KR100824849B1

KR100824849B1 - Lithium Secondary Battery and Manufacturing Method Thereof

Info

Publication number: KR100824849B1
Application number: KR1020060136882A
Authority: KR
Inventors: 김진욱; 히데아키 요시오
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2006-12-28
Filing date: 2006-12-28
Publication date: 2008-04-23

Abstract

본 발명은 리튬 이차전지 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전해액주입구 내부에 단차를 형성하되 연결면에 홈을 형성하고 실링(sealing)제를 도포한 후 볼압입을 행함으로써, 실링제가 밀려나지 않고 전해액의 누액 경로가 길어져 밀폐성이 향상되고 보다 깔끔한 외관을 가지는 리튬 이차전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a lithium secondary battery and a method of manufacturing the same, and more particularly, to form a step inside the electrolyte inlet, but to form a groove on the connection surface and apply the sealing agent (sealing) after the ball-pressing, The present invention relates to a lithium secondary battery and a method of manufacturing the same, which have a longer leakage path of the electrolyte without being pushed out, which improves hermeticity and have a cleaner appearance.

Description

Lithium secondary battery and method of manufacturing the same {Lithium rechargeable battery and Method of making the same}

도 1a는 일반적인 리튬 이차전지의 분리 사시도1A is an exploded perspective view of a typical lithium secondary battery

도 1b는 도 1a의 캡플레이트의 확대 단면도FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view of the cap plate of FIG. 1A

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지의 수직 단면도2 is a vertical cross-sectional view of a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 3a는 도 2 중 캡플레이트의 확대 단면도Figure 3a is an enlarged cross-sectional view of the cap plate of Figure 2

도 3b는 도 3a에서 실링용 피막과 볼이 형성되기 전의 전해액주입구의 평면도3B is a plan view of the electrolyte injection hole before the sealing film and the ball are formed in FIG. 3A.

도 3c는 도 3b의 A-A 단면도3C is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 3B

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전해액주입구의 확대 평면도4 is an enlarged plan view of an electrolyte injection hole according to another embodiment of the present invention.

도 5a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전해액주입구의 평면도5A is a plan view of an electrolyte injection hole according to still another embodiment of the present invention.

도 5b는 도 5a의 B-B 단면도FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. 5A

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전해액주입구의 수직 단면도Figure 6 is a vertical cross-sectional view of the electrolyte inlet in accordance with another embodiment of the present invention

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

200 - 리튬 이차전지 210 - 캔200-Lithium Secondary Battery 210-Can

212 - 전극조립체 220 - 캡조립체212-Electrode Assembly 220-Cap Assembly

240, 340, 440, 540 - 캡플레이트240, 340, 440, 540-Capplates

242, 342, 442, 542 - 전해액주입구242, 342, 442, 542-electrolyte inlet

243, 343, 443, 543 - 제 1측벽243, 343, 443, 543-first sidewall

245, 345, 445, 545 - 제 2측벽245, 345, 445, 545-second side wall

246, 346, 446, 546 - 연결면246, 346, 446, 546-mating surface

247, 347, 447, 547 - 홈247, 347, 447, 547-Home

일반적으로 비디오 카메라, 휴대형 전화, 휴대형 컴퓨터 등과 같은 휴대형 무선기기의 경량화 및 고기능화가 진행됨에 따라, 그 구동전원으로 사용되는 이차전지에 대해서 많은 연구가 이루어지고 있다. 이러한 이차전지는, 예를 들면, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소 전지, 니켈-아연 전지, 리튬 이차전지 등이 있다. 이들 중에서 리튬 이차전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화가 가능한 것으로서, 작동 전압이 높고 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 장점 때문에 첨단 전자기기 분야에서 널리 사용되고 있다.In general, as the light weight and high functionality of portable wireless devices such as a video camera, a portable telephone, a portable computer, and the like progress, a lot of researches have been conducted on secondary batteries used as driving power. Such secondary batteries include, for example, nickel-cadmium batteries, nickel-hydrogen batteries, nickel-zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among them, lithium secondary batteries are rechargeable, compact, and large-capacity, and are widely used in advanced electronic devices because of their high operating voltage and high energy density per unit weight.

도 1a는 일반적인 리튬 이차전지의 분리 사시도를 나타내며, 도 1b는 도 1a의 캡플레이트의 확대 단면도를 나타낸다.1A is an exploded perspective view of a general lithium secondary battery, and FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view of the cap plate of FIG. 1A.

상기 리튬 이차전지(100)는, 도 1을 참조하면, 양극판(113), 음극판(115) 및 세퍼레이터(114)로 구성되는 전극조립체(112)를 전해액과 함께 캔(110)에 수납하고, 이 캔(110)의 상단개구부(110a)를 캡조립체(120)로 밀봉함으로써 형성된다.Referring to FIG. 1, the lithium secondary battery 100 includes an electrode assembly 112 including an anode plate 113, an anode plate 115, and a separator 114 together with an electrolyte in a can 110. The top opening 110a of the can 110 is formed by sealing the cap assembly 120.

상기 캔(110)은 일반적으로 알루미늄 또는 그 합금 재질로 형성되며, 딥드로잉 방식에 의하여 제작된다. 상기 캔(110)의 하면(110b)은 일반적으로 거의 평면 형상으로 형성된다.The can 110 is generally formed of aluminum or an alloy thereof, and manufactured by a deep drawing method. The lower surface 110b of the can 110 is generally formed in a substantially planar shape.

상기 전극조립체(112)는 양극판(113)과 음극판(115) 사이에 세퍼레이터(114)가 개재되면서 권취되어 형성된다. 상기 양극판(113)에는 양극탭(116)이 결합되어 전극조립체(112)의 상단부로 돌출되며, 음극판(115)에는 음극탭(117)이 결합되어 전극조립체(112)의 상단부로 돌출된다. 상기 전극조립체(112)에서 상기 양극탭(116)과 음극탭(117)은 소정거리 떨어져 형성되어 전기적으로 절연되도록 한다. 상기 양극탭(116)과 음극탭(117)은 일반적으로 니켈 금속으로 형성된다.The electrode assembly 112 is formed by winding a separator 114 between the positive electrode plate 113 and the negative electrode plate 115. The positive electrode tab 113 is coupled to the positive electrode tab 116 to protrude to the upper end of the electrode assembly 112, and the negative electrode plate 115 is coupled to the negative electrode tab 117 to protrude to the upper end of the electrode assembly 112. In the electrode assembly 112, the positive electrode tab 116 and the negative electrode tab 117 are formed to be separated by a predetermined distance to be electrically insulated. The positive electrode tab 116 and the negative electrode tab 117 are generally made of nickel metal.

상기 캡조립체(120)는 캡플레이트(140)와 절연플레이트(150)와 터미널플레이트(160) 및 전극단자(130)를 포함하여 구성된다. 캡조립체(120)는 별도의 절연케이스(170)와 결합되어 캔(110)의 상단개구부(110a)에 결합되어 캔(110)을 밀봉하게 된다.The cap assembly 120 includes a cap plate 140, an insulation plate 150, a terminal plate 160, and an electrode terminal 130. The cap assembly 120 is coupled to a separate insulating case 170 to be coupled to the upper opening 110a of the can 110 to seal the can 110.

상기 캡플레이트(140)는 상기 캔(110)의 상단개구부(110a)와 상응하는 크기와 형상을 가지는 금속판으로 형성된다. 상기 캡플레이트(140)의 중앙에는 소정 크 기의 단자통공1(141)이 형성되며, 단자통공1(141)에 삽입될 때는 전극단자(130)와 캡플레이트(140)의 절연을 위하여 전극단자(130)의 외면에는 튜브형의 개스킷튜브(137)가 결합되어 함께 삽입된다. 한편, 상기 캡플레이트(140)의 일측에는 전해액주입구(142)가 소정크기로 형성된다. 상기 캡조립체(120)가 상기 캔(110)의 상단개구부(110a)에 조립된 후 전해액주입구(142)를 통하여 전해액이 주입되고, 전해액주입구(142)는 별도의 밀폐수단인 볼에 의하여 밀폐된다. The cap plate 140 is formed of a metal plate having a size and shape corresponding to that of the upper opening 110a of the can 110. The terminal hole 1 (141) having a predetermined size is formed in the center of the cap plate 140, and when inserted into the terminal hole 1 (141), the electrode terminal 130 and the electrode plate for the insulation of the cap plate 140 Tubular gasket tube 137 is coupled to the outer surface of the 130 is inserted together. On the other hand, one side of the cap plate 140 is the electrolyte injection hole 142 is formed to a predetermined size. After the cap assembly 120 is assembled to the upper opening 110a of the can 110, electrolyte is injected through the electrolyte inlet 142, and the electrolyte inlet 142 is sealed by a separate sealing means. .

상기 전극단자(130)는 상기 음극판(115)의 음극탭(117) 또는 상기 양극판(113)의 양극탭(116)에 연결되어 음극단자 또는 양극단자로 작용하게 된다.The electrode terminal 130 is connected to the negative electrode tab 117 of the negative electrode plate 115 or the positive electrode tab 116 of the positive electrode plate 113 to act as a negative electrode terminal or a positive electrode terminal.

상기 절연플레이트(150)는 가스켓과 같은 절연물질로 형성되며, 캡플레이트(140)의 하면에 결합된다. 절연플레이트(150)에는 상기 캡플레이트(140)의 단자통공1(141)에 대응되는 위치에 상기 전극단자(130)가 삽입되는 단자통공2(151)가 형성되어 있다. 상기 절연플레이트(150)의 하면에는 상기 터미널플레이트(160)가 안착되도록 터미널플레이트(160)의 크기에 상응하는 안착홈(152)이 형성된다.The insulating plate 150 is formed of an insulating material such as a gasket and is coupled to the bottom surface of the cap plate 140. The insulating plate 150 has a terminal through-hole 2 151 into which the electrode terminal 130 is inserted at a position corresponding to the terminal through-hole 1 141 of the cap plate 140. A mounting groove 152 corresponding to the size of the terminal plate 160 is formed on the bottom surface of the insulating plate 150 so that the terminal plate 160 is seated.

상기 터미널플레이트(160)는 일반적으로 니켈 합금으로 형성되며, 상기 절연플레이트(150)의 하면에 장착된다. 상기 터미널플레이트(160)에는 캡플레이트(140)의 단자통공1(141)에 대응되는 위치에 상기 전극단자(130)가 삽입되는 단자통공3(161)이 형성되어 있으며, 상기 전극단자(130)가 상기 개스킷튜브(137)에 의하여 절연되면서 캡플레이트(140)의 단자통공1(141)을 통하여 결합되므로 상기 터미널플레이트(160)는 상기 캡플레이트(140)와 전기적으로 절연되면서 상기 전극단자(130)와 전기적으로 연결된다.The terminal plate 160 is generally formed of a nickel alloy, and is mounted on the bottom surface of the insulating plate 150. The terminal plate 160 is provided with a terminal through hole 3 161 into which the electrode terminal 130 is inserted at a position corresponding to the terminal through hole 1 141 of the cap plate 140, and the electrode terminal 130. Is insulated by the gasket tube 137 and coupled through the terminal through-hole 1 141 of the cap plate 140, so that the terminal plate 160 is electrically insulated from the cap plate 140 while the electrode terminal 130 is insulated from the cap plate 140. Is electrically connected).

상기 터미널플레이트(160)의 일측에는 상기 음극판(115)에 결합된 음극탭(117)이 용접되며, 캡플레이트(140)의 타측에는 상기 양극판(113)에 결합된 양극탭(116)이 용접된다. 상기 음극탭(117)과 양극탭(116)을 결합시키는 용접방법으로는 저항용접, 레이저 용접 등이 사용되며, 일반적으로는 저항용접이 사용된다.The negative electrode tab 117 coupled to the negative electrode plate 115 is welded to one side of the terminal plate 160, and the positive electrode tab 116 coupled to the positive electrode plate 113 is welded to the other side of the cap plate 140. . Resistance welding, laser welding, or the like is used as a welding method for coupling the negative electrode tab 117 and the positive electrode tab 116, and resistance welding is generally used.

상기 절연케이스(170)는 캡조립체(120)와 전극조립체(112) 사이의 절연을 담당하게 된다.The insulating case 170 is responsible for the insulation between the cap assembly 120 and the electrode assembly 112.

상기 전해액주입구(142)는, 도 1b를 참조하면, 입구에 테퍼(144)가 형성되어 수직단면 형상이 대략 Y자 형상으로 형성된다. 이 때, 상기 전해액주입구(142)에는 밀폐성을 향상시키기 위해 주입수단(N)에 의해 실링제(S)가 도포된다. 상기 전해액주입구(142)는 도포된 실링제(S)가 건조된 후 연한 금속재질의 볼로 압입 및 용접된다. 실링제(S)가 도포될 때 상기 전해액주입구(142)에는 도포된 실링제(S)가 축적될 공간이 없으므로 캡플레이트(140)의 표면으로 흘러넘치게 된다는 문제점이 있다. 또한, 상기 전해액주입구(142)는 입구에 테퍼(144)가 형성되어 있어 실링제(S)가 전해액주입구(142)의 내면에 제대로 피막을 형성하지 못하고 아래로 흘러내리게 된다는 문제점이 있다. 또한, 도포되고 건조된 실링제(S) 중 캡플레이트(140) 표면으로 흘러넘친 부분은 세정에 의해 제거되어야 하는데, 이 때 흘러넘친 실링제(S)의 제거시 테퍼(144)에 형성된 실링제(S)까지 탈락될 수 있다는 문제점이 있다.Referring to FIG. 1B, the electrolyte injection hole 142 has a taper 144 formed at an inlet, and has a vertical cross-sectional shape having a substantially Y shape. At this time, the sealing agent (S) is applied to the electrolyte injection hole 142 by the injection means (N) to improve the sealing. The electrolyte injection hole 142 is pressed and welded to a soft metal ball after the applied sealing agent S is dried. When the sealing agent S is applied, there is a problem that the electrolyte injection hole 142 overflows to the surface of the cap plate 140 because there is no space for the applied sealing agent S to accumulate. In addition, the electrolyte inlet 142 has a problem that the taper 144 is formed at the inlet so that the sealing agent S does not form a film properly on the inner surface of the electrolyte inlet 142 and flows down. In addition, the portion overflowing to the surface of the cap plate 140 of the applied and dried sealing agent (S) should be removed by cleaning, at this time the sealing agent formed on the taper 144 at the time of removal of the overflowing sealing agent (S) There is a problem that can be eliminated up to (S).

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 특히 전해액주입구 내부에 단차를 형성하되 연결면에 홈을 형성하고 실링(sealing)제를 도포한 후 볼압입을 행함으로써, 실링제가 밀려나지 않고 전해액의 누액 경로가 길어져 밀폐성이 향상되고 보다 깔끔한 외관을 가지는 리튬 이차전지 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems, in particular, by forming a step inside the electrolyte inlet, but by forming a groove in the connection surface and applying a sealing (sealing) after the ball press-in, the sealing agent is not pushed out The purpose of the present invention is to provide a lithium secondary battery and a method of manufacturing the same, which have a longer leakage path of the electrolyte and improve sealing and have a cleaner appearance.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 리튬 이차전지는 양극판과 음극판 및 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되는 세퍼레이터를 구비하는 전극조립체와, 상기 전극조립체가 상단개구부로 삽입되어 수용되는 캔과, 일측에 전해액주입구가 형성되어 있는 캡플레이트를 구비하며 상기 캔의 상단개구부를 밀봉하는 캡조립체를 포함하는 리튬 이차전지에 있어서, 상기 전해액주입구의 내부에는 상기 캡플레이트의 상면과 만나는 제 1측벽과 상기 캡플레이트의 하면과 만나는 제 2측벽이 단차를 이루며, 상기 제 1측벽과 상기 제 2측벽의 연결면에는 적어도 하나의 홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the lithium secondary battery of the present invention includes an electrode assembly having a positive electrode plate and a negative electrode plate and a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate, and the electrode assembly is inserted into the upper opening and accommodated; A lithium secondary battery having a cap plate having an electrolyte inlet formed on one side thereof and including a cap assembly sealing an upper opening of the can, wherein the first side wall meets an upper surface of the cap plate. The second side wall which meets the lower surface of the cap plate forms a step, and at least one groove is formed in the connection surface between the first side wall and the second side wall.

또한, 상기 홈은 상기 캡플레이트의 상면에서 본 형상이 서로 소정 간격 이격된 스폿(spot) 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 홈은 상기 캡플레이트의 상면과 수직 방향의 단면 형상이 삼각형상, 사각형상, 반원형상 중 어느 하나로 형성될 수 있다.In addition, the groove may be formed in a spot shape in which the shape seen from the upper surface of the cap plate is spaced apart from each other by a predetermined interval. In addition, the groove may have a cross-sectional shape perpendicular to the upper surface of the cap plate in one of a triangular, rectangular, and semicircular shape.

또한, 상기 연결면은 상기 캡플레이트의 상면과 서로 평행한 평면으로 형성될 수 있다.In addition, the connection surface may be formed in a plane parallel to each other and the upper surface of the cap plate.

또한, 상기 홈은 상기 캡플레이트의 상면에서 본 형상이 원링 형상, 타원링 형상, 사각링 형상 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 또한, 상기 홈은 상기 캡플레 이트의 상면과 수직 방향의 단면 형상이 삼각형상, 사각형상, 반원형상 중 어느 하나로 형성될 수 있다.In addition, the groove may be formed in any one of a ring shape, an elliptical ring shape, a square ring shape as viewed from the upper surface of the cap plate. In addition, the groove may have a cross-sectional shape perpendicular to the upper surface of the cap plate in one of a triangular, rectangular, and semi-circular shape.

또한, 상기 연결면과 상기 제 2측벽은 테퍼를 이루거나 완만한 곡면으로 서로 연결될 수 있다.In addition, the connection surface and the second side wall may be connected to each other in a tapered or smooth surface.

또한, 상기 제 1측벽의 내경은 상기 제 2측벽의 내경보다 크도록 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제 1측벽이 이루는 수평 단면적은 상기 제 2측벽이 이루는 수평 단면적보다 크게 되도록 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제 1측벽과 상기 제 2측벽은 원통 형상, 타원통 형상, 사각박스 형상 중 어느 하나로 형성될 수 있다.In addition, the inner diameter of the first side wall is preferably formed to be larger than the inner diameter of the second side wall. In addition, the horizontal cross-sectional area formed by the first side wall is preferably formed to be larger than the horizontal cross-sectional area formed by the second side wall. The first side wall and the second side wall may be formed in any one of a cylindrical shape, an elliptic cylinder shape, and a rectangular box shape.

또한, 상기 전해액주입구의 내면은 실링용 피막으로 코팅된 것이 바람직하다. 또한, 상기 실링용 피막은 플라스틱 또는 고무 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, the inner surface of the electrolyte injection hole is preferably coated with a sealing film. In addition, the sealing film is preferably made of a plastic or rubber material.

또한, 상기 제 1측벽은 상기 캡플레이트 두께의 10% 내지 40%의 높이로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the first side wall is preferably formed to a height of 10% to 40% of the cap plate thickness.

또한, 본 발명의 리튬 이차전지 제조방법은 캡플레이트의 상면과 만나는 제 1측벽과 상기 캡플레이트의 하면과 만나는 제 2측벽이 단차를 이루며, 상기 제 1측벽과 상기 제 2측벽의 연결면에는 적어도 하나의 홈이 존재하도록 전해액주입구를 캡플레이트의 일측에 형성하는 전해액주입구 형성단계; 상기 전해액주입구의 내면에 플라스틱 또는 고무 피막을 형성하는 실링용 피막 형성단계; 및 상기 전해액주입구를 금속 재질의 볼로 압입하고 용접하는 볼 압입/용접 단계를 포함하여 이루어 지는 것을 특징으로 한다. In addition, in the method of manufacturing a lithium secondary battery of the present invention, a first side wall that meets an upper surface of a cap plate and a second side wall that meets a lower surface of the cap plate form a step, and at least a connection surface of the first side wall and the second side wall is formed. An electrolyte injection hole forming step of forming an electrolyte injection hole on one side of the cap plate such that one groove exists; Sealing film forming step of forming a plastic or rubber film on the inner surface of the electrolyte injection hole; And a ball indentation / welding step of injecting and welding the electrolyte injection hole into a metal ball.

또한, 상기 실링용 피막 형성단계는 상기 전해액주입구에 실링제를 도포하는 실링제 도포단계; 상기 도포된 실링제를 응고시키는 실링제 응고단계; 및 상기 실링제 중 상기 캡플레이트의 상면에 묻은 실링제를 제거하는 실링제 세정단계를 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 상기 실링제 세정단계는 부직포에 의해 이루어질 수 있다.In addition, the sealing film forming step may include a sealing agent applying step of applying a sealing agent to the electrolyte injection hole; A sealant solidification step of solidifying the applied sealant; And a sealing agent cleaning step of removing the sealing agent on the upper surface of the cap plate among the sealing agents. In addition, the sealing agent cleaning step may be made by a nonwoven fabric.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지에 대하여 설명한다.First, a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지의 수직 단면도를 나타낸다. 도 3a는 도 2 중 캡플레이트의 확대 단면도를 나타내며, 도 3b는 도 3a에서 실링용 피막과 볼이 형성되기 전의 전해액주입구의 평면도를 나타내며, 도 3c는 도 3b의 A-A 단면도를 나타낸다.2 is a vertical cross-sectional view of a rechargeable lithium battery according to one embodiment of the present invention. 3A shows an enlarged cross-sectional view of the cap plate of FIG. 2, FIG. 3B shows a plan view of the electrolyte injection hole before the sealing film and the ball are formed in FIG. 3A, and FIG. 3C shows the A-A cross-sectional view of FIG. 3B.

본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지(200)는, 도 2를 참조하면, 양극판(213), 음극판(215) 및 세퍼레이터(214)로 구성되는 전극조립체(212)를 전해액과 함께 캔(210)에 수납하고, 이 캔(210)의 상단개구부를 캡조립체(220)로 밀봉함으로써 형성된다. 상기 리튬 이차전지(200)는 장변을 포함하며 서로 마주보도록 형성되는 정면과 배면, 단변을 포함하며 서로 마주보도록 형성되는 양 측면, 상기 캡플레이트(240)가 위치하는 상면과 상기 상면과 마주보는 하면을 포함하여 이루어진다.In the lithium secondary battery 200 according to an embodiment of the present invention, referring to FIG. 2, the electrode assembly 212 including the positive electrode plate 213, the negative electrode plate 215, and the separator 214 may be filled with an electrolyte ( And the upper end opening of the can 210 with the cap assembly 220. The lithium secondary battery 200 includes a long side and a front surface and a rear surface formed to face each other, a short side, and both sides formed to face each other, a top surface on which the cap plate 240 is located and a bottom surface facing the top surface. It is made, including.

상기 전극조립체(212)는 양극판(213)과 음극판(215)사이에 세퍼레이터(214)가 개재되면서 권취되어 형성된다. The electrode assembly 212 is formed by winding a separator 214 between the positive electrode plate 213 and the negative electrode plate 215.

상기 양극판(213)은 도전성이 우수한 금속 박판, 예를 들면, 알루미늄(Al) 호일(foil)로 이루어진 양극 집전체와, 그 양면에 코팅된 양극 활물질층을 포함하고 있다. 상기 양극 활물질로는 LiCoO₂, LiMn₂O₄, LiNiO₂, LiMnO₂ 등의 리튬산화물이 사용되고 있다. 상기 양극판(213)의 양 말단에는 양극 활물질층이 형성되지 않은 양극 집전체 영역, 즉 양극 무지부가 형성된다. 상기 양극 무지부의 일단에는 일반적으로 알루미늄(Al) 재질로 형성되며, 전극 조립체(212)의 상부로 일정 길이 돌출되는 양극 탭(216)이 접합되어 있다.The positive electrode plate 213 includes a positive electrode current collector made of a thin metal plate having excellent conductivity, for example, aluminum (Al) foil, and a positive electrode active material layer coated on both surfaces thereof. As the positive electrode active material is used a lithium oxide, such as _{_{_{LiCoO 2, LiMn 2 O 4,}}} LiNiO 2, LiMnO 2. At both ends of the positive electrode plate 213, a positive electrode current collector region in which a positive electrode active material layer is not formed, that is, a positive electrode non-coating portion is formed. One end of the positive electrode non-coating portion is generally formed of aluminum (Al), and the positive electrode tab 216 protruding a predetermined length to the upper portion of the electrode assembly 212 is bonded.

상기 음극판(215)은 전도성 금속 박판, 예를 들면, 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 호일로 이루어진 음극 집전체와, 그 양면에 코팅된 음극 활물질층을 포함하고 있다. 상기 음극판(215)의 양 말단은 음극 활물질층이 형성되지 않은 음극 집전체 영역, 즉 음극 무지부가 형성된다. 상기 음극 무지부의 일단에는 일반적으로 니켈(Ni) 재질로 형성되며, 전극 조립체(212)의 하부로 일정 길이 돌출된 음극 탭(217)이 접합되어 있다. 더불어 상기 전극 조립체(212)의 하부에는 캔(210)과의 접촉을 방지하기 위한 절연판(218)이 더 포함되어 형성될 수 있다.The negative electrode plate 215 includes a negative electrode current collector made of a conductive metal thin plate, for example, copper (Cu) or nickel (Ni) foil, and a negative electrode active material layer coated on both surfaces thereof. Both ends of the negative electrode plate 215 are provided with a negative electrode current collector region, that is, a negative electrode non-coating portion, in which a negative electrode active material layer is not formed. One end of the negative electrode non-coating portion is generally formed of nickel (Ni) material, and a negative electrode tab 217 protruding a predetermined length to the lower portion of the electrode assembly 212 is bonded. In addition, an insulating plate 218 for preventing contact with the can 210 may be further included below the electrode assembly 212.

상기 세퍼레이터(214)는 상기 양극판(213)과 음극판(215) 사이에 개재되며 상기 전극조립체(212)의 외주면을 둘러 싸도록 연장되어 형성될 수도 있다. 상기 세퍼레이터(214)는 상기 양극판(213)과 음극판(215)의 단락을 방지하며, 리튬 이온 을 통과시킬 수 있도록 다공막 고분자물질로 형성된다.The separator 214 is interposed between the positive electrode plate 213 and the negative electrode plate 215 and may extend to surround the outer circumferential surface of the electrode assembly 212. The separator 214 is formed of a porous membrane polymer material to prevent short circuit between the positive electrode plate 213 and the negative electrode plate 215 and to allow lithium ions to pass therethrough.

상기 캔(210)는 대략 직사각형 형상의 한 쌍의 장측벽과, 한 쌍의 단측벽 및 하면판을 포함하여 대략 박스 형상으로 형성되며, 상부는 개구되어 상단 개구부를 이루고 있다. 또한, 상기 캔(210)는 대략 박스형상으로 형성될 때 수평방향으로의 단면의 형상이 사각형상 또는 타원형상 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 상기 상단개구부로는 상기 전극조립체(212)가 삽입된다. 또한, 상기 전극조립체(212) 사이로 함침하여 리튬 이온의 이동을 가능하게 해 주는 전해액이 주입된다. 캔(210)의 재질은 주로 가벼운 알루미늄(Al)이 사용되며, 여기서 상기 캔(210)의 재질을 한정하는 것은 아니다. 상기 캔(210)의 상부는 캡조립체(220)에 의해 밀봉되어, 전해액의 누출이 방지된다. 상기 캔(210)의 장측벽과 단측벽의 두께는 대략 0.2 내지 0.4mm로 형성되며, 상기 하면판의 두께는 대략 0.2 내지 0.7mm로 형성된다. 다만, 여기서 상기 장측벽과 단측벽 및 하면판의 두께를 한정하는 것은 아니다. 상기 캔(210)는 바람직하게는 딥드로잉(deep drawing) 방식에 의하여 형성되며, 상기 장측벽과 단측벽 및 상기 하면판은 일체형으로 형성된다. 다만, 여기서 상기 캔(210)의 형성 방법을 한정하는 것은 아니다.The can 210 is formed in a substantially box shape including a pair of long side walls having a substantially rectangular shape, a pair of short side walls and a bottom plate, and an upper portion thereof is opened to form an upper opening portion. In addition, when the can 210 is formed in a substantially box shape, the cross section in the horizontal direction may be formed in various shapes such as a rectangular shape or an elliptical shape. The electrode assembly 212 is inserted into the upper opening. In addition, an electrolyte solution is impregnated between the electrode assemblies 212 to enable the movement of lithium ions. The material of the can 210 is mainly light aluminum (Al), and the material of the can 210 is not limited thereto. The upper portion of the can 210 is sealed by the cap assembly 220, the leakage of the electrolyte is prevented. The long side walls and the short side walls of the can 210 are formed to have a thickness of about 0.2 to 0.4 mm, and the thickness of the bottom plate is approximately 0.2 to 0.7 mm. However, the thickness of the long side wall, the short side wall and the lower plate is not limited thereto. The can 210 is preferably formed by a deep drawing method, and the long side wall, the short side wall and the bottom plate are integrally formed. However, the method of forming the can 210 is not limited thereto.

상기 캡조립체(220)는 캡플레이트(240)와 절연플레이트(250)와 터미널플레이트(260) 및 전극단자(230)를 포함하여 구성된다. 캡조립체(230)는 별도의 절연케이스(270)와 결합되어 캔(210)의 상단개구부에 결합되어 캔(210)을 밀봉하게 된다. The cap assembly 220 includes a cap plate 240, an insulating plate 250, a terminal plate 260, and an electrode terminal 230. The cap assembly 230 is coupled to a separate insulating case 270 to be coupled to the upper opening of the can 210 to seal the can 210.

상기 캡플레이트(240)는 상기 캔(210)의 상단개구부에 용접되어 상기 캔(210)을 밀봉한다. 상기 캡플레이트(240)는 일측에 전해액주입구(242)가 형성되 어 있으며, 상기 전해액주입구(242)는 볼(280) 등으로 압입, 용접되어 있다. 상기 캡 플레이트(240)의 대략 중앙에는 단자통공1(241)이 형성되어 있으며, 상기 단자통공1(241)에는 개스킷 튜브(237)에 의해 절연된 전극단자(230)가 삽입된다. 상기 전해액주입구(242)에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.The cap plate 240 is welded to the upper opening of the can 210 to seal the can 210. The cap plate 240 has an electrolyte injection hole 242 formed at one side thereof, and the electrolyte injection hole 242 is press-fitted and welded with a ball 280 or the like. The terminal hole 1 241 is formed in the center of the cap plate 240, and the electrode terminal 230 insulated by the gasket tube 237 is inserted into the terminal hole 1 241. Detailed description of the electrolyte injection hole 242 will be described later.

상기 절연플레이트(250)는 개스킷과 같은 절연물질로 형성되며, 캡플레이트(240)의 하면에 결합된다. 절연플레이트(250)에는 상기 캡플레이트(240)의 단자통공1(241)에 대응되는 위치에 상기 전극단자(230)가 삽입되는 단자통공2가 형성되어 있다. 상기 절연플레이트(250)의 하면에는 상기 터미널플레이트(260)가 안착되도록 터미널플레이트(260)의 크기에 상응하는 안착홈이 형성된다.The insulating plate 250 is formed of an insulating material such as a gasket, and is coupled to the bottom surface of the cap plate 240. The insulating plate 250 has a terminal through-hole 2 through which the electrode terminal 230 is inserted at a position corresponding to the terminal through-hole 1 241 of the cap plate 240. A mounting groove corresponding to the size of the terminal plate 260 is formed on the bottom surface of the insulating plate 250 so that the terminal plate 260 is seated.

상기 터미널플레이트(260)는 일반적으로 Ni합금으로 형성되며, 상기 절연플레이트(250)의 하면에 장착된다. 상기 터미널플레이트(260)에는 캡플레이트(240)의 단자통공1(241)에 대응되는 위치에 상기 전극단자(230)가 삽입되는 단자통공3이 형성되어 있으며, 상기 전극단자(230)가 상기 개스킷 튜브(246)에 의하여 절연되면서 캡플레이트(240)의 단자통공1(241)을 통하여 결합되므로 상기 터미널플레이트(260)는 상기 캡플레이트(240)와 전기적으로 절연되면서 상기 전극단자(230)와 전기적으로 연결된다.The terminal plate 260 is generally formed of Ni alloy, and is mounted on the bottom surface of the insulating plate 250. The terminal plate 260 is provided with a terminal through-hole 3 through which the electrode terminal 230 is inserted at a position corresponding to the terminal through-hole 1 241 of the cap plate 240, and the electrode terminal 230 is formed in the gasket. The terminal plate 260 is electrically insulated from the cap plate 240 while being electrically insulated from the cap plate 240 while being insulated by the tube 246 and coupled to the terminal through hole 1 241 of the cap plate 240. Is connected.

상기 터미널플레이트(260)의 일측에는 상기 음극판(215)에 결합된 음극탭(217)이 용접되며, 캡플레이트(240)의 타측에는 상기 양극판(213)에 결합된 양극탭(216)이 용접된다. 상기 음극탭(217)과 양극탭(216)을 결합시키는 용접방법으로는 저항용접, 레이저 용접 등이 사용되며 일반적으로는 저항용접이 사용된다.The negative electrode tab 217 coupled to the negative electrode plate 215 is welded to one side of the terminal plate 260, and the positive electrode tab 216 coupled to the positive electrode plate 213 is welded to the other side of the cap plate 240. . Resistance welding, laser welding, or the like is used as a welding method for coupling the negative electrode tab 217 and the positive electrode tab 216, and resistance welding is generally used.

상기 전극단자(230)는 상기 음극판(215)의 음극탭(217) 또는 상기 양극판(213)의 양극탭(216)에 연결되어 음극단자 또는 양극단자로 작용하게 된다. The electrode terminal 230 is connected to the negative electrode tab 217 of the negative electrode plate 215 or the positive electrode tab 216 of the positive electrode plate 213 to act as a negative electrode terminal or a positive electrode terminal.

상기 전해액주입구(242)는, 도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 캡플레이트(240)의 일측에 형성되어 있다. 상기 전해액주입구(242)의 내면에는 실링용 피막(249)이 형성되며, 연한 금속재질의 볼(280)로 압입, 용접되어 밀봉된다. 상기 용접은 통상적으로 레이저용접으로 이루어지며, 상기 볼(280)이 압입된 전해액주입구(242) 주변으로 이루어진다. 도시되지 않았으나 용접이 끝난 후에는 전해액의 누출을 방지하기 위하여 볼(280)을 포함한 전해액주입구(242) 주변에 광경화성 물질이 도포될 수도 있다. 3A to 3C, the electrolyte injection hole 242 is formed on one side of the cap plate 240. A sealing film 249 is formed on an inner surface of the electrolyte injection hole 242, and is pressed and welded to a soft metal ball 280 to be sealed. The welding is typically made by laser welding, and the ball 280 is made around the electrolyte injection hole 242 is pressed. Although not shown, after the welding is finished, a photocurable material may be applied around the electrolyte injection hole 242 including the ball 280 to prevent leakage of the electrolyte.

상기 전해액주입구(242)의 내부에는 제 1측벽(243)과 제 2측벽(245) 및 연결면(246)이 형성된다.The first side wall 243, the second side wall 245, and the connection surface 246 are formed in the electrolyte injection hole 242.

상기 제 1측벽(243)은 캡플레이트(240)의 상면과 만나도록 전해액주입구(242)의 상부에 형성된다. 상기 제 1측벽(243)의 하단은 연결면(246)과 만나도록 형성된다. 상기 제 1측벽(243)은 캡플레이트(240)의 상면과 대략 수직을 이루도록 형성되는 것이 바람직하다. 왜냐하면 상기 제 1측벽(243)이 완만한 경사를 이루도록 형성되면 실링제가 도포될 때 하부 방향으로 빠른 시간내에 흘러내리게 되므로 고른 실링용 피막(249)이 코팅될 수 없기 때문이다. 다만, 여기서 상기 제 1측벽(243)과 캡플레이트(240)의 상면이 이루는 각도를 한정하는 것은 아니다. 상기 제 1측벽(243)은 수직 단면 형상이 11자 형상으로 형성되는 것이 바람직하며, 평면 형상이 원형상, 타원형상, 사각형상 중 어느 하나로 형성되는 것이 바람직하다. 결 과적으로 상기 제 1측벽(243)은 원통 형상, 타원통 형상, 사각박스 형상 중 어느 하나로 형성되는 것이 바람직하다. 다만, 여기서 상기 제 1측벽(243)의 형상을 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 제 1측벽(243)의 내경은 제 2측벽(245)의 내경보다 크도록 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 제 1측벽(243)이 이루는 수평 단면적은 상기 제 2측벽(245)이 이루는 수평 단면적보다 크게 되도록 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 수평 단면적은 제1측벽(243)이 형성된 전해액주입구(242)를 캡플레이트(245)의 수평방향으로 가상 절단하였을 때 제1측벽(243)이 이루는 단면적을 의미한다.The first side wall 243 is formed on the electrolyte injection hole 242 so as to meet the top surface of the cap plate 240. The lower end of the first side wall 243 is formed to meet the connection surface 246. The first side wall 243 may be formed to be substantially perpendicular to the top surface of the cap plate 240. This is because when the first side wall 243 is formed to have a gentle inclination, the sealing film 249 may not be coated because the first side wall 243 flows down quickly in a downward direction when the sealing agent is applied. However, the angle formed by the upper surface of the first side wall 243 and the cap plate 240 is not limited thereto. The first side wall 243 preferably has a vertical cross-sectional shape of 11 characters, and preferably has a planar shape of one of a circular shape, an elliptical shape, and a rectangular shape. As a result, the first side wall 243 is preferably formed of any one of a cylindrical shape, an elliptic cylinder shape, and a rectangular box shape. However, the shape of the first side wall 243 is not limited thereto. In addition, the inner diameter of the first side wall 243 is preferably larger than the inner diameter of the second side wall 245. Therefore, the horizontal cross-sectional area formed by the first side wall 243 is preferably larger than the horizontal cross-sectional area formed by the second side wall 245. Here, the horizontal cross-sectional area means the cross-sectional area formed by the first side wall 243 when the electrolyte injection hole 242 on which the first side wall 243 is formed is virtually cut in the horizontal direction of the cap plate 245.

상기 제 1측벽(243)은 전해액이 주입되는 입구이므로, 원활한 주입을 위해 크게 형성된다. 또한, 상기 제 1측벽(243)과 제 2측벽(245)은 단차를 이루게 되므로, 내경 차이가 있도록 형성된다. 또한, 상기 제 1측벽(243)은 캡플레이트(240) 두께의 10% 내지 40%의 높이로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 제 1측벽(243)의 높이가 캡플레이트(240) 두께의 10% 미만으로 형성되면 볼(280) 압입이 용이치 않고 볼(280)이 다시 튀어올라오게 되고, 전해액의 주입도 힘들어질 뿐만 아니라, 도포된 실링제가 흘러넘치게 된다는 문제점이 있다. 반면, 상기 제 1측벽(243)의 높이가 캡플레이트(240) 두께의 40%를 초과하도록 형성되면 볼(280)이 압입될 때 지지력이 부족하여 전해액주입구(242) 부분이 하부 방향으로 변형될 수 있다는 문제점이 있다.Since the first side wall 243 is an inlet through which the electrolyte is injected, the first side wall 243 is largely formed for smooth injection. In addition, since the first side wall 243 and the second side wall 245 form a step, they are formed to have an inner diameter difference. In addition, the first side wall 243 is preferably formed to a height of 10% to 40% of the thickness of the cap plate 240. When the height of the first side wall 243 is less than 10% of the thickness of the cap plate 240, the ball 280 is not easily press-fitted and the ball 280 is popped up again, and the injection of the electrolyte becomes difficult. However, there is a problem that the applied sealant will overflow. On the other hand, if the height of the first side wall (243) is formed to exceed 40% of the thickness of the cap plate 240, the support force is insufficient when the ball 280 is press-fitted so that the portion of the electrolyte injection hole 242 is deformed downward There is a problem that can be.

상기 제 2측벽(245)은 캡플레이트(240)의 하면과 만나도록 전해액주입구(242)의 하부에 형성된다. 또한, 상기 제 측벽(245)의 하단은 연결면(246)과 만 나도록 형성된다. 상기 제 2측벽(245)은 캡플레이트(240)의 하면과 대략 수직을 이루도록 형성되는 것이 바람직하다. 왜냐하면 상기 제 1측벽(243)이 완만한 경사를 이루도록 형성되면 전해액이 전지 내부로 주입될 공간이 좁아지기 때문이다. 다만, 여기서 상기 제 2측벽(245)과 캡플레이트(240)의 하면이 이루는 각도를 한정하는 것은 아니다. 상기 제 2측벽(245)은 수직 단면 형상이 11자 형상으로 형성되는 것이 바람직하며, 평면 형상이 원형상, 타원형상, 사각형상 중 어느 하나로 형성되는 것이 바람직하다. 결과적으로 상기 제 2측벽(245)은 원통 형상, 타원통 형상, 사각박스 형상 중 어느 하나로 형성되는 것이 바람직하다. 다만, 여기서 상기 제 2측벽(245)의 형상을 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 제 2측벽(245)의 내경은 제 1측벽(243)의 내경보다 작도록 형성되는 것이 바람직하다. The second side wall 245 is formed under the electrolyte injection hole 242 to meet the lower surface of the cap plate 240. In addition, a lower end of the second sidewall 245 is formed to meet the connection surface 246. The second side wall 245 may be formed to be substantially perpendicular to the bottom surface of the cap plate 240. This is because if the first side wall 243 is formed to have a gentle inclination, the space into which the electrolyte is injected into the battery is narrowed. However, the angle formed by the lower surface of the second side wall 245 and the cap plate 240 is not limited thereto. The second side wall 245 preferably has a vertical cross-sectional shape of 11 characters, and the planar shape is preferably formed of any one of a circular shape, an elliptical shape, and a rectangular shape. As a result, the second side wall 245 is preferably formed of any one of a cylindrical shape, an elliptic cylinder shape, and a rectangular box shape. However, the shape of the second side wall 245 is not limited thereto. In addition, the inner diameter of the second side wall 245 is preferably smaller than the inner diameter of the first side wall 243.

상기 연결면(246)은 상기 제 1측벽(243)과 제 2측벽(245)과 서로 만나도록 형성된다. 상기 연결면(246)은 상기 캡플레이트(240)의 상면과 대략 수평면을 이루도록 형성되는 것이 바람직하다. 상기 연결면(246)은 도포된 실링제가 축적되는 공간 역할을 하게 되므로, 경사면으로 형성되면 실링제가 흘러내려 실링용 피막(249)이 형성되기 힘들게 된다. 또한, 상기 연결면(246)은 평면 형상이 직경이 다른 두 개의 등심원 형상 또는 등심 타원 형상 또는 등심 사각형상으로 형성된다. 도 3b에는 상기 연결면(246)의 평면 형상이 두 개의 등심원 형상으로 형성된 경우가 도시되어 있다. 상기 연결면(246)에는 홈(247)이 형성된다. 상기 홈(247)은 평면 형상이 원링 형상, 타원링 형상, 사각링 형상 중 어느 하나로 형성될 수 있으며, 일례로 도 3b에는 원링 형상으로 형성되어 있다. 또한, 상기 홈(247)은 수직 단면 형상 이 삼각형상, 사각형상, 반원형상 중 어느 하나로 형성될 수 있으며, 일례로 도 3c에는 반원 형상으로 형성되어 있다. 상기 홈(247)은 전해액주입구(242)를 형성할 때 함께 형성하는 것이 공정 감소의 측면에서 바람직하며, 전해액주입구(242)를 형성한 후 별도로 형성할 수도 있음은 물론이다. 또한, 상기 홈(247)은 프레스 방식으로 형성되는 것이 바람직하며, 다만 여기서 상기 홈(247)의 형성방법을 한정하는 것은 아니다. 상기 홈(247)은 실링용 피막(249)을 형성하기 위해 액상의 실링제를 도포할 때 실링제가 축적되는 공간으로서 작용하게 된다. 그 결과, 볼(280) 압입 시에 상당한 압력이 가해지더라도 건조된 실링제가 전해액주입구(242)의 내면으로부터 탈리하지 않고 잔존하여 실링용 피막(249)을 형성하므로 밀폐성이 향상된다. 또한, 상기 홈(247)은 모세관 현상에 의해 전해액이 외부로 흘러나오는 경로를 보다 길게 함으로써 전해액 누액에 대한 신뢰성이 향상된다.The connection surface 246 is formed to meet the first side wall 243 and the second side wall 245. The connection surface 246 is preferably formed to form a substantially horizontal plane with the top surface of the cap plate 240. Since the connection surface 246 serves as a space in which the applied sealing agent is accumulated, when the inclined surface is formed, the sealing agent flows down, making it difficult to form the sealing film 249. In addition, the connection surface 246 is formed in a two-concentric shape, a wick ellipse shape or a wick quadrangular shape different in planar shape diameter. 3B illustrates a case in which the planar shape of the connection surface 246 is formed in two circumferential shapes. A groove 247 is formed in the connection surface 246. The groove 247 may be formed in any one of a planar shape, a ring shape, an elliptic ring shape, and a square ring shape. For example, the groove 247 may be formed in a circle ring shape in FIG. 3B. In addition, the groove 247 may be formed in any one of a triangular shape, a quadrangular shape, and a semicircular shape in a vertical cross-sectional shape. For example, the groove 247 is formed in a semicircular shape in FIG. 3C. The groove 247 is preferably formed together with the electrolyte injection hole 242 in view of process reduction, and may be formed separately after the electrolyte injection hole 242 is formed. In addition, the groove 247 is preferably formed by a press method, but the method of forming the groove 247 is not limited thereto. The groove 247 serves as a space in which the sealing agent is accumulated when the liquid sealing agent is applied to form the sealing film 249. As a result, even when a considerable pressure is applied at the time of press-fitting the ball 280, the dried sealing agent remains without detaching from the inner surface of the electrolyte inlet 242 to form the sealing film 249, thereby improving the sealing property. In addition, the groove 247 has a longer path through which the electrolyte flows to the outside due to a capillary phenomenon, thereby improving reliability of the electrolyte leakage.

상기 실링용 피막(249)은 전해액주입구(242)의 내면에 형성되며, 특히 상기 연결면(246)에 대부분 형성된다. 상기 실링용 피막(249)은 주입수단(도시되지 않음)에 의해 액체 상태의 실링제를 전해액주입구(242)의 내면에 도포한 후 건조함으로써 형성된다. 상기 실링용 피막(249)은 플라스틱 또는 고무 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 실링용 피막(249)은 금속 재질의 캡플레이트(240)와 금속 재질의 볼(280) 사이의 밀폐성을 향상시키기 위해 형성된다. 보다 바람직하게는 상기 실링용 피막(249)은 탄성이 우수한 고무 재질로 이루어진다. 다만, 여기서 상기 실링용 피막(249)의 재질을 한정하는 것은 아니다.The sealing film 249 is formed on the inner surface of the electrolyte injection hole 242, and is particularly formed on the connection surface 246. The sealing film 249 is formed by applying a sealing agent in a liquid state to the inner surface of the electrolyte inlet 242 by injection means (not shown) and then drying. The sealing film 249 is preferably made of a plastic or rubber material. The sealing film 249 is formed to improve the sealing property between the metal cap plate 240 and the metal ball 280. More preferably, the sealing film 249 is made of a rubber material having excellent elasticity. However, the material of the sealing film 249 is not limited thereto.

다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 리튬 이차전지에 대하여 설명한다.Next, a lithium secondary battery according to another embodiment of the present invention will be described.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전해액주입구의 확대 평면도를 나타낸다. 도 4의 실시예는 홈(347)이 다수개의 스폿 형상으로 형성된다는 점을 제외하면 상기 도 3a의 실시예와 유사하므로, 차이점을 중심으로 설명한다.4 is an enlarged plan view of an electrolyte injection hole according to another exemplary embodiment of the present invention. The embodiment of FIG. 4 is similar to the embodiment of FIG. 3A except that the groove 347 is formed in a plurality of spot shapes.

본 발명의 다른 실시예에 따른 리튬 이차전지는 전극조립체와 캔 및 캡조립체를 포함하여 형성된다. 상기 전극조립체와 캔은 도 3a의 실시예에서 충분히 설명하였으므로, 여기서 상세한 설명은 생략한다. 상기 캡조립체는 캡플레이트(340)와 절연플레이트와 터미널플레이트 및 전극단자를 포함하여 형성되며, 상기 캡플레이트(340)는 대략 중앙에 단자통공1이 형성되고 일측에는 전해액주입구(342)가 형성된다. 상기 전해액주입구(342)는 제 1측벽(343)과 제 2측벽(345) 및 홈(347)이 구비된 연결면(346)을 포함하여 형성된다. 또한, 도시되지 않았으나 상기 전해액주입구(342)는 내면에 실링용 피막이 형성되며, 볼에 의해 밀폐된다.Lithium secondary battery according to another embodiment of the present invention is formed including an electrode assembly, a can and a cap assembly. Since the electrode assembly and the can have been sufficiently described in the embodiment of FIG. 3A, detailed description thereof will be omitted. The cap assembly includes a cap plate 340, an insulating plate, a terminal plate, and an electrode terminal. The cap plate 340 has a terminal through-hole 1 formed at a center thereof, and an electrolyte injection hole 342 is formed at one side thereof. . The electrolyte injection hole 342 is formed to include a connection surface 346 having a first side wall 343, a second side wall 345, and a groove 347. In addition, although not shown, the electrolyte injection hole 342 has a sealing film formed on an inner surface thereof, and is sealed by a ball.

상기 제 1측벽(343)은 제 2측벽(345)의 내경보다 크도록 형성되며, 원통 형상, 타원통 형상, 사각박스 형상 중 어느 하나의 형상으로 형성된다. 또한, 상기 제 1측벽(343)은 캡플레이트(340) 두께의 10% 내지 40%의 높이를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 상기 제 2측벽(345) 또한, 원통 형상, 타원통 형상, 사각박스 형상 중 어느 하나의 형상으로 형성된다.The first side wall 343 is formed to be larger than the inner diameter of the second side wall 345 and is formed in any one of a cylindrical shape, an elliptic cylinder shape, and a rectangular box shape. In addition, the first side wall 343 is preferably formed to have a height of 10% to 40% of the thickness of the cap plate 340. The second side wall 345 is also formed in any one of a cylindrical shape, an elliptic cylinder shape, and a rectangular box shape.

상기 연결면(346)에는 평면 형상이 스폿 형상인 홈(347)이 적어도 하나 형성된다. 상기 홈(347)은 연결면(346)의 외경과 내경 사이에 소정 간격으로 배치된다. 또한, 상기 각각의 홈(347)은 평면 형상이 원형상, 삼각형상, 사각형상, 다각형상 중 어느 하나로 형성될 수 있으며, 여기서 상기 각각의 홈(347)의 평면 형상을 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 각각의 홈(347)은 수직 단면 형상이 삼각형상, 사각형상, 반원 형상 중 어느 하나의 형상으로 형성될 수 있으며, 여기서 상기 각각의 홈(347)의 수직 단면 형상을 한정하는 것도 아니다. 상기 홈(347)의 내부에는 실링제가 모이게 되어 볼 압입시에 상부로부터 압력이 가해지더라도 전해액주입구(342)의 내부로부터 실링제가 탈락되는 것이 방지된다.At least one groove 347 having a planar spot is formed on the connection surface 346. The groove 347 is disposed at predetermined intervals between the outer diameter and the inner diameter of the connection surface 346. In addition, each of the grooves 347 may be formed in any one of a circular shape, a circular shape, a triangular shape, a square shape, and a polygonal shape, and the shape of the grooves 347 is not limited thereto. In addition, each of the grooves 347 may have a vertical cross-sectional shape having any one of a triangular shape, a square shape, and a semi-circle shape, and the vertical cross-sectional shape of each of the grooves 347 is not limited thereto. . The sealing agent is collected inside the groove 347, so that the sealing agent is prevented from falling off from the inside of the electrolyte injection hole 342 even when pressure is applied from the top at the time of the ball indentation.

다음으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리튬 이차전지에 대해 설명한다.Next, a lithium secondary battery according to still another embodiment of the present invention will be described.

도 5a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전해액주입구의 평면도를 나타내며, 도 5b는 도 5a의 B-B 단면도를 나타낸다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리튬 이차전지는 전해액주입구(442) 이외의 부분은 도 3a의 실시예와 유사하며, 상기에서 충분히 설명하였으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.5A illustrates a plan view of an electrolyte injection hole according to still another embodiment of the present invention, and FIG. 5B illustrates a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 5A. In the lithium secondary battery according to another exemplary embodiment of the present invention, portions other than the electrolyte injection hole 442 are similar to those of FIG. 3A, and thus, detailed description thereof will be omitted.

상기 전해액주입구(442)는, 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 제 1측벽(443)과 제 2측벽(445) 및 복수개의 홈(447)이 구비된 연결면(446)을 포함하여 형성된다. 도시되지 않았으나, 상기 전해액주입구(442)에는 도 3a와 같이 실링용 피막이 형성되고 볼이 압입/용접됨은 물론이다. 상기 각각의 홈(447)의 평면 형상은 전해액주입구(442)의 평면 형상에 따라 복수개의 원링 형상, 타원링 형상, 사각링 형상 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 또한, 상기 각각의 홈(447)의 수직 단면 형상은 삼각형상, 사각형상, 반원형상 중 어느 하나의 형상으로 형성될 수 있다. 상기 홈(447)들 은 서로 인접하여 복수개가 형성되므로, 결과적으로 상기 연결면(446)은 오목부와 볼록부가 교대로 배치되는 형상으로 형성된다. 따라서, 상기 연결면(446)에는 도포된 실링제가 효과적으로 축적될 수 있으며, 볼 압입시에도 탈리되지 않아 신뢰성이 향상될 수 있다. 또한, 상기 연결면(447)은 오목부와 볼록부가 수차례 교대로 배치되어 있어 전지 내부에 주입된 전해액이 누액되기 위해서는 매우 긴 경로를 지나가야 하므로, 전해액 누액이 효과적으로 방지된다.5A and 5B, the electrolyte injection hole 442 includes a connection surface 446 having a first side wall 443, a second side wall 445, and a plurality of grooves 447. . Although not shown, a sealing film is formed in the electrolyte injection hole 442 as shown in FIG. 3A, and the ball is pressed / welded. The planar shape of each of the grooves 447 may be formed in any one of a plurality of circle rings, elliptical rings, and square ring shapes according to the planar shape of the electrolyte injection hole 442. In addition, the vertical cross-sectional shape of each of the grooves 447 may be formed in any one of a triangular shape, a quadrangular shape, and a semicircular shape. Since the plurality of grooves 447 are formed adjacent to each other, as a result, the connection surface 446 is formed in a shape in which the concave portion and the convex portion are alternately disposed. Accordingly, the sealing agent applied may be effectively accumulated on the connection surface 446, and the reliability may be improved since it is not detached even when the ball is pressed. In addition, the connection surface 447 has a concave portion and a convex portion arranged alternately several times, so that the electrolyte solution injected into the battery must go through a very long path, so that electrolyte leakage is effectively prevented.

다음으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리튬 이차전지에 대해 설명한다. Next, a lithium secondary battery according to still another embodiment of the present invention will be described.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전해액주입구의 수직 단면도를 나타낸다. 도 6의 실시예는 연결면(546)과 제 2측벽(545)가 테퍼(548)로 연결된다는 점을 제외하면 상기 도 3a의 실시예와 유사하므로, 차이점을 중심으로 설명한다. 또한, 도 6의 실시예는 홈(547)이 도 3b의 실시예처럼 하나의 링 형상으로 형성될 수도 있고, 도 4의 실시예처럼 스폿 형상으로 형성될 수도 있으며, 도 5b의 실시예처럼 복수개의 링 형상으로 형성될 수도 있다. 즉, 도 6의 실시예에서 홈(547)은 도 3b의 실시예와 도 4의 실시예 및 도 5b의 실시예 중에서 선택적으로 적용될 수 있다.Figure 6 shows a vertical cross-sectional view of the electrolyte inlet according to another embodiment of the present invention. The embodiment of FIG. 6 is similar to the embodiment of FIG. 3A except that the connecting surface 546 and the second side wall 545 are connected by a taper 548, and thus the description will be mainly focused on differences. In addition, in the embodiment of FIG. 6, the groove 547 may be formed in a single ring shape as in the embodiment of FIG. 3B, or may be formed in a spot shape as in the embodiment of FIG. 4, and as shown in the embodiment of FIG. 5B. It may be formed into two ring shapes. That is, in the embodiment of FIG. 6, the groove 547 may be selectively applied among the embodiment of FIG. 3B, the embodiment of FIG. 4, and the embodiment of FIG. 5B.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전해액주입구(542)는, 도 6을 참조하면, 제 1측벽(543)과, 제 2측벽(545)과, 홈(547)이 구비된 연결면(546) 및 테퍼(548)를 포함하여 형성된다. 도시되지 않았으나, 상기 전해액주입구(542)에는 도 3a와 같이 실링용 피막이 형성되고 볼이 압입/용접됨은 물론이다. 상기 테퍼(548)는 상기 연결면(546)과 제 2측벽(545)의 연결 부분에 형성된다. 한편, 도면에는 도시되지 않았으나 상기 연결면(546)과 제 2측벽(545)은 완만한 곡면으로 서로 연결될 수도 있음은 물론이다. 상기 테퍼(548)는 연결면(546) 및 제 2측벽(545)과 소정의 각도를 이루는 경사면으로 형성된다. 상기 전해액주입구(542)는 테퍼(548)가 형성됨으로써 전해액이 보다 원활하게 전지 내부로 주입될 수 있도록 한다. 또한, 상기 테퍼(548)는 볼 압입시 볼이 전해액주입구(542) 내부로 보다 원활하게 압입될 수 있도록 한다.Referring to FIG. 6, the electrolyte injection hole 542 according to another embodiment of the present invention includes a connection surface 546 provided with a first side wall 543, a second side wall 545, and a groove 547. And a taper 548. Although not shown, a sealing film is formed in the electrolyte injection hole 542 as shown in FIG. 3A, and the ball is pressed / welded, of course. The taper 548 is formed at a connection portion between the connection surface 546 and the second side wall 545. Although not shown in the drawing, the connection surface 546 and the second side wall 545 may be connected to each other in a smooth curved surface. The taper 548 is formed as an inclined surface at a predetermined angle with the connection surface 546 and the second side wall 545. The electrolyte injection hole 542 is a taper 548 is formed so that the electrolyte can be more smoothly injected into the battery. In addition, the taper 548 allows the ball to be pushed into the electrolyte injection hole 542 more smoothly when the ball is pressed.

다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지의 제조방법에 대해 설명한다. 이하에서는 도 2의 실시예에 따른 리튬 이차전지의 제조방법을 예로 들어 설명한다.Next, a method of manufacturing a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described. Hereinafter, a method of manufacturing a lithium secondary battery according to the embodiment of FIG. 2 will be described as an example.

본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지의 제조방법은 전극조립체(212)를 형성하는 전극조립체(212) 형성단계, 캡플레이트(240)에 전해액주입구(242)를 형성하는 전해액주입구(242) 형성단계, 전해액주입구(242)를 통하여 전해액을 주입하는 전해액 주입단계, 상기 전해액주입구(242)의 내면에 플라스틱 또는 고무 피막을 형성하는 실링용 피막(248) 형성단계, 전해액주입구(242)를 볼(280)로 밀폐하는 볼(280) 압입/용접 단계를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 실링용 피막(248) 형성단계는 실링제 도포단계, 실링제 응고단계 및 실링제 세정단계를 포함하여 이루어진다. 상기 전극조립체(212) 형성단계와 전해액 주입단계 및 볼(280) 압입/용접 단 계는 일반적인 리튬 이차전지의 제조방법과 유사하므로, 여기서 상세한 설명은 생략한다.Method for manufacturing a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention, the electrode assembly 212 forming step of forming the electrode assembly 212, the electrolyte injection hole 242 to form the electrolyte injection hole 242 on the cap plate 240 Step, the electrolyte injection step of injecting the electrolyte through the electrolyte inlet 242, the sealing film 248 forming step of forming a plastic or rubber film on the inner surface of the electrolyte inlet 242, the electrolyte inlet 242 ball ( And a ball 280 press-fit / welding step of sealing with 280. In addition, the forming of the sealing film 248 includes a sealing agent applying step, a sealing agent solidifying step, and a sealing agent cleaning step. Since the electrode assembly 212 forming step, the electrolyte injection step, and the ball 280 press-fit / welding step are similar to those of a general lithium secondary battery, a detailed description thereof will be omitted.

상기 전해액주입구(242) 형성단계는 캡플레이트(220)의 상면과 만나는 제 1측벽(243)과 상기 캡플레이트(220)의 하면과 만나는 제 2측벽(245)이 단차를 이루며, 상기 제 1측벽(243)과 제 2측벽(245)의 연결면에는 적어도 하나의 홈(247)이 존재하도록 전해액주입구(242)를 캡플레이트(240)의 일측에 형성하는 단계이다. 상기 전해액주입구(242) 형성단계는 프레스에 의한 펀칭 방식으로 이루어지는 것이 바람직하며, 여기서 상기 전해액주입구(242)의 형성방법을 한정하는 것은 아니다. 한편, 상기 홈(247)은 상기 제 1측벽(243)과 제 2측벽(245) 및 연결면(246)을 한번에 형성한 후 별도의 프레스 공정에 의해 형성될 수도 있음은 물론이다.In the forming of the electrolyte injection hole 242, the first side wall 243 which meets the top surface of the cap plate 220 and the second side wall 245 which meets the bottom surface of the cap plate 220 form a step, and the first side wall The electrolyte injection hole 242 is formed on one side of the cap plate 240 such that at least one groove 247 is present at the connection surface between the second side wall 243 and the second side wall 245. The electrolyte injection hole 242 forming step is preferably made of a punching method by a press, it is not limited to the method of forming the electrolyte injection hole 242. On the other hand, the groove 247 may be formed by a separate pressing process after the first side wall 243, the second side wall 245 and the connecting surface 246 are formed at a time.

상기 실링용 피막(249) 형성단계는 먼저, 상기 전해액주입구(242)에 실링제를 도포하는 실링제 도포단계를 거치게 된다. 상기 실링제 도포단계는 주사기나 노즐과 같은 주입수단으로 액상의 실링제를 전해액주입구(242)의 주변에 도포하는 과정이다. 도포된 실링제는 주로 연결면(246)의 홈(247)에 축적된다. 다음으로, 상기 도포된 실링제를 응고시키는 실링제 응고단계를 거친 후 상기 실링제 중 상기 캡플레이트(240)의 상면에 묻은 실링제를 제거하는 실링제 세정단계를 거치게 된다. 이 때, 상기 실링제 세정단계는 부직포에 의해 이루어진다. 상기 전해액주입구(242)는 제 1측벽(243)이 캡플레이트(240)의 상면에 대해 대략 수직으로 형성되고, 연결면(246)과 홈(247)에 실링제가 축적될 공간이 존재하므로 전해액주입구(242) 내면에 형성된 실링제가 탈락되지 않게 된다.In the forming of the sealing film 249, first, a sealing agent applying step of applying a sealing agent to the electrolyte injection hole 242 is performed. The sealing agent applying step is a process of applying a liquid sealing agent to the periphery of the electrolyte injection hole 242 by an injection means such as a syringe or a nozzle. The applied sealant mainly accumulates in the grooves 247 of the connecting surface 246. Next, after the sealant solidification step of solidifying the applied sealant, the sealant washing step of removing the sealant on the upper surface of the cap plate 240 is performed. At this time, the sealing agent cleaning step is made by a nonwoven fabric. The electrolyte injection hole 242 has a first side wall 243 formed substantially perpendicular to the top surface of the cap plate 240 and has a space for the sealing agent to accumulate in the connection surface 246 and the groove 247. (242) The sealing agent formed on the inner surface will not fall off.

상기 실링용 피막(249)이 형성되면 볼(280)을 압입 및 용접하여 전해액주입구(242)를 밀폐하게 된다.When the sealing film 249 is formed, the ball 280 is press-fitted and welded to seal the electrolyte injection hole 242.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.As described above, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and any person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Various modifications are possible, of course, and such changes are within the scope of the claims.

본 발명에 따른 리튬 이차전지 및 그 제조방법에 의하면, 도포된 실링제가 캡플레이트의 상면으로 흘러넘치는 것을 방지하고 깔끔한 외관을 확보할 수 있는 효과가 있다.According to the lithium secondary battery and the method for manufacturing the same according to the present invention, there is an effect that can prevent the applied sealing agent from spilling on the upper surface of the cap plate and ensure a clean appearance.

또한, 본 발명에 의하면 실링제가 연결면과 홈의 표면에 피막을 형성하여 전해액주입구의 밀폐성을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, the sealing agent forms a coating on the surface of the connection surface and the groove, thereby further improving the sealing property of the electrolyte inlet.

또한, 본 발명에 의하면 세정시 실링제가 탈락하는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention there is an effect that can prevent the phenomenon that the sealing agent falls off during cleaning.

또한, 본 발명에 의하면 연결부에 형성된 홈에 의해 전해액의 누액 경로가 길어지므로 전해액의 누액을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, since the leakage path of the electrolyte is lengthened by the groove formed in the connecting portion, there is an effect of preventing leakage of the electrolyte.

Claims

An electrode assembly including a positive electrode plate and a negative electrode plate, and a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate, a can into which the electrode assembly is inserted into an upper opening, and a cap plate having an electrolyte injection hole formed on one side thereof. In the lithium secondary battery comprising a cap assembly for sealing the top opening,

A first side wall connected to an upper surface of the cap plate and a second side wall connected to a lower surface of the cap plate form a step in the electrolyte inlet, and at least one groove is formed in the connection surface between the first side wall and the second side wall. Lithium secondary battery, characterized in that formed.

The method of claim 1,

The groove is a lithium secondary battery, characterized in that the shape seen from the upper surface of the cap plate is formed in a spot (spot) spaced apart from each other by a predetermined interval.

The method of claim 2,

The groove is a lithium secondary battery, characterized in that the cross-sectional shape in the vertical direction and the upper surface of the cap plate is formed of any one of a triangular, rectangular, semi-circular shape.

The method of claim 1,

The connection surface is a lithium secondary battery, characterized in that formed in a plane parallel to each other and the upper surface of the cap plate.

The method of claim 1,

The groove is a lithium secondary battery, characterized in that the shape seen from the top surface of the cap plate is formed of any one of the ring shape, elliptical ring shape, square ring shape.

The method of claim 5,

The method of claim 1,

And the connection surface and the second side wall form a taper or are connected to each other by a smooth curved surface.

The method of claim 1,

The inner diameter of the first side wall is formed to be larger than the inner diameter of the second side wall lithium secondary battery.

The method of claim 1,

And the horizontal cross-sectional area formed by the first side wall is greater than the horizontal cross-sectional area formed by the second side wall.

The method of claim 1,

The first side wall and the second side wall is a lithium secondary battery, characterized in that formed in any one of a cylindrical shape, an elliptic cylinder shape, a rectangular box shape.

The method of claim 1,

The inner surface of the electrolyte inlet is a lithium secondary battery, characterized in that coated with a sealing film.

The method of claim 11,

The sealing film is a lithium secondary battery, characterized in that made of a plastic or rubber material.

The method of claim 1,

The first side wall is a lithium secondary battery, characterized in that formed with a height of 10% to 40% of the cap plate thickness.

The first side wall which meets the upper surface of the cap plate and the second side wall which meets the lower surface of the cap plate form a step, and the electrolyte inlet cap plate is formed so that at least one groove exists in the connection surface between the first side wall and the second side wall. Forming an electrolyte injection hole formed at one side of the;

Sealing film forming step of forming a plastic or rubber film on the inner surface of the electrolyte injection hole; And

And a ball pressing / welding step of pressing and welding the electrolyte injection hole into a metal ball.

The method of claim 14, wherein the sealing film forming step

A sealing agent applying step of applying a sealing agent to the electrolyte injection hole;

A sealant solidification step of solidifying the applied sealant; And

And a sealing agent cleaning step of removing the sealing agent on the upper surface of the cap plate among the sealing agents.

The method of claim 15,

The sealing agent cleaning step is a method of manufacturing a lithium secondary battery, characterized in that the non-woven fabric.