KR20060023470A - Lithium ion secondary battery - Google Patents

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Abstract

본 발명은 리튬이온 이차전지에 관한 것으로서, 특히 캡조립체의 터미널플레이트에 전기저항이 낮은 저저항도전층을 형성하고 저저항전도층을 통하여 전극단자와 전극탭을 전기적으로 연결함으로써 이차전지의 내부저항을 감소시킨 리튬이온 이차전지에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lithium ion secondary battery. In particular, an internal resistance of a secondary battery is formed by forming a low resistance conductive layer having a low electrical resistance on a terminal plate of a cap assembly and electrically connecting an electrode terminal and an electrode tab through the low resistance conductive layer. It relates to a lithium ion secondary battery having reduced the.

리튬이온 이차전지, 내부저항, 저저항도전층 Lithium-ion secondary battery, internal resistance, low resistance conductive layer

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 3은 본 발명의 실시예에 따른 터미널플레이트의 정면도.3 is a front view of a terminal plate according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터미널플레이트의 단면도.4 is a cross-sectional view of a terminal plate according to another embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터미널플레이트의 단면도.5 is a cross-sectional view of a terminal plate according to another embodiment of the present invention.

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 A-A 단면도.6B is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 6A.

도 7은 본 발명의 터미널플레이트가 장착된 이차전지의 부분단면도.7 is a partial cross-sectional view of a secondary battery equipped with a terminal plate 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

262 - 상부플레이트262-Top Plate

264, 264a, 264b, 264c - 저저항도전층264, 264a, 264b, 264c-low resistance conductive layer

본 발명은 리튬이온 이차전지에 관한 것으로서, 특히 캡조립체의 터미널플레이트에 전기저항이 낮은 저저항도전층을 형성하고 저저항전도층을 통하여 전극단자와 전극탭을 전기적으로 연결함으로써 이차전지의 내부저항을 감소시킨 리튬이온 이차전지에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lithium ion secondary battery. In particular, an internal resistance of a secondary battery is formed by forming a low resistance conductive layer having a low electrical resistance on a terminal plate of a cap assembly and electrically connecting an electrode terminal and an electrode tab through the low resistance conductive layer. It relates to a lithium ion secondary battery having reduced the.

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 제1전극판(115), 제2전극판(113) 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 first electrode plate 115, the second electrode plate 113, and the separator 114 together with the electrolyte in the can 110, and the can 110. It is formed by sealing the upper end portion (110a) of the cap assembly 120.

상기 전극조립체(112)는 제1전극판(115)과 제2전극판(113)사이에 세퍼레이터(114)가 게재되면서 권취되어 형성된다. 상기 제1전극판(115)에는 제1전극탭(117)이 결합되어 전극조립체(112)의 상단부로 돌출되며, 제2전극판(113)에는 제1전극탭(116)이 결합되어 전극조립체의 상단부로 돌출된다. 상기 전극조립체(112)에서 상 기 제2전극탭(116)과 제1전극탭(117)은 소정거리 떨어져 형성되어 전기적으로 절연되도록 한다. 상기 제2전극탭(116)과 제1전극탭(117)은 일반적으로 니켈 금속으로 형성된다.The electrode assembly 112 is formed by winding a separator 114 between the first electrode plate 115 and the second electrode plate 113. The first electrode tab 117 is coupled to the first electrode plate 115 to protrude toward the upper end of the electrode assembly 112, and the first electrode tab 116 is coupled to the second electrode plate 113 to the electrode assembly. Protrudes to the top of the. In the electrode assembly 112, the second electrode tab 116 and the first electrode tab 117 are formed to be separated by a predetermined distance to be electrically insulated. The second electrode tab 116 and the first electrode tab 117 are generally made of nickel metal.

상기 제1전극판(115)은 음극판으로 형성되며, 양극판으로 형성될 수 있음은 물론이다. 상기 제2전극판(123)은 양극판으로 형성되며, 음극판으로 형성될 수 있음은 물론이다. The first electrode plate 115 may be formed of a cathode plate and may be formed of a cathode plate. The second electrode plate 123 may be formed of a positive electrode plate, and may be formed of a negative electrode plate.

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 제1전극판(115)의 제1전극탭(117) 또는 상기 제2전극판(113)의 제2전극탭(116)에 연결되어 제1전극단자 또는 제2전극단자로 작용하 게 된다.The electrode terminal 130 is connected to the first electrode tab 117 of the first electrode plate 115 or the second electrode tab 116 of the second electrode plate 113 to be connected to the first electrode terminal or second electrode. It acts as an 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 안착되도록 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 스테인레스 스틸 또는 니켈 합금의 하나인 인바합금(Fe base, Ni : 34- 37%함유)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 절연플레이트(150)에 의하여 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 stainless steel or nickel alloy, 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 is coupled through the terminal through hole 1 141 of the cap plate 140, so that the terminal plate 160 is electrically connected to the cap plate 140 by the insulating plate 150. While being insulated as is electrically connected to the electrode terminal 130.

상기 터미널플레이트(160)의 일측에는 상기 제1전극판(115)에 결합된 제1전극탭(117)이 용접되며, 캡플레이트(140)의 타측에는 상기 제2전극판(113)에 결합된 제2전극탭(116)이 용접된다. 상기 제1전극탭(117)과 제2전극탭(116)을 결합시키는 용접방법으로는 저항용접, 레이저 용접 등이 사용되며 바람직하게는 저항용접이 사용된다.One side of the terminal plate 160 is welded to the first electrode tab 117 coupled to the first electrode plate 115, the other side of the cap plate 140 is coupled to the second electrode plate 113 The second electrode tab 116 is welded. Resistance welding, laser welding, or the like is used as a welding method for joining the first electrode tab 117 and the second electrode tab 116. Preferably, resistance welding is used.

최근에는 이차전지의 고용량화와 충방전 효율의 향상을 위한 방안의 하나로 서 내부저항을 줄이기 위한 노력이 진행되고 있다. 이차전지에서 전류가 전도되는 각 구성요소는 고유저항을 갖고 있으므로 고유저항에 의하여 전류 손실이 발생하게 되며 충방전 효율이 떨어지는 문제가 있다. 따라서, 이차전지의 내부저항을 줄이는 방안의 하나로 이차전지의 각 구성요소의 전기저항이 줄이는 방안이 강구되고 있다. 특히, 상기 터미널플레이트에는 스테인레스 스틸 또는 인바합금은 다른 금속에 비하여 고유저항이 높아서 이차전지의 내부저항을 증가시키는 문제가 있다. 그러나 터미널플레이트는 음극탭이 용접되며 이를 지지해야 하므로 소정강도를 갖아야 하므로 다른 금속으로 대체하는데 한계가 있다.Recently, as one of the measures for increasing the capacity of secondary batteries and improving the charging and discharging efficiency, efforts have been made to reduce internal resistance. Each component in which the current is conducted in the secondary battery has a specific resistance, so current loss occurs due to the specific resistance and the charge and discharge efficiency is inferior. Therefore, a method of reducing the electrical resistance of each component of the secondary battery has been devised as one of methods for reducing the internal resistance of the secondary battery. In particular, the terminal plate has a problem in that the internal resistance of the secondary battery is increased due to the higher specific resistance of stainless steel or invar alloy than other metals. However, since the negative electrode tab is welded and must support the terminal plate, the terminal plate has a predetermined strength, and thus there is a limit to replacing it with another metal.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 특히 캡조립체의 터미널플레이트에 전기저항이 낮은 저저항도전층을 형성하고 저저항전도층을 통하여 전극단자와 전극탭을 전기적으로 연결함으로써 이차전지의 내부저항을 감소시킨 리튬이온 이차전지를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, in particular, by forming a low resistance conductive layer having a low electrical resistance in the terminal plate of the cap assembly and the secondary battery by electrically connecting the electrode terminal and the electrode tab through the low resistance conductive layer An object of the present invention is to provide a lithium ion secondary battery having a reduced internal resistance.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 리튬이온 이차전지는 제1전극판과 제2전극판과 세퍼레이터 및 상기 제1전극판과 제2전극판에 각각 결합되는 제1전극탭과 제2전극탭을 구비하는 전극조립체와, 캡플레이트와 절연플레이트와 전극단자 및 터미널플레이트를 구비하는 캡조립체를 포함하며, 상기 터미널플레이트는 일측에 형성된 단자통공을 통하여 상기 전극단자가 결합되고, 타측에는 상기 제1전극탭이 용접되는 리튬이온 이차전지에 있어서, 상기 터미널플레이트는 상기 단자통공과 상기 제1전극탭이 용접되는 영역사이에 전기저항이 인바합금보다 낮은 금속으로 이루어지는 저저항도전층이 형성되며, 상기 제1전극탭이 상기 저저항도전층에 용접되는 것을 특징으로 한다. 이때 상기 저저항도전층은 전기저항이 7.5μΩ·ｍ 보다 낮은 금속으로 형성되며 바람직하게는 3.0μΩ·ｍ 보다 낮은 금속으로 형성된다. 또한 상기 저저항도전층은 니켈금속 또는 구리 또는 알루미늄 또는 은으로 형성될 수 있다.In order to solve the above problems, the lithium ion secondary battery of the present invention includes a first electrode tab and a second electrode plate and a second electrode plate, a separator, and a first electrode tab and a second electrode plate respectively coupled to the first electrode plate and the second electrode plate. An electrode assembly having a two-electrode tab, and a cap assembly including a cap plate, an insulating plate, an electrode terminal, and a terminal plate, wherein the terminal plate is coupled to the electrode terminal through a terminal through hole formed at one side thereof and the other side thereof. In a lithium ion secondary battery in which the first electrode tab is welded, the terminal plate has a low resistance conductive layer formed of a metal having an electrical resistance lower than that of Inba alloy between the terminal hole and the region in which the first electrode tab is welded. The first electrode tab is welded to the low resistance conductive layer. In this case, the low resistance conductive layer is formed of a metal having an electrical resistance of less than 7.5 μm · m, preferably of a metal of less than 3.0 μm · m. In addition, the low resistance conductive layer may be formed of nickel metal or copper or aluminum or silver.

또한 본 발명에서 상기 터미널플레이트는 니켈합금플레이트로 형성되는 상부플레이트와, 상기 상부플레이트의 하부에 상기 저저항도전층으로 형성되는 하부플레이트를 포함하여 형성될 수 있으며, 이 때 상기 하부플레이트는 상기 터미널플레이트 두께의 50% 이내의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, in the present invention, the terminal plate may include an upper plate formed of a nickel alloy plate and a lower plate formed of the low resistance conductive layer under the upper plate, wherein the lower plate is the terminal. It is preferably formed to a thickness within 50% of the plate thickness.

또한 본 발명에서 상기 터미널플레이트는 전체가 상기 저저항도전층으로 형성될 수 있다.In addition, in the present invention, the terminal plate may be entirely formed of the low resistance conductive layer.

또한 본 발명에서 상기 터미널플레이트는 본판과 상기 본판의 외면에 소정두께로 도금되어 형성되는 상기 저저항도전층을 포함하여 형성될 수 있으며, 이때 상기 저저항도전층은 적어도 10㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, in the present invention, the terminal plate may be formed to include the main plate and the low resistance conductive layer formed by plating a predetermined thickness on the outer surface of the main plate, wherein the low resistance conductive layer is formed to a thickness of at least 10㎛ It is preferable.

또한 본 발명에서 상기 터미널플레이트는 본판과 상기 본판의 하면에 소정두께로 도금되어 형성되는 상기 저저항도전층을 포함하며, 상기 저저항전도층에 상기 제1전극탭이 용접되도록 형성될 수 있다. 이 때, 상기 저저항도전층은 적어도 10㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, in the present invention, the terminal plate may include the low resistance conductive layer formed by plating the main plate and the lower surface of the main plate with a predetermined thickness, and the first electrode tab may be welded to the low resistance conductive layer. At this time, the low resistance conductive layer is preferably formed to a thickness of at least 10㎛.

또한 본 발명에서 상기 제1전극판과 제2전극판은 각각 음극판과 양극판으로 형성되고, 제1전극탭과 제2전극탭은 각각 음극탭과 양극탭으로 형성될 수 있다.In the present invention, the first electrode plate and the second electrode plate may be formed of a negative electrode plate and a positive electrode plate, respectively, and the first electrode tab and the second electrode tab may be formed of a negative electrode tab and a positive electrode tab, respectively.

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 3은 본 발명의 실시예에 따른 터미널플레이트의 정면도를 나타낸다. 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터미널플레이트의 단면도를 나타낸다. 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터미널플레이트의 단면도를 나타낸다. 도 6a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터미널플레이트의 밑면도를 나타낸다. 도 6b는 도 6a의 A-A 단면도를 나타낸다. 도 7은 본 발명의 터미널플레이트가 장착된 이차전지의 부분단면도를 나타낸다.2 is an exploded perspective view illustrating a lithium ion secondary battery according to an embodiment of the present invention. 3 is a front view of a terminal plate according to an embodiment of the present invention. 4 is a cross-sectional view of a terminal plate according to another embodiment of the present invention. 5 is a cross-sectional view of a terminal plate according to another embodiment of the present invention. Figure 6a shows a bottom view of a terminal plate according to another embodiment of the present invention. 6B is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 6A. 7 is a partial cross-sectional view of a secondary battery equipped with a terminal plate of the present invention.

본 발명에 따른 리튬이온 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 lithium ion secondary battery according to the present invention, referring to FIG. 2, a can 210, an electrode assembly 212 accommodated in the can 210, and an upper opening 210a of the can 210 may be formed. It is formed including a cap assembly 220 for sealing.

상기 캔(210)은 대략 박스 형상을 가진 금속으로 형성되며, 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 having a substantially box shape and is preferably formed of a light and 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 제2전극판(213)과 제1전극판(215) 및 세퍼레이터(214)를 포함한다. 상기 제2전극판(213)과 제1전극판(215)은 세퍼레이터(214)를 개재하여 적층된 후 젤리-롤(jelly-roll) 형태로 권취될 수 있다. 상기 제2전극판 (213)에는 제2전극탭(216)이 용접되어 있으며, 이 제2전극탭(216)의 단부는 상기 전극조립체(212)의 상방으로 돌출되어 있다. 상기 제1전극판(215)에도 제1전극탭(217)이 용접되어 있으며, 이 제1전극탭(217)의 단부도 상기 전극조립체(212)의 상방으로 돌출되어 있다.The electrode assembly 212 includes a second electrode plate 213, a first electrode plate 215, and a separator 214. The second electrode plate 213 and the first electrode plate 215 may be stacked through a separator 214 and then wound in a jelly-roll form. The second electrode tab 216 is welded to the second electrode plate 213, and an end portion of the second electrode tab 216 protrudes above the electrode assembly 212. A first electrode tab 217 is also welded to the first electrode plate 215, and an end portion of the first 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 제2전극탭(216)은 상기 캡플레이트(240)에 연결되며 상기 제1전극탭(217)은 상기 터미널플레이트(260)에 연결된다.  The second electrode tab 216 is connected to the cap plate 240 and the first electrode tab 217 is connected to the terminal plate 260.

상기 캡플레이트(240)는 상기 캔(210)의 상단개구부(210a)에 상응하는 크기와 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 is made of light aluminum or an 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 2와 도 3을 참조하여 보면, 상부 플레이트(262)와 하부플레이트(264)를 포함하여 형성된다. 상기 터미널플레이트(260)의 일측에는 캡플레이트(240)의 단자통공4(241)에 대응되는 위치에 단자통공6(261)이 형성되어 있으며, 상기 절연플레이트(250)의 안착홈(252)에 안착되어 단자통공6(261)을 통하여 상기 전극단자(230)와 전기적으로 결합된다. 상기 터미널플레이트(260)의 타측 하면에는 상기 제1전극탭(217)이 저항 용접된다.2 and 3, the terminal plate 260 is formed to include an upper plate 262 and a lower plate 264. One side of the terminal plate 260 is formed with a terminal through hole 6 261 at a position corresponding to the terminal through hole 4 (241) of the cap plate 240, the mounting groove 252 of the insulating plate 250 It is seated and electrically coupled to the electrode terminal 230 through a terminal through hole 6 261. The first electrode tab 217 is resistance welded to the lower surface of the other side of the terminal plate 260.

상기 상부플레이트(262)는 기존에 사용되는 인바합금 또는 스테인레스 스틸 등 소정강도를 갖는 니켈합금으로 형성되며, 터미널플레이트(260)가 일정한 강도를 갖도록 하여 준다. 또한 상기 상부플레이트(262)에 사용되는 인바합금 또는 스테인레스 스틸은 전기저항이 적어도 8.0μΩ·ｍ를 갖는다. 상기 하부플레이트(264)는 기존에 사용되는 인바합금 또는 스테인레스 스틸보다는 전기저항이 낮은 금속을 사용하여 저저항도전층으로 형성된다. 상기 하부플레이트(264)에 사용되는 금속으로는 니켈금속, 구리, 알루미늄, 은 등이 있을 수 있으며, 여기서 그 종류를 한정하는 것은 아니다. 따라서 상기 하부플레이트(264)는 7.5μΩ·ｍ 이하의 저항을 갖는 금속으로 형성되며, 니켈금속이 사용될 수 있다. 또한 상기 하부플레이트(264) 는 바람직하게는 전기저항이 3.0μΩ·ｍ 이하인 금속으로 형성되며, 알루미늄(Al), 구리(Cu), 구리합금, 은(Ag)등이 사용될 수 있다. 상기 하부플레이트(264)는 바람직하게는 상기 터미널플레이트 두께의 50% 이내의 두께로 형성되어 상기 터미널플레이트(260)가 소정의 강도를 갖도록 형성한다.The upper plate 262 is formed of a nickel alloy having a predetermined strength, such as conventional invar alloy or stainless steel, and allows the terminal plate 260 to have a certain strength. In addition, the Inba alloy or stainless steel used for the upper plate 262 has an electrical resistance of at least 8.0 μm · m. The lower plate 264 is formed of a low resistance conductive layer using a metal having lower electrical resistance than conventional inva alloy or stainless steel. The metal used in the lower plate 264 may be nickel metal, copper, aluminum, silver, and the like, but the type is not limited thereto. Therefore, the lower plate 264 is formed of a metal having a resistance of 7.5 μm · m or less, and nickel metal may be used. In addition, the lower plate 264 is preferably formed of a metal having an electrical resistance of 3.0 μm · m or less, and aluminum (Al), copper (Cu), copper alloy, silver (Ag), and the like may be used. The lower plate 264 is preferably formed to a thickness within 50% of the thickness of the terminal plate to form the terminal plate 260 has a predetermined strength.

따라서 상기 터미널플레이트(260)에서 상부플레이트(262)는 터미널플레이트(260)가 소정이상의 강도를 갖도록 하며, 하부플레이트(264)는 저저항도전층으로 형성된다. 상기 하부플레이트(264)는 일측이 상기 전극단자(230)에 전기적으로 연결되고, 타측에는 상기 제1전극탭(217)이 연결된다. 따라서 상기 제1전극탭과 전극단자 (230)사이에는 전기저항이 낮은 금속으로 저저항도전층이 형성되므로 이차전지의 내부저항이 감소되어 전류 손실이 작게 된다. 즉 기존의 터미널플레이트는 전기저항이 적어도 8.0μΩ·ｍ이었으나 상기 저저항전도층은 7.5μΩ·ｍ, 바람직하게는 3.0μΩ·ｍ의 전기저항을 갖게 되므로 터미널플레이트의 전기저항을 수 %내지 수십% 줄일 수 있으며, 이차전지 내부저항이 감소된다.Accordingly, the upper plate 262 of the terminal plate 260 allows the terminal plate 260 to have a predetermined strength or more, and the lower plate 264 is formed of a low resistance conductive layer. One side of the lower plate 264 is electrically connected to the electrode terminal 230, and the other side of the lower plate 264 is connected to the first electrode tab 217. Accordingly, since a low resistance conductive layer is formed of a metal having low electrical resistance between the first electrode tab and the electrode terminal 230, the internal resistance of the secondary battery is reduced to reduce current loss. In other words, the conventional terminal plate had an electrical resistance of at least 8.0 μm · m, but the low resistance conductive layer has an electric resistance of 7.5 μm · m, preferably 3.0 μm · m, so that the electrical resistance of the terminal plate is several percent to several ten percent. It can reduce, and the internal resistance of the secondary battery is reduced.

한편, 상기 터미널플레이트(260)의 강도가 문제되지 않은 경우에는 터미널플레이트(260) 전체를 하부플레이트(264)에 사용되는 저저항 금속으로 형성할 수 있다.If the strength of the terminal plate 260 is not a problem, the entire terminal plate 260 may be formed of a low resistance metal used for the lower plate 264.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터미널플레이트의 단면도를 나타낸다.4 is a cross-sectional view of a terminal plate according to another embodiment of the present invention.

상기 터미널플레이트(260a)는, 도 4를 참조하면, 기존에 사용되는 인바합금 또는 스테인레스 스틸로 형성되는 본판(262a)과, 상기 본판(262a)의 외면 전체에 소정두께로 형성되는 저저항도전층(264a)으로 형성된다. 따라서 상기 터미널플레이 트(260a)는 외면에 저저항도전층이 형성된다. 상기 도전층(264a)은 도 3의 하부플레이트(264)에 사용되는 동일한 금속으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 도전층(264a)으로 사용되는 금속은 니켈금속, 구리, 알루미늄, 은 등이 있을 수 있으며, 여기서 그 종류를 한정하는 것은 아니다. 따라서 상기 하부플레이트(264)는 7.5μΩ·ｍ 이하의 저항을 갖는 금속으로 형성되며, 니켈금속이 사용될 수 있다. 또한 상기 도전층(264a)은 바람직하게는 전기저항이 3.0μΩ·ｍ 이하인 금속으로 형성되며, 알루미늄(Al), 구리(Cu), 구리합금, 은(Ag)등이 사용될 수 있다. 상기 저저항도전층(264a)은 일반 도금, 써멀스프레이 코팅 등 다양한 코팅 방법에 의하여 형성될 수 있다. 상기 저저항도전층(265a)의 두께는 적어도 10㎛로 형성되어 전기저항이 충분히 작아지도록 한다. Referring to FIG. 4, the terminal plate 260a includes a main plate 262a formed of an invar alloy or stainless steel, and a low resistance conductive layer formed to a predetermined thickness on the entire outer surface of the main plate 262a. 264a. Therefore, the low resistance conductive layer is formed on the outer surface of the terminal plate 260a. The conductive layer 264a may be formed of the same metal used in the lower plate 264 of FIG. 3. That is, the metal used as the conductive layer 264a may be nickel metal, copper, aluminum, silver, and the like, but the type is not limited thereto. Therefore, the lower plate 264 is formed of a metal having a resistance of 7.5 μm · m or less, and nickel metal may be used. In addition, the conductive layer 264a is preferably formed of a metal having an electrical resistance of 3.0 μm · m or less, and aluminum (Al), copper (Cu), copper alloy, silver (Ag), and the like may be used. The low resistance conductive layer 264a may be formed by various coating methods such as general plating and thermal spray coating. The thickness of the low resistance conductive layer 265a is formed to be at least 10 μm so that the electrical resistance is sufficiently small.

따라서, 상기 터미널플레이트(260a)는 외면에 전체적으로 형성된 저저항도전층(264a)의 일측에 상기 전극단자(230)가 결합되고 타측에 제1전극탭(217)이 용접됨으로서 터미널플레이트(260a) 영역에서의 전기저항이 감소되어 이차전지의 내부저항도 감소된다.Accordingly, the terminal plate 260a is connected to the electrode terminal 230 on one side of the low resistance conductive layer 264a formed on the outer surface and the first electrode tab 217 is welded on the other side of the terminal plate 260a. The internal resistance of the secondary battery is also reduced by decreasing the electrical resistance at.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터미널플레이트의 단면도를 나타낸다.5 is a cross-sectional view of a terminal plate according to another embodiment of the present invention.

도 5에서 보는 바와 같이 상기 터미널플레이트(260b)는 기존에 사용되는 인바합금 또는 스테인레스 스틸로 형성되는 본판(262b)과 상기 본판(262b)의 하부에만 소정두께로 형성되는 저저항도전층(264b)을 포함하여 형성될 수 있다. 상기 저저항도전층(264b)은 도 4의 저저항도전층(264a)과 동일한 사양으로 형성될 수 있 다.As shown in FIG. 5, the terminal plate 260b includes a main plate 262b formed of an invar alloy or stainless steel and a low resistance conductive layer 264b formed only a predetermined thickness below the main plate 262b. It may be formed to include. The low resistance conductive layer 264b may be formed to have the same specifications as the low resistance conductive layer 264a of FIG. 4.

도 6a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터미널플레이트의 밑면도를 나타내며, 도 6b는 도 6a의 A-A 단면도를 나타낸다.Figure 6a shows a bottom view of a terminal plate according to another embodiment of the present invention, Figure 6b is a cross-sectional view taken along the line A-A of Figure 6a.

상기 터미널플레이트(260c)는, 도 6a와 도 6b를 참조하여 보면, 기존에 사용되는 인바합금 또는 스테인레스 스틸로 형성되는 본판(262c)과 상기 본판의 하면에 소정크기로 형성되는 도전층홈에 상기 저저항도전층(264c)이 형성된다. 상기 저저항도전층(264c)은 상기 본판(262c)의 일측에 형성된 상기 단자통공6(261)을 포함하며, 타측으로 상기 제1전극탭(217)이 용접되는 영역을 포함하도록 소정크기로 형성된다. 상기 저저항도전층(264c)은 도 5의 저저항도전층(264b)과 동일한 금속으로 형성될 수 있다. 또한 상기 저저항도전층(264c)의 두께는 적어도 10㎛로 형성되어 전기저항이 충분히 작아지도록 한다. 상기 저저항도전층(264c)은 그 폭이 적어도 상기 터미널플레이트(260) 폭의 50%로 형성되어 상기 제1전극탭(217)이 용이하게 저저항도전층(264c)에 용접되도록 한다.Referring to FIGS. 6A and 6B, the terminal plate 260c may include a main plate 262c formed of an invar alloy or stainless steel and a conductive layer groove formed in a predetermined size on a lower surface of the main plate. The resistive conductive layer 264c is formed. The low resistance conductive layer 264c includes the terminal through hole 261 formed on one side of the main plate 262c, and is formed to have a predetermined size to include an area to which the first electrode tab 217 is welded to the other side. do. The low resistance conductive layer 264c may be formed of the same metal as the low resistance conductive layer 264b of FIG. 5. In addition, the low resistance conductive layer 264c has a thickness of at least 10 μm so that the electrical resistance is sufficiently small. The low resistance conductive layer 264c has a width at least 50% of the width of the terminal plate 260 so that the first electrode tab 217 is easily welded to the low resistance conductive layer 264c.

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 발명의 실시예에 따라 저저항도전층이 형성된 터미널플레이트에 제1전극탭이 용접된 이차전지의 부분단면도를 나타낸다.7 is a partial cross-sectional view of a secondary battery in which a first electrode tab is welded to a terminal plate on which a low resistance conductive layer is formed according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 상기 터미널플레이트(260)는 캡플레이트(240)의 하면에 상기 절연플레이트(250)에 의하여 절연되면서 안착된다. 상기 터미널플레이트(260)는 상부플레이트(262)와 하부플레이트(264)를 포함하여 형성되며, 상기 하부플레이트(264)는 전기저항이 상기 상부플레이트(262)보다 낮은 금속으로 형성되는 저저항도 전층으로 형성된다. 상기 터미널플레이트(260)의 일측에는 단자통공6(261)을 통하여 삽입된 전극단자(230)가 상기 하부플레이트(264)와 전기적 결합된다. 상기 터미널플레이트(260)의 타측에는 상기 제1전극탭(217)이 용접된다. 따라서 상기 제1전극탭(217)과 상기 전극단자(230) 사이에는 하부플레이트(264)에 의하여 저저항도전층이 형성되어 터미널플레이트(260)에서의 전기저항이 감소되며, 이차전지의 내부저항이 감소된다.Referring to FIG. 7, the terminal plate 260 is seated on the lower surface of the cap plate 240 while being insulated by the insulating plate 250. The terminal plate 260 is formed to include an upper plate 262 and a lower plate 264, the lower plate 264 is a low-resistance total layer is formed of a metal having a lower electrical resistance than the upper plate 262 Is formed. On one side of the terminal plate 260, the electrode terminal 230 inserted through the terminal through hole 6 (261) is electrically coupled with the lower plate (264). The first electrode tab 217 is welded to the other side of the terminal plate 260. Accordingly, a low resistance conductive layer is formed between the first electrode tab 217 and the electrode terminal 230 by the lower plate 264 to reduce the electrical resistance of the terminal plate 260 and to reduce the internal resistance of the secondary battery. Is reduced.

상기에서는 도 3의 실시예에 따른 터미널플레이트(260)가 장착된 이차전지의 작용에 대하여 설명하였으나, 도 4 내지 도 6의 실시예에 따른 터미널플레이트가 장착된 이차전지도 동일하게 작용될 수 있음은 물론이다.Although the operation of the secondary battery equipped with the terminal plate 260 according to the embodiment of FIG. 3 has been described, the secondary battery equipped with the terminal plate according to the embodiments of FIGS. 4 to 6 may also operate in the same manner. Of course.

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 리튬이온 이차전지에 의하면, 터미널플레이트에 저저항전도층을 형성하여 전극단자와 제1전극탭간의 전기저항을 감소시켜 이차전지의 내부저항을 낮게 할 수 있으며, 따라서 이차전지의 충방전 효율 등 이차전지의 효율을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.According to the lithium ion secondary battery according to the present invention, a low resistance conductive layer is formed on the terminal plate to reduce the electrical resistance between the electrode terminal and the first electrode tab, thereby lowering the internal resistance of the secondary battery, thus charging the secondary battery. There is an effect that can increase the efficiency of the secondary battery, such as discharge efficiency.

Claims (13)

제1전극판과 제2전극판과 세퍼레이터 및 상기 제1전극판과 제2전극판에 각각 결합되는 제1전극탭과 제2전극탭을 구비하는 전극조립체와, 캡플레이트와 절연플레이트와 전극단자 및 터미널플레이트를 구비하는 캡조립체를 포함하며, 상기 터미널플레이트는 일측에 형성된 단자통공을 통하여 상기 전극단자가 결합되고, 타측에는 상기 제1전극탭이 용접되는 리튬이온 이차전지에 있어서,An electrode assembly including a first electrode plate, a second electrode plate, a separator, and a first electrode tab and a second electrode tab coupled to the first electrode plate and the second electrode plate, respectively, a cap plate, an insulating plate, and an electrode terminal. And a cap assembly having a terminal plate, wherein the terminal plate is coupled to the electrode terminal through a terminal through hole formed at one side thereof, and the other side of the lithium ion secondary battery in which the first electrode tab is welded; 상기 터미널플레이트는The terminal plate 상기 단자통공과 상기 제1전극탭이 용접되는 영역사이에 전기저항이 인바합금보다 낮은 금속으로 이루어지는 저저항도전층이 형성되며, 상기 제1전극탭이 상기 저저항도전층에 용접되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.A low resistance conductive layer formed of a metal having an electrical resistance lower than that of Inva alloy is formed between the terminal hole and the region where the first electrode tab is welded, and the first electrode tab is welded to the low resistance conductive layer. Lithium-ion secondary battery. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 저저항도전층은 전기저항이 7.5μΩ·ｍ 보다 낮은 금속으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.The low resistance conductive layer is a lithium ion secondary battery, characterized in that the electrical resistance is formed of a metal lower than 7.5μPa · m. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 저저항도전층은 니켈금속으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.The low resistance conductive layer is a lithium ion secondary battery, characterized in that formed of nickel metal. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 저저항도전층은 전기저항이 3.0μΩ·ｍ 보다 낮은 금속으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.The low resistance conductive layer is a lithium ion secondary battery, characterized in that the electrical resistance is formed of a metal lower than 3.0μPa · m. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 저저항도전층은 구리 또는 알루미늄 또는 은으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.The low resistance conductive layer is a lithium ion secondary battery, characterized in that formed of copper, aluminum or silver. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 터미널플레이트는The terminal plate 니켈합금플레이트로 형성되는 상부플레이트와, 상기 상부플레이트의 하부에 상기 저저항도전층으로 형성되는 하부플레이트를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.An upper plate formed of a nickel alloy plate, and a lower plate formed of the low resistance conductive layer below the upper plate is formed of a lithium ion secondary battery. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 하부플레이트는 상기 터미널플레이트 두께의 50% 이내의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.The lower plate is a lithium ion secondary battery, characterized in that formed to a thickness within 50% of the thickness of the terminal plate. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 터미널플레이트는 전체가 상기 저저항도전층으로 형성되는 것을 특징으 로 하는 리튬이온 이차전지.The terminal plate is a lithium ion secondary battery, characterized in that the whole is formed of the low resistance conductive layer. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 터미널플레이트는The terminal plate 본판과 상기 본판의 외면에 소정두께로 도금되어 형성되는 상기 저저항도전층을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.Lithium ion secondary battery characterized in that it comprises a main plate and the low resistance conductive layer is formed on the outer surface of the main plate is plated to a predetermined thickness. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 저저항도전층은 적어도 10㎛의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.The low resistance conductive layer is a lithium ion secondary battery, characterized in that formed to a thickness of at least 10㎛. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 터미널플레이트는The terminal plate 본판과 상기 본판의 하면에 소정두께로 도금되어 형성되는 상기 저저항도전층을 포함하며, 상기 저저항전도층에 상기 제1전극탭이 용접되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.And a low resistance conductive layer formed by plating a main plate and a lower surface of the main plate with a predetermined thickness, wherein the first electrode tab is welded to the low resistance conductive layer. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 저저항도전층은 적어도 10㎛의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.The low resistance conductive layer is a lithium ion secondary battery, characterized in that formed to a thickness of at least 10㎛. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1전극판과 제2전극판은 각각 음극판과 양극판으로 형성되고, 제1전극탭과 제2전극탭은 각각 음극탭과 양극탭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.The first electrode plate and the second electrode plate is formed of a negative electrode plate and a positive electrode plate, respectively, the first electrode tab and the second electrode tab is a lithium ion secondary battery, characterized in that formed by the negative electrode tab and the positive electrode tab, respectively.
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