이 일체화된 조합전지 A에 조립된다.
이와 같이 일체화된 조합전지 A는 그 이면은 도 26의 (c)에 나타내는 바와 같이, 이면점착시트(211)의 넓은 면에서 2개의 2차 전지(201)의 사이가 일체로 접속되고, 4개의 결속편(211a)은 2차 전지(201)의 밀봉변(P1, P2)을 결속하여 탄성에 의한 폭의 확대를 억제하여 밀봉성의 향상이 도모된다. 또, 기판고정편(211b)은 회로기판(206)을 리드인출변(P3) 상에 고정하여 2차 전지(201)와 회로기판(206)을 일체화한다.
다음에, 본 실시예에 관한 조합전지 B의 구성에 대하여 도 29의 (a)∼(d) 및 도 30을 참조하여 설명한다. 또, 조합전지 A와 공통되는 요소에는 동일한 부호를붙이고, 그 설명은 생략한다.
도 29의 (a)∼(d)에서, 2개의 2차 전지(201)는 서로 접하는 측면에서 점착제에 의해 접속된다. 여기서는 양면테이프를 접착제로 하여 접착하고 있다. 이 2개의 2차 전지(201) 각각의 양극리드(11) 및 음극리드(12)를 회로기판(206)에 접속하고, 회로기판(206)은 2개의 2차 전지(201)의 리드인출변(P3) 상에 배치된다. 이 2개의 2차 전지(201)의 측면주위를 둘러싸도록 2개의 결속부재(204, 205)가 점착된다.
상기 결속부재(204, 205)는 도 30에 나타내는 바와 같이, 2차 전지(201)의 두께와 동등한 폭으로 형성된 수지판을 コ형상으로 접을 수 있도록 하는 동시에, 내면측에 점착제(여기서는, 양면테이프)를 부착시켜 구성된다. 결속부재(204)에는 커넥터(209)의 리드선을 통과시키는 노치부(notch)(204a)가 형성되어 있다. 이 결속부재(204, 205)를 도 29의 (a)∼(d)에 나타내는 바와 같이, 2차 전지(201)의 측면에 점착하면 2개의 2차 전지(201)가 일체화되므로, 회로기판(206)을 점착시트(214)로 2차 전지(201)에 고정하면 2개의 2차 전지(201)와 회로기판(206)을 일체화한 조합전지 B가 완성된다.
이어서, 본 실시예에 관한 조합전지 C의 구성에 대하여 도 31의 (a)∼(d)를 참조하여 설명한다. 또, 앞에서의 각 실시예의 구성과 공통되는 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.
조합전지 C에 적용하는 2차 전지(207)는 발전요소를 구성하는 양극판 및 음극판의 면적을 크게 하여, 앞서의 2차 전지(201)를 2개 병렬접속한 것과 동등한 전지용량을 얻을 수 있도록 구성된 것이며, 마찬가지로 라미네이트 시트를 외장케이스로 하고 있다.
2차 전지(207)의 리드인출변(P3)으로부터 인출된 양극리드 및 음극리드(도시생략)를 접속한 회로기판(216)은 리드인출변(P3) 상에 배치되고, 기판고정용 점착시트(219)에 의해 2차 전지(207)에 고정된다. 또, 2차 전지(207)의 양측의 밀봉변 (P1, P2)은 측면으로 구부려지고, 밀봉변 고정용 점착시트(218)로 고정된다.
상기 각 조합전지 A, B, C는 이것을 사용하는 기기에 설치된 수용위치에 설치되고, 커넥터(209)를 기기에 접속함으로써 전지전원장치로서 동작한다.
이상, 각 실시예에서 설명한 2차 전지(1)(2차 전지(102, 201)에 대해서도 마찬가지)는 이것을 장치 내에 장착할 때, 양면점착시트에 의해 장착위치에 고정하는 것이 일반적이고, 도 32에 나타내는 바와 같이, 평판면에 양면점착시트(321)가 점착된다. 양면점착시트(321)는 2차 전지(1)의 평판면에 점착하는 점착제층(321b)과, 이 점착제층(321b) 상을 피복하는 박리지(321a)로 형성된다. 이 박리지(321a)와 점착제층(321b)의 면적이 동일하면 박리지(321a)를 벗기는 작업이 용이하지 않아, 벗기기 용이하지 않은 것이 라미네이트 시트에 의해 형성된 연질의 외장케이스에 상처를 내거나, 타격흔적 등의 홈을 생기게 하는 원인이 된다.
그래서, 본 실시예에 관한 양면점착시트(321)에서는 도 32에 나타내는 바와 같이, 박리지(321a)의 면적을 점착제층(321b)의 면적보다 크게 하여, 양면점착시트(321)의 임의의 변에 이면에 점착제층(321b)이 없는 탭(tab)(322)이 존재하도록 하고 있다. 이 양면점착시트(321)의 구성에 의해 상기 탭(322)으로부터 용이하게 박리지(321a)를 박리시킬 수 있어, 2차 전지(1)에 손상을 주는 것이 방지되어, 2차 전지(1)를 고정하는 작업성이 향상된다.
또, 상기 제 4 실시예에 나타낸 바와 같이, 조합전지 A, B, C를 구성할 때, 양극 및 음극의 각 리드(11, 12)는 도 33의 (a)에 나타내는 바와 같이, 휜 상태로 하여 회로기판(206)에 초음파용접하고, 도 33의 (b)에 나타내는 바와 같이, 휜 채로 회로기판(6)을 2차 전지(1)의 리드인출변 상에 고정한다.
또, 상기 제 1∼제 3의 각 실시예에 나타낸 바와 같이 전지팩을 구성할 때, 도 34의 (a)에 나타내는 바와 같이, 전지위치규제틀(330) 내에 2차 전지(1)를 배치하거나 기판위치규제틀(340) 내에 회로기판(350)을 배치할 때에도 도 34의 (b)에 나타내는 바와 같이, 양극 및 음극의 각 리드(11, 12)는 휜 상태가 되도록 2차 전지(1) 및 회로기판(350)을 배치한다.
상기한 바와 같이, 양극 및 음극의 각 리드(11, 12)가 휜 상태로 함으로써 조합전지 또는 전지팩을 장착한 기기를 낙하시킨 경우의 충격이 가해졌을 때에 2차 전지(1, 201)가 연질의 외장케이스이기 때문에 변형하여 위치이동한 때에도, 2차 전지(1, 201)의 변위는 양극 및 음극의 각 리드(11, 12)의 휜 부분에서 흡수되어 양극 및 음극의 각 리드(11, 12)에 파단이 생기는 일이 없다. 또, 조합전지로 구성할 때, 회로기판(206)을 2차 전지(201)의 리드인출변 상으로 반전이동시킬 때에도 양극 및 음극의 각 리드(11, 12)에 무리한 인장력이 가해지지 않아, 인장에 의한 양극 및 음극의 각 리드(11, 12)의 파단이 방지된다.
이상의 설명과 같이 본 발명에 의하면, 라미네이트 시트를 외장케이스로 하는 복수의 2차 전지를 이용하여 전지전원장치를 구성할 때, 2차 전지로부터 인출되어 있는 박형상의 리드에 손상을 주는 일 없이 용이하게 병렬 또는 직렬로 접속할 수 있고, 그 접속은 회로기판 상에서 이루어지므로, 2차 전지와 회로기판을 별도의 배선부재로 접속할 필요가 없어 작업성이 좋다. 따라서, 본 발명은 절연성·내구성이 뛰어난 전지전원장치를 구성하는 데에 유용하다.

Claims (32)

  1. 라미네이트 시트에 의해 형성된 외장케이스(4) 내에 발전요소를 수용하여 편평한 대략 직방체형상으로 형성되고, 외장케이스를 열밀봉한 동일한 리드인출변으로부터 양극리드(11) 및 음극리드(12)가 동일방향으로 인출되어 이루어지는 2차 전지(1)를 복수개 이용하여 구성된 전지전원장치에 있어서,
    상기 복수개의 2차 전지를 각각 그 리드인출변이 동일방향으로 향하도록 병렬배치하는 동시에, 도체패턴 및 전지보호장치를 기판 상에 형성한 회로기판(70)을 각 2차 전지의 리드인출변측에 배치하고, 각 2차 전지의 양극리드 및 음극리드를 각각 회로기판의 동일면 상에서 각 리드의 인출방향으로 형성된 소정의 도체패턴에 접합함으로써 회로기판 상의 도체패턴에 의해 형성된 접속회로에 의해 각 2차 전지가 전지보호장치를 통해 입출력단자에 접속되도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지전원장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    각 2차 전지(1) 각각의 리드가 접속된 회로기판(70)을, 병렬배치된 각 2차 전지의 리드인출변 상에 설치한 것을 특징으로 하는 전지전원장치.
  3. 라미네이트 시트에 의해 형성된 외장케이스(4) 내에 발전요소를 수용하여 편평한 대략 직방체형상으로 형성되고, 외장케이스의 동일변으로부터 양극리드(11)및 음극리드(12)가 동일방향으로 인출되어 이루어지는 2차 전지(1)를 팩케이스(2) 내에 복수개 수용하여 구성된 전지전원장치에 있어서,
    상기 팩케이스 내에 복수의 2차 전지를 각각 리드 인출방향이 동일방향으로 향하도록 병렬로 위치결정 배치하는 동시에, 도체패턴 및 전지보호장치를 기판 상에 형성한 회로기판(3)을 각 2차 전지의 리드인출변측에 위치결정 배치하고, 각 2차 전지의 양극리드 및 음극리드를 각각 회로기판의 동일면 상에서 각 리드의 인출방향으로 형성된 소정의 도체패턴에 접합함으로써, 회로기판 상의 도체패턴에 의해 형성된 접속회로에 의해 각 2차 전지가 전지보호장치를 통해 입출력단자에 접속되도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지전원장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    전지보호장치는 각 2차 전지(1) 각각에 직렬 접속된 과전류 보호소자(8)와, 2차 전지를 과충전이나 과방전 등으로부터 보호하는 보호회로를 구비하여 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지전원장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    과전류 보호소자(8)는 과전류 용단형 퓨즈인 것을 특징으로 하는 전지전원장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    보호회로를 구성하는 소요부품이 회로기판(3)의 소정위치에 집합배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지전원장치.
  7. 제 3항에 있어서,
    회로기판(3)에 복수의 2차 전지(1)를 병렬로 접속하는 접속회로가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지전원장치.
  8. 제 3항에 있어서,
    회로기판(3)에 복수의 2차 전지(1)를 직렬로 접속하는 접속회로가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지전원장치.
  9. 제 3항에 있어서,
    회로기판(3)에 복수의 2차 전지(1)를 직병렬로 접속하는 접속회로가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지전원장치.
  10. 라미네이트 시트에 의해 형성된 외장케이스(4) 내에 발전요소를 수용하여 편평한 직방체형상으로 형성된 2차 전지(1)를 팩케이스(2) 내에 복수개 수용하여 구성된 전지전원장치에 있어서,
    상기 팩케이스는 각각 반각체(伴殼體)로 형성된 상부케이스(2a)와 하부케이스(2b)로 이루어지고, 상부케이스 및 하부케이스에 복수의 2차 전지 각각의 측면을둘러싸고 2차 전지의 수용위치를 규제하는 위치규제벽이 형성되며, 복수의 2차 전지를 수용한 하부케이스에 상기 위치규제벽 및 측주벽의 사이에서 상부케이스를 접합하여 양 케이스를 일체화하도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지전원장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상부케이스(2a)와 하부케이스(2b)와의 사이에서 대향하는 돌출벽 및 측주벽은 일측에 오목부, 타측에 오목부에 끼워넣는 볼록부가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지전원장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    오목부의 저면에 단면이 V자 형상인 V자 홈이 형성되고, 볼록부의 선단부에 상기 V자 홈에 끼워맞추는 단면이 V자 형상인 V자 리브가 형성되며, V자 홈과 V자 리브와의 사이에서 초음파 접합되도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지전원장치.
  13. 제 10항에 있어서,
    상부케이스(2a)와 하부케이스(2b)와의 사이의 전지수용공간의 높이가 2차 전지(1)의 두께보다 작게 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지전원장치.
  14. 라미네이트 시트에 의해 형성된 외장케이스(4) 내에 발전요소를 수용하여 편평직방체형상으로 형성된 2차 전지(1)를 팩케이스(2) 내에 복수개 수용하여 구성된 전지전원장치에 있어서,
    상기 팩케이스는 각각 반각체로 형성된 상부케이스(2a)와 하부케이스(2b)로 이루어지고, 상부케이스 및 하부케이스에 복수의 2차 전지 각각의 측면을 둘러싸고 2차 전지의 수용위치를 규제하는 위치규제벽이 형성되며, 상부케이스 및/또는 하부케이스에 복수의 2차 전지 각각의 평판면에 접하는 면이 2차 전지의 두께 변화에 대응하여 탄성변형하는 탄성변형면에 형성되고, 복수의 2차 전지를 수용한 하부케이스에 상기 위치규제벽 및 측주벽의 사이에서 상부케이스를 접합하여 양 케이스를 일체화하도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지전원장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    탄성변형면의 외표면에 금속박판이 점착되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지전원장치.
  16. 회로기판(80)의 표면에 도체패턴에 의해 형성된 랜드(21) 상에 금속박에 의해 형성된 리드를 배치하고, 초음파 용접기의 앤빌(91)에 의해 회로기판의 이면을 지지하며, 용접 칩(92)을 상기 리드에 맞닿게 하여 앤빌측으로 가압한 상태에서 상기 용접 칩에 초음파 진동을 가하여, 리드를 상기 랜드에 초음파 접합하는 것을 특징으로 하는 리드접합방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    랜드(21)는 동의 표면에 니켈도금하고, 추가로 그 표면에 금도금되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 리드접합방법.
  18. 제 16항에 있어서,
    회로기판(80)의 이면측의 앤빌(91)이 맞닿는 부위는 동의 도체패턴이 형성되고, 그 표면은 땜납 레지스트가 도포되지 않은 노출상태에 있는 것을 특징으로 하는 리드접합방법.
  19. 2차 전지(1)와, 전지보호회로를 포함하는 전원회로를 구성한 회로기판(80)을 구비하며, 2차 전지로부터 인출된 양극 및 음극의 각 금속박 리드가 각각 상기 회로기판의 표면 상에 도체패턴에 의해 형성된 소정의 랜드(21)에 초음파 접합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지전원장치.
  20. 제 19항에 있어서,
    전지보호회로를 구성하는 IC 부품이 수지몰드에 의해 회로기판(80)에 고정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지전원장치.
  21. 한쌍의 라미네이트 시트에 의해 형성된 외장체 내에 발전요소를 수용하고,한쌍의 라미네이트 시트의 주변부에서 열밀봉하는 동시에, 한 변의 리드인출변으로부터 양극리드(114) 및 음극리드(115)를 외부로 인출하여 판형상으로 형성된 2차 전지(102)와, 적어도 전지보호회로를 구성한 회로기판(103)을 일체화하여 이루어지는 전지전원장치이며,
    상기 2차 전지가 금속판(105) 상에 고정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지전원장치.
  22. 제 21항에 있어서,
    2차 전지(102) 및/또는 금속판(105)에 양자간을 전기적으로 절연하는 절연체가 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지전원장치.
  23. 제 22항에 있어서,
    절연체는 금속판(105)의 표면에 실시된 절연코팅인 것을 특징으로 하는 전지전원장치.
  24. 제 22항에 있어서,
    절연체는 2차 전지(102) 또는 금속판(105)에 점착된 절연시트인 것을 특징으로 하는 전지전원장치.
  25. 제 21항에 있어서,
    2차 전지(102)의 밀봉변이 발전요소의 수용부에 세워지는 코너부에, 전지온도검출용의 온도검출센서(106)가 고정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지전원장치.
  26. 제 21항에 있어서,
    2차 전지(102)의 안전밸브형성변 및 리드인출변측에 흡수성의 시트가 점착되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지전원장치.
  27. 한쌍의 라미네이트 시트의 주변부를 용착밀봉한 외장케이스 내에 발전요소를 수용하여 편평한 대략 직방체형상으로 형성되고, 용착밀봉한 한 변의 리드인출변으로부터 양극 및 음극의 각 리드가 외부로 인출되어 이루어지는 2차 전지(201)와, 전원회로를 구성한 회로기판(206)을 구비하며, 상기 양극 및 음극의 각 리드를 각각 상기 회로기판의 소정위치에 접속하고, 회로기판을 상기 인출변 상에 배치하며, 이 회로기판이 점착시트에 의해 2차 전지에 점착고정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지전원장치.
  28. 제 27항에 있어서,
    2차 전지(201)는 복수의 2차 전지가 리드인출변을 동일면 상 및 동일방향으로 하여 병렬배치되고, 점착시트에 의해 병렬상태로 고정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지전원장치.
  29. 한쌍의 라미네이트 시트의 주변부를 용착밀봉한 외장케이스 내에 발전요소를 수용하여 편평한 대략 직방체형상으로 형성되고, 용착밀봉한 한 변의 리드인출변으로부터 양극 및 음극의 각 리드가 외부로 인출되어 이루어지는 2차 전지(201)를, 리드인출변을 동일방향으로 하여 복수를 병렬배치하는 동시에, 이웃하는 2차 전지의 사이를 그 측면에서 점착제에 의해 접합하고, 전원회로를 구성한 회로기판(206)의 소정위치에 각 2차 전지 각각의 상기 양극 및 음극의 각 리드를 각각 접속하여 회로기판을 상기 리드인출변 상에 배치하고, 병렬배치되는 2차 전지의 측면 주위를 둘러싸고 결속부재가 접착되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지전원장치.
  30. 제 29항에 있어서,
    결속부재가 コ형상으로 형성된 한쌍의 부재에 의해 측면 주위를 둘러싸도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지전원장치.
  31. 한쌍의 라미네이트 시트의 주변부를 용착밀봉한 외장케이스 내에 발전요소를 수용하여 편평한 대략 직방체형상으로 형성되고, 용착밀봉한 한 변의 리드인출변으로부터 양극 및 음극의 각 리드가 외부로 인출되어 이루어지는 2차 전지(1)에 있어서,
    이 2차 전지의 평판면 상에 2차 전지를 소정위치에 고정하는 양면점착시트(321)가 접착되고, 이 양면점착시트의 임의변에 박리지의 이면에 점착제가 도포되지 않는 부위(322)가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
  32. 한쌍의 라미네이트 시트의 주변부를 용착밀봉한 외장케이스 내에 발전요소를 수용하여 편평한 대략 직방체형상으로 형성되고, 용착밀봉한 한 변의 리드인출변으로부터 양극리드(11) 및 음극리드(12)가 외부로 인출되어 이루어지는 2차 전지(1)와, 양극 및 음극의 각 리드가 랜드 상에 초음파 용접된 회로기판(80)을 구비한 전지전원장치에 있어서,
    상기 초음파 용접시 및 소정위치로의 고정시에 상기 리드가 휜 상태가 되도록 2차 전지 및 회로기판이 위치결정 배치되는 것을 특징으로 하는 전지전원장치.
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