KR101375046B1 - 이차전지 - Google Patents

Abstract

안전벤트의 두께를 두껍게 형성하면서도 작동압력에서 안전벤트의 파열이 신속하게 이루어져 안전성 및 신뢰성이 향상된 이차전지를 제공한다. 본발명에 따른 이차전지는 양극판, 음극판 및 세퍼레이터를 구비하는 전극조립체, 상기 전극조립체가 수용되도록 상부가 개구된 캔, 상기 캔의 상부를 밀봉하고, 안전벤트가 형성된 캡플레이트, 및 상기 전극조립체와 상기 캡플레이트 사이에 배치된 절연케이스를 포함하고, 상기 절연케이스는 상기 안전벤트와 대응하는 영역에 형성된 개구부 및 상기 개구부를 둘러싸면서 상기 안전벤트 쪽으로 돌출된 관 형상의 격벽으로 이루어지는 내압유도부를 포함한다.

이차전지, 절연케이스, 캡플레이트, 내압유도부

Description

이차전지{SECONDARY BATTERY}

본 발명은 이차전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 절연케이스에 내압유도부를 형성하여 베어셀의 내부 압력을 캡플레이트의 안전벤트에 집중하여 작용토록 하는 구조를 채용한 이차전지에 대한 것이다.

통상적으로, 이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리, 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하는 것으로서, 셀룰라 폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 첨단 전자기기 분야에서 널리 사용되고 있다. 특히, 리튬이차전지는 작동전압이 3.6V로서, 전자장비 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나 니켈-수소 전지보다 3배나 높고, 단위 중량당 에너지밀도가 높다는 측면에서 급속도로 신장되고 있는 추세이다.

이러한 리튬이차전지는 주로 양극 활물질로 리튬계 산화물, 음극 활물질로는 탄소재를 사용하고 있다. 또한, 리튬이차전지는 여러가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적 형상으로는 원통형과, 각형과, 파우치형을 들 수 있다.

이 중 각형 이차전지는 전극조립체와, 이 전극조립체를 수용하는 캔과, 이 캔에 결합되는 캡조립체를 포함하여 이루어진다.

전극조립체는 양극판과 음극판 및 이들 두 전극판 사이에 개재된 세퍼레이터 가 권취되어 있으며, 양극판 및 음극판으로부터 양극탭 및 음극탭이 각각 인출되어 있다.

캔은 각형 이차전지에서 대략 직육면체의 형상을 가진 금속재질의 용기이며, 딥 드로잉(deep drawing) 등의 가공방법으로 형성한다.

캡조립체는 캔의 상부에 결합되는 캡플레이트와, 단자통공을 통하여 설치되고 그 외면에 캡플레이트와의 절연을 위한 가스켓이 위치하는 전극단자와, 캡플레이트의 아랫면에 설치되는 절연플레이트와, 이 절연플레이트의 아랫면에 설치되어전극단자와 통전되는 단자플레이트를 포함하여 이루어진다.

전극조립체의 음극판은 음극탭과 단자플레이트를 통해 전극단자와 전기적으로 연결되고, 양극판은 양극탭을 통해 캡플레이트에 전기적으로 연결된다.

단자플레이트의 하부에는 절연케이스가 더 설치될 수도 있는데, 이 절연케이스는 전극조립체와 캡조립체 사이를 절연하는 역할을 한다.

한편, 캡플레이트의 일 측에는 안전벤트가 형성될 수 있다. 이 안전벤트는 주변의 다른 부분보다 얇게 형성되므로, 과충전 등으로 인하여 전지의 내부압력이 증가할 때 다른 부분보다 우선적으로 파단되어 내부가스를 방출시킴으로써 전지의 안전성을 확보하는 역할을 한다.

이때, 전지의 내부에서 발생한 압력은 절연케이스를 통과하여 캡플레이트의 전체 영역에 고르게 전달되는데, 베어셀의 내부 압력이 작동 압력 이상으로 형성되는 경우 안전벤트의 파열이 신속하게 이루어지기 위해 안전벤트의 두께를 20 내지 30㎛ 정도로 얇게 형성하여 이차전지의 안정성을 확보한다.

그런데, 이러한 안전벤트의 얇은 두께는 전지의 낙하나 작은 외부 충격에도 민감하게 반응한다. 따라서 안전벤트의 작동 압력 보다도 낮은 압력에서도 안전벤트가 파열될 수 있으므로 결과적으로 이차전지의 신뢰성이 떨어지는 문제가 발생한다. 또한, 이러한 얇은 두께의 안전벤트를 형성하기 위해서 고도의 정밀한 성형 작업을 요하게 되므로 공정시간이 지연되어 이차전지의 제조단가가 상승한다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 절연케이스에 내압유도부를 형성하여 베어셀의 내부 압력이 캡플레이트의 안전벤트에 집중하여 작용하는 이차전지를 제공한다.

본 발명에 따른 이차전지는 양극판, 음극판 및 세퍼레이터를 구비하는 전극조립체, 상기 전극조립체가 수용되도록 상부가 개구된 캔, 상기 캔의 상부를 밀봉하고, 안전벤트가 형성된 캡플레이트, 및 상기 전극조립체와 상기 캡플레이트 사이에 배치된 절연케이스를 포함하고, 상기 절연케이스는 상기 안전벤트와 대응하는 영역에 형성된 개구부 및 상기 개구부를 둘러싸면서 상기 안전벤트 쪽으로 돌출된 관 형상의 격벽으로 이루어지는 내압유도부를 포함한다.

이때, 상기 내압유도부는 상기 개구부의 둘레를 따라 돌출 형성되고, 상기 내압유도부의 단부는 상기 안전벤트가 형성된 영역과 대응하도록 형성될 수 있으며, 상기 내압유도부는 상기 개구부의 둘레로부터 상기 개구부의 외측으로 이격되 어 돌출 형성되고, 상기 내압유도부의 단부는 상기 안전벤트가 형성된 영역과 대응하도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 안전벤트는 적어도 하나의 안전벤트 홈을 포함하고, 상기 내압유도부의 단부 내측은 상기 안전벤트 홈이 형성된 영역과 대응할 수 있다.

또한, 상기 내압유도부의 수평 단면의 면적은 상기 내압유도부가 상기 안전벤트 쪽으로 돌출될수록 감소할 수 있으며, 상기 내압유도부는 상부가 개구된 타원뿔대 형상일 수 있는데, 이때 상기 타원뿔대의 모선과 상기 절연케이스의 하부면이 이루는 각도는 42 내지 90도의 범위로 형성될 수 있다. 또한, 상기 타원뿔대의 모선은 곡선으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 절연케이스는 본체부, 지지부 및 본체부에 형성된 상기 내압유도부를 포함하여 형성되고, 상기 내압유도부의 높이는 상기 지지부의 높이보다 크게 형성될 수 있으며, 상기 내압유도부의 단부는 상기 캡플레이트와 접촉하고, 상기 내압유도부의 단부의 내부에 상기 안전벤트가 배치되도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 캡플레이트는 상기 내압유도부의 돌출된 단부와 접촉하는 영역에 삽입홈이 형성되고, 상기 삽입홈에 상기 내압유도부의 돌출된 단부가 끼움결합될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 이차전지는 양극판, 음극판 및 세퍼레이터를 구비하는 전극조립체, 상기 전극조립체가 수용되도록 상부가 개구된 캔, 상기 캔의 상부를 밀봉하고, 안전벤트가 형성된 캡플레이트, 및 상기 전극조립체와 상기 캡플레이트 사이에 배치되고, 상기 안전벤트에 대응하는 영역에 개구부가 형성되고, 상기 개구부의 둘레로부터 연장되어 상기 안전벤트에 대응하도록 돌출된 격벽 을 구비하는 절연케이스를 포함한다.

본 발명은 베어셀의 내부 압력이나 가스가 캡플레이트에 형성된 안전벤트에 집중하여 작용하므로 작동압력에서 안전벤트의 파열이 신속하게 이루어져 이차전지의 안전성을 현저히 증대된다.

또한, 본 발명은 베어셀의 내부 압력을 안전벤트에 집중시키므로 안전벤트의 두께를 보다 두껍게 형성하는 것이 가능하므로 외부 충격에 의한 안전벤트의 파손을 방지하여 이차전지의 신뢰성을 더욱 향상된다.

또한, 본 발명은 안전벤트의 정밀한 성형작업을 요하지 않아 공정시간이 단축되어 이차전지의 제조단가를 낮출 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명의 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어 들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련 기술 문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 분리 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 상부측부분 단면도이고, 도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 절연케이스에 대한 평면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지(100)는 전극조립체(110), 전극조립체(110)를 수용하는 캔(120), 캔(120)과 결합되는 캡 조립체(130) 및 전극조립체(110)와 캡 조립체(130) 사이에 배치되고 내압유도부(185)가 형성된 절연케이스(180)를 포함하여 이루어진다.

전극조립체(110)는 양극판(113) 및 음극판(115)과 이들을 상호 절연시키는 세퍼레이터(114)를 양극판(113)과 음극판(115) 사이에 개재하여 적층하고, 와형으로 권취하여 이른바 '젤리롤(Jelly Roll)' 형태로 만든다. 음극판(115) 및 양극판(113)은 각각 구리 및 알루미늄 호일(foil)로 이루어진 전극집전체 각각에 음극 활물질인 탄소와 양극 활물질인 코발트산 리튬 등을 코팅시켜 형성할 수 있다. 세퍼레이터(114)는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 공중합체(co-polymer)로 이루어질 수 있다.

캔(120)은 도시된 바와 같은 각형 이차전지에서 대략 직육면체의 형상을 가진 금속재질의 용기이며, 딥 드로잉(deep drawing) 등의 가공방법으로 형성할 수 있다. 따라서, 캔(120) 자체가 단자역할을 수행하는 것도 가능하다. 캔(120)은 경량의 전도성 금속인 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성될 수 있다. 캔(120)은 전극조립체(110)와 전해액의 용기가 되고, 전극조립체(110)가 투입되도록 개방된 상부는 캡 조립체(130)에 의해 봉해진다.

캡조립체(130)는 캡플레이트(140), 절연플레이트(150), 단자플레이트(160) 및 전극단자(131)를 포함하여 형성된다. 캡조립체(130)가 캔(120)의 상단과 용접된 후에는 캡플레이트(140)의 전해액주입구(145)를 통해서 전해액이 주입되고, 상기 전해액주입구(145)는 볼이 압입되어 이루어지는 마개(135)로 밀봉된다.

캡플레이트(140)에는 단자통공(141)이 형성되어 있는데, 전극단자(131)가 그 외면에 캡플레이트(140)와의 절연을 위하여 가스켓(133)을 위치시켜 상기 단자통공(141)을 관통하도록 설치된다.

또한, 캡플레이트(140)에는 안전벤트(143)가 형성된다. 안전벤트(143)는 주변의 캡플레이트 보다 얇게 형성되고, 또한 안전벤트 홈(144)이 형성되므로, 과충전 등으로 인하여 이차전지(100)의 내부 압력이 증가할 때 따른 부분보다 우선적으로 파단되어 내부가스를 방출시킴으로서 이차전지(100)의 안전성을 확보한다.

캡플레이트(140)의 아랫면에는 절연플레이트(150)가 설치되어 있고, 절연플레이트(150) 아랫면에는 단자플레이트(160)가 설치된다. 이 단자플레이트(160)에는 전극단자(131)의 하단부가 결합된다. 전술한 양극판(113) 및 음극판(115)은 각각 전극조립체(110)의 상부로 인출되는 양극탭(116) 및 음극탭(117)을 구비하는데, 음극판(115)은 음극탭(117)과 단자플레이트(160)를 통하여 전극단자(131)와 전기적으로 연결되고, 양극판(113)은 양극탭(116)이 캡플레이트(140)나 캔(120)에 용접된 다.

단자플레이트(160)의 하부에는 절연케이스(180)가 더 설치되는데, 절연케이스는 캔(120)에 수납되는 전극조립체(110)와 캡조립체(130)를 전기적으로 절연시키는 한편, 전극조립체(110)와 전극조립체(110)의 양극판(113) 및 음극판(115)으로부터 인출되는 전극탭(116, 117)의 위치를 고정시키는 역할을 한다. 절연케이스는 전극탭 간의 단락을 방지하기 위하여 통상 절연성 재질인 폴리프로필렌으로 이루어진다.

또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 절연케이스(180)는 지지부(184) 및 본체부(186)와 본체부(186)에 포함되는 내압유도부(185)를 포함하여 형성되고, 또한 본체부(186)에는 다수의 개구부(181, 182, 187)가 형성된다. 제1 개구부(181)는 음극판(115)의 음극탭(117)이 관통되고, 제2 개구부(182) 및 제3 개구부(187)는 전술한 캡플레이트(140)의 전해액 주입구(145)을 통해 주입된 전해액을 전극조립체(110)에 주입하는 역할을 한다. 이때, 제3 개구부(187)는 전술한 안전벤트(143)에 대응하는 위치에 형성된다. 미설명된 참조부호 183은 양극탭(116)이 통과하기 위한 홈을 나타낸다. 한편, 이 제2 및 제3 개구부(182,187)의 크기는 본발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 도 3에 도시된 크기에 한정되지 않는다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지(100)는 절연케이스(180)에 내압유도부(185)를 형성한다. 내압유도부(185)는 절연케이스(180)에 형성된 제3 개구부(187)의 둘레를 둘러싸면서, 전술한 안전벤트(143) 쪽으로 돌출된 관 형상의 격 벽으로 이루어진다. 즉, 내압유도부(185)를 구성하는 격벽은 제3 개구부(187)의 둘레로부터 연장되어 안전벤트(143)에 대응하도록 돌출된다. 더욱 상세히 설명하면, 제3 개구부(187)의 둘레를 따라 내압유도부(185)의 돌출이 개시되고, 돌출된 단부가 형성하는 영역(T)은 안전벤트 홈(144)이 형성된 영역에 대응된다.

상기한 구성에 의할 때, 베어셀의 내부 압력이나 가스가 캡플레이트(140)에 형성된 안전벤트(143), 특히 안전벤트 홈(144)에 집중하여 작용하게 된다. 따라서, 베어셀의 내부 압력이 규정치 이상으로 상승하는 경우에 안전벤트(143)의 파열이 신속하게 이루어지도록 작용하여 이차전지의 안전성을 현저하게 증대시킬 수 있다.

또한, 통상적으로 안전벤트(143)에 형성된 안전벤트 홈(144)에 의해 구성되는 영역의 두께는 매우 얇으므로 안전벤트의 작동 압력보다 낮은 압력에서도 이차전지의 외부충격 등에 의해서 안전벤트가 파단될 가능성이 있다. 그러나, 본 실시예에 따른 이차전지는 베어셀의 내부 압력을 안전벤트에 집중시키는 내압유도부를 구비함에 따라 안전벤트의 두께를 보다 두껍게 형성할 수있다. 따라서, 전지의 낙하와 같은 외부 충격에 의한 안전벤트의 파손을 방지하므로 이차전지의 신뢰성이 향상될 뿐만 아니라 안전벤트의 정밀하게 성형하는 데 들이는 비용 및 시간도 현저히 저감시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지에 대하여 설명한다. 도 4는본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지에 포함되는 절연케이스를 도시한 평면도이고, 도 5는 도 4의 A-A'선에 따른 단면도이다.

한편, 본 실시예에서는 이전 실시예와 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 부여하였다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지에 포함되는 절연케이스(280)는 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 절연케이스(180)와 비교할 때, 내압유도부(285)의 하부 구조가 다르게 형성된다.

즉, 본 실시예에 따른 내압유도부(285)는 캡플레이트(140)를 향하여 돌출이 개시되는 내압유도부(285)의 하부영역 내부에 제3 개구부(187)의 둘레가 배치되도록 형성된다. 다시말해, 내압유도부(285)의 하부영역은 제3 개구부(187)의 둘레보다 큰 둘레를 갖도록 제3 개구부(187)의 둘레에서 이격되어 형성된다. 이때, 이전 실시예와 같이 내압유도부(285)의 돌출된 단부(285a)의 둘레는 안전벤트(143)가 형성된 영역에 대응한다.

상기한 구성에 의할 때, 내압유도부(285)의 돌출된 단부(285a)의 내부 폭이 증대되므로 내압유도부(285)를 안전벤트(143)에 대응시키기가 더욱 용이해진다. 따라서, 베어셀의 내부 압력을 안전벤트(143)에 보다 용이하게 집중시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지에 대하여 설명한다. 도 6는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 이차전지에 포함되는 절연케이스를 도시한 평면도이고, 도 7은 도 6에서의 B영역의 C-C'선을 따른 단면과 이와 대응하는 캡플레이트의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.

한편, 본 실시예에서는 이전 실시예와 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 부여하였다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지에 포함되는 절연케이스(380)는 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 케이스(180)와 비교할 때, 내압유도부(385)의 형상이 다르게 형성된다.

즉, 본 실시예에 따른 내압유도부(385)는 단면 면적이 돌출되는 방향을 따라 감소하는 타원뿔대 형상으로 이루어진다. 다시 말해, 내압유도부(385)의 단부(385a)의 둘레가 이루는 면적은 제3 개구부(187)의 둘레가 이루는 면적보다 작게 형성된다. 따라서, 베어셀 내부 압력 압력이 캡플레이트(140)의 안전벤트(143)로 보다 용이하게 집중된다.

한편, 이때, 내압유도부(385)를 구성하는 타원뿔대의 모선(381)과 절연케이스(380)의 하부면(186a)이 이루는 각도(α)는 42 내지 90도의 범위로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 각도가 90도보다 크면 내압유도부(385)가 돌출된 단부(385a)의 수평 단면 면적이 돌출이 개시되는 면적보다 오히려 크게 형성되어 안전벤트로(143)로의 압력 집중 효과가 전술한 일실시예보다도 작게 되며, 이러한 각도가 42도 보다 작으면 베어셀의 내압이 절연케이스(380)의 모선(381)에 우선적으로 작용하므로 역시 내압이 집중적으로 안전벤트(143)로 집중되지 않기 때문이다.

이하, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지에 대하여 설명한다. 도 8는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 절연케이스에 포함되는 내압유도부의 단면과 이와 대응하는 캡플레이트의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.

한편, 본 실시예에서는 이전 실시예와 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 부여하였다. 도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지에 포함되는 절연케이스(480)는 전술한 본 발명의일 실시예에 따른 절연케이스(180)와 비교할 때, 내압유도부(485)의 형상이 다르게 형성된다.

즉, 본 실시예에 따른 내압유도부(485)는 타원뿔대의 모선(481)이 곡률(R)을 갖는 곡선으로 이루어진다. 즉, 내압유도부(485)를 구성하는 격벽은 라운딩되면서 안전벤트(143)를 향하여 돌출되는 구조로 이루어진다. 이러한 구조에 의해서 베어셀의 내압이 타원뿔대의 모선(481)에 우선적으로 작용하지 않으면서 내압유도부(485)가 돌출되는 방향으로 원활하게 전달된다. 따라서, 베어셀의 내부 압력이 캡플레이트(140)의 안전벤트(143)로 보다 현저하게 집중된다.

이하, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지에 대하여 설명한다. 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 절연케이스에 포함되는 내압유도부의 단면과 이와 대응하는 캡플레이트의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.

한편, 본 실시예에서는 이전 실시예와 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 부여하였다. 도 9을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지에 포함되는 절연케이스(580)는 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 절연케이스(180)와 비교할 때, 내압유도부(585)의 형상이 다르게 형성된다.

즉, 본 실시예에 따른 내압유도부는 이전 실시예에서와 같이, 타원뿔대의 모선(581)이 곡률(R)을 갖는 곡선으로 이루어질 뿐만 아니라, 내압유도부(585)의 돌출된 높이가 절연케이스(580)의 지지부(도 3의 참조부호 184)보다 크도록 형성되어 내압유도부(585)를 구성하는 격벽의 단부(585a)가 캡플레이트(140)와 접촉하도록 형성된다. 또한, 격벽의 단부(585a)가 접촉된 캡플레이트(140) 영역의 내부에는 안전벤트 홈(144)을 갖는 안전벤트(143)가 배치되는 구조로 이루어진다. 다시 말해, 내압유도부(585)의 단부(585a)의 둘레 내부에 안전벤트(143)가 배치되도록 형 성된다.

이러한 구성에 의할 때, 베어셀의 내부 압력이 캡플레이트(140)의 안전벤트(143)로 전달되는 과정에서의 압력 손실을 더욱 저감시킨다. 따라서, 압력이 더욱 안전벤트로 집중되므로 안전벤트의 두께를 더욱 두껍게 형성하는 것이 가능해진다. 즉, 낙하 등의 외부 충격에 의한 안전벤트의 파손 가능성이 더욱 낮아지므로 이차전지의 안전성 및 신뢰성이 더욱 향상된다.

이하, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지에 대하여 설명한다. 도 10는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 절연케이스에 포함되는 내압유도부의 단면과 이와 대응하는 캡플레이트의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.

한편, 본 실시예에서는 이전 실시예와 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 부여하였다. 도 10을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지는 이전 실시예에 따른 이차전지와 비교할 때, 내압유도부(685)의 단부(685a) 및 이에 대응하는 캡플레이트(240) 영역의 형상이 다르게 이루어진다.

즉, 내압유도부(685)를 구성하는 격벽의 단부(685a)는 캡플레이트(140)에 형성된 삽입홈(245)에 끼움결합된다. 이때, 삽입홈(245)에는 수지 또는 수지 복합재료로 이루어지는 접착제를 도포하여 내압유도부(685)의 단부(685a)가 삽입홈(245)에 더욱 단단히 고정될 수 있다.

이러한 구성에 의할 때, 이전 실시예에서의 효과에서 나아가 베어셀의 내부압력이 안전벤트로 집중되는 효과를 더욱 강화시키고, 절연케이스를 캡플레이트에 고정시키는 구성에 따라 캡플레이트에 작용하는 외력에 대한 저항력이 더욱 증대된 다. 따라서, 이차전지의 안전성이 더욱 향상된다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 이차전지를 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 사상에 포함된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 분리 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 상부측 부분 단면도이다.

도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 절연케이스에 대한 평면도이다.

도 4는본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지에 포함되는 절연케이스를 도시한 평면도이다.

도 5는 도 4의 A-A'선에 따른 단면도이다.

도 6는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지에 포함되는 절연케이스를 도시한 평면도이다.

도 7은 도 6에서의 B영역의 C-C'선을 따른 단면과 이와 대응하는 캡플레이트의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 8는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 절연케이스에 포함되는 내압유도부의 단면과 이와 대응하는 캡플레이트의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 절연케이스에 포함되는 내압유도부의 단면과 이와 대응하는 캡플레이트의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 10는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 절연케이스에 포함되는 내압유도부의 단면과 이와 대응하는 캡플레이트의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.

Claims (12)

1. 양극판, 음극판 및 세퍼레이터를 구비하는 전극조립체,

   상기 전극조립체가 수용되도록 상부가 개구된 캔,

   상기 캔의 상부를 밀봉하고, 안전벤트가 형성된 캡플레이트, 및

   상기 전극조립체와 상기 캡플레이트 사이에 배치된 절연케이스

   를 포함하고,

   상기 절연케이스는 상기 안전벤트와 대응하는 영역에 형성된 개구부 및 상기 개구부를 둘러싸면서 상기 안전벤트 쪽으로 돌출된 관 형상의 격벽으로 이루어지는 내압유도부를 포함하고,

   상기 안전벤트는 적어도 하나의 안전벤트 홈을 포함하고,

   상기 내압유도부의 단부는 상기 안전벤트 홈이 형성된 영역과 대응되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
2. 제1항에 있어서,

   상기 내압유도부는 상기 개구부의 둘레를 따라 돌출되게 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
3. 제1항에 있어서,

   상기 내압유도부는 상기 개구부의 둘레로부터 상기 개구부의 외측으로 이격되어 돌출되게 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,

   상기 내압유도부의 수평 단면 면적은 상기 내압유도부가 상기 안전벤트 쪽으로 돌출될수록 감소하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
6. 제5항에 있어서,

   상기 내압유도부는 상부가 개구된 타원뿔대 형상인 것을 특징으로 하는 이차전지.
7. 제6항에 있어서,

   상기 타원뿔대의 모선과 상기 절연케이스의 하부면이 이루는 각도는 42 내지 90도의 범위로 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
8. 제6항에 있어서,

   상기 타원뿔대의 모선은 곡선으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
9. 제1항에 있어서,

   상기 절연케이스는 본체부, 지지부 및 본체부에 형성된 상기 내압유도부를 포함하여 형성되고,

   상기 내압유도부의 높이는 상기 지지부의 높이보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
10. 제9항에 있어서,

    상기 내압유도부의 단부는 상기 캡플레이트와 접촉하고, 상기 내압유도부의 단부의 내부에 상기 안전벤트가 배치되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
11. 제10항에 있어서,

    상기 캡플레이트는 상기 내압유도부의 돌출된 단부와 접촉하는 영역에 삽입홈이 형성되고, 상기 삽입홈에 상기 내압유도부의 돌출된 단부가 끼움 결합되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
12. 양극판, 음극판 및 세퍼레이터를 구비하는 전극조립체,

    상기 전극조립체가 수용되도록 상부가 개구된 캔,

    상기 캔의 상부를 밀봉하고, 안전벤트가 형성된 캡플레이트, 및

    상기 전극조립체와 상기 캡플레이트 사이에 배치되고, 상기 안전벤트에 대응하는 영역에 개구부가 형성되고, 상기 개구부의 둘레로부터 연장되어 상기 안전벤트에 대응하도록 돌출된 격벽을 구비하는 절연케이스를 포함하고,

    상기 안전벤트는 적어도 하나의 안전벤트 홈을 포함하고,

    상기 격벽의 단부는 상기 안전벤트 홈이 형성된 영역과 대응되는 것을 특징으로 하는 이차전지.

Images