KR20160104995A - 이차 전지 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이차전지에 관한 것으로, 전극조립체, 및 상기 전극조립체에 연결되는 보호회로모듈을 포함하고, 상기 보호회로모듈은 기판, 상기 기판 상에 장착되는 소자부를 포함하며, 상기 소자부는 복수 개의 리드가 구비된 칩, 상기 칩을 커버하는 몰딩부, 및 상기 몰딩부 내에 내장되어 칩의 상부에 위치되는 정전기 흡수 플레이트를 포함하되, 상기 정전기 흡수 플레이트의 크기는 상기 몰딩부의 크기보다 더 크게 형성되는 구성을 마련한다.
상기와 같은 이차전지는 정전기 흡수 플레이트가 몰딩부 내에 내장되어 구비됨으로써, 소자부가 정전기로부터 손상되는 것을 미연에 방지할 수 있으므로 안전성을 향상시킬 수 있다.
상기와 같은 이차전지는 정전기 흡수 플레이트가 몰딩부 내에 내장되어 구비됨으로써, 소자부가 정전기로부터 손상되는 것을 미연에 방지할 수 있으므로 안전성을 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 이차 전지에 관한 것이다.
이차 전지는 일차 전지와 달리 충전 및 방전을 반복적으로 수행하는 전지이다. 소용량의 이차 전지는 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대용량 이차 전지는 하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 사용될 수 있다.
최근 들어 고에너지 밀도의 비수전해액을 이용한 고출력 이차 전지가 개발되고 있다. 고출력 이차 전지는 복수의 이차 전지를 직렬로 연결하여 구성되며, 대전력을 필요로 하는 기기, 예를 들면, 전기 자동차 등의 모터 구동에 사용될 수 있다.
이차전지는 세퍼레이터의 양면에 양극과 음극을 구비하여 형성되는 전극조립체, 전극조립체를 내장하는 케이스, 케이스의 개구를 밀폐하는 캡 조립체 및 캡 조립체와 전기적으로 연결되어 이차전지의 충방전 및 동작을 제어하는 보호회로모듈을 포함한다.
본 발명의 목적은 소자부를 정전기로부터 보호할 수 있는 이차전지를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 정전기를 효과적으로 소멸시킬 수 있는 구조의 이차전지를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 이차전지는 전극조립체, 및
상기 전극조립체에 연결되는 보호회로모듈을 포함하고, 상기 보호회로모듈은 기판, 상기 기판 상에 장착되는 소자부를 포함하며, 상기 소자부는 복수 개의 리드가 구비된 칩, 상기 칩을 커버하는 몰딩부, 및 상기 몰딩부 내에 내장되어 칩의 상부에 위치되는 정전기 흡수 플레이트를 포함하되, 상기 정전기 흡수 플레이트의 크기는 상기 몰딩부의 크기보다 더 크게 형성된다.
이때, 상기 기판 상에는 전기적으로 절연된 그라운드 패턴이 형성되고, 상기 소자부는 상기 그라운드 패턴에 연결되는 연결 부재를 더 포함할 수 있다.
여기서 상기 연결 부재는 상기 정전기 흡수 플레이트와 상기 그라운드 패턴을 연결할 수 있다.
또 상기 연결 부재는 도전성 부재일 수 있다.
또 상기 연결 부재는 상기 복수 개의 리드 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 정전기 흡수 플레이트의 적어도 일단은 절곡되게 형성될 수 있다.
여기서 상기 정전기 흡수 플레이트는 상기 몰딩부와 인서트 사출 성형될 수 있다.
또한, 상기 정전기 흡수 플레이트는 도전성 부재일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이차 전지에 의하면, 몰딩부에 정전기 흡수 플레이트를 내장함에 의해 외부로부터 유입되는 정전기로부터 소자부의 손상을 방지할 수 있으므로 이차전지의 안전성을 향상시킬 수 있다.
또한, 정전기 흡수 플레이트와 기판의 그라운드 패턴 간을 연결하는 연결 부재를 구비함으로써, 외부로부터 유입된 정전기를 보다 용이하게 그라운드 패턴으로 유도할 수 있다.
도 1은 본 발명의 이차 전지를 나타낸 사시도,
도 2는 도 1의 분해 사시도,
도 3은 보호회로모듈을 나타낸 사시도,
도 4는 도 3의 일 실시예에 따른 소자부의 A-A'에 따른 단면도,
도 5는 다른 실시 예에 따른 소자부의 단면도.
도 2는 도 1의 분해 사시도,
도 3은 보호회로모듈을 나타낸 사시도,
도 4는 도 3의 일 실시예에 따른 소자부의 A-A'에 따른 단면도,
도 5는 다른 실시 예에 따른 소자부의 단면도.
이하 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 기재한다. 다만, 본 발명은 청구범위에 기재된 범위 안에서 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 하기에 설명하는 실시예는 표현 여부에 불구하고 예시적인 것에 불과하다.
본 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 도면에서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 아울러, 도면에서 각 구성의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장될 수 있으며 실제 구성의 두께나 크기와 다를 수 있다.
이하, 본 발명의 구성을 도면에 따라서 설명한다.
도 1은 본 발명의 이차 전지(100)를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이며, 도 3은 도 2에서 보호회로모듈을 나타낸 사시도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이차전지(100)는 전극조립체(110), 및 상기 전극조립체(110)에 연결되는 보호회로모듈(130)을 포함하고, 상기 보호회로모듈(130)은 기판(131), 상기 기판(131) 상에 장착되는 소자부(140)를 포함한다. 그리고, 상기 소자부(140)는 복수 개의 리드(142)가 구비된 칩(141), 상기 칩(141)을 커버하는 몰딩부(143), 및 상기 몰딩부(143) 내에 내장되어 칩(141)의 상부에 위치되는 정전기 흡수 플레이트(144)를 포함한다. 여기서, 상기 정전기 흡수 플레이트(144)의 크기는 상기 몰딩부(143)의 크기보다 더 크게 형성될 수 있다.
또한, 상기 기판(131) 상에는 전기가 흐르는 도전 패턴(138)과 전기적으로 절연된 그라운드 패턴(137)이 형성되고, 상기 소자부(140)는 상기 그라운드 패턴(137)에 연결되는 연결 부재(145)를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 연결 부재(145)는 상기 정전기 흡수 플레이트(144)와 상기 그라운드 패턴(137) 간을 연결할 수 있다. 이에 외부로부터 정전기가 유입되면, 정전기는 정전기 흡수 플레이트(144)에 의해 흡수되어 연결 부재(145)를 따라 그라운드 패턴(137)에 수집됨으로써, 소자부(140)를 정전기로부터 보호할 수 있다. 또한, 상기 그라운드 패턴(137)은 수집된 정전기의 전하들을 흡수할 수 있다.
여기서, 상기 연결 부재(145)는 도전성 부재 또는 상기 복수 개의 리드(142) 중 어느 하나일 수도 있다.
이하에서는, 도 2를 참조하여 이차전지(100)에 대하여 간략하게 설명한다.
본 발명에 따른 전류를 충전 및 방전하는 전극조립체(110)는 음극(111), 세퍼레이터(113) 및 양극(112)을 젤리롤 상태로 권취하여 형성된다. 음극(111) 및 양극(112)은, 각각 금속판의 집전체에 활물질을 도포한 코팅부, 및 활물질을 도포하지 않아서 노출된 집전체로 형성되는 무지부(111a, 112a)를 포함한다. 이때, 음극(111)의 무지부(111a) 및 양극(112)의 무지부(112a)는 각각 전극조립체(110)의 상부로 돌출된다.
케이스(115)는 내부에 전극조립체(110)와 전해액을 수용하는 공간을 설정하도록 대략 직육면체로 이루어지며, 외부와 내부 공간을 연결하는 개구를 직육면체의 일면에 형성한다. 개구는 전극조립체(110)를 케이스(115)의 내부로 삽입할 수 있게 한다.
캡조립체(120)는 케이스(115)의 개구를 밀폐하는 절연플레이트(121)와 상기 절연플레이트(121)의 상부에 위치하는 캡플레이트(123)를 포함할 수 있다.
절연플레이트(121)는 케이스(115)의 개구에 설치됨으로써 케이스(115)를 밀폐하고, 전극조립체(110)와 캡플레이트(123) 간을 절연시킬 수 있다. 또한, 절연플레이트(121)의 일측에는 전해액 주입구(122)가 구비된다.
캡플레이트(123)는 케이스(115)와의 용접성 향상을 위해 케이스(115)와 동일한 재질로 형성되고, 캡플레이트(123) 상에는 전극 단자(124) 및 전극 단자(124)와 캡플레이트(123) 사이에 개재되어 전극 단자(124)를 캡플레이트(123)로부터 절연시키는 가스켓(125)이 배치된다. 전극 단자(124)는 전극조립체(110)의 음극 무지부(111a)와 전기적으로 연결되고, 캡플레이트(123)는 전극조립체(110)의 양극 무지부(112a)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 캡플레이트(123)의 일측에는 절연플레이트(121)의 전해액 주입구(122)와 대응되게 전해액 주입구(126)가 더 구비될 수 있다.
전해액 주입구(122, 126)는 케이스(115)에 절연플레이트(121) 및 캡플레이트(123) 즉, 캡조립체(120)를 결합한 후, 케이스(115) 내부로 전해액의 주입을 가능하게 한다. 전해액 주입 후, 전해액 주입구(122, 126)는 밀봉 마개로 밀봉된다.
보호회로모듈(130)은 캡조립체(120)의 상부에 위치하고, 전극조립체(110)와 전기적으로 연결되는 것으로서, 기판(131), 기판(131)에 장착되는 양극 및 음극리드탭(135, 136), PTC(132), 소자부(140), 충방전 단자(134)와 보호회로부를 포함하여 형성될 수 있다.
상기 보호회로모듈(130)과 전극조립체(110)는 다양한 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 기판(131)에 구비된 음극리드탭(135)이 캡플레이트(123)의 전극 단자(124)와 연결되고, 기판(131)의 양단부에 형성된 양극리드탭(136)이 캡플레이트(123)와 연결됨에 의해 상기 보호회로모듈(130)과 상기 전극조립체(110)는 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 양극리드탭(136)과 캡플레이트(123)의 연결은 레이저 용접, 저항용접 중 어느 하나의 용접 방법으로 이루어지거나, 나사를 이용한 나사 결합 방법을 통해 이루어질 수 있다.
기판(131)의 음극리드탭(135)과 캡플레이트(123)의 전극 단자(124) 사이에는 PTC(132)가 전기적으로 연결되어 과도한 온도 상승이나 과도한 전류가 흐를 경우 보호회로모듈(130)의 음극리드탭(135)과 전극 단자(124)의 전기적인 연결을 차단할 수 있다. PTC(132)가 구비되는 위치는 도 2에 도시된 위치로 제한되는 것은 아니며, 필요에 따라 다양한 위치에 형성될 수 있다.
소자부(140)는 스위칭소자, 직접회로, 트랜지스터 등일 수 있고, 이들은 전극조립체(110)를 제어하거나 전극조립체(110)가 이상 작동할 때, 보호회로부를 도와 회로를 차단할 수 있다.
충방전 단자(134)는 외부기기의 단자와 접촉하는 부위로서 외부기기를 통하여 충전 또는 방전이 이루어질 수 있다. 상기 충방전 단자(134)에 충전기가 접속되어 충전을 시행하거나 또는 충방전 단자(134)에 충전기가 부하가 접속되어 방전을 시행할 수도 있다.
상기 상부케이스(150)는 보호회로모듈(130)과 전극조립체(110) 중 어느 하나와 결합하여 보호회로모듈(130)을 절연시키며, 보호회로모듈(130)을 외부 충격으로부터 보호하는 역할을 한다. 또한, 상부 케이스(150)는 보호회로모듈(130)에 형성된 충방전 단자(134)의 단자면을 노출시키는 충방전 단자 홀(154)이 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소자부(140)의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 소자부(140)는 복수 개의 리드(142)가 구비된 칩(141), 상기 칩(141)을 커버하는 몰딩부(143), 및 상기 몰딩부(143) 내에 내장되어 칩(141)의 상부에 위치되는 정전기 흡수 플레이트(144)를 포함한다.
여기서, 상기 정전기 흡수 플레이트(144)는 몰딩부(143)와 인서트 사출 성형되고, 연결 부재(145)에 의해 기판(131)의 그라운드 패턴(137)과 연결될 수 있다. 이때, 상기 소자부(140)의 일 영영역에는 홀이 형성되고, 상기 연결 부재(145)는 상기 홀을 관통하되, 상기 연결 부재(145)의 일단은 정전기 흡수 플레이트(144)에 연결되고, 상기 연결부재(145)의 타단은 기판(131)의 그라운드 패턴(137)에 연결될 수 있다.
상기와 같이 연결 부재(145)에 의해 정전기 흡수 플레이트(144)와 기판(131)의 그라운드 패턴(137)이 연결됨으로써, 외부로부터 유입된 정전기는 정전기 흡수 플레이트(144)에 의해 흡수되고, 흡수된 정전기는 연결 부재(145)를 통해 그라운드 패턴(137)에 수집될 수 있다. 또한, 이렇게 수집된 정전기의 전하들은 그라운드 패턴(137)에 의해 흡수될 수 있다.
이때, 상기 정전기 흡수 플레이트(144)는 칩(141)의 상부에 일정 간격 이격되게 위치하면서, 칩(141)과 복수 개의 리드(142)를 커버할 수 있도록 몰딩부(143)보다 더 크게 형성될 수 있다. 이에 정전기로부터 칩(141) 또는 복수 개의 리드(142)가 손상되는 것이 방지될 수 있다.
여기서, 상기 정전기 흡수 플레이트(144)는 도전성 부재로, 구리, 알루미늄, 니켈, 철 중 어느 하나 또는 이들의 화합물로 이루어질 수 있다. 그러나, 상기 소재로 한정되는 것은 아니며, 도전성 부재면 어느 것으로 형성되어도 무방하다.
도 5는 다른 실시 예에 따른 소자부(240)의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 소자부(240)는 복수 개의 리드(142)가 구비된 칩(141), 상기 칩(141)을 커버하는 몰딩부(143), 및 상기 몰딩부(143) 내에 내장되어 칩(141)의 상부에 위치되는 정전기 흡수 플레이트(244)를 포함한다.
여기서, 상기 정전기 흡수 플레이트(244)는 몰딩부(143)와 인서트 사출 성형되고, 연결 부재(145)에 의해 기판(131)의 그라운드 패턴(137)과 연결될 수 있다. 상기와 같이 연결 부재(145)에 의해 정전기 흡수 플레이트(144)가 기판의 그라운드 패턴(137)과 연결됨으로써, 외부로부터 유입된 정전기는 정전기 흡수 플레이트(144)에 의해 흡수되고, 흡수된 정전기는 연결 부재(145)를 통해 그라운드 패턴(137)에 수집될 수 있다. 또한, 이렇게 수집된 정전기의 전하들은 그라운드 패턴(137)에 의해 흡수될 수 있다.
이때, 상기 정전기 흡수 플레이트(244)는 칩(141)의 상부에 일정 간격 이격되게 위치하면서, 칩(141)과 복수 개의 리드(142)를 커버할 수 있도록 몰딩부(143)보다 더 크게 형성될 수 있다. 또한, 상기 정전기 흡수 플레이트(244)가 리드(142)의 측면까지 완벽하게 보호할 수 있도록 정전기 흡수 플레이트(244)의 적어도 일단은 절곡되게 형성될 수 있다. 이에 정전기로부터 칩(141) 또는 복수 개의 리드(142)가 손상되는 것을 완벽하게 방지할 수 있다.
여기서, 상기 정전기 흡수 플레이트(144)는 도전성 부재로, 구리, 알루미늄, 니켈, 철 중 어느 하나 또는 이들의 화합물로 이루어질 수 있다. 그러나, 상기 소재로 한정되는 것은 아니며, 도전성 부재면 어느 것으로 형성되어도 무방하다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 발명에 대한 권리범위는 이하의 특허청구범위에서 정해지는 것으로써, 명세서 본문의 기재에 구속되지 않으며, 청구범위의 균등 범위에 속하는 변형과 변경은 모두 본 발명의 범위에 속할 것이다.
100 : 이차전지 110 : 전극조립체
115 : 케이스 120 : 캡조립체
121 : 절연플레이트 123 : 캡플레이트
130 : 보호회로모듈 140, 240 : 소자부
141 : 칩 142 : 복수 개의 리드
143 : 몰딩부 144, 244 : 정전기 흡수 플레이트
145 : 연결 부재 150 : 상부 케이스
115 : 케이스 120 : 캡조립체
121 : 절연플레이트 123 : 캡플레이트
130 : 보호회로모듈 140, 240 : 소자부
141 : 칩 142 : 복수 개의 리드
143 : 몰딩부 144, 244 : 정전기 흡수 플레이트
145 : 연결 부재 150 : 상부 케이스
Claims (8)
- 전극조립체, 및
상기 전극조립체에 연결되는 보호회로모듈을 포함하고,
상기 보호회로모듈은 기판, 상기 기판 상에 장착되는 소자부를 포함하며, 상기 소자부는 복수 개의 리드가 구비된 칩, 상기 칩을 커버하는 몰딩부, 및 상기 몰딩부 내에 내장되어 칩의 상부에 위치되는 정전기 흡수 플레이트를 포함하되, 상기 정전기 흡수 플레이트의 크기는 상기 몰딩부의 크기보다 더 크게 형성되는 이차전지.
- 제1항에 있어서,
상기 기판 상에는 전기적으로 절연된 그라운드 패턴이 형성되고,
상기 소자부는 상기 그라운드 패턴에 연결되는 연결 부재를 더 포함하는 이차전지.
- 제2항에 있어서,
상기 연결 부재는 상기 정전기 흡수 플레이트와 상기 그라운드 패턴을 연결하는 이차전지.
- 제2항에 있어서,
상기 연결 부재는 도전성 부재인 이차전지.
- 제2항에 있어서,
상기 연결 부재는 상기 복수 개의 리드 중 어느 하나인 이차전지.
- 제1항에 있어서,
상기 정전기 흡수 플레이트의 적어도 일단은 절곡되게 형성되는 이차전지.
- 제1항에 있어서,
상기 정전기 흡수 플레이트는 상기 몰딩부와 인서트 사출 성형되는 이차전지.
- 제1항에 있어서,
상기 정전기 흡수 플레이트는 도전성 부재인 이차전지.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150028076A KR20160104995A (ko) | 2015-02-27 | 2015-02-27 | 이차 전지 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020150028076A KR20160104995A (ko) | 2015-02-27 | 2015-02-27 | 이차 전지 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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KR20160104995A true KR20160104995A (ko) | 2016-09-06 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020150028076A KR20160104995A (ko) | 2015-02-27 | 2015-02-27 | 이차 전지 |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR20160104995A (ko) |
-
2015
- 2015-02-27 KR KR1020150028076A patent/KR20160104995A/ko unknown
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