KR100686858B1 - Secondary battery - Google Patents

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김길호
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Abstract

A secondary battery is provided to enhance resistance against external force of a battery pack by forming a resin-fixing groove on a cap plate of a cap assembly. The secondary battery comprises: a bare cell consisting of an electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode, and a separator, a can for accommodating the electrode assembly and an electrolytic solution, and a cap assembly for closing an opening of the can; battery fittings that comprise a protective circuit board and are connected to the bare cell; and a resin molding part that fills a gap between the bare cell and the protective circuit board and fixes the bare cell and the battery fittings to each other. A groove(413) is formed on the upside of a cap plate(410) of the cap assembly.

Description

이차 전지{Secondary Battery}Secondary Battery

도 1은 종래 이차 전지의 베어 셀을 나타내는 분리 사시도이다.1 is an exploded perspective view illustrating a bare cell of a conventional secondary battery.

도 2는 도 1의 캡 조립체를 위에서 본 평면도이다.2 is a plan view from above of the cap assembly of FIG.

도 3은 수지로 몰딩된 이차 전지를 나타내는 사시도이다.3 is a perspective view illustrating a rechargeable battery molded of a resin.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이차 전지를 구성하는 베어 셀의 분리 사시도이다.4 is an exploded perspective view of a bare cell constituting a secondary battery according to a first exemplary embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 고정용 홈이 형성된 캡 조립체를 나타내는 확대 단면도이다.Figure 5 is an enlarged cross-sectional view showing a cap assembly formed with a fixing groove according to the first embodiment of the present invention.

도 6는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 고정용 홈이 형성된 캡 조립체를 나타내는 확대 단면도이다.6 is an enlarged cross-sectional view illustrating a cap assembly having a fixing groove according to a second embodiment of the present invention.

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

1: 베어셀 20: 수지 몰딩부1: bare cell 20: resin molding

31, 32: 외부 입출력 단자 110, 410, 610: 캡 플레이트31, 32: External input / output terminals 110, 410, 610: Cap plate

111: 단자용 통공 112, 412: 전해액 주입공111: through hole for terminal 112, 412: electrolyte injection hole

120, 420, 620: 가스켓 130, 430, 630: 전극 단자120, 420, 620: gasket 130, 430, 630: electrode terminal

140, 440, 640: 절연 플레이트 150, 450, 650: 단자 플레이트 140, 440, 640: Insulation plate 150, 450, 650: Terminal plate

160, 460, 660: 마개 190, 490: 절연 케이스160, 460, 660: stopper 190, 490: insulated case

211, 511: 캔 212, 512: 전극 조립체211 and 511 can 212 and 512 electrode assembly

213, 513: 양극 214, 514: 세퍼레이터213 and 513: anodes 214 and 514: separators

215, 515: 음극 216, 516: 양극 탭215, 515: cathode 216, 516: anode tab

217, 517: 음극 탭 218, 518: 절연 테이프217 and 517: negative electrode tabs 218 and 518: insulating tape

310: 돌출부 320: 홀더310: protrusion 320: holder

413, 613: 고정용 홈 491: 음극탭용 홀413, 613: fixing groove 491: cathode tab hole

492: 전해액 통공 613a: 보조홈492: electrolyte through hole 613a: auxiliary groove

본 발명은 이차 전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 캡 조립체의 캡 플레이트에 고정용 홈을 형성하여 견고하게 전지팩을 형성함으로써 외력에 대한 저항을 높일 수 있는 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to a secondary battery capable of increasing resistance to external force by forming a fixing groove in the cap plate of the cap assembly to form a battery pack firmly.

이차 전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화 가능성으로 인하여 근래에 많이 연구 개발되고 있다. 근래에 개발되고 사용되는 것 가운데 대표적으로는 니켈 수소(Ni-MH)전지와 리튬(Li)전지 및 리튬 이온(Li-ion)전지가 있다.Secondary batteries have been researched and developed in recent years due to the possibility of recharging and miniaturization and large capacity. Representative examples of the recent development and use include nickel hydride (Ni-MH) batteries, lithium (Li) batteries, and lithium ion (Li-ion) batteries.

이들 이차 전지에서 베어 셀의 대부분은 양극, 음극 및 세퍼레이터로 이루어진 전극 조립체를 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어진 캔에 수납하고, 캔을 캡 조립체로 마감한 뒤, 캔 내부에 전해액을 주입하고 밀봉함으로써 형성된다. 캔은 철재로 형성될 수 있으나 알루미늄 합금으로 형성하게 되면 알루미늄의 가벼운 속성으로 전지의 경량화가 이루어질 수 있고, 고전압하에서 장시간 사용할 때에도 부식되지 않는 등 유리한 점이 있다.Most of the bare cells in these secondary batteries are formed by storing an electrode assembly consisting of a positive electrode, a negative electrode and a separator in a can made of aluminum or an aluminum alloy, closing the can with a cap assembly, and then injecting and sealing an electrolyte into the can. . The can may be formed of iron, but when the aluminum alloy is formed, the battery may be lightened due to the light property of aluminum, and may not be corroded even when used for a long time under high voltage.

밀봉된 베어 셀은 PTC(positive temperature coefficient)소자, 서멀 퓨즈(thermal fuse) 및 보호회로 기판 등의 안전장치 및 기타 전지 부속들과 연결된 상태로 별도의 팩에 수납된다. 혹은 낙하 등에 의한 충격이나 진동에 견딜 수 있도록 베어 셀과 보호회로 기판, 기타 전지 부속들은 서로 접속된 상태로 그 사이의 간극이 성형 수지에 의해 채워지면서 상호 고정된거나 함께 피복되어 팩 전지를 이루게 된다.The sealed bare cell is housed in a separate pack in connection with safety devices such as positive temperature coefficient (PTC) devices, thermal fuses and protective circuit boards and other battery components. Alternatively, the bare cell, the protection circuit board, and the other battery parts are connected to each other while the gap between them is filled with the molding resin so as to be able to withstand the impact or vibration caused by the dropping, or they are fixed together or coated together to form a pack battery. .

안정장치들은 리드 플레이트(lead plate)라 불리는 도체 구조에 의해 베어 셀의 양극 단자 및 음극 단자와 연결되며, 전지의 고온 상승이나 과도한 충방전 등으로 전지의 전압이 급상승하는 경우 전류를 차단해 전지의 파열 등 위험을 방지하게 한다.The stabilizers are connected to the positive and negative terminals of the bare cell by a conductor structure called a lead plate, and shut off the current when the voltage of the battery rises rapidly due to high temperature rise or excessive charge and discharge of the battery. Prevent risks such as rupture.

도 1은 종래 이차 전지의 베어 셀을 나타내는 분리 사시도이다.1 is an exploded perspective view illustrating a bare cell of a conventional secondary battery.

도 1을 참조하면, 종래 이차 전지의 베어 셀(1)은 캔(211)과, 이 캔의 내부에 수용되는 전극 조립체(212)와, 캔(211)의 개방된 상단과 결합하여 캔(211) 상단을 밀봉하는 캡 조립체를 구비하여 이루어진다.Referring to FIG. 1, a bare cell 1 of a conventional secondary battery is combined with a can 211, an electrode assembly 212 accommodated in the can, and an open top of the can 211. A cap assembly sealing the top).

전극 조립체(212)는 얇은 판형 혹은 막형으로 형성된 양극(213), 세퍼레이터(214), 음극(215)을 와형으로 권취하여 형성한다. 양극(213)에는 양극 활물질층이 형성되지 않은 양극 집전체의 영역에 양극 탭(216)이 전기적으로 연결되어 있다. 음극(215)에도 음극 활물질층이 형성되지 않은 음극 집전체의 영역에 음극 탭(217)이 접속되어 있다.The electrode assembly 212 is formed by winding an anode 213, a separator 214, and a cathode 215 formed in a thin plate or film form in a vortex. The positive electrode tab 216 is electrically connected to a region of the positive electrode current collector in which the positive electrode active material layer is not formed. The negative electrode tab 217 is also connected to a region of the negative electrode current collector in which the negative electrode active material layer is not formed.

종래의 각형 캔(211)은 대략 직육면체의 형상을 가진 알루미늄 혹은 알루미늄 합금으로 형성된다. 캔(211)의 개방된 상단을 통해 전극 조립체(212)가 수용되어 캔(211)은 전극 조립체(212) 및 전해액의 용기 역할을 하게 된다. 캔(211)은 그 자체가 단자역할을 수행하는 것이 가능하다.The conventional rectangular can 211 is formed of aluminum or an aluminum alloy having a substantially rectangular parallelepiped shape. The electrode assembly 212 is received through the open top of the can 211 so that the can 211 serves as a container for the electrode assembly 212 and the electrolyte. The can 211 can itself perform a terminal role.

캡 조립체에는 캔(212)의 개방된 상단에 대응되는 크기와 형상을 가지는 평판형의 캡 플레이트(110)가 마련되어 있다. 캡 플레이트(110)의 중앙부에는 전극 단자(130)가 통과할 수 있도록 단자용 통공(111)이 형성된다. 캡 플레이트(110)의 중앙부를 관통하는 전극 단자(130) 외측에는 전극 단자(130)와 캡 플레이트와(110)의 전기적 절연을 위해 튜브 형상의 가스켓(120)이 설치되어 있다. 캡 플레이트(110) 중앙부, 단자용 통공(111) 근방에는 캡 플레이트(110) 하면에 절연 플레이트(140)가 배치되어 있다. 절연 플레이트(140)의 아랫면에는 단자 플레이트(150)가 설치되어 있다. 또한, 캡 플레이트(110) 상면 일측에는 돌출부(310)와 돌출부(310)와 결합되는 홀더(320)가 형성되고, 타측에는 전해액 주입공(112)이 형성된다. 전해액 주입공(112)에는 전해액이 주입된 다음에 전해액 주입구를 밀폐시키기 위하여 마개(160)가 설치된다. 한편, 캡 조립체와 전극 조립체(212)사이, 보다 정확하게는 캡 조립체의 하부측으로 전극 조립체(212)의 상면에는 절연 케이스(190)가 더 설치될 수도 있다.The cap assembly is provided with a flat cap plate 110 having a size and shape corresponding to the open top of the can 212. The through hole 111 for the terminal is formed in the center portion of the cap plate 110 so that the electrode terminal 130 can pass therethrough. A tube-shaped gasket 120 is installed outside the electrode terminal 130 penetrating the central portion of the cap plate 110 to electrically insulate the electrode terminal 130 from the cap plate 110. The insulation plate 140 is disposed on the lower surface of the cap plate 110 near the center of the cap plate 110 and the through hole 111 for the terminal. The terminal plate 150 is provided on the bottom surface of the insulating plate 140. In addition, one side of the cap plate 110 is formed with a protrusion 320 and a holder 320 coupled to the protrusion 310, and an electrolyte injection hole 112 is formed at the other side. After the electrolyte is injected into the electrolyte injection hole 112, a stopper 160 is installed to seal the electrolyte injection hole. Meanwhile, an insulating case 190 may be further provided between the cap assembly and the electrode assembly 212, more precisely, on the upper surface of the electrode assembly 212 toward the lower side of the cap assembly.

도 2는 도 1의 캡 조립체를 위에서 본 평면도이다.2 is a plan view from above of the cap assembly of FIG.

도 2에 도시된 바와 같이, 캡 조립체의 캡 플레이트(110)는 도 1의 도시된 베어 셀(1)과 보호회로 기판(미도시) 사이의 공간을 수지로 채워 형성하는 팩 전지에서 전지를 비틀거나(twisting) 구부릴(bending) 때 외력에 대한 저항 강도를 높이기 위해 상면 일측에 형성된 돌출부(310)를 포함한다. 이 돌출부(310)는 위에서 볼 때 직각 사각형을 이루는 기둥 형태이다. 돌출부(310)가 외력에 대하여 저항을 하는 지지체로 작용하기 위해서는, 돌출부(310)와 캡 플레이트(110) 사이의 결합 강도가 높아야 한다. 따라서 돌출부(310)는 캡 플레이트(110)와 동일한 금속 재질로 이루어져 성형 당시 일체로 성형되는 것이 바람직하다. 그런데 수지와 금속은 기본적으로 잘 접합하지 않기 때문에, 금속 재질로 형성된 돌출부를 수지로 몰딩할 경우 수지와 잘 접합되지 않고 접합되더라도 진동이나 충격을 받으면 수지 몰드는 전지로부터 벗겨질 우려가 있다. 이러한 이유로, 돌출부(310)에 추가로 수지와 같은 재질을 갖는 홀더(320)가 결합되어진다. 이러한 홀더(320)는 도 1에 도시된 베어 셀(1)과 보호회로 기판 및 기타 전지 부속사이에 수지를 채울때 수지와 잘 결합되어 베어 셀(1)과 보호회로 기판의 결합력을 높이게 된다. 이 홀더(320)는 위에서 볼 때 중앙에 돌출부(310)가 삽입될 때 여분없이 끼워질 수 있도록 형성된 홈을 가져 홀더(320)가 돌출부(310)에 끼워진 상태에서 홀더(320)측방에 힘이 가해져도 홀더(320)는 돌출부(310)에서 쉽게 이탈되지 않는다.As shown in FIG. 2, the cap plate 110 of the cap assembly twists the battery in a pack battery formed by filling a space between the bare cell 1 and the protection circuit board (not shown) of FIG. 1 with resin. It includes a protrusion 310 formed on one side of the upper surface to increase the strength of the resistance to external forces when bending or bending. The protrusion 310 is in the form of a column forming a rectangular quadrangle when viewed from above. In order for the protrusion 310 to function as a support that resists external force, the bonding strength between the protrusion 310 and the cap plate 110 must be high. Therefore, the protrusion 310 is made of the same metal material as the cap plate 110 is preferably molded integrally at the time of molding. However, since the resin and the metal are not basically bonded well, when the protrusion formed of the metal material is molded with the resin, the resin mold may peel off from the battery when subjected to vibration or impact even when the resin is not bonded to the resin and bonded. For this reason, the holder 320 having a material such as resin is further coupled to the protrusion 310. The holder 320 is well bonded with the resin when filling the resin between the bare cell 1 and the protection circuit board and other battery accessories shown in FIG. 1 to increase the bonding force between the bare cell 1 and the protection circuit board. The holder 320 has a groove formed so that it can be inserted without excess when the protrusion 310 is inserted in the center when viewed from above, and a force is applied to the holder 320 in a state where the holder 320 is fitted to the protrusion 310. When applied, the holder 320 is not easily separated from the protrusion 310.

상기와 같은 구성을 가지고 결합된 베어 셀과 보호회로 기판과의 간극에 수지가 몰딩되어 전지팩을 형성하게 된다.The resin is molded in a gap between the bare cell and the protection circuit board coupled with the above configuration to form a battery pack.

도 3은 수지로 몰딩된 종래 이차 전지를 나타내는 사시도이다.Figure 3 is a perspective view showing a conventional secondary battery molded with a resin.

도 3에 도시된 바와 같이, 이차 전지는 하부의 캔(211)과 수지 몰딩부(20)로 외관을 형성하게 된다.As shown in FIG. 3, the secondary battery has an outer appearance with a can 211 and a resin molding part 20 at a lower portion thereof.

수지 몰딩부(20)는 베어 셀(1)과 보호회로 기판과의 간극에 수지를 충전하여 이루어진다. 수지로 충전할 때 수지가 보호회로 기판의 바깥 면까지 덮을 수 있으나 전지의 외부 단자(31, 32)는 외부로 노출되도록 한다.The resin molding part 20 is formed by filling a gap between the bare cell 1 and the protective circuit board. When filling with resin, the resin may cover the outer surface of the protective circuit board, but the external terminals 31 and 32 of the battery are exposed to the outside.

상기와 같이, 이차 전지는 전지 팩을 형성하기 위해, 베어 셀과 보호회로 기판 사이에 수지를 채워 몰딩할 경우 수지 몰딩부의 외력에 대한 저항을 높이기 위해 캡 플레이트 상면 일측에 돌출부를 형성한다. 그런데 이 돌출부는 캡 플레이트와 같은 금속 재질로 수지와 잘 접합이 되지 않기 때문에 수지와 잘 접합되는 홀더를 돌출부에 별도로 마련한다. 이에 따라, 별도의 홀더에 따른 재료비가 상승하고, 공정수가 증가하는 문제점이 생긴다. 또한 캡 조립체를 캔의 개구부에 밀어넣을 때 지그가 필요한데, 기존의 지그는 상면에 튀어나온 전극 단자를 포함하는 캡 조립체를 위한 것이다. 만약 이 지그를 사용해 상면에 튀어나온 돌출부와 홀더를 포함하는 캡 조립체를 밀어주면, 자연스럽게 밀어주지 못하게 된다. 이에 따라, 돌출부와 홀더를 포함하는 캡 조립체를 위한 별도의 지그가 필요하여, 별도의 지그에 대한 비용이 추가되는 문제가 발생한다.As described above, in order to form a battery pack, the secondary battery forms a protrusion on one side of the cap plate in order to increase resistance to external force when the resin is filled and molded between the bare cell and the protective circuit board. However, since the protrusion is made of a metal material such as a cap plate and is not easily bonded to the resin, a holder that is well bonded to the resin is separately provided on the protrusion. As a result, a material cost increases due to a separate holder, and the number of processes increases. A jig is also required when the cap assembly is pushed into the opening of the can, which is for a cap assembly that includes an electrode terminal protruding from the top surface. If you use this jig to push the cap assembly that includes the protruding protrusions and the holder on the top surface, it will not be pushed naturally. Accordingly, a separate jig for the cap assembly including the protrusion and the holder is required, which causes a problem of adding a cost for the separate jig.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 캡 조립체의 캡 플레이트에 고정용 홈을 형성하여 견고하게 전지팩을 형성함으로써 외력에 대한 저 항을 높일 수 있는 이차 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is to solve the above-mentioned problems, an object of the present invention is to provide a secondary battery that can increase the resistance to external force by forming a battery pack to form a fixing groove in the cap plate of the cap assembly firmly. do.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이차 전지는 양극, 음극 및 세퍼레이터를 포함하여 이루어진 전극 조립체, 상기 전극 조립체와 전해액을 수용하는 용기형 캔, 상기 캔의 개방부를 마감하는 캡 조립체를 구비하여 이루어지는 베어 셀, 보호회로 기판을 포함하며 상기 베어 셀에 접속되는 전지 부속, 및 상기 베어 셀과 상기 보호회로 기판 사이의 간극을 채워 상기 베어 셀과 상기 전지 부속을 고정되게 결합시키는 수지 몰딩부를 포함하여 이루어지며, 상기 캡 조립체의 캡 플레이트 상면에 홈이 구비됨을 특징으로 한다.A secondary battery of the present invention for achieving the above object comprises a electrode assembly comprising a positive electrode, a negative electrode and a separator, a container type can accommodate the electrode assembly and the electrolyte, and a bare assembly comprising a cap assembly for closing the opening of the can A cell accessory including a cell, a protection circuit board, and connected to the bare cell; and a resin molding part configured to securely couple the bare cell and the battery part by filling a gap between the bare cell and the protection circuit board. The groove is provided on the cap plate upper surface of the cap assembly.

상기 홈의 깊이는 상기 캡 플레이트 두께의 1/4 내지 1/2로 이루어질 수 있다.The depth of the groove may be made from 1/4 to 1/2 of the cap plate thickness.

상기 홈은 수직단면 형상이 U자 형상 또는 각진 U자 형상으로 형성될 수 있다.The groove may have a vertical cross-sectional shape having a U shape or an angular U shape.

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상기 홈의 깊이는 0.2 내지 0.4mm 로 이루어질 수 있다.The depth of the groove may be made of 0.2 to 0.4mm.

상기 홈은 양 내측벽에 사각형태의 보조홈을 더 포함하여 이루어질 수 있다.The groove may further include an auxiliary groove having a rectangular shape on both inner walls.

이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이차 전지를 구성하는 베어 셀의 분리 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 고정용 홈이 형성된 캡 조립체를 나타내는 확대 단면도이다.4 is an exploded perspective view of a bare cell constituting a secondary battery according to a first exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view illustrating a cap assembly having a fixing groove according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 이차 전지는 베어 셀(100)과 베어 셀(100)의 상부에 연결되는 보호회로 기판(미도시) 및 기타 전지 부속(미도시)을 포함하여 형성된다.Referring to FIG. 4, a secondary battery according to the present invention includes a bare cell 100, a protection circuit board (not shown) and other battery accessories (not shown) connected to an upper portion of the bare cell 100.

베어 셀(100)은 캔(511)과, 이 캔(511)의 내부에 수용되는 전극 조립체(512)와, 캔(511)의 개방된 상단과 결합하여 캔(511) 상단을 밀봉하는 캡 조립체를 구비하여 이루어진다. The bare cell 100 is coupled to a can 511, an electrode assembly 512 housed inside the can 511, and an open top of the can 511 to seal the top of the can 511. It is provided with.

전극 조립체(512)는 얇은 판형 혹은 막형으로 형성된 양극(513), 세퍼레이터(514), 음극(515)을 와형으로 권취하여 형성한다.The electrode assembly 512 is formed by winding an anode 513, a separator 514, and a cathode 515 formed in a thin plate or film form in a spiral shape.

양극(513)은 도전성이 우수한 금속 박판, 예컨대 알루미늄 호일로 된 양극 집전체와, 그 양면에 코팅된 리튬계 산화물을 주성분으로 하는 양극 활물질층을 포함하고 있다. 양극(513)에는 양극 활물질층이 형성되지 않은 양극 집전체의 영역에 양극 탭(516)이 접속되어 있다.The positive electrode 513 includes a positive electrode current collector made of a thin metal plate such as aluminum foil having excellent conductivity, and a positive electrode active material layer mainly composed of lithium oxide coated on both surfaces thereof. A positive electrode tab 516 is connected to the positive electrode 513 in a region of the positive electrode current collector where the positive electrode active material layer is not formed.

양극(513) 및 음극(515)과, 양극 및 음극 탭(516, 517)은 극성을 달리하여 배치될 수도 있으며, 양극 및 음극 탭(516, 517)이 전극 조립체(512)로부터 인출되는 경계부에는 두 전극(513, 515)간의 단락을 방지하기 위하여 절연 테이프(518)가 각각 감겨져 있다.The positive electrode 513 and the negative electrode 515 and the positive and negative electrode tabs 516 and 517 may be arranged with different polarities, and the boundary at which the positive and negative electrode tabs 516 and 517 are drawn out from the electrode assembly 512 may be provided. Insulating tapes 518 are respectively wound to prevent short circuits between the two electrodes 513 and 515.

세퍼레이터(514)는 폴리 에틸렌이나, 폴리 프로필렌이나, 폴리 에틸렌과 폴리 플로필렌의 공중합체(co-polymer)로 이루어져 있다. 세퍼레이터(514)는 양극 및 음극(513,515)보다 폭을 넓게 하여 형성하는 것이 극판간의 단락을 방지하는데 유리하다.The separator 514 is made of polyethylene, polypropylene, or a copolymer of polyethylene and polyflopropylene. Separator 514 is formed to be wider than the positive electrode and the negative electrode (513,515) it is advantageous to prevent short circuit between the electrode plates.

캔(511)은 대략 직육면체의 형상을 가진 알루미늄 혹은 알루미늄 합금으로 형성될 수 있다. 캔(511)의 개방된 상단을 통해 전극 조립체(512)가 수용되어 캔(511)은 전극 조립체(512) 및 전해액의 용기 역할을 하게 된다. 캔(511)은 그 자체가 단자역할을 수행하는 것이 가능하나 본 실시예에서는 캡 조립체의 캡 플레이트(410)가 양극단자의 역할을 수행하게 된다.The can 511 may be formed of aluminum or an aluminum alloy having a substantially rectangular parallelepiped shape. The electrode assembly 512 is received through the open top of the can 511 such that the can 511 serves as a container for the electrode assembly 512 and the electrolyte. The can 511 itself may serve as a terminal, but in this embodiment, the cap plate 410 of the cap assembly serves as the positive terminal.

캡 조립체에는 캔(511)의 개방된 상단에 대응되는 크기와 형상을 가지는 평판형의 캡 플레이트(410)가 마련되어 있다. 캡 플레이트(410)의 중앙부에는 전극 단자가 통과할 수 있도록 단자용 통공(411)이 형성된다. 캡 플레이트(410)의 중앙부를 관통하는 전극 단자(430) 외측에는 전극단자(430)와 캡 플레이트(410)와의 전기적 절연을 위해 튜브 형상의 가스켓(420)이 설치되어 있다. 캡 플레이트(410) 중앙부, 단자용 통공(411) 근방에는 캡 플레이트(410) 하면에 절연 플레이트(410)가 배치되어 있다. 절연 플레이트(440)의 아랫면에는 단자 플레이트(450)가 설치되어 있다. 또한, 캡 플레이트(410) 상면 일측에는 하부 방향으로 수지 몰딩시 수지가 견고하게 고정되도록 고정용 홈(413)이 형성된다.The cap assembly is provided with a flat cap plate 410 having a size and shape corresponding to the open top of the can 511. The central portion of the cap plate 410 is formed with a terminal through hole 411 so that the electrode terminal can pass through. A tube-shaped gasket 420 is installed outside the electrode terminal 430 penetrating the center portion of the cap plate 410 to electrically insulate the electrode terminal 430 from the cap plate 410. An insulating plate 410 is disposed on the lower surface of the cap plate 410 near the center of the cap plate 410 and the terminal hole 411. The terminal plate 450 is provided on the bottom surface of the insulating plate 440. In addition, a fixing groove 413 is formed at one side of the upper surface of the cap plate 410 so that the resin is firmly fixed when the resin is molded in the downward direction.

캡 플레이트(410) 하면에는 양극(513)으로부터 인출된 양극 탭(516)이 용접되어 있으며, 전극 단자(430) 하단부에는 음극(515)으로부터 인출된 음극 탭(517)이 사행으로 접혀진 상태에서 용접되어 있다.The positive electrode tab 516 drawn from the positive electrode 513 is welded to the lower surface of the cap plate 410, and the negative electrode tab 517 drawn from the negative electrode 515 is meandered to the lower end of the electrode terminal 430. It is.

한편, 전극 조립체(512)의 상면에는 전극 조립체(512)와 캡 조립체와의 전기적 절연을 위하고, 이와 동시에 상기 전극 조립체(512)의 상단부를 커버할 수 있도록 절연 케이스(490)가 설치되어 있다. 절연 케이스(490)는 절연성을 가지는 고분자 수지이며, 폴리 프로필렌으로 된 것이 바람직하다. 전극 조립체(512)의 중앙부와 음극 탭(517)이 통과할 수 있도록 음극탭용 홀(491)이 형성되고, 다른 측방에는 전해액 통과공(492)이 형성되어 있다. 전해액 통과공은 별도로 형성되지 않을 수 있으며, 양극 탭(516)를 위한 양극탭용 홀은 절연 케이스(490)의 일측 가장자리에 형성될 수 있다.On the other hand, an insulating case 490 is provided on the upper surface of the electrode assembly 512 to provide electrical insulation between the electrode assembly 512 and the cap assembly and simultaneously cover the upper end of the electrode assembly 512. . The insulating case 490 is an insulating polymer resin, preferably made of polypropylene. A negative electrode tab hole 491 is formed to allow the center portion of the electrode assembly 512 and the negative electrode tab 517 to pass therethrough, and an electrolyte passage hole 492 is formed at the other side thereof. The electrolyte passing hole may not be formed separately, and a hole for the positive electrode tab for the positive electrode tab 516 may be formed at one edge of the insulating case 490.

캡 플레이트(410)의 타측에는 전해액 주입공(412)이 형성되어 있다. 상기 전해액이 주입된 다음에 전해액 주입공을 밀폐시키기 위하여 마개(460)가 설치된다. 마개(460)는 알루미늄이나 알루미늄 함유 금속으로 만든 볼형 모재를 전해액 주입공 위에 놓고 기계적으로 전해액 주입공으로 압입하여 형성한다. 밀봉을 위해 마개(460)는 전해액 주입공 주변에서 캡 플레이트(410)에 용접된다. 용접의 용이성을 위해 통상 마개(460)는 캡 플레이트(410)와 동일한 재질로 형성하는 것이 바람직하다.The electrolyte injection hole 412 is formed at the other side of the cap plate 410. After the electrolyte is injected, a stopper 460 is installed to seal the electrolyte injection hole. The stopper 460 is formed by placing a ball-shaped base material made of aluminum or an aluminum-containing metal on the electrolyte injection hole and mechanically indenting it into the electrolyte injection hole. The stopper 460 is welded to the cap plate 410 around the electrolyte injection hole for sealing. For ease of welding, the stopper 460 is preferably formed of the same material as the cap plate 410.

캡 조립체를 캔(511)과 결합시키는 방법으로 캡 플레이트(410) 주변부와 캔(511) 측벽의 용접이 이루어진다. Welding the cap assembly 410 to the periphery of the cap plate 410 and the sidewall of the can 511 is performed by coupling the cap assembly to the can 511.

도 5에 도시된 바와 같이, 고정용 홈(413)은 캡 플레이트(410)의 상면 일측에 소정의 깊이를 가지고 형성된다. 이러한 고정용 홈(413)은 전지 팩 형성시 베어 셀, 보호회로 기판과 기타 전지 부속 간극에 수지를 몰딩할 때 수지가 견고하게 고착되도록 충분한 깊이를 갖도록 이루어져야 하므로 캡 플레이트(410) 두께의 1/4 내지 1/2의 깊이로 형성하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 0.8mm의 두께로 이루어지는 캡 플레이트(410)의 경우에서, 고정용 홈(413)은 0.2 내지 0.4mm의 깊이로 이루어질 수 있다. 이러한 고정용 홈(610)은 수직단면 형상이 U자 형상 또는 각진 U 자 형상으로 형성될 수 있다.As shown in FIG. 5, the fixing groove 413 is formed to have a predetermined depth on one side of the upper surface of the cap plate 410. This fixing groove 413 should be made to have a sufficient depth so that the resin is firmly fixed when molding the resin into the bare cell, the protection circuit board and other battery accessory gaps when the battery pack is formed. It is preferred to form at a depth of 4 to 1/2. For example, in the case of the cap plate 410 made of a thickness of 0.8mm, the fixing groove 413 may be made of a depth of 0.2 to 0.4mm. The fixing groove 610 may have a vertical cross-sectional shape in a U-shape or an angled U-shape.

상기 같은 구성을 가지고 이루어지는 베어 셀과 보호회로 기판(미도시) 및 기타 전지 부속(미도시) 사이의 간극에 수지를 몰딩하여 전지팩을 형성한다.A battery pack is formed by molding a resin in a gap between a bare cell having the above configuration, a protective circuit board (not shown), and other battery accessories (not shown).

이렇게, 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지는 캡 플레이트(410) 상면에 고정용 홈(413)이 형성될 경우 종래의 캡 플레이트에 형성된 돌출부와 추가로 형성된 홀더를 필요로 하지 않아, 구성이 간단해 질 수 있다. 또한 종래의 이차 전지는 캡 조립체를 캔의 개구부에 밀어넣을 때 돌출부와 홀더를 위한 지그가 별도로 필요로 했는데, 본 발명의 이차 전지는 별도의 지그없이 기존의 지그를 사용하여 캡 조립체를 캔의 개구부에 밀어넣을 수 있다.Thus, when the fixing groove 413 is formed on the cap plate 410 upper surface, the secondary battery according to the embodiment of the present invention does not require a protrusion formed on the conventional cap plate and a holder additionally formed, so that the configuration is simple. Can be done. In addition, the conventional secondary battery requires a jig for the protrusion and the holder separately when the cap assembly is pushed into the opening of the can, the secondary battery of the present invention using the existing jig without a separate jig to open the cap assembly of the can Can be pushed in.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 고정용 홈이 형성된 캡 조립체를 나타내는 확대 단면도이다.6 is an enlarged cross-sectional view illustrating a cap assembly in which a fixing groove is formed according to a second embodiment of the present invention.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 이차 전지는 제 1 실시예의 이차전지와 비교하여 캡 플레이트에 형성된 고정용 홈의 형상만 다를뿐 동일한 구성요소를 가지므로 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.Secondary batteries according to the second embodiment of the present invention have the same components, only the shape of the fixing grooves formed in the cap plate compared to the secondary battery of the first embodiment, so a description thereof will be omitted.

도 6에 도시된 바와 같이, 캡 조립체는 전극 단자(630), 캡 플레이트(610), 절연 플레이트(640), 단자 플레이트(650), 고정용 홈(613)을 포함하여 형성되며, 상기 전극단자(630)와 캡 플레이트(610)는 가스킷 튜브(620)에 의해 절연되도록 형 성된다. As shown in FIG. 6, the cap assembly includes an electrode terminal 630, a cap plate 610, an insulation plate 640, a terminal plate 650, and a fixing groove 613. The 630 and the cap plate 610 are formed to be insulated by the gasket tube 620.

본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 캡 플레이트(610)의 일측에 소정의 깊이를 가지고 형성되는 고정용 홈(613)은 양 내측벽에 사각형태의 보조홈(613a)을 더 포함하여 이루어진다. 이러한 고정용 홈(613)은 전지 팩 형성시 베어 셀, 보호회로 기판과 전지 부속 간극에 수지를 몰딩할 때 수지가 견고하게 고착되도록 충분한 깊이를 갖도록 이루어져야 하므로 캡 플레이트(610) 두께의 1/4 내지 1/2의 깊이로 형성하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 0.8mm의 두께로 이루어지는 캡 플레이트(610)의 경우에서, 고정용 홈(613)은 0.2 내지 0.4mm의 깊이로 이루어질 수 있다. According to the second embodiment of the present invention, the fixing groove 613 is formed to have a predetermined depth on one side of the cap plate 610 further comprises a secondary groove 613a of the rectangular shape on both inner walls. This fixing groove 613 should have a sufficient depth so that the resin is firmly fixed when molding the resin into the bare cell, the protection circuit board, and the battery accessory gap when forming the battery pack. It is preferable to form to a depth of 1/2. For example, in the case of the cap plate 610 made of a thickness of 0.8mm, the fixing groove 613 may be made of a depth of 0.2 to 0.4mm.

이렇게 사각형태의 보조홈(613a)를 포함하는 고정용 홈(610)은 전지팩 형성시 수지를 몰딩할 때 보조홈(613a)로 인해 외력으로부터 수지가 캡 플레이트(610) 상부의 수직방향으로 잘 떨어지지 않게 한다.The fixing groove 610 including the square auxiliary groove 613a is formed in the vertical direction of the upper portion of the cap plate 610 from the external force due to the auxiliary groove 613a when molding the resin when forming the battery pack. Do not fall off.

이러한 구성을 가지고 이루어지는 베어 셀과 보호회로 기판(미도시) 및 기타 전지 부속(미도시) 사이의 간극에 수지를 몰딩하여 전지팩을 형성한다.A battery pack is formed by molding a resin in a gap between a bare cell having such a configuration, a protective circuit board (not shown), and other battery accessories (not shown).

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지는 캡 조립체의 캡 플레이트에 고정용 홈을 형성하여 전지 팩 형성시 베어 셀, 보호회로 기판과 전지 부속 간극에 수지를 몰딩할 때 수지가 견고하게 고착되도록 함으로써 전지팩의 외력에 대한 저항을 높일 수 있다.As described above, the secondary battery according to the embodiment of the present invention is formed by the fixing grooves in the cap plate of the cap assembly, the resin is firm when molding the resin in the gap between the bare cell, the protective circuit board and the battery accessory when forming the battery pack By fixing it so that the resistance to the external force of the battery pack can be increased.

또한 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지는 종래의 이차 전지가 전지팩 형성시 수지를 몰딩하는 과정에서 종래 이차 전지의 캡 플레이트에 형성된 돌출부와 돌 출부와 결합된 홀더를 필요로 하지 않아 구성을 단순화할 수 있고 그에 따른 비용도 줄일 수 있다. 그리고, 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지는 캡 플레이트의 하부방향으로 고정용 홈을 형성하기 때문에 캡 플레이트의 상면에서 튀어나온 돌출부와 홀더로 인한 별도의 지그를 필요로 하지 않아 그에 따른 공정수도 줄일 수 있어 작업의 효율성을 높일 수 있다.In addition, the secondary battery according to an embodiment of the present invention does not require a holder coupled with protrusions and protrusions formed on the cap plate of the conventional secondary battery in the process of molding the resin when the conventional secondary battery forms the battery pack, thereby simplifying the configuration. You can do that and reduce the cost. In addition, since the secondary battery according to the embodiment of the present invention forms a fixing groove in the lower direction of the cap plate, it does not require a separate jig due to the protrusion and the holder protruding from the upper surface of the cap plate, thereby reducing the number of processes. It can increase the efficiency of the work.

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.As described above, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and any person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Various modifications are possible, of course, and such changes are within the scope of the claims.

Claims (6)

양극, 음극 및 세퍼레이터를 포함하여 이루어진 전극 조립체, 상기 전극 조립체와 전해액을 수용하는 용기형 캔, 상기 캔의 개방부를 마감하는 캡 조립체를 구비하여 이루어지는 베어 셀,An electrode assembly comprising a positive electrode, a negative electrode, and a separator, a bare cell containing the electrode assembly and an electrolyte solution, a bare cell comprising a cap assembly closing an opening of the can, 보호회로 기판을 포함하며 상기 베어 셀에 접속되는 전지 부속, 및A battery accessory including a protection circuit board and connected to the bare cell, and 상기 베어 셀과 상기 보호회로 기판 사이의 간극을 채워 상기 베어 셀과 상기 전지 부속을 고정되게 결합시키는 수지 몰딩부를 포함하여 이루어지는 이차 전지에 있어서,In the secondary battery comprising a resin molding portion for filling the gap between the bare cell and the protective circuit board to securely couple the bare cell and the battery accessory, 상기 캡 조립체의 캡 플레이트 상면에 홈이 구비됨을 특징으로 하는 이차 전지.Secondary battery, characterized in that the groove is provided on the cap plate upper surface of the cap assembly. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 홈의 깊이는 상기 캡 플레이트 두께의 1/4 내지 1/2인 것을 특징으로 하는 이차 전지.The depth of the groove is a secondary battery, characterized in that 1/4 to 1/2 of the cap plate thickness. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 홈은 수직단면 형상이 U자 형상 또는 각진 U자 형상으로 형성됨을 특징으로 하는 이차 전지.The groove is a secondary battery, characterized in that the vertical cross-sectional shape is formed in a U shape or an angled U shape. 삭제delete 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 홈의 깊이는 0.2 내지 0.4mm 인 것을 특징으로 하는 이차 전지.The depth of the groove is a secondary battery, characterized in that 0.2 to 0.4mm. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 홈은 양 내측벽에 사각형태의 보조홈을 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이차 전지.The groove is a secondary battery characterized in that it further comprises a secondary groove of the rectangular shape on both inner walls.
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