KR102242244B1 - 이차전지용 충방전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이차전지용 충방전장치에 관한 것으로서, 전극탭이 연결된 리벳부에 접촉되는 탐침봉을 포함하며, 상기 리벳부의 상면에 구비되고, 상기 리벳부에 접촉되는 상기 탐침봉에 구비된 탐침핀의 외주면을 지지하며 상기 탐침봉의 유동을 방지하는 지지부재를 포함할 수 있다.

Description

이차전지용 충방전장치{Secondary Battery}

본 발명은 이차전지용 충방전장치에 관한 것으로서, 특히 탐침봉이 음극탭이 연결된 리벳부와 캡플레이트에 동시 접촉되는 것을 방지한 이차전지용 충방전장치에 관한 것이다.

일반적으로 이차 전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하며, 이러한 이차 전지는 폰, 노트북 컴퓨터 및 캠코더 등의 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있다.

이와 같은 이차전지는 원형 이차전지, 각형 이차전지 및 파우치형 이차전지로 분리할 수 있다.

특허등록번호 제10-0958649호

각형 이차전지는 양극, 분리막 및 음극이 교대로 적층된 전극조립체, 상기 전극조립체가 수용되는 각형 캔, 상기 각형 캔의 개구부에 실장되는 캡 조립체를 포함하며, 상기 양극에는 양극탭이, 음극에는 음극탭이 형성된다.

그리고 상기 캡 조립체는 상기 양극탭이 연결되는 캡플레이트와, 상기 캡플레이트의 상면에 구비되고 상기 음극탭이 연결되는 리벳부를 포함한다. 즉, 상기 리벳부는 음극이고, 상기 캔과 상기 캡플레이트는 양극이다.

한편, 상기한 각형 이차전지는 전지 성능을 향상시키기 위해 충방전 공정을 진행하며, 이때 충방전장치를 사용한다. 즉, 상기한 충방전장치는 상기 리벳부와 상기 캡플레이트(또는 캔)에 탐침봉을 각각 접촉시켜서 충방전을 진행한다.

그러나 상기한 충방전장치는 각형 이차전지가 흔들리거나 또는 외부 충격에 의해 움직일 경우 상기 탐침봉이 상기 리벳부와 상기 캡플레이트에 동시 접촉되면서 쇼트가 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 각형 이차전지가 흔들리거나 또는 외부 충격에 의해 움직이더라도 상기 탐침봉이 상기 리벳부와 상기 캡플레이트에 동시 접촉되는 것을 방지하며, 이에 쇼트발생을 방지한 이차전지용 충방전장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 충방전장치는 전극탭이 연결된 리벳부에 접촉되는 탐침봉을 포함하며, 상기 리벳부의 상면에 구비되고, 상기 리벳부에 접촉되는 상기 탐침봉에 구비된 탐침핀의 외주면을 지지하며 상기 탐침봉의 유동을 방지하는 지지부재를 포함할 수 있다.

상기 지지부재에는 상기 탐침봉에 구비된 탐침핀이 관통하여 상기 리벳부에 접촉되도록 관통홀이 형성될 수 있다.

상기 관통홀은 상기 탐침의 직경과 같거나 또는 1~5mm 크게 형성되어 탐침의 외주면을 둘러쌀 수 있다.

상기 지지부재는 상기 리벳부의 상면에 접착제를 통해 부착될 수 있다.

상기 지지부재는 상기 충방전이 완료되면, 상기 리벳부로부터 제거될 수 있다.

상기 탐침봉은 내부가 관통된 원통 형상의 외부 플런저; 스프링의 탄성력에 의해 상기 외부 플런저의 내부에서 상하로 유동되고 상기 리벳부에 접촉되는 탐침핀이 구비된 내부 플런저; 및 상기 내부 플런저의 단부에 고정되고 상기 내부 플런저의 탐침핀이 돌출되도록 관통된 중앙홀이 형성되는 헤드부;를 포함하며, 상기 지지부재는 상기 탐침핀과 상기 중앙홀 사이의 홈부에 삽입될 수 있다.

상기 헤드부의 표면에는 상기 리벳부에 접촉되는 탐침 돌기가 형성될 수 있다.

상기 지지부재는 절연성을 가진 소재로 형성될 수 있다.

상기 지지부재는 상기 리벳부의 표면 보다 작은 크기를 가질 수 있다.

상기 지지부재의 두께는 상기 중앙홀의 높이와 같거나 또는 작게 형성될 수 있다.

상기 전극탭은 음극탭일 수 있다.

본 발명은 하기와 같은 효과가 있다.

첫째: 본 발명의 이차전지용 충방전장치는 지지부재를 포함함으로써 탐침봉이 리벳부와 캡플레이트에 동시에 접촉되는 것을 방지할 수 있고, 쇼트 발생을 방지할 수 있다.

둘째: 본 발명의 지지부재는 탐침봉의 탐침핀이 관통되게 관통홀을 형성함으로써 리벳부에 접촉되는 상기 탐침봉을 보다 효과적으로 지지할 수 있다.

셋째: 본 발명의 지지부재는 탐침핀의 직경과 같거나 또는 조금 크게 관통홀을 형성함으로써 상기 탐침핀의 유동 반경을 취소화할 수 있으며, 이에 상기 탐침봉을 보다 효과적으로 지지할 수 있다.

넷째: 본 발명의 지지부재는 리벳부에 접착제를 통해 부착함으로써 사용의 편의성을 높일 수 있다.

다섯째: 본 발명의 지지부재는 탐침봉의 탐침핀과 중앙홀 사이의 홈부에 삽입됨으로써 탐침봉와 리벳부의 접촉력과 함께 탐침봉의 지지력을 높일 수 있다.

여섯째: 본 발명의 지지부재는 절연성 소재로 형성함으로써 지지부재에 의해 쇼트가 발생하는 문제를 미연에 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 각형 이차전지를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 충방전장치를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 충방전장치의 탐침봉과 지지부재를 도시한 사시도.
도 4는 도 3의 평면도.
도 5는 도 3의 부분 단면도.

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

본 발명의 일 실시예에 따른 각형 이차전지(1)는 도 1에 도시되어 있는 것과 같이, 양극, 분리막 및 음극이 교대로 적층된 전극조립체(10), 전극조립체(10)가 수용되는 각형 캔(20), 각형 캔(20)의 개구부에 실장되는 캡 조립체(30)를 포함하며, 상기 양극에는 양극탭(12)이, 상기 음극에는 음극탭(11)이 구비된다.

그리고 캡 조립체(30)는 양극탭(12)과 전기적으로 연결되고 각형 캔(20)의 개구부에 실장되는 캡플레이트(31)와, 캡플레이트(31)와 절연되고 음극탭(11)과 전기적으로 연결된 리벳부(32)를 포함한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서 각형 이차전지(1)는 이차전지용 충방전장치를 통해 충방전을 진행한다.

즉, 이차전지용 충방전장치는 도 2에 도시되어 있는 것과 같이, 이차전지(1)의 캡플레이트(31)와 리벳부(32)에 각각 접촉되는 탐침봉(100)과, 탐침봉(100)으로 충전전류를 인가하여 이차전지(1)를 충전시키는 충전기(미도시), 및 탐침봉(100)에 연결된 이차전지(1)를 방전시키는 방전기(미도시)를 포함한다.

여기서 탐침봉(100)은 도 3에 도시되어 있는 것과 같이, 내부가 관통된 원통 형상의 외부 플런저(110), 스프링의 탄성력에 의해 외부 플런저(110)의 내부에서 상하로 유동되고 리벳부(32)에 접촉되는 탐침핀(121)이 구비된 내부 플런저(120), 및 내부 플런저(120)의 단부에 고정되고 내부 플런저(120)의 탐침핀(121)이 돌출되도록 관통된 중앙홀(131)이 형성되는 헤드부(130)를 포함한다.

즉, 탐침봉(100)은 탐침핀(121)과 헤드부(130)가 캡플레이트(31) 또는 리벳부(32)에 접촉되면서 충전하거나 방전한다.

한편, 이차전지용 충방전장치(100)는 충방전시 이차전지(1)가 흔들리거나 또는 외부 충격에 의해 움직일 경우 리벳부(32)에 접촉된 탐침봉(100)이 리벳부(32)와 캡플레이트(31)에 동시 접촉되면서 쇼트가 발생하는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 이차전지용 충방전장치(100)는 충방전시 이차전지(1)가 움직이더라도 리벳부(32) 밖으로 탐침봉(100)이 벗어나지 않게 지지하는 지지부재(140)를 포함한다.

즉, 지지부재(140)는 도 2 및 도 3에 도시되어 있는 것과 같이, 리벳부(32)의 상면에 구비되고 리벳부(32)에 접촉되는 탐침핀(121)의 외주면을 지지한다. 이에 지지부재(140)는 이차전지(1)가 움직이더라도 탐침핀(121)이 리벳부(32) 밖으로 이탈되지 않게 지지, 특히 리벳부(32)와 캡플레이트(31)에 동시 접촉되지 않게 지지함으로써 쇼트 발생을 방지할 수 있다.

한편, 지지부재(140)에는 탐침봉(100)의 탐침핀(121)이 관통하여 리벳부(32)에 접촉되도록 관통홀(141)이 형성된다. 즉, 관통홀(141)은 제작이 용이하고, 탐침핀(121)의 외주면 전체를 균일하고 효과적으로 지지할 수 있다.

한편, 지지부재(140)에 형성된 관통홀(141)은 탐침핀(121)의 직경과 같거나 또는 1~5mm 크게 형성된다. 즉, 지지부재(140)의 관통홀(141) 내에서 탐침핀(121)의 유동 범위를 최소화할 수 있어 탐침봉(100)이 리벳부(32)와 캡플레이트(31)에 동시 접촉되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

한편, 지지부재(140)는 리벳부(32)의 상면에 접착제(142)를 통해 부착된다. 즉, 접착제(142)는 누구나 손쉽게 지지부재(140)를 탈부착할 수 있으며, 이에 작업성을 높일 수 있다.

한편, 지지부재(140)는 충방전이 완료되면, 리벳부(32)로부터 제거된다. 즉, 지지부재(140)는 충방전시 탐침봉(100)의 이탈을 방지하기 위한 것으로, 충전이 완료되면 불필요하기 때문에 리벳부(32)로부터 제거할 수 있다. 이때 지지부재(140)는 접착제(142)에 의해 부착되어 있기에 쉽게 제거할 수 있다.

한편, 지지부재(140)는 도 5에 도시되어 있는 것과 같이, 탐침핀(121)과 중앙홀(133) 사이의 홈부에 삽입되며, 이에 헤드부(130)와 리벳부(32)의 접촉성을 높일 수 있다.

한편, 헤드부(130)의 표면에는 리벳부(32)에 접촉되는 복수개의 탐침 돌기(132)가 형성되며, 복수개의 탐침 돌기(132)는 리벳부(32)에 접촉되면서 헤드부(130)와 리벳부(32)의 접촉력을 높인다.

한편, 지지부재(140)는 절연성을 가진 소재로 형성되며, 이에 지지부재(140)에 의한 쇼트발생을 방지할 수 있다.

한편, 지지부재(140)는 리벳부(32)의 표면 보다 작은 크기를 가지며, 이에 지지부재(140)를 리벳부(32) 표면에 보다 용이하게 부착할 수 있다. 특히 지지부재(140)는 탐침핀(121)과 중앙홀(131) 사이의 홈부와 동일한 형태를 가질 수 있으며, 이에 지지부재(140)를 보다 안정적으로 상기 홈부에 삽입시킬 수 있다.

한편, 지지부재(140)의 두께는 중앙홀(131)의 높이와 같거나 또는 작게 형성되며, 지지부재(140)에 의해 헤드부(130)와 리벳부(32)가 접촉되지 못하는 문제를 방지할 수 있다.

따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 충방전장치는 탐침봉(100)과 리벳부(32)의 접촉력을 높이는 지지부재(140)를 포함함으로써 탐침봉(100)에 의한 쇼트 발생을 방지할 수 있고, 이에 보다 안정된 충방전을 진행할 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 다양한 실시 형태는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 탐침봉
110: 외부 플런저
120: 내부 플런저
130: 헤드부
140: 지지부재

Claims (11)

1. 전극탭이 연결된 리벳부에 접촉되는 탐침봉을 포함하는 이차전지용 충방전장치로서,
   상기 리벳부의 상면에 구비되고, 상기 리벳부에 접촉되는 상기 탐침봉에 구비된 탐침핀의 외주면을 지지하며, 상기 탐침봉의 유동을 방지하는 지지부재를 포함하고,
   상기 지지부재에는 상기 탐침봉에 구비된 탐침핀이 관통하여 상기 리벳부에 접촉되도록 관통홀이 형성되며,
   상기 관통홀은 상기 탐침핀의 직경과 같게 형성되면서 상기 지지부재의 관통홀 내에서 탐침핀의 유동을 방지하고,
   상기 지지부재는 리벳부의 상면에 접착제를 통해 탈부착되는 이차전지용 충방전장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 지지부재는 상기 충방전이 완료되면, 상기 리벳부로부터 제거되는 이차전지용 충방전장치.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 탐침봉은 내부가 관통된 원통 형상의 외부 플런저;
   스프링의 탄성력에 의해 상기 외부 플런저의 내부에서 상하로 유동되고 상기 리벳부에 접촉되는 탐침핀이 구비된 내부 플런저; 및
   상기 내부 플런저의 단부에 고정되고 상기 내부 플런저의 탐침핀이 돌출되도록 관통된 중앙홀이 형성되는 헤드부;를 포함하며,
   상기 지지부재는 상기 탐침핀과 상기 중앙홀 사이에 삽입되는 이차전지용 충방전장치.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 헤드부의 표면에는 상기 리벳부에 접촉되는 탐침 돌기가 형성되는 이차전지용 충방전장치.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 지지부재는 절연성을 가진 소재로 형성되는 이차전지용 충방전장치.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 지지부재는 상기 리벳부의 표면 보다 작은 크기를 가지는 이차전지용 충방전장치.
10. 청구항 6에 있어서,
    상기 지지부재의 두께는 상기 중앙홀의 높이와 같거나 또는 작게 형성되는 이차전지용 충방전장치.
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 전극탭은 음극탭인 이차전지용 충방전장치.

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