KR101137043B1

KR101137043B1 - 2차전지 패키징 구조

Info

Publication number: KR101137043B1
Application number: KR1020090097201A
Authority: KR
Inventors: 신경철
Original assignee: 문기업
Priority date: 2009-10-13
Filing date: 2009-10-13
Publication date: 2012-04-20
Anticipated expiration: 2029-10-13
Also published as: KR20110040072A

Abstract

본 발명은 반복 충전 및 방전이 가능한 2차전지 패키징 구조에 관한 것으로, 전지에 최소한의 부품만을 부착하여 2차전지의 단위 체적당 에너지 밀도를 증가시킬 수 있는 2차전지 패키징 구조에 관한 것이다.

본 발명은, 내부에 전해액 및 전극 어셈블리를 구비함과 동시에 일측면에 양극단자 및 음극단자를 구비하는 금속제 전지셀 케이스; 그리고 양극단자 및 음극단자 중 하나 이상을 에워싸도록 금속제 전지셀 케이스의 일측면에 결합되는 제1 절연캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지 패키징 구조를 제공한다.

전지셀, 보호회로 모듈, 절연캡, 스크린 인쇄법,

Description

2차전지 패키징 구조 {SECONDARY BATTERY PACKAGING STRUCTURE}

본 발명은 반복 충전 및 방전이 가능한 2차전지 패키징 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 쇼트 방지용 절연캡을 결합하고, 전지 케이스에 직접 인쇄층을 형성하여, 2차전지의 단위 체적당 에너지 밀도를 증가시킬 수 있는 2차전지 패키징 구조에 관한 것이다.

최근 무선 전자 제품의 보급에 따라 다양한 전지팩 제품이 개발 및 시판되고 있다. 이러한 전지팩은 통상 PCM, 전지본체, Ni-plate 및 금속제 전지셀 케이스로 구성된다.

무선 전자 제품에 사용되는 전지는 반복적인 충전 및 방전이 가능한 2차전지인 리튬이온 전지가 주로 사용된다. 이러한 2차전지는 과충전, 과전류의 경우 수명이 급격하게 감소되므로 이차전지의 과충전, 과방전 및 과전류를 방지하는 보호회로 모듈인 PCM(Protection Circuit Module)을 2차전지의 패키징시에 전지 본체의 일측면에 장착하고 있다.

통상의 전지팩은 전지 본체에 Ni-plate를 스팟 용접한 후, 보호회로 모듈과 Ni-plate를 스팟 용접하여 보호회로 모듈(PCM)과 전지 본체를 연결함으로써 전지팩 을 제조한다. 상기와 같이 보호회로 모듈(PCM)이 결합된 전지 본체의 양단에 인서트 몰딩부를 조립한 후, 전지본체 부분을 외장 필름으로 랩핑하여 외장을 깔끔하게 하여 패키징을 마무리한다.

여기서 외장 필름은 전지본체, 보호회로 모듈(PCM), 상부캡 및 하부캡이 조립된 상태에서 이들을 감싸게 된다. 외장 필름은 시트상의 소재이거나, 경우에 따라서는 전지 본체의 외면 형상에 상응하는 내면을 가진 박형의 성형 구조물일 수 있다. 후자는 양단이 개봉된 일체형 또는 상하 분리형의 성형 구조물일 수 있다.

도 1이 보여주는 종래의 내장형 전지팩은 전술한 바와 같이, 보호회로 모듈(PCM)과 전지 본체와의 전기적 연결을 스팟 용접 또는 솔더링으로 행한 후, 상하부 케이스(2, 3)를 덮고 외장 필름(4)로 감싸서 외장을 마무리함으로써 패키징이 완성된다. 이러한 전지팩은 휴대폰 본체의 내부에 삽입되어 휴대폰 본체에 전원을 공급한다.

한편, 내장형 전지팩 중에서 케이스를 사용하지 않고 좀 더 단순하게 제조하기 위한 구조도 있다. 도 2는 이러한 단순화된 구조의 전지팩의 분해 사시도이다.

즉, 전지본체에 Ni-plate를 스팟 용접한 후, PCM(15)과 Ni-Plate를 스팟 용접하여 PCM(15)과 전지셀(10)을 연결함으로써 2차 전지(50)을 제조한다. 상기와 같이 PCM(15)이 결합된 전지셀(10)의 양단에 인서트 몰딩부(20, 30)를 조립한 후, 전지셀(10) 부분을 외장 필름(40)으로 싸서 패키징을 마무리한다.

그러나, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같은 종래의 2차전지 패키징 구조는 여러 부품들로 이루어져 구조가 복잡하여 조립 공정의 생산성이 떨어지고, 제조비용 의 증가를 가져온다.

아울러, 2차전지에 여러 부품들이 결합되고, 외장 필름이 2차전지의 패키지를 둘러싸서 두께만큼 체적을 증가시키는 요인으로 작용하여, 단위체적당 에너지 밀도를 낮추는 요인으로 작용을 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 2차전지의 패키징 공정을 지극히 단순화시켜서 조립 효율을 향상시킴과 동시에 패키징 완료된 전지팩의 무게, 부피 및 조립 단가를 낮출 수 있으면서 패키징이 완료된 2차전지의 단위체적당 에너지 밀도를 제고할 수 있는 2차전지 패키징 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 내부에 전해액 및 전극 어셈블리를 구비함과 동시에 일측면에 양극단자 및 음극단자를 구비하는 금속제 전지셀 케이스; 그리고 양극단자 및 음극단자 중 하나 이상을 에워싸도록 금속제 전지셀 케이스의 일측면에 결합되는 제1 절연캡을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 제1 절연캡은 음극단자가 선택적으로 노출될 수 있도록 개방수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 음극단자의 상단에 PTC 소자가 일체로 장착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 전지셀 케이스의 일측면에 양극단자 및 음극단자가 구비되고, 전지셀 케이스의 타측면을 에워쌀 수 있는 제2 절연캡을 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 양극단자 및 음극단자는 전지셀 케이스의 일측면에 형성되고, 전지셀 케이스의 타측면에 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 전지셀 케이스의 표면의 적어도 일부에 형성되는 인쇄층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 인쇄층은 절연재료로 이루어져서 외부로부터 전지셀 케이스를 절연시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 전지셀에 쇼트 방지용 절연캡 또는 PTC를 포함하는 구조물을 부착 후 금속제 전지셀 케이스 표면에 직접 인쇄를 실시함으로써 종래의 외장 필름을 사용할 필요가 없게 되어, 생산 공정을 줄이고, 생산 단가를 낮출 수 있다.

아울러, 주로 휴대용 제품의 배터리로 제공되는 2차전지에서는 단위체적당 에너지 밀도가 중요하게 관리되는 인자인데, 2차전지 패키징을 간소화 함으로 체적을 감소시키는 요인으로 작용하여 단위체적당 에너지 밀도를 높이게 된다.

또한, 일정한 두께를 갖는 외장 필름을 사용할 필요가 없어지고, 이에 따라 하부캡도 없이 사용할 수 있으므로, 전지의 두께 및 전지의 무게를 감소시킬 수 있게 된다.

그리고 다양한 코팅 방법으로 전지 표면에 제품의 설명을 위한 라벨링뿐만 아니라, 전지셀의 외관에 심미감을 부여할 수 있는 효과가 있다.

이밖에, 전지표면에 직접 코팅을 하여 전지셀 케이스를 외부로부터 절연시키는 효과도 가질 수 있다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 2차전지 패키징 구조의 제1 실시예를 나타낸 사시도이다.

도 3a에서는 전지셀 일측부와 타측부에 끼워질 수 있는 제1 절연캡 및 제2 절연캡이 분리되어 있는 모습이며, 도 3b는 절연캡이 전지셀 케이스에 결합되어 있는 모습을 나타낸 도면이다.

우선, 전기 에너지를 발생하는 전지셀이 도시되어 있으며, 전지셀을 외부 디바이스에 체결하여 전류를 생산하게 된다. 전지셀의 과충전, 과방전 등의 비정상적인 상태를 효과적으로 방지하기 위한 보호회로 모듈(PCM)이 포함되지 않으며, 보호회로 모듈(PCM)은 외부 디바이스 등에 위치하게 된다. 전지셀의 상측에는 외부 디바이스의 음극 접속부재와 연결되는 음극 단자(103)가 위치하게 되며, 양극 접속부재와 연결되는 양극단자는 전지셀의 상단면(101) 또는 하단면(106)이 될 수 있다. 또한, 전지셀에 전해액을 주입한 후에 밀봉하는 전해액 주입구(104)가 전지셀 상단면(101)에 형성된다.

한편, 전지셀의 음극단자(103) 및 양극단자(101)가 외부 도체와 접촉 등이 되는 경우 쇼트 및 방전될 염려가 있게 된다. 따라서, 음극단자(103)가 위치하는 전지셀의 일측면에 쇼트 및 방전을 방지하기 위한 제1 절연캡(230)이 전지셀 케이스(100)에 끼워지게 된다. 즉, 제1 절연캡(230)은 음극단자(103) 및 양극단자(101) 중 어느 하나 이상을 에워싸도록 금속제 전지셀 케이스의 일측면에 결합하게 된다. 또한, 제1 절연캡(230)은 외부 디바이스와 결합시 제거되어, 외부 디바이스와 결합할 수 있으며, 제1 절연캡(230)이 제거 되지 않고 결합하는 경우에는 제1 절연캡(230)에 양극단자 및 음극단자(103)를 선택적으로 노출시킬 수 있도록 개폐가능한 개방수단(231, 233)이 위치할 수 있게 된다. 따라서, 외부 디바이스와 연결시에는 개방수단(231, 233)을 열고, 보관시에는 개방수단(231, 233)을 닫아 방전 또는 쇼트가 일어나는 것을 방지하게 된다. 또한, 전지셀 케이스(100)의 타측부에도 제2 절연캡(240)이 위치할 수 있으며, 절연캡(230, 240)은 외부로부터 전지셀 케이스(100)를 절연시킬 수 있다면 어떠한 재질이어도 상관 없으나, 플라스틱 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 절연캡은 전지셀에 공지의 어떠한 방법으로도 결합할 수 있으며, 도 3a에서는 제2 절연캡이 양면테이프(145)에 의하여 결합하는 모습을 보여주고 있다.

도 3c는 PTC소자가 음극단자에 장착되어 있는 모습을 나타낸 도면이다. PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자(105)는 정상적인 작동상태에서 낮은 저항을 유지하여 전류를 흘러 보내고, 과전류 또는 고온 등의 비정상적인 상태에서는 온도 상승에 따라 저항이 급격히 높아져 단전 또는 미량의 전류만을 흘러 보냄으로써 과열 발생으로 인한 전지 내압의 상승을 억제하는 역할을 하게 된다. PTC소 자(105)는 음극단자(103)의 상단면에 일체로 장착하게 되며, 음극단자(103)에 레이져, 스팟용접 또는 솔더링 등을 통하여 접합하게 된다. 상술한 바와 같이 2차전지를 외부 디바이스에 결합하게 되면, 제1 절연캡(230)의 개방수단(233)을 개방하고, PTC소자(105)는 외부 디바이스의 접속단자와 접촉하게 되어 전류가 외부 디바이스로 흐르게 된다.

이렇게 제1 절연캡(230) 및/또는 제2 절연캡(240)이 끼워지는 전지셀 케이스(100)에는 후술하는 바와 같이 제품의 정보, 디자인 및 사용상 주의 사항 등이 빼곡하게 인쇄될 수 있다. 전지셀 케이스 타측면은 도 5에서와 같이 슬롯이 형성될 수 있으며, 이에 대응하여 제2 절연캡(240)에도 슬롯이 형성될 수 있다.

한편, 전지셀의 외부 케이스(100)는 다양한 재질의 금속에 의해 형성될 수 있으나, 가볍고, 성형하기 쉬운 알루미늄에 의해 형성됨이 바람직하다. 이러한 알루미늄 케이스에 제품의 상표, 제품의 정보, 사람들의 구매력을 일으키는 디자인 및 사용상의 주의 사항 등을 직접 인쇄 할 수 있다. 이러한 인쇄층(150)은 절연재료로 이루어질 수도 있어 외부로부터 전지셀 케이스(100)를 절연시킬 수 있다.

인쇄층을 형성하기 위하여, 알루미늄이나 스테인레스 강판 또는 티타늄 같이 표면 경도가 높은 금속의 표면에 단색 또는 컬러 문양 등의 이미지를 삽입하여 장식하거나, 라벨링 등을 하기 위한 여러가지 방법이 있다. 인쇄의 방법으로는 스크린 인쇄법, 평판인쇄법(오프셋 인쇄법) 등을 들 수 있으며, 이하 자세한 내용을 설명하기로 한다.

예를 들어, 스크린 인쇄방식에는 평면 인쇄 방법과 곡면 인쇄 방법 등이 있 다. 평면 스크린 인쇄는 포스터, 골판지, 면포 등에 하는 인쇄 방식이며, 곡면 스크린 인쇄는 유리병, 금속캔 등의 원통 용기의 측면 등에 하는 방식이다. 우선, 나일론(Nylon), 데트론(Polyester) 또는 스테인레스 스틸 등으로 짜여진 스크린 망사를 나무나 알루미늄 등의 틀에 고정시켜 그 위에 수공적 또는 광화학적 방법으로 판막을 만들어 필요한 화상이외의 부분을 막고 그안에 인쇄잉크를 부어 스퀴지(Squeegee)라 불리는 주걱으로 스크린 내면을 가압하면서 움직이면 잉크는 판막이 없는 부분의 망사를 통과하여 판 밑에 놓여 있는 금속이나 기타 피인쇄체에 찍혀 나와서 인쇄된다. 이러한 스크린 인쇄방식은 평면의 피인쇄 소재뿐만 아니라 병이나 컵 등의 원통, 원뿔체 등의 곡면에도 인쇄가 가능하다. 스크린 인쇄에서는 수성, 유성은 물론 여러 종류의 기능성 잉크를 사용할 수 있으므로 모든 재질에 대해, 또 여러 가지 조건에 대해서도 그 목적을 만족시키는 인쇄를 행할 수 있다. 표현 효과에서, 색채의 선명함은 뛰어나고, 내장성도 훌륭하다. 잉크의 두께 선택이 자유로운 점도 특징적이다. 거친 불투명한 잉크로 두껍게 인쇄하는 것도 가능하다.

다른 방법으로, 평판인쇄(off-set printing)를 들 수 있으며, 판면의 요철은 없지만, 판의 표면을 화학적으로 처리하여 잉크가 부착하는 부분인 친유성의 화선부와, 물이 흡착하는 부분인 친수성의 비화선부를 형성하여 물과 유성잉크의 반발성을 이용하는 인쇄 방식이다. 즉, 인쇄판상에 화선부로서 잉크에 친화성이 높은 부분과, 비화선부로서 잉크에 친화성이 낮은 부분을 만들어, 판면에 물과 잉크를 서로 줌으로써 감지성 화선부에는 잉크가 부착하고, 비화선부는 물의 엷은 층으로 카버되기 때문에 잉크는 부착하지 않는다. 이와 같이 평판인쇄는 물과 지방이 서로 반발한다고 하는 성질을 이용해서 인쇄를 하는 방법인데, 이렇게 해서 화선부에 묻은 잉크를 일단 탄력성이 있는 고무 블랭킷을 붙인 실린더에 옮기고, 다시 블랭킷으로부터 피인쇄체에 전사하는 간접인쇄 방식이다. 이 인쇄판의 형상으로부터, 블랭킷을 거쳐 간접인쇄하는 방식을 합하여 평판인쇄라고 한다. 평판인쇄는 색수가 자유롭고, 톤재현성이 뛰어나며, 제판이 용이하고 안정성이 있다. 다만, 색조가 불안정하며, 인쇄기가 복잡한 단점이 있다.

상술한 방법외에, 금속캔에 인쇄 할 수 있는 모든 방법으로 인쇄 할 수 있음은 물론이며, 드라이오프셋 인쇄방식(dry offset printing), 그라비어 인쇄방식(gravure printing), 플렉소 그래픽 인쇄방식(flexography printing) 및 잉크젯 인쇄방식(ink-jet printing) 등 다양한 방법이 있다.

도 4는 본 발명에 따른 제2 실시예를 나타낸 도면이다.

도 4a는 전지셀과 이에 결합하게되는 절연성 상부캡을 분해하여 나타낸 도면으로 상부캡에는 보호회로 모듈이 내장되며, 보호회로 모듈과 전지셀을 절연시키기 위한 절연성 장착부재가 위치하게 된다.

2차전지 패키징 구조는, 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스 내부에 밀봉되어 있는 금속제 전지셀 케이스(100), 과충전 등의 비정상적인 상태를 효과적으로 제어하는 PCM 어셈블리(110), 상부에 PCM 어셈블리(110)가 탑재되며 금속제 전지셀 케이스(100)의 상면에 장착되는 절연성 장착부재(120), PCM 어셈블리(110)가 탑재된 상태에서 절연성 장착부재(120)를 감싸면서 금속제 전지셀 케이스(100)의 상단부에 결합되는 절연성 상부캡(130), 전지셀 케이스(100)의 하단부에 양면테이 프(145) 등에 의해 결합되는 절연성 하부캡(140)을 포함한다.

금속제 전지셀 케이스(100)의 상면에는 금속제 전지셀 케이스(100)와 절연된 상태에서 상부로 돌출된 음극 단자(103)가 형성되어 있고, 음극 단자(103)를 제외한 나머지 부위는 양극 단자(101)로 이루어져 있고, 이들 사이에는 절연성 장착부재(120)가 개재되어 상호 절연을 이룰 수 있다. 양극 단자(101) 상에는 PTC 소자(105)가 결합될 수 있으며, 대향 측에는 금속볼 및 고분자 수지 등에 의해 밀봉된 전해액 주입부(104)가 평면상 원형 형상으로 돌출되어 있다. 경우에 따라서는 PTC 소자(105)가 PCM 어셈블리(110)에 형성되고, PTC 소자(105)로부터 연장되는 양극 접속부재(미도시)가 양극단자(101)와 전기적으로 연결될 수 도 있다.

절연성 장착부재(120)는 공지의 접착방식으로 금속제 전지셀 케이스(100)의 상면에 탑재되어 결합되며, 전지셀(100)의 돌출된 음극단자(103)가 상부로 노출될 수 있도록 절연성 장착부재(120)의 중앙 부위에 제1개구(121)가 형성되어 있고, 우측 부위에는 PTC 소자(105)의 상면이 노출될 수 있도록 제2개구(122)가 형성되어 있다. 또한, 좌측 부위에는 밀봉된 전해액 주입부(104)가 상부로 노출될 수 있도록 제3개구(123)가 형성되어 있고, 외부 디바이스(미도시)와 연결될 수 있는 입출력단자(113)가 형성되어 있다.

PCM 어셈블리(110)에는 2개의 접속용 관통구(111, 112)들이 천공되어 있으며, 접속용 관통구들을 밀폐하는 구조로 하면에 접속부재들이 결합되어 음극단자(103) 및 PTC 소자(105)와의 사이에서 전기적 연결을 제공한다.

절연성 상부캡(130)은 PCM 어셈블리(110)가 탑재된 상태에서 절연성 장착부 재(120)를 감싸면서 금속제 전지셀 케이스(100)의 상단부에 결합되며, 전지셀 케이스(100)의 상단부 외측면을 감쌀 수 있도록 소정의 길이로 하향 연장되어 있고, 상단면 일측에는 A/S 라벨(132)이 부착되어 있다. 또한, 절연성 상부캡(130)은 PCM 어셈블리의 입출력단자(113)를 외부 디바이스(미도시)쪽으로 노출시키기 위한 개구부(135)가 형성되어 있으며, PCM 어셈블리(110)를 수용하고, 전기에너지를 생산하는 전지셀 케이스(100)과 결합하게 되고, 금속제 전지셀 케이스(100)의 표면에는 직접 인쇄층(150)이 형성되어 있다.

절연성 하부캡(140)이 금속제 전지셀 케이스(100)의 하부에 제공될 수 있는데, 절연성 하부캡(140)의 소정 위치에는 요홈부(141)이 제공되어, 2차전지 패키지가 외부 디바이스에 장착되었을 때, 절연성 상부캡(130)에 형성되는 요홈부(137)과 함께 2차전지 패키지의 상대적인 유동을 막을 수 있게 된다.

또한, 도 4b는 도 4a에 분해 사시도로 보인 2차전지의 결합된 상태의 단면을 보여준다.

금속제 전지셀 케이스(100)는 통상 알루미늄 등으로 형성되는데, 위와 같이 상부캡(130) 혹은 하부캡(140)이 금속제 전지셀 케이스(100)에, 공지의 방법, 즉, 볼트 혹은 스크류와 같은 별도의 체결부재를 이용해 결합되거나, 양면테이프에 의한 테이핑, 본딩 또는 인서트 몰드의 강제 압입 방식 등으로 결합되어 이들이 분리될 가능성을 최소화한다.

도 5는 본 발명에 따른 2차전지 패키징 구조의 제3 실시예를 나타낸 사시도이다.

도 5a는 전지셀 케이스(100)에 인쇄층(150)이 형성된 모습을 나타내며, 도 5b는 전지셀 케이스(100)의 하단면(106)을 포함한 사시도이다. 전지셀에는 절연캡을 끼우지 않고 전지셀 케이스(100)에 프린팅만 되어 있는 상태로 외부 디바이스에 연결할 수 있다. 전지셀의 하단면(106)에는 전지셀이 외부 디바이스에 장착시 고정이 되도록 복수개의 슬롯(107)이 좌우 대칭으로 형성될 수 있다. 또한, 좌우 슬롯(107) 사이에는 aging 공정 및 충, 방전 실험 때 단자가 위치하는 환형의 평탄부(108)가 존재하게 된다.

어느 경우든, 본 발명에서는, 도 3 내지 도 5에는 인쇄층(150)의 일 예를 도시의 편의를 위해 간략하게 나타내었으나, 인쇄층(150)은 상품에 대한 정보, 즉 상표, 사용상의 주의사항 등을 포함하는 모든 형태의 디자인이 직접 프린팅에 의해 금속제 전지셀 케이스의 표면에 표시된다.

상술한 바와 같이 2차전지에 최소한의 부품을 결합하여 외부 디바이스에 연결할 수 있게 되고, 종래까지 제공되어 왔던 외장 필름을 사용할 필요가 없게 된다. 이에 따라 외장 필름의 두께만큼 2차전지 패키지의 단위체적당 에너지 밀도 측면에서 손실로 작용하였던 체적의 삭제가 가능하다. 즉, 외장필름의 두께는 밀리미터 단위(수 밀리미터 이하)의 두께인 반면에, 금속제 전지셀 케이스의 표면에 형성되는 인쇄층의 두께는 마이크로미터 단위(수백 마이크로미터 이하)이므로, 그만큼 체적을 줄일 수 있게 되고, 단위체적당 에너지 밀도의 증가를 가져올 수 있을 뿐만 아니라, 2차전지 패키지의 중량 및 부피도 줄일 수 있게 된다.

금속제 전지셀 케이스의 표면에 적용될 수 있는 인쇄방법은, 습식 혹은 건식 의 이미 공지된 어떤 인쇄 방법도 채용될 수 있다. 그러나, 금속제 전지셀 케이스의 표면에 통상의 인쇄 방법에 의해 모델 번호 등을 표시하는 것은 본 발명에서 대상으로 하는 인쇄라 볼 수 없다. 본 발명의 인쇄는 금속제 전지셀 케이스의 전면, 배면, 좌우 측면 중 하나 이상의 면에 상당한 영역에 걸쳐 이루어진다. 즉, 인쇄층(150)에는 꽃 모양과 같은 무늬가 제공될 수 있고, 여백의 남은 부분에 빼곡하게 2차전지의 사용상 주의사항 등이 표시될 수 있다.

어느 경우든 완성된 금속제 전지셀 케이스(100) 자체에 인쇄할 수도 있고, 다르게는 장차 금속제 전지셀 케이스(100)를 구성할 알루미늄 판재에 미리 인쇄층을 적용한 후, 이를 제단하여 금속제 전지셀 케이스(100)를 제작하는데 사용할 수도 있을 것이다.

이 밖에도 알루미늄으로 이루어진 전지셀의 케이스 표면에 코팅은 전지케이스의 어느 일면에서 시작하여, 360˚회전하여 그 시작한 곳에서 종료할 수 도 있으며, 어느 일면의 코팅과 다른 일면의 코팅이 별개로 이루어질 수 도 있다. 즉, 다양한 방법에 의하여 전지셀 케이스의 표면에 코팅이 이루어지게 된다.

도 6은 본 발명에 따른 2차전지가 전자제품인 핸드폰에 수용되는 모습을 나타낸 도면이다.

제1 절연캡(230)이 결합되는 2차전지를 수용할 수 있는 공간을 포함하는 외부 디바이스(전자제품)는 2차전지를 수용시 양극단자 및 음극단자와 전기적으로 연결되면서 내부에 과충전 및 과방전을 방지하기 위한 PCM 어셈블리를 포함하고 있게 된다. 또한, PCM 어셈블리에는 온도 상승시 저항이 급격히 상승하게 되는 PTC소자 가 포함될 수 있다. 제1 절연캡(230)이 결합되는 전지셀(100)을 휴대폰(400)에 끼워 넣으면 휴대폰(400)이 작동을 하게 된다. 이때, 제1 절연캡(230)에 부착되는 개방수단(231,233)을 개방하여, 외부 디바이스의 접속부재(미도시)와 연결하게 된다. 450은 전지셀 덮개를 나타낸다. 도 6에는 휴대폰(400)에 2차전지(100)가 결합하는 모습을 도시하였으나, 2차전지(100)를 전원으로 이용할 수 있는 전자제품 모두에 사용될 수 있음은 물론이다.

이상에서, 본 발명은 본 발명의 실시 예 및 첨부도면에 기초하여 예로 들어 상세하게 설명하였다. 그러나 이상의 실시 예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한 될 것이다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 2차 전지의 분해 사시도 이다.

도 2는 PCM 어셈블리 하면에 접속부재들이 결합된 구조의 모식도이다.

도 3a는 본 발명에 따른 2차전지 패키징의 제1 실시예를 나타낸 사시도이다.

도 3b는 제1 실시예에서 전지셀과 절연캡이 결합된 구조를 나타낸 단면이다.

도 3c는 본 발명에 따른 제1 실시예에서 PTC소자가 음극단자에 일체로 장착된 모습을 나타낸 사시도이다.

도 4a는 본 발명에 따른 2차전지 패키지의 제2 실시예를 나타낸 사시도 이다.

도 4b는 제2 실시예에서 전지셀과 절연캡이 결합된 구조를 보여주는 단면이다.

도 5a는 본 발명에 따른 2차전지 패키징의 제3 실시예를 나타낸 사시도이다.

도 5b는 본 발명에 따른 제3 실시예의 하측부를 나타낸 사시도이다.

도 6은 본 발명에 따른 전자제품인 휴대폰이 2차전지와 분리되어 있는 모습을 나타낸 사시도이다.

Claims

내부에 전해액 및 전극 어셈블리를 구비함과 동시에 일측면에 양극단자 및 음극단자를 구비하는 금속제 전지셀 케이스; 그리고

양극단자 및 음극단자 중 하나 이상을 에워싸도록 금속제 전지셀 케이스의 일측면에 결합되는 제1 절연캡을 포함하며, 제1 절연캡은 양극단자 및 음극단자 중 하나 이상이 선택적으로 노출될 수 있도록 개폐가능한 개방수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지 패키징 구조.
제1항에 있어서,

음극단자의 상단에 PTC 소자가 일체로 장착되는 것을 특징으로 하는 2차전지 패키징 구조.
제1항에 있어서,

전지셀 케이스의 일측면에 양극단자 및 음극단자가 구비되고, 전지셀 케이스의 타측면을 에워쌀 수 있는 제2 절연캡을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지 패키징 구조.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

양극단자 및 음극단자는 전지셀 케이스의 일측면에 형성되고, 전지셀 케이스의 타측면에 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지 패키징 구조.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

전지셀 케이스의 표면의 적어도 일부에 형성되는 인쇄층을 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지 패키징 구조.
제5항에 있어서,

인쇄층은 절연재료로 이루어져서 외부로부터 전지셀 케이스를 절연시키는 것을 특징으로 하는 2차전지 패키징 구조.
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