KR20070096641A - Cap assembly and secondary battery having the same and plug for electrolyte pouring hole - Google Patents

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Abstract

A cap assembly of a secondary battery, a secondary battery containing the cap assembly, and a stopper for an electrolyte injection hole of a secondary battery are provided to improve the sealing property of an electrolyte injection hole. A cap assembly comprises a cap plate which is provided with a terminal penetration hole and an electrolyte injection hole(43); electrode terminals(36,37) which pass through the terminal penetration hole so as to be combined with the cap plate; a gasket(44) which is interposed between the electrode terminal and the cap plate to insulate the electrode terminal; and a stopper(50) which is indented into the electrolyte injection hole of the cap plate to seal the electrolyte injection hole and is made of an elastic material.

Description

캡조립체와 이를 구비한 이차전지 및 이에 사용되는 전해액 주입구용 마개 {Cap assembly and secondary battery having the same and plug for electrolyte pouring hole}Cap assembly and secondary battery having same and plug for electrolyte injection hole used therein {Cap assembly and secondary battery having the same and plug for electrolyte pouring hole}

도 1은 종래 기술에 의한 이차전지의 상부측 단면도.1 is a cross-sectional view of the upper side of a secondary battery according to the prior art.

도 2a 및 2b는 종래 기술에 의한 이차전지의 전해액 주입구의 밀봉 전과 후의 상태 단면도.2A and 2B are cross-sectional views of a state before and after sealing an electrolyte injection hole of a secondary battery according to the prior art;

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 분해사시도.Figure 3 is an exploded perspective view of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 상부측 단면도.4 is a top side cross-sectional view of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전해액 주입구용 마개의 사시도.5 is a perspective view of the stopper for the electrolyte injection hole according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마개가 조립된 상태의 단면도.6 is a cross-sectional view of the plug is assembled according to another embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마개가 조립된 상태의 단면도.7 is a cross-sectional view of the plug is assembled according to another embodiment of the present invention.

도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 마개를 이용하여 전해액 주입구를 밀폐하는 상태를 순차적으로 도시한 단면도.8A to 8C are cross-sectional views sequentially illustrating a state in which an electrolyte injection hole is sealed using a stopper according to an embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

30 ; 이차전지 31 ; 캔30; Secondary battery 31; Cans

32 ; 전극조립체 36,37 ; 전극단자32; Electrode assemblies 36,37; Electrode terminal

40 ; 캡조립체 41 ; 캡플레이트40; Cap assembly 41; Cap Plate

43 ; 전해액 주입구 44 ; 가스켓43; Electrolyte injection opening 44; gasket

50,50A,50B ; 마개 51 ; (마개의)몸체50,50A, 50B; Stopper 51; Body

52 ; (마개의)상부 고정부 53 ; (마개의)하부 고정부52; Upper fixing part 53. Lower stopper

본 발명은 이차전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캡플레이트에 형성되는 전해액 주입구의 밀폐성을 향상시킨 캡조립체와 이차전지 및 이에 사용되는 전해액 주입구용 마개에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to a cap assembly and a secondary battery having improved sealing property of an electrolyte injection hole formed in a cap plate, and a plug for an electrolyte injection hole used therein.

이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하는 것으로서, 셀룰러 폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 첨단 전자기기분야에서 널리 사용되고 있다. 특히, 리튬이차전지는 작동전압이 3.6V로서, 전자장비전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴전지나, 니켈-수소전지보다 3배나 높고, 단위 중량당 에너지밀도가 높다는 측면에서 급속도로 신장되고 있는 추세이다.Secondary batteries (secondary battery) is a battery that can be charged and discharge, unlike a primary battery that can not be charged, and is widely used in the field of advanced electronic devices such as cellular phones, notebook computers, camcorders. In particular, lithium secondary batteries have an operating voltage of 3.6V, which is three times higher than nickel-cadmium batteries or nickel-hydrogen batteries, which are widely used as electronic equipment power sources, and is rapidly increasing in terms of high energy density per unit weight. .

이러한 리튬이차전지는 주로 양극 활물질로 리튬계 산화물, 음극 활물질로는 탄소재를 사용하고 있다. 일반적으로는, 전해액의 종류에 따라 액체전해질 전지와 고분자전해질 전지로 분류되며, 액체전해질을 사용하는 전지를 리튬이온전지라 하고, 고분자전해질을 사용하는 전지를 리튬폴리머전지라고 한다. 또한, 리튬이차전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로는 원통형, 각형, 그 리고 파우치형이 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. 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. In addition, lithium secondary batteries are manufactured in various shapes, and typical shapes include cylindrical, rectangular, and pouch types.

도 1에는 종래의 각형 이차전지(10)가 도시되어 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 이차전지(10)는 캔(11)과, 상기 캔(11)의 내부에 수용되는 전극조립체(12)와, 상기 캔(11)의 상단 개구부에 결합되는 캡조립체(20)를 포함하여 구성된다.1 illustrates a conventional rectangular secondary battery 10. As shown in FIG. 1, the secondary battery 10 includes a can 11, an electrode assembly 12 accommodated in the can 11, and a cap assembly coupled to an upper end of the can 11. 20 is configured to include.

상기 전극조립체(12)는 양극판(13), 세퍼레이터(14), 음극판(15)의 순서로 권취되어 있으며, 상기 양극판(13) 및 음극판(15)으로부터는 양극탭(16) 및 음극탭(17)이 각각 인출되어 있다.The electrode assembly 12 is wound in the order of the positive electrode plate 13, the separator 14, and the negative electrode plate 15, and the positive electrode tab 16 and the negative electrode tab 17 are separated from the positive electrode plate 13 and the negative electrode plate 15. ) Are each withdrawn.

상기 캡조립체(20)는 상기 캔(11)의 상부에 결합되는 캡플레이트(21)와, 상기 캡플레이트(21)에 가스켓(22)을 매개로 하여 절연되는 음극단자(23)와, 상기 캡플레이트(21)의 하부면에 설치되는 절연판(24)과, 상기 절연판(24)의 하부면에 설치되어 상기 음극단자(23)와 통전되는 단자플레이트(25)를 구비한다.The cap assembly 20 includes a cap plate 21 coupled to an upper portion of the can 11, a negative electrode terminal 23 insulated from the cap plate 21 by a gasket 22, and the cap. Insulating plate 24 is provided on the lower surface of the plate 21, and the terminal plate 25 is provided on the lower surface of the insulating plate 24 to be energized with the negative electrode terminal (23).

상기 양극탭(16)은 캡플레이트(21)와 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 음극탭(17)은 단자플레이트(25)를 통하여 음극단자(23)와 전기적으로 연결되어 있다.The positive electrode tab 16 is electrically connected to the cap plate 21, and the negative electrode tab 17 is electrically connected to the negative electrode terminal 23 through the terminal plate 25.

또한, 상기 캡플레이트(21)에는 캔(11) 내부로 전해액이 주입되는 통로를 제공하는 전해액 주입구(26)가 형성되어 있고, 상기 전해액 주입구(26)에는 밀폐부재(27)가 결합되어 있다.In addition, the cap plate 21 is formed with an electrolyte injection hole 26 that provides a passage through which the electrolyte is injected into the can 11, and a sealing member 27 is coupled to the electrolyte injection hole 26.

도 2a에는 도 1의 전해액 주입구가 밀폐되기 이전의 상태가 도시되고, 도 2b에는 도 2a의 전해액 주입구가 밀폐된 이후의 상태가 도시되어 있다.2A shows a state before the electrolyte injection hole of FIG. 1 is closed, and FIG. 2B shows a state after the electrolyte injection hole of FIG. 2A is closed.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 캡플레이트(21)에는 전해액 주입구(26)가 형성되어 있다. 상기 전해액 주입구(26)가 형성된 캡플레이트(21)의 상부면에는 그 주 위를 따라 테이퍼부(28)가 형성되어 있다. 상기 테이퍼부(28)에는 전해액이 주입된 다음에 전해액 주입구(26)를 밀폐시키기 위하여 밀폐부재로서 볼(27)이 위치되고 있다.2A and 2B, an electrolyte injection hole 26 is formed in the cap plate 21. A tapered portion 28 is formed on the upper surface of the cap plate 21 on which the electrolyte injection hole 26 is formed. A ball 27 is positioned as a sealing member in the tapered portion 28 to seal the electrolyte injection opening 26 after the electrolyte is injected.

상기 볼(27)은 그 상부로부터 프레스(1)와 같은 가압수단으로 상기 전해액 주입구(26)에 압착하는 것이 가능하다. 상기 전해액 주입구(26)에 대하여 볼(27)이 압착되면, 상기 볼(27)이 캡플레이트(21)에 압착되는 경계부분을 따라 레이저 용접을 통하여 용접부(29)를 형성하여 전해액 주입구(26)를 밀폐시키게 된다.The ball 27 can be crimped to the electrolyte injection hole 26 from the upper portion by pressing means such as the press 1. When the ball 27 is pressed against the electrolyte injection hole 26, the welding part 29 is formed by laser welding along the boundary portion where the ball 27 is pressed against the cap plate 21 to form the electrolyte injection hole 26. Will be sealed.

그런데, 종래의 전해액 주입구(26)의 밀폐구조는 다음과 같은 문제점이 있다.By the way, the conventional sealing structure of the electrolyte injection hole 26 has the following problems.

상기 캡플레이트(21)에는 그 상부면으로부터 전해액 주입구(26)를 확장시킨 테이퍼부(28)를 형성하고, 상기 볼(27)을 테이퍼부(28)에 안착시킨 상태에서 전해액 주입구(26)에 대하여 압착하게 되는데, 압착 후에 볼(27)의 위치가 확보될 수 없는 한편, 볼(27)의 상부면이 정확하게 원형을 이룰 수 없어 캡플레이트(21)와의 경계부를 따라서 용접부(29)가 제대로 형성되지 않을 수 있다.The cap plate 21 is formed with a tapered portion 28 extending from the upper surface thereof to the electrolyte injection hole 26, and the ball 27 is seated on the tapered portion 28 in the electrolyte injection hole 26. While the position of the ball 27 cannot be secured after the pressing, the upper surface of the ball 27 cannot be accurately formed, and thus the welded portion 29 is properly formed along the boundary with the cap plate 21. It may not be.

이에 따라 전지(10)의 내부에 주입된 전해액이 상기 전해액 주입구(26)를 따라서 화살표로 표시한 바와 같이 외부로 누수되는 현상이 발생되거나, 누수 전해액으로 인하여 용접시 과도한 스파크가 발생되면서 핀 홀이 형성되어 전해액 주입구(26)에 대한 밀폐성을 보장하지 못하게 됨으로써, 전지(10)의 신뢰성을 저하시키는 결과를 초래하게 된다.Accordingly, a phenomenon in which the electrolyte injected into the battery 10 is leaked to the outside as indicated by an arrow along the electrolyte injection hole 26 is generated, or excessive sparking occurs during welding due to the leaked electrolyte, resulting in pinholes. It is formed to fail to ensure the sealing property to the electrolyte injection hole 26, resulting in a decrease in the reliability of the battery (10).

이처럼 종래 기술에 의한 전해액 주입구는 볼(27)을 압입하는 과정에서 전해 액 주입구에 균일한 두께로 압착하기 어려워 전해액 주입구를 완벽하게 밀폐하지 못하는 문제가 있고, 종래에는 볼(27)을 압착시킨 후에 용접시 발생되는 고열에 의해 수납되어 있는 전해액이 기화하면서 가스누출로 인해 용접부위에 핀 홀이 발생되어 전해액이 누설되는 문제가 있다. As described above, the electrolyte injection hole according to the related art has a problem that it is difficult to completely seal the electrolyte injection hole due to the difficulty of pressing the ball 27 with a uniform thickness in the process of press-fitting the ball 27. While the electrolyte contained in the high heat generated during welding vaporizes, there is a problem in that pinholes are generated in the welded portion due to gas leakage, resulting in leakage of the electrolyte.

이와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 전해액 주입구의 밀폐성을 향상시킨 캡조립체 및 이차전지와, 이들에 사용되는 전해액 주입구용 마개를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention devised in view of the above problems is to provide a cap assembly and a secondary battery having improved sealing property of an electrolyte injection hole, and a plug for an electrolyte injection hole used therein.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 이차전지의 전극조립체는 단자 통공과 전해액 주입구가 형성된 캡플레이트와; 상기 단자 통공을 통과하여 결합되는 전극단자와; 상기 전극단자와 상기 캡플레이트 사이에 개재되어 상기 전극단자를 절연시키는 가스켓; 및 상기 캡플레이트의 전해액 주입구에 압입되어 상기 전해액 주입구를 밀폐시키는 탄성재질로 형성된 마개;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이때 탄성재질로 형성되어 상기 캡플레이트의 전해액 주입구에 압입되는 상기 마개는 상기 캡플레이트의 전해액 주입구의 내경에 밀착하는 상태로 압입되는 몸체의 상단에 일체로 형성되어 상기 캡플레이트의 상면과 면접하도록 상기 몸체보다 넓은 직경을 갖는 상부 고정부가 형성되며, 이때 상기 상부 고정부는 상기 캡플레이트의 상면과 면접하는 하면을 갖는 판상으로 형성된다. 또는 상기 마개는 상기 캡플레이트의 전해액 주입구의 내경에 밀착하는 상태로 압입되는 몸체의 하단에 일체로 형성되어 상기 캡플레이트의 하면과 면접하도록 상기 몸체보다 넓은 직경을 갖는 하부 고정부가 형성되며, 이때, 상기 하부 고정부는 상기 캡플레이트의 하면과 면접하는 상면을 갖고, 상기 상면에서 하측으로 갈수록 직경이 작아지는 역원뿔 형상으로 형성된다. 그리고 상기 마개의 재질은 고분자 화합물이 바람직한데, 상기 고분자 화합물은 EPDM, IIR, NR, NBR 중 적어도 하나 이상이 혼합된 것이 바람직하다.Electrode assembly of the secondary battery according to the present invention for achieving the above object is a cap plate formed with a terminal through hole and the electrolyte injection hole; An electrode terminal coupled through the terminal through hole; A gasket interposed between the electrode terminal and the cap plate to insulate the electrode terminal; And a stopper formed of an elastic material pressed into the electrolyte injection hole of the cap plate to seal the electrolyte injection hole. At this time, the stopper is formed of an elastic material and press-fitted into the electrolyte injection hole of the cap plate is integrally formed on the upper end of the body to be pressed in close contact with the inner diameter of the electrolyte injection hole of the cap plate to the interview with the upper surface of the cap plate An upper fixing portion having a larger diameter than the body is formed, wherein the upper fixing portion is formed in a plate shape having a lower surface in contact with the upper surface of the cap plate. Alternatively, the stopper may be integrally formed at a lower end of the body to be pressed in close contact with the inner diameter of the electrolyte injection hole of the cap plate, and a lower fixing part having a larger diameter than the body may be formed to interview the bottom surface of the cap plate. The lower fixing part has an upper surface which is in contact with the lower surface of the cap plate, and is formed in an inverted cone shape in which the diameter decreases toward the lower side from the upper surface. And the material of the stopper is preferably a polymer compound, the polymer compound is preferably a mixture of at least one or more of EPDM, IIR, NR, NBR.

또한, 본 발명에 의한 이차전지는 양극판, 세퍼레이터, 음극판이 순차적으로 권취된 전극조립체; 상기 전극조립체가 수용되는 캔; 단자 통공과 전해액 주입구가 형성된 캡플레이트; 상기 단자 통공을 통과하여 결합되는 전극단자; 상기 전극단자와 상기 캡플레이트 사이에 개재되어 상기 전극단자를 절연시키는 가스켓; 및 상기 캡플레이트의 전해액 주입구에 압입되어 상기 전해액 주입구를 밀폐시키는 탄성재질로 형성된 마개;를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 캡플레이트의 전해액 주입구 및 이를 밀폐하기 위한 마개는 상기 캡조립체의 전해액 주입구 및 마개의 형상에 따라 형성된다.In addition, the secondary battery according to the present invention includes an electrode assembly in which a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate are sequentially wound; A can containing the electrode assembly; A cap plate having a terminal hole and an electrolyte injection hole formed therein; An electrode terminal coupled through the terminal through hole; A gasket interposed between the electrode terminal and the cap plate to insulate the electrode terminal; And a stopper formed of an elastic material press-fitted into the electrolyte injection hole of the cap plate to seal the electrolyte injection hole. The electrolyte injection hole of the cap plate and a stopper for sealing the cap plate electrolyte may be an electrolyte injection hole of the cap assembly. It is formed according to the shape of the stopper.

그리고 본 발명에 의한 전해액 주입구용 마개는 탄성재질로 형성되어 전지의 캔의 상단개구부를 복개하는 캡플레이트에 형성된 전해액 주입구에 압입되어 고정되는 몸체; 상기 몸체의 상단에 일체로 형성되어 상기 캡플레이트의 상면에 면접되는 상부 고정부; 및 상기 몸체의 하단에 일체로 형성되어 상기 캡플레이트의 하면에 면접되는 하부 고정부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 하부 고정부는 상기 캡플레이트의 하면과 면접하는 상단부에서 하측으로 갈수록 직경 이 작아지는 역원뿔 형상으로 형성된 것이 바람직하며, 상기 마개의 재질은 고분자 화합물로 형성하되, 바람직하기는 상기 고분자 화합물은 EPDM, IIR, NR, NBR 중 적어도 하나 이상이 혼합된다.And the electrolyte injection hole stopper according to the present invention is formed of an elastic material body is fixed to the electrolyte injection hole formed in the cap plate to cover the top opening of the can of the battery; An upper fixing part integrally formed at an upper end of the body to be interviewed with an upper surface of the cap plate; And a lower fixing part integrally formed at a lower end of the body and interviewed on a lower surface of the cap plate. In this case, the lower fixing portion is preferably formed in an inverted cone shape of which the diameter decreases toward the lower side from the upper end to be interviewed with the lower surface of the cap plate, the stopper is formed of a polymer compound, preferably the polymer compound is At least one or more of EPDM, IIR, NR, and NBR are mixed.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention as described above will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

첨부도면 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 분해사시도이고, 도 4는 전해액 주입구를 도시한 캡플레이트의 부분단면도이다.Figure 3 is an exploded perspective view of a secondary battery according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a partial cross-sectional view of the cap plate showing the electrolyte injection port.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지(30)는 캔(31)과, 상기 캔(31)의 내부에 수용되는 전극조립체(32)와, 상기 캔(31)의 개방된 상단부를 복개하는 캡조립체(40)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the secondary battery 30 according to the exemplary embodiment of the present invention includes a can 31, an electrode assembly 32 accommodated in the can 31, and the can. And a cap assembly 40 covering the open upper end of the section 31.

상기 캔(31)은 상단부가 개방된 사각통체로서 재질은 금속이고, 그 자체가 전극단자의 역할을 수행할 수 있다.The can 31 is a rectangular cylinder having an open upper end and is made of metal, and may itself serve as an electrode terminal.

상기 캔(31)의 내부에 수용되는 전극조립체(32)는 양극판(33)과, 세퍼레이터(34)와, 음극판(35) 순서로 배치되어, 젤리롤형(jelly-roll type)으로 권취되어 있다.The electrode assembly 32 accommodated in the can 31 is disposed in the order of the positive electrode plate 33, the separator 34, and the negative electrode plate 35, and is wound in a jelly-roll type.

통상적으로 리튬 이차전지의 경우에 상기 양극판(33)은 박판의 알루미늄으로 된 양극집전체와, 그 양면에 리튬계 산화물을 주성분으로 하는 슬러리가 코팅되어 있으며, 상기 음극판(35)은 박판의 구리로 된 음극집전체와, 그 양면에 탄소재를 주성분으로 하는 슬러리가 코팅되어 있는 구성을 가진다.Typically, in the case of a lithium secondary battery, the positive electrode plate 33 is coated with a positive electrode current collector made of thin aluminum, and a slurry containing lithium-based oxide as a main component on both sides thereof, and the negative electrode plate 35 is made of thin copper. A negative electrode current collector and a slurry mainly containing a carbon material on both surfaces thereof.

상기 양극판(33) 및 음극판(35)으로 부터는 전극조립체(32)의 상부로 일부가 돌출되는 양극탭(37) 및 음극탭(36)이 각각 인출되어 있다. 상기 양극탭(37) 및 음극탭(36)은 용접에 의해 양극집전체 및 음극집전체에 고정될 수 있다.From the positive electrode plate 33 and the negative electrode plate 35, a positive electrode tab 37 and a negative electrode tab 36 protruding from the upper portion of the electrode assembly 32 are drawn out, respectively. The positive electrode tab 37 and the negative electrode tab 36 may be fixed to the positive electrode current collector and the negative electrode current collector by welding.

한편, 상기 양극탭(37) 및 음극탭(36)은 극성을 달리하여 배치될 수도 있다. 상기 양극탭(37) 및 음극탭(36)이 양극판(33) 및 음극판(35)의 외부로 돌출되는 부분에서는 극판(33)(35)간의 단락을 방지하기 위하여 절연테이프(38)가 감싸져질 수 있다.Meanwhile, the positive electrode tab 37 and the negative electrode tab 36 may be arranged with different polarities. Insulation tapes 38 may be enclosed to prevent a short circuit between the electrode plates 33 and 35 in a portion where the positive electrode tab 37 and the negative electrode tab 36 protrude out of the positive electrode plate 33 and the negative electrode plate 35. Can be.

상기 캔(31)의 개방된 상단부에는 캡조립체(40)가 설치되는데, 이러한 캡조립체(40)의 구성은 캡플레이트(41)와, 상기 캡플레이트(41)의 하면에 면접되게 설치된 절연플레이트(46)와, 상기 절연플레이트(46)의 하면에 면접되게 설치된 단자플레이트(47)로 이루어진다.A cap assembly 40 is installed at an open upper end of the can 31. The cap assembly 40 includes a cap plate 41 and an insulating plate installed to be interviewed with a lower surface of the cap plate 41. 46 and a terminal plate 47 provided to be interviewed on the lower surface of the insulating plate 46.

상기 캡플레이트(41)는 중앙에 단자 통공(42)이 형성되어 있고, 상기 단자 통공(42)에는 상기 캔(31)의 내부로 관통되는 음극단자(45)가 설치된다. 상기 음극단자(45)의 외부면에는 가스켓(44)이 설치되어 상기 음극단자(45)와 캡플레이트(41)를 절연시키게 된다. 상기 단자플레이트(47)에는 상기 음극단자(45)가 결합된다. The cap plate 41 has a terminal through-hole 42 formed at the center thereof, and the terminal through-hole 42 has a negative electrode terminal 45 penetrating into the can 31. A gasket 44 is installed on the outer surface of the negative electrode terminal 45 to insulate the negative electrode terminal 45 and the cap plate 41. The negative electrode terminal 45 is coupled to the terminal plate 47.

한편, 상기 캡조립체(40)와 전극조립체(32) 사이, 보다 정확하게는 캡조립체(40)의 하부측으로 상기 전극조립체(32)의 상면에는 절연케이스(48)가 더 설치될 수도 있다.Meanwhile, an insulating case 48 may be further provided between the cap assembly 40 and the electrode assembly 32, more precisely, on the upper surface of the electrode assembly 32 toward the lower side of the cap assembly 40.

상기 양극탭(37)은 용접 등에 의해 상기 캡플레이트(41)와 직접적으로 고정 되어지며, 상기 음극탭(36)은 상기 단자플레이트(47)를 통하여 음극단자(45)와 용접등에 의해 고정됨으로써 전기적으로 연결되어진다. 이와는 반대로, 상기 전극의 극성을 달리하여 전지(30)가 설계될 수도 있을 것이다. 또한, 상기 캡조립체(40)의 구성은 전술한 바에 한정되지는 않는다.The positive electrode tab 37 is directly fixed to the cap plate 41 by welding or the like, and the negative electrode tab 36 is fixed by the negative electrode terminal 45 and welding through the terminal plate 47 to be electrically Is connected. On the contrary, the battery 30 may be designed by changing the polarity of the electrode. In addition, the configuration of the cap assembly 40 is not limited to the above.

상기 캡플레이트(41)의 일측에는 상기 캔(31) 내부로 전해액의 주입이 가능한 전해액 주입구(43)가 형성되어 있다. One side of the cap plate 41 is formed with an electrolyte injection hole 43 for injecting electrolyte into the can 31.

본 발명의 실시예는 상기 전해액 주입구(43)를 밀폐하기 위한 마개로서, 탄성재질로 형성된 마개(50)가 구비된다.Embodiment of the present invention is a stopper for sealing the electrolyte injection hole 43, the stopper 50 formed of an elastic material is provided.

상기 마개(50)는 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 캡플레이트(41)의 전해액 주입구(43)에 압입되는 상태로 삽입되어 전해액 주입구(43)를 차단하는 몸체(51)와, 상기 몸체(51)의 상단에 일체로 형성되어 상기 캡플레이트(41)의 상면(41a)에 면접되는 상부 고정부(52)와, 상기 몸체(51)의 하단에 일체로 형성되어 상기 캡플레이트(41)의 하면(41b)에 면접되는 하부 고정부(53)로 구성된다.As shown in FIGS. 4 and 5, the stopper 50 is inserted into the electrolyte injection hole 43 of the cap plate 41 to block the electrolyte injection hole 43. An upper fixing part 52 integrally formed at an upper end of the body 51 and interviewed with an upper surface 41a of the cap plate 41, and integrally formed at a lower end of the body 51 so that the cap plate ( The lower fixing part 53 which is interviewed with the lower surface 41b of 41 is comprised.

상기 몸체(51)는 탄성재질로 제조되어 상기 전해액 주입구(43)에 압입되는 상태로 삽입된다.The body 51 is made of an elastic material and inserted into the electrolyte injection hole 43.

상기 상부 고정부(52)는 판상으로 형성되어 상기 캡플레이트(41)의 상면(41a)에 상기 상부 고정부(52)의 하면(52a)이 면접하는 상태로 결합된다.The upper fixing portion 52 is formed in a plate shape is coupled to the upper surface (41a) of the cap plate 41 in a state in which the lower surface (52a) of the upper fixing portion (52) interviews.

상기 하부 고정부(53)는 하측으로 갈수록 직경이 작게 형성된 역원뿔형으로 형성되어 상기 캡플레이트(41)의 하면(41b)에 하부 고정부(53)의 상면(53a)이 면접하는 상태로 결합된다.The lower fixing part 53 is formed in an inverted cone shape having a smaller diameter toward the lower side, and is coupled to the lower surface 41b of the cap plate 41 in a state where the upper surface 53a of the lower fixing part 53 is interviewed. .

본 발명의 일 실시예에 따른 마개(50)는 상기 몸체(51)에 상부 고정부(52)와 하부 고정부(53)가 일체로 형성된 것으로 예시되어 있으나, 상부 고정부 또는 하부 고정부중 어느 하나의 구성을 배제하거나, 상,하부 고정부의 구성을 모두 배제하여 형성할 수 있다.The stopper 50 according to the embodiment of the present invention is illustrated as being integrally formed with the upper fixing portion 52 and the lower fixing portion 53 in the body 51, any of the upper fixing portion or lower fixing portion It may be formed by excluding one configuration, or by excluding the configuration of the upper and lower fixing parts.

즉, 본 발명의 다른 실시예로서, 도 6에 도시한 바와 같이, 하부 고정부가 배제되고 몸체(51)에 상단에 상부 고정부(52)가 일체로 형성된 마개(50A)가 제공가능하다. 이러한 마개(50A)에 의하면, 마개(50A)가 전해액 주입구(43)에 압입시 상부 고정부(52)에 의해 전해액 주입구(43)의 압입되는 위치가 제한된다. 아울러 이후 이차전지의 조립공정에 따라 캡플레이트의 상부에 채워지는 몰딩재(미도시)에 의해 상부 고정부(52)가 홀딩된 상태가 되므로 마개(50A)가 캡플레이트(41)의 전해액 주입구(43)에서 이탈되지 않게 된다.That is, as another embodiment of the present invention, as shown in Figure 6, it is possible to provide a stopper 50A in which the lower fixing portion is excluded and the upper fixing portion 52 is integrally formed at the top of the body 51. According to the plug 50A, the position at which the plug 50A is press-fitted into the electrolyte injection port 43 by the upper fixing part 52 when the plug 50A is press-fitted into the electrolyte injection port 43 is limited. In addition, since the upper fixing part 52 is held by a molding material (not shown) filled in the upper portion of the cap plate according to the assembling process of the secondary battery, the plug 50A is connected to the electrolyte injection hole of the cap plate 41 ( In 43).

또한, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 도 7에 도시한 바와 같이, 상부 고정부가 배제되고 몸체(51)의 하단에 하부 고정부(53)가 일체로 형성된 마개(50B)가 제공될 수 있다. 이러한 마개(50B)는 마개(50B)가 전해액 주입구(43)에 압입된 후에 하부 고정부(53)에 의해 캡플레이트(41)의 상측방향으로 이탈되지 않게 된다. In addition, as another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 7, the stopper 50B may be provided in which the upper fixing part is excluded and the lower fixing part 53 is integrally formed at the lower end of the body 51. . The stopper 50B is not separated from the upper side of the cap plate 41 by the lower fixing part 53 after the stopper 50B is press-fitted into the electrolyte injection hole 43.

한편, 별도의 도면으로 도시하지는 않았으나, 상,하부 고정부를 모두 배제하고 몸체(51)만이 전해액 주입구(43)에 압입되는 상태로 전해액 주입구(43)를 밀폐할 수도 있다.Meanwhile, although not illustrated in a separate drawing, the electrolyte injection hole 43 may be sealed in a state in which only the body 51 is press-fitted into the electrolyte injection hole 43 except for the upper and lower fixing portions.

상기 마개(50)의 재질은 고분자 화합물로 형성되며, 보다 구체적으로 상기 고분자 화합물은 EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer), IIR(Iso butylene Iso prene Rubber), NR(Natual Rubber), NBR(Nitryl Butadiene Rubber) 중 적어도 하나 이상이 혼합되어 형성된다. 특히 상기 IIR의 경우에는 내증기 투과성이 양호하다.The plug 50 is formed of a polymer compound, and more specifically, the polymer compound is EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomer), IIR (Iso butylene Iso prene Rubber), NR (Natural Rubber), NBR (Nitryl Butadiene Rubber) At least one of is formed by mixing. In the case of the above-mentioned IIR, the vapor permeability is good.

이와 같이 구성되는 이차전지의 조립공정시 본 발명의 일 실시예에 의한 마개에 의하여 캡플레이트의 전해액 주입구를 밀폐시키는 동작을 도 8a 내지 도 8c을 참조하여 설명한다.An operation of closing the electrolyte injection hole of the cap plate by the plug according to the embodiment of the present invention during the assembly process of the secondary battery configured as described above will be described with reference to FIGS. 8A to 8C.

도 8a에 도시한 바와 같이, 캡플레이트(41)의 전해액 주입구(43)의 상측에서 마개(50)의 상부 고정부(52)를 가압수단(미도시)에 의하여 하방향으로 압력을 가해준다. 마개(50)가 하방향으로 하강되면서 마개(50)의 하부 고정부(53)에서 전해액 주입구(43)보다 직경이 크게 형성된 부위는 도 8b에서와 같이, 전해액 주입구(43)의 압착되면서 전해액 주입구(43)를 통과하게 된다. As shown in FIG. 8A, the upper fixing part 52 of the stopper 50 is applied downward by the pressing means (not shown) on the upper side of the electrolyte injection hole 43 of the cap plate 41. As the stopper 50 is lowered downward, the portion of the lower fixing part 53 of the stopper 50 having a larger diameter than the electrolyte injection hole 43 is compressed as shown in FIG. 8B, while the electrolyte injection hole 43 is compressed. Pass (43).

상기 마개(50)의 하부 고정부(53)가 전해액 주입구(43)를 완전히 통과하게 되면, 도 8c에 도시한 바와 같이, 마개(50)의 몸체(51)는 전해액 주입구(43)의 내경에 밀착된 상태로 삽입된다. 또한, 상부 고정부(52)는 하면(52a)이 캡플레이트(41)의 상면(41a)에 지지되어 마개(50)가 더 이상 하방향으로 이동되지 않도록 규제하게 된다. 그리고, 하부 고정부(53)는 탄성복원력에 의해 본래의 형상으로 팽창되면서 상면(53a)이 캡플레이트(41)의 하면(41b)에 지지되어 마개(50)가 캡플레이트(41)의 상측으로 이탈되지 않도록 고정시킨다.When the lower fixing portion 53 of the stopper 50 passes completely through the electrolyte injection hole 43, as shown in FIG. 8C, the body 51 of the stopper 50 may have an inner diameter of the electrolyte injection hole 43. Inserted in close contact. In addition, the upper fixing portion 52 is the lower surface (52a) is supported on the upper surface (41a) of the cap plate 41 to restrict the stopper 50 is no longer moved downward. In addition, the lower fixing part 53 is expanded to its original shape by elastic restoring force, and the upper surface 53a is supported on the lower surface 41b of the cap plate 41 so that the stopper 50 is moved upward of the cap plate 41. Fix it so that it does not break out.

이처럼 마개(50)가 캡플레이트(41)의 전해액 주입구(53)에 삽입된 상태에서는 마개(50)의 몸체(51)의 외주면(51a)이 전해액 주입구(53)의 내경에 밀착된 상태로 압입되므로 마개(50)에 의하여 전해액 주입구(43)가 기밀하게 밀폐된다. 이때, 마개(50)의 상부 고정부(52)는 소정의 길이를 갖고 하면(52a)이 전해액 주입구(43)의 상단부의 가장자리에서 캡플레이트(41)의 상면(41a)과 탄력적으로 면접촉되어 있어 전해액 주입구(43)를 통해 누설되는 전해액을 차단하게 된다. 아울러 마개(50)의 하부 고정부(53)는 소정 길이만큼 상면(53a)이 전해액 주입구(43)의 하단부의 가장자리에서 캡플레이트(41)의 하면(41b)과 탄력적으로 면접촉되어 있어 전해액 주입구(43)가 밀폐된다. As described above, when the stopper 50 is inserted into the electrolyte injection hole 53 of the cap plate 41, the outer circumferential surface 51a of the body 51 of the stopper 50 is pressed against the inner diameter of the electrolyte injection hole 53. Therefore, the electrolyte injection hole 43 is hermetically sealed by the stopper 50. At this time, the upper fixing portion 52 of the stopper 50 has a predetermined length and the lower surface 52a is in surface contact with the upper surface 41a of the cap plate 41 at the edge of the upper end of the electrolyte injection hole 43. Thereby, the electrolyte leaks through the electrolyte injection hole 43 to be blocked. In addition, the lower fixing part 53 of the stopper 50 has an upper surface 53a elastically in surface contact with the lower surface 41b of the cap plate 41 at the edge of the lower end portion of the electrolyte injection hole 43 by a predetermined length. 43 is sealed.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 마개(50)는 몸체(51)의 외주면(51a)이 전해액 주입구(43)의 내경에 밀착되고, 상부 고정부의 하면(52a) 및 하부 고정부의 상면(53a)이 각각 캡플레이트의 전해액 주입구(43)의 상,하단 가장자리에 상면(41a)과 하면(41b)에 탄력적으로 밀착되어 있어 용접 공정을 실시하지 않고도 전해액 주입구를 기밀하게 밀폐하여 전해액의 누설을 차단하게 된다.Thus, the stopper 50 according to the embodiment of the present invention is the outer peripheral surface (51a) of the body 51 is in close contact with the inner diameter of the electrolyte injection port 43, the upper surface of the lower fixing portion (52a) and the upper surface of the lower fixing portion The 53a is elastically in close contact with the upper and lower edges 41b and 41b of the electrolyte inlet 43 of the cap plate, respectively, and the electrolyte inlet is hermetically sealed without performing a welding process to leak the electrolyte. Will block.

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.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and any person skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Of course, such changes are within the scope of the claims.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 이차전지는 탄성재질의 마개를 사용하여 레이저 또는 저항 용접 등과 같은 용접 공정을 배제하는 상태로 캡플레이트에 형성된 전해액 주입구의 밀폐가 기밀하게 실시되어 용접 공정을 배제하면서도 전지 내부의 전해액이 누설되는 불량을 방지하는 효과가 있다.As described above, in the secondary battery according to the present invention, an electrolyte injection hole formed in the cap plate is hermetically sealed to exclude a welding process by using a stopper made of an elastic material to exclude a welding process such as laser or resistance welding. At the same time, there is an effect of preventing the leakage of the electrolyte inside the battery.

Claims (13)

단자 통공과 전해액 주입구가 형성된 캡플레이트;A cap plate having a terminal hole and an electrolyte injection hole formed therein; 상기 단자 통공을 통과하여 결합되는 전극단자;An electrode terminal coupled through the terminal through hole; 상기 전극단자와 상기 캡플레이트 사이에 개재되어 상기 전극단자를 절연시키는 가스켓; 및A gasket interposed between the electrode terminal and the cap plate to insulate the electrode terminal; And 상기 캡플레이트의 전해액 주입구에 압입되어 상기 전해액 주입구를 밀폐시키는 탄성재질로 형성된 마개;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 캡조립체.And a stopper formed of an elastic material press-fitted into the electrolyte injection hole of the cap plate to seal the electrolyte injection hole. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 마개는 상기 캡플레이트의 전해액 주입구의 내경에 밀착하는 상태로 압입되는 몸체의 상단에 일체로 형성되어 상기 캡플레이트의 상면과 면접하도록 상기 몸체보다 넓은 직경을 갖는 상부 고정부가 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 캡조립체.The stopper is integrally formed on the upper end of the body to be pressed in close contact with the inner diameter of the electrolyte injection hole of the cap plate is characterized in that the upper fixing portion having a larger diameter than the body to be interviewed with the upper surface of the cap plate Cap assembly of a secondary battery. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 상부 고정부는 상기 캡플레이트의 상면과 면접하는 하면을 갖는 판상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 캡조립체.The upper fixing part is a cap assembly of a secondary battery, characterized in that formed in a plate having a lower surface in contact with the upper surface of the cap plate. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 마개는 상기 캡플레이트의 전해액 주입구의 내경에 밀착하는 상태로 압입되는 몸체의 하단에 일체로 형성되어 상기 캡플레이트의 하면과 면접하도록 상기 몸체보다 넓은 직경을 갖는 하부 고정부가 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지의 캡조립체.The stopper is formed on the lower end of the body to be pressed in close contact with the inner diameter of the electrolyte injection hole of the cap plate is characterized in that the lower fixing portion having a larger diameter than the body to be interviewed with the lower surface of the cap plate Battery cap assembly. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 하부 고정부는 상기 캡플레이트의 하면과 면접하는 상면을 갖고, 상기 상면에서 하측으로 갈수록 직경이 작아지는 역원뿔 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지의 캡조립체.The lower fixing part has an upper surface in contact with a lower surface of the cap plate, the cap assembly of the secondary battery, characterized in that formed in an inverted conical shape that becomes smaller from the upper surface toward the lower side. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 마개의 재질은 고분자 화합물인 것을 특징으로 하는 이차전지의 캡조립체.The cap material of the cap assembly of the secondary battery, characterized in that the polymer compound. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 고분자 화합물은 EPDM, IIR, NR, NBR 중 적어도 하나 이상이 혼합된 것을 특징으로 하는 이차전지의 캡조립체.The polymer compound is a cap assembly of a secondary battery, characterized in that at least one or more of EPDM, IIR, NR, NBR is mixed. 양극판, 세퍼레이터, 음극판이 순차적으로 권취된 전극조립체;An electrode assembly in which a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate are sequentially wound; 상기 전극조립체가 수용되는 캔;A can containing the electrode assembly; 단자 통공과 전해액 주입구가 형성된 캡플레이트;A cap plate having a terminal hole and an electrolyte injection hole formed therein; 상기 단자 통공을 통과하여 결합되는 전극단자;An electrode terminal coupled through the terminal through hole; 상기 전극단자와 상기 캡플레이트 사이에 개재되어 상기 전극단자를 절연시키는 가스켓; 및A gasket interposed between the electrode terminal and the cap plate to insulate the electrode terminal; And 상기 캡플레이트의 전해액 주입구에 압입되어 상기 전해액 주입구를 밀폐시키는 탄성재질로 형성된 마개;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.And a stopper formed of an elastic material pressed into the electrolyte injection hole of the cap plate to seal the electrolyte injection hole. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 캡플레이트의 전해액 주입구 및 이를 밀폐하기 위한 마개는 상기 제2항 내지 제7항에 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.An electrolyte injection hole of the cap plate and a plug for sealing the cap plate are formed according to claim 2 to claim 7. 전지의 캔의 상단개구부를 복개하는 캡플레이트에 형성된 전해액 주입구에 압입되어 고정되는 몸체;A body press-fitted into the electrolyte injection hole formed in the cap plate covering the top opening of the can of the battery; 상기 몸체의 상단에 일체로 형성되어 상기 캡플레이트의 상면에 면접되는 상부 고정부; 및An upper fixing part integrally formed at an upper end of the body to be interviewed with an upper surface of the cap plate; And 상기 몸체의 하단에 일체로 형성되어 상기 캡플레이트의 하면에 면접되는 하부 고정부를 포함하여 구성하며, It is formed integrally with the lower end of the body and comprises a lower fixing portion interviewed on the lower surface of the cap plate, 상기 몸체와 상,하부 고정부가 탄성재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 전해액 주입구용 마개.Cap for the electrolyte injection hole of the secondary battery, characterized in that the body and the upper, lower fixing portion is formed of an elastic material. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 하부 고정부는 상기 캡플레이트의 하면과 면접하는 상단부에서 하측으로 갈수록 직경이 작아지는 역원뿔 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지의 전해액 주입구용 마개.The lower fixing part of the cap for the electrolyte injection hole of the secondary battery, characterized in that formed in an inverted conical shape of the diameter decreases toward the lower side from the upper end in contact with the bottom of the cap plate. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 마개의 재질은 고분자 화합물인 것을 특징으로 하는 이차전지의 전해액 주입구용 마개.The stopper material for the electrolyte injection hole of the secondary battery, characterized in that the polymer compound. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 고분자 화합물은 EPDM, IIR, NR, NBR 중 적어도 하나 이상이 혼합된 것을 특징으로 하는 이차전지의 전해액 주입구용 마개.The polymer compound is a plug for the electrolyte injection hole of the secondary battery, characterized in that at least one or more of EPDM, IIR, NR, NBR is mixed.
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