KR102314084B1

KR102314084B1 - 이차 전지

Info

Publication number: KR102314084B1
Application number: KR1020140040687A
Authority: KR
Inventors: 김중헌; 이희준; 오정원
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2014-04-04
Filing date: 2014-04-04
Publication date: 2021-10-15
Also published as: EP2927994B1; US20150287973A1; EP2927994A1; KR20150115510A

Abstract

이차 전지가 개시된다. 이차 전지는, 충전과 방전을 행하는 전극 조립체와, 전극 조립체와 전기적으로 연결되는 전극 단자와, 전극 조립체를 수납하는 케이스와, 전극 조립체와 전극 단자의 사이를 전기적으로 연결하는 집전부를 포함한다. 집전부는, 전극 조립체에 전기적으로 연결되는 집전판과 전극 단자와 집전판을 연결하는 리드부재를 포함하고, 집전판은, 리드부재에 연결되는 제1 집전부재와 제1 집전부재에 용접되는 제2 집전부재를 포함하고 제1 집전부재와 제2 집전부재의 용접 부분에는 용접돌부가 형성된다.

Description

이차 전지{SECONDARY BATTERY}

본 발명은 내구성의 향상이 가능한 이차 전지에 관한 것이다.

이차 전지(rechargeable battery)는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 소용량의 이차 전지는 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대용량 전지는 하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.

최근 들어 고에너지 밀도의 비수전해액을 이용한 대용량 고출력 이차 전지가 개발되고 있으며, 상기한 대용량 고출력 이차 전지는 대전력을 필요로 하는 기기 예컨대, 전기 자동차 등의 모터 구동에 사용될 수 있도록 복수개의 이차 전지를 직렬로 연결하여 고출력의 전지 모듈로 구성된다.

또한, 하나의 대용량 고출력 이차 전지는 통상 직렬로 연결되는 복수개의 이차 전지로 이루어지며, 이차 전지는 원통형과 각형, 파우치형 등으로 이루어질 수 있다.

각형 이차 전지는 양극과 음극이 세퍼레이터(separator)를 사이에 두고 위치하는 전극 조립체와 전극 조립체가 내장되는 공간을 구비하는 케이스, 케이스를 밀폐하며 단자가 삽입되는 단자 홀이 형성된 캡 플레이트와, 전극 조립체와 집전부를 통해 전기적으로 연결되며 단자 홀에 삽입되어 케이스의 외측으로 돌출하는 단자를 포함한다.

이러한 이차 전지의 집전부는 전극 조립체에 레이저 용접으로 연결된다.

그러나 집전부와 전극 조립체의 레이저 용접으로 연결되는 부분은, 용접 작업시에 함몰될 수 있다. 이에 따라, 전극 조립체와 집전부의 용접 부분에 형성된 함몰 부분을 통해 레이저 빔이 침투하여 이차 전지의 손상이 발생될 수 있는 문제점이 있다.

본 발명의 일 실시예는 전극 조립체와 집전부의 용접 결합시 함몰 부분이 형성되지 않는 이차 전지를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예는, 충전과 방전을 행하는 전극 조립체와, 전극 조립체와 전기적으로 연결되는 전극 단자와, 전극 조립체를 수납하는 케이스와, 전극 조립체와 전극 단자의 사이를 전기적으로 연결하는 집전부를 포함한다. 집전부는, 전극 조립체에 전기적으로 연결되는 집전판과 전극 단자와 집전판을 연결하는 리드부재를 포함하고, 집전판은, 리드부재에 연결되는 제1 집전부재와 제1 집전부재에 용접되는 제2 집전부재를 포함하고 제1 집전부재와 제2 집전부재의 용접 부분에는 용접돌부가 형성된다.
제1 집전부재의 측면과 제2 집전부재의 측면의 각각에는 전극 조립체 방향으로 구부려진 상태로 각각 돌출되어 상기 전극 조립체의 측면에 접촉되는 벤딩부가 형성될 수 있다.

용접돌부는, 제1 집전부재의 가장자리 일부분과 제2 집전부재의 가장자리의 일부분을 함께 덮도록 용접될 수 있다.

용접돌부는, 제1 집전부재와 제2 집전부재의 사이 부분에서 최대 높이를 갖도록 돌출되게 용접될 수 있다. 용접돌부는 제1 집전부재와 제2 집전부재의 사이 부분에 필러(filler)를 위치시키고 레이저 용접으로 형성될 수 있다.

제1 집전부재에는 복수개로 돌출된 제1 돌출부가 형성되고, 제2 집전부재에는 제1 돌출부의 사이 부분에 삽입되는 제2 돌출부가 형성될 수 있다.

제1 돌출부는 돌출된 단부 방향으로 직경이 점차 작아지게 돌출될 수 있다.

제2 돌출부는 돌출된 단부 방향으로 직경이 점자 작아지게 돌출되며, 돌출된 가장자리 부분이 제1 돌출부에 용접될 수 있다.

용접돌부는, 제1 집전부재의 가장자리 부분이 절곡되어 돌출된 제1 절곡부와 제2 집전부재의 가장자리 부분이 절곡된 상태로 돌출된 제2 절곡부가 서로간에 용접되는 것으로 형성될 수 있다.

제1 절곡부와 제2 절곡부는 동일 높이로 돌출될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 전극 조립체와 집전부의 레이저 용접시에 용접 돌부가 형성되도록 레이저 용접을 실시함으로써, 전극 조립체와 집전부의 연결 부분에 함몰된 부분이 형성되지 않도록 하여 이차 전지의 내구성 향상이 가능하다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 잘라서 본 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 집전부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 집전부를 구성하는 제1 집전부재와 제2 집전부재가 분해된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 제1 돌출부와 제2 돌출부에 필러를 위치시킨 상태에서 레이저 용접을 실시하는 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 제1 집전부재의 제1 돌출부와 제2 집전부재의 제2 돌출부가 용접된 상태를 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 제1 돌출부 및 제2 돌출부에 용접돌부가 형성된 것을 개략적으로 도시한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 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 제1 실시예에 따른 이차 전지를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 잘라서 본 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지(100)는, 충전과 방전을 행하는 전극 조립체(10)와, 전극 조립체(10)와 전기적으로 연결되는 전극 단자(21, 22)와, 전극 조립체(10)를 수납하는 케이스(15)와, 전극 조립체(10)와 전극 단자(21, 22)의 사이를 전기적으로 연결하는 집전부(30)를 포함한다. 케이스(15)의 개구에는 제1 전극단자(이하 "음극 단자"라 한다)(21)와 제2 전극단자(이하 "양극 단자"라 한다)(22)가 설치되는 캡 플레이트(20)가 설치된다.

예를 들면, 전극 조립체(10)는 절연체인 세퍼레이터(13)의 양면에 제1 전극(이하, "음극"이라 한다)(11)과 제2 전극(이하, "양극"이라 한다)(12)을 배치하고, 음극(11), 세퍼레이터(13) 및 양극(12)을 젤리롤 상태로 귄취하여 형성된다.

음극(11) 및 양극(12)은, 각각 금속판의 집전체에 활물질을 도포한 코팅부(11a, 12a), 및 활물질을 도포하지 않아서 노출된 집전체로 형성되는 무지부(11b, 12b)를 포함한다.

음극(11)의 무지부(11b)는 권취되는 음극(11)을 따라 음극(11)의 한 쪽 단부에 형성된다. 양극(12)의 무지부(12b)는 권취되는 양극(12)을 따라 양극(12)의 한 쪽 단부에 형성된다. 따라서 무지부들(11b, 12b)은 전극 조립체(10)의 양단에 각각 배치된다.

예를 들면, 케이스(15)는 내부에 전극 조립체(10)와 전해액을 수용하는 공간을 설정하도록 대략 직육면체로 이루어지며, 외부와 내부 공간을 연결하는 개구를 직육면체의 일면에 형성한다. 개구는 전극 조립체(10)를 케이스(15)의 내부로 삽입할 수 있게 한다.

캡 플레이트(20)는 케이스(15)의 개구에 설치됨으로써 케이스(15)를 밀폐한다. 예를 들면, 케이스(15)와 캡 플레이트(20)는 알루미늄으로 형성되어 서로 용접될 수 있다.

또한, 캡 플레이트(20)는 전해액 주입구(29)와 벤트 홀(24) 및 단자홀(H1, H2)을 구비한다. 전해액 주입구(29)는 케이스(15)에 캡 플레이트(20)를 결합한 후, 케이스(15)의 내부로 전해액을 주입할 수 있게 한다. 전해액 주입 후, 전해액 주입구(29)는 밀봉 마개(27)로 밀봉된다.

벤트 홀(24)은 이차 전지(100)의 내부 압력을 배출할 수 있도록 벤트 플레이트(25)로 밀폐된다. 이차 전지(100)의 내부 압력이 설정 압력에 이르면, 벤트 플레이트(25)가 절개되어 벤트 홀(24)을 개방한다. 벤트 플레이트(25)는 절개를 유도하는 노치(25a)를 가질 수 있다.

음극 단자(21) 및 양극 단자(22)는 캡 플레이트(20)의 단자홀(H1, H2)에 설치되고 전극 조립체(10)에 전기적으로 연결된다. 즉 음극 단자(21)는 전극 조립체(10)의 음극(11)에 전기적으로 연결되고, 양극 단자(22)는 전극 조립체(10)의 양극(12)에 전기적으로 연결된다. 따라서 전극 조립체(10)는 음극 단자(21) 및 양극 단자(22)를 통하여 케이스(15)의 외부로 인출될 수 있다.

전극 단자(21, 22)는 캡 플레이트(20)의 단자홀(H1, H2)에 각각 설치되는 리벳 터미널(21a, 22a), 캡 플레이트(20)의 내측에서 리벳 터미널(21a, 22a)에 일체로 넓게 형성되는 플랜지(21b, 22b), 및 캡 플레이트(20)의 외측에 배치되어 리벳 터미널(21a, 22a)에 리벳팅 또는 용접으로 연결되는 플레이트 터미널(21c, 22c)을 포함한다.

음, 양극 개스킷(36, 37)은 전극 단자(21, 22)의 리벳 터미널(21a, 22a)과 캡 플레이트(20)의 단자홀(H1, H2) 내면 사이에 각각 설치되어, 전극 단자(21, 22)의 리벳 터미널(21a, 22a)과 캡 플레이트(20) 사이를 실링하고 전기적으로 절연한다.

음, 양극 개스킷(36, 37)은 플랜지(21b, 22b)와 캡 플레이트(20)의 내면 사이에 더 연장 설치되어, 플랜지(21b, 22b)와 캡 플레이트(20) 사이를 더 실링하고 전기적으로 절연한다. 즉 음, 양극 개스킷(36, 37)은 캡 플레이트(20)에 전극 단자(21, 22)를 설치함으로써 단자홀(H1, H2)을 통하여 전해액이 새는 것(leak)을 방지한다.

집전부(30)는 전극 단자(21, 22)를 전극 조립체(10)의 음, 양극(11, 12)에 각각 전기적으로 연결한다. 즉, 집전부(30)는 리벳 터미널(21a, 22a)의 하단에 결합하여 하단을 코킹(caulking)함으로써, 집전부(30)는 플랜지(21b, 22b)에 지지되면서 리벳 터미널(21a, 22a)의 하단에 연결된다. 여기서 집전부(30)가 리벳 터미널(21a, 22a)에 코킹되는 것을 예시적으로 설명하였지만, 이에 반드시 한정되는 것은 아니고 코킹 결합 없이 용접으로 결합되는 것도 가능하다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 집전부를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 집전부를 구성하는 제1 집전부재와 제2 집전부재가 분해된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 집전부(30)는, 전극 조립체(10)에 전기적으로 연결되는 집전판(31)과, 집전판(31)을 전극 단자(21, 22)에 연결하는 리드부재(33)를 포함한다.

집전판(31)은, 리드부재(33)에 연결되는 제1 집전부재(32)와, 제1 집전부재(32)와 용접으로 연결되는 제2 집전부재(34)를 포함한다.

제1 집전부재(32)는 리드부재(33)에 일측이 연결되고 타측은 전극 조립체(10)에 전기적으로 연결된다. 제1 집전부재(32)는 리드부재(33)와 동일한 금속의 재질로 형성될 수 있다. 이러한 제1 집전부재(32)는 제2 집전부재(34)와 연결되는 측면으로 적어도 2개 이상의 복수개로 돌출되는 제1 돌출부(32a)가 형성된다.

제1 돌출부(32a)는 제1 집전부재(32)에서 제2 집전부(30) 방향으로 등간격의 복수개로 돌출하여 제2 집전부재(34)에 용접으로 연결된다. 이러한 제1 돌출부(32a)는 돌출된 단부 방향으로 점차 직경이 작아지도록 형성될 수 있다. 이와 같이, 제1 돌출부(32a)가 돌출된 단부 방향으로 직경이 점차 작아지도록 형성되는 것은 제2 집전부재(34)의 제2 돌출부(34a)가 제1 돌출부(32a)들의 사이로 안정적으로 삽입되도록 하기 위한 것이다.

제2 집전부재(34)는 제1 집전부재(32)에 연결되는 부분으로써, 제1 집전부재(32)와 함께 전극 조립체(10)에 전기적으로 연결된다. 제2 집전부재(34)는 제1 집전부재(32)와 함께 전극 조립체(10)에 연결되어 집전 작용이 이루어지도록 제1 집전부재(32)와 동일한 금속의 재질로 이루어질 수 있다. 제2 집전부재(34)에는 제1 집전부재(32)의 제1 돌출부(32a)와 연결되는 제2 돌출부(34a)가 형성된다.

제2 돌출부(34a)는 제2 집전부재(34)에서 제1 돌출부(32a) 방향으로 적어도 2개 이상으로 돌출될 수 있다. 제2 돌출부(34a)는 제2 집전부재(34)에 적어도 2개 이상의 복수개가 등간격으로 돌출되어, 제1 돌출부(32a)들의 사이로 삽입된다. 이와 같이, 제1 집전부재(32)의 제1 돌출부(32a)와 제2 집전부재(34)의 제2 돌출부(34a)는 서로간에 맞닿은 상태에서 용접으로 연결된다.
한편, 제1 집전부재(32)와 제2 집전부재(34)의 측면에는 벤딩부(35)가 형성될 수 있다.
벤딩부(35)는 제1 집전부재(32)와 제2 집전부재(34)의 측면에서 전극 조립체(10) 방향으로 구부려진 상태로 각각 돌출 형성되는 바, 집전부(30)가 전극 조립체(10)에 더욱 안정적으로 고정되도록 형성될 수 있다.

도 5는 제1 돌출부와 제2 돌출부에 필러를 위치시킨 상태에서 레이저 용접을 실시하는 것을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 6은 제1 집전부재의 제1 돌출부와 제2 집전부재의 제2 돌출부가 용접된 상태를 개략적으로 도시한 측단면도이다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 집전부재(32)의 제1 돌출부(32a)와 제2 집전부재(34)의 제2 돌출부(34a)는 용접에 의해 용접돌부(36)가 형성된다. 보다 구체적으로 설명하면, 용접돌부(36)는 제1 돌출부(32a)의 일부분과 제2 돌출부(34a)의 일부분을 덮으면서 용접되어 형성된다. 즉, 제1 돌출부(32a)와 제2 돌출부(34a)는 용접으로 연결되는 과정에서 용접돌부(36)의 돌출된 부분이 제1 돌출부(32a) 및 제2 돌출부(34a)의 표면의 상측으로 돌출 형성된다. 이와 같이, 용접돌부(36)가 제1 돌출부(32a) 및 제2 돌출부(34a)의 표면 외측으로 돌출되는 것은, 제1 돌출부(32a)와 제2 돌출부(34a)의 서로간을 용접하는 과정에서 필러(filler, 37)를 이용한 용접으로 가능하게 된다.

보다 구체적으로 설명하면, 제1 집전부재(32)의 제1 돌출부(32a)들의 사이 부분에 제2 집전부재(34)의 제2 돌출부(34a)들을 위치시킨 상태에서 용접이 진행되기 전에 필러(filler, 37)를 위치시킨다. 그리고, 제1 돌출부(32a)와 제2 돌출부(34a)를 필러를 용융시키면서 레이저 용접으로 용접을 진행한다. 그러면, 제1 돌출부(32a)와 제2 돌출부(34a)가 용접된 상태에서 제1 돌출부(32a) 및 제2 돌출부(34a)의 표면 외측으로 돌출하는 용접돌부(36)가 형성된다. 이와 같이, 제1 돌출부(32a)와 제2 돌출부(34a)가 용접되는 과정에서 용접돌부(36)가 형성됨으로써, 레이저(38)를 이용한 용접의 진행 중에 천공이 발생되는 것을 방지하여 이차 전지(100)의 내구성이 약화되는 것을 방지할 수 있다. 이러한 용접 돌부(36)는 제1 집전부재(32)와 제2 집전부재(34)의 사이의 중심 부분에서 최대 높이를 갖도록 돌출될 수 있다. 이와 같이, 용접 돌부(36)가 제1 집전부재(32)와 제2 집전부재(34)의 사이의 중심 부분에 최대로 돌출되는 것은 용접 과정에서 내구성이 약화될 수 있는 부분의 용접 두께를 최대한으로 하기 위한 것이다.

음, 양극 절연부재(61, 62)는 집전부(30)와 캡 플레이트(20) 사이에 각각 설치되어, 집전부(30)와 캡 플레이트(20)를 전기적으로 절연시킨다. 또한 음, 양극 절연부재(61, 62)는 일측으로 캡 플레이트(20)에 결합되고, 다른 일측으로 집전부(30)와 리벳 터미널(21a, 22a) 및 플랜지(21b, 22b)를 감싸므로 이들의 연결 구조를 안정시킨다.

한편, 캡 플레이트(20)는 음극 단자(21) 및 양극 단자(22) 중 어느 하나에 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 실시에서, 캡 플레이트(20)는 양극 단자(22)에 전기적으로 연결되어 있다.

음극 단자(21) 측의 절연부재(31)는 플레이트 터미널(21c)과 캡 플레이트(20) 사이에 설치되어, 플레이트 터미널(21c)과 캡 플레이트(20)를 전기적으로 절연시킨다. 즉 캡 플레이트(20)는 음극 단자(21)와 전기적으로 절연된 상태를 유지한다.

예를 들면, 절연부재(31)는 플레이트 터미널(21c)과 캡 플레이트(20) 사이에 개재되고 리벳 터미널(21a)을 관통시킨다. 따라서 절연부재(31)와 플레이트 터미널(21c)을 리벳 터미널(21a)의 상단에 결합하여 상단을 코킹함으로써, 절연부재(31)와 플레이트 터미널(21c)은 리벳 터미널(21a)의 상단에 결합된다.

한편, 음극 개스킷(36)은 리벳 터미널(21a)과 절연부재(31) 사이로 더 연장되어 설치된다. 즉 음극 개스킷(36)은 리벳 터미널(21a)과 절연부재(31) 사이의 실링 및 전기 절연을 더 보강한다.

양극 단자(22) 측의 탑 플레이트(32)는 도전성 부재로 형성되고, 플레이트 터미널(22c)과 캡 플레이트(20) 사이에 설치되어, 플레이트 터미널(22c)과 캡 플레이트(20)를 전기적으로 연결시킨다. 즉 캡 플레이트(20)는 양극 단자(22)를 통하여 전극 조립체(10)에 전기적으로 연결된 상태를 유지한다.

예를 들면, 탑 플레이트(32)는 플레이트 터미널(22c)과 캡 플레이트(20) 사이에 개재되고 리벳 터미널(22a)을 관통시킨다. 따라서 탑 플레이트(32)와 플레이트 터미널(22c)을 리벳 터미널(22a)의 상단에 결합하여 상단을 코킹함으로써, 탑 플레이트(32)와 플레이트 터미널(22c)은 리벳 터미널(22a)의 상단에 결합된다.

한편, 양극 개스킷(37)은 리벳 터미널(22a)과 탑 플레이트(32) 사이로 더 연장되어 설치된다. 즉 양극 개스킷(37)은 리벳 터미널(22a)과 탑 플레이트(32)가 전기적으로 직접 연결되는 것을 방지한다. 즉 리벳 터미널(22a)은 플레이트 터미널(22c)을 통하여 탑 플레이트(32)에 전기적으로 연결되고, 탑 플레이트(32)를 통하여 캡 플레이트(20)에 전기적으로 연결된다.

전술한 바와 같이, 이차 전지(100)의 집전부(30)는 전극 조립체(10)와 전기적으로 연결되는 부분이 제1 집전부재(32)와 제2 집전부재(34)로 분리된다. 그리고 제1 집전부재(32)와 제2 집전부재(34)는 레이저 용접으로 용접이 진행되는 과정에서 용접돌부(36)가 형성된다. 따라서 제1 집전부재(32)와 제2 집전부재(34)의 용접이 이루어지는 부분에서 용접돌부(36)가 형성되어 용접면에 충분한 두께 형성이 가능함으로써, 용접 과정에서 이차 전지(100)의 내부로 레이저의 침투가 발생되지 않아 극판 손상이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 제1 돌출부 및 제2 돌출부에 용접돌부가 형성된 것을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 6과 동일 참조 번호는 동일 기능의 동일 부재를 말한다. 이하에서는 동일 참조 번호에 대해서는 그 자세한 설명을 생략한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 제1 집전부재(32)의 제1 돌출부(32a)에는 제1 절곡부(132)가 형성된다. 그리고 제2 집전부재(34)의 제2 돌출부(34a)에는 제2 절곡부(134)가 형성된다. 제1 절곡부(132)와 제2 절곡부(134)는 서로간에 근접된 상태에서 레이저 용접으로 용접된다. 이와 같이, 레이저 용접이 진행되는 제1 절곡부(132)의 일부분과 제2 절곡부(134)의 일부분은 용융되어 용접돌부(36)가 형성된다. 본 제2 실시에서 용접돌부(36)는 제1 절곡부(132)의 일부분과 제2 절곡부(134)의 일부분이 용융되어 용접돌부(36)가 형성되는 것을 예시적으로 설명하였다. 그러나 이에 반드시 한정되는 것은 아니고, 제1 절곡부(132)와 제2 절곡부(134)의 사이에 필러(filler)를 위치시킨 상태에서, 필러의 용융과 함께 제1 절곡부(132) 및 제2 절곡부(134)의 용융으로 용접돌부(36)가 형성되는 것도 가능하다.

이와 같이, 용접돌부(36)는 필러의 용융만으로 형성되지 않고 제1 절곡부(132) 및 제2 절곡부(134)의 용융 작용이 더하여 형성됨으로써, 레이저 용접 과정에서 레이저 빔이 이차 전지의 내부 극판에 도달하여 내부 손상이 발생되는 것을 안정적으로 방지할 수 있다.

이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다.

10...전극 조립체 11...음극
11b, 12b..무지부 12...양극
13...세퍼레이터 15...케이스
20...캡 플레이트 21...음극 단자
22...양극 단자 21a, 22a..리벳 터미널
21b,22b..플랜지 24...벤트 홀
25...밴트 플레이트 25a..노치
30...집전부 31...집전판
32...제1 집전부재 32a..제1 돌출부
33...리드부재 34...제2 집전부재
34a..제2 돌출부 36, 136...용접돌부
37...필러 132..제1 절곡부
134..제2 절곡부

Claims

충전과 방전을 행하는 전극 조립체;
상기 전극 조립체와 전기적으로 연결되는 전극 단자;
상기 전극 조립체를 수납하는 케이스; 및
상기 전극 조립체와 상기 전극 단자의 사이를 전기적으로 연결하는 집전부;
를 포함하고,
상기 집전부는, 상기 전극 조립체에 전기적으로 연결되는 집전판과 상기 전극 단자와 상기 집전판을 연결하는 리드부재를 포함하고,
상기 집전판은, 상기 리드부재에 연결되는 제1 집전부재와, 상기 제1 집전부재에 용접되는 제2 집전부재를 포함하고, 상기 제1 집전부재와 상기 제2 집전부재의 용접 부분에는 용접돌부가 형성되고,
상기 제1 집전부재의 측면과 상기 제2 집전부재의 측면의 각각에는 상기 전극 조립체 방향으로 구부려진 상태로 각각 돌출되어 상기 전극 조립체의 측면에 접촉되는 벤딩부가 형성되고,
상기 용접돌부는 상기 제1 집전부재와 상기 제2 집전부재의 사이 부분에 필러(filler)를 위치시키고 레이저 용접으로 형성되는 이차 전지.
제1항에 있어서,
상기 용접돌부는, 상기 제1 집전부재의 가장자리 일부분과 상기 제2 집전부재의 가장자리의 일부분을 함께 덮도록 용접되는 이차 전지.
제2항에 있어서,
상기 용접돌부는, 상기 제1 집전부재와 상기 제2 집전부재의 사이의 중심 부분에서 최대 높이를 갖도록 돌출되게 용접되는 이차 전지.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 집전부재에는 복수개로 돌출된 제1 돌출부가 형성되고, 상기 제2 집전부재에는 상기 제1 돌출부의 사이 부분에 삽입되는 제2 돌출부가 형성되는 이차 전지.
제5항에 있어서,
상기 제1 돌출부는 돌출된 단부 방향으로 직경이 점차 작아지게 돌출되는 이차 전지.
제6항에 있어서,
상기 제2 돌출부는 돌출된 단부 방향으로 직경이 점자 작아지게 돌출되며, 돌출된 가장자리 부분이 상기 제1 돌출부에 용접되는 이차 전지.
제1항에 있어서,
상기 용접돌부는, 상기 제1 집전부재의 가장자리 부분이 절곡되어 돌출된 제1 절곡부와 상기 제2 집전부재의 가장자리 부분이 절곡된 상태로 돌출된 제2 절곡부가 서로간에 용접되는 것으로 형성되는 이차 전지.
제8항에 있어서,
상기 제1 절곡부와 상기 제2 절곡부는 동일 높이로 돌출되는 이차 전지.