KR20050110500A

KR20050110500A - Secondary battery

Info

Publication number: KR20050110500A
Application number: KR1020040035681A
Authority: KR
Inventors: 맹수연; 임훈
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2004-05-19
Filing date: 2004-05-19
Publication date: 2005-11-23
Also published as: KR100561307B1

Abstract

본 발명은 이차전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 각형 이차전지의 전해액 주입구를 밀폐시키는 구조가 개선된 캡 조립체를 포함하는 이차전지에 관한 것이다. The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to a secondary battery including a cap assembly having an improved structure for sealing an electrolyte injection hole of a rectangular secondary battery.

본 발명에 따른 이차전지에 의하면 전해액 주입구 외측에 형성된 단차에 안전밴트를 안착시킨 후 이를 용접함으로써 전해액이 용접부위에 유입되는 것을 막을 수 있다. 특히, 전해액 주입구에 미세 틈이 형성되지 않으므로, 모세관현상으로 용접부위로 전해액이 누액되지 않으며, 레이저 용접시 상부로 유입된 전해액에 의하여 유발되는 과도한 스파터를 방지시켜 전해액 주입구에 대한 밀폐성을 보장하게 되어 전지의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.According to the secondary battery according to the present invention it is possible to prevent the electrolyte from flowing into the welding site by seating the safety band on the step formed on the outside of the electrolyte injection port and welding it. In particular, since the micro-gap is not formed in the electrolyte injection hole, the electrolyte solution does not leak to the welding part due to the capillary phenomenon, thereby preventing the excessive spatter caused by the electrolyte flowing into the upper part during laser welding, thereby ensuring the sealing property of the electrolyte injection hole. There is an effect of improving the reliability of the battery.

Description

Secondary Battery

본 발명은 이차전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 각형 이차전지의 전해액 주입구를 밀폐시키는 구조가 개선된 캡 조립체를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to a secondary battery including a cap assembly having an improved structure for sealing an electrolyte injection hole of a rectangular secondary battery.

통상적으로, 이차전지는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하는 것으로, 근래에 개발된 리튬 이차 전지는 셀룰러 폰, 노트북 컴퓨터 등의 첨단 전자기기 분야에서 널리 사용되고 있다. In general, a secondary battery refers to a battery capable of charging and discharging, unlike a primary battery that is not rechargeable. In recent years, a rechargeable lithium battery is widely used in the field of advanced electronic devices such as cellular phones and laptop computers.

이러한 리튬 이온 이차 전지는 양극 활물질로 리튬계 산화물, 음극 활물질로는 탄소재를 사용하고 있다. 리튬 이온 이차 전지는 전해액의 종류에 따라 액체 전해질 전지와, 고분자 전해질 전지로 분류되며, 액체 전해질을 사용하는 전지는 리튬 이온 전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬 폴리머 전지라고 한다. 또한, 리튬 이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로는 원통형과, 각형과, 파우치형을 들 수 있다. Such lithium ion secondary batteries use lithium-based oxides as positive electrode active materials and carbon materials as negative electrode active materials. A lithium ion secondary battery is classified into a liquid electrolyte battery and a polymer electrolyte battery according to the type of electrolyte. A battery using a liquid electrolyte is called a lithium ion battery, and a battery using a polymer electrolyte is called a lithium polymer battery. Moreover, although a lithium secondary battery is manufactured in various shapes, typical shapes include cylindrical shape, square shape, and pouch type.

도 1은 일반적인 각형 리튬 이온 전지를 나타낸 것이다.1 shows a typical rectangular lithium ion battery.

도 1을 참조하면, 이차전지(10)는 캔(11)과, 상기 캔(11)의 내부의 수용되는 전극조립체(12)와 상기 캔(11)의 상단개구부에 결합되는 캡 조립체(100)를 포함하여 구성된다. Referring to FIG. 1, the secondary battery 10 may include a can 11, an electrode assembly 12 accommodated inside the can 11, and a cap assembly 100 coupled to an upper opening of the can 11. It is configured to include.

상기 캔(11)은 각형 리튬 이온 전지에서 대략 직육면체에서 위쪽이 개방된 형상을 가진 금속재질의 용기이며, 딥 드로잉(deep drawing) 등의 가공방법으로 형성된다. 상기 캔(11)은 양극(33), 세퍼레이터(35), 음극(34)으로 이루어진 전극조립체(12)와 전해액의 용기가 되고, 전극조립체(12)가 캔(11)의 개방된 상단, 즉, 상단개구부를 통해 삽입된 후 상단개구부는 캡 조립체(100)에 의해 봉해진다. The can 11 is a metal container having a shape in which an upper side is opened in a substantially rectangular parallelepiped in a rectangular lithium ion battery, and is formed by a processing method such as deep drawing. The can 11 is a container of an electrode assembly 12 consisting of an anode 33, a separator 35, and a cathode 34 and an electrolyte solution, and the electrode assembly 12 is an open top of the can 11, namely, After being inserted through the top opening, the top opening is sealed by the cap assembly 100.

상기 캡 조립체(100)에는 캔(11)의 상단개구부에 대응되는 크기와 형상을 가지는 평판형의 캡 플레이트(110)가 구비된다. 상기 캡 플레이트(110)의 중앙부에는 전극 단자가 통과할 수 있도록 단자통공이 형성된다. 상기 캡 플레이트(110)의 중앙부를 관통하는 음극 단자(120) 외측에는 음극 단자(120)와 캡 플레이트(110)와의 전기적 절연을 위해 튜브 형상의 가스켓(130)이 설치된다. 상기 캡 플레이트(110)의 단자통공 근방에는 캡 플레이트(110) 하면부에 절연판(140)이 배치되어 있고, 상기 절연판(140)의 하부면에는 전극 단자(120)와 통전되는 터미널 플레이트(150)가 구비되어 있다. The cap assembly 100 is provided with a flat cap plate 110 having a size and shape corresponding to the top opening of the can 11. A terminal through hole is formed at the center of the cap plate 110 so that the electrode terminal can pass therethrough. A tube-shaped gasket 130 is installed outside the cathode terminal 120 penetrating the center portion of the cap plate 110 for electrical insulation between the cathode terminal 120 and the cap plate 110. The insulating plate 140 is disposed in the lower surface of the cap plate 110 near the terminal hole of the cap plate 110, and the terminal plate 150 is energized with the electrode terminal 120 at the lower surface of the cap plate 110. Is provided.

또한, 상기 캡 플레이트(110)에는 내압 상승하여 일정 압력 이상 도달 시 개스가 방출될 수 있도록 하는 안전밴트(190)가 장착되어 있다. 상기 캡 플레이트(110)의 일측에는 상기 캔(11)의 내부에 전해액을 주입하기 위한 통로를 제공하는 전해액 주입구(112)가 형성되어 있다. 상기 전해액 주입구(112)는 볼(160)에 의하여 밀폐시키게 된다.In addition, the cap plate 110 is equipped with a safety vent 190 to allow the gas to be released when the internal pressure rises above a certain pressure. An electrolyte injection hole 112 is provided at one side of the cap plate 110 to provide a passage for injecting an electrolyte into the can 11. The electrolyte injection hole 112 is sealed by the ball 160.

상기 전극조립체(12)는 양극(33)과 음극(34)사이에 세퍼레이터(35)가 게재되면서 권취되어 형성된다. 상기 양극(33)은 양극탭(16)을 통하여 캡 플레이트(110)에 전기적으로 연결되며, 음극(34)은 음극탭(17)을 통하여 캡 플레이트(110)의 음극단자(120)에 전기적으로 연결된다. 따라서 캔(12)은 음극단자(120)와 전기적으로 절연되어 양극단자의 역할을 하게 된다. The electrode assembly 12 is formed by winding a separator 35 between the positive electrode 33 and the negative electrode 34. The positive electrode 33 is electrically connected to the cap plate 110 through the positive electrode tab 16, and the negative electrode 34 is electrically connected to the negative electrode terminal 120 of the cap plate 110 through the negative electrode tab 17. Connected. Therefore, the can 12 is electrically insulated from the negative electrode terminal 120 to serve as a positive electrode terminal.

캡 조립체(100)가 캔(12) 상단과 용접된 뒤에는 캡 플레이트(110)의 전해액 주입구(112)를 통해 전해액이 투입된다. 전해액 주입구(112)는 알루미늄 볼(160)이 압입되어 밀봉된다. After the cap assembly 100 is welded to the top of the can 12, the electrolyte is introduced through the electrolyte injection hole 112 of the cap plate 110. The electrolyte injection hole 112 is sealed by pressing the aluminum ball 160.

도 2는 전해액 주입구(112)가 밀폐된 이후의 상태를 도시한 것이다. 2 illustrates a state after the electrolyte injection hole 112 is closed.

도 2를 참조하면, 상기 캡 플레이트(110)에는 전해액 주입구(112)가 형성되어 있다. 상기 전해액 주입구(112)가 형성된 캡 플레이트(110)의 윗면에는 그 주위를 따라 테이퍼부(161)가 형성되어 있다. 상기 테이퍼부(161)에는 전해액이 주입된 다음에 전해액 주입구(112)를 밀폐시키기 위하여 볼(160)이 위치하고 있다. 2, an electrolyte injection hole 112 is formed in the cap plate 110. A tapered portion 161 is formed along the periphery of the cap plate 110 on which the electrolyte injection hole 112 is formed. The ball 160 is positioned in the tapered portion 161 to seal the electrolyte injection hole 112 after the electrolyte is injected.

상기 볼(160)은 그 상부로부터 승강운동을 하는 프레스와 같은 가압수단으로 상기 전해액 주입구(112)에 압착하는 것이 가능하다. 상기 전해액 주입구(112)에 대하여 볼(160)이 압착되면, 상기 볼(160)이 캡 플레이트(110)에 압착되는 경계부분을 따라서 레이저 용접을 통하여 용접 부위(162)를 형성하여 전해액 주입구(112)를 밀폐시키는 것이 가능하다. The ball 160 may be compressed to the electrolyte injection hole 112 by a pressing means such as a press to move up and down from the top. When the ball 160 is pressed against the electrolyte injection hole 112, the welding portion 162 is formed by laser welding along the boundary portion where the ball 160 is pressed onto the cap plate 110 to form the electrolyte injection hole 112. ) Can be sealed.

그러나, 종래의 각형 이차 전지에서 전해액 주입구(112)는 볼(160)을 압입하는 방법으로 밀봉되므로, 전해액 주입구(112)와 볼(160) 사이의 미세 틈이 존재하기 쉽고, 이 틈으로 전해액이 누출되는 문제점이 있다. 특히, 최근에는 이차전지의 고용량화에 따라 캔(12)의 내부에 주입되는 전해액의 양이 증가되면서 전해액 주입구(112)와 압입된 볼(160) 사이의 모세관 현상에 의하여 전해액이 전해액 주입구(112)의 상부로 유출되게 된다. 상부로 유출된 전해액은 레이저 용접시 과도한 스파터를 발생시켜 전해액 주입구(112)에 대한 밀폐성을 보장하지 못하게 되어 전지의 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있다.However, since the electrolyte injection hole 112 is sealed by the method of press-fitting the ball 160 in the conventional rectangular secondary battery, a minute gap between the electrolyte injection hole 112 and the ball 160 tends to exist, and the electrolyte solution is formed in this gap. There is a problem of leaking. In particular, recently, as the amount of the electrolyte injected into the can 12 increases as the capacity of the secondary battery increases, the electrolyte is injected into the electrolyte by the capillary phenomenon between the electrolyte injection hole 112 and the inflated ball 160. To the top of the. The electrolyte leaked to the upper side may cause excessive spatter during laser welding, thereby preventing the sealing of the electrolyte injection hole 112, thereby degrading reliability of the battery.

또한, 볼(160)을 이용한 압착방식으로 전해액 주입구(112) 밀폐시 전해액 주입구(112) 주위가 전해액 주입구(112) 방향으로 기울어져서 캡 플레이트(110)가 변형되는 문제점이 있으며, 전해액 주입구(112)와 안전밴트(190)가 각각 설치되어 있는 캡 플레이트(110)에는 양극 단자(16)를 용접할 수 있는 공간에 한계가 있는 문제점이 있다. In addition, there is a problem in that the cap plate 110 is deformed due to an inclination of the electrolyte injection hole 112 when the electrolyte injection hole 112 is closed in the direction of the electrolyte injection hole 112 by the crimping method using the ball 160, and the electrolyte injection hole 112. ) And the cap plate 110 in which the safety vent 190 is installed, respectively, has a problem in that a space in which the positive electrode terminal 16 can be welded is limited.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 이차전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각형 이차전지의 전해액 주입구를 밀폐시키는 구조가 개선된 캡 조립체를 포함하는 이차전지를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems, the present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to provide a secondary battery including a cap assembly having an improved structure for sealing the electrolyte inlet of the rectangular secondary battery. Its purpose is to.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 리튬 이온 이차 전지는, In order to achieve the above object, the lithium ion secondary battery according to the present invention,

양극판과, 음극판과, 그 사이에 개재되는 세퍼레이터가 배치된 전극조립체;와 상기 전극조립체가 수용되는 캔;과 상기 캔의 상부에 결합되며, 중앙의 단자통공과 일측에 내부의 두께 방향으로 단차가 형성된 전해액 주입구를 포함하는 캡 플레이트와 상기 전해액 주입구의 단차 상부에 안전밴트가 구비되는 캡 조립체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.An electrode assembly including a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator interposed therebetween; and a can in which the electrode assembly is accommodated; and a top of the can, coupled to an upper portion of the central terminal hole, and having a step in the thickness direction of the inner side. And a cap assembly including a cap plate including the formed electrolyte injection hole and a safety vent provided on an upper portion of the step of the electrolyte injection hole.

본 발명에서 상기 안전밴트는 외측부의 상부로 돌출부가 형성되고, 상기 안전밴트의 외측부의 돌출부와 상기 캡 플레이트의 상면이 동일 평면상에 위치되도록 하여 용접될 수 있다. In the present invention, the safety vane is formed with a protrusion on the upper portion of the outer portion, the protrusion of the outer portion of the safety van and the upper surface of the cap plate may be welded to be located on the same plane.

본 발명에서 상기 안전밴트는 중앙부에서 상부로 아치형으로 돌출되어 형성될 수 있다.In the present invention, the safety vent may be formed to protrude arcuate from the center to the top.

본 발명에서 상기 전해액 주입구의 상부에 형성된 상기 단차는 이단으로 형성될 수 있다.In the present invention, the step formed on the electrolyte injection hole may be formed in two stages.

본 발명에서 상기 안전밴트의 끝단은 캡 플레이트의 가로 방향으로 돌출되고 상기 이단으로 형성된 위쪽 단차에 안착될 수 있다.In the present invention, the end of the safety van may protrude in the horizontal direction of the cap plate and may be seated on an upper step formed by the second step.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리튬 이차 전지를 상세하게 설명하고자 한다. Hereinafter, a lithium secondary battery according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예의 따른 리튬 이온 이차전지의 일부를 절게하여 도시한 단면도이다. 도 4은 본 발명에 따른 전해액 주입구 부분을 도시한 분리 사시도이다. 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전해액 주입구 부분을 도시한 분리 사시도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a part of a lithium ion secondary battery according to an embodiment of the present invention. Figure 4 is an exploded perspective view showing a portion of the electrolyte injection hole according to the present invention. 5 is an exploded perspective view illustrating an electrolyte injection hole part according to still another embodiment of the present invention.

도 3 및 도4를 참조하면, 상기 각형 리튬 이차 전지(30)는 캔(31)과 상기 캔(31)의 내부에 수용되는 전극조립체(32)와, 상기 캔(31)의 상단개구부를 밀봉하는 캡 조립체(300)를 포함하여 형성된다. 3 and 4, the rectangular lithium secondary battery 30 seals the can 31, an electrode assembly 32 accommodated in the can 31, and an upper end opening of the can 31. It is formed including a cap assembly 300.

상기 캔(31)은 각형 리튬 이온 전지에서 대략 직육면체에서 위쪽이 개방된 형상을 가진 금속재질의 용기이며, 일반적으로 가볍고 부식에 대처가 용이한 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 사용된다. 캔(31)은 양극(33), 세퍼레이터(35), 음극(34)으로 이루어진 전극조립체(32)와 전해액의 용기가 되고, 전극조립체(32)가 캔(31)의 개방된 상단, 즉, 상단개구부를 통해 캔(31)에 삽입된 뒤 캔(31)의 상단개구부는 캡 조립체(300)에 의해 봉해진다. The can 31 is a metal container having a shape in which an upper side is opened in a rectangular parallelepiped in a rectangular lithium ion battery, and generally, aluminum or an aluminum alloy is used that is light and easy to cope with corrosion. The can 31 is a container of an electrode assembly 32 composed of an anode 33, a separator 35, and a cathode 34 and an electrolyte solution, and the electrode assembly 32 is an open top of the can 31, that is, The top opening of the can 31 is sealed by the cap assembly 300 after being inserted into the can 31 through the top opening.

상기 전극조립체(32)는 양극판(33)과, 음극판(34)과, 상기 양극판(33) 및 음극판(34) 사이에 개재되어 이들을 상호 절연시키는 세퍼레이터(35)를 포함하고 있다. 상기 전극조립체(32)는 양극 및 음극판(33)(34)과, 세퍼레이터(35)가 각각 한 장의 스트립으로 이루어져 있으며, 양극판(33), 세퍼레이터(35), 음극판(34),세퍼레이터(35) 순으로 배치되어, 젤리-롤형(jelly-roll type)으로 감겨져 있다.The electrode assembly 32 includes a positive electrode plate 33, a negative electrode plate 34, and a separator 35 interposed between the positive electrode plate 33 and the negative electrode plate 34 to mutually insulate them. The electrode assembly 32 has a positive and negative electrode plates 33 and 34 and a separator 35 each composed of one strip, and the positive electrode plate 33, the separator 35, the negative electrode plate 34, and the separator 35. It is arranged in order, and wound up in a jelly-roll type.

상기 양극판(33)은 도전성이 우수한 금속 박판, 예컨대 알루미늄 호일로 된 양극 집전체와, 그 양면에 리튬계 산화물을 주성분으로 하는 슬러리가 코팅되어 있다. 상기 음극판(34)은 전도성의 금속 박판, 이를테면 구리 호일로 된 음극 집전체와, 그 양면에 탄소재를 주성분으로 하는 슬러리가 코팅되어 있다.The positive electrode plate 33 is coated with a positive electrode current collector made of a thin metal plate having excellent conductivity, such as aluminum foil, and a slurry containing lithium-based oxide as a main component on both surfaces thereof. The negative electrode plate 34 is coated with a conductive metal thin plate, such as a negative electrode current collector made of copper foil, and a slurry composed mainly of a carbon material on both sides thereof.

상기 세퍼레이터(35)는 폴리 에틸렌이나, 폴리 프로필렌이나, 폴리 에틸렌과 폴리 프로필렌의 공중합체(co-polymer)로 이루어져 있다. 상기 세퍼레이터(35)는 상기 양극 및 음극판(33)(34)보다 폭을 넓게 하여 형성하는 것이 극판(33)(34)간의 단락을 방지하는데 유리하다고 할 것이다. The separator 35 is made of polyethylene, polypropylene, or a copolymer of polyethylene and polypropylene. The separator 35 may be formed to have a wider width than the positive and negative electrode plates 33 and 34 to prevent short circuits between the electrode plates 33 and 34.

상기 전극조립체(32)의 상기 양극판(33)에는 양극탭(36)이 용접되어 있으며, 이 양극탭(36)의 단부는 상기 전극조립체(32)의 상방으로 돌출하여 있다. 상기 음극판(34)에도 음극탭(37)이 용접되어 있으며, 이 음극탭(37)의 단부도 상기 전극조립체(32)의 상방으로 돌출하여 있다. 상기 양극판(33)은 양극탭(36)을 통하여 캡 플레이트(310)에 전기적으로 연결되며, 음극판(34)은 음극탭(37)을 통하여 음극단자(320)와 전기적으로 연결된다. 따라서, 캔(32)은 음극단자(320)와 전기적으로 절연되어 양극단자의 역할을 하게 된다. A positive electrode tab 36 is welded to the positive electrode plate 33 of the electrode assembly 32, and an end portion of the positive electrode tab 36 protrudes above the electrode assembly 32. The negative electrode tab 37 is also welded to the negative electrode plate 34, and the end of the negative electrode tab 37 also protrudes above the electrode assembly 32. The positive electrode plate 33 is electrically connected to the cap plate 310 through the positive electrode tab 36, and the negative electrode plate 34 is electrically connected to the negative electrode terminal 320 through the negative electrode tab 37. Accordingly, the can 32 is electrically insulated from the negative electrode terminal 320 to serve as a positive electrode terminal.

상기 캡 조립체(300)에는 전극단자(320)와 상기 캔(31)의 개구부와 대응되는 크기와 형상을 가지는 평판형의 캡 플레이트(310) 및 안전밴트(360)를 포함하여 형성된다. The cap assembly 300 includes an electrode terminal 320 and a flat cap plate 310 having a size and a shape corresponding to the opening of the can 31, and a safety vent 360.

상기 전극단자(320)는 상기 단자통공(311)에 관통되어 결합되며, 전극단자(320) 외측에는 전극단자(320)와 캡 플레이트(310)와의 전기적 절연을 위해 튜브 형상의 가스켓(330)이 설치된다. 상기 전극단자(320)는 일반적으로 음극단자로서 형성된다. 캡 플레이트(310)의 단자통공(311) 근방의 캡 플레이트(310) 하면부에는 절연판(340)이 배치되어 있다. 절연판(340)의 하면부에는 터미널플레이트(350)가 설치되어 있다. The electrode terminal 320 is penetrated and coupled to the terminal through hole 311, and a tube-shaped gasket 330 is provided outside the electrode terminal 320 to electrically insulate the electrode terminal 320 and the cap plate 310. Is installed. The electrode terminal 320 is generally formed as a cathode terminal. An insulating plate 340 is disposed at a lower surface of the cap plate 310 near the terminal plate 311 of the cap plate 310. The terminal plate 350 is provided on the lower surface of the insulating plate 340.

상기 캡 플레이트(310)는 캔(31)의 상단개구부의 대응되는 크기와 형상을 가지는 평판형으로 형성되며, 중앙부에는 단자통공(311)과 일측의 전해액 주입구(312)를 구비한다. 상기 전해액 주입구(312)의 상부는 상기 안전밴트(360)가 안착될 수 있도록 캡 플레이트(310)의 두께 방향으로 전해액 주입구(312) 보다 넓게 단차가 형성되어 있다. 상기 단차(390)는 상기 캔(30)의 내압이 일정 압력 이상으로 증가시, 개스를 배출시키기 위한 안전밴트(360)가 안착될 수 있는 걸림턱부의 역할을 한다. The cap plate 310 is formed in a flat plate shape having a size and shape corresponding to the top opening of the can 31, and has a terminal through hole 311 and an electrolyte injection hole 312 at one side thereof. An upper step of the electrolyte injection hole 312 is formed in a step wider than the electrolyte injection hole 312 in the thickness direction of the cap plate 310 so that the safety vent 360 is seated. The step 390 serves as a locking step portion in which the safety vent 360 for discharging the gas may be seated when the internal pressure of the can 30 increases above a predetermined pressure.

상기 안전밴트(360)는 상기 안전밴트(360) 상부에 형성된 단차에 설치되어 상기 전해액 주입구(312)를 밀폐시키게 된다. 따라서, 상기 안전밴트(360)는 상기 전해액 주입구(312)의 마개 역할과 안전밴트(360)로서의 역할을 동시에 수행하게 된다.The safety vent 360 is installed at a step formed on the safety vent 360 to seal the electrolyte injection hole 312. Therefore, the safety vent 360 serves as a stopper of the electrolyte injection hole 312 and a role as the safety vent 360 at the same time.

상기 안전밴트(360)의 외측부는 상부로 돌출되어 있다. 상기 안전밴트(360)의 외측 돌출부(362)는 바람직하게는 상기 전해액 주입구(312) 단차하부와 캡 플레이트(310) 상면까지의 깊이와 상응한 두께를 가진다. 따라서, 용접부위가 동일 평면상에서 이루어지므로 용접이 용이하게 이루어진다. 상기 안전밴트(360)는 상기 전해액 주입구(312) 상부에 형성된 단차에 안착된다. 또한, 상기 안전밴트(360)의 중앙부는 상부로 돌출되어 아치형으로 구성되어 있다. 따라서, 전지 내부의 압력 증가시 상기 안전밴트(360)가 용이하게 밴트될 수 있다. An outer portion of the safety vent 360 protrudes upward. The outer protrusion 362 of the safety vent 360 preferably has a thickness corresponding to a depth up to the lower portion of the step of the electrolyte injection hole 312 and the upper surface of the cap plate 310. Therefore, since the welding part is made on the same plane, welding is made easy. The safety vent 360 is seated on a step formed on the electrolyte injection hole 312. In addition, the central portion of the safety vent 360 is protruded to the top is configured in an arcuate shape. Therefore, when the pressure inside the battery increases, the safety vent 360 can be easily vented.

상기 안전밴트(360)의 외측 돌출부(362)는, 도 4를 참조하면, 상기 전해액 주입구(312) 외측에 형성된 단차의 상부와 수평을 이루며, 수평을 이룬 부분에서 용접부위(380)가 형성되어 상기 전해액 주입구(312)를 완전밀폐 시킨다. 상기 안전밴트(360)와 상기 단차의 상부는 레이저 용접 등과 같은 고정방법으로 용접된다.Referring to FIG. 4, the outer protrusion 362 of the safety vent 360 is horizontal with an upper portion of a step formed outside the electrolyte injection hole 312, and a welding portion 380 is formed at a horizontal portion. The electrolyte injection hole 312 is completely closed. The safety vent 360 and the upper portion of the step are welded by a fixing method such as laser welding.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸다. 5 shows another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 상기 전해액 주입구(312) 상부에 형성된 단차는 이단으로 형성될 수 있다. 상기 이단으로 형성된 단차 상부에 안착되는 외측이 상부로 돌출된 안전밴트(360)의 돌출부(362)는 캡 플레이트의 가로 방향으로 한번더 돌출되어 형성될 수 있다. 따라서, 용접부위에 전해액 누액경로가 길어져 용접시 전해액이 누액 되지 않는다.Referring to FIG. 5, the step formed on the electrolyte injection hole 312 may be formed in two stages. The protrusion 362 of the safety vent 360 protruding upward from the outside seated on the stepped upper part may be formed to protrude once more in the horizontal direction of the cap plate. Therefore, the electrolyte leakage path is long at the welded portion, so that the electrolyte solution does not leak during welding.

다음은 본 발명에 따른 이차전지의 작용에 대하여 설명한다.Next, the operation of the secondary battery according to the present invention will be described.

상기 캔(31)에 전극조립체(32)가 수용되고, 캔(31)의 상단개구부에 전해액이 주입된 후 캡 조립체(300)가 용접에 의하여 결합된다. 캔(31)의 내부에는 캡 플레이트(310)의 전해액 주입구(312)를 통하여 전해액이 주입된다. 캔(31)의 내부에 전해액이 주입된 후 상기 안전밴트(360)를 전해액 주입구(312) 외측에 형성된 단차에 안착시키고 안전밴트(360) 외측 돌출부(362) 상부와 단차 상부를 용접하여 전해액 주입구(312)를 밀봉한다. 이때, 안전밴트(360) 외측 돌출부(362) 상부와 단차는 수평이 이루어지도록 하여 용접한다. The electrode assembly 32 is accommodated in the can 31, the electrolyte is injected into the upper opening of the can 31, and the cap assembly 300 is coupled by welding. The electrolyte is injected into the can 31 through the electrolyte injection hole 312 of the cap plate 310. After the electrolyte is injected into the can 31, the safety vent 360 is seated on the step formed on the outside of the electrolyte injection hole 312, and the upper part of the safety vent 360 outside the protrusion 362 is welded to the electrolyte injection hole. Seal 312. At this time, the upper part and the step of the safety vent 360, the outer protrusion 362 is welded to be horizontal.

상기 안전밴트(360) 외측에 돌출부(362)를 갖고 있는 상기 안전밴트(360)를 이용하여 상기 전해액 주입구(312) 밀폐시 전해액 누액 경로가 길어져 상기 안전밴트(360)와 상기 전해액 주입구(312) 양측에 형성된 단차의 외측 상부 용접 부위(380)까지 전해액이 누액되지 않아 용접 신뢰도가 향상되고, 전해액 주입구(312)를 완전 밀폐시킬 수 있다.When the electrolyte injection hole 312 is sealed by using the safety vent 360 having the protrusion 362 on the outside of the safety vent 360, the electrolyte leakage path is lengthened so that the safety vent 360 and the electrolyte injection hole 312 are provided. Since the electrolyte solution is not leaked to the outer upper welding part 380 of the step formed on both sides, the welding reliability is improved, and the electrolyte injection hole 312 may be completely sealed.

또한, 상기 안전밴트(360)는 상기 전해액 주입구(312) 외측에 형성된 단차에 위치하게 되므로 상기 캡 플레이트(310)상에 전해액 주입구(312)와 안전밴트(360)가 각기 다른 공간을 차지하지 않게 되어, 상기 양극탭(36)이 상기 캡 플레이트(310)상에 용접될 수 있는 위치 산포가 증가하게 된다.In addition, since the safety vent 360 is located at a step formed outside the electrolyte injection hole 312, the electrolyte injection hole 312 and the safety vent 360 do not occupy different spaces on the cap plate 310. As a result, the positional distribution at which the positive electrode tab 36 can be welded on the cap plate 310 is increased.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.As described above, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and any person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Various modifications are possible, of course, and such changes are within the scope of the claims.

본 발명에 따른 이차전지에 의하면 전해액 주입구 외측에 형성된 단차에 안전밴트를 안착시킨 후 이를 용접함으로써 전해액이 용접부위에 유입되는 것을 막을 수 있다. 특히, 전해액 주입구에 미세 틈이 형성되지 않으므로, 모세관현상으로 용접부위로 전해액이 누액 되지 않으며, 레이저 용접시 상부로 유입된 전해액에 의하여 유발되는 과도한 스파크를 방지시켜 전해액 주입구에 대한 밀폐성을 보장하게 되어 전지의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.According to the secondary battery according to the present invention it is possible to prevent the electrolyte from flowing into the welding site by seating the safety band on the step formed on the outside of the electrolyte injection port and welding it. In particular, since the micro-gap is not formed in the electrolyte injection hole, the electrolyte solution does not leak to the welding part due to the capillary phenomenon, and prevents excessive spark caused by the electrolyte flowing into the upper part during laser welding, thereby ensuring the sealing property of the electrolyte injection hole. There is an effect of improving the reliability.

또한, 본 발명에 따르면 볼을 이용한 압착방식으로 전해액 주입구를 밀폐시킬 필요가 없으므로, 볼의 압입에 따른 전해액 주입구의 변형을 방지할 수 있다. 따라서 전해액 주입구에 틈이 생기는 것을 방지하여 전해액이 누출되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, there is no need to seal the electrolyte injection hole by the crimping method using the ball, and thus deformation of the electrolyte injection hole due to the ball injection may be prevented. Therefore, there is an effect that can prevent the leakage of the electrolyte by preventing the gap in the electrolyte injection hole.

또한, 본 발명에 따르면 전해액 주입구에 안전밴트가 함께 설치되어 캡 플레이트 상에 양극단자를 용접할 위치 산포가 커지는 효과가 있다.Further, according to the present invention, the safety band is installed together with the electrolyte injection hole, thereby increasing the positional distribution for welding the positive terminal on the cap plate.

도 1은 종래의 이차전지를 일부 절게하여 도시한 단면도,1 is a cross-sectional view showing a part of a conventional secondary battery;

도 2는 전해액 주입구가 밀폐된 이후의 상태를 확대하여 도시한 단면도,Figure 2 is an enlarged cross-sectional view showing a state after the electrolyte inlet is closed,

도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이온 이차전지의 일부를 절게하여 도시한 단면도,3 is a cross-sectional view showing a part of a lithium ion secondary battery according to an embodiment of the present invention;

도 4은 본 발명에 따른 전해액 주입구 부분을 도시한 분리 사시도.Figure 4 is an exploded perspective view showing a portion of the electrolyte injection hole according to the present invention.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전해액 주입구 부분을 도시한 분리 사시도.Figure 5 is an exploded perspective view showing a portion of the electrolyte injection hole according to another embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명><Brief description of symbols for the main parts of the drawings>

30...리튬 이차 전지 31...캔30 ... lithium rechargeable battery 31 ... can

32...전지부 33...양극판32 Battery ... 33 Anode plate

34...음극판 35...세퍼레이터34.cathode plate 35 ... separator

300...캡 조립체 310...캡 플레이트300 ... cap assembly 310 ... cap plate

312...전해액 주입구 360...안전밴트 312 Electrolyte inlet 360 ... Safety band

Claims

An electrode assembly including a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator interposed therebetween;

A can containing the electrode assembly;

And a cap assembly coupled to an upper portion of the can and including a cap plate including an electrolyte injection hole formed with a step in a thickness direction inside the terminal hole and a central side thereof, and a safety assembly provided on an upper portion of the step of the electrolyte injection hole. A secondary battery characterized by.

The method of claim 1,

The safety vane is a secondary battery, characterized in that the protrusion is formed in the upper portion of the outer side, the protrusion of the outer portion of the safety van and the upper surface of the cap plate is welded on the same plane.

The method of claim 2,

The safety vent is a secondary battery, characterized in that protruding arcuate from the center to the top.

The method of claim 1,

Secondary battery, characterized in that the step formed in the upper portion of the electrolyte injection hole is formed in two stages.

The method of claim 4, wherein

The end of the safety van is a secondary battery, characterized in that protruding in the horizontal direction of the cap plate and seated on the upper step formed by the second step.