KR101049820B1 - 이차 전지 - Google Patents

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KR101049820B1
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Abstract

본 발명은 CID 작동시, 아크의 발생을 방지 또는 줄이거나, 발생되는 아크를 초기에 제거하는 이차 전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 전류를 발생시키는 전극군, 상기 전극군을 내장되는 케이스, 상기 케이스와 결합되어 상기 전극군에 전기적으로 연결되는 캡 조립체, 및 상기 전극군과 상기 캡 조립체를 전기적으로 연결하는 전류차단장치의 연결부에 자기장을 형성하도록 상기 연결부 주위에 배치되는 자석을 포함한다.
이차 전지, 벤트 플레이트, 서브 플레이트, 아크, 연결부, 자석, CID

Description

이차 전지 {RECHARGEABLE BATTERY}
본 발명은 이차 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전류차단장치 작동시, 아크의 발생을 방지 또는 줄이거나, 발생되는 아크를 초기에 제거하는 이차 전지에 관한 것이다.
이차 전지는 순차적으로 배치되는 양극과 세퍼레이터(separator) 및 음극을 구비하는 전극군, 전극군을 내장하는 케이스, 및 케이스의 개방 측을 밀폐하는 캡 조립체를 포함한다.
원통형 이차 전지를 예로 들면, 전극군에서, 양극 및 음극은 각각 활물질이 도포되지 않은 무지부를 구비하며, 양극 무지부와 음극 무지부는 서로 반대 방향을 향한다.
음극 집전판은 음극 무지부에 부착되고, 양극 집전판은 양극 무지부에 부착된다. 음극 집전판은 케이스에 연결되고, 양극 집전판은 캡 조립체에 연결되어, 전류를 외부로 유도한다.
이때, 케이스는 음극 단자로 작용하고, 캡 조립체는 양극 단자로 작용한다. 캡 조립체와 케이스는 개스킷을 개재하여 서로 결합된다.
이차 전지는 기설정된 전지 내압에서 전류의 흐름을 차단하여 열폭주를 방지하는 전류차단장치(CID; Current Interruptive Device)를 구비한다. CID는 전극군에서 캡 조립체로 전류의 흐름을 차단하기 위하여, 캡 플레이트 내에서 벤트 플레이트를 서브 플레이트에 연결하여 형성된다.
그러나 CID의 작동으로 벤트 플레이트와 서브 플레이트가 분리되는 순간에 아크가 발생될 수 있다. CID 작동에 의한 아크가 유지되면, 벤트 플레이트와 서브 플레이트 및 주변이 녹으면서, 접점이 생긴다.
과충전시, CID 작동에 의한 아크는 열폭주 단계로 진행된다. 결국, 이차 전지는 발화되거나 폭발한다. 이을 방지하기 위하여, 아크 발생 초기, 즉 주변 부품들이 녹아 붙기 전에, 아크를 제거해 줄 필요가 있다.
본 발명은 CID 작동시, 아크의 발생을 방지 또는 줄이는 이차 전지를 제공하는 것이다.
본 발명은 CID 작동시, 발생되는 아크를 초기에 제거하는 이차 전지를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 내부의 이상 반응으로 벤트 플레이트와 서브 플레이트가 분리되는 순간에 아크 발생을 방지 또는 줄이거나, 발생되는 아크를 초기에 제거하는 이차 전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 전류를 발생시키는 전극군, 상기 전극군을 내장되는 케이스, 상기 케이스와 결합되어 상기 전극군에 전기적으로 연결되는 캡 조립체, 및 상기 전극군과 상기 캡 조립체를 전기적으로 연결하는 전류차단장치의 연결부에 자기장을 형성하도록 상기 연결부 주위에 배치되는 자석을 포함할 수 있다.
상기 자석은, 상기 케이스의 원통형 중심에서 길이 방향으로 신장되는 중심선 상에서 한 점을 중심으로 대칭 구조로 형성될 수 있다. 상기 자석은 원형 또는 원판으로 형성될 수 있다.
상기 자석은, 상기 길이 방향에 직교하는 수평면에 대하여, 상기 연결부와 동일 수평면 상에 배치될 수 있다. 상기 자석은 상기 연결부를 중심으로 하는 원형으로 형성될 수 있다.
상기 자석은 상기 케이스의 내부에 배치될 수 있다. 상기 자석은 상기 캡 조립체 내에 배치될 수 있다. 상기 자석은 상기 케이스의 외부에 배치될 수 있다.
상기 자석은, 상기 길이 방향에 직교하는 수평면에 대하여, 상기 연결부보다 높은 수평면 상에 배치될 수 있다.
상기 자석은 상기 캡 조립체 상에 배치될 수 있다. 상기 자석은 상기 캡 조립체 상에서 외곽에 배치될 수 있다. 상기 자석은 상기 캡 조립체 상에서 중심에 배치될 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 전류를 발생시키는 전극군, 상기 전극군을 내장되는 케이스, 및 상기 케이스와 결합되어 상기 전극군에 전기적 으로 연결되는 캡 조립체를 포함하며, 상기 캡 조립체는 캡 플레이트, 상기 캡 플레이트의 내측에 배치되는 벤트 플레이트, 상기 벤트 플레이트의 내측에 배치되는 절연판, 및 상기 절연판을 사이에 두고 상기 벤트 플레이트와 상기 전극군에 연결되는 서브 플레이트를 포함하며, 상기 벤트 플레이트와 상기 서브 플레이트를 연결하는 연결부에 자기장을 형성하는 자석을 포함할 수 있다.
상기 캡 조립체는, 상기 절연판과 상기 서브 플레이트 사이에 배치되는 미들 플레이트를 더 포함하며, 상기 서브 플레이트는 상기 미들 플레이트를 통하여 상기 전극군에 연결될 수 있다.
상기 자석은, 상기 연결부를 중심으로 하는 상기 절연판 및 상기 미들 플레이트 중 적어도 하나의 외측에 배치될 수 있다. 상기 절연판 및 상기 미들 플레이트의 외측에 대칭 구조의 원형으로 형성될 수 있다.
상기 자석은 상기 케이스의 내부에 배치될 수 있다. 상기 자석은 상기 절연판과 상기 미들 플레이트 사이에 배치될 수 있다. 상기 자석은 상기 케이스의 외부에 배치될 수 있다.
상기 자석은 상기 캡 플레이트의 상에서 외곽에 배치될 수 있다. 상기 자석은 상기 캡 플레이트 상에서 중심에 배치될 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전극군과 캡 조립체를 전기적으로 연결하는 CID의 연결부 주위에 자석을 배치하여 연결부 주위에 자기장을 형성하므로 CID 작동시, 아크 발생을 방지 또는 줄이는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 자석은 연결부 주위에 자기장을 형성하여, CID 작동으로 발생되는 아크를 초기에 제거하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, CID의 벤트 플레이트와 서브 플레이트의 연결부 주위에 자석을 구비하여, 연결부 주위에 자기장을 형성하므로, 내부의 이상 반응으로 벤트 플레이트와 서브 플레이트가 분리되는 순간에 아크 발생을 방지 또는 줄이거나, 이때 발생되는 아크를 초기에 제거하는 효과가 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 단면 사시도이다.
도1을 참조하면, 제1 실시예에 따른 이차 전지(100)는 전류를 발생시키는 전극군(10), 전극군(10)을 내장하는 케이스(20), 케이스(20)와 결합되어 전극군(10)에 전기적으로 연결되는 캡 조립체(30)를 포함한다.
전극군(10)은 순차적으로 배치되는 양극(11), 세퍼레이터(12) 및 음극(13)을 포함한다. 전극군(10)은 양극(11)과 음극(13) 및 이들 사이에 배치되는 절연체의 세퍼레이터(12)를 권취하여 형성된다. 일례로서, 전극군(10)은 원통형으로 형성된 다. 원통형 전극군(10)의 중심에는 섹터 핀(14)이 배치된다. 섹터 핀(14)은 전극군(10)의 원통 형상을 유지시킨다.
양극(11)과 음극(13)은 박판의 금속 호일로 집전체를 형성하고, 활물질이 도포된 코팅부(11a, 13a)와 활물질이 도포되지 않은 무지부(11b, 13b)를 포함한다. 양극(11)의 무지부(11b)에는 양극 집전판(11c)이 연결되고, 음극(12)의 무지부(12b)에는 음극 집전판(12c)이 연결된다.
케이스(20)는 전극군(10)을 삽입할 수 있도록 일측이 개방된 원통형 또는 각형으로 형성될 수 있다. 케이스(20)는 음극 집전판(12c)에 연결되어, 이차 전지(100)에서 음극 단자로 작용하며, 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 니켈 도금 강과 같은 도전성 금속으로 형성된다.
캡 조립체(30)는 개스킷(40)을 개재하여 케이스(20)의 개방측에 결합되어, 전극군(10)과 전해액을 내장하는 케이스(20)를 밀폐한다. 또한 캡 조립체(30)는 전류차단장치(CID)를 구비하며, 전류차단장치(CID)의 연결부(CP)를 통하여 전극군(10)에 전기적으로 연결된다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 이차 전지(100)는 전류차단장치(CID)의 연결부(CP)에 자기장을 형성하도록 연결부(CP) 주위에 배치되는 자석(50)을 더 포함한다. 자석(50)은 연결부(CP) 주위에 자기장을 형성하여, 전류차단장치(CID) 작동시, 연결부(CP)에서 아크 발생을 방지 또는 저감하거나, 발생된 아크를 초기에 제거한다.
연결부(CP)는 전류차단장치(CID)에서 다양한 구조로 형성될 수 있고, 연결 부(CP) 주위에 자기장을 형성하는 자석(50) 또한 이차 전기(100)의 다양한 위치에 배치될 수 있다. 따라서 이하에서는 연결부(CP)의 일례를 들고, 이 연결부(CP)에 대응하여 다양하게 형성되고 설치되는 자석들(50)을 예로 들어 설명한다.
도2는 도1의 캡 조립체의 분해 사시도이고, 도3은 도1의 캡 조립체의 단면도이다.
도2 및 도3을 참조하면, 캡 조립체(30)는 캡 플레이트(31), 벤트 플레이트(32), 절연판(33), 서브 플레이트(34), 양성 온도 소자(positive temperature coefficient element)(35), 미들 플레이트(36) 및 자석(50)을 포함한다.
실질적으로, 전류차단장치(CID)는 벤트 플레이트(32)와 서브 플레이트(34)에 의하여 형성되고, 전류차단장치(CID)의 연결부(CP)는 벤트 플레이트(32)와 서브 플레이트(34)의 용접 부분에 의하여 형성된다.
캡 플레이트(31)는 최종적으로 양극 집전판(11c)에 연결되어, 이차 전지(100)에서 양극 단자로 작용한다. 캡 플레이트(31)는 외부로 돌출되는 단자(31a)와 배기구(31b)를 형성한다.
전류차단장치(CID)의 일측을 형성하는 벤트 플레이트(32)는 캡 플레이트(31)의 내측에 설치되어, 전류차단장치(CID)의 다른 일측을 형성하는 서브 플레이트(34)에 전기적으로 연결된다.
또한, 벤트 플레이트(32)는 기설정된 압력 조건에서 파손되어 이차 전지(100) 내부의 가스를 방출하고, 서브 플레이트(34)와의 전기적 연결을 차단할 수 있도록 형성되는 벤트(32a)를 포함한다.
전류차단장치(CID) 작동시, 즉 벤트(32a) 파손으로 벤트 플레이트(32)와 서브 플레이트(34)의 연결부(CP)가 분리될 때, 전극군(10)과 캡 플레이트(31)는 전기적으로 분리된다.
예를 들면, 벤트(32a)는 벤트 플레이트(32)에서 케이스(20)의 내측을 향하여 돌출 형성된다. 벤트 플레이트(32)는 벤트(32a) 주위에 벤트(32a)의 파손을 안내하는 노치(32b)를 구비한다(도1 및 도3 참조). 노치(32b)는 케이스(20) 내에서 발생되는 가스에 의하여 압력이 상승하는 경우, 미리 파손되어 가스를 배출하여 이차 전지(100)의 폭발을 방지한다.
양성 온도 소자(35)는 캡 플레이트(31)와 벤트 플레이트(32) 사이에 설치되어, 캡 플레이트(31)와 벤트 플레이트(32) 사이에서 전류 흐름을 단속한다. 기설정된 온도 초과 상태에서, 양성 온도 소자(35)는 무한대까지 커지는 전기 저항을 가지며, 이로 인하여, 충전 또는 방전 전류의 흐름을 차단한다.
서브 플레이트(34)는 절연판(33)을 사이에 두고 벤트 플레이트(32)와 마주하여, 벤트(32a)에 전기적으로 연결된다. 또한 미들 플레이트(36)는 절연판(33)과 서브 플레이트(34) 사이에 배치된다. 절연판(33)과 미들 플레이트(36)는 각각 관통구(33a, 36a)를 구비하므로 관통구(33a, 36a)를 통하여 돌출되는 벤트(32a)는 서브 플레이트(34)에 연결된다.
따라서 미들 플레이트(36)는 일측으로 서브 플레이트(34) 및 벤트(32a)를 통하여 벤트 플레이트(32)에 전기적으로 연결되고, 다른 일측으로 연결부재(37)를 통하여 양극 집전판(11c)에 연결된다. 결국, 양극 집전판(11c)은 연결부재(37), 미들 플레이트(36), 서브 플레이트(34), 벤트(32a) 및 벤트 플레이트(32)를 통하여 캡 플레이트(31)에 전기적으로 연결된다.
이와 같이 형성되는 캡 조립체(30)는 케이스(20)에 끼워진 후, 클램핑 과정을 통하여 케이스(20)에 고정된다. 이때, 비딩부(21)와 클램핑부(22)가 형성된다.
한편, 자석(50)은 전극군(10)과 캡 조립체(30)를 전기적으로 연결하는 전류차단장치(CID)의 연결부(CP) 주위에 다양한 구조로 배치되어, 연결부(CP) 및 그 주위에 자기장을 형성한다.
다시 도3을 참조하면, 자석(50)은 케이스(20)의 원통형 중심에서 길이 방향으로 신장되는 중심선(CL) 상에서 한 점을 중심으로 대칭 구조로 형성되어 배치된다. 예를 들면, 자석(50)은 원형 또는 원판으로 형성될 수 있다.
원형 또는 원판 형상의 자석(50)은 중심선(CL) 상에 형성되는 연결부(CP)에서 동일 거리를 가지는 대칭 구조로 자기장을 형성한다. 따라서 전류차단장치(CID)의 연결부(CP)가 분리될 때, 아크 발생 방지 및 발생된 아크의 제거가 균형을 이룰 수 있다.
또한, 자석(50)은 케이스(20)의 길이 방향에 직교하는 수평면에 대하여, 연결부(CP)와 동일 수평면 상에 배치된다. 따라서 자석(50)에서 형성되는 자기장은 연결부(CP)와 동일 수평면 상에서 자기장을 형성한다. 이 경우, 자석(50)은 연결부(CP)를 중심으로 하는 원형으로 형성되어 케이스(20) 내부에 배치된다.
이를 보다 구체적으로 설명하면, 제1 실시예의 자석(50)은 벤트 플레이트(32)와 서브 플레이트(34)를 용접으로 연결하는 연결부(CP)에 자기장을 형성하도 록, 연결부(CP)를 공통 중심으로 하는 절연판(33)과 미들 플레이트(36)의 외측에 대칭 상태로 배치된다.
도4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 부분 단면도이다.
도4를 참조하면, 제2 실시예의 자석(250)은 캡 조립체(30) 내에 배치된다. 이를 보다 구체적으로 설명하면, 자석(250)은 절연판(33)과 미들 플레이트(36) 사이에 배치된다.
제1 실시예의 자석(50)에 비하여, 제2 실시예의 자석(250)은 연결부(CP)에 더 가까운 위치에 배치되므로 연결부(CP)에 자기장을 효과적으로 작용시킬 수 있다.
도5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지의 부분 단면도이다.
도5를 참조하면, 제3 실시예의 자석(350)은 케이스(20)의 외부에 배치된다. 이를 보다 구체적으로 설명하면, 자석(350)은 케이스(20)의 비딩부(21)에 원형으로 배치된다.
제3 실시예의 자석(350)은 연결부(CP)와 대체로 동일한 수평면에 배치되므로 연결부(CP)에 자기장을 효과적으로 작용시킬 수 있다. 제1 실시예의 자석(50)과 연결부(CP) 사이의 거리에 비하여, 제3 실시예의 자석(350)과 연결부(CP) 사이의 거리가 더 크다. 자기장을 작용시키는 효과면에서, 제3 실시예가 제1 실시예에 비하여 다소 떨어질 수 있다.
도6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지의 부분 단면도이다.
도6을 참조하면, 제4 실시예의 자석(450)은 케이스(20)의 길이 방향에 직교 하는 수평면에 대하여, 연결부(CP)보다 높은 수평면 상에 배치된다.
예를 들면, 제4 실시예의 자석(450)은 캡 조립체(30) 상에 배치되고, 캡 조립체(30) 상에서도 외곽에 배치된다. 이를 구체적으로 설명하면, 자석(450)은 캡 플레이트(31)의 상의 외곽에 배치된다.
제4 실시예의 자석(450)은 연결부(CP)보다 높은 수평면에 배치되므로 아래 방향으로 형성되는 자기장을 연결부(CP)에 제한적으로 작용시킨다. 자기장을 작용시키는 효과면에서, 제4 실시예가 제1 내지 제4 실시예에 비하여 다소 떨어질 수 있다.
도7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 이차 전지의 부분 단면도이다.
도7을 참조하면, 제5 실시예의 자석(550)은 캡 조립체(30) 상에서 중심에 배치된다. 예를 들면, 제5 실시예의 자석(550)은 캡 플레이트(31) 상의 중심에 배치된다. 이 경우, 자석(550)은 캡 조립체(30)를 통한 전류 흐름이 가능하도록 도전체로 형성된다.
제5 실시예의 자석(550)은 연결부(CP)보다 높은 수평면의 중심에 배치되므로 아래 방향으로 형성되는 자기장을 연결부(CP)에 제한적으로 작용시킨다. 자기장을 작용시키는 효과면에서, 제5 실시예가 제4 실시예에 비하여 다소 떨어지거나 유사할 수 있다.
본 발명의 제1 내지 제5 실시예와 이들과 다른 조건으로 실험한 결과를 정리하면 표1과 같다. 제1 내지 제5 실시예에서 자기장은 2500 가우스 이상이다.
요소 특징 거리에 따른 아크 발생 방지 효과 전압(최대350V)에 따른 아크 발생 방지 효과
아크 분산 제1 실시예 양호 양호
제2 실시예 양호 보통
제3 실시예 양호 보통
제4 실시예 양호 보통
제5 실시예 양호 효과 없음
벤트 플레이트와 서브 플레이트의 갭 절연판 무 효과 없음 효과 없음
절연판(PBT) 유 보통 효과 없음
절연판(PI) 유 보통 효과 없음
기타 벤트 플레이트와 서브 플레이트의 아노다이징 보통 효과 없음
본 발명의 제1 내지 제5 실시예에 따르면, 자석(50, 250, 350, 450, 550)과 연결부(CP)가 거리를 가지고 자기장이 형성되는 경우, 아크 발생이 효과적으로 방지하는 것을 알 수 있다.
또한, 표2는 자석을 적용하여 발생된 아크를 제거할 수 있음을 보여주는 실험결과이다.
전압(V) 전류량(A) 갭(mm) 절연판 아크 제거 재 접점 발화
140 14 1 유 양호 무 무
260 26 1 유 양호 무 무
360 35 1 유 양호 무 무
전류량과 전압을 변화시키면서 절연판을 구비한 갭에서 아크가 발생되는 경우, 자석에 의한 자기장이 형성되는 경우, 아크가 곧 사라지는 것, 즉 아크를 효과적으로 제거하고, 아크 발생 주위 구성이 녹어 재접점되거나 발화되지 않는 것을 알 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 단면 사시도이다.
도2는 도1의 캡 조립체의 분해 사시도이다.
도3은 도1의 캡 조립체의 단면도이다.
도4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 부분 단면도이다.
도5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지의 부분 단면도이다.
도6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지의 부분 단면도이다.
도7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 이차 전지의 부분 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 참조 부호의 설명>
100 : 이차 전지 10 : 전극군
11 : 양극 11a, 13a : 코팅부
11b, 13b : 무지부 11c : 양극 집전판
12 : 세퍼레이터 12c : 음극 집전판
13 : 음극 14 : 섹터 핀
20 : 케이스 30 : 캡 조립체
31 : 캡 플레이트 32 : 벤트 플레이트
32a : 벤트 32b : 노치
33 : 절연판 34 : 서브 플레이트
35 : 양성 온도 소자 36 : 미들 플레이트
37 : 연결부재 50, 250, 350, 450, 550 : 자석
CID : 전류차단장치 CP : 연결부

Claims (21)

  1. 전류를 발생시키는 전극군;
    상기 전극군을 내장하는 케이스;
    상기 케이스와 결합되어 상기 전극군에 전기적으로 연결되는 캡 조립체; 및
    상기 전극군과 상기 캡 조립체를 전기적으로 연결하는 전류차단장치의 연결부에 자기장을 형성하도록 상기 연결부와 이격되어 상기 연결부의 측방 또는 상방에 배치되는 자석을 포함하며,
    상기 자석은,
    상기 케이스의 원통형 중심에서 길이 방향으로 신장되는 중심선 상에서 한 점을 중심으로 대칭 구조로 형성되는 이차 전지.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 자석은 원형 또는 원판으로 형성되는 이차 전지.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 자석은,
    상기 길이 방향에 직교하는 수평면에 대하여, 상기 연결부와 동일 수평면 상에 배치되는 이차 전지.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 자석은 상기 연결부를 중심으로 하는 원형으로 형성되는 이차 전지.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 자석은 상기 케이스의 내부에 배치되는 이차 전지.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 자석은 상기 캡 조립체 내에 배치되는 이차 전지.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 자석은 상기 케이스의 외부에 배치되는 이차 전지.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 자석은,
    상기 길이 방향에 직교하는 수평면에 대하여, 상기 연결부보다 높은 수평면 상에 배치되는 이차 전지.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 자석은 상기 캡 조립체 상에 배치되는 이차 전지.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 자석은 상기 캡 조립체 상에서 외곽에 배치되는 이차 전지.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 자석은 상기 캡 조립체 상에서 중심에 배치되는 이차 전지.
  13. 전류를 발생시키는 전극군;
    상기 전극군을 내장하는 케이스; 및
    상기 케이스와 결합되어 상기 전극군에 전기적으로 연결되는 캡 조립체를 포함하며,
    상기 캡 조립체는,
    캡 플레이트,
    상기 캡 플레이트의 내측에 배치되는 벤트 플레이트,
    상기 벤트 플레이트의 내측에 배치되는 절연판, 및
    상기 절연판을 사이에 두고 상기 벤트 플레이트와 상기 전극군에 연결되는 서브 플레이트를 포함하며,
    상기 벤트 플레이트와 상기 서브 플레이트를 연결하는 벤트에 자기장을 형성하도록 상기 벤트와 이격되어 상기 벤트의 측방 또는 상방에 배치되는 자석을 포함하는 이차 전지.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 캡 조립체는,
    상기 절연판과 상기 서브 플레이트 사이에 배치되는 미들 플레이트를 더 포함하며,
    상기 서브 플레이트는 상기 미들 플레이트를 통하여 상기 전극군에 연결되는 이차 전지.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 자석은,
    상기 벤트를 중심으로 하는 상기 절연판 및 상기 미들 플레이트 중 적어도 하나의 외측에 배치되는 이차 전지.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 절연판 및 상기 미들 플레이트의 외측에 대칭 구조의 원형으로 형성되는 이차 전지.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 자석은 상기 케이스의 내부에 배치되는 이차 전지.
  18. 제14 항에 있어서,
    상기 자석은 상기 절연판과 상기 미들 플레이트 사이에 배치되는 이차 전지.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 자석은 상기 케이스의 외부에 배치되는 이차 전지.
  20. 제13 항에 있어서,
    상기 자석은,
    상기 캡 플레이트의 상에서 외곽에 배치되는 이차 전지.
  21. 제13 항에 있어서,
    상기 자석은 상기 캡 플레이트 상에서 중심에 배치되는 이차 전지.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6112338B2 (ja) * 2012-10-24 2017-04-12 トヨタ自動車株式会社 二次電池
US9483518B2 (en) 2012-12-18 2016-11-01 Microsoft Technology Licensing, Llc Queryless search based on context
KR101744092B1 (ko) 2013-04-18 2017-06-20 삼성에스디아이 주식회사 미세전류 전달부재를 갖는 이차 전지
WO2018026726A1 (en) 2016-08-01 2018-02-08 Johnson Controls Technology Company Weldable aluminum terminal pads of an electrochemical cell
EP3491688B1 (en) 2016-08-01 2021-09-29 CPS Technology Holdings LLC Overcharge protection assembly for a battery cell
CN109564996B (zh) 2016-08-01 2022-07-08 Cps科技控股有限公司 棱柱形锂离子电池单元的具有双重螺旋圆盘特征的过充电保护系统
US10847775B2 (en) 2016-10-14 2020-11-24 Tiveni Mergeco, Inc. Multi-layer contact plate configured to establish electrical bonds to battery cells in a battery module
CN109148746A (zh) * 2017-06-28 2019-01-04 比亚迪股份有限公司 电池盖板组件、单体电池、电池模组、动力电池包和电动汽车
KR102392645B1 (ko) 2017-10-17 2022-04-29 주식회사 엘지에너지솔루션 자석을 포함하는 캡 어셈블리
KR102361569B1 (ko) 2018-04-23 2022-02-10 주식회사 엘지에너지솔루션 가스배출수단이 구비된 파우치형 이차전지

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002358943A (ja) 2001-05-31 2002-12-13 Sanyo Electric Co Ltd 安全弁を備える電池
KR20070067782A (ko) * 2005-12-23 2007-06-29 삼성에스디아이 주식회사 이차전지

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3002042A (en) * 1957-08-05 1961-09-26 Fulmen Electric accumulator
US5111128A (en) * 1990-12-17 1992-05-05 Motorola, Inc. Battery identification apparatus
US5728482B1 (en) * 1995-12-22 1999-11-09 Canon Kk Secondary battery and method for manufacturing the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002358943A (ja) 2001-05-31 2002-12-13 Sanyo Electric Co Ltd 安全弁を備える電池
KR20070067782A (ko) * 2005-12-23 2007-06-29 삼성에스디아이 주식회사 이차전지

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