KR100496302B1 - 안전벤트를 가지는 각형 리튬 이차 전지 - Google Patents

Abstract

안전 벤트를 가지는 각형 리튬 이차 전지를 개시한다. 본 발명은 양극판과, 음극판과, 세퍼레이터가 배치된 전지부;와, 전지부가 수용되는 공간을 제공하는 캔;과, 캔의 상부에 결합되며, 캡 플레이트와, 캡 플레이트에 형성된 단자 통공을 통하여 설치되며, 그 외면에 캡 플레이트와의 절연을 위하여 가스켓이 개재된 전극 단자를 가지는 캡 조립체;와, 캡 플레이트에 형성되어서, 전지의 내압상승시 파단되는 안전 벤트;와, 전지부의 상단부와, 캡 플레이트의 하부 사이에 배치되며, 전지의 이상유무로 변형되어서 안전 벤트를 파단시키는 변형 절연 수단;을 포함하는 것으로서, 전지부의 상단부와 캡 플레이트 하부 사이에 적어도 하나 이상의 변형공을 가지는 변형 절연 수단을 설치하여 전지의 이상유무시 변형이 일어나서 안전변을 파단하게 됨으로써 전지의 안전성을 확보할 수가 있으며, 이와 동시에, 변형 절연 수단이 캡 플레이트와 전지부와의 전기적 단락을 방지할 수가 있다.

Description

안전 벤트를 가지는 각형 리튬 이차 전지{Prismatic type lithium secondary battery having the safety vent}

본 발명은 각형 리튬 이차 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캡 조립체와 전지부를 상호 절연시키는 절연 수단의 구조가 개선되어서 전극의 단락을 방지시킴과 동시에 과충전시 가스를 신속하게 배출시킬 수 있는 안전 벤트를 가지는 각형 리튬 이차 전지에 관한 것이다.

통상적으로, 이차 전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하는 것으로서, 셀룰라 폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더등의 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있다. 특히, 리튬 이차 전지는 작동 전압이 3.6V로서, 휴대용 전자 장비 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나 니켈-수소 전지보다 3배나 높으며, 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 측면에서 급속하게 신장하고 있는 추세이다.

이러한 리튬 이차 전지는 주로 양극 활물질로 리튬계 산화물, 음극 활물질로는 탄소재를 사용하고 있다. 일반적으로는, 전해액의 종류에 따라 액체 전해질 전지와, 고분자 전해질 전지로 분류되며, 액체 전해질을 사용하는 전지를 리튬 이온 전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬 폴리머 전지라고 한다. 또한, 리튬 이차 전지는 여러 가지 형상을 제조가능한데, 대표적인 형상으로는 원통형과, 각형과, 파우치형을 들 수 있다.

도 1은 종래의 각형 리튬 이차 전지(10)를 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 상기 각형 리튬 이차 전지(10)는 캔(11)과, 상기 캔(11)의 내부에 수용되는 전지부(12)와, 상기 캔(11)에 결합되는 캡 조립체(100)를 포함한다.

상기 캔(11)은 각형의 케이스이다.

상기 전지부(12)는 양극판(13)과, 세퍼레이터(14)과, 음극판(15)이 순차적으로 와인딩되어 있으며, 상기 양극 및 음극판(13)(15)으로부터 양극 탭(16)과 음극 탭(17)이 각각 인출되어 있다.

상기 캡 조립체(100)는 상기 캔(11)의 상부에 결합되는 캡 플레이트(110)와, 가스켓(120)을 매개로 하여 상기 캡 플레이트(110)의 통공에 삽입되는 전극 단자(130)와, 상기 캡 플레이트(110)의 아랫면에 설치되는 절연 플레이트(140)와, 상기 절연 플레이트(140)의 아랫면에 설치되어서 상기 전극 단자(130)와 통전되는 단자 플레이트(150)를 포함하고 있다.

상기 캡 플레이트(110)에는 캔(11) 내부로 전해액이 주입되는 통로를 제공하는 전해액 주입공(111)이 형성되어 있고, 상기 전해액 주입공(111)은 볼(160)에 의하여 밀폐되어 있다.

그리고, 상기 캔(11)의 내부에는 상기 전지부(12)의 상단부에 위치하며, 상기 전지부(12)와 캡 조립체(100)와의 절연을 위한 절연 케이스(170)가 설치되어 있다. 상기 절연 케이스(170)에는 음극 탭(17)이 인출되는 탭공(171)과, 전해액이 유동되는 전해액 유입공(172)이 형성되어 있다.

이때, 상기 양극 탭(16)은 캡 플레이트(110)의 바닥면에 직접적으로 연결되어 있으며, 상기 음극 탭(17)은 상기 단자 플레이트(150)를 통하여 상기 음극 단자(130)와 전기적으로 연결되어 있다.

상기와 같은 구조를 가지는 종래의 각형 리튬 이차 전지(10)는 상기 캔(11)의 내부에 젤리-롤형의 전지부(12)를 삽입하고, 상기 전지부(12)의 윗면에 절연 케이스(170)를 안착시킨다.

상기 전지부(12)로부터 인출된 양극 탭(16)과, 음극 탭(17)은 캡 플레이트(110)의 바닥면과, 음극 단자(130)의 단부에 각각 용접하게 된다.

다음으로, 상기 캔(11)에 대하여 캡 플레이트(110)를 정렬하고 심용접(seam welding)하고, 전해액 주입공(111)을 통하여 전해액을 주입하게 된다. 상기 전해액 주입공(111)은 볼(160)로서 밀폐하게 된다.

이러한 리튬 이차 전지(10)가 과충전이나 고온에서 노출될 경우에는 전해액과 전지부(12)의 활물질층간의 반응 또는 전해액, 활물질층 자체의 분해 반응으로 인하여 전지(10) 내부에 발화 가능성이 높은 가스가 발생하게 된다. 이에 따라, 전지(10)의 발화 또는 폭발을 유발할 수 있다.

이를 방지하기 위하여, 종래의 기술에 따르면, 도시되어 있지 않지만 캔(11)의 바닥면이나, 캡 플레이트(110)의 소정부에 안전 벤트(safety vent)를 형성하고, 이를 통하여 전지의 이상유무시 발생되는 가스를 외부로 방출시키게 된다.

이때, 리튬 이차 전지(10)는 안전성을 확보하기 위하여 폭발이나 발화이전에 안전 벤트를 개방하도록 전지(10) 내부에 주입되는 전해액에 첨가제를 중합하여서 전해액의 분해로 인하여 발생되는 가연성 기체를 안전 벤트로 유도하게 된다. 그런데, 이러한 첨가제를 다량으로 중합할 경우에는 전지의 성능의 저하가 우려된다.

다른 방법으로는, 안전 벤트의 파단 압력을 낮추어서 과충전시 안전 벤트를 신속하게 개방할 수가 있다. 이렇게 안전 벤트의 파단 압력을 낮추게 되면, 전지의 안전성 테스트중 시행되는 낙하 실험에서 안전 벤트가 파손되는 등의 많은 불량이 발생할 수가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 양극과 음극의 전기적 단락을 방지함과 동시에 전지의 이상 유무시 이를 변형시켜서 안전 벤트를 개방시킬 수 있도록 전지부와 캡 플레이트 사이에 개재되는 절연 수단의 구조가 개선된 안전 벤트를 가지는 각형 리튬 이차 전지를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 안전 벤트를 가지는 각형 리튬 이차 전지는,

양극 탭이 연결된 양극판과, 음극 탭이 연결된 음극판과, 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되어서 이들을 전기적으로 절연시키는 세퍼레이터가 배치된 전지부;

상기 전지부가 수용되는 공간을 제공하는 캔;

상기 캔의 상부에 결합되며, 캡 플레이트와, 상기 캡 플레이트에 형성된 단자 통공을 통하여 설치되며, 그 외면에 상기 캡 플레이트와의 절연을 위하여 가스켓이 개재된 전극 단자를 가지는 캡 조립체;

상기 캡 플레이트에 형성되어서, 전지의 내압상승시 파단되는 안전 벤트; 및

상기 전지부의 상단부와, 캡 플레이트의 하부 사이에 배치되며, 전지의 이상유무로 변형되어서 상기 안전 벤트를 파단시키는 변형 절연 수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 변형 절연 수단은 상기 전지부의 상단부와, 캡 플레이트의 하부 사이에 배치되며, 적어도 하나 이상의 변형공이 형성된 절연 케이스인 것을 특징으로 한다.

더욱이, 상기 절연 케이스는 상호 대향되게 배치된 복수개의 제 1 변형공과, 상기 제 1 변형공 사이에 내압 상승시 상기 안전 벤트의 하부를 파단시킬 수 있도록 팽창되는 정점을 이루고 있는 것을 특징으로 한다.

게다가, 상기 제 1 변형공이 형성된 부분은 다른 부분보다 얇게 형성된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 제 1 변형공이 형성된 부분은 상기 안전 벤트가 형성된 부분보다 넓게 형성된 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 캡 플레이트와 절연 케이스 사이에는 절연 플레이트가 더 설치된 것을 특징으로 한다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 각형 리튬 이차 전지의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하고자 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 각형 리튬 이차 전지(20)를 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 상기 리튬 이차 전지(20)에는 캔(21)이 마련되어 있다. 상기 캔(21)은 중공이 형성된 사각 형상의 금속재로 이루어져 있다. 상기 캔(21)은 그 자체로서 양극 또는 음극 단자 역할을 수행하고 있다. 상기 캔(21)의 상단부에는 개방구(21a)가 형성되어 있다.

상기 캔(21)의 내부에는 전지부(25)가 수용되어 있다. 상기 전지부(25)는 양극판(22)과, 세퍼레이터(23)와, 음극판(24)을 포함하고 있다. 상기 양극 및 음극판(22)(24)과, 세퍼레이터(23)는 각각 한장의 스트립으로 이루어져 있고, 양극판(22), 세퍼레이터(23), 음극판(24) 순으로 배치되어서 젤리-롤 형으로 와인딩되어 있다. 상기 세퍼레이터(23)는 양극 및 음극판(22)(24)간의 절연을 위하여 복수장 배치되어 있다.

상기 양극판(22)은 박판의 금속재, 예컨대 알루미늄 호일로 된 양극 집전체와, 적어도 일면에 코팅된 리튬계 산화물을 주성분으로 하는 양극 활물질층을 포함하고 있다. 상기 양극판(22)으로부터는 양극 활물질층이 코팅되지 않은 양극 집전체의 영역에 양극 탭(26)이 용접되어 있다. 상기 양극 탭(26)의 단부쪽은 상기 전지부(22)의 윗방향으로 돌출하여 있다.

상기 음극판(24)은 박판의 금속재, 이를테면 구리 호일로 된 음극 집전체와, 적어도 일면에 코팅된 탄소재를 주성분으로 하는 음극 활물질층을 포함하고 있다. 상기 음극판(25)으로부터는 음극 활물질층이 코팅되지 않은 음극 집전체의 영역에 음극 탭(27)이 용접되어 있다. 상기 음극 탭(27)의 단부쪽도 양극 탭(26)의 경우와 마찬가지로 전지부(22)의 윗방향으로 돌출하여 있다.

상기 양극 및 음극 탭(26)(27)이 전지부(21)의 상단부로부터 돌출되는 경계부에는 양극 및 음극판(22)(24)과의 단락을 방지하기 위하여 절연 테이프(28)가 각각 감싸져 있다.

상기 세퍼레이터(24)는 폴리 에틸렌이나, 폴리 프로필렌이나, 폴리 에틸렌과 폴리 프로필렌의 복합 필름으로 이루어져 있다. 상기 세퍼레이터(24)는 상기 양극 및 음극판(22)(24)의 폭보다 넓게 형성되는 것이 극판(22)(24)간의 단락을 방지하는데 보다 유리하다고 할 것이다.

상기 캔(21)의 상단부에는 캡 조립체(200)가 결합되어 있다. 상기 캡 조립체(200)에는 캡 플레이트(210)가 마련되어 있다. 상기 캡 플레이트(210)는 상기 캔(21)의 개방구(21a)를 밀폐가능한 크기와 형상을 가지는 평판형의 금속재로 이루어져 있다.

상기 캡 플레이트(210)의 중앙에는 소정 크기의 단자 통공(211)이 형성되어 있다. 상기 캡 플레이트(210)의 일측에는 전해액 주입공(212)이 형성되어 있다. 상기 전해액 주입공(212)에는 볼(250)이 밀폐가능하게 결합되어 있다.

상기 단자 통공(211)에는 상기 캔(21)과 극성을 달리하는 전극 단자, 예컨대 음극 단자(230)가 삽입가능하도록 위치하고 있다. 상기 음극 단자(230)의 외면에는 이와 캡 플레이트(210)와의 절연을 위하여 튜브 형태의 가스켓(220)이 설치되어 있다. 상기 캡 플레이트(210)의 아랫면에는 절연 플레이트(310)가 설치되어 있다. 상기 절연 플레이트(320)의 아랫면에는 단자 플레이트(240)가 설치되어 있다.

상기 음극 단자(230)는 가스켓(220)이 그 외주면을 감싼 상태에서 상기 단자 통공(211)을 통하여 삽입되어 있다. 상기 음극 단자(230)의 단부는 상기 단자 통공(211)을 통하여 상기 캡 플레이트(210)를 관통하여 아랫 방향으로 돌출되어서, 상기 절연 플레이트(310)와 단자 플레이트(240)가 개재된 상태에서 상기 캡 플레이트(210)에 대하여 그 위치가 고정되어 있다. 상기 음극 단자(230)의 단부는 상기 단자 플레이트(250)와 전기적으로 연결되어 있다.

한편, 상기 캡 플레이트(210)에는 안전 벤트(290)가 설치되어 있다. 상기 안전 벤트(290)는 상기 캡 플레이트(210)에 형성된 안전공(213)과, 상기 안전공(213)을 커버하는 안전 플레이트(290)를 포함하고 있다. 상기 안전 플레이트(290)는 상기 캡 플레이트(210)보다 두께가 얇으며, 레이저 용접등에 의하여 상기 캡 플레이트(210)상에 부착되어 있다.

대안으로는, 상기 안전 벤트(290)는 상기 캡 플레이트(210)상에 다른 부분보다 두께를 얇게 하거나, 노치부를 형성하여 내압 상승시 우선적으로 파단이 일어날수록 형성시킬 수도 있을 것이다.

본 발명의 특징에 따르면, 상기 전지부(21)의 상단부와 상기 캡 플레이트(21)의 하부 사이에는 전지의 이상유무로 내압 상승시 상기 안전 벤트(290)를 통하여 가스가 신속하게 배출될 수 있으며, 이와 동시에 전지부(21)의 각 극판(22)(24)간의 단락을 방지할 수 있도록 변형 절연 수단이 설치된데에 있다.

보다 상세하게 설명하면 도 3에 도시된 바와 같다.

상기 전지부(22) 상단부에는 상기 전지부(25)와, 캡 플레이트(210)와의 전기적 절연을 위함과 동시에, 상기 전해액 주입공(212)을 통하여 주입되는 전해액의 유동 경로를 제공하는 절연 케이스(320)가 설치되어 있다. 상기 절연 케이스(320)는 절연성을 가지는 소재인 고분자 수지로서, 예컨대 폴리 프로필렌으로 된 것이 바람직하다.

상기 절연 케이스(320)는 전체적인 외형이 상기 캔(21)의 개방구(21a)를 통하여 삽입가능한 형상이며, 상기 캔(21)의 내벽에 억지끼워맞춤가능한 크기를 가지고 있다. 상기 절연 케이스(320)의 외면은 상기 캔(21)의 내벽에 밀폐가능하게 접촉가능하다.

상기 절연 케이스(320)는 평판부(321)와, 상기 평판부(321)의 가장자리로부터 수직 방향으로 형성된 직립부(322)를 포함하고 있다. 상기 평판부(321)의 중앙부에는 상기 음극 탭(27)이 윗쪽 방향으로 인출될 수 있는 통로를 제공하는 탭공(323)가 형성되어 있다. 상기 평판부(321)의 측벽 일부에는 상기 양극 탭(26)이 배치될 수 있는 공간을 제공하기 위한 소정 크기의 홈부(324)가 형성되어 있다.

상기 직립부(322)는 상기 평판부(321)와 일체로 성형되어 있다. 상기 직립부(322)는 상기 평판부(321)의 모서리부와, 대향되는 중앙변에 소정 높이 형성되어 있다. 상기 직립부(322)는 상기 전지부(25)의 상단부와 상기 캡 플레이트(210)의 하부면과의 적정 간격을 유지할 수 있는 높이로 형성되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 평판부(321)에는 제 1 변형공(325)이 형성되어 있다. 상기 제 1 변형공(325)은 상기 평판부(321) 단변부의 폭방향으로 배치된 개구공이며, 상호 대칭적인 위치에 복수개 형성되어 있다. 또한, 상기 제 1 변형공(325)은 내압 증가시 대향되는 부분의 사이에서 정점(C)을 이뤄서 변형을 일어날 수 있도록, 정점(C)으로 갈수록 단면적이 좁아지는 삼각꼴을 이루고 있다.

이러한 제 1 변형공(325)은 대향되게 배치되는 삼각꼴뿐만 아니라, 적어도 하나 이상의 개구공이 형성되어서 전지의 이상유무시 발생되는 가스에 의하여 평판부(321)의 일점에 압력이 집중되어서 상기 캡 플레이트(210)가 형성된 방향으로 변형이 발생할 수 있는 형상이라면, 어떠한 형상에 한정되지는 않는다.

그리고, 상기 제 1 변형공(325)이 형성된 평판부(321)의 두께(t1)는 내압에 의하여 변형이 우선적으로 발생할 수 있도록 평판부(321)의 다른 부분의 두께(t2)보다 얇게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제 1 변형공(325)은 상기 캡 플레이트(210)에 형성된 안전공(213)과 대응되는 위치에 배치되어 있으며, 복수개의 제 1 변형공(325)이 형성된 부분의 영역은 점선으로 표시한 상기 안전공(213)이 형성된 부분의 영역(S)보다 크게 형성되는 것이 변형시 안전 벤트(290)에 대한 파단압을 증가시킬 수가 있어서 유리하다고 할 것이다.

한편, 상기 절연 케이스(320)의 상부에 배치된 절연 플레이트(310)에도 변형 수단이 설치되어 있다.

즉, 상기 절연 플레이트(310)에는 제 2 변형공(315)이 형성되어 있다. 상기 제 2 변형공(315)은 상기 제 1 변형공(325)의 경우와 마찬가지로, 상호 대칭적인 복수개의 개구공이다. 그리고, 상기 제 2 변형공(315)은 내압 상승시 대향되는 부분의 사이에서 정점(G)을 이룰 수 있도록 삼각꼴을 이루고 있다. 또한, 상기 제 2 변형공(315)이 형성된 부분의 영역은 상기 캡 플레이트(210)의 안전공(213)이 형성된 부분의 영역(S)보다 크게 형성되어 있다.

이때, 상기 제 2 변형공(315)이 배치된 방향은 상기 절연 케이스(320)에 형성된 제 1 변형공(325)이 배치된 방향과 직교하도록 형성되는 것이 바람직하다. 상기 제 2 변형공(315)이 제 1 변형공(325)과 동일한 지점에서 형성되지 않는 것은 전지의 이상 유무로 가스가 발생시 가스가 유동하는 통로를 전환하여서 다른 부분으로 누설되는 것을 차단하기 위해서이다.

이러한 제 2 변형공(315)이 형성된 부분은 전술한 바와 같이 전극 단자(210)의 하단부와 단자 플레이트(240) 사이에 개재되는 절연 플레이트(310)의 일측에 형성시켜서 이와 일체로 형성시킬 수도 있으며, 별도로 마련된 고분자 수지, 이를테면 폴리 프로필렌으로 평판형 소재로 제조하여서 이용할 수도 있을 것이다.

또한, 상기 제 2 변형공(315)이 형성된 절연 플레이트(310)를 상기 캡 플레이트(310)의 바닥면에 사출에 의하여 형성시킬 수도 있으며, 별도로 마련된 결합 수단에 의하여 캡 플레이트(310)에 대하여 절연 플레이트(310)를 고정시킬 수도 있을 것이다.

상기와 같은 구조를 가지는 각형 리튬 이차 전지(20)의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

도 4a는 도 2의 각형 리튬 이차 전지(20)가 변형되기 이전 상태를 도시한 것이고, 도 4b는 도 2의 각형 리튬 이차 전지(20)가 변형된 이후 상태를 도시한 것이다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 상기 캔(21)의 상단부에는 캡 플레이트(210)가 심용접되어 있다. 상기 캡 플레이트(210)의 일측에 형성된 안전공(213)에는 박판의 안전 플레이트(290)가 부착되어 있다.

그리고, 상기 캡 플레이트(210)의 하부면에는 절연 플레이트(310)가 위치하고 있다. 상기 절연 플레이트(310)에는 안전공(213)이 위치하는 부분과 대응되는 부분에 복수개의 제 2 변형공(315)이 형성되어 있다.

또한, 상기 절연 플레이트(310)의 하부에는 절연 케이스(320)가 위치하고 있다. 상기 절연 케이스(320)에는 상기 안전공(213)과, 제 2 변형공(315)과 대응되는 위치에 적어도 하나 이상의 제 1 변형공(325, 도 3 참조)이 형성되어 있다.

이러한 구조의 변형 절연 수단을 구비한 리튬 이차 전지(20)는 전지를 작동하는 동안에 과충전이나 전해액의 분해등에 의하여 가스가 발생하게 되면서 내압이 상승하게 된다.

상승된 내압은 두께가 상대적으로 얇은 절연 케이스(320)의 제 1 변형공(325)이 형성된 부분으로 집중하게 되면서, 상기 제 1 변형공(325) 사이의 정점(C)을 포함한 부분을 윗방향으로 팽창시키게 된다.

이어서, 상기 캡 플레이트(210)의 하부면에 형성된 절연 플레이트(310)의 제 2 변형공(315)이 형성된 부분으로 내압이 연이어 집중하게 됨에 따라서, 상기 제 2 변형공(315) 사이의 공간(G)을 포함한 부분을 윗방향으로 팽창시키게 된다.

상기 제 2 변형공(315) 사이의 공간(G)을 포함한 부분은 상기 캡 플레이트(210)의 안전공(213)을 관통하면서 상기 안전 플레이트(290)의 하부를 가압하면서, 상기 안전공(213)이 형성된 캡 플레이트(210)로부터 안전 플레이트(290)가 분리하게 된다. 이에 따라, 발화나 폭팔이전에 전지 내부에 발생된 가스가 외부로 배출하게 된다.

이상의 설명에서와 같이, 본 발명의 각형 리튬 이차 전지는 전지부의 상단부와 캡 플레이트 하부 사이에 적어도 하나 이상의 변형공을 가지는 변형 절연 수단을 설치하여 전지의 이상유무시 변형이 일어나서 안전변을 파단하게 됨으로써 전지의 안전성을 확보할 수가 있으며, 이와 동시에, 변형 절연 수단이 캡 플레이트와 전지부와의 전기적 단락을 방지할 수가 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 종래의 각형 리튬 이차 전지를 일부 절제하여 도시한 단면도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 각형 리튬 이차 전지를 도시한 분리 사시도,

도 3은 도 2의 각형 리튬 이차 전지의 변형 절연 수단을 확대하여 도시한 분리 사시도,

도 4a는 도 2의 각형 리튬 이차 전지가 파손된 이전의 상태를 일부 절제하여 도시한 단면도,

도 4b는 도 2의 각형 리튬 이차 전지가 파손된 이후의 상태를 일부 절제하여 도시한 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

20...리튬이차 전지 21...캔

25...전지부 200...캡 조립체

210...캡 플레이트 310...절연 플레이트

315...제 2 변형공 320...절연 케이스

325...제 1 변형공

Claims (9)

1. 양극 탭이 연결된 양극판과, 음극 탭이 연결된 음극판과, 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되어서 이들을 전기적으로 절연시키는 세퍼레이터가 배치된 전지부;

   상기 전지부가 수용되는 공간을 제공하는 캔;

   상기 캔과 결합되며, 캡 플레이트와, 상기 캡 플레이트에 형성된 단자 통공을 통하여 설치되며, 그 외면에 상기 캡 플레이트와의 절연을 위하여 가스켓이 개재된 전극 단자를 가지는 캡 조립체;

   상기 캡 플레이트에 형성되며, 전지의 내압상승시 파단되는 안전 벤트; 및

   상기 전지부의 상부와 캡 플레이트의 하부 사이에 배치되며, 상호 대향되게 배치된 복수의 제1 변형공이 형성되고, 상기 제1 변형공 사이에는 전지의 이상유무로 내압이 상승시에 상기 안전 벤트의 하부를 파단시킬 수 있도록 팽창되는 정점을 이루고 있는 절연 케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 각형 리튬 이차 전지.
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4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 변형공이 형성된 부분의 두께는 절연 케이스의 다른 부분의 두께보다 상대적으로 얇게 형성된 것을 특징으로 하는 각형 리튬 이차 전지.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 변형공이 형성된 부분의 영역은 상기 안전 벤트가 형성된 부분의 영역보다 상대적으로 넓게 형성된 것을 특징으로 하는 각형 리튬 이차 전지.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 캡 플레이트와 절연 케이스 사이에는 절연 플레이트가 더 설치된 것을 특징으로 하는 각형 리튬 이차 전지.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 절연 플레이트에는 상호 대향되게 배치된 복수개의 제 2 변형공과, 상기 제 2 변형공 사이에 내압 상승시 상기 안전 벤트의 하부를 파단시킬 수 있도록 팽창되는 정점을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 각형 리튬 이차 전지.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 제 2 변형공은 상기 제 1 변형공이 형성된 부분과 중첩되지 않는 방향으로 배치된 것을 특징으로 하는 각형 리튬 이차 전지.
9. 제 6 항에 있어서,

   상기 절연 플레이트는 상기 캡 플레이트의 아랫면에 직접적으로 부착된 것을 특징으로 하는 각형 리튬 이차 전지.