KR20080020334A - Rechargeable battery including asymmetric flap type bottom cover - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 날개형 하드커버 구비 이차전지의 분해사시도.1 is an exploded perspective view of a secondary battery with a wing type hard cover according to the present invention;
도 2는 라벨지의 중첩부위를 설명하기 위해 라벨지가 부착된 베어셀의 단면을 도시한 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view showing a cross-section of the bare cell to which the label is attached to explain the overlapping portion of the label.
도 3은 본 발명에 따른 날개형 하부커버의 부착형태를 설명하기 위한 예시도.Figure 3 is an exemplary view for explaining the attachment form of the wing-shaped lower cover according to the present invention.
도 4a 내지 도 4c는 날개형 하부커버의 다양한 예를 도시한 예시도들.4A to 4C are exemplary views showing various examples of the winged lower cover.
도 5는 날개형 하드커버 및 라벨지가 부착된 베어셀의 하단부를 절단한 단면을 간략하게 도시한 단면도.Figure 5 is a simplified cross-sectional view showing a cross section cut the lower end of the bare cell attached to the wing-shaped hard cover and the label.
도 6은 본 발명에 따른 하부커버의 적용이 가능한 이차전지 베어셀의 분해사시도.Figure 6 is an exploded perspective view of a secondary battery bare cell can be applied to the lower cover according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 : 날개형 하부커버 3 : 라벨지1
5, 43 : 베어셀 7, 21, 69 : 캔5, 43:
9, 51 : 전극단자 11 : 가스켓9, 51: electrode terminal 11: gasket
13 : 캡플레이트 15 : 수지몰딩부13
17 : 노출단자 19 : 전해액 주입구17: exposed terminal 19: electrolyte injection hole
23, 41 : 라벨지 25, 27 : 중첩부위23, 41:
29 : 하부커버 31 : 제 3 면29
33a, 35a, 37a : 기저면33a, 35a, 37a: basal plane
33b, 33c, 35b, 35c, 37b, 37c, 45 : 날개면33b, 33c, 35b, 35c, 37b, 37c, 45: wing surface
61 : 가스켓 53 : 캡플레이트61: gasket 53: cap plate
63 : 단자통공 65 : 전해액 주입구63: terminal hole 65: electrolyte injection hole
55 : 절연플레이트 57 : 리드플레이트55: insulation plate 57: lead plate
59 : 캡 조립체 87 : 리드통공59: cap assembly 87: lead through hole
67 : 절연케이스 77 : 음극단자67: insulation case 77: negative terminal
79 : 양극단자 81 : 절연테잎79: positive terminal 81: insulating tape
71 : 양극 73 : 세퍼레이터71: anode 73: separator
75 : 음극 74 : 전극조립체75: cathode 74: electrode assembly
83 : 접착층 85 : 하부커버83: adhesive layer 85: lower cover
본 발명은 이차전지에 관한 것으로 특히, 캔형 이차전지의 절연 및 외장처리를 용이하게 할 수 있도록 하부 하드커버를 구비하는 비대칭 날개형 하드커버 구비 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery, and more particularly to a secondary battery having an asymmetrical wing type hard cover having a lower hard cover to facilitate the insulation and exterior treatment of the can type secondary battery.
이차전지(Rechargeable Battery 또는 Secondary Battery)는 충전이 불가능한 일차전지와 달리, 충전 및 방전이 수회 이상 가능한 전지를 의미한다. 이러한 이차전지는 셀룰라폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더와 같은 휴대용 전자장치로부터 하이브리드 차량에 이르기까지 다양한 분야에서 사용되고 있다.A rechargeable battery (rechargeable battery or secondary battery) refers to a battery that can be charged and discharged more than once, unlike primary batteries that are not rechargeable. Such secondary batteries are used in various fields from portable electronic devices such as cellular phones, notebook computers, camcorders, to hybrid vehicles.
특히, 리튬을 이용한 이차전지는 작동전압이 3.6V로서, 전자장비의 전원으로 기존에 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지나 니켈-수소(Ni-MH) 전지의 작동전압보다 약 3배 정도의 작동전압을 가지기 때문에 더 많은 전자장비에 적용이 유리하다. 또한, 리튬 이차전지는 단위 중량당 에너지밀도가 높아 여타의 전지에 비해 소형 또는 박형으로 제조하는 것이 가능하여 사용분야가 급속히 증가, 확대되는 추세이다.In particular, the rechargeable battery using lithium has an operating voltage of 3.6V, which is about three times the operating voltage of a nickel-cadmium (Ni-Cd) battery or a nickel-hydrogen (Ni-MH) battery, which is widely used as a power source for electronic equipment. It is advantageous to apply to more electronic equipment because of its working voltage. In addition, the lithium secondary battery has a high energy density per unit weight, so that it can be manufactured in a small or thin form compared to other batteries, and thus the use field is rapidly increasing and expanding.
이러한 리튬 이차전지는 주로 양극 활물질로 리튬계 산화물, 음극 활물질로 탄소재를 사용하는 것이 보편적이며, 활물질이 도포된 양극 및 음극으로 베어셀(Barecell)을 제작하여 이용한다.The lithium secondary battery generally uses a lithium-based oxide as a cathode active material and a carbon material as a cathode active material. A bare cell is used as a cathode and an anode coated with an active material.
한편, 이와 같은 방법으로 제작된 베어셀은 직접적으로 전자제품 등에 적용되는 경우는 드물며, 베어셀을 다른 제품에 적용하거나, 상품화하기 위해서는 케이스를 부착 또는 형성하는 패키징(Packaging) 과정이 필요하다. 베어셀의 패키징 형태는 크게 캔형과 파우치(Pouch)형의 두 가지로 구분된다. 이러한 패키징의 방법으로 수지몰딩과 하부커버를 이용하는 방법이 있다.On the other hand, a bare cell manufactured by such a method is rarely directly applied to electronic products, etc., and a packaging process of attaching or forming a case is required to apply the bare cell to other products or to commercialize the bare cell. There are two types of packaging of bare cells, a can type and a pouch type. As a method of packaging, there is a method of using a resin molding and a lower cover.
패키징을 거쳐 형성되는 외부커버는 주로 핫 멜트 수지를 이용하여 제작되는 수지몰딩커버를 이용한다. 이는 금형(또는 몰드)에 따라 손쉽게 원하는 모양을 형성할 수 있을뿐만 아니라, 보호회로 및 전극단자와 같은 구성물을 치밀하게 밀봉할 수 있는 장점이 있다. 또한, 핫 멜트 수지 자체의 절연성이 뛰어나 별도의 절연재료를 필요로하지 않는 것 또한 수지몰딩커버를 이용하는 주된 요인이다. The outer cover formed through the packaging mainly uses a resin molding cover manufactured using a hot melt resin. This not only can easily form a desired shape according to the mold (or mold), but also has the advantage of tightly sealing a component such as a protective circuit and an electrode terminal. In addition, the hot melt resin itself has excellent insulation properties and does not require a separate insulating material is also a major factor in using the resin molding cover.
이러한, 외부커버 외에도 상품으로 이용되는 이차전지는 별도의 외장재를 더 구비한다. 외장재로 이용되는 것에는 절연을 위한 절연필름 또는 상품의 정보 및 주의 사항을 기재하기 위한 라벨필름 등이 있다. 특히, 최근에는 절연필름 및 라벨필름의 이중구조를 채택하기보다는 절연성이 뛰어난 물질로 만들어진 라벨필름의 단일구조를 채택함으로써 이차전지의 두께를 최소화하려는 시도가 활발히 진행되고 있다.In addition to the external cover, the secondary battery used as a product further includes a separate exterior material. Examples of the exterior material include an insulating film for insulation or a label film for describing information and precautions of a product. In particular, in recent years, attempts have been made to minimize the thickness of secondary batteries by adopting a single structure of a label film made of a material having excellent insulating properties, rather than adopting a dual structure of an insulating film and a label film.
그러나, 캔형 이차전지 특히, 각형 이차전지에 라벨필름을 부착하는 경우 캔의 절연을 유지하기 어려운 문제점이 존재한다. 캔형 이차전지의 캔은 대면하는 한쌍의 면이 넓고 이를 둘러싸는 네 면의 폭이 상대적으로 좁은 형태 즉, 판형 직육면체 형태를 하는 것이 보통이다. 물론, 좁은 폭을 가지는 네 면 중 넓은 면과 직교하며 서로 대면하는 두 면은 전극조립체의 형태에 따라 굴곡지게 형성되기는 하지만, 넓은 면에 비해 매우 좁은 폭을 갖는다. 특히, 캔형 이차전의 캔은 전극조립체의 양극 또는 음극과 접촉이 빈번하며, 고의적으로 양극 또는 음극으로 이용하는 경우가 많다. 이로 인해 캔이 외부장치와 접촉하는 경우, 합선, 누전과 같은 전기사고가 발생할 우려가 높다. 이로인해, 캔의 외면을 라벨지와 같은 외장재로 감싸게 된다.However, when the label film is attached to the can type secondary battery, in particular, the square type secondary battery, it is difficult to maintain insulation of the can. A can of a can type secondary battery has a form in which a pair of faces facing each other is wide and a width of a four face that surrounds the shape is relatively narrow, that is, a plate-shaped rectangular parallelepiped. Of course, two of the four surfaces having a narrow width are orthogonal to the wide surfaces and face each other, but are formed to be bent according to the shape of the electrode assembly, but have a very narrow width than the wide surfaces. In particular, the can type secondary can often contacts the positive electrode or the negative electrode of the electrode assembly, and is often used as the positive electrode or the negative electrode. As a result, when the can comes into contact with an external device, an electrical accident such as a short circuit or a short circuit is likely to occur. As a result, the outer surface of the can is wrapped in an outer cover such as a label.
캔의 외면을 감싸는 방법은 전극단자가 인출된 면에 보호회로 등을 설치하고 이를 핫 멜트 수지에 의해 몰딩처리하여 수지몰딩부를 형성한다. 그리고, 수지몰딩부와 직교하는 네면 중 넓은 면을 덮도록 외장재를 부착한다. 이 때, 캔을 한바퀴 이상 감싸는 형태로 외장재를 부착한다. 이 경우, 수지몰딩부가 형성된 면과 대면하는 면에는 외장재가 부착되지 않거나 별도의 외장재를 추가로 부착하는 공정이 필요하다. 이를 해결하기 위해, 캔의 형태 및 크기와 매우 유사한 형태 및 크기를 가지는 봉투형 외장재를 사용하는 경우, 크기와 형태를 캔에 맞추기 어려울뿐만 아니라 크기와 형태를 캔에 맞춘 경우에는 봉투형 외장재에 캔을 끼우는 작업이 어려워지는 문제점이 존재한다. 특히, 봉투형 외장재의 경우 종이 재질의 이용은 거의 불가능하며 비닐과 같은 인장성이 좋은 수지계통의 필름을 이용하므로 제조단가가 상승하는 문제점도 가지고 있다.In the method of wrapping the outer surface of the can, a protective circuit or the like is installed on the surface from which the electrode terminal is drawn, and the resin is molded by hot melt resin to form a resin molding part. Then, the exterior member is attached to cover the wider surface of the four surfaces orthogonal to the resin molding. At this time, the exterior material is attached in the form of wrapping the can more than one round. In this case, the surface is not attached to the surface facing the surface on which the resin molding is formed or a process of additionally attaching a separate exterior material is required. To solve this problem, when using an envelope-type exterior material having a shape and size very similar to the shape and size of a can, not only the size and shape are difficult to fit into the can, but also the size and shape of the can can be enclosed in the envelope-type exterior material. There is a problem that it becomes difficult to insert the. In particular, in the case of an envelope-type exterior material, it is almost impossible to use a paper material, and there is also a problem in that a manufacturing cost increases because a resin film having a good tensile property such as vinyl is used.
따라서, 본 발명의 목적은 캔형 이차전지의 절연 및 외장처리를 용이하게 할 수 있도록 하부 하부커버를 구비하는 비대칭 날개형 하부커버 구비 이차전지를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a secondary battery having an asymmetrical wing type lower cover having a lower lower cover to facilitate insulation and exterior treatment of a can type secondary battery.
또한, 본 발명의 다른 목적은 캔의 외장처리시 이차전지의 두께를 최소화하는 것이 가능하도록 외장재의 중첩 부위를 제외한 부위에 날개형태의 고정부가 형성된 비대칭 날개형 하부커버 구비 이차전지를 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a secondary battery with an asymmetric wing type lower cover having a wing-shaped fixing portion formed at a portion other than an overlapping portion of the exterior material so as to minimize the thickness of the secondary battery when the can is externally treated.
마지막으로, 본 발명의 다른 목적은 하부 하부커버와 캔의 결합력을 높임과 아울러, 외장재에 의한 견고한 고정이 가능하도록 상기 외장재의 중첩 부위가 형성되는 면 및 중첩부위 형성면과 대면하는 면에 비대칭 형으로 날개형태의 고정부가 형성되도록 한 비대칭 날개형 하부커버 구비 이차전지를 제공하는 것이다.Lastly, another object of the present invention is to increase the bonding force of the lower lower cover and the can, and also to be asymmetrical to the surface facing the overlapping surface forming surface and the overlapping portion forming surface so as to be firmly fixed by the packaging material. To provide a secondary battery with an asymmetric wing type lower cover to form a wing-shaped fixing portion.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 날개형 하부커버 구비 이차전지는 전극단자가 형성된 캡 플레이트, 상기 캡 플레이트가 결합된 캔을 가지는 베어셀; 상기 베어셀의 제 1 면에 상기 캡 플레이트를 덮도록 형성되는 수지몰딩부 및; 상기 제 1 면과 대면하는 상기 베어셀의 제 2 면에 결합되는 날개형 하부커버를 구비하며, 상기 날개형 하부커버는, 상기 제 2 면에 부착되는 기저부와, 상기 기저부로부터 신장되어 상기 제 1 면 방향으로 신장되는 날개부를 적어도 하나 구비한다.In order to achieve the above object, a secondary battery having a wing-shaped lower cover according to the present invention includes a cap plate on which electrode terminals are formed and a bare cell having a can in which the cap plate is coupled; A resin molding part formed to cover the cap plate on the first surface of the bare cell; And a wing-shaped lower cover coupled to a second surface of the bare cell facing the first surface, wherein the wing-shaped lower cover includes a base attached to the second surface and an extension from the base. At least one wing portion extending in the plane direction is provided.
상기 제 1 면과 상기 제 2 면을 연결하는 제 3 면으로부터, 상기 베어셀을 한 바퀴 이상 감싸도록 상기 베어셀의 외면에 부착되는 라벨지를 더 구비할 수 있다.From the third surface connecting the first surface and the second surface, the label may be further attached to the outer surface of the bare cell to surround the bare cell more than one round.
상기 라벨지 부착 후, 상기 제 3 면은 상기 라벨지가 1겹 이상 더 중첩하여 부착되는 라벨지 중첩부가 형성되며, 상기 날개부는 상기 라벨지 중첩부를 제외한 영역에 형성될 수 있다.After attaching the label, the third surface may be formed with a label overlapping portion to which the label is overlapped by one or more layers, and the wing portion may be formed in an area excluding the label overlapping portion.
상기 라벨지는 상기 날개부를 감싸도록 상기 베어셀에 부착될 수 있다.The label may be attached to the bare cell to surround the wing.
상기 날개부는, 상기 제 3 면 상에 형성되는 제 1 날개부 및, 상기 제 3 면과 대면하는 제 4 면 상에 형성되는 제 2 날개부로 구성될 수 있다.The wing portion may include a first wing portion formed on the third surface, and a second wing portion formed on a fourth surface facing the third surface.
상기 제 1 날개부와 상기 제 2 날개부는, 상기 기저부의 무게중심을 기준으로 서로 대각선 방향에 형성될 수 있다.The first wing portion and the second wing portion may be formed in a diagonal direction with respect to the center of gravity of the base portion.
상기 기저부와 상기 캔 사이에, 상기 하부커버를 상기 캔에 접착하기 위한 접착층을 더 구비할 수 있다.An adhesive layer for adhering the lower cover to the can may be further provided between the base and the can.
상기 날개면의 두께는 상기 라벨지 두께의 85% 이상 115% 이하의 두께일 수 있다.The thickness of the wing surface may be a thickness of 85% or more and 115% or less of the label paper thickness.
상기 날개면의 두께는 0.1mm일 수 있다.The thickness of the wing surface may be 0.1mm.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 특징 및 작용들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 상세한 설명을 통해 명백하게 드러나게 될 것이다. 이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.Other features and operations of the present invention in addition to the above objects will become apparent from the detailed description of the embodiments with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 날개형 하부커버 구비 이차전지의 분해사시도이다.1 is an exploded perspective view of a secondary battery with a wing-shaped lower cover according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 날개형 하부커버 구비 이차전지는 베어셀(5), 수지몰딩부(15), 라벨지(3) 및 날개형 하부커버(1)를 구비한다.Referring to FIG. 1, a secondary battery having a wing bottom cover according to the present invention includes a
베어셀(5)은 전극조립체(미도시)를 수납하는 캔(7)과, 제 1 면에 전극단자(9)를 가지며, 충방전에 의해 전기를 저장 및 공급한다. 여기서, 베어셀(5)의 구조 및 구성에 대해서는 도 6을 참조하여 후술하기로 한다. 베어셀(5)의 캔(7)에는 보호회로를 포함하는 수지몰딩부(15) 및 날개형 하부커버(1)가 결합되며, 라벨지(3)가 부착된다. 베어셀(5)의 제 1 면 즉, 전극단자(9)가 인출된 면에는 캡플레이트(13)에 결합되며, 전극단자(9) 및 캡플레이트(13)와 연결되는 보호회로를 수납하도록 수지몰딩부(15)가 형성된다. 아울러, 베어셀(5)의 제 1 면과 대면하는 바 닥면에는 날개형 하부커버(1)가 부착된다. The
수지몰딩부(15)는 베어셀(5)의 제 1 면에 형성되며, 외부장치와의 연결이 가능하도록 노출단자(17)가 형성된다. 수지몰딩부(15)의 내부에는 노출단자(17)를 베어셀(5)의 전극단자(9) 및 캡플레이트(13)와 연결하기 위한 보호회로가 내장된다. 이 수지몰딩부(15)는 보호회로가 장착된 베어셀을 몰드(또는 금형)에 삽입하고, 핫 멜트 수지를 공급하여 형성된다. 이때, 수지몰딩부(15)가 제 1 면 외에도 제 1 면과 근접한 캔(7)의 표면을 감싸도록 하며, 아울러, 수지몰딩부(15)의 일부는 라벨지(3)에 의해 감싸지는 형태로 베어셀(5)의 외부에 부착된다.The
라벨지(3)는 이차전지의 주의사항, 제조일, 제조자와 같은 이차전지 정보가 기재됨과 아울러, 베어셀(5)을 외부와 절연하기 위해 베어셀(5)의 외면에 부착된다. 이 라벨지(3)는 절연성 및 정보기재가 용이한 종이, PET(Poly Ethylene Terephthalate)와 같은 재료를 이용하여 제조된다. 특히, 라벨지(3)는 베어셀의 기둥면 즉, 제 1 면과 바닥면을 잇는 제 3 면에 한 바퀴 이상 감는 형태로 부착된다. 즉, 라벨지(3)의 부착력을 높이기 위해, 베어셀(5)의 제 3 면에서 라벨지(3) 간에 일부분이 중첩되도록 부착된다. 그리고, 라벨지(3)는 수지몰딩부(15)의 일부와 날개형 하부커버(1) 특히, 날개형 하부커버(1)의 날개면(1b, 1c)을 덮도록 베어셀(5)의 외면에 부착된다. 아룰러, 라벨지(3)와 베어셀(5)의 접촉면에는 라벨지(3)의 부착을 위한 접착층이 더 형성될 수 있다.The
날개형 하부커버(1)는 수지몰딩부(15) 및 라벨지(3)에 의해 보호되지 않는 베어셀(5)의 바닥면 즉, 제 3 면의 절연 및 보호를 위해 부착된다. 이 날개형 하 부커버(1)는 수지몰딩부(15)와 같이 핫 멜트 수지를 이용해 제작하는 것도 가능하지만, 공정의 편의를 위해 미리 사출, 프레스와 같은 성형법에 의해 성형, 완성된 제품을 이용하게 된다. 이를 위해 날개형 하부커버(1)는 제 1 면과 대면하는 바닥면 즉, 제 2 면에 부착되는 기저면(1a)과, 기저면(1a)으로부터 제 3 면으로 신장되는 날개면(1b, 1c)을 적어도 하나 포함하여 구성된다. 도 1에서는 날개면(1b, 1c)이 기저면(1a)의 두 곳에 형성된 것으로 도시하였다. 또한, 날개형 하부커버(1)의 날개면(1b, 1c)은 기저면(1a)의 테두리 전체에 형성되는 것이 아니고, 날개형 하부커버(1)를 베어셀(5)에 결합하는 경우, 라벨지(3)의 중첩부위가 형성되지 않는 부분에 대응하여 형성된다. 이 날개형 하부커버(1) 및 날개면(1b, 1c)에 대해서는 도 2 및 도 3을 참조하여 후술하기로 한다.The wing-shaped lower cover 1 is attached for insulation and protection of the bottom surface of the
도 2는 라벨지의 중첩부위를 설명하기 위해 라벨지가 부착된 베어셀의 단면을 도시한 단면도이다. 아울러, 도 3은 본 발명에 따른 날개형 하부커버의 부착형태를 설명하기 위한 예시도이다. 도 2 및 도 3을 통해 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 설명과 관계된 구성 외의 구성에 대한 설명 및 도면상의 기재는 생략하기로 한다.2 is a cross-sectional view showing a cross section of the bare cell to which the label is attached to explain the overlapping portion of the label. In addition, Figure 3 is an exemplary view for explaining the attachment form of the wing-shaped lower cover according to the present invention. In the following description of embodiments of the present invention with reference to FIGS. 2 and 3, descriptions of components other than those related to the description and descriptions on the drawings will be omitted.
도 2를 참조하면, 캔(21)의 외면에 라벨지(23)가 감싸진 형태를 도시하였다. 여기서, 수지몰딩부, 날개형 하부커버 및 기타 구성은 생략되어 표현되었다. 베어셀(21)에 수지몰딩부 및 날개형 하부커버가 부착되면, 도 2의 화살표(A)와 같은 방향으로 라벨지(23)를 부착하게 된다. 이때 중첩부위(25)가 라벨지(23) 부착의 시작점이 됨과 동시에 종료점이 된다. 중첩부위(25)로부터 부착이 시작된 라벨 지(23)를 베어셀(21)을 한 바퀴 이상 감싸도록 부착하면, 부착 종료점이 중첩부위(25)가 되며, 중첩부위는 다른 부분에 비해 라벨지 1겹의 두께만큼 두꺼워진다. 두 겹 이상의 겹으로 라벨지(3)를 감싸는 경우에도 중첩부위(25)는 다른 곳에 비해 라벨지 1겹의 두께만큼 더 두꺼워진다.Referring to FIG. 2, a form in which a
도 3을 참조하면 도 3의 빗금친 부분이 중첩부위(27)를 나타내는 것으로 라벨지를 생략하고 도시하였다. 도 3에서 알 수 있는 바와 같이 날개형 하부커버(29)의 날개면(29b)는 베어셀의 제 3 면(31)에 접촉되도록 기저면(29a)로부터 제 3 면 방향으로 신장된다. 이 경우, 중첩부위(27)와 날개면(29b) 형성위치가 겹치는 경우, 중첩부위(27)두께와 날개면(29b)의 두께만큼 겹친부분이 두꺼워진다. 따라서, 본 발명에서는 도 3에서와 같이 중첩부위(27)가 형성되는 부분에는 날개면(29b)을 형성하지 않고, 라벨지가 중첩되지 않는 부분에만 날개면(29b)이 형성되록 하여 라벨지 부착에 따른 이차전지의 부피 증가를 방지하도록 하였다.Referring to FIG. 3, the hatched portion of FIG. 3 represents the overlapping
도 4a 내지 도 4c는 날개형 하부커버의 다양한 예를 도시한 예시도들이다. 4A to 4C are exemplary views illustrating various examples of the winged lower cover.
도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 우선 도 4a에서와 같이 기저면(33a)의 무게 중심(X)을 기준으로 대를 이루는 형태의 날개면(33b, 33c)을 구비하는 날개형 하부커버가 이용될 수 있다. 이때, 제 1 날개면(33b)와 제 2 날개면(33c)의 길이가 같게 형성되는 이유는 날개형 하드커버를 이차전지에 부착할 때의 편리성을 높이기 위함이다. 물론, 제 1 날개면(33b)의 길이와 제 2 날개면(33c)의 길이를 다르게 할 수도 있다. 이를 도 4b에 도시하였다. 즉, 중첩부위가 형성되는 쪽의 날개면은 제 1 날개면(35b)과 같이 형성하고, 중첩부위가 형성되지 않는 면에 부착되는 날개면(35c)은 기저면(35a)의 측변 길이와 거의 같게 할 수도 있다. 하지만, 이렇게 서로 다른 길이를 가지도록 날개면(35b, 35c)을 형성하면, 이차전지에 부착시 방향을 맞추어 접착해야 하는 번거로움이 발생함으로 이 점을 고려하여 날개면(33b, 33c)의 길이를 결정해야 한다.4A to 4C, first, as shown in FIG. 4A, a wing-shaped lower cover having wing surfaces 33b and 33c having a shape based on the center of gravity X of the
아울러, 도 4c는 제 1 및 제 2 날개면(37b, 37c)의 길이가 베어셀의 측면을 감쌀 수 있도록 연장된 형태를 도시한 것이다. 이 도 4c의 날개형 하부커버는 베어셀의 하부에 단단하게 고정할 수 있는 장점은 있지만, 날개면(37b, 37c)의 길이가 증대됨에 따라 라벨지의 부착시 날개면(37b, 37c)에 의해 생기는 라벨지 단차가 증가하는 단점이 있다. 즉, 날개면(37b, 37c)을 덮도록 라벨지가 부착됨으로 인해 캔에 부착되는 라벨지와 날개면(37b, 37c)을 덮는 라벨지 사이에는 계단형태의 단차가 생기게 되고, 이차전지의 사용시 이러한 단차는 라벨지 손상의 원인이 된다. 따라서, 도 4c의 날개형 하드커버는 고정을 목적으로 하는 경우에 사용하면 유리하지만, 라벨지의 손상을 고려하는 경우 도 4a의 날개형 하드커버를 사용하는 것이 유리하다.In addition, FIG. 4C illustrates a form in which the lengths of the first and second wing surfaces 37b and 37c extend to cover the side surface of the bare cell. Although the wing-shaped lower cover of FIG. 4C has an advantage of being firmly fixed to the lower part of the bare cell, the wing surfaces 37b and 37c are attached by the wing surfaces 37b and 37c at the time of attachment of the label as the length of the wing surfaces 37b and 37c is increased. There is a disadvantage that the resulting label step increases. That is, since the label is attached to cover the wing surfaces 37b and 37c, a stepped step is formed between the label attached to the can and the label covering the wing surfaces 37b and 37c. It may cause label damage. Therefore, the vane type hard cover of FIG. 4C is advantageous to be used in the case of fixing purposes, but it is advantageous to use the vane type hard cover of FIG. 4A in consideration of damage to the label.
도 5는 날개형 하드커버 및 라벨지가 부착된 베어셀의 하단부를 절단한 단면을 간략하게 도시한 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view schematically illustrating a cross section of a lower end of a bare cell to which a wing-shaped hard cover and a label are attached.
도 5를 참조하면, 베어셀(43)의 외면에 하부커버의 날개면(45)이 부착된다. 그리고, 날개면(45)과 베어셀(43)을 감싸는 형태로 라벨지(41)가 부착된다. 여기서, 라벨지(41)를 접착하기 위한 접착층은 도시하지 않았다. 이때, 라벨지(41)는 베어셀(43)을 한 바퀴 이상 감싼 형태로 권취, 부착되어 중첩부위를 형성한다. 이 러한 이차전지의 각부 두께를 비교해 보면, 가장 두께가 얇은 곳의 두께는 라벨지 두께(dL)에 의해 결정된다. 그리고, 날개면(45)이 위치하는 곳의 두께는 날개면 두께(dC)와 라벨지 두께(dL)의 합만큼의 두께가 되며, 중첩부위의 두께(dH)는 라벨지 두께(dL)의 두배가 된다. 만약 중첩부위까지 날개면(45)이 형성되면, 다른 곳에 비해 라벨지 두께(dL)만큼 두꺼워지게 되므로, 본 발명에서와 같이 날개면(45)은 중첩부위를 피해 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 아울러, 날개면 두께(dC)를 라벨지 두께(dL)와 거의 같게 하는 경우 라벨지 부착시의 최대 두께는 라벨지 두께(dL)의 약 두 배가 되기 때문에 라벨지 중첩부위와 다른 부분 사이에 단차가 생기는 것을 방지할 수 있으며, 날개면 두께(dC)만큼 이차전지의 두께를 저감하는 것이 가능해진다.Referring to FIG. 5, the
라벨지로 사용되는 재료에 따라 라벨지의 두께가 다소 상이해지며, 동일한 라벨지라 하더라도 품질에 따라 두께에 편차가 발생하고, 접착층의 도포 상태에 따라 부착시의 두께가 달라지게 된다. 따라서, 날개면의 두께(dC)는 라벨지 두께(dL)의 85% 내지 115% 사이의 두께를 가지도록 하는 것이 바람직하다. 85% 내지 115%의 범위를 벗어나는 경우, 사용자가 확인할 수 있을 정도의 단차가 발생함과 아울러, 이차전지의 사용시 이 단차부에 이물의 접촉으로 인한 라벨지 손상율이 현저히 증가하게 된다. 실제 상용품을 기준으로 PET 재질의 경우 0.1mm 내지 0.5mm의 두께로 성형되며, 종이 재질의 라벨지는 0.08mm 내지 0.12mm 정도로 생산되고 있다. 따라서, 날개형 하부커버의 날개면 두께는 종이 재질의 라벨지를 사용하는 경우 약 0.1mm 내외의 두께를 가지도록 하는 것이 바람직하다.The thickness of the label is somewhat different depending on the material used as the label, even if the same label, the thickness is varied depending on the quality, the thickness at the time of the attachment depends on the application state of the adhesive layer. Therefore, it is preferable that the thickness dC of the wing surface has a thickness between 85% and 115% of the label thickness dL. If it is out of the range of 85% to 115%, a step that can be confirmed by the user occurs, and the rate of label damage due to the contact of foreign matters on the stepped part is significantly increased when the secondary battery is used. Based on the actual merchandise, the PET material is molded to a thickness of 0.1 mm to 0.5 mm, and the label material of paper is produced about 0.08 mm to 0.12 mm. Therefore, the wing surface thickness of the wing-shaped lower cover is preferably to have a thickness of about 0.1mm when using a label of paper material.
도 6은 본 발명에 따른 하부커버의 적용이 가능한 이차전지 베어셀의 분해사시도이다.6 is an exploded perspective view of a secondary battery bare cell to which a lower cover according to the present invention is applicable.
도 6을 참조하면, 베어셀은 양극(71) 및 음극(75)의 인출단자(79, 77)를 가지는 전극조립체(74), 일측이 개구되고 전극조립체(74)를 수용하기 위한 공동이 형성된 캔(69) 및 캔(69)의 개구부에 결합되는 캡조립체(59)와 절연케이스(67)를 구비한다.Referring to FIG. 6, the bare cell includes an
캔(69)은 공동을 가지는 대략 직육면체의 기둥 형태 용기로 제작되며, 주로 딥 드로잉(Deep Drawing) 방법을 이용하여 제작한다. 이러한 캔(69)은 공동에 전극조립체(74)를 수용함과 아울러, 개구된 부분을 통해 캡 조립체(59) 및 절연케이스(67)와 결합된다. 캔(69)의 재질은 내열성, 내마모성, 전기전도성과 같은 기계적, 전기적 특성이 우수한 알루미늄(Al) 또는 이의 합금을 사용하는 것이 바람직하지만, 사용용도에 따라 재질은 달리할 수 있다. 또한, 캔(69)은 양극인출단자(79)와 전기적으로 접촉되어 캡플레이트(53)와 함께 양극단자로 이용하는 것이 가능하다.The
전극조립체(74)는 전기용량을 높이기 위해 양극(71) 및 음극(75)을 넓은 판형 또는 금속박(Foil) 형태로 형성하고, 세퍼레이터(73)를 양극(71) 및 음극(75) 사이에 삽입, 적층하여 와형으로 권취한 '젤리롤(Jelly Roll)' 형태로 이용한다.The
양극(71) 및 음극(75)은 각각 알루미늄 금속박과 구리 금속박에 슬러리(Slurry)를 코팅 건조하여 제조된다. 이때, 슬러리는 양극(71) 및 음극(75) 각각의 활물질과 할물질을 금속박에 점착하도록 하는 고정제로 구성된다. 양극 활물 질로는 주로 리튬함유 산화물이 이용되고, 음극 활물질로는 하드카본, 소프트카본 또는 흑연과 같은 탄소 재료가 주로 이용된다.The anode 71 and the cathode 75 are manufactured by coating and drying a slurry on aluminum metal foil and copper metal foil, respectively. At this time, the slurry is composed of a fixing agent for adhering the active material and the split material of each of the positive electrode 71 and the negative electrode 75 to the metal foil. Lithium-containing oxides are mainly used as the positive electrode active material, and carbon materials such as hard carbon, soft carbon, or graphite are mainly used as the negative electrode active material.
세퍼레이터(73)는 양극(71)과 음극(75)을 절연하기 위해 양극(71)과 음극(75) 사이에 배치된다. 또한, 세퍼레이터(73)는 양극(71)과 음극(75) 간의 이온 이동을 위한 통로를 제공한다. 이를 위해 세퍼레이터(73)는 다공성의 폴리에틸렌, 폴리프로필렌과 폴리프로필렌의 공중합체(Co-polymer)를 이용한다. 이러한 세퍼레이터(73)는 양극(71)과 음극(75)의 폭보다 크게 형성하는 것이 양극(71)과 음극(75)간의 단락을 방지하는데 유리하다.The separator 73 is disposed between the positive electrode 71 and the negative electrode 75 to insulate the positive electrode 71 and the negative electrode 75. In addition, the separator 73 provides a passage for ion movement between the anode 71 and the cathode 75. To this end, the separator 73 uses a copolymer of porous polyethylene, polypropylene and polypropylene. It is advantageous to form the separator 73 larger than the width of the anode 71 and the cathode 75 to prevent a short circuit between the anode 71 and the cathode 75.
그리고, 전극조립체(74)는 양극(71) 및 음극(75) 각각과 연결된 양극인출단자(79) 및 음극인출단자(77)를 구비한다. 이 양극인출단자(79) 및 음극인출단자(77)는 외부회로나 장치와의 1차적인 도전경로로 이용되며, 캡 조립체(59)의 캡플레이트(53) 및 단자플레이트(57)과 각각 연결된다. 또한, 양극 및 음극 인출단자(77, 79)가 전극조립체(74)의 외부로 노출되는 부분에 극판 간의 단락을 방지하기 위하여 절연테잎(81)과 같은 절연재에 의해 절연된다.In addition, the
캡 조립체(59)는 캡 플레이트(53), 전극단자(51), 절연플레이트(55) 및 단자플레이트(57)를 포함하여 구성된다.The
캡 플레이트(53)는 전극단자(51)의 통과를 위한 단자통공(63) 및 전해액의 주입을 위한 전해액 주입구(65)가 형성된다. 이 단자통공(63)에는 절연을 위한 가스켓(61)을 사이에 두고 전극단자(51)가 관통하여 음극인출단자(77)와 연결된다. 이 캡 플레이트(53)는 절연케이스(67)의 리드통공(87)을 통해 인출된 양극인출단 자(79)가 연결되어 베어셀의 양극으로 이용된다. 그리고, 전해액 주입구(65)는 캔(69) 내부로 전해액을 주입하는 통로로 이용되며, 전해액 주입 후 밀봉된다. 여기서, 전극단자(51)와 연결되는 전극 및 캡 플레이트(53)와 연결되는 전극은 서로 바뀔 수 있다. 절연플레이트(55)는 단자플레이트(57)와 캡 플레이트(53) 사이의 절연을 유지하기 위해 삽입된다.The
그리고, 도 6에는 도시되지 않았지만, 캡 조립체(53) 및 절연케이스(67)가 결합되어 완성된 베어셀의 상부에는 보호회로가 부착되며, 보호회로와 베어셀을 덮도록 수지몰딩부가 형성된다.Although not shown in FIG. 6, a protective circuit is attached to an upper portion of the bare cell where the
아울러, 캔(69)의 바닥면에는 날개형 하부커버(85)가 부착되며 이를 위해 캔과 날개형 하부커버(85)의 접착을 위한 접착층(83)이 형성된다. 이 접착층(83)은 액상접착제 또는 접착테잎일 수 있다. 도 6에서는 라벨지는 생략하여 표현하였으며, 이에 대해서는 전술한 실시예에 대한 설명을 통해 참고할 수 있다.In addition, a wing type
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 날개형 하드커버 구비 이차전지는 날개형 하부커버를 제공함으로써 캔형 이차전지의 절연 및 외장처리를 용이하게 할 수 있다.As described above, the secondary battery with a wing type hard cover according to the present invention may facilitate the insulation and exterior treatment of the can type secondary battery by providing a wing type lower cover.
또한, 본 발명에 따른 날개형 하부커버 구비 이차전지는 외장재의 중첩 부위를 제외한 부위에 날개형태의 고정부가 형성되도록 하여 캔의 외장처리시 이차전지의 두께를 최소화하는 것이 가능하다.In addition, the secondary battery with a wing-shaped lower cover according to the present invention is to form a wing-shaped fixing portion in the portion other than the overlapping portion of the outer packaging material it is possible to minimize the thickness of the secondary battery during the exterior treatment of the can.
마지막으로, 본 발명에 따른 날개형 하부커버 구비 이차전지는 외장재의 중첩 부위가 형성되는 면 및 중첩부위 형성면과 대면하는 면에 비대칭 형으로 날개형태의 고정부가 형성되도록 함으로써 하부 하부커버와 캔의 결합력을 높임과 아울러, 외장재에 의해 하부 하부커버를 견고하게 고정하는 것이 가능하다.Finally, the secondary battery with a wing-shaped lower cover according to the present invention is formed asymmetrically on the surface on which the overlapping portion of the outer surface is formed and the surface facing the overlapping portion formed by forming a wing-shaped fixing portion of the lower lower cover and can In addition to increasing the bonding force, it is possible to firmly secure the lower lower cover by the exterior material.
이상에서 설명한 것은 본 발명의 기술적 사상을 설명하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 청구항에 의해 한정되어야 할 것이다. 또한, 본 발명이 동 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 할 수 있는 다양한 변형 및 균등한 타 실시예를 포괄할 수 있음을 이해할 것이다.What has been described above is only one embodiment for explaining the technical idea of the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited by the above-described embodiment, but defined by the claims described in the claims of the present invention. Should be. In addition, it will be understood that the present invention may encompass various modifications and equivalent other embodiments that can be made by those skilled in the art.
Claims (9)
Priority Applications (1)
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KR1020060083702A KR20080020334A (en) | 2006-08-31 | 2006-08-31 | Rechargeable battery including asymmetric flap type bottom cover |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020060083702A KR20080020334A (en) | 2006-08-31 | 2006-08-31 | Rechargeable battery including asymmetric flap type bottom cover |
Publications (1)
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KR20080020334A true KR20080020334A (en) | 2008-03-05 |
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Family Applications (1)
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KR1020060083702A KR20080020334A (en) | 2006-08-31 | 2006-08-31 | Rechargeable battery including asymmetric flap type bottom cover |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20170047650A (en) * | 2015-10-23 | 2017-05-08 | 삼성에스디아이 주식회사 | Secondary battery |
US10483518B2 (en) | 2016-07-11 | 2019-11-19 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery including pull tab protruding from bottom |
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2006
- 2006-08-31 KR KR1020060083702A patent/KR20080020334A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20170047650A (en) * | 2015-10-23 | 2017-05-08 | 삼성에스디아이 주식회사 | Secondary battery |
US10056579B2 (en) | 2015-10-23 | 2018-08-21 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |