(57)【要約】      （修正有）【課題】外部の衝撃に対しても高い剛性を有する保護回路統合型充電池を提供する。【解決手段】  電池セルが内部に形成されるように密閉された所定の内部空間を有するケース１００と、保護回路を含み、前記ケース１００の一端に電気的に連結されるサーキットボードと、前記サーキットボードが連結された前記ケース１００の一端に形成される補強部材と、前記サーキットボード及び補強部材が内部に埋め込まれるように前記ケース１００の一端に形成されるモールディング部材３２０と、を含んで保護回路統合型充電池を構成する。【選択図】図１
2005243629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池セルが内部に形成されるように密閉された所定の内部空間を有するケースと、
保護回路を含み、前記ケースの一端に電気的に連結されるサーキットボードと、
前記サーキットボードが連結された前記ケースの一端に形成される補強部材と、
前記サーキットボード及び補強部材が内部に埋め込まれるように前記ケースの一端に形成されるモールディング部材と、
を含んで構成されることを特徴とする保護回路統合型充電池。
【請求項２】
前記サーキットボードは、前記ケースの末端部に電気的に連結されることを特徴とする請求項１記載の保護回路統合型充電池。
【請求項３】
前記補強部材は、前記ケースの末端部に形成されることを特徴とする請求項１記載の保護回路統合型充電池。
【請求項４】
前記モールディング部材は、前記ケースの末端部に形成されることを特徴とする請求項１記載の保護回路統合型充電池。
【請求項５】
前記ケースは、
一端が開口されて前記電池セルがその内部に形成される収容部材と、
前記収容部材の開口された一端を覆蓋する覆蓋部材と、
を含んで構成されることを特徴とする請求項１記載の保護回路統合型充電池。
【請求項６】
前記補強部材は、延長された板状であり、前記ケースの一端の周り方向に沿って形成されることを特徴とする請求項１記載の保護回路統合型充電池。
【請求項７】
前記補強部材は、前記ケースの一端から所定距離だけ突成されることを特徴とする請求項６記載の保護回路統合型充電池。
【請求項８】
前記補強部材は、前記ケースの一端の外周よりも所定間隔内側に形成されることを特徴とする請求項１記載の保護回路統合型充電池。
【請求項９】
前記補強部材には、複数個の穴が形成されることを特徴とする請求項１記載の保護回路統合型充電池。
【請求項１０】
前記モールディング部材は、前記サーキットボードの外部端子が露出されるように射出成形されることを特徴とする請求項１記載の保護回路統合型充電池。
【請求項１１】
前記モールディング部材は、補強部材に形成された複数個の穴を通過して前記覆蓋部材に射出成形されることを特徴とする請求項５記載の保護回路統合型充電池。
【請求項１２】
前記補強部材は、
前記ケースの一端の第１の辺から両側辺まで延長形成される第１の補強部と、
前記第１の補強部の両端と所定間隔を有して前記ケースの一端の第２の辺に形成される第２の補強部と、
からなることを特徴とする請求項６記載の保護回路統合型充電池。
【請求項１３】
前記第１の補強部及び第２の補強部は、前記ケースの一端の外周よりも所定間隔内側に形成されることを特徴とする請求項１２記載の保護回路統合型充電池。
【請求項１４】
前記第１の補強部及び第２の補強部には、複数個の穴が形成されることを特徴とする請求項１２記載の保護回路統合型充電池。
【請求項１５】
前記ケースは、重さが軽く堅固な材質からなることを特徴とする請求項１記載の保護回路統合型充電池。
【請求項１６】
前記ケースは、アルミニウムまたはステンレススチールの少なくとも１つからなることを特徴とする請求項１記載の保護回路統合型充電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保護回路統合型充電池に係るもので、詳しくは、外部の衝撃に対しても高い剛性を有する保護回路統合型充電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電池は、一度使用して再生が不可能な一般電池と、再生が可能な充電池とに分れる。充電池は、充電及び放電が可能な化学電池であって、電力保存用などの産業用電池、電気自動車に利用される輸送用電池などの大容量電池だけでなく、携帯電話機、ノートブックなどの情報通信家電用の小容量電池に至るまで多様な用途を有する。
【０００３】
現在、使用されている充電池としては、鉛電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、及び最近の携帯用電子製品の爆発的な需要増加によって注目を受けているリチウムイオン電池などがある。
【０００４】
特に、リチウムイオン電池は、エネルギー密度及び作動電圧が高いだけでなく、優秀な保存及び寿命特性を示して環境親和的な長所を多く有している。
【０００５】
このような充電池、特にリチウムイオン電池には、過充電による過熱または爆発から電池を保護するために、特定の電圧を越える場合、充電を停止するか、過放電による電池の損傷を防止するために、特定の電圧以下である場合、放電を停止するか、機器エラーによって電池に非正常的な電流の流れがある場合、放電を停止するか、電池パックの外部短絡により多量の電流が流れる場合、瞬間的に充電を停止する役割をする保護回路が必須的に適用されている。最近は、このような保護回路が統合された充電池が多く使用されている。
【０００６】
図６は、従来の保護回路統合型充電池を示した斜視図で、図７は、モールディング部材が除去された状態の従来の保護回路統合型充電池を示した斜視図で、図８は、図６に示した従来の保護回路統合型充電池を示した縦断面図である。
【０００７】
従来の保護回路統合型充電池は、図６に示したように、電池セル１２が内部に形成されるように密閉された所定の内部空間を有するケース１０と、前記ケース１０の一面に電気的に連結される保護回路を含むサーキットボード３０と、前記ケース１０の一面に、前記サーキットボード３０を内部に取り囲むように射出成形されるモールディング部材３２と、から構成される。
【０００８】
前記ケース１０は、一面が開口されて所定の内部空間を有する収容部材９と、前記収容部材９の内部に形成される電池セル１２と、前記収容部材９の外部に電解質が流失されることを防止するために、前記収容部材９の開口面を密閉する覆蓋部材１６と、から構成される。
【０００９】
前記覆蓋部材１６は、一般に、レーザ熔接により前記収容部材９を密閉して接合される。ここで、前記ケース１０を形成する前記収容部材９及び覆蓋部材１６の材質には、アルミニウムあるいはステンレススチールが主に使用される。
【００１０】
前記保護回路を含むサーキットボード３０は、連結部材２５により前記ケース１０の覆蓋面に電気的に連結される。
【００１１】
また、図８に示したように、前記モールディング部材３２は、前記サーキットボード３０の端子３１が外部に露出されるように前記ケース１０の覆蓋面全体に射出成形される。ここで、前記モールディング部材３２は、ナイロン系列のレジンにより構成され、前記保護回路を含むサーキットボード３０を保護するように低温／低圧状態で射出成形される。
【００１２】
前記連結部材２５は、伝導性の良いニッケル材質により構成され、０．２ｔの厚さを有して板状に形成される。また、スポット熔接によりその一端は前記サーキットボード３０と連結され、他端は前記ケース１０の覆蓋面と連結される。
【００１３】
他の実施形態として、図９に示したように、前記モールディング部材３２を前記ケース１０に一層堅固に接着結合するために、前記モールディング部材３２は、前記ケース１０の覆蓋面外周縁の所定部分を覆うように射出成形される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
然るに、従来の保護回路統合型充電池においては、モールディング部材が前記電池本体の覆蓋面全体とだけ接着結合されるように射出成形される場合、電池本体とモールディング部材との間の接着が堅固でないため、落下及び外部の衝撃により、連結部材のスポット熔接部が落ちるか、クラックが発生して電源が不良になるという問題点があった。
【００１５】
また、前記モールディング部材が前記電池本体の覆蓋面外周縁を覆うように射出成形される場合、前記外周縁を覆うモールディング部材の厚さが０．２ｍｍ程度に過ぎないため、実質的に強度を補強できなく、前記電池本体とモールディング部材との間に段差が発生する。よって、電池の表面にラベリンブ作業をするとき、気泡が発生して外観上の問題が生じ、電池の全体的な厚さが増加するという問題点があった。
【００１６】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、外部の衝撃に対しても高い剛性を有する保護回路統合型充電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
このような目的を達成するため、本発明に係る保護回路統合型充電池は、電池セルが内部に形成されるように密閉された所定の内部空間を有するケースと、保護回路を含み、前記ケースの一端に電気的に連結されるサーキットボードと、前記サーキットボードが連結された前記ケースの一端に形成される補強部材と、前記サーキットボード及び補強部材が内部に埋め込まれるように前記ケースの一端に形成されるモールディング部材と、を含んで構成されることを特徴とする。
【００１８】
本発明により、電池セル１２０が内部に形成されるように密閉された所定の内部空間を有するケース１００と、保護回路を含み、前記ケース１００の一端に電気的に連結されるサーキットボード３００と、前記サーキットボード３００が連結された前記ケース１００の一端に形成される補強部材４５０と、前記サーキットボード３００及び補強部材４５０が内部に埋め込まれるように前記ケース１００の一端に形成されるモールディング部材３２０と、を含んで保護回路統合型充電池を構成する、保護回路統合型充電池が提供される。
【００１９】
項目１．電池セルが内部に形成されるように密閉された所定の内部空間を有するケースと、
保護回路を含み、前記ケースの一端に電気的に連結されるサーキットボードと、
前記サーキットボードが連結された前記ケースの一端に形成される補強部材と、
前記サーキットボード及び補強部材が内部に埋め込まれるように前記ケースの一端に形成されるモールディング部材と、
を含んで構成されることを特徴とする保護回路統合型充電池。
【００２０】
項目２．前記サーキットボードは、前記ケースの末端部に電気的に連結されることを特徴とする項目１記載の保護回路統合型充電池。
【００２１】
項目３．前記補強部材は、前記ケースの末端部に形成されることを特徴とする項目１記載の保護回路統合型充電池。
【００２２】
項目４．前記モールディング部材は、前記ケースの末端部に形成されることを特徴とする項目１記載の保護回路統合型充電池。
【００２３】
項目５．前記ケースは、
一端が開口されて前記電池セルがその内部に形成される収容部材と、
前記収容部材の開口された一端を覆蓋する覆蓋部材と、
を含んで構成されることを特徴とする項目１記載の保護回路統合型充電池。
【００２４】
項目６．前記補強部材は、延長された板状であり、前記ケースの一端の周り方向に沿って形成されることを特徴とする項目１記載の保護回路統合型充電池。
【００２５】
項目７．前記補強部材は、前記ケースの一端から所定距離だけ突成されることを特徴とする項目６記載の保護回路統合型充電池。
【００２６】
項目８．前記補強部材は、前記ケースの一端の外周よりも所定間隔内側に形成されることを特徴とする項目１記載の保護回路統合型充電池。
【００２７】
項目９．前記補強部材には、複数個の穴が形成されることを特徴とする項目１記載の保護回路統合型充電池。
【００２８】
項目１０．前記モールディング部材は、前記サーキットボードの外部端子が露出されるように射出成形されることを特徴とする項目１記載の保護回路統合型充電池。
【００２９】
項目１１．前記モールディング部材は、補強部材に形成された複数個の穴を通過して前記覆蓋部材に射出成形されることを特徴とする項目５記載の保護回路統合型充電池。
【００３０】
項目１２．前記補強部材は、
前記ケースの一端の第１の辺から両側辺まで延長形成される第１の補強部と、
前記第１の補強部の両端と所定間隔を有して前記ケースの一端の第２の辺に形成される第２の補強部と、
からなることを特徴とする項目６記載の保護回路統合型充電池。
【００３１】
項目１３．前記第１の補強部及び第２の補強部は、前記ケースの一端の外周よりも所定間隔内側に形成されることを特徴とする項目１２記載の保護回路統合型充電池。
【００３２】
項目１４．前記第１の補強部及び第２の補強部には、複数個の穴が形成されることを特徴とする項目１２記載の保護回路統合型充電池。
【００３３】
項目１５．前記ケースは、重さが軽く堅固な材質からなることを特徴とする項目１記載の保護回路統合型充電池。
【００３４】
項目１６．前記ケースは、アルミニウムまたはステンレススチールの少なくとも１つからなることを特徴とする項目１記載の保護回路統合型充電池。
【発明の効果】
【００３５】
本発明に係る保護回路統合型充電池は、電池セルが内部に形成されたケースの一面にモールディング部材が射出成形されるとき、前記サーキットボードだけでなく、補強部材が前記モールディング部材の内部に埋め込まれることで、前記モールディング部材が前記ケースに一層堅固に結合する。
【００３６】
また、モールディング部材と当接する電池本体の一面を表面処理して粗くすることで、前記モールディング部と前記電池本体の一面との接着力が一層堅固になる。
【００３７】
よって、外部から落下・衝撃などが発生した場合も、従来の保護回路統合型充電池より耐久性が遥かに向上し、連結部材により前記ケースの一面にスポット熔接された前記サーキットボードの接続状態が安定になる。
【００３８】
また、従来のように、モールディング部材がケース一面の外周縁まで延長形成される必要がないので、電池の外表面にラベリング作業をする時に発生する外観上の問題を解決することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明の実施の形態に対し、図面に基づいて説明する。
【００４０】
図１は、本発明に係る保護回路統合型充電池を示した斜視図で、図２は、本発明に係る保護回路統合型充電池の補強部材が形成された一実施形態を示した斜視図で、図３は、本発明に係る保護回路統合型充電池の補強部材が形成された他の実施形態を示した斜視図である。また、図４は、本発明に係る保護回路統合型充電池のモールディング部材が除去された状態を示した斜視図で、図５は、図１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線縦断面図である。
【００４１】
図示したように、本発明に係る保護回路統合型充電池は、電池セル１２０が内部に形成されるように密閉された所定の内部空間を有するケース１００と、保護回路を含み、前記ケース１００の一端に電気的に連結されるサーキットボード３００と、前記サーキットボード３００が連結された前記ケース１００の一端に形成される補強部材４５０と、前記サーキットボード３００及び補強部材４５０が内部に埋め込まれるように前記ケース１００の一端に形成されるモールディング部材３２０と、を含んで構成されている。
【００４２】
前記ケース１００は、一端が開口されて電池セル１２０が形成されるように所定の内部空間を有する収容部材９０と、前記収容部材９０の外部に電解質が流出されることを防止するために、前記収容部材９０の開口された一端を覆蓋する覆蓋部材１６０と、から構成される。
【００４３】
前記覆蓋部材１６０は、レーザ熔接により前記収容部材９０を密閉して接合される。前記ケース１００を形成する前記収容部材９０及び覆蓋部材１６０の材質には、軽くて強度の高いアルミニウムあるいはステンレススチールを使用することが好ましい。
【００４４】
保護回路を含む前記サーキットボード３００は、連結部材２５０を介して前記ケース１００の末端部、より詳しくは、覆蓋部材１６０に電気的に連結される。即ち、前記覆蓋部材１６０は、前記電池セル１２０が前記サーキットボード３００と電気的に連結されるように、伝導性インターフェースの役割をする。
【００４５】
前記連結部材２５０は、伝導性の良いニッケル材質により構成され、０．２ｔの厚さを有して板状に形成される。また、スポット熔接によりその一端は前記サーキットボード３００と連結され、他端は前記ケース１００の覆蓋部材１６０と連結される。
【００４６】
前記モールディング部材３２０は、前記サーキットボード３００の外部端子３１０が露出されるように前記ケース１００の覆蓋部材１６０に射出成形される。
【００４７】
また、前記モールディング部材３２０は、ナイロン系列のレジンにより構成され、保護回路を含む前記サーキットボード３００を保護するために低温／低圧状態で射出成形されることが好ましい。
【００４８】
前記補強部材４００は、前記ケース１００の末端部に形成される。即ち、前記補強部材４００は、延長された板状であり、前記ケース１００の一端の周り方向に沿って形成される。このとき、前記補強部材４００は、前記ケース１００の一端から所定距離だけ突成され、且つ、前記ケース１００の一端の外周よりも所定間隔内側に形成されることが好ましい。
【００４９】
また、前記補強部材４５０には、複数個の穴４６０が形成されることが好ましい。
【００５０】
即ち、前記モールディング部材３２０は、前記補強部材４００に形成された複数個の穴４６０を通過して前記覆蓋部材１６０に射出成形されるため、前記ケース１００と前記モールディング部材３２０との結合が強くなる。よって、外部から強い衝撃が加えられても、前記連結部材２５０により前記ケース１００の覆蓋部材１６０にスポット熔接された前記サーキットボード３００の接続状態が安定になる。
【００５１】
また、図３は、前記補強部材４５０の他の実施形態を示す。
【００５２】
前記補強部材４５１は、板状を有し、前記モールディング部材３２０が一層強く結合するように、前記ケース１００の一端の周り方向に沿って不連続的に形成される。
【００５３】
即ち、前記補強部材４５１は、前記ケース１００の一端の第１の辺から両側辺まで延長形成される第１の補強部４５２と、前記第１の補強部４５２の両端と所定間隔を有して前記ケース１００の一端の第２の辺に形成される第２の補強部４５３とから構成される。
【００５４】
前記第１及び第２の補強部４５２、４５３は、前記ケース１００の一端の外周よりも所定間隔内側に形成されることが好ましい。また、前記第１及び第２の補強部４５２、４５３には、複数個の穴４６０が形成されることが好ましい。
【００５５】
ここで、前記補強部材４５１が形成される前記ケース１００の一端は、覆蓋部材１６０により覆蓋されることが好ましい。
【００５６】
また、前記モールディング部材３２０と接着結合される前記ケース１００の覆蓋部材１６０の表面は、粗く表面処理することが好ましい。このように前記ケース１００の覆蓋部材１６０の表面を粗く処理することで、前記モールディング部材３２０と前記ケース１００の一面との接着面積が増加するとともに、摩擦力が大きくなる。よって、前記モールディング部材３２０は、前記ケース１００に一層堅固に結合される。
【００５７】
このような表面処理は、塩酸のような強酸で表面を腐食したり、物理的に細砂で数多い傷をつけることで可能である。
【００５８】
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明により、外部の衝撃に対しても高い剛性を有する保護回路統合型充電池が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係る保護回路統合型充電池を示した斜視図である。
【図２】本発明に係る保護回路統合型充電池の補強部材が形成された一実施形態を示した斜視図である。
【図３】本発明に係る保護回路統合型充電池の補強部材が形成された他の実施形態を示した斜視図である。
【図４】本発明に係る保護回路統合型充電池のモールディング部材が除去された状態を示した斜視図である。
【図５】図１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線縦断面図である。
【図６】従来の保護回路統合型充電池を示した斜視図である。
【図７】モールディング部材が除去された状態を示す従来の保護回路統合型充電池を示した斜視図である。
【図８】図６のＩＩＩ−ＩＩＩ線縦断面図である。
【図９】従来の保護回路統合型充電池を示した他の実施形態である。
【符号の説明】
【００６１】
１００：ケース
９０：収容部材
１６０：覆蓋部材
１２０：電池セル
３００：保護回路
３２０：モールディング部材
４５０、４５１：補強部材
４５２：第１の補強部
４５３：第２の補強部
４６０：穴
【図１】
2005243629.tif 000003
【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】
2005243629.tif 000009
【図８】
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【図９】
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