KR100280719B1 - 각형 이차전지의 캡 어셈블리 - Google Patents

Abstract

목적 : 부극 플레이트와 정극 플레이트 사이의 외부 쇼트 방지수단을 구비한 각형 이차전지의 캡 어셈블리를 제공함에 그 목적을 두고 있다.

구성 : 부극 플레이트와 정극 플레이트의 사이에 절연수단을 개재하고 리벳을 이용하여 일체로 조립하는 캡 어셈블리에 있어서, 그 캡 어셈블리(60)의 조립 전에 상기 부극 플레이트(12)의 상면에 합성수지를 코팅하여 절연층(26)을 형성한 구성으로 이루어진다.

효과 : 정극 플레이트와 부극 플레이트의 쇼트 위험이 완전히 제거되고, 제품 불량률의 저하와 생산성의 향상을 달성할 수 있다.

Description

각형 이차전지의 캡 어셈블리

본 발명은 부극 플레이트와 정극 플레이트 사이의 외부 쇼트 방지수단을 구비하는 각형 이차전지의 캡 어셈블리에 관한 것이다.

이차전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화가 가능한 것으로, 대표적으로는 니켈수소(Ni-MH)전지, 리튬(Li)전지 및 리튬이온(Li-ion)전지가 사용되고 있다.

여기서 리튬이온전지는 정극 활물질로 리튬-금속산화물을 사용하고, 부극 활물질로 탄소 혹은 탄소복합체를 사용하며, 유기 용매에 리튬염을 녹인 액체 전해질을 함침하여, 정극과 부극의 사이에서 리튬 이온이 이동되어 충·방전이 이루어지도록 한다.

이러한 리튬이온전지는 외관상 원통형과 각형 전지로 구분되는 바, 그 중에서 각형 이차전지는 도 4에 도시한 바와 같이, 정극과 세퍼레이터 및 부극이 함께 권취된 전극 롤(2)을 상기 부극과 접속된 캔(4)의 내부로 수납하고, 그 캔(4)의 상부에 상기 정극과 접속된 캡 어셈블리(6)를 설치하며, 캡 어셈블리(6)에 형성된 주입구(8)를 통해 액체 전해질을 주입한 후 밀봉하는 구조로 이루어진다. 전극 롤(2)의 상면과 하면에는 캡 어셈블리(6) 및 캔(4)과의 접촉을 방지하기 위한 절연판(10a, 10b)이 설치된다.

캡 어셈블리(6)는 캔(4)의 상측 개구에 레이저 용접되는 부극 플레이트(12)를 갖추고, 그 부극 플레이트의 중심에 절연체(16)를 개재하여 정극 플레이트(14)를 설치하고 있으며, 부극 플레이트(12)와 정극 플레이트(14)의 중심을 관통하는 리벳(18)을 이용하여 한 몸체로 조립되고 있다. 리벳(18)은 전극 롤(2)의 정극 탭(20)과 연결되고, 가스켓(22)을 개재하여 부극 플레이트(12)와 절연된다. 또, 부극 플레이트(12)에는 전지의 내압 상승에 대한 방폭수단으로 안전변(24)을 설치하고 있다.

이렇게 구성된 각형 이차전지에서 캡 어셈블리(6)의 정극 플레이트(14) 혹은 리벳(18)은 조전지를 구성하기 위해, 도시하지 않은 외부와셔 및 리드를 이용하여 외부로 접속되어 지는 바, 이때 정극 플레이트(14)와 부극 플레이트(12)의 사이 간격이 너무 좁아 외부 쇼트를 발생시키는 문제점이 있다.

앞서 설명한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명은 정극 플레이트 및 리벳에 외부와셔나 리드를 용접할 경우 정극 플레이트와 부극 플레이트의 협소한 간격에 의해 발생할 수 있는 외부 쇼트를 방지하는 각형 이차전지의 캡 어셈블리를 제공함에 그 목적을 두고 있다.

이를 위하여 본 발명에서는 부극 플레이트와 정극 플레이트의 사이에 절연체를 삽입하고 리벳을 이용하여 일체로 조립한 캡 어셈블리에 있어서, 캡 어셈블리의 조립 전에 상기 부극 플레이트의 상면에 합성수지로 된 절연층을 형성한 구성으로 이루어진다.

따라서 본 발명에 의하면 정극 플레이트와 부극 플레이트의 쇼트 위험이 완전히 제거되는 것이며, 그로 인하여 제품 불량률이 저하되고 생산성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 각형 이차전지를 도시한 단면도.

도 2는 본 발명의 캡 어셈블리를 도시한 분리 사시도.

도 3은 본 발명의 다른 예를 도시한 단면도.

도 4는 종래 공지된 이차전지의 전체 구성을 보인 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

12-부극 플레이트 14-정극 플레이트

18-리벳 22-가스켓

24-안전변 26-절연층

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다. 참고로 본 발명의 구성을 설명함에 있어 앞서 종래 기술에서 설명한 도면과 동일한 부분에 대하여는 동일 부호를 부여하기로 한다.

도 1은 본 발명에 관련된 각형 이차전지의 전체 구성을 나타내고 있으며, 도 2는 본 발명의 캡 어셈블리를 분리 도시한 구성을 나타내고 있다.

도면에서와 같이 본 발명의 각형 이차전지는 정극과 부극 및 세퍼레이터가 함께 권취된 전극 롤(2)을 캔(4)의 내부에 수납하고, 그 캔(4)의 상측 개구에 캡 어셈블리(60)를 결합하는 것이며, 그 캡 어셈블리(60)에 형성된 주입구(8)를 통해 액체 전해질을 주입한 다음 밀봉하는 구성으로 이루어진다. 전극 롤(2)의 상·하부에는 캔(4) 및 캡 어셈블리(60)와의 절연을 위해 각각 절연판(10a)(10b)이 갖추어져 있다.

여기서 본 발명의 캡 어셈블리(60)는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 특징적인 구성으로 부극 플레이트(12)와 정극 플레이트(14)를 절연함에 있어, 부극 플레이트(12)의 상면에 절연층(26)을 코팅하고, 그 부극 플레이트(12)의 중간에 정극 플레이트(14)를 배치한 다음, 그들의 중심으로 관통 결합되는 리벳(18)을 이용하여 한 몸체로 어셈블리하고 있다.

절연층(26)은 합성수지를 이용하여 부극 플레이트(12)의 상면을 코팅하므로 얻어질 수 있으며, 액체 전해질의 주입구(8), 안전변(24)의 상부 및 리벳(18)의 관통 구멍에는 코팅되지 않는다.

리벳(18)은 탭(20)을 통하여 전극 롤(2)의 정극과 연결되고, 정극 플레이트(14)에 면 접촉되며, 가스켓(22)을 개재하여 부극 플레이트(12)에 절연되고 있다.

이렇게 구성된 캡 어셈블리(60)는 부극 플레이트(12)의 상면에 코팅된 절연층(26)에 의해 종래의 절연체가 필요없게 되어 부품의 수가 감소하고, 외부와셔 및 리드의 용접시 쇼트의 위험성을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 목적물인 캡 어셈블리(60)는 도 3과 같이 부극 플레이트(12)와 정극 플레이트(14)의 사이에 절연체(16)을 개재하여 절연한 상태에서, 부극 플레이트(12)와 정극 플레이트(14)를 동시에 포함하도록 그 상면에 절연층(26)을 형성할 수도 있다.

이 경우에 본 발명은 종래 캡 어셈블리의 구성을 그대로 유지하면서 절연층(26)을 더 형성하므로, 부품 수가 증가하는 단점이 있지만 본 발명의 목적을 달성하면서 제조를 용이하게 실현하는 이점을 갖게 된다.

상기와 마찬가지로 부극 플레이트(12)와 절연체(16) 및 정극 플레이트(14)는 그 중심을 관통하는 리벳(18)에 의해 한 몸체로 어셈블리 된다.

이렇게 형성된 본 발명의 캡 어셈블리(60)는 리벳(18)에 외부와셔 및 리드를 연결할 수 있다.

이상에서 설명한 구성 및 작용을 통하여 알 수 있듯이, 본 발명에 의한 각형 이차전지의 캡 어셈블리는 부극 플레이트의 상면에 절연층을 형성하므로 종래 기술의 문제점을 실질적으로 해소하고 있다.

즉 본 발명은 캡 어셈블리의 상측으로 노출되는 부분을 정극 플레이트 및 리벳으로 한정하기 위해 부극 플레이트의 상면에 절연층을 코팅하므로, 사전에 외부 쇼트의 위험성을 제거할 수 있는 것이다.

따라서 본 발명에 의하면 제품 불량률이 저하되고 생산성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (3)

1. 전극 롤이 수납된 캔의 상측 개구에 밀봉 결합되는 것으로, 상면에 절연층이 형성된 부극 플레이트와 그 부극 플레이트의 중간 상측에 배치되는 정극 플레이트를 리벳으로 조립하여 한 몸체로 형성한 것을 특징으로 하는 각형 이차전지의 캡 어셈블리.
2. 제 1 항에 있어서, 절연층은 절연체를 사이에 개재하여 결합된 부극 플레이트와 정극 플레이트의 상면에 동시에 형성된 것임을 특징으로 하는 각형 이차전지의 캡 어셈블리.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 절연층은 합성수지를 코팅하여 얻어지는 것임을 특징으로 하는 각형 이차전지의 캡 어셈블리.