KR102283782B1 - 이차전지 - Google Patents

이차전지 Download PDF

Info

Publication number
KR102283782B1
KR102283782B1 KR1020140166521A KR20140166521A KR102283782B1 KR 102283782 B1 KR102283782 B1 KR 102283782B1 KR 1020140166521 A KR1020140166521 A KR 1020140166521A KR 20140166521 A KR20140166521 A KR 20140166521A KR 102283782 B1 KR102283782 B1 KR 102283782B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
receiving groove
cap plate
case
secondary battery
lead tab
Prior art date
Application number
KR1020140166521A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160063042A (ko
Inventor
성재일
김경진
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020140166521A priority Critical patent/KR102283782B1/ko
Priority to US14/945,457 priority patent/US9991480B2/en
Publication of KR20160063042A publication Critical patent/KR20160063042A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102283782B1 publication Critical patent/KR102283782B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/148—Lids or covers characterised by their shape
    • H01M50/15—Lids or covers characterised by their shape for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/176—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/528—Fixed electrical connections, i.e. not intended for disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명의 일 측면은 케이스와 캡 플레이트로 설정되는 내부 공간에서 전해액을 더 수용할 수 있는 추가 공간을 확보하는 이차전지를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지는 충전 및 방전 작용하는 전극 조립체, 상기 전극 조립체와 전해액을 수용하는 케이스, 상기 케이스의 개구에 결합되어 상기 개구를 밀봉하고 내면에 형성되는 수용홈으로 전해액을 더 수용하는 캡 플레이트, 및 상기 수용홈에 돌기로 결합되어 상기 전극 조립체와 상기 캡 플레이트 사이에 배치되는 절연 케이스를 포함한다.

Description

이차전지 {RECHARGEABLE BATTERY}
본 기재는 케이스 내부에 전해액을 수용하는 이차전지에 관한 것이다.
이차전지(rechargeable battery)는 일차전지와 달리 충전 및 방전을 반복적으로 수행하는 전지이다. 소용량의 이차전지는 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대용량 이차전지는 전기 자전거, 스쿠터, 전기 자동차(electric vehicle) 및 지게차(fork lift) 등의 모터 구동용 전원으로 사용된다.
예를 들면, 이차 전지는 충전 및 방전 작용하는 전극 조립체, 전극 조립체를 수용하는 케이스 및 케이스의 개구를 밀폐하고 전극 조립체를 케이스의 외부로 인출하는 전극단자를 구비하는 캡 플레이트를 포함한다.
캡 플레이트는 케이스의 내부로 전해액을 주입하는 전해액 주입구를 구비하고, 전해액 주입구는 전해액 주입 후 밀봉 마개로 밀봉된다. 이차전지는 수명 향상을 위하여 많은 양의 전해액을 필요로 한다.
일례로써, 이차전지는 케이스의 두께 및 딤플(dimple)의 치수를 낮추는 방향으로 조절하여 케이스의 내부 공간을 추가로 확보한다. 즉 추가로 확보된 내부 공간은 전해액의 공간을 더 확보할 수 있다.
그러나 공간 추가 확보에 따른 케이스의 두께 감소 및 딤플은 충전 및 방전시 내부에서 발생되는 내부 가스 압력에 대한 케이스의 저항력을 약화시킬 수 있다.
본 발명의 일 측면은 케이스와 캡 플레이트로 설정되는 내부 공간에서 전해액을 더 수용할 수 있는 추가 공간을 확보하는 이차전지를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지는 충전 및 방전 작용하는 전극 조립체, 상기 전극 조립체와 전해액을 수용하는 케이스, 상기 케이스의 개구에 결합되어 상기 개구를 밀봉하고 내면에 형성되는 수용홈으로 전해액을 더 수용하는 캡 플레이트, 및 상기 수용홈에 돌기로 결합되어 상기 전극 조립체와 상기 캡 플레이트 사이에 배치되는 절연 케이스를 포함한다.
상기 캡 플레이트는 외면에 보강 리브를 더 구비할 수 있다.
상기 수용홈은 상기 절연 케이스를 향하여 개방되고 상기 캡 플레이트의 외면으로 오목하게 후퇴하여 평면으로 형성될 수 있다.
상기 절연 케이스는 상기 캡 플레이트의 길이 방향 양단에서 상기 수용홈의 외곽을 형성하는 테두리에 지지될 수 있다.
상기 돌기는 상기 수용홈으로 삽입되어 상기 수용홈의 오목한 평면에 밀착될 수 있다.
상기 절연 케이스는 상기 전극 조립체의 제1전극 리드탭을 관통시키는 제1탭홀, 및 상기 전극 조립체의 제2전극 리드탭을 관통시키는 제2탭홀을 구비할 수 있다.
상기 제1전극 리드탭은 상기 제1탭홀을 통하여 상기 캡 플레이트의 상기 수용홈의 평면에 전기적으로 연결되고, 상기 제2전극 리드탭은 상기 제2탭홀을 통하여 상기 캡 플레이트에 절연 상태로 설치되는 전극단자 및 터미널 플레이트에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 절연 케이스는 상기 수용홈의 측벽과 상기 케이스의 내벽을 향하는 격벽을 더 포함할 수 있다.
상기 돌기는 상기 격벽의 끝에 형성될 수 있다.
상기 수용홈의 평면에서 상기 격벽에 이르는 제1거리는 상기 수용홈의 평면에서 상기 제2전극 리드탭과 상기 터미널 플레이트의 연결라인에 이르는 제2거리보다 더 짧을 수 있다.
상기 수용홈은 상기 절연 케이스를 향하여 개방되고 상기 캡 플레이트의 외면으로 오목하게 후퇴하여 경사면으로 형성될 수 있다.
상기 절연 케이스는 상기 캡 플레이트의 길이 방향 양단에서 상기 수용홈의 외곽을 형성하는 상기 캡 플레이트의 테두리에 지지되고, 상기 돌기는 상기 수용홈으로 삽입되어 상기 수용홈의 오목한 경사면에 밀착될 수 있다.
상기 절연 케이스는 상기 전극 조립체의 제1전극 리드탭을 관통시키는 제1탭홀, 및 상기 전극 조립체의 제2전극 리드탭을 관통시키는 제2탭홀을 구비하고, 상기 제1전극 리드탭은 상기 제1탭홀을 통하여 상기 캡 플레이트의 상기 수용홈의 경사면에 전기적으로 연결될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 캡 플레이트에 수용홈을 형성하고, 전극 조립체와 캡 플레이트 사이에 절연 케이스를 설치하며, 절연 케이스를 수용홈에 돌기로 결합하므로 케이스와 캡 플레이트로 설정되는 내부 공간에서 전해액을 더 수용할 수 있는 추가 공간을 확보하는 효과가 있다.
전해액의 추가 수용으로 이차전지의 수명을 향상시키고, 동시에 충전 및 방전시 내부에서 발생되는 내부 가스의 압력 상황에서도, 케이스는 높은 저항력을 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 이차전지의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 도 1의 캡 플레이트의 단면도이다.
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 이차전지의 분해 사시도이다.
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 7은 도 5의 캡 플레이트의 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 이차전지의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 자른 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 이차전지(100)는 전류를 충전 및 방전하는 전극 조립체(10), 전극 조립체(10)를 전해액과 함께 수용하는 케이스(20), 케이스(20)의 개구에 결합되어 개구를 밀봉하는 캡 플레이트(30), 및 전극 조립체(10)와 캡 플레이트(30) 사이에 배치되는 절연 케이스(60)를 포함한다.
또한 이차전지(100)는 캡 플레이트(30)의 단자홀(31)에 설치되어 전극 조립체(10)에 전기적으로 연결되는 전극단자(40)를 더 포함한다. 전극 조립체(10)는 케이스(20)의 내부에 삽입되도록 케이스(20)의 내부 공간에 대응하는 형상을 가진다.
일례로써, 전극 조립체(10)는 전기 절연재인 세퍼레이터(13)를 사이에 두고 그 양면에 제1전극(11, 편의상 "양극"이라 한다)과 제2전극(12, 편의상 "음극"이라 한다)을 적층하여 젤리롤 형태로 권취하여 형성된다. 전극 조립체(10)는 양극(11)에 연결되는 제1전극 리드탭(14, 편의상 "양극 리드탭"이라 한다)과 음극(12)에 연결되는 제2전극 리드탭(15, 편의상 "음극 리드탭"이라 한다)을 구비한다.
케이스(20)는 상부에 구비되는 개구를 통하여 전극 조립체(10) 및 절연 케이스(60)의 삽입을 가능하게 한다. 또한, 케이스(20)는 개구에 결합되는 캡 플레이트(30)와 함께 전극 조립체(10)와 전해액을 수용하고, 전극단자 역할을 할 수 있도록 도전체로 형성된다. 예를 들면, 케이스(20)는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성될 수 있다.
케이스(20)와 캡 플레이트(30)로 설정되는 내부 공간에서 전극 조립체(10)와 절연 케이스(60)의 부피를 제외하면 기본적인 전해액 수용 공간이 설정된다.
캡 플레이트(30)는 전해액 주입구(32)를 구비하고, 내면에 수용홈(34)을 형성하여 이차전지(100)에서 전해액의 추가 수용 공간을 형성한다. 수용홈(34)은 절연 케이스(60)를 향하여 개방되고, 캡 플레이트(30)의 외면으로 오목하게 후퇴하여 평면으로 형성된다.
캡 플레이트(30)의 내면에 형성되는 수용홈(34)은 이차전지(100)에서 설정되는 기본적인 전해액 수용 공간에 추가 수용 공간을 형성하므로 이차전지(100)에서 더 많은 양의 전해액을 수용할 수 있게 한다.
캡 플레이트(30)에서 수용홈(34)이 평면으로 형성되므로 캡 플레이트(30)의 강도 저하를 최소화 하면서 추가 수용 공간이 최대로 확보될 수 있다.
캡 플레이트(30)는 외면에 보강 리브(36)를 더 구비할 수 있다. 일례로써, 보강 리브(36)는 수용홈(34)에서 캡 플레이트(30)의 외부로 돌출되는 구조로 형성될 수 있다. 보강 리브(36)는 수용홈(34)으로 인하여 약화된 캡 플레이트(30)의 기계적 강도를 보완할 수 있다.
제1실시예에서 보강 리브(36)는 캡 플레이트(30)의 폭 방향으로 벋은 1개로 형성되어 있으나, 폭 방향으로 벋은 복수 개로 형성될 수도 있다. 또한 보강 리브(36)는 전해액 주입구(32)의 인접 측에 형성되어 전해액 주입구(32) 주위에서 약화된 기계적 강도를 더욱 보완할 수 있다.
전해액 주입구(32)는 케이스(20)에 캡 플레이트(30)를 결합하여 용접한 후, 케이스(20)의 내부로 전해액의 주입을 가능하게 한다. 전해액의 주입 후, 전해액 주입구(32)는 밀봉 마개(33)로 밀봉된다.
절연 케이스(60)는 케이스(20)의 내부에서 전극 조립체(10)와 터미널 플레이트(50) 사이에 설치되어, 전극 조립체(10)와 터미널 플레이트(50)를 전기적으로 절연한다. 즉 절연 케이스(60)는 전극 조립체(10)의 양극(11)과 음극성을 가지는 터미널 플레이트(50)를 전기적으로 절연시킨다.
일례를 들면, 절연 케이스(60)는 양극 리드탭(14)과 음극 리드탭(15)을 관통시키는 제1, 제2탭홀(141, 151)을 구비한다. 절연 케이스(60)는 캡 플레이트(30) 측에 돌기(61)를 구비하여 캡 플레이트(30)의 수용홈(34)에 돌기(61)로 결합된다.
또한 절연 케이스(60)는 수용홈(34)의 측벽과 케이스(20)의 내벽을 향하는 격벽(63)을 더 포함한다. 격벽(63)는 절연 케이스(60)와 캡 플레이트(30) 사이 공간을 수용홈(34)의 측벽 및 케이스(20) 내벽과 격리시킨다. 따라서 돌기(61)는 격벽(63)의 끝에 형성될 수 있다.
도 3은 도 1의 캡 플레이트의 단면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 절연 케이스(60)는 캡 플레이트(30)의 길이 방향 양단(도 2의 좌우 단부)에서 수용홈(34)의 외곽을 형성하는 캡 플레이트(30)의 테두리(35)에 지지된다.
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 자른 단면도이다. 도 2 및 도 4를 참조하면, 절연 케이스(60)의 돌기(61)는 수용홈(34)에 삽입되어 수용홈(34)의 오목한 평면에 밀착된다. 이때, 케이스(60)는 격벽(63)의 외측에 형성되는 단부(65)로 캡 플레이트(30)의 테두리(35)에 더 지지된다.
절연 케이스(60)가 캡 플레이트(30)의 수용홈(34)에 결합된 상태에서, 양극 리드탭(14)은 제1탭홀(141)을 관통하여 캡 플레이트(30)의 수용홈(34)에 연결되고, 음극 리드탭(15)은 제2탭홀(151)을 관통하여 터미널 플레이트(50)에 연결된다.
양극 리드탭(14)은 캡 플레이트(30)의 수용홈(34)의 평면에 용접으로 연결되며, 케이스(20)는 캡 플레이트(30)를 통하여 전극 조립체(10)의 양극(11)에 전기적으로 연결되어 양극단자로 작용한다.
음극 리드탭(15)은 전극단자(40)의 일단에 연결되는 터미널 플레이트(50)의 하면에 용접으로 연결되며, 캡 플레이트(30)의 단자홀(31)에 구비되는 전극단자(40)는 전극 조립체(10)의 음극(12)에 전기적으로 연결되어 음극단자로 작용한다.
도시하지 않았지만, 음극 리드탭이 캡 플레이트에 연결되어 케이스가 음극단자로 작용하고, 양극 리드탭이 전극단자에 연결되어 전극단자가 양극단자로 작용할 수도 있다.
전극단자(40)는 절연 개스킷(41)을 개재하여 캡 플레이트(30)의 단자홀(31)에 삽입된다. 이때, 절연 개스킷(41)은 단자홀(31)과 전극단자(40)를 전기적으로 절연하고, 단자홀(31)과 전극단자(40) 사이에 실링 구조를 형성한다.
터미널 플레이트(50)는 절연 플레이트(55)를 개재하여 전극단자(40)에 리벳팅 되어 전기적으로 연결된다. 즉 절연 플레이트(55)는 캡 플레이트(30)와 터미널 플레이트(50)를 전기적으로 절연하고, 캡 플레이트(30)와 터미널 플레이트(50) 사이에 실링 구조를 더 형성한다.
음극 리드탭(15)이 터미널 플레이트(50)에 용접된 상태에서 절연 케이스(60)의 돌기(61)가 캡 플레이트(30)의 수용홈(34)에 결합된다. 이때, 수용홈(34)의 평면에서 격벽(63)에 이르는 제1거리(D1)가 설정된다. 수용홈(34)의 평면에서 음극 리드탭(15)과 터미널 플레이트(50)의 연결라인에 이르는 제2거리(D2)가 설정된다.
이때 제1거리(D1)는 제2거리(D2)보다 짧게 설정되므로 절연 케이스(60)와 캡 플레이트(30)의 내부에 위치하는 음극 리드탭(15)의 절곡 부분이 격벽(63)에 의하여 수용홈(34)의 측벽과 케이스(20) 내벽으로부터 이격되고 전기적으로 절연될 수 있다.
즉 음극 리드탭(15)을 터미널 플레이트(50)에 용접하고 절곡한 후, 음극 리드탭(15)이 절연 케이스(60)의 외부로 노출되는 현상이 방지될 수 있다. 따라서 음극 리드탭(15)의 노출에 따른 이차전지(100)이 불량이 개선될 수 있다.
이하에서 본 발명의 제2실시예에 대하여 설명한다. 제1실시예의 구성과 비교하여, 동일한 구성에 대하여 설명을 생략하고, 서로 다른 구성에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 이차전지의 분해 사시도이고, 도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ 선을 따라 자른 단면도이며, 도 7은 도 5의 캡 플레이트의 단면도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 제2실시예의 이차전지(200)에서, 캡 플레이트(230)의 수용홈(234)은 절연 케이스(70)를 향하여 개방되고 캡 플레이트(230)의 외면으로 오목하게 후퇴하여 경사면으로 형성된다. 물론, 수용홈(234)에서 전극단자(40)와 터미널 플레이트(50)의 연결 부분은 절연 플레이트(55)의 안정된 절연과 실링을 위하여 평면으로 형성된다.
절연 케이스(70)는 캡 플레이트(230) 측에 돌기(71)를 구비하여 캡 플레이트(230)의 수용홈(234)에 돌기(71)로 결합된다. 돌기(71)는 수용홈(234)의 경사면에 대응하도록 경사지게 형성된다.
또한, 절연 케이스(70)는 수용홈(234)의 측벽과 케이스(20)의 내벽을 향하는 격벽(73)을 더 포함한다. 격벽(73)은 절연 케이스(70)와 캡 플레이트(230) 사이 공간을 수용홈(234)의 측벽 및 케이스(20) 내벽과 격리시킨다. 따라서 돌기(71)는 격벽(73)의 끝에 형성될 수 있다.
절연 케이스(70)는 캡 플레이트(230)의 길이 방향 양단(도 6의 좌우 단부)에서 수용홈(234)의 외곽을 형성하는 캡 플레이트(230)의 테두리(235)에 지지된다.
절연 케이스(70)의 돌기(71)는 수용홈(234)에 삽입되어 수용홈(234)의 오목한 경사면에 밀착된다. 이때, 케이스(70)는 격벽(73)의 외측에 형성되는 단부(75)로 캡 플레이트(230)의 테두리(235)에 더 지지된다.
절연 케이스(70)가 캡 플레이트(230)의 수용홈(234)에 결합된 상태에서, 양극 리드탭(14)은 제1탭홀(141)을 관통하여 캡 플레이트(230)의 수용홈(234)에 연결되고, 음극 리드탭(15)은 제2탭홀(151)을 관통하여 터미널 플레이트(50)에 연결된다.
양극 리드탭(14)은 캡 플레이트(230)의 수용홈(234)의 경사면에 용접으로 연결되며, 케이스(20)는 캡 플레이트(230)를 통하여 전극 조립체(10)의 양극(11)에 전기적으로 연결되어 양극단자로 작용한다.
음극 리드탭(15)이 터미널 플레이트(50)에 용접된 상태에서 절연 케이스(70)의 돌기(71)가 캡 플레이트(230)의 수용홈(234)에 결합된다. 절연 플레이트(55)는 수용홈(234)의 경사면으로 연장되어 음극 리드탭(15)을 절연 지지한다.
이때, 수용홈(234)의 경사면에서 돌기(71) 끝에 이르는 제1거리(D21)가 설정된다. 수용홈(234)의 경사면에서 음극 리드탭(15)과 터미널 플레이트(50)의 연결라인에 이르는 제2거리(D22)가 설정된다.
제1거리(D21)는 제2거리(D22)보다 짧게 설정되므로 절연 케이스(70)와 캡 플레이트(230)의 내부에 위치하는 음극 리드탭(15)의 절곡 부분이 수용홈(234)의 측벽과 케이스(20) 내벽으로부터 이격되고 전기적으로 절연될 수 있다.
즉 음극 리드탭(15)을 터미널 플레이트(50)에 용접하고 절곡한 후, 음극 리드탭(15)이 절연 케이스(70)의 외부로 노출되는 현상이 방지될 수 있다. 따라서 음극 리드탭(15)의 노출에 따른 이차전지(200)이 불량이 개선된다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10: 전극 조립체 11: 제1전극(양극)
12: 제2전극(음극) 13: 세퍼레이터
14: 제1전극(양극) 리드탭 15: 제2전극(음극) 리드탭
20: 케이스 30, 230: 캡 플레이트
31: 단자홀 32: 전해액 주입구
34, 234: 수용홈 35, 235: 테두리
36: 보강 리브 40: 전극단자
41: 절연 개스킷 50: 터미널 플레이트
55: 절연 플레이트 60, 70: 절연 케이스
61, 71: 돌기 63, 73: 격벽
65, 75: 단부 100, 200: 이차전지
141, 151: 제1, 제2탭홀 D1, D21: 제1거리
D2, D22: 제2거리

Claims (13)

  1. 충전 및 방전 작용하는 전극 조립체;
    상기 전극 조립체와 전해액을 수용하는 케이스;
    상기 케이스의 개구에 결합되어 상기 개구를 밀봉하고 내면에 형성되는 수용홈으로 전해액을 더 수용하는 캡 플레이트; 및
    상기 수용홈에 돌기로 결합되어 상기 전극 조립체와 상기 캡 플레이트 사이에 배치되는 절연 케이스
    를 포함하며,
    상기 캡 플레이트는 상기 수용홈의 외곽을 형성하는 테두리를 더 포함하고,
    상기 절연 케이스는 상기 수용홈의 측벽과 상기 케이스의 내벽을 향하는 격벽을 더 포함하며,
    상기 돌기는 상기 격벽의 끝 내측에 형성되고,
    상기 돌기는 상기 수용홈에 삽입되어,
    상기 격벽의 외측에 형성되는 상기 케이스의 단부와 상기 격벽은 상기 캡 플레이트의 테두리에 지지되는, 이차전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 캡 플레이트는
    외면에 보강 리브를 더 구비하는 이차전지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수용홈은
    상기 절연 케이스를 향하여 개방되고 상기 캡 플레이트의 외면으로 오목하게 후퇴하여 평면으로 형성되는 이차전지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 절연 케이스는
    상기 캡 플레이트의 길이 방향 양단에서 상기 테두리에 지지되는 이차전지.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 돌기는
    상기 수용홈으로 삽입되어 상기 수용홈의 오목한 평면에 밀착되는 이차전지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 절연 케이스는
    상기 전극 조립체의 제1전극 리드탭을 관통시키는 제1탭홀, 및
    상기 전극 조립체의 제2전극 리드탭을 관통시키는 제2탭홀을 구비하는 이차전지.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1전극 리드탭은
    상기 제1탭홀을 통하여 상기 캡 플레이트의 상기 수용홈의 평면에 전기적으로 연결되고,
    상기 제2전극 리드탭은
    상기 제2탭홀을 통하여 상기 캡 플레이트에 절연 상태로 설치되는 전극단자 및 터미널 플레이트에 전기적으로 연결되는 이차전지.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제7항에 있어서,
    상기 수용홈의 평면에서 상기 격벽에 이르는 제1거리는
    상기 수용홈의 평면에서 상기 제2전극 리드탭과 상기 터미널 플레이트의 연결라인에 이르는 제2거리보다 더 짧은 이차전지.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 수용홈은
    상기 절연 케이스를 향하여 개방되고 상기 캡 플레이트의 외면으로 오목하게 후퇴하여 경사면으로 형성되는 이차전지.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 절연 케이스는
    상기 캡 플레이트의 길이 방향 양단에서 상기 수용홈의 외곽을 형성하는 테두리에 지지되고,
    상기 돌기는
    상기 수용홈으로 삽입되어 상기 수용홈의 오목한 경사면에 밀착되는 이차전지.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 절연 케이스는
    상기 전극 조립체의 제1전극 리드탭을 관통시키는 제1탭홀, 및
    상기 전극 조립체의 제2전극 리드탭을 관통시키는 제2탭홀을 구비하고,
    상기 제1전극 리드탭은
    상기 제1탭홀을 통하여 상기 캡 플레이트의 상기 수용홈의 경사면에 전기적으로 연결되는 이차전지.
KR1020140166521A 2014-11-26 2014-11-26 이차전지 KR102283782B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140166521A KR102283782B1 (ko) 2014-11-26 2014-11-26 이차전지
US14/945,457 US9991480B2 (en) 2014-11-26 2015-11-19 Rechargeable battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140166521A KR102283782B1 (ko) 2014-11-26 2014-11-26 이차전지

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160063042A KR20160063042A (ko) 2016-06-03
KR102283782B1 true KR102283782B1 (ko) 2021-07-30

Family

ID=56011083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140166521A KR102283782B1 (ko) 2014-11-26 2014-11-26 이차전지

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9991480B2 (ko)
KR (1) KR102283782B1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102264702B1 (ko) * 2016-07-18 2021-06-11 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP6848682B2 (ja) * 2017-05-24 2021-03-24 トヨタ自動車株式会社 二次電池
CN112310517B (zh) 2019-10-15 2024-02-20 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池、电池模块、电池组、装置及制造方法
CN216750092U (zh) * 2022-01-27 2022-06-14 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池单体、电池以及用电装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100614355B1 (ko) 2004-10-28 2006-08-21 삼성에스디아이 주식회사 리튬이온 이차전지
KR100601513B1 (ko) * 2004-10-01 2006-07-19 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지
KR20060102751A (ko) * 2005-03-24 2006-09-28 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차전지
KR100686841B1 (ko) * 2005-05-18 2007-02-26 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지
KR100807029B1 (ko) * 2006-03-28 2008-02-25 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR100973309B1 (ko) 2007-12-13 2010-07-30 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지용 절연 케이스 및 이를 구비하는 이차 전지
KR101002506B1 (ko) * 2008-09-18 2010-12-17 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차전지
US20130029211A1 (en) 2011-07-28 2013-01-31 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable Battery

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160063042A (ko) 2016-06-03
US9991480B2 (en) 2018-06-05
US20160149172A1 (en) 2016-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9012050B2 (en) Rechargeable battery
KR101243475B1 (ko) 단락 부재를 구비한 이차 전지
US8758929B2 (en) Secondary battery
KR102201306B1 (ko) 이차 전지
KR101254886B1 (ko) 이차 전지
KR102299244B1 (ko) 이차 전지 및 그 팩
US8828571B2 (en) Secondary battery
US9478789B2 (en) Rechargeable battery
US10367186B2 (en) Secondary battery including an insulating member
US9570780B2 (en) Rechargeable battery
US20150280202A1 (en) Secondary battery
KR102283782B1 (ko) 이차전지
US9692034B2 (en) Secondary battery
US9166208B2 (en) Rechargeable battery
US8785037B2 (en) Secondary battery with stepped cap plate
US9209436B2 (en) Secondary battery
US9577229B2 (en) Secondary battery
KR101621094B1 (ko) 이차 전지
KR102337491B1 (ko) 이차 전지
KR20160036912A (ko) 이차 전지
US9899650B2 (en) Rechargeable battery having top insulation member
KR20140065950A (ko) 이차 전지
US9882188B2 (en) Rechargeable battery and module thereof
US10164221B2 (en) Secondary battery
KR102108281B1 (ko) 이차 전지

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant