KR20080032912A - 이차 전지 - Google Patents

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KR20080032912A
KR20080032912A KR1020060099027A KR20060099027A KR20080032912A KR 20080032912 A KR20080032912 A KR 20080032912A KR 1020060099027 A KR1020060099027 A KR 1020060099027A KR 20060099027 A KR20060099027 A KR 20060099027A KR 20080032912 A KR20080032912 A KR 20080032912A
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secondary battery
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protection circuit
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KR1020060099027A
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박경호
서경원
석 고
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명은 이차 전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 베어셀과, 상기 베어셀과 전기적으로 연결되는 보호회로모듈 및 상기 보호회로모듈을 감싸며 상부에서 상기 베어셀과 결합 및 분리되는 착탈부재가 포함되어 구성되는 이차전지에 관한 것으로, 베어셀과 보호회로모듈이 성형수지의 멜팅방식이 아닌 착탈부재를 이용하여 결합됨으로서 제조공정이 단순화되어 생산성이 향상되며, 또한, 전지 내부의 접촉불량 발생시 상기 착탈부재를 분리하여 수선을 위한 재 작업이 용이하므로 이익이 극대화된다.
착탈부재, 착탈케이스, 루프안테나, 보호회로모듈

Description

이차 전지{RECHAGEABLE BATTERY}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 결합 사시도.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 보호회로모듈이 연결된 베어셀의 개략 정면도.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 보호회로모듈이 연결된 베어셀의 개략 배면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 착탈케이스와 베어셀이 결합된 일부 투시도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 루프안테나의 모식도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 베어셀의 종단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100:베어셀 200:보호회로모듈
210:보호회로기판 211:외부단자
220:접속단자 230:리드
240:안전소자,양성온도소자(PTC)
250:절연판
300:무선주파수식별안테나,루프안테나
400:착탈부재,착탈케이스 410:외부단자통공
본 발명은 이차 전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보호회로모듈이 연결된 베어셀에 결합과 분리가 가능한 착탈부재를 설치하여 제조공정이 단순화되고 수선을 위한 재 작업이 가능하게 된 이차 전지에 관한 것이다.
일반적으로 이차 전지는 일회용 전지와 달리 충전을 하면 반복해서 사용할 수 있는 전지로, 주로 통신용, 정보처리용, 멀티미디어용 전자기기의 전원으로 사용된다. 최근에 이차 전지에 대한 관심이 집중되고 그 개발화가 급속히 이루어지고 있는 주된 이유는 이차 전지가 초경량, 고에너지밀도, 고출력전압, 낮은 자가방전율, 환경친화성 및 긴 수명을 가진 전원이기 때문이다.
이차 전지는 전극활물질에 따라 니켈수소(Ni-MH)전지와 리튬이온(Li-ion)전지 등으로 나뉘며, 특히 리튬이온전지는 전해질의 종류에 따라 액체 전해질을 사용하는 경우와 고체 폴리머 전해질 혹은 겔 상의 전해질을 사용하는 경우로 나뉠 수 있다. 또한, 전극조립체가 수용되는 용기의 형태에 따라 캔형과 파우치형 등 다양한 종류로 나눠진다.
리튬이온전지는 무게당 에너지 밀도가 일회용 전지에 비해 월등히 높아 초경량 배터리의 구현이 가능하고, 셀당 평균전압은 3.6V로 다른 이차 전지인 니카드전지나 니켈수소전지의 평균전압 1.2V보다 3배의 컴팩트효과가 있다. 또한, 리튬이온 전지는 자가방전율이 20℃에서 한달에 약 5%미만으로 니카드전지나 니켈수소전지보다 약 1/3수준이고, 카드뮴(Cd)이나 수은(Hg)같은 중금속을 사용하지 않음으로서 환경 친화적이며, 또한, 정상적인 상태에서 1000회 이상의 충방전을 할 수 있는 장점이 있다. 따라서, 이와 같은 장점을 바탕으로 최근의 정보통신기술의 발전과 더불어 그 개발이 급속히 이루어지고 있다.
상기 리튬이온전지는 양극판과, 음극판 및 세퍼레이터를 적층하여 권취된 전극조립체를 전해액과 함께 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성된 캔에 수납하고, 이 캔의 상단 개구부를 캡조립체에 의해 밀봉함으로써 형성된다.
상기 캔을 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성하는 이유는 알루미늄이 철이나 기타 전도성 금속에 비해 무게가 가벼워 전지를 경량화할 수 있고, 고전압하에서 장시간 사용할 때에도 부식되지 않기 때문이다. 이러한 리튬이온전지는 통상 상부에 캔과 절연된 전극단자를 구비하여 이 전극단자가 전지의 어느 일 극을 이루게 된다. 이때, 전지의 캔 자체가 타 극이 된다.
한편, 상기 리튬이온전지는 외부 단락이나 기계적인 충격에 의한 내부 단락 또는 과충전 및 과방전 등의 경우, 전압이 급상승하여 전지가 파열되는 위험에 노출되어 있다. 상기와 같은 위험을 해소하기 위해, 통상 리튬이온전지는 양성온도소자(PTC:Positive Temperature Coefficient), 서멀 퓨즈(Thermal Fuse) 및 보호회로(Protecting Circuit) 등과 같은 안전장치와 전기적으로 연결된 채 전지팩에 수납된다. 이때, 상기 안전장치들은 리드플레이트라 불리는 도체구조에 의해 베어셀의 양극단자 및 음극단자와 연결되며, 전지의 고온상승이나 과도한 충방전 등으로 전지의 전압이 급상승하는 경우 전류를 차단해 전지의 파열 등 위험을 방지한다.
한편, 상기 전지팩은 외부 형태에 따라 두가지 유형으로 구분된다. 즉, 외부기기와 전기적으로 연결되는 외부단자가 노출된 상태로 전지의 외면에 플라스틱 수지의 하우징이 일체로서 성형되어 있는 형태인 하드팩 전지와, 외부단자가 노출된 상태로 전지의 외면에 플라스틱 수지의 하우징이 별도로 성형되어 있지 않은 형태인 이너팩 전지가 있다. 하드팩 전지는 그것이 외부기기에 장착된 상태에서 그것의 외면 일부가 노출되므로 적어도 노출되는 외면의 하우징은 일반적으로 외부기기의 하우징과 동일한 소재로 이루어져 있다. 따라서, 외부기기에 대한 전지의 장착이 매우 용이한 장점은 있지만, 외부기기의 형태 및 구조에 따라 그에 알맞도록 전지의 하우징이 제작되어야 하는 문제점을 가지고 있다. 반면에, 이너팩 전지는 외부기기에 장착된 상태에서 별도의 외장 케이스가 부착되므로 하드팩 전지와 비교하여 장착이 번거로운 점은 있으나, 외부기기의 형태 및 구조에 관계없이 사용될 수 있다는 장점을 가지고 있다. 따라서, 최근에는 외부기기의 형태 및 구조에 관계없이 사용될 수 있는 이너팩 전지의 개발이 지속되고 있다.
종래의 팩 전지에서는 베어셀의 전극단자가 형성된 면에 보호회로기판이 평행하게 배치되며, 상기 베어셀과 보호회로기판의 간극이 성형수지로 충전된다. 이때, 상기 성형수지가 보호회로기판의 바깥면까지 덮을 수 있으나 상기 외부단자는 외부로 노출된다.
베어셀에는 보호회로기판과 대향하는 측면에 양극단자와 음극단자가 형성되어 있다. 양극단자는 알미늄 혹은 알미늄 합금으로 이루어지는 캡플레이트 자체이 거나 캡플레이트 상에 결합된 니켈 함유 금속판이 될 수 있다. 음극단자는 캡플레이트 상에 돌기 모양으로 돌출된 단자이며, 주위에 개재된 절연가스켓에 의해서 캡플레이트와 전기적으로 격리되어 있다.
보호회로기판은 수지로 이루어진 판넬에 회로가 형성되어 이루어지고, 외측 표면에 외부단자 등이 형성되어 있다. 보호회로기판에서 외부단자가 형성된 이면, 즉, 내측면에는 회로부가 구비되며 접속단자와 전기적으로 연결된다. 또한, 베어셀과 보호회로기판 사이에는 리드 및 절연플레이트 등이 배치된다.
상기 성형수지를 이용하여 상기 베어셀과 보호회로기판 및 기타 전지부속을 고정적으로 결합하여 팩 전지를 형성할 때, 상기 성형수지부는 캡플레이트나 캔과 같이 금속으로 이루어지는 베어셀과 재질이 다르고, 접해있는 면적도 크지않아 외력에 의해 쉽게 비틀려지거나 구부려진다. 즉, 성형수지부가 상기 베어셀에서 일정각도 이상으로 비틀리면 비록 성형수지부가 완전히 파손되지 않아도 베어셀의 양극단자, 음극단자로 부터 리드를 거쳐 보호회로기판의 외부단자에 이르기까지의 전기적 접속에 문제가 발생할 수 있고, 전지의 안전장치들이 작동하지 않게될 수 있다.
상기 이차 전지의 전기접속 불량문제를 해결하기 위해 상기 성형수지부를 베어셀에서 분리한다면 그 고정성으로 인해 분리 과정상 이차 전지의 각각의 구성품이 파손된다. 즉, 이차 전지의 수선을 통한 재활용이 불가능하다. 또한, 성형수지의 멜팅방식에 의한 결합을 하기 때문에 제조공정이 복잡하여 비용이 증가하고, 이에 따라 생산효율이 감소하는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로 이차 전지의 제조공정을 단순화하여 생산성이 향상되는 이차 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 내부적 접촉불량시 수선을 위한 재 작업이 가능하여 이익을 극대화하는 이차 전지를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 금형과의 접촉에 의한 단락가능성이 없고, 성형으로 인한 폭발 위험성이 없으며, 휘어지거나 구부러지는 변형가능성이 방지되는 이차 전지를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 이차 전지는 전극조립체와 상기 전극조립체가 수용되는 캔과 상기 캔의 상단 개구부를 밀봉하는 캡조립체로 이루어지는 베어셀과, 상기 베어셀과 전기적으로 연결되는 보호회로모듈 및 상기 보호회로모듈을 감싸며 상부에서 상기 베어셀과 결합 및 분리되는 착탈부재가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 착탈부재는 내부에 공간이 성형된 착탈케이스로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 착탈케이스는 내부 측면에 슬리이브면이 구비되어 베어셀의 상단부와 슬리이브 방식으로 결합될 수 있다.
또한, 상기 착탈케이스는 상기 슬리이브면이 베어셀과 본딩되어 결합될 수 있다.
또한, 상기 착탈케이스와 베어셀이 결합된 이차 전지의 결합외주면에 테이핑될 수 있다.
또한, 상기 보호회로모듈은 보호회로와 외부단자가 구비된 보호회로기판 및 상기 보호회로기판에 연결되어 상기 보호회로기판을 상기 베어셀에 전기적으로 연결하는 접속단자가 포함되어 구성될 수 있다.
또한, 상기 보호회로모듈은 일측은 상기 베어셀과 타측은 상기 접속단자와 연결되어 상기 베어셀과 접속단자를 연결하는 리드가 더 포함되어 구성될 수 있다.
또한, 상기 보호회로모듈은 일측은 상기 베어셀과 타측은 상기 리드와 연결되는 안전소자가 더 포함되어 구성될 수 있다.
또한, 상기 안전소자는 양성온도소자(PTC)로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 착탈케이스는 상기 보호회로기판의 외부단자를 상기 착탈케이스 외부로 노출시키는 외부단자통공이 형성될 수 있다.
또한, 상기 보호회로기판의 외부단자는 상기 베어셀의 후면 방향에 위치되며 상기 착탈케이스의 일측면에 형성된 상기 외부단자통공을 통하여 노출될 수 있다.
또한, 상기 이차 전지는 상기 보호회로기판에 연결되는 연결단자가 구비된 무선주파수식별안테나가 포함되어 구성될 수 있다.
또한, 상기 무선주파수식별안테나는 루프안테나로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 루프안테나는 상기 베어셀의 후면에 위치될 수 있다.
또한, 상기 루프안테나와 베어셀 사이에 단락을 방지하는 절연부재가 개재될 수 있다.
또한, 상기 절연부재는 절연테이프로 이루어질 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 바람직한 실시예는 도 1 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 베어셀(100)과, 상기 베어셀(100)과 전기적으로 연결되는 보호회로모듈(200)과, 상기 보호회로모듈(200)과 전기적으로 연결되는 무선주파수식별안테나(300)와, 상기 보호회로모듈(200)이 연결된 베어셀(100)에 결합 및 분리되는 착탈부재(400)가 포함되어 구성되는 이너팩(Inner Pack) 전지이다.
상기 베어셀(100)은 도 5에 도시된 바와 같이, 전극조립체(110)와, 상기 전극조립체(110)가 수용되는 캔(120)과, 상기 캔(120)의 상단 개구부를 밀봉하는 캡조립체(130)가 포함되어 구성된다.
상기 전극조립체(110)는 양극활물질이 도포된 양극판(111)과, 음극활물질이 도포된 음극판(112) 및 상기 양극판(111)과 음극판(112) 사이에 개재되는 세퍼레이터(113)가 적층되고 권취되어 형성된다.
상기 양극판(111)에는 양극활물질층이 형성되지 않은 양극집전체의 영역에 양극탭(114)이 전기적으로 연결되고, 음극판(112)에도 음극활물질층이 형성되지 않은 음극집전체의 영역에 음극탭(115)이 전기적으로 연결된다. 이때, 상기 전극탭들이 전극조립체(110)로 부터 인출되는 경계부에는 전극탭과 두 전극판 사이의 단락을 방지하기 위하여 절연테이프가 각각 감겨질 수 있다. 또한, 상기 세퍼레이 터(113)는 양극판(111) 및 음극판(112) 보다 폭을 넓게 하여 형성하는 것이 극판 간의 단락을 방지하는데 유리하다.
한편, 상기 전극조립체(110)의 상면에는 전극조립체(110)와 캡조립체(130)의 전기적 절연과, 상기 전극조립체(110)의 상단부를 커버할 수 있도록 절연케이스(140)가 설치될 수 있는데, 절연케이스(140)는 절연성을 가지는 고분자 수지로 이루어진다. 또한, 절연케이스(140)의 중앙부에는 음극탭(115)이 통과할 수 있도록 통공이 형성되고, 측부에는 전해액통과공(141)이 형성된다.
상기 캔(120)은 대략 직육면체의 형상을 가진 알루미늄 혹은 알루미늄 합금으로 형성되며, 개방된 상단을 통해 전극조립체(110)가 수용되어 전극조립체(110) 및 전해액의 용기 역할을 한다. 또한, 캔(120)은 그 자체가 단자역할을 수행할 수 있다.
상기 캡조립체(130)는 캔(120)의 개방된 상단에 대응되는 크기와 형상을 가지는 평판형의 캡플레이트(132)가 구비된다. 이때, 캡플레이트(132)의 중앙부에는 단자통공(132a)이 형성되고 상기 단자통공(132a)을 관통하는 전극단자(131)와 캡플레이트(132) 사이에는 전기적 절연을 위해 튜브 형상의 가스켓(133)이 설치된다. 또한, 캡플레이트(132) 하면에 절연플레이트(134)가 배치되어 있으며, 절연플레이트(134)의 아랫면에는 단자플레이트(135)가 설치되어 있다. 또한, 전극단자(131)의 저면부는 단자플레이트(135)와 전기적으로 연결되어 있다. 캡플레이트(132) 하면에는 양극판(111)으로부터 인출된 양극탭(114)이 용접되어 있으며, 전극단자(131)의 하단에는 음극판(112)으로 부터 인출된 음극탭(115)이 지그재그형상의 절곡부를 가 진 상태에서 용접된다.
상기 캡플레이트(132)는 일측에 전해액 주입구(132b)가 형성되며, 전해액이 주입된 다음에 전해액 주입구(132b)를 밀폐시키기 위하여 마개(132c)가 설치된다. 상기 마개(132c)는 알루미늄이나 알루미늄 함유 금속으로 형성된 볼형 모재로 전해액 주입구(132b) 위에 놓고 기계적으로 전해액 주입구(132b)에 압입된다. 또한, 밀봉을 위해 마개(132c)는 전해액 주입구(132b) 주변에서 캡플레이트(132)에 용접된다. 한편, 상기 캡플레이트(132)는 타측에 안전밴트(132d)가 형성된다. 상기 안전밴트(132d)는 전지 내부의 압력이 소정압력 이상으로 상승하면 파손되어 전지의 발화, 폭발을 방지하는 역할을 한다.
상기 보호회로모듈(200)은 도 2a에 도시된 바와 같이, 보호회로기판(210)과, 상기 보호회로기판(210)에 전기적으로 연결되는 접속단자(220)와, 상기 베어셀(100)과 접속단자(220)를 용이하게 연결하는 리드(230)와, 이차 전지의 과전류, 과충전, 과방전을 방지하는 안전소자(240)가 포함되어 구성된다.
상기 보호회로기판(210)은 상기 베어셀(100)의 대향면인 캡플레이트(132)와 거의 같은 크기와 모양을 가지는 플레이트 형상으로 이루어지며, 전지의 과충전 또는 과방전을 차단하여 전지의 안정성을 도모하는 보호회로가 형성된다. 또한, 외부기기와 연결되는 외부단자(211)가 일 측면에 구비된다. 한편, 상기 보호회로기판(210)의 타 측면에 상기 접속단자(220)가 전기적으로 연결되며, 상기 보호회로와 각각의 외부단자(211)는 보호회로기판(210)을 통과하는 도전구조에 의해 전기접속된다.
상기 접속단자(220)는 양극단자와 음극단자로 형성되어 상기 보호회로기판(210)에 결합된다. 상기 양극단자는 후술할 양극 리드를 통해 상기 캡플레이트(132)와 전기적으로 연결되며, 상기 음극단자는 후술할 음극 리드를 통해 상기 안전소자(240)와 전기적으로 연결된다.
상기 리드(230)는 통상 니켈 재질로 양극 리드와 음극 리드로 이루어지며, 상기 베어셀(100)과 접속단자(220)를 용이하게 연결한다. 즉, 상기 양극 리드는 상기 양극단자가 일 측에 연결되고 캡플레이트(132)가 타 측에 연결된다. 또한, 상기 음극 리드는 상기 음극단자가 일 측에 연결되고 상기 안전소자(240)가 타 측에 연결된다. 이때, 상기 리드(230)는 통상 'L'자형 구조 혹은 평면적 구조로 이루어진다.
한편, 상기 음극 리드와 양극이 되는 캡플레이트(132) 사이를 절연하기 위해서 절연판(250)이 설치된다.
상기 안전소자(240)는 이차 전지의 과전류, 과충전, 과방전으로 부터 전지를 안전하게 보호하기 위해 설치되는데, 자체 연결단자에 의해 일측은 상기 베어셀(100)의 전극단자(131)와 연결되고 타측은 상기 음극 리드와 연결된다. 상기 안전소자(240)로 퓨즈, 바이메탈, 양성온도소자(PTC)(240) 등이 설치될 수 있는데, 본 실시예의 안전소자(240)는 일정온도의 범위를 초과하면 전류의 흐름을 신속히 차단하고, 다시 해당 온도범위로 들어오면 전류의 흐름을 신속히 재개하는 양성온도소자(PTC)(240)로 이루어진다.
상기 보호회로기판(210)은 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 베어 셀(100)의 상부에서 상기 캡플레이트(132)에 수직하게 배치되어 결합된다. 따라서, 상기 보호회로기판(210)에 형성된 외부단자(211)와 상기 캡플레이트(132)에 형성된 전극단자(131)는 서로 수직하게 배치된다. 이때, 상기 외부단자(211)는 상기 베어셀(100)의 후면 방향에 위치된다. 한편, 상기 보호회로기판(210)은 상기 캡플레이트(132)와 나란히 배치 및 결합되어 상기 외부단자(211)와 전극단자(131)가 평행하게 위치될 수 있다.
상기 무선주파수식별안테나(300)는 본 실시예에서는 루프안테나(300)로 이루어진다.
상기 루프안테나(300)는 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 플라스틱수지 기재 상에 안테나 선이 수차례 권선되어 있으며, 상단에는 연결단자가 형성되어 있다. 상기 기재는 얇은 판상의 소재로서 그것이 부착되는 부위의 형상에 따라 완만하게 굴곡될 수 있다. 또한, 상기 루프안테나(300)는 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 연결단자에 의해 상기 보호회로기판(210)과 전기적으로 연결되는데 상기 베어셀(100)의 후면에 위치되어 상기 전극단자(131)가 노출되는 방향과 동일한 방향에 배치된다.
상기 루프안테나(300)와 베어셀(100) 사이에는 전기적 단락을 방지하는 절연부재(미도시)가 개재되어 설치될 수 있으며, 이때, 상기 절연부재(미도시)는 절연테이프로 이루어질 수 있다.
상기 착탈부재(400)는 상기 베어셀(100)에 연결된 보호회로모듈(200)을 감싸며 상부에서 상기 베어셀(100)과 결합 및 분리된다. 상기 착탈부재(400)는 상기 베 어셀(100)과 결합될 때 상기 보호회로모듈(200)을 커버하도록 내부에 보호회로모듈(200)이 포함될 수 있는 공간이 성형된 착탈케이스(400)로 이루어진다.
상기 착탈케이스(400)는 내부 측면에 슬리이브면(미도시)이 구비되어 있으며, 상기 베어셀(100)과 결합될 때 상기 슬리이브면(미도시)이 상기 베어셀(100)의 상단 외주측면부를 삽입하며 결합되는 슬리이브 방식으로 결합된다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 베어셀(100)과 착탈케이스(400)가 중첩되어 안정성이 강화된다.
한편, 상기 착탈케이스(400)와 베어셀(100)의 결합강도를 크게 하여 상기 착탈케이스(400)가 베어셀(100) 상단부에서 쉽게 분리되는 것을 방지하기 위해 상기 착탈케이스(400)의 슬리이브면(미도시)이 상기 베어셀(100)과 본딩되어 결합될 수 있다. 이 경우, 상기 착탈케이스(400)의 본딩처리된 부분이 손상되면서 상기 베어셀(100)에서 분리될 수 있다.
또한, 상기 착탈케이스(400)와 베어셀(100)이 결합된 후 이차 전지의 결합외주면을 테이핑하여 상기 착탈케이스(400)와 베어셀(100)의 결합강도를 크게 할 수 있다. 이 경우에도 상기 착탈케이스(400)는 이차 전지에 처리된 상기 테이핑을 제거함으로서 상기 베어셀(100)에서 분리될 수 있다.
한편, 상기 착탈케이스(400)는 상기 베어셀(100)과의 결합에 의해 내부 공간에 포함된 상기 보호회로기판(210)의 외부단자(211)가 상기 착탈케이스(400) 외부로 노출되어 외부기기와 연결되도록 일 측면에 외부단자통공(410)이 형성된다.
상기 외부단자통공(410)은 상기 외부단자(211)와 대응하는 크기로 상기 착탈 케이스(400)의 대응 일 측면, 구체적으로 말하면, 상기 베어셀(100)의 후면 방향의 착탈케이스(400)의 일 측면에 형성된다.
다음에는 이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 작용을 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지로 일련의 공정을 통해 제조된 베어셀(100)의 상단부에 보호회로모듈(200)을 전기적으로 연결한다. 상기 보호회로모듈(200)에는 보호회로와 외부단자(211)가 구비된 보호회로기판(210)이 포함되어 구성되는데, 상기 보호회로기판(210)을 상기 베어셀(100)의 상단면과 수직하도록 배치하여 결합한다. 이때, 상기 외부단자(211)는 상기 베어셀(100)의 상단면에 노출된 전극단자(131)와 수직 방향으로 배치되어 상기 베어셀(100)의 후면 방향에 위치하게 된다.
이후, 상기 보호회로모듈(200)이 전기적으로 연결된 베어셀(100)의 상단면에 착탈케이스(400)를 슬리이브 결합시켜 이너팩 전지를 제조한다. 상기 착탈케이스(400)는 상기 외부단자(211)가 노출되도록 대응 일 측면에 외부단자통공(410)이 형성된다. 상기 착탈케이스(400)를 이용하여 이너팩 전지를 제조하는 방식의 본 발명은 종래의 성형수지의 멜팅에 의해 이너팩 전지를 제조하는 방식에 비해 공정을 단순화시키며, 전기접속 불량시 용이하게 상기 착탈케이스(400)를 분리하여 수선을 위한 재 작업을 가능하게 함으로서 이익을 극대화시킨다.
한편, 상기 보호회로기판(210)은 도 2b에 도시된 바와 같이, 루프안테 나(300)가 연결되어 상기 베어셀(100)의 후면에 배치된다. 따라서, 종래 외부기기의 복잡한 외장하우징에 장착되는 방식과 비교하여 조립이 용이하므로 제품의 불량이 방지되고, 외부기기의 다양한 신호 노이즈의 발생이 방지된다.
본 발명은 상술한 특정의 실시예나 도면에 기재된 내용에 그 기술적 사상이 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 본 발명의 청구범위 내에 있게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 이차 전지는 베어셀과 보호회로모듈이 멜팅방식이 아닌 착탈부재를 이용하여 결합되므로, 이차 전지의 제조공정이 단순화되어 생산성이 향상된 효과가 있다.
본 발명의 다른 효과는, 이차 전지의 내부적 접촉불량시 상기 착탈부재를 분리하여 수선을 위한 재 작업이 가능하므로 이익을 극대화한 것이다.
본 발명의 또 다른 효과는, 멜팅방식이 배제되기 때문에 금형과의 접촉에 의한 단락가능성이 없고, 성형으로 인한 폭발 위험성이 없으며, 휘어지거나 구부러지는 변형가능성이 방지된 것이다.

Claims (16)

  1. 전극조립체와, 상기 전극조립체가 수용되는 캔과, 상기 캔의 상단 개구부를 밀봉하는 캡조립체로 이루어지는 베어셀;
    상기 베어셀과 전기적으로 연결되는 보호회로모듈; 및
    상기 보호회로모듈을 감싸며 상부에서 상기 베어셀과 결합 및 분리되는 착탈부재가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 착탈부재는 내부에 공간이 성형된 착탈케이스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 착탈케이스는 내부 측면에 슬리이브면이 구비되어 베어셀의 상단부와 슬리이브 방식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 착탈케이스는 상기 슬리이브면이 베어셀과 본딩되어 결합되는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 착탈케이스와 베어셀이 결합된 이차 전지의 결합외주면에 테이핑되는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 보호회로모듈은,
    보호회로와, 외부단자가 구비된 보호회로기판; 및
    상기 보호회로기판에 연결되어 상기 보호회로기판을 상기 베어셀에 전기적으로 연결하는 접속단자가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 보호회로모듈은,
    일측은 상기 베어셀과 타측은 상기 접속단자와 연결되어 상기 베어셀과 접속단자를 연결하는 리드가 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 보호회로모듈은,
    일측은 상기 베어셀과 타측은 상기 리드와 연결되는 안전소자가 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 안전소자는 양성온도소자(PTC)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  10. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 착탈케이스는,
    상기 보호회로기판의 외부단자를 상기 착탈케이스 외부로 노출시키는 외부단자통공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 보호회로기판의 외부단자는,
    상기 베어셀의 후면 방향에 위치되며 상기 착탈케이스의 일측면에 형성된 상기 외부단자통공을 통하여 노출되는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 이차 전지는,
    상기 보호회로기판에 연결되는 연결단자가 구비된 무선주파수식별안테나가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 무선주파수식별안테나는 루프안테나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 루프안테나는 상기 베어셀의 후면에 위치되는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 루프안테나와 베어셀 사이에 단락을 방지하는 절연부재가 개재되는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 절연부재는 절연테이프로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
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