KR20120104090A - 이차 전지 - Google Patents

이차 전지 Download PDF

Info

Publication number
KR20120104090A
KR20120104090A KR1020120016628A KR20120016628A KR20120104090A KR 20120104090 A KR20120104090 A KR 20120104090A KR 1020120016628 A KR1020120016628 A KR 1020120016628A KR 20120016628 A KR20120016628 A KR 20120016628A KR 20120104090 A KR20120104090 A KR 20120104090A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
circuit board
lead plate
bare cell
secondary battery
electrode terminal
Prior art date
Application number
KR1020120016628A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101384918B1 (ko
Inventor
장영철
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
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 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Publication of KR20120104090A publication Critical patent/KR20120104090A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101384918B1 publication Critical patent/KR101384918B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M10/4257Smart batteries, e.g. electronic circuits inside the housing of the cells or batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/528Fixed electrical connections, i.e. not intended for disconnection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10Temperature sensitive devices
    • H01M2200/106PTC
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Filling, Topping-Up Batteries (AREA)

Abstract

본 발명은 이차 전지에 관한 것으로서, 해결하고자 하는 기술적 과제는 리드 플레이트를 평판 형태로 개선하여 베어셀과 보호회로모듈간의 결합 높이를 낮추어 줄어든 높이만큼 캔 또는 케이스의 크기를 크게 할 수 있어 이차 전지의 용량을 향상시키는데 있다.
이를 위해 본 발명은 캔의 내부에 위치된 전극 조립체 및 전극 단자를 포함하는 베어셀; 상기 베어셀의 상부에 배치된 제1회로기판을 포함하는 보호회로모듈; 상기 베어셀을 상기 제1회로기판의 바닥면에 전기적으로 연결하는 제1평탄 리드 플레이트; 및 상기 전극 단자를 상기 제1회로기판의 상면에 전기적으로 연결하는 상기 제1회로기판을 관통하는 상부 리드 플레이트로 이루어진 이차 전지를 개시한다.

Description

이차 전지{SECONDARY BATTERY}
본 발명은 베어 셀과 보호회로모듈 사이의 결합 높이를 감소시킬 수 있는 이차 전지에 관한 것이다.
이차 전지는 양극판, 음극판, 세퍼레이터를 구비하는 전극 조립체와, 전극 조립체를 수용하는 캔 또는 케이스와, 캔의 상단 개구부를 밀봉하는 캡 조립체를 포함하는 베어셀 및 충방전 소자 및 보호회로소자를 포함하며 베어셀에 결합되는 보호회로모듈로 구성될 수 있다.
상기 보호회로모듈은 하면에 보호회로소자들이 실장되기 때문에 보호회로모듈과 베어셀 사이에 비교적 큰 공간이 요구된다. 따라서 상기 보호회로모듈은 일정 높이를 갖는 별도의 리드 플레이트에 의하여 베어셀의 상부에 지지된다. 또한 상기 리드 플레이트는 일정 높이를 갖기 위해 다수회 절곡된 형태이며, 베어셀과 보호회로모듈은 전도성을 갖는 상기 리드 플레이트에 의해 서로 전기적으로 연결된다.
본 발명은 리드 플레이트를 절곡 형태가 아닌 평판 형태로 개선하여 베어셀과 보호회로모듈간의 결합 높이를 낮추어 줄어든 높이만큼 캔 또는 케이스의 크기를 크게할 수 있어 결국 이차 전지의 용량을 증가시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 캔의 내부에 위치된 전극 조립체 및 전극 단자를 포함하는 베어셀; 상기 베어셀의 상부에 배치된 제1회로기판을 포함하는 보호회로모듈; 상기 베어셀을 상기 제1회로기판의 바닥면에 전기적으로 연결하는 제1평탄 리드 플레이트; 및 상기 전극 단자를 상기 제1회로기판의 상면에 전기적으로 연결하는 동시에 상기 제1회로기판을 관통하는 상부 리드 플레이트를 포함한다.
상기 제1평탄 리드 플레이트는 상기 제1회로기판의 상기 바닥면에 직접 연결될 수 있다.
상기 제1평탄 리드 플레이트로부터 상기 제1회로기판의 반대 끝단으로서, 상기 제1회로기판의 바닥면에 형성된 제2평탄 리드 플레이트를 더 포함할 수 있다. 상기 제2평탄 리드 플레이트는 상기 제1회로기판에 전기적으로 연결되지 않을 수 있다. 즉, 상기 제2평탄 리드 플레이트는 상기 제1회로기판으로부터 절연될 수 있다.
상기 제1회로기판은 상기 전극 단자와 대응되는 위치가 제1관통홀에 의해 관통될 수 있다.
상기 상부 리드 플레이트는 연결부에 의해 제1탭 및 제2탭이 상호간 연결되고, 상기 연결부는 제1,2탭 각각에 대하여 각도를 이루며 절곡될 수 있다. 상기 제1탭의 넓이는 제2탭의 넓이보다 넓을 수 있다. 상기 전극 단자에 위치된 상부 리드 플레이트의 한 영역은 상기 제1회로기판의 상면에 위치된 상부 리드 플레이트의 한 영역보다 좁을 수 있다.
상기 상부 리드 플레이트는 평평할 수 있다. 상기 전극 단자의 상면은 상기 제1회로기판의 상면과 같은 면을 이룰 수 있다.
상기 베어셀은 전해액 주입홀 내에 위치된 플러그를 더 포함하고, 상기 제1회로기판은 상기 플러그를 수용하기 위한 수용부를 더 포함할 수 있다. 상기 수용부는 상기 제1회로기판의 바닥면에 형성된 홈일 수 있다. 상기 수용부는 상기 제1회로기판을 관통하는 제2관통홀일 수 있다.
상기 제1회로기판의 상면에 위치된 회로기판형 단자를 더 포함하고, 상기 회로기판형 단자는 제2회로기판; 상기 제2회로기판 내측에 형성된 양성온도소자; 및 상기 베어셀을 외부 장치에 전기적으로 연결하기 위해, 상기 제2회로기판의 상면에 형성된 다수의 외부 단자들로 이루어질 수 있다. 상기 베어셀의 전해액 주입홀 내에 위치된 플러그, 상기 플러그를 수용하도록 관통홀을 갖는 제 1 회로기판; 및 상기 플러그와 상기 제2회로기판의 사이로서 상기 관통홀 내에 형성된 절연 필름을 더 포함할 수 있다.
상기 베어셀의 과충전 및 과방전을 방지하고, 상기 베어셀의 충전 동작을 제어하기 위해, 상기 제1회로기판의 상면에 형성된 다수의 보호회로소자를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지는 캔의 내부에 위치된 전극 조립체 및 전극 단자를 포함하는 베어셀; 상기 베어셀의 상부에 배치된 제1회로기판을 포함하는 보호회로모듈; 상기 베어셀을 상기 제1회로기판의 바닥면에 전기적으로 연결하는 제1평탄 리드 플레이트; 상기 전극 단자를 상기 제1회로기판의 상면에 전기적으로 연결하는 상부 리드 플레이트; 및 상기 베어셀과 상기 제 1 회로기판 사이에 위치하는 절연 필름을 포함한다. 상기 절연 필름의 두께는 상기 제1평탄 리드 플레이트의 두께와 같을 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지는 캔의 내부에 위치된 전극 조립체 및 전극 단자를 포함하고, 전해액 주입홀을 더 포함하는 베어셀; 상기 베어셀의 상부에 배치된 제1회로기판을 포함하는 보호회로모듈; 상기 베어셀을 상기 제1회로기판의 바닥면에 전기적으로 연결하는 제1리드 플레이트; 상기 전극 단자를 상기 제1회로기판의 상면에 전기적으로 연결하는 상부 리드 플레이트; 및 상기 전해액 주입홀 내에 위치한 플러그를 포함하고, 상기 제1회로기판은 상기 플러그를 수용하는 홈 또는 홀을 더 포함할 수 있다. 상기 제1리드 플레이트는 평탄 리드 플레이트일 수 있다.
본 발명의 이차 전지에 따르면 리드 플레이트가 절곡 형태가 아닌 평판 형태로 개선됨으로써, 베어셀과 보호회로모듈간의 결합 높이가 감소되고, 이에 따라 감소된 높이만큼 캔 또는 케이스의 크기를 크게 할 수 있어, 결국 이차 전지의 용량이 증가된다.
도 1은 본 발명에 따른 이차 전지의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 이차 전지의 부분 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 이차 전지의 상부 리드 플레이트를 포함하는 보호회로모듈의 부분 확대 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 이차 전지의 전해액 주입홀 플러그 수용부를 포함하는 보호회로 모듈과 베어셀의 부분 확대 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 상부 리드 플레이트 확대 사시도이다.
이하에서 실시예와 첨부한 도면을 통하여 본 발명의 이차 전지에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 이차 전지의 분해 사시도이다. 도 2는 본 발명에 따른 이차 전지의 부분 단면도다. 도 3은 본 발명에 따른 이차 전지의 상부 리드 플레이트를 포함하는 보호회로모듈의 부분 확대 사시도이다. 도 4는 본 발명에 따른 이차 전지의 전해액 주입홀 플러그 수용부를 포함하는 보호회로모듈과 베어셀의 부분 확대 사시도이다.
본 발명에 따른 이차 전지(100)는, 도 1을 참조하면, 베어셀(110), 보호회로모듈(120), 제1리드 플레이트(130) 및 제2리드 플레이트(140)를 포함한다. 또한, 상기 이차 전지(100)는 상부 리드 플레이트(124)를 더 포함할 수 있다.
상기 베어셀(110)은 전극 조립체(미도시), 캔 또는 케이스(112), 캡 플레이트(114), 전극 단자(116) 및 가스켓(117), 전해액 주입홀 플러그(118), 절연 부재 또는 절연 필름(119)을 포함한다.
상기 전극 조립체(미도시)는 양극판, 음극판 및 상기 두 극판 사이에 위치하는 세퍼레이터를 포함한다.
상기 캔(112)은 직사각형이거나 모서리가 둥글게 구부러진 타원형일 수 있다. 상기 캔(112)은 금속 재질로 형성될 수 있으며, 금속 재질로는 가볍고 연성이 있는 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 될 수 있다. 상기 캔(112)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 딥 드로잉(deep drawing)과 같은 방법으로 가공하여 제작되는 것이 바람직 하다. 또한, 상기 캔(112)은 내부에 전극 조립체(미도시)와 전해액이 수용되는 공간을 제공하며, 양극탭과 전기적으로 연결되어 양극 단자의 역할도 수행한다.
상기 캡 플레이트(114)는 대체로 직사각형 형태로서 개구부와 대응되는 크기를 가진다. 상기 캡 플레이트(114)는 하면에 절연 플레이트(미도시)와 터미널 플레이트(미도시)가 위치한다. 상기 캡 플레이트(114)는 용접성 향상을 위하여 캔(112)과 동일한 재질인 알루미늄 또는 알루미늄 합금과 같은 전기 전도성을 갖는 금속 재질로 이루어진다. 상기 캡 플레이트(114)는 캔(112)의 상단 개구부에 용접되어 캔(112)을 밀봉한다. 상기 캡 플레이트(114)는 자체가 양극 또는 음극의 단자 역할을 할 수 있으며, 본 발명에서 캡 플레이트(114)는 전극 조립체(미도시)의 양극탭이 전기적으로 연결되며, 캡 플레이트(114)는 양극 단자의 역할을 수행하게 된다. 본 실시예에서는 상기 캡 플레이트(114)가 양극 단자의 역할을 하고, 상기 전극 단자(116)가 음극 단자의 역할을 하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 전극 단자(116)는 캡 플레이트(114)의 대략 중앙에 상부 방향으로 일정 높이 돌출 형태로 형성된다. 상기 전극 단자(116)는 전극 조립체(미도시)의 음극탭이 전기적으로 연결되어, 음극 단자의 역할을 한다.
상기 가스켓(117)은 상기 전극 단자(116)와 상기 캡 플레이트(114)의 사이에 형성되어, 상기 전극 단자(116)와 상기 캡 플레이트(114)가 상호간 전기적으로 절되도록 한다.
상기 전해액 주입홀 플러그(118)는 전해액 주입홀을 통하여 캔(112)의 내부에 전해액을 주입한 후, 상기 전해액 주입홀을 막기 위하여 형성된다. 상기 전해액 주입홀 플러그(118)은 캡 플레이트(114)의 일측에 소정 크기의 원형으로 형성되어 있다.
상기 절연 필름(119)은 판형으로 형성될 수 있다. 상기 절연 필름(119)은 보호회로모듈(120)의 회로기판(122)[제1회로기판]과 캡 플레이트(114) 사이에 형성된다. 상기 절연 필름(119)의 길이는 상기 회로기판(122)의 길이보다 짧다. 상기 절연 필름(119)은 상기 제1리드 플레이트(130)의 두께와 같을 수 있고, 또한 상기 제2리드 플레이트(140)의 두께와 같을 수 있다. 상기 절연 필름(119)의 두께가 상기 제1,2리드 플레이트(130,140)의 두께와 같을 때, 그리고 상기 제1,2리드 플레이트(130,140)가 평평할 때, 공간 효율 컴팩트 연결 디자인(space-efficient compact connection design)은 더 높은 용량의 베어셀을 위한 더 많은 공간을 제공하게 된다. 상기 절연 필름(119)에는 전극 단자(116)와 가스켓(117)의 크기에 대응되는 위치에 이와 동일한 크기의 단자 통공(119a)이 형성된다. 물론, 상기 단자 통공(119a)은 전극 단자(116) 및 가스켓(117)이 돌출될 수 있도록 홀의 형태로 형성된다.
상기 보호회로모듈(120)은 회로기판(122), 보호회로소자(123a), 상부 리드 플레이트(124), 수용부(125) 및 회로기판형 단자(126)를 포함하여 형성된다.
상기 보호회로모듈(120)은 베어셀(110)의 상부에 배치되어, 베어셀(110)과 전기적으로 연결된다. 상기 보호회로모듈(120)은 충,방전을 제어하기 위해 상기 회로기판(122)의 상면에 형성된 다양한 보호회로소자(123a)를 포함하며, 베어셀(110)의 충방전을 제어한다. 즉, 상기 보호회로모듈(120)은 베어셀(110)의 과충전 또는 과방전을 방지하게 된다.
상기 회로기판(122)은 대략 평평한 판 형태일 수 있다. 상기 보호회로소자(123a), 상기 상부 리드 플레이트(124) 및 상기 회로기판형 단자(126)는 모두 상기 회로기판(122)의 상면에 위치된다. 물론, 상기 상부 리드 플레이트(124)는 상기 회로기판(122)을 관통하는 형태를 한다.
수용부(122a)가 상부 리드 플레이트(124) 및 제2리드 플레이트(140)의 사이로서, 회로기판(122)의 바닥면에 형성될 수 있다. 상기 수용부(122a)는 원형, 타원형, 사각형 등으로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 원형으로 형성된다. 이 때, 상기 수용부(122a)는 전해액이 직접 주입되는 부분은 아니다. 상기 수용부(122a)는 돌출된 전해액 주입홀 플러그(118)와 대응되는 크기로 형성되어, 전해액 주입홀 플러그(118)를 수용한다. 따라서, 상기 수용부(122a)에 의해 보호회로모듈(120)과 캡 플레이트(114) 사이의 공간이 감소된다.
상기 수용부(122a)는 회로기판(122)의 일면이 제거되어 요홈 형태로 형성되거나, 또는 관통홀 형태로 형성될 수 있다. 만약 관통홀 형태로 형성된다면 전해액 주입홀 플러그(118)와 회로기판형 단자(126) 사이의 전기적 절연을 위해 별도의 절연 부재(127)가 관통홀 내 전해액 주입홀 플러그(118)와 회로기판형 단자(126) 사이에 형성될 수 있다.
상기 회로기판형 단자(126)는 회로기판(126a)[제2회로기판], 양성온도소자(126b), 및 외부 단자(126c)를 포함한다.
상기 회로기판형 단자(126)는 대략 사각 형태로 형성되며, 상기 상부 리드 플레이트(124) 및 상기 제2리드 플레이트(140)의 사이에 위치되어, 상기 수용부(122a)를 덮는다. 상기 수용부(122a)가 상기 회로기판형 단자(126)로 덮이기 때문에, 상기 베어셀(110) 내의 전해액이 상기 수용부(122a)를 통하여 외부로 누액되지 않게 된다.
상기 회로기판(126a)(제2회로기판)은 대략 직사각 판 형태로서, 상기 회로기판(122)(제1회로기판)의 상면에 위치된다. 상기 회로기판(126a)은 양성온도소자(126b)를 수용하며, 상기 양성온도소자(126b)는 상기 회로기판(122)에 전기적으로 연결된다.
상기 양성온도소자(126b)는 상기 회로기판(126a)의 내측에 위치되어 상기 회로기판(122) 및 상기 외부 단자(126c)에 전기적으로 연결된다. 이차 전지(100)의 온도가 과전류 또는 과전압으로 인하여 소정 온도로 상승하게 되면, 상기 양성온도소자(126b)가 이차 전지(100)를 보호하기 위해 전류 경로를 차단한다.
상기 외부 단자(126c)는 상기 회로기판(126a)의 상면에 위치된다. 물론, 상술한 바와 같이 상기 회로기판(126a)은 상기 회로기판(122)의 상면에 위치된다. 상기 외부 단자(126c)는 상기 회로기판(122)을 외부 장치(미도시)에 전기적으로 연결하는데 사용된다.
상기 상부 리드 플레이트(124)는 제 1 탭(124a), 연결부(124b) 및 제 2 탭(124c)을 포함한다. 상기 상부 리드 플레이트(124)의 적어도 일부는 회로기판(122)의 상면에 위치 한다. 즉, 상기 상부 리드 플레이트(124)는 상기 회로기판(122)의 상면에서 전기적으로 연결되는 제 1 탭(124a), 전극 단자(116)와 전기적으로 연결되는 제 2 탭(124c) 및 제1 탭(124a)과 제 2 탭(124c)을 연결하는 연결부(124b)로 이루어진다. 여기서, 상기 연결부(124b)가 회로기판(122)의 수용부(125)를 관통한다. 더불어, 상기 제1탭(124a), 연결부(124b) 및 제2탭(124c)은 상호간 절곡된 형태를 한다. 이를 좀더 구체적으로 설명한다.
상기 제 1 탭(124a)은 상기 연결부(124b)를 중심으로 연결부(124b) 상단에서 제1방향으로 절곡되어 연장되며, 제 2 탭(124c)은 상기 연결부(124b)를 중심으로 연결부(124b) 하단에서 상기 제1방향의 반대 방향인 제2방향으로 연장된다. 상기 제 1 탭(124a)은 전극 단자(116)와 전기적으로 연결되는 제 2 탭(124c)보다 더 넓은 면적을 갖도록 형성될 수 있으며, 이를 통해 보호회로모듈(120)과의 안정적인 전기적 연결이 가능해질 수 있다. 이와 같이 하여, 상기 제1탭(124a) 및 상기 제2탭(124c)은 연결부(124b)를 기준으로 서로 반대 방향으로 절곡된 형태를 하며, 또한 상호간 평행하다.
상기 수용부(125)는 전극 단자(116)의 적어도 일부가 삽입될 수 있는 크기와 깊이로 형성 된다. 또한, 상기 수용부(125)는 내측으로 상부 리드 플레이트(124)의 제 2 탭(124c)이 삽입된다. 따라서 상기 수용부(125)는 내측으로 상부 리드 플레이트(124)의 제 2탭(124c)을 수용함으로써 회로기판(122)과 캡 플레이트(114) 사이의 간격을 줄일 수 있게 된다.
상기 제1리드 플레이트(130)는 평판 형상으로 회로기판(122)으로부터 연장되는 구조를 가질 수 있다. 상기 제1리드 플레이트(130)는 금속 재질 중 니켈로 이루어진다. 상기 제1리드 플레이트(130)는 보호회로모듈(120)의 타측 하면에 결합되어 보호회로모듈(120)의 양극 배선 패턴(미도시)과 전기적으로 연결되고, 베어셀(110)의 상면과 연결되게 연장되어 베어셀(110)과 보호회로모듈(120)을 전기적으로 연결한다. 또한, 상기 제1리드 플레이트(130)는 보호회로모듈(120)과 베어셀(110)에 용접을 통해서 더 견고히 연결될 수 있고, 여기서 용접은 레이저 용접법이 이용될 수 있다.
상기 제2리드 플레이트(140)는 회로기판(122)의 일측 하면에 형성되며, 제1리드 플레이트(130)와 대칭되게 결합된다.
상기 제2리드 플레이트(140)는 제1리드 플레이트(130)와 같이 양극 리드 플레이트의 기능을 수행할 수 있다. 그러나, 상기 제2리드 플레이트(140)는 제1리드 플레이트(130)와 대응되는 구조를 가지기 위한 더미 리드 플레이트가 될 수도 있다. 상기 제2리드 플레이트(140)가 더미 리드 플레이트인 경우, 제2리드 플레이트(140)는 베어셀(110)과 보호회로모듈(120) 사이의 간격을 유지하는 기능을 수행할 뿐, 보호회로모듈(120)과 베어셀(110) 사이를 전기적으로 연결시키지 않고, 단지 결합력을 향상시킬 수 있는 수단이 될 수 있다. 일례로, 상기 더미 리드 플레이트(140)는 상기 회로기판(122)에 전기적으로 연결되지 않는 절연 물질로만 형성될 수도 있다. 이와 같은 더미 리드 플레이트(140)가 상기 제1리드 플레이트(130)와 같은 크기 및 같은 형태일 경우, 상기와 같은 더미 리드 플레이트(140)는 상기 베어셀(110)과 상기 보호회로모듈(120) 사이의 갭을 유지하는 역할을 하고, 상기 베어셀(110)의 상면에서 상기 보호회로모듈(120)이 평행하게 위치하도록 하는 역할을 한다.
또한, 상기 제2리드 플레이트(140)는 양극 리드 플레이트 또는 더미 리드 플레이트에 상관없이, 제1리드 플레이트(130)와 동일한 형상, 크기, 재질 및 구조를 가질 수 있다. 이와 같은 구성을 가지는 상기 제2리드 플레이트(140)는 제1리드 플레이트(130)와 함께 베어셀(110)의 상부에 배치되는 보호회로모듈(120)의 수평을 유지하는 역할을 한다. 이에 따라, 상기 제2리드 플레이트(140)는 기존에 보호회로모듈(120)의 타측에만 제1리드 플레이트(130)를 형성하는 경우, 제1리드 플레이트(130)를 베어셀(110)의 상면에 레이저 용접시 발생하는 보호회로모듈(120)의 휨으로 인해 전지의 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 상기 제1리드 플레이트(130)와 제2리드 플레이트(140)는 동일한 평판 형상으로 보호회로모듈(120)과 베어셀(110)간의 결합 높이를 최소화 할 수 있다.
다음은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지(200)에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 상부 리드 플레이트 확대 사시도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지(200)는 베어셀(110), 보호회로모듈(120), 상부 리드 플레이트(224), 제1리드 플레이트(130) 및 제2리드 플레이트(140)를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지(200)는 도 1 내지 도 3에 따른 일 실시예와 상부 리드 플레이트(224)의 구조만 다르게 형성된다. 따라서, 이하에서는 상기 상부 리드 플레이트(224)를 중심으로 기재한다. 또한, 본 발명의 또 다른 실시예의 이차 전지(200)의 베어셀(110), 보호회로모듈(120), 제1리드 플레이트(130) 및 제2리드 플레이트(140)는 도 1 내지 도 3에 따른 일 실시예의 베어셀(110), 보호회로모듈(120), 제1리드 플레이트(130) 및 제2리드 플레이트(140)와 동일하게 형성되므로 동일한 부호를 사용하며, 여기서 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 상부 리드 플레이트(224)는, 도 5를 참조하면, 평판 형태로 형성될 수 있다. 상기 상부 리드 플레이트(224)는 수용부(125)의 위에 위치되며, 전극 단자(116)의 높이가 높아짐에 따라 평판 형태로 형성된다. 다르게 설명하면, 회로기판(122)의 상면에 형성된 음극 회로 패턴에 연결되기 위한 평판 형태의 상부 리드 플레이트(224)를 구현하기 위해, 상기 전극 단자(116)의 높이는 상기 제1실시예에 개시된 전극 단자의 높이보다 높아야 한다. 즉, 전극 단자(116)의 상면이 상기 보호회로모듈(120)의 회로기판(122)의 상면과 동일면을 가져야 한다. 이차 전지(200)의 전극 단자(116)의 상면이 상기 회로기판(122)의 상면과 평면을 이룰 때, 상기 상부 리드 플레이트(224)는 평판 형태의 디자인을 가질 수 있다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
100, 200 : 이차 전지 110 : 베어셀
112 : 캔 114 : 캡 플레이트
116 : 전극 단자 117 : 가스켓
118 : 전해액 주입홀 플러그 119 : 절연 필름
119a : 단자통공 120 : 보호회로모듈
122 : 회로기판 122a : 수용부
126 : 회로기판형 외부 단자 124, 224 : 상부 리드 플레이트
124a : 제 1 탭 124b : 연결부
124c : 제 2 탭 125 : 수용부
130 : 제1리드 플레이트 140 : 제2리드 플레이트

Claims (20)

  1. 캔의 내부에 위치된 전극 조립체 및 전극 단자를 포함하는 베어셀;
    상기 베어셀의 상부에 배치된 제1회로기판을 포함하는 보호회로모듈;
    상기 베어셀을 상기 제1회로기판의 바닥면에 전기적으로 연결하는 제1평탄 리드 플레이트; 및
    상기 전극 단자를 상기 제1회로기판의 상면에 전기적으로 연결하는 동시에 상기 제1회로기판을 관통하는 상부 리드 플레이트를 포함함을 특징으로 하는 이차 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1평탄 리드 플레이트는 상기 제1회로기판의 상기 바닥면에 직접 연결된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1평탄 리드 플레이트로부터 상기 제1회로기판의 반대 끝단으로서, 상기 제1회로기판의 바닥면에 형성된 제2평탄 리드 플레이트를 더 포함함을 특징으로 하는 이차 전지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2평탄 리드 플레이트는 상기 제1회로기판에 전기적으로 연결되지 않는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1회로기판은 상기 전극 단자와 대응되는 위치가 제1관통홀에 의해 관통된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상부 리드 플레이트는
    연결부에 의해 제1탭 및 제2탭이 상호간 연결되고,
    상기 연결부는 제1,2탭 각각에 대하여 각도를 이루며 절곡된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1탭의 넓이는 제2탭의 넓이보다 넓은 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 전극 단자에 위치된 상부 리드 플레이트의 한 영역은
    상기 제1회로기판의 상면에 위치된 상부 리드 플레이트의 한 영역보다 좁은 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 상부 리드 플레이트는 평평한 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전극 단자의 상면은 상기 제1회로기판의 상면과 같은 면을 이루는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 베어셀은 전해액 주입홀 내에 위치된 플러그를 더 포함하고, 상기 제1회로기판은 상기 플러그를 수용하기 위한 수용부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 수용부는 상기 제1회로기판의 바닥면에 형성된 홈인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 수용부는 상기 제1회로기판을 관통하는 제2관통홀인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1회로기판의 상면에 위치된 회로기판형 단자를 더 포함하고,
    상기 회로기판형 단자는
    제2회로기판;
    상기 제2회로기판 내측에 형성된 양성온도소자; 및
    상기 베어셀을 외부 장치에 전기적으로 연결하기 위해, 상기 제2회로기판의 상면에 형성된 다수의 외부 단자들로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 베어셀의 전해액 주입홀 내에 위치된 플러그,
    상기 플러그를 수용하도록 관통홀을 갖는 제 1 회로기판; 및
    상기 플러그와 상기 제2회로기판의 사이로서 상기 관통홀 내에 형성된 절연 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 베어셀의 과충전 및 과방전을 방지하고, 상기 베어셀의 충전 동작을 제어하기 위해,
    상기 제1회로기판의 상면에 형성된 다수의 보호회로소자를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  17. 캔의 내부에 위치된 전극 조립체 및 전극 단자를 포함하는 베어셀;
    상기 베어셀의 상부에 배치된 제1회로기판을 포함하는 보호회로모듈;
    상기 베어셀을 상기 제1회로기판의 바닥면에 전기적으로 연결하는 제1평탄 리드 플레이트;
    상기 전극 단자를 상기 제1회로기판의 상면에 전기적으로 연결하는 상부 리드 플레이트; 및
    상기 베어셀과 상기 제 1 회로기판 사이에 위치하는 절연 필름을 포함함을 특징으로 하는 이차 전지.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 절연 필름의 두께는 상기 제1평탄 리드 플레이트의 두께와 같은 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  19. 캔의 내부에 위치된 전극 조립체 및 전극 단자를 포함하고, 전해액 주입홀을 더 포함하는 베어셀;
    상기 베어셀의 상부에 배치된 제1회로기판을 포함하는 보호회로모듈;
    상기 베어셀을 상기 제1회로기판의 바닥면에 전기적으로 연결하는 제1리드 플레이트;
    상기 전극 단자를 상기 제1회로기판의 상면에 전기적으로 연결하는 상부 리드 플레이트; 및
    상기 전해액 주입홀 내에 위치한 플러그를 포함하고,
    상기 제1회로기판은 상기 플러그를 수용하는 홈 또는 홀을 더 포함함을 특징으로 하는 이차 전지.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1리드 플레이트는 평탄 리드 플레이트인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
KR1020120016628A 2011-03-11 2012-02-17 이차 전지 KR101384918B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161451838P 2011-03-11 2011-03-11
US61/451,838 2011-03-11
US13/251,921 US8968893B2 (en) 2011-03-11 2011-10-03 Secondary battery
US13/251,921 2011-10-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120104090A true KR20120104090A (ko) 2012-09-20
KR101384918B1 KR101384918B1 (ko) 2014-04-11

Family

ID=45656225

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120016628A KR101384918B1 (ko) 2011-03-11 2012-02-17 이차 전지

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8968893B2 (ko)
EP (1) EP2498322B1 (ko)
JP (1) JP6175218B2 (ko)
KR (1) KR101384918B1 (ko)
CN (1) CN102683622B (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140178715A1 (en) * 2012-12-21 2014-06-26 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
JP2014241206A (ja) * 2013-06-11 2014-12-25 日立マクセル株式会社 非水電解質二次電池
AT515298B1 (de) 2014-01-31 2015-08-15 Avl List Gmbh Verbindungselement zum Kontaktieren von zumindest einem Zellpol einer Batteriezelle
EP3385997A1 (en) * 2017-04-04 2018-10-10 Lithium Energy and Power GmbH & Co. KG Secondary cell for a traction battery and method for manufacturing a secondary cell
JP2020170683A (ja) * 2019-04-05 2020-10-15 株式会社マキタ バッテリパック
CN110534678A (zh) * 2019-09-19 2019-12-03 安徽超稳动力节能科技有限公司 电芯组合及采用该电芯组合的电池组件
CN112787048B (zh) * 2019-10-23 2022-08-09 比亚迪股份有限公司 一种锂离子电池、电池模组、电池包及汽车

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001143672A (ja) 1999-11-16 2001-05-25 Toshiba Battery Co Ltd 電池と保護回路基板の一体化構造物、およびそれに用いる保護回路基板
CN1922745B (zh) * 2004-02-18 2010-12-01 株式会社Lg化学 含有保护电路板的整体帽盖组件以及包括该帽盖组件的二次电池
JP2008010501A (ja) 2006-06-27 2008-01-17 Mitsumi Electric Co Ltd 回路基板装置
KR101318531B1 (ko) 2006-10-31 2013-10-16 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR100791551B1 (ko) 2007-08-17 2008-01-07 주식회사 퓨처라인 보호회로모듈과 이를 포함하는 전지 및 상기보호회로모듈을 포함하는 전지 제조 방법
US9172066B2 (en) * 2007-09-10 2015-10-27 Samsung Sdi Co., Ltd. Protection circuit board, battery pack including the protection circuit board and method of fabricating the protection circuit board
KR100922471B1 (ko) * 2007-09-27 2009-10-21 삼성에스디아이 주식회사 이차전지용 보호회로기판 및 이를 이용한 이차 전지
KR100954029B1 (ko) 2007-11-12 2010-04-20 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지용 보호회로모듈 및 이를 이용한 이차 전지
KR101012728B1 (ko) 2007-12-14 2011-02-09 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 pcm 어셈블리 및 절연성 장착부재를포함하고 있는 이차전지 팩
KR100851963B1 (ko) 2008-02-22 2008-08-12 주식회사 퓨처라인 피티시소자를 탑재한 보호회로모듈을 가진 이차전지
KR100933865B1 (ko) 2008-06-09 2009-12-24 삼성에스디아이 주식회사 보호회로모듈 및 이를 포함하는 이차전지
US20100055560A1 (en) 2008-08-29 2010-03-04 Youngcheol Jang Secondary battery
US8334063B2 (en) * 2008-09-22 2012-12-18 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery
KR101016849B1 (ko) 2008-12-03 2011-02-22 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR101036086B1 (ko) 2008-12-05 2011-05-19 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR101030900B1 (ko) * 2009-05-15 2011-04-22 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR101030915B1 (ko) 2009-06-16 2011-04-22 삼성에스디아이 주식회사 배터리팩
US9130224B2 (en) 2009-07-06 2015-09-08 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack and method of manufacturing battery pack
KR101065902B1 (ko) 2009-07-10 2011-09-20 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지

Also Published As

Publication number Publication date
US20120231301A1 (en) 2012-09-13
CN102683622B (zh) 2017-03-01
JP2012190798A (ja) 2012-10-04
US8968893B2 (en) 2015-03-03
KR101384918B1 (ko) 2014-04-11
CN102683622A (zh) 2012-09-19
EP2498322A1 (en) 2012-09-12
JP6175218B2 (ja) 2017-08-02
EP2498322B1 (en) 2016-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101384918B1 (ko) 이차 전지
JP5269018B2 (ja) バッテリーパック及びバスバーホルダー
US9331324B2 (en) Connector assembly and battery pack having the same
US10170801B2 (en) Secondary battery of novel structure
KR20140102587A (ko) 전지 모듈
KR20120099919A (ko) 이차 전지 및 이를 갖는 배터리 팩
US8652663B2 (en) Prismatic secondary battery
US9099726B2 (en) Secondary battery and method of fabricating the same
KR101002446B1 (ko) 보호회로모듈 및 이를 포함하는 이차전지
KR20100123420A (ko) 이차전지
KR20130060723A (ko) 이차 전지
CN103972459A (zh) 电池组
US8216706B2 (en) Battery pack
KR101136288B1 (ko) 배터리 팩
KR101057525B1 (ko) 배터리 팩
KR101531323B1 (ko) 단자 보호 부재를 포함하고 있는 캡 어셈블리 및 이를 포함하는 전지셀
KR20130051399A (ko) 배터리 팩
KR20110003205A (ko) 배터리 팩 및 그 제조 방법
KR20120092206A (ko) 배터리 팩
KR100851959B1 (ko) 단자핀 결합구조의 보호회로모듈을 가진 이차전지
KR101794942B1 (ko) 체결부재 및 접속용 만입홈이 형성되어 있는 전지팩
KR101794943B1 (ko) 체결 돌기 및 체결공이 형성되어 있는 전지팩
KR20150058807A (ko) 배터리팩
KR100922741B1 (ko) 이차전지
KR20160015903A (ko) 접속용 만입부가 형성되어 있는 이차전지 팩

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170324

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180320

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190402

Year of fee payment: 6