KR20050121895A - Secondary battery - Google Patents
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Abstract
양극판과 음극판 및 이들 사이에 개재된 세퍼레이터로 형성되는 전극 조립체와, 내부 공간으로 상기 전극 조립체와 함께 전해액을 수용하기 위한 개구를 가지는 캔 및상기 개구에 설치되어 상기 캔을 밀폐시키는 캡 조립체를 포함하는 단위 셀 및 상기 단위 셀의 외표면에 설치되는 리드 플레이트를 포함하고,An electrode assembly formed of a positive electrode plate and a negative electrode plate, and a separator interposed therebetween, a can having an opening for accommodating electrolyte together with the electrode assembly into an inner space, and a cap assembly installed at the opening to seal the can. A unit plate and a lead plate installed on an outer surface of the unit cell,
상기 리드 플레이트가 그 일부를 제거하여 형성한 적어도 1의 결여부를 포함하고, 이 결여부와 상기 단위 셀의 외표면의 접촉부위를 따라 용접부를 형성하여 상기 베어 셀의 외표면에 고정시켜 형성된다.The lead plate includes at least one missing portion formed by removing a portion thereof, and is formed by forming a welded portion along a contact portion between the missing portion and the outer surface of the unit cell and fixing it to the outer surface of the bare cell.
Description
본 발명은 이차 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전지의 안전장치와 단위 셀의 전기적 연결 구조를 개선한 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to a secondary battery having an improved electrical connection structure between a battery safety device and a unit cell.
통상적으로 이차전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화가 가능한 것으로, 대표적으로는 니켈수소(Ni-MH)전지와 리튬(Li)전지 및 리튬이온(Li-ion)전지가 사용되고 있다. 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.
이러한 이차 전지는 양극판, 음극판 및 세퍼레이터로 이루어진 발전 요소, 즉, 전극 조립체를 금속제의 캔에 수납하고, 이 캔 내부에 전해액을 주입하여 상기 캔을 밀봉하여 형성된다. 이 이차전지는 통상 상기 캔과 절연된 전극 단자를 구비하여, 이 전극 단자가 전지의 어느 한 극을 이루게 하고, 타극은 전지 캔 자체가 되도록 한다. 이 때, 통상 상기 타극은 전지의 바닥면이 되도록 한다.Such a secondary battery is formed by accommodating a power generation element consisting of a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator, that is, an electrode assembly in a metal can, injecting an electrolyte solution into the can, and sealing the can. The secondary battery is usually provided with an electrode terminal insulated from the can so that the electrode terminal forms one pole of the battery, and the other electrode is the battery can itself. At this time, the other electrode is usually to be the bottom surface of the battery.
이차 전지에 대한 소비자의 박형 경량화의 요구에 따라 상기 전지 캔은 냉연강판과 같은 철제로부터 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 사용한 알루미늄제 캔으로 바뀌었다. 상기 캔을 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성하는 이유는 알루미늄이 철이나 기타 전도성 금속체에 비해 무게가 가벼워 전지의 경량화에 기여할 수 있고, 고전압하에서 장시간 사용할 때에도 부식되지 않는 등 전지 캔으로서의 사용 특성이 우수하기 때문이다. In response to consumer demand for thinner and lighter secondary batteries, the battery cans have been changed from iron, such as cold rolled steel sheets, to aluminum cans using aluminum or aluminum alloys. The can is formed of aluminum or an aluminum alloy because aluminum is lighter than iron or other conductive metals, which contributes to the weight reduction of the battery and does not corrode even when used under high voltage for a long time. Because.
한편, 상기와 같은 이차 전지가 단위 셀을 이루면서 전지 팩으로서 구성될 때, 이 이차 전지는 PTC 소자, 서멀 퓨즈(thermal fuse) 및 보호회로모듈(PCM: Protecting Circuit Module) 등의 전지 안전장치가 전기적으로 연결된다. 이 때, 이들 안전장치들은 음극과 양극에 각각 연결되어 전지의 고온 상승이나, 과충방전 등으로 전지의 전압이 급상승할 때에 전류를 차단해 전지의 파열 등 위험을 방지한다.On the other hand, when the secondary battery is configured as a battery pack while forming a unit cell, the secondary battery includes a battery safety device such as a PTC element, a thermal fuse, and a protection circuit module (PCM). Is connected. At this time, these safety devices are connected to the negative electrode and the positive electrode, respectively, to cut off the current when the battery voltage rises rapidly due to the high temperature rise of the battery or overcharge and discharge, etc. to prevent the risk of battery rupture.
이러한 안전장치들은 리이드에 의해 전지의 양극과 음극에 연결되는 데, 이 리이드는 통상 리이드로서의 소정의 경도와 전도성을 갖도록 하기 위하여 니켈 또는 니켈 합금이나, 니켈이 도금된 스텐레스강으로 이루어진다. These safety devices are connected to the positive and negative electrodes of the cell by leads, which are usually made of nickel or nickel alloys or nickel plated stainless steel in order to have the desired hardness and conductivity as the leads.
그런데, 이렇게 니켈을 주 재질로 하여 구비된 리이드는 알루미늄으로 이루어진 캔과의 용접에 다소 문제를 발생시킬 수 있다. 즉, 니켈은 일반적으로 불용성의 성질을 갖는데, 상기한 불용성의 성질로 인해 리이드와 캔을 초음파 용접하는 것이 어렵다. 그리고, 알루미늄은 우수한 전기 전도도 및 열 전도도를 갖는데, 이러한 특성은 접합면에서의 열집중이 어렵게 하기 때문에 리이드와 캔을 저항 용접하는 것도 매우 곤란하다.By the way, the lead provided with nickel as a main material may cause some problems in welding with a can made of aluminum. In other words, nickel generally has insoluble properties, which makes it difficult to ultrasonically weld the leads and cans due to the above insoluble properties. In addition, aluminum has excellent electrical conductivity and thermal conductivity, which makes it difficult to resist weld the leads and the cans because these properties make heat concentration difficult at the joint surface.
따라서, 상기한 문제점들을 해소하기 위해서는 다른 방법을 통해 상기 리이드를 캔에 용접시키는 것이 요구된다.Therefore, in order to solve the above problems, it is required to weld the lead to the can by another method.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 단위 셀과 전지의 안전장치를 전기적으로 연결시키기 위한 부재가 쉽고도 견고하게 단위 셀 상에 고정될 수 있도록 한 이차 전지를 제공함에 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a secondary battery in which a member for electrically connecting a safety device of a unit cell and a battery can be easily and firmly fixed on the unit cell. .
이에 본 발명에 따른 이차 전지는,Accordingly, the secondary battery according to the present invention,
양극판과 음극판 및 이들 사이에 개재된 세퍼레이터로 형성되는 전극 조립체와, 내부 공간으로 상기 전극 조립체와 함께 전해액을 수용하기 위한 개구를 가지는 캔 및상기 개구에 설치되어 상기 캔을 밀폐시키는 캡 조립체를 포함하는 단위 셀 및 상기 단위 셀의 외표면에 설치되는 리드 플레이트를 포함하고,An electrode assembly formed of a positive electrode plate and a negative electrode plate, and a separator interposed therebetween, a can having an opening for accommodating electrolyte together with the electrode assembly into an inner space, and a cap assembly installed at the opening to seal the can. A unit plate and a lead plate installed on an outer surface of the unit cell,
상기 리드 플레이트가 그 일부를 제거하여 형성한 적어도 1의 결여부를 포함하고, 이 결여부와 상기 단위 셀의 외표면의 접촉부위를 따라 용접부를 형성하여 상기 베어 셀의 외표면에 고정시켜 형성된다.The lead plate includes at least one missing portion formed by removing a portion thereof, and is formed by forming a welded portion along a contact portion between the missing portion and the outer surface of the unit cell and fixing it to the outer surface of the bare cell.
또한, 본 발명에 따른 이차 전지는, 양극판과 음극판 및 이들 사이에 개재된 세퍼레이터로 형성되는 전극 조립체와, 내부 공간으로 상기 전극 조립체와 함께 전해액을 수용하기 위한 개구를 가지는 캔 상기 개구에 설치되어 상기 캔을 밀폐시키는 캡 조립체 및 상기 캡 조립체에 고정 설치되는 리드 플레이트를 포함하고,In addition, the secondary battery according to the present invention, the electrode assembly formed of a positive electrode plate and a negative electrode plate and a separator interposed therebetween, and has an opening for accommodating an electrolyte solution together with the electrode assembly in the inner space is provided in the opening A cap assembly sealing the can and a lead plate fixedly installed to the cap assembly;
상기 리드 플레이트가 그 일부를 제거하여 형성한 적어도 1의 결여부를 포함하고, 이 결여부와 상기 캡 조립체의 접촉부위를 따라 용접부를 형성하여 상기 캡 조립체에 고정시켜 형성된다.The lead plate includes at least one missing portion formed by removing a portion thereof, and is formed by forming a weld along the contact portion between the missing portion and the cap assembly and fixing it to the cap assembly.
상기 리드 플레이트는 상기 캡 조립체가 포함하는 캡 플레이트의 외표면에 고정될 수 있다.The lead plate may be fixed to an outer surface of a cap plate included in the cap assembly.
이러한 리드 플레이트는, 상기 결여부가 형성되는 바닥부와, 이 바닥부에서 실질적으로 수직하게 돌출되는 벽체부를 포함하고, 상기 바닥부를 상기 캡 조립체에 밀착시켜 고정될 수 있다.The lead plate may include a bottom portion in which the lacking portion is formed and a wall portion protruding substantially vertically from the bottom portion, and the bottom portion may be fixed by being in close contact with the cap assembly.
상기 리드 플레이트는, 상기 바닥부가 상기 캡 조립체에 고정될 때, 상기 바닥부에 형성되어 상기 캡 조립체가 포함하는 캡 플레이트 상에 형성된 전해액 주입구에 대응하여 배치되는 구멍을 더욱 포함할 수 있다.The lead plate may further include a hole formed in the bottom portion when the bottom portion is fixed to the cap assembly and corresponding to an electrolyte injection hole formed on the cap plate included in the cap assembly.
상기 결여부는 상기 바닥부 내에 관통 형성될 수 있는 이의 패턴은 사각형 또는 원형으로 이루어질 수 있다.The lack part may be formed through the bottom portion of the pattern may be formed in a square or a circle.
또한, 상기 결여부는 상기 바닥부의 가장자리 어느 일 부위가 절개되어 형성될 수 있으며, 이 결여부에 의한 상기 바닥부 형상의 패턴은 요부 또는 철부로 이루어질 수 있다.In addition, the lacking portion may be formed by cutting a portion of the edge of the bottom portion, the bottom-shaped pattern by the lacking portion may be formed of a recessed portion or convex portion.
상기 용접부가 레이저에 의한 필렛(fillet) 용접에 의해 형성될 수 있다.The weld portion may be formed by fillet welding by a laser.
또한, 본 발명에 따른 이차 전지는, In addition, the secondary battery according to the present invention,
양극판과 음극판 및 이들 사이에 개재된 세퍼레이터로 형성되는 전극 조립체와, 내부 공간으로 상기 전극 조립체와 함께 전해액을 수용하기 위한 개구를 가지는 캔과, 상기 개구에 설치되어 상기 캔을 밀폐시키는 캡 조립체 및 상기 캔에 고정 설치되는 리드 플레이트를 포함하고,An electrode assembly formed of a positive electrode plate and a negative electrode plate and a separator interposed therebetween, a can having an opening for accommodating electrolyte together with the electrode assembly in an inner space, a cap assembly installed in the opening to seal the can, and A lead plate fixedly installed in the can,
상기 리드 플레이트가 그 일부를 제거하여 형성한 적어도 1의 결여부를 포함하고, 이 결여부와 상기 캔의 접촉부위를 따라 용접부를 형성하여 상기 캔에 고정시켜 형성된다.The lead plate includes at least one missing portion formed by removing a portion thereof, and is formed by forming a welded portion along the contact portion between the missing portion and the can and fixing it to the can.
상기 리드 플레이트는 상기 캔의 바닥부 외면에 고정될 수 있다.The lead plate may be fixed to the bottom outer surface of the can.
상기 결여부는 상기 리드 플레이트 상에 형성된 필렛 용접을 위한 타공부로 구비되고, 이 타공부가 상기 리드 플레이트의 길이방향으로 제공되는 한 쌍의 제1 타공선과, 상기 제1 타공선의 단부들을 상기 리드 플레이트의 폭방향으로 연결하는 한 쌍의 제2 타공선에 의해 형성될 수 있다.The lacking part is provided with a perforation part for fillet welding formed on the lead plate, and the perforated part is provided with a pair of first perforations provided in the longitudinal direction of the lead plate, and ends of the first perforation lines on the lead plate. It may be formed by a pair of second perforation lines connecting in the width direction of.
상기 제1 및 제2 타공선은 동일한 길이를 가지고 형성될 수 있으며, 이 타공부의 형상은 사각형상으로 이루어진다.The first and second perforations may be formed to have the same length, and the perforations have a rectangular shape.
상기 제1 및 제2 타공선은 상이한 길이를 가지고 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1 타공선이 제2 타공선보다 길게 형성되거나 상기 제2 타공선이 제1 타공선보다 길게 형성될 수 있다.The first and second perforation lines may be formed to have different lengths. That is, the first perforated line may be formed longer than the second perforated line, or the second perforated line may be formed longer than the first perforated line.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 부분 분해 사시도이고, 도 2는 이의 결합 단면도이다.1 is a partially exploded perspective view of a rechargeable battery according to a first exemplary embodiment of the present invention, and FIG.
본 실시예에서 예로 하고 있는 이차 전지는 리튬 이온 2차전지로서 그 외형은 각형으로 이루어지고 있다.The secondary battery exemplified in the present embodiment is a lithium ion secondary battery, and its outer shape is square.
도시된 바와 같이, 상기 이차 전지는 일정 크기를 이루는 각형의 캔(2) 내부에 공간에 양극판, 음극판 및 세퍼레이터가 조합되어 이루어진 전극 조립체(4)을 삽입하고, 상기 캔(2)의 개구(2a)에 캡 조립체(6)를 결합시켜 구성되고 있다.As shown in the drawing, the secondary battery inserts an electrode assembly 4 having a combination of a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator into a space in a rectangular can 2 having a predetermined size, and opens the opening 2a of the can 2. ) Is configured by coupling the cap assembly (6).
상기에서 캔(2)은 상기 이차 전지의 외형을 이루면서 그 내부로는 상기한 전극 조립체(4)뿐만 아니라 전해액이 주입되며, 상기 전극 조립체(4)는 세퍼레이터를 사이에 두고 젤리롤 타입으로 권선된 양극판 및 음극판에 의해 구성된다. 본 실시예에서 상기 캔(2)은 대략 직육면체의 형상의 가진 금속재로 이루어져 그 자체가 단자 역할을 수행하는 것이 가능하며, 그 재질로는 경량이면서 전도성 특성이 우수한 알루미늄 및 알루미늄 합금으로 구비될 수 있다. 더욱이, 상기 캔(2)은 그 측면 모서리 부분이 각이 진 각형으로 구비될 수도 있고, 도시하지는 않았지만, 그 모서리 부분이 라운드 처리된 라운드형으로도 구비될 수 있다.The can 2 is formed in the shape of the secondary battery while the electrolyte is injected into the electrode assembly 4, and the electrode assembly 4 is wound in a jelly roll type with a separator therebetween. It consists of a positive plate and a negative plate. In the present embodiment, the can 2 may be made of a metal material having a substantially rectangular parallelepiped shape and may serve as a terminal. The can 2 may be made of aluminum and an aluminum alloy having light weight and excellent conductivity. . In addition, the can 2 may be provided in an angled square of the side edge portion thereof, or may be provided in a round shape in which the edge portion thereof is rounded.
또한, 상기 캡 조립체(6)는 상기 개구부(2a)에 안착되면서 상기 캔(2)의 내부 공간을 밀폐시키도록 상기 캔(2)에 용접 등을 통합되는 바, 이 때, 상기 캡 조립체(6)는 상기 전극 조립체(4)에 전기적으로 연결된다.In addition, the cap assembly 6 is integrated in the can 2 by welding or the like so as to seal the inner space of the can 2 while seated in the opening 2a, wherein the cap assembly 6 ) Is electrically connected to the electrode assembly 4.
상기 캡 조립체(6)는, 상기 개구(2a)에 용접을 통해 일체로 조립되어 결합되는 캡 플레이트(6a)와, 상기 전극 조립체(4) 중 어느 하나의 극판, 일례로 음극판에 연결된 전극탭(8)이 고정되는 탭 용접판(6b)과, 상기 캡 플레이트(6a)와 탭 용접판(6b) 사이에 설치되어 절연을 행하는 절연부재(6c)와, 상기 캡 플레이트(6a), 탭 용접판(6b) 및 절연부재(6c)에 형성된 구멍을 관통하여 상기 탭 용접판(6b)에 접촉됨으로써 이와 전기적으로 연결되는 전극핀(6d)과, 이 전극핀(6d)과 더불어 상기 캡 플레이트(6a)에 형성된 구멍에 삽입되면서 상기 전극핀(6d)과 상기 캡 플레이트(6a) 사이를 절연시키는 가스킷(6e)을 포함하여 이루어진다.The cap assembly 6 includes a cap plate 6a which is integrally assembled and joined to the opening 2a by welding, and an electrode tab connected to one of the electrode plates 4, for example, a negative electrode plate. The tab welding plate 6b to which 8) is fixed, the insulating member 6c provided between the cap plate 6a and the tab welding plate 6b to insulate, and the cap plate 6a and the tab welding plate. An electrode pin 6d electrically connected to the tab welding plate 6b through a hole formed in the 6b and the insulating member 6c and electrically connected thereto, and the cap plate 6a together with the electrode pin 6d. And a gasket 6e insulated between the electrode pin 6d and the cap plate 6a while being inserted into the hole formed in the hole.
상기에서 캡 플레이트(6a) 상에는 전해액 주입구나 안전 밴트 등이 설치될 수 있으며, 상기 캔(2)과의 용접성을 고려해서 이 캔(2)의 재질과 동일한 재질(알루미늄 또는 알루미늄 합금)로서 구비될 수 있다.In the above, an electrolyte injection hole, a safety band, or the like may be installed on the cap plate 6a and may be provided as the same material (aluminum or aluminum alloy) as the material of the can 2 in consideration of weldability with the can 2. Can be.
이와 같은 이차 전지는, 팩 전지의 구성의 하나의 단위 셀을 이루게 되며, 이 단위 셀이 실질적으로 팩 전지를 구성할 때에는, PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자, 서멀 퓨즈(Thermal Fuse) 또는 보호회로 모듈(PCM: Protective Circuit Module) 등의 안전장치와 연결되는데, 통상적으로 단위 셀과 상기 안전장치 사이는 성형 수지에 의해 몰딩 처리된다.Such a secondary battery constitutes one unit cell of a pack battery. When the unit cell substantially constitutes a pack battery, a PTC (Positive Temperature Coefficient) element, a thermal fuse, or a protection circuit module is used. It is connected with a safety device such as a protective circuit module (PCM), and is usually molded between a unit cell and the safety device by molding resin.
이 때, 상기 단위 셀의 외표면으로는 상기 안전장치와 상기 단위 셀의 양,음 단자를 전기적으로 연결시켜 주기 위한 리드 플레이트(10)가 설치된다.At this time, the outer surface of the unit cell is provided with a lead plate 10 for electrically connecting the safety device and the positive and negative terminals of the unit cell.
즉, 상기 리드 플레이트(10)는 상기 안전장치와 상기 단위 셀 간의 전기적인 접속을 위해 구비되는 것으로서, 이것이 가령, 상기 캡 플레이트(6a) 상에 구비될 때에 상기 캡 플레이트(6a) 위로 형성되는 성형 수지부(12) 내에 배치되어 이 성형 수지부(12)와 상기 단위 셀을 이어주는 가교 역할도 담당하게 된다.That is, the lead plate 10 is provided for electrical connection between the safety device and the unit cell, which is formed over the cap plate 6a when it is provided on the cap plate 6a, for example. It is also arranged in the resin portion 12 to play a role of cross-linking the molded resin portion 12 and the unit cell.
본 실시예에서 상기 리드 플레이트(10)는 도시된 바와 같이 상기 캡 플레이트(6a)의 상면에 고정되어 그 위로 배치되는 안전장치 즉, 보호회로모듈(PCM, 14)과 연결된다.In this embodiment, the lead plate 10 is connected to a safety device, that is, a protection circuit module (PCM) 14 fixed to an upper surface of the cap plate 6a and disposed thereon as shown.
이 때, 상기 리드 플레이트(10)는, 상기 캡 플레이트(6a)에 레이저 빔에 의한 필렛(fillet) 용접으로서 고정되는 바, 이의 용접 편의성을 위해 상기 리드 플레이트(10)에는 적어도 1의 결여부(cut-away portion,10a)가 형성된다.In this case, the lead plate 10 is fixed to the cap plate 6a as a fillet welding by a laser beam, and for the convenience of welding, the lead plate 10 has at least one missing portion ( A cut-away portion 10a is formed.
구체적으로 본 실시예에서 상기 리드 플레이트(10)는, 상기 결여부(10a)가 형성되는 바닥부(10b)와, 이 바닥부(10b)에서 실질적으로 수직하게 돌출 형성되는 벽체부(10c)를 가지고 형성되고 있다.Specifically, in the present embodiment, the lead plate 10 includes a bottom portion 10b in which the lacking portion 10a is formed, and a wall portion 10c protruding substantially perpendicularly from the bottom portion 10b. It is formed with.
이러한 리드 플레이트(10)는, 상기 바닥부(10b)를 상기 캡 플레이트(6a)에 밀착시킨 후, 상기 결여부(10a) 즉, 상기 바닥부(10b) 상에 관통 형성된 사각 형상의 홀의 테두리 부위에 대응하는 상기 리드 플레이트(10)와 상기 캡 플레이트(6a)의 접촉부위에 레이저에 의한 필렛(fillet) 용접으로 용접부(12)를 형성함으로써, 상기 캡 플레이트(6a) 상에 고정된다.The lead plate 10 has the bottom portion 10b closely attached to the cap plate 6a, and then the edge portion of the rectangular hole formed through the lacking portion 10a, that is, the bottom portion 10b. It is fixed on the cap plate 6a by forming a weld 12 on the contact portion of the lead plate 10 corresponding to the cap plate 6a by fillet welding with a laser.
여기서 상기한 필렛 용접은 주지된 바와 같이, 용접 대상 간의 계면을 레이저로 용접시켜 이들이 서로 고정되도록 하는 것으로서, 이의 용접 방법을 통하는 경우에는 상기 리드 플레이트(10)가 니켈을 주 재질로 하여 구비되어도 레이저에 의한 용접으로 인해 그 용접성에 문제를 일으키지 않을 수 있고, 또한 상기 리드 플레이트(10)의 고정 대상이 알루미늄과 같이 전기/열 전도도가 우수한 재질로 구비되어도 상기한 계면 주위가 용접되는 것이므로, 종래와 같이 저항 용접을 통해 용접시킬 경우, 접합면에 대한 열집중이 어려워 용접이 잘 안되는 것을 방지할 수 있다. 더욱이, 본 발명에 있어서는 상기한 결여부(10a)를 통해 상기 리드 플레이트(10)의 모든 테두리 부위를 용접시키기 않고, 이 리드 플레이트(10)가 가져야할 최소한의 용접 강도를 고려해서 그 리드 플레이트(10)의 최소 테두리 부위만을 용접시킬 수 있게 되므로, 그 작업성 또한 편리하게 이룰 수 있다.Here, the fillet welding, as is well known, is to weld the interface between the welding targets with a laser so that they are fixed to each other, in the case of the welding method, even if the lead plate 10 is provided with nickel as the main material laser Due to the welding by the welding may not cause a problem in the weldability, and even if the fixing object of the lead plate 10 is made of a material having excellent electrical / thermal conductivity such as aluminum, the periphery of the interface is welded, Likewise, when welding through resistance welding, it is difficult to concentrate heat on the joint surface to prevent the welding difficult. Furthermore, in the present invention, the lead plate 10 is considered in consideration of the minimum welding strength that the lead plate 10 should have without welding all the edge portions of the lead plate 10 through the above-described lacking portion 10a. Since only the minimum edge portion of 10) can be welded, the workability can be conveniently achieved.
상기에서 홀로 구성되는 결여부(10a)는 반드시 사각 형상으로 한정될 필요는 없고, 도 3에 도시된 바와 같이 원형을 비롯하여 다양한 형상으로도 구비 가능하다.The lacking portion 10a configured as a hole in the above is not necessarily limited to a rectangular shape, and may be provided in various shapes including a circle as shown in FIG. 3.
아울러, 상기 리드 플레이트(10)는, 상기 결여부(10a) 주위로 상기 바닥부(10b) 상에 상기 캡 플레이트(6a) 상에 형성된 전해액 주입구(미도시)와 연통되는 전해액 주입구(10d)와, 상기 성형 수지부(12)의 형성시, 이 성형 수지부(12)를 형성하기 위한 수지물이 자리할 수 있는 몰드 삽입 구멍(10e)이 더욱 형성될 수 있다.In addition, the lead plate 10 may include an electrolyte injection hole 10d communicating with an electrolyte injection hole (not shown) formed on the cap plate 6a on the bottom portion 10b around the lacking portion 10a. In the formation of the molding resin part 12, a mold insertion hole 10e may be further formed in which a resin material for forming the molding resin part 12 may be located.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 상기 리드 플레이트의 변형예들을 설명하기 위해 도시한 사시도이다.4 and 5 are perspective views illustrating modifications of the lead plate according to the first embodiment of the present invention.
이 변형예들에서 리드 플레이트(16)(18)는 그 결여부(16a)(18a)를 각각의 바닥부(16b)(18b) 어느 일부를 절개하여 형성하고 있다.In these variants, the lead plates 16 and 18 form the missing portions 16a and 18a by cutting out a portion of each of the bottom portions 16b and 18b.
즉, 도 4에 도시된 리드 플레이트(16)에서 이의 결여부(16a)는, 요(凹)부의 패턴을 가진 형태로 형성되고, 도 5에 도시된 리드 플레이트(18)는 철(凸)부의 패턴을 가진 형태로 상기 결여부(18a)를 형성하고 있다.That is, in the lead plate 16 shown in FIG. 4, its lacking portion 16a is formed in a shape having a pattern of concave portions, and the lead plate 18 shown in FIG. 5 has a convex portion. The said missing part 18a is formed in the form which has a pattern.
이와 같이 본 발명에 의한 리드 플레이트는, 레이저에 의한 필렛 용접으로서 상기 리드 플레이트를 상기 단위 셀의 외표면(예: 캡 플레이트 상면)에 고정시킬 때에, 이의 용접 편의성을 위해 구비하고 있는 결여부를 어느 특정 형상에 한정하지 않고 다양한 패턴으로 구비할 수 있다.As described above, the lead plate according to the present invention, when the lead plate is fixed to the outer surface of the unit cell (for example, the upper surface of the cap plate) by the fillet welding by laser, any specific defects provided for the convenience of welding thereof The present invention can be provided in various patterns without being limited to shapes.
다음으로는 본 발명의 제2 실시예에 대해 설명하도록 한다. 이 제2 실시예에서는 리드 플레이트가 단위 셀의 캔 바닥 외면에 고정되는 경우를 설명하고 있다.Next, a second embodiment of the present invention will be described. In this second embodiment, the case where the lead plate is fixed to the can bottom outer surface of the unit cell is described.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 제2 실시예를 설명하기 위해 도시한 도면으로서, 도시된 바와 같이, 이 제2 실시예에서 캔(20)의 바닥부(20) 외면에는 리드 플레이트(22)가 레이저를 사용한 필렛 용접 방식에 의해 접합된다. 여기에서, 상기 리드 플레이트(22)는 니켈이나 니켈을 주성분으로 하는 니켈 합금으로 이루어질 수 있다.6 to 9 are views for explaining the second embodiment of the present invention. As shown, the lead plate 22 is formed on the outer surface of the bottom 20 of the can 20 in this second embodiment. Is bonded by a fillet welding method using a laser. Here, the lead plate 22 may be made of nickel or a nickel alloy containing nickel as a main component.
이때, 상기 리드 플레이트(22)는 필렛 용접을 위한 타공부(22a)를 구비하는데, 이 타공부(22a)는 전술한 실시예의 결여부에 대응되는 것으로서, 이 제2 실시예에서 이 타공부(22a)는 상기 리드 플레이트(22)의 길이방향(도면의 X-X 방향)으로 제공되는 한 쌍의 제1 타공선(220a)과, 이 제1 타공선(220a)의 단부들을 상기 리드 플레이트(40)의 폭방향(도면의 Y-Y 방향)으로 연결하는 한 쌍의 제2 타공선(220b)에 의해 형성되는 사각형상의 홀로서 이루어진다.At this time, the lead plate 22 is provided with a perforated portion 22a for fillet welding, the perforated portion 22a corresponds to the lacking of the above-described embodiment, and in this second embodiment the perforated portion ( 22a is a pair of first perforation lines 220a provided in the longitudinal direction of the lead plate 22 (XX direction in the drawing), and ends of the first perforation lines 220a are connected to the lead plate 40. It consists of a rectangular hole formed by a pair of 2nd perforation line 220b connecting in the width direction (the YY direction of drawing).
이의 구성에 의해, 상기 캔(20)의 바닥부(20) 외면에 상기 리드 플레이트(22)를 재치한 상태에서 상기 타공부(22a)의 제1 및 제2 타공선(220a,220b)을 따라 레이저 빔을 주사하여 필렛 용접을 실시하여 상기 리드 플레이트(22)를 상기 캔(20)이 고정시키게 된다.By this configuration, the lead plate 22 is mounted on the outer surface of the bottom portion 20 of the can 20 along the first and second perforation lines 220a and 220b of the perforation portion 22a. The can 20 is fixed to the lead plate 22 by scanning the laser beam and performing fillet welding.
이 때, 상기 타공부(22a)가 제1 및 제2 타공선(220a,220b)에 의해 형성된 사각형상의 홀로 이루어져 있으므로, 용접부의 위치(상기 리드 플레이트와 상기 캔의 접합 계면)와 관계없이 레이저 빔의 초점 거리 및 입사 각도가 일정하게 유지할 수 있게 되는 바, 이것으로 상기 리드 플레이트(22)에 대한 용접을 양호하게 이루어 이의 용접 강도를 강화시킬 수 있다.At this time, since the perforated portion 22a is formed of rectangular holes formed by the first and second perforated lines 220a and 220b, the laser beam is irrespective of the position of the welded portion (bonding interface between the lead plate and the can). Since the focal length and the angle of incidence can be kept constant, the welding to the lead plate 22 can be made good, thereby enhancing its welding strength.
이와 같이 캔(20)의 바닥부(20a) 외면에 접합된 리드 플레이트(22)의 단부에는 도 7에 도시한 바와 같이 보호회로모듈(26)에 연결된 리드(28)의 단부가 저항 용접된다. As described above, an end of the lead 28 connected to the protection circuit module 26 is resistance welded to the end of the lead plate 22 bonded to the outer surface of the bottom 20a of the can 20.
그리고, 상기 보호회로모듈(26)에는 상기 캔(20)의 개구부에 결합되어 상기 캔(20)을 밀폐시키는 캡 플레이트(30)가 갖는 단자 핀(30a)에 접합된 리드(32)가 접합된다.In addition, a lead 32 bonded to a terminal pin 30a of the cap plate 30 coupled to the opening of the can 20 to seal the can 20 is bonded to the protection circuit module 26. .
도 8 및 9는 이 제2 실시예의 변형예들에 리드 플레이트를 도시한 사시도로서, 도 8에 도시된 리드 플레이트(34)는 그 타공부(34a)를 리드 플레이트(34)의 길이 방향(도면의 X-X 방향)으로 긴 직사각형상으로 이루고 있으며, 도 9에 도시된 리드 플레이트(36)는 그 타공부(36a)를 리드 플레이트(36)의 폭방향(도면의 Y-Y 방향)으로 긴 직사각형으로 이루고 있다.8 and 9 are perspective views showing the lead plate in the variants of this second embodiment, in which the lead plate 34 shown in FIG. 8 has its perforations 34a in the longitudinal direction of the lead plate 34 (Fig. In the XX direction), and the lead plate 36 shown in FIG. 9 forms the perforated part 36a in a long rectangle in the width direction (YY direction of the drawing) of the lead plate 36. .
이들 리드 플레이트(34)(36)는 그 각각의 타공부(34a,36a)의 형상을 달리하면서 이의 타공부(34a,36a)에 의한 효과에 따라 상기 캔(20)의 바닥부 외면에 레이저에 의한 필렛 용접으로 용이하고도 견고하게 고정될 수 있게 된다.These lead plates 34 and 36 have different shapes of their respective perforations 34a and 36a, and are applied to the laser on the outer surface of the bottom of the can 20 according to the effect of the perforations 34a and 36a. The fillet welding can be easily and firmly fixed.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 이차 전지는 단위 셀의 외표면에 접합되는 리드 플레이트가 레이저 필렛 용접을 위한 결여부를 가져 상기 리드 플레이트에 대한 용접 작업성을 용이하게 하면서도 상기 리드 플레이트를 견고한 상태로 단위 셀 상에 고정시켜 이의 기능성 향상에 효과를 가질 수 있게 된다.As described above, the secondary battery according to the present invention has a lead plate bonded to an outer surface of a unit cell, and has a lack for laser fillet welding, thereby facilitating welding workability to the lead plate while maintaining the lead plate in a solid state. It can be fixed on the unit cell to have an effect on improving its functionality.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 부분 분해 사시도이다.1 is a partially exploded perspective view illustrating a rechargeable battery according to a first exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 부분 단면도이다.2 is a partial cross-sectional view of a rechargeable battery according to a first exemplary embodiment of the present invention.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 제1 실시예의 변형예들에 따른 리드 플레이트를 도시한 사시도이다.3 to 5 are perspective views illustrating a lead plate according to modifications of the first exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 부분 분해 사시도이다.6 is a partially exploded perspective view illustrating a rechargeable battery according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 정면도이다.7 is a front view illustrating a rechargeable battery according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 8 및 도 9는 본 발명의 제2 실시예에의 변형예들에 따른 리드 플레이트를 도시한 사시도이다.8 and 9 are perspective views showing the lead plate according to the modifications to the second embodiment of the present invention.
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