KR20130099295A - Connector for rechargeable battery and manufacturing mathod for the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A connector for a secondary battery is provided to automate the manufacturing of a secondary battery, to obtain a compact structure, and to improve insulating performance. CONSTITUTION: A connector for a secondary battery includes a step of separately preparing a cap and a terminal; a step of making a tab pass through the cap (S31); a step of coupling a coupling piece to a part of the tab (S32). The connector includes a terminal connected to an electrode assembly; a tab connected to one side of the terminal; a cap penetrated by the tab to be supported; a coupling piece coupled to the part of the tab, the cap which passes through; upper insulating materials being inserted between the cap and the coupling piece; and a lower insulating material being inserted between the terminal and the cap. [Reference numerals] (S11) Plate perforation; (S12) Safety bent welding; (S21) Locking tap to a terminal; (S22) Coupling lower insulating material; (S31) Coupling a terminal with a cell; (S32) Coupling a coupling piece with the tap

Description

이차전지의 커넥터 및 이차전지의 커넥터의 제조방법{Connector for rechargeable battery and manufacturing mathod for the same}Connector for rechargeable battery and method for manufacturing connector for secondary battery {Connector for rechargeable battery and manufacturing mathod for the same}

본 발명은 이차전지의 커넥터 및 이차전지의 커넥터의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a connector for a secondary battery and a method for manufacturing a connector for a secondary battery.

일반적으로 이차전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화가 가능한 것으로서, 이차 전지로서는 니켈수소(Ni-MH) 전지와 리튬 전지 등이 널리 사용되고 있다. 상기 이차전지는 휴대폰, 노트북 컴퓨터 등에 사용되는 핵심부품으로서 휴대용 전자기기의 고성능화 시장 확대, 신재생 에너지 산업의 확대에 따른 에너지 저장 시장 확대로 말미암아 그 사용이 비약적으로 증가하고 있다. In general, secondary batteries are rechargeable and can be miniaturized and large-capacity. As secondary batteries, nickel-hydrogen (Ni-MH) batteries and lithium batteries are widely used. The secondary battery is a key component used in mobile phones, notebook computers, etc., and its use is rapidly increasing due to the expansion of the market for high performance portable electronic devices and the expansion of the energy storage market due to the expansion of renewable energy industry.

상기 리튬 이차전지는 양극 활물질로는 리튬계 산화물을, 음극 활물질로는 탄소재를 사용하며, 이와 같은 리튬 이차전지는 전해질의 종류에 따라 액체 전해질 전지와 고분자 전해질 전지로 분류될 수 있다. 즉, 액체 전해질을 사용하는 전지를 리튬이온(Li-ion) 전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬폴리머 전지라고 한다. 또한, 이와 같은 리튬 이차전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로 원통형, 각형, 그리고 파우치형이 있다.The lithium secondary battery uses a lithium oxide as a positive electrode active material, a carbon material as a negative electrode active material, and such a lithium secondary battery may be classified into a liquid electrolyte battery and a polymer electrolyte battery according to the type of electrolyte. That is, a battery using a liquid electrolyte is called a lithium-ion (Li-ion) battery, and a battery using a polymer electrolyte is called a lithium polymer battery. In addition, such lithium secondary batteries are manufactured in various shapes, and typical shapes include cylindrical, rectangular, and pouch types.

각형 이차전지는, 세퍼레이터 및 이의 양면에 구비되는 양극과 음극을 권취한 젤리롤 형태의 전극군, 전극군을 내장하는 케이스, 외부로의 전류 충/방전 기능을 연결하는 커넥터가 포함된다. 상기 커넥터의 구성요소로는, 케이스의 개구를 밀폐하는 캡, 상기 전극군에 전기적으로 연결되며 상기 캡에 형성된 홀을 통하여 캡 밖으로 돌출되는 단자가 포함된다.The rectangular secondary battery includes a separator and a jelly roll-type electrode group wound around a positive electrode and a negative electrode provided on both sides thereof, a case in which the electrode group is embedded, and a connector for connecting a current charge / discharge function to the outside. Components of the connector include a cap that seals the opening of the case, and a terminal electrically connected to the electrode group and protruding out of the cap through a hole formed in the cap.

상기 종래기술에 따른 커넥터는, 작업자가 전체적으로 수작업으로 커넥터를 조립해야 하는 어려움이 있다. 그리고, 절연처리가 용이하지 못하여 커넥터의 부피가 커지는 문제점이 있고, 이차전지 전체를 컴팩트하게 제작하지 못하는 문제점이 있다. The connector according to the prior art has a difficulty that the operator must assemble the connector by hand as a whole. In addition, the insulation process is not easy, there is a problem that the volume of the connector is large, there is a problem that the entire secondary battery can not be made compact.

본 발명에 따른 이차전지의 커넥터의 제조방법은, 캡과 단자가 별도로 제공되는 단계; 상기 단자에 체결되는 탭이 상기 캡을 통과하는 단계; 및 상기 캡을 통과한 탭의 일부분에 체결편이 체결되는 단계가 포함된다.Method for manufacturing a connector of a secondary battery according to the present invention, the cap and the terminal are provided separately; Passing a tab fastened to the terminal through the cap; And fastening the fastening piece to a portion of the tab passing through the cap.

상기 발명에 있어서, 상기 탭이 상기 캡을 통과하기 전에, 절연체가 상기 캡과 상기 탭의 사이에 개입되고, 상기 탭과 상기 체결편이 체결되기 전에, 절연체가 상기 체결편과 상기 탭의 사이에 개입될 수 있다. 이로써, 각 부품들 사이의 절연기능이 문제없이 수행될 수 있고, 나아가서, 컴팩트하게 커넥터를 제공할 수 있다.In the above invention, before the tab passes through the cap, an insulator intervenes between the cap and the tab, and before the tab and the fastening piece are fastened, an insulator intervenes between the fastening piece and the tab. Can be. Thus, the insulation function between the respective components can be performed without a problem, and furthermore, the connector can be provided compactly.

또한, 상기 발명에 있어서, 상기 탭과 상기 체결편은, 용접 및 리벳 중의 적어도 어느 하나의 방법으로 체결되는데, 이로써 제조공정이 편리하고 자동화될 수 있다. In addition, in the above invention, the tab and the fastening piece are fastened by at least one method of welding and riveting, whereby the manufacturing process can be convenient and automated.

다른 측면에 따른 본 발명의 이차전지의 커넥터는, 전극군에 접속되는 단자; 상기 단자의 일측에 체결되는 탭; 상기 탭이 통과하여 지지되는 캡; 상기 캡을 통과하는 탭의 일부분에 체결되는 체결편; 상기 캡과 상기 체결편의 사이에 개입되는 상측절연체; 및 상기 단자와 상기 캡의 사이에 개입되는 하측절연체가 포함된다. 이러한 커넥터 구조에 따르면 자동화를 진척시킬 수 있고, 커넥터를 컴팩트하게 구성할 수 있는 장점이 있다. According to another aspect, a connector of a secondary battery of the present invention includes a terminal connected to an electrode group; A tab fastened to one side of the terminal; A cap through which the tab is supported; A fastening piece fastened to a portion of the tab passing through the cap; An upper insulator interposed between the cap and the fastening piece; And a lower insulator interposed between the terminal and the cap. According to such a connector structure, automation can be advanced and the connector can be compactly configured.

본 발명에 따르면, 이차전지의 자동화 생산가능/컴팩트한 구조달성/완전한 절연처리의 효과를 달성할 수 있다. 아울러서, 상세한 설명에 제시되는 구조에 의해서 본질적으로 달성할 수 있는 다양한 효과를 얻을 수 있는 것도 물론이다. According to the present invention, it is possible to achieve the effect of the automated production of the secondary battery / compact structure achievement / complete insulation treatment. In addition, it is a matter of course that the various effects that can be achieved inherently by the structure presented in the detailed description can be obtained.

도 1은 이차전지의 커넥터의 제조방법을 설명하는 흐름도.
도 2는 캡의 평면도.
도 3은 단자를 측면에서 본 측면도.
도 4는 캡에 단자가 체결되는 것을 측면에서 본 측면도.
도 5는 단자가 체결되어 있는 캡의 상측면도. 1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a connector of a secondary battery.
2 is a plan view of the cap.
3 is a side view of the terminal viewed from the side;
Figure 4 is a side view of the terminal is fastened to the cap.
5 is a top side view of the cap to which the terminal is fastened.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 첨부되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 및 추가 등에 의해서 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다. Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the spirit of the present invention is not limited to the accompanying embodiments, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention can easily add, change, delete, and add other embodiments included in the scope of the same idea. It may be suggested that the present invention be included within the scope of the present invention.

도 1은 발명에 따른 이차전지의 커넥터의 제조방법을 보이는 도면이다. 1 is a view showing a manufacturing method of a connector of a secondary battery according to the invention.

도 1을 참조하면, 캡의 제조공정(S11, S12)과, 단자의 제조공정(S21, S22)은 서로 별도로 진행된다. 이후에 캡과 단자가 서로 체결되는 공정(S31, S32)이 수행된다. Referring to FIG. 1, the manufacturing steps S11 and S12 of the cap and the manufacturing steps S21 and S22 of the terminal proceed separately. Thereafter, the process (S31, S32) that the cap and the terminal are fastened to each other is performed.

캡의 역할을 수행하기 위하여 네모난 형상의 플레이트가 제공된다. 상기 플레이트는 도선이 통과하는 통로 및 안전벤트를 제공하기 위한 개구 등의 역할을 목적으로 천공되어 있다(S11). 상기 천공 중의 어느 하나에는 안전벤트(12)가 용접 등의 방법으로 체결된다(S12). Square plates are provided to serve as caps. The plate is perforated for the purpose of serving as a passage through which the conductor passes and an opening for providing a safety vent (S11). At any one of the perforations, the safety vent 12 is fastened by welding or the like (S12).

도 2는 캡의 평면도이다. 도 2를 참조하면, 캡(1)을 이루는 네모난 플레이트(11)의 어느 개구에는 안전벤트(12)가 용접 등의 방법으로 캡(1)에 체결되어 있다. 상기 안전벤트는 이차전지 내부의 화학반응에 의해서 내부 압력이 상승하였을 때 폭발 등의 극단적인 사고로 이어지지 않고, 안전벤트(12)가 개방되어 이차전지 내부의 압력을 저감시킬 수 있도록 하는 부품이다. 상기 안전벤트에는 두께가 두꺼운 부분과 얇은 부분이 상존하고, 두께가 얇은 부분은 선형태로 제공되어 있다. 이로써, 케이스 내부압력이 일정수준 이상일 때에 얇은 부분이 찢어져서 내부의 유체를 배출하여 압력이 떨어지도록 한다. 2 is a plan view of the cap. Referring to FIG. 2, a safety vent 12 is fastened to the cap 1 by a welding method or the like in an opening of the square plate 11 forming the cap 1. The safety vent is a component that does not lead to an extreme accident such as an explosion when the internal pressure rises due to a chemical reaction inside the secondary battery, and opens the safety vent 12 to reduce the pressure inside the secondary battery. In the safety vent, a thick portion and a thin portion are present, and the thin portion is provided in a linear form. As a result, when the internal pressure of the case is higher than a predetermined level, the thin portion is torn to discharge the internal fluid so that the pressure drops.

상기되는 과정으로 캡(1)은 일단의 제조공정이 완료된다. In the above-described process, the cap 1 is finished with a manufacturing process.

상기 캡의 제조공정과는 별도로 단자가 제조된다. 단자(2)에는 젤리롤의 전극군이 연결되는 전극연결부분과, 외부로 인출되는 외부인출부분이 제공된다. 상기 외부인출부분에는 탭이 체결된다(S21). 상기 탭은 원기둥형상으로 제공될 수 있고, 단자에 체결된다. A terminal is manufactured separately from the manufacturing process of the cap. The terminal 2 is provided with an electrode connecting portion to which the electrode group of the jelly roll is connected, and an external drawing portion drawn out to the outside. The tab is fastened to the outer lead portion (S21). The tab may be provided in a cylindrical shape and fastened to the terminal.

도 3은 어느 한 단자를 측면에서 본 도면이다. 도 3을 참조하면, 단자(2)의 하측부분은 전극연결부분으로서 젤리롤의 전극이 접속된다. 상기 전극연결부분에서 상측으로 연장되어서 꺽인 부분에는 탭(21)이 체결된다. 상기 탭은 리벳 또는 용접 등의 방법으로 단자(2)에 체결될 수 있다. 상기 탭이 체결된 다음에는 탭이 관통되는 형상으로 제공되는 하측 절연체(22)가 단자(2)의 상단부, 더 정확하게는 탭(21)에 꽂혀지고서 체결된다(S22). 상기 하측 절연체(22)는 탭(21)에 억지끼움됨으로써 탭(21)에 고정될 수도 있고, 걸려서 고정되는 방식으로 탭(21)에 고정될 수도 있다. 3 is a view of one terminal viewed from the side. 3, the lower part of the terminal 2 is connected to the electrode of the jelly roll as the electrode connection portion. The tab 21 is fastened to a portion extending upward from the electrode connection portion. The tab can be fastened to the terminal 2 by riveting or welding. After the tab is fastened, the lower insulator 22 provided in a shape through which the tab is penetrated is inserted into the upper end of the terminal 2, more precisely, the tab 21, and fastened (S22). The lower insulator 22 may be fixed to the tab 21 by being pressed against the tab 21, or may be fixed to the tab 21 in a manner of being caught and fixed.

한편, 어느 하나의 커넥터에 두 개의 단자가 제공되는 것으로서, 극성에 따라서 어느 하나는 알루미늄 다른 하나는 구리를 그 재질로 할 수 있다. 또한, 어느 하나의 단자에 대하여 제공되는 설명은 동일하게 다른 단자에 대하여도 제공될 수 있을 것이다. On the other hand, as one terminal is provided with two terminals, depending on the polarity of which one is aluminum and the other may be made of copper. In addition, the description provided for one terminal may likewise be provided for the other terminal.

단자체와 캡체가 제조된 다음에는, 양자가 체결되는 공정을 거치게 된다(S31). 도 4는 캡에 단자가 체결되는 것을 측면에서 본 도면이다. After the terminal body and the cap body are manufactured, they are subjected to a process in which both are fastened (S31). 4 is a side view of the terminal is fastened to the cap.

도 4를 참조하면, 단자(2)에 체결되어 있던 탭(21)이 캡(1)을 관통하여 상방으로 연장되어 나온다. 캡(1)을 통과하여 상방으로 인출된 탭(21)에는 상측 절연체(23)가 끼워지고(S31). 상측 절연체(23)의 상측으로는 체결편(24)이 추가로 탭(21)에 끼워진다. 상기 탭(21)은 용접 및 리벳 중의 적어도 어느 하나의 방법으로 체결편(24)에 고정될 수 있다(S32). 다시 말하면, 탭(21)이 체결편(24)에 체결되는 것으로써 단자(2)와 체결편(24)과의 사이에 놓이는 모든 부품들에 대한 안전한 체결이 확보될 수 있다. 따라서, 체결편과 단자와의 사이에 있는 모든 물품은 가 조립되어 있을 수 있고, 완전하게 고정되어 있지 아니할 수도 있다. Referring to FIG. 4, the tab 21, which has been fastened to the terminal 2, extends upward through the cap 1. The upper insulator 23 is fitted to the tab 21 drawn out upward through the cap 1 (S31). On the upper side of the upper insulator 23, the fastening piece 24 is further fitted to the tab 21. The tab 21 may be fixed to the fastening piece 24 by at least one of welding and riveting (S32). In other words, as the tab 21 is fastened to the fastening piece 24, a secure fastening to all the components placed between the terminal 2 and the fastening piece 24 can be ensured. Thus, all articles between the fastening piece and the terminal may be assembled and may not be fully secured.

도 5는 단자가 체결되어 있는 캡의 상측면도이다. 5 is a top side view of the cap to which the terminal is fastened.

도 5를 참조하면, 탭(21)이 하측 절연체(22)와 체결편(24)을 통과하여 상측으로 인출되어 있는 것을 알 수 있다. 상기 탭(21)과 체결편(24)의 체결방법은, 탭(21)의 머리부가 타격되어 체결편(24)에 대하여 리벳결합이 된 뒤에, 보다 완벽한 체결을 위하여 탭(21)의 외주 모서리부와 체결편(24)이 접하는 부분에서 용접이 수행될 수도 있다. 탭(21)와 체결편(24)이 서로 접촉되는 모서리부분에서 용접만이 수행될 수도 있을 것이나, 기계적인 완벽한 체결을 위해서는 리벳체결 및 용접이 함께 수행되는 것이 바람직할 것이다. Referring to FIG. 5, it can be seen that the tab 21 is led out through the lower insulator 22 and the fastening piece 24. In the method of fastening the tab 21 and the fastening piece 24, the head of the tab 21 is hit by a riveted to the fastening piece 24, and then the outer peripheral edge of the tab 21 for a more perfect fastening Welding may be performed at the part where the part and the fastening piece 24 contact each other. Only welding may be performed at the corner portions where the tab 21 and the fastening piece 24 contact each other, but it is preferable that the riveting and welding are performed together for a perfect mechanical fastening.

한편, 상기 탭(21)은 원형으로 제공되는 것을 알 수 있다. 원형의 탭은 단자에 대한 체결, 체결편에 대한 체결이 안전하게 이루어지도록 하는 장점을 기대할 수 있다. On the other hand, it can be seen that the tab 21 is provided in a circular shape. Circular tab can be expected to be an advantage that the fastening to the terminal, the fastening to the fastening piece is made safely.

본 발명에 따르면, 이차전지의 자동화생산가능/컴팩트한 구조달성/완전한 절연처리의 효과를 달성할 수 있다. According to the present invention, it is possible to achieve the effect of the automated production / compact structure achievement / complete insulation treatment of the secondary battery.

1:캡
2:단자
24:체결편1: cap
2: terminal
24: Fastener

Claims (5)

캡과 단자가 별도로 제공되는 단계;
상기 단자에 체결되는 탭이 상기 캡을 통과하는 단계; 및
상기 캡을 통과한 탭의 일부분에 체결편이 체결되는 단계가 포함되는 이차전지의 커넥터의 제조방법. Providing a cap and a terminal separately;
Passing a tab fastened to the terminal through the cap; And
The method of manufacturing a connector of a secondary battery comprising the step of fastening the fastening piece to a portion of the tab passing through the cap. 제 1 항에 있어서,
상기 탭이 상기 캡을 통과하기 전에, 절연체가 상기 캡과 상기 탭의 사이에 개입되는 이차전지의 커넥터의 제조방법. The method of claim 1,
And an insulator interposed between the cap and the tab before the tab passes through the cap. 제 1 항에 있어서,
상기 탭과 상기 체결편이 체결되기 전에, 절연체가 상기 체결편과 상기 탭의 사이에 개입되는 이차전지의 커넥터의 제조방법. The method of claim 1,
And an insulator interposed between the fastening piece and the tab before the tab and the fastening piece are fastened. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 탭과 상기 체결편은, 용접 및 리벳 중의 적어도 어느 하나의 방법으로 체결되는 이차전지의 커넥터의 제조방법. The method according to any one of claims 1 to 3,
The tab and the fastening piece is a manufacturing method of a connector of a secondary battery is fastened by at least one method of welding and riveting. 전극군에 접속되는 단자;
상기 단자의 일측에 체결되는 탭;
상기 탭이 통과하여 지지되는 캡;
상기 캡을 통과하는 탭의 일부분에 체결되는 체결편;
상기 캡과 상기 체결편의 사이에 개입되는 상측절연체; 및
상기 단자와 상기 캡의 사이에 개입되는 하측절연체가 포함되는 이차전지의 커넥터. A terminal connected to the electrode group;
A tab fastened to one side of the terminal;
A cap through which the tab is supported;
A fastening piece fastened to a portion of the tab passing through the cap;
An upper insulator interposed between the cap and the fastening piece; And
And a lower insulator interposed between the terminal and the cap.
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