KR20190101774A

KR20190101774A - Rechargeable battery

Info

Publication number: KR20190101774A
Application number: KR1020180022151A
Authority: KR
Inventors: 권민형
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2018-02-23
Filing date: 2018-02-23
Publication date: 2019-09-02
Also published as: KR102573329B1

Abstract

According to one embodiment of the present invention, a rechargeable battery comprises: an electrode assembly having a first electrode, a separator, and a second electrode; a case having an opening housing the electrode assembly; a cap assembly coupled to the opening and sealing the case; first and second terminals positioned on top of the cap assembly and electrically connected to the first and second electrodes, respectively; and first and second connection terminals inserted into the first and second terminals and connected to the first and second electrodes. The first terminal has a relatively thin step unit. The first connection terminal includes a flange unit contacting the step unit and a pillar unit connected to the first electrode through the first terminal and the cap assembly.

Description

Secondary Battery {RECHARGEABLE BATTERY}

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

이차 전지(rechargeable battery)는 일차전지와 달리 충전 및 방전을 반복적으로 수행하는 전지이다. 소용량의 이차 전지는 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대용량 이차 전지는 하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 사용될 수 있다.A rechargeable battery is a battery that repeatedly performs charging and discharging, unlike a primary battery. Small capacity secondary batteries can be used in portable electronic devices such as mobile phones, notebook computers and camcorders, and large capacity secondary batteries can be used as power sources for driving motors of hybrid vehicles.

이차 전지는 세퍼레이터(separator)의 양면에 양극(positive electrode)과 음극(negative electrode)을 구비하여 형성되는 전극 조립체가 케이스 내에 전해액과 함께 밀봉된 구조를 가진다. The secondary battery has a structure in which an electrode assembly formed of a positive electrode and a negative electrode on both sides of a separator is sealed with an electrolyte solution in a case.

이와 같은 이차 전지들은 내부에서 이상 반응으로 인한 과충전, 과전류 등의 이벤트가 발생하고, 이로 인해서 이차 전지가 폭발하거나 화재가 발생할 수 있다. Such secondary batteries may generate an event such as an overcharge, an overcurrent due to an abnormal reaction, and the secondary batteries may explode or cause a fire.

이러한 이벤트를 방지하기 위해서 퓨즈와 같은 안전 장치들을 이차 전지의 내부에 설치하여, 이상 반응이 확산되는 것을 방지하고 있다. In order to prevent such an event, safety devices such as fuses are installed inside the secondary battery to prevent an abnormal reaction from spreading.

그러나, 안전 장치 중 퓨즈는 과전류에 의해서 용융되어 끊어져 전류 흐름을 차단하는 것으로, 용융 정도에 따라서 전류 흐름이 차단되지 않을 수 있다. 또한, 퓨즈 동작시에 발생되는 스파크에 의해서 폭발이나 화재가 발생할 수 있다. However, the fuse of the safety device is melted and blown by the overcurrent to block the current flow, the current flow may not be blocked depending on the degree of melting. In addition, an explosion or fire may occur due to a spark generated during a fuse operation.

따라서, 본 발명은 케이스 내부의 퓨즈를 제거하여 퓨즈의 단선시 발생할 수 있는 화재 및 폭발을 방지할 수 있는 이차 전지를 제공하는 것이다. Accordingly, the present invention is to provide a secondary battery that can prevent the fire and explosion that may occur when the fuse is disconnected by removing the fuse inside the case.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 제1 전극, 세퍼레이터 및 제2 전극을 가지는 전극 조립체, 전극 조립체를 수용하며 개구를 가지는 케이스, 개구에 결합되어 케이스를 밀봉하는 캡 조립체, 캡 조립체 위에 위치하며, 제1 전극 및 제2 전극과 각각 전기적으로 연결되어 있는 제1 단자 및 제2 단자, 제1 단자 및 제2 단자에 삽입되어 상기 제1 전극 및 제2 전극과 연결되어 있는 제1 연결 단자 및 제2 연결 단자를 포함하고, 제1 단자는 상대적으로 두께가 얇은 단차부를 가지고, 제1 연결 단자는 상기 단차부와 접촉하는 플랜지부와 제1 단자와 캡 조립체를 관통하여 상기 제1 전극과 연결되는 기둥부를 포함한다.A secondary battery according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is an electrode assembly having a first electrode, a separator and a second electrode, a case accommodating the electrode assembly and having an opening, coupled to the opening to seal the case A cap assembly, positioned on the cap assembly, and inserted into first and second terminals, first and second terminals electrically connected to a first electrode and a second electrode, respectively; And a first connection terminal and a second connection terminal connected to each other, wherein the first terminal has a relatively thin stepped portion, and the first connection terminal includes a flange portion and a first terminal and a cap assembly contacting the stepped portion. It includes a pillar portion penetrating and connected to the first electrode.

상기 플랜지부와 단차부를 전기적으로 연결하는 복수의 용접부를 포함할 수 있다.It may include a plurality of welds for electrically connecting the flange portion and the stepped portion.

상기 용접부는 기둥부를 중심으로 대칭되게 배치될 수 있다. The welding part may be symmetrically disposed about the pillar part.

상기 용접부는 플랜지부의 테두리를 따라 비연속적으로 형성될 수 있다. The welding portion may be formed discontinuously along the edge of the flange portion.

이웃하는 상기 용접부 사이의 상기 플랜지부와 상기 단차부는 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있다. The flange portion and the step portion between neighboring welding portions may be electrically connected in contact with each other.

상기 단차부의 깊이는 상기 플랜지부의 두께와 같거나, 상기 플랜지부의 두께보다 깊게 형성될 수 있다. The depth of the stepped portion may be the same as the thickness of the flange portion, or may be formed deeper than the thickness of the flange portion.

상기 플랜지부의 평면 모양은 다각형 또는 원형일 수 있다. The planar shape of the flange portion may be polygonal or circular.

본 발명에서와 같이 이차 전지를 형성하면 내부에 퓨즈가 없는 이차 전지를 제공할 수 있다. 따라서, 이차 전지 내부의 퓨즈가 단선될 때 발생할 수 있는 화재 및 폭발의 위험이 없는 이차 전지를 제공할 수 있다. When the secondary battery is formed as in the present invention, it is possible to provide a secondary battery having no fuse therein. Therefore, it is possible to provide a secondary battery that does not have a risk of fire and explosion that may occur when a fuse inside the secondary battery is blown.

또한, 본 발명에서는 단자부에 형성되는 용접부를 다양하게 형성함으로써, 이차 전지의 과충전 및 과전류 발생시 작동되는 시점을 용이하게 조절할 수 있는 이차 전지를 제공할 수 있다. In addition, the present invention can provide a secondary battery that can easily adjust the time of operation when the over-charge and over-current generation of the secondary battery by forming a variety of welds formed in the terminal portion.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 II-Ⅱ선을 따라 잘라 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 III-III선을 따라 잘라 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1의 이차 전지의 일부 구성을 분해 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 단자 부분의 개략적인 배치도이다.
도 6은 도 5의 VI-VI선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 단자 부분의 개략적인 배치도이다.1 is a perspective view illustrating a rechargeable battery according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1.
3 is a schematic cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 1.
4 is an exploded perspective view illustrating some components of the rechargeable battery of FIG. 1.
5 is a schematic layout view of a first terminal portion according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG. 5.
7 is a schematic layout view of a first terminal portion according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and like reference numerals designate like elements throughout the specification.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In addition, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to the illustrated.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. In the drawings, the thicknesses of layers and regions are exaggerated for clarity. When a portion of a layer, film, region, plate, or the like is said to be "on" or "on" another portion, this includes not only when the other portion is "right over" but also when there is another portion in the middle.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "~상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.In addition, throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding the other components unless otherwise stated. In addition, throughout the specification, "on" means to be located above or below the target portion, and does not necessarily mean to be located above the gravity direction.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 이차 전지에 대해서 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 II-Ⅱ선을 따라 잘라 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 3은 도 1의 III-III선을 따라 잘라 개략적으로 도시한 단면도이다. 1 is a perspective view illustrating a rechargeable battery according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view schematically taken along the line II-II of FIG. 1, and FIG. 3 is a line III-III of FIG. 1. A cross-sectional view schematically shown along the way.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 이차 전지(101)는 제1 전극(121)과 제2 전극(122) 사이에 세퍼레이터(123)를 개재하여 귄취된 전극 조립체(120), 전극 조립체(120)와 전기적으로 연결된 집전 부재(140, 142), 집전 부재(140, 142) 및 전극 조립체(120)가 내장되는 케이스(27) 및 케이스(27)의 개구에 결합된 캡 조립체(30)를 포함한다. 1 to 3, a secondary battery 101 according to an exemplary embodiment of the present invention includes an electrode obtained by interposing a separator 123 between a first electrode 121 and a second electrode 122. In an opening of the case 27 and the case 27 in which the assembly 120, the current collecting members 140 and 142 electrically connected to the electrode assembly 120, the current collecting members 140 and 142, and the electrode assembly 120 are embedded. Combined cap assembly 30.

이차 전지(101)는 리튬 이온 이차 전지로서 각형인 것을 예로서 설명한다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 본 발명은 리튬 폴리머 전지 또는 원통형 전지 등 다양한 형태의 전지에 적용될 수 있다.The secondary battery 101 will be described by way of example as being a rectangular ion as a lithium ion secondary battery. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention may be applied to various types of batteries such as lithium polymer batteries or cylindrical batteries.

전극 조립체(120)는 복수의 전극 조립체(120a, 120b)를 포함할 수 있으며, 각각의 전극 조립체(120a, 120b)는 제1 전극(121)과 제2 전극(122) 사이에 세퍼레이터(123)를 개재한 상태에서 권회축을 중심으로 권취한 후, 납작하게 가압될 수 있다. 제1 전극(121) 및 제2 전극(122)은 금속 포일(foil)로 형성되는 박판에 활물질이 도포된 영역인 전극 활성부(21a, 22a)와 활물질이 도포되지 않는 영역인 전극 무지부(21b, 22b)를 포함한다.The electrode assembly 120 may include a plurality of electrode assemblies 120a and 120b, and each electrode assembly 120a and 120b may include a separator 123 between the first electrode 121 and the second electrode 122. After winding about the winding axis in the state, it can be pressed flat. The first electrode 121 and the second electrode 122 are electrode active parts 21a and 22a which are areas where an active material is coated on a thin plate formed of a metal foil, and electrode uncoated parts that are areas where an active material is not coated ( 21b, 22b).

제1 전극 활성부(21a)는 알루미늄과 같은 금속 포일에 전이 금속 산화물 등의 활물질을 도포함으로써 형성하고, 제2 전극 활성부(22a)는 구리 또는 니켈과 같은 금속 포일에 흑연 또는 탄소 등의 활물질을 도포함으로써 형성할 수 있다.The first electrode active portion 21a is formed by applying an active material such as transition metal oxide to a metal foil such as aluminum, and the second electrode active portion 22a is formed of an active material such as graphite or carbon on a metal foil such as copper or nickel. It can form by apply | coating.

제1 전극 무지부(21b)와 제2 전극 무지부(22b)는 각각 제1 전극 활성부 및 제2 전극 활성부의 일변으로부터 캡 조립체를 향하여 나란하게 돌출되어 있다. 제1 전극 무지부(21b)와 제2 전극 무지부(22b)는 금속 포일로부터 돌출되도록 절단하여 형성하므로 각각 제1 전극 활성부(21a) 및 제2 전극 활성부(22a)의 금속 포일과 일체로 형성될 수 있다. The first electrode uncoated portion 21b and the second electrode uncoated portion 22b protrude side by side toward the cap assembly from one side of the first electrode active portion and the second electrode active portion, respectively. The first electrode uncoated portion 21b and the second electrode uncoated portion 22b are formed by cutting to protrude from the metal foil, so that the first electrode uncoated portion 21b and the second electrode uncoated portion 22b are integral with the metal foil of the first electrode active portion 21a and the second electrode active portion 22a, respectively. It can be formed as.

전극 조립체(120)에서 제1 전극 무지부(21b)와 제2 전극 무지부(22b)는 서로 다른 극성으로 거리를 두고 이격 배치된다. In the electrode assembly 120, the first electrode uncoated portion 21b and the second electrode uncoated portion 22b are spaced apart from each other with different polarities.

또한, 제1 전극(121) 및 제2 전극(122)은 권취하거나 겹쳐서 형성되므로, 매턴마다 반복해서 형성되는 제1 전극 무지부(21b) 및 제2 전극 무지부(22b)는 복수의 박막이 겹쳐져서 형성될 수 있다. 이처럼 복수의 박막이 겹쳐서 형성될 경우, 전류 이동을 용이하게 하기 위해서 초음파 용접으로 박막과 박막이 접촉하도록 연결될 수 있다. In addition, since the first electrode 121 and the second electrode 122 are formed to be wound or overlapped, the first electrode uncoated portion 21b and the second electrode uncoated portion 22b, which are repeatedly formed every turn, have a plurality of thin films. It can be formed by overlapping. As such, when a plurality of thin films are formed to overlap, the thin films and the thin films may be connected to each other by ultrasonic welding in order to facilitate current movement.

세퍼레이터(123)는 제1 전극 활성부(21a)와 제2 전극 활성부(22a) 사이에 위치하며, 단락을 방지하고 리튬 이온의 이동을 가능하게 하는 역할을 하며, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리 프로필렌의 복합 필름으로 이루어질 수 있다.The separator 123 is positioned between the first electrode active portion 21a and the second electrode active portion 22a, and serves to prevent short circuits and to allow movement of lithium ions. For example, polyethylene and polypropylene It may consist of a composite film of polyethylene, polypropylene.

전극 조립체(120)는 권회축에 평행한 방향으로 케이스(27)에 삽입될 수 있으며, 절연 케이스(130)에 둘러싸여 삽입될 수 있다. 전극 조립체(120)는 실질적으로 전해액과 함께 케이스(27)에 수납된다. 전해액은 EC, PC, DEC, EMC, DMC와 같은 유기 용매에 LiPF₆, LiBF₄와 같은 리튬염으로 이루어질 수 있다. 전해액은 액체, 고체 또는 겔상일 수 있다.The electrode assembly 120 may be inserted into the case 27 in a direction parallel to the winding axis, and may be surrounded by the insulating case 130. The electrode assembly 120 is accommodated in the case 27 substantially together with the electrolyte. The electrolyte may be formed of lithium salts such as LiPF ₆ and LiBF ₄ in organic solvents such as EC, PC, DEC, EMC, and DMC. The electrolyte can be liquid, solid or gel.

전극 조립체(120)는 제1 전극 조립체(120a)와 제2 전극 조립체(120b)를 포함할 수 있으며, 이에 대해서는 도 4와 기 설명한 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.The electrode assembly 120 may include a first electrode assembly 120a and a second electrode assembly 120b, which will be described with reference to FIGS. 4 and 2 and 3.

도 4는 도 1의 이차 전지의 일부 구성을 분해 도시한 사시도이다. 4 is an exploded perspective view illustrating some components of the rechargeable battery of FIG. 1.

도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 전극 조립체(120)에 포함된 제1 전극 조립체(120a)와 제2 전극 조립체(120b)는 전기적으로 연결될 수 있다.2 to 4, the first electrode assembly 120a and the second electrode assembly 120b included in the electrode assembly 120 may be electrically connected to each other.

제1 전극 조립체(120a)와 제2 전극 조립체(120b)에서 같은 극성의 전극 무지부는 집전 부재(140, 142)에 의해서 전기적으로 연결된다. 즉, 제1 전극 조립체(120a)와 제2 전극 조립체(120b)의 제1 전극 무지부(21b)는 제1 집전 부재(140)에 의해서 전기적으로 연결되고, 제1 전극 조립체(120a)와 제2 전극 조립체(120b)의 제2 전극 무지부(22b)는 제2 집전 부재(142)에 의해서 전기적으로 연결된다.Electrode uncoated portions of the same polarity in the first electrode assembly 120a and the second electrode assembly 120b are electrically connected by the current collector members 140 and 142. That is, the first electrode uncoated portion 21b of the first electrode assembly 120a and the second electrode assembly 120b is electrically connected by the first current collecting member 140, and the first electrode assembly 120a and the first electrode assembly 120a are electrically connected to each other. The second electrode uncoated portion 22b of the two electrode assembly 120b is electrically connected by the second current collecting member 142.

이때, 제1 전극 조립체(120a)의 제1 전극 무지부(21b)와 제2 전극 조립체(120b)의 제1 전극 무지부(21b)는 서로 마주보는 방향으로 절곡되고, 제1 전극 조립체(120a)의 제2 전극 무지부(22b)와 제2 전극 조립체(120b)의 제2 전극 무지부(22b)는 서로 마주보는 방향으로 절곡되어 있다. 따라서, 각각의 전극 무지부(21b, 22b)는 전극 활성부의 금속 포일과 연결되어 캡 조립체 방향으로 돌출된 제1 무지부(21b1), 제1 무지부로부터 연장되며 집전 부재(140, 142)와 접촉하는 일면을 가지는 제2 무지부(21b2)를 가질 수 있다. At this time, the first electrode uncoated portion 21b of the first electrode assembly 120a and the first electrode uncoated portion 21b of the second electrode assembly 120b are bent in a direction facing each other, and the first electrode assembly 120a The second electrode uncoated portion 22b of) and the second electrode uncoated portion 22b of the second electrode assembly 120b are bent in a direction facing each other. Accordingly, each of the electrode plain portions 21b and 22b is connected to the metal foil of the electrode active portion, and extends from the first plain portion 21b1 and the first plain portion to protrude in the direction of the cap assembly. It may have a second uncoated portion (21b2) having one surface in contact.

제1 집전 부재(140)의 일면(상대적으로 캡플레이트와 가까운 면)과 제2 무지부(21b2)의 일면(상대적으로 집전체와 가까운 면)이 접촉하여 전기적으로 연결되고, 제2 집전 부재(142)의 일면(상대적으로 캡플레이트와 가까운 면)과 제2 무지부(22b2)의 일면(상대적으로 집전체와 가까운 면)이 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있다. One surface (relatively close to the cap plate) of the first current collecting member 140 and one surface (relatively close to the current collector) of the second uncoated portion 21b2 are in contact with each other and electrically connected to each other. One surface (relatively close to the cap plate) of 142 and one surface (relatively close to the current collector) of the second uncoated portion 22b2 may be electrically contacted with each other.

다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 케이스(27)는 대략 직육면체로 이루어지며, 일면에는 개방된 개구가 형성된다. 케이스(27)는 알루미늄, 스테인리스 스틸 등의 금속으로 이루어질 수 있다. Referring again to FIGS. 1 to 3, the case 27 is formed of an approximately rectangular parallelepiped, and an open opening is formed on one surface thereof. The case 27 may be made of metal such as aluminum or stainless steel.

캡 조립체(30)는 케이스(27)의 개구를 덮는 캡 플레이트(31)와 캡 플레이트(31) 위에 위치하며, 제1 전극(121)과 전기적으로 연결된 제1 단자(50)와 제2 전극(122)과 전기적으로 연결된 제2 단자(52)를 포함한다.The cap assembly 30 is positioned on the cap plate 31 and the cap plate 31 covering the opening of the case 27, and includes a first terminal 50 and a second electrode electrically connected to the first electrode 121. And a second terminal 52 electrically connected with 122.

캡 플레이트(31)는 일방향으로 이어진 길쭉한 판 형태로 이루어지며, 케이스(27)의 개구에 결합된다. 캡 플레이트(31)는 케이스(27)와 동일한 재질로 형성될 수 있으며, 레이저 용접 방식으로 케이스(27)에 결합될 수 있다. 따라서 캡 플레이트(31)는 케이스(27)와 전기적으로 연결될 수 있다.The cap plate 31 is formed in the form of an elongated plate extending in one direction and is coupled to the opening of the case 27. The cap plate 31 may be formed of the same material as the case 27 and may be coupled to the case 27 by a laser welding method. Therefore, the cap plate 31 may be electrically connected to the case 27.

캡 플레이트(31)는 전해액을 주입하기 위한 전해액 주입구(32) 및 연결 단자(250, 252)가 삽입되는 단자 구멍(5)을 가진다. 전해액 주입구(32)에는 케이스(27)에 캡 플레이트(31)를 결합 및 용접한 후, 케이스(27)의 내부로 전해액을 주입할 수 있게 한다. 전해액의 주입 후, 전해액 주입구(32)는 밀봉 마개(38)로 밀봉된다.The cap plate 31 has an electrolyte injection hole 32 for injecting electrolyte and a terminal hole 5 into which the connection terminals 250 and 252 are inserted. After coupling and welding the cap plate 31 to the case 27, the electrolyte injection hole 32 allows the electrolyte to be injected into the case 27. After the injection of the electrolyte, the electrolyte injection opening 32 is sealed with a sealing stopper 38.

제1 단자(50) 및 제2 단자(52)는 직사각형의 판 형상으로, 각각 제1 연결 단자(250) 및 제2 연결 단자(252)가 이들을 관통하여 결합되어 있다. 제 1 단자(50)는 보조 단자(51)를 사이에 두고 캡 플레이트(31) 위에 위치하며, 캡 플레이트(31)와 전기적으로 연결될 수 있다. The first terminal 50 and the second terminal 52 have a rectangular plate shape, and the first connection terminal 250 and the second connection terminal 252 are coupled to each other through them. The first terminal 50 is positioned on the cap plate 31 with the auxiliary terminal 51 interposed therebetween, and may be electrically connected to the cap plate 31.

다른 극성의 제2 단자(52)는 캡 플레이트(31)와의 절연을 위해서, 절연 부재(60)를 사이에 두고 캡 플레이트(31) 위에 위치한다. 절연 부재(60)는 제2 단자(52)의 측면을 감싸도록 형성되어, 외부 기기와 전기적으로 연결하기 위한 제2 단자(52)의 상면만 외부로 노출될 수 있다.The second terminal 52 of the other polarity is positioned on the cap plate 31 with the insulating member 60 interposed therebetween to insulate the cap plate 31. The insulating member 60 is formed to surround the side surface of the second terminal 52, so that only an upper surface of the second terminal 52 for electrically connecting with an external device may be exposed to the outside.

제1 단자(50)는 제1 집전부재(140)를 매개로 제1 전극(121)과 전기적으로 연결되며, 제2 단자(52)는 제2 집전부재(142)를 매개로 제2 전극(122)과 전기적으로 연결된다. 이때, 제1 단자(50)와 제2 단자(52)는 제1 연결 단자(250) 및 제2 연결 단자(252)를 통해서 각각 제1 집전 부재(140) 및 제2 집전 부재(142)에 연결될 수 있다. The first terminal 50 is electrically connected to the first electrode 121 through the first current collecting member 140, and the second terminal 52 is connected to the second electrode via the second current collecting member 142. 122) is electrically connected. In this case, the first terminal 50 and the second terminal 52 are connected to the first current collecting member 140 and the second current collecting member 142 through the first connection terminal 250 and the second connection terminal 252, respectively. Can be connected.

제1 연결 단자(250)는 기둥 형상으로 이루어지며 캡 플레이트(31), 보조 단자(60) 및 제1 단자(50)에 각각 형성된 관통 구멍(5, 6, 7)에 삽입되어 제1 단자(50)와 제1 집전 부재(140)를 전기적으로 연결한다. The first connection terminal 250 has a columnar shape and is inserted into the through holes 5, 6, and 7 formed in the cap plate 31, the auxiliary terminal 60, and the first terminal 50, respectively. 50 and the first current collecting member 140 are electrically connected to each other.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 단자 부분의 개략적인 배치도이고, 도 6은 도 5의 VI-VI선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 단자 부분의 개략적인 배치도이다.5 is a schematic layout view of a first terminal portion according to an embodiment of the present invention, FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI of FIG. 5, and FIG. 7 is according to another embodiment of the present invention. Schematic layout of the first terminal portion.

도 5 및 도 6을 참조하면, 제1 연결 단자(250)는 관통 구멍에 삽입된 후, 가압되어 제1 단자(50)에 결합되는 리벳 형태로로, 관통 구멍(5, 6, 7)에 삽입되는 기둥부(25a)와 기둥부(25a)로부터 확장되어 제1 단자(50)와 접촉하는 플랜지부(25b)를 가질 수 있다. Referring to FIGS. 5 and 6, the first connection terminal 250 is inserted into the through hole, and is in the form of a rivet that is pressurized to be coupled to the first terminal 50. It may have a flange portion 25b which extends from the inserted pillar portion 25a and the pillar portion 25a and contacts the first terminal 50.

제1 단자(50)는 제1 연결 단자(250)의 플랜지부(25b)가 안착되는 단차부(T)를 가질 수 있으며, 단차부(T)는 다른 부분에 비해서 상대적으로 두께가 얇은 부분이다.The first terminal 50 may have a stepped portion T on which the flange portion 25b of the first connecting terminal 250 is seated, and the stepped portion T is a portion that is relatively thinner than other portions. .

단차부(T)는 관통 구멍을 둘러싸도록 형성될 수 있으며, 단차부(T)의 평면 모양은 플랜지부(25b)의 평면 모양과 같을 수 있다. 예를 들어, 단차부(T)의 평면 모양은 사각형과 같은 다각형일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 도 7에서와 같이 원형일 수 있다. The stepped portion T may be formed to surround the through hole, and the planar shape of the stepped portion T may be the same as the planar shape of the flange portion 25b. For example, the planar shape of the stepped portion T may be a polygon such as a rectangle, but is not limited thereto and may be circular as shown in FIG. 7.

단차부(T)의 깊이(H)는 플랜지부(25b)의 두께와 같거나 플랜지부(25b)의 두께보다 깊게 형성하여, 외부로 플랜지부가 돌출되지 않는다.The depth H of the stepped portion T is equal to the thickness of the flange portion 25b or deeper than the thickness of the flange portion 25b, so that the flange portion does not protrude outward.

플랜지부(25b)는 단차부(T)에 용접으로 고정될 수 있으며, 용접이 이루어지는 용접부(A)는 플랜지부(T)의 테두리를 따라서 비연속적으로 위치할 수 있다. 용접부(A)는 복수로 형성될 수 있으며, 일정한 간격을 두고 배치될 수 있으며, 기둥부(25a)를 중심으로 대칭되게 배치될 수 있다. 이때, 이웃하는 용접부 사이의 플랜지부와 단차부는 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있다.The flange portion 25b may be fixed to the stepped portion T by welding, and the welded portion A in which the welding is made may be discontinuously located along the edge of the flange portion T. The welding portion A may be formed in plural, may be arranged at regular intervals, and may be symmetrically disposed about the pillar portion 25a. In this case, the flange portion and the stepped portion between neighboring welds may be electrically connected in contact.

본 발명에서와 같이 비연속적으로 용접부(A)를 형성하면, 이웃하는 용접부(A) 사이는 상대적으로 느슨하게 접촉된 상태로 결합된다. 따라서 전지 내부의 이상 반응으로 가스가 발생할 경우 가스가 용접부(A) 사이의 느슨한 영역을 통해서 외부로 배출될 수 있다.When the welding portion (A) is formed discontinuously as in the present invention, the adjacent welding portions (A) are coupled in a relatively loose contact state. Therefore, when gas is generated due to an abnormal reaction inside the battery, the gas may be discharged to the outside through the loose region between the welding parts A. FIG.

또한, 전지 내압이 일정 압력 이상이 되면 압력에 의해서 용접부(A)의 결합력이 약해지고 용접부(A)가 분리되어 더욱 용이하게 가스가 배출될 수 있도록 한다. 이때, 단자와 연결 단자 사이의 전기적 연결이 분리되어 더 이상의 전류 흐름은 차단된다. In addition, when the battery internal pressure is higher than a predetermined pressure, the bonding force of the welding portion A becomes weak due to the pressure, and the welding portion A is separated to allow the gas to be discharged more easily. At this time, the electrical connection between the terminal and the connecting terminal is disconnected so that no more current flows.

또한, 이상 반응에 의해서 과전류가 흐르고 이로 인해서 과열될 경우, 용접부(A)는 열에 의해서 용융되어 단차부로부터 연결 단자가 분리되어 전류 흐름을 차단할 수 있다. In addition, when an overcurrent flows due to an abnormal reaction and is thereby overheated, the welding portion A may be melted by heat to separate the connection terminal from the stepped portion to block the current flow.

이처럼, 본 발명에서와 같이 단차부(T)에 용접부(A)를 형성하면 내압에 따라서 순차적으로 가스가 배출될 수 있도록 하여, 전지가 폭발하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 용접부가 용융되어 단차부로부터 분리되어 전류 흐름을 차단하여 전지가 폭발하는 것을 방지할 수 있다. As such, when the welding portion A is formed in the stepped portion T as in the present invention, the gas can be sequentially discharged according to the internal pressure, thereby preventing the battery from being exploded. In addition, the welded part may be melted and separated from the stepped part to block the current flow to prevent the battery from exploding.

이러한, 용접부의 길이가 길어지고, 개수가 증가할수록 더욱 높은 앞력 및 온도에서 분리되므로 필요에 따라서 용접부의 길이 및 개수를 다양하게 설계하여 전류를 차단할 수 있도록 한다.Since the length of the welding part is longer and the number is increased, the welding part is separated at higher power and temperature, so that the length and number of welding parts are variously designed as necessary to cut off the current.

이상에서와 같이, 본 발명에서와 같이 용접부를 형성하면 전지 내부에 퓨즈를 형성하지 않으면서도, 이상 반응에 의한 전지의 폭발 및 화재를 용이하게 방지할 수 있다. As described above, by forming the welded portion as in the present invention, it is possible to easily prevent the explosion and fire of the battery due to the abnormal reaction without forming a fuse inside the battery.

또한, 퓨즈의 단선으로 인한 스파크 현상이 발생하지 않아 더욱 안전한 이차 전지를 제공할 수 있다. In addition, the spark phenomenon does not occur due to the disconnection of the fuse can provide a more safe secondary battery.

다시, 도 2를 참조하면, 제1 연결 단자(250)의 하단은 제1 집전 부재(140)에 용접으로 고정된다. 이때, 제1 집전 부재(140)의 상면과 연결 단자(250)의 하면이 접촉하여 용접될 수 있으며, 접촉 면적을 증가시키기 위해서 연결 단자(250)의 하단은 상단에 비해서 넓은 폭일 수 있다. Again, referring to FIG. 2, the lower end of the first connection terminal 250 is fixed to the first current collecting member 140 by welding. In this case, the upper surface of the first current collecting member 140 and the lower surface of the connection terminal 250 may be contacted and welded, and in order to increase the contact area, the lower end of the connection terminal 250 may have a wider width than the upper end.

따라서 제1 전극(121)은 제1 집전 부재(140) 및 제1 연결 단자(250)를 통해서 제1 단자(50)와 전기적으로 연결될 수 있다.Therefore, the first electrode 121 may be electrically connected to the first terminal 50 through the first current collecting member 140 and the first connection terminal 250.

제1 연결 단자(250)는 캡 플레이트(31)의 단자 구멍(5)을 통과하여 케이스(27)의 내부로부터 외부로 돌출되도록 설치되므로, 제1 실링 가스킷(63)을 설치하여 제1 연결 단자(250)와 캡 플레이트(31) 사이를 밀봉시킨다. Since the first connection terminal 250 is installed to protrude outward from the inside of the case 27 through the terminal hole 5 of the cap plate 31, a first sealing gasket 63 is provided to install the first connection terminal. Seal between 250 and cap plate 31.

제1 실링 가스킷(63)은 캡 플레이트의 단자 구멍(5)뿐 아니라, 연결 단자(250)의 하부를 감싸도록 형성될 수 있다. 제2 실링 가스킷(63)은 캡 플레이트의 단자 구멍(5)을 밀봉시키면서 제1 연결 단자(250)의 하부를 감싸 제1 연결 단자(250)가 노출되지 않도록 함으로써, 캡 플레이트(31)와 제1 연결 단자(250)가 단락되는 것을 방지할 수 있다. The first sealing gasket 63 may be formed to surround the lower portion of the connection terminal 250 as well as the terminal hole 5 of the cap plate. The second sealing gasket 63 surrounds the lower portion of the first connection terminal 250 while sealing the terminal hole 5 of the cap plate, thereby preventing the first connection terminal 250 from being exposed, thereby making the cap plate 31 and the 1 connection terminal 250 can be prevented from shorting.

또한, 제1 연결 단자(250)의 하부가 다른 부분보다 확장된 폭을 가지고, 이를 감싸도록 제1 실링 가스킷(63)을 설치하면, 제1 실링 가스킷(63)은 단자 구멍(5)에 삽입되는 제1 부분(63a), 캡 플레이트(31)와 연결 단자(250) 사이에 위치하는 제2 부분(63b), 캡 플레이트(63)와 제1 집전 부재(140) 사이에 위치하는 제3 부분(63c)을 포함한다. In addition, when the lower portion of the first connection terminal 250 has an expanded width than other portions and the first sealing gasket 63 is installed to surround the first sealing terminal 250, the first sealing gasket 63 is inserted into the terminal hole 5. The first portion 63a, the second portion 63b positioned between the cap plate 31 and the connection terminal 250, and the third portion positioned between the cap plate 63 and the first current collecting member 140. (63c).

제1 실링 가스킷(63)의 제1 부분(63a)과 제2 부분(63b)은 캡 플레이트(31)와 연결 단자(250)가 단락 되는 것을 방지하고, 제3 부분(63c)은 캡 플레이트(31)와 제1 집전 부재(140) 사이의 간격을 일정하게 유지하여 이들이 단락되는 것을 방지할 수 있다. The first portion 63a and the second portion 63b of the first sealing gasket 63 prevent the cap plate 31 and the connection terminal 250 from being shorted, and the third portion 63c includes the cap plate ( 31 may be kept constant between the first current collecting member 140 to prevent them from being shorted.

한편, 제2 단자(52)는 제2 연결 단자(252)와 제2 집전 부재(142)를 통해서 제2 전극(122)과 전기적으로 연결된다. 제2 연결 단자(252)도 제2 실링 가스킷(65)을 통해서 캡 플레이트의 단자 구멍(5)에 삽입될 수 있으며, 제2 연결 단자(252)는 제2 실링 가스킷(65)의 관통 구멍(8) 및 제2 단자(52)의 관통 구멍(7)에 삽입되어 제2 단자(52)와 전기적으로 연결된다. Meanwhile, the second terminal 52 is electrically connected to the second electrode 122 through the second connection terminal 252 and the second current collecting member 142. The second connection terminal 252 may also be inserted into the terminal hole 5 of the cap plate through the second sealing gasket 65, and the second connection terminal 252 may be a through hole () of the second sealing gasket 65. 8) and inserted into the through hole 7 of the second terminal 52 and electrically connected to the second terminal 52.

제2 실링 가스킷(65)은 제2 연결 단자(252)의 하부를 감싸도록 형성될 수 있다.The second sealing gasket 65 may be formed to surround a lower portion of the second connection terminal 252.

한편, 캡 플레이트(31)에는 벤트 부재(39)가 설치될 수 있다. 벤트 부재(39)는 이차 전지의 내부 압력이 설정치에 도달하면 절개되어 전류 흐름을 차단하고, 내부 압력을 줄여준다.Meanwhile, the vent member 39 may be installed on the cap plate 31. The vent member 39 is cut when the internal pressure of the secondary battery reaches a set value to block the flow of current and reduce the internal pressure.

벤트 부재(39)는 캡 플레이트(31)의 다른 부분에 비해서 상대적으로 두께가 얇게 형성될 수 있으며, 내압에 의해서 용이하게 파단될 수 있도록 노치(2)가 더 형성될 수 있다. The vent member 39 may be formed to be relatively thinner than other portions of the cap plate 31, and the notch 2 may be further formed to be easily broken by internal pressure.

내부 절연체(64)는 전기 절연재로 형성되어 전극 조립체(120)와 캡 플레이트(31)를 전기적으로 절연시킨다. 내부 절연체(64)는 전해액 주입구(32)와 대응하는 내부 주입구(66)를 가질 수 있다. 내부 주입구(66)는 캡 플레이트(31)에 구비되는 전해액 주입구(32)에 대응하여 형성되므로 전해액 주입구(32)를 경유한 전해액이 내부 절연체(64)의 내부로 원활히 주입될 수 있게 한다.The inner insulator 64 is formed of an electrical insulating material to electrically insulate the electrode assembly 120 and the cap plate 31. The internal insulator 64 may have an internal injection hole 66 corresponding to the electrolyte injection hole 32. Since the inner injection hole 66 is formed corresponding to the electrolyte injection hole 32 provided in the cap plate 31, the electrolyte through the electrolyte injection hole 32 may be smoothly injected into the internal insulator 64.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있다.While the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings.

Claims

An electrode assembly having a first electrode, a separator, and a second electrode,
A case accommodating the electrode assembly and having an opening,
A cap assembly coupled to the opening to seal the case;
First and second terminals located on the cap assembly and electrically connected to the first and second electrodes, respectively;
A first connection terminal and a second connection terminal inserted into the first terminal and the second terminal and connected to the first electrode and the second electrode;
Including,
The first terminal has a relatively thin stepped portion, and the first connection terminal includes a flange portion contacting the stepped portion and a pillar portion connected to the first electrode through the first terminal and the cap assembly. Secondary battery.

In claim 1,
A secondary battery comprising a plurality of welding parts for electrically connecting the flange portion and the stepped portion.

In claim 2,
The welding unit is a secondary battery is arranged symmetrically about the pillar portion.

In claim 2,
The secondary battery is formed discontinuously along the edge of the flange portion.

In claim 2,
A secondary battery, wherein the flange portion and the step portion between adjacent welding portions are in electrical contact with each other.

In claim 1,
The depth of the stepped portion is the secondary battery is formed to be equal to the thickness of the flange portion, or deeper than the thickness of the flange portion.

In claim 1,
The planar shape of the flange portion is a secondary battery that is polygonal or circular.