KR20160074057A - Improved structure for the secondary cell battery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 2차전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2차전지 캡 어셈블리 내부의 필터와 벤트의 접착부분을 보다 단단하게 연결시킬 수 있도록 하는 2차전지의 개선된 구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to an improved structure of a secondary battery that can firmly connect a bonding portion of a filter and a vent in a secondary battery cap assembly.
2차전지(Secondary cell battery)는 플러그 등의 전력공급수단 없이 사용되는 중소 규모의 전기장치에 전력을 제공할 수 있도록 하는 건전지 중에서도 적어도 1회 이상 충전하여 재사용할 수 있는 전자기기의 핵심 부품이다. 상기 2차전지는 일반적으로 양극과 음극 사이에서 내부 물질의 산화, 환원 반응을 일으킴으로서 전기를 발생시키며, 상기 내부 물질로 무엇을 사용하느냐에 따라 니켈전지, 이온전지, 리튬이온전지, 폴리머전지, 리튬폴리머전지, 리튬설퍼전지 등으로 나뉜다.A secondary cell battery is a core part of an electronic device that can be recharged at least one time among batteries that can supply electric power to small and medium sized electric devices used without a power supply means such as a plug. Generally, the secondary battery generates electricity by causing an oxidation and reduction reaction of an internal material between the anode and the cathode. Depending on what is used as the internal material, a nickel battery, an ion battery, a lithium ion battery, a polymer battery, Batteries, and lithium sulfur batteries.
상기한 바와 같이 2차전지는 내부 물질의 반응을 통하여 전기를 발생하기 때문에, 상기 내부 물질을 2차전지 내에 완전히 밀봉하는 것이 중요하다. 만약 상기 내부 물질이 밀봉되지 않고 누수(Leak)가 발생한다면, 기본적으로 상기 2차전지가 파손되어 제 기능을 할 수 없게 되며 또한 내부 물질로 인하여 상기 2차전지가 탑재되어 있었던 전자기기의 고장을 일으킬 수 있고, 상기 내부 물질이 유독성을 가지고 있을 경우 상기 전자기기를 사용하고 있는 사용자의 건강을 해칠 수도 있게 된다.As described above, since the secondary battery generates electricity through reaction of the internal material, it is important to completely seal the internal material in the secondary battery. If the internal material is not sealed and leaks are generated, the secondary battery is basically broken and can not function. In addition, due to the internal materials, the electronic device on which the secondary battery is mounted may fail And if the internal substance has toxicity, the health of the user using the electronic device may be impaired.
도 1은 종래의 2차전지(B) 일부분의 단면 구조도로서, 도 1에 도시된 부분은 상기 2차전지(B)의 음극(-) 부분, 즉 캡 어셈블리(Cap Assembly)의 단면 구조도이다. 도 1에서 도시된 바와 같이, 상기 2차전지(B)는 외부 몸체를 이루는 외부케이싱(10)의 내부로 내부 물질이 충진되어 있는 내부케이싱(11)이 설치되어 있으며, 상기 내부케이싱(11)의 단부에는 필터(30)가 설치된다.1 is a cross-sectional structural view of a portion of a conventional secondary battery (B). The portion shown in FIG. 1 is a sectional view of a negative electrode (-) portion of a secondary battery (B), that is, a cap assembly. As shown in FIG. 1, the secondary battery B is provided with an inner casing 11 filled with an inner material into an
그리고 상기 외부케이싱(10)의 캡 어셈블리 단부에는 외부 기기의 단자와 접촉할 수 있는 캡(21)이 설치되고, 상기 캡(21)과 필터(30)를 연결하는 벤트(20)가 상기 캡(21)과 필터(30) 사이에 설치됨으로서 내부 물질로부터 생성된 전기가 필터(30)와 벤트(20)를 거쳐 캡(21)에 전달되고, 이로써 상기 캡(21)과 연결되어 있는 외부 기기의 단자에게 전기 에너지가 전달될 수 있게 된다.A
상기와 같이 전기 에너지를 전달시키기 위해서는, 도 1에서 도시된 바와 같이 필터(30)와 벤트(20)가 맞닿아 있어야 하고, 상기 벤트(20)와 캡(21)이 맞닿아 있어야 한다. 이를 달성하기 위하여, 상기 벤트(20)는 중심부가 경사지도록 튀어나와 있는 원반 형태로 형성되어, 상기 벤트(20)의 튀어나온 중심부가 필터(30)의 중심부에 맞닿게 되고상기 벤트(20)의 가장자리 부분이 상기 캡(21)과 맞닿도록 함으로써 이를 달성하도록 한다.1, the
이때 상기 벤트(20)를 상기 필터(30)와 캡(21) 사이에 고정시킬 수 있도록 함과 동시에 상기 필터(30)와 벤트(20)의 밀착을 확실히 할 수 있도록 하기 위하여, 상기 펠터(30)와 벤트(20)가 접촉하는 접착면(A)은 레이저 용접을 하여 고정하도록 하는 것이 일반적이다.At this time, in order to fix the
여기서 상기 레이저 용접을 통하여 접착면(A)을 처리하는 것이 문제를 발생시킬 수 있는데, 이는 도 2에 도시된 사진들을 통하여 확인할 수 있다. 도 2의 '1' 및 '3'에서 도시된 바와 같이, 상술한 레이저 용접을 통한 접착면(A) 의 처리는 상기 필터(30)와 벤트(20) 서로 간의 용접 강도가 약하여 쉽게 떨어져 기능이 불량하게 된다. 또한 상기와 같은 레이저 용접을 통한 접착면(A)의 처리는 도 2의 '2', '4'에 도시된 바와 같이 용접에 따른 용접슬러지, 튐, 산화 발생을 유발하여 쇼트 등의 2차적인 문제를 발생시킬 수 있고, 또한 용접부의 파손으로 인하여 갈라짐 또는 구멍이 발생하여, 상기 내부케이싱(11) 내부의 내부 물질이 유출되어 2차전지(B) 전체의 고장을 유발할 수도 있게 됨은 물론, 이와 연결된 외부의 전자기기 역시 외부 물질의 누수 등으로 인하여 손상될 수 있다.Processing the adhesive surface A through the laser welding may cause a problem, which can be confirmed through the photographs shown in FIG. As shown in FIGS. 2 and 3, the processing of the adhesive surface A through the above-described laser welding has a weak welding strength between the
따라서 상기한 문제점을 해결하여, 2차전지의 수명을 연장시키고 고장을 최소화할 수 있는 방안이 필요하게 되었다.Accordingly, there is a need to solve the above-mentioned problems and to prolong the life of the secondary battery and minimize the failure.
한편, 상기와 같은 2차전지 관련 선행기술로서, 2차전지의 캡어셈블리에 마련되는 배기장치를 개시한 등록특허 10-0814889호, 조립 불량률을 감소시킬 수 있도록 하는 전지의 캡 조립체를 개시하고 있는 공개특허 10-1998-0060805호, 축전지의 내부에서 발생하는 가스를 외부로 배출함과 동시에 외기의 유입을 막아 축전지의 내부 압력을 조절할 수 있도록 하는 축전지용 벤트 캡을 개시한 등록특허 10-1268294호 등이 있으나, 본 발명과는 그 사상 및 구성, 방법 등이 전혀 다른 기술들이다.As a prior art related to the secondary battery as described above, Patent Document 10-0814889 disclosing an exhaust device provided in a cap assembly of a secondary battery has disclosed a cap assembly for a battery that can reduce the assembly failure rate Open No. 10-1998-0060805 discloses a vent cap for a battery that discharges gas generated from the inside of the battery to the outside and controls the internal pressure of the battery by preventing inflow of outside air, And the like, but their ideas, configurations, methods, and the like are completely different from those of the present invention.
그리고 밀봉성이 향상된 전지를 개시하고 있는 등록특허 제 10-0841672호, 리튬이온 전지의 안전캡을 개시하고 있는 등록특허 제 10-0284032호, 원통형 이차전지 캔의 안전 벤트를 개시하고 있는 등록특허 제 10-1292534호 역시 본 발명과는 그 사상 및 구성, 방법 등이 전혀 다른 기술들이다.No. 10-0841672 disclosing a battery having improved sealing properties, Patent No. 10-0284032 disclosing a safety cap of a lithium ion battery, and a safety vent of a cylindrical secondary battery can 10-1292534 are also quite different technologies from those of the present invention.
마찬가지로, 폴리올레핀계 수지제 안전판을 이용한 리튬 이온 전지를 개시하고 있는 등록특허 10-0378020호, 전극리드에 안전부재가 위치한 구조의 캡 어셈블리 및 이를 포함하고 있는 원통형 전지를 개시하고 있는 등록특허 10-1279994호, 신규한 구조의 캡 어셈블리 및 이를 포함하고 있는 원통형 전지를 개시하고 있는 등록특허 10-1335285 호 역시 본 발명과는 그 사상 및 구성, 방법 등이 전혀 다른 기술들이다.Likewise, Patent Document 10-0378020 disclosing a lithium ion battery using a polyolefin resin-made safety plate, a cap assembly having a structure in which a safety member is disposed on an electrode lead, and a cylindrical battery including the same. The cap assembly of the novel structure, and the cylindrical battery including the same, are also completely different from those of the present invention.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하여, 2차전지 캡 어셈블리의 필터와 벤트를 보다 단단하게 연결시킬 수 있도록 상기 필터와 벤트의 형태를 형성하고, 이를 이용하여 상기 2차전지 캡 어셈블리에서의 필터와 벤트를 설치하도록 하는 2차전지의 개선된 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above and to provide a filter and a vent in the form of a filter and a vent so that the filter and the vent of the secondary battery cap assembly can be more firmly connected, The present invention provides an improved structure of a secondary battery in which a filter and a vent are installed.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여;In order to accomplish the object of the present invention as described above,
2차전지 캡 어셈블리의 개선된 구조로서 중심부가 돌출되어 있는 벤트의 중심부에는 하나 이상의 결합돌기가 형성되고, 상기 벤트와 맞닿게 되는 필터상에는 상기 결합돌기가 관통 삽입될 수 있도록 하는 하나 이상의 수용공간이 형성되어, 상기 벤트의 결합돌기가 상기 수용공간에 관통 삽입되고, 상기한 관통 삽입 상태에서 상기 결합돌기 중 필터 바깥으로 돌출된 부분을 압착하여 압착부를 형성함으로서 상기 필터와 상기 벤트를 결합시키는 2차전지의 구조를 제공한다.An improved structure of the secondary battery cap assembly includes at least one coupling protrusion formed at the central portion of the vent protruding from the center and at least one accommodating space for allowing the coupling protrusion to be inserted through the filter, And the venting protrusion of the vent is inserted into the receiving space and the protruding portion of the coupling protrusions protruding from the filter out of the coupling protrusions is pressed to form a pressed portion, Thereby providing the structure of the battery.
상기에서, 벤트와 필터를 결합시킨 뒤에 형성되는 압착부와 필터 사이에는 레이저 용접을 실시하여 결합 강도를 더 보강할 수도 있다.In the above, it is also possible to further strengthen the bonding strength by laser welding between the pressing part formed after the vent and the filter are combined and the filter.
본 발명에 의하면, 2차전지 캡 어셈블리의 필터와 벤트의 형태를 다르게 하는 단순한 공정만으로도 2차전지 캡 어셈블리의 누수 및 파손 등을 방지할 수 있게 되어, 경제적이면서도 효과적으로 2차전지의 내구성을 증대시키고 또한 이와 연결되는 외부 기기의 안전 또한 담보할 수 있게 되어 사용자의 신뢰를 높일 수 있게 된다.According to the present invention, leakage and breakage of the secondary battery cap assembly can be prevented by a simple process of changing the shape of the filter and the vent of the secondary battery cap assembly. Thus, the durability of the secondary battery can be increased economically and effectively In addition, it is possible to secure the safety of the external device connected thereto, thereby enhancing the trust of the user.
도 1은 종래의 2차전지 캡 어셈블리의 구조도.
도 2는 종래의 2차전지 캡 어셈블리에 대한 사진.
도 3은 본 발명의 벤트의 단면 구조도.
도 4는 본 발명의 필터의 단면 구조도.
도 5는 본 발명의 벤트와 필터의 결합 구조도.
도 6은 본 발명의 벤트와 필터를 결합하는 과정을 도시한 구조도.1 is a structural view of a conventional secondary battery cap assembly.
2 is a photograph of a conventional secondary battery cap assembly.
3 is a sectional structural view of the vent of the present invention.
4 is a cross-sectional structural view of the filter of the present invention.
Fig. 5 is a schematic view showing a coupling structure of a vent and a filter of the present invention. Fig.
6 is a structural view illustrating a process of combining a vent of the present invention and a filter.
이하에서는 본 발명을 첨부되는 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다. 하기의 설명은 본 발명의 실시와 이해를 돕기 위한 것이지 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니다. 당업자들은 이하의 특허등록청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 내에서 다양한 변형 및 변경이 있을 수 있음을 이해할 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The following description is intended to assist in the understanding and understanding of the present invention, but is not to be construed as limiting the invention thereto. Those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes may be made within the spirit of the invention as set forth in the following claims.
도 3은 본 발명의 벤트(200)의 단면 구조도이며, 도 4는 본 발명의 필터(300)의 단면 구조도이다. 이하에서는 도 3을 통하여 상기 벤트(200)를, 도 4를 통하여 상기 필터(300)에 대해 설명한다.FIG. 3 is a sectional view of a
도 3에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 벤트(200)는 종래의 벤트(20)의 형태인 중심부가 완만하게 돌출된 원반 형태로 제작되는데, 여기에서 상기 벤트(200)는 완만하게 돌출된 중심부에 하나 이상의 결합돌기(210)가 형성된다.As shown in FIG. 3, the
그리고 도 4에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 필터(300)는 상기 결합돌기(210)가 관통할 수 있도록 하는 동일한 수의 수용공간(310)이 형성되어, 상기 벤트(200)의 결합돌기(210)가 필터(300)의 수용공간(310)에 삽입 관통되어, 도 5에서와 같이 결합된다.4, the
여기서 도 5에서와 같이 단순히 상기 벤트(200)의 결합돌기(210)가 필터(300)의 수용공간(310)에 관통 삽입된 형태만으로는 상기 벤트(200)와 필터(300)가 완전히 고정 결합되지 않게 되므로, 추가적인 공정이 필요하다. 이를 도 6을 통하여 설명하도록 한다. 도 6은 상기 벤트(200)와 필터(300)를 결합하는 과정을 도시한 구조도이다.5, the
상술한 바와 같이 벤트(200)와 필터(300)가 결합하는데, 이는 도 6의 A와 같은 형태이다. 상기 도 6의 A와 같이 벤트(200)와 필터(300)가 결합한 형태에서, 상기 필터(300)의 수용공간(310)에 관통 삽입되어 있는 벤트(200)의 결합돌기(210) 부분 중 상기 수용공간(310)을 관통하여 반대편으로 돌출되어 있는 부분을 물리적으로 상, 하 압착시켜 도 6의 B에서 도시된 바와 같이 압착부(211)를 형성한다. 상기 압착부(211)로 인하여 상기 필터(300)는 상기 벤트(200) 상에 완전히 고정 체결될 수 있다.As described above, the
상기한 압착공정으로 인하여 압착부(311)를 형성하는 것만으로도 상기 필터(300)는 상기 벤트(200)에 완전히 고정 체결되어 접착 강도를 만족시킬 수 있지만, 만약 더 높은 수준으로 상기 벤트(200)와 필터(300)를 접착시키기 위하여는, 상기 압착부(211)와 필터(300)간에 레이저 용접을 실시하여 마무리함으로서 상기 벤트(200)와 필터(300)를 누수 없이 완전히 접착시킬 수 있도록 한다.The
그리고 상기와 같이 결합된 벤트(200)와 필터(300)를 도 3의 C에서와 같이 2차전지(B)의 캡 어셈블리 상에 조립 설치함으로서 2차전지(B)의 캡 어셈블리 설치를 마무리할 수 있도록 한다.The
200 : 벤트. 210 : 결합돌기.
211 : 압착부. 300 : 필터.
310 : 수용공간.200: vent. 210: coupling protrusion.
211: Crimp portion. 300: Filter.
310: accommodation space.
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