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KR101916963B1 - 이차전지 - Google Patents

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KR101916963B1
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Abstract

본 발명은 이차전지에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 도피구간이 필요치 않은 회로기판을 구비하는 이차전지를 제공한다.
이를 위해 본 발명은 셀탭을 갖는 배터리 셀, 상기 셀탭에 전기적으로 연결되며, 회로패턴이 형성된 보호회로모듈 및 상기 보호회로모듈에 부착되며, 상기 회로패턴에 전기적으로 연결된 연결탭을 포함하고, 상기 연결탭은 상기 보호회로모듈에 부착된 도전층과, 상기 도전층에 형성된 제 1 도금층 및 상기 제 1 도금층에 형성된 제 2 도금층을 포함하며, 상기 셀탭은 상기 연결탭에 용접된 것을 특징으로 하는 이차전지를 개시한다.

Description

이차전지{SECONDARY BATTERY}
본 발명은 이차전지에 관한 것이다.
휴대용 전기/전자 장치들은 별도의 전원이 구비되지 않은 장소에서도 작동될 수 있도록 전지 팩을 내장하고 있다. 상기 전지 팩은 경제적인 측면을 고려하여 최근에는 충/방전이 가능한 이차전지를 채용하고 있다.
이차전지에는 대표적으로, 니켈-카드뮴(Ni-Cd)전지와 니켈-수소(Ni-MH)전지 및 리튬(Li) 전지와 리튬 이온(Lilon) 이차 전지 등이 있다. 특히, 리튬 이온 이차 전지는 휴대용 전자 장비 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-수소 전지보다 작동 전압이 약 5배나 높다. 또한, 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 측면에서 널리 사용되고 있다.
이러한 리튬 이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로는 원통형과, 각형과, 파우치형을 들 수 있다.
또한, 이차전지는 안정성을 고려하여 배터리 셀에 연결되는 보호회로모듈과 함께 사용된다. 이차전지에 사용되는 보호회로모듈은 절연기판에 인쇄회로 패턴을 형성한 후, 인쇄회로 패턴에 다수의 전기소자와 보호회로를 부착하여 사용한다.
그러나 이러한 보호회로모듈의 일부분은 배터리 셀의 셀탭이 용접되는 부분이 도피가 되어야 하는 문제점이 있다.
본 발명은 도피구간이 필요치 않은 회로기판을 구비하는 이차전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지는 셀탭을 갖는 배터리 셀; 상기 셀탭에 전기적으로 연결되며, 회로패턴이 형성된 보호회로모듈; 및 상기 보호회로모듈에 부착되며, 상기 회로패턴에 전기적으로 연결된 연결탭; 을 포함하고,
상기 연결탭은 상기 보호회로모듈에 부착된 도전층과, 상기 도전층에 형성된 제 1 도금층 및 상기 제 1 도금층에 형성된 제 2 도금층을 포함하며, 상기 셀탭은 상기 연결탭에 용접된다.
상기 도전층은 니켈일 수 있다. 상기 도전층은 상기 보호회로모듈에 접착제로 부착될 수 있다. 상기 회로패턴은 상기 연결탭에 납땜 될 수 있다. 상기 제 1 도금층은 금, 은 및 구리로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 금속일 수 있다. 상기 제 2 도금층은 니켈일 수 있다. 상기 도전층의 두께는 0.1~0.2mm이며, 상기 제 1 도금층 및 제 2 도금층의 두께는 0.01~0.1mm일 수 있다. 상기 도전층의 두께는 상기 회로패턴의 1.5배 내지 5배일 수 있다. 상기 셀탭은 음극탭과 양극탭을 포함하고, 상기 연결탭은 상기 음극탭에 연결된 제 1 연결탭과, 상기 양극탭에 연결된 제 2 연결탭을 포함할 수 있다. 상기 제 2 연결탭의 도전층은 상기 보호회로모듈에 배치된 제 1 영역, 상기 제 1 영역으로부터 상부 방향으로 절곡된 제 2 영역, 및 상기 제 2 영역으로부터 상기 제 1 영역과 평행한 방향으로 절곡된 제 3 영역을 포함할 수 있다. 상기 제 2 연결탭의 제 1 도금층 및 제 2 도금층은 상기 제 1 영역, 상기 제 2 영역 및 상기 제 3 영역에 형성될 수 있다. 상기 제 2 연결탭의 제 1 도금층 및 제 2 도금층은 상기 제 1 영역에 형성될 수 있다. 상기 도전층은 니켈일 수 있다.
본 발명에 따른 이차전지는 보호회로모듈의 도피구간을 삭제함으로써, 회로패턴 및 부품실장 공간을 극대화할 수 있다.
또한, 보호회로모듈의 가공비를 낮출 수 있으며, 용접 방법이 종래의 방법보다 단순해져 이차전지의 생산성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 이차전지의 배터리 셀을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 보호회로모듈을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 이차전지 중에서 배터리 셀과 보호회로모듈 사이의 연결관계를 도시한 평면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 보호회로모듈을 도시한 측면도이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 중에서 배터리 셀의 셀탭과 보호회로모듈 사이의 연결관계를 도시한 측면도이다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지의 보호회로모듈을 도시한 측면도이다.
도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 중에서 배터리 셀의 셀탭과 보호회로모듈 사이의 연결관계를 도시한 측면도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
여기서, 명세서 전체를 통하여 유사한 구성 및 동작을 갖는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 또한, 어떤 부분이 다른 부분과 전기적으로 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 이차전지의 배터리 셀을 도시한 사시도이다.
먼저, 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 배터리 셀(110)을 설명한다.
본 발명에 따른 이차전지의 배터리 셀(110)은 도 1을 참조하면, 전극 조립체(111)와 상기 전극 조립체를 감싸는 파우치(112) 및 셀탭(113,114)을 포함한다.
상기 전극 조립체(111)는 음극활물질이 도포 되어 있는 음극판(111a), 양극활물질이 도포 되어 있는 양극판(111b), 및 음극판(111a)과 양극판(111b) 사이에 개재된 세퍼레이터(111c)로 이루어진다.
여기서, 상기 전극 조립체(111)는 비록 권취형으로 도시되어 있으나, 스택형도 가능하다.
상기 파우치(112)는 각형으로 내부에 상기 전극 조립체(111) 및 전해액을 수용한다.
상기 파우치(112)의 양 측면은 접힘부(112a)가 형성될 수 있다. 상기 접힘부(112a)는 하부에서 상부 쪽으로 접힌 상태로 유지될 수 있다. 즉, 상기 접힘부(112a)는 끝단이 상부를 향한다. 또한, 상기 파우치(112)의 하면의 끝단은 접히지 않고 수평 방향으로 일정 길이 평탄하게 연장된 부분인 평탄부(112b)를 구비한다. 실질적으로, 이러한 평탄부(112b)는 대향 하는 접힘부(112c)의 사이에 존재한다.
상기 셀탭(113,114)은 상기 음극판(111a) 및 양극판(111b)에 각각 연결되어 있는 음극탭(113) 및 양극탭(114)을 포함한다. 여기서, 상기 음극탭(113) 및 양극탭(114)은 각각 파우치(112)에 구비된 평탄부(112b)를 통하여 외부로 연장 및 돌출된다.
상기 음극탭(113)은 상기 음극판(111a)에 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 파우치(112)의 외 측으로 돌출되어 형성된다. 상기 음극탭(113)은 니켈, 니켈 합금, 구리 또는 구리 합금일 수 있다.
상기 양극탭(114)은 상기 양극판(111b)에 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 파우치(112)의 외 측으로 돌출되어 형성된다. 상기 양극탭(114)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금일 수 있다.
여기서, 상기 음극탭(113) 및 양극탭(114)과 파우치(112)에서의 단락을 방지하기 위해, 음극탭(113) 및 양극탭(114)과 파우치(112)의 평탄부(112b) 사이에는 절연테이프(113a,114a)가 배치된다.
상기 양극탭(114)은 파우치(112)의 외부로 노출되는 일단이 상기 평탄부(112b) 상부로 절곡되어 PTC 조립체(115)에 전기적으로 연결된다.
상기 PTC 조립체(115)는 파우치(112)의 상단에 배치되며, 제 1 리드 플레이트(115a), PTC 소자(115b), 제 2 리드 플레이트(115c) 및 보호 필름(115d)을 포함한다.
상기 제 1 리드 플레이트(115a)의 일단은 상기 양극탭(114)이 전기적으로 연결되어 있으며, 타단은 상기 PTC 소자(115b)의 상면에 전기적으로 연결되어 있다.
상기 PTC 소자(positive temperature coefficient device)(115b)는 온도 상승 시 저항값이 증가하는 소자로 구성되며, 배터리 셀(110)이 고온 또는 고전류에 노출될 경우 전류의 흐름을 차단하며, 내압 상승에 의해 폭발되는 것을 방지하는 역할을 한다.
상기 제 2 리드 플레이트(115c)는 상기 PTC 소자(115b)의 하면에 전기적으로 연결되어 있으며, 타단은 파우치(112)에서 상기 음극탭(113)과 동일한 방향으로 연장됨으로써, 결국 상기 음극탭(113)과 대략 평행한 방향으로 배치된다. 물론, 상기 음극탭(113)의 폭 및 상기 제 2 리드 플레이트(115c)의 폭은 대략 비슷하게 형성된다. 여기서, 상기 제 2 리드 플레이트(115c)는 상기 양극탭(114)과 동일한 재질로 형성된다.
여기서, 상기 제 1 리드 플레이트(115a), PTC 소자(115b) 및 제 2 리드 플레이트(115c)는 상호 간 견고한 고정을 위해 보호 필름(115d)으로 둘러싸인다.
또한, 상기 양극탭(114) 및 PTC 조립체(115)는 외부 환경으로부터 보호되도록 보호 테이프(미도시)로 둘러싸일 수 있다. 상기 보호 테이프는 세라믹 입자와 감압성 아크릴제 및 난연제로 이루어진 열전도성 아크릴릭 폼 테이프(Thermally Conductive Acrylic Foam Tape)으로 형성된다.
도 2는 본 발명에 따른 보호회로모듈을 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 이차전지 중에서 배터리 셀과 보호회로모듈 사이의 연결관계를 도시한 평면도이고, 도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 보호회로모듈을 도시한 측면도이며, 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 중에서 배터리 셀의 셀탭과 보호회로모듈 사이의 연결관계를 도시한 측면도이다.
다음은 도 2 내지 도 4b를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 보호회로모듈(120)을 설명한다.
상기 보호회로모듈(120)은 회로기판(121), 회로패턴(122) 및 보호소자(123)를 포함한다.
상기 회로기판(121)은 대략 직사각 판 형태로서, 회로기판(121)에는 보호소자(123)들이 탑재되어 있고, 전지의 과충전, 과방전, 과전류 등을 제어하기 위한 상기 보호소자(123)들은 회로패턴(122)으로 상호 간 전기적으로 연결되어 있다.
상기 회로기판(121)의 전면은 외부환경으로부터 회로패턴(122) 및 회로기판(121)을 보호하기 위해 수지층(121a)이 코팅되어 있다.
상기 회로패턴(122)은 상기 회로기판(121)의 양면에 도금되어 형성된다.
상기 회로기판(121)의 일면에는 회로패턴(122)을 배터리 셀(110)과 전기적으로 연결하기 위한 연결탭(130, 140)이 부착된다.
상기 연결탭(130, 140)은 회로기판(121)에 형성된 수지층(121a)의 상에 부착될 수 도 있지만, 바람직하게는 수지층(121a)이 제거된 회로기판(121)에 부착된다.
여기서, 상기 연결탭(130, 140)은 상기 회로패턴(122)에 전기적으로 연결되어 있으므로, 결과적으로 상기 연결탭(130, 140)은 보호소자(123)에 전기적으로 연결된다.
상기 연결탭(130, 140)은 상기 음극탭(113)에 전기적으로 연결되는 제 1 연결탭(130)과 상기 양극탭(114)에 전기적으로 연결되는 제 2 연결탭(140)을 포함한다.
상기 제 1 연결탭(130)은 도전층(131), 제 1 도금층(132) 및 제 2 도금층(133)을 포함하며, 상기 회로기판(122)에서 상기 음극탭(113)에 대향 하는 위치에 부착된다.
상기 도전층(131)은 대략 평평하며, 상기 음극탭(113)의 폭 보다 약간 넓게 형성되어 음극탭(113)과의 용접이 용이하다. 상기 도전층(131)의 상면에는 제 1 도금층(132)이 도금되어 형성되며, 상기 도전층(131)의 하면은 상기 회로기판(121)에 부착된다. 여기서 상기 도전층(131)의 하면과 상기 회로기판(121)은 접착제로 부착되는 것이 바람직하나, 기계적 결합으로 부착되어도 무방하다.
또한, 상기 도전층(131)은 니켈, 니켈 합금, 구리 또는 구리 합금으로, 상기 음극탭(113)과 동일한 재질로 형성되며, 대략 0.1~0.2mm의 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 도전층(131)이 0.1mm 보다 얇은 경우 용접 시 용접봉이 관통되어 회로기판(122)이 열 충격을 받을 수 있으며, 0.2mm 보다 두꺼우면, 보호회로모듈(120)의 부피가 필요 이상으로 두꺼워지는 문제점이 있다. 이는 상기 회로패턴(122)의 1.5배 내지 5배의 두께로 형성된 것이다.
상기 제 1 도금층(132)은 상기 도전층(131)의 상면에 무전해 또는 전해 도금으로 형성된다. 여기서, 상기 제 1 도금층(132)은 금, 은 및 구리 또는 그 합금으로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 구리 또는 구리 합금으로 형성된다. 이는 음극탭(113)이 제 1 연결탭(130)에 용접되는데 있어서 용접성을 향상하기 위해, 전기 전도성이 우수한 재질로 구성되어야 하기 때문이다. 또한, 상기 제 1 도금층(132)은 대략 0.01~0.1mm 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 제 1 도금층(132)이 0.01mm 이하로 형성되면 도금층이 벗겨지기 쉽고, 무전해 또는 전해 도금으로 제 1 도금층(132)을 0.1mm 이상으로 형성하는 것은 어렵기 때문이다.
상기 제 2 도금층(133)은 상기 제 1 도금층(132)의 상면에 무전해 또는 전해 도금으로 형성되며, 니켈, 니켈 합금, 구리 또는 구리 합금으로, 상기 음극탭(113)과 동일한 재질로 형성되어 음극탭(113)과의 용접성이 우수하며, 상기 제 1 도금층(132)과 대략 동일한 두께로 형성된다.
상기 제 2 도금층(133)의 상면의 대략 양 끝단에는 상기 회로패턴(122)이 솔더(122a)(납땜)를 통해 전기적으로 연결되어 있다.
상기 음극탭(113)과 제 1 연결탭(130)의 연결방법은 다음과 같다.
상기 제 2 도금층(133)의 상면에는 상기 음극탭(113)이 배치되고, 상기 음극탭(113)의 상면에는 제 1 용접봉(1)이 음극탭(113)을 가압한다. 또한, 상기 제 1 용접봉(1)과 이격되어 위치한 제 2 용접봉(2)은 상기 제 1 용접봉(1)과 같은 방향으로 음극탭(113)을 가압한다. 이 상태에서, 제 1, 2 용접봉(1, 2)에 반대 극성의 전압이 인가하면, 상기 음극탭(113)은 제 1 연결탭(130)에 용접된다.
상기 제 2 연결탭(140)은 상기 제 1 연결탭(130)과 이격되어 상기 회로기판(122)에서 상기 제 2 리드 플레이트(115c)에 대향 하는 위치에 부착된다.
상기 제 2 연결탭(140)은 도전층(141), 제 1 도금층(142) 및 제 2 도금층(143)을 포함한다.
상기 도전층(141)은 니켈, 니켈 합금, 구리 또는 구리 합금으로, 상기 제 1 연결탭(130)의 도전층(131)과 동일한 재질로 형성되며, 대략 0.1~0.2mm의 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 도전층(141)이 0.1mm 보다 얇은 경우 용접 시 용접봉이 관통되어 회로기판(122)이 열 충격을 받을 수 있으며, 0.2mm 보다 두꺼우면, 보호회로모듈(120)의 부피가 필요 이상으로 두꺼워지는 문제점이 있다.
상기 도전층(141)은 대략 평평하며 상기 회로기판(121)에 배치된 제 1 영역(141a), 상기 제 1 영역(141a)으로부터 연장되어 상부 방향으로 절곡된 제 2 영역(141b), 및 상기 제 2 영역(141b)으로부터 연장되어 상기 제 1 영역(141a)과 대략 평행한 방향으로 절곡된 제 3 영역(141c)을 포함한다.
상기 제 1 영역(141a)은 상기 제 2 리드 플레이트(115c)의 폭 보다 약간 넓게 형성되어 제 2 리드 플레이트(115c)와의 용접이 용이하다. 상기 제 1 영역(141a)의 하면은 상기 회로기판(121)에 부착된다. 여기서 상기 제 1 영역(141a)의 하면과, 상기 회로기판(121)은 접착제로 부착되는 것이 바람직하나, 기계적 결합으로 부착되어도 무방하다.
상기 제 1 영역(141a)의 상면, 상기 제 2 영역(141b)의 내측면, 상기 제 3 영역(141c)의 하면에는 상기 제 1 도금층(142)이 무전해 또는 전해 도금으로 형성된다. 여기서 상기 제 1 도금층(142)은 금, 은 및 구리 또는 그 합금으로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 구리 또는 구리 합금으로 형성된다. 이는 양극탭(114)이 제 2 연결탭(140)에 용접되는데 있어서 용접성을 향상하기 위해, 전기 전도성이 우수한 재질로 구성되어야 하기 때문이다. 또한, 상기 제 1 도금층(142)은 대략 0.01~0.1mm 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 제 1 도금층(142)이 0.01mm 이하로 형성되면 도금층이 벗겨지기 쉽고, 무전해 또는 전해 도금으로 제 1 도금층(142)을 0.1mm 이상으로 형성하는 것은 어렵기 때문이다.
상기 제 2 도금층(143)은 상기 제 1 도금층(142)의 상부에 무전해 또는 전해 도금으로 형성되며, 니켈, 니켈 합금, 구리 또는 구리 합금으로, 상기 제 1 연결탭(130)의 제 2 도금층(133)과 동일한 재질로 형성되며, 상기 제 1 도금층(142)과 대략 동일한 두께로 형성된다.
상기 제 1 영역(141a)의 상면에 형성된 상기 제 2 도금층(143)의 상면에는 상기 회로패턴(122)이 솔더(122a)(납땜)를 통해 전기적으로 연결되어 있고, 상기 제 2 영역(141b)의 외 측면에도 상기 회로패턴(122)이 솔더(122a)(납땜)를 통해 전기적으로 연결되어 있다.
상기 제 2 리드 플레이트(115c)와 제 2 연결탭(140)의 연결 방법은 다음과 같다.
상기 제 1 영역(141a)과 상기 제 3 영역(141c)의 사이에는 상기 제 2 리드 플레이트(115c)의 타단이 삽입된다. 상기 제 3 영역(141c)의 상면에는 제 1 용접봉(1)이 상기 제 3 영역(141c)을 가압한다. 또한, 상기 제 1 용접봉(1)과 이격되어 위치한 제 2 용접봉(2)은 상기 제 1 용접봉(1)과 같은 방향으로 상기 제 3 영역(141c)을 가압한다. 이 상태에서, 제 1, 2 용접봉(1, 2)에 반대 극성의 전압이 인가되면, 상기 제 2 리드 플레이트(115c)는 제 2 연결탭(140)에 용접된다. 이러한 용접 방법은, 상기 양극탭(114) 및 제 2 리드 플레이트(115c)가 알루미늄 또는 알루미늄 합금이고, 상기 제 2 도전층(143)이 니켈, 니켈 합금, 구리 또는 구리 합금일 경우 특히 유리하다. 이는 상기 제 2 리드 플레이트(115c)가 상기 제 2 도전층(143)에 직접 용접되는 경우는 알루미늄 금속의 용융점(660℃)은 니켈 금속의 용융점(1453℃) 또는 구리 금속의 용융점(1083℃)보다 훨씬 작기 때문에, 실질적으로 알루미늄 금속과 니켈 금속 또는 알루미늄 금속과 구리 금속의 상호 간 용접은 어렵게 되지만, 상술한 바와 같이 알루미늄 금속을 니켈 금속 또는 구리 금속으로 감싸게 되면, 상호 간 용접이 가능해지기 때문이다.
즉, 상기 제 2 리드 플레이트(115c) 및 상기 도전층(141)의 재질이 동일할 경우에는 융용점도 같기 때문에, 두 재료를 평판 형태로 접촉한 상태에서도 쉽게 용접이 된다.
다음은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지에 대하여 설명한다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지의 보호회로모듈을 도시한 측면도이고, 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 중에서 배터리 셀의 셀탭과 보호회로모듈 사이의 연결관계를 도시한 측면도를 나타낸다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지는 도 3, 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 배터리 셀(110), 보호회로모듈(120), 연결탭(130, 150)을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지는 도 4a 및 도 4b에 따른 이차전지와 제 2 연결탭(150)의 구조가 다르게 형성된다. 따라서, 이하에서 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지는 제 2 연결탭(150)을 중심으로 설명한다. 또한, 상기 이차전지는 도 4a 및 도 4b에 따른 이차전지와 동일 또는 유사한 부분에 대하여 동일한 도면부호를 사용하며, 여기서 상세한 설명은 생략한다.
상기 제 2 연결탭(150)은 도전층(151), 제 1 도금층(152) 및 제 2 도금층(153)을 포함한다.
상기 도전층(151)은 니켈, 니켈 합금, 구리 또는 구리 합금으로, 상기 제 1 연결탭(130)의 도전층(131)과 동일한 재질로 형성되며, 대략 0.1~0.2mm의 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 도전층(151)이 0.1mm 보다 얇은 경우 용접 시 용접봉이 관통되어 회로기판(122)이 열 충격을 받을 수 있으며, 0.2mm 보다 두꺼우면, 보호회로모듈(120)의 부피가 필요 이상으로 두꺼워지는 문제점이 있다.
상기 도전층(151)은 대략 평평하며 상기 회로기판(121)에 배치된 제 1 영역(151a), 상기 제 1 영역(151a)으로부터 연장되어 상부 방향으로 절곡된 제 2 영역(151b), 및 상기 제 2 영역(151b)으로부터 연장되어 상기 제 1 영역(151a)과 대략 평행한 방향으로 절곡된 제 3 영역(151c)을 포함한다.
상기 제 1 영역(151a)은 상기 제 2 리드 플레이트(115c)의 폭 보다 약간 넓게 형성되어 상기 제 2 리드 플레이트(115c)와의 용접이 용이하다. 상기 제 1 영역(151a)의 하면은 상기 회로기판(121)에 부착된다. 여기서 상기 제 1 영역(151a)의 하면과, 상기 회로기판(121)은 접착제로 부착되는 것이 바람직하나, 기계적 결합으로 부착되어도 무방하다.
상기 제 1 영역(151a)의 상면에는 상기 제 1 도금층(152)이 무전해 또는 전해 도금으로 형성된다. 여기서 상기 제 1 도금층(152)은 금, 은 및 구리 또는 합금으로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 구리 또는 구리 합금으로 형성된다. 이는 양극탭(114)이 상기 제 2 리드 플레이트(115c)에 용접되는데 있어서 용접성을 향상하기 위해, 전기 전도성이 우수한 재질로 구성되어야 하기 때문이다. 또한, 상기 제 1 도금층(152)은 대략 0.01~0.1mm 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 제 1 도금층(152)이 0.01mm 이하로 형성되면 도금층이 벗겨지기 쉽고, 무전해 또는 전해 도금으로 제 1 도금층(152)을 0.1mm 이상으로 형성하는 것은 어렵기 때문이다.
상기 제 2 도금층(153)은 상기 제 1 도금층(152)의 상부에 무전해 또는 전해 도금으로 형성되며, 니켈, 니켈 합금, 구리 또는 구리 합금으로, 상기 제 1 연결탭(130)의 제 2 도금층(133)과 동일한 재질로 형성되며, 상기 제 1 도금층(152)과 대략 동일한 두께로 형성된다.
상기 제 1 영역(151a)의 상면에 형성된 상기 제 2 도금층(153)의 상면에는 상기 회로패턴(122)이 솔더(122a, 납땜)를 통해 전기적으로 연결되어 있고, 상기 제 2 영역(151b)의 외 측면에도 상기 회로패턴(122)이 솔더(122a, 납땜)를 통해 전기적으로 연결되어 있다.
상기 제 2 리드 플레이트(115c)와 제 2 연결탭(150)의 연결 방법은 다음과 같다.
상기 제 1 영역(151a)과 상기 제 3 영역(151c)의 사이에는 상기 제 2 리드 플레이트(115c)의 타단이 삽입된다. 상기 제 3 영역(151c)의 상면에는 제 1 용접봉(1)이 상기 제 3 영역(151c)을 가압한다. 또한, 상기 제 1 용접봉(1)과 이격되어 위치한 제 2 용접봉(2)은 상기 제 1 용접봉(1)과 같은 방향으로 상기 제 3 영역(151b)을 가압한다. 이 상태에서, 제 1, 2 용접봉(1, 2)에 반대 극성의 전압이 인가되면, 상기 제 2 리드 플레이트(115c)는 제 2 연결탭(150)에 용접된다. 이러한 용접 방법은, 상기 양극탭(114) 및 제 2 리드 플레이트(115c)가 알루미늄 또는 알루미늄 합금이고, 상기 제 2 도전층(153)이 니켈, 니켈 합금, 구리 또는 구리 합금일 경우 특히 유리하다. 이는 상기 제 2 리드 플레이트(115c)가 상기 제 2 도전층(153)에 직접 용접되는 경우는 알루미늄 금속의 용융점(660℃)은 니켈 금속의 용융점(1453℃) 또는 구리 금속의 용융점(1083℃)보다 훨씬 작기 때문에, 실질적으로 알루미늄 금속과 니켈 금속 또는 알루미늄 금속과 구리 금속의 상호 간 용접은 어렵게 되지만, 상술한 바와 같이 알루미늄 금속을 니켈 금속 또는 구리 금속으로 감싸게 되면, 상호 간 용접이 가능해지기 때문이다.
즉, 상기 제 2 리드 플레이트(115c) 및 상기 도전층(151)의 재질이 동일할 경우에는 융용점도 같기 때문에, 두 재료를 평판 형태로 접촉한 상태에서도 쉽게 용접이 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제 2 연결탭(140)은 본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 제 2 연결탭(150)과 동일한 효과로 상기 제 2 리드 플레이트(115c)가 용이하게 용접될 수 있도록 'ㄷ' 형상으로 구성된다.
하지만, 상기 제 2 연결탭(140)은 상기 도전층(141)에 제 1, 2 도금층(142,143)을 형성하는 것이 상기 제 2 연결탭(150)에 형성하는 것보다 용이하고, 상기 제 2 연결탭(150)은 상기 제 2 연결탭(140) 보다 얇은 두께로 형성된다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 이차전지를 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.
110: 배터리 셀 120: 보호회로모듈
130, 140, 150: 연결탭

Claims (17)

  1. 음극탭과 양극탭으로 포함하는 셀탭을 갖는 배터리 셀;
    상기 셀탭에 전기적으로 연결되며, 회로패턴이 형성된 보호회로모듈;및
    상기 보호회로모듈에 부착되며, 상기 회로패턴에 전기적으로 연결된 연결탭을 포함하고,
    상기 연결탭은 상기 보호회로모듈에 부착된 도전층과, 상기 도전층에 형성된 제 1 도금층 및 상기 제 1 도금층에 형성된 제 2 도금층을 포함하고,
    상기 연결탭은 상기 음극탭에 연결된 제 1 연결탭과, 상기 양극탭에 전기적으로 연결된 리드 플레이트에 연결된 제 2 연결탭을 포함하고,
    상기 제 2 연결탭의 도전층은 상기 보호회로모듈에 배치된 제 1 영역, 상기 제 1 영역으로부터 상부 방향으로 절곡된 제 2 영역, 및 상기 제 2 영역으로부터 상기 제 1 영역과 평행한 방향으로 절곡된 제 3 영역을 포함하며,
    상기 리드 플레이트는 상기 제2연결탭의 제1영영과 상기 제3영역 사이에 개재된 상태로 용접된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 도전층은 니켈인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 도전층은
    상기 보호회로모듈에 접착제로 부착된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 회로패턴은
    상기 연결탭에 납땜 된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 도금층은 금, 은 및 구리로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 금속인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 도금층은 니켈인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 도전층의 두께는 0.1~0.2mm이며,
    상기 제 1 도금층 및 제 2 도금층의 두께는 0.01~0.1mm인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 도전층의 두께는 상기 회로패턴의 1.5배 내지 5배인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 연결탭의 제 1 도금층 및 제 2 도금층은
    상기 제 1 영역, 상기 제 2 영역 및 상기 제 3 영역에 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 연결탭의 제 1 도금층 및 제 2 도금층은
    상기 제 1 영역에 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  13. 삭제
  14. 제 11항 또는 12항에 있어서,
    상기 도전층은
    상기 보호회로모듈에 접착제로 부착된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  15. 제 11항 또는 12항에 있어서,
    상기 회로패턴은
    상기 연결탭에 납땜 된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  16. 제 11항 또는 12항에 있어서,
    상기 제 1 도금층은 금, 은 및 구리로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 금속인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  17. 제 11항 또는 12항에 있어서,
    상기 제 2 도금층은 니켈인 것을 특징으로 하는 이차전지.
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