KR20180027264A - 이차 전지 - Google Patents

이차 전지 Download PDF

Info

Publication number
KR20180027264A
KR20180027264A KR1020160114634A KR20160114634A KR20180027264A KR 20180027264 A KR20180027264 A KR 20180027264A KR 1020160114634 A KR1020160114634 A KR 1020160114634A KR 20160114634 A KR20160114634 A KR 20160114634A KR 20180027264 A KR20180027264 A KR 20180027264A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
current collecting
tab
collecting tab
electrode assembly
elastic piece
Prior art date
Application number
KR1020160114634A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102284570B1 (ko
Inventor
권민형
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 KR1020160114634A priority Critical patent/KR102284570B1/ko
Priority to US15/627,857 priority patent/US10431845B2/en
Priority to CN201710545559.6A priority patent/CN107799709B/zh
Publication of KR20180027264A publication Critical patent/KR20180027264A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102284570B1 publication Critical patent/KR102284570B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H01M2/266
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/54Connection of several leads or tabs of plate-like electrode stacks, e.g. electrode pole straps or bridges
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058Construction or manufacture
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/54Electrolytes
    • H01G11/56Solid electrolytes, e.g. gels; Additives therein
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/66Current collectors
    • H01G11/72Current collectors specially adapted for integration in multiple or stacked hybrid or EDL capacitors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/74Terminals, e.g. extensions of current collectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/78Cases; Housings; Encapsulations; Mountings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/78Cases; Housings; Encapsulations; Mountings
    • H01G11/82Fixing or assembling a capacitive element in a housing, e.g. mounting electrodes, current collectors or terminals in containers or encapsulations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M2/22
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64Carriers or collectors
    • H01M4/66Selection of materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/528Fixed electrical connections, i.e. not intended for disconnection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/538Connection of several leads or tabs of wound or folded electrode stacks
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431Cells with wound or folded electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058Construction or manufacture
    • H01M10/0587Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • Y02E60/12
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13Energy storage using capacitors
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

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

Abstract

이차 전지가 개시된다. 이차 전지는, 코팅부와 무지부 탭들을 가지는 전극을 세퍼레이터의 양측에 배치하여 권취되는 전극 조립체와, 전극 조립체를 수용하는 케이스와, 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트와, 전극 조립체와 캡 플레이트 사이에 배치되는 인슐레이터와, 캡 플레이트에 설치되어 무지부 탭들에 연결되는 전극 단자와, 무지부 탭과 전극 단자를 연결하며 인슐레이터와 전극 조립체의 사이에 설치되는 집전탭을 포함한다.

Description

이차 전지{RECHARGEABLE BATTERY}
본 발명은 집전탭이 설치된 내구성 향상이 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 충전 및 방전 작용하는 전극 조립체, 전극 조립체를 수용하는 케이스, 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트, 및 전극 조립체를 캡 플레이트의 외측으로 인출하는 전극단자를 포함한다.
전극 조립체는 하나의 케이스에 하나씩 수용될 수도 있으나, 복수로 구비되어 케이스에 수용될 수도 있다. 전극단자와 전극 조립체 사이에 개재되는 인슐레이터는 전극 조립체와 탑 플레이트를 전기적으로 절연시킨다.
그리고 전극 조립체에 연결되는 무지부 탭들은 집전탭에 용접되면서 전극 단자에 전기적으로 연결된다.
한편, 캡 플레이트의 상측으로부터 충격이 전달되는 경우, 집전탭이 용접으로 연결된 부분에서 균열 등이 발생되어 내구성이 약화되는 문제점이 있다. 아울러, 진동에 의해 집전탭의 과도한 변형에 의해 쇼트가 발생될 수 있는 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시예는, 무지부 탭과 집전탭의 연결 부분의 내구성을 향상시키고 쇼트가 발생되지 않도록 하는 이차 전지를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는, 코팅부와 무지부 탭들을 가지는 전극을 세퍼레이터의 양측에 배치하여 권취되는 전극 조립체와, 전극 조립체를 수용하는 케이스와, 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트와, 전극 조립체와 캡 플레이트 사이에 배치되는 인슐레이터와, 캡 플레이트에 설치되어 무지부 탭들에 연결되는 전극 단자와, 무지부 탭과 전극 단자를 연결하며 인슐레이터와 전극 조립체의 사이에 설치되는 집전탭을 포함한다.
집전탭은, 일측에는 전극 단자에 연결되는 관통홀이 형성되며 타측은 무지부 탭에 전기적으로 연결되며, 인슐레이터 방향으로 돌출된 탄성 돌부가 형성될 수 있다.
집전탭에는 무지부 탭에 연결되는 부분에는 용접 가이드홀이 형성될 수 있다.
용접 가이드홀은, 무지부 탭에 연결되는 부분에 형성되는 라운드 홀과, 라운드 홀의 측면에 연장되는 장공 홀을 포함할 수 있다.
탄성 돌부는, 용접 가이드홀의 측면에서 라운드 형상으로 돌출될 수 있다.
탄성 돌부는 돌출된 표면에 오목부가 형성될 수 있다.
탄성 돌부는, 집전탭에서 상기 인슐레이터 방향으로 돌출되는 제1 탄성편과, 집전탭에서 제1 탄성편에 인접한 상태로 상기 인슐레이터 방향으로 돌출되는 제2 탄성편을 포함할 수 있다.
제1 탄성편과 제2 탄성편은 돌출된 선단이 서로간에 마주한 상태로 집전탭에 돌출될 수 있다.
제1 탄성편과 제2 탄성편은, 서로간에 마주한 가장자리 부분에 완충부가 형성될 수 있다.
완충부는, 제1 탄성편의 돌출된 가장자리에 굴곡 형성되는 제1 절곡부와, 제2 탄성편의 돌출된 가장자리에 굴곡 형성되는 제2 절곡부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이차 전지의 캡 플레이트 부분으로 외부 충격이 전달되는 경우에도 집전탭과 무지부 탭이 연결되는 부분이 손상되는 것을 방지하여 내구성의 향상이 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 캡 플레이트와 집전탭의 사이에 쇼트 발생되는 것도 함께 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 이차 전지를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 전극 조립체에 집전탭이 연결된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 집전탭을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4의 집전탭을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 6은 도 4의 집전탭에서 탄성 돌부가 돌출된 측면을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 집전탭을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 8은 도 7의 집전탭에서 탄성 돌부가 돌출된 측면을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 집전탭에서 탄성 돌부가 돌출된 측면을 개략적으로 도시한 측면도이다.
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 전지를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 3은 전극 조립체에 집전탭이 연결된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지(100)는, 코팅부(111, 121)와 무지부 탭(111, 122)들을 가지는 전극을 세퍼레이터(13)의 양측에 배치하여 권취되는 전극 조립체(10)와, 전극 조립체(10)를 수용하는 케이스(30)와, 케이스(30)의 개구에 결합되는 캡 플레이트(40)와, 전극 조립체(10)와 캡 플레이트(40) 사이에 배치되는 인슐레이터(20)와, 캡 플레이트(40)에 설치되어 무지부 탭(111, 122)들에 연결되는 전극 단자(51, 52)와, 무지부 탭(111, 122)과 전극 단자(51, 52)를 연결하며 인슐레이터(20)와 전극 조립체(10)의 사이에 설치되는 집전탭(60)을 포함한다.
케이스(30)는 플레이트 모양의 전극 조립체(10)를 수용할 수 있도록 공간을 설정한다. 예를 들면, 케이스(30)는 대략 직육면체로 형성되고, 전극 조립체(10)를 삽입하도록 그 일측에 사각형의 개구(31)를 구비한다.
캡 플레이트(40)는 케이스(30)의 개구(31)에 결합되어 케이스(30)를 밀폐하고, 2개의 단자홀(H1, H2)을 구비한다. 예를 들면, 단자홀(H1, H2)에는 전극 단자(51, 52)가 설치된다. 일례로써, 케이스(30)와 캡 플레이트(40)는 알루미늄으로 형성되어 개구(31)에서 서로 용접될 수 있다.
또한, 캡 플레이트(40)는 벤트홀(41)과 전해액 주입구(42)를 더 구비한다. 벤트홀(41)은 전극 조립체(10)의 충전 및 방전 작용에 의하여 이차 전지(100)의 내부에서 발생되는 가스에 의한 내부 압력을 배출할 수 있도록 벤트 플레이트(411)로 밀폐된다.
이차 전지(100)의 내부 압력이 설정 압력에 이르면, 벤트 플레이트(411)가 절개되어 벤트홀(41)을 개방하여 과충전으로 발생되는 가스 및 내부 압력을 배출한다. 벤트 플레이트(411)는 절개를 유도하는 노치(412)를 가진다.
전해액 주입구(42)는 케이스(30)에 캡 플레이트(40)를 결합 및 용접한 후, 케이스(30)의 내부로 전해액을 주입할 수 있게 한다. 전해액 주입 후, 전해액 주입구(42)는 밀봉 마개(421)로 밀봉된다.
인슐레이터(20)는 전기 절연재로 형성되어, 케이스(30)의 내부에서 캡 플레이트(40)의 표면에 접하게 설치되어 전극 조립체(10)와 캡 플레이트(40)를 전기적으로 절연시킬 수 있다.
한편, 음, 양극(11, 12)은 각각 금속박(예를 들면, Cu, Al 포일)의 집전체에 활물질을 도포한 코팅부(111, 121), 및 활물질을 도포하지 않아서 노출된 집전체로 형성되는 무지부 탭(112, 122)을 포함한다. 무지부 탭(112, 122)은 권취된 전극 조립체(10)의 일단에 배치되고, 전극 조립체(10)의 1회 권취 범위(T) 내에서 거리(D)를 두고 서로 배치된다.
전극 조립체(10)는 하나로 형성될 수도 있으나(미도시) 제1실시예에서 2개로 형성되어 있다. 즉 전극 조립체(10)는 캡 플레이트(40)의 폭 방향(x축 방향)으로 나란하게 배치되는 제1조립체(101)와 제2조립체(102)를 포함한다. 또한 제1, 제2조립체(101, 102)는 대략 직육면체 형상의 케이스(30)에 수용될 수 있도록 y축 방향 양단에서 반원을 형성하는 플레이트 모양으로 형성될 수 있다.
무지부 탭들(112, 122)은 복수의 군으로 형성될 수 있다. 무지부 탭들(112, 122)은 집전탭(60)에 연결될 수 있다.
제1, 제2전극 단자(51, 52)는 제1, 제2 조립체(101, 102)로부터 전류를 방전시키거나 제1, 제2 조립체(101, 102)에 전류를 충전시킬 수 있도록 무지부 탭(112, 122)에 집전탭(60)을 통해 각각 연결된다.
제1, 제2전극 단자(51, 52)는 동일 구조로 형성될 수 있다. 도면을 참조하여 설명하면, 제1, 제2전극 단자(51, 52)는 리벳부(512, 522)와 내부 플레이트(511, 521) 및 외부 플레이트(513, 523)를 포함한다.
제1, 제2전극 단자(51, 52)는 캡 플레이트(40) 내면과의 사이에 내부 에 개스킷(621, 622)을 개재하여, 캡 플레이트(40)와 전기적으로 절연될 수 있다.
한편, 집전탭(60)은 무지부 탭(111, 122)과 전극 단자(51, 52)를 연결하도록 설치될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 집전탭을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의 집전탭을 개략적으로 도시한 평면도이며, 도 6은 도 4의 집전탭에서 탄성 돌부가 돌출된 측면을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 집전탭(60)은, 일측에는 전극 단자(51, 52)에 연결되는 관통홀(61)이 형성되며 타측은 무지부 탭(111, 122)에 전기적으로 연결된다.
이러한 집전탭(60)은 관통홀(61)에 전극 단자(51, 52)가 삽입된 상태로 전기적으로 연결되고, 타측은 무지부 탭(111, 122)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
집전탭(60)과 무지부 탭(111, 122)은 용접에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 위해, 집전탭(60)에는 무지부 탭(111, 122)과 용접을 위한 용접 가이드홀(63)이 형성된다.
용접 가이드홀(63)은 집전탭(60)을 관통하여 형성되는 것으로 집전탭(60)을 무지부 탭(111, 122)에 안정적으로 용접하도록 형성될 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 집전탭(60)은 용접 가이드홀(63)의 개구된 가장자리 부분을 따라 무지부 탭(111, 122)에 용접되는 것이 가능하여, 용접 작업이 보다 용이하게 실시되면서 집전탭(60)과 무지부 탭(111, 122)의 효과적인 연결이 가능하게 된다.
이러한 용접 가이드홀(63)은, 무지부 탭(111, 122)에 연결되는 부분에 형성되는 라운드 홀(63a)과, 라운드 홀(63a)의 측면에 연장되는 장공 홀(63b)을 포함할 수 있다.
라운드 홀(63a)은 집전탭(60)에서 관통홀(61)이 형성되는 부분에 대향하는 측면 방향에 형성되는 것으로 반원 형상으로 형성되는 것을 예시적으로 설명한다. 그러나 라운드 홀(63a)은 반원 형상으로 반드시 한정되는 것은 아니고, 구형 또는 타원형 등과 같이 소정의 형상으로 변형되는 것도 가능하다.
이러한 라운드 홀(63a)의 측면에는 장공홀(63b)이 형성될 수 있다.
장공홀(63b)은 라운드 홀(63a)의 측면에 연장되게 형성되는 것으로, 무지부 탭(111, 122) 방향으로 개구된 크기를 더욱 확대할 수 있다. 따라서, 장공홀(63b)은 집전탭(60)과 무지부 탭(111, 122)의 용접 면적을 확대하여 용접 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 용접 가이드홀(63)의 측면에는 탄성 돌부(65)가 형성된다.
탄성 돌부(65)는 용접 가이드홀(63)의 측면에서 집전탭(60)의 상부 즉 인슐레이터(20) 방향으로 돌출될 수 있다. 이와 같이, 탄성 돌부(65)가 집전탭(60)에 형성되는 것은 이차 전지의 외부로부터 충격이 발생되는 경우, 집전탭(60)이 충격 진동에 의해 손상이 발생되는 것을 방지하기 위한 것이다.
보다 구체적으로 설명하면, 탄성 돌부(65)는 집전탭(60)과 인슐레이터(20)의 사이 공간을 보상하도록 돌출된다.
따라서, 이차 전지(100)에 충격이 전달되는 경우 탄성 돌부(65)에 의해 집전탭(60)에 진동에 의한 떨림이 발생되지 않도록 할 수 있다. 이에 따라 집전탭(60)과 무지부 탭(111, 122)이 용접되니 부분에 균열에 의한 손상이 발생되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
이러한 탄성 돌부(65)는 용접 가이드홀(63)의 측면에서 라운드 형상으로 돌출될 수 있다. 즉, 탄성 돌부(65)는 돌출된 일부분에 라운드 형상을 포함하여 탄성력을 가지면서 인슐레이터(20)와 접촉되는 과정에서 손상이 발생되는 것을 방지하도록 돌출될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 실시예의 이차 전지(100)는 외부 충격이 전달되는 경우에도 집전탭과 무지부 탭이 연결되는 부분이 손상되는 것을 방지하여 내구성의 향상이 가능하다. 아울러 캡 플레이트(40)와 집전탭(60)이 쇼트 발생되는 것도 함께 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 집전탭을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 8은 도 7의 집전탭에서 탄성 돌부가 돌출된 측면을 개략적으로 도시한 측면도이다. 도 1 내지 도 6과 동일 참조 번호는 동일 또는 유사 기능의 동일 또는 유사 부재를 말한다. 이하에서 동일 참조 번호에 대해서는 그 자세한 설명을 생략한다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 집전탭(160)에는 탄성 돌부(65)의 돌출된 표면에 오목부(161)가 형성된다.
오목부(161)는 탄성 돌부(65)의 표면에서 내부로 인입된 상태로 형성되는 것으로 본 실시예에서 탄성 돌부(65)의 표면에 하나로 형성되는 것을 예시적으로 설명한다. 그러나 오목부(161)는 탄성 돌부(65)의 표면에 하나로 형성되는 것으로 반드시 한정되는 것은 아니고, 적어도 2개 이상의 복수개로 형성되는 것도 가능하다.
이와 같이, 오목부(161)가 탄성 돌부(65)의 표면에 형성되는 바, 탄성 돌부(65)의 용이한 탄성 변형이 가능하여, 외부 충격 발생시 접촉 손상이 발생되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 집전탭에서 탄성 돌부가 돌출된 측면을 개략적으로 도시한 측면도이다. 도 1 내지 도 8과 동일 참조 번호는 동일 또는 유사 기능의 동일 또는 유사 부재를 말한다. 이하에서 동일 참조 번호에 대해서는 그 자세한 설명을 생략한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지의 집전탭(260)의 탄성 돌부(263)는, 집전탭(260)에서 인슐레이터(20) 방향으로 돌출되는 제1 탄성편(264)과, 제1 탄성편(264)에 마주한 상태에서 집전탭(60)에서 인슐레이터(20) 방향으로 돌출되는 제2 탄성편(265)을 포함한다.
제1 탄성편(264)은 집전탭(60)의 용접 가이드홀(63)의 측면에서 인슐레이터(20) 방향으로 돌출된다.
그리고, 제2 탄성편(265)은 제1 탄성편(264)의 측면에서 인슐레이터(20) 방향으로 돌출되며, 제1 탄성편(264)과 동일 형상으로 돌출될 수 있다.
이와 같이, 탄성 돌부(263)가 제1 탄성편(264)과 제2 탄성편(265)으로 형성되어 집전탭(60)의 상부로 돌출되는 바, 외부 충격이 전달되는 경우 탄성력이 보다 원활하게 작용하여 충격 진동에 의한 손상이 발생되는 것을 효과적으로 저감할 수 있다.
제1 탄성편(264)과 제2 탄성편(265)은 각각의 일측이 집전탭(260)에 연결되어 돌출되고, 돌출된 단부는 서로간에 일정 간격 이격된 상태로 마주하게 위치될 수 있다. 이러한 제1 탄성편(264)과 제2 탄성편(265)의 돌출된 단부에는 완충부(266)가 형성될 수 있다.
완충부(266)는, 제1 탄성편(264)의 돌출된 가장자리에 굴곡 형성되는 제1 절곡부(266a)와, 제2 탄성편(265)의 돌출된 가장자리에 굴곡 형성되는 제2 절곡부(266b)를 포함할 수 있다.
제1 절곡부(266a)는 제1 탄성편(264)의 돌출된 가장자리 부분에 라운드 형상으로 절곡될 수 있다.
그리고, 제2 절곡부(266b)는 제2 탄성편(265)의 돌출된 가장자리 부분에 라운드 형상으로 절곡될 수 있다.
이와 같이, 제1 절곡부(266a)와 제2 절곡부(266b)가 제1 탄성편(264)과 제2 탄성편(265)의 각각에 형성되는 바, 제1 탄성편(264)과 제2 탄성편(265)의 탄성 변형 과정에서 충돌에 의한 손상이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10...전극 조립체 11...음극
111, 112..코팅부 112, 121...무지부 탭
12...양극 20...인슐레이터
30...케이스 40...캡 플레이트
41...벤트홀 411..벤트 플레이트
412..노치 42...전해액 주입구
51...제1 전극 단자 52...제2 전극 단자
60, 160...집전 탭 61...관통홀
63...용접 가이드홀 63a..라운드 홀
63b..장공 홀 65, 263...탄성 돌부
161..오목부 264..제1 탄성편
265..제2 탄성편 266..완충부
266a.제1 절곡부

Claims (9)

  1. 코팅부와 무지부 탭들을 가지는 전극을 세퍼레이터의 양측에 배치하여 권취되는 전극 조립체;
    상기 전극 조립체를 수용하는 케이스;
    상기 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트;
    상기 전극 조립체와 상기 캡 플레이트 사이에 배치되는 인슐레이터;
    상기 캡 플레이트에 설치되어 상기 무지부 탭들에 연결되는 전극 단자; 및
    상기 무지부 탭과 상기 전극 단자를 연결하며 상기 인슐레이터와 상기 전극 조립체의 사이에 설치되는 집전탭;
    를 포함하고,
    상기 집전탭은,
    일측에는 상기 전극 단자에 연결되는 관통홀이 형성되며 타측은 상기 무지부 탭에 전기적으로 연결되며, 상기 인슐레이터 방향으로 돌출된 탄성 돌부가 형성되는 이차 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 집전탭에는 상기 무지부 탭에 연결되는 부분에는 용접 가이드홀이 형성되는 이차 전지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 용접 가이드홀은,
    상기 무지부 탭에 연결되는 부분에 형성되는 라운드 홀; 및
    상기 라운드 홀의 측면에 연장되는 장공 홀;
    을 포함하는 이차 전지.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 탄성 돌부는, 상기 용접 가이드홀의 측면에서 라운드 형상으로 돌출되는 이차 전지.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 탄성 돌부는 돌출된 표면에 오목부가 형성되는 이차 전지.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 탄성 돌부는,
    상기 집전탭에서 상기 인슐레이터 방향으로 돌출되는 제1 탄성편; 및
    상기 집전탭에서 상기 제1 탄성편에 인접한 상태로 상기 인슐레이터 방향으로 돌출되는 제2 탄성편;
    을 포함하는 이차 전지.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 탄성편과 상기 제2 탄성편은 돌출된 선단이 서로간에 마주한 상태로 상기 집전탭에 돌출되는 이차 전지.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 탄성편과 상기 제2 탄성편은, 서로간에 마주한 가장자리 부분에 완충부가 형성되는 이차 전지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 완충부는,
    상기 제1 탄성편의 돌출된 가장자리에 굴곡 형성되는 제1 절곡부; 및
    상기 제2 탄성편의 돌출된 가장자리에 굴곡 형성되는 제2 절곡부;
    를 포함하는 이차 전지.
KR1020160114634A 2016-09-06 2016-09-06 이차 전지 KR102284570B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160114634A KR102284570B1 (ko) 2016-09-06 2016-09-06 이차 전지
US15/627,857 US10431845B2 (en) 2016-09-06 2017-06-20 Rechargeable battery
CN201710545559.6A CN107799709B (zh) 2016-09-06 2017-07-06 可再充电电池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160114634A KR102284570B1 (ko) 2016-09-06 2016-09-06 이차 전지

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180027264A true KR20180027264A (ko) 2018-03-14
KR102284570B1 KR102284570B1 (ko) 2021-08-02

Family

ID=61280993

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160114634A KR102284570B1 (ko) 2016-09-06 2016-09-06 이차 전지

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10431845B2 (ko)
KR (1) KR102284570B1 (ko)
CN (1) CN107799709B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114865238A (zh) * 2022-04-22 2022-08-05 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂电池

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110911723A (zh) * 2018-09-18 2020-03-24 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池
CN217182297U (zh) * 2022-01-29 2022-08-12 宁德时代新能源科技股份有限公司 端盖组件、电池单体、电池及用电设备
CN114243230B (zh) * 2022-02-23 2022-05-31 深圳市格林晟科技有限公司 一种电芯极耳焊接汇流方法及设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110069368A (ko) * 2009-12-17 2011-06-23 삼성에스디아이 주식회사 전극조립체 및 이를 이용한 이차전지
WO2015141570A1 (ja) * 2014-03-18 2015-09-24 日立オートモティブシステムズ株式会社 二次電池
KR20160104381A (ko) * 2015-02-26 2016-09-05 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52103643A (en) * 1976-02-25 1977-08-31 Sanyo Electric Co Battery containing scrolled electrode
JPH07230798A (ja) * 1994-02-15 1995-08-29 Toshiba Battery Co Ltd 非水電解液電池
JP2760298B2 (ja) * 1994-11-29 1998-05-28 松下電器産業株式会社 端子付電池および回路基板
CN101777671A (zh) * 2009-06-08 2010-07-14 杭州富池动力能源有限公司 一种圆柱形锌镍电池及制作方法
KR101217071B1 (ko) * 2010-02-18 2012-12-31 로베르트 보쉬 게엠베하 이차 전지
KR101126839B1 (ko) * 2010-06-04 2012-03-23 에스비리모티브 주식회사 이차 전지
US8501341B2 (en) 2010-06-30 2013-08-06 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery
US20120189889A1 (en) * 2011-01-24 2012-07-26 Dukjung Kim Secondary battery
JP5994640B2 (ja) * 2011-01-31 2016-09-21 株式会社Gsユアサ 蓄電素子
KR101287087B1 (ko) * 2011-10-14 2013-07-17 로베르트 보쉬 게엠베하 이차 전지
JP6048080B2 (ja) * 2011-11-29 2016-12-21 株式会社Gsユアサ 蓄電素子
JP6030880B2 (ja) * 2012-01-27 2016-11-24 三洋電機株式会社 角形二次電池
CN202616333U (zh) * 2012-05-04 2012-12-19 莆田市超威电子科技有限公司 一种新型负极片
CN104781946B (zh) * 2012-11-26 2017-12-12 日立汽车系统株式会社 四方形二次电池
KR20140110353A (ko) * 2013-03-07 2014-09-17 삼성에스디아이 주식회사 초음파 혼 및 이를 사용하여 제조된 이차 전지
US10333113B2 (en) * 2013-06-19 2019-06-25 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery having retainer
US9768437B2 (en) 2013-08-09 2017-09-19 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery
KR101744090B1 (ko) * 2013-09-06 2017-06-07 삼성에스디아이 주식회사 단락부재는 갖는 이차 전지
CN105849940B (zh) * 2013-12-25 2018-09-25 日立汽车系统株式会社 方形二次电池
CN105830255B (zh) * 2013-12-25 2018-09-25 日立汽车系统株式会社 方形二次电池
KR102284569B1 (ko) * 2014-10-07 2021-08-03 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 및 그 제조 방법
KR20170021119A (ko) * 2015-08-17 2017-02-27 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP2017059508A (ja) * 2015-09-18 2017-03-23 リチウム エナジー アンド パワー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフッング ウント コンパニー コマンディトゲゼルシャフトLithium Energy and Power GmbH & Co. KG 蓄電素子
KR102629053B1 (ko) * 2016-08-08 2024-01-23 삼성에스디아이 주식회사 집전부재를 갖는 이차 전지

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110069368A (ko) * 2009-12-17 2011-06-23 삼성에스디아이 주식회사 전극조립체 및 이를 이용한 이차전지
WO2015141570A1 (ja) * 2014-03-18 2015-09-24 日立オートモティブシステムズ株式会社 二次電池
KR20160104381A (ko) * 2015-02-26 2016-09-05 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114865238A (zh) * 2022-04-22 2022-08-05 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂电池
CN114865238B (zh) * 2022-04-22 2023-08-22 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂电池

Also Published As

Publication number Publication date
CN107799709B (zh) 2022-08-12
KR102284570B1 (ko) 2021-08-02
CN107799709A (zh) 2018-03-13
US10431845B2 (en) 2019-10-01
US20180069258A1 (en) 2018-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102629053B1 (ko) 집전부재를 갖는 이차 전지
CN109428045B (zh) 二次电池及其组装方法
KR101683209B1 (ko) 이차 전지
KR102397857B1 (ko) 이차 전지 및 이를 이용한 전지 모듈
KR20190024292A (ko) 이차 전지
KR102340114B1 (ko) 이차 전지
CN107799709B (zh) 可再充电电池
KR102332447B1 (ko) 이차 전지
KR20160062625A (ko) 보호 테이프를 갖는 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지
KR20190024291A (ko) 이차 전지
KR20060112034A (ko) 이차 전지
EP2602841B1 (en) Battery
KR101233535B1 (ko) 이차전지
KR102119049B1 (ko) 절연 케이스를 갖는 이차 전지
KR102306443B1 (ko) 이차 전지
US10230075B2 (en) Rechargeable battery having insulating member
KR102281736B1 (ko) 이차 전지
KR102213663B1 (ko) 이차 전지
KR20180044089A (ko) 이차 전지
KR102164010B1 (ko) 이차 전지
KR20150115510A (ko) 이차 전지
US20220223978A1 (en) Secondary battery
KR20180029743A (ko) 전극 조립체 및 이를 이용한 이차 전지
KR20170047754A (ko) 이차 전지
KR20160107973A (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