KR101036070B1 - 이차 전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 안전성이 향상되고 측방향 굽힘에 대한 기계적인 강도가 우수한 퓨즈부를 포함하는 리드 탭을 구성함으로써 외력에 의한 리드 탭의 변형을 방지할 수 있는 이차 전지를 개시한다. 본 발명에 따른 이차 전지는 케이스 내에 수용되며, 양극과 음극 그리고 음극과 양극 사이에 배치된 세퍼레이터로 이루어진 전극 조립체; 케이스에 장착된 캡 플레이트, 캡 플레이트에 장착된 제 1 단자, 캡 플레이트에 장착되어 캡 플레이트와 전기적으로 연결된 제 2 단자 및 캡 플레이트에 장착되어 제 1 단자와 캡 플레이트를 선택적으로 연결하는 단락 부재를 포함하는 캡 조립체; 케이스 내에 위치하며, 양극과 제 1 단자를 전기적으로 연결하는 양극 리드 탭; 및 케이스 내에 위치하며, 음극과 제 2 단자를 전기적으로 연결하는 음극 리드 탭을 포함한다. 본 발명에 따른 이차 전지에서, 적어도 하나의 리드 탭은 대응하는 단자와 접촉하는 단자 접합부, 단자 접합부에서 연장된 전극 조립체 접합부 및 단자 접합부와 전극 조립체 접합부 사이에 형성되어 제 1 단자와 제 2 단자가 전기적으로 연결될 때 절단되는 퓨즈부를 포함한다. 퓨즈부는 단자 접합부와 전극 조립체 접합부의 길이 방향 연장선에 대하여 소정의 각도를 갖고 경사지게 연장된다.

Description

이차 전지{Rechargeable battery}
본 발명은 이차 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구성 부재의 단락시, 과도한 전류의 흐름을 차단할 수 있는 구조를 갖는 이차 전지에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 측방향 굽힘에 대한 기계적인 강도가 우수한 퓨즈부를 갖는 리드 탭을 포함하는 이차 전지에 관한 것이다.
이차 전지(rechargeable battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 저용량의 이차 전지는 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자 기기에 사용되며, 대용량 이차 전지는 하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.
최근 들어 고에너지 밀도의 비수전해액을 이용한 고출력 이차 전지가 개발되고 있으며, 이러한 고출력 이차 전지는 대전력을 필요로 하는 기기, 예를 들어 전기 자동차 등의 모터 구동에 사용된다. 여기서, 고출력 이차 전지는 직렬 상태로 전기적으로 연결된 다수의 이차 전지를 의미한다.
일반적으로, 이차 전지는 원통 형상과 각형 형상을 가질 수 있다. 각형 이차 전지는 양극과 음극 그리고 양극과 음극 사이에 배치된 세퍼레이터(separator)로 각각 이루어진 다수의 전극을 포함하는 전극 조립체, 전극 조립체가 위치하는 공간이 내부에 형성된 케이스, 케이스를 밀폐하며 단자 홀이 형성된 캡 플레이트, 및 케이스의 단자 홀에 삽입되어 전극 조립체와 전기적으로 연결된 단자를 포함한다.
이차 전지는 내부에서 과도한 열이 발생하거나 전해액이 분해되어 내부 압력이 상승하면 폭발하거나 발화할 위험이 있다. 특히, 원통형 이차 전지와 비교하여 각형 이차 전지는 단자 구조적 특성으로 인하여 전류 차단 구조 또는 방전 구조를 구비하는 것이 쉽지 않다.
본 발명은 안전성이 향상된 이차 전지를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 측방향 굽힘에 대한 기계적인 강도가 우수한 퓨즈부를 포함하는 리드 탭을 구성함으로써 외력에 의한 리드 탭의 변형을 방지할 수 있는 이차 전지를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 이차 전지는 케이스 내에 수용되며, 양극과 음극 그리고 음극과 양극 사이에 배치된 세퍼레이터로 이루어진 전극 조립체; 케이스에 장착된 캡 플레이트, 캡 플레이트에 장착된 제 1 단자, 캡 플레이트에 장착되어 캡 플레이트와 전기적으로 연결된 제 2 단자 및 캡 플레이트에 장착되어 제 1 단자와 캡 플레이트를 선택적으로 연결하는 단락 부재를 포함하는 캡 조립체; 케이스 내에 위치하며, 양극과 제 1 단자를 전기적으로 연결하는 양극 리드 탭; 및 케이스 내에 위치하며, 음극과 제 2 단자를 전기적으로 연결하는 음극 리드 탭을 포함한다.
여기서, 적어도 하나의 리드 탭은 대응하는 단자와 접촉하는 단자 접합부, 단자 접합부에서 연장된 전극 조립체 접합부 및 단자 접합부와 전극 조립체 접합부 사이에 형성되어 제 1 단자와 제 2 단자가 전기적으로 연결될 때 절단되는 퓨즈부를 포함한다. 특히, 퓨즈부는 단자 접합부와 전극 조립체 접합부의 길이 방향 연장선에 대하여 소정의 각도를 갖고 경사지게 연장된다.
바람직하게는, 리드 탭의 퓨즈부는 제 1 연결편 및 제 2 연결편으로 이루어진다. 제 1 연결편과 제 2 연결편은 한 종단이 단자 접합부에 연결되며, 또 다른 종단이 전극 조립체 접합부에 연결되되, 제 1 연결편의 연장 방향과 제 2 연결편의 연장 방향은 서로 다르다.
한편, 제 1 연결편은 전극 조립체 접합부의 단부 중앙부에서 단자 접합부의 단부의 제 1 외측부를 향하여 연장되며, 제 2 연결편은 전극 조립체 접합부의 단부 중앙부에서 제 1 외측부와 반대 측부인 단자 접합부의 제 2 외측부로 연장된다.
리드 탭의 다른 구조로서, 퓨즈부의 제 1 연결편은 단자 접합부의 단부 중앙부에서 전극 조립체 접합부의 단부의 제 1 외측부를 향하여 연장되고, 제 2 연결편은 단자 접합부의 단부 중앙부에서 제 1 외측부와 반대 측부인 전극 조립체 접합부의 제 2 외측부로 연장될 수 있다.
한편, 리드 탭의 퓨즈부는 양 종단이 단자 접합부와 전극 조립체 접합부에 각각 연결된 단일의 연결편으로 이루어질 수 있으며, 이 연결편은 단자 접합부와 전극 조립체 접합부의 폭보다 좁은 폭을 갖는다.
본 발명에 따른 이차 전지는 내부 압력 상승에 의한 구성 부재 간의 단락시, 과도한 전류의 흐름이 차단되어 이차 전지가 폭발하거나 발화되는 것을 하는 것을 방지할 수 있다.
특히, 본 발명은 이차 전지의 구성 부재인 일반적인 리드 탭과 비교하여, 퓨즈부가 동일한 전류 경로 폭을 가질지라도 측방향 굽힘에 대한 기계적인 강도가 우수하여 외력에 의한 리드 탭의 변형을 억제할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 선 A-A를 따라 절취한 상태의 단면도.
도 3은 도 2에 도시된 양극 리드 탭의 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 어느 한 연결편의 상세도로서, 전류 경로의 폭과 구조적 폭과의 관계를 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지에 사용된 또 다른 구조를 갖는 양극 리드 탭의 사시도.
도 6a는 단락 부재만 설치된 이차 전지의 과충전 시 전압 변화를 나타낸 그래프이며, 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 전압 및 온도 변화를 나타낸 그래프.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
한편, 이하에서는 각형 리튬 이온 이차 전지가 예로서 설명된다. 그러나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 리튬 폴리머 전지 또는 원통형 이차 전지 등 다양한 형태의 이차 전지에 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 사시도, 도 2는 도 1의 선A-A를 따라 절취한 상태의 단면도이다.
본 실시예에 따른 이차 전지(100)는 전극 조립체(10), 전극 조립체(10)가 내장된 케이스(50) 그리고 케이스(50)의 개구에 결합된 캡 조립체(20)를 포함한다. 여기서, 전극 조립체(10)를 구성하는 각 전극은 양극(11), 음극(12) 그리고 양극(11)과 음극(12) 사이에 배치된 절연성 세퍼레이터(13)로 이루어진다.
양극(11) 및 음극(12)은 박판의 금속 호일로 형성된 집전체에 활물질이 도포된 영역인 코팅부와 활물질이 코팅되지 않는 영역인 무지부(11a, 12a)를 포함한다. 양극 무지부(11a)는 양극(11)의 길이 방향 제 1 종단부에 형성되고, 음극 무지부(12a)는 음극(12)의 길이 방향 제 2 종단부(양극의 제 1 종단부의 반대 종단부)에 형성된다. 그리고 양극(11) 및 음극(12) 사이에는 절연체인 세퍼레이터(13)가 배치된다.
여기서, 양극(11), 세퍼레이터(13) 그리고 음극(12)으로 각각 이루어진 다수의 전극을 권취함으로서 도 2에 도시된 전극 조립체(10가 구성될 수 있으며, 또는 시트 형태의 다수의 전극을 적층시켜 전극 조립체를 구성할 수도 있다.
케이스(50)는 대략 직육면체의 형상을 가지며, 일면에는 개방된 개구가 형성된다. 케이스(50)의 개방부에는 캡 조립체(20)가 장착된다. 캡 조립체(20)는 케이스(50)의 개구를 덮는 캡 플레이트(28) 그리고 캡 플레이트(28)에 장착된 제 1 단자(21) 및 제 2 단자(22)를 포함한다. 제 1 및 제 2 단자(21 및 22)는 그 일단부가 케이스(50)의 외부로 노출되고 또 다른 일단부는 케이스(50) 내에서 후술할 리드 탭(31 및 32)을 통하여 양극(11) 및 음극(12)과 각각 전기적으로 연결된다.
캡 플레이트(28)에는 벤트 홀(24) 그리고 밀봉 마개(27)로 폐쇄되는 전해액 주입구(29)가 형성되며, 벤트 홀(24)에는 설정된 압력에서 개방될 수 있도록 노치(25a)가 형성된 벤트 플레이트(25)가 장착된다.
제 1 단자(21) 및 제 2 단자(22)는 캡 플레이트(28)를 관통하며, 하부에는 캡 플레이트(28)의 하부에 위치하는 플랜지(21a, 22a)가 각각 형성되어 있다. 또한, 제 1 단자(21) 및 제 2 단자(22)의 상부, 즉 캡 플레이트(28)의 외부로 노출된 상부 외주면에는 나선부가 형성되며, 이 나선부에 지지 너트(35)가 각각 체결되어 제 1 단자(21) 및 제 2 단자(22)는 캡 플레이트(28)에 견고하게 고정된다.
제 1 단자(21)와 캡 플레이트(28) 사이에는 개스킷(36)이 설치되고, 제 2 단자(22)와 캡 플레이트(28) 사이에도 개스킷(39)이 설치되어 제 1 및 제 2 단자(21, 22)와 캡 플레이트(28) 사이를 밀봉한다.
양극 리드 탭(31)은 제 1 단자(21)와 양극(11)을 전기적으로 연결한다. 또한, 제 1 단자(21)와 전기적으로 연결된 단락 탭(41)이 캡 플레이트(28) 상에 설치되며, 단락 탭(41)과 캡 플레이트(28) 사이에는 단락 탭(41)과 캡 플레이트(28)를 전기적으로 절연하는 절연 부재(36)가 설치된다.
제 2 단자(22)에는 제 2 단자(22)와 캡 플레이트(28)를 전기적으로 연결하는 연결판(38)이 설치된다. 연결판(38)에는 제 2 단자(22)가 끼워지며, 제 2 단자(22)의 상부 나선부에 체결된 너트(35)에 의하여 캡 플레이트(28)에 밀착된다.
캡 조립체(20)는 양극(11)과 음극(12)을 단락시킬 수 있는 단락부재(43)를 포함한다. 이 단락부재(43)는 이차 전지(100)의 내부 압력이 상승할 때, 변형되어 제1 단락 탭(41)과 제2 단락 탭(즉, 음극(12))과 전기적으로 연결된 캡 플레이트(28))을 단락시킨다.
캡 플레이트(28)에는 단락 홀(23)이 형성되며, 단락 부재(43)는 단락 홀(23)에서 절연 부재(37)와 캡 플레이트(28) 사이에 배치된다. 단락 부재(43)는 아래로 볼록하게 만곡진 부분과 캡 플레이트(28)에 고정된 테두리 부분을 구비하는 반전 플레이트로 이루어질 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 양극 리드 탭(31)의 사시도이다. 여기서, 양극 리드 탭(31)의 구조는 음극 리드 탭(32)의 구조와 동일할 수 있으며, 따라서 이하에서는 양극 리드 탭(31)의 구조만을 예를 들어 설명한다.
양극 리드 탭(31)은 단자 접합부(31a), 단자 접합부(31a)에서 연장된 전극 조립체 접합부(31b) 및 단자 접합부(31a)와 전극 조립체 접합부(31b)의 사이에 형성된 퓨즈부(31c)를 포함한다. 여기서, 퓨즈부(31c)는 단자 접합부(31a)와 전극 조립체 접합부(31b)의 폭보다 좁은 폭을 갖는다.
단자 접합부(31a)는 전술한 제 1 단자(21)와 전기적으로 접촉하는 영역으로서, 제 1 단자(21)의 하부가 삽입되는 단자 삽입홀(31a-1)이 형성되어 있다. 제 1 단자(21)의 하부와 양극 리드 탭(31)의 단자 접합부(31a)는 캡 플레이트(28)의 아래에 배치된 하부 절연부재(34)에 삽입된다.
전극 조립체 접합부(31b)는 단자 접합부(31a)에서 연장되며, 단자 접합부(31a)와 소정의 각도, 바람직하게는 도 3에 도시된 바와 같이 90도를 이루고 있다. 전극 조립체 접합부(31b)는 양극 무지부(11a)와 전기적으로 연결되어 있다. 예를 들어, 전극 조립체 접합부(31b)는 용접 공정을 통하여 양극 무지부(11a)에 부착될 수 있다.
퓨즈부(31c)는 단자 접합부(31a)와 전극 조립체 접합부(31b)의 사이, 바람직하게는 도 3에 도시된 바와 같이 단자 접합부(31a)의 영역 중에서 전극 조립체 접합부(31b)에 인접한 영역에 형성된다. 퓨즈부(31c)는 전극 조립체(10) 위에 위치하며, 하부 절연부재(34)로 덮여져 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 퓨즈부(31c)를 전극 조립체(10) 위에 위치하도록 양극 리드 탭(31)을 배치함으로써 퓨즈부(31c)와 전해액의 접촉이 이루어지지 않으며, 따라서 퓨즈부(31c)에서 발생된 열로 인하여 전해액이 발화하는 것을 방지할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 양극 리드 탭(31)의 퓨즈부(31c)는 제 1 연결편(31c-1)과 제 2 연결편(31c-2)으로 이루어진다.
제 1 연결편(31c-1)과 제 2 연결편(31c-2)의 한 종단은 단자 접합부(31a)에 연결되며, 또 다른 종단은 전극 조립체 접합부(31b)에 연결된다. 제 1 연결편(31c-1)과 제 2 연결편(31c-2)의 연장 방향은 단자 접합부(31a)와 전극 조립체 접합부(31b)의 길이 방향 연장선과 소정의 각도를 갖는다.
바람직하게는, 제 1 연결편(31c-1)의 연장 방향과 제 2 연결편(31c-2)의 연장 방향은 서로 다르다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 연결편(31c-1)은 전극 조립체 접합부(31b)의 단부 중앙부에서 단자 접합부(31a)의 단부의 제 1 외측부를 향하여 연장되며, 제 2 연결편(31c-2)은 전극 조립체 접합부(31b)의 단부 중앙부에서 단자 접합부(31a)의 단부의 제 2 측부(제 1 외측부와 반대 측부)로 연장된다.
이와 반대로, 도면에는 도시되지 않았지만, 제 1 연결편(31c-1)은 단자 접합부(31a)의 단부 중앙부에서 전극 조립체 접합부(31b)의 단부의 제 1 외측부를 향하여 그리고 제 2 연결편(31c-2)은 단자 접합부(31a)의 단부 중앙부에서 전극 조립체 접합부(31b)의 제 2 외측부(제 1 외측부와 반대 측부)로 연장될 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 어느 한 연결편(예를 들어, 31c-1)의 부분 상세도로서, 전류 경로의 폭과 구조적 폭과의 관계를 개략적으로 도시하고 있다.
연결편(31c-1)에서, 전류 경로 (current path)의 폭은 연결편(31c-1)의 양 엣지와 직교하는 선(A)의 길이이며, 연결편(31c-1)의 기계적 강도, 즉 측방향 굽힘에 대한 기계적인 강도를 결정하는 폭은 단자 접합부(31a)와 전극 조립체 접합부(31b)의 연장선과 직교하는 선(B)의 길이이다.
만일, 연결편이 단자 접합부와 전극 조립체 접합부의 연장선과 평행한 상태로 연장(즉, 직선형 연결편)되어 있다면, 연결편의 전류 경로 폭과 강도를 결정하는 폭은 동일하다.
그러나, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 연결편(31c-1)이 단자 접합부(31a)와 전극 조립체 접합부(31b)의 연장선에 대하여 경사진 상태로 연장된 구조에서는, 연결편(31c-1)의 (측방향 굽힘에 대한) 강도를 결정하는 폭(B)이 전류 경로 폭(A)보다 크게 나타난다.
즉, 동일한 전류 경로 폭(도 4에서의 "A")을 갖는 본 발명에서의 연결편(31c-1)과 직선형 연결편을 비교할 때, 본 발명의 연결편(31c-1)은 직선형 연결편의 측방향 굽힘에 대한 기계적인 강도를 결정하는 폭("A"와 동일)보다 훨씬 큰, 측방향 굽힘에 대한 기계적인 강도를 결정하는 폭("B")을 갖는다.
도 3에 도시된 2개의 연결편(31c-1 및 31c-2)을 갖는 퓨즈부(31c)는 중앙부에 개구를 갖는 직선형 퓨즈부에 대응하는 구조이며, 개구가 형성되지 않는 직선형 퓨즈부와 대응하는, 본 발명에서의 퓨즈부를 도 5에 도시하였으며, 이에 대한 설명은 후술한다.
이하, 도 3에 도시된 리드 탭의 기능 및 그에 따른 효과를 각 도면을 통하여 상세히 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 단락 탭(41)은 단락 홀(23)을 덮은 상태에 있으며, 따라서 케이스(50) 내의 압력 상승으로 단락부재(43)의 형상이 상향 만곡진 형상으로 변형되어 제 1 단락 탭(41)과 접촉하면, 제 1 단락 탭(41)과 캡 플레이트(28)는 단락 부재(43)를 통하여 전기적으로 연결된다.
이러한 상태에서는 양극 리드 탭(31)과 음극 리드 탭(32)에 순간적으로 큰 전류가 흐르게 된다. 이와 같은 큰 전류로 인하여 양극 리드 탭(31) 및/또는 음극 리드 탭(32)에 형성된 퓨즈부(31c 및 32c)가 용융, 절단되며, 따라서 제 1 및 제 2 단자(21 및 22)와 전극 조립체(10) 사이에서의 전류 흐름은 차단된다.
이와 같이 본 실시예에 따르면 제 1 단락 탭(41)과 캡 플레이트(28)의 단락시, 순간적으로 발생한 큰 전류에 의하여 양극 리드 탭(31) 및 음극 리드 탭(32)의 퓨즈부(31c, 32c)가 용융, 절단되어 전류의 흐름을 차단한다.
설정된 조건, 즉 제 1 단락 탭(41)과 캡 플레이트(28)의 단락 상태에서 과도한 크기의 전류가 흐를 경우, 양극 리드 탭(31)과 음극 리드 탭(32)의 퓨즈부(31c, 32c)가 절단되며, 따라서 이차 전지(100)는 위험한 상황에 이르기 전에 그 작동이 정지될 수 있으며, 결과적으로 이차 전지(100)의 안전성이 향상된다.
양극 리드 탭(31)과 음극 리드 탭(32)에 퓨즈부(31c, 32c)가 형성되지 않는 구조에서는, 제 1 단락 탭(41)과 캡 플레이트(28) 간의 단락이 일어난 후에 발생한 큰 전류로 인하여 단락부재(43)가 용융되고 이에 따라 제 1 단락 탭(41)과 캡 플레이트(28) 간의 단락 상태가 유지되는 문제가 발생할 수 있다. 제 1 단락 탭(41)과 캡 플레이트(28) 간의 단락 상태가 유지되면, 케이스(50)의 내부 온도 및 압력이 상승한 상태에서 충전과 방전 과정이 반복적으로 이루어져 이차 전지가 폭발하거나 발화할 위험이 있다.
특히, 위에서 설명한 바와 같이, 양극 리드 탭(31)과 음극 리드 탭(32)의 퓨즈부(31c, 32c)를 구성하는 2개의 연결편(31c-1 및 31c-2)이 측방향 굽힘에 대한 기계적인 강도가 우수하기 때문에 의도하지 않은 외력이 양극 리드 탭(31)과 음극 리드 탭(32)에 가해지는 경우에도 양극 리드 탭(31)과 음극 리드 탭(32), 특히 퓨즈부(31c, 32c)의 변형을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명에 사용된 또 다른 구조를 갖는 양극 리드 탭의 사시도로서, 양극 리드 탭(131) 역시 단자 접합부(131a), 단자 접합부(131a)에서 연장된 전극 조립체 접합부(131b) 및 단자 접합부(131a)와 전극 조립체 접합부(131b)의 사이에 형성된 퓨즈부(131c)를 포함한다.
양극 리드 탭(131)의 퓨즈부(131c)는 양 종단이 단자 접합부(131a)와 전극 조립체 접합부(131b)에 각각 연결된 단일의 연결편(131c-1)으로 이루어지며, 연결편(131c-1)은 단자 접합부(131a)와 전극 조립체 접합부(131b)의 폭보다 좁은 폭을 갖는다.
연결편(131c-1)은 단자 접합부(131a)와 전극 조립체 접합부(131b)의 길이 방향 연장선과 소정의 각도를 갖는 경사편이다. 즉, 연결편(131c-1)은 전극 조립체 접합부(131b)의 제 1 외측부에서 단자 접합부(131a)의 (제 1 외측부와 반대 측부인) 제 2 외측부로 연장된다.
도 6a는 단락 부재만 설치된 이차 전지의 과충전 시 전압 변화를 나타낸 그래프이고, 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 전압 및 온도 변화를 나타낸 그래프로서, 4.0V의 출력 전압을 갖는 각형 이차 전지의 과충전 시 전압의 변화를 나타내었다.
도 6a에 도시된 전압 변화를 나타내는 이차 전지는 충전율이 150%일 때, 단락부재가 변형되도록 설계되었으며, 도 6b에 도시된 전압 변화를 나타내는, 본 발명에 따른 이차 전지는 충전율이 170과 180 사이일 때 단락부재가 변형되도록 설계되었다.
도 6a를 통하여 일반적인 이차 전지 내에서는 단락이 발생된 이후에 단락 부재가 용융되어 다시 전압이 상승하는 것을 알 수 있으나, 도 6b에서는 단락된 후에 퓨즈부가 용융됨으로써 전압이 더 이상 상승하지 않는 것을 알 수 있다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있다.
예를 들어, 본 실시예에 따른 이차 전지(100)에서는 양극 리드 탭(31 및 131)과 음극 리드 탭(32) 모두에 퓨즈부(31c, 32c 및 131c)가 형성된 것으로 예시하고 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 음극 리드 탭(32)과 양극 리드 탭(31 및 131) 중 어느 하나의 리드 탭에만 퓨즈부를 형성하는 경우에도 모든 리드 탭에 퓨즈부를 형성하는 구조에서 얻을 수 있는 효과와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

Claims (13)

  1. 케이스 내에 수용되며, 양극과 음극 그리고 음극과 양극 사이에 배치된 세퍼레이터로 이루어진 전극 조립체;
    케이스에 장착된 캡 플레이트, 캡 플레이트에 장착된 제 1 단자, 캡 플레이트에 장착되어 캡 플레이트와 전기적으로 연결된 제 2 단자 및 캡 플레이트에 장착되어 제 1 단자와 캡 플레이트를 선택적으로 연결하는 단락 부재를 포함하는 캡 조립체;
    케이스 내에 위치하며, 양극과 제 1 단자를 전기적으로 연결하는 양극 리드 탭; 및
    케이스 내에 위치하며, 음극과 제 2 단자를 전기적으로 연결하는 음극 리드 탭을 포함하되,
    적어도 하나의 리드 탭은 대응하는 단자와 접촉하는 단자 접합부, 단자 접합부에서 연장된 전극 조립체 접합부 및 단자 접합부와 전극 조립체 접합부 사이에 형성되어 제 1 단자와 제 2 단자가 전기적으로 연결될 때 절단되는 퓨즈부를 포함하며, 퓨즈부는 단자 접합부와 전극 조립체 접합부의 길이 방향 연장선에 대하여 소정의 각도를 갖고 경사지게 연장된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  2. 제 1 항에 있어서, 리드 탭의 전극 조립체 접합부는 단자 접합부에 대하여 소정의 각도를 두고 단자 접합부에서 연장되며, 퓨즈부는 단자 접합부와 전극 조립체 접합부의 경계부에 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  3. 제 1 항에 있어서, 리드 탭의 퓨즈부는 단자 접합부의 영역 중에서 전극 조립체 접합부에 인접한 영역에 형성되며, 절연부재로 덮여져 있는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  4. 제 1 항에 있어서, 리드 탭의 퓨즈부는 제 1 연결편 및 제 2 연결편으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  5. 제 4 항에 있어서, 제 1 연결편과 제 2 연결편은 한 종단이 단자 접합부에 연결되며, 또 다른 종단이 전극 조립체 접합부에 연결되되, 제 1 연결편의 연장 방향과 제 2 연결편의 연장 방향은 서로 다른 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  6. 제 4 항에 있어서, 제 1 연결편은 전극 조립체 접합부의 단부 중앙부에서 단자 접합부의 단부의 제 1 외측부를 향하여 연장되며, 제 2 연결편은 전극 조립체 접합부의 단부 중앙부에서 제 1 외측부와 반대 측부인 단자 접합부의 제 2 외측부로 연장된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  7. 제 4 항에 있어서, 제 1 연결편은 단자 접합부의 단부 중앙부에서 전극 조립체 접합부의 단부의 제 1 외측부를 향하여 연장되며, 제 2 연결편은 단자 접합부의 단부 중앙부에서 제 1 외측부와 반대 측부인 전극 조립체 접합부의 제 2 외측부로 연장된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  8. 제 1 항에 있어서, 리드 탭의 퓨즈부는 양 종단이 단자 접합부와 전극 조립체 접합부에 각각 연결된 단일의 연결편으로 이루어지며, 단자 접합부와 전극 조립체 접합부의 폭보다 좁은 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  9. 케이스 내에 수용되며, 양극과 음극 그리고 음극과 양극 사이에 배치된 세퍼레이터로 이루어진 전극 조립체;
    케이스에 장착된 캡 플레이트, 캡 플레이트에 장착된 제 1 단자, 캡 플레이트에 장착되어 캡 플레이트와 전기적으로 연결된 제 2 단자 및 캡 플레이트에 장착되어 제 1 단자와 캡 플레이트를 선택적으로 연결하는 단락 부재를 포함하는 캡 조립체;
    케이스 내에 위치하며, 양극과 제 1 단자를 전기적으로 연결하는 양극 리드 탭; 및
    케이스 내에 위치하며, 음극과 제 2 단자를 전기적으로 연결하는 음극 리드 탭을 포함하되,
    적어도 하나의 리드 탭은 대응하는 단자와 접촉하는 단자 접합부, 단자 접합부에서 연장된 전극 조립체 접합부 및 단자 접합부와 전극 조립체 접합부 사이에 형성되어 제 1 단자와 제 2 단자가 전기적으로 연결될 때 절단되는 퓨즈부를 포함하며, 퓨즈부는 단자 접합부와 전극 조립체 접합부의 길이 방향 연장선에 대하여 소정의 각도를 갖고 경사지게 연장된 제 1 연결편 및 제 2 연결편으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  10. 제 9 항에 있어서, 리드 탭의 퓨즈부는 단자 접합부의 영역 중에서 전극 조립체 접합부에 인접한 영역에 형성되며, 절연부재로 덮여져 있는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  11. 제 9 항에 있어서, 제 1 연결편과 제 2 연결편은 한 종단이 단자 접합부에 연결되며, 또 다른 종단이 전극 조립체 접합부에 연결되되, 제 1 연결편의 연장 방향과 제 2 연결편의 연장 방향은 서로 다른 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  12. 제 9 항에 있어서, 제 1 연결편은 전극 조립체 접합부의 단부 중앙부에서 단자 접합부의 단부의 제 1 외측부를 향하여 연장되며, 제 2 연결편은 전극 조립체 접합부의 단부 중앙부에서 제 1 외측부와 반대 측부인 단자 접합부의 제 2 외측부로 연장된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  13. 제 9 항에 있어서, 제 1 연결편은 단자 접합부의 단부 중앙부에서 전극 조립체 접합부의 단부의 제 1 외측부를 향하여 연장되며, 제 2 연결편은 단자 접합부의 단부 중앙부에서 제 1 외측부와 반대 측부인 전극 조립체 접합부의 제 2 외측부로 연장된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
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