KR20220137377A - Surface mount type high power energy storage device - Google Patents

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KR20220137377A
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이종규
최강민
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Abstract

The present invention relates to a surface-mounted high output energy storage device. The surface-mounted high output energy storage device comprises: an electrode assembly wound in a jelly roll shape; an insulating plate disposed on an upper part of the electrode assembly and having a hollow protruding member formed on one side; a first electrode plate disposed between a main wounding assembly and the insulating plate, connected to an upper part of the electrode assembly, and having a first lead terminal inserted into the hollow protruding member to protrude at the upper part; a second electrode plate disposed at an upper part of the insulating plate and having a second lead terminal spaced apart from the first lead terminal at the upper part; and a cylindrical metal hollow case having the electrode assembly, the insulating plate, the first electrode plate, and the second electrode plate each disposed inside and connecting a lower part and an inner bottom surface of the electrode assembly to each other by curling an upper end inward and pressing the second electrode plate to be connected. The electrode assembly is tightly wound without gaps and can be used for high output.

Description

표면실장형 고출력 에너지 저장 장치{Surface mount type high power energy storage device}Surface mount type high power energy storage device

본 발명은 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치에 관한 것으로, 특히 집전체와 외부단자로 사용되는 리드단자가 형성되는 단자판을 연결 시, 서로 접하여 연결되는 면적을 증가시켜 외부로부터 충격이 가해지는 경우에도 견고하게 유지함으로써 기계적인 강도를 개선시켜 제품의 신뢰성을 개선시킬 수 있는 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a surface-mount type high-output energy storage device, and in particular, when connecting a current collector and a terminal board on which a lead terminal used as an external terminal is formed, the area to be connected in contact with each other is increased so that it is robust even when an external shock is applied It relates to a surface mount type high output energy storage device that can improve the reliability of a product by improving mechanical strength by maintaining the

IoT(Internet of Things)나 웨어러블(wearables)에 관련된 장치들은 소형으로 제조되는 경우에 전원공급장치로 코인셀(coin cell)이나 핀셀(pin cell) 전지가 사용된다. 이러한 코일셀이나 핀셀 전지에 관련된 기술이 한국공개특허공보 제10-2012-0036970호(특허문헌 1)에 공개되어 있다.When devices related to the Internet of Things (IoT) or wearables are manufactured in a small size, a coin cell or a pin cell battery is used as a power supply device. A technology related to such a coil cell or a pin cell battery is disclosed in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2012-0036970 (Patent Document 1).

특허문헌 1은 권취형 전극을 갖는 단추형 전지 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특허문헌 1의 권취형 전극을 갖는 단추형 전지는 두 개의 금속 하우징 반쪽체, 전극 격리판 어셈블리 및 금속 도선들을 포함하여 구성된다.Patent Document 1 relates to a button-type battery having a wound electrode and a method for manufacturing the same, and the button-type battery having a wound-type electrode of Patent Document 1 includes two metal housing halves, an electrode separator assembly, and metal conductors. is composed

두 개의 금속 하우징 반쪽체는 평행한 평면 상단 영역을 갖는 하우징을 형성하고, 전극 격리판 어셈블리는 하우징 내부에 최소 하나의 양극 및 최소 하나의 음극을 포함하고, 바람직하게는 나선형 권취 형태로 제공되며, 권취의 끝단 면이 평면 바닥 영역 및 평면 상단 영역의 방향을 향한다. 금속 도선들은 최소 하나의 양극 및 최소 하나의 음극을 각각 하우징 반쪽체 중 어느 하나에 전기적으로 연결시키며, 도선들 중 적어도 하나는 용접에 의해 각각의 하우징 반쪽체에 연결된다.the two metal housing halves form a housing having a parallel planar top area, the electrode separator assembly comprising inside the housing at least one positive electrode and at least one negative electrode, preferably provided in spiral wound form; The end face of the winding faces the direction of the planar bottom area and the planar top area. The metal leads electrically connect the at least one positive electrode and the at least one negative electrode respectively to one of the housing halves, at least one of the conductors being connected to the respective housing halves by welding.

특허문헌 1과 같은 단추형 전지 즉, 코인셀 전지는 두 개의 금속 하우징을 단추형 전지에 나선형 권취 형태로 제공되는 전극 격리판 어셈블리 즉, 젤리 롤형 전극 조립체를 적용함으로써 전지의 용량을 개선하고 있으며 핀셀 전지 또한 젤리 롤형 전극 조립체가 적용하여 전지의 용량을 개선하고 있다. 이러한 코인셀이나 핀셀 전지는 젤리 롤형 전극 조립체에서 음극이나 양극 전극을 인출 시 전극 리드탭(lead tap)을 사용하고 있다. 전극 리드탭은 젤리 롤형 전극 조립체의 집전체와 외부로 노출되는 양극이나 음극 전극을 연결시킨다.A button-type battery such as Patent Document 1, that is, a coin cell battery, improves the capacity of the battery by applying an electrode separator assembly, that is, a jelly roll-type electrode assembly, in which two metal housings are spirally wound around the button-type battery, and the pin cell The battery also uses a jelly roll type electrode assembly to improve the battery capacity. Such a coin cell or pin cell battery uses an electrode lead tap when withdrawing a negative electrode or a positive electrode from a jelly roll type electrode assembly. The electrode lead tab connects the current collector of the jelly roll type electrode assembly and the positive or negative electrode exposed to the outside.

전술한 종래의 전극 리드탭은 집전체에서 전극물질을 제거한 후 집전체와 연결되고 있으나 전극 리드탭의 두께로 젤리 롤형 전극 조립체의 권취 시 틈새가 벌어져 동일한 체적으로 권취하는 경우에 권취 횟수가 감소되어 전체적으로 단위체적당 전지의 용량이 감소될 수 있는 문제점이 있고, 코일셀이나 핀셀 전지로 충격이 가해지는 경우에 전극 리드탭으로 충격이 전달되면 전극 리드탭이 흔들릴 수 있으며, 이로 인해 전극 리드탭과 연결되는 집전체의 두께가 얇기 때문에 집전체에 손상이 발생될 수 있는 문제점이 있다.The above-described conventional electrode lead tab is connected to the current collector after removing the electrode material from the current collector, but the thickness of the electrode lead tab opens a gap during winding of the jelly roll type electrode assembly, and the number of windings is reduced when winding with the same volume. As a whole, there is a problem that the capacity of the battery per unit volume may be reduced, and when an impact is applied to a coil cell or a pin cell battery, when an impact is transmitted to the electrode lead tab, the electrode lead tab may shake, which causes the electrode lead tab and connection with the electrode lead tab Since the thickness of the current collector to be used is thin, there is a problem in that the current collector may be damaged.

: 한국공개특허공보 제10-2012-0036970호: Korea Patent Publication No. 10-2012-0036970

본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 집전체와 외부단자로 사용되는 리드단자가 형성되는 단자판을 연결시 서로 접하여 연결되는 면적을 증가시켜 외부로부터 충격이 가해지는 경우에도 견고하게 유지함에 의해 기계적인 강도를 개선시켜 제품의 신뢰성을 개선시킬 수 있는 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치를 제공함에 있다.An object of the present invention is to solve the above problems, and when connecting a current collector and a terminal board on which a lead terminal used as an external terminal is formed, the area to be connected in contact with each other is increased, so that it is maintained firmly even when an impact is applied from the outside. An object of the present invention is to provide a surface-mount type high-output energy storage device that can improve the reliability of the product by improving the mechanical strength.

본 발명의 다른 목적은 케이스를 이용해 가압하여 조립하여 소형으로 조립할 수 있으며 집전체의 상측이나 하측과 외부전극으로 사용되는 리드단자가 형성된 단자판을 전기적으로 도통되게 연결함으로써 전극조립체를 틈새 없이 조밀하게 권취하여 고출력에 사용할 수 있는 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is that it can be assembled in a compact size by assembling it by pressing using a case, and by connecting the upper or lower side of the current collector and a terminal board having lead terminals used as external electrodes to be electrically conductive, the electrode assembly is tightly wound without gaps. It is to provide a surface mount type high output energy storage device that can be taken and used for high output.

본 발명의 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치는 젤리 롤형으로 권취되는 전극 조립체; 상기 전극 조립체의 상부에 배치되며 일측에 중공돌출부재가 형성되는 절연판; 상기 본권 조립체와 상기 절연판 사이에 배치되어 상기 전극 조립체의 상부에 연결되며 상부에 상기 중공돌출부재에 돌출되게 삽입되는 제1리드단자가 형성되는 제1전극판; 상기 절연판의 상부에 배치되며 상부에 상기 제1리드단자와 이격되게 제2리드단자가 형성되는 제2전극판; 및 상기 전극 조립체, 상기 절연판, 상기 제1전극판 및 상기 제2전극판이 각각 내측에 배치되고, 상부의 끝단이 내측으로 컬링되어 제2전극판을 가압하여 연결됨에 의해 전극 조립체의 하부와 내측의 저면이 서로 연결되는 원통형 금속 중공 케이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.A surface-mounted high-power energy storage device of the present invention includes an electrode assembly wound in a jelly roll shape; an insulating plate disposed on the electrode assembly and having a hollow protrusion member formed on one side thereof; a first electrode plate disposed between the main winding assembly and the insulating plate, connected to an upper portion of the electrode assembly, and having a first lead terminal protrudingly inserted into the hollow protruding member on the upper portion; a second electrode plate disposed on the insulating plate and having a second lead terminal formed thereon to be spaced apart from the first lead terminal; and the electrode assembly, the insulating plate, the first electrode plate, and the second electrode plate are respectively disposed inside, and the upper end is curled inward and connected by pressing the second electrode plate, so that the bottom and the inside of the electrode assembly are connected. It is characterized in that it includes a cylindrical metal hollow case whose bottom surface is connected to each other.

본 발명의 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치는 집전체와 외부단자로 사용되는 리드단자가 형성되는 단자판을 연결 시 서로 접하여 연결되는 면적을 증가시켜 외부로부터 충격이 가해지는 경우에도 견고하게 유지함에 의해 기계적인 강도를 개선시켜 제품의 신뢰성을 개선시킬 수 있는 이점이 있다.The surface-mounted high-output energy storage device of the present invention increases the area to be connected in contact with each other when connecting the current collector and the terminal board on which the lead terminal used as the external terminal is formed, so that it is maintained firmly even when an external shock is applied. There is an advantage that can improve the reliability of the product by improving the mechanical strength.

또한, 본 발명의 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치는 케이스를 이용해 가압하여 조립하여 소형으로 조립할 수 있으며 집전체의 상측이나 하측과 외부전극으로 사용되는 리드단자가 형성된 단자판을 전기적으로 도통되게 연결함으로써 전극조립체를 틈새 없이 조밀하게 권취하여 고출력에 사용할 수 있는 이점이 있다.In addition, the surface mount type high output energy storage device of the present invention can be assembled in a compact size by assembling it by pressing using a case, and by electrically connecting the upper or lower side of the current collector and a terminal board having a lead terminal used as an external electrode to be electrically connected to the electrode. There is an advantage that the assembly can be used for high output by tightly winding the assembly without gaps.

도 1은 본 발명의 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치의 A-A선 단면도,
도 3은 도 2에 도시된 원통형 금속 중공 케이스가 분리된 상태의 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치의 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 제2전극판이 분리된 전극 조립체의 사시도,
도 5는 도 4에 도시된 전극 조립체의 분해 조립 사시도,
도 6은 도 5에 도시된 전극 조립체의 본권 전극권취체, 후권 절연권취체 및 내측 단자연결권취체의 권취 이전 상태를 나타낸 전개도,
도 7은 도 5에 도시된 전극 조립체의 제1집전체나 제2집전체가 압착되기 전의 상태를 나타낸 사시도,
도 8은 도 7에 도시된 전극 조립체의 B-B선 단면도.1 is a perspective view of a surface mount type high output energy storage device of the present invention;
2 is a cross-sectional view taken along line AA of the surface mount type high-power energy storage device shown in FIG. 1;
3 is a perspective view of a surface-mounted high-output energy storage device in a state in which the cylindrical metal hollow case shown in FIG. 2 is separated;
4 is a perspective view of the electrode assembly from which the second electrode plate shown in FIG. 3 is separated;
5 is an exploded perspective view of the electrode assembly shown in FIG. 4;
6 is an exploded view showing a state before winding of the main winding electrode winding body, the rear winding insulation winding body and the inner terminal connection winding body of the electrode assembly shown in FIG. 5;
7 is a perspective view illustrating a state before the first current collector or the second current collector of the electrode assembly shown in FIG. 5 is compressed;
8 is a cross-sectional view taken along line BB of the electrode assembly shown in FIG. 7 ;

이하, 본 발명의 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the surface mount type high output energy storage device of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2에서와 같이 본 발명의 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치는 전극 조립체(110), 절연판(120), 제1전극판(130), 제2전극판(140) 및 원통형 금속 중공 케이스(150)를 포함하여 구성된다.1 and 2, the surface-mounted high-power energy storage device of the present invention includes an electrode assembly 110, an insulating plate 120, a first electrode plate 130, a second electrode plate 140, and a cylindrical metal hollow case. (150) is included.

전극 조립체(110)는 젤리 롤형으로 권취되며, 절연판(120)은 전극 조립체(110)의 상부에 배치되며 일측에 중공돌출부재(122)가 형성된다. 제1전극판(130)은 본권 조립체와 절연판(120) 사이에 배치되어 전극 조립체(110)의 상부에 연결되며 상부에 중공돌출부재(122)에 돌출되게 삽입되는 제1리드단자(132)가 형성되며, 제2전극판(140)은 절연판(120)의 상부에 배치되며 상부에 제1리드단자(132)와 이격되게 제2리드단자(142)가 형성된다. 원통형 금속 중공 케이스(150)는 전극 조립체(110), 절연판(120), 제1전극판(130) 및 제2전극판(140)이 각각 내측에 배치되고, 상부의 끝단이 내측으로 컬링되어 제2전극판(140)을 가압하여 연결됨에 의해 전극 조립체(110)의 하부와 내측의 저면이 서로 연결된다.The electrode assembly 110 is wound in a jelly roll shape, and the insulating plate 120 is disposed on the electrode assembly 110 and a hollow protrusion member 122 is formed on one side. The first electrode plate 130 is disposed between the main winding assembly and the insulating plate 120, is connected to the upper portion of the electrode assembly 110, and has a first lead terminal 132 inserted to protrude into the hollow protruding member 122 on the upper portion. The second electrode plate 140 is disposed on the insulating plate 120 , and the second lead terminal 142 is formed thereon to be spaced apart from the first lead terminal 132 . In the cylindrical metal hollow case 150, the electrode assembly 110, the insulating plate 120, the first electrode plate 130, and the second electrode plate 140 are respectively disposed on the inside, and the end of the upper part is curled inward. The lower and inner bottom surfaces of the electrode assembly 110 are connected to each other by pressing and connecting the second electrode plate 140 .

본 발명의 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치의 구체적인 실시예에 따른 구성을 설명하면 다음과 같다.A configuration according to a specific embodiment of the surface mount type high output energy storage device of the present invention will be described as follows.

전극 조립체(110)는 도 2, 도 5 및 도 6에서와 같이, 본권 전극권취체(111), 후권 절연권취체(112) 및 내측 단자연결권취체(113)를 포함하여 구성된다.As shown in FIGS. 2, 5 and 6 , the electrode assembly 110 includes a main electrode winding body 111 , a rear winding insulating winding body 112 , and an inner terminal connection winding body 113 .

본권 전극권취체(111)은 본 발명의 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치의 전체 용량을 나타내며, 원통형 금속 중공 케이스(150)의 내측에 배치되며 젤리 롤형으로 권취되며, 도 2, 도 5 및 도 8에서와 같이, 제1집전체(111a), 제2집전체(111b), 분리막(111c), 하부 금속층(111d) 및 상부 금속층(111e)을 포함하여 구성된다.The main winding electrode winding body 111 represents the total capacity of the surface mount type high output energy storage device of the present invention, is disposed inside the cylindrical metal hollow case 150 and is wound in a jelly roll type, and is shown in FIGS. 2, 5 and 8 . As shown in, it is configured to include a first current collector 111a, a second current collector 111b, a separator 111c, a lower metal layer 111d, and an upper metal layer 111e.

제1집전체(111a)는 하부에 하부 무지부(11)의 영역이 형성되게 상부의 일측이나 타측의 면에 음극활물질층(12)이 형성되며, 제2집전체(111b)는 제1집전체(111a)와 마주대하게 배치되며 상부에 상부 무지부(13)의 영역이 형성되게 하부의 일측이나 타측의 면에 양극활물질층(14)이 형성된다. 분리막(111c)은 제1집전체(111a)와 제2집전체(111b) 사이에 배치되어 음극활물질층(12)과 양극활물질층(14) 사이를 절연시킨다. 여기서, 음극활물질층(12)은 Li4Ti5O12, 흑연, 그래핀, 활성탄, 하드카본 및 소프트 카본 중 하나 이상이 선택되어 형성되고, 양극활물질층(14)은 LiCoO2, LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2, LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2, LiNi0.9Co0.1Mn0.1O2, LiNi0.9Co0.05Mn0.05O2, LiMn2O4, LiNi0.5Mn1.5O4, LiFePo4, LiMnPO4 및 활성탄 중 하나 이상이 선택되어 형성되고, 분리막(111c)은 셀루로스(cellulose), PE(poly ethylene), PP(poly propylene) 및 다공성 필름 중 하나가 사용된다. 즉, 본 발명의 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치는 음극활물질층(12)과 양극활물질층(14)을 각각 활성탄으로 형성하는 경우에 전기 이중층 커패시터에 적용할 수 있고, 음극활물질층(12)은 Li4Ti5O12, 흑연, 그래핀, 하드카본 및 소프트 카본 중 하나 이상을 선택하여 형성하고 양극활물질층(14)을 LiCoO2, LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2, LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2, LiNi0.9Co0.1Mn0.1O2, LiNi0.9Co0.05Mn0.05O2, LiMn2O4, LiNi0.5Mn1.5O4, LiFePo4 및 LiMnPO4 중 하나 이상을 선택하여 형성하는 경우에 리튬 이온 배터리에 적용할 수 있으며, 이러한 음극활물질층(12)과 양극활물질층(14)의 재질의 선택에 따라 하이브리드 커패시터 등에도 적용할 수 있다. The first current collector 111a has an anode active material layer 12 formed on one side or the other side of the upper portion so that the region of the lower uncoated region 11 is formed at the lower portion, and the second current collector 111b is the first collector The cathode active material layer 14 is disposed to face the entire 111a and is formed on one side or the other side of the lower portion so that the region of the upper uncoated region 13 is formed thereon. The separator 111c is disposed between the first current collector 111a and the second current collector 111b to insulate between the negative electrode active material layer 12 and the positive electrode active material layer 14 . Here, the anode active material layer 12 is formed by selecting one or more of Li 4 Ti 5 O 12 , graphite, graphene, activated carbon, hard carbon, and soft carbon, and the cathode active material layer 14 is LiCoO 2 , LiCo 1/ 3 Ni 1/3 Mn 1/3 O 2 , LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 , LiNi 0.9 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 , LiNi 0.9 Co 0.05 Mn 0.05 O 2 , LiMn 2 O 4 , LiNi0.5Mn 1.5 O 4 , LiFePo 4 , LiMnPO 4 and at least one selected from activated carbon, the separator 111c is cellulose, PE (polyethylene), PP (poly propylene) and a porous film. That is, the surface mount type high-power energy storage device of the present invention can be applied to an electric double-layer capacitor when the anode active material layer 12 and the cathode active material layer 14 are each formed of activated carbon, and the anode active material layer 12 is Li 4 Ti 5 O 12 , graphite, graphene, hard carbon, and soft carbon to form a cathode active material layer 14 by selecting one or more of LiCoO 2 , LiCo 1/3 Ni 1/3 Mn 1/3 O 2 , LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 , LiNi 0.9 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 , LiNi 0.9 Co 0.05 Mn 0.05 O 2 , LiMn 2 O 4 , LiNi0.5Mn 1.5 O 4 , LiFePo 4 and LiMnPO 4 can be applied to a lithium ion battery when one or more is selected and formed, such a negative electrode active material layer 12 and a positive electrode active material layer 14 Depending on the material selection, it can be applied to hybrid capacitors, etc.

하부 금속층(111d)은 제1집전체(111a)의 하부 무지부(11)와 연결되게 형성되어 원통형 금속 중공 케이스(150)의 내측의 저면이나 내측 단자연결권취체(113)의 하측과 연결된다. 이러한 하부 금속층(111d)은 제1집전체(111a)의 하부 무지부(11)에 금속 스프레이 방법으로 금속재질을 도포하여 형성되며, 원통형 금속 중공 케이스(150)의 내측의 저면과 접촉력을 개선하기 위해 금속 스폰지로 형성되는 금속 탄성층(111f)이 배치된다. 금속 탄성층(111f)은 도 2에서와 같이 하부 금속층(111d)과 금속 중공 케이스(150)의 내측의 저면 사이에 배치되어 철수세미의 형상을 압착하여 탄성력이 갖도록 제조된 금속 스폰지가 사용되어 탄성력을 제공함에 의해 하부 금속층(111d)과 금속 중공 케이스(150) 사이의 접착력이 저하되는 것을 방지한다. 상부 금속층(111e)은 제2집전체(111b)의 상부 무지부(13)와 연결되게 형성되어 제1전극판(130)의 하부와 연결되며, 금속 스프레이 방법을 이용해 금소재질을 상부 무지부(13)에 도포하여 형성된다.The lower metal layer 111d is formed to be connected to the lower uncoated portion 11 of the first current collector 111a and is connected to the inner bottom surface of the cylindrical metal hollow case 150 or the lower side of the inner terminal connection winding body 113 . . This lower metal layer 111d is formed by applying a metal material to the lower uncoated region 11 of the first current collector 111a by a metal spray method, and to improve contact force with the inner bottom surface of the cylindrical metal hollow case 150 . A metal elastic layer 111f formed of a metal sponge is disposed. The elastic metal layer 111f is disposed between the lower metal layer 111d and the inner bottom surface of the metal hollow case 150 as shown in FIG. 2 and a metal sponge manufactured to have elastic force by compressing the shape of the iron scouring pad is used. By providing , the adhesion between the lower metal layer 111d and the metal hollow case 150 is prevented from being lowered. The upper metal layer 111e is formed to be connected to the upper uncoated region 13 of the second current collector 111b and is connected to the lower portion of the first electrode plate 130, and a gold material is applied to the upper uncoated region ( 13) is formed by coating.

제1집전체(111a)의 하부 무지부(11)와 제2집전체(111b)의 상부 무지부(13)는 각각 제1집전체(111a)나 제2집전체(111b)에서 음극활물질이나 양극활물질이 도포되지 않은 영역으로, 본권 전극권취체(111)의 권취 시에는 도 7 및 8에서와 같이 수직인 상태에서 도 2에서와 같이 내측으로 경사지게 압착되어 하부 금속층(111d)이나 상부 금속층(111e)의 형성으로 인해 상부에서는 제1집전체(111a)의 상부의 끝단이 노출되는 것을 커버거나 하부에서 제2집전체(111b)의 하부의 끝단이 노출되는 것을 커버하여 하부 금속층(111d)은 제2집전체(111b)와 전기적으로 개방된 상태에서 제1집전체(111a)와 접촉되어 전기적으로 연결되며 상부 금속층(111e)은 제1집전체(111a)와 전기적으로 개방된 상태에서 제2집전체(111b)와 접촉되어 전기적으로 연결된다.The lower uncoated area 11 of the first current collector 111a and the upper uncoated area 13 of the second current collector 111b are a negative active material or In the region where the positive electrode active material is not applied, when the main winding electrode winding body 111 is wound, it is compressed inwardly as in FIG. 2 in a vertical state as in FIGS. 7 and 8 to be inclined inward as shown in FIG. Due to the formation of 111e), the lower metal layer 111d covers the exposed end of the upper end of the first current collector 111a at the upper portion or the lower end of the second current collector 111b is exposed at the lower portion. The second current collector 111b is electrically connected to the first current collector 111a in an electrically open state, and the upper metal layer 111e is electrically connected to the second current collector 111a in an electrically open state. It is in contact with the current collector 111b and is electrically connected.

후권 절연권취체(112)는 도 5 및 도 6에서와 같이 원통형 금속 중공 케이스(150)의 내측에 배치되며 본권 전극권취체(111)의 외주면을 감싸게 권취되어 본권 전극권취체(111)와 원통형 금속 중공 케이스(150) 사이를 절연시킨다. 즉, 후권 절연권취체(112)는 본권 전극권취체(111)의 폭보다 큰 절연시트가 사용되어 절연시트의 폭방향을 기준으로 하부가 본권 전극권취체(111)의 하부에 정렬된 상태에서 본권 전극권취체(111)의 외주면과 제2전극판(140)의 외주면을 감싸게 권취되어 본권 전극권취체(111)와 원통형 금속 중공 케이스(150) 사이나 제1전극판(130)과 원통형 금속 중공 케이스(150) 사이를 절연시키며, 재질은 PE(polyethylene), PI(polyimide), PET(polyethylene terephthalate), 종이 및 PC(polycarbonate) 중 하나가 둘 이상이 혼합되어 사용된다.The thick insulating winding body 112 is disposed inside the cylindrical metal hollow case 150 as in FIGS. 5 and 6 and is wound around the outer circumferential surface of the main winding electrode winding body 111 to form a main winding electrode winding body 111 and a cylindrical shape. Between the metal hollow case 150 is insulated. That is, in the state in which an insulating sheet larger than the width of the main wound electrode winding body 111 is used for the rear wound insulating winding body 112, the lower part is aligned with the lower part of the main winding electrode winding body 111 based on the width direction of the insulating sheet. It is wound around the outer circumferential surface of the main electrode winding body 111 and the outer circumferential surface of the second electrode plate 140, and between the main winding electrode winding body 111 and the cylindrical metal hollow case 150 or the first electrode plate 130 and the cylindrical metal. It insulates between the hollow case 150, and the material used is a mixture of two or more of polyethylene (PE), polyimide (PI), polyethylene terephthalate (PET), paper, and polycarbonate (PC).

내측 단자연결권취체(113)는 도 4 내지 도 6에서와 같이 후권 절연권취체(112)를 따라 권취되어 후권 절연권취체(112)와 원통형 금속 중공 케이스(150) 사이에 배치되게 배치되며 하측이 본권 전극권취체(111)의 하부와 연결되며 상측이 제2전극판(140)의 하부와 연결된다.The inner terminal connection winding body 113 is wound along the thick insulating winding body 112 as shown in FIGS. 4 to 6 to be disposed between the thick winding insulating winding body 112 and the cylindrical metal hollow case 150, and the lower side The main winding is connected to the lower portion of the electrode winding body 111 and the upper portion is connected to the lower portion of the second electrode plate 140 .

내측 단자연결권취체(113)는 외주면 도전성 시트(113a), 하부 도전성 시트(113b) 및 상부 도전성 시트(113c)를 포함하여 구성된다.The inner terminal connection winding body 113 includes an outer peripheral conductive sheet 113a, a lower conductive sheet 113b, and an upper conductive sheet 113c.

외주면 도전성 시트(113a)는 후권 절연권취체(112)의 폭과 동일한 폭으로 형성되어 본권 전극권취체(111)의 외주면을 감싸도록 후권 절연권취체(112)의 외주면이나 후권 절연권취체(112)의 권취수에 따라 후권 절연권취체(112)의 내측에 삽입된어 배치된다. 하부 도전성 시트(113b)는 외주면 도전성 시트(113a)의 폭방향의 하부의 끝단에서 연장되게 형성되어 본권 전극권취체(111)의 하부에 압착되어 레이저 용접이나 도전성 접착제를 이용해 하부 금속층(111d)의 하부와 연결된다. 상부 도전성 시트(113c)는 외주면 도전성 시트(113a)의 폭방향의 상부의 끝단에서 연장되게 형성되어 절연판(120)의 상부에 압착되어 레이저 용접이나 도전성 접착제를 이용해 제2전극판(140)의 하부와 연결된다.The outer peripheral surface conductive sheet 113a is formed to have the same width as the width of the thick insulating winding body 112 to surround the outer peripheral surface of the main winding electrode winding body 111. ) is inserted into the inner side of the thick insulating winding body 112 according to the number of windings. The lower conductive sheet 113b is formed to extend from the lower end of the outer circumferential conductive sheet 113a in the width direction, is pressed to the lower portion of the main winding electrode winding body 111, and uses laser welding or a conductive adhesive to form the lower metal layer 111d. connected to the lower The upper conductive sheet 113c is formed to extend from the upper end of the outer circumferential conductive sheet 113a in the width direction, is pressed on the insulating plate 120 , and is the lower portion of the second electrode plate 140 using laser welding or a conductive adhesive. is connected with

하부 도전성 시트(113b)와 상부 도전성 시트(113c)는 각각 외주면 도전성 시트(113a)의 하부나 상부의 끝단에서 연장되게 형성되는 하나의 시트(도시 않음)가 사용되거나 도 5 및 도 6에서와 같이 서로 일정한 간격으로 이격되어 형성되는 다수개의 사각형 조각 시트(21)로 형성된다. 하부 도전성 시트(113b)와 상부 도전성 시트(113c)는 다수개의 사각형 조각 시트(21)로 형성되는 경우에 본권 전극권취체(111)의 하부나 절연판(120)의 상부와 접하게 압착 시 서로 겹치지 않게 압착시킬 수 있으며, 하나의 시트로 형성 시 서로 포개진 상태로 압착됨에 의해 압착력을 견고하게 유지시킬 수 있다. 이러한 되며, 외주면 도전성 시트(113a), 하부 도전성 시트(113b) 및 상부 도전성 시트(113c)는 각각 재질이 구리, 알루미늄 및 니켈 중 하나를 이용해 형성된다.As the lower conductive sheet 113b and the upper conductive sheet 113c, a single sheet (not shown) formed to extend from the lower or upper end of the outer peripheral conductive sheet 113a is used, or as in FIGS. 5 and 6 , respectively. It is formed of a plurality of square piece sheets 21 that are spaced apart from each other at regular intervals. When the lower conductive sheet 113b and the upper conductive sheet 113c are formed of a plurality of square piece sheets 21, they do not overlap each other when pressed in contact with the lower portion of the main winding electrode winding body 111 or the upper portion of the insulating plate 120. It can be compressed, and when formed into a single sheet, the compression force can be firmly maintained by being pressed in a state of being superimposed on each other. As such, the outer conductive sheet 113a, the lower conductive sheet 113b, and the upper conductive sheet 113c are each formed using one of copper, aluminum, and nickel.

절연판(120)은 도 4 내지 도 6에서와 같이 절연성 원판(121)과 절연성 중공부재(122)를 포함하여 구성된다.The insulating plate 120 is configured to include an insulating disk 121 and an insulating hollow member 122 as shown in FIGS. 4 to 6 .

절연성 원판(121)은 본권 전극권취체(111)의 상부 금속층(111e)의 상부에 배치되는 제1전극판(130)의 상부에 배치되며 일측에 상부와 하부가 관통되는 관통공(121a: 도 2 및 도 5에 도시됨)이 형성된다. 절연성 중공부재(122)는 절연성 원판(12)의 상부에서 절연판(120)의 상부에 배치되는 제2전극판(140)을 관통하여 제2전극판(140)의 상부로 노출되게 돌출되며 관통공(121a)과 연통되게 형성되어 제1전극판(130)의 제1리드단자(132)가 돌출되게 삽입된다. 이러한 절연판(120)의 재질은 PE(polyethylene), PI(polyimide), PET(polyethylene terephthalate) 및 PC(polycarbonate) 중 하나가 사용된다.The insulating disk 121 is disposed on the upper portion of the first electrode plate 130 disposed on the upper metal layer 111e of the main electrode winding body 111, and a through hole 121a through which the upper and lower portions are penetrated on one side: FIG. 2 and 5) are formed. The insulating hollow member 122 penetrates the second electrode plate 140 disposed on the insulating plate 120 from the upper part of the insulating circular plate 12 to be exposed to the upper part of the second electrode plate 140 and protrudes through a through hole. The first lead terminal 132 of the first electrode plate 130 is inserted so as to be in communication with the 121a. As a material of the insulating plate 120 , one of polyethylene (PE), polyimide (PI), polyethylene terephthalate (PET), and polycarbonate (PC) is used.

제1전극판(130)은 도 2, 도 5 및 도 6에서와 같이 도전성 원판(131)과 제1리드단자(132)를 포함하여 구성된다.The first electrode plate 130 includes a conductive disk 131 and a first lead terminal 132 as shown in FIGS. 2, 5 and 6 .

도전성 원판(131)은 본권 전극권취체(111)의 상부 금속층(111e)의 상부와 레이저 용접이나 도전성 접착제를 이용해 연결되며, 제1리드단자(132)는 도전성 원판(131)의 상부에 절연판(120)의 절연성 원판(121)에 형성된 관통공(121a)에 삽입된 상태에서 절연성 중공부재(122)의 삽입되어 제2전극판(140)의 상부로 노출되게 돌출되도록 형성된다. 이러한 제1전극판(130)의 재질은 금속 재질이 사용된다.The conductive disk 131 is connected to the upper portion of the upper metal layer 111e of the main winding electrode winding body 111 using laser welding or a conductive adhesive, and the first lead terminal 132 is an insulating plate ( The insulating hollow member 122 is inserted in the state of being inserted into the through hole 121a formed in the insulating disk 121 of the insulating disk 121 of 120 , and is formed to protrude to be exposed to the upper portion of the second electrode plate 140 . A metal material is used as the material of the first electrode plate 130 .

제2전극판(140)은 도 2 내지 도 6에서와 같이 도전성 원판(141)과 제2리드단자(142)를 포함하여 구성된다.The second electrode plate 140 includes a conductive disk 141 and a second lead terminal 142 as shown in FIGS. 2 to 6 .

도전성 원판(141)은 절연판(120)의 상부에 배치되어 하부에 내측 단자연결권취체(113)의 상부 도전성 시트(113c)가 레이저 용접이나 도전성 접착제를 이용해 연결되며, 절연판(120)의 절연성 중공부재(122)와 대응되는 배치에 절연성 중공부재(122)가 삽입되어 노출되게 관통공(141a)이 형성된다. 제2리드단자(142)는 도전성 원판(141)의 상부에 관통공(141a)이 이격되게 형성된다. 이러한 제2전극판(140)은 금속 재질로 형성된다.The conductive disc 141 is disposed on the insulating plate 120 , and the upper conductive sheet 113c of the inner terminal connection winding body 113 is connected to the lower part using laser welding or a conductive adhesive, and the insulating hollow of the insulating plate 120 is A through hole 141a is formed so that the insulating hollow member 122 is inserted and exposed in an arrangement corresponding to the member 122 . The second lead terminal 142 is formed with a through hole 141a spaced apart from the top of the conductive disk 141 . The second electrode plate 140 is formed of a metal material.

원통형 금속 중공 케이스(150)는 도 1 내지 도 3에서와 같이 하부의 중앙이 부분적으로 내측으로 돌출되는 돌출판(151)이 형성되고, 상부의 끝단은 내측으로 컬링(curling)되어 제2전극판(140)의 상부를 가압하는 컬링부(152)가 형성된다. 돌출판(151)은 상부가 원통형 금속 중공 케이스(150)의 내측에 전극 조립체(110), 절연판(120), 제1전극판(130) 및 제2전극판(140)이 각각 배치된 후 컬링부(152)에 의해 제2전극판(140)의 상부가 가압되면 전극 조립체(110)의 본권 전극권취체(111)의 하부 금속층(111d)의 하부나 내측 단자연결권취체(113)의 하부 금속층(113b)의 하부와 연결되며, 돌출판(151)의 상부나 전극 조립체(110)의 본권 전극권취체(111)의 하부 금속층(111d)의 하부나 내측 단자연결권취체(111)의 하부 금속층(111d)의 하부 사이는 금속 탄성층(111f)이 삽입되거나 레이저 용접이나 도전성 접착제를 이용하여 연결되며, 컬링부(152)와 제2전극판(140)의 상부 사이는 레이저 용접이나 도전성 접착제를 이용하여 연결된다.The cylindrical metal hollow case 150 is formed with a protrusion plate 151 with a lower center partially protruding inward as shown in FIGS. A curling portion 152 for pressing the upper portion of the 140 is formed. The protrusion plate 151 is curled after the electrode assembly 110 , the insulating plate 120 , the first electrode plate 130 , and the second electrode plate 140 are respectively disposed inside the cylindrical metal hollow case 150 . When the upper portion of the second electrode plate 140 is pressed by the portion 152 , the lower portion of the lower metal layer 111d of the main electrode winding body 111 of the electrode assembly 110 or the lower portion of the inner terminal connection winding body 113 of the electrode assembly 110 . It is connected to the lower part of the metal layer 113b, and the upper part of the protruding plate 151 or the lower part of the lower metal layer 111d of the main winding electrode winding body 111 of the electrode assembly 110 or the lower part of the inner terminal connection winding body 111 A metallic elastic layer 111f is inserted between the lower portion of the metal layer 111d or connected using laser welding or a conductive adhesive, and between the curling part 152 and the upper portion of the second electrode plate 140 is laser welding or conductive adhesive. is connected using

이러한 원통형 금속 중공 케이스(150)는 도 1 및 도 2에서와 같이 상부에 베이스 단자판(160)이 인서트 몰딩을 이용해 형성되며, 베이스 단자판(160)은 표면 실장 시 본 발명의 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치를 지지하며, 상부 표면의 일측에 제1리드단자(132)와 연결되는 제1외부단자(161)가 배치되며, 타측에 제2리드단자(142)와 연결되는 제2외부단자(162)가 배치된다. 즉, 베이스 단자판(160)은 절연재질은 인서트 몰딩하여 형성된다. 제1외부단자(161)와 제2외부단자(162)는 제1리드단자(132)와 제2리드단자(142)의 각각에 레이저 용접등으로 연결되거나 제1리드단자(132)와 제2리드단자(142)를 각각 길게 연장되게 형성한 후 각각의 일측의 단면이 사각형으로 프레스하여 사용할 수 있다.The cylindrical metal hollow case 150 has a base terminal plate 160 formed on the upper portion by insert molding as shown in FIGS. 1 and 2 , and the base terminal plate 160 is a surface mount type high output energy storage of the present invention when surface mounted. Supporting the device, a first external terminal 161 connected to the first lead terminal 132 is disposed on one side of the upper surface, and a second external terminal 162 connected to the second lead terminal 142 on the other side. is placed That is, the base terminal plate 160 is formed by insert molding an insulating material. The first external terminal 161 and the second external terminal 162 are connected to each of the first lead terminal 132 and the second lead terminal 142 by laser welding or the like, or the first lead terminal 132 and the second After each of the lead terminals 142 are formed to be elongated, the cross section of each side may be pressed into a square shape.

이와 같이 본 발명의 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치는 서로 동일한 방향으로 제1리드단자(132)와 제2리드단자(132)가 인출되는 경우에 원통형 금속 중공 케이스(150)의 내측의 저면에 배치되는 본권 전극권취체(111)의 제1집전체(111a)와 제2집전체(111b) 중 하나를 원통형 금속 중공 케이스(150)의 내측의 상측에 배치되는 제1리드단자(132)와 제2리드단자(132) 중 하나와 연결 시 전극 조립체(110)의 내측 단자연결권취체(113)를 이용하여 연결함으로써 원통형 금속 중공 케이스(150)의 내측의 공간 사용을 줄여 소형화할 수 있다.As described above, the surface mount type high output energy storage device of the present invention is disposed on the inner bottom surface of the cylindrical metal hollow case 150 when the first lead terminal 132 and the second lead terminal 132 are drawn out in the same direction as each other. One of the first current collector 111a and the second current collector 111b of the main wound electrode winding body 111 to be a first lead terminal 132 and a first lead terminal 132 disposed on the upper side of the inner side of the cylindrical metal hollow case 150 When connecting to one of the two lead terminals 132 , by connecting using the inner terminal connection winding body 113 of the electrode assembly 110 , the use of space inside the cylindrical metal hollow case 150 can be reduced and miniaturized.

본 발명의 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치는 또한, 본권 전극권취체(111)의 제1집전체(111a)와 제2집전체(111b) 중 하나를 원통형 금속 중공 케이스(150)의 내측의 상측에 배치되는 제1리드단자(132)와 제2리드단자(132) 중 하나와 연결 시 전극 조립체(110)의 내측 단자연결권취체(113)를 이용하여 내측 단자연결권취체(113)를 제1집전체(111a)에 연결되는 하부 금속층(111d)에 압착시켜 연결시키며 절연판(120)의 상부에 압착시킨 후 제1전극판(130)에 연결시킴에 의해 서로 접하여 연결되는 면적을 증가시켜 외부로부터 충격이 가해지는 경우에도 견고하게 유지함에 의해 기계적인 강도를 개선시켜 제품의 신뢰성을 개선시킬 수 있게 된다.The surface mount type high output energy storage device of the present invention also includes one of the first current collector 111a and the second current collector 111b of the main wound electrode winding body 111 on the inner side of the cylindrical metal hollow case 150 . When connecting with one of the first lead terminal 132 and the second lead terminal 132 disposed in the It is connected by pressing to the lower metal layer 111d connected to the first current collector 111a, and is connected to the first electrode plate 130 by pressing it on the upper portion of the insulating plate 120, thereby increasing the area connected to each other and connecting to the outside. It is possible to improve the reliability of the product by improving the mechanical strength by maintaining it firmly even when an impact is applied from the product.

본 발명의 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치는 또한, 원통형 금속 중공 케이스(150)를 이용해 원통형 금속 중공 케이스(150)의 내측에 배치되는 전극 조립체(110), 절연판(120), 제1전극판(130) 및 제2전극판(140)을 가압하여 조립함으로써 가압하여 조립하여 소형으로 조립할 수 있으며 본권 전극권취체(111)의 제1집전체(111a)이나 제2집전체(111b)의 상측이나 하측과 외부전극으로 사용되는 제1리드단자(132)나 제2리드단자(132)가 형성된 제1단자판(130)이나 제2단자판(140)을 전기적으로 도통되게 연결함으로써 전극 조립체(110)를 틈새 없이 조밀하게 권취할 수 있게 된다.The surface-mounted high-output energy storage device of the present invention also includes an electrode assembly 110, an insulating plate 120, and a first electrode plate disposed inside the cylindrical metal hollow case 150 using the cylindrical metal hollow case 150. 130) and the second electrode plate 140 by pressing and assembling, it can be assembled by pressing and assembled in a compact size, and the upper side of the first current collector 111a or the second current collector 111b of the main electrode winding body 111 or The electrode assembly 110 is connected by electrically connecting the first terminal plate 130 or the second terminal plate 140 on which the lower side and the first lead terminal 132 or the second lead terminal 132 used as the external electrode are formed. It becomes possible to wind up densely without a gap.

이상과 같이, 본 발명의 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치는 제1집전체(111a)의 하부 무지부(11)를 압착한 후 금속 스프레이 방법을 이용해 하부 금속층(111d)을 형성하고, 제2집전체(111b)의 상부 무지부(13)를 압착한 후 금속 스프레이 방법을 이용해 상부 금속층(111e)하며, 상부 금속층(111e)의 상부에 제1리드단자(132)가 형성된 제1전극판(130), 절연판(120) 및 제2리드단자(142)가 형성된 제2전극판(140)을 순차적으로 적층한 후 원통형 금속 중공 케이스(150)의 컬링부(152)에 의해 압착시켜 지지시키며, 내측 단자연결권취체(113)에 의해 하부 금속층(111d)과 제2전극판(140)을 연결시킴으로써 서로가 접착되는 면적이 증가시켜 ESR(Equivalent series resistance) 특성을 개선시킴에 의해 고출력에 사용될 수 있으며, 좁은 공간에서 하부 금속층(111d)과 제2전극판(140)을 내측 단자연결권취체(113)를 이용해 연결시킴으로써 표면실장형 전지를 소형으로 제작할 수 있게 된다.As described above, in the surface-mount type high-output energy storage device of the present invention, the lower metal layer 111d is formed using a metal spray method after pressing the lower uncoated portion 11 of the first current collector 111a, and the second collection After compressing the upper uncoated region 13 of the entire 111b, the upper metal layer 111e is formed using a metal spray method, and the first electrode plate 130 in which the first lead terminal 132 is formed on the upper metal layer 111e. ), the insulating plate 120 and the second electrode plate 140 on which the second lead terminal 142 is formed are sequentially stacked, and then pressed and supported by the curling part 152 of the cylindrical metal hollow case 150, the inner side By connecting the lower metal layer 111d and the second electrode plate 140 by means of the terminal connection winding body 113, the adhesion area to each other is increased, thereby improving ESR (Equivalent series resistance) characteristics, so that it can be used for high output. , by connecting the lower metal layer 111d and the second electrode plate 140 to the inner terminal connection winding body 113 in a narrow space, a surface mount type battery can be manufactured in a compact size.

본 발명의 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치는 IoT나 웨어러블에 관련된 장치들의 전원을 공급하는 전지를 제조하는 산업 분야에 적용된다.The surface-mounted high-output energy storage device of the present invention is applied to the industrial field of manufacturing a battery for supplying power to devices related to IoT or wearables.

110: 전극 조립체 111: 본권 전극권취체
112: 후권 절연권취체 113: 내측 단자연결권취체
120: 절연판 121: 절연성 원판
122: 절연성 중공부재 130: 제1전극판
131: 도전성 원판 132: 제1리드단자
140: 제2전극판 141: 도전성 원판
142: 제2리드단자 150: 원통형 금속 중공 케이스
151: 돌출판 152: 컬링부110: electrode assembly 111: main electrode winding body
112: thick insulation winding body 113: inner terminal connection winding body
120: insulating plate 121: insulating disc
122: insulating hollow member 130: first electrode plate
131: conductive disk 132: first lead terminal
140: second electrode plate 141: conductive disk
142: second lead terminal 150: cylindrical metal hollow case
151: protrusion plate 152: curling part

Claims (10)

젤리 롤형으로 권취되는 전극 조립체;
상기 전극 조립체의 상부에 배치되며 일측에 중공돌출부재가 형성되는 절연판;
상기 전극 조립체와 절연판의 사이에 배치되어 전극 조립체의 상부에 연결되며, 상부에 상기 중공돌출부재에 돌출되게 삽입되는 제1리드단자가 형성되는 제1전극판;
상기 절연판의 상부에 배치되며 상부에 상기 제1리드단자와 이격되게 제2리드단자가 형성되는 제2전극판; 및
상기 전극 조립체, 절연판, 제1 및 제2전극판이 각각 내측에 배치되고, 상부의 끝단이 내측으로 컬링되어 제2전극판을 가압하도록 연결됨에 의해 전극 조립체의 하부와 내측의 저면이 서로 연결되는 원통형 금속 중공 케이스를 포함하는 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치.an electrode assembly wound in a jelly roll shape;
an insulating plate disposed on the electrode assembly and having a hollow protrusion member formed on one side thereof;
a first electrode plate disposed between the electrode assembly and the insulating plate and connected to an upper portion of the electrode assembly, the first electrode plate having a first lead terminal protrudingly inserted into the hollow protrusion member thereon;
a second electrode plate disposed on the insulating plate and having a second lead terminal formed thereon to be spaced apart from the first lead terminal; and
The electrode assembly, the insulating plate, and the first and second electrode plates are respectively disposed inside, and the upper end is curled inward and connected to press the second electrode plate, whereby the lower and inner lower surfaces of the electrode assembly are connected to each other. A surface-mount type high-power energy storage device comprising a metal hollow case. 제1항에 있어서,
상기 전극 조립체는 원통형 금속 중공 케이스의 내측에 배치되며, 젤리 롤형으로 권취되는 본권 전극권취체와;
상기 원통형 금속 중공 케이스의 내측에 배치되며 본권 전극권취체의 외주면을 감싸게 권취되어 본권 전극권취체와 원통형 금속 중공 케이스 사이를 절연시키는 후권 절연권취체와;
상기 후권 절연권취체를 따라 권취되어 후권 절연권취체와 원통형 금속 중공 케이스 사이에 배치되며, 하측이 본권 전극권취체의 하부와 연결되며 상측이 제2전극판의 하부와 연결되는 내측 단자연결권취체를 포함하는 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치.The method of claim 1,
The electrode assembly is disposed inside the cylindrical metal hollow case, and the main wound electrode winding body wound in the shape of a jelly roll;
a back wound insulating winding body disposed inside the cylindrical metal hollow case and wound around the outer circumferential surface of the main winding electrode winding body to insulate between the main winding electrode winding body and the cylindrical metal hollow case;
The inner terminal connection winding body is wound along the thick winding insulating winding body and disposed between the thick winding insulating winding body and the cylindrical metal hollow case, the lower side is connected to the lower part of the main winding electrode winding body, and the upper side is connected to the lower part of the second electrode plate A surface mount type high output energy storage device comprising a. 제2항에 있어서,
상기 본권 전극권취체는 하부에 하부 무지부가 형성되게 상부의 일측이나 타측의 면에 음극활물질층이 형성되는 제1집전체와;
상기 제1집전체와 마주대하게 배치되며, 상부에 상부 무지부가 형성되게 하부의 일측이나 타측의 면에 양극활물질층이 형성되는 제2집전체와;
상기 제1집전체와 제2집전체 사이에 배치되며, 음극활물질층과 양극활물질층 사이를 절연시키는 분리막과;
상기 제1집전체의 하부 무지부와 연결되게 형성되어 원통형 금속 중공 케이스의 내측의 저면이나 내측 단자연결권취체의 하측과 연결되는 하부 금속층과;
상기 제2집전체의 상부 무지부와 연결되게 형성되어 제1전극판의 하부와 연결되는 상부 금속층을 포함하며,
상기 음극활물질층은 Li4Ti5O12, 흑연, 그래핀, 활성탄, 하드카본 및 소프트 카본 중 하나 이상이 선택되어 형성되고, 상기 양극활물질층은 LiCoO2, LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2, LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2, LiNi0.9Co0.1Mn0.1O2, LiNi0.9Co0.05Mn0.05O2, LiMn2O4, LiNi0.5Mn1.5O4, LiFePo4, LiMnPO4, 활성탄 중 하나 이상이 선택되어 형성되고, 상기 분리막은 셀루로스(cellulose), PE(poly ethylene), PP(poly propylene) 및 다공성 필름 중 하나가 사용되는 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치.3. The method of claim 2,
The main wound electrode winding body includes a first current collector having a negative electrode active material layer formed on one side or the other side of the upper portion so that a lower uncoated region is formed on the lower portion;
a second current collector disposed to face the first current collector and having a positive electrode active material layer formed on one or the other side of the lower portion such that an upper uncoated region is formed thereon;
a separator disposed between the first current collector and the second current collector and insulating between the anode active material layer and the anode active material layer;
a lower metal layer formed to be connected to the lower uncoated portion of the first current collector and connected to the inner bottom surface of the cylindrical metal hollow case or the lower side of the inner terminal connection winding body;
and an upper metal layer connected to the upper uncoated region of the second current collector and connected to the lower portion of the first electrode plate,
The anode active material layer is formed by selecting one or more of Li 4 Ti 5 O 12 , graphite, graphene, activated carbon, hard carbon and soft carbon, and the cathode active material layer is LiCoO 2 , LiCo 1/3 Ni 1/3 Mn 1/3 O 2 , LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 , LiNi 0.9 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 , LiNi 0.9 Co 0.05 Mn 0.05 O 2 , LiMn 2 O 4 , LiNi0.5Mn 1.5 O 4 , LiFePo 4 , LiMnPO 4 , is formed by selecting one or more of activated carbon, and the separator is cellulose, PE (polyethylene), PP (poly propylene) and porous A surface mount type high power energy storage device in which one of the films is used. 제2항에 있어서,
상기 후권 절연권취체는 본권 전극권취체의 폭보다 큰 절연시트가 사용되어 절연시트의 폭방향을 기준으로 하부가 본권 전극권취체의 하부에 정렬된 상태에서 본권 전극권취체의 외주면과 제2전극판의 외주면을 감싸게 권취되어 본권 전극권취체와 원통형 금속 중공 케이스 사이나 제1전극판과 원통형 금속 중공 케이스 사이를 절연시키며, 재질은 PE(polyethylene), PI(polyimide), PET(polyethylene terephthalate) 및 PC(polycarbonate) 중 하나가 둘 이상이 혼합되어 사용되는 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치.3. The method of claim 2,
The second electrode winding body uses an insulating sheet larger than the width of the main winding electrode winding body, so that the lower part is aligned with the lower part of the main winding electrode winding body based on the width direction of the insulating sheet. It is wound around the outer circumferential surface of the plate to insulate between the main winding electrode winding body and the cylindrical metal hollow case or between the first electrode plate and the cylindrical metal hollow case, and the materials are PE (polyethylene), PI (polyimide), PET (polyethylene terephthalate) and A surface-mount type high-power energy storage device in which one of PC (polycarbonate) is used as a mixture of two or more. 제2항에 있어서,
상기 내측 단자연결권취체는 후권 절연권취체의 폭과 동일한 폭으로 형성되는 외주면 도전성 시트와,
상기 외주면 도전성 시트의 폭방향의 하부의 끝단에서 연장되게 형성되어 본권 전극권취체의 하부에 압착되어 하부 금속층의 하부와 연결되는 하부 도전성 시트와,
상기 외주면 도전성 시트의 폭방향의 상부의 끝단에서 연장되게 형성되어 절연판의 상부에 압착되어 제2전극판의 하부와 연결되는 상부 도전성 시트를 포함하고,
상기 하부 도전성 시트 및 상기 상부 도전성 시트는 각각 외주면 도전성 시트의 하부나 상부의 끝단에서 연장되게 형성되는 하나의 시트가 사용되거나 서로 일정한 간격으로 이격되어 형성되는 다수개의 사각형 조각 시트로 형성되며,
상기 외주면 도전성 시트, 하부 도전성 시트 및 상부 도전성 시트는 각각 재질이 구리, 알루미늄 및 니켈 중 하나로 형성되는 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치.3. The method of claim 2,
The inner terminal connection winding body has an outer peripheral surface conductive sheet formed to have the same width as the width of the rear winding insulating winding body;
a lower conductive sheet formed to extend from the lower end of the outer peripheral conductive sheet in the width direction and compressed to the lower portion of the main electrode winding body and connected to the lower portion of the lower metal layer;
and an upper conductive sheet formed to extend from the upper end of the outer peripheral conductive sheet in the width direction, pressed on the upper part of the insulating plate and connected to the lower part of the second electrode plate,
The lower conductive sheet and the upper conductive sheet are each formed from a single sheet extending from the lower or upper end of the outer peripheral conductive sheet, or a plurality of square piece sheets formed by being spaced apart from each other at regular intervals,
The outer peripheral conductive sheet, the lower conductive sheet, and the upper conductive sheet are each formed of one of copper, aluminum, and nickel, a surface mount type high-output energy storage device. 제1항에 있어서,
상기 절연판은 본권 전극권취체의 상부 금속층의 상부에 배치되는 제1전극판의 상부에 배치되며, 일측에 상부와 하부가 관통되는 관통공이 형성되는 절연성 원판과;
절연판의 상부에 배치되는 제2전극판을 관통하여 제2전극판의 상부로 노출되게 돌출되며, 상기 관통공과 연통되게 형성되어 제1전극판의 제1리드단자가 돌출되게 삽입되는 절연성 중공부재를 포함하는 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치.The method of claim 1,
The insulating plate is disposed on an upper portion of the first electrode plate disposed on the upper metal layer of the main winding electrode winding body, an insulating disk having a through hole through which the upper part and the lower part are formed on one side;
An insulating hollow member that penetrates through the second electrode plate disposed on the insulating plate and protrudes to be exposed to the upper portion of the second electrode plate, is formed in communication with the through hole, and is inserted to protrude the first lead terminal of the first electrode plate A surface-mount type high-power energy storage device comprising a. 제1항에 있어서,
상기 제1전극판은 본권 전극권취체의 상부 금속층의 상부와 연결되는 도전성 원판과,
상기 도전성 원판의 상부에 형성된 관통공에 삽입된 상태에서 절연성 중공부재가 삽입되어 제2전극판의 상부로 노출되게 돌출되도록 형성되는 제1리드단자를 포함하는 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치. According to claim 1,
The first electrode plate is a conductive disk connected to the upper portion of the upper metal layer of the main winding electrode,
A surface mount type high output energy storage device including a first lead terminal formed to protrude to be exposed to an upper portion of a second electrode plate by inserting an insulating hollow member in a state of being inserted into the through hole formed on the upper portion of the conductive disk. 제1항에 있어서,
상기 제2전극판은 절연판의 상부에 배치되어 하부에 내측 단자연결권취체의 상부 도전성 시트가 연결되며, 절연판의 절연성 중공부재와 대응되는 배치에 절연성 중공부재가 삽입되어 노출되게 관통공이 형성되는 도전성 원판과;
상기 도전성 원판의 상부에 상기 관통공이 이격되게 형성되는 제2리드단자를 포함하는 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치.According to claim 1,
The second electrode plate is disposed on the insulating plate, the upper conductive sheet of the inner terminal connection winding body is connected to the lower part, and the insulating hollow member is inserted into the arrangement corresponding to the insulating hollow member of the insulating plate and a through hole is formed so as to be exposed. disk and;
A surface-mount type high-output energy storage device including a second lead terminal in which the through-holes are spaced apart from each other on the conductive disk. 제1항에 있어서,
상기 원통형 금속 중공 케이스는 하부의 중앙이 부분적으로 내측으로 돌출되는 돌출판이 형성되고, 상부의 끝단은 내측으로 컬링(curling)되어 제2전극판의 상부를 가압하는 컬링부가 형성되고, 상기 돌출판은 상부가 원통형 금속 중공 케이스의 내측에 전극 조립체, 절연판, 제1전극판 및 제2전극판이 각각 배치된 후 상기 컬링부에 의해 제2전극판의 상부가 가압되면 전극 조립체의 본권 전극권취체의 하부 금속층의 하부나 내측 단자연결권취체의 하부 금속층의 하부와 연결되며, 상기 돌출판의 상부나 전극 조립체의 본권 전극권취체의 하부 금속층의 하부나 내측 단자연결권취체의 하부 금속층의 하부 사이는 금속 탄성층이 삽입되거나 연결되는 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치.The method of claim 1,
The cylindrical metal hollow case is formed with a protruding plate having a lower center partially protruding inward, and an upper end thereof is curled inward to form a curling portion pressing the upper portion of the second electrode plate, and the protruding plate When the upper part of the second electrode plate is pressed by the curling part after the electrode assembly, the insulating plate, the first electrode plate, and the second electrode plate are respectively disposed inside the cylindrical metal hollow case with the upper part, the main winding of the electrode assembly is It is connected to the lower part of the lower metal layer or the lower part of the lower metal layer of the inner terminal connection winding body, and between the upper part of the protrusion plate or the lower part of the lower metal layer of the main winding electrode winding body of the electrode assembly or the lower part of the lower metal layer of the inner terminal connection winding body A surface-mount type high-power energy storage device in which a metallic elastic layer is inserted or connected. 제1항에 있어서,
상기 원통형 금속 중공 케이스는 상부에 베이스 단자판이 인서트 몰딩을 이용해 형성되며, 상기 베이스 단자판은 상부 표면의 일측에 제1리드단자와 연결되는 제1외부단자가 배치되며, 타측에 제2리드단자와 연결되는 제2외부단자가 배치되는 표면실장형 고출력 에너지 저장 장치.According to claim 1,
In the cylindrical metal hollow case, a base terminal plate is formed on an upper portion by insert molding, and the base terminal plate has a first external terminal connected to the first lead terminal on one side of the upper surface, and is connected to a second lead terminal on the other side A surface mount type high output energy storage device in which a second external terminal is disposed.
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