KR100760751B1 - Secondary battery - Google Patents

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Abstract

본 발명의 이차전지는 전지부의 전극에서 인출된 전극탭과 캡조립체의 한 부품과의 접촉부 중 하나가 도전성 자석으로 이루어진 것을 특징으로 한다. 따라서, 전극탭을 캡조립체의 한 부품에 결합시키기 위한 별도의 용접 작업이 필요 없어, 용접 작업에 들어가는 시간 및 비용을 절약할 수 있게 된다. 또한, 전지의 과충전 등으로 인하여 전지 내부의 온도가 상승하면 전극탭과 캡조립체와의 결합력이 떨어져 전류의 흐름을 자체로 차단할 수 있게 되므로, 전지의 폭발이나 발화를 방지하여 전지의 안정성 및 신뢰성을 향상시킨다. 또한, 음극탭의 형상이 사형 또는 Z-형이 아닌 "ㄱ-자형"일 수 있어, 캡조립체와 절연케이스 간의 거리가 짧아져 종전과 같은 무용한 공간이 필요 없게 되므로, 전지 용량의 증가 내지 전지의 소형화가 가능해진다. The secondary battery of the present invention is characterized in that one of the contact portions between the electrode tab drawn from the electrode of the battery unit and one component of the cap assembly is made of a conductive magnet. Therefore, a separate welding operation for joining the electrode tabs to one part of the cap assembly is not necessary, thereby saving time and cost for the welding operation. In addition, when the temperature inside the battery rises due to overcharging of the battery, the coupling force between the electrode tab and the cap assembly is dropped, and thus the current flow can be blocked by itself, thereby preventing the battery from explosion or ignition, thereby improving the stability and reliability of the battery. Improve. In addition, since the shape of the negative electrode tab may be "a-shape" rather than a sandpaper or a Z-shape, the distance between the cap assembly and the insulating case is shortened, thus eliminating the useless space as in the past, thus increasing the battery capacity or the battery. Size can be reduced.

Description

이차전지 {SECONDARY BATTERY}Secondary Battery {SECONDARY BATTERY}

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지를 나타내는 분리 사시도, 1 is an exploded perspective view illustrating a secondary battery according to an embodiment of the present invention;

도 2 는 도 1 에 나타낸 이차전지의 캡조립체와 음극탭이 자석 성질을 이용하여 접촉된 모습을 나타낸 부분 확대 단면도,FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view illustrating a state in which a cap assembly and a negative electrode tab of the secondary battery illustrated in FIG. 1 are contacted using magnetic properties; FIG.

도 3 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지의 캡조립체와 음극탭이 자석 성질을 이용하여 접촉된 모습을 나타낸 부분 확대 단면도이다.3 is a partially enlarged cross-sectional view illustrating a state in which a cap assembly and a negative electrode tab of a secondary battery according to another embodiment of the present invention are in contact with each other using magnetic properties.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10: 이차전지 11: 캔 10: secondary battery 11: can

12: 전극조립체 17, 17': 음극탭12: electrode assembly 17, 17 ': negative electrode tab

100: 캡조립체 110, 110': 캡플레이트 100: cap assembly 110, 110 ': cap plate

120, 120': 가스켓 130, 130': 전극단자 120, 120 ': Gasket 130, 130': Electrode terminal

140: 절연플레이트 150: 단자플레이트140: insulation plate 150: terminal plate

본 발명은 이차전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전극탭과 캡조립체의 한 부품을 자석 성질을 이용하여 접촉시킴으로써 전기 접속이 이루어진 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to a secondary battery in which electrical connection is made by contacting an electrode tab and a part of a cap assembly using magnetic properties.

통상적으로, 이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리, 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하는 것으로서, 셀룰라 폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 첨단 전자기기 분야에서 널리 사용되고 있다. 특히, 리튬 이차전지는 작동전압이 3.6V로서, 전자장비 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나 니켈-수소 전지보다 3배나 높고, 단위중량당 에너지밀도가 높다는 측면에서 급속도로 신장되고 있는 추세이다.In general, a secondary battery refers to a battery that can be charged and discharged, unlike a primary battery that cannot be charged, and is widely used in the field of advanced electronic devices such as a cellular phone, a notebook computer, a camcorder, and the like. In particular, lithium secondary batteries have an operating voltage of 3.6V, which is three times higher than nickel-cadmium batteries or nickel-hydrogen batteries, which are widely used as electronic equipment power sources, and are rapidly increasing in terms of high energy density per unit weight.

이러한 리튬 이차전지는 주로 양극 활물질로 리튬계 산화물, 음극 활물질로는 탄소재를 사용하고 있다. 또한, 리튬 이차전지는 여러가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적 형상으로는 원통형과, 각형과, 파우치형을 들 수 있다.Such lithium secondary batteries mainly use lithium-based oxides as positive electrode active materials and carbon materials as negative electrode active materials. Moreover, although lithium secondary batteries are manufactured in various shapes, typical shapes include cylindrical shape, square shape, and pouch type.

이 중 각형 이차전지는 전극조립체와, 이 전극조립체를 수용하는 캔과, 이 캔에 결합되는 캡조립체를 포함하여 이루어진다.Among these, the rectangular secondary battery includes an electrode assembly, a can containing the electrode assembly, and a cap assembly coupled to the can.

전극조립체는 양극과 음극 및 이들 두 전극 사이에 개재된 세퍼레이터가 권취되어 있으며, 양극 및 음극으로부터 양극 및 음극탭이 각각 인출되어 있다.In the electrode assembly, a positive electrode and a negative electrode and a separator interposed between these two electrodes are wound, and the positive and negative electrode tabs are drawn out from the positive and negative electrodes, respectively.

캔은 각형 이차전지에서 대략 직육면체의 형상을 가진 금속재질의 용기이며, 딥 드로잉(deep drawing) 등의 가공방법으로 형성한다. The can is a metal container having a substantially rectangular parallelepiped shape in a rectangular secondary battery, and is formed by a processing method such as deep drawing.

캡조립체는 캔의 상부에 결합되는 캡플레이트와, 단자통공을 통하여 설치되고 그 외면에 캡플레이트와의 절연을 위한 가스켓이 위치하는 전극단자와, 캡플레이트의 아랫면에 설치되는 절연플레이트와, 이 절연플레이트의 아랫면에 설치되어 전극단자와 통전되는 단자플레이트를 포함하여 이루어진다. The cap assembly includes a cap plate coupled to an upper portion of the can, an electrode terminal provided through a terminal hole, and a gasket for insulating the cap plate on an outer surface thereof, an insulating plate installed on a lower surface of the cap plate, and the insulation It is provided on the bottom surface of the plate and comprises a terminal plate that is energized with the electrode terminal.

단자플레이트 아래에는 단자플레이트와 전극조립체 간의 단락을 방지하기 위해 절연케이스가 설치되어 있다. Under the terminal plate, an insulating case is installed to prevent short circuit between the terminal plate and the electrode assembly.

전극조립체의 음극은 구리 포일로 이루어진 집전체에 음극 활물질인 탄소가 코팅되어 있고, 구리 재질의 집전체에서 인출된 니켈 재질의 음극탭이 단자플레이트에 용접되어 전극단자와 전기적으로 연결된다.The negative electrode of the electrode assembly is coated with carbon, which is a negative electrode active material, on the current collector made of copper foil, and a negative electrode tab made of nickel drawn from the current collector made of copper is welded to the terminal plate to be electrically connected to the electrode terminal.

전극조립체의 양극은 알루미늄 포일로 이루어진 집전체에 양극 활물질인 코발트산 리튬이 코팅되어 있고, 알루미늄 재질의 집전체에서 인출된 알루미늄 재질의 양극탭이 캡플레이트에 용접되어 있다. The positive electrode of the electrode assembly is coated with lithium cobalt oxide, which is a positive electrode active material, on a current collector made of aluminum foil, and an aluminum positive electrode tab drawn from an aluminum current collector is welded to a cap plate.

종래의 이차전지의 전극탭과 캡조립체의 한 부품과의 결합은 상술한 바와 같이 용접에 의하고 있는데, 이는 다음과 같은 문제점이 있다.The combination of the electrode tab of the conventional secondary battery and one part of the cap assembly is by welding as described above, which has the following problems.

전극탭이 용접에 의해 캡조립체의 한 부품과 결합되므로, 일단 결합이 이루어지면 다시 분리되기가 어렵다. 이는 전지의 과충전 등으로 인하여 전지 내부의 온도가 상승하더라도 전극탭은 캡조립체의 한 부품과 용접에 의해 견고히 결합되어 있으므로 전류의 흐름을 자체로 차단하지 못하게 된다. 따라서, 벤트, PTC, 써멀 브레이커 또는 보호회로모듈 등의 별도의 안전장치들이 이중 삼중으로 장착될 필요가 있게 되고, 이는 곧 전지의 제조 시간 및 비용의 증가를 초래한다.Since the electrode tabs are joined to one part of the cap assembly by welding, it is difficult to separate them once they are made. This is because even if the temperature inside the battery rises due to overcharging of the battery, the electrode tab is firmly coupled by welding with one part of the cap assembly, thereby preventing the flow of current by itself. Thus, separate safety devices, such as vents, PTCs, thermal breakers or protective circuit modules, need to be doubled and tripled, which leads to an increase in battery manufacturing time and cost.

또한, 캔의 개방된 상부에 캡조립체를 결합하기 전에 전극탭을 캡조립체에 용접해야 하므로, 캔에 캡조립체를 결합한 후의 음극탭의 형상은 사형 또는 Z-형을 띄게 된다. 이는 단자플레이트와 절연케이스 사이에 사형 또는 Z-형으로 존재하는 음극탭을 위한 공간이 필요하다는 것을 의미하며, 따라서 전지 용량의 관점에서 불 필요한 공간이 낭비되는 문제를 초래한다.In addition, since the electrode tab must be welded to the cap assembly before the cap assembly is joined to the open top of the can, the shape of the negative electrode tab after joining the cap assembly to the can is dead or Z-shaped. This means that a space for the negative electrode tab, which is present in the shape of sand or Z-shape, is required between the terminal plate and the insulating case, thus causing a problem of unnecessary waste in terms of battery capacity.

또한, 용접 자체에 들어가는 시간 및 비용에 관한 문제도 있다.There is also a problem with time and cost involved in welding itself.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전극탭과 캡조립체의 한 부품을 자석 성질을 이용하여 접촉시킴으로써 전기 접속이 이루어지는 이차전지를 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a secondary battery in which electrical connection is made by contacting an electrode tab and a part of a cap assembly using magnetic properties.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차전지는, 전지부와, 상기 전지부의 서로 다른 두 전극에서 각각 인출된 전극탭을 구비한 전극조립체; 상기 전극조립체가 수용되는 캔; 및 상기 캔의 개방된 상부와 결합되는 캡조립체를 포함하는 이차전지에 있어서, 상기 전극탭은 상기 캡조립체와 접촉하여 전기 접속되되, 상기 전극탭의 접촉부 또는 상기 캡조립체의 접촉부는 도전성 자석으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 도전성 자석은 Ni, Co, W, Fe 및 이들의 합금으로 이루어진 영구자석인 것이 바람직하다.
또한, 상기 전극탭은 상기 전지부의 음극에서 인출된 음극탭인 것이 바람직하다.
상기 캡조립체는, 상기 캔의 개방된 상부에 결합되는 캡플레이트와, 상기 캡플레이트에 형성된 단자통공을 통하여 설치되는 전극단자와, 상기 전극단자의 외면에 위치하여 상기 캡플레이트와 상기 전극단자 사이를 절연하는 가스켓과, 상기 캡플레이트의 아래에 설치되어 상기 전극단자의 하단부와 결합되는 단자플레이트와, 상기 캡플레이트와 상기 단자플레이트 사이에 위치하여 이 둘을 절연시키는 절연플레이트를 구비하며, 상기 음극탭과 접촉되는 접촉부는 상기 단자플레이트에 형성되는 것이 바람직하며, 상기 단자플레이트에 접촉하는 상기 음극탭의 형상은 "ㄱ-자형"인 것이 바람직하다.
또한, 상기 캡조립체는, 상기 캔의 개방된 상부에 결합되는 캡플레이트와, 상기 캡플레이트에 형성된 단자통공을 통하여 설치되는 전극단자와, 상기 전극단자의 외면에 위치하여 상기 캡플레이트와 상기 전극단자 사이를 절연하는 가스켓을 구비하며, 상기 음극탭과 접촉되는 접촉부는 상기 전극단자에 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 캡조립체와 자석 성질을 이용하여 접촉되는 상기 전극탭 가운데 상기 접촉부 및 상기 전극과의 결합부 외의 부분은 절연재로 감싸진 것이 바람직하다.A secondary battery according to the present invention for achieving the above object, the electrode assembly having a battery unit and electrode tabs respectively drawn from two different electrodes of the battery unit; A can containing the electrode assembly; And a cap assembly coupled to the open top of the can, wherein the electrode tab is in electrical contact with the cap assembly, wherein the contact portion of the electrode tab or the contact portion of the cap assembly is made of a conductive magnet. It is characterized by.
The conductive magnet is preferably a permanent magnet made of Ni, Co, W, Fe and alloys thereof.
In addition, the electrode tab is preferably a negative electrode tab drawn from the negative electrode of the battery unit.
The cap assembly may include a cap plate coupled to an open upper portion of the can, an electrode terminal installed through a terminal through hole formed in the cap plate, and positioned between the cap plate and the electrode terminal on an outer surface of the electrode terminal. A gasket to insulate, a terminal plate installed under the cap plate, and coupled to a lower end of the electrode terminal, and an insulating plate positioned between the cap plate and the terminal plate to insulate the two, and the negative electrode tab. Preferably, the contact portion in contact with the terminal plate is formed on the terminal plate, and the shape of the negative electrode tab in contact with the terminal plate is preferably "a-shaped".
The cap assembly may include a cap plate coupled to an open upper portion of the can, an electrode terminal installed through a terminal through hole formed in the cap plate, and positioned on an outer surface of the electrode terminal. It is preferable to provide a gasket for insulating the contact portion, wherein the contact portion in contact with the negative electrode tab is formed on the electrode terminal.
In addition, a portion of the electrode tab contacted with the cap assembly using a magnetic property, except for the contact portion and the coupling portion with the electrode, may be wrapped with an insulating material.

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이하에서, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 이차전지에 관한 실시예를 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of a secondary battery according to the present invention.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지를 나타내는 분리 사시도이다.1 is an exploded perspective view illustrating a rechargeable battery according to an exemplary embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 이차전지는 전극조립체(12)와, 이 전극조립체(12)를 수용하는 캔(11)과, 이 캔(11)과 결합되는 캡조립체(100)를 포함한다. Referring to the drawings, the secondary battery includes an electrode assembly 12, a can 11 accommodating the electrode assembly 12, and a cap assembly 100 coupled to the can 11.

전극조립체(12)는 전기를 생성하는 전지부와, 이 전지부의 서로 다른 두 전 극에 각각 결합된 전극탭을 구비한다. 전지부는 통상 전기용량을 높이기 위해 양극(13) 및 음극(15)을 넓은 판형으로 형성한 뒤, 이들을 상호 절연시키는 세퍼레이터(14)를 양극(13)과 음극(15) 사이에 개재하여 적층하고, 와형으로 권취하여 이른바 '젤리롤(Jelly Roll)' 형태로 만든다. 음극(15) 및 양극(13)은 각각 구리 및 알루미늄 포일로 이루어진 집전체 각각에 음극 활물질인 탄소와 양극 활물질인 코발트산 리튬 등을 코팅시켜 형성할 수 있다. 세퍼레이터(14)는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 공중합체(co-polymer)로 이루어져 있다. 세퍼레이터(14)는 양극(13) 및 음극(15)보다 폭을 넓게 하여 형성하는 것이 극판 간의 단락을 방지하는 데 유리하다. 전지부의 두 전극(13, 15)에는 각각 양극탭 및 음극탭(16, 17)이 결합되어 상방으로 인출되어 있다. 상기 양극탭 및 음극탭(16, 17)에는 상기 전지부의 외부로 인출되는 경계부에 극판(13, 15) 간의 단락을 방지하기 위하여 절연테이프(18)가 감겨져 있다.The electrode assembly 12 includes a battery unit for generating electricity and electrode tabs respectively coupled to two different electrodes of the battery unit. In order to increase the capacitance, the battery part generally forms the positive electrode 13 and the negative electrode 15 in a wide plate shape, and then laminates a separator 14 between the positive electrode 13 and the negative electrode 15 to insulate them from each other. It is wound up in a spiral shape to form a so-called 'Jelly Roll'. The negative electrode 15 and the positive electrode 13 may be formed by coating carbon, which is a negative electrode active material, and lithium cobalt oxide, which is a positive electrode active material, on a current collector made of copper and aluminum foil, respectively. The separator 14 is made of polyethylene, polypropylene, or a copolymer of polyethylene and polypropylene. Separator 14 is formed to be wider than the positive electrode 13 and the negative electrode 15 is advantageous to prevent short circuit between the electrode plates. The positive electrode tab and the negative electrode tab 16, 17 are coupled to the two electrodes 13 and 15 of the battery unit, respectively, and are drawn out upward. Insulating tapes 18 are wound around the positive electrode tabs and the negative electrode tabs 16 and 17 to prevent short circuits between the electrode plates 13 and 15 at the boundary portions drawn out of the battery unit.

캔(11)은 도시된 바와 같은 각형 이차전지에서 대략 직육면체의 형상을 가진 금속재질의 용기이며, 딥 드로잉(deep drawing) 등의 가공방법으로 형성한다. 따라서, 캔 자체가 단자역할을 수행하는 것도 가능하다. 캔을 이루는 재질로는 경량의 전도성 금속인 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 바람직하다. 캔(11)은 전극조립체(12)와 전해액의 용기가 되고, 전극조립체(12)가 투입되도록 개방된 상부는 캡조립체(100)에 의해 봉해진다. The can 11 is a metal container having a substantially rectangular parallelepiped shape in a rectangular secondary battery as shown, and formed by a processing method such as deep drawing. Thus, it is also possible for the can itself to serve as a terminal. The material constituting the can is preferably aluminum or an aluminum alloy, which is a lightweight conductive metal. The can 11 becomes a container of the electrode assembly 12 and the electrolyte solution, and the upper part opened to the electrode assembly 12 is sealed by the cap assembly 100.

캡조립체(100)는 본 발명의 일 실시예에 따라 캡플레이트(110)와, 가스켓(120)과, 전극단자(130)와, 절연플레이트(140)와, 단자플레이트(150)를 포함하여 이루어진다. 캡플레이트(110)에는 단자통공(111)이 형성되어 있는데, 전극단자(130)가 그 외면에 캡플레이트(110)와의 절연을 위하여 가스켓(120)을 위치시킨 채 단자통공(111)을 관통하여 설치된다. 캡플레이트(110)의 아랫면에는 절연플레이트(140)가 설치되어 있고, 이 절연플레이트(140)의 아랫면에는 단자플레이트(150)가 설치되어 있다. 이 단자플레이트(150)에는 전극단자(130)의 하단부가 결합되어 있다. The cap assembly 100 includes a cap plate 110, a gasket 120, an electrode terminal 130, an insulating plate 140, and a terminal plate 150 according to an embodiment of the present invention. . The cap plate 110 has a terminal through hole 111 formed therein, and the electrode terminal 130 penetrates through the terminal through hole 111 with the gasket 120 positioned on the outer surface thereof to insulate the cap plate 110. Is installed. An insulating plate 140 is provided on the lower surface of the cap plate 110, and a terminal plate 150 is provided on the lower surface of the insulating plate 140. The lower end of the electrode terminal 130 is coupled to the terminal plate 150.

전지부의 음극(15)은 음극탭(17)과 단자플레이트(150)를 통하여 전극단자(130)와 전기적으로 연결되어 있다. 전극조립체(12)의 양극(13)의 경우에는 양극탭(16)이 캡플레이트(110)에 전기적으로 연결되어 있다. 한편, 극성을 달리하여 전지를 설계할 수도 있을 것이다.The negative electrode 15 of the battery unit is electrically connected to the electrode terminal 130 through the negative electrode tab 17 and the terminal plate 150. In the case of the positive electrode 13 of the electrode assembly 12, the positive electrode tab 16 is electrically connected to the cap plate 110. On the other hand, the battery may be designed by changing the polarity.

단자플레이트(150)의 아래에는 단자플레이트(150)와 전극조립체(12)와의 절연을 위해 절연케이스(190)가 설치되어 있다. An insulating case 190 is installed below the terminal plate 150 to insulate the terminal plate 150 from the electrode assembly 12.

캡플레이트(110)의 일 측에는 벤트(116)가 형성되는데, 이 벤트(116)는 과충전 등으로 인하여 전지의 내부압력이 증가할 때 우선적으로 파단되어 내부가스를 방출시킴으로써 전지의 안전성을 확보하는 역할을 한다.A vent 116 is formed at one side of the cap plate 110, and the event 116 is primarily broken when the internal pressure of the battery increases due to overcharging, etc., thereby ensuring the safety of the battery by releasing the internal gas. Do it.

캡플레이트(110)의 타 측에는 캔(11)의 내부에 전해액을 주입하기 위한 전해액주입공(112)이 형성되어 있으며, 전해액 주입 후 상기 전해액주입공(112)을 밀폐시키는 밀봉부(160)가 형성된다.An electrolyte injection hole 112 for injecting an electrolyte into the can 11 is formed at the other side of the cap plate 110, and a sealing unit 160 for sealing the electrolyte injection hole 112 after electrolyte injection is provided. Is formed.

도 2 를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지는, 음극탭(17)이 캡조립체의 한 부품인 단자플레이트(150)와 접촉하여 전기 접속되되, 음극탭(17)의 접촉부와 단자플레이트(150)의 접촉부 중 하나는 도전성 자석으로 이루어져 있다. Referring to FIG. 2, in the secondary battery according to the exemplary embodiment of the present invention, the negative electrode tab 17 is in electrical contact with the terminal plate 150, which is a part of the cap assembly, and is electrically connected to the contact portion of the negative electrode tab 17. One of the contacts of the terminal plate 150 is made of a conductive magnet.

여기서, 음극탭(17)의 접촉부 또는 단자플레이트(150)의 접촉부가 도전성 자석으로 이루어졌다는 것은 음극탭(17) 전체 또는 단자플레이트(150) 전체가 도전성 자석으로 이루어질 수도 있음을 포함한다. 즉, 음극탭(17)이나 단자플레이트(150) 중 적어도 그 접촉부는 도전성 자석으로 이루어짐을 의미한다.Here, the contact portion of the negative electrode tab 17 or the contact portion of the terminal plate 150 may include the entirety of the negative electrode tab 17 or the entire terminal plate 150 may be formed of a conductive magnet. That is, at least the contact portion of the negative electrode tab 17 or the terminal plate 150 is made of a conductive magnet.

이때, 도전성 자석은 Ni, Co, W, Fe 및 이들의 합금으로 이루어진 영구자석일 수도 있다. 자석은 영구자석과 전자석으로 대별되고, 영구자석은 일반적으로 비금속류의 화합물인 페라이트 자석과 금속류의 화합물인 알리코 자석으로 대별되는데, 음극탭(17)과 단자플레이트(150) 간의 접촉 결합과 동시에 전기 접속이 이루어져야 하므로 도전성 영구자석인 알리코 자석이 사용된다.At this time, the conductive magnet may be a permanent magnet made of Ni, Co, W, Fe and alloys thereof. Magnets are roughly classified into permanent magnets and electromagnets, and permanent magnets are generally classified into ferrite magnets, which are compounds of nonmetals, and alico magnets, which are compounds of metals. The magnets are electrically connected at the same time as the contact coupling between the negative electrode tab 17 and the terminal plate 150. Since the connection must be made, an alico magnet, a conductive permanent magnet, is used.

상술한 바와 같이 본 발명에서는 자석의 성질을 이용하여 음극탭(17)을 단자플레이트(150)에 접촉 결합시키므로 별도의 용접 작업이 필요 없고, 이에 따라 용접 작업에 들어가는 시간 및 비용을 절약할 수 있게 된다.As described above, in the present invention, since the negative electrode tab 17 is contact-coupled to the terminal plate 150 by using the properties of the magnet, no separate welding work is required, and thus, time and cost required for welding work can be saved. do.

또한, 전지의 과충전 등으로 인하여 전지 내부의 온도가 상승하면 음극탭(17)이 단자플레이트(150)에서 떨어져 전류의 흐름을 자체로 차단할 수 있게 된다. 좀 더 구체적으로, 자성체가 자화되어 자석의 성질을 나타내는 것은 자기모멘트를 갖는 원자가 이웃원자와 강한 상호작용으로 결합하여 서로 평행하게 되는 것이 에너지적으로 안정한 때인데, 온도가 높아지면 열 운동에 의한 교란이 커져 자화가 감소된다. 나아가, 온도가 계속 상승하여 임계온도(큐리온도)를 넘어가면 자화가 소멸되어 자석의 성질을 잃게 되어 음극탭(17)이 단자플레이트(150)에서 떨어지는 것이다. 따라서, 전지의 폭발이나 발화를 방지하여 전지의 안정성 및 신뢰성을 향상시킨다. In addition, when the temperature inside the battery increases due to overcharging of the battery, the negative electrode tab 17 may fall off the terminal plate 150 to block the flow of current by itself. More specifically, the magnetization of the magnetic material to show the properties of the magnet is when it is energetically stable that atoms having magnetic moments are coupled to each other in a strong interaction with neighboring atoms and become parallel to each other. This becomes larger and the magnetization is reduced. Furthermore, if the temperature continues to rise and exceeds the critical temperature (Curi temperature), the magnetization is extinguished and the properties of the magnet are lost, so that the negative electrode tab 17 falls from the terminal plate 150. Therefore, explosion or fire of the battery is prevented, thereby improving stability and reliability of the battery.

한편, 단자플레이트(150)에 자석 성질을 이용하여 접촉되는 음극탭(17) 가운데 단자플레이트(150)와의 접촉부 및 음극과의 결합부 외의 부분은 절연재로 감싸져 있을 수도 있다. 이는, 상술한 바와 같이 전지 내부 온도의 상승으로 음극탭(17)이 단자플레이트(150)에 떨어질 때, 음극탭(17)이 양극성을 띄는 다른 부재와 접촉하여 단락을 일으킬 위험을 방지하기 위함이다.Meanwhile, a portion of the negative electrode tab 17 contacting the terminal plate 150 by using magnetic properties, except for the contact portion with the terminal plate 150 and the coupling portion with the negative electrode, may be wrapped with an insulating material. This is to prevent the risk that the negative electrode tab 17 will come into contact with other members having positive polarity and cause a short circuit when the negative electrode tab 17 falls on the terminal plate 150 due to the increase in the battery internal temperature as described above. .

또한, 단자플레이트(150)에 접촉하는 음극탭(17)의 형상은 "ㄱ-자형"일 수 있다. 종래에는 캔의 개방된 상부에 캡조립체를 결합하기 전에 음극탭을 단자플레이트에 용접해야 하므로, 캔에 캡조립체를 결합한 후의 음극탭의 형상은 사형 또는 Z-형을 띄었다. 그러나, 본 발명에 따라 용접에 의해 양극탭만을 캡플레이트에 결합시키든지, 아니면 양극탭도 자석의 성질을 이용하여 캡플레이트에 결합시키든지, 음극탭(17)은 자석의 성질을 이용하여 단자플레이트(150)에 결합되므로, 음극탭(17)을 종전처럼 용접을 위해 길게 형성할 필요가 없다. 이에 따라, 음극탭(17)의 형상이 사형 또는 Z-형이 아닌 "ㄱ-자형"일 수 있게 된다. In addition, the shape of the negative electrode tab 17 in contact with the terminal plate 150 may be "a-shaped". Conventionally, since the negative electrode tab must be welded to the terminal plate before the cap assembly is joined to the open top of the can, the shape of the negative electrode tab after the cap assembly is attached to the can has a sand or Z-shape. However, according to the present invention, whether only the positive electrode tab is coupled to the cap plate by welding, or the positive electrode tab is also coupled to the cap plate using the properties of the magnet, the negative electrode tab 17 uses the properties of the magnet and the terminal plate. Since it is coupled to 150, it is not necessary to form the negative electrode tab 17 long for welding as before. Accordingly, the shape of the negative electrode tab 17 may be " a-shape "

따라서, 단자플레이트(150)와 절연케이스(190) 사이에 종전과 같은 무용한 공간이 필요 없게 되고, 이는 전지 용량의 증가 내지 전지의 소형화를 가능케 한다. 나아가, 도 2 에 나타낸 바와 같이, 캡플레이트(110) 하면 일부에 절연플레이트(140)가 안착될 수 있는 안착홈이 형성되어, 절연플레이트(140)의 일부 및 이에 대응하는 단자플레이트(150)의 일부가 다른 부분보다 상방으로 업 됨으로써, 단자 플레이트(150)의 업 된 부분과 절연케이스(190) 사이에 음극탭(17)이 삽입될 공간이 형성된다면, 캡조립체와 절연케이스(190)는 더욱 밀착될 수 있어 전지 용량이 더욱 증대될 수도 있다.Therefore, the conventional useless space is not required between the terminal plate 150 and the insulating case 190, which makes it possible to increase the battery capacity and to miniaturize the battery. Furthermore, as shown in FIG. 2, a seating groove in which the insulating plate 140 may be seated is formed on a portion of the lower surface of the cap plate 110, and thus a portion of the insulating plate 140 and the corresponding terminal plate 150 may be formed. If a portion is formed upwards than other portions, and thus a space for inserting the negative electrode tab 17 is formed between the portion of the terminal plate 150 and the insulation case 190, the cap assembly and the insulation case 190 may be further formed. It may be in close contact and battery capacity may be further increased.

도 3 을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지의 캡조립체는 캔의 개방된 상부에 결합되는 캡플레이트(110')와, 캡플레이트(110')에 형성된 단자통공을 통하여 설치되는 전극단자(130')와, 전극단자(130')의 외면에 위치하여 캡플레이트(110')와 전극단자(130') 사이를 절연하는 가스켓(120')을 구비한다. 여기서, 가스켓(120')은 2 이상 분리되어 절연재로서 기능할 수도 있다. Referring to FIG. 3, a cap assembly of a secondary battery according to another embodiment of the present invention is installed through a cap plate 110 ′ coupled to an open upper portion of a can and a terminal through hole formed in the cap plate 110 ′. The electrode terminal 130 ′ and a gasket 120 ′ disposed on an outer surface of the electrode terminal 130 ′ and insulated between the cap plate 110 ′ and the electrode terminal 130 ′ are provided. Here, the gasket 120 'may be separated from two or more to function as an insulating material.

그리고, 음극탭(17')이 전극단자(130')에 자석 성질을 이용하여 접촉하여 있다. 즉, 음극탭(17')이 전극단자(130')와 접촉하여 전기 접속되되, 음극탭(17')의 접촉부와 전극단자(130')의 접촉부 중 하나는 도전성 자석으로 이루어져 있다. 전술한 실시예의 내용은 본 실시예에도 동일하게 적용될 수 있으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.The negative electrode tab 17 'is in contact with the electrode terminal 130' using magnetic properties. That is, the negative electrode tab 17 'is in electrical contact with the electrode terminal 130', and one of the contact portion of the negative electrode tab 17 'and the contact portion of the electrode terminal 130' is made of a conductive magnet. Since the contents of the above-described embodiment may be equally applicable to the present embodiment, detailed description thereof will be omitted.

상기한 실시예에서는 자석 성질을 이용하여 캡조립체의 한 부품과 접촉하는 음극탭에 관하여 주로 설명하였으나, 양극탭의 경우에도 동일한 논의가 적용될 수 있다. 즉, 양극탭은 캡조립체의 한 부품과 접촉하여 전기 접속되되, 양극탭의 접촉부 또는 캡조립체의 상기 부품의 접촉부는 도전성 자석으로 이루어질 수 있다. 다만, 예컨대 캡조립체의 상기 부품이 접촉부가 도전성 자석으로 이루어져 있다면, 양극탭은 자석에 잘 붙는 재질로 이루어질 필요가 있다.In the above-described embodiment, the negative electrode tab which is in contact with one part of the cap assembly using magnetic properties is mainly described. However, the same discussion may be applied to the positive electrode tab. That is, the positive electrode tab is in electrical contact with one component of the cap assembly, and the contact portion of the positive electrode tab or the contact portion of the component of the cap assembly may be made of a conductive magnet. However, if the contact portion of the cap assembly is made of a conductive magnet, for example, the positive electrode tab needs to be made of a material that adheres well to the magnet.

본 발명에 의하면, According to the invention,

첫째, 자석의 성질을 이용하여 전극탭을 캡조립체에 접촉 결합시키므로 별도의 용접 작업이 필요 없고, 이에 따라 용접 작업에 들어가는 시간 및 비용을 절약할 수 있게 된다.First, since the electrode tab is contact-coupled to the cap assembly by using the properties of the magnet, no separate welding work is required, thereby saving time and cost for welding work.

둘째, 전지의 과충전 등으로 인하여 전지 내부의 온도가 상승하면 전극탭과 캡조립체와의 결합력이 떨어지므로 전류의 흐름을 자체로 차단할 수 있게 된다. 따라서, 전지의 폭발이나 발화를 방지하여 전지의 안정성 및 신뢰성을 향상시킨다. Second, when the temperature inside the battery increases due to overcharging of the battery, the coupling force between the electrode tab and the cap assembly is lowered, thereby blocking the flow of current. Therefore, explosion or fire of the battery is prevented, thereby improving stability and reliability of the battery.

셋째, 음극탭의 형상이 사형 또는 Z-형이 아닌 "ㄱ-자형"일 수 있어, 캡조립체와 절연케이스 간의 거리가 짧아져 종전과 같은 무용한 공간이 필요 없게 된다. 따라서, 전지 용량의 증가 내지 전지의 소형화가 가능해진다. Third, the shape of the negative electrode tab may be "a-shape" rather than a sand-shape or a Z-shape, so that the distance between the cap assembly and the insulating case is shortened, thus eliminating the useless space as before. Therefore, the battery capacity can be increased or the battery can be miniaturized.

본 발명은 도시된 실시예를 중심으로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 할 수 있는 다양한 변형 및 균등한 타 실시예를 포괄할 수 있음을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the illustrated embodiments, it is merely exemplary, and the present invention may encompass various modifications and equivalent other embodiments that can be made by those skilled in the art. Will understand.

Claims (7)

전지부와, 상기 전지부의 서로 다른 두 전극에서 각각 인출된 전극탭을 구비한 전극조립체; 상기 전극조립체가 수용되는 캔; 및 상기 캔의 개방된 상부와 결합되는 캡조립체를 포함하는 이차전지에 있어서, An electrode assembly having a battery unit and electrode tabs respectively drawn from two different electrodes of the battery unit; A can containing the electrode assembly; And a cap assembly coupled to the open top of the can, 상기 전극탭은 상기 캡조립체와 접촉하여 전기 접속되되, 상기 전극탭의 접촉부 또는 상기 캡조립체의 접촉부는 도전성 자석으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차전지.The electrode tab is in contact with the cap assembly is electrically connected, the contact portion of the electrode tab or the contact portion of the cap assembly is a secondary battery, characterized in that made of a conductive magnet. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 도전성 자석은 Ni, Co, W, Fe 및 이들의 합금으로 이루어진 영구자석인 것을 특징으로 하는 이차전지.The conductive magnet is a secondary battery, characterized in that the permanent magnet made of Ni, Co, W, Fe and alloys thereof. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전극탭은 상기 전지부의 음극에서 인출된 음극탭인 것을 특징으로 하는 이차전지.The electrode tab is a secondary battery, characterized in that the negative electrode tab drawn from the negative electrode of the battery unit. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 캡조립체는, 상기 캔의 개방된 상부에 결합되는 캡플레이트와, 상기 캡플레이트에 형성된 단자통공을 통하여 설치되는 전극단자와, 상기 전극단자의 외면에 위치하여 상기 캡플레이트와 상기 전극단자 사이를 절연하는 가스켓과, 상기 캡플레이트의 아래에 설치되어 상기 전극단자의 하단부와 결합되는 단자플레이트와, 상기 캡플레이트와 상기 단자플레이트 사이에 위치하여 이 둘을 절연시키는 절연플레이트를 구비하며,The cap assembly may include a cap plate coupled to an open upper portion of the can, an electrode terminal installed through a terminal through hole formed in the cap plate, and positioned between the cap plate and the electrode terminal on an outer surface of the electrode terminal. A gasket to insulate, a terminal plate installed under the cap plate and coupled to a lower end of the electrode terminal, and an insulating plate positioned between the cap plate and the terminal plate to insulate the two, 상기 음극탭과 접촉되는 접촉부는 상기 단자플레이트에 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.The contact part in contact with the negative electrode tab is formed on the terminal plate. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 단자플레이트에 접촉하는 상기 음극탭의 형상은 "ㄱ-자형"인 것을 특징으로 하는 이차전지.The shape of the negative electrode tab in contact with the terminal plate is a secondary battery, characterized in that "a-shaped". 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 캡조립체는, 상기 캔의 개방된 상부에 결합되는 캡플레이트와, 상기 캡플레이트에 형성된 단자통공을 통하여 설치되는 전극단자와, 상기 전극단자의 외면에 위치하여 상기 캡플레이트와 상기 전극단자 사이를 절연하는 가스켓을 구비하며,The cap assembly may include a cap plate coupled to an open upper portion of the can, an electrode terminal installed through a terminal through hole formed in the cap plate, and positioned between the cap plate and the electrode terminal on an outer surface of the electrode terminal. Has a gasket to insulate, 상기 음극탭과 접촉되는 상기 접촉부는 상기 전극단자에 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.The contact part in contact with the negative electrode tab is formed on the electrode terminal. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 캡조립체와 자석 성질을 이용하여 접촉되는 상기 전극탭 가운데 상기 접촉부 및 상기 전극과의 결합부 외의 부분은 절연재로 감싸진 것을 특징으로 하는 이차전지. And a portion of the electrode tab contacted with the cap assembly using a magnetic property, except for the contact portion and the coupling portion with the electrode, is wrapped with an insulating material.
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