KR20080084120A - 이차전지 - Google Patents

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KR20080084120A
KR20080084120A KR1020070025350A KR20070025350A KR20080084120A KR 20080084120 A KR20080084120 A KR 20080084120A KR 1020070025350 A KR1020070025350 A KR 1020070025350A KR 20070025350 A KR20070025350 A KR 20070025350A KR 20080084120 A KR20080084120 A KR 20080084120A
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Abstract

본 발명은 베어셀과 보호회로모듈의 조립에 따른 제조 공정이 간소화되고 제조 비용을 절감하도록 구성한 이차전지에 관한 것이다.
본 발명은 베어셀과; 상기 베어셀의 일측 변면에 설치되는 보호회로모듈과; 상기 베어셀에 구비되는 제1,2 전극단자와; 상기 보호회로모듈과 상기 제1 전극단자 및 상기 제2 전극단자를 각각 전기적으로 연결하기 위한 제1,2 리드 플레이트를 구비하는 이차전지에서 상기 제1,2 리드 플레이트를 상기 베어셀의 측면중 동일한 일측 변면에 설치하여 구성된다.
베어셀, 보호회로모듈, 리드 플레이트

Description

이차전지 {SECONDATY BATTERY}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 이차전지의 사시도.
도 2는 도 1에서 보호회로모듈과 외부커버가 분리된 상태 사시도.
도 3은 도 2의 결합상태 사시도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 이차전지의 사시도.
도 5는 도 4에서 수지몰드케이스가 결합되는 상태도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 ; 베어셀
110,120 ; 베어셀의 단변측면 130,140 ; 베어셀의 장변측면
150 ; 전극 단자 200 ; 보호 회로 모듈
210 ; 보호 회로 기판 220 ; 외부 단자
230,240 ; 제1,2 리드 플레이트 300 ; 외부 커버
400 ; 수지몰딩부 500,700 ; 이차전지
600 ; 수지몰드케이스
본 발명은 이차전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 베어셀과 보호회로모듈의 조립에 따른 제조 공정이 간소화되고 제조 비용을 절감하도록 구성한 이차전지에 관한 것이다.
일반적으로 비디오 카메라, 휴대형 전화, 휴대형 컴퓨터 등과 같은 휴대형 무선기기의 경량화 및 고기능화가 진행됨에 따라, 그 구동전원으로 사용되는 이차전지에 대해서 많은 연구가 이루어지고 있다. 이러한 이차전지는, 예를 들면, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소 전지, 니켈-아연 전지, 리튬 이차전지 등이 있다. 이들 중에서, 리튬 이차전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화가 가능한 것으로서, 작동 전압이 높고 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 장점 때문에 첨단 전자기기 분야에서 널리 사용되고 있다.
리튬 이차전지는 양극판, 음극판, 세퍼레이터를 구비하는 전극조립체와, 전극조립체와 전해액을 수용하는 캔과, 캔의 상단개구부를 캡조립체로 밀봉한 베어셀에 PTC(positive temperature coefficient)소자, 서멀 퓨즈(thermal fuse) 및 보호회로모듈 등의 안전장치를 장착한 후, 별도의 외장케이스에 수납되거나 핫멜팅에 의한 수지로 간극을 채우고, 얇은 외장재로 튜빙, 라벨링하여 배터리 팩을 이루게 된다. 안전장치는 도전체인 리드 플레이트에 의해 베어셀의 양극단자 및 음극단자와 연결되어 전지 내부가 고온으로 되거나, 과충전 등에 의해 전압이 상승하는 경우에 전류를 차단하여 전지의 발화, 폭발을 방지하게 된다.
종래의 배터리 팩은 충방전이 가능하고 한 쪽의 단변측면으로 돌출된 전극 단자를 가지는 베어셀과 베어셀의 일측면에 결합되는 보호 회로 모듈을 포함하는 코어팩, 보호 회로 모듈을 포함하는 코어팩의 상부 영역에 핫멜트 수지를 충진하는 핫멜팅 방법으로 보호 회로 모듈이 베어셀로부터 분리되지 않으면서 외부 세트에 장착가능하게 형성된 수지 몰딩부와, 상기 코어팩의 양측부를 커버하여 외관의 일부를 이루는 외부 커버를 구비하여 이루어진다.
이와 같이 종래에는 리튬 이차 전지의 코어팩 제조시 베어셀과 보호회로모듈을 접속하기 위하여 보호회로모듈의 양쪽 측면으로 리드 플레이트가 구비되는 구조이다. 이처럼 종래의 리튬 이차 전지는 전지팩의 제조가 완료되기 위하여 보호 회로 모듈에 대하여 서로 다른 방향으로 연장되어 각각 리드 플레이트가 구비되고, 이러한 리드 플레이트를 복개하기 위한 별도의 외부 커버가 각각 필요하게 된다. 따라서 전체 전지의 제조 비용이 상승됨과 아울러 제조 공정도 늘어나는 문제가 있다.
또한, 종래에는 전지의 좌우측 양방향으로 외부 커버를 각각 배치하게 되므로 전지의 폭이 길어지게 됨으로써 전지의 소형화에 따른 디자인의 자유도를 제한하는 단점이 있다.
이와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 베어셀과 전기적으로 접속되는 보호회로모듈의 연결부재를 베어셀의 단일 방향으로 설치하여 제조 비용을 절감함과 아울러 제조 공정을 간소화하려는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 전지의 길이방향의 폭을 줄일 수 있어 소형화에 따른 디자인의 자유도를 증대시키는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 베어셀과; 상기 베어셀의 일측 변면에 설치되는 보호회로모듈과; 상기 베어셀에 구비되는 제1,2 전극단자와; 상기 보호회로모듈과 상기 제1 전극단자 및 상기 제2 전극단자를 각각 전기적으로 연결하기 위한 제1,2 리드 플레이트를 구비하는 이차전지에 있어서, 상기 제1,2 리드 플레이트는 상기 베어셀의 동일한 일측 변면에 설치하여 구성한다.
상기 보호회로모듈은 상기 베어셀의 일측 장변면에 설치되고, 상기 제1 전극 단자는 상기 베어셀의 일측 장변과 이웃하는 일측 단변면에 형성되어 상기 제1,2 리드 플레이트가 상기 일측 단변에서 상기 제1 전극 단자 및 상기 제2 전극 단자와 접속된다.
이때, 상기 제1 전극 단자는 상기 베어셀의 단변측 면에서 외부로 돌출형성되고, 상기 제2 전극 단자는 상기 베어셀의 단변측 면으로 구성되고, 상기 제1,2 리드 플레이트는 서로 이격되게 설치되며, 상기 제1 리드 플레이트는 외주면이 절연체로 코팅된다.
또한, 상기 베어셀의 단변 중 상기 제1,2 리드 플레이트가 설치된 단변측 면에 외부 커버가 부착된다.
또는, 상기 보호회로모듈은 상기 베어셀의 일측 단변면에 설치되고, 상기 제1 전극 단자도 상기 보호회로모듈이 설치되는 상기 베어셀의 일측 단변면에 형성될 수 있다.
상기 제1 전극 단자는 상기 베어셀의 단변측 면에서 외부로 돌출형성되고, 상기 제2 전극 단자는 상기 베어셀의 단변측 면에 구성되며, 상기 제1,2 리드 플레이트는 상기 베어셀의 일측 단변에서 서로 이격되게 설치되고, 상기 제1 리드 플레이트는 외주면이 절연체로 코팅된다.
그리고, 상기 보호회로모듈은 사출성형된 수지몰딩용 케이스에 의하여 상기 베어셀의 단변측 면에 고정될 수 있다.
이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 리튬 이차 전지(500)는 대체로 장방형으로 형성된 베어셀(100)과, 상기 베어셀(100)의 전기적으로 연결되는 보호 회로 모듈(200)과, 상기 베어셀(100)의 양측 단변을 덮는 외부 커버(300)와, 상기 외부 커버(300)의 일부 및 보호 회로 모듈(200)을 포함하는 베어셀(100)의 일측 장변에서 상부영역을 몰딩하는 수지 몰딩부(400)를 포함하여 이루어진다.
상기 베어셀(100)은 전,후면(101)(102)에 대하여 각각 길이가 상대적으로 짧은 측면에 해당되는 양쪽의 단변측면(110)(120)과, 길이가 상대적으로 길게 형성된 측면에 해당되는 양쪽의 장변측면(130)(140)으로 이루어지는 직육방체의 형상을 갖는다.
여기서 본 발명의 일 실시예는 베어셀(100)의 한쪽 장변측면(130)에 상기 보호 회로 모듈(200)이 배치되며, 이러한 보호 회로 모듈(200)은 상기 보호 회로 기판(210)과 보호 회로 기판(210)에 설치되는 외부 단자(220)를 포함하여 구성된다.
상기 보호 회로 기판(210)은 전지에 대하여 충방전을 제어함으로써 충전상태를 균일하게 하는 회로, 또는 과충방전을 방지하는 보호회로 등이 형성되어 이루어진다. 이러한 회로구현을 위하여 보호 회로 기판(210)에는 회로 소자(212)가 구비된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 보호 회로 기판(210)은 상기 베어셀(100)의 단변측면에 돌출형성된 전극 단자(150)와 보호 회로 모듈(200)을 접속하는 제 1 리드 플레이트(230)가 구비되고, 상기 전극 단자(150)와 반대 극성을 갖고 상기 보호 회로 모듈(200)과 접속하는 제 2 리드 플레이트(240)가 구비된다. 이때, 본 발명의 일 실시예는 상기 제 1 및 제 2 리드 플레이트(230,240)가 모두 상기 베어셀(100)에서 동일한 단변측면(110)에 설치된다.
즉, 상기 보호 회로 모듈(210)이 설치되는 장변측면(130)과 이웃하는 양쪽 단변측면(110)(120) 중에서 전극 단자(150)가 외부로 돌출형성된 단변측면(110)에 상기 제 1 및 제 2 리드 플레이트(230)(240)가 함께 설치된다. 이처럼 상기 베어셀(100)의 단변측면(110)에 설치된 제 1 및 제 2 리드 플레이트 중에서 상기 제 1 리드 플레이트(230)는 전극 단자(150)와 접속되고, 상기 제 2 리드 플레이트(240)는 베어셀(100)의 단변측면(110)과 면접촉되는 상태로 접속된다. 이는 베어셀(100)의 단변측면(110)을 포함하는 베어셀의 외주면이 상기 전극 단자(150)에 대하여 반대 극성을 갖기 때문이다.
여기서 상기 제 1 리드 플레이트(230)와 제 2 리드 플레이트(240)는 상호 소정 간격을 두고 이격되게 설치되어 리드 플레이트 간의 접촉으로 인한 쇼트를 방지 하게 된다.
또는, 리드 플레이트 간의 접촉시에도 쇼트 발생을 방지하기 위하여 바람직하게는 제 1 리드 플레이트(230)가 전극 단자(150)와 접속되는 부위 및 제 2 리드 플레이트(240)가 베어셀(100)과 접속되는 부위를 제외한 나머지 부위는 절연체가 코팅된다.
또는, 상기 제 2 리드 플레이트(240)가 베어셀(100)의 단변측면(110)에 접속된 상태에서 상기 제 1 리드 플레이트(230)는 베어셀(100)의 단변측면(110)과 절연되도록 적어도 제 1 리드 플레이트(230)만이라도 절연체를 코팅한다. 만일 상기 제 1 리드 플레이트(230)가 절연되지 않은 상태인 경우에는 베어셀(100)의 단변측면(110)과 접촉되지 않는 상태로 이격되게 상기 전극 단자(150)와 접속시킬 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예는 베어셀(100)의 장변측면(130)에 설치되는 보호 회로 모듈(200)에 대하여 이웃하는 단변측면 중에서 전극 단자(150)가 설치되는 단변측면(110)에 제 1 및 제 2 리드 플레이트(230)(240)가 함께 구비되므로 반대쪽 단변측면(120)에는 별도의 외부 커버를 설치할 필요가 없다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 리튬 이차전지의 케이스 분리상태 사시도 및 결합상태 사시도로서, 본 발명의 일 실시예와 동일한 구성은 동일 부호를 부여한다.
도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 의한 이차전 지(700)는 베어셀(100)의 단변측면(110)에 보호 회로 모듈(200)이 설치된다. 즉, 본 발명의 일 실시예가 베어셀에 대하여 가로 타입으로 보호 회로 모듈이 설치된다고 하면, 본 발명의 다른 실시예는 베어셀에 대하여 세로 타입으로 보호 회로 모듈이 설치되는 경우이다.
본 발명의 다른 실시예에서는 상기 보호 회로 모듈(200)과 베어셀(100)을 전기적으로 연결하기 위한 제 1 및 제 2 리드 플레이트(230,240)가 상기 보호 회로 모듈(200)과 함께 상기 베어셀(100)의 단변측면(110)상에서 설치된다.
결과적으로 상기 보호 회로 모듈(200)이 설치되는 단변측변(110)에는 제 1 리드 플레이트(230)가 전극 단자(150)와 접속되고, 제 2 리드 플레이트(240)는 베어셀(100)의 단변측면과 접촉되는 상태로 접속되는 것이다.
상기 제 1 리드 플레이트(230) 및 제 2 리드 플레이트(240)는 상호 소정 간격을 두고 이격되게 설치되어 상호 접촉으로 인한 쇼트를 방지하게 된다.
또는, 상기 리드 플레이트(230)(240) 간의 접촉시에도 쇼트 발생을 방지하기 위하여 상기 제 1 리드 플레이트(230) 및 제 2 리드 플레이트(240)는 접속되는 부위를 제외한 나머지 부위의 외주면에 절연체가 코팅된다.
상기 제 1 리드 플레이트(230)는 외주면이 절연된 상태를 형성해야 하며, 만일 상기 제 1 리드 플레이트가 절연되지 않은 상태인 경우에는 베어셀의 단변측면(110)과 이격되어 접촉되지 않는 상태로 전극 단자(150)와 접속되어야 함은 물론이다. 따라서 베어셀의 단변측면(110)에는 별도의 절연재질의 와셔를 설치할 필요가 없다.
상기 보호 회로 모듈(200)은 베어셀(100)에 대하여 핫멜팅에 의한 수지로 몰딩하고 부착할 수도 있으나, 본 발명의 다른 실시예에서는 미리 사출성형된 수지몰드케이스(600)에 의하여 보호 회로 모듈(200)이 고정된다. 이때, 도면에 도시하지는 않았으나 상기 보호 회로 모듈(200)이 수지몰드케이스(600)와 일체화되도록 록킹된 상태로 선조립되어 베어셀(100)의 일측단부에서 조립된다. 즉, 상기 보호 회로 모듈(200)로 부터 인출된 제1,2 리드 플레이트(230)(240)가 전극 단자(150)와 베어셀의 단변측면(110)에 저항용접된 후에 수지몰드케이스(600)가 도 5에 도시한 바와 같이, 베어셀의 단변측면(110)의 상부에서 일단부터 덮여지는 방식으로 조립이 이루어진다.
본 발명의 다른 실시예에서는 베어셀의 단변측면(110)상에서 제 1 및 제 2 리드 플레이트(230)(240)가 함께 설치되면서 보호 회로 모듈(200)을 베어셀(100)에 결합하기 위한 수지몰드케이스(600)에 의하여 제 1 및 제 2 리드 플레이트(230)(240)가 덮여지는 상태가 되므로 외부 커버를 배제할 수 있게 된다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 이차전지는 베어셀과 전기적으로 접속되는 보호회로모듈의 연결부재를 베어셀에서 단일 방향으로 동일한 면에 설 치하여 제조 비용을 절감함과 아울러 제조 공정을 간소화하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 결과적으로 전지의 길이방향의 폭을 줄일 수 있어 소형화에 따른 디자인의 자유도를 증대시키는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 베어셀과; 상기 베어셀의 일측 변면에 설치되는 보호회로모듈과; 상기 베어셀에 구비되는 제1,2 전극단자와; 상기 보호회로모듈과 상기 제1 전극단자 및 상기 제2 전극단자를 각각 전기적으로 연결하기 위한 제1,2 리드 플레이트를 구비하는 이차전지에 있어서,
    상기 제1,2 리드 플레이트는 상기 베어셀의 측면중 동일한 일측 변면에 설치하여 구성하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호회로모듈은 상기 베어셀의 일측 장변면에 설치되고, 상기 제1 전극 단자는 상기 베어셀의 일측 장변과 이웃하는 일측 단변면에 형성되어 상기 제1,2 리드 플레이트가 상기 일측 단변면에서 상기 제1 전극 단자 및 상기 제2 전극 단자와 접속되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 전극 단자는 상기 베어셀의 단변측 면에서 외부로 돌출형성되고, 상기 제2 전극 단자는 상기 베어셀의 단변측 면으로 구성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1,2 리드 플레이트는 서로 이격되게 설치된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 리드 플레이트는 외주면이 절연체로 코팅된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 베어셀의 단변면 중에서 상기 제1,2 리드 플레이트가 설치된 단변측 면에 외부 커버가 부착된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호회로모듈은 상기 베어셀의 일측 단변면에 설치되고, 상기 제1 전극 단자도 상기 보호회로모듈이 설치되는 상기 베어셀의 일측 단변면에 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 전극 단자는 상기 베어셀의 단변측 면에서 외부로 돌출형성되고, 상기 제2 전극 단자는 상기 베어셀의 단변측 면에 구성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1,2 리드 플레이트는 상기 베어셀의 일측 단변면에서 서로 이격되게 설치된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 리드 플레이트는 외주면이 절연체로 코팅된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 보호회로모듈은 사출성형된 수지몰드케이스에 의하여 상기 베어셀의 단변측 면에 고정되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
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