KR101683199B1 - 이차 전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 외부에서 전극단자와 캡 플레이트 사이로 전해질 유체가 침투하는 것을 방지하는 이차 전지에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 충전 및 방전 작용하는 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 내장하는 케이스, 상기 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트, 상기 캡 플레이트의 단자홀에 결합되는 전극단자, 및 상기 캡 플레이트와 상기 전극단자 사이에 설치되는 인슐레이터를 포함하며, 상기 인슐레이터는 상기 전극단자의 측방에 구비되어 외부로부터 유입되는 전해질 유체를 수용하는 유체 수용홈, 및 수용된 유체를 상기 인슐레이터의 외부로 배출하도록 상기 유체 수용홈에서 외부로 형성되는 배출구를 포함한다.

Description

이차 전지 {RECHARGEABLE BATTERY}
본 기재는 외부에서 캡 플레이트의 내부로 전해질 유체가 침투하는 것을 효과적으로 방지하는 이차 전지에 관한 것이다.
이차 전지(rechargeable battery)는 일차 전지와 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 및 전기 자동차의 모터 구동용 전원으로 사용될 수 있다.
예를 들면, 이차 전지는 세퍼레이터의 양면에 전극을 구비하는 전극 조립체, 전극 조립체를 수용하는 케이스, 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트, 및 캡 플레이트에 설치되어 전극에 리드탭(lead tab)으로 연결되는 전극단자를 포함한다.
일례를 들면, 전극단자는 캡 플레이트의 내부 및 단자홀에 위치하여 리드탭에 전기적으로 연결되는 리벳 터미널과, 캡 플레이트의 외부에 구비되어 리벳 터미널에 연결되는 플레이트 터미널을 포함한다.
리벳 터미널과 단자홀 사이에는 개스킷이 개재되고, 플레이트 터미널과 캡 플레이트 사이에는 인슐레이터가 개재되어, 전극단자와 단자홀 사이를 실링하고 전극단자와 캡 플레이트를 전기적으로 절연시킨다.
인슐레이터와 플레이트 터미널 및 캡 플레이트 사이의 실링 성능의 한계로 외부에서 플레이트 터미널과 인슐레이터 사이 또는 캡 플레이트와 인슐레이터 사이로 전해질 유체가 침투될 수 있다. 이로써 전극단자가 부식될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 외부에서 전극단자와 캡 플레이트 사이로 전해질 유체가 침투하는 것을 방지하는 이차 전지에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 충전 및 방전 작용하는 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 내장하는 케이스, 상기 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트, 상기 캡 플레이트의 단자홀에 결합되는 전극단자, 및 상기 캡 플레이트와 상기 전극단자 사이에 설치되는 인슐레이터를 포함하며, 상기 인슐레이터는 상기 전극단자의 측방에 구비되어 외부로부터 유입되는 전해질 유체를 수용하는 유체 수용홈, 및 수용된 유체를 상기 인슐레이터의 외부로 배출하도록 상기 유체 수용홈에서 외부로 형성되는 배출구를 포함한다.
상기 유체 수용홈은, 상기 전극단자의 외곽 둘레에 대응하여 형성되고, 상기 배출구는 상기 캡 플레이트의 길이 방향 양측에 형성될 수 있다.
상기 전극단자는, 상기 단자홀에 삽입되는 리벳 터미널, 및 상기 리벳 터미널에 연결되고 상기 캡 플레이트의 외면에 배치되는 플레이트 터미널을 포함하며 상기 인슐레이터는, 상기 플레이트 터미널과 상기 캡 플레이트 사이에 배치되고 상기 플레이트 터미널의 외곽을 둘러쌀 수 있다.
상기 유체 수용홈은, 상기 플레이트 터미널의 외곽을 둘러싸는 테두리에 형성될 수 있다.
상기 플레이트 터미널은, 상기 인슐레이터의 대향면에 제1 수용홈을 형성하고, 상기 인슐레이터는, 상기 제1 수용홈을 향하여 돌출되어 상기 제1 수용홈에 삽입되는 제1 벽체를 포함할 수 있다.
상기 캡 플레이트는, 상기 인슐레이터의 대향면에 제2 수용홈을 형성하고, 상기 인슐레이터는, 상기 제2 수용홈을 향하여 돌출되어 상기 제2 수용홈에 삽입되는 제2 벽체를 포함할 수 있다.
상기 전극단자는 음극 단자와 양극 단자를 포함하며, 상기 양극 단자는 상기 캡 플레이트에 전기적으로 연결되고, 상기 음극 단자와 상기 캡 플레이트는 서로의 사이에 외부 단락부를 더 포함할 수 있다.
상기 외부 단락부는, 상기 캡 플레이트에 형성되는 단락홀을 향하도록 상기 플레이트 터미널에서 돌출 형성되는 단락 돌기, 및 상기 단락 돌기에 마주하여 상기 단락홀에 설치되는 단락부재를 포함할 수 있다.
상기 제1 수용홈은, 상기 음극 단자의 리벳 터미널의 외곽에 대응하여 배치되는 제11 수용홈, 및 상기 단락 돌기의 외곽에 대응하여 배치되는 제12 수용홈을 포함할 수 있다.
상기 제1 벽체는, 상기 제11 수용홈에 결합되는 제11 벽체, 및 상기 제12 수용홈에 결합되는 제12 벽체를 포함할 수 있다.
상기 제2 수용홈 및 상기 제2 벽체는, 상기 음극 단자의 리벳 터미널의 외곽에 대응하여 배치되어 서로 결합될 수 있다.
상기 전극단자는 음극 단자와 양극 단자를 포함하며, 상기 인슐레이터는, 상기 음극 단자와 상기 캡 플레이트 사이에 배치되고 상기 음극 단자의 플레이트 터미널의 외곽을 둘러싸는 제1 인슐레이터, 및 상기 양극 단자와 상기 캡 플레이트 사이에 배치되고 상기 양극 단자의 플레이트 터미널의 외곽을 둘러싸는 제2 인슐레이터를 포함할 수 있다.
상기 유체 수용홈은, 상기 음극 단자의 플레이트 터미널의 외곽을 둘러싸는 상기 제1 인슐레이터의 테두리에 형성되는 제1 유체 수용홈, 및 상기 양극 단자의 플레이트 터미널의 외곽을 둘러싸는 상기 제2 인슐레이터의 테두리에 형성되는 제2 유체 수용홈을 포함할 수 있다.
상기 제1 수용홈은, 상기 음극 단자의 플레이트 터미널에서 상기 제1 인슐레이터를 향하여 형성되는 제21 수용홈, 및 상기 양극 단자의 플레이트 터미널에서 상기 제2 인슐레이터를 향하여 형성되는 제22 수용홈을 포함할 수 있다.
상기 제1 벽체는, 상기 제1 인슐레이터에 형성되어 상기 제21 수용홈에 삽입되는 제21 벽체, 및 상기 제2 인슐레이터에 형성되어 상기 제22 수용홈에 삽입되는 제22 벽체를 포함할 수 있다.
상기 제2 수용홈은, 상기 캡 플레이트에서 상기 제1 인슐레이터를 향하여 형성되는 제23 수용홈, 및 상기 캡 플레이트에서 상기 제2 인슐레이터를 향하여 형성되는 제24 수용홈을 포함할 수 있다.
상기 제2 벽체는, 상기 제21 벽체의 반대 측으로 상기 제1 인슐레이터에 형성되어 상기 제23 수용홈에 삽입되는 제23 벽체, 및 상기 제22 벽체의 반대 측으로 상기 제2 인슐레이터에 형성되어 상기 제24 수용홈에 삽입되는 제24 벽체를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전극단자와 캡 플레이트 사이에 설치되는 인슐레이터에 유체 수용홈과 배출구를 구비함으로써, 외부에서 유입되는 전해질 유체를 유체 수용홈으로 유도하여 배출구로 배출함으로써 전해질 유체의 침투를 방지하는 효과가 있다. 따라서 캡 플레이트의 단자홀에 설치되는 전극단자의 부식이 방지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 음극 단자 측의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 단면도이다.
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.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지(100)의 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 실시예의 이차 전지(100)는 전류를 충전 및 방전하는 전극 조립체(30), 전극 조립체(30)를 내장하는 케이스(35), 케이스(35)의 개구에 결합되는 캡 플레이트(40), 캡 플레이트(40)에 설치되는 제1 전극단자(이하 "음극 단자"라 한다)(51)와 제2 전극단자(이하 "양극 단자"라 한다)(52), 음극 단자(51) 측에 구비되는 외부 단락부(60), 및 음극 단자(51)와 캡 플레이트(40) 사이에 설치되는 인슐레이터(70)를 포함한다.
예를 들면, 전극 조립체(30)는 절연체인 세퍼레이터(33)의 양면에 제1 전극(이하, "음극"이라 한다)(31)과 제2 전극(이하, "양극"이라 한다)(32)을 배치하고, 음극(31), 세퍼레이터(33) 및 양극(32)을 젤리롤 상태로 귄취하여 형성된다.
음극(31) 및 양극(32)은 각각 금속판의 집전체에 활물질을 도포한 코팅부(31a, 32a), 및 활물질을 도포하지 않아서 노출된 집전체로 형성되는 무지부(31b, 32b)를 포함한다.
음극(31)의 무지부(31b)는 권취되는 음극(31)을 따라 음극(31)의 한 쪽 단부에 형성된다. 양극(32)의 무지부(32b)는 권취되는 양극(32)을 따라 양극(32)의 다른 쪽 단부에 형성된다. 무지부들(31b, 32b)은 전극 조립체(30)의 양단에 각각 배치된다.
예를 들면, 케이스(35)는 내부에 전극 조립체(30)와 전해액을 수용하는 공간을 설정하도록 대략 직육면체로 이루어지며, 외부와 내부 공간을 연결하는 개구를 직육면체의 일면에 형성한다. 개구는 전극 조립체(30)를 케이스(35)의 내부로 삽입할 수 있게 한다.
캡 플레이트(40)는 케이스(35)의 개구에 설치됨으로써 케이스(35)를 밀폐한다. 예를 들면, 케이스(35)와 캡 플레이트(40)는 알루미늄으로 형성되어 서로 용접될 수 있다.
또한, 캡 플레이트(40)는 전해액 주입구(49)와 벤트 홀(44) 및 단자홀(H1, H2)을 구비한다. 전해액 주입구(49)는 케이스(35)에 캡 플레이트(40)를 결합한 후, 케이스(35)의 내부로 전해액을 주입할 수 있게 한다. 전해액 주입 후, 전해액 주입구(49)는 밀봉 마개(47)로 밀봉된다.
벤트 홀(44)은 이차 전지(100)의 내부 압력을 배출할 수 있도록 벤트 플레이트(45)로 밀폐된다. 이차 전지(100)의 내부 압력이 설정 압력에 이르면, 벤트 플레이트(45)가 절개되어 벤트 홀(44)을 개방한다. 벤트 플레이트(45)는 절개를 유도하는 노치(45a)를 가진다.
음극 단자(51) 및 양극 단자(52)는 캡 플레이트(40)의 단자홀(H1, H2)에 설치되고 전극 조립체(30)에 전기적으로 연결된다. 즉 음극 단자(51)는 전극 조립체(30)의 음극(31)에 전기적으로 연결되고, 양극 단자(52)는 전극 조립체(30)의 양극(32)에 전기적으로 연결된다. 따라서 전극 조립체(30)는 음극 단자(51) 및 양극 단자(52)를 통하여 케이스(35)의 외부로 인출된다.
음극 단자(51)와 양극 단자(52)는 캡 플레이트(40)의 내측에서 서로 동일 구조를 형성하므로 동일 구조에 대하여 함께 설명하고, 캡 플레이트(40)의 외측에서 서로 다른 구조를 형성하므로 다른 구조에 대하여 별도로 설명한다.
음, 양극 단자(51, 52)는 캡 플레이트(40)의 단자홀(H1, H2)에 각각 설치되는 리벳 터미널(51a, 52a), 캡 플레이트(40)의 내측에서 리벳 터미널(51a, 52a)에 일체로 넓게 형성되는 플랜지(51b, 52b), 및 캡 플레이트(40)의 외측에 배치되어 리벳 터미널(51a, 52a)에 리벳팅 또는 용접으로 연결되는 플레이트 터미널(51c, 52c)을 포함한다.
음, 양극 개스킷(36, 37)은 음, 양극 단자(51, 52)의 리벳 터미널(51a, 52a)과 캡 플레이트(40)의 단자홀(H1, H2) 내면 사이에 각각 설치되어, 음, 양극 단자(51, 52)의 리벳 터미널(51a, 52a)과 캡 플레이트(40) 사이를 실링하고 전기적으로 절연한다.
음, 양극 개스킷(36, 37)은 플랜지(51b, 52b)와 캡 플레이트(40)의 내면 사이에 더 연장 설치되어, 플랜지(51b, 52b)와 캡 플레이트(40) 사이를 더 실링하고 전기적으로 절연한다. 즉 음, 양극 개스킷(36, 37)은 캡 플레이트(40)에 음, 양극 단자(51, 52)를 설치함으로써 단자홀(H1, H2)을 통하여 전해액이 새는 것(leak)을 방지한다.
음, 양극 리드 탭(81, 82)은 음, 양극 단자(51, 52)를 전극 조립체(30)의 음, 양극(31, 32)에 각각 전기적으로 연결한다. 즉 음, 양극 리드 탭(81, 82)을 리벳 터미널(51a, 52a)의 하단에 결합하여 하단을 코킹(caulking)함으로써, 음, 양극 리드 탭(81, 82)은 플랜지(51b, 52b)에 지지되면서 리벳 터미널(51a, 52a)의 하단에 연결된다.
음, 양극 절연부재(83, 84)는 음, 양극 리드 탭(81, 82)과 캡 플레이트(40) 사이에 각각 설치되어, 음, 양극 리드 탭(81, 82)과 캡 플레이트(40)를 전기적으로 절연시킨다. 또한 음, 양극 절연부재(83, 84)는 일측으로 캡 플레이트(40)에 결합되고 다른 일측으로 음, 양극 리드 탭(81, 82)과 리벳 터미널(51a, 52a) 및 플랜지(51b, 52b)를 감싸므로 이들의 연결 구조를 안정시킨다.
한편, 양극 단자(52)의 플레이트 터미널(52c)과 관련하여 탑 플레이트(52d)에 대하여 설명하고, 음극 단자(51)의 플레이트 터미널(51c)과 관련하여 외부 단락부(60)에 대하여 설명한다.
양극 단자(52)에서 탑 플레이트(52d)는 플레이트 터미널(52c)과 캡 플레이트(40)를 전기적으로 연결한다. 예를 들면, 탑 플레이트(52d)는 플레이트 터미널(52c)과 캡 플레이트(40) 사이에 개재되고 리벳 터미널(52a)을 관통시킨다.
따라서 탑 플레이트(52d)와 플레이트 터미널(52c)을 리벳 터미널(52a)의 상단에 결합하여 상단을 코킹함으로써, 탑 플레이트(52d)와 플레이트 터미널(52c)은 리벳 터미널(52a)의 상단에 결합된다. 플레이트 터미널(52c)은 탑 플레이트(52d)를 개재한 상태로 캡 플레이트(40)의 외측에 설치된다.
양극 개스킷(37)은 리벳 터미널(52a)과 탑 플레이트(52d) 사이로 더 연장되어 설치된다. 즉 양극 개스킷(37)은 리벳 터미널(52a)과 탑 플레이트(52d)의 전기적으로 직접 연결되는 것을 방지한다. 즉 탑 플레이트(52d)는 플레이트 터미널(52c)을 통하여 리벳 터미널(52a)에 전기적으로 연결된다.
이와 같이, 양극 단자(52)는 캡 플레이트(40)에 전기적으로 연결되어 캡 플레이트(40) 및 케이스(235)를 양극으로 대전시킨다. 음극 단자(51)는 인슐레이터(70)를 개재하여 캡 플레이트(40)와 전기적으로 절연된다.
도 3은 음극 단자(51) 측의 분해 사시도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 인슐레이터(70)는 플레이트 터미널(51c)과 캡 플레이트(40) 사이에 배치되고 플레이트 터미널(51c)의 외곽을 둘러싼다. 인슐레이터(70)는 유체 수용홈(71)과 배출구(72)를 구비한다.
유체 수용홈(71)은 음극 단자(51)의 측방에 구비되어 외부로부터 유입되는 전해질 유체, 예를 들면, 수분을 유도하여 수용하도록 구성된다. 배출구(72)는 유체 수용홈(71)에서 외부로 연결되어 수용된 유체를 인슐레이터(70)의 외부로 배출한다.
유체 수용홈(71)은 음극 단자(51)의 외곽 둘레에 대응하여 형성되며, 구체적으로 보면, 플레이트 터미널(51c)의 외곽을 둘러싸는 테두리에 형성된다. 배출구(72)는 캡 플레이트(40)의 길이 방향 양측(도 2의 좌우 방향)에 형성될 수 있다.
음극 단자(51)는 인슐레이터(70)에 의하여 캡 플레이트(40)와 전기적으로 절연되기도 하지만, 외부 단락부(60)를 통하여 캡 플레이트(40)와 전기적으로 단락될 수도 있다.
외부 단락부(60)를 형성하기 위하여, 캡 플레이트(40)는 음극 단자(51)가 설치되는 단자홀(H1)의 일측에 단락홀(H3)을 구비하고, 음극 단자(51)의 플레이트 터미널(51c)은 단락홀(H3)의 상방으로 연장하여 형성된다.
외부 단락부(60)는 내부 압력에 따라 이격 또는 단락되는 단락 돌기(61)와 단락부재(62)를 포함한다. 단락 돌기(61)는 플레이트 터미널(51c)에 형성되므로 인슐레이터(70)에 의하여 캡 플레이트(40)와 이격되어 전기적으로 절연되고, 단락부재(62)와 이격된 상태를 유지한다. 캡 플레이트(40)는 음극 단자(51)와 전기적으로 절연된 상태를 유지한다.
예를 들면, 단락 돌기(61)는 플레이트 터미널(51c)에서 단락홀(H3)을 향하여 하향 돌출되고, 단락부재(62)는 단락홀(H3)에 설치되어 단락 돌기(61)를 향하고 있다. 즉 단락 돌기(61)와 단락부재(62)는 단락홀(H3)에 대응하고, 서로 마주하여 이격 상태(실선 상태)를 유지하며, 이차 전지(100)의 내압 상승시 단락부재(62)의 반전에 의하여 단락 상태(가상선 상태)를 형성하여 전극 조립체(30)에 충전되어 있는 전류를 방전할 수 있다.
한편, 음극 단자(51)의 플레이트 터미널(51c)은 인슐레이터(70)의 대향면에 제1 수용홈(G1)을 형성하고, 인슐레이터(70)는 제1 수용홈(G1)을 향하여 돌출되어 제1 수용홈(G1)에 삽입되는 제1 벽체(B1)를 포함한다. 캡 플레이트(40)는 인슐레이터(70)의 대향면에 제2 수용홈(G2)을 형성하고, 인슐레이터(70)는 제2 수용홈(G2)을 향하여 돌출되어 제2 수용홈(G2)에 삽입되는 제2 벽체(B2)를 포함한다.
유체 수용홈(71)은 외부에서 유입되는 전해질 유체를 유도 및 수용하여, 배출구(72)로 배출한다. 이에 비하여, 제1, 제2 수용홈(G1, G2)과 제1, 제2 벽체(B1, B2)는 전해질 유체의 침투 경로를 길게 형성하여 전해질 유체의 침투를 차단한다. 제1 수용홈(G1)과 제1 벽체(B1)는 인슐레이터(70)의 상면에서 침투 경로를 길게 하고, 제2 수용홈(G2)과 제2 벽체(B2)는 인슐레이터(70)의 하면에서 침투 경로를 길게 한다.
제1 수용홈(G1)은 음극 단자(51)의 리벳 터미널(51a)의 외곽에 대응하여 배치되는 제11 수용홈(G11), 및 단락 돌기(61)의 외곽에 대응하여 배치되는 제12 수용홈(G12)를 포함한다. 제1 벽체(B1)는 제11 수용홈(G11)에 결합되도록 돌출되는 제11 벽체(B11), 및 제12 수용홈(G12)에 결합되도록 돌출되는 제12 벽체(B12)를 포함한다.
제11 수용홈(G11)과 제11 벽체(B11)는 상호 결합되어 전해질 유체가 단자홀(H1) 측으로 침투하는 것을 방지한다. 제12 수용홈(G12)과 제12 벽체(B12)는 상호 결합되어 전해질 유체가 단락홀(H3) 측으로 침투하는 것을 방지한다.
제2 수용홈(G2)과 제2 벽체(B2)는 음극 단자(51)의 리벳 터미널(51a)의 외곽에 대응하여 배치되어 서로 결합된다. 따라서 제2 수용홈(G2)과 제2 벽체(B2)는 상호 결합되어 전해질 유체가 단자홀(H1) 측으로 침투하는 것을 방지한다.
음극 단자(51) 측의 단자홀(H1)은 인슐레이터(70)의 상면에서 제11 수용홈(G11)과 제11 벽체(B11)에 의하여, 인슐레이터(70)의 하면에서 제2 수용홈(G2)과 제2 벽체(B2)에 의하여, 2중으로 전해질 유체의 차단 구조를 형성한다. 따라서 음극 단자(51)의 부식을 더 효과적으로 방지할 수 있다.
이하에서 본 발명의 제2 실시예에 대하여 설명한다. 제1 실시예와 동일한 구성에 대하여 설명을 생략하고, 서로 다른 구성에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지(200)의 단면도이다. 제2 실시예의 이차 전지(200)에서, 음극 단자(251)와 양극 단자(252)는 캡 플레이트(240)에 전기적으로 절연되어 있다.
이를 위하여, 인슐레이터(270)는 음극 단자(251)와 캡 플레이트(240) 사이에 배치되는 제1 인슐레이터(271) 및 양극 단자(252)와 캡 플레이트(240) 사이에 배치되는 제2 인슐레이터(272)를 포함한다.
제1 인슐레이터(271)는 음극 단자(251) 측에서 플레이트 터미널(251c)과 캡 플레이트(240) 사이에 배치되고, 플레이트 터미널(251c)의 외곽을 둘러싼다. 제2 인슐레이터(272)는 양극 단자(252) 측에서 플레이트 터미널(252c)과 캡 플레이트(240) 사이에 배치되고, 플레이트 터미널(252c)의 외곽을 둘러싼다.
유체 수용홈(91)은 음, 양극 단자(251, 252)의 플레이트 터미널(251c, 252c)의 외곽을 둘러싸는 제1, 제2 인슐레이터(271, 272)의 테두리에 각각 형성되는 제1, 제2 유체 수용홈(711, 712)을 포함한다.
배출구(92)는 유체 수용홈(91)에 수용된 유체를 제1, 제2 인슐레이터(271, 272)의 외부로 배출하도록 제1, 제2 유체 수용홈(711, 712) 각각에서 외부로 형성되는 제1, 제2 배출구(721, 722)을 포함한다.
제1 수용홈(G21)은 음, 양극 단자(251, 252)의 플레이트 터미널(251c, 252c)에서 제1, 제2 인슐레이터(271, 272)를 향하여 형성되는 제21, 제22 수용홈(G211, G212)을 포함한다. 제1 벽체(B21)는 제1, 제2 인슐레이터(271, 272)에 형성되어 제21, 제22 수용홈(G211, G212)에 삽입되는 제21, 제22 벽체(B211, B212)를 포함한다.
제2 수용홈(G22)은 캡 플레이트(240)에서 제1, 제2 인슐레이터(271, 272)를 향하여 형성되는 제23, 제24 수용홈(G223, G224)을 포함한다. 제2 벽체(B22)는 제21, 제22 벽체(B211, B212)의 반대 측으로 제1, 제2 인슐레이터(271, 272)에 형성되어 제23, 제24 수용홈(G223, G224)에 삽입되는 제23, 제24 벽체(B223, B224)를 포함한다.
제21, 제22 벽체(B211, B212)와 제21, 제22 수용홈(G211, G212)의 결합 구조는 제1, 제2 인슐레이터(271, 272)의 외측에서 전해질 유체의 침투를 차단한다. 제23, 제24 벽체(B223, B224)과 제23, 제24 수용홈(G223, G224)의 결합 구조는 제1, 제2 인슐레이터(271, 272)의 내측에서 전해질 유체의 침투를 차단한다.
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.
30 : 전극 조립체 31 : 제1 전극(음극)
31a, 32a : 코팅부 31b, 32b : 무지부
32 : 제2 전극(양극) 33 : 세퍼레이터
35 : 케이스 36, 37 : 음, 양극 개스킷
40, 240 : 캡 플레이트 44 : 벤트 홀
45 : 벤트 플레이트 47 : 밀봉 마개
49 : 전해액 주입구 51, 251 : 제1 전극단자(음극 단자)
51a, 52a : 리벳 터미널 51b, 52b : 플랜지
52, 252 : 제2 전극단자(양극 단자)
51c, 52c, 251c, 252c : 플레이트 터미널
52d : 탑 플레이트 60 : 외부 단락부
61 : 단락 돌기 62 : 단락부재
70, 270 : 인슐레이터 71, 91 : 유체 수용홈
72, 92 : 배출구 81, 82 : 음, 양극 리드 탭
83, 84 : 음, 양극 절연부재 100, 200 : 이차 전지
271, 272 : 제1, 제2 인슐레이터 711, 712 : 제1, 제2 유체 수용홈
721 : 제1 배출구 722 : 제2 배출구
B1, B2 : 제1, 제2 벽체 B11, B12 : 제11, 제 12 벽체
B211, B212 : 제21, 제22 벽체 B221, B222 : 제21, 제22 벽체
G1, G21 : 제1 수용홈 G11, G12 : 제11, 제12수용홈
G2, G22 : 제2 수용홈 G211, G212 : 제21, 제22 수용홈
G223, G224 : 제23, 제24 수용홈 H1, H2 : 단자홀
H3 : 단락홀

Claims (17)

  1. 충전 및 방전 작용하는 전극 조립체;
    상기 전극 조립체를 내장하는 케이스;
    상기 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트;
    상기 캡 플레이트의 단자홀에 결합되는 전극단자; 및
    상기 캡 플레이트와 상기 전극단자 사이에 설치되는 인슐레이터를 포함하며,
    상기 인슐레이터는,
    상기 전극단자의 측방에 상기 전극단자와 이격된 상태로 구비되어 외부로부터 유입되는 전해질 유체를 수용하는 유체 수용홈, 및
    수용된 유체를 상기 인슐레이터의 외부로 배출하도록 상기 유체 수용홈에서 외부로 형성되는 배출구
    를 포함하는 이차 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유체 수용홈은,
    상기 전극단자의 외곽 둘레에 대응하여 형성되고,
    상기 배출구는 상기 캡 플레이트의 길이 방향 양측에 형성되는
    이차 전지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전극단자는,
    상기 단자홀에 삽입되는 리벳 터미널, 및
    상기 리벳 터미널에 연결되고 상기 캡 플레이트의 외면에 배치되는 플레이트 터미널을 포함하며
    상기 인슐레이터는,
    상기 플레이트 터미널과 상기 캡 플레이트 사이에 배치되고 상기 플레이트 터미널의 외곽을 둘러싸는
    이차 전지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 유체 수용홈은,
    상기 플레이트 터미널의 외곽을 둘러싸는 테두리에 형성되는
    이차 전지.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 플레이트 터미널은,
    상기 인슐레이터의 대향면에 제1 수용홈을 형성하고,
    상기 인슐레이터는,
    상기 제1 수용홈을 향하여 돌출되어 상기 제1 수용홈에 삽입되는 제1 벽체를 포함하는
    이차 전지.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 캡 플레이트는,
    상기 인슐레이터의 대향면에 제2 수용홈을 형성하고,
    상기 인슐레이터는,
    상기 제2 수용홈을 향하여 돌출되어 상기 제2 수용홈에 삽입되는 제2 벽체를 포함하는
    이차 전지.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전극단자는 음극 단자와 양극 단자를 포함하며,
    상기 양극 단자는 상기 캡 플레이트에 전기적으로 연결되고,
    상기 음극 단자와 상기 캡 플레이트는 서로의 사이에 외부 단락부를 더 포함하는
    이차 전지.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 외부 단락부는,
    상기 캡 플레이트에 형성되는 단락홀을 향하도록 상기 플레이트 터미널에서 돌출 형성되는 단락 돌기, 및
    상기 단락 돌기에 마주하여 상기 단락홀에 설치되는 단락부재
    를 포함하는 이차 전지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 수용홈은,
    상기 음극 단자의 리벳 터미널의 외곽에 대응하여 배치되는 제11 수용홈, 및
    상기 단락 돌기의 외곽에 대응하여 배치되는 제12 수용홈
    을 포함하는 이차 전지.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 벽체는,
    상기 제11 수용홈에 결합되는 제11 벽체, 및
    상기 제12 수용홈에 결합되는 제12 벽체
    를 포함하는 이차 전지.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제2 수용홈 및 상기 제2 벽체는,
    상기 음극 단자의 리벳 터미널의 외곽에 대응하여 배치되어 서로 결합되는
    이차 전지.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 전극단자는 음극 단자와 양극 단자를 포함하며,
    상기 인슐레이터는,
    상기 음극 단자와 상기 캡 플레이트 사이에 배치되고 상기 음극 단자의 플레이트 터미널의 외곽을 둘러싸는 제1 인슐레이터, 및
    상기 양극 단자와 상기 캡 플레이트 사이에 배치되고 상기 양극 단자의 플레이트 터미널의 외곽을 둘러싸는 제2 인슐레이터를 포함하는
    이차 전지.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 유체 수용홈은,
    상기 음극 단자의 플레이트 터미널의 외곽을 둘러싸는 상기 제1 인슐레이터의 테두리에 형성되는 제1 유체 수용홈, 및
    상기 양극 단자의 플레이트 터미널의 외곽을 둘러싸는 상기 제2 인슐레이터의 테두리에 형성되는 제2 유체 수용홈
    을 포함하는 이차 전지.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 수용홈은,
    상기 음극 단자의 플레이트 터미널에서 상기 제1 인슐레이터를 향하여 형성되는 제21 수용홈, 및
    상기 양극 단자의 플레이트 터미널에서 상기 제2 인슐레이터를 향하여 형성되는 제22 수용홈
    을 포함하는 이차 전지.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 벽체는,
    상기 제1 인슐레이터에 형성되어 상기 제21 수용홈에 삽입되는 제21 벽체, 및
    상기 제2 인슐레이터에 형성되어 상기 제22 수용홈에 삽입되는 제22 벽체
    를 포함하는 이차 전지.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제2 수용홈은,
    상기 캡 플레이트에서 상기 제1 인슐레이터를 향하여 형성되는 제23 수용홈, 및
    상기 캡 플레이트에서 상기 제2 인슐레이터를 향하여 형성되는 제24 수용홈
    을 포함하는 이차 전지.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제2 벽체는,
    상기 제21 벽체의 반대 측으로 상기 제1 인슐레이터에 형성되어 상기 제23 수용홈에 삽입되는 제23 벽체, 및
    상기 제22 벽체의 반대 측으로 상기 제2 인슐레이터에 형성되어 상기 제24 수용홈에 삽입되는 제24 벽체
    를 포함하는 이차 전지.
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