KR20060028188A - Cap assembly and li secondary battery with the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 단자 플레이트의 하부면에 요홈을 형성하여 전극 단자의 하부를 수용함으로써, 캡 조립체와 전극 조립체 사이의 공간을 줄여 리튬 이차 전지의 전지 용량을 향상시킬 수 있는 캡 조립체 및 이를 구비하는 리튬 이차 전지에 관한 것으로, 본 발명의 캡 조립체는 단자 통공을 구비하는 캡 플레이트와; 상기 단자 통공에 삽입되는 전극 단자와; 상기 전극 단자의 저면부와 연결되며, 상기 단자 통공과 대응하는 통공과, 상기 전극 단자의 저면부를 수용하는 전극 단자 수용부를 구비하는 단자 플레이트를 포함한다. The present invention forms a recess in the lower surface of the terminal plate to accommodate the lower portion of the electrode terminal, thereby reducing the space between the cap assembly and the electrode assembly cap assembly that can improve the battery capacity of the lithium secondary battery and a lithium secondary having the same A battery assembly, the cap assembly of the present invention comprises: a cap plate having a terminal through hole; An electrode terminal inserted into the terminal through hole; And a terminal plate connected to the bottom portion of the electrode terminal, the terminal plate having a through hole corresponding to the terminal through hole, and an electrode terminal accommodating portion to receive the bottom portion of the electrode terminal.
리튬 이차 전지, 전극 단자, 단자 플레이트 Lithium Secondary Battery, Electrode Terminal, Terminal Plate
Description
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 리튬 이차 전지를 설명하기 위한 분해 사시도. 1 is an exploded perspective view for explaining a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 리튬 이차 전지의 캡 조립체를 설명하기 위한 단면도. Figure 2a is a cross-sectional view for explaining a cap assembly of a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.
도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 리튬 이차 전지의 캡 조립체를 설명하기 위한 평면도. Figure 2b is a plan view for explaining the cap assembly of the lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.
(도면의 주요 부위에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for main parts of drawing)
100; 리튬 이차 전지 110; 리튬 이차 전지용 케이스100; Lithium secondary battery 110; Lithium Secondary Battery Case
200; 전극 조립체 210; 제 1 전극판200; Electrode assembly 210; First electrode plate
215; 제 1 전극 탭 220; 제 2 전극판215; First electrode tab 220; Second electrode plate
225; 제 2 전극 탭 230; 세퍼레이터225; Second electrode tab 230; Separator
240; 절연 테이프 300; 캡 조립체240; Insulating tape 300; Cap assembly
310; 캡 플레이트 311; 단자 통공310; Cap plate 311; Terminal through hole
312; 전해액 주입구 315; 보올312; Electrolyte injection hole 315; Bowl
320; 전극 단자 330; 가스켓320; Electrode terminal 330; gasket
340; 절연 플레이트 350; 단자 플레이트340; Insulation plate 350; Terminal plate
355; 전극 단자 수용부 360; 절연 케이스355; An electrode terminal accommodating part 360; Insulated case
본 발명은 캡 조립체 및 이를 구비하는 리튬 이차 전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단자 플레이트의 하부면에 요홈을 형성하여 전극 단자의 하부를 수용함으로써, 캡 조립체와 전극 조립체 사이의 공간을 줄여 리튬 이차 전지의 전지 용량을 향상시킬 수 있는 캡 조립체 및 이를 구비하는 리튬 이차 전지에 관한 것이다. The present invention relates to a cap assembly and a lithium secondary battery having the same, and more particularly, to form a recess in a lower surface of a terminal plate to accommodate a lower portion of an electrode terminal, thereby reducing the space between the cap assembly and the electrode assembly. The present invention relates to a cap assembly capable of improving battery capacity of a battery and a lithium secondary battery having the same.
최근에는 셀룰라 폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 콤팩트하고 경량화된 전기/전자장치들이 활발하게 개발 및 생산되고 있다. 이러한 휴대용 전기/전자장치들은 별도의 전원이 구비되지 않은 장소에서도 작동될 수 있도록 전지 팩을 내장하고 있다. 내장된 전지 팩은 휴대용 전기/전자장치를 일정기간동안 구동시키기 위해 일정 레벨의 전압을 출력시킬 수 있도록 내부에 적어도 하나의 전지를 구비하고 있다. Recently, compact and lightweight electric / electronic devices such as cellular phones, notebook computers, camcorders, etc. have been actively developed and produced. These portable electric / electronic devices have a battery pack that can be operated in a place where no separate power source is provided. The built-in battery pack includes at least one battery therein for outputting a predetermined level of voltage for driving the portable electric / electronic device for a period of time.
상기 전지 팩은 경제적인 측면을 고려하여 최근에는 충방전이 가능한 이차전지를 채용하고 있다. 이차전지에는 대표적으로, 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지와 니켈-수소(Ni-MH)전지 및 리튬(Li) 전지와 리튬 이온(Li-ion) 전지 등의 리튬 이차 전지 등이 있다. In view of economical aspects, the battery pack employs a secondary battery capable of charging and discharging. Representative secondary batteries include lithium secondary batteries such as nickel-cadmium (Ni-Cd) batteries, nickel-hydrogen (Ni-MH) batteries, lithium (Li) batteries, and lithium ion (Li-ion) batteries.
특히, 리튬 이차 전지는 작동 전압이 3.6V로서, 휴대용 전자 장비 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-수소 전지보다 3배나 높고, 단위 중 량당 에너지 밀도가 높다는 측면에서 급속도로 신장되고 있는 추세이다. In particular, the lithium secondary battery has an operating voltage of 3.6V, which is three times higher than nickel-cadmium batteries or nickel-hydrogen batteries, which are widely used as power sources for portable electronic equipment, and is rapidly expanding in terms of high energy density per unit weight. to be.
이러한 리튬 이차 전지는 주로 양극 활물질로 리튬계 산화물, 음극 활물질로는 탄소재를 사용하고 있다. 일반적으로는, 전해액의 종류에 따라 액체 전해질 전지와, 고분자 전해질 전지로 분류되며, 액체 전해질을 사용하는 전지를 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 secondary batteries mainly use lithium-based oxides as positive electrode active materials and carbon materials as negative electrode active materials. In general, a battery is classified into a liquid electrolyte battery and a polymer electrolyte battery according to the type of electrolyte, and 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.
통상적으로, 상기 리튬 이차 전지는 양극 활물질이 코팅된 양극 전극판, 음극 활물질이 코팅된 음극 전극판 및 상기 양극 전극판과 음극 전극판 사이에 위치되어 쇼트를 방지하고 리튬 이온(Li-ion)의 이동만을 가능하게 하는 세퍼레이터가 권취된 전극 조립체와, 상기 전극 조립체를 수용하는 리튬 이온 이차 전지용 케이스와, 상기 리튬 이온 이차 전지용 케이스 내측에 주입되어 리튬 이온의 이동을 가능하게 하는 전해액 등으로 이루어져 있다. Typically, the lithium secondary battery is positioned between the positive electrode plate coated with a positive electrode active material, the negative electrode plate coated with a negative electrode active material, and between the positive electrode plate and the negative electrode plate to prevent a short and prevent lithium ion (Li-ion). And an electrode assembly in which a separator capable of moving only is wound, a lithium ion secondary battery case accommodating the electrode assembly, and an electrolyte solution injected into the lithium ion secondary battery case to allow lithium ions to move.
이러한 리튬 이차 전지는 일반적으로 하기와 같이 제조된다. Such lithium secondary batteries are generally manufactured as follows.
우선, 상기 양극 활물질이 코팅되며 양극 탭이 연결된 양극 전극판, 음극 활물질이 코팅되며, 음극 탭이 연결된 음극 전극판 및 세퍼레이터를 적층한 후, 이를 권취하여 전극 조립체를 제조한다. First, the positive electrode active material is coated and the positive electrode tab is connected to the positive electrode tab, the negative electrode active material is coated, the negative electrode plate is connected to the negative electrode tab and the separator is laminated, and then wound to prepare an electrode assembly.
그런 다음, 상기 전극 조립체를 상기 리튬 이차 전지용 케이스에 수용하여 상기 전극 조립체가 이탈하지 않도록 한 후, 캡 조립체를 상기 이차 전지용 케이스와 결합한다. 이후에, 상기 리튬 이차 전지용 케이스에 전해액을 주입한 후, 밀봉 하여 리튬 이차 전지를 완성한다. Then, the electrode assembly is accommodated in the lithium secondary battery case to prevent the electrode assembly from being separated, and then the cap assembly is combined with the secondary battery case. Thereafter, after the electrolyte is injected into the lithium secondary battery case, the lithium secondary battery is completed by sealing.
한편, 상기한 바와 같은 리튬 이차 전지의 캡 조립체가 단자 통공을 구비하는 캡 플레이트와, 외주부를 가스켓으로 감싼 상태에서 상기 캡 플레이트의 단자 통공에 결합되는 전극 단자와, 상기 전극 단자와 결합되어 상기 전극 조립체와 전기적으로 연결되는 단자 플레이트 등을 구비하는 구조로 이루어진다. On the other hand, the cap assembly of the lithium secondary battery as described above is a cap plate having a terminal through hole, an electrode terminal coupled to the terminal through hole of the cap plate in a state surrounding the outer peripheral portion with a gasket, and coupled with the electrode terminal to the electrode And a terminal plate or the like electrically connected to the assembly.
그러나, 일반적으로, 상기 캡 조립체는 상기 전극 단자가 상기 단자 플레이트와 결합시에 전극 단자의 하부가 상기 단자 플레이트의 외부로 돌출되는 구조로 이루어진다. 이로 인하여 상기 캡 조립체와 상기 전극 조립체 사이의 간격이 증가하게 되는 문제점이 있다. However, in general, the cap assembly has a structure in which the lower portion of the electrode terminal protrudes out of the terminal plate when the electrode terminal is coupled with the terminal plate. As a result, there is a problem in that the distance between the cap assembly and the electrode assembly is increased.
따라서, 리튬 이차 전지용 케이스의 전체 높이가 일정한 현재에 있어서, 상기 캡 조립체와 상기 전극 조립체 사이의 거리가 상대적으로 증가하게 되어, 상기 리튬 이차 전지의 전지 용량이 감소하는 문제점이 있다. Therefore, in a current in which the overall height of the lithium secondary battery case is constant, the distance between the cap assembly and the electrode assembly is relatively increased, thereby reducing the battery capacity of the lithium secondary battery.
본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 단자 플레이트의 하부면에 요홈을 형성하여 전극 단자의 하부를 수용함으로써, 캡 조립체와 전극 조립체 사이의 공간을 줄여 리튬 이차 전지의 전지 용량을 향상시킬 수 있는 캡 조립체 및 이를 구비하는 리튬 이차 전지를 제공하는 데에 그 목적이 있다. An object of the present invention is to solve the above problems of the prior art, the present invention forms a recess in the lower surface of the terminal plate to accommodate the lower portion of the electrode terminal, thereby reducing the space between the cap assembly and the electrode assembly lithium secondary An object of the present invention is to provide a cap assembly capable of improving battery capacity of a battery and a lithium secondary battery having the same.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 캡 조립체는 단자 통공을 구비하는 캡 플레이트와; 상기 단자 통공에 삽입되는 전극 단자와; 상기 전극 단자의 저면부와 연결되며, 상기 단자 통공과 대응하는 통공과, 상기 전극 단자의 저면부를 수용하는 전극 단자 수용부를 구비하는 단자 플레이트를 포함한다. The cap assembly of the present invention for achieving the above object and the cap plate having a terminal through hole; An electrode terminal inserted into the terminal through hole; And a terminal plate connected to the bottom portion of the electrode terminal, the terminal plate having a through hole corresponding to the terminal through hole, and an electrode terminal accommodating portion to receive the bottom portion of the electrode terminal.
또한, 본 발명의 리튬 이차 전지는 제 1 전극판, 제 2 전극판, 상기 제 1 전극판 및 제 2 전극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 구비하는 권취형 전극 조립체와; 상기 전극 조립체를 수용하기 위한 공간을 구비하는 케이스와; 단자 통공을 구비하는 캡 플레이트와, 상기 단자 통공에 삽입되는 전극 단자와, 상기 전극 단자의 저면부와 연결되며, 상기 전극 단자의 저면부를 수용하는 전극 단자 수용부를 구비하는 단자 플레이트를 포함하는 캡 조립체를 구비한다. In addition, the lithium secondary battery of the present invention includes a wound electrode assembly having a separator interposed between the first electrode plate, the second electrode plate, the first electrode plate and the second electrode plate; A case having a space for accommodating the electrode assembly; A cap assembly including a cap plate having a terminal through hole, an electrode terminal inserted into the terminal through hole, and a terminal plate connected to a bottom portion of the electrode terminal and having an electrode terminal accommodating portion to receive a bottom portion of the electrode terminal. It is provided.
또한, 본 발명의 캡 조립체의 제조 방법은 캡 플레이트의 조립체의 단자 통공에 전극 단자를 삽입하는 단계와; 상기 캡 플레이트의 하부면에 절연 플레이트를 부착하는 단계와; 상기 절연 플레이트의 하부면에 전극 단자 수용부를 구비하는 단자 플레이트를 부착하는 단계와; 상기 전극 단자의 저면부를 소성 가공하여 상기 전극 단자 수용부에 수용하는 단계를 포함한다. In addition, the manufacturing method of the cap assembly of the present invention includes the steps of inserting the electrode terminal in the terminal through-hole of the assembly of the cap plate; Attaching an insulating plate to a lower surface of the cap plate; Attaching a terminal plate having an electrode terminal accommodating portion to a lower surface of the insulating plate; And plasticizing the bottom portion of the electrode terminal and accommodating the electrode terminal accommodating portion.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 전극 단자 수용부는 상기 통공의 외부를 둘러싸는 형태로 이루어진다. In an embodiment of the present invention, the electrode terminal accommodating portion is formed to surround the outside of the through hole.
이때, 상기 전극 단자 수용부는 요부(凹部)로 이루어지는 것이 바람직하다. At this time, it is preferable that the said electrode terminal accommodating part consists of a recessed part.
또한, 상기 소성 가공은 스프닝(spinning) 공법 또는 코킹(caulking) 공법이다. In addition, the plastic working is a spinning method or a caulking method.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예를 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 리튬 이차 전지를 설명하기 위한 분해 사시도이다. 1 is an exploded perspective view for explaining a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 리튬 이차 전지(100)는 이차 전지용 케이스(110)와, 상기 이차 전지용 케이스(110)의 내부에 수용되는 젤리-롤형의 전극 조립체(200)와, 상기 이차 전지용 케이스(110)의 상부에 결합되는 캡 조립체(300)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a lithium secondary battery 100 according to an embodiment of the present invention includes a secondary battery case 110 and a jelly-roll type electrode assembly 200 accommodated in the secondary battery case 110. And a cap assembly 300 coupled to the upper portion of the secondary battery case 110.
상기 이차 전지용 케이스(110)는 대략 사각형상을 가진 금속재로 이루어져 있으며, 그 자체가 단자역할을 수행하는 것이 가능하다. The secondary battery case 110 is made of a metal material having a substantially rectangular shape, and may itself serve as a terminal.
상기 전극 조립체(200)는 일반적으로 양극 탭으로 사용되는 제 1 전극 탭(215) 및 음극 탭으로 사용되는 제 2 전극 탭(225) 중 어느 하나, 예를 들면 제 1 전극 탭(215)이 부착된 제 1 전극판(210)과, 상기 제 1 전극 탭(215) 및 제 2 전극 탭(225) 중 다른 하나, 예를 들면 제 2 전극 탭(225)이 부착된 제 2 전극판(220)과, 상기 제 1 전극판(210) 및 제 2 전극판(220) 사이에 개재된 세퍼레이터(230)가 권취된 형태로 이루어져, 상기 이차 전지용 케이스(110)에 수용된다. 있다. 상기 제 1 전극 탭(215) 및 제 2 전극 탭(225)이 상기 전극 조립체(200)로부터 인출되는 경계부에는 상기 제 1 전극판(210) 및 제 2 전극판(220) 간의 단락을 방지하기 위하여 절연 테이프(240)로 각각 절연되어 있다. The electrode assembly 200 may be attached to any one of the first electrode tab 215 used as the positive electrode tab and the second electrode tab 225 used as the negative electrode tab, for example, the first electrode tab 215. The second electrode plate 220 to which the first electrode plate 210 and the other one of the first electrode tab 215 and the second electrode tab 225, for example, the second electrode tab 225, are attached. And, the separator 230 interposed between the first electrode plate 210 and the second electrode plate 220 is formed in a wound form, it is accommodated in the secondary battery case 110. have. In order to prevent a short circuit between the first electrode plate 210 and the second electrode plate 220 at the boundary portion at which the first electrode tab 215 and the second electrode tab 225 are drawn out from the electrode assembly 200. Each is insulated by an insulating tape 240.
또한, 상기 제 1 전극판(210) 및 제 2 전극판(220)은 서로 극성을 달리하며, 상기 제 1 전극판(210) 및 제 2 전극판(220) 각각의 적어도 일면에는 양극 활물질 또는 음극 활물질이 도포되어 있다. 이때, 상기 양극 활물질로는 칼코게나이드 (chalcogenide) 화합물이 사용되고 있으며, 그 예로 LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2, LiNi1-xCoxO2(0<x<1), LiMnO2 등의 복합 금속 산화물들이 사용되고 있다. 음극 활물질는 탄소(C) 계열 물질, Si, Sn, 틴 옥사이드, 틴 합금 복합체(composite tin alloys), 전이 금속 산화물, 리튬 금속 나이트라이드 또는 리튬 금속 산화물 등이 사용되고 있다. 또한, 일반적으로 상기 제 1 전극판(210) 및 제 2 전극판(220) 중 양극 전극판으로 사용되는 전극판, 예를 들면 제 1 전극판(210)은 알루미늄(Al) 재질, 음극 전극판으로 사용되는 전극판, 예를 들면, 제 2 전극판(220)은 구리(Cu) 재질을 사용하며, 상기 세퍼레이터(230)는 일반적으로 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP)을 사용하지만, 본 발명에서 위의 재질을 한정하는 것은 아니다. In addition, the first electrode plate 210 and the second electrode plate 220 may be different from each other, and at least one surface of each of the first electrode plate 210 and the second electrode plate 220 may be a positive electrode active material or a negative electrode. The active material is applied. In this case, a chalcogenide compound is used as the cathode active material, and complex metal oxides such as LiCoO 2, LiMn 2 O 4, LiNiO 2, LiNi 1-x Cox O 2 (0 <x <1), and LiMnO 2 are used. As the negative electrode active material, carbon (C) -based materials, Si, Sn, tin oxides, composite tin alloys, transition metal oxides, lithium metal nitrides, or lithium metal oxides are used. In addition, an electrode plate, for example, the first electrode plate 210, which is used as the anode electrode plate among the first electrode plate 210 and the second electrode plate 220, is made of aluminum (Al) and a cathode electrode plate. The electrode plate used as, for example, the second electrode plate 220 is made of a copper (Cu) material, the separator 230 generally uses polyethylene (PE) or polypropylene (PP), but The invention is not limited to the above materials.
상기 캡 조립체(300)에는 상기 이차 전지용 케이스(110)의 개구부와 대응하는 크기와 형상을 구비하는 평판형 캡 플레이트(310)가 마련되어 있다. 상기 캡 플레이트(310)의 중앙부에는 단자 통공(311)이 형성되어 있으며, 상기 캡 플레이트(310)의 일측에는 전해액을 주입하기 위한 전해액 주입구(312)가 형성되어 있으며, 상기 전해액 주입구(312)는 보올(315)과 결합되어 밀폐된다. 또한, 상기 캡 플레이트(310)는 하부로 돌출된 돌기(313)를 구비한다. The cap assembly 300 is provided with a flat cap plate 310 having a size and shape corresponding to the opening of the secondary battery case 110. A terminal through hole 311 is formed at the center of the cap plate 310, and an electrolyte injection hole 312 for injecting an electrolyte is formed at one side of the cap plate 310, and the electrolyte injection hole 312 is formed. Coupled with the bowl 315 is sealed. In addition, the cap plate 310 has a protrusion 313 protruding downward.
상기 단자 통공(311)에는 전극 단자(320), 예를 들면, 음극 단자가 삽입 가능하도록 위치하고 있다. 또한, 상기 전극 단자(320)의 외부면에는 상기 캡 플레이트(310)와의 전기적 절연을 위한 튜브 형상의 가스켓(330)이 설치되어 있다. 상기 캡 플레이트(310)의 아랫면에는 상기 캡 플레이트(310)의 하부로 돌출된 돌기(313)와 결합되며, 상기 캡 플레이트(310)의 하부면에 부착되는 상기 단자 통공(311)과 대응하는 통공(341)을 구비하는 절연 플레이트(340)가 배치되어 있다. 상기 절연 플레이트(340) 아래면에는 상기 단자 통공(311)과 대응하는 통공(351)을 구비하는 단자 플레이트(350)가 설치되어 있다. 또한, 상기 전극 단자(320)의 저면부는 상기 절연 플레이트(340)를 개재한 상태에서 단자 플레이트(350)와 전기적으로 연결되어 있다. 이때, 상기 단자 플레이트(350)는 상기 전극 단자(320)의 저면부를 수용하기 위한 일종의 요부(凹部)로 이루어지는 전극 단자 수용부(351)를 구비하는 구조로 이루어진다. 이는 상기 단자 플레이트(350)가 상기 전극 단자 수용부(355)를 통하여 상기 전극 단자(320)를 수용하여, 상기 캡 조립체(300)과 상기 전극 조립체(200) 사이의 거리를 감소시키기 위함이다. An electrode terminal 320, for example, a negative electrode terminal, may be inserted into the terminal through hole 311. In addition, the outer surface of the electrode terminal 320 is provided with a tube-shaped gasket 330 for electrical insulation with the cap plate 310. The lower surface of the cap plate 310 is coupled with the projection 313 protruding to the lower portion of the cap plate 310, the through hole corresponding to the terminal through hole 311 attached to the lower surface of the cap plate 310 An insulating plate 340 having 341 is disposed. The lower surface of the insulating plate 340 is provided with a terminal plate 350 having a through hole 351 corresponding to the terminal through hole 311. In addition, the bottom portion of the electrode terminal 320 is electrically connected to the terminal plate 350 in a state of interposing the insulating plate 340. In this case, the terminal plate 350 has a structure including an electrode terminal accommodating part 351 formed of a kind of recessed part for accommodating a bottom portion of the electrode terminal 320. This is for the terminal plate 350 to receive the electrode terminal 320 through the electrode terminal accommodating part 355 to reduce the distance between the cap assembly 300 and the electrode assembly 200.
상기 캡 플레이트(310)의 아랫면에는 상기 제 1 전극판(210)으로부터 인출된 제 1 전극 탭(215)이 용접되어 있으며, 상기 전극 단자(320)의 하단부에는 상기 제 2 전극판(220)으로부터 인출된 제 2 전극 탭(225)이 용접된다. The first electrode tab 215 drawn from the first electrode plate 210 is welded to the lower surface of the cap plate 310, and the lower end of the electrode terminal 320 is welded from the second electrode plate 220. The drawn second electrode tab 225 is welded.
한편, 상기 전극 조립체(200)의 상면에는 상기 전극 조립체(200)와 캡 조립체(300)를 전기적으로 절연시켜 주며, 이와 동시에 상기 전극 조립체(200)의 상단부를 커버할 수 있는 절연 케이스(360)가 설치되어 있다. 상기 절연 케이스(360)는 상기 캡 플레이트(310)의 전해액 주입구(312)와 대응하는 위치에 전해액 주입 통공(362)을 구비하여, 전해액을 주입할 수 있도록 한다. 상기 절연 케이스(360)는 절연성을 가지는 고분자 수지로써, 바람직하게는 폴리프로필렌으로 이루어지나, 본 발명의 실시예에서 그 재질을 한정하는 것은 아니다. On the other hand, the upper surface of the electrode assembly 200 electrically insulates the electrode assembly 200 and the cap assembly 300, and at the same time an insulating case 360 that can cover the upper end of the electrode assembly 200 Is installed. The insulating case 360 is provided with an electrolyte injection hole 362 at a position corresponding to the electrolyte injection hole 312 of the cap plate 310, so that the electrolyte can be injected. The insulating case 360 is an insulating polymer resin, preferably made of polypropylene, but the material is not limited in the embodiment of the present invention.
한편, 도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 리튬 이차 전지의 캡 조립체를 설 명하기 위한 단면도이며, 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 리튬 이차 전지의 캡 조립체를 설명하기 위한 평면도이다. On the other hand, Figure 2a is a cross-sectional view illustrating a cap assembly of a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention, Figure 2b is a plan view for explaining a cap assembly of a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention. .
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차 전지의 캡 조립체(300)는 캡 플레이트(310), 전극 단자(320), 가스켓(330), 절연 플레이트(340) 및 단자 플레이트(350)를 구비하는 구조로 이루어진다. 이때, 상기 캡 조립체(300)는 상기 캡 플레이트(310)의 하부 방향으로 상기 절연 플레이트(340) 및 상기 단자 플레이트(350)가 순차적으로 부착되어 있으며, 상기 캡 플레이트(310)의 단자 통공(311)에 상기 가스켓(330)이 외주면을 감싼 상태에서 상기 전극 단자(320)가 삽입되어 있다. 2A and 2B, a cap assembly 300 of a lithium secondary battery according to an exemplary embodiment of the present invention may include a cap plate 310, an electrode terminal 320, a gasket 330, an insulating plate 340, and a terminal. It is made of a structure having a plate 350. In this case, the cap assembly 300 is the insulating plate 340 and the terminal plate 350 are sequentially attached in the lower direction of the cap plate 310, the terminal through hole 311 of the cap plate 310 The electrode terminal 320 is inserted in the state in which the gasket 330 surrounds the outer circumferential surface thereof.
또한, 상기 단자 플레이트(350)는 상기 단자 통공(311)과 대응하는 통공(351)을 구비하며, 상기 단자 플레이트(350)의 하부면에는 상기 통공(351)의 외부를 둘러싸는 형태로 형성되며, 상기 전극 단자(320)의 저면부를 수용할 수 있는 전극 단자 수용부(355)를 구비하는 구조로 이루어진다. In addition, the terminal plate 350 includes a through hole 351 corresponding to the terminal through hole 311, and is formed in a shape surrounding the outside of the through hole 351 on the lower surface of the terminal plate 350. The electrode terminal accommodating part 355 may accommodate the bottom portion of the electrode terminal 320.
즉, 상기 전극 단자 수용부(355)는 일종의 요부(凹部)로 이루어지는 것이 바람직하다. That is, it is preferable that the said electrode terminal accommodating part 355 consists of a kind of recessed part.
상기한 바와 같은 전극 조립체(300)의 조립 공정은 하기와 같다. The assembly process of the electrode assembly 300 as described above is as follows.
우선, 단자 통공(311)을 구비하는 캡 플레이트(310)와, 상기 단자 통공(311)에 삽입되는 전극 단자(320)와, 상기 전극 단자(320)와 상기 캡 플레이트(310)를 절연시키기 위한 가스켓(330)을 준비한다. First, a cap plate 310 having a terminal through hole 311, an electrode terminal 320 inserted into the terminal through hole 311, and insulating the electrode terminal 320 from the cap plate 310 are provided. Prepare the gasket 330.
그런 다음, 상기 가스켓(330)이 상기 전극 단자(320)의 외주부를 감싼 상태 에서 상기 전극 단자(320)를 상기 단자 통공(311)에 삽입한다. Then, the electrode terminal 320 is inserted into the terminal through hole 311 while the gasket 330 surrounds the outer circumference of the electrode terminal 320.
상기 전극 단자(320)를 상기 단자 통공(311)에 삽입한 후, 상기 단자 통공(311)과 대등하게 대응하는 통공(341)을 구비하는 절연 플레이트(340)를 상기 캡 플레이트(310)의 하부면에 부착한다. After the electrode terminal 320 is inserted into the terminal through hole 311, an insulating plate 340 having a through hole 341 corresponding to the terminal through hole 311 is provided in the lower portion of the cap plate 310. Attach to the face.
상기 캡 플레이트(310)의 하부면에 상기 절연 플레이트(340)를 부착한 후, 상기 단자 통공(311)과 대응하는 통공(351)을 구비하며, 전극 단자(320)의 저면부를 수용하기 위한 전극 단자 수용부(355)를 구비하는 단자 플레이트(350)를 상기 절연 플레이트(340)의 하부면에 부착한다. After attaching the insulating plate 340 to the lower surface of the cap plate 310, and provided with a through hole 351 corresponding to the terminal through hole 311, the electrode for accommodating the bottom portion of the electrode terminal 320 The terminal plate 350 including the terminal accommodating part 355 is attached to the lower surface of the insulating plate 340.
그런 다음, 상기 전극 단자(320)의 저면부를 스피닝(spinning) 공법 또는 코킹(caulking) 공법을 통하여 소성 가공하여, 상기 전극 단자(320)와 상기 단자 플레이트(350) 사이의 결합력을 강화시키며, 상기 전극 단자(320)의 저면부가 상기 전극 단자 수용부(355)를 채우도록 하여 캡 플레이트를 형성한다. Thereafter, the bottom surface of the electrode terminal 320 is plastically processed through a spinning method or a caulking method, thereby strengthening the bonding force between the electrode terminal 320 and the terminal plate 350, and A bottom plate of the electrode terminal 320 fills the electrode terminal accommodating part 355 to form a cap plate.
상기한 바와 같은 캡 조립체(300)를 구비하는 리튬 이차 전지(100)는 상기 전극 단자(320)의 저면부가 상기 단자 플레이트(350)의 하부로 돌출되지 않으며, 상기 전극 단자 수용부(355)에 수용되는 형태로 이루어져 상기 캡 조립체(300)와 상기 전극 조립체(200) 사이의 거리가 상대적으로 가까워질 수 있다. In the lithium secondary battery 100 having the cap assembly 300 as described above, the bottom portion of the electrode terminal 320 does not protrude to the lower portion of the terminal plate 350, and is disposed on the electrode terminal accommodating portion 355. It is formed in a shape that can be relatively close to the distance between the cap assembly 300 and the electrode assembly 200.
따라서, 리튬 이차 전지용 케이스(110)의 전체 높이가 일정한 현재에 있어서, 상기 캡 조립체(300)와 상기 전극 조립체(200) 사이의 거리가 상대적으로 가깝게 형성될 수 있으므로, 상기 리튬 이차 전지(100)의 전지 용량이 향상될 수 있다. Therefore, in a current in which the overall height of the lithium secondary battery case 110 is constant, the distance between the cap assembly 300 and the electrode assembly 200 may be formed relatively close, so that the lithium secondary battery 100 The battery capacity of can be improved.
상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 본 발명은 단자 플레이트의 하부면에 요홈을 형성하여 전극 단자의 하부를 수용함으로써, 캡 조립체와 전극 조립체 사이의 공간을 줄여 리튬 이차 전지의 전지 용량을 향상시킬 수 있는 캡 조립체 및 이를 구비하는 리튬 이차 전지를 제공할 수 있다. According to the present invention as described above, the present invention can form a groove in the lower surface of the terminal plate to accommodate the lower portion of the electrode terminal, thereby reducing the space between the cap assembly and the electrode assembly can improve the battery capacity of the lithium secondary battery It is possible to provide a cap assembly and a lithium secondary battery having the same.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. While the foregoing has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.
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