KR20220072503A - 이차 전지 - Google Patents

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KR20220072503A
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cap plate
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conductive double
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박준홍
손희명
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 측면은 전극 조립체의 전극탭을 단자 플레이트 또는 케이스에 연결하는 공정을 단순하게 하는 이차 전지를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 제1전극탭과 제2전극탭을 가지는 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 수용하여 상기 제1전극탭에 전기적으로 연결되는 케이스, 상기 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트와 상기 캡 플레이트에 절연 상태로 결합되고 상기 제2전극탭에 전기적으로 연결되는 단자 플레이트를 포함하는 캡 조립체, 및 상기 제1전극탭과 상기 케이스의 제1연결 및 상기 제2전극탭과 상기 단자 플레이트의 제2연결 중 적어도 하나에 적용되는 도전성 양면접착부재를 포함한다.

Description

이차 전지 {RECHARGEABLE BATTERY}
본 발명은 이차 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 초소형 이차 전지에 관한 것이다.
이차 전지(rechargeable battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 저용량의 이차 전지는 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대용량 전지는 하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.
대표적인 이차 전지에는 니켈-카드뮴(Ni-Cd)전지와 니켈-수소(Ni-MH)전지 및 리튬(Li)전지와 리튬이온(Li-ion) 이차 전지 등이 있다. 특히, 리튬이온 이차 전지는 휴대용 전자 장비 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-수소 전지보다 작동 전압이 약 3배나 높다. 또한, 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 측면에서 널리 사용되고 있다.
특히, 최근에는 블루투스(Bluetooth)를 이용한 헤드폰, 이어폰, 스마트워치(Smartwatch), 및 신체 부착형 의료기기 등의 웨어러블 디바이스(Wearable devices)에 대한 수요가 증가함에 따라, 에너지 밀도가 높으면서 초소형의 이차 전지의 필요성이 증가하고 있다.
이러한 초소형 이차 전지는 제한된 크기 내에서 요구되는 전기적 용량을 확보하고, 효과적인 경량화를 도모하면서 효율적인 구조를 구현하고 구조적 안정성을 향상시키는 것이 중요하다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
본 발명의 일 측면은 전극 조립체의 전극탭을 단자 플레이트 또는 케이스에 연결하는 공정을 단순하게 하는 이차 전지를 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 일 측면은 이차 전지의 외부탭을 세트에 연결하는 공정을 단순하게 하는 이차 전지를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 제1전극탭과 제2전극탭을 가지는 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 수용하여 상기 제1전극탭에 전기적으로 연결되는 케이스, 상기 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트와 상기 캡 플레이트에 절연 상태로 결합되고 상기 제2전극탭에 전기적으로 연결되는 단자 플레이트를 포함하는 캡 조립체, 및 상기 제1전극탭과 상기 케이스의 제1연결 및 상기 제2전극탭과 상기 단자 플레이트의 제2연결 중 적어도 하나에 적용되는 도전성 양면접착부재를 포함한다.
상기 도전성 양면접착부재는 도전성 양면테이프로 형성될 수 있다.
상기 도전성 양면테이프는 도전성을 가지고 메쉬 구조로 형성되는 도전 메쉬부, 및 상기 도전 메쉬부의 주위에 채워져서 상기 제1연결 및 상기 제2연결을 형성하는 고무 접착제를 포함한다.
상기 도전성 양면접착부재는 이방성 전도필름으로 형성될 수 있다.
상기 제1연결은, 서로 마주하는 상기 제1전극탭의 하면과 상기 케이스의 내면 사이에 개재되는 제1도전성 양면테이프로 양자를 전기적 및 기계적으로 연결할 수 있다.
상기 제2연결은, 서로 마주하는 상기 제2전극탭의 상면과 상기 단자 플레이트의 하면 사이에 개재되는 제2도전성 양면테이프로 양자를 전기적 및 기계적으로 연결할 수 있다.
상기 단자 플레이트는, 상기 캡 플레이트의 외측에 배치되어 상기 캡 플레이트의 외표면에 열융착부재를 개재하여 전기적으로 절연 부착되는 플렌지부, 및 상기 플렌지부의 중심에서 내부로 돌출되어 상기 열융착부재의 관통구 및 상기 캡 플레이트의 단자홀을 관통하여 상기 전극 조립체를 향하여 돌출되는 탭연결부를 포함하며, 상기 제2도전성 양면테이프는 상기 제2전극탭과 상기 탭연결부의 내표면 사이에서 전기적 기계적으로 연결될 수 있다.
상기 단자 플레이트는, 상기 캡 플레이트의 내측에 배치되어 상기 캡 플레이트의 내표면에 열융착부재를 개재하여 전기적으로 절연 부착되는 플렌지부, 및 상기 플렌지부의 중심에서 외부로 돌출되어 상기 열융착부재의 관통구, 캡 플레이트의 단자홀을 관통하는 돌출단자를 포함하며, 상기 제2도전성 양면테이프는 상기 제2전극탭과 상기 플랜지부의 내표면 사이에서 기계적 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 단자 플레이트는, 상기 캡 플레이트의 외측에 배치되어 상기 캡 플레이트의 외표면에 열융착부재를 개재하여 전기적으로 절연 부착되는 플렌지부, 및 상기 플렌지부의 중심에서 내부로 돌출되어 상기 열융착부재의 관통구 및 상기 캡 플레이트의 단자홀을 관통하여 상기 전극 조립체를 향하여 돌출되는 탭연결부를 포함하고, 상기 단자 플레이트를 세트에 연결하는 제3연결은 상기 플렌지부의 외표면에 연결되는 제1외부탭과 세트 사이를 도전성 양면접착부재로 연결할 수 있다.
상기 케이스를 상기 세트에 연결하는 제4연결은, 상기 케이스의 외표면에 연결되는 제2외부탭과 세트 사이를 도전성 양면접착부재로 연결할 수 있다.
상기 단자 플레이트는, 상기 캡 플레이트의 내측에 배치되어 상기 캡 플레이트의 내표면에 열융착부재를 개재하여 전기적으로 절연 부착되는 플렌지부, 및 상기 플렌지부의 중심에서 외부로 돌출되어 상기 열융착부재의 관통구, 캡 플레이트의 단자홀을 관통하는 돌출단자를 포함하며, 상기 단자 플레이트를 세트에 연결하는 제3연결은, 상기 돌출단자의 외표면에 연결되는 제1외부탭과 세트 사이를 도전성 양면접착부재로 연결할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 제1전극탭과 케이스의 제1연결 및 제2전극탭과 단자 플레이트의 제2연결 중 적어도 하나에 도전성 양면접착부재를 적용하므로 제1, 제2전극탭을 단자 플레이트 또는 케이스에 연결하는 공정을 단순하게 할 수 있다.
또한, 일 실시예의 이차 전지는 이차 전지의 외부탭과 세트의 연결에 도전성 양면접착부재를 적용하므로 외부탭을 세트에 연결하는 공정을 단순하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 이차 전지를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 이차 전지에 대한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 4는 도 2 및 도 3에 적용되는 제2도전성 양면테이프로 제2전극탭과 단자 플레이트를 전기적 및 기계적으로 연결한 부분을 확대한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 이차 전지를 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5의 이차 전지에 대한 분해 사시도이다.
도 7은 도 5의 Ⅶ-Ⅶ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 8은 제1실시예의 이차 전지의 외부탭과 세트를 전기적으로 연결하는 단면도이다.
도 9는 제2실시예의 이차 전지의 외부탭과 세트를 전기적으로 연결하는 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 초소형 전지로서, 코인형 전지(coin cell) 또는 버튼형 전지(button cell)일 수 있다. 여기서 코인형 전지 또는 버튼형 전지는 얇은 동전 또는 단추 형태의 전지로서, 전지 직경(D)에 대한 높이(H)의 비율(H/D)이 1 이하인 전지를 의미한다(도 1 참조).
코인형 전지 또는 버튼형 전지는 주로 원통형이므로 수평 방향의 단면이 원형이나, 이에 한정되는 것은 아니며, 수평 방향의 단면이 타원형 또는 다각형인 형태도 이에 포함될 수 있다. 이 때, 직경은 전지의 수평 방향을 기준으로 케이스 외주의 최대 거리로 설정되고, 높이는 전지의 수직 방향을 기준으로 최대 거리(편평한 바닥면에서 편평한 최상단면까지의 거리)로 설정된다.
그러나, 코인형 전지 또는 버튼형 전지는 본 발명의 예시로서 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 원통형 또는 핀(pin)형 전지일 수 있다. 다만, 이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지가 코인형 전지 또는 버튼형 전지인 경우에 대하여, 예시적으로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 이차 전지를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 이차 전지에 대한 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 자른 단면도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 제1실시예의 이차 전지(100)는 전극 조립체(10), 케이스(20), 캡 조립체(60), 및 도전성 양면접착부재(40)를 포함한다.
캡 조립체(60)는 서로 결합되는 캡 플레이트(31)와 단자 플레이트(63)를 포함한다. 일례로써, 캡 플레이트(31)와 단자 플레이트(63)는 서로의 사이에 배치되는 열융착부재(34)에 의하여 열융착 된다.
열융착부재(34)는 캡 플레이트(31)와 단자 플레이트(63)를 상호 결합시키는 매개체로 작용한다. 예를 들면, 열융착부재(34)는 폴리머 등 전기 절연성 소재로 형성될 수 있고, 레이저 등을 이용하여 용융되어 캡 플레이트(31)와 단자 플레이트(63)에 융착될 수 있다.
제1실시예는 열융착부재(34)로 단자 플레이트(63)를 캡 플레이트(31)에 결합시킴으로써, 별도의 절연용 구성을 추가하지 않고도 단자 플레이트(63)와 캡 플레이트(31) 사이를 효과적으로 절연하면서 안정적인 실링 및 결합 구조를 형성할 수 있다.
전극 조립체(10)는 전기 절연재인 세퍼레이터(13)의 양면에 구비되는 제1전극(11, 예를 들면, 음극)과 제2전극(12, 예를 들면, 양극)을 포함하고, 제1전극(11), 세퍼레이터(13) 및 제2전극(12)을 권취하여 형성된다. 따라서 전극 조립체(10)는 젤리롤(jelly roll) 타입으로 형성될 수 있다. 별도로 도시하지 않았으나, 전극 조립체는 스택(stack) 타입으로 형성될 수도 있다.
전극 조립체(10)는 전류를 충전 및 방전하도록 구성되며, 전극 조립체(10)에서 권취축은 케이스(20)의 높이 방향(도 1 내지 도 3에서 상하 방향)과 나란하게 배열될 수 있다.
전극 조립체(10)의 제1단(전극 조립체의 하단면)(101)과 제2단(전극 조립체의 상단면)(102)은 편평하며 서로 나란한 형태일 수 있다. 제1실시예에서 전극 조립체(10)는 센터핀을 구비하지 아니하고 있으나 권취축의 자리에 센터핀(미도시)을 구비할 수도 있다.
케이스(20)는 전극 조립체(10)의 양단 중 제1단(101)과 바닥 내표면으로 마주하면서 전극 조립체(10)를 수용한다. 이때, 전극 조립체(10)는 제1, 제2단(101, 102) 및 측면에 절연시트(14)로 피복되어 케이스(20)에 전해액과 함께 내장된다. 일례로써, 케이스(20)는 젤리롤 타입의 전극 조립체(10)를 수용하는 원통으로 형성되며, 캡 조립체(60)는 원통형 케이스(20)의 개구(21)를 밀폐한다.
전극 조립체(10)는 제1전극(11)에 연결되는 제1전극탭(51)과 제2전극(12)에 연결되는 제2전극탭(52)을 구비하여, 제1, 제2전극(11, 12)을 제1, 제2단(101, 102)으로 각각 인출한다.
전극 조립체(10)가 케이스(20)에 수용된 상태에서 제1전극탭(51)은 케이스(20)의 바닥 내표면에 전기적 및 기계적으로 제1연결되고, 제2전극탭(52)은 캡 조립체(60)의 단자 플레이트(63)의 내표면에 전기적 및 기계적으로 제2연결된다.
그리고 캡 조립체(60)의 캡 플레이트(31)는 전극 조립체(10) 양단 중 제2단(102)과 마주하면서 케이스(20)에 결합되어 개구(21)를 덮는다. 이때, 단자 플레이트(63)는 열융착부재(34)로 캡 플레이트(31)에 결합된 상태로 제2전극탭(52)에 제2연결된다.
제1연결은 도전성 양면접착부재(40)를 개재하여 제1전극탭(51)과 케이스(20)를 서로 연결한다. 제2연결은 도전성 양면접착부재(40)를 개재하여 제2전극탭(52)과 단자 플레이트(63)를 서로 연결한다.
도전성 양면접착부재(40)는 도전성 양면테이프 또는 이방성 전도필름(ACF, anisotropic conductive film)으로 형성될 수 있으며, 제1, 제2연결의 공정을 편리하게 한다. 편의상 도전성 양면테이프를 예로 들어 설명한다.
이하에서 제1전극(11) 및 제2전극(12)이 각각 음극 및 양극인 경우를 예시로써 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1전극(11) 및 제2전극(12)은 각각 양극 및 음극일 수도 있다.
제1전극(음극)(11)은 길게 이어진 띠 형상으로 이루어지며, 금속박(예를 들면, Cu 포일)의 집전체에 음극 활물질층이 도포된 영역인 음극 코팅부와 활물질이 도포되지 않는 영역인 음극 무지부를 포함한다. 음극 무지부는 음극의 길이 방향으로 일측 단부에 위치할 수 있다.
제2전극(양극)(12)은 길게 이어진 띠 형상으로 이루어지며, 금속박(예를 들면, Al 포일)의 집전체에 양극 활물질층이 도포된 영역인 양극 코팅부와 활물질이 도포되지 않는 영역인 양극 무지부를 포함한다. 양극 무지부는 양극의 길이 방향으로 일측 단부에 위치할 수 있다.
케이스(20)는 일측에 형성된 개구(21)로 전극 조립체(10)를 삽입할 수 있게 하고, 내부에 전극 조립체(10)와 전해액을 수용하는 공간을 가진다. 예를 들어, 케이스(20)는 전지 직경(D)에 비하여 높이(H)가 낮은 원통형으로 이루어지고, 내부 공간에 상응하는 원통형의 전극 조립체(10)가 삽입되도록 개구(21)를 원형으로 이루고 있다.
캡 조립체(60)의 단자 플레이트(63)는 플렌지부(631)와 탭연결부(632)를 포함한다. 플렌지부(631)는 캡 플레이트(31)의 외측에 배치되어 캡 플레이트(31)의 외표면에 열융착부재(34)를 개재하여 전기적으로 절연 부착된다.
단자 플레이트(63)에서, 탭연결부(632)는 플렌지부(631)의 중심에서 내부로 돌출되어 열융착부재(34)의 관통구(341) 및 캡 플레이트(31)의 단자홀(311)을 관통하여 전극 조립체(10)를 향하여 돌출되고, 제2전극탭(52)은 탭연결부(632)의 내표면에 전기적 및 기계적으로 제2연결된다.
보다 구체적으로 설명하면, 제1연결은 서로 마주하는 제1전극탭(51)의 하면과 케이스(20)의 내표면 사이에 개재되는 제1도전성 양면테이프(41)로 양자를 전기적 및 기계적으로 연결한다. 제1도전성 양면테이프(41)는 제1연결의 공정을 단순하고 편리하게 하며, 용접 불량에 의한 전기 특성의 저하를 개선한다.
제2연결은 서로 마주하는 제2전극탭(52)의 상면과 단자 플레이트(63)의 하면 사이에 개재되는 제2도전성 양면테이프(42)로 양자를 전기적 및 기계적으로 연결한다. 즉 제2연결은 서로 마주하는 제2전극탭(52)의 상면과 탭연결부(632)의 하면 사이에 개재되는 제2도전성 양면테이프(42)로 이루어진다. 제2도전성 양면테이프(42)는 제2연결의 공정을 단순하고 편리하게 하며, 용접 불량에 의한 전기 특성의 저하를 개선한다.
제1, 제2도전성 양면테이프(41, 42)를 사용하는 제1, 제2연결은 레이저 용접, 초음파 용접 또는 저항 용접 시, 발생할 수 있는 금속 용접 이물과 열을 방지하므로 전지 내부의 안전성에 대한 위험을 제거한다. 제1, 제2연결은 용접 공정 시, 케이스(20)와 캡 조립체(60)의 조건 상태에 따른 용접 불량으로 인하여 전지 특성의 저하를 방지한다. 제1, 제2연결은 피더를 통하여 제1, 제2도전성 양면테이프(41, 42)를 공급하고 부착 지그를 사용하는 정도로 가능하므로 기존의 용접 설비에 비하여, 단순한 설비를 필요로 한다.
도 4는 도 2 및 도 3에 적용되는 제2도전성 양면테이프로 제2전극탭과 단자 플레이트를 전기적 및 기계적으로 연결한 부분을 확대한 단면도이다. 제1, 제2연결은 동일한 구성을 형성하므로 도 4를 참조하여 제2연결에 대하여 설명한다.
일례로써, 제2도전성 양면테이프(42)는 도전성을 가지고 메쉬 구조로 형성되는 도전 메쉬부(421), 및 도전 메쉬부(421)의 주위에 채워져서 제2연결을 형성하는 고무 접착제(422)를 포함한다. 고무 접착제(422)는 전해액과 반응하지 않으므로 제2연결을 지속적으로 유지할 수 있게 한다.
한편, 절연부재(61)는 제2전극탭(52)과 캡 플레이트(31) 사이에 구비된다. 일례로써, 절연부재(61)는 제2전극탭(52)의 상측에 배치되어 캡 플레이트(31)의 내면에 부착된다. 절연부재(61)는 캡 플레이트(31)와 제2전극탭(52) 사이 및 캡 플레이트(31)와 전극 조립체(10) 사이에서 전기 절연 구조를 형성할 수 있다.
일례로써, 절연부재(61)는 캡 플레이트(31)의 단자홀(311)에 대응하는 관통구(611)를 구비한다. 따라서 탭연결부(632)는 플렌지부(631)의 중심에서 내부로 돌출되어 캡 플레이트(31)의 단자홀(311) 및 절연부재(61)의 관통구(611)를 관통하여 전극 조립체(10)를 향하여 돌출되고, 제2전극탭(52)은 탭연결부(632)의 내표면에 제2도전성 양면테이프(42)를 개재하여 전기적 및 기계적으로 연결된다.
한편, 도 1을 참조하면, 제1실시예의 이차 전지(100)에서, 케이스(20)의 개구(21)를 캡 조립체(60)로 밀폐한 상태에서 케이스(20)와 플렌지부(631)의 외측 평면들 사이의 거리로 높이(H)가 설정되고, 케이스(20)의 외주로 전지 직경(D)이 설정된다. 이때, 전지 직경(D)에 대한 높이(H)의 비가 1이하(H/D ≤ 1)다. 따라서 제1실시예의 이차 전지(100)는 코인형 전지 또는 버튼형 전지로써 얇은 동전 또는 단추 형태를 이룰 수 있다.
이하에서 본 발명의 제2실시예에 대하여 설명한다. 제1, 제2실시예를 비교하여 서로 동일한 구성을 생략하고, 서로 다른 구성에 대하여 제2실시예에서 설명한다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 이차 전지를 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5의 이차 전지에 대한 분해 사시도이며, 도 7은 도 5의 Ⅶ-Ⅶ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 제2실시예의 이차 전지(200)의 캡 조립체(30)에서, 단자 플레이트(33)는 플렌지부(331)와 돌출단자(332)를 포함한다. 플렌지부(331)는 캡 플레이트(31)와 전극 조립체(10) 사이에 배치되고 절연부재(62)의 단차(621)의 내측에 배치되어 캡 플레이트(31)의 내표면에 열융착부재(34)를 개재하여 전기적으로 절연 부착된다.
단자 플레이트(33)에서, 돌출단자(332)는 플렌지부(331)의 중심에서 외부로 돌출되어 열융착부재(34)의 관통구(341)와 캡 플레이트(31)의 단자홀(311)을 관통하고, 제2전극탭(52)은 플렌지부(331)의 내표면에 제2도전성 양면테이프(42)를 개재하여 전기적 및 기계적으로 제2연결된다.
제2연결은 서로 마주하는 제2전극탭(52)의 상면과 단자 플레이트(63)의 하면 사이에 개재되는 제2도전성 양면테이프(42)로 양자를 전기적 및 기계적으로 연결한다. 즉 제2연결은 서로 마주하는 제2전극탭(52)의 상면과 플렌지부(331)의 하면 사이에 개재되는 제2도전성 양면테이프(42)로 이루어진다. 제2도전성 양면테이프(42)는 제2연결의 공정을 단순하고 편리하게 하고, 용접 불량에 의한 전기 특성의 저하를 개선한다.
절연부재(62)는 제2전극탭(52)의 상측에 배치되어 캡 플레이트(31)의 내면에 부착되어 플렌지부(331)의 내면으로 더 연장된다. 절연부재(62)는 캡 플레이트(31)와 제2전극탭(52) 사이, 캡 플레이트(31)와 전극 조립체(10) 사이 및 플렌지부(331)와 전극 조립체(10) 사이에서 전기 절연 구조를 형성할 수 있다.
일례로써, 절연부재(62)는 열융착부재(34)의 외경에 대응하는 단차(621)를 구비한다. 따라서 돌출단자(332)는 플렌지부(331)의 중심에서 외부로 돌출되어 열융착부재(34)의 관통구(341) 및 캡 플레이트(31)의 단자홀(311)을 관통하여 외부를 향하여 돌출된다. 플렌지부(331)는 절연부재(62)의 관통구(622)를 통하여 개방된 내표면에 제2도전성 양면테이프(42)로 제2전극탭(52)과 전기적 및 기계적으로 제2연결된다.
이하에서는 이차 전지의 외부탭을 세트에 연결하는 공정을 단순하게 하는 실시예들에 대하여 설명한다.
도 8은 제1실시예의 이차 전지의 외부탭과 세트를 전기적으로 연결하는 단면도이다. 도 8을 참조하면, 제3연결과 제4연결은 이차 전지(100)의 제1외부탭(53)과 제2외부탭(54)을 세트(S)에 각각 전기적으로 연결한다.
제3연결은 단자 플레이트(63)를 세트(S)에 연결하며, 구체적으로 보면, 플렌지부(631)의 외표면에 연결되는 제1외부탭(53)과 세트(S) 사이를 도전성 양면접착부재, 즉 제3도전성 양면테이프(43)로 연결한다.
제4연결은 케이스(20)를 세트(S)에 연결하며, 구체적으로 보면, 케이스(20)의 외표면에 연결되는 제2외부탭(54)과 세트(S) 사이를 도전성 양면접착부재, 즉 제4도전성 양면테이프(44)로 연결한다.
제3, 제4도전성 양면테이프(43, 44)는 이차 전지(100)의 제1, 제2외부탭(53, 54)을 세트(S)에 연결하는 제3, 제4연결의 공정을 단순하고 편리하게 하며, 용접 불량에 의한 전기 특성의 저하를 개선한다.
또한. 제3, 제4연결은 피더를 통하여 제3, 제4도전성 양면테이프(43, 44)의 공급하고 부착 지그를 사용하는 정도로 가능하므로 기존의 용접 설비에 비하여, 단순한 설비를 필요로 한다.
도 9는 제2실시예의 이차 전지의 외부탭과 세트를 전기적으로 연결하는 단면도이다. 도 9를 참조하면, 제3연결은 단자 플레이트(33)를 세트(S)에 연결하며, 구체적으로 보면, 돌출단자(332)의 외표면에 연결되는 제1외부탭(253)과 세트(S) 사이를 도전성 양면접착부재, 즉 제3도전성 양면테이프(243)로 연결한다.
제3도전성 양면테이프(243)는 이차 전지(200)의 제1외부탭(253)을 세트(S)에 연결하는 제3연결의 공정을 단순하고 편리하게 하며, 용접 불량에 의한 전기 특성의 저하를 개선한다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 청구범위와 발명의 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10: 전극 조립체 11: 제1전극(음극)
12: 제2전극(양극) 13: 세퍼레이터
20: 케이스 21: 개구
30, 60: 캡 조립체 31: 캡 플레이트
33, 63: 단자 플레이트 34: 열융착부재
40: 도전성 양면접착부재 41: 제1도전성 양면테이프
42: 제2도전성 양면테이프 43, 243: 제3도전성 양면테이프
44: 제4도전성 양면테이프 51: 제1전극탭
52: 제2전극탭 53, 253: 제1외부탭
54: 제2외부탭 61, 62: 절연부재
100, 200: 이차 전지 101: 제1단(하단면)
102: 제2단(상단면) 311: 단자홀
331, 631: 플렌지부 332: 돌출단자
341: 관통구 421: 도전 메쉬부
422: 고무 접착제 611, 622: 관통구
621: 단차 632: 탭연결부
D: 전지 직경 H: 높이
S: 세트

Claims (11)

  1. 제1전극탭과 제2전극탭을 가지는 전극 조립체;
    상기 전극 조립체를 수용하여 상기 제1전극탭에 전기적으로 연결되는 케이스;
    상기 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트와 상기 캡 플레이트에 절연 상태로 결합되고 상기 제2전극탭에 전기적으로 연결되는 단자 플레이트를 포함하는 캡 조립체; 및
    상기 제1전극탭과 상기 케이스의 제1연결 및 상기 제2전극탭과 상기 단자 플레이트의 제2연결 중 적어도 하나에 적용되는 도전성 양면접착부재
    를 포함하는 이차 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 양면접착부재는 도전성 양면테이프로 형성되는, 이차 전지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 도전성 양면테이프는
    도전성을 가지고 메쉬 구조로 형성되는 도전 메쉬부, 및
    상기 도전 메쉬부의 주위에 채워져서 상기 제1연결 및 상기 제2연결을 형성하는 고무 접착제
    를 포함하는 이차 전지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 양면접착부재는 이방성 전도필름으로 형성되는, 이차 전지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1연결은
    서로 마주하는 상기 제1전극탭의 하면과 상기 케이스의 내면 사이에 개재되는 제1도전성 양면테이프로 양자를 전기적 및 기계적으로 연결하는, 이차 전지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2연결은
    서로 마주하는 상기 제2전극탭의 상면과 상기 단자 플레이트의 하면 사이에 개재되는 제2도전성 양면테이프로 양자를 전기적 및 기계적으로 연결하는, 이차 전지.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 단자 플레이트는
    상기 캡 플레이트의 외측에 배치되어 상기 캡 플레이트의 외표면에 열융착부재를 개재하여 전기적으로 절연 부착되는 플렌지부, 및
    상기 플렌지부의 중심에서 내부로 돌출되어 상기 열융착부재의 관통구 및 상기 캡 플레이트의 단자홀을 관통하여 상기 전극 조립체를 향하여 돌출되는 탭연결부
    를 포함하며,
    상기 제2도전성 양면테이프는
    상기 제2전극탭과 상기 탭연결부의 내표면 사이에서 전기적 기계적으로 연결되는, 이차 전지.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 단자 플레이트는
    상기 캡 플레이트의 내측에 배치되어 상기 캡 플레이트의 내표면에 열융착부재를 개재하여 전기적으로 절연 부착되는 플렌지부, 및
    상기 플렌지부의 중심에서 외부로 돌출되어 상기 열융착부재의 관통구, 캡 플레이트의 단자홀을 관통하는 돌출단자,
    를 포함하며,
    상기 제2도전성 양면테이프는
    상기 제2전극탭과 상기 플랜지부의 내표면 사이에서 기계적 전기적으로 연결되는, 이차 전지.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 단자 플레이트는
    상기 캡 플레이트의 외측에 배치되어 상기 캡 플레이트의 외표면에 열융착부재를 개재하여 전기적으로 절연 부착되는 플렌지부, 및
    상기 플렌지부의 중심에서 내부로 돌출되어 상기 열융착부재의 관통구 및 상기 캡 플레이트의 단자홀을 관통하여 상기 전극 조립체를 향하여 돌출되는 탭연결부
    를 포함하고,
    상기 단자 플레이트를 세트에 연결하는 제3연결은
    상기 플렌지부의 외표면에 연결되는 제1외부탭과 세트 사이를 도전성 양면접착부재로 연결하는, 이차 전지.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 케이스를 상기 세트에 연결하는 제4연결은
    상기 케이스의 외표면에 연결되는 제2외부탭과 세트 사이를 도전성 양면접착부재로 연결하는, 이차 전지.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 단자 플레이트는
    상기 캡 플레이트의 내측에 배치되어 상기 캡 플레이트의 내표면에 열융착부재를 개재하여 전기적으로 절연 부착되는 플렌지부, 및
    상기 플렌지부의 중심에서 외부로 돌출되어 상기 열융착부재의 관통구, 캡 플레이트의 단자홀을 관통하는 돌출단자,
    를 포함하며,
    상기 단자 플레이트를 세트에 연결하는 제3연결은
    상기 돌출단자의 외표면에 연결되는 제1외부탭과 세트 사이를 도전성 양면접착부재로 연결하는, 이차 전지.
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