KR100646507B1 - 리튬 이차전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 리튬 이차전지에 관한 것으로서, 특히 캡플레이트의 장측변 중심으로부터 단자통공 방향으로 소정형상의 가이드홈이 형성되어 리튬 이차전지가 종축에 수직인 방향으로 압축될 때 캔이 종축을 중심으로 좌우대칭으로 접히도록 함으로써 전극조립체의 전극판간 쇼트를 방지하고 안전성을 향상시킨 리튬 이차전지에 관한 것이다.
리튬 이차전지, 캡플레이트, 가이드홈, 종압축 시험, 안전성

Description

리튬 이차전지{Lithium Secondary Battery}
도 1은 종래의 리튬 이차전지의 분리 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지의 분리 사시도.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지용 캡플레이트의 평면도.
도 3b는 도 3a의 정면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 캡플레이트의 정면도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 캡플레이트의 평면도.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 캡플레이트의 평면도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 캡플레이트가 장착된 리튬 이차전지의 종압축시험시 변형 방향을 나타내는 평면도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
210 - 캔 220 - 캡조립체
230 - 전극단자
240, 240a, 240b, 240c - 캡플레이트
245, 245a, 245b, 245c - 가이드홈
250 - 절연플레이트 260 - 터미널플레이트
본 발명은 리튬 이차전지에 관한 것으로서, 특히 캡플레이트의 장측변 중심으로부터 단자통공 방향으로 소정형상의 가이드홈이 형성되어 리튬 이차전지가 종축에 수직인 방향으로 압축될 때 캔이 종축을 중심으로 좌우대칭으로 접히도록 함으로써 전극조립체의 전극판간 쇼트를 방지하고 안전성을 향상시킨 리튬 이차전지에 관한 것이다.
일반적으로 비디오 카메라, 휴대형 전화, 휴대형 컴퓨터 등과 같은 휴대형 무선기기의 경량화 및 고기능화가 진행됨에 따라, 그 구동전원으로 사용되는 이차전지에 대해서 많은 연구가 이루어지고 있다. 이러한 이차전지는, 예를 들면, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차전지 등이 있다. 이들 중에서 리튬 이차전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화가 가능한 것으로서, 작동 전압이 높고 단위 중량 당 에너지 밀도가 높다는 장점 때문에 첨단 전자기기 분야에서 널리 사용되고 있다.
도 1은 종래의 리튬 이차전지에 대한 분리 사시도를 나타낸다.
상기 리튬 이차전지는 양극판(113), 음극판(115) 및 세퍼레이터(114)로 구성되는 전극조립체(112)를 전해액과 함께 캔(110)에 수납하고, 이 캔(110)의 상단개구부(110a)를 캡조립체(120)로 밀봉함으로써 형성된다.
상기 캔(110)은 일반적으로 알루미늄 또는 그 합금 재질로 형성되며, 딥드로잉 방식에 의하여 제작된다.
상기 전극조립체(112)는 양극판(113)과 음극판(115)사이에 세퍼레이터(114)가 게재되면서 권취되어 형성된다. 상기 양극판(113)에는 양극탭(116)이 결합되어 전극조립체(112)의 상단부로 돌출되며, 음극판(115)에는 음극탭(117)이 결합되어 전극조립체의 상단부로 돌출된다. 상기 전극조립체(112)에서 상기 양극탭(116)과 음극탭(117)은 소정거리 떨어져 형성되어 전기적으로 절연되도록 한다. 상기 양극탭(116)과 음극탭(117)은 일반적으로 니켈 금속으로 형성된다.
상기 캡조립체(120)는 캡플레이트(140)와 절연플레이트(150)와 터미널플레이트(160) 및 전극단자(130)를 포함하여 구성된다. 캡조립체(120)는 별도의 절연케이스(170)와 결합되어 캔의 상단개구부(110a)에 결합되어 캔(110)을 밀봉하게 된다.
상기 캡플레이트(140)는 상기 캔(110)의 상단개구부(110a)와 상응하는 크기와 형상을 가지는 금속판으로 형성된다. 상기 캡플레이트(140)의 중앙에는 소정 크기의 단자통공1(141)이 형성되며, 단자통공1(141)에는 전극단자(130)가 삽입된다. 상기 전극단자(130)가 단자통공1(141)에 삽입될 때는 전극단자(130)와 캡플레이트(140)의 절연을 위하여 전극단자(130)의 외면에는 튜브형의 개스킷튜브(146)가 결합되어 함께 삽입된다. 한편 상기 캡플레이트(140)의 일측에는 전해액주입공(142)은 상기 캡플레이트(140)의 타측에 소정크기로 형성된다. 상기 캡조립체(120)가 상기 캔(110)의 상단개구부(110a)에 조립된 후 전해액주입공(142)을 통하여 전해액이 주입되고 전해액주입공(142)은 별도의 밀폐수단에 의하여 밀폐된다
상기 전극단자(130)는 상기 음극판(115)의 음극탭(117) 또는 상기 양극판(113)의 양극탭(116)에 연결되어 음극단자 또는 양극단자로 작용하게 된다.
상기 절연플레이트(150)는 가스켓과 같은 절연물질로 형성되며, 캡플레이트(140)의 하면에 결합된다. 절연플레이트(150)에는 상기 캡플레이트(140)의 단자통공1(141)에 대응되는 위치에 상기 전극단자(130)가 삽입되는 단자통공2(151)가 형성되어 있다. 상기 절연플레이트(150)의 하면에는 상기 터미널플레이트(160)가 안착되도록 터미널플레이트(160)의 크기에 상응하는 안착홈(152)이 형성된다.
상기 터미널플레이트(160)는 일반적으로 Ni 합금으로 형성되며, 상기 절연플레이트(150)의 하면에 장착된다. 상기 터미널플레이트(160)에는 캡플레이트(140)의 단자통공1(141)에 대응되는 위치에 상기 전극단자(130)가 삽입되는 단자통공3(161)이 형성되어 있으며, 상기 전극단자(130)가 상기 개스킷튜브(146)에 의하여 절연되면서 캡플레이트(140)의 단자통공1(141)을 통하여 결합되므로 상기 터미널플레이트(160)는 상기 캡플레이트(140)와 전기적으로 절연되면서 상기 전극단자(130)와 전기적으로 연결된다.
상기 터미널플레이트(160)의 일측에는 상기 음극판(115)에 결합된 음극탭(117)이 용접되며, 캡플레이트(140)의 타측에는 상기 양극판(113)에 결합된 양극탭(116)이 용접된다. 상기 음극탭(117)과 양극탭(116)을 결합시키는 용접방법으로는 저항용접, 레이저 용접 등이 사용되며 일반적으로는 저항용접이 사용된다.
최근에 리튬 이차전지는 에너지 밀도가 높아지면서 박형화가 진행되어 리튬 이차전지의 충격, 압축에 취약해 지는 문제가 발생되고 있다. 따라서, 리튬 이차전지가 충격 또는 압축을 받는 경우, 캔 내부에 수용된 전극조립체의 변형과 그에 따른 전극판간 쇼트 등에 의하여 리튬 이차전지의 발화, 폭발 등이 발생되는 문제점 이 있다.
특히, 도 1에서 보는 바와 같이 리튬 이차전지의 안전성 항목의 하나인 종압축 시험에서 리튬 이차전지가 종축(b)에 수직인 종압축력(Fa)에 의하여 변형될 때 캔이 좌우 대칭으로 접히지 않고 전체적으로 압착되면서 캔의 내부에 수용된 전극조립체가 국부적으로 불규칙한 압력을 받게 되어 전극조립체의 전극판간 쇼트가 유발되면서 발화, 파열 등이 발생되는 문제점이 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 캡플레이트의 장측변 중심으로부터 단자통공 방향으로 소정형상의 가이드홈이 형성되어 리튬 이차전지가 종축에 수직인 방향으로 압축될 때 캔이 종축을 중심으로 좌우대칭으로 접히도록 함으로써 전극조립체의 전극판간 쇼트를 방지하고 안전성을 향상시킨 리튬 이차전지를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 리튬 이차전지는 제1극판과 제2극판 및 세퍼레이터를 구비하는 전극조립체와, 상기 전극조립체와 전해액이 수용되는 캔과, 캡플레이트와 절연플레이트와 전극단자 및 터미널플레이트를 포함하여 이루어지며 상기 캔의 상단개구부에 결합되어 캔을 밀봉하는 캡조립체를 포함하는 리튬 이차전지에 있어서, 상기 캡플레이트는 장측변의 중심으로부터 상기 전극단자가 삽입되는 단자통공 방향으로 소정형상의 가이드홈이 형성되는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 캡플레이트는 상면 또는 하면에 가이드홈이 형성될 수 있 으며, 상기 가이드홈은 사각형상 또는 삼각형상 또는 호형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 가이드홈은 상기 캡플레이트 두께의 10% 내지 75%의 깊이로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 캡플레이트의 단자통공과 장측변사이의 거리의 90% 이내의 영역에 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 가이드홈은 상기 캡플레이트의 장측변에서의 폭이 적어도 2mm로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서 상기 제1극판은 음극판으로 형성되고, 제2극판은 양극판으로 형성될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지의 분리 사시도를 나타낸다. 도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지용 캡플레이트의 평면도를 나타낸다. 도 3b는 도 3a의 정면도를 나타낸다. 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 캡플레이트의 정면도를 나타낸다. 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 캡플레이트의 평면도를 나타낸다. 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 캡플레이트의 평면도를 나타낸다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 캡플레이트가 장착된 리튬 이차전지의 종압축시험시 변형 방향을 나타내는 평면도이다.
본 발명에 따른 리튬 이차전지는, 도 2를 참조하면, 캔(210)과, 캔(210)의 내부에 수용되는 전극조립체(212)와, 상기 캔(210)의 상단개구부(210a)를 밀봉하는 캡조립체(220)를 포함하여 형성된다.
상기 캔(210)은 대략 박스 형상을 가진 금속재로 형성되며, 바람직하게는 가볍고 연성이 있는 알루미늄 또는 알루미늄합금으로 형성되나 여기서 그 종류를 한정하는 것은 아니다. 상기 캔(210)은 그 일면이 개구된 상단개구부(210a)를 포함하며, 상단개구부(210a)를 통해 전극조립체(212)가 수용된다.
상기 전극조립체(212)는 제2극판(213)과 제1극판(215) 및 세퍼레이터(214)를 포함한다. 상기 제2극판(213)과 제1극판(215)은 세퍼레이터(214)를 개재하여 적층된 후 젤리-롤(jelly-roll) 형태로 권취될 수 있다. 상기 제2극판(213)에는 제2극탭(216)이 용접되어 있으며, 이 제2극탭(216)의 단부는 상기 전극조립체(212)의 상방으로 돌출되어 있다. 상기 제1극판(215)에도 제1극탭(217)이 용접되어 있으며, 이 제1극탭(217)의 단부도 상기 전극조립체(212)의 상방으로 돌출되어 있다.
상기 캡조립체(220)는 캡플레이트(240)와 절연플레이트(250)와 터미널플레이트(260)와 전극단자(230)를 포함하여 구성된다. 상기 캡조립체(220)는 별도의 절연케이스(270)와 결합되어 캔(210)의 상단개구부(210a)에 결합되어 캔(210)을 밀봉하게 된다.
상기 캡플레이트(240)는 상기 캔(210)의 상단개구부(210a)에 상응하는 크기와 형상의 금속판으로 형성되며 바람직하게는 무게가 가벼운 알루미늄 또는 알루미늄합금으로 형성된다. 상기 캡플레이트(240)의 중앙에는 소정 크기의 단자통공4(241)가 형성되며, 일측에는 전해액주입공(242)이 형성된다. 또한, 상기 캡플레이트(240)의 상면에는 상기 장측변(240')로부터 상기 단자통공(241) 방향으로 소정형상의 가이드홈(245)이 형성된다.
상기 단자통공4(241)는 전극단자(230)보다 큰 내경을 갖도록 형성되어 상기 전극단자(230)가 삽입되며, 상기 단자통공4(241)의 내면에는 상기 전극단자(230)와 캡플레이트(240)의 절연을 위하여 가스켓튜브(246)가 조립된다.
상기 전해액주입공(242)은 상기 캡플레이트(240)의 일측에 소정크기로 형성된다. 상기 캡조립체(220)가 상기 캔(210)의 상단개구부(210a)에 조립된 후 전해액주입공(242)을 통하여 전해액이 주입되고 전해액주입공(242)은 별도의 밀폐수단에 의하여 밀폐된다.
상기 가이드홈(245)은, 도 3a와 도 3b를 참조하면, 상기 캡플레이트(240)의 상면에서 상기 장측변(240')의 중심으로부터 상기 단자통공4(241) 방향으로 소정형상으로 형성된다. 보다 상세하게는 상기 가이드홈(245)은 수평단면이 삼각형인 삼각기둥 형상으로 삼각형의 일변이 장측변(240')으로 연장되어 상기 캡플레이트(240)의 상면으로부터 소정깊이로 형성된다. 상기 가이드홈(245)의 깊이는 상기 캡플레이트(240) 두께의 10% 내지 75%로 형성된다. 상기 가이드홈(245)의 깊이가 상기 캡플레이트(240) 두께의 10%보다 작게 되면 상기 가이드홈(245)이 형성된 부위의 강도 저하가 작아 상기 가이드홈(245)이 형성된 효과가 없게 된다. 즉, 리튬 이차전지의 종압축 시험시 상기 캡플레이트(240)의 상기 가이드홈(245) 영역이 먼저 굴곡되면서 상기 캔(210)이 종축을 중심으로 좌우대칭으로 굴곡되도록 유도하여야 하나, 상기 가이드홈(245)의 깊이가 상기 캡플레이트(240) 두께의 10%보다 작게 되면 상기 가이드홈(245)이 먼저 굴곡되지 않게 되어 상기 캔(210)의 굴곡방향을 종축에 좌우 대칭인 방향으로 형성할 수 없게 된다. 또한, 상기 가이드홈(245)의 깊 이가 상기 캡플레이트(240) 두께의 75% 보다 크게 되면 상기 캡플레이트(240)를 상기 캔(210)에 용접할 때 용접상태가 불완전해져 전해액이 누유되거나, 리튬 이차전지의 이상 작동에 의하여 발생되는 가스의 압력에 의하여 크랙이 발생될 수 있다.
또한, 상기 가이드홈(245)은 상기 캡플레이트(240)의 장측변(240')으로부터 상기 장측변(240')과 상기 단자통공(241)사이 거리의 90% 이내의 영역에 형성되도록 한다. 상기 가이드홈(245)이 상기 장측변(240')과 상기 단자통공(241)사이 거리의 90% 영역보다 크게 형성되면, 상기 가이드홈(245)이 상기 단자통공(241)과 근접하게 되어 캡플레이트(240)의 강도가 취약해지는 문제가 있다. 또한, 상기 가이드홈(245)이 형성된 영역에는 상기 캡플레이트(240)와 가스켓(246)이 접촉되지 않게 되므로 가스켓(240)의 밀봉력이 약해지는 문제가 있다.
또한, 상기 가이드홈(245)은 상기 장측변(240')으로 연장되어 상기 장측변(240')과 일치되는 삼각형의 일변의 길이 즉, 상기 가이드홈(245)의 상기 장측변(240')에서의 폭이 적어도 2mm로 형성된다. 상기 가이드홈(245)의 장측변에서의 폭이 2mm보다 작게 되면 상기 캡플레이트(240)에서 강도가 저하되는 폭이 작게 되어 상기 가이드홈(245)을 형성한 효과가 작게 된다. 즉, 리튬 이차전지의 종압축 시험시 상기 캡플레이트(240)에서는 상기 가이드홈(245) 영역이 먼저 굴곡되면서 캔의 굴곡방향을 유도하여야 하나, 상기 가이드홈(245)의 폭이 2mm보다 작게 되면 상기 가이드홈(245)이 먼저 굴곡되는 정도가 작아 리튬 이차전지의 굴곡방향을 종축에 좌우 대칭인 방향으로 형성할 수 없게 된다.
상기 절연플레이트(250)는 가스켓과 같은 절연물질로 형성되며, 바닥판(252) 과 바닥판(252)의 각 측면과 측단에서 하부로 돌출되는 측벽을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 절연플레이트(250)는 소정위치에 형성되는 단자통공5(251)를 포함하여 형성된다. 상기 절연플레이트(250)는 상기 캡플레이트(240)의 하면에 결합되며, 상기 바닥판(252)은 터미널플레이트(260)에 상응하는 면적으로 형성된다.
상기 단자통공5(251)는 상기 절연플레이트(250)와 상기 캡플레이트(240)가 결합될 때 상기 캡플레이트(240)의 단자통공4(241)에 대응되는 위치에 형성되며, 상기 전극단자(230)가 삽입된다. 상기 단자통공5(251)는 바람직하게는 상기 절연플레이트(250)의 중심으로부터 한쪽으로 치우쳐 위치된다.
상기 터미널플레이트(260)는 Ni 금속 또는 이의 합금으로 형성되며, 상기 절연플레이트(250)의 바닥판(252) 하면에 결합된다. 상기 터미널플레이트(260)에는 캡플레이트(240)의 단자통공4(241)에 대응되는 위치에 단자통공6(261)이 형성되어 있으며, 상기 전극단자(230)가 삽입된다.
상기 전극단자(230)는 상기 가스켓튜브(246)에 의하여 절연되면서 캡플레이트(240)의 단자통공4(241)와 단자통공5(251) 및 단자통공6(261)을 통하여 삽입되어 터미널플레이트(260)와 결합된다. 따라서 상기 캡조립체(220)에서 상기 터미널플레이트(260)는 상기 캡플레이트(240)와 전기적으로 절연되면서 상기 전극단자(230)와 전기적으로 연결된다.
상기 절연케이스(270)는 제2극탭홀(271)과 제1극탭홀(272)을 포함하여 형성되며, 상기 캡조립체(220)의 하부에 결합되어 상기 캡조립체(220)와 전극조립체(212)를 전기적으로 절연시키게 된다. 이때 상기 제2극탭(216)은 상기 제2극탭홀 (271)을 통과하여 상기 캡플레이트(240)에 연결된다. 또한 상기 제1극탭(217)은 상기 제1극탭홀(272)을 통하여 상기 터미널플레이트(260)에 연결된다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 캡플레이트의 정면도를 나타낸다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 캡플레이트(240a)는, 도 4를 참조하면, 하면에서 장측변(240a')의 중심으로부터 상기 단자통공4(241) 방향으로 형성되는 가이드홈(245a)을 포함하여 형성된다. 보다 상세히 설명하면, 상기 가이드홈(245a)은 형성되는 위치가 상기 캡플레이트(240a)의 하면에 형성된다. 따라서, 상기 캡플레이트(240a)는 상기 가이드홈(245a)이 형성된 부분이 상기 캔(210)의 내부로 들어가고 상기 캔(210)의 상단부와 용접되지 않으므로, 상기 캡플레이트(240a)를 포함하는 캡조립체(220)가 상기 캔(210)에 용이하게 용접될 수 있다. 본 실시예에 따른 가이드홈(245a)은 상기 캡플레이트(240a)에서의 형성 위치를 제외하고는 도 3a의 실시예에 따른 형상으로 형성되며 여기서는 상세한 설명은 생략한다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 캡플레이트의 평면도를 나타낸다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 캡플레이트(240b)는, 도 5를 참조하면, 상기 캡플레이트(240b)의 상면에서 상기 장측변(240b')의 중심으로부터 상기 단자통공4(241) 방향으로 사각형상으로 형성되는 가이드홈(245b)을 포함하여 형성된다. 보다 상세하게는 상기 가이드홈(245b)은 수평단면이 사각형인 사각기둥 형상으로 사각형의 일변이 장측변(240b')으로 연장되어 상기 캡플레이트(240b)의 상면으로부 터 소정깊이로 형성된다. 상기 가이드홈(245b)의 깊이는 상기 캡플레이트(240b) 두께의 10% 내지 75%로 형성된다. 또한, 상기 가이드홈(245b)은 상기 캡플레이트(240b)의 장측변(240b')으로부터 상기 장측변(240b')과 상기 단자통공(241)사이 거리의 90%이내의 영역에 형성되도록 한다. 즉, 본 실시예에 따른 가이드홈(245b)은 도 3a의 실시예에 따른 가이드홈(245)에 비하여 가이드홈(245b)의 형상이 사각형상으로 형성된 것을 제외하고는 가이드홈의 깊이 및 형성영역은 동일하게 형성된다. 따라서, 상기 가이드홈(245b)의 깊이 및 형성영역이 제한되는 이유에 대한 설명은 여기서 생략한다.
또한, 상기 가이드홈(245b)은 상기 장측변(240b')으로 연장되어 장측변(240b')와 일치되는 사각형의 일변의 길이 즉, 상기 가이드홈(245b)의 상기 장측변(240b')에서의 폭이 적어도 2mm로 형성된다. 상기 가이드홈(245b)의 장측변(240b')에서의 폭이 2mm보다 작게 되면 상기 캡플레이트(240b)에서 강도가 저하되는 폭이 작게 되어 상기 가이드홈(245b)을 형성한 효과가 작게 된다. 즉, 리튬 이차전지의 종압축 시험시 상기 캡플레이트(240b)에서는 상기 가이드홈(245b) 영역이 먼저 굴곡되면서 리튬 이차전지의 굴곡방향이 형성되도록 하여야 하나, 상기 가이드홈(245b)의 폭이 2mm보다 작게 되면 상기 가이드홈(245b)이 먼저 굴곡되는 정도가 작아 리튬 이차전지의 굴곡방향을 종축에 좌우 대칭인 방향으로 형성할 수 없게 된다.
한편, 본 실시예에서는 상기 가이드홈(240b)이 상기 캡플레이트(240b)의 상면에 형성되는 경우에 대하여 설명하였으나, 도 4와 마찬가지로 캡플레이트(240b) 의 하면에 형성될 수 있음은 물론이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 캡플레이트의 평면도를 나타낸다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 캡플레이트(240c)는, 도 6을 참조하면, 상기 캡플레이트(240c)의 상면에서 상기 장측변(240c')의 중심으로부터 상기 단자통공4(241) 방향으로 호형상으로 형성되는 가이드홈(245c)을 포함하여 형성된다. 보다 상세하게는 상기 가이드홈(245c)은 수평단면이 호형상인 기둥 형상으로 호의 현이 장측변(240')상에 위치하게 되며, 상기 캡플레이트(240c)의 상면으로부터 소정깊이로 형성된다. 상기 가이드홈(245c)의 깊이는 상기 캡플레이트(240c) 두께의 10% 내지 75%로 형성된다. 또한, 상기 가이드홈(245c)은 상기 캡플레이트(240c)의 장측변(240c')으로부터 상기 장측변(240c')과 상기 단자통공(241)사이 거리의 90% 영역 내에 형성되도록 한다. 즉, 본 실시예에 따른 가이드홈(245b)은 도 3a의 실시예에 따른 가이드홈(245)에 비하여 가이드홈(245c)의 형상이 호형상으로 형성된 것을 제외하고는 가이드홈의 깊이 및 형성영역은 동일하게 형성된다. 또한, 상기 가이드홈(245c)은 상기 장측변(240c')으로 관통되는 호의 현의 길이 즉, 상기 가이드홈(245c)의 폭이 적어도 2mm로 형성된다. 따라서, 상기 가이드홈(245c)의 깊이 및 형성영역이 제한되는 이유에 대한 설명은 여기서 생략한다.
한편, 본 실시예에서는 상기 가이드홈(240c)이 상기 캡플레이트(240c)의 상면에 형성되는 경우에 대하여 설명하였으나, 도 4와 마찬가지로 캡플레이트(240c)의 하면에 형성될 수 있음은 물론이다.
다음은 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지의 작용에 대하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 캡플레이트가 장착된 리튬 이차전지의 종압축시험시 변형 방향을 나타내는 평면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지는, 도 2 및 도 3a와 도 3b를 참조하면, 상면에서 상기 장측변(240')의 중심으로부터 상기 단자통공4(241) 방향으로 소정형상으로 형성되는 가이드홈(245)을 구비하는 상기 캡플레이트(240)를 포함하여 형성된다.
상기 캡조립체(220)가 조립된 상기 캔(210)의 양측면에 종축에 수직인 방향으로 종압축이 가해지면, 도 7에서 보는 바와 같이, 상기 캡조립체(220)의 캡플레이트(240)의 양측면에서 힘이 가해지게 된다. 따라서, 상기 캡플레이트(240)는 장측변(240')에 형성되어 취약부로 작용하는 가이드홈(245)이 먼저 변형을 일으키면서 전체적으로는 캡플레이트(240)가 장측변(240')으로 변형되도록 유도하게 된다. 또한, 상기 캡플레이트(240)가 변형되면 상기 캔(210)도 동일한 방향으로 변형되며, 캔(210)의 종축을 중심으로 좌우대칭으로 변형된다. 따라서, 상기 캔(210)의 내부에 수용되는 전극조립체도 종축을 중심으로 좌우 대칭으로 접히게 되어 전극조립체의 전극판간 쇼트를 최대한 방지하게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실 시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
본 발명에 따른 리튬 이차전지에 의하면 캡플레이트의 장측변 중심으로부터 단자통공 방향으로 소정형상의 가이드홈이 형성되어 리튬 이차전지가 종축에 수직인 방향으로 압축될 때 캔이 종축을 중심으로 대칭으로 접히면서 전극조립체가 대칭으로 접히도록 함으로써 전극판간 쇼트를 방지하여 리튬 이차전지의 안전성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 제1극판과 제2극판 및 세퍼레이터를 구비하는 전극조립체와, 상기 전극조립체와 전해액이 수용되는 캔과, 캡플레이트와 절연플레이트와 전극단자 및 터미널플레이트를 포함하여 이루어지며 상기 캔의 상단개구부에 결합되어 캔을 밀봉하는 캡조립체를 포함하는 리튬 이차전지에 있어서,
    상기 캡플레이트는 장측변의 중심으로부터 상기 전극단자가 삽입되는 단자통공 방향으로 소정형상의 가이드홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 캡플레이트는 상면 또는 하면에 가이드홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 가이드홈은 사각형상, 삼각형상 및 호형상 중에서 선택되는 어느 하나의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 가이드홈은 상기 캡플레이트 두께의 10% 내지 75%의 깊이로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 가이드홈은 상기 캡플레이트의 단자통공과 장측변사이의 거리의 90% 이내의 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 가이드홈은 상기 캡플레이트의 장측변에서의 폭이 적어도 2mm로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제1극판은 음극판으로 형성되고, 제2극판은 양극판으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
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