KR20000018608A - 이차전지의 캡 어셈블리 - Google Patents
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Abstract
목적 : 원활한 충방전이나 개방전압 및 내부저항 등의 측정 작업이 이루어질 수 있도록 하여 전지의 불량율을 낮춘 이차전지의 캡 어셈블리를 제공하는 것이 목적이다.
구성 : 양극 플레이트(42)는 상기 리벳(44)과 결합되는 리베팅부(42a)와, 이 리베팅부(42a)에 연장됨과 아울러 접혀지도록 하여 리벳 헤드를 덮는 피복부(42b)로 구성되어진다.
효과 : 전지의 충방전 작업이 양호하게 이루어지고, 전지의 개방 전압이나 내부저항의 데이터를 정확하게 산출하여 전지의 양품율을 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 이차전지의 캡 어셈블리에 관한 것으로서, 더 상세하게는 전지의 충방전이나 전지의 개방전압 및 내부저항을 측정하는 프로브와 접촉되는 캡 어셈블리의 구조를 개선하여 충방전의 안전성을 확보할 수 있는 이차전지의 캡 어셈블리에 관한 것이다.
이차전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화가 가능한 것으로서, 대표적인 것으로 니켈수소(Ni-MH)전지와 리튬(Li) 및 리튬이온(Li-ion)전지가 사용되고 있다.
여기서, 리튬이온전지는 양극활물질로 리튬-천이금속산화물이 사용되고, 음극활물질로 리튬금속, 리튬합금, 탄소 혹은 탄소복합체가 사용되어서, 양극과 음극간에 리튬 이온이 이동되어 기전력을 발생시키므로서, 충·방전이 이루어지도록 한다.
도 6a와 도 6b는 종래 공지된 각형 리튬이온 이차전지의 전체 구조를 부분 절개하여 도시한 평면도와 측단면도이다.
리튬이온전지는 양극과 세퍼레이터 및 음극이 함께 권취된 전극 롤(2)이 상기 음극과 접속된 캔(4)의 내부에 수납되고, 그 캔(4)의 상부에 캡 어셈블리(6)가 설치되어서 용접에 의해 밀봉되는 구조로 이루어진다. 전극 롤(2)의 상면과 하면에는 캡 어셈블리(6) 및 캔(4)과의 접촉을 방지하기 위해 각각 절연판(8)이 설치된다.
캡 어셈블리(6)는 캔(4)의 상부에 용접되는 음극 플레이트(10)와 그 중심에 배치되는 양극 플레이트(12)를 포함하고, 음극 플레이트(10)와 양극 플레이트(12)의 사이에 절연판(14)이 설치되며, 음극 플레이트(10)와 양극 플레이트(12)의 중심을 관통하여 결합되는 리벳(16)이 전극 롤(2)의 양극과 탭(18)으로 연결되어서 전기적으로 접속된 구조로 이루어진다. 리벳(16)은 별도의 가스켓(20)을 개재하여 음극 플레이트(10)와 절연된다.
상기 음극 플레이트(10)에는 전해액을 주입시키는 전해액 주입구(22)가 형성되며, 전해액을 주입한 다음에는 플러그(24)를 삽입하고 용접하여 밀봉된다. 또, 음극 플레이트(10)에 기계적인 방법이나 에칭 및 전기주형법으로 일정한 홈을 형성한 파단변(26)을 설치하여 리튬이온전지는 내압의 이상 상승에 따른 폭발을 방지하는 것이다.
이와 같은 구조로 이루어진 각형 리튬이온 이차전지는 캡 어셈블리(6)를 구성하는 음극 플레이트(10)와 양극 플레이트(12)를 결합하기 위해서 실행되는 리벳팅에 의해 양극 플레이트(12)에 굴곡부(28)가 생기기 마련이다.
상기와 같은 굴곡부로 인해서 프로브에 의한 충방전 작업이 원활하게 이루어지지 못한다. 즉, 리벳 헤드의 중심부에 접촉되어져야 하는 프로브의 전압 단자와 전류단자가 굴곡부로 인해서 접촉불량 상태로 전지의 충방전 작업이 이루어짐으로써 원하는 작업 결과를 얻지 못한다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서 본 발명은 프로브 핀과 접촉되는 양극 플레이트의 구조를 개선하여 접촉이 용이하도록 함으로써 원활한 충방전이나 개방전압 및 내부저항 등의 측정 작업이 이루어질 수 있도록 하여 전지의 불량율을 낮춘 이차전지의 캡 어셈블리를 제공하는 것이 목적이다.
이를 위하여, 양극 플레이트가 리벳과 결합되는 리베팅부와, 이 리베팅부에 연장됨과 아울러 접혀지도록 하여 리벳 헤드를 덮는 피복부로 구성되어진다.
특히, 상기 피복부는 리베팅부의 전체를 피복할 수 있도록 대칭되어질 수 있다.
또한, 상기 피복부는 상기 리베팅부의 적어도 일측 이상에 형성될 수 있거나, 상기 피복부는 상기 리베팅부의 대향되는 양측에 형성될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 이차전지의 캡 어셈블리를 도시한 측단면도.
도 2a와 도 2b는 본 발명에 따른 이차전지의 캡 어셈블리를 도시한 평면도와 측단면도.
도 3과 도 4 및 도 5는 캡 어셈블리의 다른 실시예들을 도시한 평면도.
도 6a와 도 6b는 종래 공지된 이차전지의 캡 어셈블리를 도시한 평면도와 측단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
30 : 캔 32 : 전극롤
34 : 캡 어셈블리 36 : 절연판
38 : 음극 플레이트 40, 48 : 가스켓
42a : 리벳팅부 42b : 피복부
42 : 양극 플레이트 44 : 리벳
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 이차전지의 캡 어셈블리를 도시한 측단면도이고, 도 2a와 도 2b는 캡 어셈블리를 도시한 평면도와 측단면도이다.
리튬이온전지는 외관을 형성하는 캔(30)과, 그 내부에 수납되어지는 전극 롤(32)과, 캔(30)의 개구에 용접되어지는 캡 어셈블리(34)로 구성되어진다.
상기 전극 롤(32)은 양극, 세퍼레이터 및 음극을 함께 권취한 후 프레싱하여 얻어지는 것이며, 이(32)의 상면과 하면에는 캡 어셈블리(34) 및 캔(30)과의 접촉을 방지하기 위한 절연판(36)이 배치되는 것이다.
상기 캡 어셈블리(6)는 캔(30)의 상부에 용접되는 음극 플레이트(38)와 그 중심에 절연판(40)을 개재하여 후술하는 양극 플레이트(42)를 포함하며, 음극 플레이트(38)와 양극 플레이트(42)의 중심을 관통하는 리벳(44)이 리벳팅됨으로써 일체화된다.
상기 리벳(44)의 하단부는 전극 롤(32)의 양극과 탭(46)으로 연결되어서 전기적으로 접속된 구조로 이루어지며, 리벳(44)은 별도의 가스켓(48)을 개재하여 음극 플레이트(38)와 절연되는 것이다.
상기 음극 플레이트(38)에는 전해액을 주입시키는 전해액 주입구(50)가 형성되며, 전해액을 주입한 다음에는 플러그(52)를 삽입하고 용접하여 밀봉된다. 또, 음극 플레이트(38)에 기계적인 방법이나 에칭 및 전기주형법으로 일정한 홈을 형성한 파단변(54)을 설치하여 전지의 내압 이상 상승에 따른 폭발을 방지한다.
한편, 상기 양극 플레이트(42)는 본 발명의 특징에 따라 리벳팅부(42a)와 피복부(42b)로 구성되어지는데, 리벳팅부(42a)는 상술한 바와 같이 절연판(40)을 개재하여 음극 플레이트(38)와 절연된 상태로 리벳(44)에 의해 일체화된다.
상기 피복부(42b)는 리벳팅부(42a)의 장변측이나 단변측으로부터 연장되어져서 접혀짐으로써 리벳 헤드를 덮게 되고, 특히 리벳팅부(42a)와 대칭으로 형성되어 리벳팅부(42a)의 전체를 덮을 수 있도록 하며, 또 피복부(42b)는 도 3과 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 리벳팅부(42a)의 장변측 혹은 단변측의 양쪽에 대칭으로 형성되어지거나 일측에 형성되어질 수 있는 것이다.
이에 따라, 종래 리벳 헤드에 접촉되어지던 프로브의 전압 단자와 전류 단자는 접혀지는 피복부의 상면에 접촉되어져 종래 굴곡부로 인해 접촉이 불량했던 전류 단자와 전압 단자가 양호한 상태로 접촉되어진다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 실시예는 종래의 문제점을 실질적으로 해소하고 있다.
즉, 캡 어셈블리의 양극 플레이트를 리벳팅부와 피복부로 구성하여 피복부가 접혀진 상태로 리벳부를 덮을 수 있어 종래 리벳팅된 리벳의 헤드와 양극 플레이트의 굴곡부에 접촉 불량이 되었던 프로브의 전압 단자와 전류 단자가 피복부의 상면에 용이하게 접촉됨으로써 전지의 충방전이 안정된 상태로 이루어지고, 전지의 개방 전압 및 내부 저항을 측정할 때 정확한 데이터가 산출되어 전지의 양품율을 향상시킬 수 있게 된다.
Claims (4)
- 전극 롤의 음극과 접촉되는 캔의 개구에 용접되는 음극 플레이트의 상부에 절연체를 개재하여 양극 플레이트가 설치되고, 양·음극 플레이트를 관통하여 결합되며 음극 플레이트에 대하여 절연된 리벳을 포함하는 이차전지의 캡 어셈블리에 있어서, 상기 양극 플레이트(42)는 상기 리벳(44)과 결합되는 리베팅부(42a)와, 이 리베팅부(42a)에 연장됨과 아울러 접혀지도록 하여 상기 리벳 헤드를 덮는 피복부(42b)로 구성되어지는 것을 특징으로 하는 이차전지의 캡 어셈블리.
- 제 1 항에 있어서, 상기 피복부(42b)는 상기 리베팅부(42a)의 전체를 피복할 수 있도록 대칭되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 캡 어셈블리.
- 제 1 항에 있어서, 상기 피복부(42b)는 상기 리베팅부(42a)의 적어도 일측 이상에 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 캡 어셈블리.
- 제 1 항에 있어서, 상기 피복부(42b)는 상기 리베팅부(42a)의 대향되는 양측에 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 캡 어셈블리.
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