KR101084886B1 - Lithium rechargeable battery - Google Patents

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Abstract

본 발명은 리튬 이차전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전해액 주입공의 측벽부에 다양한 형상의 밀폐홈을 형성한 후 볼로 전해액 주입구를 압입, 용접하여 고도의 밀폐가 가능하게 함으로써, 용접시 전해액에 의한 용접불량 발생을 억제하여 전해액 주입공의 밀봉 정도를 높인 리튬 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a lithium secondary battery, and more specifically, by forming a sealing groove of various shapes in the side wall portion of the electrolyte injection hole, by pressing and welding the electrolyte injection hole with a ball to enable a high degree of sealing, the electrolyte during welding The present invention relates to a lithium secondary battery which suppresses generation of welding defects due to the increase of sealing degree of an electrolyte injection hole.

리튬 이차전지, 전해액주입공, 밀폐 Lithium secondary battery, electrolyte injection hole, sealing

Description

리튬 이차전지{Lithium rechargeable battery}Lithium rechargeable battery

도 1은 일반적인 리튬 이차전지의 분리 사시도1 is an exploded perspective view of a typical lithium secondary battery

도 2a는 본 발명의 제 1실시예에 따른 리튬 이차전지의 수직단면도2A is a vertical cross-sectional view of a lithium secondary battery according to a first embodiment of the present invention.

도 2b는 도 2a 중 캡플레이트의 확대단면도Figure 2b is an enlarged cross-sectional view of the cap plate of Figure 2a

도 3은 본 발명의 제 2실시예에 따른 캡플레이트의 확대단면도3 is an enlarged cross-sectional view of a cap plate according to a second embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 제 3실시예에 따른 캡플레이트의 확대단면도4 is an enlarged cross-sectional view of a cap plate according to a third embodiment of the present invention;

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

200, 300, 400 - 리튬 이차전지200, 300, 400-lithium secondary battery

212 - 전극조립체 210 - 캔212-Electrode Assembly 210-Cans

220 - 캡조립체 230 - 전극단자220-Cap Assembly 230-Electrode Terminal

240, 340, 440 - 캡플레이트 246 - 개스킷 튜브240, 340, 440-Capplate 246-Gasket Tube

250 - 절연플레이트 260 - 터미널플레이트250-Insulated Plate 260-Terminal Plate

242, 342, 442 - 전해액주입공 243 - 제 1측벽부242, 342, 442-electrolyte injection hole 243-first side wall portion

245, 345, 445 - 밀폐홈 246 - 제 2측벽부245, 345, 445-sealed groove 246-second side wall

280, 380, 480 - 볼 280, 380, 480-Ball

본 발명은 리튬 이차전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전해액 주입공의 측벽부에 다양한 형상의 밀폐홈을 형성한 후 볼로 전해액 주입구를 압입, 용접하여 고도의 밀폐가 가능하게 함으로써, 용접시 전해액에 의한 용접불량 발생을 억제하여 전해액 주입공의 밀봉 정도를 높인 리튬 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a lithium secondary battery, and more specifically, by forming a sealing groove of various shapes in the side wall portion of the electrolyte injection hole, by pressing and welding the electrolyte injection hole with a ball to enable a high degree of sealing, the electrolyte during welding The present invention relates to a lithium secondary battery which suppresses generation of welding defects due to the increase of sealing degree of an electrolyte injection hole.

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 1은 일반적인 리튬 이차전지의 분리 사시도를 나타낸다.1 is an exploded perspective view of a typical lithium secondary battery.

상기 리튬 이차전지는 양극판(113), 음극판(115) 및 세퍼레이터(114)로 구성되는 전극조립체(112)를 전해액과 함께 캔(110)에 수납하고, 이 캔(110)의 상단개구부(110a)를 캡조립체(120)로 밀봉함으로써 형성된다.The lithium secondary battery accommodates the electrode assembly 112 including the positive electrode plate 113, the negative electrode plate 115, and the separator 114 together with the electrolyte in the can 110, and the upper opening 110a of the can 110. Is formed by sealing the cap assembly 120.

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 can 110 is generally formed of aluminum or an alloy thereof, and manufactured by a deep drawing method. The lower surface 110b of the can 110 is generally formed in a substantially planar shape.

상기 전극조립체(112)는 양극판(113)과 음극판(115) 사이에 세퍼레이터(114) 가 개재되면서 권취되어 형성된다. 상기 양극판(113)에는 양극탭(116)이 결합되어 전극조립체(112)의 상단부로 돌출되며, 음극판(115)에는 음극탭(117)이 결합되어 전극조립체(112)의 상단부로 돌출된다. 상기 전극조립체(112)에서 상기 양극탭(116)과 음극탭(117)은 소정거리 떨어져 형성되어 전기적으로 절연되도록 한다. 상기 양극탭(116)과 음극탭(117)은 일반적으로 니켈 금속으로 형성된다.The electrode assembly 112 is formed by winding a separator 114 between the positive electrode plate 113 and the negative electrode plate 115. The positive electrode tab 113 is coupled to the positive electrode tab 116 to protrude to the upper end of the electrode assembly 112, and the negative electrode plate 115 is coupled to the negative electrode tab 117 to protrude to the upper end of the electrode assembly 112. In the electrode assembly 112, the positive electrode tab 116 and the negative electrode tab 117 are formed to be separated by a predetermined distance to be electrically insulated. The positive electrode tab 116 and the negative electrode tab 117 are generally made of nickel metal.

상기 캡조립체(120)는 캡플레이트(140)와 절연플레이트(150)와 터미널플레이트(160) 및 전극단자(130)를 포함하여 구성된다. 캡조립체(120)는 별도의 절연케이스(170)와 결합되어 캔(110)의 상단개구부(110a)에 결합되어 캔(110)을 밀봉하게 된다.The cap assembly 120 includes a cap plate 140, an insulation plate 150, a terminal plate 160, and an electrode terminal 130. The cap assembly 120 is coupled to a separate insulating case 170 to be coupled to the upper opening 110a of the can 110 to seal the can 110.

상기 캡플레이트(140)는 상기 캔(110)의 상단개구부(110a)와 상응하는 크기와 형상을 가지는 금속판으로 형성된다. 상기 캡플레이트(140)의 중앙에는 소정 크기의 단자통공1(141)이 형성되며, 단자통공1(141)에 삽입될 때는 전극단자(130)와 캡플레이트(140)의 절연을 위하여 전극단자(130)의 외면에는 튜브형의 개스킷튜브(146)가 결합되어 함께 삽입된다. 한편, 상기 캡플레이트(140)의 일측에는 전해액주입공(142)이 상기 캡플레이트(140)의 타측에 소정크기로 형성된다. 상기 캡조립체(120)가 상기 캔(110)의 상단개구부(110a)에 조립된 후 전해액주입공(142)을 통하여 전해액이 주입되고, 전해액주입공(142)은 별도의 밀폐수단에 의하여 밀폐된다.The cap plate 140 is formed of a metal plate having a size and shape corresponding to that of the upper opening 110a of the can 110. The terminal hole 1 (141) having a predetermined size is formed in the center of the cap plate 140, and when inserted into the terminal hole 1 (141), the electrode terminal (130) for the insulation of the electrode terminal 130 and the cap plate (140) The outer surface of the 130 is a tubular gasket tube 146 is coupled and inserted together. Meanwhile, an electrolyte injection hole 142 is formed at one side of the cap plate 140 to a predetermined size on the other side of the cap plate 140. After the cap assembly 120 is assembled to the upper opening 110a of the can 110, the electrolyte is injected through the electrolyte injection hole 142, and the electrolyte injection hole 142 is sealed by a separate sealing means. .

상기 전극단자(130)는 상기 음극판(115)의 음극탭(117) 또는 상기 양극판(113)의 양극탭(116)에 연결되어 음극단자 또는 양극단자로 작용하게 된다.The electrode terminal 130 is connected to the negative electrode tab 117 of the negative electrode plate 115 or the positive electrode tab 116 of the positive electrode plate 113 to act as a negative electrode terminal or a positive electrode terminal.

상기 절연플레이트(150)는 가스켓과 같은 절연물질로 형성되며, 캡플레이트(140)의 하면에 결합된다. 절연플레이트(150)에는 상기 캡플레이트(140)의 단자통공1(141)에 대응되는 위치에 상기 전극단자(130)가 삽입되는 단자통공2(151)가 형성되어 있다. 상기 절연플레이트(150)의 하면에는 상기 터미널플레이트(160)가 안착되도록 터미널플레이트(160)의 크기에 상응하는 안착홈(152)이 형성된다.The insulating plate 150 is formed of an insulating material such as a gasket and is coupled to the bottom surface of the cap plate 140. The insulating plate 150 has a terminal through-hole 2 151 into which the electrode terminal 130 is inserted at a position corresponding to the terminal through-hole 1 141 of the cap plate 140. A mounting groove 152 corresponding to the size of the terminal plate 160 is formed on the bottom surface of the insulating plate 150 so that the terminal plate 160 is seated.

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(130)가 삽입되는 단자통공3(161)이 형성되어 있으며, 상기 전극단자(130)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(130)와 전기적으로 연결된다.The terminal plate 160 is generally formed of a nickel alloy, and is mounted on the bottom surface of the insulating plate 150. The terminal plate 160 is provided with a terminal through hole 3 161 into which the electrode terminal 130 is inserted at a position corresponding to the terminal through hole 1 141 of the cap plate 140, and the electrode terminal 130. Is insulated by the gasket tube 146 and coupled through the terminal through hole 1 141 of the cap plate 140, so that the terminal plate 160 is electrically insulated from the cap plate 140 while the electrode terminal 130 is insulated from the gasket tube 146. Is electrically connected).

상기 터미널플레이트(160)의 일측에는 상기 음극판(115)에 결합된 음극탭(117)이 용접되며, 캡플레이트(140)의 타측에는 상기 양극판(113)에 결합된 양극탭(116)이 용접된다. 상기 음극탭(117)과 양극탭(116)을 결합시키는 용접방법으로는 저항용접, 레이저 용접 등이 사용되며, 일반적으로는 저항용접이 사용된다.The negative electrode tab 117 coupled to the negative electrode plate 115 is welded to one side of the terminal plate 160, and the positive electrode tab 116 coupled to the positive electrode plate 113 is welded to the other side of the cap plate 140. . Resistance welding, laser welding, or the like is used as a welding method for coupling the negative electrode tab 117 and the positive electrode tab 116, and resistance welding is generally used.

상기 전해액주입공(142)은 전해액이 주입된 후 연한 금속 소재의 볼로 압입된다. 상기 볼이 압입된 후에는 볼과 전해액주입공(142)간의 밀착을 위해 전해액주입공(142)의 주변이 용접된다. 이 때, 용접 부위는 온도가 상승하기 때문에 전해액주입공(142)의 하부에 위치하는 전해액이 일부 증발하여 상기 전해액주입공(142)의 측벽부과 볼이 접촉하는 면을 따라 전해액 증기가 스며들게 된다. 또한, 볼과 전해액주입공(142) 사이에 형성된 미세한 공간을 통하여 모세관 현상과 전해액 분자간의 응집력에 의해 전해액이 타고 올라가게 된다. 이렇게 되면, 상기 전해액주입공(142)은 볼과의 밀착력이 떨어져 용접 불량이 발생할 수 있다는 문제점이 있다. The electrolyte injection hole 142 is injected into the soft metal ball after the electrolyte is injected. After the ball is press-fitted, the periphery of the electrolyte injection hole 142 is welded to closely contact the ball and the electrolyte injection hole 142. At this time, since the temperature of the welded portion rises, the electrolyte located in the lower portion of the electrolyte injection hole 142 is partially evaporated, and electrolyte vapor permeates along the surface where the sidewall portion of the electrolyte injection hole 142 contacts the ball. In addition, the electrolyte is taken up by the capillary phenomenon and the cohesive force between the molecules of the electrolyte through the minute space formed between the ball and the electrolyte injection hole 142. In this case, the electrolyte injection hole 142 has a problem in that the poor adhesion to the ball may cause a poor welding.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 특히 전해액 주입공의 측벽부에 다양한 형상의 밀폐홈을 형성한 후 볼로 전해액 주입구를 압입, 용접하여 고도의 밀폐가 가능하게 함으로써, 용접시 전해액에 의한 용접불량 발생을 억제하여 전해액 주입공의 밀봉 정도를 높인 리튬 이차전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, in particular, by forming a variety of sealing grooves in the side wall portion of the electrolyte injection hole, the electrolyte injection hole is press-fitted, welded to enable high sealing, the electrolyte during welding It is an object of the present invention to provide a lithium secondary battery which suppresses the occurrence of welding defects caused by the welding and increases the sealing degree of the electrolyte injection hole.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 리튬 이차전지는 양극판과 음극판 및 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되는 세퍼레이터를 구비하는 전극조립체와, 상기 전극조립체가 상단개구부로 삽입되어 수용되는 캔과, 일측에 전해액주입공이 형성되어 있는 캡플레이트를 구비하며 상기 캔의 상단개구부를 밀봉하는 캡조립체를 포함하는 리튬 이차전지에 있어서, 상기 전해액주입공은 측벽부에 밀폐홈이 형성되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 전해액주입공은 상기 캡플레이트의 상면과 만나는 제 1측벽부와, 상기 제 1측벽부와 만나며 상기 전해액주입구의 중심축에 대하여 소정의 각도로 기울어진 밀폐홈과, 상기 밀폐홈과 만나며 상기 캡플레이트의 하면과 연결되는 제 2측벽부를 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 상기 밀폐홈은 수직단면 형상이 U자형상 또는 V자형상 또는 각진 U자형상으로 형성될 수 있다.In order to solve the above problems, the lithium secondary battery of the present invention includes an electrode assembly having a positive electrode plate and a negative electrode plate and a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate, and the electrode assembly is inserted into the upper opening and accommodated; A lithium secondary battery having a cap plate having an electrolyte injection hole formed at one side thereof and including a cap assembly sealing an upper opening of the can, wherein the electrolyte injection hole is formed with a sealing groove formed at a side wall thereof. . In addition, the electrolyte injection hole meets the first side wall portion that meets the upper surface of the cap plate, the sealing groove which meets the first side wall portion and inclined at a predetermined angle with respect to the central axis of the electrolyte injection hole, and the sealing groove It may include a second side wall portion connected to the lower surface of the cap plate. In addition, the closed groove may be formed in a vertical cross-sectional shape U-shaped or V-shaped or angular U-shaped.

또한, 상기 제 1측벽부의 내경은 상기 제 2측벽부의 내경보다 크도록 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 밀폐홈은 상기 캡플레이트 두께의 50%를 넘지 않는 수직깊이로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 밀폐홈은 상기 전해액주입공의 중심축에 대하여 예각을 이루도록 형성되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 30도 내지 70도를 이루도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 1측벽부는 상기 캡플레이트의 상면에 대하여 둔각으로 기울여져서 형성될 수 있다. 또한, 상기 밀폐홈은 수직단면 형상이 서로 일부가 겹치는 2개의 구 형상 또는 누운 T자 형상으로 형성될 수 있다.In addition, the inner diameter of the first side wall portion is preferably larger than the inner diameter of the second side wall portion. In addition, the sealing groove is preferably formed with a vertical depth not more than 50% of the cap plate thickness. In addition, the sealing groove is preferably formed to form an acute angle with respect to the central axis of the electrolyte injection hole, more preferably may be formed to form a 30 to 70 degrees. The first side wall portion may be formed to be inclined at an obtuse angle with respect to an upper surface of the cap plate. In addition, the sealing groove may be formed in two spherical shape or T-shaped lying in which the vertical cross-sectional shape overlaps each other.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2a는 본 발명의 제 1실시예에 따른 리튬 이차전지의 수직단면도이다. 도 2b는 도 2a 중 캡플레이트의 확대단면도이다. 도 3은 본 발명의 제 2실시예에 따른 캡플레이트의 확대단면도이다. 도 4는 본 발명의 제 3실시예에 따른 캡플레이트의 확대단면도이다.2A is a vertical sectional view of a lithium secondary battery according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2B is an enlarged cross-sectional view of the cap plate of FIG. 2A. 3 is an enlarged cross-sectional view of a cap plate according to a second embodiment of the present invention. 4 is an enlarged cross-sectional view of a cap plate according to a third embodiment of the present invention.

본 발명의 제 1실시예에 따른 리튬 이차전지(200)는, 도 2a를 참조하면, 양극판(213), 음극판(215) 및 세퍼레이터(214)로 구성되는 전극조립체(212)를 전해액과 함께 캔(210)에 수납하고, 이 캔(210)의 상단개구부를 캡조립체(220)로 밀봉함 으로써 형성된다. 상기 리튬 이차전지(200)는 장측변을 포함하며 서로 마주보도록 형성되는 정면과 배면, 단측변을 포함하며 서로 마주보도록 형성되는 양 측면, 상기 캡플레이트(240)가 위치하는 상면과 상기 상면과 마주보는 하면을 포함하여 이루어진다.In the lithium secondary battery 200 according to the first embodiment of the present invention, referring to FIG. 2A, an electrode assembly 212 composed of a positive electrode plate 213, a negative electrode plate 215, and a separator 214 may be filled with an electrolyte. It is formed by accommodating 210 and sealing the top opening of the can 210 with the cap assembly 220. The lithium secondary battery 200 includes a front side and a rear side including a long side and formed to face each other, and a side of each side including a short side and an upper surface on which the cap plate 240 is located and facing the top surface. This includes the bottom of the view.

상기 전극조립체(212)는 양극판(213)과 음극판(215)사이에 세퍼레이터(214)가 게재되면서 권취되어 형성된다. The electrode assembly 212 is formed by winding a separator 214 between the positive electrode plate 213 and the negative electrode plate 215.

상기 양극판(213)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(213)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(212)의 상부로 일정 길이 돌출되는 양극 탭(216)이 접합되어 있다.The positive electrode plate 213 includes a positive electrode current collector made of a thin metal plate having excellent conductivity, for example, aluminum (Al) foil, and a positive electrode active material layer coated on both surfaces thereof. Lithium oxides, such as LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2, LiMnO2, are used as the said positive electrode active material. At both ends of the positive electrode plate 213, a positive electrode current collector region in which a positive electrode active material layer is not formed, that is, a positive electrode non-coating portion is formed. One end of the positive electrode non-coating portion is generally formed of aluminum (Al), and the positive electrode tab 216 protruding a predetermined length to the upper portion of the electrode assembly 212 is bonded.

상기 음극판(215)은 전도성 금속 박판, 예를 들면, 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 호일로 이루어진 음극 집전체와, 그 양면에 코팅된 음극 활물질층을 포함하고 있다. 상기 음극판(215)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(212)의 하부로 일정 길이 돌출된 음극 탭(217)이 접합되어 있다. 더불어 상기 전극 조립체(212)의 하부에는 캔(210)과의 접촉을 방지하기 위한 절연판(218)이 더 포함되어 형성될 수 있다.The negative electrode plate 215 includes a negative electrode current collector made of a conductive metal thin plate, for example, copper (Cu) or nickel (Ni) foil, and a negative electrode active material layer coated on both surfaces thereof. Both ends of the negative electrode plate 215 are provided with a negative electrode current collector region, that is, a negative electrode non-coating portion, in which a negative electrode active material layer is not formed. One end of the negative electrode non-coating portion is generally formed of nickel (Ni) material, and a negative electrode tab 217 protruding a predetermined length to the lower portion of the electrode assembly 212 is bonded. In addition, an insulating plate 218 for preventing contact with the can 210 may be further included below the electrode assembly 212.

상기 세퍼레이터(214)는 상기 양극판(213)과 음극판(215) 사이에 개재되며 상기 전극조립체(212)의 외주면을 둘러 싸도록 연장되어 형성될 수도 있다. 상기 세퍼레이터(214)는 상기 양극판(213)과 음극판(215)의 단락을 방지하며, 리튬 이온을 통과시킬 수 있도록 다공막 고분자물질로 형성된다.The separator 214 is interposed between the positive electrode plate 213 and the negative electrode plate 215 and may extend to surround the outer circumferential surface of the electrode assembly 212. The separator 214 is formed of a porous membrane polymer material to prevent short circuit between the positive electrode plate 213 and the negative electrode plate 215 and to allow lithium ions to pass therethrough.

상기 캔(210)는 대략 직사각형 형상의 한 쌍의 장측벽부과, 한 쌍의 단측벽부 및 하면(210b)을 포함하여 대략 박스 형상으로 형성되며, 상부는 개구되어 상단 개구부를 이루고 있다. 또한, 상기 캔(210)는 대략 박스형상으로 형성될 때 수평방향으로의 단면의 형상이 사각형상 또는 타원형상 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 상기 상단개구부로는 상기 전극조립체(212)가 삽입된다. 또한, 상기 전극조립체(212) 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(220)에 의해 밀봉되어, 전해액의 누출이 방지된다. 상기 캔(210)의 장측벽부과 단측벽부의 두께는 0.2 내지 0.4mm로 형성되며, 상기 저면(210b)은 0.2 내지 0.7mm로 형성된다. 상기 캔(210)는 바람직하게는 딥드로잉(deep drawing) 방식에 의하여 형성되며, 상기 장측벽부과 단측벽부 및 상기 저면(210b)은 일체형으로 형성된다.The can 210 is formed in a substantially box shape including a pair of long side wall portions having a substantially rectangular shape, a pair of short side wall portions and a bottom surface 210b, and an upper portion thereof is opened to form an upper opening portion. In addition, when the can 210 is formed in a substantially box shape, the cross section in the horizontal direction may be formed in various shapes such as a rectangular shape or an elliptical shape. The electrode assembly 212 is inserted into the upper opening. In addition, an electrolyte solution is impregnated between the electrode assemblies 212 to enable the movement of lithium ions. The material of the can 210 is mainly light aluminum (Al). The upper portion of the can 210 is sealed by the cap assembly 220, the leakage of the electrolyte is prevented. The long side wall portion and the short side wall portion of the can 210 have a thickness of 0.2 to 0.4 mm, and the bottom surface 210b has a thickness of 0.2 to 0.7 mm. The can 210 is preferably formed by a deep drawing method, and the long side wall portion, the short side wall portion, and the bottom surface 210b are integrally formed.

상기 캡 조립체(220)는 캡 플레이트(240)와 절연 플레이트(250)와 터미널 플레이트(260) 및 전극단자(230)를 포함하여 구성된다. 캡 조립체(220)는 별도의 절연케이스(270)와 결합되어 캔(210)의 상단 개구부에 결합되어 캔(210)을 밀봉하게 된다.The cap assembly 220 includes a cap plate 240, an insulating plate 250, a terminal plate 260, and an electrode terminal 230. The cap assembly 220 is combined with a separate insulating case 270 to be coupled to the top opening of the can 210 to seal the can 210.

상기 캡 플레이트(240)는 상기 캔(210)의 상단개구부에 용접되어 상기 캔(210)을 밀봉한다. 상기 캡 플레이트(240)는 일측에 전해액 주입공(242)이 형성되어 있으며, 상기 전해액 주입공(242)은 볼(280) 등으로 압입, 용접되어 있다. 상기 캡 플레이트(240)의 대략 중앙에는 단자통공1이 형성되어 있으며, 상기 단자통공1에는 가스캣 튜브(246)에 의해 절연된 전극단자(230)가 삽입된다.The cap plate 240 is welded to the upper opening of the can 210 to seal the can 210. The cap plate 240 has an electrolyte injection hole 242 formed at one side thereof, and the electrolyte injection hole 242 is press-fitted and welded with a ball 280 or the like. A terminal through hole 1 is formed at a substantially center of the cap plate 240, and an electrode terminal 230 insulated by the gas cat tube 246 is inserted into the terminal through hole 1.

상기 절연 플레이트(250)는 가스켓과 같은 절연물질로 형성되며, 캡 플레이트(240)의 하면에 결합된다. 절연 플레이트(250)에는 상기 캡 플레이트(240)의 단자통공1에 대응되는 위치에 상기 전극단자(230)가 삽입되는 단자통공2가 형성되어 있다. 상기 절연 플레이트(250)의 하면에는 상기 터미널 플레이트(260)가 안착되도록 터미널 플레이트(260)의 크기에 상응하는 안착홈이 형성된다.The insulating plate 250 is formed of an insulating material such as a gasket and is coupled to the bottom surface of the cap plate 240. The insulating plate 250 has a terminal through-hole 2 through which the electrode terminal 230 is inserted at a position corresponding to the terminal through-hole 1 of the cap plate 240. A mounting groove corresponding to the size of the terminal plate 260 is formed on the bottom surface of the insulating plate 250 so that the terminal plate 260 is seated.

상기 터미널 플레이트(260)는 일반적으로 Ni합금으로 형성되며, 상기 절연 플레이트(250)의 하면에 장착된다. 상기 터미널 플레이트(260)에는 캡 플레이트(240)의 단자통공1에 대응되는 위치에 상기 전극단자(230)가 삽입되는 단자통공3이 형성되어 있으며, 상기 전극단자(230)가 상기 개스킷 튜브(246)에 의하여 절연되면서 캡 플레이트(240)의 단자통공1을 통하여 결합되므로 상기 터미널 플레이트(260)는 상기 캡 플레이트(240)와 전기적으로 절연되면서 상기 전극단자(230)와 전기적으로 연결된다.The terminal plate 260 is generally formed of Ni alloy and is mounted on the bottom surface of the insulating plate 250. The terminal plate 260 is provided with a terminal through-hole 3 through which the electrode terminal 230 is inserted at a position corresponding to the terminal through-hole 1 of the cap plate 240, and the electrode terminal 230 includes the gasket tube 246. Insulated by) and coupled through the terminal through hole 1 of the cap plate 240, the terminal plate 260 is electrically insulated from the cap plate 240 and electrically connected to the electrode terminal 230.

상기 터미널 플레이트(260)의 일측에는 상기 음극판(215)에 결합된 음극탭(217)이 용접되며, 캡 플레이트(240)의 타측에는 상기 양극판(213)에 결합된 양극탭(216)이 용접된다. 상기 음극탭(217)과 양극탭(216)을 결합시키는 용접방법으로 는 저항용접, 레이저 용접 등이 사용되며 일반적으로는 저항용접이 사용된다.The negative electrode tab 217 coupled to the negative electrode plate 215 is welded to one side of the terminal plate 260, and the positive electrode tab 216 coupled to the positive electrode plate 213 is welded to the other side of the cap plate 240. . Resistance welding, laser welding, or the like is used as a welding method for coupling the negative electrode tab 217 and the positive electrode tab 216, and resistance welding is generally used.

상기 전극단자(230)는 상기 음극판(215)의 음극탭(217) 또는 상기 양극판(213)의 양극탭(216)에 연결되어 음극단자 또는 양극단자로 작용하게 된다. The electrode terminal 230 is connected to the negative electrode tab 217 of the negative electrode plate 215 or the positive electrode tab 216 of the positive electrode plate 213 to act as a negative electrode terminal or a positive electrode terminal.

상기 전해액주입공(242)은, 도 2b를 참조하면, 캡플레이트(240)의 일측에 형성되어 있으며, 연한 금속재질의 볼(280)로 압입, 용접되어 밀봉된다. 상기 용접은 통상적으로 레이저용접으로 이루어지며, 상기 볼(280)이 압입된 전해액주입공(242) 주변으로 이루어진다. 용접이 끝난후에는 전해액의 누출을 방지하기 위하여 볼(280)을 포함한 전해액주입공(242) 주변에 광경화성 물질이 도포될 수 있다. Referring to FIG. 2B, the electrolyte injection hole 242 is formed at one side of the cap plate 240. The electrolyte injection hole 242 is press-fitted by a soft metal ball 280 and sealed by welding. The welding is typically made by laser welding, the ball 280 is made around the electrolyte injection hole 242 is pressed. After the welding is finished, a photocurable material may be applied around the electrolyte injection hole 242 including the ball 280 to prevent leakage of the electrolyte.

상기 전해액주입공(242)은 측벽부에 밀폐홈(245)이 형성된다. 보다 상세하게는 상기 전해액주입공(242)은 제 1측벽부(243)와, 밀폐홈(245)과, 제 2측벽부(246)를 포함하여 이루어진다. The electrolyte injection hole 242 has a sealing groove 245 is formed in the side wall. In more detail, the electrolyte injection hole 242 includes a first side wall portion 243, a sealing groove 245, and a second side wall portion 246.

상기 제 1측벽부(243)의 상단은 상기 캡플레이트(240)의 상면과 만나도록 형성되며, 또한 상기 제 1측벽부(243)의 하단은 상기 밀폐홈(245)과 만나도록 형성된다. 상기 제 1측벽부(243)는 상기 캡플레이트(240)의 상면과 수직하게 만나도록 형성될 수 있으며, 둔각을 이루도록 형성될 수도 있다. 상기 제 1측벽부(243)가 상기 캡플레이트(240)의 상면과 둔각을 이루도록 형성되면 상기 제 1측벽부(243)가 깔때기 형상을 이루게 되므로, 상기 볼(280)이 압입될 때 가이드 역할을 하게 되어 압입이 보다 용이해지게 된다. 여기서 상기 제 1측벽부(243)와 상기 캡플레이트(240)의 상면이 이루는 각도를 한정하는 것은 아니다. 상기 제 1측벽부(243)는 캡플레이트(240)의 상면과 수직하게 만나는 경우 대략 원통면으로 형성되며, 전해액주입공 (242)을 따라 내려가면 상기 밀폐홈(245)의 입구와 만나게 된다. 상기 제 1측벽부(243)가 상기 캡플레이트(240)의 상면과 수직하게 만나도록 형성되는 경우, 수직단면 형상이 상기 캡플레이트(240)의 상면과 대략 ㄱ자형을 이루게 되어 ㄱ자 부분에 볼(280)이 압입, 용접되어 밀착된다. 따라서, 상기 제 1측벽부(243)는 캡플레이트(240)의 상면 중 일부와 함께 전해액이 누출되지 못하도록 하는 밀폐영역을 형성하게 된다. 상기 제 1측벽부(243)는 밀폐홈(245)의 깊이보다 작게 형성되는 것이 바람직하다. 상기 캡플레이트(240)의 두께는 일반적으로 0.8mm정도에 지나지 않으므로, 제 1측벽부(243)를 길게 형성하면, 밀폐홈(245)을 형성할 수 있는 공간이 줄어들게 되어 전해액주입공(242)의 밀폐 효과가 감소될 수 있다.An upper end of the first side wall portion 243 is formed to meet an upper surface of the cap plate 240, and a lower end of the first side wall portion 243 is formed to meet the sealing groove 245. The first side wall portion 243 may be formed to vertically meet the top surface of the cap plate 240, or may be formed to have an obtuse angle. When the first side wall portion 243 is formed to have an obtuse angle with the top surface of the cap plate 240, the first side wall portion 243 forms a funnel shape, and thus serves as a guide when the ball 280 is press-fitted. Indentation is made easier. Here, the angle formed by the upper surface of the first side wall portion 243 and the cap plate 240 is not limited. When the first side wall portion 243 meets the upper surface of the cap plate 240 vertically, the first side wall portion 243 is formed in a substantially cylindrical surface. When the first side wall portion 243 descends along the electrolyte injection hole 242, the first side wall portion 243 meets the inlet of the sealing groove 245. When the first side wall portion 243 is formed to vertically meet the upper surface of the cap plate 240, the vertical cross-sectional shape is formed approximately the shape of the upper surface of the cap plate 240, ball (A) 280 is press-fitted, welded and in close contact. Accordingly, the first side wall portion 243 forms a sealed area to prevent the electrolyte from leaking together with a part of the upper surface of the cap plate 240. The first side wall portion 243 may be formed to be smaller than the depth of the sealing groove 245. Since the thickness of the cap plate 240 is generally only about 0.8mm, if the first side wall portion 243 is formed long, the space for forming the sealing groove 245 is reduced, the electrolyte injection hole 242 The sealing effect of can be reduced.

상기 밀폐홈(245)은 상기 제 1측벽부(243)의 하단부와 연결되며, 또한 상기 제 2측벽부(246)의 상단부와 연결되도록 형성된다. 상기 밀폐홈(245)은 전해액주입공(242)의 중심축에 대하여 소정의 각도로 기울어지도록 형성된다. 보다 상세하게는 상기 밀폐홈(245)은 상기 전해액주입공(242)의 중심축에 대하여 예각을 이루도록 형성되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 상기 밀폐홈(245)은 상기 전해액주입공(242)의 중심축에 대하여 30도 내지 70도를 이루도록 형성될 수 있다. 상기 밀폐홈(245)이 상기 전해액주입공(242)의 중심축에 대하여 예각을 이루도록 형성되면 볼(280)의 압입시 상기 밀폐홈(245)의 내부로 볼(280)이 보다 용이하게 압입될 수 있다. 또한, 용접시 전해액의 증기가 빠져나가기 어렵게 될 뿐만 아니라 볼(280)과 전해액주입공(242) 사이에 형성된 미세한 공간을 통하여 모세관 현상과 전해액 분자간의 응집력에 의해 전해액이 타고 올라가는 현상을 억제하여 전해액이 누출되기 어렵게 되므로 밀폐의 정도가 향상될 수 있다. 한편, 상기 밀폐홈(245)이 전해액주입공(242)의 중심축과 이루는 각이 30도보다 작게 되면 형성할 수 있는 밀폐홈(245)의 깊이가 지나치게 줄어들게 되고, 70도 보다 크게 되면 밀폐의 효과가 감소할 수 있게 된다.The sealing groove 245 is connected to the lower end of the first side wall portion 243 and is also connected to the upper end of the second side wall portion 246. The sealing groove 245 is formed to be inclined at a predetermined angle with respect to the central axis of the electrolyte injection hole 242. More specifically, the sealing groove 245 is preferably formed to form an acute angle with respect to the central axis of the electrolyte injection hole 242. More preferably, the sealing groove 245 may be formed to form a 30 to 70 degrees with respect to the central axis of the electrolyte injection hole 242. When the sealing groove 245 is formed to form an acute angle with respect to the central axis of the electrolyte injection hole 242, when the ball 280 is pressed, the ball 280 is more easily pressed into the inside of the sealing groove 245. Can be. In addition, the vapor of the electrolyte becomes difficult to escape during welding, and the electrolyte solution is suppressed by the capillary phenomenon and the cohesion force between the molecules of the electrolyte through the microcavity formed between the ball 280 and the electrolyte injection hole 242, thereby preventing the electrolyte from rising. Since the leakage becomes difficult, the degree of sealing can be improved. On the other hand, when the angle between the sealing groove 245 and the central axis of the electrolyte injection hole 242 is less than 30 degrees, the depth of the sealing groove 245 that can be formed is reduced too much, and when the sealing groove 245 is larger than 70 degrees, The effect can be reduced.

상기 밀폐홈(245)은 수직단면 형상이 U자 형상 또는 V자 형상 또는 각진 U자 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 밀폐홈(245)은 상기 캡플레이트(240) 두께의 50%를 넘지 않는 수직깊이로 형성되는 것이 바람직하다. 여기서 수직깊이는 상기 밀폐홈(245)의 가장 낮은 부분을 하한으로, 상기 밀폐홈(245)이 제 1측벽부(243)와 만나는 경계를 상한으로 하여 측정한 깊이를 말한다. 상기 밀폐홈(245)이 캡플레이트(240) 두께의 50%를 넘도록 형성되면 밀폐홈(245)이 형성된 캡플레이트(240) 부분이 지나치게 얇아져서 취약부로 작용하게 될 수 있으므로, 볼(280) 압입시 캡플레이트(240)가 변형 또는 파손될 가능성이 있다. 상기 밀폐홈(245)은 수직단면 형상이 대략 U자형 으로 형성되어 전해액이 누출되지 못하도록 하는 밀폐영역을 형성하게 된다.The sealing groove 245 may be formed in a vertical cross-sectional shape U-shaped or V-shaped or angular U-shaped. In addition, the sealing groove 245 is preferably formed to a vertical depth not more than 50% of the thickness of the cap plate 240. Here, the vertical depth is a lower limit of the lowest portion of the sealing groove 245, and refers to a depth measured based on a boundary at which the sealing groove 245 meets the first side wall portion 243 as an upper limit. When the sealing groove 245 is formed to exceed 50% of the thickness of the cap plate 240, the cap plate 240 formed with the sealing groove 245 may become too thin to act as a fragile part, thus indenting the ball 280. There is a possibility that the cap plate 240 is deformed or broken. The sealing groove 245 is a vertical cross-sectional shape is formed in a substantially U-shape to form a sealed area to prevent the electrolyte from leaking.

상기 제 2측벽부(246)는 상기 밀폐홈(246)과 만나며, 또한 상기 캡플레이트(240)의 하면과 연결되도록 형성된다. 상기 제 2측벽부(246)는 대략 원통면으로 형성되며, 전해액주입공(242)을 따라 내려가면 전지 내부로 주입된 전해액이 위치하게 된다. 상기 볼(280)이 압입되면 제 1측벽부(243)와 밀폐홈(245)을 거쳐 상기 제 2측벽부(246)의 소정 위치까지 다다르게 된다. 상기 제 2측벽부(246)의 내경은 제 1측벽부(243)의 내경보다 같거나 작도록 형성되는 것이 바람직하다. 상기 볼(280) 의 압입시 상기 제 1측벽부(243)를 통해서 이루어지므로 상기 제 1측벽부(243)는 어느 정도 이상의 내경을 가져야 하지만, 상기 제 2측벽부(246)의 내경은 전해액이 쉽게 누출되지 않아야 한다는 측면에서 볼 때 작게 형성되는 것이 좋다. 다만, 전해액을 주입하는 데는 문제가 없을 정도의 내경이 확보되어야 함은 물론이다. 상기 제 2측벽부(246)는 소정 위치까지 압입된 볼(280)과 함께 전해액이 누출되지 못하도록 하는 밀폐영역을 형성하게 된다.The second side wall portion 246 meets the sealing groove 246 and is formed to be connected to the bottom surface of the cap plate 240. The second side wall portion 246 is formed in a substantially cylindrical surface, and when the electrolyte is injected along the electrolyte injection hole 242, the electrolyte injected into the battery is positioned. When the ball 280 is press-fitted through the first side wall portion 243 and the sealing groove 245 to reach a predetermined position of the second side wall portion 246. The inner diameter of the second side wall portion 246 is preferably formed to be equal to or smaller than the inner diameter of the first side wall portion 243. Since the first side wall portion 243 is formed through the first side wall portion 243 when the ball 280 is press-fitted, the inner side diameter of the second side wall portion 246 is greater than that of the electrolyte. It is better to form smaller in view of not easily leaking. However, it is a matter of course that the inner diameter should be secured so that there is no problem in injecting the electrolyte. The second side wall part 246 forms a sealed area to prevent the electrolyte from leaking together with the ball 280 press-fitted to a predetermined position.

도 3은 본 발명의 제 2실시예에 따른 캡플레이트의 확대단면도이다.3 is an enlarged cross-sectional view of a cap plate according to a second embodiment of the present invention.

본 발명의 제 2실시예에 따른 리튬 이차전지는 서로 대향하는 양극판과 음극판, 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되어 절연시키는 세퍼레이터를 구비하는 전극조립체와, 상기 전극조립체를 수용하는 캔과, 상기 캔의 상단개구부를 밀봉하는 캡조립체를 포함하여 이루어진다. 상기 리튬 이차전지 역시 상기 제 1실시예와 마찬가지로 정면과 배면, 양 측면 및 상면과 하면을 구비하는 박스 형상으로 형성될 수 있다. 여기서 상기 전극조립체와 캔은 상기 제 1실시예의 경우와 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.A lithium secondary battery according to a second embodiment of the present invention includes an electrode assembly including a positive electrode plate and a negative electrode plate facing each other, a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate, a can housing the electrode assembly, and a can of the can. It includes a cap assembly for sealing the top opening. Like the first embodiment, the lithium secondary battery may also be formed in a box shape having a front surface and a rear surface, both side surfaces, and an upper surface and a lower surface. Since the electrode assembly and the can are similar to those of the first embodiment, detailed description thereof will be omitted.

상기 캡조립체는 전극단자, 캡플레이트(340), 절연플레이트 및 터미널플레이트를 포함하여 형성되며, 상기 전극단자와 캡플레이트(340)는 개스킷 튜브에 의해 절연되도록 형성된다. 또한, 상기 캡조립체는 별도의 절연케이스에 안착되도록 이루어진다.The cap assembly includes an electrode terminal, a cap plate 340, an insulating plate, and a terminal plate, and the electrode terminal and the cap plate 340 are formed to be insulated by a gasket tube. In addition, the cap assembly is made to be seated in a separate insulating case.

상기 캡플레이트(340)는, 도 3을 참조하면, 단자통공1(241), 전해액주입공 (342)을 포함한다. 또한, 상기 전해액주입공(342)은 전해액이 주입된 후 볼(380)에 의해 압입, 용접된다. 상기 볼(380)이 용접된 후에는 전해액 밀폐를 위해 볼(380)을 비롯한 전해액주입공(342) 주변에 광경화성 물질이 도포된다. 상기 단자통공1(341)은 상기 제 1실시예의 경우와 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.3, the cap plate 340 includes a terminal through-hole 1 241 and an electrolyte injection hole 342. In addition, the electrolyte injection hole 342 is injected and welded by the ball 380 after the electrolyte is injected. After the ball 380 is welded, a photocurable material is coated around the electrolyte injection hole 342 including the ball 380 to seal the electrolyte. Since the terminal through hole 341 is similar to that of the first embodiment, a detailed description thereof will be omitted.

상기 전해액주입공(342)은, 도 3을 참조하면, 측벽부(343)에 밀폐홈(345)이 형성된다. 상기 밀폐홈(345)은 수직단면 형상이 서로 일부가 겹치는 2개의 구 형상으로 형성된다. 상기 구 형상의 직경은 볼(380)과 밀착하여 전해액의 밀폐 정도가 어느 한도로 확보되는 수치를 하한으로 하고, 상기 밀폐홈(345)의 형성에 의해 캡플레이트(340)가 취약해지기 시작하는 수치를 상한으로 하여 형성될 수 있다. 상기 측벽부(343)은 상기 제 1실시예와 마찬가지로 밀폐홈(345)을 경계로 하여 제 1측벽부와 제 2측벽부로 형성될 수도 있으며, 밀폐홈(345)이 캡플레이트(340)의 하면과 만나도록 형성하여 하나의 측벽부만으로 형성될 수도 있다. 따라서, 여기서 측벽부의 개수를 한정하는 것은 아니다. 상기 측벽부(343)은 볼(380)이 원활하게 압입되도록 하기 위해 상단부가 기울기를 가지도록 형성될 수 있으며, 캡플레이트(340)의 상면과 수직하도록 형성될 수도 있음은 물론이다. 상기 밀폐홈(345)은 직경이 다른 도넛 두개가 일부 붙어 있는 형상을 하게 된다. 상기 밀폐홈(345)은 상기 볼(380)과 접촉하는 단면적을 넓게 하여 전해액이 누출되지 못하도록 하는 밀폐영역을 형성하게 된다. Referring to FIG. 3, the electrolyte injection hole 342 has a sealing groove 345 formed in the side wall portion 343. The sealing groove 345 is formed in two spherical shape in which the vertical cross-sectional shape partially overlap each other. The diameter of the spherical shape is in close contact with the ball 380, the lower limit to the value that ensures the degree of sealing of the electrolyte solution to any limit, the cap plate 340 begins to become weak by the formation of the sealing groove 345 It can be formed with a numerical value as an upper limit. The side wall portion 343 may be formed as a first side wall portion and a second side wall portion with the sealing groove 345 as a boundary like the first embodiment, and the sealing groove 345 is formed on the bottom surface of the cap plate 340. It may be formed so as to meet only one side wall portion. Therefore, the number of side wall portions is not limited here. The side wall portion 343 may be formed to have an upper end inclined to smoothly press the ball 380, it may be formed to be perpendicular to the upper surface of the cap plate 340. The sealing groove 345 has a shape in which two donuts having different diameters are attached. The sealing groove 345 forms a sealed area to prevent the electrolyte from leaking by widening the cross-sectional area in contact with the ball 380.

도 4는 본 발명의 제 3실시예에 따른 캡플레이트의 확대단면도이다.4 is an enlarged cross-sectional view of a cap plate according to a third embodiment of the present invention.

본 발명의 제 3실시예에 따른 리튬 이차전지는 서로 대향하는 양극판과 음극판, 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되는 세퍼레이터를 구비하는 전극조립체와, 상기 전극조립체를 수용하는 캔과, 상기 캔의 상단개구부를 밀봉하는 캡조립체를 포함하여 이루어진다. 상기 리튬 이차전지 역시 상기 제 1실시예와 마찬가지로 정면과 배면, 양 측면 및 상면과 하면을 구비하는 박스 형상으로 형성될 수 있다. 여기서 상기 리튬 이차전지는 전해액 주입구(442)의 측벽부에 형성된 밀폐홈(445)의 형상 이외에는 상기 제 2실시예와 동일유사하므로, 다른 부분을 중심으로 설명한다.A lithium secondary battery according to a third embodiment of the present invention includes an electrode assembly having a positive electrode plate and a negative electrode plate facing each other, a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate, a can housing the electrode assembly, and an upper opening of the can. It comprises a cap assembly for sealing the. Like the first embodiment, the lithium secondary battery may also be formed in a box shape having a front surface and a rear surface, both side surfaces, and an upper surface and a lower surface. Here, the lithium secondary battery is similar to the second embodiment except for the shape of the sealing groove 445 formed in the sidewall portion of the electrolyte injection hole 442, and thus, the description will be mainly focused on other parts.

상기 전해액주입공(442)은, 도 4를 참조하면, 측벽부(443)에 누운 T자 형상의 밀폐홈(445)이 형성된다. 상기 밀폐홈(445)은 볼(480)이 밀폐홈(445) 내부로 압입되는 입구가 되는 수평부(445a)와 상기 수평부(445a)와 연결되는 수직부(445b)를 포함한다. 상기 수직부(445b)의 높이는 볼(480)과 밀착하여 전해액의 밀폐 정도가 어느 한도로 확보되는 수치를 하한으로 하고, 상기 수직부(445b)의 형성에 의해 캡플레이트(440)가 취약해지기 시작하는 수치를 상한으로 하여 형성될 수 있다. 상기 측벽부(443)는 상기 제 2실시예와 마찬가지로 하나 이상으로 형성될 수 있다. 상기 밀폐홈(445)은 가장자리가 두껍고 중앙에 홀이 형성된 원반 형상을 하게 된다. 상기 밀폐홈(445)은 상기 볼(480)과 접촉하는 단면적을 넓게 하여 전해액이 누출되지 못하도록 하는 밀폐영역을 형성하게 된다. Referring to FIG. 4, the electrolyte injection hole 442 has a T-shaped sealing groove 445 lying in the side wall portion 443. The hermetic groove 445 includes a horizontal portion 445a which is an inlet through which the ball 480 is pressed into the hermetic groove 445 and a vertical portion 445b which is connected to the horizontal portion 445a. The height of the vertical portion 445b is in close contact with the ball 480 and the lower limit is a numerical value that ensures the sealing degree of the electrolyte solution to any limit, and the cap plate 440 becomes weak by the formation of the vertical portion 445b. It can be formed with the starting value as an upper limit. The side wall portion 443 may be formed in one or more as in the second embodiment. The sealing groove 445 has a disk shape having a thick edge and a hole formed in the center thereof. The sealing groove 445 widens the cross-sectional area in contact with the ball 480 to form a sealing area to prevent the electrolyte from leaking.

다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 전해액주입공이 적용된 리튬 이차전지의 작용에 대해서 설명한다. 이하의 설명에서는 제 1실시예에 따른 전해액주입공(242)이 적용된 경우에 대하여 설명한다.Next, the operation of the lithium secondary battery to which the electrolyte injection hole according to the embodiment of the present invention is applied will be described. In the following description, a case where the electrolyte injection hole 242 according to the first embodiment is applied will be described.

상기 전해액주입공(242)은, 도 2b를 참조하면, 대략 원통형상의 제 1측벽부(243)와, 상기 제 1측벽부(243)의 하단과 연결되며 소정 각도로 기울어진 밀폐홈(245)과, 대략 원통형상으로 형성되며 상기 밀폐홈(245) 및 캡플레이트(240)의 하면과 만나는 제 2측벽부(246)를 포함하여 이루어진다. 상기 전해액주입공(242) 내부로 볼(280)이 압입되면 상기 볼(280)은 제 1측벽부(243)를 타고 내려와서 밀폐홈(245)을 채우게 된다. 상기 밀폐홈(245)은 소정의 각도로 기울어져 있으므로 볼(280)이 비교적 용이하게 채워지게 된다. 상기 밀폐홈(245)이 채워진 후 또는 상기 밀폐홈(245)이 채워짐과 동시에 상기 볼(280)은 제 2측벽부(246)를 타고 내려와서 제 2측벽부(246)의 소정의 위치까지 채워지게 된다. 다음으로, 볼(280)을 비롯한 전해액주입공(242) 주변이 용접되는데, 이 때 가해진 열에 의해 전해액의 일부가 증발하여 상기 볼(280)과 전해액주입공(242)의 경계로 스며들게 된다. 또한, 볼(280)과 전해액주입공(242) 사이에 형성된 미세한 공간을 통하여 모세관 현상과 전해액 분자간의 응집력에 의해 전해액이 타고 올라가게 된다. 그러나, 상기 볼(280)과 전해액주입공(242)의 경계는 제 2측벽부(246)에 의해 1차 밀폐영역이 형성되고, 밀폐홈(245)에 의해 2차 밀폐영역이 형성되고, 제 1측벽부(243)와 캡플레이트(240) 상면의 일부에 의해 3차 밀폐영역이 형성되어 있다. 이렇게 볼(280)과 전해액주입공(242)이 접촉하는 단면적이 넓게 형성되므로 전해액 또는 전해액 증기가 통과해야 하는 경로도 길어지게 된다. 따라서, 전해액이 쉽게 누출되지 못하게 되므로 밀 폐성이 향상된다. 용접이 끝나면, 필요에 따라 전해액주입공(242) 주변이 광경화성 물질로 덮이게 된다.2B, the electrolyte injection hole 242 is connected to the first cylindrical side wall portion 243 and the lower end of the first side wall portion 243 having a substantially cylindrical shape and inclined at a predetermined angle 245. And a second side wall portion 246 formed in a substantially cylindrical shape and meeting the bottom surface of the sealing groove 245 and the cap plate 240. When the ball 280 is press-fitted into the electrolyte injection hole 242, the ball 280 is driven down the first side wall part 243 to fill the sealing groove 245. Since the sealing groove 245 is inclined at a predetermined angle, the ball 280 is relatively easily filled. After the sealing groove 245 is filled or the sealing groove 245 is filled, the ball 280 comes down the second side wall portion 246 to fill the predetermined position of the second side wall portion 246. You lose. Next, the periphery of the electrolyte injection hole 242 including the ball 280 is welded. At this time, a portion of the electrolyte is evaporated by the applied heat to permeate the boundary between the ball 280 and the electrolyte injection hole 242. In addition, the electrolyte is taken up by the capillary phenomenon and the cohesive force between the molecules of the electrolyte through the minute space formed between the ball 280 and the electrolyte injection hole 242. However, the boundary between the ball 280 and the electrolyte injection hole 242 is formed by the second side wall portion 246 to form a primary sealing region, the sealing groove 245 to form a secondary sealing region, The tertiary sealing region is formed by the first side wall portion 243 and a part of the cap plate 240 upper surface. Thus, since the cross-sectional area where the ball 280 and the electrolyte injection hole 242 contact is formed wide, the path through which the electrolyte or the electrolyte vapor must pass also becomes long. Therefore, the electrolyte is not easily leaked, so the sealing property is improved. After the welding is completed, the electrolyte injection hole 242 is covered with a photocurable material as necessary.

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 이차전지에 의하면 전해액주입공의 측벽부에 다양한 형상의 밀폐홈이 형성되어 볼 압입시 볼과 밀착되는 면적을 넓혀 밀폐성을 향상시킴으로써, 용접시 전해액 증기에 의한 용접불량 발생을 억제하여 전해액주입공의 밀봉 정도를 높일 수 있는 효과가 있다.According to the lithium secondary battery according to the present invention, the sealing grooves of various shapes are formed in the sidewalls of the electrolyte injection hole to increase the area in close contact with the ball when the ball is pressed, thereby improving the sealing property, thereby preventing the occurrence of welding defects caused by the electrolyte vapor during welding. Therefore, there is an effect that can increase the sealing degree of the electrolyte injection hole.

Claims (9)

삭제delete 양극판과 음극판 및 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되는 세퍼레이터를 구비하는 전극조립체와, 상기 전극조립체가 상단개구부로 삽입되어 수용되는 캔과, 일측에 전해액주입공이 형성되어 있는 캡플레이트를 구비하며 상기 캔의 상단개구부를 밀봉하는 캡조립체를 포함하는 리튬 이차전지에 있어서,An electrode assembly including a positive electrode plate and a negative electrode plate, and a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate, a can into which the electrode assembly is inserted into an upper opening, and a cap plate having an electrolyte injection hole formed on one side thereof. In the lithium secondary battery comprising a cap assembly for sealing the top opening, 상기 전해액주입공은 상기 캡플레이트의 상면과 만나는 제 1측벽부와, 상기 제 1측벽부와 만나며 상기 전해액주입공의 중심축에 대하여 소정의 각도로 기울어진 밀폐홈과, 상기 밀폐홈과 만나며 상기 캡플레이트의 하면과 연결되는 제 2측벽부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The electrolyte injection hole meets the first side wall portion that meets the upper surface of the cap plate, the sealing groove which meets the first side wall portion and is inclined at a predetermined angle with respect to the central axis of the electrolyte injection hole, and meets the sealing groove. Lithium secondary battery comprising a second side wall portion connected to the lower surface of the cap plate. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 밀폐홈은 수직단면 형상이 U자형상 또는 V자형상 또는 각진 U자형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The sealed groove is a lithium secondary battery, characterized in that the vertical cross-sectional shape is formed in a U-shaped or V-shaped or angular U-shaped. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 제 1측벽부의 내경은 상기 제 2측벽부의 내경보다 크도록 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The inner diameter of the first side wall portion is larger than the inner diameter of the second side wall portion lithium secondary battery. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 밀폐홈은 상기 캡플레이트 두께의 50%를 넘지 않는 수직깊이로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The sealed groove is a lithium secondary battery, characterized in that formed in the vertical depth not more than 50% of the cap plate thickness. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 밀폐홈은 상기 전해액주입공의 중심축에 대하여 예각을 이루도록 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The sealed groove is a lithium secondary battery, characterized in that formed to form an acute angle with respect to the central axis of the electrolyte injection hole. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 밀폐홈은 상기 전해액주입공의 중심축에 대하여 30도 내지 70도를 이루도록 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The sealed groove is a lithium secondary battery, characterized in that to form a 30 to 70 degrees with respect to the central axis of the electrolyte injection hole. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 제 1측벽부는 상기 캡플레이트의 상면에 대하여 둔각으로 기울여져서 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.And the first side wall portion is formed at an obtuse angle with respect to an upper surface of the cap plate. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 밀폐홈은 수직단면 형상이 서로 일부가 겹치는 2개의 구 형상 또는 누운 T자 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The sealed groove is a lithium secondary battery, characterized in that the vertical cross-sectional shape is formed in two spherical or lying T-shaped overlapping portions of each other.
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