KR20160123854A - 이차 전지 - Google Patents

이차 전지 Download PDF

Info

Publication number
KR20160123854A
KR20160123854A KR1020150054588A KR20150054588A KR20160123854A KR 20160123854 A KR20160123854 A KR 20160123854A KR 1020150054588 A KR1020150054588 A KR 1020150054588A KR 20150054588 A KR20150054588 A KR 20150054588A KR 20160123854 A KR20160123854 A KR 20160123854A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cap plate
electrode
terminal
protrusion
electrode assembly
Prior art date
Application number
KR1020150054588A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102391252B1 (ko
Inventor
장명재
이치영
변상원
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
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 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020150054588A priority Critical patent/KR102391252B1/ko
Priority to US14/927,368 priority patent/US10236481B2/en
Priority to CN201510869297.XA priority patent/CN106058134B/zh
Priority to EP15201306.6A priority patent/EP3082178B1/en
Publication of KR20160123854A publication Critical patent/KR20160123854A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102391252B1 publication Critical patent/KR102391252B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H01M2/302—
    • 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
    • H01M50/538—Connection of several leads or tabs of wound or folded electrode stacks
    • 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
    • H01M2/26—
    • H01M2/367—
    • 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
    • H01M50/148—Lids or covers characterised by their shape
    • H01M50/15—Lids or covers characterised by their shape 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
    • H01M50/186—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
    • H01M50/183—Sealing members
    • H01M50/19—Sealing members characterised by the material
    • H01M50/191—Inorganic 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
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/536—Electrode connections inside a battery casing characterised by the method of fixing the leads to the electrodes, e.g. by welding
    • 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
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

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

Abstract

이차 전기가 개시된다. 이차 전지는, 제1 전극과 제2 전극을 구비하는 전극 조립체와, 전극 조립체를 내장하는 케이스와, 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트와, 캡 플레이트에 설치되며 제1 전극 단자와 제2 전극 단자를 포함하는 전극 단자와, 전극 조립체를 전극 단자에 연결하는 제1 집전 탭과 제2 집전 탭을 포함하는 리드 탭을 포함한다. 여기서, 제2 집전 탭은, 전극 조립체에 연결되는 전극 연결부와, 전극 연결부에 절곡되어 캡 플레이트에 전기적으로 연결되는 단자 연결부를 포함할 수 있다.

Description

이차 전지{RECHARGEABLE BATTERY}
본 발명은 제조 원가의 절감이 가능한 이차 전지에 관한 것이다.
일반적으로 이차 전지(rechargeable battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 저용량의 이차 전지는 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대용량 전지는 하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.
대표적인 이차 전지에는 니켈 카드뮴(Ni Cd)전지와 니켈 수소(Ni MH)전지 및 리튬(Li) 전지와 리튬 이온(Li ion) 이차 전지 등이 있다. 특히, 리튬 이온 이차 전지는 휴대용 전자 장비 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈 카드뮴 전지나, 니켈 수소 전지보다 작동 전압이 약 3배나 높다. 또한, 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 측면에서 널리 사용되고 있다.
이차 전지는 주로 양극 활물질로 리튬계 산화물, 음극 활물질로는 탄소재를 사용하고 있다. 일반적으로는, 전해질의 종류에 따라 액체 전해질 전지와, 고분자 전해질 전지로 분류되며, 액체 전해질을 사용하는 전지를 리튬 이온 전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬 폴리머 전지라고 한다.
이러한 이차 전지는 전극 조립체와 전극 단자의 연결을 리드 탭을 이용하여 연결한다. 여기서 리드 탭은 캡 플레이트를 관통하여 설치되는 전극 단자와 용접 등에 의해 전기적으로 연결된다.
그러나 캡 플레이트와 전극 단자의 사이 부분에서 이차 전지의 이상 발생시에 전해액 등이 유출되는 문제점이 있다. 따라서, 캡 플레이트와 전극 단자의 사이에 전해액 유출을 방지하는 개스킷 등을 설치하는 바, 소요 부품이 과다하게 발생되는 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시예는, 전해액이 유출되지 않고 부품 절감이 가능한 이차 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예는, 제1 전극과 제2 전극을 구비하는 전극 조립체와, 전극 조립체를 내장하는 케이스와, 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트와, 캡 플레이트에 설치되며 제1 전극 단자와 제2 전극 단자를 포함하는 전극 단자와, 전극 조립체를 전극 단자에 연결하는 제1 집전 탭과 제2 집전 탭을 포함하는 리드 탭을 포함한다.
제2 집전 탭은, 전극 조립체에 연결되는 전극 연결부와, 전극 연결부에 절곡되어 캡 플레이트에 전기적으로 연결되는 단자 연결부를 포함할 수 있다.
단자 연결부는 상기 캡 플레이트에 용접될 수 있다.
캡 플레이트에는 돌기부가 형성되고, 단자 연결부에는 돌기부에 삽입되는 삽입부가 형성될 수 있다.
돌기부는, 캡 플레이트에서 전극 조립체와 대면하는 표면에서 돌출되는 제1 돌기와, 제1 돌기를 사이에 두고 제1 돌기의 양측에서 전극 조립체 방향으로 돌출되는 한 쌍의 제2 돌기를 포함할 수 있다.
제1 돌기는 캡 플레이트에서 전극 조립체 방향으로 돌출되는 원형 돌기일 수 있다.
제2 돌기는 캡 플레이트에서 전극 조립체 방향으로 돌출되는 직선 돌기일 수 있다.
삽입부는, 제1 돌기가 삽입되는 삽입홀과, 제2 돌기가 양측에 접촉되는 오목부를 포함할 수 있다.
제1 돌기는 삽입홀에 억지 끼움될 수 있다.
돌기부는 삽입부에 접촉된 상태에서 용접될 수 있다.
돌기부는, 캡 플레이트에서 전극 조립체와 대면하는 표면에서 돌출되는 제1 삽입 돌기와, 제1 삽입 돌기로부터 이격된 상태로 캡 플레이트에서 돌출되는 제2 삽입 돌기를 포함할 수 있다.
삽입부는, 제1 삽입 돌기의 측면에 접촉되는 오목홈과, 제2 삽입 돌기가 안착되며 단자 연결부의 가장자리에 형성되는 안착홈을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 양극 집전 탭은 캡 플레이트의 돌기부에 억지끼움의 압입 방법에 의해 연결된 상태에서 용접에 의해 견고하게 연결되는 것이 가능하다. 이에 따라 집전 탭과 캡 플레이트가 간단한 구조로 연결되는 것이 가능하여, 연결을 위한 추가적인 부품이 필요 없어 원가 절감이 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 양극 집전탭이 캡 플레이트에 직접적으로 연결되는 바, 양극 집전탭 위치에서 단자홀이 필요 없어 전해액이 유출되는 것을 방지할 수 있다. 또한 단자홀에 개스킷 등의 실링부재의 삭제도 가능하여 원가 절감이 가능하다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 이차 전지의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 잘라서 본 단면도이다.
도 3은 도 1의 캡 플레이트에 돌기부가 형성된 상태를 개략적으로 도시한 요부 사시도이다.
도 4는 도 1의 이차 전지의 제2 집전 탭과 캡 플레이트의 연결 부분을 개략적으로 도시한 요부 사시도이다.
도 5는 도 4의 제2 전지 탭과 캡 플레이트가 연결된 상태를 개략적으로 도시한 요부 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 전지 탭과 캡 플레이트의 연결 부분을 개략적으로 도시한 요부 사시도이다.
도 7은 도 6의 전지 탭과 캡 플레이트의 연결 부분을 개략적으로 도시한 요부 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체와 캡 플레이트의 연결 부분을 개략적으로 도시한 요부 사시도이다.
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 전지를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 이차 전지의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 잘라서 본 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지(100)는, 제1 전극(11)과 제2 전극(12)을 구비하는 전극 조립체(10)와, 전극 조립체(10)를 내장하는 케이스(15)와, 케이스(15)의 개구에 결합되는 캡 플레이트(20)와, 캡 플레이트(20)에 설치되며 제1 전극 단자(21)와 제2 전극 단자(22)를 포함하는 전극 단자(21, 22)와, 전극 조립체(10)를 전극 단자(21, 22)에 연결하는 제1 집전 탭(51)과 제2 집전 탭(52)을 포함하는 리드 탭(51, 52)을 포함하고, 제2 집전 탭(52)은 캡 플레이트(20)에 전기적으로 연결된다.
예를 들면, 전극 조립체(10)는 절연체인 세퍼레이터(13)의 양면에 제1 전극(이하, "음극"이라 한다)(11)과 제2 전극(이하, "양극"이라 한다)(12)을 배치하고, 음극(11), 세퍼레이터(13) 및 양극(12)을 젤리롤 상태로 귄취하여 형성된다.
음극(11) 및 양극(12)은, 각각 금속판의 집전체에 활물질을 도포한 코팅부(11a, 12a), 및 활물질을 도포하지 않아서 노출된 집전체로 형성되는 무지부(11b, 12b)를 포함한다.
음극(11)의 무지부(11b)는 권취되는 음극(11)을 따라 음극(11)의 한 쪽 단부에 형성된다. 양극(12)의 무지부(12b)는 권취되는 양극(12)을 따라 양극(12)의 한 쪽 단부에 형성된다. 따라서 무지부들(11b, 12b)은 전극 조립체(10)의 양단에 각각 배치된다.
예를 들면, 케이스(15)는 내부에 전극 조립체(10)와 전해액을 수용하는 공간을 설정하도록 대략 직육면체로 이루어지며, 외부와 내부 공간을 연결하는 개구를 직육면체의 일면에 형성한다. 개구는 전극 조립체(10)를 케이스(15)의 내부로 삽입할 수 있게 한다.
캡 플레이트(20)는 케이스(15)의 개구에 설치됨으로써 케이스(15)를 밀폐한다. 예를 들면, 케이스(15)와 캡 플레이트(20)는 알루미늄으로 형성되어 서로 용접될 수 있다.
또한, 캡 플레이트(20)는 전해액 주입구(29)와 벤트홀(24) 및 단자홀(H1)을 구비한다. 전해액 주입구(29)는 케이스(15)에 캡 플레이트(20)를 결합한 후, 케이스(15)의 내부로 전해액을 주입할 수 있게 한다. 전해액 주입 후, 전해액 주입구(29)는 밀봉 마개(27)로 밀봉된다. 벤트홀(24)은 이차 전지(100)의 내부 압력을 배출할 수 있도록 형성된다.
한편, 전극 단자(21, 22)는 제1 전극 단자(21)와 제2 전극 단자(22)로 구성되는 것으로서, 캡 플레이트(20)에 설치되고 전극 조립체(10)에 전기적으로 연결된다. 여기서, 제1 전극 단자(21)는 음극 단자 이고, 제2 전극 단자(22)는 양극 단자로 구성된다.
즉, 음극 단자(21)는 전극 조립체(10)의 음극(11)에 전기적으로 연결되고, 양극 단자(22)는 캡 플레이트(20)에 용접 등에 의해 전기적으로 연결되어, 양극에 제2 집전 탭(52)을 통해 연결된다.
음극 단자(21)를 보다 구체적으로 설명하면, 음극 단자(21)는 캡 플레이트(20)의 단자홀(H1)에 설치되어 전극 조립체(10)와 전기적으로 연결되는 리벳 터미널(21a)을 포함할 수 있다.
리벳 터미널(21a)은 일단은 케이스(15)의 내부에서 전극 조립체(10)에 용접 등에 의해 전기적으로 연결된다. 그리고, 리벳 터미널(21a)의 타단은 단자홀(H1)의 외부로 돌출될 수 있다.
음극 개스킷(36)은 음극 단자(21)의 리벳 터미널(21a)과 캡 플레이트(20)의 단자홀(H1) 내면 사이에 각각 설치되어, 음극 단자(21)의 리벳 터미널(21a)과 캡 플레이트(20)의 사이를 실링하고 전기적으로 절연한다.
음극 개스킷(36)은 플랜지(21b)와 캡 플레이트(20)의 내면 사이에 더 연장 설치되어, 플랜지(21b)와 캡 플레이트(20) 사이를 더 실링하고 전기적으로 절연한다. 즉 음극 개스킷(36)은 캡 플레이트(20)에 음, 양극 단자(21)를 설치함으로써 단자홀(H1)을 통하여 전해액이 새는 것(leak)을 방지한다.
리드 탭(51, 52)은 전극 조립체(10)를 전극 단자(21, 22)에 연결하는 것으로서, 제1 집전 탭(51)과 제2 집전 탭(52)을 포함한다. 여기서 제1 집전 탭(51)은 음극 집전 탭이며, 제2 집전 탭(52)은 양극 집전 탭을 말한다.
음극 집전 탭(51)은 음극 단자(21)를 전극 조립체(10)의 음극(11)에 전기적으로 연결한다. 즉, 음극 집전 탭(51)을 리벳 터미널(21a)의 하단에 결합하여 하단을 코킹(caulking)함으로써, 음극 집전 탭(51)은 플랜지(21b)에 지지되면서 리벳 터미널(21a)의 하단에 연결된다.
양극 집전 탭(52)은 일측은 양극(12)에 전기적으로 연결되고 타측은 캡 플레이트(20)에 전기적으로 연결된다. 이에 대해 이하에서 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
양극 집전 탭(52)은, 전극 조립체(10)에 연결되는 전극 연결부(521)와, 전극 연결부(521)에 절곡되어 캡 플레이트(20)에 연결되는 단자 연결부(523)를 포함한다.
전극 연결부(521)는 전극 조립체(10)의 무지부에 전기적으로 연결된다. 이러한 전극 연결부(521)에는 단자 연결부(523)가 절곡된 상태로 일체로 형성된다.
단자 연결부(523)는 전극 연결부(521)에 연결되어 캡 플레이트(20)의 표면에 수평 방향으로 굴곡될 수 있다. 이러한 단자 연결부(523)는 케이스(15)의 내부에서 캡 플레이트(20)에 압입된 상태로 용접될 수 있다.
도 3은 도 1의 캡 플레이트에 돌기부가 형성된 상태를 개략적으로 도시한 요부 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 캡 플레이트(20)에는 단자 연결부(523) 방향으로 돌출된 돌기부(23)가 형성된다.
돌기부(23)는, 캡 플레이트(20)의 표면에서 돌출되는 제1 돌기(23a)와, 제1 돌기(23a)의 측면에서 돌출되는 제2 돌기(23b)를 포함할 수 있다.
제1 돌기(23a)는 케이스(15)의 내부에서 전극 조립체(10) 방향으로 돌출되는 것으로서, 본 실시예에서 원형 돌기 형상으로 돌출될 수 있다. 제1 돌기(23a)는 단자 연결부(523)에 형성되는 삽입부(524, 525)에 억지끼움으로 압입될 수 있다. 이러한 제1 돌기(23a)는 삽입부(524, 525)에 압입된 상태에서 용접에 의해 견고하게 연결된다.
제2 돌기(23b)는 제1 돌기(23a)를 사이에 두고 양측에서 캡 플레이트(20)의 표면에 돌출될 수 있다. 본 실시예에서 제2 돌기(23b)는 직선 돌기 형상으로 돌출될 수 있다.이러한 제2 돌기(23b)는 단자 연결부(523)에 형성되는 삽입부(524, 525)에 접촉된 상태에서 용접된다. 제1 돌기(23a)와 제2 돌기(23b)가 삽입부(524, 525)에 용접되는 것은 이하에서 삽입부(524, 525)를 설명하면서 보다 구체적으로 설명한다.
도 4는 도 1의 이차 전지의 제2 집전 탭과 캡 플레이트의 연결 부분을 개략적으로 도시한 요부 사시도이고, 도 5는 도 4의 제2 전지 탭과 캡 플레이트가 연결된 상태를 개략적으로 도시한 요부 사시도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 삽입부(524, 525)는 제2 전극 탭(52)의 단자 연결부(523)에 형성되는 것으로서, 단자 연결부(523)의 가장자리에 형성되는 오목부(525)와, 오목부(525)의 사이에서 단자 연결부(523)에 형성되는 삽입홀(524)을 포함할 수 있다.
삽입홀(524)은 단자 연결부(523)에 관통 형성되는 것으로 제1 돌기(23a)에 대면하는 위치에 형성될 수 있다. 즉, 삽입홀(524)은 제1 돌기(23a)의 원형 형상에 대응하는 원형으로 단자 연결부(523)에 관통되게 형성될 수 있다. 본 실시예에서 삽입홀(524)은 제1 돌기(23a)의 개수에 대응하여 형성되는 것으로 단자 연결부(523)에 하나로 형성될 수 있다. 그러나 삽입홀(524)은 제1 돌기(23a)의 개수가 변경되는 경우 적어도 2개 이상으로 변경되는 것도 가능하다. 이러한 삽입홀(524)의 측면에는 오목부(525)가 형성된다.
이와 같이, 삽입홀(524)은 단자 연결부(523)에 형성되어 제1 돌기(23a)에 압입될 수 있다. 제1 돌기(23a)는 삽입홀(524)에 압입된 상태에서 용접에 의해 더욱 견고하게 연결될 수 있다.
오목부(525)는 단자 연결부(523)에서 삽입홀(524)을 사이에 두고 양측에 각각 형성될 수 있다, 보다 구체적으로, 오목부(525)는 단자 연결부(523)의 마주하는 가장자리 양측에 각각 형성될 수 있다.
이러한 오목부(525)는 단자 연결부(523)를 캡 플레이트(20)에 연결하는 과정에서 제2 돌기(23b)의 측면에 접촉될 수 있다. 이와 같이, 오목부(525)는 한 쌍의 제2 돌기(23b)의 사이에 삽입되는 바, 단자 연결부(523)가 캡 플레이트(20)에 연결되는 과정에서 정위치 위치된 상태로 안정적으로 연결되도록 할 수 있다.
전술한 바와 같이, 양극 집전 탭(52)은 캡 플레이트(20)의 내부 표면에서, 캡 플레이트(20)에 형성된 돌기부(23)가 단자 연결부(523)에 형성된 삽입부(524, 525)에 삽입된 상태로 용접될 수 있다.
따라서, 양극 집전 탭(52)은 캡 플레이트(20)는 돌기부(23)의 억지끼움의 압입 방법에 의해 이격이 방지된 상태에서 용접에 의해 견고하게 연결되는 것이 가능하다. 이에 따라 양극 집전 탭(52)과 캡 플레이트(20)가 간단한 구조로 연결되는 것이 가능하여, 연결을 위한 추가적인 부품이 필요 없어 원가 절감이 가능하다.
또한, 양극 집전 탭(52)이 캡 플레이트(20)에 직접적으로 연결되는 바, 양극 집전 탭(52)의 위치에서 단자홀이 필요 없어 전해액이 유출되는 것을 방지할 수 있다. 또한 단자홀에 개스킷 등의 실링부재의 삭제도 가능하여 원가 절감이 가능하다.
한편, 하부 절연부재(53)는 음극 집전 탭(51)과 캡 플레이트(20) 사이에 각각 설치되어, 음극 집전 탭(51)과 캡 플레이트(20)를 전기적으로 절연시킨다. 또한 하부 절연부재(53)는 일측으로 캡 플레이트(20)에 결합되고, 다른 일측으로 음극 집전 탭(51)과 리벳 터미널(21a) 및 플랜지(21b)를 감싸므로 이들의 연결 구조를 안정시킨다.
음극 단자(21) 측의 상부 절연부재(31)는 음극 단자(21)와 캡 플레이트(20)의 사이를 전기적으로 절연시킨다.
이러한 상부 절연부재(31)는 음극 단자(21)와 캡 플레이트(20) 사이에 개재되고 리벳 터미널(21a)을 관통시킨다. 따라서 상부 절연부재(31)를 리벳 터미널(21a)의 상단에 결합하여 상단을 코킹함으로써, 상부 절연부재(31)는 리벳 터미널(21a)의 상단에 결합될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 전지 탭과 캡 플레이트의 연결 부분을 개략적으로 도시한 요부 사시도이고, 도 7은 도 6의 전지 탭과 캡 플레이트의 연결 부분을 개략적으로 도시한 요부 분해 사시도이다. 도 1 내지 도 5와 동일 참조 번호는 동일 기능의 동일 부재를 말한다. 이하에서 동일 참조 번호에 대해서는 그 자세한 설명을 생략한다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 양극 전지 탭(152)에는 삽입부(154)가 형성되고, 캡 플레이트(120)에는 삽입부(154)에 삽입되는 돌기부(123)가 형성된다.
돌기부(123)는 케이스(15)의 내부에서 캡 플레이트(120)의 내벽면에 형성되는 것으로, 제1 삽입 돌기(123a)와, 제1 삽입 돌기(123a)로부터 이격된 위치에 돌출되는 제2 삽입 돌기(123b)를 포함할 수 있다.
제1 삽입 돌기(123a)는 캡 플레이트(20)에서 케이스(15)의 내부 방향으로 단조 공정에 의해 돌출되게 형성될 수 있다. 제1 삽입 돌기(123a)는 캡 플레이트(120)의 길이 방향으로 긴 길이를 갖도록 돌출될 수 있다. 이러한 제1 삽입 돌기(123a)의 측면에는 제2 삽입 돌기(123b)가 돌출된다.
제2 삽입 돌기(123b)는 제1 삽입 돌기(123a)로부터 이격된 위치에서 제1 삽입 돌기(123a)와 동일 길이의 동일 형상으로 돌출될 수 있다.
이와 같이, 제1 삽입 돌기(123a)와 제2 삽입 돌기(123b)는 캡 플레이트(120)의 표면에서 케이스(15)의 내부 방향으로 돌출되어, 양극 집전 탭(152)의 삽입부(154)에 연결될 수 있다.
삽입부(154)는 단자 연결부(523)에 형성되며 제1 삽입 돌기(123a)의 측면에 접촉되는 오목홈(154a)과, 제2 삽입 돌기(123b)가 안착되며 단자 연결부(523)의 가장자리에 형성되는 안착홈(154b)을 포함할 수 있다.
오목홈(154a)은 단자 연결부(523)의 가장자리에 형성되는 것으로 제1 삽입 돌기(123a)가 접촉된다. 이와 같이, 제1 삽입 돌기(123a)는 오목홈(154a)에 측면에 접촉된 상태에서 용접으로 견고하게 연결될 수 있다.
안착홈(154b)은 오목홈(154a)에 대향하는 위치에서 단자 연결부(523)의 가장자리에 형성될 수 있다. 이러한 안착홈(154b)은 제2 삽입 돌기(123b)가 안착된 상태에서 제2 삽입 돌기(123b)의 돌출된 단부 및 일측면이 접촉된다.
즉, 제2 삽입 돌기(123b)는 안착홈(154b)에 안착된 상태에서 단자 연결부(523)의 측면 부분으로 일부분이 노출될 수 있다. 이러한 제2 삽입 돌기(123b)의 노출된 부분은 수평 직선 용접에 의해 견고하게 용접되는 것이 가능하다. 따라서, 양극 집전 탭(152)은 캡 플레이트(120)에 간단한 구조로 연결되어 용접됨으로써, 양극 집전 탭(152)을 캡 플레이트(120)에 연결하는 과정에서 최소한의 부품으로 연결하는 것이 가능하여 제조 원가의 절감이 가능하다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체와 캡 플레이트의 연결 부분을 개략적으로 도시한 요부 사시도이다. 도 1 내지 도 7과 동일 참조 번호는 동일 기능의 동일 부재를 말한다. 이하에서 동일 참조 번호에 대해서는 그 자세한 설명을 생략한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체(210)는 권취된 상태에서 복수개의 멀티탭(211)들이 캡 플레이트(220) 방향으로 인출되어 집전 탭(213)을 형성한다. 여기서 집전 탭(213)은 양극 집전 탭을 말한다. 이러한 전극 조립체(10)의 멀티탭(211)이 인출되는 구성은 공지된 구성으로 그 자세한 설명은 생략한다.
한편, 집전 탭(213)의 단부는 절곡되어 연결부(214)가 형성된다. 이러한 연결부(214)에는 결합홀(215)이 형성된다. 이러한 결합홀(215)에는 캡 플레이트(20)에 형성되는 결합돌기(221)에 삽입될 수 있다.
결합돌기(221)는 집전 탭(213)의 연결부(214)가 캡 플레이트(20)에 연결되는 과정에서, 결합홀(215)에 압입된다. 여기서, 결합돌기(221)는 결합홀(215)에 압입된 상태에서 용접으로 견고하게 연결될 수 있다. 따라서, 집전 탭(213)을 캡 플레이트(20)에 연결하는 과정에서 최소한의 부품으로 연결하는 것이 가능하여 제조 원가의 절감이 가능하다.
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, 210...전극 조립체 11...음극
11...음극 11b..무지부
12...양극 12b..무지부
15...케이스 20, 120, 220...캡 플레이트
21...음극 단자 21a, 22a..리벳 터미널
22...양극 단자 23...돌기부
23a..제1 돌기 23b..제2 돌기
24...벤트홀 25...벤트 플레이트
27...밀봉 마개 29...전해액 주입구
51...음극 집전 탭 52, 152...양극 집전 탭
53, 54..하부 절연부재 123..돌기부
123a.제1 삽입 돌기 123b.제2 삽입 돌기
154..삽입부 154a..오목홈
154b..안착홈 211..멀티탭
213..집전 탭 214..연결부
215..결합홀 221..결합 돌기

Claims (11)

  1. 제1 전극과 제2 전극을 구비하는 전극 조립체;
    상기 전극 조립체를 내장하는 케이스;
    상기 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트;
    상기 캡 플레이트에 설치되며, 제1 전극 단자와 제2 전극 단자를 포함하는 전극 단자; 및
    상기 전극 조립체를 상기 전극 단자에 연결하는 제1 집전 탭과 제2 집전 탭을 포함하는 리드 탭;
    을 포함하고,
    상기 제2 집전 탭은, 상기 전극 조립체에 연결되는 전극 연결부와, 상기 전극 연결부에 절곡되어 상기 캡 플레이트에 전기적으로 연결되는 단자 연결부를 포함하는 이차 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단자 연결부는 상기 캡 플레이트에 용접되는 이차 전지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 캡 플레이트에는 돌기부가 형성되고,
    상기 단자 연결부에는 상기 돌기부에 삽입되는 삽입부가 형성되는 이차 전지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 돌기부는,
    상기 캡 플레이트에서 상기 전극 조립체와 대면하는 표면에서 돌출되는 제1 돌기; 및
    상기 제1 돌기를 사이에 두고 상기 제1 돌기의 양측에서 상기 전극 조립체 방향으로 돌출되는 한 쌍의 제2 돌기;
    를 포함하는 이차 전지.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 돌기는 상기 캡 플레이트에서 상기 전극 조립체 방향으로 돌출되는 원형 돌기인 이차 전지.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 돌기는 상기 캡 플레이트에서 상기 전극 조립체 방향으로 돌출되는 직선 돌기인 이차 전지.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 삽입부는,
    상기 제1 돌기가 삽입되는 삽입홀; 및
    상기 제2 돌기가 양측에 접촉되는 오목부;
    를 포함하는 이차 전지.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 돌기는 상기 삽입홀에 억지 끼움되는 이차 전지.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 돌기부는 상기 삽입부에 접촉된 상태에서 용접되는 이차 전지.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 돌기부는,
    상기 캡 플레이트에서 상기 전극 조립체와 대면하는 표면에서 돌출되는 제1 삽입 돌기; 및
    상기 제1 삽입 돌기로부터 이격된 상태로 상기 캡 플레이트에서 돌출되는 제2 삽입 돌기;
    를 포함하는 이차 전지.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 삽입부는,
    상기 제1 삽입 돌기의 측면에 접촉되는 오목홈; 및
    상기 제2 삽입 돌기가 안착되며 상기 단자 연결부의 가장자리에 형성되는 안착홈;
    을 포함하는 이차 전지.
KR1020150054588A 2015-04-17 2015-04-17 이차 전지 KR102391252B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150054588A KR102391252B1 (ko) 2015-04-17 2015-04-17 이차 전지
US14/927,368 US10236481B2 (en) 2015-04-17 2015-10-29 Rechargeable battery with connected cap plate and current collector
CN201510869297.XA CN106058134B (zh) 2015-04-17 2015-12-02 可再充电电池
EP15201306.6A EP3082178B1 (en) 2015-04-17 2015-12-18 Rechargeable battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150054588A KR102391252B1 (ko) 2015-04-17 2015-04-17 이차 전지

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160123854A true KR20160123854A (ko) 2016-10-26
KR102391252B1 KR102391252B1 (ko) 2022-04-26

Family

ID=54850445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150054588A KR102391252B1 (ko) 2015-04-17 2015-04-17 이차 전지

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10236481B2 (ko)
EP (1) EP3082178B1 (ko)
KR (1) KR102391252B1 (ko)
CN (1) CN106058134B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106549184A (zh) * 2016-12-22 2017-03-29 中科泰能高铭科技发展有限公司 一种新型电流传导结构的方形电池及制造方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102124640B1 (ko) * 2016-12-21 2020-06-18 주식회사 엘지화학 장변 부위에 결합된 전극 리드를 포함하는 전극조립체
JP6760045B2 (ja) * 2016-12-21 2020-09-23 三洋電機株式会社 角形二次電池及びその製造方法
JP6870316B2 (ja) * 2016-12-21 2021-05-12 三洋電機株式会社 角形二次電池及びその製造方法
CN106784574A (zh) * 2016-12-22 2017-05-31 中科泰能高铭科技发展有限公司 一种方形钢壳电池及其集合成电池系统的模组
JP6859851B2 (ja) * 2017-05-31 2021-04-14 三洋電機株式会社 角形二次電池、それを用いた組電池及び車両
JP7098901B2 (ja) * 2017-09-29 2022-07-12 三洋電機株式会社 二次電池及びその製造方法
CN112310561A (zh) * 2020-04-09 2021-02-02 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池、电池组、用电设备和电池的制造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101084056B1 (ko) * 2010-07-21 2011-11-16 에스비리모티브 주식회사 이차 전지
KR20110128084A (ko) * 2010-05-20 2011-11-28 에스비리모티브 주식회사 이차 전지
KR20120085643A (ko) * 2011-01-24 2012-08-01 에스비리모티브 주식회사 이차 전지

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9246140B2 (en) 2009-07-09 2016-01-26 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery with a cap assembly having a first tab located outside of the case
KR101264495B1 (ko) 2011-03-10 2013-05-14 로베르트 보쉬 게엠베하 이차 전지 및 이를 포함하는 전지 팩
KR20130053026A (ko) 2011-11-14 2013-05-23 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR20140124247A (ko) * 2013-04-16 2014-10-24 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110128084A (ko) * 2010-05-20 2011-11-28 에스비리모티브 주식회사 이차 전지
KR101084056B1 (ko) * 2010-07-21 2011-11-16 에스비리모티브 주식회사 이차 전지
KR20120085643A (ko) * 2011-01-24 2012-08-01 에스비리모티브 주식회사 이차 전지

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106549184A (zh) * 2016-12-22 2017-03-29 中科泰能高铭科技发展有限公司 一种新型电流传导结构的方形电池及制造方法
CN106549184B (zh) * 2016-12-22 2024-02-27 中科泰能高铭科技发展有限公司 一种新型电流传导结构的方形电池及制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US10236481B2 (en) 2019-03-19
EP3082178B1 (en) 2018-03-21
US20160308177A1 (en) 2016-10-20
KR102391252B1 (ko) 2022-04-26
CN106058134A (zh) 2016-10-26
EP3082178A1 (en) 2016-10-19
CN106058134B (zh) 2020-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102391252B1 (ko) 이차 전지
KR101627631B1 (ko) 이차 전지 및 그 모듈
KR102246736B1 (ko) 이차 전지
KR101265213B1 (ko) 실링 구조를 가지는 이차 전지
CN106356490B (zh) 可再充电电池和包括可再充电电池的电池模块
KR102340114B1 (ko) 이차 전지
KR20140124247A (ko) 이차 전지
KR20160104381A (ko) 이차 전지
KR102611656B1 (ko) 이차 전지
KR20160106429A (ko) 이차 전지
KR102306443B1 (ko) 이차 전지
KR102470495B1 (ko) 이차전지 및 그 제조방법
KR102281736B1 (ko) 이차 전지
KR20180031443A (ko) 이차전지, 전극 조립체 및 전극 조립체 제조 방법
US20150287973A1 (en) Rechargeable battery
KR102164010B1 (ko) 이차 전지
JP2015228362A (ja) 二次電池
KR20160050703A (ko) 이차 전지
KR102439848B1 (ko) 이차 전지
US9887394B2 (en) Rechargeable battery including fluorescent coating layer
KR20150105849A (ko) 절연부재를 갖는 이차 전지
US9190637B2 (en) Rechargeable battery
KR20160038582A (ko) 이차 전지
KR102571183B1 (ko) 이차 전지

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant