KR20090064026A - 팩 케이스 상에 패터닝된 루프 안테나를 포함하고 있는외장형 전지팩 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 외장형 전지팩에 있어서, 전지셀을 수납하고 외면을 보호하기 위한 팩 케이스의 내면에 무선주파수의 송수신을 위한 루프 안테나가 패턴화되어 있거나, 과열, 과전류, 과충전 또는 과방전을 방지하기 위한 보호회로 및/또는 안전소자가 패턴화 또는 실장되어 있는 것을 특징으로 외장형 전지팩을 제공한다.
따라서, 별도의 기판이 아닌 팩 케이스 자체에 루프 안테나 또는 보호회로가 패터닝되어 있어서 부품의 개수를 줄일 수 있고, 이들의 장착을 위한 공간을 필요로 하지 않으므로 제조비용을 절감할 수 있고 공정 효율이 우수하며, 전지의 박형화 및 경량화가 가능하다. 특히, 상기 패턴화를 금속 시드를 포함하는 팩 케이스에 레이저를 조사하여 화학적 환원에 의해 금속화하는 방식으로 수행하는 경우에는, 간단하고 단순한 방법에 의해 정밀하고 정교한 패턴화가 가능하고 증착된 금속 성분과 팩 케이스의 결합력이 매우 높아 작동 신뢰성이 뛰어나며 자동화 공정에 의해 수행되므로 공정성이 우수하다는 장점이 있다.
Description
본 발명은 팩 케이스 상에 패터닝된 루프 안테나를 포함하고 있는 외장형 전지팩에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 전지셀을 수납하고 외면을 보호하기 위한 팩 케이스의 내면에 무선주파수의 송수신을 위한 루프 안테나가 패턴화되어 있거나, 과열, 과전류, 과충전 또는 과방전을 방지하기 위한 보호회로 및/또는 안전소자가 패턴화 또는 실장되어 있는 것으로 구성되어 있는 외장형 전지팩에 관한 것이다.
일반적으로 전지는 전지셀(battery cell)과 보호회로 모듈(Protection Circuit Module: PCM)로 이루어져 있다. 상기 전지셀은 양극판, 음극판 및 분리막으로 이루어진 전극조립체와, 이러한 전극조립체를 수납하고 내부에 일정량의 전해질이 주입되는 케이스로 이루어져 있다. 상기 보호회로 모듈(PCM)은, 전지셀의 외측에 탑재 내지 부착되고 그것의 전극단자와 전기적으로 접속되는 보호회로가 구비 되어 있는 보호회로용 기판(PCB), 상기 PCB를 전지셀에 전기적으로 연결하기 위한 접속 단자, 상기 보호회로 기판의 반대편에 마련되어 외부기기(예를 들어, 무선 단말기, 노트북, 전기자동차 등)와 접속되는 외부입출력단자 등을 포함한다.
휴대폰 등과 같은 외부기기에 장착되는 이차전지는 그것의 최종 적용시의 외형에 따라 크게 두가지 유형으로 구분된다. 즉, 외부기기와 전기적으로 연결될 수 있는 단자("외부 단자")가 노출된 상태로 전지의 외면에 플라스틱 수지의 하우징이 일체로서 성형되어 있는 형태(일명, "외장형 이차전지(hard pack secondary battery)")와, 외부 단자가 노출된 상태로 전지의 외면에 플라스틱 수지의 하우징이 별도로 성형되어 있지 않은 형태(일명, "내장형 이차전지(inner pack secondary battery)")가 있다. 이 중 외장형 이차전지는 그것이 외부기기에 장착된 상태에서 외면 일부가 노출되므로 적어도 노출되는 외면의 하우징은 일반적으로 외부기기의 하우징과 동일한 소재로 이루어져 있다. 따라서, 외부기기에 대한 전지의 장착이 매우 용이한 장점을 가지고 있다.
한편, 정보화의 발달로 무선주파수(Radio Frequency: RF)를 이용한 이동 전자 상거래 시스템, 인지(Identification) 시스템 등이 급속히 성장하면서, 이를 위한 전자칩을 내장하고 있는 스마트 카드 등의 사용도 늘어나고 있다. 더욱이, 휴대폰, PDF 등과 같은 무선통신 단말기에 이러한 시스템을 구현한 제품도 선보이고 있으며, 그러한 수요도 더욱 늘어날 것으로 예상된다.
상기와 같은 이동 전자 상거래 시스템의 구현을 위한 무선 단말기의 일반적인 구성을 살펴보면, RFID 신호의 송수신을 위한 루프 안테나를 무선 단말기의 상 부 케이스 내부에 장착하고 그로부터 송수신된 신호를 처리하기 위한 전자칩을 무선 단말기의 본체에 포함하는 구성으로 이루어져 있다. 그러나, 이러한 구성은, 상부 케이스 내부의 복잡한 형상으로 인해 조립이 용이하지 않으므로 제품의 불량을 증가시키고, RFID 안테나의 종류에 따라 성능 편차가 심하며, 루프 안테나의 긴 선은 단말기 본체의 FPCB, LCD 신호 등에 노이즈의 원인이 되는 등의 문제점을 가지고 있다. 따라서, 그러한 RFID 안테나를 무선 단말기의 전원으로 사용되는 착탈식 전지에 장착하는 방식이 고안되었다.
그러나, 무선 단말기와 같은 외부기기들이 소형 경박화 되어가는 경향으로 인해 그러한 무선 단말기에 장착되는 전지의 조립공정은 매우 정밀하고 시간소모적인 작업을 요구하고 있으며, 따라서 전지에 RFID 안테나를 장착하는 과정은 더욱 복잡한 다단계 공정을 유발한다.
이와 관련하여, 도 1 및 도 2에는 종래기술에 따라 루프 안테나가 외장형 전지의 팩 케이스에 장착되어 있는 상태의 사시도와 종래의 일반적인 루프 안테나의 모식도가 도시되어 있다. 또한, 도 3에는 종래 기술에 따라 팩 케이스에 PCM이 장착된 상태가 모식적으로 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 팩 케이스(10)의 내면에 루프 안테나(20)가 장착되어 있고, 루프 안테나(20)의 상단에는 보호회로 모듈(40)이 장착되어 있으며, 루프 안테나(20)와 보호회로 모듈(40)은 서로 전기적으로 연결되어 있다. 또한, 보호회로 모듈(40)은 팩 케이스(10)의 최상단부에 위치하는 외부 입출력 단자부(30)과 전기적으로 연결되어 있다. 루프 안테나(20)는 도 2에 나타난 바와 같이 얇은 기판 상 에 소정의 형상으로 패턴이 형성되어 있는 구조를 갖는다. 또한, 보호회로 모듈(40)은 보호회로 기판(41) 상에 소정의 안전 소자들(50)이 탑재되어 있는 것으로 구성되어 있다.
이러한 구조의 외장형 전지팩은 소정의 두께를 루프 안테나(20) 및/또는 보호회로 모듈(40)의 장착을 위한 별도의 공간을 필요로 하므로 전지의 박형화 및 경량화를 달성하는 데 한계가 있다. 또한, 이들 루프 안테나(20) 또는 보호회로 모듈(40)과 팩 케이스(10)에 단순히 삽입되어 있거나, 접착제 등에 의해 부착되어 있으므로, 외부적 충격 등에 의해 이들의 결합 상태가 쉽게 해제될 수 있어서, 작동 신뢰성이 낮고 전지의 안전성을 담보하기 어렵다는 문제가 있다.
일부 선행기술에서는 보호회로 기판, 접속단자, PTC 소자 등의 안전소자 등을 전지셀과 함께 금형에 위치시켜 캡 어셈블리를 일체로서 성형하는 방법이 제시되고 있으나, 이러한 방법은 금형과의 접촉에 의한 쇼트 가능성이 높고, 성형 과정에서 전지셀에 과중한 압력이 전달되어 변형을 유발할 수 있으며, 성형을 위한 고온 조건에서 전지의 폭발 위험성을 초래할 수 있는 등의 문제점을 가지고 있다. 더욱이, 이러한 제조방법에서는 루프 안테나의 장착이 용이하지 않는다는 문제점도 존재한다.
따라서, 이차전지의 제조에 적합하고 RFID 안테나 또는 PCB 소자 등의 전지 부품들의 장착 공간을 최소화함으로써 전지의 경박화를 달성할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.
본 발명은 이러한 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 출원의 발명자들은 심도있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 팩 케이스의 내면 자체에 루프 안테나 및/또는 보호회로를 패턴화하고, 안전소자를 실장하는 경우에는, 앞서 설명한 바와 같은 많은 문제점들을 모두 해결할 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
따라서, 본 발명에 따른 외장형 전지팩은, 전지셀을 수납하고 외면을 보호하기 위한 팩 케이스의 내면에 무선주파수의 송수신을 위한 루프 안테나가 패턴화되어 있는 것을 특징으로 한다.
이하에서, 상기 발명은 때때로 '제 1 발명'으로 약칭한다.
또한, 본 발명에 따른 외장형 전지팩은, 팩 케이스의 내면에 과열, 과전류, 과충전 또는 과방전을 방지하기 위한 보호회로 및/또는 안전소자가 패턴화 또는 실장되어 있는 것을 특징으로 한다.
이하에서, 상기 발명은 때때로 '제 2 발명'으로 약칭한다.
따라서, 본 발명에 따르면, 루프 안테나, 보호회로 모듈 등이 팩 케이스 상에 직접 형성된다. 이와 같이 팩 케이스 자체에 루프 안테나, 보호회로 모듈 등을 패턴화하는 경우에는, 이들의 장착을 위한 별도의 공간을 필요로 하지 않으므로 전지의 경량화 및 박형화가 가능하고, 제조 공정을 크게 단순화시킬 수 있으므로 공정 효율이 우수하며, 부품의 수를 줄임으로써 제조 비용을 절감할 수 있는 등 많은 장점이 있다. 또한, 종래 안테나 또는 보호회로 모듈과 팩 케이스를 접착제 등으로 결합함으로써 유발되는 낮은 작동 신뢰성, 안전성 등의 문제를 근본적으로 차단할 수 있다.
특히, 상기 패턴을 금속 시드를 포함하는 팩 케이스에 레이저를 조사하여 화학적 환원에 의해 금속화하는 방식으로 형성하는 경우에는, 간단하고 단순한 방법에 의해 정밀하고 정교한 패턴의 형성이 가능하고, 증착된 금속 성분과 팩 케이스의 결합력이 매우 높아 작동 신뢰성이 뛰어나며, 자동화 공정에 수행할 수 있으므로 공정성이 우수하다.
상기 패턴화된 루프 안테나는 바람직하게는 보호회로 및/또는 안전소자를 포함하는 보호회로 모듈과 연결될 수 있다. 이 때, 직접 보호회로 모듈과 연결되거나 또는 별도의 접속단자를 경유하여 보호회로 모듈에 부착될 수 있으며, 보호회로 모듈 상의 별도의 회로를 통해 외부기기(무선 단말기 등)에 전기적으로 연결된다. 본 발명에 사용될 수 있는 루프 안테나의 형태는, RF 신호를 수신하여 무선 단말기 본체에 내장된 전자칩에 유도 기전력을 형성하고, 그러한 전자칩으로부터 전송된 RF 신호를 송신할 수 있는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니다.
일부 선행기술 중에는, 고주파 대역의 전파를 송수신하기 위한 안테나를 기기(무선 단말기) 내부의 PCB에 역에프 형태, 전자결합 인쇄 슬롯 마이크로스트립 형태 등의 특정한 구조로 장착하는 기술이 개시되어 있다. 이러한 종류의 안테나는 수백 MHz 내지 수 GHz 대역의 전파를 해당 기기와 중계소 사이에 송수신하기 위한 안테나로서, 전자 결제, 인지(ID) 등의 근거리 통신용 RF의 송수신에는 크기 및 형태에서 부적합하다. RF 송수신을 위한 루프 안테나를 상기 선행기술에서와 같이 해당 기기 내부의 PCB에 패턴화하는 방식도 고려할 수는 있지만, 일반적으로는 무선 단말기 등의 기기는 사용자의 안전성을 도모하기 위하여 그것의 외면에 전자파 차단을 위한 수단이 장착 내지 구비되어 있으므로, 그러한 구성에서는 RF 신호의 잡음이 크고 오류 발생률이 높아지거나 또는 해당 기기의 FPCB, LCD 신호 등에 노이즈가 발생하는 문제점을 유발할 수 있다.
따라서, 본 발명에서와 같이 RF 송수신을 위한 안테나를 이차전지의 팩 케이스 상에 패턴화하는 기술은 전혀 신규하며, 그 자체로서 앞서 설명한 바와 같은 현저한 효과를 발휘한다.
종래 보호회로 기판은 일반적으로 판상의 에폭시계 복합수지에 전지의 과충전, 과방전, 과전류 등을 방지할 수 있는 회로(보호회로)가 인쇄되어 있는 PCB를 의미한다. 반면에, 본 발명에서는 팩 케이스의 내면에 패터닝을 통해 보호회로를 직접 형성한다. 따라서, 종래 보호회로 기판이 전지셀에 전기적으로 연결된 상태로 그것의 상단에 탑재되거나 측면 또는 하단에 부착되어 팩 케이스에 장착되었던 것과는 달리, 본 발명에서는 보호회로 기판을 팩 케이스에 탑재하고 부착할 필요 없이 전지셀을 장착한 후 이들 상호 간을 전기적으로 연결할 수 있다. 이러한 보호회로 및/또는 안전소자는 바람직하게는 전기적 접속 부재에 의해 전지셀과 연결 될 수 있다.
한편, 상기 팩 케이스의 외면에서 보호회로 및/또는 안전소자가 패턴화 또는 실장되어 있는 부위에 대응하는 소정 부위에는 관통구가 형성되어 있어서, 팩 케이스 외면을 통해 외부 입출력 단자와의 전기적 연결을 위한 접속 단자가 노출되도록 구성될 수 있다.
팩 케이스 외면에 직접 형성된 상기 보호회로에는, 경우에 따라서는, 과전류, 과충전, 또는 과방전으로부터 좀더 안전하게 전지를 보호할 수 있도록 안전소자 등이 탑재될 수도 있다. 상기 안전소자의 예로는 퓨즈, 바이메탈, PTC 등이 있으며, 그 중에서도 일정 온도범위를 초과하면 전류흐름을 신속히 차단하고 다시 해당 온도범위로 들어오면 전류흐름을 신속히 재개하며 전지 크기도 콤팩트하게 하고자 하는 경우 PTC를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 팩 케이스에 직접 형성되어 있는 보호회로에 대한 안전소자의 탑재는, 예를 들어, 표면실장기술(SMT) 방식에 의해 달성될 수 있다. 이하에서는 때때로, 상기 보호회로 자체 또는 보호회로 상에 안전소자가 탑재되어 있는 구조를 보호회로 모듈로 약칭하기도 한다.
본 발명에 따른 루프 안테나 또는 보호회로 모듈은 팩 케이스 내면의 임의의 부위에서 패턴화될 수 있다. 예를 들어, 팩 케이스 내면의 상단면 또는 하단면의 전체부위 또는 국소부위에 형성될 수도 있다. 바람직하게는, 루프 안테나는 보호회로와의 간섭 현상을 최소화하기 위하여, 보호회로로부터 일정 간격 이격되어 있는 부위에 형성될 수 있다.
본 발명에서 상기 패턴화 방법은 다양한 방법으로 달성될 수 있다.
하나의 바람직한 예에서, 상기 패턴화는 하기 단계 (i) ~ (iii)을 포함하는 방법에 의해 달성될 수 있다:
(i) 레이저 조사에 의해 금속 시드를 활성화시키는 중금속 복합체를 포함하는 재료를 사출 성형하여 팩 케이스를 형성하는 단계;
(ii) 상기 기재의 내면에서 상기 패턴이 형성될 영역에 레이저를 조사하는 단계; 및
(iii) 상기 레이저 조사부를 화학적 환원에 의해 금속화하는 단계.
즉, 상기 패턴화 방법은 비전도성이며 화학적으로 안정한 중금속 복합체를 포함하는 재질로 팩 케이스를 형성하고, 패턴화하고자 하는 형상에 대응하여 팩 케이스를 부분적으로 UV(Ultra Violet) 레이저, 엑시머(excimer) 레이저 등의 레이저에 노출시킴으로써 중금속 복합체의 화학적 결합을 해체하여 금속 시드를 노출시킨 후, 금속화(metalizing)하여 팩 케이스의 레이저 노출 부위에 도전성 구조물을 형성하는 방법이다.
상기 단계 (ii)에서 레이저를 조사하면, 팩 케이스의 중금속 복합체가 분해되면서 부분적으로 환원되어 이후에 수행될 금속화 반응을 위한 고반응성 중금속 핵이 분리됨으로써 금속 시드가 활성화된다. 그 결과, 팩 케이스 표면에 미세한 요철이 발생하여, 이후의 단계 (iii)의 금속화에서 금속이 요철부에 뿌리 내림(anchoring)됨으로써 견고한 접착력을 발휘할 수 있게 된다. 또한, 레이저 조사부의 형상이 그대로 패턴 형상이 되므로, 다양하고 정교한 형상으로 패턴이 형성될 수 있다.
따라서, 이러한 방법으로 패턴화를 수행하면 간단하고 용이한 방법으로 정밀한 패턴의 형성이 가능하고 금속과 기재와의 결합력이 우수하므로 작동 신뢰성이 높다는 장점이 있다.
상기에서, 팩 케이스는 중금속 복합체 수지 조성물을 이용하여 사출 성형으로 제조될 수 있다. 또한, 상기 중금속 복합체는 레이저가 조사되면 금속 시드를 활성화시키는 것이 바람직하다.
하나의 바람직한 예에서, 상기 중금속 복합체 수지 조성물은, 비도전성 재료에 비도전성 금속 화합물이 혼합된 비전도성 유기 중금속 착물 형태의 혼합물일 수 있다. 이러한 유기 중금속 착물은 분해되면서 중금속 핵을 형성할 수 있는 것이 바람직하다.
상기 비도전성 재료는 열가소성 고분자 또는 열 경화성 고분자일 수 있다. 또한, 세라믹 등이 사용될 수도 있으며, 무기 충진재 등을 추가적으로 포함할 수도 있다.
또한, 상기 비도전성 금속 화합물은 화합물이 열에 매우 안정적이고, 수계 산성 또는 알칼리성 금속 코팅 조 내에서 안정적인 불용성 무기 산화물로 형성되고, 레이저가 조사되지 않는 부위에서는 변화되지 않는 것일 수 있다. 상기 무기 산화물은 스피넬 구조를 갖는 산화물, 스피넬 구조와 유사한 단순한 d-금속 산화물, 산화물의 혼합물 또는 혼성 금속간 화합물일 수 있다.
또한, 벤젠알데히드 및 살리실알데히드 또는 O-히드록시-아릴케톤과 같은 지방족, 지방족 및 방향족 모노-탄산 및 디-탄산의 탄산 아미드 및 N-모노 치환된 유 도체의 탄산 아미드의 화학적 구조를 갖는 유기 복합체 형성체와 함께 형성될 수 있다.
또 다른 바람직한 예에서, 상기 팩 케이스는 종래의 팩 케이스용 고분자 물질을 사출 성형한 후, 그 내면에 상기 중금속 복합체를 도포함으로써 제조될 수도 있다. 구체적인 예에서, 전도성 고분자 수지 기재 상에 Pd-아세테이트 코팅층이 도포되어 있는 것일 수 있다.
상기 전지셀은 양극과 음극 사이에 분리막이 개재된 상태로 감겨 있거나 적층되어 있는 전극조립체가 전해질과 함께 알루미늄 또는 스테인리스 스틸의 캔, 또는 알루미늄 라미네이트의 절연성 파우치 등의 케이스에 밀봉되어 있는 전지의 주요 구성요소를 의미한다. 상기 양극과 음극은 연속적인 충방전이 가능한 다양한 소재의 활물질로 이루어질 수 있으며, 이러한 소재들은 당업계에 공지되어 있다. 상기 전지셀은 바람직하게는 리튬 이차전지일 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 4에는 본 발명의 제 1 발명에서 루프 안테나가 팩 케이스의 내면에 패턴화되어 있는 상태의 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 팩 케이스(100)의 내면에서 대략 중앙부에 루프 안테나(200)가 패터닝되어 있다. 이와 같이 루프 안테나(200)가 팩 케이스(100) 상에 패터닝되어 있으므로 이의 장착을 위한 별도의 공간이 요구되지 않고, 루프 안테나(200)가 외부 충격 등에 의해 이동하거나 파손될 염려가 없으므로 작동 신뢰성을 담보할 수 있다.
패터닝은 레이저 조사에 의해 금속 시드를 활성화시키는 중금속 복합체를 포함하는 재료를 사출 성형하여 제조되거나, 기 제조된 팩 케이스 기재의 내면에 중금속 포함하는 재료를 코팅하여 제조된 팩 케이스(100)에 패터닝하고자 하는 형상으로 레이저를 조사한 후 화학적 환원 공정으로 금속화함으로써 수행될 수 있다. 이러한 방법은 정밀하고 정교한 패터닝이 가능할 뿐만 아니라, 공정이 간단하고 용이하며 자동화에 의해 가능하므로 공정성이 우수하다. 또한, 레이저 조사 부위에서 금속과의 결합이 매우 견고하여 패턴이 안정적으로 유지될 수 있다는 장점이 있다.
패터닝된 루프 안테나(200)는 보호회로 기판(410) 상의 임의의 회로를 통해 보호회로 모듈(400)과 전기적으로 연결되도록 결합되고, 보호회로 모듈(400)은 또한 외부 입출력 단자(300)와 전기적으로 연결되도록 결합된다.
한편, 이하 설명하는 바와 같이 팩 케이스(100)의 상단면에는 보호회로 기판(400)의 보호회로가 인쇄되어 있을 수도 있고, 이러한 팩 케이스(100) 중 루프 안테나(200)와 보호회로 기판(400)에 해당 부위에 보호회로(420)를 패터닝할 때 동시에 또는 연속적인 공정으로 패턴화할 수 있다.
도 5에는 본 발명의 제 2 발명에서 PCB가 팩 케이스의 내면에 패턴화되어 있는 부위의 확대도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 5를 참조하면, 보호회로 모듈(400)은 상단에 외부 입출력 단자(도시하지 않음)가 형성되어 있고, 과충전, 과방전, 과전류 등을 제어하는 보호회로(420)가 팩 케이스(100) 자체에 인쇄되어 있으며, 각종 안전소자들(500)이 그 위에 탑재되어 있다. 보호회로(420)의 패터닝은 앞서 설명한 루프 안테나의 패터닝 방법과 동일한 방법으로 형성될 수 있다.
이와 같이 보호회로(420)가 팩 케이스(100) 자체에 패턴으로 형성되므로, 보호회로 기판의 장착 공간을 줄임으로써 전지의 박형화가 가능하고, 부재의 개수가 줄어듦으로 제조 비용이 절감될 수 있으며, 보호회로 모듈(400)과 팩 케이스(100)의 결합 공정 등을 생략할 수 있으므로 공정성이 우수하다는 장점이 있다.
이상, 본 발명에 따른 일부 실시예들을 참조하여 본 발명의 내용을 상술하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 외장형 전지팩은 별도의 기판이 아닌 팩 케이스의 내면에 무선주파수의 송수신을 위한 루프 안테나 또는 과열, 과전류, 과충전 또는 과방전을 방지하기 위한 보호회로가 패턴화되어 있어서, 부품의 개수를 줄일 수 있고 이들의 장착을 위한 공간을 필요로 하지 않으므로 전지의 박형화 및 경량화가 가능하다. 특히, 상기 패턴화를 금속 시드를 포함하는 팩 케이스에 레이저를 조사하여 화학적 환원에 의해 금속화하는 방식으로 수행하는 경우에 는, 간단하고 단순한 방법에 의해 정밀하고 정교한 패턴화가 가능하고 증착된 금속 성분과 팩 케이스의 결합력이 매우 높아 작동 신뢰성이 뛰어나며 자동화 공정에 의해 수행되므로 공정성이 우수하다.
도 1은 종래 기술에 따라 루프 안테나가 외장형 팩 케이스에 장착되어 있는 상태의 사시도이다;
도 2는 종래의 일반적인 루프 안테나의 모식도이다;
도 3은 종래 기술에 따라 PCB가 외장형 팩 케이스에 장착되어 있는 상태의 사시도이다;
도 4는 본 발명의 제 1 발명에서 루프 안테나가 팩 케이스의 내면에 패턴화되어 있는 상태의 사시도이다;
도 5는 본 발명의 제 2 발명에서 PCB가 팩 케이스의 내면에 패턴화되어 있는 부위의 확대도이다.
Claims (11)
- 외장형 전지팩에 있어서, 전지셀을 수납하고 외면을 보호하기 위한 팩 케이스의 내면에 무선주파수의 송수신을 위한 루프 안테나가 패턴화되어 있는 것을 특징으로 외장형 전지팩.
- 제 1 항에 있어서, 상기 패턴화된 루프 안테나는 보호회로 및/또는 안전소자를 포함하는 보호회로 모듈과 연결되는 것을 특징으로 하는 외장형 전지팩.
- 외장형 전지팩에 있어서, 전지셀을 수납하고 외면을 보호하기 위한 팩 케이스의 내면에 과열, 과전류, 과충전 또는 과방전을 방지하기 위한 보호회로 및/또는 안전소자가 패턴화 또는 실장되어 있는 것을 특징으로 하는 외장형 전지팩.
- 제 3 항에 있어서, 상기 보호회로 및/또는 안전소자는 전기적 접속 부재에 의해 전지셀과 연결되는 것을 특징으로 하는 외장형 전지팩.
- 제 3 항에 있어서, 상기 팩 케이스의 외면에서 보호회로 및/또는 안전소자가 패턴화 또는 실장되어 있는 부위에 대응하는 소정 부위에는 관통구가 형성되어 있어서, 팩 케이스 외면을 통해 외부 입출력 단자와의 전기적 연결을 위한 접속 단자가 노출되는 것을 특징으로 하는 외장형 전지팩.
- 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 패턴화는(i) 레이저 조사에 의해 금속 시드를 활성화시키는 중금속 복합체를 포함하는 재료를 사출 성형하여 팩 케이스를 형성하는 단계;(ii) 상기 기재의 내면에서 상기 패턴이 형성될 영역에 레이저를 조사하는 단계; 및(iii) 상기 레이저 조사부를 화학적 환원에 의해 금속화하는 단계;를 포함하는 방법에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 외장형 전지팩.
- 제 6 항에 있어서, 상기 전지팩의 팩 케이스는 중금속 복합체 수지 조성물을 이용하여 사출 성형으로 제조되는 것을 특징으로 하는 외장형 전지팩.
- 제 7 항에 있어서, 상기 중금속 복합체 수지 조성물은, 열가소성 또는 열경화성 수지 조성물에 비도전성 금속 화합물이 혼합된 혼합물인 것을 특징으로 하는 외장형 전지팩.
- 제 6 항에 있어서, 상기 전지팩의 팩 케이스는 비전도성 고분자 수지 기재 상에 Pd-아세테이트 코팅층이 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 외장형 전지팩.
- 제 6 항에 있어서, 상기 레이저는 UV 레이저 또는 엑시머 레이저인 것을 특 징으로 하는 외장형 전지팩.
- 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 전지셀은 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 외장형 전지팩.
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