KR20070108767A - Lithium rechargeable battery and method of making the same - Google Patents

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Abstract

A lithium rechargeable battery and a manufacturing method thereof are provided to prevent a discharge of an electrolyte and have a simple production process by omitting a laser welding. A lithium rechargeable battery(200) includes an electrode assembly(220), a can(210) for accommodating the electrode assembly, and a cap assembly(230) which seals a top opening of the can and has a cap plate(240). An auxiliary hole(242) is formed on the cap plate or the can. An electrolyte injection member(280) made of a resin material has a through hole(245) formed in the center and adheres to the inner periphery of the auxiliary hole.

Description

리튬 이차전지 및 그 제조방법{Lithium rechargeable battery and Method of making the same}Lithium secondary battery and method of manufacturing the same {Lithium rechargeable battery and Method of making the same}

도 1은 일반적인 리튬 이차전지의 수직 단면도1 is a vertical cross-sectional view of a typical lithium secondary battery

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지의 분리 사시도Figure 2a is an exploded perspective view of a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention

도 2b는 도 2a의 수직 단면도FIG. 2B is a vertical sectional view of FIG. 2A

도 3a는 도 2a의 캡플레이트의 평면도3A is a top view of the cap plate of FIG. 2A

도 3b는 도 3a의 A-A 단면도3B is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 3A

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 캡플레이트의 수직 단면도4a to 4c is a vertical cross-sectional view of the cap plate according to another embodiment of the present invention

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리튬 이차전지의 수직 단면도5 is a vertical cross-sectional view of a lithium secondary battery according to another embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리튬 이차전지의 수직 단면도6 is a vertical cross-sectional view of a lithium secondary battery according to another embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지의 제조방법을 도시한 흐름도7 is a flowchart illustrating 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, 600, 700 - 리튬 이차전지 200, 600, 700-lithium secondary battery

210, 610, 710 - 캔210, 610, 710-cans

220, 620, 720 - 전극조립체220, 620, 720-electrode assembly

230, 630, 730 - 캡조립체230, 630, 730-cap assembly

242, 342, 442, 542, 642, 742 - 보조홀242, 342, 442, 542, 642, 742-auxiliary hole

245, 345, 445, 545 - 관통홀245, 345, 445, 545-through holes

280, 380, 480, 580, 680, 780 - 전해액주입 부재280, 380, 480, 580, 680, 780-electrolyte injection member

285, 685, 785 - 밀폐 부재285, 685, 785-sealing member

본 발명은 리튬 이차전지 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 캡플레이트 또는 캔의 측면 또는 하면에 보조홀을 형성하고 상기 보조홀의 내주면에 관통홀이 형성되어 있는 수지재질의 전해액주입구를 형성한 후, 상기 전해액 주입구를 수지재질의 밀폐부재로 밀폐함으로써, 전해액주입구의 위치 자유도가 크고 전해액의 토출이 방지될 뿐만 아니라 레이저 용접을 생략할 수 있어 공정이 단순화될 수 있는 리튬 이차전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a lithium secondary battery and a method for manufacturing the same. More specifically, an auxiliary hole is formed on a side or a bottom of a cap plate or can, and an electrolyte injection hole formed of a resin material has a through hole formed on an inner circumferential surface of the auxiliary hole. After that, by sealing the electrolyte inlet with a sealing member made of a resin material, the lithium secondary battery and its manufacture can be simplified because the position of the electrolyte inlet is large and the discharge of the electrolyte can be prevented and laser welding can be omitted. It is about a method.

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 1은 일반적인 리튬 이차전지의 수직 단면도를 나타낸다.1 is a vertical cross-sectional view of a general lithium secondary battery.

상기 리튬 이차전지(100)는, 도 1을 참조하면, 양극판(123), 음극판(125) 및 세퍼레이터(124)로 구성되는 전극조립체(120)를 전해액과 함께 캔(110)에 수납하고, 이 캔(110)의 상단개구부를 캡조립체(130)로 밀봉함으로써 형성된다.Referring to FIG. 1, the lithium secondary battery 100 receives an electrode assembly 120 including an anode plate 123, a cathode plate 125, and a separator 124 together with an electrolyte in a can 110. The upper end opening of the can 110 is formed by sealing the cap assembly 130.

상기 캔(110)은 일반적으로 알루미늄 또는 그 합금 재질로 형성되며, 딥드로잉 방식에 의하여 제작된다. 상기 캔(110)의 하면은 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 bottom of the can 110 is generally formed in a substantially planar shape.

상기 전극조립체(120)는 양극판(123)과 음극판(125) 사이에 세퍼레이터(124)가 개재되면서 권취되어 형성된다. 상기 양극판(123)에는 양극탭(126)이 결합되어 전극조립체(120)의 상단부로 돌출되며, 음극판(125)에는 음극탭(127)이 결합되어 전극조립체(120)의 상단부로 돌출된다. 상기 전극조립체(120)에서 상기 양극탭(126)과 음극탭(127)은 소정거리 떨어져 형성되어 전기적으로 절연되도록 한다. 상기 양극탭(126)과 음극탭(127)은 일반적으로 니켈 금속으로 형성된다.The electrode assembly 120 is formed by winding a separator 124 between the positive electrode plate 123 and the negative electrode plate 125. The positive electrode tab 126 is coupled to the positive electrode plate 123 to protrude to the upper end of the electrode assembly 120, and the negative electrode tab 127 is coupled to the negative electrode plate 125 to protrude to the upper end of the electrode assembly 120. In the electrode assembly 120, the positive electrode tab 126 and the negative electrode tab 127 are formed to be electrically separated from each other by a predetermined distance. The positive electrode tab 126 and the negative electrode tab 127 are generally formed of nickel metal.

상기 캡조립체(130)는 캡플레이트(140)와 절연플레이트(150)와 터미널플레이트(160) 및 전극단자(135)를 포함하여 구성된다. 캡조립체(130)는 별도의 절연케이스(170)와 결합되어 캔(110)의 상단개구부에 결합되어 캔(110)을 밀봉하게 된다.The cap assembly 130 includes a cap plate 140, an insulating plate 150, a terminal plate 160, and an electrode terminal 135. Cap assembly 130 is coupled to a separate insulating case 170 is coupled to the upper opening of the can 110 to seal the can 110.

상기 캡플레이트(140)는 상기 캔(110)의 상단개구부와 상응하는 크기와 형상을 가지는 금속판으로 형성된다. 상기 캡플레이트(140)의 중앙에는 소정 크기의 단자통공1이 형성되며, 단자통공1에 삽입될 때는 전극단자(135)와 캡플레이트(140)의 절연을 위하여 전극단자(135)의 외면에는 튜브형의 개스킷튜브(146)가 결합되어 함 께 삽입된다. 한편, 상기 캡플레이트(140)의 일측에는 전해액주입구(142)가 소정크기로 형성된다. 상기 캡조립체(130)가 상기 캔(110)의 상단개구부에 조립된 후 전해액주입구(142)를 통하여 전해액이 주입되고, 전해액주입구(142)는 별도의 밀폐수단인 볼(180)에 의하여 밀폐된다. 또한, 상기 캡플레이트(140)의 타측에는 안전밴트(도면 미도시)가 소정 크기로 형성될 수도 있다. 상기 안전밴트는 캡플레이트(140)의 다른 부분에 비해 얇게 형성되어 전지 내부의 압력이 임계치 이상으로 상승하면 파손된다. The cap plate 140 is formed of a metal plate having a size and shape corresponding to the top opening of the can 110. A terminal through hole 1 having a predetermined size is formed in the center of the cap plate 140, and when inserted into the terminal through hole 1, a tubular shape is formed on an outer surface of the electrode terminal 135 to insulate the electrode terminal 135 from the cap plate 140. The gasket tube 146 is combined and inserted together. On the other hand, one side of the cap plate 140 is the electrolyte injection hole 142 is formed to a predetermined size. After the cap assembly 130 is assembled to the upper opening of the can 110, the electrolyte is injected through the electrolyte inlet 142, and the electrolyte inlet 142 is sealed by a ball 180 which is a separate sealing means. . In addition, a safety vent (not shown) may be formed in a predetermined size on the other side of the cap plate 140. The safety vent is thinner than other portions of the cap plate 140 and is damaged when the pressure inside the battery rises above the threshold.

상기 전극단자(135)는 상기 음극판(125)의 음극탭(127) 또는 상기 양극판(123)의 양극탭(126)에 연결되어 음극단자 또는 양극단자로 작용하게 된다.The electrode terminal 135 is connected to the negative electrode tab 127 of the negative electrode plate 125 or the positive electrode tab 126 of the positive electrode plate 123 to act as a negative electrode terminal or a positive electrode terminal.

상기 절연플레이트(150)는 가스켓과 같은 절연물질로 형성되며, 캡플레이트(140)의 하면에 결합된다. 절연플레이트(150)에는 상기 캡플레이트(140)의 단자통공1에 대응되는 위치에 상기 전극단자(135)가 삽입되는 단자통공2가 형성되어 있다. 상기 절연플레이트(150)의 하면에는 상기 터미널플레이트(160)가 안착되도록 터미널플레이트(160)의 크기에 상응하는 안착홈이 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 through which the electrode terminal 135 is inserted at a position corresponding to the terminal through-hole 1 of the cap plate 140. A mounting groove 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 일반적으로 니켈 합금으로 형성되며, 상기 절연플레이트(150)의 하면에 장착된다. 상기 터미널플레이트(160)에는 캡플레이트(140)의 단자통공1에 대응되는 위치에 상기 전극단자(135)가 삽입되는 단자통공3이 형성되어 있으며, 상기 전극단자(135)가 상기 개스킷튜브(146)에 의하여 절연되면서 캡플레이트(140)의 단자통공1을 통하여 결합되므로 상기 터미널플레이트(160)는 상기 캡플레이트(140)와 전기적으로 절연되면서 상기 전극단자(135)와 전기적으로 연결 된다.The terminal plate 160 is generally formed of a nickel alloy, and is mounted on the bottom surface of the insulating plate 150. The terminal plate 160 has a terminal through hole 3 through which the electrode terminal 135 is inserted at a position corresponding to the terminal through hole 1 of the cap plate 140, and the electrode terminal 135 has the gasket tube 146. By being insulated by) and coupled through the terminal through hole 1 of the cap plate 140, the terminal plate 160 is electrically insulated from the cap plate 140 and electrically connected to the electrode terminal 135.

상기 터미널플레이트(160)의 일측에는 상기 음극판(125)에 결합된 음극탭(127)이 용접되며, 캡플레이트(140)의 타측에는 상기 양극판(123)에 결합된 양극탭(126)이 용접된다. 상기 음극탭(127)과 양극탭(126)을 결합시키는 용접방법으로는 저항용접, 레이저 용접 등이 사용되며, 일반적으로는 저항용접이 사용된다.The negative electrode tab 127 coupled to the negative electrode plate 125 is welded to one side of the terminal plate 160, and the positive electrode tab 126 coupled to the positive electrode plate 123 is welded to the other side of the cap plate 140. . Resistance welding, laser welding, or the like is used as a welding method for coupling the negative electrode tab 127 and the positive electrode tab 126, and resistance welding is generally used.

상기 절연케이스(170)는 캡조립체(130)와 전극조립체(120) 사이의 절연을 담당하게 되며, 양극탭용 홀과 음극탭용 홀이 형성되어 있다.The insulating case 170 is responsible for the insulation between the cap assembly 130 and the electrode assembly 120, the positive electrode tab hole and the negative electrode tab hole is formed.

통상적으로 전해액주입구는 캡플레이트의 일측에 형성되며, 금속재질의 볼에 의해 압입된 후 레이저 용접 방식 등에 의해 밀폐된다. 또한, 전해액주입구의 밀폐성을 향상시키기 위해 용접 후에 광경화성 물질 등이 도포되기도 한다. 이 경우, 상당한 압력에 의해 금속재질의 볼을 압입해야 하고 용접 공정이 이루어져야 하기 때문에 전해액주입구의 위치는 캡플레이트에 한정될 수밖에 없다는 문제점이 있다. 또한, 금속 재질끼리 밀폐성을 향상시켜야 하므로 전해액주입구의 형상과 밀폐수단의 형상이 제한적일 수밖에 없다는 문제점이 있다. 또한, 공정이 복잡해지고 레이저 용접과 같은 고정도의 접합방식이 이루어져야 한다는 문제점이 있다. 또한, 금속 재질끼리 실링되므로 전해액주입구의 밀폐 공정 이후에 전해액주입구와 밀폐수단 사이의 미세한 틈을 통해 전해액이 토출될 수 있고 불청결하다는 문제점이 있다.In general, the electrolyte injection hole is formed on one side of the cap plate, and is press-fitted by a metal ball and then sealed by a laser welding method or the like. In addition, a photocurable material or the like may be applied after welding in order to improve the sealing property of the electrolyte injection hole. In this case, there is a problem in that the position of the electrolyte injection hole must be limited to the cap plate because the metal ball must be press-fitted by a considerable pressure and a welding process must be performed. In addition, there is a problem that the shape of the electrolyte injection hole and the shape of the sealing means must be limited because the metal material should improve the sealing property. In addition, there is a problem that the process is complicated and a high precision bonding method such as laser welding must be made. In addition, since the metal materials are sealed, the electrolyte may be discharged through a fine gap between the electrolyte inlet and the sealing means after the sealing process of the electrolyte inlet, and thus there is a problem that the electrolyte is unclean.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 특히 캡플레이 트 또는 캔의 측면 또는 하면에 보조홀을 형성하고 상기 보조홀의 내주면에 관통홀이 형성되어 있는 수지재질의 전해액주입구를 형성한 후, 상기 전해액 주입구를 수지재질의 밀폐부재로 밀폐함으로써, 전해액주입구의 위치 자유도가 크고 전해액의 토출이 방지될 뿐만 아니라 레이저 용접을 생략할 수 있어 공정이 단순화될 수 있는 리튬 이차전지 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, in particular, after forming the auxiliary hole in the side or the lower surface of the cap plate or can and the through hole is formed in the inner peripheral surface of the auxiliary hole formed of a resin material electrolyte inlet By sealing the electrolyte inlet with a sealing member made of a resin material, a lithium secondary battery and a method for manufacturing the lithium secondary battery which can simplify the process because the position of the electrolyte inlet is large and the discharge of the electrolyte can be prevented and laser welding can be omitted. The purpose is to provide.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 리튬 이차전지는 전극조립체와, 상기 전극조립체를 수용하는 캔과, 상기 캔의 상단 개구부를 밀폐하며 캡플레이트를 구비하는 캡조립체를 포함하여 이루어지는 리튬 이차전지에 있어서, 상기 캡플레이트 또는 상기 캔에 보조홀이 형성되며, 중앙에 관통홀이 형성된 수지 재질의 전해액주입 부재가 상기 보조홀의 내주면에 부착되는 것을 특징으로 한다.Lithium secondary battery of the present invention devised to solve the above problems is a lithium secondary battery comprising an electrode assembly, a can containing the electrode assembly, a cap assembly sealing the top opening of the can and having a cap plate In the secondary battery, an auxiliary hole is formed in the cap plate or the can, and an electrolyte injection member made of a resin material having a through hole formed at the center thereof is attached to an inner circumferential surface of the auxiliary hole.

또한, 상기 캔은 마주보는 한 쌍의 단측벽과, 마주보는 한 쌍의 장측벽 및 상기 장측벽과 상기 단측벽의 하부를 막는 하면판을 포함하여 형성되며, 상기 보조홀은 상기 캔의 단측벽 또는 하면판에 형성될 수 있다.The can may include a pair of opposing short side walls, a pair of opposing long side walls and a bottom plate blocking the lower side of the long side wall and the short side wall, wherein the auxiliary hole is a short side wall of the can. Or it may be formed on the lower plate.

또한, 상기 전해액주입 부재는 중앙에 관통홀이 형성될 수 있다. 또한, 상기 관통홀은 수지 재질의 밀폐 부재에 의해 밀폐될 수 있다.In addition, the electrolyte injection member may be a through-hole formed in the center. In addition, the through hole may be sealed by a sealing member made of resin.

또한, 상기 보조홀의 내주면과 상기 전해액주입 부재는 접착제에 의해 부착될 수 있다.In addition, the inner circumferential surface of the auxiliary hole and the electrolyte injection member may be attached by an adhesive.

또한, 상기 관통홀의 내주면과 상기 밀폐 부재는 접착제 또는 레이저 용접에 의해 부착될 수 있다.In addition, the inner circumferential surface of the through hole and the sealing member may be attached by adhesive or laser welding.

또한, 상기 전해액주입 부재는 내주면과 외주면 사이의 두께가 0.5mm 내지 2mm로 형성될 수 있다.In addition, the electrolyte injection member may have a thickness between 0.5 mm and 2 mm between an inner circumferential surface and an outer circumferential surface.

또한, 상기 관통홀의 내주면은 원통 형상 또는 원뿔대 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 관통홀의 내주면은 나선 형상으로 나사골이 형성된 원통 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 밀폐 부재의 외주면은 나선 형상으로 나사산이 형성된 원통 형상으로 형성될 수 있다.In addition, the inner circumferential surface of the through hole may be formed in a cylindrical shape or a truncated cone shape. In addition, the inner circumferential surface of the through hole may be formed in a cylindrical shape having a screw bone in a spiral shape. In addition, the outer circumferential surface of the sealing member may be formed in a cylindrical shape having a screw thread in a spiral shape.

또한, 상기 관통홀의 내주면은 단차가 형성될 수 있다.In addition, a step may be formed in the inner circumferential surface of the through hole.

또한, 본 발명의 리튬 이차전지 제조방법은 캡플레이트 혹은 캔의 측면 또는 하면에 보조홀을 형성하는 보조홀 형성단계; 중앙에 관통홀이 형성된 수지 재질의 전해액주입 부재를 상기 보조홀의 내주면에 부착하는 전해액주입 부재 부착단계; 상기 캔에 전극조립체를 수용하는 전극조립체 수용단계; 상기 캔의 상단개구부를 상기 캡플레이트로 밀폐하는 캔 밀폐단계; 상기 관통홀을 통해서 전해액을 주입하는 단계; 및 수지 재질의 밀폐 부재에 의해 상기 관통홀을 밀폐하는 관통홀 밀폐단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the lithium secondary battery manufacturing method of the present invention comprises: forming an auxiliary hole in the side or bottom surface of the cap plate or can; An electrolyte injection member attaching step of attaching an electrolyte injection member made of a resin material having a through hole formed at a center thereof to an inner circumferential surface of the auxiliary hole; An electrode assembly accommodating step of accommodating the electrode assembly in the can; A can sealing step of sealing an upper end portion of the can with the cap plate; Injecting an electrolyte through the through hole; And a through hole sealing step of closing the through hole by a sealing member made of a resin material.

또한, 상기 전해액주입 부재 부착단계는 접착제에 의해 이루어질 수 있다. 또한, 상기 관통홀 밀폐단계는 접착제 또는 레이저 용접에 의해 이루어질 수 있다.In addition, the step of attaching the electrolyte injection member may be made by an adhesive. In addition, the through-hole sealing step may be made by adhesive or laser welding.

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 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지의 분리 사시도를 나타내며, 도 2b는 도 2a의 수직 단면도를 나타낸다. 도 3a는 도 2a의 캡플레이트의 평면도를 나타내며, 도 3b는 도 3a의 A-A 단면도를 나타낸다.2A is an exploded perspective view of a lithium secondary battery according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a vertical cross-sectional view of FIG. 2A. FIG. 3A shows a top view of the cap plate of FIG. 2A, and FIG. 3B shows an A-A cross sectional view of FIG. 3A.

본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지(200)는, 도 2a와 도 2b를 참조하면, 양극판(223), 음극판(225) 및 세퍼레이터(224)로 구성되는 전극조립체(220)를 전해액과 함께 캔(210)에 수납하고, 이 캔(210)의 상단개구부(210a)를 캡조립체(230)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 상면 및 상기 상면과 마주보는 하면을 포함하여 이루어진다.2A and 2B, the lithium secondary battery 200 according to an exemplary embodiment of the present invention includes an electrode assembly 220 formed of a positive electrode plate 223, a negative electrode plate 225, and a separator 224. It is formed by accommodating the can 210 together and sealing the upper opening 210a of the can 210 with the cap assembly 230. The lithium secondary battery 200 includes a front side and a rear side including a long side and formed to face each other, a short side and formed to face each other, an upper surface on which the cap plate 240 is located, and a lower surface facing the upper surface. It is made, including.

상기 전극조립체(220)는 양극판(223)과 음극판(225)사이에 세퍼레이터(224)가 개재되면서 권취되어 형성된다. The electrode assembly 220 is formed by winding a separator 224 between the positive electrode plate 223 and the negative electrode plate 225.

상기 양극판(223)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(223)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(220)의 상부로 일정 길이 돌출되는 양극 탭(226)이 접합되어 있다.The positive electrode plate 223 includes a positive electrode current collector made of a thin metal plate having excellent conductivity, for example, aluminum (Al) foil, and a positive electrode active material layer coated on both surfaces thereof. Lithium oxides, such as LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2, LiMnO2, are used as the said positive electrode active material. At both ends of the positive electrode plate 223, a positive electrode current collector region in which a positive electrode active material layer is not formed, that is, a positive electrode non-coating portion is formed. One end of the positive electrode non-coating portion is generally formed of aluminum (Al), and the positive electrode tab 226 protruding a predetermined length to the upper portion of the electrode assembly 220 is bonded.

상기 음극판(225)은 전도성 금속 박판, 예를 들면, 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 호일로 이루어진 음극 집전체와, 그 양면에 코팅된 음극 활물질층을 포함하고 있다. 상기 음극판(225)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(220)의 하부로 일정 길이 돌출된 음극 탭(227)이 접합되어 있다. 더불어 상기 전극 조립체(220)의 하부에는 캔(210)과의 접촉을 방지하기 위한 절연판이 더 포함되어 형성될 수 있다.The negative electrode plate 225 includes a negative electrode current collector made of a conductive metal plate, for example, copper (Cu) or nickel (Ni) foil, and a negative electrode active material layer coated on both surfaces thereof. Both ends of the negative electrode plate 225 have a negative electrode current collector region, that is, a negative electrode non-coating portion, in which a negative electrode active material layer is not formed. One end of the negative electrode non-coating portion is generally formed of nickel (Ni), and the negative electrode tab 227 protruding a predetermined length to the lower portion of the electrode assembly 220 is bonded. In addition, a lower portion of the electrode assembly 220 may further include an insulating plate for preventing contact with the can 210.

상기 세퍼레이터(224)는 상기 양극판(223)과 음극판(225) 사이에 개재되며 상기 전극조립체(220)의 외주면을 둘러 싸도록 연장되어 형성될 수도 있다. 상기 세퍼레이터(224)는 상기 양극판(223)과 음극판(225)의 단락을 방지하며, 리튬 이온을 통과시킬 수 있도록 다공막 고분자물질로 형성된다.The separator 224 may be interposed between the positive electrode plate 223 and the negative electrode plate 225 and extend to surround the outer circumferential surface of the electrode assembly 220. The separator 224 is formed of a porous membrane polymer material to prevent short circuit between the positive electrode plate 223 and the negative electrode plate 225 and to allow lithium ions to pass therethrough.

상기 캔(210)는 대략 직사각형 형상의 한 쌍의 장측벽(212)과, 한 쌍의 단측벽(213) 및 하면판(210b)을 포함하여 대략 박스 형상으로 형성되며, 상부는 개구되어 상단 개구부(210a)를 이루고 있다. 또한, 상기 캔(210)는 대략 박스형상으로 형성될 때 수평방향으로의 단면의 형상이 사각형상 또는 타원형상 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 상기 상단개구부(210a)로는 상기 전극조립체(220)가 삽입된다. 또한, 상기 전극조립체(220) 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(230)에 의해 밀봉되어, 전해액의 누출이 방지된다. 상기 캔(210)의 장측벽(212)과 단측벽(213)의 두께는 대략 0.2 내지 0.4mm로 형성되며, 상기 하면 판(210b)의 두께는 대략 0.2 내지 0.7mm로 형성된다. 다만, 여기서 상기 장측벽(212)과 단측벽(213) 및 하면판(210b)의 두께를 한정하는 것은 아니다. 상기 캔(210)은 바람직하게는 딥드로잉(deep drawing) 방식에 의하여 형성되며, 상기 장측벽(212)과 단측벽(213) 및 상기 하면판(210b)은 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 212 having a substantially rectangular shape, a pair of short side walls 213 and a bottom plate 210b, and an upper portion thereof is opened to open an upper end thereof. (210a). In addition, when the can 210 is formed in a substantially box shape, the cross section in the horizontal direction may be formed in various shapes such as a rectangular shape or an elliptical shape. The electrode assembly 220 is inserted into the upper opening 210a. In addition, an electrolyte solution is impregnated between the electrode assemblies 220 to enable the movement of lithium ions. The material of the can 210 is mainly light aluminum (Al), and the material of the can 210 is not limited thereto. The upper portion of the can 210 is sealed by the cap assembly 230, the leakage of the electrolyte is prevented. The long side wall 212 and the short side wall 213 of the can 210 have a thickness of about 0.2 to 0.4 mm, and the thickness of the lower plate 210b is about 0.2 to 0.7 mm. However, the thickness of the long side wall 212, the short side wall 213, and the bottom plate 210b is not limited thereto. The can 210 is preferably formed by a deep drawing method, and the long side wall 212, the short side wall 213, and the bottom plate 210b are integrally formed. However, the method of forming the can 210 is not limited thereto.

상기 캡조립체(230)는 캡플레이트(240)와 절연플레이트(250)와 터미널플레이트(260) 및 전극단자(235)를 포함하여 구성된다. 캡조립체(230)는 별도의 절연케이스(270)와 결합되어 캔(210)의 상단개구부(210a)에 결합되어 캔(210)을 밀봉하게 된다. The cap assembly 230 includes a cap plate 240, an insulating plate 250, a terminal plate 260, and an electrode terminal 235. The cap assembly 230 is coupled to a separate insulating case 270 is coupled to the upper opening 210a of the can 210 to seal the can 210.

상기 캡플레이트(240)는 상기 캔(210)의 상단개구부(210a)에 용접되어 상기 캔(210)을 밀봉한다. 상기 캡플레이트(240)는 일측에 보조홀(242)이 형성되어 있으며, 상기 보조홀(242)의 내주면에는 전해액주입 부재(280)가 부착되어 있다. 또한, 상기 전해액주입 부재는 중앙에 관통홀(245)을 구비하며, 상기 관통홀(245)은 밀폐 부재(285)에 의해 밀폐된다. 상기 캡 플레이트(240)의 대략 중앙에는 단자통공1(241)이 형성되어 있으며, 상기 단자통공1(241)에는 개스킷 튜브(246)에 의해 절연된 전극단자(235)가 삽입된다. 상기 보조홀(242) 및 전해액주입 부재(280)에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.The cap plate 240 is welded to the upper opening 210a of the can 210 to seal the can 210. An auxiliary hole 242 is formed at one side of the cap plate 240, and an electrolyte injection member 280 is attached to an inner circumferential surface of the auxiliary hole 242. In addition, the electrolyte injection member has a through hole 245 in the center, and the through hole 245 is sealed by a sealing member 285. The terminal hole 1 241 is formed in the center of the cap plate 240, and the electrode terminal 235 insulated by the gasket tube 246 is inserted into the terminal hole 1 241. Details of the auxiliary hole 242 and the electrolyte injection member 280 will be described later.

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(235)가 삽입되는 단자통공2(251)가 형성되어 있다. 상기 절연플레이트(250)의 하면에는 상기 터미널플레이트(260)가 안착되도록 터미널플레이트(260)의 크기에 상응하는 안착홈(252)이 형성된다.The insulating plate 250 is formed of an insulating material such as a gasket, and is coupled to the bottom surface of the cap plate 240. The insulating plate 250 is provided with a terminal through-hole 2 251 into which the electrode terminal 235 is inserted at a position corresponding to the terminal through-hole 1 241 of the cap plate 240. A mounting groove 252 corresponding to the size of the terminal plate 260 is formed on the bottom surface of the insulating plate 250 so that the terminal plate 260 is seated.

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(235)가 삽입되는 단자통공3(261)이 형성되어 있으며, 상기 전극단자(235)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(235)와 전기적으로 연결된다.The terminal plate 260 is generally formed of Ni alloy, and is mounted on the bottom surface of the insulating plate 250. The terminal plate 260 is provided with a terminal through hole 3261 into which the electrode terminal 235 is inserted at a position corresponding to the terminal through hole 1 241 of the cap plate 240, and the electrode terminal 235. Is insulated by the gasket tube 246 and coupled through the terminal through hole 1 241 of the cap plate 240, so that the terminal plate 260 is electrically insulated from the cap plate 240, and the electrode terminal 235. Is electrically connected).

상기 터미널플레이트(260)의 일측에는 상기 음극판(225)에 결합된 음극탭(227)이 용접되며, 캡플레이트(240)의 타측에는 상기 양극판(223)에 결합된 양극탭(226)이 용접된다. 상기 음극탭(227)과 양극탭(226)을 결합시키는 용접방법으로는 저항용접, 레이저 용접 등이 사용되며 일반적으로는 저항용접이 사용된다.The negative electrode tab 227 coupled to the negative electrode plate 225 is welded to one side of the terminal plate 260, and the positive electrode tab 226 coupled to the positive electrode plate 223 is welded to the other side of the cap plate 240. . Resistance welding, laser welding, or the like is used as a welding method for bonding the negative electrode tab 227 and the positive electrode tab 226, and resistance welding is generally used.

상기 전극단자(235)는 상기 음극판(225)의 음극탭(227) 또는 상기 양극판(223)의 양극탭(226)에 연결되어 음극단자 또는 양극단자로 작용하게 된다. The electrode terminal 235 is connected to the negative electrode tab 227 of the negative electrode plate 225 or the positive electrode tab 226 of the positive electrode plate 223 to act as a negative electrode terminal or a positive electrode terminal.

상기 보조홀(242)은, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 캡플레이트(240)의 일측에 형성되어 있다. 또한, 도면에는 도시되지 않았으나 상기 캡플레이트(240)의 타측에는 안전밴트가 더 형성될 수도 있다. 상기 보조홀(242)은 평면 형상이 원형상, 타원형상, 사각형상 등으로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 원형상으로 형성된다. 상기 보조홀(242)은 수직 단면 형상이 대략 11자 형상으로 형성된다. 즉, 상기 보 조홀(242)의 내주면은 캡플레이트(240)의 상면 및 하면과 대략 수직을 이루도록 형성된다. 다만, 여기서 상기 보조홀(242)이 내주면과 캡플레이트(240)의 상면/하면이 이루는 각을 한정하는 것은 아니다. 이 때, 상기 보조홀(242)은 전해액이 직접 주입되는 부분은 아니다. 상기 보조홀(242)의 내주면에는 전해액주입 부재(280)가 별도로 삽입되어 부착된다. 따라서, 상기 보조홀(242)의 내경은 밀폐 부재(285)의 외경보다 더 크도록 형성되며, 보다 상세하게는 대략 상기 전해액주입 부재(280)의 두께만큼 더 크도록 형성된다. 상기 보조홀(242)은 캡조립체(240) 형성 후 캡조립체(230)를 조립 전에 형성되는 것이 간편한 공정의 측면에서 바람직하다. 또한, 상기 보조홀(242)은 프레스에 의한 펀칭 방식으로 형성될 수 있으며, 다만 여기서 상기 보조홀(242)의 형성방법을 한정하는 것은 아니다.3A and 3B, the auxiliary hole 242 is formed at one side of the cap plate 240. In addition, although not shown in the figure, a safety van may be further formed on the other side of the cap plate 240. The auxiliary hole 242 may be formed in a circular shape, a circular shape, an elliptical shape, a quadrangular shape, or the like, and preferably in a circular shape. The auxiliary hole 242 has a vertical cross-sectional shape of approximately 11 characters. That is, the inner circumferential surface of the auxiliary hole 242 is formed to be substantially perpendicular to the upper and lower surfaces of the cap plate 240. However, the auxiliary hole 242 is not limited to the angle between the inner circumferential surface and the upper surface / lower surface of the cap plate 240. At this time, the auxiliary hole 242 is not a portion into which the electrolyte is directly injected. An electrolyte injection member 280 is separately inserted and attached to an inner circumferential surface of the auxiliary hole 242. Accordingly, the inner diameter of the auxiliary hole 242 is formed to be larger than the outer diameter of the sealing member 285, and more specifically, to be larger than the thickness of the electrolyte injection member 280. The auxiliary hole 242 is preferable in view of a process that is simple to be formed after assembling the cap assembly 230 after the cap assembly 240 is formed. In addition, the auxiliary hole 242 may be formed by a punching method by a press, but the method of forming the auxiliary hole 242 is not limited thereto.

상기 전해액주입 부재(280)는 상기 보조홀(242)의 내주면에 부착된다. 보다 상세하게는 상기 전해액주입 부재(280)의 외주면과 보조홀(242)의 내주면이 상호 부착된다. 상기 전해액주입 부재(280)와 보조홀(242)의 내면과의 부착은 접착제에 의해 이루어질 수 있으며, 여기서 부착방식을 한정하는 것은 아니다. 상기 전해액주입 부재(280)는 중앙에 관통홀(245)이 형성된 대략 원통 파이프 형상으로 형성된다. 또한, 상기 전해액 주입 부재(280)는 상기 보조홀(242)의 형상에 따라 타원통 파이프 형상 또는 사각통 파이프 형상으로 형성될 수도 있음은 물론이다. 상기 전해액주입 부재(280)의 두께는 대략 0.5mm 내지 2mm로 형성될 수 있으며, 이는 일반적인 캡플레이트(240)의 규격을 고려했을 때의 수치이므로 설계에 따라 달라질 수 있다. 상기 전해액주입 부재(280)의 두께가 0.5mm 미만으로 형성되면 전해액주입 부재(280) 자체의 강도가 지나치게 약하게 되어 공정 도중 파손될 가능성이 있다. 한편, 상기 전해액주입 부재(280)의 두께가 2mm를 초과하도록 형성되면 관통홀(245)을 밀폐할 밀폐 부재(285)의 크기가 지나치게 작아지므로 바람직하지 않다. 다만, 여기서 상기 전해액주입 부재(280)의 두께를 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 관통홀(245)의 내주면은 원통 형상 또는 타원통 형상으로 형성될 수 있다. 상기 관통홀(245)은 밀폐 부재(285)에 의해 밀폐된다. 또한, 상기 전해액주입 부재(280)와 밀폐 부재(285)는 수지 재질로 형성된다. 상기 전해액주입 부재(280)의 관통홀(245) 내주면과 상기 밀폐 부재(285)의 외주면간 부착은 접착제 또는 레이저 용접에 의해 이루어질 수 있다. 바람직하게는 상기 부착은 접착제에 의해 이루어질 수 있다. 상기 부착이 별도의 레이저 용접에 의해 이루어지면 공정이 다소 복잡해질 수 있기 때문이다. 상기 밀폐 부재(285)는 상기 관통홀(245)의 내주면 형상에 부합되도록 형성되며, 원통 형상 또는 타원통 형상으로 이루어질 수 있다.The electrolyte injection member 280 is attached to the inner circumferential surface of the auxiliary hole 242. More specifically, the outer circumferential surface of the electrolyte injection member 280 and the inner circumferential surface of the auxiliary hole 242 are attached to each other. Attachment of the electrolyte injection member 280 and the inner surface of the auxiliary hole 242 may be made by an adhesive, but is not limited thereto. The electrolyte injection member 280 is formed in a substantially cylindrical pipe shape having a through hole 245 in the center thereof. In addition, the electrolyte injection member 280 may be formed in an oval cylindrical pipe shape or a rectangular pipe shape according to the shape of the auxiliary hole 242. The electrolyte injection member 280 may have a thickness of about 0.5 mm to 2 mm, which is a value when considering a standard cap plate 240, and may vary according to design. If the thickness of the electrolyte injection member 280 is less than 0.5 mm, the strength of the electrolyte injection member 280 itself may be too weak, and may break during the process. On the other hand, when the thickness of the electrolyte injection member 280 is formed to be more than 2mm is not preferable because the size of the sealing member 285 to seal the through hole 245 is too small. However, the thickness of the electrolyte injection member 280 is not limited thereto. In addition, the inner circumferential surface of the through hole 245 may be formed in a cylindrical shape or an elliptic cylinder shape. The through hole 245 is closed by the sealing member 285. In addition, the electrolyte injection member 280 and the sealing member 285 is formed of a resin material. Attachment between the inner circumferential surface of the through hole 245 of the electrolyte injection member 280 and the outer circumferential surface of the sealing member 285 may be performed by adhesive or laser welding. Preferably the attachment may be made by an adhesive. This is because if the attachment is made by separate laser welding, the process may be somewhat complicated. The sealing member 285 is formed to match the shape of the inner circumferential surface of the through hole 245, and may be formed in a cylindrical shape or an elliptic cylinder shape.

이와 같이 함으로써, 상기 리튬 이차전지(200)는 레이저 용접을 생략할 수 있어 공정이 간편해지며 전해액주입 부재(280)와 밀폐 부재(285)는 둘다 수지 재질이므로 접합이 용이하고 밀폐도가 향상되므로, 전해액이 토출되는 현상을 방지할 수 있다.By doing so, the lithium secondary battery 200 can omit laser welding, thereby simplifying the process, and since both of the electrolyte injection member 280 and the sealing member 285 are made of a resin material, bonding is easy and sealing is improved. The phenomenon that the electrolyte is discharged can be prevented.

다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 리튬 이차전지에 대해 설명한다.Next, a lithium secondary battery according to another embodiment of the present invention will be described.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 캡플레이트의 수직 단면도를 나타낸다. 도 4a 내지 도 4c는 전해액주입 부재(280)의 관통홀(245)의 내주면 형상이 다양하게 형성된다는 점 이외에는 상기 도 3b의 실시예와 유사하므로, 차이점을 중심으로 설명한다.4A to 4C show vertical cross-sectional views of a cap plate according to another embodiment of the present invention. 4A to 4C are similar to the embodiment of FIG. 3B except that the inner circumferential surface shape of the through hole 245 of the electrolyte injection member 280 is formed in various ways, and thus, the differences will be mainly described.

본 발명의 다른 실시예에 따른 캡플레이트(340, 440, 540)는, 도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 보조홀(342, 442, 542)과 전해액주입 부재(380, 480, 580)를 포함하여 형성된다. 도면에 도시되지 않았으나, 상기 전해액주입 부재(380, 480, 580)의 관통홀(345, 445, 545)은 수지 재질의 밀폐 부재에 의해서 별도로 밀폐된다. Cap plate 340, 440, 540 according to another embodiment of the present invention, with reference to Figures 4a to 4c, includes an auxiliary hole (342, 442, 542) and electrolyte injection member (380, 480, 580) Is formed. Although not shown in the drawings, the through holes 345, 445, and 545 of the electrolyte injection members 380, 480, and 580 are separately sealed by a sealing member made of resin.

도 4a의 실시예에 따른 보조홀(342)은 내주면이 원뿔대 형상으로 형성된다. 이 때, 상기 보조홀(342)은 밀폐 부재의 원활한 삽입을 위해 캡플레이트(340)의 상면에서 하면으로 갈수록 직경이 작아지도록 형성되는 것이 바람직하다. 상기 보조홀(342)의 내주면이 원뿔대 형상으로 형성되므로, 그에 부합되도록 상기 전해액주입 부재(380)의 외주면도 원뿔대 형상으로 형성된다. 또한, 상기 전해액주입 부재(380)의 관통홀(345)의 내주면도 원뿔대 형상으로 형성되며, 그에 따라 밀폐 부재의 외주면도 원뿔대 형상으로 형성됨은 물론이다. In the auxiliary hole 342 according to the embodiment of FIG. 4A, the inner circumferential surface is formed in a truncated cone shape. At this time, the auxiliary hole 342 is preferably formed to have a smaller diameter from the upper surface to the lower surface of the cap plate 340 for smooth insertion of the sealing member. Since the inner circumferential surface of the auxiliary hole 342 is formed in a truncated cone shape, the outer circumferential surface of the electrolyte injection member 380 is also formed in a truncated cone shape so as to correspond thereto. In addition, the inner circumferential surface of the through hole 345 of the electrolyte injection member 380 is also formed in a truncated cone shape, and thus the outer circumferential surface of the sealing member is also formed in a truncated cone shape.

도 4b의 실시예에 따른 보조홀(442)은 내주면이 원통 형상으로 형성된다. 따라서, 전해액주입 부재(480)의 외주면도 이에 부합되도록 원통 형상으로 형성된다. 한편, 상기 전해액주입 부재(480)의 관통홀(445)은 내주면이 단차를 이루도록 형성된다. 상기 관통홀(445)의 내주면은 밀폐 부재의 원활한 삽입을 위해 캡플레이트(440)의 하면에 접한 부분이 캡플레이트(440)의 상면에 접한 부분보다 내경이 작도록 형성된다. 그에 따라 밀폐 부재의 외주면도 직경이 서로 다른 원통 두 개가 접합되어 단차를 이루도록 형성된다.In the auxiliary hole 442 according to the embodiment of FIG. 4B, the inner circumferential surface is formed in a cylindrical shape. Therefore, the outer circumferential surface of the electrolyte injection member 480 is also formed in a cylindrical shape so as to conform thereto. On the other hand, the through hole 445 of the electrolyte injection member 480 is formed so that the inner peripheral surface is stepped. The inner circumferential surface of the through hole 445 is formed such that a portion of the inner surface of the through hole 445 that is in contact with the lower surface of the cap plate 440 is smaller than the portion of the inner surface of the cap plate 440 that contacts the upper surface of the cap plate 440. Accordingly, the outer circumferential surface of the sealing member is also formed such that two cylinders having different diameters are joined to form a step.

도 4c의 실시예에 따른 보조홀(542)은 내주면이 원통 형상으로 형성된다. 따라서, 전해액주입 부재(580)의 외주면도 이에 부합되도록 원통 형상으로 형성된다. 한편, 상기 전해액주입 부재(580)의 관통홀(545)은 내주면이 나선이 형성된 원통 형상으로 형성된다. 상기 관통홀(545)의 내주면에 형성된 나선은 도 4c와 같이 나사골 형태로 형성될 수 있으며, 또한 도시되지 않았으나 나사산 형태로 형성될 수도 있다. 상기 나선이 나사골 형태로 형성되는 경우 밀폐 부재의 외주면에는 나사산이 형성되며, 상기 나선이 나사산 형태로 형성되는 경우 밀폐 부재의 외주면에는 나사골이 형성됨은 물론이다. In the auxiliary hole 542 according to the embodiment of FIG. 4C, the inner circumferential surface is formed in a cylindrical shape. Therefore, the outer circumferential surface of the electrolyte injection member 580 is also formed in a cylindrical shape so as to conform thereto. On the other hand, the through hole 545 of the electrolyte injection member 580 is formed in a cylindrical shape with an inner circumferential surface is formed with a spiral. The spiral formed on the inner circumferential surface of the through hole 545 may be formed in a screw bone shape as shown in FIG. When the spiral is formed in a screw bone shape, a screw thread is formed on the outer circumferential surface of the sealing member, and the screw bone is formed on the outer circumferential surface of the sealing member when the spiral is formed in the thread shape.

이와 같이 전해액주입 부재(380, 480, 580)와 밀폐 부재가 수지 재질로 형성됨으로써, 다양한 형상의 관통홀(345, 445, 545)과 밀폐 부재의 형성이 가능해진다.As such, the electrolyte injection members 380, 480, and 580 and the sealing member are formed of a resin material, and thus, the through holes 345, 445, and 545 having various shapes and the sealing member can be formed.

다음으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리튬 이차전지에 대해 설명한다. Next, a lithium secondary battery according to still another embodiment of the present invention will be described.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리튬 이차전지의 수직 단면도를 나타낸다. 도 5의 실시예는 보조홀(642)이 캔(610)의 단측벽에 형성된다는 점을 제외하면 도 2b의 실시예와 유사하므로, 차이점을 중심으로 설명한다.5 is a vertical cross-sectional view of a lithium secondary battery according to still another embodiment of the present invention. 5 is similar to the embodiment of FIG. 2B except that the auxiliary hole 642 is formed in the short side wall of the can 610, and thus the description will be mainly focused on differences.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리튬 이차전지(600)는, 도 5를 참조하면, 양극판(623)과 음극판(625) 및 세퍼레이터(624)를 구비하는 전극조립체(620)와, 보조홀(642)을 구비하는 캔(610) 및 캡플레이트(640)와 개스킷 튜브(646)와 절연 플레이트(650)와 터미널 플레이트(660) 및 전극 단자(635)를 구비하는 캡조립체(630) 를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 전극조립체(620)는 양극탭(626)과 음극탭(627)을 더 포함하여 형성된다.Referring to FIG. 5, a lithium secondary battery 600 according to another embodiment of the present invention includes an electrode assembly 620 having a positive electrode plate 623, a negative electrode plate 625, and a separator 624, and an auxiliary hole ( A cap assembly 630 having a can 610 and a cap plate 640 having a 642, a gasket tube 646, an insulating plate 650, a terminal plate 660, and an electrode terminal 635. Is formed. In addition, the electrode assembly 620 may further include a positive electrode tab 626 and a negative electrode tab 627.

상기 보조홀(642)은 캔(610)의 단측벽에 형성된다. 상기 보조홀(642)은 단측벽 중 상부에 형성되는 것이 바람직하다. 상기 보조홀(642)이 단측벽의 중앙부나 하부에 형성되는 경우에는 보조홀(642)이 전극조립체(620)의 외주면에 의해 막히게 되므로 전해액이 주입되기에 용이하지 않게 된다. 또한, 상기 보조홀(642)의 내주면에는 전해액주입 부재(680)가 부착되며, 상기 전해액주입 부재(680)는 도 5와 같이 원통 파이프 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 도시되지 않았으나 상기 전해액주입 부재(680)는 도 4a 내지 도 4c와 같은 형상으로 형성될 수도 있음은 물론이다. 상기 전해액주입 부재(680)에는 관통홀이 형성되며, 상기 관통홀은 밀폐 부재(685)에 의해 밀폐된다. The auxiliary hole 642 is formed in the short side wall of the can 610. The auxiliary hole 642 is preferably formed in the upper portion of the short side wall. When the auxiliary hole 642 is formed in the central portion or the lower portion of the short side wall, the auxiliary hole 642 is blocked by the outer circumferential surface of the electrode assembly 620, so that the electrolyte is not easily injected. In addition, an electrolyte injection member 680 is attached to an inner circumferential surface of the auxiliary hole 642, and the electrolyte injection member 680 may be formed in a cylindrical pipe shape as illustrated in FIG. 5. In addition, although not shown, the electrolyte injection member 680 may be formed in a shape as shown in FIGS. 4A to 4C. A through hole is formed in the electrolyte injection member 680, and the through hole is sealed by the sealing member 685.

이와 같이 함으로써, 상기 리튬 이차전지(600)는 전해액을 주입할 수 있는 위치의 자유도가 증가할 수 있다.In this way, the degree of freedom of the position where the lithium secondary battery 600 can inject the electrolyte may increase.

다음으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리튬 이차전지에 대해 설명한다.Next, a lithium secondary battery according to still another embodiment of the present invention will be described.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리튬 이차전지의 수직 단면도를 나타낸다. 도 6의 실시예는 보조홀(742)이 캔(610)의 하면판에 형성된다는 점을 제외하면 도 2b의 실시예와 유사하므로, 차이점을 중심으로 설명한다.6 is a vertical cross-sectional view of a lithium secondary battery according to still another embodiment of the present invention. The embodiment of FIG. 6 is similar to the embodiment of FIG. 2B except that the auxiliary hole 742 is formed on the bottom plate of the can 610.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리튬 이차전지(700)는, 도 6를 참조하면, 양극판(723)과 음극판(725) 및 세퍼레이터(724)를 구비하는 전극조립체(720)와, 보조홀(742)을 구비하는 캔(710) 및 캡플레이트(740)와 개스킷 튜브(746)와 절연 플레이트(750)와 터미널 플레이트(760) 및 전극 단자(735)를 구비하는 캡조립체(730)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 전극조립체(720)는 양극탭(726)과 음극탭(727)을 더 포함하여 형성된다.Referring to FIG. 6, a lithium secondary battery 700 according to another embodiment of the present invention includes an electrode assembly 720 having a positive electrode plate 723, a negative electrode plate 725, and a separator 724, and an auxiliary hole ( A cap 710 comprising a can 710 with a 742 and a cap plate 740, a gasket tube 746, an insulating plate 750, a terminal plate 760, and an electrode terminal 735. Is formed. In addition, the electrode assembly 720 may further include a positive electrode tab 726 and a negative electrode tab 727.

상기 보조홀(742)은 캔(710)의 하면판에 형성된다. 상기 보조홀(742)은 하면판 중 중앙부에 형성되는 것이 바람직하다. 상기 보조홀(742)이 하면판의 가장자리에 형성되는 경우에는 보조홀(742)이 전극조립체(720)의 하부에 의해 막히게 되므로 전해액이 주입되기에 용이하지 않게 된다. 또한, 상기 보조홀(742)의 내주면에는 전해액주입 부재(780)가 부착되며, 상기 전해액주입 부재(780)는 도 6와 같이 원통 파이프 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 도시되지 않았으나 상기 전해액주입 부재(780)는 도 4a 내지 도 4c와 같은 형상으로 형성될 수도 있음은 물론이다. 상기 전해액주입 부재(780)에는 관통홀이 형성되며, 상기 관통홀은 밀폐 부재(785)에 의해 밀폐됨은 상기 도 5의 실시예와 동일하다. The auxiliary hole 742 is formed in the bottom plate of the can 710. The auxiliary hole 742 is preferably formed in the center of the lower plate. When the auxiliary hole 742 is formed at the edge of the lower plate, the auxiliary hole 742 is blocked by the lower part of the electrode assembly 720, so that the electrolyte is not easily injected. In addition, an electrolyte injection member 780 may be attached to an inner circumferential surface of the auxiliary hole 742, and the electrolyte injection member 780 may be formed in a cylindrical pipe shape as illustrated in FIG. 6. In addition, although not shown, the electrolyte injection member 780 may be formed in a shape as shown in FIGS. 4A to 4C. A through hole is formed in the electrolyte injection member 780, and the through hole is sealed by the sealing member 785, which is the same as the embodiment of FIG. 5.

이와 같이 함으로써, 상기 리튬 이차전지(700)는 도 2b의 실시예 및 도 5의 실시예와 더불어 전해액을 주입할 수 있는 위치의 자유도가 증가할 수 있다.In this manner, the lithium secondary battery 700 may increase the degree of freedom in which the electrolyte may be injected together with the embodiment of FIG. 2B and the embodiment of FIG. 5.

다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지 제조방법에 대해 설명한다.Next, a method of manufacturing a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지의 제조방법을 도시한 흐름도 를 나타낸다. 이하에서는 도 2a의 실시예에 따른 리튬 이차전지의 제조방법을 예로 들어 설명하기로 한다.7 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a method of manufacturing a lithium secondary battery according to the embodiment of FIG. 2A will be described as an example.

본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지(200)의 제조방법은, 도 7을 참조하면, 보조홀(242) 형성단계(S10), 전해액주입 부재(280) 부착단계(S20), 전극조립체(220) 수용단계(S30), 캔(210) 밀폐단계(S40), 전해액 주입단계(S50) 및 관통홀(245) 밀폐단계(S60)를 포함하여 이루어진다.In the manufacturing method of the lithium secondary battery 200 according to the embodiment of the present invention, referring to FIG. 7, the auxiliary hole 242 forming step (S10), the electrolyte injection member 280, the attaching step (S20), and the electrode assembly ( 220) receiving step (S30), can 210 is made, including the sealing step (S40), the electrolyte injection step (S50) and the through-hole 245 sealing step (S60).

상기 보조홀(242) 형성단계(S10)는 캡플레이트(230) 혹은 캔(210)의 측면 또는 하면에 보조홀(242)을 형성하는 단계이다. 상기 보조홀(242) 형성단계(S10)의 이전에는 상기 캡플레이트(230) 및 캔(210)의 제조단계가 이루어지게 된다. 상기 보조홀(242)은 프레스에 의한 펀칭 방식에 의해서 이루어질 수 있다. The auxiliary hole 242 forming step (S10) is a step of forming the auxiliary hole 242 on the side or bottom surface of the cap plate 230 or the can 210. Prior to the forming of the auxiliary hole 242 (S10), a manufacturing step of the cap plate 230 and the can 210 is performed. The auxiliary hole 242 may be made by a punching method by a press.

상기 전해액주입 부재(280) 부착단계(S20)는 중앙에 관통홀(245)이 형성된 전해액주입 부재(280)를 상기 보조홀(242)의 내주면에 부착하는 단계이다. 상기 전해액주입 부재(280) 부착단계(S20)는 접착제에 의해서 이루어질 수 있다. 보다 상세하게는 상기 보조홀(242)의 내주면과 상기 전해액주입 부재(280)의 외주면이 서로 부착된다. 상기 보조홀(242) 형성단계(S10)와 전해액주입 부재(280) 부착단계(S20)는 캡플레이트(230) 및 캔(210)의 제조와, 상기 캔(210) 내부에 전극조립체(220)의 삽입 사이에 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 캔(210) 내부에 전극조립체(220)가 삽입된 후에 보조홀(242)을 형성하고 전해액주입 부재(280)를 부착하는 것은 공정상 불편할 뿐만 아니라, 전극조립체(220)을 국부적으로 압박하여 쇼트를 발생하게 될 염려도 있다.Attaching the electrolyte injection member 280 (S20) is a step of attaching the electrolyte injection member 280 having a through hole 245 in the center to the inner circumferential surface of the auxiliary hole 242. Attaching the electrolyte injection member 280 (S20) may be made by an adhesive. In more detail, an inner circumferential surface of the auxiliary hole 242 and an outer circumferential surface of the electrolyte injection member 280 are attached to each other. The auxiliary hole 242 forming step (S10) and the electrolyte injection member 280 attaching step (S20) is the manufacturing of the cap plate 230 and the can 210, and the electrode assembly 220 in the can 210 It is preferred to be made between the insertions. Forming the auxiliary hole 242 and attaching the electrolyte injection member 280 after the electrode assembly 220 is inserted into the can 210 is not only inconvenient in the process, but also compresses the electrode assembly 220 locally. There is also a risk of short circuits.

상기 전극조립체(220) 수용단계(S30)는 상기 캔(210)의 내부에 전극조립체(220)를 수용하는 단계이다. 상기 전극조립체(220)는 대략 젤리-롤 형상으로 권취된 후 각형 캔(210) 내부에 삽입될 수 있도록 프레스 등에 의해 압축된다. 그 후, 양극탭(226)과 음극탭(227)이 캔(210)의 상단개구부(210a) 방향으로 향하도록 전극조립체(220)가 캔(210) 내부로 삽입된다.The electrode assembly 220 receiving step S30 is a step of receiving the electrode assembly 220 in the can 210. The electrode assembly 220 is wound in a jelly-roll shape and then compressed by a press or the like so as to be inserted into the rectangular can 210. Thereafter, the electrode assembly 220 is inserted into the can 210 such that the positive electrode tab 226 and the negative electrode tab 227 face the upper opening 210a of the can 210.

상기 캔(210) 밀폐단계(S40)는 상기 캔(210)의 상단개구부(210a)를 캡플레이트(240)로 밀폐하는 단계이다. 상기 캔(210) 밀폐단계는 캡플레이트(240)의 가장자리부와 캔(210)의 상단개구부(210a) 사이에 레이저 용접 등의 방식에 의해 이루어질 수 있다.The can 210 sealing step (S40) is a step of sealing the upper opening 210a of the can 210 with a cap plate 240. The can 210 sealing step may be performed by a laser welding method between the edge of the cap plate 240 and the upper opening 210a of the can 210.

상기 전해액 주입단계(S50)는 상기 관통홀(245)을 통해서 캔(210)의 내부로 전해액이 주입되는 단계이다. The electrolyte injection step (S50) is a step in which the electrolyte is injected into the can 210 through the through hole 245.

상기 관통홀(245) 밀폐단계(S60)는 밀폐 부재(285)에 의해 상기 관통홀(245)을 밀폐하는 단계이다. 상기 관통홀(245) 밀폐단계(S60)는 접착제 또는 레이저 용접에 의해 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 접착제에 의해 이루어질 수 있다. The through hole 245 sealing step (S60) is a step of closing the through hole 245 by the sealing member 285. The through-hole 245 sealing step (S60) may be made by adhesive or laser welding, preferably by an adhesive.

이와 같이 함으로써, 상기 리튬 이차전지(200)는 수지재질의 전해액주입 부재(280)와 수지재질의 밀폐 부재(285)가 상호 접합됨으로써, 관통홀(245) 밀폐 공정 이후에 전해액주입 부재(280)와 밀폐부재(285) 사이의 미세한 틈을 통해 전해액이 토출되는 현상을 방지할 수 있다.In this way, the lithium secondary battery 200 is the electrolyte injection member 280 of the resin material and the sealing member 285 of the resin material are bonded to each other, the electrolyte injection member 280 after the through-hole 245 sealing process The discharge of the electrolyte through the minute gap between the sealing member 285 can be prevented.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되 지 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 belongs without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Various modifications are possible, of course, such changes are within the scope of the claims.

본 발명에 따른 리튬 이차전지 및 그 제조방법에 의하면 수지재질의 전해액주입 부재와 수지재질의 밀폐 부재가 상호 접합됨으로써, 관통홀 밀폐 공정 이후에 전해액주입 부재와 밀폐 부재 사이의 미세한 틈을 통해 전해액이 토출되는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the lithium secondary battery and a method of manufacturing the same according to the present invention, the electrolyte injection member made of a resin material and the sealing member made of a resin material are bonded to each other, so that the electrolyte solution is formed through a minute gap between the electrolyte injection member and the sealing member after the through-hole sealing process. There is an effect that can prevent the discharge phenomenon.

또한, 본 발명에 의하면 레이저 용접을 생략할 수 있어 공정이 간편해지며, 밀폐 부재가 수지 재질로 형성됨으로써, 다양한 형상의 관통홀과 밀폐 부재의 형성이 가능하다는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, laser welding can be omitted, thereby simplifying the process, and since the sealing member is formed of a resin material, it is possible to form through holes and sealing members having various shapes.

또한, 본 발명에 의하면 전해액을 주입할 수 있는 위치의 자유도가 증가할 수 있다는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, there is an effect that the degree of freedom at which the electrolyte can be injected can be increased.

Claims (13)

전극조립체와, 상기 전극조립체를 수용하는 캔과, 상기 캔의 상단 개구부를 밀폐하며 캡플레이트를 구비하는 캡조립체를 포함하여 이루어지는 리튬 이차전지에 있어서,In the lithium secondary battery comprising an electrode assembly, a can housing the electrode assembly, and a cap assembly sealing the top opening of the can and having a cap plate, 상기 캡플레이트 또는 상기 캔에 보조홀이 형성되며, 중앙에 관통홀이 형성된 수지 재질의 전해액주입 부재가 상기 보조홀의 내주면에 부착되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.An auxiliary hole is formed in the cap plate or the can, and the electrolyte injection member made of a resin material having a through hole formed at the center thereof is attached to an inner circumferential surface of the auxiliary hole. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 캔은 마주보는 한 쌍의 단측벽과, 마주보는 한 쌍의 장측벽 및 상기 장측벽과 상기 단측벽의 하부를 막는 하면판을 포함하여 형성되며,The can is formed including a pair of opposite short side walls, a pair of opposing long side walls and a bottom plate blocking the lower side of the long side wall and the short side wall, 상기 보조홀은 상기 캔의 단측벽 또는 하면판에 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The auxiliary hole is a lithium secondary battery, characterized in that formed on the short side wall or the bottom plate of the can. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 관통홀은 수지 재질의 밀폐 부재에 의해 밀폐되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The through-hole is a lithium secondary battery, characterized in that sealed by a sealing member made of a resin material. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 보조홀의 내주면과 상기 전해액주입 부재는 접착제에 의해 부착되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The inner circumferential surface of the auxiliary hole and the electrolyte injection member are attached by an adhesive. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 관통홀의 내주면과 상기 밀폐 부재는 접착제 또는 레이저 용접에 의해 부착되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The inner circumferential surface of the through hole and the sealing member are attached by adhesive or laser welding. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전해액주입 부재는 내주면과 외주면 사이의 두께가 0.5mm 내지 2mm로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The electrolyte injection member is a lithium secondary battery, characterized in that the thickness between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface is formed of 0.5mm to 2mm. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 관통홀의 내주면은 원통 형상 또는 원뿔대 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The inner circumferential surface of the through hole is a lithium secondary battery, characterized in that formed in a cylindrical shape or truncated cone shape. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 관통홀의 내주면은 나선 형상으로 나사골이 형성된 원통 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The inner circumferential surface of the through hole is a lithium secondary battery, characterized in that formed in a cylindrical shape with a screw bone in a spiral shape. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 밀폐 부재의 외주면은 나선 형상으로 나사산이 형성된 원통 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The outer circumferential surface of the sealing member is a lithium secondary battery, characterized in that formed in a cylindrical shape with a screw thread formed in a spiral shape. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 관통홀의 내주면은 단차가 형성된 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The inner circumferential surface of the through hole is a lithium secondary battery, characterized in that the step is formed. 캡플레이트 혹은 캔의 측면 또는 하면에 보조홀을 형성하는 보조홀 형성단계;An auxiliary hole forming step of forming an auxiliary hole in a side or a bottom of the cap plate or the can; 중앙에 관통홀이 형성된 전해액주입 부재를 상기 보조홀의 내주면에 부착하는 전해액주입 부재 부착단계;An electrolyte injection member attaching step of attaching an electrolyte injection member having a through hole formed in a center thereof to an inner circumferential surface of the auxiliary hole; 상기 캔에 전극조립체를 수용하는 전극조립체 수용단계;An electrode assembly accommodating step of accommodating the electrode assembly in the can; 상기 캔의 상단개구부를 상기 캡플레이트로 밀폐하는 캔 밀폐단계;A can sealing step of sealing an upper end portion of the can with the cap plate; 상기 관통홀을 통해서 전해액을 주입하는 전해액 주입단계; 및An electrolyte injection step of injecting an electrolyte solution through the through hole; And 밀폐 부재에 의해 상기 관통홀을 밀폐하는 관통홀 밀폐단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지의 제조방법.And a through hole sealing step of closing the through hole by a sealing member. 제 11항에 있어서, The method of claim 11, 상기 전해액주입 부재 부착단계는 접착제에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지의 제조방법.The electrolyte injection member attaching step is a method of manufacturing a lithium secondary battery, characterized in that made by an adhesive. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 관통홀 밀폐단계는 접착제 또는 레이저 용접에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지의 제조방법.The through-hole sealing step is a method of manufacturing a lithium secondary battery, characterized in that made by adhesive or laser welding.
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