KR100591442B1 - Polygonal li secondary battery - Google Patents

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KR100591442B1
KR100591442B1 KR1020050008090A KR20050008090A KR100591442B1 KR 100591442 B1 KR100591442 B1 KR 100591442B1 KR 1020050008090 A KR1020050008090 A KR 1020050008090A KR 20050008090 A KR20050008090 A KR 20050008090A KR 100591442 B1 KR100591442 B1 KR 100591442B1
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secondary battery
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김준호
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명은 가스켓의 일부가 캡 플레이트의 안전 밴트가 형성된 부분을 커버할 수 있도록 형성하여 외부 압력에 의한 상기 안전 밴트의 파단을 방지함으로써, 신뢰성 및 안전성이 향상된 각형 리튬 이차 전지에 관한 것으로, 본 발명의 각형 리튬 이차 전지는 제 1 전극판, 제 2 전극판, 상기 제 1 전극판 및 제 2 전극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 구비하는 전극 조립체와; 상기 전극 조립체를 수용하기 위한 공간을 구비하는 케이스와; 단자 통공 및 안전 밴트를 구비하는 캡 플레이트와, 상기 단자 통공에 삽입되는 전극 단자와, 상기 캡 플레이트와 전극 단자를 절연시키는 가스켓을 구비하며, 상기 케이스와 결합되어 이를 밀봉하는 캡 조립체;를 포함하며, 상기 가스켓의 일부는 상기 캡 플레이트의 안전 밴트를 외측에서 커버하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a rectangular lithium secondary battery having improved reliability and safety by forming a part of the gasket to cover a portion where the safety vane of the cap plate is formed, thereby preventing the safety vant from being broken by external pressure. The rectangular lithium secondary battery of an electrode assembly having a first electrode plate, a second electrode plate, a separator interposed between the first electrode plate and the second electrode plate; A case having a space for accommodating the electrode assembly; And a cap assembly having a terminal through hole and a safety vent, an electrode terminal inserted into the terminal through hole, and a gasket for insulating the cap plate from the electrode terminal, the cap assembly being coupled to the case to seal the cap assembly. Part of the gasket is characterized in that the outer cover of the safety vent of the cap plate.

각형 튬 이차 전지, 안전 밴트, 가스켓Square lithium secondary battery, safety band, gasket

Description

각형 리튬 이차 전지{Polygonal Li Secondary Battery}Rectangular Lithium Secondary Battery

도 1a는 본 발명의 일실시예에 따른 각형 리튬 이차 전지를 설명하기 위한 분해 사시도. 1A is an exploded perspective view illustrating a rectangular lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 각형 리튬 이차 전지의 결합후 사시도. Figure 1b is a perspective view after the coupling of the square lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 각형 리튬 이차 전지의 캡 조립체를 설명하기 위한 평면도. Figure 2a is a plan view for explaining the cap assembly of the prismatic lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 각형 리튬 이차 전지의 캡 조립체를 설명하기 위한 단면도. Figure 2b is a cross-sectional view for explaining the cap assembly of the prismatic lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.

(도면의 주요 부위에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for main parts of drawing)

100; 각형 리튬 이차 전지 110; 이차 전지용 케이스100; Rectangular lithium secondary battery 110; Secondary Battery Case

200; 전극 조립체 210; 제 1 전극판200; Electrode assembly 210; First electrode plate

215; 제 1 전극 탭 220; 제 2 전극판215; First electrode tab 220; Second electrode plate

225; 제 2 전극 탭 230; 세퍼레이터225; Second electrode tab 230; Separator

240; 절연 테이프 300; 캡 조립체240; Insulating tape 300; Cap assembly

310; 캡 플레이트 311; 단자 통공310; Cap plate 311; Terminal through hole

312; 전해액 주입구 313; 보올312; Electrolyte injection hole 313; Bowl

315; 안전 밴트 317; 돌기315; Safety van 317; spin

320; 전극 단자 330; 가스켓320; Electrode terminal 330; gasket

337; 돌기 결합부 340; 절연 플레이트 337; Protrusion coupling portion 340; Insulation Plate

350; 단자 플레이트 355; 전극 단자 수용부350; Terminal plate 355; Electrode terminal accommodating part

360; 절연 케이스 400; 보호 회로 모듈360; Insulated case 400; Protection circuit module

410; 입ㆍ출력 단자 500; 몰딩부410; Input and output terminals 500; Molding part

본 발명은 각형 리튬 이차 전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가스켓의 일부가 캡 플레이트의 안전 밴트가 형성된 부분을 커버할 수 있도록 형성하여 외부 압력에 의한 상기 안전 밴트의 파단을 방지함으로써, 신뢰성 및 안전성이 향상된 각형 리튬 이차 전지에 관한 것이다. The present invention relates to a square lithium secondary battery, and more particularly, a part of the gasket is formed to cover a portion where the safety vane of the cap plate is formed, thereby preventing the safety vane from being broken by external pressure, thereby ensuring reliability and safety. This improved square lithium secondary battery relates.

최근에는 셀룰라 폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 콤팩트하고 경량화된 전기/전자장치들이 활발하게 개발 및 생산되고 있다. 이러한 휴대용 전기/전자장치들은 별도의 전원이 구비되지 않은 장소에서도 작동될 수 있도록 전지 팩을 내장하고 있다. 내장된 전지 팩은 휴대용 전기/전자장치를 일정기간동안 구동시키기 위해 일정 레벨의 전압을 출력시킬 수 있도록 내부에 적어도 하나의 전지를 구비하고 있다. Recently, compact and lightweight electric / electronic devices such as cellular phones, notebook computers, camcorders, etc. have been actively developed and produced. These portable electric / electronic devices have a battery pack that can be operated in a place where no separate power source is provided. The built-in battery pack includes at least one battery therein for outputting a predetermined level of voltage for driving the portable electric / electronic device for a period of time.

상기 전지 팩은 경제적인 측면을 고려하여 최근에는 충방전이 가능한 이차전지를 채용하고 있다. 이차전지에는 대표적으로, 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지와 니켈-수소(Ni-MH)전지 및 리튬(Li) 전지와 리튬 이온(Li-ion) 전지 등의 리튬 이차 전지 등이 있다. In view of economical aspects, the battery pack employs a secondary battery capable of charging and discharging. Representative secondary batteries include lithium secondary batteries such as nickel-cadmium (Ni-Cd) batteries, nickel-hydrogen (Ni-MH) batteries, lithium (Li) batteries, and lithium ion (Li-ion) batteries.

특히, 리튬 이차 전지는 작동 전압이 3.6V로서, 휴대용 전자 장비 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-수소 전지보다 3배나 높고, 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 측면에서 급속도로 신장되고 있는 추세이다. In particular, the lithium secondary battery has an operating voltage of 3.6 V, which is three times higher than that of a nickel-cadmium battery or a nickel-hydrogen battery, which is widely used as a power source for portable electronic equipment, and is rapidly expanding in terms of high energy density per unit weight. to be.

이러한 리튬 이차 전지는 주로 양극 활물질로 리튬계 산화물, 음극 활물질로는 탄소재를 사용하고 있다. 일반적으로는, 전해액의 종류에 따라 액체 전해질 전지와, 고분자 전해질 전지로 분류되며, 액체 전해질을 사용하는 전지를 리튬 이온 전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬 폴리머 전지라고 한다. 또한, 리튬 이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로는 원통형과, 각형과, 파우치형을 들 수 있다. Such lithium secondary batteries mainly use lithium-based oxides as positive electrode active materials and carbon materials as negative electrode active materials. In general, a battery is classified into a liquid electrolyte battery and a polymer electrolyte battery according to the type of electrolyte, and a battery using a liquid electrolyte is called a lithium ion battery, and a battery using a polymer electrolyte is called a lithium polymer battery. Moreover, although a lithium secondary battery is manufactured in various shapes, typical shapes include cylindrical shape, square shape, and pouch type.

통상적으로, 상기 리튬 이온 이차 전지는 양극 활물질이 코팅된 양극 전극판, 음극 활물질이 코팅된 음극 전극판 및 상기 양극 전극판과 음극 전극판 사이에 위치되어 쇼트를 방지하고 리튬 이온(Li-ion)의 이동만을 가능하게 하는 세퍼레이터가 권취된 전극 조립체와, 상기 전극 조립체를 수용하는 리튬 이온 이차 전지용 케이스와, 상기 리튬 이온 이차 전지용 케이스 내측에 주입되어 리튬 이온의 이동을 가능하게 하는 전해액 등으로 이루어져 있다. Typically, the lithium ion secondary battery is positioned between the positive electrode plate coated with a positive electrode active material, the negative electrode plate coated with a negative electrode active material, and between the positive electrode plate and the negative electrode plate to prevent a short and to prevent lithium ions (Li-ion). A lithium ion secondary battery case accommodating the electrode assembly, an electrolyte solution injected into the lithium ion secondary battery case to allow lithium ions to move, and the like; .

이러한 리튬 이차 전지중 각형 리튬 이차 전지는 하기한 바와 같이 형성된다. A rectangular lithium secondary battery of such a lithium secondary battery is formed as follows.

우선, 상기 양극 활물질이 코팅되며 양극 탭이 연결된 양극 전극판, 음극 활물질이 코팅되며, 음극 탭이 연결된 음극 전극판 및 세퍼레이터를 적층한 후, 이를 권취하여 전극 조립체를 제조한다. First, the positive electrode active material is coated and the positive electrode tab is connected to the positive electrode tab, the negative electrode active material is coated, the negative electrode plate is connected to the negative electrode tab and the separator is laminated, and then wound to prepare an electrode assembly.

그런 다음, 상기 전극 조립체를 각형 캔 형상으로 이루어지는 리튬 이차 전지용 케이스에 수용하고, 상기 리튬 이차 전지용 케이스 상단에 안전 밴트가 형성된 캡 플레이트를 구비하는 캡 조립체를 조립하여, 상기 전극 조립체의 이탈을 방지한다. Thereafter, the electrode assembly is accommodated in a case for a lithium secondary battery having a rectangular can shape, and a cap assembly including a cap plate having a safety vane formed on an upper portion of the lithium secondary battery case is assembled to prevent detachment of the electrode assembly. .

상기 캡 조립체를 상기 리튬 이차 전지용 케이스에 조립한 후, 상기 리튬 이온 이차 전지용 케이스에 전해액을 주입하고, 밀봉한다. After the cap assembly is assembled to the lithium secondary battery case, an electrolyte solution is injected into the lithium ion secondary battery case and sealed.

그런 다음, 상기 캡 조립체의 상단에 보호 회로 모듈을 부착하고, 상기 보호 회로 모듈을 몰딩하여 각형 리튬 이차 전지를 완성한다. Then, a protective circuit module is attached to the top of the cap assembly, and the protective circuit module is molded to complete a rectangular lithium secondary battery.

한편, 상기한 바와 같은 각형 리튬 이차 전지의 상기 보호 회로 모듈을 몰딩하는 공정은 핫 멜트를 이용하는 핫 멜팅 공정을 통하여 수행된다. 상기 핫 멜팅 공정은 일반적으로 25bar 내지 30bar의 고압 조건에서 수행된다. Meanwhile, the process of molding the protective circuit module of the rectangular lithium secondary battery as described above is performed through a hot melting process using hot melt. The hot melting process is generally performed under high pressure conditions of 25 bar to 30 bar.

그러나, 상기 보호 회로 모듈을 몰딩하는 공정에서 상기 고압의 조건에 의해 외부 압력이 상기 안전 밴트에 작용할 수 있어, 상기 캡 플레이트의 안전 밴트가 파괴되는 문제점이 있다. However, in the process of molding the protective circuit module, an external pressure may act on the safety van by the condition of the high pressure, and thus there is a problem that the safety van of the cap plate is destroyed.

이러한 상기 안전 밴트의 파괴는 리튬 이차 전지 내부의 전해액 등이 누출되는 문제점을 발생시킨다. 즉, 리튬 이차 전지의 신뢰성에 상당한 악영향을 미치게 되는 문제점이 있다. The breakdown of the safety vent causes a problem in that the electrolyte inside the lithium secondary battery leaks. That is, there is a problem that a significant adverse effect on the reliability of the lithium secondary battery.

본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 가스켓의 일부가 캡 플레이트의 안전 밴트가 형성된 부분을 커버할 수 있도록 형성하여 외부 압력에 의한 상기 안전 밴트의 파단을 방지함으로써, 신뢰성 및 안전성이 향상된 각형 리튬 이차 전지를 제공하는 데에 그 목적이 있다. An object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, the present invention is formed so that a portion of the gasket can cover the portion where the safety vane of the cap plate is formed to prevent the breakage of the safety van by external pressure It is an object of the present invention to provide a rectangular lithium secondary battery with improved reliability and safety.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 각형 리튬 이차 전지는 제 1 전극판, 제 2 전극판, 상기 제 1 전극판 및 제 2 전극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 구비하는 전극 조립체와; 상기 전극 조립체를 수용하기 위한 공간을 구비하는 케이스와; 단자 통공 및 안전 밴트를 구비하는 캡 플레이트와, 상기 단자 통공에 삽입되는 전극 단자와, 상기 캡 플레이트와 전극 단자를 절연시키는 가스켓을 구비하며, 상기 케이스와 결합되어 이를 밀봉하는 캡 조립체;를 포함하며, 상기 가스켓의 일부는 상기 캡 플레이트의 안전 밴트를 외측에서 커버하는 것을 특징으로 한다. The rectangular lithium secondary battery of the present invention for achieving the above object comprises an electrode assembly having a separator interposed between the first electrode plate, the second electrode plate, the first electrode plate and the second electrode plate; A case having a space for accommodating the electrode assembly; And a cap assembly having a terminal through hole and a safety vent, an electrode terminal inserted into the terminal through hole, and a gasket for insulating the cap plate from the electrode terminal, the cap assembly being coupled to the case to seal the cap assembly. Part of the gasket is characterized in that the outer cover of the safety vent of the cap plate.

상기 캡 플레이트는 상기 안전 밴트를 기준으로 단자 통공의 반대편에 소정의 돌기를 더 구비하며, 상기 가스켓은 상기 돌기와 결합되는 돌기 결합부를 더 구비하는 것이 바람직하다. The cap plate may further include a predetermined protrusion on the opposite side of the terminal through-hole based on the safety vant, and the gasket may further include a protrusion coupling portion coupled to the protrusion.

상기 가스켓의 연화점은 100℃ 이상인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 상기 가스켓은 테프론 및 저압 성형 폴리에틸렌 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다. It is preferable that the softening point of the gasket is 100 ° C. or more, and more preferably, the gasket is made of any one of Teflon and low pressure molded polyethylene.

상기 이차 전지용 케이스에 수용된 전극 조립체와 전기적으로 연결되어, 상기 전극 조립체의 충ㆍ방전 및 오작동을 제어하는 보호 회로 모듈을 구비하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 상기 보호 회로 모듈은 상기 충ㆍ방전을 위한 입ㆍ 출력 단자를 구비할 수 있다. It is preferable to include a protection circuit module electrically connected to the electrode assembly accommodated in the secondary battery case to control charging, discharging and malfunction of the electrode assembly, and more preferably the protection circuit module It can be provided with input and output terminals.

상기 보호 회로 모듈을 보호하며, 상기 캡 플레이트와 상기 보호 회로 모듈을 일체화시키는 몰딩부를 구비하는 것이 바람직하다. It is preferable to have a molding part which protects the said protection circuit module and integrates the said cap plate and the said protection circuit module.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예를 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도면의 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 나타낸다. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

도 1a는 본 발명의 일실시예에 따른 각형 리튬 이차 전지를 설명하기 위한 분해 사시도이며, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 각형 리튬 이차 전지의 결합후 사시도이다. 1A is an exploded perspective view illustrating a rectangular lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a perspective view after coupling of a rectangular lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 각형 리튬 이차 전지(100)는 이차 전지용 케이스(110)와, 상기 이차 전지용 케이스(110)의 내부에 수용되는 젤리-롤형의 전극 조립체(200)와, 상기 이차 전지용 케이스(110)의 상부에 결합되는 캡 조립체(300)와, 보호 회로 모듈(400)과, 상기 보호 회로 모듈(400)을 보호하는 몰딩부(500)를 구비하는 구조로 이루어진다. 1A and 1B, a rectangular lithium secondary battery 100 according to an embodiment of the present invention includes a secondary battery case 110 and a jelly-roll type electrode accommodated inside the secondary battery case 110. An assembly 200, a cap assembly 300 coupled to an upper portion of the secondary battery case 110, a protection circuit module 400, and a molding part 500 protecting the protection circuit module 400 is provided. It is made of a structure.

상기 리튬 이차 전지용 케이스(110)는 상부가 개구된 대략 박스(box)의 형상을 가진 금속재 캔으로 이루어져 있으며, 그 자체가 단자역할을 수행하는 것이 가능하다. The lithium secondary battery case 110 is formed of a metal can having a shape of an approximately open box (box) with an upper opening, and may itself serve as a terminal.

상기 전극 조립체(200)는 일반적으로 양극 탭으로 사용되는 제 1 전극 탭(215) 및 음극 탭으로 사용되는 제 2 전극 탭(225) 중 어느 하나, 예를 들면 제 1 전극 탭(215)이 부착된 제 1 전극판(210)과, 상기 제 1 전극 탭(215) 및 제 2 전극 탭(225) 중 다른 하나, 예를 들면 제 2 전극 탭(225)이 부착된 제 2 전극판(220) 과, 상기 제 1 전극판(210) 및 제 2 전극판(220) 사이에 개재된 세퍼레이터(230)가 권취된 형태로 이루어져, 상기 이차 전지용 케이스(110)에 수용된다. 있다. 상기 제 1 전극 탭(215) 및 제 2 전극 탭(225)이 상기 전극 조립체(200)로부터 인출되는 경계부에는 상기 제 1 전극판(210) 및 제 2 전극판(220) 간의 단락을 방지하기 위하여 절연 테이프(240)로 각각 절연되어 있다. The electrode assembly 200 may be attached to any one of the first electrode tab 215 used as the positive electrode tab and the second electrode tab 225 used as the negative electrode tab, for example, the first electrode tab 215. The second electrode plate 220 to which the first electrode plate 210 and the other one of the first electrode tab 215 and the second electrode tab 225, for example, the second electrode tab 225, are attached. And, the separator 230 interposed between the first electrode plate 210 and the second electrode plate 220 is formed in a wound form, it is accommodated in the secondary battery case 110. have. In order to prevent a short circuit between the first electrode plate 210 and the second electrode plate 220 at the boundary portion at which the first electrode tab 215 and the second electrode tab 225 are drawn out from the electrode assembly 200. Each is insulated by an insulating tape 240.

또한, 상기 제 1 전극판(210) 및 제 2 전극판(220)은 서로 극성을 달리하며, 상기 제 1 전극판(210) 및 제 2 전극판(220) 각각의 적어도 일면에는 양극 활물질 또는 음극 활물질이 도포되어 있다. 이때, 상기 양극 활물질로는 칼코게나이드(chalcogenide) 화합물이 사용되고 있으며, 그 예로 LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2, LiNi1-xCoxO2(0<x<1), LiMnO2 등의 복합 금속 산화물들이 사용되고 있다. 음극 활물질는 탄소(C) 계열 물질, Si, Sn, 틴 옥사이드, 틴 합금 복합체(composite tin alloys), 전이 금속 산화물, 리튬 금속 나이트라이드 또는 리튬 금속 산화물 등이 사용되고 있다. 또한, 일반적으로 상기 제 1 전극판(210) 및 제 2 전극판(220) 중 양극 전극판으로 사용되는 전극판, 예를 들면 제 1 전극판(210)은 알루미늄(Al) 재질, 음극 전극판으로 사용되는 전극판, 예를 들면, 제 2 전극판(220)은 구리(Cu) 재질을 사용하며, 상기 세퍼레이터(230)는 일반적으로 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP)을 사용하지만, 본 발명에서 위의 재질을 한정하는 것은 아니다. In addition, the first electrode plate 210 and the second electrode plate 220 may be different from each other, and at least one surface of each of the first electrode plate 210 and the second electrode plate 220 may be a positive electrode active material or a negative electrode. The active material is applied. In this case, a chalcogenide compound is used as the cathode active material, and complex metal oxides such as LiCoO 2, LiMn 2 O 4, LiNiO 2, LiNi 1-x Cox O 2 (0 <x <1), and LiMnO 2 are used. As the negative electrode active material, carbon (C) -based materials, Si, Sn, tin oxides, composite tin alloys, transition metal oxides, lithium metal nitrides, or lithium metal oxides are used. In addition, an electrode plate, for example, the first electrode plate 210, which is used as the anode electrode plate among the first electrode plate 210 and the second electrode plate 220, is made of aluminum (Al) and a cathode electrode plate. The electrode plate used as, for example, the second electrode plate 220 is made of a copper (Cu) material, the separator 230 generally uses polyethylene (PE) or polypropylene (PP), but The invention is not limited to the above materials.

상기 캡 조립체(300)에는 상기 이차 전지용 케이스(110)의 개구부와 대응하는 크기와 형상을 구비하는 평판형 캡 플레이트(310)가 마련되어 있다. 상기 캡 플레이트(310)의 중앙부에는 단자 통공(311)이 형성되어 있으며, 상기 캡 플레이트 (310)의 일측에는 전해액을 주입하기 위한 전해액 주입공(312)이 형성되어 있으며, 상기 전해액 주입공(312)은 보올(313)과 결합되어 밀폐된다. 또한, 상기 캡 플레이트(310)의 타측에는 상기 각형 리튬 이차 전지(100)의 내부 압력이 상승하는 경우, 상기 각형 리튬 이차 전지(100)의 폭발을 방지하는 안전 밴트(315)가 형성되어 있다. 또한, 상기 캡 플레이트(310)의 타측의 일부에는 소정의 돌기(317)가 형성되어 있다. The cap assembly 300 is provided with a flat cap plate 310 having a size and shape corresponding to the opening of the secondary battery case 110. A terminal through hole 311 is formed at the center of the cap plate 310, and an electrolyte injection hole 312 for injecting an electrolyte is formed at one side of the cap plate 310, and the electrolyte injection hole 312 is formed. ) Is combined with the bowl 313 to be sealed. In addition, on the other side of the cap plate 310, when the internal pressure of the prismatic lithium secondary battery 100 rises, a safety vent 315 is formed to prevent explosion of the prismatic lithium secondary battery 100. In addition, a predetermined protrusion 317 is formed on a part of the other side of the cap plate 310.

상기 단자 통공(311)에는 전극 단자(320), 예를 들면, 음극 단자가 삽입 가능하도록 위치하고 있다. 또한, 상기 전극 단자(320)의 외부면에는 상기 캡 플레이트(310)와의 전기적 절연을 위한 튜브 형상의 가스켓(330)이 설치되어 있다. 이때, 상기 가스켓(330)은 그 일부가 상기 캡 플레이트(310)의 안전 밴트(315)를 커버할 수 있도록 연장되어 있으며, 상기 돌기(317)와 결합되는 돌기 결합부(337)가 형성되어 있다. An electrode terminal 320, for example, a negative electrode terminal, may be inserted into the terminal through hole 311. In addition, the outer surface of the electrode terminal 320 is provided with a tube-shaped gasket 330 for electrical insulation with the cap plate 310. In this case, a part of the gasket 330 extends to cover the safety vent 315 of the cap plate 310, and a protrusion coupling part 337 coupled to the protrusion 317 is formed. .

상기 캡 플레이트(310)의 하부에는 상기 캡 플레이트(310)의 하부면에 부착되며, 상기 단자 통공(311)과 대응하는 통공(341)을 구비하는 절연 플레이트(340)가 배치되어 있다. 상기 절연 플레이트(340) 아래면에는 상기 단자 통공(311)과 대응하는 통공(351)을 구비하는 단자 플레이트(350)가 설치되어 있다. 또한, 상기 전극 단자(320)의 저면부는 상기 절연 플레이트(340)를 개재한 상태에서 단자 플레이트(350)와 전기적으로 연결되어 있다. An insulating plate 340 is disposed below the cap plate 310 and attached to a lower surface of the cap plate 310 and includes a through hole 341 corresponding to the terminal through hole 311. The lower surface of the insulating plate 340 is provided with a terminal plate 350 having a through hole 351 corresponding to the terminal through hole 311. In addition, the bottom portion of the electrode terminal 320 is electrically connected to the terminal plate 350 in a state of interposing the insulating plate 340.

상기 캡 플레이트(310)의 아랫면에는 상기 제 1 전극판(210)으로부터 인출된 제 1 전극 탭(215)이 용접되어 있으며, 상기 전극 단자(320)의 하단부에는 상기 제 2 전극판(220)으로부터 인출된 제 2 전극 탭(225)이 용접된다. The first electrode tab 215 drawn from the first electrode plate 210 is welded to the lower surface of the cap plate 310, and the lower end of the electrode terminal 320 is welded from the second electrode plate 220. The drawn second electrode tab 225 is welded.

한편, 상기 전극 조립체(200)의 상면에는 상기 전극 조립체(200)와 캡 조립체(300)를 전기적으로 절연시켜 주며, 이와 동시에 상기 전극 조립체(200)의 상단부를 커버할 수 있는 절연 케이스(360)가 설치되어 있다. 상기 절연 케이스(360)는 상기 캡 플레이트(310)의 전해액 주입구(312)와 대응하는 위치에 전해액 주입 통공(362)을 구비하여, 전해액을 주입할 수 있도록 한다. 상기 절연 케이스(360)는 절연성을 가지는 고분자 수지로써, 바람직하게는 폴리프로필렌으로 이루어지나, 본 발명의 실시예에서 그 재질을 한정하는 것은 아니다. On the other hand, the upper surface of the electrode assembly 200 electrically insulates the electrode assembly 200 and the cap assembly 300, and at the same time an insulating case 360 that can cover the upper end of the electrode assembly 200 Is installed. The insulating case 360 is provided with an electrolyte injection hole 362 at a position corresponding to the electrolyte injection hole 312 of the cap plate 310, so that the electrolyte can be injected. The insulating case 360 is an insulating polymer resin, preferably made of polypropylene, but the material is not limited in the embodiment of the present invention.

상기 보호 회로 모듈(400)은 상기 캡 조립체(300)의 상부에서 상기 이차 전지용 케이스(110)에 수용되는 상기 전극 조립체(200)의 제 1 전극 탭(215) 및 제 2 전극 탭(225)과 전기적으로 연결되어, 상기 전극 조립체(200)의 충ㆍ방전 및 오작동을 제어하기 위한 것으로, 예를 들면, 상기 전극 조립체(200)로부터 과전류가 흘렀을 때, 상기 과전류를 차단하는 역할을 수행한다. 또한, 상기 보호 회로 모듈(400)은 상면에 상기 각형 리튬 이차 전지(100)의 충ㆍ방전을 위한 입ㆍ출력 단자(410)를 구비한다. 또한, 상기 보호 회로 모듈(400)은 도면 상에는 도시하지 않았으나, 일반적으로 다양한 보호 회로를 구비하는 구조로 이루어진다. The protection circuit module 400 may include a first electrode tab 215 and a second electrode tab 225 of the electrode assembly 200 accommodated in the secondary battery case 110 at an upper portion of the cap assembly 300. It is electrically connected to control charging, discharging and malfunction of the electrode assembly 200. For example, when overcurrent flows from the electrode assembly 200, the overcurrent is blocked. In addition, the protection circuit module 400 includes an input / output terminal 410 for charging and discharging the rectangular lithium secondary battery 100 on an upper surface thereof. In addition, the protection circuit module 400 is not shown in the drawings, but generally has a structure having a variety of protection circuits.

상기 몰딩부(500)는 상기 보호 회로 모듈(400)을 실질적으로 보호하며, 상기 캡 플레이트(310)와 상기 보호 회로 모듈(400)의 일체화를 위하여 몰딩된 부분으로, 발포성 수지 등으로 형성된다. 또한, 상기 몰딩부(500)는 상기 보호 회로 모듈(400)의 입ㆍ출력 단자(410)의 일부가 노출되도록 형성되어 있다. The molding part 500 substantially protects the protection circuit module 400, and is a molded part for integrating the cap plate 310 and the protection circuit module 400, and is formed of a foamed resin. In addition, the molding part 500 is formed so that a part of the input / output terminal 410 of the protection circuit module 400 is exposed.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 각형 리튬 이차 전지의 캡 조립체를 설명하기 위한 평면도이며, 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 각형 리튬 이차 전지의 캡 조립체를 설명하기 위한 단면도이다. 2A is a plan view illustrating a cap assembly of a prismatic lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a cross-sectional view illustrating a cap assembly of a prismatic lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 각형 리튬 이차 전지(100)의 캡 조립체(300)는 단자 통공(311)을 구비하는 캡 플레이트(310), 상기 단자 통공(311)에 삽입되는 전극 단자(320), 상기 전극 단자(320)와 캡 플레이트(310)를 절연시켜주는 가스켓(330), 상기 캡 플레이트(310)의 하부면에 부착되는 절연 플레이트(340) 및 상기 절연 플레이트(340)의 하부면에 부착되는 단자 플레이트(350)를 구비한다. 여기서 상기 캡 조립체의 구성은 도 1a 및 도 1b에서 기술한 캡 조립체와 구조적으로 동일하므로 그 자세한 설명은 생략한다. 2A and 2B, the cap assembly 300 of the prismatic lithium secondary battery 100 according to an embodiment of the present invention includes a cap plate 310 having a terminal through hole 311 and the terminal through hole 311. ) An electrode terminal 320 inserted into the electrode), a gasket 330 that insulates the electrode terminal 320 and the cap plate 310, an insulating plate 340 attached to a lower surface of the cap plate 310, and the The terminal plate 350 is attached to the lower surface of the insulating plate 340. Here, the configuration of the cap assembly is structurally identical to the cap assembly described in FIGS. 1A and 1B, and thus a detailed description thereof will be omitted.

상기 캡 플레이트(310)는 일반적으로 도전성 금속, 예를 들면, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어진다. 이러한 상기 캡 플레이트(310)는 상기 단자 통공(311)을 기준으로 하여 일측의 일부에는 전해액 주입구(311)가 형성되어 보올(312)과 결합되어 밀봉된다. 또한, 상기 캡 플레이트(310)는 상기 단자 통공(311)을 기준으로 하여 타측의 일부에는 상기 각형 리튬 이차 전지(100)의 내부 압력 상승시, 폭발을 방지하기 위한 안전 밴트(315)가 형성되어 있다. 또한, 타측의 일부에는 소정의 돌기(317)가 형성되어 상기 가스켓(330)과 결합되며, 바람직하게는 상기 돌기(317)는 상기 안전 밴트(315)를 기준으로 하여 상기 단자 통공(311)의 반대편에 위치한다. The cap plate 310 is generally made of a conductive metal, such as aluminum or an aluminum alloy. The cap plate 310 has an electrolyte injection hole 311 formed at a portion of one side of the cap plate 310 based on the terminal through hole 311 and is coupled to the bowl 312 to be sealed. In addition, the cap plate 310 has a safety vent 315 formed to prevent an explosion when the internal pressure of the prismatic lithium secondary battery 100 rises on a portion of the other side of the cap plate 310 based on the terminal through hole 311. have. In addition, a predetermined protrusion 317 is formed at a part of the other side and coupled to the gasket 330. Preferably, the protrusion 317 of the terminal throughhole 311 is based on the safety vent 315. It is located on the opposite side.

상기 가스켓(330)은 그 형상이 기본적으로 튜브의 형상으로 이루어지며, 그 상부의 일부가 연장되어 상기 캡 플레이트(310)의 안전 밴트(315)를 커버할 수 있도록 형성되어 있다. 또한, 상기 가스켓(330)의 일부, 바람직하게는 상기 캡 플레이트(310)의 돌기(317)에 대응하는 위치에는 상기 돌기(317)와 상기 가스켓(330)이 결합되도록 하는 돌기 결합부(337)가 형성되어 있다. 따라서, 상기 가스켓(330)은 상기 전극 단자(320)와 함께 상기 캡 플레이트(310)의 단자 통공(311)에 삽입되며, 그 일부가 상기 안전 밴트(315)의 상부를 커버하며, 상기 돌기 결합부(337)가 상기 캡 플레이트(310)의 돌기와 결합된다. 이때, 상기 전극 단자(320)는 일반적으로 스피닝(spinning) 공법을 이용하여 삽입하는데, 상기 돌기(317) 및 돌기 결합부(337)에 의하여 상기 가스켓(330)이 회전하는 것을 방지할 수 있다. The gasket 330 is basically formed in the shape of a tube, and a portion of the gasket 330 is extended to cover the safety vent 315 of the cap plate 310. In addition, a protrusion coupling portion 337 which allows the protrusion 317 and the gasket 330 to be coupled to a portion of the gasket 330, preferably at a position corresponding to the protrusion 317 of the cap plate 310. Is formed. Thus, the gasket 330 is inserted into the terminal through hole 311 of the cap plate 310 together with the electrode terminal 320, a part of which covers the upper portion of the safety vent 315, the protrusion coupling The portion 337 is coupled to the protrusion of the cap plate 310. In this case, the electrode terminal 320 is generally inserted using a spinning method, and the gasket 330 may be prevented from rotating by the protrusion 317 and the protrusion coupling part 337.

또한, 상기 가스켓(330)은 연화점(softening point)이 100℃ 이상인 물질로 이루어지는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 상기 테프론 및 저압 성형 폴리에틸렌(polyethylene) 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다. 이는 상기 각형 리튬 이차 전지(100)의 사용 중, 즉 충ㆍ방전 중에 상기 각형 리튬 이차 전지(100)의 내부 온도가 약 100℃까지 상승할 수 있는데, 이때, 상기 가스켓(330)이 연화되어 상기 각형 리튬 이차 전지(100)의 내부 밀봉이 파괴되는 것을 방지하기 위함이다. In addition, the gasket 330 is preferably made of a material having a softening point of 100 ° C. or more, and more preferably made of any one of the Teflon and low pressure molded polyethylene. The internal temperature of the rectangular lithium secondary battery 100 may rise to about 100 ° C. during the use of the rectangular lithium secondary battery 100, that is, during charging and discharging. In this case, the gasket 330 is softened to This is to prevent the internal sealing of the rectangular lithium secondary battery 100 from being broken.

상기한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 각형 리튬 이차 전지(100)는 상기 캡 조립체(300)의 가스켓(330)이 상기 캡 플레이트(310)의 안전 밴트(315)를 커버할 수 있도록 형성되어 있어, 상기 캡 조립체(300)를 상기 이차 전지용 케이스 (110)의 상부에 결합하고, 보호 회로 모듈(400)을 부착한 후, 상기 보호 회로 모듈(400)을 보호하기 위한 몰딩부(500)의 형성시 발생할 수 있는 안전 밴트(315)의 파괴를 방지할 수 있다. As described above, in one embodiment of the present invention, the rectangular lithium secondary battery 100 is formed so that the gasket 330 of the cap assembly 300 may cover the safety vent 315 of the cap plate 310. After coupling the cap assembly 300 to the upper portion of the secondary battery case 110 and attaching the protection circuit module 400, the molding part 500 for protecting the protection circuit module 400. It is possible to prevent the destruction of the safety vent 315 that may occur when forming the.

또한, 부가적으로 상기 가스켓(330)이 상기 캡 플레이트(310)의 돌기(317)와 결합할 수 있도록 형성되어, 상기 전극 단자(320)의 삽입 공정시 상기 가스켓(330)이 회전하는 것을 방지할 수 있다. In addition, the gasket 330 is additionally formed to be coupled to the protrusion 317 of the cap plate 310, thereby preventing the gasket 330 from rotating during the insertion process of the electrode terminal 320. can do.

상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 본 발명은 가스켓의 일부가 캡 플레이트의 안전 밴트가 형성된 부분을 커버할 수 있도록 형성하여 외부 압력에 의한 상기 안전 밴트의 파단을 방지함으로써, 신뢰성 및 안전성이 향상된 각형 리튬 이차 전지를 제공할 수 있다. As described above, according to the present invention, the present invention is formed so that a portion of the gasket can cover the portion where the safety van of the cap plate is formed to prevent the breakage of the safety van by external pressure, thereby improving the reliability and safety A lithium secondary battery can be provided.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. While the foregoing has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.

Claims (7)

제 1 전극판, 제 2 전극판, 상기 제 1 전극판 및 제 2 전극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 구비하는 전극 조립체와; An electrode assembly having a first electrode plate, a second electrode plate, a separator interposed between the first electrode plate and the second electrode plate; 상기 전극 조립체를 수용하기 위한 공간을 구비하는 케이스와; A case having a space for accommodating the electrode assembly; 단자 통공 및 안전 밴트를 구비하는 캡 플레이트와, 상기 단자 통공에 삽입되는 전극 단자와, 상기 캡 플레이트와 전극 단자를 절연시키는 가스켓을 구비하며, 상기 케이스와 결합되어 이를 밀봉하는 캡 조립체;를 포함하며, And a cap assembly having a terminal through hole and a safety vent, an electrode terminal inserted into the terminal through hole, and a gasket for insulating the cap plate from the electrode terminal, the cap assembly being coupled to the case to seal the cap assembly. , 상기 가스켓의 일부는 상기 캡 플레이트의 안전 밴트를 외측에서 커버하는 것을 특징으로 하는 각형 리튬 이차 전지. Part of the gasket is a rectangular lithium secondary battery, characterized in that for covering the safety band of the cap plate from the outside. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 캡 플레이트는 상기 안전 밴트를 기준으로 단자 통공의 반대편에 소정의 돌기를 더 구비하며, The cap plate is further provided with a predetermined projection on the opposite side of the terminal hole based on the safety vane, 상기 가스켓은 상기 돌기와 결합되는 돌기 결합부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 각형 리튬 이차 전지. The gasket is a rectangular lithium secondary battery, characterized in that further comprising a projection coupling portion coupled to the projection. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 가스켓의 연화점은 100℃ 이상인 것을 특징으로 하는 각형 리튬 이차 전지. The softening point of the gasket is a rectangular lithium secondary battery, characterized in that 100 ℃ or more. 제 3항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 가스켓은 테프론 또는 저압 성형 폴리에틸렌으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 각형 리튬 이차 전지. The gasket is a rectangular lithium secondary battery, characterized in that consisting of Teflon or low-pressure molded polyethylene. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 이차 전지용 케이스에 수용된 전극 조립체와 전기적으로 연결되어, 상기 전극 조립체의 충ㆍ방전 및 오작동을 제어하는 보호 회로 모듈을 구비하는 것을 특징으로 하는 각형 리튬 이차 전지. And a protective circuit module electrically connected to the electrode assembly housed in the secondary battery case, the protective circuit module controlling charge, discharge and malfunction of the electrode assembly. 제 5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 보호 회로 모듈은 상기 충ㆍ방전을 위한 입ㆍ출력 단자를 구비하는 것을 특징으로 하는 각형 리튬 이차 전지. The protective circuit module includes an input / output terminal for charging and discharging. 제 5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 보호 회로 모듈을 보호하며, 상기 캡플레이트와 상기 보호 회로 모듈을 일체화시키는 몰딩부를 구비하는 것을 특징으로 하는 각형 리튬 이차 전지. And a molding part which protects the protection circuit module and integrates the cap plate and the protection circuit module.
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