KR20060011313A - Lithium ion secondary battery - Google Patents

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Abstract

본 발명은 리튬이온 이차전지에 관한 것으로서, 특히 캡조립체의 터미널플레이트를 전기저항이 낮은 재질로 사용하거나 전기저항이 낮은 전도층을 형성하여 이차전지의 내부저항을 감소시킨 리튬이온 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a lithium ion secondary battery, and more particularly, to a lithium ion secondary battery using a terminal plate of a cap assembly as a material having low electrical resistance or forming a conductive layer having low electrical resistance to reduce internal resistance of the secondary battery. .

리튬이온 이차전지, 음극탭, 터미널플레이트, 접촉저항Lithium-ion Secondary Battery, Negative Tab, Terminal Plate, Contact Resistance

Description

리튬이온 이차전지{Lithium Ion Secondary battery}Lithium Ion Secondary Battery

도 1은 종래의 리튬이온 이차전지를 나타낸 분리 사시도.1 is an exploded perspective view showing a conventional lithium ion secondary battery.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 리튬이온 이차전지를 나타낸 분리 사시도.Figure 2 is an exploded perspective view showing a lithium ion secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 터미널플레이트의 밑면도.3A is a bottom view of a terminal plate according to an embodiment of the present invention.

도 3b는 도 3a의 A-A 단면도.3B is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 3A.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터미널플레이트의 밑면도.4 is a bottom view of a terminal plate according to another embodiment of the present invention.

도 5a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터미널플레이트의 밑면도.5A is a bottom view of a terminal plate according to another embodiment of the present invention.

도 5b는 도 5a의 B-B 단면도.5B is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. 5A.

도 6a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터미널플레이트의 밑면도.Figure 6a is a bottom view of the terminal plate according to another embodiment of the present invention.

도 6b는 도 6a의 C-C 단면도.6B is a cross-sectional view taken along the line C-C in FIG. 6A.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 터미널플레이트와 음극탭의 조립정면도.7 is an assembled front view of the terminal plate and the negative electrode tab according to the embodiment of the present invention.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

210 - 캔 220 - 캡조립체210-Can 220-Cap assembly

230 - 전극단자 240 - 캡플레이트230-Electrode terminal 240-Cap plate

250 - 절연플레이트 260 - 터미널플레이트250-Insulated Plate 260-Terminal Plate

265 - 돌출부265-protrusion

본 발명은 리튬이온 이차전지에 관한 것으로서, 특히 캡조립체의 터미널플레이트에 돌출부를 형성하여 음극탭과의 접촉시 접촉저항을 증가시켜 음극탭의 용접이 용이하게 되는 리튬이온 이차전지에 관한 것이다. The present invention relates to a lithium ion secondary battery, and more particularly, to a lithium ion secondary battery in which a protrusion is formed on a terminal plate of a cap assembly to increase contact resistance upon contact with a negative electrode tab, thereby facilitating welding of the negative electrode tab.

일반적으로 비디오 카메라, 휴대형 전화, 휴대형 컴퓨터 등과 같은 휴대형 무선 기기의 경량화 및 고기능화가 진행됨에 따라, 그 구동전원으로 사용되는 이차전지에 대해서 많은 연구가 이루어지고 있다. 이러한 이차전지는, 예를 들면, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차전지 등이 있다. 이들 중에서 리튬 이차전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화가 가능한 것으로서, 작동 전압이 높고 단위 중량 당 에너지 밀도가 높다는 장점 때문에 첨단 전자기기 분야에서 널리 사용되고 있다. In general, as the light weight and high functionalization of portable wireless devices such as a video camera, a portable telephone, a portable computer, and the like progress, many studies have been conducted on secondary batteries used as driving power. Such secondary batteries include, for example, nickel cadmium batteries, nickel hydrogen batteries, nickel zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among them, lithium secondary batteries are rechargeable, compact, and large-capacity, and are widely used in advanced electronic devices because of their high operating voltage and high energy density per unit weight.

도 1은 종래의 리튬이온 이차전지에 대한 분리 사시도를 나타낸다.1 is an exploded perspective view of a conventional lithium ion secondary battery.

상기 리튬이온 이차전지는 양극판(113), 음극판(115) 및 세퍼레이터(114)로 구성되는 전극조립체(112)를 전해액과 함께 캔(110)에 수납하고, 이 캔(110)의 상단개구부(110a)를 캡조립체(120)로 밀봉함으로써 형성된다.The lithium ion secondary battery accommodates the electrode assembly 112 including the positive electrode plate 113, the negative electrode plate 115, and the separator 114 together with the electrolyte in the can 110, and the upper opening 110a of the can 110. ) Is formed by sealing the cap assembly 120.

상기 전극조립체(112)는 양극판(113)과 음극판(115)사이에 세퍼레이터(114)가 게재되면서 권취되어 형성된다. 상기 양극판(113)에는 양극탭(116)이 결합되어 전극조립체(112)의 상단부로 돌출되며, 음극판(115)에는 음극탭(117)이 결합되어 전극조립체의 상단부로 돌출된다. 상기 전극조립체(112)에서 상기 양극탭(116)과 음극탭(117)은 소정거리 떨어져 형성되어 전기적으로 절연되도록 한다. 상기 양극탭(116)과 음극탭(117)은 일반적으로 니켈 금속으로 형성된다. The electrode assembly 112 is formed by winding a separator 114 between the positive electrode plate 113 and the negative electrode plate 115. The positive electrode tab 113 is coupled to the positive electrode tab 116 to protrude to the upper end of the electrode assembly 112, and the negative electrode tab 115 is coupled to the negative electrode tab 117 to protrude to the upper end of the electrode assembly. In the electrode assembly 112, the positive electrode tab 116 and the negative electrode tab 117 are formed to be separated by a predetermined distance to be electrically insulated. The positive electrode tab 116 and the negative electrode tab 117 are generally made of nickel metal.

상기 캡조립체(120)는 캡플레이트(140)와 절연플레이트(150)와 터미널플레이트(160) 및 전극단자(130)를 포함하여 구성된다. 캡조립체(120)는 별도의 절연케이스(170)와 결합되어 캔의 상단개구부(110a)에 결합되어 캔(110)을 밀봉하게 된다.The cap assembly 120 includes a cap plate 140, an insulation plate 150, a terminal plate 160, and an electrode terminal 130. The cap assembly 120 is coupled to a separate insulating case 170 to be coupled to the upper opening 110a of the can to seal the can 110.

상기 캡플레이트(140)는 상기 캔(110)의 상단개구부(110a)와 상응하는 크기와 형상을 가지는 금속판으로 형성된다. 상기 캡플레이트(140)의 중앙에는 소정 크기의 단자통공1(141)이 형성되며, 단자통공1(141)에는 전극단자(130)가 삽입된다. 상기 전극단자(130)가 단자통공1(141)에 삽입될 때는 전극단자(130)와 캡플레이트(140)의 절연을 위하여 전극단자(130)의 외면에는 튜브형의 개스킷튜브(146)가 결합되어 함께 삽입된다. 한편 상기 캡플레이트(140)의 일측에는 전해액주입공(142)은 상기 캡플레이트(140)의 타측에 소정크기로 형성된다. 상기 캡조립체(120)가 상기 캔(110)의 상단개구부(110a)에 조립된 후 전해액주입공(142)을 통하여 전해액이 주입되고 전해액주입공(142)은 별도의 밀폐수단에 의하여 밀폐된다 The cap plate 140 is formed of a metal plate having a size and shape corresponding to that of the upper opening 110a of the can 110. The terminal hole 1 141 of a predetermined size is formed in the center of the cap plate 140, the electrode terminal 130 is inserted into the terminal hole 1 (141). When the electrode terminal 130 is inserted into the terminal through-hole 1 (141), a tubular gasket tube 146 is coupled to the outer surface of the electrode terminal 130 for insulation between the electrode terminal 130 and the cap plate 140. Are inserted together. Meanwhile, the electrolyte injection hole 142 is formed at one side of the cap plate 140 at a predetermined size on the other side of the cap plate 140. After the cap assembly 120 is assembled to the upper opening 110a of the can 110, the electrolyte is injected through the electrolyte injection hole 142, and the electrolyte injection hole 142 is sealed by a separate sealing means.

상기 전극단자(130)는 상기 음극판(115)의 음극탭(117) 또는 상기 양극판(113)의 양극탭(116)에 연결되어 음극단자 또는 양극단자로 작용하게 된다.The electrode terminal 130 is connected to the negative electrode tab 117 of the negative electrode plate 115 or the positive electrode tab 116 of the positive electrode plate 113 to act as a negative electrode terminal or a positive electrode terminal.

상기 절연플레이트(150)는 개스킷과 같은 절연물질로 형성되며, 캡플레이트(140)의 하면에 결합된다. 절연플레이트(150)에는 상기 캡플레이트(140)의 단자통공1(141)에 대응되는 위치에 상기 전극단자(130)가 삽입되는 단자통공2(151)가 형성되어 있다. 상기 절연플레이트(150)의 하면에는 상기 터미널플레이트(160)가 안 착되도록 터미널플레이트(160)의 크기에 상응하는 안착홈(152)이 형성된다.The insulating plate 150 is formed of an insulating material such as a gasket and is coupled to the bottom surface of the cap plate 140. The insulating plate 150 has a terminal through-hole 2 151 into which the electrode terminal 130 is inserted at a position corresponding to the terminal through-hole 1 141 of the cap plate 140. A mounting groove 152 corresponding to the size of the terminal plate 160 is formed on the bottom surface of the insulating plate 150 so that the terminal plate 160 is seated.

상기 터미널플레이트(160)는 Ni 합금의 하나인 인바합금(Fe base Ni : 34- 37함유)으로 형성되며, 상기 절연플레이트(150)의 하면에 장착된다. 상기 터미널플레이트(160)에는 캡플레이트(140)의 단자통공1(141)에 대응되는 위치에 상기 전극단자(130)가 삽입되는 단자통공3(161)이 형성되어 있으며, 상기 전극단자(130)가 상기 개스킷튜브(146)에 의하여 절연되면서 캡플레이트(140)의 단자통공1(141)을 통하여 결합되므로 상기 터미널플레이트(160)는 상기 캡플레이트(140)와 전기적으로 절연되면서 상기 전극단자(130)와 전기적으로 연결된다.The terminal plate 160 is formed of an Inba alloy (Fe-base Ni: 34-37), which is one of Ni alloys, and is mounted on the bottom surface of the insulating plate 150. The terminal plate 160 is provided with a terminal through hole 3 161 into which the electrode terminal 130 is inserted at a position corresponding to the terminal through hole 1 141 of the cap plate 140, and the electrode terminal 130. Is insulated by the gasket tube 146 and coupled through the terminal through hole 1 141 of the cap plate 140, so that the terminal plate 160 is electrically insulated from the cap plate 140 while the electrode terminal 130 is insulated from the gasket tube 146. Is electrically connected).

상기 터미널플레이트(160)의 일측에는 상기 음극판(1150에 결합된 음극탭(117)이 용접되며, 캡플레이트(140)의 타측에는 상기 양극판(113)에 결합된 양극탭(116)이 용접된다. 상기 음극탭(117)과 양극탭(116)을 결합시키는 용접방법으로는 저항용접, 레이저 용접 등이 사용되며 바람직하게는 저항용접이 사용된다.The negative electrode tab 117 coupled to the negative electrode plate 1150 is welded to one side of the terminal plate 160, and the positive electrode tab 116 coupled to the positive electrode plate 113 is welded to the other side of the cap plate 140. Resistance welding, laser welding, or the like is used as a welding method for coupling the negative electrode tab 117 and the positive electrode tab 116, and preferably resistance welding is used.

최근에는 이차전지의 내부저항을 줄이기 위한 방안으로 각 구성요소를 전기적 저항이 작은 금속을 사용하게 된다. 즉 이차전지의 내부저항을 줄여 내부에서의 전기 손실을 방지하고자 한다. 상기 터미널플레이트에는 인바합금이 사용되었으나 자체의 저항이 높아, 저항에 의한 전기 손실을 방지하고자 저항이 낮은 니켈 금속이 사용되고 있다. Recently, as a method for reducing the internal resistance of secondary batteries, metals having low electrical resistance are used for each component. In other words, the internal resistance of the secondary battery is reduced to prevent electric loss therein. Invar alloy is used in the terminal plate, but its resistance is high, and nickel metal having low resistance is used to prevent electric loss caused by resistance.

그러나 터미널플레이트에 니켈 금속이 사용되는 경우에는 터미널플레이트와 음극탭간의 접촉저항이 낮아져 음극탭을 용접하는 것이 어렵게 된다. 따라서 터미널플레이트와 음극탭의 용접성이 감소되고, 오히려 음극탭과 용접봉사이에 용접이 되는 문제점이 발생한다.However, when nickel metal is used in the terminal plate, the contact resistance between the terminal plate and the negative electrode tab is lowered, making it difficult to weld the negative electrode tab. Therefore, the weldability of the terminal plate and the negative electrode tab is reduced, but rather a problem of welding between the negative electrode tab and the electrode.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 특히 캡조립체의 터미널플레이트에 돌출부를 형성하여 음극탭과의 접촉시 접촉저항을 증가시켜 음극탭의 용접이 용이하게 되는 리튬이온 이차전지를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and in particular, by forming a protrusion on the terminal plate of the cap assembly to increase the contact resistance when contacting the negative electrode tab to provide a lithium ion secondary battery that is easy to weld the negative electrode tab. Its purpose is to.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 리튬이온 이차전지는 양극판과 음극판과 세퍼레이터 및 상기 음극판과 양극판에 각각 결합되는 양극탭과 음극탭을 구비하는 전극조립체와, 상기 전극조립체와 전해액이 수용되는 캔과, 캡플레이트와 절연플레이트와 전극단자 및 터미널플레이트를 포함하며 상기 캔의 상단개구부에 결합되어 캔을 밀봉하는 캡조립체를 포함하는 리튬이온 이차전지에 있어서, 상기 터미널플레이트는 상기 전극단자가 결합되는 단자통공이 형성되는 일측과 타측단 사이에 소정형상으로 형성되는 돌출부를 포함하며, 상기 돌출부에 상기 음극탭이 용접되는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the lithium ion secondary battery of the present invention includes an electrode assembly including a positive electrode tab and a negative electrode tab and a separator, and a positive electrode tab and a negative electrode tab respectively coupled to the negative electrode plate and the positive electrode plate, and the electrode assembly and the electrolyte solution In a lithium ion secondary battery comprising a can accommodated, a cap assembly including a cap plate, an insulating plate, an electrode terminal and a terminal plate and coupled to an upper opening of the can to seal the can, wherein the terminal plate is the electrode terminal. And a protrusion formed in a predetermined shape between one side and the other end of which a terminal through hole to be coupled is formed, and the negative electrode tab is welded to the protrusion.

또한 본 발명에서 상기 돌출부는 상기 터미널플레이트의 후면이 압입되어 형성될 수 있으며, 상기 돌출부는 소정 길이의 바(bar)형상 또는 서로 평행한 적어도 2개의 바(bar)형상으로 형성될 수 있다. 또한 상기 돌출부는 각 바의 폭이 1.0mm이내로 형성되는 것이 바람직하며, 적어도 2개의 바로 형성되는 경우에 각 바 사이의 거리가 적어도 1.0mm로 이격되어 형성되는 것이 바람직하다. 상기 돌출부는 상기 터미널플레이트 길이의 적어도 50%의 길이로 형성될 수 있다.In addition, in the present invention, the protrusion may be formed by pressing the rear surface of the terminal plate, and the protrusion may be formed in a bar shape having a predetermined length or at least two bar shapes parallel to each other. In addition, it is preferable that the protrusions are formed to have a width of each bar within 1.0 mm, and when the at least two bars are formed, the distance between each bar is preferably formed to be separated by at least 1.0 mm. The protrusion may be formed to have a length of at least 50% of the length of the terminal plate.

본 발명에서 상기 돌출부는 터미널플레이트의 전면에 도전선이 부착되어 형성될 수 있으며, 상기 도전선은 인바합금과 같이 니켈 금속보다 전지저항이 높은 금속으로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 도전선의 폭 또는 지름은 1.0mm 이내로 형성되는 것이 바람직하다.In the present invention, the protruding portion may be formed by attaching a conductive line to the entire surface of the terminal plate, and the conductive line is preferably formed of a metal having a higher battery resistance than nickel metal, such as an Inba alloy. The width or diameter of the conductive line is preferably formed within 1.0mm.

또한 본 발명에서 상기 돌출부는 상기 터미널플레이트의 전면에 소정 크기의 메쉬 플레이트가 부착되어 형성될 수 있으며, 상기 메쉬 플레이트는 인바합금과 같이 니켈금속보다 전기저항이 높은 금속으로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 메쉬 플레이트를 형성하는 도전선의 지름은 1.0mm이내이며, 도선선 사이의 거리는 적어도 1.0mm인 것이 바람직하다.In addition, in the present invention, the protrusion may be formed by attaching a mesh plate having a predetermined size to the front surface of the terminal plate, and the mesh plate is preferably formed of a metal having a higher electrical resistance than nickel metal, such as an invar alloy. The diameter of the conductive wire forming the mesh plate is preferably 1.0 mm or less, and the distance between the conductive wires is at least 1.0 mm.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 리튬이온 이차전지를 나타낸 분리 사시도이다. 도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 터미널플레이트의 밑면도를 나타낸다. 도 3b는 도 3a의 A-A 단면도를 나타낸다. 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터미널플레이트의 밑면도를 나타낸다. 도 5a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터미널플레이트의 밑면도를 나타낸다. 도 5b는 도 5a의 B-B 단면도를 나타낸다. 도 6a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터미널플레이트의 밑면도를 나타낸다. 도 6b는 도 6a의 C-C 단면도를 나타낸다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 터미널플레이트와 음극탭의 조립정면도를 나타낸다.2 is an exploded perspective view illustrating a lithium ion secondary battery according to an embodiment of the present invention. 3A shows a bottom view of a terminal plate according to an embodiment of the present invention. 3B is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 3A. 4 is a bottom view of a terminal plate according to another embodiment of the present invention. Figure 5a shows a bottom view of a terminal plate according to another embodiment of the present invention. 5B is a sectional view taken along the line B-B in FIG. 5A. Figure 6a shows a bottom view of a terminal plate according to another embodiment of the present invention. FIG. 6B is a sectional view taken along the line C-C in FIG. 6A. 7 is an assembled front view of the terminal plate and the negative electrode tab according to the embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 이차전지는, 도 2를 참조하면, 캔(210)과, 캔(210)의 내부에 수용되는 전극조립체(212)와, 상기 캔(210)의 상단개구부(210a)를 밀봉하는 캡조립체(220)를 포함하여 형성된다.In the secondary battery according to the present invention, referring to FIG. 2, the can 210, an electrode assembly 212 accommodated in the can 210, and an upper end opening 210a of the can 210 may be sealed. The cap assembly 220 is formed.

상기 캔(210)은 대략 박스 형상을 가진 금속재로 형성되며, 그 자체가 단자역할을 수행하는 것이 가능하다. 상기 캔(210)은 바람직하게는 가볍고 연성이 있는 알루미늄 또는 알루미늄합금으로 형성되나 여기서 그 종류를 한정하는 것은 아니다. 상기 캔(210)은 그 일면이 개구된 상단개구부(210a)를 포함하며, 상단개구부(210a)를 통해 전극조립체(212)가 수용된다. The can 210 is formed of a metal material having a substantially box shape, and can itself serve as a terminal. The can 210 is preferably formed of light or ductile aluminum or aluminum alloy, but is not limited thereto. The can 210 may include an upper opening 210a having one surface thereof opened, and the electrode assembly 212 may be received through the upper opening 210a.

상기 전극조립체(212)는 양극판(213)과 음극판(215) 및 세퍼레이터(214)를 포함한다. 상기 양극판(213)과 음극판(215)은 세퍼레이터(214)를 개재하여 적층된 후 젤리-롤(jelly-roll) 형태로 권취될 수 있다. 상기 양극판(213)에는 양극탭(216)이 용접되어 있으며, 이 양극탭(216)의 단부는 상기 전극조립체(212)의 상방으로 돌출되어 있다. 상기 음극판(215)에도 음극탭(217)이 용접되어 있으며, 이 음극탭(217)의 단부도 상기 전극조립체(212)의 상방으로 돌출되어 있다.The electrode assembly 212 includes a positive electrode plate 213, a negative electrode plate 215, and a separator 214. The positive electrode plate 213 and the negative electrode plate 215 may be stacked through a separator 214 and then wound in a jelly-roll form. The positive electrode tab 216 is welded to the positive electrode plate 213, and an end portion of the positive electrode tab 216 protrudes above the electrode assembly 212. The negative electrode tab 217 is also welded to the negative electrode plate 215, and an end portion of the negative electrode tab 217 also protrudes above the electrode assembly 212.

상기 캡조립체(220)는 캡플레이트(240)와 절연플레이트(250)와 터미널플레이트(260)와 전극단자(230)를 포함하여 구성된다. 캡조립체(220)는 별도의 절연케이스(270)에 의하여 상기 전극조립체(212)와 절연되면서 캔(210)의 상단개구부(210a)에 결합되어 캔(210)을 밀봉하게 된다.  The cap assembly 220 includes a cap plate 240, an insulation plate 250, a terminal plate 260, and an electrode terminal 230. The cap assembly 220 is insulated from the electrode assembly 212 by a separate insulating case 270 and is coupled to the upper opening 210a of the can 210 to seal the can 210.

상기 양극탭(216)은 상기 캡플레이트(240)에 연결되며 상기 음극탭(217)은 상기 터미널플레이트(260)에 연결된다.  The positive electrode tab 216 is connected to the cap plate 240 and the negative electrode tab 217 is connected to the terminal plate 260.

상기 캡플레이트(240)는 상기 캔(210)의 상단개구부(210a)에 상응하는 크기 와 형상의 금속판으로 형성되며 바람직하게는 무게가 가벼운 알루미늄 또는 알루미늄합금으로 형성된다. 상기 캡플레이트(240)의 중앙에는 소정 크기의 단자통공4(241)이 형성되며, 일측에는 전해액주입공(242)이 형성된다. 상기 단자통공4(241)에는 전극단자(230)가 삽입되며, 상기 단자통공4(241)의 내면에는 전극단자(230)와 캡플레이트(240)의 절연을 위하여 튜브형의 개스킷튜브(246)가 조립된다. The cap plate 240 is formed of a metal plate having a size and shape corresponding to the top opening portion 210a of the can 210, and preferably formed of a light aluminum or aluminum alloy. The terminal plate hole 4 241 of a predetermined size is formed in the center of the cap plate 240, the electrolyte injection hole 242 is formed on one side. An electrode terminal 230 is inserted into the terminal through hole 4 241, and a tubular gasket tube 246 is inserted into an inner surface of the terminal through hole 4 241 to insulate the electrode terminal 230 from the cap plate 240. Are assembled.

상기 전해액주입공(242)은 상기 캡플레이트(240)의 일측에 소정크기로 형성된다. 상기 캡조립체(220)가 상기 캔(210)의 상단개구부(210a)에 조립된 후 전해액주입공(242)을 통하여 전해액이 주입되고 전해액주입공(242)은 별도의 밀폐수단에 의하여 밀폐된다The electrolyte injection hole 242 is formed in a predetermined size on one side of the cap plate 240. After the cap assembly 220 is assembled to the upper opening 210a of the can 210, electrolyte is injected through the electrolyte injection hole 242, and the electrolyte injection hole 242 is sealed by a separate sealing means.

상기 절연플레이트(250)는 개스킷과 같은 절연물질로 형성되며, 하면에는 상기 터미널플레이트가 안착되는 안착홈(252)이 형성된다. 상기 절연플레이트(250)의 일측에서 상기 절연플레이트(250)와 상기 캡플레이트(240)가 결합될 때 상기 캡플레이트(240)의 단자통공4(241)에 대응되는 위치에 단자통공5(251)가 형성되며, 상기 전극단자(230)가 삽입된다.The insulating plate 250 is formed of an insulating material such as a gasket, and a mounting groove 252 in which the terminal plate is seated is formed on a bottom surface of the insulating plate 250. Terminal through hole 5 (251) at a position corresponding to the terminal through hole 4 241 of the cap plate 240 when the insulating plate 250 and the cap plate 240 are coupled to one side of the insulating plate 250 Is formed, the electrode terminal 230 is inserted.

상기 터미널플레이트(260)는, 도 3a와 도 3b를 참조하여 보면, Ni 금속으로 형성되며, 상기 절연플레이트(250)의 안착홈(252)에 결합된다. 상기 터미널플레이트(260)의 일측에는 캡플레이트(240)의 단자통공4(241)에 대응되는 위치에 단자통공6(261)이 형성되어 있으며, 상기 전극단자(230)가 삽입된다. 상기 터미널플레이트(260)의 하면에는 상기 음극탭(217)이 저항 용접된다.3A and 3B, the terminal plate 260 is formed of Ni metal and is coupled to the mounting groove 252 of the insulating plate 250. On one side of the terminal plate 260, a terminal through hole 6 261 is formed at a position corresponding to the terminal through hole 4 241 of the cap plate 240, the electrode terminal 230 is inserted. The negative electrode tab 217 is resistance welded to the bottom surface of the terminal plate 260.

상기 터미널플레이트(260)는 상기 단자통공6(261)과 상기 터미널플레이트 (260)의 타측사이에서 소정폭과 길이로 돌출부(265)가 형성되며 상기 음극탭(217)이 용접된다. 상기 돌출부(265)는 바(bar) 형상으로 터미널플레이트(260)의 후면이 압입되어 형성될 수 있다. 상기 돌출부(265)는 바람직하게는 터미널플레이트(260) 길이의 적어도 50%의 길이로 형성되어 상기 음극탭(217)이 용접될 때 용접위치를 용이하게 설정할 수 있도록 한다. 상기 돌출부(265)의 길이가 터미널플레이트(260)의 길이의 50%보다 작게 되면 상기 음극탭(217)이 용접될 때 음극탭(217)을 용접위치에 정확히 위치시켜야 하므로 시간이 많이 소요될 수 있으며, 용접위치가 정확하기 않은 경우에는 용접상태가 불완전해 질 수 있다.The terminal plate 260 is provided with a protrusion 265 having a predetermined width and length between the terminal through hole 6 261 and the other side of the terminal plate 260, and the negative electrode tab 217 is welded. The protrusion 265 may be formed by pressing the rear surface of the terminal plate 260 into a bar shape. The protrusion 265 is preferably formed to have a length of at least 50% of the length of the terminal plate 260 so that the welding position can be easily set when the negative electrode tab 217 is welded. When the length of the protrusion 265 is smaller than 50% of the length of the terminal plate 260, when the negative electrode tab 217 is welded, the negative electrode tab 217 must be accurately positioned at the welding position, which may take a long time. In case of incorrect welding position, welding state may be incomplete.

또한 상기 돌출부(265)는 바람직하게는 바 형상의 폭이 1.0mm 이내로 형성되도록 한다. 상기에서 언급한 바와 같이 터미널플레이트(260)의 재질을 전기저항이 낮은 Ni 합금으로 형성함으로써, 상기 음극탭(217)을 터미널플레이트(260)에 저항용접을 할 때 전기 저항이 작아 용접이 용이하지 않게 된다. 따라서 상기 돌출부(265)는 상기 터미널플레이트(260)와 음극탭(217)의 접촉면적을 줄여 접촉부위에서 전기저항을 높이고, 저항용접이 잘 되도록 한다. 일반적으로 저항용접에 사용되는 용접봉은 지름이 1.0mm이상 되므로, 상기 터미널플레이트(260)와 음극탭(217)의 접촉면적을 줄이기 위해서는 상기 돌출부(265)의 바 형상의 폭이 1.0mm 이내로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the protrusion 265 is preferably such that the width of the bar shape is formed within 1.0mm. As mentioned above, since the material of the terminal plate 260 is formed of a Ni alloy having a low electrical resistance, when the negative electrode tab 217 is resistance-welded to the terminal plate 260, the electric resistance is small and welding is not easy. Will not. Therefore, the protruding portion 265 reduces the contact area between the terminal plate 260 and the negative electrode tab 217 to increase the electrical resistance at the contact portion, and to facilitate resistance welding. In general, since the electrode used for resistance welding has a diameter of 1.0 mm or more, the width of the bar shape of the protrusion 265 is formed within 1.0 mm in order to reduce the contact area between the terminal plate 260 and the negative electrode tab 217. It is preferable.

상기 전극단자(230)는 상기 개스킷튜브(246)에 의하여 절연되면서 상기 단자통공4(241)와 단자통공5(251) 및 단자통공6(261)을 통하여 삽입되어 캡플레이트(240)와 절연플레이트(250) 및 터미널플레이트(260)와 결합된다. 따라서 상기 캡조 립체(220)에서 상기 터미널플레이트(260)는 상기 캡플레이트(240)와 전기적으로 절연되면서 상기 전극단자(230)와 전기적으로 연결된다.The electrode terminal 230 is insulated by the gasket tube 246 and inserted through the terminal through hole 4 241, the terminal through hole 5 251, and the terminal through hole 6 261 to be insulated from the cap plate 240 and the insulating plate. And a terminal plate 260. Accordingly, the terminal plate 260 in the cap assembly 220 is electrically insulated from the cap plate 240 and electrically connected to the electrode terminal 230.

상기 절연케이스(270)는 양극탭홀(271)과 음극탭홀(272)을 포함하여 형성되며, 상기 캡조립체(220)의 하부에 결합되어 상기 캡조립체(220)와 전극조립체(212)를 전기적으로 절연시키게 된다. 상기 양극탭(216)은 상기 양극탭홀(271)을 통과하여 상기 캡플레이트(240)에 연결된다. 또한 상기 음극탭(217)은 상기 음극탭홀(272)을 통하여 상기 터미널플레이트(260)에 연결된다.The insulating case 270 is formed to include the positive electrode tab hole 271 and the negative electrode tab hole 272, and is coupled to the lower portion of the cap assembly 220 to electrically connect the cap assembly 220 and the electrode assembly 212. Insulated. The positive electrode tab 216 is connected to the cap plate 240 through the positive electrode tab hole 271. In addition, the negative electrode tab 217 is connected to the terminal plate 260 through the negative electrode tab hole 272.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 터미널플레이트의 밑면도를 나타낸다.4 is a bottom view of a terminal plate according to another embodiment of the present invention.

상기 터미널플레이트(260a)는, 도 4를 참조하면, 상기 단자통공6(261)과 상기 터미널플레이트(260a)의 타측사이에서 적어도 2개의 바(266)가 소정간격으로 형성되는 돌출부(265a)를 포함하며 형성된다. 상기 돌출부(265a)가 다수의 바로 형성되면 상기 음극탭(217)이 용접될 수 있는 영역이 넓어지므로 용접이 용이하게 된다. 상기 바(266)는 바람직하게는 각각 그 폭이 1.0mm 이내로 형성되며, 각 바(266) 사이의 거리는 적어도 1.0mm로 이격되어 서로 평행하게 형성된다. 상기에서 설명한 바와 같이 용접부위는 1.0mm이상으로 형성되므로 상기 각 바(266) 사이의 거리가 적어도 1.0mm로 이격되어야 용접되는 접촉면적을 줄이면서 상기 음극탭(217)이 돌출부(265a)에 용접되는 위치를 용이하게 선택할 수 있게 된다.Referring to FIG. 4, the terminal plate 260a may include a protrusion 265a having at least two bars 266 formed at predetermined intervals between the terminal through hole 261 and the other side of the terminal plate 260a. And are formed. When the protrusion 265a is formed with a plurality of bars, the area where the negative electrode tab 217 can be welded becomes wider, so that welding is easy. The bars 266 are each preferably formed within 1.0 mm in width, and the distances between the bars 266 are formed in parallel with each other at a distance of at least 1.0 mm. As described above, since the welding portion is formed to be 1.0 mm or more, the negative electrode tab 217 is welded to the protrusion 265a while reducing the contact area to be welded when the distance between the bars 266 is separated by at least 1.0 mm. It is possible to easily select the position to be.

도 5a와 도 5b는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 터미널플레이트의 밑면도와 단면도를 나타낸다. 5A and 5B show a bottom view and a cross-sectional view of a terminal plate according to another embodiment of the present invention.

상기 터미널플레이트(260b)는, 도 5a와 도 5b를 참조하면, 상기 단자통공 6(261)과 상기 터미널플레이트(260b)의 타측사이에서 별도의 도전선(266b)이 부착되어 형성되는 돌출부(265b)를 포함하며 형성되며, 상기 음극탭(217)이 저항용접 된다. 상기 도전선(266b)은 단면이 원형 또는 사각형인 바 형상 또는 판상의 도체로 형성되며, 폭 또는 지름이 바람직하게는 1.0mm 이내로 형성된다. 상기 도전선(266b)은 용접 또는 납땜 또는 접착 등에 의하여 상기 터미널플레이트(260b)에 부착된다. 상기 도전선(266b)은 바람직하게는 인바합금과 같이 니켈금속보다 전기저항이 높은 금속을 사용하며, 여기서 금속의 종류를 한정하는 것은 아니다. 상기 도전선(266b)을 터미널플레이트의 재질인 니켈금속보다 전지저항이 높은 금속을 사용하면 내부 저항의 증가는 최소화되면서, 도전선(266b)과 음극탭의 접촉시 접촉저항이 더 증가되어 저항용접성이 향상된다.5A and 5B, the terminal plate 260b is a protrusion 265b formed by attaching a separate conductive line 266b between the terminal hole 6 261 and the other side of the terminal plate 260b. ) Is formed, and the negative electrode tab 217 is resistance welded. The conductive line 266b is formed of a bar-shaped or plate-shaped conductor having a circular or rectangular cross section, and preferably has a width or diameter within 1.0 mm. The conductive line 266b is attached to the terminal plate 260b by welding, soldering, or bonding. The conductive wire 266b is preferably a metal having higher electrical resistance than nickel metal, such as an Inba alloy, and the type of metal is not limited thereto. When the conductive wire 266b is made of metal having a higher battery resistance than nickel metal, which is a material of the terminal plate, the increase in internal resistance is minimized, and the contact resistance is further increased when the conductive wire 266b is in contact with the negative electrode tab. This is improved.

또한 상기 터미널플레이트는 도 4에서와 같이 적어도 2개의 도전선으로 형성될 수 있음은 물론이다. 이때는 상기 도전선 사이의 거리는 적어도 1.0mm로 이격되어 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the terminal plate may be formed of at least two conductive lines as shown in FIG. In this case, the distance between the conductive lines is preferably formed at least 1.0mm apart.

도 6a와 도 6b는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 터미널플레이트의 밑면도와 단면도를 나타낸다. 6A and 6B show a bottom view and a cross-sectional view of a terminal plate according to another embodiment of the present invention.

상기 터미널플레이트(260c)는, 도 6a와 도 6b를 참조하면, 상기 단자통공6(261)과 상기 터미널플레이트(260c)의 타측사이에서 메쉬 플레이트(266c)가 소정크기로 부착되어 형성되는 돌출부(265c)를 포함하며, 상기 돌출부(265c)에 상기 음극탭(217)이 저항용접 된다. 상기 메쉬 플레이트(266c)는 도전선(267)이 메쉬 형태로 형성된 것이며, 상기 도전선(267)은 폭 또는 지름이 바람직하게는 1.0mm 이내인 것을 사용한다. 또한 상기 도전선(267) 사이의 거리는 적어도 1.0mm로 이격되어 형성되는 것이 바람직하다. 상기 메쉬 플레이트(266c)는 용접 또는 납땜 또는 접착 등에 의하여 상기 터미널플레이트(260c)에 부착된다. 상기 메쉬 플레이트(266c)는 바람직하게는 인바합금과 같이 니켈금속보다 전기저항이 높은 금속을 사용하며, 여기서 금속의 종류를 한정하는 것은 아니다.6A and 6B, the terminal plate 260c includes a protrusion formed by attaching a mesh plate 266c to a predetermined size between the terminal through hole 261 and the other side of the terminal plate 260c. 265c, and the negative electrode tab 217 is resistance welded to the protrusion 265c. The mesh plate 266c has a conductive line 267 formed in a mesh shape, and the conductive line 267 has a width or diameter of preferably less than 1.0 mm. In addition, the distance between the conductive lines 267 is preferably formed to be spaced apart by at least 1.0mm. The mesh plate 266c is attached to the terminal plate 260c by welding, soldering, or bonding. The mesh plate 266c preferably uses a metal having higher electrical resistance than nickel metal, such as an inba alloy, and the type of metal is not limited thereto.

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

도 7은 본 발명에 따라 돌출부가 형성된 터미널플레이트에 음극탭이 용접된 이차전지의 정면도를 나타낸다.7 is a front view of a secondary battery in which a negative electrode tab is welded to a terminal plate having a protrusion according to the present invention.

상기 터미널플레이트(260)는 캡플레이트(240)의 하면에 상기 절연플레이트(250)에 의하여 절연되면서 안착된다. 상기 터미널플레이트(260)의 일측에는 전극단자(230)가 결합되어 있다. 상기 터미널플레이트(260)의 하면에는 돌출부(265)가 형성되어 있으며, 돌출부(265)에는 전극조립체(212)의 음극탭(217)이 저항용접 된다. 이때 상기 음극탭(217)과 터미널플레이트(260)는 돌출부(265)에 의하여 접촉면적이 상대적으로 감소하게 되므로 접촉부위에서는 전기저항이 증가하게 된다. 따라서 상기 음극탭(217)과 터미널플레이트(260)는 저항용접이 보다 용이하게 될 수 있다. 또한 상기 양극탭(216)과 상기 캡플레이트(240)도 서로 용접된다. 상기 캡조립체(220)는 상기 음극탭(217)과 양극탭(216)이 소정위치에서 90도로 절곡되어 상기 캔(210)의 상단개구부(210a)에 조립된다.The terminal plate 260 is seated on the lower surface of the cap plate 240 while being insulated by the insulating plate 250. The electrode terminal 230 is coupled to one side of the terminal plate 260. A protrusion 265 is formed on a bottom surface of the terminal plate 260, and a negative electrode tab 217 of the electrode assembly 212 is resistance welded to the protrusion 265. In this case, since the contact area of the negative electrode tab 217 and the terminal plate 260 is relatively reduced by the protrusion 265, the electrical resistance increases at the contact portion. Accordingly, resistance welding of the negative electrode tab 217 and the terminal plate 260 may be easier. In addition, the positive electrode tab 216 and the cap plate 240 are also welded to each other. The cap assembly 220 has the negative electrode tab 217 and the positive electrode tab 216 bent at a predetermined position by 90 degrees to be assembled to the upper end opening 210a of the can 210.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발 명이 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 belongs 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 리튬이온 이차전지에 의하면, 터미널플레이트에 돌출부를 형성하고 돌출부에 음극탭을 접촉시켜 용접을 함으로써 접촉면적 감소에 따른 전기저항이 증가하여 저항용접성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the lithium ion secondary battery according to the present invention, by forming a protrusion on the terminal plate and welding by contacting the negative electrode tab to the protrusion, an electrical resistance increases according to a decrease in contact area, thereby improving resistance weldability.

또한 본 발명에 의하면 터미널플레이트와 음극탭 사이의 전기저항이 증가됨으로써 음극탭과 용접봉 사이에서 용접이 되는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
In addition, according to the present invention, the electrical resistance between the terminal plate and the negative electrode tab is increased, thereby preventing the phenomenon of welding between the negative electrode tab and the electrode.

Claims (15)

양극판과 음극판과 세퍼레이터 및 상기 음극판과 양극판에 각각 결합되는 양극탭과 음극탭을 구비하는 전극조립체와, 캡플레이트와 절연플레이트와 전극단자 및 터미널플레이트를 구비하는 캡조립체를 포함하는 리튬이온 이차전지에 있어서,A lithium ion secondary battery comprising an electrode assembly including a positive electrode plate and a negative electrode plate and a separator, and a positive electrode tab and a negative electrode tab respectively coupled to the negative electrode plate and the positive electrode plate, and a cap assembly including a cap plate, an insulating plate, an electrode terminal, and a terminal plate. In 상기 터미널플레이트는 상기 전극단자가 결합되는 단자통공이 형성되는 일측과 타측단 사이에 소정형상으로 형성되는 돌출부를 포함하며, 상기 돌출부에 상기 음극탭이 용접되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.The terminal plate may include a protrusion formed in a predetermined shape between one side and the other end of the terminal through-hole to which the electrode terminal is coupled, and the negative electrode tab is welded to the protrusion. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 돌출부는 상기 터미널플레이트의 후면이 압입되어 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.The protruding portion is a lithium ion secondary battery, characterized in that formed by pressing the back of the terminal plate. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 돌출부는 소정 길이의 바(bar)형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.The protrusion is a lithium ion secondary battery, characterized in that formed in the shape of a bar (bar) of a predetermined length. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 돌출부는 적어도 2개의 바(bar)형상이 서로 평행하게 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.At least two bar shapes are formed in parallel to each other. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,The method according to claim 3 or 4, 상기 돌출부는 상기 터미널플레이트 길이의 적어도 50%의 길이로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.The protrusion is formed of at least 50% of the length of the terminal plate, the lithium ion secondary battery. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,The method according to claim 3 or 4, 상기 돌출부는 각 바의 폭이 1.0mm이내로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.The protrusion is a lithium ion secondary battery, characterized in that the width of each bar is formed within 1.0mm. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 돌출부는 각 바 사이의 거리가 적어도 1.0mm로 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.The protrusion is a lithium ion secondary battery, characterized in that the distance between each bar is formed at least 1.0mm apart. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 돌출부는 터미널플레이트의 전면에 도전선이 부착되어 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.The protruding portion is a lithium ion secondary battery, characterized in that the conductive wire is attached to the front surface of the terminal plate. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 도전선은 니켈 금속보다 전지저항이 높은 금속으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.The conductive wire is a lithium ion secondary battery, characterized in that formed of a metal having a higher battery resistance than nickel metal. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 도전선은 인바합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.The conductive wire is a lithium ion secondary battery, characterized in that formed with an Inba alloy. 제 8항 또는 제 10항에 있어서,The method of claim 8 or 10, 상기 도전선의 폭 또는 지름은 1.0mm 이내인 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.Width or diameter of the conductive wire is a lithium ion secondary battery, characterized in that less than 1.0mm. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 돌출부는 상기 터미널플레이트의 전면에 소정 크기의 메쉬 플레이트가 부착되어 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.The protruding portion is a lithium ion secondary battery, characterized in that formed on the front of the terminal plate is attached to a mesh plate of a predetermined size. 제 12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 메쉬 플레이트는 니켈금속보다 전기저항이 높은 금속으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.The mesh plate is a lithium ion secondary battery, characterized in that formed of a metal having a higher electrical resistance than nickel metal. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 메쉬 플레이트는 인바합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.The mesh plate is a lithium ion secondary battery, characterized in that formed with an Inba alloy. 제 12항 또는 제 14항에 있어서,The method according to claim 12 or 14, 상기 메쉬 플레이트를 형성하는 도전선의 지름은 1.0mm이내이며, 도선선 사이의 거리는 적어도 1.0mm로 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.The diameter of the conductive wire forming the mesh plate is less than 1.0mm, the distance between the lead wire is at least 1.0mm apart from the lithium ion secondary battery, characterized in that formed.
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