KR20030053600A - 보강용 비이드가 형성된 캡 조립체 및, 그것을 구비한라운드형 2 차 전지 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 삽입공이 형성되며, 일 표면에 길이 방향으로 형성된 보강용 비이드를 가지고 양단이 라운드형으로 형성된 캡 플레이트; 상기 캡 플레이트의 삽입공에 삽입되는 중공형 절연 튜브; 상기 절연 튜브에 삽입되는 핀; 및, 상기 캡 플레이트의 저면에 배치되는 절연판;을 구비하는 라운드형 2차 전지의 캡 조립체가 제공된다.

Description

보강용 비이드가 형성된 캡 조립체 및, 그것을 구비한 라운드형 2 차 전지{Cap assembly formed reinforcing bead and round-type secondary battery therewith}

본 발명은 보강용 비이드가 형성된 캡 조립체 및, 그것을 구비한 라운드형 2 차 전지에 관한 것이며, 보다 상세하게는 캡 플레이트의 일 표면에 길이 방향으로 보강용 비이드가 형성된 캡 조립체 및, 그것을 구비한 구비한 각형 2 차 전지에 관한 것이다.

통상적으로 이차전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화가 가능한 것으로, 대표적으로는 니켈수소(Ni-MH)전지와 리튬(Li)전지 및 리튬이온(Li-ion)전지가 사용되고 있다. 이차 전지는 극판 조립체를 수용하고 있는 케이스의 외관에 따라서 원통형과 각형 전지로 구분할 수 있다. 각형 전지는 직육면체의 케이스내에 극판 조립체가 수용된 것이다.

도 1 에는 통상적인 각형 2 차 전지의 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 케이스(15)는 전체적으로 모서리가 각형으로 처리된 직육면체의 공간을 한정하고 있으며, 케이스(15)의 내부에 극판 조립체(16)가 수용되어 있다. 극판 조립체(16)는 전극 활물질이 도포된 양극판과 음극판을 세퍼레이터로 상호 격리시키고, 상기 양극판, 음극판 및, 세퍼레이터를 젤리 롤(jelly roll)의 형태로 감아서 형성한 것이다. 극판 조립체(16)의 일측에는 전극 탭(17)이 형성된다.

캡 조립체는 케이스(15)의 상단을 밀폐하는 캡 플레이트(11)와, 상기 캡 플레이트(11)에 형성된 삽입공(11a)에 삽입되는 절연 튜브(12)와, 상기 절연 튜브(12)에 형성된 구멍에 삽입되고 상기 극판 조립체(16)의 탭(17)에 전기적으로 연결되는 핀(13)과, 상기 탭(17)과 캡 플레이트(11)를 전기적으로 절연시키는 절연판(14)을 구비한다. 도면 번호 18 로 표시된 것은 전해액 주입구로서, 캡 플레이트(11)가 케이스(15)에 조립된 이후에 전해액을 그것을 통해 주입하고 도시되지 아니한 플러그로 밀폐하게 된다. 도시되지 아니한 다른 예에서는 절연판의 저면에 터미널 플레이트가 더 구비되며, 터미널 플레이트는 상기 핀(13)의 단부와 접촉하고, 탭(17)이 터미널 플레이트에 용접됨으로써 상기 핀(13)과 전기적으로 연결될 수 있다.

도 2 에 도시된 것은 도 1 에 도시된 각형 2 차 전지에서 케이스와 캡 플레이트만을 발췌하여 도시한 일부 단면 사시도이다. 도면을 참조하면, 케이스(15)의 상단부(22)는 케이스(15)를 형성하는 벽들이 연장되어 형성된 사각형의 형상을 가지며, 캡 플레이트(11)의 평면상 크기는 케이스(22)의 평면 크기와 대응한다. 한편, 캡 플레이트(11)의 저면에는 저면 보강부(21)가 일체로 형성되어 있는데, 이러한 저면 보강부(21)는 케이스(22)의 상단에 형성된 공간의 크기와 일치하며, 따라서 그 공간 내측으로 삽입될 수 있다. 저면 보강부(21)는 캡 플레이트(11)에 소정의 강성을 제공함으로써 캡 플레이트(11)의 취급시에 휘는 현상을 방지한다.

최근의 추세에 따르면, 도 1 및, 도 2 에 도시된 바와 같은 각형 이차 전지의 케이스(15)는 벽면이 라운드의 형상을 가지도록 개선되고 있다. 라운드 형상의전지에서는 캡 플레이트도 그에 대응하여 측부가 라운드 형상을 가지게 되는데, 이때 캡 플레이트의 저면에는 도 2 에 도시된 바와 같은 저면 보강부(21)를 형성하지 않고, 케이스의 상단부에 캡 플레이트가 안착되는 계단형의 안착부를 형성하여 캡 플레이트를 고정시킨다. 라운드 형상의 전지에서는 캡 플레이트가 평판형으로 제작되므로 강성에 있어서 문제가 된다. 예를 들면 캡 플레이트를 케이스에 조립할때 휨 현상이 발생할 수 있으며, 이러한 캡 플레이트의 휨 현상은 곧바로 용접 불량으로 이어질 수 있다. 용접 불량은 전지의 충방전시에 발생되는 개스를 누설하게 하거나 또는 전지의 불량 작동을 유발시킨다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 개선된 라운드형 2 차 전지의 캡 조립체를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 개선된 캡 조립체를 구비한 라운드형 2 차 전지를 제공하는 것이다.

도 1 은 통상적인 각형 2 차 전지의 개략적인 분해 사시도.

도 2 에 도시된 2 차 전지의 일부에 대한 발췌 사시도.

도 3 은 본 발명에 따른 라운드형의 2 차 전지에 대한 개략적인 분해 사시도.

도 4 는 도 3 에 도시된 캡 플레이트를 뒤집은 상태로 도시한 사시도.

도 5 는 본 발명에 따른 라운드형 2 차 전지의 다른 예에 대한 발췌 사시도.

< 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 >

11. 캡 플레이트 12. 절연 튜브

13. 핀 14. 절연판

15. 케이스 16. 극판 조립체

31. 캡 플레이트 32. 절연 튜브

34. 절연판 35. 케이스

36. 극판 조립체 38. 전해액 주입구

40. 보강용 비이드 52. 보강용 비이드

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 삽입공이 형성되며, 일 표면에 길이 방향으로 형성된 보강용 비이드를 가지고 양단이 라운드형으로 형성된 캡 플레이트; 상기 캡 플레이트의 삽입공에 삽입되는 중공형 절연 튜브; 상기 절연 튜브에 삽입되는 핀; 및, 상기 캡 플레이트의 저면에 배치되는 절연판;을 구비하는 라운드형 2차 전지의 캡 조립체가 제공된다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 보강용 비이드는 한쌍으로 평행하게 상기삽입공에 간섭되지 않도록 연장된다.

또한 본 발명에 따르면, 음극판, 양극판 및, 상기 음극판과 양극판을 절연시키는 세퍼레이터로 이루어진 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 그 안에 수용하며 그 양 측부가 라운드형으로 형성되는 케이스; 및, 삽입공이 형성되며, 일 표면에 길이 방향으로 형성된 보강용 비이드를 가지고 양단이 라운드형으로 형성된 캡 플레이트, 상기 캡 플레이트의 삽입공에 삽입되는 중공형 절연 튜브, 상기 절연 튜브에 삽입되는 핀 및, 상기 캡 플레이트의 저면에 배치되는 절연판을 구비하는 캡 조립체;를 구비한 라운드형 이차 전지가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 케이스의 상단에는 L 자 형상의 단면에 의해 형성되는 안착부가 제공되고, 상기 캡 플레이트는 상기 안착부상에 안착됨으로써 케이스의 상단 표면과 캡 플레이트의 상단 표면이 동일 평면상에 놓인다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 보강용 비이드는 상기 케이스의 내측을 향하는 상기 캡 플레이트의 표면에 길이 방향으로 한쌍이 평행하게 형성된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 보강용 비이드는 상기 케이스의 외측을 향하는 상기 캡 플레이트의 표면에 길이 방향으로 한쌍이 평행하게 형성된다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 3 에 도시된 것은 본 발명에 따른 캡 조립체를 구비한 라운드형 2 차 전지에 대한 개략적인 분해 사시도이다.

도면을 참조하면, 라운드형 이차 전지의 전체적인 구성은 케이스(35)의 측부가 라운드 처리된 것을 제외하고는 도 1 에 도시된 2 차 전지의 구성과 유사하다. 케이스(35)는 전체적으로 모서리가 라운드 처리된 직육면체의 공간을 한정하고 있으며, 그 내부에 극판 조립체(36)가 수용되어 있다. 극판 조립체(36)의 일측에는 전극 탭(37)이 형성된다. 또한 상기 케이스(35)의 상부에는 캡 플레이트(31)에 의해서 밀폐되며, 상기 캡 플레이트(31)에 형성된 삽입공(31a)에 삽입되는 절연 튜브(32)와, 상기 절연 튜브(32)에 형성된 구멍에 삽입되고 상기 극판 조립체(36)의 탭(37)에 전기적으로 연결되는 핀(33)과, 상기 탭(37)과 캡 플레이트(11)를 전기적으로 절연시키는 절연판(34)을 구비한다. 도면 번호 38 로 표시된 것은 전해액 주입구이다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 캡 플레이트(31)의 일 표면에는 보강용 비이드(40)가 형성된다. 보강용 비이드(40)는 캡 플레이트(31)와 일체로 형성되는 것으로서 길이 방향을 따라서 형성되는 것이 바람직스럽다. 이는 캡 플레이트(31)가 휘어지는 현상이 길이 방향에 대해서 발생하기 쉽기 때문이다.

도 4 에 도시된 것은 도 3 에 도시된 캡 플레이트(31)를 뒤집은 상태로 도시한 사시도이다.

도면을 참조하면, 보강용 비이드(40)는 캡 플레이트(31)의 저면에 길이 방향으로 평행하게 한쌍을 이루어 형성되는 것을 알 수 있다. 비이드(40)는 캡 플레이트(31)의 가장자리를 따라서 연장되므로, 캡 플레이트(31)에 형성된 구멍(31a)이나 전해액 주입구(38)와 상호 간섭하지 않는다.

도 5 에 도시된 것은 라운드형 2 차 전지의 케이스와 캡 플레이트만을 발췌하여 도시한 분해 사시도이다.

도면을 참조하면, 캡 플레이트(51)는 케이스(35)의 상단에 조립되는데, 케이스(35)의 상단에는 L 자형 단면(53)에 의해 형성되는 안착부(54)가 형성된다. 이러한 안착부(54)에 캡 플레이트(51)가 안착된다. 조립이 이루어진 이후에는 케이스(54)의 최상단 평면과, 캡 플레이트(51)의 최당단 평면이 상호 일치하는 상태가 된다.

한편, 도 5 에 도시된 예에서는 보강용 비이드(52)가 캡 플레이트(51)의 상부 표면에 형성된 것을 알 수 있다. 보강용 비이드(52)는 캡 플레이트(51)의 상부 표면에 길이 방향으로 한쌍이 평행하게 형성된다.

보강용 비이드(52)는 캡 플레이트(52)를 형성하는 프레싱 지그에 대응하는 엠보싱을 형성함으로써 제작될 수 있다.

본 발명에 따른 캡 조립체 및, 그것을 구비한 라운드형 2 차 전지는 보강용 비이드가 캡 플레이트에 형성되어 있으므로 전지 제작시에 가해지는 외력에 의해 캡 플레이트가 휘어지는 현상이 방지될 수 있다. 따라서 캡 플레이트와 케이스의 용접 불량 가능성이 감소하며, 양질의 라운드형 2 차 전지를 제공할 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들은 이로부터 다양한 변형 및, 균등한 타 실시예를 용이하게 구현할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 한정되어야 한다.

Claims (6)

1. 삽입공이 형성되며, 일 표면에 길이 방향으로 형성된 보강용 비이드를 가지고 양단이 라운드형으로 형성된 캡 플레이트;

   상기 캡 플레이트의 삽입공에 삽입되는 중공형 절연 튜브;

   상기 절연 튜브에 삽입되는 핀; 및,

   상기 캡 플레이트의 저면에 배치되는 절연판;을 구비하는 라운드형 2차 전지의 캡 조립체.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 보강용 비이드는 한쌍으로 평행하게 상기 삽입공에 간섭되지 않도록 연장되는 라운드형 2 차 전지의 캡 조립체.
3. 음극판, 양극판 및, 상기 음극판과 양극판을 절연시키는 세퍼레이터로 이루어진 전극 조립체;

   상기 전극 조립체를 그 안에 수용하며 그 양 측부가 라운드형으로 형성되는 케이스; 및,

   삽입공이 형성되며, 일 표면에 길이 방향으로 형성된 보강용 비이드를 가지고 양단이 라운드형으로 형성된 캡 플레이트, 상기 캡 플레이트의 삽입공에 삽입되는 중공형 절연 튜브, 상기 절연 튜브에 삽입되는 핀 및, 상기 캡 플레이트의 저면에 배치되는 절연판을 구비하는 캡 조립체;를 구비한 라운드형 이차 전지.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 케이스의 상단에는 L 자 형상의 단면에 의해 형성되는 안착부가 제공되고, 상기 캡 플레이트는 상기 안착부상에 안착됨으로써 케이스의 상단 표면과 캡 플레이트의 상단 표면이 동일 평면상에 놓이는 것을 특징으로 하는 라운드형 2 차 전지.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 보강용 비이드는 상기 케이스의 내측을 향하는 상기 캡 플레이트의 표면에 길이 방향으로 한쌍이 평행하게 형성된 것을 특징으로 하는 라운드형 2 차 전지.
6. 제 3 항에 있어서,

   상기 보강용 비이드는 상기 케이스의 외측을 향하는 상기 캡 플레이트의 표면에 길이 방향으로 한쌍이 평행하게 형성된 것을 특징으로 하는 라운드형 2 차 전지.