KR19980062215U - 각형 이차 전지 - Google Patents

Abstract

본 고안은 종래의 리이드 와이어 대신 양극탭이 직접 캡 어셈블리와 용접되어 있으며, 종래의 리이드 와이어와 캔과의 접촉으로 인한 단락의 문제점을 해소하고, 용접 공정을 단순화시킬 수 있다.

Description

각형 이차 전지

본 고안은 각형 이차 전지에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 양극탭이 캡 어셈블리와 직접 용접되어 전지 조립시 발생되는 단락의 가능성을 줄여 조립 불량을 감소시키는 각형 이차 전지에 관한 것이다.

일반적으로 이차 전지는 충전과 방전을 반복하여 여러 번 사용할 수 있는 전지로서, 도 3에서 도시한 바와 같이, 양극판(100)과 음극판(102)이 격리판(104)을 사이에 두고 층상으로 배치되는 전극부(106)와, 상기 양극판(100)과 전기적으로 연결되어 양극단자 기능을 하는 캡 어셈블리(108)와, 상기 전극부(106)가 삽입되고 전극부(106)의 음극판(102)과 전기적으로 연결되어 음극단자 기능을 하는 캔(110)으로 구성되어 있다.

상기 전극부(106)는 층상으로 배치된 양극판(100)과 음극판(102) 사이의 화학 반응을 통하여 전자를 발생시키고 전기에너지를 얻게 된다.

상기 양극판(100)에는 각각 양극탭(112)이 부착되고, 부착된 양극탭(112)들은 하나로 모아져 양극판(100)의 전류를 모아주며, 상기 음극판(102)에도 각각 음극탭(114)이 부착되고, 부착된 음극탭(114)들은 하나로 모아져 음극판(102)의 전류를 모아주게 된다.

상기 양극탭(112)과 음극탭(114)의 겉면은 절연 테이프(116)로 감싸여 있다.

리이드 와이어(118)는 상기 양극탭(112)과 캡커버(120)에 각각 용접되어 있으며, 양극탭(112)에 모아진 전류는 리이드 와이어(118)를 통하여 캡 어셈블리(108)에 전달되므로 캡 어셈블리(108)는 양극단자 기능을 하게 된다.

캔(110)은 전지의 몸체를 이루며, 상기 전극부(106)와 캡 어셈블리(108)를 담고 있다. 그리고 상기 전극부(106)의 바깥 면에 배치된 음극판(102)과 접촉되어 음극단자 기능을 하게 된다.

절연와셔(122)는 양극탭(112)이 통과할 수 있도록 홀이 형성되어 있고, 캡 어셈블리(108)와 전극부(106) 사이에 배치되어 상기 캡 어셈블리(108)와 전극부(106)를 분리시킨다.

절연 가스킷(124)은 캡 어셈블리(108)가 배치되는 캔(110)의 내측에 부착되어 있으며 전류가 통하지 않는 절연성 재료로 이루어져 있다.

이와 같이 구성되는 종래의 각형 이차 전지는, 리이드 와이어가 양극탭과 캡 어셈블리에 용접되어 양극탭의 전류를 캡 어셈블리에 전달해 주며, 이의 조립 방식은 도 4a ~ d 에서 도시한 바와 같이,

a. 양극탭(112)의 끝에 리이드 와이어(118)가 용접되고

b. 수직방향으로 배치된 캡 어셈블리(108)의 캡커버(120)에 리이드 와이어(118)의 다른쪽 끝이 용접된 후 캡 어셈블리(108)는 화살표 방향으로 회전되고

c. 이 때 리이드 와이어(118)는 양극탭(112)과 캡커버(120) 사이에 대각선 방향으로 위치하며, 수평방향으로 배치된 캡 어셈블리(108)는 화살표 방향으로 밀어지고

d. 상기 캡 어셈블리(108)는 캔(110)에 삽입되고, 절연 가스킷(124)과 캔(110)의 상측이 가압되어 전지는 밀봉된다.

이러한 방식으로 조립되는 캡 어셈블리와 양극탭은, 캡 어셈블리가 캔에 삽입되는 과정에 있어서, 양극탭과 캡커버 사이의 공간은 줄어들며, 상기 줄어드는 공간 속에서 리이드 와이어는 접혀지고, 접혀지는 부분에 캔을 향하게 된다.

그러나 종래의 각형 이차 전지에 있어서, 캡 어셈블리를 전지 내부로 점차 밀어 넣음에 따라 리이드 와이어는 접혀지고, 접혀지는 부분은 캔을 향하게 되어 상기 리이드 와이어가 캔과 접촉되는 경우가 발생하게 된다.

이는 양극의 전류를 갖는 리이드 와이어와 음극의 전류를 갖는 캔이 접촉되는 일이므로 전지에 단락이 발생하여 전지가 불량이 되는 문제점이 있다.

따라서 본 고안은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 종래의 리이드 와이어 대신 양극탭을 캡 어셈블리와 직접 용접하여 단락의 가능성을 줄이고 조립 불량을 감소시키는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 복수개의 양극판과 음극판이 격리판을 사이에 두고 배치되는 전극부와; 상기 양극판과 전기적으로 연결되고 양극단자 기능을 하는 캡 어셈블리와; 상기 음극판과 전기적으로 연결되고 음극단자 기능을 하는 캔과; 상기 양극판들과 연결되고 직접 캡 어셈블리에 용접되는 양극탭을 포함하는 각형 이차 전지를 특징으로 한다.

이에 따라 종래의 리이드 와이어로 인해 발생되는 단락의 가능성을 막고, 조립시 발생되는 조립 불량을 감소시켜 양질의 전지를 제작할 수 있게 되는 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 각형 이차 전지의 부분 단면도.

도 2는 본 고안에 따른 각형 이차 전지의 캡 어셈블리와 양극탭 사이의 조립 방식을 나타내는 부분 조립 순서도.

도 3은 종래 기술에 의한 각형 이차 전지의 부분 단면도.

도 4는 종래 기술에 의한 각형 이차 전지의 캡 어셈블리와 양극탭 사이의 조립 방식을 나타내는 부분 조립 순서도.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 고안의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 의한 각형 이차 전지의 부분 단면도로서, 양극판(2)과 음극판(4)이 격리판(6)을 사이에 두고 층상으로 배치되는 전극부(8)와, 상기 양극판(2)과 전기적으로 연결되어 양극단자 기능을 하는 캡 어셈블리(10)와, 상기 전극부(8)가 삽입되고 전극부(8)의 음극판(4)과 전기적으로 연결되어 음극단자 기능을 하는 캔(12)으로 구성되어 있다.

상기 전극부(8)는 산화제가 도포된 복수개의 양극판(2)과 환원제가 도포된 복수개의 음극판(4)이 격리판(6)을 사이에 두고 층상으로 배치되고, 상기 도포된 산화제와 환원제 사이의 화학 반응으로 전자가 발생하여 전기에너지를 얻게 된다.

상기 양극판(2)에는 각각 양극탭(14)이 부착되고, 부착된 양극탭(14)들은 하나로 모아져 양극판(2)의 전류를 모아주며, 상기 음극판(4)에도 각각 음극탭(16)이 부착되고, 부착된 음극탭(16)들은 하나로 모아져 음극판(4)의 전류를 모아주게 된다.

상기 양극탭(14)과 음극탭(16)의 겉면은 절연 테이프(18)로 감싸여 있으며, 이는 다른 성질의 전류를 갖는 구성 요소와 접촉되어 단락이 이루어지는 것을 방지하기 위함이다.

절연와셔(22)는 캡 어셈블리(10)와 전극부(8) 사이에 배치되어 상기 캡 어셈블리(10)와 전극부(8)를 분리시키며, 홀이 형성되어 있다.

상기 모아진 양극탭(14)은 상기 절연와셔(22)의 홀을 관통하여 캡 커버(20)로 돌출되고, 상기 돌출된 양극탭(14)은 직접 캡커버(20)와 용접된다. 따라서 양극탭(14)에 모아진 전류를 곧바로 캡 어셈블리(10)에 전달되어 캡 어셈블리(10)는 양극 단자 기능을 하게 된다.

절연 가스킷(24)은 캡 어셈블리(10)가 배치되는 캔(12)의 내측에 부착되어 있으므로 캔(12)에 삽입된 캡 어셈블리(10)를 캔(12)에 고정시키고, 절연성 재료로 이루어져 있어 캡 어셈블리(10)가 캔(12)과 접촉되어 단락이 이루어지는 것을 방지한다.

이와 같이 구성되는 본 고안에 의한 각형 이차 전지는 양극탭이 직접 캡커버에 용접되어 있으며, 이의 조립 방식은 도 2a ~ d에서 도시하는 바와 같이,

a. 소정 길이의 양극탭(14)이 형성되고

b. 수평방향으로 배치된 캡 어셈블리(10)의 캡커버(20)에 상기 양극탭(14)이 용접되고

c. 상기 캡 어셈블리(10)는 캔(12)에 삽입되고, 절연 가스킷(24)과 캔(12)의 상측이 가압되어 전지는 밀봉된다.

상기 c의 과정에 있어서, 절연와셔(22)를 관통하는 양극탭(14)은 직선상으로 제공되고, 상기 절연와셔(22)와 캡커버(20) 사이의 간격은 양극탭(14)이 절연와셔(22)로부터 돌출하는 거리와 동일하다.

따라서 캡커버와 절연와셔 사이의 공간이 줄어들어 전지의 부피가 감소되고 전지를 소형화할 수 있다.

이러한 방식으로 조립되는 각형 이차 전지는 양극탭과 캡커버가 직접 용접되어 있으므로 양극의 전류를 갖는 구성요소들이 음극의 전류를 갖는 캔과 접촉되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

이와 같이 본 고안은 캡 어셈블리와 양극탭을 연결하는 리이드 와이어를 제거하여 부품의 수를 줄이고, 캡 어셈블리를 캔에 밀어넣는 과정에서 리이드 와이어로 인한 단락의 가능성을 제거하여 전지의 조립 불량을 감소시키며, 양극탭과 리이드 와이어, 캡커버와 리이드 와이어의 두가지 용접 공정을 양극탭과 캡커버의 한가지 용접 공정으로 대체함으로써 공정을 단순화할 수 있다. 또한 리이드 와이어가 차지하는 공간이 양극탭이 용접될 수 있는 최소한의 공간으로 줄어들어 전지의 부피를 감소시켜 전지를 소형화할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (4)

1. 복수개의 양극판과 음극판이 격리판을 사이에 두고 배치되는 전극부와; 상기 양극판과 전기적으로 연결되고 양극단자 기능을 하는 캡 어셈블리와; 상기 음극판과 전기적으로 연결되고 음극단자 기능을 하는 캔과; 상기 양극판들과 연결되고 직접 캡 어셈블리에 용접되는 양극탭을 포함하는 각형 이차 전지.
2. 제 1 항에 있어서, 양극탭은 절연와셔를 관통하여 캡커버측으로 돌출되는 각형 이차 전지.
3. 제 2 항에 있어서, 절연와셔와 캡커버 사이의 간격은 양극탭이 절연와셔로부터 돌출하는 거리와 동일한 각형 이차 전지.
4. 제 2 항에 있어서, 절연와셔를 관통하는 양극탭은 직선상으로 제공되는 각형 이차 전지.