KR101065889B1 - 이차 전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이차 전지에 관한 것으로, 전극 조립체와 접촉되는 캔의 면적을 넓혀, 전지의 방열성을 향상 시키는데 있다.
이를 위해 본 발명은 적어도 두개의 수납공간이 이격공간을 사이에 두고 형성된 캔과, 상기 캔의 각 상기 수납공간에 내장된 전극 조립체와, 상기 전극 조립체에 전기적으로 연결된 집전체와, 상기 캔의 상부에 결합되어 상기 캔을 밀봉하는 캡 플레이트를 포함하고, 상기 전극 조립체는 절곡되어 서로 인접하는 2개의 수납공간에 수납되는 이차 전지를 개시한다.
캔, 수납공간, 방열성, 전극 조립체

Description

이차 전지{Secondary Battery}
본 발명은 이차 전지에 관한 것이다.
이차전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화가 가능한 것으로서, 작동 전압이 높고 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 장점 때문에 첨단 전자기기 분야에서 널리 사용되고 있다.
이런 리튬 이차전지로는 원통형 또는 각형 이차 전지로 나뉠 수 있다.
각형 전지는 원통형 전지에 비하여 캔과 전극 조립체의 접촉면적이 감소되는 장접이 있다.
각형 전지는 전극 조립체가 내장되는 캔과 전극 조립체에 전기적으로 연결된 전극 단자와, 캔의 상부에 결합되어 캔을 밀봉하는 캡 플레이트를 포함하여 구성한다.
본 발명은 적어도 두개의 수납공간이 이격공간을 사이에 두고 형성된 캔을 형성함으로써, 전극 조립체와 접촉되는 캔의 면적을 넓혀, 전지의 방열성을 향상시 킬 수 있는 이차 전지를 제공하는데 있다.
본 발명에 의한 이차 전지는 적어도 두개의 수납공간이 이격공간을 사이에 두고 형성된 캔과, 상기 캔의 각 상기 수납공간에 내장된 전극 조립체와, 상기 전극 조립체에 전기적으로 연결된 집전체와, 상기 캔의 상부에 결합되어 상기 캔을 밀봉하는 캡 플레이트를 포함하고, 상기 전극 조립체는 절곡되어 서로 인접하는 2개의 수납공간에 수납될 수 있다.
이때, 상기 캔은 두 개의 평면이 이격되어 대항하는 장측벽과, 상기 장측벽에 연결되며, 두 개의 평면이 이격되어 대항하는 단측벽과, 상기 단측벽 중앙에 형성되고, 상기 장측벽과 평행하게 이루어져 대항하는 이격 측면과, 상기 이격 측면의 상부 사이에 형성되어, 상기 단측벽을 연결하는 연결벽과, 상기 캔의 하부에 형성되어 상기 장측벽, 단측벽 및 이격 측면을 연결하는 바닥벽을 포함하여 이루질 수 있다.
또한, 상기 장측벽은 높이가 상기 이격 측면의 높이보다 길거나 동일하게 형성될 수 있다.
그리고 상기 연결벽은 평면 또는 곡면으로 형성되며, 상기 바닥벽은 길이가 상기 연결벽의 길이보다 길 수 있다.
상기 수납 공간은 상기 장측벽, 단측벽 및 이격 공간으로 이루어질 수 있으며, 또한 이격 측면 및 연결벽으로 이루어질 수 있다.
상기 전극 조립체는 기구적으로 분리 또는 연결될 수도 있다.
이때, 상기 전극 조립체는 상기 장측벽과 수평한 제 1영역과, 상기 제 1영역과 이격되어 대항하는 제 2영역과, 상기 제 1영역과 상기 제 2영역을 연결하도록 절곡되어 있는 연결 영역으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 전극 조립체는 상기 연결 영역이 곡면 형태일 수 있으며, 상기 연결 영역이 상기 캔 상단부로부터 돌출된 형상일 수 있다.
상기 캡 플레이트는 상기 전극 조립체를 다 감쌀 수 있으며, 사각 판 형상의 제 1면과 상기 제 1면과 수직한 방향으로 하부로 돌출된 제 2면으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 캡 플레이트는 사각 판 형상의 제1 면과, 상기 제1 면과 수직한 방향으로 하부로 돌출된 제2 면을 포함하고, 상기 제 2면이 캔의 측면과 접촉될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 이차 전지는 적어도 두개의 수납공간이 이격공간을 사이에 두고 형성된 캔을 형성함으로써, 전극 조립체와 접촉되는 캔의 면적을 넓혀 전지의 방열성을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 여기서, 명세서 전체를 통하여 유사한 구성 및 동작을 갖는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
도 1a를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이차 전지를 도시한 분해사시도가 도시되어 있다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(100)는 캔(110), 전극 조립체(120), 집전체(130), 캡 플레이트(140)를 포함한다.
상기 캔(110)은 적어도 두개의 수납공간(111)이 이격공간(112)을 사이에 두고 형성된다.
도 1b를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이차 전지의 캔을 도시한 사시도가 도시되어 있다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 캔(110)은 장측벽(113)과, 상기 장측벽(113)에 연결된 단측벽(114)과, 상기 단측벽(114) 중앙에 형성된 이격측벽(115)과, 상기 단측벽(114)과 이격측벽(115)을 연결하는 연결벽(116)과, 상기 캔(110)의 하부에 형성되어 상기 장측벽(113), 단측벽(114) 및 이격측벽(115)을 연결하는 바닥벽(117)을 포함한다.
또한, 상기 캔(110)의 상부에는 개구부(118)가 형성되어 상기 전극 조립 체(120)가 상기 개구부(118)를 통해서 수납되게 된다.
상기 장측벽(113)은 2개의 평면이 이격되어 서로 대향하여 형성된다. 여기서, 장측벽(113)의 높이(A)는 상기 이격측벽의 높이(B)보다 크게 형성된다. 이때, 상기 장측벽(113)의 높이(A)란 상기 캔(110)의 수직 높이이다. 또한, 상기 이격측벽(115)의 높이(B)란 상기 캔(110)의 수직방향과 평행하여, 상기 단측벽(114)에 형성된 상기 이격측벽(115)의 수직 높이이다.
상기 단측벽(114)은 상기 장측벽(113)에 연결되며, 상대적으로 면적이 좁고 서로 이격되어 대항하는 면이다. 상기 단측벽(114)은 상기 장측벽(113)과 동일한 형상으로 형성될 수 있다.
상기 이격측벽(115)은 서로 대향하는 상기 단측벽(114)을 연결한다. 상기 이격측벽(115)은 상기 장측벽(113)과 평행하게 이루어져 서로 대항하는 면이다. 상기 이격측벽(115)은 사각형상으로 형성될 수 있다.
상기 연결벽(116)은 평면으로 형성된다. 상기 연결벽(116)의 상부에는 상기 이격측벽의 높이(B)와 상기 장측벽의 높이(A)의 단차로 인해서 상부면(119)이 형성된다. 상기 연결벽(116)은 사각형상의 판형으로 형성될 수 있다.
상기 이격측벽(115) 및 연결벽(116)은 상기 이격공간(112)을 형성한다. 상기 이격공간(112)은 상기 연결벽(116)의 하부에 형성되며, 각각의 상기 이격측벽(115)이 대향하는 사이의 빈 공간이다. 따라서 상기 단측벽(114)은 중앙부가 상기 상부면(119)을 제외한 뚫린 형상으로 형성된다.
상기 바닥벽(117)은 상기 캔(110)의 하부에 형성되어 상기 장측벽(113), 단 측벽(114) 및 이격측벽(115)을 연결한다. 상기 바닥벽(117)과 상기 연결벽(116)은 수평하게 형성된다.
상기 바닥벽(117)의 길이(C)는 상기 연결벽(116)의 길이(D)보다 길게 형성된다. 여기서, 상기 바닥벽(117)의 길이(C)는 상기 단측벽(114)의 하부와 평행한 방향에 형성된 것으로, 상기 바닥벽(117)의 길이를 일컫는 것이다.
여기서, 상기 캔(110)은 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 니켈이 도금된 스틸과 같은 도전성 금속으로 형성될 수 있다.
이와 같은 구성의 상기 장측벽(113), 단측벽(114) 및 이격측벽(115)은 적어도 두 개의 상기 수납공간(111)을 형성함으로써, 상기 전극 조립체(120)가 내장된다.
이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(100)는 전지의 방열성을 향상시킬 수 있다. 이는, 상기 캔(110)의 상기 장측벽(113), 단측벽(114), 이격측벽(115) 및 바닥벽(117)에 접하는 상기 전극 조립체(120)의 표면적이 넓어지기 때문이다.
상기 전극 조립체(120)는 상기 캔(110)의 상기 수납공간(111) 내부에 내장된다. 상기 전극 조립체(120)는 양극판(121)과 음극판(122)의 사이에 형성된 세퍼레이터(123)를 포함한다. 이때, 상기 전극 조립체(120)는 상기 양극판(121), 음극판(122), 세퍼레이터(123)를 적층시킨 상태로 이들을 와류상으로 권취한 젤리롤 타입으로 이루어진다. 또한, 상기 전극 조립체(120)는 상기 캔(110)의 양단에 무지 부(124)를 구비한다. 상기 전극 조립체(120)는 상기 수납공간(111)에 각각 독립적으로 수납된다. 즉, 상기 전극 조립체(120)는 적어도 2개로 형성되어 상기 수납공간(111)에 수납된다.
상기 집전체(130)는 상기 전극 조립체(120)와 전기적으로 연결된다. 상기 집전체(130)는 상기 전극 조립체(120)의 양단에 형성되어 무지부(124)와 전기적으로 연결되는 제 1집전체(130)와 제 2집전체(130')로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 제 1집전체(130)와 상기 제 2집전체(130')는 구성이 동일하기에, 상기 제 1집전체(130)에 대해서만 설명하기로 한다.
상기 제 1집전체(130)는 상기 무지부(124)에 각각 연결되는 제 1집전 탭(131), 제 2집전 탭(131'), 상기 제 1 및 제 2집전 탭(131, 131')과 연결되어 형성된 집전 플레이트(132) 및 상기 집전 플레이트(132)의 상부로 돌출되어 형성된 전극 단자(133)를 포함한다.
상기 제 1집전 탭(131)과 상기 제 2집전 탭(131)은 구성이 동일하기에 상기 제 1집전 탭(131)에 대해서만 설명하기로 한다.
상기 제 1집전 탭(131)은 상기 무지부(124)에 끼워져서 연결된다.
하나의 상기 전극 조립체(120)에 하나의 상기 집전 탭(131)을 형성함으로써, 좁아진 상기 캔(110)의 공간에 대응하여 상기 전극 조립체(120)가 수납될 수 있다. 이때, 상기 집전 탭(131)은 초음파 용접을 통해 상기 무지부(124)에 고정됨이 일반적이다.
상기 집전 플레이트(132)는 상기 집전 탭(131)과 연결된다. 또한, 상기 집전 플레이트(132)는 하기에서 언급할 상기 캡 플레이트(140)와 절연된 상태에서 상기 캡 플레이트(140)의 하부를 따라 위치한다.
상기 전극 단자(133)는 상기 집전 플레이트(132)의 상부에 형성된다. 상기 전극 단자(133)는 상기 집전 플레이트(132)로부터 상부로 돌출되어 형성된다.
상기와 같이, 상기 집전체(130)는 상기 집전 탭(131), 집전 플레이트(132) 및 전극 단자(133)를 포함한다.
상기 제 1절연체(134)는 내부에 단자홀(135)을 구비하여, 상기 전극 단자(133)가 상기 단자홀(135)을 관통하여 상부로 돌출할 수 있다. 이때, 상기 제 1절연체(134)는 상기 집전 플레이트(132)의 상부를 덮을 수 있는 크기로 형성된다. 즉, 상기 단자홀(135)로 상기 전극 단자(133)가 관통하여 상기 집전 플레이트(132)의 상부를 덮는 형상으로 형성된다.
상기 제 1절연체(134)는 상기 집전 플레이트(132)를 상기 캡 플레이트(140)와 전기적으로 절연시킨다. 상기 제 1절연체(134)는 폴리 에틸렌(Poly Ethylene), 폴리 프로필렌(Poly Propylene), 폴리테트라플루오르에틸렌(Poly Tetra Fluoro Ethylene), 폴리에틸렌테레프탈레이트(Poly Ethylene Terephthalate), 및 스티렌-부타디엔고무(Styrene Butadien Rubber) 중 어느 하나로 선택되어 이루어질 수 있다. 상기 제 1절연체(134)는 상기 집전체(130)의 집전 플레이트(132)와 상기 캡 플레이트(140)의 사이에 형성된다.
일측과 타측에 캡 플레이트(140)는 판 형상으로 형성된다. 상기 캡 플레이트(140)는 내부에 단자홀(141)을 구비하고 중앙에 벤트(142)를 구비한다. 상기 단자홀(135)은 상기 집전체(130)의 전극 단자(133)가 관통하여 상부로 돌출하도록 한다. 상기 벤트(142)는 상기 캡 플레이트(140)의 다른 부분들에 비해 두께가 얇게 형성된다. 상기 벤트(142)는 결과적으로 상기 이차 전지(100)가 폭발하는 것을 방지한다.
상기 캡 플레이트(140)는 상기 캔(110)의 상기 개구부(118)에 결합되어 상기 캔(110)을 밀폐시킨다.
상기 제 2 절연체(150)는 상기 전극 단자(133)를 통과하여, 상기 캡 플레이트(140)의 상부에 형성된다. 상기 제 2 절연체(150)는 상기 캡 플레이트(140)와 전극 단자(133)를 전기적으로 절연시킨다. 상기 제 2절연체(150)는 상기 제 1절연체(134)와 유사한 재질로 형성될 수 있다. 상기 제 2 절연체(150)는 상기 캡 플레이트(140)의 상부에 형성되므로, 상기 너트(160)의 결합시 상기 너트(160)가 상기 캡 플레이트(140)와 전기적으로 연결되는 것을 방지한다.
상기 너트(160)는 상기 전극 단자(133)를 고정시킴으로써 상기 집전체(130) 및 전극 조립체(120)의 위치를 고정시킨다. 상기 너트(160)는 상기 제 2 절연체(150)의 상부에 형성되며, 상기 전극 단자(133)와 결합된다.
도 1c 및 도 1d를 참조하면, 상기 도 1a에 도시된 전극 조립체가 캔에 수납되어 A-A`의 방향으로 절단된 단면도 및 캡 플레이트가 캔과 결합된 단면도가 도시되어 있다.
먼저, 도 1c에 도시된 바와 같이, 상기 전극 조립체(120)는 상기 수납공간(111)에 개별적으로 수납된다. 이때, 상기 전극 조립체(120)의 상단부는 상기 연결벽(116)보다 돌출된다. 반면에 상기 전극 조립체(120)의 상단부는 상기 캔(110)의 장측벽의 높이(A)보다 안쪽으로 형성된다. 즉, 상기 이격측벽의 높이(B)<상기 전극 조립체의 높이(E)<상기 캔(110)의 장측벽의 높이(A)의 순으로 형성된다. 여기서, 상기 이격측벽의 높이(B)는 상기 연결벽(116)의 수직한 길이이다.
또한, 상기 전극 조립체의 높이(E)는 상기 전극 조립체(120)의 수직한 길이이다.
마지막으로, 상기 캔(110)의 장측벽의 높이(A)는 상기 장측벽(113)의 수직한 길이이다.
다음, 도 1d를 참조하면, 상기 도 1c에 도시된 캔을 캡 플레이트(140)로 밀봉한 단면도가 도시되어 있다. 도 1d에 도시된 바와 같이, 상기 캡 플레이트(140)는 상기 캔(110)의 상부에 결합되어 상기 캔(110)을 밀봉한다.
상기 캡 플레이트(140)의 하부에는 순차적으로 전극 조립체(120), 상기 전극 조립체(120)와 결합된 집전 탭(131)이 형성된다. 그리고 상기 집전 탭(131)과 연결 된 집전 플레이트(132) 및 상기 집전 플레이트(132)와 상기 캡 플레이트(140)를 전기적으로 절연시키는 상기 제 1절연체(134)가 순차적으로 형성된다.
또한, 상기 캡 플레이트(140)는 상부에는 전극 단자(133)가 돌출되어 있다. 상기 전극 단자(133)는 제 2 절연체(150) 및 너트(160)를 관통한다.
다음은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 캔에 대한 설명이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 이차 전지에서 다른 형상의 캔에 수납된 전극 조립체가 도시된 단면도가 도시되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이차 전지의 캔(210)은 이격 측면(115)을 연결하는 연결벽(216)이 곡면으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 연결벽(216)은 캔(210)의 개구부(118)쪽으로 돌출된 곡면으로 형성될 수 있다. 여기서, 본 발명에 따른 이차 전지의 구성은 도 1a에서 설명하였기에 생략하기로 한다.
다음은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 캔에 대한 설명이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 전극 조립체가 본 발명에 따른 이차 전지에서 또 다른 형상의 캔에 수납된 단면도 및 상기 전극 조립체가 캡 플레이트와 결합된 단면도가 도시되어 있다.
먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이차 전지의 캔(310)의 연결벽(316)은 사각 판 형상으로 형성된다. 상기 연결벽(316)은 상기 전극 조립 체(120) 및 상기 캔(310)의 상단부(310a)와 평행하게 일직선상으로 형성된다.
여기서, 본 발명에 따른 이차 전지의 구성은 도 1a에서 설명하였기에 생략하기로 한다.
다음, 도 3b를 참조하면, 상기 도 3a에 도시된 캔에 수납된 전극 조립체를 캡 플레이트(340)로 밀봉한 단면도가 도시되어 있다.
다음, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 캡 플레이트(340)는 하부에는 순차적으로 전극 조립체(120), 상기 전극 조립체(120)와 결합된 집전 탭(131)이 형성된다. 그리고 상기 집전 탭(131)과 연결된 집전 플레이트(132) 및 상기 집전 플레이트(132)와 상기 캡 플레이트(140)를 전기적으로 절연시키는 상기 제 1절연체(134)가 순차적으로 형성된다.
상기 캡 플레이트(340)는 연결벽(316)과 수평한 방향의 제 1면(340a)과 상기 제 1면(340a)과 수직한 방향의 제2면(340b)로 구성된다. 상기 제2면(340b)은 상기 캔(310)의 상단부(310a)와 접촉되어 상기 전극 조립체(120)를 밀봉한다.
이때, 상기 도 3b에서는 상기 집전 플레이트(132)가 상기 연결벽(316)과 이격된 구조로 구성하였으나. 상기 집전 플레이트(132)는 상기 연결벽(316)과 접촉될 수 있다.
또한, 상기 캡 플레이트(340)는 상부에 전극 단자(133)가 돌출되어 있다. 상기 전극 단자(133)는 제 2 절연체(150) 및 너트(160)를 관통한다. 여기서, 본 발명에 따른 이차 전지의 구성은 상기 도 1a에서 설명하였기에 생략하기로 한다.
도 4a를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 분해사시도가 도시되어 있다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지(400)는 캔(410), 전극 조립체(420), 집전체(130), 캡 플레이트(140)를 포함한다. 상기와 같은 상기 이차 전지(400)의 구성은 상기 도 1a 도시된 이차 전지(100)와 동일하기에 차이점 위주로 설명한다.
상기 전극 조립체(420)는 서로 기구적으로 연결된 일체형으로 형성된다. 상기 전극 조립체(420)는 상기 캔(410)의 장측벽(413)과 수평한 방향의 제 1영역(421)과, 상기 제 1영역(421)과 이격되어 대향하는 제 2영역(422)과, 상기 제 1영역(421)과 상기 제 2영역(422)을 연결하는 연결 영역(423)으로 이루어진다. 즉, 상기 전극 조립체(420)는 상기 제 1영역(421), 제 2영역(422) 및 연결 영역(423)이 기구적으로 연결되어 일체형으로 형성된다. 여기서, 상기 연결 영역(423)은 곡면 형태로 이루어진다.
도 4b 및 도 4c를 참조하면, 상기 도 4a에 도시된 전극 조립체가 캔에 수납된 단면도 및 전극 조립체가 캡 플레이트가 캔에 결합된 모습을 B-B`의 방향으로 절단한 단면도가 도시되어 있다.
먼저, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 전극 조립체(420)는 수납공간(411)에 개별적으로 수납된다. 그리고 상기 전극 조립체(420)를 일체형으로 형성하기 위해 서 상기 전극 조립체(420)의 중심부를 연결 영역(423)이 형성된다. 상기 연결 영역(423)은 곡면 형태로써, 하부 곡면(423a)과 상부 곡면(423b)으로 이루어진다. 상기 하부 곡면(423a)은 연결벽(416)과 이격되어 형성된다. 이때, 상기 연결벽(416)은 평면 형상이기에, 상기 하부 곡면(423a)과 이루는 빈 공간이 반호 형상으로 형성된다. 따라서 상기 연결 영역(423)은 상기 연결벽(416)보다 상부로 돌출되어 형성된다.
다음, 도 4c를 참조하면, 캡 플레이트가 캔을 밀봉한 단면도가 도시되어 있다. 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 캡 플레이트(140)는 상기 캔(410)의 상부에 결합되어 상기 캔(410)을 밀봉한다. 상기 캡 플레이트(140)의 하부에는 순차적으로 전극 조립체(420), 상기 전극 조립체(420)와 결합된 집전 탭(131)이 형성된다. 그리고 상기 집전 탭(131)과 연결된 집전 플레이트(132) 및 상기 집전 플레이트(132)와 상기 캡 플레이트(140)를 전기적으로 절연시키는 상기 제 1절연체(134)가 순차적으로 형성된다.
상기 도 4c에서는 상기 집전 플레이트(132)가 상기 연결 영역(423)과 이격된 구조로 구성하였으나. 상기 집전 플레이트(132)는 상기 연결 영역(423)과 접촉될 수 있다. 또한, 상기 캡 플레이트(140)는 상부에는 전극 단자(133)가 돌출되어 있다. 여기서, 상기 전극 단자(133)는 제 2 절연체(150) 및 너트(160)를 관통하여 형성된다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 이차 전지에서 또 다른 형상의 캔에 수납된 전극 조립체의 단면도가 도시되어 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이차 전지의 캔(510)은 연결벽(516)이 곡면으로 형성될 수 있다. 상기 연결벽(516)은 캔(510)의 개구부(518)쪽으로 돌출된 형상으로 형성된다. 이때, 상기 연결벽(516)의 상부에 전극 조립체(420)의 연결 영역(423)중 하부 곡면(423a)이 접촉된다. 여기서, 본 발명에 따른 이차 전지의 구성은 도 1a에서 설명하였기에 생략하기로 한다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 발명에 따른 이차 전지에서 또 다른 형상의 캔에 수납된 전극 조립체의 단면도 및 캡 플레이트와 결합된 단면도가 도시되어 있다.
먼저, 도 6a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이차 전지의 캔(610)의 높이(A) 및 상기 이격 측면(615)의 높이(B)는 동일하게 형성된다. 반면 상기 전극 조립체의 높이(E)는 상기 캔의 높이(A)보다 높게 형성된다. 이에 따라 상기 전극 조립체(620)의 연결 영역(623)은 상기 캔(610)의 상부로 돌출되게 된다. 즉, 상기 이격 측면 높이(B)=상기 캔의 높이(A)<상기 전극 조립체의 높이(E)의 관계가 성립된다.
다음, 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 캡 플레이트가 상기 전극 조립체(120)의 연결 영역(423)의 상부 및 측면을 감싸며, 상기 캔(610)을 밀봉한다.
이때, 상기 캡 플레이트(640)는 사각 판 형상의 제 1면(641)과 상기 제 1면(641)과 수직한 방향으로 하부로 돌출된 제 2면(642)으로 이루어진다. 상기 제 2면(642)의 각각의 이격 거리는 상기 캔(610)의 바닥벽(617)의 길이와 이격공간(612)의 길이를 합한 것과 동일하게 형성된다. 따라서 상기 제 2면(642)이 상기 캔(610)의 상단부와 접촉될 수 있다.
이때, 접촉하기 위해서, 레이저 용접 또는 초음파 용접 등 각종 용접 방법을 이용할 수 있다. 그러나 본 발명에서 용접 방법을 한정하는 것은 아니다.
상기 전극 조립체(420)의 상기 상부 곡면(423b)에는 한 쌍의 상기 집전 탭(131)이 각각 형성된다. 또한, 상기 집전 탭(131)과 연결된 상기 집전 플레이트(132)의 상부에는 상기 제 1절연체(134)가 형성된다.
상기 도 6b에서는 상기 집전 플레이트(132)가 상기 연결 영역(423)과 이격된 구조로 구성하였으나. 상기 집전 플레이트(132)는 상기 연결 영역(423)과 접촉될 수 있다. 또한, 상기 캡 플레이트(140)는 상부에는 전극 단자(133)가 돌출되어 있다. 여기서, 상기 전극 단자(133)는 제 2 절연체(150) 및 너트(160)를 관통하여 돌출된다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 이차 전지를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 분해 사시도 및 단면도이다.
도 1c 및 도 1d는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1a의 캔에 수납된 전극 조립체의 단면도 및 캡 플레이트로 캔을 밀봉한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 캔에 수납된 전극 조립체를 도시한 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 캔에 수납된 전극 조립체의 단면도 및 캡 플레이트로 캔을 밀봉한 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 분해 사시도이다.
도 4b 및 도 4c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 캔에 수납된 다른 전극 조립체의 단면도 및 캡 플레이트로 캔을 밀봉한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 캔에 수납된 다른 전극 조립체를 도시한 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 캔에 수납된 다른 전극 조립체의 단면도 및 캡 플레이트로 캔을 밀봉한 단면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100,400; 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지
110,210,310,410,510,610; 캔 111;수납공간
112;이격공간 113;장측벽
114;단측벽 115;이격측벽
116;연결벽 117;바닥벽
118;개구부 120,420,; 전극 조립체
130; 집전체 140; 캡 플레이트
150; 제 2 절연체 160; 너트

Claims (14)

  1. 적어도 두개의 수납공간이 이격공간을 사이에 두고 형성된 캔;
    상기 캔의 각 상기 수납공간에 내장된 전극 조립체;
    상기 전극 조립체에 전기적으로 연결된 집전체; 및,
    상기 캔의 상부에 결합되어 상기 캔을 밀봉하는 캡 플레이트를 포함하고,
    상기 전극 조립체는 절곡되어 서로 인접하는 2개의 수납공간에 수납되는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 캔은
    두 개의 평면이 서로 이격되어 대향하는 장측벽;
    상기 장측벽에 연결되며, 두 개의 평면이 서로 이격되어 대향하는 단측벽;
    상기 단측벽 중앙에 형성되고, 상기 장측벽과 평행하게 이루어져 서로 대향하는 이격측벽;
    상기 이격측벽의 상부 사이에 형성되어, 상기 단측벽과 이격측벽을 연결하는 연결벽; 및,
    상기 캔의 하부에 형성되어 상기 장측벽, 단측벽 및 이격측벽을 연결하는 바닥벽을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 장측벽은
    높이가 상기 이격측벽의 높이보다 크거나 동일한 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 연결벽은
    평면 또는 곡면으로 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 바닥벽은
    길이가 상기 연결벽의 길이보다 긴 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 수납공간은
    상기 장측벽, 단측벽 및 이격측벽으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 이격공간은
    이격측벽 및 연결벽으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 전극 조립체는
    상기 장측벽과 수평한 제 1영역;
    상기 제 1영역과 이격되어 대향하는 제 2영역; 및,
    상기 제 1영역과 상기 제 2영역을 연결하도록 절곡되어 있는 연결 영역으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 전극 조립체는
    상기 연결 영역이 곡면 형태인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 전극 조립체는
    상기 연결 영역이 상기 캔 상단부로부터 돌출된 형상인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 캡 플레이트는
    상기 전극 조립체의 연결 영역의 측면을 감싸는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 캡 플레이트는
    사각 판 형상이 제1 면과, 상기 제1 면과 수직한 방향으로 하부로 돌출된 제2 면을 포함하고,
    상기 제 2면이 캔의 측면과 접촉된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
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