KR100882916B1 - 이차전지 - Google Patents

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KR100882916B1
KR100882916B1 KR1020070086143A KR20070086143A KR100882916B1 KR 100882916 B1 KR100882916 B1 KR 100882916B1 KR 1020070086143 A KR1020070086143 A KR 1020070086143A KR 20070086143 A KR20070086143 A KR 20070086143A KR 100882916 B1 KR100882916 B1 KR 100882916B1
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KR
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insulator
secondary battery
vent plate
cap
plate
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KR1020070086143A
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김용삼
변상원
윤지형
마사노리 코구레
박진
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명은 이차전지에 관한 것으로, 상기 이차 전지의 캡 조립체를 구성하는 벤트 플레이트, 절연체 및 캡다운간의 상호 결합력을 향상시켜 진동 또는 충격에 의한 장탈 및 회전을 방지하기 위한 것이다.
이 때, 상기 벤트 플레이트, 절연체 및 캡다운간의 상호 결합력 향상을 위해 돌출부와 상기 돌출부에 대응되는 홈 또는 홀을 구비하고, 단차영역을 구비하는 홈을 형성할 수 있다. 또한, 분할된 형태의 복수개의 절연체를 형성하여서도 결합력을 증대시킬 수 있다.
이와 같은 구조적인 변경을 통하여 신뢰성 있는 캡 조립체를 포함하는 이차전지를 구현 할 수 있다.
캡 조립체, 돌출부, 단차영역

Description

이차전지{Secondary battery}
본 발명은 이차전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 캡 조립체의 결합성을 향상시켜 진동 및 충격에 대한 내구성을 강화하는 것을 특징으로 하는 이차전지에 관한 것이다.
우리가 일반적으로 일컫는 전지는 일차전지와 이차전지로 구분되는데, 일차전지는 충전이 불가능하거나 충전반응이 매우 느려서 1회 방전 용도로만 이용된다. 반면에, 이차전지는 화학적 에너지와 전기적 에너지간의 상호변환이 가역적이어서 충전과 방전을 반복할 수 있는 전지를 말한다.
상기 이차전지는 전극 활물질에 따라 니켈 전지와 리듐 전지 등으로 구분할 수 있는데, 특히, 전극과 전해질을 구성하는 물질에 따라 저장할 수 있는 에너지의 양이 달라지고 이 가운데 동일한 부피 내에 가장 많은 에너지를 저장할 수 있는 리튬 이차전지가 최근에 휴대폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더, PDA 등의 전원으로 많이 사용되고 있다.
이러한, 리듐 이차전지는 양극 활물질로 리듐계 산화물, 음극 활물질로는 탄소계를 사용하고 있으며, 상기 리듐 이차 전지는 전해액의 종류에 따라 액체 전해질을 사용하는 리듐 이온 전지와, 고분자 전해질을 사용하는 리듐 폴리머 전지로 구분된다. 또한, 상기 리듐 이차 전지는 여러가지 형상으로 구현되는데 일반적으로 원통형, 각형, 파우치형 등을 들 수 있다.
이러한, 이차전지는 일반적으로 세퍼레이터를 사이로 양극판과 음극판이 권취된 전극 조립체와, 상기 전극 조립체를 내장하는 케이스와, 가스켓을 매개로 케이스의 개구부 상단에 위치하여 케이스를 밀봉하는 캡 조립체로 구성된다.
보다 자세하게, 상기 캡 조립체는 캡업과 벤트 플레이트, 절연체 및 캡다운을 포함하며 구성된다.
상기 벤트 플레이트와 절연체는 상기 절연체가 수직으로 벤트 플레이트와 체결된다. 이때, 상기 절연체의 제1체결부와 벤트 플레이트의 삽입부가 결합하게 되는데, 이 때, 벤트 플레이트의 굴곡부에 의해 상기 제1체결부의 간섭을 받게 된다.
따라서, 상기 제1체결부의 치수가 증가할수록 체결 시 굴곡부와의 간섭이 증가하게 되므로, 제1체결부 치수는 일정크기 이상 증가 될 수 없다.
결국, 상기 벤트 플레이트와 절연체사이를 결합시키는 제1체결부와 삽입부의 결합력은 한계를 가지므로 진동 또는 충격에 의해 절연체가 회전 및 장탈 될 가능성이 높다.
또한, 상기 절연체와 캡다운은 절연체의 제2체결부에 의하여 결합된다. 이 때, 상기 제2체결부가 캡다운을 수직방향으로 가압하여 고정하므로, 진동 또는 충 격에 의해 캡다운이 회전될 가능성이 높다.
이러한, 캡다운의 회전은 벤트와 캡다운 사이의 용접점을 분리시키게 된다.
따라서, 전극 조립체에서 캡업으로 흐르는 전류경로를 비정상적으로 차단하게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 벤트 플레이트, 절연체 및 캡다운 간의 상호 결합력을 향상시키는데 그 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 양극판과 음극판 사이에 세퍼레이터를 두고 형성되는 전극 조립체; 상기 전극 조립체가 내장되는 케이스; 및 상기 케이스를 밀폐하면서 벤트 플레이트, 하나 또는 다수개의 돌출부를 구비하는 절연체 및 상기 돌출부에 대응되는 위치에 하나 또는 다수개의 홈 또는 홀을 구비하는 캡다운을 포함하는 캡 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지에 의해 달성된다.
또한, 양극판과 음극판 사이에 세퍼레이터를 두고 형성되는 전극 조립체; 상기 전극 조립체가 내장되는 케이스; 및 상기 케이스를 밀폐하면서 하나 또는 다수개의 단차영역을 구비하는 벤트 플레이트, 절연체 및 캡다운을 포함하는 캡 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지에 의해서도 달성된다.
또한, 양극판과 음극판 사이에 세퍼레이터를 두고 형성되는 전극 조립체; 상기 전극 조립체가 내장되는 케이스; 및 상기 케이스를 밀폐하면서 하나 또는 다수개의 돌출부를 구비하는 벤트 플레이트, 상기 돌출부에 대응되는 위치에 하나 또는 다수개의 홈 또는 홀을 구비하는 절연체 및 캡다운을 포함하는 캡 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지에 의해서도 달성된다.
또한, 양극판과 음극판 사이에 세퍼레이터를 두고 형성되는 전극 조립체; 상기 전극 조립체가 내장되는 케이스; 및 상기 케이스를 밀폐하면서 벤트 플레이트, 절연체 및 하나 또는 다수개의 단차영역을 구비하는 캡다운을 포함하는 캡 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지에 의해서도 달성된다.
또한, 양극판과 음극판 사이에 세퍼레이터를 두고 형성되는 전극 조립체; 상기 전극 조립체가 내장되는 케이스; 및 상기 케이스를 밀폐하면서 벤트 플레이트, 하나 또는 다수개의 돌출부를 구비하는 복수개의 절연체 및 상기 돌출부에 대응되는 위치에 하나 또는 다수개의 홈 또는 홀을 구비하는 캡다운을 포함하는 캡 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지에 의해서도 달성된다.
따라서, 본 발명의 이차전지는 진동 또는 충격에 의한 캡다운과 절연체 및 벤트 플레이트의 회전 및 장탈을 방지하여 캡 조립체의 결합력 및 내구성을 향상시키는 효과를 기대할 수 있다.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 또한 도면들은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
<실시 예1>
도 1a는 본 발명의 실시 예1에 의한 이차전지 단면도이다.
도 1b는 본 발명의 실시 예1에 의한 이차 전지의 캡 조립체 조립도 일부이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명에 의한 이차전지는 양극판(111)과 음극판(112) 사이에 세퍼레이터(113)를 두고 권취되어 형성되는 전극조립체(110), 상기 전극조립체(110)와 전기적으로 연결되어 양극판(111) 또는 음극판(112)에서 발생된 전류를 집전하기 위한 양극 집전판(115) 및 음극 집전판(미도시), 상기 전극조립체(110)가 내장되는 케이스(120) 및 상기 케이스(120)와 결합되면서 상기 케이스(120)를 밀폐시키고 상기 전극조립체(110)와 전기적으로 연결되는 캡 조립체(200)로 구성된다.
먼저, 상기 전극조립체(110)는 세퍼레이터(113)를 사이에 두고 각각의 활물질이 도포되어 구성된 양극판(111)과 음극판(112) 및 상기 양극판(111)과 음극 판(112)의 일정영역 단부에 활물질이 도포 되지 않은 무지부(111a, 112a)로 구성된다.
다음으로, 양극 집전판(115) 및 음극 집전판(미도시)은 상기 양극판(111)과 음극판(112)의 일정영역 단부에 활물질이 도포 되지 않은 무지부(111a, 112a)가 서로 대향되는 방향으로 권취되어 전기적으로 연결된다.
상기 양극 집전판(115)은 캡 조립체(200)와 전극조립체(110) 사이에 위치되며, 상기 양극판(111)과 캡 조립체(200)를 전기적으로 연결한다. 또한, 상기 음극 집전판은 상기 케이스(120)와 전극조립체(110) 사이에 위치되며, 상기 음극판(112)과 케이스(120)를 전기적으로 연결한다.
다음으로, 상기 케이스(120)는 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 니켈이 도금된 스틸과 같은 도전성 금속으로 형성되고, 그 형상은 전극조립체(110)가 위치하는 공간으로 원통형으로 형성되는데, 경우 따라 상기 원통형 이외에도 다양한 형태일 수 있다.
다음으로, 상기 캡 조립체(200)는 캡업(160)과 벤트 플레이트(150), 절연체(140) 및 캡다운(130)을 포함하며 구성된다. 상기 캡 조립체(200)는 케이스(120)와 절연시키는 가스켓(170)을 사이에 두고 상기 케이스(120)의 개구부에 위치한다.
이 때, 이차 전지가 충전조건 이상으로 과충전 되거나 전극 조립체(110)의 양극판(111)과 음극판(112)이 쇼트되어 이차전지 내부에 가스가 발생 할 경우, 내부 압력이 높아져서 상기 가스가 캡다운(130)의 하나 또는 다수 개의 통기 홀(131)을 통해서 상기 벤트 플레이트(150)의 벤트(151)를 상부로 밀어 올리게 된다.
따라서, 상기 벤트(151)와 캡다운(130)의 용접점(A)이 분리되어 전극 조립체(110)에서 리드(123)를 통해 캡업(160)으로 흐르는 전류경로가 차단된다.
나아가서, 이차전지의 내압이 지속적으로 증가하면 벤트(151)가 벤트 플레이트(150)로부터 파단되어 가스를 배출함으로써 이차전지의 폭발과 발화의 불량을 방지 할 수 있다.
보다 자세하게, 상기 캡 조립체(200)의 일부인 벤트 플레이트(150), 절연체(140) 및 캡다운(130)간의 결합은 다음과 같다.
먼저, 벤트 플레이트(150)와 절연체(140)는 상기 절연체(140)가 수직으로 벤트 플레이트(150)에 체결된다. 이 때, 절연체(140)의 제1체결부(142)와 벤트 플레이트의 삽입부(152)가 결합하게 된다.
다음으로, 절연체(140)와 캡다운(130)은 상기 절연체(140)에 구비되는 하나 또는 다수 개의 돌출부(141)와 캡다운(130)에 구비되는 하나 또는 다수 개의 홀(132)에 의해 결합된다.
따라서, 상기 하나 또는 다수 개의 돌출부(141)는 하나 또는 다수 개의 홀(132)에 대응되며 삽입되어 고정된다. 이 때, 상기 절연체(140)와 캡다운(130) 사이를 견고하게 고정하기 위하여, 상기 돌출부(141)에 레이저 조사할 수 있다.
상기 레이저 조사에 의해 열이 발생하면 상기 돌출부(141)가 융해되고, 결국, 융해된 상기 절연체의 돌출부(141)가 상기 홀(132)과 응고되어 견고하게 결합될 수 있다.
<실시 예2>
도 2는 본 발명의 실시예 2에 의한 이차 전지 캡 조립체의 조립도 일부이다.
본 발명에 의한 실시예 2는 실시 예 1에서의 캡 조립체의 일부인 캡다운, 절연체, 벤트 플레이트를 제외한 이차전지의 구성은 동일하므로 중복을 피하기 위하여 설명을 생략한다.
도 2를 참조하면, 먼저, 벤트 플레이트(150)와 절연체(140)는 상기 절연체(140)가 수직으로 벤트 플레이트(150)에 결합된다. 이 때, 절연체(140)의 제1체결부(미도시)와 벤트 플레이트의 삽입부(152)가 결합하게 된다.
이 때, 상기 벤트 플레이트(150)는 하나 또는 다수개의 단차영역(154)을 구비하여 벤트 플레이트(150)와 절연체(140) 사이의 결합력을 향상시킨다.
이러한, 상기 벤트 플레이트(150)의 단차영역(154)은 확대도인 도 11에 의해 보다 명확하게 설명될 수 있다. 도 11를 참조하면, 상기 벤트 플레이트(150)의 가장자리 모서리부에 형성되는 단차영역(154)은 홈(156)을 형성함으로서 형성된다.
보다 자세하게는, 벤트 플레이트(150)에 힘을 가하여 일정형태의 홈(156)을 형성하면, 상기 홈(156) 주변의 일정영역에는 단차가 형성될 수 있다.
따라서, 상기 벤트 플레이트(150)의 단차영역(154)은 상기 절연체(140)와 벤트 플레이트(150)의 결합 시 단차에 의한 표면의 마찰을 증가시켜 절연체(140)가 회전하는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 절연체(140)와 캡다운(130)간의 결합은 절연체(140)의 제2체결부(143)에 의하여 결합되는데, 이 때, 상기 제2체결부(143)가 통기 홀(131)을 구비 하는 캡다운(130)을 수직방향으로 가압하여 고정한다.
<실시 예3>
도 3은 본 발명의 실시예 3에 의한 이차 전지 캡 조립체의 조립도 일부이다.
본 발명에 의한 실시예 3은 실시 예 1에서의 캡 조립체의 일부인 캡다운, 절연체, 벤트 플레이트를 제외한 이차전지의 구성은 동일하므로 중복을 피하기 위하여 설명을 생략한다.
도 3을 참조하면, 먼저, 벤트 플레이트(150)와 절연체(140)는 상기 절연체(140)가 수직으로 벤트 플레이트(150)에 결합된다. 이 때, 절연체(140)의 제1체결부(미도시)와 벤트 플레이트의 삽입부(152)가 결합하게 된다.
이 때, 상기 벤트 플레이트(150)는 하나 또는 다수개의 단차영역(154)을 구비하여 벤트 플레이트(150)와 절연체(140) 사이의 결합력을 향상시킨다.
이러한, 상기 벤트 플레이트(150)의 단차영역(154)은 확대도인 도 11에 의해 보다 명확하게 설명될 수 있다. 도 11를 참조하면, 상기 벤트 플레이트(150)의 가장자리 모서리부에 형성되는 단차영역(154)은 홈(156)을 형성함으로서 형성된다.
보다 자세하게는, 벤트 플레이트(150)에 힘을 가하여 일정형태의 홈(156)을 형성하면, 상기 홈(156) 주변의 일정영역에는 단차가 형성될 수 있다.
따라서, 상기 벤트 플레이트(150)의 단차영역(154)은 상기 절연체(140)와 벤트 플레이트(150)의 결합 시 단차에 의한 표면의 마찰을 증가시켜 절연체(140)가 회전하는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 절연체(140)와 캡다운(130)은 상기 절연체(140)에 구비되는 하나 또는 다수 개의 돌출부(141)와 통기 홀(131)을 구비하는 캡다운(130)에 구비되는 하나 또는 다수 개의 홀(132)에 의해 결합된다.
따라서, 상기 하나 또는 다수 개의 돌출부(141)는 하나 또는 다수 개의 홀(132)에 대응되며 삽입되어 고정된다. 이 때, 상기 절연체(140)와 캡다운(130) 사이를 견고하게 고정하기 위하여, 상기 돌출부(141)에 레이저 조사할 수 있다.
상기 레이저 조사에 의해 열이 발생하면 상기 돌출부(141)가 융해되고, 결국, 융해된 상기 절연체의 돌출부(141)가 상기 홀(132)과 응고되어 견고하게 결합될 수 있다.
<실시 예4>
도 4는 본 발명의 실시예 4에 의한 이차 전지 캡 조립체의 조립도 일부이다.
본 발명에 의한 실시예 4는 실시 예 1에서의 캡 조립체의 일부인 캡다운, 절연체, 벤트 플레이트를 제외한 이차전지의 구성은 동일하므로 중복을 피하기 위하여 설명을 생략한다.
도 4를 참조하면, 먼저, 벤트 플레이트(150)와 절연체(140)는 상기 절연체(140)가 수직으로 벤트 플레이트(150)에 결합된다. 이 때, 절연체(140)의 제1체결부(미도시)와 벤트 플레이트의 삽입부(152)가 결합하게 된다.
이 때, 벤트 플레이트(150)와 절연체(140)는 상기 벤트 플레이트(150)에 구비되는 하나 또는 다수 개의 돌출부(155)와 절연체(140)에 구비되는 하나 또는 다 수 개의 홀(145)에 의해서도 결합된다.
따라서, 상기 하나 또는 다수 개의 돌출부(155)는 하나 또는 다수 개의 홀(145)에 대응되며 삽입되어 고정된다. 이 때, 상기 벤트 플레이트(150)와 절연체(140) 사이를 견고하게 고정하기 위하여, 상기 홀(145)에 레이저 조사할 수 있다.
상기 레이저 조사에 의해 열이 발생하면 상기 홀(145)이 융해되고, 결국, 융해된 상기 절연체(140)의 홀(145)이 상기 돌출부(155)와 응고되어 견고하게 결합될 수 있다.
또한, 상기 돌출부(155)에 물리적인 힘을 가하여 압착함으로서도, 상기 홀(145)과 결합시킬 수 있다.
다음으로, 절연체(140)와 캡다운(130)간의 결합은 절연체(140)의 제2체결부(143)에 의하여 결합되는데, 이 때, 상기 제2체결부(143)가 통기 홀(131)을 구비하는 캡다운(130)을 수직방향으로 가압하여 고정한다.
<실시 예5>
도 5는 본 발명의 실시예 5에 의한 이차 전지 캡 조립체의 조립도 일부이다.
본 발명에 의한 실시예 5는 실시 예 1에서의 캡 조립체의 일부인 캡다운, 절연체, 벤트 플레이트를 제외한 이차전지의 구성은 동일하므로 중복을 피하기 위하여 설명을 생략한다.
도 5를 참조하면, 먼저, 벤트 플레이트(150)와 절연체(140)는 상기 절연 체(140)가 수직으로 벤트 플레이트(150)에 체결된다. 이 때, 절연체(140)의 제1체결부(미도시)와 벤트 플레이트의 삽입부(152)가 결합하게 된다.
다음으로, 절연체(140)와 캡다운(130)간의 결합은 절연체(140)의 제2체결부(143)에 의하여 결합되는데, 이 때, 상기 제2체결부(143)가 통기 홀(131)을 구비하는 캡다운(130)을 수직방향으로 가압하여 고정된다.
이 때, 상기 캡다운(130)은 하나 또는 다수개의 단차영역(133)을 구비하여 절연체(140)와 캡다운(130) 사이의 결합력을 향상시킨다.
이러한, 상기 캡다운(130)의 단차영역(133)은 확대도인 도 12에 의해 보다 명확하게 설명될 수 있다. 도 12를 참조하면, 상기 캡다운(130)의 가장자리 모서리부에 형성되는 단차영역(133)은 홈(134)을 형성함으로서 형성된다.
보다 자세하게는, 캡다운(130)에 힘을 가하여 일정형태의 홈(134)을 형성하면, 상기 홈(134) 주변의 일정영역에는 단차가 형성될 수 있다.
따라서, 상기 캡다운(130)의 단차영역(133)은 상기 절연체(140)와 캡다운(130)의 결합 시 단차에 의한 표면의 마찰을 증가시켜 캡다운(130)이 회전하는 것을 방지할 수 있다.
<실시 예6>
도 6은 본 발명의 실시예 6에 의한 이차 전지 캡 조립체의 조립도 일부이다.
본 발명에 의한 실시예 6는 실시 예 1에서의 캡 조립체의 일부인 캡다운, 절연체, 벤트 플레이트를 제외한 이차전지의 구성은 동일하므로 중복을 피하기 위하 여 설명을 생략한다.
도 6을 참조하면, 먼저, 벤트 플레이트(150)와 절연체(140)는 상기 절연체(140)가 수직으로 벤트 플레이트(150)에 결합된다. 이 때, 절연체(140)의 제1체결부(미도시)와 벤트 플레이트의 삽입부(152)가 결합하게 된다.
이 때, 상기 벤트 플레이트(150)는 하나 또는 다수개의 단차영역(154)을 구비하여 벤트 플레이트(150)와 절연체(140) 사이의 결합력을 향상시킨다.
이러한, 상기 벤트 플레이트(150)의 단차영역(154)은 확대도인 도 11에 의해 보다 명확하게 설명될 수 있다. 도 11를 참조하면, 상기 벤트 플레이트(150)의 가장자리 모서리부에 형성되는 단차영역(154)은 홈(156)을 형성함으로서 형성된다.
보다 자세하게는, 벤트 플레이트(150)에 힘을 가하여 일정형태의 홈(156)을 형성하면, 상기 홈(156) 주변의 일정영역에는 단차가 형성될 수 있다.
따라서, 상기 벤트 플레이트(150)의 단차영역(154)은 상기 절연체(140)와 벤트 플레이트(150)의 결합 시 단차에 의한 표면의 마찰을 증가시켜 절연체(140)가 회전하는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 절연체(140)와 캡다운(130)간의 결합은 절연체(140)의 제2체결부(143)에 의하여 결합되는데, 이 때, 상기 제2체결부(143)가 통기 홀(131)을 구비하는 캡다운(130)을 수직방향으로 가압하여 고정된다.
이 때, 상기 캡다운(130)은 하나 또는 다수개의 단차영역(133)을 구비하여 절연체(140)와 캡다운(130) 사이의 결합을 향상시킨다.
이러한, 상기 캡다운(130)의 단차영역(133)은 확대도인 도 12에 의해 보다 명확하게 설명될 수 있다. 도 12를 참조하면, 상기 캡다운(130)의 가장자리 모서리부에 형성되는 단차영역(133)은 홈(134)을 형성함으로서 형성된다.
보다 자세하게는, 캡다운(130)에 힘을 가하여 일정형태의 홈(134)을 형성하면, 상기 홈(134) 주변의 일정영역에는 단차가 형성될 수 있다.
따라서, 상기 캡다운(130)의 단차영역(133)은 상기 절연체(140)와 캡다운(130)의 결합 시 단차에 의한 표면의 마찰을 증가시켜 캡다운(130)이 회전하는 것을 방지할 수 있다.
<실시 예7>
도 7은 본 발명의 실시예 7에 의한 이차 전지 캡 조립체의 조립도 일부이다.
본 발명에 의한 실시예 7은 실시 예 1에서의 캡 조립체의 일부인 캡다운, 절연체, 벤트 플레이트를 제외한 이차전지의 구성은 동일하므로 중복을 피하기 위하여 설명을 생략한다.
도 7를 참조하면, 먼저, 벤트 플레이트(150)와 절연체(140)는 상기 절연체(140)가 수직으로 벤트 플레이트(150)에 결합된다. 이 때, 절연체(140)의 제1체결부(미도시)와 벤트 플레이트의 삽입부(152)가 결합하게 된다.
이 때, 벤트 플레이트(150)와 절연체(140)는 상기 벤트 플레이트(150)에 구비되는 하나 또는 다수 개의 돌출부(155)와 절연체(140)에 구비되는 하나 또는 다수 개의 홀(145)에 의해서도 결합된다.
따라서, 상기 하나 또는 다수 개의 돌출부(155)는 하나 또는 다수 개의 홀(145)에 대응되며 삽입되어 고정된다. 이 때, 상기 벤트 플레이트(150)와 절연체(140) 사이를 견고하게 고정하기 위하여, 상기 홀(145)에 레이저 조사할 수 있다.
상기 레이저 조사에 의해 열이 발생하면 상기 홀(145)이 융해되고, 결국, 융해된 상기 절연체(140)의 홀(145)이 상기 돌출부(155)와 응고되어 견고하게 결합될 수 있다.
또한, 상기 돌출부(155)에 물리적인 힘을 가하여 압착함으로서도, 상기 홀(145)과 결합시킬 수 있다.
다음으로, 절연체(140)와 캡다운(130)간의 결합은 절연체(140)의 제2체결부(143)에 의하여 결합되는데, 이 때, 상기 제2체결부(143)가 통기 홀(131)을 구비하는 캡다운(130)을 수직방향으로 가압하여 고정된다.
이 때, 상기 캡다운(130)은 하나 또는 다수개의 단차영역(133)을 구비하여 절연체(140)와 캡다운(130) 사이의 결합력을 향상시킨다.
이러한, 상기 캡다운(130)의 단차영역(133)은 확대도인 도 12에 의해 보다 명확하게 설명될 수 있다. 도 12를 참조하면, 상기 캡다운(130)의 가장자리 모서리부에 형성되는 단차영역(133)은 홈(134)을 형성함으로서 형성된다.
보다 자세하게는, 캡다운(130)에 힘을 가하여 일정형태의 홈(134)을 형성하면, 상기 홈(134) 주변의 일정영역에는 단차가 형성될 수 있다.
따라서, 상기 캡다운(130)의 단차영역(133)은 상기 절연체(140)와 캡다운(130)의 결합 시 단차에 의한 표면의 마찰을 증가시켜 캡다운(130)이 회전하는 것을 방지할 수 있다.
<실시 예8>
도 8은 본 발명의 실시 예 8에 의한 이차 전지 캡 조립체의 조립도 일부이다.
본 발명에 의한 실시 예 8은 실시 예 1에서의 캡 조립체의 일부인 캡다운, 절연체, 벤트 플레이트를 제외한 이차전지의 구성은 동일하므로 중복을 피하기 위하여 설명을 생략한다.
도 8를 참조하면, 먼저, 벤트 플레이트(150)와 절연체(140)는 상기 절연체(140)가 수직으로 벤트 플레이트(150)에 결합된다. 이 때, 절연체(140)의 제1체결부(미도시)와 벤트 플레이트의 삽입부(152)가 결합하게 된다.
또한, 상기 벤트 플레이트(150)와 절연체(140)는 상기 벤트 플레이트(150)에 구비되는 하나 또는 다수 개의 돌출부(155)와 절연체(140)에 구비되는 하나 또는 다수 개의 홀(145)에 의해서도 결합된다.
따라서, 상기 하나 또는 다수 개의 돌출부(155)는 하나 또는 다수 개의 홀(145)에 대응되며 삽입되어 고정된다. 이 때, 상기 벤트 플레이트(150)와 절연체(140) 사이를 견고하게 고정하기 위하여, 상기 홀(145)에 레이저 조사할 수 있다.
상기 레이저 조사에 의해 열이 발생하면 상기 홀(145)이 융해되고, 결국, 융해된 상기 절연체(140)의 홀(145)이 상기 돌출부(155)와 응고되어 견고하게 결합될 수 있다.
또한, 상기 돌출부(155)에 물리적인 힘을 가하여 압착함으로서도, 상기 홀(145)과 결합시킬 수 있다.
다음으로, 절연체(140)와 통기 홀(131)을 구비하는 캡다운(130)은 상기 절연체(140)에 구비되는 하나 또는 다수 개의 돌출부(141)와 캡다운(130)에 구비되는 하나 또는 다수 개의 홀(132)에 의해 결합된다.
따라서, 상기 하나 또는 다수 개의 돌출부(141)는 하나 또는 다수 개의 홀(132)에 대응되며 삽입되어 고정된다. 이 때, 상기 절연체(140)와 캡다운(130) 사이를 견고하게 고정하기 위하여, 상기 돌출부(141)에 레이저 조사할 수 있다.
상기 레이저 조사에 의해 열이 발생하면 상기 돌출부(141)가 융해되고, 결국, 융해된 상기 절연체의 돌출부(141)가 상기 홀(132)과 응고되어 견고하게 결합될 수 있다.
<실시 예9>
도 9a는 본 발명의 실시 예 9에 의한 이차 전지 캡 조립체의 단면도이다.
도 9b는 본 발명의 실시 예 9에 의한 이차 전지 캡 조립체의 조립도 일부이다.
본 발명에 의한 실시 예 9는 실시 예 1에서의 캡 조립체의 일부인 캡다운, 절연체, 벤트 플레이트를 제외한 이차전지의 구성은 동일하므로 중복을 피하기 위하여 설명을 생략한다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 먼저, 벤트 플레이트(150)와 절연체(140a, 140b)에서 상기 절연체(140a, 140b)는 분할된 형태인 제1절연체(140a)와 제2절연체(140b)로 이루어진다. 상기 제1절연체(140a)와 제2절연체(140b)가 벤트 플레이트의 삽입부(152)에 수평방향으로 삽입되어 결합된다.
이렇게, 분할된 형태로 절연체(140a, 140b)가 벤트 플레이트(150)에 수평방향으로 체결됨으로써, 종래의 분할되지 않은 일체형의 절연체가 벤트 플레이트(150)에 수직방향으로 체결되면서 발생하였던 벤트 플레이트의 굴곡부(153)와 제1체결부(142)의 간섭을 방지할 수 있다.
따라서, 상기 복수개의 분할된 절연체(140a, 140b)의 제1체결부(142)는 분할되지 않은 일체형의 절연체 제1체결부 보다 더 크게 형성될 수 있어서, 벤트 플레이트(150)와 절연체(140a, 140b)간의 결합력 향상을 도모할 수 있다.
다음으로, 상기 절연체(140a, 140b)와 통기 홀(131)을 구비하는 캡다운(130)은 상기 절연체(140a, 140b)에 구비되는 하나 또는 다수 개의 돌출부(141)와 캡다운(130)에 구비되는 하나 또는 다수 개의 홀(132)에 의해 결합된다.
따라서, 상기 하나 또는 다수 개의 돌출부(141)는 하나 또는 다수 개의 홀(132)에 대응되며 삽입되어 고정된다. 이 때, 상기 절연체(140a, 140b)와 캡다운(130) 사이를 견고하게 고정하기 위하여, 상기 돌출부(141)에 레이저 조사할 수 있다.
상기 레이저 조사에 의해 열이 발생하면 상기 돌출부(141)가 융해되고, 결국, 융해된 상기 절연체의 돌출부 돌출부(141)가 상기 홀(132)과 응고되어 견고하 게 결합될 수 있다.
<실시 예10>
도 10a는 본 발명의 실시 예 10에 의한 이차 전지 캡 조립체의 단면도이다.
도 10b는 본 발명의 실시 예 10에 의한 이차 전지 캡 조립체의 조립도 일부이다.
본 발명에 의한 실시 예 10은 실시 예 1에서의 캡 조립체의 일부인 캡다운, 절연체, 벤트 플레이트를 제외한 이차전지의 구성은 동일하므로 중복을 피하기 위하여 설명을 생략한다.
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 먼저, 벤트 플레이트(150)와 절연체(140a, 140b)에서 상기 절연체(140a, 140b)는 분할된 형태인 제1절연체(140a)와 제2절연체(140b)로 이루어진다. 상기 제1절연체(140a)와 제2절연체(140b)가 벤트 플레이트의 삽입부(152)에 수평방향으로 삽입되어 결합된다.
이렇게, 분할된 형태로 절연체(140a, 140b)가 벤트 플레이트(150)에 수평방향으로 체결됨으로써, 종래의 분할되지 않은 일체형의 절연체가 벤트 플레이트(150)에 수직방향으로 체결되면서 발생하였던 벤트 플레이트의 굴곡부(153)와 제1체결부(142)의 간섭을 방지할 수 있다.
따라서, 상기 복수개의 분할된 절연체(140a, 140b)의 제1체결부(142)는 분할되지 않은 일체형의 절연체 제1체결부 보다 더 크게 형성될 수 있어서, 벤트 플레이트(150)와 절연체(140a, 140b)간의 결합력 향상을 도모할 수 있다.
이 때, 상기 벤트 플레이트(150)는 하나 또는 다수개의 단차영역(154)을 더욱 구비하여 벤트 플레이트(150)와 절연체(140a, 140b) 사이의 결합력을 향상시킨다.
이러한, 상기 벤트 플레이트(150)의 단차영역(154)은 확대도인 도 11에 의해 보다 명확하게 설명될 수 있다. 도 11를 참조하면, 상기 벤트 플레이트(150)의 가장자리 모서리부에 형성되는 단차영역(154)은 홈(156)을 형성함으로서 형성된다.
보다 자세하게는, 벤트 플레이트(150)에 힘을 가하여 일정형태의 홈(156)을 형성하면, 상기 홈(156) 주변의 일정영역에는 단차가 형성될 수 있다.
따라서, 상기 벤트 플레이트(150)의 단차영역(154)은 상기 절연체(140a, 140b)와 벤트 플레이트(150)의 결합 시 단차에 의한 표면의 마찰을 증가시켜 절연체(140a, 140b)가 회전하는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 상기 절연체(140a, 140b)와 통기 홀(131)을 구비하는 캡다운(130)은 상기 절연체(140a, 140b)에 구비되는 하나 또는 다수 개의 돌출부(141)와 캡다운(130)에 구비되는 하나 또는 다수 개의 홀(132)에 의해 결합된다.
따라서, 상기 하나 또는 다수 개의 돌출부(141)는 하나 또는 다수 개의 홀(132)에 대응되며 삽입되어 고정된다. 이 때, 상기 절연체(140a, 140b)와 캡다운(130) 사이를 견고하게 고정하기 위하여, 상기 돌출부(141)에 레이저 조사할 수 있다.
상기 레이저 조사에 의해 열이 발생하면 상기 돌출부(141)가 융해되고, 결국, 융해된 상기 절연체의 돌출부 돌출부(141)가 상기 홀(132)과 응고되어 견고하 게 결합될 수 있다.
상기 실시예 9 및 실시예 10에서는 분할된 형태인 제1절연체(140a)와 제2절연체(140b)를 예를 들어 설명하였으나, 이보다 더 많은 다수개의 절연체일 수도 있다.
상기와 같이 도면을 참조한 본 발명의 상기 실시 예 1 내지 10에서는 하나 또는 다수 개의 돌출부(141, 155)에 대응되며 결합되는 것으로 하나 또는 다수 개의 홀(132, 145)을 중심으로 설명하였다. 하지만, 상기 홀(132, 145)은 이에 한정되지 않으며 홈의 형태로도 동일하게 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
도 1a는 본 발명의 실시 예 1에 의한 이차전지 단면도이다.
도 1b는 본 발명의 실시 예 1에 의한 이차 전지 캡 조립체의 조립도 일부이다.
도 2는 본 발명의 실시 예 2에 의한 이차 전지 캡 조립체의 조립도 일부이다.
도 3은 본 발명의 실시 예 3에 의한 이차 전지 캡 조립체의 조립도 일부이다.
도 4는 본 발명의 실시 예 4에 의한 이차 전지 캡 조립체의 조립도 일부이다.
도 5는 본 발명의 실시 예 5에 의한 이차 전지 캡 조립체의 조립도 일부이다.
도 6은 본 발명의 실시 예 6에 의한 이차 전지 캡 조립체의 조립도 일부이다.
도 7은 본 발명의 실시 예 7에 의한 이차 전지 캡 조립체의 조립도 일부이다.
도 8은 본 발명의 실시 예 8에 의한 이차 전지 캡 조립체의 조립도 일부이다.
도 9a는 본 발명의 실시 예 9에 의한 이차 전지 캡 조립체의 단면도이다.
도 9b는 본 발명의 실시 예 9에 의한 이차 전지 캡 조립체의 조립도 일부이 다.
도 10a는 본 발명의 실시 예 10에 의한 이차 전지 캡 조립체의 단면도이다.
도 10b는 본 발명의 실시 예 10에 의한 이차 전지 캡 조립체의 조립도 일부이다.
도 11은 본 발명에 의한 벤트 플레이트의 단차영역을 확대한 단면도이다.
도 12는 본 발명에 의한 캡다운의 단차영역을 확대한 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
200: 캡조립체 110: 전극 조립체
160: 캡업 150: 벤트 플레이트
151: 벤트 140: 절연체
130: 캡다운 120: 케이스
133, 154: 단차영역 141, 155: 돌출부
132, 145: 홀 170: 가스켓
153: 굴곡부

Claims (24)

  1. 양극판과 음극판 사이에 세퍼레이터를 두고 형성되는 전극 조립체;
    상기 전극 조립체가 내장되는 케이스; 및
    상기 케이스를 밀폐하면서 벤트 플레이트, 하나 또는 다수개의 돌출부를 구비하는 절연체 및 상기 돌출부에 대응되는 위치에 하나 또는 다수개의 홈 또는 홀을 구비하는 캡다운을 포함하는 캡 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 홈 또는 홀에 대응되며 삽입되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부는 열에 의해 상기 홈 또는 홀과 결합되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  4. 양극판과 음극판 사이에 세퍼레이터를 두고 형성되는 전극 조립체;
    상기 전극 조립체가 내장되는 케이스; 및
    상기 케이스를 밀폐하면서 하나 또는 다수개의 단차영역을 구비하는 벤트 플레이트, 절연체 및 캡다운을 포함하는 캡 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 절연체는 하나 또는 다수개의 돌출부를 구비하고, 상기 캡다운은 상기 돌출부에 대응되는 위치에 하나 또는 다수개의 홈 또는 홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 홈 또는 홀에 대응되며 삽입되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 돌출부는 열에 의해 상기 홈 또는 홀과 결합되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  8. 양극판과 음극판 사이에 세퍼레이터를 두고 형성되는 전극 조립체;
    상기 전극 조립체가 내장되는 케이스; 및
    상기 케이스를 밀폐하면서 하나 또는 다수개의 돌출부를 구비하는 벤트 플레이트, 상기 돌출부에 대응되는 위치에 하나 또는 다수개의 홈 또는 홀을 구비하는 절연체 및 캡다운을 포함하는 캡 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 홈 또는 홀에 대응되며 삽입되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 홈 또는 홀은 열에 의해 상기 돌출부와 결합되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 돌출부는 압착되어 상기 홈 또는 홀과 결합하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 절연체는 하나 또는 다수개의 돌출부를 더욱 구비하고, 상기 캡다운은 상기 돌출부에 대응되는 위치에 하나 또는 다수개의 홈 또는 홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 홈 또는 홀에 대응되며 삽입되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 돌출부는 열에 의해 상기 홈 또는 홀과 결합되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  15. 양극판과 음극판 사이에 세퍼레이터를 두고 형성되는 전극 조립체;
    상기 전극 조립체가 내장되는 케이스; 및
    상기 케이스를 밀폐하면서 벤트 플레이트, 절연체 및 하나 또는 다수개의 단차영역을 구비하는 캡다운을 포함하는 캡 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 벤트 플레이트는 하나 또는 다수개의 돌출부를 구비하고, 상기 절연체는 상기 돌출부에 대응되는 위치에 하나 또는 다수개의 홈 또는 홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 홈 또는 홀에 대응되며 삽입되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 홈 또는 홀은 열에 의해 상기 돌출부와 결합되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 돌출부는 압착되어 상기 홈 또는 홀과 결합하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 벤트 플레이트는 하나 또는 다수개의 단차영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연체는 각각 하나 또는 다수개의 돌출부를 구비하는 복수개의 분할된 절연체로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차전지.
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 제21항에 있어서,
    상기 벤트 플레이트는 하나 또는 다수개의 단차영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
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