KR101867374B1 - 전극 단자를 구비한 배터리 덮개, 전극 단자를 구비한 배터리 덮개 제조 방법 및 실링된 배터리 - Google Patents

전극 단자를 구비한 배터리 덮개, 전극 단자를 구비한 배터리 덮개 제조 방법 및 실링된 배터리 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른, 전극 단자를 구비한 배터리 덮개는, 외부 표면과 내부 표면 그리고 개구를 가지는 덮개부; 덮개부의 개구를 관통하는 실린더부, 내부 플랜지 그리고 외부 플랜지를 가지는 패킹; 덮개부의 내부 표면 상에 배치되는 베이스부, 양극 시트 또는 음극 시트에 접속하기 위한 접속부, 및 베이스부로부터 돌출되어 실린더부의 개구 내부로 침투하는 리벳을 가지는 전극 접속 단자; 및 덮개부의 외부 표면 상의 리벳에 접합되는 외부 접속 단자를 포함하되, 실린더부는 덮개부의 개구의 측벽에 밀착되며, 내부 상에서 리벳과 밀착되고, 내부 플랜지는 덮개부의 내부 표면과 베이스부 사이에서 바로 유지되며, 외부 플랜지는 덮개부의 외부 표면 및 외부 접속 단자 사이에서 바로 유지된다.

Description

전극 단자를 구비한 배터리 덮개, 전극 단자를 구비한 배터리 덮개 제조 방법 및 실링된 배터리{BATTERY COVER WITH ATTACHED ELECTRODE TERMINAL, METHOD FOR PRODUCING BATTERY COVER WITH ATTACHED ELECTRODE TERMINAL, AND AIRTIGHT BATTERY}
본 발명은 전극 단자를 구비한 배터리 덮개, 전극 단자를 구비한 배터리 덮개를 제조하는 방법 및 실링된 배터리에 관한 것이다.
리튬 2차 배터리 또는 니켈-수소 배터리(Nickel-hydrogen battery)와 같이, 전해질 용액(electrolytic solution)을 내포하는 실링된 배터리는 최근 다양한 목적들을 위해 사용되어져 왔다.
상술된 실링된 배터리는 일반적으로 내부에 배터리 덮개가 배터리 케이스(case)에 속박되는 구조를 가지는데, 배터리 케이스는 세퍼레이터(separator)에 의해 개재되어 배치되는, 양극 시트(positive-electrode sheet)와 음극 시트(negative-electrode sheet), 그리고 전해질 용액을 포함한다. 양극 시트와 음극 시트는 상이한 외부 접속 단자에 각각 연결되며, 외부 접속 단자를 통하여 충전 또는 방전된다. 양극 시트와 음극 시트(이들 시트들은 전극 시트로 언급된다)를 외부 접속 단자에 전기적으로 접속하는 방법은 배터리의 종류에 따라 상이하다. 전극 시트를 외부 접속 단자로 배터리 덮개의 개구를 관통하는 와이어를 통해 전기적으로 접속하는 방법은 일반적인 것이다(예를 들어, 특허 문헌 1(일본 특허 공개 번호: 제2009-277604호) 참조).
내부에 전극 시트(양극 시트 또는 음극 시트)가 배터리 케이스의 덮개 상에 형성된 개구를 관통하는 와이어를 통하여 외부 접속 단자와 전기적으로 접속되어, 배터리가 충전 또는 방전되도록 하는, 5Ah를 초과하는 용량을 가지는 대형 배터리 역시 알려져 있다(예를 들어, 특허 문헌 2(일본 특허 공개 번호: 제2009-283335호) 참조).
상술된 구조를 가지는 배터리 내에 사용되는 배터리 케이스의 덮개는 일반적으로 금속으로 만들어진다. 따라서, 누설 전류가 흐르는 것을 방지하기 위하여, 전극 시트 및 외부 전속 단자를 연결하는 와이어와 배터리 케이스의 덮개 사이에 절연부(insulating member)가 형성된다.
전극 시트 및 외부 전속 단자가 배터리 덮개의 개구를 관통하는 와이어를 통하여 전기적으로 접속될 때는, 배터리의 실링 성능을 향상시키고, 전해질 용액의 누출을 방지하며, 실링된 배터리 내부로 습기의 외부 침투를 방지하기 위하여, 배터리 덮개의 개구와 와이어 사이에 패킹을 제공하는 것이 필요하다.
본 발명은 상기 언급된 상황을 고려하여 완성된다. 그리고, 배터리 덮개의 개구와 와이어 사이에 위치하며 배터리의 실링 성능을 향상시킬 수 있는 패킹을 포함하는, 전극 단자를 구비하는 배터리 덮개를 제공하는 것을 목표로 한다.
본 발명은 개재된 세퍼레이터에 의해 배치되는 양극 시트 및 음극 시트, 그리고 전해질 용액을 수용하는 배터리 케이스를 실링하기 위한, 전극 단자를 구비하는 배터리 덮개로서, 외부 표면과 내부 표면 그리고 개구를 가지는 덮개부; 덮개부의 개구를 관통하는 실린더부, 내부 플랜지 그리고 외부 플랜지를 가지는 패킹; 덮개부의 내부 표면 상에 배치되는 베이스부, 양극 시트 또는 음극 시트에 접속하기 위한 접속부, 및 베이스부로부터 돌출되어 실린더부의 개구 내부로 침투하는 리벳을 가지는 전극 접속 단자; 및 덮개부의 외부 표면 상의 리벳에 접합되는 외부 접속 단자를 포함하되, 실린더부는 덮개부의 개구의 측벽에 밀착되며, 내부 상에서 리벳과 밀착되고, 내부 플랜지는 덮개부의 내부 표면과 베이스부 사이에서 바로 유지되며, 외부 플랜지는 덮개부의 외부 표면 및 외부 접속 단자 사이에서 바로 유지된다.
본 발명에 따라, 덮개부의 개구를 관통하는 전극 접속 단자의 리벳은 외부 접속 단자에 접합된다. 따라서, 전극 시트 및 외부 접속 단자는 전극 접속 단자를 통하여, 전기적으로 각각 접속될 수 있다. 외부 와이어 와이어가 외부 접속 단자에 접속될 때, 실링된 배터리는 충전 또는 방전될 수 있다. 전극 접속 단자의 일부인 리벳이 외부 접속 단자에 접합될 덮개부의 개구를 관통하기 때문에, 전극 시트 lc 외부 접속 단자 사이의 와이어 부품의 접합 표면은 더욱 감소될 수 있으며, 그로써 접합 표면에 의해 야기되는 전기 저항의 증가는 억제될 수 있다.
본 발명에 따라, 덮개부의 개구를 관통하는 패킹의 실린더부는 외부 상에서 덮개부의 개구의 측면에 밀착될 수 있으며, 내부 상에서 리벳과 밀착될 수 있다. 따라서, 배터리 내 전해질 용액의 누출과 배터리 내부로 습기의 외부 침투는 예방될 수 있으며, 그로써, 배터리의 실링 성능은 향상될 수 있다.
본 발명에 따라, 전극 접속 단자와 덮개부 사이에 배치되는 패킹은 전극 접속 단자의 베이스부와 덮개부의 내부 표면 사이에 바로 고정되는 내부 플랜지를 포함하고, 외부 접속 단자와 덮개부의 외부 표면 사이에 바로 고정되는 외부 플랜지를 포함한다. 따라서, 패킹과 전극 접속 단자 사이의 접속 영역, 패킹과 덮개부의 접속 영역은 증가될 수 있으며, 그로써, 배터리의 실링 성능은 향상될 수 있다.
본 발명에 따라, 패킹과 덮개부는 패킹의 내부 플랜지가 위치한 표면 사이의 코너 상에서 강력히 상호 밀착되며, 덮개부의 내부 표면은 상호 밀착되고, 패킹의 실링더부가 위치한 곡선의 표면과 덮개부의 개구의 측벽은 상호 밀착한다. 더욱이, 패킹과 덮개부는 패킹의 외부 플랜지가 위치한 표면 사이에 위치한 코너 상에서 강력히 상호 밀착되며, 덮개부의 외부 표면은 상호 밀착되고, 패킹의 실린더부가 위치한 곡선의 표면과 덮개부의 개구의 측벽은 상호 밀착된다. 패킹과 덮개부가 두 개의 코너들 상에서 강력히 상호 밀착되기 때문에, 배터리의 실링 성능은 더욱 향상될 수 있다.
본 발명에 따라, 실링더부, 내부 플랜지 및 외부 플랜지를 포함하는 패킹이 덮개부에 마운트될 때, 전극 접속 단자, 외부 접속 단자 및 덮개부는 일체로 형성될 수 있으며, 동시에 패킹은 제공될 수 있다. 따라서, 제조 공정들은 단순화될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 전극 단자들을 구비한 배터리를 도시하는 평면도이다.
도 2는 도 1의 A-A 점선을 따라 취해진, 전극 단자들을 가지는 배터리 덮개를 도시하는 단면도이다.
도 3은 도 2 내 점선에 의해 둘러싸인 B 영역의 확대도이다.
도 4는 도 3 내에 점선에 의해 둘러싸인 C 영역의 확대도이다.
도 5는 전극 단자들을 구비하는 종래 배터리 덮개의 부분을 도시하는 단면도이다.
도 6(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전극 단자들을 구비하는 배터리 덮개의 구성인 전극 접속 단자를 도시하는 평면도이며, 도 6(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전극 단자들을 구비한 배터리 덮개의 구성인 전극 접속 단자를 도시하는 측면도이다.
도 7(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전극 단자들을 구비하는 배터리 덮개의 구성인 패킹의 평면도이며, 도 7(b)는 도 7(a)의 점선 G-G 따라 취해진 단면도이다.
도 8(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전극 단자들을 구비하는 배터리 덮개의 구성인 내부 절연부의 평면도이며, 도 8(b)는 도 8(a)의 점선 H-H를 따라 취해진 단면도이다.
도 9(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전극 단자들을 구비하는 배터리 덮개의 구성인 덮개부의 평면도이며, 도 9(b)는 도 9(a)의 점선 I-I를 따라 취해진 단면도이다.
도 10(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전극 단자들을 구비하는 외부 절연부의 단면도이며, 도 10(b)는 도 10(a)의 J-J 점선을 따라 취해진 단면도이다.
도 11(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전극 단자들을 구비한 배터리 덮개의 구성인 외부 접속 단자의 단면도이며, 도 11(b)는 도 11(a)의 K-K 점선을 따라 취해진 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전극 단자들을 구비하는 배터리 덮개의 제조 방법을 설명하기 위한 설명도이다.
도 13은 도 1의 일점 쇄선을 따라 취해진, 전극 단자들을 구비하는 배터리 덮개를 도시하는 단면도이다.
도 14(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전극 단자들을 구비한 배터리 덮개 내에 포함된 덮개부를 도시하는 평면도이며, 도 14(b)는 도 14(a)의 D-D 점선을 따라 취해진 덮개부의 단면도이며, 도 14(c)는 도 14(a)의 E-E 일점 쇄선을 따라 취해진 덮개부의 단면도이다.
도 15는 도 14의 일점 쇄선에 의해 둘러싸인 P 영역의 확대도이다.
도 16(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전극 접속 단자가 외부 전속 단자에 접속되기 이전, 전극 단자들을 구비한 배터리 덮개부 내에 포함되는 전극 전속 단자의 평면도이며, 도 16(b)는 전극 접속 단자의 측면도이며, 도 16(c)는 도 16(a)의 D-D 일점 쇄선을 따라 취해진 전극 접속 단자의 단면도이다.
도 17(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전극 단자들을 구비한 배터리 덮개 내에 포함되는 내부 절연부의 평면도이며, 도 17(b)는 내부 절연부의 배면도이며, 도 17(c)는 도 17(a)의 E-E 점선을 따라 취해진 내부 절연부의 단면도이며, 도 17(d)는 도 17(a)의 F-F 일점 쇄선을 따라 취해진 내부 절연부의 단면도이며, 도 17(e)는 도 17(b)의 점선을 따라 취해진 내부 절연부의 단면도이다.
도 18(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전극 단자들을 구비한 배터리 덮개 내에 포함되는 외부 절연부의 평면도이며, 도 18(b)는 외부 절연부의 배면도이며, 도 18(c)는 도 18(a)의 I-I 점선을 따라 취해진 외부 절연부의 단면도이고, 도 18(d)는 도 17(a)의 J-J 일점 쇄선을 따라 취해진 외부 절연부의 단면도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전극 단자들을 구비한 배터리 덮개 내에 포함되는, 전극 접속 단자 및 내부 절연부를 도시하는 단면도이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른, 전극 단자들을 구비한 배터리 덮개 내에 포함되는 외부 전속 단자에 접속하기 위한 외부 와이어의 평면도이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른, 전극 단자들을 구비한 배터리 덮개를 부분적으로 도시하는 단면도이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른, 실링된 배터리를 도시하는 평면도이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른, 실링된 배터리를 도시하는 측면도이다.
도 24는 도 22의 L-L 점선을 따라 취해진, 실링된 배터리의 단면도이다.
도 25는 도 23의 M-M 점선을 따라 취해진, 실링된 배터리의 단면도이다.
도 26(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른, 실링된 배터리 내에 포함된 양극 시트의 평면도이며, 도 26(b)는 도 26(a)의 N-N 점선을 따라 취해진 단면도이다.
도 27(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른, 실링된 배터리 내에 포함된 음극 시트의 평면도이며, 도 27(b)는 도 27(a)의 O-O 점선을 따라 취해진 단면도이다.
본 발명에 따른, 전극 단자를 구비한 배터리 덮개는 배터리 덮개로서, 개재된 세퍼레이터에 의해 배치되는 양극 시트 및 음극 시트, 그리고 전해질 용액을 수용하는 배터리 케이스를 실링하기 위한, 전극 단자를 구비하며, 외부 표면과 내부 표면 그리고 개구를 가지는 덮개부; 덮개부의 개구를 관통하는 실린더부, 내부 플랜지 그리고 외부 플랜지를 가지는 패킹; 덮개부의 내부 표면 상에 배치되는 베이스부, 양극 시트 또는 음극 시트에 접속하기 위한 접속부, 및 베이스부로부터 돌출되어 실린더부의 개구 내부로 침투하는 리벳을 가지는 전극 접속 단자; 및 덮개부의 외부 표면 상의 리벳에 접합되는 외부 접속 단자를 포함하되, 실린더부는 덮개부의 개구의 측벽에 밀착되며, 내부 상에서 리벳과 밀착되고, 내부 플랜지는 덮개부의 내부 표면과 베이스부 사이에서 바로 유지되며, 외부 플랜지는 덮개부의 외부 표면 및 외부 접속 단자 사이에서 바로 유지된다.
전극 단자를 구비한 배터리 덮개는 배터리 반응을 수행하는, 전극 시트 및 전해질 수용액을 포함하는 케이스(case)의 덮개(lid)를 의미한다. 배터리 덮개는 전극 시트에 접속되는 전극 접속 단자, 외부 와이어에 접속되는 외부 접속 단자를 포함하여, 배터리가 방전 또는 충전되도록 하는 배터리 덮개이다.
실링된 배터리는 실링된 구조를 가지는 배터리이다. 예를 들어, 실링된 배터리는 리튬 이온 2차 배터리, 니켈-수소 2차 배터리 또는 니켈-카드늄 2차 배터리다.
전극 단자를 구비한 배터리 덮개에 있어서, 외부 접속 단자가 리벳(rivet)이 관통하는 개구를 가지는 것이 바람직하며, 외부 접속 단자는 리벳의 종단을 메우므로써 리벳에 접합된다.
구조에 따라, 전극 접속 단자 및 외부 접속 단자는 용이하게 접합될 수 있으며, 그로써, 전극 시트 및 외부 접속 단자 사이의, 와이어 구성의 접합 표면은 더욱 감소될 수 있다.
전극 단자를 구비한 배터리 덮개에서, 패킹은 플루오르수지(fluororesin)로 만들어지는 것이 바람직하다.
이러한 구조에 따라, 패킹과 전극 접속 단자 사이의 접착 특성, 패킹과 덮개부 사이의 접착 특성은 향상될 수 있으며, 배터리의 실링 성능을 더욱 향상시킬 수 있는 결과를 야기한다.
본 발명에 따른 전극 단자를 구비한 배터리 덮개는, 전극 접속 단자의 베이스부와 덮개부의 내부 표면 사이에서 고정되며, 개구를 가지는 내부 절연부; 및 외부 접속 단자와 덮개부의 외부 표면 사이에서 고정되며, 개구를 가지는 외부 절연부를 더 포함하되, 리벳은 내부 절연부의 개구와 외부 절연부의 개구를 관통하며, 내부 플랜지는 내부 절연부의 개구 내부로 제공되며, 외부 플랜지는 외부 절연부의 개구 내부로 제공되는 것이 바람직하다.
이러한 구조는 전극 접속 단자와 덮개부 사이에서 누설 전류(leak current)가 흐르는 것을 방지할 수 있으며, 외부 접속 단자와 덮개부 사이에서 누설 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다.
전극 단자를 구비한 배터리 덮개에 있어서, 내부 플랜지는 내부 절연부의 개구의 내벽에 밀착되며, 외부 플랜지는 외부 절연부의 개구의 측벽에 밀착되는 것이 바람직하다.
이러한 구조에 따라, 내부 절연부 및 외부 절연부는 고정될 수 있다.
전극 단자를 구비한 배터리 덮개에 있어서, 외부 절연부의 개구는 패킹의 실린더부의 외경보다 클 것이 바람직하다.
이러한 구조에 따라, 패킹의 일부가 변형될 수 있어서, 외부 절연부의 개구 내에서 외부 플랜지를 형성하도록 한다.
본 발명은 본 발명에 따른, 전극 단자들을 구비하는 배터리 덮개로 실링된 배터리 케이스 내에, 세퍼레이터, 세퍼레이터가 개재되어 배치되는 양극 시트, 음극 시트 및 전해질 용액을 포함하되, 복수 개의 전극 접속 단자들, 복수 개의 패킹들, 복수 개의 내부 절연부들 및 복수 개의 외부 접속 단자들이 제공되며, 양극 시트 및 음극 시트가 상이한 전극 접속 단자에 접속되는 것도 제공한다.
본 발명은 향상된 실링 성능을 가지는 실링된 배터리를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른, 전극 단자를 구비한 래터리 덮개를 제조하는 방법을 제공할 수 있으며, 이 방법은, 베이스부 및 베이스부로부터 돌출되는 리벳을 포함하는 전극 접속 단자의 리벳이 패킹의 실린더부의 개구 내부로 관통하는 상태로 리벳의 종단을 메우는 단계를 포함하며, 패킹은, 내부 플랜지 및 실린더부, 내부 절연부의 개구, 덮개부의 개구, 외부 절연부의 개구 및 외부 접속 단자의 개구를 포함하고, 리벳의 종단을 메우는 단계 내에서, 리벳은 외부 접속 단자에 접합되며, 외부 접속 단자가 실린더부의 종단을 대향하여 가압된 이후, 실린더부의 종단은 변형하여 외부 플랜지를 형성한다.
본 발명에 따른, 전극 단자를 구비한 배터리 덮개를 제조하는 방법에 따라서, 외부 플랜지는 실린더부의 종단의 변형에 의해 형성될 수 있다. 따라서, 배터리 내의 전해질 용액의 누출을 방지할 수 있으며, 배터리 내부로 습기의 외부 침투를 방지할 수 있는, 전극 단자를 구비한 배터리 덮개가 제조될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 도면들의 참조와 함께 설명될 것이다. 도면들에서 설명된 구성 요소들과 아래 설명들은 예시적인 것일 뿐이며, 본 발명의 범위는 아래 설명과 도면들에서 설명된 것들에 제한되지 않는다.
전극 단자들을 구비한 배터리 덮개
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 전극 단자들을 구비한 배터리를 도시하는 평면도이다. 도 2는 도 1의 A-A 점선을 따라 취해진, 전극 단자들을 가지는 배터리 덮개를 도시하는 단면도이다. 도 3은 도 2 내 점선에 의해 둘러싸인 B 영역의 확대도이다. 도 4는 도 3 내에 점선에 의해 둘러싸인 C 영역의 확대도이다.
본 실시예에 따른, 전극 단자들을 구비한 배터리 덮개(17)는, 세퍼레이터(24, separator)가 개재되어 배치되는, 양극 시트(21) 및 음극 시트(22), 그리고 전해질 용액(electrolytic solution)를 포함하는 배터리 케이스(1)를 실링(seal)하는, 전극 단자들을 구비하는 배터리 덮개(17)이다. 전극 단자들을 구비한 배터리 덮개(17)는, 외부 표면 및 내부 표면 그리고 개구를 가지는 덮개부(2); 덮개부(2)의 개구를 관통하는 실린더부(30), 내부 플랜지(31), 외부 플랜지(43)를 포함하는 패킹(13); 덮개부(2)의 내부 표면 상에 배치되는 베이스부(15), 양극 시트(21) 또는 음극 시트(22)에 접속하기 위한 접속부(16), 및 베이스부(15)로부터 돌출되어 실린더부(30)의 개구 내부로 침투하는 리벳(14)을 가지는 전극 접속 단자(5); 및 덮개부(2)의 외부 표면 상의 리벳(14)에 접합되는 외부 접속 단자(8)를 포함한다.실린더부(30)는 덮개부(2)의 개구의 측벽에 밀착되며, 내부 상에서 리벳(14)과 밀착되고, 내부 플랜지(31)는 덮개부(2)의 내부 표면과 베이스부(15) 사이에서 바로 유지되며, 외부 플랜지(43)는 덮개부(2)의 외부 표면 및 외부 접속 단자(8) 사이에서 바로 유지된다.
본 실시예에 따른, 전극 단자들을 구비한 배터리 덮개(17)는 복수 개의 패킹들(13), 복수 개의 전극 접속 단자들(5), 및 복수 개의 외부 접속 단자들(8)을 포함할 수 있다. 복수 개의 패킹들(13)은 양극 패킹(13a) 및 음극 패킹(13b)를 포함하고, 복수 개의 전극 접속 단자들(5)은 양극 접속 단자(3) 및 음극 접속 단자(4)를 포함하며, 복수 개의 외부 접속 단자들(8)은 양극 외부 접속 단자(8a) 및 음극 외부 접속 단자(8b)를 포함한다.
본 실시예에 따른 전극 단자들을 포함하는 배터리 덮개(17)는 복수 개의 내부 절연부들(11), 복수 개의 외부 절연부들(10), 및 복수 개의 나사부(6)를 포함할 수 있다. 복수 개의 내부 절연부(11)는 양극 내부 절연부(11a) 및 음극 내부 절연부(11b)를 포함하고, 복수 개의 외부 절연부들(10)은 양극 외부 절연부(10a) 및 음극 외부 절연부(10b)를 포함하며, 복수 개의 나사부들(6)은 양극 나사부(6a) 및 음극 나사부(6b)를 포함한다.
양극 접속 단자(3), 양극 내부 절연부(11a), 양극 패킹(13a), 양극 외부 절연부(10a) 및 양극 나사부(6a)는 하나의 세트를 형성할 수 있으며, 이 세트는 덮개부(2)와 일체로 형성될 수 있다. 음극 접속 단자(4), 음극 내부 절연부(11b), 음극 패킹(13b), 음극 외부 절연부(10b) 및 음극 나사부(6b)는 하나의 세트를 형성할 수 있으며, 이 세트는 덮개부(2)와 일체로 형성될 수 있다.
전극 단자들을 구비한 배터리 덮개(17)의 각 구성과 제조방법은 이하에서 설명될 것이다.
1. 전극 전속 단자
전극 접속 단자(5)는 덮개부(2)의 내부 표면 상에 배치되는 베이스부(15), 양극 시트(21) 및 음극 시트(22)에 접속되는 접속부(16), 베이스부(15)로부터 돌출되어 실린더부(30)의 내부 상에서 개구(29)를 관통하는 리벳(14)을 포함하며, 리벳(14)은 실린더부(30)의 내부 표면과 밀착된다. 복수 개의 전극 접속 단자들(5)은 제공될 수 있다. 복수 개의 전극 접속 단자들(5)은 양극 접속 단자(3) 및 음극 접속 단자(4)를 포함한다.
양극 접속 단자(3)는 접속부(16) 상에서 양극 시트(21)에 접속될 수 있고, 리벳(14)는 양극 외부 접속 단자(8a)에 접합된다.
음극 접속 단자(4)는 접속부(16) 상에서 음극 시트(22)에 접속될 수 있고, 리벳(14)는 음극 외부 접속 단자(8b)에 접합된다.
양극 접속 단자(3) 및 음극 접속 단자(4)의 소재는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 알루미늄은 양극 접속 단자(3)의 소재를 위해 사용될 수 있고, 구리가 음극 접속 단자(4)의 소재를 위해 사용될 수 있다.
전극 접속 단자(5)를 제조하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 금속 플레이트(plate)를 가압함으로써 제조될 수도 있다. 리벳(14)은 드로잉(drawing)함으로써 제조될 수 있다.
예를 들어, 전극 접속 단자(5)는 도 2 및 3에 도시된 구조를 가질 수 있다.시트 같은 베이스부(15)의 표면들 중 하나는 내부 절연부(11) 및 패킹(13)의 내부 플랜지의 표면과 접속되며, 베이스부(15)로부터 돌출된 리벳(14)은 패킹(13)의 개구(29), 내부 절연부(11)의 개구(33), 덮개부((2)의 개구(34), 외부 절연부(10)의 개구(35) 및 외부 접속 단자(8)의 개구(36)를 관통하며, 외부 접속 단자(8)에 접합된다.
전극 접속 단자(5)는 외부 접속 단자(8)에 접속되기 이전에 도 6(a) 및 도 6(b)에 도시된 구조를 가진다. 전극 접속 단자(5)의 접속부(16)는 도 6에 도시된 바와 같이 U 형상 구조를 가지며, 전극 시트(18)는 금속 플레이트들에 반대되는 두 개의 외부 표면들에 본딩(bond)될 수 있다.
2. 패킹
패킹(13)은 덮개부(2)의 개구(34)를 관통하는 실린더부(30)를 포함한다. 그리고, 실린더부(30)는 덮개부(2)의 개구(34)의 측벽과 밀착한다. 패킹(13)은 내부 플랜지(31)를 포함하는데, 내부 플랜지(31)는 전극 접속 단자(5) 및 덮개부(2)의 내부 표면 사이에 바로 고정된다. 또한, 패킹(13)은 외부 접속 단자(8)와 덮개부(2)의 외부 표면 사이에 바로 고정되는 외부 플랜지(43)를 포함한다. 이러한 구조로서, 패킹은 전극 전속 단자(5)와 덮개부(2) 사이에 끼워질 수 있으며, 그로써, 전해질 용액과 같은 액체가 전극 접속 단자(5) 및 덮개부(2) 사이의 갭을 통하여 흐르는 것이 방지될 수 있다.
복수 개의 패킹(13)이 제공될 수 있다. 복수 개의 패킹들(13)은 양극 패킹(13a) 및 음극 패킹(13b)을 포함한다. 양극 접속 단자(3)의 리벳(14)은 양극 패킹(13a)의 실린더부(30)의 내부 개구를 관통한다. 반면, 음극 접속 단자(4)의 리벳은 음극 패킹(13)의 실린더부(30)의 내부 개구를 관통한다.
양극 패킹(13a) 및 음극 패킹(13b)는 덮개부(2)의 상이한 개구(34)를 각각 관통한다.
양극 패킹(13a)의 내부 플랜지(31)는 양극 접속 단자(3)의 베이스부(15)와 덮개부(2)의 내부 표면 사이에 바로 고정되며, 양극 접속 단자(3)의 베이스부(15)와 덮개부(2)의 내부 표면과 밀착된다. 양극 패킹(13a)의 외부 플랜지(43)는 양극 외부 접속 단자(8a)와 덮개부(2)의 외부 표면 사이에 바로 고정되며, 양극 외부 접속 단자(8a) 및 덮개부(2)의 외부 표면과 밀착된다.
음극 패킹(13b)의 내부 플랜지(31)는 음극 접속 단자(4)의 베이스부(15)와 덮개부(2)의 내부 표면 사이에 바로 고정되며, 음극 접속 단자(4)의 베이스부(15)와 덮개부(2)의 내부표면과 밀착된다. 음극 패킹(13b)의 외부 플랜지(43)는 음극 외부 접속 단자(8b)와 덮개부(2)의 외부 표면 사이에서 바로 고정되며, 음극 외부 접속 단자(8b)와 덮개부(2)의 외부 표면과 밀착된다.
내부 플랜지(31) 및 외부 플랜지(43)는 실린더부(30)의 외부로 돌출된 에지를 형성할 수 있으며, 외부 플랜지(43)의 팁(tip)은 내부 플랜지(31)의 팁(tip)에 비해, 실린더부(30)의 외주연(outer periphery)에 가깝도록 형성될 수 있다. 따라서, 외부 플랜지(43)는 패킹의 일부를 변형함으로써 용이하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 외부 플랜지(43)의 팁과 실린더부(30)의 외주연 사이의 거리 a는 내부 플랜지(31)의 팁과 실린더부(30)의 외주연 사이의 거리 b 보다 짧아질 수 있다.
내부 플랜지(31)는 내부 절연부(11)의 개구 내에서 형성될 수 있으며, 외부 플랜지(43)는 외부 절연부(10)의 개구(35) 내에서 형성될 수 있다. 내부 플랜지(31)는 내부 절연부(11)의 개구의 측벽과 밀착되도록 형성될 수 있으며, 외부 플랜지(43)는 외부 절연부(10)의 개구(35)의 측벽에 밀착되도록 형성될 수 있다. 따라서, 내부 절연부(11) 및 외부 절연부(10)는 고정될 수 있다.
전기 접속 단자(5)와 덮개부(2) 사이에 고정될 수 있고, 전해질 용액과 같은 액체가 흐르는 것을 방지하며, 리벳(14)의 종단이 스웨이지(swage)될 때, 변형될 수 있을 정도로 소프트한 경우에는, 패킹(13)을 위한 소재는 특별히 제한되지 않는다. 바람직하게는, 소재는 유기용제(organic solvent)에 저항을 가진다. 예를 들어, 플루오르수지(fluororesin)가 소재로 사용되며, 더욱 바람직하게는, PFA 또는 FEP가 사용된다.
예를 들어, 패킹(13)은 도 3 및 4에 도시된 구조를 가진다. 내부 플랜지(31) 및 외부 플랜지(43)은 실린더부(30)를 사이에 끼우도록 형성된다. 내부 플랜지(31), 실린더부(30) 및 외부 플랜지(43)는 U 형상으로 형성되며, 이것들은 내부 상에서 덮개부(2)의 개구를 형성하는 종단과 밀착된다. 전극 접속 단자(5) 및 외부 접속 단자(8)가 일체로 형성되는 구조에 의해, 패킹(13)은 전극 접속 단자(5)의 베이스부(15) 및 외부 접속 단자(8) 사이에 고정되고 가압된다. 따라서, 덮개부(2) 및 패킹(13)은 U 형상의 코너, 예를 들어, 도 4의 점선에 의해 둘러싸인 D와 E 코너, 상에서 상호간에 강하게 밀착될 수 있다. 이에 따라, 이러한 구조는 전해질 용액과 같은 액체가 덮개부(2) 및 패킹(13) 사이의 틈을 통해 흐르는 것을 방지할 수 있다. 그로써, 배터리의 실링 성능 더욱 향상될 수 있다.
도 5는 전극 단자를 구비하는 종래 덮개부의 부분을 도시하는 단면도이며, 도 4에 상응하는 단면도이다. 전극 단자들을 가지는 종래 배터리 덮개 내의 패킹(13)은 외부 플랜지(43)를 가지지 않음으로써, 덮개부(2) 및 패킹(13)는 도 5에 점선으로 둘러싸인 F 코너인 극히 일부에서만 상호간에 강하게 밀착되도록 한다. 이에 따라, 전극을 가지는 종래 덮개부를 사용하는 실링된 배터리에 비하여, 본 발명에 따른, 전극들을 가지는 배터리 덮개(17)을 사용하는 실링된 배터리는 보다 향상된 실링 성능을 구비한다.
도 7(a)는 전극 접속 단자(5)의 리벳(14)이 외부 접속 단자(8)에 접속되기 이전, 즉, 패킹(13)이 변형되기 이전에 패킹(13)을 도시하는 평면도이며, 도 7(b)는 도 7(a)의 점선 G-G을 따라 취해진 패킹(13)의 단면도이다. 변형되기 이전 패킹(13)은 개구(29) 주위에 내부 플랜지(31) 및 실린더부(30)를 가진다.
3. 내부 절연부
도 8(a)는 절연부(11)의 평면도이며, 도 8(b)는 도 8(a)의 점선 H-H를 따른 절연부(11)의 단면도이다.
절연부(11)는 전극 접속 단자(5)의 베이스부(15)와 덮개부(2)의 내부 표면 사이에서 고정되며, 개구(33)를 가진다. 전극 접속 단자(5)의 리벳(14)은 개구(33)을 관통한다. 패킹(13)의 내부 플랜지(31)는 개구(33) 내에서 형성될 수 있다. 내부 절연부(11)가 형성된 이후, 전극 접속 단자(5) 및 덮개부(2)는 비접촉 부재 내에 제공될 수 있으며, 누설 전류의 흐림이 방지될 수 있다는 것을 야기한다.
복수 개의 내부 절연부들(11)은 제공될 수 있다. 복수 개의 내부 절연부들(11)은 양극 내부 절연부(11a) 및 음극 내부 절연부(11b)를 포함한다. 양극 내부 절연부(11a)는 양극 접속 단자(3)의 베이스부(15)와 덮개부(2)의 내부 표면 사이에 고정되며, 음극 내부 절연부(11b)는 음극 접속 단자(4)의 베이스부(15)와 덮개부(2)의 내부 표면 사이에서 고정된다.
전극 접속 단자(5)와 덮개부(2)가 전기적으로 상호간으로부터 절연되도록 하는 한, 내부 절연부(11)의 소재는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, PPS(polyphenylene sulfide resin) 또는 강직성 폴리프로필렌(rigid polypropylene 또는 rigid PP)이 사용된다.
4. 덮개부
도 9(a)는 덮개부(2)의 평면도이며, 도 9(b)는 도 9(a)의 점선 I-I를 따라 취해진 덮개부(2)의 단면도이다.
덮개부(2)는 전극 접속 단자(5)의 리벳(14) 및 패킹의 실린거부(30)를 관통하는 개구(34)를 가진다. 덮개부(2)는 종단에서 배터리 케이스(1)에 본딩(bond)될 수 있다.
복수 개의 개구(34)는 덮개부(2) 상에 형성될 수 있다. 양극 접속 단자(3)의 리벳(14) 및 음극 접속 단자(4)의 리벳(14)는 각각 두 개의 개구들(34)을 관통한다.
덮개부(2) 및 배터리 케이스(2) 상호간에 본딩될지라도 과도하게 변형되지 않는 한, 덮개부(2)의 소재는 특별히 제한되지 않는다. 소재의 예로는, 알루미늄, 알루미늄 합금, 철(iron), 철 합금 즉 스테인리스, 니켈, 주석, 크롬 또는 아연이 이들 소재들에 도금되어 형성되는 소재와 강직성 플라스틱을 포함한다.
5. 외부 절연부
도 10(a)는 외부 절연부(10)의 평면도이며, 도 10(b)는 도 10(a)의 J-J 점선에 따른 외부 절연부(10)의 단면도이다.
외부 절연부(10)는 외부 전극 접속 단자(8) 및 덮개부(2)의 외부 표면 사이에 고정되며, 개구(35)를 가진다. 전극 접속 단자(5)의 리벳(14)은 개구(35)를 관통한다. 패킹(13)의 외부 플랜지(43)는 개구(35) 내에서 형성될 수 있다. 외부 절연부(10)가 형성된 후, 외부 전극 전속 단자(8) 및 덮개부(2)는 비접촉 방식으로 제공될 수 있으며, 누설 전류가 흐르는 것이 방지될 수 있는 것을 도출한다.
복수 개의 외부 절연부들(10)이 제공될 수 있다. 복수 개의 외부 절연부들(10)은 양극 외부 절연부(10a) 및 음극 외부 절연부(10b)를 포함한다. 양극 외부 절연부(10a)는 양극 외부 접속 단자(8a) 및 덮개부(2)의 외부 표면 사이에 고정되며, 음극 외부 절연부(10b)는 음극 외부 접속 단자(8b) 및 덮개부(2)의 외부 표면 사이에서 고정된다.
외부 접속 단자(8) 및 덮개부(2)가 상호간에 전기적으로 절연될 수 있는 한, 외부 절연부(10)의 소재는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 폴리페닐렌 설파이드계 수지(polyphenylene sulfide resin; PPS)나 강직성 폴리프로필렌(rigid polypropylene 또는 rigid PP)가 사용된다.
6. 외부 접속 단자
외부 접속 단자(8)는 덮개부(2)의 외부 표면 상에 배치되며, 전극 접속 단자(5)의 리벳(14)에 접합된다. 외부 접속 단자(8)는 전극 접속 단자(5)의 리벳(14)이 관통하는 개구(36)를 가질 수 있으며, 리벳(14)의 종단을 코킹(caulk)함으로써 리벳(14)에 접합될 수 있다. 외부 접속 단자(8)는 나사부(6)가 관통하는 개구(37)를 가질 수 있으며, 나사부(6)에 접합될 수 있다. 외부 접속 단자(8) 역시 개구(37) 주위에 외부 접속 단자(38)를 가질 수 있다. 외부 접속부(38)가 형성될 때, 외부 접속 단자 및 외부 와이어는 상호 접속될 수 있다.
복수 개의 외부 접속 단자들(8)은 제공될 수 있다. 외부 접속 단자들(8)은 양극 외부 접속 단자(8a) 및 음극 외부 접속 단자(8b)를 포함한다. 양극 외부 접속 단자(8a)는 양극 접속 단자(3)의 리벳(14)에 접합되며, 음극 외부 접속 단자(8b)는 음극 접속 단자(4)에 접합된다. 양극 외부 접속 단자(8a)는 양극 나사부(6a)에 접합되며, 음극 외부 접속 단자(8b)는 음극 나사부(6b)에 접합된다.
금속 플레이트가 외부 와이어에 접속되는 일종의 단자로서 역할을 하는 한, 외부 접속 단자(8)의 소재는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 알루미늄 플레이트가 사용된다.
도 11(a)는 전극 접속 단자(5)의 리벳(14)과 나사부(6)가 접합되기 전, 외부 접속 단자(8)의 평면도이며, 도 11(b)는 도 11(a)의 점선 K-K를 따라 취해진 외부 접속 단자(8)의 단면도이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 외부 접속 단자(8)는 전극 접속 단자(5)가 관통하는 개구(36) 주위의 평평한 플레이트부를 가질 수 있으며, 나사부(6)가 관통하는 개구(37) 주위에 외부 접속부(38)로 수행하는 평평한 플레이트부를 가진다. 이들 평평한 플레이트부들은 상이한 높이를 가진다. 이 경우, 외부 플랜지(43)는 개구(36) 주위의 평평한 플레이트부와 덮개부(2)의 외부 표면 사이에 바로 고정된다.
7. 나사부
나사부(6)는 외부 접속 단자(8)의 개구(37)를 관통하여 외부 접속 단자(8)에 접합된다. 나사부(6)는 수나사(male screw) 구조를 가질 수 있다. 나사부(6)가 수나사 구조를 가질 때, 수나사 구조는 외부 와이어로 기능하는 금속 플레이트의 개구를 관통하고, 수나사는 너트에 조여지며, 그로써, 외부 접속 단자(8) 및 외부 와이어는 상호 접속될 수 있다.
나사부(6)를 외부 접속 단자(8)에 접속하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 나사부(6)는 외부 접속 단자(8)의 개구(37)를 관통하며, 나사부의 종단은 스웨이지(swage)되며, 그로써, 나사부(6) 및 외부 접속 단자(8)는 상호 접합된다.
8. 전극 단자를 구비하는 배터리 덮개를 제조하는 방법
본 실시예에 따른, 전극 단자를 구비한 배터리 덮개(17)는 베이스부(15) 및 베이스부(15)로부터 돌출되는 리벳(14)을 포함하는 전극 접속 단자(5)의 리벳(14)이 패킹(13)의 실린더부(30)의 개구 내부(15)로 관통하는 상태로 리벳(14)의 종단을 코킹하는 단계를 포함하며, 패킹(13)은, 내부 플랜지(31) 및 실린더부(30), 내부 절연부(11)의 개구(33), 덮개부(2)의 개구(34), 외부 절연부(10)의 개구(35) 및 외부 접속 단자(8)의 개구(36)를 포함하고, 리벳(14)의 종단을 코킹하는 단계 내에서, 리벳(14)은 외부 접속 단자(8)에 접합되며, 외부 접속 단자(8)가 실린더부(30)의 종단을 대향하여 가압된 이후, 실린더부(30)의 종단은 변형하여 외부 플랜지(43)를 형성하는 방법에 의해서 제조될 수 있다.
도 12는 본 실시예에 따른, 접속 단자들을 구비한, 배터리 덮개(17)의 제조 방법을 기술하기 위한 설명도이다. 도 12는 전극 접속 단자(5)의 리벳(14)가 외부 접속 단자(8)에 접합되고, 리벳(14)이 패킹(13)의 개구(29), 내부 절연부(11)의 개구(33), 덮개부(2)의 개구(34), 외부 절연부(10)의 개구(35) 및 외부 접속 단자(8)의 개구(36)를 관통하기 이전 상태를 도시하는 단면도이다. 도 12는 도 3에 상응한다. 도 12는 또한 리벳(14)의 종단을 코킹하기 위해 사용되는 다이(40) 및 가압부(41)를 도시한다. 도 12의 상태로, 다이(40) 및 가압부(41)를 사용함으로써, 전극 접속 단자(5)의 리벳(14)의 종단을 코킹하는 단계가 수행될 때, 리벳(14)는 변형되어, 리벳(14) 및 외부 접속 단자(8)는 상호간에 접합될 수 있도록 한다. 패킹(13), 내부 절연부(1), 덮개부(2) 및 외부 절연부(10)는 리벳(14)의 종단을 코킹함으로써 전극 접속 단자(5) 및 외부 접속 단자(8)에 의해 고정될 수 있다.
도 6(a)에 도시된, 리벳(14)의 외경 c (도 12의 거리 r), 도 7a)에 도시된, 패킹(13)의 개구(29)의 직경 d (도 12의 거리 r) 및 도 11에 도시된 외부 접속 단자(8)의 개구(36)의 직경 q (도 12의 거리 r)는 실질적으로 동일할 수 있다. 이 경우, 리벳(14)의 외주연과 패킹(13)의 내부 개구(29)의 측벽은 리벳(13)의 종단을 코킹하는 단계에 의해 상호간에 밀착될 수 있다. 전극 접속 단자(5) 및 외부 접속 단자(8)의 접합 영역은 증가될 수도 있다. 리벳(14)의 종단이 스웨이지(swage)될 때, 외부 접속 단자(8)는 실린더부(30)의 종단을 향하여 가압될 수 있으며, 그로써, 실린더부(30)는 변형될 수 있다.
도 7(a)의 실린더부(30)의 외경 f (도 12의 거리 s)는 도 9에 도시된 덮개부(2)의 개구(34)의 직경 k(도 12의 거리 s)와 실질적으로 동일할 수 있다. 이 경우, 패킹(13)의 외부 경계 표면과 덮개부(2)의 개구(34)의 내부면은 리벳(14)의 종단을 코킹하는 단계에 의해 상호간에 밀착될 수 있다.
도 7(b)에 도시된, 패킹(13)의 내부 플랜지(31)의 두께 g(도 12의 거리 x)는 도 8(b)에 도시된, 내부 절연부(11)의 두께 j(도 12의 거리 z)보다 클 수 있다. 도 7(a)에 도시된 패킹(13)의 내부 플랜지(31)의 외경 e(도 12의 거리 u)는 도 8(a)에 도시된 내부 절연부(11)의 개구(33)의 직경 i(도 12의 거리 v)보다 작을 수 있다. 이 경우, 내부 플랜지(31)는 리벳(14)의 종단을 코킹하는 단계에 의해, 덮개부(2)의 후 표면과 전극 접속 단자(5)의 베이스부(15)에 의해 변형되고 압축될 수 있으며, 그로써, 내부 플랜지부(31)는 전극 접속 단자(5) 및 덮개부(2)의 후 표면과 상호 밀착될 수 있다. 내부 플랜지(31)는 측벽이 내부 절연부(11)의 개구(33)의 측벽과 밀착되는 방법에 의해 압축되고 변형될 수 있다. 이로써, 내부 절연부(11)는 고정될 수 있다.
도 7(b)에 도시된, 패킹(13)의 실린더부(30)의 길이 h(도 12의 거리 w)는 도 9(b)에 도시된, 덮개부(2)의 두께 m 및 외부 절연부(10)의 두께 p의 합보다 길 수 있다. 도 7(a)에 도시된 패킹(13)의 실린더부(30)의 외경 f(도 12의 거리 s)는 도 10(a)에 도시된, 외부 절연부(10)의 개구(35)의 직경 n(도 12의 거리 t) 보다 작을 수 있다. 이 경우, 리벳(14)의 종단이 코킹하는 단계가 수행된 이후, 외부 접속 단자(8)는 패킹(13)의 실린더부(30)의 종단에 밀착 가압되어, 실린더부(30)의 종단을 압축 및 변형하도록 하여, 그로써, 외부 플랜지(43)는 형성될 수 있다. 외부 플랜지(43) 역시 덮개부(2)의 외부 표면 및 외부 접속 단자(8)의 밀착될 수 있다. 측벽이 외부 절연부(10)의 개구(35)의 측벽에 밀착되는 방법에 의해 외부 플랜지(43)는 형성될 수 있다. 이로써, 외부 절연부(10)는 고정될 수 있다.
상술된 전극 단자들을 구비한 배터리 덮개(17)를 제조하는 방법이 도입될 때, 실린더부(30), 내부 플랜지(31) 및 외부 플랜지(43)를 포함하는 패킹(13)을 덮개부(2)에 마운팅하자마자 사출 성형(injection molding)함에 의해, 덮개부 상에 패킹부를 미리 형성하는 것은 불필요하다. 따라서, 단자 및 덮개부(2)는 동시에 일체로 형성될 수 있으며, 패킹(13)은 덮개부(2)에 마운트될 수 있다. 그로써, 제조 절차에서의 조립 특성은 향상될 수 있다.
이후, 본 실시예에 따른 전극 단자를 구비한, 바닥 실린더형 돌출을 가지는 배터리 덮개(17)는 기술될 것이다.
본 실시예에 따른, 전극 단자를 구비한 배터리 덮개는, 양극 시트 및 음극 시트와 전해질 용액을 포함하는 배터리 케이스를 실링하기 위한, 전극 단자를 구비하는 배터리 덮개이다. 양극 시트 및 음극 시트들은 이들 사이에 세퍼레이터가 개재되어 배치된다. 전극 단자를 구비하는 배터리 덮개는 덮개부, 외부 표면 및 내부 표면을 처리함에 의해 형성되는 바닥 실린더형 돌출부를 적어도 하나를 가지는 덮개부를 포함한다. 전극 단자를 구비하는 배터리 덮개는 덮개부의 내부 표면 상에 배치되며, 양극 시트 또는 음극 시트에 접속하기 위한 접속부를 포함하는 전극 접속 단자를 포함한다. 전극 단자를 구비하는 배터리 덮개는 덮개부의 외부 표면 상에 배치되며, 전극 접속 단자에 전기적으로 연결되는 외부 접속 단자를 포함한다. 전극 단자를 구비하는 배터리 덮개는 덮개부의 내부 표면과 전극 접속 단자 사이에 배치되며, 볼록한 부분 또는 오목한 부분을 가지는 내부 절연부를 포함한다. 전극 단자를 구비하는 배터리 덮개는 덮개부의 외부 표면과 외부 접속 단자 사이에 배치되며, 볼록한 부분 또는 오목한 부분을 가지는 외부 절연부를 포함한다. 여기서, 바닥 실린더형 돌출부는 개구, 바닥 및 실린더부를 가지며, 돌출부의 외면에서 내부 절연부의 오목한 부분과 맞물리며, 돌출부의 실린더부의 내면에서 외부 절연부의 볼록한 부분과 맞물린다. 또는, 바닥 실린더형 돌출부는 돌출부의 외면에서 외부 절연부의 오목한 부분과 맞물리며, 돌출부의 실린버부의 내면에서 내부 절연부의 볼록한 부분과 맞물린다.
절연부는 전극 시트 및 외부 접속 단자를 접속하는 와이어와 외부 접속 단자 사이에 형성되며, 배터리 케이스의 덮개는, 외부 와이어가 외부 접속 단자에 접속되도록 외부 접속 단자에 토크가 강하게 인가되거나, 진동 또는 충격이 배터리에 인가될 때, 배터리 케이스의 덮개는 미리 결정된 위치로부터 움직일 것이다. 이는 누설 전류를 야기할 수 있다.
본 발명에 따른, 전극 단자를 구비하는 배터리 덮개는 상술한 상황을 고려하여 수행되며, 본 발명은 누설 전류의 흐름을 방지할 수 있는, 전극 단자를 구비한 배터리 덮개를 제공하기 위함이다.
본 실시예에 따른, 전극 단자를 구비한, 배터리 덮개는 덮개부의 내부 표면 및 전극 접속 단자 사이에 배치된 내부 절연부를 포함하기 때문에, 덮개부의 내부 표면과 전극 접속 단자는 전기적으로 절연될 수 있다. 본 실시예에 따른 전극 단자를 포함하는 배터리 덮개는 덮개부의 외부 표면과 외부 접속 단자 사이에 배치된 외부 절연부를 포함하기 때문에, 덮개부의 외부 표면과 외부 접속 단자는 전기적으로 절연될 수 있다. 이러한 구조는 덮개부와 전극 접속 단자 및 외부 접속 단자 사이에 누설 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다.
내부 절연부의 오목한 부분 또는 볼록한 부분이 본 실시예에 따른, 전극 단자를 구비한 배터리 덮개의 덮개부의 바닥 실린더형 돌출부에 맞물리기 때문에, 내부 절연부 및 덮개부는 사전에 결정된 위치 상에 결합될 수 있으며, 사전에 결정된 위치로부터의 움직임이 방지될 수 있다. 외부 절연부의 오목한 부분 또는 볼록한 부분은 덮개부의 바닥 실린더형 돌출부와 맞물릴 수 있다. 따라서, 외부 절연부 및 덮개부는 사전에 결정된 위치 상에 결합될 수 있으며, 사전에 결정된 위치로부터 움직임이 방지될 수 있다. 이러한 구조는 내부 절연부 또는 외부 절연부가 사전에 결정된 위치로부터 움직임으로써 발생되는 누설 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이러한 구조는 덮개부 상의 리튬 금속의 침전을 방지할 수도 있다. 상술된 구조에 따라, 전극 단자를 구비한 배터리 덮개를 제조하는 동안, 내부 절연부 및 외부 절연부는 용이하게 위치될 수 있으며, 그로써, 제조 비용이 감소될 수 있다.
바닥 실린더형 돌출부는 금속 플레이트에 가압함으로써 형성될 수 있으며, 바닥 실린더형 돌출부 하나는 외부 절연부와 내부 절연부 양쪽에 맞물릴 수 있다. 따라서, 제조 비용이 감소될 수 있다.
본 실시예에 따른, 전극 단자를 구비한 배터리 덮개에 있어서, 덮개부, 내부 절연부 및 외부 절연부는 각각 개구를 가지는 것이 바람직하며, 전극 접속 단자의 부분은 덮개부의 개구, 내부 절연부의 개구 및 외부 절연부의 개구를 관통하여, 외부 접속 단자에 접합되는 것이 바람직하다.
이러한 구조는 전극 접속 단자와 외부 접속 단자에 전기적으로 결합할 수 있다. 이러한 구조로써, 전극 시트와 외부 접속 단자를 전기적으로 접속하는 와이어의 내부 저항이 감소될 수 있다. 이러한 구조로써, 내부 절연부, 덮개부 및 외부 절연부는 전극 접속 단자 및 외부 접속 단자 사이에 고정될 수 있으며, 그로써, 덮개부, 전극 접속 단자, 내부 절연부, 외부 절연부 및 외부 접속 단자는 일체로 형성될 수 있다. 이러한 구조는 덮개부, 내부 절연부 및 외부 절연부가 덮개부의 바닥 실린더형 돌출부의 내면 및 외면과 개구들 상의 미리 결정된 위치로부터 움직이는 것을 방지할 수도 있다.
본 실시예에 따른, 전극 단자를 구비한 배터리 덮개는 전극 접속 단자 및 덮개부의 개구의 측벽에 의해서, 전극 접속 단자 및 내부 절연부의 개구의 측벽에 의해서, 전극 접속 단자 및 외부 절연부의 개구의 측벽에 의해서 고정되는 패킹을 포함하는 것이 바람직하다.
이러한 구조에 따라, 전극 접속 단자 및 덮개부의 개구의 측벽은 전기적으로 절연될 수 있으며, 그에 따라, 누설 전류의 흐름은 방지될 수 있다. 패킹은 덮개부의 개구 및 개구를 관통하는 전극 접속 단자 사이에 배치될 수 있다. 이는 전해질 용액과 같은 액체가 덮개부의 개구 내에서 순환하는 것을 방지할 수 있으며, 그로써, 배터리 실링 성능은 향상될 수 있다. 게다가, 전극 접속 단자, 내부 절연부 및 외부 절연부는 패킹에 의해 덮개부에 고정될 수 있다.
본 실시예에 따른, 전극 단자를 구비한 배터리 덮개에 있어서, 전극 접속 단자는 내부 절연부에 맞물리며, 외부 접속 단자는 외부 절연부와 맞물리는 것이 바람직하다.
전극 접속 단자 및 내부 절연부는 상호간에 맞물리기 때문에, 전극 접속 단자 및 내부 절연부는 미리 결정된 위치 상에서 결합될 수 있으며, 미리 결정된 위치로부터의 움직임은 방지될 수 있다. 외부 접속 단자 및 외부 절연부는 상호간에 맞물리기 때문에, 외부 접속 단자 및 외부 절연부는 미리 결정된 위치 상에서 결합될 수 있으며, 미리 결정된 위치로부터 움직임은 방지될 수 있다.
전극 접속 단자, 내부 절연부, 덮개부, 외부 절연부 및 외부 접속 단자는 미리 결정된 위치상에서 결합될 수 있기 때문에, 미리 결정된 위치로부터의 움직임은 방지될 수 있으며, 외부 와이어를 외부 접속 단자에 접속하기 위한 외부 접속 단자에 강한 토크가 가해질 때 조차, 미리 결정된 위치로부터의 전극 접속 단자 및 외부 접속 단자의 움직임은 방지될 수 있다. 따라서, 미리 결정된 위치로부터 전극 접속 단자 또는 외부 접속 단자의 움직임으로부터 야기되는 누설 전류의 발생은 방지될 수 있으며, 전극 접속 단자 및 전극 시트 사이의 불량한 접속은 방지될 수 있다. 게다가, 전극 접속 단자 또는 덮개부의 개구의 패킹의 회전은 방지될 수 있으며, 덮개부의 개구 내의 전해질 용액과 같은 액체의 순환이 방지되는 것을 도출한다. 따라서, 배터리의 실링 성능의 저하는 방지될 수 있다.
본 실시예에 따른, 전극 단자를 구비한 배터리 덮개는 외부 접속 단자에 접합되는 나사부를 가지는 것이 바람직하다.
이러한 구조로써, 외부 접속 단자 및 외부 와이어는 나사부로 전기적으로 전속될 수 있다.
전극 단자들을 구비한 배터리 덮개
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 전극 단자들을 구비한, 배터리 덮개의 평면도이며, 도 2는 도 1의 A-A 점선을 따라 취해진, 전극 단자들을 구비한 배터리 덮개의 단면도이며, 도 13은 도 1의 B-B 일점 쇄선을 따라 취해진 전극 단자들을 구비한, 배터리 덮개의 단면도이다. 도 14, 15, 17 및 18은 각각 덮개부, 전극 접속 단자, 내부 절연부 및 외부 절연부의 평면도이다. 도 15는 도 14(c)의 일점 쇄선에 둘러싸인 부분인 P 영역의 확대도이다.
본 실시예에 따른, 전극 단자들을 구비한 배터리 덮개 (17)는 세퍼레이터(24)가 개재되어 배치되는 양극 시트(21) 및 음극 시트(22) 및 전해질 용액을 포함하는 배터리 케이스를 실링하기 위한, 전극 단자들을 구비하는 배터리 덮개(17)이다. 전극 단자들을 구비한 배터리 덮개(17)는 덮개부(2), 외부 표면 및 내부 표면을 제조하는 과정에 의해 형성되는 바닥 실린더형 돌출부(9)를 적어도 하나를 가지는 덮개부(2)를 포함한다. 전극 단자들을 구비한 배터리 덮개(17)는 덮개부(2)의 내부 표면 상에 배치되며, 양극 시트(21) 또는 음극 시트(22)에 접속되는 접속부(16)를 포함하는 전극 접속 단자(5)를 포함한다. 전극 단자들을 구비한 배터리 덮개(17)는 덮개부(2)의 외부 표면 상에 배치되며, 전극 접속 단자(5)에 전기적으로 접속되는 외부 접속 단자(8)를 포함한다. 전극 단자들을 구비한 배터리 덮개(17)는 덮개부(2)의 내부 표면과 전극 접속 단자(5) 사이에 배치되며, 볼록한 부분(52) 또는 오목한 부분을 가지는 내부 절연부(11)를 포함한다. 전극 단자들을 구비한 배터리 덮개(17)는 덮개부(2)의 외부 표면과 외부 접속 단자(8) 사이에 배치되며, 볼록한 부분 또는 오목한 부분(62)을 가지는 외부 절연부(10)를 포함한다. 바닥 실린더형 돌출부(9)는 개구(7a) 실린더부(7b) 및 바닥(7c)을 가지며, 바닥 실린더형 돌출부(9)는 돌출부(9)의 외면에서 외부 절연부(10)의 오목한 부분(62)에 맞물리며, 돌출부(9)의 실린더부(7b)의 내면에서 내부 절연부(11)의 볼록한 부분(52)에 맞물린다.
도면들에 있어서, 오직 볼록한 부분(52)만이 내부 절연부(11) 상에 도시되었다. 그러나, 볼록한 부분은 오목한 부분일 수 있다. 오목한 부분(62)만이 외부 절연부(10) 내에 도시되었을지라도, 오목한 부분은 볼록한 부분일 수 있다. 내부 절연부의 볼록한 부분 또는 오목한 부분이 오직 필요한 것이며, 외부 절연부의 오목한 부분 또는 볼록한 부분은 바닥 실린더형 돌출부(9)와 맞물린다.
본 실시예에 따른, 전극 단자부들을 구비한 배터리 덮개 역시 패킹(13) 및 나사부(6)를 가질 수 있다.
본 실시예에 따른, 전극 접속 단자들을 구비한 배터리 덮개(17)는 복수 개의 전극 접속 단자들(5), 복수 개의 외부 접속 단자들(8), 복수 개의 내부 절연부(11), 복수 개의 외부 절연부들(10), 복수 개의 패킹들(13) 및 복수 개의 나사부들(6)을 가질 수 있다. 복수 개의 전극 전속 단자들(5)은 양극 접속 단자(3) 및 음극 접속 단자(4)를 포함하며, 복수 개의 외부 접속 단자들(8)은 양극 외부 접속 단자(8a) 및 음극 외부 접속 단자(8b)를 포함하며, 복수 개의 내부 절연부들(11) 및 음극 내부 절연부(11b), 복수 개의 외부 절연부들(10)은 양극 외부 절연부(10a) 및 음극 외부 절연부(10b)를 포함하며, 복수 개의 패킹들(13)은 양극 패킹(13a) 및 음극 패킹(13b)를 포함하며, 복수 개의 나사부들(6)은 양극 나사부(6a) 및 음극 나사부(6b)를 포함한다.
본 실시예에 따른, 전극 단자들을 구비한 배터리 덮개(17) 내에 포함된 덮개부(2)는 복수 개의 개구들(34)를 포함할 수 있다. 양극 접속 단자(3), 음극 내부 절연부(11a), 양극 패킹(13a), 양극 외부 절연부(10a) 및 양극 나사부(6a)는 하나의 세트를 형성할 수 있으며, 이러한 세트는 복수 개의 개구들(34) 중 하나를 구비하여 일체로 형성될 수 있다. 음극 접속 단자(3), 음극 내부 절연부(11b), 음극 패킹(13b), 음극 외부 절연부(10b) 및 음극 나사부(6b)는 하나의 세트를 형성할 수 있으며, 이러한 세트는 복수 개의 개구들(34) 중 다른 하나를 구비하여 일체로 형성될 수 있다.
전극 단자들을 구비한 배터리 덮개(17)의 각 구성과 제조 방법은 이하에서 기술될 것이다.
1. 덮개부
덮개부(2)는 외부 표면 및 내부 표면을 가지며, 바닥 실린더형 돌출부(9)도 가진다. 덮개부(2)는 배터리 케이스(1)를 실링하도록 배터리 케이스(1)에 본딩된다. 덮개부(2)는 복수 개의 바닥 실린더형 돌출부들(9)을 가질 수 있다.
바닥 실린더형 돌출부(9)는 덮개부(2)의 일부를 제조함에 의해 형성되며, 개구(7a), 실린더부(7b) 및 바닥(7c)을 가진다.
도 14(c)에 도시된 바와 같이, 바닥 실린더형 돌출부(9)는 덮개부(2)의 외부 표면으로부터 돌출될 수 있거나, 덮개부(2)의 내부 표면으로부터 돌출될 수 있다. 바닥 실린더형 돌출부(9)가 덮개부(2)의 외부 표면으로부터 돌출될 때, 바닥 실린더형 돌출부(9)는 외부 표면 상의 볼록한 부분이 되며, 내부 표면 상에서는 오목한 부분이 된다. 이 경우, 바닥 실린더형 돌출부(9)는 외면(볼록한 부분) 상에 외부 절연부(10)의 오목한 부분(62)과 맞물리며, 바닥 실린더형 돌출부(9)의 내면(오목한 부분) 상에 내부 절연부(11)의 볼록한 부분(52)에 맞물린다.
바닥 실린더형 돌출부(9)는 덮개부(2)의 내부 표면 상으로부터 돌출될 때, 바닥 실린더형 돌출부(9)는 외부 표면 상에 오목한 부분이 되며, 내부 표면 상에서 볼록한 부분이 된다. 이 경우, 바닥 실린더형 돌출부(9)는 외면(볼록한 부분) 상의 내부 절연부(11)의 오목한 부분과 맞물리며, 바닥 실린더부(9)의 내면(오목한 부분) 상에 외부 절연부(10)의 볼록한 부분과 맞물린다. 따라서, 덮개부(2)는 미리 결정된 위치 상에서 내부 절연부(11) 및 외부 절연부(10) 양쪽 모드에 결합될 수 있다. 이러한 구조는 내부 절연부(11) 및 외부 절연부(10)가 미리 결정된 위치로부터 움직이는 것을 방지할 수 있다.
덮개부(2) 및 내부 절연부(11), 덮개부(2) 및 외부 절연부(11), 덮개부(2) 및 외부 절연부(10)가 둘 또는 그 이상 부분들에서 결합될 수 있도록, 둘 또는 그 이상의 바닥 실린더형 돌출부들(9)은 덮개부(2) 상에서 형성될 수 있다. 이러한 구조는 내부 절연부(11) 및 외부 절연부(10)가 미리 결정된 위치로부터 움직이는 것을 확실히 방지할 수 있다.
본 발명에서, "맞물린다"는 두 부분들이 상호간에 꼭 맞물림(mesh)을 의미하며, 이는 고정된 상태를 의미할 수 있으며, 상이한 형상을 가지는 각 부분들이 상호간에 맞물림을 의미할 수 있다. 미리 결정된 갭(유휴 상태; idle)는 맞물린 두 부분들 사이에서 형성될 수 있다.
실린더형이며 바닥을 가지는 한, 바닥 실린더형 돌출부(9)는 특별히 제한되지는 않는다. 예를 들어, 돌출부(9)는 원형 실린더형일 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 바닥 실린더형 돌출부(9)의 실린더부(7b)의 내부 표면과 덮개부(2)의 외부 표면 또는 내부 표면에 의해 만들어지는 각도 X는 바람직하게는 75도 내지 90도이다. 각도 X가 75도 보다 작을 때, 외부 절연부(10)는 돌출부 상을 지나며, 회전하는 것이 관찰되며, 이 경우 너트(47)는 12Nm의 토크로 죄어진다. 따라서, 각도 X가 75도 보다 작지 않는 것이 바람직하다. 각도 X가 90도 보다 큰 경우, 성형성(formability)은 저하되며, 예컨데, 다이(die)는 성형 절차 동안 제거하기 힘들다. 따라서, 각도 X는 90도 보다 크지 않는 것이 바람직하다.
덮개부(2)는 도 14에 도시된 바와 같이, 개구(34)를 가질 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 패킹(13)의 실린더부(3)는 개구(34)를 관통할 수 있으며, 전극 접속 단자(5)의 리벳(14)은 실린더부(30)의 내부 개구를 관통할 수 있다. 패킹(13)은 개구(34) 및 리벳(14)의 측벽과 밀착될 수 있다. 이 구조는 전해질 용액과 같은 액체가 개구(34) 내에서 흐르는 것을 방지할 수 있으며, 그로써, 배터리의 실링 성능은 향상될 수 있다.
덮개부(2) 및 배터리 케이스(1)가 상호간에 본딩될지라도, 심각하게 변형되지 않는 한, 덮개부(2)의 소재는 특별히 제한되지는 않는다. 소재의 예시들로는, 알루미늄, 알루미늄 합금, 철, 철 합금, 스테인리스, 니켈, 주석, 크롬 또는 아연이 이들 금속 소재에 형성된 소재 그리고 경질 플라스틱을 포함한다.
바닥 실린더형 돌출부(9)를 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 바닥 실린더형 돌출부(9)는 금속 플레이트에 압출 프레싱을 수행함으로써 형성될 수 있다.
2. 내부 절연부
내부 절연부(11)는 덮개부(2)의 내부 표면과 전극 접속 단자(5) 사이에 배치된다. 전극 접속 단자(5) 및 덮개부(2)의 내부 표면은 내부 절연부(11)의 형성에 의해 전기적으로 절연될 수 있다.
내부 절연부(11)는 볼록한 부분(52) 또는 오목한 부분을 가진다. 볼록한 부분(52) 또는 오목한 부분은 덮개부(2)의 바닥 실린더형 돌출부(9)와 맞물린다. 이러한 구조는 내부 절연부(11)가 미리 결정된 위치로부터 움직이는 것을 방지할 수 있다. 내부 절연부(11)는 복수 개의 볼록한 부분들(52) 또는 복수 개의 오목한 부분들을 가질 수 있다. 복수 개의 볼록한 부분들(52) 또는 복수 개의 오목한 부분들은 덮개부(2)의 바닥 실린더형 돌출부(9)에 맞물릴 수 있다. 도 17(a) 및 (d)에 도시된 바와 같이, 내부 절연부(11)가 두 개의 볼록한 부분들(52)을 가질 때, 볼록한 부분들(52)의 각각은 도 13에 도시된 바와 같이, 덮개부(2)의 바닥 실린더형 돌출부(9)의 개구 내부로 삽입될 수 있다. 그로써, 내부 절연부(11) 및 전극 접속 단자(5)는 상호간에 맞물릴 수 있다.
내부 절연부(11)는 도 17(a)에 도시된 바와 같이 개구(33)를 가질 수 있다. 전극 접속 단자(5)의 리벳(14)은 개구(33)를 관통할 수 있거나, 도 3에 도시된 바와 같이, 패킹(13)의 내부 플랜지(31)는 리벳(13) 및 개구(33) 사이에 고정될 수 있다. 따라서, 내부 절연부(11)는 고정될 수 있다.
내부 절연부(11)는 전극 접속 단자(5)와 맞물릴 수 있다. 내부 절연부(11) 및 전극 접속 단자(5)를 맞물리는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 도 17(b)에 도시된 바와 같이, 돌출 에지(55)는 내부 절연부(11) 상에서 형성되며, 마주보는 에지들(55) 사이의 거리 c와 전극 접속 단자(5)의 베이스부(15)의 폭 a는 실질적으로 동일하게 만들어진다. 전극 접속 단자(5) 및 내부 절연부(11)가 결합되며, 전극 접속 단자(5)의 베이스부(15)의 마주보면 측면과 내부 절연부(11)의 마주보는 돌출 에지(55)는 도 13에 도시된 바와 같이 상호간에 맞물릴 수 있다.
도 17(b) 및 (c)에 도시된 바와 같이, 돌출된 부분(53)은 내부 절연부(11) 상에 형성되며, 개구(45)는 볼록한 부분(53)이 삽입될 수 있는 개구(45)는 전극 접속 단자(5) 상에서 형성된다. 그로써, 내부 절연부(11)의 돌출 에지(55)와 볼록한 부분(53) 사이의 거리 d, 전극 접속 단자(5)의 베이스부(15)의 일 측면과 개구(45) 사이의 거리 b는 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 내부 절연부(11) 및 전극 접속 단자(5)는 도 2에 도시된 바와 같이 결합될 수 있으며, 그로써, 전극 접속 단자(5) 및 내부 절연부(11)는 상호간에 맞물릴 수 있다.
내부 절연부(11)의 돌출 에지(55)는 내부 절연부(11) 상에 형성된 볼록한 부분과도 맞물릴 수 있다.
도 17(b), (c) 및 (e)에 도시된 바와 같이, 오목한 부분(61)은 내부 절연부(11) 상에 형성될 수 있으며, 도 16에 도시된 바와 같이, 오목한 부분(61)과 맞물려질 수 있는 볼록한 부분(51)은 전극 접속 단자(5) 상에 형성될 수 있다. 도 19는 내부 절연부(11) 및 전극 접속 단자(5)가 상호 간에 결합되는 상태를 도시하는 단면도이며, 도 17(e) 및 도 16(c)에 상응한다. 내부 절연부(11) 및 전극 접속 단자(5)가 상호 간에 결합될 수 있는 방법으로 내부 절연부(11) 및 전극 접속 단자(5)가 결합된 이후, 내부 절연부(11) 및 전극 접속 단자(5)는 상호 간에 결합될 수 있다. 볼록한 부분은 내부 절연부(11) 상에 형성될 수 있으며, 오목한 부분은 전극 접속 단자(5) 상에 형성될 수 있고, 그들은 동일한 방법으로 상호 간에 맞물릴 수 있다.
내부 절연부(11) 및 전극 접속 단자를 맞물리는 방법은 외부 절연부(10) 및 외부 접속 단자(8)를 맞물리는데 적용될 수 있다.
전극 접속 단자(5) 및 덮개부(2)가 상호간에 전기적으로 절연되도록 하는 한, 내부 절연부(11)의 소재는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 폴리페닐린 설파이드 수지(PPS; polyphenylene sulfide resin) 또는 강직성 폴리프로필렌(rigid PP)가 사용된다.
3. 외부 절연부
외부 절연부(10)는 덮개부(2)의 외부 표면과 외부 접속 단자(8) 사이에 배치된다. 외부 접속 단자(8) 및 덮개부(2)의 외부 표면은 외부 절연부(10)의 형성에 의해 전기적으로 절연될 수 있다.
외부 절연부(10)는 볼록한 부분 또는 오목한 부분(62)을 가진다. 볼록한 부분 또는 오목한 부분(62)은 덮개부(2)의 바닥 실린더형 돌출부(9)와 맞물린다. 이러한 구조는 외부 절연부(10)가 미리 결정된 위치로부터 움직이는 것을 방지할 수 있다. 외부 절연부(10)는 복수 개의 볼록한 부분들 또는 복수 개의 오목한 부분들(62)를 가질 수 있다. 복수 개의 볼록한 부분들 또는 복수 개의 오목한 부분들(62)은 덮개부(2)의 바닥 실린더형 돌출부들(9)에 맞물릴 수 있다. 도 18(b) 및 (d)에 도시된 바와 같이, 외부 절연부(10)가 두 개의 오목한 부분들(62)을 가질 때, 덮개부(2)의 바닥 실린더형 돌출부(9)는 도 13에 도시된 바와 같이, 오목한 부분들(62)의 각각의 내부로 삽입될 수 있으며, 그로써, 외부 절연부(10) 및 덮개부(2)는 상호 간에 맞물릴 수 있다.
외부 절연부(10)는 도 18(a)에 도시된 바와 같이 개구(35)를 가질 수 있다. 전극 접속 단자(5)의 리벳(14)은 개구(35)를 관통할 수 있으며, 패킹(13)의 외부 플랜지(43)는 도 3에 도시된 바와 같이 리벳(14) 및 개구(35) 사시에 고정될 수 있다. 따라서, 외부 절연부(10)는 고정될 수 있다.
외부 절연부(10)는 외부 접속 단자(8)에 맞물릴 수 있다. 외부 절연부(10) 및 외부 접속 단자(8)를 맞물리는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 도 18(a) 및 (c)에 도시된 바와 같이, 돌출 에지(56)는 외부 절연부(10) 상에 형성되며, 마주보는 돌출 에지들(56) 사이 거리 g, 외부 접속 단자(8)의 폭 e는 실질적으로 동일하게 만들어지며, 돌출 에지들(56) 사이 거리 h, 외부 접속 단자의 길이 f는 실질적으로 동일하게 만들어 진다. 따라서, 외부 접속 단자(8) 및 외부 절연부(10)는 상호간에 맞물려져 결합된다. 도 11 및 18에 도시된 바와 같이, 외부 접속 단자(8) 및 외부 절연부(10)는 돌출 에지(56)의 일부의 내측의 형상과 외부 접속 단자(8)의 일부의 형상이 실질적으로 동일하게 만들어지는 구조에 의해 상호간에 맞물려질 수 있다. 대안적으로, 볼록한 부분은 외부 절연부(10) 및 외부 접속 단자(8)의 각각 상부에 형성될 수 있으며, 오목한 부분은 다른 쪽의 상부에 형성될 수 있으며, 그로써, 볼록한 부분과 오목한 부분은 상호간에 맞물릴 수 있다.
외부 접속 단자(8)와 덮개부(2)가 전기적으로 상호간에 절연하도록 하는 한, 외부 절연부(10)의 소재는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 폴리페닐린 설파이드 수지(PPS) 또는 강직성 폴리프로필렌(rigid PP)가 사용된다.
4. 전극 접속 단자
전극 접속 단자(5)는 덮개부(2)의 내부 표면 상에 배치되며, 양극 시트(21) 또는 음극 시트(22)에 접속되는 접속부(16)를 포함한다. 전극 접속 단자(5)는 덮개부(2)의 내부 표면 상에 배치되는 베이스부(15)를 포함할 수도 있으며, 외부 접속 단자(8)에 결합되도록 베이스부(15)로부터 돌출되는 리벳(14)를 포함할 수도 있다. 베이스부(15)는 내부 절연부(11)와 맞물릴 수 있는 형상을 가지며, 개구(45), 볼록한 부분(51) 및 오목한 부분을 포함하여, 내부 절연부(11)와 맞물릴 수 있도록 한다.
복수 개의 전극 접속 단자들(5)이 제공될 수 있다. 복수 개의 전극 접속 단자들은 양극 접속 단자(3) 및 음극 접속 단자(4)를 포함한다. 양극 접속 단자(3)는 접속부(16) 상의 양극 시트(21)와 접속될 수 있고, 리벳(14)은 양극 외부 접속 단자(8a)에 접합된다. 음극 접속 단자(4)는 접속부(16) 상에서 음극 시트(22)와 접속될 수 있으며, 리벳(14)은 음극 외부 접속 단자(8b)에 접합된다.
양극 접속 단자(3) 및 음극 접속 단자(4)의 소재는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 알루미늄은 양극 접속 단자(3)의 소재로서 사용될 수 있으며, 구리는 음극 접속 단자(4)의 소재로 사용될 수 있다.
전극 접속 단자(5)를 제조하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 금속 플레이트를 가압함에 의해 제조될 수 있다.
예를 들어, 전극 접속 단자(5)는 도 2 및 3에 도시된 구조를 가진다. 시트 같은 베이스부(15)의 표면들 중 일부는 내부 절연부(11)의 표면과 패킹(13)의 내부 플랜지(31)와 밀착되며, 베이스부(15)로부터 돌출되는 리벳(14)은 패킹(13)의 개구(29), 내부 절연부(11)의 개구(33), 덮개부(2)의 개구(34), 외부 절연부(10)의 개구(35) 및 외부 접속 단자(8)의 개구(36)를 관통하며, 외부 접속 단자(8)에 접합된다.
외부 접속 단자(8)에 접속되기 이전, 전극 접속 단자(5)는 도 16(a) 내지 도 16(c)에 도시된 구조를 가진다. 전극 접속 단자(5)의 접속부(16)는 도 16에 도시된 바와 같이 U 형성을 가지는 구조를 가지며, 전극 시트(18)는 마주보는 금속 플레이트들의 외부 표면들에 본딩될 수 있다.
5. 외부 접속 단자
외부 접속 단자(8)는 덮개부(2)의 외부 표면 상에 배치되며, 전극 접속 단자(5)에 전기적으로 접속된다. 외부 접속 단자(8)는 외부 와이어에 접속될 수 있으며, 배터리가 방전 또는 충전될 수 있도록 제공될 수 있다.
외부 접속 단자(8)는 전극 접속 단자(5)의 리벳(14)이 관통하는 개구(36)를 가질 수 있으며, 리벳(14)의 종단을 코킹함으로써 리벳(14)에 접합될 수 있다. 외부 접속 단자(8)는 나사부(6)가 관통하는 개구(37)를 가질 수 있으며, 나사부(6)에 접합될 수 있다. 외부 접속 단자(8)는 개구(37) 주위에 외부 접속부(38)를 가질 수도 있다. 외부 접속부(38)가 형성될 때, 외부 접속 단자(8) 및 외부 와이어는 상호 접속될 수 있다.
외부 접속 단자(8)는 나사부(6)에 접합될 수 있다.
외부 와이어에 접속되는 단자로서 수행하는 금속 플레이트에 해당하는 한, 외부 접속 단자(8)를 위한 소재는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 알루미늄 플레이트가 사용된다.
도 11(a)는 전극 접속 단자(5)의 리벳(14) 및 나사부(6)가 접합되기 이전, 외부 접속 단자(8)의 평면도이며, 도 11(b)는 도 11(a)의 점선 K-K를 따라 취해진 외부 접속 단자(8)의 단면도이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 외부 접속 단자(8)는 전극 접속 단자(5)의 리벳이 관통하는 개구(36) 주위의 평평한 플레이트부를 가질수 있으며, 외부 접속부(38)로서 수행하는, 나사부(6)가 관통하는 개구(37) 주위의 평평한 플레이트부를 가질 수 있고, 이들 평평한 플레이트부들은 상이한 높이를 가진다. 이 경우, 외부 플랜지(43)는 개구(36) 주위의 평평한 플레이트부와 덮개부(2)의 외부 표면 사이에 바로 고정된다.
6. 패킹
패킹(13)은 전극 접속 단자(5)와 덮개부(2)의 개구의 측벽사이에 고정되고, 전극 접속 단자(5)와 내부 절연부(11)의 개구의 측벽 사이에 고정되며, 전극 접속 단자(5)와 외부 절연부(10)의 개구의 측벽 사이에 각각 고정된다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 패킹(13)은 덮개부(2)의 개구를 관통하며, 덮개부의 개구(34)의 측벽에 밀착되는 실린더부(30)를 포함하며, 전극 접속 단자(5)와 덮개부(2)의 내부 표면 사이에 바로 고정되는 내부 플랜지(31)를 포함하고, 외부 접속 단자(8)와 덮개부(2)의 외부 표면 상이에 바로 고정되는 외부 플랜지(43)를 포함한다. 이러한 구조로, 패킹은전극 접속 단자(5)와 덮개부(2) 사이에서 샌드위치될 수 있고, 그로써, 전해질 용액과 같은 액체는 전극 접속 단자(5)와 덮개부(2) 사이의 갭을 통해 흐르는 것이 방지될 수 있다.
전극 접속 단자(5)의 리벳(14)은 패킹(13)의 내부에 위치한 개구(29)를 관통하며, 리벳(14) 및 개구(29)의 측벽은 상호 밀착될 수 있다.
내부 플랜지(31)는 내부 절연부(11)의 개구(33) 내로 제공될 수 있으며, 외부 플랜지(43)는 외부 절연부(10)의 개구(35) 내로 제공될 수 있다. 내부 플랜지(31)는 내부 절연부(11)의 개구(33)의 측벽에 밀착되도록 제공될 수 있으며, 외부 플랜지(43)는 외부 절연부(10)의 개구(35)의 측벽에 밀착되도록 제공될 수 있다. 이러한 구조로, 내부 절연부(11) 및 외부 절연부(10)는 고정될 수 있다. 또한,이러한 구조는 내부 절연부(11) 및 외부 절연부(10)가 미리 결정된 위치로부터 움직이는 것을 방지할 수 있다.
패킹(13)이 전극 접속 단자(5) 및 덮개부(2) 사이에서 고정될 수 있고, 전해질 용액과 같은 액체가 흐르는 것을 방지할 수 있으며, 리벳(14)의 종단이 스웨이지(swage)될 때 변형될 수 있을 정도로 소프트하다면, 패킹(13)의 소재는 특별히 제한되지 않는다. 바람직하게는, 소재는 유기용제(organic solvent)에 대한 저항을 가진다. 예를 들어, 플루오르수지(fluororesin)가 소재로서 사용되며, 더욱 바람직하게는 PFA 또는 FEP가 사용된다. 패킹(13)이 전기적 절연 특성을 가지는 것 또한 바람직하다.
도 7(a)는 전극 접속 단자(5)의 리벳(14)이 외부 접속 단자(8)에 접합되기 이전 즉, 패킹(13)이 변형되기 이전에 패킹(13)을 도시한 평면도이며, 도 7(b)는 도 7(a)의 점선 G-G를 따라 취해진 패킹(13)의 단면도이다. 변형되기 전 패킹(13)은 개구(29) 주위에 실린더부(30) 및 내부 플랜지(31)를 가진다.
7. 나사부
나사부(6)는 전극 접속 단자(8)의 개구(37)를 관통하여, 외부 접속 단자(8)에 접합되도록 한다.나사부(6)는 수나사(male-screw) 구조를 가질 수 있다.
도 20은 외부 접속 단자(8)에 접속되는 외부 와이어(45)로 수행하는 금속 플레이트의 평면도이다. 도 21은 외부 와이어(45)로 수행하는 금속 플레이트가 외부 접속 단자(8)에 접속될 때, 전극 단자들을 구비하는 배터리 덮개(17)의 단면도이다. 도 21은 도 2에 상응한다. 나사부(6)가 도 21에 도시된 바와 같이 수나사 구조를 가질 때, 나사부(6)의 수나사 구조는 외부 와이어(45)로서 수행하는 금속 플레이트의 개구(46)를 관통하며, 수나사는 너트(47)에 조여지며, 그로써, 외부 접속 단자(8) 및 외부 와이어(45)는 상호 접속될 수 있다.
나사부(6)는 암나사(female-screw) 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 볼트는 암나사 구조에 단단히 조여지며, 그로써, 외부 접속 단자(8) 및 외부 와이어(45)는 상호 접속될 수 있다.
외부 접속 단자(8) 및 외부 와이어(45)가 나사부(6)의 사용에 의해 접속되기 때문에, 외부 접속 단자(8) 및 외부 와이어(45)는 상호 밀착될 수 있다. 나사부(6) 및 너트(47) 또는 볼트가 단단히 조여질 때, 너트(47) 또는 볼트를 단단히 조이기 위한 힘(토크)이 가해져야 한다. 만약, 외부 접속 단자(8) 또는 전극 접속 단자(5)가 이러한 토크에 의해 움직이는 경우, 누설 전류는 흐를 것이다. 만약, 토크에 의해, 전극 접속 단자(5)의 리벳(14)이 패킹(13)에 대해 회전하거나, 덮개부(2)의 개구(34)의 측면에 관하여 회전하는 경우, 전해질 용액과 같은 액체는 개구(34)와 패킹(13) 사이 또는 패킹(13)과 리벳(14) 사이에 흐를 것이며, 이는 배터리의 실링 성능을 저하시킨다.
그러나, 외부 접속 단자(8)가 외부 절연부(10)와 맞물리고, 외부 절연부(10)가 덮개부(2) 및 내부 절연부(11)와 맞물리며, 전극 접속 단자(5)가 내부 절연부(11)와 맞물리는 구조는, 외부 접속 단자(8) 및 외부 와이어(45)가 상호 밀착되도록 하기 위해, 나사부에 조여지는 너트(47) 또는 볼트에 토크가 인가되는 경우라 할지라도, 외부 접속 단자(8) 또는 전극 접속 단자(5)가 움직이는 것을 방지할 수 있고, 전극 접속 단자(5)의 리벳(14)이 패킹(13)에 대해 회전하는 것을 방지할 수 있으며, 패킹(13)이 덮개부(2)의 개구(34)의 측면에 관하여 회전하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 누설 전류의 발생과 배터리의 실링 성능이 저하되는 것은 방지될 수 있다.
나사부(6)를 외부 접속 단자(8)에 접속하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 나사부(6)는 외부 접속 단자(8)의 개구(37)를 관통하며, 나사부의 종단은 스웨이지(swage)되며, 그로써, 나사부(6) 및 외부 접속 단자(8)는 상호 접합된다.
실링된 배터리
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른, 실링된 배터리의 평면도이며, 도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른, 실링된 배터리의 측면도이다. 도 24는 도 22의 점선 L-L을 따라 취해진 실링된 배터리의 단면도이며, 도 25는 도 23의 점선 M-M을 따라 취해진 실링된 배터리의 단면도이다.
본 실시예에 다른, 실링된 배터리(20)는 전극 단자들을 구비하는 배터리 덮개(17)에 본딩되는 배터리 케이스(1) 내에 세퍼레이터(24), 세퍼레이터(24)가 개재하여 배치되는 양극 시트(21) 및 음극 시트(22), 전해질 용액을 포함한다. 실링된 배터리(20)는 복수 개의 전극 접속 단자(5), 복수 개의 패킹들(13), 복수 개의 내부 절연부들(11), 복수 개의 외부 절연부들(10) 및 복수 개의 외부 접속 단자들(8)을 포함한다. 양극 시트(21) 및 음극 시트(22)는 상이한 전극 접속 단자(5)에 접속된다.
본 실시예에 따른, 실링된 배터리(2)는 전력 발생 요소(12)가 전극 단자들을 구비한 배터리 덮개(17)에 포함된 전극 접속 단자(5)에 접속되며, 전력 발생 요소(12)가 배터리 케이스(1) 내에 수용되며, 배터리 케이스(1) 및 덮개부(2)를 본딩하기 위해 덮개부(2)가 배터리 케이스(1)의 개구에 고정되며, 전해질 용액은 배터리 케이스(1) 내부로 주입되는 방법에 의해 제조될 수 있다.
전극 단자들을 구비한 배터리 덮개(17)가 아닌, 본 실시예에 따른, 실링된 배터리의 구성품들이 이하에서 설명될 것이다.
1. 전력 발생 요소
전력 발생 요소(12)는 배터리 케이스(1)에 채워진 전해질 용액으로 전지 반응을 야기한다. 실링된 배터리(20)는 전지 반응으로 인해 방전 및 충전될 수 있다. 전력 발생 요소(12)는 세퍼레이터(24)를 포함하며, 양극 시트(21) 및 음극 시트(22)를 포함하되, 양극 시트(21) 및 음극 시트(22) 사이에 세퍼레이터(24)가 개재하여 배치된다. 전력 발생 요소(12)는 아코디언 접힘(accordion folded)된 세퍼레이터(24), 양극 시트(21) 및 음극 시트(22)를 포함하며, 양극 시트(21) 및 음극 시트(22)는 세퍼레이터(24)의 각 골(valley)마다 배치되며, 대안적으로는 세퍼레이터와 함께 배치된다.
세퍼레이터(24)는 시트(sheet) 같은 형상을 가지며, 양극 시트(21)와 음극 시트(22) 사이에 배치된다. 세퍼레이터(24)는 단락 전류(short-circuited current)가 양극 시트(21) 및 음극 시트(22) 사이에 흐르는 것을 방지할 수 있다. 세퍼레이터(24)는 전해질(electrolyte)을 전달할 수 있는 한, 특별히 제한되지는 않는다. 예를 들어, 폴리올레핀(polyolefin)의 미세다공성(microporous) 필름이 사용될 수 있다.
양극 시트(21)는 양극 전류 콜렉터(27)와, 양극 전류 콜렉터(27)의 양 표면들 상에서 형성되는 양극활 물질층(25, positive-electrode active material layer)을 포함한다. 예를 들어, 도 26(a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 양극 시트(21)는 형성될 수 있다. 이는 양극활 물질층(25)을 직각 양극 전류 콜렉터(27)의 양 표면들 상에 형성함으로써 형성될 수 있다. 양극 시트(21)는 양극 접속 단자(3)의 접속부(16)에 접속되는 접속부(23)를 가지도록 형성될 수 있다. 도 26(a)의 접속부(23)는 형성되어, 양극활 물질층(25)이 양극 시트(21)의 종단에서 양극 전류 콜렉터(27)의 양 표면들 상에 형성되지 않도록 한다. 또한, 접속부는 형성되어 귀 부분이 양극 전류 콜렉터(27)의 일 종단 상에 형성되도록 하며, 양극활 물질층(25)이 귀 부분 상에 형성되지 않도록 한다.
전기 전도성을 가지고, 표면 상에 형성된 양극활 물질층(25)을 가지는 한, 양극 전류 콜렉터(27)는 특별히 제한되지는 않는다. 예를 들어, 금속 포일(metal foil)이 사용되며, 바람직하게는 알루미늄 포일이 사용된다.
양극활 물질층(25)은 도전재(conductive agent) 또는 바인더(binder)를 코팅방법에 의해 양극활 물질층에 부가함으로써 양극 전류 콜렉터(27) 상에 형성될 수 있다. 리튬 2차 배터리의 경우에 있어서, 양극활 물질층의 예시들은 LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4 및 LiFePO4를 포함한다.
음극 시트(22)는 음극 전류 콜렉터(28), 음극 전류 콜렉터(28)의 양 표면들에 형성되는 음극활 물질층(26)를 포함한다. 예를 들어, 도 27(a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 음극 시트(22)는 형성될 수 있다. 이는 음극활 물질층(26)을 직각 음극 전류 콜렉터(28)의 양 표면들 상에 형성함으로써 형성될 수 있다. 음극 시트(22)는 음극 접속 단자(4)에 접속되는 접속부(23)를 가지도록 형성될 수 있다. 도 27(a)의 접속부(23)는 형성되어, 음극활 물질층(26)이 음극 시트(22)의 종단에서 음극 전류 콜렉터(28)의 양 표면들 상에 형성되지 않도록 한다. 또한, 접속부는 귀 부분이 음극 전류 콜렉터(28)의 일 종단 상에 형성되도록 형성될 수 있으며, 음극활 물질층(26)이 귀 부분 상에 형성되지 않도록 한다.
전기 전도성을 가지며, 표면 상에 형성된 음극활 물질층(26)을 가지는 한, 음극 전류 콜렉터(28)는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 금속 포일이 사용되며, 바람직하게는 알루미늄 포일이 사용된다.
양극활 물질층(26)은 도전재(conductive agent) 또는 바인더(binder)를 코팅방법에 의해 음극활 물질층에 부가함으로써 음극 전류 콜렉터(28) 상에 형성될 수 있다. 리튬 2차 배터리의 경우에 있어서, 양극활 물질층의 예시들은 흑연(graphite), 부분 흑연 처리된(partially graphitized) 카본, LiTiO4 및 주석 합금을 포함한다.
2. 배터리 케이스
배터리 케이스(1)는 전력 발생 요소(12), 양극 접속 단자(3), 음극 접속 단자(4) 및 전해질 용액을 수용하고, 덮개부(2)에 본딩되는 한, 특별히 제한되지 않는다.
배터리 케이스(1)의 소재는 전력 발생 요소(12), 양극 접속 단자(3), 음극 접속 단자(4) 및 전해질 용액이 수용되더라도 현저히 변형되지 않는 한, 특별히 제한되지 않는다. 배터리 케이스(1) 소재의 예시들은 알루미늄, 알루미늄 합금, 철, 철 합금 또는 스테인리스와 니켈, 주석, 크로뮴, 또는 아연이 이들 금속에 플레이팅함으로써 형성된 금속을 포함하여, 경질 플라스틱도 포함한다.
덮개부(2)와 배터리 케이스(2)를 본딩하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 이들은 레이저 용접, 저항 용접 또는 울트라소닉 용접에 의해 본딩될 수 있거나 접착제의 사용으로써도 본딩된다.
3. 전해질 용액
전해질 용액은 전력 발생 요소(12)를 담구며, 용매속으로 용해된 전해질을 포함하는 한, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 전해질 용액은 전해질이 유기 용매 속으로 용해되는 것처럼 수행하는, LiCF3SO3, LiAsF6, LiClO4, LiBF4, LiPF6 또는 LiBOB와 같은 리튬염용질(lithium salt solute)이 포함된 유기 전해액(organic electrolyte solution)이다. VC(vinylene carbonate)와 같은 첨가제는 필요에 따라 혼합될 수 있다.
1: 배터리 케이스
2: 덮개부
3: 양극 접속 단자
4: 음극 접속 단자
5: 전극 접속 단자
6, 6a, 6b: 나사부
7a: 개구
7b: 실린더부
7c: 바닥
8, 8a, 8b: 외부 접속 단자
9: 바닥 실린더형 돌출부
10, 10a, 10b: 외부 절연부
11, 11a, 11b: 내부 절연부
12: 전력 발생 요소
13, 13a, 13b: 패킹
14: 리벳
15: 베이스부
16: 접속부
17: 전극 단자를 구비한 배터리 덮개
18: 전극 시트(sheet)
20: 실링된 배터리
21: 양극 시트
22: 음극 시트
23: 접속 부분
24: 세퍼레이터(seprator)
25: 양극활 물질 층
26: 음극활 물질 층
27: 양극 집전 장치
28: 음극 집전 장치
29, 33, 34, 35, 36, 37, 45, 46: 개구(opening)
30: 실린더부
31: 내부 플랜지
38: 외부 플랜지
40: 다이(die)
41: 프레싱부
43: 내부 플랜지
45: 외부 와이어링(external wiring)
47: 너트
51, 52: 볼록한 부분
55, 56: 돌출 에지
61, 62: 오목한 부분

Claims (14)

  1. 개재된 세퍼레이터에 의해 배치되는 양극 시트 및 음극 시트, 그리고 전해질 용액을 수용하는 배터리 케이스를 실링하기 위한, 전극 단자를 구비하는 배터리 덮개에 있어서,
    외부 표면과 내부 표면 그리고 개구를 가지는 덮개부;
    상기 덮개부의 개구를 관통하는 실린더부, 내부 플랜지 그리고 외부 플랜지를 가지는 패킹;
    상기 덮개부의 내부 표면 상에 배치되는 베이스부, 상기 양극 시트 또는 상기 음극 시트에 접속하기 위한 접속부, 및 상기 베이스부로부터 돌출되어 상기 실린더부의 개구 내부로 침투하는 리벳을 가지는 전극 접속 단자; 및
    상기 덮개부의 외부 표면 상의 상기 리벳에 접합되는 외부 접속 단자를 포함하되,
    상기 실린더부는 상기 덮개부의 상기 개구의 측벽에 밀착되며, 내부 상에서 상기 리벳과 밀착되고,
    상기 내부 플랜지는 상기 덮개부의 상기 내부 표면과 상기 베이스부 사이에서 바로 유지되며,
    상기 외부 플랜지는 상기 덮개부의 외부 표면 및 상기 외부 접속 단자 사이에서 바로 유지되되,
    상기 전극 접속 단자의 상기 베이스부와 상기 덮개부의 상기 내부 표면 사이에서 고정되며, 개구를 가지는 내부 절연부; 및
    상기 외부 접속 단자와 상기 덮개부의 상기 외부 표면 사이에서 고정되며, 개구를 가지는 외부 절연부를 더 포함하되,
    상기 리벳은 상기 내부 절연부의 개구와 상기 외부 절연부의 개구를 관통하며,
    상기 내부 플랜지는 상기 내부 절연부의 개구 내부로 제공되며,
    상기 외부 플랜지는 상기 외부 절연부의 개구 내부로 제공되는, 배터리 덮개.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외부 접속 단자는 상기 리벳이 관통하는 개구를 포함하며,
    상기 외부 접속 단자는 상기 리벳의 종단을 메우므로써 상기 리벳에 접합되는 것을 특징으로 하는, 배터리 덮개.
  3. 제1항에 있어서, 상기 패킹은,
    플루오르수지로 만들어지는 것을 특징으로 하는, 배터리 덮개.
  4. 제2항에 있어서, 상기 패킹은,
    플루오르수지로 만들어지는 것을 특징으로 하는, 배터리 덮개.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 내부 플랜지는 상기 내부 절연부의 개구의 내벽에 밀착되며,
    상기 외부 플랜지는 상기 외부 절연부의 개구의 측벽에 밀착되는 것을 특징으로 하는, 배터리 덮개.
  7. 제6항에 있어서, 상기 외부 절연부의 개구는,
    상기 패킹의 실린더부의 외경보다 큰 지름을 가지는 것을 특징으로 하는, 배터리 덮개.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 덮개부는 상기 덮개부를 제조함으로써 형성된 바닥 실린더형 돌출부를 적어도 하나를 포함하며,
    상기 내부 절연부 및 상기 외부 절연부 각각은 볼록한 부분 또는 오목한 부분을 가지며,
    상기 바닥 실린더형 돌출부는 개구, 바닥 그리고 실린더부를 가지며,
    상기 바닥 실린더형 돌출부는,
    상기 돌출부의 외부에서 상기 내부 절연부의 오목한 부분과 맞물리고, 상기 돌출부의 실린더부의 내부에서 상기 외부 절연부의 볼록한 부분과 맞물리거나,
    상기 바닥 실린더형 돌출부는,
    상기 돌출부의 외부에서 상기 외부 절연부의 오목한 부분에 맞물리고, 상기 돌출부의 실린더부의 내부에서 상기 내부 절연부의 볼록한 부분과 맞물리는 것을 특징으로 하는, 배터리 덮개.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전극 접속 단자는 상기 내부 절연부와 맞물리며,
    상기 외부 접속 단자는 상기 외부 접속부와 맞물리는 것을 특징으로 하는, 배터리 덮개.
  10. 제1항에 있어서, 상기 배터리 덮개는,
    상기 외부 접속 단자에 접합되는 나사부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 배터리 덮개.
  11. 실링된 배터리에 있어서,
    청구항 제1항에 따른, 상기 전극 단자들을 구비하는 상기 배터리 덮개로 실링되는 배터리 케이스 내에서, 세퍼레이터, 상기 세퍼레이터가 개재되어 배치되는 양극 시트, 음극 시트 및 전해질 용액을 포함하되,
    복수 개의 상기 전극 접속 단자들, 복수 개의 상기 패킹들, 복수 개의 상기 내부 절연부들 및 복수 개의 상기 외부 접속 단자들이 제공되며, 상기 양극 시트 및 상기 음극 시트가 상이한 상기 전극 접속 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는, 실링된 배터리.
  12. 실링된 배터리에 있어서,
    청구항 제8항에 따른, 상기 전극 단자들을 구비하는 상기 배터리 덮개로 실링되는 배터리 케이스 내에서, 세퍼레이터, 상기 세퍼레이터가 개재되어 배치되는 양극 시트, 음극 시트 및 전해질 용액을 포함하되,
    복수 개의 상기 전극 접속 단자들, 복수 개의 상기 패킹들, 복수 개의 상기 내부 절연부들 및 복수 개의 상기 외부 접속 단자들이 제공되며, 상기 양극 시트 및 상기 음극 시트가 상이한 상기 전극 접속 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는, 실링된 배터리.
  13. 제1항에 따른, 상기 전극 단자를 구비하는 배터리 덮개를 제조하는 방법에 있어서,
    상기 베이스부 및 상기 베이스부로부터 돌출되는 리벳을 포함하는 전극 접속 단자의 리벳이 상기 패킹의 실린더부의 상기 개구 내부로 관통하는 상태로 상기 리벳의 종단을 메우는 단계를 포함하며,
    상기 패킹은,
    상기 내부 플랜지 및 상기 실린더부, 상기 내부 절연부의 개구, 상기 덮개부의 개구, 상기 외부 절연부의 개구 및 상기 외부 접속 단자의 개구를 포함하고,
    상기 리벳의 종단을 메우는 단계 내에서,
    상기 리벳은 상기 외부 접속 단자에 접합되며,
    상기 외부 접속 단자가 상기 실린더부의 종단을 대향하여 가압된 이후, 상기 실린더부의 종단은 변형하여 상기 외부 플랜지를 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제8항에 따른, 상기 전극 단자를 구비하는 배터리 덮개를 제조하는 방법에 있어서,
    상기 베이스부 및 상기 베이스부로부터 돌출되는 리벳을 포함하는 전극 접속 단자의 리벳이 상기 패킹의 실린더부의 상기 개구 내부로 관통하는 상태로 상기 리벳의 종단을 메우는 단계를 포함하며,
    상기 패킹은,
    상기 내부 플랜지 및 상기 실린더부, 상기 내부 절연부의 개구, 상기 덮개부의 개구, 상기 외부 절연부의 개구 및 상기 외부 접속 단자의 개구를 포함하고,
    상기 리벳의 종단을 메우는 단계 내에서,
    상기 리벳은 상기 외부 접속 단자에 접합되며,
    상기 외부 접속 단자가 상기 실린더부의 종단을 대향하여 가압된 이후, 상기 실린더부의 종단은 변형하여 상기 외부 플랜지를 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
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