KR20060027618A - 리튬 폴리머 전지 팩 - Google Patents
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Abstract
전지 팩의 하부 케이스에 보강부재가 구비되어 전지의 안전성이 향상된 리튬 폴리머 전지 팩에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 전지 팩의 하부 케이스 면에 보강부재가 더 위치하도록 하거나 또는 전지 팩의 하부 케이스에 부착되는 태그를 금속박판으로 교체 하여 전지의 하부 케이스가 외부 충격으로부터 안전하도록 하여 전지의 안전성을 높이는 효과가 있다.
이차전지, 전지 팩, 보강부재
Description
도 1은 일반적인 리튬 폴리머 전지 팩에 대한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 리튬 폴리머 전지에 대한 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 리튬 폴리머 전지 팩의 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 리튬 폴리머 전지 팩 케이스의 단면도.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 리튬 폴리머 전지 팩 케이스의 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
30...베어셀 37...코어 팩
40...전지 팩 41...상부 케이스
42...하부 케이스 43...태그
45...보강부재
전지 팩의 하부 케이스에 보강부재가 구비되어 전지의 안전성이 향상된 리튬 폴리머 전지 팩에 관한 것이다.
최근에는 비디오 카메라, 휴대용 전화, 휴대용 PC 등의 휴대용 전기제품이 경량화 및 고기능화 됨에 따라, 그 구동용 전원으로 사용되는 2차 전지에 대해서 중요성이 증가되고 있고, 많은 연구가 이루어지고 있다.
특히, 리튬 2차 전지는 기존의 납 축전지, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소전지, 니켈-아연전지 등과 비교하여 단위 중량당 에너지 밀도가 높고 급속 충적이 가능하기 때문에 연구 개발이 활발하게 진행되고 있다. 상기 리튬 이차전지는 액체 전해질을 사용하는 리튬 금속 전지와, 리튬 이온 전지 및 고분자 고체 전해질을 사용하는 리튬 폴리머 전지로 구별된다.
또한, 상기 리튬 폴리머 전지는 고분자 고체 전해질의 종류에 따라 유기 전해액이 함유되어 있는 않은 완전 고체형 리튬 폴리머 전지와 유기 전해액을 함유하고 있는 겔형 고분자 전해질을 사용하는 리튬 이온 폴리머 전지로 나눌 수 있다.
각종 전자기기의 소형화, 경량화 추세에 따라 구동원인 이차전지에 대하여도 소형화, 박형화, 경량화가 요구되고 있다. 일반적인 리튬이온 이차전지의 경우 전해액의 누액을 방지하기 위하여 전극과 전해액을 캔에 삽입하고 있으나, 이은 박형화가 되기 어려운 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해소하기 위해 리튬 폴리머 전지가 개발되어 사용되고 있다.
일반적으로 리튬 폴리머 전지는 제 1 전극과 제 2 전극 사이의 세퍼레이터가 리튬 이온 전지에서의 제 1 전극과 제 2 전극의 분리 역할 외에 이온전도의 매개체, 즉, 전해질의 역할을 하는 전지를 말한다. 이러한 세퍼레이터는 겔형 고분자 전해질로 형성되는데, 이는 이온 전도도를 향상시키기 위해 고분자를 전해액에 함침된 상태에서 제조하고 있다.
또한, 이러한 리튬 폴리머 전지는 전해질이 겔형이기 때문에, 외부로 누액 될 염려가 거의 없어, 통상은 얇은 파우치에 수납한 후 밀봉처리 하고 있다. 이러한 파우치는 얇은 금속박과 그 양쪽 면에 코팅된 폴리프로필렌 및 나일론 등으로 이루어져 있다.
도 1을 일반적인 리튬 폴리머 전지 팩의 사시도를 타나낸다.
도 1을 참조하면, 전지 팩(50)은 파우치 케이스(미도시)에 전극 조립체(미도시)가 수납된 베어셀(미도시)이 상부 케이스(51)와 하부 케이스(52)로 이루어진 전지 팩 케이스에 수납되어 형성될 수 있다. 상기 전지 팩(50)을 구성하는 하부 케이스(52)에는 제조회사, 전지의 종류, 주의사항 등을 나타내는 태그(53)가 부착된다.
그러나 상기와 같은 리튬 폴리머 전지 팩(50)의 하부 케이스(52)는 상기 상부 케이스(51)와 비교하여 얇게 형성되어 있다. 최근 추세에 따른 전지 팩(50)의 박형화를 이루기 위해 전지 팩(50) 케이스의 두께는 점점 감소되고 있다. 그러나 외부와 직접적으로 접촉하는 상기 전지 팩(50)의 상부 케이스(51)는 외부의 충격으로부터 베어셀을 보호하기 위해 소정 두께를 유지해야 한다. 따라서 상기 하부 케이스(52)의 두께를 줄여 상기 전지 팩(50)의 박형화를 이루게 된다.
이에 따라, 전지 팩(50)의 하부 케이스(52)는 상기 상부 케이스(51)보다 얇게 형성되어 내부에 수납된 베어셀을 하부 케이스(52)가 보호하기에는 한계가 있다. 또한, 상기 하부 케이스(52) 상측에 부착된 태그(53) 역시 알루미늄 또는 수지 로 이루어져 있어 상기 전지 팩(50)의 하부 케이스(52)을 보호하는데 한계가 있다.
특히 파우치 케이스로 이루어진 베어셀에 있어서 전지가 절단되거나 날카로운 도구 등에 타격을 받았을 경우에 전지의 안전성이 저하되며, 이로 인하여 전지의 신뢰성이 하락하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전지 팩의 하부 케이스에 보강부재가 구비되어 전지의 안전성이 향상된 리튬 폴리머 전지 팩을 제공하는 데 그 목적이 있다.
제 1 전극 및 제 2 전극 및 그 사이에 게재되는 세퍼레이터가 젤리 롤 형태로 권취되어 형성된 전극 조립체가 파우치 케이스에 수납되어 형성된 베어셀을 수용하는 케이스를 구비하는 전지 팩에 있어서, 상기 전지 팩의 하부 케이스 면에 보강부재가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 리튬 폴리머 전지의 분해 사시도를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 제 1 전극과 제 2 전극 및 전해질의 역할을 하는 세퍼레이터를 구비하는 전극 조립체(10)와 이 전극 조립체(10)를 감싸서 밀봉하는 파우치 케이스(20)를 구비하여 이루어진다. 상기 전극 조립체(10)는 그 일측으로부터 연장된 전극탭(11)에 외부와의 전기적 통로 역할을 하는 리이드(12)가 연결되며, 상기 리이드(12)는 그 표면으로 전극 테이프(13)가 접착되어 파우치 케이스(20)의 외부로 일부 돌출되게 설치된다.
상기 전극 조립체(10)의 일측에 마련된 전극탭(11)은 상기 리이드(12)와 용접되어 결합된다. 상기 리이드(12)는 파우치 케이스(20) 밖으로 돌출되어 전지의 충방전을 제어하기 위한 보호회로 기판(미도시)과 전기적으로 연결된다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 리튬 폴리머 전지 팩의 분해 사시도를 나타낸다. 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 리튬 폴리머 전지 팩 하부 케이스의 단면도를 나타낸다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 리튬 폴리머 전지 팩은 파우치 케이스(20)에 전극 조립체(미도시)가 수납되어 형성된 베어셀(30)과 상기 베어셀(30)과 전기적으로 연결되는 보호회로(35)를 구비하여 형성될 수 있다.
상기 상부 및 하부 케이스(41,42)는 플라스틱 수지 등으로 형성될 수 있으며 초음파 용접으로 용접될 수 있다. 상기 하부 케이스(42)는 일반적으로 상기 상부 케이스(41)보다 얇게 형성되어 있다. 본 발명에서는 외부의 날까로운 물체로부터의 타격이 있을 시, 쉽게 파손되는 문제점을 해결하기 위해 상기 하부 케이스(42)면에 금속 박판, 바람직하게는 스테인레스 스틸로 형성된 보강부재(45)를 위치하도록 하였다. 또한, 상기 전지 팩(40)을 구성하는 하부 케이스(42)에는 제조회사, 전지의 종류, 주의사항 등을 나타내는 태그(43)가 상기 보강부재(45) 상측에 부착된다. 상기 태그(43)는 알루미늄 또는 수지로 형성될 수 있다.
상기 금속 박판 바람직하게는 스테인레스 스틸로 형성된 부강부재(45)는 외 부의 물체로부터 타격이 있더라도 상기 하부 케이스(42)가 쉽게 파손되지 않도록 하여 전지의 안전성을 향상시키게 된다. 상기 보강부재(45)는 접착제 또는 열압착 방법에 의해 상기 하부 케이스(42)에 고정 밀착될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 리튬 폴리머 전지 팩 하부 케이스의 단면도를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 전지 팩(40)의 하부 케이스(42)에 부착되는 태그(43)는 알루미늄 또는 수지로 형성될 수 있다. 상기 하부 케이스(42) 내측에는 얇게 형성된 상기 하부 케이스(42)를 보호하기 위한 보강부재(45)가 포함되어 있다. 상기 보강부재(45)는 금속 박판을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 스테인레스 스틸을 사용할 수 있다.
상기 보강부재(45)는 상기 하부 케이스(42) 내측 면에 부착될 수 있으며, 또한, 상기 보강부재(45)는 상기 하부 케이스(42)의 내측에 위치한 상기 베어셀(30) 상측에 부착될 수 있다. 상기 보강부재(45)는 접착제 또는 열압착의 방법으로 고정 밀착될 수 있다.
또한, 본 발명은 제 1 전극 및 제 2 전극 및 그 사이에 게재되는 세퍼레이터가 젤리 롤 형태로 권취되어 형성된 전극 조립체가 파우치 케이스에 수납되어 형성된 베어셀을 수용하는 케이스를 구비하는 전지 팩에 있어서, 상기 전지 팩의 하부 케이스 면에 태그가 부착되며, 상기 태그는 스테인레스 스틸로 형성되는 리튬 폴리머 전지 팩을 제공한다.
상기 하부 케이스(42)는 일반적으로 상기 상부 케이스(41)보다 얇게 형성되 어 있어 본 발명에서는 외부의 날까로운 물체로부터의 타격이 있을 시, 쉽게 파손되는 문제점을 해결하기 위해 일반적으로 알루미늄 또는 수지로 형성되어 있는 태그(43) 대신 금속 박판 바람직하게는 스테인레스 스틸로 형성된 태그(43)를 상기 하부 케이스(42)에 부착하였다. 상기 태그(43)는 접착제 또는 열압착의 방법으로 고정 밀착될 수 있다.
본 발명에서는 전지 팩의 하부 케이스 면에 보강부재(45)를 삽입하거나 상기 태그 자체를 금속박판 바람직하게는 스테인레스 스틸로 함으로써 전지 팩 중 가장 얇은 하부 케이스가 외부의 날카로운 물체로부터 타격을 입어 전지의 안전성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
본 발명에 따르면, 전지 팩의 하부 케이스 면에 보강부재가 더 위치하도록 하거나 또는 전지 팩의 하부 케이스에 부착되는 태그를 금속박판으로 교체 하여 전지의 하부 케이스가 외부 충격으로부터 안전하도록 하여 전지의 안전성을 높이는 효과가 있다.
Claims (12)
- 제 1 전극 및 제 2 전극 및 그 사이에 게재되는 세퍼레이터가 젤리 롤 형태로 권취되어 형성된 전극 조립체가 파우치 케이스에 수납되어 형성된 베어셀을 수용하는 케이스를 구비하는 전지 팩에 있어서,상기 전지 팩의 하부 케이스 면에 보강부재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 리튬 폴리머 전지 팩.
- 제 1항에 있어서,상기 보강부재는 금속 박판인 것을 특징으로 하는 리튬 폴리머 전지 팩.
- 제 2항에 있어서,상기 보강부재는 스테인레스 스틸인 것을 특징으로 하는 리튬 폴리머 전지 팩.
- 제 1항에 있어서,상기 전지 팩의 하부 케이스 면에 태그가 구비되며, 상기 보강부재는 상기 하부 케이스와 상기 태그 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 리튬 폴리머 전지 팩.
- 제 4항에 있어서,상기 태그는 알루미늄 또는 수지로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 폴리머 전지.
- 제 1항에 있어서,상기 보강부재는 상기 하부 케이스 내측에 위치되는 것을 특징으로 하는 리튬 폴리머 전지 팩.
- 제 1항에 있어서,상기 보강부재는 접착제에 의해 밀착 고정되는 것을 특징으로 하는 리튬 폴리머 전지 팩.
- 제 1항에 있어서,상기 보강부재는 열압착에 의해 밀착 고정되는 것을 특징으로 하는 리튬 폴리머 전지 팩.
- 제 1항에 있어서,상기 전지 팩은 상기 하부 케이스와 상부 케이스가 초음파 용접으로 밀착되어 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 폴리머 전지 팩.
- 제 1항에 있어서,상기 전지 팩 케이스는 플라스틱 수지인 것을 특징으로 하는 리튬 폴리머 전지 팩.
- 제 1 전극 및 제 2 전극 및 그 사이에 게재되는 세퍼레이터가 젤리 롤 형태로 권취되어 형성된 전극 조립체가 파우치 케이스에 수납되어 형성된 베어셀을 수용하는 케이스를 구비하는 전지 팩에 있어서,상기 전지 팩의 하부 케이스 면에 태그가 부착되며, 상기 태그는 금속박판으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 폴리머 전지 팩.
- 제 11항에 있어서,상기 태그는 스테인레스 스틸인 것을 특징으로 하는 리튬 폴리머 전지 팩.
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|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2004
- 2004-09-23 KR KR1020040076494A patent/KR101057582B1/ko active IP Right Grant
Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
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