KR101683213B1 - 이차 전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 이차 전지는 양극과 음극을 포함하는 전극 어셈블리와, 상기 전극 어셈블리가 내장되는 공간을 갖는 케이스와, 상기 케이스에 결합된 캡 플레이트와, 상기 전극 어셈블리와 전기적으로 연결되며 상기 캡 플레이트의 외측으로 돌출된 인출단자와, 상기 전극 어셈블리와 상기 단자 사이에서 설치되어 상기 캡 플레이트를 관통하며, 상기 인출단자에 전기적으로 결합된 연결단자, 및 상기 인출단자와 상기 연결단자를 함께 감싸도록 설치되어 상기 연결단자와 상기 캡 플레이트를 절연하는 실링부재를 포함한다.

Description

이차 전지{RECHARGEABLE BATTERY}
본 발명은 이차 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실링부재의 구조를 개선한 이차 전지에 관한 것이다.
이차 전지(rechargeable battery)는 충전이 불가능한 일차전지와는 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 전원으로 널리 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.
또한, 하나의 전지 모듈은 통상 직렬로 연결되는 복수개의 이차 전지들로 이루어지며, 이차 전지는 원통형과 각형 등으로 이루어질 수 있다.
이차 전지는 케이스의 외측으로 돌출된 단자를 갖는 바, 단자와 캡 플레이트 사이를 안정적으로 실링하는 것은 매우 중요하다. 종래에는 실링을 위해서 단자와 캡 플레이트 사이에 개스킷을 설치하는데, 이러한 구조는 조립 공정이 복잡하고, 안정적인 실링 효과를 달성하기 어려운 문제가 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 조립성 및 안전성이 향상된 이차 전지를 제공함에 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 이차 전지는 양극과 음극을 포함하는 전극 어셈블리와, 상기 전극 어셈블리가 내장되는 공간을 갖는 케이스와, 상기 케이스에 결합된 캡 플레이트와, 상기 전극 어셈블리와 전기적으로 연결되며 상기 캡 플레이트의 외측으로 돌출된 인출단자와, 상기 전극 어셈블리와 상기 단자 사이에서 설치되어 상기 캡 플레이트를 관통하며, 상기 인출단자에 전기적으로 결합된 연결단자, 및 상기 인출단자와 상기 연결단자를 함께 감싸도록 설치되어 상기 연결단자와 상기 캡 플레이트를 절연하는 실링부재를 포함한다.
상기 연결단자는 집전부재를 매개로 상기 전극 어셈블리와 전기적으로 연결될 수 있으며, 상기 연결단자는 인출단자와 접촉하는 단자 연결부와 집전부재에 고정된 집전 연결부, 및 단자 연결부와 집전 연결부 사이에 형성되며, 단자 연결부와 집전 연결부에서 절곡 형성된 중간 연결부를 포함할 수 있다.
상기 인출단자는 원기둥 형상의 단자기둥과 상기 단자기둥의 하단에 형성된 단자 플랜지를 포함하고, 상기 단자 연결부에는 상기 단자기둥 삽입되는 홀이 형성되며, 상기 연결단자는 상기 단자기둥에 체결된 너트에 의하여 상기 인출단자에 고정 설치될 수 있다.
상기 단자 연결부와 상기 집전 연결부는 상기 캡 플레이트와 평행하게 배치될 수 있으며, 상기 단자의 하부에는 상기 단자와 상기 캡 플레이트를 절연하는 상부 절연부재가 설치되고, 상기 실링부재는 상기 상부 절연부재 및 상기 단자의 하부를 감싸도록 설치될 수 있다. 또한, 상기 캡 플레이트에는 상기 상부 절연부재가 삽입되는 홈이 형성될 수 있다.
상기 실링부재는 상기 캡 플레이트 상에 안착되는 상부 실링부와 상기 캡 플레이트에 형성된 홀에 삽입 고정되는 하부 실링부를 포함할 수 있으며, 상기 상부 실링부에는 상기 단자에 형성된 단자 플랜지가 삽입되는 홀이 형성되고 상기 홀의 아래에는 상기 단자 플랜지를 삽입하여 절연하는 상부 절연부재를 덮는 홈이 형성될 수 있다.
상기 하부 실링부에는 상기 연결단자가 삽입되는 홀이 형성되며, 상기 홀에는 상기 연결단자에 형성된 집전 연결부가 삽입되는 홈이 형성될 수 있으며, 상기 연결단자는 집전부재를 매개로 상기 전극 어셈블리와 전기적으로 연결되고, 상기 연결단자에는 상기 집전부재에 접합된 집전 연결부가 형성되고, 상기 하부 실링부는 상기 집전 연결부와 상기 집전부재를 함께 감싸도록 형성될 수 있다.
상기 하부 실링부에는 상기 집전부재와 상기 집전 연결부를 아래에서 지지하는 지지부가 형성되고, 상기 지지부의 내측에 상기 집전 연결부와 상기 집전부재가 삽입 설치될 수 있으며, 상기 하부 실링부의 둘레에는 상기 단자홀의 내측에서 돌출된 돌기를 끼움하는 홈이 형성될 수 있다.
상기 돌기는 상기 단자홀의 내주면에서 둘레 방향을 따라 이어져 형성되고, 상기 홈은 상기 하부 실링부의 둘레를 따라 이어져 헝성될 수 있으며, 상기 연결단자에는 상기 인출단자와 맞닿는 단자 연결부가 형성되고, 상기 상부 실링부는 상기 단자 연결부와 상기 단자 연결부 상에 설치된 너트를 함께 감싸도록 설치될 수 있다.
상기 연결단자는 인출단자와 맞닿는 단자 연결부와 상기 단자 연결부에서 절곡되어 상기 실링부재 내에 삽입된 중간 연결부, 및 상기 중간 연결부에서 절곡되어 하부로 이어져 양극 무지부에 접합된 전극 접합부를 포함할 수 있으며, 상기 실링부재는 인서트 몰딩으로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 이차 전지는 양극과 음극을 포함하는 전극 어셈블리와, 상기 전극 어셈블리가 내장되는 공간을 갖는 케이스와, 상기 케이스에 결합된 캡 플레이트와, 상기 전극 어셈블리와 전기적으로 연결되며 상기 캡 플레이트의 외측으로 돌출된 단자, 및 상기 단자와 상기 캡 플레이트를 절연하며, 상기 캡 플레이트에 형성된 단자홀에서 상기 단자를 감싸도록 인서트 몰딩으로 형성된 실링부재를 포함한다.
상기 단자는 집전부재를 매개로 상기 전극 어셈블리와 전기적으로 연결되고, 상기 실링부재는 상기 단자와 상기 집전부재의 상부를 함께 감싸도록 설치될 수 있으며, 상기 단자와 상기 캡 플레이트 사이에는 상부 절연부재가 설치되고, 상기 실링부재에는 상기 상부 절연부재가 삽입되는 홈이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 실링부재가 인출단자와 연결단자를 함께 감싸도록 설치되므로 인출단자와 연결단자를 안정적으로 고정하고 실링할 수 있다.
또한, 실링부재가 인서트 몰딩으로 형성되므로 캡 플레이트에 단자 및 실링부재를 용이하게 설치할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에서 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 잘라 본 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 단자와 이에 결합된 부재들의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 캡 플레이트와 실링부재를 도시한 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 실링부재의 절개 사시면도이다.
도 7는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지의 실링부재와 연결단자를 도시한 절개 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지의 실링부재를 도시한 절개 사시도이다.
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. 그리고 본 명세서 및 도면에서 동일한 부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에서 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 잘라 본 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 제1 실시예에 따른 이차 전지(101)는 양극(제1 전극)(11)과 음극(제2 전극)(12) 사이에 세퍼레이터(13)를 개재하여 귄취된 전극 어셈블리(10)과, 전극 어셈블리(10)가 내장되는 케이스(26)와, 케이스(26)의 개구에 결합된 캡 어셈블리(30)를 포함한다.
본 제1 실시예에 따른 이차 전지(101)는 리튬 이온 이차 전지로서 각형인 것을 예로서 설명한다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 본 발명은 리튬 폴리머 전지 또는 원통형 전지 등 다양한 형태의 전지에 적용될 수 있다.
양극(11) 및 음극(12)은 박판의 금속 호일로 형성된 집전체에 활물질이 도포된 영역인 코팅부와 활물질이 코팅되지 않는 영역인 무지부를 포함한다.
양극 무지부(11a)는 양극(11)의 길이 방향을 따라 양극(11)의 한 쪽 측단에 형성되고, 음극 무지부(12a)는 음극(12)의 길이 방향을 따라 음극(12)의 다른 쪽 측단에 형성된다. 그리고 양극(11) 및 음극(12)은 절연체인 세퍼레이터(13)를 사이에 개재한 후 권취된다.
다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 상기한 전극 어셈블리(10)은 복수 개의 시트(sheet)로 이루어진 양극과 음극이 세퍼레이터를 사이에 두고 적층된 구조로 이루어질 수도 있다.
케이스(26)는 대략 직육면체로 이루어지며, 일면에는 개방된 개구가 형성된다. 캡 어셈블리(30)는 케이스(26)의 개구를 덮는 캡 플레이트(31)와 캡 플레이트(31) 상이 배치되며, 양극(11)과 전기적으로 연결된 양극 인출단자(21)와 캡 플레이트(31) 상이 배치되며 음극(12)과 전기적으로 연결된 음극 인출단자(22), 및 설정된 내부 압력에 따라 파단될 수 있도록 노치(39a)가 형성된 벤트부재(39)를 포함한다.
캡 플레이트(31)는 얇은 금속판으로 이루어지며, 일측에 형성된 전해액 주입구에는 이를 밀봉하는 밀봉마개(38)가 캡 플레이트(31)에 고정 설치된다.
양극 인출단자(21)는 양극(11)과 전기적으로 연결 설치되는 바, 양극 인출단자(21)에는 연결단자(25)가 고정 설치되고, 연결단자(25)는 집전부재(51)를 매개로 양극(11)과 전기적으로 연결된다. 양극 인출단자(21)의 하부에는 양극 인출단자(21)에 형성된 단자 플랜지(21b)가 삽입되는 상부 절연부재(27)가 설치되고, 양극 인출단자(21) 및 연결단자(25)의 일부를 감싸는 실링부재(40)가 캡 플레이트(31)에 고정 설치된다. 양극 단자는 양극 인출단자(21)와 연결단자25로 구성된다.
음극 인출단자(22)는 음극(12)과 전기적으로 연결 설치되는 바, 음극 인출단자(22)에는 연결단자(24)가 고정 설치되고, 연결단자(24)는 집전부재(52)를 매개로 음극(12)과 전기적으로 연결된다. 음극 인출단자(22)의 하부에는 음극 인출단자(22)의 하단이 삽입되는 상부 절연부재(28)가 설치되고, 음극 인출단자(22) 및 연결단자(24)의 일부를 감싸는 실링부재(50)가 캡 플레이트(31)에 고정 설치된다. 음극 단자는 음극 인출단자(22)와 연결단자(24)로 구성된다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 단자와 이에 결합된 부재들의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 실링부재를 도시한 절개 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하여 양극 인출단자 및 이에 결합된 부재들을 자세히 설명한다. 음극 인출단자(22) 및 이에 결합된 부재들은 양극 인출단자(21) 및 이에 결합된 부재들과 대칭된 구조로 이루어지는 바, 양극 인출단자(21)와 이에 결합된 부재에 대한 설명으로 음극 인출단자(22)에 대한 설명을 대체한다.
양극 인출단자(21)는 기둥 형상으로 이루어지며, 외주에 나사산이 형성된 단자 기둥(21a)과 단자 기둥(21a)의 하부에 형성된 단자 플랜지(21b)를 포함한다. 단자 기둥(21a)은 대략 원기둥 형상으로 이루어지며, 단자 플랜지(21b)는 단지 기둥(21a)보다 더 큰 횡단면적을 갖도록 형성된다. 상부 절연부재(27)는 단자 플랜지(21b)가 부분적으로 삽입되는 홈(27a)을 구비하고, 캡 플레이트(31)와 양극 인출단자(21) 사이에 위치하여 양극 인출단자(21)와 캡 플레이트(31)를 절연한다.
연결단자(25)는 판상으로 이루어지는 바, 단자 기둥(21a)이 삽입되는 홀(25d)이 형성된 단자 연결부(25a)와 집전부재(51)에 고정된 집전 연결부(25b), 및 단자 연결부(25a)와 집전 연결부(25b) 사이에 형성되며, 단자 연결부(25a)와 집전 연결부(25b)에서 절곡 형성된 중간 연결부(25c)를 포함한다.
단자 연결부(25a)는 단자 기둥(21a)을 끼움하여 단자 플랜지(21b)와 맞닿으며 상부에 설치된 너트(29)에 의하여 양극 인출단자(21)에 고정된다. 집전 연결부(25b)에는 집전부재(51)에 끼워져 집전부재(51)에 용접으로 접합되는 돌기(25d, 도 2에 도시)가 형성된다.
중간 연결부(25c)는 단자 연결부(25a)와 집전 연결부(25b)에서 대략 직각으로 절곡 형성되어 단자 연결부(25a)와 집전 연결부(25b)를 연결하며, 실링부재(40)에 형성된 개구(43)에 삽입된다.
단자 연결부(25a)와 집전 연결부(25b)는 캡 플레이트(31)와 평행하게 배치되고, 중간 연결부(25c)는 단자 연결부(25a)와 집전 연결부(25b)에 대하여 수직으로 배치된다.
실링부재(40)는 캡 플레이트(31) 상에 안착되는 상부 실링부(41)와 캡 플레이트(31)에 형성된 단자홀(31a)에 삽입 고정되는 하부 실링부(42)를 포함한다. 상부 실링부(41)에는 단자 플랜지(21b)가 삽입되는 홀(45)이 형성되고 홀(45)의 아래에는 상부 절연부재(27)를 덮는 홈(48)이 형성된다.
하부 실링부(42)에는 연결단자(25)가 삽입되는 개구(43)가 형성되며, 하면에는 개구(43)와 이어져 집전 연결부(25b)가 삽입되는 홈(49)이 형성된다. 상기한 개구(43)는 캡 플레이트를 관통하도록 형성된다.
또한, 하부 실링부(42)의 상면에는 홈(47)이 형성되어 있다. 하부 실링부(42)의 둘레에는 단자홀(31a)에서 내측으로 돌출된 돌기(31b)를 끼움하는 홈(46)이 형성된다. 돌기(31b)는 단자홀(31a)의 내주면에서 둘레 방향을 따라 이어져 형성되며, 홈(46)은 돌기(31b)를 끼움할 수 있도록 하부 실링부(42)의 둘레를 따라 이어져 형성된다. 이에 따라 실링부재(40)가 캡 플레이트(31)에 안정적으로 고정될 수 있다.
양극 인출단자(21)와 연결단자(25), 및 상부 절연부재(27)가 캡 플레이트(31) 상에 설치된 상태에서 인서트 몰딩 방법으로 실링부재(40)를 형성한다. 이에 따라 실링부재(40)는 형성됨과 동시에 캡 플레이트(31)에 고정 설치되며, 양극 인출단자(21)와 상부 절연부재(27) 및 연결단자(25)를 감싸면서 캡 플레이트(31) 상에 안정적으로 고정할 수 있다.
특히, 연결단자(25)는 단자 연결부(25a)가 너트(29)에 의하여 고정되고, 집전 연결부(25b)가 실링부재(40)에 의하여 고정되므로 외부의 진동이나 충격으로 인하여 양극 인출단자(21)와 연결단자(25)의 전기적인 접촉이 불량해지는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 단면도이고, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 실링부재를 도시한 절개 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 이차 전지(102)는 실링부재(60)의 구조를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 이차 전지와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
양극 인출단자(21)에 설치된 실링부재(60)는 음극 인출단자(22)에 설치된 실링부재(70)와 대칭된 구조로 이루어지므로 양극 인출단자(21)에 설치된 실링부재(60)에 대한 설명으로 음극 인출단자(22)에 설치된 실링부재(70)에 대한 설명을 대체한다.
실링부재(60)는 캡 플레이트(31) 상에 안착되는 상부 실링부(61)와 캡 플레이트(31)에 형성된 단자홀(31a)에 삽입 고정되는 하부 실링부(62)를 포함한다. 상부 실링부(61)에는 양극 인출단자(21)가 삽입되는 홀(65)이 형성되고 홀(65)의 아래에는 상부 절연부재(27)를 덮는 홈(68)이 형성된다.
하부 실링부(62)에는 연결단자(25)가 삽입되는 개구(63)가 형성되며, 하면에는 집전 연결부(25b)와 집전부재(51)를 아래에서 지지하여 감싸는 지지부(64)가 형성된다. 지지부(64)의 내측에는 공간부(64a)가 형성되는 바, 공간부(64a)는 개구(63)와 이어져 형성되며 공간부(64a)에 집전 연결부(25b)와 집전부재(51)가 삽입된다. 공간부(64a)는 연결단자(25)와 집전부재(51)가 접합된 부분을 감싸도록 형성된다. 하부 실링부(62)의 하면에는 집전부재(51)가 하부로 돌출될 수 있도록 공간부(64a)와 연통된 개구(69)가 형성된다.
이와 같이 본 실시예에 따르면 실링부재(60)가 양극 인출단자(21), 연결단자(25), 및 집전부재(51)를 감싸도록 설치되므로 양극 인출단자(21)와 연결단자(25) 사이의 접촉저항을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 연결단자(25)와 집전부재(51) 사이의 접촉 저항을 감소시킬 수 있다.
특히, 집전부재(51)를 상부에서 지지하므로 집전부재(51)가 전극 어셈블리(10)를 안정적으로 지지하여 외부의 충격이나 진동에 의하여 전극 어셈블리(10)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 7는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 단면도이고, 도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지의 실링부재와 연결단자를 도시한 절개 사시도이다.
도 7 및 도 8을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 이차 전지(103)는 실링부재(130) 및 연결단자(121)의 구조를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 이차 전지와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
양극 인출단자(21)에 설치된 실링부재(130) 및 연결단자(121)는 음극 인출단자(22)에 설치된 실링부재(140) 및 연결단자(122)와 대칭된 구조로 이루어지므로 양극 인출단자(21)에 설치된 실링부재(130) 및 연결단자(121)에 대한 설명으로 음극 인출단자(22)에 설치된 실링부재(140) 및 연결단자(122)에 대한 설명을 대체한다.
연결단자(121)는 양극 인출단자(21)가 삽입되는 홀(125)이 형성된 단자 연결부(121a)와 단자 연결부(121a)에서 절곡되어 실링부재(130) 내에 삽입된 중간 연결부(121b), 및 중간 연결부(121b)에서 절곡되어 하부로 이어져 양극 무지부(11a)에 접합된 전극 접합부(121c)를 포함한다. 단자 연결부(121a) 캡 플레이트(31)에 대하여 평행하게 배치되고, 중간 연결부(121b)는 상기 단자 연결부(121a)에서 전극 접합부(121c)를 향하여 굽어진 형상으로 이루어진다.
실링부재(130)는 캡 플레이트(31) 상에 안착되는 상부 실링부(131)와 캡 플레이트(31)에 형성된 홀에 삽입 고정되는 하부 실링부(132)를 포함한다. 상부 실링부(131)에는 양극 인출단자(21)가 삽입되는 개구(135)가 형성되고 개구(135)의 아래에는 상부 절연부재(27)를 덮는 홈(138)이 형성된다.
하부 실링부(132)는 중간 연결부(121b)를 감싸도록 형성되며, 하부 실링부(132)에는 중간 연결부(121b)를 감싸는 공간부(134)가 형성된다. 또한, 공간부(134)의 상단에는 중간 연결부(121b)가 삽입되는 개구(133)가 형성되고, 공간부(134)의 하면에는 전극 접합부(121c)가 아래로 돌출될 수 있도록 개구(139)가 형성된다. 전극 접합부(121c)는 하부 실링부(132) 내에서 절곡되어 아래로 이어진다.
이와 같이 본 실시예에 따르면 실링부재(130)가 양극 인출단자(21)와 연결단자(121)를 감싸도록 형성되고, 연결단자(121)에 양극 무지부(11a)에 접합되는 전극 접합부(121c)가 형성되므로 실링부재(40)가 양극 인출단자(21)와 연결단자(121)를 안정적으로 지지할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 단면도이고, 도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지의 실링부재를 도시한 절개 사시도이다.
도 9 및 도 10을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 이차 전지(104)는 실링부재(150)의 구조를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 이차 전지와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
양극 인출단자(21)에 설치된 실링부재(150)는 음극 인출단자(22)에 설치된 실링부재(160)와 대칭된 구조로 이루어지므로 양극 인출단자(21)에 설치된 실링부재(150)에 대한 설명으로 음극 인출단자(22)에 설치된 실링부재(160)에 대한 설명을 대체한다.
실링부재(150)는 캡 플레이트(31) 상에 안착되는 상부 실링부(151)와 캡 플레이트(170)에 형성된 홀에 삽입 고정되는 하부 실링부(152)를 포함한다. 상부 실링부(151)에는 양극 인출단자(21)가 삽입되는 홀(155)이 형성되고 홀(155)의 아래에는 상부 절연부재(27)를 덮는 홈(158)이 형성된다.
또한, 홀(155)의 위에는 연결단자(25)를 감싸는 지지벽(153)이 형성되고, 지지벽(153)의 내측에는 단자 연결부(25a) 및 중간 연결부(25c)가 삽입되는 공간부(154)가 형성된다. 공간부(154)의 위에는 양극 인출단자(21)에 체결된 너트(29)를 부분적으로 감싸는 너트 지지부(157)가 형성된다. 하부 실링부(62)에는 집전 연결부(25b)가 삽입되는 홈(159)이 형성된다.
한편, 캡 플레이트(170)에는 상부 절연부재(27)가 삽입되는 홈(171)이 형성된다. 이에 따라 상부 절연부재(27) 및 양극 인출단자(21)를 설정된 위치에 용이하게 설치할 수 있다.
캡 플레이트(170) 상에 상부 절연부재(27)를 설치한 후, 상부 절연부재(27) 상에 양극 인출단자(21)를 끼움 설치하고, 양극 인출단자(21)에 연결단자(25), 및 너트(29)가 설치된 상태에서 실링부재(150)를 인서트 몰딩으로 형성한다. 이에 따라 상부 절연부재(27), 양극 인출단자(21), 연결단자(25) 및 너트(29)를 감싸도록 실링부재(150)를 용이하게 형성할 수 있다. 본 실시예와 같이 실링부재(150)가 양극 인출단자(21), 연결단자(25), 및 너트(29)를 감싸도록 형성되면 외부의 진동에 의하여 너트(29)가 단자에서 풀어지는 것을 방지할 수 있으므로 양극 인출단자(21)와 연결단자(25)가 더욱 안정적으로 결합될 수 있다.
101, 102, 103, 104: 이차 전지 10: 전극 어셈블리
11: 양극 11a: 양극 무지부
12: 음극 12a: 음극 무지부
13: 세퍼레이터 21: 양극 인출단자
22: 음극 인출단자 21a, 22a: 단자 플랜지
24, 25, 121, 122: 연결단자 25a, 121a: 단자 연결부
25b: 집전 연결부 25c, 121b: 중간 연결부
25d, 45, 65, 125, 155: 홀 26: 케이스
27, 28: 상부 절연부재
27a, 46, 47, 48, 49, 68, 138, 158, 159, 171: 홈
29: 너트 30: 캡 어셈블리
31, 170: 캡 플레이트 31a: 단자홀
31b: 돌기 38: 밀봉마개
39: 벤트부재
40, 50, 60, 70, 130, 140, 150, 160: 실링부재
41, 61, 131, 151: 상부 실링부
42, 62, 132, 152: 하부 실링부
43, 63, 69, 133, 135: 개구
51, 52: 집전부재 64: 지지부
64a, 134, 154: 공간부 121c: 전극 접합부
157: 너트 지지부

Claims (20)

  1. 양극과 음극을 포함하는 전극 어셈블리;
    상기 전극 어셈블리가 내장되는 공간을 갖는 케이스;
    상기 케이스에 결합된 캡 플레이트;
    상기 전극 어셈블리와 전기적으로 연결되며 상기 캡 플레이트의 외측에 돌출된 인출단자;
    상기 전극 어셈블리와 상기 인출단자 사이에서 상기 캡 플레이트를 관통 설치되며, 상기 인출단자에 전기적으로 결합된 연결단자; 및
    상기 인출단자와 상기 연결단자를 함께 감싸도록 설치되어 상기 연결단자와 상기 캡 플레이트를 절연하는 실링부재를 포함하고,
    상기 실링부재는 상기 캡 플레이트 상에 안착되는 상부 실링부와 상기 캡 플레이트에 형성된 홀에 삽입 고정되는 하부 실링부를 포함하는 이차 전지.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 연결단자는 집전부재를 매개로 상기 전극 어셈블리와 전기적으로 연결된 이차 전지.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 연결단자는,
    인출단자와 접촉하는 단자 연결부와,
    집전부재에 고정된 집전 연결부, 및
    상기 단자 연결부와 상기 집전 연결부 사이에 형성되며, 단자 연결부와 집전 연결부에서 절곡 형성된 중간 연결부를 포함하는 이차 전지.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 인출단자는 원기둥 형상의 단자기둥과 상기 단자기둥의 하단에 형성된 단자 플랜지를 포함하고,
    상기 단자 연결부에는 상기 단자기둥이 삽입되는 홀이 형성되며,
    상기 연결단자는 상기 단자기둥에 체결된 너트에 의하여 상기 인출단자에 고정 설치된 이차 전지.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 단자 연결부와 상기 집전 연결부는 상기 캡 플레이트와 평행하게 배치된 이차 전지.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 인출 단자의 하부에는 상기 단자와 상기 캡 플레이트를 절연하는 상부 절연부재가 설치되고, 상기 실링부재는 상기 상부 절연부재 및 상기 인출 단자의 하부를 감싸도록 설치된 이차 전지.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 캡 플레이트에는 상기 상부 절연부재가 삽입되는 홈이 형성된 이차 전지.
  8. 삭제
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 상부 실링부에는 상기 인출 단자에 형성된 단자 플랜지가 삽입되는 홀이 형성되고 상기 홀의 아래에는 상기 단자 플랜지를 삽입하여 절연하는 상부 절연부재를 덮는 홈이 형성된 이차 전지.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 하부 실링부에는 상기 연결단자가 삽입되는 홀이 형성되며, 상기 홀에는 상기 연결단자에 형성된 집전 연결부가 삽입되는 홈이 형성된 이차 전지.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 연결단자는 집전부재를 매개로 상기 전극 어셈블리와 전기적으로 연결되고, 상기 연결단자에는 상기 집전부재에 접합된 집전 연결부가 형성되고, 상기 하부 실링부는 상기 집전 연결부와 상기 집전부재를 함께 감싸도록 형성된 이차 전지.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 하부 실링부에는 상기 집전부재와 상기 집전 연결부를 아래에서 지지하는 지지부가 형성되고, 상기 지지부의 내측에 상기 집전 연결부와 상기 집전부재가 삽입 설치된 이차 전지.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 하부 실링부의 둘레에는 단자홀의 내측에서 돌출된 돌기를 끼움하는 홈이 형성된 이차 전지.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 돌기는 상기 단자홀의 내주면에서 둘레 방향을 따라 이어져 형성되고, 상기 홈은 상기 하부 실링부의 둘레를 따라 이어져 형성된 이차 전지.
  15. 제9 항에 있어서,
    상기 연결단자에는 상기 인출단자와 맞닿는 단자 연결부가 형성되고, 상기 상부 실링부는 상기 단자 연결부와 상기 단자 연결부 상에 설치된 너트를 함께 감싸도록 설치된 이차 전지.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 연결단자는 인출단자와 맞닿는 단자 연결부와 상기 단자 연결부에서 절곡되어 상기 실링부재 내에 삽입된 중간 연결부, 및 상기 중간 연결부에서 절곡되어 하부로 이어져 양극 무지부에 접합된 전극 접합부를 포함하는 이차 전지.
  17. 제1 항 내지 제7 항 및 제9 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실링부재는 인서트 몰딩으로 형성된 이차 전지.
  18. 양극과 음극을 포함하는 전극 어셈블리;
    상기 전극 어셈블리가 내장되는 공간을 갖는 케이스;
    상기 케이스에 결합된 캡 플레이트;
    상기 전극 어셈블리와 전기적으로 연결되며 상기 캡 플레이트의 외측으로 돌출된 단자; 및
    상기 단자와 상기 캡 플레이트를 절연하며, 상기 캡 플레이트에 형성된 단자홀에서 상기 단자를 감싸도록 인서트 몰딩으로 형성된 실링부재를 포함하고,
    상기 단자는 집전부재를 매개로 상기 전극 어셈블리와 전기적으로 연결되고, 상기 실링부재는 상기 단자와 상기 집전부재의 상부를 함께 감싸도록 설치된 이차 전지.
  19. 삭제
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 단자와 상기 캡 플레이트 사이에는 상부 절연부재가 설치되고, 상기 실링부재에는 상기 상부 절연부재가 삽입되는 홈이 형성된 이차 전지.
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