KR100635744B1 - Secondary battery - Google Patents

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KR100635744B1
KR100635744B1 KR1020050040928A KR20050040928A KR100635744B1 KR 100635744 B1 KR100635744 B1 KR 100635744B1 KR 1020050040928 A KR1020050040928 A KR 1020050040928A KR 20050040928 A KR20050040928 A KR 20050040928A KR 100635744 B1 KR100635744 B1 KR 100635744B1
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KR
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injection hole
secondary battery
electrolyte injection
electrolyte
cap plate
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KR1020050040928A
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김진욱
히데아키 요시오
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삼성에스디아이 주식회사
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

Provided is a secondary battery to allow the heat generated during welding to be radiated rapidly after an electrolyte solution injection hole, thereby controlling the position and shape of the welding easily. The secondary battery comprises a jelly-roll type electrode assembly which comprises a positive electrode, a separator and a negative electrode in turn; a can where the electrode assembly is accommodated; and a cap assembly which is combined with the open upper part of the can and is provided with a cap plate(110) having an electrolyte solution injection hole(112) and a sealing part for sealing the electrolyte solution injection hole, wherein a projection part(115) is formed on the cap plate at the surroundings of the entrance of the electrolyte solution injection hole.

Description

이차전지 {SECONDARY BATTERY}Secondary Battery {SECONDARY BATTERY}

도 1 은 종래의 이차전지의 캡플레이트의 전해액주입공 부분을 나타내는 확대 단면도, 1 is an enlarged cross-sectional view showing an electrolyte injection hole portion of a cap plate of a conventional secondary battery;

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 각형 이차전지를 나타내는 분리 사시도, 2 is an exploded perspective view illustrating a rectangular secondary battery according to an embodiment of the present invention;

도 3 및 도 4 는 본 발명의 각 실시예에 따른 돌기부 및 전해액주입공의 구조를 갖는 캡플레이트의 전해액주입공 부분을 나타내는 확대 단면도,3 and 4 are enlarged cross-sectional view showing the electrolyte injection hole portion of the cap plate having a structure of the projection and the electrolyte injection hole according to each embodiment of the present invention,

도 5 는 밀봉부의 상면이 아래로 오목한 홈을 가지도록 형성되어 있는 것을 나타내는 캡플레이트의 전해액주입공 부분의 확대 단면도이다.FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of an electrolyte injection hole portion of the cap plate showing that the upper surface of the sealing portion is formed to have a recessed recess.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10: 각형 이차전지 11: 캔 10: square secondary battery 11: can

12: 전극조립체 13: 양극 12: electrode assembly 13: anode

14: 세퍼레이터 15: 음극 14: separator 15: negative electrode

16: 양극탭 17: 음극탭 16: positive electrode tab 17: negative electrode tab

18: 절연 테이프 100: 캡조립체18: insulating tape 100: cap assembly

110: 캡플레이트 111: 단자통공 110: cap plate 111: terminal through

112: 전해액주입공 115: 돌기부112: electrolyte injection hole 115: protrusion

120: 가스켓 130: 전극단자 120: gasket 130: electrode terminal

140: 절연플레이트 150: 단자플레이트 140: insulation plate 150: terminal plate

160: 밀봉부 165: 용접부 160: sealing part 165: welding part

190: 절연케이스 191: 탭통공 190: insulation case 191: tap through

192: 전해액통과공 200: 경화제192: electrolyte passing hole 200: curing agent

본 발명은 이차전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전해액주입공 입구 주변의 캡플레이트 상에 돌기부를 형성하여 전해액주입공의 밀봉후 용접시 열 발산이 신속히 이루어지게 함으로써 용접의 위치 및 형상 조절을 용이하게 하고, 또한 상기 돌기부를 포함하여 단차진 전해액주입공의 구조를 형성하여 전해액 누수통로에 대한 배리어(barrier) 역할을 수행하도록 함으로써 전해액 누수를 보다 확실하게 방지하기 위한 구조에 관한 것이다. The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, a protrusion is formed on a cap plate around an electrolyte injection hole inlet so that heat dissipation can be quickly performed during welding after sealing the electrolyte injection hole, thereby facilitating adjustment of position and shape of welding. The present invention also relates to a structure for more reliably preventing leakage of electrolyte by forming a structure of a stepped electrolyte injection hole including the protrusion to serve as a barrier to the electrolyte leakage passage.

통상적으로, 이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리, 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하는 것으로서, 셀룰라 폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 첨단 전자기기 분야에서 널리 사용되고 있다. 특히, 리튬이차전지는 작동전압이 3.6V로서, 전자장비 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나 니켈-수소 전지보다 3배나 높고, 단위중량당 에너지밀도가 높다는 측면에서 급속도로 신장되고 있는 추세이다.In general, a secondary battery refers to a battery that can be charged and discharged, unlike a primary battery that cannot be charged, and is widely used in the field of advanced electronic devices such as a cellular phone, a notebook computer, a camcorder, and the like. In particular, lithium secondary batteries have an operating voltage of 3.6V, which is three times higher than nickel-cadmium batteries or nickel-hydrogen batteries, which are widely used as electronic equipment power sources, and are rapidly increasing in terms of high energy density per unit weight.

이러한 리튬이차전지는 주로 양극 활물질로 리튬계 산화물, 음극 활물질로는 탄소재를 사용하고 있다. 또한, 리튬이차전지는 여러가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적 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. Moreover, although lithium secondary batteries are manufactured in various shapes, typical shapes include cylindrical shape, square shape, and pouch type.

일반적으로는, 전해액의 종류에 따라 액체전해질 전지와 고분자전해질 전지로 분류되며, 액체전해질을 사용하는 전지를 리튬이온전지라 하고, 고분자전해질을 사용하는 전지를 리튬폴리머전지라고 한다. 리튬이차전지의 경우, 액체전해질을 사용하는 경우에도 리튬과 수분(H2O)의 반응성 때문에 비수성 전해질을 사용한다. 비수성 전해질을 사용함에 따라 리튬이온전지는 충전시 물의 분해전압의 지배를 받지 않으므로 상대적으로 높은 전지 전압을 가질 수 있다. 액체전해질은 리튬염이 유기용매에서 해리된 상태를 가진다. 리튬염이 용해되는 용매로는 대개 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트 또는 다른 알킬기 함유 카보네이트나 이와 유사한 유기화합물이 사용된다. In general, a battery is classified into a liquid electrolyte battery and a polymer electrolyte battery according to the type of electrolyte. 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. In the case of a lithium secondary battery, a nonaqueous electrolyte is used even when a liquid electrolyte is used due to the reactivity of lithium and water (H 2 O). As the non-aqueous electrolyte is used, the lithium ion battery may have a relatively high battery voltage because it is not controlled by the decomposition voltage of water during charging. The liquid electrolyte has a state in which lithium salts are dissociated in an organic solvent. As the solvent in which the lithium salt is dissolved, ethylene carbonate, propylene carbonate or other alkyl group-containing carbonate or similar organic compound is used.

고체전해질을 사용하는 리튬이차전지에서는 전해액의 누액 문제가 없을 것이나, 액상의 전해질을 사용하는 리튬이온전지의 경우 누액을 방지하는 것은 화학전지 일반의 경우와 같이 중요한 문제가 되고 있다. 특히, 리튬이온전지가 전원으로 사용되는 휴대용 전화기, 컴퓨터, 개인정보 단말기, 캠코더 등이 고가 정밀기기임을 감안할 때 누액 방지의 문제는 더욱 중요해진다.In a lithium secondary battery using a solid electrolyte, there will be no leakage of electrolyte, but in the case of a lithium ion battery using a liquid electrolyte, preventing leakage is an important problem as in the case of a general chemical battery. In particular, the problem of leakage prevention becomes more important when considering that a portable telephone, a computer, a personal digital assistant, a camcorder, etc., in which a lithium ion battery is used as a power source, is an expensive precision device.

이러한 이차전지의 일반적인 구조에 관하여 살펴보면, 이차전지는 캔과, 상기 캔 내부에 수용되는 전극조립체와, 상기 캔에 결합되는 캡조립체를 포함한다.Referring to the general structure of the secondary battery, the secondary battery includes a can, an electrode assembly accommodated in the can, and a cap assembly coupled to the can.

상기 전극조립체는 양극, 세퍼레이터, 음극 순으로 권취되어 있으며, 상기 양극 및 음극으로부터 양극 및 음극탭이 각각 인출되어 있다.The electrode assembly is wound in the order of the positive electrode, the separator, and the negative electrode, and the positive and negative electrode tabs are drawn out from the positive and negative electrodes, respectively.

상기 캡조립체는 상기 캔의 상부에 결합되는 캡플레이트와, 상기 캡플레이트에 가스켓을 위치시켜 절연되는 전극단자와, 상기 캡플레이트의 아랫면에 설치되는 절연플레이트와, 상기 절연플레이트의 아랫면에 설치되어 상기 전극단자와 통전되는 단자플레이트를 포함한다.The cap assembly may include a cap plate coupled to an upper portion of the can, an electrode terminal insulated by placing a gasket on the cap plate, an insulation plate installed on a bottom surface of the cap plate, and a bottom surface of the insulation plate. It includes a terminal plate that is energized with the electrode terminal.

상기 양극탭은 상기 캡플레이트와 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 음극탭은 상기 단자플레이트를 통하여 전극단자와 전기적으로 연결되어 있다.The positive electrode tab is electrically connected to the cap plate, and the negative electrode tab is electrically connected to the electrode terminal through the terminal plate.

또한, 상기 캡플레이트에는 캔 내부로 전해액이 주입되는 통로를 제공하는 전해액주입공이 형성되어 있고, 상기 전해액주입공에는 밀봉부가 밀폐가능하도록 결합되어 있으며, 상기 밀봉부 가장자리를 따라 용접을 함으로써 전해액의 누수를 방지하고 있다.In addition, the cap plate is formed with an electrolyte injection hole that provides a passage through which the electrolyte is injected into the can, and the electrolyte injection hole is coupled to seal the seal, and the electrolyte leaks by welding along the edge of the seal. Is preventing.

도 1 은 종래의 이차전지의 캡플레이트의 전해액주입공 부분을 나타내는 확대 단면도이다.1 is an enlarged cross-sectional view showing an electrolyte injection hole portion of a cap plate of a conventional secondary battery.

도면을 참조하면, Y-자형의 전해액주입공(112) 입구를 볼(ball) 압입방법으로 밀폐하여 밀봉부(160)를 형성한 후, 그 밀봉부(160)의 가장자리를 따라서 용접함으로써 용접부(165)를 형성한다.Referring to the drawings, the inlet of the Y-shaped electrolyte injection hole 112 is sealed by a ball indentation method to form a seal 160, and then welded along the edge of the seal 160 to weld ( 165).

그런데, 종래의 캡플레이트의 전해액주입공 부분은 다음과 같은 문제점이 있다.However, the electrolyte injection hole portion of the conventional cap plate has the following problems.

용접의 형상 및 위치를 조절하는 데 있어, 상기 용접부(165)의 형성은 빠른 속도로 이루어지는 것이 중요하다. 그러나, 종래의 구조에서는 상기 밀봉부(160)의 가장자리를 따라서 용접할 때, 용접열이 상기 밀봉부(160) 및 캡플레이트(110)에 머무는 시간이 오래 지속되므로 용접의 형상 및 위치를 조절하는 데 문제가 있다.In adjusting the shape and position of the welding, it is important to form the welding portion 165 at a high speed. However, in the conventional structure, when welding along the edge of the sealing unit 160, the welding heat stays in the sealing unit 160 and the cap plate 110 lasts a long time to adjust the shape and position of the welding There is a problem.

또한, 상기 Y-자형 전해액주입공(112)의 입구를 볼 압입방법으로 밀폐할 때, 상기 볼의 위치산포가 매우 커서 위치정도가 확보되지 않을 수 있다.In addition, when the inlet of the Y-shaped electrolyte injection hole 112 is closed by a ball indentation method, the positional distribution of the ball is very large and may not be secured.

이에 따라, 전지의 내부에 주입된 전해액이 상기 전해액주입공(112)을 따라서 누수되는 현상이 발생될 수도 있으며, 이러한 누수 전해액으로 인하여 밀폐성을 보장하지 못하게 되어 전지의 신뢰성을 저하시키는 결과를 초래할 수 있다.Accordingly, a phenomenon may occur in which the electrolyte injected into the battery leaks along the electrolyte injection hole 112, and the leaking electrolyte may not guarantee the sealing property, resulting in a decrease in reliability of the battery. have.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전해액주입공 입구 주변의 캡플레이트 상에 돌기부를 형성하여 전해액주입공의 밀봉후 용접시 열 발산이 신속히 이루어지게 함으로써 용접의 위치 및 형상 조절을 용이하게 하고, 또한 상기 돌기부를 포함하여 단차진 전해액주입공의 구조를 형성하여 전해액 누수통로에 대한 배리어 역할을 수행하도록 함으로써 전해액 누수를 보다 확실하게 방지하는 데 그 목적이 있다. The present invention is to solve the above problems, it is easy to control the position and shape of the welding by forming a protrusion on the cap plate around the electrolyte injection hole inlet to heat dissipation during welding after sealing the electrolyte injection hole is made quickly In addition, the object of the present invention is to prevent electrolyte leakage more reliably by forming a structure of the stepped electrolyte injection hole including the protrusion to serve as a barrier to the electrolyte leakage passage.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 이차전지는,In order to achieve the above object, the secondary battery according to the present invention,

양극, 세퍼레이터, 음극 순으로 적층되어 권취된 전극조립체; 상기 전극조립체가 수용되는 캔; 및 상기 캔의 개방된 상부와 결합되며, 전해액주입공이 형성된 캡플레이트와 상기 전해액주입공을 밀폐시키는 밀봉부를 구비하는 캡조립체;를 포 함하는 이차전지에 있어서, 상기 전해액주입공 입구 주변의 캡플레이트 상에 돌기부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. An electrode assembly stacked and wound in the order of an anode, a separator, and a cathode; A can containing the electrode assembly; And a cap assembly coupled to an open upper portion of the can, the cap assembly including a cap plate having an electrolyte injection hole formed therein and a sealing portion for sealing the electrolyte injection hole, the cap plate surrounding the electrolyte injection hole inlet. A projection is formed on the surface.

또한, 본 발명의 이차전지는 상기 돌기부를 포함하여 하방으로 크기가 줄어드는 단차진 전해액주입공이 형성되는 것이 바람직하다. In addition, the secondary battery of the present invention is preferably formed with a stepped electrolyte injection hole is reduced in size down including the projection.

이때, 상기 돌기부의 내측면과 상기 캡플레이트의 상면이 이루는 각은 90°인 것이 바람직하고, 상기 돌기부의 외측면과 상기 캡플레이트의 상면이 이루는 각은 90°인 것이 바람직하며, 상기 돌기부의 내측면과 상기 전해액주입공의 벽면이 동일한 면 상에 존재할 때, 상기 돌기부의 내측면의 높이가 외측면의 높이보다 높은 것이 바람직하다.In this case, the angle formed between the inner surface of the protrusion and the upper surface of the cap plate is preferably 90 °, the angle formed between the outer surface of the protrusion and the upper surface of the cap plate is preferably 90 °, the inside of the protrusion When the side surface and the wall surface of the electrolyte injection hole are on the same surface, it is preferable that the height of the inner surface of the protrusion is higher than the height of the outer surface.

또한, 본 발명의 이차전지는 상기 돌기부와 상기 밀봉부가 만나는 선을 따라 용접한 용접부를 더 포함할 수도 있는데, 상기 용접방법으로서 레이져 용접이 바람직하다.In addition, the secondary battery of the present invention may further include a welding part welded along a line where the protrusion part and the sealing part meet, and laser welding is preferable as the welding method.

또한, 본 발명의 이차전지는 상기 용접부를 전부 포함하도록 상기 용접부 상에 결합된 경화제를 더 포함할 수도 있다.In addition, the secondary battery of the present invention may further include a curing agent bonded on the weld to include all of the weld.

또한, 본 발명의 이차전지는 상기 밀봉부의 상면이 아래로 오목한 홈을 가지도록 형성될 수도 있다.In addition, the secondary battery of the present invention may be formed such that the upper surface of the sealing portion has a recessed downward.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 이차전지에 관한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of a secondary battery according to the present invention.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 각형 이차전지(10)를 나타내는 분리 사시도이다.2 is an exploded perspective view illustrating a rectangular secondary battery 10 according to an embodiment of the present invention.

도 2 를 참조하면, 각형 이차전지(10)는 전극조립체(12)와, 전극조립체(12)를 수용하는 캔(11)과, 이 캔(11)과 결합되는 캡 조립체(100)를 포함한다. Referring to FIG. 2, the rectangular secondary battery 10 includes an electrode assembly 12, a can 11 housing the electrode assembly 12, and a cap assembly 100 coupled to the can 11. .

전극조립체(12)는 통상 전기용량을 높이기 위해 양극(13) 및 음극(15)을 넓은 판형으로 형성한 뒤, 이들을 상호 절연시키는 세퍼레이터(14)를 양극(13)과 음극(15) 사이에 개재하여 적층하고, 와형으로 권취하여 이른바 '젤리롤(Jelly Roll)' 형태로 만든다. 음극(15) 및 양극(13)은 각각 구리 및 알미늄 포일로 이루어진 집전체 각각에 음극 활물질인 탄소와 양극 활물질인 코발트산 리튬 등을 코팅시켜 형성할 수 있다. 세퍼레이터(14)는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 공중합체(co-polymer)로 이루어져 있다. 세퍼레이터(14)는 양극(13) 및 음극(15)보다 폭을 넓게 하여 형성하는 것이 극판 간의 단락을 방지하는 데 유리하다. 전극조립체(12)에는 각 전극과 연결된 양극 및 음극탭(16, 17)이 인출되어 있다. 상기 양극 및 음극탭(16, 17)에는 상기 전극조립체(12)의 외부로 인출되는 경계부에 극판(13, 15) 간의 단락을 방지하기 위하여 절연 테이프(18)가 감겨져 있다.The electrode assembly 12 typically forms a wide plate shape of the positive electrode 13 and the negative electrode 15 to increase the capacitance, and then interposes a separator 14 between the positive electrode 13 and the negative electrode 15 to insulate them from each other. It is then laminated, rolled up into a vortex to form a so-called 'Jelly Roll'. The negative electrode 15 and the positive electrode 13 may be formed by coating carbon as the negative electrode active material and lithium cobalt as the positive electrode active material, respectively, on a current collector made of copper and aluminum foil. The separator 14 is made of polyethylene, polypropylene, or a copolymer of polyethylene and polypropylene. Separator 14 is formed to be wider than the positive electrode 13 and the negative electrode 15 is advantageous to prevent short circuit between the electrode plates. In the electrode assembly 12, positive and negative electrode tabs 16 and 17 connected to each electrode are drawn out. An insulating tape 18 is wound around the positive and negative electrode tabs 16 and 17 to prevent a short circuit between the electrode plates 13 and 15 at the boundary portion drawn out of the electrode assembly 12.

캔(11)은 도시된 바와 같은 각형 이차전지에서 대략 직육면체의 형상을 가진 금속재질의 용기이며, 딥 드로잉(deep drawing) 등의 가공방법으로 형성한다. 따라서 캔 자체가 단자역할을 수행하는 것도 가능하다. 캔을 이루는 재질로는 경량의 전도성 금속인 알미늄 또는 알미늄 합금이 바람직하다. 캔(11)은 전극조립체(12)와 전해액의 용기가 되고, 전극조립체(12)가 투입되도록 개방된 상부는 캡 조립체(100)에 의해 봉해진다. The can 11 is a metal container having a substantially rectangular parallelepiped shape in a rectangular secondary battery as shown, and formed by a processing method such as deep drawing. It is therefore possible for the can itself to act as a terminal. As the material for forming the can, aluminum or aluminum alloy, which is a lightweight conductive metal, is preferable. The can 11 becomes a container of the electrode assembly 12 and the electrolyte solution, and the upper portion opened to the electrode assembly 12 is sealed by the cap assembly 100.

캡 조립체(100)에는 캡플레이트(110), 전극단자(130), 및 밀봉부(160)가 구비되어 있다. 캡플레이트(110)에는 단자통공(111)이 형성되어 있는데, 전극단자(130)가 그 외면에 캡플레이트(110)와의 절연을 위하여 가스켓(120)을 위치시켜 상기 단자통공(111)을 관통하여 설치되어 있다. The cap assembly 100 includes a cap plate 110, an electrode terminal 130, and a seal 160. The cap plate 110 has a terminal through-hole 111 formed therein, and the electrode terminal 130 is disposed on the outer surface thereof so as to penetrate the terminal through-hole 111 by placing a gasket 120 for insulation with the cap plate 110. It is installed.

상기 캡플레이트(110)의 아랫면에는 절연플레이트(140)가 설치되어 있고, 이 절연플레이트(140) 아랫면에는 단자플레이트(150)가 설치되어 있다. 이 단자플레이트(150)에는 상기 전극단자(320)의 하단부가 결합되어 있다. 상기 전극조립체(12)의 음극(15)은 음극탭(17)과 단자플레이트(150)를 통하여 전극단자(130)와 전기적으로 연결되어 있다. 전극조립체(12)의 양극(13)의 경우에는 양극탭(16)이 캡플레이트(110)나 캔(11)에 용접되어 있다. 상기 단자플레이트(150)의 하부에는 절연케이스(190)가 더 설치될 수도 있다. 한편, 극성을 달리하여 전지를 설계할 수도 있을 것이다.An insulating plate 140 is provided on a lower surface of the cap plate 110, and a terminal plate 150 is provided on a lower surface of the insulating plate 140. The terminal plate 150 is coupled to the lower end of the electrode terminal 320. The negative electrode 15 of the electrode assembly 12 is electrically connected to the electrode terminal 130 through the negative electrode tab 17 and the terminal plate 150. In the case of the positive electrode 13 of the electrode assembly 12, the positive electrode tab 16 is welded to the cap plate 110 or the can 11. An insulating case 190 may be further installed below the terminal plate 150. On the other hand, the battery may be designed by changing the polarity.

상기 캡플레이트(110)의 일측에는 캔(11)의 내부에 전해액을 주입하기 위한 전해액주입공(112)이 형성되어 있으며, 상기 전해액주입공(112) 입구 주변의 캡플레이트(110) 상에 돌기부(115)가 형성되어 있다.An electrolyte injection hole 112 is formed at one side of the cap plate 110 to inject the electrolyte into the can 11, and a protrusion is formed on the cap plate 110 around the entrance of the electrolyte injection hole 112. 115 is formed.

상기 돌기부(115) 및 전해액주입공(112)의 구조에 관하여 보다 상세하게는 다음과 같다.The structure of the protrusion 115 and the electrolyte injection hole 112 is as follows.

도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 돌기부를 갖는 캡플레이트의 전해액주입공 부분을 나타내는 확대 단면도이다.Figure 3 is an enlarged cross-sectional view showing an electrolyte injection hole portion of the cap plate having a projection according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지는 상기 전해액주입 공(112) 입구 주변의 캡플레이트(110) 상에 돌기부(115)가 형성되어 있다. 상기 돌기부(115)는 캡플레이트(110) 상면에 용접 고정되거나 접착 고정될 수도 있고, 캡플레이트(110)와 일체로 형성될 수도 있다. Referring to the drawings, in the secondary battery according to the exemplary embodiment of the present invention, the protrusion 115 is formed on the cap plate 110 around the inlet of the electrolyte injection hole 112. The protrusion 115 may be fixed or adhesively fixed to the upper surface of the cap plate 110, or may be integrally formed with the cap plate 110.

또한, 상기 전해액주입공(112)을 통하여 전해액 주입 후 상기 전해액주입공(112)을 밀폐시키는 밀봉부(160) 및 용접부(165)가 형성되어 있다. 이 밀봉부(160)에 관해서는 다양한 실시형태들이 있을 수 있다. 예를 들어, 전해액주입공(112)보다 직경이 큰 볼(ball)을 전해액주입공 입구에 놓고 기계적으로 전해액주입공으로 압입하여 밀봉부(160)를 형성한 후, 그 밀봉부(160)의 가장자리를 따라서 용접을 함으로써 상기 용접부(165)를 형성할 수도 있다. 또한, 전해액주입공(112)의 외형에 상응하는 마개를 상기 전해액주입공(112)에 삽입한 후, 이 마개의 가장자리를 따라서 용접을 함으로써 전해액주입공(112)을 밀폐할 수도 있다. In addition, after the electrolyte is injected through the electrolyte injection hole 112, a sealing unit 160 and a welding unit 165 for sealing the electrolyte injection hole 112 is formed. There may be various embodiments with respect to this seal 160. For example, a ball having a diameter larger than that of the electrolyte injection hole 112 is placed at the entrance of the electrolyte injection hole and mechanically press-fitted into the electrolyte injection hole to form the seal 160, and then the edge of the seal 160. The welding unit 165 may be formed by welding along the wire. In addition, the plug corresponding to the outer shape of the electrolyte injection hole 112 may be inserted into the electrolyte injection hole 112, and the electrolyte injection hole 112 may be sealed by welding along the edge of the plug.

상기 캡플레이트(110)나 밀봉부(160)는 통상 알미늄을 함유하는 물질로 형성하므로 용접은 레이져 스폿 용접이나 레이져 연속 용접 같은 레이져 용접으로 실시하는 것이 바람직하다. 알미늄 함유 물질은 열 전도성이 매우 좋으므로 저항용접은 부적합하기 때문이다.Since the cap plate 110 and the seal 160 are usually made of a material containing aluminum, the welding is preferably performed by laser welding such as laser spot welding or laser continuous welding. This is because resistance welding is not suitable because aluminum-containing materials have very good thermal conductivity.

이 경우, 상기 돌기부(115)와 상기 밀봉부(160)가 접촉하는 지점을 따라 용접을 하는데, 도 1 에서 도시한 종래의 구조에 비해 열 발산 면적이 넓어져 상기 접촉지점 부근에서 열이 머무는 시간이 짧아지므로, 용접이 빨리 마무리될 수 있게 된다. 따라서, 원하는 위치에서 원하는 형상으로 용접할 수 있게 되어, 결국 전해액 누수를 방지하는 데 도움을 준다.In this case, welding is performed along the contact point between the protrusion 115 and the sealing part 160, and the heat dissipation area is wider than the conventional structure shown in FIG. 1, so that heat stays near the contact point. Since this becomes short, the welding can be finished quickly. Therefore, it becomes possible to weld in a desired shape at a desired position, which helps to prevent electrolyte leakage.

이때, 상기 돌기부(115)의 외측면과 상기 캡플레이트(110)의 상면이 이루는 각은 90°인 것이 바람직한데, 이는 열 발산 면적을 넓히기 위함이다.At this time, the angle formed between the outer surface of the protrusion 115 and the upper surface of the cap plate 110 is preferably 90 °, which is intended to widen the heat dissipation area.

도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 돌기부(115) 및 전해액주입공(112)의 구조를 갖는 캡플레이트의 전해액주입공 부분을 나타내는 확대 단면도이다.4 is an enlarged cross-sectional view illustrating an electrolyte injection hole part of a cap plate having a structure of a protrusion 115 and an electrolyte injection hole 112 according to another embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명의 이차전지는 상기 돌기부(115)를 포함하여 하방으로 크기가 줄어드는 단차진 전해액주입공(112)이 형성되어 있다. 상기 돌기부(115)는 전해액주입공(112) 입구에서 일정 거리를 두고 형성되어, 상기 돌기부(115)를 포함하여 볼 때, 상기 전해액주입공(112)은 전해액 주입방향으로 그 주입공간의 단면적이 줄어들도록 단차가 형성될 수 있다. 이때, 상기 돌기부(115)의 내측면과 상기 캡플레이트의 상면이 이루는 각은 90°가 바람직한데, 이는 전해액 누수경로의 길이를 늘려주고 누수통로를 가로막기 위함이다.Referring to the drawings, the secondary battery of the present invention is formed with a stepped electrolyte injection hole 112 is reduced in size down including the protrusion 115. The protrusion 115 is formed at a predetermined distance from the inlet of the electrolyte injection hole 112, and when viewed including the protrusion 115, the electrolyte injection hole 112 has a cross-sectional area of the injection space in the electrolyte injection direction. Steps may be formed to reduce. At this time, the angle formed between the inner surface of the protrusion 115 and the upper surface of the cap plate is preferably 90 °, which is to increase the length of the electrolyte leakage path and to block the leakage path.

이에 따라, 상기 돌기부(115)와 밀봉부(160)가 접촉하는 지점을 따라 용접함에 있어 열 발산이 쉬워 용접 위치 및 형상의 조절이 용이한 이점 뿐만 아니라, 종래의 Y-자형 전해액주입공에 비해 전해액 누수통로에 대한 일종의 배리어 역할을 수행하므로 전해액 누수를 보다 확실하게 방지할 수 있는 이점도 있다.Accordingly, in the welding along the contact point between the protrusion 115 and the seal 160, heat dissipation is easy, and the welding position and shape can be easily adjusted, compared to the conventional Y-shaped electrolyte injection hole. Since it serves as a kind of barrier to the electrolyte leakage passage, there is also an advantage that can prevent the electrolyte leakage more reliably.

도면을 계속해서 보면, 상기 돌기부의 내측면과 상기 전해액주입공의 벽면이 동일한 면 상에 존재할 때, 상기 돌기부(115)의 내측면의 높이가 외측면의 높이보다 높은데, 이는 전해액 누수통로에 대한 배리어의 높이를 높이는 효과가 있다.Continuing the drawing, when the inner surface of the protrusion and the wall surface of the electrolyte injection hole exist on the same surface, the height of the inner surface of the protrusion 115 is higher than the height of the outer surface, which is related to the electrolyte leakage passage. It is effective to increase the height of the barrier.

도 5 는 밀봉부(160)의 상면이 아래로 오목한 홈을 가지도록 형성되어 있는 것을 나타내는 캡플레이트(110)의 전해액주입공(112) 부분의 확대 단면도이다.5 is an enlarged cross-sectional view of a portion of the electrolyte injection hole 112 of the cap plate 110 showing that the upper surface of the sealing portion 160 is formed to have a recessed recess.

돌기부(115) 및 전해액주입공(112)의 형상은 도 4 에서 나타낸 것과 동일하다. 다만, 도 4 에서 나타낸 볼과 동일한 밀도와 부피를 가진 볼을 전해액주입공(112) 안으로 압입시킬 때 볼과의 접촉면적이 상대적으로 더 작은 압입장치를 사용함으로써, 상기 볼이 압입되는 과정에서 전해액주입공(112) 및 돌기부(115) 내측면과의 접촉성 내지 밀폐성이 더 우수한 효과가 있다.The shape of the protrusion 115 and the electrolyte injection hole 112 is the same as that shown in FIG. However, when the ball having the same density and volume as the ball shown in FIG. 4 is pressed into the electrolyte injection hole 112, the contact area with the ball is relatively smaller, whereby the electrolyte in the process of the ball being press-fitted. Contact to the injection hole 112 and the inner surface of the protrusion 115 has a more excellent effect of sealing.

상기 돌기부의 내측면과 상기 전해액주입공의 벽면이 동일한 면 상에 존재할 때, 상기 돌기부(115)의 내측면의 높이가 외측면의 높이보다 높은데, 이는 전해액 누수통로에 대한 배리어의 높이를 높이는 역할 외에도, 밀봉부(160)의 두께가 특정지점에서 얇게 형성되는 것을 방지하는 역할을 하기도 한다.When the inner surface of the protrusion and the wall surface of the electrolyte injection hole are present on the same surface, the height of the inner surface of the protrusion 115 is higher than the height of the outer surface, which increases the height of the barrier for the electrolyte leakage passage. In addition, the thickness of the sealing unit 160 also serves to prevent the formation of a thin at a certain point.

한편, 상기 용접부(165)를 전부 포함하도록 상기 용접부(165) 상에 경화제(200)를 결합시킬 수 있다. 이는 전지 내부로부터의 전해액 누수를 보다 확실하게 방지하기 위함이며, 예를 들어 자외선경화제 등이 부착될 수 있다.Meanwhile, the curing agent 200 may be coupled onto the weld 165 to include all the weld 165. This is to more reliably prevent leakage of the electrolyte solution from inside the battery. For example, an ultraviolet curing agent or the like may be attached.

본 발명에 따른 이차전지는 전해액주입공 입구 주변의 캡플레이트 상에 돌기부를 형성하여 전해액주입공의 밀봉후 용접시 열 발산이 신속히 이루어지게 함으로써 용접의 위치 및 형상 조절을 용이하게 하고, 또한 상기 돌기부를 포함하여 단차진 전해액주입공의 구조를 형성하여 전해액 누수통로에 대한 배리어 역할을 수행하도록 함으로써 전해액 누수를 보다 확실하게 방지할 수 있게 된다. In the secondary battery according to the present invention, a protrusion is formed on a cap plate around an electrolyte injection hole inlet so that heat dissipation is quickly performed during welding after sealing of the electrolyte injection hole, thereby facilitating adjustment of the position and shape of the welding. By forming a structure of the stepped electrolyte injection hole, including a so as to act as a barrier to the electrolyte leakage passage can be more surely prevent the leakage of electrolyte.

본 발명은 도시된 실시예를 중심으로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 할 수 있는 다 양한 변형 및 균등한 타 실시예를 포괄할 수 있음을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the illustrated embodiments, it is merely exemplary, and the present invention may cover various modifications and equivalent other embodiments that can be made by those skilled in the art. I will understand that.

Claims (9)

양극, 세퍼레이터, 음극 순으로 적층되어 권취된 전극조립체;An electrode assembly stacked and wound in the order of an anode, a separator, and a cathode; 상기 전극조립체가 수용되는 캔; 및A can containing the electrode assembly; And 상기 캔의 개방된 상부와 결합되며, 전해액주입공이 형성된 캡플레이트와 상기 전해액주입공을 밀폐시키는 밀봉부를 구비하는 캡조립체;를 포함하는 이차전지에 있어서,A secondary battery comprising: a cap assembly coupled to an open upper portion of the can, the cap assembly including a cap plate on which an electrolyte injection hole is formed and a sealing part for sealing the electrolyte injection hole. 상기 전해액주입공 입구 주변의 캡플레이트 상에 돌기부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지. Secondary battery, characterized in that the projection is formed on the cap plate around the electrolyte injection hole inlet. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 돌기부의 외측면과 상기 캡플레이트의 상면이 이루는 각이 90°인 것을 특징으로 하는 이차전지.Secondary battery, characterized in that the angle formed by the outer surface of the protrusion and the top surface of the cap plate is 90 °. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 돌기부를 포함하여 하방으로 크기가 줄어드는 단차진 전해액주입공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.Secondary battery, characterized in that the stepped electrolyte injection hole is formed to reduce the size down including the projection. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 돌기부의 내측면과 상기 캡플레이트의 상면이 이루는 각이 90°인 것을 특징으로 하는 이차전지.Secondary battery, characterized in that the angle formed between the inner surface of the protrusion and the top surface of the cap plate is 90 °. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 돌기부의 내측면과 상기 전해액주입공의 벽면이 동일한 면 상에 존재할 때, 상기 돌기부의 내측면의 높이가 외측면의 높이보다 높은 것을 특징으로 하는 이차전지.When the inner surface of the projections and the wall surface of the electrolyte injection hole is present on the same surface, the secondary battery characterized in that the height of the inner surface of the projections is higher than the height of the outer surface. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 돌기부와 상기 밀봉부가 만나는 선을 따라 용접한 용접부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.The secondary battery further comprises a welded portion welded along a line where the protrusion and the sealing portion meet. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 용접은 레이져 용접인 것을 특징으로 하는 이차전지.The welding is a secondary battery, characterized in that the laser welding. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 용접부를 전부 포함하도록 상기 용접부 상에 결합된 경화제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.The secondary battery further comprises a curing agent bonded on the weld to include all the weld. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 밀봉부의 상면이 아래로 오목한 홈을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.Secondary battery, characterized in that the upper surface of the sealing portion is formed to have a recessed groove.
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