KR101791427B1 - Battery Pack Comprising Cap Plate Having Inducing Portion of Electrolyte On Inner Surface Thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전극조립체를 수납한 상태에서 일면이 개방되도록 개구가 형성되어 있는 전지케이스;
상기 전지케이스의 개구를 밀봉하도록 결합되며, 일측에 전해액 주입구가 천공되어 있는 캡 플레이트; 및
상기 전지케이스에 대한 전극조립체의 단락을 방지하기 위해 전극조립체와 캡 플레이트 사이의 공간에 위치하며, 중앙 부위에 전극조립체의 전극리드가 돌출되는 전극리드 관통구가 천공되어 있는 절연 부재;
를 포함하고 있고,
상기 캡 플레이트의 하면에는, 캡 플레이트의 중앙을 기준으로, 전해액 주입구로부터 주입된 전해액이 전해액 주입구의 대향측 방향으로 이동하는 흐름을 유도하기 위한 하나 이상의 전해액 유도부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩을 제공한다.The present invention relates to a battery case in which an opening is formed so as to open at one side in a state in which an electrode assembly is housed;
A cap plate coupled to seal the opening of the battery case and having an electrolyte injection hole formed at one side thereof; And
An insulating member disposed in a space between the electrode assembly and the cap plate to prevent short circuiting of the electrode assembly with respect to the battery case and having an electrode lead penetrating hole through which an electrode lead of the electrode assembly protrudes;
And,
Wherein at least one electrolyte inducing portion is formed on a lower surface of the cap plate so as to guide a flow of the electrolytic solution injected from the electrolyte injection hole toward the opposite side of the electrolyte injection hole with respect to the center of the cap plate. .

Description

내면에 전해액 유도부가 형성된 캡 플레이트를 포함하는 전지팩 {Battery Pack Comprising Cap Plate Having Inducing Portion of Electrolyte On Inner Surface Thereof}(Battery Pack Comprising Cap Plate Having Inducing Portion of Electrolyte On Inner Surface Thereof)

본 발명은 내면에 전해액 유도부가 형성된 캡 플레이트를 포함하는 전지팩에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack including a cap plate having an electrolyte solution guiding portion formed on an inner surface thereof.

최근, 화석연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격 상승, 환경 오염의 관심이 증폭되며, 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있다. 이에 원자력, 태양광, 풍력, 조력 등 다양한 전력 생산기술들에 대한 연구가 지속되고 있으며, 이렇게 생산된 에너지를 더욱 효율적으로 사용하기 위한 전력저장장치 또한 지대한 관심이 이어지고 있다.In recent years, the demand for environmentally friendly alternative energy sources has become an indispensable factor for the future, as the increase in the price of energy sources due to depletion of fossil fuels and the interest in environmental pollution are amplified. Various researches on power generation technologies such as nuclear power, solar power, wind power, and tidal power have been continuing, and electric power storage devices for more efficient use of such generated energy have also been attracting much attention.

특히, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 최근에는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등의 동력원으로서 이차전지의 사용이 실현화되고 있으며, 그리드(Grid)화를 통한 전력 보조전원 등의 용도로도 사용영역이 확대되고 있어, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.Particularly, as technology development and demand for mobile devices increase, the demand for batteries as energy sources is rapidly increasing. Recently, the use of secondary batteries as a power source for electric vehicles (EV) and hybrid electric vehicles (HEV) In addition, the use area has been expanded for use as a power auxiliary power source through a grid, and accordingly, a lot of researches on a battery that can meet various demands have been conducted.

대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차전지와 파우치형 이차전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.Typically, in terms of the shape of a battery, there is a high demand for a prismatic secondary battery and a pouch-type secondary battery which can be applied to products such as mobile phones with a small thickness, and has advantages such as high energy density, discharge voltage, There is a high demand for lithium secondary batteries such as lithium ion batteries and lithium ion polymer batteries.

특히, 최근에는 모바일 전자기기들의 소형 경량화 추세에 따라 상대적으로 폭이 좁은 각형 전지가 개발되었고, 이러한 각형 전지는 종래의 원통형 전지와는 또 다른 적용 분야를 창출하고 있다.Particularly, in recent years, as a mobile electronic device has become smaller and lighter, a prismatic battery having a relatively narrow width has been developed, and such a prismatic battery has created another application field than a conventional cylindrical battery.

일반적으로, 이러한 각형 전지는 전지케이스의 내부에 전극조립체를 수납한 상태에서 상기 전지케이스를 캡 플레이트에 밀봉한 후, 상기 캡 플레이트의 일측에 천공되어 있는 전해액 주입구를 통해 전해액을 주입하는 과정을 통해 제조된다.Generally, the prismatic battery includes a case in which the battery case is sealed to the cap plate in a state that the electrode assembly is housed in the battery case, and then an electrolyte is injected through the electrolyte injection hole formed in one side of the cap plate .

도 1에는 종래의 각형 전지의 캡 플레이트 구조를 개략적으로 나타낸 분해도가 도시되어 있다.1 is an exploded view schematically showing a cap plate structure of a conventional prismatic battery.

도 1을 참조하면, 캡 플레이트(110)의 중앙에는 전지의 음극과 연결되는 리벳(140)이 체결되는 관통구(114)가 천공되어 있고, 그것의 일측에는 전해액이 주입되는 전해액 주입구(112)가 천공되어 있다.Referring to FIG. 1, a through hole 114 is formed at the center of the cap plate 110 to connect a rivet 140 connected to a negative electrode of the battery. An electrolyte injection hole 112, through which electrolyte is injected, Is perforated.

전극조립체(도시하지 않음)의 음극에 연결되는 리벳(140)은 캡 플레이트(110) 상에 돌출단자로서 형성된다. A rivet 140 connected to the cathode of the electrode assembly (not shown) is formed as a protruding terminal on the cap plate 110.

리벳(140)은 원기둥 형태의 본체(141)와 그것의 상단 부위에 소정의 두께를 가진 판상체(142)로 이루어져 있고, 리벳(140)의 본체(141)는 캡 플레이트(110)의 관통구(114)에 삽입된다. The rivet 140 includes a main body 141 in the form of a cylinder and a plate member 142 having a predetermined thickness at an upper end of the main body 141. The main body 141 of the rivet 140 is formed with a through- (114).

리벳(140)이 캡 플레이트(110)의 관통구(114)에 삽입되기에 앞서, 관통구(114)에는 전기절연성 가스켓이 설치된다. 상기 가스켓은 상부 가스켓(150)과 하부 가스켓(153)으로 이루어져 있으며, 상부 가스켓(150)은 캡 플레이트(110)의 상단에 설치되고 관통구(114)에 삽입되어 그것의 내측면을 감싸는 원기둥 형태의 본체(151)와 그것의 상단면을 감싸는 판상 구조의 상단부(152)로 이루어져 있다. 반면에, 하부 가스켓(153)은 캡 플레이트(110)의 하단에 설치되고 관통구(114)의 하단면을 감싸는 판상 구조로 이루어져 있다. 여기서, 상부 가스켓(150)의 본체(151)와 상단부(152)에는 그것을 수직 방향으로 관통하고 리벳(140)의 본체(141)가 삽입되는 삽입구(154)가 형성되어 있다.Before the rivet 140 is inserted into the through hole 114 of the cap plate 110, the through hole 114 is provided with an electrically insulating gasket. The gasket is composed of an upper gasket 150 and a lower gasket 153. The upper gasket 150 is installed at the upper end of the cap plate 110 and inserted into the through hole 114 to form a cylindrical shape And a top end 152 of a plate-like structure that encloses the upper end surface of the main body 151. [ On the other hand, the lower gasket 153 is provided at the lower end of the cap plate 110 and has a plate-like structure that surrounds the lower end surface of the through hole 114. The main body 151 and the upper end 152 of the upper gasket 150 are formed with an insertion port 154 through which the main body 141 of the rivet 140 is inserted.

하부 가스켓(153)의 하단에는 도전판(160)이 설치되며, 그러한 도전판(160)은 전극조립체(도시하지 않음)의 음극단자가 용접 등에 의해 연결되는 부위이며, 리벳(140)의 하단부가 삽입되어 체결될 수 있는 개구(164)가 형성되어 있다. 이때, 캡 플레이트(110)의 하단에 설치되는 하부 가스켓(153)은 도전판(160)이 캡 플레이트(110)에 접촉하지 못하도록 도전판(160)보다 큰 크기로 이루어져 있거나 또는 그것의 상단면과 측면을 감싸는 구조로 이루어져 있다.A conductive plate 160 is provided at the lower end of the lower gasket 153. The conductive plate 160 is a portion where the negative terminal of the electrode assembly (not shown) is connected by welding or the like, and the lower end of the rivet 140 An opening 164 which can be inserted and fastened is formed. The lower gasket 153 provided at the lower end of the cap plate 110 may have a larger size than the conductive plate 160 to prevent the conductive plate 160 from contacting the cap plate 110, It is composed of a structure that surrounds the side.

리벳(140)이 캡 플레이트(110)의 관통구(114)에 삽입될 때, 리벳(140)의 판상체(142)가 안착될 수 있도록 그것에 대응하는 만입부(115)가 관통구(114) 주변에 형성되어 있다. 이때, 리벳(140)이 상부 가스켓(150)을 경유하여 관통구(114)에 삽입되기 때문에, 관통구(114)의 만입부(115)는 상부 가스켓(150)에 대응하는 크기로 형성되며, 상부 가스켓(150)의 상단부에는 리벳(140)의 판상체(142)가 안착될 수 있도록 그것에 대응하는 만입부(155)가 형성되어 있다. A corresponding depression 115 is formed in the through hole 114 so that the plate member 142 of the rivet 140 can be seated when the rivet 140 is inserted into the through hole 114 of the cap plate 110. [ Respectively. Since the rivet 140 is inserted into the through hole 114 via the upper gasket 150, the indented portion 115 of the through hole 114 is formed to have a size corresponding to the upper gasket 150, A depressed portion 155 corresponding to the plate member 142 of the rivet 140 is formed at the upper end of the upper gasket 150.

도 2에는 도 1의 캡 플레이트를 포함하는 전지팩의 단면 구조를 개략적으로 나타낸 수직 단면도가 도시되어 있다.FIG. 2 is a vertical cross-sectional view schematically showing a cross-sectional structure of a battery pack including the cap plate of FIG.

도 2를 참조하면, 전지케이스(210)의 내부에서, 전극조립체(180)와 캡 플레이트(110) 사이의 공간에 전극조립체(180)의 단락을 방지하기 위해 다공성 구조를 가진 절연 부재(170)가 위치해 있다.2, an insulating member 170 having a porous structure is disposed in the space between the electrode assembly 180 and the cap plate 110 in order to prevent shorting of the electrode assembly 180, Is located.

절연 부재(170)의 중앙 부위에는 전극조립체(180)의 전극리드(181)가 돌출되는 전극리드 관통구(171)가 천공되어 있다.An electrode lead through hole 171 through which the electrode lead 181 of the electrode assembly 180 protrudes is formed at the center of the insulating member 170.

따라서, 캡 플레이트(110)의 전해액 주입구(112)를 통해 주입된 전해액은 절연 부재(170) 자체 및 전극리드 관통구(171)를 통해 유입되어, 전극조립체(180)를 함침시킨다.The electrolyte solution injected through the electrolyte injection port 112 of the cap plate 110 flows through the insulating member 170 itself and the electrode lead penetration hole 171 to impregnate the electrode assembly 180.

그러나, 캡 플레이트(110)의 중앙 부위에서, 캡 플레이트(110)와 절연 부재(170) 사이에는 하부 가스켓(153), 도전판(160) 및 리벳이 위치함으로써, 전극리드 관통구(171)가 형성된 부위의 공간에 제약이 발생하며, 이에 따라, 전해액 주입구(112)를 통해 주입된 전해액의 유입이 지연되는 현상이 발생한다.However, since the lower gasket 153, the conductive plate 160, and the rivet are positioned between the cap plate 110 and the insulating member 170 at the central portion of the cap plate 110, the electrode lead penetration hole 171 A restriction is imposed on the space of the formed portion, so that the inflow of the electrolyte injected through the electrolyte injection opening 112 is delayed.

이러한 전해액 유입의 지연은 전해액 주입 공정에 소요되는 시간을 지연시키고, 전체적으로 전지팩의 제조에 소요되는 시간을 증가시키며, 이는 전지팩의 생산 속도를 저하시키고 비용을 증가시키는 요인으로 작용한다.Such a delay in the flow of the electrolyte causes a delay in the time required for the electrolyte injecting process and increases the time required for manufacturing the battery pack as a whole, which decreases the production rate of the battery pack and increases the cost.

따라서, 이러한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Therefore, there is a high need for a technique capable of fundamentally solving such problems.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art and the technical problems required from the past.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 캡 플레이트의 하면에 전해액이 이동하는 흐름을 유도하기 위한 전해액 유도부를 형성해, 전해액 주입구로부터 주입된 전해액이 전해액 주입구의 대향측 방향으로 이동하도록 구성함으로써, 상기 전해액이 주입되는 속도를 증가시키고, 이에 따라, 전지팩의 생산에 소요되는 시간 및 비용을 절약할 수 있으며, 전체적인 생산 효율성을 향상시킬 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The inventors of the present application have conducted intensive research and various experiments and have developed an electrolyte inducing part for inducing a flow of the electrolytic solution to the lower surface of the cap plate so that the electrolyte solution injected from the electrolyte injection port is injected into the electrolyte injection hole It is possible to increase the speed at which the electrolyte is injected, thereby saving time and cost for the production of the battery pack, and it is confirmed that the overall production efficiency can be improved , Thereby completing the present invention.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지팩은,According to an aspect of the present invention, there is provided a battery pack comprising:

전극조립체를 수납한 상태에서 일면이 개방되도록 개구가 형성되어 있는 전지케이스; A battery case in which an opening is formed so as to open at one side in a state in which the electrode assembly is housed;

상기 전지케이스의 개구를 밀봉하도록 결합되며, 일측에 전해액 주입구가 천공되어 있는 캡 플레이트; 및A cap plate coupled to seal the opening of the battery case and having an electrolyte injection hole formed at one side thereof; And

상기 전지케이스에 대한 전극조립체의 단락을 방지하기 위해 전극조립체와 캡 플레이트 사이의 공간에 위치하며, 중앙 부위에 전극조립체의 전극단자가 돌출되는 전극단자 관통구가 천공되어 있는 절연 부재;An insulating member positioned in a space between the electrode assembly and the cap plate to prevent short circuiting of the electrode assembly with respect to the battery case and having an electrode terminal through hole through which electrode terminals of the electrode assembly protrude at the center;

를 포함하고 있고,And,

상기 캡 플레이트의 하면에는, 캡 플레이트의 중앙을 기준으로, 전해액 주입구로부터 주입된 전해액이 전해액 주입구의 대향측 방향으로 이동하는 흐름을 유도하기 위한 하나 이상의 전해액 유도부가 형성되어 있는 구조일 수 있다.The lower surface of the cap plate may have a structure in which one or more electrolyte inducing portions are formed on the cap plate to guide the flow of the electrolyte injected from the electrolyte injection hole toward the opposite side of the electrolyte injection hole.

따라서, 상기 캡 플레이트의 하면에 형성된 전해액 유도부를 통해, 전해액 주입구로부터 주입된 전해액이 전해액 주입구의 대향측 방향으로 이동하도록 구성함으로써, 상기 전해액이 주입되는 속도를 증가시키고, 이에 따라, 전지팩의 생산에 소요되는 시간 및 비용을 절약할 수 있으며, 전체적인 생산 효율성을 향상시킬 수 있다.Therefore, the electrolytic solution injected from the electrolyte injection port is moved in the direction opposite to the electrolyte injection port through the electrolyte inducing part formed on the lower surface of the cap plate, thereby increasing the rate at which the electrolyte is injected, It is possible to save the time and cost required for the production, and improve the overall production efficiency.

하나의 구체적인 예에서, 상기 절연 부재의 전극단자 관통구에 대면하는 캡 플레이트의 하면에는 가스켓이 장착되어 있는 구조일 수 있다.In one specific example, a gasket may be mounted on the lower surface of the cap plate facing the electrode terminal through-hole of the insulating member.

일반적으로, 상기 가스켓은 캡 플레이트의 중앙 부위에 리벳 구조로 결합되어 있는 전극단자 부위에서 전해액의 유출을 방지하고, 캡 플레이트 상에 형성되는 대향 대향 극성의 전극단자와의 절연을 위해 장착된다.Generally, the gasket is mounted for insulation from an electrode terminal of a counter electrode which is formed on the cap plate and prevents electrolyte from flowing out from a portion of the electrode terminal which is riveted to the center of the cap plate.

이러한 가스켓은 캡 플레이트의 하면에서, 전극조립체 방향으로 돌출되어 있으며, 이에 따라, 전극조립체 상에 위치한 절연 부재와 캡 플레이트 사이의 공간에 위치함으로써, 캡 플레이트의 일측에 위치한 전해액 주입구를 통해 주입된 전해액이 대향측 공간으로 이동하는데 공간적인 제약을 발생시킨다.The gasket protrudes from the lower surface of the cap plate toward the electrode assembly so that the gasket is located in the space between the insulating member and the cap plate located on the electrode assembly and thus the electrolyte solution injected through the electrolyte injection port located on one side of the cap plate Which causes a spatial restriction to move to the opposite side space.

이 때, 상기 가스켓의 하단은 절연 부재의 상단으로부터 이격되어 있는 구조일 수 있다.At this time, the lower end of the gasket may be separated from the upper end of the insulating member.

따라서, 상기 캡 플레이트의 일측에 천공되어 있는 전해액 주입구를 통해 전지케이스 내부로 주입된 전해액은 상기 절연 부재의 상단과 가스켓의 하단 사이의 이격 공간을 통해, 전해액 주입구의 대향측 방향으로 이동할 수 있다.Therefore, the electrolyte injected into the battery case through the electrolyte injection hole formed in one side of the cap plate can move in the opposite direction of the electrolyte injection port through the space between the upper end of the insulating member and the lower end of the gasket.

이러한 경우에, 상기 이격되어 있는 거리는 캡 플레이트와 절연 부재 사이의 수직 거리에 대해 10% 내지 90%의 크기일 수 있다.In this case, the spaced distance may be between 10% and 90% of the vertical distance between the cap plate and the insulating member.

만일, 상기 이격되어 있는 거리가 캡 플레이트와 절연 부재 사이의 수직 거리에 대해 10%일 경우에는, 캡 플레이트와 절연 부재 사이에서 가스켓이 차지하는 공간이 적어, 상기 전해액이 이동하는 흐름을 유도하기 위한 전해액 유도부를 형성할 필요가 없으며, 더욱이, 상기 가스켓의 하단이 절연 부재의 상단으로부터 이격되어 있는 거리가 지나치게 작다는 것은 상기 가스켓의 두께가 지나치게 작다는 의미이므로, 이러한 경우, 앞서 설명한 가스켓의 역할을 충분히 수행할 수 없을 수 있다.If the spaced distance is 10% of the vertical distance between the cap plate and the insulating member, the space occupied by the gasket between the cap plate and the insulating member is small and the electrolyte solution for guiding the flow of the electrolyte, Furthermore, the fact that the distance between the lower end of the gasket and the upper end of the insulating member is too small means that the thickness of the gasket is too small. In this case, It may not be able to perform.

반면에, 상기 이격되어 있는 거리가 캡 플레이트와 절연 부재 사이의 수직 거리에 대해 90%를 초과하는 경우에는, 상기 가스켓의 장착 부위에서, 가스켓의 하단과 절연 부재의 상단 사이의 이격 거리가 지나치게 작아져, 가스켓의 하면에 위치하는 리벳 구조의 전극단자와 전극조립체의 전극리드의 결합 부위가 절연 부재에 천공되어 있는 전극리드 관통구를 막을 수 있으며, 이에 따라, 상기 절연 부재를 통해 전극조립체를 함침시키는 전해액의 유입이 용이하지 않을 수 있다.On the other hand, when the spaced distance exceeds 90% with respect to the vertical distance between the cap plate and the insulating member, the distance between the lower end of the gasket and the upper end of the insulating member at the mounting portion of the gasket is excessively small An electrode lead penetrating hole in which an electrode terminal of a rivet structure positioned on the lower surface of the gasket and an electrode lead of the electrode assembly are inserted into the insulating member can be closed, The electrolytic solution may not flow easily.

또한, 상기 가스켓의 장착 면적은 캡 플레이트 하면의 면적에 대해 10% 내지 30%의 크기일 수 있다.The mounting area of the gasket may be 10% to 30% of the area of the lower surface of the cap plate.

만일, 상기 가스켓의 장착 면적이 캡 플레이트의 하면의 면적에 대해 10% 미만일 경우에는, 상기 가스켓의 장착 면적이 지나치게 작아져, 앞서 설명한 가스켓의 역할을 충분히 수행할 수 없을 수 있고, 가스켓으로 인한 캡 플레이트와 절연 부재 사이의 공간의 제약이 적어, 상기 전해액이 이동하는 흐름을 유도하기 위한 전해액 유도부를 형성할 필요가 없을 수 있다.If the mounting area of the gasket is less than 10% with respect to the area of the bottom surface of the cap plate, the mounting area of the gasket may be excessively small so that the gasket described above may not be sufficiently performed, There is little restriction on the space between the plate and the insulating member and it may not be necessary to form the electrolyte inducing portion for inducing the flow of the electrolyte.

반면에, 상기 가스켓의 장착 면적이 캡 플레이트의 하면의 면적에 대해 30%를 초과하는 크기일 경우에는, 상기 가스켓의 면적이 지나치게 커져, 캡 플레이트의 하면에서 전해액 유도부를 형성하기 위한 충분한 공간을 제공하기 어려울 수 있다.On the other hand, when the mounting area of the gasket is larger than 30% with respect to the area of the bottom surface of the cap plate, the area of the gasket becomes excessively large, thereby providing a sufficient space for forming the electrolyte- It can be difficult.

한편, 상기 절연 부재는 전기절연성 고분자 수지로 이루어져 있고, 다공성 구조를 가질 수 있다.On the other hand, the insulating member is made of an electrically insulating polymer resin and may have a porous structure.

구체적으로, 상기 캡 플레이트의 전해액 주입구를 통해 주입된 전해액은 절연 부재에 천공된 전극리드 관통구 뿐만 아니라, 상기 절연 부재 자체를 통해서 유입되어, 전극조립체를 함침시킬 수 있다.Specifically, the electrolyte injected through the electrolyte injection port of the cap plate may flow into the electrode lead through-hole formed in the insulating member, as well as through the insulating member itself to impregnate the electrode assembly.

따라서, 상기 절연 부재는 전극조립체와 캡 플레이트 사이의 절연성을 유지할 수 있는 전기절연성 고분자 수지로 이루어지는 동시에, 상기 전해액이 용이하게 통과할 수 있는 다공성 구조를 가질 수 있다.Therefore, the insulating member may be made of an electrically insulating polymer resin capable of maintaining insulation between the electrode assembly and the cap plate, and may have a porous structure through which the electrolytic solution can easily pass.

하나의 구체적인 예에서, 상기 전해액 유도부는 가스켓이 장착된 부위를 제외한 캡 플레이트 하면의 중앙 부위에서 만입된 형상의 유도 홈일 수 있다.In one specific example, the electrolyte inducing portion may be a guiding groove of a shape indented at a central portion of a lower surface of the cap plate except for a portion where the gasket is mounted.

즉, 상기 전해액 유도부는 캡 플레이트의 하면에서, 가스켓이 장착된 부위에 인접한 부위가 만입된 형상으로 이루어질 수 있다.That is, the electrolyte inducing portion may have a shape in which a portion adjacent to a portion where the gasket is mounted is recessed from the lower surface of the cap plate.

따라서, 상기 만입된 형상의 유도 홈은 캡 플레이트의 전해액 주입구를 통해 주입된 전해액이 대향측 방향으로 이동할 수 있는 충분한 공간을 제공하며, 이에 따라, 상기 전해액 주입구 부위에서 전해액의 주입이 정체되는 현상을 방지할 수 있고, 상기 전해액 주입에 소요되는 시간을 절약할 수 있다.Therefore, the indentation groove of the recessed shape provides a sufficient space for the electrolyte solution injected through the electrolyte injection hole of the cap plate to move in the opposite lateral direction, and consequently, the injection of the electrolyte solution stagnates at the electrolyte injection hole And the time required for injecting the electrolyte solution can be saved.

이 때, 상기 유도 홈은 캡 플레이트 하면의 면적에 대해 30% 내지 80%의 크기일 수 있다.In this case, the guide groove may have a size of 30% to 80% of the area of the lower surface of the cap plate.

만일, 상기 유도 홈이 캡 플레이트 하면의 면적에 대해 30% 미만의 크기일 경우에는, 상기 유도 홈의 면적이 지나치게 작아, 전해액의 이동을 유도하는 효과를 발휘할 수 없고, 80%를 초과하는 크기일 경우에는, 상대적으로 두께가 작은 유도 홈이 캡 플레이트의 하면에서 차지하는 크기가 지나치게 커지므로, 전체적인 캡 플레이트의 강성이 저하될 수 있다.If the guide groove has a size of less than 30% of the area of the lower surface of the cap plate, the area of the guide groove is excessively small and the effect of inducing the movement of the electrolyte can not be exhibited. , The guide groove having a relatively small thickness occupies an excessively large size on the lower surface of the cap plate, so that the rigidity of the cap plate as a whole may be deteriorated.

이러한 경우에, 상기 유도 홈의 외주변은, 이에 인접하는 캡 플레이트의 하면 부위와, 수직 단면상 비연속적으로 높이가 변화하는 계단형의 단차 구조로 연결되어 있는 구조일 수 있으나, 상기 전해액이 유도 홈을 통해 용이하게 대향측 방향으로 이동하기 위한 구조라면, 이에 한정되는 것은 아니며, 상세하게는, 상기 유도 홈의 외주변은, 이에 인접하는 캡 플레이트의 하면 부위와, 수직 단면상 연속적으로 높이가 변화하는 유선형 구조로 연결되어 있는 구조일 수도 있다.In this case, the outer periphery of the guide groove may be connected to the lower surface portion of the cap plate adjacent thereto by a stepped step structure in which the height is discontinuously changed in a vertical section. However, The outer periphery of the guide groove may be formed so as to be inclined with respect to the lower surface of the lower surface of the cap plate adjacent to the lower surface of the cap plate, It may be a structure connected with a streamline structure.

또 다른 구체적인 예에서, 상기 전해액 유도부는 가스켓의 외주변 중 서로 대향하는 양 측변에 인접한 부위에 형성되어 있는 슬릿일 수 있다.In another specific example, the electrolyte inducing portion may be a slit formed at a portion adjacent to both sides of the outer periphery of the gasket which are opposite to each other.

이 때, 상기 슬릿으로 이루어진 전해액 유도부는 캡 플레이트의 하면에서, 전해액의 이동 방향에 평행인 방향으로, 가스켓의 외주변 중 서로 대향하는 양 측변에 인접한 부위에 형성됨으로써, 전해액 주입구를 통해 주입된 전해액이 보다 용이하게 대향측 방향으로 이동할 수 있도록, 상기 전해액의 흐름을 유도할 수 있다.At this time, the electrolyte induction portion made of the slit is formed at a lower surface of the cap plate, in a direction parallel to the moving direction of the electrolyte, at a portion adjacent to both sides of the outer periphery of the gasket opposite to each other, It is possible to induce the flow of the electrolytic solution so that the electrolytic solution can move more easily in the opposite side direction.

또한, 상기 슬릿의 길이는 캡 플레이트의 장축 길이에 대해 대해 30% 내지 80%의 크기일 수 있다.In addition, the length of the slit may be about 30% to about 80% of the length of the long axis of the cap plate.

만일, 상기 슬릿의 길이가 캡 플레이트의 장축 길이에 대해 30% 미만의 크기일 경우에는, 상기 슬릿이 전해액의 흐름을 유도할 수 있을 정도로 충분히 크지 않아, 소망하는 효과를 발휘할 수 없고, 이와 반대로, 80%를 초과하는 크기일 경우에는, 지나치게 큰 상기 슬릿으로 인해, 캡 플레이트의 전체적인 강성이 저하될 수 있다.If the length of the slit is less than 30% of the length of the major axis of the cap plate, the slit is not sufficiently large enough to induce the flow of the electrolyte, and the desired effect can not be achieved. On the other hand, In the case of a size exceeding 80%, the overall stiffness of the cap plate may be deteriorated due to the excessively large slit.

한편, 상기 전극조립체는 분리막이 개재된 상태로 하나 이상의 양극과 하나 이상의 음극이 순차적으로 적층되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.Meanwhile, the electrode assembly may have a structure in which at least one anode and at least one cathode are sequentially stacked with a separation membrane interposed therebetween.

그러나, 상기 전극조립체의 구조는, 전지케이스 내에 안정적으로 장착되어 소정의 효과를 발휘할 수 있는 구조라면, 이에 한정되는 것은 아니며, 상세하게는, 상기 전극조립체는 양극과 음극, 및 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막으로 구성된 적층 구조의 단위셀들이 분리막 시트에 의해 순차적으로 권취되어 있는 구조로 이루어지거나, 긴 시트 형상의 양극 및 음극 사이에 분리막이 개재된 상태에서 권취되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.However, the structure of the electrode assembly is not limited thereto as long as it is stably mounted in the battery case to exhibit a predetermined effect. More specifically, the electrode assembly includes a positive electrode and a negative electrode, And a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode. The separator sheet may be wound with the separator interposed between the positive electrode and the negative electrode.

본 발명은 또한, 상기 전지팩을 포함하는 디바이스를 제공하는 바, 상기 디바이스는 휴대폰, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 파워 툴, 웨어러블 전자기기, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장 장치로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.The present invention also provides a device comprising the battery pack, wherein the device is a mobile phone, a tablet computer, a notebook computer, a power tool, a wearable electronic device, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, And a power storage device.

상기 디바이스의 구조는 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 구체적인 설명을 생략한다.Since the structure of the device is well known in the art, a detailed description thereof will be omitted herein.

도 1은 종래의 각형 전지의 캡 플레이트 구조를 개략적으로 나타낸 분해도이다;
도 2는 도 1의 캡 플레이트를 포함하는 전지팩의 단면 구조를 개략적으로 나타낸 수직 단면도이다;
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩을 구성하는 캡 플레이트의 하면 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 4는 도 3의 캡 플레이트를 포함하는 전지팩의 단면 구조를 개략적으로 나타낸 수직 단면도이다;
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지팩의 단면 구조를 개략적으로 나타낸 수직 단면도이다;
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지팩을 구성하는 캡 플레이트의 하면 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다.1 is an exploded view schematically showing a cap plate structure of a conventional prismatic battery;
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view schematically showing a cross-sectional structure of a battery pack including the cap plate of FIG. 1; FIG.
3 is a schematic view schematically illustrating a bottom structure of a cap plate constituting a battery pack according to an embodiment of the present invention;
4 is a vertical cross-sectional view schematically showing a cross-sectional structure of a battery pack including the cap plate of FIG. 3;
5 is a vertical cross-sectional view schematically showing a cross-sectional structure of a battery pack according to another embodiment of the present invention;
6 is a schematic view schematically showing a bottom structure of a cap plate constituting a battery pack according to another embodiment of the present invention.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면들을 참조하여 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings according to the embodiments of the present invention, but the scope of the present invention is not limited thereto.

도 3에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩을 구성하는 캡 플레이트의 하면 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.3 is a schematic view showing a bottom structure of a cap plate constituting a battery pack according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 캡 플레이트(300)의 하면에는 중앙 부위에 하부 가스켓(330) 및 도전판(320)이 형성되어 있으며, 상기 도전판(320)에는 전극조립체의 음극리드와 연결되는 리벳 구조의 음극단자(310)가 위치해 있다.3, a lower gasket 330 and a conductive plate 320 are formed on the lower surface of the cap plate 300, and the conductive plate 320 is provided with a rivet structure And the cathode terminal 310 of the cathode terminal 310 is located.

이 때, 하부 가스켓(330)이 장착된 부위를 제외한 캡 플레이트(300) 하면의 중앙 부위에는 만입된 형상의 유도 홈이 전해액 유도부(340)로서 형성되어 있다.At this time, an induction groove formed in the center of the lower surface of the cap plate 300 except the lower gasket 330 is formed as an electrolyte inducing part 340.

따라서, 캡 플레이트(300)의 하면에서, 전해액 유도부(340)의 깊이에 대응하는 만큼의 공간이 추가로 확보될 수 있으며, 이에 따라, 전해액 주입구(350)를 통해 주입된 전해액이 전해액 유도부(340)를 통해, 전해액 주입구(350)의 대향측 방향으로 이동하는 흐름을 유도할 수 있어, 전해액 주입구(350) 부근에서 전해액의 정체를 해소할 수 있으며, 전지팩의 제조에 소요되는 시간을 절약할 수 있다.Therefore, a space corresponding to the depth of the electrolyte inducing portion 340 can be additionally secured in the lower surface of the cap plate 300. Thus, the electrolyte injected through the electrolyte injection port 350 is guided to the electrolyte inducing portion 340 It is possible to eliminate the stagnation of the electrolyte in the vicinity of the electrolyte injection port 350 and to save the time required for manufacturing the battery pack .

도 4에는 도 3의 캡 플레이트를 포함하는 전지팩의 단면 구조를 개략적으로 나타낸 수직 단면도가 도시되어 있다.FIG. 4 is a vertical cross-sectional view schematically showing a cross-sectional structure of a battery pack including the cap plate of FIG.

도 4를 참조하면, 캡 플레이트(300)의 하면에서, 전해액 유도부(340)가 형성된 부위에는 캡 플레이트(300)와 절연 부재(360) 사이의 이격 공간이 보다 커지며, 이에 따라, 전해액 주입구(350)를 통해 주입된 전해액이 절연 부재(360)의 전극리드 관통구(361)를 통해 전극조립체(370) 방향으로 유입되거나, 전해액 주입구(350)의 대향측 방향으로 보다 용이하게 흐를 수 있다.4, the space between the cap plate 300 and the insulating member 360 is larger at the lower surface of the cap plate 300 where the electrolyte inducing portion 340 is formed. Accordingly, the electrolyte injection port 350 May flow toward the electrode assembly 370 through the electrode lead through hole 361 of the insulating member 360 or may flow more easily in the direction opposite to the electrolyte injection hole 350. [

이 때, 전해액 유도부(340)를 형성하는 유도 홈의 외주변은, 이에 인접하는 캡 플레이트(300)의 하면 부위(380)와, 수직 단면상 비연속적으로 높이가 변화하는 계단형의 단차 구조로 연결되어 있다.At this time, the outer periphery of the induction groove forming the electrolyte inducing portion 340 is connected to the lower surface portion 380 of the cap plate 300 adjacent thereto by a stepped step structure in which the height is discontinuously changed in a vertical section .

도 5에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지팩의 단면 구조를 개략적으로 나타낸 수직 단면도가 도시되어 있다.5 is a vertical sectional view schematically showing a cross-sectional structure of a battery pack according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 전해액 유도부(540)를 형성하는 유도 홈의 외주변은, 이에 인접하는 캡 플레이트(510)의 하면 부위(580)와, 수직 단면상 연속적으로 높이가 변화하는 유선형 구조로 연결되어 있는 점을 제외하고, 나머지 구조는 도 4의 전지팩과 동일하다.5, the outer periphery of the induction groove forming the electrolyte inducing portion 540 is connected to the lower surface portion 580 of the cap plate 510 adjacent thereto in a streamlined structure in which the height continuously changes in a vertical section The remaining structure is the same as that of the battery pack of Fig.

도 6에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지팩을 구성하는 캡 플레이트의 하면 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.6 is a schematic view schematically showing a bottom surface of a cap plate constituting a battery pack according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 캡 플레이트(500)의 하면에 형성되어 있는 전해액 유도부는 하부 가스켓(530)의 외주변 중 서로 대향하는 양 측변에 인접한 부위에 형성되어 있는 슬릿들(541, 542)로 이루어진 점을 제외하고, 나머지 구조는 도 3의 캡 플레이트와 동일하다.
6, the electrolyte inducing portion formed on the lower surface of the cap plate 500 includes slits 541 and 542 formed on the outer periphery of the lower gasket 530 at portions adjacent to both sides facing each other Except for the point, the remaining structure is the same as the cap plate of Fig.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims.

Claims (17)

전극조립체를 수납한 상태에서 일면이 개방되도록 개구가 형성되어 있는 전지케이스;
상기 전지케이스의 개구를 밀봉하도록 결합되며, 일측에 전해액 주입구가 천공되어 있는 캡 플레이트; 및
상기 전지케이스에 대한 전극조립체의 단락을 방지하기 위해 전극조립체와 캡 플레이트 사이의 공간에 위치하며, 중앙 부위에 전극조립체의 전극리드가 돌출되는 전극리드 관통구가 천공되어 있는 절연 부재;
를 포함하고 있고,
상기 캡 플레이트의 하면에는, 캡 플레이트의 중앙을 기준으로, 전해액 주입구로부터 주입된 전해액이 전해액 주입구의 대향측 방향으로 이동하는 흐름을 유도하기 위한 하나 이상의 전해액 유도부가 형성되어 있으며,
상기 절연 부재는 전기절연성 고분자 수지로 이루어져 있고, 다공성 구조를 가지고,
상기 전해액 유도부는 가스켓이 장착된 부위를 제외한 캡 플레이트 하면의 중앙 부위에서 만입된 형상의 유도 홈인 것을 특징으로 하는 전지팩.A battery case in which an opening is formed so as to open at one side in a state in which the electrode assembly is housed;
A cap plate coupled to seal the opening of the battery case and having an electrolyte injection hole formed at one side thereof; And
An insulating member disposed in a space between the electrode assembly and the cap plate to prevent short circuiting of the electrode assembly with respect to the battery case and having an electrode lead penetrating hole through which an electrode lead of the electrode assembly protrudes;
And,
At least one electrolyte inducing part is formed on a lower surface of the cap plate for guiding the flow of the electrolytic solution injected from the electrolyte injection hole toward the opposite side of the electrolyte injection hole,
Wherein the insulating member is made of an electrically insulating polymer resin, has a porous structure,
Wherein the electrolyte inducing portion is an induction groove of a shape indented from a central portion of a lower surface of the cap plate except for a portion where the gasket is mounted. 제 1 항에 있어서, 상기 절연 부재의 전극리드 관통구에 대면하는 캡 플레이트의 하면에는 가스켓이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 1, wherein a gasket is mounted on a lower surface of the cap plate facing the electrode lead through-hole of the insulating member. 제 2 항에 있어서, 상기 가스켓의 하단은 절연 부재의 상단으로부터 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 2, wherein a lower end of the gasket is spaced apart from an upper end of the insulating member. 제 3 항에 있어서, 상기 이격되어 있는 거리는 캡 플레이트와 절연 부재 사이의 수직 거리에 대해 10% 내지 90%의 크기인 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 3, wherein the spaced distance is about 10% to 90% of a vertical distance between the cap plate and the insulating member. 제 2 항에 있어서, 상기 가스켓의 장착 면적은 캡 플레이트 하면의 면적에 대해 10% 내지 30%의 크기인 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 2, wherein a mounting area of the gasket is 10% to 30% of an area of a bottom surface of the cap plate. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 유도 홈은 캡 플레이트 하면의 면적에 대해 30% 내지 80%의 크기인 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 1, wherein the guide groove has a size of 30% to 80% with respect to an area of a bottom surface of the cap plate. 제 1 항에 있어서, 상기 유도 홈의 외주변은, 이에 인접하는 캡 플레이트의 하면 부위와, 수직 단면상 비연속적으로 높이가 변화하는 계단형의 단차 구조로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.2. The battery pack according to claim 1, wherein the outer periphery of the guide groove is connected to the lower surface portion of the cap plate adjacent thereto by a stepped step structure whose height is discontinuously changed on a vertical section. 제 1 항에 있어서, 상기 유도 홈의 외주변은, 이에 인접하는 캡 플레이트의 하면 부위와, 수직 단면상 연속적으로 높이가 변화하는 유선형 구조로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 1, wherein the outer periphery of the guide groove is connected to a lower surface portion of the cap plate adjacent thereto by a streamlined structure in which the height continuously changes in a vertical section. 제 1 항에 있어서, 상기 전해액 유도부는 가스켓의 외주변 중 서로 대향하는 양 측변에 인접한 부위에 형성되어 있는 슬릿인 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 1, wherein the electrolyte inducing portion is a slit formed at a portion adjacent to both sides of the outer periphery of the gasket facing each other. 제 11 항에 있어서, 상기 슬릿의 길이는 캡 플레이트의 장축 길이에 대해 대해 30% 내지 80%의 크기인 것을 특징으로 하는 전지팩.12. The battery pack according to claim 11, wherein a length of the slit is about 30% to about 80% of a length of a major axis of the cap plate. 제 1 항에 있어서, 상기 전극조립체는 분리막이 개재된 상태로 하나 이상의 양극과 하나 이상의 음극이 순차적으로 적층되어 있는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 1, wherein the electrode assembly has a structure in which at least one anode and at least one cathode are sequentially stacked with a separation membrane interposed therebetween. 제 1 항에 있어서, 상기 전극조립체는 양극과 음극, 및 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막으로 구성된 적층 구조의 단위셀들이 분리막 시트에 의해 순차적으로 권취되어 있는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 1, wherein the electrode assembly has a structure in which unit cells of a laminated structure composed of an anode and a cathode, and a separator interposed between the anode and the cathode are sequentially wound by a separator sheet. . 제 1 항에 있어서, 상기 전극조립체는 긴 시트 형상의 양극 및 음극 사이에 분리막이 개재된 상태에서 권취되어 있는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 1, wherein the electrode assembly has a structure in which a separator is wound between an anode and a cathode having a long sheet shape. 제 1 항에 따른 전지팩을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.A device comprising a battery pack according to claim 1. 제 16 항에 있어서, 상기 디바이스는 휴대폰, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 파워 툴, 웨어러블 전자기기, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장 장치로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 디바이스.17. The method of claim 16, wherein the device is selected from the group consisting of a cell phone, a tablet computer, a notebook computer, a power tool, a wearable electronic device, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a plug- . ≪ / RTI >
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