(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極／分離膜／負極構造の電極組立体が電解液とともに電池ケースの内部に封止されており、上端面に第１及び第２電極端子が設けられている電池セルと、
前記電池セルの前記第２電極端子が露出されるように開口が設けられており、前記電池セルの上端面に装着される電気絶縁性の装着部材と、
保護回路が設けられており、前記装着部材上に搭載される基板（ＰＣＢ）、前記第１電極端子に接続される接続部材（Ａ）、及び安全素子を介して前記第２電極端子に接続される接続部材（Ｂ）を有しており、前記接続部材（Ｂ）が露出される貫通口が前記ＰＣＢ上に穿設されている保護回路モジュール（ＰＣＭ）と、
前記接続部材と前記保護回路基板とが搭載された状態で前記絶縁性装着部材を覆いながら前記電池セルの上端部に結合される絶縁性キャップと、
を備えており、
前記ＰＣＭ及び絶縁性キャップの全体高さが３．０ｍｍ以下であり、
前記接続部材（Ｂ）が、ＰＣＢの貫通口の下面に結合され、
前記安全素子がＰＴＣ素子であり、
前記ＰＴＣ素子が、ＰＴＣ本体、前記ＰＴＣ本体の上面に結合されているＰＣＭ結合部、及び前記ＰＴＣ本体の下面に結合されている電池セル結合部を有しており、前記ＰＣＭ結合部が前記接続部材（Ｂ）に結合されることを特徴とする、二次電池パック。
【請求項２】
前記絶縁性キャップの厚さが０．４ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の二次電池パック。
【請求項３】
前記ＰＣＢの厚さが０．６ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の二次電池パック。
【請求項４】
前記電池ケースが角形の金属缶であることを特徴とする、請求項１に記載の二次電池パック。
【請求項５】
前記第２電極端子が、前記電池セルの上端面の中央から突出している負極端子であり、前記第１電極端子が、前記負極端子を除いて前記電池セルの上端面に設けられている正極端子であることを特徴とする、請求項１に記載の二次電池パック。
【請求項６】
前記接続部材（Ａ）及び（Ｂ）が、表面実装技術（ＳＭＴ）方式によってＰＣＢの下面に結合されていることを特徴とする、請求項１に記載の二次電池パック。
【請求項７】
前記接続部材（Ａ）の一側端部が、上方に露出されるように前記ＰＣＢの外側縁よりも長く延びた状態で前記ＰＣＢの下面に結合されていることを特徴とする、請求項１に記載の二次電池パック。
【請求項８】
前記電池セルへの前記ＰＣＢの装着安全性を提供するために、一側端部が前記ＰＣＢの下面に結合されており、他側端部が前記電池セルの上端面に結合される装着補助部材をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の二次電池パック。
【請求項９】
前記装着補助部材が、前記接続部材（Ａ）と対向する位置に結合されていることを特徴とする、請求項８に記載の二次電池パック。
【請求項１０】
前記装着補助部材が、一側端部が上方に露出されるように前記ＰＣＢの外側縁よりも長く延びた状態で前記ＰＣＢの下面に結合されていることを特徴とする、請求項９に記載の二次電池パック。
【請求項１１】
前記装着補助部材がニッケルプレートであることを特徴とする、請求項８に記載の二次電池パック。
【請求項１２】
前記電池ケースの上端面への前記絶縁性キャップの結合は、接着方式によって達成されることを特徴とする、請求項１に記載の二次電池パック。
【請求項１３】
前記電池セルがリチウム二次電池セルであることを特徴とする、請求項１に記載の二次電池パック。
【請求項１４】
前記電池セルが、電極組立体が電解液とともに、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる電池ケースの内部に封止されているものであることを特徴とする、請求項１に記載の二次電池パック。
【請求項１５】
請求項１４に記載の電池セルの製造方法であって、
（ａ）電池ケースの上端外周から下方に所定大きさの不コーティングマージン区間をおくとともに、電池セル活性化工程のための充電ピンの接続のために接続用開口区間を前記電池ケースの下端面に設けた状態で、前記電池ケースの全体表面を陽極酸化（ａｎｏｄｉｚｉｎｇ）コートする段階と、
（ｂ）前記電池ケースの内部に電極組立体を装着し、前記電池ケースの開放上端にキャッププレートをレーザー溶接する段階と、
（ｃ）前記キャッププレートの電解液注入口から電解液を注入し、電池セル活性化工程を行う段階と、
（ｄ）前記電解液を補充した後、前記電解液注入口を封じる段階と、
を含み、
前記段階（ａ）において、段階（ｃ）の電池セル活性化工程のための前記充電ピンの接続のために接続用開口区間を前記電池ケースの下端面に形成する過程をさらに含み、
前記接続用開口区間が、前記電池ケースの下端面の一部に絶縁物質を塗布し、又は絶縁体もしくは絶縁テープを装着もしくは貼付した状態で陽極酸化コートした後、前記絶縁物質、絶縁体又は絶縁テープを除去することによって形成することを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記段階（ａ）が、
（ａ１）脱脂溶液に前記電池ケースを浸漬した後、取り出し水洗する脱脂過程と、
（ａ２）酸洗浄液に前記電池ケースを浸漬した後、取り出して水洗する酸洗浄過程と、
（ａ３）前記電池ケースの表面に酸化被膜を形成する陽極酸化コーティング過程と、
を含むことを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記不コーティングマージン区間が、前記電池ケースの上端外周から下方に０．５ｍｍ〜５ｍｍであることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記不コーティングマージン区間が、前記電池ケース上に絶縁物質を塗布し、又は絶縁体もしくは絶縁テープを装着もしくは貼付した状態で陽極酸化コートした後、前記絶縁物質、絶縁体又は絶縁テープを除去することによって形成することを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記段階（ｂ）のレーザー溶接は、前記キャッププレートの上部から前記電池セルの外周面に沿って行うことを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記接続用開口区間が、平面視で円形又は多角形の形状であることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
段階（ｄ）の後に、前記接続用開口区間を絶縁部材で封止する過程をさらに含むことを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項２２】
前記絶縁部材は、絶縁テープ、接着糊及びコーティング物からなる群から選ばれる１種以上であることを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な構造の内蔵型二次電池パックに関し、特に、上端面に第１及び第２電極端子が設けられている電池セル；該電池セルの第２電極端子が露出されるように開口が設けられており、電池セルの上端面に装着される電気絶縁性の装着部材；保護回路が設けられており、前記装着部材上に搭載されるＰＣＢ、前記第１電極端子に接続される接続部材（Ａ）、及び安全素子を介して前記第２電極端子に接続される接続部材（Ｂ）を有しており、前記接続部材（Ｂ）が露出される貫通口が前記ＰＣＢ上に穿設されているＰＣＭ；及び、前記接続部材と保護回路基板が搭載された状態で絶縁性装着部材を覆いながら電池セルの上端部に結合される絶縁性キャップ；を備えており、前記ＰＣＭ及び絶縁性キャップの全体高さが３．０ｍｍ以下であることを特徴とする二次電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイル機器の技術開発と需要の増加に伴い、二次電池の需要も急増しており、中でも、エネルギー密度及び作動電圧が高く、保存及び寿命特性に優れているリチウム二次電池が各種のモバイル機器だけでなく様々な電子製品にエネルギー源として広く用いられている。
【０００３】
二次電池は、それが用いられる外部機器の種類によって、挿入及び離脱が自在な脱着式構造になっている場合もあり、外部機器の内部に組み込まれる内蔵型構造になっている場合もある。例えば、携帯電話、ノートパソコンのようなデバイスは、使用者の必要に応じて電池への挿入及び離脱が可能になっているが、ＭＰ３（ＭＰＥＧ  Ａｕｄｉｏ  Ｌａｙｅｒ−３）のようなデバイスは、その構造及び容量の問題から内蔵型電池パックの使用が要求されることもある。
【０００４】
しかしながら、リチウム二次電池には各種の可燃性物質が内蔵されており、過充電、過電流、その他の物理的な外部衝撃などによって発熱、爆発などが発生する危険性があり、安全性に欠いている。そのため、リチウム二次電池には、過充電、過電流などの異常状態を效果的に制御できる安全素子としてＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）素子、保護回路モジュール（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｍｏｄｕｌｅ：ＰＣＭ）などが電池セルに接続した状態で搭載されている。
【０００５】
一般に、ＰＣＭなどは、導電性ニッケルプレートを介して溶接又はソルダリング方式で電池セルに電気的に連結される。すなわち、ＰＣＭの電極タブにニッケルプレートをそれぞれ溶接又はソルダリングして接続した後、それらのニッケルプレートを電池セルの電極端子にそれぞれ溶接又はソルダリングする方法でＰＣＭを電池セルに連結して電池パックを製造する。
【０００６】
このようなＰＣＭを含めた安全素子は、電極端子と電気的接続を維持する一方で、電池セルの他の部分とは電気的絶縁状態を維持しなければならない。このような接続形態にするには、多数個の絶縁性装着部材又は多数の部品を使用しなければならず、電池パックの組立工程が複雑になる。特に、このようなＰＣＭ及び絶縁性キャップを結合した全体高さは３ｍｍにも至るため、相対的に電池セルを収納する空間が減るという問題点があった。
【０００７】
一方、ＰＣＭをはじめとするそれぞれの部材に絶縁性テープを貼るのに加え、電池セルを内蔵している電池ケースのシール部の一部を折り曲げて絶縁性テープを貼ったり、バーコードをプリントしたりするなどの非常に複雑な過程を経ることになる。
【０００８】
その上、外部から衝撃が加えられると、電池パックは、機械的剛性の低い絶縁性テープの使用から、ＰＣＭが破損したり、寸法安全性が顕著に低下したりするなどの問題につながることもある。
【０００９】
したがって、このような従来技術の問題点を解消しながら、電池セルの上端に装着される部材の数を減少させて組立工程を単純化し、溶接工程数を減らして不良の発生を軽減し、電池セルの上端部に搭載される部材を安定して相互結合させるとともに電池セルの容量を増加させることができる技術が強く望まれている現状である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記のような従来技術の問題点及び過去から要請されてきた技術的課題を解決することを目的とする。
【００１１】
具体的に、本発明の目的は、電池パックに用いられる部品数を削減し、組立工程を単純化することによって、同一規格において電池の容量をより増加させることができる二次電池パックを提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、上記のような二次電池パックの製造が可能となるよう、外部衝撃による耐久性を向上させた新規な構造の電池セル製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このような目的を達成するための本発明に係る二次電池パックは、
【００１４】
正極／分離膜／負極構造の電極組立体が電解液とともに電池ケースの内部に封止されており、上端面に第１及び第２電極端子が設けられている電池セルと、
【００１５】
前記電池セルの第２電極端子が露出されるように開口が設けられており、電池セルの上端面に装着される電気絶縁性の装着部材と、
【００１６】
保護回路が設けられており、前記装着部材上に搭載される基板（ＰＣＢ）、前記第１電極端子に接続される接続部材（Ａ）、及び安全素子を介して前記第２電極端子に接続される接続部材（Ｂ）を有しており、該接続部材（Ｂ）が露出される貫通口が前記ＰＣＢ上に穿設されている保護回路モジュール（ＰＣＭ）と、
【００１７】
前記接続部材と保護回路基板が搭載された状態で絶縁性装着部材を覆いながら電池セルの上端部に結合される絶縁性キャップと、
【００１８】
を備えており、
【００１９】
前記ＰＣＭ及び絶縁性キャップの全体高さが３．０ｍｍ以下である構造になっている。
【００２０】
すなわち、本発明に係る二次電池パックは、電気絶縁性の装着部材上にＰＣＭを搭載した状態で、ＰＣＢ上の貫通口によって露出されている接続部材（Ｂ）が上方から電池セルの第２電極端子に電気的に連結され、接続部材（Ａ）は第１電極端子に電気的に連結されるため、全体的に簡単な連結方式で電気的連結過程を行うことができ、作業の容易性が向上して製造工程性を大幅に向上させることができる。
【００２１】
また、ＰＣＭの一側端部から延びた接続部材（Ａ）は折れ曲がっていない状態であり、且つ接続部材（Ｂ）は別の搭載空間を必要としないため、従来技術において安全素子の電気的連結のために接続部材が折れ曲がることから生じる無駄な空間を最小化することができる。
【００２２】
特に、本発明に係る二次電池パックは、電池セルの上端に装着されるＰＣＭ及び絶縁性キャップの全体高さを最小化するよう、ＰＣＭ及び絶縁性キャップのそれぞれの厚さを最小化しているが、例えば、絶縁性キャップの厚さは０．４ｍｍ以下とし、ＰＣＢの厚さは０．６ｍｍ以下とすることができる。
【００２３】
前記ＰＣＢと絶縁性キャップの厚さ及びこれらを含む全体高さは、従来のそれに比べて顕著に低いため、同一規格においてより高いエネルギー密度の二次電池パックを製造することができる。
【００２４】
前記電池ケースは、加工上の容易性と一定レベル以上の機械的強度が要求されることから、角形の金属製の缶であればよく、好ましくは、アルミニウム缶又はステンレススチール缶であればよい。
【００２５】
好適な一例において、前記第２電極端子は負極端子であり、第１電極端子は正極端子であってもよい。例えば、角形電池セルは、該電池セルの上端面から突出した電極端子と電池ケースがそれぞれ負極端子と正極端子を形成する構造になっており、これらの間にはガスケットのような絶縁部材が挟持されて互いに絶縁されている。したがって、このような角形電池セルの構造において、第２電極端子は前記電池ケースの上端面から突出した負極端子であり、第１電極端子は、負極端子を除いて電池ケースの上端面に設けられている正極端子であってよい。
【００２６】
前記接続部材とＰＣＭとの結合（電気的接続）は様々な方法で達成することができ、好ましくは、表面実装技術（ＳＭＴ）方式によってＰＣＢの下面に結合することができる。このようなＳＭＴ方式は、ソルダリング時にペーストがＰＣＢの下面に残っていたり、溶接時にＰＣＢの下面が熱によって破損することを防止し、従来の溶接又はソルダリング方式に比べて正確で確実に相互結合させることができるため好ましい。参考として、ＳＭＴは、印刷回路基板（ＰＣＢ）のような電子基板上に表面実装型部品を装着するために多く用いられている。
【００２７】
好適な一例において、前記接続部材（Ｂ）は、ＰＣＢの貫通口の下面に結合されている構造にすることができる。すなわち、前記貫通口を用いて接続部材（Ｂ）と第２電極端子に連結された安全素子とを溶接によって相互結合させることができるため、組立工程をより簡素化し、ＰＣＭの高さを最小化することができる。
【００２８】
前記安全素子は、過電流の導通時に破断したり、温度上昇によって抵抗が増加する素子であり、好ましくは、ＰＴＣ素子であってもよい。このようなＰＴＣ素子は、電池パックが内部短絡などの原因から温度が急上昇する場合、ＰＴＣ素子と結合された接続部材（Ｂ）が電池パックの上端において電流を遮断する役割を果たす。しかし、安全素子はＰＴＣ素子に限定されるものではなく、例えば、バイメタル、ヒューズなどを使用してもよい。
【００２９】
前記構造において、ＰＴＣ素子は、好ましくは、ＰＴＣ本体、該ＰＴＣ本体の上面に結合されているＰＣＭ結合部、及び前記ＰＴＣ本体の下面に結合されている電池セル結合部を有しており、特に、ＰＣＭ結合部がＰＣＢの貫通口を通って接続部材（Ｂ）に結合されている構造であってもよい。
【００３０】
一方、前記接続部材（Ａ）の一側端部は、上方に露出されるようにＰＣＢの外側縁よりも長く延びた状態でＰＣＢの下面に結合されている構造であってもよい。このような接続部材（Ａ）は、好ましくは、前記電気絶縁性の装着部材に比べてより小さい厚さに形成されており、ＰＣＭの一側端部と電池セルの上端面の一側端部との間に接続部材（Ａ）を位置させる空間を容易に確保することができる。
【００３１】
好適な他の例において、前記電池セルへのＰＣＢの装着安全性を提供するために、一側端部がＰＣＢの下面に結合されており、他側端部が電池セルの上端面に結合される装着補助部材をさらに備えることができる。
【００３２】
具体的に、装着補助部材は接続部材（Ａ）と対向する位置に結合されており、一側端部が上方に露出されるようにＰＣＢの外側縁よりも長く延びた状態でＰＣＢの下面に結合されることによって、ＰＣＢに安定して固定されるとともに無駄な空間を最小化することができる。
【００３３】
また、前記装着補助部材の種類は特に制限されるものではなく、好ましくは、ニッケルプレートなどの金属プレートであってもよい。
【００３４】
前記電池ケースの上端面への絶縁性装着部材の結合は、電池パック組立工程の容易性及びより安定した結合状態を確保できるように、例えば、接着方式によって別途に結合することができる。
【００３５】
前記絶縁性キャップは、電池セル上に装着された状態でその少なくとも一部が電池セルの上端部の外側面を覆うように所定の高さにするが、絶縁性キャップの厚さは、前述のように、好ましくは０．４ｍｍ以下であればよい。したがって、従来の絶縁性キャップに比べて高さを極力減らし、同一規格においてより高いエネルギー密度の二次電池パックを製造することができる。
【００３６】
本発明に係る二次電池パックは、電池セルの種類及び外形にかかわずに様々に適用することができ、好ましくは、角形のリチウム二次電池を電池セルとして含む電池パックに適用することができる。
【００３７】
前記電池セルは、電極組立体が電解液とともに、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる電池ケースの内部に封止されている構造であってもよい。
【００３８】
本発明では、また、前記電池セルの製造方法を提供する。
【００３９】
一具体例において、
【００４０】
（ａ）電池ケースの上端外周から下方に所定大きさの不コーティングマージン区間をおくとともに、電池セル活性化工程のための充電ピンの接続のために接続用開口区間を電池ケースの下端面に設けた状態で、電池ケースの全体表面を陽極酸化コートする段階と、
【００４１】
（ｂ）電池ケースの内部に電極組立体を装着し、電池ケースの開放上端にキャッププレートをレーザー溶接する段階と、
【００４２】
（ｃ）キャッププレートの電解液注入口から電解液を注入し、電池セル活性化工程を行う段階と、
【００４３】
（ｄ）電解液を補充した後、電解液注入口を封じる段階と、
【００４４】
を含む電池セルの製造方法を提供する。
【００４５】
したがって、本発明に係る電池セルの製造方法は、電池ケースの全体表面を陽極酸化コートするに先立って、電池ケース上端に不コーティングマージン区間、及び電池ケース下端面に接続用開口区間をおくことによって、電池ケースの開放上端へのキャッププレートのレーザー溶接を容易に行い、且つ電極端子と充電ピンとの接続を容易にさせることができる。
【００４６】
一具体例において、前記段階（ａ）は、
【００４７】
（ａ１）脱脂溶液に電池ケースを浸漬した後、取り出し水洗する脱脂過程と、
【００４８】
（ａ２）酸洗浄液に電池ケースを浸漬した後、取り出して水洗する酸洗浄過程と、
【００４９】
（ａ３）電池ケースの表面に酸化被膜を形成する陽極酸化コーティング過程と、
【００５０】
を含むことができる。
【００５１】
すなわち、前記陽極酸化コーティングで形成された堅固な酸化被膜によって電池ケースの耐久性及び耐食性が向上し、且つ小さい有孔性、繊維性によって染色が可能なため耐摩耗性及び実用性も高い。
【００５２】
前記不コーティングマージン区間は、前記電池ケースの上端外周から下方に、好ましくは０．５ｍｍ〜５ｍｍの長さにすることができる。この長さが長すぎると、表面処理による電池ケースの所望の耐久性が得難く、逆に、短すぎるとレーザー溶接が容易でないため、好ましくない。
【００５３】
前記不コーティングマージン区間を形成する方法は特に制限されず、例えば、電池ケース上に絶縁物質を塗布し、又は絶縁体もしくは絶縁テープを装着もしくは貼付した状態で陽極酸化コートした後、前記絶縁物質、絶縁体又は絶縁テープを除去することによって形成することができる。
【００５４】
前記段階（ｂ）のレーザー溶接は工程状況に応じて行えばよく、好ましくは、キャッププレートの上方で電池セルの外周面に沿って行うことができる。
【００５５】
好適な一例において、前記段階（ａ）において、段階（ｃ）の電池セル活性化工程のための充電ピンの接続のために接続用開口区間を電池ケースの下端面に形成する過程をさらに含んでもよい。すなわち、前記充電ピン、特に、正極の極性を帯びる正極ピンが設けられた下端面に接続用開口区間を設けることによって、安定した接触状態によって効果的な充電を行うことができる。
【００５６】
また、前記接続用開口区間は、充電ピンに対応する形態であれば特に制限されるものではなく、例えば、平面視で、円形、楕円形又は多角形など、様々な形態にすることができる。
【００５７】
前記接続用開口区間を形成する方法も特に制限されず、例えば、前記接続用開口区間は、電池ケースの下端面の一部に絶縁物質を塗布したり、又は絶縁体もしくは絶縁テープを装着もしくは貼付した状態で陽極酸化コートした後、前記絶縁物質、絶縁体又は絶縁テープを除去することによって形成することができる。
【００５８】
一方、段階（ｄ）の後に、前記接続用開口区間を絶縁部材で封止する過程をさらに含むことによって、電池セルを保護し、電気的絶縁状態を維持することができる。
【００５９】
前記絶縁部材は、接続用開口区間を外部から保護するとともに、電気的絶縁状態を維持する素材であれば特に制限されるものではなく、好ましくは、絶縁テープ、接着糊及びコーティング物からなる群から選ばれる１種以上とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施例に係る電池セルの上端部及び絶縁性装着部材が搭載された絶縁性キャップを示す分解斜視図である。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】電池セルの上端に絶縁性装着部材を装着した部分斜視図である。
【図４】図３にＰＣＭを装着した部分斜視図である。
【図５】図４に絶縁性キャップを装着した部分斜視図である。
【図６】本発明の他の実施例に係る電池セル上端部を示す部分斜視図である。
【図７】図６の部分側面図である。
【図８】電池セルの活性化のための充電過程で用いられる接続ピンが結合されている電池セルの正面図である。
【図９】電池セル、陽極酸化コーティング部及び絶縁テープの分解斜視図である。
【図１０】電池セルの下端面の部分斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００６１】
以下では、本発明の実施例に係る図面を参照して説明するが、これは、本発明のより容易な理解を助けるためのもので、本発明の範囲を限定するためのものではない。
【００６２】
図１は、本発明の一実施例に係る電池セルの上端部及び絶縁性装着部材が搭載された絶縁性キャップの分解斜視図であり、図２は、図１の部分拡大図であり、図３は、電池セルの上端に絶縁性装着部材を装着した部分斜視図であり、図４は、図３にＰＣＭを装着した部分斜視図であり、図５は、図４に絶縁性キャップを装着した部分斜視図である。
【００６３】
図１乃至図５を参照すると、二次電池パック１００は、電池セル１１０、電池セル１１０の上端面に装着される電気絶縁性の装着部材１２０、保護回路モジュール（ＰＣＭ）１３０、及び絶縁性装着部材１２０を覆いながら電池セル１１０の上端に装着される絶縁性キャップ１４０を備えている。
【００６４】
電池セル１１０は、正極／分離膜／負極構造の電極組立体が電解液とともに、アルミニウム素材からなる電池ケースの内部に封止されており、上端面の中央から突出している負極端子１１１と、負極端子１１１を除いた電池セル１１０の上端面に形成された正極端子１１２とが設けられている構造になっている。
【００６５】
絶縁性装着部材１２０には電池セル１１０の負極端子１１１が露出されるように開口１２１が穿設されている。
【００６６】
ＰＣＭ  １３０は、保護回路が設けられており、装着部材１２０上に搭載される基板（ＰＣＢ）１３３、正極端子１１２に接続される接続部材１３２、及びＰＴＣ素子１３４を介して負極端子１１１に接続される接続部材１３６を有しており、また、接続部材１３６が露出されるように貫通口１３７がＰＣＢ  １３３上に穿設されている。
【００６７】
接続部材１３６は、ＰＣＢ  １３３の貫通口１３７の下面に結合されている。
【００６８】
図３を参照すると、ＰＴＣ素子１３４は、ＰＴＣ本体１３４１、ＰＴＣ本体１３４１の上面に結合されているＰＣＭ結合部１３４２、及びＰＴＣ本体１３４１の下面に結合されている電池セル結合部１３４３を有しており、特に、ＰＣＭ結合部１３４２がＰＣＢ  １３３の貫通口１３７を通って接続部材１３６に結合される。
【００６９】
一方、接続部材１３２の一側端部は上方に露出されるようにＰＣＢ  １３３の外側縁よりも長く延びた状態でＳＭＴ方式によってＰＣＢ  １３３の下面に結合されている。
【００７０】
電池セル１１０へのＰＣＢ  １３３の装着安全性を提供するために、一側端部がＰＣＢ  １３３の下面に結合されており、他側端部が電池セル１１０の上端面に結合される、ニッケルプレートの装着補助部材１３５が設けられており、これは接続部材１３２と対向する位置に結合されている。
【００７１】
絶縁性キャップ１４０は、電気絶縁性素材からなっており、接続部材１３２，１３６と保護回路基板１３３が搭載された状態で絶縁性装着部材１２０を覆いながら取り付けられている。
【００７２】
また、図４及び図５を参照すると、電池ケースの上端面への絶縁性キャップ１４０の結合は接着方式によって達成され、絶縁性キャップ１４０の厚さｗは約０．３〜０．４ｍｍの範囲であり、ＰＣＢ  １３３の厚さＷは０．４〜０．６ｍｍの範囲であるため、ＰＣＭ  １３０及び絶縁性キャップ１４０の全体高さＨは３ｍｍ以下となる。
【００７３】
したがって、本発明に係る二次電池パック１００は、電気絶縁性の装着部材１２０上にＰＣＭ  １３０を搭載した状態で、ＰＣＢ  １３３上の貫通口１３７によって露出されている接続部材１３６が上方からＰＴＣ素子１３４を介して電池セル１１０の負極端子１１１に電気的に連結され、接続部材１３２は正極端子１１２に電気的連結が達成される。したがって、簡単な連結方式で電気的連結過程を行うことができ、ＰＣＭ  １３０及び絶縁性キャップ１４０の全体高さを３ｍｍ以下とし、同一規格においてより高いエネルギー密度の二次電池パックを製造することが可能になる。
【００７４】
図６は、本発明の他の実施例に係る電池セル上端部を示す部分斜視図であり、図７は、図６の部分拡大側面図であり、図８は、電池セルの活性化のための充電過程で用いられる接続ピンが結合されている電池セルを示す正面図である。
【００７５】
図６乃至図８を参照すると、アルミニウム製の電池ケース１５０の内部に封止された電池セル１１０を製造するために、まず、電池ケース１５０の上端外周から下方に３ｍｍの長さｈの不コーティングマージン区間１５１をおくとともに、電池セル１１０の活性化工程のための充電ピン１６０，１６１の接続のために接続用開口区間１６２を電池ケース１５０の下端面１５９に設けた状態で、電池ケースの全体表面に陽極酸化コーティング（図９の１５５参照）をする。
【００７６】
次いで、電池ケース１５０の内部に電極組立体を装着し、電池ケース１５０の開放上端にキャッププレート１５２をレーザー溶接した後、キャッププレート１５２の電解液注入口１５３から電解液を注入して電池セル活性化工程を行う。その後、（ｄ）電解液を補充した後、電解液注入口１５３を封じる。
【００７７】
このとき、不コーティングマージン区間１５１は、電池ケース１５０上に絶縁物質（不図示）を塗布した状態で陽極酸化コートした後、絶縁物質を除去することによって形成する。
【００７８】
また、レーザー溶接は、キャッププレート１５２の上方で電池セル１１０の外周縁に沿って行うこと（図６の矢印参照）によって、キャップアセンブリーのレーザー溶接を容易に行うことができる。
【００７９】
図９は、電池セル、陽極酸化コーティング部及び絶縁テープを示す分解斜視図であり、図１０は、電池セルの下端面を示す部分斜視図である。
【００８０】
図９及び図１０を図６乃至図８と共に参照すると、接続用開口区間１６２は平面視で四角形状になっているが、その他の様々な形状にしてもよい。
【００８１】
また、接続用開口区間１６２は、電池ケース１５０の下端面の一部に絶縁物質（不図示）を取り付けた状態で陽極酸化コーティング１５５をした後、絶縁物質を除去することによって形成する。
【００８２】
一方、段階（ｄ）の後に、接続用開口区間１６２を絶縁テープイン絶縁部材１６５で封じる。
【００８３】
したがって、接続用開口区間１６２によって充電ピンの接続を容易に行うことができる。
【００８４】
以上、本発明の実施例に係る図面を参照して説明してきたが、本発明の属する分野における通常の知識を有する者にとっては、上記の内容に基づいて本発明の範囲内で様々な応用及び変形を行うことが可能であろう。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
以上で説明した通り、本発明に係る二次電池パックは、ＰＣＭ及び絶縁性キャップの全体高さを最小化することによって、同一規格において電池の容量をより増加させることができる。
【００８６】
また、電池ケースの上端部に不コーティング区間、及び下端面に接続用開口区間をおいた状態で、電池ケースの全体表面に陽極酸化コーティングをすることによって、耐久性を向上させ、且つキャップアセンブリーのレーザー溶接及び充電ピンの接続を容易にさせることができる。
【符号の説明】
【００８７】
１００  二次電池パック
１１０  電池セル
１１１  負極端子
１１２  正極端子
１２０  絶縁性装着部材
１２１  開口
１３０  保護回路モジュール（ＰＣＭ）
１３２  接続部材
１３３  基板（ＰＣＢ）
１３４  ＰＴＣ素子
１３４１  ＰＴＣ本体
１３４２  ＰＣＭ結合部
１３４３  電池セル結合部
１３５  装着補助部材
１３６  接続部材
１３７  貫通孔
１４０  絶縁性キャップ
１５０  電池ケース
１５１  不コーティングマージン区間
１５２  キャッププレート
１５３  電解液注入口
１５５  陽極酸化コーティング
１５９  下端面
１６０、１６１  充電ピン
１６２  接続用開口区間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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