KR101839165B1 - Short proventing cover for charge/recharge of cylindrical secondary battery - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원통형 이차전지의 충방전용 쇼트 방지 커버에 관한 것으로서, 커버 본체와; 상기 커버 본체에 적어도 하나 이상 관통 형성되며, 원통형 이차전지의 제1 전극부를 이루는 캡이 노출되는 캡 노출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에, 충방전시 충방전 부재와 원통형 이차전지 사이의 쇼트를 방지할 수 있다.[0001] The present invention relates to a cover for preventing charging of a cylindrical rechargeable battery. And at least one cap penetrating through the cover body to expose the cap forming the first electrode part of the cylindrical rechargeable battery.
Thus, it is possible to prevent a short circuit between the charging / discharging member and the cylindrical secondary battery during charging / discharging.

Description

원통형 이차전지의 충방전용 쇼트 방지 커버{SHORT PROVENTING COVER FOR CHARGE/RECHARGE OF CYLINDRICAL SECONDARY BATTERY}[0001] SHORT PROTECTION COVER FOR CHARGE / RECHARGE OF CYLINDRICAL SECONDARY BATTERY [0002]

본 발명은 원통형 이차전지의 충방전용 쇼트 방지 커버에 관한 것으로서, 충방전시 충방전 부재와 원통형 이차전지 사이의 쇼트를 방지할 수 있는 원통형 이차전지의 충방전용 쇼트 방지 커버에 관한 것이다.
[0001] The present invention relates to a protection cover for a charging rechargeable battery of a cylindrical rechargeable battery, and more particularly, to a charging protection cover for a rechargeable battery of a cylindrical rechargeable battery capable of preventing a short circuit between a charging / discharging member and a cylindrical rechargeable battery.

이차전지는 충방전에 의해 반복적으로 사용되는 것으로서, 대표적으로 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소전지, 니켈 아연전지, 리튬 이차전지 등이 있다. 일반적으로, 비디오 카메라, 휴대용 전화기, 휴대용 PC 등과 같은 전자제품의 구조가 경량화 또는 고기능화됨에 따라 이러한 전자제품의 전원으로 사용되는 이차전지에 대해서 많은 연구가 진행되고 있다.The secondary battery is repeatedly used by charging and discharging, and typically includes a nickel-cadmium battery, a nickel-hydrogen battery, a nickel-zinc battery, and a lithium secondary battery. 2. Description of the Related Art Generally, as the structure of an electronic product such as a video camera, a portable telephone, a portable PC, etc. is made lighter or more sophisticated, a lot of research has been conducted on a secondary battery used as a power source of such an electronic product.

특히 리튬 이차전지는 작동전압이 높고, 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 측면에서 현재 일반적으로 사용되고 있다. 이러한 리튬 이차전지는 액체 전해질을 사용한 리튬 이온전지와 고분자 전해질을 사용한 리튬 폴리머 전지가 있으며, 대표적인 형상으로는 원통형과, 각형과, 파우치형을 들 수 있다.Particularly, lithium secondary batteries are generally used in view of high operating voltage and high energy density per unit weight. Such a lithium secondary battery includes a lithium ion battery using a liquid electrolyte and a lithium polymer battery using a polymer electrolyte. Typical examples of the lithium secondary battery include a cylindrical shape, a square shape, and a pouch shape.

여기서, 원통형 이차전지는 크게 양극판, 격리막, 음극판을 순서대로 적층시켜 원통형으로 감은 전극조립체와; 전극조립체를 수용하는 전지캔으로 구성된다. Here, the cylindrical secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate are sequentially stacked and wound in a cylindrical shape; And a battery can accommodating the electrode assembly.

전지캔의 상부에는 절연판이 안착되며, 절연판의 상부에는 과충전 방지장치인 안전 벤트와, 온도감응소자인 PTC 소자와, 캡으로 구성되는 캡 어셈블리가 결합된다.An insulating plate is seated on the upper part of the battery can, and a cap assembly composed of a safety vent as an overcharge protection device, a PTC element as a temperature sensitive device, and a cap is coupled to the upper part of the insulating plate.

이러한 구성의 원통형 이차전지는 충방전의 활성화(Formation) 공정을 통하여 충전이 올바로 이루어져 사용가능한지를 검토하고 불량전지를 선별한 후 제품으로 출하하게 된다.The cylindrical secondary battery having such a configuration is checked for proper charging and charging through the charging and discharging process, and after the defective battery is selected, it is shipped to the product.

활성화 공정시, 충방전 장치의 핀 타입의 양극 충방전 부재 및 음극 충방전 부재가 이차전지의 양극 및 음극에 각각 접촉됨으로써 이차전지의 충방전이 이루어진다.During the activation process, the pin-type anode charging / discharging member of the charging / discharging device and the cathode charging / discharging member are brought into contact with the anode and cathode of the secondary battery, respectively, thereby charging / discharging the secondary battery.

그런데, 종래에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 원통형 이차전지(100)를 충방전하기 위해 복수개의 양극 충방전 부재(P)를 양극부를 형성하는 캡(170)에 접촉시킬 때, 양극 충방전 부재(P) 중 일부가 음극부를 형성하는 전지캔(120)의 상부면에 접촉하여 쇼트가 발생하는 문제점이 있었다.
Conventionally, as shown in FIG. 1, when a plurality of anode charging / discharging members P are brought into contact with a cap 170 forming an anode portion to charge / discharge the cylindrical rechargeable battery 100, Some of the members P come into contact with the upper surface of the battery can 120 forming the cathode portion, resulting in a short circuit.

따라서, 본 발명의 목적은 충방전시 충방전 부재와 원통형 이차전지 사이의 쇼트를 방지할 수 있는 원통형 이차전지의 충방전용 쇼트 방지 커버를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a charge preventing only cover for a rechargeable battery of a cylindrical rechargeable battery which can prevent a short circuit between a charging / discharging member and a cylindrical rechargeable battery during charging / discharging.

상기 목적은 본 발명의 원통형 이차전지의 충방전용 쇼트 방지 커버에 따라, 커버 본체와; 상기 커버 본체에 적어도 하나 이상 관통 형성되며, 원통형 이차전지의 제1 전극부를 이루는 캡이 노출되는 캡 노출부에 의해서 달성된다.According to the present invention, there is also provided a cover for protecting a rechargeable battery of a cylindrical rechargeable battery, comprising: a cover body; At least one through-hole formed in the cover body, and a cap exposing part exposing a cap constituting a first electrode part of the cylindrical rechargeable battery.

여기서, 상기 제1 전극부와 반대되는 원통형 이차전지의 제2 전극부를 이루는 부분은 상기 커버 본체에 의해 덮어져, 충방전시 상기 캡에 접촉하는 제1 충방전 부재가 상기 제2 전극부를 이루는 부분과 접촉하지 않는 것에 의해 달성된다.Here, the portion of the cylindrical secondary battery opposite to the first electrode portion constituting the second electrode portion is covered with the cover body, and the first charge / discharge member contacting the cap at the time of charge / As shown in Fig.

상기 캡 노출부는 상기 커버 본체에 복수개 형성되며, 서로 소정 간격 이격 형성되어 있는 것이 바람직하다.It is preferable that a plurality of the cap exposing units are formed on the cover body and are spaced apart from each other by a predetermined distance.

상기 제1 전극부는 양극이고, 상기 제2 전극부는 음극인 것이 바람직하다.It is preferable that the first electrode portion is an anode and the second electrode portion is a cathode.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 충방전시 충방전 부재와 원통형 이차전지 사이의 쇼트를 방지할 수 있는 원통형 이차전지의 충방전용 쇼트 방지 커버가 제공된다.
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, according to the present invention, it is possible to prevent short-circuiting between a charging / discharging member and a cylindrical secondary battery upon charging / discharging.

도 1은 종래 원통형 이차전지의 충방전시 발생하는 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일반적인 원통형 이차전지를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 원통형 이차전지의 충방전용 쇼트 방지 커버가 원통형 이차전지에 적용된 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 원통형 이차전지의 충방전용 쇼트 방지 커버를 나타내는 평면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view for explaining a problem occurring in a conventional cylindrical rechargeable battery.
2 is a cross-sectional view showing a general cylindrical secondary battery.
FIG. 3 is a view showing a state in which a cover for preventing charging of a cylindrical secondary battery according to the present invention is applied to a cylindrical secondary battery.
Fig. 4 is a plan view showing a cover for preventing charging of the cylindrical rechargeable battery of Fig. 3; Fig.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 일반적인 원통형 이차전지를 나타내는 단면도이다. 2 is a cross-sectional view showing a general cylindrical secondary battery.

도 2에 도시된 바와 같이, 원통형 이차전지(100)는 전극조립체(110)와, 전극조립체(110)가 수용되는 전지캔(120)과, 전지캔(120)의 상부에 결합되는 캡 어셈블리(140)를 포함한다.2, the cylindrical rechargeable battery 100 includes an electrode assembly 110, a battery can 120 in which the electrode assembly 110 is accommodated, a cap assembly 120 coupled to an upper portion of the battery can 120, 140).

전극조립체(110)는 양극판(111), 분리막(112), 음극판(113)이 순서대로 겹쳐진 후 원통형으로 감겨져 이루어진다. The electrode assembly 110 is formed by sequentially stacking a positive electrode plate 111, a separator 112, and a negative electrode plate 113 and then winding them into a cylindrical shape.

양극판(111)은 박막의 금속 호일, 예를 들면 알루미늄박으로 이루어진 양극 집전체와, 양극 집전체의 적어도 일면에 코팅되는 양극 활물질층으로 이루어진다. 이때, 양극판(111)의 일면에는 양극 리드(115)가 전기적으로 연결되어 있다.The positive electrode plate 111 is composed of a positive electrode collector made of a thin metal foil, for example, an aluminum foil, and a positive electrode active material layer coated on at least one surface of the positive electrode collector. At this time, a positive electrode lead 115 is electrically connected to one surface of the positive electrode plate 111.

분리막(112)은 다공성의 절연재로서, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 또는 이들의 복합 필름이 사용된다.The separator 112 is a porous insulating material, and polyethylene or polypropylene or a composite film thereof is used.

음극판(113)은 박막의 금속 호일, 예를 들면 구리박으로 이루어진 음극 집전체와, 음극 집전체의 적어도 일면에 코팅되는 음극 할물질층으로 이루어진다. 이때, 음극판(113)의 일면에는 음극 리드(미도시)가 전기적으로 연결되고, 도시하지는 않았지만 음극 리드는 다른 공정을 통해 전지캔(120)과 전기적으로 연결된다.The negative electrode plate 113 is composed of a negative electrode current collector made of a thin metal foil, for example, copper foil, and a negative electrode material layer coated on at least one surface of the negative electrode current collector. At this time, a negative electrode lead (not shown) is electrically connected to one surface of the negative electrode plate 113. Although not shown, the negative electrode lead is electrically connected to the battery can 120 through another process.

전지캔(120)의 내부에 수용되는 전극조립체(110)의 상단에는 링 형상의 절연판(130)이 안착되고, 절연판(130)의 상부에는 캡 어셈블리(140)가 조립된다. 한편, 캡 어셈블리(140)의 외측 둘레에는 절연성 소재로 이루어진 가스켓(135)이 설치되며, 이 가스켓(135)은 캡 어셈블리(140)와 전지캔(120)을 절연시킨다.A ring-shaped insulating plate 130 is mounted on the upper end of the electrode assembly 110 accommodated in the battery can 120 and a cap assembly 140 is assembled on the upper surface of the insulating plate 130. A gasket 135 made of an insulating material is provided around the outer periphery of the cap assembly 140. The gasket 135 insulates the cap assembly 140 from the battery can 120.

캡 어셈블리(140)는 절연판(130) 상부에 설치되는 안전 벤트(150)와, 온도감응 소자인 PTC 소자(Positive Temperature Coefficient element, 160)와, 캡(170)으로 구성된다.The cap assembly 140 includes a safety vent 150 disposed on the insulating plate 130, a positive temperature coefficient element 160 as a temperature sensitive element, and a cap 170.

안전 벤트(150)는 과충전 방지장치로서, 전지 내부의 압력이 일정치를 초과하면 양극 리드(115)의 접속을 차단시킴으로써, 충전 전류가 정지되도록 하여 더 이상 과충전이 이루어지지 않도록 하는 것이다.The safety vent 150 is an overcharge prevention device that prevents the charging current from being stopped by blocking the connection of the positive electrode lead 115 when the pressure inside the battery exceeds a predetermined value to prevent overcharging.

PTC 소자(160)는 온도가 일정 수준을 넘어서면 이 소자(160)의 전기 저항값이 급속히 무한대로 커지는 장치로서, 전지의 내부가 이상 고온이 되면 전류를 저지하고 그 이상의 온도 상승을 막는 것이다. PTC 소자(160)는 가역적인 동작을 하기 때문에, 이 소자(160)가 동작하여 전류를 정지시킨 후 전지의 온도가 내려가면 소자 저항이 작아져 다시 원상태가 된다.
The PTC device 160 is a device in which the electric resistance value of the device 160 rapidly increases infinitely when the temperature exceeds a certain level. In the case where the inside of the battery becomes abnormally high, the current is blocked and the temperature rise is prevented. Since the PTC device 160 performs a reversible operation, when the temperature of the battery is lowered after the device 160 is operated to stop the current, the device resistance becomes smaller and becomes the original state again.

상기 구성으로 이루어진 원통형 이차전지(100)에 충방전을 실시하기 위해서는, 이차전지(100)를 충방전 장치에 안착시킨 후, 도 3에 도시된 바와 같이 이차전지(100)의 상부에 본 발명의 충방전용 쇼트 방지 커버(1)를 덮는다. 상기 기술한 바, 종래에는 활성화 공정시에 이차전지(100)를 충방전하면, 양극 충방전 부재(P) 중 일부가 전지캔(120)에 접촉하는 문제가 있으며, 본원 발명은 이를 해결하기 위한 것이다. 따라서, 활성화 공정이 시작되면, 본 발명의 충방전용 쇼트 방지 커버(1)는 이차전지(100)의 상부를 덮는다.In order to charge / discharge the cylindrical secondary battery 100 having the above-described configuration, the secondary battery 100 is placed on the charge / discharge device, and then, as shown in FIG. 3, Cover the anti-shoe cover (1). As described above, conventionally, when the secondary battery 100 is charged / discharged during the activation process, there is a problem that a part of the anode charging / discharging member P contacts the battery can 120. will be. Therefore, when the activating process is started, the cover for luggage protection 1 of the present invention covers the upper portion of the secondary battery 100.

본 발명의 충방전용 쇼트 방지 커버(1)는 원통형 이차전지(100)의 충방전시 쇼트를 방지하기 위한 것으로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 공간적으로 형상을 구현하는 커버 본체(10)와, 커버 본체(10)에 관통 형성된 캡 노출부(15)로 구성된다. 커버 본체(10)는 도 4에 도시된 바와 같이 사각형의 형상을 가질 수 있다.As shown in FIG. 4, the cover 1 for preventing luminescence of the present invention prevents a short circuit of the cylindrical rechargeable battery 100 during charging and discharging, and includes a cover body 10 having a spatial shape, And a cap exposing portion 15 formed through the cover main body 10. The cover body 10 may have a rectangular shape as shown in FIG.

캡 노출부(15)는 양극부인 제1 전극부를 이루는 캡(170)이 노출되는 부분으로서, 커버 본체(10)에 복수개 관통 형성되어 있다. 이와 같이 캡 노출부(15)가 복수개 형성됨으로써, 충방전 장치에 안착된 복수개의 이차전지(100)의 캡(170)이 캡 노출부(15)의 외부로 각각 노출될 수 있기 때문에, 하나의 쇼트 방지 커버(1)를 사용하여 복수개의 이차전지(100)의 충방전을 실시할 수 있다. 상기 기술한 바와 같이, 본 발명의 충방전용 쇼트 방지 커버(1)는 활성화 공정시에 사용하므로, 이차전지(100)의 충방전이 완료되어 활성화 공정이 종료되면, 이차전지(100)의 상부를 덮고 있는 충방전용 쇼트 방지 커버(1)를 탈착할 수 있음은 물론이다.The cap exposing portion 15 is a portion through which the cap 170 constituting the first electrode portion, which is the anode portion, is exposed, and a plurality of through-holes are formed in the cover main body 10. Since the plurality of cap exposing units 15 are formed as described above, the caps 170 of the plurality of secondary batteries 100 mounted on the charge and discharge apparatus can be exposed to the outside of the cap exposing unit 15, The charging and discharging of the plurality of secondary batteries 100 can be performed by using the shot preventing cover 1. [ As described above, according to the present invention, since the charge preventing cover 1 is used in the activation process, when the charging and discharging of the secondary battery 100 is completed and the activation process is completed, the upper part of the secondary battery 100 It is of course possible to detach the covering cover 1 for covering only the cover.

이와 같이, 본 발명의 주요 특징은 이차전지(100)의 충방전시 양극부인 캡(170)만이 캡 노출부(15)의 외부로 노출되고 음극부인 제2 전극부를 이루는 전지캔(120)은 커버 본체(10)에 의해 덮어지기 때문에, 캡(170)에 접촉하는 양극핀인 제1 충방전 부재(P)가 전지캔(120)과 접촉하지 않는 점에 있다. As described above, the main feature of the present invention is that the battery can 120, which is exposed only to the outside of the cap-exposed portion 15 and constitutes the second electrode portion which is the cathode portion, when the secondary battery 100 is charged / The first charge / discharge member P, which is a positive electrode pin contacting the cap 170, is not in contact with the battery can 120 because it is covered by the main body 10. [

이에, 본 발명에 따르면, 원통형 이차전지(100)가 충방전될 때 양극핀이 캡(170)에만 접촉되고 음극부인 전지캔(120)에는 접촉되지 않으므로, 쇼트가 방지될 수 있다.
Thus, according to the present invention, when the cylindrical rechargeable battery 100 is charged / discharged, the anode pin contacts only the cap 170 and does not contact the battery can 120, which is a cathode, so that a short circuit can be prevented.

전술한 실시예에서는, 제1 전극부가 양극이고 제2 전극부가 음극으로 이루어져 있으나, 이와 반대로 제1 전극부가 음극이고 제2 전극부가 양극일 수도 있음은 물론이다.
In the above-described embodiment, the first electrode portion is an anode and the second electrode portion is a cathode. Alternatively, the first electrode portion may be a cathode and the second electrode portion may be an anode.

1 : 충방전용 쇼트 방지 커버 10 : 커버 본체
15 : 캡 노출부1: Short-circuit protection cover for lighter only 10: Cover body
15: cap exposed portion

Claims (4)

공간적으로 형상을 구현하며, 활성화 공정이 시작되면 충방전시 복수의 원통형 이차전지의 제2 전극부를 이루는 부분을 각각 커버하여, 캡에 접촉하는 충방전 부재와 상기 제2 전극부를 이루는 부분을 절연하는 커버 본체와;
상기 커버 본체에 복수개가 서로 소정 간격 이격되며 관통 형성되고, 충방전시 상기 원통형 이차전지의 제1 전극부를 이루는 캡이 삽입되어 상기 캡을 각각 노출시키는 캡 노출부를 포함하되,
상기 활성화 공정이 종료되면 상기 원통형 이차전지로부터 탈착되는 원통형 이차전지의 충방전용 쇼트 방지 커버.And when the activation process is started, covers the portions constituting the second electrode portion of the plurality of cylindrical rechargeable batteries at the time of charging and discharging, and insulates the charging / discharging member contacting the cap from the portion constituting the second electrode portion A cover main body;
And a cap exposing unit for exposing the cap by inserting a cap constituting a first electrode portion of the cylindrical rechargeable battery when charging and discharging,
Wherein the cylindrical secondary battery is detached from the cylindrical secondary battery when the activation process is completed. 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 제1 전극부는 양극이고, 상기 제2 전극부는 음극인 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지의 충방전용 쇼트 방지 커버.The method according to claim 1,
Wherein the first electrode portion is an anode and the second electrode portion is a cathode.
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