[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR20130039466A - 이차 전지 및 그 모듈 - Google Patents

이차 전지 및 그 모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR20130039466A
KR20130039466A KR1020110104034A KR20110104034A KR20130039466A KR 20130039466 A KR20130039466 A KR 20130039466A KR 1020110104034 A KR1020110104034 A KR 1020110104034A KR 20110104034 A KR20110104034 A KR 20110104034A KR 20130039466 A KR20130039466 A KR 20130039466A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
terminal
secondary battery
plate
cap plate
electrode
Prior art date
Application number
KR1020110104034A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101666876B1 (ko
Inventor
윤희수
김성훈
곽근호
김용삼
송장현
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사, 로베르트 보쉬 게엠베하 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020110104034A priority Critical patent/KR101666876B1/ko
Priority to US13/426,728 priority patent/US9224989B2/en
Publication of KR20130039466A publication Critical patent/KR20130039466A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101666876B1 publication Critical patent/KR101666876B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/564—Terminals characterised by their manufacturing process
    • H01M50/567—Terminals characterised by their manufacturing process by fixing means, e.g. screws, rivets or bolts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/505—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising a single busbar
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/514—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
    • H01M50/517—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells by fixing means, e.g. screws, rivets or bolts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

본 발명은 전극단자의 위치를 조절하는 이차 전지를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 내장하는 케이스, 상기 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트, 및 상기 캡 플레이트에 조립되어 상기 전극 조립체에 전기적으로 연결되는 전극단자를 포함하며, 상기 전극단자는, 상기 캡 플레이트의 외표면에 고정되는 단자 고정부, 및 상기 플레이트 터미널 상에 체결되는 단자부를 포함하고, 상기 단자 고정부는 상기 단자부가 일 방향으로 이동될 수 있도록 가이드부를 포함한다.

Description

이차 전지 및 그 모듈 {RECHARGEABLE BATTERY AND MODULE THEREOF}
본 기재는 전극단자의 위치를 조절하는 이차 전지 및 그 모듈에 관한 것이다.
이차 전지(rechargeable battery)는 일차전지와 달리 충전 및 방전을 반복적으로 수행하는 전지이다. 소용량의 이차 전지는 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대용량 이차 전지는 하이브리드 자동차 및 전기 자동차의 모터 구동용 전원으로 사용될 수 있다.
예를 들면, 이차 전지는 세퍼레이터의 양면에 전극을 구비하는 전극 조립체, 전극 조립체를 수용하는 케이스, 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트, 및 캡 플레이트에 설치되어 전극에 리드탭(lead tab)으로 연결되는 전극단자를 포함한다.
전극단자는 캡 플레이트의 단자홀에 결합되는 리벳 터미널, 리벳 터미널에 연결되는 플레이트 터미널, 및 플레이트 터미널에 연결되는 볼트 터미널을 포함할 수 있다. 예를 들면, 버스 바는 볼트 터미널에 설치되고 너트로 고정되어 복수의 이차 전지들을 직렬 또는 병렬로 연결한다.
이차 전지에서 캡 플레이트에 단자홀의 위치가 고정됨에 따라 이차 전지에서 전극단자의 위치가 고정된다. 따라서 모듈 조립시, 이차 전지의 위치가 어긋나는 경우, 버스 바를 전극단자에 정확히 고정시키기 어렵고, 이로 인하여 전극단자의 직렬 또는 병력 연결이 어렵다. 또한 이차 전지의 위치가 어긋나는 경우에, 전극단자에 버스 바를 강제로 연결하면 버스 바 또는 전극단자가 스트레스(stress)를 받을 수 있다.
본 발명은 전극단자의 위치를 조절하는 이차 전지를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 전극단자의 설계의 자유도를 높이는 이차 전지 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 내장하는 케이스, 상기 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트, 및 상기 캡 플레이트에 조립되어 상기 전극 조립체에 전기적으로 연결되는 전극단자를 포함하며, 상기 전극단자는, 상기 캡 플레이트의 외표면에 고정되는 단자 고정부, 및 상기 단자 고정부 상에 체결되는 단자부를 포함하고, 상기 단자 고정부는 상기 단자부가 일 방향으로 이동될 수 있도록 가이드부를 포함한다.
상기 단자 고정부는, 인슐레이터를 개재하여 상기 캡 플레이트에 설치되는 바디부를 더 포함하며, 상기 가이드부는, 상기 바디부의 상측 양단에서 상측으로 돌출되고 이어서 상기 바디부의 중앙측으로 돌출되어 상기 단자부의 하단을 슬라이드 이동 및 고정시킬 수 있다.
상기 단자부는, 상기 바디부 상에서 상기 가이드부에 결합되는 판부, 및 상기 판부에 돌출 형성되는 볼트부를 포함할 수 있다.
상기 바디부는, 상기 캡 플레이트의 길이 방향으로 설정되는 제1 길이와, 상기 길이 방향에 교차하는 상기 캡 플레이트의 폭 방향으로 설정되는 제2 길이를 가지며, 상기 제1 길이는 상기 제2 길이 보다 길게 설정될 수 있다.
상기 가이드부는, 상기 캡 플레이트의 길이 방향을 따라 형성될 수 있다.
상기 판부는, 상기 바디부의 제1 길이보다 짧게 형성될 수 있다.
상기 판부는, 상기 가이드부의 단부와 상기 단부에 인접하는 상면의 용접으로 고정될 수 있다.
상기 판부는, 상기 바디부의 제1 길이보다 길게 형성될 수 있다.
상기 판부는, 상기 캡 플레이트의 길이 방향 양 단부를 절곡하여 상기 바디부의 측면에 고정될 수 있다.
상기 판부는, 상기 캡 플레이트의 길이 방향 일 단부를 절곡하여 상기 바디부의 측면에 고정될 수 있다.
상기 판부는, 절곡된 반대측 단부와 상기 단부에 인접하는 상면의 용접으로 고정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 모듈은, 이차 전지로 이루어지는 복수의 단위 셀, 이웃하는 상기 단위 셀의 전극단자를 연결하는 버스 바를 포함하며, 상기 전극단자는, 상기 단위 셀 상에서 고정되는 단자 고정부, 및 상기 단자 고정부 상에서 상기 단위 셀의 길이 방향으로 슬라이드 이동되어 고정되는 단자부를 포함하며, 상기 버스 바는, 상기 단자 고정부 상에 놓이고 상기 단자부에 고정된다.
상기 이웃하는 단위 셀은 서로의 단부들 사이에서 제1 이격 거리를 유지할 수 있다.
상기 버스 바의 폭 방향 중심에서 상기 버스 바의 길이 방향으로 설정되는 상기 버스 바의 중심선은, 일측 단위 셀의 전극단자의 중심과 이격된 단위 셀의 단자부의 중심에 일치될 수 있다.
상기 버스 바의 중심선은 이격된 단위 셀의 상기 단자 고정부의 중심과 제2 이격 거리를 유지할 수 있다.
상기 단자 고정부는, 바디부의 상측 양단에서 상측으로 돌출되고 이어서 상기 바디부의 중앙측으로 돌출되어 상기 단자부의 하단을 슬라이드 이동 및 고정시키는 가이드부를 형성하고, 상기 단자부는, 상기 바디부 상에서 상기 가이드부에 판부로 결합되고, 상기 판부에서 외측으로 돌출되는 볼트부를 형성하며, 상기 버스 바는 상기 가이드부 상에 놓여서 상기 볼트부에 체결되는 너트로 고정될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 단자부를 단자 고정부 상에 체결하므로 이차 전지에서 전극단자의 위치를 조절 가능케 하는 효과가 있다. 따라서 이차 전지 모듈에서, 버스 바 연결을 위한 전극단자의 설계의 자유도를 높이는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 전극단자의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 전극단자를 조립하여 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 5는 도 3의 전극단자를 조립하여 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지에 적용되는 전극단자의 분해 사시도이다.
도 7은 도 6의 전극단자를 조립하여 Ⅶ-Ⅶ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지에 적용되는 전극단자의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 모듈의 평면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지(100)의 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 자른 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 실시예에 따른 이차 전지(100)는 반복적으로 충전 및 방전 작용하는 전극 조립체(10), 전극 조립체(10)와 전해액을 내장하는 케이스(20), 케이스(20)의 개구(21)에 결합되는 캡 플레이트(30), 및 캡 플레이트(30)에 설치되는 전극단자(40)를 포함한다.
예를 들면, 전극 조립체(10)는 전기 절연체인 세퍼레이터(13)의 양면에 전극, 즉 음극(11)과 양극(12)을 구비하여, 적층되는 음극(11), 세퍼레이터(13) 및 양극(12)을 젤리롤 상태로 귄취하여 형성된다.
또한, 전극 조립체는 세퍼레이터를 사이에 두고 단일 판으로 각각 이루어지는 음극과 양극을 적층하여 조립되거나, 음극, 세퍼레이터 및 양극을 지그재그(zigzag) 형상으로 접어서 적층하여 조립될 수 있다(미도시).
음, 양극(11, 12)은 집전체에 활물질(미도시)을 도포하여 형성되는 코팅부(11a, 12a), 및 코팅부(11a, 12a)의 각 일측에서 활물질이 도포되지 않은 집전체의 노출부로 형성되는 무지부(11b, 12b)를 포함한다. 예를 들면, 음극(11)의 집전체는 구리 박막으로 형성되고, 양극(12)의 집전체는 알루미늄 박막으로 형성될 수 있다.
음극(11)의 무지부(11b)는 권취되는 음극(11)의 코팅부(11a)를 따라 음극(11)의 일 단부에 형성된다. 양극(12)의 무지부(12b)는 권취되는 양극(12)의 코팅부(12a)를 따라 양극(12)의 일 단부에 형성된다. 즉 무지부들(11b, 12b)은 전극 조립체(10)의 양단에 각각 배치되어, 전극 조립체(10)에 전극단자(40)의 전기적인 연결을 가능하게 한다.
케이스(20)는 일측에 개구(21)를 형성하며, 개구(21)를 통하여 전극 조립체(10)의 삽입을 가능하게 하고, 전극 조립체(10)와 전해액의 수용 공간을 형성하는 직육면체 형상을 가질 수 있다.
캡 플레이트(30)는 케이스(20)의 개구(21)에 결합되어, 케이스(20)와 함께 밀폐된 수용 공간을 설정한다. 예를 들면, 케이스(20)와 캡 플레이트(30)는 알루미늄으로 형성되고, 이 경우, 상호 결합 후 용접될 때, 동일 재질에 의하여 우수한 용접성을 가질 수 있다.
캡 플레이트(30)는 전해액 주입구(31)와 벤트 구멍(32)을 가진다. 전해액 주입구(31)는 캡 플레이트(30)를 케이스(20)에 결합한 후, 케이스(20)의 내부로 전해액의 주입을 가능하게 한다. 전해액 주입 후, 전해액 주입구(31)는 밀봉 마개(33)로 밀봉된다.
벤트 구멍(32)은 충전 및 방전 작용으로 발생되는 내부 가스를 이차 전지(100)의 외부로 배출하여 이차 전지(100)의 폭발을 방지할 수 있도록 벤트 플레이트(34)로 밀폐된다. 벤트 플레이트(34)는 이차 전지(100)의 내부 압력이 설정치에 이르면 절개되며, 노치(34a)를 구비하여 절개를 유도할 수도 있다.
한편, 캡 플레이트(30)는 케이스(20)의 내부와 외부를 전기적으로 연결하도록 관통되는 단자홀(H)을 가진다. 전극단자(40)는 동일하게 형성되는 음극단자와 양극단자를 포함할 수 있다. 따라서 일측 단자를 예로 들어 설명하면, 전극단자(40)는 캡 플레이트(30)의 단자홀(H)에 설치되어, 도전성을 가지는 리드탭(44)으로 전극 조립체(10)에 연결된다.
이차 전지(100)는 서로 조립되는 전극단자(40)와 캡 플레이트(30)의 외표면 사이에 개재되어 양자를 서로 전기적으로 절연하는 인슐레이터(62), 및 전극단자(40)와 캡 플레이트(30)의 내표면 사이에 개재되어 양자를 전기적으로 절연하고 양자 사이를 실링하는 개스킷(52)을 포함한다. 개스킷(52)은 단자홀(H)에 삽입되어 전극단자(40)와 단자홀(H)을 전기적으로 더 절연시킨다.
도 3은 전극단자(40)의 분해 사시도이고, 도 4는 도 3의 전극단자(40)를 조립하여 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 자른 단면도이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 전극단자(40)는 캡 플레이트(30)에 결합되는 단자 고정부(편의상 이하에서, "플레이트 터미널(42)"이라 한다) 및 플레이트 터미널(42)의 외측에 체결되는 단자부(편의상 이하에서, "볼트 터미널(43)"이라 한다)을 포함하며, 플레이트 터미널(42)의 내측에 형성되는 리벳 터미널(41)을 더 포함할 수 있다.
플레이트 터미널(42)은 인슐레이터(62)를 개재하여 캡 플레이트(30)의 외표면에 전기 절연 상태로 고정된다. 볼트 터미널(43)은 플레이트 터미널(42) 상에서 캡 플레이트(30)의 길이 방향(x축 방향)으로 슬라이드 이동되어 플레이트 터미널(42)에 결합 고정되도록 형성된다.
리벳 터미널(41)은 플레이트 터미널(42)의 하측에(도 3 및 도 4에서) 일체로 형성되어, 인슐레이터(62)의 관통구(621) 및 이에 대응하는 캡 플레이트(30)의 단자홀(H)에 삽입되어, 캡 플레이트(30)의 내측과 외측을 연결한다.
또한, 리벳 터미널(41)은 단자홀(H)에 삽입되는 개스킷(52)에 의하여 단자홀(H)과 전기적으로 절연되고, 접합부(441)를 통하여 리드탭(44)에 전기적으로 연결된다.
리드탭(44)은 리벳 터미널(41)과 동일 재질인 알루미늄 또는 구리로 형성될 수 있고, 접합부(441)를 리벳 터미널(41)의 하단에 끼워서 리벳 터미널(41)의 하단을 코킹(caulking) 함으로써 전극단자(40)에 전기적으로 연결될 수 있다.
볼트 터미널(43)은 이차 전지 모듈(200, 도 9 참조) 제작시, 플레이트 터미널(42)에 슬라이드 이동되어 결합 고정되어, 전극 조립체(10)를 최종적으로 케이스(20)의 외부로 인출한다. 즉 전극 조립체(10)의 양극(12)은 리드탭(44), 리벳 터미널(41) 및 플레이트 터미널(42)을 경유하여, 볼트 터미널(43)에 전기적으로 연결된다.
한편, 플레이트 터미널(42)은 캡 플레이트(30)의 외표면에 인슐레이터(62)를 개재하여 설치되는 바디부(421)와, 바디부(421)에 형성되는 가이드부(422)를 포함한다.
바디부(421)는 캡 플레이트(30)의 길이 방향(x축 방향)으로 설정되는 제1 길이(L1)와, 길이 방향(x축 방향)에 교차하는 캡 플레이트(30)의 폭 방향(y축 방향)으로 설정되는 제2 길이(L2), 및 z축 방향으로 설정되는 높이(H1)를 가지는 직육면체 형상으로 이루어질 수 있다.
제1 길이(L1)는 제2 길이(L2) 보다 길게 설정되므로 바디부(421)는 x축 방향으로 길고 y축 방향으로 짧은 직육면체를 형성한다. 따라서 바디부(421) 상에서 가이드부(422)는 y축 방향 양단에서 x축을 따라 길게 형성된다. 바디부(421)의 제1 길이(L1)는 볼트 터미널(43)의 x축 방향 이동 범위를 설정한다.
가이드부(422)는 바디부(421) 상에 볼트 터미널(43)의 설치를 가능하게 하며, 또한, 바디부(421) 상에서 캡 플레이트(30)의 길이 방향(x축 방향)으로 볼트 터미널(43)의 이동을 가능하게 하며, 이동된 상태에서 볼트 터미널(43)을 바디부(421)에 결합 및 고정 가능하게 한다.
예를 들면, 가이드부(422)는 바디부(421)의 상측 양단(y축 방향)에서 상측으로 돌출되고, 이어서 바디부(421)의 중앙측으로 돌출되는 단면 구조로 형성된다. 가이드부(422)는 이와 같은 단면 구조를 캡 플레이트(30)의 길이 방향(x축 방향)을 따라 형성한다. 따라서 가이드부(422)는 볼트 터미널(43)의 하단을 바디부(421) 상에서 슬라이드 이동시키고, 위치 조절된 상태에서 바디부(421)에 결합 및 고정시킬 수 있다.
이에 대응하여, 볼트 터미널(43)은 바디부(421) 상에서 가이드부(422)에 결합되도록 그 하단에 형성되는 판부(431), 및 판부(431)에 돌출 형성되어 나사산을 형성하는 볼트부(432)를 포함한다. 즉 판부(431)는 가이드부(422)에 x축 방향으로 삽입되어 슬라이드 이동되어, 판부(431)에 구비된 볼트부(432)의 위치를 조절한다.
판부(431)는 바디부(421)의 제1 길이(L1)보다 더 짧게 형성된다. 따라서 판부(431)는 가이드부(422)에 의하여 x축 방향으로 안내되어 바디부(421)의 x축 방향의 제1 길이(L1)의 중심에서 좌우로 위치 조절된 상태에서 바디부(421)와 가이드부(422)로 형성되는 공간에 내장된다. 즉 바디부(431) 상에서 볼트부(432)의 위치가 조절된 상태에서, 판부(431)는 바디부(421)의 일측으로 돌출되지 않는다.
도 5는 도 3의 전극단자(40)를 조립하여 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 자른 단면도이다. 도 5를 참조하면, 판부(431)는 가이드부(422)의 단부와, 이 단부에 인접하는 판부(431)의 상면을 용접(W)함으로써 가이드부(422)에 고정된다.
판부(431)와 가이드부(422)의 용접(W) 구조는 양자의 체결력을 향상시키며, 플레이트 터미널(42)의 바디부(421)와 볼트 터미널(43)의 판부(431) 사이에 설정되는 전기 저항을 낮출 수 있다. 판부를 가이드부에 억지끼움 또는 코킹으로 체결하는 경우, 판부와 가이드부는 용접되지 않을 수도 있다(미도시).
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지에 적용되는 전극단자(240)의 분해 사시도이고, 도 7은 도 6의 전극단자를 조립하여 Ⅶ-Ⅶ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 볼트 터미널(53)에서, 판부(531)는 바디부(421)의 제1 길이(L1)보다 더 긴 제3 길이(L3)로 형성된다. 따라서 판부(531)는 바디부(421) 상에서 x축 방향으로 이동되어 볼트부(432)의 위치를 조절하고, 캡 플레이트(30)의 길이 방향(x축 방향)으로 양측에 설정되는 단부(532)를 절곡함으로써 바디부(421)의 측면에 단부(532)로 고정된다. 단부(532)와 바디부(421)의 연결은 바디부(421)와 볼트부(432)에 설정되는 전기 저항을 더 낮출 수 있다.
바디부(421)에 대한 판부(531)의 양측 단부(532) 절곡 구조는 판부(531)를 가지는 볼트 터미널(53)과 바디부(421)를 가지는 플레이트 터미널(42)의 결합 및 고정을 용이하게 한다. 즉 제2 실시예는 판부와 가이드부의 용접을 필요로 하지 않으며, 가이드부의 단부와 이에 인접하는 판부를 용접할 수도 있다(미도시).
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지에 적용되는 전극단자(340)의 단면도이다. 도 8을 참조하면, 볼트 터미널(63)에서, 판부(631)는 캡 플레이트(30)의 길이 방향(x축 방향)으로 일측에 설정되는 단부(632)를 절곡함으로써, 바디부(421)의 측면에 단부(632)로 고정된다. 단부(632)와 바디부(421)의 연결은 바디부(431)와 볼트부(432) 사이에 설정되는 전기 저항을 더 낮출 수 있다.
바디부(421)에 대한 판부(631)의 일측 단부(632) 절곡 구조는 판부(631)를 가지는 볼트 터미널(63)과 바디부(421)를 가지는 플레이트 터미널(42)의 결합 및 고정을 용이하게 한다. 이때, 절곡된 단부(631)의 반대측 단부(633)와 이 단부(633)에 인접하는 바디부(421)의 상면은 용접(W)으로 고정된다. 따라서 제3 실시예는 바디부(421)와 볼트부(432) 사이에 설정되는 전기 저항을 낮추고, 플레이트 터미널(42)과 볼트 터미널(63)의 체결력을 증대시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 모듈(200)의 평면도이다. 제 1 실시예의 이차 전지(100)와 도 9를 참조하면, 이차 전지 모듈(200)은 이차 전지로 이루어지는 단위 셀(100), 및 이웃하는 단위 셀들(100)의 전극단자(40)를 연결하는 버스 바(201)를 포함한다. 전극단자(40)에서, 볼트 터미널(43)은 플레이트 터미널(42) 상에서 x축 방향으로 슬라이드 이동되어 고정된다.
버스 바(201)는 전극단자(40)에서 플레이트 터미널(42) 상에 놓이고 볼트 터미널(43)에 체결되는 너트(202)에 의하여 고정된다. 이때, 버스 바(201)는 전극단자(40)를 직렬 또는 병렬로 연결할 수 있다. 실질적으로, 버스 바(201)는 가이드부(422)와 너트(202) 사이에 배치되어, 일측 전극단자(40)의 가이드부(422)를 다른 측 전극단자(40)의 가이드부(422)를 전기적으로 연결한다.
편의상, 이차 전지 모듈(200)에서 정 위치에 정렬된 단위셀(100)과 정 위치에서 벗어난 단위셀(110)을 예로 설명한다. 이차 전지 모듈(200)에서 이웃하는 단위 셀(100, 110)은 단부들 사이에서 제1 이격 거리(D1)를 유지하여 배치될 수 있다. 즉 제1 이격 거리(D1)는 단위 셀(100)의 길이 방향(x축 방향) 일측에서 이웃하는 단위 셀(100) 단부의 이격 정도를 나타낸다.
단위 셀들(100, 110)이 제1 이격 거리(D1)로 오정렬 됨에도 불구하고, 정 위치에 정렬된 단위 셀(100)의 전극단자(40)의 중심은 정 위치에서 벗어난 단위 셀(110)의 전극단자(40)의 볼트 터미널(43)의 중심에 일치될 수 있다. 즉 이때에도 단위 셀(100, 110)의 전극단자들(40, 40)의 각 중심은 오정렬 된 상태이다.
정 위치에서 벗어난 단위 셀(110)에서 볼트 터미널(43)의 이동으로 인하여, 버스 바(201)의 폭 방향(x축 방향) 중심에서 버스 바(201)의 길이 방향(y축 방향)으로 설정되는 버스 바(201)의 중심선(CL)은 정 위치에서 벗어난 단위 셀(110)의 플레이트 터미널(42)의 중심(C)과 제2 이격 거리(D2)를 유지한다.
단위 셀(100, 110)의 전극단자(40, 40)에서 볼트 터미널(43, 43)의 상호 위치에 따라 제1, 제2 이격 거리(D1, D2)는 동일할 수도 있으나 서로 다르게 형성될 수도 있다. 이차 전지 모듈(200) 제작시, 제1 이격 거리(D1)에 따라 제2 이격 거리(D2)가 조절되므로 전극단자(40, 40)의 위치가 조절될 수 있다. 따라서 이차 전지 모듈(200) 제작을 위한 전극단자(40)의 설계가 용이해진다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10 : 전극 조립체 11 : 음극
11a, 12a : 코팅부 11b, 12b : 무지부
12 : 양극 13 : 세퍼레이터
20 : 케이스 30 : 캡 플레이트
31 : 전해액 주입구 32 : 벤트 구멍
33 : 밀봉 마개 34 : 벤트 플레이트
34a : 노치 40, 240, 340 : 전극단자
41 : 리벳 터미널 42 : 플레이트 터미널
43, 53, 63 : 볼트 터미널 44 : 리드탭
52 : 개스킷 62 : 인슐레이터
100, 110 : 이차 전지(단위 셀) 200 : 이차 전지 모듈
201 : 버스 바 202 : 너트
421 : 바디부 422 : 가이드부
431, 531, 631 : 판부 432 : 볼트부
441 : 접합부 532, 631, 632, 633 : 단부
621 : 관통구 C : 중심
CL : 중심선 D1, D2 : 제1, 제2 이격 거리
H : 단자홀 L1, L2, L3 : 제1, 제2, 제3 길이
W : 용접

Claims (16)

  1. 전극 조립체;
    상기 전극 조립체를 내장하는 케이스;
    상기 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트; 및
    상기 캡 플레이트에 조립되어 상기 전극 조립체에 전기적으로 연결되는 전극단자를 포함하며,
    상기 전극단자는,
    상기 캡 플레이트의 외표면에 고정되는 단자 고정부, 및
    상기 단자 고정부 상에 체결되는 단자부를 포함하고,
    상기 단자 고정부는
    상기 단자부가 일 방향으로 이동될 수 있도록 가이드부를 포함하는
    이차 전지.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 단자 고정부는,
    인슐레이터를 개재하여 상기 캡 플레이트에 설치되는 바디부를 더 포함하며,
    상기 가이드부는,
    상기 바디부의 상측 양단에서 상측으로 돌출되고 이어서 상기 바디부의 중앙측으로 돌출되어 상기 단자부의 하단을 슬라이드 이동 및 고정시키는
    이차 전지.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 단자부는,
    상기 바디부 상에서 상기 가이드부에 결합되는 판부, 및
    상기 판부에 돌출 형성되는 볼트부
    를 포함하는 이차 전지.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 바디부는,
    상기 캡 플레이트의 길이 방향으로 설정되는 제1 길이와,
    상기 길이 방향에 교차하는 상기 캡 플레이트의 폭 방향으로 설정되는 제2 길이를 가지며,
    상기 제1 길이는 상기 제2 길이 보다 길게 설정되는
    이차 전지.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 가이드부는,
    상기 캡 플레이트의 길이 방향을 따라 형성되는
    이차 전지.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 판부는,
    상기 바디부의 제1 길이보다 짧게 형성되는
    이차 전지.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 판부는,
    상기 가이드부의 단부와 상기 단부에 인접하는 상면의 용접으로 고정되는
    이차 전지.
  8. 제3 항에 있어서,
    상기 판부는,
    상기 바디부의 제1 길이보다 길게 형성되는
    이차 전지.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 판부는,
    상기 캡 플레이트의 길이 방향 양 단부를 절곡하여 상기 바디부의 측면에 고정되는
    이차전지
  10. 제3 항에 있어서,
    상기 판부는,
    상기 캡 플레이트의 길이 방향 일 단부를 절곡하여 상기 바디부의 측면에 고정되는
    이차 전지.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 판부는,
    절곡된 반대측 단부와 상기 단부에 인접하는 상면의 용접으로 고정되는
    이차 전지.
  12. 이차 전지로 이루어지는 복수의 단위 셀;
    이웃하는 상기 단위 셀의 전극단자를 연결하는 버스 바
    를 포함하며,
    상기 전극단자는,
    상기 단위 셀 상에서 고정되는 단자 고정부, 및
    상기 단자 고정부 상에서 상기 단위 셀의 길이 방향으로 슬라이드 이동되어 고정되는 단자부를 포함하며,
    상기 버스 바는,
    상기 단자 고정부 상에 놓이고 상기 단자부에 고정되는
    이차 전지 모듈.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 이웃하는 단위 셀은
    서로의 단부들 사이에서 제1 이격 거리를 유지하는
    이차 전지 모듈.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 버스 바의 폭 방향 중심에서 상기 버스 바의 길이 방향으로 설정되는 상기 버스 바의 중심선은,
    일측 단위 셀의 전극단자의 중심과 이격된 단위 셀의 단자부의 중심에 일치되는
    이차 전지 모듈
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 버스 바의 중심선은,
    이격된 단위 셀의 상기 단자 고정부의 중심과 제2 이격 거리를 유지하는
    이차 전지 모듈.
  16. 제12 항에 있어서,
    상기 단자 고정부는,
    바디부의 상측 양단에서 상측으로 돌출되고 이어서 상기 바디부의 중앙측으로 돌출되어 상기 단자부의 하단을 슬라이드 이동 및 고정시키는 가이드부를 형성하고,
    상기 단자부는,
    상기 바디부 상에서 상기 가이드부에 판부로 결합되고, 상기 판부에서 외측으로 돌출되는 볼트부를 형성하며,
    상기 버스 바는
    상기 가이드부 상에 놓여서 상기 볼트부에 체결되는 너트로 고정되는
    이차 전지 모듈.
KR1020110104034A 2011-10-12 2011-10-12 이차 전지 및 그 모듈 KR101666876B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110104034A KR101666876B1 (ko) 2011-10-12 2011-10-12 이차 전지 및 그 모듈
US13/426,728 US9224989B2 (en) 2011-10-12 2012-03-22 Rechargeable battery and module thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110104034A KR101666876B1 (ko) 2011-10-12 2011-10-12 이차 전지 및 그 모듈

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130039466A true KR20130039466A (ko) 2013-04-22
KR101666876B1 KR101666876B1 (ko) 2016-10-25

Family

ID=48086192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110104034A KR101666876B1 (ko) 2011-10-12 2011-10-12 이차 전지 및 그 모듈

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9224989B2 (ko)
KR (1) KR101666876B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160056580A (ko) * 2014-11-12 2016-05-20 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR20180080907A (ko) * 2017-01-05 2018-07-13 주식회사 엘지화학 2차 전지
US10090506B2 (en) 2014-05-28 2018-10-02 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102315974B1 (ko) 2017-12-01 2021-10-21 주식회사 엘지에너지솔루션 전장 어셈블리 및 상기 전장 어셈블리를 포함하는 배터리 팩
KR102675963B1 (ko) 2018-07-11 2024-06-14 삼성에스디아이 주식회사 이차전지 및 전지모듈
CN113540663B (zh) * 2020-03-31 2022-11-11 比亚迪股份有限公司 电池模组和车辆

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100320505B1 (ko) 1999-06-23 2002-01-15 이계안 전기 자동차의 배터리 와이어링 결선부재
KR20080025437A (ko) 2006-09-18 2008-03-21 주식회사 엘지화학 전극단자의 위치조절이 가능하고 안전성이 향상된 이차전지
JP5146110B2 (ja) * 2008-05-29 2013-02-20 トヨタ自動車株式会社 電池、車両及び電池搭載機器
KR101094024B1 (ko) 2009-11-18 2011-12-19 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR101057531B1 (ko) * 2010-05-07 2011-08-17 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
US8916287B2 (en) * 2010-08-16 2014-12-23 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery
US8309246B2 (en) * 2010-10-25 2012-11-13 Sb Limotive Co., Ltd. Terminal of rechargeable battery and method of manufacturing the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10090506B2 (en) 2014-05-28 2018-10-02 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery
KR20160056580A (ko) * 2014-11-12 2016-05-20 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR20180080907A (ko) * 2017-01-05 2018-07-13 주식회사 엘지화학 2차 전지

Also Published As

Publication number Publication date
US9224989B2 (en) 2015-12-29
US20130095369A1 (en) 2013-04-18
KR101666876B1 (ko) 2016-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102335021B1 (ko) 이차 전지 및 그 모듈
US9178188B2 (en) Rechargeable battery with collector plates having insulators and conductors
KR101223518B1 (ko) 이차 전지
US9819002B2 (en) Rechargeable battery and rechargeable battery module including the same
EP2426751B1 (en) Rechargeable battery
US9142823B2 (en) Rechargeable battery and module of the same
KR101275791B1 (ko) 이차 전지 및 그 모듈
US10553836B2 (en) Rechargeable battery and rechargeable battery module using the same
KR101666870B1 (ko) 저항부재를 가지는 이차 전지
KR20130116087A (ko) 이차 전지 및 그 모듈
KR20180092670A (ko) 이차 전지
KR20140094207A (ko) 전지 모듈
KR101666876B1 (ko) 이차 전지 및 그 모듈
KR101223517B1 (ko) 이차 전지
KR20180027265A (ko) 이차 전지
KR101275786B1 (ko) 이차 전지
KR102264700B1 (ko) 이차 전지
KR101147172B1 (ko) 이차 전지 및 전지 모듈
KR102265367B1 (ko) 이차 전지
KR102119048B1 (ko) 이차 전지
KR20180044089A (ko) 이차 전지
KR100936259B1 (ko) 우수한 제조공정성 및 구조적 안정성의 이차전지 팩
KR102246734B1 (ko) 이차 전지
KR102296817B1 (ko) 이차 전지
KR20180091302A (ko) 이차 전지

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
AMND Amendment
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191001

Year of fee payment: 4