特許 6204594 電子機器の２口または４口の電池室に嵌め込めるエンブロッククリップの形態のリチウム二次電池パック

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6204594

(24)【登録日】2017年9月8日

(45)【発行日】2017年9月27日

(54)【発明の名称】電子機器の２口または４口の電池室に嵌め込めるエンブロッククリップの形態のリチウム二次電池パック

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/10 20060101AFI20170914BHJP

   H01M 10/0587 20100101ALI20170914BHJP

   H01M 2/02 20060101ALI20170914BHJP

   H01M 2/20 20060101ALI20170914BHJP

   H01M 2/30 20060101ALI20170914BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/10 F

   H01M2/10 M

   H01M10/0587

   H01M2/02 K

   H01M2/02 L

   H01M2/20 A

   H01M2/30 B

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-536764(P2016-536764)

(86)(22)【出願日】2014年6月13日

(65)【公表番号】特表2016-540352(P2016-540352A)

(43)【公表日】2016年12月22日

(86)【国際出願番号】KR2014005224

(87)【国際公開番号】WO2015083912

(87)【国際公開日】20150611

【審査請求日】2016年6月1日

(31)【優先権主張番号】10-2013-0150990

(32)【優先日】2013年12月5日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】516162755

【氏名又は名称】エンブロック セル エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100121382

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 託嗣

(72)【発明者】

【氏名】ジョン，ジョン ベ

【審査官】 井原 純

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００９−５４３２８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１９９０８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３２３８７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００５−５２０３１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５８−０２０４６９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 国際公開第２０１１／００７５４７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ２／１０

Ｈ０１Ｍ ２／０２

Ｈ０１Ｍ ２／２０

Ｈ０１Ｍ ２／３０

Ｈ０１Ｍ １０／０５８７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

正極活物質及び負極活物質のいずれか一方でコートされた第１電極板（１１１）に接合され、一定の長さに突き出ている第１電極タブ（１１４）と、正極活物質及び負極活物質のもう一方でコートされた第２電極板（１１２）に接合され、前記第１電極タブ（１１４）よりも長い長さに延びる第２電極タブ（１１５）とを含んでなり、前記第１電極タブ（１１４）と前記第２電極タブ（１１５）とが互いに逆の側に位置しており、前記第２電極タブ（１１５）を前記第１電極タブ（１１４）の側へと折り曲げたときには第１電極タブ（１１４）の高さと第２電極タブ（１１５）の高さとが一致するように構成できる円柱状のゼリーロール型電極組立体（１１０）と、円柱状のゼリーロール型電極組立体（１１０）を収容する円柱状ポーチ（１２０）とをさらに含む円柱状ポーチ型ベアセル（１００）；
複数の前記円柱状ポーチ型ベアセル（１００）がそれぞれ収容される複数の円柱状外部ケースの形態で構成されており、複数の円柱状外部ケースの一端のみを接続させる電池保護回路基板収納部（３２０）を通じて複数の円柱状外部ケースの一端のみが一括して接続できるエンブロッククリップの形態の外部ケース（３００）；
前記多数の円柱状ポーチ型ベアセル（１００）にそれぞれ備えられる、第１電極タブ（１１４）と、前記第１電極タブ（１１４）の側へと折り曲げられている第２電極タブ（１１５）とが、電池保護回路基板収納部（３２０）の側を向くようにして、複数の円柱状外部ケースにそれぞれ挿入されて装着された際には、前記多数の円柱状ポーチ型ベアセル（１００）にそれぞれ備えられている第１電極タブ（１１４）及び第２電極タブ（１１５）に電気的に接続できる電池保護回路基板（２００）；及び
前記エンブロッククリップの形態の外部ケース（３００）に収容される、外部正極端子（３１３）及び外部負極端子（３１４）を形成しており、前記外部正極端子（３１３）及び外部負極端子（３１４）にそれぞれが電気的に接続できて前記エンブロッククリップの形態の外部ケース（３００）の内部に挿入できる外部電極タブ（３１９ａ、３１９ｂ）を含んでおり、前記外部電極タブ（３１９ａ、３１９ｂ）のそれぞれが前記電池保護回路基板（２００）に電気的に接続できるようにする一対の外部電極組立体（３１０）；を含んでなることを特徴とする、電子機器の２口または４口の電池室に嵌め込めるエンブロッククリップ形態のリチウム二次電池パック。

【請求項2】

前記一対の外部電極組立体（３１０）には、
前記外部正極端子（３１３）及び前記外部負極端子（３１４）に外部端子固定凹部（３１２ａ、３１２ｂ）がそれぞれ備えられ、前記エンブロッククリップの形態の外部ケース（３００）には前記外部端子固定凹部（３１２ａ、３１２ｂ）に嵌め込める外部端子固定突出部（３１６）がそれぞれ備えられることを特徴とする、請求項１に記載の電子機器の２口または４口の電池室に嵌め込めるエンブロッククリップ形態のリチウム二次電池パック。

【請求項3】

前記一対の外部電極組立体（３１０）は、
前記外部正極端子（３１３）及び前記外部負極端子（３１４）が収容される外部端子収納部（３１５）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の電子機器の２口または４口の電池室に嵌め込めるエンブロッククリップの形態のリチウム二次電池パック。

【請求項4】

前記電池保護回路基板収納部（３２０）には電池保護回路基板（２００）が収容されることを特徴とする、請求項１に記載の電子機器の２口または４口の電池室に嵌め込めるエンブロッククリップの形態のリチウム二次電池パック。

【請求項5】

前記一対の外部電極組立体（３１０）は、
前記外部正極端子（３１３）、前記外部負極端子（３１４）、及び、前記外部端子収納部（３１５）に嵌め込める外部端子固定キャップを含むことを特徴とする、請求項３に記載の電子機器の２口または４口の電池室に嵌め込めるエンブロッククリップの形態のリチウム二次電池パック。

【請求項6】

前記電池保護回路基板収納部（３２０）は、
前記電池保護回路基板（２００）が収容された状態で嵌め込める後面キャップ（３２１）をさらに含むことを特徴とする、請求項４に記載の電子機器の２口または４口の電池室に嵌め込めるエンブロッククリップの形態のリチウム二次電池パック。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、二次電池（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｃｅｌｌ）技術に係り、さらに具体的には、カメラに装着するエレクトロニックフラッシュ（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｆｌａｓｈまたはｓｔｒｏｂｅ ｌｉｇｈｔ）などの電子機器においてＩＥＣ標準Ｒ６（ＡＡ）規格の２口または４口の電池室（ｂａｔｔｅｒｙ ｃｏｍｐａｒｔｍｅｎｔ）にぴったりと嵌め込むことができるエンブロッククリップ（ｅｎｂｌｏｃ ｃｌｉｐ；エンブロック型の挿弾子）の形態のリチウム二次電池パック（ｌｉｔｈｉｕｍ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｂａｔｔｅｒｙ ｐａｃｋ）に関する。

【背景技術】

【0002】

最近使用されている、あらゆる、スマートフォン、タブレットコンピュータ、ノートパソコン、デジタルカメラなどの携帯用電子機器は、電力消耗が非常に多いため、充電が不可能な一次電池（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｅｌｌまたはｄｉｓｐｏｓａｂｌｅ ｂａｔｔｅｒｙ）や、定格容量（ｃａｐａｃｉｔｙ）の少ないニッケル水素電池（Ｎｉ−ＭＨ；ｎｉｃｋｅｌ−ｍｅｔａｌ ｈｙｄｒｉｄｅ ｂａｔｔｅｒｙ）ではなく、専用規格の高容量リチウムイオン電池パック（Ｌｉ−ｉｏｎ；ｌｉｔｈｉｕｍ−ｉｏｎ ｂａｔｔｅｒｙ ｐａｃｋ）またはリチウムイオンポリマー電池パック（Ｌｉ−Ｐｏ；ｌｉｔｈｉｕｍ−ｉｏｎ ｐｏｌｙｍｅｒ ｂａｔｔｅｒｙ ｐａｃｋ）を使用するのが一般的であり、電力消耗量は高いが、製品使用周期は短い携帯用フラッシュライト（ｆｌａｓｈｌｉｇｈｔ）などの製品についても、近年では、最も広く使用される円柱型リチウムイオン電池の１８６５０規格に合わせて、新製品が発売されている。

【0003】

しかし、カメラに装着するエレクトロニックフラッシュの場合だけは、電力消耗量が非常に高いにも拘わらず、高容量の専用電池パックを使用することなく、既存のＲ６（単三形またはＡＡ）規格の一般的な電池４本を直列に装着する方式が過去から現在までも維持されている。これは、カメラフラッシュの場合、製品使用周期が１０年以上と長く、非常時における一般的な電池との互換性などを考慮しなければならないためである。また、同じ理由から、フラッシュメーカーでは使用可能な電池の種類を、一次電池である、定格電圧１．５Ｖのアルカリ乾電池（ａｌｋａｌｉｎｅ ｂａｔｔｅｒｙ）及び１．５Ｖのリチウム乾電池（ｌｉｔｈｉｕｍ ｂａｔｔｅｒｙ）と、二次電池である１．２Ｖのニッケル水素電池及び１．２Ｖの低自己放電（ＬＳＤ； Ｌｏｗ ｓｅｌｆ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）ニッケル水素電池との４つのみに制限している。

【0004】

一次電池であるアルカリ乾電池は、低温条件に弱いため、零下１０℃で、定格容量である２５００ｍＡｈ前後から、その約６０％に減少し、零下２０℃で定格容量の約２０％に減少するという問題がある。また、２５ｍＡ程度の低負荷条件では定格容量である２５００ｍＡｈをすべて使用することができるが、１０００ｍＡ程度の高負荷条件では、定格容量の半分以下に相当する１０００ｍＡｈ前後のみを使用することができるという問題がある。言い換えれば、屋外の低温条件で使用する場合が多く且つ電力消耗が多いカメラフラッシュに適用するには適さない。勿論、リチウム一次電池の場合、低温条件及び高負荷条件においても安定的に定格容量である３０００ｍＡｈ前後を使用することができるが、消費者価格がアルカリ乾電池に比べて約８倍程度と非常に高い。さらに、前記２種の一次電池は、充電及び再利用が不可能であることから、不経済であり、環境にも優しくないという問題がある。

【0005】

二次電池である高容量のニッケル水素電池の場合は、定格容量が２７００ｍＡｈ前後であってアルカリ乾電池及びリチウム一次電池に類似するが、高いレベルの自己放電現象（ｓｅｌｆ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）が発生し、一般にメモリ効果（ｍｅｍｏｒｙ ｅｆｆｅｃｔ）として間違って認識されている電圧降下現象（ｖｏｌｔａｇｅ ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ）が、特に高負荷条件で頻繁に発生するという問題があり、近年では電力消耗の多いフラッシュであまり使用されない。また、このような２つの問題を解消した低自己放電ニッケル水素電池の場合は、定格容量が２０００ｍＡｈ前後であって、既存の高容量ニッケル水素電池よりも約２６％程度低いという問題がある。このため、フラッシュメーカーでは、足りない電力を補充するために、Ｒ６規格の電池１本をさらに直列接続して電源電圧を高める、増設電池パック（ｑｕｉｃｋ ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ ｂａｔｔｅｒｙ ｐａｃｋ）を、製品と一緒に提供するか、或いはＲ６規格の電池６本または８本を直列に接続する外付け電池パック（ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｂａｔｔｅｒｙ Ｐａｃｋ）を別途販売する。これは、結果として、コストの増加と、カメラ装備の重量増加という２つの問題を引き起こす。

【0006】

また、カメラフラッシュに使用されるアルカリ乾電池及びリチウム一次電池は、定格電圧１．５Ｖ、開路電圧１．６５Ｖ、終止電圧１．１Ｖであって、４口の直列（４Ｓ）接続の際には４．４〜６．６Ｖ、増設電池パックを使用した５口の直列（５Ｓ）接続の際には５．５〜８．２５Ｖの範囲の電圧を供給する。一方、リチウムイオン電池は、定格電圧３．６〜３．７Ｖ、満充電電圧４．２Ｖ、終止電圧２．８Ｖであるので、１４５００規格（Ｒ６と同じ）の円柱型リチウムイオン電池を、カメラフラッシュの４口電池室における４口の直列回路にそのまま挿入して適用することは不可能である。しかし、１４５００規格のリチウムイオン電池またはリチウムイオンポリマー電池を、２直列２並列（２Ｓ２Ｐ）で接続する場合には、５．６〜８．４Ｖの範囲の電圧を供給することができる。また、リチウムリン酸鉄電池（ＬｉＦｅＰＯ₄；ｌｉｔｈｉｕｍ ｉｒｏｎ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｂａｔｔｅｒｙ）の場合は、定格電圧３．２Ｖ、満充電電圧３．６Ｖ、終止電圧２．８Ｖであって、２直列２並列で接続する場合に５．６〜７．２Ｖの範囲の電圧を供給することができる。そのため、カメラフラッシュに適用することが可能である。しかも、リチウムイオン電池の比エネルギー（ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｅｎｅｒｇｙ）及びエネルギー密度（ｅｎｅｒｇｙ ｄｅｎｓｉｔｙ）は、ニッケル水素電池よりも約２〜３倍高く、充放電効率（ｃｈａｒｇｅ／ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）もリチウムイオン電池が約９０％以上であってニッケル水素電池の約６５％前後よりも優れるのであり、同じ体積または規格の場合には、リチウムイオン電池がニッケル水素電池に比べて約１／２と軽いという利点がある。

【0007】

しかし、従来考案されて現在まで製造及び販売されているあらゆるリチウム二次電池パックの場合は、長くて平べったい角型（ｐｒｉｓｍａｔｉｃ ｔｙｐｅ）やポーチ型（ｐｏｕｃｈ ｔｙｐｅ）などであるか、或いは金属缶（ｃａｎ）に込められている円柱型（ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ ｔｙｐｅ）のリチウムイオンベアセル（ｂａｒｅ ｃｅｌｌ）２つ以上を単純に接続して、電池保護回路（ＰＣＭ；ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｃｉｒｃｕｉｔ ｍｏｄｕｌｅ）と一緒に、外部ケースに取り付けた形態である。そのため、カメラフラッシュのＲ６規格の４口電池室に挿入して装着することが不可能である。また、リチウム二次電池パックを、電子機器におけるＲ６規格の２口または４口の電池室に嵌め込んで装着できるように製造するのに必要な、ゼリーロール型電極組立体（ｊｅｌｌｙ−ｒｏｌｌ ｔｙｐｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ａｓｓｅｍｂｌｙ）を使用した円柱状ポーチ型ベアセルというものは、現在まで、考案または製造及び販売がされていない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、上述したような問題点を解決するためのものであり、カメラに装着するエレクトロニックフラッシュなどの電子機器において、Ｒ６規格の２口または４口の電池室に、嵌め合わされて取り付けられるリチウム二次電池パックを提供することにより、低自己放電ニッケル水素電池を使用するときよりも、供給可能な電力量（Ｗｈ）を約２倍以上高めるという利点を提供する。

【0009】

また、本発明は、既存のものの如くＲ６規格の電池２本または４本をそれぞれ挿入して装着する方式ではなく、電池パックを、電子機器のＲ６規格の２口または４口の電池室に嵌め込めるエンブロッククリップの形態でモジュール化することにより、より容易に装着することができるという利点を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するために、本発明の一特徴に係る、電子機器の２口または４口の電池室に嵌め込めるエンブロッククリップの形態のリチウム二次電池パックは、
正極活物質及び負極活物質のいずれか一方でコートされた第１電極板に接合され、一定の長さで突き出している第１電極タブと、正極活物質及び負極活物質のもう一方でコートされた第２電極板に接合され、前記第１電極タブよりも長さが長く延びる第２電極タブとを含んでなり、前記第１電極タブと前記第２電極タブとが互いに逆側に位置しており、前記第２電極タブを前記第１電極タブの側へと折り曲げた際に第１電極タブの高さと第２電極タブの高さとが一致するように構成できる円柱状のゼリーロール型電極組立体と、円柱状のゼリーロール型電極組立体を収容する円柱状ポーチとを含む円柱状ポーチ型ベアセル；
多数の前記円柱状ポーチ型ベアセルがそれぞれ収容される、多数の円柱状外部ケースの形態で構成されており、多数の円柱状外部ケースの一端のみを接続できる電池保護回路基板収納部を通じて、多数の円柱状外部ケースの一端のみが一括して接続できるエンブロッククリップの形態の外部ケース；
前記多数の円柱状ポーチ型ベアセルにそれぞれ備えられる第１電極タブと、前記第１電極タブの方向に折り曲げられている第２電極タブが電池保護回路基板の収納部の側を向くようにして、多数の円柱状外部ケースにそれぞれ挿入されて装着された後、前記多数の円柱状ポーチ型ベアセルにそれぞれ備えられる第１電極タブ及び第２電極タブに電気的に接続できる電池保護回路基板；及び
前記エンブロッククリップの形態の外部ケースに収容される外部正極端子及び外部負極端子を形成しており、前記外部正極端子及び外部負極端子にそれぞれが電気的に接続できて前記エンブロッククリップの形態の外部ケースの内部に挿入できる外部電極タブを含んでおり、前記外部電極タブのそれぞれが前記電池保護回路基板に電気的に接続できるようにする一対の外部電極組立体；を含んでなることをその構成上の特徴とする。

【0011】

好ましくは、前記一対の外部電極組立体は、
前記外部正極端子及び前記外部負極端子に外部端子固定凹部がそれぞれ備えられ、前記エンブロッククリップの形態の外部ケースには前記外部端子固定凹部に嵌め込める外部端子固定突出部がそれぞれ備えられてもよい。

【0012】

好ましくは、前記一対の外部電極組立体は、
前記外部正極端子及び前記外部負極端子が収容される外部端子収納部を含んでもよい。

【0013】

好ましくは、前記電池保護回路基板収納部には電池保護回路基板が収容されてもよい。

【0014】

さらに好ましくは、前記一対の外部電極組立体は、
前記外部正極端子、前記外部負極端子、及び、前記外部端子収納部に嵌め込める外部端子固定キャップを含んでもよい。

【0015】

さらに好ましくは、前記電池保護回路基板収納部は、
前記電池保護回路基板が収容された状態で嵌め込める後面キャップをさらに含んでもよい。

【発明の効果】

【0016】

上述したように、本発明に係るカメラエレクトロニックフラッシュのＲ６規格の４口の電池室に嵌め込めるエンブロッククリップの形態のリチウム二次電池パックは、従来の低自己放電ニッケル水素電池の使用時よりも供給可能な電力量（Ｗｈ）を約２倍以上高めることにより、追加の増設電池パックまたは外付け電池パックを必要としないようにして、カメラ装備の重量の低減及びコストの低減を図ることができる。

【0017】

また、本発明は、電子機器におけるＲ６規格の電池２本または４本をそれぞれ交換する方式ではなく、電池パックを、電子機器のＲ６規格の２口または４口の電池室に嵌め込めるエンブロッククリップの形態でモジュール化することにより、より容易に交換することができる。

【0018】

また、本発明は、金属缶を使用した１４５００規格の円柱型ベアセルの製造に使用されるゼリーロール型電極組立体をそのまま適用して円柱状ポーチ型ベアセルを製造することにより、製造コスト削減及び工程削減の効果を得ることができ、金属缶を使用する場合よりもベアセルの重量を著しく軽量化することができる。

【0019】

また、本発明によると、一定の長さに突き出している正極タブと、長く延びている負極タブとを適用した円柱状ポーチ型ベアセルは、金属缶を使用する場合とは異なり、Ｒ６規格のエンブロッククリップの形態の外部ケースに挿入することを可能にし、電池保護回路との接続によって直列接続及び並列接続の様々な組み合わせを可能にする。このことにより、定格電圧が、一般的な電池と互換できるものであるリチウム二次電池パックを製造することができる。

【0020】

また、本発明は、エンブロッククリップの形態の外部ケースをポリカーボネート樹脂材の加圧射出方式によって一体型に製造し、モジュール化された複数の付属品を組み付け・締結する方式で実現できるようにすることで、工程を簡素化することにより製造コストを節減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の一実施例に係る円柱状ポーチ型ベアセルの構造を示す分解斜視図である。

【図2】本発明の一実施例に係る円柱状ポーチ型ベアセルが組み立てられた外形を示す斜視図である。

【図3】本発明の一実施例に係るリチウム二次電池パックの構造を示す分解斜視図である。

【図4】本発明の一実施例によってリチウム二次電池パックが組み立てられた際の外形及び充電ホルダーを示す斜視図である。

【図5】本発明の一実施例に係る内部回路の構成を示すブロック回路図である。

【図6】本発明の他の実施例によってリチウム二次電池パックが組み立てられた際の外形及び充電ホルダーを示す斜視図、及び内部回路の構成を示すブロック回路図である。

【図7】本発明の別の実施例に係る、リチウム二次電池パック型の他の例を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の一実施例について、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施し得るように詳細に説明する。

【0023】

図１は本発明の一実施例に係る円柱状ポーチ型ベアセルにおいてゼリーロール型電極組立体が円柱状ポーチに収容される前の状態を示す斜視図、図２は本発明の一実施例に係る円柱状ポーチ型ベアセルが組み立てられた際の外形を示す斜視図である。

【0024】

図１及び図２を参照すると、本発明の一実施例に係る円柱状ポーチ型ベアセル１００は、ゼリーロール型電極組立体１１０と、ゼリーロール型電極組立体１１０を収容する円柱状ポーチ１２０とを含んでなる。

【0025】

ゼリーロール型電極組立体１１０は、(1)正極活物質及び負極活物質のいずれか一方、例えば正極活物質がコートされた第１電極板１１１、(2)正極活物質及び負極活物質のもう一方、例えば負極活物質がコートされた第２電極板１１２、及び(3)第１電極板１１１と第２電極板１１２との間に位置して第１電極板１１１と第２電極板１１２の短絡（ｓｈｏｒｔ）を防止し、リチウムイオンの移動のみを可能にするセパレータ１１３から構成される。また、第１電極板１１１には、一定の長さに突き出して正極タブとして作用する第１電極タブ１１４が接合されており、第２電極板１１２には、長さが長く延長されて負極タブとして作用する第２電極タブ１１５が接合されている。また、第１電極タブ１１４及び第２電極タブ１１５と円柱状ポーチ１２０との間の短絡を防止するための保護部材１１６を備えることもできる。

【0026】

円柱状ポーチ１２０は、アルミ（Ａｌ）箔層と、これを両面で覆う、合成樹脂層の多層膜とから構成される。これを使用する場合には、金属缶を使用する場合よりもベアセルの重量を著しく軽量化することができ、金属缶を使用した１４５００規格の円柱型ベアセルの製造に使用されるゼリーロール型電極組立体１１０を、そのまま適用して、円柱状ポーチ型ベアセル１００を製造することができる。これにより製造された円柱状ポーチ型ベアセル１００は、金属缶を使用する場合とは異なり、Ｒ６規格のエンブロッククリップの形態の外部ケース３００に挿入してリチウム二次電池パック４００を製造することができるようにするものである。

【0027】

まず、円柱状ポーチ１２０の長側面１２１ａを加熱融着して密封する。この後、ゼリーロール型電極組立体１１０を、仮封止形態の円柱状ポーチ１２０の内部に位置させ、長さが長く延長されている第２電極タブ１１５が通過する第２短側面１２１ｃを、加熱融着して密封する。その次に、未だに開放されており、一定の長さに突き出している第１電極タブ１１４が通過する第１短側面１２１ｂを通じて非水性電解液を注入する。この後、最終的に第１短側面１２１ｂを加熱融着して密封すると、円柱状ポーチ型ベアセル１００が製造される。

【0028】

また、前記円柱状ポーチ１２０の第１短側面及び第２短側面を通じて外部へ引き出される、第１電極タブ１１４及び第２電極タブ１１５は、回路パターンが形成された電池保護回路基板２００と電気的に接続され、異常の発生の際には電流の流れを遮断する。

【0029】

図３は、本発明の一実施例に係るリチウム二次電池パックの構造を示す分解斜視図であり、図４は本発明の一実施例によってリチウム二次電池パックが組み立てられた際の外形及び専用充電ホルダーを示す斜視図である。

【0030】

図３及び図４を参照すると、本発明の一実施例に係るエンブロッククリップの形態のリチウム二次電池パック４００は、(1)４つの円柱状ポーチ型ベアセル１００、(2)電池保護回路基板２００、及び(3)円柱状ポーチ型ベアセル１００と電池保護回路基板２００を収容するエンブロッククリップの形態の外部ケース３００を含んでなり、エンブロッククリップの形態の外部ケース３００は、詳細には、外部電極組立体３１０、電池保護回路基板収納部３２０、及び後面キャップ３２１から構成される。

【0031】

外部電極組立体３１０は、(1)外部端子が外部と電気的に接触することができるように中央が空いている外部端子固定キャップ３１１と、(2)外部端子固定凹部３１２ａが備えられ、長さが延長された外部電極タブ３１９ａが電気的に接続されている外部正極端子３１３と、(3)外部端子固定凹部３１２ｂが備えられ、長さが延長された外部電極タブ３１９ｂが電気的に接続されている外部負極端子３１４と、(4)外部端子固定突出部３１６及び外部電極タブホール３１７が備えられ、外部正極端子３１３及び外部負極端子３１４が嵌め込める外部端子収納部３１５と、から構成される。

【0032】

また、外部電極タブ３１９ａ及び３１９ｂの短絡を防止するための保護部材３１８を備えることもでき、外部正極端子３１３と電気的に接続されている外部電極タブ３１９ａ、及び外部負極端子３１４と電気的に接続されている外部電極タブ３１９ｂは、回路パターンが形成された電池保護回路基板２００と電気的に接続されており、異常発生の際には電流の流れを遮断する。

【0033】

外部正極端子３１３及び外部負極端子３１４のいずれか一方に、例えば外部陰極端子３１４に、エンブロッククリップの形態の外部ケース３００における左側の外部電極タブホール３１７を通じて電気的に接続されている外部電極タブ３１９ｂを、外部ケース３００の内部に挿入する。この後、外部負極端子３１４に備えられている外部端子固定凹部３１２ｂを、外部端子固定突出部３１６に合わせるようにして、外部負極端子３１４を外部端子収納部３１５に装着する。最終的に、外部端子固定キャップ３１１で覆った後、一般的にはホットメルト型シリコーン接着剤でモールドするのであるが、本発明は前記の材質に限定されない。そして、エンブロッククリップの形態の外部ケース３００における右側の外部電極タブホール３１７を通じて外部正極端子３１３と電気的に接続されている外部電極タブ３１９ａを、外部ケース３００の内部に挿入し、外部正極端子３１３に備えられている外部端子固定凹部３１２ａを、外部端子固定突出部３１６に合わせるようにして、外部正極端子３１３を外部端子収納部３１５に装着する。この後、外部端子固定キャップ３１１で覆った後、モールドする。このような外部端子固定凹部３１２ａ及び３１２ｂと外部端子固定突出部３１６は、外部正極端子３１３と外部負極端子３１４の回転による変形または破損を防止することができるようにするものである。

【0034】

４つの円柱状ポーチ型ベアセル１００について、第１電極タブ１１４及び第２電極タブ１１５が電池保護回路基板２００の側を向くようにして、エンブロッククリップ形態の外部ケース３００に備えられている４つの円柱状収納部にそれぞれ挿入して装着する。この後、外部正極端子３１３に電気的に接続されている外部電極タブ３１９ａと、外部負極端子３１４に電気的に接続されている外部電極タブ３１９ｂと、４つの円柱状ポーチ型ベアセル１００に電気的に接続されている４つの第１電極タブ１１４及び４つの第２電極タブ１１５とを、いずれも、電池保護回路基板２００に電気的に接続する。その後、電池保護回路収納部３２０に電池保護回路基板２００を嵌め込み、後面キャップ３２１で覆う。この後、一般的にはホットメルト型シリコーン接着剤でモールドすることにより、エンブロッククリップの形態のリチウム二次電池パック４００が製造される。

【0035】

エンブロッククリップ形態の外部ケース３００は、通常、耐久性及び温度特性に非常に優れ、特に外部からの衝撃に対する強度に非常に優れたポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）樹脂材を、加圧射出方式によって一体型に製造するのであるが、本発明は前記材質に限定されない。

【0036】

エンブロッククリップの形態のリチウム二次電池パック４００を嵌め込むことができる専用充電ホルダー５００は、エンブロッククリップの形態のリチウム二次電池パック４００の外部正極端子３１３に電気的に接触する正極充電端子５１１と、外部負極端子３１４に電気的に接触する負極充電端子５１２と、外部直流電源入力ジャック５２０と、充電中及び充電完了の表示灯５３０と、内部の充電回路とから構成される。

【0037】

図５は本発明の一実施例に係る内部回路の構成を示すブロック回路図である。

【0038】

図５を参照すると、本発明の一実施例に係るエンブロッククリップの形態のリチウム二次電池パック４００は、４つの円柱状ポーチ型ベアセル１００と、２つの電池保護回路とを用いて２直列２並列（２Ｓ２Ｐ）方式で回路が構成される。エンブロッククリップの形態のリチウム二次電池パック４００のベアセルとして、リチウムイオン電池またはリチウムイオンポリマー電池を使用する場合、定格電圧は７．４Ｖであり、５．６〜８．４Ｖの範囲の電圧を供給することができる。また、リチウムリン酸鉄電池のベアセルを使用する場合、定格電圧は６．４Ｖであり、５．６〜７．２Ｖの範囲の電圧を供給することができる。また、電池保護回路は、過充電及び過放電を防止し、異常の発生の際には電流の流れを遮断する。

【0039】

以下、本発明の他の実施例に係るリチウム二次電池パック及び専用充電ホルダーについて説明する。また、本発明の他の実施例に係るリチウム二次電池パックは、後述すること以外は前記一実施例と同様である。

【0040】

図６は、本発明の他の実施例によってリチウム二次電池パックが組み立てられた際の外形及び専用充電ホルダーを示す斜視図、及び本発明の他の実施例に係る内部回路の構成を示すブロック回路図である。

【0041】

図６を参照すると、本発明の他の実施例に係るエンブロッククリップの形態のリチウム二次電池パック４０１は、２つの円柱状ポーチ型ベアセル１００と、電池保護回路基板２０１と、円柱状ポーチ型ベアセル１００及び電池保護回路基板２０１を収容するエンブロッククリップの形態の外部ケース３０１とから構成されており、専用充電ホルダー５０１に、エンブロッククリップの形態のリチウム二次電池パック４０１を嵌め込むことができる。

【0042】

また、本発明の他の実施例に係るエンブロッククリップ形態のリチウム二次電池パック４０１は、２つの円柱状ポーチ型ベアセル１００と、１つの電池保護回路とを用いて２並列（２Ｐ）方式で回路が構成される。エンブロッククリップの形態のリチウム二次電池パック４０１のベアセルとして、リチウムイオン電池またはリチウムイオンポリマー電池を使用する場合、定格電圧は３．７Ｖであり、２．８〜４．２Ｖの範囲の電圧を供給することができる。また、リチウムリン酸鉄電池のベアセルを使用する場合、定格電圧は３．２Ｖであり、２．８〜３．６Ｖの範囲の電圧を供給することができる。

【0043】

以下、本発明の別の実施例に係るリチウム二次電池パックについて説明する。また、この、別の実施例に係るリチウム二次電池パックは、後述すること以外は前記一実施例と同様である。

【0044】

図７は本発明の別の実施例によってリチウム二次電池パックが組み立てられた際の外形を示す斜視図である。

【0045】

図７を参照すると、本発明の別の実施例に係るエンブロッククリップの形態のリチウム二次電池パック４０２及び４０３は、いずれも、４つの円柱状ポーチ型ベアセル１００と、電池保護回路基板２０２及び２０３と、円柱状ポーチ型ベアセル１００及び電池保護回路基板２０２及び２０３を収容するエンブロッククリップ形態の外部ケース３０２及び３０３とを含んでなり、専用充電ホルダー５０２及び５０３に、エンブロッククリップの形態のリチウム二次電池パック４０２及び４０３を嵌め込むことができる。

【0046】

以上説明したように、本発明は、上述した特定の好適な実施例に限定されず、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく、当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、誰でも様々な変形実施が可能なのはもちろんのこと、それらの変更は、本発明の技術的思想に該当するため、特許請求の範囲の記載によって定められる範囲内にある。

【符号の説明】

【0047】

１００ 円柱状ポーチ型ベアセル
１１０ ゼリーロール型電極組立体
１１１ 第１電極板
１１２ 第２電極板
１１３ セパレータ
１１４ 第１電極タブ
１１５ 第２電極タブ
１１６ 保護部材
１２０ 円柱状ポーチ
１２１ａ 円柱状ポーチの長側面
１２１ｂ 円柱状ポーチの第１短側面
１２１ｃ 円柱状ポーチの第２短側面
２００、２０１、２０２、２０３ 電池保護回路基板
３００、３０１、３０２、３０３ 外部ケース
３１０ 外部電極組立体
３１１ 外部端子固定キャップ
３１２ａ、３１２ｂ 外部端子固定凹部
３１３ 外部正極端子
３１４ 外部負極端子
３１５ 外部端子収納部
３１６ 外部端子固定突出部
３１７ 外部電極タブホール
３１８ 保護部材
３１９ａ、３１９ｂ 外部電極タブ
３２０ 電池保護回路基板収納部
３２１ 後面キャップ
４００、４０１、４０２、４０３ リチウム二次電池パック
５００、５０１、５０２、５０３ 充電ホルダー
５１１ 正極充電端子
５１２ 負極充電端子
５２０ 外部直流電源入力ジャック
５３０ 充電中及び充電完了表示灯

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】