KR100522676B1 - 이차전지의 가스켓 - Google Patents

Abstract

목적 : 캡 어셈블리와 캔을 절연하기 위해 그 사이에서, 밀폐성과 전해액의 누수를 방지할 수 있도록 한 이차전지의 가스켓을 제공한다.

구성 : 캔(4)과 캡 어셈블리(8) 사이의 밀폐성을 향상시키는 방안으로, 캔과 접촉하는 가스켓(60)의 외주면에 적어도 하나의 홈(62)을 형성한다. 가스켓은 캔의 상단부를 크림핑하여 가스켓과 캡 어셈블리를 실링할 때 캔과의 사이에 2중 실링부를 만들어, 가스 및 전해액의 누출을 차단하게 된다.

효과 : 전지의 내압 상승시 캔과 가스켓 사이의 2중 실링부에 의해 가스 및 전해액의 누출이 차단되며, 그에 따라 충·방전 사이클이 증대되고, 구조적인 열화가 방지되며, 수명이 향상된다.

Description

이차전지의 가스켓{Gasket used in secondary battery}

본 발명은 캡 어셈블리와 캔을 절연하기 위해 그 사이에 삽입되고, 캔 상부를 크림핑(Crimping)함에 의해 실링되어서 밀폐성과 전해액의 누수를 방지하는 이차전지의 가스켓에 관한 것이다.

이차전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화가 가능한 것으로, 대표적으로는 니켈수소(Ni-MH)전지와 리튬(Li)전지 및 리튬이온(Li-ion)전지가 사용되고 있으며, 외관상으로는 원통형과 각형 전지로 구분되고 있다.

도 3은 나선형(spirally-wound) 전극부를 갖는 원통형 이차전지의 일반적은 구성을 나타내고 있다. 도면에서와 같이 원통형 이차전지는 정극과 부극의 사이에 세퍼레이터를 개재하여 함께 권취한 전극부(2)를 액체 전해질과 함께 캔(4)의 내부에 수납하고, 그 캔의 상부에 가스켓(6)을 개재하여 캡 어셈블리(8)를 설치한 구성으로 이루어진다.

캡 어셈블리(8)는 정극 단자로 사용되는 것으로, 전극부(2)의 정극에서 인출된 탭(10)과 전기적으로 연결된다. 반면 캔(4)은 부극 단자로 사용되는 것으로, 전극부(2)의 부극에서 인출된 탭(도시생략) 혹은 최외곽부의 부극과 직접 접촉하는 것으로 연결된다.

이와 같이 구성된 이차전지에 있어서, 가스켓(6)은 충·방전시 전지 내부에서 발생하는 가스 압력 상승을 고려하여, 캔(4) 상부의 크림핑시 적어도 30%까지 압축된 상태로 실링된다.

그러나 캡 어셈블리(8)와 캔(4)의 사이에 가스켓(6)을 넣고 30%까지 압축하여 실링하는 것은 고도한 기술 사상이 요구되는 바, 그로 인하여 조립 및 압축성 불량이 발생되고 있다. 또한 상기와 같은 이유로 전지의 밀폐성이 떨어지고 전해질의 누출이 발생하며 전지의 수명이 단축되는 문제점이 있다.

이러한 점을 고려하여 종래에는 캔(4)과 가스켓(6)의 사이에 타르와 같은 접착성 물질을 바르는 경우도 있지만, 이것은 공정의 수와 제조 단가를 늘이는 단점이 있다.

앞서 설명한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명은 캔과 캡 어셈블리 사이의 밀폐성을 향상시켜, 전해액의 누출을 방지하고 전지의 수명을 향상시킬 수 있도록 한 이차전지의 가스켓을 제공함에 그 목적을 두고 있다.

이를 위하여 본 발명에서는 캔과 캡 어셈블리 사이의 밀폐성을 향상시키는 방안으로, 캔과 접촉하는 가스켓의 외주면에 적어도 하나의 홈을 형성하고 있다.

홈은 캔과의 접촉 부위에 공간을 형성하는 것으로, 가스켓과 캔의 사이에 2중 실링부를 만들어 밀폐성을 향상시키게 된다.

이에 따라 본 발명의 가스켓은 캔의 상단부를 크림핑하여 가스켓과 캡 어셈블리를 실링할 때 캔과의 사이에 2중 실링부를 만들어, 가스 및 전해액의 누출을 차단하게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다. 참고로 본 발명을 설명함에 있어, 종래 기술에서 인용한 도면과 동일한 부분에 대하여는 설명의 명료성을 위해 동일 부호를 부여하기로 한다.

본 발명은 원통형 구조를 갖는 이차전지의 하나로 Ni-MH전지를 일 예로 들어 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 의해 실현된 이차전지의 구성을 나타내고 있으며, 도 2는 본 발명의 가스켓을 나타내고 있다.

도면에서와 같이 본 발명의 이차전지는 내압 상승에 따른 전지의 폭발을 방지하는 안전장치로서, 정극 단자로 사용되는 캡(8a)과 그 캡(8a)의 하부에 러버부재(8b)를 개재하여 결합된 캡 커버(8c)로 구성되는 캡 어셈블리(8)를 보유한다.

캡 어셈블리(8)는 절연체로 된 본 발명의 가스켓(60)을 개재하여 캔(4)의 상측에 설치된다. 이때 캔(4)의 상측 개구에 가스켓(60)과 캡 어셈블리(8)를 적층하고, 그 캔(4)의 상측 단부를 크림핑하여 압착함에 의해 어셈블리된다.

캔(4)의 내부에는 정극과 세퍼레이터 및 부극이 함께 권취된 전극부(2)가 수납되고, 그 캔(4)은 전극부(2)의 부극에서 인출된 탭(도시생략) 혹은 최외곽부의 부극과 직접 접촉되어서 전기적으로 연결되며, 전극부(2)의 정극에서 인출된 탭(10)은 캡 어셈블리(8)의 저면에 용접되어 전기적으로 연결된다.

여기서 본 발명의 목적물인 가스켓(60)은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 특징적인 구성으로 외주면에 홈(62)을 형성하고 있다.

홈(62)은 가스켓(60)과 캔(4)의 접촉시 내부에 공간을 형성하는 것으로, 가스켓(60)과 캔(4)의 접촉 부위가 2중으로 되게 한다.

즉, 가스켓(60)은 캡 어셈블리(8)와 함께 캔(4)의 상단부를 크림핑함에 의해 어셈블리될 경우, 캔(4)의 내주면과 접촉하는 부위인 외주면 둘레에 2중 실링부를 만들게 된다.

이에 따라 본 발명의 가스켓(60)은 전지의 충·방전시 내부의 화학적인 반응에 의해 산소 및 수소 가스가 발생되어서 내압이 상승될 경우 혹은 유사시 전해액이 누수될 경우, 2중 실링부에 의한 2차에 걸친 차단으로 밀폐성을 향상시킬 수 있다.

한편 도 2의 가스켓(60)은 캔(4)의 상부에 크림핑되기 전의 상태를 나타내고 있다.

이상에서 설명한 구성 및 작용을 통하여 알 수 있듯이, 본 발명의 이차전지의 가스켓은 2중 실링부를 형성하여 밀폐성을 향상시키므로 종래 기술의 문제점을 해소하고 있다.

따라서 본 발명에 의하면 가스와 전해액의 누출이 효과적으로 방지되는 것이며, 별도의 접착 물질을 제거하므로 공정의 수가 줄고 제조 비용이 절감되는 효과를 얻을 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 전지의 충·방전 사이클이 증대되고, 구조적인 열화가 방지되며, 수명이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 이차전지를 보인 단면도.

도 2는 본 발명의 이차전지의 가스켓을 도시한 사시도.

도 3은 종래 공지된 이차전지를 보인 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

2-전극부4-캔

8-캡 어셈블리60-가스켓

62-홈

Claims (1)

1. 정극 단자로 사용되는 캡 어셈블리와 부극 단자로 사용되는 캔과의 절연을 위해 그 사이에 삽입되는 것으로, 상기 캔과 접촉하는 외주면에 홈을 형성하고, 상기 홈은 상기 캔과의 접촉시 내부에 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 가스켓.