KR20040094633A - 전지 팩 및 전지 팩 제조 방법 - Google Patents

전지 팩 및 전지 팩 제조 방법 Download PDF

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Abstract

전지 소자는 포장체 내에 수납되어 밀봉되고, 또한 포장체에 의해 프레임 및 접속 기판과 함께 포장된다. 전지 소자를 밀봉하기 위한 적층 재료는 전지 팩의 외부 포장 재료로서 사용된다. 따라서, 팩에 대한 체적의 증가가 가능한 감소된다.

Description

전지 팩 및 전지 팩 제조 방법 {BATTERY PACK AND METHOD FOR PRODUCING BATTERY PACK}
본 발명은 외부 포장부의 체적이 가능한 한 억제되는 전지 팩 및 전지 팩 제조 방법에 관한 것이다.
본 출원은, 2003년 5월 1일 출원되고 전체가 본 명세서에 참고로 합체된 일본 특허 출원 제2003-126714호를 우선권으로 주장한다.
최근, 노트북 유형 퍼스널 컴퓨터와 같은 정보 장치, 휴대 전화와 같은 이동 통신 장치, 및 비디오 카메라와 같은 휴대용 전자 장치에 대한 수요가 급격히 증가되었다. 이러한 전자 장치의 전력원으로서, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-금속 수소화물 전지, 리튬-이온 전지와 같은 밀봉형 소형 2차 전지가 빈번하게 사용되었다. 고전압, 고에너지 밀도 및 경중량과 같은 리튬-이온 2차 전지의 특성은 그 중에서도 특히 양호하게 사용되어, 리튬-이온 전지는 다양한 영역에서 사용된다.
특히, 액체형 전해질 용액이 사용될 때 문제를 야기하는 액체의 누설에 대해대처하기 위해, 예를 들면, 전해질로서 비수성 전해질 용액을 폴리머에 주입시킴으로써 얻어진 젤 폴리머 필름을 이용하는 전지, 또는 소위 완전 고체 상태 전해질을 이용하는 폴리머 리튬-이온 2차 전지가 제안된다.
상술된 전지에서, 도1에 도시된 바와 같이, 전지 소자를 적층함으로써 형성된 단일 셀(301)이 일반적으로 전지 팩(300)을 얻도록 보호 회로 또는 단자를 갖는 접속 기판(302)과 함께 한 쌍의 상부 및 하부 플라스틱 케이스(303, 304)에 수납된다(예를 들면, 일본 특허출원공개 제2002-8606호).
그러나, 상술된 구조에서, 플라스틱 케이스(303, 304)의 두께는 0.3 내지 0.4 mm일 것이 요구된다. 또한, 고정을 위한 이중 측면 테이프 또는 공차를 고려될 때, 약 0.8 내지 1 mm의 두께가 전지의 두께로 증가된다. 주연부 방향으로, 상부 및 하부 플라스틱 케이스(303, 304)에 초음파 용접을 행하기 위한 구조가 필요하다. 따라서, 이에 대해 약 0.7 mm의 두께가 요구된다. 따라서, 전지 팩(300)은 전지보다 약 1.3 내지 1.4배만큼의 체적 증가가 요구된다.
본 발명은 상기 설명한 실정을 감안하여 제안되었고 본 발명의 목적은 팩에 대한 체적이 기계 강도 및 단자의 신뢰성을 열화시키지 않고 가능한 많이 감소된 전지 팩 및 전지 팩을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 전지 팩은 캐소드, 애노드 및 폴리머 전해질을 갖고, 단자가 캐소드 및 애노드로부터 각각 도출된 전지 소자와, 전지 소자를 수납하기 위한 수납 오목부가 형성된 제1 영역과, 제1 영역에 연속적으로 형성된 제2 영역 및 제1 영역에실질적으로 수직이 되도록 제2 영역에 연속적으로 제공된 제3 영역을 갖는 포장체와, 전지 소자가 수납된 수납 오목부의 주위에 배치된 프레임과, 단자가 접속된 프레임 내에 배치되고 외부 장치에 전기적으로 접속된 단자부를 갖는 접속 기판를 포함한다.
본 발명에 따른 전지 팩에서, 전지 소자는 오목부 내에 수납된다. 수납된 전지 소자의 단자가 도출되는 측면에 대향된 측면 내에 위치된 제2 영역은 그와 함께 외부로 노출된 전지 소자의 제1 면을 덮고 제2 영역에 제1 영역을 접합하도록 제1 영역에 대해 절곡된다. 수납 오목부 내에 수납되고 제2 영역으로 덮힌 전지 소자의 단자는 접속 기판에 접속된다. 프레임은 전지 소자가 수납된 수납 오목부의 주위에 배치된다. 접속 기판은 프레임 내에 배치된다. 포장체의 제3 영역은 제2 영역에 대해 절곡된다. 제1 영역의 수납 오목부 내에 수납되고 제1 영역과 제2 영역으로 덮혀진 전지 소자의 제1 면에 대향된 제2 면측은 제3 영역으로 덮혀지고, 제3 영역은 제1 영역에 접합된다.
앞에서 설명된 바와 같은 본 발명에 따른 전지 팩에서, 전지 소자의 적층 재료는 체적 효율이 개선되도록 팩의 외부 포장 재료로서 사용된다.
또한 캐소드, 애노드 및 폴리머 전해질을 갖고, 단자가 캐소드 및 애노드로부터 각각 도출된 전지 소자와, 전지 소자를 수납하기 위한 수납 오목부 및 수납 오목부의 주위에 제공된 접합편을 갖는 제1 포장체와, 적어도 외측으로 노출된 수납 오목부 내에 수납된 전지 소자의 제1 면이 덮혀진 제1 영역과 제1 면에 대향된 제2 면측이 덮혀진 제2 영역을 갖는 제2 포장체와, 전지 소자가 수납된 수납 오목부의 주위에 배치된 프레임과, 단자가 접속된 프레임 내에 배치되고 외부 장치에 전기적으로 접속된 단자부를 갖는 접속 기판을 포함하는 전지 팩을 제조하기 위한 방법은, 제1 포장체 내의 수납 오목부 내에 전지 소자를 수납하는 단계와, 제1 영역에 접합편을 접합하도록 외부로 노출된 전지 소자의 제1면을 제2 포장체의 제1 영역으로 덮는 단계와, 수납 오목부 내에 수납되고 제2 포장체의 제1 영역으로 덮힌 전지 소자의 단자를 접속 기판에 접속하고, 전지 소자 주위에 프레임을 배치하고, 프레임 내에 접속 기판을 제공하는 단계와, 제1 포장체의 수납 오목부 내에 수납되고 제1 영역을 덮는 전지 소자의 제1 면에 대향된 제2 면측을 제2 영역으로 덮도록 제1 영역에 대해 제2 포장체의 제2 영역을 절곡하고 제2 포장체의 제2 영역에 제1 포장체를 접합하는 단계를 포함한다.
앞에서 설명된 바와 같은 본 발명에 따른 전지 팩을 제조하기 위한 방법에서, 전지 소자의 적층 재료는 체적 효율이 개선될 수 있도록 외부 포장 재료로서 사용된다.
또한, 본 발명에 따른 전지 팩은, 캐소드, 애노드 및 폴리머 전해질을 갖고, 단자가 캐소드 및 애노드로부터 각각 도출된 전지 소자와, 전지 소자를 수납하기 위한 수납 오목부 및 수납 오목부의 주위에 제공된 접합편을 갖는 제1 포장체와, 적어도 외측으로 노출된 수납 오목부 내에 수납된 전지 소자의 제1 면이 덮혀진 제1 영역과 제1 면에 대향된 제2 면측이 덮혀진 제2 영역을 갖는 제2 포장체와, 전지 소자가 수납된 수납 오목부의 주위에 배치된 프레임과, 단자가 접속된 프레임 내에 배치되고 외부 장치에 전기적으로 접속된 단자부를 갖는 접속 기판을 포함한다.
본 발명의 전지 팩에서, 전지 소자는 제1 포장체의 오목부 내에 수납된다. 외측으로 노출된 전지 소자의 제1 면은 제2 포장체의 제1 영역으로 덮혀진다. 접합편은 제1 영역에 접합된다. 수납 오목부 내에 수납되고, 제2 포장체의 제1 영역으로 덮힌 전지 소자의 단자는 접속 기판에 접속된다. 프레임은 전지 소자가 수납된 수납 오목부의 주위에 배치되고, 접속 기판은 프레임 내에 배치된다. 제2 포장체의 제2 영역은 제1 영역에 대해 절곡된다. 제1 포장체을 제2 포장체의 제2 영역에 접합시키도록 제1 포장체의 수납 오목부 내에 수납되고 제1 영역으로 덮혀진 전지 소자의 제1 면에 대해 대향된 제2 면측은 제2 영역으로 덮혀진다.
앞에서 설명된 바와 같은 본 발명에 따른 전지 팩에서, 전지 소자의 적층 재료는 체적 효율이 개선되도록 팩의 외부 포장 재료로서 사용된다.
또한, 본 발명에 따른 전지 팩을 제조하기 위한 방법은, 캐소드, 애노드 및 폴리머 전해질을 갖고, 단자는 전지 소자를 수납하기 위한 수납 오목부와 수납 오목부의 주위에 제공된 접합편을 갖는 제1 포장체의 수납 오목부 내에 각각, 캐소드와 애노드로부터 도출된 전지 소자를 수납하는 제1 단계와, 외측으로 노출된 수납 오목부 내에 수납된 전지 소자의 제1 면을 적어도 제1 면이 덮혀진 제1 영역과 제1 면에 대향된 제2 면측이 덮혀진 제2 영역을 갖는 제2 포장체의 제1 면으로 덮고 제1 영역에 접합편을 접합하는 제2 단계와, 수납 오목부 내에 수납되고 제2 포장체의 제1 영역으로 덮혀진 전지 소자의 단자를 외부 장치에 전기적으로 접속된 단자부를 갖는 접속 기판에 접속하고, 전지 소자가 수납된 수납 오목부의 주위에 프레임을 배치하고 프레임 상에 접속 기판을 제공하는 제3 단계와, 제1 영역에 대해 제2 포장체의 제2 영역을 절곡하고, 제1 포장체의 수납 오목부 내에 수납되고 제1 영역으로 덮혀진 전지 소자의 제1 면에 대향된 제2 면측을 제2 영역으로 덮는 제4 단계와, 제2 포장체의 제2 영역에 제1 포장체를 접합하는 제5 단계를 포함한다.
앞에서 설명된 바와 같은 본 발명에 따른 전지 팩을 제조하기 위한 방법에서, 전지 소자의 적층 재료는 체적 효율이 개선될 수 있도록 외부 포장 재료로서 사용된다.
본 발명에 따른 전지 팩은 캐소드, 애노드 및 폴리머 전해질을 갖고, 단자가 캐소드 및 애노드로부터 각각 도출된 전지 소자와, 전지 소자를 수납하기 위한 수납 오목부 및 수납 오목부의 주위에 제공된 접합편을 갖는 제1 포장체와, 외측으로 노출된 제1 포장체의 수납 오목부 내에 수납된 전지 소자의 제1 면이 덮혀진 제1 영역과 제1 영역의 한 측면에 연속적으로 제공되고 제1 포장체보다 경질인 제2 영역을 갖는 제2 포장체와, 전지 소자가 수납된 제1 포장체의 수납 오목부의 주위에 배치된 프레임과, 단자가 접속된 프레임 내에 배치된 접속 기판을 포함한다.
본 발명에 따른 전지 팩에서, 전지 소자는 제1 포장체의 수납 오목부 내에 수납된다. 수납 오목부로부터 외측으로 노출된 전지 소자의 제1 면은 전지 소자의 단자를 외부로 도출시키도록 제2 포장체의 제1 영역에 제1 포장체의 접합편을 접합시킴으로써 제2 포장체의 제1 영역으로 덮힌다. 제1 포장체의 수납 오목부 내에 수납되고 제2 포장체의 제1 영역으로 덮혀진 전지 소자의 단자는 접속 기판에 접속된다. 프레임은 전지 소자가 수납된 제1 포장체의 수납 오목부의 주위에 배치되고, 접속 기판은 프레임 내에 배치된다. 제2 포장체의 제2 영역은, 제1 포장체의 수납 오목부를 제2 포장체의 제2 영역으로 덮고 프레임에 제2 포장체의 제2 영역을 접합시키도록 지지점으로서 제1 영역의 한 단측면을 사용함으로써, 제1 포장체의 접합편에 접합된 제1 영역에 대해 제1 포장체의 수납 오목부 내에 수납된 전지 소자의 제1 면에 대향된 제2 면측에 반대로 절곡된다.
앞에서 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 전지 팩에서, 전지 소자를 포장하기 위한 제2 포장체는 체적 효율을 개선하도록 팩 외부 포장 재료로서 사용된다. 전지 팩에서, 팩 외부 포장 재료로서 제2 포장체가 제1 포장재보다 경질이므로, 낙하로 인한 충격과 같은 외부 충격 또는 제2 포장체 상에 흠의 발생으로 인한 전지 소자의 변형 및 열화가 억제되어 외관 손상을 방지한다. 또한, 전지 팩에서, 제1 포장체의 수납부가 제2 포장체의 제2 영역으로 덮힐 때, 제2 영역은 제1 영역의 한 단측면을 지지점으로 사용함으로써 반대로 절곡된다. 따라서, 제2 포장체의 절곡부는 절곡부 내에 주름의 발생 등을 억제되도록 감소된다.
또한, 전지 팩을 제조하기 위한 방법은, 캐소드 애노드 및 폴리머 전해질을 갖고, 단자는 전지 소자를 수납하기 위한 수납 오목부와 수납 오목부의 주위에 제공된 접합편을 갖는 제1 포장체의 수납 오목부 내에 각각, 캐소드와 애노드로부터 도출된 전지 소자를 수납하는 제1 단계와, 전지 소자 외측으로 노출된 제1 포장체의 수납 오목부 내에 수납된 전지 소자의 제1 면이 덮혀진 제1 영역을 갖는 제2 포장체의 제1 영역과, 제1 영역의 한 측면에 연속적으로 제공되고, 전지 소자의 단자를 외측으로 도출하도록 제1 포장체보다 경질인 제2 영역으로 전지 소자의 제1 면을 덮고 제2 포장체의 제1 영역에 제1 포장체의 접합편을 접합하는 제2 단계와, 제1 포장체의 수납 오목부 내에 수납되고 제2 포장체의 제1 영역으로 덮혀진 전지 소자의 단자를 접속 기판에 접속하고, 전지 소자가 수납된 제1 포장체의 수납 오목부의 주위에 프레임을 배치하고 프레임 내에 접속 기판을 배치하는 제3 단계와, 제1 포장체의 수납 오목부를 제2 포장체의 제2 영역으로 덮고 프레임에 제2 포장체의 제2 영역을 접합시키도록 지지점으로서 제1 영역의 한 단측면을 사용함으로써, 제2 포장체의 제2 영역을 제1 포장체의 접합편에 접합된 제1 영역에 대해 제1 포장체의 수납 오목부 내에 수납된 전지 소자의 제1 면에 대향된 제2 면측에 반대로 절곡하는 제4 단계를 포함한다.
앞에서 설명된 바와 같은 본 발명에 따른 전지 팩을 제조하기 위한 방법에서, 전지 소자를 포장하기 위한 제2 포장체는 적층 재료는 체적 효율이 개선될 수 있도록 팩 외부 포장 재료로서 사용된다. 전지 팩을 제조하기 위한 방법에서, 팩 외부 포장 재료로서 제2 포장체가 제1 포장체보다 경질이므로, 낙하로 인한 충격과 같은 외부 충격 또는 제2 포장체 상의 결점의 발생으로 인한 전지 소자의 변형 및 열화가 억제되는 전지 팩이 얻어진다. 또한, 전지 팩을 제조하기 위한 방법에서, 제1 포장체의 수납부는 제2 포장체의 제2 영역으로 덮혀지고, 제2 영역은 제1 역역의 한 단측면을 지지점으로 사용함으로써 반대로 절곡된다. 그러므로, 제2 포장체의 절곡부는 절곡부 내에 주름의 발생 등을 억제하도록 감소된다.
또한 본 발명에 따른 전지 팩은 캐소드, 애노드 및 폴리머 전해질을 갖고, 단자가 캐소드 및 애노드로부터 각각 도출된 전지 소자와, 전지 소자를 수납하기위한 수납 오목부 및 수납 오목부의 주연부에 제공된 접합편을 갖는 제1 포장체와, 외측으로 노출된 제1 포장체의 수납 오목부 내에 수납된 전지 소자의 제1 면이 덮혀지고 제1 포장체보다 경질인 제2 포장체와, 전지 소자의 제1 면에 대향된 제2 면측에 제1 포장체의 수납 오목부가 덮혀지고 제1 포장체보다 경질인 제3 포장체와, 전지 소자가 수납된 제1 포장체의 수납 오목부의 주연부에 배치된 프레임과, 단자가 접속된 프레임 내에 배치된 접속 기판을 포함한다.
본 발명의 전지 팩에서, 전지 소자는 제1 포장체의 오목부 내에 수납된다. 수납 오목부로부터 외측으로 노출된 전지 소자의 제1 면은 전지 소자의 단자가 제1 포장체의 접합편을 제2 포장체에 접합시킴으로써 외부로 도출되도록 제2 포장체로 덮혀진다. 수납 오목부 내에 수납되고 제2 포장체로 덮힌 전지 소자의 단자는 접속 기판에 접속된다. 프레임은 전지 소자가 수납된 제1 포장체의 수납 오목부의 주연부에 배치되고, 접속 기판은 프레임 내에 배치된다. 전지 소자의 제2 면측 내에 제1 포장체의 수납 오목부는 제3 포장체로 덮혀지고 전지 소자의 주연부에 제공된 프레임은 제3 포장체에 접합된다.
앞에서 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 전지 팩에서, 전지 소자를 포장하기 위한 제2 포장체는 체적 효율을 개선하도록 팩 외부 포장 재료로서 사용된다. 전지 팩에서, 팩 외부 포장 재료로서 제2 포장체 및 제3 포장체가 제1 포장재보다 경질이므로, 낙하로 인한 충격과 같은 외부 충격 또는 제2 포장체 및 제3 포장체 상에 흠의 발생으로 인한 전지 소자의 변형 및 열화가 억제되어 외관 손상을 방지한다. 또한, 전지 팩에서, 외부 포장체가 두 개의 제2 포장체 및 제3 포장체로 구성되므로 주름 등의 발생이 억제되어 외관을 개선시킨다.
또한, 본 발명에 따른 전지 팩을 제조하기 위한 방법은 캐소드, 애노드 및 폴리머 전해질을 갖고, 단자는 전지 소자를 수납하기 위한 수납 오목부와 수납 오목부의 주연부에 제공된 접합편을 갖는 제1 포장체의 수납 오목부 내에 각각, 캐소드와 애노드로부터 도출된 전지 소자를 수납하는 제1 단계와, 제1 포장체의 접합편을 제2 포장체에 접합하도록 외측으로 노출된 제1 포장체의 수납 오목부 내에 수납된 전지 소자의 제1 면을 제1 포장체보다 경질인 제2 포장체로 덮는 제2 단계와, 제1 포장체의 수납 오목부 내에 수납되고 제2 포장체로 덮혀진 전지 소자의 단자를 접속 기판에 접속하고, 전지 소자가 수납된 제1 포장체의 수납 오목부의 주연부에 프레임을 배치하고 프레임과 전지 소자 사이에 접속 기판을 제공하는 제3 단계와, 전지 소자가 제3 포장체에 수납되는 제1 포장체의 수납 오목부의 주연부에 제공된 프레임을 접합하도록 제1 포장체보다 경질인 제3 포장체로 전지 소자의 제1 면에 대향된 제2 면측 내에 제1 포장체의 수납 오목부를 덮는 제4 단계를 포함한다.
앞에서 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 전지 팩에서, 전지 소자를 포장하기 위한 제2 포장체 및 제3 포장체는 체적 효율을 개선하도록 팩 외부 포장 재료로서 사용된다. 전지 팩을 제조하기 위한 방법에서, 팩 외부 포장 재료로서 제2 포장체 및 제3 포장체가 제1 포장체보다 경질이므로, 낙하로 인한 충격과 같은 외부 충격 또는 제2 포장체 상에 흠의 발생으로 인한 전지 소자의 변형 및 열화가 억제되어 외관 손상을 방지한다. 또한, 전지 팩을 제조하기 위한 방법에서, 외부 포장체는 두 개의 제2 포장체 및 제3 포장체로 구성되므로, 제2 포장체 및 제3 포장체에 주름의 발생 등이 억제되어 외관이 개선된 전지 팩이 얻어진다.
도1은 플라스틱 케이스를 사용하는 일반적인 전지 팩의 구조를 도시하는 분해 사시도.
도2는 본 발명이 적용되는 전지 팩의 일 구조예를 도시하는 사시도.
도3은 도2의 선(X1-X2)을 따른 단면도.
도4는 전지 소자가 수납 오목부에 수납된 상태를 도시하는 사시도.
도5는 포장체의 적층 구조를 도시하는 단면도.
도6은 프레임이 수납 전지 소자의 주연부에 배치된 상태를 도시하는 사시도.
도7은 프레임의 구조를 도시하는 사시도.
도8은 도7의 선(X3-X4)을 따른 단면도.
도9는 프레임이 수납 전지 소자의 주연부에 배치된 상태를 도시하는 단면도.
도10은 본 발명이 적용되는 전지 팩의 일 구조예를 도시하는 사시도.
도11은 도10의 선(X5-X6)을 따른 단면도.
도12는 전지 소자가 수납 오목부에 수납된 상태를 도시하는 사시도.
도13은 포장체의 적층 구조를 도시하는 단면도.
도14는 제2 포장체가 제1 포장체 상에 겹쳐진 상태를 도시하는 평면도.
도15는 프레임이 수납 전지 소자의 주연부에 배치되는 상태를 도시하는 사시도.
도16은 프레임이 수납 전지 소자의 주연부에 배치된 상태를 도시하는 단면도.
도17은 전지 소자의 주연부가 제2 포장체로 덮힌 상태를 도시하는 단면도.
도18은 전지 소자의 주연부가 제2 포장체로 덮힌 상태를 도시하는 단면도.
도19는 본 발명이 적용되는 전지 팩의 일 구조예를 도시하는 사시도.
도20은 도19의 선(X7-X8)을 따른 단면도.
도21은 프레임의 구조를 도시하는 사시도.
도22는 도19의 선(X9-X10)을 따른 단면도.
도23은 전지 소자가 수납 오목부에 수납된 상태를 도시하는 사시도.
도24는 제1 포장체의 적층 구조를 도시하는 단면도.
도25는 제2 포장체의 사시도.
도26은 제2 포장체의 적층 구조를 도시하는 단면도.
도27은 제2 포장체가 제1 포장체 상에 겹쳐진 상태를 도시하는 사시도.
도28은 프레임이 수납 전지 소자의 주연부에 배치된 상태를 도시하는 단면도.
도29는 프레임 및 고정 부재가 수납 전지 소자의 주연부에 배열된 상태를 도시하는 분해 사시도.
도30은 전지 소자의 주연부가 제1 포장체로 덮힌 상태를 도시하는 단면도.
도31은 본 발명이 적용되는 전지 팩의 일 구조예를 도시하는 사시도.
도32는 도31의 선(X11-X12)을 따른 단면도.
도33은 전지 소자가 수납 오목부에 수납된 상태를 도시하는 사시도.
도34는 제2 포장체가 제1 포장체 상에 겹쳐진 상태를 도시하는 사시도.
도35는 제2 포장체가 제1 포장체 상에 겹쳐진 상태를 도시하는 단면도.
도36은 프레임이 수납 오목부에 수납된 전지 소자의 주연부에 배열된 상태를 도시하는 분해 사시도.
도37은 도31의 선(X13-X14)을 따른 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1, 10 : 전지 팩
2 : 전지 소자
3 : 접속 기판
4 : 프레임
5 : 포장체
6 : 제1 포장체
7 : 제2 포장체
31 : 단자부
51 : 제1 영역
52 : 제2 영역
53 : 제3 영역
54 : 수납 오목부
62 : 접합편
63 : 절결부
이제, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 전지 팩의 실시예들이 이하에서 설명된다.
제1 실시예
도2는 본 발명이 적용되는 전지 팩의 일 구조예를 도시하는 사시도이다. 도3은 도2의 선(X1-X2)을 따른 단면도이다. 도4 내지 도9는 전지 팩 제조 방법을 설명하는 도면이다.
전지 팩(1)은 전지 소자(2), 접속 기판(3), 프레임(4) 및 포장체(5)를 포함한다. 전지 소자(2)는 포장체(5) 내에 수용 및 밀봉되고, 또한, 포장체(5)에 의해 접속 기판(3) 및 프레임(4)과 함께 포장된다.
전지 소자(2)에서, 기다란 캐소드 및 기다란 애노드는 폴리머 전해질층 및/또는 분리기를 통해 적층되고, 적층된 몸체는 길이 방향으로 권취된다. 캐소드 단자(21) 및 애노드 단자(22)는 각각 캐소드 및 애노드로부터 외부로 도출된다.
캐소드는 기다란 캐소드 전류 집전체 상에 형성된 캐소드 활성 재료층 및 캐소드 활성 재료층 상에 형성된 폴리머 전해질층을 포함한다. 또한, 애노드는 기다란 애노드 전류 집전체 상에 형성된 애노드 활성 재료층 및 애노드 활성 재료층 상에 형성된 폴리머 전해질층을 포함한다. 캐소드 단자(21) 및 애노드 단자(22)는 각각 캐소드 전류 집전체 및 애노드 전류 집전체에 연결된다.
캐소드는 원하는 전지의 종류에 따라 캐소드 활성 재료로서 금속 산화물, 금속 황화물 또는 특정 폴리머를 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 리튬-이온 전지가 형성될 때, 캐소드 활성 재료로서 LiXMO2(화학식에서, M은 하나 이상의 종류의 전이 금속을 나타내고,X는 전지의 충전 및 방전 상태에 따라 다르며 일반적으로 0.05 이상 1.10 이하임)를 포함하는 리튬 복합 산화물 등이 사용될 수 있다. 리튬 복합 산화물을 형성하는 전이 금속(M)으로서, Co, Ni, Mn 등이 바람직하다. 리튬 복합 산화물의 특정 예로서, LiCoO2, LiNiO2, LiNiyCo1-yO2(화학식에서,y는 0 이상 1 이하임), LiMn2O4등이 있을 수 있다. 이러한 리튬 복합 산화물은 고전압을 발생시킬 수 있으므로 이들은 에너지 밀도의 관점에서 우수한 캐소드 활성 재료이다. 또한, 캐소드 활성 재료로서, TiS2, MoS2, NbSe2, V2O5등과 같은 리튬을 포함하지 않는 금속 황화물 또는 금속 산화물이 사용될 수도 있다. 캐소드에서, 복수의 종류의 캐소드 활성 재료가 함께 사용될 수도 있다. 또한, 상술된 캐소드 활성 재료가 캐소드를 형성하도록 사용될 때, 공지된 도전성 재제 또는 결합제가 여기에 첨가될 수도 있다.
애노드 재료로서, 리튬으로 도핑(doping)될 수 있고 리튬으로부터 디도핑(dedoping)될 수 있는 재료가 사용될 수도 있다. 예를 들면, 비흑연화 탄소계 재료 또는 흑연화 재료와 같은 탄소 재료가 사용될 수도 있다. 보다 구체적으로, 탄소 재료, 예를 들면, 파이로카본(pyrocarbon), 코크(피치 코크, 니들 코크,페트롤륨 코크), 흑연, 유리 탄소, 유기 폴리머 화합물 소결체(페놀 수지, 푸란 수지 등을 적당한 온도에서 소결함으로써 얻어진 탄화 재료), 탄소 섬유, 활성화 탄소 등이 사용될 수도 있다. 여기에 추가로, 리튬으로 도핑될 수 있고 리튬으로부터 디도핑될 수 있는 재료로서, 폴리아세틸렌, 폴리피롤과 같은 폴리머 또는 SnO2와 같은 산화물이 사용될 수도 있다. 애노드가 이러한 재료로부터 형성될 때, 공지된 결합제가 여기에 첨가될 수도 있다.
폴리머 전해질은 폴리머에 폴리머 재료, 전해질 용액 및 전해질염을 혼합함으로써 형성된 젤 전해질을 포함함으로써 얻어진다. 폴리머 재료는 전해질 용액에 가용성인 특징을 갖는다. 폴리머 재료는 실리콘 젤, 아크릴 젤, 아크릴로니트릴 젤, 변형 폴리포스파젠 폴리머, 폴리에틸렌 산화물, 폴리프로필렌 산화물 및 복합 폴리머, 브릿지 폴리머 또는 이들의 변형 폴리머 등을 포함한다. 플루오르 폴리머로서, 예를 들면, 폴리 (비닐이덴 플루오라이드), 폴리 (비닐이덴 플루오라이드-코-헥사플루오로프로필렌) 또는 폴리 (비닐이덴 플루오라이드-코-트리플루오로에틸렌) 및 이들의 혼합물과 같은 다양한 종류의 폴리머 재료가 사용될 수도 있다.
전해질 용액 성분은 상술된 폴리머 재료들을 분산시킬 수 있다. 비양성자성 용매로서, 예를 들면, 에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌 카보네이트(PC) 또는 부틸렌 카보네이트(BC) 등이 사용된다. 전해질염으로서, 용매에 가용성인 전해질염이 사용되며 양이온과 음이온을 결합시킴으로써 형성된다. 양이온으로서, 알칼리금속또는 알칼리토금속이 사용된다. 음이온으로서, Cl-, Br-, I-, SCN-, ClO4 -, BF4 -, PF6 -, CF3SO3 -, 등이 사용된다. 전해질염으로서, 구체적으로, 리튬 헥사플루오로포스페이트 또는 리튬 테트라플루오로보레이트가 전해질 용액 가용 농도와 사용된다.
내부에 전지 소자(2)를 수용하는 포장체(5)는, 도4에 도시된 바와 같이, 실질적으로 직사각형을 갖는 제1 영역(51)과, 제1 영역(51)에 길이방향으로 연속된 실질적인 직사각형을 갖는 제2 영역(52)과, 제1 영역(51)에 실질적으로 수직이도록 제2 영역(52)의 단측의 방향에 연속된 실질적인 직사각형을 갖는 제3 영역(53)을 포함하는 실질적인 L형으로 형성된다. 제1 영역(51)에서, 전지 소자(2)가 수납되는 수납 오목부(54)가 미리 형성된다.
포장체(5)는, 도5에 도시된 바와 같이, 내측으로부터 폴리프로필렌(PP)층(55), 알루미늄(Al)층(56) 및 나일론층(Ny)(57)의 순서대로 적층된 적층 구조를 포함한다. 여기서, 알루미늄층(56)은 물이 내부로 유입되는 것을 방지한다. 폴리프로필렌층(55)은 폴리머 전해질의 열화를 방지하고 포장체(5)의 접합면으로 작용한다. 즉, 포장체(5)가 접합될 때, 폴리프로필렌층(55)이 서로 대향되어 약 170℃에서 열 용착된다. 나일론층(57)은 포장체(5)에 미리 정해진 강도를 제공한다.
포장체(5)의 구조는 상술된 구조에 제한되지 않고, 다양한 종류의 재료를 포함하는 적층 필름 및 적층 구조가 사용될 수도 있다. 또한, 이에 대한 접합 방법은 열 용착 방법에 제한되지 않는다.
포장체 형성을 위한 재료로서, 예를 들면, 알루미늄, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 캐스트 폴리프로필렌(CPP), 산 변형 폴리프로필렌, 이오노머 등이 예시될 수 있다.
본 발명에서, 전지 소자(2)를 밀봉하는 적층 재료는 전지 팩(1)의 외부 포장 재료로서도 사용된다. 따라서, 플라스틱 케이스는 체적 효율 향상을 위해 필요하지 않다.
최초에 도4에서 화살표(A)로 도시된 바와 같이, 전지 소자(2)는 포장체(5)의 제1 영역(51)에 제공된 수납 오목부(54)에 수용된다. 이 때, 전지 소자(2)의 단자 측면은 제2 영역(52)에 대향되도록 배치된다.
그 다음, 화살표(B)로 도시된 바와 같이, 제2 영역(52)은 절곡선(5a)에서 제1 영역(51)으로 절곡된다. 따라서, 외측으로 노출된 수납 오목부에 수납된 전지 소자(2)의 제1 면은 제2 영역(52)으로 덮힌다.
그 다음, 제1 영역(51)은 제2 영역(52)에 접합된다. 접합은 제1 영역(51) 및 제2 영역(52)의 폴리프로필렌층 측면들이 서로 대향되도록 허용하여 약 170℃에서 이들을 열 용착함으로써 실행된다.
이 때, 도9에 도시된 바와 같이, 감압 펌프(80)가 압력 및 접합을 감소시키도록 사용된다. 전지 소자(2)는 흡입력으로 인해 제1 영역(51) 및 제2 영역(52)에 의해 덮혀서 밀봉된다. 이 때, 전지 소자(2)의 캐소드 단자(21) 및 애노드 단자(22)는 포장체(5) 외부로 도출되도록 제1 영역(51) 및 제2 영역(52)의 접합면사이에 끼워진다.
도9에 도시된 바와 같이, 제1 영역을 흡입하도록 압력이 감소된다. 따라서, 수납 오목부(54)에 수용된 전지 소자(2)는, 수납 오목부(54)의 저면측으로서 제2 면측이 작고 개방측으로서 제1 면측이 큰 실질적인 사다리꼴 형태를 갖도록 도출된다.
후속적으로, 캐소드 단자(21) 및 애노드 단자(22)는 접속 기판(3)의 단자부(31)에 접속된다. 단자부(31)은 외부 장치에 전기적 접속된다. 또한, 접속 기판(3)에, 보호 회로 칩(32) 등이 배열된다.
도6의 중앙 화살표(C)에 도시된 바와 같이, 제1 영역(51)의 수납 오목부(54) 내에 수용되며 제2 영역(52)으로 덮히고 밀봉된 전지 소자(2)의 주연부에서, 프레임(4)은 제1 영역(51) 측면으로부터 배치된다. 캐소드 단자(21) 및 애노드 단자(22)가 접속된 단자부(31)를 갖는 접속 기판(3)은 프레임(4)에 끼워 맞춤된다.
프레임(4)은 도6 및 도7에 도시된 바와 같이 전지 소자(2)의 외부 형상에 대응하는 크기를 갖는 프레임 부재이다. 프레임(4)은 전지 소자(2)의 단자 측면 내에 배치된 전방벽부(4a), 전지 소자(2)의 단자에 대향하는 측면에 배치된 후방벽부(4b) 및 전지 소자(2)의 측면부 내에 배치된 측벽부(4c)를 포함한다. 프레임(4)은 예컨데 낙하로 인한 충격으로부터 전지 소자(2)를 보호하기 위해 전지 소자(2)의 주연부 내에 배열된다. 프레임(4)은 다양한 종류의 플라스틱 재료로 형성될 수 있다. 특히, 폴리프로필렌과 포장체(5)의 접합면과 동일한 재료 즉, 폴리프로필렌과 동일한 융점을 갖는 재료 또는 폴리프로필렌이 바람직하게 구체화된다.
전술한 바와 같이, 전지 소자(2)는 감압하에서 실질적으로 사다리꼴 형상의 단면을 갖는다. 도9에 도시되어진 바와 같이, 프레임(4)의 측벽부(4c)는 전지 소자(2)의 제2 면측의 주연 엣지부 내에 형성된 공간부 내에 배열된다. 따라서, 사공간이 효율적으로 이용되어 체적 효율을 개선할 수 있다.
전지 소자(2)에 대향하는 측벽(4c)의 일부는 R형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 프레임(4)의 강도 및 충격 저항이 증가될 수 있다.
전지 소자(2)의 단자 측에 대응하는 프레임(4)의 전방 벽부(4a)에서, 접속 기판(3)이 배치되고 개구부(41)가 형성된다. 개구부(41)는 접속 기판(3)의 단자부(31)가 외부로 향하도록 한다. 접속 기판(3)은 프레임(4) 내에 배치되는 동시에 단자부(31)는 개구부(41)로부터 외부로 향한다. 개구부(41)로부터 외부로 향하는 단자부(31)는 외부 장치에 전기 접속된다. 본 실시예에서, 3개의 개구부(41)가 제공된다. 이러한 개구부(41)는 예를 들어, 캐소드 단자, 애노드 단자 및 다른 정보 단자에 이용될 수 있다. 그러나, 개구의 이용은 이에 제한되지 않는다.
더욱이, 프레임(4)내에, 실질적으로 삼각형상의 단면을 갖는 결합 부재(42)가 배치되고 접속 기판(3)은 프레임(4) 내에 배열되도록 결합 부재(42)와 결합된다.
결합부의 확대도가 도8에 도시된다. 결합 부재(42)는 전방 벽면 측부(4a) 내의 실질적으로 수직면(42a)과 개구 측면을 향해 경사진 경사면(42b)을 포함하는 실질적으로 직각 삼각 형상을 갖는다. 접속 기판(3)이 프레임(4) 내에 배치될 때, 접속 기판(3)는 결합 부재(42)의 경사면(42b)을 넘도록 도8의 화살표(E)로 도시된방향으로 압입된다. 따라서, 접속 기판(3)는 프레임(4)의 전방벽부(4a)와 결합 부재(42)의 수직면(42a) 사이에 배열된다. 접속 기판(3)이 프레임(4)으로부터 착탈될 때, 접속 기판(3)은 접속 기판(3)의 낙하를 방지하도록 결합 부재(42)의 수직면(42a)을 넘어가는 것이 요구된다.
또한, 외부 장치로부터 접속 단자가 접속 기판(3)의 단자부(31)에 접속되는 경우에, 힘이 접속 기판 상에서 외부로 인가될 때, 예컨데 접속 단자가 개구부(41)를 통해 압입될 때, 접속 기판(3)은 결합 부재(42)에 의해 낙하되는 것이 방지된다. 따라서, 접속 기판(3)은 접속 기판(3)이 프레임(4)과 결합된 상태를 유지할 수 있으며, 단자는 보다 확실하게 접속될 수 있다.
전술한 바와 같이, 프레임(4)은 전지 소자(2)의 주연부 내에 배치된다. 따라서, 전지 소자(2)가 플라스틱 케이스 내에 수용되지 않을 때에도, 플라스틱 케이스가 이용될 때와 동일한 단자의 기계 강도 및 신뢰도가 유지될 수 있다.
그 다음에, 도6 및 도9에 화살표(D)로 도시되어진 바와 같이, 제3 영역(53)은 절곡선(5b) 내의 제2 영역(52) 내로 절곡된다. 따라서, 제2 영역(52)에 접합되는 전지 소자(2)를 수용하기 위한 제1 영역(951)의 측면에 대향된 면, 즉, 전지 소자(2)의 제2 면측은 제3 영역(53)으로 덮혀진다.
최종적으로, 제3 영역(53)은 제1 영역(51)에 접합된다. 접합은 제3 영역(53)과 제1 영역(51)의 폴리프로필렌 층의 측면을 서로 대향시키고 이를 대략 170 ℃에서 열 용착시킴으로써 접합이 수행된다.
따라서, 전지 소자(2)는 포장체(5) 내에 수용되고 밀봉되며, 또한 접속기판(3) 및 프레임(4)은 포장체(5)에 의해 포장된다. 따라서, 도2 및 도3에 도시된 바와 같이 전지 팩(1)이 완성된다.
이러한 방식으로 얻어진 전지 팩(1)에서, 전지 소자의 적층 재료는 팩 외부 포장 재료로서 또한 이용된다. 따라서, 체적 효율은 플라스틱 케이스가 외부 포장 재료로 이용될 때 얻어진 것보다 10 % 또는 그 이상 개선될 수 있다. 따라서, 전지 팩(1)의 체적 밀도는 개선될 수 있다.
더욱이, 프레임은 전지 소자의 주연부 내에 배치되며, 플라스틱 케이스가 이용될 때와 동일한 단지의 기계 강도 및 신뢰도가 유지되어 고 신뢰도를 실현할 수 있다.
전지 소자의 적층 재료는 전지 팩의 포장체와 공유되어, 설계가 간략화되고, 전지 소자 및 전지 팩은 일관되게 제조되고 제조 비용은 감소될 수 있다. 더욱이, 제조 시간이 단축되어 생산성을 개선할 수 있다.
더욱이, 플라스틱 케이스가 사용될 때 요구되는 케이스, 테이프, 라벨 등의 부품이 요구되지 않는다. 따라서, 부품의 수 및 재료 비용이 감소될 수 있다.
제2 실시예
도10은 본 발명이 적용된 전지 팩(10)의 구조의 일예를 도시한 사시도이다. 도11은 도10의 선 X5-X6을 따른 단면도이다. 도12 내지 도18은 전지 팩(10)을 제조하기 위한 방법을 설명한 도면이다.
전지 팩(10)은 전지 소자(2), 접속 기판(3), 프레임(4) 및 포장체를 포함한다. 전지 소자(2)는 포장체 내에 수용되고 밀봉되고, 또한 포장체에 의해 접속 기판(3) 및 프레임(4)와 함께 포장된다.
전지 소자, 접속 기판 및 프레임은 전술한 제1 실시예에서의 전지 팩(1)의 전지 소자(2), 접속 기판(3) 및 프레임(4)과 실질적으로 동일한 구조를 갖는다. 따라서, 이러한 부재는 도면에서 동일한 도면 부호로 나타나며 이의 상세한 설명은 생략한다.
전지 소자(2)를 수용하고 포장하기 위한 포장체는 제1 포장체(6) 및 제2 포장체(7)를 포함한 두개의 포장체로 구성된다.
제1 포장체(6)는 실질적으로 직사각형이고 전지 소자(2)가 수용되는 수납 오목부(61)는 도12에 도시된 바와 같이, 미리 형성된다. 수납 오목부(61)의 주연부에서, 접합편(62)이 제공된다. 종방향의 일 단부에서, 단측 방향의 양 단부에 절결부(63)가 형성된다. 제1 포장체(6)는 도13에 도시된 바와 같이, 내부로부터 폴리프로필렌(PP)층(64), 알루미늄(Al)층(65) 및 나일론(Ny)층(66)이 순서대로 적층된 적층 구조를 갖는다. 폴리프로필렌 층(64)은 접합면으로 제공된다.
제2 포장체(7)는 도14에 도시되어진 바와 같이, 적어도 실질적으로 직사각형 형상을 갖는 제1 영역(71) 및 제1 영역(71)의 단측의 방향에 연속하는 실질적으로 직사각형 형상을 갖는 제2 영역(72)을 포함한다. 여기서, 제1 영역(71)은 외부에 노출된 제1 포장체(6)의 수납 오목부(61) 내에 수납된 전지 소자(2)의 제1 면이 덮혀진 영역으로 제공된다. 제2 영역(72)은 전지 소자(2)의 제2 면 측이 제1 포장체(6)로 함께 덮혀진 영역으로 제공된다. 더욱이, 제2 포장체(7)에서,절결부(73)는 제1 포장체(6) 내에 형성된 절결부(63)에 대응하는 부분에 유사하게 형성된다.
제2 포장체(7)는 제1 포장체(6)보다 더 경질의 재료로 제조된다. 제2 포장체(7)의 재료로서, 내부면 등에 형성된 폴리프로필렌층을 갖는 알루미늄 박판이 구체화될 수 있다. 경질의 재료는 강도를 보강하고 우수한 충격 저항을 얻도록 외부 포장체로서 제2 포장체(7)에 대해 이용된다.
제1 포장체(6) 및 제2 포장체(7)의 구조는 전술한 구조로 제한되지 않으며, 다양한 종류의 재료를 갖는 적층 필름 및 적층 구조가 이용될 수 있다. 또한, 그 접합 방법은 열 용착 방법에 제한되지 않는다.
본 발명에서, 전지 소자(2)를 밀봉하기 위한 포장체는 체적 효율을 개선하는 데 플라스틱 케이스가 요구되지 않도록 전지 팩(10)의 외부 포장 재료로 또한 이용된다.
먼저, 도12에 화살표(F)로 도시된 바와 같이, 전지 소자(2)는 제1 포장체(6) 내에 제공된 수납 오목부(61) 내에 수용된다. 이 때, 전지 소자(2)의 단자 측은 절결부(63)가 형성된 측면에 대향되도록 배치된다.
또한, 도14에 도시되어진 바와 같이, 제2 포장체(7)는 전지 소자(2)가 수납된 수납 오목부(61)을 갖는 제1 포장체(6) 상에 중첩된다. 따라서, 외부에 노출된 수납 오목부(61) 내에 수납된 전지 소자(2)의 제1 면은 제2 포장체(7)의 제1 영역(71)으로 덮혀진다.
이 때, 도14에 도시되어진 바와 같이, 제2 포장체(7)는 제1 포장체(6)의 접합편(62)의 외부 라인 내부에서 변위되도록 배열된다.
이 때, 제1 포장체(6)는 제2 포장체(7)의 제1 영역(71)에 접합된다. 제1 포장체(6)가 제2 포장체(7)의 제1 영역(71)에 접합될 때, 제1 포장체(6)의 폴리프로필렌 면과 제2 포장체(7)의 제1 영역(71)은 수납 오목부(61) 내에 수납되고 대략 170℃에서 열밀봉된 전지 소자(2)의 주연부의 4측면 내에 서로 대향된다.
이때, 도16에 도시되어진 바와 같이, 접합 및 압력을 감소시키기 위해 감압 펌프(80)가 이용된다. 따라서, 전지 소자(2)는 제1 포장체(6) 및 제2 포장체(7)의 제1 영역(71)으로 덮혀지고 밀봉된다. 이 때, 전지 소자(2)의 캐소드 단자(21) 및 애노드 단자(22)는 포장체의 외부로 노출되도록 제1 포장체(6)의 접합면과 제2 포장체(7)의 제1 영역(71) 사이에 개재된다.
여기서, 압력은 제1 포장체(6)를 흡입하도록 감압된다. 따라서, 도16에 도시된 바와 같이, 수납 오목부(61) 내에 수용된 전지 소자(2)는 수납 오목부(61)의 저면측으로서 제2 면층이 작으며 개구 측으로서 제1 면측이 큰 실질적으로 사다리꼴 형상을 갖도록 유도된다.
계속해서, 캐소드 단자(21) 및 애노드 단자(22)는 접속 기판(3)의 단자부(31)에 접속된다. 그 후, 도15에 화살표(G)로 도시되어진 바와 같이, 제1 포장체(6)의 수납 오목부(61) 내에 수용되고 제2 포장체(7)의 제1 영역(71)으로 덮혀지고 밀봉된 전지 소자(2)의 주연부에서, 프레임(4)은 제1 포장체(6) 측으로부터 떨어져 배치된다. 캐소드 단자(21) 및 애노드 단자(22)가 접속된 단자부(31)를 갖는 접속 기판(3)는 프레임(4)에 끼워 맞춤된다.
프레임(4)은 전지 소자(2)의 주연부 내에 배치되어, 전지 소자(2)가 플라스틱 케이스 내에 배치되지 않는다 하더라도, 플라스틱 케이스가 이용될 때 단자의 동일한 기계 강도 및 신뢰도가 보장될 수 있다.
전술한 바와 같이, 전지 소자(2)는 감압하에서 대략 사다리꼴 형상의 단면을 갖는다. 도16에 도시되어진 바와 같이, 프레임(4)의 측면 벽은 전지 소자(2)의 제2 면측의 주연부 엣지 부분 내에 형성된 공간부 내에 배열된다. 따라서, 사공간이 효과적으로 이용되어 체적 효율을 보다 개선시킬 수 있다.
그 후, 도15 및 도17의 화살표(H)로 도시된 바와 같이, 제2 포장체(2)의 제2 영역(72)은 절곡 라인의 절곡으로 제1 영역(71)에 대해 절곡된다. 따라서, 제1 포장체(6)의 수납 오목부(61) 내에 수용되고 제2 포장체(7)의 제1 영역(71)으로 덮혀진 전지 소자(2)의 제1 면에 마주하는 제2 면측은 제2 영역(72)으로 덮혀진다.
이 때, 제1 포장체(6)의 접합편(62)는 도16의 화살표(I)에 도시된 바와 같이 절곡되며, 전지 소자(2)의 주연부에 배치된 프레임(4)을 따라 배열된다.
최종적으로, 제1 포장체(6)는 제2 포장체(7)에 대향되어 접합된다.
이 때, 제2 포장체(7)는 제2 포장체(7)가 제1 포장체(6)로부터 변위되는 상태 하에서 제1 포장체(6) 상에 중첩된다 도14 및 도16에 도시된 바와 같이, 제2 포장체(7)의 제1 영역(71) 측의 단부(71a)는 제1 포장체(6)의 접합편(62) 내부에 위치된다.
따라서, 도17 및 도18에 도시된 바와 같이, 프레임(4)을 따라 배치된 접합편(62)은 화살표(J)로 도시된 프레임(4)을 따라 배치된 제2 포장체(7)의 제1영역(71)으로부터 돌출된다. 접합편(62)의 돌출면은 제1 포장체(6)가 제2 영역(72)으로 덮혀질 때 내부에 배치된 면에 마주하고 접합된다. 즉, 이러한 면들은 제1 포장체(6)와 제2 포장체(7)의 폴리프로필렌 층의 면이며, 서로 대향하고 대략 170℃에서 열 용착됨으로써 서로 접합된다.
더욱이, 도18에 도시된 바와 같이, 제2 포장체(7) 내에서, 제1 영역(71) 측의 단부(71a)는 제2 영역(72) 측의 단부(72a)에 대해 맞대어 접합된다.
더욱이, 프레임(4)의 후방 단부측에서, 접합편(62)의 돌출면은 제1 포장체(6)가 전술한 동일한 방식으로 제2 영역(72)으로 덮혀져 있을 때 내부에 위치된 면에 대향되어 접합된다.
따라서, 전지 소자(2)는 제1 포장체(6) 및 제2 포장체(7)를 포함한 포장체 내에 수용되고 밀봉되며, 또한 접속 기판(3) 및 프레임(4)은 포장체에 의해 포장된다. 따라서, 도10 및 도11에 도시된 바와 같이 전지 팩(10)이 완성된다.
이러한 방식으로 얻어진 전지 팩(10)에서, 전지 소자의 적층 재료는 팩의 외부 포장 재료로서 또한 이용된다. 따라서, 체적 효율이 플라스틱 케이스가 외부 패키지 재료로 이용될 때 얻어진 것보다 10% 또는 그 이상 개선될 수 있다. 따라서, 전지 팩(10)의 체적 밀도는 개선될 수 있다.
더욱이, 프레임은 전지 소자의 주연부 내에 배치되며, 플라스틱 케이스가 이용될 때와 동일한 기계 강도 및 단자의 신뢰도가 유지되어 고 신뢰도를 실현할 수 있다.
전지 소자의 적층 재료는 전지 팩의 포장체와 공유하며, 설계가 간략화되며,전지 소자 및 뱃터리 팩이 일관되게 생산되며, 제조 비용이 감소될 수 있다. 또한, 제조 시간이 단축되어 생선성이 개선된다. 더욱이, 플라스틱 케이스가 사용될 때 요구되는 케이스, 테이프, 라벨 등의 부품이 요구되지 않는다. 따라서, 부품의 수 및 재료 비용이 감소될 수 있다.
제3 실시예
이제, 도19 및 도20에 도시된 전지 팩이 설명될 것이다. 이러한 전지 팩에서, 포장체의 재료는 전술한 전지 팩(1, 10)의 재료와 다르다.
전지 팩(100)은 전지 소자(2)와, 접속 기판(3)과, 전지 소자(2)의 주연부에 배치된 프레임(110)과, 팩의 내부를 포장하는 제1 포장체(120)와, 팩의 외부를 포장하는 제2 포장체(130)와, 접속 기판(3)을 고정시키는 고정 부재(140)를 포함한다. 전지 팩(100)에서, 접속 기판(3)과 프레임(110)은 프레임(110)을 제2 포장체(130)에 접합시키도록 제1 포장체(120)와 제2 포장체(130)에 의해 포장된 전지 소자(2)의 주연부에 배치된다. 따라서, 제2 포장체(130)는 또한 팩의 외부 포장 재료로서 제공된다.
전지 소자(2)와 접속 기판(3)은 전술한 제1 실시예에 따른 전지 팩(1)과 실질적으로 동일한 구조를 갖기 때문에, 이러한 부재들은 도면에서 동일한 도면 부호로 나타내고, 그것의 상세한 설명은 생략될 것이다.
프레임(110)은 전지 소자(2)의 외형에 적용된 크기를 갖는 프레임 형식 부재이다. 도21에 도시된 바와 같이, 프레임(110)은 전지 소자(2)의 단자측에 배치된 전방 벽부(110a)와, 전지 소자(2)의 단자의 대향측에 배치된 후방 벽부(110b)와,전지 소자(2)의 측면부 상에 배치된 측벽부(110c)와, 상부 벽부(110d)를 포함한다. 전방 벽부(110a)는 접속 기판(3)이 배열될 때 접속 기판(3)에 제공되는 단자부(31)를 노출시키기 위한 개구부(111) 및 다음에서 기술되는 고정 부재(140)와 결합하는 결합 오목부(112)를 포함한다. 여기서, 3개의 개구부(111)가 제공된 일예가 도시되어 있다. 이러한 개구부(111)는 예컨대 캐소드 단자(21)와, 애노드 단자(22)와, 다른 정보 단자를 위해 사용될 수 있다. 그러나, 개구부는 3개에 한정되지 않는다. 또한, 결합 오목부(112)는 전방 벽부(110a)의 내부면에 형성되고 다음에서 기술되는 고정 부재(140)와 결합된다.
또한, 도21 및 도22에 도시된 바와 같이, 제1 포장체(120)의 접합편(122)의 단부가 결합되는 제1 단차부(113)는 프레임(110)의 측벽부(110c)의 하부 단부측에 제공된다. 제2 포장체(130)의 접합부(131b)의 단부가 결합되는 제2 단차부(114)는 제1 단차부(113)의 상부에 제공된다. 제2 포장체(130)의 제2 영역(132)의 단부가 결합되는 제3 단차부(115)는 프레임(110)의 상부측 단면에 제공된다.
제1 단차부(113)는 특히 측벽부(110c)의 외부면과 저면에 의해 형성된 코너부에 제공된 절결부에 의해 형성된다. 절결부는 그와 함께 결합된 제1 포장체(120)의 두께와 실질적으로 동일한 폭을 갖는 프레임(110) 내측을 향해 형성된다. 또한, 제1 단차부(113)는 제1 포장체(120)의 두께보다 작은 폭을 갖는 프레임(110) 내측을 향해 절결부를 제공함으로써 형성될 수 있다. 이러한 경우에, 제1 단차부(113)의 폭은 다음에서 기술되는 제1 포장체(120)의 알루미늄 층(124)을 노출시키지 않도록 형성된다.
제2 단차부(114)에, 절결부가 제1 단차부(113)에 연속적으로 제공된다. 절결부는 그와 함께 결합된 제2 포장체(130)의 두께와 실질적으로 동일한 폭을 갖는 프레임(110) 내측을 향해 형성된다. 또한, 제2 단차부(114)는 제2 포장체(130)의 두께보다 작은 폭을 갖는 프레임(110) 내측을 향해 절결부를 제공함으로써 형성될 수 있다.
각각의 제3 단차부(115)는 상단부 상의 내부 코너부에 개방되어 제공된다. 제3 단차부(115)는 그와 함께 결합된 제2 포장체(130)의 두께와 실질적으로 동일한 폭을 갖는 프레임(110)의 외부를 향해 형성된다. 또한, 제3 단차부(115)는 제2 포장체(130)의 두께보다 작은 폭을 갖는 프레임(110) 외측을 향해 단차부를 제공함으로써 형성될 수 있다.
제2 단차부(114)와 제3 단차부(115)가 제2 포장체(130)의 두께보다 작은 폭으로 형성되는 경우에, 다음에서 기술되는 제2 포장체(130)의 알루미늄 층(134)을 외부로 노출시키지 않는 폭으로 형성된다.
제1 단차부(113) 및 제2 단차부(114)에서, 제1 포장체(120)의 접합편(122)의 단부는 제1 단차부(113)와 결합된다. 제2 포장체(130)의 접합부(131b)의 단부는 제1 단차부(113) 위의 제2 단차부(114)와 결합한다. 따라서, 제1 포장체(120)의 접합편(122)의 단부는 측벽 상의 제2 포장체(130)의 접합부(131b)의 단부로부터 변위된다. 따라서, 단부를 각각 형성하는 도전성 금속층은 단락을 생성하도록 상호 접촉되는 것이 방지될 수 있다.
또한, 제3 단차부(115)와 결합되는 제2 포장체(130)의 제2 영역(132)의 단부가 제2 단차부(114)와 결합되는 제2 포장체(130)의 제1 영역(131)의 단부로부터 분리되기 때문에, 제2 포장체(130)의 제2 영역(132)의 단부와 제2 포장체(130)의 제1 영역(131)의 단부 사이의 단락은 방지된다.
또한, 제1 단차부(113)부터 제3 단차부(115)가 프레임(110)에 제공되기 때문에, 제1 포장체(120)의 단부와 제2 포장체(130)의 단부는 외측으로 돌출하지 않는다. 따라서, 전지 팩(100)은 포장체의 단부로 인해 외적으로 손상을 받는 것이 방지된다.
또한, 프레임(110)은 전지 소자(2)의 주연부에 배치되어, 전지 소자(2)가 예컨대 낙하 등과 같은 충격으로부터 보호될 수 있다. 프레임(110)은 다양한 종류의 플라스틱 재료로 제조될 수 있다. 특히, 포장체에 대해 사용되는 폴리프로필렌과 동질의 재료, 즉 폴리프로필렌 또는 폴리프로필렌과 같은 용융점을 갖는 재료가 포장체에 접합됨으로써 바람직하게 구체화될 수도 있다.
도23에 도시된 바와 같이, 제1 포장체(120)는 실질적으로 직사각형 형태이고, 전지 소자(2)가 수용되는 미리 형성된 수납 오목부(121)를 갖는다. 수납 오목부(121)의 주연부에는, 다음에서 기술되는 제2 포장체(130)에 접합되는 접합편(122)이 제공된다. 제1 포장체(120)의 단측에, 절결부(123)가 제공된다.
도24에 도시된 바와 같이, 제1 포장체(120)는 내측으로부터 폴리프로필렌(PP)층(123)과, 알루미늄(Al)층(124)과, 나일론(Ny)층(125)의 순서대로 적층된 적층 구조를 갖는다. 폴리프로필렌층(123)은 제1 포장체(120)가 제2 포장체(130)에 접합될 때 접합면으로서 제공된다. 알루미늄층(124)은 전지 팩(100)의 기밀을 유지하는 제공된다. 나일론층(125)은 관통과 같은 외부 충격을 견딜만한 강도를 갖고, 알루미늄층(124)과 팩의 외부 사이의 절연을 유지한다.
도25에 도시된 바와 같이, 제2 포장체(130)는 실질적으로 직사각형 형태로 형성된 제1 영역(131)과, 제1 영역(131)의 단측에 연속적으로 제공된 실질적으로 직사각형 형태를 갖는 제2 영역(132)을 포함한다.
제1 영역(131)은 외부로 노출된 제1 포장체(120)의 수납 오목부(121)에 수납된 전지 소자(2)의 제1 면이 덮혀진 피복부(131a)와, 제1 포장체(120)의 접합편(122)에 접합된 접합부(131b)를 포함한다.
피복부(131a)는 전지 소자(2)의 제1 면과 실질적으로 동일한 면적을 갖는다. 접합부(131b)는 장측과 단측 양방향으로 제1 포장체(120)의 접합편(122)보다 크게 형성된다. 제1 포장체(120)의 접합편(122)보다 큰 접합부(131b)의 일부는 프레임(110)의 측벽부(110c)에 접합되는 마진부(margin part, 131c)로서 제공된다. 마진부(131c)에는, 다음에서 기술되는 폴리프로필렌층(133)이 제1 포장체(120) 측으로 노출된다.
따라서, 제1 영역(131)에서, 전지 소자(2)의 제1 면이 덮혀진 피복부(131a)는 전지 팩(100)의 한 주요면을 형성한다. 제1 영역(131)의 접합부(131b)와 전지 소자(2)의 장측에 위치된 제1 포장체(120)의 접합편(122)의 접합부는 프레임(110)의 측벽부(110c)를 제1 영역(131)의 마진부(131c)에 접합시킴으로써 전지 팩(100)의 장측의 측면을 형성한다. 제1 영역(131)에서, 제2 영역(132)이 접합된 단측에 대향된 단측의 양단부에 절결부(131d)가 형성된다.
제2 영역(132)은 실질적으로 직사각형 형태로 형성되고 제2 포장체(130)의 단측에 연속해서 제공된다. 제2 영역(132)은 전지 소자(2)의 단자부가 도출되는 단부에 대향된 단부와 제1 포장체(120)의 수납 오목부(121)를 덮는다. 따라서, 제2 영역(132)은 전지 팩(100)의 프레임(110)의 개구부(111)가 제공되는 단부에 대향된 단부의 측면과 전지 팩(100)의 다른 주요면을 형성한다.
제2 포장체(130)는 금속으로 제조된 금속층과 수지 재료로 제조된 수지층을 적층함으로써 형성되고, 수지층으로서의 폴리프로필렌층(133)과, 폴리프로필렌층(133) 상에서 금속층으로서의 알루미늄(Al)층(134) 및 알루미늄층(134) 상에서 수지층으로서의 나일론(Ny)층(135)이 적층된 적층 구조를 갖는 적층 필름이다. 제1 포장체(120)가 제2 포장체(130)에 접합될 경우에 폴리프로필렌층(133)은 접합면으로서 제공된다.
알루미늄층(134)은 전지 팩(100)의 기밀을 유지하도록 제공된다. 알루미늄층(134)은 제1 포장체(120)에 대해 사용되는 알루미늄층(124) 보다 경질인 알루미늄 재료를 사용한다. 그러한 알루미늄으로서, 예컨대, 3004H-H18(일본 공업 규격; JIS) 재료 등이 있다. 또한, 알루미늄층(134) 뿐만 아니라, 스테인레스 스틸, 구리(Cu), 니켈(Ni), 철(Fe)등과 같은 재료를 사용하는 층이 금속층으로서 제공될 수 있다. 여기서, 알루미늄층(134)의 빅커(Vicker) 경도는 50 Hv 이상 100 Hv 이하이다.
수지층으로서의 나일론층(135)은 관통과 같은 외부 충격을 견딜만한 강도를 갖고, 알루미늄층(134)과 팩의 외부 사이의 절연을 유지한다. 또한,나일론층(135)뿐만 아니라, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 등과 같은 재료를 사용하는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)층 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN)층이 수지층으로서 사용될 수 있다.
폴리프로필렌층(133)의 두께는 약 20 ㎛이기 때문에, 알루미늄층(134)의 두께는 약 100 ㎛이고, 나일론층(135)의 두께는 약 30 ㎛이고, 제2 포장체(130)의 전체 두께는 약 150 ㎛이다.
도29에 도시된 바와 같이, 고정 부재(140)는 접속 기판(3)을 지지하기 위한 지지부(141)와, 상기 지지부(141)의 양쪽 외부 단부에 제공되고 프레임(110)의 전방 벽부(110a)와 결합된 결합 돌출부(142)를 포함한다. 지지부(141)는 실질적으로 U자형으로 형성되어 그 사이에 접속 기판(3)의 양 단부를 보유하고 지지한다. 결합 돌출부(142)가 프레임(110)에 배치되는 경우에, 결합 돌출부는 프레임(110)의 전방 벽부(110a)에 제공되고 프레임(110)에 고정된 결합 오목부(112)와 결합된다. 따라서, 고정 부재(140)는 지지 부재(141)와 결합 돌출부(142)에 의해 접속 기판(3)을 확실히 고정하도록 접속 기판(3)과 함께 프레임(110) 내에 배치된다. 또한, 접속 기판(3)의 두께가 작은 경우, 예컨대, 두께가 4.0 ㎜ 이하의 접속 기판(3)이 사용되는 경우에, 고정 부재(140)는 특히 효과적이다.
이제, 전술한 구조를 갖는 전지 팩(100)을 생산하는 방법이 다음에서 기술될 것이다. 먼저, 도23에서 화살표(K)에 의해 도시된 바와 같이, 전지 소자(2)는 제1 포장체(120)의 수납 오목부(121)에 수용된다. 이 때, 전지 소자(2)의 단자부는 제1 포장체(120)의 단측으로 도출된다.
다음으로, 도27에 도시된 바와 같이, 제2 포장체(130)의 제1 영역(131)은 제2 포장체(130)의 폴리프로필렌층(133)이 제1 포장체(120) 측부에 위치되도록 전지 소자(2)가 노출되는 측부로부터 제1 포장체(120) 상에 중첩된다. 따라서, 외측으로 노출된 제1 포장체(120)의 수납 오목부(121) 내에 수납된 전지 소자(2)의 제1 면은 제2 포장체(130)의 제1 영역(131)으로 덮혀진다. 이 때, 전지 소자(2)의 단측이 도출되는 단측에 대향하는 단측에 제2 포장체(130)의 제2 영역(132)이 위치되도록 제2 포장체(130)는 제1 포장체(120) 상에 중첩된다. 이러한 상태 하에서, 제2 포장체(130)의 제1 영역(131)에 제공된 마진부(131c)의 폴리프로필렌층(133)은 제1 포장체(120) 측부로 노출된다.
다음으로, 제1 포장체(120)는 제2 포장체(130)의 제1 영역(131)에 접합된다. 제1 포장체(120)는 제2 포장체(130)의 제1 영역(131)에 접합되는 경우, 제1 포장체(120)의 접합편(122)의 폴리프로필렌층(123)은 제1 포장체(120)의 수납 오목부(121) 내에 수납된 전지 소자(2)의 주연부의 4개 측부에서 약 170℃로 열 용착함으로써 제2 포장체(130)의 제1 영역(131)의 접합부(131b)의 폴리프로필렌층(133)에 접합된다.
이 때, 도28에 도시된 바와 같이, 제1 포장체(120)와 제2 포장체(130)에 의해 형성된 전지 소자(2)를 수용하기 위한 공간 내의 감압 뿐만 아니라 상기 접합을 위래 감압 펌프(80)가 사용된다. 따라서, 전지 소자(2)는 제2 포장체(130)의 제1 영역(131)과 제1 포장체(120)에 의해 밀봉되고 덮혀진다. 이 때, 전지 소자(2)의 캐소드 단자(21)와 애노드 단자(22)는 포장체의 외측으로 도출되도록 제1포장체(120)와 제2 포장체(130)의 접합면 사이에 개재된다.
여기서, 압력은 제1 포장체(120)의 수납 오목부(121)의 내부를 흡입하도록 감소된다. 따라서, 도28에 도시된 바와 같이, 제1 포장체(120)의 수납 오목부(121)에 수용된 전지 소자(2)는 제1 포장체(120)에 의해 도출되어 수납 오목부(121)의 저면측으로서의 전지 소자(2)의 제2 면측이 작고 개방 측으로서의 제1 면측은 큰 실질적으로 사다리꼴 형태의 단면을 갖는다.
결과적으로, 캐소드 단자(121)와 애노드 단자(122)는 접속 기판(3)의 단자부에 연결된다. 다음으로, 도29에서 화살표(L)로 도시된 바와 같이, 제1 포장체(120)와 제2 포장체(130)로 덮혀지고 밀봉된 전지 소자(2)의 주연부에서, 프레임(110)은 제1 포장체(120)의 측부로부터 배치된다. 캐소드 단자(21)와 애노드 단자(22)가 연결되는 접속 기판(3)을 지지하기 위한 고정 부재(140)는 프레임(110)에 배열된다.
이 때, 고정 부재(140)는 고정 부재(140)의 결합 돌출부(142)는 프레임(110)에 접속 기판(3)을 고정시키도록 프레임(110)에 형성된 결합 오목부(112)와 결합되도록 프레임(110)에 배치된다. 또한, 프레임(110)은 전지 소자(2)의 주연부 내에 배치되어, 전지 소자(2)가 플라스틱 케이스 내에 배치되지 않은 경우에도, 플라스틱 케이스가 사용될 때와 동일한 단자의 기계적 강도 및 안정성이 보장될 수 있다. 전술한 바와 같이, 전지 소자(2)는 감압 하에서 실질적으로 사다리꼴 형태의 단면을 갖는다. 따라서, 도28에 도시된 바와 같이, 프레임(110)의 측면벽(110c)은 전지 소자(2)의 제2 면측에 주연 엣지부에 형성된 공간부 내에 배치된다. 따라서,무효 공간(dead space)은 체적 효율을 더욱 향상시키도록 효과적으로 이용될 수 있다.
다음으로, 도29 및 도30에서 화살표(M)로 도시된 바와 같이, 제2 포장체(130)의 제2 영역(132)은 제1 영역(131)에 대해 경계부를 따라 제1 포장체(120)의 수납 오목부(121)에 수용되고 수납 오목부(121)의 주연부에서 프레임(110) 상에 배열된 전지 소자(2)의 제2 면측으로 절곡된다. 다음으로, 제1 포장체(120)의 수납 오목부(121)로 덮혀진 제2 포장체(130)의 제2 영역(132)은 제1 포장체(120)의 수납 오목부(121)를 제2 포장체(130)로 덮도록 프레임(110)의 측벽부(110c)에 열 용착된다. 이 때, 도22에 도시된 바와 같이, 제2 포장체(130)의 제2 영역(132)의 단부는 제3 단차부(115) 상에 인접한다.
또한, 이 때, 제1 포장체(120)의 접합편(122)의 접합부과 제2 포장체(130)의 제1 영역(131)의 접합부(131b)는 도28 및 도29에서 화살표(N)에 의해 도시된 바와 같이 절곡되고 도22에 도시된 바와 같은 전지 소자(2)의 주연부에 제공된 프레임(110)의 측벽부(110c)에 배치된다.
그 후, 제2 포장체(130)의 제1 영역(131)의 마진부(131c)는 프레임(110)의 측벽부(110c)에 열 용착된다. 도22에 도시된 바와 같이, 제1 포장체(120)의 접합편(122)은 제1 단차부(113)에 인접하고 제2 포장체(130)의 제1 영역(131)의 마진부(131c)는 제2 단차부(114)에 인접하여 전지 팩(100)이 완성된다.
전술한 바와 같이, 제2 포장체(130)의 제1 영역(131)의 마진부(131c)는 프레임(110)의 측벽부(110c)에 열 용착된다. 따라서, 제1 포장체(120)의 접합편(122)은 제1 단차부(113)에 인접하고 제2 포장체(130)의 제1 영역(131)의 마진부(131c)는 제1 단차부(114)에 인접한다. 결과적으로, 제1 포장체(120)와 제2 포장체(130) 사이의 단락이 방지된다.
또한, 제1 단차부(113)와 제2 단차부(114)의 두께는 각각 제1 포장체(120)와 제2 포장체(130)와 실질적으로 동일하다. 따라서, 제1 포장체(120)와 제2 포장체(130)는 프레임(110)의 측벽부(110c)와 동등하도록 프레임(110)의 측벽부(110c)에 가열밀봉된다. 따라서, 제1 포장체(120)와 제2 포장체(130)가 분리되는 것이 방지된다.
이러한 방식으로 얻어진 전지 팩(100)에서, 적층 필름으로 만들어진 제2 포장체(130)는 팩의 외부 포장 재료로도 또한 사용된다. 따라서, 체적 효율은 플라스틱 케이스가 외부 포장 재료로 사용될 때 얻어지는 것보다 10% 이상 향상될 수 있다. 따라서, 전지 팩(100)의 체적 밀도는 향상될 수 있다.
전지 팩(100)에서, 팩 외측으로 노출된 제2 포장체(130)는 팩에 수용된 제1 포장체(120)보다 경질이므로, 전지 소자(2)는 낙하에 의한 충격과 같은 외부 충격으로 인해 내부가 변형되거나 열화되는 것이 방지되고 팩의 외면 상의 상처 발생이 억제된다. 따라서, 전지 팩(100)에서, 외관이 손상되는 것이 방지된다.
전지 팩(100)에서, 제1 포장체(120)의 수납 오목부(121)가 제2 포장체(130)의 제2 영역(132)으로 덮혀지는 경우에, 제2 포장체(130)의 제2 영역(132)은 제1 영역(131)에 대해 경계부로서의 단측을 따라 전지 소자(2)의 제2 면측으로 절곡된다. 따라서, 절곡부는 짧아서, 절곡부 상의 주름 등의 발생이 억제되어 외형을 개선한다.
또한, 전지 팩(100)에서, 제2 포장체(130)가 프레임(110)에 접합되는 경우에, 그 폴리프로필렌층(123, 133)은 함께 열 용착된다. 따라서, 제2 포장체(130)에 제공된 작은 영역의 마진부(131c)에 의해 단 시간 안에 확실하고 안정적인 접합이 얻어질 수 있다.
제4 실시예
이제, 전술한 전지 팩(100)과는 다른, 팩의 외부를 포장하기 위한 2개의 포장체를 갖는 전지 팩(200)이 도31과 도32를 참조하여 기술될 것이다.
전지 팩(200)은 전지 소자(2)와, 접속 기판(3)과, 프레임(110)과, 팩의 내부를 포장하기 위한 제1 포장체(210)와, 제2 포장체(220) 및 고정 부재(140)와 팩의 외부를 포장하기 위한 제3 포장체(230)를 포함한다. 전지 팩(200)에서, 접속 기판(3)과 프레임(110)은 제3 포장체(230)를 프레임(110)에 접합하도록 제1 포장체(210)와 제2 포장체(220)에 의해 포장된 전지 소자(2)의 주연부에 배치된다. 따라서, 제2 포장체(220)와 제3 포장체(230)는 팩의 외부 포장 재료로서도 제공된다.
전지 소자(2), 접속 기판(3), 프레임(110) 및 고정 부재(140)는 전술한 제3 실시예에 따른 전지 팩(100)의 전지 소자(2), 접속 기판(3), 프레임(110) 및 고정 부재(140)와 실질적으로 동일한 구조를 갖기 때문에, 상기 부재들은 도면에서 동일한 도면 부호로 나타내고 그 상세한 설명은 생략될 것이다.
도33에 도시된 바와 같이, 제1 포장체(210)는 실질적으로 직사각형 형태이고, 전지 소자(2)가 수용되는 수납 오목부(121)가 미리 형성되어 있다. 수납 오목부(211)의 주연부에는, 후술하는 제2의 포장체(220)와 접합되는 접합편(212)이 제공된다. 또한, 제1의 포장체(210)의 단측의 양단부에는, 절결부(213)가 형성되어 있다.
제1 포장체(210)는 상술한 제3의 실시예의 제1 포장체(120)와 동일한 재료 및 구성을 갖는다. 따라서, 그것의 상세한 설명은 생략될 것이다.
도34 및 도35에 도시된 바와 같이, 제2 포장체(220)는 실질적으로 직사각형 형태로 형성되고, 외부로 노출되는 제1 포장체(210)의 수납 오목부(211)에 수납된 전지 소자(2)의 제1 면을 덮는 피복부(221) 및 제1 포장체(210)의 접합편(212)과 접합되는 접합부(222)를 갖는다.
피복부(221)는 전지 소자(2)의 제1 면과 실질적으로 동일한 면적을 갖는다. 접합부(222)는 장측 및 단측 양방향으로 제1 포장체(210)의 접합편(212)보다 크도록 형성되어 있다. 제1 포장체(210)의 접합편(212)보다 큰 접합부(222)의 일부는 프레임(110)의 측벽부(11Oc)와 접합되는 마진부(222a)로서 제공된다. 상기 마진부(222a)에서, 폴리프로필렌층(133)은 제1 포장체(210) 측에 노출된다. 제2 포장체(220)에는, 제1 포장체(210)와 같이 단측의 양단부에 절결부(223)가 제공된다.
전술한 구성을 갖는 제2 포장체(220)는 제1 포장체(210)와 접합되어 전지 소자(2)의 제1 면을 덮고, 전지 팩(200)의 주요면을 형성한다. 또한, 제2 포장체(220)의 접합부(222)와 제1 포장체(210)의 접합편(212)과 접합은프레임(110)의 측벽부(110c)를 접합부(222)의 마진부(222a)에 접합시킴으로써 전지 팩(200)의 측면을 형성한다.
제3 포장체(230)는 실질적으로 직사각형 형태로 형성되어, 전지 소자(2)의 제1 면에 대향된 제2 면측으로부터 프레임(110)을 통해 제1 포장체(210)의 수납 오목부(211)를 덮는다. 상기 제3 포장체(230)의 하나의 단측에는, 프레임(110)의 전방 벽부(110a)에 형성된 오목부에 대응하도록 절결부(231)가 형성되어 있다. 제3 포장체(230)는 프레임(110)에 접합되어서, 그와 함께 제1 포장체(210)의 수납 오목부(211)를 덮고 전지 팩(200)의 다른 주요면을 형성한다.
전술한 제2 포장체(220) 및 제3 포장체(230)는 각각 수지층과 금속층으로 이루어져 제3 실시예의 제2 포장체(130)와 동일한 재료 및 구조를 갖는다. 따라서, 그 상세한 설명은 생략될 것이다.
이제, 전술한 구조를 갖는 전지 팩(200)의 제조 방법이 기술될 것이다. 우선, 도33에서 화살표(O)에 의해 도시된 바와 같이, 전지 소자(2)는 제1 포장체(210)의 수납 오목부(211)에 수납된다. 이 때, 전지 소자(2)의 단자는 제1 포장체(210)의 단측측으로 도출된다.
다음으로, 도34에 도시된 바와 같이, 제2 포장체(220)의 폴리프로필렌층(133)이 제1 포장체(210) 측에 위치되도록 전지 소자(2)가 노출되는 측으로부터 제2 포장체(220)는 제1 포장체(210) 상에 중첩된다. 따라서, 외부로 노출된 제1 포장체(210)의 수납 오목부(211)에 수납된 전지 소자(2)의 제1 면은 제2 포장체(220)로 덮혀진다.
다음으로, 제1 포장체(210)는 제2 포장체(220)에 접합된다. 제1 포장체(210)가 제2 포장체(220)에 접합될 때, 제1 포장체(210)의 접합편(212)의 폴리프로필렌층(123)은 수납 오목부(211)에 수납된 전지 소자(2)의 주연부의 4개 측부에서 약 170℃로 열 용착함으로써 제2 포장체(220)의 접합부(222)의 폴리프로필렌층(133)으로 접합된다.
이 때, 도35에 도시된 바와 같이, 감압 펌프(80)는 접합뿐만 아니라 압력을 감소시키기 위해 사용된다. 따라서, 전지 소자(2)는 제1 포장체(210)와 제2 포장체(220)로 덮어지고 밀봉된다. 이 때, 전지 소자(2)의 캐소드 단자(21) 및 애노드 단자(22)는 제1 포장체(210)와 제2 포장체(220)의 접합면 사이에 개재되어 포장체의 외부로 도출된다.
여기에서, 제1 포장체(210)의 수납 오목부(211)의 내부를 흡입하도록 압력이 감소된다. 따라서, 도35에 도시된 바와 같이, 제1 포장체(210)의 수납 오목부(211)에 스용된 전지 소자(2)는 제1 포장체(120)에 의해 도출되어, 수납 오목부(211)의 저면측인 전지 소자(2)의 제2 면측이 작고 개구측으로서 제1 면측이 큰 실질적으로 사다리꼴 형태를 갖는다.
결과적으로, 캐소드 단자(21) 및 애노드 단자(22)는 접속 기판(3)의 단자부에 접속된다. 다음으로, 도36에서 화살표(P)로 도시된 바와 같이, 제1 포장체(210)와 제2 포장체(220)로 덮여지고 밀봉된 전지 소자(2)의 주연부에, 프레임(110)은 제1 포장체(210) 측으로부터 배치된다. 캐소드 단자(21) 및 애노드 단자(22)가 접속된 접속 기판(3)을 지지하기 위한 고정 부재(140)는 프레임(110)에배치된다.
이 때, 접속 기판(3) 및 고정 부재(140)는 프레임(110)에 함께 배치됨으로써, 고정 부재(140)의 결합 돌출부(142)는 접속 기판(3)을 프레임(110)에 고정시키도록 프레임(110)에 형성된 결합 오목부(112)와 결합된다. 또한, 프레임(110)은 전지 소자(2)의 주연부에 배치됨으로써, 전지 소자(2)가 플라스틱 케이스 내에 스용되지 않는 경우에도, 플라스틱 케이스가 사용된 경우와 동등한 간자의 기계적 강도 및 신뢰성이 보장될 수 있다. 전술한 바와 같이, 전지 소자(2)는 감압 하에서 실질적으로 사다리꼴 형상의 단면을 갖는다. 따라서, 도35에 도시된 바와 같이, 프레임(110)의 측벽부(110c)는 전지 소자(2)의 제2 면측의 주연 엣지부에 형성된 공간부에 배치된다. 따라서, 사공간은 체적 효율을 더욱 향상하기 위해 효과적으로 이용될 수 있다.
다음으로, 도36에서 화살표(Q)로 도시된 바와 같이, 제3 포장체(230)의 폴리프로필렌층(133)이 수납 오목부(211) 측에 위치되도록, 제3 포장체(230)는 제1 포장체(210)의 수납 오목부(211) 주연부에 배치된 프레임(110)의 상부 벽부(110d) 상에 배치된다. 그 다음, 제3 포장체(230)의 폴리프로필렌층(133)은 약 170℃로 프레임(110)에 열 용착된다. 열 용착 공정에 따라, 제3 포장체(230)의 단부는 프레임(110)의 상부 벽부(110d)는 동등하도록 프레임(110)에 제공된 제3 단차부(115) 상에 인접한다.
또한, 이 때, 제1 포장체(210)의 접합편(212)과 제2 포장체(220)의 접합부(222)의 접합부는 도35에서 화살표(R)로 도시된 바와 같이 절곡되고, 전지소자(2)의 주연부에 제공된 프레임(110)의 측벽부(110c)를 따라서 배열된다. 그 다음, 제2 포장체(220)의 마진부(222a)는 프레임(110)의 측벽부(110c)에 열 용착된다. 도37에 도시된 바와 같이, 열 용착 공정에 따라 제1 포장체(210)의 접합편(212)은 제1의 단차부(113) 상에 인접하고 제2 포장체(220)는 제2의 단차부(114) 상에 인접되어, 프레임(110)의 측벽부(110c)는 동등하게 되고 전지 팩(200)은 완성된다.
전술한 바와 같이, 제2 포장체(220)의 마진부(222a)는 프레임(110)의 측벽부(110c)에 열 용착된다. 제1 포장체(210)의 접합편(212)은 제1 단차부(113) 상에 인접하고 제2 포장체(220)의 마진부(222a)의 단부는 제2의 단차부(114) 상에 인접한다. 결과적으로, 제1 포장체(210)와 제2 포장체(220) 사이의 단락은 방지된다. 또한 제1 단차부(113) 및 제2 단차부(114) 폭은 각각 제1 포장체(210)와 제2 포장체(220)의 두께와 실질적으로 동일하다. 따라서, 제1 포장체(210)와 제2 포장체(220)는 프레임(110)의 측벽부(110c)에 열 용착되어, 프레임(110)의 측벽부(110c)는 동등해진다. 따라서, 제1 포장체(210)와 제2 포장체(220)는 박리되는 것이 방지된다.
이러한 방식으로 얻어진 전지 팩(200)에서, 적층 필름으로 만들어진 제2 포장체(220)와 제3 포장체(230)는 팩의 외부 포장 재료로도 또한 이용될 수 있다. 따라서, 체적 효율은 플라스틱 케이스가 외부 포장 재료로 사용될 때 얻어지는 것보다 10% 이상 향상될 수 있다.
전지 팩(200)에서, 팩의 외부를 포장하기 위한 제2 포장체(220) 및 제3 포장체(230)는 팩 내부에 수용되는 제1 포장체(210)보다 경질이므로, 전지 소자(2)는 낙하로 인한 충격과 같은 외부 충격으로 인해 내부가 변형되거나 열화되는 것이 방지되고 팩의 외부면 상의 음의 발생이 억제된다. 따라서, 전지 팩(200)에서, 외형이 손상되는 것이 방지된다.
또한, 전지 팩(200)에서, 제2 포장체(220)가 프레임(110)에 접합될 때, 폴리프로필렌층(123, 133)은 함께 열 용착된다. 따라서, 제2 포장체(220)에 제공된 작은 면적의 마진부(222a)에 의해 단시간 내에 확실하고 안정된 접합이 달성된다.
이상, 본 발명의 실시예에 따른 전지 팩이 설명되었지만, 본 발명은 여기에 한정되는 것이 아니고 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 필요에 따라 적절하게 변경될 수 있다.
본 발명에 따르면, 전지 소자의 적층 재료는 팩의 포장 재료로도 또한 이용될 수 있다. 따라서, 플라스틱 케이스를 포장 재료로 이용한 경우에 얻어진 것보다 체적 효율을 약 10% 이상 향상시킬 수 있다. 따라서, 체적 밀도가 향상된 전지 팩을 실현할 수 있다. 또한, 플라스틱 케이스를 이용하는 경우에 필요한 케이스, 테이프, 라벨 등이 부품이 불필요하므로, 부품 개수가 감소되고 재료비가 절감될 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 프레임이 전지 소자의 주연부에 배치되어, 플라스틱 케이스를 이용한 경우에 얻어지는 동등한 단자의 기계적 강도 및 단자의 신뢰성을 유지할 수 있어서, 신뢰성이 높은 전지 팩을 실현할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 전지 소자의 적층 재료를 팩 포장체와 공유함으로써, 설계를 간략화할 수가 있어서, 전지 소자와 전지 팩을 일관적으로 생산할 수 있고 공정 비용을 절감할 수 있다. 또한, 생산성을 향상하기 위해 생산 시간이 단축될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전지 팩에 있어서, 팩의 외측에 제공된 포장체는 팩 내부에 수납된 포장체보다 경질이다. 따라서, 전지 소자를 포장하기 위한 종래의 부드러운 포장체의 도출성을 효과적으로 이용하면서, 전지 소자는 낙하로 인한 충격과 같은 외부 충격으로 인해 내부가 변형되거나 열화되는 것이 방지되고 팩의 외부면 상의 상처 발생이 억제된다. 따라서, 전지 팩에서, 외형이 손상되는 것이 방지된다.

Claims (24)

  1. 캐소드, 애노드 및 폴리머 전해질을 갖고, 캐소드 및 애노드로부터 단자가 각각 도출된 전지 소자와,
    전지 소자를 수납하기 위한 수납 오목부가 형성된 제1 영역과, 제1 영역에 연속적으로 형성된 제2 영역 및 제1 영역에 실질적으로 수직이 되도록 제2 영역에 연속적으로 제공된 제3 영역을 갖는 포장체와,
    전지 소자가 수납된 수납 오목부의 주연부에 배치된 프레임과,
    단자가 접속된 프레임 내에 배치되고 외부 장치에 전기적으로 접속된 단자부를 갖는 접속 기판를 포함하고,
    전지 소자는 오목부 내에 수납되고, 수납된 전지 소자의 단자가 도출되는 측면에 대향된 측면 내에 위치된 제2 영역은 그와 함께 외부로 노출된 전지 소자의 제1 면을 덮고 제2 영역에 제1 영역을 접합하도록 제1 영역에 대해 절곡되고, 수납 오목부 내에 수납되고 제2 영역으로 덮힌 전지 소자의 단자는 접속 기판에 접속되고, 프레임은 전지 소자가 수납된 수납 오목부의 주연부에 배치되고, 접속 기판은 프레임 내에 배치되고, 포장체의 제3 영역은 제2 영역에 대해 절곡되고, 제1 영역의 수납 오목부 내에 수납되고 제1 영역과 제2 영역으로 덮혀진 전지 소자의 제1 면에 대향된 제2 면측은 제3 영역으로 덮혀지고, 제3 영역은 제1 영역에 접합되는 전지 팩.
  2. 제1항에 있어서, 전지 소자가 수납되고 제1 영역 및 제2 영역의 수납 오목부에 의해 형성된 공간은 감압된 상태 하에서 밀봉된 전지 팩.
  3. 제1항에 있어서, 포장체는 내측으로부터 폴리프로필렌, 알루미늄, 나일론의 순으로 적층함으로써 형성되고, 폴리프로필렌 측면은 대향되어 열 용착으로써 서로 접합되는 전지 팩.
  4. 전지 팩을 제조하기 위한 방법이며,
    캐소드, 애노드 및 폴리머 전해질을 갖고, 전지 소자를 수납하기 위한 수납 오목부가 형성된 제1 영역과, 제1 영역에 연속적으로 형성된 제2 영역 및 제1 영역에 실질적으로 수직이 되도록 제2 영역에 연속적으로 제공된 제3 영역을 갖는 포장체의 수납 오목부 내에 캐소드와 애노드로부터 각각 단자가 도출되는 전지 소자를 수납하는 제1 단계와,
    수납 오목부 내에 수납된 전지 소자의 단자가 그와 함께 외측으로 노출된 전지 소자의 제1 면을 덮고 제2 영역에 제1 영역을 접합하도록 제1 영역에 대해 도출되는 측면에 대향된 측면 내에 위치되는 제2 영역을 절곡하는 제2 단계와,
    수납 오목부 내에 수납되고 제2 영역으로 덮힌 전지 소자의 전지 단자를 외부 장치에 전기적으로 접속된 단자부를 갖는 접속 기판에 접속하고, 전지 소자가 수납되는 수납 오목부의 주연부에 프레임을 제공하고 프레임 내에 접속 기판에 배치된 제3 단계와,
    제2 영역에 대해 포장체의 제3 영역을 절곡하고 제1 영역의 수납 오목부 내에 수납되고 제1 영역과 제2 영역으로 덮혀진 전지 소자의 제2 면측을 제3 영역으로 덮는 제4 단계와,
    제3 영역을 제1 영역에 접합하는 제5 단계를 포함하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 전지 소자가 수납되고 상기 제2 단계에서 제1 영역 및 제2 영역의 수납 오목부에 의해 형성된 공간이 감압된 상태인 동안, 제1 영역은 제2 영역에 접합되는 방법.
  6. 제4항에 있어서, 포장체는 내측으로부터 폴리프로필렌, 알루미늄, 나일론으로 순으로 적층함으로써 형성되고, 폴리프로필렌 측면은 대향되어 열 용착으로써 서로 접합되는 방법.
  7. 캐소드, 애노드 및 폴리머 전해질을 갖고, 캐소드 및 애노드로부터 각각 단자가 도출된 전지 소자와,
    전지 소자를 수납하기 위한 수납 오목부 및 수납 오목부의 주연부에 제공된 접합편을 갖는 제1 포장체와,
    적어도 외측으로 노출된 수납 오목부 내에 수납된 전지 소자의 제1 면이 덮혀진 제1 영역과 제1 면에 대향된 제2 면측이 덮혀진 제2 영역을 갖는 제2 포장체와,
    전지 소자가 수납된 수납 오목부의 주연부에 배치된 프레임과,
    단자가 접속된 프레임 내에 배치되고 외부 장치에 전기적으로 접속된 단자부를 갖는 접속 기판을 포함하고,
    전지 소자는 제1 포장체의 오목부 내에 수납되고, 외측으로 노출된 전지 소자의 제1 면은 제2 포장체의 제1 영역으로 덮혀지고, 접합편은 제1 영역에 접합되고, 수납 오목부 내에 수납되고 제2 포장체의 제1 영역으로 덮힌 전지 소자의 단자는 접속 기판에 접속되고, 프레임은 전지 소자가 수납된 수납 오목부의 주연부에 배치되고, 접속 기판은 프레임 내에 배치되고, 제2 포장체의 제2 영역은 제1 영역에 대해 절곡되고, 제1 포장체의 수납 오목부 내에 수납되고 제1 영역으로 덮혀진 전지 소자의 제1 면에 대해 대향된 제2 면측은 제2 영역으로 덮혀지고, 제1 포장체는 제2 포장체의 제2 영역에 접합되는 전지 팩.
  8. 제7항에 있어서, 제2 포장체는 제1 포장체보다 경질의 재료로 만들어지는 전지 팩.
  9. 제7항에 있어서, 제1 포장체는 내측으로부터 폴리프로필렌, 알루미늄, 나일론으로 순으로 적층함으로써 형성되고, 폴리프로필렌 측면을 열 용착함으로써 접합되고, 제2 포장체는 제1 포장체의 접합편의 외부 라인 내부에 위치되고 제1 포장체가 제2 포장체로 덮혀질 때 내측에 위치된 면이 제1 포장체의 제1 면측에 대향되는 방식으로 제1 포장체에 접합되는 전지 팩.
  10. 전지 팩을 제조하기 위한 방법이며,
    캐소드, 애노드 및 폴리머 전해질을 갖고, 전지 소자를 수납하기 위한 수납 오목부와 수납 오목부의 주연부에 제공된 접합편을 갖는 제1 포장체의 수납 오목부 내에 캐소드와 애노드로부터 각각, 단자가 도출된 전지 소자를 수납하는 제1 단계와,
    외측으로 노출된 수납 오목부 내에 수납된 전지 소자의 제1 면을 적어도 제1 면이 덮혀진 제1 영역과 제1 면에 대향된 제2 면측이 덮혀진 제2 영역으로 덮고, 제1 영역에 접합편과 접합하는 제2 단계와,
    수납 오목부 내에 수납되고 제2 포장체의 제1 영역으로 덮혀진 전지 소자의 단자를 외부 장치에 전기적으로 접속된 단자부를 갖는 접속 기판에 접속하고, 전지 소자가 수납된 수납 오목부의 주연부에 프레임을 배치하고 프레임 상에 접속 기판을 제공하는 제3 단계와,
    제1 영역에 대해 제2 포장체의 제2 영역을 절곡하고, 제1 포장체의 수납 오목부 내에 수납되고 제1 영역으로 덮혀진 전지 소자의 제1 면에 대향된 제2 면측을 제2 영역으로 덮는 제4 단계와,
    제2 포장체의 제2 영역에 제1 포장체를 접합하는 제5 단계를 포함하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 제2 포장체는 제1 포장체보다 경질 재료로 만들어지는 방법.
  12. 제10항에 있어서, 제1 포장체는 내측으로부터 폴리프로필렌, 알루미늄, 나일론으로 순으로 적층함으로써 형성되고, 폴리프로필렌 측면이 열 용착함으로써 서로 접합되고, 제2 포장체는 제2 단계 내에 제1 포장체의 접합편의 외부 라인 내부에 위치되고 제5 단계에서 제2 포장체로 덮혀질 때 내측에 위치된 면이 제1 포장체의 제1 면측에 대향되는 방식으로 제1 포장체에 접합되는 방법.
  13. 캐소드, 애노드 및 폴리머 전해질을 갖고, 캐소드 및 애노드로부터 각각 단자가 도출된 전지 소자와,
    전지 소자를 수납하기 위한 수납 오목부 및 수납 오목부의 주연부에 제공된 접합편을 갖는 제1 포장체와,
    적어도 외측으로 노출된 제1 포장체의 수납 오목부 내에 수납된 전지 소자의 제1 면이 덮혀진 제1 영역과 제1 영역의 한 측면에 연속적으로 제공되고 제1 포장체보다 경질인 제2 영역을 갖는 제2 포장체와,
    전지 소자가 수납된 제1 포장체의 수납 오목부의 주연부에 배치된 프레임과,
    단자가 접속된 프레임 내에 배치된 접속 기판을 포함하고,
    전지 소자는 제1 포장체의 수납 오목부 내에 수납되고, 수납 오목부로부터 외측으로 노출된 전지 소자의 제1 면은 제2 포장체의 제1 영역으로 덮혀지고, 제1 포장체의 접합편은 제2 포장체의 제1 영역에 접합되고, 전지 소자의 단자는 외부로 도출되고, 제1 포장체의 수납 오목부 내에 수납되고 제2 포장체의 제1 영역으로 덮혀진 전지 소자의 단자는 접속 기판에 접속되고, 프레임은 전지 소자가 수납된 수납 오목부의 주연부에 배치되고, 접속 기판은 프레임 내에 배치되고, 제2 포장체의 제2 영역은, 제1 포장체의 수납 오목부를 제2 포장체의 제2 영역으로 덮고 프레임에 제2 포장체의 제2 영역을 접합시키도록 지지점으로서 제1 영역의 한 측면을 사용함으로써, 제1 포장체의 접합편에 접합된 제1 영역에 대해 제1 포장체의 수납 오목부 내에 수납된 전지 소자의 제1 면에 대향된 제2 면측에 반대로 절곡되는 전지 팩.
  14. 제13항에 있어서, 제2 포장체는 수지층 및 금속 층으로 적층됨으로써 형성된 적층 필름이고, 금속층의 비커스 경도는 50 Hv 이상이고 100 Hv 이하인 전지 팩.
  15. 제13항에 있어서, 프레임의 측면의 한 단부측에, 제1 포장체의 반대로 절곡된 접합편의 단부가 결합된 제1 단차부가 제공되고, 제2 포장체의 제1 영역의 단부는 제1 단차부가 제공된 측면의 다른 단부측에 결합된 제2 단차부가 제공되고, 제2 포장체의 제2 영역의 단부가 프레임의 다른 단부측에 결합된 제3 단차부가 제공되는 전지 팩.
  16. 전지 팩을 제조하기 위한 방법이며,
    캐소드 애노드 및 폴리머 전해질을 갖고, 단자는 전지 소자를 수납하기 위한 수납 오목부와 수납 오목부의 주연부에 제공된 접합편을 갖는 제1 포장체의 수납오목부 내에 각각, 캐소드와 애노드로부터 도출된 전지 소자를 수납하는 제1 단계와,
    적어도 외측으로 노출된 제1 포장체의 수납 오목부 내에 수납된 전지 소자의 제1 면이 덮혀진 제1 영역을 갖는 제2 포장체의 제1 영역과, 제1 영역의 한 측면에 연속적으로 제공되고, 전지 소자의 단자를 외측으로 도출하도록 제1 포장체보다 경질인 제2 영역으로 제1 면을 덮고 제2 포장체의 제1 영역에 제1 포장체의 접합편을 접합하는 제2 단계와,
    제1 포장체의 수납 오목부 내에 수납되고 제2 포장체의 제1 영역으로 덮혀진 전지 소자의 단자를 접속 기판에 접속하고, 전지 소자가 수납된 제1 포장체의 수납 오목부의 주연부에 프레임을 배치하고 프레임 내에 접속 기판을 배치하는 제3 단계와,
    제1 포장체의 수납 오목부를 제2 포장체의 제2 영역으로 덮고 프레임에 제2 포장체의 제2 영역을 접합시키도록 지지점으로서 제1 영역의 한 측면을 사용함으로써, 제2 포장체의 제2 영역을 제1 포장체의 접합편에 접합된 제1 영역에 대해 제1 포장체의 수납 오목부 내에 수납된 전지 소자의 제1 면에 대향된 제2 면측에 반대로 절곡하는 제4 단계를 포함하는 방법.
  17. 제16항에 있어서, 제2 포장체는 수지층 및 금속 층으로 적층됨으로써 형성된 적층 필름이고, 금속층의 비커스 경도는 50 Hv 이상이고 100 Hv 이하인 방법.
  18. 제16항에 있어서, 프레임의 측면의 한 단부측에, 제1 포장체의 반대로 절곡된 접합편의 단부가 결합된 제1 단차부가 제공되고, 제2 포장체의 제1 영역의 단부는 제1 단차부가 제공된 측면의 다른 단부측에 결합된 제2 단차부가 제공되고, 제2 포장체의 제2 영역의 단부가 프레임의 다른 단부측에 결합된 제3 단차부가 제공되는 방법.
  19. 캐소드, 애노드 및 폴리머 전해질을 갖고, 캐소드 및 애노드로부터 각각 단자가 도출된 전지 소자와,
    전지 소자를 수납하기 위한 수납 오목부 및 수납 오목부의 주연부에 제공된 접합편을 갖는 제1 포장체와,
    외측으로 노출된 제1 포장체의 수납 오목부 내에 수납된 전지 소자의 제1 면이 덮혀지고 제1 포장체보다 경질인 제2 포장체와,
    전지 소자의 제1 면에 대향된 제2 면측에 제1 포장체의 수납 오목부가 덮혀지고 제1 포장체보다 경질인 제3 포장체와,
    전지 소자가 수납된 수납 오목부의 주연부에 배치된 프레임과,
    단자가 접속된 프레임 내에 배치된 접속 기판을 포함하고,
    전지 소자는 제1 포장체의 수납 오목부 내에 수납되고, 수납 오목부로부터 외측으로 노출된 전지 소자의 제1 면은 전지 소자의 단자가 제1 포장체의 접합편을 제2 포장체에 접합시킴으로써 외부로 도출되도록 제2 포장체로 덮혀지고, 수납 오목부 내에 수납되고 제2 포장체로 덮힌 전지 소자의 단자는 접속 기판에 접속되고,프레임은 전지 소자가 수납된 제1 포장체의 수납 오목부의 주연부에 배치되고, 접속 기판은 프레임 내에 배치되고, 전지 소자의 제2 면측 내에 제1 포장체의 수납 오목부는 제3 포장체로 덮혀지고 전지 소자의 주연부에 제공된 프레임은 제3 포장체에 접합되는 전지 팩.
  20. 제19항에 있어서, 제2 포장체는 수지층 및 금속 층으로 적층됨으로써 형성된 적층 필름이고, 금속층의 비커스 경도는 50 Hv 이상이고 100 Hv 이하인 전지 팩.
  21. 제16항에 있어서, 프레임의 측면의 한 단부측에, 제1 포장체의 반대로 절곡된 접합편의 단부가 결합된 제1 단차부가 제공되고, 제2 포장체의 제1 영역의 단부는 제1 단차부가 제공된 측면의 다른 단부측에 결합된 제2 단차부가 제공되고, 제2 포장체의 제2 영역의 단부가 프레임의 다른 단부측에 결합된 제3 단차부가 제공되는 전지 팩.
  22. 전지 팩을 제조하기 위한 방법이며,
    캐소드, 애노드 및 폴리머 전해질을 갖고, 단자는 전지 소자를 수납하기 위한 수납 오목부와 수납 오목부의 주연부에 제공된 접합편을 갖는 제1 포장체의 수납 오목부 내에 각각, 캐소드와 애노드로부터 도출된 전지 소자를 수납하는 제1 단계와,
    외측으로 노출된 제1 포장체의 수납 오목부 내에 수납된 전지 소자의 제1 면을 덮고, 제1 포장체의 접합편을 제2 포장체에 접합하도록 제1 포장체보다 경질인 제2 포장체로 덮는 제2 단계와,
    제1 포장체의 수납 오목부 내에 수납되고 제2 포장체로 덮혀진 전지 소자의 단자를 접속 기판에 접속하고, 전지 소자가 수납된 제1 포장체의 수납 오목부의 주연부에 프레임을 배치하고 프레임과 전지 소자 사이에 접속 기판을 제공하는 제3 단계와,
    전지 소자가 제3 포장체에 수납되는 제1 포장체의 수납 오목부의 주연부에 제공된 프레임을 접합하도록 제1 포장체보다 경질인 제3 포장체로 전지 소자의 제1 면에 대향된 제2 면측 내에 제1 포장체의 수납 오목부를 덮는 제4 단계를 포함하는 방법.
  23. 제22항에 있어서, 제2 포장체는 수지층 및 금속 층으로 적층됨으로써 형성된 적층 필름이고, 금속층의 비커스 경도는 50 Hv 이상이고 100 Hv 이하인 방법.
  24. 제22항에 있어서, 프레임의 측면의 한 단부측에, 제1 포장체의 반대로 절곡된 접합편의 단부가 결합된 제1 단차부가 제공되고, 제2 포장체의 제1 영역의 단부는 제1 단차부가 제공된 측면의 다른 단부측에 결합된 제2 단차부가 제공되고, 제2 포장체의 제2 영역의 단부가 프레임의 다른 단부측에 결합된 제3 단차부가 제공되는 방법.
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