KR101805232B1 - Battery cell having a combination structure with rivet - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상부 시트 및 하부 시트가 상호 접합되어 내부에 수용 공간을 형성하는 파우치; 상기 파우치의 내부 수용 공간에 수용되는 전극 조립체; 상기 전극 조립체로부터 돌출되어 상기 파우치의 접합 영역으로 연장되는 탭; 상기 파우치의 외부로부터 상기 파우치의 접합 영역으로 연장되어 상기 탭과 포개지도록 설치되는 리드; 및 상기 파우치, 탭 및 리드를 관통하여 이들을 상호 결합시키는 리벳;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 파우치, 탭 및 리드를 리벳에 의해 전기적으로 연결시킴으로써, 탭과 리드가 외부 충격에 의해 쉽게 분리되는 것을 방지하고, 배터리 셀의 두께가 두껍더라도 탭과 리드를 용이하게 연결시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a pouch comprising: an upper sheet and a lower sheet joined to each other to form a receiving space therein; An electrode assembly accommodated in the pouch internal space; A tab protruding from the electrode assembly and extending to the junction region of the pouch; A lead extending from the outside of the pouch to the junction area of the pouch and installed to overlap with the tab; And rivets passing through the pouches, the tabs and the leads and coupling them to each other.
According to the present invention, by electrically connecting the pouches, the tabs and the leads by the rivets, it is possible to prevent the tabs and the leads from being easily separated by an external impact, and to easily connect the tabs and the leads even if the thickness of the battery cells is thick There is an effect.

Description

리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀 {BATTERY CELL HAVING A COMBINATION STRUCTURE WITH RIVET}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery cell having a coupling structure by a rivet,

본 발명은 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파우치, 탭 및 리드를 리벳에 의해 전기적으로 연결시킴으로써, 탭과 리드가 외부 충격에 의해 쉽게 분리되는 것을 방지하고, 배터리 셀의 두께가 두껍더라도 탭과 리드를 용이하게 연결시킬 수 있는 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀에 관한 것이다.
The present invention relates to a battery cell having a coupling structure by a rivet, and more particularly, to a pouch, a tab and a lead which are electrically connected by a rivet, thereby preventing the tab and the lead from being easily separated by an external impact, To a battery cell having a coupling structure by a rivet which can easily connect the tab and the lead even if the thickness of the cell is thick.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 이러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 전압을 가지고, 사이클 수명이 길며, 자기방전율이 낮은 리튬 이차전지가 상용화되어 널리 사용되고 있다.As technology development and demand for mobile devices are increasing, the demand for secondary batteries as energy sources is rapidly increasing. Among these secondary batteries, lithium secondary batteries having high energy density and voltage, long cycle life and low self- It has been commercialized and widely used.

상기한 리튬 이차전지는 전극과 전해액의 구성에 따라 리튬 이온 배터리, 리튬 이온 폴리머 배터리, 리튬 폴리머 배터리 등으로 분류되기도 하며, 그 중 전해액의 누액 가능성이 작고 제조가 용이한 리튬 이온 폴리머 배터리의 사용량이 늘어나고 있다. 리튬 이온 폴리머 배터리는 전극(양극 및 음극)과 분리막을 열 융착시킨 전극 조립체에 전해액을 함침시킨 구조로서, 주로 스택형 전극 조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 밀봉한 형태로 많이 사용되고 있다, 따라서 리튬 이온 폴리머 배터리를 종종 파우치형 배터리로 칭하기도 한다.
The lithium secondary battery may be classified into a lithium ion battery, a lithium ion polymer battery, and a lithium polymer battery depending on the configuration of the electrode and the electrolyte. The amount of the lithium ion polymer battery Is growing. The lithium ion polymer battery is a structure in which an electrode assembly (an anode and a cathode) and a separator are thermally fused to each other and an electrolytic solution is impregnated into the electrode assembly. In general, the stacked electrode assembly is sealed in a pouch of an aluminum laminate sheet. Polymer batteries are often referred to as pouch-type batteries.

도 1에는 전극 조립체를 포함하고 있는 대표적인 리튬 이온 폴리머 배터리의 일반적인 구조가 모식적으로 도시되어 있다.FIG. 1 schematically illustrates a typical structure of a typical lithium ion polymer battery including an electrode assembly.

도 1을 참조하면, 리튬 이온 폴리머 배터리 셀은 파우치(10)의 내부에 양극판, 음극판 및 이들 사이에 배치되는 분리막으로 이루어진 전극 조립체(20)가 내장되어 있고, 전극 조립체(20)의 양극판과 음극판으로부터 돌출된 양극 및 음극의 전극 탭(21, 22)이 양극 및 음극의 전극 리드(31, 32)에 각각 전기적으로 연결되어 전지 파우치(10)의 외부로 노출되도록 밀봉되어 있는 구조로 이루어져 있다.1, a lithium ion polymer battery cell includes an electrode assembly 20 including a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator disposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate in the pouch 10, And the electrode tabs 21 and 22 of the positive and negative electrodes protruded from the battery pouch 10 are electrically connected to the positive and negative electrode leads 31 and 32 so as to be exposed to the outside of the battery pouch 10.

여기서, 상기한 전극 탭(21, 22)과 전극 리드(31, 32)가 전기적으로 연결되는 것을 살펴보면, 양극판 및 음극판으로부터 돌출된 다수의 양극 탭(21)과 음극 탭(22)이 양극 리드(31) 및 음극 리드(32)에 각각 초음파 용접에 의해 전기적으로 연결된다.A plurality of positive electrode tabs 21 and negative electrode tabs 22 protruding from the positive electrode plate and the negative electrode plate are electrically connected to the positive electrode leads 21 and 22, 31 and the negative electrode lead 32 by ultrasonic welding, respectively.

상기와 같이 전극 탭(21, 22)과 전극 리드(31, 32)가 용접에 의해 연결되므로 타 부품과 접촉되거나 외부 충격에 의해 쉽게 분리되어 불량이 발생하는 일이 빈번히 발생하였고, 전극 탭(21, 22)과 전극 리드(31, 32)가 분리됨에 의해 발생하는 불량을 감지하기 어려운 문제점이 있었다.Since the electrode tabs 21 and 22 are connected to the electrode leads 31 and 32 by welding as described above, the electrode tabs 21 and 22 are easily separated from each other due to contact with other components or external impacts, 22 and the electrode leads 31, 32 are separated from each other.

또한, 초음파 용접에 의해 전극 탭(21, 22)과 전극 리드(31, 32)를 연결할 경우, 초음파 용접기의 구조상 두께가 두꺼운 배터리 셀은 용접이 어려운 문제점이 있었다.
In addition, when the electrode tabs 21 and 22 are connected to the electrode leads 31 and 32 by ultrasonic welding, there is a problem that the battery cell having a thick thickness in the structure of the ultrasonic welder is difficult to weld.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 파우치, 탭 및 리드를 리벳에 의해 전기적으로 연결시킴으로써, 탭과 리드가 외부 충격에 의해 쉽게 분리되는 것을 방지하고, 배터리 셀의 두께가 두껍더라도 탭과 리드를 용이하게 연결시킬 수 있는 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀을 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems and it is an object of the present invention to provide a pouch, a tab and a lead which are electrically connected by a rivet to prevent a tab and a lead from being easily separated by an external impact, And to provide a battery cell having a coupling structure by a rivet that can easily connect the tab and the lead even if the thickness is thick.

상기 목적은 본 발명에 따라, 상부 시트 및 하부 시트가 상호 접합되어 내부에 수용 공간을 형성하는 파우치; 상기 파우치의 내부 수용 공간에 수용되는 전극 조립체; 상기 전극 조립체로부터 돌출되어 상기 파우치의 접합 영역으로 연장되는 탭; 상기 파우치의 외부로부터 상기 파우치의 접합 영역으로 연장되어 상기 탭과 포개지도록 설치되는 리드; 및 상기 파우치, 탭 및 리드를 관통하여 이들을 상호 결합시키는 리벳;에 의해 달성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a pouch comprising: an upper sheet and a lower sheet joined together to form a receiving space therein; An electrode assembly accommodated in the pouch internal space; A tab protruding from the electrode assembly and extending to the junction region of the pouch; A lead extending from the outside of the pouch to the junction area of the pouch and installed to overlap with the tab; And rivets passing through the pouches, the tabs and the lid to couple them together.

여기서, 상기 리벳은 상기 파우치 상부 시트의 외측 면과 접촉되는 제1 헤드 및 상기 상부 시트, 탭, 리드 또는 상기 상부 시트, 탭을 관통하는 제1 몸체로 구성되는 제1 단위 리벳; 및 상기 파우치 하부 시트의 외측 면과 접촉되는 제2 헤드 및 상기 하부 시트, 탭, 리드 또는 상기 하부 시트, 탭을 관통하여 상기 제1 몸체와 결합되는 제2 몸체로 구성되는 제2 단위 리벳;을 포함할 수 있다.The rivet includes a first unit rivet having a first head in contact with an outer surface of the upper portion of the pouch and a first body passing through the upper sheet, the tab, the lead or the upper sheet, and the tabs. And a second unit rivet having a second head which is in contact with an outer surface of the lower pouch seat and a second body which passes through the lower seat, the tab, the lead or the lower seat, and the tab, .

이때, 상기 제1 몸체 및 제2 몸체 중 상기 탭 및 리드와 접촉되는 영역은 도체로 형성되고, 상기 제1 헤드 및 제2 헤드는 부도체로 형성될 수 있다.At this time, a region of the first body and the second body, which is in contact with the tab and the lead, is formed of a conductor, and the first head and the second head may be formed of nonconductive material.

또한, 상기 제1 헤드와 상기 상부 시트의 사이 및 상기 제2 헤드와 상기 하부 시트의 사이에 각각 설치되는 누액 방지 링;을 더 포함할 수 있다.The leakage preventing ring may further include a leakage preventing ring provided between the first head and the upper sheet and between the second head and the lower sheet, respectively.

또한, 본 발명은 상부 시트 및 하부 시트가 상호 접합되어 내부에 수용 공간을 형성하는 파우치; 상기 파우치의 내부 수용 공간에 수용되는 전극 조립체; 상기 전극 조립체로부터 돌출되어 상기 파우치의 접합 영역으로 연장되는 탭; 및 상기 파우치와 탭을 관통하여 이들을 상호 결합시키는 리드 리벳;에 의해 달성될 수도 있다.The present invention also provides a pouch comprising: an upper sheet and a lower sheet bonded together to form a receiving space therein; An electrode assembly accommodated in the pouch internal space; A tab protruding from the electrode assembly and extending to the junction region of the pouch; And lead rivets penetrating the pouches and the tabs to interconnect them.

여기서, 상기 리드 리벳은 상기 파우치 상부 시트의 외측 면과 접촉되는 제1 리드 헤드 및 상기 상부 시트와 탭을 관통하는 제1 리드 몸체로 구성되는 제1 단위 리드 리벳; 및 상기 파우치 하부 시트의 외측 면과 접촉되는 제2 리드 헤드 및 상기 하부 시트와 탭을 관통하여 상기 제1 리드 몸체와 결합되는 제2 리드 몸체로 구성되는 제2 단위 리드 리벳;을 포함할 수 있다.Here, the lead rivet may include a first unit lead rivet having a first lead head contacting the outer surface of the upper pouch sheet and a first lead body penetrating the upper sheet and the tabs. And a second unit lead rivet having a second lead head contacting the outer surface of the pouch lower sheet and a second lead body penetrating the lower sheet and the tab to be coupled with the first lead body .

이때, 상기 제1 및 제2 단위 리드 리벳은 도체로 형성되되, 상기 제1 및 제2 리드 헤드는 그 외면이 부도체로 코팅될 수 있다.At this time, the first and second unit lead rivets are formed of a conductor, and the outer surfaces of the first and second lead heads may be coated with a non-conductor.

또한, 상기 제1 및 제2 리드 헤드의 외면 중 일부는 부도체로 코팅이 되지 않는 미 코팅 영역으로 형성될 수 있다.In addition, some of the outer surfaces of the first and second lead heads may be formed as an uncoated region which is not coated with a non-conductor.

또한, 상기 제1 리드 헤드와 상기 상부 시트의 사이 및 상기 제2 리드 헤드와 상기 하부 시트의 사이에 각각 설치되는 누액 방지 링;을 더 포함할 수 있다.The leakage preventing ring may further include a leakage preventing ring provided between the first lead head and the upper sheet and between the second lead head and the lower sheet, respectively.

이에 의해, 파우치, 탭 및 리드를 리벳에 의해 전기적으로 연결시킴으로써, 탭과 리드가 외부 충격에 의해 쉽게 분리되는 것을 방지하고, 배터리 셀의 두께가 두껍더라도 탭과 리드를 용이하게 연결시킬 수 있는 효과가 있다.
Thereby, by electrically connecting the pouch, the tab and the lead by the rivet, it is possible to prevent the tab and the lead from being easily separated by the external impact, and to easily connect the tab and the lead even if the thickness of the battery cell is thick .

도 1은 리튬 이온 폴리머 배터리의 일반적인 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀의 리벳의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀의 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀의 리벳의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀의 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀의 사시도이다.1 is a view showing a general structure of a lithium ion polymer battery.
2 is an exploded perspective view of a rivet of a battery cell having a coupling structure by a rivet according to a first embodiment of the present invention.
3 is a partial cross-sectional view of a battery cell having a coupling structure by a rivet according to the first embodiment of the present invention.
4 is a perspective view of a battery cell having a coupling structure by a rivet according to the first embodiment of the present invention.
5 is an exploded perspective view of a rivet of a battery cell having a coupling structure by a rivet according to a second embodiment of the present invention.
6 is a partial cross-sectional view of a battery cell having a coupling structure by a rivet according to a second embodiment of the present invention.
7 is a perspective view of a battery cell having a coupling structure by a rivet according to a second embodiment of the present invention.

본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or preliminary meaning and the inventor shall properly define the concept of the term in order to describe its invention in the best possible way The present invention should be construed in accordance with the spirit and concept of the present invention.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 아울러, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It should be understood that various equivalents and modifications may be present. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀에 관하여 살펴보기로 한다.
Hereinafter, a battery cell having a coupling structure according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

<제1 실시 예>&Lt; Embodiment 1 >

본 발명의 제1 실시 예에 따른 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀은, 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, 상부 시트(11) 및 하부 시트(12)가 상호 접합되어 내부에 수용 공간을 형성하되 상기 상부 시트(11)와 하부 시트(12)가 적층되는 접합 영역이 테두리에 형성되는 파우치(10), 파우치(10)의 내부 수용 공간에 수용되는 전극 조립체(미도시), 상기 전극 조립체로부터 돌출되어 파우치(10)의 접합 영역으로 연장되는 탭(21, 22), 파우치(10)의 외부로부터 파우치(10)의 접합 영역으로 연장되어 탭(21, 22)과 포개지도록 설치되는 리드(31, 32) 및 파우치(10), 탭(21, 22), 리드(31, 32)를 관통하여 이들을 상호 결합시키는 리벳(100)을 포함한다.As shown in FIGS. 2 to 4, the battery cell having the rivet-coupled structure according to the first embodiment of the present invention includes an upper sheet 11 and a lower sheet 12 joined together to form a receiving space therein (Not shown), which is accommodated in an internal space of the pouch 10, and an electrode assembly (not shown) formed on the pouch 10 to form a joint region where the upper sheet 11 and the lower sheet 12 are laminated, 22 extending from the outside of the pouch 10 to the bonding region of the pouch 10 and extending from the outside of the pouch 10 to the bonding region of the lead 10, 31 and 32 and a rivet 100 penetrating through the pouch 10, the tabs 21 and 22 and the leads 31 and 32 and coupling them to each other.

먼저, 파우치(10)는 알루미늄 라미네이트와 같은 연포장재로 형성되는 상부 시트(11) 및 하부 시트(12)가 상호 접합되어 이루어지는 것으로, 내부에 상기 전극 조립체가 안착될 수 있는 오목한 형상의 수용 공간이 형성된다. 이때, 상부 시트(11) 및 하부 시트(12)는 그 가장자리가 상호 접합되도록 형성되어, 가장자리에서 접합 영역을 이룬다.First, the pouch 10 is formed by joining an upper sheet 11 and a lower sheet 12, which are formed of a soft packaging material such as an aluminum laminate, and has a recessed receiving space in which the electrode assembly can be seated . At this time, the upper sheet 11 and the lower sheet 12 are formed such that the edges of the upper sheet 11 and the lower sheet 12 are joined to each other to form a joint region at the edge.

그리고 전극 조립체는 분리막이 개재된 상태에서 양극판과 음극판이 순차적으로 적층되어 있는 발전소자로서, 스택형 또는 스택/폴딩형 구조로 이루어져 있다.The electrode assembly is a power generation element in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are sequentially stacked with a separator interposed therebetween, and has a stacked or stacked / folded structure.

한편, 탭(21, 22)은 상기 전극 조립체의 각 극판으로부터 상부 시트(11) 및 하부 시트(12)의 사이 접합 영역으로 연장되도록 형성되고, 리드(31, 32)는 파우치(10)의 외부로부터 상부 시트(11) 및 하부 시트(12)의 사이 접합 영역으로 연장되도록 형성되어 탭(21, 22)과 포개지도록 배치된다.
The tabs 21 and 22 are formed so as to extend from the respective electrode plates of the electrode assembly to the junction region between the upper sheet 11 and the lower sheet 12. The leads 31 and 32 are formed on the outer side of the pouch 10 And is disposed so as to overlap with the tabs 21 and 22, and is formed so as to extend from the lower sheet 12 to the upper sheet 11 and the lower sheet 12.

상술한 파우치(10), 탭(21, 22) 및 리드(31, 32)는 일반적인 배터리 셀을 구성하는 주요 구성으로서, 종래에 널리 사용되는 공지 기술이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
The above-described pouches 10, tabs 21 and 22 and leads 31 and 32 constitute a general battery cell and are well known in the art and will not be described in detail.

이하에서는, 본 발명의 주요 구성 요소인 리벳에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, the rivet, which is a main component of the present invention, will be described in detail.

리벳(100)은 파우치(10)의 상부 시트(11)의 외부에서 내부로 삽입되는 제1 단위 리벳(110) 및 파우치(10)의 하부 시트(12) 외부에서 내부로 삽입되어 제1 단위 리벳(110)과 결합되는 제2 단위 리벳(120)을 포함한다.
The rivet 100 is inserted into the first unit rivet 110 and the lower sheet 12 of the pouch 10 from the outside to the inside of the upper sheet 11 of the pouch 10, And a second unit rivet 120 coupled to the first unit rivet 110.

제1 단위 리벳(110)은 소정 직경을 갖는 원형 플레이트로 마련되어 하부(도 3의 하부) 면이 상부 시트(11)의 외측 면과 접촉되는 제1 헤드(111) 및 제1 헤드(110)의 하부 면으로부터 연장되도록 형성되어 상부 시트(11), 탭(21, 22) 및 리드(31, 32)를 차례로 관통하도록 삽입되는 제1 몸체(112)로 구성된다. 이때, 제1 몸체(112)의 하부(도 3의 하부)에는 제2 단위 리벳(120)과 결합되기 위한 결합 공이 형성된다.
The first unit rivet 110 is provided with a circular plate having a predetermined diameter and includes a first head 111 and a second head 110 which are in contact with the outer surface of the upper sheet 11 And a first body 112 formed to extend from the lower surface and inserted to penetrate the upper sheet 11, the tabs 21 and 22 and the leads 31 and 32 in order. At this time, a coupling hole for coupling with the second unit rivet 120 is formed in the lower portion of the first body 112 (lower portion in FIG. 3).

그리고 제2 단위 리벳(120)은 제1 헤드(111)에 대응되는 직경을 갖는 원형 플레이트로 마련되어 상부(도 3의 상부) 면이 하부 시트(12)의 외측 면과 접촉되는 제2 헤드(121) 및 제2 헤드(121)의 상부 면으로부터 연장되도록 형성되어 하부 시트(12), 탭(21, 22) 및 리드(31, 32)를 차례로 관통하도록 삽입되는 제2 몸체(122)로 구성된다. 이때, 제2 몸체(122)는 제1 몸체(112)의 상기 결합 공에 대응되는 형상으로 형성되어 상기 결합 공에 삽입됨으로 인해 제1 몸체(112)와 결합된다. 참고로, 제1 단위 리벳(110)과 제2 단위 리벳(120)이 모두 리드(31, 32)를 관통할 필요는 없다, 즉, 제1 단위 리벳(110)과 제2 단위 리벳(120) 중의 어느 하나만 리드(31, 32)를 관통해도 된다.
The second unit rivet 120 is provided with a circular plate having a diameter corresponding to the first head 111 so that the upper portion of the second unit rivet 120 is in contact with the outer surface of the lower sheet 12, And a second body 122 formed to extend from the upper surface of the second head 121 and inserted to penetrate the lower sheet 12, the tabs 21 and 22 and the leads 31 and 32 in order . At this time, the second body 122 is formed in a shape corresponding to the coupling hole of the first body 112 and is coupled to the first body 112 by being inserted into the coupling hole. The first unit rivet 110 and the second unit rivet 120 need not penetrate through the leads 31 and 32. That is, Only one of the leads 31 and 32 may be penetrated.

여기서, 제1 몸체(112) 및 제2 몸체(122) 중 탭(21, 22) 및 리드(31, 32)와 접촉되는 영역은 도체(C)로 형성되고, 제1 몸체(112) 및 제2 몸체(122) 중 탭(21, 22) 및 리드(31, 32)와 접촉되지 않는 영역과 제1 헤드(111) 및 제2 헤드(121)는 부도체(I)로 형성되는 것이 바람직하다.A region of the first body 112 and the second body 122 which is in contact with the tabs 21 and 22 and the leads 31 and 32 is formed of a conductor C, It is preferable that the first head 111 and the second head 121 are formed of the nonconductor I in a region where the tabs 21 and 22 and the leads 31 and 32 of the two bodies 122 are not in contact with each other.

제1 몸체(112) 및 제2 몸체(122) 중 탭(21, 22) 및 리드(31, 32)와 접촉되는 영역이 도체로 형성되는 것은 탭(21, 22)과 리드(31, 32)를 전기적으로 연결시키기 위함이고, 제1 몸체(112) 및 제2 몸체(122) 중 탭(21, 22) 및 리드(31, 32)와 접촉되지 않는 영역과 제1 헤드(111) 및 제2 헤드(121)가 부도체로 형성되는 것은 파우치(10)를 절연시키기 위함이다.
The regions of the first body 112 and the second body 122 which are in contact with the tabs 21 and 22 and the leads 31 and 32 are formed of conductors in the tabs 21 and 22 and the leads 31 and 32, And a region of the first body 112 and the second body 122 that is not in contact with the tabs 21 and 22 and the leads 31 and 32 and the region of the first head 111 and the second body 122, The head 121 is formed of a nonconductive material in order to insulate the pouch 10.

한편, 제1 헤드(111)와 상부 시트(11)의 사이 및 제2 헤드(121)와 하부 시트(12)의 사이에는 누액 방지 링(130)이 형성된다. 각 누액 방지 링(130)은 고무 재질로 형성되는 수밀 링으로서, 각 중심부에 제1 몸체(112) 또는 제2 몸체(122)에 대응되는 구멍이 형성되어 있어 제1 몸체(112) 또는 제2 몸체(122)에 끼워지는 형태로 설치된다. 상기와 같이 설치되는 누액 방지 링(130)은 리벳(100)과 파우치(10)의 사이를 밀봉시켜 파우치(10) 내부의 전해액이 외부로 누액되는 것을 방지하게 된다.A leakage preventing ring 130 is formed between the first head 111 and the upper sheet 11 and between the second head 121 and the lower sheet 12. [ Each leakage preventing ring 130 is a watertight ring formed of a rubber material and has a hole corresponding to the first body 112 or the second body 122 formed at the center of the ring so that the first body 112 or the second body 112 And is fitted in the body 122. The leakage preventing ring 130 installed as described above seals between the rivet 100 and the pouch 10 to prevent the electrolyte in the pouch 10 from leaking to the outside.

그리고, 상부 시트(11)의 내측 면과 최상단에 배치된 탭(21, 22)의 사이 및 하부 시트(12)의 내측 면과 최하단에 배치된 탭(21, 22)의 사이 각각에는 절연 테이프(미도시)가 설치될 수 있다. 상기한 절연 테이프(미도시)는 탭(21, 22)과 파우치(10)가 직접적으로 접촉되는 것을 방지하여 파우치(10)의 전기적 절연성을 확보하기 위해 설치되는 것이다. 상기한 절연 테이프(미도시)는 종래에 널리 사용되는 공지 기술이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
Insulating tapes 21 and 22 are disposed between the inner surface of the upper sheet 11 and the tabs 21 and 22 disposed at the uppermost end and between the inner surface of the lower sheet 12 and the tabs 21 and 22 disposed at the lowermost end, Not shown) may be installed. The insulating tape (not shown) is provided to secure the electrical insulation of the pouch 10 by preventing direct contact between the tabs 21 and 22 and the pouch 10. The insulating tape (not shown) is a well-known technique widely used in the prior art, and thus a detailed description thereof will be omitted.

상술한 바와 같은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀은 파우치(10), 탭(21, 22) 및 리드(31, 32)를 리벳(100)에 의해 전기적으로 연결시킴으로써, 탭(21, 22)과 리드(31, 32)가 외부 충격에 의해 쉽게 분리되는 것을 방지하고, 배터리 셀의 두께가 두껍더라도 탭(21, 22)과 리드(31, 32)를 용이하게 연결시킬 수 있는 효과가 있다.
The battery cell having the coupling structure by the rivet according to the first embodiment of the present invention as described above is characterized in that the pouch 10, the tabs 21 and 22 and the leads 31 and 32 are electrically It is possible to prevent the tabs 21 and 22 and the leads 31 and 32 from being easily separated by an external impact and to easily hold the tabs 21 and 22 and the leads 31 and 32 So that there is an effect that can be connected.

<제2 실시 예>&Lt; Embodiment 2 >

본 발명의 제2 실시 예에 따른 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀은, 도 5 내지 7에 도시된 바와 같이, 상부 시트(11) 및 하부 시트(12)가 상호 접합되어 내부에 수용 공간을 형성하되 상기 상부 시트(11)와 하부 시트(12)가 적층되는 접합 영역이 테두리에 형성되는 파우치(10), 파우치(10)의 내부 수용 공간에 수용되는 전극 조립체(미도시), 상기 전극 조립체로부터 돌출되어 파우치(10)의 접합 영역으로 연장되는 탭(21, 22) 및 파우치(10)와 탭을 관통하여 이들을 상호 결합시키는 리드 리벳(200)을 포함한다.As shown in FIGS. 5 to 7, the battery cell having the rivet-coupled structure according to the second embodiment of the present invention includes an upper sheet 11 and a lower sheet 12 joined together to form a receiving space therein (Not shown), which is accommodated in an internal space of the pouch 10, and an electrode assembly (not shown) formed on the pouch 10 to form a joint region where the upper sheet 11 and the lower sheet 12 are laminated, Tabs 21 and 22 protruding from the pouch 10 and extending to the joint region of the pouch 10 and a lead rivet 200 penetrating the pouch 10 and coupling them together.

본 실시 예를 설명하기에 앞서, 파우치(10) 및 탭(21, 22)은 제1 실시 예와 동일한 구성 요소이므로, 도면 부호를 인용하며 자세한 설명은 생략하기로 한다.
Before describing the present embodiment, since the pouch 10 and the tabs 21 and 22 are the same constituent elements as those of the first embodiment, the reference numerals are used and a detailed description thereof will be omitted.

이하에서는, 본 발명의 주요 구성 요소인 리드 리벳에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, the lead rivet, which is a main component of the present invention, will be described in detail.

리드 리벳(200)은 파우치(10)의 상부 시트(11)의 외부에서 내부로 삽입되는 제1 단위 리드 리벳(210) 및 파우치(10)의 하부 시트(12)의 외부에서 내부로 삽입되어 제1 단위 리드 리벳(210)과 결합되는 제2 단위 리드 리벳(220)을 포함한다.
The lead rivet 200 is inserted into the inside of the lower sheet 12 of the pouch 10 and the first unit lead rivet 210 inserted from the outside to the inside of the upper sheet 11 of the pouch 10, And a second unit lead rivet 220 coupled with the one unit lead rivet 210.

제1 단위 리드 리벳(110)은 소정 직경을 갖는 원형 플레이트로 마련되어 하부(도 6의 하부) 면이 상부 시트(11)의 외측 면과 접촉되는 제1 리드 헤드(211) 및 제1 리드 헤드(211)의 하부 면으로부터 연장되도록 형성되어 상부 시트(11) 및 탭(21, 22)을 차례로 관통하도록 삽입되는 제1 리드 몸체(212)로 구성된다. 이때, 제1 리드 몸체(212)의 하부(도 6의 하부)에는 제2 단위 리드 리벳(220)과 결합되기 위한 결합 공이 형성된다.
The first unit lead rivet 110 is provided with a circular plate having a predetermined diameter and has a first lead head 211 and a second lead head 211 in which the lower surface of the upper sheet 11 is in contact with the outer surface of the upper sheet 11, And a first lead body 212 formed to extend from the lower surface of the upper sheet 11 and the tabs 21 and 22 so as to penetrate through the upper sheet 11 and the tabs 21 and 22 in order. At this time, a coupling hole for coupling with the second unit lead rivet 220 is formed in the lower portion of the first lead body 212 (lower portion in FIG. 6).

그리고 제2 단위 리드 리벳(220)은 제1 리드 헤드(211)에 대응되는 직경을 갖는 원형 플레이트로 마련되어 상부(도 6의 상부) 면이 하부 시트(12)의 외측 면과 접촉되는 제2 리드 헤드(221) 및 제2 리드 헤드(221)의 상부 면으로부터 연장되도록 형성되어 하부 시트(12) 및 탭(21, 22)를 차례로 관통하도록 삽입되는 제2 리드 몸체(222)로 구성된다. 이때, 제2 리드 몸체(222)는 제1 리드 몸체(212)의 상기 결합 공에 대응되는 형상으로 형성되어 상기 결합 공에 삽입됨으로 인해 제1 리드 몸체(212)와 결합된다.
The second unit lead rivet 220 is provided as a circular plate having a diameter corresponding to the first lead head 211 so that the upper portion of the second lead rivet 220 is in contact with the outer surface of the lower sheet 12, And a second lead body 222 formed to extend from the upper surface of the head 221 and the second lead head 221 and to be inserted through the lower sheet 12 and the tabs 21 and 22 in order. At this time, the second lead body 222 is formed in a shape corresponding to the coupling hole of the first lead body 212 and is coupled to the first lead body 212 by being inserted into the coupling hole.

여기서, 제1 및 제2 단위 리드 리벳(210, 220)은 도체(C)로 형성되는데, 제1 및 제2 리드 헤드(211, 221)는 그 외면이 부도체(I)로 코팅되도록 형성된다. 이때, 제1 리드 헤드(211)의 일부는 부도체(I)로 코팅되지 않은 미코팅 영역(도 7의 C)으로 형성된다.The first and second unit lead rivets 210 and 220 are formed of a conductor C. The first and second lead heads 211 and 221 are formed such that the outer surface thereof is coated with the nonconductor I. At this time, a part of the first lead head 211 is formed as an uncoated region (C in Fig. 7) that is not coated with the non-conductor I.

본 실시 예의 경우 파우치(10) 내부의 전극 조립체의 전력을 외부로 끌어내기 위한 리드가 존재하지 않는다, 따라서 상기 전극 조립체의 전력을 외부로 끌어내기 위한 별도의 구성이 존재해야 한다. 본 실시 예에서는 전극 조립체의 전력을 외부로 끌어내기 위한 역할을 리드 리벳(200)이 수행하므로, 이 역할을 수행하기 위해 제1 및 제2 단위 리드 리벳(210, 220)이 도체(C)로 형성되는 것이다. 즉, 도체(C)로 형성된 제1 및 제2 단위 리드 리벳(210, 220)은 파우치(10) 내부의 전력을 외부로 끌어내기 위한 단자 역할을 하게 되는 것이다.In this embodiment, there is no lead for drawing the power of the electrode assembly inside the pouch 10 to the outside, so that there is a separate structure for drawing the power of the electrode assembly to the outside. The first and second unit lead rivets 210 and 220 are connected to the conductor C in order to perform this role because the lead rivet 200 performs a role for drawing the power of the electrode assembly to the outside in this embodiment. . That is, the first and second unit lead rivets 210 and 220 formed of the conductor C serve as terminals for drawing the electric power inside the pouch 10 to the outside.

이때, 파우치(10)의 외부로 드러나도록 설치되는 제1 및 제2 리드 헤드(211, 221)의 전부가 도체(C)로 형성되면 배터리 셀의 절연성이 너무 떨어지므로, 제1 리드 헤드(211)의 일부만을 제외하고 그 외면을 모두 부도체(I)로 코팅한다. 상기한 미코팅 영역은 제1 리드 헤드(211)에만 형성될 수도 있지만, 제2 리드 헤드(221)에만도 형성될 수 있으며, 제1 및 제2 리드 헤드(211, 221) 모두에 형성될 수도 있다. 그리고 제1 리드 몸체(112) 및 제2 리드 몸체(222) 중 탭(21, 22)과 접촉되지 않는 영역은 부도체(I)로 형성될 수 있다. 이는 파우치(10)를 절연시키기 위함이다.At this time, if all of the first and second lead heads 211 and 221 provided to be exposed to the outside of the pouch 10 are formed of the conductor C, insulation of the battery cell becomes too low, Except that only a part of the non-conductive material (I) is coated. The uncoated region may be formed only in the first lead head 211 but may be formed in only the second lead head 221 and may be formed in both the first and second lead heads 211 and 221 have. A region of the first lead body 112 and the second lead body 222 that is not in contact with the tabs 21 and 22 may be formed of a nonconductor I. This is to insulate the pouch 10.

한편, 제1 리드 헤드(211)와 상부 시트(11)의 사이 및 제2 리드 헤드(221)와 하부 시트(12)의 사이에는 누액 방지 링(230)이 형성된다. 각 누액 방지 링(230)은 고무 재질로 형성되는 수밀 링으로서, 각 중심부에 제1 리드 몸체(212) 또는 제2 리드 몸체(222)에 대응되는 구멍이 형성되어 있어 제1 리드 몸체(212) 또는 제2 리드 몸체(222)에 끼워지는 형태로 설치된다. 상기와 같이 설치되는 누액 방지 링(230)은 리드 리벳(200)과 파우치(10)의 사이를 밀봉시켜 파우치(10) 내부의 전해액이 외부로 누액되는 것을 방지하게 된다.A leakage preventing ring 230 is formed between the first lead head 211 and the upper sheet 11 and between the second lead head 221 and the lower sheet 12. Each leakage preventing ring 230 is a watertight ring formed of a rubber material and has a hole corresponding to the first lead body 212 or the second lead body 222 formed at each center portion, Or the second lead body 222, as shown in FIG. The leakage preventing ring 230 installed as described above seals between the lead rivet 200 and the pouch 10 to prevent the electrolyte inside the pouch 10 from leaking to the outside.

그리고, 상부 시트(11)의 내측 면과 최상단에 배치된 탭(21, 22)의 사이 및 하부 시트(12)의 내측 면과 최하단에 배치된 탭(21, 22)의 사이 각각에는 절연 테이프(미도시)가 설치될 수 있다. 상기한 절연 테이프(미도시)는 탭(21, 22)과 파우치(10)가 직접적으로 접촉되는 것을 방지하여 파우치(10)의 전기적 절연성을 확보하기 위해 설치되는 것이다. 상기한 절연 테이프(미도시)는 종래에 널리 사용되는 공지 기술이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
Insulating tapes 21 and 22 are disposed between the inner surface of the upper sheet 11 and the tabs 21 and 22 disposed at the uppermost end and between the inner surface of the lower sheet 12 and the tabs 21 and 22 disposed at the lowermost end, Not shown) may be installed. The insulating tape (not shown) is provided to secure the electrical insulation of the pouch 10 by preventing direct contact between the tabs 21 and 22 and the pouch 10. The insulating tape (not shown) is a well-known technique widely used in the prior art, and thus a detailed description thereof will be omitted.

상술한 바와 같은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀은 리드 리벳(200)에 의해 파우치(10) 및 탭(21, 22)을 연결함과 동시에 리드의 기능 또한 수행하도록 함으로써, 탭(21, 22)과 리드가 외부 충격에 의해 쉽게 분리되는 것을 방지하는 효과가 있다.
The battery cell having the connection structure of the rivet according to the second embodiment of the present invention as described above connects the pouch 10 and the tabs 21 and 22 by the lead rivet 200, It is possible to prevent the tabs 21 and 22 and the leads from being easily separated by an external impact.

이상으로 본 발명에 따른 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀에 대한 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였다.
A preferred embodiment of the battery cell having the coupling structure of the rivet according to the present invention has been described above.

전술된 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
The foregoing embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims rather than by the foregoing detailed description. It is intended that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims, as well as all equivalents thereof, be within the scope of the present invention.

10 : 파우치 11 : 상부 시트
12 : 하부 시트 20 : 전극 조립체
21 : 양극 탭 22 : 음극 탭
31 : 양극 리드 32 : 음극 리드
100 : 리벳 110 : 제1 단위 리벳
111 : 제1 헤드 112 : 제1 몸체
120 : 제2 단위 리벳 121 : 제2 헤드
122 : 제2 몸체 130 : 누액 방지 링
200 : 리드 리벳 210 : 제1 단위 리드 리벳
211 : 제1 리드 헤드 212 : 제1 리드 몸체
220 : 제2 단위 리드 리벳 221 : 제2 리드 헤드
222 : 제2 리드 몸체 230 : 누액 방지 링10: pouch 11: upper sheet
12: lower sheet 20: electrode assembly
21: positive electrode tab 22: negative electrode tab
31: positive electrode lead 32: negative electrode lead
100: Rivet 110: 1st unit rivet
111: first head 112: first body
120: second unit rivet 121: second head
122: second body 130: leakage preventing ring
200: Lead rivet 210: First unit lead rivet
211: first lead head 212: first lead body
220: second unit lead rivet 221: second lead head
222: second lead body 230: leakage preventing ring

Claims (9)

파우치의 상부 시트와 하부 시트가 적층되는 접합 영역이 테두리에 형성되는 배터리 셀에 있어서,
상부 시트 및 하부 시트가 상호 접합되어 내부에 수용 공간을 형성하는 파우치;
상기 파우치의 내부 수용 공간에 수용되는 전극 조립체;
상기 전극 조립체로부터 돌출되어 상기 파우치의 접합 영역으로 연장되는 탭;
상기 파우치의 외부로부터 상기 파우치의 접합 영역으로 연장되어 상기 탭과 포개지도록 설치되는 리드; 및
상기 파우치, 탭 및 리드를 관통하여 이들을 상호 결합시키는 리벳;을 포함하고,
상기 리벳은,
상기 파우치 상부 시트의 외측 면과 접촉되는 제1 헤드 및 상기 상부 시트, 탭, 리드 또는 상기 상부 시트, 탭을 관통하는 제1 몸체로 구성되는 제1 단위 리벳; 및
상기 파우치 하부 시트의 외측 면과 접촉되는 제2 헤드 및 상기 하부 시트, 탭, 리드 또는 상기 하부 시트, 탭을 관통하여 상기 제1 몸체와 결합되는 제2 몸체로 구성되는 제2 단위 리벳;을 포함하는 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀.
A battery cell in which a joining region where an upper sheet and a lower sheet of a pouch are stacked is formed on a rim,
A pouch in which an upper sheet and a lower sheet are joined to each other to form a receiving space therein;
An electrode assembly accommodated in the pouch internal space;
A tab protruding from the electrode assembly and extending to the junction region of the pouch;
A lead extending from the outside of the pouch to the junction area of the pouch and installed to overlap with the tab; And
And rivets passing through the pouches, the tabs and the leads and coupling them to each other,
The rivet
A first unit rivet having a first head in contact with an outer surface of the pouch upper sheet and a first body passing through the upper sheet, the tab, the lead or the upper sheet, and the tab; And
And a second unit rivet having a second head in contact with the outer surface of the lower pouch seat and a second body that passes through the lower seat, the tab, the lead or the lower seat, and the tab to be engaged with the first body The battery cell having a coupling structure by rivets.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 몸체 및 제2 몸체 중 상기 탭 및 리드와 접촉되는 영역은 도체로 형성되고,
상기 제1 헤드 및 제2 헤드는 부도체로 형성되는 것을 특징으로 하는 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀.
The method according to claim 1,
Wherein a region of the first body and the second body which is in contact with the tab and the lead is formed of a conductor,
Wherein the first head and the second head are formed of nonconductive material.
제1항에 있어서,
상기 제1 헤드와 상기 상부 시트의 사이 및 상기 제2 헤드와 상기 하부 시트의 사이에 각각 설치되는 누액 방지 링;을 더 포함하는 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀.
The method according to claim 1,
And a leakage preventing ring provided between the first head and the upper sheet and between the second head and the lower sheet, respectively.
파우치의 상부 시트와 하부 시트가 적층되는 접합 영역이 테두리에 형성되는 배터리 셀에 있어서,
상부 시트 및 하부 시트가 상호 접합되어 내부에 수용 공간을 형성하는 파우치;
상기 파우치의 내부 수용 공간에 수용되는 전극 조립체;
상기 전극 조립체로부터 돌출되어 상기 파우치의 접합 영역으로 연장되는 탭; 및
상기 파우치와 탭을 관통하여 이들을 상호 결합시키는 리드 리벳;을 포함하고,
상기 리드 리벳은,
상기 파우치 상부 시트의 외측 면과 접촉되는 제1 리드 헤드 및 상기 상부 시트와 탭을 관통하는 제1 리드 몸체로 구성되는 제1 단위 리드 리벳; 및
상기 파우치 하부 시트의 외측 면과 접촉되는 제2 리드 헤드 및 상기 하부 시트와 탭을 관통하여 상기 제1 리드 몸체와 결합되는 제2 리드 몸체로 구성되는 제2 단위 리드 리벳;을 포함하는 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀.
A battery cell in which a joining region where an upper sheet and a lower sheet of a pouch are stacked is formed on a rim,
A pouch in which an upper sheet and a lower sheet are joined to each other to form a receiving space therein;
An electrode assembly accommodated in the pouch internal space;
A tab protruding from the electrode assembly and extending to the junction region of the pouch; And
And a lead rivet penetrating the pouch and the tab to couple them together,
The lead rivet
A first unit lead rivet having a first lead head contacting the outer surface of the upper pouch sheet and a first lead body penetrating the upper sheet and the tabs; And
And a second unit lead rivet having a second lead head in contact with an outer surface of the pouch lower sheet and a second lead body penetrating the lower sheet and the tab to be engaged with the first lead body, A battery cell having a coupling structure.
삭제delete 제5항에 있어서,
상기 제1 및 제2 단위 리드 리벳은 도체로 형성되되, 상기 제1 및 제2 리드 헤드는 그 외면이 부도체로 코팅되는 것을 특징으로 하는 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀.
6. The method of claim 5,
Wherein the first and second unit lead rivets are formed of a conductor, and the outer surfaces of the first and second lead heads are coated with a non-conductive material.
제7항에 있어서,
상기 제1 및 제2 리드 헤드의 외면 중 일부는 부도체로 코팅이 되지 않는 미 코팅 영역으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀.
8. The method of claim 7,
Wherein a portion of the outer surfaces of the first and second lead heads is formed as an uncoated region that is not coated with a non-conductive material.
제5항에 있어서,
상기 제1 리드 헤드와 상기 상부 시트의 사이 및 상기 제2 리드 헤드와 상기 하부 시트의 사이에 각각 설치되는 누액 방지 링;을 더 포함하는 리벳에 의한 결합구조를 갖는 배터리 셀.6. The method of claim 5,
And a leakage preventing ring provided between the first lead head and the upper sheet and between the second lead head and the lower sheet, respectively.
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