KR20150049520A - 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상부 시트 및 하부 시트가 상호 접합되어 내부에 수용 공간을 형성하는 파우치; 상기 파우치의 내부 수용 공간에 수용되는 전극 조립체; 상기 전극 조립체로부터 돌출되어 상기 파우치의 접합 영역으로 연장되는 탭; 상기 파우치의 외부로부터 상기 파우치의 접합 영역으로 연장되어 상기 탭과 포개지도록 설치되는 리드; 및 상기 파우치, 탭 및 리드를 관통하여 이들을 상호 결합시키는 리벳;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 파우치, 탭 및 리드를 리벳에 의해 전기적으로 연결시킴으로써, 탭과 리드가 외부 충격에 의해 쉽게 분리되는 것을 방지하고, 배터리 셀의 두께가 두껍더라도 탭과 리드를 용이하게 연결시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀 {BATTERY CELL HAVING A COMBINATION STRUCTURE WITH RIVET}
본 발명은 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파우치, 탭 및 리드를 리벳에 의해 전기적으로 연결시킴으로써, 탭과 리드가 외부 충격에 의해 쉽게 분리되는 것을 방지하고, 배터리 셀의 두께가 두껍더라도 탭과 리드를 용이하게 연결시킬 수 있는 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 이러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 전압을 가지고, 사이클 수명이 길며, 자기방전율이 낮은 리튬 이차전지가 상용화되어 널리 사용되고 있다.
상기한 리튬 이차전지는 전극과 전해액의 구성에 따라 리튬 이온 배터리, 리튬 이온 폴리머 배터리, 리튬 폴리머 배터리 등으로 분류되기도 하며, 그 중 전해액의 누액 가능성이 작고 제조가 용이한 리튬 이온 폴리머 배터리의 사용량이 늘어나고 있다. 리튬 이온 폴리머 배터리는 전극(양극 및 음극)과 분리막을 열 융착시킨 전극 조립체에 전해액을 함침시킨 구조로서, 주로 스택형 전극 조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 밀봉한 형태로 많이 사용되고 있다, 따라서 리튬 이온 폴리머 배터리를 종종 파우치형 배터리로 칭하기도 한다.
도 1에는 전극 조립체를 포함하고 있는 대표적인 리튬 이온 폴리머 배터리의 일반적인 구조가 모식적으로 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 리튬 이온 폴리머 배터리 셀은 파우치(10)의 내부에 양극판, 음극판 및 이들 사이에 배치되는 분리막으로 이루어진 전극 조립체(20)가 내장되어 있고, 전극 조립체(20)의 양극판과 음극판으로부터 돌출된 양극 및 음극의 전극 탭(21, 22)이 양극 및 음극의 전극 리드(31, 32)에 각각 전기적으로 연결되어 전지 파우치(10)의 외부로 노출되도록 밀봉되어 있는 구조로 이루어져 있다.
여기서, 상기한 전극 탭(21, 22)과 전극 리드(31, 32)가 전기적으로 연결되는 것을 살펴보면, 양극판 및 음극판으로부터 돌출된 다수의 양극 탭(21)과 음극 탭(22)이 양극 리드(31) 및 음극 리드(32)에 각각 초음파 용접에 의해 전기적으로 연결된다.
상기와 같이 전극 탭(21, 22)과 전극 리드(31, 32)가 용접에 의해 연결되므로 타 부품과 접촉되거나 외부 충격에 의해 쉽게 분리되어 불량이 발생하는 일이 빈번히 발생하였고, 전극 탭(21, 22)과 전극 리드(31, 32)가 분리됨에 의해 발생하는 불량을 감지하기 어려운 문제점이 있었다.
또한, 초음파 용접에 의해 전극 탭(21, 22)과 전극 리드(31, 32)를 연결할 경우, 초음파 용접기의 구조상 두께가 두꺼운 배터리 셀은 용접이 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 파우치, 탭 및 리드를 리벳에 의해 전기적으로 연결시킴으로써, 탭과 리드가 외부 충격에 의해 쉽게 분리되는 것을 방지하고, 배터리 셀의 두께가 두껍더라도 탭과 리드를 용이하게 연결시킬 수 있는 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀을 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 상부 시트 및 하부 시트가 상호 접합되어 내부에 수용 공간을 형성하는 파우치; 상기 파우치의 내부 수용 공간에 수용되는 전극 조립체; 상기 전극 조립체로부터 돌출되어 상기 파우치의 접합 영역으로 연장되는 탭; 상기 파우치의 외부로부터 상기 파우치의 접합 영역으로 연장되어 상기 탭과 포개지도록 설치되는 리드; 및 상기 파우치, 탭 및 리드를 관통하여 이들을 상호 결합시키는 리벳;에 의해 달성된다.
여기서, 상기 리벳은 상기 파우치 상부 시트의 외측 면과 접촉되는 제1 헤드 및 상기 상부 시트, 탭, 리드 또는 상기 상부 시트, 탭을 관통하는 제1 몸체로 구성되는 제1 단위 리벳; 및 상기 파우치 하부 시트의 외측 면과 접촉되는 제2 헤드 및 상기 하부 시트, 탭, 리드 또는 상기 하부 시트, 탭을 관통하여 상기 제1 몸체와 결합되는 제2 몸체로 구성되는 제2 단위 리벳;을 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1 몸체 및 제2 몸체 중 상기 탭 및 리드와 접촉되는 영역은 도체로 형성되고, 상기 제1 헤드 및 제2 헤드는 부도체로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 헤드와 상기 상부 시트의 사이 및 상기 제2 헤드와 상기 하부 시트의 사이에 각각 설치되는 누액 방지 링;을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상부 시트 및 하부 시트가 상호 접합되어 내부에 수용 공간을 형성하는 파우치; 상기 파우치의 내부 수용 공간에 수용되는 전극 조립체; 상기 전극 조립체로부터 돌출되어 상기 파우치의 접합 영역으로 연장되는 탭; 및 상기 파우치와 탭을 관통하여 이들을 상호 결합시키는 리드 리벳;에 의해 달성될 수도 있다.
여기서, 상기 리드 리벳은 상기 파우치 상부 시트의 외측 면과 접촉되는 제1 리드 헤드 및 상기 상부 시트와 탭을 관통하는 제1 리드 몸체로 구성되는 제1 단위 리드 리벳; 및 상기 파우치 하부 시트의 외측 면과 접촉되는 제2 리드 헤드 및 상기 하부 시트와 탭을 관통하여 상기 제1 리드 몸체와 결합되는 제2 리드 몸체로 구성되는 제2 단위 리드 리벳;을 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1 및 제2 단위 리드 리벳은 도체로 형성되되, 상기 제1 및 제2 리드 헤드는 그 외면이 부도체로 코팅될 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 리드 헤드의 외면 중 일부는 부도체로 코팅이 되지 않는 미 코팅 영역으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 리드 헤드와 상기 상부 시트의 사이 및 상기 제2 리드 헤드와 상기 하부 시트의 사이에 각각 설치되는 누액 방지 링;을 더 포함할 수 있다.
이에 의해, 파우치, 탭 및 리드를 리벳에 의해 전기적으로 연결시킴으로써, 탭과 리드가 외부 충격에 의해 쉽게 분리되는 것을 방지하고, 배터리 셀의 두께가 두껍더라도 탭과 리드를 용이하게 연결시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 리튬 이온 폴리머 배터리의 일반적인 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀의 리벳의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀의 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀의 리벳의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀의 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀의 사시도이다.
본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 아울러, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀에 관하여 살펴보기로 한다.
<제1 실시 예>
본 발명의 제1 실시 예에 따른 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀은, 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, 상부 시트(11) 및 하부 시트(12)가 상호 접합되어 내부에 수용 공간을 형성하는 파우치(10), 파우치(10)의 내부 수용 공간에 수용되는 전극 조립체(미도시), 상기 전극 조립체로부터 돌출되어 파우치(10)의 접합 영역으로 연장되는 탭(21, 22), 파우치(10)의 외부로부터 파우치(10)의 접합 영역으로 연장되어 탭(21, 22)과 포개지도록 설치되는 리드(31, 32) 및 파우치(10), 탭(21, 22), 리드(31, 32)를 관통하여 이들을 상호 결합시키는 리벳(100)을 포함한다.
먼저, 파우치(10)는 알루미늄 라미네이트와 같은 연포장재로 형성되는 상부 시트(11) 및 하부 시트(12)가 상호 접합되어 이루어지는 것으로, 내부에 상기 전극 조립체가 안착될 수 있는 오목한 형상의 수용 공간이 형성된다. 이때, 상부 시트(11) 및 하부 시트(12)는 그 가장자리가 상호 접합되도록 형성되어, 가장자리에서 접합 영역을 이룬다.
그리고 전극 조립체는 분리막이 개재된 상태에서 양극판과 음극판이 순차적으로 적층되어 있는 발전소자로서, 스택형 또는 스택/폴딩형 구조로 이루어져 있다.
한편, 탭(21, 22)은 상기 전극 조립체의 각 극판으로부터 상부 시트(11) 및 하부 시트(12)의 사이 접합 영역으로 연장되도록 형성되고, 리드(31, 32)는 파우치(10)의 외부로부터 상부 시트(11) 및 하부 시트(12)의 사이 접합 영역으로 연장되도록 형성되어 탭(21, 22)과 포개지도록 배치된다.
상술한 파우치(10), 탭(21, 22) 및 리드(31, 32)는 일반적인 배터리 셀을 구성하는 주요 구성으로서, 종래에 널리 사용되는 공지 기술이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이하에서는, 본 발명의 주요 구성 요소인 리벳에 대해 상세하게 설명한다.
리벳(100)은 파우치(10)의 상부 시트(11)의 외부에서 내부로 삽입되는 제1 단위 리벳(110) 및 파우치(10)의 하부 시트(12) 외부에서 내부로 삽입되어 제1 단위 리벳(110)과 결합되는 제2 단위 리벳(120)을 포함한다.
제1 단위 리벳(110)은 소정 직경을 갖는 원형 플레이트로 마련되어 하부(도 3의 하부) 면이 상부 시트(11)의 외측 면과 접촉되는 제1 헤드(111) 및 제1 헤드(110)의 하부 면으로부터 연장되도록 형성되어 상부 시트(11), 탭(21, 22) 및 리드(31, 32)를 차례로 관통하도록 삽입되는 제1 몸체(112)로 구성된다. 이때, 제1 몸체(112)의 하부(도 3의 하부)에는 제2 단위 리벳(120)과 결합되기 위한 결합 공이 형성된다.
그리고 제2 단위 리벳(120)은 제1 헤드(111)에 대응되는 직경을 갖는 원형 플레이트로 마련되어 상부(도 3의 상부) 면이 하부 시트(12)의 외측 면과 접촉되는 제2 헤드(121) 및 제2 헤드(121)의 상부 면으로부터 연장되도록 형성되어 하부 시트(12), 탭(21, 22) 및 리드(31, 32)를 차례로 관통하도록 삽입되는 제2 몸체(122)로 구성된다. 이때, 제2 몸체(122)는 제1 몸체(112)의 상기 결합 공에 대응되는 형상으로 형성되어 상기 결합 공에 삽입됨으로 인해 제1 몸체(112)와 결합된다. 참고로, 제1 단위 리벳(110)과 제2 단위 리벳(120)이 모두 리드(31, 32)를 관통할 필요는 없다, 즉, 제1 단위 리벳(110)과 제2 단위 리벳(120) 중의 어느 하나만 리드(31, 32)를 관통해도 된다.
여기서, 제1 몸체(112) 및 제2 몸체(122) 중 탭(21, 22) 및 리드(31, 32)와 접촉되는 영역은 도체(C)로 형성되고, 제1 몸체(112) 및 제2 몸체(122) 중 탭(21, 22) 및 리드(31, 32)와 접촉되지 않는 영역과 제1 헤드(111) 및 제2 헤드(121)는 부도체(I)로 형성되는 것이 바람직하다.
제1 몸체(112) 및 제2 몸체(122) 중 탭(21, 22) 및 리드(31, 32)와 접촉되는 영역이 도체로 형성되는 것은 탭(21, 22)과 리드(31, 32)를 전기적으로 연결시키기 위함이고, 제1 몸체(112) 및 제2 몸체(122) 중 탭(21, 22) 및 리드(31, 32)와 접촉되지 않는 영역과 제1 헤드(111) 및 제2 헤드(121)가 부도체로 형성되는 것은 파우치(10)를 절연시키기 위함이다.
한편, 제1 헤드(111)와 상부 시트(11)의 사이 및 제2 헤드(121)와 하부 시트(12)의 사이에는 누액 방지 링(130)이 형성된다. 각 누액 방지 링(130)은 고무 재질로 형성되는 수밀 링으로서, 각 중심부에 제1 몸체(112) 또는 제2 몸체(122)에 대응되는 구멍이 형성되어 있어 제1 몸체(112) 또는 제2 몸체(122)에 끼워지는 형태로 설치된다. 상기와 같이 설치되는 누액 방지 링(130)은 리벳(100)과 파우치(10)의 사이를 밀봉시켜 파우치(10) 내부의 전해액이 외부로 누액되는 것을 방지하게 된다.
그리고, 상부 시트(11)의 내측 면과 최상단에 배치된 탭(21, 22)의 사이 및 하부 시트(12)의 내측 면과 최하단에 배치된 탭(21, 22)의 사이 각각에는 절연 테이프(미도시)가 설치될 수 있다. 상기한 절연 테이프(미도시)는 탭(21, 22)과 파우치(10)가 직접적으로 접촉되는 것을 방지하여 파우치(10)의 전기적 절연성을 확보하기 위해 설치되는 것이다. 상기한 절연 테이프(미도시)는 종래에 널리 사용되는 공지 기술이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀은 파우치(10), 탭(21, 22) 및 리드(31, 32)를 리벳(100)에 의해 전기적으로 연결시킴으로써, 탭(21, 22)과 리드(31, 32)가 외부 충격에 의해 쉽게 분리되는 것을 방지하고, 배터리 셀의 두께가 두껍더라도 탭(21, 22)과 리드(31, 32)를 용이하게 연결시킬 수 있는 효과가 있다.
<제2 실시 예>
본 발명의 제2 실시 예에 따른 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀은, 도 5 내지 7에 도시된 바와 같이, 상부 시트(11) 및 하부 시트(12)가 상호 접합되어 내부에 수용 공간을 형성하는 파우치(10), 파우치(10)의 내부 수용 공간에 수용되는 전극 조립체(미도시), 상기 전극 조립체로부터 돌출되어 파우치(10)의 접합 영역으로 연장되는 탭(21, 22) 및 파우치(10)와 탭을 관통하여 이들을 상호 결합시키는 리드 리벳(200)을 포함한다.
본 실시 예를 설명하기에 앞서, 파우치(10) 및 탭(21, 22)은 제1 실시 예와 동일한 구성 요소이므로, 도면 부호를 인용하며 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이하에서는, 본 발명의 주요 구성 요소인 리드 리벳에 대해 상세하게 설명한다.
리드 리벳(200)은 파우치(10)의 상부 시트(11)의 외부에서 내부로 삽입되는 제1 단위 리드 리벳(210) 및 파우치(10)의 하부 시트(12)의 외부에서 내부로 삽입되어 제1 단위 리드 리벳(210)과 결합되는 제2 단위 리드 리벳(220)을 포함한다.
제1 단위 리드 리벳(110)은 소정 직경을 갖는 원형 플레이트로 마련되어 하부(도 6의 하부) 면이 상부 시트(11)의 외측 면과 접촉되는 제1 리드 헤드(211) 및 제1 리드 헤드(211)의 하부 면으로부터 연장되도록 형성되어 상부 시트(11) 및 탭(21, 22)을 차례로 관통하도록 삽입되는 제1 리드 몸체(212)로 구성된다. 이때, 제1 리드 몸체(212)의 하부(도 6의 하부)에는 제2 단위 리드 리벳(220)과 결합되기 위한 결합 공이 형성된다.
그리고 제2 단위 리드 리벳(220)은 제1 리드 헤드(211)에 대응되는 직경을 갖는 원형 플레이트로 마련되어 상부(도 6의 상부) 면이 하부 시트(12)의 외측 면과 접촉되는 제2 리드 헤드(221) 및 제2 리드 헤드(221)의 상부 면으로부터 연장되도록 형성되어 하부 시트(12) 및 탭(21, 22)를 차례로 관통하도록 삽입되는 제2 리드 몸체(222)로 구성된다. 이때, 제2 리드 몸체(222)는 제1 리드 몸체(212)의 상기 결합 공에 대응되는 형상으로 형성되어 상기 결합 공에 삽입됨으로 인해 제1 리드 몸체(212)와 결합된다.
여기서, 제1 및 제2 단위 리드 리벳(210, 220)은 도체(C)로 형성되는데, 제1 및 제2 리드 헤드(211, 221)는 그 외면이 부도체(I)로 코팅되도록 형성된다. 이때, 제1 리드 헤드(211)의 일부는 부도체(I)로 코팅되지 않은 미코팅 영역(도 7의 C)으로 형성된다.
본 실시 예의 경우 파우치(10) 내부의 전극 조립체의 전력을 외부로 끌어내기 위한 리드가 존재하지 않는다, 따라서 상기 전극 조립체의 전력을 외부로 끌어내기 위한 별도의 구성이 존재해야 한다. 본 실시 예에서는 전극 조립체의 전력을 외부로 끌어내기 위한 역할을 리드 리벳(200)이 수행하므로, 이 역할을 수행하기 위해 제1 및 제2 단위 리드 리벳(210, 220)이 도체(C)로 형성되는 것이다. 즉, 도체(C)로 형성된 제1 및 제2 단위 리드 리벳(210, 220)은 파우치(10) 내부의 전력을 외부로 끌어내기 위한 단자 역할을 하게 되는 것이다.
이때, 파우치(10)의 외부로 드러나도록 설치되는 제1 및 제2 리드 헤드(211, 221)의 전부가 도체(C)로 형성되면 배터리 셀의 절연성이 너무 떨어지므로, 제1 리드 헤드(211)의 일부만을 제외하고 그 외면을 모두 부도체(I)로 코팅한다. 상기한 미코팅 영역은 제1 리드 헤드(211)에만 형성될 수도 있지만, 제2 리드 헤드(221)에만도 형성될 수 있으며, 제1 및 제2 리드 헤드(211, 221) 모두에 형성될 수도 있다. 그리고 제1 리드 몸체(112) 및 제2 리드 몸체(222) 중 탭(21, 22)과 접촉되지 않는 영역은 부도체(I)로 형성될 수 있다. 이는 파우치(10)를 절연시키기 위함이다.
한편, 제1 리드 헤드(211)와 상부 시트(11)의 사이 및 제2 리드 헤드(221)와 하부 시트(12)의 사이에는 누액 방지 링(230)이 형성된다. 각 누액 방지 링(230)은 고무 재질로 형성되는 수밀 링으로서, 각 중심부에 제1 리드 몸체(212) 또는 제2 리드 몸체(222)에 대응되는 구멍이 형성되어 있어 제1 리드 몸체(212) 또는 제2 리드 몸체(222)에 끼워지는 형태로 설치된다. 상기와 같이 설치되는 누액 방지 링(230)은 리드 리벳(200)과 파우치(10)의 사이를 밀봉시켜 파우치(10) 내부의 전해액이 외부로 누액되는 것을 방지하게 된다.
그리고, 상부 시트(11)의 내측 면과 최상단에 배치된 탭(21, 22)의 사이 및 하부 시트(12)의 내측 면과 최하단에 배치된 탭(21, 22)의 사이 각각에는 절연 테이프(미도시)가 설치될 수 있다. 상기한 절연 테이프(미도시)는 탭(21, 22)과 파우치(10)가 직접적으로 접촉되는 것을 방지하여 파우치(10)의 전기적 절연성을 확보하기 위해 설치되는 것이다. 상기한 절연 테이프(미도시)는 종래에 널리 사용되는 공지 기술이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀은 리드 리벳(200)에 의해 파우치(10) 및 탭(21, 22)을 연결함과 동시에 리드의 기능 또한 수행하도록 함으로써, 탭(21, 22)과 리드가 외부 충격에 의해 쉽게 분리되는 것을 방지하는 효과가 있다.
이상으로 본 발명에 따른 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀에 대한 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였다.
전술된 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 파우치 11 : 상부 시트
12 : 하부 시트 20 : 전극 조립체
21 : 양극 탭 22 : 음극 탭
31 : 양극 리드 32 : 음극 리드
100 : 리벳 110 : 제1 단위 리벳
111 : 제1 헤드 112 : 제1 몸체
120 : 제2 단위 리벳 121 : 제2 헤드
122 : 제2 몸체 130 : 누액 방지 링
200 : 리드 리벳 210 : 제1 단위 리드 리벳
211 : 제1 리드 헤드 212 : 제1 리드 몸체
220 : 제2 단위 리드 리벳 221 : 제2 리드 헤드
222 : 제2 리드 몸체 230 : 누액 방지 링

Claims (9)

  1. 상부 시트 및 하부 시트가 상호 접합되어 내부에 수용 공간을 형성하는 파우치;
    상기 파우치의 내부 수용 공간에 수용되는 전극 조립체;
    상기 전극 조립체로부터 돌출되어 상기 파우치의 접합 영역으로 연장되는 탭;
    상기 파우치의 외부로부터 상기 파우치의 접합 영역으로 연장되어 상기 탭과 포개지도록 설치되는 리드; 및
    상기 파우치, 탭 및 리드를 관통하여 이들을 상호 결합시키는 리벳;을 포함하는 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 리벳은,
    상기 파우치 상부 시트의 외측 면과 접촉되는 제1 헤드 및 상기 상부 시트, 탭, 리드 또는 상기 상부 시트, 탭을 관통하는 제1 몸체로 구성되는 제1 단위 리벳; 및
    상기 파우치 하부 시트의 외측 면과 접촉되는 제2 헤드 및 상기 하부 시트, 탭, 리드 또는 상기 하부 시트, 탭을 관통하여 상기 제1 몸체와 결합되는 제2 몸체로 구성되는 제2 단위 리벳;을 포함하는 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 몸체 및 제2 몸체 중 상기 탭 및 리드와 접촉되는 영역은 도체로 형성되고,
    상기 제1 헤드 및 제2 헤드는 부도체로 형성되는 것을 특징으로 하는 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 헤드와 상기 상부 시트의 사이 및 상기 제2 헤드와 상기 하부 시트의 사이에 각각 설치되는 누액 방지 링;을 더 포함하는 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀.
  5. 상부 시트 및 하부 시트가 상호 접합되어 내부에 수용 공간을 형성하는 파우치;
    상기 파우치의 내부 수용 공간에 수용되는 전극 조립체;
    상기 전극 조립체로부터 돌출되어 상기 파우치의 접합 영역으로 연장되는 탭; 및
    상기 파우치와 탭을 관통하여 이들을 상호 결합시키는 리드 리벳;을 포함하는 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 리드 리벳은,
    상기 파우치 상부 시트의 외측 면과 접촉되는 제1 리드 헤드 및 상기 상부 시트와 탭을 관통하는 제1 리드 몸체로 구성되는 제1 단위 리드 리벳; 및
    상기 파우치 하부 시트의 외측 면과 접촉되는 제2 리드 헤드 및 상기 하부 시트와 탭을 관통하여 상기 제1 리드 몸체와 결합되는 제2 리드 몸체로 구성되는 제2 단위 리드 리벳;을 포함하는 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 단위 리드 리벳은 도체로 형성되되, 상기 제1 및 제2 리드 헤드는 그 외면이 부도체로 코팅되는 것을 특징으로 하는 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 리드 헤드의 외면 중 일부는 부도체로 코팅이 되지 않는 미 코팅 영역으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1 리드 헤드와 상기 상부 시트의 사이 및 상기 제2 리드 헤드와 상기 하부 시트의 사이에 각각 설치되는 누액 방지 링;을 더 포함하는 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180085942A (ko) * 2017-01-20 2018-07-30 주식회사 엘지화학 이차전지
WO2023014071A1 (ko) * 2021-08-03 2023-02-09 주식회사 엘지에너지솔루션 전극리드 일체형 전극조립체 및 이의 제조방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102636018B1 (ko) * 2021-06-24 2024-02-13 비나텍주식회사 리벳 구조로 결합된 전극리드를 포함하는 전기 에너지 저장 장치

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3963165B2 (ja) 2003-10-10 2007-08-22 日産自動車株式会社 組電池
CN102361067B (zh) * 2007-01-12 2014-09-10 丰田自动车株式会社 蓄电池装置
JP2010267443A (ja) 2009-05-13 2010-11-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 二次電池及び二次電池の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180085942A (ko) * 2017-01-20 2018-07-30 주식회사 엘지화학 이차전지
WO2023014071A1 (ko) * 2021-08-03 2023-02-09 주식회사 엘지에너지솔루션 전극리드 일체형 전극조립체 및 이의 제조방법

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