KR100795679B1 - Secondary battary - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이차전지에 관한 것으로, 전극단자를 캡플레이트와 절연하기 위한 목적으로 설치되는 가스켓의 구조를 개선하여 베어셀의 상부에 몰딩되는 수지몰딩부의 부착강도를 향상시킴과 아울러 이차보호소자의 보강구조를 배제하여 간소한 구조에 의하여 수지몰딩부의 틀어짐을 방지하도록 한 것이다.The present invention relates to a secondary battery, by improving the structure of the gasket provided for the purpose of insulating the electrode terminal and the cap plate to improve the adhesion strength of the resin molding portion molded on the top of the bare cell and to reinforce the secondary protection element. The structure is excluded to prevent the resin molding from being distorted by a simple structure.

베어셀, 캡플레이트, 수지몰딩부, 가스켓 Bare cell, cap plate, resin molding, gasket

Description

이차전지 {Secondary battary}Secondary Battery {Secondary battary}

도 1은 종래 기술에 의한 이차전지의 구조를 도시한 상부측 단면도.1 is a top side cross-sectional view showing the structure of a secondary battery according to the prior art.

도 2는 종래 기술에 의한 이차전지의 외관사시도.Figure 2 is an external perspective view of a secondary battery according to the prior art.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 이차전지의 상부측 단면도.3 is a cross-sectional view of the upper side of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 3에서 수지몰딩부가 제거된 상태의 베어셀의 평면도.4 is a plan view of a bare cell in a state in which the resin molding is removed in FIG. 3;

도 5 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 가스켓의 구조를 도시한 부분단면도.5 to 7 is a partial cross-sectional view showing the structure of a gasket according to another embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

100 ; 이차전지 110 ; 베어셀100; Secondary battery 110; Bare cell

120 ; 캔 130 ; 캡조립체120; Can 130; Cap assembly

131 ; 캡플레이트 132 ; 음극단자131; Cap plate 132; Negative terminal

133 ; 가스켓 133a,133c,133d ; 스토퍼133; Gaskets 133a, 133c, 133d; stopper

133b ; 요부 150 ; 보호회로기판 133b; Main part 150; Protective circuit board

160 ; 수지몰딩부160; Resin Molding Part

본 발명은 이차전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 베어셀의 상부에 결합되는 수지몰딩부의 결합력을 향상시켜 보호회로기판 및 이차보호소자의 부착강도를 향상시키도록 한 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to a secondary battery that improves the bonding strength of a protective circuit board and a secondary protective device by improving the bonding force of the resin molding unit coupled to the bare cell.

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 이차 전지는 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 in capacity, and are widely used in advanced electronic devices because of their high operating voltage and high energy density per unit weight.

이러한 리튬 이차전지는 양극판, 음극판 및, 세퍼레이터로 이루어진 전극조립체를 수용하는 금속재질의 캔에 수납하고, 이 캔 내부에 전해액을 주입하여 밀봉하여 베어셀이 형성된다. 이렇게 형성된 베어셀은 통상적으로 상부에 캔과 절연된 전극 단자를 구비하며, 상기 전극 단자는 리튬 이차전지의 어느 한 극을 이루게 하고, 타극은 캔 자체가 되도록 한다. 따라서, 상기 전극조립체의 양극판과 음극판은 캔과 전극단자의 어느 하나에 각각 연결된다.The lithium secondary battery is accommodated in a metal can containing an electrode assembly consisting of a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator, and an electrolyte is injected into the can to seal the bare cell. The bare cell thus formed typically has an electrode terminal insulated from the can on the top, and the electrode terminal forms one pole of the lithium secondary battery, and the other electrode becomes the can itself. Therefore, the positive electrode plate and the negative electrode plate of the electrode assembly are respectively connected to one of the can and the electrode terminal.

상기와 같이 밀봉된 베어셀의 상부 또는 측부에는 바이메탈(bimetal), PTC(Positive Temperature Coefficient)와 같은 이차보호소자 및 보호회로기판을 포함하는 보호회로모듈(PCM: Protecting Circuit Module) 등의 안전장치가 연결되어 전지 팩에 수납되거나 수지로 몰딩되어 리튬 이차전지를 형성하게 된다. 이때, 이러한 리튬 이차전지의 안전장치들은 양극과 음극에 각각 연결되어 전지의 고온 상승이나, 과충방전 등으로 전지의 전압이 급상승할 때에 전류를 차단해 전지의 파열 등의 위험을 방지한다.A safety device such as a protection circuit module (PCM) including a secondary protection device such as bimetal and positive temperature coefficient (PTC) and a protection circuit board is provided on the top or side of the bare cell sealed as described above. Connected to the battery pack or molded with resin to form a lithium secondary battery. At this time, the safety devices of the lithium secondary battery are connected to the positive electrode and the negative electrode, respectively, to prevent the risk of battery rupture by cutting off the current when the voltage of the battery rises rapidly due to the high temperature rise of the battery or overcharge and discharge.

도 1은 수지가 몰딩되기 전의 종래의 리튬 이차전지의 부분단면도이고, 도 2는 수지 몰딩된 후의 종래 리튬 이차전지의 사시도를 나타낸다.1 is a partial cross-sectional view of a conventional lithium secondary battery before the resin is molded, Figure 2 is a perspective view of a conventional lithium secondary battery after the resin molding.

종래의 일반적인 리튬 이차전지(1)는, 베어셀(10)과 상기 베어셀(10)의 상부에 안착되는 보호회로기판(50)을 포함하여 형성된다. 또한, 리튬 이차전지(1)는 상기 베어셀(10)의 상부에 설치되는 이차보호소자(40)를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 이차보호소자(40)는 리튬 이차전지의 구성에 따라 상기 베어셀(10)의 측부에 형성될 수도 있다. 상기 이차보호소자(40)는 도 1에서 편의상 단면도가 아닌 정면도로 도시되었다. The conventional lithium secondary battery 1 is formed by including a bare cell 10 and a protective circuit board 50 mounted on an upper portion of the bare cell 10. In addition, the lithium secondary battery 1 may be formed to include a secondary protection device 40 installed on the bare cell 10. The secondary protection element 40 may be formed on the side of the bare cell 10 according to the configuration of the lithium secondary battery. The secondary protection device 40 is shown in front view, not a cross-sectional view for convenience in FIG.

상기 베어셀(10)은 캔(20)과 전극조립체(22)와 캡조립체(30)를 포함하여 형성된다. 상기 캔(20)은 상단부가 개방된 대략 박스 형상의 금속재질 용기이며, 경량의 전도성 금속이면서 부식에 대처가 용이한 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 바람직하다. 상기 캔(20)은 양극판(23), 세퍼레이터(24), 음극판(25)으로 이루어진 전극조립체(22)와 전해액이 수용되는 용기가 되고, 상기 전극조립체(22)가 캔(20)의 개방된 상단개구부를 통해 삽입된 뒤 캔(20)의 상단개구부는 캡조립체(30)에 의해 밀봉된다. The bare cell 10 includes a can 20, an electrode assembly 22, and a cap assembly 30. The can 20 is an approximately box-shaped metal container having an open upper end, and preferably aluminum or an aluminum alloy that is lightweight and conductive metal and easily copes with corrosion. The can 20 may be a container in which an electrode assembly 22 and an electrolyte are formed, including the positive electrode plate 23, the separator 24, and the negative electrode plate 25, and the electrode assembly 22 may be opened in the can 20. After being inserted through the top opening, the top opening of the can 20 is sealed by the cap assembly 30.

상기 전극조립체(22)는 양극판(23)과 음극판(24) 사이에 세퍼레이터(25)가 개재되어 권취되면서 형성된다. 상기 양극판(23)은 양극탭(26)을 통하여 캡플레이 트(31)에 전기적으로 연결되며, 음극판(25)은 음극탭(27)을 통하여 캡플레이트(31)의 음극단자(32)에 전기적으로 연결된다. The electrode assembly 22 is formed while the separator 25 is wound between the positive electrode plate 23 and the negative electrode plate 24. The positive electrode plate 23 is electrically connected to the cap plate 31 through the positive electrode tab 26, and the negative electrode plate 25 is electrically connected to the negative electrode terminal 32 of the cap plate 31 through the negative electrode tab 27. Is connected.

따라서 캔(20)은 음극단자(32)와 전기적으로 절연되어 양극단자의 역할을 하게 된다. Therefore, the can 20 is electrically insulated from the negative electrode terminal 32 to serve as a positive electrode terminal.

상기 캡조립체(30)가 캔(20)의 상단에 삽입되어 용접된 뒤에는 캡플레이트(31)의 전해액주입구(36)를 통해 캔(20)의 내부로 전해액이 주입되고, 전해액의 주입이 완료된 후에 상기 전해액주입구(36)는 마개(37)와 같은 별도의 밀폐수단에 의하여 밀봉된다.After the cap assembly 30 is inserted into the upper end of the can 20 and welded, the electrolyte is injected into the can 20 through the electrolyte inlet 36 of the cap plate 31, and after the injection of the electrolyte is completed. The electrolyte injection hole 36 is sealed by a separate sealing means such as a stopper 37.

상기 캡조립체(30)는 캔(20)의 상단개구부에 대응되는 크기와 형상을 가지는 평판형의 캡플레이트(31)가 구비된다. 상기 캡플레이트(31)는 캔(20)과의 용접성을 위하여 캔(20)과 동일한 알루미늄이나 알루미늄 합금으로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 캡플레이트(31)의 중앙부에는 전극 단자(32)가 통과할 수 있도록 단자통공이 형성된다. 캡플레이트(31)의 중앙부를 관통하는 음극 단자(32) 외측에는 음극 단자(32)와 캡플레이트(31)와의 전기적 절연을 위해 튜브 형상의 가스켓(33)이 설치된다. 캡플레이트(31)의 단자통공 근방에는 캡플레이트(31) 하면에 절연판(34)이 배치되어 있다. 절연판(34)의 하면에는 터미널플레이트(35)가 설치되어 있다. The cap assembly 30 is provided with a flat cap plate 31 having a size and shape corresponding to the top opening of the can 20. The cap plate 31 is preferably formed of the same aluminum or aluminum alloy as the can 20 for weldability with the can 20. A terminal through-hole is formed in the central portion of the cap plate 31 so that the electrode terminal 32 can pass therethrough. A tube-shaped gasket 33 is installed outside the cathode terminal 32 penetrating the center of the cap plate 31 for electrical insulation between the cathode terminal 32 and the cap plate 31. The insulating plate 34 is disposed on the lower surface of the cap plate 31 near the terminal hole of the cap plate 31. The terminal plate 35 is provided on the lower surface of the insulating plate 34.

상기 이차보호소자(40)는 캡플레이트(31)의 상면에 안착되어 음극단자(32)와 보호회로기판(50) 사이에 연결되며, 이차보호소자(40)로는 PTC 소자, 바이메탈 또는 써멀퓨즈가 사용될 수 있다. 이때 상기 이차보호소자(40)로 PTC 소자가 사용될 때는 주위의 캡플레이트(31)등과의 절연을 위하여 외부에 절연테이프 등으로 수회 감싸지게 된다.The secondary protective element 40 is seated on the top surface of the cap plate 31 is connected between the negative electrode terminal 32 and the protective circuit board 50, the secondary protective element 40 is a PTC element, bimetal or thermal fuse Can be used. At this time, when the PTC element is used as the secondary protection element 40, the insulation is wrapped several times with an insulating tape or the like to insulate the surrounding cap plate 31 or the like.

상기 보호회로기판(50)은 배선 패턴이 형성된 인쇄회로기판(PCB)에 다수의 전기 소자가 실장되어 형성되며, 리튬 이차전지의 충방전을 포함하는 제반 작동을 제어하게 된다. 상기 보호회로기판(50)은 기판리드플레이트(54, 56)에 의하여 상기 베어셀(10)의 전극단자(32)(39)에 전기적으로 연결되어 상기 전극조립체(22)와 전기적으로 연결된다. 상기 보호회로기판(50)은 상부에 외부 기기와 전기적으로 접촉되는 전극단자(52)가 형성된다.The protective circuit board 50 is formed by mounting a plurality of electric elements on a printed circuit board (PCB) having a wiring pattern, and controls all operations including charging and discharging of a lithium secondary battery. The protective circuit board 50 is electrically connected to the electrode terminals 32 and 39 of the bare cell 10 by substrate lead plates 54 and 56 and electrically connected to the electrode assembly 22. The protective circuit board 50 has an electrode terminal 52 formed at an upper thereof in electrical contact with an external device.

리튬 이차전지(1)는 도 1에서 점선(a)으로 표시된 영역이 수지로 몰딩되어 캡조립체(30)와 이차보호소자(40) 및 보호회로기판(50)을 보호하며 최종 외관을 형성하게 된다. 즉, 리튬 이차전지는 도 2를 참조하면, 하부의 캔(20)과 수지 몰딩부(60)로 외관을 형성하게 되며, 수지몰딩부(60)의 상부에 상기 보호회로기판(50)의 전극단자(52)가 노출된다. In the lithium secondary battery 1, the area indicated by the dotted line a in FIG. 1 is molded with resin to protect the cap assembly 30, the secondary protection device 40, and the protection circuit board 50, thereby forming a final appearance. . That is, referring to FIG. 2, the lithium secondary battery forms an outer appearance with a lower can 20 and a resin molding part 60, and an electrode of the protective circuit board 50 on the resin molding part 60. Terminal 52 is exposed.

그러나 종래 베어셀(10)과 보호회로기판(50) 기타 전지 부속을 수지몰딩부(60)에 의하여 팩형 전지로 형성할 때, 팩형 전지 상태에서 보호회로 기판(50) 등 전지 부속을 베어 셀(10)에 고정적으로 결합시키는 수지몰딩부(60)는 캡플레이트(31)나 캔(20)과 같이 금속으로 이루어지는 베어셀(10)과 재질이 상이함과 아울러 접촉하고 있는 면적도 넓지 않아 부착 강도가 약하여 베어셀(10)에서 수지몰딩부(60)가 정위치에 몰딩된 상태를 유지하지 못하고 분리되거나, 트위스팅(Twisting)이 발생되는 문제가 있다.However, when the bare cell 10, the protective circuit board 50, and the other battery parts are formed into the pack battery by the resin molding part 60, the battery parts such as the protective circuit board 50 are bare cell (in the pack battery state). 10) the resin molding part 60 fixedly bonded to each other is different from the bare cell 10 made of metal such as the cap plate 31 or the can 20, and the contact area thereof is not wide. There is a problem in that the resin molding unit 60 is separated from the bare cell 10 without maintaining the molded position in the correct position, or twisting occurs.

이러한 종래 수지몰딩부의 결합구조에 의하여 이차전지의 베어셀에서 수지몰 딩부가 쉽게 분리되거나, 또는 수지몰딩부가 베어셀의 상단부에서 정위치에 위치하지 못하여 트위스팅되는 문제점을 방지하기 위해서는 리드플레이트(54)(56) 등의 접속부위를 확대하거나, 별도의 이차보호소자(40)의 보강 구조를 형성해야 하므로 제조단가가 상승되는 문제가 있다.In order to prevent a problem that the resin molding part is easily separated from the bare cell of the secondary battery by the coupling structure of the conventional resin molding part, or the resin molding part is not located at the top position of the bare cell and is twisted, the lead plate 54 is prevented. (56) to enlarge the connection portion or to form a reinforcement structure of a separate secondary protection element 40 there is a problem that the manufacturing cost is increased.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 본 발명의 목적은 수지몰딩부의 부착강도를 향상시키도록 한 이차전지를 제공함에 있다.An object of the present invention devised to solve such a problem is to provide a secondary battery to improve the adhesion strength of the resin molding.

본 발명의 다른 목적은 이차보호소자의 보강구조를 배제하여 간소한 구조에 의하여 수지몰딩부의 틀어짐을 방지하도록 한 이차전지를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a secondary battery that prevents the resin molding from being distorted by a simple structure by removing the reinforcement structure of the secondary protection device.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 이차전지는, 양극판과 음극판 및 상기 양극판과 음극판을 절연시키는 세퍼레이터가 순차적으로 권취되는 전극조립체와, 상기 전극조립체가 수용되는 캔과, 상기 캔의 상단개구부를 밀봉하는 캡플레이트와 상기 캡플레이트에 형성된 단자통공에 가스켓이 개재된 상태로 삽입되는 전극단자를 포함하는 캡조립체를 구비하는 베어셀; 및 상기 베어셀의 상부에 성형수지인 수지몰딩부에 의해 결합되는 보호회로기판;을 포함하고, 상기 캡조립체의 가스켓에는 상기 수지몰딩부를 베어셀과 결합시키기 위한 스토퍼가 돌출형성하는 것을 특징으로 한다.A secondary battery according to the present invention for achieving the above object is an electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate and a separator insulating the positive electrode plate and the negative electrode are sequentially wound, a can in which the electrode assembly is accommodated, and an upper end opening of the can. A bare cell having a cap assembly including a cap plate sealing the electrode and an electrode terminal inserted into the terminal through-hole formed in the cap plate with a gasket interposed therebetween; And a protective circuit board coupled to the upper part of the bare cell by a resin molding part which is a molding resin, wherein a stopper for joining the resin molding part to the bare cell is formed in the gasket of the cap assembly. .

상기 스토퍼는 상기 가스켓에서 상기 캡플레이트와 평행하게 연장형성되는 수평부로 형성된다. 이때, 상기 수평부는 상기 가스켓의 상단부에 형성되는 것이바 람직하다. 또한, 상기 스토퍼는 상기 수평부의 단부에서 수직으로 형성되는 수직부를 더 포함할 수 있다. The stopper is formed in a horizontal portion extending in parallel with the cap plate in the gasket. In this case, the horizontal portion is preferably formed on the upper end of the gasket. In addition, the stopper may further include a vertical portion formed vertically at the end of the horizontal portion.

또는, 상기 스토퍼는 상기 수지몰딩부와 접촉되는 접촉면에 성형수지가 충진되는 복수의 요부로 형성된다.Alternatively, the stopper is formed of a plurality of recesses in which a molding resin is filled in a contact surface in contact with the resin molding.

또는, 상기 스토퍼는 상기 수지몰딩부와 접촉되는 접촉면에 하단에서 상단으로 갈수록 폭이 넓게 형성된다. 이때, 상기 스토퍼는 계단 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.Alternatively, the stopper is formed to be wider from the lower end to the upper end on the contact surface in contact with the resin molding. At this time, the stopper is preferably formed in a step shape.

이와 같이 본 발명에 의한 가스켓의 스토퍼는 수지몰딩부를 캡플레이트에 결속시키기 위하여 가스켓과 캡플레이트 사이에 수지가 충진되는 공간을 확보하여 수지몰딩부의 부착강도를 향상시킴과 아울러 트위스팅의 발생을 방지할 수 있는 구조로 제공된다.As described above, the stopper of the gasket according to the present invention secures a space in which the resin is filled between the gasket and the cap plate to bind the resin molding part to the cap plate, thereby improving the adhesive strength of the resin molding part and preventing the occurrence of twisting. It is provided in a structure capable of.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부도면 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지의 부분단면도이고, 도 4는 도 3에 적용된 본 발명에 의한 캡플레이트의 평면도이다.3 is a partial cross-sectional view of a lithium secondary battery according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a plan view of a cap plate according to the present invention applied to FIG. 3.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지는 베어셀(110)과 상기 베어셀의 상부에 연결되는 보호회로기판(150)을 포함하여 형성된다.As shown in FIG. 3, a lithium secondary battery according to an exemplary embodiment of the present invention includes a bare cell 110 and a protective circuit board 150 connected to an upper portion of the bare cell.

상기 베어셀(110)은 캔(120)과 상기 캔(120)의 내부에 수용되는 전극조립체 (122)와, 상기 캔(120)의 상단개구부를 밀봉하는 캡조립체(130)를 포함하여 형성된다. 또한, 캡조립체(130)의 상부에는 이차보호소자(140)가 형성된다.The bare cell 110 is formed to include a can 120, an electrode assembly 122 accommodated in the can 120, and a cap assembly 130 that seals an upper end of the can 120. . In addition, the secondary protective device 140 is formed on the cap assembly 130.

상기 캔(120)은 대략 직육면체의 형상을 가진 금속재로 형성될 수 있으며, 그 자체가 단자역할을 수행하는 것이 가능하다. 상기 캔(120)의 상단은 개구되어 이 상단개구부를 통해 전극조립체(122)가 수용된다.The can 120 may be formed of a metal material having a substantially rectangular parallelepiped shape, and may itself serve as a terminal. The top of the can 120 is opened to accommodate the electrode assembly 122 through the top opening.

상기 전극조립체(122)는 양극판(123)과, 음극판(125) 및 세퍼레이터(124)를 포함하여 형성된다. 상기 양극판(123)과 음극판(125)은 세퍼레이터(124)를 개재하여 적층된 후 젤리-롤(jelly-roll) 형태로 권취될 수 있다. 상기 양극판(123)에는 양극탭(126)이 용접되어 있으며, 이 양극탭(126)의 단부는 상기 전극조립체(122)의 상방으로 돌출하여 있다. 상기 음극판(125)에도 음극탭(127)이 용접되어 있으며, 이 음극탭(127)의 단부도 상기 전극조립체(122)의 상방으로 돌출하여 있다. 상기 전극조립체(122)의 양극판(123)과 음극판(125)은 리튬 이차전지의 구성에 따라서는 반대로 형성될 수 있음은 물론이다. The electrode assembly 122 is formed to include a positive electrode plate 123, a negative electrode plate 125, and a separator 124. The positive electrode plate 123 and the negative electrode plate 125 may be stacked through a separator 124 and then wound in a jelly-roll form. The positive electrode tab 126 is welded to the positive electrode plate 123, and an end portion of the positive electrode tab 126 protrudes above the electrode assembly 122. The negative electrode tab 127 is also welded to the negative electrode plate 125, and an end portion of the negative electrode tab 127 also protrudes above the electrode assembly 122. Of course, the positive electrode plate 123 and the negative electrode plate 125 of the electrode assembly 122 may be formed in reverse depending on the configuration of the lithium secondary battery.

상기 캡조립체(130)는 캡플레이트(131)와 전극단자(132)와 절연플레이트(134) 및 터미널플레이트(135)를 포함하여 형성된다.The cap assembly 130 includes a cap plate 131, an electrode terminal 132, an insulation plate 134, and a terminal plate 135.

상기 캡플레이트(131)는 상기 캔(120)의 상단개구부와 상응하는 크기와 형상을 가지는 금속판으로 형성된다. 상기 캡플레이트(131)의 중앙에는 상기 전극단자(132), 예를 들면 음극단자(132)가 삽입되어 결합된다. 또한, 상기 음극단자(132)는 하면에 상기 전극조립체(122)의 음극탭(127)이 용접되어 전기적으로 결합된다. 또한, 상기 캡플레이트(131)의 타측 하면에는 상기 전극조립체(122)의 양극탭(126)이 용접된다. 상기 캡플레이트(131)의 중앙부에는 전극 단자(132)가 통과할 수 있도록 단자통공(131a)이 형성되고, 단자통공의 일측에는 마개(137)로 봉입되는 전해주입구(131b)가 형성된다.The cap plate 131 is formed of a metal plate having a size and shape corresponding to that of the upper opening of the can 120. The electrode terminal 132, for example, the negative electrode terminal 132, is inserted into and coupled to the center of the cap plate 131. In addition, the negative electrode terminal 132 is electrically connected to the negative electrode tab 127 of the electrode assembly 122 on the lower surface. In addition, the positive electrode tab 126 of the electrode assembly 122 is welded to the other lower surface of the cap plate 131. A terminal through hole 131a is formed in the center portion of the cap plate 131 to allow the electrode terminal 132 to pass therethrough, and a charge inlet 131b is formed at one side of the terminal through hole to be sealed with a stopper 137.

상기 음극단자(132)는 상기 캡플레이트(131)와의 절연을 위하여 튜브형의 가스켓(133)이 게재된다. 또한, 상기 캡플레이트(131)의 하면에는 상기 음극단자(132)의 저면부와 전기적으로 연결되는 터미널플레이트(135)가 형성되며, 상기 터미널플레이트(135) 및 음극단자(132)와 캡플레이트(131)의 전기적 절연을 위하여 절연플레이트(134)가 설치된다. 상기 절연플레이트(134)는 전해액에 내성이 있는 PP(Polypropylene) 또는 PPS(Polypropylene Sulfide) 또는 PI(Polyimide) 재질의 절연판 또는 테이프가 사용될 수 있다.The negative electrode terminal 132 is provided with a tubular gasket 133 to insulate the cap plate 131. In addition, a lower surface of the cap plate 131 is formed with a terminal plate 135 electrically connected to the bottom of the negative electrode terminal 132, the terminal plate 135 and the negative electrode terminal 132 and the cap plate ( An insulation plate 134 is installed to electrically insulate the 131. The insulating plate 134 may be an insulating plate or tape made of polypropylene (PP), polypropylene sulfide (PPS), or polyimide (PI) material that is resistant to electrolyte.

한편, 상기 음극단자(132)는 형성위치에 따라서는 양극단자로 형성되어 양극탭(126)이 연결될 수 있음은 물론이다. 따라서, 이러한 경우에는 상기 캡플레이트(131)의 하면에는 상기 음극탭(127)이 연결된다.On the other hand, the negative electrode terminal 132 is formed as a positive terminal according to the formation position can be connected to the positive electrode tab 126, of course. Therefore, in this case, the negative electrode tab 127 is connected to the lower surface of the cap plate 131.

상기 이차보호소자(140)는 캡플레이트(131)의 상면에 안착되어 음극단자(132)와 보호회로기판(150) 사이에 연결되며, 이차보호소자(140)로는 PTC 소자, 바이메탈 또는 써멀퓨즈가 사용될 수 있다. 이때 상기 이차보호소자(140)로 PTC 소자가 사용될 때는 주위의 캡플레이트(131) 등과의 절연을 위하여 외부에 절연테이프 등으로 수회 감싸지게 된다.The secondary protection element 140 is seated on the top surface of the cap plate 131 and is connected between the negative electrode terminal 132 and the protection circuit board 150, and the secondary protection element 140 is a PTC element, bimetal or thermal fuse Can be used. At this time, when the PTC element is used as the secondary protection element 140, the insulation is wrapped several times with an insulating tape or the like to insulate the surrounding cap plate 131 and the like.

상기 보호회로기판(150)은 배선 패턴이 형성된 인쇄회로기판(PCB)에 다수의 전기 소자가 실장되어 형성되며, 리튬 이차전지의 충방전을 포함하는 제반 작동을 제어하게 된다. 상기 보호회로기판(150)은 기판리드플레이트(154, 156)에 의하여 상기 베어셀(110)의 음극단자(132) 및 캔(120)에 전기적으로 연결되어 상기 전극조립체(122)와 전기적으로 연결된다. 상기 보호회로기판(150)은 상부에 외부 기기(도면에 표시하지 않음)와 전기적으로 접촉되는 전극단자(152)가 형성된다.The protective circuit board 150 is formed by mounting a plurality of electrical elements on a printed circuit board (PCB) having a wiring pattern, and controls all operations including charging and discharging of a lithium secondary battery. The protective circuit board 150 is electrically connected to the negative electrode terminal 132 and the can 120 of the bare cell 110 by substrate lead plates 154 and 156 to be electrically connected to the electrode assembly 122. do. The protective circuit board 150 has an electrode terminal 152 in electrical contact with an external device (not shown).

리튬 이차전지(100)는 수지로 몰딩되어 캡조립체(130)와 이차보호소자(140) 및 보호회로기판(150)을 보호하며 최종 외관을 형성하게 된다. 즉, 캔(120)과 수지몰딩부(160)로 외관을 형성하게 되며, 수지몰딩부(160)의 상부에 상기 보호회로기판(150)의 전극단자(152)가 노출된다. The lithium secondary battery 100 is molded of a resin to protect the cap assembly 130, the secondary protection device 140, and the protection circuit board 150 and form a final appearance. That is, the outer surface of the can 120 and the resin molding part 160 is formed, and the electrode terminal 152 of the protective circuit board 150 is exposed on the resin molding part 160.

이러한 수지몰딩부(160)가 캡조립체(130)의 상부에 성형시 상기 수지몰딩부(160)가 금속으로 제조된 상기 캡플레이트(131)와 견고하게 결합되도록 상기 캡플레이트(131)의 단자통공(131a)에 삽입되는 가스켓(133)에 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 스토퍼(133a)가 연장형성된다.When the resin molding unit 160 is formed on the cap assembly 130, the terminal hole of the cap plate 131 is tightly coupled to the cap plate 131 made of metal. 3 and 4, the stopper 133a is extended to the gasket 133 inserted into the 131a.

즉, 상기 캡조립체(130)에는 상기 수지몰딩부(160)를 결속시킬 수 있는 구조를 마련하기 위하여 절연 재질로 형성된 가스켓(133)의 가장자리에서 수지몰딩부(160)를 향하여 돌출되는 스토퍼(133a)가 일체로 형성된다.That is, the cap assembly 130 has a stopper 133a protruding toward the resin molding part 160 from the edge of the gasket 133 formed of an insulating material to provide a structure for binding the resin molding part 160. ) Is integrally formed.

상기 스토퍼(133a)는 가스켓(133)의 상단에서 수평방향, 즉, 캡플레이트(131)와 평행한 방향으로 형성된다. 따라서 상기 스토퍼(133a)와 캡플레이트(131) 사이에 형성되는 빈 공간에 수지가 충진될 수 있어 스토퍼(133a)에 의해 상기 캡플레이트(131)에 대한 상기 수지몰딩부(160)의 결속력을 향상시킨다.The stopper 133a is formed in a horizontal direction at an upper end of the gasket 133, that is, in a direction parallel to the cap plate 131. Therefore, resin may be filled in an empty space formed between the stopper 133a and the cap plate 131, thereby improving the binding force of the resin molding unit 160 with respect to the cap plate 131 by the stopper 133a. Let's do it.

이와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지는 수지몰딩부 (160)가 캡조립체(130)의 캡플레이트(131)와 가스켓(133)의 스토퍼(133a) 사이에 형성된 빈 공간까지 주입된 상태로 응고된다. 따라서 수지몰딩부(160)에 의하여 이차보호소자(140) 및 보호회로기판(150)이 보호됨과 아울러 수지몰딩부(160)가 가스켓(133)의 스토퍼(133a)에 의해 결속된 상태로 견고하게 결합되기 때문에 수지몰딩부(160)에 의해 캔(120)에 안착결합된 캡플레이트(131)에 이차보호소자(140)가 견고하게 구속된 상태를 유지하게 된다.In the secondary battery according to an embodiment of the present invention configured as described above, the resin molding part 160 is injected into an empty space formed between the cap plate 131 of the cap assembly 130 and the stopper 133a of the gasket 133. Solidified. Accordingly, the secondary protection device 140 and the protection circuit board 150 are protected by the resin molding part 160 and the resin molding part 160 is firmly bound by the stopper 133a of the gasket 133. Since the secondary protection element 140 is firmly constrained to the cap plate 131 seated and coupled to the can 120 by the resin molding unit 160.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시예들에 의한 이차전지의 부분단면도로서, 본 발명의 다른 실시예들에 의한 이차전지는 상기 가스켓에 형성되는 스토퍼의 형상을 개선하여서 된 것이다.5 to 7 is a partial cross-sectional view of a secondary battery according to other embodiments of the present invention, the secondary battery according to another embodiment of the present invention is to improve the shape of the stopper formed in the gasket.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 의한 가스켓은 수지몰딩부가 몰딩되는 상태에서 수지몰딩부와 접촉되는 면에 복수의 요부(133b)를 형성하여 구성된다. 이러한 요부(133b)는 수지몰딩부를 향하여 수평방향으로 돌출되게 연장형성되는 가스켓의 스토퍼(133a)의 외측면에도 형성된다. As shown in FIG. 5, the gasket according to another exemplary embodiment of the present invention is formed by forming a plurality of recesses 133b on a surface of the resin molding part which is in contact with the resin molding part. These recesses 133b are also formed on the outer surface of the stopper 133a of the gasket, which is formed to protrude in the horizontal direction toward the resin molding.

따라서 가스켓(133)과 가스켓의 스토퍼(133a)에 형성된 요부(133b)에 수지가 충진되어 수지몰딩부(160)가 견고하게 구속되는 결속력이 발휘된다.Accordingly, resin is filled in the recess 133b formed in the gasket 133 and the stopper 133a of the gasket, thereby exhibiting a binding force in which the resin molding 160 is firmly restrained.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 가스켓을 도시한 것으로, 가스켓(133)의 상단에서 수평방향으로 연장형성(수평부)된 스토퍼(133a)의 단부에서 다시 하방향으로 수직하게 스토퍼(133c)를 연장형성(수직부)하여 구성된다. 이때, 상기 수직부로 형성된 스토퍼(133c)는 몰딩시 수지가 유입될 수 있도록 캡플레이트(131)와 일정간격 이격되게 형성된다.6 is a view illustrating a gasket according to another embodiment of the present invention, and a stopper (vertically vertically downward again at an end portion of the stopper 133a extending horizontally from the top of the gasket 133 (horizontal portion)). 133c is formed by extending (vertical). In this case, the stopper 133c formed as the vertical portion is formed to be spaced apart from the cap plate 131 by a predetermined interval so that the resin can be introduced during molding.

이와 같이 구성되는 가스켓(133)은 수평부로 형성된 스토퍼(133a)에 의하여 수지몰딩부(160)가 캡플레이트(131)에 대하여 상방향으로 분리되지 않도록 부착강도를 향상시킴과 아울러 수직부로 형성된 스토퍼(133c)에 의하여 수지몰딩부(160)가 캡플레이트(131)에 대하여 좌우방향으로 분리되거나 트위스팅되지 않게 된다.The gasket 133 configured as described above has a stopper formed as a vertical part while improving the adhesive strength so that the resin molding part 160 is not separated from the cap plate 131 in the upward direction by the stopper 133a formed in the horizontal part. The resin molding part 160 is not separated or twisted in the lateral direction with respect to the cap plate 131 by 133c.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 가스켓을 도시한 것으로, 가스켓(133)의 하단에서 상단으로 갈수록 면적이 넓어지는 계단형상의 스토퍼(133d)가 형성된다. FIG. 7 illustrates a gasket according to another embodiment of the present invention, and a stepped stopper 133d is formed in which the area of the gasket 133 increases from the lower end to the upper end.

이와 같은 구성에 의한 가스켓(133)의 스토퍼(133d)에 의하여 수지몰딩부(160)는 캡플레이트(131)에 의하여 부착강도를 향상시키게 된다. 특히 계단형상의 스토퍼(133d)는 수평부 및 수직부와 요부를 형성하여서된 스토퍼들의 기술적 특징을 포함하는 효과를 구현하게 된다.The resin molding part 160 is improved by the cap plate 131 by the stopper 133d of the gasket 133 having such a configuration. In particular, the stepped stopper 133d realizes an effect including the technical features of the stoppers formed by forming the horizontal portion and the vertical portion and the recessed portion.

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.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and any person skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Of course, such changes are within the scope of the claims.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 이차전지는 전극단자와 캡플레이트의 절연을 목적으로 개재되는 가스켓의 구조를 개선하여 베어셀의 상부에서 보호회로기판을 결합시키며 외관을 형성하는 수지몰딩부의 부착강도를 향상시키는 효과가 있다.As described above, the secondary battery according to the present invention improves the structure of the gasket interposed for the purpose of insulating the electrode terminal and the cap plate to bond the protective circuit board on the top of the bare cell to form an appearance of the resin molding part. It has the effect of improving strength.

또한, 이차보호소자의 보강구조를 배제하여 간소한 구조에 의하여 수지몰딩부의 틀어짐을 방지하는 효과가 있다.In addition, by removing the reinforcing structure of the secondary protective element, there is an effect of preventing the resin molding from being distorted by a simple structure.

Claims (7)

양극판과 음극판 및 상기 양극판과 음극판을 절연시키는 세퍼레이터가 순차적으로 권취되는 전극조립체와, An electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate and a separator insulating the positive electrode plate and the negative electrode plate are sequentially wound; 상기 전극조립체가 수용되는 캔과, A can containing the electrode assembly; 상기 캔의 상단개구부를 밀봉하는 캡플레이트와 상기 캡플레이트에 형성된 단자통공에 가스켓이 개재된 상태로 삽입되는 전극단자를 포함하는 캡조립체를 구비하는 베어셀; 및A bare cell including a cap plate for sealing an upper end of the can and a cap assembly including an electrode terminal inserted into a terminal hole formed in the cap plate with a gasket interposed therebetween; And 상기 베어셀의 상부에 성형수지인 수지몰딩부에 의해 결합되는 보호회로기판;을 포함하고,And a protective circuit board coupled to the upper part of the bare cell by a resin molding part which is a molding resin. 상기 캡조립체의 가스켓에는 상기 수지몰딩부를 베어셀과 결합시키기 위한 스토퍼가 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.The gasket of the cap assembly is a secondary battery, characterized in that the stopper for projecting the resin molding portion to the bare cell protruding. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스토퍼는 상기 가스켓에서 상기 캡플레이트와 평행하게 연장형성되는 수평부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.The stopper includes a horizontal part extending in parallel with the cap plate in the gasket. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 수평부는 상기 가스켓의 상단부에 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.The horizontal unit is a secondary battery, characterized in that formed on the upper end of the gasket. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 스토퍼는 상기 수평부의 단부에서 수직으로 형성되는 수직부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.The stopper further comprises a vertical portion formed vertically at the end of the horizontal portion. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가스켓은 수지몰딩부와 접촉되는 접촉면에 성형수지가 충진되는 복수의 요부가 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.The gasket has a secondary battery, characterized in that a plurality of recesses are formed in the contact surface in contact with the resin molding portion is filled with the molding resin. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스토퍼는 상기 수지몰딩부와 접촉되는 접촉면에 하단에서 상단으로 갈수록 폭이 넓게 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.The stopper is a secondary battery, characterized in that the width is wider from the lower end to the upper end on the contact surface in contact with the resin molding. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 스토퍼는 계단 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.The stopper is a secondary battery, characterized in that formed in the step shape.
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