KR102425219B1 - Secondary Battery - Google Patents
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Abstract
케이스, 상기 케이스에 삽입되고 제1 전극판, 제2 전극판 및 상기 제1 전극판과 제2 전극판 사이에 형성된 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체, 상기 전극 조립체의 상부에 위치한 캡 어셈블리, 상기 케이스의 일 측면에 형성된 제1 전극 단자, 상기 전극 조립체의 제2 전극탭에 연결되어 상기 케이스의 상부로 연결된 제2 집전체, 상기 제2 집전체에 연결되고 상기 케이스의 상부에서 상기 케이스의 일 측면으로 절곡되어 연장 형성된 제2 극 터미널 플레이트 및 상기 제2 극 터미널 플레이트 연결된 제2 전극 단자를 포함하는 이차전지가 개시된다.a case, an electrode assembly inserted into the case and including a first electrode plate, a second electrode plate, and a separator formed between the first electrode plate and the second electrode plate, a cap assembly positioned above the electrode assembly, the case of A first electrode terminal formed on one side, a second current collector connected to the second electrode tab of the electrode assembly and connected to the upper portion of the case, and connected to the second current collector from the top of the case to one side of the case Disclosed is a secondary battery including a second electrode terminal plate formed by bending and extending and a second electrode terminal connected to the second electrode terminal plate.
Description
본 발명은 이차 전지에 관한 것이다. 구체적으로는 전극 단자부들을 측면에 구비하는 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery. Specifically, it relates to a secondary battery having electrode terminal parts on the side surface.
이차 전지(Secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지로서, 하나의 전지 셀이 팩 형태로 포장된 저용량 전지의 경우 휴대폰 및 캠코더와 같은 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 전지 팩이 수십 개 연결된 전지 팩 단위의 대용량 전지의 경우 하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다. A secondary battery is a battery that can be charged and discharged, unlike a primary battery that cannot be recharged. In the case of a low-capacity battery in which one battery cell is packaged in a pack form, it is used in small portable electronic devices such as mobile phones and camcorders. , a large-capacity battery in a battery pack unit with dozens of battery packs connected is widely used as a power source for driving a motor such as a hybrid vehicle.
상기 이차 전지는, 양, 음극판 사이에 절연체인 세퍼레이터(separator)를 개재하여 형성된 전극 조립체와 전해액을 케이스에 내장 설치하고, 케이스에 캡 플레이트를 설치하여 구성된다. 여기서, 상기 전극 조립체의 대표적인 예로는 젤리-롤 형태를 들 수 있다. 이러한 젤리 롤 형태의 전극 조립체는 전극 조립체 상부 측면으로 무지부가 돌출되고 상기 상부 측면으로 집전체가 연결되는 방식을 이용한다. The secondary battery is configured by installing an electrode assembly and an electrolyte formed by interposing a separator, which is an insulator between positive and negative plates, into a case, and installing a cap plate in the case. Here, a representative example of the electrode assembly may be a jelly-roll type. The electrode assembly in the form of a jelly roll uses a method in which an uncoated region protrudes toward the upper side of the electrode assembly and a current collector is connected to the upper side of the electrode assembly.
일반적인 구조의 이차전지는 전극 단자부들의 위치가 상부면에 위치하는데, 이러한 전극 단자부들의 위치를 측면 또는 좌우 방향에 위치해야 하는 경우가 발생한다. 이러한 경우 셀의 높이 방향의 모듈 공간을 줄이기 위한 구조가 요구된다. In a secondary battery having a general structure, the electrode terminal parts are positioned on the upper surface, and there are cases in which the electrode terminal parts must be positioned on the side or in the left and right directions. In this case, a structure for reducing the module space in the height direction of the cell is required.
본 발명은 배터리 셀의 전극 단자부를 상부 또는 하부에서 측면부로 위치시킬 수 있는 구조를 제공하는 이차전지를 제공한다.The present invention provides a secondary battery that provides a structure in which an electrode terminal portion of a battery cell can be positioned from an upper or lower portion to a side portion.
또한 본 발명은 배터리 셀의 전극 단자부를 측면부로 위치시켜 배터리 모듈의 높이를 줄일 수 있는 이차전지를 제공한다.In addition, the present invention provides a secondary battery capable of reducing the height of the battery module by positioning the electrode terminal portion of the battery cell to the side.
또한 본 발명은 전극 단자부를 측면부에 위치시킬 때 공간 제약으로 측면에 벤트 플레이트 구조를 위치시킬 수 없는 경우 상부에 벤트 플레이트를 형성할 수 있도록 하는 이차전지를 제공한다. In addition, the present invention provides a secondary battery capable of forming a vent plate on the side when the vent plate structure cannot be positioned on the side due to space constraints when the electrode terminal part is positioned on the side part.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 케이스; 상기 케이스에 삽입되고 제1 전극판, 제2 전극판 및 상기 제1 전극판과 제2 전극판 사이에 형성된 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체; 상기 전극 조립체의 상부에 위치한 캡 어셈블리; 상기 케이스의 일 측면에 형성된 제1 전극 단자; 상기 전극 조립체의 제2 전극탭에 연결되어 상기 케이스의 상부로 연결된 제2 집전체; 상기 제2 집전체에 연결되고 상기 케이스의 상부에서 상기 케이스의 일 측면으로 절곡되어 연장 형성된 제2 극 터미널 플레이트; 및 상기 제2 극 터미널 플레이트 연결된 제2 전극 단자;을 포함한다.A secondary battery according to an embodiment of the present invention includes: a case; an electrode assembly inserted into the case and including a first electrode plate, a second electrode plate, and a separator formed between the first electrode plate and the second electrode plate; a cap assembly positioned on the electrode assembly; a first electrode terminal formed on one side of the case; a second current collector connected to the second electrode tab of the electrode assembly and connected to an upper portion of the case; a second pole terminal plate connected to the second current collector and extending from the top of the case to one side of the case; and a second electrode terminal connected to the second electrode terminal plate.
일 실시예에서, 상기 캡 어셈블리는 배터리 셀 내부 압력의 증가 시 파단되는 벤트 플레이트를 포함한다.In one embodiment, the cap assembly includes a vent plate that is broken when the internal pressure of the battery cell is increased.
일 실시예에서, 상기 전극 조립체는 측면으로 돌출된 제1 전극탭 및 상기 제2 전극탭을 포함하며, 상기 제1 전극탭은 제1 집전체를 통해 상기 캡 어셈블리 및 상기 케이스에 연결된다.In an embodiment, the electrode assembly includes a first electrode tab and a second electrode tab protruding laterally, and the first electrode tab is connected to the cap assembly and the case through a first current collector.
이때, 상기 제1 전극탭 및 상기 제2 전극탭은 상기 전극 조립체의 양측 측면으로 돌출되고, 상기 제1 집전체 및 상기 제2 집전체는 상기 전극 조립체의 측면에서 상기 전극 조립체의 상부로 절곡되어 연장 형성된다. In this case, the first electrode tab and the second electrode tab protrude from both side surfaces of the electrode assembly, and the first current collector and the second current collector are bent from the side surface of the electrode assembly to an upper portion of the electrode assembly. extension is formed.
다른 실시예에서, 상기 이차전지는 상기 케이스에 연결된 제1 극 터미널 플레이트를 더 포함하며, 상기 제1 전극 단자는 상기 제1극 터미널 플레이트에 연결된다. In another embodiment, the secondary battery further includes a first electrode terminal plate connected to the case, and the first electrode terminal is connected to the first electrode terminal plate.
일 실시예에서, 상기 이차전지는, 상기 제2 집전체에 전기적으로 연결되며, 상기 캡 어셈블리를 관통하여 형성된 제2극 단자 기둥을 더 포함하고, 상기 제2 극 단자 기둥은 상기 제2 극 터미널 플레이트에 전기적으로 연결된다.In an embodiment, the secondary battery is electrically connected to the second current collector and further includes a second terminal pole formed through the cap assembly, wherein the second pole terminal pole is the second pole terminal electrically connected to the plate.
바람직하게는, 상기 이차전지는 상기 캡 어셈블리와 상기 제2극 터미널 플레이트 사이에 배치되는 단자 절연 부재; 및 상기 단자 절연 부재와 상기 캡 어셈블리 사이에 배치되는 가스켓을 더 포함하며, 상기 제2극 단자 기둥은 상기 단자 절연 부재를 관통하여 상기 제2 집전체에 결합되는 기둥부와, 상기 가스켓 위에서 상기 기둥부 측면 방향으로 평평하게 돌출 연장된 리벳부를 포함하고, 상기 가스켓은 그 일부가 상기 캡 어셈블리를 관통하며 상기 캡 어셈블리의 상부에 얹혀지고, 상기 제2극 단자 기둥의 기둥부를 둘러싸도록 형성된다.Preferably, the secondary battery comprises: a terminal insulating member disposed between the cap assembly and the second electrode terminal plate; and a gasket disposed between the terminal insulating member and the cap assembly, wherein the second electrode terminal pole includes a pole portion coupled to the second current collector through the terminal insulating member, and the pole on the gasket and a rivet part protruding flatly in a sub-lateral direction, wherein a portion of the gasket passes through the cap assembly and is mounted on the cap assembly, and is formed to surround the pillar part of the second electrode terminal post.
바람직하게는, 상기 캡 어셈블리는, 상기 제2 극 터미널 플레이트 아래에 위치하여, 배터리 셀 내부 압력의 증가 시 반전되어 상기 캡 어셈블리와 상기 제2 극 터미널 플레이트 사이를 전기적으로 단락시키기 위한 반전 플레이트를 포함한다.Preferably, the cap assembly includes a reversing plate positioned below the second pole terminal plate to be reversed when the internal pressure of the battery cell increases to electrically short the cap assembly and the second pole terminal plate. do.
바람직하게는, 상기 이차전지는 연장 터미널 플레이트와 상기 케이스 사이에 위치한 절연성 고정부재; 및 상기 캡 어셈블리와 상기 제2 집전체 사이에 위치하고 상기 제2극 단자 기둥이 이를 관통하여 상기 제2 집전체에 연결되도록 상기 제2극 단자 기둥을 둘러싸는 제2극 절연 부재를 더 포함한다. Preferably, the secondary battery includes an insulating fixing member positioned between the extension terminal plate and the case; and a second electrode insulating member positioned between the cap assembly and the second current collector and surrounding the second electrode terminal post so that the second electrode terminal post passes therethrough and is connected to the second current collector.
본 발명에 따른 이차전지는 기존의 상부 방향의 전극 단자부를 형성하는 이차전지와 비교하여 이차전지의 높이를 줄일 수 있어 배터리 모듈의 높이 방향의 공간을 감소시킬 수 있다. The secondary battery according to the present invention can reduce the height of the secondary battery as compared with the conventional secondary battery forming the electrode terminal in the upper direction, thereby reducing the space in the height direction of the battery module.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지는 측면의 좁은 공간 제약 때문에 측면에 벤트 플레이트 등의 구조물을 형성하지 못하더라도 상부에 이러한 벤트 플레이트 등의 구조물을 형성하면서도 전극 단자부를 측면에 위치시킬 수 있다.In addition, in the secondary battery according to an embodiment of the present invention, even if a structure such as a vent plate cannot be formed on the side due to a narrow space limitation on the side, the electrode terminal part can be positioned on the side while forming a structure such as a vent plate on the upper side. .
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지는 캡 플레이트 또는 캡 어셈블리 조립 후 음극 터미널 플레이트를 측면에 부착할 수 있다.In addition, in the secondary battery according to an embodiment of the present invention, the negative terminal plate may be attached to the side after assembling the cap plate or the cap assembly.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에서 II-II 선을 따라 잘라본 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 다른 제2 전극 단자부의 부품의 분해된 구성도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 다른 이차전지의 단면도이다.1 is a perspective view illustrating a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 1 .
3 is an exploded view showing the components of the second electrode terminal part according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
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.Examples of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art, and the following examples may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is as follows It is not limited to an Example. Rather, these examples are provided so that this disclosure will be more thorough and complete, and will fully convey the spirit of the invention to those skilled in the art.
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. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.In addition, in the following drawings, the thickness or size of each layer is exaggerated for convenience and clarity of description, and the same reference numerals in the drawings refer to the same elements. As used herein, the term “and/or” includes any one and any combination of one or more of those listed items. In addition, in the present specification, "connected" means not only when member A and member B are directly connected, but also when member A and member B are indirectly connected by interposing member C between member A and member B. do.
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, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"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.The terminology used herein is used to describe specific embodiments, not to limit the present invention. As used herein, the singular form may include the plural form unless the context clearly dictates otherwise. Also, as used herein, “comprise, include” and/or “comprising, including” refer to the referenced shapes, numbers, steps, actions, members, elements and/or groups thereof. It specifies the presence and does not exclude the presence or addition of one or more other shapes, numbers, movements, members, elements and/or groups.
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.Although the terms first, second, etc. are used herein to describe various members, parts, regions, layers and/or parts, these members, parts, regions, layers, and/or parts are limited by these terms, so that It is self-evident that These terms are used only to distinguish one member, component, region, layer or portion from another region, layer or portion. Accordingly, a first member, component, region, layer, or portion discussed below may refer to a second member, component, region, layer or portion without departing from the teachings of the present invention.
"하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)", "위(upper)"와 같은 공간에 관련된 용어가 도면에 도시된 한 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 용이한 이해를 위해 이용될 수 있다. 이러한 공간에 관련된 용어는 본 발명의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 발명의 용이한 이해를 위한 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 예를 들어, 도면의 요소 또는 특징이 뒤집어지면, "하부" 또는 "아래"로 설명된 요소 또는 특징은 "상부" 또는 "위에"로 된다. 따라서, "아래"는 "상부" 또는 "아래"를 포괄하는 개념이다.Space-related terms such as “beneath”, “below”, “lower”, “above”, and “upper” refer to an element or feature shown in the drawings and It may be used to facilitate understanding of other elements or features. These space-related terms are for easy understanding of the present invention according to various process conditions or usage conditions of the present invention, and are not intended to limit the present invention. For example, if an element or feature in a figure is turned over, an element or feature described as "below" or "below" becomes "above" or "above". Accordingly, "below" is a concept encompassing "above" or "below".
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에서 II-II 선을 따라 잘라본 단면도이다.1 is a perspective view illustrating a secondary battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 1 .
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 다른 이차전지(100)는 제1 전극과 제2 전극 사이에 세퍼레이터를 개재하여 적층되어 형성된 복수의 전극 조립체(10), 전극 조립체(10)를 수용하는 케이스(26), 전극 조립체(10)과 전기적으로 연결되는 제1 전극 단자부(30)과 제2 전극 단자부(40) 및 케이스(26)에 형성된 개구에 결합되는 캡 플레이트(20) 및 케이스(26) 내에 설치되는 제1 및 제2 고정부재들(60, 80)를 포함한다.1 and 2 , the
본 실시예에 따른 이차전지(100)는 리튬 이온 이차전지로서 각형인 것으로 예로서 설명한다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 본 발명은 리튬 폴리머 전지 등의 전지에 적용될 수 있다.The
또한, 제1 전극(미도시)는 음극으로 제2 전극(미도시)는 양극으로 구성될 수 있으며, 반대로 제1 전극은 양극으로 제2 전극은 음극으로 구성될 수도 있다. 다만, 본 발명에서는 설명의 편의를 위하여 음극과 양극 대신에 제1 전극과 제2 전극으로 설명하기로 한다.In addition, the first electrode (not shown) may be configured as a cathode and the second electrode (not shown) as an anode, and conversely, the first electrode may be configured as an anode and the second electrode as a cathode. However, in the present invention, for convenience of description, the first electrode and the second electrode will be described instead of the negative electrode and the positive electrode.
전극 조립체(10)는 제1 전극과 제2 전극 및 세퍼레이터로 구성된 다수의 전극 조립체들이 스택 타입으로 적층되는 형태로 이루어질 수 있다. The electrode assembly 10 may be formed in a form in which a plurality of electrode assemblies including a first electrode, a second electrode, and a separator are stacked in a stack type.
여기서 제1 전극과 제2 전극은 각각 박판의 금속 호일로 이루어지는 집전체와 각각의 집전체의 표면에 코팅되는 활물질을 포함한다.Here, the first electrode and the second electrode each include a current collector made of a thin metal foil and an active material coated on the surface of each current collector.
또한, 제1 전극과 제2 전극의 집전체에 활물질이 코팅되는 코팅부와, 집전체에 활물질이 코팅되지 않는 제1 무지부(11a) 및 제2 무지부(12a)로 구획될 수 있다. 코팅부는 전극 조립체(10)에서 제1 전극과 제2 전극의 대부분을 형성하며, 제1 및 제2 무지부(11a, 12a)는 복수 개의 시트(sheet)로 이루어진 스택 타입의 전극 조립체(10)의 수평 양측에 각각 배치된다.In addition, the first electrode and the second electrode may be divided into a coating portion in which an active material is coated on the current collector, and a first
이러한 전극 조립체(10)의 제1 무지부(11a)에는 제1 전극 단자부(30)가 제1 집전체(50)를 매개로 하여 전기적으로 연결되고, 제2 무지부(12a)에는 제2 전극 단자부(40)가 제2 집전체(70)를 매개로 하여 전기적으로 연결된다.The first
본 발명의 일 실시예에서는 이차전지(100)의 높이를 줄이기 위해 전극 조립체(10)의 제1 무지부(11a)와 제2 무지부(12a)는 전극 조립체(10)의 측면 방향으로 돌출된다. 이에 따라 제1 집전체(50)는 제1 무지부(11a)에 전기적으로 연결되어 케이스(26) 내부에서 전극 조립체(10)의 측면에서 상부 방향으로 연장 형성되도록 절곡된 형상을 가지며, 제2 집전체(70)는 제2 무지부(12a)에 전기적으로 연결되어 케이스(26) 내부에서 전극 조립체(10)의 측면에서 상부 방향으로 연장 형성되도록 절곡된 형상을 갖는다. 또한, 제1 집전체(50)는 케이스(26)와 전기적으로 연결되고, 제2 집전체(70)는 제2 전극 단자부(40)와의 연결을 위해 제2극 단자 기둥(46)과 전기적으로 연결된다. In one embodiment of the present invention, in order to reduce the height of the
여기서 제 1 전극 단자부(30)는 제1 단자(31)를 포함할 수 있고, 제2 전극 단자부(40)는 제2 단자(41)를 포함할 수 있다. 제1 단자(31)는 케이스(26)와 일체로 결합될 수 있고, 제2 단자(43)는 추후 설명할 제2극 터미널 플레이트(42) 와 일체로 결합될 수 있다. Here, the first
케이스(26)는 대략 직육면체 형상으로 이루어지며, 일면에는 개방된 개구가 형성된다.The
다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 케이스는 원통형, 파우치형 등 다양한 형태로 이루어질 수 있다.However, the present invention is not limited thereto, and the case may be formed in various shapes such as a cylindrical shape and a pouch shape.
캡 플레이트(20)는 얇은 판재로 이루어지며, 케이스(26)의 개구에 결합되어 개구를 밀폐한다, 또한, 캡 플레이트(20)에는 밀폐된 케이스(26)의 내부로 전해액을 주입하는 전해액 주입구(21)가 형성되고, 전해액 주입구(21)는 전해액 주입 후, 밀봉마개(22)에 의하여 밀봉된다. 또한, 캡 플레이트(20)에는 밀폐된 케이스(26)의 내부 압력이 설정된 압력 이상일 때 파단되는 벤트 플레이트(24)가 설치되는 벤트 홀(23)이 형성된다.The
제1 전극 단자부(30)는 제1 단자(31)를 포함하며 케이스(26)의 일측 측면에 초음파 용접되어 결합된다. 이에 따라 제1 단자(31)는 제1 집전체(50)를 통해 제1 무지부(11a)와 전기적으로 연결된다. 제2 전극 단자부(40)는 제2 단자(41), 제2극 터미널 플레이트(42), 절연성 고정부재(43), 제2극 절연 부재(44), 단자 절연 부재(45), 제2극 단자 기둥(46) 및 가스켓(47)을 포함한다. 제2 전극 단자부(40)의 구체적인 구성 및 연결은 도 3을 참조하여 아래에서 자세히 설명한다.The first
본 실시예에 따르면 캡 플레이트(20)는 도전성의 케이스(26)에 의하여 제1 전극 단자부(30)와 전기적으로 연결될 수 있기 때문에, 음극 또는 양극의 극성을 가지는 것이 가능하다.According to the present embodiment, since the
한편, 본 실시예에 따른 제1 단자(31) 및 제2 단자(41)는 플레이트 타입의 단자가 아닌 원기둥 형상으로 이루어진 단자(미도시)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the
반전 플레이트(48)는 제2극 터미널 플레이트(46) 아래에 배치되며, 캡 플레이트(20)에 형성된 구멍에 그 테두리가 접합되도록 형성된다. 반전 플레이트(48)는 배터리 셀 내부의 압력이 증가할 때 반전되어 상기 제2극 터미널 플레이트(46)와 접촉되어 상기 제2 극 터미널 플레이트(46)와 케이스(26) 즉 캡 플레이트(20)와 전기적으로 연결되어 단락이 되도록 하는 기능을 한다.The inverting
도 3은 본 발명의 일 실시예에 다른 제2 전극 단자부의 부품의 분해된 구성도를 나타낸다.3 is an exploded view showing the components of the second electrode terminal part according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 제2 전극 단자부(40)는 상술한 바와 같이, 제2 단자(41), 제2극 터미널 플레이트(42), 절연성 고정부재(43), 제2극 절연 부재(44), 단자 절연 부재(45), 제2극 단자 기둥(46) 및 가스켓(47)을 포함한다. 제2 집전체(70)는 ㄱ 자 형태로 절곡되어 있으며, 절곡된 일 영역은 제2 무지부(12a)와 결합되며, 절곡된 다른 일 영역은 제2극 단자 기둥(46)과 전기적으로 연결된다. Referring to FIG. 3 , as described above, the second
제2극 단자 기둥(46)는 캡 어셈블리의 캡 플레이트(20)를 관통하여 이차전지(100)의 상부 즉, 캡 플레이트(20)의 상부에 위치한 제2극 터미널 플레이트(42)와 전기적으로 연결된다. 제2 극 단자 기둥(46)은 그 상단부에는 캡 플레이트(20)의 상단 및 가스켓(47) 위에서 측명 방향으로 평평하게 돌출 연장된 리벳부를 포함하고, 그 하단에는 캡 플레이트(20) 및 가스켓(47)의 상부에서 단자 절연부재(45), 가스켓(47), 캡 플레이트(20) 및 제2극 절연 부재(44)를 관통할 수 있는 길이의 기둥부를 구비하고, 그 하단 끝단은 제2 집전체(70)에 결합된다. 그리고, 제2극 단자 기둥(47)의 리벳부 상단은 제2극 터미널 플레이트(42)에 전기적으로 연결된다. 상기 리벳부 상단은 제2극 터미널 플레이트(42)를 관통하여 상기 제2극 터미널 플레이트(42)와 기계적으로 결합될 수 있다. 아울러, 제2극 단자 기둥(47)은 제2극 터미널 플레이트(42)와 초음파 용접되어 결합될 수 있다. 아울러, 제2 단자 기둥(46)의 리벳부는 가스켓(47) 상부에서 가스켓(47)의 구멍보다 더 넓게 형성되며 단자 절연부재(45)에 의해 둘러싸이도록 형성될 수 있다. 즉, 단자 절연부재(45)는 제2 단자 기둥(46)의 리벳부의 크기에 대응되는 구멍을 포함하고, 상기 리벳부가 상기 단자 절연부재(45)의 구멍에 삽입되는 형상이 이루어진다.The second
가스켓(47)은 제2극 단자 기둥(46)과 캡 플레이트(20) 사이, 그리고 단자 절연부재(45)와 캡 플레이트(20) 사이에 배치되고, 그 일부가 상기 캡 플레이트(20)를 관통하며 상기 캡 플레이트의 상부에 얹혀진 후 제2극 단자 기둥(46)의 기둥부를 둘러싸도록 형성되어 극성이 다른 제2극 단자 기둥(46)과 캡 플레이트(20) 사이를 전기적으로 절연시키는 기능을 한다.The
제2극 절연부재(44)는 캡 플레이트(20)와 제2 집전체(70) 사이에 위치하며, 제2극 단자 기둥(46)이 제2극 절연부재(44)를 관통하여 제2 집전체(70)에 연결되도록 제2극 단자 기둥(46)을 둘러싼다. 이에 따라 제2극 절연부재(44)는 극성이 다른 제2 집전체(70)와 캡 플레이트(20) 사이를 절연시키는 기능을 한다.The second
가스켓(47)과 캡 플레이트(20) 상부에는 대체적으로 평면 형태이며, 그 내측에 제2극 터미널 플레이트(42)의 일부 영역을 수용할 수 있도록 홈이 형성된 단자 절연부재(45)가 배치된다. 한편, 단자 절연 부재(45)의 바닥부 일 영역에는 제2극 단자 기둥(46)을 위한 구멍과 반전 플레이트(48)를 위한 구멍이 구비된다. 상기 반전 플레이트(48)를 위한 구멍은 캡 플레이트(20)에서 반전 플레이트(48)가 결합되는 위치에 대응한 곳에 형성된다. The upper portion of the
그리고 단자 절연부재(45)의 상단에는 ㄱ 자로 절곡되어 상기 단자 절연부재(45)의 상단에서부터 케이스(26)의 측면 방향으로 절곡되어 연장 형성된 제2극 터미널 플레이트(42)가 배치된다. 구체적으로 제2극 터미널 플레이트(42)는 이차전지(100)의 케이스(26)의 모서리에서 케이스(26)의 상부와 측면을 따라 절곡되어 형성되고, 그 일 끝단은 단자 절연부재(45)의 상단에 안착되어 제2극 단자 기둥(46)에 결합되고, 다른 일 끝단에는 제2 단자(41)가 결합되어, 제2극 단자 기둥(46)과 제2 단자(41)를 전기적으로 연결한다. 이에 따라 제2 단자(41)는 케이스(26)의 상부가 아닌 측면에 위치할 수 있다. 한편, 제2 단자(41)는 제2극 터미널 플레이트(42)에 초음파 용접되어 결합될 수 있다. 이에 따라 제2극 단자 기둥(46)이 캡 플레이트(20) 위쪽에서 제2 집전체(70)로 삽입되어 결합된 후 가스켓(47) 및 캡 플레이트(20) 상부에서 리벳팅 결합시킨 후, 제2극 터미널 플레이트(42)가 용접되어 이차전지(100)의 상단 및 측면 방향으로 조립될 수 있다. In addition, a second
한편, 제2 단자(41)는 제2 터미널 플레이트(42) 중 측면 방향으로 절곡된 영역의 상부에 결합되며, 상술한 바와 같이 제2 단자(41)는 제2 터미널 플레이트(42) 표면에 초음파 용접되어 결합될 수 있다.On the other hand, the
도 1 및 도 2의 실실예에서는 제1 단자(31)과 제2 단자(41)이 모두 이차전지(100)의 일 측면에 위치하도록 형성되도록 하였다. 그러나, 제1 단자(31)는 이차전지(100)의 일 측면에 제2 단자(41)는 이차전지(100)의 다른 일 측면에 배치하도록 설계할 수도 있을 것이다. 절연성 고정부재(43)는 제2극 터미널 플레이트(42)의 케이스(26) 측면 방향으로 연장된 영역과 케이스(26) 측면 사이에 배치되어 제1 전극 단자부(30)와 전기적으로 연결되는 케이스(26)와 제2극 터미널 플레이트(42)가 단락되지 않도록 서로 전기적으로 절연시키는 기능을 하며, 단자 절연 부재(45)는 제2극 터미널 플레이트(42)의 케이스(26) 상부 방향으로 연장된 영역과 케이스(26) 상부 사이에 배치되어 제1 전극 단자부(30)와 전기적으로 연결되는 케이스(26)와 제2극 터미널 플레이트(42)가 단락되지 않도록 서로 전기적으로 절연시키는 기능을 한다. 한편, 절연성 고정부재(43)와 단자 절연 부재(45)는 하나의 부품으로 제작될 수 있을 것이다. 1 and 2 , both the
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 다른 이차전지의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
도 4의 이차전지(200)는 도 2의 이차전지(100)과 동일한 구성을 가지며, 다만 제1 전극 단자부(30)가 제1 단자(31)과 제1극 터미널 플레이트(32)를 포함하는 차이가 있다. 도 4의 실시예에서 제1극 터미널 플레이트(32)는 케이스(26)와 결합되고, 제1극 터미널 플레이트(32)의 상부에 제1 단자(31)이 결합된다. The
제1극 터미널 플레이트(32)는 케이스(26)의 일측 측면에 초음파 용접되어 결합되며, 제1 단자(31)는 제1극 터미널 플레이트(32)에 초음파 용접되어 결합된다.The first
본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차전지는 기존의 상부 방향의 전극 단자부를 형성하는 이차전지와 비교하여 이차전지의 높이를 줄일 수 있어 배터리 모듈의 높이 방향의 공간을 감소시킬 수 있다. The secondary battery according to various embodiments of the present invention can reduce the height of the secondary battery compared to the conventional secondary battery forming the electrode terminal in the upper direction, thereby reducing the space in the height direction of the battery module.
또한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차전지는 측면의 좁은 공간 제약 때문에 측면에 벤트 플레이트 등의 구조물을 형성하지 못하더라도 상부에 이러한 벤트 플레이트 등의 구조물을 형성하면서도 전극 단자부를 측면에 위치시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, in the secondary battery according to various embodiments of the present invention, even if a structure such as a vent plate cannot be formed on the side due to a narrow space limitation on the side, the electrode terminal part can be positioned on the side while forming a structure such as a vent plate on the upper side It works.
또한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차전지는 캡 플레이트 또는 캡 어셈블리 조립 후 측면으로 절곡된 음극 터미널 플레이트를 측면에 부착할 수 있다.In addition, in the secondary battery according to various embodiments of the present disclosure, the negative terminal plate bent to the side may be attached to the side after assembling the cap plate or the cap assembly.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 이차 전지를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 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 the secondary battery according to the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiment, and as claimed in the claims below, it departs from the gist of the present invention. Without this, anyone with ordinary knowledge in the field to which the invention belongs will say that the technical spirit of the present invention exists to the extent that various modifications can be made.
10; 전극 조립체 20; 캡 플레이트
24; 벤트 플레이트 26; 케이스
30; 제1 전극 단자부 40; 제2 전극 단자부
31; 제1 단자 32; 제1극 터미널 플레이트
41; 제2 단자 42; 제2극 터미널 플레이트
43; 절연성 고정부재 44; 제2극 절연 부재
45; 단자 절연 부재
46; 제2극 단자 기둥 47; 가스켓
48; 반전 플레이트 50, 70; 집전체
11a, 12a; 무지부 60; 80; 고정부재
26; 케이스 100, 200; 이차 전지10;
24;
30; a first
31;
41;
43; insulating fixing
45; terminal insulation member
46; 2nd
48;
11a, 12a;
26;
Claims (9)
상기 케이스에 삽입되고 제1 전극판, 제2 전극판 및 상기 제1 전극판과 제2 전극판 사이에 형성된 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체;
상기 전극 조립체의 상부에 위치한 캡 플레이트를 포함하는 캡 어셈블리;
상기 케이스의 일 측면에 형성된 제1 단자;
상기 전극 조립체의 제2 전극판에 연결되어 상기 케이스의 상부로 연결된 제2 집전체;
상기 제2 집전체에 연결되고 상기 케이스의 상부에서 상기 케이스의 일 측면으로 절곡되어 연장 형성된 제2 극 터미널 플레이트; 및
상기 제2 극 터미널 플레이트에 연결된 제2 단자를 포함하되,
상기 캡 플레이트는 상기 전극 조립체의 상부를 따라 연장되고, 일단에서 절곡되어 상기 케이스의 내면을 따라 접촉하도록 형성되고,
상기 제2극 터미널 플레이트는 상기 캡 플레이트의 형상을 따라 연장 및 절곡되어 상기 케이스 및 캡 플레이트가 면접촉하는 영역의 적어도 일부를 커버하도록 구성되는 이차전지.case;
an electrode assembly inserted into the case and including a first electrode plate, a second electrode plate, and a separator formed between the first electrode plate and the second electrode plate;
a cap assembly including a cap plate positioned on the electrode assembly;
a first terminal formed on one side of the case;
a second current collector connected to the second electrode plate of the electrode assembly and connected to the upper portion of the case;
a second pole terminal plate connected to the second current collector and extending from the top of the case to one side of the case; and
a second terminal connected to the second pole terminal plate;
The cap plate extends along an upper portion of the electrode assembly, is bent at one end, and is formed to contact along an inner surface of the case;
and the second electrode terminal plate is extended and bent along the shape of the cap plate to cover at least a portion of an area where the case and the cap plate are in surface contact.
상기 캡 어셈블리는 배터리 셀 내부 압력의 증가 시 파단되는 벤트 플레이트를 포함하는 이차전지.The method of claim 1,
The cap assembly includes a vent plate that is broken when the internal pressure of the battery cell increases.
상기 전극 조립체는 측면으로 돌출된 제1 단자 및 상기 제2 단자를 포함하며,
상기 제1 단자는 제1 집전체를 통해 상기 캡 어셈블리 및 상기 케이스에 연결되는 이차전지. The method of claim 1,
The electrode assembly includes a first terminal and the second terminal protruding to the side,
The first terminal is connected to the cap assembly and the case through a first current collector.
상기 제1 단자 및 상기 제2 단자는 상기 전극 조립체의 양측 측면으로 돌출되고, 상기 제1 집전체 및 상기 제2 집전체는 상기 전극 조립체의 측면에서 상기 전극 조립체의 상부로 절곡되어 연장 형성되는 이차전지.4. The method of claim 3,
The first terminal and the second terminal protrude from both side surfaces of the electrode assembly, and the first current collector and the second current collector extend from the side surface of the electrode assembly to an upper portion of the electrode assembly to extend. battery.
상기 이차전지는 상기 케이스에 연결된 제1 극 터미널 플레이트를 더 포함하며,
상기 제1 단자는 상기 제1극 터미널 플레이트에 연결되는 이차전지.The method of claim 1,
The secondary battery further includes a first terminal plate connected to the case,
and the first terminal is connected to the first electrode terminal plate.
상기 이차전지는,
상기 제2 집전체에 전기적으로 연결되며, 상기 캡 어셈블리를 관통하여 형성된 제2극 단자 기둥을 더 포함하고,
상기 제2 극 단자 기둥은 상기 제2 극 터미널 플레이트에 전기적으로 연결되는 이차전지.The method of claim 1,
The secondary battery is
Further comprising a second electrode terminal pole electrically connected to the second current collector and formed through the cap assembly,
The second pole terminal pole is a secondary battery electrically connected to the second pole terminal plate.
상기 이차전지는 상기 캡 어셈블리와 상기 제2극 터미널 플레이트 사이에 배치되는 단자 절연 부재; 및
상기 단자 절연 부재와 상기 캡 어셈블리 사이에 배치되는 가스켓을 더 포함하며,
상기 제2극 단자 기둥은 상기 단자 절연 부재를 관통하여 상기 제2 집전체에 결합되는 기둥부와, 상기 가스켓 위에서 상기 기둥부 측면 방향으로 평평하게 돌출 연장된 리벳부를 포함하고,
상기 가스켓은 그 일부가 상기 캡 어셈블리를 관통하며 상기 캡 어셈블리의 상부에 얹혀지고, 상기 제2극 단자 기둥의 기둥부를 둘러싸도록 형성되는 이차전지.7. The method of claim 6,
The secondary battery may include: a terminal insulating member disposed between the cap assembly and the second electrode terminal plate; and
a gasket disposed between the terminal insulating member and the cap assembly;
The second electrode terminal pillar includes a pillar portion coupled to the second current collector through the terminal insulating member, and a rivet portion protruding and extending flatly in a lateral direction of the pillar portion above the gasket;
A portion of the gasket passes through the cap assembly, is mounted on the cap assembly, and surrounds the pillar portion of the second electrode terminal pillar.
상기 캡 어셈블리는, 상기 제2 극 터미널 플레이트 아래에 위치하여, 배터리 셀 내부 압력의 증가 시 반전되어 상기 캡 어셈블리와 상기 제2 극 터미널 플레이트 사이를 전기적으로 단락시키기 위한 반전 플레이트를 포함하는 이차전지.The method of claim 1,
and the cap assembly is located under the second pole terminal plate and is reversed when the internal pressure of the battery cell increases to electrically short the cap assembly and the second pole terminal plate.
상기 이차전지는
제2 극 터미널 플레이트와 상기 케이스 사이에 위치한 절연성 고정부재; 및
상기 캡 어셈블리와 상기 제2 집전체 사이에 위치하고 상기 제2극 단자 기둥이 이를 관통하여 상기 제2 집전체에 연결되도록 상기 제2극 단자 기둥을 둘러싸는 제2극 절연 부재를 더 포함하는 이차전지.8. The method of claim 7,
The secondary battery
an insulating fixing member positioned between the second pole terminal plate and the case; and
The secondary battery further comprising a second electrode insulating member positioned between the cap assembly and the second current collector and surrounding the second electrode terminal post so that the second electrode terminal post passes therethrough and is connected to the second current collector .
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