KR101787170B1

KR101787170B1 - 2차 전지

Info

Publication number: KR101787170B1
Application number: KR1020140149525A
Authority: KR
Inventors: 박성철; 구본준
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2014-10-30
Filing date: 2014-10-30
Publication date: 2017-10-18
Also published as: KR20160051981A

Abstract

본 발명은 스태킹형 구조의 2차 전지에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 일측에 개구부가 마련되며, 내부에 상기 개구부와 연통하는 설치공간이 마련되는 하우징, 상기 설치공간에 설치되는 복수의 전극, 각각의 상기 복수의 전극의 사이에 설치되는 복수의 쿨링 핀부재 및 상기 복수의 전극 중 적어도 하나의 전극과 상기 복수의 쿨링 핀 부재 중 적어도 하나의 쿨링 핀부재로 이루어지는 단위 조립체를 수용하는 수용공간이 복수개가 되도록 상기 설치공간을 분할하는 리브부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

2차 전지{SECONDARY BATTERY}

본 발명은 2차 전지에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 스태킹형 구조의 2차 전지에 관한 것이다.

물질의 물리적 반응이나 화학적 반응을 통해 전기에너지를 생성시켜 외부로 전원을 공급하게 되는 전지(cell, battery)는 각종 전기전자 기기로 둘러싸여 있는 생활환경에 따라, 건물로 공급되는 교류 전원을 획득하지 못할 경우나 직류전원이 필요할 경우 사용하게 된다.

이와 같은 전지 중에서 화학적 반응을 이용하는 화학전지인 일차전지와 이차전지가 일반적으로 많이 사용되고 있는데, 일차전지는 건전지로 통칭되는 것으로 소모성 전지이다. 또한, 이차전지는 전류와 물질 사이의 산화환원과정이 다수 반복 가능한 소재를 사용하여 제조되는 재충전식 전지로서, 전류에 의해 소재에 대한 환원반응이 수행되면 전원이 충전되고, 소재에 대한 산화반응이 수행되면 전원이 방전되는데, 이와 같은 충전-방전이 반복적으로 수행되면서 전기가 생성되게 된다.

그리고 이차전지는 전극 조립체의 구조에 따라 다양하게 분류될 수 있다. 일례로 이차전지는 스택형 구조, 권취형(젤리롤형) 구조 또는 스택/폴딩형 구조로 분류될 수 있다.

여기서 스택형 구조는 다수의 자재가 수평으로 적재되는 형식의 카트리지 타입과 2개의 전지를 전지 커버로 고정하여 하우징에 수직으로 삽입되는 버티컬 타입이 있다.

대한민국공개특허공보 제10-2007-0056616호에는 종래의 이차전지의 스택형 구조가 공지되어 있다.

그런데 종래의 카트리지 타입의 이차전지의 스택형 구조는 다수의 자재가 적재됨에 따라 자재의 수평 및 조립성이 저하되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 위와 같은 필요성에 의해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 카트리지 타입 2차 전지의 스택킹 작업성을 개선할 수 있는 2차 전지를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 2차 전지는 일측에 개구부가 마련되며, 내부에 상기 개구부와 연통하는 설치공간이 마련되는 하우징, 상기 설치공간에 설치되는 복수의 전극, 각각의 상기 복수의 전극의 사이에 설치되는 복수의 쿨링 핀부재 및 상기 복수의 전극 중 적어도 하나의 전극과 상기 복수의 쿨링 핀 부재 중 적어도 하나의 쿨링 핀부재로 이루어지는 단위 조립체를 수용하는 수용공간이 복수개가 되도록 상기 설치공간을 분할하는 리브부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 2차 전지의 조립방법은, 일측에 개구부가 마련되고, 내부에 설치공간이 형성되는 하우징을 준비하는 제1 단계, 상기 개구부를 통해 상기 하우징의 내부에 복수의 전극과 복수의 쿨링 핀부재를 상호 교차되게 삽입하는 제2 단계 및 상기 복수의 전극 중 적어도 하나의 전극과 상기 복수의 쿨링 핀부재 중 적어도 하나의 쿨링 핀부재가 수용되는 복수개의 수용공간으로 구획되도록 상기 설치공간에 리브부재를 설치하는 제3 단계, 상기 복수의 전극과 상기 복수의 쿨링 핀부재의 이탈이 방지되도록 상기 하우징의 개구부에 커버부재를 설치하는 제4 단계 및 상기 복수의 쿨링 핀부재와 연결되는 매니폴드를 상기 하우징의 타측에 설치하는 제5단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 카트리지 타입 2차 전지의 스택 구조를 개선하여 2차 전지의 스태킹 작업성을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지의 주요부를 단면에서 개략적으로 도시하고 있는 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지의 조립 순서를 순차적으로 도시한 흐름도,
도 3 내지 도 7은 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지의 조립 순서에 따라 2차 전지가 조립되는 것을 순차적으로 도시한 도면이다.

이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이하의 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지의 주요부를 단면에서 개략적으로 도시하고 있는 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지는 일측에 개구부(11)가 마련되며, 내부에 상기 개구부(11)와 연통하는 설치공간(13)이 마련되는 하우징(10), 상기 설치공간(13)에 설치되는 복수의 전극(20), 각각의 상기 복수의 전극(20)의 사이에 설치되는 복수의 쿨링 핀부재(30) 및 상기 복수의 전극(20) 중 적어도 하나의 전극(20)과 상기 복수의 쿨링 핀 부재(30) 중 적어도 하나의 쿨링 핀부재(30)로 이루어지는 단위 조립체(100)를 수용하는 수용공간이 복수개가 되도록 상기 설치공간을 분할하는 리브부재(40)를 포함한다.

상기 하우징(10)은 바람직한 일 실시예로 도 1과 같이 통체로 이루어질 수 있으며, 상측에 개구부(11)가 마련될 수 있다.

상기 복수의 전극(20)은 상기 개구부(11)를 통해 상기 설치공간(13)에 상호 거리를 갖고 기립되게 설치될 수 있다.

상기 복수의 쿨링 핀부재(30)는 상기 복수의 전극(20)의 사이사이에 기립되게 설치되어 복수의 전극(20)이 과열되는 것을 방지하게 할 수 있다.

상기 리브부재(40)는 상기 설치공간(13)을 복수의 수용공간으로 구획함과 동시에 상기 수용공간의 크기를 상기 수용공간에 수용되는 상기 복수의 전극(20)과 상기 복수의 쿨링 핀부재(30)의 설치 개수 단위에 따라 다르게 조정하는 역할을 한다.

그리고 본 발명에 따른 2차 전지는 상기 하우징(10)의 개구부(11)를 마감하며, 상기 단위 조립체(100)의 유동 및 이탈을 방지하는 커버부재(50)를 더 포함할 수 있다.

그리고 상기 하우징(10)의 타측(바람직한 일 실시예로 도 1을 참조하여 상기 하우징(10)의 하측)에 마련되어 상기 복수의 쿨링 핀부재(30)와 연결되는 매니폴드(60)를 더 포함할 수 있다.

상기 매니폴드(60)를 통해 상기 쿨링 핀부재(30)로 물, 가스 등의 냉매를 제공할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지의 조립 순서를 순차적으로 도시한 흐름도이고, 도 3 내지 도 7은 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지의 조립 순서에 따라 2차 전지가 조립되는 것을 순차적으로 도시한 도면이다.

도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지의 조립 순서를 상세히 설명한다.

제1 단계(S1)는 도 3을 참조하여 상측에 개구부(11)가 마련되고, 내부에 설치공간(13)이 형성되는 하우징(10)을 준비하는 단계이다.

제2 단계(S2)는 도 4를 참조하여 상기 개구부(11)를 통해 상기 하우징(10)의 내부에 복수의 전극(20)과 복수의 쿨링 핀부재(30)를 상호 교차되게 삽입하여 상기 복수의 쿨링 핀부재(30)가 상기 복수의 전극(20)의 과열을 방지할 수 있게 하는 단계이다.

제3 단계(S3)는 도 5를 참조하여 상기 설치공간(13)에 리브부재(40)를 설치하여 상기 설치공간(13)이 상기 복수의 전극(20) 중 적어도 하나의 전극(20)과 상기 복수의 쿨링 핀부재(30) 중 적어도 하나의 쿨링 핀부재(30)로 이루어지는 복수의 단위 조립체(100)가 수용되는 복수개의 수용공간으로 구획되도록 하는 단계이다.

제4 단계(S4)는 도 6을 참조하여 상기 하우징(10)의 개구부(11)에 커버부재(50)를 설치하여 상기 복수의 전극(20)과 상기 복수의 쿨링 핀부재(30)의 이탈 및 유동이 방지되도록 하는 단계이다.

제5 단계(S5)는 도 7을 참조하여 상기 복수의 쿨링 핀부재(30)와 연결되는 매니폴드(60)를 상기 하우징(10)의 타측(도 7에서 하측)에 설치하여 상기 쿨링 핀부재(30)에 물 또는 가스 등과 같은 냉매를 제공할 수 있게 하는 단계이다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 2차 전지 및 그 2차 전지의 제작 방법은, 카트리지 타입 2차 전지의 스택 구조를 개선하여 2차 전지의 스태킹 작업성을 향상시키는 효과가 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 2차 전지 및 그 2차 전지의 제작 방법을 예시된 도면을 참고하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

10: 하우징
11: 개구부
13: 설치공간
20: 전극
30: 쿨링 핀부재
40: 리브부재
50: 커버부재
60: 매니폴드
100: 단위 조립체

Claims

일측에 개구부(11)가 마련되며, 내부에 상기 개구부(11)와 연통하는 설치공간(13)이 마련되는 하우징(10);
상기 설치공간(13)에 설치되는 복수의 전극(20);
각각의 상기 복수의 전극(20)의 사이에 설치되는 복수의 쿨링 핀부재(30); 및
상기 복수의 전극(20)과 상기 복수의 쿨링 핀부재(30)를 수용하는 수용공간이 복수 개가 되도록 상기 설치공간을 분할함과 동시에 상기 수용공간의 크기를 상기 복수의 전극(20)과 상기 복수의 쿨링 핀부재(30)의 설치 개수 단위에 따라 다르게 조정하는 리브부재(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
청구항 1에 있어서,
상기 하우징(10)의 개구부(11)를 마감하며, 상기 복수의 전극(20)과 상기 복수의 쿨링 핀부재(30)의 이탈을 방지하는 커버부재(50)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
청구항 1에 있어서,
상기 하우징(10)의 타측에 마련되어 상기 복수의 쿨링 핀부재(30)와 연결되는 매니폴드(60)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
일측에 개구부(11)가 마련되고, 내부에 설치공간(13)이 형성되는 하우징(10)을 준비하는 제1 단계(S1);
상기 개구부(11)를 통해 상기 하우징(10)의 내부에 복수의 전극(20)과 복수의 쿨링 핀부재(30)를 상호 교차되게 삽입하는 제2 단계(S2); 및
상기 복수의 전극(20)과 상기 복수의 쿨링 핀부재(30)가 수용되도록 복수 개의 수용공간으로 구획함과 동시에 상기 수용공간의 크기를 복수의 전극(20)과 상기 복수의 쿨링 핀부재(30)의 설치 개수에 따라 다르게 조정하도록 상기 설치공간(13)에 리브부재(40)를 설치하는 제3 단계(S3);
상기 복수의 전극(20)과 상기 복수의 쿨링 핀부재(30)의 이탈이 방지되도록 상기 하우징(10)의 개구부(11)에 커버부재(50)를 설치하는 제4 단계(S4); 및
상기 복수의 쿨링 핀부재(30)와 연결되는 매니폴드(60)를 상기 하우징(10)의 타측에 설치하는 제5단계(S5); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 전지의 조립방법.