KR20030045961A - Cap assembly and rectangular- type secondary battery therewith - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 각형 이차 전지용 캡 조립체 및 이를 구비한 각형 이차 전지에 관한 것으로 보다 상세하게는 전극 조립체의 전극탭에 의한 쇼트 가능성이 감소될 수 있도록 개량된 캡 조립체 및 각형 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a cap assembly for a rectangular secondary battery and a rectangular secondary battery having the same. More particularly, the present invention relates to an improved cap assembly and a rectangular secondary battery such that the possibility of a short by the electrode tab of the electrode assembly can be reduced.
통상적으로 이차 전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화가 가능한 것으로, 대표적으로는 니켈수소(Ni-MH)전지와 리튬(Li)전지 및 리튬이온(Li-ion)전지가 사용되고 있다. 이차 전지는 극판 조립체를 수용하고 있는 케이스의 외관에 따라서 원통형과 각형 전지로 구분할 수 있는데, 각형 전지는 직육면체의 케이스내에 극판 조립체가 수용된 것을 말한다.In general, secondary batteries are rechargeable, compact, and large in capacity, and typically, nickel-hydrogen (Ni-MH) batteries, lithium (Li) batteries, and lithium ion (Li-ion) batteries are used. Secondary batteries can be classified into cylindrical and rectangular batteries according to the appearance of the case housing the electrode plate assembly, and the rectangular battery means that the electrode plate assembly is accommodated in a case of a rectangular parallelepiped.
도 1은 종래의 캡 조립체 및 이를 구비한 각형 이차 전지를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view schematically showing a conventional cap assembly and a rectangular secondary battery having the same.
도면을 참조하면, 케이스(90)는 전체적으로 직육면체의 공간을 한정하고 있으며, 상면이 개방되어 그 내부에 전극 조립체(80)를 수용한다. 전극 조립체(80)의 일측에는 전극탭(81)이 형성된다.Referring to the drawings, the case 90 generally defines a space of a rectangular parallelepiped, and an upper surface thereof is opened to accommodate the electrode assembly 80 therein. The electrode tab 81 is formed at one side of the electrode assembly 80.
캡 조립체(20)는 상기 케이스(90)의 상면을 폐쇄하는 캡 플레이트(50)와, 상기 캡 플레이트(50)에 형성된 통공(51)에 삽입되는 밀봉수단인 가스켓(40)과, 상기 가스켓(40)에 형성된 통공(41)에 삽입되는 핀(30)과, 상기 전극탭(81)과 상기 핀(30)을 전기적으로 연결하는 연결부(70)인 터미널 플레이트, 및 상기 터미널 플레이트(70)와 캡 플레이트(50)를 전기적으로 절연시키는 절연수단(60)을 구비한다.The cap assembly 20 includes a cap plate 50 which closes the upper surface of the case 90, a gasket 40 which is a sealing means inserted into a through hole 51 formed in the cap plate 50, and the gasket ( A pin 30 inserted into the through hole 41 formed in the 40, a terminal plate which is a connection part 70 that electrically connects the electrode tab 81 and the pin 30, and the terminal plate 70. And insulating means 60 for electrically insulating the cap plate 50.
도 2는 도 1의 각형 이차 전지가 조립된 상태로 도 1의 A-A를 따라 절단하여 도시한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 1 in a state where the rectangular secondary battery of FIG. 1 is assembled.
도면을 참조하면, 핀(30)은 가스켓(40)의 통공에 삽입되며, 상기 가스켓(40)은 캡 플레이트(50)의 통공내에 삽입된다. 가스켓(40)은 캡 플레이트(50)에 형성된 통공을 통해 전지 케이스 내부의 가스 및 전해액 등이 외부로 유출되는 것을 막아준다. 핀(30)의 하단부는 또한 절연수단(60)에 형성된 통공(도 1의 61)에 삽입되고 연속하여 터미널 플레이트(70)에 형성된 통공(도 1의 71)에 삽입됨으로써 조립된다. 핀(30)의 하단부에는 중공(35)이 형성되어 있어, 스피닝(spinning) 작업을 통해 변형되며 절연수단(60)과 터미널 플레이트(70)를 캡 플레이트(50)측으로 가압 밀착시켜서 고정한다. 전극탭(81)의 단부는 상기 터미널 플레이트(70)에 용접되며, 따라서 전극탭(81), 터미널 플레이트(70) 및, 핀(30) 사이에 전기적인 연결이 이루어질 수 있다. 절연수단(60)은 터미널 플레이트(70)가 캡 플레이트(50)와 접촉하는 것을 방지한다.Referring to the drawings, the pin 30 is inserted into the through hole of the gasket 40, and the gasket 40 is inserted into the through hole of the cap plate 50. The gasket 40 prevents the gas and the electrolyte inside the battery case from flowing out through the through holes formed in the cap plate 50. The lower end of the pin 30 is also assembled by being inserted into a through hole (61 in FIG. 1) formed in the insulating means 60 and subsequently inserted into a through hole (71 in FIG. 1) formed in the terminal plate 70. A hollow 35 is formed at the lower end of the pin 30, and is deformed through a spinning operation, and the insulation means 60 and the terminal plate 70 are fixed by pressing close to the cap plate 50. An end of the electrode tab 81 is welded to the terminal plate 70, so that an electrical connection can be made between the electrode tab 81, the terminal plate 70, and the pin 30. The insulating means 60 prevents the terminal plate 70 from contacting the cap plate 50.
상기한 종래의 캡 조립체(20)는 터미널 플레이트(70)가 캡 플레이트(50)와 수평하게 배열되어 있다. 따라서 단부가 용접된 전극탭(81)은 케이스(90) 내부에서 과도하게 절곡되는데, 각형 이차 전지가 박형화되는 현재 이로 인해 전극탭(81)이 케이스(90)의 내측벽과 접촉되어(C,D) 쇼트가 발생될 가능성이 높다. 또한 상기 전극탭(81)의 절곡 상태가 더욱 과도할 경우 단락으로 인한 불량의 가능성도 있다.In the above-described conventional cap assembly 20, the terminal plate 70 is arranged horizontally with the cap plate 50. Therefore, the electrode tab 81 welded at the end is excessively bent in the case 90. Due to the current thinning of the rectangular secondary battery, the electrode tab 81 is in contact with the inner wall of the case 90 (C, D) It is likely that a short will occur. In addition, when the bent state of the electrode tab 81 is more excessive, there is a possibility of a defect due to a short circuit.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 전극 조립체의 전극탭이 케이스의 내측벽과 접촉하여 쇼트가 발생하는 것을 예방할 수 있는 캡 조립체 및 각형 이차 전지를 제공하는 것이다.The present invention was devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a cap assembly and a rectangular secondary battery that can prevent the short circuit occurs by contacting the electrode tab of the electrode assembly with the inner wall of the case. will be.
또한 전극탭의 단락으로 인한 불량을 방지할 수 있는 캡 조립체 및 각형 이차 전지를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a cap assembly and a rectangular secondary battery, which can prevent a defect due to a short circuit of the electrode tab.
도 1은 종래의 캡 조립체 및 각형 이차 전지를 개략적으로 도시한 분해 사시도.1 is an exploded perspective view schematically showing a conventional cap assembly and a rectangular secondary battery.
도 2는 도 1을 A-A를 따라 절단하여 도시한 단면도.FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG. 1 taken along line A-A. FIG.
도 3은 본 발명에 따른 캡 조립체 및 각형 이차 전지의 제 1 실시예를 도시한 분해 사시도.3 is an exploded perspective view showing a first embodiment of a cap assembly and a rectangular secondary battery according to the present invention.
도 4는 도 3을 B-B를 따라 절단하여 도시한 단면도.4 is a cross-sectional view of FIG. 3 taken along line B-B.
도 5는 본 발명에 따른 캡 조립체 및 각형 이차 전지의 제 2 실시예를 도시한 분해 사시도.5 is an exploded perspective view showing a second embodiment of a cap assembly and a rectangular secondary battery according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 캡 조립체 및 각형 이차 전지의 제 3 실시예를 도시한 분해 사시도.Figure 6 is an exploded perspective view showing a third embodiment of the cap assembly and the rectangular secondary battery according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명><Brief description of symbols for the main parts of the drawings>
100,200,300 ...각형 이차 전지120,220,320 ...캡 조립체100, 200, 300 ... square secondary battery 120, 220, 320 ... cap assembly
130 ...핀140 ...밀봉수단130 ... pin 140 ... sealing means
150 ...캡 플레이트160 ...절연수단150 ... Cap plate 160 ... Insulation means
170 ...연결부180,280,380 ...전극 조립체170 ... Connections 180, 280, 380 ... Electrode assembly
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 각형 이차 전지용 캡 조립체는, 직사각형의 형태를 가지며 중심부에 통공이 형성된 캡 플레이트;In order to achieve the above object, the cap assembly for a rectangular secondary battery according to the present invention includes a cap plate having a rectangular shape and having a hole formed in a central portion thereof;
상기 캡 플레이트의 통공을 가로지르는 원통형의 몸통부와, 그 일 단부에 일체로 형성된 헤드부를 구비하는 핀;A pin having a cylindrical body portion that crosses the through hole of the cap plate and a head portion integrally formed at one end thereof;
상기 캡 플레이트의 통공과 상기 핀의 몸통부 사이를 밀봉하는 밀봉수단; 및Sealing means for sealing between the through hole of the cap plate and the body portion of the pin; And
상기 핀 몸통부의 타 단부에 위치하며 전극 조립체의 전극탭과 용접되는 연결부;를 구비하여 된 것으로,Located at the other end of the pin body portion and connected to the electrode tab of the electrode assembly;
상기 연결부에는 하방 연장되는 연결 플레이트가 구비되어 상기 전극탭과 용접되는 것을 특징으로 한다.The connection part is provided with a connection plate extending downward, characterized in that the welding to the electrode tab.
본 발명에 따른 각형 이차 전지용 캡 조립체의 일 실시예에서 상기 연결부와 캡 플레이트 사이에는 절연수단이 개재되며, 상기 절연수단은 상기 연결 플레이트에 인접하여 하방 연장하는 절연 플레이트를 구비하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment of the cap assembly for a rectangular secondary battery according to the present invention, an insulating means is interposed between the connecting portion and the cap plate, and the insulating means has an insulating plate extending downwardly adjacent to the connecting plate.
본 발명에 따른 각형 이차 전지용 캡 조립체의 다른 일 실시예에서는 상기 밀봉수단과 상기 절연수단이 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the cap secondary battery assembly according to the present invention is characterized in that the sealing means and the insulating means are integrally formed.
본 발명에 따른 각형 이차 전지용 캡 조립체의 또다른 일 실시예에서는 상기 연결부가 상기 핀의 몸통부와 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the cap secondary battery assembly according to the invention is characterized in that the connecting portion is formed integrally with the body of the pin.
본 발명에 따른 각형 이차 전지는, 양극판, 음극판 및, 세퍼레이터를 감아서 젤리롤 형태로 형성되며, 상기 젤리롤의 중심부로부터 인출된 전극탭을 구비하는 전극 조립체;According to another aspect of the present invention, a rectangular secondary battery includes: an electrode assembly including a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator, formed in a jelly roll shape, and having electrode tabs drawn out from the center of the jelly roll;
상기 전극 조립체를 내부에 수용하며 상면이 개방된 각형의 케이스; 및A rectangular case accommodating the electrode assembly therein and having an open top surface; And
상기 케이스의 개방된 상면을 폐쇄하기 위하여 직사각형의 형태를 가지며 중심부에 통공이 형성된 캡 플레이트와, 상기 캡 플레이트의 통공을 가로지르는 원통형의 몸통부와, 그 일 단부에 일체로 형성된 헤드부를 구비하는 핀과, 상기 캡 플레이트의 통공과 상기 핀의 몸통부 사이를 밀봉하는 밀봉수단, 및 상기 핀 몸통부의 타 단부에 위치하며 전극 조립체의 전극탭과 용접되는 연결부를 구비하는 캡 어셈블리;를 구비하여 된 것으로,A pin having a rectangular shape to close the open upper surface of the case and having a through hole formed at a central portion thereof, a cylindrical body portion crossing the through hole of the cap plate, and a head part integrally formed at one end thereof; And a cap assembly including a sealing means for sealing between the through hole of the cap plate and the body portion of the pin, and a connecting portion located at the other end of the pin body portion and welded to the electrode tab of the electrode assembly. ,
상기 연결부에는 하방 연장되는 연결 플레이트가 구비되어 상기 전극탭과 용접되는 것을 특징으로 한다.The connection part is provided with a connection plate extending downward, characterized in that the welding to the electrode tab.
본 발명에 따른 각형 이차 전지의 일 실시예에서 상기 연결부와 캡 플레이트 사이에는 절연수단이 개재되며, 상기 절연수단은 상기 연결 플레이트에 인접하여 하방 연장하는 절연 플레이트를 구비하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment of the rectangular secondary battery according to the present invention, an insulating means is interposed between the connecting portion and the cap plate, and the insulating means is provided with an insulating plate extending downward adjacent to the connecting plate.
본 발명에 따른 각형 이차 전지의 다른 일 실시예에서는 상기 밀봉수단과 상기 절연수단이 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the rectangular secondary battery according to the present invention, the sealing means and the insulating means are formed integrally.
본 발명에 따른 각형 및 전지의 또다른 일 실시예에서는 상기 연결부가 상기핀의 몸통부와 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the square and the battery according to the invention is characterized in that the connecting portion is formed integrally with the body portion of the pin.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 캡 조립체 및 각형 이차 전지의 제 1 실시예를 도시한 분해 사시도이다.3 is an exploded perspective view showing a first embodiment of a cap assembly and a rectangular secondary battery according to the present invention.
도면을 참조하면, 케이스(190)는 전체적으로 직육면체의 공간을 한정하고 있으며, 상면이 개방되어 그 내부에 전극 조립체(180)를 수용한다. 전극 조립체(180)는 전극 활물질이 도포된 양극판과 음극판을 세퍼레이터로 상호 격리시키고, 상기 양극판, 음극판 및, 세퍼레이터를 젤리 롤(jelly roll)의 형태로 감아서 형성한 것이다. 상기 전극 조립체(180)의 일측에는 전극탭(181)이 형성되어 젤리 롤의 중심부로부터 인출되어 상향한다.Referring to the drawings, the case 190 generally defines a space of a rectangular parallelepiped, and an upper surface thereof is opened to accommodate the electrode assembly 180 therein. The electrode assembly 180 is formed by isolating the positive electrode plate and the negative electrode plate coated with the electrode active material with a separator, and winding the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator in the form of a jelly roll. An electrode tab 181 is formed at one side of the electrode assembly 180 to be drawn out from the center of the jelly roll and upward.
상기 케이스(190)의 상면을 폐쇄하는 캡 조립체(120)는 상기 케이스(190)의 개방된 상면에 대응하는 직사각형 형태의 캡 플레이트(150)와, 상기 캡 플레이트(150)에 형성된 통공(151)에 삽입되는 밀봉수단인 가스켓(140)과, 상기 가스켓(140)에 형성된 통공(141)에 삽입되는 핀(130)을 구비한다. 상기 가스켓(140)은 밀봉을 위해 탄성 재료로 되는 것이 바람직하고, 그 상단에는 플랜지(142)가 구비된다. 핀(130)은 바람직하게는 금속 재료로 형성되며, 상기 가스켓의 통공(141)을 가로지르는 원통형의 몸통부(131)와 그 상단에 일체로 형성된 헤드부(132)를 구비한다. 상기 헤드부(132)는 가스켓의 플랜지(142)에 안착된다.The cap assembly 120 closing the upper surface of the case 190 has a rectangular cap plate 150 corresponding to the open upper surface of the case 190 and a through hole 151 formed in the cap plate 150. The gasket 140 is a sealing means inserted into the gasket 140, and the pin 130 is inserted into the through-hole 141 formed in the gasket 140. The gasket 140 is preferably made of an elastic material for sealing, and a flange 142 is provided at an upper end thereof. The pin 130 is preferably formed of a metal material, and has a cylindrical body portion 131 crossing the through hole 141 of the gasket and a head portion 132 integrally formed at an upper end thereof. The head portion 132 is seated on the flange 142 of the gasket.
캡 조립체(120)는 또한 상기 전극탭(181)과 상기 핀(130)의 하단을 전기적으로 연결하는 연결부(170), 및 상기 연결부(170)와 캡 플레이트(150)를 전기적으로절연시키는 절연수단(160)을 구비한다.The cap assembly 120 also includes a connection portion 170 for electrically connecting the lower end of the electrode tab 181 and the pin 130, and insulating means for electrically insulating the connection portion 170 and the cap plate 150. And 160.
상기 연결부(170) 및 절연수단(160)에는 각각 통공(171,161)이 형성되어, 이를 통해 핀(130)의 하단부가 관통한다. 연결부(170)는 캡 플레이트(150)에 수평하게 배열되는 수평 플레이트(172)와, 그 일측변에서 대체로 수직하게 하방 연장된 연결 플레이트(173)가 일체로 형성된다. 따라서 상기 연결 플레이트(173)는 그 단면이 ㄱ자 형태를 가지며, 각형 케이스(190)의 측벽중 넓은 일 측벽에 평행하게 배열된다. 절연수단(160)도 상기 연결부(170)에 대응하여 수평 플레이트(161)와 그에 대체로 수직하며 일체로 형성된 절연 플레이트(163)을 구비하여, 그 단면이 ㄱ자 형태를 가진다.Through-holes 171 and 161 are formed in the connecting portion 170 and the insulating means 160, respectively, through which the lower end of the pin 130 penetrates. The connection part 170 is integrally formed with a horizontal plate 172 arranged horizontally on the cap plate 150 and a connection plate 173 extending generally vertically downward from one side thereof. Therefore, the connecting plate 173 has an L-shaped cross section and is arranged in parallel with one wide sidewall of the sidewall of the rectangular case 190. Insulating means 160 also includes a horizontal plate 161 and an insulating plate 163 which are generally perpendicular to and integrally formed in correspondence with the connection part 170, and have a cross-sectional shape thereof.
캡 플레이트(150)에서 도면 번호 153으로 표시된 것은 전해액 주입구로서, 캡 플레이트(150)가 조립된 이후에 이를 통해 케이스(190) 내부로 전해액을 주입하고 플러그(미도시)로 밀폐하게 된다. 또한 도면 번호 152로 표시된 것은 안전변으로서, 전지 내부의 내압 상승시에 개방됨으로써 전지의 폭발을 방지한다.Designated by reference numeral 153 in the cap plate 150 is an electrolyte inlet, and after the cap plate 150 is assembled, the electrolyte is injected into the case 190 and sealed with a plug (not shown). Also indicated by reference numeral 152 is a safety valve, which is opened when the internal pressure rises inside the battery, thereby preventing the battery from being exploded.
도 4는 도 3의 각형 이차 전지가 조립된 상태로 도 3을 B-B를 따라 절단하여 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 3 in a state where the rectangular secondary battery of FIG. 3 is assembled.
도면을 참조하면, 핀은 몸통부(131)가 가스켓(140)의 통공(도 3의 141)에 삽입되며, 상기 가스켓(140)은 캡 플레이트(150)의 통공(도 3의 151)내에 삽입된다. 가스켓(140)은 캡 플레이트(150)에 형성된 상기 통공을 통해 전지 케이스 내부의 가스 및 전해액 등이 외부로 유출되는 것을 방지한다. 핀의 헤드(132)는 가스켓의 플랜지(142)에 안착된 채 외부에 노출되어 전기적 연결 단자 역할을 한다.Referring to the drawings, the pin body 131 is inserted into the through hole (141 of FIG. 3) of the gasket 140, the gasket 140 is inserted into the through hole (151 of Figure 3) of the cap plate 150 do. The gasket 140 prevents the gas, the electrolyte, and the like from leaking out of the battery case through the through hole formed in the cap plate 150. The head 132 of the pin is exposed to the outside while seated on the flange 142 of the gasket serves as an electrical connection terminal.
핀(130)의 몸통부(131)는 또한 절연수단의 수평 플레이트(162)에 형성된 통공(도 3의 161)에 삽입되고 연속하여 연결부의 수평 플레이트(172)에 형성된 통공(도 3의 171)에 삽입됨으로써 조립된다. 핀(130)의 하단부에는 중공(135)이 형성되어 있어, 스피닝(spinning) 작업을 통해 변형되며 절연수단의 수평 플레이트(162)와 연결부의 수평 플레이트(172)를 캡 플레이트(150)측으로 가압 밀착시켜서 고정한다. 직사각형 캡 플레이트(150)의 네 측변은 이에 대응하는 케이스(190)의 상면의 네 측변과 용접되어 상기 케이스(190)를 봉한다.The body portion 131 of the pin 130 is also inserted into the through hole (161 of FIG. 3) formed in the horizontal plate 162 of the insulator and successively formed through the horizontal plate 172 of the connecting portion (171 of FIG. 3). It is assembled by inserting into the. A hollow 135 is formed at the lower end of the pin 130, which is deformed through spinning, and press-fits the horizontal plate 162 of the insulating means and the horizontal plate 172 of the connecting portion toward the cap plate 150. To fix it. Four side edges of the rectangular cap plate 150 are welded to four side edges of the upper surface of the corresponding case 190 to seal the case 190.
전극탭(181)의 단부는 케이스(190)의 측벽과 대체로 평행한 연결부의 연결 플레이트(173)에 용접되어 전극탭(181), 연결부(170), 및 핀(130) 사이에 전기적 연결을 형성한다. 상기 연결 플레이트(173)의 배열 방향 및 전극탭(181)의 인출 방향이 모두 Z축 방향이므로, 도시된 바와 같이 양 자의 용접에 불구하고 전극탭(181)에 과도한 굴곡이 형성될 가능성이 적으며, 따라서 전극탭(181)이 케이스(190)의 측벽에 접촉할 가능성도 매우 적다.An end of the electrode tab 181 is welded to the connecting plate 173 of the connecting portion which is generally parallel with the sidewall of the case 190 to form an electrical connection between the electrode tab 181, the connecting portion 170, and the pin 130. do. Since the arrangement direction of the connection plate 173 and the extraction direction of the electrode tab 181 are both in the Z-axis direction, as shown in the drawing, it is less likely that excessive bending is formed in the electrode tab 181 despite the welding of both members. Therefore, the possibility that the electrode tab 181 contacts the sidewall of the case 190 is also very small.
상기 연결 플레이트(173)와 케이스(190)의 일 측벽 사이에는 이들과 평행하게 절연수단의 절연 플레이트(163)가 위치한다. 도시된 바와 같은 배열에 의해 절연수단의 수평 플레이트(162)는 연결부의 수평 플레이트(172)가 캡 플레이트(50)와 접촉하는 것을 방지하고, 절연수단의 수직 플레이트(163)는 연결부의 연결 플레이트(173)가 케이스(190)의 일 측벽과 접촉할 가능성을 차단한다.An insulating plate 163 of the insulating means is disposed between the connecting plate 173 and one sidewall of the case 190 in parallel thereto. By the arrangement as shown, the horizontal plate 162 of the insulating means prevents the horizontal plate 172 of the connecting portion from contacting the cap plate 50, and the vertical plate 163 of the insulating means is connected to the connecting plate ( 173 blocks the possibility of contacting one sidewall of case 190.
도 5는 본 발명에 따른 캡 조립체 및 각형 이차 전지의 제 2 실시예를 도시한 분해 사시도로서 밀봉수단과 절연수단이 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.5 is an exploded perspective view showing a second embodiment of the cap assembly and the rectangular secondary battery according to the present invention, characterized in that the sealing means and the insulating means are integrally formed.
도면을 참조하면, 전술한 실시예에서와 마찬가지로 각형 이차 전지(200)는 각형 케이스(290)와, 전극탭(281)이 인출된 전극 조립체(280)와, 캡 조립체(220)를 구비한다. 상기 캡 조립체(220)는 캡 플레이트(250)와, 이에 형성된 통공(251)을 가로지르는 핀(230)과, 상기 핀(230)과 접촉하고 전극탭(281)과 용접되어 핀(230)과 전극탭(281)을 전기적으로 연결하는 연결부(270)를 구비한다. 상기 연결부(270)는 Z축 방향 하방 연장된 연결 플레이트(273)를 구비하여 단면이 ㄱ자 형상이며, 전극탭(281)의 단부가 상기 연결 플레이트(273)에 용접된다.Referring to the drawings, as in the above-described embodiment, the rectangular secondary battery 200 includes a rectangular case 290, an electrode assembly 280 from which the electrode tab 281 is drawn out, and a cap assembly 220. The cap assembly 220 includes a cap plate 250, a pin 230 crossing the through-hole 251 formed therein, and contact with the pin 230 and welded to the electrode tab 281, and the pin 230. The connection part 270 which electrically connects the electrode tab 281 is provided. The connection part 270 is provided with a connection plate 273 extending downward in the Z-axis shape and has an L-shaped cross section, and an end of the electrode tab 281 is welded to the connection plate 273.
상기 연결부(270)와 캡 플레이트(250) 사이에는, 상기 양 자의 접촉을 막는 절연부(261)와, 캡 플레이트의 통공(251)을 밀봉하는 밀봉부(265)가 일체로 형성된 밀봉 및 절연수단(260)이 위치한다. 상기 밀봉 및 절연수단(260)은 밀봉 및 절연이라는 역할에 적합하고 또한 성형도 용이한 탄성 고분자 물질을 재료로 함이 바람직하나 이에 한정되지는 않는다. 상기 밀봉부(262)는 핀의 몸통부(231)는 관통 가능하나 핀의 헤드부(232)는 관통할 수 없는 정도의 내경을 갖는 통공을 구비하고, 캡 플레이트의 통공(251)에 여유 공간 없이 삽입될 수 있을 정도의 외경을 갖는 원통형이다. 다만 밀봉부(265)는 캡 플레이트(250)의 아래로부터 통공(251)에 삽입되어야 하므로 도 3에서와 같은 플랜지(142)는 구비되지 않는다. 상기 절연부(261)는 연결부(270)에 대응하여 그 단면이 ㄱ자 형태이다. 본 실시예에서도 전술된 실시예와 마찬가지로 연결 플레이트(273)와 전극탭(281)이 모두 Z축 방향으로 배열되어 있어, 용접된 전극탭(281)이 완만한 굴곡을 형성할 수 있다. 본 실시예의 각 구성요소의 구체적 작용은 도 3에서 도시된 실시예의 대응하는 그것과 동일하므로 생략한다.Sealing and insulating means formed integrally between the connecting portion 270 and the cap plate 250, the insulating portion 261 to prevent the contact between the two and the sealing portion 265 for sealing the through hole 251 of the cap plate 260 is located. The sealing and insulating means 260 is preferably made of an elastic polymer material that is suitable for the role of sealing and insulation and is easy to mold, but is not limited thereto. The sealing part 262 has a through hole having an inner diameter such that the body 231 of the pin can penetrate but the head part 232 of the pin cannot penetrate, and a free space in the through hole 251 of the cap plate. It is cylindrical with an outer diameter that can be inserted without. However, since the sealing part 265 should be inserted into the through hole 251 from the bottom of the cap plate 250, the flange 142 as shown in FIG. 3 is not provided. The insulation portion 261 has a letter-shaped cross section corresponding to the connection portion 270. In this embodiment, as in the above-described embodiment, both the connecting plate 273 and the electrode tab 281 are arranged in the Z-axis direction, so that the welded electrode tab 281 can form a gentle bend. The specific operation of each component of this embodiment is the same as that of the corresponding embodiment of the embodiment shown in FIG.
도 6은 본 발명에 따른 캡 조립체 및 각형 이차 전지의 제 3 실시예를 도시한 분해 사시도로서, 핀에 연결부가 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.Figure 6 is an exploded perspective view showing a third embodiment of the cap assembly and the rectangular secondary battery according to the present invention, characterized in that the connecting portion is formed integrally with the pin.
도면을 참조하면, 전술한 실시예들에서와 마찬가지로 각형 이차 전지(300)는 각형 케이스(390)와, 전극탭(381)이 인출된 전극 조립체(380)와, 캡 조립체(320)를 구비한다. 상기 캡 조립체(320)는 캡 플레이트(350)와, 이에 형성된 통공(351)을 가로지르는 핀(330)을 구비한다. 상기 핀(330)과 캡 플레이트(350)의 통공(351) 사이에 개재되어 상기 통공(351)으로 전해액 및 가스가 유출되는 것을 막는 밀봉수단(340)은, 핀의 몸통부(332)는 통과할 수 있으나 헤드부(331)는 통과할 수 없는 내경을 갖는 통공(341)과 캡 플레이트의 통공(351)에 여유 공간 없이 삽입될 수 있는 외경을 갖는 원통형의 가스켓이다. 그 상단에는 핀의 헤드부(331)가 안착될 수 있는 플랜지(342)가 구비된다.Referring to the drawings, as in the above-described embodiments, the rectangular secondary battery 300 includes a rectangular case 390, an electrode assembly 380 from which the electrode tab 381 is drawn out, and a cap assembly 320. . The cap assembly 320 includes a cap plate 350 and a pin 330 across the through hole 351 formed therein. The sealing means 340 is interposed between the pin 330 and the through hole 351 of the cap plate 350 to prevent the electrolyte and the gas from leaking into the through hole 351. But the head portion 331 is a cylindrical gasket having an outer diameter that can be inserted without a free space in the through hole 341 and the through hole 351 of the cap plate that can not pass through. Its upper end is provided with a flange 342 on which the head 331 of the pin can be seated.
상기 핀의 몸통부(332)의 하단에는, Z축 방향으로 연장된 연결부(335)인 연결 플레이트가 일체로 형성된다. 상기 연결부(335)는 전극탭(381)과 용접되어 외부와 전기적으로 연결될 수 있다. 본 실시예에 있어서도 전술된 실시예들과 마찬가지로 연결부(335)와 전극탭(381)이 모두 Z축 방향으로 배열되어 있어, 용접된 전극탭(381)이 완만한 굴곡을 형성할 수 있다.At the lower end of the body portion 332 of the pin, a connecting plate, which is a connecting portion 335 extending in the Z-axis direction, is integrally formed. The connection part 335 may be welded to the electrode tab 381 to be electrically connected to the outside. Also in this embodiment, as in the above-described embodiments, both the connecting portion 335 and the electrode tab 381 are arranged in the Z-axis direction, so that the welded electrode tab 381 may form a gentle bend.
본 실시예에서는 전술한 실시예들과 달리 연결부에 캡 플레이트와 평행한 수평 플레이트가 필요없어, 캡 플레이트와 수평 플레이트를 절연하기 위한 별도의 절연수단을 필요로 하지 않는다.In the present embodiment, unlike the above-described embodiments, there is no need for a horizontal plate parallel to the cap plate at the connecting portion, and thus no separate insulation means for insulating the cap plate and the horizontal plate is required.
상술한 본 발명에 따른 캡 조립체 및 각형 이차 전지는 다음과 같은 효과를 갖는다.The cap assembly and the rectangular secondary battery according to the present invention described above have the following effects.
첫째, 연결부와 용접되는 전극 조립체의 전극탭이 완만하게 굴곡되거나 거의 굴곡되지 않으므로, 각형 케이스의 측벽과 접촉하여 발생될 수 있는 쇼트가 예방된다. 또한 상기 전극탭의 잠재적인 단락 가능성도 줄일 수 있다.First, since the electrode tab of the electrode assembly to be welded with the connection is gently curved or hardly bent, shorts that may occur in contact with the side walls of the rectangular case are prevented. It also reduces the potential for short circuits in the electrode tabs.
둘째, 실시예에 따라 캡 조립체의 구성요소를 개수를 줄이므로써 각형 이차 전지의 제조 비용 및 조립 시간이 절약될 수 있다.Second, by reducing the number of components of the cap assembly according to the embodiment can be saved manufacturing cost and assembly time of the rectangular secondary battery.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.
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