KR20070105193A - Rechargeable battery - Google Patents

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이유훈
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Abstract

A secondary battery is provided to avoid difficulty in mounting battery parts onto the top or bottom of a bare cell, and to realize a minimized length, thereby imparting a compact shape to a device using the same battery. A secondary battery(200) comprises: a bare cell(210) including an electrode assembly and an electrolyte received in a case; and battery parts(220) installed on the exterior of the case, wherein the battery parts are installed on one side of the surface with the largest area of the case. The battery parts are installed on the portion adjacent to the surface where an electric terminal insulated from the case is disposed. The secondary battery further comprises a hard case for housing the case together with the battery parts.

Description

이차 전지{Rechargeable battery}Rechargeable Battery

도1은 종래 전지의 문제점을 나타내도록 기기 본체와 결합된 전지를 나타내는 부분 측단면도,1 is a partial side cross-sectional view showing a battery combined with an apparatus body to show a problem of a conventional battery;

도2는 본 발명에 따른 일 실시예가 기기 본체와 결합된 상태를 나타내는 부분 측단면도, 2 is a partial side cross-sectional view showing a state in which an embodiment according to the present invention is coupled to the apparatus body;

도3a는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 부분 측단면도,Figure 3a is a partial side cross-sectional view showing another embodiment of the present invention,

도3b는 도3a의 전지를 전지 커버(240)를 제거한 상태로 A 방향에서 본 측면도이며, 3B is a side view of the battery of FIG. 3A viewed from the A direction with the battery cover 240 removed.

도3c는 도3a의 전지를 B 방향에서 본 측면도,FIG. 3C is a side view of the battery of FIG. 3A seen in direction B; FIG.

도4는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타내는 부분 측단면도이다.4 is a partial side cross-sectional view showing yet another embodiment of the present invention.

본 발명은 이차 전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 케이스에 전극 조립체를 수납하여 이루어진 베어 셀(bare cell)과 베어 셀에 전기적으로 접속된 회로 기판 등 전지 부속을 결합하여 이루어지는 단일 셀 팩형 이차 전지에 관한 것이다. The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to a single cell pack type secondary battery formed by combining a battery cell such as a bare cell formed by storing an electrode assembly in a case and a circuit board electrically connected to the bare cell. It is about.

이차 전지는 충전에 의한 반복 사용이 가능하여 이동형 전자 기기의 전원으로서 많이 사용되고 있다. 이차 전지 가운데 대표적으로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소(Ni-MH)전지와 리튬 이온(Li-ion)전지가 있다. Secondary batteries are frequently used as power sources for mobile electronic devices because they can be repeatedly used by charging. Among the rechargeable batteries, there are nickel cadmium batteries, nickel hydride (Ni-MH) batteries, and lithium ion (Li-ion) batteries.

특히, 리튬 이온 이차 전지는 부피 및 질량에 비해 많은 에너지를 축적할 수 있어서 고가이면서 이동성이 많이 요구되는 노트북 컴퓨터, 캠코더, 휴대전화 등 전자 기기의 전원으로 많이 사용되고 있다. 리튬 이차 전지는 전극조립체가 수용되는 케이스가 일정한 형태를 가진 금속 캔으로 이루어지는 캔형과, 얇고 형태에 융통성이 많은 파우치로 이루어지는 파우치형으로 나뉠 수 있다. 그리고, 캔형 리튬 이온 이차전지의 경우, 용량을 위주로 하는 원통형과 부피 감축과 휴대성을 높이는 각형으로 다시 나뉠 수 있다.In particular, lithium ion secondary batteries are used as a power source for electronic devices such as notebook computers, camcorders, mobile phones, and the like, which can accumulate a large amount of energy in comparison to volume and mass, and require high mobility. Lithium secondary batteries may be divided into a can type made of a metal can having a case where a case in which an electrode assembly is accommodated, and a pouch type made of a thin and flexible pouch. In addition, in the case of a can-type lithium ion secondary battery, it can be divided into a cylindrical shape mainly based on capacity and a square shape that increases volume reduction and portability.

휴대전화 등 소형 휴대형 전자 기기의 디자인이 다양하게 이루어지면서, 이들 전자 기기에 전원으로 장착되는 이차전지의 형태도 변화되고 있다. 통상적으로 요청되는 이차 전지의 형태는 두께를 최대 한도로 줄인 것이다. 전지의 용적이 줄어들면 충전 용량도 줄어드는 것이 일반적이나, 휴대성을 높이기 위해 부피나 질량을 줄이면서도 충전 용량은 늘려달라는 상충된 요구가 계속되고 있다. As various designs of small portable electronic devices such as mobile phones are made, the shape of secondary batteries mounted on the electronic devices as power sources is also changing. Typically, the type of secondary battery required is to reduce the thickness to the maximum. As the volume of a battery decreases, the charge capacity generally decreases, but there is a conflicting demand to increase the charge capacity while reducing the volume and mass to increase portability.

대략 직육면체 형태의 베어셀에 보호회로 기판 등의 전지 부속을 설치할 때 이들 부속이 일정 이상의 두께를 가진다면 좁은 면에 설치하는 것이 전체적으로 전지의 실질적 용적 증가를 줄이는 방법이 된다. 베어셀의 좁은 면은 길이 방향으로 있는 베어셀 상,하면이 되므로 이런 설치 형태는 전지의 길이를 증가시킨다. When installing battery components such as a protective circuit board in a bare cell of a substantially rectangular parallelepiped type, if these components have a predetermined thickness or more, the installation on a narrow surface is a method of reducing the actual volume increase of the battery as a whole. This type of installation increases the length of the battery since the narrow side of the bare cell is above and below the bare cell in the longitudinal direction.

그런데, 가령, 전지가 장착되는 기기 본체(10) 가령 휴대전화의 구조가 도1 과 같이 전지 장착부 길이가 작게 이루어질 경우, 오히려 전지(100) 전체에서 베어셀(110)에 접속된 전지 부속 부분(120)이 전지의 상하면에 장착되는 것이 사용시 휴대전화의 길이를 증가시키는 문제가 있다. By the way, for example, when the structure of the device main body 10 to which the battery is mounted, for example, the cell phone has a small length of the battery mounting portion as shown in FIG. 1, rather, the battery accessory part connected to the bare cell 110 in the entire battery 100 ( 120 is mounted on the top and bottom of the battery, there is a problem to increase the length of the mobile phone in use.

한편으로 전지의 두께가 극도로 줄어들면 베어셀은 직육면체라기 보다는 시트에 가까운 형상을 띨 수 있다. 이런 경우에는 보호회로 기판도 일정 폭을 가지므로 그 폭보다 좁은 폭을 가지는 베어셀의 상하단에 설치되는 것이 어려울 수 있다.On the other hand, if the thickness of the battery is extremely reduced, the bare cell may be shaped like a sheet rather than a cuboid. In this case, since the protection circuit board also has a predetermined width, it may be difficult to install the upper and lower ends of the bare cell having a width smaller than that.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전지 부속이 베어셀의 길이 방향으로 위치하는 상하단 면에 설치되는 어려움을 피할 수 있는 형태를 가지는 팩형 이차 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a pack-type secondary battery having a form in which a battery accessory can be prevented from being installed in upper and lower end surfaces positioned in the longitudinal direction of a bare cell.

본 발명은 또한, 길이를 최대한 줄여 장착되는 기기의 길이를 줄일 수 있도록 하는 이차 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a secondary battery capable of reducing the length of equipment to be mounted by reducing the length as much as possible.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, The present invention for achieving the above object,

양극, 음극 및 세퍼레이터를 포함하여 이루어진 전극 조립체, 전극 조립체를 수용하며 외측에 상기 양극 및 상기 음극과 전기접속된 전기 단자를 가지는 케이스, 상기 케이스 외면에 일부에 설치되는 전지 부속을 구비하는 이차 전지에 있어서,A secondary battery comprising an electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode, and a separator, a case accommodating the electrode assembly, and a case having an electrical terminal electrically connected to the positive electrode and the negative electrode at an outer side thereof, and a battery accessory installed at a part of the outer surface of the case. In

상기 전지 부속이 상기 케이스의 최대면적 면 일 측에 설치되는 것을 특징으로 한다.The battery accessory is installed on one side of the maximum area surface of the case.

본 발명에서 상기 일 측은 상기 케이스의 외측에 위치하는 전기 단자 가운데 상기 케이스와 절연된 적어도 하나가 위치하는 면에 가장 근접한 부분일 수 있다. In the present invention, the one side may be a portion closest to a surface on which at least one of the electrical terminals positioned outside the case is insulated from the case.

본 발명에서 상기 이차 전지는 상기 케이스와 상기 전지 부속이 함께 내장되는 하드 케이스를 구비하여 이루어지는 것이거나, 상기 케이스의 적어도 일부와 상기 전지 부속이 함께 감싸지도록 성형된 수지 몰드 부분을 구비하여 이루어지는 것일 수 있다. In the present invention, the secondary battery may include a hard case in which the case and the battery part are embedded together, or may include a resin mold part molded to enclose at least a portion of the case and the battery part together. have.

본 발명에서 전지 부속은 대략 직육면체를 이루어 상기 케이스의 최대면적 면에서 단차부를 형성하면서 단차를 형성하는 면에 전지를 전원으로 사용하는 기기의 접속 단자와 연결되는 외부 단자가 형성되는 것일 수 있다. In the present invention, the battery accessory may have an approximately rectangular parallelepiped, and an external terminal connected to a connection terminal of a device using a battery as a power source may be formed on a surface forming a step while forming a stepped portion in the maximum area of the case.

이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도2는 본 발명에 따른 일 실시예가 기기 본체와 결합된 상태를 나타내는 부분 측단면도이다. Figure 2 is a partial side cross-sectional view showing a state in which an embodiment according to the present invention is coupled to the device body.

베어셀(210)은 통상 두 전극과 두 전극 사이에서 두 전극의 단락을 방지하는 세퍼레이터가 적층되거나, 적층되어 권취된 전극 조립체가 전해질과 함께 케이스 내에 내장되면서, 전극 조립체의 전극 탭이 케이스를 통해 외부로 인출되거나, 전극 탭과 접속된 전기 단자가 서로 다른 극성끼리 절연을 유지할 수 있도록 케이스에 설치되어 이루어진다. The bare cell 210 is typically laminated with a separator that prevents shorting of the two electrodes between the two electrodes and the two electrodes, or the stacked and wound electrode assembly is embedded in the case together with the electrolyte, so that the electrode tab of the electrode assembly passes through the case. Electrical terminals drawn out or connected to the electrode tabs are provided in the case so as to maintain insulation between different polarities.

도2에서는 비슷한 형태의 종래의 도1과 비교할 때 전지 부속 부분(220) 가령 보호회로 모듈 부분이 베어셀(210) 길이 방향으로 설치되던 형태에서 벗어나, 베어셀(210)의 대면적 측면 상부에 설치된다. 따라서 종래에 전자 기기의 길이 방향으로 기기 본체(10)를 과도하게 벗어나던 부분의 일부였던 보호회로 모듈이 설치 위치를 바꾸어 기기 본체(10)와 전지(200)가 결합할 때 두께 차이를 보이는 부분을 채우고, 전체적으로 전지(200)가 장착된 기기 전체의 두께가 일정하게 되었다. In FIG. 2, the battery accessory part 220, for example, the protection circuit module part is deviated from the shape in which the bare cell 210 is installed in the length direction of the bare cell 210 as compared with the conventional FIG. Is installed. Therefore, the protection circuit module, which is a part of a part which has been excessively out of the device main body 10 in the longitudinal direction of the electronic device, changes its installation position and shows a difference in thickness when the device main body 10 and the battery 200 are combined. As a result, the thickness of the entire apparatus in which the battery 200 is mounted as a whole becomes constant.

결과적으로, 전지 부속 부분은 베어셀의 외장 케이스(캔)의 대면적 측면의 일 측에 설치되었으며, 특히, 베어셀의 전극 단자가 가스켓에 의해 절연되도록 설치되는 캡 플레이트 면과 접하는 부분인 베어셀 대면적 측면의 상단부에 설치되었다. As a result, the battery accessory portion was installed on one side of the large area side of the bare case (can) of the bare cell, and in particular, the bare cell, which is a portion in contact with the face of the cap plate installed so that the electrode terminal of the bare cell is insulated by the gasket It was installed at the upper end of the large area side.

전지(200)는 외장 팩형으로 기기 본체(10)와 직접 결합된다. 기기 본체와 연결되는 접속면에는 베어셀과 전지 부속 부분에 별도의 커버를 하지 않고, 기기 본체와 결합된 상태에서 전체 기기의 외관을 이루는 부분에는 기기 본체의 외장부와 같은 재질의 하드 커버(12)를 채택하고 있다. The battery 200 is directly coupled to the device body 10 in an outer pack type. The connection surface connected to the main body of the device does not have a separate cover on the bare cell and the battery attachment part, and a hard cover made of the same material as the outer part of the main body of the device in the part which forms the exterior of the entire device when coupled with the main body of the device. ) Is adopted.

베어셀(210) 및 전지 부속 부분(220)은 하드 커버(12) 부분에 형성된 연결부를 통해 전기적으로 연결되는 형태를 가질 수 있다. 전지(200)는 기기 본체(10)와 접하는 베어셀면(14)이나 전지 부속 부분의 접촉면(16)을 통해 기기 본체(10)와 전기 접속될 수 있다. The bare cell 210 and the battery accessory portion 220 may have a form in which the bare cell 210 and the battery accessory portion 220 are electrically connected to each other through a connection portion formed in the hard cover 12 portion. The battery 200 may be electrically connected to the device body 10 through the bare cell surface 14 in contact with the device body 10 or the contact surface 16 of the battery accessory portion.

본 실시예와 달리 하드 커버는 베어셀과 전지 부속 부분 전체를 감싸며, 외면에 기기 본체와 전기 접속을 하는 부분이 별도로 설치되어 이루어지거나, 전지 부속 부분의 외부 단자를 외부로 노출시키도록 이루어지는 것일 수 있다. Unlike the present embodiment, the hard cover may cover the entire bare cell and the battery accessory part, and the external part of the battery cell may be provided separately from the external part of the battery accessory part, or may be configured to expose the external terminal of the battery accessory part to the outside. have.

도3a는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 부분 측단면도이다.Figure 3a is a partial side cross-sectional view showing another embodiment of the present invention.

이 실시예에서는 도2의 실시예와 달리 베어셀(210)과 전지 부속 부분(220)이 캡 형태의 합성 수지 재질 전지 커버(240)에 의해 결합된 내장 팩형으로 이루어진다. 전지 커버(240)와 베어셀(210) 및 전지 부속 부분(220) 사이의 결합은 접착제에 의해 이루어질 수 있다. 전지 부속 부분과 베어셀은 전지 커버(240)와 결합되기 전에 이미 용접 등의 방법으로 전기 단자가 서로 연결될 수 있다. In this embodiment, unlike the embodiment of FIG. 2, the bare cell 210 and the battery accessory part 220 are formed in a built-in pack type in which a battery cover 240 of a synthetic resin material is formed in a cap shape. The bond between the battery cover 240 and the bare cell 210 and the battery accessory portion 220 may be made by an adhesive. Before the battery accessory portion and the bare cell are coupled with the battery cover 240, the electrical terminals may be connected to each other by welding or the like.

도3b는 도3a의 전지를 전지 커버(240)를 제거한 상태로 A 방향에서 본 측면도이며, 도3c는 도3a의 전지를 B 방향에서 본 측면도이다.FIG. 3B is a side view of the battery of FIG. 3A seen from the A direction with the battery cover 240 removed, and FIG. 3C is a side view of the battery of FIG. 3A seen from the B direction.

도3b에서는 베어셀(210)의 캡 플레이트(215)면이 그대로 나타난다. 여기서, 캡 플레이트(215)와 가스켓(211)을 통해 절연된 전극 단자(213) 및 캡 플레이트(215)는 연결부(230)을 통해 각각 전지 부속 부분(220)을 이루는 보호회로 모듈의 전기 단자(223)과 접속된다.In FIG. 3B, the cap plate 215 surface of the bare cell 210 is shown as it is. Here, the electrode terminal 213 and the cap plate 215 insulated through the cap plate 215 and the gasket 211 are connected to the electrical terminal of the protection circuit module constituting the battery accessory part 220 through the connection 230. 223).

도3c에서는 베어셀(210)의 캔 저면이 보이고, 캔 저면 아래쪽에는 전지 부속 부분(220)을 이루는 보호회로 모듈의 기기 본체와의 접속 단자인 외부 접속 단자(225)가 나타나 있다. 베어셀(210)과 전지 부속 부분(220)은 전지 커버(240)에 의해 감싸진다.In FIG. 3C, the bottom of the can of the bare cell 210 is shown, and the bottom of the bottom of the can is shown an external connection terminal 225, which is a connection terminal with the device main body of the protection circuit module constituting the battery attachment part 220. The bare cell 210 and battery accessory portion 220 are wrapped by a battery cover 240.

도4는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타내는 부분 측단면도이다.4 is a partial side cross-sectional view showing yet another embodiment of the present invention.

도4에서는 도3과 달리, 베에셀(210)과 전지 부속 부분(22)이 전지 커버(240) 대신에 핫 멜트 수지부(250)에 의해 결합되어 있다. 본 실시예예에서도 캡 플레이 트(215)와 가스켓(211)을 통해 절연된 전극 단자(213) 및 캡 플레이트(215)는 연결부(230)을 통해 각각 전지 부속 부분(220)을 이루는 보호회로 모듈의 전기 단자(223)과 접속된다. 핫 멜트 수지부(250)를 형성할 때 보호회로 모듈의 기기 본체와의 접속 단자인 외부 접속 단자(225)가 나타나도록 형성한다.In FIG. 4, unlike FIG. 3, the Bessel 210 and the battery accessory portion 22 are joined by the hot melt resin portion 250 instead of the battery cover 240. In FIG. Also in this embodiment, the electrode terminal 213 and the cap plate 215 insulated through the cap plate 215 and the gasket 211 are connected to the battery accessory part 220 through the connection part 230, respectively. It is connected with the electrical terminal 223. When the hot melt resin part 250 is formed, an external connection terminal 225 which is a connection terminal with the main body of the protection circuit module is formed.

도3과 도4의 실시예들은 기기의 전지 장착부 공간에 결합되고, 도2의 하드 커버(12)와 비슷하지만 전지와 별도로 형성되는 기기의 커버에 의해 외부에서 볼 때 노출되지 않도록 장착될 수 있다.3 and 4 are coupled to the battery compartment of the device and may be mounted so as not to be exposed from the outside by a cover of the device similar to the hard cover 12 of FIG. 2 but formed separately from the battery. .

본 발명에 따르면, 보호회로 모듈과 같은 전지 부속 부분이 베어셀의 길이 방향으로 위치하는 상하단 면에 설치되어 결과적으로 전지가 장착된 기기 전체의 길이가 길어지는 문제를 피할 수 있으며, 매우 얇은 두께를 가지는 각형 전지에서 각형 전지의 캡 플레이트면에 전지 부속을 장착하기 어려울 때 대체적인 구성을 이룰 수도 있다.According to the present invention, battery accessory parts, such as protection circuit modules, are installed on the top and bottom surfaces located in the longitudinal direction of the bare cell, thereby avoiding the problem of lengthening the entire length of the device in which the battery is mounted. Branches may have an alternative configuration when the battery cell is difficult to mount to the cap plate surface of the rectangular battery in the rectangular battery.

Claims (6)

전극 조립체 및 전해질이 케이스에 수용되어 이루어지는 베어셀 및 상기 케이스 외부에 설치되는 전지 부속을 구비하며,A bare cell in which an electrode assembly and an electrolyte are accommodated in a case and a battery part installed outside the case, 상기 전지 부속이 상기 케이스의 최대면적 면 일 측에 설치되는 것을 특징으로 하는 이차 전지.Secondary battery, characterized in that the battery accessory is installed on one side of the maximum area surface of the case. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전지 부속은 상기 케이스에 설치되는 전기 단자 가운데 상기 케이스와 절연된 전기 단자가 위치하는 면에 접하는 부분에 설치되는 것을 특징으로 하는 이차 전지.The battery accessory is a secondary battery, characterized in that installed in the portion of the electrical terminal installed in the case in contact with the surface where the electrical terminal insulated from the case. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 케이스와 상기 전지 부속 전부를 함께 내장하는 하드 케이스를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차 전지.A secondary battery comprising a hard case in which the case and all of the battery parts are housed together. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 케이스와 상기 전지 부속 적어도 일부 표면을 덮도록 형성되는 커버를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차 전지.And a cover formed to cover the case and at least part of the surface of the battery accessory. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 케이스 적어도 일부와 상기 전지 부속이 함께 감싸지도록 성형된 수지 몰드 부분을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차 전지.And a resin mold portion molded to enclose at least a portion of the case and the battery part together. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 전지 부속은 직육면체 형태를 이루어 상기 케이스의 최대면적 측면에서 단차부를 형성하면서 단차를 형성하는 면에 외부 접속 단자가 형성되는 것을 특징으로 하는 이차 전지. The battery accessory is a secondary battery, characterized in that the external connection terminal is formed on the surface to form a step while forming a step portion in the form of a rectangular parallelepiped side surface of the case.
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