KR20190044433A

KR20190044433A - Secondary battery and module thereof

Info

Publication number: KR20190044433A
Application number: KR1020170136864A
Authority: KR
Inventors: 권민형
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2017-10-20
Filing date: 2017-10-20
Publication date: 2019-04-30
Also published as: WO2019078490A1

Abstract

The present invention relates to a secondary battery having a structure for electrically connecting a plurality of secondary batteries and a module thereof. The secondary battery comprises: an electrode assembly; a case accommodating the electrode assembly in an inner space; and a cap plate installed on one end of the case to close the inner space of the case. A recess for accommodating a cap busbar is formed on an outer surface of the cap plate. In addition, the secondary battery module comprises: a plurality of secondary batteries; a spacer inserted into the plurality of secondary batteries; and a cap busbar connected to each case of secondary batteries.

Description

[0001] SECONDARY BATTERY AND MODULE THEREOF [0002]

본 발명은 이차 전지에 관한 것으로, 복수의 이차 전지를 전기적으로 연결하는 구조를 구비한 이차 전지 및 그 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to a secondary battery having a structure for electrically connecting a plurality of secondary batteries and a module thereof.

이차 전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와 달리 충전 및 방전이 가능한 전지로서, 하나의 배터리 셀이 팩 형태로 포장된 저용량 전지의 경우 스마트폰, 디지털 카메라, 노트북, 태블릿 및 스마트폰과 같은 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 배터리 셀이 수십 개 연결된 대용량 전지의 경우 전기 스쿠터, 하이브리드 자동차, 전기 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.A secondary battery is a battery that can be charged and discharged unlike a primary battery that can not be charged. In the case of a low-capacity battery in which one battery cell is packed in a pack form, the secondary battery can be used as a smart phone, a digital camera, a notebook, And it is widely used as a motor drive power source for an electric scooter, a hybrid car, and an electric car in the case of a large-capacity battery in which dozens of battery cells are connected.

이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로는 각형, 원통형 및 파우치형을 들 수 있으며, 양극판, 음극판 사이에 세퍼레이터(separator)를 개재하여 형성된 전극 조립체와 전해액을 함께 케이스에 수용하고(경우에 따라, 전해질 없이 이온 전도체인 고체 전해질이 양, 음극판 사이에 개재될 수도 있음), 케이스에 캡 플레이트를 설치하여 구성된다. 물론, 상기 전극 조립체에는 양극 단자 및 음극 단자가 연결되며, 이는 상기 캡 플레이트를 통하여 외부로 노출 및 돌출된다.The secondary battery is manufactured in various shapes. Typical shapes include a square type, a cylindrical type, and a pouch type. An electrode assembly formed by a separator between a positive electrode plate and a negative electrode plate and an electrolyte solution are housed in a case In some cases, a solid electrolyte, which is an ion conductor without an electrolyte, may be interposed between positive and negative electrode plates), and a cap plate is provided in the case. Of course, the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are connected to the electrode assembly and exposed to the outside through the cap plate.

예컨대 전기 자동차의 에너지원으로 사용되는 경우와 같이, 외부로 공급할 수 있는 전압 또는 전류의 양을 증대시킬 필요가 있는 경우, 복수의 이차 전지들을 직렬, 병렬 또는 직병렬 연결함으로써 모듈화할 수 있는데, 이때에는 각 이차 전지들의 양극 단자 또는 음극 단자를 버스 바(bus bar)라고 불리는 금속성 판재로 서로 연결하고 있다. 이 버스 바는 통상 각 단자에 용접 방식으로 접합되는데, 이 과정에서 단자가 변형되거나 열손상될 가능성이 있으며, 버스 바가 전극 위로 돌출되므로 공간을 차지할 뿐만 아니라 무게를 증가시키는 요인도 되고 있다.For example, when it is necessary to increase the amount of voltage or current that can be supplied to the outside, as in the case of being used as an energy source of an electric vehicle, a plurality of secondary batteries may be modularized by connecting them in series, parallel or series- A positive terminal or a negative terminal of each secondary battery is connected to each other by a metallic plate called a bus bar. This bus bar is usually welded to each terminal by a welding method. In this process, the terminal may be deformed or damaged, and the bus bar protrudes over the electrode, which not only occupies space but also increases the weight.

이러한 발명의 배경이 되는 기술에 개시된 상술한 정보는 본 발명의 배경에 대한 이해도를 향상시키기 위한 것뿐이며, 따라서 종래 기술을 구성하지 않는 정보를 포함할 수도 있다.The above-described information disclosed in the background of the present invention is only for improving the understanding of the background of the present invention, and thus may include information not constituting the prior art.

본 발명은 간단하면서도 신뢰성 있는 구조를 가지며, 외부로 돌출되는 것을 최소화할 수 있고 전극의 열손상을 억제할 수 있는 이차 전지 및 이차 전지 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a secondary battery and a secondary battery module having a simple and reliable structure, minimizing protrusion to the outside, and suppressing heat damage to the electrode.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 이차 전지는, 전극 조립체와, 내부 공간에 상기 전극 조립체를 수용하는 케이스와, 상기 케이스의 일단에 설치되어 상기 케이스의 내부 공간을 폐쇄하는 캡 플레이트를 포함하며, 상기 캡 플레이트의 외면에는 캡 버스 바를 수용하기 위한 리세스가 형성되어 이루어질 수 있다. 여기서 상기 리세스는 한 쌍이 상기 캡 플레이트의 폭방향을 따른 직선상에서 상기 각 캡 플레이트의 길이방향 축을 기준으로 하여 대칭적으로 형성될 수 있다. 또는 상기 리세스는 한 쌍이 상기 캡 플레이트의 중심을 기준으로 하여 점대칭적으로 형성될 수 있다.A secondary battery according to the present invention includes an electrode assembly, a case accommodating the electrode assembly in an internal space, and a cap plate installed at one end of the case to close an internal space of the case, A recess for receiving the cap bus bar may be formed. The recesses may be formed symmetrically with respect to a longitudinal axis of each of the cap plates on a straight line along the width direction of the cap plate. Alternatively, the recesses may be formed in a point-symmetrical manner with respect to the center of the cap plate.

본 발명에 따른 이차 전지 모듈은, 각각 내부 공간에 전극 조립체를 수용하는 케이스와, 상기 케이스의 일단에 설치되는 상기 케이스의 내부 공간을 폐쇄하는 캡 플레이트를 포함하는 제1 이차 전지 및 제2 이차 전지와, 상기 제1 이차 전지와 제2 이차 전지 사이에 삽입된 스페이서와, 상기 제1 이차 전지의 캡 플레이트와 상기 제2 이차 전지의 캡 플레이트에 각각 전기적으로 접합된 캡 버스 바를 포함할 수 있다. 여기서 상기 제1 이차 전지와 제2 이차 전지의 각 캡 플레이트에는 각각 리세스가 형성되고, 상기 캡 버스 바는 상기 리세스에 삽입될 수 있다. 이 경우, 상기 캡 버스 바가 상기 리세스에 삽입된 상태에서 상기 캡 버스 바의 최상면은 상기 제1 이차 전지와 제2 이차 전지의 각 캡 플레이트의 최상면 이하의 높이로 배치될 수 있다.A secondary battery module according to the present invention includes a first secondary battery and a second secondary battery including a case accommodating an electrode assembly in an inner space and a cap plate closing an inner space of the case installed at one end of the case, A spacer inserted between the first secondary battery and the second secondary battery, and a cap bus bar electrically coupled to the cap plate of the first secondary battery and the cap plate of the second secondary battery, respectively. Each of the cap plates of the first and second secondary batteries may have a recess, and the cap bus bar may be inserted into the recess. In this case, in a state where the cap bus bar is inserted into the recess, an uppermost surface of the cap bus bar may be disposed below the uppermost surface of each cap plate of the first secondary battery and the second secondary battery.

한편, 상기 리세스는 한 쌍이 상기 각 캡 플레이트의 폭방향을 따른 직선상에서 상기 각 캡 플레이트의 길이방향 축을 기준으로 하여 대칭적으로 형성될 수 있다. 또는 상기 리세스는 한 쌍이 상기 각 캡 플레이트의 중심을 기준으로 하여 점대칭적으로 형성될 수 있다.The recess may be formed symmetrically with respect to a longitudinal axis of each of the cap plates on a straight line extending along the width direction of each of the cap plates. Alternatively, the recesses may be formed in a point-symmetrical manner with respect to the center of each cap plate.

본 발명에 따른 이차 전지 모듈에 있어서, 상기 캡 버스 바는 사각형 단면의 막대 형상이거나 원형 단면의 막대 형상일 수 있다.In the secondary battery module according to the present invention, the cap bus bar may have a rod shape having a rectangular cross section or a rod shape having a circular cross section.

본 발명에 따른 이차 전지 모듈에 있어서, 상기 제1 이차 전지와 제2 이차 전지는 각각 상기 캡 플레이트와 전기적인 극성이 반대인 단자를 포함하고, 상기 제1 이차 전지와 제2 이차 전지의 각 단자를 전기적으로 연결하는 단자 버스 바를 더 포함할 수 있다.In the secondary battery module according to the present invention, each of the first secondary battery and the second secondary battery includes a terminal opposite in electrical polarity to the cap plate, and each terminal of the first secondary battery and the second secondary battery And a terminal bus bar for electrically connecting the terminals.

본 발명에 따르면 이차 전지들을 캡 버스 바를 통해 전기적으로 연결함으로써 간단한 구조로 복수의 이차 전지들을 전기적으로 연결할 수 있다. 특히 캡 버스 바가 캡 플레이드 밖으로 돌출되지 않으므로 차지하는 공간이 최소화된다.According to the present invention, a plurality of secondary batteries can be electrically connected by a simple structure by electrically connecting secondary batteries through a cap bus bar. In particular, since the cap bus bar does not protrude out of the cap plate, the space occupied is minimized.

아울러 전극에 버스 바를 용접할 필요가 없으므로 전극의 손상을 억제할 수도 있다.In addition, since there is no need to weld the bus bar to the electrode, damage to the electrode can be suppressed.

나아가서 캡 버스 바는 전극에 용접되는 버스 바에 비해 부피 및 중량이 크게 적으므로 이차 전지 모듈 전체의 무게도 줄일 수 있다.Furthermore, since the cap bar bar has a smaller volume and weight than a bus bar welded to the electrode, the overall weight of the secondary battery module can be reduced.

도 1은 본 발명에 따른 이차 전지의 일실시예를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 2-2 선을 따른 단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 이차 전지의 다른 실시예를 도시한 분해 사시도 및 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 이차 전지 모듈의 일실시예를 도시한 사시도이다.
도 6은 도 4의 6-6 선을 따른 단면도이다.
도 7은 도 5의 실시예에 따른 사용 상태도이다.
도 8은 본 발명에 따른 이차 전지 모듈의 다른 실시예를 따른 사용 상태도이다.1 is a perspective view illustrating an embodiment of a secondary battery according to the present invention.
2 is a sectional view taken along the line 2-2 in Fig.
3 and 4 are an exploded perspective view and a cross-sectional view showing another embodiment of the secondary battery according to the present invention.
5 is a perspective view illustrating an embodiment of a secondary battery module according to the present invention.
6 is a cross-sectional view taken along line 6-6 in Fig.
7 is a use state diagram according to the embodiment of FIG.
8 is a view illustrating a state of use of the secondary battery module according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.The embodiments of the present invention are described in order to more fully explain the present invention to those skilled in the art, and the following embodiments may be modified into various other forms, It is not limited to the embodiment. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be more faithful and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.

또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.In the following drawings, thickness and size of each layer are exaggerated for convenience and clarity of description, and the same reference numerals denote the same elements in the drawings. As used herein, the term " and / or " includes any and all combinations of one or more of the listed items.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms "a," "an," and "the" include singular forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, " comprise " and / or " comprising " when used herein should be interpreted as specifying the presence of stated shapes, numbers, steps, operations, elements, elements, and / And does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, operations, elements, elements, and / or groups.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다. Although the terms first, second, etc. are used herein to describe various elements, components, regions, layers and / or portions, these members, components, regions, layers and / It is obvious that no. These terms are only used to distinguish one member, component, region, layer or section from another region, layer or section. Thus, a first member, component, region, layer or section described below may refer to a second member, component, region, layer or section without departing from the teachings of the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 2-2 선을 따라 절취한 이차 전지를 도시한 단면도이다.FIG. 1 is a perspective view illustrating a secondary battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a secondary battery taken along line 2-2 of FIG. 1. Referring to FIG.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지(100)는 전극 조립체(110), 제1단자(120), 제2단자(130), 케이스(140) 및 캡 조립체(150)를 포함한다.1 and 2, a secondary battery 100 according to various embodiments of the present invention includes an electrode assembly 110, a first terminal 120, a second terminal 130, a case 140, Cap assembly 150.

전극 조립체(110)는 얇은 판형 혹은 막형으로 형성된 제1전극판(111), 세퍼레이터(113), 제2전극판(112)의 적층체가 권취되거나 겹쳐서 형성된다. 여기서, 제1전극판(111)은 음극 역할을 할 수 있으며, 제2전극판(112)은 양극 역할을 할 수 있다. 물론, 그 반대도 가능하다.The electrode assembly 110 is formed by winding or stacking a laminate of a first electrode plate 111, a separator 113, and a second electrode plate 112 formed in a thin plate shape or a film shape. Here, the first electrode plate 111 may serve as a cathode, and the second electrode plate 112 may serve as an anode. Of course, the opposite is also possible.

제1전극판(111)은, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 구리, 구리 합금, 니켈 또는 니켈 합금과 같은 금속 포일로 형성된 제1전극 집전체에 흑연 또는 탄소 등의 제1전극 활물질이 도포되어 형성되며, 제1전극 활물질이 도포되지 않는 영역인 제1전극 무지부(111a)를 포함한다. 제1전극 무지부(111a)는 제1전극판(111)과, 제1전극판 외부 간의 전류 흐름의 통로가 된다.The first electrode plate 111 is formed by applying a first electrode active material such as graphite or carbon to a first electrode current collector formed of a metal foil such as, but not limited to, copper, copper alloy, nickel or nickel alloy And includes a first electrode non-coated portion 111a that is a region where the first electrode active material is not applied. The first electrode uncoated portion 111a serves as a path for current flow between the first electrode plate 111 and the outside of the first electrode plate.

제2전극판(112)은, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 알루미늄 또는 알루미늄 합금과 같은 금속 포일로 형성된 제2전극 집전체에 전이금속산화물 등의 제2전극 활물질이 도포되어 형성되며, 제2전극 활물질이 도포되지 않은 영역인 제2전극 무지부(112a)를 포함한다. 제2전극 무지부(112a)는 제2전극판(112)과, 제2전극판 외부 간의 전류 흐름의 통로가 된다.The second electrode plate 112 is formed by applying a second electrode active material such as a transition metal oxide to a second electrode current collector formed of a metal foil such as aluminum or aluminum alloy, And a second electrode uncoated portion 112a which is a region where the two-electrode active material is not applied. The second electrode uncoated portion 112a is a path for current flow between the second electrode plate 112 and the outside of the second electrode plate.

상기와 같은 제1전극판(111) 및 제2전극판(112)은 극성을 달리하여 배치될 수 있다.The first electrode plate 111 and the second electrode plate 112 may be disposed at different polarities.

세퍼레이터(113)는 제1전극판(111)과 제2전극판(112) 사이에 위치되어 쇼트를 방지하고 리튬 이온의 이동을 가능하게 하는 역할을 하며, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 폴리에틸렌, 폴리 프로필렌 또는 폴리 에틸렌과 폴리 프로필렌의 복합 필름으로 이루어질 수 있다. 또한, 세퍼레이터(113)는 액체 또는 겔 상태의 전해액을 필요로 하지 않는 황화물계, 산화물계 또는 인산염화합물계와 같은 무기물계 고체 전해질로 대체될 수도 있다.The separator 113 is disposed between the first electrode plate 111 and the second electrode plate 112 to prevent short-circuiting and enable movement of lithium ions. For example, the separator 113 may be made of polyethylene , Polypropylene or a composite film of polyethylene and polypropylene. Further, the separator 113 may be replaced by an inorganic solid electrolyte such as a sulfide-based, oxide-based or phosphate compound-based electrolyte which does not require a liquid electrolyte or a gel electrolyte.

상기와 같은 전극 조립체(110)의 양측 단부에는 제1전극판(111)과 제2전극판(112) 각각에 전기적으로 연결되는 제1단자(120) 및 제2단자(130)가 위치된다.The first terminal 120 and the second terminal 130 electrically connected to the first electrode plate 111 and the second electrode plate 112 are positioned at both side ends of the electrode assembly 110 as described above.

이러한 전극 조립체(110)는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 전해액과 함께 케이스(140)에 수납된다. 상기 전해액은 EC, PC, DEC, EMC, DMC와 같은 유기 용매에 LiPF₆, LiBF₄와 같은 리튬염으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 전해액은 액체 또는 겔상일 수 있다. 상술한 바와 같이, 무기물계 고체 전해질이 사용될 경우, 전해액은 생략될 수도 있다.The electrode assembly 110 is housed in the case 140 together with, for example, but not limited to, an electrolytic solution. The electrolyte may be a lithium salt such as LiPF ₆ or LiBF ₄ in an organic solvent such as EC, PC, DEC, EMC and DMC. Further, the electrolytic solution may be liquid or gel-like. As described above, when an inorganic solid electrolyte is used, the electrolytic solution may be omitted.

제1단자(120)는 금속으로 형성되며, 제1전극판(111)과 전기적으로 연결된다. 제1단자(120)는 제1집전판(121), 제1단자 기둥(122) 및 제1단자 플레이트(124)를 포함한다.The first terminal 120 is formed of a metal and is electrically connected to the first electrode plate 111. The first terminal 120 includes a first current collector plate 121, a first terminal post 122, and a first terminal plate 124.

제1집전판(121)은 전극 조립체(110)의 일측 단부로 돌출된 제1전극 무지부(111a)와 접촉된다. 실질적으로, 제1집전판(121)은 제1전극 무지부(111a)에 용접된다. 제1집전판(121)은 대략 '┎' 형태로 형성되며, 상부에는 단자홀(121a)이 형성된다. 단자홀(121a)에는 제1단자 기둥(122)이 끼워져 리벳팅 및/또는 용접된다. 이러한 제1집전판(121)은, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 구리 또는 구리 합금으로 제조된다.The first current collecting plate 121 is in contact with the first electrode uncoated portion 111a protruding from one end of the electrode assembly 110. Substantially, the first collector plate 121 is welded to the first electrode non-coated portion 111a. The first current collector plate 121 is formed in a substantially ┎ shape, and a terminal hole 121a is formed in an upper portion thereof. The first terminal post 122 is inserted into the terminal hole 121a to be riveted and / or welded. The first current collector plate 121 is made of, for example, copper or a copper alloy, though it is not limited thereto.

제1단자 기둥(122)은 후술되는 캡 플레이트(151)를 관통하여 상부로 일정 길이 돌출 및 연장되며, 캡 플레이트(151)의 하부에서 제1집전판(121)과 전기적으로 연결된다. 또한, 제1단자 기둥(122)은 캡 플레이트(151)의 상부로 일정 길이 돌출 및 연장된 동시에, 캡 플레이트(151)의 하부에 제1단자 기둥(122)이 캡 플레이트(151)로부터 빠지지 않도록 플랜지(122e)가 형성된다. 제1단자 기둥(122)에서 플랜지(122e)의 하부에 위치하는 영역은 제1집전판(121)의 제1단자홀(121a)에 끼워진 후 리벳팅 및/또는 용접된다. 여기서, 제1단자 기둥(122)은 캡 플레이트(151)와 전기적으로 절연된다. 여기서, 제1단자 기둥(122)은 캡 플레이트(151)와 전기적으로 절연된다. 이러한 제1단자 기둥(122)은, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 구리, 구리 합금, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 제조된다.The first terminal column 122 protrudes and extends for a predetermined length from the cap plate 151 to be described later and is electrically connected to the first current collector plate 121 at a lower portion of the cap plate 151. The first terminal column 122 protrudes and extends for a predetermined length from the top of the cap plate 151 and the first terminal column 122 does not protrude from the cap plate 151 under the cap plate 151 A flange 122e is formed. A region of the first terminal column 122 located under the flange 122e is fitted in the first terminal hole 121a of the first current collector plate 121 and then riveted and / or welded. Here, the first terminal column 122 is electrically insulated from the cap plate 151. Here, the first terminal column 122 is electrically insulated from the cap plate 151. The first terminal column 122 is made of, for example, copper, a copper alloy, aluminum, or an aluminum alloy.

제1단자 플레이트(124)는 홀(124a)을 가지며, 이러한 홀(124a)에 제1단자 기둥(122)이 결합되고 리벳팅 및/또는 용접된다. 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 상부로 노출된 제1단자 기둥(122)과 제1단자 플레이트(124) 사이의 계면이 상호간 용접된다. 예를 들면, 레이저 빔이 상부로 노출된 제1단자 기둥(122)과 제1단자 플레이트(124)의 경계 영역에 제공됨으로써, 상기 경계 영역이 상호간 용융된 후 냉각되어 용접된다. 이러한 용접 영역은 도 2에서 도면 부호 125로 표시되어 있다.The first terminal plate 124 has a hole 124a through which the first terminal post 122 is joined and riveted and / or welded. For example, but not exclusively, the interfaces between the first terminal post 122 exposed at the top and the first terminal plate 124 are welded to each other. For example, the laser beam is provided in the boundary region between the first terminal column 122 and the first terminal plate 124 exposed upward, so that the boundary regions are fused to each other and then cooled and welded. This welding area is indicated at 125 in FIG.

제2단자(130) 역시 금속으로 형성되며, 제2전극판(112)과 전기적으로 연결된다. 제2단자(130)는 제2집전판(131), 제2단자 기둥(132) 및 제2단자 플레이트(134)를 포함한다.The second terminal 130 is also formed of metal and is electrically connected to the second electrode plate 112. The second terminal 130 includes a second current collector plate 131, a second terminal column 132, and a second terminal plate 134.

제2집전판(131)은 전극 조립체(110)의 일측 단부로 돌출된 제2전극 무지부(112a)와 접촉된다. 상기 제2집전판(131)은 대략 '┑' 형태로 형성되며, 상부에는 단자홀(131a)이 형성된다. 상기 단자홀(131a)에는 상기 제2단자 기둥(132)이 끼워져 결합된다. 이러한 제2집전판(131)은, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 제조된다.The second collector plate 131 is brought into contact with the second electrode uncoated portion 112a protruding from one end of the electrode assembly 110. [ The second current collector plate 131 is formed in a substantially elliptical shape, and a terminal hole 131a is formed in an upper portion thereof. The second terminal post 132 is inserted into the terminal hole 131a. The second collector plate 131 is made of, for example, aluminum or an aluminum alloy, though it is not limited thereto.

제2단자 기둥(132)은 후술되는 캡 플레이트(151)를 관통하여 상부로 일정 길이 돌출 및 연장되며, 또한 캡 플레이트(151)의 하부에서 상기 제2집전판(131)과 전기적으로 연결된다. 제2단자 기둥(132)은 캡 플레이트(151)의 상부로 일정 길이 돌출 및 연장된 동시에, 캡 플레이트(151)의 하부에는 제2단자 기둥(132)이 캡 플레이트(151)로부터 빠지지 않도록 플랜지(132e)가 형성된다. 제2단자 기둥(132)에서 플랜지(132e)의 하부에 위치하는 영역은 제2집전판(131)의 제2단자홀(131a)에 끼워진 후 리벳팅 및/또는 용접된다. 여기서, 제2단자 기둥(132)은 캡 플레이트(151)와 전기적으로 절연된다. 이러한 제2단자 기둥(132)은, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 제조된다.The second terminal column 132 protrudes and extends for a predetermined length from the cap plate 151 to be described later and is electrically connected to the second current collector plate 131 at a lower portion of the cap plate 151. The second terminal column 132 protrudes and extends from the cap plate 151 by a predetermined length and the second terminal column 132 is connected to the lower surface of the cap plate 151 by a flange 132e are formed. A region of the second terminal column 132 located under the flange 132e is fitted in the second terminal hole 131a of the second current collector plate 131 and then riveted and / or welded. Here, the second terminal column 132 is electrically insulated from the cap plate 151. The second terminal column 132 is made of, for example, aluminum or an aluminum alloy although not limited thereto.

제2단자 플레이트(134)는 홀(134a)을 갖는다. 또한, 제2단자 플레이트(134)는 제2단자 기둥(132)에 결합된다. 즉, 제2단자 플레이트(134)의 홀(134a)에 제2단자 기둥(132)이 결합된다. 또한, 제2단자 기둥(132)과 제2단자 플레이트(134)는 상호간 리벳팅 및/또는 용접된다. 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 상부로 노출된 제2단자 기둥(132)과 제2단자 플레이트(134)의 경계 영역은 상호간 용접된다. 예를 들면, 레이저 빔이 상부로 노출된 제2단자 기둥(132)과 제2단자플레이트(134)의 경계 영역에 제공됨으로써, 상기 경계 영역이 상호간 용융 및 냉각되어 용접된다.The second terminal plate 134 has a hole 134a. Also, the second terminal plate 134 is coupled to the second terminal post 132. That is, the second terminal post 132 is coupled to the hole 134a of the second terminal plate 134. Also, the second terminal post 132 and the second terminal plate 134 are riveted and / or welded to each other. For example, although not limited, the boundary regions between the second terminal post 132 and the second terminal plate 134 exposed to the upper portion are welded to each other. For example, the laser beam is provided in the boundary region between the second terminal column 132 and the second terminal plate 134 exposed upward, whereby the boundary regions are melted and cooled and welded to each other.

제2단자 플레이트(134)는 캡 플레이트(151)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 따라서 이하에서 설명될 캡 플레이트(151) 및 케이스(140)는 제2단자(130)와 같은 극성(예를 들면, 양극)을 가질 수 있다.The second terminal plate 134 may be electrically connected to the cap plate 151 so that the cap plate 151 and the case 140 to be described below are formed in the same polarity as the second terminal 130 Anode).

여기서, 전극 조립체(110)의 권취 축(도 2에서 좌우 방향의 수평축)은 제1단자(120)의 제1단자 기둥(122)이 갖는 단자 축(도 2에서 상하 방향의 수직축)과, 제2단자(130)의 제2단자 기둥(132)이 갖는 단자 축(도 2에서 상하 방향의 수직축)에 대하여 대략 수직 또는 대략 직각의 관계를 갖는다.2) of the first terminal column 122 of the first terminal 120 and the terminal axis (vertical axis in the vertical direction in Fig. 2) of the first terminal column 122 of the first terminal 120, (Vertical axis in the vertical direction in Fig. 2) of the second terminal post 132 of the first terminal 130 and the second terminal post 132 of the second terminal 130. As shown in Fig.

케이스(140)는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 니켈이 도금된 스틸과 같은 도전성 금속으로 형성되며, 전극 조립체(110), 제1단자(120) 및 제2단자(130)가 삽입 안착될 수 있는 개구부가 형성된 대략 육면체 형상으로 이루어진다. 도 2에서는, 케이스(140)와 캡 조립체(150)가 결합된 상태로 도시되고 있으므로 개구부가 도시되지 않았지만, 캡 조립체(150)의 둘레 부분이 실질적으로 개방된 부분이다. 한편, 케이스(140)의 내면은 절연 처리되어, 전극 조립체(110), 제1단자(120), 제2단자(130) 및 캡 조립체(150)와 절연될 수 있다. The case 140 is formed of a conductive metal such as, for example, but not limited to, aluminum, aluminum alloy, or nickel-plated steel, and includes an electrode assembly 110, a first terminal 120, 130 are formed in an approximately hexahedron shape having openings through which they can be inserted. In FIG. 2, the case 140 and the cap assembly 150 are shown as being coupled, so that the peripheral portion of the cap assembly 150 is substantially open, although the opening is not shown. The inner surface of the case 140 may be insulated to be insulated from the electrode assembly 110, the first terminal 120, the second terminal 130, and the cap assembly 150.

캡 조립체(150)는 케이스(140)에 결합된다. 캡 조립체(150)는 구체적으로 캡 플레이트(151), 시일 가스켓(152), 마개(153), 안전벤트(154), 상부 절연부재(155) 및 하부 절연부재(156)를 포함한다.The cap assembly 150 is coupled to the case 140. The cap assembly 150 specifically includes a cap plate 151, a seal gasket 152, a cap 153, a safety vent 154, an upper insulating member 155 and a lower insulating member 156.

캡 플레이트(151)는 케이스(140)의 개구를 밀봉하며, 케이스(140)와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 캡 플레이트(151)는 레이저 용접 방식으로 케이스(140)에 결합될 수 있다. 여기서, 캡 플레이트(151)는 상술한 바와 같이 제2단자(130)와 동일한 극성을 가질 수 있으므로, 캡 플레이트(151) 및 케이스(140)는 동일한 극성을 가질 수 있다.The cap plate 151 seals the opening of the case 140 and may be formed of the same material as the case 140. [ For example and not by way of limitation, the cap plate 151 may be coupled to the case 140 in a laser welding manner. Here, since the cap plate 151 may have the same polarity as the second terminal 130 as described above, the cap plate 151 and the case 140 may have the same polarity.

시일 가스켓(152)은 절연성 재질로 제1단자 기둥(122) 및 제2단자 기둥(132) 각각과 캡 플레이트(151) 사이에 형성되어, 제1단자 기둥(122) 및 제2단자 기둥(132) 각각과 캡 플레이트(151) 사이를 밀봉시킨다. 이러한 시일 가스켓(152)은 외부의 수분이 이차 전지(100)의 내부에 침투하지 못하도록 하거나, 이차 전지(100)의 내부에 수용된 전해액이 외부로 유출되지 못하도록 한다.The seal gasket 152 is formed of an insulating material between the first terminal column 122 and the second terminal column 132 and the cap plate 151 so that the first terminal column 122 and the second terminal column 132 And the cap plate 151 are sealed. The seal gasket 152 prevents external moisture from penetrating into the interior of the secondary battery 100 or prevents the electrolyte contained in the secondary battery 100 from flowing out.

마개(153)는 캡 플레이트(151)의 전해액 주입구(151a)를 밀봉하고, 안전벤트(154)는 캡 플레이트(151)의 벤트홀(151b)에 설치되며, 설정된 압력에서 개방될 수 있도록 노치가 형성될 수 있다.The cap 153 seals the electrolyte injection port 151a of the cap plate 151. The safety vent 154 is installed in the vent hole 151b of the cap plate 151 and has a notch .

상부 절연부재(155)는 제1단자 기둥(122) 및 제2단자 기둥(132) 각각과 캡 플레이트(151) 사이에 형성된다. 또한, 상부 절연부재(155)는 캡 플레이트(151)와 밀착된다. 더욱이, 상부 절연부재(155)는 시일 가스켓(152)에도 밀착될 수 있다. 이러한 상부 절연부재(155)는 제1단자 기둥(122) 및 제2단자 기둥(132)과 캡 플레이트(151)를 절연시킨다.An upper insulating member 155 is formed between each of the first terminal column 122 and the second terminal column 132 and the cap plate 151. The upper insulating member 155 is in close contact with the cap plate 151. Furthermore, the upper insulating member 155 may also be in close contact with the seal gasket 152. [ The upper insulating member 155 insulates the first terminal column 122 and the second terminal column 132 from the cap plate 151.

하부 절연부재(156)는 제1집전판(121) 및 제2집전판(131) 각각과 캡 플레이트(151) 사이에 형성되어, 불필요한 단락의 발생을 방지한다. 즉, 하부 절연부재(156)는 제1집전판(121)과 캡 플레이트(151) 사이의 단락, 그리고 제2집전판(131)과 캡 플레이트(151) 사이의 단락을 방지한다.The lower insulating member 156 is formed between each of the first collector plate 121 and the second collector plate 131 and the cap plate 151 to prevent unnecessary short circuiting. That is, the lower insulating member 156 prevents a short circuit between the first current collector plate 121 and the cap plate 151 and a short circuit between the second current collector plate 131 and the cap plate 151.

캡 플레이트(151)의 상면에는 리세스(161a, 161b, 162a, 162b)가 형성된다. 리세스(161a, 161b, 162a, 162b)는 이하에서 설명할 캡 버스 바(310)를 수용하기 위한 것으로, 대체로 캡 플레이트(151)로부터 함몰된 홈의 형태로 구현될 수 있다. 도 1 및 도 3에서 리세스(161a, 161b, 162a, 162b)는 모두 4개, 즉 2쌍인 것으로 예시하고 있는데, 그 수는 필요에 따라 적절히 가감할 수 있다. 다만, 이차 전지들을 복수 개 나란히 연결하기 위해서는 리세스(161a, 161b, 162a, 162b)는 적어도 한 쌍은 구비될 필요가 있다. 도 1 및 도 3에서 도면방향 기준 좌측의 한 쌍의 리세스(161a, 161b)만 구비될 수도 있으며, 우측의 한 쌍의 리세스(162a, 162b)만 구비될 수도 있다. 이들 두 가지 예에서는 한 쌍의 리세스가 캡 플레이트(151)의 길이방향 축을 기준으로 하여 캡 플레이트(151)의 폭방향으로의 직선 상에서 대칭적으로 형성되어 있는 형태가 된다. 이런 형태의 리세스 배치는 도 7에 예시되어 있다.On the upper surface of the cap plate 151, recesses 161a, 161b, 162a and 162b are formed. The recesses 161a, 161b, 162a and 162b are for accommodating the cap bus bar 310 to be described below, and can be embodied in the form of depressed grooves from the cap plate 151 as a whole. In FIGS. 1 and 3, the recesses 161a, 161b, 162a, and 162b are all four, that is, two pairs. The number of recesses 161a, 161b, 162a, and 162b can be appropriately increased or decreased as needed. However, at least one pair of recesses 161a, 161b, 162a and 162b must be provided in order to connect a plurality of secondary batteries side by side. Only a pair of recesses 161a and 161b on the left side in the drawing reference direction in FIGS. 1 and 3 may be provided, or only a pair of recesses 162a and 162b on the right side may be provided. In these two examples, a pair of recesses is formed symmetrically on a straight line in the width direction of the cap plate 151 with respect to the longitudinal axis of the cap plate 151. This type of recess arrangement is illustrated in FIG.

나아가서 좌측의 리세스(161a, 161b) 중 하나와 우측의 리세스(162a, 162b) 중 하나만 구비될 수도 있는데, 이때에도 캡 플레이트(151)의 길이방향 축을 중심으로 양쪽 편에 하나씩 리세스가 필요하므로, 이 경우에는 한 쌍의 리세스(161a와 162b, 또는 161b와 162a)가 서로 점대칭적인 위치에 있게 된다. 이 예를 도시한 것이 도 8이다.Further, only one of the left recesses 161a and 161b and the right recesses 162a and 162b may be provided. At this time, there is a need for recesses on both sides of the longitudinal axis of the cap plate 151 Therefore, in this case, the pair of recesses 161a and 162b or 161b and 162a are in point-symmetrical positions with respect to each other. This example is shown in Fig.

도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 분해 사시도 및 단면도이다.3 and 4 are an exploded perspective view and a cross-sectional view illustrating a secondary battery according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지(200)는 전극 조립체(220), 전극 조립체(220)와 단자(120, 130) 사이의 접속 관계에 있어서, 상술한 실시예의 이차 전지(100)와 다른 구조를 갖는다. The secondary battery 200 according to the various embodiments of the present invention can be used in a connection relationship between the electrode assembly 220 and the electrode assembly 220 and the terminals 120 and 130, Structure.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 전극 조립체(210)가 갖는 권취 축은 제1단자(120)의 제1단자 기둥(122)이 갖는 단자 축 및 제2단자(130)의 제2단자 기둥(132)이 갖는 단자 축에 대략 평행 또는 대략 수평하게 형성된다. 여기서, 권취 축 및 단자 축은 도 3 및 도 4에서 상하 방향으로 형성된 축을 의미하며, 권취 축 및 단자 축이 대략 평행 또는 수평하다는 것은 권취 축 및 단자 축을 길게 늘여도 서로 만나지 않거나, 또는 아주 길게 늘일 경우 서로 만날 수 있음을 의미한다.3 and 4, the winding shaft of the electrode assembly 210 is connected to the terminal shaft of the first terminal column 122 of the first terminal 120 and the terminal shaft of the second terminal column 122 of the second terminal 130. [ Is substantially parallel or approximately horizontal to the terminal shaft of the terminal block (132). Here, the take-up shaft and the terminal shaft mean axes formed in the vertical direction in Figs. 3 and 4, and the take-up shaft and the terminal shaft are substantially parallel or horizontally indicating that the take-up shaft and the terminal shaft do not meet with each other, It means that they can meet each other.

또한, 전극 조립체(210)와 제1단자(120)의 제1단자 기둥(122) 사이에는 제1전극 탭(211a)이 개재되고, 전극 조립체(210)와 제2단자(130)의 제2단자 기둥(132) 사이에는 제2전극 탭(212a)이 개재된다. 즉, 제1전극 탭(211a)은 전극 조립체(210)의 상단으로부터 제1단자(120)중 제1단자 기둥(122)의 하단을 향하여 연장되어, 제1단자 기둥(122)에 구비된 평평한 플랜지(122e)에 전기적으로 접속 또는 용접된다. 또한, 제2전극 탭(212a)은 전극 조립체(210)의 상단으로부터 제2단자(130)중 제2단자 기둥(132)의 하단을 향하여 연장되어, 제2단자 기둥(132)에 구비된 평평한 플랜지(132e)에 전기적으로 접속 또는 용접된다.A first electrode tab 211a is interposed between the electrode assembly 210 and the first terminal column 122 of the first terminal 120 and a second electrode tab 211b is provided between the electrode assembly 210 and the second terminal 130 of the second terminal 130. [ A second electrode tab 212a is interposed between the terminal pillars 132. [ That is, the first electrode tab 211a extends from the upper end of the electrode assembly 210 toward the lower end of the first terminal column 122 of the first terminal 120, And is electrically connected or welded to the flange 122e. The second electrode tab 212a extends from the upper end of the electrode assembly 210 toward the lower end of the second terminal column 132 of the second terminal 130, And is electrically connected or welded to the flange 132e.

실질적으로, 제1전극 탭(211a)은 전극 조립체(210)의 제1전극판(211) 중 제1활물질(211b)이 도포되지 않은 제1무지부 자체이거나, 또는 제1무지부에 접속된 별도 부재일 수 있다. 여기서, 제1무지부의 재질은 제1전극판의 재질과 동일하고, 별도 부재의 재질은 니켈, 니켈 합금, 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금 및 그 등가물 중에서 선택된 하나일 수 있다.The first electrode tab 211a may be either the first uncoated portion that is not coated with the first active material 211b of the first electrode plate 211 of the electrode assembly 210 or the first uncoated portion 211c that is connected to the first uncoated portion It may be a separate member. Here, the material of the first non-coated portion may be the same as that of the first electrode plate, and the material of the separate non-coated portion may be one selected from the group consisting of nickel, nickel alloy, copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy and the like.

또한, 실질적으로, 제2전극 탭(212a)은 전극 조립체(210)의 제2전극판(212) 중 제2활물질(212b)이 도포되지 않은 제2무지부 자체이거나, 또는 제2무지부에 접속된 별도의 부재일 수 있다. 여기서, 제2무지부의 재질은 제2전극판의 재질과 동일하고, 별도 부재의 재질은 알루미늄, 알루미늄 합금, 니켈, 니켈 합금, 구리, 구리 합금 및 그 등가물 중에서 선택된 하나일 수 있다.The second electrode tab 212a may be a second uncoated portion that is not coated with the second active material 212b of the second electrode plate 212 of the electrode assembly 210, And may be a separate member connected thereto. Here, the material of the second non-coated portion may be the same as that of the second electrode plate, and the material of the second non-coated portion may be one selected from aluminum, aluminum alloy, nickel, nickel alloy, copper, copper alloy and the like.

이와 같이, 전극 조립체가 갖는 권취 축과 단자가 갖는 단자 축이 상호간 대략 평행 또는 수평하게 형성됨으로써, 전해액 주입 시 전극 조립체의 전해액 함침성이 우수할 뿐만 아니라, 과충전 시 내부 가스가 안전벤트로 신속하게 이동하여 안전벤트가 빠르게 동작한다.As described above, since the terminal axis of the winding shaft and the terminal of the electrode assembly are formed substantially parallel or horizontally with each other, not only the electrolyte solution impregnability of the electrode assembly is excellent when the electrolyte solution is injected, Move the safety vent quickly.

또한, 전극 조립체가 갖는 전극 탭(무지부 자체 또는 별도 부재)이 직접 단자에 전기적으로 접속되어 전기적 경로가 짧아짐으로써, 이차 전지의 내부 저항이 감소할 뿐만 아니라 부품 개수가 감소한다.In addition, since the electrode tab (the non-conductive portion itself or another member) of the electrode assembly is electrically connected to the terminal directly, the electrical path is shortened, so that the internal resistance of the secondary battery is reduced and the number of parts is reduced.

도 3 및 도 4의 실시예에서 각 캡 플레이트(151)에 형성된 리세스(161a, 161b, 162a, 162b)의 형태, 개수, 배치는 도 1 및 도 2의 실시예를 위해 설명된 바와 동일한 특징을 공유할 수 있다.The shapes, number and arrangement of the recesses 161a, 161b, 162a and 162b formed in the respective cap plates 151 in the embodiments of FIGS. 3 and 4 are the same as those described for the embodiments of FIGS. 1 and 2 . &Lt; / RTI >

도 5는 본 발명에 따른 이차 전지 모듈의 일실시예를 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5의 6-6 선을 따른 단면도이다.FIG. 5 is a perspective view illustrating an embodiment of a secondary battery module according to the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line 6-6 of FIG.

여기서 제1 이차 전지(100), 제2 이차 전지(100')는 각각 앞서 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 본 발명에 따른 이차 전지의 실시예에 상당하다.Here, the first secondary battery 100 and the second secondary battery 100 'correspond to the embodiments of the secondary battery according to the present invention described above with reference to Figs. 1 to 4, respectively.

제1 이차 전지(100)와 제2 이차 전지(100') 사이에는 스페이서(400)가 삽입되는데, 이는 제1 이차 전지(100)와 제2 이차 전지(100') 사이를 전기적으로 절연할 뿐만 아니라, 제1 이차 전지(100)와 제2 이차 전지(100')의 각 케이스가 서로 직접 마찰되어 파티클이 형성되는 것을 방지하기 위한 것이다. 아울러 스페이서(400)는 외부 충격을 흡수하여 완화시킬 수 있는 재질로 이루어질 수 있다.A spacer 400 is inserted between the first secondary battery 100 and the second secondary battery 100 'to electrically insulate the first secondary battery 100 from the second secondary battery 100' , But the case of the first secondary battery 100 and the case of the second secondary battery 100 'are directly rubbed against each other to prevent particles from being formed. In addition, the spacer 400 may be made of a material capable of absorbing external shock.

제1 이차 전지(100)와 제2 이차 전지(100')가 서로 동형이므로, 제1 이차 전지(100)와 제2 이차 전지(100')를 반복적으로 스택(stack)하면 각각의 리세스(161a, 161b, 162a, 162b)가 한 쌍씩 서로 마주보게 배치된다. 이 리세스(161a, 161b, 162a, 162b)에 캡 버스 바(310)를 삽입, 접합하여 전기적으로 연결되도록 한다. 도 5 및 도 6에서 각각의 리세스(161a, 161b, 162a, 162b)는 직육면체 형상의 홈이고, 캡 버스 바(310)는 사각형 단면을 가진 막대 또는 플레이트 형상으로 예시되어 있으나, 리세스(161a, 161b, 162a, 162b)와 캡 버스 바(310)의 구체적인 형태는 필요에 따라 여하하게 변경할 수 있다. 예컨대, 캡 버스 바(310)는 원기둥 형상의 막대일 수 있는데, 이 경우 리세스(161a, 161b, 162a, 162b) 역시 원기둥 형상의 홈일 수 있다. 캡 버스 바(310)는 도전성 재질로 이루어지는데, 예를 들어 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어질 수 있다.Since the first secondary battery 100 and the second secondary battery 100 'are mutually of the same type, when the first secondary battery 100 and the second secondary battery 100' are repeatedly stacked, 161a, 161b, 162a, and 162b are disposed facing each other. The cap bus bar 310 is inserted into the recesses 161a, 161b, 162a, and 162b, and the cap bar bar 310 is electrically connected. 5 and 6, each of the recesses 161a, 161b, 162a and 162b is a rectangular parallelepiped-shaped groove, and the cap bus bar 310 is illustrated as a rod or a plate having a rectangular cross section, , 161b, 162a, 162b and the cap bus bar 310 can be changed as needed. For example, the cap bus bar 310 may be a bar having a cylindrical shape, in which case the recesses 161a, 161b, 162a, 162b may also be columnar grooves. The cap bus bar 310 is made of a conductive material, for example, aluminum or an aluminum alloy.

어느 경우이든, 리세스(161a, 161b, 162a, 162b)에 캡 버스 바(310)가 삽입되어 접합된 이후에, 캡 버스 바(310)의 최상면은 리세스(161a, 161b, 162a, 162b)가 형성된 캡 플레이트(151)의 최상면 이하의 높이인 것이 바람직하다. 바꾸어 말해, 이때 캡 버스 바(310)는 리세스(161a, 161b, 162a, 162b)에 설치된 상태에서 리세스(161a, 161b, 162a, 162b) 너머로 돌출되지 않는다.In any case, after the cap bus bar 310 is inserted and bonded to the recesses 161a, 161b, 162a and 162b, the top surface of the cap bus bar 310 is connected to the recesses 161a, 161b, 162a, It is preferable that the height of the cap plate 151 is less than the height of the top surface of the cap plate 151. In other words, at this time, the cap bus bar 310 does not protrude beyond the recesses 161a, 161b, 162a and 162b in a state where the cap bus bar 310 is installed in the recesses 161a, 161b, 162a and 162b.

설명의 편의를 위해 도 5에서는 한 쌍의 캡 버스 바(310)는 리세스(161a, 161b, 162a, 162b)에 삽입된 상태로, 다른 한 쌍의 캡 버스 바(310)는 아직 리세스(161a, 161b, 162a, 162b)에 삽입되지 않은 상태로 예시하고 있으며, 도 6에서는 모든 캡 버스 바(310)가 리세스(161a, 161b, 162a, 162b)에 삽입된 상태로 예시한 것임에 유의하여야 한다. 아울러, 도 5에서는 한 쌍의 이웃하는 이차 전지들(100, 100') 사이에 2개의 캡 버스 바(310)가 설치된 것으로 예시하고 있으나, 그 개수는 임의로 증감할 수 있다.5, a pair of cap bus bars 310 are inserted into the recesses 161a, 161b, 162a, and 162b, while the other pair of cap bus bars 310 are not yet recessed The cap bus bars 310 are inserted into the recesses 161a, 161b, 162a, and 162b in FIG. 6, shall. In FIG. 5, two cap bus bars 310 are illustrated as being installed between a pair of neighboring secondary cells 100 and 100 '. However, the number of cap bus bars 310 may be arbitrarily increased or decreased.

이와 같이 캡 버스 바(310)가 각 이차 전지들(100, 100')의 케이스를 전기적으로 연결하고 있는데, 이차 전지의 케이스가 양극을 띄고 있다면 이웃하는 이차 전지들(100, 100') 사이에서 양극끼리 서로 연결이 된 상태가 된다. 따라서, 각 이차 전지(100, 100')에서 반대되는 극성의 단자, 예컨대 음극 단자(제1단자, 120)를 설치하고, 이 음극 단자(120)들은 별도의 단자 버스 바(320)를 통해 전기적으로 연결할 수 있다. 이상의 설명에서 양극, 음극은 각 이차 전지의 구조에 따라 상대적인 것이므로 서로 바뀔 수 있다. 즉, 각 이차 전지의 케이스가 음극을 띄고 있을 수 있으며, 그렇다면 캡 버스 바(310)는 음극끼리 서로 연결하는 것이 되고 단자 버스 바(320)는 양극 단자끼리 연결하는 것이 될 수 있다.In this case, the cap bus bar 310 electrically connects the case of each of the secondary batteries 100 and 100 '. If the case of the secondary battery has an anode, The positive electrodes are connected to each other. The first and second terminals 120 and 120 may be electrically connected to each other through a separate terminal bus bar 320. The terminals of the secondary battery 100 and 100 ' . In the above description, the positive electrode and the negative electrode are mutually different depending on the structure of each secondary battery, and can be changed. That is, the case of each secondary battery may have a cathode, so that the cap bus bar 310 may be connected to the cathodes, and the terminal bus bar 320 may be connected to the cathode terminals.

도 7은 도 5의 실시예에 따라 4개의 이차 전지를 서로 연결한 사용 상태를 예시하고 있다. 여기서 4개의 이차 전지들은 각각의 양극(또는 음극)이 캡 버스 바(310)에 의해 연결되며, 음극(또는 양극)이 단자 버스 바(320)로 연결되어, 서로 병렬연결된 상태일 수 있다. 캡 버스 바(310)들이 캡 플레이트의 폭방향을 따른 일직선 상에 배열되어 있음에 주목할 필요가 있다.FIG. 7 illustrates a state in which four secondary batteries are connected to each other according to the embodiment of FIG. Here, each of the four secondary cells may be connected to each other by a cap bus bar 310, and the cathode (or anode) may be connected to the terminal bus bar 320 and connected in parallel with each other. It should be noted that the cap bus bars 310 are arranged on a straight line along the width direction of the cap plate.

도 8은 본 발명에 따른 이차 전지 모듈의 다른 실시예의 사용 상태도로서, 역시 4개의 이차 전지들이 서로 병렬적으로 연결된 예를 나타내고 있다. 도 7의 예와는 캡 버스 바(310)들의 배치 형태가 다르다는 점에 주목하여야 한다. 이와 같은 캡 버스 바(310)의 배치는 리세스들의 배치에 따라 달라질 수 있는데, 캡 버스 바(310)가 이차 전지들을 서로 결합하는 물리적인 결합력도 가진다는 점에서 구조적 강도를 고려하거나, 기타 작업, 제조, 가공의 편의성 등을 고려하여 배치를 결정할 수도 있다. 도 7 및 도 8은 물론, 아래에서 설명될 도 9의 경우에도 캡 버스 바(310)가 삽입되지 않은 리세스들은 도시 생략되었는데, 실제로도 사용되지 않는 리세스는 메워지거나, 처음부터 형성되지 않은 것일 수 있다.FIG. 8 is a state view of another embodiment of the secondary battery module according to the present invention, in which four secondary batteries are also connected in parallel with each other. It should be noted that the arrangement of the cap bus bars 310 is different from the example of FIG. The arrangement of the cap bus bar 310 may vary depending on the arrangement of the recesses. In view of the fact that the cap bus bar 310 also has a physical coupling force for coupling the secondary batteries to each other, , The arrangement may be determined in consideration of the convenience of manufacturing and processing. 9 and 9, which will be described below, the recesses into which the cap bus bar 310 is not inserted are not shown. In reality, unused recesses may be filled or not formed from the beginning .

이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 이차 전지 및 이차 전지 모듈을 실시하기 위한 실시예들에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에들만으로 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be applied to a secondary battery and a secondary battery module according to the present invention, It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.

100: 이차 전지 110: 전극 조립체
120: 제1단자 130: 제2단자
140: 케이스 150: 캡 조립체
151: 캡 플레이트 154: 안전벤트
161a, 161b, 162a, 162b: 리세스 310: 캡 버스 바
320: 단자 버스 바 400: 스페이서100: secondary battery 110: electrode assembly
120: first terminal 130: second terminal
140: Case 150: Cap assembly
151: cap plate 154: safety vent
161a, 161b, 162a, 162b: recess 310: cap bus bar
320: Terminal bus bar 400: Spacer

Claims

An electrode assembly,
A case accommodating the electrode assembly in an internal space,
And a cap plate installed at one end of the case to close an internal space of the case,
And a recess for accommodating the cap bus bar is formed on the outer surface of the cap plate.

The method according to claim 1,
Wherein the recess is formed symmetrically with respect to a longitudinal axis of the cap plate on a straight line along a width direction of the cap plate.

The method according to claim 1,
Wherein the recess is formed in a point-symmetrical manner with respect to a center of the cap plate.

A first secondary battery and a second secondary battery each including a case accommodating an electrode assembly in an inner space and a cap plate closing an inner space of the case installed at one end of the case;
A spacer inserted between the first secondary battery and the second secondary battery,
And a cap bus bar electrically coupled to the cap plate of the first secondary battery and the cap plate of the second secondary battery, respectively.

5. The method of claim 4,
Each of the cap plates of the first secondary battery and the second secondary battery has a recess formed therein,
And the cap bus bar is inserted into the recess.

5. The method of claim 4,
Wherein a top surface of the cap bus bar is disposed at a height less than an uppermost surface of each cap plate of the first and second secondary batteries in a state where the cap bus bar is inserted into the recess.

5. The method of claim 4,
Wherein the recess is formed symmetrically with respect to a longitudinal axis of the cap plate on a straight line along a width direction of each of the cap plates.

5. The method of claim 4,
Wherein the recesses are formed symmetrically with respect to a center of each of the cap plates.

5. The method of claim 4,
Wherein the cap bus bar is in the shape of a bar having a rectangular cross section.

5. The method of claim 4,
Wherein the cap bus bar has a rod shape of a circular section.

5. The method of claim 4,
Wherein each of the first and second secondary batteries includes a terminal having an electrical polarity opposite to that of the cap plate,
And a terminal bus bar electrically connecting each terminal of the first secondary battery and the second secondary battery.