KR102251329B1 - 이차 전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 이차 전지에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 이종 재료로 이루어진 단자를 포함하는 이차 전지를 제공하는 데 있다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예는 케이스; 케이스 위에 설치된 캡 플레이트; 캡 플레이트로부터 돌출된 단자 기둥; 단자 기둥에 결합된 단자 플레이트로 이루어진 단자를 포함하고, 단자 기둥은 단자 플레이트에 결합된 제1기둥; 제1기둥에 결합된 제2기둥; 및 제1기둥과 제2기둥의 외측에 형성된 용접부재로 이루어진 이차 전지를 개시한다. 여기서, 제1기둥의 재질은 제2기둥의 재질과 다르다.

Description

이차 전지{RECHARGEABLE BATTERY}
본 발명의 일 실시예는 이차 전지에 관한 것이다.
이차 전지(rechargeable battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와 달리 충전 및 방전이 가능한 전지로서, 하나의 배터리 셀이 팩 형태로 포장된 저용량 전지의 경우 스마트폰, 디지털 카메라, 노트북, 태블릿 및 휴대폰과 같은 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 배터리 셀이 수십 개 연결된 대용량 전지의 경우 전기 스쿠터, 하이브리드 자동차, 전기 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.
이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로는 원통형, 각형 및 파우치형을 들 수 있으며, 양,음극판 사이에 절연체인 세퍼레이터(separator)를 개재하여 형성된 전극 조립체와 전해액을 함께 케이스에 수용하고, 케이스에 캡 플레이트를 설치하여 구성된다. 물론, 상기 전극 조립체에는 양극 단자 및 음극 단자가 연결되며, 이는 상기 캡 플레이트를 통하여 외부로 노출 및 돌출된다.
본 발명의 일 실시예는 이종 재료로 이루어진 단자를 갖는 이차 전지를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 케이스; 상기 케이스 위에 설치된 캡 플레이트; 및 상기 캡 플레이트로부터 돌출된 단자 기둥과, 상기 단자 기둥에 결합된 단자 플레이트로 이루어진 단자를 포함하고, 상기 단자 기둥은 상기 단자 플레이트에 결합된 제1기둥; 상기 제1기둥에 결합된 제2기둥; 및 상기 제1기둥과 상기 제2기둥의 외측에 형성된 용접부재를 포함한다.
상기 단자 플레이트의 재질은 상기 제1기둥의 재질과 같을 수 있다.
상기 단자 플레이트와 상기 제1기둥은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성될 수 있다.
상기 제1기둥의 재질은 상기 제2기둥의 재질과 다를 수 있다.
상기 제1기둥은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성되고, 상기 제2기둥은 구리 또는 구리 합금으로 형성될 수 있다.
상기 용접부재는 알루미늄과 실리콘의 합금일 수 있다.
상기 용접부재는 80~95wt%의 알루미늄과 5~20wt%의 실리콘으로 이루어진 합금일 수 있다.
상기 용접부재는 주석과 니켈의 합금일 수 있다.
상기 용접부재는 60~70wt%의 주석과 30~40wt%의 니켈로 이루어진 합금일 수 있다.
상기 제1기둥은 요홈을 포함하고, 상기 제2기둥은 상기 요홈에 결합되는 돌기를 포함하며, 상기 돌기의 표면에 상기 용접부재가 형성될 수 있다.
상기 제1기둥은 돌기를 포함하고, 상기 제2기둥은 상기 돌기가 결합되는 요홈을 포함하며, 상기 돌기의 표면에 상기 용접부재가 형성될 수 있다.
상기 제1기둥과 상기 단자 플레이트는 상호간 용접되어 결합될 수 있다.
상기 용접부재는 상기 제1기둥에 도금법 또는 확산 용접법에 의해 형성된 동시에 상기 제2기둥과 같은 재질이고, 상기 용접부재와 상기 제2기둥 사이에 용접이 수행될 수 있다.
상기 용접부재는 상기 제2기둥에 도금법 또는 확산 용접법에 의해 형성된 동시에 상기 제1기둥과 같은 재질이고, 상기 용접부재와 상기 제1기둥 사이에 용접이 수행될 수 있다.
상기 단자 기둥, 상기 단자 플레이트 및 상기 용접부재와 접촉하는 절연 부재를 더 포함할 수 있다. 상기 단자 플레이트는 상기 절연 부재의 돌기가 수용되도록 하는 그르브(groove)를 포함하거나, 또는 상기 절연 부재는 상기 단자 플레이트의 돌기가 수용되도록 하는 그르브를 포함할 수 있다. 상기 캡 플레이트는 상기 절연 부재의 돌기가 수용되도록 하는 그르브를 포함하거나, 또는 상기 절연 부재는 상기 캡 플레이트의 돌기가 수용되도록 하는 그르브를 포함할 수 있다.
본 발명은 상기 캡 플레이트로부터 돌출된 제2단자 기둥과, 상기 제2단자 기둥에 결합된 제2단자 플레이트로 이루어진 제2단자를 더 포함할 수 있다. 상기 제2단자 기둥의 재질은 상기 제2단자 플레이트의 재질과 같을 수 있다.
본 발명은 상기 케이스의 내측에 위치되어 상기 단자에 전기적으로 접속된 전극 조립체를 더 포함할 수 있고, 상기 전극 조립체가 갖는 권취 축은 상기 단자가 갖는 단자 축에 대략 수직할 수 있다.
본 발명은 상기 케이스의 내측에 위치되어 상기 단자에 전기적으로 접속된 전극 조립체를 더 포함할 수 있고, 상기 전극 조립체가 갖는 권취 축은 상기 단자가 갖는 단자 축에 대략 평행할 수 있다.
본 발명은 상기 전극 조립체와 상기 단자의 사이에 개재된 전극 탭을 더 포함할 수 있고, 상기 전극 탭은 상기 전극 조립체의 상단으로부터 상기 단자의 하단을 향하여 연장되며, 상기 단자에 직접 접속될 수 있다.
상기 전극 탭은 상기 전극 조립체 중 활물질이 도포되지 않은 무지부 자체이거나, 또는 상기 무지부에 접속된 별도 부재일 수 있다.
상기 전극 탭은 상기 단자에 접속된 후 절곡될 수 있다.
상기 전극 조립체는 적어도 한쌍일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 예를 들면, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 된 제1기둥이 구리 또는 구리 합금으로 된 제2기둥에 용접부재에 의해 용접됨으로써, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 된 제1기둥에 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 된 단자 플레이트가 용이하게 용접된다. 더욱이, 이러한 단자 플레이트에 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 된 버스바(다수의 이차 전지를 직렬 또는 병렬로 연결하는 부재)도 용이하게 용접된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 단자는 특히 음극 단자에 적합하다. 즉, 전극 조립체 중 음극판은 구리 또는 구리 합금으로 형성되고, 따라서, 음극판에 용접되는 음극 집전판 역시 구리 또는 구리 합금으로 형성된다. 더욱이, 이러한 음극 집전판에 결합되는 음극 단자 기둥 역시 구리 또는 구리 합금으로 형성된다. 음극 단자 플레이트에 용접되는 버스 바는 대부분 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성되기 때문에, 상기 단자 플레이트 역시 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어져야 한다. 그런데, 주지된 바와 같이, 구리 또는 구리 합금의 음극 단자 기둥과 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 음극 단자 플레이트는 상호간 융점이 다름으로써, 상호간 용접되기 어렵다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에서와 같이 음극 단자 기둥을 제1기둥과 제2기둥으로 분리하고, 제1기둥은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 만들고, 제2기둥은 종전과 같이 구리 또는 구리 합금으로 만들되, 제1,2기둥을 별도의 용접부재로 용접함으로써, 결국 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 된 음극 단자 플레이트와 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 된 제1기둥 사이의 용접이 용이하게 수행된다.
더불어, 용접부재는 융점이 상대적으로 작고, 융용 상태에서의 유동성이 우수하며, 응고 시 균열이 잘 발생하지 않는 알루미늄 실리콘 합금 또는 주석 니켈 합금이 이용됨으로써, 제1기둥과 제2기둥 사이의 용접이 용이하게 수행된다.
더욱이, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어진 제1기둥과, 구리 또는 구리 합금으로 된 제2기둥은 용접 균열 감수성(용접 균열이 일어나기 쉬운 정도)이 높은 데, 상술한 용접부재는 특히 이러한 용접 균열 감수성을 저하시키는 역할을 한다.
또한, 본 발명에서 용접부재는 제1기둥에 전해 도금법 또는 확산 용접법에 의해 미리 형성된 제2기둥과 동일 재료이거나, 또는 제2기둥에 전해 도금법 또는 확산 용접법에 의해 미리 형성된 제1기둥과 동일 재료일 수 있다. 이러한 경우, 용접부재가 미리 용접 대상과 동일 재질로 형성되어 있기 때문에, 제1기둥과 제2기둥이 이종 재질이라고 해도, 상술한 용접부재에 의해 제1기둥과 제2기둥이 상호간 용이하게 용접될 수 있다.
한편, 본 발명에서는 전극 조립체가 갖는 권취 축과 단자가 갖는 단자 축이 상호간 대략 평행하게 형성됨으로써, 전해액 주입 시 전극 조립체의 전해액 함침성이 우수할 뿐만 아니라, 과충전 시 내부 가스가 안전벤트로 신속하게 이동하여 안전벤트를 빠르게 동작시킨다.
또한, 본 발명에서는 전극 조립체가 갖는 전극 탭(무지부 자체 또는 별도 부재)이 직접 단자에 전기적으로 접속되어 전기적 경로가 짧아짐으로써, 이차 전지의 내부 저항이 감소할 뿐만 아니라 부품 개수가 감소한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 I-I' 선을 따라 절취한 이차 전지를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 A의 확대 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 중 단자 기둥의 제조 방법을 도시한 설명도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 이차 전지 중 단자 기둥에 단자 플레이트가 결합되는 방법을 도시한 설명도이다.
도 6은 본 발명에 따른 이차 전지를 이용한 배터리 모듈의 일례를 도시한 사시도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지 중 단자 기둥의 제조 방법을 도시한 설명도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지 중 단자 기둥의 제조 방법을 도시한 설명도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 분해 사시도이다.
도 10은 도 9에 도시된 이차 전지의 종단면도이다.
도 11a는 단자에 전극 조립체의 전극 탭이 용접됨을 도시한 개략도이고, 도 11b는 전극 탭이 절곡됨을 도시한 개략도이다.
도 12는 하나의 단자에 두개의 전극 조립체가 용접됨을 도시한 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 "용접부재"란 용어는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 된 제1도전체(제1기둥)와, 구리 또는 구리 합금으로 된 제2도전체(제2기둥)를 용접할 수 있는 재료를 포함한다. 일례로, 이러한 "용접부재"는 알루미늄 실리콘 합금, 주석 니켈 합금 및 그 등가물을 포함하는 개념이다. 더욱이, 이러한 "용접부재"는 제1도전체에 전해 도금법 또는 확산 용접법에 의해 미리 형성된 제2도전체와 같은 재료이거나, 또는 제2도전체에 전해 도금법 또는 확산 용접법에 의해 미리 형성된 제1도전체와 같은 재료일 수 있으며, 본 명세서에서 정의하는 바에 따라 그 의미가 정의되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 I-I' 선을 따라 절취한 이차 전지를 도시한 단면도이며, 도 3은 도 2에 도시된 A의 확대 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(100)는 전극 조립체(110), 제1단자(120), 제2단자(130), 케이스(140) 및 캡 조립체(150)를 포함한다.
전극 조립체(110)는 얇은 판형 혹은 막형으로 형성된 제1전극판(111), 세퍼레이터(113), 제2전극판(112)의 적층체가 권취되거나 겹쳐서 형성된다. 여기서, 제1전극판(111)은 음극 역할을 할 수 있으며, 제2전극판(112)은 양극 역할을 할 수 있다. 물론, 그 반대도 가능하다.
제1전극판(111)은 구리, 구리 합금, 니켈 또는 니켈 합금과 같은 금속 포일로 형성된 제1전극 집전체에 흑연 또는 탄소 등의 제1전극 활물질이 도포되어 형성되며, 제1전극 활물질이 도포되지 않는 영역인 제1전극 무지부(111a)를 포함한다. 제1전극 무지부(111a)는 제1전극판(111)과, 제1전극판 외부 간의 전류 흐름의 통로가 된다. 한편, 본 발명에서 제1전극판(111)의 재질이 한정되지 않는다.
제2전극판(112)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금과 같은 금속 포일로 형성된 제2전극 집전체에 전이금속산화물 등의 제2전극 활물질이 도포되어 형성되며, 제2전극 활물질이 도포되지 않은 영역인 제2전극 무지부(112a)를 포함한다. 제2전극 무지부(112a)는 제2전극판(112)과, 제2전극판 외부 간의 전류 흐름의 통로가 된다. 한편, 본 발명에서 상기 제2전극판(112)의 재질이 한정되지 않는다.
상기와 같은 제1전극판(111) 및 제2전극판(112)은 극성을 달리하여 배치될 수 있다.
세퍼레이터(113)는 제1전극판(111)과 제2전극판(112) 사이에 위치되어 쇼트를 방지하고 리튬 이온의 이동을 가능하게 하는 역할을 하며, 폴리에틸렌이나, 폴리 프로필렌이나, 폴리 에틸렌과 폴리 프로필렌의 복합 필름으로 이루어질 수 있다. 한편, 본 발명에서 상기 세퍼레이터(113)의 재질이 한정되지 않는다.
상기와 같은 전극 조립체(110)의 양측 단부에는 제1전극판(111)과 제2전극판(112) 각각에 전기적으로 연결되는 제1단자(120) 및 제2단자(130)가 위치된다.
이러한 전극 조립체(110)는 실질적으로 전해액과 함께 케이스(140)에 수납된다. 상기 전해액은 EC, PC, DEC, EMC, DMC와 같은 유기 용매에 LiPF6, LiBF4와 같은 리튬염으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 전해액은 액체, 고체 또는 겔상일 수 있다.
제1단자(120)는 금속으로 형성되며, 제1전극판(111)과 전기적으로 연결된다. 제1단자(120)는 제1집전판(121), 제1단자 기둥(122), 용접부재(123) 및 제1단자 플레이트(124)를 포함한다. 여기서, 제1단자 기둥(122)은 제1단자 플레이트(124)에 전기적/기계적으로 연결되는 제1기둥(122a) 및 제1집전판(121)에 전기적/기계적으로 연결되는 제2기둥(122b)을 포함하며, 용접부재(123)는 제1기둥(122a)과 제2기둥(122b)을 상호간 용접하여 이들을 전기적/기계적으로 연결하는 역할을 한다.
제1집전판(121)은 전극 조립체(110)의 일측 단부로 돌출된 제1전극 무지부(111a)와 접촉된다. 실질적으로, 제1집전판(121)은 제1전극 무지부(111a)에 용접된다. 제1집전판(121)은 대략 '┎' 형태로 형성되며, 상부에는 단자홀(121a)이 형성된다. 단자홀(121a)에는 제1단자 기둥(122)이 끼워져 리벳팅 또는 용접된다. 이러한 제1집전판(121)은 예를 들면 구리 또는 구리 합금으로 제조된다. 그러나, 이러한 재질로 제1집전판(121)이 한정되지 않는다.
제1단자 기둥(122)은 후술되는 캡 플레이트(151)를 관통하여 상부로 일정 길이 돌출 및 연장되며, 캡 플레이트(151)의 하부에서 제1집전판(121)과 전기적으로 연결된다. 또한, 제1단자 기둥(122)은 캡 플레이트(151)의 상부로 일정 길이 돌출 및 연장된 동시에, 캡 플레이트(151)의 하부에는 제1단자 기둥(122)이 캡 플레이트(151)로부터 빠지지 않도록 플랜지(122e)가 형성된다. 제1단자 기둥(122)에서 플랜지(122e)의 하부에 위치하는 영역은 제1집전판(121)의 제1단자홀(121a)에 끼워진 후 리벳팅 또는 용접된다. 여기서, 제1단자 기둥(122)은 캡 플레이트(151)와 전기적으로 절연된다. 이러한 제1단자 기둥(122)을 좀더 구체적으로 설명한다.
제1단자 기둥(122)은 상술한 바와 같이 상호간 전기적/기구적으로 접합 및 용접된 제1기둥(122a) 및 제2기둥(122b)을 포함한다. 이러한 제1기둥(122a) 및 제2기둥(122)은 주로 캡 플레이트(151)의 내측에서 상호간 전기적/기구적으로 접합 및 용접된 구조를 가지며, 또한 이를 위해 용접부재(123) 역시 캡 플레이트(151)의 내측에 위치된다. 제1기둥(122a)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지며, 이에 따라 제1기둥(122a)은 후술할 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어진 제1단자 플레이트(124)에 용이하게 용접된다. 제2기둥(122b)은 구리, 구리 합금, 니켈 또는 니켈 합금으로 이루어지며, 이에 따라 구리, 구리 합금, 니켈 또는 니켈 합금으로 이루어진 제1집전판(121)에 용이하게 용접된다.
용접부재(123)는 제1단자 기둥(122)의 측면 즉, 제1기둥(122a)과 제2기둥(122b)의 외측면에 위치되어, 제1기둥(122a)과 제2기둥(122b)이 상호간 전기적/기계적으로 접속되도록 한다.
이러한 용접부재(123)는 알루미늄과 실리콘의 합금일 수 있다. 좀더 구체적으로, 용접부재(123)는 대략 80~95wt%의 알루미늄과 대략 5~20wt%의 실리콘으로 이루어진 합금일 수 있다. 여기서, 실리콘의 중량비가 대략 5wt%보다 작을 경우에는 응고 시 균열 발생율이 커질 수 있다. 또한, 실리콘의 중량비가 대략 20wt%보다 클 경우에는 융용 유동성이 상대적으로 커서 용접 작업성이 나빠질 수 있다.
한편, 용접부재(123)는 주석과 니켈의 합금일 수도 있다. 좀더 구체적으로, 용접부재(123)는 60~70wt%의 주석과 30~40wt%의 니켈로 이루어진 합금일 수 있다.
이와 같이 하여, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어진 제1기둥(122a)과, 구리, 구리 합금, 니켈, 또는 니켈 합금으로 이루어진 제2기둥(122b)은 용접 균열 감수성(용접 균열이 일어나기 쉬운 정도)이 높지만, 상술한 용접부재(123)에 의해 이러한 용접 균열 감수성이 저하된다.
제1단자 플레이트(124)는 홀(124a)을 가지며, 이러한 홀(124a)에 제1단자 기둥(122), 즉 제1기둥(122a)이 결합되고 용접된다. 여기서, 상술한 바와 같이 제1단자 플레이트(124)는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 제조되고, 제1기둥(122a) 역시 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 제조되므로, 제1단자 플레이트(124)와 제1기둥(122a)은 상호간 용이하게 용접된다. 즉, 상부로 노출된 상기 제1기둥(122a)과 제1단자 플레이트(124) 사이의 계면이 상호간 용접된다. 예를 들면, 레이저 빔이 상부로 노출된 제1기둥(122a)과 제1단자 플레이트(124)의 경계 영역에 제공됨으로써, 상기 경계 영역이 상호간 용융된 후 냉각되어 용접된다. 이러한 용접 영역은 도 3에서 도면 부호 125으로 표시되어 있다.
상술한 바와 같이, 제1단자 기둥(122) 중 제1기둥(122a)이 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성됨으로써, 제1기둥(122a)이 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성된 제1단자 플레이트(124)에 용이하게 용접되고, 이에 따라 제1단자 플레이트(124)에 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성된 버스바(도시되지 않음) 역시 용이하게 용접된다.
제2단자(130) 역시 금속으로 형성되며, 제2전극판(112)과 전기적으로 연결된다. 제2단자(130)는 제2집전판(131), 제2단자 기둥(132) 및 제2단자 플레이트(134)를 포함한다.
제2집전판(131)은 전극 조립체(110)의 일측 단부로 돌출된 제2전극 무지부(112a)와 접촉된다. 상기 제2집전판(131)은 대략 '┑' 형태로 형성되며, 상부에는 단자홀(131a)이 형성된다. 상기 단자홀(131a)에는 상기 제2단자 기둥(132)이 끼워져 결합된다. 이러한 제2집전판(131)은 예를 들면 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 제조된다. 그러나, 이러한 재질로 제2집전판(131)이 한정되지 않는다.
제2단자 기둥(132)은 후술되는 캡 플레이트(151)를 관통하여 상부로 일정 길이 돌출 및 연장되며, 또한 캡 플레이트(151)의 하부에서 상기 제2집전판(131)과 전기적으로 연결된다. 제2단자 기둥(132)은 캡 플레이트(151)의 상부로 일정 길이 돌출 및 연장된 동시에, 캡 플레이트(151)의 하부에는 제2단자 기둥(132)이 캡 플레이트(151)로부터 빠지지 않도록 플랜지(132e)가 형성된다. 제2단자 기둥(132)에서 플랜지(132e)의 하부에 위치하는 영역은 제2집전판(131)의 제2단자홀(131a)에 끼워진 후 리벳팅 또는 용접된다. 여기서, 제2단자 기둥(132)은 캡 플레이트(151)와 전기적으로 절연된다. 이러한 제2단자 기둥(132)은 예를 들면 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 제조된다. 그러나, 이러한 재질로 제2단자 기둥(132)이 한정되지 않는다.
제2단자 플레이트(134)는 홀(134a)을 갖는다. 또한, 제2단자 플레이트(134)는 제2단자 기둥(132)에 결합된다. 즉, 제2단자 플레이트(134)의 홀(134a)에 제2단자 기둥(132)이 결합된다. 또한, 제2단자 기둥(132)과 제2단자 플레이트(134)는 상호간 용접된다. 즉, 상부로 노출된 제2단자 기둥(132)과 제2단자 플레이트(134)의 경계 영역은 상호간 용접된다. 예를 들면, 레이저 빔이 상부로 노출된 제2단자 기둥(132)과 제2단자플레이트(134)의 경계 영역에 제공됨으로써, 상기 경계 영역이 상호간 용융 및 냉각되어 용접된다.
상술한 바와 같이, 제2단자 기둥(132)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성되고, 제2단자 플레이트(134) 역시 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성됨으로써, 제2단자 기둥(132)과 상기 제2단자 플레이트(134) 사이의 용접이 용이하게 수행될 뿐만 아니라 용접 품질도 우수하다. 그러나, 이러한 재질로 상기 제2단자 기둥(132) 및 제2단자 플레이트(134)가 한정되지 않는다.
더불어, 제2단자 플레이트(134)에 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 버스바(도시되지 않음)가 용이하게 용접된다. 여기서, 제2단자 플레이트(134)는 캡 플레이트(151)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 따라서 이하에서 설명될 캡 플레이트(151) 및 케이스(140)는 제2단자(130)와 같은 극성(예를 들면, 양극)을 가질 수 있다.
이와 같이, 제2단자(130)를 이루는 제2집전판(131), 제2단자 기둥(132) 및 제2단자 플레이트(134)는 모두 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성되기 때문에, 제1단자(120)에서와 같은 별도의 용접부재(123)는 필요없다.
여기서, 전극 조립체(110)의 권취 축(도 2에서 좌우 방향의 수평축)은 제1단자(120)의 제1단자 기둥(122)이 갖는 단자 축(도 2에서 상하 방향의 수직축)과, 제2단자(130)의 제2단자 기둥(132)이 갖는 단자 축(도 2에서 상하 방향의 수직축)에 대하여 대략 수직 또는 대략 직각의 관계를 갖는다.
케이스(140)는 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 니켈이 도금된 스틸과 같은 도전성 금속으로 형성되며, 전극 조립체(110), 제1단자(120) 및 제2단자(130)가 삽입 안착될 수 있는 개구부가 형성된 대략 육면체 형상으로 이루어진다. 도 2에서는, 케이스(140)와 캡 조립체(150)가 결합된 상태로 도시되고 있으므로 개구부가 도시되지 않았지만, 캡 조립체(150)의 둘레 부분이 실질적으로 개방된 부분이다. 한편, 케이스(140)의 내면은 절연 처리되어, 전극 조립체(110), 제1단자(120), 제2단자(130) 및 캡 조립체(150)와 절연될 수 있다.
캡 조립체(150)는 케이스(140)에 결합된다. 캡 조립체(150)는 구체적으로 캡 플레이트(151), 시일 가스켓(152), 마개(153), 안전벤트(154), 상부 절연부재(155) 및 하부 절연부재(156)를 포함한다.
캡 플레이트(151)는 케이스(140)의 개구를 밀봉하며, 케이스(140)와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 캡 플레이트(151)는 레이저 용접 방식으로 케이스(140)에 결합될 수 있다. 여기서, 캡 플레이트(151)는 상술한 바와 같이 제2단자(130)와 동일한 극성을 가질 수 있으므로, 캡 플레이트(151) 및 케이스(140)는 동일한 극성을 가질 수 있다.
시일 가스켓(152)은 절연성 재질로 제1단자 기둥(122) 및 제2단자 기둥(132) 각각과 캡 플레이트(151) 사이에 형성되어, 제1단자 기둥(122) 및 제2단자 기둥(132) 각각과 캡 플레이트(151) 사이를 밀봉시킨다. 이러한 시일 가스켓(152)은 외부의 수분이 이차 전지(100)의 내부에 침투하지 못하도록 하거나, 이차 전지(100)의 내부에 수용된 전해액이 외부로 유출되지 못하도록 한다.
마개(153)는 캡 플레이트(151)의 전해액 주입구(151a)를 밀봉하며, 안전벤트(154)는 캡 플레이트(151)의 벤트홀(151b)에 설치되며, 설정된 압력에서 개방될 수 있도록 노치(154a)가 형성된다.
상부 절연부재(155)는 제1단자 기둥(122) 및 제2단자 기둥(132) 각각과 캡 플레이트(151) 사이에 형성된다. 또한, 상부 절연부재(155)는 캡 플레이트(151)와 밀착된다. 더욱이, 상부 절연부재(155)는 시일 가스켓(152)에도 밀착될 수 있다. 이러한 상부 절연부재(155)는 제1단자 기둥(122) 및 제2단자 기둥(132)과 캡 플레이트(151)를 절연시킨다.
하부 절연부재(156)는 제1집전판(121) 및 제2집전판(131) 각각과 캡 플레이트(151) 사이에 형성되어, 불필요한 단락의 발생을 방지한다. 즉, 하부 절연부재(156)는 제1집전판(121)과 캡 플레이트(151) 사이의 단락, 그리고 제2집전판(131)과 캡 플레이트(151) 사이의 단락을 방지한다.
여기서, 상술한 용접부재(123)는 캡 플레이트(151)의 내측, 좀더 구체적으로 설명하면, 시일 가스켓(152) 및/또는 상부 절연부재(155)의 내측에 위치됨으로써, 외부 환경에 의한 용접부재(123)의 부식이나 산화 현상이 방지된다. 또한, 외부로부터의 기계적 충격이 용접부재(123)에 직접 전달되지 않음으로써, 용접부재(123)의 파괴나 절단이 방지된다. 더욱이, 예상치 못했지만, 용접부재(123)의 전기 저항값이 제1기둥(122a) 및 제2기둥(122b)의 전기 저항값보다 큼으로써, 이차 전지(100)의 과충전이나 외부 단락 시, 상대적으로 직경이 작은 제2기둥(122b)의 소정 영역이 퓨즈 역할을 하여 끊어짐으로써, 이차 전지의 신뢰성 및 안전성이 향상된다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 이차 전지 중 단자 기둥의 제조 방법을 도시한 설명도이다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 예를 들면 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어진 제1기둥(122a)은 하단에 일정 깊이의 요홈(122c)을 갖도록 형성되고, 예를 들면 구리, 구리 합금, 니켈 또는 니켈 합금으로 이루어진 제2기둥(122b)은 상단에 일정 높이의 돌기(122d)를 갖도록 형성된다. 또한, 제2기둥(122b)이 갖는 돌기(122d)의 외측에는 대략 링 형태의 용접부재(123)가 결합되는 동시에, 제1기둥(122a)의 요홈(122c)에 제2기둥(122b)의 돌기(122d)가 결합되도록 한다. 즉, 제1기둥(122a)의 요홈(122c)에 제2기둥(122b)의 돌기(122d)가 기계적으로 결합된다.
물론, 반대도 가능하다. 즉, 제1기둥(122a)의 하단에 돌기가 형성되도록 하고, 제2기둥(122b)의 상단에 요홈이 형성되도록 함으로써, 제1기둥(122a)의 돌기가 제2기둥(122b)의 요홈에 결합되도록 할 수 있다. 물론, 이 경우 용접부재(123)는 제1기둥(122a)의 돌기에 끼워진 형태를 한다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 이종 재질의 제1기둥(122a)과 제2기둥(122b)이 요홈(122c)/돌기(122d)에 의해 상호간 결합된 상태에서, 레이저 용접기(210)로부터의 레이저 빔이 용접부재(123)에 입사된다. 그러면, 용접부재(123)가 용융되면서 이종 재질의 제1기둥(122a)과 제2기둥(122b)이 기계적/전기적으로 상호간 연결된다. 이때, 상술한 바와 같이, 용접부재(123)의 냉각후에도 그 표면에 균열 등이 발생하지 않음으로써, 제1기둥(122a)과 제2기둥(122b) 사이에 양호한 용접 품질이 유지된다.
한편, 상술한 바와 같이 제1기둥(122a)의 요홈(122c)에 제2기둥(122b)의 돌기(122d)가 결합됨으로써, 제1기둥(122a)의 요홈(122c)이 갖는 표면과 제2기둥(122b)이 갖는 돌기(122d)의 표면이 상호간 전기적/기계적으로 접속된다. 따라서, 이러한 요홈(122c)/돌기(122d)의 결합 구조로 인해 상호간의 접속 면적 및 접속력이 증가하게 될 뿐만 아니라, 횡방향의 응력에 대한 제1기둥(122a) 및 제2기둥(122b)의 압축 및/또는 인장 강도가 향상된다. 더욱이, 제1기둥(122a) 및 제2기둥(122b)의 둘레는 용접부재(123)에 의해 완전히 용접됨으로써, 종방향의 응력에 대한 제1기둥(122a) 및 제2기둥(122b)의 압축 및/또는 인장 강도도 향상된다. 즉, 본 발명에 따른 제1기둥(122a) 및 제2기둥(122b)의 결합 구조는 이종 재료의 접합을 가능하게 할 뿐만 아니라 횡방향 및 종방향에 대한 압축 및/또는 인장 강도도 향상시키는 역할을 한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 이차 전지 중 단자 기둥에 단자 플레이트가 결합되는 방법을 도시한 설명도이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 단자 기둥(122) 중 제2기둥(122b)이 집전판(121)에 결합된 후 리벳 또는 레이저 용접됨으로써, 단자 기둥(122) 중 제2기둥(122b)이 집전판(121)에 기계적/전기적으로 결합된다. 또한, 단자 기둥(122)이 캡 플레이트에 결합됨으로써, 단자 기둥(122) 중 제1기둥(122a)이 캡 플레이트(151)의 외측으로 돌출되도록 한다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 캡 플레이트(151)를 통해 돌출된 단자 기둥(122) 중 제1기둥(122a)에 단자 플레이트(124)가 결합된다. 레이저 용접기(210)로부터의 레이저 빔이 제1기둥(122a)과 단자 플레이트(124)의 경계면에 입사됨으로써, 제1기둥(122a)과 단자 플레이트(124)가 상호간 용접된다. 여기서, 제1기둥(122a)과 단자 플레이트(124)의 재질은 알루미늄 또는 알루미늄 합금이므로, 제1기둥(122a)과 단자 플레이트(124)는 용이하게 용접된다.
도 6은 본 발명에 따른 이차 전지를 이용한 배터리 모듈의 일례를 도시한 사시도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 다수의 이차 전지(100)가 일렬로 배치되고, 이와 같이 일려로 배치된 이차 전지(100)에는 다수의 버스바(220)가 결합됨으로써, 하나의 배터리 모듈(1000)이 완성될 수 있다. 예를 들면, 어느 한 이차 전지(100)의 제1단자(120)와, 이와 인접한 다른 이차 전지(100)의 제2단자(130)가 버스바(220)로 용접됨으로써, 다수의 이차 전지(100)가 직렬로 연결된 배터리 모듈(1000)이 제공될 수 있다. 여기서, 버스바(220)는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어질 수 있으며, 이때 제1단자(120)의 제1단자 플레이트(124), 제2단자(130)의 제2단자 플레이트(134) 역시 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어짐으로써, 버스바(220)는 제1단자(120) 및 제2단자(130)에 용이하게 용접될 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지 중 단자 기둥(222)의 제조 방법을 도시한 설명도이다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 제1기둥(122a) 중 요홈(122c) 외측의 하단에 미리 구리 또는 구리 합금으로 전해 도금된 용접부재(223)가 구비될 수 있다. 구체적으로 설명하면, 제1기둥(122a)에 양의 전압이 가해지고, 도금액에 음의 전압이 가해지는 상태에서, 제1기둥(122a)의 하단부가 도금액에 넣어진다. 여기서, 도금액은 황산구리, 붕불화구리, 썰파민산구리, 시안화구리, 피로인산구리 및 그 등가물 중에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명에서 도금액의 종류가 한정되는 것은 아니다. 더불어, 상기 전해 도금 공정은 용접부재(223)가 대략 1mm 이상의 두께를 가질 때까지 수행된다. 용접부재(223)의 두께가 대략 1mm 미만일 경우, 제1기둥(122b)에 형성된 용접부재(223)와 제2기둥(122b) 사이의 용접이 어렵다. 즉, 용접부재(223)와 제2기둥(122b) 사이에 충분한 용접 영역이 확보되지 않기 때문이다.
물론, 상기와 같은 도금 공정동안 제1기둥(122a) 중 하단을 제외한 나머지 표면에는 절연체(도시되지 않음)가 형성되어 있음으로써, 하단을 제외한 나머지 표면에는 용접부재(223)가 형성되지 않도록 한다.
도 7b에 도시된 바와 같이, 레이저 용접기(210)에 의한 레이저 빔이 제1기둥(122a)에 형성된 용접부재(223)와 제2기둥(122b) 사이에 입사된다. 그러면, 구리 또는 구리 합금으로된 용접부재(223)와 구리 또는 구리 합금으로 된 제2기둥(122b)은 상호간 용융되면서 용이하게 용접된다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지 중 단자 기둥(322)의 제조 방법을 도시한 설명도이다.
도 8a에 도시된 바와 같이, 제2기둥(122b) 중 돌기(122d)의 측면에 미리 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 전해 도금되어 형성된 용접부재(323)가 구비될 수 있다. 구체적으로 설명하면, 제2기둥(122b)에 양의 전압이 가해지고, 도금액에 음의 전압이 가해지는 상태에서, 제2기둥(122b) 중 돌기(122d)의 측면이 도금액에 넣어진다. 여기서, 도금액은 알루미늄클로라이드(AlCl3), 알루미늄브로마이드(AlBr3) 및 그 등가물 중에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명에서 도금액의 종류가 한정되는 것은 아니다. 더불어, 상기 도금 공정은 용접부재(323)가 대략 1mm 이상의 두께를 가질 때까지 수행된다. 용접부재(323)의 두께가 대략 1mm 미만일 경우, 제1기둥(122a)과 제2기둥(122b)의 용접부재(323) 사이의 용접이 어렵다. 즉, 용접부재(323)와 제1기둥(122a) 사이에 충분한 용접 영역이 확보되지 않기 때문이다.
물론, 상기와 같은 도금 공정동안 제2기둥(122b) 중 돌기(122d)의 측면을 제외한 나머지 표면에는 절연체(도시되지 않음)가 형성되어 있음으로써, 돌기(122d)의 측면을 제외한 나머지 표면에는 용접부재(323)가 형성되지 않도록 한다.
도 8b에 도시된 바와 같이, 레이저 용접기(210)에 의한 레이저 빔이 제2기둥(122b)에 형성된 용접부재(323)와 제1기둥(122a) 사이에 입사된다. 그러면, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로된 용접부재(122a)와 알루미늄 또는 알루미늄 합금 재질의 제1기둥(122a)은 상호간 용융되면서 용이하게 용접된다.
한편, 상술한 용접부재는 전해 도금법 외에도 확산법에 의해 형성될 수 있다. 예를 들면, 용접부재와 제1기둥, 또는 용접부재와 제2기둥이 노(furnace)에 위치되고, 이어서 노의 온도가 서서히 증가되어 대략 400 내지 1100℃에 이른다. 그러면, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 된 제1기둥과 구리 또는 구리 합금으로 된 용접부재, 또는 구리 또는 구리 합금으로 된 제2기둥과 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 된 용접부재 사이에 확산이 일어나게 되고, 이에 따라 제1기둥과 용접부재, 또는 제2기둥과 용접부재가 상호간 결합된다. 즉, 제1기둥과 용접부재 사이가 확산 용접되거나, 또는 제2기둥과 용접부재 사이가 확산 용접된다. 이어서, 제1기둥과 용접부재 또는 제2기둥과 용접부재에서 내부 응력이 발생하지 않도록, 노의 온도가 서서히 상온까지 냉각된다. 여기서, 상기 확산 용접 방법은 제1기둥과 용접부재, 또는 제2기둥과 용접부재 사이에 사이에 금속간층을 형성한다.
이러한 확산 용접 방법은 제1기둥과 용접부재, 또는 제2기둥과 용접부재 사이의 용접 강도를 향상시킬 뿐만 아니라, 별도의 도금 설비를 필요로 하지 않는다. 더불어, 상기 확산 용접 방법은 제1기둥과 용접부재, 또는 제2기둥과 용접부재 사이에 금속간층이 형성되도록 함으로써, 제1기둥과 용접부재, 제2기둥과 용접부재 사이의 용접 강도가 향상된다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 분해 사시도이고, 도 10은 도 9에 도시된 이차 전지의 종단면도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지(200)는 전극 조립체(220), 전극 조립체(220)와 단자(120,130) 사이의 접속 관계에 있어서, 상술한 실시예의 이차 전지(100)와 다른 구조를 갖는다. 즉, 본 발명의 이차 전지(200) 역시 단지 기둥을 갖는 단자를 포함하고, 단자 기둥은 단자 플레이트에 결합된 제1기둥, 제1기둥에 결합된 제2기둥, 제1기둥과 상기 제2기둥의 외측에 형성된 용접부재 및 제2기둥의 하단에 형성된 플랜지를 포함함으로써, 상술한 이차 전지(100)의 단자와 동일 또는 유사한 구조를 갖는다. 따라서, 본 발명의 이차 전지(200)에서 단자 자체에 대한 설명은 최소화한다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 전극 조립체(210)가 갖는 권취 축은 제1단자(120)의 제1단자 기둥(122)이 갖는 단자 축 및 제2단자(130)의 제2단자 기둥(132)이 갖는 단자 축에 대략 평행 또는 대략 수평하게 형성된다. 여기서, 권취 축 및 단자 축은 도 9 및 도 10에서 상하 방향으로 형성된 축을 의미하며, 권취 축 및 단자 축이 대략 평행 또는 수평하다는 것은 권취 축 및 단자 축을 길게 늘여도 서로 만나지 않거나, 또는 아주 길게 늘일 경우 서로 만날 수 있음을 의미한다.
또한, 전극 조립체(210)와 제1단자(120)의 제1단자 기둥(122) 사이에는 제1전극 탭(211a)이 개재되고, 전극 조립체(210)와 제2단자(130)의 제2단자 기둥(132) 사이에는 제2전극 탭(212a)이 개재된다. 즉, 제1전극 탭(211a)은 전극 조립체(210)의 상단으로부터 제1단자(120)중 제1단자 기둥(122)의 하단을 향하여 연장되어, 제1단자 기둥(122)에 구비된 평평한 플랜지(122e)에 전기적으로 접속 또는 용접된다. 또한, 제2전극 탭(212a)은 전극 조립체(210)의 상단으로부터 제2단자(130)중 제2단자 기둥(132)의 하단을 향하여 연장되어, 제2단자 기둥(132)에 구비된 평평한 플랜지(132e)에 전기적으로 접속 또는 용접된다.
실질적으로, 제1전극 탭(211a)은 전극 조립체(210)의 제1전극판(211) 중 제1활물질(211b)이 도포되지 않은 제1무지부 자체이거나, 또는 제1무지부에 접속된 별도 부재일 수 있다. 여기서, 제1무지부의 재질은 제1전극판의 재질과 동일하고, 별도 부재의 재질은 니켈, 니켈 합금, 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금 및 그 등가물 중에서 선택된 하나일 수 있다.
또한, 실질적으로, 제2전극 탭(212a)은 전극 조립체(210)의 제2전극판(212) 중 제2활물질(212b)이 도포되지 않은 제2무지부 자체이거나, 또는 제2무지부에 접속된 별도의 부재일 수 있다. 여기서, 제2무지부의 재질은 제2전극판의 재질과 동일하고, 별도 부재의 재질은 알루미늄, 알루미늄 합금, 니켈, 니켈 합금, 구리, 구리 합금 및 그 등가물 중에서 선택된 하나일 수 있다.
이와 같이, 전극 조립체가 갖는 권취 축과 단자가 갖는 단자 축이 상호간 대략 평행 또는 수평하게 형성됨으로써, 전해액 주입 시 전극 조립체의 전해액 함침성이 우수할 뿐만 아니라, 과충전 시 내부 가스가 안전벤트로 신속하게 이동하여 안전벤트가 빠르게 동작한다.
또한, 전극 조립체가 갖는 전극 탭(무지부 자체 또는 별도 부재)이 직접 단자에 전기적으로 접속되어 전기적 경로가 짧아짐으로써, 이차 전지의 내부 저항이 감소할 뿐만 아니라 부품 개수가 감소한다.
도 11a는 단자에 전극 조립체의 전극 탭이 용접됨을 도시한 개략도이고, 도 11b는 전극 탭이 절곡됨을 도시한 개략도이다. 여기서, 단자는 주로 제1단자를 의미하지만, 제2단자로도 해석됨은 당연하다.
도 11a에 도시된 바와 같이, 전극 탭(211a)은 전극 조립체(210)로부터 연장되며, 전극 탭의(211a) 길이 방향은 전극 조립체(210)의 길이 방향 또는 권취 축 방향과 같다. 이러한 전극 탭(211a)은 레이저 빔에 의해 단자 기둥(122)의 하단에 구비된 평평한 플랜지(122e)에 직접 용접될 수 있다. 물론, 레이저 빔 외에 저항 용접이나 초음파 용접도 가능하다.
도 11b에 도시된 바와 같이, 전극 탭(211a)은 단자(120)로부터 대략 직각 방향으로 절곡될 수 있다. 즉, 전극 탭(211a)은 대략 "L"자 형태로 절곡될 수 있다. 따라서, 전극 조립체(210)의 권취 축, 단자(120)의 단자 축 및 전극 탭(211a)의 탭 축이 대략 평행 또는 수평한 상태를 갖게 된다. 실질적으로, 단자(120)의 단자 축 및 전극 탭(211a)의 탭 축은 상호간 연결될 수 있다. 즉, 단자(120)의 단자 축 하단에 전극 탭(211a)의 탭 축 상단이 연결될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 전극 조립체에 구비된 전극 탭이 단자에 직접 전기적으로 접속됨으로써, 전극 조립체와 단자 사이의 전기적 접속 공정이 간단할 뿐만 아니라, 부품 개수도 감소한다.
도 12는 하나의 단자에 두개의 전극 조립체가 용접됨을 도시한 개략도이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 하나의 단자(120)에는 두개의 전극 조립체(210A, 210B)가 전기적으로 접속될 수 있다. 좀더 구체적으로 설명하면, 단자(120) 중 단자 기둥(122)의 하부에 구비된 평평한 플랜지(122e)에 한쌍의 전극 조립체(210A, 210B)로부터 연장된 전극 탭(211a)이 각각 전기적으로 접속될 수 있다.
이때, 전극 조립체(210A, 210B)로부터 각각 연장된 전극 탭(211a)의 절곡 형태는 단자(120)를 중심으로 상호간 대칭되는 형태이거나, 또는 비대칭되는 형태일 수 있다.
이와 같이, 하나의 단자에 적어도 한쌍의 전극 조립체가 전극 탭을 통하여 직접 접속됨으로써, 내부 저항이 작으면서도 용량이 큰 이차 전지가 용이하게 제조된다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 이차 전지를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기일 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100: 이차 전지 110: 전극 조립체
120: 제1단자 121: 제1집전판
122: 제1단자 기둥 122a; 제1기둥
122b; 제2기둥 123: 용접부재
124; 제1단자 플레이트 130: 제2단자
131: 제2집전판 132: 제2단자 기둥
134: 제2단자 플레이트 140: 케이스
150: 캡 조립체 151: 캡 플레이트
152: 시일 가스켓 153: 마개
154: 안전벤트 155: 상부 절연부재
156: 하부 절연부재

Claims (20)

  1. 케이스;
    상기 케이스 위에 설치된 캡 플레이트; 및
    상기 캡 플레이트로부터 돌출된 단자 기둥과, 상기 단자 기둥에 결합된 단자 플레이트로 이루어진 단자를 포함하고,
    상기 단자 기둥은 상기 단자 플레이트에 결합된 제1기둥; 상기 제1기둥에 결합된 제2기둥; 및 상기 제1기둥과 상기 제2기둥의 외측에 형성된 용접부재를 포함하고, 상기 용접부재는 상기 캡 플레이트의 내측에 위치되고,
    상기 제1기둥은 요홈을 포함하고, 상기 제2기둥은 상기 요홈에 결합되는 돌기를 포함하며, 상기 돌기의 표면에 상기 용접부재가 형성되거나, 또는
    상기 제1기둥은 돌기를 포함하고, 상기 제2기둥은 상기 돌기가 결합되는 요홈을 포함하며, 상기 돌기의 표면에 상기 용접부재가 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단자 플레이트의 재질은 상기 제1기둥의 재질과 같은 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단자 플레이트와 상기 제1기둥은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1기둥의 재질은 상기 제2기둥의 재질과 다른 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1기둥은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성되고, 상기 제2기둥은 구리 또는 구리 합금으로 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 용접부재는 알루미늄과 실리콘의 합금인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 용접부재는 80~95wt%의 알루미늄과 5~20wt%의 실리콘으로 이루어진 합금인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 용접부재는 주석과 니켈의 합금인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 용접부재는 60~70wt%의 주석과 30~40wt%의 니켈로 이루어진 합금인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1기둥과 상기 단자 플레이트는 상호간 용접되어 결합된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 캡 플레이트로부터 돌출된 제2단자 기둥과,
    상기 제2단자 기둥에 결합된 제2단자 플레이트로 이루어진 제2단자를 더 포함함을 특징으로 하는 이차 전지.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2단자 기둥의 재질은 상기 제2단자 플레이트의 재질과 같은 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 케이스의 내측에 위치되어 상기 단자에 전기적으로 접속된 전극 조립체를 더 포함하고,
    상기 전극 조립체가 갖는 권취 축은 상기 단자가 갖는 단자 축에 수직한 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 케이스의 내측에 위치되어 상기 단자에 전기적으로 접속된 전극 조립체를 더 포함하고,
    상기 전극 조립체가 갖는 권취 축은 상기 단자가 갖는 단자 축에 평행한 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 전극 조립체와 상기 단자의 사이에 개재된 전극 탭을 더 포함하고,
    상기 전극 탭은 상기 전극 조립체의 상단으로부터 상기 단자의 하단을 향하여 연장되고, 상기 단자에 직접 접속된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 전극 탭은 상기 전극 조립체 중 활물질이 도포되지 않은 무지부 자체이거나, 또는 상기 무지부에 접속된 별도 부재인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 전극 탭은 상기 단자에 접속된 후 절곡된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 전극 조립체는 적어도 한쌍인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102335021B1 (ko) 2016-10-21 2021-12-02 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 및 그 모듈
CN106784445A (zh) 2017-02-13 2017-05-31 宁德时代新能源科技股份有限公司 动力电池顶盖结构、动力电池及电池模组
KR102350769B1 (ko) * 2017-03-06 2022-01-13 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
DE102017116891A1 (de) * 2017-07-26 2019-01-31 Kolektor Group D.O.O. Abschlussstruktur einer elektrischen Batterie
JP6931460B2 (ja) * 2017-10-06 2021-09-08 トヨタ自動車株式会社 電池および電池の製造方法
JP7069689B2 (ja) * 2017-12-19 2022-05-18 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子の充電制御方法、状態推定方法、寿命推定方法、蓄電システムの製造方法、及び、蓄電素子の管理装置
KR102578860B1 (ko) * 2018-02-27 2023-09-13 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR20220054130A (ko) * 2020-10-23 2022-05-02 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP7334198B2 (ja) 2021-02-01 2023-08-28 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 電極端子および該電極端子を備えた二次電池
JP7296996B2 (ja) 2021-02-02 2023-06-23 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 電極端子およびその利用
CN116014312A (zh) * 2021-10-22 2023-04-25 株式会社Lg新能源 圆筒形电池、包括该圆筒形电池的电池组及汽车
KR20230074014A (ko) * 2021-11-19 2023-05-26 주식회사 엘지에너지솔루션 이차 전지 및 배터리 팩

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110194973A1 (en) * 2010-02-10 2011-08-11 Illinois Tool Works Inc. Aluminum alloy welding wire

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW502467B (en) * 1998-03-18 2002-09-11 Toshiba Battery Battery, lead member for battery connection, and battery pack using the same
JP2001357834A (ja) 2000-06-16 2001-12-26 Japan Storage Battery Co Ltd 電 池
US8709632B2 (en) * 2009-11-13 2014-04-29 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module
US9770788B2 (en) * 2010-02-10 2017-09-26 Hobart Brothers Company Aluminum alloy welding wire
WO2011117971A1 (ja) * 2010-03-23 2011-09-29 トヨタ自動車株式会社 電池の製造方法及び電池
US8673479B2 (en) * 2010-03-30 2014-03-18 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery and a secondary battery module
US9537135B2 (en) 2010-07-21 2017-01-03 Samsung Sdi Co., Ltd. Terminal of rechargeable battery and method of manufacturing the same
US8309246B2 (en) 2010-10-25 2012-11-13 Sb Limotive Co., Ltd. Terminal of rechargeable battery and method of manufacturing the same
KR101222286B1 (ko) * 2011-01-13 2013-01-15 로베르트 보쉬 게엠베하 이차전지
KR101324606B1 (ko) 2011-12-14 2013-11-06 주식회사 한라이비텍 레이저용접을 이용하는 이종 전극 배터리용 직렬 연결단자의 제작방법 및 그에 의해 제작된 직렬 연결단자
KR101520168B1 (ko) 2012-04-30 2015-05-14 주식회사 엘지화학 파우치형 리튬 이차 전지

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110194973A1 (en) * 2010-02-10 2011-08-11 Illinois Tool Works Inc. Aluminum alloy welding wire

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Publication number Publication date
CN105304853A (zh) 2016-02-03
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