전지팩 document_id A220623029403

본 발명은, 예를 들면, 리튬 이온 이차 전지에 적용되는 전지팩에 관한 것이다. 최근, 카메라 일체형 비디오테이프 리코더(VTR), 휴대 전화 또는 랩탑 컴퓨터 등의 포터블 전자 기기가 많이 등장하여, 이들의 소형화 및 경량화가 도모되고 있다. 그에 따라, 포터블 전자 기기의 전원으로서 이용되는 전지가 소형화됨에 따라, 그의 수요가 급속하게 신장하고 있으며, 기기의 소형 경량화 실현을 위해, 기기용 전지도 가볍고 두께가 감소되며 기기 내의 공간을 효율적으로 사용할 수 있도록 설계되어야 한다. 이러한 요구를 충족할 수 있는 전지로서, 에너지 밀도 및 출력 밀도가 큰 리튬 이온 이차 전지가 가장 바람직하다. 특히, 형상 선택성이 높은 전지, 두께가 감소되고 면적이 큰 시트형 전지, 또는 두께가 감소되고 면적이 작은 카드형 전지 등이 요구되고 있다. 이러한 요구를 충족하기 위해, 하기 문헌 1에 나타낸 바와 같이, 알루미늄 라미네이트 필름 등의 필름형 외장재를 이용하여 두께가 감소된 전지를 제조함으로써, 상술한 바와 같은 박형 전지를 얻는 것이 가능해진다. [문헌 1] 다까미 노리오, 「초박형 알루미늄 라미네이트 외장 리튬 이온 전지」, 도시바 리뷰, 가부시끼가이샤 도시바, 2001년 2월, Vol.56 No.2, p.10-13 도 1은 문헌 1에 기재된 전지 (1)의 외관을 보여준다. 문헌 1의 박형 전지 (1)은 정극과 부극을 세퍼레이터를 통해 적층 권회하여 제조한 평면형의 전지 소자를 알루미늄 라미네이트 필름으로 외장하고, 전지 소자의 주위의 알루미늄 라미네이트 필름을 밀봉하여 제조한 것이다. 정극 및 부극과 접속된 정극 단자 (2a) 및 부극 단자 (2b)(이하, 특별히 한정하지 않는 경우에는 전극 단자라 함)는 전지로부터, 예를 들면, 박형 전지 (1)의 한 변으로부터 도출되어 있고, 한 변을 제외한 전지 소자 주위를 밀봉한 후, 밀봉하지 않은 개구로부터 전해액을 주액하고, 마지막으로 전극 단자가 도출된 변을 밀봉함으로써, 상술한 바와 같은 박형 전지를 얻을 수 있다. 이러한 전지는 약 100 ㎛의 두께를 갖는 알루미늄 라미네이트 필름을 외장으로 사용하기 때문에, 금속캔을 사용한 전지에 비하여 전지 강도가 약하여, 이 전지를 그대로 전지팩으로서 사용하는 것은 곤란하였다. 따라서, 플라스틱으로 이루어진 팩 하우징 내에 라미네이트 필름으로 외장한 전지 소자를 수용한 전지팩이 널리 이용되고 있다. 그런데, 상기 팩 하우징을 이용한 전지책은 외장 부분의 금속 비율이 낮기 때문에 방열성이 우수하지 않고, 이상 발열시 전지팩 내의 온도가 높아지는 경향이 있었다. 이 문제를 해결하기 위해, 하기 문헌 2에는, 라미네이트 필름으로 외장되고, 강도가 충분하고 한 단면이 개방된 금속으로 이루어진 외장 케이스 (11)에 수용된 전지 소자 (12), 및 전지 소자에 부착된 회로 기판 (13)을 포함하는, 도 2에 나타낸 전지팩 (10)이 제안되어 있다. 문헌 2에서는 외장 케이스로서 두께가 약 150 ㎛ 내지 200 ㎛인 알루미늄 등을 사용함으로써, 강도가 높은 전지팩을 얻을 수 있다고 기재되어 있다. [문헌 2] 일본 특허 공개 제2003-303580호 공보 하기 문헌 3에는, 포장체로 외장된 전지 소자 (21); 회로 기판 (24); 전지 소자 (21)의 주위에 설치된 프레임 (22); 및 상기 전지 소자 (21), 회로 기판 (24) 및 프레임 (22)를 외장하는, 상기 전지 소자 (21)을 외장한 포장체보다도 강도가 높은 포장체 (23)을 포함하는, 도 3에 나타낸 구성의 전지팩 (20)이 개시되어 있다. 문헌 3의 전지팩에 사용하는 프레임 (22)는 플라스틱 재료로 형성할 수 있으므로, 전지 강도를 확보함과 동시에 낙하 충격 등의 충격으로부터 전지 소자를 보호할 수 있다. [문헌 3] 일본 특허 공개 제2004-165134호 공보 또한, 하기 문헌 4에는, 외장체의 일부에 경질의 라미네이트 필름을 사용하고, 이 경질 라미네이트 필름이 전지의 최외층을 구성하는 전지팩이 기재되어 있다. [문헌 4] 일본 특허 공개 제2005-166650호 공보 도 4a 내지 4c 및 도 5a 및 5b는, 문헌 4의 전지의 제조 중의 구성을 나타내는 모식도이다. 문헌 4에서는 오목부 (31a)을 갖는 연질 라미네이트 필름 (31)과 경질 라미네이트 필름 (32)를 사용하며, 오목부 (31a)에 전지 소자를 수용한다. 그 후, 경질 라미네이트 필름 (32)를 오목부 (31a)의 개구를 피복하도록 배치하고, 연질 라미네이트 필름 (31)과 경질 라미네이트 필름 (32)가 중첩된 전지 소자의 주위 부분을 밀봉한다. 이어서, 도 5b에 나타낸 바와 같이, 전지 소자 (35)를 감싸도록 하여 경질 라미네이트 필름 (32) 및 연질 라미네이트 필름 (31)을 성형하고, 도시하지 않은 회로 기판 및 수지 성형 커버를 설치함으로써 경질 라미네이트 필름 (32)가 최외층을 구성하는 전지팩 (30)을 생성한다. 이러한 전지팩은 부피 효율이 우수하고, 높은 전지 강도를 얻을 수 있다.