WO2017188582A2 - 이차 전지 - Google Patents

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WO2017188582A2
WO2017188582A2 PCT/KR2017/002124 KR2017002124W WO2017188582A2 WO 2017188582 A2 WO2017188582 A2 WO 2017188582A2 KR 2017002124 W KR2017002124 W KR 2017002124W WO 2017188582 A2 WO2017188582 A2 WO 2017188582A2
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region
cap plate
circuit board
coupling
secondary battery
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PCT/KR2017/002124
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이석봉
조호재
김영미
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삼성에스디아이(주)
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    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a secondary battery.
  • the secondary battery includes an electrode assembly for charging and discharging, a case accommodating the electrode assembly, a cap plate coupled to the opening of the case, and an electrode terminal for drawing the electrode assembly out of the cap plate.
  • the electrode terminal of the secondary battery is connected to a protective circuit board in order to be connected to an external circuit to perform charge and discharge, and to be connected to a protective element such as a positive temperature element.
  • the present invention has been made to overcome the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a secondary battery capable of reducing internal resistance and preventing an increase in contact resistance due to external impact.
  • a secondary battery includes a cap plate, a battery cell including an electrode terminal penetrating through the cap plate, a connection tab electrically connected to one side of the cap plate so as to be spaced apart from the electrode terminal, and the connection tab. And a circuit board electrically connected to the cap plate and spaced upwardly from the cap plate, wherein the connection tab includes a first area in close contact with an upper surface of the cap plate and a second area connected to one lower surface of the circuit board. And a connection area connecting the first area and the second area, and the first area may be positioned to be adjacent to the electrode terminal, compared to one end of the circuit board.
  • the elastic pad has a longitudinal length greater than the length of the first region, and may be in close contact with an upper surface of the cap plate.
  • the first region may extend to one end of the cap plate, and a coupling hole corresponding to the coupling groove may be formed.
  • the secondary battery according to the present invention can reduce the internal resistance and prevent the contact resistance from increasing due to external impact.
  • FIG. 2 is an enlarged bottom perspective view of the connection tab of the rechargeable battery illustrated in FIGS. 1A to 1C.
  • 3A and 3B are exploded perspective views and cross-sectional views illustrating a rechargeable battery according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • first, second, etc. are used herein to describe various members, parts, regions, layers, and / or parts, these members, parts, regions, layers, and / or parts are defined by these terms. It is obvious that not. These terms are only used to distinguish one member, part, region, layer or portion from another region, layer or portion. Thus, the first member, component, region, layer or portion described below may refer to the second member, component, region, layer or portion without departing from the teachings of the present invention.
  • FIG. 1A a perspective view of a rechargeable battery according to an exemplary embodiment of the present invention is illustrated.
  • FIG. 1B an exploded perspective view of the rechargeable battery of FIG. 1A is illustrated.
  • FIG. 1C the rechargeable battery of FIG. 1 is illustrated.
  • the battery cell 110 includes an electrode assembly (not shown) including a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode to supply electrical energy therein.
  • the battery cell 110 may include a case 111 accommodating the electrode assembly and an electrolyte (not shown) and a cap plate 112 sealing the opening of the case 111.
  • the battery cell 110 further includes an electrode terminal 113 protruding upward from the cap plate 112.
  • the case 111 and the cap plate 112 may be electrically connected to the positive electrode of the electrode assembly, and the electrode terminal 113 may be electrically connected to the negative electrode of the electrode assembly.
  • the case 111 and the cap plate 112 may be a negative electrode and the electrode terminal 113 may be a positive electrode according to a selection by those skilled in the art.
  • the protection circuit module 120 includes a plate-shaped circuit board 121 disposed on the cap plate 113, a protection circuit unit 122 mounted on the circuit board 121, a negative electrode tab 123, and an external terminal. 124 is provided.
  • the protection circuit unit 124 may prevent the deterioration of life, overheating, and explosion of the bare cell 110 by blocking a charge / discharge path of the bare cell 110 in a situation such as overheating or overcurrent of the battery cell 110. have.
  • the lower surface of the circuit board 110 may face the upper surface of the cap plate 112.
  • the circuit board 110 has a negative electrode electrically connected to the electrode terminal 113 of the battery cell 110 through the negative electrode tab 123, and the positive electrode is a cap plate of the battery cell 110 through the connection tab 130. Is electrically connected to 112.
  • the PTC device 125 is electrically connected between the circuit board 110 and the electrode terminal 113, so that the electrical connection between the circuit board 120 and the electrode terminal 113 may be cut off during excessive temperature rise or overcurrent. have.
  • the connection tab 130 may include a first region 131 connected to the top surface of the cap plate 112, a second region 132 connected to the bottom surface of the circuit board 121, and a first region having a step. And a connection area 133 connecting between the 131 and the second area 132.
  • the connection tab 130 may be made of nickel (Ni) or a nickel alloy.
  • the connection tab 130 electrically connects the anode between the cap plate 112 and the circuit board 121.
  • the connection tab 130 may be spaced apart from one side of the electrode terminal 113 in the longitudinal direction (x).
  • the connection tab 130 may be partially located at a lower side of one side on which the external terminal 124 is mounted on the circuit board 121.
  • the connection tab 130 may be electrically connected to the external terminal 124 through a wiring pattern of the circuit board 121.
  • the first region 131 is formed to extend along an upper surface of the cap plate 112.
  • the first region 131 may be in contact with and in close contact with the top surface of the cap plate 112 to have the same polarity as the cap plate 112.
  • the upper surface of the first region 131 may be in contact with and in close contact with the elastic pad 140. That is, by the elastic pad 140 interposed between the upper surface of the first region 131 and the lower surface of the circuit board 121, the first region 131 may be pressed in the direction of the cap plate 112 to be in close contact with each other. have.
  • the first region 131 may be in electrical contact with the cap plate 112 by pressing the elastic pad 140 without any physical deformation.
  • the first region 131 may be located at a lower side of one side on which the external terminal 124 is mounted on the circuit board 121. That is, the first region 131 may be spaced apart from the electrode terminal 113 in an outward direction so as to be positioned below the external terminal 124. In addition, the first region 131 may be located inside the end of one side of the circuit board 121.
  • the inner side means the center of the cap plate 112 where the electrode terminal 113 is located or the center side of the circuit board 121 corresponding thereto.
  • the outside means one side and / or the other side in the longitudinal direction (x) of the cap plate 112 and the circuit board 121. As shown in FIG.
  • the first region 131 may have a plurality of protrusions 131a formed on a bottom surface thereof.
  • the plurality of protrusions 131a may have a sharp cone shape, and the upper surface of the cap plate 112 is dug when the first region 131 is in close contact with the cap plate 112 by the elastic pad 140. Can be. That is, the contact surface between the first region 131 and the cap plate 112 is increased by the plurality of protrusions 131a, so that the contact resistance may be reduced.
  • the second region 132 may be fixed by physical deformation while in contact with the bottom surface of the circuit board 121.
  • an upper surface of the second region 132 may be fixed to the lower surface of the circuit board 121 by welding.
  • the second region 132 may be welded to the bottom surface of the circuit board 121 so as not to overlap the external terminal 124 mounted on the circuit board 121 in plan view.
  • the second region 132 may be located inside of the second region 132 as compared with one side of the circuit board 121 on which the external terminal 124 is mounted.
  • the second region 132 is electrically connected to a wiring pattern of the circuit board 121.
  • the second region 132 may extend in a direction opposite to the first region 131 with respect to the connection region 133.
  • connection tab electrically connected to one side of the cap plate so as to be spaced apart from the electrode terminal
  • a circuit board electrically connected to the connection tab and spaced apart from the cap plate in an upward direction;
  • connection tab includes a first region in close contact with an upper surface of the cap plate, a second region connected to one lower surface of the circuit board, and a connection region connecting the first region and the second region.
  • the second region is located inward from the one end of the circuit board so as to be adjacent to the electrode terminal.
  • connection area 133 connects the first area 131 and the second area 132.
  • the connection area 133 is provided to compensate for a step difference between the first area 131 and the second area 132 which are parallel to each other, and are bent from the first area 131 and the second area 132, respectively. Can be. That is, the first region 131 and the second region 132 may be parallel to the cap plate 112, and the connection region 133 may have a predetermined angle with the cap plate 112.
  • the connection area 133 may be bent from the cap plate 112 by the portions connected to the first area 131 and the second area 132, respectively, but is not limited thereto.
  • the connection area 133 compensates the spaced distance between the circuit board 121 and the cap plate 112.
  • the elastic pad 140 has a plate shape and is interposed between the first region 131 of the connection tab 130 in contact with the cap plate 112 and the circuit board 121.
  • the elastic pad 140 may have a size covering all of the first region 131. That is, the elastic pad 140 may be larger than or equal to the first region 131 of the connection tab 130.
  • the elastic pad 140 is in close contact with the upper surface of the first region 131, and a part of the elastic pad 140 is close to the upper surface of the cap plate 112. It can be in close contact.
  • the elastic pad 140 has a height 140h greater than the length 133h of the connection region 133 of the connection tab 130.
  • the elastic pad 140 may be compressed in the height direction y of the secondary battery 100. That is, the elastic pad 140 pushes the upper surface of the first region 131 and the upper surface of the cap plate 112 toward the battery cell 110 and provides an elastic force for pushing the circuit board 121 upward.
  • the first region 131 of the connection tab 130 by the elastic pad 140 may be in close contact with the top of the cap plate 112 and electrically connected without additional physical deformation.
  • the coupling force between the cap plate 112 and the first region 131 of the connection tab 130 may be improved by the elastic force of the elastic pad 140.
  • the elastic pad 140 since the elastic pad 140 may absorb an impact applied from the outside, the contact resistance between the connection tab 130 and the cap plate 112 may be prevented from increasing.
  • the elastic pad 140 may be formed of any one of a foam tape made of silicone, rubber, or porous material.
  • the elastic pad 140 may be positioned inside the upper case 150 so as not to overlap the coupling member 151 coupled to both sides in the longitudinal direction of the upper case 150 in plan view.
  • the elastic pad 140 may further include an auxiliary elastic pad 140a which is additionally provided at the lower side of the lengthwise side (x) of the circuit board 121 on which the external terminal 124 is formed, and further below the other side.
  • the upper case 150 may be fixed to the cap plate 112 of the battery cell 110 through coupling members 151 coupled to both sides in the longitudinal direction.
  • the circuit board 121 may be located inside the upper case 150, the elastic pad 140 is compressed in the height direction (y), the upper surface of the first region 131 and the cap plate 112 The upper surface of the battery cell 110 may be pushed in the direction, and the elastic force may be provided to push the circuit board 121 toward the upper case 150.
  • the upper case 150 may additionally include a plurality of ribs 152 in the height direction (y).
  • the plurality of ribs 152 of the upper case 150 may support and press the upper surface of the circuit board 121 in the cap plate 112 direction to compress the elastic pad 140. That is, when the upper case 150 is coupled to the battery cell 110, by the elastic force generated by the compression of the elastic pad 140, the cap plate 112 and the circuit board 121 of the battery cell 110.
  • the connection tabs 130 may be in close contact with each other to increase contact and coupling forces.
  • the lower case 160 wraps the lower surface of the battery cell 110 to prevent the battery cell 110 from being damaged by an external shock.
  • a double-sided adhesive tape 161 may be interposed between the lower case 160 and the lower surface of the battery cell 110 to bond and bond between the lower case 160 and the battery cell 110.
  • the label 170 surrounds the battery cell 110, the upper case 150, and the lower case 160.
  • the label 170 may be attached to the battery cell 110, the upper case 150 and the lower case 160 by an adhesive.
  • the label 170 may be printed on the outer surface such as the capacity and product number of the battery pack 100.
  • the label 170 may prevent the flow of the upper case 150 and the lower case 160 by coupling the upper case 150 and the lower case 160 to the battery cell 110.
  • FIG. 3A an exploded perspective view illustrating a rechargeable battery according to another exemplary embodiment of the present invention is illustrated.
  • FIG. 3B a partial cross-sectional view of the rechargeable battery is illustrated.
  • the perspective view of the secondary battery 200 may be the same as the secondary battery 100 shown in FIG. 1A.
  • the secondary battery 200 includes a battery cell 110, a protection circuit module 120 electrically connected to the battery cell 110, a battery cell 110 and a protection circuit module.
  • a connection tab 230 electrically connecting between the 120 and an upper case 150 mounted to cover the protection circuit module 120 and the connection tab 230 coupled to an upper portion of the battery cell 110.
  • the secondary battery 200 includes an elastic pad 240 interposed between the protection circuit module 120 and the connection tab 230, a lower case 160 covering the lower surface of the battery cell 110, and the battery cell 110. It may further include a label 170 covering the side of the.
  • the battery cell 110, the protection circuit module 120, the upper case 150, the lower case 160 and the label 170 of the secondary battery 200 are the secondary battery 100 shown in FIGS. 1A to 1C. Is the same as Therefore, hereinafter, the configuration of the connection tab 230 and the elastic pad 240 different from the secondary battery 100 in the secondary battery 200 will be described with reference to FIGS. 3A and 3B.
  • the connection tab 230 may include a first region 231 connected to an upper surface of the cap plate 112, a second region 232 connected to a lower surface of the circuit board 121, and a first region having a step difference from each other. And a connection area 233 that connects 231 and the second area 232.
  • the connection tab 230 may be made of nickel (Ni) or a nickel alloy.
  • the connection tab 230 electrically connects the anode between the cap plate 112 and the circuit board 121.
  • the connection tab 230 may be spaced apart from one side of the electrode terminal 113 in the longitudinal direction (x).
  • the connection tab 230 may be partially disposed at a lower side of one side on which the external terminal 124 is mounted on the circuit board 121.
  • the connection tab 230 may be electrically connected to the external terminal 124 through a wiring pattern of the circuit board 121.
  • the first region 231 is formed to extend to one end along the upper surface of the cap plate 112.
  • the first region 231 has a coupling hole 231a corresponding to the coupling groove 112a of the cap plate 112 on one side opposite to the other side connected to the connection region 233.
  • the coupling member 151 may pass through the coupling hole 231a formed in the first region 231. That is, the coupling member 151 that penetrates the coupling hole 150b of the upper case 150 passes through the coupling hole 231a of the first region 231, and is formed in the coupling groove 112a of the cap plate 112. Can be combined.
  • One side of the first region 231 may be coupled to the cap plate 112 by the coupling member 151 to have the same polarity as the cap plate 112.
  • the first region 231 may be in contact with and in close contact with the top surface of the cap plate 112 by the elastic pad 240. That is, by the elastic pad 240 interposed between the upper surface of the first region 231 and the lower surface of the circuit board 121, the first region 231 may be pressed in the direction of the cap plate 112 to be in close contact with each other. have.
  • the first region 231 may be located at a lower side of one side on which the external terminal 124 is mounted on the circuit board 121. That is, the first region 231 may be spaced apart from the electrode terminal 113 in an outward direction so as to be positioned below the external terminal 124.
  • the first region 231 is further provided with a plurality of protrusions on a lower surface thereof to increase a bonding surface between the first region 231 and the cap plate 112. It is possible to reduce the contact resistance.
  • the elastic pad 240 has a plate shape and is interposed between the first region 231 of the connection tab 230 in contact with the cap plate 112 and the circuit board 121.
  • the elastic pad 240 may have a length in which the length 240b of the longitudinal direction x covers a part of the first region 231. That is, the elastic pad 240 may have a length 240b smaller than the first region 231 of the connection tab 230.
  • the elastic pad 140 is interposed between the circuit board 121 and the first region 231 to cover the first region 231 and exposes one side where the coupling hole 231a is formed to the outside.
  • the elastic pad 240 has a height 240h greater than the length 233h of the connection region 233 of the connection tab 230.
  • the elastic pad 240 may be compressed in the height direction y of the secondary battery 100. That is, the elastic pad 240 pushes the upper surface of the first region 231 and the upper surface of the cap plate 112 toward the battery cell 110 and provides an elastic force for pushing the circuit board 121 upward.
  • the first region 231 of the connection tab 230 may be in close contact with the top of the cap plate 112 and electrically connected to each other by the elastic pad 240.
  • the coupling force between the cap plate 112 and the first region 231 of the connection tab 230 may be improved by the elastic force of the elastic pad 240.
  • the elastic pad 240 may absorb shocks applied from the outside, and may prevent an increase in contact resistance between the connection tab 230 and the cap plate 112.
  • the elastic pad 240 may be formed of any one of silicone, rubber, or a foam tape made of a porous material.
  • the present invention relates to a secondary battery.

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Abstract

본 발명은 이차 전지에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 내부 저항을 감소시키고, 외부 충격에 의해 접촉 저항이 증가하는 것을 방지하여 수명을 연장시키고, 안전성을 향상시키는데 있다. 이를 위해 본 발명은 캡플레이트와, 캡플레이트를 관통하는 전극단자가 구비된 배터리 셀과, 전극 단자와 이격되도록, 캡플레이트의 일측에 전기적으로 접속된 연결탭 및, 연결탭과 전기적으로 연결되며, 캡플레이트로부터 상부 방향으로 이격된 회로 기판을 포함하며, 연결탭은 캡플레이트의 상면에 밀착된 제1영역과, 회로기판의 일측 하면에 접속된 제2영역 및, 제1영역과 제2영역 사이를 연결하는 연결 영역을 포함하며, 제1영역이 회로기판의 일측 끝단에 비해서, 전극 단자와 인접 하도록 내측에 위치하는 이차 전지를 개시한다.

Description

이차 전지
본 발명은 이차 전지에 관한 것이다.
이차 전지(rechargeable battery)는 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 및 전기 자동차의 모터 구동용 전원으로 사용될 수 있다.
예를 들면, 이차 전지는 충전 및 방전 작용하는 전극 조립체, 전극 조립체를 수용하는 케이스, 케이스의 개구에 결합되는 캡플레이트, 및 전극 조립체를 캡플레이트의 외부로 인출하는 전극 단자를 포함한다. 또한, 이차 전지의 전극 단자는 외부의 회로에 연결되어 충방전을 수행하고, 양성 온도 소자와 같은 보호 소자와 연결되기 위해, 보호 회로 기판과 연결된다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 내부 저항을 감소시키고, 외부 충격에 의해 접촉 저항이 증가하는 것을 방지할 수 있는 이차 전지를 제공하는데 있다.
본 발명에 의한 이차 전지는 캡플레이트와, 상기 캡플레이트를 관통하는 전극단자가 구비된 배터리 셀과, 상기 전극 단자와 이격되도록, 상기 캡플레이트의 일측에 전기적으로 접속된 연결탭 및, 상기 연결탭과 전기적으로 연결되며, 상기 캡플레이트로부터 상부 방향으로 이격된 회로 기판을 포함하며, 상기 연결탭은 상기 캡플레이트의 상면에 밀착된 제1영역과, 상기 회로기판의 일측 하면에 접속된 제2영역 및, 상기 제1영역과 상기 제2영역 사이를 연결하는 연결 영역을 포함하며, 상기 제1영역이 상기 회로기판의 일측 끝단에 비해서, 상기 전극 단자와 인접 하도록 내측에 위치할 수 있다.
상기 회로기판의 일측 상면에 전기적으로 접속된 외부 단자를 더 포함할 수 있다.
상기 제2영역은 상기 외부 단자와 평면상 중첩되지 않도록, 상기 외부 단자에 비해서 상기 전극단자와 인접한 내측에 위치할 수 있다.
상기 제1영역과 상기 회로기판의 하면 사이에 개재된 탄성 패드를 더 포함하며, 상기 제1영역은 상기 탄성패드에 의해서, 상기 캡플레이트의 방향으로 가압되어 밀착될 수 있다.
상기 탄성 패드는 길이방향 길이가 상기 제1영역의 길이보다 더 커서, 상기 캡플레이트의 상면에도 밀착될 수 있다.
상기 제1영역과 상기 제2영역은 상기 연결영역을 중심으로 서로 반대 방향으로 연장되고 서로 수평하며, 상기 연결영역은 상기 제1영역과 상기 제2영역으로부터 각각 절곡될 수 있다.
상기 회로 기판을 감싸도록 상기 캡플레이트에 결합되고, 길이방향 양측에 형성된 결합홀과, 상기 결합홀을 관통하는 결합부재를 갖는 상부 케이스를 더 포함하고, 상기 결합부재는 상기 상부케이스의 결합홀을 관통하여 상기 캡플레이트의 일측 및 타측 상면에 형성된 결합홈에 결합될 수 있다.
상기 제1영역의 하면에는 하부방향으로 돌출된 다수의 돌기가 형성될 수 있다.
또한 본 발명에 의한 이차 전지는 캡플레이트와, 상기 캡플레이트를 관통하는 전극단자가 구비된 배터리 셀과, 상기 전극 단자와 이격되도록, 상기 캡플레이트의 일측에 전기적으로 접속된 연결탭 및, 상기 연결탭과 전기적으로 연결되며, 상기 캡플레이트로부터 상부 방향으로 이격된 회로 기판을 포함하며, 상기 연결탭은 상기 캡플레이트의 상면에 밀착된 제1영역과, 상기 회로기판의 일측 하면에 접속된 제2영역 및, 상기 제1영역과 상기 제2영역 사이를 연결하는 연결 영역을 포함하며, 상기 제1영역과 상기 회로기판의 하면 사이에 개재된 탄성 패드를 더 포함하며, 상기 제1영역은 상기 탄성패드에 의해서, 상기 캡플레이트의 방향으로 가압되어 밀착될 수 있다.
상기 회로 기판을 감싸도록 상기 캡플레이트에 결합되고, 길이방향 양측에 형성된 결합홀과, 상기 결합홀을 관통하는 결합부재를 갖는 상부 케이스를 더 포함하고, 상기 결합부재는 상기 상부케이스의 결합홀을 관통하여 상기 캡플레이트의 일측 및 타측 상면에 형성된 결합홈에 결합될 수 있다.
상기 제1영역은 상기 캡플레이트의 일측 끝단까지 연장되며, 상기 결합홈에 대응되는 결합홀이 형성될 수 있다.
상기 결합부재는 상기 상부케이스의 결합홀과, 상기 제1영역의 결합홀을 관통하여, 상기 캡플레이트의 상기 결합홈에 결합될 수 있다.
본 발명에 의한 이차 전지는 내부 저항을 감소시키고, 외부 충격에 의해 접촉 저항이 증가하는 것을 방지할 수 있게 된다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도, 분해사시도 및 단면도이다.
도 2는 도 1a 내지 도 1c에 도시된 이차 전지에서 연결탭을 확대 도시한 저면 사시도이다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 분해사시도 및 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
"하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)", "위(upper)"와 같은 공간에 관련된 용어가 도면에 도시된 한 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 용이한 이해를 위해 이용된다. 이러한 공간에 관련된 용어는 반도체 디바이스의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 발명의 용이한 이해를 위한 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 예를 들어, 도면의 반도체 디바이스가 뒤집어지면, "하부" 또는 "아래"로 설명된 요소는 "상부" 또는 "위에"로 된다. 따라서 "아래"는 "상부" 또는 "아래"를 포괄한다.
도 1a를 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 이차 전지의 사시도가 도시되어 있고, 도 1b를 참조하면 도 1a의 이차 전지의 분해사시도가 도시되어 있으며, 도 1c를 참조하면 도 1의 이차 전지의 1c-1c선을 절단한 부분 단면도가 도시되어 있다.
도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같이 이차 전지(100)는 배터리 셀(110)과, 배터리 셀(110)과 전기적으로 접속된 보호회로 모듈(120)과, 배터리 셀(110)과 보호회로 모듈(120)사이를 전기적으로 연결하는 연결탭(130) 및, 배터리 셀(110)의 상부에 결합된 보호회로 모듈(120)과 연결탭(130)을 덮도록 장착된 상부 케이스(150)를 포함한다. 또한 이차 전지(100)는 보호회로 모듈(120)과 연결탭(130) 사이에 개재된 탄성패드(140)와, 배터리 셀(110)의 하면을 덮는 하부 케이스(160) 및, 배터리 셀(110)의 측면을 덮는 라벨(170)을 더 포함할 수 있다.
상기 배터리 셀(110)은 내부에 전기 에너지를 공급하기 위해 양극, 음극 및, 양극과 음극 사이에 개재된 세퍼레이터로 이루어진 전극 조립체(미도시)를 포함한다. 또한, 상기 배터리 셀(110)은 상기 전극 조립체와 전해액(미도시)을 수용하는 케이스(111)와 상기 케이스(111)의 개구부를 밀봉하는 캡플레이트(112)를 포함하여 이루어질 수 있다. 또한 상기 배터리 셀(110)은 상기 캡플레이트(112)의 상부로 돌출하여 형성된 전극 단자(113)를 더 포함한다.
상기 캡플레이트(112)는 평평한 판 형상으로 상기 케이스(111)를 향하는 면의 반대면인 상면이 외부로 노출된다. 상기 캡플레이트(112)는 길이방향(x) 양 끝단에 구비된 결합홈(112a)을 더 구비할 수 있다. 상기 결합홈(112a)은 상부 케이스(150)와 배터리 셀(110)이 결합할 때, 결합부재(151)가 삽입 및 결합되기 위해 구비된다.
상기 케이스(111)와 캡플레이트(112)는 전극조립체의 양극과 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 전극 단자(113)는 전극 조립체의 음극과 전기적으로 연결될 수 있다. 다만, 당업자의 선택에 따라 케이스(111)와 캡플레이트(112)가 음극이 되고, 전극 단자(113)가 양극이 될 수도 있다.
상기 전극 단자(113)는 상기 캡플레이트(112)의 대략 중앙에서 돌출되도록 형성되며, 상기 캡플레이트(112)와 전기적으로 절연된다. 상기 전극 단자(113)와 상기 캡플레이트(112)의 사이에는 가스켓(114)이 더 구비될 수 있다. 상기 가스켓(114)은 전기적으로 절연 재질로 구성되어, 상기 전극 단자(113)와 캡플레이트(112)의 사이를 전기적으로 분리한다. 또한 상기 가스켓(114)은 상기 케이스(111) 및 캡플레이트(112)에 수용된 전해액이 외부로 누액되는 것을 방지할 수 있다.
상기 보호회로모듈(120)은 상기 캡플레이트(113)의 상부에 배치된 판형상의 회로기판(121)과, 회로기판(121)에 실장된 보호회로부(122), 음극탭(123) 및 외부 단자(124)를 구비한다.
상기 회로기판(121)은 배선 패턴이 인쇄된 인쇄회로기판으로서, 캡플레이트(112)와 이격되도록 평행하게 연장된 판 형상을 갖는다. 상기 회로기판(110)의 상면에는 다수의 보호회로부(122)와, 외부 단자(124)가 회로기판(110)의 배선 패턴을 통해 전기적으로 연결되도록 실장 될 수 있다. 상기 보호회로부(122)와 상기 외부 단자(124)는 회로기판(110)에 솔더링(soldering)될 수 있으나, 본 발명에서 이를 한정하는 것은 아니다. 상기 보호회로부(122)는 저항과 콘덴서등의 수동소자와, 전계효과 트랜지스터와 같은 능동소자, PTC소자와 같은 안전소자 및 집적회로들이 선택적으로 형성될 수 있다. 또한, 보호회로부(124)는 배터리 셀(110)의 과열이나 과전류등의 상황에서 베어셀(110)의 충방전 경로를 차단하여 베어셀(110)의 수명 열화,과열 및, 폭발등을 예방할 수 있다.
상기 회로기판(110)의 하면은 캡플레이트(112)의 상면과 서로 마주볼 수 있다. 상기 회로기판(110)은 음극이 음극탭(123)을 통해 배터리 셀(110)의 전극 단자(113)와 전기적으로 접속되고, 양극이 연결탭(130)을 통해 배터리 셀(110)의 캡플레이트(112)와 전기적으로 연결된다. 이때, 회로기판(110)과 전극 단자(113)사이에는 PTC소자(125)가 전기적으로 연결되어, 과도한 온도 상승이나 과전류시 회로기판(120)과 전극단자(113)의 전기적인 연결을 차단할 수 있다.
상기 외부 단자(124)는 회로기판(121)의 상면에서 길이방향(x) 일측(121a)에 실장될 수 있다. 상기 외부 단자(124)는 상부 케이스(150)에 구비된 단자 홀(152)을 통해 외부로 노출될 수 있다. 상기 외부 단자(124)는 외부 전자기기 또는 충전기와 전기적으로 연결되기 위한 외부 입출력 단자이다. 또한 외부 단자(124)는 회로기판(110)의 배선 패턴과 전기적으로 접속되며, 회로기판(121)의 배선 패턴을 통해 배터리 셀(110)과 전기적으로 연결된다. 즉, 외부 단자(124)는 외부 전자기기 또는 충전기와, 배터리 셀(110) 사이를 전기적으로 연결시키기 위한 입출력 단자이다.
상기 연결탭(130)은 캡플레이트(112)의 상면에 접속된 제1영역(131)과, 회로기판(121)의 하면에 접속된 제2영역(132)과, 서로 단차를 갖는 제1영역(131)과 제2영역(132)사이를 연결하는 연결 영역(133)을 포함한다. 이러한 연결탭(130)은 니켈(Ni) 또는 니켈 합금으로 이루어질 수 있다. 또한 연결탭(130)은 캡플레이트(112)와 회로기판(121)의 양극 사이를 전기적으로 연결한다. 또한 연결탭(130)은 상기 전극 단자(113)로부터 길이방향(x) 일측으로 이격될 수 있다. 상기 연결탭(130)은 일부가 회로기판(121)에서 외부 단자(124)가 실장된 일측의 하부에 위치할 수 있다. 또한 연결탭(130)은 회로기판(121)의 배선패턴을 통해 외부 단자(124)와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1영역(131)은 캡플레이트(112)의 상면을 따라 연장되도록 형성된다. 상기 제1영역(131)은 상기 캡플레이트(112)의 상면과 접촉 및 밀착되어, 상기 캡플레이트(112)와 동일한 극성을 가질 수 있다. 상기 제1영역(131)의 상면은 탄성패드(140)와 접촉 및 밀착될 수 있다. 즉, 제1영역(131)의 상면과 회로기판(121)의 하면 사이에 개재된 탄성패드(140)에 의해서, 제1영역(131)은 캡플레이트(112)의 방향으로 가압되어 밀착될 수 있다. 상기 제1영역(131)은 별도의 물리적 변형 없이, 탄성패드(140)의 가압에 의해서 캡플레이트(112)와 밀착되어 전기적으로 접속될 수 있다. 상기 제1영역(131)은 회로기판(121)에서 외부 단자(124)가 실장된 일측의 하부에 위치할 수 있다. 즉, 제1영역(131)은 외부 단자(124)의 하부에 위치하도록, 전극 단자(113)로부터 외측방향으로 이격될 수 있다. 또한 제1영역(131)은 회로기판(121)의 일측 끝단에 비해서 내측에 위치할 수 있다. 여기서 내측은 전극 단자(113)가 위치하는 캡플레이트(112)의 중심 또는 이와 대응되는 회로기판(121)의 중심측을 의미한다. 또한 외측은 캡플레이트(112) 및 회로기판(121)의 길이방향(x) 일측 및/또는 타측을 의미한다. 상기 제1영역(131)은 도 2에 도시된 바와 같이, 하면에 다수의 돌기(131a)가 구비될 수 있다. 이와 같은 다수의 돌기(131a)는 뾰족한 원뿔형상을 가질 수 있으며, 탄성패드(140)에 의해서 제1영역(131)이 캡플레이트(112)에 밀착될 때 캡플레이트(112)의 상면을 파고들 수 있다. 즉, 다수의 돌기(131a)에 의해서 제1영역(131)과 캡플레이트(112)사이의 접합면이 증가되어, 접촉 저항이 감소할 수 있다.
상기 제2영역(132)은 회로기판(121)의 하면과 접촉된 상태에서, 물리적 변형에 의해 고정될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2영역(132)은 상면이 회로기판(121)의 하면에 용접에 의해서 고정될 수 있다. 상기 제2영역(132)은 회로기판(121)에 실장된 외부 단자(124)와 평면상 중첩되지 않도록, 회로기판(121)의 하면에 용접될 수 있다. 상기 제2영역(132)은 외부 단자(124)가 실장된 회로기판(121)의 일측에 비해서, 내측에 위치할 수 있다. 상기 제2영역(132)은 상기 회로기판(121)의 배선패턴과 전기적으로 연결된다. 이와 같은 제2영역(132)은 연결 영역(133)을 중심으로, 제1영역(131)과 반대 방향으로 연장될 수 있다.
상기 전극 단자와 이격되도록, 상기 캡플레이트의 일측에 전기적으로 접속된 연결탭; 및
상기 연결탭과 전기적으로 연결되며, 상기 캡플레이트로부터 상부 방향으로 이격된 회로 기판을 포함하며,
상기 연결탭은 상기 캡플레이트의 상면에 밀착된 제1영역과, 상기 회로기판의 일측 하면에 접속된 제2영역 및, 상기 제1영역과 상기 제2영역 사이를 연결하는 연결 영역을 포함하며,
상기 제2영역이 상기 회로기판의 일측 끝단에 비해서, 상기 전극 단자와 인접 하도록 내측에 위치하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
상기 연결 영역(133)은 제1영역(131)과 제2영역(132)을 연결한다. 상기 연결 영역(133)은 서로 평행한 제1영역(131)과 제2영역(132)의 단차 차이를 보상할 수 있도록 구비되며, 제1영역(131)과 제2영역(132)으로부터 각각 절곡될 수 있다. 즉, 제1영역(131)과 제2영역(132)은 캡플레이트(112)와 수평할 수 있으며, 연결 영역(133)은 상기 캡플레이트(112)와 일정각을 가질 수 있다. 예를 들어 연결 영역(133)은 제1영역(131) 및 제2영역(132)과 연결된 부위가 각각 절곡되어, 캡플레이트(112)로부터 수직할 수 있으나, 본 발명에서 이를 한정하는 것은 아니다. 상기 연결 영역(133)은 회로기판(121)과 캡플레이트(112)의 이격된 거리를 보상하게 된다. 상기 연결 영역(133)의 길이는 탄성패드(140)의 높이에 비해서 작은 것이 바람직하다. 여기서 탄성패드(140)의 높이는, 탄성패드(140)에서 캡플레이트(112)의 상면과 마주보는 면으로부터, 그의 반대면인 회로기판(121)의 하면과 마주보는 면까지의 거리를 의미한다. 즉, 탄성패드(140)의 높이는 높이방향(y)의 두께를 의미한다. 이러한 연결탭(130)은 회로기판(121)에 구비된 미세한 다수의 배선 패턴에 비해서, 내부 저항이 더 작으며, 캡플레이트(112)와 별도의 물리적 변형 없이 연결 가능하므로 연결탭(130)의 크기 및 위치 변경이 용이할 수 있다.
상기 탄성패드(140)는 판형상으로, 캡플레이트(112)에 접촉된 연결탭(130)의 제1영역(131)과, 회로기판(121)사이에 개재된다. 상기 탄성패드(140)는 제1영역(131)을 모두 덮는 크기를 가질 수 있다. 즉, 상기 탄성패드(140)는 연결탭(130)의 제1영역(131)보다 크기가 더 크거나, 같을 수 있다. 상기 탄성패드(140)가 제1영역(131)보다 크기가 더 클 경우, 탄성패드(140)는 제1영역(131)의 상면을 모두 덮도록 밀착되고, 일부는 캡플레이트(112)의 상면에 밀착될 수 있다. 상기 탄성패드(140)는 그 높이(140h)가 연결탭(130)의 연결 영역(133)의 길이(133h)에 비해서 더 크다. 따라서 탄성패드(140)는 상부 케이스(150)가 캡플레이트(112)에 결합되면, 이차 전지(100)의 높이 방향(y)으로 압축될 수 있다. 즉, 상기 탄성패드(140)는 제1영역(131)의 상면과 캡플레이트(112)의 상면을 배터리 셀(110) 방향으로 밀고, 회로기판(121)을 상부 방향으로 미는 탄성력을 제공한다. 상기 탄성패드(140)에 의해서 연결탭(130)의 제1영역(131)은 별도의 물리적 변형 없이, 캡플레이트(112)의 상부에 밀착되어 전기적으로 연결될 수 있다. 또한 탄성패드(140)의 탄성력에 의해서, 캡플레이트(112)와 연결탭(130)의 제1영역(131)사이의 결합력을 향상시킬 수 있다. 또한, 탄성패드(140)는 외부에서 인가되는 충격도 흡수할 수 있으므로, 연결탭(130)과 캡플레이트(112)사이의 접촉저항이 증가되는 것을 방지할 수 있다. 상기 탄성패드(140)는 실리콘, 고무 또는 다공성 재질인 폼 테이프 가운데 어느 하나로 형성될 수 있다.
또한 탄성패드(140)는 상부 케이스(150)의 길이 방향에 양측에 결합되는 결합부재(151)와 평면상 중첩되지 않도록, 상부 케이스(150)의 양측단에 비해서 내측에 위치할 수 있다. 상기 탄성패드(140)는 외부 단자(124)가 형성된 회로기판(121)의 길이방향(x) 일측 하부 뿐만 아니라, 타측 하부에 추가적으로 더 구비된 보조 탄성패드(140a)를 더 포함할 수 있다.
상기 상부 케이스(150)는 보호회로모듈(120)을 감싸고, 캡플레이트(112)의 상면에 고정될 수 있다. 상기 상부케이스(150)의 길이방향 양측에는 각각 안착홈(150a)이 구비된다. 또한 각각의 안착홈(150a)에는, 안착홈(150a)의 중앙을 통과하는 결합홀(150b)이 형성된다. 상기 상부 케이스(150)의 결합홀(150b)에는 결합부재(151)가 관통할 수 있다. 상기 결합부재(151)는 볼트일 수 있다. 상기 결합부재(151)는 몸통부(151b)가 결합홀(150b)을 관통하여 캡플레이트(112)의 결합홈(112a)과 결합될 수 있다. 상기 결합부재(151)의 머리부(151a)는 안착홈(150a)내에 밀착될 수 있다. 이와같이 상부 케이스(150)는 길이방향 양측에 각각 결합된 결합부재(151)를 통해, 배터리 셀(110)의 캡플레이트(112)와 고정될 수 있다. 이때, 회로기판(121)은 상부 케이스(150)의 내측에 위치할 수 있으며, 탄성패드(140)는 높이 방향(y)으로 압축되어, 제1영역(131)의 상면과 캡플레이트(112)의 상면을 배터리 셀(110) 방향으로 밀고, 회로기판(121)을 상부 케이스(150)방향으로 미는 탄성력을 제공할 수 있다.
상기 상부 케이스(150)는 절연물질을 사출 성형하여 형성된 절연케이스이며, 보호회로모듈(120)을 외부 환경 및 충격으로부터 보호할 수 있다. 또한 상부 케이스(150)는 단자홀(150c)이 구비되어, 회로기판(121)에 실장된 외부 단자(124)를 외부로 노출시킬 수 있다. 즉, 상부 케이스(150)의 단자홀(150c)은 외부 단자(124)가 구비된, 길이방향(x) 일측에 구비될 수 있다.
또한 상부 케이스(150)는 추가적으로 내측에 높이 방향(y)으로 복수개의 리브(152)가 구비될 수 있다. 상기 상부 케이스(150)의 복수의 리브(152)는 회로기판(121)의 상면을 캡플레이트(112) 방향으로 지지 및 가압하여, 탄성패드(140)를 압축시킬 수 있다. 즉, 상부 케이스(150)가 배터리 셀(110)에 결합할 때, 탄성패드(140)의 압축에 의해서 발생된 탄성력에 의해서, 배터리 셀(110)의 캡플레이트(112)와 회로기판(121)의 연결탭(130)은 서로 밀착되어 접촉력 및 결합력이 증가될 수 있다.
상기 하부 케이스(160)는 배터리 셀(110)의 하면을 감쌈으로써, 배터리 셀(110)이 외부 충격에 의해서 손상되는 것을 방지한다. 상기 하부 케이스(160)와 배터리 셀(110)의 하면 사이에는 양면 접착 테이프(161)이 개재되어, 하부 케이스(160)와 배터리 셀(110)사이를 접착 및 결합 시킬 수 있다.
상기 라벨(170)은 배터리 셀(110), 상부 케이스(150) 및 하부 케이스(160)를 감싼다. 상기 라벨(170)은 접착제에 의해서 배터리 셀(110), 상부 케이스(150) 및 하부 케이스(160)에 접착될 수 있다. 또한, 라벨(170)은 외부면에 배터리 팩(100)의 용량 및 제품번호와 같은 정보가 인쇄될 수 있다. 이러한 라벨(170)은 배터리 셀(110)에 상부 케이스(150)와, 하부 케이스(160)를 결합시켜, 상부 케이스(150) 및 하부 케이스(160)의 유동을 방지할 수 있다.
도 3a를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 분해 사시도가 도시되어 있으며, 도 3b를 참조하면 이차 전지를 절단한 부분 단면도가 도시되어 있다. 이와 같은 이차전지(200)의 사시도는 도 1a에 도시된 이차전지(100)와 동일할 수 있다.
도 3a 내지 도 3b에 도시된 바와 같이 이차 전지(200)는 배터리 셀(110)과, 배터리 셀(110)와 전기적으로 접속된 보호회로 모듈(120)과, 배터리 셀(110)과 보호회로 모듈(120)사이를 전기적으로 연결하는 연결탭(230) 및, 배터리 셀(110)의 상부에 결합된 보호회로 모듈(120)과 연결탭(230)을 덮도록 장착된 상부 케이스(150)를 포함한다. 또한 이차 전지(200)는 보호회로 모듈(120)과 연결탭(230) 사이에 개재된 탄성패드(240)와, 배터리 셀(110)의 하면을 덮는 하부 케이스(160) 및, 배터리 셀(110)의 측면을 덮는 라벨(170)을 더 포함할 수 있다.
상기 이차 전지(200)의 배터리 셀(110), 보호회로모듈(120), 상부 케이스(150), 하부 케이스(160) 및 라벨(170)은 도 1a 내지 도 1c에 도시된 이차 전지(100)과 동일하다. 따라서 이하에서는 도 3a 및 도 3b를 참조하여 이차 전지(200)에서 이차 전지(100)과 상이한 연결탭(230) 및 탄성패드(240)의 구성을 위주로 설명하고자 한다.
상기 연결탭(230)은 캡플레이트(112)의 상면에 접속된 제1영역(231)과, 회로기판(121)의 하면에 접속된 제2영역(232)과, 서로 단차를 갖는 제1영역(231)과 제2영역(232)사이를 연결하는 연결 영역(233)을 포함한다. 이러한 연결탭(230)은 니켈(Ni) 또는 니켈 합금으로 이루어질 수 있다. 또한 연결탭(230)은 캡플레이트(112)와 회로기판(121)의 양극 사이를 전기적으로 연결한다. 또한 연결탭(230)은 상기 전극 단자(113)로부터 길이방향(x) 일측으로 이격될 수 있다. 상기 연결탭(230)은 일부가 회로기판(121)에서 외부 단자(124)가 실장된 일측의 하부에 위치할 수 있다. 또한 연결탭(230)은 회로기판(121)의 배선패턴을 통해 외부 단자(124)와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1영역(231)은 캡플레이트(112)의 상면을 따라 일측 끝까지 연장되도록 형성된다. 또한 상기 제1영역(231)은 연결 영역(233)와 연결된 타측의 반대측인 일측에 캡플레이트(112)의 결합홈(112a)과 대응되는 결합홀(231a)이 형성된다. 상기 제1영역(231)에 형성된 결합홀(231a)에는 결합부재(151)가 관통할 수 있다. 즉 상부 케이스(150)의 결합홀(150b)을 관통한 결합부재(151)가, 제1영역(231)의 결합홀(231a)도 관통하여, 캡플레이트(112)의 결합홈(112a)에 결합될 수 있다. 상기 제1영역(231)의 일측은 결합부재(151)에 의해서 캡플레이트(112)와 결합되어, 상기 캡플레이트(112)와 동일한 극성을 가질 수 있다. 또한 상기 제1영역(231)은 탄성패드(240)에 의해서 캡플레이트(112)의 상면과 접촉 및 밀착될 수 있다. 즉, 제1영역(231)의 상면과 회로기판(121)의 하면 사이에 개재된 탄성패드(240)에 의해서, 제1영역(231)은 캡플레이트(112)의 방향으로 가압되어 밀착될 수 있다. 상기 제1영역(231)은 회로기판(121)에서 외부 단자(124)가 실장된 일측의 하부에 위치할 수 있다. 즉, 제1영역(231)은 외부 단자(124)의 하부에 위치하도록, 전극 단자(113)로부터 외측방향으로 이격될 수 있다. 상기 제1영역(231)은 도 2에 도시된 연결탭(130)과 같이, 하면에 다수의 돌기가 더 구비되어 제1영역(231)과 캡플레이트(112)사이의 접합면을 증가시켜, 접촉 저항을 감소시킬 수 있다.
상기 제2영역(232)은 회로기판(121)의 하면과 접촉된 상태에서, 물리적 변형에 의해 고정될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2영역(232)은 상면이, 회로기판(121)의 하면에 용접에 의해서 고정될 수 있다. 상기 제2영역(232)은 외부 단자(124)와 평면상 중첩되지 않도록, 회로기판(121)의 하면에 용접될 수 있다. 상기 제2영역(232)은 외부 단자(124)가 실장된 회로기판(121)의 일측에 비해서, 내측에 위치할 수 있다. 여기서 내측은 전극 단자(113)가 위치하는 캡플레이트(112)의 중심 또는 이와 대응되는 회로기판(121)의 중심측을 의미한다. 상기 제2영역(232)은 상기 회로기판(121)의 배선패턴과 전기적으로 연결된다. 이와 같은 제2영역(232)은 연결 영역(233)을 중심으로, 제1영역(231)과 반대 방향으로 연장될 수 있다. 상기 제2영역(232)은 상기 회로기판(121)에 용접되어, 회로기판(121)의 배선패턴과 전기적으로 연결된다.
상기 연결 영역(233)은 제1영역(231)과 제2영역(232)을 연결한다. 상기 연결 영역(233)은 서로 평행한 제1영역(231)과 제2영역(232)의 단차 차이를 보상할 수 있도록 구비되며, 제1영역(231)과 제2영역(232)으로부터 각각 절곡될 수 있다. 즉, 제1영역(231)과 제2영역(232)은 캡플레이트(112)와 수평할 수 있으며, 연결 영역(233)은 상기 캡플레이트(112)와 일정각을 가질 수 있다. 예를 들어 연결 영역(233)은 제1영역(231) 및 제2영역(232)과 연결된 부위가 각각 절곡되어, 캡플레이트(112)로부터 수직할 수 있으나, 본 발명에서 이를 한정하는 것은 아니다. 상기 연결 영역(233)은 회로기판(121)과 캡플레이트(112)의 이격된 거리를 보상하게 된다. 상기 연결 영역(233)의 길이는 탄성패드(240)의 높이에 비해서 작은 것이 바람직하다. 여기서 탄성패드(240)의 높이는, 탄성패드(240)에서 캡플레이트(112)의 상면과 마주보는 면으로부터, 그의 반대면인 회로기판(121)의 하면과 마주보는 면까지의 거리를 의미한다. 즉, 탄성패드(240)의 높이는 높이방향(y)의 두께를 의미한다.
상기 탄성패드(240)는 판형상으로, 캡플레이트(112)에 접촉된 연결탭(230)의 제1영역(231)과, 회로기판(121)사이에 개재된다. 상기 탄성패드(240)는 길이방향(x)의 길이(240b)가 제1영역(231)의 일부를 덮는 길이를 가질 수 있다. 즉, 상기 탄성패드(240)는 길이(240b)가 연결탭(230)의 제1영역(231)보다 더 작을 수 있다. 상기 탄성패드(140)는 제1영역(231)을 덮도록, 회로기판(121)과 제1영역(231)사이에 개재되며, 결합홀(231a)이 형성된 일측을 외부로 노출시킨다. 상기 탄성패드(240)는 그 높이(240h)가 연결탭(230)의 연결 영역(233)의 길이(233h)에 비해서 더 크다. 따라서 탄성패드(240)는 상부 케이스(150)가 캡플레이트(112)에 결합되면, 이차 전지(100)의 높이 방향(y)으로 압축될 수 있다. 즉, 상기 탄성패드(240)는 제1영역(231)의 상면과 캡플레이트(112)의 상면을 배터리 셀(110) 방향으로 밀고, 회로기판(121)을 상부 방향으로 미는 탄성력을 제공한다. 상기 탄성패드(240)에 의해서 연결탭(230)의 제1영역(231)은 별도의 물리적 변형 없이, 캡플레이트(112)의 상부에 밀착되어 전기적으로 연결될 수 있다. 또한 탄성패드(240)의 탄성력에 의해서, 캡플레이트(112)와 연결탭(230)의 제1영역(231)사이의 결합력을 향상시킬 수 있다. 또한, 탄성패드(240)는 외부에서 인가되는 충격도 흡수할 수 있고, 연결탭(230)과 캡플레이트(112)사이의 접촉저항이 증가되는 것을 방지할 수 있다. 상기 탄성패드(240)는 실리콘, 고무 또는 다공성 재질인 폼 테이프 가운데 어느 하나로 형성될 수 있다.
또한 탄성패드(240)는 상부 케이스(150)의 길이 방향에 양측에 결합되는 결합부재(151)와 평면상 중첩되지 않도록, 상부 케이스(150)의 양측단에 비해서 내측에 위치할 수 있다. 상기 탄성패드(240)는 외부 단자(124)가 형성된 회로기판(121)의 길이방향(x) 일측 하부 뿐만 아니라, 타측 하부에 추가적으로 더 구비된 보조 탄성패드(240a)를 더 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 이차 전지를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
본 발명은 이차 전지에 관한 것이다.

Claims (12)

  1. 캡플레이트와, 상기 캡플레이트를 관통하는 전극단자가 구비된 배터리 셀;
    상기 전극 단자와 이격되도록, 상기 캡플레이트의 일측에 전기적으로 접속된 연결탭; 및
    상기 연결탭과 전기적으로 연결되며, 상기 캡플레이트로부터 상부 방향으로 이격된 회로 기판을 포함하며,
    상기 연결탭은 상기 캡플레이트의 상면에 밀착된 제1영역과, 상기 회로기판의 일측 하면에 접속된 제2영역 및, 상기 제1영역과 상기 제2영역 사이를 연결하는 연결 영역을 포함하며,
    상기 제1영역이 상기 회로기판의 일측 끝단에 비해서, 상기 전극 단자와 인접 하도록 내측에 위치하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 회로기판의 일측 상면에 전기적으로 접속된 외부 단자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2영역은 상기 외부 단자와 평면상 중첩되지 않도록, 상기 외부 단자에 비해서 상기 전극단자와 인접한 내측에 위치하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1영역과 상기 회로기판의 하면 사이에 개재된 탄성 패드를 더 포함하며,
    상기 제1영역은 상기 탄성패드에 의해서, 상기 캡플레이트의 방향으로 가압되어 밀착된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 탄성 패드는 길이방향 길이가 상기 제1영역의 길이보다 더 커서, 상기 캡플레이트의 상면에도 밀착된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1영역과 상기 제2영역은 상기 연결영역을 중심으로 서로 반대 방향으로 연장되고 서로 수평하며, 상기 연결영역은 상기 제1영역과 상기 제2영역으로부터 각각 절곡된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 회로 기판을 감싸도록 상기 캡플레이트에 결합되고,
    길이방향 양측에 형성된 결합홀과, 상기 결합홀을 관통하는 결합부재를 갖는 상부 케이스를 더 포함하고,
    상기 결합부재는 상기 상부케이스의 결합홀을 관통하여 상기 캡플레이트의 일측 및 타측 상면에 형성된 결합홈에 결합된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1영역의 하면에는 하부방향으로 돌출된 다수의 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  9. 캡플레이트와, 상기 캡플레이트를 관통하는 전극단자가 구비된 배터리 셀;
    상기 전극 단자와 이격되도록, 상기 캡플레이트의 일측에 전기적으로 접속된 연결탭; 및
    상기 연결탭과 전기적으로 연결되며, 상기 캡플레이트로부터 상부 방향으로 이격된 회로 기판을 포함하며,
    상기 연결탭은 상기 캡플레이트의 상면에 밀착된 제1영역과, 상기 회로기판의 일측 하면에 접속된 제2영역 및, 상기 제1영역과 상기 제2영역 사이를 연결하는 연결 영역을 포함하며,
    상기 제1영역과 상기 회로기판의 하면 사이에 개재된 탄성 패드를 더 포함하며, 상기 제1영역은 상기 탄성패드에 의해서, 상기 캡플레이트의 방향으로 가압되어 밀착하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 회로 기판을 감싸도록 상기 캡플레이트에 결합되고,
    길이방향 양측에 형성된 결합홀과, 상기 결합홀을 관통하는 결합부재를 갖는 상부 케이스를 더 포함하고,
    상기 결합부재는 상기 상부케이스의 결합홀을 관통하여 상기 캡플레이트의 일측 및 타측 상면에 형성된 결합홈에 결합된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  11. 청구항10에 있어서,
    상기 제1영역은 상기 캡플레이트의 일측 끝단까지 연장되며, 상기 결합홈에 대응되는 결합홀이 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 결합부재는 상기 상부케이스의 결합홀과, 상기 제1영역의 결합홀을 관통하여, 상기 캡플레이트의 상기 결합홈에 결합된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
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