KR20210103089A - Battery Cell Without Welding Process and Battery Pack Having The Same - Google Patents

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KR20210103089A
KR20210103089A KR1020200017409A KR20200017409A KR20210103089A KR 20210103089 A KR20210103089 A KR 20210103089A KR 1020200017409 A KR1020200017409 A KR 1020200017409A KR 20200017409 A KR20200017409 A KR 20200017409A KR 20210103089 A KR20210103089 A KR 20210103089A
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명의훈
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

The present invention relates to a battery cell that can be fixed in a non-welding manner, and a battery pack including the same, and more specifically, to a battery cell and a battery pack including the same, wherein in a battery cell in which an electrode assembly is accommodated inside a cell case (100) and a pair of electrode leads (200) comprising a positive electrode lead (210) and a negative electrode lead (220) protrude in the same direction outside the cell case (100), the positive lead (210) and the negative lead (220) are provided with a first bent portion bent at a predetermined angle and a straight portion together.

Description

무용접 방식으로 고정이 가능한 전지 셀 및 이를 포함하는 전지 팩{Battery Cell Without Welding Process and Battery Pack Having The Same}A battery cell capable of being fixed by a non-welding method and a battery pack including the same

본 발명은 무용접 방식으로 고정이 가능한 전지 셀 및 이를 포함하는 전지 팩에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인근하는 전극 리드들이 서로 면접촉하면서 밀착되어 버스 바와 용접 공정을 생략할 수 있는 무용접 방식으로 고정이 가능한 전지 셀 및 이를 포함하는 전지 팩에 관한 것이다.The present invention relates to a battery cell capable of being fixed in a non-welding manner and a battery pack including the same, and more particularly, in a non-welding method in which adjacent electrode leads are in close contact while in surface contact with each other, thereby omitting a bus bar and a welding process. It relates to a battery cell capable of being fixed and a battery pack including the same.

휴대폰, 노트북, 캠코더, 디지털 카메라 등 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 충방전이 가능한 이차전지에 관한 기술이 활발해지고 있다. 또한, 이차 전지는 대기오염 물질을 유발하는 화석 연료의 대체 에너지원으로, 전기 자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(P-HEV) 등에 적용되고 있어, 이차 전지에 대한 개발의 필요성이 갈수록 높아지고 있는 상황이다.As technology development and demand for mobile devices such as cell phones, laptops, camcorders, and digital cameras increase, technologies related to rechargeable batteries that can be charged and discharged are becoming active. In addition, secondary batteries are an alternative energy source for fossil fuels that cause air pollutants, and are being applied to electric vehicles (EVs), hybrid electric vehicles (HEVs), plug-in hybrid electric vehicles (P-HEVs), and the like. The need for development is increasing day by day.

현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충, 방전이 자유롭고, 자가 방전률이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.Currently commercialized secondary batteries include nickel cadmium batteries, nickel hydride batteries, nickel zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among them, lithium secondary batteries have almost no memory effect compared to nickel-based secondary batteries, so charging and discharging are free and easy. , the self-discharge rate is very low and the energy density is high.

한편, 위와 같은 이차 전지가 전기자동차 등과 같이 대용량 및 고전압을 필요로 하는 디바이스에 사용될 시에는, 다수의 전지셀들이 배열된 구조의 전지 모듈 내지 전지 팩 등의 형태로 사용된다.Meanwhile, when the secondary battery as described above is used in a device requiring a large capacity and high voltage, such as an electric vehicle, it is used in the form of a battery module or battery pack having a structure in which a plurality of battery cells are arranged.

즉, 도 1(a)는 종래 기술에 따른 전지 셀의 정면도, (b)는 측면도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 전지셀 스택의 분해사시도이다.That is, FIG. 1 (a) is a front view of a battery cell according to the prior art, (b) is a side view, and FIG. 2 is an exploded perspective view of a battery cell stack according to the prior art.

종래의 전지 셀(10)은 전극 조립체에서 연장된 평판 구조의 리드(11, 12)가 셀 케이스(13) 외측으로 돌출해 있고, 이들 전지 셀(10)들은 용량과 출력을 향상을 위해 직렬 및 병렬로 연결된다.In the conventional battery cell 10, the leads 11 and 12 of the flat plate structure extending from the electrode assembly protrude to the outside of the cell case 13, and these battery cells 10 are arranged in series and in order to improve capacity and output. connected in parallel

이때, 전지 셀(10)들 간의 전기적 연결을 위해서 버스 바(미도시)가 이용되며, 버스 바와 전지 셀(10)의 밴딩된 리드(11, 12)들은 전기가 통하는 금속이기 때문에 통상 용접하는 방법으로 연결하고 있다.At this time, a bus bar (not shown) is used for electrical connection between the battery cells 10 , and since the bent leads 11 and 12 of the bus bar and the battery cell 10 are electrically conductive metal, a welding method is generally performed. is connected with

하지만 용접부에 관한 신뢰성을 확보하기 위해서는 리드들과 버스 바의 위치와 용접 조건 등 제약이 많고, 게다가 버스 바가 추가로 구비되어야 함으로 배터리 팩의 에너지밀도가 낮아질 수밖에 없는 상황이다. However, in order to secure the reliability of the welding part, there are many restrictions such as the positions of the leads and the bus bar and welding conditions, and in addition, the energy density of the battery pack is inevitably lowered because the bus bar must be additionally provided.

한편 한국공개특허 제2017-0037157호에는 파우치 케이스 실링부의 일 단부로부터 연장된 양극 리드; 및 상기 파우치 케이스 실링부의 타 단부로부터 연장되어, 양극 리드와 반대 방향으로 연장된 음극 리드;를 포함하고, 상기 양극 리드와 음극 리드 중 하나의 리드가 파우치 케이스 상면을 향해 후방 절곡되어 있고 다른 리드가 파우치 케이스 하면을 향해 후방 절곡되어 있는 파우치형 이차전지가 개시되어 있다.Meanwhile, Korean Patent Application Laid-Open No. 2017-0037157 discloses a positive electrode lead extending from one end of a pouch case sealing part; and a negative electrode lead extending from the other end of the pouch case sealing part in a direction opposite to the positive electrode lead, wherein one lead of the positive electrode lead and the negative electrode lead is bent backward toward the upper surface of the pouch case and the other lead is Disclosed is a pouch-type secondary battery that is bent backward toward the lower surface of the pouch case.

상기 선행문헌에 의하면, 파우치형 이차전지를 포함하는 전지 모듈 및/또는 전지 팩은 리드 연결을 위한 공간을 별도로 필요로 하지 않는다는 장점은 있으나, 리드들이 케이스와 밀착되는 구조이어서 쇼트가 발생할 가능성이 매우 높다는 문제점이 있다.According to the prior literature, the battery module and/or battery pack including the pouch-type secondary battery has the advantage that it does not require a separate space for connecting the leads, but since the leads are in close contact with the case, the possibility of short circuit is very There is a problem with high

한국공개특허 제2017-0037157호Korea Patent Publication No. 2017-0037157

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 전극리드들을 전기적으로 연결함에 있어 버스 바와 용접 공정을 생략할 수 있는 무용접 방식으로 고정이 가능한 전지 셀 및 이를 포함하는 전지 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a battery cell capable of being fixed in a non-welding manner that can omit a bus bar and a welding process in electrically connecting electrode leads, and a battery pack including the same. do.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한, 본 발명에 따른 전지 셀은, 셀 케이스(100) 내부에 전극 조립체가 수납되고, 양극 리드(210)와 음극 리드(220)로 이루어진 한 쌍의 전극 리드(200)가 셀 케이스(100) 외측의 동일한 방향으로 돌출하는 전지 셀에서, 상기 양극 리드(210)와 음극 리드(220)는 소정 각도로 절곡된 제1 굴곡부와 직선부가 함께 구비된 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, in the battery cell according to the present invention, an electrode assembly is accommodated in the cell case 100 , and a pair of electrode leads 200 including a positive electrode lead 210 and a negative electrode lead 220 . ) in the battery cell projecting in the same direction outside the cell case 100, the positive electrode lead 210 and the negative electrode lead 220 are characterized in that the first bent portion and the straight portion bent at a predetermined angle are provided together.

또한 본 발명에 따른 하는 전지 셀에서, 상기 양극 리드(210)와 음극 리드(220)는 서로 반대 방향으로 절곡된 것을 특징으로 한다.Also, in the battery cell according to the present invention, the positive lead 210 and the negative lead 220 are bent in opposite directions.

또한 본 발명에 따른 하는 전지 셀에서, 상기 양극 리드(210)와 음극 리드(220)는 소정 각도로 절곡된 제1 굴곡부, 직선부 및 제2 굴곡부가 순차적으로 위치하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the battery cell according to the present invention, the positive electrode lead 210 and the negative electrode lead 220 are characterized in that the first bent portion, the straight portion, and the second bent portion bent at a predetermined angle are sequentially positioned.

또한 본 발명에 따른 하는 전지 셀에서, 상기 제2 굴곡부는 파형이 반복되는 패턴으로 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, in the battery cell according to the present invention, the second bent portion is characterized in that the waveform is formed in a repeating pattern.

또한 본 발명에 따른 하는 전지 셀에서, 상기 직선부는 상기 셀 케이스(100)의 전면 또는 후면과 평행하게 위치하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the battery cell according to the present invention, the straight portion is characterized in that it is positioned parallel to the front or rear surface of the cell case (100).

또한 본 발명에 따른 하는 전지 셀에서, 상기 직선부는 상기 셀 케이스(100)의 전면 또는 후면과 점진적으로 이격될 수 있도록 소정 각도로 경사지게 위치하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the battery cell according to the present invention, the straight portion is characterized in that it is inclined at a predetermined angle so as to be gradually spaced apart from the front or rear surface of the cell case 100 .

또한 본 발명에 따른 하는 전지 스택은, 전술한 전지 셀이 복수개 적층된 것으로, 서로 인근하는 양극 리드(210)와 음극 리드(220)가 면접촉하여 전기적으로 연결된 것을 특징으로 한다.In addition, the battery stack according to the present invention is characterized in that a plurality of the above-described battery cells are stacked, and the positive electrode lead 210 and the negative electrode lead 220 adjacent to each other are electrically connected by surface contact.

또한 본 발명에 따른 하는 전지 스택은, 상기 양극 리드(210)와 음극 리드(220)의 직선부가 면접촉하는 것을 특징으로 한다.In addition, the battery stack according to the present invention is characterized in that the straight portion of the positive electrode lead 210 and the negative electrode lead 220 is in surface contact.

또한 본 발명에 따른 하는 전지 스택은, 상기 양극 리드(210)와 음극 리드(220)의 직선부 및 제2 굴곡부가 면접촉하는 것을 특징으로 한다.In addition, the battery stack according to the present invention is characterized in that the straight portion and the second bent portion of the positive electrode lead 210 and the negative electrode lead 220 are in surface contact.

또한 본 발명에 따른 하는 전지 스택은, 상기 양극 리드(210)와 음극 리드(220)의 면접촉 부위에는 용접부가 존재하지 않는 것을 특징으로 한다.In addition, the battery stack according to the present invention is characterized in that there is no welding portion in the surface contact portion of the positive electrode lead 210 and the negative electrode lead 220 .

또한 본 발명에 따른 하는 전지 스택은, 상기 복수개의 전지 셀은 직렬로 연결된 것을 특징으로 한다.In addition, the battery stack according to the present invention is characterized in that the plurality of battery cells are connected in series.

또한 본 발명에 따른 하는 전지 팩은, 전술한 전지 스택을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the battery pack according to the present invention is characterized in that it includes the above-described battery stack.

본 발명에 따른 전지 셀 및 이를 포함하는 전지 팩에 의하면, 전지 셀의 리드들이 제1 굴곡부와 소정 각도로 경사진 직선부를 포함하고 있어, 복수개의 전지 셀이 적층될 시 전극 리드들이 면접촉하면서 밀착되므로 리드들을 연결 및 고정하기 위한 버스 바와 용접공정을 생략할 수 있다는 장점이 있다.According to the battery cell and the battery pack including the same according to the present invention, since the leads of the battery cells include a first bent portion and a straight portion inclined at a predetermined angle, when a plurality of battery cells are stacked, the electrode leads are in close contact while being in surface contact. Therefore, there is an advantage that the bus bar and welding process for connecting and fixing the leads can be omitted.

또한 본 발명에 따른 전지 셀 및 이를 포함하는 전지 팩에 의하면, 전지 셀의 리드에는 파형이 반복되는 패턴인 제2 절곡부가 추가로 구비되어 있어, 리드들의 상하 또는 좌우로의 움직임을 억제하므로 한층 안정된 밀착력을 제공할 수 있다는 이점이 있다.In addition, according to the battery cell and the battery pack including the same according to the present invention, the lead of the battery cell is additionally provided with a second bent part, which is a pattern in which a waveform is repeated, so that movement of the leads up and down or left and right is suppressed, so that the lead is more stable. There is an advantage in that adhesion can be provided.

게다가 본 발명에 따른 전지 셀 및 이를 포함하는 전지 팩에 의하면, 버스 바와 용접공정 생략에 따른 제조비용 절감과 에너지밀도 향상에 기여할 수 있다는 장점이 있다.In addition, according to the battery cell and the battery pack including the same according to the present invention, there is an advantage in that it can contribute to reduction of manufacturing cost and improvement of energy density by omitting the bus bar and welding process.

도 1(a)는 종래 기술에 따른 전지 셀의 정면도이고, (b)는 측면도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 전지셀 스택의 분해사시도이다.
도 3(a)는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 전지 셀의 사시도, (b)는 전지 셀의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 전지 셀이 복수개 적층된 전지셀 스택의 측면도이다.
도 5(a)는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 전지 셀의 사시도, (b)는 전지 셀의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 전지 셀이 복수개 적층된 전지 셀 스택의 측면도이다.
도 7(a)는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 전지 셀의 사시도, (b)는 전지 셀의 측면도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 전지 셀이 복수개 적층된 전지 셀 스택의 측면도이다.1 (a) is a front view of a battery cell according to the prior art, (b) is a side view.
2 is an exploded perspective view of a battery cell stack according to the prior art.
3 (a) is a perspective view of a battery cell according to a first preferred embodiment of the present invention, (b) is a side view of the battery cell.
4 is a side view of a battery cell stack in which a plurality of battery cells are stacked according to a first preferred embodiment of the present invention.
5 (a) is a perspective view of a battery cell according to a second preferred embodiment of the present invention, (b) is a side view of the battery cell.
6 is a side view of a battery cell stack in which a plurality of battery cells are stacked according to a second preferred embodiment of the present invention.
7 (a) is a perspective view of a battery cell according to a third preferred embodiment of the present invention, (b) is a side view of the battery cell.
8 is a side view of a battery cell stack in which a plurality of battery cells are stacked according to a third preferred embodiment of the present invention.

본 출원에서 "포함한다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, terms such as “comprises”, “have” or “include” are intended to designate that the features, numbers, steps, components, parts, or combinations thereof described in the specification exist, and are intended to indicate that one or more other It is to be understood that this does not preclude the possibility of the presence or addition of features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 수 있는 것을 의미한다.In addition, the same reference numerals are used throughout the drawings for parts having similar functions and functions. Throughout the specification, when a part is said to be connected to another part, it includes not only a case in which it is directly connected, but also a case in which it is indirectly connected with another element interposed therebetween. In addition, the inclusion of a certain component does not exclude other components unless otherwise stated, but means that other components may be added.

이하, 본 발명에 따른 무용접 방식으로 고정이 가능한 전지 셀 및 이를 포함하는 전지 팩에 관하여 첨부한 도면을 참조하면서 설명하기로 한다.Hereinafter, a battery cell capable of being fixed by a non-welding method according to the present invention and a battery pack including the same will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3(a)는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 전지 셀의 사시도, (b)는 전지 셀의 측면도이다.3 (a) is a perspective view of a battery cell according to a first preferred embodiment of the present invention, (b) is a side view of the battery cell.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지 셀은 셀 케이스(100), 전극 조립체(미도시) 및 전극 리드(200)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 3 , the battery cell according to the first embodiment of the present invention includes a cell case 100 , an electrode assembly (not shown), and an electrode lead 200 .

전지 셀을 구성하는 전극 조립체는 긴 시트형의 양극 및 음극 사이에 분리막이 개재된 후 권취되는 구조로 이루어지는 젤리-롤형 조립체, 또는 장방형의 양극 및 음극이 분리막을 사이에 개재한 상태로 적층되는 구조의 단위셀들로 구성되는 스택형 조립체, 단위셀들이 긴 분리 필름에 의해 권취되는 스택-폴딩형 조립체, 또는 단위셀들이 분리막을 사이에 개재한 상태로 적층되어 서로 간에 부착되는 라미네이션-스택형 조립체 등으로 이루어질 수 있으나 이에 제한하지 않는다.The electrode assembly constituting the battery cell is a jelly-roll type assembly having a structure in which a separator is interposed between a long sheet-shaped positive electrode and a negative electrode and then wound, or a rectangular positive electrode and a negative electrode are stacked with a separator interposed therebetween. A stack type assembly composed of unit cells, a stack-folding type assembly in which unit cells are wound by a long separation film, or a lamination-stack type assembly in which unit cells are stacked with a separation membrane interposed therebetween and attached to each other, etc. may be made, but is not limited thereto.

셀 케이스(100)는 통상적으로 내부층/금속층/외부층의 라미네이트 시트 구조로 이루어져 있다. 내부층은 전극 조립체와 직접적으로 접촉하므로 절연성과 내전해액성을 가져야 하고, 또 외부와의 밀폐를 위하여 실링성 즉, 내부층끼리 열 접착된 실링 부위는 우수한 열접착 강도를 가져야 한다. 이러한 내부층의 재료로는 내화학성이 우수하면서도 실링성이 좋은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌아크릴산, 폴리부틸렌 등의 폴리올레핀계 수지, 폴리우레탄수지 및 폴리이미드수지로부터 선택될 수 있으나 이에 한정하지 않으며, 인장강도, 강성, 표면경도, 내충격 강도 등의 기계적 물성과 내화학성이 뛰어난 폴리프로필렌이 가장 바람직하다.The cell case 100 is typically made of a laminate sheet structure of an inner layer/metal layer/outer layer. Since the inner layer is in direct contact with the electrode assembly, it must have insulation and electrolyte resistance, and for sealing with the outside, the sealing property, that is, the sealing portion where the inner layers are thermally bonded to each other, must have excellent thermal bonding strength. The material of the inner layer may be selected from polyolefin resins such as polypropylene, polyethylene, polyethylene acrylic acid, polybutylene, etc., polyurethane resins and polyimide resins having excellent chemical resistance and good sealing properties, but is not limited thereto, Polypropylene excellent in mechanical properties such as tensile strength, rigidity, surface hardness, and impact resistance and chemical resistance is the most preferable.

내부층과 접하고 있는 금속층은 외부로부터 수분이나 각종 가스가 전지 내부로 침투하는 것을 방지하는 배리어층에 해당되고, 이러한 금속층의 바람직한 재료로는 가벼우면서도 성형성이 우수한 알루미늄 막막을 사용할 수 있다.The metal layer in contact with the inner layer corresponds to a barrier layer that prevents moisture or various gases from penetrating into the battery from the outside.

그리고 금속층의 타측면에는 외부층이 구비되며, 이러한 외부층은 전극 조립체를 보호하면서 내열성과 내화학성을 확보할 수 있도록 인장강도, 투습방지성 및 공기투과 방지성이 우수한 내열성 폴리머를 사용할 수 있고, 일예로 나일론 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용할 수 있으나 이에 제한하지 않는다. And an outer layer is provided on the other side of the metal layer, and this outer layer can use a heat-resistant polymer excellent in tensile strength, moisture permeability and air permeability to secure heat resistance and chemical resistance while protecting the electrode assembly, As an example, nylon or polyethylene terephthalate may be used, but is not limited thereto.

전극 리드(200)는 한 쌍의 전극 리드, 즉 양극 리드(210)와 음극 리드(220)로 이루어지며, 전극 리드(200)는 전극 조립체의 양극 탭과 음극 탭이 각각 전기적으로 연결된 후 셀 케이스(100) 외부로 노출되는 구조로 이루어질 수 있고, 양극 탭과 음극 탭 없이 양극 리드(210)와 음극 리드(220)가 직접 전극조립체와 연결되는 구조일 수도 있다.The electrode lead 200 is made of a pair of electrode leads, that is, a positive electrode lead 210 and a negative electrode lead 220, and the electrode lead 200 is a cell case after the positive electrode tab and the negative electrode tab of the electrode assembly are electrically connected, respectively. (100) It may have a structure exposed to the outside, and may have a structure in which the positive electrode lead 210 and the negative electrode lead 220 are directly connected to the electrode assembly without the positive electrode tab and the negative electrode tab.

한편, 양극 리드(210)와 음극 리드(220)는 셀 케이스(100) 외측으로 동일한 방향으로 돌출하는 것이 바람직하고, 양극 리드(210)와 음극 리드(220)는 서로 반대 방향으로 절곡되는 것이 보다 바람직하다.On the other hand, it is preferable that the positive lead 210 and the negative lead 220 protrude in the same direction to the outside of the cell case 100 , and it is preferable that the positive lead 210 and the negative lead 220 are bent in opposite directions. desirable.

통상 한 쌍의 리드는 일방향 또는 양방향으로 돌출하는데 반해, 본 발명에서는 인근하는 양극 리드(210)와 음극 리드(220)가 서로 면접촉하여 서로 지지될 수 있도록 일방향으로 돌출함과 동시에 각 리드는 서로 반대 방향으로 절곡된다.A pair of leads usually protrude in one direction or in both directions, whereas in the present invention, adjacent anode leads 210 and cathode leads 220 protrude in one direction so that they can be supported by surface contact with each other and at the same time, each lead is connected to each other. bent in the opposite direction.

구체적으로, 양극 리드(210)와 음극 리드(220)는 제1 굴곡부(211, 221)와 직선부(212, 222)가 동시에 마련되는데, 제1 굴곡부(211, 221)는 소정의 곡률반경으로 절곡되어 있으며, 일측은 전극조립체와 직간접적으로 연결되고 타측은 직선부(212, 222)와 이어져 있다. Specifically, the positive lead 210 and the negative lead 220 are provided with first curved portions 211 and 221 and straight portions 212 and 222 at the same time, and the first curved portions 211 and 221 have a predetermined radius of curvature. It is bent, and one side is directly or indirectly connected to the electrode assembly, and the other side is connected to the straight parts 212 and 222 .

여기서, 직선부(212, 222)는 셀 케이스(100)의 전면 또는 후면과 평행하게 위치하는 것이 바람직하고, 셀 케이스(100)의 리드가 돌출하지 않은 반대면인 아래(Y축 방향)로 갈수록 셀 케이스(100)의 전면 또는 후면으로부터 조금씩 멀어질 수 있도록 경사지게 위치하는 것이 보다 바람직하고, 이와 관련한 상세한 설명은 후술하기로 한다.Here, the straight parts 212 and 222 are preferably positioned parallel to the front or rear surface of the cell case 100 , and as the lead of the cell case 100 goes downward (Y-axis direction), which is the opposite surface where the lead does not protrude. It is more preferable to be inclined so as to be slightly farther away from the front or rear surface of the cell case 100 , and a detailed description related thereto will be described later.

한편, 양극 리드(210)와 음극 리드(220)를 설명하면서 제1 굴곡부(211, 221)와 직선부(212, 222)를 구분하여 설명하였을 뿐, 각 리드는 하나의 평판으로 절단한 후 제1 굴곡부(211, 221)를 절곡함으로써 얻어질 수 있다.On the other hand, while describing the positive lead 210 and the negative lead 220, only the first bent portions 211 and 221 and the straight portions 212 and 222 have been separately described, and each lead is cut into one flat plate and then 1 may be obtained by bending the bent portions 211 and 221 .

양극 리드(210)와 음극 리드(220)는 직선부(212, 222)의 말단부가 셀 케이스(100)에 닿지 않은 정도인 것이 바람직하다.The anode lead 210 and the cathode lead 220 are preferably such that the distal ends of the straight portions 212 and 222 do not touch the cell case 100 .

도 4는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 전지 셀이 복수개 적층된 전지 셀 스택의 측면도이다. 도 4에 도시한 바와 같이 전술한 구성을 갖는 복수개의 전지 셀을 수직하게 나란하게 배치시킬 경우, 인근하는 양극 리드(210)와 음극 리드(220)의 각 직선부(212, 222)들이 서로 면접촉하면서 밀착하게 된다. 4 is a side view of a battery cell stack in which a plurality of battery cells are stacked according to a first preferred embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4 , when a plurality of battery cells having the above-described configuration are vertically arranged side by side, each of the straight portions 212 and 222 of the adjacent positive electrode lead 210 and the negative electrode lead 220 is face to face with each other. It comes into contact with a tight fit.

특히 전지 셀의 각 직선부(212, 222)가 소정의 각도를 갖도록 약간 경사지게 위치할 경우에는 밀착력이 더욱 향상될 수 있다.In particular, when each of the straight portions 212 and 222 of the battery cell is slightly inclined to have a predetermined angle, the adhesion may be further improved.

따라서 양극 리드와 음극 리드를 전기적으로 연결함에 있어 버스 바가 필요하지 않고 게다가 용접공정을 생략할 수 있어 제조비용 절감과 전체적인 무게를 줄일 수 있다.Therefore, a bus bar is not required to electrically connect the positive lead and the negative lead, and the welding process can be omitted, thereby reducing manufacturing cost and overall weight.

한편, 전지 셀 스택을 구성하는 복수개의 전지 셀들 중에서, 양측 가장 외측에 위치하는 전지 셀의 양극 리드(210)와 음극 리드(220)는 제1 굴곡부(211, 221)와 직선부(212, 222)로 이루어져도 무방하지만, 배터리 팩의 연결단자(미도시) 위치나 형상에 따라 직선부만으로 이루어지거나, 또는 소정 각도로 절곡된 형상일 수 있다.Meanwhile, among the plurality of battery cells constituting the battery cell stack, the positive electrode lead 210 and the negative electrode lead 220 of the battery cells positioned at the outermost sides of the battery cell have first bent portions 211 and 221 and straight portions 212 and 222 . ), but may be formed of only a straight part or a shape bent at a predetermined angle depending on the location or shape of the connection terminal (not shown) of the battery pack.

비록 도 4에서는 양극 리드(210)와 음극 리드(220)가 위를 향하도록 전지 셀들이 수직하게 위치하는 것으로 도시하고 있으나 이는 일예시에 불과할 뿐, 리드들이 오른쪽 또는 왼쪽을 향하도록 시계방향으로 회전하거나, 또는 전지 셀들이 수평하게 적층되어 전지 셀 스택을 구성할 수 있음은 자명하다. Although FIG. 4 shows that the battery cells are vertically positioned so that the positive lead 210 and the negative lead 220 face upward, this is only an example, and the leads are rotated clockwise to face right or left. Alternatively, it is apparent that battery cells may be horizontally stacked to form a battery cell stack.

셀 케이스(100)들이 도면에서와 같이 소정거리 이격된 상태로 배치되거나, 또는 도면과는 달리 각 셀 케이스(100)들이 서로 밀착한 채로 적층될 수 있음은 자명하다.It is obvious that the cell cases 100 may be disposed to be spaced apart from each other by a predetermined distance as shown in the drawing, or, unlike the drawing, each cell case 100 may be stacked in close contact with each other.

도 5(a)는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 전지 셀의 사시도, (b)는 전지 셀의 측면도이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 전지 셀이 복수개 적층된 전지 셀 스택의 측면도이다.5(a) is a perspective view of a battery cell according to a second preferred embodiment of the present invention, (b) is a side view of the battery cell, and FIG. 6 is a stacked plurality of battery cells according to a second preferred embodiment of the present invention. A side view of a battery cell stack.

제1 실시예와는 양극 리드(210)와 음극 리드(220)의 구성만 상이하고 나머지 구성은 동일하므로, 이하에서는 이들 양극 리드(210)와 음극 리드(220)에 관해서만 설명하기로 한다.Only the configuration of the positive lead 210 and the negative lead 220 is different from that of the first embodiment, and the rest of the configuration is the same. Therefore, only the positive lead 210 and the negative lead 220 will be described below.

제2 실시예에서의 양극 리드(210)와 음극 리드(220)는 제1 굴곡부(211, 221), 직선부(212, 222) 및 제2 굴곡부(213, 223)가 순차적으로 위치하고 있다.In the anode lead 210 and the cathode lead 220 in the second embodiment, first bent portions 211 and 221 , straight portions 212 and 222 , and second bent portions 213 and 223 are sequentially positioned.

특히 추가적으로 구비된 제2 굴곡부(213, 223)는 파형이 반복되는 패턴으로 형성되어 있어, 상호 밀착한 양극 리드(210)와 음극 리드(220)가 상하 또는 좌우로의 움직임을 제한할 수 있어 한층 안정된 밀착력을 제공할 수 있다.In particular, the additionally provided second curved portions 213 and 223 are formed in a pattern in which waveforms are repeated, so that the positive electrode lead 210 and the negative electrode lead 220, which are in close contact with each other, can restrict movement up and down or left and right. It can provide stable adhesion.

즉, 도 6에서와 같이 전지 셀들이 수직하게 적층된 경우에는 상하로의 움직임을 억제할 수 있고, 리드들이 오른쪽 또는 왼쪽을 향하도록 회전된 상태로 적층될 시에는 좌우로의 움직임을 최소화할 수 있다.That is, when the battery cells are vertically stacked as in FIG. 6 , vertical movement can be suppressed, and when the leads are stacked with the leads rotated to face right or left, the left and right movement can be minimized. have.

도 7(a)는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 전지 셀의 사시도, (b)는 전지 셀의 측면도이고, 도 8은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 전지 셀이 복수개 적층된 전지 셀 스택의 측면도이다.7 (a) is a perspective view of a battery cell according to a third preferred embodiment of the present invention, (b) is a side view of the battery cell, and FIG. 8 is a stacked plurality of battery cells according to a third preferred embodiment of the present invention. A side view of a battery cell stack.

제2 실시예와는 양극 리드(210)와 음극 리드(220)의 구성만 상이하고 나머지 구성은 동일하므로, 이하에서는 이들 양극 리드(210)와 음극 리드(220)에 관해서만 설명하기로 한다.Only the configuration of the positive lead 210 and the negative lead 220 is different from that of the second embodiment, and the rest of the configuration is the same. Therefore, only the positive lead 210 and the negative lead 220 will be described below.

제3 실시예에서의 양극 리드(210)와 음극 리드(220)는 제1 굴곡부(211, 221)와 제2 굴곡부(213, 223)가 순차적으로 위치한다.In the anode lead 210 and the cathode lead 220 according to the third embodiment, first bent portions 211 and 221 and second bent portions 213 and 223 are sequentially positioned.

직선부를 생략한 채, 파형이 반복되는 패턴인 제2 굴곡부(213, 223)가 구비되면 밀착력은 그대로 유지한 채 밀착한 리드들의 움직임을 최소화할 수 있고, 게다가 밀착면이 상대적으로 증가하여 저항을 낮출 수 있다는 장점이 있다.When the second curved portions 213 and 223, which are patterns in which the waveform is repeated while omitting the straight portion, are provided, it is possible to minimize the movement of the leads in close contact while maintaining the adhesion as they are, and in addition, the adhesion surface is relatively increased to reduce resistance. The advantage is that it can be lowered.

물론 제1 실시예에서의 직선부와 마찬가지로 제2 굴곡부(213, 223)도 셀 케이스(100)의 전면 또는 후면과 평행하게 위치하거나, 셀 케이스(100)의 리드가 돌출하지 않은 반대면인 아래(Y축 방향)로 갈수록 셀 케이스(100)의 전면 또는 후면으로부터 조금씩 멀어질 수 있도록 경사지게 위치해야 한다.Of course, like the straight part in the first embodiment, the second curved parts 213 and 223 are also positioned parallel to the front or rear surface of the cell case 100 , or the lower surface of the cell case 100 opposite to the lead from which the lead does not protrude. (Y-axis direction) should be inclined so that it can gradually move away from the front or rear surface of the cell case 100.

이상과 같은 본 발명에 따른 전지 셀 스택은 단독, 또는 복수개가 하나의 집합체를 구성하는 전지 팩이 될 수 있고, 이러한 전지 팩은 각종 디바이스, 예를 들어 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 자동차에 적용될 수 있다.The battery cell stack according to the present invention as described above may be a single or a plurality of battery packs constituting an aggregate, and such a battery pack may be applied to various devices, for example, automobiles such as electric vehicles or hybrid vehicles. have.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.As the specific part of the present invention has been described in detail above, for those of ordinary skill in the art, these specific descriptions are only preferred embodiments, and the scope of the present invention is not limited thereby, It is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope and spirit of the present invention, and it is natural that such variations and modifications fall within the scope of the appended claims.

100 : 셀 케이스
200 : 전극 리드
210 : 양극 리드
211 : 제1 굴곡부 212 : 직선부
213 : 제2 굴곡부
220 : 음극 리드
221 : 제1 굴곡부 222 : 직선부
223 : 제2 굴곡부100: cell case
200: electrode lead
210: positive lead
211: first bent part 212: straight part
213: second bent part
220: negative lead
221: first bent part 222: straight part
223: second bent portion

Claims (12)

셀 케이스 내부에 전극 조립체가 수납되고, 양극 리드와 음극 리드로 이루어진 한 쌍의 전극 리드가 셀 케이스 외측 동일한 방향으로 돌출하는 전지 셀에서,
상기 양극 리드와 음극 리드는 소정 각도로 절곡된 제1 굴곡부와 직선부가 함께 구비된 것을 특징으로 하는 전지 셀.
In a battery cell in which the electrode assembly is accommodated inside the cell case, and a pair of electrode leads made of a positive electrode lead and a negative electrode lead protrude in the same direction outside the cell case,
The battery cell, characterized in that the positive lead and the negative lead are provided together with a first bent portion bent at a predetermined angle and a straight portion.
 제1항에 있어서,
상기 양극 리드와 음극 리드는 서로 반대 방향으로 절곡된 것을 특징으로 하는 전지 셀.
According to claim 1,
The battery cell, characterized in that the positive lead and the negative lead are bent in opposite directions.
 제2항에 있어서,
상기 양극 리드와 음극 리드는 소정 각도로 절곡된 제1 굴곡부, 직선부 및 제2 굴곡부가 순차적으로 위치하는 것을 특징으로 하는 전지 셀.
3. The method of claim 2,
The positive electrode lead and the negative electrode lead are battery cells, characterized in that the first bent portion, the straight portion, and the second bent portion bent at a predetermined angle are sequentially positioned.
 제3항에 있어서,
상기 제2 굴곡부는 파형이 반복되는 패턴으로 형성된 것을 특징으로 하는 전지 셀.
4. The method of claim 3,
The second bent portion is a battery cell, characterized in that the waveform is formed in a repeating pattern.
 제2항에 있어서,
상기 직선부는 상기 셀 케이스의 전면 또는 후면과 평행하게 위치하는 것을 특징으로 하는 전지 셀.
3. The method of claim 2,
The straight portion is a battery cell, characterized in that positioned parallel to the front or rear surface of the cell case.
 제2항에 있어서,
상기 직선부는 상기 셀 케이스의 전면 또는 후면과 점진적으로 이격될 수 있도록 소정 각도로 경사지게 위치하는 것을 특징으로 하는 전지 셀.
3. The method of claim 2,
The battery cell, characterized in that the straight portion is inclined at a predetermined angle so as to be gradually spaced apart from the front or rear surface of the cell case.
 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 전지 셀이 복수개 적층된전지 스택으로서,
서로 인근하는 양극 리드와 음극 리드가 면접촉하여 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 전지 스택.
A battery stack in which a plurality of battery cells according to any one of claims 1 to 6 are stacked,
A battery stack, characterized in that the positive lead and the negative lead adjacent to each other are electrically connected by surface contact.
 제7항에 있어서,
상기 양극 리드와 음극 리드의 직선부가 면접촉하는 것을 특징으로 하는 전지 스택.
8. The method of claim 7,
A battery stack, characterized in that the straight portion of the positive lead and the negative lead are in surface contact.
 제7항에 있어서,
상기 양극 리드와 음극 리드의 직선부 및 제2 굴곡부가 면접촉하는 것을 특징으로 하는 전지 스택.
8. The method of claim 7,
A battery stack, characterized in that the straight portion and the second bent portion of the positive lead and the negative lead are in surface contact.
 제7항에 있어서,
상기 양극 리드와 음극 리드의 면접촉 부위에는 용접부가 존재하지 않는 것을 특징으로 하는 전지 스택.
8. The method of claim 7,
The battery stack, characterized in that the welding portion does not exist in the surface contact portion of the positive electrode lead and the negative electrode lead.
 제7항에 있어서,
상기 복수개의 전지 셀은 직렬로 연결된 것을 특징으로 하는 전지 스택.
8. The method of claim 7,
The plurality of battery cells are battery stack, characterized in that connected in series.
 제7항에 기재된 전지 스택을 포함하는 전지 팩.A battery pack comprising the battery stack according to claim 7 .
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