KR20060118298A

KR20060118298A - Secondary battery and the same using method

Info

Publication number: KR20060118298A
Application number: KR1020050040924A
Authority: KR
Inventors: 고석; 서경원; 변정덕
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2005-05-16
Filing date: 2005-05-16
Publication date: 2006-11-23
Also published as: KR100760786B1

Abstract

Provided are a secondary battery, wherein an electrolytic solution injection hole does not require a separate stopper and is sealed by a protrusion formed on a lead plate, and a manufacturing method thereof, which increases a process efficiency and saves a production cost. The secondary battery comprises: a case with one side open; an electrode assembly(250) which is provided in the inside of the case and has the first and second electrode taps(215,225) drawn upwardly; a cap assembly having a cap plate(110) that covers an opening of the case and has an electrolytic solution injection hole(112) at one side; a protective circuit board connected to the cap assembly; and a lead plate(410) that is installed in the upside of the cap plate(110) to connect the cap assembly to the protective circuit board and has a protrusion(413) for covering the electrolytic solution injection hole(112) at the lower part.

Description

이차 전지 및 이를 이용한 제조 방법 { SECONDARY BATTERY AND THE SAME USING METHOD }Secondary battery and manufacturing method using same {SECONDARY BATTERY AND THE SAME USING METHOD}

도 1은 본 발명에 따른 이차 전지의 분리사시도,1 is an exploded perspective view of a secondary battery according to the present invention;

도 2a,2b는 본 발명에 따른 이차 전지의 전극리드선을 도시한 사시도,2A and 2B are perspective views showing electrode lead wires of a secondary battery according to the present invention;

도 3a는 본 발명에 따른 이차 전지의 일부 단면도,3A is a partial cross-sectional view of a rechargeable battery according to the present invention;

도 3b는 본 발명에 따른 이차 전지의 부분 절개도,3B is a partial cutaway view of a secondary battery according to the present invention;

도 4a,4b,4c는 본 발명에 따른 이차 전지의 조립 순서도,4A, 4B, and 4C are assembly flowcharts of a secondary battery according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 이차 전지의 제조 방법을 도시한 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a secondary battery according to the present invention.

< 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 ><Brief Description of Major Codes in Drawings>

100 : 캡 조립체 110 : 캡 플레이트100 cap assembly 110 cap plate

111 : 제1단자통공 112 : 전해액 주입공111: first terminal through hole 112: electrolyte injection hole

120 : 가스켓 130 : 제1전극단자 120: gasket 130: first electrode terminal

140 : 절연플레이트 141 : 제2단자통공 140: insulation plate 141: second terminal through

150 : 터미널 플레이트 151 : 제3단자통공 150: terminal plate 151: third terminal through

160 : 절연케이스 200 : 케이스 160: insulation case 200: case

210 : 제1전극 215 : 제1전극탭 210: first electrode 215: first electrode tab

220 : 제2전극 225 : 제2전극탭 220: second electrode 225: second electrode tab

230 : 세퍼레이터 250 : 전극조립체 230: separator 250: electrode assembly

300 : 보호회로기판 310,320 : 제1,2외부단자 300: protection circuit board 310,320: first and second external terminals

410,420 : 제1,2전극리드선 411 : 함몰부 410,420: first and second electrode lead wire 411: depression

413 : 돌기413 spin

본 발명은 이차 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캡 플레이트와 리드플레이트가 구비된 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to a secondary battery provided with a cap plate and a lead plate.

최근에는 셀룰라 폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 콤팩트하고 경량화 된 전기/전자 장치들이 활발하게 개발 및 생산되고 있다. 이러한 휴대용 전기/전자장치들은 별도의 전원이 구비되지 않은 장소에서도 작동될 수 있도록 전지 팩을 내장하고 있다. 내장된 전지 팩은 휴대용 전기/전자 장치를 일정기간 동안 구동시키기 위해 일정 레벨의 전압을 출력시킬 수 있도록 내부에 적어도 하나의 전지를 구비하고 있다. Recently, compact and lightweight electric / electronic devices such as cellular phones, notebook computers, camcorders, etc. have been actively developed and produced. These portable electric / electronic devices have a battery pack that can be operated in a place where no separate power source is provided. The built-in battery pack includes at least one battery therein for outputting a predetermined level of voltage for driving the portable electric / electronic device for a period of time.

이차 전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화 가능성을 가지므로 최근에 많이 개발되고 사용되고 있다. 이차 전지에는 대표적으로, 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지와 니켈-수소(Ni-MH)전지 및 리튬(Li) 전지와 리튬 이온(Li-ion) 전지 등의 리튬 이차 전지 등이 있다. Secondary batteries have been recently developed and used because they are rechargeable and have a small and large capacity. Typical secondary batteries include nickel secondary batteries such as nickel-cadmium (Ni-Cd) batteries, nickel-hydrogen (Ni-MH) batteries, lithium (Li) batteries, and lithium ion (Li-ion) batteries.

특히, 리튬 이차 전지는 작동 전압이 3.6V로서, 휴대용 전자 장비 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-수소 전지보다 3배나 높고, 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 측면에서 급속도로 신장되고 있는 추세이다. In particular, the lithium secondary battery has an operating voltage of 3.6 V, which is three times higher than that of a nickel-cadmium battery or a nickel-hydrogen battery, which is widely used as a power source for portable electronic equipment, and is rapidly expanding in terms of high energy density per unit weight. to be.

이러한 리튬 이차 전지는 주로 양극 활물질로 리튬계 산화물, 음극 활물질로는 탄소재를 사용하고 있다. 일반적으로는, 전해액의 종류에 따라 액체 전해질 전지와, 고분자 전해질 전지로 분류되며, 액체 전해질을 사용하는 전지를 리튬 이온 전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬 폴리머 전지라고 한다. 또한, 리튬 이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적인 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. In general, a battery is classified into a liquid electrolyte battery and a polymer electrolyte battery according to the type of electrolyte, and a battery using a liquid electrolyte is called a lithium ion battery, and a battery using a polymer electrolyte is called a lithium polymer battery. Moreover, although a lithium secondary battery is manufactured in various shapes, typical shapes include cylindrical shape, square shape, and pouch type.

통상적으로, 리튬 이차 전지의 베어 셀은 이차전지용 케이스에 활물질이 코팅된 제1,2전극판 및 세퍼레이터로 이루어진 전극조립체가 수용되고 전해액을 주입하여 캡 조립체로 밀봉함으로써 형성된다.Typically, a bare cell of a lithium secondary battery is formed by receiving an electrode assembly composed of a first and second electrode plates and a separator coated with an active material in a secondary battery case and injecting an electrolyte solution to seal the cap assembly.

케이스는 알미늄 또는 알미늄 합금으로 형성되므로 알미늄의 가벼운 속성으로 전지의 경량화가 이루어질 수 있고, 고전압하에서 장시간 사용할 때에도 부식되지 않는 등 유리한 점이 있다.Since the case is formed of aluminum or an aluminum alloy, the light properties of the aluminum can make the battery lighter, and there is an advantage such that it does not corrode even when used for a long time under high voltage.

이들 이차 전지의 베어 셀에는 통상적으로 상부에 주위 부분과 절연된 전극 단자가 구비되며, 이 전극 단자가 베어 셀 내에서 전극 조립체의 한 전극과 연결되어 전지의 양극 단자 또는 음극 단자를 이루게 된다. 그리고, 캔 자체는 전극 단자와 반대의 극성을 가진다.The bare cells of these secondary batteries are typically provided with electrode terminals insulated from the peripheral portions on top thereof, and the electrode terminals are connected to one electrode of the electrode assembly in the bare cell to form a positive terminal or a negative terminal of the battery. The can itself has a polarity opposite to that of the electrode terminal.

밀봉된 이차 전지의 베어 셀 전극 단자는 PTC소자(Positive temperature coefficent) 및 보호회로기판(PCM : Protective circuit module) 등의 안전장치의 단자와 전기적으로 연결된다. 안전장치들은 제1,2전극과 연결되어 전지의 고온 상승이나 과도한 충방전 등으로 전지의 전압이 급상승하는 경우 전류를 차단해 전지이 파열 등 위험을 방지하게 한다.The bare cell electrode terminal of the sealed secondary battery is electrically connected to terminals of safety devices such as a positive temperature coefficent (PTC) and a protective circuit module (PCM). Safety devices are connected to the first and second electrodes to cut off the current when the voltage of the battery rises rapidly due to the high temperature of the battery or excessive charge / discharge.

이때, 베어 셀의 전극과 보호회로기판 등의 전기 단자를 직접 용접하여 전기 접속시키는 것은 베어 셀의 형태상, 재질상 용이하지 않다. 따라서, 리드 플레이트(Lead plate)라 불리는 도체 구조가 전지의 양극, 음극과 보호회로기판 같은 안전장치의 전기 단자를 연결하는 역할을 한다. 리드 플레이트의 재질로는 통상 니켈 또는 니켈 합금이나, 니켈이 도금된 스테인레스강이 사용된다. 안전 장치와 베어 셀은 전기적으로 연결된 상태로 별도의 팩에 수납되거나, 용융된 수지로 사이 공간이 채워지고 피복되어 완성된 전지 팩을 이루게 된다.In this case, it is not easy in terms of the shape and material of the bare cell to directly connect and electrically connect the electrodes of the bare cell to electrical terminals such as a protective circuit board. Thus, a conductor structure called a lead plate serves to connect the electrical terminals of safety devices such as the positive and negative electrodes of the battery and the protective circuit board. As a material of the lead plate, nickel or a nickel alloy is usually used, but stainless steel plated with nickel is used. The safety device and the bare cell may be stored in a separate pack in an electrically connected state, or filled with a space between the molten resins and coated to form a completed battery pack.

여기서, 캡 조립체는 캡 플레이트가 본체가 되며 캡 플레이트의 중앙홀에는 절연 가스켓을 매개로 하여 전극단자가 설치되어 있다. 전극 단자를 중심으로 캡 플레이트의 일측에는 전해액 주입구가 형성되어 있고, 타측에는 안전변이 설치될 수 있다. 전해액 주입구는 케이스가 캡 조립체로 마감된 뒤 전해액을 케이스 내부에 주입하기 위해 형성된 것이다. 전해액 주입 후 전해액 주입구는 알미늄 마개를 압입한 후 전해액 주입구와 마개 사이의 미세한 틈을 통해 전해액이 누액되는 것을 방지하기 위해 마개와 캡 플레이트 사이에 레이저 용접이 이루어진다. 또한, 마개의 상측에는 액상의 수지를 도포하거나 수지 액적(液滴)을 떨어뜨려 이를 빛이나 열로 경화시켜 봉지재를 형성함으로서 전해액 누출을 이중으로 방지하는 UV코팅과정이 추가될 수 있다. Here, in the cap assembly, the cap plate is the main body, and the electrode terminal is installed in the central hole of the cap plate through an insulating gasket. An electrolyte injection hole may be formed at one side of the cap plate around the electrode terminal, and a safety valve may be installed at the other side. The electrolyte inlet is formed to inject the electrolyte into the case after the case is closed with the cap assembly. After injection of the electrolyte, the electrolyte injection hole is press-fitted with an aluminum plug, and laser welding is performed between the stopper and the cap plate to prevent leakage of the electrolyte solution through a minute gap between the electrolyte injection hole and the stopper. In addition, the upper side of the stopper may be added a UV coating process to prevent the leakage of the electrolyte by forming a sealing material by applying a liquid resin or dropping the resin droplet (코) to harden it with light or heat.

이때, 리드 플레이트는 마개의 상면에 UV코팅공정이 수행될 수 있도록 마개의 상면을 커버하지 않도록 그 길이가 짧게 형성된다. At this time, the lead plate is formed to have a short length so as not to cover the top surface of the plug so that the UV coating process can be performed on the top surface of the plug.

그런데, 니켈로 이루어진 리드 플레이트는 알미늄으로 이루어진 케이스와의 용접에 문제가 발생될 수 있다. 즉, 니켈과 알미늄은 니켈의 불용성과 알미늄의 뛰어난 전도성으로 인하여 초음파 용접이나 저항 용접이 용이하지 않다. However, a lead plate made of nickel may cause a problem in welding with a case made of aluminum. In other words, nickel and aluminum are not easy for ultrasonic welding or resistance welding due to the insolubility of nickel and the excellent conductivity of aluminum.

따라서, 리드 플레이트와 캡 플레이트 및 케이스와의 용접이 제대로 이루어지지 못하면 완성된 이차 전지는 기계적 강도의 불량이나 전기 접속의 불량을 유발시킨다.Therefore, if the welding of the lead plate, the cap plate, and the case is not performed properly, the finished secondary battery causes a failure in mechanical strength or a poor electrical connection.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 캡 플레이트와 리드 플레이트의 결합 공정을 줄일 수 있도록 하는 리드 플레이트를 갖는 이차 전지를 제공하는 것이다.In order to solve the problems as described above, an object of the present invention is to provide a secondary battery having a lead plate to reduce the coupling process of the cap plate and the lead plate.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 일측이 개구된 케이스와, 상기 케이스의 내부에 수용되며 상측으로 제1,2전극탭이 인출되는 전극 조립체와, 상기 케이스의 개구를 커버하며 일측에 전해액을 주입하기 위한 전해액 주입공이 형성된 캡 플레이트를 갖는 캡 조립체와, 상기 캡 조립체와 연결되는 보호회로기판 및 상기 캡 플레이트의 상측에 설치되어 상기 캡 조립체와 상기 보호회로기판을 연결하며, 하측에 상기 전해액 주입공을 커버하는 돌기가 형성된 리드 플레이트를 포함하는 이차 전지를 제공한다.The present invention for achieving the above object is a case having an opening on one side, an electrode assembly accommodated in the inside of the case and the first and second electrode tabs are drawn upward, and covers the opening of the case and the electrolyte on one side A cap assembly having a cap plate formed with an electrolyte injection hole for injecting a gas, a protective circuit board connected to the cap assembly and an upper side of the cap plate to connect the cap assembly and the protective circuit board, Provided is a secondary battery including a lead plate having protrusions covering injection holes.

상기 리드 플레이트의 돌기는 상기 전해액 주입공에 억지끼움된 것이 좋다.The projection of the lead plate is preferably fitted to the electrolyte injection hole.

상기 리드 플레이트의 상면에는 상기 리드 플레이트의 돌기와 대응되는 위치에 내측으로 함몰되는 함몰부를 갖는 것이 좋다.An upper surface of the lead plate may have a depression recessed inward at a position corresponding to the protrusion of the lead plate.

상기 함몰부는 상기 전해액 주입공보다 크게 형성될 수 있다.The depression may be larger than the electrolyte injection hole.

상기 함몰부는 상기 전해액 주입공과 이격되게 형성되며 링형상으로 형성될 수 있다.The depression may be spaced apart from the electrolyte injection hole and may be formed in a ring shape.

상기 함몰부에는 상기 캡 플레이트와 상기 리드 플레이트를 결합시키는 용접이 실시된 것이 좋으며, 상기 용접은 레이저 용접일 수 있다.The depression may preferably be welded to couple the cap plate and the lead plate, and the welding may be laser welding.

상기 케이스는 각형일 수 있다.The case may be rectangular.

또한, 본 발명은 케이스에 제1,2전극탭이 인출된 전극 조립체를 수용시키는 단계와, 상기 케이스의 개구를 커버하도록 전해액 주입공이 형성된 캡 플레이트를 포함하는 캡 조립체를 설치하는 단계와, 하측에 상기 전해액 주입공에 삽입되는 돌기가 형성된 리드 플레이트를 설치하는 단계와, 상기 리드 플레이트와 상기 캡 플레이트를 고정시키는 단계 및 상기 리드 플레이트와 보호회로기판을 연결시키는 단계를 포함하는 이차 전지의 제조방법을 제공한다. In another aspect, the present invention provides a cap assembly including a cap assembly including a cap plate having an electrode injection hole formed therein to cover an opening of the first and second electrode tabs, and an electrolyte injection hole to cover an opening of the case; A method of manufacturing a secondary battery includes installing a lead plate having protrusions inserted into the electrolyte injection hole, fixing the lead plate and the cap plate, and connecting the lead plate and the protective circuit board. to provide.

이하에서는 본 발명에 따른 이차 전지의 실시예를 도면을 참조하여 자세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a secondary battery according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명에 따른 이차 전지의 분리사시도이고, 도 2a,2b는 본 발명에 따른 이차 전지의 전극리드선을 도시한 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a secondary battery according to the present invention, Figures 2a, 2b is a perspective view showing the electrode lead wire of the secondary battery according to the present invention.

도 3a는 본 발명에 따른 이차 전지의 일부 단면도이고, 도 3b는 본 발명에 따른 이차 전지의 부분 절개도이며, 도 4a,4b,4c는 본 발명에 따른 이차 전지의 조립 순서도이다.3A is a partial cross-sectional view of a secondary battery according to the present invention, FIG. 3B is a partial cutaway view of the secondary battery according to the present invention, and FIGS. 4A, 4B and 4C are assembly flowcharts of the secondary battery according to the present invention.

이들 도면을 참조하면, 이차 전지는 일측이 개구된 케이스(200)와 케이스(200)의 내부에 수용되는 전극 조립체(250)와, 케이스(200)의 개구(201)에 결합되어 케이스(200)의 상단을 밀봉하는 캡 조립체(100)를 구비하여 이루어지는 베어셀을 가진다. Referring to these drawings, the secondary battery is coupled to the case 200 having an opening at one side, an electrode assembly 250 accommodated in the case 200, and an opening 201 of the case 200, and the case 200. It has a bare cell consisting of a cap assembly 100 for sealing the top of the.

본 실시예는 각형으로서 케이스(200)는 대략 사각박스 형상을 가진 알미늄 혹은 알미늄 합금으로 형성되어 케이스(200)의 개구(201)를 통해 전극 조립체(250)와 전해액이 수용된다. 케이스(200)는 그 자체가 제1,2전극(215,225) 중 어느 하나의 전극단자 역할을 수행하는 것이 가능하다.In the present embodiment, the case 200 is formed of aluminum or an aluminum alloy having a substantially rectangular box shape to accommodate the electrode assembly 250 and the electrolyte through the opening 201 of the case 200. The case 200 may itself serve as an electrode terminal of any one of the first and second electrodes 215 and 225.

전극 조립체(250)는 얇은 판형 또는 막형으로 형성되어 제1전극탭(215)과 연결되는 제1전극(210), 세퍼레이터(230), 제2전극탭(225)이 설치된 제2전극(220)의 적층체를 와형으로 권취하여 형성한다. 이때, 제1,2전극(210,220)은 음극이나 양극이 된다. 여기서, 제1전극(210)은 통상적으로 음극인 것이 바람직하다.The electrode assembly 250 is formed in a thin plate or film form and has a first electrode 210, a separator 230, and a second electrode 220 provided with the second electrode tab 225 connected to the first electrode tab 215. The laminate is formed by winding in a spiral shape. In this case, the first and second electrodes 210 and 220 may be a cathode or an anode. Here, it is preferable that the first electrode 210 is typically a cathode.

음극은 전도성의 금속 박판, 이를 테면, 구리 호일로 된 음극 집전체와, 그 양면에 코팅된 탄소재를 주성분으로 하는 음극 활물질층을 포함하고 있다. 음극에도 음극 활물질층이 형성되지 않은 음극 집전체의 영역에 음극 단자가 접속되어 상측으로 인출된다.The negative electrode includes a negative electrode current collector made of a conductive metal sheet, such as a copper foil, and a negative electrode active material layer mainly composed of a carbon material coated on both surfaces thereof. The negative electrode terminal is connected to the region of the negative electrode current collector in which the negative electrode active material layer is not formed in the negative electrode, and is led out.

양극은 도전성이 우수한 금속 박판 예컨대, 알미늄 호일로 된 양극 집전체와, 그 양면에 코팅되며 리튬계 산화물을 주성분으로 하는 양극 활물질층을 포함한 다. 양극은 양극 활물질층이 형성되지 않은 양극 집전체의 영역에 양극 단자가 전기적으로 연결되어 상측으로 인출된다.The positive electrode includes a positive electrode current collector made of a thin metal plate such as aluminum foil having excellent conductivity, and a positive electrode active material layer coated on both surfaces thereof and having a lithium oxide as a main component. The positive electrode is led out to the upper side of the positive electrode terminal electrically connected to a region of the positive electrode current collector where the positive electrode active material layer is not formed.

세퍼레이터(230)는 폴리 에틸렌이나, 폴리 프로필렌이나, 폴리 에틸렌과 폴리 프로필렌의 공중합체(Co-Polymer)로 이루어지며, 제1,2전극(210,220)보다 폭을 넓게 하여 형성되는 것이 극판간의 단락을 방지하는데 유리하다.The separator 230 is made of polyethylene, polypropylene, or a copolymer of polyethylene and polypropylene (Co-Polymer). It is advantageous to prevent.

캡 조립체(100)는 케이스(200)이 개구(201)를 커버하여 밀봉하는 것으로서, 케이스(200)의 개구(201)에 대응되는 크기와 형상을 갖는 평판형의 캡 플레이트(110)가 마련된다. 캡 플레이트(110)의 하면에는 절연 플레이트(140)가 설치되고, 절연플레이트(140)의 하면에는 제1전극(210)에 설치된 제1전극탭(215)과 전기적으로 연결되는 터미널 플레이트(150)가 설치된다.The cap assembly 100 is a case 200 covers and seals the opening 201, and is provided with a flat cap plate 110 having a size and a shape corresponding to the opening 201 of the case 200. . An insulating plate 140 is installed on the lower surface of the cap plate 110, and a terminal plate 150 electrically connected to the first electrode tab 215 provided on the first electrode 210 on the lower surface of the insulating plate 140. Is installed.

캡 플레이트(110)는 중앙부에 제1전극단자(130)가 관통되어 제1전극탭(215)과 연결되는 제1단자통공(111)이 형성되고, 제1단자통공(111)에는 제1전극단자(130)와 캡 플레이트(110)를 전기적으로 절연시키기 위해 튜브 형상의 가스켓(120)이 설치된다. The cap plate 110 has a first terminal through-hole 111 connected to the first electrode tab 215 through the first electrode terminal 130 at a central portion thereof, and a first electrode in the first terminal through-hole 111. A tubular gasket 120 is installed to electrically insulate the terminal 130 and the cap plate 110.

여기서, 가스켓(120)은 제1전극단자(130)의 외측면을 커버하도록 그 높이가 제1전극단자(130)의 높이와 동일하게 형성된 것이 바람직하다. Here, the gasket 120 is preferably formed in the same height as the height of the first electrode terminal 130 to cover the outer surface of the first electrode terminal 130.

또한, 캡 플레이트(110)의 일측에는 소정 크기의 전해액 주입공(113)이 형성된다. 전해액 주입공(113)은 캡 조립체(100)가 케이스(200)의 상단 개구(201)에 조립된 후, 전해액 주입공(113)을 통해 전해액이 주입되면 마개(115)에 의해 밀폐된다.In addition, an electrolyte injection hole 113 of a predetermined size is formed at one side of the cap plate 110. The electrolyte injection hole 113 is sealed by the stopper 115 when the cap assembly 100 is assembled to the upper opening 201 of the case 200 and the electrolyte is injected through the electrolyte injection hole 113.

절연 플레이트(140)는 가스켓(120)과 같이 절연물질로 형성되며 캡 플레이트(110)의 하면에 결합된다. 절연 플레이트(140)는 캡 플레이트(110)의 제1단자통공(111)과 대응되게 형성되어 연통되는 제2단자통공(141)이 형성된다.The insulating plate 140 is formed of an insulating material such as the gasket 120 and is coupled to the bottom surface of the cap plate 110. The insulating plate 140 is formed to correspond to and communicate with the first terminal through-hole 111 of the cap plate 110 is a second terminal through-hole 141 is formed.

터미널 플레이트(150)는 Ni금속 또는 이의 합금으로 형성되며, 절연 플레이트(140)의 하면에 결합된다. 터미널 플레이트(150)는 캡 플레이트(110)의 제1단자통공(111)에 대응되는 제3단자통공(151)이 형성된다.The terminal plate 150 is formed of Ni metal or an alloy thereof, and is coupled to the lower surface of the insulating plate 140. The terminal plate 150 has a third terminal through hole 151 corresponding to the first terminal through hole 111 of the cap plate 110.

또한, 절연케이스(160)는 전극 조립체(250)의 상측에 설치되어 전극 조립체(250)와 캡 플레이트(110)를 절연시키는 것으로서, 절연성을 갖는 고분자 수지로써, 바람직하게는 폴리프로필렌으로 이루어지나, 본 발명의 실시예에서 그 재질을 한정하는 것은 아니다. 절연케이스(160)에는 전극탭 통공(163,165)과 전해액 통과공(161)이 형성된다. In addition, the insulating case 160 is installed on the upper side of the electrode assembly 250 to insulate the electrode assembly 250 and the cap plate 110, is a polymer resin having an insulating property, preferably made of polypropylene, In the embodiment of the present invention, the material is not limited. Insulating case 160 has electrode tab through holes 163 and 165 and electrolyte through holes 161.

그리고, 캡 플레이트(110) 주변부와 케이스(200) 측벽 상단은 용접으로 결합된다.Then, the periphery of the cap plate 110 and the upper end of the side wall of the case 200 are welded.

한편, 음극이 되는 전극단자(130)와 양극이 되는 캡 플레이트(110)는 제1,2리드 플레이트(410,420)를 매개로 보호회로기판(300)과 전기적으로 연결된다. Meanwhile, the electrode terminal 130 serving as the cathode and the cap plate 110 serving as the anode are electrically connected to the protective circuit board 300 through the first and second lead plates 410 and 420.

보호회로기판(300)는 외부단자(310,320)가 형성된 이면 즉, 내측면에는 회로부 및 접속단자(360,370)가 구비된다. 접속단자(360,370)는 제1,2리드 플레이트(410,420))와 결합될 수 있다. The protection circuit board 300 is provided with a circuit portion and connection terminals 360 and 370 on the rear surface, that is, the inner surface on which the external terminals 310 and 320 are formed. The connection terminals 360 and 370 may be coupled to the first and second lead plates 410 and 420.

여기서, 제1,2리드 플레이트(410,420)는 통상과 같이 니켈 혹은 니켈 합금 재질로 이루어질 수 있으며,제1리드 플레이트(410)는 도 2a에 도시된 바와 같이, 통상 캡 플레이트(110)와 결합되는 바닥부가 대략 직방형으로 형성되고, 바닥부의 주연부는 적어도 일부에 캡 플레이트(110) 면을 기준으로 수직하게 돌출되는 벽체부를 가진다.Here, the first and second lead plates 410 and 420 may be made of nickel or a nickel alloy material as usual, and the first lead plate 410 may be combined with the cap plate 110 as shown in FIG. 2A. The bottom portion is formed in a substantially rectangular shape, and the periphery of the bottom portion has a wall portion that protrudes perpendicularly to the cap plate 110 surface at least in part.

또한, 제1리드 플레이트(410)의 하면에는 도 2b에 도시된 바와 같이, 캡 플레이트(110)에 형성된 전해액 주입공(112)에 삽입되도록 하측으로 돌출되는 돌기(413)가 형성되고, 상면에는 돌기(413)를 중심으로 링형상으로 형성되며 캡 내측으로 함몰되는 함몰부(411)가 형성된다. 이때, 함몰부(411)는 전해액 주입공(112)보다 크게 형성된다.In addition, a lower surface of the first lead plate 410, as shown in Figure 2b, a projection 413 protruding downward to be inserted into the electrolyte injection hole 112 formed in the cap plate 110 is formed, the upper surface A ring 411 is formed around the protrusion 413 and is recessed into the cap. At this time, the depression 411 is formed larger than the electrolyte injection hole 112.

즉, 제1리드 플레이트(410)와 캡 플레이트(110)의 결합은 캡 플레이트(110)에 형성된 전해액 주입공(112)에 제1리드 플레이트(410)의 하측에 형성된 돌기(413)가 억지끼움되고, 내측으로 함몰되는 함몰부(411)에 레이저 용접을 실시하여 용접부(415)를 형성함으로서 이루어질 수 있다.That is, the coupling of the first lead plate 410 and the cap plate 110 is a projection 413 formed on the lower side of the first lead plate 410 in the electrolyte injection hole 112 formed in the cap plate 110 is suppressed. And by welding the recessed portion 411 recessed inwardly to form a welded portion 415.

이하에서는 상술한 바와 같은 구성에 따른 이차 전지의 제조 방법에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a secondary battery according to the above configuration will be described in detail.

먼저, 도4a,4b,4c와 도 5에 도시된 바와 같이, 케이스(200)에 전극 조립체(250)를 수용시킨다.(S500)First, as shown in FIGS. 4A, 4B, 4C, and 5, the electrode assembly 250 is accommodated in the case 200.

다음, 케이스(200)는 캡 조립체(100)로 밀봉시킨다. 이때, 전극 조립체(250)의 제1,2전극탭(215,225)는 각각 캡 조립체(100)의 전극단자(130)와 캡 플레이트(110)와 연결된다.(S510)Next, the case 200 is sealed with the cap assembly 100. In this case, the first and second electrode tabs 215 and 225 of the electrode assembly 250 are connected to the electrode terminal 130 and the cap plate 110 of the cap assembly 100, respectively (S510).

다음, 케이스(200)에는 캡 플레이트(110)의 전해액 주입공(112)을 통해 전해 액을 주입시킨다.(S520)Next, the electrolyte is injected into the case 200 through the electrolyte injection hole 112 of the cap plate 110.

전해액이 주입된 케이스(200)의 상면에는 각각 제1,2리드 플레이트(410,420)가 설치된다. 여기서, 제1리드 플레이트(410)는 캡 플레이트(110)와 연결되며 제1리드 플레이트(410)의 하측에 형성된 돌기(413)는 전해액 주입공(112)에 억지끼움되어 전해액 주입공(112)을 밀봉시킨다.(S530)First and second lead plates 410 and 420 are installed on the upper surface of the case 200 into which the electrolyte is injected. Here, the first lead plate 410 is connected to the cap plate 110 and the protrusion 413 formed below the first lead plate 410 is forcibly fitted into the electrolyte injection hole 112 to inject the electrolyte injection hole 112. Seal it (S530).

다음, 제1리드 플레이트(410)에 형성된 링 형상의 함몰부(413)에는 레이저 용접을 실시하여 캡 플레이트(110)와 제1리드 플레이트(410)를 결합시켜 전해액 주입공(112)의 밀봉을 강화시킨다.(S550)Next, a ring-shaped depression 413 formed in the first lead plate 410 is laser-welded to bond the cap plate 110 and the first lead plate 410 to seal the electrolyte injection hole 112. (S550)

본 발명에 따른 이차 전지는 전해액 주입공은 별도의 마개를 구비하지 않고, 리드 플레이트에 형성된 돌기에 의해 밀봉되므로 마개를 형성하는 공정과 이를 결합시키는 공정이 줄어들게 되므로 공정효율이 상승되고 생산비용이 절감되는 효과가 있다.In the secondary battery according to the present invention, since the electrolyte injection hole is not provided with a separate stopper and is sealed by a protrusion formed in the lead plate, a process of forming a stopper and a process of combining the stopper are reduced, thereby increasing process efficiency and reducing production cost. It is effective.

또한, 이차 전지는 리드 플레이트에 형성된 함몰부를 통해 전해액 주입공 주변부가 되는 캡 플레이트와 리드 플레이트를 용접시킴에 따라 전해액 주입공의 밀봉이 강화되는 효과가 있다.In addition, the secondary battery has an effect of strengthening the sealing of the electrolyte injection hole by welding the cap plate and the lead plate, which are periphery of the electrolyte injection hole, through the depression formed in the lead plate.

Claims

일측이 개구된 케이스;A case in which one side is opened;

상기 케이스의 내부에 수용되며 상측으로 제1,2전극탭이 인출되는 전극 조립체;An electrode assembly accommodated in the case and having first and second electrode tabs drawn out therethrough;

상기 케이스의 개구를 커버하며 일측에 전해액을 주입하기 위한 전해액 주입공이 형성된 캡 플레이트를 갖는 캡 조립체; A cap assembly covering an opening of the case and having a cap plate having an electrolyte injection hole for injecting an electrolyte solution on one side thereof;

상기 캡 조립체와 연결되는 보호회로기판; 및A protective circuit board connected to the cap assembly; And

상기 캡 플레이트의 상면에 설치되어 상기 캡 조립체와 상기 보호회로기판을 연결하며, 하측에 상기 전해액 주입공을 커버하는 돌기가 형성된 리드 플레이트를 포함하는 이차 전지.And a lead plate disposed on an upper surface of the cap plate to connect the cap assembly and the protection circuit board, and having a protrusion formed at a lower side thereof to cover the electrolyte injection hole.

제 1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 리드 플레이트의 돌기는 상기 전해액 주입공에 억지끼움된 것을 특징으로 하는 이차 전지.The projection of the lead plate is a secondary battery, characterized in that it is fitted in the electrolyte injection hole.

제 2항에 있어서,The method of claim 2,

상기 리드 플레이트의 상면에는 상기 리드 플레이트의 돌기와 대응되는 위치에 내측으로 함몰되는 함몰부를 갖는 것을 특징으로 하는 이차 전지.Secondary battery, characterized in that the upper surface of the lead plate has a depression recessed inward at a position corresponding to the protrusion of the lead plate.

제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein

상기 함몰부는 상기 전해액 주입공보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.The depression part is a secondary battery, characterized in that formed larger than the electrolyte injection hole.

제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein

상기 함몰부는 상기 전해액 주입공과 이격되게 형성되며 링형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.The recessed part is formed to be spaced apart from the electrolyte injection hole and the secondary battery, characterized in that formed in a ring shape.

제 5항에 있어서,The method of claim 5,

상기 함몰부에는 상기 캡 플레이트와 상기 리드 플레이트를 결합시키는 용접이 실시된 것을 특징으로 하는 이차 전지.The recessed part is a secondary battery, characterized in that the welding is performed to join the cap plate and the lead plate.

제 6항에 있어서,The method of claim 6,

상기 용접은 레이저 용접인 것을 특징으로 하는 이차 전지. The welding is a secondary battery, characterized in that the laser welding.

제 1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 케이스는 각형인 것을 특징으로 하는 이차 전지.The case is a secondary battery characterized in that the square.

케이스에 제1,2전극탭이 인출된 전극 조립체를 수용시키는 단계;Accommodating the electrode assembly with the first and second electrode tabs drawn out into the case;

상기 케이스의 개구를 커버하도록 전해액 주입공이 형성된 캡 플레이트를 포 함하는 캡 조립체를 설치하는 단계;Installing a cap assembly including a cap plate having an electrolyte injection hole formed to cover the opening of the case;

하측에 상기 전해액 주입공에 삽입되는 돌기가 형성된 리드 플레이트를 설치하는 단계; Installing a lead plate having protrusions inserted into the electrolyte injection hole at a lower side thereof;

상기 리드 플레이트와 상기 캡 플레이트를 고정시키는 단계; 및Fixing the lead plate and the cap plate; And

상기 리드 플레이트와 보호회로기판을 연결시키는 단계를 포함하는 이차 전지의 제조방법.Method of manufacturing a secondary battery comprising the step of connecting the lead plate and the protective circuit board.

제 9항에 있어서,The method of claim 9,

상기 돌기는 상기 전해액 주입공에 억지끼움 된 것을 특징으로 하는 이차 전지의 제조방법.The protrusion is a manufacturing method of a secondary battery, characterized in that the insertion into the electrolyte injection hole.

제 10항에 있어서,The method of claim 10,

상기 리드 플레이트에는 상기 전해액 주입공과 소정의 간격을 두고 링형상으로 되어 내측으로 함몰되는 함몰부가 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지의 제조 방법.The lead plate is a manufacturing method of a secondary battery, characterized in that the recessed portion formed in a ring shape at a predetermined interval with the electrolyte injection hole is recessed inward.

제 11항에 있어서,The method of claim 11,

상기 리드 플레이트와 상기 캡 플레이트는 상기 리드 플레이트에 함몰부함몰부접하여 고정된 것을 특징으로 하는 이차 전지의 제조방법.The lead plate and the cap plate is a manufacturing method of a secondary battery, characterized in that the recessed contact fixed to the lead plate.

제 12항에 있어서,The method of claim 12,

상기 용접은 레이저 용접인 것을 특징으로 하는 이차 전지의 제조방법.The welding is a method of manufacturing a secondary battery, characterized in that the laser welding.