KR20080069376A - 이차전지 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20080069376A
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Abstract

본 발명은 이차전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보호회로 기판을 용융수지로 몰딩하여 기판몰딩체를 형성하고, 이를 베어셀 및 커버와 함께 결합시키는 구조에 관한 것이다.
본 발명의 이차전지는 전극탭이 접속된 전극조립체와 상기 전극조립체를 상기 전극탭이 노출되게 감싸는 파우치를 구비하는 베어셀; 상기 베어셀의 넓은 일 면을 감싸며, 하나 이상의 결합 통공을 구비하는 상부커버; 상기 상부커버가 덮고 있는 베어셀의 면에 대향하는 면을 감싸며, 상기 결합 통공과 결합되는 결합돌기를 구비하는 하부커버; 및 상기 베어셀의 전극탭과 전기적으로 접속되는 보호회로 기판의 주변부를 상기 보호회로 기판에 형성된 충/방전 단자의 단자면이 노출되게 용융수지로 몰딩하며, 상기 하부커버의 결합돌기가 관통되는 홀이 형성된 기판몰딩체를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지가 개시된다.
기판몰딩체, 상부커버, 하부커버

Description

이차전지 및 그 제조 방법{SECONDARY BATTERY AND FABRICATING METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 베어셀과 기판몰딩체 및 상/하부 커버의 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 보호회로 기판이 용융수지로 몰딩되기 전의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판몰딩체와 베어셀 및 상/하부 커버가 결합한 상태와 이를 감싸는 마감테이프가 분해된 상태의 사시도이다.
도 4 내지 10은 본 발명의 실시예에 따른 상부커버와 하부커버가 결합된 상태인 도 3의 A-A선을 절개하여 본 단면도이다.
도 11는 본 발명의 실시예에 따른 상부커버와 하부커버가 결합된 상태인 도 3의 B-B선을 절개하여 본 단면도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 기판몰딩체와 베어셀 및 상/하부 커버가 결합한 상태의 사시도이다.
도 13는 본 발명의 실시예에 따른 상/하부커버가 일체형으로 형성된 상태의 평면도이다.
도 14 내지 도 17은 본 발명에 따른 이차전지의 제조방법에 대한 순서도이 다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110; 베어셀 111; 전극탭
120; 상부 커버 121; 결합 통공
130; 하부 커버 131; 결합돌기
132; 끼워 맞춤 부재 133; 탭 홀
134; 나사
140; 기판몰딩체 141; 충/방전 단자
142; 검사단자 143; 홀
144; 전극 단자 145; 결합 탭
146; 보호회로 기판 151; 접착제
152; 테이프 153; 완충 패드
160; 마감테이프
171; 제 1 접착 부재 172; 제 2 접착부재
173; 제 3 접착부재 181; 제 1 용접비드
182'; 용접홈 182; 제 2 용접비드
183; 제 3 용접비드 184; 제 4 용접비드
185; 제 5 용접비드
본 발명은 이차전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보호회로 기판을 용융수지로 몰딩하여 기판몰딩체를 형성하고, 이를 베어셀 및 커버와 함께 결합시키는 구조에 관한 것이다.
셀루라폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 콤팩트하고 경량화된 휴대용 전기/전자장치들이 활발하게 개발 및 생산되고 있다. 따라서, 휴대용 전기/전자 장치들은 별도의 전원이 구비되지 않은 장소에서도 작동될 수 있도록 전지 팩을 내장하고 있다. 상기 전지 팩은 경제적인 측면을 고려하여 최근에는 충방전이 가능한 이차전지를 채용하고 있다. 또한, 이차전지는 고밀도에너지와 고출력을 필요로 하는 하이브리드 자동차 배터리용으로도 각광받고 있으며 연구개발 및 제품생산 중에 있다.
이차전지에는 대표적으로, 니켈-카드뮴(Ni-Cd)전지와 니켈-수소(Ni-MH)전지 및 리튬(Li) 전지와 리튬 이온(Li-ion) 이차 전지 등이 있다.
특히, 리튬 이온 이차 전지는 휴대용 전자 장비 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-수소 전지보다 작동 전압이 약 3배나 높다. 또한, 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 측면에서 널리 사용되고 있다. 상기 리튬 이차 전지는 양극 활물질로 리튬계 산화물, 음극 활물질로는 탄소재를 사용하고 있다. 일반적으로는, 전해질의 종류에 따라 액체 전해질 전지와, 고분자 전해질 전지로 분류되며, 액체 전해질을 사용하는 전지를 리튬 이온 전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬 폴리머 전지라고 한다. 또한, 리튬 이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로는 원통형과, 각형과, 파우치형을 들 수 있다.
일반적인 이차 전지의 제조과정을 설명하면, 우선, 상기 양극 활물질이 형성된 양극집전체에 양극탭이 연결된 양극판, 음극 활물질이 형성된 음극집전체에 음극탭이 연결된 음극판 및 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되어 있는 세퍼레이터를 적층한 후, 이를 권취하여 전극 조립체를 제조한다. 그리고, 전극조립체를 압착하여 각형이나 타원형 기둥형태를 만든 후에, 전극조립체 외부표면에 마감테이프를 부착하여 파우치에 넣는다. 그 후에 전해액을 주입한 다음 파우치를 밀봉하면 베어셀이 완성된다. 그런 다음, 베어셀과 보호회로 기판을 전기적으로 연결한 후, 베어셀을 보호회로 기판과 함께 용융수지로 몰딩(molding)하면 수지몰딩부를 구비하는 이차전지가 완성된다.
이때, 상기 베어셀과 보호회로 기판을 전기적으로 연결한 후, 베어셀을 보호회로기판과 함께 용융수지로 몰딩하는 과정은 용융수지의 과토출 및 미성형 등의 성형문제가 발생하며, 수지몰딩부에 비틀림힘이나 굽힘 힘이 발생시에 수지몰딩부가 빈번하게 떨어지는 문제가 발생한다.
본 발명은 상기의 문제점을 극복하기 위하여 제안한 것으로, 보호회로 기판을 독립적으로 몰딩하여 기판몰딩체를 형성한 후, 베어셀과 결합시키는 결합수단을 제공하여 조립성이 향상되도록 한 이차전지를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이차전지는 전극탭이 접속된 전극조립체와 상기 전극조립체를 상기 전극탭이 노출되게 감싸는 파우치를 구비하는 베어셀; 상기 베어셀의 넓은 일 면을 감싸며, 하나 이상의 결합 통공을 구비하는 상부커버; 상기 상부커버가 덮고 있는 베어셀의 면에 대향하는 면을 감싸며, 상기 결합 통공과 결합되는 결합돌기를 구비하는 하부커버; 및 상기 베어셀의 전극탭과 전기적으로 접속되는 보호회로 기판의 주변부를 상기 보호회로 기판에 형성된 충/방전 단자의 단자면이 노출되게 용융수지로 몰딩하며, 상기 하부커버의 결합돌기가 관통되는 홀이 형성된 기판몰딩체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기판몰딩체는 보호회로 기판에 형성된 검사 단자의 단자면이 노출되게 융융 수지로 몰딩 될 수 있다.
또한, 상기 기판몰딩체는 상기 상부 커버 및 하부 커버 가운데 하나 이상의 커버와 결합 되는 결합 부재를 포함하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 기판몰딩체의 홀과 결합한 결합돌기의 주변에는 끼워 맞춤 부재가 형성될 수 있다.
또한, 상기 상/하부 커버와 상기 기판몰딩체가 맞닿는 홀 주변의 둘레면은 단차가 형성되고, 상기 단차가 형성된 부위는 상기 기판몰딩체의 단차가 형성되지 않은 부위의 외곽면을 넘지 않게 상기 상/하부 커버를 수용할 수 있다.
또한, 상기 기판몰딩체와 상기 상/하부 커버가 맞닿는 부위에는 제 1 접착 부재가 형성될 수 있다.
또한, 상기 상/하부 커버와 베어셀 사이에는 접착제가 도포 될 수 있다.
또한, 상기 상/하부 커버와 베어셀 사이에는 테이프가 개재될 수 있다.
또한, 상기 상/하부 커버와 베어셀 사이에는 완충 패드가 개재될 수 있다.
또한, 상기 베어셀을 감싸는 상/하부 커버는 마감테이프에 감싸질 수 있다.
또한, 상기 베어셀을 감싼 상/하부 커버 가운데 하나 이상의 커버는 단부가 한번 이상 절곡될 수 있다.
또한, 상기 상/하부 커버는 단부가 절곡되어 서로 간에 맞닿을 수 있다.
또한, 상기 상/하부 커버가 맞닿는 부위의 외곽면에는 제 1 용접비드가 형성될 수 있다.
또한, 상기 상/하부 커버가 맞닿는 부위의 외곽면 가운데 적어도 일부는 용접홈이 형성되고 상기 용접홈에 상/하부 커버를 결합하는 제 2 용접비드가 형성될 수 있다.
또한, 상기 상/하부 커버가 평행하게 맞닿은 면에는 제 2 접착 부재가 형성될 수 있다.
또한, 상기 상/하부 커버가 맞닿은 면은 단차가 형성되어 서로 겹치게 될 수 있다.
또한, 상기 상/하부 커버의 단차가 형성된 결합면 사이에는 접착홈이 형성되고 상기 접착홈에 제 3 접착 부재가 형성될 수 있다.
또한, 상기 상/하부 커버의 단차가 형성되어 서로 겹치게 된 부위는 탭 홀이 관통되어 형성되고, 상기 탭 홀에 나사가 결합 될 수 있다.
또한, 상기 상/하부 커버의 맞닿은 면은 후크 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 상/하부 커버는 절곡된 부위가 서로 간에 겹치게 형성될 수 있다.
또한, 상기 상/하부 커버의 겹치는 부위에는 제 4 용접비드가 형성될 수 있다.
또한, 상기 베어셀을 감싼 상/하부 커버 가운데 어느 하나의 커버는 단부가 한번 이상 절곡되어 절곡되지 않은 다른 커버와 맞닿아 결합할 수 있다.
또한, 상기 상/하부 커버 가운데 절곡되지 않는 커버는 걸림턱을 구비하여 상기 절곡된 단부를 가진 커버의 단부와 결합할 수 있다.
또한, 상기 상/하부 커버가 맞닿는 부위에는 제 5 용접비드가 형성될 수 있다.
또한, 상기 상부 커버의 결합통공과 결합된 하부 커버의 결합돌기는 상기 상부 커버의 외곽면을 넘지않게 결합 될 수 있다.
또한, 상기 결합통공과 결합한 결합돌기의 단부 중 모서리부의 주변에는 제 3 용접비드가 형성될 수 있다.
또한, 상기 상부 커버의 결합통공과 결합된 상기 하부 커버의 결합돌기는 절곡되어 상기 상부 커버의 외곽면과 결합 될 수 있다.
또한, 상기 상부 커버와 하부 커버는 일 단부가 연결되어 일체형으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 결합돌기의 단부는 상기 상부 커버의 외곽면을 넘지 않게 일면에 밀봉 부재가 형성될 수 있다.
또한, 상기 상/하부 커버의 재질은 스테인레스 스틸 또는 스테인레스 합금 가운데 어느 하나를 선택하여 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 이차전지 제조방법은 보호회로 기판을 용융수지로 몰딩하여 기판몰딩체를 형성하는 단계; 상기 기판몰딩체와 베어셀을 전기적으로 연결하는 단계; 및 상기 기판몰딩체와 베어셀을 상/하부 커버로 결합하는 단계를 특징으로 한다.
또한, 상기 보호회로 기판을 용융수지로 몰딩하여 기판몰딩체를 형성하는 단계는 보호회로 기판을 준비하는 단계; 금형틀을 준비하는 단계; 상기 보호회로 기판을 상기 금형틀에 안착하는 단계; 및 금형틀 내에 용융수지를 부어 몰딩하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 보호회로 기판을 준비하는 단계는 인쇄회로 기판에 보호회로부와 전기소자를 실장하는 단계; 및 인쇄회로 기판에 전극 리드와 결합 부재를 결합하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 기판몰딩체와 베어셀을 상/하부 커버로 결합하는 단계는 상기 기판몰딩체의 홀에 하부커버의 결합돌기를 통과시키고, 상기 베어셀의 넓은 면을 하부커버로 덮는 단계; 상기 기판몰딩체에 형성된 결합부재와 상기 하부 커버를 리벳, 나사체결 또는 용접 가운데 어느 하나의 방법을 선택하여 결합하는 단계; 상기 기판몰딩체의 홀을 통과한 하부커버의 결합돌기와 상부커버의 결합통공을 결합하고, 상기 하부커버가 덮은 베어셀의 면과 대향하는 면을 상부커버로 덮는 단계; 및 상기 상/하부 커버가 맞닿는 부위를 용접, 접착 또는 나사 체결 가운데 어느 하나 의 방법을 선택하여 결합하는 단계를 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일 실시예를 통해 보다 상세히 설명하겠다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 이차전지는 전극탭(111)이 접속된 전극조립체(미도시)와 전극조립체를 전극탭(111)이 노출되게 감싸는 파우치(112)를 구비하는 베어셀(110); 베어셀(110)의 넓은 일 면을 감싸며, 하나 이상의 결합 통공(121)을 구비하는 상부커버(120); 상부커버(120)가 덮고 있는 베어셀(110)의 대향하는 면을 감싸며, 결합 통공(121)과 결합되는 결합돌기(131)를 구비하는 하부커버(130); 및 베어셀(110)의 전극탭(144)과 전기적으로 접속되는 보호회로 기판(미도시)의 주변부를 보호회로 기판에 형성된 충/방전 단자(141)의 단자면이 노출되게 용융수지로 몰딩하며, 하부커버(130)의 결합돌기(131)가 관통되는 홀(143)이 형성된 기판몰딩체(140)를 포함하여 형성된다.
먼저, 베어셀(110)은 양극활물질층이 형성된 양극집전체에 전극탭이 접합된 양극판(미도시)과 음극활물질층이 형성된 음극집전체에 전극탭이 접합된 음극판(미도시) 및 상기 양극판과 음극판 사이에 개재된 세퍼레이터(미도시)가 권취되어 형성된 전극조립체(미도시), 상기 전극조립체의 전극탭(111)이 외부로 돌출되게 상기 전극조립체를 밀봉하는 파우치(112)로 이루어진다.
상기 양극판은 양극집전체와 양극 활물질층으로 이루어져 있다. 양극 활물질층은 리튬을 포함하고 있는 층상화합물과, 결합력을 향상시키는 바인더, 전도성을 향상시키는 도전재로 이루어질 수 있다. 양극집전체는 전극집전체 중 양극의 성질을 갖는 집전체를 말한다. 양극 집전체는 일반적으로 알루미늄이 사용되며 양극활물질층에서 발생하는 전하의 이동 통로가 되고 양극활물질층을 지지하는 역할을 하게 된다. 양극활물질층은 양극집전체의 넓은 면들에 부착되어 있으며 양극판의 일측단에는 양극활물질층이 형성되지 않은 양극무지부(미도시)가 형성되어 있다. 상기 양극무지부에는 양극의 성질을 갖는 전극탭(111)이 접합된다.
상기 음극판은 음극집전체와 음극 활물질층으로 이루어져 있다. 상기 음극활물질층은 탄소를 함유하며 일반적으로 많이 쓰이는 하드 카본과, 혹은 흑연, 활물질입자 사이의 결합력을 향상시키는 바인더로 이루어질 수 있다. 음극집전체는 전극집전체 중 음극의 성질을 갖는 집전체를 말한다. 음극 집전체는 일반적으로 구리가 사용되며 음극활물질층에 발생하는 전하의 이동 통로가 되고 음극활물질층을 지지하는 역할을 하게 된다. 음극활물질층은 음극판의 넓은 면에 형성되어 있는데 이때, 음극판의 일측단에 음극활물층이 형성되지 않은 음극무지부(미도시)가 형성되어 있으며, 음극무지부에는 음극의 성질을 갖는 전극탭(111)이 접합된다.
상기 세퍼레이터는, 양극판과 음극판의 사이에 개재되어 양극판과 음극판의 절연을 하고 양극판과 음극판의 이온들은 통과시킨다. 일반적으로 세퍼레이터의 재질은 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP)을 사용하지만 본 발명에서 그 재질을 한정하는 것은 아니다. 세퍼레이터는 전해질을 포함할 수도 있으며 액상이나 겔 형태로 구성될 수 있다.
파우치(112)는 상기 전극조립체를 수용한다. 파우치(112)의 막은 주로 알루 미늄 박, 스테인레스 합금 박, 폴리에틸렌 박, 폴리프로필렌 박 및 나일론 막등이 선택적으로 적층 되어 사용되나 본 발명에서 그 재질들을 한정하는 것은 아니다. 파우치(112)의 형상은 각형이거나 파우치(112)의 모서리부가 둥근모서리로 형성된 형상 또는 얇은 막으로 전극조립체를 둘러싼 형태를 갖는다. 파우치(112)는 전극조립체를 수용한 후 파우치(112)의 개구부가 용접되거나 열 융착 되어 밀봉되는데 이때, 전극조립체의 전극탭(111)은 서로 간에 쇼트를 방지하도록 절연체(미도시)가 개재되어 기판몰딩체(140)와 전기적으로 연결된다.
상부 커버(120)는 베어셀(110)의 넓은 일 면을 감싸며, 하나 이상의 결합 통공(121)을 구비한다. 이러한, 결합 통공(121)은 하부 커버(130)의 결합돌기(131)와 결합되는데 이때, 상부커버(120)의 결합 통공(121)과 하부커버(130)의 결합돌기(131)는 용접, 밴딩, 압착, 체결 가운데 적어도 어느 하나의 방법을 선택하여 결합 될 수 있다.
하부커버(130)는 상부커버(120)가 덮고 있는 베어셀(110)의 반대 면을 감싸며, 결합 통공(121)과 결합되는 결합돌기(131)를 구비한다.
기판 몰딩체(140)는 베어셀(110)과 전기적으로 접속되는 보호회로 기판(미도시)의 주변부를 상기 보호회로 기판에 형성된 충/방전 단자(141)의 단자면이 노출되게 용융수지로 몰딩하며, 보호회로 기판 하부로는 하부커버(130)의 결합돌기(131)가 관통되는 홀(143)이 형성된다. 이러한 기판 몰딩체(140)는 폴리 카보네이트(Poly Carbonate)나 난연ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene) 수지로 형성될 수 있지만, 본 발명에서 기판몰딩체(140)의 재질을 한정하는 것은 아니다. 이러한 재질로 형성된 기판 몰딩체(140)는 보호회로 기판의 일부를 절연하며, 보호회로 기판이 긁히는 것을 방지하고, 보호회로 기판이 받는 충격을 흡수한다. 또한, 보호회로 기판의 충/방전 단자(141)가 노출되게 용융수지로 몰딩되어 외부기기(미도시)와 충/방전을 위한 전기적 접속을 할 수 있다. 이때, 기판 몰딩체(140)의 측면에는 기판 몰딩체를 관통하는 홀(143)이 형성되어 있으며, 상기 하부 커버(130)의 결합돌기(131)가 상기 관통된 홀(143)을 통과하여 기판몰딩체(140)를 관통한 후에 상부 커버(120)까지 이르게 되어 기판몰딩체(140)를 고정시킬 수 있다.
도 2를 참조하면, 보호회로 기판(146)은 충/방전 단자(141)와 보호회로부(미도시) 및 다수의 전기소자(미도시)가 실장되어 있다. 보호회로부는 이차전지의 제반상태를 관리하며 이차전지의 전지 잔량을 체크하거나, 적절한 충전방식을 선택하여 이차전지를 충전하거나 충전을 금지하고, 이차전지의 상태에 관한 전압, 전류, 온도, 전지잔량 등의 정보를 기억하였다가 외부 기기와 통신을 통해 정보를 내보내는 역할을 한다. 다수의 전기소자는 외부 기기와의 전기적 연결을 위한 스위치 역할을 하는 MOSFET, TR등이 사용될 수 있으며, 이차전지의 상태를 측정하는 전압, 전류, 온도소자나 보호회로에 안정된 전원을 공급하기 위한 전력공급소자가 사용될 수 있다. 또한, 과도한 온도 상승시에 전류를 차단하는 온도 퓨즈(Thermal fuse)나 온도 차단기(Thermal Breaker)가 사용될 수 있다. 충/방전 단자(141)는 보호회로 기판 (121)의 넓은 면에 형성되어 외부기기와의 충/방전을 위한 전기적인 접속을 한다. 이러한 상기 보호회로부와 전기소자들의 기능들은 이차전지의 사용환경 또는 주문자의 요구에 따라, 그 기능을 더하거나 뺄 수 있도록 설계될 수 있다. 이때, 검사 단자(142)가 보호회로 기판(146)에 넓은 면에 실장되어 외부기기와의 통신을 위한 접속 및 이차전지의 상태를 체크 하기 위한 전기적인 연결 통로로 이용될 수 있다.
상기한 바와 같이, 보호회로 기판(146)을 용융수지로 몰딩하여 형성된 기판몰딩체(140)와 그리고, 베어셀(110)을 감싸며 기판몰딩체(140)의 홀(143)을 관통하면서 결합하는 상/하부 커버(120)(130)를 사용하면, 종래 보호회로 기판(140)을 베어셀(112)과 함께 용융수지로 몰딩할 때 발생 되는 성형불량의 문제가 발생 되지 않는다. 또한, 외부충격에 대해 구조적으로 안정된 형태를 가진다.
이하, 도면을 더 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기판몰딩체(140)와 상/하부 커버(120)(130) 및 그에 따른 부재들의 연결관계에 대해 설명하겠다.
도 1을 참조하면, 기판몰딩체(140)는 보호회로 기판(미도시)에 형성된 검사단자(141)의 단자면이 노출되게 용융 수지로 몰딩되어 형성될 수 있다. 검사 단자(141)의 단자면이 노출되면, 외부 기기(미도시)와 검사 단자(141)가 전기적으로 접속될 수 있으며, 이차 전지의 상태를 검사할 수 있게 된다.
또한, 기판몰딩체(140)는 상부 커버(120) 또는 하부 커버(130) 가운데 어느 하나의 커버와 결합 되는 결합 부재(145)를 포함하여 형성될 수 있다. 결합 부재(145)는 상/하부 커버(120)(130)와 같은 금속 재질로 형성될 수 있으며, 기판몰딩체(140)의 내/외측면에 형성되고 상/하부 커버(120)(130)과 결합될 수 있다. 결합방법은 결합 부재(145)와 상/하부 커버(120)(130)을 통과하는 홀(미도시)을 형성 하여 리벳(rivet)을 하거나 또는 나사(미도시)를 사용하여 체결할 수 있다. 또는, 결합 부재(145)와 상/하부 커버(120)(130)를 압착하여 결합할 수도 있다. 그래서, 기판몰딩체(140)의 결합 부재(145)와 상/하부 커버(120)(130)가 결합 되면, 기판몰딩체(140)와 상/하부 커버(120)(130)의 결합력이 향상되어 기판몰딩체(140)가 더 고정된다. 또한, 상기 결합 부재(145)는 상기 상/하부 커버(120)(130)와 용접에 의해 결합 될 수 있다. 용접에 의한 결합 방법은 초음파용접이나 점 용접으로 결합할 수 있으며, 용접을 이용하여 결합하면 공정시간이 단축되고 그 결합력도 매우 높다. 이러한 결합 부재(145)는 상부 커버(120) 및 하부 커버(130)와 같은 재질로 형성될 수 있으며, 그 재질로는 알루미륨 합금이나 스테인레스 합금 또는 니켈 합금으로 이루어질 수 있으며 본 발명에서 결합 부재의 재질을 한정하는 것은 아니다.
또한, 기판몰딩체(140)의 홀(143)과 결합한 결합돌기(131)의 주변에는 끼워 맞춤 부재(132)가 형성될 수 있다. 끼워 맞춤 부재(132)는 결합돌기(131)를 감싸며, 기판몰딩체(140)의 홀(143)에 삽입될 수 있다. 이러한 끼워맞춤 부재(132)는 기판몰딩체(140)의 홀(143)에 결합돌기(131)가 삽입될 때, 빈틈이 형성되지 않게 된다. 그래서, 하부커버(130)와 기판몰딩체(140)의 결합력이 향상된다. 끼워맞춤 부재(132)는 플라스틱이나 탄성이 강한 고무의 재질로 형성될 수 있지만 본 발명에서 끼워맞춤 부재(132)의 재질을 한정하는 것은 아니다.
또한, 상/하부 커버(120)(130)와 기판몰딩체(140)가 맞닿는 홀(143) 주변의 둘레면은 단차(b)가 형성되고, 단차(b)가 형성된 부위는 기판몰딩체(140)의 단차(b)가 형성되지 않은 부위의 외곽면을 넘지 않게 상/하부 커버(120)(130)를 수용 할 수 있다. 이러한 단차(b)가 형성된 기판몰딩체(140)는 상/하부 커버(120)(130)와 결합할 때, 외부면에 걸림턱이 형성되지 않아 이차전지가 외부기기(미도시)와 결합할 때, 결합성을 향상시키는 역할을 한다.
또한, 기판몰딩체(140)와 상/하부 커버(120)(130)가 맞닿는 부위에는 제 1 접착 부재(171)가 형성될 수 있다. 이러한 제 1 접착 부재(171)는 기판 몰딩체(140)의 단차(b)가 형성된 부위와 상/하부 커버(120)(130)를 결합시킨다. 이때, 접착 부재(171)는 기판 몰딩체(140)에 도포될 수도 있다. 결합 부재(140)의 재질은 수지성 본드나 양면 접착 테이프 등이 사용될 수 있지만, 본 발명에서 그 재질을 한정하는 것은 아니다.
또한, 상부 커버(120) 및 하부 커버(130)와 베어셀(110) 사이에는 접착제(151)가 도포될 수 있다. 접착제(151)는 베어셀(110)에 도포될 수도 있고, 상/하부커버(120)(130)에도 도포될 수 있다. 또한, 다른 부재(미도시)가 베어셀(110)과 상/하부커버(120)(130)에 개재되었을 때에, 그 부재에도 도포될 수 있다. 이러한 접착제(151)는 베어셀(110)과 상부 커버(120)를 고정시키며 또한, 베어셀(110)과 하부 커버(130)를 고정시키는 역할을 한다. 예들 들면, 베어셀(110)이 상부 커버(120)와 하부 커버(130)에 의해 덮혀 있을 때, 베어셀(110)이 접착제(151)에 의해 고정되어 유동이 방지된다.
또한, 상/하부 커버(120)(130)와 베어셀(110) 사이에는 테이프(152)가 개재될 수 있다. 테이프(152)는 상부커버(120)와 베어셀(110) 사이에 개재될 수 있고, 하부커버(130)와 베어셀(110) 사이에도 개재될 수 있다. 또한, 테이프(152)는 베어 셀(110)을 감싸며 형성할 수도 있고, 베어셀(110)의 측면에만 형성될 수 있는데, 이와 같은 이유는 베어셀(110)이 상/하부 커버(120)(130)에 의해 결합되었을 때, 상/하부 커버(120)(130) 내측에서 유동할 수 있는 공간을 테이프(152)로 그 공간을 줄여 유동할 수 있는 공간을 최소화시킬 수 있기 때문이다. 또한, 접착제(151)가 양면에 코팅된 테이프(152)를 사용하면, 상/하부커버(120)(130)와 베어셀(110)을 결합하는 공정 시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 상/하부 커버(120)(130)와 베어셀(110) 사이에는 완충 패드(153)가 형성될 수 있다. 완충 패드(153)는 상부커버(120)와 베어셀(110)의 사이에 형성될 수도 있으며, 하부커버(130)와 베어셀(110)의 사이에도 형성될 수 있다. 이러한, 완충 패드(153)는 외부에서 충격이 가해졌을 때, 베어셀(110)에 전달되는 충격을 흡수하고, 베어셀(110)과 상/하부 커버(120)(130)가 결합 되었을 때, 베어셀(110)과 상/하부 커버(120)(130) 사이에 형성되는 공간을 완충 패드(153)를 이용하여 줄이므로 베어셀(110)의 유동을 방지할 수 있다. 이때, 완충 패드(153)는 베어셀(110)의 어느 면에도 형성될 수 있으며, 완충 패드(153)가 상/하부 커버(120)(130) 사이에 개재될 때 수축되어 개재되면, 그 복원력에 의해 상/하부 커버(120)(130)에 개재된 베어셀(110)의 유동을 더 방지하는 효과가 있다.
도 3을 참조하면, 베어셀(미도시)을 감싸는 상/하부 커버(120)(130)는 마감테이프(160)에 감싸질 수 있다. 상/하부 커버(120)(130)에 마감테이프(160)를 감싸 상/하부 커버(120)(130)를 결합시키고, 마감테이프(160)의 외부면에 활자나 식별번호를 인쇄할 수 있다. 이러한, 마감테이프(160)의 재질은 폴리프로필렌이나 폴리에 틸렌 계열의 막에 접착제를 형성하여 상/하부 커버(120)(130)를 감쌀 수 있다. 이때, 마감테이프(160)의 두께는 기판몰딩체(140)에 형성된 단차(미도시) 부위에 수용될 수 있다. 또한, 마감테이프(160)는 상/하부 커버(120)(130)의 넓은 면과 측면을 감싸도록 여러번 접혀질 수 있다.
또한, 베어셀을 감싼 상/하부 커버(120)(130) 가운데 하나 이상의 커버는 단부가 한번 이상 절곡될 수 있다. 이러한 상/하부 커버(120)(130)의 단부가 절곡되면 베어셀(110)의 측면까지 감싸게 되어 베어셀(110)이 상/하부 커버(120)(130)에 의해 보호된다.
도 3을 참조하면, 상/하부 커버(120)(130)는 단부가 절곡되어 서로 간에 맞닿을 수 있다. 상/하부 커버(120)(130)가 서로 간에 맞닿아 외곽면에 걸림턱이 없는 일체형의 이차전지를 형성할 수 있다.
또한, 상/하부 커버(120)(130)가 맞닿는 부위의 외곽면에는 제 1 용접비드(181)가 형성될 수 있다. 제 1 용접비드(181)는 용접봉을 사용하는 피복 아크 용접, 이산화탄소 용접 또는 알곤용접이 사용될 수 있으며 또는, 상/하부 커버(120)(130)의 결합부위를 직접 녹여 접합시키는 점용접 등 다양한 용접방법이 실시될 수 있다. 하지만 본 발명에서 제 1 용접비드(181)의 형성방법을 한정하는 것은 아니다. 이러한 제 1 용접비드(181)는 상/하부 커버(120)(130)의 결합력을 향상시킨다. 또한, 제 1 용접비드(181)가 돌출되어 형성되었을 때, 돌출된 제 1 용접비드(181)를 연마하여 평탄화 할 수도 있다.
도 4를 참조하면, 상/하부 커버(120)(130)가 맞닿는 부위의 외곽면 가운데 적어도 일부는 용접홈(182')이 형성되고 용접홈(182')에 상/하부 커버(120)(130)를 결합하는 제 2 용접비드(182)가 형성될 수 있다. 상/하부 커버(120)(130)가 맞닿는 부위의 외곽면 일부는 용접홈(182')이 형성되고 용접홈(182')에 상/하부 커버(120)(130)를 결합하는 제 2 용접비드(182)가 형성되어 있다. 이러한 제 2 용접비드(182)는 용접에 의해 형성될 수 있으며, 그 종류로는 저항용접, 초음파용접, 아크용접등의 방법으로 다양하게 실시될 수 있다. 이때, 용접홈(182')은 제 2 용접비드(182)가 상/하부커버(120)(130)의 외곽면을 넘지않게 제 2 용접비드(182)를 수용하는 역할을 하여 제 2 용접비드(182)가 상/하부(120(130)의 외곽면을 넘어 돌출되지 않게 한다.
도 5을 참조하면, 상/하부 커버(120)(130)가 평행하게 맞닿은 면에는 제 2 접착 부재(172)가 형성될 수 있다. 제 2 접착 부재(172)로 상/하부 커버(120)(130)를 접착하여 상/하부 커버(120)(130) 간에 결합력을 향상시킨다. 이러한 제 2 접착 부재(172)는 양면 테이프나 수지성 본드가 사용될 수 있지만 본 발명에서 제 2 접착 부재(172)의 종류를 한정하는 것은 아니다.
도 6을 참조하면, 상/하부 커버(120)(130)가 맞닿은 면은 단차(c)가 형성되어 서로 겹치게 될 수 있다. 단차(c)가 형성된 상부 커버(120)를 또 다른 단차(C)가 형성된 하부 커버(130)에 결합시킬 때 조립성을 향상시키며 또한, 단차(c)에 의해 상/하부 커버(120)(130)의 외곽면이 쉽사리 일치되게 결합시킬 수 있다.
또한, 상/하부 커버(120)(130)의 단차(c)가 형성된 결합면 사이에는 접착홈이 형성되고 접착홈에 제 3 접착 부재(173)가 형성될 수 있다. 제 3 접착 부 재(173)는 상/하부 커버(120)(130)를 결합하여 상/하부 커버(120)(130)의 결합력을 향상시킨다. 제 3 접착 부재(173)의 재질은 수지성 본드나 순간 경화성 본드가 사용될 수 있지만, 본 발명에서 그 재질을 한정하는 것은 아니다.
도 7을 참조하면, 상/하부 커버(120)(130)의 단차가 형성되어 서로 겹치게 된 부위는 탭 홀(133)이 관통되어 형성되고, 탭 홀(133)에 나사(134)가 결합 되어 상/하부 커버를 결합시킬 수 있다.
도 8를 참조하면, 상/하부 커버(120)(130)의 맞닿은 면은 후크 형상으로 형성되어 결합할 수 있다. 상/하부 커버(120)(130)의 맞닿은 면이 서로 간에 걸림턱을 형성한 후크 형상으로 결합 되면, 상/하부 커버(120)(130)간에 결합력이 더 향상된다. 또한, 상/하부 커버(120)(130)를 결합할 때, 그 조립 방법이 매우 쉬운 이점이 있다.
도 9를 참조하면, 상/하부 커버(120)(130)는 절곡된 부위가 서로 간에 겹치게 형성될 수 있다. 상/하부 커버(120)(130)의 두께가 얇을 때에는 맞닿게 하지 않고 겹치게 형성하여 겹쳐진 부분에 홀을 뚫어 리벳 하거나 또는 용접하여 상/하부 커버(120)(130)를 결합시킬 수 있다.
또한, 상/하부 커버(120)(130)의 겹치는 부위에는 제 4 용접비드(184)가 형성될 수 있다. 제 4 용접비드(184)는 상/하부 커버(120)(130)간의 결합력을 향상시키는다. 이러한 제 4 용접비드(184)는 저항용접, 스릿 용접 등에 의해 상/하부 커버(120)(130)가 겹치는 사이에도 형성될 수 있다. 또한, 도시된 바와 같이 겹치게 되는 외곽부에도 형성되어 상/하부 커버(120)(130) 간의 결합력을 향상시킬 수 있 다.
도 10을 참조하면, 상/하부 커버(120)(130) 가운데 어느 하나의 커버는 단부가 한번 이상 절곡되어 절곡되지 않은 다른 커버와 맞닿아 결합할 수 있다. 도 10에서는 상부커버(120)가 절곡되지 않고 도시되어 있다. 이때 하부커버(130)는 단부가 절곡되어 상부 커버(120)와 결합하고 있다. 이러한 구조는 상부 커버(120)와 하부 커버(130) 가운데 하나만 절곡하여 절곡 공정을 줄일 수 있다.
또한, 상/하부 커버(120)(130) 가운데 절곡되지 않는 커버는 걸림턱(125)을 구비하여 상기 절곡된 단부를 가진 커버의 단부와 결합할 수 있다. 이러한 걸림턱(125)은 상/하부 커버(120)(130) 간에 조립성을 향상시킨다.
또한, 상/하부 커버(120)(130)가 맞닿는 부위에는 제 5 용접비드(185)가 형성될 수 있다. 제 5 용접비드(185)는 상/하부 커버(120)(130) 간의 결합력을 향상시킨다. 이러한 제 5 용접비드(185)는 초음파 용접, 저항 용접 또는 슬릿 용접으로 형성될 수 있으며 또한, 상/하부 커버(120)(130)의 맞닿는 부위의 외곽부에 아크용접등으로 형성될 수도 있다.
도 11을 참조하면, 상부 커버(120)의 결합통공(121)과 결합된 하부 커버(130)의 결합돌기(131)는 상부 커버(120)의 외곽면을 넘지않게 결합 될 수 있다. 상부 커버(120)의 외곽면을 넘지않게 결합돌기(131)를 결합시키면, 이차전지의 외곽치수가 간결해 지는 이점이 있다.
또한, 결합 통공(121)과 결합한 결합돌기(131)의 단부 중 모서리부의 주변에는 제 3 용접비드(183)가 형성될 수 있다. 이러한 제 3 용접비드(183)는 결합돌 기(131)와 결합 통공을 결합한다. 제 3 용접비드(183)는 결합돌기(131)와 결합통공(121)이 맞닿는 부위를 용접하여 형성할 수 있다. 용접에 의한 방법으로는 일반적으로 많이 사용되는 피복 아크 용접 , 이산화탄소용접 또는 알곤용접의 방식을 이용할 수 있지만, 본 발명에서 제 3 용접비드(183)의 형성 방법을 한정하는 것은 아니다.
또한, 결합돌기(131)의 단부는 상부 커버(120)의 외곽면을 넘지 않게 일면에 밀봉 부재(125)가 형성될 수 있다. 밀봉 부재(125)가 상부 커버(120)의 외곽면을 넘지 않게 결합 통공(121)에 형성되면, 이차전지의 외곽면에 결합돌기(131)와 결합통공(121)으로 인한 이물감이 형성되지 않는다.
도 12를 참조하면, 상부 커버(120)의 결합통공(121)과 결합된 하부 커버(130)의 결합돌기(131)는 절곡되어 상부 커버(120)의 외곽면과 결합 될 수 있다. 결합돌기(131)가 절곡되어 상부 커버(120)의 외곽면과 결합한 후, 맞닿는 부위에 용접을 실시하거나 본딩하여 결합시킬 수 있는데, 이렇게 결합돌기(131)가 절곡되어 상부 커버(120)의 외곽면에 결합함으로써 결합력을 향상시킬 수 있다.
도 13를 참조하면, 상부 커버(120)와 하부 커버(130)는 일 단부가 연결되어 일체형으로 형성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 상/하부 커버(120)(130)는 최초의 프레스 절단을 이용한 판금 공정에서 일체형으로 형성한 후, 점선 부분을 절곡 하여 베어셀을 감싸면 공정이 간단해지는 이점이 있다.
도 1을 참조하면, 상부커버(120)와 하부커버(130)의 재질은 스테인레스 스틸 또는 스테인레스 합금 가운데 어느 하나를 선택하여 이루어질 수 있다. 스테인레스 스틸은 산화로 인한 부식이 잘 일어나지 않으며, 부식에 강한 금속중에서도 강도가 강하다. 또한, 같은 재질의 결합 부재(145)와 용접으로 결합 되었을 때, 그 용접 강도가 강해 결합력이 우수한 이점이 있다.
한편, 본 발명에 따른 이차전지의 제조방법에 대해 도 1을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 14을 더 참조하면, 본 발명에 따른 이차전지 제조방법은 도 2의 보호회로 기판(146)을 용융수지로 몰딩하여 기판몰딩체(140)를 형성하는 단계(S10); 기판몰딩체(140)와 베어셀(110)을 연결하는 단계(S20); 및 기판몰딩체(140)와 베어셀(110)을 상/하부 커버(120)(130)로 결합하는 단계(S30)를 포함하여 형성될 수 있다. 이러한 단계(S10)(S20)(S30)들을 거쳐 완성된 이차전지는 종래의 보호회로 기판과 베어셀을 함께 성형할 때 발생하는 성형불량의 문제를 없애고, 구조적으로 안정된 형태의 이차전지를 제공한다.
도 15을 더 참조하면, 상기 기판몰딩체(140)를 형성하는 단계(S10)는 도 2의 보호회로 기판(146)을 준비하는 단계(S11); 금형틀(미도시)을 준비하는 단계(S12); 보호회로 기판(146)을 금형틀(미도시)에 안착하는 단계(S13); 및 금형틀(미도시) 내에 용융수지를 부어 몰딩하는 단계(S14)를 포함할 수 있다.
도 16를 더 참조하면, 보호회로 기판을 준비하는 단계(S11)는 인쇄회로 기판(미도시)에 보호회로부(미도시)와 전기소자(미도시)를 실장하는 단계(S11'); 및 인쇄회로 기판에 전극 리드(144)와 결합 부재(155)를 결합하는 단계(S11'')를 포함 하여 형성될 수 있다. 상기 보호회로부와 전기소자는 전술한 바 있어, 이 부분에서는 설명을 생략하기로 한다. 인쇄회로 기판에 전극리드(144)와 결합 부재(155)를 결합하는 단계는 납땜등의 방법을 이용하여 인쇄회로 기판에 전극리드(144)와 결합 부재(155)를 부착한다. 이때, 전극리드(144)는 니켈 또는 니켈을 포함하는 합금의 재질로 형성될 수 있고, 결합 부재(155)는 구조적 강도가 좋은 스테인레스 스틸의 재질로 형성될 수 있지만, 본 발명에서 전극리드(144)와 결합 부재(155)의 재질을 한정하는 것은 아니다.
도 15를 더 참조하면, 금형틀(미도시)을 준비하는 단계(S12)와 보호회로 기판(146)을 금형틀(미도시)에 안착하는 단계(S13) 및 금형틀 (미도시)내에 용융수지를 부어 몰딩하는 단계(S14)는 몰딩에 사용되는 장치로서 사출성형기(미도시)가 일반적으로 많이 사용된다. 이러한, 사출성형기는 상/하부가 나뉘어진 금형틀(미도시)을 구비하고, 상/하부 금형틀의 내측에는 기판몰딩체(140)의 외관 형상이 형성되어 있는 공간, 즉 캐비티(미도시)가 형성되어 있다. 이 캐비티에 도 2의 보호회로기판(146)을 넣고 상/하부 금형틀을 맞대도록 한 후, 상/하부 금형틀에 형성된 수지주입구(미도시)를 통해 용융수지를 주입한 후 고착시키면 도 1의 기판몰딩체(140)가 형성된다. 이때, 보호회로 기판을 사출성형하는 과정에서 보호회로 기판(146)에 실장된 충/방전 단자(141)의 단자면에 용융수지가 묻지 않도록 하고, 금형틀 내부에 돌출부(미도시)를 두어 기판몰딩체(140)의 측면을 관통하는 홀(143)을 사출한다. 또한, 보호회로 기판(146)에 형성된 검사단자(142)의 단자면과 전극리드(144)에 용융수지가 묻지 않게 사출할 수 있다. 이러한 사출성형에 사용되는 용 융수지의 종류로는 폴리 카보네이트 수지나 난연ABS수지가 사용될 수 있지만 본 발명에서 그 재질을 한정하는 것은 아니다. 이러한 단계들(S11)(S12)(S13)을 거쳐 형성된 기판몰딩체(140)는 베어셀(110)과 독립적으로 구성되어 보호회로 기판을 보호하며, 베에셀(110)과 함께 몰딩하지 않기에 그 성형성이 매우 좋다.
도 14을 더 참조하면, 상기 기판몰딩체와 베어셀을 연결하는 단계(S20)는 도 1에서의 기판몰딩체(140)와 베어셀(110)을 전기적으로 연결시킨다. 이때, 전기적인 연결방법은 기판몰딩체(140)의 전극리드(144)와 베어셀(110)의 전극탭(111)이 전기적으로 접속될 수 있다. 그 접속방법은 초음파 용접 또는 납땝 등의 방법을 사용하여 결합시킬 수 있으며, 결합 후에 그 결합부위가 절연물질로 코팅되거나 절연테이프에 의해 감싸질 수 있다.
도 17을 더 참조하면, 상기 기판몰딩체(140)와 베어셀(110)을 상/하부 커버(120)(130)로 결합하는 단계(S30)는 기판몰딩체(140)의 홀(143)에 하부커버(130)의 결합돌기(131)를 통과시키고, 베어셀(110)의 넓은 면을 하부커버(130)로 덮는 단계(S31); 기판몰딩체(140)에 형성된 결합부재(145)와 하부 커버(130)를 리벳, 나사체결 또는 용접 가운데 어느 하나의 방법을 선택하여 결합하는 단계(S32); 기판몰딩체(140)의 홀을 통과한 하부커버(130)의 결합돌기(131)와 상부커버(120)의 결합통공(121)을 결합하고, 하부커버(130)가 덮은 베어셀(110)의 면과 대향하는 면을 상부커버(120)로 덮는 단계(S33); 및 상/하부 커버(120)(130)가 서로 맞닿는 부위를 용접, 접착 또는 나사 체결가운데 어느 하나의 방법을 선택하여 결합하는 단계(S34)를 포함하여 형성될 수 있다.
베어셀(110)의 넓은 면을 하부커버(130)로 덮는 단계(S31)는 하부커버(130)의 결합돌기(131)가 기판몰딩체(140)에 형성된 홀(143)을 통과하고, 그와 동시에 하부커버(120)로 베어셀(110)의 넓은 면을 덮는다.
기판몰딩체에 형성된 결합부재와 상기 하부 커버를 결합하는 단계(S32)는 기판몰딩체(140)에 형성된 결합부재(145)와 하부 커버(130)를 리벳, 나사체결 또는 용접 가운데 하나의 방법으로 결합할 수 있다. 먼저, 용접에 의한 결합방법은 상/하부 커버(120)(130)의 맞닿는 부위를 용접하여 실시할 수 있다. 리벳 및 나사 체결에 의한 결합방법은 상부커버(120)의 절곡된 단부와 하부커버(130)의 절곡된 단부를 겹치도록 한 후, 겹쳐진 단부들에 구멍(미도시)을 뚫고 리벳(rivet)을 하거나, 탭 홀(미도시)을 형성한 후 탭 홀에 나사를 결합시킬 수 있다. 이러한 결합방법으로 상/하부 커버는 결합력이 향상된다.
베어셀을 상부커버로 덮고, 하부 커버와 결합하는 단계(S33)는 전 단계(S33)에서 기판몰딩체(140)의 홀(143)을 통과한 결합돌기(131)가 상부커버(120)의 결합통공(121)에 통과되게 하고, 하부커버(130)가 덮고 있는 베어셀(110)의 면과 대향하는 면을 상부 커버(120)로 덮는다. 그런 다음, 결합돌기(131)의 단부를 절곡하여 상부커버(120)와 결합시키거나 결합돌기(131)의 단부를 상부커버(120)와 용접하여 결합한다. 이때, 상부커버(120)와 하부커버(130) 사이에는 접착제(151)와 테이프(152) 및 완충패드(153)가 선택적으로 개재될 수 있다. 접착제(151)와 테이프(152) 및 완충패드(153)는 전술한 바 있어, 이 부분에서는 발명의 요지를 흐리지 않도록 생략하기로 한다.
상/하부 커버(120)의 맞닿는 부위를 결합하는 단계(S34)는 용접, 접착 또는 나사 체결 가운데 하나의 방법으로 상/하부 커버(120)(130)를 결합할 수 있다. 먼저 용접에 의한 방법은 상/하부 커버(120)의 맞닿는 부위를 피복 아크 용접, 이산화탄소용접 또는 아르곤 용접 등으로 비드를 형성하여 결합시킬 수 있다. 또한, 접착에 의한 방법은 상/하부 커버(120)(130)가 맞닿는 면에 접착제를 도포하거나 양면 접착테이프를 개재하여 상/하부 커버(120)(130)를 결합시킬 수 있다. 또한, 상/하부 커버(120)(130)가 서로 맞닿는 부위를 겹치게 하여 그 부위에 탭 홀을 형성하고 탭 홀에 나사를 체결하여 형성할 수 있다.
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.
본 발명의 효과로는 보호회로 기판과 베어셀을 용융수지와 함께 성형하지 않고, 보호회로 기판을 용융수지로 몰딩하여 형성된 기판몰딩체를 베에셀에 부착하는 제조 공정을 사용함으로써, 보호회로 기판과 베어셀을 용융수지와 함께 성형할 때 생성되는 성형 불량 및 조립오차를 없애는 데에 그 효과가 있다.
또한, 베어셀과 기판몰딩체의 결합력을 강화시켜, 기판몰딩체의 이탈을 방지 하고 틀어지는 현상을 방지하므로 제품의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (34)

  1. 전극탭이 접속된 전극조립체와 상기 전극조립체를 상기 전극탭이 노출되게 감싸는 파우치를 구비하는 베어셀;
    상기 베어셀의 넓은 일 면을 감싸며, 하나 이상의 결합 통공을 구비하는 상부커버;
    상기 상부커버가 덮고 있는 베어셀의 면에 대향하는 면을 감싸며, 상기 결합 통공과 결합되는 결합돌기를 구비하는 하부커버; 및
    상기 베어셀의 전극탭과 전기적으로 접속되는 보호회로 기판의 주변부를 상기 보호회로 기판에 형성된 충/방전 단자의 단자면이 노출되게 용융수지로 몰딩하며, 상기 하부커버의 결합돌기가 관통되는 홀이 형성된 기판몰딩체를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판몰딩체는 보호회로 기판에 형성된 검사 단자의 단자면이 노출되게 융융 수지로 몰딩 된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판몰딩체는 상기 상부 커버 및 하부 커버 가운데 하나 이상의 커버와 결합 되는 결합 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판몰딩체의 홀과 결합한 결합돌기의 주변에는 끼워 맞춤 부재가 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 상/하부 커버와 상기 기판몰딩체가 맞닿는 홀 주변의 둘레면은 단차가 형성되고, 상기 단차가 형성된 부위는 상기 기판몰딩체의 단차가 형성되지 않은 부위의 외곽면을 넘지 않게 상기 상/하부 커버를 수용하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  6. 제 1 항에 있어서
    상기 기판몰딩체와 상기 상/하부 커버가 맞닿는 부위에는 제 1 접착 부재가 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 상/하부 커버와 베어셀 사이에는 접착제가 도포된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 상/하부 커버와 베어셀 사이에는 테이프가 개재된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 상/하부 커버와 베어셀 사이에는 완충 패드가 개재된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 베어셀을 감싸는 상/하부 커버는 마감테이프에 감싸진 것을 특징으로 하는 이차전지.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 베어셀을 감싼 상/하부 커버 가운데 하나 이상의 커버는 단부가 한번 이상 절곡된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 상/하부 커버는 단부가 절곡되어 서로 간에 맞닿는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 상/하부 커버가 맞닿는 부위의 외곽면에는 제 1 용접비드가 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 상/하부 커버가 맞닿는 부위의 외곽면 가운데 적어도 일부는 용접홈이 형성되고 상기 용접홈에 상/하부 커버를 결합하는 제 2 용접비드가 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 상/하부 커버가 평행하게 맞닿은 면에는 제 2 접착 부재가 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 상/하부 커버가 맞닿은 면은 단차가 형성되어 서로 겹치게 된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 상/하부 커버의 단차가 형성된 결합면 사이에는 접착홈이 형성되고 상기 접착홈에 제 3 접착 부재가 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 상/하부 커버의 단차가 형성되어 서로 겹치게 된 부위는 탭 홀이 관통되어 형성되고, 상기 탭 홀에 나사가 결합된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 상/하부 커버의 맞닿은 면은 후크 형상으로 형성되어 결합한 것을 특징으로 하는 이차전지.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 상/하부 커버는 절곡된 부위가 서로 간에 겹치는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 상/하부 커버의 겹치는 부위에는 제 4 용접비드가 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  22. 제 1 항에 있어서,
    상기 베어셀을 감싼 상/하부 커버 가운데 어느 하나의 커버는 단부가 한번 이상 절곡되어 절곡되지 않은 다른 커버와 맞닿아 결합한 것을 특징으로 하는 이차전지.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 상/하부 커버 가운데 절곡되지 않는 커버는 걸림턱을 구비하여 상기 절곡된 단부를 가진 커버의 단부와 결합한 것을 특징으로 하는 이차전지.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 상/하부 커버가 결합된 맞닿는 부위에는 제 5 용접비드가 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  25. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 커버의 결합통공과 결합된 하부 커버의 결합돌기는 상기 상부 커버의 외곽면을 넘지않게 결합 된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 결합통공과 결합한 결합돌기의 단부 중 모서리부의 주변에는 제 3 용접비드가 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 결합돌기의 단부는 상기 상부 커버의 외곽면을 넘지 않게 일면에 밀봉 부재가 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  28. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 커버의 결합통공과 결합된 하부 커버의 결합돌기는 절곡되어 상기 상부 커버의 외곽면과 결합 된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  29. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 커버와 하부 커버는 일 단부가 연결되어 일체형으로 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  30. 제 1 항에 있어서,
    상기 상/하부 커버의 재질은 스테인레스 스틸 또는 스테인레스 합금 가운데 어느 하나를 선택하여 이루어진 것을 특징으로 하는 이차전지.
  31. 보호회로 기판을 용융수지로 몰딩하여 기판몰딩체를 형성하는 단계
    상기 기판몰딩체와 베어셀을 전기적으로 연결하는 단계; 및
    상기 기판몰딩체와 베어셀을 상/하부 커버로 결합하는 단계를 특징으로 하는 이차전지 제조 방법.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 보호회로 기판을 용융수지로 몰딩하여 기판몰딩체를 형성하는 단계는
    보호회로 기판을 준비하는 단계;
    금형틀을 준비하는 단계;
    상기 보호회로 기판을 상기 금형틀에 안착하는 단계; 및
    금형틀 내에 용융수지를 부어 몰딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조 방법.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 보호회로 기판을 준비하는 단계는
    인쇄회로 기판에 보호회로부와 전기소자를 실장하는 단계; 및
    인쇄회로 기판에 전극 리드와 결합 부재를 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조 방법.
  34. 제 31 항에 있어서,
    상기 기판몰딩체와 베어셀을 상/하부 커버로 결합하는 단계는
    상기 기판몰딩체의 홀에 하부커버의 결합돌기를 통과시키고, 상기 베어셀의 넓은 면을 하부커버로 덮는 단계;
    상기 기판몰딩체에 형성된 결합 부재와 상기 하부 커버를 리벳, 나사체결 또는 용접 가운데 어느 하나의 방법을 선택하여 결합하는 단계;
    상기 기판몰딩체의 홀을 통과한 하부커버의 결합돌기와 상부커버의 결합통공을 결합하고, 상기 하부커버가 덮은 베어셀의 면과 대향하는 면을 상부커버로 덮는 단계; 및
    상기 상/하부 커버가 맞닿는 부위를 용접, 접착 또는 나사 체결 가운데 어느 하나의 방법을 선택하여 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.
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