KR100614357B1 - 리튬 이차전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 리튬 이차전지에 관한 것으로서, 특히 캡조립체에 전극탭을 용접하거나 캡조립체를 캔의 상부에 결합하는 과정에서 터미널플레이트가 회전되는 것을 방지하기 위하여 터미널플레이트를 전극단자에 고정하는 고정수단이 터미널플레이트에 형성된 리튬 이차전지에 관한 것이다.
본 발명은 제1극판과 제2극판 및 세퍼레이터를 구비하는 전극조립체와, 상기 전극조립체와 전해액이 수용되는 캔과, 캡플레이트와 절연플레이트와 터미널플레이트 및 전극단자를 포함하여 이루어지며 상기 캔의 상단개구부에 결합되어 캔을 밀봉하는 캡조립체를 포함하는 리튬 이차전지에 있어서, 상기 터미널플레이트는 상기 터미널플레이트가 회전되지 않도록 상기 터미널플레이트를 상기 전극단자에 고정시키는 고정수단을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다. 이 때 상기 터미널플레이트는 소정위치에 상기 전극단자가 삽입되어 결합되는 단자통공이 형성되며, 상기 고정수단은 상기 터미널플레이트의 하면에서 상기 단자통공과 연결되는 홈을 적어도 하나 구비하여 형성될 수 있다.
리튬 이차전지, 터미널플레이트, 회전방지, 홈

Description

리튬 이차전지{Lithium Secondary battery}
도 1은 종래의 리튬 이차전지를 나타낸 분리 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 리튬 이차전지를 나타내는 분리사시도.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 터미널플레이트의 밑면도.
도 3b는 도 3a의 A-A단면도.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터미널플레이트의 밑면도.
도 4b는 도 4a의 B-B단면도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터미널플레이트의 밑면도.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터미널플레이트의 밑면도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터미널플레이트의 밑면도.
도 8a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터미널플레이트의 밑면도.
도 8b는 도 8a의 C-C단면도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 고정수단을 구비한 터미널플레이트가 장착된 리튬 이차전지의 부분단면도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
210 - 캔 220 - 캡조립체
230 - 전극단자 240 - 캡플레이트
250 - 절연플레이트 252 - 안착홈
260, 260a, 260b, 260c, 260d, 260e - 터미널플레이트
265, 265a, 265b, 265c, 265d, 265e - 고정수단
241, 251, 261 - 단자통공
본 발명은 리튬 이차전지에 관한 것으로서, 특히 캡조립체에 전극탭을 용접하거나 캡조립체를 캔의 상부에 결합하는 과정에서 터미널플레이트가 회전되는 것을 방지하기 위하여 터미널플레이트를 전극단자에 고정하는 고정수단이 터미널플레이트에 형성된 리튬 이차전지에 관한 것이다.
일반적으로 비디오 카메라, 휴대형 전화, 휴대형 컴퓨터 등과 같은 휴대형 무선기기의 경량화 및 고기능화가 진행됨에 따라, 그 구동전원으로 사용되는 이차전지에 대해서 많은 연구가 이루어지고 있다. 이러한 이차전지는, 예를 들면, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차전지 등이 있다. 이들 중에서 리튬 이차전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화가 가능한 것으로서, 작동 전압이 높고 단위 중량 당 에너지 밀도가 높다는 장점 때문에 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있다.
도 1은 종래의 리튬 이차전지에 대한 분리 사시도를 나타낸다.
상기 리튬 이차전지는 제1극판(115)과 제2극판(113) 및 세퍼레이터(114)로 구성되는 전극조립체(112)를 전해액과 함께 캔(110)에 수납하고, 이 캔(110)의 상단개구부(110a)를 캡조립체(120)로 밀봉함으로써 형성된다. 상기 제2극판은 일반적으로 양극판으로 형성되며, 제1극판은 음극판으로 형성된다.
상기 캡조립체(120)는 캡플레이트(140)와 절연플레이트(150)와 터미널플레이트(160) 및 전극단자(130)를 포함하여 구성된다. 캡조립체(120)는 별도의 절연케이스(170)와 결합되어 캔의 상단개구부(110a)에 결합되어 캔(110)을 밀봉하게 된다.
상기 캡플레이트(140)는 상기 캔(110)의 상단개구부(110a)와 상응하는 크기와 형상을 가지는 금속판으로 형성된다. 상기 캡플레이트(140)의 중앙에는 소정 크기의 단자통공1(141)이 형성되며, 단자통공1(141)에는 전극단자(130)가 삽입된다. 상기 전극단자(130)가 단자통공1(141)에 삽입될 때는 전극단자(130)와 캡플레이트(140)의 절연을 위하여 전극단자(130)의 외면에는 튜브형의 가스켓튜브(146)가 결합되어 함께 삽입된다. 한편 상기 캡플레이트(140)의 일측에는 전해액주입공(142)이 소정크기로 형성된다. 상기 캡조립체(120)가 상기 캔(110)의 상단개구부(110a)에 조립된 후 전해액주입공(142)을 통하여 전해액이 주입되고 전해액주입공(142)은 마개(143)에 의하여 밀폐된다.
상기 전극단자(130)는 상기 제1극판(115)의 제1극탭(117) 또는 상기 제2극판(113)의 제2극탭(116)에 연결되어 음극단자 또는 양극단자로 작용하게 된다.
상기 절연플레이트(150)는 가스켓과 같은 절연물질로 형성되며, 캡플레이트(140)의 하면에 결합된다. 절연플레이트(150)에는 상기 캡플레이트(140)의 단자통공1(141)에 대응되는 위치에 상기 전극단자(130)가 삽입되는 단자통공2(151)가 형 성되어 있다. 상기 절연플레이트(150)의 하면에는 상기 터미널플레이트(160)가 안착되도록 터미널플레이트(160)의 크기에 상응하는 안착홈(152)이 형성된다.
상기 터미널플레이트(160)는 Ni 합금으로 형성되며, 상기 절연플레이트(150)의 하면에 결합된다. 상기 터미널플레이트(160)에는 캡플레이트(140)의 단자통공1(141)에 대응되는 위치에 상기 전극단자(130)가 삽입되는 단자통공3(161)이 형성되어 있으며, 상기 전극단자(130)가 상기 가스켓튜브(146)에 의하여 절연되면서 캡플레이트(140)의 단자통공1(141)을 통하여 결합되므로 상기 터미널플레이트(160)는 상기 캡플레이트(140)와 전기적으로 절연되면서 상기 전극단자(130)와 전기적으로 연결된다.
상기 전극단자(130)의 삽입이 완료된 후에는 상기 터미널플레이트(160)의 하면 방향에서 상기 전극단자(130)에 압력을 가하여 리벳팅 방식으로 전극단자(130)를 고정하게 되며, 전극단자(130)의 고정력에 의하여 상기 터미널플레이트(160)와 절연플레이트(150)도 고정된다.
그러나, 상기 터미널플레이트(160)와 절연플레이트(150)는 원통형상의 전극단자(130)가 결합된 상태에서 단지 전극단자(130)의 고정력에 의하여 고정되므로 상기 터미널플레이트(160)와 절연플레이트(150)는 전극단자(130)를 중심으로 회전할 가능성이 있게 된다. 특히 상기 전극단자(130)의 고정력이 약하게 되면 상기 터미널플레이트(160)와 절연플레이트(150)가 회전할 가능성은 크게 된다.
특히, 상기 터미널플레이트와 상기 캡조립체(220)가 조립된 후에 상기 터미널플레이트(160)에 상기 전극조립체(212)의 제1극탭(217) 또는 제2극탭(216)을 용 접하는 과정에서 상기 터미널플레이트(160)가 회전되는 문제가 발생된다.
또한, 조립된 캡조립체(120)를 절연케이스(170)와 결합시켜 상기 캔(110)의 상부에 결합시키는 과정에서도 절연플레이트(150)와 터미널플레이트(160)가 회전하는 문제가 발생된다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 특히 캡조립체에 전극탭을 용접하거나 캡조립체를 캔의 상부에 결합하는 과정에서 터미널플레이트가 회전되는 것을 방지하기 위하여 터미널플레이트를 전극단자에 고정하는 고정수단이 터미널플레이트에 형성된 리튬 이차전지를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 제1극판과 제2극판 및 세퍼레이터를 구비하는 전극조립체와, 상기 전극조립체와 전해액이 수용되는 캔과, 캡플레이트와 절연플레이트와 터미널플레이트 및 전극단자를 포함하여 이루어지며 상기 캔의 상단개구부에 결합되어 캔을 밀봉하는 캡조립체를 포함하는 리튬 이차전지에 있어서, 상기 터미널플레이트는 상기 터미널플레이트가 회전되지 않도록 상기 터미널플레이트를 상기 전극단자에 고정시키는 고정수단을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다. 이 때 상기 터미널플레이트는 소정위치에 상기 전극단자가 삽입되어 결합되는 단자통공이 형성되며, 상기 고정수단은 상기 터미널플레이트의 하면에서 상기 단자통공과 연결되는 적어도 하나의 홈으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 제1극판은 음극판으로 제2극판은 양극판으로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 고정수단은 상기 터미널플레이트 하면과 평행한 방향의 단면이 삼각형상 또는 사각형상 또는 호형상의 홈으로 형성될 수 있다. 이 때, 상기 고정수단의 홈은 바닥면이 평면으로 형성되며 홈의 깊이는 상기 터미널플레이트 두께의 50%보다 작도록 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 고정수단의 홈은 상기 단자통공으로부터 소정거리 떨어진 상기 터미널플레이트의 하면으로부터 상기 단자통공 방향으로 경사지게 형성될 수 있으며, 홈의 깊이는 상기 터미널플레이트의 하면으로부터 상기 단자통공과 만나는 부분의 깊이가 상기 터미널플레이트 두께의 50%보다 작도록 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 고정수단은 2개의 홈이 상기 단자통공의 중심을 기준으로 180도 간격으로 형성되거나, 4개의 홈이 상기 단자통공의 중심을 기준으로 90도 간격으로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 터미널플레이트는 소정위치에 상기 전극단자가 삽입되어 결합되는 단자통공이 형성되며, 상기 고정수단은 상기 터미널플레이트의 하면에서 상기 단자통공과 연결되는 적어도 하나의 홀로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 고정수단은 상기 터미널플레이트 하면과 평행한 방향의 단면이 삼각형상 또는 사각형상 또는 호형상의 홀로 형성되며, 상기 고정수단은 2개의 홀이 상기 단자통공의 중심을 기준으로 180도 간격으로 형성될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설 명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 이차전지를 나타내는 분리사시도를 나타낸다. 도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 터미널플레이트의 밑면도를 나타낸다. 도 3b는 도 3a의 A-A단면도를 나타낸다. 도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터미널플레이트의 밑면도를 나타낸다. 도 4b는 도 4a의 B-B단면도를 나타낸다. 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터미널플레이트의 밑면도를 나타낸다. 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터미널플레이트의 밑면도를 나타낸다. 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터미널플레이트의 밑면도를 나타낸다. 도 8a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터미널플레이트의 밑면도를 나타낸다. 도 8b는 도 8a의 C-C단면도를 나타낸다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 고정수단을 구비한 터미널플레이트가 장착된 리튬 이차전지의 부분단면도를 나타낸다.
본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지는, 도 2를 참조하면, 캔(210)과, 캔(210)의 내부에 수용되는 전극조립체(212)와, 상기 캔(210)의 상단개구부(210a)를 밀봉하는 캡조립체(220)를 포함하여 형성된다.
상기 캔(210)은 대략 박스 형상을 가진 금속재로 형성될 수 있으며, 그 자체가 단자역할을 수행하는 것이 가능하다. 상기 캔(210)은 바람직하게는 경량의 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성된다. 상기 캔(210)은 그 일면이 개구된 상단개구부(210a)를 포함하며, 상단개구부(210a)를 통해 전극조립체(212)가 수용된다.
상기 전극조립체(212)는 제2극판(213)과 제1극판(215) 및 세퍼레이터(214)를 포함한다. 상기 제2극판(213)과 제1극판(215)은 세퍼레이터(214)를 개재하여 적층된 후 젤리-롤(jelly-roll) 형태로 권취될 수 있다. 상기 제2극판(213)에는 제2극탭(216)이 용접되며, 이 제2극탭(216)의 단부는 상기 전극조립체(212)의 상방으로 돌출되어 있다. 상기 제1극판(215)에도 제1극탭(217)이 용접되며, 이 제1극탭(217)의 단부도 상기 전극조립체(212)의 상방으로 돌출된다. 상기 제1극판은 음극판, 제2극판은 양극판으로 형성되며, 반대로 형성될 수 있음은 물론이다.
상기 캡조립체(220)는 캡플레이트(240)와 절연플레이트(250)와 터미널플레이트(260) 및 전극단자(230)를 포함하여 구성된다. 캡조립체(220)는 별도의 절연케이스(270)와 결합되어 캔(210)의 상단개구부(210a)에 결합되어 캔(210)을 밀봉하게 된다. 이하에서 설명하는 캡조립체의 구성요소는 하나의 실시예이며, 다른 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.
상기 캡플레이트(240)는 캔(210)의 상단개구부(210a)에 상응하는 크기와 형상의 금속판으로 형성된다. 상기 캡플레이트(240)의 중앙에는 소정 크기의 단자통공4(241)가 형성되며, 단자통공4(241)에는 전극단자(230)가 삽입되어 결합된다. 상기 단자통공4(241)의 내면에는 전극단자(230)와 캡플레이트(240)의 절연을 위하여 튜브형의 가스켓튜브(246)가 조립된다.
상기 캡플레이트(240)의 일측에는 전해액을 주입하는 소정크기의 전해액주입공(242)이 형성된다. 상기 캡조립체(220)가 상기 캔(210)의 상단개구부(210a)에 조립된 후 전해액주입공(242)을 통하여 전해액이 주입되고 전해액주입공(242)은 마개(243)에 의하여 밀폐된다. 상기 마개(243)는 플레이트 형상으로 형성되어 용접에 의하여 상기 전해액주입공(242)을 밀폐할 수 있으며, 여기서 그 형상을 한정하는 것은 아니다.
상기 절연플레이트(250)는 가스켓 등과 같은 절연물질로 형성되며, 상기 캡플레이트(240)의 하면에 결합된다. 상기 절연플레이트(250)는 단자통공5(251)와 안착홈(252)을 포함하여 형성된다. 상기 단자통공5(251)는 상기 절연플레이트(250)와 상기 캡플레이트(240)가 결합될 때 상기 캡플레이트(240)의 단자통공4(241)에 대응되는 위치에 형성되며, 상기 전극단자(230)가 삽입된다. 상기 안착홈(252)은 상기 절연플레이트(250)의 하면에 상기 터미널플레이트(260)에 대응되는 크기로 형성된다. 상기 안착홈(252)은 바람직하게는 상기 터미널플레이트(260)의 두께보다 낮은 깊이로 형성된다. 상기 안착홈(252)은 상기 터미널플레이트(260)가 절연플레이트(250)에 대하여 상대적으로 움직이지 않도록 하며, 상기 터미널플레이트의 형상에 따라 다양하게 형성될 수 있음은 물론이다.
상기 터미널플레이트(260)는 판상의 Ni 합금 등 도전성 금속으로 형성되며, 상기 절연플레이트(250)의 하면에 형성된 안착홈(252)에 안착되어 고정된다. 따라서, 상기 터미널플레이트(260)는 상기 절연플레이트(250)에 결합되어 함께 움직이게 된다. 상기 터미널플레이트(260)는 캡플레이트(240)의 단자통공4(241)에 대응되는 위치에 상기 전극단자(230)가 삽입되는 단자통공6(261)이 형성되어 있으며, 상기 절연플레이트(250)에 의하여 상기 캡플레이트(240)와 절연되면서 전극단자(230)와 전기적으로 연결된다.
상기 터미널플레이트(260)는, 도 3a와 도 3b를 참조하면, 상기 단자통공 6(261)에 연결되어 형성되며, 터미널플레이트(260)가 상기 전극단자(230)에 고정되어 회전되지 않도록 하는 고정수단(265)을 구비한다. 보다 상세하게는, 상기 고정수단(265)은 상기 터미널플레이트(260)의 하면에서 상기 단자통공6(261)에 연결되는 소정깊이의 홈이 적어도 하나가 구비되어 형성된다. 바람직하게는 상기 고정수단(265)은 2개의 홈이 상기 단자통공6(261)을 중심으로 180도 간격으로 형성된다. 따라서, 상기 전극단자(230)가 상기 캡조립체(220)의 각 단자통공(241, 251, 261)에 삽입된 후 상기 터미널플레이트(260)의 하면 방향에서 리벳팅될 때 상기 전극단자(230)의 끝 부분의 일부가 상기 고정수단(265)을 채우게 되어, 상기 전극단자(230)가 상기 터미널플레이트(260)를 고정하게된다. 상기 고정수단(265)은 상기 터미널플레이트(260)의 하면에 평행한 방향의 단면이 삼각형상으로 바닥면이 대략 평면인 홈으로 형성되며, 홈의 깊이는 상기 터미널플레이트(260) 두께의 50% 이내로 형성되도록 한다. 상기 고정수단(265)의 홈 깊이가 상기 터미널플레이트(260) 두께의 50%보다 크게 되면 상기 전극단자(230)에 압력을 가하여 리벳팅하는 과정에서 상기 고정수단(265)의 홈 하면이 손상되면서 상기 터미널플레이트(260)의 상면에 접촉되어 있는 상기 절연플레이트(250)를 손상시킬 수 있다.
상기 전극단자(230)는 캡플레이트(240)와 절연플레이트(250) 및 터미널플레이트(260)에 각각 형성된 단자통공(241, 251, 261)에 삽입되며 터미널플레이트(260)를 통하여 상기 전극조립체(212)의 제1극탭(217)에 전기적으로 연결된다. 상기 전극단자(230)는 캡플레이트(240)의 단자통공4(241)에 삽입될 때 가스켓튜브(246)에 의하여 캡플레이트(240)와 전기적으로 절연된다. 한편, 상기 전극단자 (230)에는 전극조립체(212)의 형성방법에 의하여 제2극탭(216)이 연결될 수 있음은 물론이다. 상기 전극단자는 일반적으로 음극단자로 형성된다. 또한 상기 제1극탭(217)은 음극탭으로 형성되며, 제2극탭(216)은 양극탭으로 형성된다. 그러나 이차전지의 구조에 따라서는 반대로 형성될 수 있음은 물론이다.
도 4a와 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터미널플레이트의 밑면도와 단면도를 나타낸다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 터미널플레이트(260a)는, 도 4a와 도 4b를 참조하면, 상기 단자통공6(261)에 연결되어 형성되는 고정수단(265a)을 구비하여 형성된다. 보다 상세하게는, 상기 고정수단(265a)은 상기 터미널플레이트(260a)의 하면에서 상기 단자통공6(261)에 연결되는 소정깊이의 홈이 적어도 하나로 형성된다. 바람직하게는 상기 고정수단(265a)은 2개의 홈이 상기 단자통공6(261)을 중심으로 180도 간격으로 형성된다. 상기 고정수단(265a)을 구성하는 홈은 상기 단자통공6(261)으로부터 소정거리 떨어진 상기 터미널플레이트(260a)의 표면에서 상기 단자통공6(261) 방향으로 경사지며, 상기 터미널플레이트(260a)의 하면에 평행한 방향의 단면이 삼각형상인 홈으로 형성되며, 상기 단자통공6(261)에 연결되는 부분에서의 홈 깊이는 상기 터미널플레이트(260a) 두께의 50% 이내로 형성되도록 한다. 상기 고정수단(265a)의 홈 깊이가 상기 터미널플레이트(260a) 두께의 50%보다 크게 되면 상기 전극단자(230)에 압력을 가하여 리벳팅(260a)하는 과정에서 상기 고정수단(265a)의 홈 하면이 손상되면서 상기 터미널플레이트(260a)의 상면에 접촉되어 있는 상기 절연플레이트(250)를 손상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터미널플레이트의 밑면도를 나타낸다. 본 실시예에서는 도 3a의 실시예와 다른 부분을 중심으로 설명한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터미널플레이트(260b)는, 도 5를 참조하면, 상기 단자통공6(261)에 연결되어 형성되는 고정수단(265b)을 구비하여 형성된다. 상기 고정수단(265b)은 상기 터미널플레이트(260b)의 하면에서 상기 단자통공6(261)에 연결되는 소정깊이의 홈이 적어도 하나가 구비되며, 상기 터미널플레이트(260b)의 하면에 평행한 방향의 단면이 사각형상으로 형성된다. 바람직하게는 상기 고정수단(265b)은 2개의 홈이 상기 단자통공6(261)을 중심으로 180도 간격으로 형성된다. 상기 고정수단(265b)의 홈 깊이는 상기 터미널플레이트(260a) 두께의 50% 이내로 형성되도록 한다. 본 실시예에서도 상기 고정수단(265b)을 구성하는 홈의 바닥면은 단자통공6(261)방향으로 경사지게 형성되거나, 대략 평면으로 형성될 수 있음은 물론이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터미널플레이트의 밑면도를 나타낸다. 본 실시예에서는 도 3a의 실시예와 다른 부분을 중심으로 설명한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터미널플레이트(260c)는, 도 6을 참조하면, 상기 단자통공6(261)에 연결되어 형성되는 고정수단(265c)을 구비하여 형성된다. 상기 고정수단(265c)은 상기 터미널플레이트(260c)의 하면에서 상기 단자통공 6(261)에 연결되는 소정깊이의 홈이 적어도 하나이며 상기 터미널플레이트(260c)의 하면에 평행한 방향의 단면이 호형상으로 형성된다. 바람직하게는 상기 고정수단(265c)은 2개의 홈이 상기 단자통공6(261)을 중심으로 180도 간격으로 형성된다. 상기 고정수단(265c)의 홈 깊이는 상기 터미널플레이트(260b) 두께의 50% 이내로 형성되도록 한다. 본 실시예에서도 상기 고정수단(265c)을 구성하는 홈의 바닥면은 단자통공6(261)방향으로 경사지게 형성되거나, 대략 평면으로 형성될 수 있음은 물론이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터미널플레이트의 밑면도를 나타낸다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터미널플레이트(260d)는, 도 7을 참조하면, 상기 단자통공6(261)에 연결되어 형성되는 고정수단(265d)을 구비하여 형성된다. 본 실시예에서 상기 고정수단(265d)은 상기 터미널플레이트(260d)의 하면에서 상기 단자통공6(261)에 연결되는 소정깊이의 홈이 4개로 이루어져 상기 단자통공6(261)을 중심으로 90도 간격으로 형성된다. 상기 고정수단(265d)은 상기 터미널플레이트(260d)의 하면에 평행한 방향의 삼각형상의 홈으로 형성된다. 상기 고정수단(265d)을 형성하는 홀의 수량이 증가되면 상기 전극단자(230)가 터미널플레이트(260d)를 고정하는 힘이 강해지게 되므로 효과적으로 터미널플레이트(260d)를 고정할 수 있게된다.
도 8a와 도 8b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터미널플레이트의 밑면도와 단면도를 나타낸다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터미널플레이트(260e)는, 도 8a와 도 8b를 참조하며, 상기 단자통공6(261)에 연결되어 형성되는 고정수단(265e)을 구비하여 형성된다. 보다 상세하게는, 상기 고정수단(265e)은 상기 터미널플레이트(260e)의 소정위치에 형성되는 상기 단자통공6(261)에 연결되는 소정크기의 홀이 적어도 하나로 형성되며 바람직하게는 2개로 형성된다. 상기 고정수단(265e)이 홀로 형성되는 경우에는 홈보다 터미널플레이트(260e)를 고정하는 힘이 강하게 되므로 보다 적은 수로 동일한 효과를 얻을 수 있게 된다. 또한 상기 고정수단(265e)을 구성하는 홀의 수가 증가되면 상기 전극단자(230)의 변형부분이 상기 고정수단(265e)의 홀을 모두 채울 수 없게 된다. 상기 고정수단(265e)은 상기 터미널플레이트(260e)의 하면에 평행한 방향의 삼각형상의 홀로 형성되며, 홀의 크기는 제한이 없으나 너무 크게 형성되면 상기 전극단자(230)의 리벳팅 공정과정에서 전극단자(230)의 변형부분이 상기 고정수단(265e)의 홀을 채울 수 없게 되므로 비효율적이며 오히려 터미널플레이트(260e)의 강도를 약화시키게 된다. 한편, 상기 고정수단(265e)을 홀로 형성하는 경우에는 상기 전극단자(230)가 리벳팅되는 과정에서 전극단자(230)의 끝단에서 변형되는 부분이 홀의 상부로 흘러가 터미널플레이트(230) 상면의 절연플레이트(250)를 손상시킬 수 있다. 따라서, 상기 전극단자(230)의 리벳팅 과정은 상기 전극단자(230)에 압력을 서서히 가하여 신중히 행하여야 한다. 또한 상기 고정수단(265e)의 홀은 상기 터미널플레이트(260e)의 하면에 평행한 방향의 단면의 형상이 사각형상 또는 호형상으로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 터미널플레이트(260)는 상기에서 설명한 실시예의 삼각형상 또는 사각형상 또는 호형상 외에도 다양한 형상의 홈으로 구성되는 고정수단(265)이 형성될 수 있다. 또한 상기 고정수단(265)은 다양한 간격으로 형성될 수 있으며 여기서 그 형상 또는 형성간격을 한정하는 것은 아니다. 바람직하게는, 상기 고정수단이 다수의 홈으로 형성되는 경우에는 각 홈간의 간격이 일정하게 되도록 형성한다. 예를 들면 상기 고정수단(265)이 3개의 삼각형상 또는 사각형상의 홈으로 형성되는 경우에는 각 홈간의 간격이 120도가 되도록 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 터미널플레이트(260)는 상기에서 설명한 실시예의 삼각형상 또는 사각형상 또는 호형상 외에도 다양한 형상의 홀로 구성되어 고정수단(265)이 형성될 수 있다. 또한 상기 고정수단(265)은 다양한 간격으로 형성될 수 있으며 여기서 그 형상 또는 형성 간격을 한정하는 것은 아니다.
다음은 본 발명에 따른 터미널플레이트를 포함하는 리튬 이차전지의 작용에 대하여 설명한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 고정수단을 구비한 터미널플레이트가 장착된 리튬 이차전지의 부분단면도를 나타낸다.
상기 리튬 이차전지는, 도 9를 참고하여 보면, 상기 캡조립체(220)의 하면에 형성되는 터미널플레이트(260)의 단자통공6(261)에 연결되는 홈으로 형성되는 고정 수단(265)을 포함한다. 따라서, 상기 전극단자(230)가 상기 단자통공6(261)으로 삽입되어 리벳팅되면 상기 전극단자(230)의 끝 부분은 변형되면서 상기 홈(265)을 채우게 된다. 상기 터미널플레이트(260)는 상기 홈(265)에 채워진 전극단자(230)의 변형부분에 의하여 상기 전극단자(230)와 결합되어 고정된다. 상기 전극단자(230)는 상기 캡플레이트(240)의 단자통공4(241)에 상기 가스켓(246)과 함께 억지 끼워 맞춤 되므로 상기 캡플레이트(240)에 절연되면서 강하게 고정되어 회전하지 않는다. 따라서 상기 터미널플레이트(260)도 상기 전극단자(230)에 고정되어 캡조립체(220)의 조립과정이나 제1극탭(217) 또는 제2극탭(216)과의 용접과정 또는 캔의 상부에 용접되는 과정에서 회전하거나 유동되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
본 발명에 따른 리튬 이차전지에 의하면 캡조립체의 하면에 양극탭과 음극탭이 용접될 때 상기 터미널플레이트가 회전되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 캡조립체가 캔의 상부에 결합되어 용접될 때 터미널플레이트가 회전되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (13)

  1. 삭제
  2. 제1극판과 제2극판 및 세퍼레이터를 구비하는 전극조립체와, 상기 전극조립체와 전해액이 수용되는 캔과, 캡플레이트와 절연플레이트와 터미널플레이트 및 전극단자를 포함하여 이루어지며 상기 캔의 상단개구부에 결합되어 캔을 밀봉하는 캡조립체를 포함하는 리튬 이차전지에 있어서,
    상기 터미널플레이트는 소정위치에 상기 전극단자가 삽입되어 결합되도록 형성되는 단자통공과, 상기 터미널플레이트의 하면에서 상기 단자통공과 연결되는 적어도 하나의 홈으로 형성되는 고정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 고정수단의 홈은 상기 터미널플레이트 하면과 평행한 방향의 단면이 삼각형상 또는 사각형상 또는 호형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전 지.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 고정수단의 홈은 바닥면이 평면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 고정수단의 홈은 그 깊이가 상기 터미널플레이트 두께의 50%보다 작도록 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 고정수단의 홈은 상기 단자통공으로부터 소정거리 떨어진 상기 터미널플레이트의 하면으로부터 상기 단자통공 방향으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 고정수단의 홈은 상기 터미널플레이트의 하면으로부터 상기 단자통공과 만나는 부분의 깊이가 상기 터미널플레이트 두께의 50%보다 작도록 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  8. 제 2항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정수단은 2개의 홈이 상기 단자통공의 중심을 기준으로 180도 간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  9. 제 2항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정수단은 4개의 홈이 상기 단자통공의 중심을 기준으로 90도 간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  10. 제1극판과 제2극판 및 세퍼레이터를 구비하는 전극조립체와, 상기 전극조립체와 전해액이 수용되는 캔과, 캡플레이트와 절연플레이트와 터미널플레이트 및 전극단자를 포함하여 이루어지며 상기 캔의 상단개구부에 결합되어 캔을 밀봉하는 캡조립체를 포함하는 리튬 이차전지에 있어서,
    상기 터미널플레이트는 소정위치에 상기 전극단자가 삽입되어 결합되도록 형성되는 단자통공과, 상기 터미널플레이트의 하면에서 상기 단자통공과 연결되는 적어도 하나의 홀로 형성되는 고정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 고정수단은 상기 터미널플레이트 하면과 평행한 방향의 단면이 삼각형상 또는 사각형상 또는 호형상의 홀로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 고정수단은 2개의 홀이 상기 단자통공의 중심을 기준으로 180도 간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  13. 제 2항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 제1극판은 음극판, 제2극판은 양극판으로 형성되며, 상기 전극단자는 음극단자로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
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