KR19990026182A - 이차전지 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

조립 완료된 전지의 외면으로 부착되어 절연 및 보호의 기능을 하는 절연부재를 갖는 이차전지와 그 제조방법에 관한 것으로서, 소정의 문양이 인쇄되어 식별 기능을 갖는 접착부와 저단가의 열수축부로 이루어지는 절연부재를 제공함으로써 낱전지와 조전지에 모두 사용 가능하며, 전지 용량에 관계없이 공유설비로 작업이 가능하게 되어 제조비용이 절감되고 공정이 일원화되는 효과가 있는 것이다.

Description

이차전지 및 그 제조방법

본 발명은 이차전지 및 그 제조방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 낱전지와 조전지에 모두 사용 가능하며, 전지 용량에 관계없이 공유설비로 작업이 가능한 절연부재를 갖는 이차전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 이차전지는 충전과 방전을 반복하여 여러 번 사용할 수 있는 전지로서, 주로 핸드폰이나 노트북 컴퓨터와 같은 포터블 기기의 전원으로 사용되고 있다.

상기 이차전지에는 개개의 전지가 단독으로 쓰이는 낱전지와, 하나의 케이스 안에 여러개의 전지가 직렬 혹은 병렬로 연결되어 쓰이는 조전지가 있다.

상기 낱전지와 조전지 모두 전지가 조립 완료되면 전지의 외관을 이루는 캔의 외면으로 절연부재를 부착하여 사용 가능하게 되는데, 상기 절연부재는 조립 완료된 전지를 외부로부터 절연시킴과 동시에 보호하는 역할을 하고 있다.

도 5는 종래 기술에 의한 이차전지 중 원통형 전지의 개략적인 단면도로서, 양극판(11)과 음극판(13)이 격리판(15)을 사이에 두고 배치되는 극판군(1)과, 상기 극판군(1)을 담고 있으며 음극단자 기능을 하는 캔(3)과, 양극단자 기능을 하며 상기 캔(3)의 개구부(31)에 장착되는 캡어셈블리(5)와, 상기 캔(3)의 외면으로 부착되는 절연부재(7)가 도시되어 있다.

전지의 외관을 이루는 캔(3)에 상기 극판군(1) 및 캡어셈블리(5)를 장착하고 밀봉과정을 거치면 전지의 조립이 완료되는데, 이 때 조립 완료된 전지는 캡어셈블리(5)와 캔(3)이 외부로 노출되어 있으므로 이를 외부로부터 절연시키고 보호하고자 절연부재(7)를 부착하고 있다.

상기 절연부재(7)는 통상적으로 폴리프로필렌(PP;polypropylene) 계열의 재질이 사용되고 있다.

도 6은 낱전지로 사용되는 이차전지에 있어서 절연부재의 부착과정을 도시하는 도면으로서, (a)도면에서 도시하는 바와 같이 조립 완료된 캔(3)과 캡어셈블리(5)의 외면으로 절연부재(7)가 배치되어 있다.

상기 절연부재(7)의 내면으로는 접착성분이 도포되어 있고, 그 외면으로는 제품명과 상호명 등의 소정의 문양이 인쇄되어 식별기능을 갖는다.

상기 절연부재(7)를 조립 완료된 전지에 배치한 후 권취하면 절연부재(7)의 내면에 도포된 접착성분에 의해 캔(3)의 외벽에 접착되며, 캔(3)의 개구부(31) 및 바닥부(33)에 접착되는 절연부재(7)의 상부와 하부를 가열처리 하면 절연부재(7)의 부착이 완성된다.

이로서 이차전지는 사용 가능한 낱전지로 완성되며, 이는 (b)도면에서 도시하는 바와 같다.

상기 낱전지와 더불어 조전지로 사용되는 이차전지에도 절연부재를 부착하는 바, 조전지는 하나의 케이스 안에 장착되어 사용되므로 낱전지에서와 같은 식별기능은 요구되지 않는다. 따라서 절연기능과 보호기능을 만족하며 비교적 저가의 재질인 열수축 재료로 이루어지는 절연부재를 사용하고 있다.

도 7은 조전지로 사용되는 이차전지에 있어서 절연부재의 부착과정을 도시하는 도면으로서, (a)도면에는 조립 완료된 전지와 튜브 형상의 절연부재(7)가 도시되어 있다.

상기 절연부재(7)는 전지의 크기에 맞도록 튜브 형상으로 제조되며, 열에 의해 수축되는 열수축 재료로 이루어져 있다.

조립 완료된 전지를 도시한 화살표를 따라 상기 절연부재(7)에 삽입하고, 가열공정을 거치면 절연부재(7)는 그 특성에 의해 전지에 압착된다.

이로서 조전지가 완성되며 이는 (b)도면에서 도시하는 바와 같다.

그러나 종래의 이차전지용 절연부재는 낱전지와 조전지용 절연부재가 별도로 마련되며, 또한 별도의 공정을 통하여 제조되는 문제점이 있다.

상기 낱전지용 절연부재는 전지의 외관을 고려해야 하므로 소정의 문양이 인쇄된 고가의 재질을 사용하고 있으며, 상기 조전지용 절연부재는 비교적 저가의 재질이 사용되나, 절연부재가 튜브 형상을 이루고 이에 전지가 삽입되는 공정을 이루므로 전지 용량별 각각의 절연부재 제조와, 용량별 공유설비의 작업이 불가능한 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 낱전지와 조전지에 모두 사용 가능하며 전지 용량에 관계없이 공유설비 작업이 가능한 절연부재를 갖는 이차전지 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 양극판과 음극판이 격리판을 사이에 두고 배치되는 극판군과, 상기 극판군을 담고 있으며 극판군의 음극판과 전기적으로 연결되어 음극단자 기능을 하는 캔과, 상기 캔의 개구부에 장착되며 극판군의 양극판과 전기적으로 연결되어 양극단자 기능을 하는 캡어셈블리와, 절연성질을 갖는 접착부와 열수축부로 이루어지고 상기 캔의 외면으로 부착되어 절연기능과 보호기능을 하는 절연부재를 포함하는 이차전지를 제공한다.

또한 접착부와 열수축부로 이루어지는 절연부재를 조립 완료된 이차전지의 외면으로 배치하는 배치공정과, 상기 이차전지의 외면으로 절연부재를 권취하는 권취공정과, 절연부재가 권취된 이차전지를 가열시키는 가열공정을 포함하여 이루어지는 이차전지의 제조방법을 제공한다.

이에 따라 낱전지와 조전지에 모두 사용 가능하며 전지 용량에 관계없이 공유설비 작업이 가능한 절연부재를 제조함으로써 생산비의 절감과 공정의 일원화를 이룰 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 이차전지 중 원통형 전지의 단면도.

도 2는 도 1의 절연부재를 도시하는 정면도.

도 3은 본 발명에 의한 이차전지 제조방법의 공정을 나타내는 공정순서도.

도 4는 본 발명에 의한 이차전지 제조방법의 공정을 나타내는 사시도.

도 5는 종래 기술에 의한 이차전지 중 원통형 전지의 단면도.

도 6은 종래 기술에 의한 이차전지 중 낱전지용 절연부재의 부착과정을 도시하는 정면도.

도 7은 종래 기술에 의한 이차전지 중 조전지용 절연부재의 부착과정을 도시하는 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 이차전지 중 원통형 전지의 단면도로서, 본 발명은 도시하는 바와 같이 양극판(22)과 음극판(24)이 격리판(26)을 사이에 두고 배치되는 극판군(2)과, 음극단자 기능을 하는 캔(4)과, 양극단자 기능을 하는 캡어셈블리(6)와, 접착부(82)와 열수축부(84)로 이루어지는 절연부재(8)로 구성되어 있다.

상기 극판군(2)은 양극판(22)에 도포된 양극 활물질과 음극판(24)에 도포된 음극 활물질이 격리판(26)이 함습하고 있는 전해액을 매개로 화학 반응을 진행하여 전자를 발생시킨다.

상기 화학 반응을 통하여 양극판(22)에 모아지는 양전기는 캡어셈블리(6)에 전달되고, 음극판(24)에 모아지는 음전기는 캔(4)에 전달되므로 상기 캡어셈블리(6)는 전지의 양극단자 기능을, 상기 캔(4)은 전지의 음극단자 기능을 하고 있다.

상기 캔(4)의 내부에 극판군(2)을 장착하고, 캡어셈블리(6)를 캔(4)의 개구부(42)에 장착한 후 상기 개구부(42)에 크림핑 공정을 거치면 전지는 밀봉된다.

이로서 전지는 조립 완료되며, 이 때 상기 캔(4)과 캡어셈블리(6)는 전지 내부에서 절연가스킷(10) 등의 절연수단에 의해 절연되어 단락이 이루어짐을 방지한다.

이와 같이 조립 완료된 전지는 그 양극단자인 캡어셈블리(6)와 음극단자인 캔(4)이 모두 외부로 노출되어 있으므로 전지의 외면으로 절연부재(8)를 부착하는 바, 이는 전지를 외부로부터 절연시켜 다른 전지와의 단락을 방지하고 보호하는 기능을 하게 된다.

도 2는 본 발명에 의한 절연부재를 나타내는 도면으로서, 절연부재(8)는 절연성질을 갖는 접착부(82)와 열수축부(84)로 이루어져 있다.

상기 접착부(82)는 전지와 접촉하는 일면으로 접착물질이 도포되어 있고, 그 다른면으로는 제품명과 상호명 등 소정의 문양이 인쇄되어 식별 기능을 갖게 되며, 상기 열수축부(84)는 열에 의해 압착되는 성질을 갖고 있다.

이와 같이 접착부(82)와 열수축부(84)로 이루어지는 절연부재(8)는 그 중앙부에 접착부(82)가 배치되고, 그 상부와 하부로는 열수축부(84)가 배치 형성되어 있다.

상기 절연부재(8)는 전지의 외면으로 부착되어 전지를 사용 가능한 상태로 완성시키는 바, 절연부재의 부착 공정을 포함하는 이차전지의 제조방법을 설명하면 아래와 같다.

도 3은 본 발명에 의한 이차전지의 제조방법의 공정을 나타내는 공정순서도로서, 접착부와 열수축부로 이루어지는 절연부재를 조립 완료된 전지의 외면으로 배치하는 배치공정(S1)과, 절연부재를 전지의 외면으로 권취하는 권취공정(S2)과, 전지에 권취된 절연부재를 가열하는 가열공정(S3)이 도시되어 있다.

도 4는 상기 절연부재의 부착과정을 나타내며, (a)도면에서 도시하는 바와 같이 조립 완료된 이차전지의 외면으로 절연부재(8)가 배치 공급되는 바, 이는 하나의 전지에 부착될 수 있는 면적으로 형성되어 공급된다.

이와 같이 전지 외면으로 공급된 절연부재(8)를 권취공정(S2)을 통하여 전지의 외면으로 권취하며, 이는 (b)도면에서 도시하는 바와 같다.

상기 절연부재(8)의 중앙부를 이루는 접착부(82)는 그 일면으로 접착물질이 도포되어 있으므로 권취와 더불어 상기 절연부재(8)를 전지의 외면에 접착시킨다.

이 후 접착부(82)에 의해 절연부재(8)가 접착된 이차전지를 열풍기에 통과시켜 가열공정(S3)을 행함으로써 상기 절연부재(8)의 상부와 하부를 이루는 열수축부(84)가 캔(4)의 개구부(42)와 바닥면(44)에 압착된다.

이로서 (c)도면에서 도시하는 바와 같이 절연부재(8)의 부착공정이 완성되며, 전지는 사용 가능한 상태가 된다.

이와 같이 본 발명에 의한 절연부재는 소정의 문양이 인쇄되어 식별 기능을 갖는 접착부와 저단가의 열수축부로 이루어지므로 낱전지와 조전지에 모두 사용 가능하며, 상기 낱전지와 조전지용 설비를 공용화 할 수 있어 제조비용을 절감할 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허 청구의 범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이와 같이 본 발명은 절연부재가 낱전지와 조전지에 모두 사용 가능하며, 공용 설비에 의한 제조가 가능하여 제조비용을 절감시키고 제조공정을 일원화시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (8)

1. 양극판과 음극판이 격리판을 사이에 두고 배치되는 극판군과; 상기 극판군을 담고 있으며 극판군의 음극판과 전기적으로 연결되어 음극단자 기능을 하는 캔과; 상기 캔의 개구부에 장착되며 극판군의 양극판과 전기적으로 연결되어 양극단자 기능을 하는 캡어셈블리와; 절연성질을 갖는 접착부와 열수축부로 이루어지고 상기 캔의 외면으로 부착되어 절연기능과 보호기능을 하는 절연부재를 포함하는 이차전지.
2. 제 1항에 있어서, 상기 절연부재는 그 중앙부에 접착부가 위치하고 그 상부와 하부로 열수축부가 위치하여 이루어지는 이차전지.
3. 제 1항에 있어서, 상기 절연부재를 구성하는 접착부는 일면으로 접착성분이 도포되어 이루어지는 이차전지.
4. 제 1항에 있어서, 상기 절연부재를 구성하는 접착부는 다른 일면으로 소정의 문양이 인쇄되는 이차전지.
5. 조립 완료된 이차전지의 외면으로 절연부재를 부착하여 이차전지를 완성시키는 이차전지의 제조방법에 있어서, 접착부와 열수축부로 이루어지는 절연부재를 조립 완료된 이차전지의 외면으로 배치하는 배치공정과; 상기 이차전지의 외면으로 절연부재를 권취하는 권취공정과; 절연부재가 권취된 이차전지를 가열시키는 가열공정을 포함하여 이루어지는 이차전지의 제조방법.
6. 제 5항에 있어서, 상기 절연부재를 구성하는 접착부는 일면으로 접착성분이 도포되어 이루어지는 이차전지의 제조방법.
7. 제 5항에 있어서, 상기 절연부재를 구성하는 접착부는 다른 일면으로 소정의 문양이 인쇄되는 이차전지의 제조방법.
8. 제 5항에 있어서, 상기 가열공정은 열풍기를 통과하며 열수축부가 압착되는 이차전지의 제조방법.