KR20160051476A - 이차 전지 및 이를 포함하는 이차 전지 팩 - Google Patents

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KR20160051476A
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박인수
문대연
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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 전극 단자를 구비한 상면 및 상기 상면과 수직한 측면들을 포함하는 베어셀 및 상기 베어셀과 전기적으로 연결된 제1 커버레이와 제2 커버레이를 포함하고, 상기 측면들은 서로 나란한 한 쌍의 제1 측면들과, 상기 한 쌍의 제1 측면들을 연결하고 상기 한 쌍의 제1 측면들보다 넓이가 작은 한 쌍의 제2 측면들을 포함하며, 상기 제1 커버레이는, 상기 상면 상에 위치한 제1 영역, 및 상기 제1 영역으로부터 수직으로 절곡되고 상기 한 쌍의 제2 측면들 중 어느 하나의 측면 상에 위치한 제2 영역을 포함하고, 상기 제2 커버레이는 상기 제1 영역 상에 위치한 제3 영역, 및 상기 제3 영역으로부터 수직으로 절곡되고 상기 제2 영역 상에 위치한 제4 영역을 포함하며, 상기 제3 영역은 상기 제1 영역보다 길고, 상기 제2 영역은 상기 제4 영역보다 긴 이차 전지를 개시한다.

Description

이차 전지 및 이를 포함하는 이차 전지 팩{Rechargeable battery and rechargeable battery pack including the same}
본 발명은 이차 전지 및 이를 포함하는 이차 전지 팩에 관한 것이다.
무선인터넷이나 통신기술의 발달로 인하여 전원공급장치 없이 배터리를 사용하여 운용 가능한 휴대폰, 휴대용 컴퓨터의 보급이 빠른 속도로 늘고 있다. 일반적으로 휴대폰 또는 휴대용 컴퓨터는 소형이며 휴대가 간편하여 이동성이 뛰어난 장점이 있어 업무용 또는 개인용으로 널리 사용되고 있다.
휴대폰이 전원공급장치에 구애됨 없이 여러 장소에서 사용되기 위하여 단일의 이차 전지를 구비할 수 있으며, 휴대용 컴퓨터가 전원공급장치에 구애됨 없이 여러 장소에서 사용되기 위하여 외/내장형 이차 전지 팩을 구비할 수 있다. 외/내장형 이차 전지 팩은 충방전을 반복하여 사용할 수 있는 복수의 이차 전지들을 구비할 수 있으며, 이들은 불필요한 단락없이 직렬 또는/및 병렬로 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 이차 전지 및 이를 포함하는 이차 전지 팩을 제공한다.
본 발명의 일 실시예는, 전극 단자를 구비한 상면 및 상기 상면과 수직한 측면들을 포함하는 베어셀 및 상기 베어셀과 전기적으로 연결된 제1 커버레이와 제2 커버레이를 포함하고, 상기 측면들은 서로 나란한 한 쌍의 제1 측면들과, 상기 한 쌍의 제1 측면들을 연결하고 상기 한 쌍의 제1 측면들보다 넓이가 작은 한 쌍의 제2 측면들을 포함하며, 상기 제1 커버레이는, 상기 상면 상에 위치한 제1 영역, 및 상기 제1 영역으로부터 수직으로 절곡되고 상기 한 쌍의 제2 측면들 중 어느 하나의 측면 상에 위치한 제2 영역을 포함하고, 상기 제2 커버레이는 상기 제1 영역 상에 위치한 제3 영역, 및 상기 제3 영역으로부터 수직으로 절곡되고 상기 제2 영역 상에 위치한 제4 영역을 포함하며, 상기 제3 영역은 상기 제1 영역보다 길고, 상기 제2 영역은 상기 제4 영역보다 긴 이차 전지를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 베어셀은, 제1 전극판, 제2 전극판, 및 이들 사이에 개재되는 세퍼레이터를 포함하는 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 수용하며, 일측에 개구가 형성된 캔 및 상기 캔의 개구를 밀폐하는 캡 플레이트를 포함하고, 상기 캡 플레이트가 상기 상면을 이룰 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제1 영역은 상기 캡 플레이트와 전기적으로 접속하고, 상기 제3 영역은 상기 전극 단자와 전기적으로 접속될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 전극 단자와 상기 제3 영역은 온도보호소자에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 커버레이와 상기 제2 커버레이 중 적어도 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역은 절연필름에 의해 피복될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2 영역의 단부에는 제1 단자가 돌출되고, 상기 제4 영역에는 상기 제1 단자와 이격된 위치에 제2 단자가 돌출되며, 상기 제1 단자와 상기 제2 단자 사이에는 상기 제4 영역으로부터 연장된 연장부가 위치할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 연장부에는 고정테이프가 부착되고, 상기 고정테이프는 상기 한 쌍의 제1 측면까지 연장되어 부착될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 일 방향을 따라 서로 나란하게 배치된 복수의 이차전지들 및 상기 복수의 이차전지들과 전기적으로 연결된 보호회로모듈을 포함하고, 상기 복수의 이차전지들 각각은, 베어셀 및, 상기 베어셀과 전기적으로 연결된 제1 커버레이와 제2 커버레이를 포함하고, 상기 베어셀은, 상기 일 방향을 향하는 상면, 상기 상면과 수직하고 서로 나란한 한 쌍의 제1 측면들, 상기 상면과 수직하고 상기 한 쌍의 제1 측면들을 연결하는 한 쌍의 제2 측면들을 포함하며, 상기 제1 커버레이는, 상기 상면 상에 위치한 제1 영역, 및 상기 제1 영역으로부터 수직으로 절곡되고 상기 한 쌍의 제2 측면들 중 어느 하나의 측면 상에 위치한 제2 영역을 포함하고, 상기 제2 영역의 단부에는 제1 단자가 돌출되며, 상기 제2 커버레이는 상기 제1 영역 상에 위치한 제3 영역, 및 상기 제3 영역으로부터 수직으로 절곡되고 상기 제2 영역 상에 위치한 제4 영역을 포함하고, 상기 제4 영역에는 상기 제1 단자와 이격된 위치에 제2 단자가 돌출되며, 상기 보호회로모듈은, 상기 제1 단자 및 상기 제2 단자와 연결되고, 상기 한 쌍의 제2 측면들과 나란하게 배치된 이차 전지 팩을 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 베어셀은, 제1 전극판, 제2 전극판, 및 이들 사이에 개재되는 세퍼레이터를 포함하는 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 수용하며, 일측에 개구가 형성된 캔 및 상기 캔의 개구를 밀폐하고, 전극 단자를 구비한 캡 플레이트를 포함하고, 상기 캡 플레이트가 상기 상면을 이룰 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제3 영역은 상기 제1 영역보다 길고, 상기 제2 영역은 상기 제4 영역보다 길며, 제1 영역은 상기 캡 플레이트와 전기적으로 접속하고, 상기 제3 영역은 상기 전극 단자와 전기적으로 접속될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 전극 단자와 상기 제3 영역은 온도보호소자에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 커버레이와 상기 제2 커버레이 중 적어도 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역은 절연필름에 의해 피복될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 단자와 상기 제2 단자 사이에는 상기 제4 영역으로부터 연장된 연장부가 위치할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 연장부에는 고정테이프가 부착되고, 상기 고정테이프는 상기 한 쌍의 제1 측면까지 연장되어 부착될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 한 쌍의 제2 측면들은 상기 한 쌍의 제1 측면들보다 넓이가 작을 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수의 이차전지들 각각은 상기 상면과 반대면인 하면을 포함하고, 상기 상면은 이웃하는 이차전지의 상기 하면을 향할 수 있다.
본 발명 실시예들에 의하면, 전하의 이동 거리를 최소화할 수 있는 컴팩트한 이차 전지와 슬림한 이차 전지 팩을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 이차 전지의 베어셀을 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 이차 전지의 일부를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지 팩을 개략적으로 도시한 도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지를 개략적으로 도시한 사시도, 도 2는 도 1의 이차 전지의 베어셀을 개략적으로 도시한 분해 사시도, 그리고 도 3은 도 1의 이차 전지의 일부를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 1 내지 도3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지(100)는 베어셀(B) 및 베어셀(B)과 전기적으로 연결된 제1 커버레이(160)와 제2 커버레이(170)를 포함할 수 있다.
베어셀(B)은 상면(120u)과 상면(120u)과 수직한 측면들(120f, 120s)을 포함하는 각형 셀일 수 있다. 측면들(120f, 120s)은 서로 나란한 한 쌍의 제1 측면(120f)들과, 한 쌍의 제1 측면(120f)들을 연결하고 한 쌍의 제1 측면(120f)들보다 넓이가 작은 한 쌍의 제2 측면(120s)들을 포함할 수 있다.
베어셀(B)은 전극 조립체(110), 전극 조립체(110)를 수용하는 캔(120), 캔(120)의 내부를 밀폐하는 캡 플레이트(130)를 포함할 수 있으며, 측면들(120f, 120s)은 캔(120)에 의해 형성되고, 캡 플레이트(130)는 상면(120u)을 이룰 수 있다.
전극 조립체(110)는 전극 활물질이 도포된 제1 전극판(111)과 제2 전극판(112) 및, 이들 사이에 개재된 세퍼레이터(113)를 포함할 수 있다. 전극 조립체(110)는, 제1 전극판(111), 세퍼레이터(113) 및 제2 전극판(112)이 순차적으로 적층된 적층체를 형성한 후 젤리롤 형태가 되도록 권취하여 제작될 수 있다.
제1 전극판(111)과 제2 전극판(112) 각각은 화학 반응에 의해 형성된 전하를 외부로 인출하기 위한 제1 전극 탭(114)과 제2 전극 탭(115)과 전기적으로 연결되어 있다. 제1 전극 탭(114)과 제2 전극 탭(115)은 동일한 방향을 향해 연장될 수 있다. 예컨대, 제1,2 전극 탭들(114, 115)은 캡 플레이트(130)를 향해 연장될 수 있다.
본 실시예에서는 전극 조립체(110)가 젤리롤 형태를 갖는 경우를 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 즉, 전극 조립체(110)는 제1 전극판(111), 제2 전극판(112) 및 이들 사이에 세퍼레이터(113)가 반복 적층된 구조일 수 있다.
캔(120)은 일면이 개방된 육면체의 형상으로 상면(120u)과 반대면인 하면과 측면들(120f, 120s)을 이루며, 전기 전도성이 있는 금속성 소재로 제작될 수 있다. 캔(120)의 외측면에는 라벨이 부착될 수 있고, 하면에는 절연을 위한 절연 플레이트가 결합될 수 있다.
캔(120)의 내부에는 전해질에 함침된 전극 조립체(110)가 수용될 수 있다. 전극 조립체(110)가 캔(120)의 내부에 수용된 후, 캔(120)의 일측에 형성된 개구는 플레이트(130)에 의해 밀폐될 수 있다. 캡 플레이트(130)와 캔(120)이 접하는 부분은 레이저 용접에 의해 결합됨으로써, 내부 기밀을 유지할 수 있다.
캡 플레이트(130)는 캔(120)과 동일한 재질로 형성될 수 있고, 전해질 주입구(131)가 구비될 수 있다. 캡 플레이트(130)와 캔(120)이 결합된 이후 전해질은 전해질 주입구(131)를 통해 주입되며, 전해질 주입구(131)는 마개(132)에 의해 밀폐될 수 있다.
캡 플레이트(130) 상에는 전극 단자(140)가 배치될 수 있다. 전극 단자(140)의 상부면은 외부로 노출되고, 하부는 캡 플레이트(130)를 관통하여 캔(120)의 내부를 향한다.
전극 단자(140)는 전극 조립체(110)의 제1 전극 탭(114)과 전기적으로 연결되어 제1 극성을 띌 수 있고, 캡 플레이트(130)는 전극 조립체(110)의 제2 전극 탭(115)과 전기적으로 연결되어 제2 극성을 띌 수 있다. 이 때, 용접을 통해 캡 플레이트(130)와 연결된 캔(120)도 제2 극성을 띌 수 있다.
예를 들면, 캡 플레이트(130)는 이차 전지(100)의 양극으로, 전극 단자(140)는 이차 전지(100)의 음극으로의 역할을 수행할 수 있다. 이 때, 캡 플레이트(130)와 전극 단자(140) 사이에는 이들 간의 쇼트를 방지하기 위하여 절연성 소재를 포함하는 제1 가스켓(145) 및 제2 가스켓(146)이 구비될 수 있다. 제1 가스켓(145)은 캡 플레이트(130)의 상부면과 접촉하도록 배치되고, 제2 가스켓(146)은 캡플레이트의 하부면과 접촉하도록 배치될 수 있다. 한편, 도 2에서는 제1,2 가스켓(145, 146)이 별도의 부재로 도시되었으나, 제1,2 가스켓(145, 146)은 일체형일 수 있다.
캔(120)의 내부에는 전극 조립체(110)의 상부에 위치하는 절연재(150)가 배치될 수 있다. 절연재(150)는 전극 조립체(110)를 캡 플레이트(130)와 절연시킬 수 있다. 또 다른 실시예로서, 절연재(150)는 전극 조립체(110)를 캡 플레이트(130)와 절연시킴과 동시에 캔(120)의 내부에서 전극 조립체(110)가 움직이는 것을 방지할 수 있다. 절연재(150)는 제1,2 전극 탭(114, 115)이 캡 플레이트(130)를 향해 연장될 수 있도록 관통홀을 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 캔(120)의 내부에 절연재(150)가 배치된 구조를 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 또 다른 실시예로서 절연재(150)는 구비되지 않을 수도 있다.
제1 커버레이(160)와 제2 커버레이(170)는 서로 중첩되어 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 커버레이(160)는, 상면(120u) 상에 위치한 제1 영역(162), 및 제1 영역(162)으로부터 수직으로 절곡되고 한 쌍의 제2 측면(120s)들 중 어느 하나의 측면 상에 위치한 제2 영역(163)을 포함할 수 있으며, 제2 커버레이(170)는 제1 영역(162) 상에 위치한 제3 영역(172), 및 제3 영역(172)으로부터 수직으로 절곡되고 제2 영역(163) 상에 위치한 제4 영역(173)을 포함할 수 있다.
제1 커버레이(160)와 제2 커버레이(170)는 베어셀(B)과 전기적으로 연결되어, 베어셀(B)에서 발생한 전하를 외부로 인출시킬 수 있다.
구체적으로, 제1 영역(162)은 캡 플레이트(130)와 전기적으로 접속하고, 제3 영역(172)이 제1 영역(162)보다 길게 형성되어 전극 단자(140)와 전기적으로 접속될 수 있다. 즉, 제1 영역(162)은 전극 단자(140)와 제2 측면(120s) 사이에 위치할 수 있다.
또한, 제2 영역(163)의 단부에는 제1 단자(164)가 돌출되고, 제4 영역(173)에는 제2 단자(174)가 돌출될 수 있다. 이때, 하부에 위치하는 제2 영역(163)이 제4 영역(173) 보다 길게 형성됨으로써, 제1 단자(164)와 제2 단자(174)는 서로 이격된 위치에 형성될 수 있다.
한편, 캡 플레이트(130)는 상면(120u)을 이루는데, 캡 플레이트(130)에는 전극 단자(140)와 캡 플레이트(130)의 일부 영역인 접속부(133) 만을 노출시키는 절연 테이프가 부착될 수 있다.
접속부(133)에는 제1 영역(162)이 용접 등에 의해 부착될 수 있으며, 제3 영역(172)은 온도보호소자(180)에 의해 전극 단자(140)와 전기적으로 연결될 수 있다.
온도보호소자(180)는 베어셀(B)이 일정 온도 이상으로 과열되면 전류가 흐르는 것을 차단하여, 베어셀(B)의 발화 또는 폭발을 방지할 수 있다. 온도보호소자(180)는 온도에 따라 통전과 절연이 가역적인 몸체와 몸체의 양측에 형성된 리드 단자(182)를 포함할 수 있다. 몸체는 예를 들어, 금속 입자 또는 탄소 입자와 같은 도전성 입자를 결정성 고분자에 분산시킨 폴리머 PTC(Positive Temperature Coefficient), 퓨즈, 전류차단 소자 또는 바이메탈(bi-metal) 등을 포함하여 다양하게 형성될 수 있다.
온도보호소자(180)의 일측 리드 단자(182)는 제3 영역(172)과 용접 등에 의해 부착되고, 타측 리드 단자(182)는 전극 단자(140)와 용접 등에 의해 부착될 수 있다.
한편, 서로 중첩되어 위치하는 제1 커버레이(160)와 제2 커버레이(170) 간의 단락을 방지하기 위해 제1 커버레이(160)와 제2 커버레이(170)는 절연필름에 의해 피복될 수 있고, 발열을 고려하여 적어도 제1 영역(162)보다 길게 형성된 제3 영역(163)과 제4 영역(173)보다 길게 형성된 제2 영역(163)이 절연필름에 의해 피복될 수 있다.
또한, 제4 영역(173)에는 제1 단자(164)를 향하는 연장부(175)가 더 형성될 수 있다. 즉, 연장부(175)는 제1 단자(164)와 제2 단자(174) 사이에 위치하고, 상기 연장부(175)에는 고정테이프(190)가 부착될 수 있다. 고정테이프(190)는 한 쌍의 제1 측면(120f)까지 연장되어 부착될 수 있다. 따라서, 제1 커버레이(160)와 제2 커버레이(170)의 위치가 단단히 고정될 수 있다.
이와 같이 제1 커버레이(160)와 제2 커버레이(170)가 서로 중첩되어 위치함으로써 전하의 이동 거리를 최소화할 수 있고, 컴팩트한 이차 전지(100)를 구성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지 팩을 개략적으로 도시한 도이다. 이하에서는 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 팩(10)을 설명한다.
이차 전지 팩(10)은 일 방향을 따라 서로 나란하게 배치된 복수의 이차전지(100)들 및 복수의 이차전지(100)들과 전기적으로 연결된 보호회로모듈(20)을 포함할 수 있다.
복수의 이차전지(100)들은 일 예로, 상면이 일 방향을 향하도록 배치될 수 있다. 즉, 이차전지(100)의 캡 플레이트(130)가 이웃하는 이차전지(100)의 하면을 향하도록 배치될 수 있다.
복수의 이차전지(100)들 각각은, 베어셀(B), 베어셀(B)과 전기적으로 연결된 제1 커버레이(160)와 제2 커버레이(170)를 포함하는데, 제1 커버레이(160)와 제2 커버레이(170)는 서로 중첩되어 위치할 수 있다. 일 예로, 제1 커버레이(160)는, 90°로 절곡된 제1 영역(162)과 제2 영역(163), 제2 커버레이(170)는 90°로 절곡된 제3 영역(172)과 제4 영역(173)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 베어셀(B)은 상면(120u), 상면(120u)과 수직하고 서로 나란한 한 쌍의 제1 측면(120f)들, 상면(120u)과 수직하고 한 쌍의 제1 측면(120f)들을 연결하는 한 쌍의 제2 측면(120s)들을 포함하며, 제1 영역(162)은 상면(120u) 상에 위치하고, 제2 영역(163)은 제2 측면(120s)들 중 어느 하나의 측면 상에 위치할 수 있다. 또한, 제3 영역(172)과 제4 영역(173)은 각각 제1 영역(162)과 제2 영역(163) 상에 위치할 수 있다.
이때, 제3 영역(172)이 제1 영역(162)보다 길게 형성되고, 제2 영역(163)이 제4 영역(173) 보다 길게 형성될 수 있으며, 적어도 제2 영역(163)과 제3 영역(172)이 절연필름으로 피복되어, 서로 중첩된 제1 커버레이(160)와 제2 커버레이(170)는 절연될 수 있다.
제1 영역(162)은 캡 플레이트(130)와 전기적으로 접속하고, 제3 영역(172)이 제1 영역(162)보다 길게 형성되어 전극 단자(140)와 전기적으로 접속될 수 있다. 또한, 제2 영역(163)의 단부에는 제1 단자(164)가 돌출되고, 제4 영역(173)에는 제2 단자(174)가 돌출될 수 있다. 이때, 하부에 위치하는 제2 영역(163)이 제4 영역(173) 보다 길게 형성됨으로써, 제1 단자(164)와 제2 단자(174)는 서로 이격된 위치에 형성될 수 있다. 제1 단자(164)와 제2 단자(174)는 제1 방향과 수직한 방향으로 돌출 수 있다.
또한, 제4 영역(173)에는 제1 단자(164)를 향하는 연장부(175)가 더 형성될 수 있다. 즉, 연장부(175)는 제1 단자(164)와 제2 단자(174) 사이에 위치하고, 상기 연장부(175)에는 고정테이프(190)가 부착될 수 있다. 고정테이프(190)는 한 쌍의 제1 측면(120f)까지 연장되어 부착될 수 있다. 따라서, 제1 커버레이(160)와 제2 커버레이(170)의 위치가 단단히 고정될 수 있다.
보호회로모듈(20)은 다수의 이차 전지들(100)과 전기적으로 연결되어, 이차 전지들(100)의 과충전, 과방전 또는 과전류로 인해 발생되는 과열 및 폭발을 방지할 수 있다. 보호회로모듈(20)는 저항 및 콘덴서와 같은 수동소자나 전계트랜지스터와 같은 능동소자로 이루어지는 안전 소자, 또는 집적 회로들이 선택적으로 형성될 수 있는 보호소자를 포함할 수 있다.
보호회로모듈(20)은 제1 단자(164)와 제2 단자(174)가 삽입될 수 있는 제1 단자 홈(22)과 제2 단자 홈(23)을 포함할 수 있고, 한 쌍의 제2 측면(120s)들과 나란하게 배치될 수 있다.
이와 같이 제1 커버레이(160)와 제2 커버레이(170)가 서로 중첩되어 위치함으로써 전하의 이동 거리를 최소화할 수 있고, 이웃하는 이차 전지(100) 간의 단락 위험이 감소하며, 제1 단자(164)와 제2 단자(174) 간의 이격 거리를 최소화할 수 있으므로, 보호회로모듈(20)의 크기를 감소시켜 슬림한 이차 전지 팩(10)을 구현할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
10: 이차 전지 팩
20: 보호회로모듈
22: 제1 단자 홈
23: 제2 단자 홈
100: 이차 전지
110: 전극 조립체
111: 제1 전극판
112: 제2 전극판
113: 세퍼레이터
120: 캔
130: 캡 플레이트
140: 전극 단자
160: 제1 커버레이
170: 제2 커버레이
180: 온도보호소자

Claims (16)

  1. 전극 단자를 구비한 상면 및 상기 상면과 수직한 측면들을 포함하는 베어셀; 및
    상기 베어셀과 전기적으로 연결된 제1 커버레이와 제2 커버레이;를 포함하고,
    상기 측면들은 서로 나란한 한 쌍의 제1 측면들과, 상기 한 쌍의 제1 측면들을 연결하고 상기 한 쌍의 제1 측면들보다 넓이가 작은 한 쌍의 제2 측면들을 포함하며,
    상기 제1 커버레이는, 상기 상면 상에 위치한 제1 영역, 및 상기 제1 영역으로부터 수직으로 절곡되고 상기 한 쌍의 제2 측면들 중 어느 하나의 측면 상에 위치한 제2 영역을 포함하고,
    상기 제2 커버레이는 상기 제1 영역 상에 위치한 제3 영역, 및 상기 제3 영역으로부터 수직으로 절곡되고 상기 제2 영역 상에 위치한 제4 영역을 포함하며,
    상기 제3 영역은 상기 제1 영역보다 길고, 상기 제2 영역은 상기 제4 영역보다 긴 이차 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베어셀은,
    제1 전극판, 제2 전극판, 및 이들 사이에 개재되는 세퍼레이터를 포함하는 전극 조립체;
    상기 전극 조립체를 수용하며, 일측에 개구가 형성된 캔; 및
    상기 캔의 개구를 밀폐하는 캡 플레이트;를 포함하고,
    상기 캡 플레이트가 상기 상면을 이루는 이차 전지.
  3. 제2항에 있어서,
    제1 영역은 상기 캡 플레이트와 전기적으로 접속하고, 상기 제3 영역은 상기 전극 단자와 전기적으로 접속된 이차 전지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전극 단자와 상기 제3 영역은 온도보호소자에 의해 전기적으로 연결된 이차 전지.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 커버레이와 상기 제2 커버레이 중 적어도 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역은 절연필름에 의해 피복된 이차 전지.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제2 영역의 단부에는 제1 단자가 돌출되고,
    상기 제4 영역에는 상기 제1 단자와 이격된 위치에 제2 단자가 돌출되며,
    상기 제1 단자와 상기 제2 단자 사이에는 상기 제4 영역으로부터 연장된 연장부가 위치하는 이차 전지.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 연장부에는 고정테이프가 부착되고,
    상기 고정테이프는 상기 한 쌍의 제1 측면까지 연장되어 부착된 이차 전지.
  8. 일 방향을 따라 서로 나란하게 배치된 복수의 이차전지들; 및
    상기 복수의 이차전지들과 전기적으로 연결된 보호회로모듈;을 포함하고,
    상기 복수의 이차전지들 각각은,
    베어셀 및, 상기 베어셀과 전기적으로 연결된 제1 커버레이와 제2 커버레이를 포함하고,
    상기 베어셀은, 상기 일 방향을 향하는 상면, 상기 상면과 수직하고 서로 나란한 한 쌍의 제1 측면들, 상기 상면과 수직하고 상기 한 쌍의 제1 측면들을 연결하는 한 쌍의 제2 측면들을 포함하며,
    상기 제1 커버레이는, 상기 상면 상에 위치한 제1 영역, 및 상기 제1 영역으로부터 수직으로 절곡되고 상기 한 쌍의 제2 측면들 중 어느 하나의 측면 상에 위치한 제2 영역을 포함하고, 상기 제2 영역의 단부에는 제1 단자가 돌출되며,
    상기 제2 커버레이는 상기 제1 영역 상에 위치한 제3 영역, 및 상기 제3 영역으로부터 수직으로 절곡되고 상기 제2 영역 상에 위치한 제4 영역을 포함하고, 상기 제4 영역에는 상기 제1 단자와 이격된 위치에 제2 단자가 돌출되며,
    상기 보호회로모듈은, 상기 제1 단자 및 상기 제2 단자와 연결되고, 상기 한 쌍의 제2 측면들과 나란하게 배치된 이차 전지 팩.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 베어셀은,
    제1 전극판, 제2 전극판, 및 이들 사이에 개재되는 세퍼레이터를 포함하는 전극 조립체;
    상기 전극 조립체를 수용하며, 일측에 개구가 형성된 캔; 및
    상기 캔의 개구를 밀폐하고, 전극 단자를 구비한 캡 플레이트;를 포함하고,
    상기 캡 플레이트가 상기 상면을 이루는 이차 전지 팩.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제3 영역은 상기 제1 영역보다 길고, 상기 제2 영역은 상기 제4 영역보다 길며,
    제1 영역은 상기 캡 플레이트와 전기적으로 접속하고, 상기 제3 영역은 상기 전극 단자와 전기적으로 접속된 이차 전지 팩.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 전극 단자와 상기 제3 영역은 온도보호소자에 의해 전기적으로 연결된 이차전지 팩.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 커버레이와 상기 제2 커버레이 중 적어도 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역은 절연필름에 의해 피복된 이차 전지 팩.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제1 단자와 상기 제2 단자 사이에는 상기 제4 영역으로부터 연장된 연장부가 위치하는 이차 전지 팩.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 연장부에는 고정테이프가 부착되고,
    상기 고정테이프는 상기 한 쌍의 제1 측면까지 연장되어 부착된 이차 전지 팩.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 한 쌍의 제2 측면들은 상기 한 쌍의 제1 측면들보다 넓이가 작은 이차 전지 팩.
  16. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 이차전지들 각각은 상기 상면과 반대면인 하면을 포함하고,
    상기 상면은 이웃하는 이차전지의 상기 하면을 향하는 이차 전지 팩.
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