KR20070097853A - Lithium rechargeable battery and method of making the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1a는 일반적인 리튬 이차전지의 분리 사시도1A is an exploded perspective view of a typical lithium secondary battery
도 1b는 도 1a의 캡플레이트의 확대 단면도FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view of the cap plate of FIG. 1A
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지의 수직 단면도2 is a vertical cross-sectional view of a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.
도 3a는 도 2 중 캡플레이트의 확대 단면도Figure 3a is an enlarged cross-sectional view of the cap plate of Figure 2
도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 캡플레이트의 확대 단면도Figure 3b is an enlarged cross-sectional view of the cap plate according to another embodiment of the present invention
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지 제조방법의 흐름도4 is a flowchart of a method of manufacturing a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
200 - 리튬 이차전지 210 - 캔200-Lithium Secondary Battery 210-Can
212 - 전극조립체 220 - 캡조립체212-Electrode Assembly 220-Cap Assembly
240, 340 - 캡플레이트 241, 341 - 단자통공1 240, 340-
242, 342 - 전해액주입구 243, 343 - 제 1측벽242, 342-
245, 345 - 제 2측벽 246, 346 - 연결부245, 345-
280, 380 - 볼280, 380-Ball
본 발명은 리튬 이차전지 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전해액주입구 내부에 단차를 형성하고 실링(sealing)제를 도포하여 피막을 형성한 후 볼압입을 행함으로써, 밀폐성이 향상되고 보다 깔끔한 외관을 가지는 리튬 이차전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a lithium secondary battery and a method of manufacturing the same, and more particularly, by forming a step inside the electrolyte inlet, applying a sealing agent to form a film, and then performing ball press injection, thereby improving sealing performance. It relates to a lithium secondary battery having a clean appearance and a method of manufacturing the same.
일반적으로 비디오 카메라, 휴대형 전화, 휴대형 컴퓨터 등과 같은 휴대형 무선기기의 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 중량당 에너지 밀도가 높다는 장점 때문에 첨단 전자기기 분야에서 널리 사용되고 있다.In general, as the light weight and high functionality of portable wireless devices such as a video camera, a portable telephone, a portable computer, and the like progress, a lot of researches 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 1a는 일반적인 리튬 이차전지의 분리 사시도를 나타내며, 도 1b는 도 1a의 캡플레이트의 확대 단면도를 나타낸다.1A is an exploded perspective view of a general lithium secondary battery, and FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view of the cap plate of FIG. 1A.
상기 리튬 이차전지(100)는, 도 1을 참조하면, 양극판(113), 음극판(115) 및 세퍼레이터(114)로 구성되는 전극조립체(112)를 전해액과 함께 캔(110)에 수납하고, 이 캔(110)의 상단개구부(110a)를 캡조립체(120)로 밀봉함으로써 형성된다.Referring to FIG. 1, the lithium
상기 캔(110)은 일반적으로 알루미늄 또는 그 합금 재질로 형성되며, 딥드로잉 방식에 의하여 제작된다. 상기 캔(110)의 하면(110b)은 일반적으로 거의 평면 형상으로 형성된다.The can 110 is generally formed of aluminum or an alloy thereof, and manufactured by a deep drawing method. The
상기 전극조립체(112)는 양극판(113)과 음극판(115) 사이에 세퍼레이터(114)가 개재되면서 권취되어 형성된다. 상기 양극판(113)에는 양극탭(116)이 결합되어 전극조립체(112)의 상단부로 돌출되며, 음극판(115)에는 음극탭(117)이 결합되어 전극조립체(112)의 상단부로 돌출된다. 상기 전극조립체(112)에서 상기 양극탭(116)과 음극탭(117)은 소정거리 떨어져 형성되어 전기적으로 절연되도록 한다. 상기 양극탭(116)과 음극탭(117)은 일반적으로 니켈 금속으로 형성된다.The
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 캔(110)의 상단개구부(110a)에 결합되어 캔(110)을 밀봉하게 된다.The
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)에 삽입될 때는 전극단자(130)와 캡플레이트(140)의 절연을 위하여 전극단자(130)의 외면에는 튜브형의 개스킷튜브(137)가 결합되어 함께 삽입된다. 한편, 상기 캡플레이트(140)의 일측에는 전해액주입구(142)가 소정크기로 형성된다. 상기 캡조립체(120)가 상기 캔(110)의 상단개구부(110a)에 조립된 후 전해액주입구(142)를 통하여 전해액이 주입되고, 전해액주입구(142)는 별도의 밀폐수단인 볼에 의하여 밀폐된다. The
상기 전극단자(130)는 상기 음극판(115)의 음극탭(117) 또는 상기 양극판(113)의 양극탭(116)에 연결되어 음극단자 또는 양극단자로 작용하게 된다.The
상기 절연플레이트(150)는 가스켓과 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
상기 터미널플레이트(160)는 일반적으로 니켈 합금으로 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(137)에 의하여 절연되면서 캡플레이트(140)의 단자통공1(141)을 통하여 결합되므로 상기 터미널플레이트(160)는 상기 캡플레이트(140)와 전기적으로 절연되면서 상기 전극단자(130)와 전기적으로 연결된다.The
상기 터미널플레이트(160)의 일측에는 상기 음극판(115)에 결합된 음극탭(117)이 용접되며, 캡플레이트(140)의 타측에는 상기 양극판(113)에 결합된 양극탭(116)이 용접된다. 상기 음극탭(117)과 양극탭(116)을 결합시키는 용접방법으로는 저항용접, 레이저 용접 등이 사용되며, 일반적으로는 저항용접이 사용된다.The
상기 절연케이스(170)는 캡조립체(120)와 전극조립체(112) 사이의 절연을 담당하게 된다.The
상기 전해액주입구(142)는, 도 1b를 참조하면, 입구에 테퍼(144)가 형성되어 수직단면 형상이 대략 Y자 형상으로 형성된다. 이 때, 상기 전해액주입구(142)에는 밀폐성을 향상시키기 위해 주입수단(N)에 의해 실링제(S)가 도포된다. 상기 전해액주입구(142)는 도포된 실링제(S)가 건조된 후 연한 금속재질의 볼로 압입 및 용접된다. 실링제(S)가 도포될 때 상기 전해액주입구(142)에는 도포된 실링제(S)가 축적될 공간이 없으므로 캡플레이트(140)의 표면으로 흘러넘치게 된다는 문제점이 있다. 또한, 상기 전해액주입구(142)는 입구에 테퍼(144)가 형성되어 있어 실링제(S)가 전해액주입구(142)의 내면에 제대로 피막을 형성하지 못하고 아래로 흘러내리게 된다는 문제점이 있다. 또한, 도포되고 건조된 실링제(S) 중 캡플레이트(140) 표면으로 흘러넘친 부분은 세정에 의해 제거되어야 하는데, 이 때 흘러넘친 실링제(S)의 제거시 테퍼(144)에 형성된 실링제(S)까지 탈락될 수 있다는 문제점이 있다.Referring to FIG. 1B, the
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 특히 전해액주입구 내부에 단차를 형성하고 실링(sealing)제를 도포하여 피막을 형성한 후 볼압입을 행함으로써, 밀폐성이 향상되고 보다 깔끔한 외관을 가지는 리튬 이차전지 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, in particular, by forming a step inside the electrolyte inlet and applying a sealing (sealing) to form a film, and then performing a ball press injection, the sealing performance is improved and a cleaner appearance Eggplant has a purpose to provide a lithium secondary battery and a method of manufacturing the same.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 리튬 이차전지는 양극판과 음극판 및 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되는 세퍼레이터를 구비하는 전극조립체와, 상기 전극조립체가 상단개구부로 삽입되어 수용되는 캔과, 일측에 전해액주입구가 형성되어 있는 캡플레이트를 구비하며 상기 캔의 상단개구부를 밀봉하는 캡조립체를 포함하는 리튬 이차전지에 있어서, 상기 전해액주입구는 내면에 단차가 형성되는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the lithium secondary battery of the present invention includes an electrode assembly having a positive electrode plate and a negative electrode plate and a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate, and the electrode assembly is inserted into the upper opening and accommodated; In the lithium secondary battery having a cap plate having an electrolyte inlet formed on one side and sealing the top opening of the can, the electrolyte inlet is characterized in that the step is formed on the inner surface.
또한, 상기 단차는 상기 캡플레이트의 상면과 만나는 제 1측벽과 상기 캡플레이트의 하면과 만나는 제 2측벽에 의해 이루어질 수 있다.In addition, the step may be made by a first side wall that meets the top surface of the cap plate and a second side wall that meets the bottom surface of the cap plate.
또한, 상기 제 1측벽의 내경은 상기 제 2측벽의 내경보다 크도록 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제 1측벽과 상기 제 2측벽은 원통 형상, 타원통 형상, 사각박스 형상 중 어느 하나로 형성될 수 있다.In addition, the inner diameter of the first side wall is preferably formed to be larger than the inner diameter of the second side wall. The first side wall and the second side wall may be formed in any one of a cylindrical shape, an elliptic cylinder shape, and a rectangular box shape.
또한, 상기 전해액주입구의 내면은 피막으로 코팅될 수 있다. 또한, 상기 피막은 플라스틱 또는 고무 재질로 이루어질 수 있다.In addition, the inner surface of the electrolyte inlet may be coated with a coating. In addition, the coating may be made of a plastic or rubber material.
또한, 상기 제 1측벽부는 상기 캡플레이트 두께의 10% 내지 40%의 높이로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the first side wall portion is preferably formed with a height of 10% to 40% of the cap plate thickness.
또한, 본 발명의 리튬 이차전지 제조방법은 내면에 단차가 존재하는 전해액주입구를 캡플레이트의 일측에 형성하는 전해액주입구 형성단계; 상기 전해액주입구의 내면에 플라스틱 또는 고무 피막을 형성하는 피막 형성단계; 및 상기 전해액주입구를 금속 재질의 볼로 압입하고 용접하는 볼 압입/용접 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the lithium secondary battery manufacturing method of the present invention comprises an electrolyte injection hole forming step of forming an electrolyte injection hole having a step on the inner surface of the cap plate; A film forming step of forming a plastic or rubber film on an inner surface of the electrolyte injection hole; And a ball indentation / welding step of injecting and welding the electrolyte injection hole into a metal ball.
이 때, 상기 피막 형성단계는 상기 전해액주입구에 실링제를 도포하는 실링제 도포단계; 상기 도포된 실링제를 응고시키는 실링제 응고단계; 및 상기 실링제 중 상기 캡플레이트의 상면에 묻은 실링제를 제거하는 실링제 세정단계를 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 상기 실링제 세정단계는 부직포에 의해 이루어질 수 있다.At this time, the film forming step is a sealing agent coating step of applying a sealing agent to the electrolyte injection hole; A sealant solidification step of solidifying the applied sealant; And a sealing agent cleaning step of removing the sealing agent on the upper surface of the cap plate among the sealing agents. In addition, the sealing agent cleaning step may be made by a nonwoven fabric.
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.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지에 대하여 설명한다.First, a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지의 수직 단면도를 나타낸다. 도 3a는 도 2 중 캡플레이트의 확대 단면도를 나타낸다.2 is a vertical cross-sectional view of a rechargeable lithium battery according to one embodiment of the present invention. 3A is an enlarged cross-sectional view of the cap plate of FIG. 2.
본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지(200)는, 도 2를 참조하면, 양극판(213), 음극판(215) 및 세퍼레이터(214)로 구성되는 전극조립체(212)를 전해액과 함께 캔(210)에 수납하고, 이 캔(210)의 상단개구부를 캡조립체(220)로 밀봉함으로써 형성된다. 상기 리튬 이차전지(200)는 장변을 포함하며 서로 마주보도록 형성되는 정면과 배면, 단변을 포함하며 서로 마주보도록 형성되는 양 측면, 상기 캡플레이트(240)가 위치하는 상면과 상기 상면과 마주보는 하면을 포함하여 이루어진다.In the lithium
상기 전극조립체(212)는 양극판(213)과 음극판(215)사이에 세퍼레이터(214)가 개재되면서 권취되어 형성된다. The
상기 양극판(213)은 도전성이 우수한 금속 박판, 예를 들면, 알루미늄(Al) 호일(foil)로 이루어진 양극 집전체와, 그 양면에 코팅된 양극 활물질층을 포함하고 있다. 상기 양극 활물질로는 LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2, LiMnO2 등의 리튬산화물이 사용되고 있다. 상기 양극판(213)의 양 말단에는 양극 활물질층이 형성되지 않은 양극 집전체 영역, 즉 양극 무지부가 형성된다. 상기 양극 무지부의 일단에는 일반적으로 알루미늄(Al) 재질로 형성되며, 전극 조립체(212)의 상부로 일정 길이 돌출되는 양극 탭(216)이 접합되어 있다.The
상기 음극판(215)은 전도성 금속 박판, 예를 들면, 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 호일로 이루어진 음극 집전체와, 그 양면에 코팅된 음극 활물질층을 포함하고 있다. 상기 음극판(215)의 양 말단은 음극 활물질층이 형성되지 않은 음극 집전체 영역, 즉 음극 무지부가 형성된다. 상기 음극 무지부의 일단에는 일반적으로 니켈(Ni) 재질로 형성되며, 전극 조립체(212)의 하부로 일정 길이 돌출된 음극 탭(217)이 접합되어 있다. 더불어 상기 전극 조립체(212)의 하부에는 캔(210)과의 접촉을 방지하기 위한 절연판(218)이 더 포함되어 형성될 수 있다.The
상기 세퍼레이터(214)는 상기 양극판(213)과 음극판(215) 사이에 개재되며 상기 전극조립체(212)의 외주면을 둘러 싸도록 연장되어 형성될 수도 있다. 상기 세퍼레이터(214)는 상기 양극판(213)과 음극판(215)의 단락을 방지하며, 리튬 이온을 통과시킬 수 있도록 다공막 고분자물질로 형성된다.The
상기 캔(210)는 대략 직사각형 형상의 한 쌍의 장측벽과, 한 쌍의 단측벽 및 하면판을 포함하여 대략 박스 형상으로 형성되며, 상부는 개구되어 상단 개구부를 이루고 있다. 또한, 상기 캔(210)는 대략 박스형상으로 형성될 때 수평방향으로의 단면의 형상이 사각형상 또는 타원형상 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 상기 상단개구부로는 상기 전극조립체(212)가 삽입된다. 또한, 상기 전극조립체(212) 사이로 함침하여 리튬 이온의 이동을 가능하게 해 주는 전해액이 주입된다. 캔(210)의 재질은 주로 가벼운 알루미늄(Al)이 사용되며, 여기서 상기 캔(210)의 재질을 한정하는 것은 아니다. 상기 캔(210)의 상부는 캡조립체(220)에 의해 밀봉되어, 전 해액의 누출이 방지된다. 상기 캔(210)의 장측벽과 단측벽의 두께는 대략 0.2 내지 0.4mm로 형성되며, 상기 하면판의 두께는 대략 0.2 내지 0.7mm로 형성된다. 다만, 여기서 상기 장측벽과 단측벽 및 하면판의 두께를 한정하는 것은 아니다. 상기 캔(210)는 바람직하게는 딥드로잉(deep drawing) 방식에 의하여 형성되며, 상기 장측벽과 단측벽 및 상기 하면판은 일체형으로 형성된다. 다만, 여기서 상기 캔(210)의 형성 방법을 한정하는 것은 아니다.The can 210 is formed in a substantially box shape including a pair of long side walls having a substantially rectangular shape, a pair of short side walls and a bottom plate, and an upper portion thereof is opened to form an upper opening portion. In addition, when the
상기 캡조립체(220)는 캡플레이트(240)와 절연플레이트(250)와 터미널플레이트(260) 및 전극단자(230)를 포함하여 구성된다. 캡조립체(230)는 별도의 절연케이스(270)와 결합되어 캔(210)의 상단개구부에 결합되어 캔(210)을 밀봉하게 된다. The
상기 캡플레이트(240)는 상기 캔(210)의 상단개구부에 용접되어 상기 캔(210)을 밀봉한다. 상기 캡플레이트(240)는 일측에 전해액주입구(242)가 형성되어 있으며, 상기 전해액주입구(242)는 볼(280) 등으로 압입, 용접되어 있다. 상기 캡 플레이트(240)의 대략 중앙에는 단자통공1(241)이 형성되어 있으며, 상기 단자통공1(241)에는 개스킷 튜브(246)에 의해 절연된 전극단자(230)가 삽입된다. 상기 전해액주입구(242)에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.The
상기 절연플레이트(250)는 개스킷과 같은 절연물질로 형성되며, 캡플레이트(240)의 하면에 결합된다. 절연플레이트(250)에는 상기 캡플레이트(240)의 단자통공1(241)에 대응되는 위치에 상기 전극단자(230)가 삽입되는 단자통공2가 형성되어 있다. 상기 절연플레이트(250)의 하면에는 상기 터미널플레이트(260)가 안착되도록 터미널플레이트(260)의 크기에 상응하는 안착홈이 형성된다.The insulating
상기 터미널플레이트(260)는 일반적으로 Ni합금으로 형성되며, 상기 절연플레이트(250)의 하면에 장착된다. 상기 터미널플레이트(260)에는 캡플레이트(240)의 단자통공1(241)에 대응되는 위치에 상기 전극단자(230)가 삽입되는 단자통공3이 형성되어 있으며, 상기 전극단자(230)가 상기 개스킷 튜브(246)에 의하여 절연되면서 캡플레이트(240)의 단자통공1(241)을 통하여 결합되므로 상기 터미널플레이트(260)는 상기 캡플레이트(240)와 전기적으로 절연되면서 상기 전극단자(230)와 전기적으로 연결된다.The
상기 터미널플레이트(260)의 일측에는 상기 음극판(215)에 결합된 음극탭(217)이 용접되며, 캡플레이트(240)의 타측에는 상기 양극판(213)에 결합된 양극탭(216)이 용접된다. 상기 음극탭(217)과 양극탭(216)을 결합시키는 용접방법으로는 저항용접, 레이저 용접 등이 사용되며 일반적으로는 저항용접이 사용된다.The
상기 전극단자(230)는 상기 음극판(215)의 음극탭(217) 또는 상기 양극판(213)의 양극탭(216)에 연결되어 음극단자 또는 양극단자로 작용하게 된다. The
상기 전해액주입구(242)는, 도 3a를 참조하면, 캡플레이트(240)의 일측에 형성되어 있다. 상기 전해액주입구(242)의 내면에는 실링용 피막(248)이 형성되며, 연한 금속재질의 볼(280)로 압입, 용접되어 밀봉된다. 상기 용접은 통상적으로 레이저용접으로 이루어지며, 상기 볼(280)이 압입된 전해액주입구(242) 주변으로 이루어진다. 도시되지 않았으나 용접이 끝난 후에는 전해액의 누출을 방지하기 위하여 볼(280)을 포함한 전해액주입구(242) 주변에 광경화성 물질이 도포될 수도 있다. Referring to FIG. 3A, the
상기 전해액주입구(242)의 내면은 제 1측벽(243)과 제 2측벽(245) 및 연결부(246)를 포함하여 이루어진다.An inner surface of the
상기 제 1측벽(243)은 캡플레이트(240)의 상면과 만나도록 전해액주입구(242)의 상부에 형성된다. 상기 제 1측벽(243)의 하단은 연결부(246)와 만나도록 형성된다. 상기 제 1측벽(243)은 캡플레이트(240)의 상면과 대략 수직을 이루도록 형성되는 것이 바람직하다. 왜냐하면 상기 제 1측벽(243)이 완만한 경사를 이루도록 형성되면 실링제가 도포될 때 하부 방향으로 빠른 시간내에 흘러내리게 되므로 고른 실링용 피막(248)이 코팅될 수 없기 때문이다. 다만, 여기서 상기 제 1측벽(243)과 캡플레이트(240)의 상면이 이루는 각도를 한정하는 것은 아니다. 상기 제 1측벽(243)은 수직 단면 형상이 11자 형상으로 형성되는 것이 바람직하며, 평면 형상이 원형상, 타원형상, 사각형상 중 어느 하나로 형성되는 것이 바람직하다. 결과적으로 상기 제 1측벽(243)은 원통 형상, 타원통 형상, 사각박스 형상 중 어느 하나로 형성되는 것이 바람직하다. 다만, 여기서 상기 제 1측벽(243)의 형상을 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 제 1측벽(243)의 내경은 제 2측벽(245)의 내경보다 크도록 형성되는 것이 바람직하다. 상기 제 1측벽(243)은 전해액이 주입되는 입구이므로, 원활한 주입을 위해 크게 형성된다. 또한, 상기 제 1측벽(243)과 제 2측벽(245)은 단차를 이루게 되므로, 내경 차이가 있도록 형성된다. 또한, 상기 제 1측벽(243)은 캡플레이트(240) 두께의 10% 내지 40%의 높이로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 제 1측벽(243)의 높이가 캡플레이트(240) 두께의 10% 미만으로 형성되면 볼(280) 압입이 용이치 않고 볼(280)이 다시 튀어올라오게 되고, 전해액의 주입 도 힘들어질 뿐만 아니라, 도포된 실링제가 흘러넘치게 된다는 문제점이 있다. 반면, 상기 제 1측벽(243)의 높이가 캡플레이트(240) 두께의 40%를 초과하도록 형성되면 볼(280)이 압입될 때 지지력이 부족하여 전해액주입구(242) 부분이 하부 방향으로 변형될 수 있다는 문제점이 있다.The
상기 제 2측벽(245)은 캡플레이트(240)의 하면과 만나도록 전해액주입구(242)의 하부에 형성된다. 또한, 상기 제 측벽(245)의 하단은 연결부(246)와 만나도록 형성된다. 상기 제 2측벽(245)은 캡플레이트(240)의 하면과 대략 수직을 이루도록 형성되는 것이 바람직하다. 왜냐하면 상기 제 1측벽(243)이 완만한 경사를 이루도록 형성되면 전해액이 전지 내부로 주입될 공간이 좁아지기 때문이다. 다만, 여기서 상기 제 2측벽(245)과 캡플레이트(240)의 하면이 이루는 각도를 한정하는 것은 아니다. 상기 제 2측벽(245)은 수직 단면 형상이 11자 형상으로 형성되는 것이 바람직하며, 평면 형상이 원형상, 타원형상, 사각형상 중 어느 하나로 형성되는 것이 바람직하다. 결과적으로 상기 제 2측벽(245)은 원통 형상, 타원통 형상, 사각박스 형상 중 어느 하나로 형성되는 것이 바람직하다. 다만, 여기서 상기 제 2측벽(245)의 형상을 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 제 2측벽(245)의 내경은 제 1측벽(243)의 내경보다 작도록 형성되는 것이 바람직하다. The
상기 연결부(246)은 상기 제 1측벽(243)과 제 2측벽(245)과 서로 만나도록 형성된다. 상기 연결부(246)는 대략 수평면을 이루도록 형성된다. 상기 연결부(246)는 도포된 실링제가 축적되는 공간 역할을 하게 된다. 또한, 볼(280) 압입 후에도 실링용 피막(248)의 대부분은 상기 연결부(246) 상에 남아있게 된다.The
상기 실링용 피막(248)은 전해액주입구(242)의 내면에 형성되며, 특히 상기 연결부(246)에 대부분 형성된다. 상기 실링용 피막(248)은 주입수단으로 액체 상태의 실링제를 전해액주입구(242)의 내면에 도포한 후 건조함으로써 형성된다. 상기 실링용 피막(248)은 플라스틱 또는 고무 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 실링용 피막(248)은 금속 재질의 캡플레이트(240)와 금속 재질의 볼(280) 사이의 밀폐성을 향상시키기 위해 형성된다. 보다 바람직하게는 상기 실링용 피막(248)은 탄성이 우수한 고무 재질로 이루어진다. 다만, 여기서 상기 실링용 피막(248)의 재질을 한정하는 것은 아니다.The sealing
다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 리튬 이차전지에 대하여 설명한다.Next, a lithium secondary battery according to another embodiment of the present invention will be described.
도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 캡플레이트의 확대 단면도를 나타낸다. 도 3b의 실시예는 연결부(346)가 경사지게 형성된다는 점을 제외하면 상기 도 3a의 실시예와 유사하므로, 차이점을 중심으로 설명한다.3B is an enlarged cross-sectional view of a cap plate according to another embodiment of the present invention. Since the embodiment of FIG. 3B is similar to the embodiment of FIG. 3A except that the
본 발명의 다른 실시예에 따른 리튬 이차전지는 전극조립체와 캔 및 캡조립체를 포함하여 형성된다. 상기 전극조립체와 캔은 도 3a의 실시예에서 충분히 설명하였으므로, 여기서 상세한 설명은 생략한다. 상기 캡조립체는 캡플레이트(340)와 절연플레이트와 터미널플레이트 및 전극단자를 포함하여 형성된다.Lithium secondary battery according to another embodiment of the present invention is formed including an electrode assembly, a can and a cap assembly. Since the electrode assembly and the can have been sufficiently described in the embodiment of FIG. 3A, detailed description thereof will be omitted. The cap assembly includes a
상기 캡플레이트(340)는, 도 3b를 참조하면, 대략 중앙에 단자통공1(341)이 형성되고 일측에는 전해액주입구(342)가 형성된다. 상기 전해액주입구(342)는 제 1측벽(343)과 제 2측벽(345) 및 연결부(346)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 전해 액주입구(342)는 내면에 실링용 피막(348)이 형성되며, 볼(380)에 의해 밀폐된다.Referring to FIG. 3B, the
상기 제 1측벽(343)은 제 2측벽(345)의 내경보다 크도록 형성되며, 원통 형상, 타원통 형상, 사각박스 형상 중 어느 하나의 형상으로 형성된다. 또한, 상기 제 1측벽(343)은 캡플레이트(340) 두께의 10% 내지 40%의 높이를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 상기 제 2측벽(345) 또한, 원통 형상, 타원통 형상, 사각박스 형상 중 어느 하나의 형상으로 형성된다.The
상기 연결부(346)는 캡플레이트(340)의 상면과 소정의 각도를 이루는 경사면으로 형성된다. 따라서, 상기 연결부(346)는 제 1측벽(343)과 만나는 부분에 골이 형성된다. 상기 연결부(346)와 제 1측벽(343)이 만나는 골의 수직 단면 형상은 V자 형상 또는 U자 형상 등으로 형성될 수 있다. 상기 골은 도포된 실링제가 축적될 수 있는 공간으로서 작용하게 된다. 또한, 상기 골은 볼(380)의 압입시에도 실링용 피막(348)이 하부 방향으로 밀려나지 않고 제자리를 지킬 수 있도록 한다. 상기 연결부(346)가 이러한 형상으로 형성됨으로써 전해액주입구(342)의 밀폐성이 더욱 향상될 수 있는 효과가 있다.The
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지의 제조방법에 대해 설명한다. 이하에서는 도 2의 실시예에 따른 리튬 이차전지의 제조방법을 예로 들어 설명한다.Next, a method of manufacturing a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described. Hereinafter, a method of manufacturing a lithium secondary battery according to the embodiment of FIG. 2 will be described as an example.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지 제조방법의 흐름도를 나타낸다. 4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지의 제조방법은, 도 4를 참조하면, 전극조립체(212)를 형성하는 전극조립체(212) 형성단계, 캡플레이트(240)에 전해액주입구(242)를 형성하는 전해액주입구(242) 형성단계(S 1), 전해액주입구(242)를 통하여 전해액을 주입하는 전해액 주입단계, 상기 전해액주입구(242)의 내면에 플라스틱 또는 고무 피막을 형성하는 실링용 피막(248) 형성단계, 전해액주입구(242)를 볼(280)로 밀폐하는 볼(280) 압입/용접 단계(S 3)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 실링용 피막(248) 형성단계는 실링제 도포단계(S 2), 실링제 응고단계(S 3) 및 실링제 세정단계(S 4)를 포함하여 이루어진다. 상기 전극조립체(212) 형성단계와 전해액 주입단계 및 볼(280) 압입/용접 단계(S 5)는 일반적인 리튬 이차전지의 제조방법과 유사하므로, 여기서 상세한 설명은 생략한다.In the method of manufacturing a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention, referring to FIG. 4, an
상기 전해액주입구(242) 형성단계(S 1)는 내면에 단차가 존재하는 전해액주입구(242)를 캡플레이트(240)의 일측에 형성하는 단계이다. 상기 전해액주입구(242) 형성단계(S 1)은 프레스에 의한 펀칭 방식으로 이루어지는 것이 바람직하며, 여기서 상기 전해액주입구(242)의 형성방법을 한정하는 것은 아니다.The
상기 실링용 피막(248) 형성단계는 먼저, 상기 전해액주입구(242)에 실링제를 도포하는 실링제 도포단계(S 2)를 거치게 된다. 상기 실링제 도포단계(S 2)는 주사기나 노즐과 같은 주입수단으로 액상의 실링제를 전해액주입구(242)의 주변에 도포하는 과정이다. 도포된 실링제는 주로 연결부(246)에 축적된다. 상기 실링용 피막(248) 형성단계는 다음으로, 상기 도포된 실링제를 응고시키는 실링제 응고단계(S 3)를 거친 후 상기 실링제 중 상기 캡플레이트(240)의 상면에 묻은 실링제를 제거하는 실링제 세정단계(S 4)를 거치게 된다. 이 때, 상기 실링제 세정단계(S 4)는 부직포에 의해 이루어진다. 상기 전해액주입구(242)는 제 1측벽(243)이 캡플레이트(240)의 상면에 대해 대략 수직으로 형성되고, 실링제가 축적될 공간이 존재하므로 전해액주입구(242) 내면에 형성된 실링제가 탈락되지 않게 된다.In the forming of the sealing
상기 실링용 피막(248)이 형성되면 볼(280)을 압입 및 용접하여 전해액주입구(242)를 밀폐하게 된다.When the sealing
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 리튬 이차전지 및 그 제조방법에 의하면 실링제가 축적될 수 있는 공간을 확보함으로써 도포된 실링제가 캡플레이트의 상면으로 흘러넘치는 것을 방지하고 깔끔한 외관을 확보할 수 있는 효과가 있다.According to the lithium secondary battery and a method of manufacturing the same according to the present invention, by securing a space in which the sealing agent can be accumulated, the applied sealing agent can be prevented from spilling onto the upper surface of the cap plate and has an effect of ensuring a clean appearance.
또한, 본 발명에 의하면 실링제가 상기 연결부의 표면에 피막을 형성하여 전해액주입구의 밀폐성을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, the sealing agent forms an coating on the surface of the connecting portion, thereby further improving the sealing property of the electrolyte injection hole.
또한, 본 발명에 의하면 세정시 실링제가 탈락하는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention there is an effect that can prevent the phenomenon that the sealing agent falls off during cleaning.
Claims (10)
Priority Applications (1)
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KR1020060028657A KR20070097853A (en) | 2006-03-29 | 2006-03-29 | Lithium rechargeable battery and method of making the same |
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KR100824849B1 (en) * | 2006-12-28 | 2008-04-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | Lithium rechargeable battery and method of making the same |
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2006
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