KR101676088B1 - 이차전지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이차전지에 관한 것으로, 양극판, 세퍼레이터, 음극판순으로 감겨진 전극조립체가 수용되는 캔; 및 상기 전극조립체 중 어느 하나의 극판에 연결되는 수직부와, 상기 수직부로부터 상기 캔의 바닥면에 접하게 접히는 수평부를 구비한 전극탭을 포함하며, 상기 수평부는 상기 수직부로부터 수평하게 접히는 제1 수평판과, 상기 제1 수평판에 상기 제1 수평판의 길이방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되고 상기 캔의 바닥면에 접하는 제2 수평판을 포함한다.

Description

이차전지{SECONDARY BATTERY}

본 발명은 캔의 바닥면에 용접되는 전극탭의 수평부를 꽈배기같이 휘어지지 않게 구조를 개선한 이차전지에 관한 것이다.

일반적으로 전지는 화학적 또는 물리적 반응을 이용하여 전기에너지를 얻도록 한 것으로서, 이러한 화학적인 전지는 1차전지와 이차전지로 나누어진다. 즉, 망간전지, 알칼리전지 및 수은전지 등과 같이 한번 사용하고 버리는 전지를 1차 전지라 하고, 충전지나 납축전지처럼 전기를 다 쓰고 난 뒤 다시 충전시켜 사용할 수 있는 전지를 이차전지라 한다.

최근에는 핸드폰, PDA, 스마트폰 및 노트북컴퓨터 등 휴대용 전자기기의 보급이 증가되면서, 1회 충전으로 오래 사용할 수 있고, 수명이 긴 이차전지에 대한 기술개발이 요구되고 있다.

이러한 이차전지는 충방전 효율이나 전류용량 등을 고려하여 내부에 여러 개의 셀, 다시 말해, 단위전지들을 연결한 전지셀 형식으로 마련되고 있으며, 현재는 높은 에너지 밀도, 경량, 고전압, 무공해, 고출력, 고속충전, 우수한 수명 등의 장점을 지닌 리튬 이차전지가 각광을 받고 있다.

즉, 상기한 리튬이차전지는 주로 양극 활물질로 리튬계 산화물, 음극 활물질로는 탄소재를 사용하고 있다. 전해액의 종류에 따라 액체 전해질전지와 고분자 전해질전지로 분류되며, 액체 전해질을 사용하는 전지를 리튬이온전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬폴리머전지라고 한다.

또한, 리튬이차전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로는 원통형과, 각형과, 파우치형을 들 수 있다.

상기한 이차전지에 대한 자세한 내용은 한국 특허등록번호 제10-0741058호에 개시되어 있다.

한편 종래기술에 따른 이차전지는 도 1에 도시된 바와 같이, 양극판(11), 세퍼레이터(12), 음극판(13)순으로 감겨진 전극조립체(10), 전극조립체(10)가 수용되는 캔(20), 캔(20)의 상부에 설치되는 캡 조립체(30)를 포함한다.

그리고 양극판(11)에는 양극탭(11a)이, 음극판(13)에는 음극탭(13a)이 구비되는 한편, 양극탭(11a)은 캡 조립체(30)에 전기적으로 접하게 연결되고, 음극탭(13a)은 캔(20)의 바닥면으로 용접되어 연결된다.

여기서 종래기술에 따른 이차전지는 제조 공정시 캔(20)을 회전시키게 되는데, 이때 캔(20)과 연동하여 전극조립체(10)가 회전하지 않기 때문에 전극조립체(10)와 캔(20)에 바닥면에 각각 부착된 음극탭(13a)이 꽈배기 같이 휘어지는 현상이 발생하며, 이에 전지의 성능 및 안전성에 문제가 발생할 수 있다.

한국 특허등록번호 제10-0741058호에

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 제조 공정시 캔을 회전시키더라도 캔의 바닥면에 용접 결합된 전극탭의 수평부가 꽈배기같이 휘어지는 것을 방지하는 이차전지를 제공하는데 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 캔의 바닥면에 용접 결합되는 전극탭의 수평부를 제1 수평판과 제2 수평판으로 구비한 후, 제2 수평판을 제1 수평판에 대해 슬라이딩함과 동시에 좌 또 우로 회전 가능하게 결합하며, 이에 캔을 회전시키더라도 전극탭이 꽈배기같이 휘어지는 것을 방지할 수 있다.

이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지는 양극판, 세퍼레이터, 음극판순으로 감겨진 전극조립체가 수용되는 캔; 및 상기 전극조립체 중 어느 하나의 극판에 연결되는 수직부와, 상기 수직부로부터 상기 캔의 바닥면에 접하게 접히는 수평부를 구비한 전극탭을 포함하며, 상기 수평부는 상기 수직부로부터 수평하게 접히는 제1 수평판과, 상기 제1 수평판에 상기 제1 수평판의 길이방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되고 상기 캔의 바닥면에 접하는 제2 수평판을 포함한다.

상기 제1 수평판에는 길이방향으로 연장되는 가이드홀이 형성되고, 상기 제2 수평판에는 상기 가이드홀에 슬라이딩 가능하게 결합되는 결합부가 형성될 수 있다.

상기 결합부는 상기 제2 수평판에 일체로 형성될 수 있다.

상기 결합부는 상기 가이드홀에 슬라이딩 가능하게 결합되는 결합편과, 상기 결합편의 말단에 형성되어 상기 결합편을 상기 가이드홀에서 이탈하지 않게 고정하는 고정편을 구비할 수 있다.

상기 결합편은 상기 가이드홀에서 회전 가능하도록 원통형으로 형성되며, 상기 제2 수평판은 상기 결합편으로 인해 상기 제1 수평판의 길이방향으로 슬라이딩 가능하게, 그리고 회전 가능하게 상기 제1 수평판에 결합될 수 있다.

상기 제1 수평판의 상면에는 상기 가이드홀의 주면을 따라 결합홈이 형성되고, 상기 결합홈에는 상기 고정편이 삽입되어 지지될 수 있다.

상기 전극탭은 상기 수직부가 상기 음극판에 연결되는 음극탭일 수 있다.

상기 제1 및 제2 수평판의 겹쳐진 단부는 호형으로 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 캔의 바닥면에 용접 결합되는 전극탭의 수평부를 제1 수평판과 제2 수평판으로 구비한 후, 제2 수평판을 제1 수평판에 대해 슬라이딩함과 동시에 좌 또 우로 회전 가능하게 결합함으로써 캔의 회전시 제2 수평판이 연동하여 회전하기 때문에 전극탭이 꽈배기같이 휘어지는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 이차전지를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 이차전지를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 이차전지의 음극탭을 도시한 분리사시도.
도 4는 본 발명에 따른 이차전지의 음극탭을 도시한 조립사시도.
도 5는 본 발명에 따른 이차전지의 음극탭을 도시한 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 음극탭의 슬라이딩 상태를 도시한 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 음극탭의 좌 또는 우로 회전한 상태를 도시한 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 이차전지의 음극탭의 다른 실시예를 나타낸 사시도.

본 발명에 따른 캔의 바닥면에 용접 결합되는 전극탭의 수평부를 제1 수평판과 제2 수평판으로 구비한 후, 제2 수평판을 제1 수평판에 대해 슬라이딩함과 동시에 좌 또 우로 회전 가능하게 결합하며, 이에 캔을 회전시키더라도 전극탭이 꽈배기같이 휘어지는 것을 방지할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본 발명의 실시예에 따른 이차전지는 도 2에 도시된 바와 같이, 양극판(110), 세퍼레이터(120), 음극판(130)순으로 감겨진 전극조립체(100), 전극조립체(100)가 수용되는 캔(200), 캔(200)의 상부에 설치되는 캡조립체(300)를 포함한다.

그리고 전극조립체(100)는 양극판(110)과 음극판(130)에 각각 전극탭이 부착되며, 양극판(110)에 부착된 전극탭은 캡조립체(300)와 연결되고, 음극판(130)에 부착된 전극탭은 캔(200)의 바닥면에 연결된다.

즉, 양극판(110)에는 양극탭(140)이, 음극판(130)에는 음극탭(150)이 부착된다. (다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 경우에 따라 이의 반대로 부착될 수도 있다.)

한편, 음극탭(150)은 캔(200)의 회전시 꽈배기같이 휘어지지 않는 구조를 가진다.

즉, 음극탭(150)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 전극조립체(100) 중 어느 하나의 극판, 즉 음극판(130)에 연결되는 수직부(151)와, 수직부(151)로부터 캔(200)의 바닥면에 접하게 접히는 수평부(152)를 구비한다.

수평부(152)는 수직부(151)로부터 수평하게 접히는 제1 수평판(152a)과, 제1 수평판(152a)에 제1 수평판(152a)의 길이방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되는 제2 수평판(152b)을 포함한다.

한편, 제1 수평판(152a)과 제2 수평판(152b) 중 적어도 어느 하나는 캔(200)의 바닥면에 접한다.

일례로, 수평부(152)는 도 4를 참조하면, 제1 수평판(152a)에 길이방향으로 연장되는 가이드홀(152a-1)이 형성되고, 제2 수평판(152b)에 가이드홀(152a-1)에 슬라이딩 가능하게 결합되는 결합부(152c)가 형성된다. 결합부(152c)는 가이드홀(152a-1)에 슬라이딩 가능하게 결합되는 결합편(152c-1)과, 결합편(152c-1)의 말단에 형성되어 결합편(152c-1)을 가이드홀(152a-1)에서 이탈하지 않게 고정하는 고정편(152c-2)을 구비한다.

여기서 결합부(152c)는 제2 수평판(152b)과 일체로 형성될 수 있으며, 이에 제작의 용이성과 강도를 증대시킬 수 있다.

즉, 결합부(152c)는 도 6에 도시된 바와 같이, 가이드홀(152a-1) 내에서 슬라이딩 가능하며, 이에 가이드홀(152a-1) 내에서 제2 수평판(152b)을 제1 수평판(152a)에 길이방향으로 슬라이딩시킬 수 있다.

한편, 결합편(152c-1)은 도 7에 도시된 바와 같이, 가이드홀(152a-1)에서 회전 가능하도록 원통형으로 형성될 수 있으며, 이에 제2 수평판(152b)은 원통형 결합편(152C-1)으로 인해 제1 수평판(152a)의 길이방향으로 슬라이딩 가능하게, 그리고 회전 가능하게 제1 수평판(152a)에 결합될 수 있다.

즉, 제1 수평판(152a)의 길이방향으로 제1 수평판(152a)을 슬라이딩함과 동시에 좌 또는 우로 회전이 가능하다.

따라서 본 발명에 따른 이차전지는 제조 공정시 캔(200)을 회전시키더라도 캔(200)과 연동하여 음극탭(150)의 제2 수평판(152b)이 슬라이딩함과 동시에 좌 또는 우로 회전하며, 이에 음극탭(150)이 꽈배기 같이 휘어지는 것을 방지할 수 있고, 안전성과 전지의 성능 저하를 방지할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 다른 실시예를 설명함에 있어 전술한 실시예와 동일한 구성과 기능을 가지는 구성에 대해서는 동일한 구성부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다.

도 8은 본 발명에 따른 음극탭의 다른 실시예를 나타낸 것이다.

본 실시예에 따른 음극탭(150')은 제1 수평판(152a)의 상면에 고정편(152c-2)이 삽입되어 지지되는 지지홈(152a-2)이 형성되고, 지지홈(152a-2)의 바닥면에 결합편(152C-1)이 결합되는 가이드홀(152a-1)이 형성된다.

즉, 본 실시예에 따른 음극탭(150')은 고정편(152c-2)이 지지홈(152a-2)에 삽입되면서 고정편(152c-2)이 제1 수평판(152a)의 상면으로 돌출되는 것을 방지하며, 이에 고정편(152c-2)이 외부의 물체와 충돌하면서 걸리는 문제를 해결할 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 전극조립체
150: 음극탭
151: 수직부
152: 수평부
152a: 제1 수평판
152b: 제2 수평판
152c: 결합부
200: 캔
300: 캡 조립체

Claims (7)

1. 양극판, 세퍼레이터, 음극판순으로 감겨진 전극조립체가 수용되는 캔; 및
   상기 전극조립체 중 어느 하나의 극판에 연결되는 수직부와, 상기 수직부로부터 상기 캔의 바닥면에 접하게 접히는 수평부를 구비한 전극탭을 포함하며,
   상기 수평부는 상기 수직부로부터 수평하게 접히는 제1 수평판과, 상기 제1 수평판에 상기 제1 수평판의 길이방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되고 상기 캔의 바닥면에 접하는 제2 수평판을 포함하고,
   상기 제1 수평판에는 길이방향으로 연장되는 가이드홀이 형성되고, 상기 제2 수평판에는 상기 가이드홀에 슬라이딩 가능하게 결합되는 결합부가 형성되며 상기 가이드홀 내에서 상기 제2 수평판을 상기 제1 수평판의 길이방향으로 슬라이딩시키는 것을 특징으로 하는 이차전지.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 결합부는 상기 제2 수평판에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 결합부는 상기 가이드홀에 슬라이딩 가능하게 결합되는 결합편과, 상기 결합편의 말단에 형성되어 상기 결합편을 상기 가이드홀에서 이탈하지 않게 고정하는 고정편을 구비하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 결합편은 상기 가이드홀에서 회전 가능하도록 원통형으로 형성되며,
   상기 제2 수평판은 상기 결합편으로 인해 상기 제1 수평판의 길이방향으로 슬라이딩 가능하게, 그리고 회전 가능하게 상기 제1 수평판에 결합되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 제1 수평판의 상면에는 상기 가이드홀의 주면을 따라 결합홈이 형성되고, 상기 결합홈에는 상기 고정편이 삽입되어 지지되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 전극탭은 음극탭인 것을 특징으로 하는 이차전지.

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