KR20030040812A

KR20030040812A - Lithium secondary battery

Info

Publication number: KR20030040812A
Application number: KR1020010071396A
Authority: KR
Inventors: 강욱규
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2001-11-16
Filing date: 2001-11-16
Publication date: 2003-05-23
Also published as: KR100424263B1

Abstract

PURPOSE: A lithium secondary battery is provided, which is improved in the bending property of a sealing lead tape for preventing the leakage of an electrolyte solution from a case. CONSTITUTION: The lithium secondary battery comprises an electrode assembly(20) comprising a plurality of positive electrodes, separators and negative electrodes which are layered; a case(60) where the electrode assembly is received and which seals a battery; a plurality of positive electrode taps(31) extended from the side from the positive electrode plates, and a plurality of negative electrode taps(32) which corresponds to the positive electrode taps and is extended from the side from the negative electrode plates; a positive lead(41) and a negative lead(42) which are connected with the ends of the positive electrode taps and the negative electrode taps and are projected toward the outside of a battery; a sealing lead tape(70) which is formed on the positive and negative electrode leads and prevents an electrolyte solution from being leaked along the joining part of the leads and the case; and a bending means which is formed on the sealing lead tape and makes the tape be bent readily.

Description

Lithium secondary battery

본 발명은 리튬 이차전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전지의 케이스로부터 전해액의 누설을 방지하기 위해 설치되는 시일 리이드 테이프의 절곡성이개선된 리튬 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a lithium secondary battery, and more particularly, to a lithium secondary battery having improved bendability of a seal lead tape provided to prevent leakage of an electrolyte solution from a battery case.

전자 기기, 예컨대 휴대폰, 캠코더, 노트북 컴퓨터 등의 소형화, 경량화 및 무선화가 급속하게 진행됨에 따라 그 구동전원으로서 에너지밀도가 높은 리튬 이차 전지가 활발히 개발되고 있다. 상기 리튬 이차전지는 액체 전해질을 사용하는 리튬 금속 전지와, 리튬 이온 전지 및, 고분자 고체 전해질을 사용하는 리튬 폴리머 전지로 구별된다. 또한, 상기 리튬 폴리머 전지는 고분자 고체 전해질의 종류에 따라 유기 전해액이 함유되어 있지 않은 완전 고체형 리튬 폴리머 전지와 유기 전해액을 함유하고 있는 겔형 고분자 전해질을 사용하는 리튬 이온 폴리머 전지로 나눌 수 있다.As miniaturization, weight reduction, and wirelessization of electronic devices such as mobile phones, camcorders, and notebook computers are rapidly progressing, lithium secondary batteries having high energy density have been actively developed as driving power sources. The lithium secondary battery is classified into a lithium metal battery using a liquid electrolyte, a lithium ion battery, and a lithium polymer battery using a polymer solid electrolyte. In addition, the lithium polymer battery may be classified into a fully solid lithium polymer battery containing no organic electrolyte and a lithium ion polymer battery using a gel polymer electrolyte containing an organic electrolyte according to the type of polymer solid electrolyte.

도 1은 통상적인 리튬 이차전지의 일예를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an example of a conventional lithium secondary battery.

도시된 리튬 이차전지는, 양극판, 음극판 및 세퍼레이터(separator)를 구비하는 전극 조립체(11)와, 이 전극 조립체(11)를 감싸서 밀봉하는 케이스(12)를 구비하여 이루어진다. 그리고, 상기 전극 조립체(11)와 외부의 전기적 통로 역할을 하는 리이드(13)는 양극판 및 음극판에 마련된 전극탭(14)에 각각 연결되며, 이 리이드(13)는 케이스(12) 밖으로 소정 길이 노출되도록 설치된다.The illustrated lithium secondary battery includes an electrode assembly 11 having a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator, and a case 12 enclosing and sealing the electrode assembly 11. In addition, the lead 13 serving as an external electrical passage between the electrode assembly 11 and the electrode 13 is connected to the electrode tabs 14 provided on the positive electrode plate and the negative electrode plate, respectively, and the lead 13 is exposed to a predetermined length out of the case 12. It is installed as possible.

여기에서 상기 케이스(12)의 밖으로 일부 노출되는 리이드(13)는 케이스(12) 내부의 전해액이 리이드(13)와 케이스(12)의 접합부위를 타고 누출(leakage)되는 것을 방지하기 위하여, 시일 리이드 테이프(seal lead tape)가 형성되어 있다. 즉, 이 시일 리이드 테이프는 상하부 케이스(12a,12b)의 접합부위에 설치되어 전해액의 누출을 방지하게 된다. 한편, 노출된 리이드(13)에는 전지의 충방전을 제어하기 위한 보호 회로기판이 접속될 수 있다. 이와 같이 리이드(13)에 보호 회로기판이 접속될 경우, 리이드(13)를 절곡시킴으로써, 리이드(13)와 접속된 보호 회로기판을 케이스(12)의 일면에 안착시키게 된다.Here, the lead 13 partially exposed out of the case 12 is sealed to prevent leakage of the electrolyte solution in the case 12 from the junction of the lead 13 and the case 12. A lead lead tape is formed. That is, the seal lead tape is provided at the joint portions of the upper and lower cases 12a and 12b to prevent leakage of the electrolyte solution. On the other hand, a protective circuit board for controlling the charging and discharging of the battery may be connected to the exposed lead 13. When the protective circuit board is connected to the lead 13 in this manner, the lead 13 is bent so that the protective circuit board connected to the lead 13 is seated on one surface of the case 12.

그런데, 전지의 밀봉 후에는 시일 리이드 테이프는 경화되며, 시일 리이드 테이프의 일부가 케이스 밖으로 노출된다. 바람직하게는 케이스와 노출된 시일 리이드 테이프 사이의 경계부위에서, 리이드를 절곡시키는 것이 전지의 전체 높이를 작게 할 수 있어 유리하다. 그러나, 시일 리이드 테이프가 경화되어 있기 때문에, 케이스와 노출된 시일 리이드 테이프 사이의 경계부위를 절곡시키는 것이 용이하지 않으며, 경계부위에서 절곡될 경우에도 전지의 전체 높이가 다소 커지는 문제점이 있다.By the way, after sealing the battery, the seal lead tape is cured and a part of the seal lead tape is exposed out of the case. Preferably, at the boundary between the case and the exposed seal lead tape, bending the lead can advantageously reduce the overall height of the cell. However, since the seal lead tape is cured, it is not easy to bend the boundary portion between the case and the exposed seal lead tape, and there is a problem in that the overall height of the battery is slightly increased even when the seal lead tape is bent.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전지의 케이스로부터 전해액의 누출을 방지하기 위하여 설치되는 시일 리이드 테이프에 절곡 수단을 마련하여 절곡을 용이하게 한편, 전지의 전체 높이가 다소 커지는 문제를 해결할 수 있는 리튬 이차전지를 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, by providing a bending means in the seal lead tape which is installed to prevent the leakage of the electrolyte from the case of the battery to facilitate the bending, while the overall height of the battery is slightly increased The purpose is to provide a lithium secondary battery that can be solved.

도 1은 통상적인 리튬 이차전지에 대한 단면도.1 is a cross-sectional view of a conventional lithium secondary battery.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 리튬 이차전지에 대한 분리 사시도.Figure 2 is an exploded perspective view of a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2에 있어서, 리이드 및 실링 리이드 테이프를 발췌 도시된 사시도.Figure 3 is a perspective view of the lead and sealing lead tape in Figure 2, shown.

도 4는 도 3의 리이드 및 시일 리이드 테이프가 절곡된 상태를 도시한 사시도.4 is a perspective view illustrating a state in which the lead and seal lead tapes of FIG. 3 are bent.

〈도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명〉<Brief description of the major symbols in the drawings>

20..전극 조립체30..전극탭20. Electrode assembly 30. Electrode tab

40..리이드50..보호 회로기판40. Lead 50. Protective circuit board

60..케이스70..시일 리이드 테이프60. Case 70. Seal lead tape

80..절개부80..incision

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 리튬 이차전지는, 복수개의 양극판과, 세퍼레이터 및, 음극판이 적층되어 이루어지는 전극 조립체와; 상기 전극 조립체가 수용되며 전지를 밀봉시키는 케이스와; 상기 각 양극판의 일측으로부터 각각 연장되는 복수개의 양극탭들 및, 상기 양극탭들과 대향되는 측의 상기 각 음극판으로부터 각각 연장되는 복수개의 음극탭들과; 상기 양극탭들 및 음극탭들의 각 끝단과 결합되어 전지의 외부로 돌출되는 양극 리이드 및 음극 리이드와; 상기 양극 리이드 및 음극 리이드에 형성되어 상기 케이스 내부의 전해액이 상기 리이드들과 케이스의 접합부위를 타고 누출되는 것을 방지하기 위한 시일 리이드 테이프; 및 상기 시일 리이드 테이프에 형성되어 상기 시일 리이드 테이프의 절곡을 용이하게 하는 절곡 수단;을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a lithium secondary battery including: an electrode assembly including a plurality of positive electrode plates, a separator, and a negative electrode plate; A case accommodating the electrode assembly and sealing the battery; A plurality of positive electrode tabs extending from one side of each of the positive electrode plates, and a plurality of negative electrode tabs respectively extending from the negative electrode plates on the side opposite the positive electrode tabs; A positive electrode lead and a negative electrode lead coupled to respective ends of the positive electrode tabs and the negative electrode tabs to protrude out of the battery; A seal lead tape formed on the positive lead and the negative lead to prevent leakage of the electrolyte solution in the case through the junction between the leads and the case; And bending means formed on the seal lead tape to facilitate bending of the seal lead tape.

상기 절곡 수단은, 상기 시일 리이드 테이프의 양측 가장자리로부터 그 폭방향을 따라 소정 길이로 찢어져 형성된 절개부인 것이 바람직하다.It is preferable that the said bending means is a cut | disconnected part formed torn by predetermined length along the width direction from both edges of the said seal lead tape.

상기 절곡 수단은, 상기 시일 리이드 테이프의 양측 가장자리로부터 그 폭방향을 따라 소정 길이로 인입되어 형성된 절곡홈인 것이 바람직하다.It is preferable that the said bending means is a bending groove | channel formed by drawing in the predetermined length along the width direction from the both edges of the said seal lead tape.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2에는 본 발명의 일실시예에 따른 리튬 이차전지가 도시되어 있으며, 도 3에는 도 2에 있어서, 리이드 및 시일 리이드 테이프가 도시되어 있다.2 illustrates a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 illustrates a lead and a seal lead tape in FIG. 2.

도 2 및 도 3을 참조하면, 리튬 이차전지는 전극 조립체(20)와, 상기 전극 조립체(20)의 일측에 마련된 전극탭(30)과, 상기 전극탭과 연결되는 리이드(40)와, 상기 전극 조립체(20)의 충방전을 제어하기 위한 보호회로(50)를 구비한다.2 and 3, the lithium secondary battery includes an electrode assembly 20, an electrode tab 30 provided at one side of the electrode assembly 20, a lead 40 connected to the electrode tab, and the The protection circuit 50 for controlling the charging and discharging of the electrode assembly 20 is provided.

상기 전극 조립체(20)는 그리드(grid)에 전극 활물질을 충전시킨 양극판들 및, 음극판들과, 상기 양극판들과 음극판들 사이에 개재된 것으로 유기 전해액이 함침되어 있는 세퍼레이터들이 적층된 구조로 되어 있다. 그리고, 상기 전극 조립체(20)는 케이스(60)에 의해 감싸져서 밀봉된다. 상기 케이스(60)는 파우치 형태로서, 상기 전극 조립체(20)가 안착되는 하부 케이스(62)와, 상기 하부 케이스(62)를 밀봉시키는 상부 케이스(61)로 이루어져 있다. 상기 케이스(60)의 내측에는 열접착성 물질, 예를 들어 폴리머 물질이 적층되어 있다.The electrode assembly 20 has a structure in which positive electrode plates filled with an electrode active material in a grid, negative electrode plates, and separators in which an organic electrolyte is impregnated are interposed between the positive electrode plates and the negative electrode plates. . The electrode assembly 20 is enclosed by the case 60 and sealed. The case 60 has a pouch form and includes a lower case 62 on which the electrode assembly 20 is mounted, and an upper case 61 for sealing the lower case 62. Inside the case 60, a heat-adhesive material, for example a polymer material, is stacked.

따라서, 상기 하부 케이스(62)내에 전극 조립체(20)가 안착된 후, 상하부 케이스(61,62)의 각 내측 가장자리면(63)에 위치된 열접착성 물질이 열에 의해 용융되어, 상호 융착됨으로써, 상기 상하부 케이스(61,62)가 상호 결합이 되고, 이에 따라 전지가 밀봉될 수 있다.Therefore, after the electrode assembly 20 is seated in the lower case 62, the heat-adhesive material located at each inner edge surface 63 of the upper and lower cases 61 and 62 is melted by heat, and then fused together. The upper and lower cases 61 and 62 may be coupled to each other, and thus the battery may be sealed.

상기 전극 조립체(20)의 일측에 마련된 전극탭(30)들에 있어서, 양극판들의 일측으로부터는 양극탭(31)들이 연장 형성되어 전극 조립체(20) 밖으로 돌출 연장되어 있으며, 음극판들의 일측으로부터는 음극탭(32)들이 형성되어 전극 조립체(20) 밖으로 돌출 연장되어 있다. 상기 양극탭(31)들 및 음극탭(32)들은 하부 케이스(62)내에서 하방으로 절곡된 형태를 가진다. 상기 양극탭(31)들과 음극탭(32)들은 일정한 간격을 두고 나란하게 배치되어, 양극탭군과 음극탭군을 형성하게 된다.In the electrode tabs 30 provided on one side of the electrode assembly 20, positive electrode tabs 31 are formed to extend from one side of the positive electrode plates so as to protrude out of the electrode assembly 20, and the negative electrode from one side of the negative electrode plates 20. Tabs 32 are formed that extend out of the electrode assembly 20. The positive electrode tabs 31 and the negative electrode tabs 32 are bent downward in the lower case 62. The positive electrode tabs 31 and the negative electrode tabs 32 are arranged side by side at regular intervals to form a positive electrode tab group and a negative electrode tab group.

상기 리이드(40)는 상기 양극탭(31)들의 끝단에 용접되어 결합된 양극 리이드(41)와, 음극탭(32)들의 끝단에 용접되어 결합된 음극 리이드(42)로 이루어져 있다. 상기 리이드(40)의 일부는 케이스(60) 밖으로 노출이 됨으로써, 전극 조립체(20)와 보호회로(50)와의 전기적 통로 역할을 하게 된다.The lead 40 includes a positive electrode lead 41 welded to the ends of the positive electrode tabs 31 and a negative electrode lead 42 welded to the end of the negative electrode tabs 32. A portion of the lead 40 is exposed outside the case 60, and thus serves as an electrical path between the electrode assembly 20 and the protection circuit 50.

상기 보호 회로기판(50)은 상기 케이스(60)의 외부에서 전극 조립체(20)와전기적으로 연결된다. 상기 보호 회로기판(50)은 전극 조립체(20)의 충방전을 제어하기 위한 것으로서, 예를 들어 전극 조립체(20)로부터 과전류가 흘렀을 때, 이러한 과전류를 차단시키게 된다.The protective circuit board 50 is electrically connected to the electrode assembly 20 at the outside of the case 60. The protection circuit board 50 is to control the charge and discharge of the electrode assembly 20, for example, when the overcurrent flows from the electrode assembly 20, the overcurrent is blocked.

상기 양극 리이드(41) 및 음극 리이드(42)에는 각각 시일 리이드 테이프(70)가 형성되어 있다. 상기 시일 리이드 테이프(70)는 케이스(60) 내부의 전해액이 리이드(40)와 케이스(60)의 접합부위를 타고 누출되는 것을 방지하기 위한 것이다.Seal lead tapes 70 are formed on the positive lead 41 and the negative lead 42, respectively. The seal lead tape 70 is to prevent leakage of the electrolyte solution in the case 60 through the junction between the lead 40 and the case 60.

상기 시일 리이드 테이프(70)는 리이드(40)의 일부를 감싸게 된다. 즉, 전해액 누출효과를 높이기 위하여, 상기 시일 리이드 테이프(70)의 폭은 리이드(40)의 폭보다 크며, 그 길이는 케이스(60)의 접합부위에서 리이드(40) 길이방향에 따른 길이보다 큰 것이 바람직하다. 따라서, 상기 시일 리이드 테이프(70)는 상하부 케이스가 접합된 후에, 케이스(60)의 밖으로 일부 돌출이 되어진다.The seal lead tape 70 surrounds a part of the lead 40. That is, in order to increase the electrolyte leakage effect, the width of the seal lead tape 70 is larger than the width of the lead 40, the length is greater than the length along the length of the lead 40 at the junction of the case 60 desirable. Therefore, the seal lead tape 70 is partially projected out of the case 60 after the upper and lower cases are joined.

한편, 상기 시일 리이드 테이프(70)에는 절곡이 용이하게 될 수 있도록 절곡 수단이 마련되어 있다. 상기 절곡 수단은 시일 리이드 테이프(70)에 폭방향으로 일부 찢어진 절개부(80)인 것이 바람직하다. 즉, 상기 절개부(80)는 시일 리이드 테이프(70)의 양측에 각각 형성되어 있는데, 상기 절개부(80)는 그 가장자리로부터 각각 폭 방향이며 소정 길이로 찢어져 형성되어 있다. 한편, 상기 절곡 수단은, 이에 한정되지 않고, 상기 시일 리이드 테이프(70)의 일면에 소정 깊이로 인입되어 형성된 절곡홈인 것도 가능하다.On the other hand, the sealing lead tape 70 is provided with bending means to facilitate bending. Preferably, the bending means is a cutout portion 80 that is partially torn in the width direction of the seal lead tape 70. That is, the cutouts 80 are formed on both sides of the seal lead tape 70, respectively, and the cutouts 80 are each formed in the width direction from the edge thereof and are torn to a predetermined length. On the other hand, the bending means is not limited to this, it may be a bending groove formed by drawing in a predetermined depth on one surface of the seal lead tape (70).

상기 각 절개부(80)의 종단부와 상기 리이드(40)의 측면부 사이에는 절개되지 않은 비절개부가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 더 상세하게는 상기 각 절개부(80)의 길이는 상기 시일 리이드 테이프(70)의 폭길이의 대략 5~10% 정도인 것이 바람직하다. 그러나, 반드시 이에 한정되지는 않는다.It is preferable that an uncut portion is formed between the end portion of each cut portion 80 and the side portion of the lead 40. More specifically, the length of each cutout 80 is preferably about 5 to 10% of the width of the seal lead tape 70. However, it is not necessarily limited thereto.

상기 시일 리이드 테이프(70)에 상기와 같은 절개부(80)가 형성됨으로써, 도 4에 도시된 것처럼, 상기 시일 리이드 테이프(70)가 상기 절개부(80)를 따라 용이하게 절곡될 수 있다. 또한, 상기 절개부(80)는 시일 리이드 테이프(70)와 케이스(60) 단부와의 경계부위에 형성되는 것이 바람직하다. 그 결과, 상기 케이스(60) 단부로부터 직방으로 절곡될 수 있어, 전지의 전체 높이가 최소화될 수 있다.As the cutout 80 is formed on the seal lead tape 70, as shown in FIG. 4, the seal lead tape 70 may be easily bent along the cutout 80. In addition, the cutout 80 is preferably formed at the boundary between the seal lead tape 70 and the end of the case 60. As a result, it can be bent straight from the end of the case 60, so that the overall height of the battery can be minimized.

한편, 상기와 같이 시일 리이드 테이프(70)가 절곡되고, 상기 리이드(40)가 다단 절곡됨으로써, 상기 리이드(40)와 접속된 보호 회로기판(50)이 케이스(60)의 일측에 안착되어진다.On the other hand, the seal lead tape 70 is bent as described above, and the lead 40 is bent in multiple stages, whereby the protective circuit board 50 connected to the lead 40 is seated on one side of the case 60. .

상술한 바와 같이, 전지의 케이스로부터 전해액의 누출을 방지하기 위하여 설치되는 시일 리이드 테이프에 절곡 수단을 마련함으로써, 시일 리이드 테이프를 용이하게 절곡시킬 수 있다. 또한, 케이스의 단부로부터 직방으로 절곡될 수 있어, 전지의 전체 높이를 최소화할 수 있는 효과가 있다.As described above, the sealing lead tape can be easily bent by providing bending means in the sealing lead tape provided to prevent leakage of the electrolyte solution from the battery case. In addition, it can be bent straight from the end of the case, there is an effect that can minimize the overall height of the battery.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Could be. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.

Claims

An electrode assembly in which a plurality of positive electrode plates, separators, and negative electrode plates are stacked;

A case accommodating the electrode assembly and sealing the battery;

A plurality of positive electrode tabs extending from one side of each of the positive electrode plates, and a plurality of negative electrode tabs respectively extending from the negative electrode plates on the side opposite the positive electrode tabs;

A positive electrode lead and a negative electrode lead coupled to respective ends of the positive electrode tabs and the negative electrode tabs to protrude out of the battery;

A seal lead tape formed on the positive lead and the negative lead to prevent leakage of the electrolyte solution in the case through the junction between the leads and the case; And

And bending means formed on the seal lead tape to facilitate bending of the seal lead tape.

The method of claim 1,

The bending means is a lithium secondary battery, characterized in that the cut portion formed by tearing a predetermined length along the width direction from both edges of the seal lead tape.

The method of claim 2,

Lithium secondary battery, characterized in that the non-incision is formed between the end of each of the cut-out portion and the side portion of the lead.

The method of claim 1,

The bending means is a lithium secondary battery, characterized in that the bending groove formed by entering a predetermined length along the width direction from both edges of the seal lead tape.