KR101649136B1 - 이차 전지 - Google Patents

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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 케이스, 케이스에 삽입되고 제1 전극 및 제2 전극을 가지는 전극 조립체, 전극단자 및 퓨즈부를 매개로 전극단자와 연결되는 전극 연결부를 포함하고, 퓨즈부는 전극 연결부와 전극단자 사이에 위치하여 전극단자와 전극 연결부 사이에서 연장된다.A secondary battery according to an embodiment of the present invention includes an electrode assembly inserted into a case and a case and having a first electrode and a second electrode, an electrode terminal, and an electrode connection portion connected to the electrode terminal through a fuse portion, And is positioned between the electrode connection portion and the electrode terminal and extends between the electrode terminal and the electrode connection portion.

Description

이차 전지{RECHARGEABLE BATTERY}[0002] RECHARGEABLE BATTERY [0003]

본 발명은 외부 단락 상태 또는 퓨즈부 작동 상태에서 안정성을 가지는 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery having stability in an external short-circuit state or a fuse unit operating state.

이차 전지(rechargeable battery)는 일차전지와 달리 충전 및 방전을 반복적으로 수행하는 전지이다. 소용량의 이차 전지는 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대용량 이차 전지는 하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 사용될 수 있다.A rechargeable battery is a battery which repeatedly performs charging and discharging unlike a primary battery. The secondary battery of small capacity is used for portable electronic equipment such as a mobile phone, a notebook computer, and a camcorder, and a large capacity secondary battery can be used as a power source for driving a motor such as a hybrid vehicle.

최근 들어 고에너지 밀도의 비수전해액을 이용한 고출력 이차 전지가 개발되고 있다. 고출력 이차 전지는 복수의 이차 전지를 직렬로 연결하여 구성되며, 대전력을 필요로 하는 기기, 예를 들면, 전기 자동차 등의 모터 구동에 사용될 수 있다.Recently, a high output secondary battery using a non-aqueous electrolyte having a high energy density has been developed. The high output secondary battery is constituted by connecting a plurality of secondary batteries in series, and can be used for driving a motor, such as an electric vehicle, which requires large power.

이차 전지는 세퍼레이터(separator)의 양면에 양극(positive electrode)과 음극(negative electrode)을 구비하여 형성되는 전극 조립체, 전극 조립체를 내장하는 케이스, 케이스의 개구를 밀폐하는 캡 플레이트, 및 캡 플레이트에 설치되어 전극 조립체에 전기적으로 연결되는 전극단자를 포함한다.The secondary battery includes an electrode assembly formed by providing a positive electrode and a negative electrode on both surfaces of a separator, a case housing the electrode assembly, a cap plate sealing the opening of the case, and a cap plate And an electrode terminal electrically connected to the electrode assembly.

이차 전지에서, 충전 및 방전이 반복되므로 케이스 내부에서 과도한 열이 발생되거나 전해액이 분해될 수 있다. 이러한 열 발생 또는 전해액 분해는 이차 전지의 내부 압력을 상승시킬 수 있다. 내부 압력 상승은 이차 전지의 발화 또는 폭발을 발생시킬 수 있다.In the secondary battery, since charging and discharging are repeated, excessive heat may be generated inside the case or the electrolyte may be decomposed. Such heat generation or electrolyte decomposition may increase the internal pressure of the secondary battery. The internal pressure rise may cause ignition or explosion of the secondary battery.

내부 압력 상승에 따른 발화 및 폭발을 방지하기 위하여, 케이스의 외부에 외부 단락부가 구비된다. 외부 단락부는, 이차 전지의 내부 압력 상승시, 전극 조립체의 음극과 양극을 이차 전지의 외부에서 단락시킨다. 외부 단락부가 단락되면, 대전류의 방전으로 전극 조립체의 충전상태가 낮아진다.In order to prevent ignition and explosion due to an increase in internal pressure, an external short-circuit is provided outside the case. The external short-circuit short-circuits the negative electrode and the positive electrode of the electrode assembly from the outside of the secondary battery when the internal pressure of the secondary battery rises. If the external short is short-circuited, the charged state of the electrode assembly is lowered due to the discharge of a large current.

대전류의 방전에 의하여, 전극 조립체와 전극단자를 연결하는 방전 경로에 구비된 퓨즈부가 녹아서 끊어진다. 이차 전지는 내부에 퓨즈부를 구비하므로 퓨즈부가 끊어진 후, 잔여 전류의 방전을 어렵게 한다.Due to the discharge of a large current, the fuse unit provided in the discharge path connecting the electrode assembly and the electrode terminal melts and breaks. Since the secondary battery has a fuse portion therein, it is difficult to discharge residual current after the fuse portion is disconnected.

또한, 끊어진 퓨즈부에서 아크가 발생 될 수 있고, 아크는 전해액에 작용하여 발화 또는 폭발을 일으킬 수 있다. 따라서 외부 단락 상태 또는 퓨즈부 작동 상태에서 이차 전지의 안정성이 떨어질 수 있다.Further, an arc may be generated in the broken fuse portion, and the arc may act on the electrolyte and cause ignition or explosion. Therefore, the stability of the secondary battery may be deteriorated in the external short-circuit state or the fuse unit operation state.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 외부 단락 상태 또는 퓨즈부 작동 상태에서 안정성을 가지는 이차 전지를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a secondary battery having stability in an external short circuit state or an operating state of a fuse unit.

본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 케이스, 케이스에 삽입되고 제1 전극 및 제2 전극을 가지는 전극 조립체, 전극단자 및 퓨즈부를 매개로 전극단자와 연결되는 전극 연결부를 포함하고, 퓨즈부는 전극 연결부와 전극단자 사이에 위치하여 전극단자와 전극 연결부 사이에서 연장된다.A secondary battery according to an embodiment of the present invention includes an electrode assembly inserted into a case and a case and having a first electrode and a second electrode, an electrode terminal, and an electrode connection portion connected to the electrode terminal through a fuse portion, And is positioned between the electrode connection portion and the electrode terminal and extends between the electrode terminal and the electrode connection portion.

또한, 전극단자는 케이스의 외부에 위치하는 단락 탭을 포함할 수 있고, 제1 전극은 전극 연결부에 전기적으로 연결될 수 있으며, 제1 전극, 전극 연결부 및 단락 탭은 제2 전극과 전기적으로 절연될 수 있다.In addition, the electrode terminal may include a shorting tab located outside the case, the first electrode may be electrically connected to the electrode connection, and the first electrode, the electrode connection and the shorting tab may be electrically insulated from the second electrode .

또한, 제2 전극은 케이스에 전기적으로 연결될 수 있고, 전극단자는 케이스를 매개로 제2 전극과 전기적으로 연결될 수 있고 단락 탭과 공간적으로 분리된 단락 부재를 더 포함할 수 있고, 단락 부재는 단락 탭과 접촉되도록 변형되어 제1 전극과 제2 전극을 전기적으로 연결시켜 단락 상태를 발생시킬 수 있다.In addition, the second electrode may be electrically connected to the case, and the electrode terminal may further include a shorting member spatially separated from the shorting tab, which can be electrically connected to the second electrode via the case, So that the first electrode and the second electrode are electrically connected to each other to generate a short-circuit state.

또한, 전극 연결부는 퓨즈부를 포함하는 내부 부재(21d)를 포함할 수 있고, 퓨즈부는 단락 상태가 시작될 때 발생되는 단락 전류에 반응하여 단락 탭과 내부 부재의 연결을 끊기 위하여 녹을 수 있다.In addition, the electrode connection may include an internal member 21d including a fuse portion, and the fuse portion may melt in order to disconnect the short-circuiting tab and the internal member in response to a short-circuit current generated when the short-circuit condition is started.

또한, 단락 탭과 케이스의 사이에 위치하는 탄성 부재를 더 포함할 수 있다.Further, it may further include an elastic member positioned between the short-circuiting tab and the case.

또한, 단락 탭과 케이스 사이에 위치하는 절연 부재를 포함할 수 있고, 탄성 부재는 절연부재와 케이스의 사이에 위치할 수 있다.Further, it may include an insulating member positioned between the short-circuiting tab and the case, and the elastic member may be located between the insulating member and the case.

또한, 내부 부재는 탄성 부재를 압축 상태로 유지하기 위하여 단락 탭에 압력을 작용할 수 있다. Further, the inner member may exert a pressure on the shorting tab to keep the elastic member in a compressed state.

또한, 퓨즈 부가 녹을 때 단락 탭과 연결된 내부 부재가 이동하고 압축 상태의 탄성 부재의 탄성력이 단락 탭에 작용하여 단락 부재로부터 단락 탭이 분리될 수 있다.In addition, when the fuse unit melts, the inner member connected to the shorting tab moves, and the elastic force of the elastic member in the compressed state acts on the shorting tab, so that the shorting tab can be separated from the shorting member.

또한, 전극단자는 케이스의 단락 홀에 위치될 수 있고, 탄성 부재는 단락 홀의 외곽에 인접하게 설치되는 적어도 하나의 스프링을 포함할 수 있다.Further, the electrode terminal can be positioned in the short-circuiting hole of the case, and the elastic member can include at least one spring provided adjacent to the outer periphery of the shorting hole.

또한, 상기 적어도 하나의 스프링은 코일 스프링일 수 있다.In addition, the at least one spring may be a coil spring.

또한, 케이스는 탄성 부재를 수용하는 적어도 하나의 장착 홈을 포함할 수 있다.Further, the case may include at least one mounting groove for receiving the elastic member.

또한, 적어도 하나의 장착 홈은 단락 탭 절연 부재가 케이스와 접촉되도록 압축 상태에서 탄성 부재를 수용할 수 있다.Further, at least one mounting groove can receive the elastic member in the compressed state so that the short-circuiting tab insulating member contacts the case.

또한, 전극 연결부는 케이스의 외부로부터 케이스의 홀을 관통하여 케이스의 내부까지 연장하는 리벳 터미널을 포함할 수 있고, 내부 부재는 케이스의 외부에서 리벳 터미널의 최 외곽에 결합되는 터미널 플레이트와 터미널 플레이트와 케이스 사이에 위치하여 리벳 터미널와 결합되는 고정부재를 포함할 수 있다.The electrode connection portion may include a rivet terminal extending from the outside of the case to the inside of the case through the hole of the case. The internal member may include a terminal plate and a terminal plate, which are coupled to the outermost portion of the rivet terminal, And a fixing member positioned between the case and engaging with the rivet terminal.

또한, 케이스로부터 리벳 터미널을 절연하는 가스켓을 더 포함할 수 있다.Further, it may further include a gasket for insulating the riveted terminal from the case.

또한, 고정부재와 케이스 사이에 위치하는 절연부재를 더 포함할 수 있다.Further, it may further include an insulating member positioned between the fixing member and the case.

또한, 터미널 플레이트를 덮는 절연 커버를 더 포함할 수 있다.Further, it may further include an insulating cover covering the terminal plate.

또한, 제1 전극은 음극이고 제2 전극은 양극일 수 있다.Also, the first electrode may be a cathode and the second electrode may be a cathode.

또한, 케이스의 개구를 덮는 캡 플레이트를 더 포함할 수 있고, 단락 탭과 내부 부재는 캡 플레이트 위에 설치될 수 있다.Further, it may further include a cap plate covering an opening of the case, and the shorting tab and the inner member may be provided on the cap plate.

또한, 내부 부재는 케이스의 내부 표면에 근접하고 평행하게 연장할 수 있다.In addition, the inner member can extend parallel and close to the inner surface of the case.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 퓨즈부가 캡 플레이트의 외부에 구비되므로 외부 단락 또는 과충전 후에 전극 조립체의 잔여 전류를 방전시킬 수 있다. 따라서, 외부 단락부와 음극 단자 사이에 위치하는 퓨즈부가 녹아서 끊어진 후에도 음극 단자를 통하여 전류가 방전되고, 모듈 상태에서 해당 이차 전지의 교체가 가능하다.As described above, according to the embodiment of the present invention, since the fuse unit is provided outside the cap plate, the residual current of the electrode assembly can be discharged after an external short circuit or overcharge. Therefore, even after the fuse unit located between the external short-circuiting portion and the negative-electrode terminal is melted and broken, the current is discharged through the negative terminal, and the secondary battery can be replaced in the module state.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 퓨즈부가 외부에 구비됨에 따라 퓨즈부가 녹아서 끊어진 후, 끊어진 사이 부분에서 발생되는 아크로부터 전해액을 보호할 수 있다. 따라서, 퓨즈부가 끊어진 후, 외부 단락부가 캡 플레이트로부터 상승 분리되므로 복수의 이차 전지들을 구비하는 모듈에서 전체 과전류를 차단할 수 있다.Also, according to the embodiment of the present invention, since the fuse unit is provided outside, the fuse unit is melted and broken, and the electrolyte can be protected from the arc generated in the broken part. Therefore, after the fuse section is broken, the external short circuit is separated from the cap plate so that the entire overcurrent can be blocked in the module including the plurality of secondary cells.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 도 1의 음극 단자, 외부 단락부 및 퓨즈부를 분해하여 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1의 음극 단자, 외부 단락부 및 퓨즈부를 조립하여 도시한 단면도이다.
도 5는 도 4의 퓨즈부의 작동 상태를 도시한 단면도이다.
1 is a perspective view of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
FIG. 3 is a perspective view illustrating the cathode terminal, the external short-circuiting portion, and the fuse portion of FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an anode terminal, an external short-circuiting portion, and a fuse portion of FIG. 1. FIG.
5 is a cross-sectional view showing an operating state of the fuse unit of FIG.

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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 자른 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 이차 전지는 전류를 충전 및 방전하는 전극 조립체(10), 전극 조립체(10)를 내장하는 케이스(15), 케이스(15)의 개구에 결합되는 캡 플레이트(20), 및 캡 플레이트(20)에 설치되는 제1 전극단자(이하 '양극 단자'라 한다)(22)와 제2 전극단자(이하 '음극 단자'라 한다)(50)를 포함하는 전극단자, 음극 단자(50) 측에 구비되는 전극 연결부(21), 및 음극 단자(50)와 전극 연결부(21)를 연결하는 퓨즈부(60)를 포함한다.FIG. 1 is a perspective view of a secondary battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG. Referring to FIGS. 1 and 2, a secondary battery according to an embodiment includes an electrode assembly 10 for charging and discharging current, a case 15 containing an electrode assembly 10, (Hereinafter, referred to as 'anode terminal') 22 and a second electrode terminal (hereinafter referred to as 'cathode terminal') 50 provided on the cap plate 20, And a fuse unit 60 connecting the electrode terminal unit 50 and the electrode connection unit 21 to each other.

예를 들면, 전극 조립체(10)는 절연체인 세퍼레이터(13)의 양면에 제1 전극(이하, '양극' 이라 한다)(11)과 제2 전극(이하, '음극'이라 한다)(12)을 배치하고, 음극(11), 세퍼레이터(13) 및 양극(12)을 젤리롤 상태로 귄취하여 형성될 수 있다.For example, the electrode assembly 10 includes a first electrode 11 and a second electrode 12 on both sides of a separator 13, which is an insulator, And separating the negative electrode 11, the separator 13 and the positive electrode 12 into a jelly roll state.

또한, 전극 조립체는 세퍼레이터를 사이에 두고 단일 판으로 이루어지는 음극과 양극을 적층하여 조립되거나, 음극, 세퍼레이터 및 양극을 지그재그 방식으로 접어서 적층하여 조립될 수 있다(미도시).The electrode assembly may be assembled by stacking a negative electrode and a positive electrode of a single plate with a separator interposed therebetween, or by stacking the negative electrode, the separator, and the positive electrode in a zigzag manner.

음극(11) 및 양극(12)은, 각각 금속판의 집전체에 활물질을 도포한 코팅부(11a, 12a), 및 활물질을 도포하지 않아서 노출된 집전체로 형성되는 무지부(11b, 12b)를 포함한다.The negative electrode 11 and the positive electrode 12 each have coating portions 11a and 12a coated with an active material on a current collector of a metal plate and uncoated portions 11b and 12b formed of a current collector exposed without applying an active material .

음극(11)의 무지부(11b)는 권취되는 음극(11)을 따라 음극(11)의 한 쪽 단부에 형성된다. 양극(12)의 무지부(12b)는 권취되는 양극(12)을 따라 양극(12)의 한 쪽 단부에 형성된다. 무지부들(11b, 12b)은 전극 조립체(10)의 양단에 각각 배치될 수 있다.The non-coated portion 11b of the cathode 11 is formed on one end of the cathode 11 along the cathode 11 to be wound. The non-coated portion 12b of the positive electrode 12 is formed on one end of the positive electrode 12 along the positive electrode 12 to be wound. The non-printed portions 11b and 12b may be disposed at both ends of the electrode assembly 10, respectively.

예를 들면, 케이스(15)는 내부에 전극 조립체(10)와 전해액을 수용하는 공간을 설정하도록 대략 직육면체로 이루어지며, 외부와 내부 공간을 연결하는 개구를 직육면체의 일면에 형성한다. 개구는 전극 조립체(10)를 케이스(15)의 내부로 삽입할 수 있게 한다.For example, the case 15 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape so as to set a space for accommodating the electrode assembly 10 and the electrolytic solution therein, and an opening for connecting the outside and the inner space is formed on one surface of the rectangular parallelepiped. The opening allows the electrode assembly (10) to be inserted into the interior of the case (15).

캡 플레이트(20)는 얇은 강판으로 이루어져 케이스(15)의 개구에 설치됨으로써 케이스(15)를 밀폐한다. 캡 플레이트(20)는 전해액 주입구(29)와 벤트 홀(24)을 더 구비한다. The cap plate 20 is made of a thin steel plate and installed in the opening of the case 15 to seal the case 15. The cap plate 20 further includes an electrolyte injection port 29 and a vent hole 24.

전해액 주입구(29)는 케이스(15)에 캡 플레이트(20)를 결합한 후, 케이스(15) 내부로 전해액의 주입을 가능하게 한다. 전해액 주입 후, 전해액 주입구(29)는 밀봉 마개(27)로 밀봉된다.The electrolyte injection port 29 allows the electrolyte solution to be injected into the case 15 after the cap plate 20 is coupled to the case 15. After injecting the electrolyte, the electrolyte injection port 29 is sealed with a sealing plug 27.

벤트 홀(24)은 이차 전지의 내부 압력을 배출할 수 있도록 벤트 플레이트(25)로 밀폐된다. 이차 전지의 내부 압력이 설정 압력에 이르면, 벤트 플레이트(25)가 절개되어 벤트 홀(24)을 개방한다. 벤트 플레이트(25)는 절개를 유도하는 노치(25a)를 가진다.The vent hole 24 is closed by the vent plate 25 so as to discharge the internal pressure of the secondary battery. When the internal pressure of the secondary battery reaches the set pressure, the vent plate 25 is opened to open the vent hole 24. The vent plate 25 has a notch 25a for guiding the incision.

전극 연결부(21) 및 양극 단자(22)는 케이스(15) 또는 캡 플레이트(20)를 관통하여 설치되고 전극 조립체(10)에 전기적으로 연결된다. 즉 전극 연결부(21)는 전극 조립체(10)의 음극(11)에 전기적으로 연결되고, 양극 단자(22)는 전극 조립체(10)의 양극(12)에 전기적으로 연결된다. 따라서 전극 조립체(10)는 전극 연결부(21) 및 양극 단자(22)를 통하여 케이스(15)의 외부로 연결될 수 있다. 또한, 전극 연결부(21)는 음극 단자(50)와 전기적으로 연결될 수 있다. The electrode connection portion 21 and the positive electrode terminal 22 are installed through the case 15 or the cap plate 20 and are electrically connected to the electrode assembly 10. That is, the electrode connecting portion 21 is electrically connected to the cathode 11 of the electrode assembly 10, and the anode terminal 22 is electrically connected to the anode 12 of the electrode assembly 10. Therefore, the electrode assembly 10 can be connected to the outside of the case 15 through the electrode connection part 21 and the positive electrode terminal 22. In addition, the electrode connection portion 21 may be electrically connected to the negative terminal 50.

전극 연결부(21) 및 양극 단자(22)는 캡 플레이트(20)의 단자 홀(311, 312)에 각각 설치되는 리벳 터미널(21a, 22a), 캡 플레이트(20)의 내측에서 리벳 터미널(21a, 22a)에 일체로 넓게 형성되는 플랜지(21b, 22b), 및 캡 플레이트(20)의 외측에 배치되어 리벳 터미널(21a, 22a)에 리벳팅 또는 용접되는 플레이트 터미널(21c, 22c)을 포함할 수 있다.The electrode connecting portion 21 and the positive electrode terminal 22 are connected to the rivet terminals 21a and 22a provided in the terminal holes 311 and 312 of the cap plate 20, And flange 21b and 22b integrally formed on the cap plate 20a and 22a and a plate terminal 21c and 22c disposed on the outside of the cap plate 20 to be riveted or welded to the rivet terminals 21a and 22a have.

음, 양극 개스킷(36, 37)은 전극 연결부(21) 및 양극 단자(22)의 리벳 터미널(21a, 22a)과 캡 플레이트(20)의 단자 홀(311, 312) 내면 사이에 각각 설치되어, 전극 연결부(21) 및 양극 단자(22)의 리벳 터미널(21a, 22a)과 캡 플레이트(20) 사이를 각각 절연 및 실링한다.The positive electrode gaskets 36 and 37 are provided between the rivet terminals 21a and 22a of the electrode connection portion 21 and the positive electrode terminal 22 and the inner surfaces of the terminal holes 311 and 312 of the cap plate 20, And insulates and seals between the rivet terminals 21a and 22a of the electrode connection portion 21 and the positive electrode terminal 22 and the cap plate 20, respectively.

음, 양극 개스킷(36, 37)은 플랜지(21b, 22b)와 캡 플레이트(20)의 내면 사이에 더 연장 설치되어, 플랜지(21b, 22b)와 캡 플레이트(20) 사이를 더 절연 및 실링한다. 즉 캡 플레이트(20)에 전극 연결부(21) 및 양극 단자(22)를 설치할 때, 음, 양극 개스킷(36, 37)은 단자 홀(311, 312)을 통하여 전해액이 새는 것(leak)을 방지한다.The positive electrode gaskets 36 and 37 are further extended between the flanges 21b and 22b and the inner surface of the cap plate 20 to further insulate and seal between the flanges 21b and 22b and the cap plate 20 . That is, when the electrode connecting portion 21 and the positive electrode terminal 22 are provided on the cap plate 20, the negative electrode gasket 36 and 37 prevent the electrolyte from leaking through the terminal holes 311 and 312 do.

음, 양극 리드 탭(31, 32)은 전극 연결부(21) 및 양극 단자(22)를 전극 조립체(10)의 음, 양극(11, 12)에 각각 전기적으로 연결한다. 즉 음, 양극 리드 탭(31, 32)을 리벳 터미널(21a, 22a)의 하단에 결합하여 하단을 코킹(caulking)함으로써, 음, 양극 리드 탭(31, 32)은 플랜지(21b, 22b)에 지지되면서 리벳 터미널(21a, 22a)의 하단에 연결된다.The positive electrode lead tabs 31 and 32 electrically connect the electrode connecting portion 21 and the positive electrode terminal 22 to the negative and positive electrodes 11 and 12 of the electrode assembly 10, respectively. That is, the negative lead tabs 31 and 32 are joined to the flanges 21b and 22b by caulking the lower ends by connecting the positive lead tabs 31 and 32 to the lower ends of the rivet terminals 21a and 22a, And is connected to the lower ends of the rivet terminals 21a and 22a while being supported.

음, 양극 절연부재(41, 42)는 음, 양극 리드 탭(31, 32)과 캡 플레이트(20) 사이에 각각 설치되어, 음, 양극 리드 탭(31, 32)과 캡 플레이트(20)를 전기적으로 절연시킨다. 또한 음, 양극 절연부재(41, 42)는 상부로 캡 플레이트(20)에 결합되고, 하부로 음, 양극 리드 탭(31, 32)과 리벳 터미널(21a, 22a) 및 플랜지(21b, 22b)를 감싸므로 이들의 연결 구조를 안정시킨다.The positive electrode insulation tabs 41 and 42 are provided between the negative and positive lead tabs 31 and 32 and the cap plate 20 so that the negative electrode lead tabs 31 and 32 and the cap plate 20 Electrically insulated. The positive and negative electrode lead tabs 31 and 32 and the rivet terminals 21a and 22a and the flanges 21b and 22b are coupled to the cap plate 20 at an upper portion. Thereby stabilizing the connection structure of these.

도 3은 도 1의 전극 연결부(21), 음극 단자(50) 및 퓨즈부(60)를 분해하여 도시한 사시도이고, 도 4는 도 1의 전극 연결부(21), 음극 단자(50) 및 퓨즈부(60)를 조립하여 도시한 단면도이다. 도 3 및 도 4를 참조하여, 전극 연결부(21)와 관련하여 음극 단자(50) 및 퓨즈부(60)에 대하여 설명한다.FIG. 3 is a perspective view showing the electrode connecting portion 21, the negative electrode terminal 50 and the fuse portion 60 of FIG. 1 in an exploded manner. FIG. 4 is a cross-sectional view of the electrode connecting portion 21, Sectional view showing the assembled portion 60 of the first embodiment. 3 and 4, the cathode terminal 50 and the fuse portion 60 will be described in connection with the electrode connection portion 21. [

음극 단자(50)는 이차 전지의 내부 압력에 따라 서로 이격되거나 단락되도록 서로 마주하여 배치되는 단락 탭(51)과 단락부재(53)를 포함할수 있다. 또한, 음극 단자(50)는 단락 탭(51)과 단락부재(53) 사이에 설치되는 절연부재(38)를 더 포함할 수 있다.The negative electrode terminal 50 may include a shorting tab 51 and a shorting member 53 disposed opposite to each other such that they are spaced apart from each other or short-circuited according to an internal pressure of the secondary battery. The negative electrode terminal 50 may further include an insulating member 38 provided between the shorting tab 51 and the shorting member 53.

단락 탭(51)은 캡 플레이트(20)의 외면에 절연부재(38)를 개재하여, 캡 플레이트(20)와 전기적으로 절연 구조를 형성하면서 전극 연결부(21)에 전기적으로 연결된다. 단락부재(53)는 캡 플레이트(20)의 단락 홀(23)에 설치되어 단락 탭(51)에 마주한다. 즉 단락부재(53)를 캡 플레이트(20)를 통하여 양극 단자(22)에 전기적으로 연결될 수 있다.The shorting tab 51 is electrically connected to the electrode connecting portion 21 while forming an electrically insulating structure with the cap plate 20 via the insulating member 38 on the outer surface of the cap plate 20. [ The shorting member 53 is provided in the shorting hole 23 of the cap plate 20 and faces the shorting tab 51. The shorting member 53 can be electrically connected to the positive electrode terminal 22 through the cap plate 20.

절연부재(38)는, 이차 전지가 정상 구동시, 단락 탭(51)과 단락부재(53)를 전기적으로 절연시키고, 이차 전지의 내압이 상승시, 단락 탭(51)과 단락부재(53)를 단락시킬 수 있게 한다.The insulating member 38 electrically insulates the shorting tab 51 from the shorting member 53 when the secondary battery is driven normally and the shorting tab 51 and the shorting member 53 are electrically insulated from each other when the internal pressure of the secondary battery rises. .

즉 단락 탭(51)은 전극 연결부(21)에 연결되어 단락부재(53)를 향하여 신장된다. 따라서 단락 탭(51)과 단락부재(53)는 단락 홀(23)에 대응하여 서로 마주하여 이격 상태(실선 상태) 또는 단락 상태(이점 쇄선 상태)를 형성한다(도 4 참조).That is, the shorting tab 51 is connected to the electrode connection portion 21 and extends toward the shorting member 53. The shorting tab 51 and the shorting member 53 face each other corresponding to the shorting hole 23 to form a spaced state (solid line state) or a short circuit state (alternate long and short dashed line state) (see FIG. 4).

음극 절연부재(41) 및 음극 리드 탭(32)은 단락 홀(23)을 통하여 단락부재(53)에 내부 압력이 작용할 수 있도록 단락 홀(23)에 대응하여 형성되는 관통 홀(411, 412)을 각각 구비한다.The negative electrode lead tab 32 and the negative electrode lead tab 32 are formed in the through holes 411 and 412 formed corresponding to the shorting hole 23 so that internal pressure can be applied to the shorting member 53 through the shorting hole 23, Respectively.

한편, 전극 연결부(21)는 음극 단자(50)의 단락 탭(51)에 대응하도록 고정부재(21d) 및 퓨즈부(60)를 포함하는 내부 부재를 더 포함한다. 고정부재(21d)는 리벳 터미널(21a)에 연결되며, 캡 플레이트(20)의 외측에 절연부재(39)를 개재하여 배치된다. 절연부재(39)는 고정부재(21d)와 캡 플레이트(20)를 전기적으로 절연시킨다. 즉 캡 플레이트(20)는 전극 연결부(21)와 전기적으로 절연될 수 있다.The electrode connection portion 21 further includes an inner member including a fixing member 21d and a fuse portion 60 so as to correspond to the shorting tab 51 of the negative electrode terminal 50. [ The fixing member 21d is connected to the rivet terminal 21a and disposed on the outside of the cap plate 20 with an insulating member 39 interposed therebetween. The insulating member 39 electrically isolates the fixing member 21d from the cap plate 20. [ That is, the cap plate 20 can be electrically insulated from the electrode connection portion 21.

예를 들면, 고정부재(21d)와 터미널 플레이트(21c)를 리벳 터미널(21a)의 상단에 결합하여 상단을 코킹함으로써, 고정부재(21d)와 터미널 플레이트(21c)는 리벳 터미널(21a)의 상단에 결합된다. 따라서 고정부재(21d)와 터미널 플레이트(21c)는 절연부재(39)를 개재한 상태로 캡 플레이트(20)에 고정된다. 터미널 플레이트(21c)는 전기 절연재로 형성되는 절연 커버(21e)로 덮어질 수 있다.The fixing member 21d and the terminal plate 21c are fixed to the upper end of the rivet terminal 21a by coupling the fixing member 21d and the terminal plate 21c to the upper end of the rivet terminal 21a, Lt; / RTI > The fixing member 21d and the terminal plate 21c are fixed to the cap plate 20 with the insulating member 39 therebetween. The terminal plate 21c can be covered with an insulating cover 21e formed of an electrically insulating material.

또한 고정부재(21d)와 터미널 플레이트(21c)는 둘 중 하나만 적용될 수 있으며, 이에 대응하여 절연 커버(21e) 및 퓨즈부(60)가 구비될 수 있다(미도시). 즉 고정부재(21d)만 적용하는 경우, 리벳 터미널(21a)은 고정부재(21d)에 연결되며, 퓨즈부(60)는 고정부재(21d)에 연결되고, 절연 커버(21e)는 고정부재(21d)를 덮는다. 터미널 플레이트(21c)만 적용하는 경우, 리벳 터미널(21a)은 터미널 플레이트(21c)에 연결되며, 퓨즈부(60)는 터미널 플레이트(21c)에 연결되고, 절연 커버(21e)는 터미널 플레이트(21c)를 덮는다.In addition, only one of the fixing member 21d and the terminal plate 21c may be used, and the insulation cover 21e and the fuse unit 60 may be provided corresponding thereto (not shown). The rivet terminal 21a is connected to the fixing member 21d and the fuse portion 60 is connected to the fixing member 21d while the insulating cover 21e is fixed to the fixing member 21d, 21d. The rivet terminal 21a is connected to the terminal plate 21c and the fuse portion 60 is connected to the terminal plate 21c and the insulating cover 21e is connected to the terminal plate 21c ).

다시 도 3 및 도 4를 참조하면, 퓨즈부(60)는 단락 탭(51)과 고정부재(21d)를 개재하여 전기적으로 연결한다. 따라서 음극 단자(50)의 단락 탭(51)은 퓨즈부(60) 및 고정부재(21d)를 통하여 전극 연결부(21)에 연결될 수 있다.3 and 4, the fuse portion 60 is electrically connected to the short-circuit tab 51 via the fixing member 21d. The shorting tab 51 of the negative electrode terminal 50 can be connected to the electrode connecting portion 21 through the fuse portion 60 and the fixing member 21d.

결국, 전극 조립체(10)의 양극(12)은 양극 단자(22) 및 캡 플레이트(20)를 통하여 단락부재(53)에 연결되고, 음극(11)은 전극 연결부(21) 및 퓨즈부(60)를 통하여 단락 탭(51)에 연결된다. 전극 조립체(10)의 음, 양극(11, 12)은 캡 플레이트(20)의 외부에 위치하는 단락 탭(51)과 단락부재(53)에 의하여 단락 가능한 상태를 유지한다.The anode 12 of the electrode assembly 10 is connected to the shorting member 53 through the cathode terminal 22 and the cap plate 20 and the cathode 11 is connected to the electrode connecting portion 21 and the fuse portion 60 To the short-circuit tab 51. [ The negative and positive electrodes 11 and 12 of the electrode assembly 10 remain short-circuitable by the shorting tab 51 and the shorting member 53 located outside the cap plate 20.

이와 같이, 퓨즈부(60)가 케이스(15) 및 캡 플레이트(20)의 외부에 구비되므로 음극 단자(50)의 작동, 즉 단락부재(53)와 단락 탭(51)이 서로 단락되어, 퓨즈부(60)가 녹아서 끊어질 때, 발생될 수 있는 아크는 전해액 또는 전극 조립체(10)에 악영향을 미치지 않게 된다.As described above, since the fuse portion 60 is provided outside the case 15 and the cap plate 20, the operation of the negative terminal 50, that is, the shorting member 53 and the shorting tab 51 are short- When the portion 60 is melted and broken, the arc that may be generated does not adversely affect the electrolyte solution or the electrode assembly 10. [

또한 퓨즈부(60)가 케이스(15) 및 캡 플레이트(20)의 외부에 구비되므로 외부 단락으로 퓨즈부(60)가 끊어진 후, 절연 커버(21e)를 열고 전극 연결부(21)의 터미널 플레이트(21c)를 통하여 전극 조립체(10)의 잔여 전류의 방전이 가능하다. 따라서 모듈 상태에서, 외부 단락된 이차 전지의 방전 및 교체가 가능하므로 안전성이 향상될 수 있다.Since the fuse unit 60 is provided on the outside of the case 15 and the cap plate 20 so that the fuse unit 60 is broken due to an external short circuit and then the insulating cover 21e is opened and the terminal plate It is possible to discharge the residual current of the electrode assembly 10 through the electrodes 21c and 21c. Therefore, in the module state, discharge and replacement of the externally short-circuited secondary battery can be performed, and safety can be improved.

또한 음극 단자(50)는 절연부재(38)와 캡 플레이트(20) 사이에 설치되는 탄성부재(54)를 더 포함한다. 탄성부재(54)는 단락 홀(23)의 외곽에 배치되어 절연부재(38) 및 단락 탭(51)을 탄성적으로 지지한다.The negative electrode terminal 50 further includes an elastic member 54 provided between the insulating member 38 and the cap plate 20. The elastic member 54 is disposed at the outer periphery of the shorting hole 23 to elastically support the insulating member 38 and the shorting tab 51.

예를 들면, 탄성부재(54)는 스프링(예: 압축 코일 스프링)으로 형성되어 캡 플레이트(30)의 4개 장착 홈(55)에 삽입된다. 탄성부재는 단락 홀의 외곽을 둘러싸는 하나의 압축 코일 스프링으로 형성될 수 있다(미도시)For example, the elastic member 54 is formed of a spring (for example, a compression coil spring) and inserted into the four mounting grooves 55 of the cap plate 30. The elastic member may be formed by a single compression coil spring surrounding the outer periphery of the shorting hole (not shown)

탄성부재(54)는 퓨즈부(60)로 고정부재(21d)에 연결되는 단락 탭(51)에 의하여 압축 상태를 유지하고, 퓨즈부(60)가 녹아서 끊어져 압축 상태가 해제되면 자체 탄성력으로 절연부재(38) 및 단락 탭(51)을 상승시켜, 단락 탭(51)을 단락 부재(53)로부터 분리시킨다. 따라서 탄성부재(54)의 탄성력은 퓨즈부(60)와 고정부재(21d)에 의하여 단락 탭(51)에 작용하는 압축력보다 낮게 설정된다.The elastic member 54 is maintained in a compressed state by the shorting tab 51 connected to the fixing member 21d by the fuse portion 60. When the fuse portion 60 is melted and broken and the compression state is released, The member 38 and the shorting tab 51 are lifted to separate the shorting tab 51 from the shorting member 53. The elastic force of the elastic member 54 is set to be lower than the compressive force acting on the shorting tab 51 by the fuse portion 60 and the fixing member 21d.

도 5는 도 4의 퓨즈부(60)의 작동 상태를 도시한 단면도이다. 도 5를 참조하면, 음극 단자(50)의 작동에 따라 단락 탭(51)과 단락부재(53)를 통하여 고전압 전류 방전에 의하여 퓨즈부(60)가 녹아서 끊어진다.5 is a cross-sectional view showing an operating state of the fuse unit 60 of FIG. Referring to FIG. 5, the fuse unit 60 is melted and broken by high-voltage current discharge through the short-circuit tab 51 and the short-circuit member 53 according to the operation of the negative terminal 50.

퓨즈부(60)가 끊어지면, 탄성부재(54)는 고정부재(21d)의 구속력에서 벗어나므로 탄성력으로 절연부재(38) 및 단락 탭(51)을 상승시킨다. 이에 따라, 단락 탭(51)은 단락부재(53)로부터 분리므로 이차 전지에서, 전극 연결부(21) 및 양극 단자(22)는 완전한 전류 차단 상태를 유지한다.When the fuse portion 60 is cut off, the elastic member 54 deviates from the restraining force of the fixing member 21d, so that the insulating member 38 and the shorting tab 51 are lifted by the elastic force. Thus, the shorting tab 51 is separated from the shorting member 53, so that the electrode connecting portion 21 and the positive electrode terminal 22 of the secondary battery maintain a complete current interruption state.

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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And it goes without saying that the invention belongs to the scope of the invention.

10 : 전극 조립체 11, 12 : 제1, 제2 전극(음, 양극)
11a, 12a : 코팅부 11b, 12b : 무지부
13 : 세퍼레이터 15 : 케이스
20 : 캡 플레이트 21, 22 : 전극 연결부 및 제1 전극단자 양극 단자)
21a, 22a : 리벳 터미널 21b, 22b 플랜지
21c, 22c : 플레이트 터미널 21d : 고정부재
21e : 절연 커버 24 : 벤트 홀
25 : 벤트 플레이트 27 : 밀봉 마개
29 : 전해액 주입구 36, 37 : 음, 양극 개스킷
38, 39 : 절연부재 50 : 제2 전극(음극 단자)
51 : 단락 탭 53 : 단락부재
54 : 탄성부재 55 : 장착 홈
60 : 퓨즈부 311, 312 : 단자 홀
411, 412 : 관통 홀
10: electrode assembly 11, 12: first and second electrodes (negative and positive electrodes)
11a, 12a: Coating portion 11b, 12b:
13: separator 15: case
20: cap plate 21, 22: electrode connection portion and first electrode terminal cathode terminal)
21a, 22a: rivet terminal 21b, 22b flange
21c, 22c: Plate terminal 21d: Fixing member
21e: insulated cover 24: vent hole
25: vent plate 27: sealing cap
29: electrolyte injection port 36, 37: negative electrode gasket
38, 39: insulating member 50: second electrode (negative electrode terminal)
51: shorting tab 53: shorting member
54: elastic member 55: mounting groove
60: fuse portion 311, 312: terminal hole
411, 412: Through hole

Claims (19)

  1. 케이스;
    상기 케이스에 삽입되고 제1 전극 및 제2 전극을 가지는 전극 조립체;
    전극단자; 및
    퓨즈부를 매개로 전극단자와 연결되는 전극 연결부를 포함하고,
    상기 퓨즈부는 상기 전극 연결부와 상기 전극단자 사이에 위치하여 상기 전극단자와 상기 전극 연결부 사이에서 연장되고,
    상기 전극단자는 상기 케이스의 외부에 위치하는 단락 탭을 포함하고,
    상기 제1 전극은 상기 전극 연결부에 전기적으로 연결되며,
    상기 제1 전극, 상기 전극 연결부 및 상기 단락 탭은 상기 제2 전극과 전기적으로 절연된 이차 전지.
    case;
    An electrode assembly inserted into the case and having a first electrode and a second electrode;
    An electrode terminal; And
    And an electrode connection portion connected to the electrode terminal through the fuse portion,
    Wherein the fuse portion is positioned between the electrode connection portion and the electrode terminal and extends between the electrode terminal and the electrode connection portion,
    Wherein the electrode terminal includes a shorting tab located outside the case,
    The first electrode is electrically connected to the electrode connection portion,
    Wherein the first electrode, the electrode connection portion, and the shorting tab are electrically insulated from the second electrode.
  2. 삭제delete
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 전극은 상기 케이스에 전기적으로 연결되고,
    상기 전극단자는 상기 케이스를 매개로 상기 제2 전극과 전기적으로 연결되고 상기 단락 탭과 공간적으로 분리된 단락 부재를 더 포함하고,
    상기 단락 부재는 상기 단락 탭과 접촉되도록 변형되어 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 전기적으로 연결시켜 단락 상태를 발생 시키는 이차 전지.
    The method according to claim 1,
    The second electrode is electrically connected to the case,
    Wherein the electrode terminal further comprises a shorting member which is electrically connected to the second electrode via the case and spatially separated from the shorting tab,
    Wherein the shorting member is deformed to contact with the shorting tab to electrically connect the first electrode and the second electrode to generate a short circuit state.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 전극 연결부는 상기 퓨즈부를 포함하는 내부 부재를 포함하고,
    상기 퓨즈부는 상기 단락 상태가 시작될 때 발생되는 단락 전류에 반응하여 상기 단락 탭과 상기 내부 부재의 연결을 끊기 위하여 녹는 이차 전지.
    The method of claim 3,
    Wherein the electrode connection portion includes an inner member including the fuse portion,
    Wherein the fuse portion melts in order to disconnect the short-circuiting tab and the inner member in response to a short-circuit current generated when the short-circuiting state starts.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 단락 탭과 상기 케이스의 사이에 위치하는 탄성 부재를 더 포함하는 이차 전지.
    5. The method of claim 4,
    And an elastic member positioned between the short-circuiting tab and the case.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 단락 탭과 상기 케이스 사이에 위치하는 절연 부재를 포함하고,
    상기 탄성 부재는 상기 절연부재와 상기 케이스의 사이에 위치하는 이차 전지.
    6. The method of claim 5,
    And an insulating member positioned between the short-circuiting tab and the case,
    Wherein the elastic member is positioned between the insulating member and the case.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 내부 부재는 상기 탄성 부재를 압축 상태로 유지하기 위하여 상기 단락 탭에 압력을 작용하는 이차 전지.
    The method according to claim 6,
    Wherein the inner member applies pressure to the shorting tab to keep the elastic member in a compressed state.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 퓨즈 부가 녹을 때 상기 단락 탭과 연결된 상기 내부 부재가 이동하고 상기 압축 상태의 상기 탄성 부재의 탄성력이 상기 단락 탭에 작용하여 상기 단락 부재로부터 상기 단락 탭이 분리되는 이차 전지.
    8. The method of claim 7,
    Wherein the inner member connected to the shorting tab moves when the fuse unit melts and the elastic force of the elastic member in the compressed state acts on the shorting tab to separate the shorting tab from the shorting member.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 전극단자는 상기 케이스의 단락 홀에 위치되고,
    상기 탄성 부재는 상기 단락 홀의 외곽에 인접하게 설치되는 적어도 하나의 스프링을 포함하는 이차 전지.
    9. The method of claim 8,
    Wherein the electrode terminal is located in a shorting hole of the case,
    Wherein the elastic member includes at least one spring provided adjacent to an outer periphery of the shorting hole.
  10. 삭제delete
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 케이스는 상기 탄성 부재를 수용하는 적어도 하나의 장착 홈을 포함하는 이차 전지.
    10. The method of claim 9,
    Wherein the case includes at least one mounting groove for receiving the elastic member.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 장착 홈은 상기 단락 탭 절연 부재가 상기 케이스와 접촉되도록 상기 압축 상태에서 상기 탄성 부재를 수용하는 이차 전지.
    12. The method of claim 11,
    Wherein the at least one mounting groove accommodates the elastic member in the compressed state so that the short-circuiting tab insulating member contacts the case.
  13. 제4 항에 있어서,
    상기 전극 연결부는 상기 케이스의 외부로부터 상기 케이스의 홀을 관통하여 상기 케이스의 내부까지 연장하는 리벳 터미널을 포함하고,
    상기 내부 부재는 상기 케이스의 외부에서 상기 리벳 터미널의 최 외곽에 결합되는 터미널 플레이트와 상기 터미널 플레이트와 상기 케이스 사이에 위치하여 상기 리벳 터미널와 결합되는 고정부재를 포함하는 이차 전지.
    5. The method of claim 4,
    The electrode connection portion includes a rivet terminal extending from the outside of the case to the inside of the case through a hole of the case,
    Wherein the inner member includes a terminal plate coupled to an outermost portion of the rivet terminal at an outer side of the case, and a fixing member positioned between the terminal plate and the case and coupled with the rivet terminal.
  14. 삭제delete
  15. 삭제delete
  16. 삭제delete
  17. 삭제delete
  18. 제4 항에 있어서,
    상기 케이스의 개구를 덮는 캡 플레이트를 더 포함하고,
    상기 단락 탭과 상기 내부 부재는 상기 캡 플레이트 위에 설치되는 이차 전지.
    5. The method of claim 4,
    Further comprising a cap plate covering an opening of the case,
    Wherein the shorting tab and the inner member are provided on the cap plate.
  19. 제4 항에 있어서,
    상기 내부 부재는 상기 케이스의 내부 표면에 근접하고 평행하게 연장하는 이차 전지.
    5. The method of claim 4,
    Wherein the inner member extends parallel and close to the inner surface of the case.
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