KR100528899B1 - 이차전지의 캡 어셈블리 - Google Patents

Abstract

목적 : 전지의 외부 리드 단자 연결을 용이하게 실현할 수 있도록 한 이차전지의 캡 어셈블리를 제공함에 목적이 있다.

구성 : 전극부(18)가 수납된 캔(2)의 상단부에 용접되는 캡 플레이트(8)를 구비하고, 그 캡 플레이트의 중앙에 절연체(12) 및 가스켓(24)을 개재하여 정극 플레이트(10)를 설치하되, 정극 플레이트와 가스켓의 사이에 외부 리드 단자(22)의 일부를 삽입하고, 상기 캡 플레이트와 정극 플레이트의 중심을 관통하여 리벳(14)을 결합한 구성으로 이루어진다.

효과 : 외부 리드 단자를 용접할 필요가 없으므로 쇼트 위험이 방지되며, 외부 리드 단자를 리벳에 의해 일체로 결합하므로 공정이 용이하고 작업 시간이 단축되는 효과를 얻을 수 있다.

Description

이차전지의 캡 어셈블리{Cap assembly used in secondary battery}

본 발명은 전지의 외부 연결을 용이하게 실현할 수 있도록 하는데 적합한 이차전지의 캡 어셈블리에 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 각형 전지의 일반적인 구조를 나타내고 있다. 도면에서 캔(2)은 내부에 정극과 세퍼레이터 및 부극이 함께 권취된 전극부를 수납하고, 그 상부에 캡 어셈블리(4)를 설치하여 외장 케이스를 구성한다. 캡 어셈블리(4)에는 주입구(6)가 형성되어 액체 전해질 주입 후 플러그에 의해 밀봉된다.

또 캡 어셈블리(4)는 캔(2)의 상부에 용접되는 캡 플레이트(8)의 가운데에 절연체(12) 및 가스켓(도시생략)을 개재하여 정극 플레이트(10)를 설치하고, 캡 플레이트와 정극 플레이트의 중심을 관통하는 리벳(14)을 이용하여 어셈블리된다.

이렇게 형성된 캡 어셈블리(4)는 전지 내압 상승 및 폭발에 대한 안전대책으로, 캡 플레이트(8)에 기계적인 방법이나 에칭 및 전기주형법으로 일정 깊이의 홈을 형성하여서 안전변(16)을 구성한다.

이렇게 구성된 각형 이차전지에서 캡 어셈블리(4)는 실험이나 조전지를 구성하기 위해, 정극 플레이트(10)에 외부 와셔나 리드 단자를 용접하게 되는 바, 이 경우에 종래에는 정극 플레이트(10)와 캡 플레이트(8)의 사이 간격이 너무 좁아 저항 용접기의 용접봉과 부품간에 쇼트가 발생하는 문제점이 있다.

또 저항 용접기의 용접봉에 의해 캡 어셈블리(4)의 절연체(12)가 손상되어 정극 플레이트(10)와 캡 플레이트(8)간에 쇼트의 위험이 발생하게 된다.

앞서 설명한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 용접기를 사용하지 않고 외부의 리드 단자를 연결할 수 있도록 하므로, 부품간의 쇼트 및 손상을 방지하고, 공정의 단순화를 실현할 수 있도록 함에 그 목적을 두고 있다.

이에 따라 본 발명에서는 외부 리드 단자가 일체로 어셈블리되는 이차전지의 캡 어셈블리를 제공한다.

캡 어셈블리는 전극부가 수납된 캔의 상단부에 용접되는 캡 플레이트를 구비하고, 그 캡 플레이트의 상부에 절연체 및 가스켓을 개재하여 정극 플레이트를 설치하되, 정극 플레이트와 절연체의 사이에 외부 리드 단자의 일부를 삽입하고, 상기 캡 플레이트와 정극 플레이트의 중심을 관통하여 리벳을 결합한 구성으로 이루어진다.

따라서 본 발명에 의하면 외부 리드 단자를 용접할 필요가 없으므로 쇼트 위험이 방지되며, 외부 리드 단자를 리벳에 의해 일체로 결합하므로 공정이 용이하고 작업 시간이 단축되는 효과를 얻을 수 있다.

이하, 본 발명을 실현하기 위한 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 설명한다. 참고로 본 발명을 설명함에 있어 종래 기술에서 인용된 도면과 동일한 구성에 대하여는 같은 부호를 부여하기로 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 이차전지의 캡 어셈블리의 구성을 나타내고 있다.

본 발명에서 이차전지는 각형 리튬이온전지를 일 예로 설명한다. 리튬이온전지는 정극 활물질로 , 및 중에서 적어도 1종이 함유된 리튬-천이금속산화물을 사용하고, 부극 활물질로 탄소 및 탄소복합체를 사용한다.

전극 기재에 활물질을 도포 및 충전하여 형성된 정극 및 부극은 사이에 세퍼레이터를 개재하여 절연된 상태에서 맨드렐을 이용하여 롤 상으로 권취되고 그 후 압착되어 전극부(18)를 구성한다.

이렇게 형성된 전극부(18)는 상·하부 절연판(20)을 개재하여 캔(2) 내부에 수납되고, 그 캔(2)의 상부에 캡 어셈블리(40)를 설치한다.

여기서 본 발명은 전지 조립 후 캡 어셈블리(40)에 용접되는 외부 리드 단자의 문제점을 해소하기 위한 특징적인 구성으로, 외부 리드 단자(22)를 캡 어셈블리(40)와 함께 일체로 어셈블리하여 설치하고 있다.

보다 구체적으로 본 발명의 캡 어셈블리(40)는 캔(2)의 상부에 레이저를 이용하여 캡 플레이트(8)를 용접하고, 그 캡 플레이트(8)의 가운데에 절연체(12)와 가스켓(24)을 개재하여 정극 플레이트(10)를 설치한 것이며, 정극 플레이트(10)와 절연체(12)의 사이에 외부 리드 단자(22)의 일측 단부를 삽입한 상태에서, 캡 플레이트(8)와 정극 플레이트(10) 및 가스켓(24)의 중심을 관통하는 리벳(14)을 결합하여 조립한다. 또 외부 리드 단자(22)는 정극 플레이트(10)와 리벳(14)의 사이에 삽입 설치할 수도 있다.

이와 같은 외부 리드 단자(22)의 조립 구조에 의거하여 본 발명은 종래 외부 리드 단자의 용접 공정을 제거할 수 있으며, 그 결과로 부품의 쇼트 및 손상을 방지할 수 있고, 작업 시간을 단축할 수 있다.

여기서 리벳(14)은 전극부(18)에서 인출된 정극 탭(26)과 전기적으로 연결된다. 캔(2)은 전극부(18)에서 인출된 부극 탭(도시생략) 혹은 전극부(18)의 최외곽 부극과 직접 접촉하므로, 부극 단자로 사용된다.

또 캡 플레이트(8)에는 전해액 주입구(6)가 형성되어서 전해액 주입 후 밀봉되어지며, 그 일측에는 안전변(16)이 형성되어 있다.

이상에서 설명한 구성에 의거하여, 본 발명의 캡 어셈블리(40)는 캔(2)의 내부에 수납된 전극부(18)에서 인출된 정극 탭(26)과 연결되는 리벳(14), 그 리벳(14)에 접속된 정극 플레이트(10) 및 외부 리드 단자(82)를 통하여 외부로 연결된다.

이상에서 설명한 구성 및 작용을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 이차전지의 캡 어셈블리는 종래 기술의 문제점을 실질적으로 해소하고 있다.

즉 본 발명은 외부 리드 단자를 캡 어셈블리의 조립 단계에서 함께 어셈블리함으로써, 제조 공정을 단순화하고 작업 시간을 단축할 수 있다.

또 본 발명은 용접 설비를 사용하지 않으므로 부품들의 손상 및 부품들간의 쇼트를 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 이차전지를 보인 분리 사시도.

도 2는 본 발명의 이차전지의 캡 어셈블리를 확대 도시한 단면도.

도 3은 일반적인 이차전지를 보인 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

2-캡8-캡 플레이트

10-정극 플레이트12-절연체

14-리벳18-전극부

22-외부 리드 단자24-가스켓

40-캡 어셈블리

Claims (1)

1. 전극부가 수납된 캔;과,

   상기 캔의 상부에 결합되는 캡 플레이트;와,

   상기 캡 플레이트의 중앙에 절연체 및 가스켓을 개재하여 설치된 정극 플레이트;와,

   상기 정극 플레이트의 상부 혹은 하부에 삽입되어서, 이와 전기적으로 연결된 외부 리드 단자;와,

   상기 캡 플레이트와, 정극 플레이트와, 가스켓을 관통하여 이들을 결합시키는 리벳;을 포함하고,

   상기 전극부로부터 인출된 정극탭은 리벳과, 정극 플레이트와, 외부 리드 단자와 전기적으로 연결되고, 상기 전극부로부터 인출된 부극탭 또는 전극부의 최외곽 부극은 캔과 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 이차전지의 캡 어셈블리.