KR20040013402A

KR20040013402A - Lithium ion secondry battery

Info

Publication number: KR20040013402A
Application number: KR1020020046307A
Authority: KR
Inventors: 김대준; 김종환; 이존하
Original assignee: 에스케이씨 주식회사
Priority date: 2002-08-06
Filing date: 2002-08-06
Publication date: 2004-02-14
Also published as: KR100496433B1

Abstract

PURPOSE: A lithium ion secondary battery is provided, to prevent the short circuit and to allow a battery to be identified by inserting a lid into a colored tube. CONSTITUTION: The lithium ion secondary battery comprises an electrode plate assembly comprising a positive electrode plate formed by charging a positive electrode active material on a current collector, a negative electrode plate formed by charging a negative electrode active material on a current collector, and a separator placed between the two electrode plates; a case(16) provided with a cover(16a) for receiving and sealing the electrode plate assembly; positive electrode and negative electrode leads(14, 15) which connected with the positive electrode and negative electrode taps formed on the positive electrode and negative electrode plates and extended to the exterior; and tubes(21, 22) where the positive electrode and negative electrode leads are inserted. The tube is colored for allowing a battery to be identified.

Description

Lithium ion secondary battery

본 발명은 리이드 절연용 튜브를 구비한 리튬 이온 2 차 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리튬 이온 2 차 전지의 리이드에 튜브를 삽입함으로써 절연 및, 기능 표시가 가능한 이온 2 차 전지에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lithium ion secondary battery provided with a lead insulating tube, and more particularly, to an ion secondary battery capable of insulation and function display by inserting a tube into a lead of a lithium ion secondary battery.

전자 기기, 예컨대 휴대폰, 캠코더, 노트북 컴퓨터 등의 소형화, 경량화 및무선화가 급속하게 진행됨에 따라 그 구동전원으로서 에너지밀도가 높은 리튬 2차 전지가 활발히 개발되고 있다. 상기 리튬 2차 전지는 액체 전해질을 사용하는 리튬 금속 전지와, 리튬 이온 전지 및, 고분자 고체 전해질을 사용하는 리튬 폴리머 전지(Lithium Ion Polymer Battery)로 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 폴리머전지로 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 ion 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 이온 2 차 전지의 구조를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view schematically showing the structure of a conventional lithium ion secondary battery.

첨부된 도면을 참조하면, 리튬 이온 2 차 전지는 그리드(Grid)에 전극 활물질을 충전시킨 양극판 및, 음극판과, 상기 양극판과 음극판 사이에 개재된 것으로 유기 전해액이 함침되어 있는 세퍼레이터(Seperator)가 적층된 구조로 되어 있는 극판 조립체(11)를 구비한다. 또한 상기 양극판의 일측에는 양극 탭(12a)이 형성되고, 상기 음극판의 일 측에는 음극 탭(13a)이 형성된다. 양극 및 음극 탭(12a, 13a)은 일정한 간격을 두고 나란하게 배치된다. 상기 탭(12a, 13a)들은 리이드(14, 15)에 연결됨으로써 외부 회로와 접속될 수 있다.Referring to the accompanying drawings, a lithium ion secondary battery includes a positive electrode plate filled with an electrode active material in a grid, a negative electrode plate, and a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate and in which an organic electrolyte is impregnated. A pole plate assembly 11 having a structured structure is provided. In addition, a positive electrode tab 12a is formed at one side of the positive electrode plate, and a negative electrode tab 13a is formed at one side of the negative electrode plate. The positive and negative electrode tabs 12a and 13a are arranged side by side at regular intervals. The tabs 12a and 13a may be connected to an external circuit by being connected to the leads 14 and 15.

상술한 극판 조립체(11), 양극 탭(12a), 음극 탭(13a) 및, 양극 리이드(14)와 음극 리이드(15)는 절연성 케이스(16) 및 그와 일체로 형성된 커버(16a)에 의해 밀봉된다. 상기 절연성 케이스(16)와 커버(16a)는 통상적으로 알루미늄 박막의 상, 하면위에 열접착성의 폴리머 물질이 적층된 형태를 가지며, 열접착성 폴리머 물질이 상호 접착됨으로써 극판 조립체(11)가 수용된 공간을 밀봉할 수 있다. 절연성 케이스(16)의 밀봉시에는 커버(16a)가 플랜지(16b)에 대하여 접합됨으로써 형성되는 공간에 상기 극판 조립체(11)가 수용된다. 또한 전지 셀(11)과 외부와의 전기적인 연결을 위하여 양극 리이드(14)와 음극 리이드(15)의 일부가 외부로 노출된 상태에서 절연성 케이스(16)에 의해 밀봉된다.The above-described electrode plate assembly 11, the positive electrode tab 12a, the negative electrode tab 13a, and the positive electrode lead 14 and the negative electrode lead 15 are formed by an insulating case 16 and a cover 16a integrally formed therewith. Is sealed. The insulating case 16 and the cover 16a generally have a form in which a heat-adhesive polymer material is stacked on the upper and lower surfaces of the aluminum thin film, and the space in which the electrode plate assembly 11 is accommodated by the heat-adhesive polymer material being bonded to each other. Can be sealed. At the time of sealing the insulating case 16, the electrode plate assembly 11 is accommodated in a space formed by joining the cover 16a to the flange 16b. In addition, a portion of the positive electrode lead 14 and the negative electrode lead 15 are sealed by the insulating case 16 in a state where the positive electrode 14 and the negative electrode lead 15 are exposed to the outside for electrical connection between the battery cell 11 and the outside.

도 2 에 도시된 것은 도 1 에 도시된 리튬 이온 2 차 전지의 커버를 밀폐한 상태를 도시한 개략적인 사시도이다.FIG. 2 is a schematic perspective view illustrating a sealed state of the lithium ion secondary battery illustrated in FIG. 1.

도면을 참조하면, 리튬 이온 2 차 전지의 커버(16a)는 절연성 케이스(16)에 덮여진 상태에서 접합된다. 절연성 케이스(16)의 내측에 수용된 극판 조립체로부터 양극 리이드(14)와 음극 리이드(15)가 절연성 케이스(16)의 외부로 연장되어 있다.Referring to the drawings, the cover 16a of the lithium ion secondary battery is joined in a state covered with the insulating case 16. The positive electrode lead 14 and the negative electrode lead 15 extend out of the insulating case 16 from the electrode plate assembly accommodated inside the insulating case 16.

위와 같은 리튬 이온 2 차 전지는 소정 형상을 가지는 트레이에 다수가 탑재된 상태로 후공정을 위해서 출하된다. 예를 들면, 리튬 이온 2 차 전지는 후공정에서 충전과 방전 과정을 거치게 되며, 다시 팩키지 공정을 거치게 된다. 이때, 전지가 충전된 상태에서 다수의 전지들이 취급될때 인접한 전지들의 리이드(14,15)가 접촉되어 단락이 발생하는 경우가 있을 수 있다. 단락이 발생하면 전지의 내부 압력이 높아져서 폭발하거나 또는 전지가 불량품이 될 수 있다는 문제점이 있다.The lithium ion secondary battery as described above is shipped for later processing in a state in which a large number is mounted in a tray having a predetermined shape. For example, a lithium ion secondary battery undergoes a charging and discharging process in a later process, and then undergoes a packaging process. At this time, when a plurality of batteries are handled while the battery is charged, there may be a case where the leads 14 and 15 of adjacent batteries are in contact with each other to cause a short circuit. If a short circuit occurs, there is a problem that the internal pressure of the battery is increased to explode or the battery may be a defective product.

한편, 다수의 전지를 취급할때 개별의 전지에 대한 식별이 용이하지 않다는 문제점이 있다. 예를 들면, 어떤 전지들이 충전이 된 것인지 또는 어떤 전지들이 불량인 것인지 식별이 용이하지 않다.On the other hand, there is a problem in that identification of individual batteries is not easy when handling a plurality of batteries. For example, it is not easy to identify which batteries are charged or which batteries are defective.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전지의 단락이 방지될 수 있는 리튬 이온 2 차 전지를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a lithium ion secondary battery that can prevent a short circuit of the battery.

본 발명의 다른 목적은 전지의 식별이 용이한 리튬 이온 2 차 전지를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a lithium ion secondary battery in which the battery can be easily identified.

도 1은 통상적인 리튬 이온 2 차 전지의 개략적인 구조를 도시한 사시도.1 is a perspective view showing a schematic structure of a conventional lithium ion secondary battery.

도 2 는 도 1 에 도시된 리튬 이온 2 차 전지의 조립 상태를 도시한 사시도.FIG. 2 is a perspective view showing an assembled state of the lithium ion secondary battery shown in FIG. 1. FIG.

도 3 은 본 발명에 따른 리튬 이온 2 차 전지의 사시도.3 is a perspective view of a lithium ion secondary battery according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

11. 전지 셀 12a. 양극 탭11. Battery Cell 12a. Anode tab

13. 음극판 13a. 음극 탭13. Negative plate 13a. Cathode tab

14, 15. 리이드 16. 케이스14, 15.Lead 16. Case

16a. 커버 21. 개구부16a. Cover 21.opening

21.22. 튜브21.22. tube

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 양극 활물질 및, 음극 활물질을 집전체상에 충전시켜서 형성한 양극판과 음극판 및, 그 사이에 개재된 세퍼레이터를 구비하는 극판 조립체와; 상기 극판 조립체를 수용하여 밀봉시키도록 커버를 구비한 케이스와; 상기 양극판과 음극판에 형성된 양극탭 및, 음극탭에 각각 연결되어 상기 케이스의 외부로 연장되는 양극 리이드 및, 음극 리이드; 상기 양극 리이드 또는 음극 리이드가 삽입되는 튜브;를 구비하는 리튬 이온 2 차 전지가 제공된다.In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a cathode plate assembly including a cathode active material, a cathode plate and an anode plate formed by filling an anode active material on a current collector, and a separator interposed therebetween; A case having a cover to receive and seal the electrode plate assembly; A positive electrode tab formed on the positive electrode plate and the negative electrode plate, a positive electrode lead connected to the negative electrode tab, respectively, and extending out of the case; Provided is a lithium ion secondary battery having a; tube in which the positive lead or the negative lead is inserted.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 튜브에는 식별이 가능하도록 색상이 제공된다.According to one feature of the invention, the tube is provided with a color for identification.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 튜브는 열수축성 재료로 제작됨으로써 열을 가했을때 수축하여 리이드를 시일한다.According to another feature of the invention, the tube is made of a heat-shrinkable material which shrinks when heat is applied to seal the lead.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to an embodiment shown in the accompanying drawings the present invention will be described in more detail.

도 3 에는 본 발명에 따른 리튬 이온 2 차 전지의 전체적인 구조가 개략적인 사시도로 도시되어 있다.3 is a schematic perspective view of the overall structure of a lithium ion secondary battery according to the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 리튬 이온 2 차 전지의 전체적인 구조는 도 1 및, 도 2 를 참조하여 설명된 통상적인 전지의 구조와 유사하며, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호로 표시하였다. 즉, 그리드(Grid)에 전극 활물질을 충전시킨 양극판 및, 음극판과, 그 사이에 개재된 세퍼레이터(Seperator)가 적층된 극판 조립체(11)는 커버(16a)에 의해 밀폐될 수 있는 케이스(16)내에 수용된다. 상기 양극판의 일측에는 양극 탭(12a)이 형성되고, 상기 음극판의 일 측에는 음극 탭(13a)이 형성되며, 상기 탭(12a, 13a)들은 양극 리이드(14) 및, 음극 리이드(15)에 각각 연결됨으로써 외부 회로와 접속될 수 있다.Referring to the drawings, the overall structure of the lithium ion secondary battery according to the present invention is similar to that of the conventional battery described with reference to FIGS. 1 and 2, and the same components are denoted by the same reference numerals. That is, the case plate 16 in which a positive electrode plate in which an electrode active material is filled in a grid, a negative electrode plate, and a separator interposed therebetween are stacked may be sealed by a cover 16a. Is housed within. A positive electrode tab 12a is formed on one side of the positive electrode plate, a negative electrode tab 13a is formed on one side of the negative electrode plate, and the tabs 12a and 13a are respectively formed on the positive electrode lead 14 and the negative electrode lead 15. By being connected, it can be connected to an external circuit.

도 3 을 참조하면, 본 발명의 일 특징에 따라서, 상기 양극 리이드와 음극 리이드(14,15)에는 리이드들의 단락을 방지할 수 있는 튜브(21,22)들이 삽입될 수 있다. 이러한 튜브(21,22)들은 절연 물질로 만들어져야하며, 리이드(14,15)의 단면에 대응될 수 있는 중공부를 가져야 한다. 또한 리이드(14,15)의 유연한 특성에 대응하여 연질의 합성수지 제품으로 제작되는 것이 바람직스럽다.Referring to FIG. 3, according to an aspect of the present disclosure, tubes 21 and 22 may be inserted into the positive lead and the negative lead 14 and 15 to prevent a short circuit of the leads. These tubes 21 and 22 should be made of an insulating material and have hollow parts that can correspond to the cross sections of the leads 14 and 15. In addition, it is desirable to be made of soft synthetic resin products corresponding to the flexible characteristics of the leads (14, 15).

튜브(21,22)는 양극 리이드(14)와 음극 리이드(15)들 모두에 씌어질 수도 있으나, 두 리이드들중 어느 하나에만 씌어져도 무방하다. 이는 전지에 대해서 어느 하나의 리이드만이라도 튜브에 삽입된다면 다른 리이드에 대해서 접촉하더라도 단락이 발생하지 않기 때문이다.The tubes 21 and 22 may be written on both the positive lead 14 and the negative lead 15, but may be written on only one of the two leads. This is because, if only one lead is inserted into the tube for the cell, no short circuit occurs even if it is in contact with the other lead.

튜브(21,22)에는 색상이 제공되는 것이 바람직스럽다. 튜브들에 색상을 제공함으로써 전지의 식별이 가능하다. 예를 들면, 충전 공정이 종료된 전지들의 리이드에는 노란색 튜브를 씌우고, 불량으로 판정된 전지에는 빨간색 튜브를 씌우는 식으로 튜브의 색상으로써 전지를 구별할 수 있다.Preferably, the tubes 21 and 22 are provided with color. By providing color to the tubes, cell identification is possible. For example, the cells may be distinguished by the color of the tube in such a way that a yellow tube is put on the lead of the cells after the charging process is finished and a red tube is put on the battery determined as defective.

튜브(21,22)는 열수축성 재료로 제작되는 것이 바람직스럽다. 열수축성 재료로는 열수축성 폴리머들을 사용할 수 있으며, 예를 들면 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, PVC 등을 사용할 수 있다. 이러한 재료로 제작된 튜브는 열을 가했을때 수축됨으로써 전지의 리이드를 완전히 시일링하게 된다. 이렇게 되면 작업자가 튜브를 제거하는 것이 불가능하게 되며, 따라서 작업자는 그 전지가 불량 처리되었음을 인식할 수 있다. 즉, 불량 전지의 경우에는 전지의 사용이 불가능하고 폐기되어야 하므로, 전지의 리이드를 튜브로 시일함으로써 사용을 미연에 방지하는 것이다.The tubes 21, 22 are preferably made of a heat shrinkable material. As the heat shrinkable material, heat shrinkable polymers may be used, for example, nylon, polyethylene, polypropylene, PVC, or the like. Tubes made from these materials will shrink when heated to seal the lid of the cell completely. This makes it impossible for the operator to remove the tube, so that the operator can recognize that the battery has been defectively processed. That is, in the case of a defective battery, the use of the battery is impossible and must be discarded, thereby preventing the use of the battery by sealing the lead of the battery with a tube.

본 발명에 따른 리튬 이온 2 차 전지는 튜브에 리이드를 삽입함으로써 전지의 취급중에 발생될 수 있는 단락을 방지할 수 있다는 장점이 있다. 또한 튜브에 색상을 제공함으로써 리튬 이온 2 차 전지를 식별할 수 있으며, 열을 가하여 튜브를 수축시킴으로써 불량품 전지의 사용을 미연에 방지할 수 있다는 장점이 있다.The lithium ion secondary battery according to the present invention has an advantage of preventing a short circuit that may occur during handling of the battery by inserting a lead into the tube. In addition, it is possible to identify the lithium ion secondary battery by providing a color to the tube, and there is an advantage of preventing the use of a defective battery by contracting the tube by applying heat.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허 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 therefrom. Could be. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.

Claims

An electrode plate assembly including a cathode active material, an anode plate and an anode plate formed by filling an anode active material on a current collector, and a separator interposed therebetween;

A case having a cover to receive and seal the electrode plate assembly;

A positive electrode tab formed on the positive electrode plate and the negative electrode plate, a positive electrode lead connected to the negative electrode tab, respectively, and extending out of the case;

And a tube into which the positive lead or the negative lead is inserted.

The method of claim 1,

The tube is provided with a color so as to be identified, the lithium ion secondary battery.

The method of claim 1,

The tube is made of a heat-shrinkable material, so that it shrinks when heat is applied to seal the lead.