KR102606839B1 - Surface mount type high power energy storage device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치에 관한 것으로, 젤리 롤형으로 권취되는 전극 조립체; 전극 조립체의 상부에 배치되며 일측에 중공돌출부재가 형성되는 절연판; 본권 조립체와 절연판 사이에 배치되어 전극 조립체의 상부에 연결되며 상부에 중공돌출부재에 돌출되게 삽입되는 제1리드단자가 형성되는 제1전극판; 절연판의 상부에 배치되며 상부에 제1리드단자와 이격되게 제2리드단자가 형성되는 제2전극판; 및 전극 조립체, 절연판, 제1전극판 및 제2전극판이 각각 내측에 배치되고, 상부의 끝단이 내측으로 컬링되어 제2전극판을 가압하여 연결됨에 의해 전극 조립체의 하부와 내측의 저면이 서로 연결되는 원통형 금속 중공 케이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a surface-mounted high-output energy storage device, comprising: an electrode assembly wound in a jelly roll shape; An insulating plate disposed on the upper part of the electrode assembly and having a hollow protruding member formed on one side; A first electrode plate disposed between the main volume assembly and the insulating plate, connected to the upper part of the electrode assembly, and having a first lead terminal protrudingly inserted into the hollow protruding member at the upper portion; a second electrode plate disposed on the top of the insulating plate and having a second lead terminal formed thereon to be spaced apart from the first lead terminal; And the electrode assembly, the insulating plate, the first electrode plate, and the second electrode plate are each disposed on the inside, and the upper end is curled inward and connected by pressing the second electrode plate, so that the lower part of the electrode assembly and the inner bottom are connected to each other. It is characterized in that it includes a cylindrical metal hollow case.

Description

표면실장형 고출력 에너지 저장 장치{Surface mount type high power energy storage device}Surface mount type high power energy storage device}

본 발명은 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치에 관한 것으로, 특히 집전체와 외부단자로 사용되는 리드단자가 형성되는 단자판을 연결 시, 서로 접하여 연결되는 면적을 증가시켜 외부로부터 충격이 가해지는 경우에도 견고하게 유지함으로써 기계적인 강도를 개선시켜 제품의 신뢰성을 개선시킬 수 있는 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a surface-mounted high-output energy storage device. In particular, when connecting a terminal plate on which a current collector and a lead terminal used as an external terminal are formed, the area where they are in contact with each other is increased, so that it is robust even when external shock is applied. This relates to a surface-mounted high-output energy storage device that can improve the reliability of the product by improving the mechanical strength by maintaining the product.

IoT(Internet of Things)나 웨어러블(wearables)에 관련된 장치들은 소형으로 제조되는 경우에 전원공급장치로 코인셀(coin cell)이나 핀셀(pin cell) 전지가 사용된다. 이러한 코일셀이나 핀셀 전지에 관련된 기술이 한국공개특허공보 제10-2012-0036970호(특허문헌 1)에 공개되어 있다.When devices related to IoT (Internet of Things) or wearables are manufactured in small sizes, coin cells or pin cell batteries are used as power supplies. Technology related to such coil cells or pin cell batteries is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2012-0036970 (Patent Document 1).

특허문헌 1은 권취형 전극을 갖는 단추형 전지 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특허문헌 1의 권취형 전극을 갖는 단추형 전지는 두 개의 금속 하우징 반쪽체, 전극 격리판 어셈블리 및 금속 도선들을 포함하여 구성된다.Patent Document 1 relates to a button-type battery with a wound electrode and a method of manufacturing the same. The button-type battery with a wound electrode of Patent Document 1 includes two metal housing halves, an electrode separator assembly, and metal conductors. It is composed.

두 개의 금속 하우징 반쪽체는 평행한 평면 상단 영역을 갖는 하우징을 형성하고, 전극 격리판 어셈블리는 하우징 내부에 최소 하나의 양극 및 최소 하나의 음극을 포함하고, 바람직하게는 나선형 권취 형태로 제공되며, 권취의 끝단 면이 평면 바닥 영역 및 평면 상단 영역의 방향을 향한다. 금속 도선들은 최소 하나의 양극 및 최소 하나의 음극을 각각 하우징 반쪽체 중 어느 하나에 전기적으로 연결시키며, 도선들 중 적어도 하나는 용접에 의해 각각의 하우징 반쪽체에 연결된다.two metal housing halves forming a housing having parallel planar top regions, the electrode separator assembly comprising at least one anode and at least one cathode within the housing, preferably provided in a spiral wound form; The end faces of the windings are oriented in the direction of the flat bottom area and the flat top area. Metal conductors electrically connect at least one anode and at least one cathode to each one of the housing halves, and at least one of the conductors is connected to each housing half by welding.

특허문헌 1과 같은 단추형 전지 즉, 코인셀 전지는 두 개의 금속 하우징을 단추형 전지에 나선형 권취 형태로 제공되는 전극 격리판 어셈블리 즉, 젤리 롤형 전극 조립체를 적용함으로써 전지의 용량을 개선하고 있으며 핀셀 전지 또한 젤리 롤형 전극 조립체가 적용하여 전지의 용량을 개선하고 있다. 이러한 코인셀이나 핀셀 전지는 젤리 롤형 전극 조립체에서 음극이나 양극 전극을 인출 시 전극 리드탭(lead tap)을 사용하고 있다. 전극 리드탭은 젤리 롤형 전극 조립체의 집전체와 외부로 노출되는 양극이나 음극 전극을 연결시킨다.A button-type battery, i.e., a coin cell battery, such as Patent Document 1, improves the capacity of the battery by applying an electrode separator assembly, i.e., a jelly roll-type electrode assembly, in which two metal housings are provided in the form of a spiral winding on a button-type battery, and a pin cell Battery capacity is also improved by applying a jelly roll type electrode assembly. These coin cell or pin cell batteries use electrode lead tabs to extract the cathode or anode electrode from the jelly roll-type electrode assembly. The electrode lead tab connects the current collector of the jelly roll-type electrode assembly to the positive or negative electrode exposed to the outside.

전술한 종래의 전극 리드탭은 집전체에서 전극물질을 제거한 후 집전체와 연결되고 있으나 전극 리드탭의 두께로 젤리 롤형 전극 조립체의 권취 시 틈새가 벌어져 동일한 체적으로 권취하는 경우에 권취 횟수가 감소되어 전체적으로 단위체적당 전지의 용량이 감소될 수 있는 문제점이 있고, 코일셀이나 핀셀 전지로 충격이 가해지는 경우에 전극 리드탭으로 충격이 전달되면 전극 리드탭이 흔들릴 수 있으며, 이로 인해 전극 리드탭과 연결되는 집전체의 두께가 얇기 때문에 집전체에 손상이 발생될 수 있는 문제점이 있다.The conventional electrode lead tab described above is connected to the current collector after removing the electrode material from the current collector, but due to the thickness of the electrode lead tab, a gap opens when winding the jelly roll-type electrode assembly, so when winding the same volume, the number of windings is reduced. There is a problem that the overall capacity of the battery per unit volume may be reduced, and when shock is applied to a coil cell or pin cell battery and the shock is transmitted to the electrode lead tab, the electrode lead tab may shake, which may cause the electrode lead tab to be connected to the electrode lead tab. Because the thickness of the current collector is thin, there is a problem that damage may occur to the current collector.

: 한국공개특허공보 제10-2012-0036970호: Korea Patent Publication No. 10-2012-0036970

본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 집전체와 외부단자로 사용되는 리드단자가 형성되는 단자판을 연결시 서로 접하여 연결되는 면적을 증가시켜 외부로부터 충격이 가해지는 경우에도 견고하게 유지함에 의해 기계적인 강도를 개선시켜 제품의 신뢰성을 개선시킬 수 있는 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치를 제공함에 있다.The purpose of the present invention is to solve the above-mentioned problems. When connecting the terminal plate on which the current collector and the lead terminal used as the external terminal are formed, the area where they are connected is increased, so that the terminal plate remains strong even when an impact is applied from the outside. The aim is to provide a surface-mounted high-output energy storage device that can improve product reliability by improving mechanical strength.

본 발명의 다른 목적은 케이스를 이용해 가압하여 조립하여 소형으로 조립할 수 있으며 집전체의 상측이나 하측과 외부전극으로 사용되는 리드단자가 형성된 단자판을 전기적으로 도통되게 연결함으로써 전극조립체를 틈새 없이 조밀하게 권취하여 고출력에 사용할 수 있는 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is that it can be assembled in a small size by pressurizing and assembling it using a case, and by electrically connecting the upper or lower side of the current collector and the terminal plate on which the lead terminal used as the external electrode is formed, the electrode assembly can be wound tightly without any gaps. The aim is to provide a surface-mounted high-output energy storage device that can be used for high output.

본 발명의 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치는 젤리 롤형으로 권취되는 전극 조립체; 상기 전극 조립체의 상부에 배치되며 일측에 중공돌출부재가 형성되는 절연판; 상기 본권 조립체와 상기 절연판 사이에 배치되어 상기 전극 조립체의 상부에 연결되며 상부에 상기 중공돌출부재에 돌출되게 삽입되는 제1리드단자가 형성되는 제1전극판; 상기 절연판의 상부에 배치되며 상부에 상기 제1리드단자와 이격되게 제2리드단자가 형성되는 제2전극판; 및 상기 전극 조립체, 상기 절연판, 상기 제1전극판 및 상기 제2전극판이 각각 내측에 배치되고, 상부의 끝단이 내측으로 컬링되어 제2전극판을 가압하여 연결됨에 의해 전극 조립체의 하부와 내측의 저면이 서로 연결되는 원통형 금속 중공 케이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.The surface-mounted high-output energy storage device of the present invention includes an electrode assembly wound in a jelly roll shape; an insulating plate disposed on top of the electrode assembly and having a hollow protruding member formed on one side; a first electrode plate disposed between the main winding assembly and the insulating plate, connected to an upper part of the electrode assembly, and having a first lead terminal protruding from the upper portion and inserted into the hollow protruding member; a second electrode plate disposed on the insulating plate and having a second lead terminal formed thereon to be spaced apart from the first lead terminal; And the electrode assembly, the insulating plate, the first electrode plate, and the second electrode plate are each disposed on the inside, and the upper end is curled inward and connected by pressing the second electrode plate, so that the lower and inner portions of the electrode assembly are connected. It is characterized by comprising a cylindrical metal hollow case whose bottom surfaces are connected to each other.

본 발명의 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치는 집전체와 외부단자로 사용되는 리드단자가 형성되는 단자판을 연결 시 서로 접하여 연결되는 면적을 증가시켜 외부로부터 충격이 가해지는 경우에도 견고하게 유지함에 의해 기계적인 강도를 개선시켜 제품의 신뢰성을 개선시킬 수 있는 이점이 있다.The surface-mounted high-output energy storage device of the present invention increases the area where the current collector and the terminal plate on which the lead terminal used as the external terminal is formed are in contact with each other when connected, thereby maintaining the machine firmly even when external shock is applied. There is an advantage in that the reliability of the product can be improved by improving the physical strength.

또한, 본 발명의 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치는 케이스를 이용해 가압하여 조립하여 소형으로 조립할 수 있으며 집전체의 상측이나 하측과 외부전극으로 사용되는 리드단자가 형성된 단자판을 전기적으로 도통되게 연결함으로써 전극조립체를 틈새 없이 조밀하게 권취하여 고출력에 사용할 수 있는 이점이 있다.In addition, the surface-mounted high-output energy storage device of the present invention can be assembled in a small size by pressing and assembling it using a case, and the upper or lower side of the current collector and the terminal plate on which the lead terminal used as the external electrode is formed are electrically connected to the electrode. There is an advantage in that the assembly can be tightly wound without gaps and used for high output.

도 1은 본 발명의 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치의 A-A선 단면도,
도 3은 도 2에 도시된 원통형 금속 중공 케이스가 분리된 상태의 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치의 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 제2전극판이 분리된 전극 조립체의 사시도,
도 5는 도 4에 도시된 전극 조립체의 분해 조립 사시도,
도 6은 도 5에 도시된 전극 조립체의 본권 전극권취체, 후권 절연권취체 및 내측 단자연결권취체의 권취 이전 상태를 나타낸 전개도,
도 7은 도 5에 도시된 전극 조립체의 제1집전체나 제2집전체가 압착되기 전의 상태를 나타낸 사시도,
도 8은 도 7에 도시된 전극 조립체의 B-B선 단면도.1 is a perspective view of a surface-mounted high-output energy storage device of the present invention;
Figure 2 is a cross-sectional view taken along line AA of the surface-mounted high-output energy storage device shown in Figure 1;
FIG. 3 is a perspective view of the surface-mounted high-output energy storage device with the cylindrical metal hollow case shown in FIG. 2 separated;
Figure 4 is a perspective view of the electrode assembly with the second electrode plate shown in Figure 3 separated;
Figure 5 is an exploded and assembled perspective view of the electrode assembly shown in Figure 4;
FIG. 6 is a development view showing the state before winding of the main electrode winding, the rear insulating winding, and the inner terminal connection winding of the electrode assembly shown in FIG. 5;
Figure 7 is a perspective view showing the state before the first or second current collector of the electrode assembly shown in Figure 5 is pressed;
Figure 8 is a cross-sectional view taken along line BB of the electrode assembly shown in Figure 7.

이하, 본 발명의 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the surface-mounted high-output energy storage device of the present invention will be described with reference to the attached drawings.

도 1 및 도 2에서와 같이 본 발명의 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치는 전극 조립체(110), 절연판(120), 제1전극판(130), 제2전극판(140) 및 원통형 금속 중공 케이스(150)를 포함하여 구성된다.1 and 2, the surface-mounted high-output energy storage device of the present invention includes an electrode assembly 110, an insulating plate 120, a first electrode plate 130, a second electrode plate 140, and a cylindrical metal hollow case. It is composed including (150).

전극 조립체(110)는 젤리 롤형으로 권취되며, 절연판(120)은 전극 조립체(110)의 상부에 배치되며 일측에 중공돌출부재(122)가 형성된다. 제1전극판(130)은 본권 조립체와 절연판(120) 사이에 배치되어 전극 조립체(110)의 상부에 연결되며 상부에 중공돌출부재(122)에 돌출되게 삽입되는 제1리드단자(132)가 형성되며, 제2전극판(140)은 절연판(120)의 상부에 배치되며 상부에 제1리드단자(132)와 이격되게 제2리드단자(142)가 형성된다. 원통형 금속 중공 케이스(150)는 전극 조립체(110), 절연판(120), 제1전극판(130) 및 제2전극판(140)이 각각 내측에 배치되고, 상부의 끝단이 내측으로 컬링되어 제2전극판(140)을 가압하여 연결됨에 의해 전극 조립체(110)의 하부와 내측의 저면이 서로 연결된다.The electrode assembly 110 is wound in a jelly roll shape, the insulating plate 120 is disposed on the upper part of the electrode assembly 110, and a hollow protruding member 122 is formed on one side. The first electrode plate 130 is disposed between the main winding assembly and the insulating plate 120 and is connected to the upper part of the electrode assembly 110, and has a first lead terminal 132 protrudingly inserted into the hollow protruding member 122 at the upper part. The second electrode plate 140 is disposed on the insulating plate 120, and the second lead terminal 142 is formed on the top to be spaced apart from the first lead terminal 132. The cylindrical metal hollow case 150 has an electrode assembly 110, an insulating plate 120, a first electrode plate 130, and a second electrode plate 140 disposed on the inside, and the upper end is curled inward. By pressing and connecting the two electrode plates 140, the lower and inner bottom surfaces of the electrode assembly 110 are connected to each other.

본 발명의 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치의 구체적인 실시예에 따른 구성을 설명하면 다음과 같다.The configuration according to a specific embodiment of the surface-mounted high-output energy storage device of the present invention will be described as follows.

전극 조립체(110)는 도 2, 도 5 및 도 6에서와 같이, 본권 전극권취체(111), 후권 절연권취체(112) 및 내측 단자연결권취체(113)를 포함하여 구성된다.As shown in FIGS. 2, 5, and 6, the electrode assembly 110 includes a main electrode winding 111, a rear insulating winding 112, and an inner terminal connection winding 113.

본권 전극권취체(111)은 본 발명의 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치의 전체 용량을 나타내며, 원통형 금속 중공 케이스(150)의 내측에 배치되며 젤리 롤형으로 권취되며, 도 2, 도 5 및 도 8에서와 같이, 제1집전체(111a), 제2집전체(111b), 분리막(111c), 하부 금속층(111d) 및 상부 금속층(111e)을 포함하여 구성된다.The main electrode winding body 111 represents the total capacity of the surface-mounted high-output energy storage device of the present invention, is placed inside the cylindrical metal hollow case 150, and is wound in a jelly roll shape, as shown in Figures 2, 5, and 8. As shown, it includes a first current collector 111a, a second current collector 111b, a separator 111c, a lower metal layer 111d, and an upper metal layer 111e.

제1집전체(111a)는 하부에 하부 무지부(11)의 영역이 형성되게 상부의 일측이나 타측의 면에 음극활물질층(12)이 형성되며, 제2집전체(111b)는 제1집전체(111a)와 마주대하게 배치되며 상부에 상부 무지부(13)의 영역이 형성되게 하부의 일측이나 타측의 면에 양극활물질층(14)이 형성된다. 분리막(111c)은 제1집전체(111a)와 제2집전체(111b) 사이에 배치되어 음극활물질층(12)과 양극활물질층(14) 사이를 절연시킨다. 여기서, 음극활물질층(12)은 Li4Ti5O12, 흑연, 그래핀, 활성탄, 하드카본 및 소프트 카본 중 하나 이상이 선택되어 형성되고, 양극활물질층(14)은 LiCoO2, LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2, LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2, LiNi0.9Co0.1Mn0.1O2, LiNi0.9Co0.05Mn0.05O2, LiMn2O4, LiNi0.5Mn1.5O4, LiFePo4, LiMnPO4 및 활성탄 중 하나 이상이 선택되어 형성되고, 분리막(111c)은 셀루로스(cellulose), PE(poly ethylene), PP(poly propylene) 및 다공성 필름 중 하나가 사용된다. 즉, 본 발명의 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치는 음극활물질층(12)과 양극활물질층(14)을 각각 활성탄으로 형성하는 경우에 전기 이중층 커패시터에 적용할 수 있고, 음극활물질층(12)은 Li4Ti5O12, 흑연, 그래핀, 하드카본 및 소프트 카본 중 하나 이상을 선택하여 형성하고 양극활물질층(14)을 LiCoO2, LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2, LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2, LiNi0.9Co0.1Mn0.1O2, LiNi0.9Co0.05Mn0.05O2, LiMn2O4, LiNi0.5Mn1.5O4, LiFePo4 및 LiMnPO4 중 하나 이상을 선택하여 형성하는 경우에 리튬 이온 배터리에 적용할 수 있으며, 이러한 음극활물질층(12)과 양극활물질층(14)의 재질의 선택에 따라 하이브리드 커패시터 등에도 적용할 수 있다. The first current collector 111a has a negative electrode active material layer 12 formed on one side or the other side of the upper surface so that a region of the lower uncoated region 11 is formed at the bottom, and the second current collector 111b is formed on the first collector 111b. The positive electrode active material layer 14 is disposed to face the entire 111a and is formed on one side or the other side of the lower portion so that the upper uncoated region 13 is formed on the upper portion. The separator 111c is disposed between the first and second current collectors 111a and 111b to insulate the negative electrode active material layer 12 and the positive electrode active material layer 14. Here, the negative electrode active material layer 12 is formed by selecting one or more of Li 4 Ti 5 O 12 , graphite, graphene, activated carbon, hard carbon, and soft carbon, and the positive electrode active material layer 14 is LiCoO 2 , LiCo 1/ 3 Ni 1/3 Mn 1/3 O 2 , LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 , LiNi 0.9 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 , LiNi 0.9 Co 0.05 Mn 0.05 O 2 , It is formed by selecting one or more of LiMn 2 O 4 , LiNi0.5Mn 1.5 O 4 , LiFePo 4 , LiMnPO 4 and activated carbon, and the separator 111c is made of cellulose, poly ethylene (PE), and poly propylene (PP). and a porous film is used. That is, the surface-mounted high-output energy storage device of the present invention can be applied to an electric double layer capacitor when the negative electrode active material layer 12 and the positive electrode active material layer 14 are each formed of activated carbon, and the negative electrode active material layer 12 is Li 4 Ti 5 O 12 , graphite, graphene, hard carbon, and soft carbon are selected and formed, and the positive electrode active material layer 14 is formed of LiCoO 2 , LiCo 1/3 Ni 1/3 Mn 1/3 O 2 , LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 , LiNi 0.9 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 , LiNi 0.9 Co 0.05 Mn 0.05 O 2 , It can be applied to a lithium ion battery when formed by selecting one or more of LiMn 2 O 4 , LiNi0.5Mn 1.5 O 4 , LiFePo 4 and LiMnPO 4 , and the negative electrode active material layer 12 and the positive electrode active material layer 14 Depending on the choice of material, it can also be applied to hybrid capacitors, etc.

하부 금속층(111d)은 제1집전체(111a)의 하부 무지부(11)와 연결되게 형성되어 원통형 금속 중공 케이스(150)의 내측의 저면이나 내측 단자연결권취체(113)의 하측과 연결된다. 이러한 하부 금속층(111d)은 제1집전체(111a)의 하부 무지부(11)에 금속 스프레이 방법으로 금속재질을 도포하여 형성되며, 원통형 금속 중공 케이스(150)의 내측의 저면과 접촉력을 개선하기 위해 금속 스폰지로 형성되는 금속 탄성층(111f)이 배치된다. 금속 탄성층(111f)은 도 2에서와 같이 하부 금속층(111d)과 금속 중공 케이스(150)의 내측의 저면 사이에 배치되어 철수세미의 형상을 압착하여 탄성력이 갖도록 제조된 금속 스폰지가 사용되어 탄성력을 제공함에 의해 하부 금속층(111d)과 금속 중공 케이스(150) 사이의 접착력이 저하되는 것을 방지한다. 상부 금속층(111e)은 제2집전체(111b)의 상부 무지부(13)와 연결되게 형성되어 제1전극판(130)의 하부와 연결되며, 금속 스프레이 방법을 이용해 금소재질을 상부 무지부(13)에 도포하여 형성된다.The lower metal layer 111d is formed to be connected to the lower uncoated portion 11 of the first current collector 111a and is connected to the inner bottom of the cylindrical metal hollow case 150 or the lower side of the inner terminal connection winding body 113. . This lower metal layer 111d is formed by applying a metal material to the lower uncoated region 11 of the first current collector 111a using a metal spray method, and is used to improve the contact force with the inner bottom of the cylindrical metal hollow case 150. For this purpose, a metal elastic layer 111f formed of a metal sponge is disposed. As shown in FIG. 2, the metal elastic layer 111f is disposed between the lower metal layer 111d and the inner bottom of the metal hollow case 150, and a metal sponge manufactured to have elastic force by pressing the shape of steel wool is used to achieve elastic force. By providing, the adhesion between the lower metal layer 111d and the hollow metal case 150 is prevented from being reduced. The upper metal layer 111e is formed to be connected to the upper uncoated area 13 of the second current collector 111b and is connected to the lower part of the first electrode plate 130, and a gold material is applied to the upper uncoated area (111e) using a metal spray method. It is formed by applying it to 13).

제1집전체(111a)의 하부 무지부(11)와 제2집전체(111b)의 상부 무지부(13)는 각각 제1집전체(111a)나 제2집전체(111b)에서 음극활물질이나 양극활물질이 도포되지 않은 영역으로, 본권 전극권취체(111)의 권취 시에는 도 7 및 8에서와 같이 수직인 상태에서 도 2에서와 같이 내측으로 경사지게 압착되어 하부 금속층(111d)이나 상부 금속층(111e)의 형성으로 인해 상부에서는 제1집전체(111a)의 상부의 끝단이 노출되는 것을 커버거나 하부에서 제2집전체(111b)의 하부의 끝단이 노출되는 것을 커버하여 하부 금속층(111d)은 제2집전체(111b)와 전기적으로 개방된 상태에서 제1집전체(111a)와 접촉되어 전기적으로 연결되며 상부 금속층(111e)은 제1집전체(111a)와 전기적으로 개방된 상태에서 제2집전체(111b)와 접촉되어 전기적으로 연결된다.The lower uncoated region 11 of the first current collector 111a and the upper uncoated region 13 of the second current collector 111b are formed using a negative electrode active material in the first current collector 111a or the second current collector 111b, respectively. This is an area where the positive electrode active material is not applied, and when the main electrode coil 111 is wound, it is pressed in a vertical state as shown in Figures 7 and 8 and inclined inward as shown in Figure 2 to form the lower metal layer (111d) or the upper metal layer ( Due to the formation of 111e), the lower metal layer 111d is formed by covering the exposed upper end of the first current collector 111a at the upper part or by covering the exposed lower end of the second current collector 111b at the lower part. The upper metal layer 111e is electrically connected to the first current collector 111a by being in contact with the second current collector 111b in an electrically open state, and the upper metal layer 111e is electrically connected to the second current collector 111a in an electrically open state. It is in contact with the current collector 111b and is electrically connected.

후권 절연권취체(112)는 도 5 및 도 6에서와 같이 원통형 금속 중공 케이스(150)의 내측에 배치되며 본권 전극권취체(111)의 외주면을 감싸게 권취되어 본권 전극권취체(111)와 원통형 금속 중공 케이스(150) 사이를 절연시킨다. 즉, 후권 절연권취체(112)는 본권 전극권취체(111)의 폭보다 큰 절연시트가 사용되어 절연시트의 폭방향을 기준으로 하부가 본권 전극권취체(111)의 하부에 정렬된 상태에서 본권 전극권취체(111)의 외주면과 제2전극판(140)의 외주면을 감싸게 권취되어 본권 전극권취체(111)와 원통형 금속 중공 케이스(150) 사이나 제1전극판(130)과 원통형 금속 중공 케이스(150) 사이를 절연시키며, 재질은 PE(polyethylene), PI(polyimide), PET(polyethylene terephthalate), 종이 및 PC(polycarbonate) 중 하나가 둘 이상이 혼합되어 사용된다.The rear insulating winding body 112 is disposed inside the cylindrical metal hollow case 150 as shown in FIGS. 5 and 6 and is wound to surround the outer peripheral surface of the main winding electrode winding body 111 to form a cylindrical shape with the main winding electrode winding body 111. Insulate between the metal hollow cases 150. That is, the rear insulating winding body 112 uses an insulating sheet larger than the width of the main winding electrode winding body 111, and the lower part is aligned with the lower part of the main winding electrode winding body 111 based on the width direction of the insulating sheet. It is wound to surround the outer peripheral surface of the main electrode winding body 111 and the outer peripheral surface of the second electrode plate 140, and is wound between the main electrode winding body 111 and the cylindrical metal hollow case 150 or between the first electrode plate 130 and the cylindrical metal It insulates the hollow case 150, and the material used is a mixture of two or more of PE (polyethylene), PI (polyimide), PET (polyethylene terephthalate), paper, and PC (polycarbonate).

내측 단자연결권취체(113)는 도 4 내지 도 6에서와 같이 후권 절연권취체(112)를 따라 권취되어 후권 절연권취체(112)와 원통형 금속 중공 케이스(150) 사이에 배치되게 배치되며 하측이 본권 전극권취체(111)의 하부와 연결되며 상측이 제2전극판(140)의 하부와 연결된다.The inner terminal connection winding body 113 is wound along the thick insulating winding body 112 as shown in FIGS. 4 to 6 and is disposed between the thick insulating winding body 112 and the cylindrical metal hollow case 150, and is located on the lower side. It is connected to the lower part of the main electrode winding body 111, and the upper side is connected to the lower part of the second electrode plate 140.

내측 단자연결권취체(113)는 외주면 도전성 시트(113a), 하부 도전성 시트(113b) 및 상부 도전성 시트(113c)를 포함하여 구성된다.The inner terminal connection winding body 113 includes an outer peripheral conductive sheet 113a, a lower conductive sheet 113b, and an upper conductive sheet 113c.

외주면 도전성 시트(113a)는 후권 절연권취체(112)의 폭과 동일한 폭으로 형성되어 본권 전극권취체(111)의 외주면을 감싸도록 후권 절연권취체(112)의 외주면이나 후권 절연권취체(112)의 권취수에 따라 후권 절연권취체(112)의 내측에 삽입된어 배치된다. 하부 도전성 시트(113b)는 외주면 도전성 시트(113a)의 폭방향의 하부의 끝단에서 연장되게 형성되어 본권 전극권취체(111)의 하부에 압착되어 레이저 용접이나 도전성 접착제를 이용해 하부 금속층(111d)의 하부와 연결된다. 상부 도전성 시트(113c)는 외주면 도전성 시트(113a)의 폭방향의 상부의 끝단에서 연장되게 형성되어 절연판(120)의 상부에 압착되어 레이저 용접이나 도전성 접착제를 이용해 제2전극판(140)의 하부와 연결된다.The outer peripheral conductive sheet 113a is formed to have the same width as the width of the thick insulating winding body 112, and is formed to surround the outer peripheral surface of the main winding electrode winding body 111. ) is inserted and placed inside the rear insulating winding body 112 according to the number of turns. The lower conductive sheet 113b is formed to extend from the lower end of the outer circumferential conductive sheet 113a in the width direction and is pressed to the lower part of the main electrode winding body 111 to form the lower metal layer 111d using laser welding or a conductive adhesive. It is connected to the lower part. The upper conductive sheet 113c is formed to extend from the upper end of the outer peripheral conductive sheet 113a in the width direction and is pressed to the upper part of the insulating plate 120 to form the lower part of the second electrode plate 140 using laser welding or conductive adhesive. is connected to

하부 도전성 시트(113b)와 상부 도전성 시트(113c)는 각각 외주면 도전성 시트(113a)의 하부나 상부의 끝단에서 연장되게 형성되는 하나의 시트(도시 않음)가 사용되거나 도 5 및 도 6에서와 같이 서로 일정한 간격으로 이격되어 형성되는 다수개의 사각형 조각 시트(21)로 형성된다. 하부 도전성 시트(113b)와 상부 도전성 시트(113c)는 다수개의 사각형 조각 시트(21)로 형성되는 경우에 본권 전극권취체(111)의 하부나 절연판(120)의 상부와 접하게 압착 시 서로 겹치지 않게 압착시킬 수 있으며, 하나의 시트로 형성 시 서로 포개진 상태로 압착됨에 의해 압착력을 견고하게 유지시킬 수 있다. 이러한 되며, 외주면 도전성 시트(113a), 하부 도전성 시트(113b) 및 상부 도전성 시트(113c)는 각각 재질이 구리, 알루미늄 및 니켈 중 하나를 이용해 형성된다.The lower conductive sheet 113b and the upper conductive sheet 113c may each be a single sheet (not shown) extending from the lower or upper end of the outer peripheral conductive sheet 113a, or as shown in Figures 5 and 6. It is formed of a plurality of square piece sheets 21 spaced apart from each other at regular intervals. When the lower conductive sheet 113b and the upper conductive sheet 113c are formed of a plurality of square piece sheets 21, they are pressed so that they do not overlap each other when pressed in contact with the lower part of the main electrode winding body 111 or the upper part of the insulating plate 120. They can be compressed, and when forming a single sheet, the compressing force can be firmly maintained by being compressed in an overlapping state. In this way, the outer conductive sheet 113a, the lower conductive sheet 113b, and the upper conductive sheet 113c are each formed of one of copper, aluminum, and nickel.

절연판(120)은 도 4 내지 도 6에서와 같이 절연성 원판(121)과 절연성 중공부재(122)를 포함하여 구성된다.The insulating plate 120 includes an insulating disk 121 and an insulating hollow member 122, as shown in FIGS. 4 to 6.

절연성 원판(121)은 본권 전극권취체(111)의 상부 금속층(111e)의 상부에 배치되는 제1전극판(130)의 상부에 배치되며 일측에 상부와 하부가 관통되는 관통공(121a: 도 2 및 도 5에 도시됨)이 형성된다. 절연성 중공부재(122)는 절연성 원판(12)의 상부에서 절연판(120)의 상부에 배치되는 제2전극판(140)을 관통하여 제2전극판(140)의 상부로 노출되게 돌출되며 관통공(121a)과 연통되게 형성되어 제1전극판(130)의 제1리드단자(132)가 돌출되게 삽입된다. 이러한 절연판(120)의 재질은 PE(polyethylene), PI(polyimide), PET(polyethylene terephthalate) 및 PC(polycarbonate) 중 하나가 사용된다.The insulating disk 121 is disposed on the upper part of the first electrode plate 130 disposed on the upper metal layer 111e of the main electrode winding body 111 and has a through hole 121a through which the upper and lower portions penetrate on one side (Figure 121a). 2 and shown in Figure 5) are formed. The insulating hollow member 122 protrudes from the upper part of the insulating disk 12 to be exposed to the upper part of the second electrode plate 140, which penetrates the second electrode plate 140 disposed on the upper part of the insulating plate 120, and has a through hole. It is formed to communicate with (121a) and the first lead terminal 132 of the first electrode plate 130 is inserted to protrude. The material of this insulating plate 120 is one of PE (polyethylene), PI (polyimide), PET (polyethylene terephthalate), and PC (polycarbonate).

제1전극판(130)은 도 2, 도 5 및 도 6에서와 같이 도전성 원판(131)과 제1리드단자(132)를 포함하여 구성된다.The first electrode plate 130 includes a conductive disk 131 and a first lead terminal 132 as shown in FIGS. 2, 5, and 6.

도전성 원판(131)은 본권 전극권취체(111)의 상부 금속층(111e)의 상부와 레이저 용접이나 도전성 접착제를 이용해 연결되며, 제1리드단자(132)는 도전성 원판(131)의 상부에 절연판(120)의 절연성 원판(121)에 형성된 관통공(121a)에 삽입된 상태에서 절연성 중공부재(122)의 삽입되어 제2전극판(140)의 상부로 노출되게 돌출되도록 형성된다. 이러한 제1전극판(130)의 재질은 금속 재질이 사용된다.The conductive disk 131 is connected to the top of the upper metal layer 111e of the main electrode winding body 111 using laser welding or conductive adhesive, and the first lead terminal 132 is attached to the top of the conductive disk 131 with an insulating plate ( The insulating hollow member 122 is inserted into the through hole 121a formed in the insulating disk 121 of 120 and is formed to protrude to be exposed to the upper part of the second electrode plate 140. The first electrode plate 130 is made of metal.

제2전극판(140)은 도 2 내지 도 6에서와 같이 도전성 원판(141)과 제2리드단자(142)를 포함하여 구성된다.The second electrode plate 140 includes a conductive disk 141 and a second lead terminal 142 as shown in FIGS. 2 to 6.

도전성 원판(141)은 절연판(120)의 상부에 배치되어 하부에 내측 단자연결권취체(113)의 상부 도전성 시트(113c)가 레이저 용접이나 도전성 접착제를 이용해 연결되며, 절연판(120)의 절연성 중공부재(122)와 대응되는 배치에 절연성 중공부재(122)가 삽입되어 노출되게 관통공(141a)이 형성된다. 제2리드단자(142)는 도전성 원판(141)의 상부에 관통공(141a)이 이격되게 형성된다. 이러한 제2전극판(140)은 금속 재질로 형성된다.The conductive disk 141 is disposed on the upper part of the insulating plate 120, and the upper conductive sheet 113c of the inner terminal connection winding body 113 is connected to the lower part using laser welding or a conductive adhesive, and the insulating hollow of the insulating plate 120 A through hole 141a is formed through which the insulating hollow member 122 is inserted and exposed in an arrangement corresponding to the member 122. The second lead terminal 142 is formed with through holes 141a spaced apart from each other on the conductive disk 141. This second electrode plate 140 is made of a metal material.

원통형 금속 중공 케이스(150)는 도 1 내지 도 3에서와 같이 하부의 중앙이 부분적으로 내측으로 돌출되는 돌출판(151)이 형성되고, 상부의 끝단은 내측으로 컬링(curling)되어 제2전극판(140)의 상부를 가압하는 컬링부(152)가 형성된다. 돌출판(151)은 상부가 원통형 금속 중공 케이스(150)의 내측에 전극 조립체(110), 절연판(120), 제1전극판(130) 및 제2전극판(140)이 각각 배치된 후 컬링부(152)에 의해 제2전극판(140)의 상부가 가압되면 전극 조립체(110)의 본권 전극권취체(111)의 하부 금속층(111d)의 하부나 내측 단자연결권취체(113)의 하부 금속층(113b)의 하부와 연결되며, 돌출판(151)의 상부나 전극 조립체(110)의 본권 전극권취체(111)의 하부 금속층(111d)의 하부나 내측 단자연결권취체(111)의 하부 금속층(111d)의 하부 사이는 금속 탄성층(111f)이 삽입되거나 레이저 용접이나 도전성 접착제를 이용하여 연결되며, 컬링부(152)와 제2전극판(140)의 상부 사이는 레이저 용접이나 도전성 접착제를 이용하여 연결된다.As shown in FIGS. 1 to 3, the cylindrical metal hollow case 150 has a protruding plate 151 formed at the center of the lower part partially protruding inward, and the upper end is curled inward to form a second electrode plate. A curling portion 152 that presses the upper part of 140 is formed. The protruding plate 151 is curled after the electrode assembly 110, the insulating plate 120, the first electrode plate 130, and the second electrode plate 140 are each placed inside the cylindrical metal hollow case 150. When the upper part of the second electrode plate 140 is pressed by the part 152, the lower part of the lower metal layer 111d of the main electrode winding body 111 of the electrode assembly 110 or the lower part of the inner terminal connection winding body 113 It is connected to the lower part of the metal layer 113b, the upper part of the protruding plate 151, the lower part of the main electrode winding body 111 of the electrode assembly 110, the lower part of the metal layer 111d, or the lower part of the inner terminal connection winding body 111. A metal elastic layer 111f is inserted or connected between the lower part of the metal layer 111d using laser welding or a conductive adhesive, and between the curling part 152 and the upper part of the second electrode plate 140 is connected by laser welding or a conductive adhesive. It is connected using .

이러한 원통형 금속 중공 케이스(150)는 도 1 및 도 2에서와 같이 상부에 베이스 단자판(160)이 인서트 몰딩을 이용해 형성되며, 베이스 단자판(160)은 표면 실장 시 본 발명의 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치를 지지하며, 상부 표면의 일측에 제1리드단자(132)와 연결되는 제1외부단자(161)가 배치되며, 타측에 제2리드단자(142)와 연결되는 제2외부단자(162)가 배치된다. 즉, 베이스 단자판(160)은 절연재질은 인서트 몰딩하여 형성된다. 제1외부단자(161)와 제2외부단자(162)는 제1리드단자(132)와 제2리드단자(142)의 각각에 레이저 용접등으로 연결되거나 제1리드단자(132)와 제2리드단자(142)를 각각 길게 연장되게 형성한 후 각각의 일측의 단면이 사각형으로 프레스하여 사용할 수 있다.This cylindrical metal hollow case 150 is formed with a base terminal plate 160 on the top using insert molding as shown in FIGS. 1 and 2, and the base terminal plate 160 is a surface-mounted high-output energy storage device of the present invention when surface mounted. Supporting the device, a first external terminal 161 connected to the first lead terminal 132 is disposed on one side of the upper surface, and a second external terminal 162 connected to the second lead terminal 142 is disposed on the other side. is placed. That is, the base terminal plate 160 is formed by insert molding an insulating material. The first external terminal 161 and the second external terminal 162 are connected to each of the first lead terminal 132 and the second lead terminal 142 by laser welding, etc., or are connected to the first lead terminal 132 and the second lead terminal 142, respectively. The lead terminals 142 can be formed to extend long and then pressed into a square cross-section on one side of each lead terminal.

이와 같이 본 발명의 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치는 서로 동일한 방향으로 제1리드단자(132)와 제2리드단자(132)가 인출되는 경우에 원통형 금속 중공 케이스(150)의 내측의 저면에 배치되는 본권 전극권취체(111)의 제1집전체(111a)와 제2집전체(111b) 중 하나를 원통형 금속 중공 케이스(150)의 내측의 상측에 배치되는 제1리드단자(132)와 제2리드단자(132) 중 하나와 연결 시 전극 조립체(110)의 내측 단자연결권취체(113)를 이용하여 연결함으로써 원통형 금속 중공 케이스(150)의 내측의 공간 사용을 줄여 소형화할 수 있다.In this way, the surface-mounted high-output energy storage device of the present invention is disposed on the inner bottom of the cylindrical metal hollow case 150 when the first lead terminal 132 and the second lead terminal 132 are pulled out in the same direction. One of the first current collector 111a and the second current collector 111b of the main electrode winding body 111 is connected to the first lead terminal 132 and the first lead terminal 132 disposed on the upper inside of the cylindrical metal hollow case 150. When connecting to one of the two lead terminals 132, the inner terminal connection winding body 113 of the electrode assembly 110 is used to connect, thereby reducing the space usage inside the cylindrical metal hollow case 150 and miniaturizing it.

본 발명의 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치는 또한, 본권 전극권취체(111)의 제1집전체(111a)와 제2집전체(111b) 중 하나를 원통형 금속 중공 케이스(150)의 내측의 상측에 배치되는 제1리드단자(132)와 제2리드단자(132) 중 하나와 연결 시 전극 조립체(110)의 내측 단자연결권취체(113)를 이용하여 내측 단자연결권취체(113)를 제1집전체(111a)에 연결되는 하부 금속층(111d)에 압착시켜 연결시키며 절연판(120)의 상부에 압착시킨 후 제1전극판(130)에 연결시킴에 의해 서로 접하여 연결되는 면적을 증가시켜 외부로부터 충격이 가해지는 경우에도 견고하게 유지함에 의해 기계적인 강도를 개선시켜 제품의 신뢰성을 개선시킬 수 있게 된다.The surface-mounted high-output energy storage device of the present invention also attaches one of the first current collector (111a) and the second current collector (111b) of the main electrode winding body (111) to the upper inside of the cylindrical metal hollow case (150). When connecting to one of the first lead terminal 132 and the second lead terminal 132 disposed in 1. It is connected by pressing to the lower metal layer (111d) connected to the current collector (111a), and is pressed to the upper part of the insulating plate (120) and then connected to the first electrode plate (130), thereby increasing the area in contact with each other and connecting to the outside. It is possible to improve the reliability of the product by improving the mechanical strength by maintaining it firmly even when subjected to shock.

본 발명의 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치는 또한, 원통형 금속 중공 케이스(150)를 이용해 원통형 금속 중공 케이스(150)의 내측에 배치되는 전극 조립체(110), 절연판(120), 제1전극판(130) 및 제2전극판(140)을 가압하여 조립함으로써 가압하여 조립하여 소형으로 조립할 수 있으며 본권 전극권취체(111)의 제1집전체(111a)이나 제2집전체(111b)의 상측이나 하측과 외부전극으로 사용되는 제1리드단자(132)나 제2리드단자(132)가 형성된 제1단자판(130)이나 제2단자판(140)을 전기적으로 도통되게 연결함으로써 전극 조립체(110)를 틈새 없이 조밀하게 권취할 수 있게 된다.The surface-mounted high-output energy storage device of the present invention also uses a cylindrical metal hollow case 150 to include an electrode assembly 110, an insulating plate 120, and a first electrode plate ( 130) and the second electrode plate 140 can be assembled in a small size by pressing and assembling them, and the electrode winding body 111 can be assembled on the upper side or the second current collector 111a or the second current collector 111b of the main electrode winding body 111. The electrode assembly 110 is formed by electrically connecting the first terminal plate 130 or the second terminal plate 140 on which the first lead terminal 132 or the second lead terminal 132 used as the lower and external electrodes is formed. It becomes possible to wind tightly without gaps.

이상과 같이, 본 발명의 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치는 제1집전체(111a)의 하부 무지부(11)를 압착한 후 금속 스프레이 방법을 이용해 하부 금속층(111d)을 형성하고, 제2집전체(111b)의 상부 무지부(13)를 압착한 후 금속 스프레이 방법을 이용해 상부 금속층(111e)하며, 상부 금속층(111e)의 상부에 제1리드단자(132)가 형성된 제1전극판(130), 절연판(120) 및 제2리드단자(142)가 형성된 제2전극판(140)을 순차적으로 적층한 후 원통형 금속 중공 케이스(150)의 컬링부(152)에 의해 압착시켜 지지시키며, 내측 단자연결권취체(113)에 의해 하부 금속층(111d)과 제2전극판(140)을 연결시킴으로써 서로가 접착되는 면적이 증가시켜 ESR(Equivalent series resistance) 특성을 개선시킴에 의해 고출력에 사용될 수 있으며, 좁은 공간에서 하부 금속층(111d)과 제2전극판(140)을 내측 단자연결권취체(113)를 이용해 연결시킴으로써 표면실장형 전지를 소형으로 제작할 수 있게 된다.As described above, the surface-mounted high-output energy storage device of the present invention forms the lower metal layer 111d using a metal spray method after pressing the lower uncoated portion 11 of the first current collector 111a, and forms the lower metal layer 111d using a metal spray method. After pressing the upper uncoated portion 13 of the entire 111b, the upper metal layer 111e is formed using a metal spray method, and the first lead terminal 132 is formed on the upper metal layer 111e. The first electrode plate 130 ), the second electrode plate 140 on which the insulating plate 120 and the second lead terminal 142 are formed are sequentially stacked and then pressed and supported by the curling portion 152 of the cylindrical metal hollow case 150, and the inner By connecting the lower metal layer 111d and the second electrode plate 140 by the terminal connection winding body 113, the area where they are bonded to each other increases, improving ESR (Equivalent series resistance) characteristics, and can be used for high output. , it is possible to manufacture a surface-mounted battery in a small size by connecting the lower metal layer 111d and the second electrode plate 140 using the inner terminal connection winding body 113 in a narrow space.

본 발명의 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치는 IoT나 웨어러블에 관련된 장치들의 전원을 공급하는 전지를 제조하는 산업 분야에 적용된다.The surface-mounted high-output energy storage device of the present invention is applied to the industrial field of manufacturing batteries that supply power to devices related to IoT or wearables.

110: 전극 조립체 111: 본권 전극권취체
112: 후권 절연권취체 113: 내측 단자연결권취체
120: 절연판 121: 절연성 원판
122: 절연성 중공부재 130: 제1전극판
131: 도전성 원판 132: 제1리드단자
140: 제2전극판 141: 도전성 원판
142: 제2리드단자 150: 원통형 금속 중공 케이스
151: 돌출판 152: 컬링부110: Electrode assembly 111: Main electrode winding body
112: rear insulating winding body 113: inner terminal connection winding body
120: insulating plate 121: insulating disk
122: insulating hollow member 130: first electrode plate
131: Conductive disk 132: First lead terminal
140: second electrode plate 141: conductive disk
142: second lead terminal 150: cylindrical metal hollow case
151: Protrusion plate 152: Curling part

Claims (10)

젤리 롤형으로 권취되는 전극 조립체;
상기 전극 조립체의 상부에 배치되며 일측에 중공돌출부재가 형성되는 절연판;
상기 전극 조립체와 절연판의 사이에 배치되어 전극 조립체의 상부에 연결되며, 상부에 상기 중공돌출부재에 돌출되게 삽입되는 제1리드단자가 형성되는 제1전극판;
상기 절연판의 상부에 배치되며 상부에 상기 제1리드단자와 이격되게 제2리드단자가 형성되는 제2전극판; 및
상기 전극 조립체, 절연판, 제1 및 제2전극판이 각각 내측에 배치되고, 상부의 끝단이 내측으로 컬링되어 제2전극판을 가압하도록 연결됨에 의해 전극 조립체의 하부와 내측의 저면이 서로 연결되는 원통형 금속 중공 케이스를 포함하고,
상기 원통형 금속 중공 케이스는 하부의 중앙이 부분적으로 내측으로 돌출되는 돌출판이 형성되고, 상부의 끝단은 내측으로 컬링(curling)되어 제2전극판의 상부를 가압하는 컬링부가 형성되고, 상기 돌출판은 상부가 원통형 금속 중공 케이스의 내측에 전극 조립체, 절연판, 제1전극판 및 제2전극판이 각각 배치된 후 상기 컬링부에 의해 제2전극판의 상부가 가압되면 전극 조립체의 본권 전극권취체의 하부 금속층의 하부나 내측 단자연결권취체의 하부 금속층의 하부와 연결되며, 상기 돌출판의 상부나 전극 조립체의 본권 전극권취체의 하부 금속층의 하부나 내측 단자연결권취체의 하부 금속층의 하부 사이는 금속 탄성층이 삽입되거나 연결되는 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치.An electrode assembly wound in a jelly roll shape;
an insulating plate disposed on top of the electrode assembly and having a hollow protruding member formed on one side;
a first electrode plate disposed between the electrode assembly and the insulating plate, connected to an upper part of the electrode assembly, and having a first lead terminal protrudingly inserted into the hollow protruding member formed thereon;
a second electrode plate disposed on the insulating plate and having a second lead terminal formed thereon to be spaced apart from the first lead terminal; and
The electrode assembly, the insulating plate, and the first and second electrode plates are each disposed on the inside, and the upper end is curled inward and connected to press the second electrode plate, so that the lower portion of the electrode assembly and the inner bottom are connected to each other. Contains a metal hollow case,
The cylindrical metal hollow case has a protruding plate partially protruding inward at the center of the lower portion, and an end of the upper portion is curled inward to form a curling portion that presses the upper part of the second electrode plate, and the protruding plate After the electrode assembly, the insulating plate, the first electrode plate, and the second electrode plate are each placed inside the cylindrical metal hollow case, when the upper part of the second electrode plate is pressed by the curling portion, the main electrode winding of the electrode assembly It is connected to the lower part of the lower metal layer or the lower part of the lower metal layer of the inner terminal connection winding body, and the upper part of the protruding plate or the lower part of the lower metal layer of the main electrode winding body of the electrode assembly or the lower part of the lower metal layer of the inner terminal connecting winding body A surface-mounted high-output energy storage device in which a metal elastic layer is inserted or connected. 제1항에 있어서,
상기 전극 조립체는 원통형 금속 중공 케이스의 내측에 배치되며, 젤리 롤형으로 권취되는 본권 전극권취체와;
상기 원통형 금속 중공 케이스의 내측에 배치되며 본권 전극권취체의 외주면을 감싸게 권취되어 본권 전극권취체와 원통형 금속 중공 케이스 사이를 절연시키는 후권 절연권취체와;
상기 후권 절연권취체를 따라 권취되어 후권 절연권취체와 원통형 금속 중공 케이스 사이에 배치되며, 하측이 본권 전극권취체의 하부와 연결되며 상측이 제2전극판의 하부와 연결되는 내측 단자연결권취체를 포함하는 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치.According to paragraph 1,
The electrode assembly includes a main electrode winding body disposed inside a cylindrical hollow metal case and wound in a jelly roll shape;
a rear-winding insulating winding body disposed inside the cylindrical metal hollow case and wound around the outer peripheral surface of the main winding electrode winding body to insulate the main winding electrode winding body and the cylindrical metal hollow case;
The inner terminal connection winding body is wound along the rear insulating winding body and disposed between the rear insulating winding body and the cylindrical metal hollow case, the lower side of which is connected to the lower part of the main electrode winding body, and the upper side is connected to the lower part of the second electrode plate. A surface-mounted high-output energy storage device comprising a. 제2항에 있어서,
상기 본권 전극권취체는 하부에 하부 무지부가 형성되게 상부의 일측이나 타측의 면에 음극활물질층이 형성되는 제1집전체와;
상기 제1집전체와 마주대하게 배치되며, 상부에 상부 무지부가 형성되게 하부의 일측이나 타측의 면에 양극활물질층이 형성되는 제2집전체와;
상기 제1집전체와 제2집전체 사이에 배치되며, 음극활물질층과 양극활물질층 사이를 절연시키는 분리막과;
상기 제1집전체의 하부 무지부와 연결되게 형성되어 원통형 금속 중공 케이스의 내측의 저면이나 내측 단자연결권취체의 하측과 연결되는 하부 금속층과;
상기 제2집전체의 상부 무지부와 연결되게 형성되어 제1전극판의 하부와 연결되는 상부 금속층을 포함하며,
상기 음극활물질층은 Li4Ti5O12, 흑연, 그래핀, 활성탄, 하드카본 및 소프트 카본 중 하나 이상이 선택되어 형성되고, 상기 양극활물질층은 LiCoO2, LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2, LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2, LiNi0.9Co0.1Mn0.1O2, LiNi0.9Co0.05Mn0.05O2, LiMn2O4, LiNi0.5Mn1.5O4, LiFePo4, LiMnPO4, 활성탄 중 하나 이상이 선택되어 형성되고, 상기 분리막은 셀루로스(cellulose), PE(poly ethylene), PP(poly propylene) 및 다공성 필름 중 하나가 사용되는 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치.According to paragraph 2,
The main electrode winding body includes a first current collector in which a negative electrode active material layer is formed on one side or the other side of the upper surface so that a lower uncoated region is formed at the lower part;
a second current collector disposed opposite to the first current collector and having a positive electrode active material layer formed on one side or the other side of the lower side so that an upper uncoated region is formed on the upper side;
a separator disposed between the first and second current collectors and insulating between the negative electrode active material layer and the positive electrode active material layer;
a lower metal layer formed to be connected to the lower uncoated portion of the first current collector and connected to the inner bottom of the cylindrical metal hollow case or the lower side of the inner terminal connection winding body;
It includes an upper metal layer formed to be connected to the upper uncoated portion of the second current collector and connected to the lower portion of the first electrode plate,
The negative electrode active material layer is formed by selecting one or more of Li 4 Ti 5 O 12 , graphite, graphene, activated carbon, hard carbon, and soft carbon, and the positive electrode active material layer is LiCoO 2 , LiCo 1/3 Ni 1/3 Mn 1/3 O 2 , LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 , LiNi 0.9 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 , LiNi 0.9 Co 0.05 Mn 0.05 O 2 , It is formed by selecting one or more of LiMn 2 O 4 , LiNi0.5Mn 1.5 O 4 , LiFePo 4 , LiMnPO 4 , and activated carbon, and the separator is made of cellulose, poly ethylene (PE), poly propylene (PP), and porous A surface-mounted high-output energy storage device in which one of the films is used. 제2항에 있어서,
상기 후권 절연권취체는 본권 전극권취체의 폭보다 큰 절연시트가 사용되어 절연시트의 폭방향을 기준으로 하부가 본권 전극권취체의 하부에 정렬된 상태에서 본권 전극권취체의 외주면과 제2전극판의 외주면을 감싸게 권취되어 본권 전극권취체와 원통형 금속 중공 케이스 사이나 제1전극판과 원통형 금속 중공 케이스 사이를 절연시키며, 재질은 PE(polyethylene), PI(polyimide), PET(polyethylene terephthalate) 및 PC(polycarbonate) 중 하나가 둘 이상이 혼합되어 사용되는 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치.According to paragraph 2,
The rear insulating winding body uses an insulating sheet larger than the width of the main winding electrode winding body, so that the lower part of the main winding electrode winding body is aligned with the lower part of the main winding electrode winding body based on the width direction of the insulating sheet, and the outer peripheral surface of the main winding electrode winding body and the second electrode are formed. It is wound around the outer peripheral surface of the plate to insulate between the main electrode winding body and the cylindrical metal hollow case or between the first electrode plate and the cylindrical metal hollow case. The materials are PE (polyethylene), PI (polyimide), PET (polyethylene terephthalate), and A surface-mounted high-output energy storage device that uses a mixture of two or more types of PC (polycarbonate). 제2항에 있어서,
상기 내측 단자연결권취체는 후권 절연권취체의 폭과 동일한 폭으로 형성되는 외주면 도전성 시트와,
상기 외주면 도전성 시트의 폭방향의 하부의 끝단에서 연장되게 형성되어 본권 전극권취체의 하부에 압착되어 하부 금속층의 하부와 연결되는 하부 도전성 시트와,
상기 외주면 도전성 시트의 폭방향의 상부의 끝단에서 연장되게 형성되어 절연판의 상부에 압착되어 제2전극판의 하부와 연결되는 상부 도전성 시트를 포함하고,
상기 하부 도전성 시트 및 상기 상부 도전성 시트는 각각 외주면 도전성 시트의 하부나 상부의 끝단에서 연장되게 형성되는 하나의 시트가 사용되거나 서로 일정한 간격으로 이격되어 형성되는 다수개의 사각형 조각 시트로 형성되며,
상기 외주면 도전성 시트, 하부 도전성 시트 및 상부 도전성 시트는 각각 재질이 구리, 알루미늄 및 니켈 중 하나로 형성되는 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치.According to paragraph 2,
The inner terminal connection winding body includes a conductive sheet on the outer peripheral surface formed with a width equal to that of the rear insulating winding body,
A lower conductive sheet formed to extend from the lower end of the outer circumferential conductive sheet in the width direction and pressed to the lower part of the main electrode winding body and connected to the lower part of the lower metal layer;
An upper conductive sheet is formed to extend from an upper end of the outer circumferential conductive sheet in the width direction, is pressed to the upper part of the insulating plate, and is connected to the lower part of the second electrode plate,
The lower conductive sheet and the upper conductive sheet each use a single sheet extending from the lower or upper end of the outer peripheral conductive sheet, or are formed of a plurality of square piece sheets spaced apart from each other at regular intervals,
A surface-mounted high-output energy storage device in which the outer peripheral conductive sheet, lower conductive sheet, and upper conductive sheet are each made of one of copper, aluminum, and nickel. 제1항에 있어서,
상기 절연판은 본권 전극권취체의 상부 금속층의 상부에 배치되는 제1전극판의 상부에 배치되며, 일측에 상부와 하부가 관통되는 관통공이 형성되는 절연성 원판과;
절연판의 상부에 배치되는 제2전극판을 관통하여 제2전극판의 상부로 노출되게 돌출되며, 상기 관통공과 연통되게 형성되어 제1전극판의 제1리드단자가 돌출되게 삽입되는 절연성 중공부재를 포함하는 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치.According to paragraph 1,
The insulating plate is disposed on the upper part of the first electrode plate disposed on the upper metal layer of the main electrode winding body, and includes an insulating disk having a through hole penetrating the upper and lower portions on one side;
An insulating hollow member that penetrates the second electrode plate disposed on the upper part of the insulating plate and protrudes to be exposed above the second electrode plate, is formed to communicate with the through hole, and is inserted so that the first lead terminal of the first electrode plate protrudes. A surface-mounted high-output energy storage device comprising: 제1항에 있어서,
상기 제1전극판은 본권 전극권취체의 상부 금속층의 상부와 연결되는 도전성 원판과,
상기 도전성 원판의 상부에 형성된 관통공에 삽입된 상태에서 절연성 중공부재가 삽입되어 제2전극판의 상부로 노출되게 돌출되도록 형성되는 제1리드단자를 포함하는 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치. According to paragraph 1,
The first electrode plate includes a conductive disk connected to the top of the upper metal layer of the main electrode winding body,
A surface-mounted high-output energy storage device including a first lead terminal that is inserted into a through hole formed in the upper part of the conductive disk and is formed to protrude to be exposed to the upper part of the second electrode plate by inserting an insulating hollow member. 제1항에 있어서,
상기 제2전극판은 절연판의 상부에 배치되어 하부에 내측 단자연결권취체의 상부 도전성 시트가 연결되며, 절연판의 절연성 중공부재와 대응되는 배치에 절연성 중공부재가 삽입되어 노출되게 관통공이 형성되는 도전성 원판과;
상기 도전성 원판의 상부에 상기 관통공이 이격되게 형성되는 제2리드단자를 포함하는 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치.According to paragraph 1,
The second electrode plate is disposed on the upper part of the insulating plate, and the upper conductive sheet of the inner terminal connection winding body is connected to the lower part, and a through hole is formed to expose the insulating hollow member by inserting it in an arrangement corresponding to the insulating hollow member of the insulating plate. disk and;
A surface-mounted high-output energy storage device including a second lead terminal formed on an upper part of the conductive disk so that the through holes are spaced apart from each other. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 원통형 금속 중공 케이스는 상부에 베이스 단자판이 인서트 몰딩을 이용해 형성되며, 상기 베이스 단자판은 상부 표면의 일측에 제1리드단자와 연결되는 제1외부단자가 배치되며, 타측에 제2리드단자와 연결되는 제2외부단자가 배치되는 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치.According to paragraph 1,
The cylindrical metal hollow case has a base terminal plate formed at the top using insert molding, and the base terminal plate has a first external terminal connected to a first lead terminal disposed on one side of the upper surface and connected to a second lead terminal on the other side. A surface-mounted high-output energy storage device equipped with a second external terminal.
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