KR100256794B1 - Battery - Google Patents

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KR100256794B1 KR1019970057105A KR19970057105A KR100256794B1 KR 100256794 B1 KR100256794 B1 KR 100256794B1 KR 1019970057105 A KR1019970057105 A KR 1019970057105A KR 19970057105 A KR19970057105 A KR 19970057105A KR 100256794 B1 KR100256794 B1 KR 100256794B1
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Abstract

PURPOSE: A battery is provided to efficiently prevent leak of electrolyte during normal operation of the battery and to be automatically disused or discarded when it is in abnormal condition due to it overheated. CONSTITUTION: A battery consists of a case(110) charged of electrolyte; a winding assembly(120) generating current by its reaction with the electrolyte; a top cap(150) comprising sealing members(152) provided at upper part of the case and able to be molten when the internal temperature of the battery increases more than a desired level and connection members(154) made of conductive materials; an anode lead(120) provided to the winding assembly and protruded in its part and the protruded part being bent and electrically connected to bottom side of the case; and a cathode lead(124) provided to the winding assembly and protruded in its part and the protruded part being bent and electrically connected to the connection members(154).

Description

전지battery

본 발명은 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 리튬 전지의 상부 캡에 관한 것이다.The present invention relates to a battery, and more particularly, to an upper cap of a lithium battery.

일반적으로 캠코더 등과 같은 휴대용 전자 제품에는 전기 공급원으로서 전지가 사용되며, 특히 근래에는 휴대 및 장착이 용이한 리튬 전지가 전기 공급원으로서 널리 사용된다. 이러한 리튬 전지는 리튬을 애노드 활성 물질로 사용하고, 이산화망간을 캐소드 활성 물질로 사용한다. 리튬 전지의 전해액으로서는 프로필렌 카보네이트를 함유한 비수용성 용매에 무기 전해질을 용해한 용액을 사용한다.In general, portable electronic products such as camcorders and the like are used as a source of electricity, and in recent years, a lithium battery that is easy to carry and mount is widely used as a source of electricity. Such lithium batteries use lithium as an anode active material and manganese dioxide as a cathode active material. As an electrolyte of a lithium battery, the solution which melt | dissolved the inorganic electrolyte in the non-aqueous solvent containing propylene carbonate is used.

도 1은 종래의 리튬 전지의 분해 사시도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 리튬 전지는 통상적으로 케이스(10)를 구비한다. 케이스(10)의 상부에는 절곡부(12)가 형성되며, 절곡부(12) 아래에는 전해액(60)이 충전(充塡)된다. 케이스(10) 내에는 와인딩 어셈블리(20)가 내장되며, 전해액(60)과 와인딩 어셈블리(20)와의 화학 반응에 의하여 전류를 발생된다. 발생된 전류는 애노드 리드(22)와 캐소드 리드(24)를 통하여 캠코더 등의 부하에 인가된다.1 is an exploded perspective view of a conventional lithium battery. As shown in FIG. 1, a lithium battery typically includes a case 10. A bent portion 12 is formed at an upper portion of the case 10, and an electrolyte 60 is filled below the bent portion 12. The winding assembly 20 is embedded in the case 10, and a current is generated by a chemical reaction between the electrolyte 60 and the winding assembly 20. The generated current is applied to a load of a camcorder or the like through the anode lead 22 and the cathode lead 24.

도 2는 도 1의 리튬 전지가 조립된 상태를 보여 준다. 도 1 및 도 2를 참조하여, 애노드 리드(22)는 절곡되어 케이스(10)의 바닥면과 접촉한다. 캐소드 리드(24)는 절곡되어 커버(30)와 접촉한다. 상기 커버(30)는 케이스(10)의 상부에 제공되며, 그 중앙부에 관통공(30A)이 형성된다.FIG. 2 shows a state in which the lithium battery of FIG. 1 is assembled. 1 and 2, the anode lead 22 is bent to contact the bottom surface of the case 10. The cathode lead 24 is bent to contact the cover 30. The cover 30 is provided at an upper portion of the case 10, and a through hole 30A is formed at the center thereof.

커버(30)의 내부에는 알루미늄 호일(34)과 플라스틱으로 이루어진 링 플레이트(32)가 제공된다. 알루미늄 호일(34)은 전해액(60)이 폭발하여 전지 내부의 압력이 소정값 이상이 되는 경우에 파열(破裂)되어 전지의 내부에서 발생하는 가스를 외부로 배출하는 역할을 수행한다. 또한, 커버(30)의 위에는 피티씨 소자(40)가 제공되며, 상기 피티씨 소자(40)는 전해액(60)의 온도가 반응열로 인하여 소정값 이상으로 상승할 때 저항이 무한대가 되어 전류의 흐름을 차단한다. 피티씨 소자(40)의 위에는 캐소드(10)의 접점 역할을 하는 상부 캡(50)이 제공된다.Inside the cover 30 is provided an aluminum foil 34 and a ring plate 32 made of plastic. The aluminum foil 34 is ruptured when the electrolyte 60 explodes and the pressure inside the battery reaches a predetermined value or more, and serves to discharge gas generated in the inside of the battery to the outside. In addition, a PTC element 40 is provided on the cover 30, and the PTC element 40 has an infinite resistance when the temperature of the electrolyte 60 rises above a predetermined value due to the heat of reaction. Shut off the flow. On top of the PTC element 40 is provided an upper cap 50 which serves as a contact of the cathode 10.

상부 캡(50)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 그 상면에서 원통형 부재(50B)가 일체로 돌출하는 디스크 모양의 플레이트(50A)로 이루어진다. 상부 캡(50)에 형성된 원통형 부재(50B)의 중앙부에는 관통공(50C)이 형성되며, 내부 압력이 상승되어 알루미늄 호일(34)이 파단되는 경우에 전지의 내부 가스는 상기 관통공(50C)을 통하여 외부로 배출된다.As shown in FIG. 1, the upper cap 50 consists of the disk-shaped plate 50A which the cylindrical member 50B protrudes integrally in the upper surface. A through hole 50C is formed in the center of the cylindrical member 50B formed in the upper cap 50. When the internal pressure is increased and the aluminum foil 34 breaks, the internal gas of the battery is passed through the through hole 50C. It is discharged through the outside.

또한, 상부 캡(50), 피티씨 소자(40), 및 커버(30)를 에워싸며 케이스(10)의 내주면에 밀착함으로써 전지의 상부를 밀봉하는 가스켓(70)이 제공되며, 상기 가스켓(70)은 전해액(60)이 전지의 외부로 누출되는 것을 방지한다. 가스켓(70)은 일반적으로 폴리 프로필렌계 화합물로 이루어진다. 가스켓(70)의 외경은 전지 케이스(190)의 내경보다 약간 크도록 제조되어, 전지의 케이스(10)와 상부 캡(50), 피티씨 소자(40), 및 커버(30) 사이에 억지로 삽입된 후, 클램핑 장치(도시하지 않음)에 의하여 케이스(10)의 상부와 함께 전지의 중심선을 향하여 절곡된다.In addition, a gasket 70 is provided to enclose the upper cap 50, the PTC element 40, and the cover 30 and to seal the upper part of the battery by being in close contact with the inner circumferential surface of the case 10. ) Prevents the electrolyte 60 from leaking out of the battery. The gasket 70 is generally made of a polypropylene-based compound. The outer diameter of the gasket 70 is manufactured to be slightly larger than the inner diameter of the battery case 190, and is forcibly inserted between the case 10 of the battery and the upper cap 50, the PTC element 40, and the cover 30. After that, it is bent toward the center line of the battery together with the upper part of the case 10 by a clamping device (not shown).

케이스(10)는 통상적으로 전도성 금속재로 되어 있으며, 하부에서 애노드 리드(22)와 접촉하여 애노드 접점 역할을 수행한다. 케이스(10)의 상단 엣지는 가스켓(70)을 고정하기 위하여 내부로 절곡된다.The case 10 is typically made of a conductive metal, and contacts the anode lead 22 at the bottom to serve as an anode contact. The upper edge of the case 10 is bent inward to fix the gasket 70.

상술한 종래의 전지에 의하면, 전해액(60)이 폭발하여 전지 내부의 압력이 소정값 이상이 되는 경우에는 알루미늄 호일(34)이 파단되어 전지의 내부에서 발생하는 가스를 외부로 배출한다. 또한, 전해액의 온도가 반응열로 인하여 소정값 이상으로 상승하는 경우에는 피티씨 소자(40)의 저항이 무한대가 되어 전류의 흐름을 차단한다. 전지의 내부 압력이 상승되어 알루미늄 호일(34)이 파단되는 경우에 전지의 내부 가스는 상부 캡(50)의 관통공(50C)을 통하여 외부로 배출된다. 또한, 가스켓(70)이 상부 캡(50), 피티씨 소자(40), 및 커버(30)를 에워싸며 케이스(12)의 내주면에 밀착하여 전지의 상부를 밀봉함으로써 전해액(60)이 외부로 누출되는 것을 방지한다.According to the conventional battery described above, when the electrolyte 60 explodes and the pressure inside the battery becomes equal to or greater than the predetermined value, the aluminum foil 34 breaks to discharge the gas generated inside the battery to the outside. In addition, when the temperature of the electrolyte rises above a predetermined value due to the heat of reaction, the resistance of the PTC element 40 becomes infinity and blocks the flow of current. When the internal pressure of the battery rises and the aluminum foil 34 breaks, the internal gas of the battery is discharged to the outside through the through hole 50C of the upper cap 50. In addition, the gasket 70 surrounds the upper cap 50, the PTC element 40, and the cover 30, and adheres to the inner circumferential surface of the case 12 to seal the upper part of the battery, thereby causing the electrolyte 60 to move to the outside. To prevent leakage.

그러나, 종래의 전지에 있어서는, 전지의 밀봉을 행하기 위하여 가스켓이 별도로 필요하며, 전지의 과도한 온도 상승에 따른 전지의 폭발을 방지하기 위하여 피티씨 소자 및 알루미늄 호일을 사용하므로 전지의 구조가 복잡하고 전지의 제조 비용이 증가한다. 또한 전지가 과열되어 소정 온도 이상으로 일단 상승하면 전지의 기능이 급격히 저하하여 전지를 다시 사용치 못하게 됨에도 불구하고 피티씨 소자 또는 알루미늄 호일이 작동하여 전지를 사용치 못하게 된 후에도 이를 용이하게 확인할 수 없는 단점이 있다.However, in the conventional battery, a gasket is required separately to seal the battery, and the structure of the battery is complicated because PTC element and aluminum foil are used to prevent the battery explosion due to excessive temperature rise of the battery. The manufacturing cost of the battery increases. In addition, once the battery is overheated and rises above a predetermined temperature, the battery's function deteriorates rapidly, and the battery cannot be used again. There are disadvantages.

따라서, 본 발명의 목적은 전지의 정상 작동 중에는 전지의 전해액의 누출이 효과적으로 방지되고 전지의 온도가 지나치게 상승하여 비정상 상태에 이른 경우에는 자동으로 폐기될 수 있는 전지를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a battery which can be effectively prevented from leaking the electrolyte of the battery during normal operation of the battery and automatically discarded when the temperature of the battery rises excessively to reach an abnormal state.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전지는In order to achieve the object of the present invention, the battery according to the present invention

전지의 전해액이 충전되는 케이스;A case in which a battery electrolyte is charged;

상기 전지의 전해액과의 화학 반응에 의하여 전류를 발생시키는 와인딩 어셈블리;A winding assembly generating a current by a chemical reaction with the electrolyte of the battery;

상기 케이스의 상부에 제공되며, 밀봉 부재 및 연결 부재를 구비하는 상부 캡;An upper cap provided on the case and having a sealing member and a connecting member;

일부가 돌출하도록 상기 와인딩 어셈블리에 제공되며, 상기 돌출된 일부가 절곡되어 상기 케이스의 바닥면과 전기적으로 연결되는 애노드 리드; 그리고An anode lead provided on the winding assembly such that a portion thereof protrudes, the anode portion being bent and electrically connected to the bottom surface of the case; And

일부가 돌출하도록 상기 와인딩 어셈블리에 제공되며, 상기 돌출된 부분이 절곡되어 상기 연결 부재와 전기적으로 연결되는 캐소드 리드를 구비한다.And a cathode lead provided in the winding assembly such that a portion protrudes, the protruding portion being bent and electrically connected to the connecting member.

상기 밀봉 부재는 전지 내의 온도가 소정값 이상으로 상승하면 용융될 수 있는 재료로 구성된다. 상기 밀봉 부재는 고분자 물질과 폴리머 수지로 구성되며, 상기 연결 부재는 금속성 재료로 구성된다.The sealing member is made of a material that can be melted when the temperature in the battery rises above a predetermined value. The sealing member is composed of a polymer material and a polymer resin, and the connecting member is composed of a metallic material.

상기 밀봉 부재는 중심부에 관통공이 형성되며 실제적으로 상기 케이스의 내경과 같은 외경을 갖는 디스크 형상이며, 상기 연결 부재는 상기 밀봉 부재의 관통공에 삽입된다.The sealing member is formed in the center of the through-hole and is actually a disk shape having an outer diameter equal to the inner diameter of the case, the connecting member is inserted into the through-hole of the sealing member.

본 발명의 일특징에 따르면, 상기 밀봉 부재는 상기 관통공과 상기 관통공에 삽입된 상기 연결 부재와의 사이 그리고 상기 케이스의 내주면과 상기 밀봉 부재와의 사이를 밀봉할 수 있도록 탄성 재료로 구성된다.According to one aspect of the invention, the sealing member is made of an elastic material to seal between the through hole and the connecting member inserted into the through hole and between the inner circumferential surface of the case and the sealing member.

본 발명에 따르면, 전지의 정상 작동 중에 전지가 효과적으로 밀봉되어 외부로의 전해액 누출이 효과적으로 방지된다. 또한, 전지의 작동 중에 전지의 온도가 소정값 이상으로 상승하여 전지가 비정상 상태에 이르는 경우에는 상부 캡이 용융되어 전지가 자동으로 폐기된다. 또한, 본 발명에 따른 전지는 종래의 전지와 비교하여 가스켓, 알루미늄 호일 및 피티씨 소자 등이 필요하지 않으므로 구조가 간단하여지고 전지의 제조 비용이 감소된다.According to the present invention, the battery is effectively sealed during normal operation of the battery so that leakage of the electrolyte to the outside is effectively prevented. In addition, when the temperature of the battery rises above a predetermined value during operation of the battery and the battery reaches an abnormal state, the upper cap is melted and the battery is automatically discarded. In addition, the battery according to the present invention does not require a gasket, an aluminum foil, a PTC element, or the like, compared with a conventional battery, which simplifies the structure and reduces the manufacturing cost of the battery.

도 1은 종래의 리튬 전지의 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a conventional lithium battery.

도 2는 도 1의 리튬 전지가 조립된 상태를 보여주는 단면도이다.2 is a cross-sectional view illustrating a state in which the lithium battery of FIG. 1 is assembled.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 전지의 분해 사시도이다.3 is an exploded perspective view of a lithium battery according to an embodiment of the present invention.

도 4a 및 도 4b는 도 3의 리튬 전지의 상부 캡을 보여주는 부분 단면도 및 분해 사시도이다.4A and 4B are partial cross-sectional views and exploded perspective views showing an upper cap of the lithium battery of FIG. 3.

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 전지에 사용되는 상부 캡의 다른 실시예를 보여 주는 부분 단면도 및 분해 사시도이다.5A and 5B are partial cross-sectional and exploded perspective views showing another embodiment of an upper cap used in a battery according to the present invention.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

110 : 케이스 120 : 와인딩 어셈블리110 case 120 winding assembly

122 : 애노드 리드 124 : 캐소드 리드122: anode lead 124: cathode lead

150, 160 : 상부 캡 152, 162 : 밀봉 부재150, 160: upper cap 152, 162: sealing member

154, 164 : 연결 부재154, 164: connecting member

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전지를 상세히 설명한다.Hereinafter, a battery according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 전지의 분해 사시도이고, 도 4a 및 도 4b는 도 3의 리튬 전지의 상부 캡을 보여주는 부분 단면도 및 분해 사시도이다. 도 3 그리고 도 4a 및 도 4b를 참조하여, 본 발명에 따른 리튬 전지는 전해액이 충전(充塡)되는 케이스(110), 전해액과의 화학 반응에 의하여 전류를 발생시키는 와인딩 어셈블리(120), 케이스(110)의 상부에 제공되는 상부 캡(150), 그리고 애노드 리드(122) 및 캐소드 리드(124)를 구비한다.3 is an exploded perspective view of a lithium battery according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 4A and 4B are partial cross-sectional views and exploded perspective views illustrating an upper cap of the lithium battery of FIG. 3. 3 and 4A and 4B, the lithium battery according to the present invention includes a case 110 in which an electrolyte is charged, a winding assembly 120 generating a current by a chemical reaction with the electrolyte, and a case. An upper cap 150 provided on top of the 110, and an anode lead 122 and a cathode lead 124.

케이스(110)의 상부에는 절곡부(112)가 형성되며, 절곡부(112) 아래에는 전해액이 충전된다. 케이스(110) 내에는 절곡부(112) 아래에 와인딩 어셈블리(120)가 내장되며, 전해액과 와인딩 어셈블리(120)와의 화학 반응에 의하여 전류를 발생된다. 발생된 전류는 애노드 리드(122)와 캐소드 리드(124)를 통하여 캠코더 등의 부하에 인가된다.A bent portion 112 is formed at an upper portion of the case 110, and an electrolyte is filled below the bent portion 112. In the case 110, a winding assembly 120 is embedded below the bend 112, and a current is generated by a chemical reaction between the electrolyte and the winding assembly 120. The generated current is applied to a load of a camcorder or the like through the anode lead 122 and the cathode lead 124.

케이스(110)의 절곡부(112) 위에는 밀봉 부재(152)와 연결 부재(154)로 구성되는 상부 캡(150)이 제공된다. 상부 캡(150)의 밀봉 부재(152)는 비전도성 재료로 구성되며, 연결 부재(154)는 전도성 재료로 구성된다.On the bend 112 of the case 110 is provided an upper cap 150 consisting of a sealing member 152 and a connecting member 154. The sealing member 152 of the upper cap 150 is made of a nonconductive material, and the connecting member 154 is made of a conductive material.

밀봉 부재(152)는 전지 내의 온도가 예를 들어 200℃와 같이 소정값 이상으로 상승하면 용융될 수 있도록 용융성 재료로 구성된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 밀봉 부재(152)는 바람직하게 폴리 프로필렌, 폴리 에틸렌, 테프론 등의 고분자 물질 및 폴리머 수지를 이용하여 제조되며, 연결 부재(154)는 금속 재료로 제조된다.The sealing member 152 is made of a meltable material so that it can be melted when the temperature in the battery rises above a predetermined value, for example, 200 ° C. According to one embodiment of the invention, the sealing member 152 is preferably made of a polymer material and polymer resin, such as polypropylene, polyethylene, Teflon, and the connecting member 154 is made of a metal material.

전지의 온도가 소정값 이상으로 상승하는 경우 밀봉 부재(152)가 용융됨으로써 전지의 과열에 의한 폭발이 방지된다. 특히, 사용 후 전지가 소각되어 폐기되는 경우에도 밀봉 부재(152)가 먼저 용융되어 전해액이 전지로부터 방출되므로 전지의 폭발을 방지할 수 있다. 또한, 일반적으로 전지가 소정 온도 이상으로 상승하면 전지는 그 기능을 상실하므로 본 발명에 따른 전지에 의하여 전지가 자동 폐기될 수 있다. 본 발명의 상부 캡(150)은 전지의 온도가 소정값 이상으로 상승하는 경우 부분적으로 용융되므로써 일부가 개방되어 압력 개방이 서서히 이루어진다.When the temperature of the battery rises above a predetermined value, the sealing member 152 is melted to prevent explosion due to overheating of the battery. In particular, even when the battery is incinerated and discarded after use, the sealing member 152 is first melted and the electrolyte is discharged from the battery, thereby preventing the battery from being exploded. In addition, in general, when a battery rises above a predetermined temperature, the battery loses its function, so that the battery can be automatically discarded by the battery according to the present invention. The upper cap 150 of the present invention is partially melted when the temperature of the battery rises above a predetermined value, so that a part of the upper cap 150 is gradually opened to open pressure.

도 3에 도시된 바와 같이, 밀봉 부재(152)는 대략적으로 디스크 형상을 가지며, 중심부에는 연결 부재(154)가 삽입되기 위한 관통공(152A)이 형성된다. 밀봉 부재(152)의 외경은 실제적으로 케이스(110)의 내경과 같도록 이루어진다.As shown in FIG. 3, the sealing member 152 has a substantially disk shape, and a through hole 152A for inserting the connecting member 154 is formed in a central portion thereof. The outer diameter of the sealing member 152 is made to be substantially equal to the inner diameter of the case 110.

바람직하게, 고분자 물질과 폴리머 수지를 이용하여 제조되는 밀봉 부재(152)는 탄성 부재로서 작용하여, 전지의 조립 후에 밀봉 부재(152)의 관통공(152A)과 관통공(152A)에 삽입된 연결 부재(154)와의 사이, 그리고 케이스(110)의 내주면과 밀봉 부재(152)와의 사이를 밀봉한다.Preferably, the sealing member 152 manufactured using the polymer material and the polymer resin acts as an elastic member, so that the connection inserted into the through hole 152A and the through hole 152A of the sealing member 152 after assembly of the battery. It seals between the member 154 and between the inner peripheral surface of the case 110 and the sealing member 152.

상부 캡(150)의 연결 부재(154)는 볼트 부재(156)와 너트 부재(158)를 구비하며, 볼트 부재(156)가 밀봉 부재(152)의 관통공(152A)에 삽입된 후 너트 부재(156)에 의하여 체결된다. 상기 연결 부재(154)의 볼트 부재(156)는 헤드부(156A) 그리고 헤드부(156A)에 일체로 형성되며 헤드부(156A)의 반대 단부에 나사부(156C)가 형성되는 길이부(156B)를 갖는다. 볼트 부재(156)의 길이부(156B)의 외경은 대략적으로 밀봉 부재(152)의 관통공(152A)의 직경보다 약간 크도록 정하여지며, 볼트 부재(156)의 길이부(156B)가 탄성 재료로 이루어진 밀봉 부재(152)에 형성된 관통공(152A)에 억지 끼워짐으로써 관통공(152A)과 연결 부재(154)와의 사이가 효과적으로 밀봉된다.The connecting member 154 of the upper cap 150 includes a bolt member 156 and a nut member 158, and the nut member after the bolt member 156 is inserted into the through hole 152A of the sealing member 152. 156 is fastened. The bolt member 156 of the connecting member 154 is integrally formed with the head portion 156A and the head portion 156A, and the length portion 156B having the thread portion 156C formed at the opposite end of the head portion 156A. Has The outer diameter of the length 156B of the bolt member 156 is determined to be approximately larger than the diameter of the through hole 152A of the sealing member 152, and the length 156B of the bolt member 156 is an elastic material. The interference between the through hole 152A and the connection member 154 is effectively sealed by being inserted into the through hole 152A formed in the sealing member 152.

연결 부재(154)가 밀봉 부재(152)에 삽입되어 체결된 상태에서 밀봉 부재(152)는 케이스(110)의 상부로부터 삽입되며 케이스(110)의 상단 엣지는 전지의 내부를 향하여 절곡된다. 이때, 탄성 재료로 이루어진 밀봉 부재(152)의 외주 엣지는 케이스(110)의 상단 절곡부에 의하여 탄성적으로 가압되어 밀봉 부재(152)와 케이스(110)의 내주면 사이를 효과적으로 밀봉한다.The sealing member 152 is inserted from the top of the case 110 and the upper edge of the case 110 is bent toward the inside of the battery while the connection member 154 is inserted into and fastened to the sealing member 152. At this time, the outer circumferential edge of the sealing member 152 made of an elastic material is elastically pressed by the upper bent portion of the case 110 to effectively seal between the sealing member 152 and the inner circumferential surface of the case 110.

애노드 리드(122)는 일부가 돌출하도록 와인딩 어셈블리(120)에 제공되며, 상기 돌출된 일부는 절곡되어 케이스(110)의 바닥면과 접촉되어 전기적으로 연결된다. 캐소드 리드(124) 또한 일부가 돌출하도록 와인딩 어셈블리(120)에 제공되어, 상기 돌출된 일부는 절곡되어 상부 캡(150)의 연결 부재(154)와 접촉되어 전기적으로 연결된다.The anode lead 122 is provided to the winding assembly 120 so that a part thereof protrudes, and the protruding part is bent to be in contact with the bottom surface of the case 110 to be electrically connected. The cathode lead 124 is also provided in the winding assembly 120 so that a portion thereof protrudes, and the protruding portion is bent to be in contact with and electrically connected to the connecting member 154 of the upper cap 150.

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 전지에 사용되는 상부 캡의 다른 실시예를 보여 준다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 실시예에 따른 상부 캡(160)은 대략적으로 디스크 형상의 밀봉 부재(162) 및 연결 부재(164)를 구비한다. 밀봉 부재(162)의 중심부에는 관통공(162A)이 형성되며 밀봉 부재(162)의 외경은 케이스(110)의 내경과 실제적으로 갖도록 이루어지며, 연결 부재(164)는 밀봉 부재(162)의 관통공(162A)에 삽입된다.5a and 5b show another embodiment of an upper cap for use in a cell according to the invention. The upper cap 160 according to the embodiment shown in FIGS. 5A and 5B has an approximately disc shaped sealing member 162 and a connecting member 164. A through hole 162A is formed in the center of the sealing member 162, and the outer diameter of the sealing member 162 is substantially equal to the inner diameter of the case 110, and the connection member 164 penetrates the sealing member 162. It is inserted into the ball 162A.

도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 연결 부재(164)는 밀봉 부재(162)의 관통공(162A)에 삽입되는 중공 원통형의 길이부(164A) 및 상기 길이부(164A)에 일체로 형성되며 밀봉 부재(162)의 관통공(162A)의 직경보다 큰 직경을 갖는 원형 플레이트(164B)를 구비한다. 연결 부재(164)의 길이부(164A)는 밀봉 부재(162)의 관통공(162A)에 삽입된 후 삽입 단부가 외향 절곡된다.As shown in FIGS. 5A and 5B, the connecting member 164 is formed integrally with the hollow cylindrical length portion 164A and the length portion 164A inserted into the through hole 162A of the sealing member 162. And a circular plate 164B having a diameter larger than the diameter of the through hole 162A of the sealing member 162. The length 164A of the connecting member 164 is inserted into the through hole 162A of the sealing member 162 and then the insertion end is bent outward.

연결 부재(164)의 원형 플레이트(164B)와 밀봉 부재(162) 사이에는 도넛 형상의 제1 개재 플레이트(166)가 제공되고, 연결 부재(164)의 절곡부와 밀봉 부재(152) 사이에는 도넛 형상의 제2 개재 플레이트(168)가 제공된다.A donut shaped first interposition plate 166 is provided between the circular plate 164B of the connecting member 164 and the sealing member 162, and a donut between the bent portion of the connecting member 164 and the sealing member 152. A second intervening plate 168 of the shape is provided.

전지가 작동되면 전지의 전해액과 와인딩 어셈블리(120)와의 화학 반응에 의하여 전류가 발생된다. 상기 발생된 전류는 애노드 리드(122)와 캐소드 리드(124)를 통하여 부하에 인가된다.When the battery is operated, current is generated by a chemical reaction between the electrolyte of the battery and the winding assembly 120. The generated current is applied to the load through the anode lead 122 and the cathode lead 124.

상부 캡(150, 160)의 밀봉 부재(152, 162)는 고분자 물질 및 폴리머 수지 등의 탄성 재료로 구성되므로, 전지의 작동 중에도 밀봉 부재(152, 160)의 관통공(152A, 162A) 및 상기 관통공(152A, 162A)에 삽입된 연결 부재(154, 164)와의 사이, 그리고 케이스(110)의 내주면과 밀봉 부재(152, 162)와의 사이를 효과적으로 밀봉한다.Since the sealing members 152 and 162 of the upper caps 150 and 160 are made of an elastic material such as a polymer material and a polymer resin, the through-holes 152A and 162A of the sealing members 152 and 160 and the same even during operation of the battery. It effectively seals between the connecting members 154 and 164 inserted into the through holes 152A and 162A and between the inner circumferential surface of the case 110 and the sealing members 152 and 162.

전지의 작동 중 쇼트 등으로 인하여 전지의 온도가 소정값 이상으로 상승하는 경우에 밀봉 부재(152, 162)가 부분적으로 용융되어 일부가 개방되며, 전지는 폐기된다.When the temperature of the battery rises above a predetermined value due to a short or the like during the operation of the battery, the sealing members 152 and 162 are partially melted and partly opened, and the battery is discarded.

이상에서는 본 발명의 실시예에 따라 본 발명이 설명되었지만, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자라면 명확히 인지할 수 있을 것이다.Although the present invention has been described above according to embodiments of the present invention, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.

본 발명에 따르면, 전지의 정상 작동 중에 전지의 전해액이 외부로 누출되지 않도록 전지가 효과적으로 밀봉될 수 있다. 또한, 전지의 작동 중에 전지의 온도가 소정값 이상으로 상승하여 전지가 비정상 상태에 이르는 경우에는 상부 캡이 용융되어 전지가 자동으로 폐기될 수 있다. 본 발명에 따른 전지는 종래의 전지와 비교하여 가스켓, 알루미늄 호일 및 피티씨 소자 등이 필요하지 않으므로 구조가 간단하므로 전지의 제조 비용이 현저히 감소된다.According to the present invention, the battery can be effectively sealed so that the electrolyte of the battery does not leak out during normal operation of the battery. In addition, when the temperature of the battery rises above a predetermined value during operation of the battery and the battery reaches an abnormal state, the upper cap may melt and the battery may be automatically discarded. The battery according to the present invention does not require a gasket, an aluminum foil, a PTC element, or the like, compared with a conventional battery, so the structure is simple, and the manufacturing cost of the battery is significantly reduced.

Claims (6)

전지의 전해액이 충전되는 케이스(110);Case 110 is filled with the electrolyte of the battery; 상기 전지의 전해액과의 화학 반응에 의하여 전류를 발생시키는 와인딩 어셈블리(120);A winding assembly 120 generating a current by a chemical reaction with the electrolyte of the battery; 상기 케이스(110)의 상부에 제공되며, 전지 내의 온도가 소정값 이상으로 상승하면 용융될 수 있는 비전도성 재료로 구성된 밀봉 부재(152, 162) 및 전도성 재료로 구성된 연결 부재(154, 164)를 구비하는 상부 캡(150);A sealing member 152, 162 made of a non-conductive material and a connecting member 154, 164 made of a conductive material, which are provided on the case 110 and which can be melted when the temperature in the battery rises above a predetermined value. An upper cap 150 provided; 일부가 돌출하도록 상기 와인딩 어셈블리(120)에 제공되며, 상기 돌출된 일부가 절곡되어 상기 케이스(110)의 바닥면과 전기적으로 연결되는 애노드 리드(122); 그리고An anode lead 122 provided on the winding assembly 120 to protrude a portion, the protruding portion being bent to be electrically connected to the bottom surface of the case 110; And 일부가 돌출하도록 상기 와인딩 어셈블리(120)에 제공되며, 상기 돌출된 부분이 절곡되어 상기 연결 부재(154, 164)와 전기적으로 연결되는 캐소드 리드(124)를 구비하는 것을 특징으로 하는 전지.And a cathode lead (124) provided in the winding assembly (120) so that a portion protrudes, the protruding portion being bent and electrically connected to the connecting member (154, 164). 제1항에 있어서, 상기 밀봉 부재(152, 162)는 고분자 물질과 폴리머 수지로 구성되는 것을 특징으로 하는 전지.The battery according to claim 1, wherein the sealing member (152, 162) is composed of a polymer material and a polymer resin. 제1항에 있어서, 상기 밀봉 부재(152, 162)는 중심부에 관통공(154, 164)이 형성되며 실제적으로 상기 케이스(110)의 내경과 같은 외경을 갖는 디스크 형상이며, 상기 연결 부재(154, 164)는 상기 밀봉 부재(152, 162)의 관통공(152A, 162A)에 삽입되며, 상기 밀봉 부재(152, 162)는 상기 관통공(152A, 162A)과 상기 관통공(152A, 162A)에 삽입된 상기 연결 부재(154, 164)와의 사이 그리고 상기 케이스(110)의 내주면과 상기 밀봉 부재(152, 162)와의 사이를 밀봉할 수 있도록 탄성 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 전지.The method of claim 1, wherein the sealing member (152, 162) has a through-hole (154, 164) is formed in the center portion of the disk shape having an outer diameter substantially the same as the inner diameter of the case 110, the connection member 154 , 164 is inserted into the through holes 152A and 162A of the sealing members 152 and 162, and the sealing members 152 and 162 are the through holes 152A and 162A and the through holes 152A and 162A. And a resilient material so as to seal between the connecting member (154, 164) inserted into and between the inner circumferential surface of the case (110) and the sealing member (152, 162). 제3항에 있어서, 상기 연결 부재(154)는 볼트 부재(156)와 너트 부재(158)를 구비하며, 상기 볼트 부재(156)가 상기 밀봉 부재(152)의 관통공(152A)에 삽입된 후 상기 너트 부재(158)에 의하여 체결되는 것을 특징으로 하는 전지.4. The connecting member 154 includes a bolt member 156 and a nut member 158, and the bolt member 156 is inserted into the through hole 152A of the sealing member 152. And the battery is fastened by the nut member 158. 제3항에 있어서, 상기 연결 부재(164)는 상기 밀봉 부재(162)의 상기 관통공(162A)에 삽입되는 중공 원통형의 길이부(164A) 및 상기 길이부(164A)에 일체로 형성되며 상기 밀봉 부재(162)의 관통공(162A)의 직경보다 큰 직경을 갖는 원형 플레이트(164B)를 구비하며, 상기 연결 부재(164)의 상기 길이부(164A)는 상기 밀봉 부재(162)의 상기 관통공(162A)에 삽입된 후 삽입 단부가 절곡되어 형성되는 절곡부를 갖는 것을 특징으로 하는 전지.The method of claim 3, wherein the connecting member 164 is formed integrally with the hollow cylindrical length portion 164A and the length portion 164A inserted into the through hole 162A of the sealing member 162 and A circular plate 164B having a diameter larger than the diameter of the through-hole 162A of the sealing member 162, wherein the length 164A of the connecting member 164 is the penetration of the sealing member 162. A battery characterized by having a bent portion formed after being inserted into the ball (162A) by bending the insertion end. 제5항에 있어서, 상기 연결 부재(164)의 상기 원형 플레이트(164B)와 상기 밀봉 부재(162) 사이에는 도넛 형상의 제1 개재 플레이트(166)가 제공되고, 상기 절곡부와 상기 밀봉 부재(162) 사이에는 도넛 형상의 제2 개재 플레이트(168)가 제공되는 것을 특징으로 하는 전지.The donut-shaped first intervening plate 166 is provided between the circular plate 164B of the connection member 164 and the sealing member 162, and the bent portion and the sealing member ( And a donut-shaped second intervening plate (168) between the two (162).
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