KR20120085540A - 2차 전지 - Google Patents

2차 전지 Download PDF

Info

Publication number
KR20120085540A
KR20120085540A KR1020110006930A KR20110006930A KR20120085540A KR 20120085540 A KR20120085540 A KR 20120085540A KR 1020110006930 A KR1020110006930 A KR 1020110006930A KR 20110006930 A KR20110006930 A KR 20110006930A KR 20120085540 A KR20120085540 A KR 20120085540A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
case
secondary battery
electrode assembly
negative electrode
positive electrode
Prior art date
Application number
KR1020110006930A
Other languages
English (en)
Inventor
문기업
신경철
Original Assignee
문기업
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 문기업 filed Critical 문기업
Priority to KR1020110006930A priority Critical patent/KR20120085540A/ko
Publication of KR20120085540A publication Critical patent/KR20120085540A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/183—Sealing members
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

본 발명은 2차 전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전극 조립체가 플라스틱 케이스에 의해 패키지 되는 것을 특징으로 하는 2차 전지에 관한 것이다.
본 발명은, 양극시트, 음극시트 및 양극시트와 음극시트를 분리하는 분리막으로 이루어지는 전극 조립체; 전극 조립체를 안치할 수 있도록 홈이 형성되는 케 이스; 케이스의 내부 또는 외부에서 전극 조립체와 전기적 연결을 이루는 보호회로 모듈; 그리고 케이스의 개구부를 덮어 밀봉하는 커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

2차 전지{SECONDARY BATTERY}
본 발명은 2차 전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전극 조립체가 플라스틱 케이스에 의해 패키지 되는 것을 특징으로 하는 2차 전지에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요의 증가로, 2차 전지의 수요 또한 급격히 증가하고 있으며, 그 중에서도 에너지 밀도와 작동전압이 높고 보존과 수명 특성이 우수한 리튬 2차 전지는 각종 모바일 기기는 물론 다양한 전자제품의 에너지원으로 널리 사용되고 있다.
일반적으로 전지는 전지셀(battery cell)과 보호회로 모듈(Protection CircuitModule, PCM)로 이루어져 있다. 상기 전지셀은 양극시트, 음극시트 및 분리막으로 이루어진 전극 조립체와, 이러한 전극 조립체의 전극단자가 외부로 돌출되도록 수용하고 내부에 일정량의 전해질이 주입되는 캔으로 이루어져 있다. 상기 보호회로 모듈(PCM)은, 전지 본체의 외측에 마련되고 그것의 전극단자와 전기적으로 접속되는 보호회로가 마련된 기판과, 이러한 기판의 반대편에 마련되어 외부기기(예를 들어, 무선 단말기, 노트북, 전기자동차 등)와 접속되는 외부입출력단자로 이루어져 있다.
전극 조립체는 통상적으로 음극시트(음극, 예: 탄소), 양극시트(양극, 예: LiCoO2, LiNiO2 및 LiMn2O4) 및 분리판(통상적으로 미공성 폴리올레핀 필름)으로 이루어진다. 이러한 전지의 제작시 통상적으로 음극시트, 양극시트 및 격리판을 나선으로 감는 것이 요구되는데, 이렇게 형성된 나선형 구조는 일명 "젤리롤(jellyroll)" 이라 지칭되며, 이 젤리롤은 강철 또는 알루미늄 캔 속에 넣어진다. 또한, 음극시트, 양극시트 및 분리판을 번갈아 적층 하는 구조를 "스택폴더(stack folder)"라 지칭하며, 이 역시 캔 속에 넣어 전지셀을 제작한다. 한편, 비교적 크기가 큰 전지의 경우에는, 다양한 성분들이 함께 적층될 수 있다.
최근에는, 유연성 있는 포장이 종래의 금속 용기를 대체하는 기술로서 대두하였다. 이러한 유연성 있는 포장은 형태 및 두께의 유연성을 제공한다는 이점을 가지므로, 크고 얇은 전지, 예를 들어 무릎에 얹어놓을 만한 크기의 휴대용 컴퓨터(laptop computer)에 사용되는 전지의 제작시 특히 유용하다.
도 1a는 전극 조립체를 도시한 도면이며, 도 1b는 전극 조립체가 캔에 삽입된 모습을 나타낸 도면이다 도 2는 종래 기술에 따른 통상적인 2차 전지를 나타내는 사시도이다.
도면에 나타낸 바와 같이, 2차 전지는 양극시트(2) 및 음극시트(3)가 분리판(separator)(3)를 사이에 두고 감긴 전극조립체(1)가 타원형상의 눌린 형태로 형성 되는 젤리롤과 상기 젤리롤이 삽입되는 전지케이스(5)로 구성되어 있다. 상기 젤리롤에는 전해액이 흡입되어 음극과 양극 사이에 전해층이 존재하게 되며, 젤리롤의 내부로부터는 양극탭(6)이 외부로 인출되고 외부에는 음극탭(7)이 형성되어 있다.
통상의 2차 전지에는 젤리롤(1)이 전해액과 함께 전지케이스(5) 내부에 밀봉되어 있는데, 전지셀(10)의 상단면에는 전지셀(10)과 절연된 상태에서 상부로 돌출된 음극단자(13)가 형성되어 있고, 전지셀(10) 상단면의 음극단자(13)를 제외한 나머지 부위는 양극단자(11)로 기능 하고, 양극단자(10) 상에는 PTC 소자(15)가 결합하여 있으며, 대향 측에는 금속볼 및 고분자 수지 등에 의해 밀봉된 전해액 주입부(14)가 돌출되는 경우가 대부분이다. PTC 소자(15)는 도면에서와 같이 양극단자(11) 상에 형성될 수도 있고, 후술하는 보호회로 모듈(20)에 장착되는 형태로 형성 될 수도 있다.
이러한 2차 전지를 패키징하는 구성은, 과충전 등의 비정상적인 상태를 효과적으로 제어하는 보호회로 모듈(20), 상부에 보호회로 모듈(20)이 탑재되며 전지셀(10)의 상단면(12)에 장착되는 절연성 장착 부재(30), 보호회로 모듈(20)이 탑재된 상태에서 절연성 장착부재(30)를 감싸면서 전지셀(10)의 상단부에 결합하는 절연성 상부캡(40), 전지셀(10)의 하단부에 결합하는 절연성 하부캡(50) 및 절연을 제공하면서 외부로 제품 정보 등을 표시하는데 이용되는 외장필름(60)을 포함한다. 이는 절연성 상부캡(40), 보호회로 모듈(20) 및 절연성 장착부재(30)를 각각 별개로 제작하여 이들을 조립하는 공정을 필요로 하기 때문에 생산 공정 및 제작 비용이 증가를 가져오고, 제작시 부품의 불량이 발생할 확률이 높아지게 된다. 또한, 젤리롤 또는 스택폴더(미도시)를 전지케이스인 캔 등에 삽입하는 경우, 캔을 딥드로잉으로 제작하여야 하므로 제작비용이 증가하며, 이 전지를 다시 플라스틱이나 라벨을 이용하여 패키지를 하게 되므로 공정수가 증가하는 문제가 있어 왔다.
본 발명은 2차 전지에 관한 것으로, 전극 조립체가 케이스에 의해 패키지 되어, 공정을 단축하고, 원가 절감을 이루는 것을 목적으로 한다.
또한, 케이스 및 커버에 스테인레스 강을 인서트하고 사출하여 강도를 증가시키는 것을 목적으로 한다.
또한, 보호회로 모듈을 케이스와 일체로 성형하고, 전극 조립체를 케이스에 안치하여 보호회로 모듈과 전기적 연결을 이루는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 양극시트, 음극시트 및 양극시트와 음극시트를 분리하는 분리막으로 이루어지는 전극 조립체; 전극 조립체를 안치할 수 있도록 홈이 형성되는 케 이스; 케이스의 내부 또는 외부에서 전극 조립체와 전기적 연결을 이루는 보호회로 모듈; 그리고 케이스의 개구부를 덮어 밀봉하는 커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 케이스는 전극 조립체의 움직임을 방지하는 단턱부를 포함하며, 단턱부는 전극 조립체의 양극탭 및 음극탭을 수용하도록 수용홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 케이스의 일측에는, 보호회로 모듈의 양극 통전 단자 및 음극 통전 단자가 끼워져 전극 조립체의 양극탭 및 음극탭과 연결할 수 있는 연결홀이 위치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 케이스의 일측과 단턱부 사이에 삽입홈이 형성되어, 보호회로 모듈이 삽입홈에 끼워지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 보호회로 모듈은 케이스와 일체로 성형되며, 양극 통전 단자 및 음극 통전 단자가 케이스에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 케이스 및 커버 중 적어도 일부에 형성되는 인쇄층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 케이스 및 커버 중 적어도 하나 이상은 스테인레스 강 또는 라벨을 인서트하여 사출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 케이스 및 커버 중 적어도 하나 이상은 플라스틱 사출에 의해 성형 되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 양극시트, 음극시트 및 양극시트와 음극시트를 분리하는 분리막으로 이루어지는 전극 조립체; 전극 조립체에 대응하는 개구홀을 형성하며, 보호회로 모듈과 일체로 성형되어 전극 조립체와 전기적 연결을 이루는 프레임; 그리고 프레임의 양측에서 개구홀을 덮어 밀봉하는 커버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 프레임 및 커버 중 적어도 하나 이상은 스테인레스 강을 인서트하여 사출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 프레임 및 커버 중 적어도 하나 이상은 라벨을 인서트하여 사출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 프레임은 전해액 주입구가 위치하며, 전지 내부에서 발생하는 가스를 배출하기 위한 벤트홀이 위치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 양극탭과 음극탭을 포함하는 전극 조립체를 수용하는 케이스를 포함하고, 케이스에 안착한 후에, 양극탭 및 음극탭은 과충전 및 과방전을 방지하는 보호회로 모듈의 양극 통전 단자 및 음극 통전 단자와 연결되고, 케이스를 밀봉하는 커버를 포함하며, 외부로 노출되는 보호회로 모듈의 전원 연결 터비널과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 2차 전지는, 전극 조립체를 캔 등에 삽입하지 않고 바로 플라스틱 사출물에 넣어 2차 전지를 만들 수 있어, 조립공정이 단축되는 이점이 있다.
또한, 전극 조립체를 전지케이스인 캔에 삽입하기 위해서는 캔을 딥드로잉을 하지만, 플라스틱 케이스의 경우, 플라스틱 케이스를 사출하여 전극 조립체와 결합하면 되므로 원가절감을 크게 할 수 있게 된다.
또한, 플라스틱 케이스에 직접 인쇄할 수 있어 별도의 라벨링을 할 필요가 없으며, 바로 전자제품에 결합할 수 있어 제품 생산을 편리하게 할 수 있으며, 제품의 생산 단가를 낮출 수 있는 이점이 있다.
또한, 플라스틱 케이스, 프레임 및 커버에 스테인레스 강을 인서트하여 사출하여 2차 전지의 강도를 증가시킬 수 있으며, 라벨도 인서트하여 사출할 수 있어 2차 전지의 생산 비용을 절감할 수 있다.
또한, 종래 2차 전지의 생산시 필요하였던 캔이나 파우치(pouch)가 필요 없으며, 바로 플라스틱제의 케이스를 통해 2자 전지를 제조할 수 있게 된다.
아울러, 보호회로 모듈을 케이스와 함께 일체로 제작할 수 있어, 2차 전지를 소형화할 수 있고, 조립 공정 수를 줄일 수 있어 제품의 생산 단가를 낮출 수 있게 된다.
도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따른 통상적인 2차 전지를 나타내는 사시도.
도 2는 종래 기술에 따른 2차 전지와 PCM모듈이 결합하는 모습을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 2차 전지의 제1 실시예를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 2차 전지의 제2 실시예를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 2차 전지의 제3 실시예를 나타낸 도면.
이하 본 발명의 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따라 PCM 모듈이 케이스의 외측으로부터 결합하는 모습을 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명에 따라 PCM 모듈과 케이스가 일체로 성형되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하여 설명하면, 2차 전지(100)는 음극시트, 양극시트 및 분리판으로 이루어진 전극 조립체(110), 일측이 전극 조립체(110)를 수용할 수 있도록 개구된 케이스(120) 및 케이스(120)를 밀봉할 수 있도록 개구부를 덮는 커버(140)로 구성된다. 또한, 전지셀에 과충전, 과방전 및 과전류 등의 비정상적인 상태를 제어하도록, 인쇄회로기판(131)상에 보호회로소자들이 전기적으로 연결하게 되는 보호회로 모듈(Protection Circuit Module: PCM)(130)로 구성된다.
먼저, 전극 조립체(110)는 상술한 바와 같이, 음극시트 및 양극시트 사이에 분리판을 두고 이를 원통형상으로 감은 후 이를 타원형태로 누른 형태인 젤리롤 타입과, 음극시트 및 양극시트를 적층하고 이들 사이에 분리판을 두어 절연시키는 형태인 스택폴더(stack folder) 타입이 있다. 전극 조립체(110)에는 양극시트와 연결되는 양극탭(112)과 음극시트와 연결되는 음극탭(113)이 돌출되며, 후술하는 보호회로 모듈(130)의 양극 통전 단자(132) 및 음극 통전 단자(133)와 통전하여 외부기기에 전원을 공극 할 수 있게 된다.
다음, 케이스(120)는 전극 조립체(110)를 수용할 수 있도록 안착홈(121)이 형성되며, 전극 조립체(110)를 케이스(120) 내에서 움직이지 않도록 고정지지하는 단턱부(125)가 형성되는 플라스틱제로 사출성형 되어 제작할 수 있다. 또한, 전극 조립체(110)에는 양극탭(112)과 음극탭(113)이 돌출하는데, 케이스(120)는 양극탭(112)과 음극탭(113)을 수용하는 수용홈(122, 123)이 단턱부(125) 상에 형성된다. 후술할 보호회로 모듈(130)이 케이스(120)의 외부에서 결합하며, 보호회로 모듈(130)의 양극 통전 단자(132) 및 음극 통전 단자(133)가 전극 조립체의 양극탭(112) 및 음극탭(113)과 각각 연결할 수 있도록, 수용홈(122, 123)과 연결되는 연결홀(126)이 케이스(120)의 일측면에 형성될 수 있다. 전극 조립체(110)가 안착홈(121)에 안착한 후에 보호회로 모듈(130)과 연결을 하게 되면, 커버(140)를 덮어 외부로부터 차단하게 된다. 이때, 전극 조립체(110)에는 전해액 주입구를 통해 전해액을 주입하며, 전해액이 누출 되지 않도록 케이스(120)를 커버(140)로 밀봉하게 된다. 커버(140)는 케이스(120)와 본딩 결합 또는 후크가 형성되어 후크 결합에 의할 수 도 있다.
한편, 케이스(120) 및 커버(140) 중 적어도 일부분에 2차 전지의 상표, 제품의 정보, 사람들의 구매력을 일으키는 디자인 및 사용상의 주의 사항 등을 직접 인쇄 할 수 있다. 플라스틱에 하는 인쇄방식으로는 주로 그라비아인쇄를 사용하나, 근래에는 플렉소 인쇄(flexographic printing)를 사용하기도 한다. 플라스틱은 신축성이 크고 열에 약하기 때문에 낮은 온도에서 인쇄하게 된다.
또한, 케이스(120) 및 커버(140)를 플라스틱 사출할 때 2차 전지의 정보 또는 디자인 등을 포함하는 라벨을 인서트하여 사출할 수 있다. 즉, 케이스 및 커버 중 적어도 하나 이상에 라벨을 인서트하며, 2차 전지의 제작 후에 라벨을 부착하여야 하는 번거로움을 막을 수 있다.
다음, 보호회로 모듈(130)은 과충전 등의 비정상적인 상태를 효과적으로 제어하며, 인쇄회로기판(131) 상에 제어부, 스위치부, 저항 및 커패시터 등이 연결되고, 전극 조립체(110)의 양극탭(112) 및 음극탭(113)과 연결되는 양극 통전 단자(132)와 음극 통전 단자(133)로 구성된다. 일측면에는 전자제품에 전원을 공급할 수 있도록 전원 출력 터미널(135)이 위치하며, 타측면에는 전극 조립체(110)의 양극탭(112) 및 음극탭(113)과 전기적 통전을 하기 위하여 양극 통전 단자(132) 및 음극 통전 단자(133)가 위치하게 된다. 양극탭(112)과 음극탭(113)은 양극 통전 단자(132) 및 음극 통전 단자(133)와 서로 전기적 연결을 할 수 있도록, 스팟 용접 등을 통해 연결하게 된다.
또한, 리튬 이온 2차 전지(100)에는 각종 가연성 물질들이 내장되어 있어서, 과충전, 과전류, 기타 물리적 외부 충격 등에 의해 발열, 폭발 등의 위험성이 있으므로, 안전성에 큰 단점을 가지고 있다. 따라서, 보호회로 모듈(130)은, 과충전, 과전류 등의 비정상인 상태를 효과적으로 제어할 수 있는 안전소자로서 PTC (Positive Temperature Coefficient) 소자를 탑재할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 제2 실시예를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하여 설명하면, 상기한 바와 같이 보호회로 모듈(130)을 별도로 인서트 사출을 통해 제작하여 케이스(220)에 결합하고, 전극 조립체(110)와 연결을 할 수 있지만, 케이스(220)를 보호회로 모듈(230)과 일체형으로 하여 사출할 수도 있다. 즉, 케이스(220)의 일측에 보호회로 모듈(230)을 이루는 소자들이 위치하도록 하여, 인서트 사출을 통해 케이스(220)와 한 몸체로 성형할 수 있게 된다. 도면에서와 같이 보호회로 모듈(230)은 단턱부로서의 역할을 수행할 수 있도록, 케이스(220)의 내부 일측에 형성한다. 이 경우 전극 조립체(110)를 케이스(220)의 안착홈(222)에 안착시킨 후 양극 통전 단자(232) 및 음극 통전 단자(233)와 양극탭(112) 및 음극탭(113)을 전기적으로 연결하고, 커버(140)를 덮어 밀봉하면, 2차 전지를 완성하게 된다. 따라서, 용이하게 2차 전지를 제조할 수 있으며, 제작 공정을 단축할 수 있고, 별도로 보호회로 모듈을 제작하여 결합하여야 하는 번거로움을 막을 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 제3 실시예를 나타낸 도면이며, 홀이 형성된 프레임에 전극 조립체가 위치하며 양측으로 커버가 결합하는 모습을 나타낸다.
도 5를 참조하여 설명하면, 프레임(320)의 개방홀(321)에 전극조립체(110)를 끼우고, 양측에 각각 커버(340, 350)를 결합하여 2차 전지를 구성할 수 있다. 이때, 프레임 뿐만 아니라 프레임(320)에 형성되는 개방홀(321)의 상측 및 하측에 결합하는 제1 커버(340) 및/또는 제2 커버(350)는 강도의 보강을 위해 SUS(Stainless Steel)와 같은 알루미늄 강을 인서트하여 사출 제작할 수 있다. 또한, 상술 한 바와 같이, 제1 커버(340) 및/또는 제2 커버(350)는 제품의 상표 및 명칭 등을 나타낼 수 있는 라벨을 인서트하여 사출할 수 도 있다. 프레임(320)에는 보호회로 모듈(330)을 일체로 성형할 수 있으며, 일측에 전해액 주입구(324)가 위치하게 된다. 프레임(320)에 커버(340, 350)를 조립한 후 전해액을 전해액 주입구(324)를 통해 주입한 후에 레이저 등을 조사하여 전해액 주입구(324)를 밀봉하게 된다.
한편, 도시되지는 않았지만, 전지 내부에서 발생한 가스가 외부로 배출되도록 케이스(120) 또는 프레임(320)의 일측 및 타측 등에 벤트홀이 형성되어 있으며, 전지 내부의 압력을 낮추어 폭팔을 방지하게 된다. 프레임(320)의 일측에는 전극 조립체(110)의 양극 통전 단자(332) 및 음극 통전 단자(333)와 연결되는 전원 연결 터미날(322, 323)이 위치한다. 따라서, 시스템 및 외부 디바이스 등에 용이하게 결합할 수 있는 터미날 구조를 가지게 된다.
상기와 같은 리튬 이온 2차 전지의 구성을 다시 살펴보면, 전극 조립체(110)가 케이스(120, 220)의 안착홈(121, 222)에 위치하고, 프레임(320)의 개방홀(321)에 끼워진다. 이때, 전극 조립체(110)의 양극탭(112) 및 음극탭(113)은 수용홈(122, 123, 222, 223, 322, 323)에 각각 위치하여, 보호회로 모듈의 양극 통전 단자(132, 232, 332) 및 음극 통전 단자(133, 233, 333)를 연결한 후, 케이스(120)의 개구부 및 프레임(320)의 개방홀(321)을 커버(140, 340, 350)로 덮게 된다. 이때, 케이스(120)와 커버(140) 등은 접착제 등에 의하여 결합할 수 있으며, 후크(미도시) 등을 형성하여 결합할 수 있음은 물론이다. 그리고 전해액 주입구(224, 324)를 통해 전해액을 주입한 후 전해액의 누설을 막기 위해 밀봉하게 된다. 케이스, 프레임 및 커버는 스테인레스 강을 인서트하여 사출할 수 있어 플라스틱 셀의 강도를 증가시킬 수 있으며, 케이스 및 커버 중 적어도 일부분에 제품 등의 정보를 직접 인쇄할 수 있다. 이와 같이 구성되는 2차 전지는 최근 일상생활에서 흔히 사용하고 있는 모바일기기, 노트북, 태블릿 PC 등 여러 전자제품에 사용할 수 있게 된다.
이상에서, 본 발명은 본 발명의 실시 예 및 첨부도면에 기초하여 예로 들어 상세하게 설명하였다. 그러나 이상의 실시 예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.
110 : 전극 조립체 110, 210 : 케이스
120, 340, 350 : 커버 130, 230, 330 : 보호회로 모듈

Claims (13)

  1. 양극시트, 음극시트 및 양극시트와 음극시트를 분리하는 분리막으로 이루어지는 전극 조립체;
    전극 조립체를 안치할 수 있도록 홈이 형성되는 케이스;
    케이스의 내부 또는 외부에서 전극 조립체와 전기적 연결을 이루는 보호회로 모듈; 그리고
    케이스의 개구부를 덮어 밀봉하는 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    케이스는 전극 조립체의 움직임을 방지하는 단턱부를 포함하며, 단턱부는 전극 조립체의 양극탭 및 음극탭을 수용하도록 수용홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
  3. 제1항에 있어서,
    케이스의 일측에는, 보호회로 모듈의 양극 통전 단자 및 음극 통전 단자가 끼워져 전극 조립체의 양극탭 및 음극탭과 연결할 수 있는 연결홀이 위치하는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
  4. 제2항에 있어서,
    케이스의 일측과 단턱부 사이에 삽입홈이 형성되어, 보호회로 모듈이 삽입홈에 끼워지는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
  5. 제1항에 있어서,
    보호회로 모듈은 케이스와 일체로 성형되며, 양극 통전 단자 및 음극 통전 단자가 케이스에 형성되는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
  6. 제1항에 있어서,
    케이스 및 커버 중 적어도 일부에 형성되는 인쇄층을 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 전지.

  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    케이스 및 커버 중 적어도 하나 이상은 스테인레스 강 또는 라벨을 인서트하여 사출하는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    케이스 및 커버 중 적어도 하나 이상은 플라스틱 사출에 의해 성형 되는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
  9. 양극시트, 음극시트 및 양극시트와 음극시트를 분리하는 분리막으로 이루어지는 전극 조립체;
    전극 조립체에 대응하는 개구홀을 형성하며, 보호회로 모듈과 일체로 성형되어 전극 조립체와 전기적 연결을 이루는 프레임; 그리고
    프레임의 양측에서 개구홀을 덮어 밀봉하는 커버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
  10. 제9항에 있어서,
    프레임 및 커버 중 적어도 하나 이상은 스테인레스 강을 인서트하여 사출하는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
  11. 제9항에 있어서,
    프레임 및 커버 중 적어도 하나 이상은 라벨을 인서트하여 사출하는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
  12. 제8항 내지 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    프레임은 전해액 주입구가 위치하며, 전지 내부에서 발생하는 가스를 배출하기 위한 벤트홀이 위치하는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
  13. 양극탭과 음극탭을 포함하는 전극 조립체를 수용하는 케이스를 포함하고, 케이스에 안착한 후에, 양극탭 및 음극탭은 과충전 및 과방전을 방지하는 보호회로 모듈의 양극 통전 단자 및 음극 통전 단자와 연결되고, 케이스를 밀봉하는 커버를 포함하며, 외부로 노출되는 보호회로 모듈의 전원 연결 터비널과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 2차 전지를 전원으로 이용하는 전자제품.


KR1020110006930A 2011-01-24 2011-01-24 2차 전지 KR20120085540A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110006930A KR20120085540A (ko) 2011-01-24 2011-01-24 2차 전지

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110006930A KR20120085540A (ko) 2011-01-24 2011-01-24 2차 전지

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120085540A true KR20120085540A (ko) 2012-08-01

Family

ID=46871757

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110006930A KR20120085540A (ko) 2011-01-24 2011-01-24 2차 전지

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20120085540A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140022236A (ko) * 2012-08-13 2014-02-24 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 및 전지 모듈
WO2023038298A1 (ko) * 2021-09-09 2023-03-16 주식회사 엘지에너지솔루션 냉각이 용이한 구조를 갖는 파우치형 전지셀 및 이의 제조방법
US11728530B2 (en) 2015-06-03 2023-08-15 Sk On Co., Ltd. Lithium secondary battery and secondary battery sub module comprising the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140022236A (ko) * 2012-08-13 2014-02-24 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 및 전지 모듈
US11728530B2 (en) 2015-06-03 2023-08-15 Sk On Co., Ltd. Lithium secondary battery and secondary battery sub module comprising the same
WO2023038298A1 (ko) * 2021-09-09 2023-03-16 주식회사 엘지에너지솔루션 냉각이 용이한 구조를 갖는 파우치형 전지셀 및 이의 제조방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1724857B1 (en) Jelly-roll type electrode assembly and lithium secondary battery with the same
KR100544119B1 (ko) 파우치형 리튬 이차 전지
KR100824898B1 (ko) 팩 전지
EP2337121B1 (en) Secondary battery pack with a novel structure
EP2043177B1 (en) Protective circuit board and battery pack using the same
JP4795316B2 (ja) 二次電池
EP2337120B1 (en) Cylindrical secondary battery pack
US20120070702A1 (en) Battery pack
US7875381B2 (en) Rechargeable battery and its fabrication method
KR102168675B1 (ko) 보호회로모듈을 구비한 파우치형 이차전지 팩
EP2083460B1 (en) Battery pack
US8785021B2 (en) Battery pack
KR101438439B1 (ko) 신규한 구조의 내장형 전지셀
JP5413746B2 (ja) バッテリーパック
US8865343B2 (en) PCM assembly and prismatic type secondary battery using the same
KR20070071252A (ko) 배터리 팩
KR20140087773A (ko) 안정성이 향상된 파우치형 이차전지
US20090087693A1 (en) Secondary battery
KR101134393B1 (ko) 신규한 구조의 전지팩
KR20120085540A (ko) 2차 전지
CN111194488B (zh) 电池组及其标签附着方法
KR101255540B1 (ko) 배터리 팩
KR20140099846A (ko) 신규한 구조의 내장형 전지셀
KR100788558B1 (ko) 팩 전지
KR20090030711A (ko) 베어 셀 및 이를 포함한 이차 전지

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20130227

Effective date: 20140825

Free format text: TRIAL NUMBER: 2013101001463; TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20130227

Effective date: 20140825