KR20220043784A - Button type secondary battery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 버튼형 이차전지에 관한 것으로서, 버튼형 이전지의 씰링(sealing) 성능을 현저히 향상시킴에 따라 전지 내부에서 발생하는 가스에 의해 과도한 내부 압력이 발생하더라도 가스가 전지 밖으로 누출되지 않도록 하며, 전해액이 전지 외부로 새어 나오는 것을 방지할 수 있고, 또한 공간 효율을 극대화 할 수 있는 버튼형 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a button-type secondary battery, and as the sealing performance of the button-type battery is significantly improved, the gas does not leak out of the battery even if excessive internal pressure is generated by the gas generated inside the battery, and the electrolyte It relates to a button-type secondary battery capable of preventing leakage to the outside and maximizing space efficiency.
근래에는 화석 연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격 상승, 환경 오염의 관심이 증폭되며, 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래 생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있다. 이에 태양광, 풍력, 조력 등 다양한 전력 생산 기술들에 대한 연구가 지속되고 있으며, 이렇게 생산된 전기 에너지를 더욱 효율적으로 사용하기 위한 전지 등의 전력 저장 장치 또한 지대한 관심이 이어지고 있다.In recent years, the increase in the price of energy sources due to the depletion of fossil fuels and the interest in environmental pollution are increasing, and the demand for eco-friendly alternative energy sources is becoming an indispensable factor for future life. Accordingly, research on various power generation technologies such as solar power, wind power, and tidal power continues, and power storage devices such as batteries for more efficient use of the generated electrical energy are also of great interest.
더욱이, 전지를 사용하는 전자 모바일 기기와 전기 자동차에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.Furthermore, as technology development and demand for electronic mobile devices and electric vehicles using batteries increase, the demand for batteries as an energy source is rapidly increasing, and accordingly, a lot of research on batteries that can meet various needs is being conducted. there is.
특히, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬 이온 전지, 리튬 이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차 전지에 대한 수요가 높다.In particular, in terms of materials, there is a high demand for lithium secondary batteries such as lithium ion batteries and lithium ion polymer batteries having advantages such as high energy density, discharge voltage, and output stability.
이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지 등으로 분류될 수 있다. 그리고 최근에는 웨어러블 기기가 점점 소형화 되어가는 추세에 맞추어서 버튼형 이차전지 등의 소형 전지 개발의 중요성이 부각되고 있다.According to the shape of the battery case, secondary batteries are classified into cylindrical batteries and prismatic batteries in which the electrode assembly is embedded in a cylindrical or prismatic metal can, and pouch-type batteries in which the electrode assembly is embedded in a pouch-type case of an aluminum laminate sheet. can be And recently, in line with the trend of miniaturization of wearable devices, the importance of developing small batteries such as button-type secondary batteries has been highlighted.
도 1은 종래의 버튼형 이차전지를 도시하는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing a conventional button-type secondary battery.
도 1을 참조하면, 종래의 버튼형 이차전지(10)는 상부, 하부 하우징이 나뉘어 있는 형태로, 그 모양이 상부 원통형 캔(4)과 하부 원통형의 캔(3)이 끼움의 형태 였다. 즉, 상부 원통형 캔(4)의 외경이 하부 원통형 캔(3)보다 약간 크고, 가스켓(5)을 사이에 두고 두 캔이 서로 끼워 맞춤의 형태가 되는 것이었다. 억지 끼워 맞춤의 형태의 경우 그 끼워진 마찰력으로 인해 버튼형 이차전지의 형태가 유지되는 원리이다. 그리고 종래 버튼 형의 이차전지는 상부 원통형 캔(4)과 하부 원통형 캔(3)이 내부 전극조립체(1)의 사이즈에 맞게 제작되어 끼움 결합을 하였기에 내부에 따로 여유 공간이 없었다.Referring to FIG. 1 , the conventional button-type
그러나 이러한 형태는 내부 가스 발생 등으로 내부 압력이 커지면 마찰력 말고는 고정하고 있는 힘이 없기 때문에, 상부 원통형 캔(4)과 하부 원통형 캔(3)의 분리가 될 가능성이 컸다. 내부 압력이 차오르는 경우는 부반응에 의해 차오를 수도 있지만, 일반 사이클 진행 시에도 차오를 수 있는데, 내부 압력이 과도하게 차오르면 가스와 전해액이 누출되고, 더 심할 경우 상부 캔과 하부 캔이 분리되어 전지로서의 역할을 할 수 없었다.However, since there is no fixing force other than frictional force when the internal pressure increases due to generation of internal gas, etc., there is a high possibility that the upper cylindrical can 4 and the lower
그렇기 때문에 전지 내부 반응에도 불구하여 가스나 전해액이 누출되지 않으며, 상부 캔과 하부 캔이 분리되지 않을 수 있는 제품의 연구가 필요한 실정이었다.Therefore, there was a need to research a product in which gas or electrolyte does not leak despite the internal reaction of the battery and the upper and lower cans cannot be separated.
본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 버튼형 이전지의 씰링(sealing) 성능을 현저히 향상시킴에 따라 전지 내부에서 발생하는 가스에 의해 과도한 내부 압력이 발생하더라도 가스가 전지 밖으로 누출되지 않도록 하며, 전해액이 전지 외부로 새어 나오는 것을 방지할 수 있고, 또한 공간 효율을 극대화 할 수 있는 버튼형 이차전지를 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the above problems, and the object of the present invention is to significantly improve the sealing performance of the button-type battery, so that even if excessive internal pressure is generated by the gas generated inside the battery, the gas It is to prevent leakage to the outside, to prevent electrolyte from leaking out of the battery, and to provide a button-type secondary battery capable of maximizing space efficiency.
본 발명에 따른 버튼형 이차전지는 지름의 길이가 높이보다 큰 버튼형 이차전지에 관한 것으로서, 전극조립체, 전극 조립체가 삽입되는 하부 캔, 및 하부 캔의 상단 개구를 덮는 상부 캔을 포함하고, 하부 캔은 전극조립체의 하부에 놓여지는 바닥부, 및 바닥부의 외곽에서 상측으로 연장하는 벽면부를 포함하고, 상부 캔은 전극조립체의 상부에 위치되는 평면부, 평면부의 외곽에서 상측 방향으로 연장하는 돌출부, 및 돌출부에서 하측 방향으로 연장하며 벽면부의 외측에서 벽면부를 감싸도록 배치되는 측벽부를 포함하며, 벽면부의 상단이 돌출부의 내측 공간에 위치하도록 상부 캔과 하부 캔이 결합된다.The button-type secondary battery according to the present invention relates to a button-type secondary battery in which the length of the diameter is greater than the height, comprising an electrode assembly, a lower can into which the electrode assembly is inserted, and an upper can covering the upper opening of the lower can, the lower can comprising: A bottom portion placed under the electrode assembly, and a wall portion extending upwardly from the periphery of the bottom portion, wherein the upper can includes a flat portion positioned on the upper portion of the electrode assembly, a protrusion extending upward from the periphery of the flat portion, and a protrusion The upper can and the lower can are coupled to each other so that an upper end of the wall portion is located in the inner space of the protrusion, and includes a side wall portion extending downward from the wall portion and disposed to surround the wall portion from the outside of the wall portion.
돌출부는 평면부의 외곽에서 이어지되 상측 방향으로 연장하는 제1 연장부, 제1 연장부에서 지름 방향을 기준으로 외측으로 연장하는 제2 연장부, 및 제2 연장부에서 하측 방향으로 연장하는 제3 연장부를 포함할 수 있다.The protrusion includes a first extension extending from the periphery of the planar portion and extending in an upward direction, a second extension portion extending outwardly from the first extension in a radial direction, and a third extending portion extending downward from the second extension portion. It may include an extension.
상부 캔과 하부 캔이 서로 접촉되는 것을 방지하기 위한 절연체를 더 포함하고, 제1 연장부, 제2 연장부, 및 제3 연장부로 둘러 싸여지는 돌출부의 내측 공간에 절연체와 벽면부의 상단이 함께 위치할 수 있다.Further comprising an insulator for preventing the upper can and the lower can from contacting each other, the insulator and the upper end of the wall portion are located together in the inner space of the protrusion surrounded by the first extension, the second extension, and the third extension can do.
절연체는 벽면부의 상단 내측에 위치되는 제1 절연체 부분, 제1 절연체 부분에서 연장하고 벽면부의 상단 위를 덮는 제2 절연체 부분, 및 제2 절연체 부분에서 연장하고 벽면부의 상단 외측에 위치되는 제3 절연체 부분을 포함할 수 있다.The insulator includes a first insulator portion located inside the top of the wall portion, a second insulator portion extending from the first insulator portion and covering over the top of the wall portion, and a third insulator extending from the second insulator portion and located outside the top of the wall portion It may contain parts.
제1 연장부와 제3 연장부 사이에 제1 절연체 부분, 벽면부의 상단, 및 제3 절연체 부분이 위치하고, 제1 연장부와 제3 연장부는 서로 가까워지는 방향으로 압착되어 있을 수 있다.The first insulator part, the upper end of the wall part, and the third insulator part may be positioned between the first extension part and the third extension part, and the first extension part and the third extension part may be compressed in a direction approaching each other.
압착에 의해 제1 절연체 부분과 제3 절연체 부분은 제2 절연체 부분보다 두께가 더 얇을 수 있다. By compression, the first insulator portion and the third insulator portion may be thinner than the second insulator portion.
측벽부는 제3 연장부에서 이어지며 하측으로 연장하는 제1 측벽부, 제1 측벽부에서 벽면부에 가까워지는 방향으로 연장하는 경사부, 및 경사부의 단부에서 수직한 방향으로 하측으로 연장하는 제2 측벽부를 포함할 수 있다.The sidewall portion includes a first sidewall portion extending downward from the third extension portion, an inclined portion extending from the first sidewall portion in a direction approaching the wall portion, and a second portion extending downward in a vertical direction from an end of the inclined portion. It may include a sidewall portion.
전극조립체는 전극과 분리막이 교대로 적층되어 권취된 젤리롤형 전극조립체이고, 전극 조립체의 중심부에는 중심홀이 형성되어 있으며, 중심홀 내에는 중심홀이 꽉 차도록 센터핀이 구비될 수 있다.The electrode assembly is a jelly roll type electrode assembly in which electrodes and separators are alternately stacked and wound, and a center hole is formed in the center of the electrode assembly, and a center pin may be provided in the center hole to fill the center hole.
전극조립체의 전극과 상부 캔의 평면부를 연결하는 전극 탭을 더 포함하고, 전극 탭의 일단은 전극조립체의 전극에 연결되고, 전극 탭의 타단은 평면부의 하면에 C자형으로 연결되어 있을 수 있다.It may further include an electrode tab connecting the electrode of the electrode assembly and the flat portion of the upper can, one end of the electrode tab connected to the electrode of the electrode assembly, and the other end of the electrode tab connected to the lower surface of the flat portion in a C-shape.
상부 캔의 평면부를 기준으로 측정한 돌출부의 높이는, 하부 캔의 바닥부를 기준으로 측정한 벽면부의 상단의 높이보다 더 낮을 수 있다.The height of the protrusion measured with respect to the flat portion of the upper can may be lower than the height of the upper end of the wall portion measured with respect to the bottom of the lower can.
상부 캔에는 평면부와 제1 연장부에 의하여 둘러 싸이는 만입 공간이 형성될 수 있다.An indentation space may be formed in the upper can surrounded by the flat portion and the first extension.
만입 공간 내에는 추가 부품이 탑재될 수 있다.Additional components can be mounted within the recessed space.
추가 부품은 PCB 회로 기판일 수 있다.The additional component may be a PCB circuit board.
추가 부품의 상면과 제2 연장부의 상면은 단차 없이 평면으로 이어질 수 있다.The upper surface of the additional part and the upper surface of the second extension may be connected to a plane without a step difference.
본 발명에 따른 버튼형 이차전지는 본 발명에 따른 버튼형 이차전지는 지름의 길이가 높이보다 큰 버튼형 이차전지에 관한 것으로서, 전극조립체, 전극 조립체가 삽입되는 하부 캔, 및 하부 캔의 상단 개구를 덮는 상부 캔을 포함하고, 하부 캔은 전극조립체의 하부에 놓여지는 바닥부, 및 바닥부의 외곽에서 상측으로 연장하는 벽면부를 포함하고, 상부 캔은 전극조립체의 상부에 위치되는 평면부, 평면부의 외곽에서 상측 방향으로 연장하는 돌출부, 및 돌출부에서 하측 방향으로 연장하며 벽면부의 외측에서 벽면부를 감싸도록 배치되는 측벽부를 포함하며, 벽면부의 상단이 돌출부의 내측 공간에 위치하도록 상부 캔과 하부 캔이 결합된다. 본 발명에 따른 버튼형 이차전지는 이러한 특징을 구비함으로 인해 버튼형 이전지의 씰링(sealing) 성능을 현저히 향상시킴에 따라 전지 내부에서 발생하는 가스에 의해 과도한 내부 압력이 발생하더라도 가스가 전지 밖으로 누출되지 않도록 하며, 전해액이 전지 외부로 새어 나오는 것을 방지할 수 있고, 또한 공간 효율을 극대화 할 수 있다.The button-type secondary battery according to the present invention relates to a button-type secondary battery in which the length of the diameter is greater than the height of the button-type secondary battery, and the electrode assembly, the lower can into which the electrode assembly is inserted, and the upper part covering the upper opening of the lower can a can, wherein the lower can includes a bottom portion placed under the electrode assembly, and a wall portion extending upwardly from the outer periphery of the bottom portion, and the upper can includes a flat portion located on the upper portion of the electrode assembly, and an upper side from the outer portion of the flat portion The upper can and the lower can are coupled to each other so that an upper end of the wall portion is located in the inner space of the protrusion, comprising: a protrusion extending in the direction; The button-type secondary battery according to the present invention significantly improves the sealing performance of the button-type battery by having these features, so that even if excessive internal pressure is generated by the gas generated inside the battery, the gas does not leak out of the battery. , it is possible to prevent the electrolyte from leaking out of the battery, and also to maximize space efficiency.
도 1은 종래의 버튼형 이차전지를 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 버튼형 이차전지를 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 버튼형 이차전지에서 돌출부가 압착되어 있는 모습을 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 버튼형 이차전지를 도시하는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a conventional button-type secondary battery.
2 is a cross-sectional view illustrating a button-type secondary battery according to Embodiment 1 of the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating a state in which the protrusion is pressed in the button-type secondary battery according to the first embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view illustrating a button-type secondary battery according to a second embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하의 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be implemented in several different forms and is not limited or limited by the following examples.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분 또는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하였으며, 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서는, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호를 붙이도록 한다In order to clearly explain the present invention, detailed descriptions of parts irrelevant to the description or related known technologies that may unnecessarily obscure the gist of the present invention have been omitted, and in the present specification, reference signs are added to the components of each drawing. In this case, the same or similar reference numerals are assigned to the same or similar elements throughout the specification.
또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.In addition, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and the inventor appropriately defines the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle that it can be done, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
실시예 1Example 1
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 버튼형 이차전지를 도시하는 단면도이다. 도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 버튼형 이차전지에서 돌출부가 압착되어 있는 모습을 도시하는 단면도이다.2 is a cross-sectional view illustrating a button-type secondary battery according to Embodiment 1 of the present invention. 3 is a cross-sectional view illustrating a state in which the protrusion is pressed in the button-type secondary battery according to the first embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 버튼형 이차전지는 원통형의 형태를 가지는 전지일 수 있고, 원통 형태 전지의 지름의 길이가 전지의 높이보다 더 큰 형태일 수 있다. Referring to FIG. 2 , the button-type secondary battery according to Example 1 of the present invention may be a battery having a cylindrical shape, and the diameter of the cylindrical battery may be larger than the height of the battery.
그리고 본 발명의 실시예 1에 따른 버튼형 이차전지(100)는, 전극조립체(150), 하부 캔(110), 및 상부 캔(130)을 포함할 수 있다. 전극조립체(150)는 전극(151)과 분리막(152)이 교대로 적층되어 권취된 젤리롤 형태일 수 있다. In addition, the button-type
그리고 전극조립체(150)는 하부 캔(110)에 삽입될 수 있다. 하부 캔(110)은 원통형태에서 상단이 개구된 형태일 수 있다. 전극조립체(150)는 젤리롤형 형태일 수 있다. 전극조립체(150)가 하부 캔(110)에 배치될 때, 전극조립체(150)의 권취 축이 지면에 수직한 형태로 배치될 수 있다. 상부 캔(130)은 하부 캔(110)의 상단 개구를 덮는 형태일 수 있다.And the
하부 캔(110)은 바닥부(111)와 벽면부(112)를 포함할 수 있다. 바닥부(111)는 전극조립체(150)의 하부에 놓여지는 것일 수 있다. 벽면부(112)는 바닥부(111)의 외곽에서 상측으로 연장하는 하부 캔(110)의 부분일 수 있다. 벽면부(112)는 전극조립체(150) 측부에서 전극조립체(150)를 둘러 싸는 부분일 수 있다.The
상부 캔(130)은 평면부(131), 돌출부(132), 및 측벽부(133)를 포함할 수 있다. 평면부(131)는 전극조립체(150)의 상부에 위치되는 평평한 부분일 수 있다. 돌출부(132)는 평면부(131)의 외곽에서 상측 방향으로 연장하는 부분일 수 있다. 또한 상측방향으로 돌출되는 형태를 가질 수 있다. 그에 따라 돌출부(132)의 내측에는 내부 공간이 형성될 수 있다. 측벽부(133)는 돌출부(132)에서 하측 방향으로 연장하며 하부 캔(110) 벽면부(112)의 외측에 위치하되, 벽면부(112)를 감싸도록 배치되는 상부 캔(130)의 부분일 수 있다.The
그리고, 본 발명의 실시예 1에 따른 버튼형 이차전지(100)에서 하부 캔(110) 벽면부의 상단(113)은 상부 캔(130) 돌출부(132)의 내측 공간에 위치할 수 있다. 즉, 벽면부의 상단(113)이 돌출부(132)의 내측 공간에 위치하도록 상부 캔(130)과 하부 캔(110)이 결합될 수 있다.In addition, in the button-type
이와 같이 결합이 이루어지면 전지 내부 공간의 가스나 전해액이 누출되는 상황이 오더라도, 돌출부(132)의 길이만큼 돌아서 나가야 하는 구조가 만들어지기 때문에 가스나 전해액의 누출이 그만큼 어려워질 수 있다. 따라서 이는 가스나 전해액의 누출을 방지하는 구조가 될 수 있다.If the coupling is made in this way, even if there is a situation in which gas or electrolyte in the internal space of the battery leaks, since a structure is created that has to turn around as much as the length of the
또한, 본 발명의 실시예 1에 따른 버튼형 이차전지(100)에서, 돌출부(132)는 제1 연장부(132a), 제2 연장부(132b), 및 제3 연장부(132c)를 포함할 수 있다. 제1 연장부(132a)는 상기 평면부(131)의 외곽에서 이어지되 상측 방향으로 연장하는 부분일 수 있다. 제2 연장부(132b)는 제1 연장부(132a)에서 지름 방향을 기준으로 외측으로 연장하는 부분일 수 있다. 그리고 제2 연장부(132b)는 제1 연장부(132a)와 제3 연장부(132c)를 잇는 부분일 수 있다. 또한 제3 연장부(132c)는 제2 연장부(132b)의 단부에서 하측 방향으로 연장하는 부분일 수 있다. In addition, in the button-type
본 발명의 실시예 1에 따른 버튼형 이차전지(100)는 절연체(170)를 더 포함할 수 있는데, 절연체(170)는 상부 캔(130)과 하부 캔(110)이 서로 접촉되는 것을 방지하기 위한 것일 수 있다. 일예로 가스켓이 사용될 수 있다.The button-type
그리고, 돌출부(132)의 내측 공간은 제1 연장부(132a), 제2 연장부(132b), 및 제3 연장부(132c)로 둘러 싸여지는 공간일 수 있다. 이 내측 공간에 절연체(170)와 벽면부의 상단(113)이 함께 위치할 수 있다. 이렇게 위치할 경우 절연체(170)가 제1 연장부(132a), 제2 연장부(132b), 및 제3 연장부(132c)와 벽면부의 상단(113) 사이에 끼여 있는 구조를 가지므로 씰링에 더욱 도움이 될 수 있다.And, the inner space of the
절연체(170)는 구체적으로, 제1 절연체 부분(171), 제2 절연체 부분(172), 및 제3 절연체 부분(173)을 포함할 수 있다. 제1 절연체 부분(171)은 벽면부의 상단(113) 내측에 위치되는 부분일 수 있다. 제2 절연체 부분(172)은 제1 절연체 부분(171)에서 연장하고 벽면부의 상단(113) 위를 덮는 부분일 수 있다. 제3 절연체 부분(173)은 제2 절연체 부분(172)의 단부에서 연장하고 벽면부의 상단(113) 외측에 위치되는 부분일 수 있다. 이러한 구조에 의해서, 제1 연장부(132a)와 제3 연장부(132c) 사이에 제1 절연체 부분(171), 벽면부의 상단(113), 및 제3 절연체 부분(173)이 위치할 수 있다.The
도 2 및 3을 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 버튼형 이차전지(100)는 특히 제1 연장부(132a) 및 제3 연장부(132c)가 서로 가까워지는 방향으로 압착되어 있는 것일 수 있다. 이는 돌출부(132)에 지름 방향으로 압축력을 작용시켜서 형성하는 것일 수 있다. 도 2의 F 방향의 화살표처럼 압력을 가하면, 도 3에서 도시 되는 것과 같이 제1 연장부(132a) 및 제3 연장부(132c)가 서로 가까워지는 방향으로 압착되어 있는 형태가 될 수 있다. 이와 같이 압착되어 있는 경우, 압착에 의해 제1 절연체 부분(171)과 제3 절연체 부분(173)은 제2 절연체 부분(172)보다 두께가 더 얇게 형성 될 수 있다.2 and 3 , in the button-type
이 경우, 가스 또는 전해액이 누출되려는 상황에서, 누출 경로가 복잡하고 길어지게 되는 효과가 발휘되면서도 동시에 강한 압축에 의하여 누출 경로가 차된되는 효과가 나오게 된다. 따라서, 버튼형 이전지의 씰링(sealing) 성능을 현저히 향상시킬 수 있다. In this case, in a situation where the gas or electrolyte is about to leak, the effect of making the leak path complicated and long is exhibited, and at the same time, the effect of blocking the leak path by strong compression comes out. Accordingly, it is possible to significantly improve the sealing performance of the button-type former paper.
버튼형 이전지의 씰링(sealing) 성능이 현저히 향상되면, 전지 내부에서 발생하는 가스에 의해 과도한 내부 압력이 발생하더라도 가스가 전지 밖으로 누출되지 않도록 할 수 있고, 전해액이 전지 외부로 새어 나오는 것을 방지할 수 있다. If the sealing performance of the button-type battery is significantly improved, it is possible to prevent the gas from leaking out of the battery even if excessive internal pressure is generated by the gas generated inside the battery, and to prevent the electrolyte from leaking out of the battery .
한편, 본 발명의 실시예 1에 따른 버튼형 이차전지(100)에서는 돌출부(132)의 돌출 방향이 측방향(지름 방향)이 아니고 상측 방향(높이 방향)이므로 공간 효율을 극대화 할 수 있는 버튼형 이차전지(100)를 구현할 수 있다. 예를 들어 무선 이어폰 등의 배터리를 이용한 완제품 조립 시에 소형화에 더욱 이점을 가질 수 있는 것이다. On the other hand, in the button-type
버튼형 이차전지(100)는 지름 방향의 길이가 높이 방향 더 큰 전지이므로 지름 방향으로 돌출부(132)를 형성하면 최대 제품 길이가 더욱 증가하게 된다. 그러나 높이 방향으로 돌출부(132)를 형성하면 제품의 최대 길이는 변하지 않는다.Since the button-type
한편, 본 발명의 실시예 1에 따른 버튼형 이차전지(100)에서 측벽부(133)는 제1 측벽부(133a), 경사부(133b), 및 제2 측벽부(133c)를 포함할 수 있다. 제1 측벽부(133a)는 제3 연장부(132c)에서 이어지며 하측으로 연장하는 부분일 수 있다. 경사부(133b)는 제1 측벽부(133a)에서 연장하되 벽면부(112)에 가까워지는 방향으로 연장하는 부분일 수 있다. 제2 측벽부(133c)는 경사부(133b)의 단부에서 수직한 방향으로 하측으로 연장하는 부분일 수 있다. Meanwhile, in the button-type
이 경우 하부 캔(110)의 벽면부(112)도 제1 측벽부(133a), 경사부(133b), 및 제2 측벽부(133c)와 대면하는 부분에서는 제1 측벽부(133a), 경사부(133b), 및 제2 측벽부(133c)의 형상과 대응되는 형태로 형성될 수 있다. 상부 캔(130)과 하부 캔(110)이 이와 같이 형성되면, 전극조립체(150)의 측부로 소정의 공간이 생기게 된다. In this case, the
이 전극조립체(150)의 측부 공간은 다양하게 활용될 수 있다. 우선 전해액을 더 주입할 수 있는 공간으로 활용될 경우 전지의 성능을 높일 수 있다. 그리고 이 공간을 스웰링 테이프를 부착하는 공간으로도 사용할 수 있다. The side space of the
스웰링 테이프는 전해액을 흡수하면 부피가 팽창하는 테이프일 수 있는데, 전극조립체(150)의 측부에서 부피가 팽창한 스웰링 테이프가 위치하게 되면 외부 충격으로부터 전극조립체(150)를 보호할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The swelling tape may be a tape whose volume expands when it absorbs an electrolyte. When the swelling tape with expanded volume is positioned on the side of the
한편, 본원발명 실시예 1에 따른 버튼형 이차전지(100)에서 전극조립체(150)의 중심부에는 중심홀(154)이 형성되어 있고, 중심홀(154) 내에는 중심홀(154)이 꽉 차도록 센터핀(190)이 구비되어 있을 수 있다.On the other hand, in the button-type
센터핀(190)이 중심홀(154)을 꽉 채우도록 형성될 경우 전극조립체(150)가 변형되는 것을 방지할 수 있다. 전지 반응이 진행되다 보면 발생하는 내부 열과 내부 가스 등에 의하여 특히 지지력이 약한 전극조립체(150)의 코어부가 변형될 수 있는데, 이렇게 코어부가 변형되면 양극과 음극을 분리해주는 분리막(152)이 변형될 수 있고, 그에 따라 양극과 음극이 만나는 등의 쇼트 사고가 발생할 수 있다. 그러나 본원발명에서는 중심홀(154)이 꽉 차도록 센터핀(190)이 구비되어 있기 때문에 이러한 쇼트 사고 발생을 미연에 방지할 수 있다.When the
또한, 본 발명의 실시예 1에 따른 버튼형 이차전지(100)에서, 전극조립체(150)의 전극(151)과 상부캔을 연결하는 전극 탭(153)을 더 포함할 수 있는데, 전극 탭(153)의 일단은 전극조립체(150)의 전극(151)에 연결되고, 전극 탭(153)의 타단은 상부 캔 평면부(131)에 C자형으로 연결되어 있을 수 있다. 도 3에서 도시 되듯이 전극 탭(153)이 상부 캔 평면부(131)의 하면에 C자형으로 연결되면 낙하 등의 충격에서 일부 탄성을 가질 수 있기 때문에, 낙하 등의 충격이 발생하더라도 전극 탭(153)이 끊어지는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.In addition, in the button-type
실시예 2Example 2
도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 버튼형 이차전지를 도시하는 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a button-type secondary battery according to a second embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예 2에서는, 상부 캔(230) 상의 공간에 추가 부품(240)이 더 탑재될 수 있다는 점에서 실시예 1과 차이가 있을 수 있다.
실시예 1과 공통된 내용은 가급적 생략하고 차이점 중심으로 실시예 2에 대해서 설명하기로 한다. 즉, 실시예 2에서 설명하지 않은 내용이 필요한 경우 실시예 1의 내용으로 간주될 수 있음은 자명하다.The contents common to the first embodiment will be omitted as much as possible and the second embodiment will be described with a focus on the differences. That is, it is obvious that, if the content not described in the second embodiment is necessary, it may be regarded as the content of the first embodiment.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예 2에 따른 버튼형 이차전지(200)에서, 상부 캔(230)의 평면부(231)를 기준으로 측정한 돌출부(232)의 높이는, 하부 캔(210)의 바닥부(211)를 기준으로 측정한 벽면부의 상단(213)의 높이보다 더 낮을 수 있다.Referring to FIG. 4 , in the button-type
그리고, 상부 캔(230)에는 평면부(231)와 제1 연장부(232a)에 의하여 둘러 싸이는 만입 공간(C)이 형성될 수 있다. 이 만입 공간(C)은 전극조립체(250)가 들어 있는 전지의 내부 공간 보다는 부피가 작을 수 있다.In addition, an indentation space C surrounded by the
상기 만입 공간(C) 내에는 추가 부품(240)이 탑재될 수 있다. 만입 공간(C)에 탑재되는 추가 부품(240)은 PCB(Printed Circuit Board) 회로 기판일 수 있고, 또는 보호 회로 모듈일 수 있다.An
이처럼 본 발명의 실시예 2에 따른 버튼형 이차전지(200)에서는 만입 공간(C)이 형성되며, 이 만입 공간(C)에 버튼형 이차 전지에 사용될 만한 추가 부품(240)이 탑재될 수 있다. 이를 통해 버튼형 셀은 다른 활용도를 가질 수 있고, 또한 공간 효율성을 극대화 할 수 있다.As such, in the button-type
한편, 도 4를 참조하면, 추가 부품(240)의 상면과 제2 연장부(232b)의 상면은 단차 없이 평면으로 이어질 수 있다. 이는 평면부(231)를 기준으로 측정한 돌출부(232)의 높이와 추가 부품(240)의 높이가 같다는 것을 의미할 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 4 , the upper surface of the
만약 추가 부품(240)이 돌출부(232)보다 더 상측으로 돌출되는 경우 추가 부품(240)이 외부 물체로부터 쉽게 부딪혀 충격을 받을 수 있다. 그러나 본원발명 실시예 2에서처럼 추가 부품(240)의 상면과 제2 연장부(232b)의 상면이 단차 없이 평면으로 이어지면, 추가 부품(240)이 다른 외부 물체 등에 부딪히지 않도록 돌출부(232)에 의하여 보호될 수 있다.If the
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 실시가 가능하다.In the above, although the present invention has been described with reference to limited examples and drawings, the present invention is not limited thereto, and it is described below with the technical idea of the present invention by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. Various implementations are possible within the scope of equivalents of the claims to be made.
100, 200: 버튼형 이차전지
110, 210: 하부 캔
111, 211: 바닥부
112, 212: 벽면부
113, 213: 벽면부의 상단
130, 230: 상부 캔
131, 231: 평면부
132, 232: 돌출부
132a, 232a: 제1 연장부
132b, 232b: 제2 연장부
132c, 232c: 제3 연장부
133, 233: 측벽부
133a, 233a: 제1 측벽부
133b, 233b: 경사부
133c, 233c: 제2 측벽부
150, 250: 전극 조립체
151, 251: 전극
152, 252: 분리막
153, 253: 전극 탭
154, 254: 중심홀
170, 270: 절연체
171, 271: 제1 절연체 부분
172, 272: 제2 절연체 부분
173, 273: 제3 절연체 부분
190: 센터핀
240: 추가 부품
C: 만입 공간100, 200: button type secondary battery
110, 210: lower can
111, 211: bottom part
112, 212: wall part
113, 213: upper end of the wall part
130, 230: upper can
131, 231: flat part
132, 232: protrusions
132a, 232a: first extension
132b, 232b: second extension
132c, 232c: third extension
133, 233: side wall portion
133a, 233a: first sidewall portion
133b, 233b: inclined portion
133c, 233c: second sidewall portion
150, 250: electrode assembly
151, 251: electrode
152, 252: separator
153, 253: electrode tab
154, 254: central hall
170, 270: insulator
171, 271: first insulator portion
172, 272: second insulator portion
173, 273: third insulator portion
190: center pin
240: additional parts
C: indentation space
Claims (14)
전극조립체;
상기 전극 조립체가 삽입되는 하부 캔; 및
상기 하부 캔의 상단 개구를 덮는 상부 캔을 포함하고,
상기 하부 캔은 상기 전극조립체의 하부에 놓여지는 바닥부, 및 상기 바닥부의 외곽에서 상측으로 연장하는 벽면부를 포함하고,
상부 캔은 상기 전극조립체의 상부에 위치되는 평면부, 상기 평면부의 외곽에서 상측 방향으로 연장하는 돌출부, 및 상기 돌출부에서 하측 방향으로 연장하며 상기 벽면부의 외측에서 상기 벽면부를 감싸도록 배치되는 측벽부를 포함하며,
상기 벽면부의 상단이 상기 돌출부의 내측 공간에 위치하도록 상기 상부 캔과 상기 하부 캔이 결합되는 것인 버튼형 이차전지.In a button-type secondary battery in which the length of the diameter is greater than the height,
electrode assembly;
a lower can into which the electrode assembly is inserted; and
an upper can covering the upper opening of the lower can;
The lower can includes a bottom portion placed under the electrode assembly, and a wall portion extending upwardly from the periphery of the bottom portion,
The upper can includes a flat portion positioned on the upper portion of the electrode assembly, a protrusion extending upwardly from the periphery of the planar portion, and a sidewall portion extending downwardly from the protrusion and disposed to surround the wall portion from the outside of the wall portion and
The button type secondary battery in which the upper can and the lower can are coupled so that the upper end of the wall part is located in the inner space of the protrusion.
상기 돌출부는 상기 평면부의 외곽에서 이어지되 상측 방향으로 연장하는 제1 연장부, 상기 제1 연장부에서 지름 방향을 기준으로 외측으로 연장하는 제2 연장부, 및 상기 제2 연장부에서 하측 방향으로 연장하는 제3 연장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 버튼형 이차전지.The method according to claim 1,
The protrusion includes a first extension extending from the periphery of the flat portion and extending in an upward direction, a second extension extending outward from the first extension in a radial direction, and a downward direction from the second extension A button-type secondary battery comprising a third extension that extends.
상기 상부 캔과 상기 하부 캔이 서로 접촉되는 것을 방지하기 위한 절연체를 더 포함하고,
상기 제1 연장부, 제2 연장부, 및 제3 연장부로 둘러 싸여지는 상기 돌출부의 내측 공간에 상기 절연체와 상기 벽면부의 상단이 함께 위치하는 것을 특징으로 하는 버튼형 이차전지.3. The method according to claim 2,
Further comprising an insulator for preventing the upper can and the lower can from contacting each other,
The button type secondary battery, characterized in that the upper end of the insulator and the wall portion are located together in the inner space of the protrusion surrounded by the first extension, the second extension, and the third extension.
상기 절연체는 상기 벽면부의 상단 내측에 위치되는 제1 절연체 부분, 상기 제1 절연체 부분에서 연장하고 상기 벽면부의 상단 위를 덮는 제2 절연체 부분, 및 상기 제2 절연체 부분에서 연장하고 상기 벽면부의 상단 외측에 위치되는 제3 절연체 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 버튼형 이차전지.4. The method according to claim 3,
The insulator includes a first insulator portion located inside the upper end of the wall portion, a second insulator portion extending from the first insulator portion and covering the upper end of the wall portion, and extending from the second insulator portion and outside the upper end of the wall portion A button-type secondary battery comprising a third insulator portion located in the.
상기 제1 연장부와 상기 제3 연장부 사이에 상기 제1 절연체 부분, 상기 벽면부의 상단, 및 상기 제3 절연체 부분이 위치하고,
상기 제1 연장부와 상기 제3 연장부는 서로 가까워지는 방향으로 압착되어 있는 것을 특징으로 하는 버튼형 이차전지.5. The method according to claim 4,
The first insulator part, the upper end of the wall part, and the third insulator part are positioned between the first extension part and the third extension part;
The button type secondary battery, characterized in that the first extension and the third extension are pressed in a direction closer to each other.
상기 압착에 의해 상기 제1 절연체 부분과 상기 제3 절연체 부분은 상기 제2 절연체 부분보다 두께가 더 얇은 것을 특징으로 하는 버튼형 이차전지.6. The method of claim 5,
The button type secondary battery, characterized in that the thickness of the first insulator part and the third insulator part is thinner than that of the second insulator part by the compression.
상기 측벽부는 상기 제3 연장부에서 이어지며 하측으로 연장하는 제1 측벽부, 상기 제1 측벽부에서 상기 벽면부에 가까워지는 방향으로 연장하는 경사부, 및 상기 경사부의 단부에서 수직한 방향으로 하측으로 연장하는 제2 측벽부를 포함하는 것을 특징으로 하는 버튼형 이차전지.3. The method according to claim 2,
The sidewall portion includes a first sidewall portion extending downwardly from the third extension portion, an inclined portion extending from the first sidewall portion in a direction approaching the wall portion, and a lower side in a vertical direction from an end of the inclined portion A button-type secondary battery comprising a second sidewall portion extending to the
상기 전극조립체는 전극과 분리막이 교대로 적층되어 권취된 젤리롤형 전극조립체이고,
상기 전극 조립체의 중심부에는 중심홀이 형성되어 있으며,
상기 중심홀 내에는 상기 중심홀이 꽉 차도록 센터핀이 구비되어 있는 버튼형 이차전지.The method according to claim 1,
The electrode assembly is a jelly roll-type electrode assembly in which electrodes and separators are alternately stacked and wound,
A central hole is formed in the center of the electrode assembly,
A button type secondary battery having a center pin in the center hole to fill the center hole.
상기 전극조립체의 전극과 상기 상부 캔의 상기 평면부를 연결하는 전극 탭을 더 포함하고,
상기 전극 탭의 일단은 상기 전극조립체의 전극에 연결되고,
상기 전극 탭의 타단은 상기 평면부의 하면에 C자형으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 버튼형 이차전지.9. The method of claim 8,
Further comprising an electrode tab connecting the electrode of the electrode assembly and the flat portion of the upper can,
One end of the electrode tab is connected to the electrode of the electrode assembly,
The other end of the electrode tab is a button type secondary battery, characterized in that connected to the lower surface of the flat portion in a C-shape.
상기 상부 캔의 평면부를 기준으로 측정한 상기 돌출부의 높이는,
상기 하부 캔의 바닥부를 기준으로 측정한 상기 벽면부의 상단의 높이보다 더 낮은 것을 특징으로 하는 버튼형 이차전지.3. The method according to claim 2,
The height of the protrusion measured with respect to the flat part of the upper can,
A button-type secondary battery, characterized in that it is lower than the height of the upper end of the wall portion measured with respect to the bottom portion of the lower can.
상기 상부 캔에는 상기 평면부와 상기 제1 연장부에 의하여 둘러 싸이는 만입 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 버튼형 이차전지.11. The method of claim 10,
The button type secondary battery, characterized in that the upper can is formed with a recessed space surrounded by the flat portion and the first extension portion.
상기 만입 공간 내에는 추가 부품이 탑재되는 것을 특징으로 하는 버튼형 이차전지.12. The method of claim 11,
A button-type secondary battery, characterized in that an additional component is mounted in the recessed space.
상기 추가 부품은 PCB 회로 기판인 것을 특징으로 하는 버튼형 이차전지.13. The method of claim 12,
The additional component is a button type secondary battery, characterized in that the PCB circuit board.
상기 추가 부품의 상면과 상기 제2 연장부의 상면은 단차 없이 평면으로 이어지는 것을 특징으로 하는 버튼형 이차전지.13. The method of claim 12,
A button-type secondary battery, characterized in that the upper surface of the additional part and the upper surface of the second extension part are connected in a plane without a step difference.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020200127576A KR20220043784A (en) | 2020-09-29 | 2020-09-29 | Button type secondary battery |
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