KR101233322B1 - 이차 전지 - Google Patents

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문종석
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Abstract

본 발명의 일 측면은 전극단자와 너트의 체결력 약화를 방지하는 이차 전지에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 세퍼레이터의 양면에 양극과 음극을 구비하는 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 내장하는 케이스, 상기 케이스의 일측 개구를 밀폐하는 캡플레이트, 상기 캡플레이트의 단자홀에 설치되는 전극단자, 및 상기 케이스의 외측에서 상기 전극단자에 나사 결합되는 너트를 포함하며, 상기 너트는, 체결 역방향의 풀림을 억제하도록 상기 캡플레이트를 향하여 형성되어 상기 캡플레이트 측에 지지되는 제1 걸림부를 포함한다.

Description

이차 전지 {RECHARGEABLE BATTERY}
본 기재는 전극단자에 너트를 체결하는 이차 전지에 관한 것이다.
이차 전지(rechargeable battery)는 세퍼레이터(separator) 및 이의 양면에 구비되는 양극과 음극을 권취한 젤리롤 형태의 전극 조립체, 전극 조립체를 내장하는 케이스, 케이스의 개구를 밀폐하는 캡플레이트, 및 전극 조립체에 전기적으로 연결되는 전극단자를 포함한다.
예를 들면, 전극단자는 케이스 내에서 리드탭으로 전극 조립체의 음극과 양극에 각각 연결되고, 캡플레이트에 형성된 단자홀을 통하여 캡플레이트 밖으로 돌출된다. 전극단자는 캡플레이트 밖에서 볼트부를 형성한다.
전극단자와 단자홀 사이에는 개스킷이 개재되고, 리드탭과 캡플레이트 사이에는 인슐레이터가 설치된다. 그리고 전극단자는 캡플레이트 밖에서 너트와 체결되어, 캡플레이트의 단자홀에 설치 상태를 유지한다.
개스킷이나 인슐레이터의 탄성에 의하여. 전극단자의 볼트부로부터 너트가 회전되므로 전극단자와 너트의 체결력이 약화될 수 있다.
본 발명의 일 측면은 전극단자와 너트의 체결력 약화를 방지하는 이차 전지에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 세퍼레이터의 양면에 양극과 음극을 구비하는 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 내장하는 케이스, 상기 케이스의 일측 개구를 밀폐하는 캡플레이트, 상기 캡플레이트의 단자홀에 설치되는 전극단자, 및 상기 케이스의 외측에서 상기 전극단자에 나사 결합되는 너트를 포함하며, 상기 너트는, 체결 역방향의 풀림을 억제하도록 상기 캡플레이트를 향하여 형성되어 상기 캡플레이트 측에 지지되는 제1 걸림부를 포함한다.
상기 제1 걸림부는, 상기 캡플레이트를 향하는 상기 너트의 표면에 형성될 수 있다.
상기 캡플레이트는, 상기 제1 걸림부에 마주하는 외표면에 형성되는 제2 걸림부를 포함할 수 있다.
상기 제1 걸림부와 상기 제2 걸림부는 서로 결합되는 요철 구조로 형성될 수 있다.
상기 제1 걸림부와 상기 제2 걸림부는 서로 결합되는 톱니로 형성될 수 있다.
상기 제1 걸림부에서, 상기 톱니의 제1 폭은 상기 너트의 나사홀의 외측에 부체꼴로 형성되고, 상기 제2 걸림부에서, 상기 톱니의 제2 폭은 상기 단자홀의 외측에 부체꼴로 형성될 수 있다.
상기 제1 걸림부는, 서로 마주하는 표면에 아노다이징으로 형성되는 산화물층 및 합성수지로 코팅된 수지층 중 하나를 포함할 수 있다.
상기 제2 걸림부는, 서로 마주하는 표면에 아노다이징으로 형성되는 산화물층 및 합성수지로 코팅된 수지층 중 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 상기 단자홀에 설치되는 인슐레이터를 더 포함하며, 상기 인슐레이터는, 상기 단자홀의 내면과 상기 전극단자 사이에 개재되는 원통부, 및 상기 원통부에 연장되어 상기 캡플레이트의 내표면과 상기 리드탭 사이에 개재되는 플랜지부를 포함하며, 상기 원통부의 상단은 상기 제2 걸림부에 연장하여 배치되고, 상기 제1 걸림부는 상기 제2 걸림부와 상기 원통부의 상단에 걸릴 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 상기 단자홀에 대응하는 관통홀을 가지고 상기 캡플레이트의 외표면에 결합되어 상기 너트에 밀착되는 탑플레이트를 더 포함할 수 있다.
상기 탑플레이트는, 상기 제1 걸림부에 마주하는 외표면에 형성되는 제2 걸림부를 포함할 수 있다.
상기 제1 걸림부와 상기 제2 걸림부는 서로 결합되는 톱니로 형성될 수 있다.
상기 제1 걸림부에서 상기 톱니의 제1 폭은 상기 너트의 나사홀의 외측에 부체꼴로 형성되고, 상기 제2 걸림부에서 상기 톱니의 제2 폭은 상기 탑플레이트의 상기 관통홀의 외측에 부체꼴로 형성될 수 있다.
상기 제1 걸림부는, 서로 마주하는 표면에 아노다이징으로 형성되는 산화물층 및 합성수지로 코팅된 수지층 중 하나를 포함할 수 있다.
상기 제2 걸림부는, 서로 마주하는 표면에 아노다이징으로 형성되는 산화물층 및 합성수지로 코팅된 수지층 중 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 상기 단자홀에 설치되는 인슐레이터를 더 포함하며, 상기 인슐레이터는, 상기 캡플레이트의 상기 단자홀 및 상기 탑플레이트 상기 관통홀의 내면과 상기 전극단자 사이에 개재되는 원통부, 및 상기 원통부에 연장되어 상기 캡플레이트의 내측 표면과 상기 리드탭 사이에 개재되는 플랜지부를 포함하며, 상기 원통부의 상단은 상기 제2 걸림부에 연장하여 배치되고, 상기 제1 걸림부는 상기 제2 걸림부와 상기 원통부의 상단에 걸릴 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 캡플레이트의 단자홀에 전극단자를 설치하고, 전극단자에 결합되는 너트에 제1 걸림부를 형성하여 제1 걸림부를 캡플레이트 측에 지지함으로써, 너트가 풀리는 방향으로의 회전이 억제된다. 따라서 전극단자와 너트의 체결력 약화가 방지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 전극단자, 캡플레이트 및 리드탭을 분해한 사시도이다.
도 4는 서로 결합되는 캡플레이트의 외표면과 너트의 하면을 확대한 사시도이다.
도 5는 도 3의 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 6은 캡플레이트의 외표면과 너트 하면의 결합 상태를 펼쳐서 도시한 상태도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지에서, 전극단자, 캡플레이트 및 리드탭의 결합 상태를 도시한 단면도이다.
도 8은 서로 결합되는 캡플레이트, 탑플레이트의 외표면과 너트의 하면을 확대한 사시도이다.
도 9는 탑플레이트의 외표면과 너트 하면의 결합 상태를 펼쳐서 도시한 상태도이다.
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.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 자른 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 이차 전지(100)는 전극 조립체(10)를 내장하는 케이스(20), 케이스(20)의 일측에 형성되는 개구를 밀폐하는 캡플레이트(30), 캡플레이트(30)에 설치되는 전극단자(41, 42), 및 전극단자(41, 42)를 전극 조립체(10)에 전기적으로 연결하는 리드탭(51, 52)을 포함한다.
예를 들면, 전극 조립체(10)는 절연체인 세퍼레이터(13), 세퍼레이터(13)의 양면에 배치되는 양극(11)과 음극(12)을 포함하며, 양극(11)과 음극(12) 및 세퍼레이터(13)를 함께 권취함으로써 젤리롤(Jelly Roll) 형태로 이루어질 수 있다. 또한, 전극 조립체는 세퍼레이터를 사이에 두고 단일 금속판으로 이루어지는 음극과 양극을 적층하여 조립되거나, 음극, 세퍼레이터 및 양극을 지그재그 방식으로 접어서 적층하여 조립될 수 있다(미도시).
양극(11) 및 음극(12)은 얇은 금속판으로 이루어지는 집전체에 활물질을 코팅하여 형성된다. 따라서 양극(11) 및 음극(12)은 집전체에 활물질이 코팅되는 코팅부와, 활물질이 코팅되지 않아 집전체가 노출되는 무지부(111, 121)로 구획된다. 코팅부는 양극(11)과 음극(12)에서 각 면적의 대부분을 차지하며, 무지부(111, 121)는 젤리롤 상태에서 전극 조립체(10)의 코팅부 양쪽에 각각 형성된다.
케이스(20)는 이차 전지(100)의 전체적인 외관을 형성하며, 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 니켈이 도금된 스틸과 같은 도전성 금속으로 형성될 수 있다. 또한 케이스(20)는 전극 조립체(10)를 내장하는 공간을 제공한다. 예를 들면, 케이스(20)는 직육면체에 대응하는 형상의 전극 조립체(10)를 수용하도록 일측에 개구를 가지는 직육면체의 각형으로 이루어질 수 있다. 개구는 도 1 및 도 2에 도시된 케이스(20)에서 상방(z축 방향)을 향하고 있다.
캡플레이트(30)는 얇은 판재로 이루어져 케이스(20)의 개구에 설치됨으로써 케이스(20)를 밀폐한다. 이와 같이, 캡플레이트(30)는 케이스(20)의 외부와 내부를 서로 차단하면서, 또한 필요에 따라 외부와 내부를 서로 연결할 수 있도록 형성된다.
캡플레이트(30)는 이차 전지(100)의 형성 및 작동을 가능하게 하는 구성들, 예를 들면, 전극단자(41, 42)를 인출하는 단자홀(311, 312)과, 전해액을 주입하는 전해액 주입구(32), 및 내부 압력 상승시, 이차 전지(100)의 안정성을 확보하는 벤트 구멍(35)을 형성하고 있다.
전해액 주입구(32)는 케이스(20)에 캡플레이트(30)를 결합한 상태로 케이스(20)의 내부에 전해액을 주입할 수 있게 한다. 케이스(20)의 내부에 전해액을 주입한 후, 전해액 주입구(32)는 밀봉마개(33)로 밀봉된다.
벤트 구멍(35)은, 이차 전지(100)가 정상적으로 작동될 때, 폐쇄 상태를 유지하고, 내부 압력 상승시 개방되도록 벤트 플레이트(34)로 밀폐된다. 즉 벤트 플레이트(34)는 캡플레이트(30)보다 얇은 판재로 이루어져 벤트 구멍(35)의 주위에 용접된다.
전극 조립체(10)의 충전 및 방전 작용으로 인하여 이차 전지(100)의 내부에서 가스가 발생하며, 내부 가스는 케이스(20)의 내부 압력을 상승시킨다. 이차 전지(100)의 내부 압력이 설정치 이상으로 상승하면, 벤트 플레이트(34)가 절개되어 가스를 배출하여, 이차 전지(100)의 폭발을 방지한다.
단자홀(311, 312)은 캡플레이트(30)를 관통하여 전극단자(41, 42)를 설치할 수 있게 한다. 즉 전극단자(41, 42)는 단자홀(311, 312)을 통하여 전극 조립체(10)의 양극(11)과 음극(12)에 전기적으로 연결되어, 양극(11)과 음극(12)을 캡플레이트(30)의 외부로 인출한다.
전극단자(41, 42)는 단자홀(311, 312)에 인슐레이터(441, 442)를 개재하여 설치됨으로써, 캡플레이트(30)와 전기적으로 절연된다. 또한, 인슐레이터(441, 442)는 캡플레이트(30)의 내측에서 전극단자(41, 42)에 연결되는 리드탭(51, 52)과 캡플레이트(30) 사이에 연장되어, 리드탭(51, 52)과 캡플레이트(30)를 전기적으로 절연시킨다.
전극 조립체(10)의 양극(11)과 음극(12)에 각각 연결되는 전극단자(41, 42)는 동일 구조를 가지므로 이하에서 음극(12)에 연결되는 전극단자(42)에 대한 설명을 생략하고, 양극(11)에 연결되는 전극단자(41)에 대하여 설명한다.
도 3은 전극단자, 캡플레이트 및 리드탭을 분해한 사시도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 전극단자(41)는 캡플레이트(30)의 단자홀(311)에 설치되어, 캡플레이트(30)의 내측에서 리드탭(51)에 코킹, 리벳팅 또는 용접으로 연결되고, 캡플레이트(30)의 외측에 형성된 볼트부(621)에 너트(61)로 체결된다.
예를 들면, 인슐레이터(441)는 단자홀(311)에 대응하는 원통부(451)와, 원통부(451)에서 직경 방향으로 연장 형성되는 플랜지부(452)를 포함한다. 원통부(451)는 단자홀(311)의 내면과 전극단자(41)의 외면 사이에 개재되어, 양자를 전기적으로 절연시키면서 실링 작용한다. 플랜지부(452)는 캡플레이트(30)의 내표면과 리드탭(51) 상면 사이에 개재되어, 양자를 전기적으로 절연시키면서 실링 작용한다.
도 4는 서로 결합되는 캡플레이트의 외표면과 너트의 하면을 확대한 사시도이고, 도 5는 도 3의 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 자른 단면도이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 너트(61)는 볼트부(621)에 체결되며, 체결 역방향으로 풀림을 억제하는 제1 걸림부(611)를 형성한다. 예를 들면, 제1 걸림부(611)는 캡플레이트(30)의 외표면을 향하여 형성된다.
따라서 너트(61)가 볼트부(621)에 체결된 상태에서, 제1 걸림부(611)는 캡플레이트(30)에 지지되므로 인슐레이터(441)의 탄성에도 불구하고, 너트(61)의 체결 역방향 회전을 억제한다. 즉 전극단자(41)와 너트(61)의 체결력 약화가 방지될 수 있다.
제1 걸림부(611)는 캡플레이트(30)를 향하는 너트(61)의 표면에 형성된다. 따라서 너트(61)를 전극단자(41)의 볼트부(621)에 체결하면, 너트(61)의 제1 걸림부(611)는 캡플레이트(30)의 외표면에 큰 마찰력으로 밀착되어, 볼트부(621)로부터 너트(61)의 풀림을 억제한다.
또한, 캡플레이트(30)는 제1 걸림부(611)에 마주하는 외표면에 제2 걸림부(301)를 형성한다. 제2 걸림부(301)는 제1 걸림부(611)에 결합되는 구조로 형성된다. 따라서 너트(61)가 전극단자(41)의 볼트부(621)에 체결되면, 제1 걸림부(611)는 제2 걸림부(301)에 결합 지지되어, 볼트부(621)로부터 너트(61)의 풀림을 더욱 확실하게 억제한다.
즉, 제1, 제2 걸림부(611, 301)는 서로 결합되는 요철 구조로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1, 제2 걸림부(611, 301)는 서로 결합되는 톱니로 형성될 수 있다. 제1, 제2 걸림부(611, 301)의 톱니 결합 구조는 볼트부(621)와 너트(61)의 체결을 가능하게 하면서 풀림을 억제한다.
제1 실시예에서, 너트(61)와 볼트부(621)는 오른 나사로 형성되고, 이때, 제1, 제2 걸림부(611, 301)는 너트(61)의 시계 방향 회전으로 체결되면서, 반시계 방향 회전으로 인한 풀림을 억제할 수 있도록 톱니 구조를 형성한다.
또한 너트와 볼트부는 왼 나사로 형성되고, 이때, 제1, 제2 걸림부는 너트의 반시계 방향 회전으로 체결되면서, 시계 방향 회전으로 인한 풀림을 억제할 수 있도록 톱니 구조를 형성할 수 있다(미도시).
도 6은 캡플레이트의 외표면과 너트 하면의 결합 상태를 펼쳐서 도시한 상태도이다. 즉 도 6은 서로 관통하는 단자홀(311)과 너트(61)의 나사홀(612)을 z축 방향으로 절단하여, 내표면을 x축 방향으로 펼쳐서 도시한 상태이다.
도 6을 참조하면, 너트(61)의 제1 걸림부(611)는 캡플레이트(30)의 제2 걸림부(301)에 톱니 결합된다. 따라서 제1 걸림부(611)를 가지는 너트(61)는 체결 방향(우향 화살표)으로 회전하여 제2 걸림부(301)에 체결되고, 제2 걸림부(301)에 의하여 풀림 방향(좌향 화살표)으로 회전 억제된다.
다시 도 4를 참조하면, 제1 걸림부(611)에서, 톱니의 제1 폭(W1)은 너트(61)의 나사홀(612) 외측에 부체꼴로 형성되고, 제2 걸림부(301)에서, 톱니의 제2 폭(W2)은 단자홀(311)의 외측에 부체꼴로 형성된다. 따라서 제1, 제2 걸림부(611, 301)는 제1, 제2 폭(W1, W2)에 걸쳐서 결합됨으로써, 강한 체결력을 가지게 된다. 즉 전극단자(41)의 볼트부(621)에 체결된 너트(61)의 풀림이 효과적으로 억제될 수 있다.
도 5를 참조하면, 제2 걸림부(301)의 제2 폭(W2)이 제1 걸림부(611)의 제1 폭(W1)보다 더 크게 형성되어, 너트(61)의 풀림을 효과적으로 억제할 수 있다. 반대로, 제2 걸림부(301)의 제2 폭(W2)이 제1 걸림부(611)의 제1 폭(W1)보다 작으면, 제1 걸림부(611)가 제2 걸림부(301)를 벗어나 캡플레이트(30)의 외표면에 접촉 지지될 수 있다. 따라서 전극단자(41)로부터 너트(61)의 풀림 억제 효과가 저하될 수 있다.
전극 조립체(10)와 전극단자(41)의 연결 구조에 따라, 전극단자(41)와 캡플레이트(30)는 전기적으로 절연될 수 있다. 이를 위하여, 제1, 제2 걸림부(611, 301) 중 일측 또는 양측이 절연 구조로 형성될 수 있다.
예를 들면, 너트(61)의 제1 걸림부(611)는 캡플레이트(30)의 외표면과 마주하는 표면(도 6의 하면)에 제1 절연층(613)을 형성할 수 있다. 제1 절연층(613)은 제1 걸림부(611)의 하면을 아노다이징 처리한 산화물층으로 형성하거나, 하면을 합성수지로 코팅한 수지층으로 형성할 수 있다.
또한, 캡플레이트(30)의 제2 걸림부(301)는 너트(61)의 하면에 마주하는 표면(도 6의 상면)에 제2 절연층(302)를 형성할 수 있다. 제2 절연층(302)은 제2 걸림부(301)의 상면을 아노다이징 처리한 산화물층으로 형성하거나, 상면을 합성수지로 코팅한 수지층으로 형성할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제1 실시예에서, 제1 걸림부(611)에 제1 절연층(613)을 형성하고, 제2 걸림부(301)에 제2 절연층(302)을 형성함으로써, 캡플레이트(30)의 외표면과 너트(61)의 하면 사이에 형성되는 절연 구조의 신뢰성이 향상될 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 인슐레이터(441)에서, 원통부(451)는 제2 걸림부(301)까지 연장되어 상단을 제2 걸림부(301)와 같은 높이로 형성한다. 따라서 너트(61)를 볼트부(621)에 체결한 상태에서, 너트(61)의 제1 걸림부(611)는 제2 걸림부(301) 및 원통부(451)의 상단에 밀착된다.
제1 걸림부(611)에 형성된 제1 절연층(613)은 인슐레이터(441)의 원통부(415)에 밀착되어, 전기적인 절연 구조를 연결하므로 원통부(451)와 전극단자(41) 사이의 실링 구조를 더 연장 형성할 수 있다.
다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 리드탭(51, 52)은 일측으로 전극단자(41, 42)에 각각 연결되고, 다른 일측으로 전극 조립체(10)의 양단에 형성되는 무지부(111, 121)에 각각 연결된다.
이하 본 발명의 다른 실시예들에 대하여 설명한다. 제1 실시예와 비교하여 동일한 부분에 대한 설명을 생략하고 서로 다른 부분에 대하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지(200)에서, 전극단자, 캡플레이트 및 리드탭의 결합 상태를 도시한 단면도이고, 도 8은 서로 결합되는 캡플레이트, 탑플레이트의 외표면과 너트의 하면을 확대한 사시도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 제2 실시예의 이차 전지(200)는 캡플레이트(30)의 외표면과 너트(61) 사이에 개재되는 탑플레이트(63)를 더 포함한다. 탑플레이트(63)는 캡플레이트(30)의 회전방지홈(36)에 돌기(631)로 결합되며, 단자홀(311)에 연통되는 관통홀(632)을 가진다.
제1 실시예의 이차 전지(100)는 너트(61)와 캡플레이트(30)에 제1, 제2 걸림부(611, 301)를 형성하여, 너트(61)의 풀림을 억제한다. 이에 비하여, 제2 실시예의 이차 전지(200)는 너트(61)와 탑플레이트(63)에 제1, 제2 걸림부(611, 633)를 형성하여, 너트(61)의 풀림을 억제한다.
즉 탑플레이트(63)는 캡플레이트(30)에 장착되어, 제1 걸림부(611)에 마주하는 외표면에 제2 걸림부(633)를 형성한다. 복잡한 구조의 캡플레이트(30)에 제2 걸림부(302)를 형성하는 제1 실시예에 비하여, 제2 실시예는 별도로 구비되는 탑플레이트(63)에 제2 걸림부(633)를 형성하므로 제2 걸림부(633)의 형성을 용이하게 한다.
도 9는 탑플레이트의 외표면과 너트 하면의 결합 상태를 펼쳐서 도시한 상태도이다. 즉 도 9는 서로 관통하는 관통홀(632)과 너트(61)의 나사홀(612)을 z축 방향으로 절단하여, 내표면을 x축 방향으로 펼쳐서 도시한 상태이다.
도 9를 참조하면, 너트(61)의 제1 걸림부(611)는 탑플레이트(63)의 제2 걸림부(633)에 톱니 결합된다. 따라서 제1 걸림부(611)를 가지는 너트(61)는 체결 방향(우향 화살표)으로 회전하여 제2 걸림부(633)에 체결되고, 제2 걸림부(633)에 의하여 풀림 방향(좌향 화살표)으로 회전 억제된다.
예를 들면, 너트(61)의 제1 걸림부(611)는 탑플레이트(63)의 외표면과 마주하는 표면(도 9의 하면)에 제1 절연층(613)을 형성할 수 있다. 제1 절연층(613)은 제1 걸림부(611)의 하면을 아노다이징 처리한 산화물층으로 형성하거나, 하면을 합성수지로 코팅한 수지층으로 형성할 수 있다.
또한, 탑플레이트(63)의 제2 걸림부(633)는 너트(61)의 하면에 마주하는 표면(도 9의 상면)에 제2 절연층(302)를 형성할 수 있다. 제2 절연층(302)은 제2 걸림부(633)의 상면을 아노다이징 처리한 산화물층으로 형성하거나, 상면을 합성수지로 코팅한 수지층으로 형성할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제2 실시예에서, 제1 걸림부(611)에 제1 절연층(613)을 형성하고, 제2 걸림부(633)에 제2 절연층(302)을 형성함으로써, 탑플레이트(63)의 외표면과 너트(61)의 하면 사이에 형성되는 절연 구조의 신뢰성이 향상될 수 있다.
다시 도 7을 참조하면, 인슐레이터(541)는 단자홀(311)에 대응하는 원통부(551)와, 원통부(551)에서 직경 방향으로 연장 형성되는 플랜지부(552)를 포함한다. 원통부(551)는 단자홀(311)의 내면과 관통홀(632)의 내면 및 전극단자(41)의 외면 사이에 개재되어, 단자홀(311)과 전극단자(41)를 전기적으로 절연시키고, 관통홀(632)과 전극단자(41)를 전기적으로 절연시키면서 실링 작용한다. 플랜지부(552)는 캡플레이트(30)의 내표면과 리드탭(51)의 상면 사이에 개재되어, 양자를 전기적으로 절연시키면서 실링 작용한다.
인슐레이터(541)에서, 원통부(551)는 탑플레이트(63)의 제2 걸림부(633)까지 연장되어 상단을 제2 걸림부(633)와 같은 높이로 형성한다. 따라서 너트(61)를 전극단자(41)의 볼트부(621)에 체결한 상태에서, 너트(61)의 제1 걸림부(611)는 제2 걸림부(633) 및 원통부(551)의 상단에 밀착된다.
제1 걸림부(611)에 형성된 제1 절연층(613)은 인슐레이터(541)의 원통부(551)에 밀착되어, 전기적인 절연 구조를 연결하므로 원통부(551)와 전극단자(41) 사이의 실링 구조를 더 연장 형성할 수 있다.
이상을 통해 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.
10 : 전극 조립체 11 : 양극
12 : 음극 13 : 세퍼레이터
20 : 케이스 30 : 캡플레이트
32 : 전해액 주입구 33 : 밀봉마개
34 : 벤트 플레이트 35 : 벤트 구멍
36 : 회전방지홈 41, 42 : 전극단자
51, 52 : 리드탭 61 : 너트
63 : 탑플레이트 100, 200 : 이차 전지
111, 121 : 무지부 301, 633 : 제2 걸림부
302 : 제2 절연층 441, 442, 541 : 인슐레이터
451, 551 : 원통부 452, 552 : 플랜지부
611 : 제1 걸림부 612 : 나사홀
613 : 제1 절연층 621 : 볼트부
631 : 돌기 632 : 관통홀
W1, W2 : 제1, 제2 폭

Claims (16)

  1. 세퍼레이터의 양면에 양극과 음극을 구비하는 전극 조립체;
    상기 전극 조립체를 내장하는 케이스;
    상기 케이스의 일측 개구를 밀폐하는 캡플레이트;
    상기 캡플레이트의 단자홀에 설치되는 전극단자; 및
    상기 케이스의 외측에서 상기 전극단자에 나사 결합되는 너트를 포함하며,
    상기 너트는,
    체결 역방향의 풀림을 억제하도록 상기 캡플레이트를 향하여 형성되어 상기 캡플레이트 측에 지지되는 제1 걸림부를 포함하며,
    상기 제1 걸림부는,
    상기 캡플레이트를 향하는 상기 너트의 표면에 형성되는 이차 전지.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 캡플레이트는,
    상기 제1 걸림부에 마주하는 외표면에 형성되는 제2 걸림부를 포함하는 이차 전지.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 걸림부와 상기 제2 걸림부는 서로 결합되는 요철 구조로 형성되는 이차 전지.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 걸림부와 상기 제2 걸림부는 서로 결합되는 톱니로 형성되는 이차 전지.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 걸림부에서, 상기 톱니의 제1 폭은 상기 너트의 나사홀의 외측에 부체꼴로 형성되고,
    상기 제2 걸림부에서, 상기 톱니의 제2 폭은 상기 단자홀의 외측에 부체꼴로 형성되는 이차 전지.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 걸림부는,
    서로 마주하는 표면에 아노다이징으로 형성되는 산화물층 및
    합성수지로 코팅된 수지층 중 하나를 포함하는 이차 전지.
  8. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 걸림부는,
    서로 마주하는 표면에 아노다이징으로 형성되는 산화물층 및
    합성수지로 코팅된 수지층 중 하나를 포함하는 이차 전지.
  9. 제3 항에 있어서,
    상기 단자홀에 설치되는 인슐레이터를 더 포함하며,
    상기 인슐레이터는,
    상기 단자홀의 내면과 상기 전극단자 사이에 개재되는 원통부, 및
    상기 원통부에 연장되어 상기 캡플레이트의 내표면과 상기 전극 조립체에 연결되는 리드탭 사이에 개재되는 플랜지부를 포함하며,
    상기 원통부의 상단은 상기 제2 걸림부에 연장하여 배치되고,
    상기 제1 걸림부는 상기 제2 걸림부와 상기 원통부의 상단에 걸리는 이차 전지.
  10. 세퍼레이터의 양면에 양극과 음극을 구비하는 전극 조립체;
    상기 전극 조립체를 내장하는 케이스;
    상기 케이스의 일측 개구를 밀폐하는 캡플레이트;
    상기 캡플레이트의 단자홀에 설치되는 전극단자; 및
    상기 케이스의 외측에서 상기 전극단자에 나사 결합되는 너트를 포함하며,
    상기 너트는,
    체결 역방향의 풀림을 억제하도록 상기 캡플레이트를 향하여 형성되어 상기 캡플레이트 측에 지지되는 제1 걸림부를 포함하며,
    상기 단자홀에 대응하는 관통홀을 가지고 상기 캡플레이트의 외표면에 결합되어 상기 너트에 밀착되는 탑플레이트를 더 포함하는 이차 전지.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 탑플레이트는,
    상기 제1 걸림부에 마주하는 외표면에 형성되는 제2 걸림부를 포함하는 이차 전지.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 걸림부와 상기 제2 걸림부는 서로 결합되는 톱니로 형성되는 이차 전지.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 걸림부에서 상기 톱니의 제1 폭은 상기 너트의 나사홀의 외측에 부체꼴로 형성되고,
    상기 제2 걸림부에서 상기 톱니의 제2 폭은 상기 탑플레이트의 상기 관통홀의 외측에 부체꼴로 형성되는 이차 전지.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 걸림부는,
    서로 마주하는 표면에 아노다이징으로 형성되는 산화물층 및
    합성수지로 코팅된 수지층 중 하나를 포함하는 이차 전지.
  15. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 걸림부는,
    서로 마주하는 표면에 아노다이징으로 형성되는 산화물층 및
    합성수지로 코팅된 수지층 중 하나를 포함하는 이차 전지.
  16. 제11 항에 있어서,
    상기 단자홀에 설치되는 인슐레이터를 더 포함하며,
    상기 인슐레이터는,
    상기 캡플레이트의 상기 단자홀 및 상기 탑플레이트 상기 관통홀의 내면과 상기 전극단자 사이에 개재되는 원통부, 및
    상기 원통부에 연장되어 상기 캡플레이트의 내측 표면과 상기 전극 조립체에 연결되는 리드탭 사이에 개재되는 플랜지부를 포함하며,
    상기 원통부의 상단은 상기 제2 걸림부에 연장하여 배치되고,
    상기 제1 걸림부는 상기 제2 걸림부와 상기 원통부의 상단에 걸리는 이차 전지.
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