KR19980060840A - 통형전지 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

통형전지 및 그 제조방법에 관하여 개시한다. 이 통형전지 제조방법은, 개구부 및 바닥부를 가지는 통형의 케이스 내부에 수직으로 음극판 양극판 및 절연판을 삽입하는 극판삽입단계와, 상기 케이스의 개구부에 캡을 장착하는 캡장착단계와, 상기 케이스를 소정의 클림핑 장치에 의하여 수직방향으로 가압하는 가압단계를 포함하는 통형전지 제작방법에 있어서, 상기 가압단계는, 상기 케이스의 개구부를 내측으로 구부려서 상기 개구부가 케이스에 밀착되도록 하여 전지의 내부를 봉입하는 봉입단계와. 상기 케이스의 측면부 중 일측이 내측으로 만입되도록 하여 그 만입부가 음극판에 접촉되는 만입단계를 포함하여 이루어진다. 이와 같은 통형전지 및 그 제조방법은, 전지 자체의 내부저항이 줄어들고 전지내부에서 발생하는 화학반응이 원활하게 이루어진다는 이점이 있다.

Description

통형전지 및 그 제조방법

본 발명은 통형전지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 각형 또는 원통형의 케이스의 내부에 양극판, 절연판 및 상기 케이스와 전기적으로 연결된 음극판이 장착된 통형전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 전지는 직류 전압을 공급하는 제품으로서 각종 전자제품 및 전자기기에 사용되는 다양한 형태의 건전지를 비롯하여 자동차용 배터리, 무정전 전원공급장치 등에 사용되는 축전지 등이 있다.

도 1은 종래의 통형전지를 보인 부분단면도이다. 도시된 바와 같이, 통형전지는 각형 또는 원통형으로 형성되고, 개구부(11b)와 바닥부(11a)가 구비된 케이스(11)가 마련되고, 그 케이스(11) 내부에는 양극활물질이 도포된 양극판(12)과 음극활물질이 도포된 음극판(13)이 교대로 적층 설치된다. 여기서, 상기 양극판(12)과 음극판(13) 사이에는 절연판(14)이 설치되어 두 극판(12)(13)을 전기적으로 절연시킨다.

따라서 상기 음극판은(13)은 상기 케이스(11)의 내벽에 밀착된 채로 케이스(11)의 내부에 설치되어서, 케이스(11)와 음극판(13)이 전기적으로 연결된다.

또한, 상기 두 극판(12)(13)과 절연판(14)은 상기 케이스(11) 상단 소정 위치에 형성된 홈(16)에 의해 그 가장자리가 고정 지지된다. 상기 홈부(16) 위에는 관통공(17a)이 형성된 캡 커버(17)가 위치된다. 이 캡 커버(17)는 케이스(11)의 홈부(16)에 걸치도록 설치된 가스켓(18)에 의해 지지되며, 상기 관통공(17a)을 밀폐하는 러버벤트(19)를 감싸는 캡(20)과 결합된다. 여기서, 상기 캡커버(17)는 탭(21)에 의해 상기 양극판(12)와 전기적으로 연결된다.

상기와 같은 통형전지를 제조하기 위해서는, 통형의 케이스(11) 내부에 수직으로 음극판(13), 양극판(12) 및 절연판(14)을 삽입하고, 케이스(11)의 개구부(11b)에 캡조립체를 설치한 후에, 상기 케이스(11)의 개구부(11b)를 내측으로 구부려서 상기 개구부(11b)가 상기 캡(20)에 밀착되도록 하여 전지의 내부를 봉입하게 된다.

상기와 같은 구성 및 공정을 구비한 종래의 통형전지는, 음극판(13)과 케이스(11)가 강하게 접촉되지 않아서, 접촉불량으로 인하여 그 내부저항이 증가하는 경우가 발생하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 통형 전지의 케이스와 내부에 설치된 음극판과의 접촉이 확실하게 이루어지도록 그 형상 및 공정이 개선된 통형전지 및 그 제조방법을 제공함에 목적이 있다.

도 1은 종래의 통형전지의 횡단면도,

도 2는 본 발명에 따른 통형전지의 실시예의 일부절제사시도,

도 3은 본 발명에 따른 통형전지의 횡단면도,

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 통형전지 제조방법의 실시예에서, 봉입단계와 만입단계를 각각 도시한 횡단면도이다.

도면의주요부분에대한부호의설명

21...케이스21a...바닥부

21b...개구부22...양극판

23...음극판24...절연판

26...비딩부27...캡 커버

28...가스켓29...러버벤트

30...켑40...만입부

51...하부지그52...클림핑 지그

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 통형전지는, 개구부 및 바닥부를 가지는 통형의 케이스와, 상기 케이스 내에 수직 삽입되어 그 케이스에 전기적으로 연결되며 음극활물질이 도포되는 음극판과, 상기 케이스에 상기 음극판과 대면되게 삽입되며 양극활물질이 도포되는 양극판과, 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되어 그 극판들을 절연시키는 절연판과, 상기 케이스의 개구부에 고정되며 상기 양극판과 전기적으로 연결되는 캡을 구비한 통형전지에 있어서, 상기 케이스 측면부의 소정부위가 내측으로 소정간격 만입되어, 그 만입부의 내측면이 상기 음극판에 접촉되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 케이스는 각형으로 된 것이 바람직하다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 통형전지 제조방법은, 개구부 및 바닥부를 가지는 통형의 케이스 내부에 수직으로 음극판 양극판 및 절연판을 삽입하는 극판삽입단계와, 상기 케이스의 개구부에 캡을 장착하는 캡장착단계와, 상기 케이스를 소정의 클림핑 장치에 의하여 수직방향으로 가압하는 가압단계를 포함하는 통형전지 제작방법에 있어서, 상기 가압단계는, 상기 케이스의 개구부를 내측으로 구부려서 상기 개구부가 케이스에 밀착되도록 하여 전지의 내부를 봉입하는 봉입단계와. 상기 케이스의 측면부 중 일측이 내측으로 만입되도록 하여 그 만입부가 음극판에 접촉되는 만입단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 가압단계의 클림핑 장치는, 상기 케이스의 바닥부를 지지하는 하부지그와, 상기 케이스의 개구부에 대응되게 형성되고, 상하방향으로 구동가능하도록 된 클림핑 지그를 구비하여 된 것이 바람직하다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 통형전지의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 실시예에 따른 통형전지의 일부절제 사시도이고, 도 3은 본 실시예에 따른 통형전지의 횡단면도이다.

도시된 바와 같이 본 실시예의 전지의 통형 케이스(21)는 각형으로 되어 있e다. 그리고 케이스의 상부에 개구부(21b)가 형성되고, 그 하부에는 밀폐된 바닥부(21a)가 마련된다. 상기 케이스(21) 내부에는, 음극활물질이 도포된 음극판(23)과 양극활물질이 도포된 양극판(22)이 교대로 적층된 전기요소가 설치된다. 그리고 상기 각 양극판(22)을 감싸는 형상으로 절연판(24)이 설치되어, 상기 음극판(23)과 양극판(22)을 절연한다.

상기 각 음극판(23)은 용접등의 방법에 의하여 상호 전기적으로 연결되고, 상기 적층된 복수개의 음극판(23) 중 가장 외측에 위치한 음극판(23)이 케이스(21)의 내면에 접촉된다. 따라서 음극판(23)과 케이스(21)가 전기적으로 연결된다.

상기 두 극판(22)(23)과 절연판(24)은 상기 케이스(21) 상단 소정 위치에 형성된 홈부(26)에 의해 그 가장자리가 고정 지지된다. 상기 홈부(26) 위에는 관통공(27a)이 형성된 캡 커버(27)가 위치된다. 이 캡 커버(27)는 케이스(21)의 홈부(26)에 걸치도록 설치된 가스켓(28)에 의해 지지되며, 상기 관통공(27a)을 밀폐하는 러버벤트(29)를 감싸는 캡(30)과 결합된다. 여기서, 상기 캡커버(27)는 탭에 의해 상기 양극판(22)와 전기적으로 연결된다. 따라서 케이스(21)의 개구부(21b)에 설치된 캡(30)은 상기 양극판(22)과 전기적으로 연결된다.

또한 본 실시예의 특징에 따라 상기 케이스(21) 측면부에는 소정부위가 내측으로 소정깊이 만입된 만입부(40)가 형성된다. 상기 만입부(40)의 내측은 상기 음극판(23)에 강한 압력으로 접촉된다.

상기와 같은 구성을 구비한 본 실시예의 각형전지는, 케이스(21)의 만입부(40)가 음극판(23)에 확실하게 접촉되므로, 음극판(23)과 케이스(21)의 전기적인 연결을 위한 접촉성이 크게 향상된다.

본 실시예는 각형 전지에 대하여 도시되었으나, 본 발명은 이에 한정되지는 않으며 원통형 전지의 경우에도 적용이 가능하다. 따라서 본 발명의 특징적 구성을 구비한 원통형 전지는 당연히 본 발명의 범위를 벗어나지 않는다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 통형전지 제조방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 4 및 도 5는 본 실시예에 따른 통형전지 제조방법의 봉입단계와 만입단계를 각각 도시한 횡단면도이다.

본 실시예에 따른 통형전지 제조방법은 다음과 같은 공정을 구비하여 이루어진다.

먼저 전지의 케이스(21) 내부에 전극요소 및 캡를 설치한다. 즉, 각형(또는 원통형) 케이스의 개구부(21b)를 통하여 수직으로 음극판(23), 양극판(22) 및 절연판(24)을 삽입하여 고정하는 극판삽입단계와, 케이스(21)의 개구부(21b)에 캡(30)을 장착하는 켑장착단계가 수행된다.

그리고 상기 케이스(21)를 소정의 클림핑 장치에 의하여 수직방향으로 가압하는 가압단계가 수행된다.

이 가압단계를 수행하는 클림핑 장치는, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 케이스(21)의 바닥부(21a)를 지지하는 하부지그(51)와, 상기 케이스(21)의 개구부(21b)에 대응되는 형상으로 형성되고, 상하방향으로 구동되어서 상기 하부지그(51)에 의하여 지지된 케이스(21)의 상부를 아랫방향으로 가압하는 클림핑 지그(52)를 구비한다.

상기와 같은 클림핑지그(51)가 작동되면, 상기 케이스(21)의 개구부(21b)가 내측으로 구부러져서 캡(30)에 밀착된다. 따라서 전지 내부에 삽입된 내용물이 봉입된다.

본 실시예의 통형전지 제조방법의 특징적 구성에 따르면, 상기 클림핑 지그(51)의 가압력을 상기 케이스 개구부(21b)의 봉입에 필요한 값 이상으로 크게 한다. 따라서 도 5에 되시된 바와 같이, 케이스 개구부(21b)가 클림핑되고 난 후에, 여분의 하중으로 상기 클림핑 지그(52)와 하부지그(51)가 케이스(21)를 수직방향으로 가압한다. 따라서 상기 케이스(21)에는 압축하중에 의한 좌굴현상이 발생하여, 상기 케이스(21)의 측면부 중 일측(예를들면 케이스 하부(21a)로부터 1/4 지점)이 내측으로 소정깊이(약 0.5-1mm)만큼 만입된다. 이와같은 케이스의 만입부(40)의 내측은 음극판(23)에 강한 압력으로 접촉되므로, 음극판(23)과 케이스(21)의 전기적 연결이 확실하게 이루어진다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적범위는 청구된 등록청구범위에 의하여 정해져야만 할 것이다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 통형전지 및 그 제조방법은, 음극판과 케이스 사이의 접촉성이 크게 향상되므로, 전지 자체의 내부저항이 줄어들고 전지내부에서 발생하는 화학반응이 원활하게 이루어진다는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 개구부 및 바닥부를 가지는 통형의 케이스와, 상기 케이스 내에 수직 삽입되어 그 케이스에 전기적으로 연결되며 음극활물질이 도포되는 음극판과, 상기 케이스에 상기 음극판과 대면되게 삽입되며 양극활물질이 도포되는 양극판과, 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되어 그 극판들을 절연시키는 절연판과, 상기 케이스의 개구부에 고정되며 상기 양극판과 전기적으로 연결되는 캡을 구비한 통형전지에 있어서,

   상기 케이스 측면부의 소정부위가 내측으로 소정간격 만입되어, 그 만입부의 내측면이 상기 음극판에 접촉되는 것을 특징으로 하는 통형 전지.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 케이스는 각형으로 된 것을 특징으로 하는 통형 전지.
3. 개구부 및 바닥부를 가지는 통형의 케이스 내부에 수직으로 음극판 양극판 및 절연판을 삽입하는 극판삽입단계와, 상기 케이스의 개구부에 캡을 장착하는 캡장착단계와, 상기 케이스를 소정의 클림핑 장치에 의하여 수직방향으로 가압하는 가압단계를 포함하는 통형전지 제작방법에 있어서,

   상기 가압단계는,

   상기 케이스의 개구부를 내측으로 구부려서 상기 개구부가 케이스에 밀착되도록 하여 전지의 내부를 봉입하는 봉입단계와.

   상기 케이스의 측면부 중 일측이 내측으로 만입되도록 하여 그 만입부가 음극판에 접촉되는 만입단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 통형전지 제작방법.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 가압단계의 클림핑 장치는,

   상기 케이스의 바닥부를 지지하는 하부지그와,

   상기 케이스의 개구부에 대응되게 형성되고, 상하방향으로 구동가능하도록 된 클림핑 지그를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 통형전지 제작방법.