KR20140032712A - Secondary battery - Google Patents

Secondary battery Download PDF

Info

Publication number
KR20140032712A
KR20140032712A KR1020120099355A KR20120099355A KR20140032712A KR 20140032712 A KR20140032712 A KR 20140032712A KR 1020120099355 A KR1020120099355 A KR 1020120099355A KR 20120099355 A KR20120099355 A KR 20120099355A KR 20140032712 A KR20140032712 A KR 20140032712A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
case
insulating member
reinforcing member
secondary battery
side wall
Prior art date
Application number
KR1020120099355A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
강태원
김정수
박신영
남상봉
이향목
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020120099355A priority Critical patent/KR20140032712A/en
Publication of KR20140032712A publication Critical patent/KR20140032712A/en

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
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • 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
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • 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 of a single cell or a single battery
    • 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 of a single cell or a single battery
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/155—Lids or covers characterised by the 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
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/183—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
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • 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

Abstract

Provided is a secondary battery with the improved coherence of a case and an insulating member. The secondary battery includes: a case which receives an electrode assembly; a cap part which is mounted on the case; an insulating member which is inserted into the case between the electrode assembly and the cap part; and a reinforcement member which is interposed between the case and the insulating member to reinforce the coherence of the case and the insulating member.

Description

이차전지{Secondary battery}Secondary battery

본 발명은 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery.

최근, 충방전이 가능하고 가벼우면서도 에너지 밀도 및 출력 밀도가 높은 리튬이차전지가 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 가솔린 차량, 디젤 차량 등 화석연료를 사용하는 기존 내연 기관 자동차의 대기오염 및 온실가스 문제를 해결하기 위한 대체방안으로 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그인 하이브리드 전기자동차(PHEV), 배터리 전기자동차(BEV), 전기자동차(EV) 등이 제시되고 있는데, 리튬이차전지는 이러한 내연기관 대체 자동차의 동력원으로서도 주목받고 있다.In recent years, lithium secondary batteries capable of charging and discharging, light weight, high energy density and high output density have been widely used as energy sources of wireless mobile devices. In addition, hybrid electric vehicles (HEVs), plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs), and battery electric vehicles (ALVs) are used as alternatives to solve air pollution and greenhouse gas problems of existing internal combustion engine cars using fossil fuels such as gasoline and diesel vehicles. BEV) and electric vehicles (EVs) have been proposed. Lithium secondary batteries are also attracting attention as a power source of such internal combustion engine replacement vehicles.

리튬이차전지는 전해액의 종류에 따라 액체 전해질을 사용하는 리튬이온전지와 고분자 전해질을 사용하는 리튬폴리머전지로 분류되며, 전극조립체가 수용되는 외장재의 형상에 따라 원통형, 각형 또는 파우치형으로 분류된다.Lithium secondary batteries are classified into lithium ion batteries using liquid electrolytes and lithium polymer batteries using polymer electrolytes according to the type of electrolyte, and are classified into cylindrical, square or pouch types according to the shape of the exterior material in which the electrode assembly is accommodated.

통상적으로, 각형 이차전지에 채용되는 전극조립체는 양극판, 세퍼레이터, 음극판을 적층하고 이를 권취한 젤리-롤 형태를 가진다.Typically, the electrode assembly employed in the rectangular secondary battery has a jelly-roll form in which a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate are stacked and wound thereon.

여기서, 양극판은 양극 집전체에 양극 활물질이 코팅된 양극 코팅부와, 코팅되지 않은 양극 무지부로 이루어져 있으며, 음극판의 경우도 마찬가지로, 음극 집전체에 음극 활물질이 도포된 음극 코팅부와, 코팅되지 않은 음극 무지부로 이루어져 있다. 상기 양극 무지부 및 음극 무지부에는 각각 전극탭이 설치되어진다. 상기 양극판과 음극판 사이에는 다공성 분리막이 개재되는데, 상기 분리막은 양극판과 음극판 사이를 상호 절연하는 한편, 극판들간에 활물질 이온이 교환될 수 있게 함으로써 전기화학 반응을 일으킨다.Here, the positive electrode plate is composed of a positive electrode coating portion coated with a positive electrode active material on the positive electrode current collector, an uncoated positive electrode non-coating portion, and also in the case of the negative electrode plate, a negative electrode coating portion coated with a negative electrode active material on the negative electrode current collector, and uncoated It consists of a negative electrode plain part. Electrode tabs are provided on the positive and negative electrode uncoated parts, respectively. A porous separator is interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate, which insulates the positive electrode plate and the negative electrode plate from each other and causes an electrochemical reaction by allowing active material ions to be exchanged between the electrode plates.

도 1은 종래 이차 전지를 도시한 분해 사시도이다. 1 is an exploded perspective view illustrating a conventional secondary battery.

도 1에 도시된 바와 같이, 이차 전지(100)는 대략 각형의 케이스(40), 상기 케이스(40)에 수납되는 대략 젤리롤 형태의 전극 조립체(20), 상기 케이스(40)에 수납되고, 상기 전극 조립체(20)의 위에 위치되는 절연 플레이트(30) 및 상기 각형의 케이스(40)를 막는 캡 조립체(10)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the secondary battery 100 is accommodated in an approximately rectangular case 40, an electrode assembly 20 in an approximately jelly roll form accommodated in the case 40, and the case 40. An insulating plate 30 positioned above the electrode assembly 20 and a cap assembly 10 for blocking the rectangular case 40 are included.

상기 케이스(40)는 상기 전극 조립체(20)가 삽입되도록 상부에 개구가 형성되어 있다. The case 40 has an opening formed at an upper portion thereof to allow the electrode assembly 20 to be inserted.

여기에서, 케이스(40)의 외형이 상기 전극 조립체(20)의 외형과 유사하므로, 상기 케이스(40)와 전극 조립체(20) 사이의 빈틈이 거의 없게 된다. 따라서, 매우 컴팩트한 이차 전지가 얻어진다. Here, since the outer shape of the case 40 is similar to the outer shape of the electrode assembly 20, there is almost no gap between the case 40 and the electrode assembly 20. Thus, a very compact secondary battery is obtained.

상기 전극 조립체(20)는 제1전극판, 세퍼레이터 및 제2전극판이 적층된 채 대략 젤리롤 형태로 다수회 권취되어 있다. The electrode assembly 20 is wound a plurality of times in the form of a jelly roll while the first electrode plate, the separator, and the second electrode plate are stacked.

상기 절연 부재(30)는 대략 평평한 평판 영역(31) 및 상기 평판 영역(31)의 둘레를 따라 상부로 일정 길이 연장된 주변 영역(32)을 포함한다. 여기서, 상기 평판 영역(31)에는 상기 제1전극 탭(24)이 상부 방향으로 통과할 수도 있도록 제1홀(33)이 형성되어 있고, 또한 상기 제1홀(33)로부터 이격되어 전해액이 용이하게 주입되도록 적어도 하나의 제2홀(34)이 형성되어 있다. 더불어, 상기 주변 영역(32)에는 제2전극 탭(25)이 상부 방향으로 용이하게 통과할 수 있도록 절개 영역(35)이 형성될 수 있다. The insulating member 30 includes a substantially flat plate region 31 and a peripheral region 32 extending a predetermined length upward along the circumference of the plate region 31. Here, a first hole 33 is formed in the plate region 31 so that the first electrode tab 24 can pass upward, and is easily spaced apart from the first hole 33. At least one second hole 34 is formed to be injected. In addition, an incision region 35 may be formed in the peripheral region 32 so that the second electrode tab 25 may easily pass upward.

도 2는 도 1의 절연부재가 케이스로부터 이탈한 경우를 나타낸 사진이다.FIG. 2 is a photograph illustrating a case in which the insulating member of FIG. 1 is separated from a case. FIG.

도 2를 참조하면, 절연 부재(30)가 케이스(40)에 조립된 후, 케이스(40)로부터 벗겨지거나 이탈하여 있다. 도 2의 좌측에는 절연 부재(30)의 일부가 케이스(40)으로부터 떨어져 있으며, 우측에는 절연 부재(30)가 전체적으로 케이스(40)로부터 이탈되어 있다. Referring to FIG. 2, after the insulating member 30 is assembled to the case 40, the insulating member 30 is peeled off or separated from the case 40. A part of the insulating member 30 is separated from the case 40 on the left side of FIG. 2, and the insulating member 30 is separated from the case 40 as a whole on the right side.

이와 같이, 종래에는 절연 부재(30)가 케이스(40)에 고정이 안되어 공정 진행 중 진동이나 충격에 의해 케이스로부터 이탈하는 문제점이 있었다.As described above, there is a problem in that the insulating member 30 is not fixed to the case 40 and is separated from the case by vibration or shock during the process.

한국등록특허공보 제10-1048963호Korean Patent Publication No. 10-1048963

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 케이스와 절연 부재의 결합력을 향상시킨 이차 전지를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a secondary battery having improved coupling force between a case and an insulating member.

상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 전극 조립체를 수용하는 케이스; 상기 케이스 상에 장착되는 캡부; 상기 전극 조립체와 상기 캡부 사이에서 상기 케이스에 삽입되는 절연부재; 및 상기 케이스와 상기 절연부재 사이에 개재되어, 상기 케이스와 상기 절연부재 사이의 결합력을 보강하는 적어도 하나의 보강부재를 포함한다. As a means for solving the above problems, a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a case for receiving an electrode assembly; A cap unit mounted on the case; An insulating member inserted into the case between the electrode assembly and the cap portion; And at least one reinforcing member interposed between the case and the insulating member to reinforce the coupling force between the case and the insulating member.

상기 절연부재는 상기 케이스에 압입(press-fit)되는 구조를 가질 수 있다.The insulating member may have a structure that is press-fit to the case.

상기 절연 부재는 상기 케이스의 단면과 유사한 형상을 가지는 평판부; 및 상기 평판부의 에지로부터 상부로 연장된 측벽부를 포함할 수 있다.The insulating member is a flat plate having a shape similar to the cross section of the case; And it may include a side wall portion extending upward from the edge of the plate portion.

상기 보강부재는 상기 케이스의 내벽면에 대향하여 상기 절연부재의 측벽부에 형성될 수 있다.The reinforcing member may be formed on the side wall portion of the insulating member to face the inner wall surface of the case.

상기 보강부재는 사면체 돌기일 수 있다.The reinforcing member may be a tetrahedral protrusion.

상기 사면체 돌기는 상기 절연부재의 평판부와 상기 측벽부의 접합 부분에 꼭지점이 위치하고 상기 측벽부의 단부에 바닥면이 위치할 수 있다.The tetrahedral protrusion may have a vertex at the junction of the flat plate portion and the side wall portion of the insulating member, and a bottom surface at the end portion of the side wall portion.

상기 보강부재는 상기 절연부재의 측벽부가 연장된 방향으로 연장된 날개형 돌기일 수 있다. The reinforcing member may be a wing-shaped protrusion extending in a direction in which the sidewall portion of the insulating member extends.

상기 보강부재는 상기 절연부재와 일체로 형성될 수 있다.The reinforcing member may be integrally formed with the insulating member.

상기 보강부재는 탄성 재료로 형성될 수 있다.The reinforcing member may be formed of an elastic material.

상기 보강부재는 상기 케이스와 상기 절연부재의 상호 결합방향의 가로 방향으로 결합력을 보강할 수 있다. The reinforcing member may reinforce the bonding force in the transverse direction of the mutual coupling direction of the case and the insulating member.

또한, 본 발명은 이차전지를 복수로 포함하는 전기화학소자를 제공한다. In addition, the present invention provides an electrochemical device comprising a plurality of secondary batteries.

상기 전기화학소자는,다수의 이차전지를 포함하는 전지모듈 및 다수의 전지의 모듈을 포함하는 전지팩으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.The electrochemical device may be any one selected from the group consisting of a battery module including a plurality of secondary batteries and a battery pack including a plurality of batteries.

종래의 절연부재의 경우 젤리롤 타입의 전극 조립체의 상부에 위치한 후 고정이 안되어 공정 진행 중 진동이나 충격에 의해 케이스로부터 이탈하는 문제점이 있었다.In the case of the conventional insulating member is located on the top of the jelly roll-type electrode assembly is not fixed, there was a problem to be separated from the case by vibration or shock during the process.

본 발명에 따라 케이스와 상부 절연부재의 상호 결합력을 향상시키는 보강 부재를 제공함으로써 상부 절연부재가 케이스로부터 이탈하는 현상을 최소화하는 효과가 있다. According to the present invention, there is an effect of minimizing the phenomenon that the upper insulating member is separated from the case by providing a reinforcing member to improve the mutual coupling force between the case and the upper insulating member.

도 1은 종래 이차 전지를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 절연부재가 케이스로부터 이탈한 경우를 나타낸 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 분해 사시도이다.
도 4는 종래 기술 및 본 발명에 따른 절연부재를 상면에서 바라본 상면도를 나타낸 도면이다.
도 5는 종래 기술 및 본 발명에 따른 절연부재가 케이스에 삽입되는 경우 이차 전지의 단면을 나타낸 도면이다.
도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지의 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view illustrating a conventional secondary battery.
FIG. 2 is a photograph illustrating a case in which the insulating member of FIG. 1 is separated from a case. FIG.
3 is an exploded perspective view of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a view showing a top view of the insulating member according to the prior art and the present invention from the top.
5 is a cross-sectional view of a rechargeable battery when the insulating member according to the related art and the present invention is inserted into a case.
6 is an exploded perspective view of a rechargeable battery according to another exemplary embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성요소는 동일한 참조부여를 부여하고, 이에 대한 중복설명은 생략하기로 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Hereinafter, the configuration and operation according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following description with reference to the accompanying drawings, the same reference numerals denote the same elements regardless of the reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 분해 사시도이다.3 is an exploded perspective view of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 전극조립체(100), 케이스(200), 절연 부재(400) 및 캡부(도시 생략)을 포함하여 형성된다. 캡부는 절연 부재(400) 상에 정렬되어 상기 케이스(200)의 개구부를 마감한다. As shown in FIG. 3, the secondary battery according to the exemplary embodiment of the present invention includes an electrode assembly 100, a case 200, an insulating member 400, and a cap part (not shown). The cap portion is aligned on the insulating member 400 to close the opening of the case 200.

상기 전극조립체(100)는 양극판(110), 음극판(120), 세퍼레이터(130), 양극탭(140) 및, 음극탭(150)을 포함하여 형성된다.The electrode assembly 100 is formed to include a positive electrode plate 110, a negative electrode plate 120, a separator 130, a positive electrode tab 140, and a negative electrode tab 150.

상기 양극판(110)은 양극 집전체와 양극 활물질층을 포함하여 형성된다. 일반적으로, 상기 양극 집전체는 알루미늄과 같은 전도성 금속막으로 형성된다. 상기 양극 활물질층은 리튬을 포함하는 층상화합물과, 전도성을 향상시키는 도전재 및, 상기 층상화합물과 도전재 간의 결합력을 향상시키는 바인더를 포함하여 형성된다. 상기 양극 활물질층은 양극 집전체의 넓은 면에 코팅되어 양극집전체와 결합하게 된다.The positive electrode plate 110 is formed to include a positive electrode current collector and a positive electrode active material layer. In general, the positive electrode current collector is formed of a conductive metal film such as aluminum. The positive electrode active material layer is formed of a layered compound containing lithium, a conductive material to improve conductivity, and a binder to improve the bonding force between the layered compound and the conductive material. The positive electrode active material layer is coated on a wide surface of the positive electrode current collector to bond with the positive electrode current collector.

상기 음극판(120)은 음극 집전체와 음극 활물질층을 포함하여 형성된다. 일반적으로, 상기 음극 집전체는 구리와 같은 전도성 금속막으로 형성된다. 상기 음극 활물질층은 탄소를 함유하는 흑연과 같은 카본과, 상기 카본 입자들의 결합력을 향상시키는 바인더를 포함하여 형성된다. 상기 음극 활물질층은 상기 음극 집전체의 넓은 면에 코팅되어 음극집전체와 결합하게 된다.The negative electrode plate 120 is formed to include a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer. In general, the negative electrode current collector is formed of a conductive metal film such as copper. The negative electrode active material layer is formed including carbon such as carbon containing graphite and a binder for improving the bonding strength of the carbon particles. The negative electrode active material layer is coated on a wide surface of the negative electrode current collector to be combined with the negative electrode current collector.

상기 세퍼레이터(130)는 양극판(110)과 음극판(120) 사이에 개재되어 양극판(110)[0019] 과 음극판(120) 사이를 절연한다. 또한, 세퍼레이터(130)는 기공이 형성되고, 상기 기공은 양극판(110)과 음극판(120) 사이를 이동하는 리튬이온을 통과시키는 역할을 한다. 상기 세퍼레이터(130)는 폴리 에틸렌(PE) 또는 폴리 프로필렌(PP)와 같은 고분자 수지로 형성될 수 있으며,The separator 130 is interposed between the positive electrode plate 110 and the negative electrode plate 120 to insulate between the positive electrode plate 110 and the negative electrode plate 120. In addition, pores are formed in the separator 130, and the pores serve to pass lithium ions moving between the positive electrode plate 110 and the negative electrode plate 120. The separator 130 may be formed of a polymer resin such as polyethylene (PE) or polypropylene (PP),

상기 양극탭(140)은 초음파 용접, 저항 용접과 같은 용접에 의해 양극판(110)의 양극 집전체와 결합하게 된다.The positive electrode tab 140 is coupled to the positive electrode current collector of the positive electrode plate 110 by welding such as ultrasonic welding and resistance welding.

또한, 양극탭(140)은 캡부 및 케이스(200)과 전기적으로 연결된다. 상기 양극탭(140)은 니켈, 구리 및, 알루미늄과 같은 전도성 금속 재질로 형성된다.In addition, the positive electrode tab 140 is electrically connected to the cap part and the case 200. The positive electrode tab 140 is formed of a conductive metal material such as nickel, copper, and aluminum.

상기 음극탭(150)은 초음파 용접, 저항 용접과 같은 용접에 의해 상기 음극판(120)의 음극 집전체와 결합하게 된다. 또한, 음극탭(150)은 전극단자(320)와 전기적으로 연결된다. 상기 음극탭(150)은 니켈, 구리 및, 알루미늄과 같은 전도성 금속 재질로 형성된다.The negative electrode tab 150 is coupled to the negative electrode current collector of the negative electrode plate 120 by welding such as ultrasonic welding and resistance welding. In addition, the negative electrode tab 150 is electrically connected to the electrode terminal 320. The negative electrode tab 150 is formed of a conductive metal material such as nickel, copper, and aluminum.

상기한 전극조립체(100)는 양극판(110)과 음극판(120) 및 세퍼레이터(130)가 적층된 상태로 권취되어 젤리롤 형상을 이루게 된다. 본 실시예의 경우, 젤리 롤(jellyroll)형상의 전극조립체(100)는 외측면을 가압하여 납작한 형태인 각형 전극조립체(100)로 형성된다.The electrode assembly 100 is wound in a state in which the positive electrode plate 110, the negative electrode plate 120, and the separator 130 are stacked to form a jelly roll shape. In the present embodiment, the jelly roll (jellyroll) electrode assembly 100 is formed of a rectangular electrode assembly 100 in a flat form by pressing the outer surface.

상기 케이스(200)은 일 단부에 개구부가 형성되고, 전극조립체(100)를 수용한다. 상기 케이스(200)은 알루미늄과 같은 전도성 금속 재질로 형성된다.The case 200 has an opening formed at one end thereof, and accommodates the electrode assembly 100. The case 200 is formed of a conductive metal material such as aluminum.

절연 부재(400)는 평판부(410)과 측벽부(420)를 포함하며, 절연부재(400)의 측벽부(420)에는 보강 부재(416)가 형성되어 있다. 상기 보강부재(416)는 상기 케이스(200)의 내벽면(210)에 대향하여 상기 절연부재의 측벽부(420)에 형성된다. The insulating member 400 includes a flat plate portion 410 and a side wall portion 420, and a reinforcing member 416 is formed in the side wall portion 420 of the insulating member 400. The reinforcing member 416 is formed on the side wall portion 420 of the insulating member to face the inner wall surface 210 of the case 200.

상기 평판부(410)은 전극조립체(100)의 상부면에 안착된다. 예컨대, 상기 절연부재(400)는 상기 케이스(200)에 압입(press-fit)되는 구조를 가질 수 있다.The flat plate portion 410 is mounted on the upper surface of the electrode assembly 100. For example, the insulating member 400 may have a structure that is press-fit into the case 200.

또한, 상기 평판부(410)은 양극탭 통과 영역(411)이 형성된다. 본 실시예의 경우, 양극탭 통과 영역(411)은 평판부(410)의 측면에 홈의 형태로 형성된다. 여기서, 양극탭(140)은 양극탭 통과 영역(411)을 통하여 캡부(도시 생략)와 전기적으로 연결된다.In addition, the flat plate portion 410 has a positive electrode tab passage region 411 is formed. In the present embodiment, the positive electrode tab passage region 411 is formed in the form of a groove on the side surface of the flat plate portion 410. Here, the positive electrode tab 140 is electrically connected to a cap portion (not shown) through the positive electrode tab passage region 411.

또한, 평판부(410)은 음극탭 통과 영역(412)이 형성된다. 본 실시예의 경우, 음극탭 통과 영역(412)은 평판부(410)에 홀(hole)로 형성된다. 여기서, 음극탭(150)은 음극탭 통과 영역(412)을 통과하여 전극단자(도시생략)와 전기적으로 연결된다.In addition, the flat plate portion 410 has a negative electrode tab passage region 412 is formed. In the present embodiment, the negative electrode tab passage region 412 is formed as a hole in the flat plate portion 410. Here, the negative electrode tab 150 is electrically connected to the electrode terminal (not shown) through the negative electrode tab passage region 412.

또한, 상기 평판부(410)은 둘레 부위에 적어도 하나의 전해액 통과영역(413)이 형성된다. 본 실시예의 경우, 전해액 통과 영역(413)은 평판부(410)의 측부에 홈 형상으로 형성된다. 상기 전해액 통과영역(413)은 전해액이 전극조립체(100)와 케이스(200) 사이로 흘러들어 가도록 유도하여 전극조립체(100)의 함침속도를 향상시키는 역할을 한다.In addition, the flat plate portion 410 has at least one electrolyte passing area 413 is formed in the peripheral portion. In the present embodiment, the electrolyte passage region 413 is formed in a groove shape on the side of the flat plate portion 410. The electrolyte passing area 413 serves to improve the impregnation speed of the electrode assembly 100 by inducing the electrolyte to flow between the electrode assembly 100 and the case 200.

또한, 상기 평판부(410)은 전해액 통과홀들(414,415)이 형성될 수 있다. In addition, electrolyte plate through holes 414 and 415 may be formed.

상기 측벽부(420)는 평판부(410)과 이어져 일체형으로 형성된다. 이 경우, 측벽부(420)는 평판부(410)의 넓은 일 면의 상부로 돌출되어 형성되고, 평판부(410)의 가장자리 둘레에 위치한다. The side wall part 420 is integrally formed with the flat plate part 410. In this case, the side wall portion 420 is formed to protrude to the upper side of the wide surface of the flat plate portion 410, and is located around the edge of the flat plate portion 410.

한편, 보강부재(416)이 상기 케이스(200)와 상기 절연부재(400) 사이에 개재되어, 상기 케이스(200)와 상기 절연부재(400) 사이의 결합력을 보강한다. 본 실시예에서, 보강부재(416)는 절연부재(400)의 측벽부(420)가 연장된 방향으로 연장된 날개형 돌기의 구조를 갖는다. 구체적으로, 보강부재(416)는 절연부재(400)의 평판부(410)와 상기 측벽부(420)의 접합 부분으로부터 측벽부(420)가 연장된 방향으로 연장되어 형성된다. 보강부재(416)의 개수는 짝수인 것이 바람직하다. 보강부재(416)는 절연부재(400)의 측벽부(420) 상에서 2 개 또는 4개 형성될 수 있다. 이 보강부재(416)가 형성되는 부분은 절연부재(400)의 평편한 측면의 측벽부(420) 상에 형성될 수 있다. 바람직하게는 보강부재(416)는 평편한 2개의 측면에서 마주보는 부분에 형성될 수 있다. On the other hand, a reinforcing member 416 is interposed between the case 200 and the insulating member 400 to reinforce the bonding force between the case 200 and the insulating member 400. In the present embodiment, the reinforcing member 416 has a structure of a wing-shaped protrusion extending in the direction in which the side wall portion 420 of the insulating member 400 extends. Specifically, the reinforcing member 416 is formed by extending in the direction in which the side wall portion 420 extends from the junction of the flat plate portion 410 and the side wall portion 420 of the insulating member 400. The number of reinforcing members 416 is preferably even. Two or four reinforcing members 416 may be formed on the sidewall part 420 of the insulating member 400. The portion where the reinforcing member 416 is formed may be formed on the sidewall portion 420 of the flat side surface of the insulating member 400. Preferably, the reinforcing member 416 may be formed at portions facing from two flat sides.

이 보강부재(416)는 탄성 재료로 형성될 수 있다. 그에 따라, 절연부재(400)가 케이스(200)에 삽입될 때 절연부재(400)와 케이스(200) 사이에서 발생하는 압력에 의해 형태가 변경될 수 있다. 또한, 보강부재(416)는 상기 절연부재(400)와 일체로 형성될 수 있다. The reinforcing member 416 may be formed of an elastic material. Accordingly, the shape may be changed by the pressure generated between the insulating member 400 and the case 200 when the insulating member 400 is inserted into the case 200. In addition, the reinforcing member 416 may be integrally formed with the insulating member 400.

도 4는 종래 기술 및 본 발명에 따른 절연부재를 상면에서 바라본 상면도를 나타낸 도면이다. 도 4(a)에는 종래 기술에 따른 절연부재를 상면에서 바라본 상면도이고, 도 4(b)는 본 발명에 따른 절연부재를 상면에서 바라본 상면도이다. Figure 4 is a view showing a top view of the insulating member according to the prior art and the present invention from the top. Figure 4 (a) is a top view of the insulating member according to the prior art from the top, Figure 4 (b) is a top view of the insulating member according to the present invention from the top.

도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 절연부재(30)와 달리, 본 발명에 따른 절연부재(400)는 보강부재(416)가 형성되어 있다. 그에 따라, 절연부재(400)의 측면에서 보강부재(416)가 돌출되어 있다. 이러한 보강부재(416)는 절연부재(400)가 케이스에 삽입될 때 케이스의 내벽에 고정력을 발생시킨다. As shown, unlike the insulating member 30 according to the prior art, the insulating member 400 according to the present invention is formed with a reinforcing member 416. Accordingly, the reinforcing member 416 protrudes from the side of the insulating member 400. The reinforcing member 416 generates a fixing force on the inner wall of the case when the insulating member 400 is inserted into the case.

이러한 보강부재(416)가 절연부재(400)에 형성된 경우 케이스(200)에 삽입될 때의 이차 전지의 단면이 도 5에 나타나 있다. When the reinforcing member 416 is formed in the insulating member 400, a cross section of the secondary battery when the reinforcing member 416 is inserted into the case 200 is illustrated in FIG. 5.

도 5는 종래 기술 및 본 발명에 따른 절연부재가 케이스에 삽입되는 경우 이차 전지의 단면을 나타낸 도면이다. 5 is a cross-sectional view of a rechargeable battery when the insulating member according to the related art and the present invention is inserted into a case.

도 5(a)에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 절연부재(30)는 케이스에 삽입된다. 이 경우, 절연부재(30)의 측벽부에 보강 부재가 형성되어 있지 않으므로, 케이스에 삽입된 후 다시 삽입되는 방향의 역 방향으로 절연부재(30)가 이탈될 수 있다. 반면, 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 보강 부재(416)는 전술한 바와 같이, 절연부재(400)의 평판부(410)와 상기 측벽부(420)의 접합 부분으로부터 측벽부(420)가 연장된 방향으로 연장되어 형성되어 있다. As shown in Figure 5 (a), the insulating member 30 according to the prior art is inserted into the case. In this case, since the reinforcing member is not formed in the side wall portion of the insulating member 30, the insulating member 30 may be separated in the reverse direction of being inserted into the case and then inserted again. On the other hand, as shown in Figure 5 (b), the reinforcing member 416, as described above, the side wall portion 420 from the junction of the flat plate portion 410 and the side wall portion 420 of the insulating member 400 ) Is formed extending in the extending direction.

따라서, 절연부재(400)가 케이스에 삽입될 때, 절연부재(400)의 평판부(410)와 상기 측벽부(420)의 접합 부분이 케이스에 먼저 삽입되므로, 보강부재(416)은 절연부재(400)의 케이스(200)에 대한 삽입을 최소로 방해한다. 또한, 절연부재(400)가 케이스에 삽입된 후에는 보강 부재(416)는 절연부재(400)와 케이스(200) 사이에서 압박되어 절연부재(400)가 케이스(200)로부터 이탈되지 않도록 고정력을 제공한다. Therefore, when the insulating member 400 is inserted into the case, since the joint portion of the flat plate portion 410 and the side wall portion 420 of the insulating member 400 is inserted into the case first, the reinforcing member 416 is an insulating member. Minimize insertion of the case 200 into the case 200. In addition, after the insulating member 400 is inserted into the case, the reinforcing member 416 is pressed between the insulating member 400 and the case 200 to provide a fixing force so that the insulating member 400 is not separated from the case 200. to provide.

도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지의 분해 사시도이다. 도 6에 관련한 설명에서 도 5와 동일한 부분에 대해서는 그 상세한 설명을 생략한다.6 is an exploded perspective view of a rechargeable battery according to another exemplary embodiment of the present invention. In the description of FIG. 6, detailed descriptions of parts identical to those of FIG. 5 will be omitted.

도 6을 참조하면, 절연 부재(400)는 평판부(410)과 측벽부(420)를 포함하며, 절연부재(400)의 측벽부(420)에는 보강 부재(416)가 형성되어 있다. 상기 보강부재(416)는 상기 케이스(200)의 내벽면(210)에 대향하여 상기 절연부재의 측벽부(420)에 형성된다. 본 실시예에 따라, 보강부재(416)는 사면체 돌기의 형상을 갖는다. 상기 사면체 돌기는 상기 절연부재의 평판부(410)와 상기 측벽부(420)의 접합 부분에 꼭지점이 위치하고 상기 측벽부의 단부에 바닥면이 위치하도록 형성된다. Referring to FIG. 6, the insulating member 400 includes a flat plate portion 410 and a side wall portion 420, and a reinforcing member 416 is formed in the side wall portion 420 of the insulating member 400. The reinforcing member 416 is formed on the side wall portion 420 of the insulating member to face the inner wall surface 210 of the case 200. According to this embodiment, the reinforcing member 416 has the shape of a tetrahedral protrusion. The tetrahedral protrusion is formed such that a vertex is located at a junction portion of the flat plate portion 410 and the side wall portion 420 of the insulating member, and a bottom surface is positioned at an end of the side wall portion.

그에 따라, 본 발명의 일 실시예와 유사하게, 절연부재(400)가 케이스에 삽입될 때, 절연부재(400)의 평판부(410)와 상기 측벽부(420)의 접합 부분이 케이스에 먼저 삽입되므로, 보강부재(416)은 절연부재(400)의 케이스(200)에 대한 삽입을 최소로 방해한다. 또한, 절연부재(400)가 케이스에 삽입된 후에는 보강 부재(416)는 절연부재(400)와 케이스(200) 사이에서 압박되어 절연부재(400)가 케이스(200)로부터 이탈되지 않도록 고정력을 제공한다. Accordingly, similar to one embodiment of the present invention, when the insulating member 400 is inserted into the case, the junction portion of the flat plate portion 410 and the side wall portion 420 of the insulating member 400 is first placed in the case. Since it is inserted, the reinforcing member 416 minimizes the insertion of the insulating member 400 into the case 200. In addition, after the insulating member 400 is inserted into the case, the reinforcing member 416 is pressed between the insulating member 400 and the case 200 to provide a fixing force so that the insulating member 400 is not separated from the case 200. to provide.

본 발명에 따른 이차전지는, 이를 단위 전지로 하는 중대형 전지모듈에 적용될 수 있음은 물론, 전지 모듈을 포함하는 전지 팩에 적용되는 경우, 파워 툴(power tool); 전기차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기차(Hybrid Electric Vehicle, HEV) 및 플러그인 하이브리드 전기차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV)로 이루어진 군에서 선택된 전기차; 이-바이크(E-bike); 이-스쿠터(E-scooter); 전기 골프 카트(Electric golf cart); 전기 트럭; 및 전기 상용차로 이루어진 중대형 디바이스 군에서 선택된 하나 이상의 전원으로 사용될 수 있다.The secondary battery according to the present invention may be applied to a medium-large battery module having a unit cell as a unit cell, as well as a power tool when applied to a battery pack including a battery module; Electric vehicles selected from the group consisting of electric vehicles (EVs), hybrid electric vehicles (HEVs), and plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs); E-bikes; E-scooters; Electric golf cart; Electric truck; And it can be used as one or more power source selected from the medium-large device group consisting of electric commercial vehicles.

전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
In the foregoing detailed description of the present invention, specific examples have been described. However, various modifications are possible within the scope of the present invention. The technical idea of the present invention should not be limited to the embodiments of the present invention but should be determined by the equivalents of the claims and the claims.

100: 전극 조립체
200: 케이스
400: 절연 부재
416: 보강 부재100: electrode assembly
200: case
400: insulation member
416: reinforcement member

Claims (12)

전극 조립체를 수용하는 케이스;
상기 케이스 상에 장착되는 캡부;
상기 전극 조립체와 상기 캡부 사이에서 상기 케이스에 삽입되는 절연부재; 및
상기 케이스와 상기 절연부재 사이에 개재되어, 상기 케이스와 상기 절연부재 사이의 결합력을 보강하는 보강부재;를 포함하는 이차 전지.
A case for accommodating the electrode assembly;
A cap unit mounted on the case;
An insulating member inserted into the case between the electrode assembly and the cap portion; And
And a reinforcing member interposed between the case and the insulating member to reinforce a coupling force between the case and the insulating member.
청구항 1에 있어서,
상기 절연부재는 상기 케이스에 압입(press-fit)되는 구조를 갖는 이차 전지.
The method according to claim 1,
The insulating member has a structure that is press-fit into the case (press-fit).
청구항 1에 있어서,
상기 절연 부재는
평판부; 및
상기 평판부의 에지로부터 상부로 연장된 측벽부를 포함하는 이차 전치.
The method according to claim 1,
The insulating member
Flat plate; And
And a sidewall portion extending upwardly from an edge of the plate portion.
청구항 3에 있어서,
상기 보강부재는 상기 케이스의 내벽면에 대향하여 상기 절연부재의 측벽부에 형성되는 이차 전지.
The method of claim 3,
The reinforcing member is formed in the side wall portion of the insulating member facing the inner wall surface of the case.
청구항 4에 있어서,
상기 보강부재는 사면체 돌기인 이차 전지.
The method of claim 4,
The reinforcing member is a tetrahedral protrusion secondary battery.
청구항 5에 있어서,
상기 사면체 돌기는 상기 절연부재의 평판부와 상기 측벽부의 접합 부분에 꼭지점이 위치하고 상기 측벽부의 단부에 바닥면이 위치하는 이차 전지.
The method according to claim 5,
The tetrahedral protrusion has a vertex at the junction between the flat plate portion and the side wall portion of the insulating member and a bottom surface at the end of the side wall portion.
청구항 3에 있어서,
상기 보강부재는 상기 절연부재의 측벽부가 연장된 방향으로 연장된 날개형 돌기인 이차 전지.
The method of claim 3,
The reinforcing member is a secondary battery that is a wing-shaped protrusion extending in a direction in which the side wall portion of the insulating member extends.
청구항 1에 있어서,
상기 보강부재는 상기 절연부재와 일체로 형성된 이차 전지.
The method according to claim 1,
The reinforcing member is a secondary battery formed integrally with the insulating member.
청구항 1에 있어서,
상기 보강부재는 탄성 재료로 형성된 이차 전지.
The method according to claim 1,
The reinforcing member is a secondary battery formed of an elastic material.
청구항 1에 있어서,
상기 보강부재는 상기 케이스와 상기 절연부재의 상호 결합방향의 가로 방향으로 결합력을 보강하는 이차 전지.
The method according to claim 1,
The reinforcing member is a secondary battery that reinforces the bonding force in the horizontal direction of the mutual coupling direction of the case and the insulating member.
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항의 이차전지를 복수로 포함하는 전기화학소자.
An electrochemical device comprising a plurality of secondary batteries according to any one of claims 1 to 10.
청구항 11에 있어서,
상기 전기화학소자는,
다수의 이차전지를 포함하는 전지모듈 및 다수의 전지의 모듈을 포함하는 전지팩으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 전기화학소자.
The method of claim 11,
The electrochemical device,
An electrochemical device which is any one selected from the group consisting of a battery module comprising a plurality of secondary batteries and a battery module comprising a plurality of batteries.
KR1020120099355A 2012-09-07 2012-09-07 Secondary battery KR20140032712A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120099355A KR20140032712A (en) 2012-09-07 2012-09-07 Secondary battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120099355A KR20140032712A (en) 2012-09-07 2012-09-07 Secondary battery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140032712A true KR20140032712A (en) 2014-03-17

Family

ID=50644137

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120099355A KR20140032712A (en) 2012-09-07 2012-09-07 Secondary battery

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20140032712A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170009592A (en) * 2015-07-17 2017-01-25 주식회사 엘지화학 Cylindrical secondary battery
KR20170116510A (en) * 2016-04-11 2017-10-19 삼성에스디아이 주식회사 Secondary battery
WO2019083303A1 (en) * 2017-10-26 2019-05-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Battery and electronic device including the same
US10777803B2 (en) 2015-10-23 2020-09-15 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170009592A (en) * 2015-07-17 2017-01-25 주식회사 엘지화학 Cylindrical secondary battery
US10777803B2 (en) 2015-10-23 2020-09-15 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery
KR20170116510A (en) * 2016-04-11 2017-10-19 삼성에스디아이 주식회사 Secondary battery
WO2019083303A1 (en) * 2017-10-26 2019-05-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Battery and electronic device including the same
US10862080B2 (en) 2017-10-26 2020-12-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Battery and electronic device including the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9136538B2 (en) Rechargeable battery having current collection plate with protrusion
KR101595611B1 (en) a secondary battery for improving energy degree
KR101264527B1 (en) Pouch case and battery pack using the same
EP2254176B1 (en) Rechargeable battery
JP4920111B2 (en) Pouch type secondary battery
US9196895B2 (en) Sealed secondary battery
JP6086240B2 (en) Non-aqueous electrolyte battery and manufacturing method thereof
US8927126B2 (en) Protection circuit assembly and battery pack having the same
EP3446346B1 (en) Multicavity battery module
KR20130097881A (en) Method for manufacturing a secondary battery and the secondary battery manufactured thereby
KR20160101347A (en) Cylindrical Secondary Battery Having Two More Cathode and Anode Tabs
US10158107B2 (en) Battery comprising insulative films
KR20140032712A (en) Secondary battery
US20140023913A1 (en) Prismatic secondary battery
KR102188429B1 (en) Jelly-Roll Type Electrode Having Uncoated Part of Electrode Active Material
US20100143774A1 (en) Rechargeable battery and electrode assembly
KR100612236B1 (en) Secondary battery and electrodes assembly
JP2011233257A (en) Secondary battery
JP2011081973A (en) Lithium ion secondary battery, vehicle, and battery mounting equipment
JP2020177751A (en) Secondary cell
KR20140032713A (en) Secondary battery having improved electrolyte wetting property
KR100599733B1 (en) Electrode and secondary battery thereof
KR101616502B1 (en) Secondary battery having electrode lid and electrode tab connected by slit
CN112909345B (en) Secondary battery and method for manufacturing secondary battery
EP4207409A1 (en) Battery

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E601 Decision to refuse application