KR20080041311A - Lithium secondary battery - Google Patents
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Abstract
Description
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.The following drawings attached to this specification are illustrative of preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the invention to serve to further understand the technical spirit of the present invention, the present invention is a matter described in such drawings It should not be construed as limited to
도 1은 종래의 리튬 이차 전지를 개략적으로 나타내는 평면도.1 is a plan view schematically showing a conventional lithium secondary battery.
도 2는 종래의 리튬 이차 전지를 개략적으로 나타내는 단면도.2 is a cross-sectional view schematically showing a conventional lithium secondary battery.
도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 리튬 이차 전지를 개략적으로 나타내는 단면도.3 is a cross-sectional view schematically showing a lithium secondary battery according to a first embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 리튬 이차 전지를 개략적으로 나타내는 단면도.4 is a cross-sectional view schematically showing a lithium secondary battery according to a second preferred embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 리튬 이차 전지를 개략적으로 나타내는 단면도.5 is a schematic cross-sectional view of a rechargeable lithium battery according to a third exemplary embodiment of the present invention.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
11 : 전지셀 17, 27, 37 : 전극리드11:
100, 200, 300 : 리튬 이차 전지100, 200, 300: lithium secondary battery
본 발명은 리튬 이차 전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전극리드의 형상을 'ㄹ', 'ㅅ', 'W'등 다양한 형상으로 변형시킴으로써 외부충격으로 인한 전극리드의 단락을 방지하는 리튬 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a lithium secondary battery, and more particularly, a lithium secondary battery that prevents short circuit of an electrode lead due to external shock by modifying the shape of the electrode lead into various shapes such as 'ㄹ', 'ㅅ', and 'W'. It is about.
일반적으로, 충방전이 가능한 이차 전지(secondary battery)는 셀룰러 폰(cellular phone), 노트북 컴퓨터, 컴퓨터 캠코더 등 휴대용 전자기기 분야뿐만 아니라, 무정전 전원공급 장치, 전기 자전거, 전동 휠체어, 전기 자동차 등의 고출력 및 대용량을 요구하는 분야에 이르기까지 점점 그 사용범위가 확대되고 있는 추세이다.In general, secondary batteries capable of charging and discharging are not only portable electronic devices such as cellular phones, notebook computers, and computer camcorders, but also high power such as uninterruptible power supplies, electric bicycles, electric wheelchairs, and electric vehicles. And it is a trend that the use range is gradually extended to the field requiring a large capacity.
이러한 이차 전지로는 니켈-카드늄 전지, 니켈-메탈 하이드라이드 전지, 니켈-수소 전지, 리튬 이차 전지 등을 들 수 있다. 이중에서, 리튬 이차 전지는 니켈-카드늄 전지, 니켈-메탈 하이드라이드 전지, 니켈-수소 전지에 비하여 수명이 3배나 우수하고, 단위 중량당 에너지 밀도의 특성도 우수하여 급속도로 신장되고 있다.Examples of such secondary batteries include nickel-cadmium batteries, nickel-metal hydride batteries, nickel-hydrogen batteries, and lithium secondary batteries. Among them, lithium secondary batteries are three times longer in lifespan than nickel-cadnium batteries, nickel-metal hydride batteries, and nickel-hydrogen batteries, and are also rapidly evolving due to their excellent energy density characteristics per unit weight.
이와 같은 리튬 이차 전지가 도 1 및 도 2에 개략적으로 도시되어 있다.Such a lithium secondary battery is schematically illustrated in FIGS. 1 and 2.
도면을 참조하면, 리튬 이차 전지(10)는 전지셀(1)과, 전지셀(1)의 일측으로 인출된 전극리드(7)를 구비한다.Referring to the drawings, the lithium
상기 전지셀(1)은 양극판과, 음극판과, 그 사이에 개재되는 세퍼레이터 및 음극판으로 이루어져 있다. 전지셀(1)은 양극판, 세퍼레이터, 음극판 순으로 배치 된 상태에서 젤리-롤형(jelly-roll type)으로 와인딩되거나, 다수장의 적층형(stack type)으로 라미네이팅 되어 있다.The
상기 전지셀(1)에는 각 극판과 전기적으로 연결된 전극리드(7)가 일측으로 인출되어 있다. 즉, 전극리드(7)가 'ㅡ'자 형으로 전지셀(1)과 연결되어 사용된다. In the
상기와 같은 구조로 이루어진 대용량의 전지는 현재 하이브리드형 자동차에 적용되고 있는데, 이때 팩에 연결된 전극리드가 사고와 같은 외부충격에 의해 전지셀 내부로 파고들면서 셀의 단락을 유발하며, 또한 발화되는 문제점이 있다.A large capacity battery having the above structure is currently applied to a hybrid vehicle. At this time, an electrode lead connected to a pack penetrates into the battery cell due to an external shock such as an accident, causing a short circuit of the cell, and also causing a problem of ignition. There is this.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 전극리드의 형상을 변형하여 외부로부터 가해지는 충격을 완화시킴으로써 발화의 문제점을 해소하고, 단락을 방지할 수 있는 리튬 이차 전지를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and deforms the shape of the electrode lead to mitigate the impact from the outside to solve the problem of ignition, and to provide a lithium secondary battery that can prevent a short circuit. There is a purpose.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 리튬 이차 전지는, 양극판과 세퍼레이터와 음극판이 순차적으로 적층된 전지셀과, 상기 전지셀의 각 극판으로부터 인출되는 전극리드로 이루어진 리튬 이차 전지에 있어서, 상기 전극리드는 'ㄹ'자 형상으로 변형된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the lithium secondary battery according to the present invention is a lithium secondary battery comprising a battery cell in which a positive electrode plate, a separator and a negative electrode plate are sequentially stacked, and an electrode lead drawn out from each pole plate of the battery cell, The electrode lead is characterized in that it is deformed in the '' 'shape.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 양극판과 세퍼레이터와 음극판이 순차적으로 적층된 전지셀과, 상기 전지셀의 각 극판으로부터 인출되는 전극리드로 이루어진 리튬 이차 전지에 있어서, 상기 전극리드는 'ㅅ'자 형상으로 변형된 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, in a lithium secondary battery comprising a battery cell in which a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate are sequentially stacked, and an electrode lead drawn out from each electrode plate of the battery cell, the electrode lead has a '-' shape. Characterized in that modified.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 양극판과 세퍼레이터와 음극판이 순차적으로 적층된 전지셀과, 상기 전지셀의 각 극판으로부터 인출되는 전극리드로 이루어진 리튬 이차 전지에 있어서, 상기 전극리드는 'W'자 형상으로 변형된 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, in a lithium secondary battery comprising a battery cell in which a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate are sequentially stacked, and an electrode lead drawn out from each of the electrode plates of the battery cell, the electrode lead has a 'W' character. It is characterized by being deformed in shape.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 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. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 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.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.
도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 리튬 이차 전지를 개략적으로 나타내는 단면도이다.3 is a cross-sectional view schematically illustrating a lithium secondary battery according to a first exemplary embodiment of the present invention.
도면을 참조하면, 리튬 이차 전지(100)는, 전지셀(11) 및 전지셀(11)의 일측으로 인출된 전극리드(17)를 구비한다.Referring to the drawings, the lithium
상기 전지셀(11)은 양극판(12)과, 음극판(14)과, 그 사이에 개재되는 세퍼레이터(13)로 이루어져 있다. 전지셀(11)은 양극판(12), 세퍼레이터(13), 음극판(14) 순으로 배치된 상태에서 젤리-롤형(jelly-roll type)으로 와인딩되거나, 다수장의 적층형(stack type)으로 라미네이팅 되어 있다.The
상기 양극판(12)은 금속 박판, 예컨대 알루미늄막으로 된 양극 집전체상에 리튬계 산화물을 주성분으로 하여 바인더, 가소제, 도전재 등이 혼합된 조성물이 코팅되어 있다. 양극판(12)에는 양극리드(17)가 용접되어 있다.The
상기 음극판(14)은 금속 박판, 예컨대 구리막으로 된 음극 집전체상에 탄소재를 주성분으로 하여 바인더, 가소제, 도전재 등이 혼합된 조성물이 코팅되어 있다. 음극판(14)에는 음극리드(17)가 용접되어 있다.The
상기 세퍼레이터(13)는 양극판(12)과 음극판(14) 간의 절연을 위하여 적어도 한장 이상 배치되어 있다. 세퍼레이터(13)는 양극판(12) 및 음극판(14) 보다 폭을 넓게 하여 형성하는 것이 극판(12),(14) 간의 단락을 방지하는 데 유리하다.At least one
상기 전극리드(17)는 전지셀(11)의 각 극판(12),(14)과 전기적으로 연결되어 전지셀(11)의 일측으로 인출된다. 이때, 전극리드(17)는 도시된 바와 같이 여러번 굴곡되어 형성된다. 즉, 'ㄹ'자 형상으로 이루어진다. 여기서, 도 2와 비교하여 설명하면, 도 2는 종래의 'ㅡ'자 형상의 전극리드(7)로서 상기 전극리드(7)가 충격(C)을 받으면 화살표 방향으로 이격되어 전지셀(1)을 파고들면서 전지셀(1)의 단락을 유발하게 된다. 한편, 도 3의 'ㄹ'자 형상의 전극리드(17)는 외부로부터 충격(C)을 받으면 화살표 방향으로 충격이 완화됨으로써 전지셀(11)의 단락을 방지하게 된다.The
한편, 비록 도시되지는 않았지만, 전극리드(17)에 절연체가 부착되어 쇼트가 발생되지 않도록 한다.On the other hand, although not shown, an insulator is attached to the
도 4는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 리튬 이차 전지를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 여기서, 앞선 도면에서와 동일한 참조 번호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 가리킨다.4 is a schematic cross-sectional view of a rechargeable lithium battery according to a second exemplary embodiment of the present invention. Here, the same reference numerals as in the preceding figures indicate the same members having the same function.
도면을 참조하면, 상기 리튬 이차 전지(200)는 양극판(12)과 음극판(14)과 그 사이에 개재되는 세퍼레이터(13)로 이루어진 전지셀(11), 전지셀(11)의 일측으로 인출된 전극리드(27)를 구비한다.Referring to the drawings, the lithium
상기 전지셀(11)은 전술한 전지셀(11)과 동일함으로 상세한 설명은 생략하기로 한다.Since the
상기 전극리드(27)는 전지셀(11)의 각 극판(12),(14)과 전기적으로 연결된다. 전극리드(27)는 소정의 기울기를 갖도록 굴곡되어 형성된다. 즉, 'ㅅ'자 형상으로 이루어진다. 여기서, 도 2와 비교하여 설명하면, 도 2는 종래의 'ㅡ'자 형상의 전극리드(7)로서 상기 전극리드(7)가 충격(C)을 받으면 화살표 방향으로 이격되어 전지셀(1)을 파고들면서 전지셀(1)의 단락을 유발하게 된다. 한편, 도 4의 'ㅅ'자 형상의 전극리드(27)는 외부로부터 충격(C)을 받으면 화살표 방향으로 충격이 완화됨으로써 전지셀(11)의 단락을 방지하게 된다.The
한편, 비록 도시되지는 않았지만, 전극리드(27)에 절연체가 부착되어 쇼트가 발생되지 않도록 한다.On the other hand, although not shown, an insulator is attached to the
도 5는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 리튬 이차 전지를 개략적으로 나타내는 단면도로서, 앞선 도면에서와 동일한 참조 번호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 가리킨다.FIG. 5 is a cross-sectional view schematically illustrating a lithium secondary battery according to a third exemplary embodiment of the present invention, in which like reference numerals denote the same members having the same function.
도면을 참조하면, 상기 리튬 이차 전지(300)는 전지셀(11), 전지셀(11)의 일측으로 인출된 전극리드(37)를 구비한다.Referring to the drawings, the lithium
상기 전지셀(11)은 전술한 전지셀(11)과 동일함으로 상세한 설명은 생략하기로 한다.Since the
상기 전극리드(37)는 전지셀(11)의 각 극판(12),(14)과 전기적으로 연결된다. 전극리드(37)는 소정의 기울기를 갖도록 여러번 굴곡되어 형성된다. 즉, 'W'자 형상으로 이루어진다. 여기서, 도 2와 비교하여 설명하면, 도 2는 종래의 'ㅡ'자 형상의 전극리드(7)로서 상기 전극리드(7)가 충격(C)을 받으면 화살표 방향으로 이격되어 전지셀(1)을 파고들면서 전지셀(1)의 단락을 유발하게 된다. 한편, 도 5의 'W'자 형상의 전극리드(37)는 외부로부터 충격(C)을 받으면 화살표 방향으로 충격이 완화됨으로써 전지셀(11)의 단락을 방지하게 된다.The
한편, 비록 도시되지는 않았지만, 전극리드(37)에 절연체가 부착되어 쇼트가 발생되지 않도록 한다.On the other hand, although not shown, an insulator is attached to the
결과적으로, 전술된 'ㄹ', 'ㅅ', 'W'자 형상의 전극리드(17),(27),(37)는 외부로부터 충격을 받으면 충격을 완화시킬 수 있는 형상으로 제조됨을 알 수 있다. 이와 같은 형상의 전극리드(17),(27),(37)는 일 예로서 이에 한정되지 않으며, 충격을 완화시킬 수 있는 구조, 예컨대 'ㄷ'자 형상, '∽'물결 형상 등의 다양한 형상의 전극리드라도 채용가능함은 물론이다.As a result, it can be seen that the above-described electrode leads 17, 27, and 37 of the letters 'ㄹ', 'ㅅ', and 'W' are manufactured to have a shape that can mitigate the impact when they are impacted from the outside. have. Electrode leads 17, 27, 37 of such a shape is not limited to this as an example, a structure that can mitigate the impact, for example, a variety of shapes such as 'c' shape, '∽' wave shape Of course, it is also possible to adopt the electrode lead.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지 식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical spirit of the present invention and the following will be understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Various modifications and variations are possible, of course, within the scope of equivalents of the claims to be described.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 리튬 이차 전지는 전지셀과 전기적으로 연결된 종래의 'ㅡ'자 형상의 전극리드를 'ㅅ', 'ㄹ' 및 'W'자 형상으로 변형함으로써 충격에 의해 전극리드가 전지셀을 파고들어 전지셀의 단락 및 발화를 방지할 수 있다. As described above, the lithium secondary battery according to the present invention is the electrode by the impact by deforming the conventional '-'- shaped electrode lead electrically connected to the battery cell to the' ',' '' and '' A lead may penetrate the battery cell to prevent short circuit and fire of the battery cell.
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A201 | Request for examination | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
J201 | Request for trial against refusal decision | ||
J301 | Trial decision |
Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20120718 Effective date: 20131101 |