KR20160075298A - Method of manufacturing cap assembly for a secondary battery and the assembly - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이차전지용 캡조립체 및 그 이차전지를 개시한다.
본 발명에 따르는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체의 제조방법은 캡업에 CID모듈을 대면시켜 정렬하는 S1단계와, 상기 캡업의 타공된 가스배출공에 지지핀을 삽입하여 지지하고, 상기 CID모듈을 가압하는 가압부를 위치시키는 S2단계 및 상기 캡업과 CID모듈의 맞대어진 부분을 초음파용접하는 S3단계를 포함하는 특징이 있는데, 이에 의할 때 캡업부와 CID모듈과의 부착계면에서 부착력 뿐만 아니라 이차전지 내부기체의 외부누출 및 접촉저항 상승을 방지하는 밀폐성도 동시에 확보하여 경시적으로 발생되는 내구성 열화에 의한 접촉저항 상승을 방지할 수 있다.The present invention discloses a cap assembly for a secondary battery and a secondary battery thereof.
A method of manufacturing a cap assembly for a secondary battery having excellent durability according to the present invention comprises the steps of: (a) aligning a CID module on a cap face by aligning the CID module face to face; (b) inserting and supporting a support pin into the perforated gas discharge hole of the cap, And a step S3 of ultrasonic welding the butted portion of the CID module. In this case, not only the adhesion force at the attachment interface between the cap-up portion and the CID module but also the adhesion strength between the cap- It is possible to secure both the leakage of the gas and the hermeticity for preventing the contact resistance from rising, and it is possible to prevent the contact resistance from rising due to deterioration of the durability which is generated with time.
Description
본 발명은 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체의 제조방법 및 그 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 캡업부와 CID모듈과의 부착계면에서 부착력은 물론 밀폐성을 확보하여 경시적으로 발생되는 내구성 열화에 의한 접촉저항 상승을 방지하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체의 제조방법 및 그 조립체에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of manufacturing a cap assembly for a secondary battery having excellent durability and an assembly thereof, and more particularly, to a cap assembly for a secondary battery having excellent durability, And more particularly, to a method of manufacturing a cap assembly for a secondary battery having excellent durability that prevents an increase in contact resistance and an assembly thereof.
종래 이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다.Conventional secondary batteries are classified as pouch-shaped batteries in which an electrode assembly is housed in a pouch-shaped case of an aluminum laminate sheet, and a cylindrical battery and a prismatic battery in which an electrode assembly is embedded in a cylindrical or rectangular metal can according to the shape of the battery case do.
또한, 전지케이스에 내장되는 상기 전극조립체는 양극/분리막/음극의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자로서, 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리-롤형 구조와, 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형 구조로 분류된다. 그 중 젤리-롤형 전극조립체는 제조가 용이하고 중량당 에너지 밀도가 높은 장점을 가지고 있어 가장 널리 제작되고 있으며, 젤리-롤형 전극조립체는 통상적으로 원통형 전지로 제작된다.In addition, the electrode assembly incorporated in the battery case is a chargeable / dischargeable power generation device formed of a lamination structure of a positive electrode / separator / negative electrode. The electrode assembly is a jelly-roll type electrode assembly in which a separator is interposed between a positive electrode and a negative electrode, Structure and a stacked structure in which a plurality of positive electrodes and negative electrodes of a predetermined size are sequentially stacked with a separator interposed therebetween. Among them, the jelly-roll type electrode assembly is most widely manufactured because it is easy to manufacture and has high energy density per weight, and the jelly-roll type electrode assembly is usually manufactured as a cylindrical battery.
그런데, 전지의 충방전시 젤리-롤형 전극조립체는 반복적인 팽창과 수축을 겪으면서 변형되는 경향이 있다. 이러한 과정에서 응력이 중심부로 집중되어 전극이 분리막을 뚫고 금속 센터 핀에 접촉됨으로써 내부 단락이 유발한다. However, the jelly-roll type electrode assembly tends to undergo repeated expansion and contraction during charging and discharging of the battery. In this process, the stress is concentrated to the central portion, and the electrode penetrates the separator and contacts the metal center pin, thereby causing an internal short circuit.
상기 내부 단락으로 인한 발열에 의해 유기 용매가 분해되어 가스가 발생하고, 전지 내의 가스압 상승에 의해 전지가 파열될 수 있다. 이러한 전지 내부의 가스압 상승은 외부 충격에 의해 내부 단락이 발생하였을 때에도 일어날 수 있다.The organic solvent is decomposed by the heat generated due to the internal short circuit, so that gas is generated, and the battery can be ruptured by an increase in gas pressure in the cell. Such gas pressure rise inside the battery can occur even when an internal short circuit occurs due to an external impact.
상기와 같은 전지의 안전성 문제를 해결하기 위하여, 원통형 전지의 캡 어셈블리에는 고압가스를 배출하는 안전벤트, 고온에서 전류를 차단하는 PTC 소자, 전지 내압의 상승시 전류를 차단하는 전류차단소자(Current Interrupt Device: CID) 등의 안전 소자들과 상기 소자들을 보호하는 돌출형 단자를 형성하는 탑캡 등이 가스켓에 의해 고정된 구조로 이루어져 있다.In order to solve the safety problem of the battery, the cap assembly of the cylindrical battery includes a safety vent for discharging high-pressure gas, a PTC device for blocking current at high temperature, a current interruption device Device: CID) and a top cap for forming protruding terminals for protecting the devices are fixed by a gasket.
상기 캡 어셈블리의 구조는, 가스켓이 안전벤트, PTC 소자, CID, 탑캡 등의 외주면을 감쌈으로써, 본질적으로 전지 내부의 전해액이 외부로 누출되는 것을 방지한다. 따라서, 전지의 최내측에 위치하는 안전벤트와 그것의 외주면을 감싸는 가스켓의 계면을 통해 전해액이 누출되지 않는다면, 안전벤트와 PTC 소자의 계면, PTC 소자와 탑캡의 계면 등 금속 소재들 간의 계면에서도 전해액 누출이 발생하지 않는다.The structure of the cap assembly essentially prevents the electrolyte in the battery from leaking to the outside by covering the outer circumferential surfaces of the safety vent, the PTC device, the CID, and the top cap. Therefore, if the electrolyte does not leak through the interface between the safety vent located at the innermost side of the battery and the gasket surrounding the periphery of the safety vent, the electrolyte can be prevented from leaking at the interface between the safety vent and the PTC device, Leakage does not occur.
그러나, 전지의 충방전 작동 과정, 낙하, 외부 충격 등에 의해, 실질적으로 가스켓과 안전벤트의 계면을 통해 일부 전해액이 누출되며, 이렇게 누출된 전해액이 금속 소재들 간의 계면을 통해 외부로 쉽게 누출될 수 있는 문제점이 있다. 즉, 금속 소재들 간의 상호 계면 부위는 상대적으로 밀착성이 떨어지므로, 일단 금속 소재들의 계면으로 유입된 전해액은 가스켓과 관련 소자들의 계면 부위에 비해 외부로 쉽게 누출될 수 있어서, 캡 어셈블리에서 전해액이 누출되는 현상을 감소시킬 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.However, some electrolytic solution leaks through the interface between the gasket and the safety vent due to the charging / discharging operation of the battery, dropping, external impact, etc., and the leaked electrolyte easily leaks out through the interface between the metal materials There is a problem. That is, since the interfacial region between the metal materials is relatively inferior in adhesion, the electrolyte introduced into the interface of the metal materials can easily leak to the outside relative to the interface portion of the gasket and the related elements, There is a high need for a technique capable of reducing the phenomenon that is caused by the presence of a foreign substance.
이와 관련하여, 일본 특허출원공개 제2006-286561호, 일본 특허출원 공개 제2005-100927호, 일본 특허출원공개 제2002-373711호 등에는 탑캡 하방에 가스켓이 구비된 캡 어셈블리가 개시되어 있다. 그러나, 이들 출원들에 개시되어 있는 캡 어셈블리는 안전소자들의 외주면을 감싸면서 밀봉하는 가스켓의 형상이 복잡하므로 제조하기가 용이하지 않고, 금속소재들(안전벤트, PTC 소자 및 탑캡)의 상호 계면 부위에서 전해액 누액이 발생하므로, 상기의 문제점을 근원적으로 해결하고 있지는 못하고 가스켓이 여러개 사용되는 구조인 문제가 있었다.In this connection, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-286561, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-100927, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-373711 and the like discloses a cap assembly provided with a gasket under the top cap. However, the cap assembly disclosed in these applications is not easy to manufacture due to the complicated shape of the gasket sealing and sealing the outer circumferential surface of the safety elements, and the gap between the metallic materials (safety vent, PTC element and top cap) There is a problem in that a plurality of gaskets are used because they do not fundamentally solve the above problems.
또한, 본 출원인에 의한 대한민국공개특허공보 제 2012-0103394호에서는 도7, 8에서와 같이, 전극 조립체(10), 상기 전극 조립체(10)를 수용하는 캔(20), 상기 캔(20)을 밀봉하는 캡 조립체(30), 하부 절연판(40), 상부 절연판(50), 센터 핀(60), 절연 가스켓(70)을 구성하여, 상기 절연 가스켓(70)은 캔(20)과 캡 조립체(30) 사이에 위치하여,서로 다른 극성을 갖는 캔(20)과 캡 조립체(30)를 절연시키면서, 상기 캡 조립체(30)와 함께 캔(20)을 밀봉하고, 상기 캡 조립체(30)는 상기 절연 가스켓(70) 내에 삽입되며, 전극 단자 역할을 하는 상부 캡(31), 상기 상부 캡(31)의 하부에 순서대로 위치하는 벤트(32), 절연재(33), 전류차단소자(34) 및 서브 플레이트(35)를 포함하도록 하며, 전류차단소자(34)는 전극 조립체의 상부에 위치하고, 전극 조립체의 제1 전극탭에 서브 플레이트(35)을 개재하여 전기적으로 연결되어 있고, 전류차단소자(34)는 전지의 비정상적인 작동시 전류를 차단하는 기능을 하며, 상기 벤트(32)는 전류차단소자(34)의 상부에 위치하고, 전류차단소자(34)에 접촉에 의해 전기적으로 연결되어 있고, 또한 상기 벤트(32)는 전극 조립체에서 발생한 가스에 의하여 캔의 내부 압력이 증가하는 경우, 파단되어 캔 내부의 압력을 감소시키는 기능을 하고, 상기 벤트(32)는 전류차단소자(34)와 접촉하도록 하부로 돌출된 돌출부(321)를 구비하며, 이러한 돌출부(321)는 전지의 정상상태에서는 하부로 돌출되어 있으나, 전지의 비정상적인 동작으로 캔 내부의 압력이 증가하는 경우 상부방향으로 이동하게 되고, 그 결과, 벤트(32)와 전류차단소자(34)는 전기적으로 개방되어 전류의 흐름이 차단되며, 벤트(32)와 전류차단소자(34)가 분리되어 전류가 차단되었음에도 불구하고, 캔내부의 압력이 계속 증가하는 경우, 벤트(32)가 파열되어 캔 내부의 가스가 외부로 배출되도록 함으로써, 전지가 폭발하는 것을 방지하며, 상기 벤트(32)는 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 형상기억합금 중 어느 하나 이상으로 구성되며, 일정한 고온에서 그 돌출부(321)가 줄어들게 하거나 정상온도에서 하부로 돌출된 돌출부(321)가 일정한 온도(예를 들면 100℃)에서 상부로 돌출되도록 제작한 것을 사용하는 것에 의하여, 일정한 온도에서 상기 벤트(32)와 전류차단소자(34)는 전기적으로 분리되어 전류의 흐름이 차단되도록 할 수 있고, 또한, 상부 캡(31)은 피티시 서미스터(36)에 도전성 접착제(37) 예를 들면, 실버 페이스트, 솔더링 등에 의하여 전기적으로 연결되어 전극 단자의 역할을 하도록 한다. 이차 전지의 조립성을 향상시키기 위하여, 상부 캡(31)은 도전성 접착제(37)에 의하여 피티시 서미스터(36)에 접착되어 일체화하고 있으나, 피티시 서미스터(36)의 하부로 배치되는 벤트(32)에는 계면의 젖음성이 약하여 솔더링이 어렵고, 더욱이 피티시 서미스터(36)를 채용하지 아니하는 구조인 경우에는 경시적으로 부착계면이 손상되어 접촉 저항이 상승하는 등의 불량이 발생하는 문제가 있었다.In addition, as disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2012-0103394 by the present applicant, as shown in FIGS. 7 and 8, an
또 다른 기술로 대한민국공개특허공보 제1999-67165호에서는 도 9에서 볼 수 있는 바와 같이, 두께 0.10mm, 직경 12.7mm의 알루미늄으로 이루어진 상부금속박(7)의 중앙부에 직경 4.0mm의 C형형상의 각인을 사용해서 얇은 두께부(7a)를 형성하고, 상부금속박(7)의 중앙부를 그 둘레가장자리부보다 0.5mm의 단차로 역사다리꼴형상으로 아래쪽으로 드리워지게 하고, 두께 0.10mm, 직경 13.5mm이고, 직경 1.5mm의 4개의 통기구멍을 가진 알루미늄으로 이루어진 하부금속박(8)에 직경 2.5mm의 ○형형상의 각인을 사용해서 얇은 두께부(8a)를 형성하고, 이 2매의 금속박의 둘레가장자리부에 절연가스킷(3)을 개재시키고, 또한 상부금속박(7)의 역사다리꼴형상으로 아래쪽으로 드리워지게한 중앙부와 하부금속박(8)의 중앙부를 용접아며, 이것을 직경1.5mm의 4개의 통기구멍을 가진 알루미늄제어금속케이스(4)의 속에 삽입하고, 그 상부에 온도저항체(5) 및 직경 1.5mm의 4개의 통기구멍을 가진 금속제캡(6)을 얹어 놓고, 금속케이스(4)의 둘레가장자리부를 봉하여 붙임으로써 실링판을 구성하고 있으나, 이 역시 온도저항체(5)(피티시 서미스터(36) 대응)의 하부로 배치되는 상부금속박(7)(벤트(32) 대응)에는 계면에서 부착력이 감소하여 접촉저항이 상승하는 문제가 있었다.
As another technique, in Korean Patent Laid-Open Publication No. 1999-67165, as shown in FIG. 9, in the center portion of the
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 첫번째 기술적 과제는 캡업부와 CID모듈과의 부착계면에서 부착력은 물론 밀폐성을 확보하여 경시적으로 발생되는 내구성 열화에 의한 접촉저항 상승을 방지하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체의 제조방법을 제공하는 것이다.Therefore, the first technical problem to be solved by the present invention is to provide a secondary battery having a superior durability that prevents contact resistance from rising due to deterioration of durability caused by securing the hermeticity as well as the adhesion force at the adhesion interface between the cap- To provide a method of manufacturing an assembly.
본 발명이 해결하고자 하는 두번째 기술적 과제는 캡업부와 CID모듈과의 부착계면에서 부착력은 물론 밀폐성을 확보하여 경시적으로 발생되는 내구성 열화에 의한 접촉저항 상승을 방지하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체를 제공하는 것이다.A second technical object of the present invention is to provide a cap assembly for a rechargeable battery having excellent durability to prevent contact resistance increase due to deterioration of durability caused by securing of hermeticity as well as adhesion force at an interface of cap up part and CID module .
본 발명이 해결하고자 하는 세번째 기술적 과제는 캡업부와 CID모듈과의 부착계면에서 부착력은 물론 밀폐성을 확보하여 경시적으로 발생되는 내구성 열화에 의한 접촉저항 상승을 방지하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체를 포함하는 이차전지를 제공하는 것이다.
A third object of the present invention is to provide a cap assembly for a rechargeable battery having excellent durability for preventing contact resistance increase due to deterioration in durability caused by securing tightness as well as adhesion force at an adhesion interface between a cap up part and a CID module And a secondary battery including the secondary battery.
본 발명은 상술한 첫번째 기술적 과제를 해결하기 위하여, 캡업에 CID모듈을 대면시켜 정렬하는 S1단계와, 상기 캡업의 타공된 가스배출공에 지지핀을 삽입하여 지지하고, 상기 CID모듈을 가압하는 가압부를 위치시키는 S2단계 및 상기 캡업과 CID모듈의 맞대어진 부분을 초음파용접하는 S3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체의 제조방법을 제공한다.In order to solve the first technical problem described above, the present invention provides a method of manufacturing a CID module, comprising the steps of: S1 aligning the CID module face to face with a cap; and inserting and supporting a support pin into the perforated gas discharge hole of the cap, And a step S3 of ultrasonic welding the butted portion of the cap-up and the CID module. The present invention also provides a method of manufacturing a cap assembly for a rechargeable battery having excellent durability.
본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 S1단계와 S2단계는 그 공정 순서가 바뀌는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the steps S1 and S2 may be performed in a different order.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 캡업의 중심부는 테두리부 보다 높게 형성되어, 테두리부와 중심부의 그 높이차이에 해당하는 높이의 격벽부로 형성된 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the center of the cap may be formed as a partition wall having a height higher than the rim and a height corresponding to a height difference between the rim and the center.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 격벽부에 걸쳐 가스배출공이 적어도 하나가 포함된 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, at least one gas discharge hole may be included in the partition wall portion.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 테두리부에는 적어도 하나의 돌출돌기가 형성된 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the rim may be formed with at least one protrusion.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 돌출돌기는 테두리부를 따라 성형된 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the projecting projection may be formed along the rim.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 돌출돌기는 캡업 두께의 0.05 내지 0.5 비율로 돌출된 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the projecting protrusion may protrude at a ratio of 0.05 to 0.5 of the capping thickness.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 돌출돌기의 높이는 0.01 내지 0.1㎜인 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the height of the protrusion may be 0.01 to 0.1 mm.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 돌출돌기의 폭은 0.3 내지 1㎜인 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the width of the protrusion may be 0.3 to 1 mm.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 CID모듈은 안전벤트 중심부에 마련된 돌출부는 캡다운의 중심에 타공된 중앙부로 노출되며, 절연부재의 개재로 인해 상호 이격되고, 상기 중앙부를 덮으며 돌출부에 접촉되도록 캡다운에 부착되는 서브플레이트를 포함하는 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, in the CID module, the projections provided at the central portion of the safety vent are exposed to the center portion punched at the center of the cap down, are separated from each other by the interposition of the insulating member, And a sub-plate attached to the cap-down to be in contact therewith.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 CID모듈은 안전벤트의 표면에 적어도 하나의 노치를 구비하고, 상기 안전벤트는 절연부재에 의하여 그 테두리가 이격되며, 그 중심의 일부가 부착된 캡다운을 포함하는 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the CID module includes at least one notch on the surface of the safety vent. The safety vent is separated from the periphery by the insulating member, and a cap- . ≪ / RTI >
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 CID모듈의 테두리부와 맞닿는 면에는 적어도 하나의 돌출돌기가 형성된 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, at least one protrusion protrusion may be formed on a surface of the CID module which is in contact with a rim of the CID module.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 돌출돌기는 테두리부를 따라 성형된 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the projecting projection may be formed along the rim.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 돌출돌기는 안전벤트 두께의 0.05 내지 0.5 비율로 돌출된 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the protruding projection may protrude at a ratio of 0.05 to 0.5 of the thickness of the safety vent.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 돌출돌기의 높이는 0.01 내지 0.1㎜인 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the height of the protrusion may be 0.01 to 0.1 mm.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 돌출돌기의 폭은 0.3 내지 1㎜인 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the width of the protrusion may be 0.3 to 1 mm.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 가압부에는 CID모듈을 가압하는 부분에 고무 또는 플라스틱을 포함하는 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the pressing portion may include rubber or plastic in a portion for pressing the CID module.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 초음파용접은 고주파발진기에 연동된 진동자의 초음파 에너지로 용접하는 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the ultrasonic welding may be performed by ultrasonic energy of a vibrator interlocked with the high frequency oscillator.
한편, 본 발명은 두번째 기술적 과제를 해결하기 위하여, 상술한 제조방법에 의하여 제조되어, 상기 캡업과 CID모듈과의 맞닿는 계면에는 적어도 하나의 돌출돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지용 캡조립체를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a cap assembly for a secondary battery, which is manufactured by the manufacturing method described above, wherein at least one protrusion is formed at an interface between the cap up and the CID module .
본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 캡업의 중심부는 테두리부 보다 높게 형성되어, 테두리부와 중심부의 그 높이차이에 해당하는 높이의 격벽부로 형성된 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the center portion of the cap may be formed to be higher than the rim portion, and may be formed as a partition portion having a height corresponding to a height difference between the rim portion and the center portion.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 격벽부에 걸쳐 가스배출공이 적어도 하나가 형성가 포함된 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, at least one gas discharge hole may be formed through the partition wall portion.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 테두리부에는 적어도 하나의 돌출돌기가 형성된 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the rim may be formed with at least one protrusion.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 돌출돌기는 테두리부를 따라 성형된 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the projecting projection may be formed along the rim.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 돌출돌기는 캡업 두께의 0.005 내지 0.45 비율로 돌출된 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the projecting protrusion may be protruded at a ratio of 0.005 to 0.45 of the capping thickness.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 돌출돌기의 높이는 0.01 내지 0.1㎜인 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the height of the protrusion may be 0.01 to 0.1 mm.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 돌출돌기의 폭은 0.3 내지 1㎜인 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the width of the protrusion may be 0.3 to 1 mm.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 CID모듈은 안전벤트 중심부에 마련된 돌출부는 캡다운의 중심에 타공된 중앙부로 노출되며, 절연부재의 개재로 인해 상호 이격되고, 상기 중앙부를 덮으며 돌출부에 접촉되도록 캡다운에 부착되는 서브플레이트를 포함하는 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, in the CID module, the projections provided at the central portion of the safety vent are exposed to the center portion punched at the center of the cap down, are separated from each other by the interposition of the insulating member, And a sub-plate attached to the cap-down to be in contact therewith.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 CID모듈은 안전벤트의 표면에 적어도 하나의 노치를 구비하고, 상기 안전벤트는 절연부재에 의하여 그 테두리가 이격되며, 그 중심의 일부가 부착된 캡다운을 포함하는 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the CID module includes at least one notch on the surface of the safety vent. The safety vent is separated from the periphery by the insulating member, and a cap- . ≪ / RTI >
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 안전벤트의 테두리부와 맞닿는 면에는 적어도 하나의 돌출돌기가 형성된 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, at least one protrusion protrusion may be formed on a surface of the safety vent which is in contact with a rim of the safety vent.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 돌출돌기는 테두리부를 따라 성형된 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the projecting projection may be formed along the rim.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 돌출돌기는 안전벤트 두께의 0.005 내지 0.45 비율로 돌출된 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the protruding projection may protrude at a ratio of 0.005 to 0.45 of the thickness of the safety vent.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 돌출돌기의 높이는 0.01 내지 0.1㎜인 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the height of the protrusion may be 0.01 to 0.1 mm.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 돌출돌기의 폭은 0.3 내지 1㎜인 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the width of the protrusion may be 0.3 to 1 mm.
한편, 본 발명은 세번째 기술적 과제를 해결하기 위하여, 상술한 이차전지용 캡조립체를 포함하는 이차전지를 제공한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a secondary battery including the above-described cap assembly for a secondary battery.
본 발명에 의하면, 캡업부와 CID모듈과의 부착계면에서 부착력은 물론 밀폐성을 확보하여 경시적으로 발생되는 내구성 열화에 의한 접촉저항 상승을 방지하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체의 제조방법, 캡조리체 및 이를 포함하는 이차전지를 볼 수 있다.
According to the present invention, there is provided a method of manufacturing a cap assembly for a secondary battery, which has excellent durability to prevent contact resistance increase due to deterioration of durability caused by securing of hermeticity as well as adhesion force at an adhesion interface between a cap up part and a CID module, And a secondary battery including the same.
도 1은 본 발명에 따르는 이차전지용 캡조립체의 제조방법을 나타내는 공정순서도이고,
도 2는 본 발명의 캡업과 CID모듈을 용접하는 형상을 나타낸 그림이며,
도 3은 본 발명의 캡업과 CID모듈의 분리 사시도이고,
도 4는 본 발명의 캡업의 하부면의 돌출돌기 실시예를 보여주는 사시도이며,
도 5는 본 발명의 캡업의 하부면의 다수개의 돌출돌기 실시예를 보여주는 사시도이고,
도 6은 본 발명에 따르는 CID모듈의 일실시예의 단면을 보여주는 그림이며,
도 7은 본 발명에 따르는 CID모듈의 다른 실시예의 단면을 보여주는 그림이고,
도 8은 종래의 이차전지 분해 사시도이며,
도 9는 종래의 전극조립체의 분해 시시도이고,
도 10은 종래의 이차전지 캡조립체의 단면도이다.1 is a process flow chart showing a method of manufacturing a cap assembly for a secondary battery according to the present invention,
FIG. 2 is a view showing a shape for welding the cap-up and the CID module of the present invention,
3 is an exploded perspective view of the cap-up and CID module of the present invention,
4 is a perspective view showing a protruding projection of the lower surface of the cap up according to the present invention,
FIG. 5 is a perspective view showing a plurality of projecting projections of the lower surface of the cap up according to the present invention,
Figure 6 is a cross-sectional view of an embodiment of a CID module according to the present invention,
Figure 7 is a cross-sectional view of another embodiment of a CID module according to the present invention,
8 is an exploded perspective view of a conventional secondary battery,
9 is an exploded perspective view of a conventional electrode assembly,
10 is a cross-sectional view of a conventional secondary battery cap assembly.
이하 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 하고, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. It is to be noted that the technical terms used in the present invention are used only to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention, and the technical terms used in the present invention are defined in the present invention in a different sense It is to be understood that the present invention should not be construed in an overly broad sense or in an excessively reduced sense by a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs.
또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.In addition, when a technical term used in the present invention is an erroneous technical term that does not accurately express the concept of the present invention, it should be understood that technical terms can be understood by those skilled in the art. In addition, the general terms used in the present invention should be interpreted according to a predefined or prior context, and should not be construed as being excessively reduced.
아울러, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는데, 예를 들어 "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.In addition, the singular forms "a", "an," and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. For example, the terms "comprise" It is to be understood that the various steps need not necessarily be construed as encompassing all, some of the elements or portions of the steps may not be included, or may include additional elements or steps.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to like or similar elements throughout the several views, and redundant description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명에 따르는 이차전지용 캡조립체의 제조방법을 나타내는 공정순서도이고, 도 2는 본 발명의 캡업과 CID모듈을 용접하는 형상을 나타낸 그림이며, 도 3은 본 발명의 캡업과 CID모듈의 분리 사시도이고, 도 4는 본 발명의 캡업의 하부면의 돌출돌기 실시예를 보여주는 사시도이며, 도 5는 본 발명의 캡업의 하부면의 다수개의 돌출돌기 실시예를 보여주는 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따르는 CID모듈의 일실시예의 단면을 보여주는 그림이며, 도 7은 본 발명에 따르는 CID모듈의 다른 실시예의 단면을 보여주는 그림인데, 이를 참고하여, 본 발명에 따르는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체의 제조방법을 보면, 캡업에 CID모듈을 대면시켜 정렬하는 S1단계와, 상기 캡업의 타공된 가스배출공에 지지핀을 삽입하여 지지하고, 상기 CID모듈을 가압하는 가압부를 위치시키는 S2단계 및 상기 캐업과 CID모듈의 맞대어진 부분을 초음파용접하는 S3단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.FIG. 1 is a process flow diagram illustrating a method of manufacturing a cap assembly for a secondary battery according to the present invention. FIG. 2 is a view illustrating a welding process of a cap up and a CID module according to the present invention. 5 is a perspective view showing a plurality of protruding protrusions of the lower surface of the cap up according to the present invention, and FIG. 6 is a perspective view showing the protruding protrusion of the lower surface of the cap up according to the present invention. FIG. 7 is a cross-sectional view of another embodiment of the CID module according to the present invention. Referring to FIG. 7, the cap assembly for a secondary battery having excellent durability according to the present invention The manufacturing method includes a step S1 of arranging the CID module face to face with the cap up, inserting and supporting the support pin into the perforated gas discharge hole of the cap up, A step S2 of positioning the pressing portion and a step S3 of ultrasonic welding the butted portion of the cage and the CID module.
먼저 S1단계는 캡업에 CID모듈을 대면시켜 정렬하는 공정인데, 이는 경시적으로 항상 먼저 이루어지는 것이 아닐 수 있어, 제조환경이나 효율적인 측면에서 후속공정인 지지핀과 가압부에 의한 가압과 동시에 이루어지거나 상기 캡업에 지지핀을 삽입후 CID모듈이 정렬(aligning)되며 가압되어도 다음공정인 초음파용접이 이루어지는 한 무방하다 하겠다.First, step S1 is a step of aligning the CID module face-to-face with the cap, which may not always be done first in time. In view of the manufacturing environment and efficiency, the press- After the support pin is inserted into the cap, the CID module is aligned and pressurized so that ultrasonic welding can be performed next.
상기 캡업(100)은 전극단자의 역할을 하며, 대향되는 CID모듈과 고정되어 통전이 가능하도록 한 금속이나 통전 소재로 구성되며, 그 일부분에 공기가 유동할 수 있는 가스배출공(110)이 구비될 수 있다.The cap-
또한, 상기 캡업(100)의 중심부(120)는 테두리부(130) 보다 높게 형성되어, 테두리부와 중심부의 그 높이차이에 해당하는 높이의 격벽부(140)로 형성될 수 있다.The
이러한 격벽부(140)에 걸쳐 가스배출공(110)이 적어도 하나가 형성되어 기류의 유동을 원할하게 할 수 있고, 상기 테두리부(130)에는 복수개의 돌출돌기(150)가 구비되어 부착력은 물론 밀폐성을 확보할 수 있는데, 더 자세하게는 후술한다.At least one
상기 돌출돌기(150)는 캡업과 CID모듈의 부착력을 확보는 물론 이차전지로 조립되어 그 내부기체에 의한 부착계면 손상 및 접촉저항 상승을 방지하기 위한 것으로 그 두께(높이, t1)가 중요하며 이는 캡업 두께(T1)의 0.05 내지 0.5 비율(t1/T1)로 돌출된 것일 수 있으며, 만일 0.05비율 미만이면, 초음파용접에 의한 마찰의 고에너지에 의하여 돌출돌기가 소멸되어 버(burr)나 이물질이 발생과 동시에 비산되어 불량을 초래할 수 있으며, 반대로 0.5비율을 초과하면, 부착력을 제공하는 캡업 몸체의 변형이 초래되는 불량이 발생될 수 있다.The protrusion protrusions 150 are used to secure the adhesion of the cap-up and the CID module, as well as to prevent damage to the attachment interface and increase in contact resistance due to the inner gas of the secondary battery, and the thickness (height, t1) (T1 / T1) of the capping thickness (T1), and if it is less than 0.05 ratio, the protrusion protrudes due to the high energy of the friction due to the ultrasonic welding, so that burrs and foreign matter It may be scattered at the same time as it occurs, resulting in defects. Conversely, when the ratio exceeds 0.5, defects may occur which cause deformation of the cap body which provides an adhesive force.
이러한 돌출돌기는 적어도 하나가 테두리부를 따라 성형되는데, 테두리부의 외곽이 원형인 경우에는 이와 유사한 원형으로 테두리부에 구비될 수 있으며, 밀폐성을 강화하기 위하여 테두리부의 중심(C)을 향해 둘러싸는 형상이 바람직하다.At least one of the protrusions is formed along the rim. If the rim of the rim has a circular shape, it may be provided in the rim with a similar circular shape. In order to enhance tightness, a shape that surrounds the center C of the rim desirable.
또한, 상기 돌출돌기의 높이는 0.01 내지 0.1㎜이고, 그 폭은 0.3 내지 1㎜일 있는데, 여기서 폭은 (높이×가로×세로)로 부피를 정하는 경우에 가로 또는 세로에 해당하는 것으로 제품사양에 따라 선택적으로 가로, 세로 또는 가로와 세로에 해당할 수 있으며, 테두리부를 따라 형성되는 경우에는 둘러싸지는 폭(w)로 정의할 수 있다.The height of the protrusions is 0.01 to 0.1 mm, and the width is 0.3 to 1 mm. The width is (height x width x length), and when the volume is determined, the width corresponds to the width or length. And may be defined as a width (w) in the case of being formed along the frame portion.
이러한 돌출돌기의 높이가 0.01㎜ 미만이면 돌출돌기가 손상되어 부착력을 확보하기 어렵고, 반대로 0.1㎜을 초과하면 프레스 성형성이 저하될 수 있으며, 또한 폭이 0.3㎜ 미만이면, 용접 강도가 낮아져 부착력이 감소될 수 있으며, 반대로 1㎜을 초과하면, 용접에 과도한 에너지가 투하될 뿐만 아니라, 캡조립체 자체의 변형, 크랙(crack) 등 불량이 발생할 수 있다.If the height of the projecting projections is less than 0.01 mm, the projecting projections are damaged and the adhesion force is difficult to secure. Conversely, if the height exceeds 0.1 mm, the press formability may deteriorate. If the width is less than 0.3 mm, On the other hand, if the thickness exceeds 1 mm, excessive energy may be released to the weld, and defects such as deformation and cracks may occur in the cap assembly itself.
한편, 돌출돌기가 복수개로 구비되는 경우에, 최대로 테두리부 전체에 형성되는 경우, 부착력과 밀폐성 확보에 도움이 될 수 있으나, 과도한 용접 에너지의 투하가 제조효율이나 저감되거나 캡업, CID모듈을 포함한 전체 몸체의 변형이 초래될 수 있으므로 제품사양에 따라 조절하는 것이 바람직하다.On the other hand, when a plurality of protrusions are provided, it is possible to assure adhesion and airtightness when the protrusions are formed at the maximum in the whole rim portion. However, excessive discharge of welding energy may reduce the manufacturing efficiency, It is preferable to adjust it according to the product specifications because the whole body may be deformed.
아울러, 상기 CID모듈(200)은 이차전지가 작동이상으로 인하여 내부에서 발생되는 기체의 압력이 증가되어 폭발이 발생되기 전에 그 일부에 마련된 노치(notch)를 중심으로 변형이 발생하여 이차전지의 단선(open)을 유발시키는 역할을 한다.In addition, the
이러한 CID모듈(200)은 안전벤트(210) 중심부에 마련된 돌출부(220)는 캡다운(Cap-down, 300)의 중심에 타공된 중앙부(310)로 노출되며, 절연부재(400)의 개재로 인해 상호 이격되어 있고, 상기 절연부재(400)의 개재되는 폭은 이상작동으로 내부압력이 상승되어, 돌출부(220)와 서브플레이트(500)의 접착면이 파단되어도 상호 단락(short)을 방지할 수 있도록 넓게 개재되는 것이 바람직하며, 상기 돌출부(220)의 주위로 동심원 형상으로 적어도 하나의 노치(N1, notch)를 구비하여 이상 고압시에 파단되거나 형태가 변하도록 하여 아웃개싱(outgasing)이나 돌출부(220)와 서브플레이트(500)와의 접촉면을 파단하여 전류의 흐름을 차단할 수 있다.In the
또 다른 형태의 CID모듈(200')은 안전벤트(상부금속박, 210')의 표면에 이차전지의 이상작동으로 인하여 변형이나 파단이 가능하도록 적어도 하나의 노치(N2, notch)를 형성하고, 상기 안전벤트(210')는 절연부재(400')에 의하여 테두리가 이격되고, 그 중심의 일부가 캡다운(하부금속박, 300')과 부착되어 있을 수 있으며, 상기 캡다운(300') 표면에는 적어도 하나의 노치(N3)이 마련될 수 있다.Another type of CID module 200 'includes at least one notch (N2, notch) formed on the surface of the safety vent (upper metal foil 210') so as to be deformed or broken due to abnormal operation of the secondary battery, A portion of the center of the safety vent 210 'may be attached to the cap down (bottom metal foil 300') by an insulating member 400 ', and the surface of the cap down 300' At least one notch N3 may be provided.
한편, 상기 CID모듈(200, 200')의 테두리부(130)와 맞닿는 면에는 적어도 하나의 돌출돌기(250)가 형성되어 부착력 및 밀착성을 확보할 수 있으며, 상기 돌출돌기는 안전벤트(210) 두께의 0.05 내지 0.5 비율로 돌출될 수 있고, 그 두께(높이, t2)가 중요하며 이는 안전벤트 두께(T2)의 0.05 내지 0.5 비율(t2/T2)로 돌출된 것일 수 있으며, 만일 0.05비율 미만이면, 초음파용접에 의한 마찰의 고에너지에 의하여 돌출돌기가 소멸되어 버(burr)나 이물질이 발생과 동시에 비산되어 불량을 초래할 수 있으며, 반대로 0.5비율을 초과하면, 부착력을 제공하는 안전벤트 몸체의 변형이 초래되는 불량이 발생될 수 있다.At least one projecting
이러한 돌출돌기(250)는 다른 특징으로 앞서 설명한 바와 같아 더 상세하게는 생략한다.These
이미 기술한 내용중에 돌출돌기(150, 250)는 캡업(100)과 안전벤트(200)에 각각 구비되는 것으로 기재하고 있으나, 이는 이차전지의 요구사양(requirement specification)에 의하여 각각에 모두 구비되거나 어느 한쪽에 구비되어도 무방하다. Although the
다음으로 S2단계는 상기 캡업의 타공된 가스배출공에 지지핀을 삽입하여 지지하고, 상기 CID모듈을 가압하는 가압부를 위치시키는 공정인데, 상기 지지핀(160)은 가스배출공(110)에 삽입되어 캡업(100)을 지지하여야 하므로, 가스배출고의 내경보다 작거나 같은 크기로 구비될 수 있는 것인 한 모양이나 크기는 다양하게 구비될 수 있으며, 재질은 초음파용접시 발생되는 진동에 의하여 모양이나 형태가 변형되지 아니하는 것을 사용할 수 있다.Next, in step S2, the support pin is inserted into the perforated gas discharge hole of the cap up to support the CID module, and the
또한, 상기 가압부(510)은 CID모듈(200)을 가압하여 초음파용접시 발생하는 진동에 의하여 캡업과 CID모듈의 정렬이 틀어지는 것을 방지하고, 특히 서브플레이트(500)는 캡다운(300)과 3~5 개소에만 용접이 되어 있는 상태이어서 초음파에 의한 손상이 발생될 수 있으므로, 이를 방지하기 위하여 CID모듈(200)을 가압하게 된다.The
아울러, 상기 가압부(510)가 CID모듈(200)을 가압하는 경우에 과도한 가압이나 가압부의 재질 강성이 과하게 되면, CID모듈의 변형이 초래될 수 있으므로, 그 대면되는 부분에 고무 또는 플라스틱을 포함하여 가압시 압력의 편차나 재질에 의한 CID모듈의 변형을 방지함과 동시에 안전벤트의 돌출부, 서브플레이트와 캡다운 부착부위의 손상을 방지할 수 있다.In addition, when the
다음으로 S3단계는 상기 캡업과 CID모듈의 맞대어진 부분을 초음파용접하는 공정인데, 본 발명의 초음파용접은 고주파발진기에 연동된 진동자의 초음파 에너지를 용접하고자 하는 캡업의 테두리부와 이와 정렬된 CID모듈을 용접하여 부착하는 것이다.Next, in step S3, ultrasonic welding is performed on the butted portion of the cap-up and the CID module. In the ultrasonic welding of the present invention, ultrasonic energy of the vibrator interlocked with the high frequency oscillator is radiated to the edge of the cap, To be welded.
한편, 상술한 제조방법에 의하여 제조되는 이차전지용 캡조립체는 용접되는 부분이 기존의 접착제를 대신할 수 있어 부품이나 공정수를 감소시킴은 물론, 내구성의 향상을 담보할 수 있다.Meanwhile, the cap assembly for a secondary battery manufactured by the above-described manufacturing method can replace the existing adhesive in the welded part, thereby reducing the number of parts and processes, as well as improving durability.
상기 캡업의 테두리부 또는/및 이와 정렬된 CID모듈에 구비된 적어도 하나의 돌출돌기(150, 250)은 초음파 고에너지에 의하여 상호 계면에서 그 일부가 융해되고 경화되어 부착될 수 있으며, 이에 의하여 부착력이 확보될 뿐만 아니라, 밀폐성을 강화할 수 있어 이차전지 발전과정에서 발생되는 고압 기체에 의한 부착 계면의 손상이나 접촉저항 상승을 방지할 수 있다. At least one protrusion (150, 250) provided on the rim of the cap and / or the CID module aligned with the cap can be partially melted and adhered to each other at the interface by ultrasonic high energy, It is possible to enhance the hermeticity and prevent the damage of the adhesion interface caused by the high pressure gas generated in the secondary battery power generation process and the increase of the contact resistance.
상기 캡업의 중심부(120)는 테두리부(130) 보다 높게 형성되고, 테두리부와 중심부의 그 높이차이에 해당하는 높이의 격벽부(140)를 구비할 수 있으며, 상기 테두리부에는 적어도 하나의 돌출돌기(150)가 구비될 수 있다.The
상기 격벽부(140)에 걸쳐 가스배출공(110)이 적어도 하나가 형성되거나 격벽부에서 중심부로, 또는 격벽부에서 테두리부로 연장되어 가스배출공(110)이 구비될 수 있음은 물론이다.The
또한, 상기 돌출돌기(150)는 캡업과 CID모듈의 부착력과 밀폐성을 확보하기 위한 것으로 그 두께(높이, t1)가 중요하며 이는 캡업 두께(T1)의 0.005 내지 0.45 비율(t1/T1)로 돌출되어 부착된 상태일 수 있는데, 만일 0.005비율 미만이면, 초음파용접에 의한 마찰의 고에너지에 의하여 돌출돌기가 소멸될 뿐만 아니라, 버(burr)나 이물질이 발생과 동시에 비산되어 다량의 불량품 발생 등 손실을 초래할 수 있으며, 반대로 0.45비율을 초과하면, 부착력을 제공하는 캡업 몸체의 변형이 초래되는 불량이 발생될 수 있으며, 앞서 제조공정에서의 수치범위와 차이가 나는 것은, 초음파용접에 의하여 돌출돌기(150)의 일부가 마찰로 융해되어 높이 편차가 발생되는 것으로 그 편차는 제조공정조건이나 대면하여 용접되는 재료의 물성에 따라 10 내지 90% 정도의 돌출돌기의 손실이 발생되기 때문이다.The height (t1) of the projecting
한편, 상기 CID모듈은 앞서 설명한 바와 같이, 안전벤트(210), 돌출부(220), 캡다운(300), 중앙부(310), 절연부재(400) 및 서브플레이트(500)를 포함하거나, 또 다른 형태의 CID모듈로 안전벤트(210'), 적어도 하나의 노치(N2, notch), 절연부재(400'), 캡다운(300')을 포함할 수 있다.The CID module may include a
한편, 상기 CID모듈(200, 200')의 테두리부(130)와 맞닿는 면에는 적어도 하나의 돌출돌기(250)가 형성되어 부착력을 확보할 수 있으며, 상기 돌출돌기는 안전벤트(210) 두께의 0.005 내지 0.45 비율로 돌출될 수 있고, 그 두께(높이, t2)가 중요하며 이는 안전벤트 두께(T2)의 0.005 내지 0.45 비율(t2/T2)로 돌출된 것일 수 있으며, 만일 0.005비율 미만이면, 초음파용접에 의한 마찰의 고에너지에 의하여 돌출돌기가 소멸되어 버(burr)나 이물질이 발생과 동시에 비산되어 불량을 초래할 수 있으며, 반대로 0.45비율을 초과하면, 부착력을 제공하는 안전벤트 몸체의 변형이 초래되는 불량이 발생될 수 있으며, 앞서 제조공정과의 수치범위에서 나는 차이는, 초음파용접에 의하여 돌출돌기(250)의 일부가 마찰로 융해되어 높이 편차가 발생되는 것으로 그 편차는 제조사양에 따라 10 내지 90% 정도의 돌출돌기의 손실이 발생되기 때문이다.At least one
이러한 돌출돌기(250)는 다른 특징으로 앞서 설명한 바와 같아 더 상세하게는 생략한다.These
한편, 본 발명에 따르는 이차전지는 상술한 캡업(100)와 CID모듈(200, 200')을 포함하고, 상기 캡업(100) 또는/및 CID모듈(200, 200')에 복수개의 돌출돌기(150, 250)를 포함하는 이차전지용 캡조립체에 가스킷(gaket)을 같이 전극조립체를 내입한 캔에 체결하여 제조할 수 있으며, 여타의 설명은 앞서 본 것과 같이 생략한다.The secondary battery according to the present invention includes the above-described
Claims (35)
상기 캡업의 타공된 가스배출공에 지지핀을 삽입하여 지지하고, 상기 CID모듈을 가압하는 가압부를 위치시키는 S2단계; 및
상기 캡업과 CID모듈의 맞대어진 부분을 초음파용접하는 S3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체의 제조방법.
Step S1 of arranging the CID module face to face with the cap;
A step S2 of inserting and supporting a support pin into the perforated gas discharge hole of the cap up and positioning a pressurizing part to press the CID module; And
And a step S3 of ultrasonic welding the butted portion of the cap up and the CID module.
상기 S1단계와 S2단계는 그 순서가 바뀌는 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the order of steps S1 and S2 is changed.
상기 캡업의 중심부는 테두리부 보다 높게 형성되어, 테두리부와 중심부의 그 높이차이에 해당하는 높이의 격벽부로 형성된 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the central portion of the cap is formed to be higher than the rim and is formed of a partition wall having a height corresponding to a height difference between the rim and the center portion.
상기 격벽부에 걸쳐 가스배출공이 적어도 하나가 포함된 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체의 제조방법.
The method of claim 3,
Wherein at least one of the gas discharge holes is included in the partition wall portion.
상기 테두리부에는 적어도 하나의 돌출돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체의 제조방법.
The method of claim 3,
Wherein at least one protrusion is formed on the rim of the cap assembly.
상기 돌출돌기는 테두리부를 따라 성형된 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체의 제조방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the projecting protrusion is formed along a rim of the cap assembly.
상기 돌출돌기는 캡업 두께의 0.05 내지 0.5 비율로 돌출된 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체의 제조방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the projecting protrusions are protruded at a ratio of 0.05 to 0.5 of the capping thickness.
상기 돌출돌기의 높이는 0.01 내지 0.1㎜인 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체의 제조방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the height of the protrusions is 0.01 to 0.1 mm. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
상기 돌출돌기의 폭은 0.3 내지 1㎜인 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체의 제조방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the protrusion has a width of 0.3 to 1 mm. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
상기 CID모듈은 안전벤트 중심부에 마련된 돌출부는 캡다운의 중심에 타공된 중앙부로 노출되며, 절연부재의 개재로 인해 상호 이격되고, 상기 중앙부를 덮으며 돌출부에 접촉되도록 캡다운에 부착되는 서브플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체의 제조방법.
The method according to claim 1,
In the CID module, the protrusion provided at the center of the safety vent is exposed to the center portion of the center of the cap down, separated from each other due to the interposition of the insulating member, and attached to the cap down to cover the center portion, Wherein the cap assembly is formed of a thermoplastic resin.
상기 CID모듈은 안전벤트의 표면에 적어도 하나의 노치를 구비하고, 상기 안전벤트는 절연부재에 의하여 그 테두리가 이격되며, 그 중심의 일부가 부착된 캡다운을 포함하는 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Characterized in that the CID module comprises at least one notch on the surface of the safety vent, the safety vent comprising a cap down, the periphery of which is spaced apart by an insulating member, A method for manufacturing a cap assembly for a secondary battery.
상기 안전벤트의 테두리부와 맞닿는 면에는 적어도 하나의 돌출돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체의 제조방법.
The method according to claim 10 or 11,
Wherein at least one projecting protrusion is formed on a surface of the safety vent which is in contact with a rim of the safety vent.
상기 돌출돌기는 테두리부를 따라 성형된 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체의 제조방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the projecting protrusion is formed along a rim of the cap assembly.
상기 돌출돌기는 벤트 두께의 0.05 내지 0.5 비율로 돌출된 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체의 제조방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the protrusion protrudes at a rate of 0.05 to 0.5 times the thickness of the vent.
상기 돌출돌기의 높이는 0.01 내지 0.1㎜인 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체의 제조방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the height of the protrusions is 0.01 to 0.1 mm. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
상기 돌출돌기의 폭은 0.3 내지 1㎜인 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체의 제조방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the protrusion has a width of 0.3 to 1 mm. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
상기 가압부에는 CID모듈을 가압하는 부분에 고무 또는 플라스틱을 포함하는 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the pressing portion includes rubber or plastic in a portion for pressing the CID module.
상기 초음파용접은 고주파발진기에 연동된 진동자의 초음파 에너지로 용접하는 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the ultrasonic welding is performed by ultrasonic energy of a vibrator interlocked with the high-frequency oscillator.
The cap assembly for a rechargeable battery according to any one of claims 1 to 18, wherein at least one protrusion is formed at an interface between the cap up and the CID module.
상기 돌출돌기는 테두리부를 따라 성형된 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체.
20. The method of claim 19,
Wherein the protrusion protrusion is formed along a rim of the cap assembly.
상기 캡업의 중심부는 테두리부 보다 높게 형성되어, 테두리부와 중심부의 그 높이차이에 해당하는 높이의 격벽부로 형성된 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체.
20. The method of claim 19,
Wherein a center portion of the cap is formed to be higher than a rim portion and is formed as a partition wall having a height corresponding to a height difference between a rim portion and a center portion.
상기 격벽부에 걸쳐 가스배출공이 적어도 하나가 형성된 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체.
22. The method of claim 21,
Wherein at least one gas discharge hole is formed through the partition wall portion.
상기 테두리부에는 적어도 하나의 돌출돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체.
22. The method of claim 21,
And at least one protrusion protrusion is formed on the rim of the cap assembly.
상기 돌출돌기는 테두리부를 따라 성형된 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체.
24. The method of claim 23,
Wherein the protrusion protrusion is formed along a rim of the cap assembly.
상기 돌출돌기는 캡업 두께의 0.005 내지 0.5 비율로 돌출된 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체.
24. The method of claim 23,
Wherein the protrusion protrudes at a ratio of 0.005 to 0.5 of the capping thickness.
상기 돌출돌기의 높이는 0.01 내지 0.1㎜인 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체.
24. The method of claim 23,
And the height of the protrusion is 0.01 to 0.1 mm.
상기 돌출돌기의 폭은 0.3 내지 1㎜인 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체.
24. The method of claim 23,
Wherein the protrusion has a width of 0.3 to 1 mm. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
상기 CID모듈은 안전벤트 중심부에 마련된 돌출부는 캡다운의 중심에 타공된 중앙부로 노출되며, 절연부재의 개재로 인해 상호 이격되고, 상기 중앙부를 덮으며 돌출부에 접촉되도록 캡다운에 부착되는 서브플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체.
20. The method of claim 19,
In the CID module, the protrusion provided at the center of the safety vent is exposed to the center portion of the center of the cap down, separated from each other by the interposition of the insulating member, and attached to the cap down to cover the center portion and contact the protrusion. Wherein the cap assembly includes a cap assembly for a secondary battery.
상기 CID모듈은 안전벤트의 표면에 적어도 하나의 노치를 구비하고, 상기 안전벤트는 절연부재에 의하여 그 테두리가 이격되며, 그 중심의 일부가 부착된 캡다운을 포함하는 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체.
20. The method of claim 19,
Characterized in that the CID module comprises at least one notch on the surface of the safety vent, the safety vent comprising a cap down, the periphery of which is spaced apart by an insulating member, A cap assembly for a secondary battery.
상기 안전벤트의 테두리부와 맞닿는 면에는 적어도 하나의 돌출돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체.
29. The method of claim 28 or 29,
And at least one projecting protrusion is formed on a surface of the safety vent which is in contact with a rim of the safety vent.
상기 돌출돌기는 테두리부를 따라 성형된 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체.
31. The method of claim 30,
Wherein the protrusion protrusion is formed along a rim of the cap assembly.
상기 돌출돌기는 안전벤트 두께의 0.005 내지 0.45 비율로 돌출된 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체.
31. The method of claim 30,
Wherein the protrusion protrudes at a ratio of 0.005 to 0.45 of the thickness of the safety vent.
상기 돌출돌기의 높이는 0.01 내지 0.1㎜인 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체.
31. The method of claim 30,
And the height of the protrusion is 0.01 to 0.1 mm.
상기 돌출돌기의 폭은 0.3 내지 1㎜인 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체.
31. The method of claim 30,
Wherein the protrusion has a width of 0.3 to 1 mm. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
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|---|---|---|---|---|
| CN111113029A (en) * | 2020-01-16 | 2020-05-08 | 惠州亿恒特自动化科技有限公司 | A resistance welding capping machine and a process method for the resistance welding capping |
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- 2015-04-06 KR KR1020150048459A patent/KR20160075298A/en not_active Ceased
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