KR100858793B1 - Cap assembly formed reinforcing bead and round-type secondary battery therewith - Google Patents

Cap assembly formed reinforcing bead and round-type secondary battery therewith Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, 삽입공이 형성되며, 일 표면에 길이 방향으로 형성된 보강용 비이드를 가지고 양단이 라운드형으로 형성된 캡 플레이트; 상기 캡 플레이트의 삽입공에 삽입되는 중공형 절연 튜브; 상기 절연 튜브에 삽입되는 핀; 및, 상기 캡 플레이트의 저면에 배치되는 절연판;을 구비하는 라운드형 2차 전지의 캡 조립체가 제공된다.According to the invention, the insertion hole is formed, the cap plate having a round reinforcement bead formed in the longitudinal direction on one surface; A hollow insulating tube inserted into the insertion hole of the cap plate; A pin inserted into the insulation tube; And an insulating plate disposed on a bottom surface of the cap plate.

Description

보강용 비이드가 형성된 캡 조립체 및, 그것을 구비한 라운드형 2 차 전지{Cap assembly formed reinforcing bead and round-type secondary battery therewith}Cap assembly formed reinforcing bead and round-type secondary battery therewith}

도 1 은 통상적인 각형 2 차 전지의 개략적인 분해 사시도.1 is a schematic exploded perspective view of a conventional rectangular secondary battery.

도 2 에 도시된 2 차 전지의 일부에 대한 발췌 사시도.Excerpt perspective view of a portion of the secondary battery shown in FIG. 2.

도 3 은 본 발명에 따른 라운드형의 2 차 전지에 대한 개략적인 분해 사시도.Figure 3 is a schematic exploded perspective view of a round secondary battery according to the present invention.

도 4 는 도 3 에 도시된 캡 플레이트를 뒤집은 상태로 도시한 사시도.FIG. 4 is a perspective view showing the cap plate shown in FIG. 3 in an inverted state. FIG.

도 5 는 본 발명에 따른 라운드형 2 차 전지의 다른 예에 대한 발췌 사시도.5 is an exploded perspective view of another example of a round secondary battery according to the present invention;

< 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 ><Brief Description of Major Codes in Drawings>

11. 캡 플레이트 12. 절연 튜브11.Cap plate 12. Insulation tube

13. 핀 14. 절연판13.pin 14.insulation plate

15. 케이스 16. 극판 조립체15. Case 16. Plate assembly

31. 캡 플레이트 32. 절연 튜브31. Cap plate 32. Insulated tube

34. 절연판 35. 케이스34. Insulation plate 35. Case

36. 극판 조립체 38. 전해액 주입구36. Plate assembly 38. Electrolyte inlet

40. 보강용 비이드 52. 보강용 비이드40. Reinforcement Bead 52. Reinforcement Bead

본 발명은 보강용 비이드가 형성된 캡 조립체 및, 그것을 구비한 라운드형 2 차 전지에 관한 것이며, 보다 상세하게는 캡 플레이트의 일 표면에 길이 방향으로 보강용 비이드가 형성된 캡 조립체 및, 그것을 구비한 구비한 각형 2 차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a cap assembly with a reinforcing bead and a round secondary battery having the same, and more particularly, a cap assembly with a reinforcing bead formed in a longitudinal direction on one surface of a cap plate, and having the same. It relates to a square secondary battery provided.

통상적으로 이차전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화가 가능한 것으로, 대표적으로는 니켈수소(Ni-MH)전지와 리튬(Li)전지 및 리튬이온(Li-ion)전지가 사용되고 있다. 이차 전지는 극판 조립체를 수용하고 있는 케이스의 외관에 따라서 원통형과 각형 전지로 구분할 수 있다. 각형 전지는 직육면체의 케이스내에 극판 조립체가 수용된 것이다. In general, secondary batteries are rechargeable, compact, and large in capacity, and typically, nickel-hydrogen (Ni-MH) batteries, lithium (Li) batteries, and lithium ion (Li-ion) batteries are used. Secondary batteries can be classified into cylindrical and rectangular batteries according to the appearance of the case housing the electrode plate assembly. In the rectangular battery, the pole plate assembly is accommodated in a case of a rectangular parallelepiped.

도 1 에는 통상적인 각형 2 차 전지의 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있다. 1 is a schematic exploded perspective view of a conventional rectangular secondary battery.

도면을 참조하면, 케이스(15)는 전체적으로 모서리가 각형으로 처리된 직육면체의 공간을 한정하고 있으며, 케이스(15)의 내부에 극판 조립체(16)가 수용되어 있다. 극판 조립체(16)는 전극 활물질이 도포된 양극판과 음극판을 세퍼레이터로 상호 격리시키고, 상기 양극판, 음극판 및, 세퍼레이터를 젤리 롤(jelly roll)의 형태로 감아서 형성한 것이다. 극판 조립체(16)의 일측에는 전극 탭(17)이 형성된다. Referring to the drawings, the case 15 generally defines a space of a rectangular parallelepiped whose corners are treated with a rectangular shape, and the electrode plate assembly 16 is housed inside the case 15. The electrode plate assembly 16 is formed by isolating the positive electrode plate and the negative electrode plate coated with the electrode active material with a separator, and winding the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator in the form of a jelly roll. An electrode tab 17 is formed at one side of the electrode plate assembly 16.                         

캡 조립체는 케이스(15)의 상단을 밀폐하는 캡 플레이트(11)와, 상기 캡 플레이트(11)에 형성된 삽입공(11a)에 삽입되는 절연 튜브(12)와, 상기 절연 튜브(12)에 형성된 구멍에 삽입되고 상기 극판 조립체(16)의 탭(17)에 전기적으로 연결되는 핀(13)과, 상기 탭(17)과 캡 플레이트(11)를 전기적으로 절연시키는 절연판(14)을 구비한다. 도면 번호 18 로 표시된 것은 전해액 주입구로서, 캡 플레이트(11)가 케이스(15)에 조립된 이후에 전해액을 그것을 통해 주입하고 도시되지 아니한 플러그로 밀폐하게 된다. 도시되지 아니한 다른 예에서는 절연판의 저면에 터미널 플레이트가 더 구비되며, 터미널 플레이트는 상기 핀(13)의 단부와 접촉하고, 탭(17)이 터미널 플레이트에 용접됨으로써 상기 핀(13)과 전기적으로 연결될 수 있다. The cap assembly includes a cap plate 11 for sealing an upper end of the case 15, an insulating tube 12 inserted into the insertion hole 11a formed in the cap plate 11, and formed in the insulating tube 12. A pin 13 inserted into the hole and electrically connected to the tab 17 of the pole plate assembly 16, and an insulating plate 14 electrically insulating the tab 17 and the cap plate 11. Denoted by reference numeral 18 is an electrolyte inlet, and after the cap plate 11 is assembled to the case 15, the electrolyte is injected through it and sealed with a plug (not shown). In another example, which is not shown, a terminal plate is further provided on the bottom surface of the insulating plate, and the terminal plate is in contact with the end of the pin 13, and the tab 17 is electrically connected to the pin 13 by welding to the terminal plate. Can be.

도 2 에 도시된 것은 도 1 에 도시된 각형 2 차 전지에서 케이스와 캡 플레이트만을 발췌하여 도시한 일부 단면 사시도이다. 도면을 참조하면, 케이스(15)의 상단부(22)는 케이스(15)를 형성하는 벽들이 연장되어 형성된 사각형의 형상을 가지며, 캡 플레이트(11)의 평면상 크기는 케이스(22)의 평면 크기와 대응한다. 한편, 캡 플레이트(11)의 저면에는 저면 보강부(21)가 일체로 형성되어 있는데, 이러한 저면 보강부(21)는 케이스(22)의 상단에 형성된 공간의 크기와 일치하며, 따라서 그 공간 내측으로 삽입될 수 있다. 저면 보강부(21)는 캡 플레이트(11)에 소정의 강성을 제공함으로써 캡 플레이트(11)의 취급시에 휘는 현상을 방지한다.2 is a partial cross-sectional perspective view showing only the case and the cap plate in the rectangular secondary battery shown in FIG. Referring to the drawings, the upper end 22 of the case 15 has a rectangular shape formed by extending walls forming the case 15, and the planar size of the cap plate 11 is the planar size of the case 22. Corresponds to On the other hand, the bottom reinforcement portion 21 is integrally formed on the bottom of the cap plate 11, and this bottom reinforcement portion 21 corresponds to the size of the space formed at the top of the case 22, and thus the inside of the space. It can be inserted into. The bottom reinforcement part 21 provides the cap plate 11 with predetermined rigidity to prevent the phenomenon of warping during the handling of the cap plate 11.

최근의 추세에 따르면, 도 1 및, 도 2 에 도시된 바와 같은 각형 이차 전지의 케이스(15)는 벽면이 라운드의 형상을 가지도록 개선되고 있다. 라운드 형상의 전지에서는 캡 플레이트도 그에 대응하여 측부가 라운드 형상을 가지게 되는데, 이때 캡 플레이트의 저면에는 도 2 에 도시된 바와 같은 저면 보강부(21)를 형성하지 않고, 케이스의 상단부에 캡 플레이트가 안착되는 계단형의 안착부를 형성하여 캡 플레이트를 고정시킨다. 라운드 형상의 전지에서는 캡 플레이트가 평판형으로 제작되므로 강성에 있어서 문제가 된다. 예를 들면 캡 플레이트를 케이스에 조립할때 휨 현상이 발생할 수 있으며, 이러한 캡 플레이트의 휨 현상은 곧바로 용접 불량으로 이어질 수 있다. 용접 불량은 전지의 충방전시에 발생되는 개스를 누설하게 하거나 또는 전지의 불량 작동을 유발시킨다.According to the recent trend, the case 15 of the rectangular secondary battery as shown in FIGS. 1 and 2 has been improved such that the wall surface has a round shape. In the battery having a round shape, the cap plate also has a rounded shape corresponding to the bottom plate. At this time, the bottom surface of the cap plate does not form a bottom reinforcing part 21 as shown in FIG. The cap plate is fixed by forming a stepped seat to be seated. In the round-shaped battery, the cap plate is made flat, which is a problem in rigidity. For example, when the cap plate is assembled into the case, a warpage may occur, and the warp of the cap plate may immediately lead to welding failure. Poor welding causes leakage of the gas generated at the time of charge / discharge of the battery or cause a defective operation of the battery.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 개선된 라운드형 2 차 전지의 캡 조립체를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide an improved cap assembly of a round secondary battery.

본 발명의 다른 목적은 개선된 캡 조립체를 구비한 라운드형 2 차 전지를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a round type secondary battery with an improved cap assembly.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 삽입공이 형성되며, 일 표면에 길이 방향으로 형성된 보강용 비이드를 가지고 양단이 라운드형으로 형성된 캡 플레이트; 상기 캡 플레이트의 삽입공에 삽입되는 중공형 절연 튜브; 상기 절연 튜브에 삽입되는 핀; 및, 상기 캡 플레이트의 저면에 배치되는 절연판;을 구비하는 라운드형 2차 전지의 캡 조립체가 제공된다.In order to achieve the above object, according to the present invention, the insertion hole is formed, having a reinforcing bead formed in the longitudinal direction on one surface formed on both ends round the cap plate; A hollow insulating tube inserted into the insertion hole of the cap plate; A pin inserted into the insulation tube; And an insulating plate disposed on a bottom surface of the cap plate.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 보강용 비이드는 한쌍으로 평행하게 상기 삽입공에 간섭되지 않도록 연장된다.According to one feature of the invention, the reinforcing beads extend in pairs to avoid interference with the insertion hole in parallel.

또한 본 발명에 따르면, 음극판, 양극판 및, 상기 음극판과 양극판을 절연시키는 세퍼레이터로 이루어진 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 그 안에 수용하며 그 양 측부가 라운드형으로 형성되는 케이스; 및, 삽입공이 형성되며, 일 표면에 길이 방향으로 형성된 보강용 비이드를 가지고 양단이 라운드형으로 형성된 캡 플레이트, 상기 캡 플레이트의 삽입공에 삽입되는 중공형 절연 튜브, 상기 절연 튜브에 삽입되는 핀 및, 상기 캡 플레이트의 저면에 배치되는 절연판을 구비하는 캡 조립체;를 구비한 라운드형 이차 전지가 제공된다.In addition, according to the present invention, an electrode assembly consisting of a negative electrode plate, a positive electrode plate, and a separator for insulating the negative electrode plate and the positive electrode plate; A case accommodating the electrode assembly therein and having both sides formed in a round shape; And, the insertion hole is formed, having a reinforcing bead formed in the longitudinal direction on one surface, both ends of the cap plate formed in a round shape, a hollow insulating tube inserted into the insertion hole of the cap plate, a pin inserted into the insulating tube And a cap assembly having an insulating plate disposed on a bottom surface of the cap plate.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 케이스의 상단에는 L 자 형상의 단면에 의해 형성되는 안착부가 제공되고, 상기 캡 플레이트는 상기 안착부상에 안착됨으로써 케이스의 상단 표면과 캡 플레이트의 상단 표면이 동일 평면상에 놓인다.According to another feature of the invention, the upper end of the case is provided with a seating portion is formed by the L-shaped cross section, the cap plate is seated on the seating portion so that the top surface of the case and the top surface of the cap plate is the same plane Is put on.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 보강용 비이드는 상기 케이스의 내측을 향하는 상기 캡 플레이트의 표면에 길이 방향으로 한쌍이 평행하게 형성된다.According to another feature of the invention, the reinforcing bead is formed in parallel in the longitudinal direction on the surface of the cap plate facing the inside of the case.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 보강용 비이드는 상기 케이스의 외측을 향하는 상기 캡 플레이트의 표면에 길이 방향으로 한쌍이 평행하게 형성된다.According to another feature of the invention, the reinforcing bead is formed in parallel in the longitudinal direction on the surface of the cap plate facing the outside of the case.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings the present invention will be described in more detail.

도 3 에 도시된 것은 본 발명에 따른 캡 조립체를 구비한 라운드형 2 차 전지에 대한 개략적인 분해 사시도이다.3 is a schematic exploded perspective view of a round secondary battery with a cap assembly according to the present invention.

도면을 참조하면, 라운드형 이차 전지의 전체적인 구성은 케이스(35)의 측부 가 라운드 처리된 것을 제외하고는 도 1 에 도시된 2 차 전지의 구성과 유사하다. 케이스(35)는 전체적으로 모서리가 라운드 처리된 직육면체의 공간을 한정하고 있으며, 그 내부에 극판 조립체(36)가 수용되어 있다. 극판 조립체(36)의 일측에는 전극 탭(37)이 형성된다. 또한 상기 케이스(35)의 상부에는 캡 플레이트(31)에 의해서 밀폐되며, 상기 캡 플레이트(31)에 형성된 삽입공(31a)에 삽입되는 절연 튜브(32)와, 상기 절연 튜브(32)에 형성된 구멍에 삽입되고 상기 극판 조립체(36)의 탭(37)에 전기적으로 연결되는 핀(33)과, 상기 탭(37)과 캡 플레이트(11)를 전기적으로 절연시키는 절연판(34)을 구비한다. 도면 번호 38 로 표시된 것은 전해액 주입구이다. Referring to the drawings, the overall configuration of the round type secondary battery is similar to that of the secondary battery shown in FIG. 1 except that the side of the case 35 is rounded. The case 35 generally defines a space of a rectangular parallelepiped with rounded corners, and the pole plate assembly 36 is accommodated therein. An electrode tab 37 is formed at one side of the electrode plate assembly 36. In addition, an upper portion of the case 35 is sealed by a cap plate 31, and an insulating tube 32 inserted into an insertion hole 31 a formed in the cap plate 31 and formed in the insulating tube 32. A pin 33 inserted into the hole and electrically connected to the tab 37 of the pole plate assembly 36, and an insulating plate 34 electrically insulating the tab 37 from the cap plate 11. Designated by reference numeral 38 is an electrolyte injection hole.

본 발명의 일 특징에 따르면, 캡 플레이트(31)의 일 표면에는 보강용 비이드(40)가 형성된다. 보강용 비이드(40)는 캡 플레이트(31)와 일체로 형성되는 것으로서 길이 방향을 따라서 형성되는 것이 바람직스럽다. 이는 캡 플레이트(31)가 휘어지는 현상이 길이 방향에 대해서 발생하기 쉽기 때문이다. According to one feature of the invention, a reinforcing bead 40 is formed on one surface of the cap plate 31. The reinforcing bead 40 is formed integrally with the cap plate 31 and is preferably formed along the longitudinal direction. This is because the phenomenon that the cap plate 31 is bent easily occurs in the longitudinal direction.

도 4 에 도시된 것은 도 3 에 도시된 캡 플레이트(31)를 뒤집은 상태로 도시한 사시도이다.4 is a perspective view showing the cap plate 31 shown in FIG. 3 in an inverted state.

도면을 참조하면, 보강용 비이드(40)는 캡 플레이트(31)의 저면에 길이 방향으로 평행하게 한쌍을 이루어 형성되는 것을 알 수 있다. 비이드(40)는 캡 플레이트(31)의 가장자리를 따라서 연장되므로, 캡 플레이트(31)에 형성된 구멍(31a)이나 전해액 주입구(38)와 상호 간섭하지 않는다. Referring to the drawings, it can be seen that the reinforcing bead 40 is formed in a pair parallel to the bottom surface of the cap plate 31 in the longitudinal direction. Since the beads 40 extend along the edge of the cap plate 31, the beads 40 do not interfere with the holes 31a and the electrolyte injection holes 38 formed in the cap plate 31.

도 5 에 도시된 것은 라운드형 2 차 전지의 케이스와 캡 플레이트만을 발췌 하여 도시한 분해 사시도이다.5 is an exploded perspective view showing only the case and the cap plate of the round rechargeable battery.

도면을 참조하면, 캡 플레이트(51)는 케이스(35)의 상단에 조립되는데, 케이스(35)의 상단에는 L 자형 단면(53)에 의해 형성되는 안착부(54)가 형성된다. 이러한 안착부(54)에 캡 플레이트(51)가 안착된다. 조립이 이루어진 이후에는 케이스(54)의 최상단 평면과, 캡 플레이트(51)의 최당단 평면이 상호 일치하는 상태가 된다.Referring to the drawings, the cap plate 51 is assembled to the upper end of the case 35, the mounting portion 54 formed by the L-shaped cross-section 53 is formed on the upper end of the case 35. The cap plate 51 is seated on the seating portion 54. After the assembly is made, the uppermost plane of the case 54 and the most extreme plane of the cap plate 51 coincide with each other.

한편, 도 5 에 도시된 예에서는 보강용 비이드(52)가 캡 플레이트(51)의 상부 표면에 형성된 것을 알 수 있다. 보강용 비이드(52)는 캡 플레이트(51)의 상부 표면에 길이 방향으로 한쌍이 평행하게 형성된다.On the other hand, in the example shown in Figure 5 it can be seen that the reinforcing beads 52 are formed on the upper surface of the cap plate 51. The reinforcing beads 52 are formed in parallel in the longitudinal direction on the upper surface of the cap plate 51.

보강용 비이드(52)는 캡 플레이트(52)를 형성하는 프레싱 지그에 대응하는 엠보싱을 형성함으로써 제작될 수 있다.The reinforcing beads 52 may be manufactured by forming embossing corresponding to the pressing jig forming the cap plate 52.

본 발명에 따른 캡 조립체 및, 그것을 구비한 라운드형 2 차 전지는 보강용 비이드가 캡 플레이트에 형성되어 있으므로 전지 제작시에 가해지는 외력에 의해 캡 플레이트가 휘어지는 현상이 방지될 수 있다. 따라서 캡 플레이트와 케이스의 용접 불량 가능성이 감소하며, 양질의 라운드형 2 차 전지를 제공할 수 있다.In the cap assembly and the round-type secondary battery having the same according to the present invention, since the reinforcing beads are formed in the cap plate, the cap plate may be prevented from being bent due to an external force applied when the battery is manufactured. Therefore, the possibility of poor welding of the cap plate and the case is reduced, and a high quality round type secondary battery can be provided.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들은 이로부터 다양한 변형 및, 균등한 타 실시예를 용이하게 구현할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 한정되어야 한다. Although the present invention has been described with reference to the embodiments illustrated in the accompanying drawings, it is merely exemplary, and those skilled in the art may easily implement various modifications and equivalent other embodiments therefrom. Could be. Therefore, the true scope of the present invention should be limited only by the appended claims.

Claims (6)

삭제delete 삭제delete 음극판, 양극판 및, 상기 음극판과 양극판을 절연시키는 세퍼레이터로 이루어진 전극 조립체;An electrode assembly comprising a negative electrode plate, a positive electrode plate, and a separator for insulating the negative electrode plate and the positive electrode plate; 상기 전극 조립체를 그 안에 수용하며 그 양 측부가 라운드형으로 형성되는 케이스; 및,A case accommodating the electrode assembly therein and having both sides formed in a round shape; And, 삽입공이 형성되며, 일 표면에 길이 방향으로 형성된 보강용 비이드를 가지고 양단이 라운드형으로 형성된 캡 플레이트, 상기 캡 플레이트의 삽입공에 삽입되는 중공형 절연 튜브, 상기 절연 튜브에 삽입되는 핀 및, 상기 캡 플레이트의 저면에 배치되는 절연판을 구비하는 캡 조립체;를 구비하고, An insertion hole is formed, the cap plate having a reinforcing bead formed in a longitudinal direction on one surface thereof and having a round shape at both ends thereof, a hollow insulation tube inserted into the insertion hole of the cap plate, a pin inserted into the insulation tube; And a cap assembly having an insulating plate disposed on a bottom surface of the cap plate. 상기 케이스의 상단에는 L 자 형상의 단면에 의해 형성되는 안착부가 제공되고, 상기 캡 플레이트는 상기 안착부상에 안착됨으로써 케이스의 상단 표면과 캡 플레이트의 상단 표면이 동일 평면상에 놓이는 것을 특징으로 하는 라운드형 2 차 전지.The upper part of the case is provided with a seating portion formed by an L-shaped cross section, and the cap plate is seated on the seating portion so that the top surface of the case and the top surface of the cap plate are placed on the same plane. Type secondary battery. 삭제delete 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 보강용 비이드는 상기 케이스의 내측을 향하는 상기 캡 플레이트의 표면에 길이 방향으로 한쌍이 평행하게 형성된 것을 특징으로 하는 라운드형 2 차 전지.The reinforcing bead is a round type secondary battery, characterized in that a pair is formed in parallel in the longitudinal direction on the surface of the cap plate facing the inside of the case. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 보강용 비이드는 상기 케이스의 외측을 향하는 상기 캡 플레이트의 표면에 길이 방향으로 한쌍이 평행하게 형성된 것을 특징으로 하는 라운드형 2 차 전지. The reinforcing bead is a round secondary battery, characterized in that a pair is formed in parallel in the longitudinal direction on the surface of the cap plate facing the outside of the case.
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