KR20130003580A - 실링 구조를 가지는 이차 전지 - Google Patents

실링 구조를 가지는 이차 전지 Download PDF

Info

Publication number
KR20130003580A
KR20130003580A KR1020110065018A KR20110065018A KR20130003580A KR 20130003580 A KR20130003580 A KR 20130003580A KR 1020110065018 A KR1020110065018 A KR 1020110065018A KR 20110065018 A KR20110065018 A KR 20110065018A KR 20130003580 A KR20130003580 A KR 20130003580A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
terminal
insulator
gasket
cap plate
plate
Prior art date
Application number
KR1020110065018A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101265213B1 (ko
Inventor
김용삼
송장현
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사, 로베르트 보쉬 게엠베하 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020110065018A priority Critical patent/KR101265213B1/ko
Priority to US13/304,817 priority patent/US8865344B2/en
Publication of KR20130003580A publication Critical patent/KR20130003580A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101265213B1 publication Critical patent/KR101265213B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/183—Sealing members
    • H01M50/186—Sealing members characterised by the disposition of the sealing members
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/176—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/183—Sealing members
    • H01M50/184—Sealing members characterised by their shape or structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/183—Sealing members
    • H01M50/19—Sealing members characterised by the material
    • H01M50/193—Organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/564—Terminals characterised by their manufacturing process
    • H01M50/567—Terminals characterised by their manufacturing process by fixing means, e.g. screws, rivets or bolts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예는 캡 플레이트와 전극단자의 조립 부분에서 이온 교환의 경로를 차단하는 이차 전지를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 세퍼레이터의 양면에 전극을 구비하는 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 내장하는 케이스, 상기 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트, 상기 캡 플레이트의 단자홀에 조립되는 전극단자, 상기 전극단자와 상기 단자홀의 내주면 사이에 설치되는 개스킷, 상기 개스킷의 외측에서 상기 캡 플레이트와 상기 전극단자 사이에 설치되는 인슐레이터, 및 상기 개스킷과 상기 인슐레이터 사이, 상기 개스킷의 일측 및 상기 인슐레이터의 일측에 대응하여 연속적으로 설치되는 실링부재를 포함한다.

Description

이차 전지 {RECHARGEABLE BATTERY}
본 기재는 캡 플레이트의 단자홀에 전극단자를 조립하는 이차 전지에 관한 것이다.
이차 전지(rechargeable battery)는 일차전지와 달리 충전 및 방전을 반복적으로 수행하는 전지이다. 소용량의 이차 전지는 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대용량 이차 전지는 하이브리드 자동차 및 전기 자동차의 모터 구동용 전원으로 사용될 수 있다.
예를 들면, 이차 전지는 세퍼레이터의 양면에 전극을 구비하는 전극 조립체, 전극 조립체를 수용하는 케이스, 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트, 및 캡 플레이트에 설치되어 전극에 리드탭(lead tab)으로 연결되는 전극단자를 포함한다.
일례를 들면, 전극단자는 캡 플레이트의 내부 및 단자홀에 위치하여 리드탭에 전기적으로 연결되는 리벳 터미널과, 캡 플레이트의 외부에 구비되어 리벳 터미널에 연결되는 플레이트 터미널을 포함한다.
리벳 터미널과 단자홀 사이에는 개스킷이 개재되고, 플레이트 터미널과 캡 플레이트 사이에는 인슐레이터가 개재되어, 전극단자와 단자홀 사이를 실링하고 전극단자와 캡 플레이트를 전기적으로 절연시킨다.
이와 같은 이차 전지는 개스킷과 단자홀의 표면 사이 및 개스킷과 인슐레이터의 접촉면 사이에서 실링 구조 결함으로 인하여, 캡 플레이트와 전극단자 조립 부분에서 이온 교환이 이루어질 수 있는 경로를 형성한다. 이온 교환의 경로가 형성되면 화학반응에 의하여 케이스 및 캡 플레이트에서 부식이 발생되고, 이로 인하여, 전해액의 누출(leak)이 발생될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 캡 플레이트와 전극단자의 조립 부분에서 이온 교환의 경로를 차단하는 이차 전지를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 세퍼레이터의 양면에 전극을 구비하는 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 내장하는 케이스, 상기 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트, 상기 캡 플레이트의 단자홀에 조립되는 전극단자, 상기 전극단자와 상기 단자홀의 내주면 사이에 설치되는 개스킷, 상기 개스킷의 외측에서 상기 캡 플레이트와 상기 전극단자 사이에 설치되는 인슐레이터, 및 상기 개스킷과 상기 인슐레이터 사이, 상기 개스킷의 일측 및 상기 인슐레이터의 일측에 대응하여 연속적으로 설치되는 실링부재를 포함한다.
상기 전극단자는 상기 단자홀에 삽입되는 리벳 터미널과 상기 리벳 터미널에 연결되어 상기 캡 플레이트의 외부에 배치되는 플레이트 터미널을 포함하며, 상기 개스킷은 상기 단자홀의 내주면과 상기 레벳 터미널의 외주면 사이에 설치되고, 상기 인슐레이터는 상기 캡 플레이트의 외표면과 상기 플레이트 터미널의 하면 사이에 설치되며, 상기 인슐레이터 관통공의 내주면과 상기 개스킷의 외주면은 서로 마주할 수 있다.
상기 실링부재는 상기 인슐레이터 관통공의 내주면과 상기 개스킷의 외주면 사이에 설치되는 원통, 상기 원통의 상단에서 중심으로 절곡되어 상기 개스킷과 상기 플레이트 터미널 사이에 위치하는 제1 플랜지, 및 상기 제1 플랜지의 반대측 상기 원통의 하단에서 외곽으로 절곡되어 상기 인슐레이터와 상기 캡 플레이트 사이에 위치하는 제2 플랜지를 포함할 수 있다.
상기 제1 플랜지 및 상기 제2 플랜지는 평면으로 형성될 수 있다.
상기 제1 플랜지는, 상기 원통의 상단에서 상기 플레이트 터미널을 향하여 돌출되는 제1 돌기를 형성할 수 있다.
상기 제2 플랜지는, 상기 캡 플레이트에서 상기 인슐레이터를 향하여 돌출되는 제2 돌기를 형성할 수 있다.
상기 제1 플랜지는, 상기 플레이트 터미널 및 상기 개스킷의 상단을 향하여 양측으로 돌출되는 1쌍의 제1 돌기를 형성할 수 있다.
상기 제2 플랜지는, 상기 인슐레이터 및 상기 캡 플레이트를 향하여 양측으로 돌출되는 1쌍의 제2 돌기를 형성할 수 있다.
상기 제1 플랜지는, 상기 플레이트 터미널 및 상기 개스킷의 상단을 향하여 양측으로 오목 볼록한 제1 요철부를 형성할 수 있다.
상기 제2 플랜지는, 상기 인슐레이터 및 상기 캡 플레이트를 향하여 양측으로 오목 볼록한 제2 요철부를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 세퍼레이터의 양면에 전극을 구비하는 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 내장하는 케이스, 상기 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트, 및 상기 캡 플레이트의 단자홀에 조립되는 전극단자를 포함하며, 상기 전극단자는 상기 단자홀에 삽입되는 리벳 터미널과 상기 리벳 터미널에 연결되어 상기 캡 플레이트의 외부에 설치되는 플레이트 터미널을 포함하며, 상기 플레이트 터미널과 상기 캡 플레이트 사이에서, 상기 리벳 터미널의 축 방향으로 2중 실링 구조를 형성하고, 상기 리벳 터미널의 직경 방향으로 3중 실링 구조를 형성한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 상기 리벳 터미널과 상기 단자홀 사이에 설치되는 개스킷, 상기 캡 플레이트와 상기 플레이트 터미널 사이에 개재되는 인슐레이터, 및 상기 개스킷 및 상기 인슐레이터와 함께 2중 실링 구조 및 3중의 실링 구조를 형성하는 실링부재를 더 포함할 수 있다.
상기 2중 실링 구조는, 상기 개스킷과 상기 플레이트 터미널 사이에서 상기 실링부재와 상기 개스킷으로 형성되고, 상기 인슐레이터와 상기 캡 플레이트 사이에서 상기 실링부재와 상기 인슐레이터로 형성되며, 상기 3중 실링 구조는, 상기 인슐레이터와 상기 리벳 터미널 사이에서 상기 개스킷과 상기 실링부재 및 상기 인슐레이터로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 실링부재로 개스킷과 인슐레이터 사이에 형성되는 이온 교환의 경로를 차단함으로써 화학 반응에 의한 케이스 및 캡 플레이트의 부식을 방지하고, 또한 전해액의 누출을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 캡 플레이트와 전극단자의 조립 부분에 대한 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지에서, 캡 플레이트와 전극단자의 조립 부분에 대한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지에서, 캡 플레이트와 전극단자의 조립 부분에 대한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지에서, 캡 플레이트와 전극단자의 조립 부분에 대한 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 실시예에 따른 이차 전지는 반복적으로 충전 및 방전 작용하는 전극 조립체(10), 전극 조립체(10)와 전해액을 내장하는 케이스(20), 케이스(20)의 개구(21)에 결합되는 캡 플레이트(30), 및 캡 플레이트(30)에 설치되는 전극단자(41, 42)를 포함한다.
이차 전지는 서로 조립되는 전극단자(41, 42)와 캡 플레이트(30)의 사이를 실링하는 개스킷(51, 52), 전극단자(41, 42)와 캡 플레이트(30) 사이를 절연하는 인슐레이터(61, 62), 및 개스킷(51, 52)과 인슐레이터(61, 62) 사이에서 이온 경로를 차단하는 실링부재(71, 72)를 더 포함한다.
예를 들면, 전극 조립체(10)는 전기 절연체인 세퍼레이터(13)의 양면에 전극, 즉 음극(11)과 양극(12)을 구비하여, 적층된 음극(11), 세퍼레이터(13) 및 양극(12)을 젤리롤 상태로 귄취하여 형성된다.
또한, 전극 조립체는 세퍼레이터를 사이에 두고 단일 판으로 각각 이루어지는 음극과 양극을 적층하여 조립되거나, 음극, 세퍼레이터 및 양극을 지그재그(zigzag) 형상으로 접어서 적층하여 조립될 수 있다(미도시).
음, 양극(11, 12)은, 각각의 집전체에 활물질을 도포하여 형성되는 코팅부(11a, 12a), 및 코팅부(11a, 12a)의 각 일측에서 활물질이 도포되지 않은 집전체의 노출부로 형성되는 무지부(11b, 12b)를 포함한다. 예를 들면, 음극(11)의 집전체는 구리 박막으로 형성되고, 양극(12)의 집전체는 알루미늄 박막으로 형성될 수 있다.
음극(11)의 무지부(11b)는 권취되는 음극(11)의 코팅부(11a)를 따라 음극(11)의 일 단부에 형성된다. 양극(12)의 무지부(12b)는 권취되는 양극(12)의 코팅부(12a)를 따라 양극(12)의 일 단부에 형성된다. 즉 무지부들(11b, 12b)은 전극 조립체(10)의 양단에 각각 배치되어, 전기적인 연결을 가능하게 한다.
케이스(20)는 일측에 개구(21)를 형성하며, 개구(21)를 통하여 전극 조립체(10)의 삽입을 가능하게 하고, 전극 조립체(10)와 전해액의 수용 공간을 형성하는 직육면체 형상을 가질 수 있다.
캡 플레이트(30)는 케이스(20)의 개구(21)에 결합되어, 케이스(20)와 함께 밀폐된 수용 공간을 설정한다. 예를 들면, 케이스(20)와 캡 플레이트(30)는 알루미늄으로 형성되고, 이 경우, 상호 결합 후 용접될 때, 동일 재질에 의하여 우수한 용접성을 가질 수 있다.
캡 플레이트(30)는 전해액 주입구(31)와 벤트 구멍(32)을 가진다. 전해액 주입구(31)는 캡 플레이트(30)를 케이스(20)에 결합한 후, 케이스(20)의 내부로 전해액의 주입을 가능하게 한다. 전해액 주입 후, 전해액 주입구(31)는 밀봉 마개(33)로 밀봉된다.
벤트 구멍(32)은 충전 및 방전 작용으로 발생되는 내부 가스를 이차 전지의 외부로 배출하여 이차 전지의 폭발을 방지할 수 있도록 용접되는 벤트 플레이트(34)에 의하여 밀폐된다.
이차 전지의 내부 압력이 설정치에 이르면, 벤트 플레이트(34)가 절개된다. 벤트 플레이트(34)에 형성되는 노치(34a)는 벤트 플레이트(34)의 절개를 유도한다. 벤트 플레이트(34)의 절개로 벤트 구멍(32)이 개방되면, 이차 전지의 내부 가스가 배출된다.
한편, 캡 플레이트(30)는 케이스(20)의 내부와 외부를 전기적으로 연결하도록 관통되는 단자홀(H1, H2)을 가진다. 전극단자, 즉 음, 양극단자(41, 42)는 캡 플레이트(30)의 단자홀(H1, H2)에 각각 설치되어, 전극 조립체(10)에 리드탭, 즉 음, 양극 리드탭(43, 44)으로 각각 연결된다.
즉, 음극단자(41)는 도전성을 가지는 음극 리드탭(43)에 의하여 전극 조립체(10)의 음극(11)에 연결되고, 양극단자(42)는 도전성을 가지는 양극 리드탭(44)에 의하여 전극 조립체(10)의 양극(12)에 연결된다.
예를 들면, 음, 양극단자(41, 42)는 리벳 터미널(411, 421)과 플레이트 터미널(412, 422)을 포함하여 형성된다. 리벳 터미널(411, 421)은 캡 플레이트(30)의 단자홀(H1, H2)에 삽입되고, 캡 플레이트(30)의 내측과 외측으로 돌출된다.
플레이트 터미널(412, 422)은 리벳 터미널(411, 421)의 외측단에 리벳팅으로 연결된다. 플레이트 터미널(412, 422)은 버스바(미도시)에 용접되어 이웃하는 다른 이차 전지들(미도시)의 직렬 및 병렬 연결을 가능하게 한다.
음, 양극단자(41, 42)와 음, 양극 리드탭(43, 44)은 캡 플레이트(30)의 내측에서 각각 전기적으로 서로 연결된다. 즉 음, 양극 리드탭(43, 44)은 리벳 터미널(411, 421)의 하단에 끼워서 리벳 터미널(411, 421)의 하단을 코킹(caulking)함으로써 음, 양극단자(41, 42)에 전기적 및 기계적으로 연결될 수 있다.
내부 인슐레이터, 즉 음, 양극 내부 인슐레이터(81, 82)는 캡 플레이트(30)의 내측에서 전기적으로 연결된 음, 양극 리드탭(43, 44)과 리벳 터미널(411, 421)을 캡 플레이트(30)에 대하여 절연 지지한다.
한편, 개스킷(51, 52)은 음, 양극단자(41, 42)와 단자홀(H1, H2)의 내주면 사이에 설치된다. 즉 개스킷(51, 52)은 리벳 터미널(411, 421)의 외주면과 단자홀(H1, H2)의 내주면 사이에 설치되어, 리벳 터미널(411, 421)과 단자홀(H1, H2) 사이를 실링한다.
또한, 인슐레이터(61, 62)는 개스킷(51, 52)의 외측에서 캡 플레이트(30)와 음, 양극단자(41, 42) 사이에 설치된다. 즉 인슐레이터(61, 62)는 캡 플레이트(30)의 상면과 플레이트 터미널(412, 422)의 하면 사이에 설치되어, 캡 플레이트(30)와 플레이트 터미널(412, 422) 사이를 전기적으로 절연하고, 또한 실링한다.
이 상태에서, 인슐레이터(61, 62) 관통공의 내주면은 개스킷(51, 52)의 외주면과 서로 마주한다. 이때, 개스킷(51, 52)과 리벳 터미널(411, 421)의 외주면 사이, 개스킷(51, 52)과 단자홀(H1, H2)의 내주면 사이, 및 개스킷(51, 52)과 인슐레이터(61, 62) 사이에 이온 교환 경로가 형성될 수 있다.
실링부재(71, 72)는 개스킷(51, 52)과 인슐레이터(61, 62) 사이, 개스킷(51, 52)의 일측 및 인슐레이터(61, 62)의 일측으로 연장되어 연속적으로 설치된다.
도 3은 캡 플레이트와 전극단자의 조립 부분에 대한 분해 사시도이고, 도 4는 도 3의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 자른 단면도이다. 캡 플레이트(30)에 대한 음, 양극단자(41, 42)의 조립 구조가 동일하므로 편의상, 여기서는 음극단자(41) 측을 예로 들어 설명한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 실링부재(71)는 원통(713), 원통(713)의 양단에 형성되는 제1, 제2 플랜지(711, 712)를 포함한다. 원통(713)은 인슐레이터(61) 관통공(611)의 내주면과 개스킷(51)의 외주면(511) 사이에 설치되어, 수분 침투를 차단함으로써 이온 경로를 차단한다. 즉 원통(713)의 내측에는 개스킷(51)이 배치되고, 원통(713)의 외측에는 인슐레이터(61)가 배치된다.
제1 플랜지(711)는 원통(713)의 상단에서 중심으로 절곡되어 개스킷(51)과 플레이트 터미널(412) 사이로 연장하여 위치되어, 개스킷(51)의 상단과 플레이트 터미널(412) 사이에서 이온 경로를 차단한다. 예를 들면, 제1 플랜지(711)는 평면으로 형성될 수 있다.
제2 플랜지(712)는 제1 플랜지(711)의 반대측인 원통(713)의 하단에서 외곽으로 절곡되어 인슐레이터(61)와 캡 플레이트(30) 사이로 연장하여 위치되어, 인슐레이터(61)의 하면과 캡 플레이트(30)의 외표면 사이에서 이온 경로를 차단한다. 예를 들면, 제2 플랜지(712)는 평면으로 형성될 수 있다.
즉 실링부재(71)는 개스킷(51)과 인슐레이터(61) 사이에서 원통(713) 및 제1, 제2 플랜지(711, 712)로 절곡 형성됨으로써 개스킷(51)과 인슐레이터(61) 사이에서 이온 경로를 더 증가시키고, 실링 구조를 더 견고하게 한다. 예를 들면, 실링부재(71)는 개스킷(51) 및 인슐레이터(61)와 함께 2중 또는 3중 실링 구조를 형성한다.
2중 실링 구조는 플레이트 터미널(412)과 캡 플레이트(30) 사이에서, 리벳 터미널(411)의 축 방향으로 형성된다. 즉 2중 실링 구조는 개스킷(51)과 플레이트 터미널(412) 사이에서 실링부재(71)와 개스킷(51)으로 형성되고, 인슐레이터(61)와 캡 플레이트(30) 사이에서 실링부재(71)와 인슐레이터(61)로 형성된다.
3중 실링 구조는 플레이트 터미널(412)과 캡 플레이트(30) 사이에서, 리벳 터미널(411)의 직경 방향으로 형성된다. 즉 3중 실링 구조는 인슐레이터(61)와 리벳 터미널(411) 사이에서, 개스킷(51)과 실링부재(71) 및 인슐레이터(61)로 형성된다.
또한, 실링부재는 0.1mm 정도되는 폴리머 소재의 필름을 개스킷과 인슐레이터 사이에 삽입하여 압축시킴으로써 수분 침투를 차단하여 이온 경로를 차단하도록 형성될 수 있다(미도시).
이하에서 본 발명의 제2 내지 제4 실시예에 대하여 설명하며, 제1 실시예 및 기설명된 실시예와 비교하여, 동일한 구성에 대한 설명을 생략하고, 서로 다른 구성에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지에서, 캡 플레이트(30)와 전극단자의 조립 부분에 대한 단면도이다. 도 5를 참조하면, 음극단자(41)의 실링부재(73)에서, 제1 플랜지(211)는 개스킷(51)의 상단에서 플레이트 터미널(412)을 향하여 돌출되는 제1 돌기(214)를 형성한다.
제1 돌기(214)는 서로 마주하는 개스킷(51)의 상단과 플레이트 터미널(412)의 하면 사이에서 이온 교환 경로를 더욱 길게 하고 더 밀착 구조를 형성하므로 실링 성능을 더 향상시킨다.
제2 플랜지(212)는 캡 플레이트(30)에서 인슐레이터(61)를 향하여 돌출되는 제2 돌기(215)를 형성한다.
제2 돌기(215)는 서로 마주하는 캡 플레이트(30)의 외표면과 인슐레이터(61)의 하면 사이에서 이온 교환 경로를 더욱 길게 하고 더 밀착 구조를 형성하므로 실링 성능을 더 향상시킨다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지에서, 캡 플레이트(30)와 전극단자의 조립 부분에 대한 단면도이다. 도 6을 참조하면, 음극단자(41)의 실링부재(74)에서, 제1 플랜지(311)는 플레이트 터미널(412)과 개스킷(51)의 상단을 향하여 양측으로 돌출되는 1쌍의 제1 돌기(314)를 형성한다.
제1 돌기(314)는 서로 마주하는 플레이트 터미널(412)의 하면과 개스킷(51)의 상단 사이에서 이온 교환 경로를 더욱 길게 하고 더 밀착 구조를 형성하므로 실링 성능을 더 향상시킨다.
제2 플랜지(312)는 인슐레이터(61)와 캡 플레이트(30)를 향하여 양측으로 돌출되는 1쌍의 제2 돌기(315)를 형성한다.
제2 돌기(315)는 서로 마주하는 인슐레이터(61)의 하면과 캡 플레이트(30)의 외표면 사이에서 이온 교환 경로를 더욱 길게 하고 더 밀착 구조를 형성하므로 실링 성능을 더 향상시킨다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지에서, 캡 플레이트(30)와 전극단자의 조립 부분에 대한 단면도이다. 도 7을 참조하면, 음극단자(41)의 실링부재(75)에서, 제1 플랜지(911)는 플레이트 터미널(412)과 개스킷(51)의 상단을 향하여 양측으로 오목 볼록한 제1 요철부(914)를 형성한다.
제1 요철부(914)는 서로 마주하는 플레이트 터미널(412)의 하면과 개스킷(51)의 상단 사이에서 이온 교환 경로를 더욱 길게 하고 더 밀착 구조를 형성하므로 실링 성능을 더 향상시킨다.
제2 플랜지(912)는 인슐레이터(61)와 캡 플레이트(30)를 향하여 양측으로 오목 볼록한 제2 요철부(915)를 형성한다.
제2 요철부(915)는 서로 마주하는 인슐레이터(61)의 하면과 캡 플레이트(30)의 외표면 사이에서 이온 교환 경로를 더욱 길게 하고 더 밀착 구조를 형성하므로 실링 성능을 더 향상시킨다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10 : 전극 조립체 11, 12 : 음, 양극
11a, 12a : 코팅부 11b, 12b : 무지부
20 : 케이스 21 : 개구
30 : 캡 플레이트 31 : 전해액 주입구
32 : 벤트 구멍 33 : 밀봉 마개
34 : 벤트 플레이트 41, 42 : 전극(음, 양극)단자
43, 44 : 음, 양극 리드탭 51, 52 : 개스킷
61, 62 : 인슐레이터 71, 72, 73, 74, 75 : 실링부재
81, 82 : 음, 양극 내부 인슐레이터 211, 311, 711, 911 : 제1 플랜지
212, 312, 712, 912 : 제2 플랜지 214, 314 : 제1 돌기
215, 315 : 제2 돌기 411, 421 : 리벳 터미널
412, 422 : 플레이트 터미널 611 : 관통공
713 : 원통 914, 915 : 제1, 제2 요철부
H1, H2 : 단자홀

Claims (13)

  1. 세퍼레이터의 양면에 전극을 구비하는 전극 조립체;
    상기 전극 조립체를 내장하는 케이스;
    상기 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트;
    상기 캡 플레이트의 단자홀에 조립되는 전극단자;
    상기 전극단자와 상기 단자홀의 내주면 사이에 설치되는 개스킷;
    상기 개스킷의 외측에서 상기 캡 플레이트와 상기 전극단자 사이에 설치되는 인슐레이터; 및
    상기 개스킷과 상기 인슐레이터 사이, 상기 개스킷의 일측 및 상기 인슐레이터의 일측에 대응하여 연속적으로 설치되는 실링부재
    를 포함하는 이차 전지.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 전극단자는,
    상기 단자홀에 삽입되는 리벳 터미널과 상기 리벳 터미널에 연결되어 상기 캡 플레이트의 외부에 배치되는 플레이트 터미널을 포함하며,
    상기 개스킷은,
    상기 단자홀의 내주면과 상기 레벳 터미널의 외주면 사이에 설치되고,
    상기 인슐레이터는,
    상기 캡 플레이트의 외표면과 상기 플레이트 터미널의 하면 사이에 설치되며,
    상기 인슐레이터 관통공의 내주면과 상기 개스킷의 외주면은 서로 마주하는
    이차 전지.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 실링부재는,
    상기 인슐레이터 관통공의 내주면과 상기 개스킷의 외주면 사이에 설치되는 원통,
    상기 원통의 상단에서 중심으로 절곡되어 상기 개스킷과 상기 플레이트 터미널 사이에 위치하는 제1 플랜지, 및
    상기 제1 플랜지의 반대측 상기 원통의 하단에서 외곽으로 절곡되어 상기 인슐레이터와 상기 캡 플레이트 사이에 위치하는 제2 플랜지
    를 포함하는 이차 전지.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 플랜지 및 상기 제2 플랜지는 평면으로 형성되는 이차 전지.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 플랜지는,
    상기 원통의 상단에서 상기 플레이트 터미널을 향하여 돌출되는 제1 돌기를 형성하는 이차 전지.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 플랜지는,
    상기 캡 플레이트에서 상기 인슐레이터를 향하여 돌출되는 제2 돌기를 형성하는 이차 전지.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 플랜지는,
    상기 플레이트 터미널 및 상기 개스킷의 상단을 향하여 양측으로 돌출되는 1쌍의 제1 돌기를 형성하는 이차 전지.
  8. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 플랜지는,
    상기 인슐레이터 및 상기 캡 플레이트를 향하여 양측으로 돌출되는 1쌍의 제2 돌기를 형성하는 이차 전지.
  9. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 플랜지는,
    상기 플레이트 터미널 및 상기 개스킷의 상단을 향하여 양측으로 오목 볼록한 제1 요철부를 형성하는 이차 전지.
  10. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 플랜지는,
    상기 인슐레이터 및 상기 캡 플레이트를 향하여 양측으로 오목 볼록한 제2 요철부를 형성하는 이차 전지.
  11. 세퍼레이터의 양면에 전극을 구비하는 전극 조립체;
    상기 전극 조립체를 내장하는 케이스;
    상기 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트; 및
    상기 캡 플레이트의 단자홀에 조립되는 전극단자
    를 포함하며,
    상기 전극단자는,
    상기 단자홀에 삽입되는 리벳 터미널과
    상기 리벳 터미널에 연결되어 상기 캡 플레이트의 외부에 설치되는 플레이트 터미널을 포함하며,
    상기 플레이트 터미널과 상기 캡 플레이트 사이에서, 상기 리벳 터미널의 축 방향으로 2중 실링 구조를 형성하고, 상기 리벳 터미널의 직경 방향으로 3중 실링 구조를 형성하는
    이차 전지.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 리벳 터미널과 상기 단자홀 사이에 설치되는 개스킷,
    상기 캡 플레이트와 상기 플레이트 터미널 사이에 개재되는 인슐레이터, 및
    상기 개스킷 및 상기 인슐레이터와 함께 2중 실링 구조 및 3중의 실링 구조를 형성하는 실링부재
    를 더 포함하는 이차 전지.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 2중 실링 구조는,
    상기 개스킷과 상기 플레이트 터미널 사이에서 상기 실링부재와 상기 개스킷으로 형성되고,
    상기 인슐레이터와 상기 캡 플레이트 사이에서 상기 실링부재와 상기 인슐레이터로 형성되며,
    상기 3중 실링 구조는,
    상기 인슐레이터와 상기 리벳 터미널 사이에서 상기 개스킷과 상기 실링부재 및 상기 인슐레이터로 형성되는
    이차 전지.
KR1020110065018A 2011-06-30 2011-06-30 실링 구조를 가지는 이차 전지 KR101265213B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110065018A KR101265213B1 (ko) 2011-06-30 2011-06-30 실링 구조를 가지는 이차 전지
US13/304,817 US8865344B2 (en) 2011-06-30 2011-11-28 Rechargeable battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110065018A KR101265213B1 (ko) 2011-06-30 2011-06-30 실링 구조를 가지는 이차 전지

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130003580A true KR20130003580A (ko) 2013-01-09
KR101265213B1 KR101265213B1 (ko) 2013-05-27

Family

ID=47390999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110065018A KR101265213B1 (ko) 2011-06-30 2011-06-30 실링 구조를 가지는 이차 전지

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8865344B2 (ko)
KR (1) KR101265213B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9337451B2 (en) 2013-07-30 2016-05-10 Johnson Controls Technology Company System and method for roller interconnection of battery cells
KR20160109656A (ko) * 2015-03-12 2016-09-21 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR20160125141A (ko) * 2015-04-21 2016-10-31 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR20170025117A (ko) * 2015-08-27 2017-03-08 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR20190096650A (ko) * 2018-02-09 2019-08-20 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013029484A1 (zh) * 2011-08-29 2013-03-07 深圳市比亚迪汽车研发有限公司 电池端子、电池盖板组件、单体电池和电池组
KR102177503B1 (ko) * 2014-04-11 2020-11-11 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
CN105702887A (zh) * 2016-02-03 2016-06-22 深圳市三讯电子有限公司 动力电池盖板组件和动力电池
JP7001957B2 (ja) * 2018-03-02 2022-01-20 トヨタ自動車株式会社 電池の製造方法および電池
WO2020053790A1 (en) 2018-09-11 2020-03-19 Energizer Brands, Llc Hearing aid battery with slotted grommet
CN110176557B (zh) * 2019-04-09 2024-04-05 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池及其顶盖组件
US11641044B1 (en) 2020-04-14 2023-05-02 Energizer Brands, Llc Battery housing and systems and methods of making thereof
CN117461193A (zh) * 2021-10-25 2024-01-26 宁德时代新能源科技股份有限公司 端盖组件、电池单体及其制备方法、电池和用电装置
WO2023155034A1 (zh) * 2022-02-15 2023-08-24 宁德时代新能源科技股份有限公司 端盖组件、电池单体、电池以及使用电池的装置
CN117219933B (zh) * 2023-11-07 2024-03-08 深圳海辰储能科技有限公司 一种顶盖组件、二次电池、电池模组及用电设备

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999005896A1 (en) * 1997-07-25 1999-02-04 Minnesota Mining And Manufacturing Company Hermetic seal for an encased power source
JP3756096B2 (ja) * 2001-10-02 2006-03-15 Ｎｅｃトーキン栃木株式会社 密閉型電池
KR100768181B1 (ko) 2001-10-18 2007-10-17 삼성에스디아이 주식회사 각형 전지
KR20070014622A (ko) 2005-07-29 2007-02-01 삼성에스디아이 주식회사 전자 방출 소자
KR101023105B1 (ko) 2009-03-11 2011-03-24 에스비리모티브 주식회사 이차전지
US8440336B2 (en) 2009-12-08 2013-05-14 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery with short circuit member
KR101181803B1 (ko) * 2010-09-10 2012-09-11 에스비리모티브 주식회사 이차 전지

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9337451B2 (en) 2013-07-30 2016-05-10 Johnson Controls Technology Company System and method for roller interconnection of battery cells
KR20160109656A (ko) * 2015-03-12 2016-09-21 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR20160125141A (ko) * 2015-04-21 2016-10-31 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR20170025117A (ko) * 2015-08-27 2017-03-08 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR20190096650A (ko) * 2018-02-09 2019-08-20 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지

Also Published As

Publication number Publication date
US8865344B2 (en) 2014-10-21
US20130004832A1 (en) 2013-01-03
KR101265213B1 (ko) 2013-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101265213B1 (ko) 실링 구조를 가지는 이차 전지
KR101084056B1 (ko) 이차 전지
KR101627631B1 (ko) 이차 전지 및 그 모듈
KR101265214B1 (ko) 이차 전지 및 그 제조방법
KR101794096B1 (ko) 버스 바를 가지는 이차 전지 모듈
KR102246736B1 (ko) 이차 전지
KR101275791B1 (ko) 이차 전지 및 그 모듈
KR102439847B1 (ko) 이차 전지
KR102467002B1 (ko) 이차 전지
KR20140147660A (ko) 이차 전지
KR20100102462A (ko) 이차전지
KR101330614B1 (ko) 이차전지
KR20160150405A (ko) 이차 전지 및 이차 전지 모듈
KR101683199B1 (ko) 이차 전지
KR20160087974A (ko) 이차 전지 및 그 팩
KR20160042245A (ko) 이차 전지
KR20160123854A (ko) 이차 전지
KR20150009371A (ko) 이차전지
KR101275786B1 (ko) 이차 전지
KR101223517B1 (ko) 이차 전지
KR102611656B1 (ko) 이차 전지
KR20150030548A (ko) 이차전지
KR20160106429A (ko) 이차 전지
KR20180091301A (ko) 이차 전지
KR20120114582A (ko) 이차 전지

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160419

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170424

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180503

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190502

Year of fee payment: 7