KR20010047185A - 2차 전지 - Google Patents

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Abstract

양극판과 음극판 및 세퍼레이터가 적층된 구조의 전지셀과, 전지셀의 일측에 마련되어 양극판의 전류를 모으는 양극 탭과, 음극판의 전류를 모으도록 전지셀의 일측에 마련된 음극 탭과, 전지셀의 충방전을 제어하는 보호회로 및 각 탭과 보호회로를 각각 연결하는 양극 리이드와 음극 리이드를 구비하는 2차 전지에 있어서, 리이드 각각은, 양극 탭 또는 음극 탭에 접합되며, 접합되는 탭과 동일한 재질로 된 제1부재와; 보호회로와 동일한 재질을 가지며, 일면은 제1부재에 결합되며 타면은 보호회로에 연결되는 제2부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 전지가 개시된다.

Description

2차 전지{Secondary battery}
본 발명은 2차 전지에 관한 것으로, 상세하게는 전지셀의 탭과 보호회로의 연결구조에 관한 것이다.
최근에는 비디오 카메라, 휴대용 전화, 휴대용 PC 등의 휴대용 전기제품이 경량화 및 고기능화됨에 따라, 그 구동용 전원으로 사용되는 2차 전지에 대해서 중요성이 증가되고 있고, 많은 연구가 이루어지고 있다.
특히, 리튬 2차 전지는 기존의 납 축전지, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소전지, 니켈-아연전지 등과 비교하여 단위 중량당 에너지 밀도가 높고 급속 충전이 가능하기 때문에 연구 개발이 활발하게 진행되고 있다.
도 1은 일반적인 2차 전지 중에서 리튬 2차 전지를 나타낸 개략적 사시도이다.
도면을 참조하면, 리튬 2차 전지는 양극판과 음극판 및 유기 전해액이 함침된 세퍼레이터가 적층된 구조를 가지면서 케이스(10) 내에 수용되는 전지셀(11)을 구비한다. 상기 전지셀(11)에는 상기 양극판의 전류를 모으기 위해 알루미늄(Al) 재질로 된 양극 탭(13a)과, 상기 음극판의 전류를 모으기 위하여 구리(Cu) 재질로 된 음극 탭(13b)이 연결된다. 그리고, 상기 각 탭(13a)(13b) 각각에는 모아진 전류를 외부로 유도하기 위하여 알루미늄 또는 구리와 같은 단일 재질로 된 양극 리이드(15a)와 음극 리이드(15b)가 용접에 의해 연결된다. 또한, 상기 양극 리이드(15a)와 음극 리이드(15b)에는 전지의 충방전을 제어하기 위한 소정 보호회로(미도시)가 연결된다. 상기 보호회로는 통상 니켈(Ni) 재질로 제작되어 용접에 의해 각 리이드(15a)(15b)에 접합된다.
그런데, 상기 구성에 있어서, 상기 각 리이드(15a)(15b)는 단일 물질로 이루어져 있기 때문에, 서로 다른 물질의 상기 집전체(13a)(13b)와 보호회로에 용접시 용접성이 떨어지게 되고, 전기저항이 높아지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 탭과 보호회로의 연결구조가 개선된 2차 전지를 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 2차 전지를 나타내 보인 개략적인 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 2차 전지를 나타내 보인 개략적인 사시도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
20..전지셀 21..양극판
23..세퍼레이터 25..음극판
27..양극 탭 29..음극 탭
30..보호회로 31,33..제1, 제2연결부
40..양극 리이드 41,51..제1부재
43,53..제2부재 50..음극 리이드
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 2차 전지는, 양극판과 음극판 및 세퍼레이터가 적층된 구조의 전지셀과, 상기 전지셀의 일측에 마련되어 상기 양극판의 전류를 모으는 양극 탭과, 상기 음극판의 전류를 모으도록 상기 전지셀의 일측에 마련된 음극 탭과, 상기 전지셀의 충방전을 제어하는 보호회로 및 상기 각 탭과 상기 보호회로를 각각 연결하는 양극 리이드와 음극 리이드를 구비하는 2차 전지에 있어서, 상기 리이드 각각은, 상기 양극 탭 또는 상기 음극 탭에 접합되며, 접합되는 탭과 동일한 재질로 된 제1부재와; 상기 보호회로와 동일한 재질을 가지며, 일면은 상기 제1부재에 결합되며 타면은 상기 보호회로에 연결되는 제2부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 2차 전지를 자세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 2차 전지를 나타낸 개략적인 사시도이다.
도시된 2차 전지는 양극판(21)과 세퍼레이터(23) 및 음극판(25)을 가지는 전지셀(20)과, 상기 전지셀(20)의 일측에 마련된 양극 탭(27)과 음극 탭(29), 전지셀(20)의 충방전을 제어하기 위한 보호회로(30) 및 양극 리이드(40)와 음극 리이드(50)를 구비한다.
상기 전지셀(20)은 상기 양극판(21)과 음극판(25) 사이에 세퍼레이터(23)가 개재되도록 적층된 구조를 가지며, 절연성 케이스(60)에 의해 밀봉되거나, 파우치(미도시) 등에 의해 밀봉된다.
상기 양극 탭(27)은 양극판(21)들의 전류를 모을 수 있도록 각 양극판(21) 내의 양극 집전체(미도시)와 동일한 물질인 알루미늄(Al) 재질로 형성된다. 따라서, 양극 탭(27)은 상기 양극 집전체와 일체로 형성될 수 있다. 또한, 양극 탭(27)은 양극판(21) 각각으로부터 연장되어 전지셀(20)의 일측에 타발을 이루도록 마련된다.
상기 음극 탭(29)은 음극판(25)들의 전류를 모을 수 있도록 각 음극판(25) 내의 음극 집전체(미도시)와 동일한 물질인 구리(Cu) 재질로 형성된다. 따라서, 음극 탭(29)은 상기 음극 집전체와 일체로 형성될 수 있다. 또한, 음극 탭(29)은 양극 탭(27)으로부터 소정 간격 이격되도록 음극판(25) 각각으로부터 연장되어 전지셀(20)의 일측에 타발로 마련된다.
상기 보호회로(30)는 상기 케이스(60)의 외부에서 전지셀(20)과 전기적으로 연결된다. 이 보호회로(30)는 전지셀(20)의 충방전을 제어하기 위한 것으로, 예를 들어 전지셀(20)로부터 과전류가 흘렀을 때, 과전류를 차단시킨다. 따라서, 호보회로(30)는 양극 탭(27)과 음극 탭(29) 각각에 전기적으로 연결되도록 일측에 니켈(Ni) 재질로 형성된 한 쌍의 제1연결부(31)와 제2연결부(33)를 갖는다.
상기 양극 리이드(40)는 양극 탭(27)과 상기 보호회로(30)를 전기적으로 연결시키기 위한 것으로, 상하로 결합되는 제1부재(41)와 제2부재(43)를 구비한다. 상기 제1부재(41)와 제2부재(43) 각각은 서로 다른 재질을 가지며 가열용접에 의해 상호 결합된다. 그리고, 제1부재(41)는 양극 탭(27)에 초음파 용접에 의해 접합된다. 또한, 제1부재(41)는 양극 탭(27)과 상호 용접이 잘되고, 전기적인 저항이 낮아지도록 양극 탭(27)과 동일한 재질인 알루미늄(Al)으로 이루어진다. 상기 제2부재(43)는 상기 제1연결부(31)에 초음파 용접에 의해 접합된다. 이 제2부재(43)도 제1연결부(31)와 상호 용접이 잘되고 전기적 저항이 낮아지도록 니켈(Ni) 재질로 이루어진다.
상기 음극 리이드(50)는 음극 탭(29)과 보호회로(30)를 연결시키기 위하여, 다른 재질로 된 제1부재(51)와 제2부재(53)를 갖는다. 상기 각 부재(51)(53)는 가열용접에 의해 상호 결합된다. 상기 제1부재(51)는 음극 탭(29)에 초음파 용접에 의해 접합된다. 또한, 제1부재(51)는 음극 탭(29)과의 용접성이 좋아지고 전기적 저항이 낮아지도록 음극 탭(29)의 재질인 구리(Cu)로 이루어진다. 상기 제2부재(53)는 상기 제2연결부(33)에 초음파 용접에 의해 전기적으로 접합된다. 제2부재(53)도 용접성과 전기 저항의 특성을 고려하여, 제2연결부(33)와 동일한 재질인 니켈(Ni)로 이루어진다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 2차 전지는 서로 다른 재질로 이루어진 양극 리이드(40) 및 음극 리이드(50) 각각의 일단을 양극 탭(27)과 음극 탭(29)에 용접시키고 타단은 보호회로(30)에 용접시키게 된다. 따라서, 용접시, 각 탭(27)(29)과 각각의 리이드(40)(50) 사이의 용접시 접촉되는 용접면이 동일한 재질이므로 용접성이 좋아지고, 전기적 저항도 종래에 비해 현저하게 낮아진다.
또한, 상기 각각의 리이드(40)(50)와 보호회로(30)의 용접면이 동일한 재질로 이루어지게 되어, 여기서도 용접성이 좋아지고 전기적 저항도 낮아지게 된다.
이상의 설명에서와 같이 본 발명의 2차 전지는 양극 탭과 음극 탭 각각을 리이드를 이용하여 보호회로에 전기적으로 연결시 각 부품간의 용접성이 뛰어나고, 용접 후 용접면에서의 전기적인 저항이 낮아지므로써 제품의 불량률을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 에너지 효율도 높일 수 있다는 장점이 있다.

Claims (6)

  1. 양극판과 음극판 및 세퍼레이터가 적층된 구조의 전지셀과, 상기 전지셀의 일측에 마련되어 상기 양극판의 전류를 모으는 양극 탭과, 상기 음극판의 전류를 모으도록 상기 전지셀의 일측에 마련된 음극 탭과, 상기 전지셀의 충방전을 제어하는 보호회로 및 상기 각 탭과 상기 보호회로를 각각 연결하는 양극 리이드와 음극 리이드를 구비하는 2차 전지에 있어서,
    상기 리이드 각각은,
    상기 양극 탭 또는 상기 음극 탭에 접합되며, 접합되는 탭과 동일한 재질로 된 제1부재와;
    상기 보호회로와 동일한 재질을 가지며, 일면은 상기 제1부재에 결합되며 타면은 상기 보호회로에 연결되는 제2부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 양극 탭과 상기 양극 리이드의 제1부재 각각은 알루미늄(Al) 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 2차 전지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 음극 탭과 상기 음극 리이드의 제1부재 각각은 구리 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 2차 전지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1부재와 상기 제2부재는 가열용접에 의해 접합된 것을 특징으로 하는 2차 전지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 각 리이드와 상기 제1부재의 접합 및 상기 보호회로와 상기 제2부재의 접합은 초음파 용접에 의해 이루어진 것을 특징으로 하는 2차 전지.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호회로와 상기 제2부재 각각은 니켈 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 2차 전지.
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