KR20180047992A - 리드 플레이트를 구비한 보호회로모듈 어셈블리를 포함하는 전지셀 - Google Patents

리드 플레이트를 구비한 보호회로모듈 어셈블리를 포함하는 전지셀 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 전극조립체의 밀봉을 위한 열융착 또는 접착 구조의 밀봉 잉여부를 포함하는 전지케이스의 일측 단부에 전극리드들이 위치하는 판상형 전지셀로서,
과전류의 방지를 위한 하나 이상의 안전 소자를 가지고 있는 보호회로모듈 어셈블리를 포함하고 있고,
상기 보호회로모듈 어셈블리는 보호회로모듈(PCM)과 전극리드를 전기적으로 연결하기 위한 도전성의 리드 플레이트를 포함하고 있으며,
상기 리드 플레이트는,
보호회로모듈과 전극리드를 전기적으로 연결하기 위해 리드 플레이트의 일측 단부에 위치하는 전극리드 연결부;
보호회로가 형성되어 있는 인쇄회로기판의 커넥팅부와 접속하기 위해 리드 플레이트의 타측 단부에 위치하는 PCM 연결부; 및
상기 전극리드를 전극리드 연결부에 연결하는 과정에서 발생될 수 있는 전지케이스의 손상을 방지하기 위해 전극리드 연결부로부터 전지케이스의 외면에 대면하도록 절곡된 구조로 연장되어 있는 절곡부;
를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지셀을 제공한다.

Description

리드 플레이트를 구비한 보호회로모듈 어셈블리를 포함하는 전지셀 {Battery Cell Comprising Protection Circuit Module Assembly Having Lead Plate}
본 발명은 리드 플레이트를 구비한 보호회로모듈 어셈블리를 포함하는 전지셀에 관한 것이다.
최근, 화석연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격 상승, 환경 오염의 관심이 증폭되며, 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있다. 이에 원자력, 태양광, 풍력, 조력 등 다양한 전력 생산기술들에 대한 연구가 지속되고 있으며, 이렇게 생산된 에너지를 더욱 효율적으로 사용하기 위한 전력저장장치 또한 지대한 관심이 이어지고 있다.
특히, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 최근에는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등의 동력원으로서 이차전지의 사용이 실현화되고 있으며, 그리드(Grid)화를 통한 전력 보조전원 등의 용도로도 사용영역이 확대되고 있어, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.
대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차전지와 파우치형 이차전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.
이중, 파우치형 전지는 알루미늄 라미네이트 시트 등을 외장부재로 사용하기 때문에 중량이 작고 제조비용이 낮으며 형태 변형이 용이하다는 등의 이점으로 인해 최근 많은 관심을 모으고 있다.
도 1에는 종래의 대표적인 파우치형 이차전지의 일반적인 구조를 나타낸 분해 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 파우치형 이차전지(10)는, 다수의 전극 탭들(21, 22)이 돌출되어 있는 스택형 전극조립체(20), 전극 탭들(21, 22)에 각각 연결되어 있는 두 개의 전극 리드(30, 31), 및 전극 리드(30, 31)의 일부가 외부로 노출되도록 스택형 전극조립체(20)를 수납 및 밀봉하는 구조의 전지케이스(40)를 포함하는 것으로 구성되어 있다.
전지케이스(40)는 스택형 전극조립체(20)가 안착될 수 있는 오목한 형상의 수납부(41)를 포함하는 하부 케이스(42)와 그러한 하부 케이스(42)의 덮개로서 스택형 전극조립체(20)를 밀봉하는 상부 케이스(43)로 이루어져 있다. 상부 케이스(43)와 하부 케이스(42)는 스택형 전극조립체(20)를 내장한 상태에서 열융착되어 전지케이스 외주면을 따라 실링부(도시되지 않음)를 형성한다.
한편, 도 2에는 종래 기술에 따른 전지셀의 전극리드를 절곡하여 리드 플레이트에 연결한 사진들이 개시되어 있다.
도 2와 같이, 종래기술에서는 보호회로모듈과 전지셀의 전극리드를 전기적으로 연결하기 위해 리드 플레이트를 사용하는 경우가 있었고, 전지팩의 내부 공간을 효율적으로 최적화하기 위해, 전극리드를 리드 플레이트와 연결한 후, 전극리드를 전지케이스의 실링부 위로 절곡하는 공정을 수행하였다.
또한, 도 3에는 종래 기술에 따른 전지셀의 전극리드를 리드 플레이트에 연결하는 공정 중에 발생된 전지셀의 손상들을 나타낸 사진들이 개시되어 있다.
도 2 와 도 3과 같이, 전극리드를 절곡하는 공정 중 작업자에 의해 전지케이스의 실링 부위 또는 전극조립체가 수납되는 수납부에 손상을 입히기가 쉬워, 손상된 부위에 의해 단락이 발생하여 발화가 일어나거나, 손상된 전지케이스를 통해 전해액이 누액될 수 있었고, 음극 연결(anode connection)이 발생하는 등과 같은 문제들이 유발될 수 있다.
구체적으로, 전극리드를 절곡하는 공정에서는 작업자에 따라 절곡하는 힘이 다르기 때문에, 수작업으로는 제조 품질의 획일화를 이루는데 어려움이 있었다.
또한, 전극리드의 절곡 작업으로 인해 전지케이스가 손상된 부위는 쉽게 눈에 띄지 않아 육안 검사가 어려웠고, 연결 작업 이후 제조 라인에서 검사자의 품질 검사에서 불량을 발견하지 못해 누락되기 쉬운 문제가 있었다.
더욱이, 전극리드를 절곡하는 공정에서는 손상이 발생하는 것을 방지하기 위해 추가적으로 절연 테이프를 손상이 예상되는 부위에 부착할 경우, 작업자 및 부자재 비용이 증가하는 문제가 발생하였다.
따라서, 제조 비용이 크게 증가되지 않으면서도 전극리드를 절곡하는 공정 중에 발생하는 전지케이스의 손상을 효과적으로 방지하는 기술 개발의 필요성이 높은 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 본원의 리드 플레이트가 전극리드를 전극리드 연결부에 연결하는 과정에서 발생될 수 있는 전지케이스의 손상을 방지하기 위해 전극리드 연결부로부터 전지케이스의 외면에 대면하도록 절곡된 구조로 연장되어 있는 절곡부가 형성될 경우, 별도로 추가되는 부재 없이 제조 비용을 최소화하면서 효과적으로 전지케이스의 손상을 방지할 수 있는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 전지셀은,
전극조립체의 밀봉을 위한 열융착 또는 접착 구조의 밀봉 잉여부를 포함하는 전지케이스의 일측 단부에 전극리드들이 위치하는 판상형 전지셀로서,
과전류의 방지를 위한 하나 이상의 안전 소자를 가지고 있는 보호회로모듈 어셈블리를 포함하고 있고,
상기 보호회로모듈 어셈블리는 보호회로모듈(PCM)과 전극리드를 전기적으로 연결하기 위한 도전성의 리드 플레이트를 포함하고 있으며,
상기 리드 플레이트는,
보호회로모듈과 전극리드를 전기적으로 연결하기 위해 리드 플레이트의 일측 단부에 위치하는 전극리드 연결부;
보호회로가 형성되어 있는 인쇄회로기판의 커넥팅부와 접속하기 위해 리드 플레이트의 타측 단부에 위치하는 PCM 연결부; 및
상기 전극리드를 전극리드 연결부에 연결하는 과정에서 발생될 수 있는 전지케이스의 손상을 방지하기 위해 전극리드 연결부로부터 전지케이스의 외면에 대면하도록 절곡된 구조로 연장되어 있는 절곡부;
를 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에 따른 전지셀은, 본원의 리드 플레이트가 전극리드를 전극리드 연결부에 연결하는 과정에서 발생될 수 있는 전지케이스의 손상을 방지하기 위해 전극리드 연결부로부터 전지케이스의 외면에 대면하도록 절곡된 구조로 연장되어 있는 절곡부를 형성시킴으로써, 별도로 추가되는 부재 없이 제조 비용을 최소화하면서 효과적으로 전지케이스의 손상을 방지할 수 있는 효과를 발휘한다.
하나의 구체적인 예에서, 판상형 전지셀은 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 파우치형 전지케이스에 전극조립체가 밀봉되어 있는 구조로 이루어져 있다.
구체적으로, 상기 파우치형 전지케이스는 내후성을 가진 고분자 수지로 이루어진 외부 수지층, 기체와 액체에 대해 차단성을 가진 금속층, 및 열융착성을 가진 고분자 수지로 이루어진 내부 수지층을 포함하고 있는 라미네이트 시트로 이루어질 수 있고, 상기 전지셀은 전체적으로 폭 대비 두께가 얇은 전체적으로 직육면체 구조인 판상형일 수 있다.
또한, 상기 밀봉 잉여부는 전지케이스의 열융착에 의해 형성된 실링부일 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 리드 플레이트는 스트립 형상의 평판으로 이루어진 본체부를 포함하고 있을 수 있다. 또한, 상기 전극리드 연결부는 리드 플레이트의 본체부로부터 연장된 형상이 평면상으로 'L'자형일 수 있다.
또한, 상기 리드 플레이트의 본체부에는 지면을 기준으로 높이 단차를 형성하도록 경사부가 형성되어 있는 구조일 수 있다. 상기 리드 플레이트에 경사부를 형성시킴으로써, 전지팩의 내부 공간을 효율적으로 활용할 수 있는 효과를 발휘한다.
구체적으로, 상기 절곡부는 전극리드 연결부로부터 전지케이스의 전극조립체를 수납하고 있는 수납부가 위치한 방향으로 연장되어 있을 수 있고, 이러한 구조로 인해 전극리드가 절곡되면서 전지케이스의 수납부와 접하는 것을 방지할 수 있는 효과를 발휘한다.
또한, 이를 위해, 상기 절곡부는 전지케이스의 수납부의 일측벽 부위와 대응하는 형상으로 절곡되어 있을 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전극리드는 리드 플레이트의 전극리드 연결부에 대면하여 연결되도록 적어도 1회 이상 절곡되어 있는 구조일 수 있다. 리드 플레이트가 전지케이스의 밀봉 잉여부의 상부에 위치한 경우, 그 하단에 위치한 전극리드는 리드 플레이트의 전극리드 연결부와 대면하기 위해 적어도 1회 이상 절곡될 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 전지팩의 내부 구성들 간의 단락(short) 또는 접촉으로 인한 전지셀의 손상을 방지하기 위해, 상기 리드 플레이트에는 전극리드 연결부, PCM 연결부 및 절곡부를 제외한 나머지 부위에 절연 필름이 피복되어 있을 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 절연 필름은 폴리이미드 수지로 이루어질 수 있고, 반드시 이러한 소재로만 한정되는 것은 아니며, 경량의 전기 절연성의 고분자 수지 필름이면 적용이 가능하다. 예를 들면, 또 다른 예시로, 상기 절연 필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 및 폴리프로필렌(polypropylene)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 소재로 이루어질 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 절곡부의 단부 모서리들은 라운딩 구조로 형성되어 있을 수 있다. 이러한 라운딩 구조는 절곡부의 단부 모서리들이 전지케이스와 접촉될 경우 발생할 수 있는 전지케이스의 손상을 효과적으로 방지할 수 있는 이점이 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 절곡부가 전극리드와 전지케이스 간의 접촉을 확실하게 차단하기 위해, 상기 전극리드 연결부로부터 연장된 방향을 기준으로 절곡부의 폭은 전극리드의 폭 보다 상대적으로 넓은 크기를 가지도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 절곡부의 폭은 전극리드의 폭 보다 2 mm 이상 넓을 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 절곡부의 평판 두께는 전극리드의 두께보다는 상대적으로 얇게 형성되어 있을 수 있다. 상기 절곡부의 평판 두께가 전극리드의 두께보다는 상대적으로 얇게 설계 형성할 경우, 전극리드 연결부와 전극리드와의 용접 결합성(Spot welding)이 우수해지고, Bending 작업이 용이해지는 이점이 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 절곡부에는 절연 필름이 피복되어 있을 수 있고, 이러한 구성에 의해 상기 절곡부와 전지케이스의 수납부와의 접촉으로 인한 손상을 방지하는 효과를 발휘할 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 리드 플레이트 및 전극리드가 전지케이스와의 확실한 절연을 이룰 수 있도록, 상기 리드 플레이트와 전지케이스의 계면 부위에는 절연 테이프가 개재되어 있을 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전극조립체는 양극, 음극, 및 상기 양극과 음극 사이에 개재된 분리막 구조일 수 있다.
상기 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조될 수 있으며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.
상기 양극 활물질은 전기화학적 반응을 일으킬 수 있는 물질로서, 리튬 전이금속 산화물로서, 2 이상의 전이금속을 포함하고, 예를 들어, 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물; 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 리튬 망간 산화물; 화학식 LiNi1-yMyO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B, Cr, Zn 또는 Ga이고 상기 원소 중 하나 이상의 원소를 포함, 0.01≤y≤0.7 임)으로 표현되는 리튬 니켈계 산화물; Li1+zNi1/3Co1/3Mn1/3O2, Li1+zNi0.4Mn0.4Co0.2O2 등과 같이 Li1+zNibMncCo1-(b+c+d)MdO(2-e)Ae (여기서, -0.5≤z≤0.5, 0.1≤b≤0.8, 0.1≤c≤0.8, 0≤d≤0.2, 0≤e≤0.2, b+c+d<1 임, M = Al, Mg, Cr, Ti, Si 또는 Y 이고, A = F, P 또는 Cl 임)으로 표현되는 리튬 니켈 코발트 망간 복합산화물; 화학식 Li1+xM1-yM'yPO4-zXz(여기서, M = 전이금속, 바람직하게는 Fe, Mn, Co 또는 Ni 이고, M' = Al, Mg 또는 Ti 이고, X = F, S 또는 N 이며, -0.5≤x≤+0.5, 0≤y≤0.5, 0≤z≤0.1 임)로 표현되는 올리빈계 리튬 금속 포스페이트 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 20 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.
상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.
또한, 상기 음극은, 예를 들어, 음극 집전체 상에 음극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다. 또한, 상기 음극 활물질은 흑연계 탄소, 코크스계 탄소 및 하드 카본으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 전지셀을 적어도 1 이상 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지팩을 제공한다.
앞서 설명한 전지셀들의 구성들은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명을 생략한다.
이상의 설명과 같이, 본 발명에 따른 전지셀은, 본원의 리드 플레이트가 전극리드를 전극리드 연결부에 연결하는 과정에서 발생될 수 있는 전지케이스의 손상을 방지하기 위해 전극리드 연결부로부터 전지케이스의 외면에 대면하도록 절곡된 구조로 연장되어 있는 절곡부를 형성시킬 경우, 별도로 추가되는 부재 없이 제조 비용을 최소화하면서 효과적으로 전지케이스의 손상을 방지할 수 있는 효과를 발휘한다.
도 1은 종래의 대표적인 파우치형 이차전지의 일반적인 구조를 나타낸 분해 사시도이다;
도 2는 종래 기술에 따른 전지셀의 전극리드를 절곡하여 리드 플레이트에 연결한 사진들이다;
도 3은 종래 기술에 따른 전지셀의 전극리드를 리드 플레이트에 연결하는 공정 중에 발생된 전지셀의 손상들을 나타낸 사진들이다;
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 리드 플레이트가 연결된 전지셀을 나타낸 모식적인 사시도이다;
도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 보호회로모듈 어셈블리를 포함하는 전지셀을 나타낸 모식적인 사시도이다;
도 6은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀의 일부위를 확대하여나타낸 모식적인 사시도이다;
도 7은 본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 따른 전지셀의 일부위를 확대하여 나타낸 모식적인 사시도이다;
도 8은 본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 따른 전지셀의 일부위를 확대하여 나타낸 모식적인 사시도이다;
도 9는 본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 따른 전지팩을 나타낸 모식적인 사시도이다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 내용을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 4에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 리드 플레이트가 연결된 전지셀을 나타낸 모식적인 사시도가 도시되어 있고, 도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 보호회로모듈 어셈블리를 포함하는 전지셀을 나타낸 모식적인 사시도가 도시되어 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 전지셀(100)은, 전극조립체(도시하지 않음)의 밀봉을 위한 열융착 또는 접착 구조의 밀봉 잉여부(114)를 포함하는 전지케이스(110)의 일측 단부에 전극리드들(115, 116)이 위치하는 판상형 전지셀(100)이다.
이러한 전지셀(100)은 과전류의 방지를 위한 하나 이상의 안전 소자(도시하지 않음)를 가지고 있는 보호회로모듈 어셈블리(200)를 포함하고 있고, 보호회로모듈 어셈블리(200)는 보호회로모듈(PCM, 210)과 전극리드들(115, 116)을 전기적으로 연결하기 위한 도전성의 리드 플레이트(120)를 포함하고 있다.
이때, 리드 플레이트(120)는, 보호회로모듈(210)과 전극리드(115)를 전기적으로 연결하기 위해 리드 플레이트(120)의 일측 단부에 위치하는 전극리드 연결부(124), 보호회로가 형성되어 있는 인쇄회로기판의 커넥팅부(220)와 접속하기 위해 리드 플레이트(120)의 타측 단부에 위치하는 PCM 연결부(125), 및 전극리드(115)를 전극리드 연결부(124)에 연결하는 과정에서 발생될 수 있는 전지케이스(110)의 손상을 방지하기 위해 전극리드 연결부(124)로부터 전지케이스(110)의 외면에 대면하도록 절곡된 구조로 연장되어 있는 절곡부(126)를 포함하고 있다.
또한, 판상형 전지셀(100)은 라미네이트 시트의 파우치형 전지케이스(110)에 전극조립체(도시하지 않음)가 밀봉되어 있는 구조로 이루어져 있다.
도 6에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀의 일부위를 확대하여나타낸 모식적인 사시도가 도시되어 있다.
도 6을 참조하면, 리드 플레이트(120)는 스트립 형상의 평판으로 이루어진 본체부(122)를 포함하고 있다. 또한, 전극리드 연결부(124)는 리드 플레이트(120)의 본체부(122)로부터 연장된 형상이 평면상으로 'L'자형이다.
또한, 리드 플레이트(120)의 본체부(122)에는 지면을 기준으로 높이 단차를 형성하도록 경사부(123)가 형성되어 있는 구조이다. 이렇게 리드 플레이트(120)에 경사부(123)를 형성시킴으로써, 전지팩의 내부 공간을 효율적으로 활용할 수 있는 효과를 발휘한다.
또한, 절곡부(126)는 전극리드 연결부(124)로부터 전지케이스(110)의 전극조립체(도시하지 않음)를 수납하고 있는 수납부(112)가 위치한 방향으로 연장되어 있고, 이러한 구조로 인해 전극리드(115)가 절곡되면서 전지케이스(110)의 수납부(112)와 접하는 것을 방지할 수 있는 효과를 발휘한다.
또, 이를 위해, 절곡부(126)는 전지케이스(110)의 수납부(112)의 일측벽 부위와 대응하는 형상으로 절곡되어 있다.
이때, 전극리드(115)는 리드 플레이트(120)의 전극리드 연결부(124)에 대면하여 연결되도록 적어도 1회 이상 절곡되어 있는 구조이다. 또한, 리드 플레이트(120)가 전지케이스(110)의 밀봉 잉여부의 상부에 위치한 경우, 그 하단에 위치한 전극리드(115)는 리드 플레이트(120)의 전극리드 연결부(124)와 대면하기 위해 적어도 1회 이상 절곡된다.
다시, 도 4와 함께 도 6을 참조하면, 전지팩(도시하지 않음)의 내부 구성들 간의 단락(short) 또는 접촉으로 인한 전지셀(100)의 손상을 방지하기 위해, 리드 플레이트(120)에는 전극리드 연결부(124), PCM 연결부(125) 및 절곡부(126)를 제외한 나머지 부위에 절연 필름(141)이 피복되어 있다. 이때, 절연 필름(141)은 폴리이미드 수지로 이루어져 있다.
도 7에는 본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 따른 전지셀의 일부위를 확대하여 나타낸 모식적인 사시도가 도시되어 있다.
도 7를 참조하면, 본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 따른 전지셀(101)은, 리드 플레이트(120)의 절곡부(126)의 단부 모서리들(131, 132)은 라운딩(rounding) 구조로 형성되어 있다. 이러한 라운딩 구조는 절곡부(126)의 단부 모서리들(131, 132)이 전지케이스(110)와 접촉될 경우 발생할 수 있는 전지케이스(110)의 손상을 효과적으로 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한, 절곡부(126)가 전극리드(115)와 전지케이스(110) 간의 접촉을 확실하게 차단하기 위해, 전극리드 연결부(124)로부터 연장된 방향을 기준으로 절곡부(126)의 폭(W1)은 전극리드(115)의 폭(W2) 보다 상대적으로 넓은 크기를 가지도록 형성된다. 구체적으로, 절곡부(126)의 폭(W1)은 전극리드(115)의 폭(W2) 보다 2 mm 이상 넓다.
또한, 절곡부(126)의 평판 두께는 전극리드(115)의 두께보다는 상대적으로 얇게 형성되어 있다.
또, 리드 플레이트(120) 및 전극리드(115)가 전지케이스(110)와의 확실한 절연을 이룰 수 있도록, 리드 플레이트(120)와 전지케이스(110)의 계면 부위에는 절연 테이프(150)가 개재되어 있다.
도 8에는 본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 따른 전지셀의 일부위를 확대하여 나타낸 모식적인 사시도가 도시되어 있다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 따른 전지셀(102)의 리드 플레이트(120)의 절곡부(126)에는 절연 필름(141)이 피복되어 있다. 다시 말해, 리드 플레이트(120)의 본체부(122) 및 절곡부(126) 모두에 절연 필름(141)이 피복되어 있다. 이러한 구조적 특징으로, 절곡부(126)가 전지케이스(110)와의 접촉으로 인해 손상되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 9에는 본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 따른 전지팩을 나타낸 모식적인 사시도가 도시되어 있다.
도 5 및 도 9을 함께 참조하면, 본 발명은 또한, 전지셀(100)을 적어도 1 이상 포함하고 있는 전지팩(500)이 개시되어 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지셀은, 본원의 리드 플레이트가 전극리드를 전극리드 연결부에 연결하는 과정에서 발생될 수 있는 전지케이스의 손상을 방지하기 위해 전극리드 연결부로부터 전지케이스의 외면에 대면하도록 절곡된 구조로 연장되어 있는 절곡부를 형성시킴으로써, 별도로 추가되는 부재 없이 제조 비용을 최소화하면서 효과적으로 전지케이스의 손상을 방지할 수 있는 효과를 발휘한다.

Claims (17)

  1. 전극조립체의 밀봉을 위한 열융착 또는 접착 구조의 밀봉 잉여부를 포함하는 전지케이스의 일측 단부에 전극리드들이 위치하는 판상형 전지셀로서,
    과전류의 방지를 위한 하나 이상의 안전 소자를 가지고 있는 보호회로모듈 어셈블리를 포함하고 있고,
    상기 보호회로모듈 어셈블리는 보호회로모듈(PCM)과 전극리드를 전기적으로 연결하기 위한 도전성의 리드 플레이트를 포함하고 있으며,
    상기 리드 플레이트는,
    보호회로모듈과 전극리드를 전기적으로 연결하기 위해 리드 플레이트의 일측 단부에 위치하는 전극리드 연결부;
    보호회로가 형성되어 있는 인쇄회로기판의 커넥팅부와 접속하기 위해 리드 플레이트의 타측 단부에 위치하는 PCM 연결부; 및
    상기 전극리드를 전극리드 연결부에 연결하는 과정에서 발생될 수 있는 전지케이스의 손상을 방지하기 위해 전극리드 연결부로부터 전지케이스의 외면에 대면하도록 절곡된 구조로 연장되어 있는 절곡부;
    를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 판상형 전지셀은 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 파우치형 전지케이스에 전극조립체가 밀봉되어 있는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지셀.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 밀봉 잉여부는 전지케이스의 열융착에 의해 형성된 실링부인 것을 특징으로 하는 전지셀.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 리드 플레이트는 스트립 형상의 평판으로 이루어진 본체부를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 전극리드 연결부는 리드 플레이트의 본체부로부터 연장된 형상이 평면상으로 'L'자형인 것을 특징으로 하는 전지셀.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 리드 플레이트의 본체부에는 지면을 기준으로 높이 단차를 형성하도록 경사부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 절곡부는 전극리드 연결부로부터 전지케이스의 전극조립체를 수납하고 있는 수납부가 위치한 방향으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 절곡부는 전지케이스의 수납부의 일측벽 부위와 대응하는 형상으로 절곡되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 전극리드는 리드 플레이트의 전극리드 연결부에 대면하여 연결되도록 적어도 1회 이상 절곡되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 리드 플레이트에는 전극리드 연결부, PCM 연결부 및 절곡부를 제외한 나머지 부위에 절연 필름이 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 절연 필름은 폴리이미드 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지셀.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 절곡부의 단부 모서리들은 라운딩 구조로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 전극리드 연결부로부터 연장된 방향을 기준으로 절곡부의 폭은 전극리드의 폭 보다 상대적으로 넓은 크기를 가진 것을 특징으로 하는 전지셀.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 절곡부의 평판 두께는 전극리드의 두께보다는 상대적으로 얇은 것을 특징으로 하는 전지셀.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 절곡부에는 절연 필름이 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 리드 플레이트와 전지케이스의 계면 부위에는 절연 테이프가 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 하나의 항에 따른 전지셀을 적어도 1 이상 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
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