KR101305461B1 - Secondary battery - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이차 전지에 관한 것으로, 전지의 밀폐성을 향상시킬 수 있으며, 안전성을 향상시킬 수 있는 이차 전지에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a secondary battery, and to a secondary battery capable of improving the sealing property of a battery and improving safety.
본 발명의 이차 전지는 전극 조립체를 수용하며, 개구부가 형성되는 캔, 상기 캔의 개구부에 삽입되는 절연 가스켓 및 상기 캔의 개구부에 결합되어 상기 캔을 밀봉하는 캡 조립체를 포함하는 이차 전지에 있어서, 상기 절연 가스켓은 상기 캡 조립체가 안착되는 제1 영역, 상기 캔의 측면과 상기 캡 조립체 사이에 위치하는 제2 영역 및 상기 캡 조립체의 상단의 가장자리를 덮도록 형성되는 제3 영역으로 이루어지며, 상기 제3 영역은 상기 제2 영역보다 두꺼운 것을 특징으로 한다.In the secondary battery of the present invention, the secondary battery including an electrode assembly, a can opening is formed, an insulating gasket inserted into the opening of the can and a cap assembly coupled to the opening of the can to seal the can, The insulating gasket includes a first region in which the cap assembly is seated, a second region positioned between the side of the can and the cap assembly, and a third region formed to cover an edge of an upper end of the cap assembly. The third region is thicker than the second region.
따라서, 이차 전지의 밀폐성을 높여, 내부 압력에 따라 벤트가 정상적으로 동작하도록 함으로써, 이차 전지의 안전성을 향상시킬 수 있다.Therefore, the sealing property of a secondary battery can be improved and a vent can operate normally according to internal pressure, and the safety of a secondary battery can be improved.
절연 가스켓, 밀폐, 캡 조립체, 캡 업, 이차 전지 Insulation Gasket, Sealed, Cap Assembly, Cap Up, Secondary Battery
Description
본 발명은 이차 전지에 관한 것으로, 전지의 밀폐성을 향상시킬 수 있으며, 안전성을 향상시킬 수 있는 이차 전지에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a secondary battery, and to a secondary battery capable of improving the sealing property of a battery and improving safety.
현재, 휴대용 전화기, 노트북 컴퓨터, 캠코더, PDA 등 휴대용 전자기기의 보급이 확산됨에 따라 이들 전자기기의 전력원으로 사용되는 이차 전지의 개발이 활발히 진행되고 있다.Currently, with the spread of portable electronic devices such as portable telephones, notebook computers, camcorders, PDAs, and the like, development of secondary batteries used as power sources of these electronic devices is actively progressing.
이러한 이차 전지로는 니켈-카드뮴 전지, 납 축전지, 니켈-수소 전지, 리튬 이온 이차 전지, 리튬 폴리머 이차 전지 등 다양한 종류가 있다.Such secondary batteries include various types such as nickel-cadmium batteries, lead storage batteries, nickel-hydrogen batteries, lithium ion secondary batteries, and lithium polymer secondary batteries.
이들 중, 리튬 이차 전지는 소형 및 대용량화가 가능하고, 작동 전압이 높으며, 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 장점 때문에 최근의 전기/전자기기의 많은 분야에서 널리 사용되고 있다.Among these, lithium secondary batteries have been widely used in many fields of recent electric / electronic devices because of their advantages such as small size and large capacity, high operating voltage, and high energy density per unit weight.
이러한 리튬 이차 전지는 전극 조립체를 수용하는 외장재의 형태에 따라 캔형과 파우치형으로 구분하며, 캔형은 다시 각형과 원통형으로 구분할 수 있다.The lithium secondary battery may be divided into a can type and a pouch type according to the shape of the outer material accommodating the electrode assembly, and the can type may be further divided into a rectangular shape and a cylindrical shape.
이들 중, 원통형 이차 전지는 외관을 형성하는 캔과 캔의 상단 개구부에 절연 가스켓을 개재하여 결합되는 캡 조립체로 구성되며, 캔의 내부에 양극판, 음극 판 및 세퍼레이터로 이루어지는 전극 조립체와 전해액을 수용함으로써 이루어진다.Among them, the cylindrical secondary battery is composed of a can assembly forming an appearance and a cap assembly coupled to an upper opening of the can via an insulating gasket, and containing an electrode assembly and an electrolyte composed of a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator inside the can. Is done.
캡 조립체는 벤트, 전류 차단기, PTC, 전극 단자의 역할을 하는 캡 업이 적층된 형태로 캔의 상단 개구부에 결합된다.The cap assembly is coupled to the top opening of the can in a stacked form of vents, current breakers, PTCs, and cap ups that serve as electrode terminals.
캡 조립체는 전극 조립체로부터 발생된 가스에 의해 이차 전지의 내부 압력이 일정 수준 이상이 되면, 벤트가 변형이 되어 전류 차단기를 파단시킴으로써 전류의 흐름을 차단하며, 전극 조립체로부터 발생된 가스를 외부로 배출시키게 된다.When the internal pressure of the secondary battery becomes higher than a certain level by the gas generated from the electrode assembly, the cap assembly is deformed to break the current flow by breaking the current breaker, and discharges the gas generated from the electrode assembly to the outside. Let's go.
캡 조립체가 결합된 상태에서, 이차 전지의 밀봉을 위해 캔의 개구부 벽체와 함께 절연 가스켓의 상단부를 캔의 내측 및 아래쪽으로 구부리는 클림핑 작업이 이루어진다.With the cap assembly engaged, a crimping operation is performed to bend the upper end of the insulating gasket into the inside and the bottom of the can together with the opening wall of the can for sealing the secondary battery.
상기와 같은 종래의 기술에 있어서, 절연 가스켓 및 캔의 상단부에 클림핑 작업이 실시되어 이차 전지의 밀폐를 돕는 효과가 있으나, 클림핑 작업이 이루어지면서, 절연 가스켓의 구부러지는 지점에서 캡 조립체와 절연 가스켓이 이격되어 틈이 형성되는 문제점이 발생한다.In the prior art as described above, the crimping operation is performed at the upper end of the insulating gasket and the can to help seal the secondary battery, but the crimping operation is performed to insulate the cap assembly from the bending point of the insulating gasket. The gasket is spaced apart, there is a problem that a gap is formed.
또한, 캡 조립체와 절연 가스켓의 틈 사이로 가스가 새어나가면서 내부의 압력이 줄어 벤트의 정상적 동작이 이루어지지 않는 문제점이 발생한다.In addition, as the gas leaks out between the gap between the cap assembly and the insulating gasket, there is a problem in that the normal operation of the vent is not reduced due to the internal pressure being reduced.
즉, 전지의 내부 압력이 일정 수준 이상이 되면, 벤트에 의해 전류 차단기가 파단되어 전류 차단이 이루어져야 함에도, 새어나가는 가스로 인해 벤트는 정상적 동작보다 더 지연되어 동작하게 된다.That is, when the internal pressure of the battery is higher than a predetermined level, even though the current breaker is broken by the vent and the current should be cut off, the leaking gas causes the vent to be delayed more than the normal operation.
따라서, 벤트가 정상적으로 동작하지 않는 경우, 폭발, 발화, 과열 등의 전지의 안전상에 문제가 발생할 수 있다.Therefore, when the vent does not operate normally, a problem may occur in safety of the battery such as explosion, fire, overheating, and the like.
상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 이차 전지는 전극 조립체를 수용하며, 개구부가 형성되는 캔, 상기 캔의 개구부에 삽입되는 절연 가스켓 및 상기 캔의 개구부에 결합되어 상기 캔을 밀봉하는 캡 조립체를 포함하는 이차 전지에 있어서, 상기 절연 가스켓은 상기 캡 조립체가 안착되는 제1 영역, 상기 캔의 측면과 상기 캡 조립체 사이에 위치하는 제2 영역 및 상기 캡 조립체의 상단의 가장자리를 덮도록 형성되는 제3 영역으로 이루어지며, 상기 제3 영역은 상기 제2 영역보다 두꺼운 것을 특징으로 한다.The secondary battery of the present invention for solving the conventional problems as described above to accommodate the electrode assembly, the opening is formed, the insulating gasket is inserted into the opening of the can and coupled to the opening of the can to seal the can A secondary battery comprising a cap assembly, wherein the insulating gasket covers a first region in which the cap assembly is seated, a second region located between the side of the can and the cap assembly, and an edge of an upper end of the cap assembly. And a third region to be formed, wherein the third region is thicker than the second region.
본 발명의 상기 캡 조립체는 캡 업, 상기 캡 업의 하부에 순차적으로 위치하는 PTC, CID 및 벤트로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The cap assembly of the present invention is characterized by consisting of a cap up, PTC, CID and vents sequentially located below the cap up.
본 발명의 상기 캡 조립체는 캡 업, 상기 캡 업의 하부에 순차적으로 위치하는 PTC, 벤트, 캡 다운 및 서브 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.The cap assembly of the present invention is characterized in that it comprises a cap up, PTC, vent, cap down and sub-plate sequentially located below the cap up.
본 발명의 상기 캡 업은 외측 가장자리로부터 상기 캔의 내측 방향으로 연장되는 연장부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The cap up of the present invention is characterized in that it comprises an extension extending in the inward direction of the can from the outer edge.
본 발명의 상기 연장부는 상기 캡 업의 하부에 적층되는 PTC, CID 및 벤트의 측면부를 덮는 것을 특징으로 한다.The extension part of the present invention is characterized by covering the side portion of the PTC, CID and vents are laminated to the lower portion of the cap up.
본 발명의 상기 연장부는 상기 PTC, CID 및 벤트의 적층된 측면 두께와 동일한 것을 특징으로 한다.The extension of the present invention is characterized in that the same as the laminated side thickness of the PTC, CID and vent.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 전지의 밀폐성을 높여, 내부 압력에 따라 벤트가 정상적으로 동작하도록 함으로써, 전지의 안전성을 향상시킬 수 있다.According to the present invention as described above, by improving the airtightness of the battery, and by allowing the vent to operate normally in accordance with the internal pressure, it is possible to improve the safety of the battery.
본 발명의 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT The details of the object and technical construction of the present invention and the resulting effects thereof will be more clearly understood by the following detailed description with reference to the drawings showing preferred embodiments of the present invention.
또한, 도면들에 있어서, 층 및 영역의 거리, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있으며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요 소들을 나타낸다.In addition, in the drawings, distances, thicknesses, and the like of layers and regions may be exaggerated for convenience, and like reference numerals denote like elements throughout the specification.
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 분리 사시도를 나타낸 것이고, 도2a는 도1의 이차 전지의 클림핑 전의 결합 단면도를 나타낸 것이며, 도2b는 도2a의 이차 전지의 클림핑 후의 단면도를 나타낸 것이며, 도3은 제1 실시예에 따른 캡 조립체의 다른 형상을 도시한 단면도이다.1 is an exploded perspective view of a rechargeable battery according to a first exemplary embodiment of the present invention, FIG. 2A is a cross-sectional view of the secondary battery before crimping of the rechargeable battery of FIG. 1, and FIG. 2B is a crimping of the rechargeable battery of FIG. 2A. 3 is a cross-sectional view showing another shape of the cap assembly according to the first embodiment.
도1 내지 도2b를 참조하면, 직사각형의 판형으로 형성된 두 전극(21, 23)이 적층되고, 와형으로 권취되어 젤리롤형의 전극 조립체(20)를 형성한다.1 to 2B, two
이때, 이들 전극 사이 및 두 전극 아래쪽 혹은 위쪽에는 세퍼레이터(25)가 하나씩 위치하므로 겹쳐지고, 권취되는 두 전극이 맞닿는 부분에는 세퍼레이터(25)가 개재되어 두 전극의 단락을 방지한다.At this time, since the
각 전극판(21, 23)은 알루미늄이나 구리로 된 금속 포일 혹은 금속 메쉬로 이루어지는 집전판에 양극 활물질 또는 음극 활물질 슬러리가 도포되어 형성된다.Each of the
슬러리는 통상적으로 입상의 활물질과 보조 도체 및 바인더와 가소제 등이 용매가 첨가된 상태에서 교반되어 이루어진다. 용매는 이후의 전극 형성 공정에서 제거된다.The slurry is usually formed by stirring a granular active material, auxiliary conductor, binder, plasticizer, and the like in a state where a solvent is added. The solvent is removed in the subsequent electrode formation process.
전극판이 감기는 방향으로 집전체의 일부분에는 슬러리가 도포되지 않는 무지부가 형성된다. 무지부에는 한 전극판에 하나씩 전극 탭(27, 29)이 설치되며, 전극 탭(27, 29)은 하나가 캔(10)의 개구부 방향인 위쪽으로 인출되고, 다른 하나는 아래쪽으로 인출되도록 형성된다.In the direction in which the electrode plate is wound, a portion of the current collector is formed with an uncoated portion in which a slurry is not applied. On the uncoated portion,
캔(10)은 원통형 또는 각형 등의 다양한 형태로 형성되며, 철재, 알루미늄 합금 등을 사용하여 딥 드로잉 방법으로 형성된다.The
캔(10)이 원통형으로 형성되는 경우에는 전극 조립체를 수용할 수 있는 원통형 공간을 형성하는 원통형 측면이 형성되고, 원통형 측면의 하부에는 그 원통형 측면의 하부 공간을 막는 하면이 형성되어 있으며, 원통형 측면의 상부는 개방되어 개구부를 형성한다.When the
이어서, 캔(10)의 개구부를 통해 캔 내부로 전극 조립체(20)를 삽입한다.Subsequently, the
이때, 전극 조립체(20)를 삽입하기 전에 먼저 전극 조립체 하면에 하절연판(11)을 덮고, 전극 조립체(20)에서 하향 인출된 제2 전극 탭(29)이 하절연판(11)의 외측을 우회하면서 캔(10)의 저면과 나란하도록 절곡된다. In this case, before inserting the
이때, 전극 조립체(20)는 원통형의 젤리롤을 이루며, 젤리롤의 중심은 비어 있어 중공을 형성한다.At this time, the
하절연판(11)의 중심은 전극 조립체(20)의 중공에 대응되는 영역에 역시 통공을 가진다. 절곡된 하향 인출된 제2 전극 탭(29)의 일부분은 하절연판(11)의 통공을 가로지르도록 한다.The center of the lower
상기와 같이 구비된 상태에서 위쪽에서 전극 조립체의 중공을 통해 용접봉을 삽입하여 중앙 통공을 가로지르는 제2 전극 탭(29) 부분을 용접하여 캔(10) 저면과 부착시킨다.In the state provided as described above, the electrode is inserted through the hollow of the electrode assembly from the top to weld the portion of the
따라서, 캔(10)은 제2 전극 탭(29)이 갖는 극성과 같은 극성을 갖게 되어, 캔 자체가 하나의 전극 단자의 역할을 수행할 수 있게 된다.Therefore, the
실시예에 따라서는 전극 조립체의 중공에 센터 핀(13)이 결합된 상태로 캔(10)에 구비될 수도 있다.In some embodiments, the
센터 핀(13)은 측방향에서의 외력에 의한 변형이 생기는 것에 저항하고, 내부 이상이 발생하여 전극 조립체에 가스가 발생할 경우 가스의 이동 통로가 되며, 전극 조립체의 충방전 및 시간 경과에 따른 변형을 억제하여 전지의 수명을 늘리는 역할도 한다.The
제2 전극 탭(29) 용접 후, 상절연판(15)을 전극 조립체(20) 상부에 위치시키며, 상절연판(15)의 통공을 통해 전극 조립체(20)의 제1 전극 탭(27)이 전극 조립체 밖으로 인출되도록 한다.After welding the
상절연판(15)이 중앙 통공을 가질 경우에는 상절연판(15) 설치 후 제2 전극 탭(19)의 용접이 실시될 수도 있다.When the upper
그리고, 캔 상부에 전극 조립체 또는 상절연판이 구비되는 경우의 상절연판의 상단 레벨에 맞추어 캔 측벽을 캔 내측으로 구부려 비드(17)를 형성한다.Then, the sidewalls of the can are bent into the can to form the
비드(17)는 외부 충격에도 전극 조립체가 캔 내부에서 상하로 쉽게 유동되지 못하도록 하여 전기적 접속의 신뢰성을 높여준다.The
이어서, 전극 조립체 위로 전해액 주입이 이루어지며, 전해액 주입은 비드가 형성되기 전에 이루어질 수도 있다. 이후, 캔(10) 개구부에 절연 가스켓(30)이 삽입되고, 캡 조립체(40)가 결합되어 캔(10)을 밀봉하게 된다.Subsequently, electrolyte injection is made over the electrode assembly, which may be done before the beads are formed. Thereafter, an
이때, 절연 가스켓(30)은 절연성의 탄성을 갖는 물질로서, 캡 조립체(30)의 외주면을 완전히 감싸는 형태를 가지며, 서로 다른 극성을 갖는 캡 조립체(30)와 캔(10) 사이를 절연시키면서 캔(10)을 밀봉하는 작용을 한다.At this time, the insulating
또한, 절연 가스켓(30)은 제1, 제2 및 제3 영역(31, 33, 35)으로 구분되며, 제1 영역(31)은 절연 가스켓(30)의 하부에 위치하여 캡 조립체(40)가 안착되고, 제2 영역(33)은 캔(10)의 측면과 캡 조립체(40) 사이에 위치하여 캡 조립체(40)와 캔(10)을 절연시킨다.In addition, the
절연 가스켓(30)의 제3 영역(35)은 제2 영역(33)보다 두껍게 형성되며, 캡 조립체(40)의 상단에 위치하는 캡 업(80)의 가장자리를 덮도록 형성된다.The
제3 영역(35)을 제2 영역(33)보다 두껍게 형성하는 방법으로는 종래의 절연 가스켓(30)에서 제3 영역(35)을 더 두껍게 형성하는 것과 종래의 절연 가스켓(30)에서 제2 영역(33)의 일부를 제거하는 것 등이 있을 것이다.The
하지만, 제3 영역(35)이 너무 두꺼우면, 클림핑을 실시하는데 어려움이 발생하기 때문에, 제3 영역(35)의 두께는 0.8mm를 넘지 않는 것이 바람직하다.However, if the
또한, 제2 영역(33)이 너무 얇으면, 캔(10)과 캡 조립체(40) 사이의 쇼트 방지 및 밀폐 기능을 수행하는 것이 어려우므로 0.5mm 이상의 두께를 갖도록 형성되어야 한다.In addition, if the
제2 영역(33)과 제3 영역(35)이 클림핑 시 문제가 발생하지 않으며, 밀폐성을 확보하기 위해서는 제2 영역(33)의 두께 대비 제3 영역(35)이 1/6 ~ 1/4 정도 더 두꺼운 것이 좋으며, 바람직하게는 1/5 정도 더 두껍도록 형성되는 것이 좋다.No problem occurs when the
따라서, 제2 영역의 두께는 0.5mm와 제3 영역의 상한치인 0.8mm의 4/5인 0.64mm 사이를 유지하도록 형성되는 것이 바람직하다.Therefore, the thickness of the second region is preferably formed to be maintained between 0.5 mm and 0.64 mm, which is 4/5 of 0.8 mm, which is the upper limit of the third region.
또한, 제3 영역의 두께는 제2 영역의 하한치인 0.50mm보다 1/5 두꺼운 0.6mm에서 0.8mm 사이를 유지하도록 형성되는 것이 바람직하다.Further, the thickness of the third region is preferably formed so as to be maintained between 0.6 mm and 0.8 mm, which is 1/5 thicker than 0.50 mm, which is the lower limit of the second region.
종래에는 절연 가스켓(30)의 제2 영역(33)과 제3 영역(35)이 동일한 두께로 형성되었기 때문에, 제3 영역(35)이 클림핑되는 경우, 클림핑 된 절연 가스켓(30)의 상단 모서리에서 틈이 발생하였다.Conventionally, since the
하지만, 본 실시예에서와 같이 제3 영역(35)을 제2 영역(33)보다 두껍게 형성하여 캡 조립체(40)의 상단의 가장자리를 덮도록 형성하면, 클림핑이 이루어지더라도 클림핑되는 모서리에서 틈이 발생하는 것을 방지할 수 있다.However, when the
또한, 캡 조립체(40)가 절연 가스켓(30)에 보다 견고하게 결합되도록 할 수 있다.In addition, the
캡 조립체(40)는 먼저 각 부품들이 결합된 형태로 한꺼번에 절연 가스켓(30)에 설치되거나, 부품들이 차례로 가스켓(30) 내에 적층될 수도 있다.The
캡 조립체(40)는 제1 전극 탭(27)과 전기적으로 연결되는 벤트(50), 벤트(50)의 작용에 의하여 파단되어 전류의 경로를 차단하는 전류 차단기(CID:Current Interrupt Device, 60), PTC(Positive Temperature Coefficient, 70), 전극 단자 역할을 하는 캡 업(80)으로 이루어진다.The
본 발명의 실시예에 따른 캡 조립체(40)는 PTC(Positive Temperature Coefficient, 70) 위에 캡 업(80)이 위치하고, PTC(Positive Temperature Coefficient, 70)의 하부에 전류 차단기(CID : Current Interrupt Device, 60)가 위치하고, 전류 차단기(60) 하부에 벤트(50)가 위치하는 순으로 적층된 구조로 이 루어져 있다.In the
즉, 하부부터 벤트, 전류 차단기(CID : Current Interrupt Device, 60), PTC(Positive Temperature Coefficient, 70), 캡 업(80) 순으로 적층된 구조로 이루어져 있다.That is, the structure is stacked from the bottom in order of a vent, a current interrupter (CID: 60), a positive temperature coefficient (PTC) 70, and a cap up 80.
벤트(50)는 전극 조립체에서 발생하는 가스로 인해 내부 압력이 일정 수준 이상인 경우 전류 차단기(CID:Current Interrupt Device, 60)를 파단하여 전류의 흐름을 차단하며, 전극 조립체에 의해 발생된 가스를 외부로 배출시키게 된다.The
그리고, 절연 가스켓(30) 내측에 설치된 캡 조립체(40)에 의해 마감되는 원통형 캔(10)의 개구부 벽체에 내측 및 아래쪽으로 압력을 가해 캔을 봉합하는 클림핑 작업이 이루어진다.Then, a crimping operation is performed to seal the can by applying pressure inward and downward to an opening wall of the
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 캡 조립체의 다른 형상을 도시한 도3을 참조하면, 캡 조립체(40′)의 상단에 위치하는 캡 업(80′)은 외측 가장자리로부터 캔(10)의 내측 방향으로 연장되는 연장부(81)가 형성된다.3, which shows another shape of the cap assembly according to the first embodiment of the present invention, the cap up 80 'located at the top of the cap assembly 40' can 10 from the outer edge. An
캡 업(80′)의 연장부(81)는 캡 업(80′)의 하부에 적층되는 벤트(50), CID(60) 및 PTC(70)의 측면부를 덮게 되며, 따라서, 연장부(81)의 높이는 벤트(50), CID(60) 및 PTC(70)의 적층된 측면 두께와 동일하도록 형성되는 것이 바람직하다.The
따라서, 캡 업(80′)의 연장부(81)가 적층된 벤트(50), CID(60) 및 PTC(70)의 측면부를 덮게 되므로, 측면부를 통해 새는 가스의 방출을 방지할 수 있으며, 전지의 밀폐성을 향상시킬 수 있다.Therefore, since the
도4a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 클림핑 전의 구조를 나타낸 단면도이며, 도4b는 제2 실시예에 따른 캡 조립체의 다른 형상을 도시한 단면도이다.4A is a cross-sectional view showing a structure before crimping of a secondary battery according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a cross-sectional view showing another shape of the cap assembly according to the second embodiment.
도4a를 참조하면, 이차 전지는 캔(110)에 전극 조립체(120)를 수용한 후, 캔(110)의 개구부에 절연 가스켓(130)이 삽입되고, 캡 조립체(140)가 결합되어 캔(110)을 밀봉함으로써 형성된다.Referring to FIG. 4A, after the
도4a에 도시된 이차 전지의 구성 요소(110 ~ 130)는 도1 내지 도2b에 도시된 이차 전지의 구성 요소(10 ~ 30)와 동일한 구성을 가지며, 동일한 역할을 하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The
본 발명의 제2 실시예에 따른 상기 캡 조립체(140)는 캡 업(141)의 하부면에 PTC(142)가 위치하고, PTC(142)의 하부면에 아래로 볼록한 돌출부(143a)를 포함하는 벤트(143)가 위치하는 순으로 적층되어 형성된다.The
하지만, PTC(142)가 위치하지 않고, 캡 업(141)의 하부면에 벤트(143)가 위치하는 구조를 갖도록 형성될 수도 있다.However, the
또한, 벤트(143)의 아래에는 중공을 가진 캡 다운(144)이 절연재(145)를 사이에 두고 위치하며, 절연재(145)에 의해 벤트(143)와 캡 다운(144)은 이격되어 절연된다.In addition, under the
또한, 캡 다운(144)의 하부에는 캡 다운(144)에 형성된 중공을 가로지르도록 서브 플레이트(146)가 위치하며, 서브 플레이트(146)는 중공을 통해 노출되는 벤트(143)에 형성된 돌출부(143a)와 연결된다.In addition, the
또한, 전극 조립체(120)의 상향 인출되는 전극 탭(127)은 캡 다운(144)의 일면에 연결될 수 있으며, 서브 플레이트(146)의 일면에 연결될 수도 있다.In addition, the
이때, 벤트(143)의 돌출부(143a)의 저면은 전지 내압이 상승할 때 돌출부의 돌출 방향이 상승하거나 역전되어 서브 플레이트(146)와의 전기적 접속이 끊어지도록 이루어질 수 있다.In this case, the bottom surface of the
따라서, 전기적 접속은 전극 조립체(120)로부터 상향 인출되는 전극 탭(127), 캡 다운(144), 서브 플레이트(146), 벤트(143), PTC(142), 캡 업(141)에 의해 이루어진다.Therefore, the electrical connection is made by the
이때, 서브 플레이트(146)와 캡 다운(144)은 레이저 용접 등에 의해 전기 접속되고, 벤트(143)의 돌출부(143a)와 서브 플레이트(146)는 초음파 용접 등에 의해 전기 접속될 수 있다.In this case, the
캡 조립체(140)가 캔(110)의 개구부에 결합된 후, 캔(110)의 개구부 벽체에 내측 및 아래쪽으로 압력을 가해 캔(110)을 봉합하는 클림핑 작업이 이루어진다.After the
본 발명의 제2 실시예에 따른 캡 조립체의 다른 형상을 도시한 도4b를 참조하면, 캡 조립체(140′)의 상단에 위치하는 캡 업(141′)은 외측 가장자리로부터 캔(110)의 내측 방향으로 연장되는 연장부(141′a)가 형성된다.Referring to FIG. 4B showing another shape of the cap assembly according to the second embodiment of the present invention, the cap up 141 ′ located at the top of the
캡 업(141′)의 연장부(141′a)는 캡 업(141′)의 하부에 적층되는 벤트(143)와 PTC(142)의 측면부를 덮게 되며, 따라서, 연장부(141′a)의 높이는 벤트(143)와 PTC(142)의 적층된 측면 두께와 동일하도록 형성되는 것이 바람직하다.The extension 141'a of the cap up 141 'covers the side portions of the
따라서, 캡 업(141′)의 연장부(141′a)가 적층된 벤트(143)와 PTC(142)의 측면부를 덮게 되므로, 측면부를 통해 새는 가스의 방출을 방지할 수 있으며, 전지의 밀폐성을 향상시킬 수 있다.Therefore, since the
본 실시예에서는 캡 업의 하부에 PTC(142)가 구비되는 것을 도시하고 있으나, PTC(142)는 구비되지 않을 수도 있다.In this embodiment, the
PTC(142)가 구비되는 않는 경우에는 연장부(141′a)가 벤트(143)의 측면부를 덮게 되며, 연장부(141′a)의 높이는 벤트(143)의 측면 두께와 동일하게 형성된다.When the
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 도시하고 있으나, 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.The present invention shows a preferred embodiment as described above, but is not limited to the above-described embodiment, various changes by those skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the present invention And modifications will be possible.
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 분리 사시도를 나타낸 것이다.1 is an exploded perspective view of a rechargeable battery according to a first exemplary embodiment of the present invention.
도2a는 도1의 이차 전지의 클림핑 전의 결합 단면도를 나타낸 것이다.FIG. 2A illustrates a cross-sectional view of the secondary battery of FIG. 1 before crimping. FIG.
도2b는 도2a의 이차 전지의 클림핑 후의 단면도를 나타낸 것이다.FIG. 2B is a cross-sectional view after crimping of the secondary battery of FIG. 2A.
도3은 제1 실시예에 따른 캡 조립체의 다른 형상을 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing another shape of the cap assembly according to the first embodiment.
도4a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 클림핑 전의 구조를 나타낸 단면도이다.4A is a cross-sectional view illustrating a structure before crimping of a rechargeable battery according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도4b는 제2 실시예에 따른 캡 조립체의 다른 형상을 도시한 단면도이다.4B is a cross-sectional view showing another shape of the cap assembly according to the second embodiment.
[도면의 주요부호에 대한 설명][Description of Major Symbols in Drawing]
10, 110 : 캔 11, 111 : 하절연판10, 110: can 11, 111: lower insulation plate
13, 113 : 센터 핀 15, 115 :상절연판13, 113:
17, 117 : 비드 20, 120 : 전극 조립체17, 117:
21, 121 : 제1 전극판 23, 123 : 제2 전극판21, 121:
25, 125 : 세퍼레이터 27, 127: 제1 전극 탭25, 125:
29, 129 : 제2 전극 탭 30, 130 : 절연 가스켓29, 129:
31, 131 : 제1 영역 33, 133 : 제2 영역31 and 131:
35, 135 : 제3 영역 40, 40′140, 140′: 캡 조립체 35, 135:
50, 143 : 벤트 60 : 전류 차단기 50, 143: vent 60: current breaker
70, 142 : PTC 80, 80′, 141, 141′: 캡 업70, 142:
81 : 캡 업의 연장부 144 : 캡 다운 81: extension of the cap up 144: cap down
145 : 절연재 146 : 서브 플레이트145: insulating material 146: sub plate
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