KR101484099B1 - 이차전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이차전지를 개시한다. 본 발명에 따른 이차전지는, 양극 및 음극이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치되고, 외곽에 상기 음극이 노출될 수 있도록 권취된 전극 조립체; 상기 전극 조립체 및 전해액을 수용하는 전지 케이스; 상기 전지 케이스의 개방단에 밀봉 결합되는 캡 조립체; 및 상기 전지 케이스의 내부 측면에 위치하며, 전지 케이스에 구비된 음극 단자와 전기적으로 연결된 음극 리드 부재;를 포함하고, 상기 전지 케이스에는 상기 음극 리드 부재가 위치한 부분의 측면에 상기 전극 조립체 방향으로 인입 형성된 측면 압착부가 구비되고, 상기 측면 압착부는 상기 음극 리드 부재를 사이에 두고 상기 전극 조립체를 압착 고정하는 것을 특징으로 한다.

Description

이차전지{Secondary battery}
본 발명은 이차전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전극 조립체와 이를 수용하는 전지 케이스의 구조가 개선된 이차전지에 관한 것이다.
이차전지는 전극 조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 캔 타입과, 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치 타입으로 분류될 수 있다. 캔 타입 중 원통형 이차전지는 상대적으로 전지용량이 크고 구조적으로 안정성이 좋은 것으로 알려져 있다.
이차전지의 전지케이스에 내장되는 전극 조립체는 양극, 세퍼레이터 및 음극이 적층된 것으로, 일반적으로 젤리-롤(Jelly-Roll) 형태의 권취 구조 또는 스택 구조를 갖는다.
도 1은 종래의 원통형 이차전지의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 원통형 이차전지는 젤리-롤 형태의 전극 조립체(10)와, 전극 조립체(10)와 함께 전해액을 수용하는 원통형의 전지 케이스(20)와, 전지 케이스(20)의 상부 개방단에 밀봉 결합된 캡 조립체(30)를 포함한다.
전극 조립체(10)는 양극(11)과 음극(12) 사이에 세퍼레이터(13)가 개재된 상태로 적층하여 젤리-롤 형태로 감긴 구조이며, 양극(11)에는 양극 리드(15)가 부착되어 캡 조립체(30)에 접속되어 있고, 음극(12)에는 음극 리드(16)가 부착되어 전지 케이스(20)의 하단에 접속되어 있다. 이 때, 음극 리드(16)과 전지 케이스(20)의 접속은 도 1에서 A부분으로 표시된 바와 같이, 통상적으로 저항 용접과 같은 방식을 통해 결합 고정된다.
캡 조립체(30)는 양극 단자가 마련된 탑 캡(Top Cap)(31)과, 탑 캡(31)의 하부에 위치하고 전지 내부의 압력 상승에 의해 파열되어 가스를 배기하기 위한 노치(Notch)(35)가 형성된 안전벤트(32)와, 탑 캡(31)과 안전벤트(32) 사이에 개재된 PTC 소자(Positive Temperature Coefficient element) 형태의 안전소자(33)와, 상단 일측이 안전벤트(32)에 접촉되고 하단 일측이 전극 조립체(10)의 양극 리드(15)에 연결된 전류차단부재(34)를 구비한다.
이러한 원통형 이차전지는 전극 조립체(10)의 음극(12)에 음극 리드(16)가 부착되어 있고, 이를 전지 케이스(20)에 수납한 상태에서 음극 리드(16)를 전지 케이스(20)에 용접 고정하는 방식이 주로 사용되었다. 그런데, 이와 같이 음극 리드(16)와 전기 케이스(20)를 용접 고정하는 경우에는, 용접 당시 발생하는 열에 의해 음극 리드(16)와 연결된 음극(12) 부근의 세퍼레이터(13)가 수축되는 현상이 발생할 수 있다. 그리고, 이와 같이 세퍼레이터(13)가 수축되면, 해당 부분에서의 양극(11)과 음극(12)의 접촉으로 인해 단락(short) 현상이 발생할 수 있어, 이차전지의 발열이나 발화, 폭발과 같은 문제점이 발생할 수 있다.
한편, 이와 같은 종래의 원통형 이차전지는 낙하되거나 외부 충격이 가해졌을 경우, 전극 조립체(10)가 전지 케이스(20) 내부에서 상하 또는 좌우로 움직일 수 있다는 문제점을 갖는다. 이러한 전극 조립체(10)의 유동은 전극 조립체(10)와 전지 케이스(20) 또는 캡 조립체(30) 사이에 연결된 전극 리드(15, 16)을 절단시켜 이차전지의 전원 무감 현상을 일으킬 수 있다. 또한, 전극 조립체(10)의 상하 유동은 전극 조립체(10)의 상부 또는 하부를 압박하여 전극 조립체(10)를 변형시켜 단락을 유발함으로써, 이차전지를 파손시킴은 물론 발화나 폭발과 같은 사고를 일으킬 위험성이 있어, 이차전지의 안전성에 심각한 문제를 초래할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 전극 조립체의 외곽에 음극 전극이 노출되게 구성하고, 전지 케이스에 전극 조립체를 용접하지 않더라도 전기적 연결이 가능하고, 전극 조립체의 유동을 방지할 수 있는 수단이 부가된 이차전지를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차전지는, 양극 및 음극이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치되고, 외곽에 상기 음극이 노출될 수 있도록 권취된 전극 조립체; 상기 전극 조립체 및 전해액을 수용하는 전지 케이스; 상기 전지 케이스의 개방단에 밀봉 결합되는 캡 조립체; 및 상기 전지 케이스의 내부 측면에 위치하며, 전지 케이스에 구비된 음극 단자와 전기적으로 연결된 음극 리드 부재;를 포함하고, 상기 전지 케이스에는 상기 음극 리드 부재가 위치한 부분의 측면에 상기 전극 조립체 방향으로 인입 형성된 측면 압착부가 구비되고, 상기 측면 압착부는 상기 음극 리드 부재를 사이에 두고 상기 전극 조립체를 압착 고정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 음극 리드 부재는 일단이 상기 전지 케이스의 내부 측면에 위치하고, 타단이 상기 전지 케이스의 하부에 저항 용접되어 음극 단자와 전기적으로 연결된다.
바람직하게, 상기 음극 리드 부재는 'ㄴ'자 형상으로 절곡되어 상기 전지 케이스의 내부 면에 밀착되어 부착된다.
바람직하게, 상기 음극 리드 부재는 상기 전극 조립체의 외곽에 배치된 음극과 접촉되어 상기 전극 조립체의 음극과 전지 케이스의 음극 단자를 전기적으로 연결한다.
바람직하게, 상기 음극 리드 부재는 니켈로 구성된다.
바람직하게, 상기 전지 케이스의 측면 압착부는 전지 케이스 내부에 상기 전극 조립체가 수용된 상태에서 형성된다.
바람직하게, 상기 측면 압착부는 단조 공정에 의해 형성된다.
바람직하게, 상기 전지 케이스는 상기 전극 조립체의 외면의 적어도 일부를 감싸도록 구성된 절연부재를 더 구비한다.
바람직하게, 상기 절연부재는 전극 조립체의 상부에 배치되는 상부 절연부재와, 전극 조립체의 하부에 배치되는 하부 절연부재와, 전극 조립체의 측면에 배치되는 측면 절연부재로 이루어진다.
바람직하게, 상기 측면 절연부재는 상기 전지 케이스의 측면 압착부가 위치한 내면에 구비된다.
바람직하게, 상기 측면 절연부재는 상기 전지 케이스의 측면 압착부가 위치한 내면과 음극 리드 부재 사이에 구비된다.
바람직하게, 상기 전지 케이스는 원통형이다.
바람직하게, 상기 전지 케이스는 비딩부를 구비하지 않을 수 있다.
본 발명에 따르면, 전극 조립체의 외곽에 음극 전극이 노출되게 구성하고, 이 전극 조립체를 수용하는 전지 케이스의 측면의 길이 방향 일부를 전극 조립체 방향으로 압착시켜 전지 케이스의 내벽이 전극 조립체에 밀착되게 함으로써, 전극 조립체와 전지 케이스가 서로 용접되지 않더라도 전기적 연결을 이룰 수 있다. 또한, 전극 조립체와 전지 케이스 간의 용접으로 인해 전극 조립체가 파손되어 단락되는 문제점을 예방할 수 있다. 또한, 전지 케이스의 내벽이 전극 조립체에 밀착되어 고정시킬 수 있으므로, 전극 조립체의 유동을 억제할 수 있어 전지가 파손되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 전극 조립체와 전지 케이스 간의 용접 공정을 배제할 수 있어 제조 공정을 간소화시켜 제조 시간 및 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에 첨부되는 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 후술되는 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래기술에 따른 원통형 이차전지의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 이차전지의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 B부분을 확대하여 도시한 부분 확대 단면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 이차전지에서 측면 압착부의 형성과정을 도시한 도면들이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2는 본 발명에 따른 이차전지의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2의 B부분을 확대하여 도시한 부분 확대 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 이차전지는, 전극 조립체(100)와, 전지 케이스(200)와, 캡 조립체(300)와, 음극 리드 부재(160)를 포함한다.
본 발명에서는 상기 전극 조립체(100)의 외곽에 음극(120)이 노출될 수 있도록 구성하고, 이 전극 조립체(100)를 수용하는 전지 케이스(200)의 일부에 전극 조립체(100) 방향으로 인입 형성된 측면 압착부(210)를 구비하고, 이 측면 압착부(210)에 의해 전극 조립체(100)가 압착 고정될 수 있도록 구성함으로써, 전극 조립체(100)의 위치를 더욱 안정하게 고정시키는 것은 물론이고 전극 조립체(100)의 음극(120)과 접촉되는 음극 리드 부재(160)를 전극 조립체(100)와 측면 압착부(210) 사이에 위치시켜 전극 조립체(100)의 음극(120)과 전지 케이스(200)의 음극 단자(215)를 전기적으로 연결할 수 있도록 하여 종래에 음극 리드(도 1의 16 참조)를 전극 조립체에 연결된 상태에서 전지 케이스에 용접하는 것과 같이 전극 조립체를 파손시킬 우려가 있는 공정을 배제할 수 있다는 것에 발명의 특징이 있다.
상기 전극 조립체(100)는 양극(110) 및 음극(120)이 세퍼레이터(130)를 사이에 두고 배치되고, 그 외곽으로 상기 음극(120)이 노출될 수 있도록 젤리-롤(Jelly-Roll)의 형상으로 권취되어 형성된다. 전극 조립체(100)의 양극(110)은 도전성이 우수한 금속 박판, 예를 들어, 알루미늄(Al) 호일(foil)로 이루어진 양극집전체와, 그 양면에 양극 활물질층을 코팅하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 음극(120)은 전도성 금속 박판, 예를 들어, 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 호일로 이루어진 음극집전체와, 그 양면에 음극 활물질층을 코팅하여 형성될 수 있다. 또한, 세퍼레이터(130)는 열가소성 수지, 예를 들어, 폴리에틸렌(polyethylene) 또는 폴리프로필렌(polypropylene)으로 형성될 수 있으며, 상기 양극(110) 및 음극(120) 사이에 배치되어 양극(110)과 음극(120)의 단락을 방지하고, 리튬 이온(Lithium ion)의 이동 통로 역할을 한다.
한편, 전극 조립체(100) 외면의 적어도 일부에는 절연성을 갖는 절연부재가 배치될 수 있다. 이러한 절연부재로는 전극 조립체(100)의 상부에 배치되는 상부 절연부재(230)와, 전극 조립체(100)의 하부에 배치되는 하부 절연부재(240)과, 전극 조립체(100)의 측면 일부에 배치되는 측면 절연부재(220)로 이루어질 수 있다. 하지만, 본 발명이 전극 조립체(100)를 절연시키는 절연부재의 배치나 형태 등에 의해 한정되는 것은 아니다.
상기 전지 케이스(200)는 알루미늄, 스테인리스 스틸 또는 이들의 합금과 같은 경량의 도전성 금속 재질로 구성되며, 상단이 개방된 개방단과 그와 대향되는 밀폐된 바닥단을 가진 원통형 구조를 가진다. 전지 케이스(200)의 내부 공간에는 전극 조립체(100)와 함께 전해액이 수용된다. 전해액은 이차전지의 충, 방전 시 전극 조립체(100)의 양극(110)과 음극(120)의 전기 화학적 반응에 의해 생성되는 리튬 이온을 이동시키기 위한 것이다. 이러한 전해액은 리튬염과 고순도 유기 용매류의 혼합물인 비수질계 유기전해액 또는 고분자 전해질을 이용한 폴리머일 수도 있으나, 본 발명이 전해액의 종류에 의해 한정되는 것은 아니다.
또한, 전지 케이스(200)의 중앙에는 젤리-롤 형태로 귄취된 상기 전극 조립체(100)가 풀리는 것을 방지하고 이차전지 내부의 가스의 이동 통로의 역할을 수행하는 센터핀(미도시)이 삽입될 수도 있다. 그리고, 전지 케이스(200)의 상부 즉, 상기 전극 조립체(100)의 상단 위 부분에는 외부에서 내측으로 가압 절곡 형성된 비딩부(250)가 마련되어 전극 조립체(100)의 상, 하 유동을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 전지 케이스(200)에는 측면 일부에 상기 전극 조립체(100) 방향으로 인입되어 형성된 측면 압착부(210)가 구비된다. 상기 측면 압착부(210)는 상기 전지 케이스(200) 내부에 상기 전극 조립체(100)를 수용한 상태에서 전지 케이스(200)의 측면을 내측으로 가압하는 단조 공정에 의해 형성되게 된다. 상기 측면 압착부(210)는 상기 전극 조립체(100)의 측면 일부를 압착시켜 고정함으로써, 상기 전극 조립체(100)의 위치를 더욱 안정하게 고정(상, 하 유동 방지는 물론 좌, 우측 유동 방지)시킬 수 있다. 특히, 전극 조립체(100)가 전지 케이스(200)의 측면 방향으로 유동하는 것을 방지할 수 잇다.
한편, 본 발명에서는 상기 전극 조립체(100)의 외곽에 음극(120)이 노출될 수 있도록 구성되는데, 이 전극 조립체(100)의 음극(120)에 면 접촉될 수 있도록 상기 전지 케이스(200) 내부에 위치하며, 전지 케이스(200)의 하부에 구비된 음극 단자(215)와 전기적으로 연결되는 음극 리드 부재(160)가 구비된다.
상기 음극 리드 부재(160)는 니켈 재질의 전도성 금속 재질로 구성되며, 일단이 상기 전지 케이스(200)의 내부 측면에 위치하고, 타단이 상기 전지 케이스(200)의 하부에 저항 용접되어 음극 단자(215)와 전기적으로 연결될 수 있는 구조로 대략적인 형상이 'ㄴ'자 형상으로 절곡된 플레이트 형상으로 형성된다.
보다 구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 전지 케이스(200)는 상기 전극 조립체(100) 방향으로 인입되어 형성된 측면 압착부(210)가 구비되는데, 이 측면 압착부(210)는 상기 음극 리드 부재(160)가 위치한 부분의 일부가 포함될 수 있는 위치에 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 측면 압착부(210)는 상기 음극 리드 부재(160)를 사이에 두고 상기 전극 조립체(100)를 압착 고정하게 된다. 이 때, 상기 전극 조립체(100)의 외측에는 음극(120)이 노출되게 위치하여, 측면 압착부(210)가 상기 음극 리드 부재(160)와 전극 조립체(100)를 압착되었을 때 음극 리드 부재(160)가 전극 조립체(100)의 음극(120)과 접촉되어 전극 조립체(100)의 음극(120)과 전지 케이스(200)의 음극 단자(215)를 전기적으로 연결하게 된다. 이와 같이, 본 발명에 따른 이차전지는 종래에 음극 리드가 연결된 전극 조립체를 전지 케이스에 삽입한 뒤 음극 리드와 전지 케이스를 저항 용접하는 것과 같이 작업 과정이 복잡하고, 전극 조립체에 손상을 가져올 수 작업 방식을 배제하면서도 간단하고 안정적인 방식으로 전극 조립체(100)의 음극(120)과 전지 케이스(200)의 음극 단자(215)를 전기적으로 연결시킬 수 있게 된다.
추가적으로, 본 발명에 따른 이차전지에는 상기 전지 케이스(200)의 측면 압착부(210)가 위치한 내면과 상기 음극 리드 부재(160) 사이에 측면 절연부재(200)를 구비할 수 있다. 상기 측면 절연부재(220)는 전극 조립체(100)와 직접적으로 접촉되어 압착하게 되는 상기 측면 압착부(210)에 형성되어 전극 조립체(100)와 전지 케이스(200) 사이를 절연시키게 된다. 여기서, 상기 측면 절연부재(200)는 전극 조립체(100)와 직접적으로 접촉되는 측면 압착부(210)의 부분에만 형성되는 것이 바람직하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 전극 조립체(100)의 측면 전체에 형성되거나, 전극 조립체(100)의 하부에 위치한 하부 절연부재(240)와 일체로 형성되어 전극 조립체(100) 하단을 캡 형식으로 끼워질 수 있는 형태로도 형성되는 것과 같이 다양한 형태로 변형될 수 있다.
상기 캡 조립체(300)는 전지 케이스(200)의 개방단에 결합되어, 전지 케이스(200)의 내부에 수용된 전극 조립체(100)와 전해액을 밀봉한다. 캡 조립체(300)는 최상부에 돌출된 형태로 배치되고 양극 단자(315)가 형성된 탑 캡(310)과, 상기 탑 캡(310)의 하부에 탑 캡(310)과 접촉되도록 배치된 안전소자(320)와, 상기 안전소자(320)와 접촉되도록 배치되고 이차전지의 내압 증가시 파열되는 안전벤트(330)와, 상부가 상기 안전벤트(330)의 하단에 연결되고 하부가 상기 전극 조립체(100)와 연결되는 전류차단부재(340)로 이루어진다.
상기 탑 캡(310)은 캡 조립체(300)의 최상부에 상부 방향으로 돌출된 형태로 배치되어 양극 단자(315)를 형성한다. 따라서, 상기 탑 캡(310)은 이차전지의 외부와 전기적으로 접속되도록 한다. 또한, 이러한 탑 캡(310)에는 가스가 배출될 수 있는 가스 구멍(311)이 형성될 수 있다. 따라서, 전극 조립체(100)로부터 가스 발생시 이러한 가스 구멍(311)을 통해 전지 케이스(200) 외부로 가스가 배출되도록 할 수 있다. 상기 탑 캡(310)은 예를 들어, 스테인리스 스틸이나 알루미늄과 같은 금속 재질로 형성될 수 있다.
상기 안전소자(320)는 상기 탑 캡(310)과 안전벤트(330) 사이에 개재되어, 탑 캡(310)과 안전벤트(330)를 전기적으로 연결시킨다. 상기 안전소자(320)는 전지의 과열에 의해 전지 내부의 전류의 흐름을 차단하기 위한 것으로서, 이를테면 PTC 소자(Positive Temperature Coefficient element)로 형성될 수 있다.
상기 안전벤트(330)는 상기 안전소자(320)의 하부에서 안전소자(320)와 접촉되도록 배치되며, 이차전지의 내압이 일정 수준 이상으로 증가하는 경우 파열되도록 구성된다. 이때, 상기 안전벤트(330)는 중심부가 하부 방향으로 돌출되도록 형성되고, 그러한 중심부 부근에 소정의 노치(335)가 형성될 수 있다. 따라서, 이차전지의 내부, 즉 전극 조립체(100)쪽으로부터 가스가 발생하여 내압이 증가하게 되면, 안전벤트(330)는 그것의 형상이 역전되면서 상향 돌출되게 되고, 노치들(335)을 중심으로 파열될 수 있다. 따라서, 이러한 안전벤트(330)의 파열된 부분을 통해 전지 케이스(200)의 내부에 차있던 가스가 외부로 배출될 수 있게 된다.
상기 전류차단부재(340)는 상부의 적어도 일부분이 상기 안전벤트(330)의 하단에 연결된다. 따라서, 정상적인 상태에서는 안전벤트(330)의 하부 돌출 부분이 전류차단부재(340)와 접촉되다가, 가스 발생으로 내압이 증가하여 안전벤트(330)의 형상이 역전되면, 전류차단부재(340)와 안전벤트(330) 사이의 전기적 접속이 차단된다. 또한, 전류차단부재(340)의 하부는 전극 조립체(100)의 양극 리드(150)과 연결될 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 이차전지에서 측면 압착부의 형성과정을 도시한 도면들이다.
이하에서는 전술한 실시예에 따른 이차전지를 제조하는 과정에서 특히, 전지 케이스(200)의 측면에 측면 압착부(210)를 형성시키는 공정을 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.
먼저, 도 4는 상기 전지 케이스(200)에 측면 압착부(210)가 형성되기 이전의 상태를 도시한 것으로 상기 전지 케이스(200)에서 측면 압착부(210)가 형성되는 위치에는 전지 케이스(200) 측면이 외측으로 돌출된 부분(210')이 형성되어 있다. 이 후, 상기 전극 조립체(100)가 전지 케이스(200) 내부에 삽입되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 돌출된 부분(210')을 단조 공정에 의해 외측에서 내측으로 힘을 가하게 되면 돌출된 부분(210')은 그것의 형상이 역전되면서 상기 전극 조립체(100) 방향으로 인입된 형태의 측면 압착부(210)를 형성하게 된다. 이렇게 형성된 측면 압착부(210)는 상기 전극 조립체(100)를 압착 고정하게 된다. 여기서, 상기 측면 압착부(210)가 형성되기 이전의 전지 케이스(200)의 측면에 외측으로 돌출된 돌출부(210')를 형성하는 것은 전지 케이스(200)의 측면이 단조 공정에 의해 두께가 변화되는 것을 최소화시키고, 비교적 적은 힘 즉, 돌출부(210')의 형상이 역전될 수 있는 힘만으로 측면 압착부(210)를 형성할 수 있기 때문이다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 상술한 실시예에서 상기 전지 케이스(200)의 상부 즉, 전극 조립체(100)의 상단 위 부분에 비딩부(250)가 마련되는 것으로 설명되었으나, 본 발명에서는 상기 전지 케이스(200)의 측면에 측면 압착부(210)를 구비하게 됨에 따라 전지 케이스(200) 내부에 수용된 전극 조립체(100)의 유동을 효과적으로 방지할 수 있으므로 상기 비딩부(250)를 형성하지 않는 형태로 전지 케이스(200)가 형성될 수 있다.
상술한 본 발명에 따른 이차전지는 원통형 이차전지인 경우를 들어 설명하였다. 하지만, 본 발명이 이에 한하는 것은 아니며, 캔과 그 캔의 상측 개구에 밀봉하는 캡 플레이트로 구성되는 각형 이차 전지 등과 같이 다양한 형태의 이차전지에 적용이 가능하다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100 : 전극 조립체 110 : 양극
120 : 음극 130 : 세퍼레이터
150 : 양극 리드 160 : 음극 리드 부재
200 : 전지 케이스 210 : 측면 압착부
300 : 캡 조립체 310 : 탑 캡
320 : 안전소자 330 : 안전벤트
340 : 전류차단부재

Claims (13)

  1. 양극 및 음극이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치되고, 외곽에 상기 음극이 노출될 수 있도록 권취된 전극 조립체;
    상기 전극 조립체 및 전해액을 수용하는 전지 케이스;
    상기 전지 케이스의 개방단에 밀봉 결합되는 캡 조립체; 및
    상기 전지 케이스의 내부에 위치하여 상기 전극 조립체의 음극과 상기 전지 케이스에 구비된 음극 단자를 전기적으로 연결하는 음극 리드 부재;를 포함하고,
    상기 음극 리드 부재는 일단이 상기 전지 케이스의 하부에 저항 용접되어 음극 단자와 전기적으로 연결되고, 타단이 상기 일단으로부터 연장되어 전지 케이스의 내부 측면에 위치하여 상기 전극 조립체가 전지 케이스 내부에 수용되었을 때 전극 조립체의 음극과 면 접촉될 수 있는 구조를 가지며,
    상기 전지 케이스에는 상기 음극 리드 부재가 위치한 부분의 측면에 상기 전극 조립체가 수용된 상태에서 전극 조립체 방향으로 인입되는 측면 압착부가 형성되고,
    상기 측면 압착부는 상기 음극 리드 부재를 사이에 두고 상기 전극 조립체를 압착 고정함에 따라 전극 조립체의 음극과 음극 리드 부재가 면 접촉되어 상기 전극 조립체의 음극과 전지 케이스의 음극 단자를 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 음극 리드 부재는 'ㄴ'자 형상으로 절곡되어 상기 전지 케이스의 내부 면에 밀착되어 부착되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 음극 리드 부재는 니켈로 구성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 측면 압착부는 단조 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전지 케이스는 상기 전극 조립체의 외면의 적어도 일부를 감싸도록 구성된 절연부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 절연부재는 전극 조립체의 상부에 배치되는 상부 절연부재와, 전극 조립체의 하부에 배치되는 하부 절연부재와, 전극 조립체의 측면에 배치되는 측면 절연부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 측면 절연부재는 상기 전지 케이스의 측면 압착부가 위치한 내면에 구비되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 측면 절연부재는 상기 전지 케이스의 측면 압착부가 위치한 내면과 음극 리드 부재 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 전지 케이스는 원통형인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 전지 케이스는 비딩부를 구비하지 않는 것을 특징으로 하는 이차전지.
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