KR20030081939A - 이차전지 - Google Patents

Abstract

전극군의 유동이 발생하는 경우에도 전극탭의 절곡부와 케이스 사이의 단락을 방지할 수 있도록, 통형상으로 이루어지는 케이스와, 케이스에 수납되고 양극판과 음극판을 세퍼레이터로 격리시켜 이루어지는 전극군과, 전극군의 상부에서 케이스에 일체로 조립 설치되는 캡플레이트와, 절곡되어 설치되는 전극탭을 통하여 전극군과 전기적으로 연결되며 일부가 노출되도록 캡플레이트에 설치되는 전극핀과, 캡플레이트와 전극핀 사이에 설치되어 절연을 행하는 가스켓과, 캡플레이트의 밑면에 설치되어 전극탭과 캡플레이트 사이의 절연을 행하며 모서리에는 전극군을 향하여 돌출하는 보조벽을 형성하는 인슐레이터와, 전극군의 위쪽에 설치되어 전극탭과 전극군 사이의 절연을 행하며 모서리에는 전극탭의 절곡부와 케이스 사이의 절연을 행하는 단락방지벽을 형성하는 절연판을 포함한다.

Description

이차전지{Secondary Battery}

본 발명은 이차전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전극군의 유동이 발생하는 경우에도 전극탭과 케이스 사이의 단락을 방지하는 것이 가능함은 물론 전극탭의 절곡부와 케이스 사이의 단락도 방지하는 것도 가능한 이차전지에 관한 것이다.

일반적으로 이차전지는 도 3에 나타낸 바와 같이, 통형상으로 이루어지는 케이스(2)와, 상기한 케이스(2)에 수납되고 양극판과 음극판을 세퍼레이터로 격리시켜 이루어지는 전극군(4)과, 상기한 전극군(4)의 상부에서 상기한 케이스(2)에 일체로 조립 설치되는 캡플레이트(6)와, 전극탭(5)을 통하여 상기한 전극군(4)과 전기적으로 연결되며 일부가 노출되도록 상기한 캡플레이트(6)에 설치되는 전극핀(8)과, 상기한 캡플레이트(6)와 전극핀(8) 사이에 설치되어 절연을 행하는 가스켓(10)과, 상기한 캡플레이트(6)의 밑면에 설치되어 상기한 전극탭(5)과 캡플레이트(6) 사이의 절연을 행하는 인슐레이터(12)와, 상기한 전극군(4)의 위쪽에 설치되어 상기한 전극탭(5)과 전극군(4) 사이의 절연을 행하는 절연판(16)으로 이루어진다.

상기에서 전극탭(5)은 굴곡되어 절곡부가 형성된 상태로 전극핀(8)의 밑면에 용접되고, 절연판(16)에는 모서리에 전극탭(5)의 절곡부가 케이스(2)에 접촉하여 단락되는 것을 방지하기 위한 단락방지벽(17)이 형성된다.

상기와 같이 이루어지는 종래 이차전지에 있어서, 상기한 절연판(16)은 대부분 폴리프로필렌(PP)수지를 이용하여 얇은 판으로 형성하여 이루어지므로, 전극군(4)의 유동(흔들림)이 발생하는 경우에는 충격에 의하여 단락방지벽(17)이 파손되는 일이 발생한다. 즉 절연판(16)을 두껍게 형성하는 경우에는 전극군(4)의 높이 감소로 이어져 전지의 용량저하를 초래하므로 가능하면 절연판(16)의 두께는 얇게 형성하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 절연판(16)의 단락방지벽(17)이 파손되는 경우에는 효과적인 절연이 이루어지지 않으므로, 전극탭(5)의 절곡부와 케이스(2)의 내면 사이에 단락이 발생할 가능성이 높다.

본 발명은 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전극군의 유동(흔들림)이 발생하는 경우에도 절연판의 단락방지벽이 파손되는 것을 방지할 수 있도록 인슐레이터에 보조벽을 형성한 이차전지를 제공하기 위한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 이차전지의 일실시예를 나타내는 단면도이고,

도 2는 본 발명에 따른 이차전지의 일실시예를 나타내는 분해 사시도이고,

도 3은 종래 이차전지를 나타내는 단면도이다.

본 발명이 제안하는 이차전지는 통형상으로 이루어지는 케이스와, 상기한 케이스에 수납되고 양극판과 음극판을 세퍼레이터로 격리시켜 이루어지는 전극군과, 상기한 전극군의 상부에서 상기한 케이스에 일체로 조립 설치되는 캡플레이트와, 절곡되어 설치되는 전극탭을 통하여 상기한 전극군과 전기적으로 연결되며 일부가 노출되도록 상기한 캡플레이트에 설치되는 전극핀과, 상기한 캡플레이트와 전극핀 사이에 설치되어 절연을 행하는 가스켓과, 상기한 캡플레이트의 밑면에 설치되어 상기한 전극탭과 캡플레이트 사이의 절연을 행하며 모서리에는 전극군을 향하여 돌출하는 보조벽을 형성하는 인슐레이터와, 상기한 전극군의 위쪽에 설치되어 상기한 전극탭과 전극군 사이의 절연을 행하며 모서리에는 전극탭의 절곡부와 케이스 사이의 절연을 행하는 단락방지벽을 형성하는 절연판을 포함하여 이루어진다.

다음으로 본 발명에 따른 이차전지의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저 본 발명에 따른 이차전지의 일실시예는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 통형상으로 이루어지는 케이스(22)와, 상기한 케이스(22)에 수납되고 양극판과 음극판을 세퍼레이터로 격리시켜 이루어지는 전극군(24)과, 상기한 전극군(24)의 상부에서 상기한 케이스(22)에 일체로 조립 설치되는 캡플레이트(26)와, 절곡되어 설치되는 전극탭(25)을 통하여 상기한 전극군(24)과 전기적으로 연결되며 일부가 노출되도록 상기한 캡플레이트(26)에 설치되는 전극핀(28)과, 상기한 캡플레이트(26)와 전극핀(28) 사이에 설치되어 절연을 행하는 가스켓(30)과, 상기한 캡플레이트(26)의 밑면에 설치되어 상기한 전극탭(25)과 캡플레이트(26) 사이의절연을 행하며 모서리에는 전극군(24)을 향하여 돌출하는 보조벽(33)을 형성하는 인슐레이터(32)와, 상기한 전극군(24)의 위쪽에 설치되어 상기한 전극탭(25)과 전극군(24) 사이의 절연을 행하며 모서리에는 전극탭(25)의 절곡부와 케이스(22) 사이의 절연을 행하는 단락방지벽(37)을 형성하는 절연판(36)을 포함하여 이루어진다.

상기한 케이스(22)는 원통형상 또는 사각통형상 등의 통형상으로 형성한다.

상기한 전극군(24)은 양극판과 음극판을 세퍼레이터로 격리시켜 젤리롤(jelly roll)형상으로 감아서 형성하는 것도 가능하고, 양극판과 음극판을 세퍼레이터로 격리시켜 소정의 두께로 적층하여 형성하는 것도 가능하다.

상기한 가스켓(30)은 상기한 전극핀(28)이 삽입되는 핀구멍(31)이 중앙에 형성되는 통형상으로 형성한다.

상기한 캡플레이트(26)에는 상기한 가스켓(30)이 삽입되는 조립구멍(27)을 형성한다.

상기한 인슐레이터(32)에는 상기한 전극핀(28)이 삽입되는 핀구멍(34)을 형성한다.

상기한 인슐레이터(32)에 형성하는 보조벽(33)은 도면에서는 한쪽 모서리에만 형성하는 것으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 모서리를 따라 전 둘레에 걸쳐서 형성하는 것도 가능하고, 일부에만 형성하는 것도 가능하다.

상기에서 인슐레이터(32)는 상기한 전극탭(25)을 용접하기 위하여전극군(24)쪽을 향하여 소정의 높이로 돌출하는 전극핀(28)의 돌출량에 대응하여 두께를 설정하는 것이 가능하며, 전극핀(28)의 돌출량에 대응하는 범위안에서 최대한으로 인슐레이터(32)의 두께를 두껍게 하는 것은 전지의 용량에 영향을 미치지 않는다. 따라서 인슐레이터(32)의 두께는 상기한 절연판(36)의 두께보다 두껍게 형성한다.

상기한 인슐레이터(32)는 합성수지 또는 고무 등의 재질을 이용하여 형성한다.

상기한 절연판(36)에는 상기한 전극군(24)과 연결되는 전극탭(25)의 한쪽 끝부분이 삽입 관통되는 탭구멍(38)을 형성한다.

상기한 절연판(36)에 형성하는 단락방지벽(37)은 한쪽 모서리만 형성하는 것도 가능하고, 도면에 나타낸 바와 같이 양쪽 모서리에 형성하는 것도 가능하며, 모서리 전 둘레에 걸쳐서 형성하는 것도 가능하고, 모서리의 일부에만 형성하는 것도 가능하다.

상기한 절연판(36)은 상기한 케이스(22)에 주입되는 전해액과 반응을 일으키지 않는 폴리프로필렌(PP)수지 등의 합성수지를 이용하여 형성한다.

상기에서는 본 발명에 따른 이차전지의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 이차전지에 의하면, 인슐레이터에 보조벽을 설치하므로 전극군의 유동(흔들림)이 발생하는 경우에도 절연판의 단락방지벽이 파손되는 것을 방지할 수 있다.

따라서 전극탭의 절곡부와 케이스 사이의 단락을 보다 확실하게 방지하는 것이 가능하며, 전지의 수명 및 내구성이 향상된다.

즉 전극탭의 절곡부와 케이스 사이의 단락을 절연판의 단락방지벽 및 인슐레이터의 보조벽에 의하여 함께 방지하므로 단락방지효과가 향상됨은 물론, 전극군의 유동이 발생하는 경우에도 단락방지벽 뿐만아니라 보조벽도 함께 지지하므로 단락방지벽에 가해지는 충격이 감소하여 파손의 우려가 크게 감소된다.

더욱이 인슐레이터는 설치공간을 절연판보다 넓게 확보하는 것이 가능하므로, 절연판의 단락방지벽 두께보다 인슐레이터의 보조벽 두께를 두껍게 형성하는 것이 가능하여 전극군의 유동에 의하여 발생하는 충격에 대한 내구성을 증대시키는 것이 가능하다.

Claims (3)

1. 통형상으로 이루어지는 케이스와;

   상기한 케이스에 수납되고 양극판과 음극판을 세퍼레이터로 격리시켜 이루어지는 전극군과;

   상기한 전극군의 상부에서 상기한 케이스에 일체로 조립 설치되는 캡플레이트와;

   절곡되어 설치되는 전극탭을 통하여 상기한 전극군과 전기적으로 연결되며 일부가 노출되도록 상기한 캡플레이트에 설치되는 전극핀과;

   상기한 캡플레이트와 전극핀 사이에 설치되어 절연을 행하는 가스켓과;

   상기한 캡플레이트의 밑면에 설치되어 상기한 전극탭과 캡플레이트 사이의 절연을 행하며 모서리에는 전극군을 향하여 돌출하는 보조벽을 형성하는 인슐레이터; 및

   상기한 전극군의 위쪽에 설치되어 상기한 전극탭과 전극군 사이의 절연을 행하며 모서리에는 전극탭의 절곡부와 케이스 사이의 절연을 행하는 단락방지벽을 형성하는 절연판

   을 포함하는 이차전지.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기한 보조벽은 인슐레이터 모서리의 일부 또는 전둘레에 형성하는 이차전지.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기한 단락방지벽은 절연판 모서리의 일부 또는 전둘레에 형성하는 이차전지.