KR100719734B1 - Lithium rechargeable battery and method of making the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 리튬 이차전지 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전해액주입구를 밀봉하기 위해 볼을 압입하고 용접하던 방식 대신에 전해액주입구 주변에 금속판을 씌우면서 전해액주입구 주변과 금속판을 레이저용접으로 용융시키고 롤러를 이용하여 전해액주입구에 밀착시킴으로써, 별도의 볼 압입공정이 필요없으며 밀폐성이 향상된 리튬 이차전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a lithium secondary battery and a method for manufacturing the same. More specifically, instead of a method of press-fitting and welding a ball to seal the electrolyte inlet, the metal plate is surrounded by the electrolyte inlet and the metal plate is surrounded by the laser welding. The present invention relates to a lithium secondary battery and a method for manufacturing the same, which are melted and adhered to an electrolyte injection hole by using a roller, thereby eliminating the need for a separate ball indentation process.
리튬 이차전지, 전해액주입구, 레이저용접, 밀폐성 Lithium Secondary Battery, Electrolyte Injection, Laser Welding, Sealability
Description
도 1a는 일반적인 리튬 이차전지의 분리 사시도1A is an exploded perspective view of a typical lithium secondary battery
도 1b는 도 1a의 캡플레이트의 수직 단면도FIG. 1B is a vertical sectional view of the cap plate of FIG. 1A
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지의 분리 사시도Figure 2a is an exploded perspective view of a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention
도 2b는 도 2a의 캡플레이트의 수직 단면도FIG. 2B is a vertical sectional view of the cap plate of FIG. 2A
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 전해액주입구 밀폐 과정의 단면도Figure 3a is a cross-sectional view of the electrolyte inlet sealing process according to an embodiment of the present invention
도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 레이저용접이 이루어진 캡플레이트의 평면도3B is a plan view of a cap plate made of laser welding according to an embodiment of the present invention;
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 > <Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
200 - 리튬 이차전지 210 - 캔200-Lithium Secondary Battery 210-Can
220 - 전극조립체 230 - 캡조립체220-electrode assembly 230-cap assembly
240 - 캡플레이트 242 - 전해액주입구240-Cap plate 242-Electrolyte inlet
244 - 금속판244-metal
본 발명은 리튬 이차전지 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전해액주입구를 밀봉하기 위해 볼을 압입하고 용접하던 방식 대신에 전해액주입구 주변에 금속판을 씌우면서 전해액주입구 주변과 금속판을 레이저용접으로 용융시키고 롤러를 이용하여 전해액주입구에 밀착시킴으로써, 별도의 볼 압입공정이 필요없으며 밀폐성이 향상된 리튬 이차전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a lithium secondary battery and a method for manufacturing the same. More specifically, instead of a method of press-fitting and welding a ball to seal the electrolyte inlet, the metal plate is surrounded by the electrolyte inlet and the metal plate is surrounded by the laser welding. The present invention relates to a lithium secondary battery and a method for manufacturing the same, which are melted and adhered to an electrolyte injection hole by using a roller, thereby eliminating the need for a separate ball indentation process.
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 중량당 에너지 밀도가 높다는 장점 때문에 첨단 전자기기 분야에서 널리 사용되고 있다.In general, as the light weight and high functionality of portable wireless devices such as a video camera, a portable telephone, a portable computer, and the like progress, a lot of researches have been conducted on secondary batteries used as driving power. Such secondary batteries include, for example, nickel-cadmium batteries, nickel-hydrogen batteries, nickel-zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among them, lithium secondary batteries are rechargeable, compact, and large-capacity, and are widely used in advanced electronic devices because of their high operating voltage and high energy density per unit weight.
도 1a는 일반적인 리튬 이차전지의 분리 사시도를 나타내며, 도 1b는 도 1a의 캡플레이트의 수직 단면도를 나타낸다.1A is an exploded perspective view of a typical lithium secondary battery, and FIG. 1B is a vertical cross-sectional view of the cap plate of FIG. 1A.
상기 리튬 이차전지(100)는, 도 1a를 참조하면, 양극판(123), 음극판(125) 및 세퍼레이터(124)로 구성되는 전극조립체(120)를 전해액과 함께 캔(110)에 수납하고, 이 캔(110)의 상단개구부(110a)를 캡조립체(130)로 밀봉함으로써 형성된다.Referring to FIG. 1A, the lithium
상기 캔(110)은 일반적으로 알루미늄 또는 그 합금 재질로 형성되며, 딥드로잉 방식에 의하여 제작된다. 상기 캔(110)의 하면(110b)은 일반적으로 거의 평면 형상으로 형성된다.The
상기 전극조립체(120)는 양극판(123)과 음극판(125) 사이에 세퍼레이터(124)가 개재되면서 권취되어 형성된다. 상기 양극판(123)에는 양극탭(126)이 결합되어 전극조립체(120)의 상단부로 돌출되며, 음극판(125)에는 음극탭(127)이 결합되어 전극조립체(120)의 상단부로 돌출된다. 상기 전극조립체(120)에서 상기 양극탭(126)과 음극탭(127)은 소정거리 떨어져 형성되어 전기적으로 절연되도록 한다. 상기 양극탭(126)과 음극탭(127)은 일반적으로 니켈 금속으로 형성된다.The
상기 캡조립체(130)는 캡플레이트(140)와 절연플레이트(150)와 터미널플레이트(160) 및 전극단자(135)를 포함하여 구성된다. 캡조립체(130)는 별도의 절연케이스(170)와 결합되어 캔(110)의 상단개구부(110a)에 결합되어 캔(110)을 밀봉하게 된다.The
상기 캡플레이트(140)는, 도 1b를 참조하면, 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)에 삽입될 때는 전극단자(135)와 캡플레이트(140)의 절연을 위하여 전극단자(135)의 외면에는 튜브형의 개스킷튜브(146)가 결합되어 함께 삽입된다. 한편, 상기 캡플레이트(140)의 일측에는 전해액주입구(142)가 소정크기로 형성된다. 또한, 상기 캡플레이트(140)의 타측에는 안전밴트(143)가 소정의 크기로 형성된다. 상기 안전밴트(143)는 전지 내부에서 발생한 가스에 의해 파손되어 전지의 폭발을 방지할 수 있도록 타 부분에 비해 얇게 형성된다. 상기 캡조립체(130)가 상기 캔(110)의 상단개구부(110a)에 조립된 후 전해액주입구(142)를 통하여 전해액이 주입되고, 전해액주입구 (142)는 별도의 밀폐수단인 볼(144)에 의하여 밀폐된다.Referring to FIG. 1B, the
상기 전극단자(135)는 상기 음극판(125)의 음극탭(127) 또는 상기 양극판(123)의 양극탭(126)에 연결되어 음극단자 또는 양극단자로 작용하게 된다.The
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(135)가 삽입되는 단자통공2(151)가 형성되어 있다. 상기 절연플레이트(150)의 하면에는 상기 터미널플레이트(160)가 안착되도록 터미널플레이트(160)의 크기에 상응하는 안착홈(152)이 형성된다.The
상기 터미널플레이트(160)는 일반적으로 니켈 합금으로 형성되며, 상기 절연플레이트(150)의 하면에 장착된다. 상기 터미널플레이트(160)에는 캡플레이트(140)의 단자통공1(141)에 대응되는 위치에 상기 전극단자(135)가 삽입되는 단자통공3(161)이 형성되어 있으며, 상기 전극단자(135)가 상기 개스킷튜브(146)에 의하여 절연되면서 캡플레이트(140)의 단자통공1(141)을 통하여 결합되므로 상기 터미널플레이트(160)는 상기 캡플레이트(140)와 전기적으로 절연되면서 상기 전극단자(135)와 전기적으로 연결된다.The
상기 터미널플레이트(160)의 일측에는 상기 음극판(125)에 결합된 음극탭(127)이 용접되며, 캡플레이트(140)의 타측에는 상기 양극판(123)에 결합된 양극탭(126)이 용접된다. 상기 음극탭(127)과 양극탭(126)을 결합시키는 용접방법으로는 저항용접, 레이저 용접 등이 사용되며, 일반적으로는 저항용접이 사용된다.The
상기 절연케이스(170)는 캡조립체(130)와 전극조립체(120) 사이의 절연을 담 당하게 되며, 양극탭용 홀(172)과 음극탭용 홀(174)이 형성되어 있다.The
일반적으로, 전해액주입구는 전해액을 주입한 후 볼을 소정의 압력으로 압입하고 볼과 전해액주입구 주변을 레이저용접 함으로써 밀폐된다. 이 경우, 전해액주입구는 전해액이 주입될 때 입구와 측면 등에 전해액이 묻어있게 된다. 따라서, 전해액주입구는 볼이 압입된 후 전해액주입구의 측면과 볼 사이에 건조된 전해액층이 형성되게 된다. 이러한 전해액층은 볼과 전해액주입구 측면의 밀착성을 떨어뜨리게 된다는 문제점이 있다. 또한, 볼을 압입하는 공정과 용접하는 공정이 별도로 이루어지므로, 공정이 복잡해진다는 문제점이 있다. In general, the electrolyte inlet is closed by injecting the electrolyte and then injecting the ball at a predetermined pressure, and laser welding the area around the ball and the electrolyte inlet. In this case, the electrolyte inlet is buried in the inlet and the side when the electrolyte is injected. Therefore, in the electrolyte injection hole, the dried electrolyte layer is formed between the side of the electrolyte injection hole and the ball after the ball is press-fitted. Such an electrolyte layer has a problem in that the adhesion between the ball and the electrolyte inlet side is reduced. In addition, since the process of press-fitting the ball and the process of welding are performed separately, there is a problem that the process becomes complicated.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 특히 전해액주입구를 밀봉하기 위해 볼을 압입하고 용접하던 방식 대신에 전해액주입구 주변에 금속판을 씌우면서 전해액주입구 주변과 금속판을 레이저용접으로 용융시키고 롤러를 이용하여 전해액주입구에 밀착시킴으로써, 별도의 볼 압입공정이 필요없으며 밀폐성이 향상된 리튬 이차전지 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, in particular, instead of the method of pressing and welding the ball in order to seal the electrolyte inlet while covering the metal plate around the electrolyte inlet while melting the metal plate around the electrolyte inlet by laser welding and roller By using in close contact with the electrolyte inlet, there is no need for a separate ball indentation process is to provide an improved lithium secondary battery and its manufacturing method.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 리튬 이차전지는 전극조립체와, 상기 전극조립체를 수용하는 캔과, 일측에 전해액주입구가 형성된 캡플레이트를 구비하며, 상기 캔의 상단개구부를 밀봉하는 캡조립체를 포함하여 이루어지는 리튬 이차전지에 있어서, 상기 전해액주입구는 금속판으로 밀폐되며, 상기 밀폐는 레이저용접에 의해 면용접이 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the lithium secondary battery of the present invention includes an electrode assembly, a can accommodating the electrode assembly, a cap plate having an electrolyte inlet formed on one side, and sealing an upper opening of the can. In a lithium secondary battery comprising a cap assembly, the electrolyte inlet is sealed with a metal plate, the sealing is characterized in that the surface welding is performed by laser welding.
이 때, 상기 금속판은 알루미늄을 포함한 재질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 금속판은 상기 캡플레이트 두께의 2.5% 내지 25%의 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 금속판은 20 내지 200㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.In this case, the metal plate may be formed of a material including aluminum. In addition, the metal plate is preferably formed to a thickness of 2.5% to 25% of the cap plate thickness. In addition, the metal plate is preferably formed to a thickness of 20 to 200㎛.
또한, 상기 면용접은 지그재그 형상으로 레이저를 발사하여 용접부위를 스캔하듯이 이루어져 면용접이 이루어질 수 있다.In addition, the surface welding may be made by scanning the welding site by firing a laser in a zigzag shape can be a surface welding.
또한, 본 발명의 리튬 이차전지의 제조방법은 전해액주입구가 형성된 캡플레이트를 포함한 베어셀, 금속판, 레이저용접기를 준비하는 준비단계; 상기 전해액주입구를 포함하여 밀폐하고자 하는 영역에 금속판을 놓고 상기 밀폐하고자 하는 영역과 금속판 사이에 레이저용접기로 면용접하는 용접단계; 및 상기 용접단계를 통해 용접된 부위를 가압하여 압착하는 프레스단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the method of manufacturing a lithium secondary battery of the present invention comprises the steps of preparing a bare cell, a metal plate, a laser welder including a cap plate formed with an electrolyte inlet; A welding step of placing a metal plate in an area to be sealed including the electrolyte injection hole and welding the surface between the area to be sealed and the metal plate by a laser welder; And it is characterized in that it comprises a pressing step of pressing by pressing the welded portion through the welding step.
이 때, 상기 용접단계는 상기 밀폐하고자 하는 영역에 지그재그 형상으로 스캔하듯 이루어질 수 있다. 또한, 상기 프레스단계는 롤러를 가압하면서 회전시키는 방식으로 이루어지는 것이 바람직하다.At this time, the welding step may be made as a scan in a zigzag shape to the area to be sealed. In addition, the pressing step is preferably made in a manner to rotate while pressing the roller.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지에 대하여 설명한다.First, a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지의 분리 사시도를 나타내며, 도 2b는 도 2a의 캡플레이트의 수직 단면도를 나타낸다.2A is an exploded perspective view of a lithium secondary battery according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a vertical cross-sectional view of the cap plate of FIG. 2A.
본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지(200)는, 도 2a를 참조하면, 양극판(223), 음극판(225) 및 세퍼레이터(224)로 구성되는 전극조립체(220)를 전해액과 함께 캔(210)에 수납하고, 이 캔(210)의 상단개구부(210a)를 캡조립체(230)로 밀봉함으로써 형성된다. 상기 리튬 이차전지(200)는 장변을 포함하며 서로 마주보도록 형성되는 정면과 배면, 단변을 포함하며 서로 마주보도록 형성되는 양 측면, 상기 캡플레이트(240)가 위치하는 상면과 상기 상면과 마주보는 하면(210b)을 포함하여 이루어진다.In the lithium
상기 전극조립체(220)는 양극판(223)과 음극판(225)사이에 세퍼레이터(224)가 개재되면서 권취되어 형성된다. The
상기 양극판(223)은 도전성이 우수한 금속 박판, 예를 들면, 알루미늄(Al) 호일(foil)로 이루어진 양극 집전체와, 그 양면에 코팅된 양극 활물질층을 포함하고 있다. 상기 양극 활물질로는 LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2, LiMnO2 등의 리튬산화물이 사용되고 있다. 상기 양극판(223)의 양 말단에는 양극 활물질층이 형성되지 않은 양극 집전체 영역, 즉 양극 무지부가 형성된다. 상기 양극 무지부의 일단에는 일반적으로 알루미늄(Al) 재질로 형성되며, 전극 조립체(220)의 상부로 일정 길이 돌출되는 양극 탭(226)이 접합되어 있다.The
상기 음극판(225)은 전도성 금속 박판, 예를 들면, 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 호일로 이루어진 음극 집전체와, 그 양면에 코팅된 음극 활물질층을 포함하고 있다. 상기 음극판(225)의 양 말단은 음극 활물질층이 형성되지 않은 음극 집전체 영역, 즉 음극 무지부가 형성된다. 상기 음극 무지부의 일단에는 일반적으로 니켈 (Ni) 재질로 형성되며, 전극 조립체(220)의 하부로 일정 길이 돌출된 음극 탭(227)이 접합되어 있다. 더불어 상기 전극 조립체(220)의 하부에는 캔(210)과의 접촉을 방지하기 위한 절연판이 더 포함되어 형성될 수 있다.The
상기 세퍼레이터(224)는 상기 양극판(223)과 음극판(225) 사이에 개재되며 상기 전극조립체(220)의 외주면을 둘러 싸도록 연장되어 형성될 수도 있다. 상기 세퍼레이터(224)는 상기 양극판(223)과 음극판(225)의 단락을 방지하며, 리튬 이온을 통과시킬 수 있도록 다공막 고분자물질로 형성된다.The
상기 캔(210)는 대략 직사각형 형상의 한 쌍의 장측벽(212)과, 한 쌍의 단측벽(213) 및 하면판(210b)을 포함하여 대략 박스 형상으로 형성되며, 상부는 개구되어 상단 개구부(210a)를 이루고 있다. 또한, 상기 캔(210)는 대략 박스형상으로 형성될 때 수평방향으로의 단면의 형상이 사각형상 또는 타원형상 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 상기 상단개구부(210a)로는 상기 전극조립체(220)가 삽입된다. 또한, 상기 전극조립체(220) 사이로 함침하여 리튬 이온의 이동을 가능하게 해 주는 전해액이 주입된다. 캔(210)의 재질은 주로 가벼운 알루미늄(Al)이 사용된다. 상기 캔(210)의 상부는 캡조립체(230)에 의해 밀봉되어, 전해액의 누출이 방지된다. 상기 캔(210)의 장측벽(212)과 단측벽(213)의 두께는 대략 0.2 내지 0.4mm로 형성되며, 상기 하면판(210b)의 두께는 대략 0.2 내지 0.7mm로 형성된다. 다만, 여기서 상기 장측벽(212)과 단측벽(213) 및 하면판(210b)의 두께를 한정하는 것은 아니다. 상기 캔(210)는 바람직하게는 딥드로잉(deep drawing) 방식에 의하여 형성되며, 상기 장측벽(212)과 단측벽(213) 및 상기 하면판(210b)은 일체형으로 형성된 다. 다만, 여기서 상기 캔(210)의 형성 방법을 한정하는 것은 아니다.The can 210 is formed in a substantially box shape including a pair of
상기 캡조립체(230)는 캡플레이트(240)와 절연플레이트(250)와 터미널플레이트(260) 및 전극단자(235)를 포함하여 구성된다. 캡조립체(230)는 별도의 절연케이스(270)와 결합되어 캔(210)의 상단개구부(210a)에 결합되어 캔(210)을 밀봉하게 된다. The
상기 캡플레이트(240)는, 도 2b를 참조하면, 상기 캔(210)의 상단개구부(210a)에 용접되어 상기 캔(210)을 밀봉한다. 상기 캡플레이트(240)는 일측에 전해액주입구(242)가 형성되어 있으며, 상기 캡플레이트(240)의 대략 중앙에는 단자통공1(241)이 형성되어 있으며, 상기 단자통공1(241)에는 가스캣 튜브(246)에 의해 절연된 전극단자(235)가 삽입된다.2B, the
상기 전해액주입구(242)는 캡플레이트(240)의 일측에 형성되어 있으며, 별도의 금속판(244)으로 밀폐된다. 이 때, 상기 밀폐는 레이저용접과 같은 용접방식에 의해 이루어질 수 있으며, 또한 접착제와 같은 접착물질을 이용해서 이루어질 수도 있다. 바람직하게는 상기 밀폐방식은 레이저용접에 의해서 이루어진다. 레이저용접은 상기 전해액주입구(242)를 포함하여 용접하고자 하는 영역, 예를 들면 금속판(244)의 면적에 상응하는 전해액주입구(242)의 주변부분과 상기 금속판(244)의 일측면에 동시에 이루어질 수 있다. 상기 레이저용접은 전해액주입구(242)의 주변부분과 금속판(244)의 일측면에 동시에 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 상기 레이저용접은 전해액주입구(242)의 주변부분에 금속판(244)의 일측변을 접촉시킨 후, 상기 접촉부분에 이루어지게 된다. 이 경우, 상기 금속판(244)의 일측면과 전해액 주입구(242)의 주변부분이 레이저에 의해 용융되어 서로 부착되게 된다. 상기 레이저용접과 동시에 지그(jig) 또는 롤러(roller)와 같은 압착도구로 용접된 부위를 충분히 프레스해 주는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 레이저용접은 금속판(244)의 일측면에 비해 상대적으로 전해액주입구(242)의 주변부분에 집중적으로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 금속판(244)은 두께가 얇은 것을 사용하게 되므로, 레이저용접이 과하게 이루어지면 변형될 수 있다는 문제점이 있다. 한편, 상기 금속판(244)은 알루미늄을 포함한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 캡플레이트(240)는 일반적으로 알루미늄 재질로 이루어지므로, 상기 금속판(244)도 동일하거나 유사한 재질로 이루어지는 것이 좋다. 또한, 상기 금속판(244)은 평면 형상이 사각형상, 타원형상, 원형상 중 어느 하나로 형성될 수 있으며, 다만 여기서 상기 금속판(244)의 평면 형상을 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 금속판(244)은 상기 캡플레이트(240) 두께의 2.5% 내지 25%의 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 금속판(244)은 20 내지 200㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 금속판(244)의 두께가 캡플레이트(240) 두께의 2.5% 미만으로 형성되면, 지나치게 얇아지므로 레이저용접 후에 미세한 충격에도 금속판(244)이 변형되어 전해액이 누출될 수 있다는 문제점이 있다. 한편, 상기 금속판(244)의 두께가 캡플레이트(240) 두께의 25%를 초과하도록 형성되면, 레이저용접에 의한 부착력이 떨어지며 베어셀의 외관이 깔끔하지 않게 된다는 문제점이 있다. 한편, 상기 레이저용접이 끝난후에는 전해액의 누출을 보다 철저하게 방지하기 위하여 금속판(244)의 주변에 광경화성 물질이 도포될 수도 있다. 상기 밀폐방식은 통상의 밀폐방식에 비해 별도의 볼압입 공정이 필요없을 뿐만 아니라, 전해액주입구의 측면이 밀폐에 이용되지 않으므로 전해액이 주입된 후 입구 주변의 전해액만 제거한 후 용접이 이루어질 수 있으며, 따라서 밀폐성이 보다 향상될 수 있다.The
상기 절연플레이트(250)는 가스켓과 같은 절연물질로 형성되며, 캡 플레이트(240)의 하면에 결합된다. 절연플레이트(250)에는 상기 캡 플레이트(240)의 단자통공1(241)에 대응되는 위치에 상기 전극단자(235)가 삽입되는 단자통공2(251)가 형성되어 있다. 상기 절연플레이트(250)의 하면에는 상기 터미널플레이트(260)가 안착되도록 터미널플레이트(260)의 크기에 상응하는 안착홈(252)이 형성된다.The insulating
상기 터미널플레이트(260)는 일반적으로 Ni합금으로 형성되며, 상기 절연플레이트(250)의 하면에 장착된다. 상기 터미널 플레이트(260)에는 캡플레이트(240)의 단자통공1(241)에 대응되는 위치에 상기 전극단자(235)가 삽입되는 단자통공3(261)이 형성되어 있으며, 상기 전극단자(235)가 상기 개스킷 튜브(246)에 의하여 절연되면서 캡플레이트(240)의 단자통공1(241)을 통하여 결합되므로 상기 터미널 플레이트(260)는 상기 캡플레이트(240)와 전기적으로 절연되면서 상기 전극단자(235)와 전기적으로 연결된다.The
상기 터미널플레이트(260)의 일측에는 상기 음극판(225)에 결합된 음극탭(227)이 용접되며, 캡플레이트(240)의 타측에는 상기 양극판(223)에 결합된 양극탭(226)이 용접된다. 상기 음극탭(227)과 양극탭(226)을 결합시키는 용접방법으로는 저항용접, 레이저 용접 등이 사용되며 일반적으로는 저항용접이 사용된다.The
상기 전극단자(235)는 상기 음극판(225)의 음극탭(227) 또는 상기 양극판 (223)의 양극탭(226)에 연결되어 음극단자 또는 양극단자로 작용하게 된다. The
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지의 제조방법에 대하여 설명한다.Next, a method of manufacturing a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 전해액주입구 밀폐 과정의 단면도를 나타내며, 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 레이저용접이 이루어진 캡플레이트의 평면도를 나타낸다. 도 3a 및 도 3b에서는 편의상 베어셀의 다른 부분을 생략하고 캡플레이트 부분만 도시하였다.Figure 3a shows a cross-sectional view of the electrolyte inlet sealing process according to an embodiment of the present invention, Figure 3b is a plan view of a cap plate made of laser welding according to an embodiment of the present invention. 3A and 3B, only the cap plate part is illustrated for the sake of convenience and omitting other parts of the bare cell.
본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지의 제조방법은, 도 2a를 참조하면, 전극조립체(220)를 형성하는 단계, 전극조립체(220)를 캔(210)의 상단개구부(210a)In the method of manufacturing a lithium secondary battery according to an exemplary embodiment of the present invention, referring to FIG. 2A, forming the
를 통해서 삽입하는 단계, 캡조립체(230)로 캔(210)의 상단개구부(210a)를 밀봉하는 단계, 전해액주입구(242)를 통해 전해액을 주입하는 단계, 상기 전해액주입구(242)를 밀봉하는 단계를 포함하여 이루어진다. 이하에서는 상기 전해액주입구(242)를 밀봉하는 단계를 중심으로 설명한다.Inserting through the
상기 전해액주입구(242)를 밀봉하는 단계는, 도 3a와 도 3b를 참조하면, 준비단계, 용접단계 및 프레스단계를 포함하여 이루어진다. Sealing the
상기 준비단계는 전해액주입구(242)가 형성된 캡플레이트(240)를 포함하는 베어셀, 금속판(244) 및 레이저용접기(도면 미도시)를 준비하는 과정이다. 상기 베어셀은 내부에 전해액이 주입된 상태이다. 상기 금속판(244)은 용접하고자 하는 영역에 맞는 사이즈로 절단하여 사용하게 된다. 또한, 상기 준비단계에서는 용접을 위해 전해액주입구(242)의 입구에 묻은 전해액이 제거된다.The preparation step is a process of preparing a bare cell, a
상기 용접단계는 상기 전해액주입구(242)를 포함하여 밀폐하고자 하는 영역에 금속판(244)을 놓고 상기 밀폐하고자 하는 영역과 금속판(244) 사이에 레이저용접기로 용접하는 과정이다. 상기 용접단계는 금속판(244)의 일측변을 밀폐하고자 하는 영역에 접촉시킨 후, 상기 접촉부분에 레이저를 발사함으로써 이루어진다. 이 때, 상기 용접단계는, 도 3b를 참조하면, 상기 밀폐하고자 하는 영역에 지그재그 형상으로 이루어져 면용접 방식으로 이루어지는 것이 바람직하다. 도 3b에서 곡선 화살표는 용접 경로를 의미한다. 상기 용접단계가 점 용접에 의해 이루어지면 밀폐도가 떨어져 전해액이 누출될 염려가 있다. The welding step is a process of placing a
상기 프레스단계는 상기 용접단계를 통해 용접된 부위를 가압하여 압착하는 과정이다. 이 때, 상기 프레스단계는 지그(jig) 또는 롤러(roller)와 같은 압착도구를 사용하여 이루어지며, 바람직하게는 도 3a에 도시한 바와 같이 롤러(R)를 가압하면서 회전시키는 방식으로 이루어진다. 도 3a에서 금속판(244)과 캡플레이트(240) 상면 사이의 화살표는 레이저용접을 의미한다. 상기 프레스단계는 상기 용접단계가 완료된 후에 이루어질 수 있으며, 상기 용접단계와 동시에 이루어질 수도 있음은 물론이다.The pressing step is a process of pressing and pressing the welded part through the welding step. At this time, the pressing step is made using a pressing tool such as a jig or a roller, preferably made in a manner of rotating while pressing the roller (R) as shown in Figure 3a. In FIG. 3A, the arrow between the
상기 전해액주입구 밀폐방법에 의하면, 밀폐수단인 금속판(244)이 전해액주입구(242)의 측면과 접촉하지 않기 때문에 전해액주입구(242)의 측면에 잔존한 전해액에 의해 밀폐도가 떨어질 염려가 없다. 또한, 상기 용접부위는 레이저용접과 동시에, 혹은 레이저용접이 끝난 후 롤러(R)를 이용하여 충분히 압착되므로, 밀폐 성이 향상될 수 있다.According to the electrolyte injection opening sealing method, since the
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.
본 발명에 따른 리튬 이차전지 및 그 제조방법에 의하면, 별도의 볼 압입공정이 필요없으므로 공정이 단순해지며, 전해액주입구의 상부에 금속판을 이용하여 레이저용접하고 롤러를 이용하여 밀착하므로 밀폐성이 향상될 수 있는 효과가 있다.According to the lithium secondary battery according to the present invention and a method for manufacturing the same, a separate ball press-in process is not required, and thus the process is simplified, and the sealing property can be improved since the laser welding using a metal plate on the upper part of the electrolyte injection hole and the adhesion by using a roller. It can be effective.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020050132438A KR100719734B1 (en) | 2005-12-28 | 2005-12-28 | Lithium rechargeable battery and method of making the same |
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US9147865B2 (en) | 2012-09-06 | 2015-09-29 | Johnson Controls Technology Llc | System and method for closing a battery fill hole |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20000021323A (en) * | 1998-09-28 | 2000-04-25 | 장용균 | The sealed structure of a lithium ion battery |
JP2000215883A (en) | 1999-01-27 | 2000-08-04 | Japan Storage Battery Co Ltd | Battery |
JP2000268811A (en) | 1999-03-17 | 2000-09-29 | Sanyo Electric Co Ltd | Sealed battery, sealing plug for sealed battery, and method of sealing injection hole |
-
2005
- 2005-12-28 KR KR1020050132438A patent/KR100719734B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20000021323A (en) * | 1998-09-28 | 2000-04-25 | 장용균 | The sealed structure of a lithium ion battery |
JP2000215883A (en) | 1999-01-27 | 2000-08-04 | Japan Storage Battery Co Ltd | Battery |
JP2000268811A (en) | 1999-03-17 | 2000-09-29 | Sanyo Electric Co Ltd | Sealed battery, sealing plug for sealed battery, and method of sealing injection hole |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9147865B2 (en) | 2012-09-06 | 2015-09-29 | Johnson Controls Technology Llc | System and method for closing a battery fill hole |
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