KR102371195B1 - Rechargeable Mattery And Rechargeable battery Module Using The Same - Google Patents
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Abstract
본 발명에서는 이차 전지의 모듈 형성을 위한 버스바 용접시 용접에 의한 전지 관통 및 실링 파손을 방지하고, 대전저항의 변화를 방지할 수 있는 이차 전지 및 이를 이용한 이차 전지 모듈이 개시된다.
일 예로, 제 1 극판 및 제 2 극판이 세퍼레이터와 함께 권취된 전극 조립체; 개구를 갖고 상기 전극 조립체를 수용하는 케이스; 및 상기 케이스를 밀봉하는 캡 조립체를 포함하되, 상기 캡 조립체는 상기 케이스의 개구를 밀봉하는 캡 플레이트; 상기 제 1 극판과 전기적으로 연결되어 상기 캡 플레이트의 상부로 노출되는 제 1 전극 단자; 및 상기 캡 플레이트와 일체로 형성되어 상기 캡 플레이트의 상부로 노출되는 제 2 전극 단자를 포함하고, 상기 케이스는 상기 캡 플레이트와 결합된 테두리로부터 상부로 더 돌출된 상단부를 포함하는 이차 전지가 개시된다.Disclosed are a secondary battery capable of preventing battery penetration and sealing damage caused by welding during bus bar welding for forming a module of a secondary battery, and preventing a change in charging resistance, and a secondary battery module using the same.
For example, an electrode assembly in which the first electrode plate and the second electrode plate are wound together with a separator; a case having an opening and accommodating the electrode assembly; and a cap assembly sealing the case, wherein the cap assembly includes: a cap plate sealing the opening of the case; a first electrode terminal electrically connected to the first electrode plate and exposed to an upper portion of the cap plate; and a second electrode terminal integrally formed with the cap plate and exposed to an upper portion of the cap plate, wherein the case includes an upper end that further protrudes upward from an edge coupled to the cap plate. .
Description
본 발명은 이차 전지의 모듈 형성을 위한 버스바 용접시 용접에 의한 전지 관통 및 실링 파손을 방지하고, 대전저항의 변화를 방지할 수 있는 이차 전지 및 이를 이용한 이차 전지 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery capable of preventing battery penetration and sealing damage due to welding during bus bar welding for forming a module of a secondary battery and preventing a change in charging resistance, and a secondary battery module using the same.
일반적으로 충전하여 재사용이 가능한 이차 전지는 모바일 기기, 하이브리드 자동차 또는 전기 자동차의 전원으로 사용된다. 이들 이차 전지는 전극 조립체와 이를 수용하는 케이스로 이루어진다. 이때, 사용되는 케이스의 종류에 따라, 이차 전지는 각형, 파우치형 또는 원통형 이차 전지로 구분될 수 있으며, 또한, 내부에 수납되는 전극 조립체는 그 구조에 따라 권취형 또는 스택형 전극 조립체로 분류될 수 있다.In general, rechargeable batteries that can be recharged and reused are used as power sources for mobile devices, hybrid vehicles, or electric vehicles. These secondary batteries include an electrode assembly and a case accommodating the same. At this time, depending on the type of case used, the secondary battery may be classified into a prismatic, pouch-type, or cylindrical secondary battery, and the electrode assembly accommodated therein may be classified into a wound-type or stack-type electrode assembly according to its structure. can
본 발명은 이차 전지의 모듈 형성을 위한 버스바 용접시 용접에 의한 전지 관통 및 실링 파손을 방지하고, 대전저항의 변화를 방지할 수 있는 이차 전지 및 이를 이용한 이차 전지 모듈을 제공한다.The present invention provides a secondary battery capable of preventing battery penetration and sealing damage due to welding during bus bar welding for forming a module of a secondary battery and preventing a change in charging resistance, and a secondary battery module using the same.
본 발명에 따른 이차 전지는 제 1 극판 및 제 2 극판이 세퍼레이터와 함께 권취된 전극 조립체; 개구를 갖고 상기 전극 조립체를 수용하는 케이스; 및 상기 케이스를 밀봉하는 캡 조립체를 포함하되, 상기 캡 조립체는 상기 케이스의 개구를 밀봉하는 캡 플레이트; 상기 제 1 극판과 전기적으로 연결되어 상기 캡 플레이트의 상부로 노출되는 제 1 전극 단자; 및 상기 캡 플레이트와 일체로 형성되어 상기 캡 플레이트의 상부로 노출되는 제 2 전극 단자를 포함하고, 상기 케이스는 상기 캡 플레이트와 결합된 테두리로부터 상부로 더 돌출된 상단부를 포함할 수 있다.A secondary battery according to the present invention includes an electrode assembly in which a first electrode plate and a second electrode plate are wound together with a separator; a case having an opening and accommodating the electrode assembly; and a cap assembly sealing the case, wherein the cap assembly includes: a cap plate sealing the opening of the case; a first electrode terminal electrically connected to the first electrode plate and exposed to an upper portion of the cap plate; and a second electrode terminal integrally formed with the cap plate and exposed to an upper portion of the cap plate, wherein the case may include an upper end that further protrudes upward from an edge coupled to the cap plate.
여기서, 상기 케이스의 상단부의 직경은 상기 케이스의 직경에 비해 작게 형성될 수 있다.Here, the diameter of the upper end of the case may be formed smaller than the diameter of the case.
그리고 상기 캡 플레이트는 상기 케이스의 테두리의 내면을 따라 결합되고, 상기 케이스의 상단부는 상기 캡 플레이트의 상부로 돌출되어 형성될 수 있다.The cap plate may be coupled along an inner surface of an edge of the case, and an upper end of the case may be formed to protrude above the cap plate.
또한, 상기 제 2 전극 단자는 상기 캡 플레이트로부터 돌출되어 상기 제 1 전극 단자와 대응되는 높이로 형성될 수 있다.Also, the second electrode terminal may protrude from the cap plate to have a height corresponding to the first electrode terminal.
또한, 상기 전극 조립체의 제 2 극판은 상기 케이스의 하부 영역에 연결되어, 상기 케이스 및 캡 플레이트의 제 2 전극 단자와 전기적으로 연결될 수 있다.In addition, the second electrode plate of the electrode assembly may be connected to the lower region of the case, and may be electrically connected to the second electrode terminal of the case and the cap plate.
더불어, 본 발명에 따른 이차 전지 모듈은 제 1 극판 및 제 2 극판이 세퍼레이터와 함께 권취된 전극 조립체; 개구를 갖고 상기 전극 조립체를 수용하는 케이스; 상기 케이스를 밀봉하는 캡 플레이트, 상기 제 1 극판과 전기적으로 연결된 제 1 전극 단자 및 상기 제 2 극판과 전기적으로 연결된 제 2 전극 단자를 포함하는 복수개의 이차 전지; 및 상기 복수개의 이차 전지를 인접한 상호간에 전기적으로 연결하는 버스바를 포함하고, 상기 버스바는 상기 제 2 전극 단자와 결합시 상기 케이스가 상기 캡 플레이트와 결합되는 테두리의 상부에서 용접을 통해 결합될 수 있다.In addition, the secondary battery module according to the present invention includes an electrode assembly in which a first electrode plate and a second electrode plate are wound together with a separator; a case having an opening and accommodating the electrode assembly; a plurality of secondary batteries including a cap plate sealing the case, a first electrode terminal electrically connected to the first electrode plate, and a second electrode terminal electrically connected to the second electrode plate; and a bus bar electrically connecting the plurality of secondary batteries to each other adjacent to each other, wherein the bus bar is coupled to the second electrode terminal by welding at an upper portion of an edge where the case is coupled to the cap plate. there is.
여기서, 상기 캡 플레이트는 상기 테두리의 내면을 따라 밀착하여 상기 케이스와 결합되고, 상기 버스바의 용접은 수평 방향에서 상기 캡 플레이트에 비해 더 외측에서 수행될 수 있다.Here, the cap plate may be closely coupled to the case along the inner surface of the edge, and the bus bar may be welded from the outside compared to the cap plate in a horizontal direction.
그리고 상기 버스바는 상기 제 2 전극 단자를 따라 연장된 제 1 영역, 일단이 상기 제 1 영역으로부터 절곡되어 연결되는 제 2 영역, 상기 제 2 영역의 타단 연결되어 상기 제 1 영역과 반대 방향으로 연장되는 제 3 영역을 포함할 수 있다.In addition, the bus bar includes a first region extending along the second electrode terminal, a second region having one end bent from the first region, and connecting the other end of the second region in a direction opposite to the first region. It may include a third region that becomes
또한, 상기 제 1 영역과 상기 제 2 전극 단자의 사이에 도전성 필름 또는 도전성 페이스트로 형성된 도전성 연결 부재가 더 형성될 수 있다.In addition, a conductive connection member formed of a conductive film or conductive paste may be further formed between the first region and the second electrode terminal.
또한, 상기 제 3 영역의 단부는 상기 케이스의 테두리에 위치된 상태에서 용접을 통해 결합될 수 있다.In addition, the end of the third region may be coupled through welding while positioned at the edge of the case.
본 발명에 의한 이차 전지 및 이를 이용한 이차 전지 모듈은 캡 플레이트에 일체로 형성된 제 2 전극 단자를 갖는 이차 전지의 구조에 있어서, 버스바의 결합시 용접이 케이스의 테두리에서 이루어지도록 함으로써, 용접빔에 의한 전극 조립체의 손상을 방지하고, 용접과정에서 파티클이 생성되지 않도록 하여 전기적 안정성을 높일 수 있다.A secondary battery and a secondary battery module using the same according to the present invention have a structure of a secondary battery having a second electrode terminal integrally formed on a cap plate. Electrical stability can be improved by preventing damage to the electrode assembly due to the welding process and preventing particles from being generated during the welding process.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이다.
도 2는 도 1의 I-I'선 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지를 결합하여 형성된 이차 전지 모듈의 사시도이다.
도 4는 도 3의 이차 전지 모듈의 평면도이다.
도 5는 도 3의 이차 전지 모듈에서 이차 전지와 버스바의 결합관계를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지를 결합한 이차 전지 모듈에서 이차 전지와 버스바의 결합관계를 도시한 단면도이다.1 is a perspective view of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II′ of FIG. 1 .
3 is a perspective view of a secondary battery module formed by combining secondary batteries according to an embodiment of the present invention.
4 is a plan view of the secondary battery module of FIG. 3 .
5 is a cross-sectional view illustrating a coupling relationship between a secondary battery and a bus bar in the secondary battery module of FIG. 3 .
6 is a cross-sectional view illustrating a coupling relationship between a secondary battery and a bus bar in a secondary battery module incorporating a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.A preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings to the extent that a person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily carry out the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이다. 도 2는 도 1의 I-I'선 단면도이다. 1 is a perspective view of a secondary battery according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II′ of FIG. 1 .
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지(100)는 전극 조립체(110), 케이스(120) 및 캡 조립체(130)를 포함한다.1 and 2 , the
상기 전극 조립체(110)는 제1 전극판(111), 제2 전극판(112) 및 세퍼레이터(113)를 포함할 수 있다. The
상기 제1 전극판(111)은 구리 또는 니켈과 같은 금속 포일로 형성된 제1 전극 집전체(111b)에 흑연 또는 탄소 등의 제1 전극 활물질(111c)을 도포함으로써 형성되며, 상기 제1 전극 집전체(111b) 중 상기 제1 전극 활물질(111c)이 도포되지 않은 영역으로부터 캡 조립체(130)를 향해 연장되어 돌출된 다수의 제1 전극탭(111a)을 포함할 수 있다. 상기 제1 전극탭(111a)은 상기 전극 조립체(110)의 제작을 위해 권취 과정을 통해 일정 위치에 정렬되어 멀티탭을 이룰 수 있다. 상기 제1 전극탭(111a)은, 상기 캡 조립체(130)의 제1 전극단자(132)와 전기적으로 연결됨으로써 상기 제1 전극판(111)과 제1 전극단자(132) 사이에서 전류 흐름의 통로가 될 수 있다.The first electrode plate 111 is formed by coating a first electrode
상기 제2 전극판(112)은 알루미늄과 같은 금속 포일로 형성된 제2 전극 집전체(112b)에 전이금속산화물 등의 제2 전극 활물질(112c)을 도포함으로써 형성되며, 상기 제2 전극 집전체(112b) 중 상기 제2 전극 활물질(112c)이 도포되지 않은 영역으로부터 상기 케이스(120)의 하부 영역(122)을 향해 연장되어 돌출된 다수의 제2 전극탭(112a)을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 제2 전극탭(112a)은 상기 제1 전극탭(111a)과 서로 반대 방향을 향해 연장될 수 있다. 상기 제2 전극탭(112a)은 상기 전극 조립체(110)의 제작을 위해 권취 시 일정 위치에 정렬되어 멀티탭을 이룰 수 있다. 상기 제2 전극탭(112a)은 상기 케이스(120)와 전기적으로 연결됨으로써, 상기 제2 전극판(112)과 상기 케이스(120)에서 전류 흐름의 통로가 될 수 있다.The second electrode plate 112 is formed by coating a second electrode active material 112c such as a transition metal oxide on a second
상기 세퍼레이터(113)는 상기 제1 전극판(111)과 제2 전극판(112) 사이에 개재됨으로써, 이들 간의 단락을 방지하고, 리튬 이온과 같은 유동 이온의 이동을 가능하게 하는 역할을 한다. 상기 세퍼레이터(130)는 상기 제1 전극판(111)과 제2 전극판(112)의 폭보다 넓게 이루어짐으로써, 상기 제1 전극판(111)과 제2 전극판(112) 보다 상, 하부 방향으로 각각 더 돌출될 수 있다. 따라서, 상기 세퍼레이터(113)는 상기 제1 전극판(111)과 제2 전극판(112)가 상기 전극 조립체(110)의 상, 하부 방향으로 상기 케이스(120)의 내면과 직접적으로 접촉하는 것을 방지할 수 있다. The
이와 같이 상기 제1 전극판(111)은 음극으로 작동하며 상기 제2 전극판(112)은 양극으로 작동할 수 있으며, 그 반대로도 실시 가능하다. In this way, the first electrode plate 111 may act as a cathode and the second electrode plate 112 may act as an anode, and vice versa.
상기 케이스(120)는 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 니켈이 도금된 스틸과 같은 도전성 금속으로 형성되며, 대략 육면체 형상으로 이루어질 수 있다. 이러한 케이스(120)는 몸체(121)와 그에 결합된 하부 영역(122)를 포함할 수 있다.The
상기 몸체(121)는 상, 하단부가 개방된 사각 튜브 형상으로 이루어질 수 있으며, 상기 전극 조립체(110)의 수용 공간을 형성할 수 있다. 또한, 상기 몸체(121)의 상단 개구에는 상기 캡 조립체(130)의 캡 플레이트(131)가 결합된다. 이 때, 상기 몸체(121)에는 상단부(121a)가 형성되어 상기 캡 플레이트(131)의 상부로 더 돌출될 수 있다.The
보다 구체적으로, 상기 캡 플레이트(131)는 상기 몸체(121)의 내면을 따라 위치가 형성되며, 이 때 상기 몸체(121)의 내면과 상기 캡 플레이트(131)의 경계선을 따라 용접이 수행되어, 상기 몸체(121)와 캡 플레이트(132)가 결합될 수 있다. 여기서, 상기 몸체(121)의 상단부(121a)는 상기 몸체(121)에 결합된 캡 플레이트(131)에 비해 더 높게 형성되며, 상기 몸체(121)의 테두리의 가장자리에 형성되고, 상기 몸체(121)의 직경에 비해 더 얇은 직경을 갖도록 형성된다. 따라서, 상기 몸체(121)에 상기 캡 플레이트(131)가 용접으로 결합될 때, 상기 상단부(121a)가 용접 작업을 방해하지 않게 된다.More specifically, the
또한, 상기 상단부(121a)는 상기 캡 플레이트(131)의 결합 이후, 후술할 버스바를 용접할 때, 상기 버스바의 위치를 고정시키는 역할을 수행할 수 있다. 상기 상단부(121a)에 대해 상기 버스바가 밀착되도록 고정되면, 상기 버스바의 용접이 용이하게 수행될 수 있다. 또한, 상기 버스바의 용접시, 후술할 바와 같이 용접빔이 상기 버스바의 하부까지 도달하는 경우라 하더라도, 상기 용접빔이 상기 케이스(120)의 몸체(121)의 테두리에서 상기 몸체(121)의 길이 방향을 따라 전달되도록 할 수 있다. 따라서, 상기 상단부(121a)로 인해, 상기 버스바의 용접빔이 상기 몸체(121)를 포함한 케이스(120)의 내부 공간으로 전달되지 않을 수 있기 때문에, 상기 전극 조립체(110)가 상기 용접빔에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 버스바의 용접 공정에서 혹시 발생할지도 모르는 파티클 역시 상기 케이스(120)의 내부 공간으로 인입되지 않는다. 따라서, 상기 파티클에 의한 전기적 단락 등의 문제를 방지할 수 있기 때문에, 보다 안정적인 전지의 동작을 보장할 수 있다.In addition, the
상기 하부 영역(122)은 상기 몸체(121)의 하단 개구부를 밀봉하도록 상기 몸체(121)의 하단부에 결합될 수 있다. 상기 하부 영역(122)은 상기 몸체(121)와 일체로 형성될 수도 있고, 별개의 구성으로 형성되어 결합되는 것도 가능하다. 상기 하부 영역(122)은 상기 전극 조립체(110)의 제 2 전극 탭(112a)과 결합되어, 상기 케이스(120) 전체는 상기 제 2 전극판(112)과 동일한 극성(예를 들어, 양극)을 가질 수 있다. 또한, 후술할 바와 같이, 상기 케이스(120)의 상부에 결합된 캡 조립체(130)의 구조 중, 캡 플레이트(131)가 상기 케이스(120)와 결합되어 역시 상기 제 2 전극판(112)과 동일한 극성을 가질 수 있게 된다.The
상기와 같이, 상기 제 2 전극 탭(112a)이 상기 케이스(120)의 하부 영역(122)과 결합되도록 하면, 충방전시 전류가 상기 제 1 전극탭(111a)과 제 2 전극 탭(112a)의 사이의 전극 조립체(110) 전체 면적을 통해 흐르게 되기 때문에, 상기 전극 조립체(110)의 국부적인 열화가 발생되는 것을 방지할 수 있고, 결과적으로 전지의 안정적인 구동 및 수명 향상을 도모할 수 있게 된다.As described above, when the
상기 캡 조립체(130)는 캡 플레이트(131), 제 1 전극 단자(132) 및 제 2 전극 단자(132)를 포함할 수 있다.The
상기 캡 플레이트(131)는 상기 케이스(120)와 동일한 재질로 형성될 수 있고, 상기 케이스(120)의 몸체(121)의 상단 개구를 밀봉할 수 있다. 또한, 상기 캡 플레이트(131)의 대략 중앙에는 안전 벤트(131a)가 형성될 수 있다. 상기 안전 벤트(131a)는 상기 캡 플레이트(131)에 비해 얇은 두께로 형성되어, 상기 케이스(120)의 내부에서 생성되는 가스에 의해 내압이 일정 수준이 되는 때, 상기 안전 벤트(131)가 상기 캡 플레이트(131)의 다른 영역에 비해 먼저 개방될 수 있다. 이에 따라, 상기 내압에 의해 상기 이차 전지(100)가 폭발하는 것을 방지할 수 있다.The
또한, 상기 캡 플레이트(131)의 일측에는 제 1 전극 단자(132)가 형성될 수 있다. 상기 제 1 전극 단자(132)는 상기 캡 플레이트(131)에 결합되며 상기 제1 전극탭(111a)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 전극 단자(132)는 제1 하부 단자 플레이트(132a), 제1 전극핀(132b) 및 제1 상부 단자 플레이트(132c)를 포함할 수 있다.Also, a
상기 제1 하부 단자 플레이트(132a)의 하면은 상기 제1 전극탭(111a)과 전기적으로 연결되며, 상면은 상기 제1 전극핀(132b)과 결합될 수 있다. 또한, 상기 제1 하부 단자 플레이트(132a)는 하부 절연부재(136)에 의해 상기 케이스(120) 및 캡 플레이트(131)의 내면과 전기적으로 절연될 수 있다.A lower surface of the first lower terminal plate 132a may be electrically connected to the
상기 제1 전극핀(132b)의 하부는 상기 제1 하부 단자 플레이트(132a)와 결합될 수 있다. 상기 제1 전극핀(132b)의 상부는 상기 캡 플레이트(131)에 형성된 제1 단자홀(131b)을 관통하여 상기 캡 플레이트(131)의 외부로 돌출되며, 상기 제1 상부 단자 플레이트(131c)의 제2 단자홀(131ab)에 삽입된 후 리베팅됨으로써 결합될 수 있다. 한편, 상기 제1 단자홀(131b)에는 상기 제1 전극핀(132b)과 함께 시일 가스켓(134)이 조립될 수 있다. 상기 시일 가스켓(134)은 상기 제1 단자홀(131b)을 밀봉함과 동시에 상기 제1 전극핀(132b)을 상기 캡 플레이트(131)로부터 절연시키는 역할을 할 수 있다.A lower portion of the first electrode pin 132b may be coupled to the first lower terminal plate 132a. An upper portion of the first electrode pin 132b penetrates through a first
상기 제1 상부 단자 플레이트(132c)는 상기 캡 플레이트(131)의 상부에 배치되며, 상부 절연부재(136)를 통해 상기 캡 플레이트(131)와 전기적으로 절연될 수 있다. 한편, 상기 상부 절연부재(136)의 상부 가장자리에는 단차가 형성될 수 있다. 상기 단차는 상기 제1 상부 단자 플레이트(132c)의 하부 측면의 일부를 감싸도록 상기 캡 플레이트(131)의 상부를 향해 돌출되어 있으며, 상기 제1 상부 단자 플레이트(132c)가 회전하지 않도록 고정시켜주는 역할을 할 수 있다.The first
상기 제 2 전극 단자(133)는 상기 캡 플레이트(131)와 일체로 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제 2 전극 단자(133)는 상기 캡 플레이트(131)의 일 영역에 대해 단조를 통해 상부로 돌출되도록 하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 2 전극 단자(133)의 높이는 상기 제 1 전극 단자(132)의 높이와 대응되도록 형성될 수 있다. 물론, 이 경우, 상기 제 2 전극 단자(133)의 형상 및 높이는 상기 제 2 전극 단자(133)의 전기적 역할과 무관하고, 다만 상기 제 1 전극 단자(132)와 균형을 맞추기 위해 적용될 수 있다.The
상기 제 2 전극 단자(133)는 상술한 것처럼, 상기 캡 플레이트(131), 케이스(120)의 몸체(121) 및 하부 영역(122)를 통해 상기 전극 조립체(110)의 제 2 전극 탭(112a)과 전기적으로 연결된다. 따라서, 상기 제 2 전극 단자(133)는 상기 제 2 전극 탭(112a)와 동일한 극성(예를 들어, 양극)을 갖도록 형성될 수 있다.As described above, the
그리고 상기 제 2 전극 단자(133)는 그 하부의 전극 조립체(110)와의 사이에 별도의 구조물을 요하지 않는다. 따라서, 상기 제 2 전극 단자(133)와 전극 조립체(110)의 사이에는 공간이 형성될 수 있다. 다만, 상기 공간에도 불구하고 상기 버스바의 용접시 용접빔이 상기 케이스(120)의 테두리를 따라 길이 방향으로만 전달되기 때문에, 상기 전극 조립체(110)는 손상을 입지 않고, 용접 과정에서 파티클 역시 발생되지 않을 수 있다.Also, the
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(100)를 이용한 이차 전지 모듈(200)의 구조를 설명하도록 한다.Hereinafter, the structure of the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지를 결합하여 형성된 이차 전지 모듈의 사시도이다. 도 4는 도 3의 이차 전지 모듈의 평면도이다. 도 5는 도 3의 이차 전지 모듈에서 이차 전지와 버스바의 결합관계를 도시한 단면도이다.3 is a perspective view of a secondary battery module formed by combining secondary batteries according to an embodiment of the present invention. 4 is a plan view of the secondary battery module of FIG. 3 . 5 is a cross-sectional view illustrating a coupling relationship between a secondary battery and a bus bar in the secondary battery module of FIG. 3 .
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(100)를 이용한 이차 전지 모듈(200)은 다수개의 이차 전지(100)와, 이들을 상호간에 전기적으로 연결하는 버스바(210), 상기 버스바(210)와 제 2 전극 단자(133)의 사이에 형성되는 도전성 연결 부재(220)를 포함하여 구성될 수 있다.3 to 5 , the
상기 버스바(210)는 2회 절곡된 플레이트 형상으로 구비될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 버스바(210)는 일단의 제 1 영역(211), 상기 제 1 영역(211)으로부터 절곡된 제 2 영역(212), 상기 제 2 영역(212)의 단부로부터 상기 제 1 영역(211)과 반대로 연장된 타단의 제 3 영역(213)을 포함한다. 이러한 버스바(210)는 인접한 이차 전지(100)를 상호간에 전기적으로 연결하기 위해, 상기 이차 전지(100)의 배열 방향을 따라 배치될 수 있다.The
우선, 상기 버스바(210)는 일단의 제 1 영역(211)이 상기 제 1 전극 단자(132)에 대해, 상기 제 1 전극 단자(132)의 상면에서 용접을 통해 결합될 수 있다. 이 경우, 이차 전지(100)의 제 1 전극 단자(132)의 하부에는 상술한 실링 부재(134), 상부 절연 플레이트(135), 하부 절연 플레이트(135)와 같은 구성들이 위치하고 있기 때문에, 상기 버스바(210)의 결합을 위한 용접빔이 상기 전극 조립체(110)까지 도달하지 않을 수 있다.First, one end of the
또한, 상기 버스바(210)의 제 3 영역(213)은 인접한 상기 이차 전지(100)의 제 2 전극 단자(133)와 결합될 수 있다. 이 때, 상기 버스바(210)의 타단은 상기 캡 플레이트(131)를 따라 상기 케이스(120)의 상단부(121a)에 밀착되어 결합되며, 이 상태에서 용접이 수행될 수 있다. 이 때, 상기 버스바(210)를 결합하기 위한 용접은 상기 케이스(120)의 테두리에서 이루어질 수 있다. 따라서, 도시된 것과 같이 상기 용접빔이 상기 케이스(120)의 내부로 전달되지는 않고, 상기 케이스(120)의 테두리에서 길이 방향을 따라서만 전달되기 때문에, 상기 전극 조립체(110)는 손상되지 않게 된다.Also, the
상기 도전성 연결 부재(220)는 상기 버스바(210)의 제 1 영역(211)과 상기 제 2 전극 단자(133)의 사이에 형성될 수 있다. 상기 도전성 연결 부재(220)는 도전성 필름 또는 도전성 페이스트로 형성될 수 있으며, 상기 버스바(210)와 상기 제 2 전극 단자(133) 사이의 직접적인 전기적 연결을 가능하도록 할 수 있다. 물론, 상기 도전성 연결 부재(220)가 없이도 상기 제 2 전극 단자(133)는 상기 버스바(210)의 제 3 영역(213)과의 접촉 영역을 통해 전기적으로 연결될 수 있으나, 상기 도전성 연결 부재(220)를 통해 비교적 대면적인 상기 버스바(210)의 제 1 영역(211)과도 직접 연결됨으로써, 전기적 저항을 줄일 수 있다. 또한, 상기 도전성 연결 부재(220)를 통해 상기 버스바(210)의 체결 이후 기구적인 흔들림이 발생하는 것도 줄일 수 있게 된다.The
상기와 같이 하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(100) 및 이를 이용한 이차 전지 모듈(200)은 캡 플레이트(131)에 일체로 형성된 제 2 전극 단자(133)를 갖는 이차 전지의 구조에 있어서, 버스바(210)의 결합시 용접이 케이스(120)의 테두리에서 이루어지도록 함으로써, 용접빔에 의한 전극 조립체(110)의 손상을 방지하고, 용접과정에서 파티클이 생성되지 않도록 하여 전기적 안정성을 높일 수 있다.As described above, the
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지 모듈의 구성을 설명하도록 한다.Hereinafter, a configuration of a secondary battery module according to another embodiment of the present invention will be described.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지를 결합한 이차 전지 모듈에서 이차 전지와 버스바의 결합관계를 도시한 단면도이다. 앞서 설명한 실시예와 동일한 구성 및 동작을 갖는 부분에 대해서는 동일한 도면부호를 붙였으며, 이하에서는 앞선 실시예와의 차이점을 위주로 설명하도록 한다.6 is a cross-sectional view illustrating a coupling relationship between a secondary battery and a bus bar in a secondary battery module incorporating a secondary battery according to another embodiment of the present invention. The same reference numerals are assigned to parts having the same configuration and operation as in the above-described embodiment, and differences from the previous embodiment will be mainly described below.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지를 이용한 이차 전지 모듈은 케이스(320)의 내측에 캡 플레이트(131)가 동일한 높이로 형성된다. 즉, 상기 케이스(320)의 몸체(321)에는 별도의 돌출구조가 구비되지 않아, 상기 캡 플레이트(131)의 상부로 상기 케이스(320)의 구조가 돌출되지 않을 수 있다.Referring to FIG. 6 , in a secondary battery module using a secondary battery according to another embodiment of the present invention, the
또한, 상기 버스바(310)는 상기 제 3 영역(313)이 더 연장되어, 상기 케이스(320)의 테두리 상부까지 연장될 수 있다. 따라서, 상기 버스바(310)의 결합을 위한 용접시 상기 케이스(320)에 의한 공간 제약이 없기 때문에 용접이 보다 용이하게 수행될 수 있다. 더불어, 상기 버스바(310)의 제 2 영역(212)이 상기 제 2 전극 단자(133)에 밀착되도록 한 상태에서 용접을 수행하게 되면, 상기 버스바(310)의 위치를 고정한 상태에서 용접이 수행될 수 있게 되어, 용접의 신뢰성이 유지될 수 있다.In addition, in the
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 이차 전지 및 이를 이용한 이차 전지 모듈을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 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.What has been described above is only one embodiment for implementing a secondary battery and a secondary battery module using the same according to the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiment, but as claimed in the claims below Without departing from the gist of the invention, it will be said that the technical spirit of the present invention exists to the extent that various modifications can be made by anyone with ordinary knowledge in the field to which the invention pertains.
100, 200; 이차 전지 110; 전극 조립체
120, 320; 케이스 121a; 상단부
130; 캡 조립체 131; 캡 플레이트
132; 제 1 전극 단자 133; 제 2 전극 단자
210; 버스바 220; 도전성 연결 부재100, 200;
120, 320;
130;
132; a
210;
Claims (10)
개구를 갖고 상기 전극 조립체를 수용하는 케이스; 및
상기 케이스를 밀봉하는 캡 조립체를 포함하되,
상기 캡 조립체는
상기 케이스의 개구를 밀봉하는 캡 플레이트;
상기 제 1 극판과 전기적으로 연결되어 상기 캡 플레이트의 상부로 노출되는 제 1 전극 단자; 및
상기 캡 플레이트와 일체로 형성되어 상기 캡 플레이트의 상부로 노출되는 제 2 전극 단자를 포함하고,
상기 케이스는 상기 캡 플레이트와 결합된 테두리로부터 상기 캡 플레이트에 비해 상부로 더 돌출되고, 상기 테두리에 비해 더 작은 폭을 갖는 상단부를 포함하는 이차 전지. an electrode assembly in which the first electrode plate and the second electrode plate are wound together with a separator;
a case having an opening and accommodating the electrode assembly; and
A cap assembly for sealing the case,
the cap assembly
a cap plate sealing the opening of the case;
a first electrode terminal electrically connected to the first electrode plate and exposed to an upper portion of the cap plate; and
a second electrode terminal integrally formed with the cap plate and exposed to an upper portion of the cap plate;
and the case includes an upper end that protrudes more upward than the cap plate from an edge coupled to the cap plate, and has a smaller width than the edge.
상기 케이스의 상단부의 직경은 상기 케이스의 직경에 비해 작게 형성된 이차 전지.The method of claim 1,
A secondary battery in which the diameter of the upper end of the case is smaller than the diameter of the case.
상기 캡 플레이트는 상기 케이스의 테두리의 내면을 따라 결합되고, 상기 케이스의 상단부는 상기 캡 플레이트의 상부로 돌출되어 형성된 이차 전지.The method of claim 1,
The cap plate is coupled along an inner surface of an edge of the case, and an upper end of the case protrudes above the cap plate.
상기 제 2 전극 단자는 상기 캡 플레이트로부터 돌출되어 상기 제 1 전극 단자와 대응되는 높이로 형성된 이차 전지.The method of claim 1,
The second electrode terminal protrudes from the cap plate to have a height corresponding to the first electrode terminal.
상기 전극 조립체의 제 2 극판은 상기 케이스의 하부 영역에 연결되어, 상기 케이스 및 캡 플레이트의 제 2 전극 단자와 전기적으로 연결된 이차 전지.The method of claim 1,
The second electrode plate of the electrode assembly is connected to a lower region of the case, and is electrically connected to second electrode terminals of the case and the cap plate.
상기 복수개의 이차 전지를 인접한 상호간에 전기적으로 연결하는 버스바를 포함하고,
상기 버스바는 상기 제 2 전극 단자와 결합시 상기 케이스의 상단부의 내면에 접한 상태에서 용접을 통해 결합되는 이차 전지 모듈.an electrode assembly in which the first electrode plate and the second electrode plate are wound together with a separator; a case having an opening and accommodating the electrode assembly; a cap plate sealing the case, a first electrode terminal electrically connected to the first electrode plate, and a second electrode terminal electrically connected to the second electrode plate, wherein the case is connected to the cap from an edge coupled to the cap plate. a plurality of secondary batteries that further protrude upward compared to the plate and include an upper end having a smaller width than that of the rim; and
and a bus bar electrically connecting the plurality of secondary batteries to each other adjacent to each other;
When the bus bar is coupled to the second electrode terminal, the secondary battery module is coupled through welding while in contact with the inner surface of the upper end of the case.
상기 캡 플레이트는 상기 테두리의 내면을 따라 밀착하여 상기 케이스와 결합되고, 상기 버스바의 용접은 수평 방향에서 상기 캡 플레이트에 비해 더 외측에서 수행되는 이차 전지 모듈.7. The method of claim 6,
The cap plate is closely coupled to the case along the inner surface of the rim, and the bus bar is welded from the outside compared to the cap plate in a horizontal direction.
상기 버스바는 상기 제 2 전극 단자를 따라 연장된 제 1 영역, 일단이 상기 제 1 영역으로부터 절곡되어 연결되는 제 2 영역, 상기 제 2 영역의 타단 연결되어 상기 제 1 영역과 반대 방향으로 연장되는 제 3 영역을 포함하는 이차 전지 모듈.8. The method of claim 7,
The bus bar includes a first region extending along the second electrode terminal, a second region having one end bent from the first region and connected, and the other end connected to the second region extending in a direction opposite to the first region. A secondary battery module including a third area.
상기 제 1 영역과 상기 제 2 전극 단자의 사이에 도전성 필름 또는 도전성 페이스트로 형성된 도전성 연결 부재가 더 형성된 이차 전지 모듈.9. The method of claim 8,
A secondary battery module further comprising a conductive connecting member formed of a conductive film or conductive paste between the first region and the second electrode terminal.
상기 제 3 영역의 단부는 상기 케이스의 테두리에 위치된 상태에서 용접을 통해 결합된 이차 전지 모듈.9. The method of claim 8,
The end of the third region is a secondary battery module coupled through welding in a state located on the edge of the case.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |