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KR100824867B1 - 보호회로기판 위에 장착된 ｐｔｃ소자를 구비한 캔형 및파우치형 이차전지 - Google Patents

보호회로기판 위에 장착된 ｐｔｃ소자를 구비한 캔형 및파우치형 이차전지 Download PDF

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KR100824867B1
KR100824867B1 KR1020070027104A KR20070027104A KR100824867B1 KR 100824867 B1 KR100824867 B1 KR 100824867B1 KR 1020070027104 A KR1020070027104 A KR 1020070027104A KR 20070027104 A KR20070027104 A KR 20070027104A KR 100824867 B1 KR100824867 B1 KR 100824867B1
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KR
South Korea
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conductive portion
circuit board
secondary battery
ptc
electrode
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KR1020070027104A
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Inventor
김준호
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삼성에스디아이 주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명은 캔형 및 파우치형 이차전지에 관한 것으로, 전극조립체와, 상기 전극조립체를 수용하는 캔과, 상기 캔의 개방된 상부와 결합되는 캡조립체를 구비한 베어셀; 보호회로가 형성된 보호회로기판; 및 상기 보호회로기판에 직접 접합되는 제 1 도전부와, 상기 전극조립체의 한 전극과 전기적으로 연결되는 상기 캡조립체의 한 부품과 접합되는 제 2 도전부와, 상기 제 1 도전부와 상기 제 2 도전부 사이에 위치하는 PTC본체부를 구비한 PTC소자를 포함하는 캔형 이차전지와, 전극조립체와, 상기 전극조립체를 수납하고 상기 전극조립체에서 인출된 전극탭의 일부가 노출되도록 밀봉된 파우치 케이스를 구비한 베어셀; 보호회로가 형성된 보호회로기판; 및 상기 보호회로기판에 직접 접합되는 제 1 도전부와, 상기 전극탭과 접합되는 제 2 도전부와, 상기 제 1 도전부와 상기 제 2 도전부 사이에 위치하는 PTC본체부를 구비한 PTC소자를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지를 제공한다.

Description

보호회로기판 위에 장착된 ＰＴＣ소자를 구비한 캔형 및 파우치형 이차전지 {CAN TYPE AND POUCH TYPE SECONDARY BATTERY HAVING PTC DEVICE ON PROTECTED CIRCUIT BOARD}
도 1 은 종래의 PTC소자를 구비한 캔형 이차전지의 부분 사시도.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 캔형 이차전지의 분리 사시도.
도 3 은 도 2에 의한 본 발명의 일 실시예에 따른 PTC소자가 보호회로기판에 부착된 상태의 단면도.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 PTC소자의 단면도.
도 4b는 도 4a에서 제 1 도전부의 저면도.
도 5a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 PTC소자의 단면도.
도 5b는 도 5a에서 제 1 도전부의 저면도.
도 6a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 PTC소자의 단면도.
도 6b는 도 6a에서 제 1 도전부의 저면도.
도 7a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 PTC소자의 단면도.
도 7b는 도 7a에서 제 1 도전부의 저면도.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 PTC소자의 단면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10: 이차전지 11: 캔
12: 전극조립체 100: 캡조립체
110: 캡플레이트 130: 전극단자
170',170a,170b,170c,170d,170e: PTC소자
171a,171b,171c,171d : 제 1 구성부
172a,172b,172c,172d : 제 2 구성부
172',173a,173b,173c,173d,173e : 제 1 도전부
174',176a,176b,176c,176d,176e : PTC본체부
176',178a,178b,178c,178d,178e : 제 2 도전부
270,270a,270b,270c,270d,270e: 접합부재
300: 보호회로기판
본 발명은 이차전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캔형 및 파우치형 이차전지에 관한 것이다.
통상적으로, 이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리, 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하는 것으로서, 셀룰라 폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 첨단 전자기기 분야에서 널리 사용되고 있다. 특히, 리튬이차전지는 작동전압이 3.6V로서, 전자장비 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나 니켈-수소 전지보다 3배나 높고, 단위중량당 에너지밀도가 높다는 측면에서 급속도로 신장되고 있는 추세이다.
이러한 리튬이차전지는 주로 양극 활물질로 리튬계 산화물, 음극 활물질로는 탄소재를 사용하고 있다. 또한, 리튬이차전지는 여러가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적 형상으로는 원통형과, 각형과, 파우치형을 들 수 있다.
이 중 각형 이차전지는 베어셀과, 보호회로가 형성된 보호회로기판과, 이 보호회로기판과 베어셀 사이에 위치하는 안전소자인 PTC소자를 포함한다.
베어셀은 전극조립체와, 이 전극조립체를 수용하는 캔과, 이 캔의 개방된 상부와 결합되는 캡조립체를 포함하여 이루어진다.
전극조립체는 양극, 세퍼레이터, 음극 순으로 권취되어 있으며, 상기 양극 및 음극으로부터 양극 및 음극탭이 각각 인출되어 있다.
캔은 각형 이차전지에서 대략 직육면체의 형상을 가진 금속재질의 용기이며, 딥 드로잉(deep drawing) 등의 가공방법으로 형성한다.
캡조립체는 상기 캔의 상부에 결합되는 캡플레이트와, 외면에 가스켓을 위치시킨 채 상기 캡플레이트에 형성된 단자통공을 통하여 설치되는 전극단자와, 상기 캡플레이트의 아랫면에 설치되는 절연플레이트와, 상기 절연플레이트의 아랫면에 설치되어 상기 전극단자와 통전되는 단자플레이트를 포함한다.
상기 양극탭은 상기 캡플레이트와 전기적으로 연결되며, 상기 음극탭은 상기 단자플레이트를 통하여 전극단자와 전기적으로 연결된다. 다만, 상기 양극 및 음극탭은 극성을 달리하여 설계될 수도 있다.
또한, 상기 베어셀의 한 전극에서 상기 보호회로기판에 형성된 보호회로에 이르는 전류의 경로 상에는 PTC소자(Positive Temperature Coefficient device)와 같은 안전소자가 설치된다. 이 PTC소자는 전지의 고온 상승이나 과도한 충·방전 등으로 인하여 전지의 전압이 급격하게 상승하는 경우 전류의 흐름을 차단해 전지의 파열을 방지하는 역할을 한다.
도 1 은 종래의 PTC소자를 구비한 이차전지의 부분 사시도이다.
도면을 참조하면, 종래 이차전지의 PTC소자(170)는 플레이트형의 제 1 도전부(172)와, 플레이트형의 제 2 도전부(176)와, 이 두 도전부 사이에 위치하는 납작한 형상의 PTC본체부(174)로 이루어져 있다. 제 1 도전부(172)의 하면은 캡플레이트(110)와 PTC소자(170) 간의 절연을 위한 절연부재(185) 위에 접촉 고정되고, 상면은 리드플레이트(220)와 용접 고정된다. 이 리드플레이트(220)는 PTC소자(170)와 보호회로기판(미도시) 간의 전기적 연결통로의 역할을 한다. 제 2 도전부(176)는 전극단자(130)와 직접 또는 간접으로 연결된다.
여기서, PTC본체부(174)는 도전성 입자를 결정성 고분자에 분산시켜 제조되며, 설정된 온도 이하에서는 제 1 도전부(172)와 제 2 도전부(176) 사이의 전류의 흐름을 연결해 주는 가교의 역할을 한다. 그러나, 전지 사용중에 과전류나 과전압이 흐르거나 소비전력이 높아져 이에 따른 열이 발생함으로써 설정된 온도 이상이 되면, 결정성 고분자의 팽창으로 인해 도전성 입자들이 떨어지면서 저항이 급격하게 증가되어 전류의 흐름이 차단되거나 낮은 양의 전류가 흐르게 되며, 이에 따라 전지의 파열을 방지하는 안전장치로서의 역할을 수행한다. 그리고, 다시 설정된 온 도 이하로 냉각되면, 결정성 고분자가 수축하여 도전성 입자 사이의 연결을 복원하여 전류의 흐름이 재개되도록 작동한다.
그런데, PTC소자(170)가 보호회로기판 및 베어셀과 연결되는 종래의 구조는 다음과 같은 문제점이 있다.
PTC소자 중 PTC본체부가 상술한 역할을 원활히 수행하기 위해서는, 베어셀의 한 전극에서 보호회로기판에 형성된 보호회로에 이르는 전류의 경로가 짧고, 도전성 부품들의 전기저항이 낮을 필요가 있다. 그러나, 도 1 에 나타낸 종래의 구조에서는 보호회로기판과 베어셀 사이에 PTC소자(170) 외에 다양한 부품들이 위치한다. 이에 따라, 전류의 경로가 길어져 PTC소자가 설계된 원래의 작동온도에서 작동하지 않고 큰 오차범위를 가질 수 있어 제어가 어렵다.
또한, 종래의 구조에서는 베어셀의 한 전극에서 발생한 전류를 보호회로기판으로 이동시키기 위한 통로로서 PTC소자(170) 외에 여러 가지 부품들이 존재하여 전지의 제작공정을 복잡하게 하고, 이에 따라 비용이 증가하는 문제가 있다.
이러한 문제는 캔형 이차전지뿐만 아니라, 파우치형 이차전지에서도 발생한다.
본 발명의 목적은 베어셀과 보호회로기판 사이에 위치하는 PTC소자가 설계된 온도에서 원활하게 작동할 수 있도록 하려는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 불필요한 부품을 줄임으로써 전지의 제조공정에 드는 시간 및 비용을 절감하려는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 베어셀과 보호회로기판 사이의 공간 효율을 극대화하여 슬림형 팩 설계가 가능하도록 하려는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 캔형 이차전지는, 전극조립체와, 상기 전극조립체를 수용하는 캔과, 상기 캔의 개방된 상부와 결합되는 캡조립체를 구비한 베어셀; 보호회로가 형성된 보호회로기판; 및 상기 보호회로기판에 직접 접합되는 제 1 도전부와, 상기 전극조립체의 한 전극과 전기적으로 연결되는 상기 캡조립체의 한 부품과 접합되는 제 2 도전부와, 상기 제 1 도전부와 상기 제 2 도전부 사이에 위치하는 PTC본체부를 구비한 PTC소자를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 일 측면에 따른 파우치형 이차전지는 전극조립체와, 상기 전극조립체를 수납하고 상기 전극조립체에서 인출된 전극탭의 일부가 노출되도록 밀봉된 파우치 케이스를 구비한 베어셀; 보호회로가 형성된 보호회로기판; 및 상기 보호회로기판에 직접 접합되는 제 1 도전부와, 상기 전극탭과 접합되는 제 2 도전부와, 상기 제 1 도전부와 상기 제 2 도전부 사이에 위치하는 PTC본체부를 구비한 PTC소자를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 캔형 이차전지는, 전극조립체와, 상기 전극조립체를 수용하는 캔과, 상기 캔의 개방된 상부와 결합되는 캡조립체를 구비한 베어셀; 보호회로가 형성된 보호회로기판; 및 상기 보호회로 기판에 접합부재에 의해 직접 접합되는 제 1 도전부와, 상기 베어셀의 한 전극과 전기 접속되는 제 2 도전부와, 상기 제 1 도전부와 상기 제 2 도전부 사이에 위치하는 PTC본체부를 구비하는 PTC소자를 포함하여 이루어지며, 상기 PTC소자의 제 1 도전부는, 상기 PTC본체부와 접촉하는 접촉부를 포함하는 제 1 구성부와, 상기 접촉부 보다 큰 단면적을 갖는 대면적부를 포함하는 제 2 구성부를 포함하여 이루어지며, 상기 접합부재는 상기 제 2 구성부를 적어도 일부 덮도록 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 캔형 이차전지는, 전극조립체와, 상기 전극조립체를 수용하는 캔과, 상기 캔의 개방된 상부와 결합되는 캡조립체를 구비한 베어셀; 보호회로가 형성된 보호회로기판; 및 상기 보호회로기판에 접합부재에 의해 직접 접합되는 제 1 도전부와, 상기 베어셀의 한 전극과 전기 접속되는 제 2 도전부와, 상기 제 1 도전부와 상기 제 2 도전부 사이에 위치하는 PTC본체부를 구비하는 PTC소자를 포함하여 이루어지며, 상기 PTC소자의 제 1 도전부의 면적은 상기 PTC본체부의 면적보다 크고, 상기 접합부재는 상기 제 1 도전부의 일부를 덮도록 형성된 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 파우치형 이차전지는, 전극조립체와, 상기 전극조립체를 수납하고 상기 전극조립체에서 인출된 전극탭의 일부가 노출되도록 밀봉된 파우치 케이스를 구비한 베어셀; 보호회로가 형성된 보호회로기판; 및 상기 보호회로기판에 접합부재에 의해 직접 접합되는 제 1 도전부와, 상기 전극탭과 접합되는 제 2 도전부와, 상기 제 1 도전부와 상 기 제 2 도전부 사이에 위치하는 PTC본체부를 구비한 PTC소자를 포함하여 이루어지며, 상기 PTC소자의 제 1 도전부는, 상기 PTC본체부와 접촉하는 접촉부를 포함하는 제 1 구성부와, 상기 접촉부 보다 큰 단면적을 갖는 대면적부를 포함하는 제 2 구성부를 포함하여 이루어지며, 상기 접합부재는 상기 제 2 구성부를 적어도 일부 덮도록 형성된 것을 특징으로 한다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 일 측면에 따른 캔형 이차전지에 관한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하고자 한다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 캔형 이차전지의 분리 사시도이다.
도면을 참조하면, 이차전지(10)는 베어셀과, 보호회로가 형성된 보호회로기판(300)과, 이 보호회로기판(300)과 베어셀 사이에 위치하는 안전소자인 PTC소자(170')를 포함한다.
베어셀은 전극조립체(12)와, 이 전극조립체(12)를 수용하는 캔(11)과, 이 캔(11)의 개방된 상부와 결합되는 캡조립체(100)를 포함하여 이루어진다.
전극조립체(12)는 통상 전기용량을 높이기 위해 양극(13) 및 음극(15)을 넓은 판형으로 형성한 뒤, 이들을 상호 절연시키는 세퍼레이터(14)를 양극(13)과 음극(15) 사이에 개재하여 적층하고, 와형으로 권취하여 이른바 '젤리롤(Jelly Roll)' 형태로 만든다. 음극(15) 및 양극(13)은 각각 구리 및 알미늄 포일로 이루어진 집전체 각각에 음극 활물질인 탄소와 양극 활물질인 코발트산 리튬 등을 코팅시켜 형성할 수 있다. 세퍼레이터(14)는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 폴리에틸 렌과 폴리프로필렌의 공중합체(co-polymer)로 이루어져 있다. 세퍼레이터(14)는 양극(13) 및 음극(15)보다 폭을 넓게 하여 형성하는 것이 극판 간의 단락을 방지하는 데 유리하다. 전극조립체(12)에는 각 전극과 연결된 양극 및 음극탭(16, 17)이 인출되어 있다. 상기 양극 및 음극탭(16, 17)에는 상기 전극조립체(12)의 외부로 인출되는 경계부에 극판(13, 15) 간의 단락을 방지하기 위하여 절연테이프(18)가 감겨져 있다.
캔(11)은 도시된 바와 같은 각형 이차전지에서 대략 직육면체의 형상을 가진 금속재질의 용기이며, 딥 드로잉(deep drawing) 등의 가공방법으로 형성한다. 따라서, 캔 자체가 단자역할을 수행하는 것도 가능하다. 캔을 이루는 재질로는 경량의 전도성 금속인 알미늄 또는 알미늄 합금이 바람직하다. 캔(11)은 전극조립체(12)와 전해액의 용기가 되고, 전극조립체(12)가 투입되도록 개방된 상부는 캡조립체(100)에 의해 봉해진다.
캡조립체(100)는 캡플레이트(110)와, 전극단자(130)와, 절연플레이트(140)와, 단자플레이트(150)를 포함하여 이루어진다. 캡플레이트(110)에는 단자통공(111)이 형성되어 있는데, 전극단자(130)가 그 외면에 캡플레이트(110)와의 절연을 위하여 가스켓(120)을 위치시킨 채 단자통공(111)을 관통하여 설치된다. 캡플레이트(110)의 아랫면에는 절연플레이트(140)가 설치되어 있고, 이 절연플레이트(140)의 아랫면에는 단자플레이트(150)가 설치되어 있다. 이 단자플레이트(150)에는 전극단자(130)의 하단부가 결합되어 있다.
전극조립체(12)의 음극(15)은 음극탭(17)과 단자플레이트(150)를 통하여 전 극단자(130)와 전기적으로 연결되어 있다. 전극조립체(12)의 양극(13)의 경우에는 양극탭(16)이 캡플레이트(110)나 캔(11)에 용접되어 있다. 상기 단자플레이트(150)의 하부에는 절연케이스(190)가 더 설치될 수도 있다. 한편, 극성을 달리하여 전지를 설계할 수도 있을 것이다.
캡플레이트(110)의 일 측에는 캔(11)의 내부에 전해액을 주입하기 위한 전해액주입공(112)이 형성되어 있고, 전해액 주입 후 마개(160)를 이용하거나 볼(ball)을 압입하여 전해액주입공(112)을 밀폐한다. 또한, 캡플레이트(110)의 타 측에는 핫 멜팅(hot-melting) 방식으로 형성된 전지팩 내 수지의 비틀림이나 굽힘에 대한 저항 강도를 높여주기 위한 홀더(182)가 설치되어 있다.
한편, 보호회로기판(300)은 수지로 이루어진 판넬에 보호회로가 형성되어 이루어지고, 외측 표면에 외부 입출력 단자 등이 형성되어 있다. 이 보호회로기판(300)은 베어셀의 대향면(캡플레이트면)과 거의 같은 크기와 모양을 가진다. 보호회로기판(300)에서 외부입출력단자(310)가 형성된 이면, 즉 내측면에는 보호회로(미도시) 및 접속단자(미도시)가 구비된다. 보호회로는 충·방전시 과충전 또는 과방전으로부터 전지를 보호하기 위한 회로를 말하며, 접속단자와 전기 접속되어 있다.
본 발명에서 상기 접속단자의 형상은 종래의 "ㄱ-자"형이 아니라 평평한 플레이트 형상일 수 있으며, 접속단자가 생략될 수도 있다. 또한, 보호회로와 각각의 외부입출력단자(310)는 보호회로기판(300)을 통과하는 도전구조에 의해 전기 접속되어 있다.
또한, 베어셀의 한 전극에서 보호회로기판(300)에 형성된 보호회로에 이르는 전류의 경로 상에는 PTC소자(Positive Temperature Coefficient device)(170')와 같은 안전소자가 설치된다. 이 PTC소자(170')는 전지의 고온 상승이나 과도한 충·방전 등으로 인하여 전지의 전압이 급격하게 상승하는 경우 전류의 흐름을 차단해 전지의 파열을 방지하는 역할을 한다.
이러한 PTC소자(170')가 보호회로기판 및 베어셀에 연결되는 구조에 대하여 보다 상세하게는 다음과 같다.
도 3 은 보호회로기판에 직접 접합된 PTC소자를 나타낸 단면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 캔형 이차전지의 PTC소자(170')는, 보호회로기판에 직접 접합되는 제 1 도전부(172')와, 상기 전극조립체의 한 전극과 전기적으로 연결되는 상기 캡조립체의 한 부품과 접합되는 제 2 도전부(176')와, 상기 제 1 도전부(172')와 상기 제 2 도전부(176') 사이에 위치하는 PTC본체부(174')를 포함하여 이루어진다.
종래 PTC소자의 제 1 도전부는 리드플레이트를 통하여 보호회로기판의 접속단자에 접속되었으나(도 1 참조), 본 발명에서 PTC소자(170')의 제 1 도전부(172')는 플레이트형으로서 그 상면이 보호회로기판(300)에 직접 접합되어 있다(도 3 에서는 상·하가 뒤집혀 도시되어 있다).
따라서, 제 1 도전부(172')로부터 보호회로기판(300)에 이르는 경로가 짧아져 그만큼 전기저항이 줄어들게 된다. 또한, 리드플레이트가 불필요하고, 기존의 보호회로기판의 ㄱ-자형 접속단자가 아닌 작은 사이즈의 평평한 플레이트를 사용하 거나, 경우에 따라서는 접속단자의 사용을 배제할 수도 있으므로, 부품 수가 줄어들게 된다.
상기 제 1 도전부(172')는 보호회로기판에 솔더링 접합되어 있다.
또한, 제 1 도전부(172')로는 Ni계 물질이 사용될 수 있으며, 제 1 도전부(172')의 두께는 0.2㎜ 이상인 것이 바람직하다. 제 1 도전부(172')의 두께가 0.2㎜보다 얇다면, 솔더크림(270)을 이용하여 솔더링을 할 경우 솔더크림(270)이 가열되면서 제 1 도전부(172')의 측면을 타고 올라와 PTC본체부(174')의 측면 일부를 덮을 수도 있어, PTC본체부(174')가 정상 작동하지 않을 위험이 있기 때문이다.
또한, 제 2 도전부(176')는 플레이트형으로서 그 하면이 양극성을 띄는 캡플레이트나 음극성을 띄는 전극단자에 접합될 수 있다. 도 2 에서 제 2 도전부(176')는 캡플레이트(110)의 상면에 접합되어 있다.
이러한 제 2 도전부(176')로는 Ni계 물질이 사용될 수 있다. 제 2 도전부(176')의 두께는 0.25㎜ 이상인 것이 바람직하다. 제 2 도전부(176')의 두께가 0.25㎜보다 얇다면, 용접에 의한 접합시 PTC본체부(174')에 가해지는 열에 의해 PTC본체부(174')가 변성될 위험이 있기 때문이다.
PTC본체부(174')는 도전성 입자를 결정성 고분자에 분산시켜 제조되며, 설정된 온도 이하에서는 도전성 입자들이 뭉쳐 있어 제 1 도전부(172')와 제 2 도전부(176') 사이의 전류의 흐름을 연결해 주는 가교의 역할을 한다.
그러나, 전지 사용중에 과전류나 과전압이 흐르거나 소비전력이 높아져 이에 따른 열이 발생함으로써 설정된 온도 이상이 되면, 결정성 고분자의 팽창으로 인해 도전성 입자들이 떨어지면서 저항이 급격하게 증가되어 전류의 흐름이 차단되거나 낮은 양의 전류가 흐르게 되며, 이에 따라 전지의 파열을 방지하는 안전장치로서의 역할을 수행한다. 그리고, 다시 설정된 온도 이하로 냉각되면, 결정성 고분자가 수축하여 도전성 입자 사이의 연결을 복원하여 전류의 흐름이 재개되도록 작동한다.
이러한 도전성 입자로는 탄소 입자 또는 Ni 파우더가 사용될 수 있다. 탄소 입자보다는 Ni 파우더를 사용하는 경우가 도전성이 더 우수하다. 또한, 결정성 고분자로는 폴리올레핀계 수지 등의 합성수지가 사용될 수 있다. 상기 PTC본체부(174')의 두께는 0.4㎜ 이상인 것이 바람직하다. PTC본체부(174')의 두께가 0.4㎜보다 얇다면, 제 1 도전부(172')와 제 2 도전부(176') 사이의 거리가 너무 가까워 PTC소자(170')의 작동온도의 제어가 어렵기 때문이다.
이러한 PTC소자(170')는 큐빅형 또는 원통형일 수도 있다. 도 1 을 참조하여 종래 PTC소자의 형상을 보면, 제 1 도전부는 리드플레이트와의 접합을 위해 PTC소자를 위에서 볼 때 PTC본체부와 겹쳐지지 않는 부분을 가질 필요가 있다. 또한, 제 2 도전부도 전극단자 또는 전극단자에 부착된 부품과의 접합을 위해 PTC소자를 위에서 볼 때 PTC본체부와 겹쳐지지 않는 부분을 가질 필요가 있다. 결국, 종래의 PTC소자는 큐빅형 또는 원통형을 갖기 힘들다.
이에 반해, 본 발명에서는 제 1 도전부(172')의 상면이 직접 보호회로기판에 접합되고, 제 2 도전부(176')의 하면이 직접 캡플레이트 또는 전극단자에 접합될 수 있으므로, 큐빅이나 원통의 형상을 가질 수 있어, 보다 단순한 형상을 취할 수 있게 된다. 다만, 본 발명의 내용은 상기한 형상에 한정되지 않는다.
한편, 본 실시예에서 음극성을 띄는 전극단자와 보호회로기판 사이의 전기적 연결은 도시하진 않았으나, 다양한 형태의 도전성 부재로 연결될 수 있을 것이다.
이하에서는 본 발명의 다른 측면에 따른 파우치형 이차전지에 관하여 설명하고자 한다. 다만, 상술한 캔형 이차전지의 내용과 동일한 내용의 기술은 생략하기로 한다.
파우치형 이차전지는 베어셀과, 보호회로가 형성된 보호회로기판과, 이 보호회로기판과 베어셀 사이에 위치하는 안전소자인 PTC소자를 포함한다.
베어셀은 전극조립체와, 상기 전극조립체를 수납하고 상기 전극조립체에서 인출된 전극탭의 일부가 노출되도록 밀봉된 파우치 케이스를 포함하여 이루어진다. 이러한 베어셀의 구조에 대한 설명은 종래의 베어셀의 구조와 동일하므로 생략하기로 한다.
또한, 보호회로기판은 충·방전시 과충전 또는 과방전으로부터 전지를 보호하기 위한 보호회로가 형성된 기판인데, 이 구조에 대한 설명도 종래의 보호회로기판의 구조와 동일하므로 생략하기로 한다.
PTC소자는 상기 보호회로기판에 직접 접합되는 제 1 도전부와, 밀봉된 파우치에서 일부 노출된 상기 전극탭과 접합되는 제 2 도전부와, 상기 제 1 도전부와 상기 제 2 도전부 사이에 위치하는 PTC본체부를 포함하여 이루어진다(도 3 참조).
따라서, 베어셀의 전극탭으로부터 보호회로기판에 이르는 경로가 짧아져 그만큼 전기저항이 줄어들게 된다. 또한, 종래의 구조와 달리 리드플레이트가 불필요하므로 부품 수가 줄어들게 된다.
상기 제 1 도전부는 보호회로기판에 솔더링 접합되어 있다.
또한, 상기 PTC소자는 큐빅형 또는 원통형일 수도 있다.
파우치형 이차전지의 PTC소자의 구조와 형상에 대한 자세한 설명은 캔형 이차전지의 PTC소자와 동일하므로 생략하기로 한다.
도 4a 는 본 발명의 다른 실시예에 의한 PTC소자가 보호회로기판에 직접 접합된 상태를 도시한 단면도이고, 도 4b 는 도 4a에서 제 1 도전부의 저면도로서 보호회로기판과 제 1 도전부만을 도시하였다. 이는 도 5a,5B 내지 도 7a,7B의 도면에도 적용된다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, PTC소자(170a)는 보호회로기판(300)에 접합부재(270a)에 의해 직접 접합되는 제 1 도전부(173a)와, 베어셀의 한 전극과 전기 접속되는 제 2 도전부(178a)와, 제 1 도전부(173a)와 제 2 도전부(178a) 사이에 위치하는 PTC본체부(176a)를 포함하여 이루어진다. 여기서, PTC소자의 제 1 도전부(173a)는, PTC본체부(176a)와 접촉하는 접촉부를 포함하는 제 1 구성부(171a)와, 상기 접촉부 보다 큰 단면적을 갖는 대면적부를 포함하는 제 2 구성부(172a)를 포함하여 이루어지며, 상기 접합부재(270a)는 제 2 구성부(172a)를 적어도 일부 덮도록 형성된다.
제 1 도전부(173a)의 제 1 구성부(171a)와 제 2 구성부(172a)는 단차를 이루며 일체로 형성되고, 제 1 구성부(171a)와 제 2 구성부(172a)는 제 1 구성부(171a)의 좌·우 양측에서만 단차가 형성되어 있다.
종래 PTC소자의 제 1 도전부는 리드플레이트를 통하여 보호회로기판의 접속단자에 접속되었으나(도 1 참조), PTC소자(170a)의 제 1 도전부(173a)는 그 하면이 보호회로기판(300)에 직접 접합되어 있다(도 2 를 기준으로 제 1 도전부의 상면이 보호회로기판에 직접 접합되어 있다).
따라서, 제 1 도전부(173a)로부터 보호회로기판(300)에 이르는 경로가 짧아져 그만큼 전기저항이 줄어들게 된다. 또한, 리드플레이트가 불필요하고, 기존의 보호회로기판의 ㄱ-자형 접속단자가 아닌 작은 사이즈의 평평한 플레이트를 사용하거나, 경우에 따라서는 접속단자의 사용을 배제할 수도 있으므로, 부품 수가 줄어들게 된다.
또한, 접합부재(270a)가 제 1 도전부(173a)의 하면뿐만 아니라, 제 2 구성부(172a)를 덮도록 형성되어 있어, PTC소자(170a)와 보호회로기판(300)의 접속력을 강화시킨다. 여기서, 접합부재(270a)로는 솔더 페이스트가 사용될 수 있는데, 다만 본 발명의 내용은 그 종류를 한정하진 않는다. 한편, 접합부재(270a)가 PTC본체부(176a)와 접촉하지 않도록 할 필요가 있다. 이는 온도에 따라 민감하게 팽창·수축하는 PTC본체부(176a)의 동작을 방해하지 않도록 하기 위함이다.
제 1 도전부(173a)로는 Ni계 물질이 사용될 수 있으며, 제 1 도전부(173a)의 두께는 0.2㎜ 이상인 것이 바람직하다. 제 1 도전부(173a)의 두께가 0.2㎜보다 얇다면, 솔더 페이스트를 이용하여 솔더링을 할 경우 솔더 페이스트가 가열되면서 제 1 도전부(173a)의 측면을 타고 올라와 PTC본체부(176a)의 측면 일부를 덮을 수도 있어, PTC본체부(176a)가 정상 작동하지 않을 위험이 있기 때문이다.
또한, 제 2 도전부(178a)는 플레이트형으로서 그 상면이 양극성을 띄는 캡플레이트나 음극성을 띄는 전극단자에 접합될 수 있다.
이러한 제 2 도전부(178a)로는 Ni계 물질이 사용될 수 있다. 제 2 도전부(178a)의 두께는 0.25㎜ 이상인 것이 바람직하다. 제 2 도전부(178a)의 두께가 0.25㎜보다 얇다면, 용접에 의한 접합시 PTC본체부(176a)에 가해지는 열에 의해 PTC본체부(176a)가 변성될 위험이 있기 때문이다.
PTC본체부(176a)는 도전성 입자를 결정성 고분자에 분산시켜 제조되며, 설정된 온도 이하에서는 도전성 입자들이 뭉쳐 있어 제 1 도전부(173a)와 제 2 도전부(178a) 사이의 전류의 흐름을 연결해 주는 역할을 한다. 그러나, 전지 사용중에 과전류나 과전압이 흐르거나 소비전력이 높아져 이에 따른 열이 발생함으로써 설정된 온도 이상이 되면, 결정성 고분자의 팽창으로 인해 도전성 입자들이 떨어지면서 저항이 급격하게 증가되어 전류의 흐름이 차단되거나 낮은 양의 전류가 흐르게 되며, 이에 따라 전지의 파열을 방지하는 안전장치로서의 역할을 수행한다. 그리고, 다시 설정된 온도 이하로 냉각되면, 결정성 고분자가 수축하여 도전성 입자 사이의 연결을 복원하여 전류의 흐름이 재개되도록 작동한다.
이러한 도전성 입자로는 탄소 입자 또는 Ni 파우더가 사용될 수 있다. 탄소 입자보다는 Ni 파우더를 사용하는 경우가 도전성이 더 우수하다. 또한, 결정성 고분자로는 폴리올레핀계 수지 등의 합성수지가 사용될 수 있다. 상기 PTC본체부(176a)의 두께는 0.4㎜ 이상인 것이 바람직하다. PTC본체부(176a)의 두께가 0.4㎜보다 얇다면, 제 1 도전부(173a)와 제 2 도전부(178a) 사이의 거리가 너무 가까 워 PTC소자(170a)의 작동온도의 제어가 어렵기 때문이다.
도 5a 및 도 5b 는 본 발명의 또 다른 실시예로서, PTC소자(170b)는 보호회로기판(300)에 접합부재(270b)에 의해 직접 접합되는 제 1 도전부(173b)와, 베어셀의 한 전극과 전기 접속되는 제 2 도전부(178b)와, 제 1 도전부(173b)와 제 2 도전부(178b) 사이에 위치하는 PTC본체부(176b)를 포함하여 이루어진다. 여기서, PTC소자의 제 1 도전부(173b)는, PTC본체부(176b)와 접촉하는 접촉부를 포함하는 제 1 구성부(171b)와, 상기 접촉부 보다 큰 단면적을 갖는 대면적부를 포함하는 제 2 구성부(172b)를 포함하여 이루어지며, 상기 접합부재(270b)는 제 2 구성부(172b)를 적어도 일부 덮도록 형성된다.
제 1 도전부(173b)의 제 1 구성부(171b)와 제 2 구성부(172b)는 단차를 이루며 일체로 형성되고, 본 실시예에서 제 1 구성부(171b)와 제 2 구성부(172b)는 제 1 구성부(171b)의 모든 측방에서 단차가 형성되어 있다.
도 6a 및 도 6b 는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 것으로서, 도 5a 및 도 5b 에 나타낸 실시예와 다른 점만을 설명하면, 제 1 도전부(173c)의 제 2 구성부(172c)를 상·하 방향으로 관통하는 홀(174c)이 형성되어 있고, 이 홀(174c)에 접합부재(270c)가 충진되어 있다. 도 6a 를 참조하면, 접합부재(270c)가 제 2 구성부(172c)와 보호회로기판(300) 사이에 위치하고, 제 2 구성부(172c)의 상면을 덮으며, 제 2 구성부(172c)를 상·하 방향으로 관통하는 홀(174c)에 충진되어, 이 모두가 상호 연결되어 있으므로, PTC소자(170c)와 보호회로기판(300)의 접속력은 더욱 강화될 수 있다.
도 7a 및 도 7b 는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 것으로서, 도 4a 및 도 4b 에 나타낸 실시예와 다른 점만을 설명하면, 제 1 도전부(173d)의 제 2 구성부(172d)의 측면에 홀(174d)이 형성되어 있고, 이 홈(174d)에 접합부재(270d)가 충진되어 있다. 따라서, 접합부재(270d)가 제 2 구성부(172d)와 보호회로기판(300) 사이에 위치하고, 제 2 구성부(172d)의 상면을 덮으며, 제 2 구성부(172d)의 측면에 형성된 홈(174d)에 충진되어, 이 모두가 상호 연결되어 있으므로, PTC소자(170d)와 보호회로기판(300)의 접속력은 더욱 강화될 수 있다.
한편, 도시하진 않았지만, 전술한 실시예들과 마찬가지로, 또 다른 실시예에 의하여 PTC소자는 제 1 도전부와 PTC본체부와 제 2 도전부를 구비하고, PTC소자의 제 1 도전부는 PTC본체부와 접촉하는 접촉부를 포함하는 제 1 구성부와, 상기 접촉부 보다 큰 단면적을 갖는 대면적부를 포함하는 제 2 구성부를 포함하여 이루어지며, 접합부재는 상기 제 2 구성부를 적어도 일부 덮도록 형성된다. 다만, 전술한 실시예들과 달리, 제 1 구성부와 제 2 구성부가 단차를 이루는 것이 아니라, 제 2 구성부의 외면이 경사져 있거나 만곡부를 이루는 점에서 차이가 있을 뿐, 그에 따른 효과나 그 밖의 구성에 관해서는 전술한 실시예들에서 설명한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
도 8 은 본 발명의 또 다른 실시예로서, PTC소자(170e)는 보호회로기판(300)에 접합부재(270e)에 의해 직접 접합되는 제 1 도전부(173e)와, 베어셀의 한 전극과 전기 접속되는 제 2 도전부(178e)와, 제 1 도전부(173e)와 제 2 도전부(178e) 사이에 위치하는 PTC본체부(176e)를 포함하여 이루어진다. 여기서, PTC소자의 제 1 도전부(173e)의 면적은 PTC본체부(176e)의 면적보다 크고, 상기 접합부재(270e)는 제 1 도전부(173e)의 일부를 덮도록 형성된다.
이 경우, 제 1 도전부(173e) 상에 PTC본체부(176e)의 주변을 따라 돌기부를 형성하여 접착부재(270e)가 PTC본체부(176e)에 닿지 않도록 할 수도 있다.
한편, 상기 실시예들에서 음극성을 띄는 전극단자와 보호회로기판 사이의 전기적 연결은 도시하진 않았으나, 다양한 형태의 도전성 부재로 연결될 수 있을 것이다.
이하에서는 본 발명의 다른 측면에 따른 파우치형 이차전지에 관하여 설명하고자 한다. 다만, 상술한 캔형 이차전지의 내용과 동일한 내용의 기술은 생략하기로 한다.
파우치형 이차전지는 베어셀과, 보호회로가 형성된 보호회로기판과, 이 보호회로기판과 베어셀 사이에 위치하는 안전소자인 PTC소자를 포함한다.
베어셀은 전극조립체와, 상기 전극조립체를 수납하고 상기 전극조립체에서 인출된 전극탭의 일부가 노출되도록 밀봉된 파우치 케이스를 포함하여 이루어진다. 이러한 베어셀의 구조에 대한 설명은 종래의 베어셀의 구조와 동일하므로 생략하기로 한다.
또한, 보호회로기판은 충·방전시 과충전 또는 과방전으로부터 전지를 보호하기 위한 보호회로가 형성된 기판인데, 이 구조에 대한 설명도 종래의 보호회로기판의 구조와 동일하므로 생략하기로 한다.
PTC소자는 상기 보호회로기판에 접합부재에 의해 직접 접합되는 제 1 도전부 와, 밀봉된 파우치에서 일부 노출된 상기 전극탭과 접합되는 제 2 도전부와, 상기 제 1 도전부와 상기 제 2 도전부 사이에 위치하는 PTC본체부를 구비한 PTC소자를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 PTC소자의 제 1 도전부는, 상기 PTC본체부와 접촉하는 접촉부를 포함하는 제 1 구성부와, 상기 접촉부 보다 큰 단면적을 갖는 대면적부를 포함하는 제 2 구성부를 포함하여 이루어지며, 상기 접합부재는 상기 제 2 구성부를 적어도 일부 덮도록 형성된다.
따라서, 베어셀의 전극탭으로부터 보호회로기판에 이르는 경로가 짧아져 그만큼 전기저항이 줄어들게 된다. 또한, 종래의 구조와 달리 리드플레이트가 불필요하므로 부품 수가 줄어들게 된다. 또한, 접합부재가 제 1 도전부와 보호회로기판 사이의 접촉면뿐만 아니라, 제 2 구성부를 덮도록 형성되어 있어, PTC소자와 보호회로기판의 접속력을 강화시킨다.
파우치형 이차전지의 PTC소자의 구조와 형상에 대한 자세한 설명은 캔형 이차전지의 PTC소자와 동일하므로 생략하기로 한다.
본 발명에 따른 캔형 및 파우치형 이차전지에 의하면, 베어셀과 보호회로기판 사이에 위치하는 PTC소자가 설계된 온도에서 원활하게 작동할 수 있고, 불필요한 부품을 줄임으로써 전지의 제조공정에 드는 시간 및 비용이 절약되며, 베어셀과 보호회로기판 사이의 공간 효율을 극대화하여 슬림형 팩 설계가 가능해진다.
본 발명은 도시된 실시예를 중심으로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 할 수 있는 다양한 변형 및 균등한 타 실시예를 포괄할 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (28)

  1. 전극조립체와, 상기 전극조립체를 수용하는 캔과, 상기 캔의 개방된 상부와 결합되는 캡조립체를 구비한 베어셀;
    보호회로가 형성된 보호회로기판; 및
    상기 보호회로기판에 직접 접합되는 제 1 도전부와, 상기 전극조립체의 한 전극과 전기적으로 연결되는 상기 캡조립체의 한 부품과 접합되는 제 2 도전부와, 상기 제 1 도전부와 상기 제 2 도전부 사이에 위치하는 PTC본체부를 구비한 PTC소자를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 캔형 이차전지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 도전부는 플레이트형으로서 그 상면이 보호회로기판에 직접 접합되는 것을 특징으로 하는 캔형 이차전지.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 도전부는 상기 보호회로기판에 솔더링 접합된 것을 특징으로 하는 캔형 이차전지.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 도전부의 두께는 0.2㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 캔형 이차전 지.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 캡조립체는 상기 캔의 개방된 상부와 결합되는 캡플레이트를 포함하고, 상기 제 2 도전부는 상기 캡플레이트에 용접되는 것을 특징으로 하는 캔형 이차전지.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 캡조립체는 상기 캔의 개방된 상부와 결합되는 캡플레이트와, 상기 캡플레이트와의 절연을 위해 외면에 가스켓을 위치시킨 채 상기 캡플레이트에 형성된 단자통공을 통하여 설치되는 전극단자를 포함하고,
    상기 제 2 도전부는 상기 전극단자에 용접되는 것을 특징으로 하는 캔형 이차전지.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 도전부는 플레이트형으로서 그 하면이 상기 캡플레이트나 상기 전극단자에 직접 용접되는 것을 특징으로 하는 캔형 이차전지.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 도전부의 두께는 0.25㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 캔형 이차전 지.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 PTC본체부의 두께는 0.4㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 캔형 이차전지.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 PTC소자는 큐빅형 또는 원통형인 것을 특징으로 하는 캔형 이차전지.
  11. 전극조립체와, 상기 전극조립체를 수납하고 상기 전극조립체에서 인출된 전극탭의 일부가 노출되도록 밀봉된 파우치 케이스를 구비한 베어셀;
    보호회로가 형성된 보호회로기판; 및
    상기 보호회로기판에 직접 접합되는 제 1 도전부와, 상기 전극탭과 접합되는 제 2 도전부와, 상기 제 1 도전부와 상기 제 2 도전부 사이에 위치하는 PTC본체부를 구비한 PTC소자를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 도전부는 상기 보호회로기판에 솔더링 접합된 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 PTC소자는 큐빅형 또는 원통형인 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.
  14. 전극조립체와, 상기 전극조립체를 수용하는 캔과, 상기 캔의 개방된 상부와 결합되는 캡조립체를 구비한 베어셀;
    보호회로가 형성된 보호회로기판; 및
    상기 보호회로기판에 접합부재에 의해 직접 접합되는 제 1 도전부와, 상기 베어셀의 한 전극과 전기 접속되는 제 2 도전부와, 상기 제 1 도전부와 상기 제 2 도전부 사이에 위치하는 PTC본체부를 구비하는 PTC소자를 포함하여 이루어지며,
    상기 PTC소자의 제 1 도전부는, 상기 PTC본체부와 접촉하는 접촉부를 포함하는 제 1 구성부와, 상기 접촉부 보다 큰 단면적을 갖는 대면적부를 포함하는 제 2 구성부를 포함하여 이루어지며, 상기 접합부재는 상기 제 2 구성부를 적어도 일부 덮도록 형성된 것을 특징으로 하는 캔형 이차전지.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 구성부와 상기 제 2 구성부는 단차를 이루며 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 캔형 이차전지.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 구성부와 상기 제 2 구성부는 상기 제 1 구성부의 좌·우 양측에서만 단차가 형성된 것을 특징으로 하는 캔형 이차전지.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 구성부와 상기 제 2 구성부는 상기 제 1 구성부의 모든 측방에서 단차가 형성된 것을 특징으로 하는 캔형 이차전지.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 2 구성부를 상·하 방향으로 관통하는 홀이 형성되고, 상기 홀에 상기 접합부재가 충진된 것을 특징으로 하는 캔형 이차전지.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 2 구성부의 측면에 홈이 형성되고, 상기 홈에 상기 접합부재가 충진된 것을 특징으로 하는 캔형 이차전지.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 2 구성부의 외면이 경사져 있거나 만곡부를 이루는 것을 특징으로 하는 캔형 이차전지.
  21. 제 14 항에 있어서,
    상기 접합부재는 솔더 페이스트인 것을 특징으로 하는 캔형 이차전지.
  22. 제 14 항에 있어서,
    상기 접합부재가 상기 제 2 구성부와 상기 보호회로기판 사이에도 개재된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  23. 제 14 항에 있어서,
    상기 접합부재는 상기 PTC본체부와 접촉하지 않는 것을 특징으로 하는 캔형 이차전지.
  24. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 2 도전부는 상기 전극조립체의 한 전극과 전기적으로 연결되는 상기 캡조립체의 한 부품과 접합되는 것을 특징으로 하는 캔형 이차전지.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 캡조립체는 상기 캔의 개방된 상부와 결합되는 캡플레이트를 포함하고, 상기 제 2 도전부는 상기 캡플레이트에 용접되는 것을 특징으로 하는 캔형 이차전지.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 캡조립체는 상기 캔의 개방된 상부와 결합되는 캡플레이트와, 상기 캡플레이트와의 절연을 위해 외면에 가스켓을 위치시킨 채 상기 캡플레이트에 형성된 단자통공을 통하여 설치되는 전극단자를 포함하고,
    상기 제 2 도전부는 상기 전극단자에 용접되는 것을 특징으로 하는 캔형 이차전지.
  27. 전극조립체와, 상기 전극조립체를 수용하는 캔과, 상기 캔의 개방된 상부와 결합되는 캡조립체를 구비한 베어셀;
    보호회로가 형성된 보호회로기판; 및
    상기 보호회로기판에 접합부재에 의해 직접 접합되는 제 1 도전부와, 상기 베어셀의 한 전극과 전기 접속되는 제 2 도전부와, 상기 제 1 도전부와 상기 제 2 도전부 사이에 위치하는 PTC본체부를 구비하는 PTC소자를 포함하여 이루어지며,
    상기 PTC소자의 제 1 도전부의 면적은 상기 PTC본체부의 면적보다 크고, 상기 접합부재는 상기 제 1 도전부의 일부를 덮도록 형성된 것을 특징으로 하는 캔형 이차전지.
  28. 전극조립체와, 상기 전극조립체를 수납하고 상기 전극조립체에서 인출된 전극탭의 일부가 노출되도록 밀봉된 파우치 케이스를 구비한 베어셀;
    보호회로가 형성된 보호회로기판; 및
    상기 보호회로기판에 접합부재에 의해 직접 접합되는 제 1 도전부와, 상기 전극탭과 접합되는 제 2 도전부와, 상기 제 1 도전부와 상기 제 2 도전부 사이에 위치하는 PTC본체부를 구비한 PTC소자를 포함하여 이루어지며,
    상기 PTC소자의 제 1 도전부는, 상기 PTC본체부와 접촉하는 접촉부를 포함하는 제 1 구성부와, 상기 접촉부 보다 큰 단면적을 갖는 대면적부를 포함하는 제 2 구성부를 포함하여 이루어지며, 상기 접합부재는 상기 제 2 구성부를 적어도 일부 덮도록 형성된 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002298807A (ja) * 2001-03-30 2002-10-11 Sanyo Electric Co Ltd パック電池
JP2003017026A (ja) * 2001-06-29 2003-01-17 Sanyo Electric Co Ltd パック電池とその製造方法
JP2003017021A (ja) * 2001-06-29 2003-01-17 Sanyo Electric Co Ltd パック電池とその製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002298807A (ja) * 2001-03-30 2002-10-11 Sanyo Electric Co Ltd パック電池
JP2003017026A (ja) * 2001-06-29 2003-01-17 Sanyo Electric Co Ltd パック電池とその製造方法
JP2003017021A (ja) * 2001-06-29 2003-01-17 Sanyo Electric Co Ltd パック電池とその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11764412B2 (en) 2018-05-15 2023-09-19 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack

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