KR101372477B1 - 캡 조립체 및 이를 구비하는 이차 전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 캡 조립체 및 이를 구비하는 이차 전지에 관한 것으로, 전지 내부의 가스의 방출을 용이하게 함으로써, 안전성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 캡 조립체 및 이를 구비하는 이차 전지에 관한 것이다.
본 발명은 캡 업 및 상기 캡 업의 하부에 위치하는 하부 부품을 포함하는 캡 조립체에 있어서, 상기 캡 업은 제1 홀을 포함하고, 상기 하부 부품은 상기 제1 홀과 대응되는 제2 홀을 포함하며, 상기 캡 업은 회전 가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 수용하는 캔 및 상기 캔을 밀봉하는 캡 조립체를 포함하는 이차 전지에 있어서, 상기 캡 조립체는 캡 업 및 상기 캡 업의 하부에 위치하는 하부 부품을 포함하고, 상기 캡 업은 제1 홀을 포함하고, 상기 하부 부품은 상기 제1 홀과 대응되는 제2 홀을 포함하며, 상기 캡 업은 회전 가능한 것을 특징으로 한다.
캡 업, 홀, 회전, 밀폐, 개봉, 캡 조립체, 이차 전지, 가스 방출

Description

캡 조립체 및 이를 구비하는 이차 전지{Cap assembly and secondary battery using the same}
본 발명은 캡 조립체 및 이를 구비하는 이차 전지에 관한 것으로, 전지 내부의 가스의 방출을 용이하게 함으로써, 안전성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 캡 조립체 및 이를 구비하는 이차 전지에 관한 것이다.
이차 전지는 화학 에너지와 전기 에너지의 가역적 상호변환을 이용해 충전과 방전을 반복할 수 있는 화학 전지이다.
또한, 이차 전지는 소형 및 대용량화가 가능하여, 휴대가 편리한 소형의 전자기기 이외에도 하이브리드 자동차 등의 고출력 제품에도 사용되고 있다.
이러한 이차 전지로는, 예를 들면, 니켈-수소 전지, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있다.
이들 중 리튬 이차 전지는 작동 전압이 높고, 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 장점 때문에 널리 사용되고 있다.
리튬 이차 전지는 외장재에 전극 조립체를 수용하고, 전해액을 주입한 후, 외장재를 밀봉함으로써 형성된다.
리튬 이차 전지는 전극 조립체를 수용하는 외장재의 형태에 따라 원통형, 각형, 파우치형 등으로 구분할 수 있다.
원통형 이차 전지는 원통형의 전극 조립체를 원통형의 외장재에 수용하고, 전해액을 주입한 후, 캡 조립체로 캔을 밀봉함으로써 형성된다.
리튬 이차 전지는 1차 충전시 다량의 가스가 발생하여, 밀폐된 외장재 내에 가스에 의한 압력이 작용하게 된다.
상기와 같이 가스에 의해 외장재 내에 압력이 작용하게 되면, 이차 전지의 안전성 및 신뢰성을 저하시키게 된다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 전지 내부의 가스의 방출을 용이하게 함으로써, 안전성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 캡 조립체 및 이를 구비하는 이차 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 캡 업 및 상기 캡 업의 하부에 위치하는 하부 부품을 포함하는 캡 조립체에 있어서, 상기 캡 업은 제1 홀을 포함하고, 상기 하부 부품은 상기 제1 홀과 대응되는 제2 홀을 포함하며, 상기 캡 업은 회전 가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 수용하는 캔 및 상기 캔을 밀봉하는 캡 조립체를 포함하는 이차 전지에 있어서, 상기 캡 조립체는 캡 업 및 상기 캡 업의 하부에 위치하는 하부 부품을 포함하고, 상기 캡 업은 제1 홀을 포함하고, 상기 하부 부품은 상기 제1 홀과 대응되는 제2 홀을 포함하며, 상기 캡 업은 회전 가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 캡 업이 회전함에 따라, 상기 제1 홀과 상기 제2 홀이 일렬로 정렬되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제1 및 제2 홀의 직경은 0.1mm 이상 0.3mm 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제1 홀 및 상기 제2 홀은 상기 캡 업 및 상기 하부 부품에 각각 4개가 등분되어 위치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 캡 업은 5°이상 80°이하로 회전하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 캡 업은 하부면에 형성되는 제1 결합부를 포함하고, 상기 캡 업의 하부면과 접촉되는 하부 부품은 상부면에 형성되는 제2 결합부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제1 결합부는 걸림 홈이고, 상기 제2 결합부는 걸림 턱이거나, 또는 상기 제1 결합부는 걸림 턱이고, 상기 제2 결합부는 걸림 홈인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 캡 업은 하부면에 형성되는 밀폐판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 캡 조립체는 상기 캡 업 및 상기 하부 부품의 외주면을 감싸는 밀폐 가스켓을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 전지 내부의 가스의 방출을 용이하게 함으로써, 벤트의 오동작을 방지할 수 있으며, 이차 전지의 안전성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 목적, 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의 해 보다 명확하게 이해될 것이다.
또한, 도면들에 있어, 층 및 영역의 두께, 길이 등은 편의를 위하여 과정되어 표현될 수 있으며, 명세서 전반에 걸쳐 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 나타낸다.
도1a 및 도1b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 결합 단면도 및 분리 사시도를 나타낸 것이다.
도1a 및 도1b를 참조하면, 이차 전지는 전극 조립체(10), 상기 전극 조립체를 수용하는 캔(20) 및 상기 캔(20)을 밀봉하는 캡 조립체(70)를 포함한다.
또한, 상기 이차 전지는 하부 절연판(30), 상부 절연판(40), 센터 핀(50) 및 절연 가스켓(60)을 더 포함할 수 있다.
상기 전극 조립체(10)는 직사각형의 판형으로 형성되는 제1 및 제2 전극판(11, 13)을 적층 및 권취하여 젤리롤 형으로 형성될 수 있다.
따라서, 상기 전극 조립체(10)는 원통형의 젤리롤 형상을 가지며, 전극 조립체(10)의 중심은 비어 있어 중공을 형성한다.
상기 제1 및 제2 전극판(11, 13)은 서로 다른 극성을 가지며, 세퍼레이터(15)가 제1 및 제2 전극판(11, 13) 사이에 개재되어 두 전극판(11, 13)의 단락을 방지한다.
제1 및 제2 전극판(11, 13)은 알루미늄이나 구리로 이루어지는 집전판에 양극 활물질 슬러리 또는 음극 활물질 슬러리를 도포하여 형성된다.
제1 및 제2 전극판(11, 13)은 슬러리가 도포되지 않는 무지부를 포함하며, 제1 및 제2 전극 탭(17, 19)이 무지부에 각각 통전 가능하도록 부착된다.
즉, 제1 전극 탭(17)이 제1 전극판(11)에 형성되는 무지부에 부착되고, 제2 전극 탭(19)이 제2 전극판(13)에 형성되는 무지부에 부착된다.
따라서, 제1 및 제2 전극 탭(17, 19)은 각각 제1 및 제2 전극판(11, 13)과 같은 극성을 갖는다.
상기 제1 전극 탭(17)은 캔(20)의 개구부 방향인 전극 조립체(10)의 상부면으로 인출되는 상향 전극 탭이고, 상기 제2 전극 탭(19)은 전극 조립체(10)의 하부면으로 인출되는 하향 전극 탭일 수 있다.
반대로, 제 1 전극 탭(17)이 전극 조립체(10)의 하부면으로 인출되고, 제2 전극 탭(19)이 전극 조립체(10)의 상부면으로 인출되도록 할 수도 있다.
물론, 전지 형성 과정에 따라 두 전극 탭(17, 19)이 서로 같은 방향으로 인출될 수도 있다.
상기 캔(20)은 알루미늄, 스테인리스 강 등의 금속으로 형성될 수 있으며, 원통형 등의 형상을 가질 수 있다.
또한, 캔(20)의 일면은 개방되어, 캔(20)은 개구부를 포함한다.
상기 전극 조립체(10)가 개구부를 통해 캔(20)의 내부에 삽입되며, 상기 하부 절연판(30)이 전극 조립체(10)의 하부면에 위치할 수도 있다.
전극 조립체(10)를 캔(20)에 삽입하기 전에, 제2 전극 탭(19)은 전극 조립체(10)의 중심부를 향하여 저면과 나란하도록 절곡된다.
절곡된 제2 전극 탭(19)의 일부분은 전극 조립체(10)의 중공을 가로지르도록 형성된다.
또한, 하부 절연판(30)이 구비되는 경우, 하부 절연판(30)은 전극 조립체(10)의 중공에 대응되도록 형성되는 통공을 포함한다.
따라서, 절곡된 제2 전극 탭(19)의 일부분은 하부 절연판(30)의 통공도 가로지르게 된다.
하부 절연판(30)은 다수개의 홀(31)을 포함하여, 하부 절연판(30)에 의해 감소되는 공간으로 인하여 주입되는 전해액의 감소를 최소화할 수 있다.
상기와 같이 구비된 상태에서 전극 조립(10)의 중공 및 하부 절연판(30)의 통공을 통해 용접봉을 삽입하여 제2 전극 탭(19)을 캔(20)의 저면에 용접한다.
따라서, 캔(20)은 제1 전극 탭(19)과 같은 극성을 가지며, 캔(20) 자체가 전극 단자의 역할을 한다.
캔(20)에 삽입된 전극 조립체(10)의 상부에는 상부 절연판(40)이 위치할 수 있으며, 전극 조립체(10)의 중심부에 형성되는 중공에는 센터 핀(50)이 삽입될 수 있다.
상기 상부 절연판(40)은 전해액이 전극 조립체(10) 내로 잘 스며들도록 형성되는 다수개의 제1 홀(41)을 포함할 수 있다.
또한, 상부 절연판(40)은 제1 전극 탭(17)을 외부로 인출하기 위해 형성되는 제2 홀(43)을 포함할 수 있다.
상기 센터 핀(50)은 외력에 의해 전극 조립체(10)가 변형되는 것을 방지하 고, 중심부가 비어 있는 경우에는 전극 조립체(10)로부터 발생하는 가스의 이동 통로가 된다.
또한, 센터 핀(50)은 전극 조립체(10)의 충·방전 및 경과 시간에 따른 변형을 억제하여 전지의 수명을 늘리는 역할도 한다.
센터 핀(50)은 원기둥의 형상일 수 있으며, 중심부가 비어 있는 관형으로 형성될 수도 있다.
센터 핀(50)은 전해액의 함침을 용이하게 하고, 전극 조립체(10)로부터 발생하는 가스를 원활하게 외부로 배출시킬 수 있도록 측면에 형성되는 다수개의 홀(51)을 포함할 수 있다.
상기 캔(20)의 측면에는 상부 절연판(40)의 상단 레벨에 맞추어 형성되는 비드(21)를 포함한다.
상기 비드(21)는 상기 캔(20)의 측면을 캔의 내측으로 압입함으로써 형성되며, 상기 전극 조립체(10)가 상하로 유동하는 것을 방지한다.
상기 절연 가스켓(60)이 캔(20)의 개구부에 삽입되고, 상기 캡 조립체(70)가 절연 가스켓(60) 내에 결합되어 캔(20)을 밀봉한다.
상기 절연 가스켓(60)은 절연성의 탄성을 갖는 물질로서, 상기 캡 조립체(70)가 안착할 수 있는 형상을 가지며, 캡 조립체(70)의 외면을 감싼다.
따라서, 상기 절연 가스켓(60)은 서로 다른 극성을 갖는 캔(20)과 캡 조립체(70)를 절연시킨다.
상기 캡 조립체(70)는 먼저 각 부품이 결합된 형태로 한꺼번에 절연 가스 켓(60) 내에 설치되거나, 부품들이 차례로 절연 가스켓(60) 내에 적층될 수도 있다.
상기 캡 조립체(70)는 전극 단자 역할을 하는 캡 업(71) 및 상기 캡 업(71)의 하부에 위치하는 하부 부품으로 이루어진다.
상기 하부 부품은 캡 업(71)의 하부에 순서대로 위치하는 PTC 서미스터(72), 벤트(73), 캡 다운(74), 서브 플레이트(75)를 포함한다.
상기 캡 업(71)의 하부면에 PTC 서미스터(72)가 위치하지 않을 수도 있으며, 이 경우에는 캡 업(71)의 하부면에 벤트(73)가 위치하게 된다.
상술하면, 벤트(73)의 하부에는 중공을 갖는 캡 다운(74)이 절연재(76)를 사이에 두고 위치하며, 절연재(76)에 의해 벤트(73)와 캡 다운(74)은 절연된다.
상기 캡 다운(74)은 전지 내의 압력이 증가하는 경우, 압력이 벤트(73)의 하부면에 작용할 수 있도록 통로를 제공하는 통공을 구비한다.
캡 다운(74)의 하부에는 캡 다운(74)에 형성된 중공을 가로지르도록 서브 플레이트(75)가 위치한다.
상기 서브 플레이트(75)는 상기 캡 다운(74)의 중공을 통해 노출되는 상기 벤트(73)의 돌출부(73a)와 용접 등의 방법에 의해 접속된다.
상기 전극 조립체(10)로부터 상향 인출되는 제1 전극 탭(17)은 용접 등의 방법에 의해 캡 다운(74)의 하면 또는 서브 플레이트(75)의 하면에 접속된다..
전지의 내부 압력이 증가하게 되면, 벤트(73)의 돌출부(73a)는 돌출 방향이 상승하거나 역전되어 서브 플레이트(75)와의 접속이 끊어져 전류의 흐름을 차단하 게 된다.
캡 다운(74)과 서브 플레이트(75)는 레이저 용접 등에 의해 접속될 수 있고, 벤트(73)의 돌출부(73a)와 서브 플레이트(75)는 초음파 용접 등에 의해 접속될 수 있다.
이때, 상기 캡 업(71)은 하부 부품과 접촉되는 영역에 형성되는 제1 홀(71a)을 포함하고, 하부 부품 중, PTC 서미스터(72)와 벤트(73)는 상기 제1 홀(71a)과 대응되어 형성되는 제2 홀(72a, 73b)을 포함한다.
상기 제1 및 제2 홀(71a, 72a, 73b)의 직경이 너무 작으면, 가스가 방출되는데 오랜 시간이 걸리게 된다.
또한, 상기 제1 및 제2 홀(71a, 72a, 73b)의 직경이 너무 크면, 밀폐성을 확보하기 어렵고, 홀을 형성하기 위한 공간적 제약이 따르게 된다.
따라서, 상기 제1 및 제2 홀(71a, 72a, 73b)의 직경은 0.1mm 이상 0.3mm 이하인 것이 바람직하다.
또한, 상기 캡 업(71)의 하부면에는 제1 결합부인 걸림 홈(71b)이 형성되고, 캡 업(71)과 접촉되는 하부 부품, 즉 PTC 서미스터(72)의 상부면에는 제2 결합부인 걸림 턱(72b)이 형성된다.
반대로, 상기 캡 업(71)의 하부면에 제1 결합부인 걸림 턱이 형성되고, PTC 서미스터(72)의 상부면에 제2 결합부인 걸림 홈이 형성될 수도 있다.
상기 걸림 턱(72b)은 상기 걸림 홈(71b) 내에 위치하며, 상기 걸림 홈(71b)은 상기 걸림 턱(72b)이 일정 각도로 회전 가능한 구조를 갖는다.
상기 걸림 홈(71b)은 상기 캡 업(71)의 호를 따라 임의의 폭과 길이를 갖도록 형성될 수 있다.
상기 걸림 홈(71b) 및 걸림 턱(72b)은 본 실시예에서와 같이 각각 4개가 형성되어, 각각 90°로 등분되도록 위치할 수 있다.
하지만, 본 발명에서 상기 걸림 홈(71b) 및 걸림 턱(72b)의 개수 및 위치를 한정하는 것은 아니다.
상기 캡 업(71)이 일정 각도로 회전하면, 상기 제1 홀(71a) 및 제2 홀(72a, 73b)이 일렬로 정렬됨으로써, 통로를 형성하게 된다.
따라서, 캡 업(71)의 회전에 따라 캔(10)이 밀폐될 수도 개방될 수도 있다.
따라서, 가스 발생량이 많은 공정을 거친 후, 캔(10)을 개방하여 가스를 제거하는 것이 가능하다.
또한, 불필요한 가스를 제거함으로써 벤트의 오작동을 방지할 수 있으며, 전지의 안전성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
상기 걸림 홈(71b)은 캡 업(71)이 약 5°~ 80°정도의 각을 갖고 회전할 수 있을 정도로 형성되는 것이 바람직하다.
회전 가능한 각도를 5°보다 작게 하면, 제1 및 제2 홀의 크기가 너무 작게 형성되어, 캔 내의 가스가 방출되는 데 오랜 시간이 걸리고, 작업성이 떨어진다.
또한, 본 실시예에서와 같이 각각의 홀이 4등분 되어 위치하는 경우에는 회전 가능한 각도가 80°를 넘지 않는 것이 바람직하다.
캡 업의 회전 가능한 각도는 상기 홀의 위치 및 직경에 따라 다양하게 설정 이 가능하다.
또한, 밀폐성을 높이기 위해서, 상기 캡 업(71)의 하부면에는 밀폐판(71c)이 위치할 수 있다.
상기 캡 업(71)이 회전함에 따라, 상기 밀폐판(71c)은 상기 제2 홀(72a)을 밀폐하거나 개봉한다.
즉, 상기 캡 업(71)이 회전하여, 상기 제1 내지 제3 홀(71a, 72a, 73b)이 일렬로 정렬되면, 상기 제2 홀(72a)을 덮고 있던 상기 밀폐판(71c)은 상기 제2 홀(72a)을 벗어나 위치하게 된다.
또한, 밀폐성을 높이기 위하여, 상기 캡 조립체(70)는 상기 캡 업(71), PTC 서미스터(72) 및 벤트(73)의 외주면을 감싸는 밀폐 가스켓(77)을 포함한다.
도2a 및 도2b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 결합 단면도 및 분리 사시도를 나타낸 것이다.
도2a 및 도2b를 참조하면, 이차 전지는 전극 조립체(10), 상기 전극 조립체(10)를 수용하는 캔(20) 및 상기 캔(20)을 밀봉하는 캡 조립체(70′)를 포함한다.
또한, 상기 이차 전지는 하부 절연판(30), 상부 절연판(40), 센터 핀(50) 및 절연 가스켓(60), 밀폐 가스켓(80)을 더 포함한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 구성 요소(10 ~ 60)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 구성 요소(10 ~ 60)와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 캡 조립체(70′)는 전극 단자 역할을 하는 캡 업(171) 및 상기 캡 업(171)의 하부에 위치하는 하부 부품으로 이루어진다.
상기 하부 부품은 상기 캡 업(171)의 하부에 순서대로 위치하는 PTC 서미스터(172), 전류 차단기(173), 벤트(174)를 포함한다.
상기 벤트(174)는 중심부에 캡 조립체(70′)의 하부 방향으로 볼록하게 돌출되는 돌출부(174a)를 포함한다.
상기 돌출부(174a)는 상기 전극 조립체(10)로부터 상향 인출되는 제1 전극 탭(17)과 용접 등의 방법으로 접속된다.
전지 내의 압력이 일정 수준 이상이 되면, 상기 돌출부(174a)는 내부 압력에 의해 점차로 그 형상이 상기 캡 조립체(70′)의 상부 방향으로 볼록하게 바뀌게 된다.
돌출부(174a)가 변형되면, 돌출부(174a)는 제1 전극 탭(17)과의 접속 부위가 떨어지고, 전류 차단기(173)를 파단함으로써 전류의 흐름을 차단하게 된다.
이때, 상기 캡 업(171)은 하부 부품과 접촉되는 영역에 형성되는 제1 홀(171a)을 포함한다.
또한, 하부 부품인 PTC 서미스터(172), 전류 차단기(173) 및 벤트(174)는 상기 제1 홀(171a)과 대응되어 형성되는 제2 홀(172a, 173a, 174b)을 포함한다.
상기 제1 및 제2 홀(171a, 172a, 173a, 174b)의 직경이 너무 작으면, 가스가 방출되는데 오랜 시간이 걸리게 된다.
또한, 상기 제1 및 제2 홀(171a, 172a, 173a, 174b)의 직경이 너무 크면, 밀 폐성을 확보하기 어렵고, 홀을 형성하기 위한 공간적 제약이 따르게 된다.
따라서, 상기 제1 및 제2 홀(171a, 172a, 173a, 174b)의 직경은 0.1mm 이상 0.3mm 이하인 것이 바람직하다.
또한, 상기 캡 업(171)의 하부면에는 제1 결합부인 걸림 홈(171b)이 형성되고, 상기 캡 업(171)과 접촉되는 하부 부품, 즉 PTC 서미스터(172)의 상부면에는 제2 결합부인 걸림 턱(172b)이 형성된다.
이와는 반대로, 상기 캡 업(171)의 하부면에 제1 결합부인 걸림 턱이 형성되고, 상기 PTC 서미스터(172)의 상부면에 제2 결합부인 걸림 홈이 형성될 수도 있다.
상기 걸림 턱(172b)은 상기 걸림 홈(171b) 내에 위치하며, 상기 걸림 홈(171b)은 상기 걸림 턱(172b)이 일정 각도로 회전 가능한 구조를 갖는다.
상기 걸림 홈(171b)은 상기 캡 업(171)의 호를 따라 임의의 폭과 길이를 갖도록 형성될 수 있다.
상기 걸림 홈(171b) 및 걸림 턱(172b)은 본 실시예에서와 같이 각각 4개가 형성되어, 각각 90°로 등분되도록 위치할 수 있다.
하지만, 본 발명에서 상기 걸림 홈(171b) 및 걸림 턱(172b)의 개수 및 위치를 한정하는 것은 아니다.
상기 캡 업(171)이 일정 각도로 회전하면, 상기 제1 및 제2 홀(171a, 172a, 173a, 174b)이 일렬로 정렬됨으로써, 통로를 형성하게 된다.
따라서, 캡 업(171)의 회전에 따라 캔(10)이 밀폐될 수도 개방될 수도 있다.
따라서, 가스 발생량이 많은 공정을 거친 후, 캔을 개방하여 가스를 제거하는 것이 가능하다.
또한, 불필요한 가스를 제거함으로써 벤트의 오작동을 방지할 수 있으며, 전지의 안전성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
상기 걸림 홈(171b)은 캡 업(171)이 약 5°~ 80°정도의 각을 갖고 회전할 수 있을 정도로 형성되는 것이 바람직하다.
회전 가능한 각도가 5°보다 작으면, 제1 및 제2 홀의 크기가 너무 작게 형성되어, 캔 내의 가스가 방출되는 데 오랜 시간이 걸리고, 작업성이 떨어진다.
또한, 본 실시예에서와 같이 각각의 홀이 4등분 되어 위치하는 경우에는 회전 가능한 각도가 80°를 넘지 않는 것이 바람직하다.
하지만, 캡 업이 회전 가능한 각도는 상기 홀의 위치 및 직경에 따라 다양하게 설정이 가능하다.
또한, 밀폐성을 높이기 위해서, 상기 캡 업(171)의 하부면에는 밀폐판(171c)이 위치할 수도 있다.
상기 캡 업(171)이 회전함에 따라, 상기 밀폐판(171c)은 상기 제2 홀(172a, 173a, 174b)을 밀폐하거나 개봉한다.
즉, 상기 캡 업(171)이 회전하여 상기 제1 및 제2 홀(171a, 172a, 173a, 174b)이 일렬로 정렬되면, 상기 제2 홀을 덮고 있던 상기 밀폐판(171c)은 상기 제2 홀을 벗어나 위치하게 된다.
또한, 밀폐성을 높이기 위하여, 상기 캡 조립체(70′)는 상기 캡 업(171), PTC 서미스터(172), 전류 차단기(173) 및 벤트(174)의 외주면을 감싸는 밀폐 가스켓(175)을 포함한다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 도시하고 있으나, 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
도1a 및 도1b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 결합 단면도 및 분리 사시도를 나타낸 것이다.
도2a 및 도2b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 결합 단면도 및 분리 사시도를 나타낸 것이다.
[도면의 주요부호에 대한 설명]
10 : 전극 조립체 11, 13 : 전극판
15 : 세퍼레이터 17, 19 : 전극 탭
20 : 캔 30 : 하부 절연판
40 : 상부 절연판 50 : 센터 핀
60 : 절연 가스켓 70, 70′: 캡 조립체
71, 171 : 캡 업 71a, 171a : 제1 홀
71b, 171b : 걸림 홈 71c, 171c : 밀폐판
72, 172 : PTC 서미스터 72b, 172b : 걸림 턱
73, 174 : 벤트 73a, 174a : 돌출부
74 : 캡 다운 75 : 서브 플레이트
76 : 절연재 77, 175 : 밀폐 가스켓
173 : 전류 차단기
72a, 73b, 172a, 173a, 174b : 제2 홀

Claims (22)

  1. 제1 홀을 포함하는 캡 업; 및
    상기 캡 업의 하부에 위치하고, 상기 제1 홀과 대응하는 제2 홀을 포함하는 벤트를 포함하되,
    상기 캡 업은 회전 가능한 것을 특징으로 하는 캡 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 캡 업이 회전함에 따라, 상기 제1 홀과 상기 제2 홀이 일렬로 정렬되는 것을 특징으로 하는 캡 조립체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 홀의 직경은 0.1mm 이상 0.3mm 이하인 것을 특징으로 하는 캡 조립체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 홀 및 상기 제2 홀은 상기 캡 업 및 상기 벤트에 각각 4개가 등분되어 위치하는 것을 특징으로 하는 캡 조립체.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 캡 업은 5°이상 80°이하로 회전하는 것을 특징으로 하는 캡 조립체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 캡 업과 상기 벤트 사이에 위치하는 PTC 서미스터를 더 포함하되,
    상기 제2 홀은 상기 PTC 서미스터를 관통하는 것을 특징으로 하는 캡 조립체.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 벤트와 상기 PTC 서미스터 사이에 위치하는 전류 차단기를 더 포함하되,
    상기 제2 홀은 상기 전류 차단기를 관통하는 것을 특징으로 하는 캡 조립체.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 캡 업은 하부면에 형성되는 제1 결합부를 포함하고, 상기 PTC 서미스터는 상부면에 형성되는 제2 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 캡 조립체.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 결합부는 걸림 홈이고, 상기 제2 결합부는 걸림 턱이거나, 또는 상기 제1 결합부는 걸림 턱이고, 상기 제2 결합부는 걸림 홈인 것을 특징으로 하는 캡 조립체.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 캡 업은 하부면에 형성되는 밀폐판을 포함하는 것을 특징으로 하는 캡 조립체.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 캡 조립체는 상기 캡 업 및 상기 벤트의 외주면을 감싸는 밀폐 가스켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 캡 조립체.
  12. 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 수용하는 캔 및 상기 캔을 밀봉하는 캡 조립체를 포함하는 이차 전지에 있어서,
    상기 캡 조립체는 회전 가능한 캡 업 및 상기 캡 업의 하부에 위치하는 벤트를 포함하되,
    상기 캡 업은 제1 홀을 포함하고,
    상기 벤트는 상기 제1 홀과 대응되는 제2 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 캡 업이 회전하면, 상기 제1 홀과 상기 제2 홀이 일렬로 정렬되는 것을 특징으로 이차 전지.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 홀의 직경은 0.1mm 이상 0.3mm 이하인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1 홀 및 상기 제2 홀은 상기 캡 업 및 상기 벤트에 각각 4개가 등분되어 위치하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 캡 업은 5°이상 80°이하로 회전하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 캡 조립체는 상기 캡 업과 상기 벤트 사이에 위치하는 PTC 서미스터를 더 포함하되,
    상기 제2 홀은 상기 PTC 서미스터를 관통하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 캡 조립체는 상기 벤트와 상기 PTC 서미스터 사이에 위치하는 전류 차단기를 더 포함하되,
    상기 제2 홀은 상기 전류 차단기를 관통하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 캡 업은 하부면에 형성되는 제1 결합부를 포함하고, 상기 PTC 서미스터는 상부면에 형성되는 제2 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제1 결합부는 걸림 홈이고, 상기 제2 결합부는 걸림 턱이거나, 또는 상기 제1 결합부는 걸림 턱이고, 상기 제2 결합부는 걸림 홈인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  21. 제 12 항에 있어서,
    상기 캡 업은 하부면에 형성되는 밀폐판을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  22. 제 12 항에 있어서,
    상기 캡 조립체는 상기 캡 업 및 상기 벤트의 외주면을 감싸는 밀폐 가스켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
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