KR101649134B1 - 이차전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 탄성부재 케이스, 케이스에 수용되는 전극 조립체, 전극 조립체에 전기적으로 연결되는 집전부재, 집전부재에 위치하는 퓨즈부 및 퓨즈부에 인접하게 설치되어 퓨즈부에 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함한다.

Description

이차전지{RECHARGEABLE BATTERY}
본 발명은 이차전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이차전지에 과전류 발생시 이차전지의 폭발 등의 위험을 감소시킬 수 있는 구조를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.
이차전지(rechargeable battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 저용량의 이차 전지는 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대용량 전지는 하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원 또는 대용량 전력 저장 장치로 사용되고 있다.
최근 들어 고에너지 밀도의 비수전해액을 이용한 고출력 이차 전지가 개발되고 있으며, 상기한 고출력 이차 전지는 대전력을 필요로 하는 기기 예컨대, 전기 자동차 등의 모터 구동에 사용될 수 있도록 복수 개의 이차 전지를 직렬로 연결하여 대용량의 전지 모듈로 구성된다. 이러한 이차 전지는 원통형과 각형 등으로 이루어질 수 있다.
또한, 이차전지에 과전류가 발생하여 이차전지가 폭발하는 것을 방지하기 위하여, 이차전지에는 퓨즈부가 포함된 안전 장치가 설치될 수 있다.
다만, 이차전지에 발생되는 과전류 등에 의하여 퓨즈부가 부분적으로 용융되거나 파단되는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 퓨즈부의 파단면 사이가 전기가 차단되지 않을 정도로 가까우면 아크 발생 등의 이상현상이 일어날 수 있다.
또한, 퓨즈부의 파단면들이 부분적으로 파단되지 않을 수 있어, 과전류가 이차전지 내부에 흐를 수 있기 때문에 이차전지가 폭발할 수 있는 문제가 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 일측면은 이차전지에 과전류가 발생하여 퓨즈부가 용융 또는 파단될 때 형성되는 퓨즈부의 파단면들이 전기적으로 연결되지 않을 정도의 거리를 유지할 수 있는 구조를 포함하는 이차 전지를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 탄성부재케이스, 케이스에 수용되는 전극 조립체, 전극 조립체에 전기적으로 연결되는 집전부재, 집전부재에 위치하는 퓨즈부 및 퓨즈부에 인접하게 설치되어 퓨즈부에 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함한다.
또한, 탄성부재는 탄성 플레이트일 수 있다.
또한, 퓨즈부는 집전부재의 좁은 지역을 구성하고, 미작동 조건으로부터 작동 조건이 될 때 변형될 수 있으며, 탄성부재는 퓨즈부의 미작동 조건에서 제1 상태를 가지고, 퓨즈부의 작동 조건에서 제1 상태와 다른 제2 상태를 가질 수 있다.
또한, 탄성부재는 작동 조건으로 진행되어 퓨즈부가 파단되거나 용융될 때 제2 상태를 가질 수 있다.
또한, 제1 상태에서 탄성부재는 퓨즈부와 연결될 수 있다.
또한, 제1 상태에서 탄성부재는 압축된 모양을 가질 수 있고, 제2 상태에서 탄성부재는 펴진 모양을 가질 수 있다.
또한, 퓨즈부는 집전부재의 좁은 지역에 설치되는 퓨즈홀을 포함할 수 있고, 제2 상태에서 탄성부재는 작동 상태를 유지하기 위하여 퓨즈홀과 상호작용할 수 있다.
또한, 퓨즈부는 퓨즈홀을 포함할 수 있고, 탄성부재는 적어도 제1 상태에서 퓨즈홀에 위치할 수 있다.
또한, 제1 상태에서 탄성부재는 제1 예정 각도로 구부려져 있고,
제2 상태에서 탄성부재는 제1 예정 각도 보다 큰 제2 예정 각도로 구부려질 수 있다.
또한, 제1 상태에서 탄성부재의 측면 끝 단들은 제1 거리만 큼 떨어져 있을 수 있고, 제2 상태에서 탄성부재의 측면 끝 단들은 제1 거리보다 긴 제2 거리만 큼 떨어질 수 있다.
또한, 퓨즈부는 퓨즈홀을 포함할 수 있고, 탄성부재는 제1 상태 및 제2 상태에서 퓨즈부로부터 떨어져 있을 수 있다.
또한, 제1 상태에서 탄성부재는 제1 예정 각도로 구부려져 있을 수 있고, 제2 상태에서 탄성부재는 제1 예정 각도 보다 작은 제2 예정 각도로 구부려질 수 있다.
또한, 제1 상태에서 탄성부재의 측면 끝 단들은 제1 거리만 큼 떨어져 있을 수 있고, 제2 상태에서 탄성부재의 측면 끝 단들은 제1 거리 보다 짧은 제2 거리만 큼 떨어질 수 있다.
또한, 집전부재는 전극 결합부, 전극 결합부에서 구부러진 단자 결합부 및 전극 결합부 또는 단자 결합부 중 하나에 위치되는 퓨즈부를 포함할 수 있고, 퓨즈부는 퓨즈홀을 포함할 수 있다.
또한, 집전부재와 결합되는 절연부재를 더 포함할 수 있고, 퓨즈부는 상기 집전부재의 단자 결합부에 위치할 수 있으며, 탄성부재는 적어도 제1 상태에서 퓨즈홀에 위치하여 적어도 제1 상태에서 단자 결합부에 의하여 둘러싸일 수 있다.
또한, 퓨즈부는 집전부재의 단자 결합부에 위치할 수 있고, 단자 결합부는 퓨즈홀의 주위 가장자리에 지지 돌기를 포함할 수 있으며, 탄성부재는 제1 상태 및 제2 상태에서 상기 지지 돌기와 인접해 있을 수 있다.
또한, 퓨즈부는 집전부재의 전극 결합부에 위치하고, 탄성부재는 제1 방향에서 탄성몸체로부터 연장되는 제1 탄성 가지 및 제1 방향과 다른 방향인 제2 방향에서 탄성몸체로부터 연장되는 제2 탄성가지를 포함할 수 있고, 제1 상태 및 제2 상태에서 제1 탄성가지 및 제2 탄성가지는 퓨즈홀을 관통하여 연장될 수 있다.
또한, 퓨즈홀에 인접한 부분에 위치한 탄성 지지 돌기를 포함하는 절연부재 및 상기 퓨즈홀에 위치하는 고정 부재를 더 포함할 수 있고, 퓨즈부는 집전부재의 전극 결합부에 위치할 수 있고, 제1 상태 및 제2 상태에서 탄성부재는 퓨즈홀에 위치할 수 있으며, 탄성부재는 고정 부재와 상기 탄성 지지 돌기 사이에 위치할 수 있다.
또한, 집전부재와 상기 전극 조립체 사이에 위치하고 탄성부재를 지지하는 절연부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 퓨즈부는 집전부재의 단자 연결부에 위치하고 퓨즈홀을 포함할 수 있으며, 절연부재의 퓨즈홀 결합돌기는 퓨즈홀에 위치할 수 있고, 탄성부재는 절연부재의 결합홀에 위치하여 단자 결합부와 절연부재의 사이에 위치할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 과전류에 의하여 파단된 퓨즈부의 파단면 사이의 거리를 아크(arc)등의 이상 현상이 발생하지 않을 정도로 충분히 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1 에서 II-II선을 따라 잘라본 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 부분 분해 사시도이다.
도 4는 도 3에서 IV-IV선을 따라 잘라본 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 탄성부재의 다른 변형예를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예의 다른 변형예에 따른 부분 분해 사시도이다.
도 7은 도 6에서 VII-VII선을 따라 잘라본 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 부분 분해 사시도이다.
도 9는 도 8에서 IX-IX선을 따라 잘라본 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지의 부분 분해 사시도이다.
도 11은 도 10에서 XI-XI선을 따라 잘라본 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지의 부분 분해 사시도이다.
도 13은 12에서 XIII-XIII선을 따라 잘라본 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에 있어서, 설명의 명확화를 위해 층 또는 영역의 치수는 과장되게 도시될 수 있다. 하나의 층 또는 요소가 다른 층 또는 기재의 '위에' 있다고 하는 것은 직접적으로 위에 있거나, 그 사이에 또 다른 층을 개재하여 있는 것으로 이해될 것이다. 그리고, 하나의 층이 다른 층의 '아래'에 있다고 하는 것은 직접적으로 아래에 있거나, 그 사이에 하나 이상의 또 다른 층을 개재하여 있는 것으로 이해될 것이다. 나아가, 하나의 층이 두 개의 층들 '사이'에 있다고 하는 것은 그 하나의 층이 두 개의 층들 사이의 유일한 층이거나, 그 사이에 하나 이상의 또 다른 층이 개재하여 있는 것으로 이해될 것이다. 그리고 본 명세서 및 도면에서 동일한 부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1 에서 II-II선을 따라 잘라본 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 이차전지(100)는 제1 전극(11)과 제2 전극(12) 사이에 세퍼레이터(13)를 개재하여 귄취되어 형성된 복수의 전극 조립체(10), 전극 조립체(10)가 내장되는 케이스(26), 전극 조립체(10)와 제1 전극 집전부재(50) 또는 제2 전극 집전부재(70)로 전기적으로 연결되는 제1 단자부(30)와 제2 단자부(40), 케이스(26)에 형성된 개구에 결합되는 캡 플레이트(20), 케이스(26) 내에 설치되는 제1 및 제2 절연부재들(60, 80) 및 제1 전극 집전부재(50)에 형성된 퓨즈부에 결합되는 탄성부재(90)를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 이차 전지(100)는 리튬 이온 이차 전지로서 각형인 것을 예로서 설명한다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 본 발명은 원통형 전지나 리튬 폴리머 전지 등의 전지에 적용될 수 있다.
또한, 제1 전극(11)은 음극으로 제2 전극(12)은 양극으로 구성될 수 있으며, 반대로, 제1 전극(11)은 양극으로 제2 전극(12)은 음극으로 구성될 수 도 있다.
전극 조립체(10)는 제1 전극(11)과 제2 전극(12) 및 세퍼레이터(13)를 함께 권취함으로써 젤리롤 형태로 이루어질 수 있다. 제1 전극(11)과 제2 전극(12)은 각각 박판의 금속 호일로 이루어지는 집전체와, 각각의 집전체의 표면에 코팅되는 활물질을 포함할 수 있다. 또한, 제1 전극(11)과 제2 전극(12)은 집전체에 활물질이 코팅되는 코팅부와, 집전체에 활물질이 코팅되지 않는 제1 전극 무지부(11a) 및 제2 전극 무지부(12a)로 구획될 수 있다. 코팅부는 전극 조립체(10)에서 제1 전극(11)과 제2 전극(12)의 대부분을 형성하며, 제1 전극 및 제2 전극 무지부(11a, 12a)는 젤리롤 상태에서 코팅부의 양쪽에 각각 배치될 수 있다.
다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 상기한 전극 조립체(10)은 복수 개의 시트(sheet)로 이루어진 제1 전극(11)과 제2 전극(12)이 세퍼레이터(13)를 사이에 두고 적층된 구조로 이루어질 수도 있다.
이러한 전극 조립체(10)의 제1 전극 무지부(11a)에는 제1 단자부(30)가 제1 전극 집전부재(50)를 매개로 하여 전기적으로 연결될 수 있고, 제2 전극 무지부(12a)에는 제2 단자부(40)가 제2 전극 집전부재(70)를 매개로 하여 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 제1 단자부(30)는 제1 전극 단자를 포함할 수 있고, 제2 단자부(40)는 제2 전극 단자를 포함할 수 있다.
또한, 제1 및 제2 단자부(40)는 캡 플레이트(20)의 반대쪽 끝 단들에 위치하여 캡 플레이트(20)를 관통하여 이차 전지(100)의 외부로 노출되게 설치될 수 있다.
케이스(26)는 대략 직육면체 형상으로 이루어지며, 일면에는 개방된 개구가 형성된다. 또한, 캡 플레이트(20)는 케이스(26)의 개방된 개구 부분에 위치하여 케이스(26) 내부에 전극 조립체(10)를 수용한다.
다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 케이스(26)는 원통형, 파우치형 등 다양한 형태로 이루어질 수 있다.
캡 플레이트(20)는 얇은 판재로 이루어지며, 케이스(26)의 개구에 결합되어 개구를 밀폐할 수 있다. 또한, 캡 플레이트(20)에는 밀폐된 케이스(26)의 내부로 전해액을 주입하는 전해액 주입구(21)가 형성되고, 전해액 주입구(21)는 전해액 주입 후, 밀봉마개(22)에 의하여 밀봉될 수 있다. 또한, 캡 플레이트(20)에는 밀폐된 케이스(26)의 내부 압력이 설정된 압력 이상일 때 파단되는 벤트 플레이트(24)가 설치되는 벤트 홀(23)이 형성될 수 있다.
제1 및 제2 단자부(30, 40)는 제1 및 제2 리벳(31, 41), 제1 및 제2 단자 플레이트(32, 42), 제1 및 제2 단자 플레이트(32, 42)와 캡 플레이트(20) 사이에 설치되는 제1 단자 절연부재(33), 도전성의 연결 부재(43) 및 제1 및 제2 가스켓(34, 44)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 리벳(31, 41)은 제1 및 제2 기둥부(31a, 41a) 및 제1 및 제2 플랜지부(31b, 41b)를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 캡 플레이트(20)는 도선성의 연결 부재(43)에 의하여 제2 단자부(40)와 전기적으로 연결될 수 있기 때문에, 음극 또는 양극의 극성을 가지는 것이 가능하다.
또한, 제1 및 제2 전극 집전부재(50, 70)는 제1 및 제2 전극(11, 12)에 결합되는 제1 및 제2 전극 결합부(51, 71)와 제1 및 제2 단자부(30, 40)와 결합되는 제1 및 제2 단자 결합부(52, 72)를 포함한다.
또한, 제1 전극 집전부재(50)에는 탄성을 가지는 물질로 이루어진 탄성부재(90)가 결합될 수 있다.
여기서, 본 실시예에 따른 제1 및 제2 단자부(30, 40)의 구조, 제1 및 제2 전극 집전부재(50, 70)와 제1 및 제2 절연부재(60, 80)의 구조는 동일하므로, 이하에서는 제2 단자부(40), 제2 전극 집전부재(70)와 제2 절연부재(80)에 대한 설명은 생략한다.
다만, 본 실시예에 따른 제1 단자부(30)는 플레이트 타입의 단자가 아닌 원기둥 형상으로 이루어진 단자(미도시)를 포함할 수 있다.
또한, 캡 플레이트(20)와 제2 리벳(41) 사이에는 도전성의 연결 부재(43) 대신에 절연성의 절연부재가 설치되는 것도 가능하다. 따라서, 캡 플레이트(20)는 제2 단자부(40)와 전기적으로 연결이 되지 않을 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 부분 분해 사시도이고, 도 4는 도 3에서 IV-IV선을 따라 잘라본 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참고하면, 본 실시예에 따른 제1 리벳(31)은 기둥부(31a), 리벳 플렌지부(31b) 및 리벳 플렌지부(31b)에 형성되는 돌기(31c)를 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 제1 가스켓(34)은 관통홀이 형성된 몸체(34a) 및 가스켓 플렌지부(34b)를 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예에 다른 제1 절연부재(60)는 몸체(61), 결합홈(62), 제1 리벳(31)이 관통하는 관통홀(63) 및 캡 플레이트(20)에 형성된 복 수의 돌기홈(25)에 고정되는 적어도 하나의 고정 돌기들(64)을 포함할 수 있다.
또한, 제1 전극 집전부재(50)는 제1 전극(11)에 결합되는 제1 전극 결합부(51) 및 제1 전극 결합부에서 연장되고 굽어져 형성되는 제1 단자 결합부(52)를 포함할 수 있다. 여기서 제1 단자 결합부(52)에는 퓨즈부(53)와 리벳 결함홈(54)이 형성될 수 있으며, 제1 전극 결합부(51)와 대략 수직하게 형성될 수 있다.
따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 가스켓(34)은 제1 절연부재(60)의 결합홈(62)에 삽입되고, 제1 리벳(31)의 기둥부(31a)는 제1 가스켓(34)의 관통홀이 형성된 몸체(34a) 및 제1 절연부재(60)의 관통홀(63)를 관통하여 제1 절연부재(60)의 결합홈(62)에 삽입될 수 있다.
여기서, 제1 전극 집전부재(50)는 제1 절연부재(60)의 결합홈(62)에 삽입되고, 제1 리벳(31)에 형성된 돌기(31c)는 제1 전극 집전부재(50)의 리벳 결합홈(54)에 삽입될 수 있다. 이때, 돌기(31c)는 리벳 결합홈(54)에 억지 끼움으로 결합되거나, 삽입된 후 용접으로 고정될 수 있다.
또한, 제1 전극 집전부재(50)의 제1 단자 결합부(52)에는 이차전지(100)에 과전류가 발생됐을 때 용융 또는 파단될 수 있는 퓨즈부(53)가 형성될 수 있다.
여기서, 본 실시예에 따른 퓨즈부(53)에는 퓨즈홀(53a)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 퓨즈홀(53a)은 퓨즈부(53)의 중앙 부분에 형성되는 것이 가능하다. 따라서, 퓨즈부(53)가 형성된 부분은 퓨즈부(53)가 형성되지 않은 제1 단자 결합부(52)의 다른 부분에 비하여 단면적이 작다.
퓨즈부(53)는 이차전지(100)의 일반적 상태에서의 미작동 상태와 퓨즈부의 파단이나 용융과 같은 상태에서의 작동 상태를 유지할 수 있다.
따라서, 밀폐된 케이스(26)의 내부 압력이 설정 압력 또는 그 이상일 때, 퓨즈부(53)는 미작 작동상태에서 작동상태로 변할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따르면 퓨즈홀(53a)을 포함하는 퓨즈부(53)는 제1 단자 결합부(52)에 형성될 수 있다. 따라서, 퓨즈부가 형성되는 제1 단자 결합부(52)의 부분은 퓨즈부(53)가 형성되지 않은 부분의 단면적 보다 작은 단면적을 가질 수 있다.
또한, 퓨즈부(53)는 제1 집전부재(50)의 제1 단자 결합부(52)의 좁은 영역을 구성할 수 있다. 퓨즈홀(53a)은 제1 집전부재(50)의 좁은 영역에 의해 적어도 부분적으로 규정될 수 있다. 퓨즈부(53)는 퓨즈홀(53a)을 둘러싸는 것이 가능하다. 퓨즈홀(53a)의 길이는 퓨즈홀(53a)의 너비 보다 클 수 있다. 예를 들어, 퓨즈홀(53a)은 제1 집전부재(50)를 가로지는 사각형 모양일 수 있다.
결국, 이차전지(100)에 과전류가 발생하여 퓨즈부(53)가 미작동 상태에서 작동상태로 변하게 되면, 제1 단자 결합부(52)의 다른 부분에 비하여 단면적이 작은 퓨즈부(53)는 과전류에 의에 용융 또는 파단이 될 수 있으며, 퓨즈부(53)의 작동상태에 의하여 이차전지(100)에서 전류의 흐름이 차단될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 탄성을 가지는 물질로 이루어진 탄성부재(90)는 퓨즈부(53)에 설치되어, 퓨즈부(53)에 탄성력을 작용할 수 있다.
이하에서는, 본 실시예에 따른 탄성부재(90)가 퓨즈부(53)에 설치되어 탄성력을 작용시키는 것에 관하여 보다 상세하게 설명한다.
여기서, 본 실시예에 따른 탄성부재(90)는 일정한 두께를 가지고 탄성 물질로 이루어진 판재(예: 탄성 플레이트)의 중심 부분을 일정한 각도로 절곡하여 이루어 질 수 있다.
또한, 탄성부재(90)는 적어도 두 개의 상태를 가질 수 있다. 예를 들면, 탄성부재(90)는 제1 상태와 제2 상태를 가질 수 있다. 탄성부재(90)는 퓨즈부(53)가 미작동 상태일 때 제1 상태를 가질 수 있으며, 퓨즈부(53)가 작동 상태일 때 제2 상태를 가질 수 있다.
본 실시예에 따르면, 탄성부재(90)의 양 측 끝 단 부분이 퓨즈홀(53a)의 서로 대향하는 표면과 접촉할 수 있다. 예를 들면, 퓨즈부(53)가 미작동 상태일 때, 제1 상태에서 탄성부재(90)의 하부 부분은 퓨즈홀(53a)에 위치될 수 있다.
또한, 탄성부재(90)의 중심 부분은 제1 절연부재(60)에 형성된 탄성부재 결합홈(65)에 삽입될 수 있다.
또한, 제1 절연부재(60)의 탄성부재 결합홈(65)과 퓨즈홀(53a)은 대략 완전하게 겹칠 수 있다. 탄성부재 결합홈(65)의 영역은 퓨즈홀(53a)의 영역과 대응할 수 있으며, 탄성부재 결합홈(65)은 탄성부재(90)의 중앙부분을 수용하기 위하여 형성될 수 있다.
따라서, 본 실시예와 같이 탄성부재(90)가 퓨즈홀(53a)에 삽입되면 미작동 상태에서 퓨즈홀(53a)의 외곽방향(도 4의 화살표 방향)으로 탄성부재(90)의 탄성력이 작용할 수 있다.
여기서, 이차전지(100)에 과전류가 발생되어 퓨즈부(53)가 부분적으로 용융되거나 부분적으로 파단되는 경우 또는, 퓨즈부(53)의 파단면 사이가 너무 가까운 경우에는 파단면 사이에 아크(arc)가 발생하는 등의 이상현상이 발생할 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 탄성부재(90)에 의하면, 퓨즈부(53)의 파단면 사이의 거리가 아크(arc) 등의 이상현상이 발생되지 않을 정도로 충분히 유지되는 것이 가능하다.
즉, 탄성부재(90)가 퓨즈홀(53a)에 삽입되기 전의 모습으로 복원(도 4의 파선으로 표시된 탄성부재(90) 참조)되어 제1 상태에서 제2 상태로 된다.
보다 상세하게는, 제1 상태에서 탄성부재(90)의 압축된 모양을 가질 수 있고, 제2 상태에서 탄성부재는 펴진 모양(예: 비압축된 모양)을 가질 수 있다.
예를 들면, 제1 상태에서 탄성부재(90)는 제1 예정 각도로 구부려져 있을 수 있고, 제2 상태에서 탄성부재(90)는 제2 예정 각도로 구부려져 있을 수 있다. 제2 상태에서 탄성부재(90)의 제2 예정 각도는 제1 예정 각도 보다 더 클 수 있다.
또한, 제1 상태에서 탄성부재(90)의 측면 끝 단들은 제1 거리 만큼 떨어져 있을 수 있다. 즉, 탄성부재(90)의 측면 끝 단들은 퓨즈홀(53a) 안에서 또는 퓨즈홀(53a)의 아래에서 제1 거리만큼 떨어져 있을 수 있다.
또한, 제2 상태에서 탄성부재(90)의 측면 끝 단들은 제2 거리만큼 떨어져 있을 수 있다. 즉, 탄성부재(90)의 측면 끝 단들은 퓨즈홀(53a)에서 근접한 지역에서 제2 거리만큼 떨어져 있을 수 있다. 여기서, 제2 거리는 제1 거리보다 더 클 수 있다.
결국, 탄성부재(90)의 상태가 변함에 따라서 탄성부재(90)의 탄성력이 퓨즈홀의 외곽방향(도 4의 화살표 방향)으로 작용하게 될 수 있으므로, 파단면들이 전기적으로 연결되지 않을 정도의 거리가 유지될 수 있다.
결국, 본 실시예에 따르면, 제1 전극 집전부재(50)의 강성 또는 퓨즈부(53)의 단면적의 크기에 제한받지 않고, 퓨즈뷰(53)에 형성되는 퓨즈홀(53a)의 크기를 자유롭게 설계하는 것이 가능하기 때문에 퓨즈부(53)의 설계 자유도를 높이는 것이 가능하다.
다만, 본 실시예에서는 퓨즈홀(53a)이 형성된 퓨즈부(53)가 제1 전극 집전부재(50)에 형성되는 것으로 설명하였으나, 퓨즈홀이 형성된 퓨즈부는 제2 전극 집전부재(70)에도 형성되는 것이 가능하다. 이때, 제2 전극 집전부재(70)의 퓨즈부에는 본 실시예에 따른 탄성부재(90)와 동일한 구조를 가진 탄성부재가 결합될 수 있다.
또한, 본 발명은 탄성부재(90)가 퓨즈홀(53a)에 삽입되는 것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 탄성부재(90)는 퓨즈홀(53a)을 퓨즈부(53)의 다른 부분에 접촉되게 설치되어 퓨즈부(53)에 탄성력을 작용하는 것도 가능하다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 탄성부재의 다른 변형예를 나타내는 사시도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 탄성부재들(91, 92)은 중공부가 형성된 원통형 모양일 수 있다.
따라서, 또한, 본 실시예에 따르면, 탄서부재(91)는 도 3에 도시된 바와 같이 퓨즈홀(53a)에 삽입되는 것이 가능하다. 예를 들면, 제1 상태에서 퓨즈부(53)가 미작동 상태일 때, 탄성부재(91)는 압축된 모양을 가질수 있고, 제2 상태에서 퓨즈부(53)가 작동 상태일 때, 탄성부재(91)는 펴진 모양일 수 있다. 탄성부재(91)의 펴진 모양은 도 5a에 도시된 원통형 모양일 수 있다.
또한, 도 5b에 따르면, 탄성부재(92)는 중공부가 형성된 원통형 모양의 탄성부재(90a) 가 반으로 잘린 모양일 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따르면, 탄성부재(92)는 도 3에 도시된 바와 같이 퓨즈홀(53a)에 삽입되는 것이 가능하다. 제1 상태에서 퓨즈부(53a)가 미작동 상태일 때, 탄성부재(92)의 측면 끝 단들은 제1 거리 만큼 떨어져 있을 수 있다. 제2 상태에서 퓨즈부(53a)가 작동상태일 때, 탄성부재(92)의 측면 끝 단들은 제1 거리보다 큰 제2 거리만큼 떨어져 있을 수 있다.
다만, 탄성부재(91, 92)의 모양은 원통형 또는 반원통형 모양으로 제한되는 것은 아니다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 퓨즈홀(53a)의 외곽 방향(도 4의 화살표 방향 )으로 탄성력이 작용할 수 있는 구조라면 형태가 제한되는 것은 아니다. 예를 들어 탄성부재의 단면은 삼각형, 사각형 등일 수 있다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예의 다른 변형예에 따른 부분 분해 사시도이이고, 도 7은 도 6에서 VII-VII선을 따라 잘라본 단면도이다.
여기서, 본 실시예에 따른 이차전지(101) 제1 전극 집전부재(50)를 제외하고는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지(100)와 동일한 구조로 이루어 지므로 이하에서는 동일한 구조에 대한 설명은 생략한다.
도 6 및 도 7를 참고하여 설명하면, 본 실시예에 따른 제1 전극 집전부재(50)는 퓨즈부(53)의 퓨즈홀(53a)의 일면에서 돌출되어 형성되는 지지돌기(55)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 지지돌기(55)는 퓨즈홀(53a)의 주위 가장자리에 형성될 수 있다.
따라서, 퓨즈홀(53a)에 탄성부재(90)가 삽입되면, 탄성부재(90)의 일면은 지지돌기(55)에 의하여 탄성력이 작용하는 반대 방향으로 지지될 수 있다. 지지돌기(55)의 높이는 탄성부재(90)의 표면의 높이와 상응할 수 있다. 지지돌기(55)는 퓨즈부(53) 및/또는 제1 집전부재(50)와 일체로 형성될 수 있다.
이때, 퓨즈부(53)가 과전류에 의하여 용융 또는 파단되면, 지지돌기(55)를 통하여 탄성력이 퓨즈홀(53a)의 외곽방향(도 7의 화살표 방향)으로 전달될 수 있다.
즉, 탄성부재(90)가 퓨즈홀(53a)에 삽입되기 전의 모습으로 복원(도 7의 파선으로 표시된 탄성부재(90) 참조)(탄성부재(90)의 제2 상태)되면, 탄성부재(90)의 탄성력이 퓨즈홀의 외곽방향(도 7의 화살표 방향)으로 작용하게 된다.
결국, 본 실시예에 따은 제2 상태에서 지지 돌기(55)와 탄성부재(90)의 접촉면적이 넓어지기 때문에, 탄성부재(90)의 탄성력이 퓨즈부(53)에 효과적으로 전달되는 것이 가능하게 된다.
따라서, 퓨즈부(53a)가 작동 상태일 때, 퓨즈부(53)의 파단면 사이의 거리가 arc 등의 이상현상이 발생되지 않을 정도로 충분히 유지되는 것이 가능하다.
다만, 지지돌기(55)는 본 실시예와 같이 퓨즈홀(53a)의 일면에만 돌출되어 형성되는 것에 한정되지 않고, 퓨즈홀(53a)의 일면 및 타면에서 돌출되어 형성되는 것도 가능하다
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 부분 분해 사시도이고, 도 9는 도 8에서 IX-IX선을 따라 잘라본 단면도이다.
여기서, 본 실시예에 따른 이차전지(200)는 제1 절연부재 받침부재(66), 탄성부재(93) 및 제1 절연부재(60a)를 제외하고는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지(100)와 동일한 구조로 이루어 지므로, 이하에서는 동일한 구조에 대한 설명은 생략한다.
다만, 본 실시예에 따른 제1 절연부재(60a)는 탄성부재 결합홈(65)이 형성되지 않는 것을 제외하고는, 본 발명의 제1 실시예의 제1 절연부재(60)와 동일한 구조이다. 따라서, 본 실시예에서는 제1 절연부재(60a)에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 8및 도 9를 참고하여 설명하면, 본 실시예에 따른 이차전지(200)는 제1 절연부재(60a)에 결합되는 제1 절연부재 받침부재(66) 및 제1 절연부재 받침부재(66)에 삽입되는 탄성부재(93)를 더 포함할 수 있다.
여기서 본 실시예에 따른 제1 절연부재 받침부재(66)는 탄성부재 결합홀(661), 퓨즈홀 결합돌기(662) 및 가스 배출홀(663)를 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 탄성부재(93)는, 본 발명의 제1 실시예의 탄성부재(90)와 같이 일정한 두께를 가지고 탄성 물질로 이루어진 판재가 그 중심선을 기준으로 일정한 각도로 절곡되어 이루어 질 수 있다.
따라서, 탄성부재(93)가 탄성부재 결합홀(661)에 삽입된 상태로 제1 절연부재(60a)의 하부에 결합되면, 탄성부재(93)는 제1 절연부재 받침부재(66)와 제1 전극 집전부재(50)사이에 위치하게 된다. 탄성부재(93)는 퓨즈홀(53a)에 인접하게 위치할 수 있지만, 퓨즈홀(53a) 내부에 설치되지 않을 수 있다. 탄성부재(93)는 판재, 예를들면 일정 두께를 가진 탄성 플레이트의 가운데 부분을 절곡하여 형성될 수 있으며, 탄성물질로 이루어질 수 있다.
또한, 제1 절연부재 받침부재(66)에 형성된 퓨즈홀 결합돌기(662)는 퓨즈홀(53a)에 삽입될 수 있다.
여기서 본 실시예에 따른 탄성부재(93)와 제1 전극 집전부재(50)의 결합관계를 보다 상세하게 설명하면, 탄성부재(93)의 절곡된 부분은 퓨즈부(53)가 형성된 부분에 인접하여 제1 전극 집전부재(50)에 밀착되게 설치된다.
따라서, 이차전지(200)에 과전류가 발생하여 퓨즈부(53)가 용융 또는 파단되면, 탄성부재(93)에서 발생되는 탄성력에 의하여 제1 전극 집전부재(50)의 일부분이 시계반대 방향(도 9의 화살표 방향)으로 이동될 수 있다. 예를 들면, 탄성부재(93)의 탄성력은 탄성부재(93)에 인접하게 위치한 제1 집전체(50)의 부분의 시계반대방향의 움직임을 일으킬 수 있다.
즉, 탄성부재(93)가 탄성부재 결합홀(661)에 삽입되기 전의 모습으로 복원(도 9의 파선으로 표시된 탄성부재(93) 참조)되면, 탄성부재(90)의 탄성력이 퓨즈홀의 외곽방향(도 9의 화살표 방향)으로 작용하게 된다. 예를 들면, 퓨즈부(53a)가 제1 상태일 때, 탄성부재(93)는 탄성부재(93)의 위에 설치된 퓨즈홀(53a)에 탄성력을 작용할 수 있다.
탄성부재(93)는 제1 상태(탄성부재(93)가 미작동 상태)로부터 제2 상태(탄성부재(93)의 작동 상태)로 변할 수 있다. 제1 상태에서 탄성부재(93)는 압축된 상태에 있을 수 있으며, 제2 상태에서 탄성부재(93)는 펴진 상태, 즉 비압축 상태일 수 있다.
예를 들면, 제1 상태에서 탄성부재(93)는 제1 예정 각도로 구부려져 있을 수 있으며, 제2 상태서 탄성부재(93)는 제1 예정 각도 보다 작은 제2 예정 각도로 구부려 질 수 있다. 제1 상태에서 탄성부재(93)는 제1 높이를 가질 수 있고, 제2 상태에서 탄성부재(93)는 제1 높이 보다 큰 제2 높이를 가질 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 상태에서 탄성부재(93)의 측면 끝 단들은 제1 거리보다 짧은 제2 거리 만큼 떨어져 있을 수 있다.
또한, 본 실시예의 퓨즈홀 결합돌기(662)에 따르면, 퓨즈부(53)의 용융 또는 파단된 후에 형성되는 파단면들의 전기적인 연결을 보다 더 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 용융 또는 파단된 퓨즈부(53)에 발생된 가스는 제1 절연부재 받침부재(662)에 형성된 가스 배출홀(663)을 통하여 배출될 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따르면, 과전류에 의하여 형성된 퓨즈부(53)의 파단면 사이의 거리가 arc 등의 이상현상이 발생되지 않을 정도로 충분히 유지되고, 제1 절연부재(60a)에 발생된 가스를 효과적으로 배출하는 것이 가능하다.
결국, 본 실시예에 따르면, 제1 전극 집전부재(50)의 강성 또는 퓨즈부(53)의 단면적의 크기에 제한 받지 않고, 퓨즈뷰(53)에 형성되는 퓨즈홀(53a)의 크기를 자유롭게 설계하는 것이 가능하기 때문에 퓨즈부(53)의 설계 자유도를 높이는 것이 가능하다.
다만, 탄성부재의 모양은 본 실시예에 따른 탄성부재(93)의 모양에 한정되는 것이 아니다. 따라서, 탄성력을 발생할 수 있는 구조라면 탄성부재의 단면의 모양은 원형, 반원형 및 삼각형 등일 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 퓨즈홀(53a)이 형성된 퓨즈부(53)가 제1 전극 집전부재(50)에 형성되는 것으로 설명하였으나, 퓨즈홀(53a)이 형성된 퓨즈부(53)는 제2 전극 집전부재(70)에도 형성되는 것이 가능하다. 이때, 제2 전극 집전부재(70)의 퓨즈부에는 본 실시예에 따른 탄성부재(93)와 동일한 구조를 가진 탄성부재가 결합될 수 있다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지의 부분 분해 사시도이고, 도 11은 도 10에서 XI-XI선을 따라 잘라본 단면도이다.
여기서, 본 실시예에 따른 이차전지(300)는 제1 절연부재(60b), 제1 전극 집전부재(50′) 및 탄성부재(94)를 제외하고는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지(100)와 동일한 구조이므로, 이하에서는 동일한 구조에 대한 설명은 생략한다.
또한, 본 실시예에 따른 제1 절연부재(60b)는 하부 돌출부(64b)를 제외하고는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 절연부재(60)와 동일한 구조이므로, 동일한 구조에 대한 설명은 생략한다.
도 10 및 11를 참고하면, 제1 전극 집전부재(50′)는 제1 전극 집전부재(50)는 제1 전극(11)에 결합되는 제1 전극 결합부(51′) 및 제1 단자 결합부(52′)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 전극 결합부(51′)는 제1 단자 결합부(52′)와 대략 수직하게 제1 단자 결합부(52′)의 일 측 끝 단에서 연장되어 형성될 수 있다.
여기서, 제1 전극 집전부재(50′)의 제1 전극 결합부(51′)에는 이차전지(300)에 과전류가 발생됐을 때 용융 또는 파단될 수 있는 퓨즈부(53′)가 형성된다. 또한, 본 실시예에 따른 퓨즈부(53)에는 퓨즈홀(53a′)이 형성될 수 있다.
도 10 및 도 11를 참고하여 설명하면, 본 실시예에 따른 제1 절연부재(60b)의 일 측에는 전극 조립체(10)를 향하는 방향으로 하부 돌출부(64b)가 연장되어 형성될 수 있다. 하부 돌출부(64b)는 제1 집전부재(50′)의 제1 전극 결합부(51′)에 인접하게 위치할 수 있고, 케이스(26)와 제1 집전부재(50′)의 사이에 위치할 수 있다. 제1 절연부재(60b)는 몸체(61b), 결합 홈(62b) 및 관통홀(63b)을 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 탄성부재(94)는 몸체(94a) 및 퓨즈홀 결합부(94b)를 포함할 수 있다. 퓨즈홀 결합부(94b)는 몸체(94a)로부터 연장될 수 있으며, 적어도 하나의 퓨즈홀 결합부(94b) 또는 몸체(94a)는 탄성물질로 만들어 질 수 있고, 퓨즈홀 결합부(94b)와 몸체(94a)는 일체로 형성될 수 있다. 여기서, 퓨즈홀 결합부(94b)는 몸체(94a)의 일단에서 서로 일정한 거리를 두고 형성되는 한 쌍의 탄성 가지(94b1, 94b2)를 포함할 수 있다. 따라서, 탄성가지들(94b1, 94b2)의 측면 끝 단들은 탄성부재(94)의 제1 상태 및 제2 상태에서 서로 일정 거리를 떨어져 있을 수 있다.
탄성부재(94)의 몸체(94a)가 제1 절연부재(60b)의 하부 돌출부(64b)에 형성된 탄성부재 결합홀(641b)에 결합된 후, 한 쌍의 탄성 가지(94b1, 94b2)가 퓨즈홀(53a′)에 삽입된다.
따라서, 도 11에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 탄성 가지(94b1, 94b2)에 의하여 발생된 탄성력은 퓨즈홀(53a′)의 일면에 작용하게 된다. 즉, 탄성 가지들(94b1, 94b2)의 측면 끝 단들은 퓨즈 홀(53a′)의 바깥 쪽에 위치 할 수 있다. 따라서, 탄성 가지들(94b1, 94b2)은 퓨즈 홀(53a′)을 관통할 수 있다.
여기서, 이차전지(300)에 과전류가 발생하게 되면, 퓨즈부(53′)가 용융 또는 파단될 수 있다. 이때, 탄성구조체(94)의 한 쌍의 탄성 가지들(94b1, 94b2)에 의해 발생된 탄성력은 퓨즈홀(53a′)의 외곽방향(도 11의 화살표 방향)으로 작용할 수 있다.
따라서, 과전류에 의하여 형성된 퓨즈부(53)의 파단면 사이의 거리가 arc 등의 이상현상이 발생되지 않을 정도로 충분히 유지되는 것이 가능하다.
탄성부재(94)의 한 쌍의 탄성 가지들(94b1, 94b2)은 퓨즈 부(53′)가 미작동 상태 일 때 제1 상태를 가질 수 있고, 퓨즈 부(53′)가 작동 상태일 때 제2 상태를 가질 수 있다. 제1 상태에서, 탄성 가지들(94b1, 94b2)은 제1 거리 만큼 떨어져 있을 수 있고, 제2 상태에서 탄성 가지들(94b1, 94b2)은 제1 거리보다 큰 제2 거리 만큼 떨어져 있을 수 있다.
또한, 본 실시예에 따르면 제1 전극 결합부(51′)는 제1 단자 결합부(52′)에서 대략 수직하게 절곡되어 형성될 수 있다. 따라서, 본 실시예서와 같이 퓨즈부(53′)가 제1 전극 결합부(51′)에 형성되는 경우에, 퓨즈부(53′)가 용융 또는 파단 되면, 탄성부재(94)의 탄성 가지들(94b1, 94b2)은 제1 전극 결합부(51′)와 제1 단자 결합부(52′)를 완전히 분리시킬 수 있는 기능을 할 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따르면 제1 전극 집전부재(50′)를 구성할 수 있는 재료나 퓨즈부(53′)의 크기나 위치 등에 제한 받지 않고 퓨즈부(53′)의 설계 자유도를 높이는 것이 가능하다. 다만, 탄성부재(94)의 탄성 가지들(94b1, 94b2)의 모양은 본 실시예와 같이 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 탄성 가지들(94b1, 94b2)은 푸즈 홀(53a′)에 탄성력이 작용하게 할 수 있는 어떤 모양이라도 가질 수 있다. 따라서, 퓨즈홀(53a′)에 탄성력을 작용할 수 있는 모양이라면 퓨즈홀(53a′)에 삽입되는 부분의 모양이 원형, 타원형 또는 삼각형 등일 수 있다.
다만, 본 실시예에서는 퓨즈홀(53a′)이 형성된 퓨즈부(53′)가 제1 전극 집전부재(50′)에 형성되는 것으로 설명하였으나, 퓨즈홀(53a)이 형성된 퓨즈부(53)는 제2 전극 집전부재(70)에도 형성되는 것이 가능하다. 이때, 제2 전극 집전부재(70)의 퓨즈부에는 본 실시예에 따른 탄성부재(94)와 동일한 구조를 가진 탄성부재가 결합될 수 있다.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지의 부분 분해 사시도이도, 도 13은 12에서 XIII-XIII선을 따라 잘라본 단면도이다.
여기서, 본 실시예에 따른 이차전지(400)는 제1 절연부재 받침부재(66′), 탄성부재(95) 및 탄성부재탄성부재 고정 부재(96)를 제외하고는, 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지(300)와 동일한 구조로 이루어지므로, 이하에서는 동일한 구조에 대한 설명은 생략한다.
또한, 본 실시예에 따른 탄성부재(95)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 탄성부재(90)와 동일한 구조, 예를 들면 탄성부재(95)는 퓨즈부(53′)에 탄성력을 제공하고 퓨즈홀(53a′)에 설치되는 탄성 플레이트로 이루어질 수 있으므로, 이하에서는 탄성부재(95)에 관한 상세한 설명은 생략한다.
도 12 및 도 13을 참고하면, 본 실시예에 따른 제1 절연부재 받침부재(66′)는 본체(661′), 탄성부재 지지돌기(662′) 및 가스 배출홀(663′)을 포함할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 탄성부재 고정부재(96)는 고정부재 몸체(96a) 및 고정부재 돌기(96b)를 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 제1 전극 집전부재(50′)의 제1 전극 결합부(51′)는 제3 실시예와 같이 퓨즈홀(53a′)이 형성된 퓨즈부(53′)를 포함할 수 있다.
보다 상세하게는, 제1 절연부재(60b)의 하부 돌출부(64b)와 탄성부재 지지돌기(662′)사이에 퓨즈홀(53a′)이 형성된 퓨즈부(53′)가 위치할 수 있다. 또한, 탄성부재(95)는 탄성부재 지지돌기(662′)에 의하여 지지되어 퓨즈홀(53a′)에 삽입될 수 있다. 예를 들면, 탄성부재(95)의 측면 끝 단들은 직접적으로 접촉하여 탄성부재 지지돌기(662′)와 결합될 수 있다.
여기서, 탄성부재 고정부재(96)는 제1 절연부재(60b)의 하부 돌출부(64b)에 형성된 탄성부재 결합홀(641b)에 결합될 수 있다.
따라서, 탄성부재(95)의 절곡된 부분이 탄성부재 고정부재(96)의 고정부재 돌기(96b)에 의하여 압박되면, 점선으로 표시된 탄성부재(95)가 도 13에 도시된 바와 같은 탄성부재(95)의 모양으로 변형될 수 있다.
결국, 변형된 탄성부재(95)의 양 쪽 끝 단이 퓨즈홀(53a′)의 일면에 접촉하여, 퓨즈홀(53a′)의 외곽방향(도 13의 화살표 방향)으로 탄성부재(95)의 탄성력이 작용하게 된다.
따라서, 본 실시예에 따른 탄성부재(95)에 의하면, 과전류에 의하여 부분적으로 용융되거나 파단된 파단면 사이의 거리가 아크(arc) 등의 이상 현상이 발생되지 않을 정도로 충분히 유지되는 것이 가능하다.
결국, 본 실시예에 따르면, 제1 전극 집전부재(50′)의 강성 또는 퓨즈부(53′)의 단면적의 크기에 제한 받지 않고, 퓨즈뷰(53′)에 형성되는 퓨즈홀(53a′)의 크기를 자유롭게 설계하는 것이 가능하기 때문에 퓨즈부(53′)의 설계 자유도를 높이는 것이 가능하다.
상기에서는 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.
100, 101, 200, 300: 이차 전지 10: 전극 조립체
11: 제1 전극 12: 제2 전극
13: 세퍼레이터 30: 제1 단자부
31: 제1 리벳 40: 제2 단자부
50: 제1 전극 집전부재 53, 53′: 퓨즈부
53a, 53a′: 퓨즈홀 60: 제1 절연부재
70: 제2 전극 집전부재 80: 제2 절연부재
90, 91, 92, 93, 94, 95: 탄성부재 94b1, 94b2: 탄성 가지

Claims (20)

  1. 케이스;
    상기 케이스에 수용되는 전극 조립체;
    상기 전극 조립체에 전기적으로 연결되는 집전부재;
    상기 집전부재에 위치하고 퓨즈홀을 포함하는 퓨즈부; 및
    상기 퓨즈부에 인접하게 설치되어 상기 퓨즈부에 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함하고,
    상기 퓨즈부는 상기 집전부재의 좁은 지역을 구성하고 미작동 조건으로부터 작동 조건이 될 때 변형되며,
    상기 탄성부재는 상기 퓨즈부의 상기 미작동 조건에서 제1 상태를 가지고 상기 퓨즈부의 상기 작동 조건에서 상기 제1 상태와 다른 제2 상태를 가지고,
    상기 퓨즈부는 퓨즈홀을 포함하고, 상기 탄성부재는 적어도 상기 제1 상태에서 상기 퓨즈홀에 삽입되는 이차 전지.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 탄성부재는 탄성 플레이트인 이차 전지.
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 탄성부재는 상기 작동 조건으로 진행되어 상기 퓨즈부가 파단되거나 용융될 때 상기 제2 상태를 가지는 이차 전지.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 상태에서 상기 탄성부재는 제1 예정 각도로 구부려져 있고,
    상기 제2 상태에서 상기 탄성부재는 상기 제1 예정 각도 보다 큰 제2 예정 각도로 구부려지는 이차 전지.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 상태에서 상기 탄성부재의 측면 끝 단들은 제1 거리만 큼 떨어져 있고,
    상기 제2 상태에서 상기 탄성부재의 측면 끝 단들은 상기 제1 거리보다 긴 제2 거리만 큼 떨어진 이차 전지.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 퓨즈부는 퓨즈홀을 포함하고,
    상기 탄성부재는 상기 제1 상태 및 상기 제2 상태에서 상기 퓨즈부로 부터 떨어져 있는 이차 전지.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 상태에서 상기 탄성부재는 제1 예정 각도로 구부려져 있고,
    상기 제2 상태에서 상기 탄성부재는 상기 제1 예정 각도 보다 작은 제2 예정 각도로 구부려지는 이차 전지.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 상태에서 상기 탄성부재의 측면 끝 단들은 제1 거리만 큼 떨어져 있고,
    상기 제2 상태에서 상기 탄성부재의 측면 끝 단들은 상기 제1 거리 보다 짧은 제2 거리만 큼 떨어진 이차 전지.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 집전부재는 전극 결합부, 상기 전극 결합부에서 구부러진 단자 결합부 및 상기 전극 결합부 또는 상기 단자 결합부 중 하나에 위치되는 퓨즈부를 포함하고,
    상기 퓨즈부는 퓨즈홀을 포함하는 이차 전지.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 집전부재와 결합되는 절연부재를 더 포함하고,
    상기 퓨즈부는 상기 집전부재의 상기 단자 결합부에 위치하며,
    상기 탄성부재는 적어도 상기 제1 상태에서 상기 퓨즈홀에 위치하여 적어도 상기 제1 상태에서 상기 단자 결합부에 의하여 둘러싸이는 이차 전지.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 퓨즈부는 상기 집전부재의 상기 단자 결합부에 위치하고,
    상기 단자 결합부는 상기 퓨즈홀의 주위 가장자리에 지지 돌기를 포함하며,
    상기 탄성부재는 상기 제1 상태 및 상기 제2 상태에서 상기 지지 돌기와 인접해 있는 이차 전지.
  17. 제14 항에 있어서,
    상기 퓨즈부는 상기 집전부재의 상기 전극 결합부에 위치하고,
    상기 탄성부재는 제1 방향에서 탄성몸체로부터 연장되는 제1 탄성 가지 및 상기 제1 방향과 다른 방향인 제2 방향에서 상기 탄성몸체로부터 연장되는 제2 탄성가지를 포함하며,
    상기 제1 상태 및 상기 제2 상태에서 상기 제1 탄성가지 및 상기 제2 탄성가지는 상기 퓨즈홀을 관통하여 연장되는 이차 전지.
  18. 제14 항에 있어서,
    상기 퓨즈홀에 인접한 부분에 위치한 탄성 지지 돌기를 포함하는 절연부재 및 상기 퓨즈홀에 위치하는 고정 부재를 더 포함하고,
    상기 퓨즈부는 상기 집전부재의 상기 전극 결합부에 위치하고,
    상기 제1 상태 및 상기 제2 상태에서 상기 탄성부재는 상기 퓨즈홀에 위치하며,
    상기 탄성부재는 상기 고정 부재와 상기 탄성 지지 돌기 사이에 위치하는 이차 전지.
  19. 제1 항에 있어서,
    상기 집전부재와 상기 전극 조립체 사이에 위치하고 상기 탄성부재를 지지하는 절연부재를 더 포함하는 이차 전지.
  20. 삭제
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