KR101784741B1 - 방열 부재를 포함하는 이차 전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 기재는 리드탭의 방열 특성을 향상시켜 저전류 영역에서 셀 퓨즈의 작동 시간을 길게 하는 이차 전지를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 전극 조립체, 전극 조립체가 수용되는 케이스, 케이스에 결합되는 캡 플레이트, 캡 플레이트에 설치되는 전극 단자, 전극 조립체 및 전극 단자에 전기적으로 결합되고 셀 퓨즈를 포함하는 리드탭 및 셀 퓨즈에서 이격되게 리드탭에 결합되는 방열부재를 포함한다.
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Description

방열 부재를 포함하는 이차 전지{RECHARGEABLE BATTERY INCLUDING HEAT DISSIPATING MEMBER}
본 기재는 리드탭에 셀 퓨즈를 구비하는 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 충전 및 방전 작용하는 전극 조립체, 전극 조립체와 전해액을 수용하는 케이스, 케이스의 개방부에 결합되는 캡 플레이트, 및 전극 조립체를 전극단자에 전기적으로 연결하는 리드탭을 포함한다.
이차 전지 셀에서, 리드탭은 전극 조립체에 연결되는 부분과 전극단자에 연결되는 부분 사이에 셀 퓨즈를 형성하고 있다. 예를 들면, 셀 퓨즈는 면적이 좁은 전류 통로로 형성되므로 셀 퓨즈 주위에서 낮은 방열 특성을 가진다.
이차 전지의 외부 단락과 같은 고전류 영역에서는, 셀 퓨즈가 끊어지는 작동 시간이 짧기 때문에, 셀 퓨즈는 열에 의한 영향을 적게 받는다. 그러나 저전류 영역에서는, 셀 퓨즈가 끊어지는 작동 시간이 길기 때문에, 셀 퓨즈는 열에 의한 영향을 많이 받는다.
저전류 영역에서, 리드탭 및 셀 퓨즈의 방열 특성 저하로 인하여, 셀 퓨즈의 작동 시간이 지나치게 짧아지게 되고, 이로 이하여 이차 전지 팩 전체에 대하여 전류를 단속하는 팩 퓨즈보다 셀 퓨즈가 먼저 끊어질 수 있다. 이 경우, 이차 전지 셀을 교체해야 하는 번거로움이 있다.
삭제
선행문헌 1: 한국공개특허 제10-2015-0113677호 선행문헌 2: 일본공개특허 제2008-226828호
본 발명의 기재는 리드탭 및 셀 퓨즈의 방열 특성을 향상시켜 저전류 영역에서도 셀 퓨즈의 작동 시간을 길게 하는 이차 전지를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 전극 조립체, 전극 조립체가 수용되는 케이스, 케이스에 결합되는 캡 플레이트, 캡 플레이트에 설치되는 전극 단자, 전극 조립체 및 전극 단자에 전기적으로 결합되고 셀 퓨즈를 포함하는 리드탭 및 셀 퓨즈에서 이격되게 리드탭에 결합되는 방열부재를 포함한다.
또한, 리드탭은 전극 단자에 결합되는 제1 연결부 및 전극 조립체에 결합되고 방열부재가 설치되는 제2 연결부를 더 포함할 수 있다.
또한, 방열부재는 전극 조립체와 제2 연결부 사이에 위치하는 블록일 수 있다.
또한, 방열부재는 제2 연결부에 용접 또는 납땜으로 결합될 수 있다.
또한, 방열부재는 복수의 방열핀을 포함할 수 있다.
또한, 방열부재는 리드탭에 형성된 홀에 결합되는 돌기를 포함할 수 있다.
또한, 방열부재는 블록 및 블록에 결합되는 열전도판을 포함할 수 있다.
또한, 열전도판은 블록과 리드탭 사이에 위치할 수 있다.
또한, 블록은 열전도판에 형성된 홀 및 리드탭에 형성된 홀에 결합되는 돌기를 포함할 수 있다.
또한, 열전도판은 곡면을 가지고, 블록 및 리드탭 각각은 열전도판의 곡면이 수용되는 곡면을 가질 수 있다.
또한, 방열부재는 곡면을 가지고, 리드탭은 방열부재의 곡면이 수용되는 곡면을 가질 수 있다.
또한, 셀 퓨즈는 리드탭의 모서리에서 이격되게 형성될 수 있다.
또한, 전극 단자는 전극 조립체의 양극에 전기적으로 연결되는 양극 단자 및 전극 조립체의 음극에 전기적으로 연결되는 음극 단자를 포함할 수 있고, 리드탭은 양극 단자와 전극 조립체의 양극에 전기적으로 연결되는 양극 리드탭 및 음극 단자와 전극 조립체의 음극에 전기적으로 연결되는 음극 리드탭을 포함할 수 있으며, 방열부재는 음극 리드탭에 결합되는 제1 방열부재 및 양극 리드탭에 결합되는 제2 방열부재를 포함할 수 있다.
또한, 방열부재의 열전도성은 리드탭의 열전도성 보다 클 수 있다.
또한, 방열부재와 리드탭 각각은 곡면을 가지고, 방열부재의 곡면은 리드탭의 곡면에 수용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 리드탭의 셀 퓨즈 일측에 방열부재를 구비하여 방열부재로 셀 퓨즈 주위의 열을 방열시키므로 리드탭 및 셀 퓨즈의 방열 특성이 향상될 수 있다. 따라서 셀 퓨즈로 전도되는 열이 저감되거나 차단되어 저전류 영역에서도 셀 퓨즈는 열에 영향을 덜 받게 된다. 즉 셀 퓨즈는 작동 시간이 길어지므로 팩 퓨즈가 끊어질 때까지 유지될 수 있다. 따라서 팩 퓨즈 교체 후, 이차 전지 셀은 계속 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 도 2의 리드탭의 사시도이다.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지에서 리드탭의 사시도이다.
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지에서 리드탭의 사시도이다.
도 9는 도 8의 Ⅸ-Ⅸ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지에서 리드탭의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 이차 전지에서 리드탭의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제6 실시예에 따른 이차 전지에서 리드탭의 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 부분을 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 자른 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 실시예에 따른 이차 전지 셀(100)은 전류를 충전 및 방전하는 전극 조립체(10), 전극 조립체(10)와 전해액을 내장하는 케이스(15), 케이스(15)의 개방부에 결합되는 캡 플레이트(20), 캡 플레이트(20)에 설치되는 전극단자(예를 들면, 음극 단자(21)와 양극 단자(22)), 및 음, 양극 단자(21, 22)를 전극 조립체(10)에 연결하는 리드탭(예를 들면, 음극 리드탭(51)과 양극 리드탭(52))을 포함한다.
예를 들면, 전극 조립체(10)는 절연체인 세퍼레이터(13)의 양면에 전극(예를 들면, 음극(11)과 양극(12))을 배치하고, 음극(11), 세퍼레이터(13) 및 양극(12)을 젤리롤 상태로 귄취하여 형성된다.
음, 양극(11, 12)은 각각 금속판의 집전체에 활물질을 도포한 코팅부(11a, 12a), 및 활물질을 도포하지 않아서 노출된 집전체로 형성되는 무지부(11b, 12b)를 포함한다.
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. 그리고 무지부(11b, 12b)는 전극 조립체(10)의 양단에 각각 배치된다.
케이스(15)는 전극 조립체(10)를 내부에 수용하는 공간을 설정하도록 대략 직육면체로 이루어진다. 케이스(15)의 개방부는 직육면체의 일측에 형성되어 외부에서 내부 공간으로 전극 조립체(10)를 삽입할 수 있게 한다.
캡 플레이트(20)는 케이스(15)의 개방부에 설치되어 케이스(15)를 밀폐한다. 예를 들면, 케이스(15)와 캡 플레이트(20)는 알루미늄으로 형성되어 서로 용접될 수 있다. 즉 전극 조립체(10)를 케이스(15)에 삽입한 후, 캡 플레이트(20)는 케이스(15)의 개방부에 용접될 수 있다.
또한, 캡 플레이트(20)는 하나 이상의 개구를 가지며, 예를 들면, 단자홀(H1, H2) 및 벤트 홀(24)을 구비한다. 음극 단자(21) 및 양극 단자(22)는 캡 플레이트(20)의 단자홀(H1, H2)에 각각 설치되어, 전극 조립체(10)에 전기적으로 연결된다.
즉 음극 단자(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 음극 단자(21) 및 양극 단자(22)를 통하여 케이스(15)의 외부로 인출될 수 있다.
음, 양극 단자(21, 22)는 단자홀(H1, H2)에 대응하여 캡 플레이트(20)의 외측에 배치되는 플레이트 터미널(21c, 22c)과, 전극 조립체(10)에 전기적으로 연결되고 단자홀(H1, H2)을 관통하여 플레이트 터미널(21c, 22c)에 체결되는 리벳 터미널(21a, 22a)을 포함한다.
플레이트 터미널(21c, 22c)은 관통홀(H3, H4)을 가진다. 리벳 터미널(21a, 22a)은 상단으로 단자홀(H1, H2)을 관통하여 관통홀(H3, H4)에 삽입된다. 음, 양극 단자(21, 22)는 캡 플레이트(20)의 내측에서 리벳 터미널(21a, 22a)에 일체로 넓게 형성되는 플랜지(21b, 22b)를 더 포함한다.
음극 단자(21) 측의 플레이트 터미널(21c)과 캡 플레이트(20) 사이에 외부 절연부재(31)가 개재되어, 플레이트 터미널(21c)과 캡 플레이트(20)를 전기적으로 절연시킨다. 즉 캡 플레이트(20)는 음극 단자(21)와 전기적으로 절연된 상태를 유지한다.
절연부재(31)와 플레이트 터미널(21c)을 리벳 터미널(21a)의 상단에 결합하여 상단을 리벳팅 또는 용접함으로써, 절연부재(31)와 플레이트 터미널(21c)은 리벳 터미널(21a)의 상단에 체결된다. 플레이트 터미널(21c)은 절연부재(31)를 개재한 상태로 캡 플레이트(20)의 외측에 설치된다.
양극 단자(22) 측의 플레이트 터미널(22c)과 캡 플레이트(20) 사이에 도전성 탑 플레이트(46)가 개재되어, 플레이트 터미널(22c)과 캡 플레이트(20)를 전기적으로 연결시킨다. 즉 캡 플레이트(20)는 양극 단자(22)에 전기적으로 연결된 상태를 유지한다.
탑 플레이트(46)와 플레이트 터미널(22c)을 리벳 터미널(22a)의 상단에 결합하여 상단을 리벳팅 또는 용접함으로써, 탑 플레이트(46)와 플레이트 터미널(22c)은 리벳 터미널(22a)의 상단에 체결된다. 플레이트 터미널(22c)은 탑 플레이트(46)를 개재한 상태로 캡 플레이트(20)의 외측에 설치된다.
음, 양극 개스킷(36, 37)은 음, 양극 단자(21, 22)의 리벳 터미널(21a, 22a)과 캡 플레이트(20)의 단자홀(H1, H2) 내면 사이에 각각 설치되어, 음, 양극 단자(21, 22)의 리벳 터미널(21a, 22a)과 캡 플레이트(20) 사이를 실링하고 전기적으로 절연한다.
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 실링하고 전기적으로 절연한다. 즉 음, 양극 개스킷(36, 37)은 캡 플레이트(20)에 음, 양극 단자(21, 22)를 설치함으로써 단자홀(H1, H2)을 통하여 전해액이 새는 것(leak)을 방지한다.
음, 양극 리드탭(51, 52)은 음, 양극 단자(21, 22)를 전극 조립체(10)의 음, 양극(11, 12)에 각각 전기적으로 연결한다. 즉 음, 양극 리드탭(51, 52)을 리벳 터미널(21a, 22a)의 하단에 결합하여 하단을 코킹(caulking)함으로써, 음, 양극 리드탭(51, 52)은 플랜지(21b, 22b)에 지지되면서 리벳 터미널(21a, 22a)의 하단에 연결된다.
음, 양극 절연부재(61, 62)는 음, 양극 리드탭(51, 52)과 캡 플레이트(20) 사이에 각각 설치되어, 음, 양극 리드탭(51, 52)과 캡 플레이트(20)를 전기적으로 절연시킨다.
또한 음, 양극 절연부재(61, 62)는 일측으로 캡 플레이트(20)에 결합되고 다른 일측으로 음, 양극 리드탭(51, 52)과 리벳 터미널(21a, 22a) 및 플랜지(21b, 22b)를 감싸므로 이들의 연결 구조를 안정시킨다.
벤트 홀(24)은 이차 전지 셀(100)의 내부 압력 및 발생된 가스를 배출할 수 있도록 벤트 플레이트(25)로 밀폐된다. 이차 전지 셀(100)의 내부 압력이 설정 압력에 이르면, 벤트 플레이트(25)가 절개되어 벤트 홀(24)을 개방한다. 벤트 플레이트(25)는 절개 또는 파단을 유도하는 노치(25a)를 가진다.
도 3은 도 2의 리드탭의 사시도이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 자른 단면도이다. 음, 양극 리드탭(51, 52)은 동일 구조로 형성되므로 편의상, 음극 리드탭(51)을 예로 설명한다.
또한, 방열부재(514)는 음극 리드탭(51)에 결합되는 제1 방열부재 및 양극 리드탭(52)에 결합되고 제1 방열부재와 동일한 구성으로 이루어지는 제2 방열부재를 포함할 수 있다.
다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제1 방열부재를 방열부재(514)로 설명하기로 한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 음극 리드탭(51)은 음극 단자(21)의 리벳 터미널(21a)에 연결되는 제1 연결부(511), 제1 연결부(511)에서 절곡되어 전극 조립체(10)의 음극 무지부(11b)에 연결되는 제2 연결부(512), 제1 연결부(511)에서 주위의 면적보다 좁은 면적으로 형성되는 셀 퓨즈(513), 및 셀 퓨즈(513)와 이격되어 제2 연결부(512)에 구비되는 방열부재(514)를 포함한다.
제1 연결부(511)는 관통구(71, 72)를 구비하여(도 2 및 도 3 참조), 리벳 터미널(21a)의 하단과 플랜지(21b)의 하측 돌기(21d)에 결합된다. 제2 연결부(512)는 전극 조립체(10)의 음극(11) 무지부(11b)에 연결된다.
셀 퓨즈(513)는 제1 연결부(511)에서 설정된 면적의 홀(H5)을 뚫어서 도전 부분을 제거하여 형성됨으로써, 제1, 제2 연결부(511, 512) 사이에서 전류를 단속할 수 있다.
방열부재(514)는 셀 퓨즈(513)의 작동을 방해하지 않는 범위 내에서 셀 퓨즈(513) 가까운 위치에 배치될 수 있다. 즉 방열부재(514)는 전극 조립체(10)와 제2 연결부(512) 사이에 배치될 수 있다(도 2 참조). 일례로써, 방열부재(514)는 제2 연결부(512)에 구비되어 방열 작용하므로 음극 리드탭(51) 및 셀 퓨즈(513)의 방열 특성을 향상시킬 수 있다.
방열부재(514)는 우수한 열전도성을 가지는 금속재의 블록으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 방열부재(514)는 셀 퓨즈(513)를 형성하는 음극 리드탭(51)과 같은 열전도성을 가지거나 더 우수한 열전도성을 가질 수 있다.
또한, 방열부재(514)와 음극 리드탭(51)이 동일 물질로 만들어진다고 하여도, 방열부재(514)의 크기 또는 두께가 리드탭의 크기 또는 두께보다 크면 방열부재(514)의 열전도성은 음극 리드탭(51)의 열전도성보다 클 수 있다.
방열부재(514)는 일측에 구비된 돌기(515)를 제2 연결부(512)에 구비된 홀(H6)에 삽입하고, 돌기(515)의 단부를 용접 또는 납땜하거나 코킹함으로써 설치될 수 있다. 이때, 방열부재(514)는 대향하는 제2 연결부(512)에 면적촉으로 연결될 수 있다. 따라서 전극 조립체(10)에서 제2 연결부(512)로 전도되는 열은 면접촉된 방열부재(514)를 통하여 신속하게 방열될 수 있다.
즉 전극 조립체(10) 측의 음극 리드탭(51)에서 셀 퓨즈(513)로 전도되는 열이 저감되거나 차단되어, 저전류 영역에서도 셀 퓨즈(513)는 열에 의한 영향을 최소로 받게 되고, 작동 시간이 길어져, 팩 퓨즈(미도시)가 끊어질 때까지 유지될 수 있다. 따라서 팩 퓨즈 교체 후, 셀 퓨즈(513)를 가지는 이차 전지 셀(100)은 계속 사용될 수 있다.
이하 본 발명의 다양한 실시예에 대하여 설명한다. 제1 실시예 및 기 설명된 실시예와 동일한 구성을 생략하고, 서로 다른 구성을 설명한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지에서 리드탭의 사시도이고, 도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ 선을 따라 자른 단면도이며, 도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 제2 실시예에서 음극 리드탭(251)은 방열부재(516)를 방열핀(516b)으로 형성한다. 즉 방열핀(516b)으로 형성되는 방열부재(516)는 블록으로 형성되는 방열부재(514)보다 넓은 방열 표면적을 형성하므로 방열 성능을 더 향상시킬 수 있다.
방열부재(516)에서 케이스(15)의 두께 방향으로 나란하게 배치되는 방열핀들(516b)은 상하 방향으로 신장되어 케이스(15) 내부에서 열의 상하 대류를 더욱 용이하게 하여, 음극 리드탭(251) 및 셀 퓨즈(513)의 방열 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.
방열부재(516)는 일측에 구비된 돌기(515)를 제2 연결부(512)에 구비된 홀(H6)에 삽입하고, 돌기(515)의 단부를 용접 또는 납땜하거나 코킹함으로써 설치될 수 있다. 이때, 방열부재(516)는 대향하는 제2 연결부(512)에 면적촉으로 연결될 수 있다. 따라서 전극 조립체(10)에서 제2 연결부(512)로 전도되는 열은 면접촉된 방열부재(516)를 통하여 신속하게 방열될 수 있다.
즉 전극 조립체(10) 측의 음극 리드탭(251)에서 셀 퓨즈(513)로 전도되는 열이 저감되거나 차단되어, 저전류 영역에서도 셀 퓨즈(513)는 열에 의한 영향을 최소로 받게 되고, 작동 시간이 길어져, 팩 퓨즈(미도시)가 끊어질 때까지 유지될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지에서 리드탭의 사시도이고, 도 9는 도 8의 Ⅸ-Ⅸ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 8 내지 도 9를 참조하면, 제3 실시예에서 음극 리드탭(351)은 방열부재(517)를 블록(171)과 열전도판(172)을 포함하여 형성한다. 블록(171)은 전극 조립체(10)와 제2 연결부(512) 사이(도 2 참조)에 배치된다. 열전도판(172)는 블록(171)과 제2 연결부(512) 사이에 배치된다(도 8 및 도 9 참조). 열전도판(172)은 블록(171)보다 우수한 열전도성을 가질 수 있다.
방열부재(517)는 블록(171)의 일측에 구비된 돌기(515)를 열전도판(172)에 구비되는 홀(H7)을 관통하여 제2 연결부(512)에 구비된 홀(H6)에 삽입하고, 돌기(515)의 단부를 용접 또는 납땜하거나 코킹함으로써 설치될 수 있다. 이때, 열전도판(172)은 양면에서 대향하는 제2 연결부(512) 및 블록(171)에 양면으로 면적촉으로 연결될 수 있다. 따라서 전극 조립체(10)에서 제2 연결부(512)로 전도되는 열은 면접촉된 방열부재(517), 즉 열전도판(172)과 블록(171)을 통하여 신속하게 방열될 수 있다.
즉 전극 조립체(10) 측의 음극 리드탭(351)에서 셀 퓨즈(513)로 전도되는 열이 저감되거나 차단되어, 저전류 영역에서도 셀 퓨즈(513)는 열에 의한 영향을 최소로 받게 되고, 작동 시간이 길어져, 팩 퓨즈(미도시)가 끊어질 때까지 유지될 수 있다.
한편, 열전도판(172)은 제2 실시예에도 적용될 수 있다. 즉 제2 실시예의 제2 연결부(512)와 방열핀(516) 사이에 배치될 수도 있다(미도시).
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지에서 리드탭의 단면도이다. 도 10을 참조하면, 제4 실시예에서 제2 연결부(812)와 방열부재(614)는 곡면 접촉으로 연결될 수 있다.
보다 상세하게는, 블록(614a)으로 형성되는 방열부재(614)에는 제2 연결부(812)와 마주보는 곡면(614b)이 형성되고, 제2 연결부(812)의 몸체(812a)에는 방열부재(614)의 곡면(614b)에 수용되는 곡면(812b)이 형성된다. 즉 제2 연결부(812)와 방열부재(614)는 넓은 면접촉을 형성한다. 따라서 전극 조립체(10)에서 제2 연결부(812)로 전도되는 열은 면접촉된 방열부재(614)를 통하여 신속하게 방열될 수 있다.
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 이차 전지에서 리드탭의 단면도이다. 도 11을 참조하면, 제5 실시예에서 제2 연결부(812)와 방열부재(616)는 곡면 접촉으로 연결될 수 있다.
보다 상세하게는, 몸체(616a) 및 냉각핀(616b)으로 구성된 방열부재(616)의 몸체(616a)에는 제2 연결부(812)와 마주보는 곡면(616c)이 형성되고, 제2 연결부(812)의 몸체(812a)에는 방열부재(616)의 곡면(616c)이 수용되는 곡면(812b)이 형성된다. 즉 제2 연결부(812)와 방열부재(616)는 넓은 면접촉을 형성한다. 따라서 전극 조립체(10)에서 제2 연결부(812)로 전도되는 열은 면접촉되고 넓은 방열 면적을 가지는 방열부재(616)를 통하여 신속하게 방열될 수 있다.
도 12는 본 발명의 제6 실시예에 따른 이차 전지에서 리드탭의 단면도이다. 도 12를 참조하면, 제6 실시예에서 제2 연결부(812)와 방열부재(271)는 곡면 접촉으로 연결될 수 있다.
구체적으로 보면, 블록(271a)과 열전도판(272a)를 포함하는 제2 부재(272)는 곡면 접촉으로 연결되고, 열전도판(272)과 제2 연결부(812)는 곡면 접촉으로 연결된다.
보다 상세하게는, 블록(271a)에는열전도판(272a)과 마주보는 곡면(271b)이 형성되고, 열전도판(272)의 일면에는 블록(271a)의 곡면(271b)이 수용되는 곡면(271b)이 형성되며, 열전도판(272a)의 다른 일면에는 제2 연결부(812)와 마주보는 곡면(272b)형성되고, 제2 연결부(812)에는열전도판(272)의 다른 일면에 형성된 곡면(272b)에 수용되는 곡면(812b)이 형성된다.
즉 제2 연결부(812)와 열전도판(272) 및 블록(271)은 넓은 면접촉을 형성하다. 따라서 전극 조립체(10)에서 제2 연결부(812)로 전도되는 열은 면접촉되는 열전도판(272)과 블록(271)을 통하여 신속하게 방열될 수 있다.
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.
10: 전극 조립체 11: 음극
11a, 12a: 코팅부 11b, 12b: 무지부
12: 양극 13: 세퍼레이터
15: 케이스 20: 캡 플레이트
21: 음극 단자 21a, 22a: 리벳 터미널
21b, 22b: 플랜지 21c, 22c: 플레이트 터미널
22: 양극 단자 24: 벤트 홀
25: 벤트 플레이트 25a: 노치
31: 절연부재 36, 37: 음, 양극 개스킷
46: 탑 플레이트 51, 251, 351: 음극 리드탭
52: 양극 리드탭 71, 72: 관통구
100: 이차 전지 셀 171, 271: 블록
172, 272: 열전도판 511: 제1 연결부
512, 812: 제2 연결부 513: 셀 퓨즈
514, 516, 517, 614, 616, 617: 방열부재 515: 돌기
H1, H2: 단자홀 H3, H4: 관통홀
H5, H6, H7: 홀

Claims (16)

  1. 전극 조립체;
    상기 전극 조립체가 수용되는 케이스;
    상기 케이스에 결합되는 캡 플레이트;
    상기 캡 플레이트에 설치되는 전극 단자;
    상기 전극 조립체 및 상기 전극 단자에 전기적으로 결합되고 셀 퓨즈를 포함하는 리드탭; 및
    상기 셀 퓨즈에서 이격되게 상기 리드탭에 결합되는 방열부재를 포함하고,
    상기 리드탭은 상기 전극 단자에 결합되는 제1 연결부 및 상기 전극 조립체에 결합되고 상기 방열 부재가 설치되는 제2 연결부를 더 포함하고,
    상기 방열 부재는 상기 제2 연결부의 일면에 면접촉으로 연결되어 있는 방열 부재를 포함하는 이차 전지.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 방열부재는 상기 전극 조립체와 상기 제2 연결부 사이에 위치하는 블록인 방열 부재를 포함하는 이차 전지.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 방열부재는 상기 제2 연결부에 용접 또는 납땜으로 결합되는 방열 부재를 포함하는 이차 전지.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 방열부재는 복수의 방열핀을 포함하는 방열 부재를 포함하는 이차 전지.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 방열부재는 상기 리드탭에 형성된 홀에 결합되는 돌기를 포함하는 방열 부재를 포함하는 이차 전지.
  7. 전극 조립체;
    상기 전극 조립체가 수용되는 케이스;
    상기 케이스에 결합되는 캡 플레이트;
    상기 캡 플레이트에 설치되는 전극 단자;
    상기 전극 조립체 및 상기 전극 단자에 전기적으로 결합되고 셀 퓨즈를 포함하는 리드탭; 및
    상기 셀 퓨즈에서 이격되게 상기 리드탭에 결합되는 방열부재;
    상기 방열부재와 상기 리드탭 사이에 위치하며 상기 방열 부재에 결합되어 있는 열전도판을 포함하고,
    상기 리드탭은 상기 전극 단자에 결합되는 제1 연결부 및 상기 전극 조립체에 결합되고 상기 열전도판이 설치되어 있는 제2 연결부를 더 포함하고,
    상기 방열 부재는 상기 열전도판의 일면에 면접촉으로 연결되어 있는 방열 부재를 포함하는 이차 전지.
  8. 삭제
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 방열 부재는 상기 열전도판에 형성된 홀 및 상기 리드탭에 형성된 홀에 결합되는 돌기를 포함하는 방열 부재를 포함하는 이차 전지.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 열전도판은 곡면을 가지고,
    상기 방열 부재 및 상기 리드탭 각각은 상기 열전도판의 상기 곡면이 수용되는 곡면을 가지는 방열 부재를 포함하는 이차 전지.
  11. 제1 항 또는 제7항에 있어서,
    상기 방열부재는 곡면을 가지고,
    상기 리드탭은 상기 방열부재의 상기 곡면이 수용되는 곡면을 가지는 방열 부재를 포함하는 이차 전지.
  12. 제1 항 또는 제7항에 있어서,
    상기 셀 퓨즈는 상기 제1 연결부에 형성된 홀과 상기 리드탭의 모서리 사이에 위치하는 방열 부재를 포함하는 이차 전지.
  13. 제1 항 또는 제7항에 있어서,
    상기 전극 단자는 상기 전극 조립체의 양극에 전기적으로 연결되는 양극 단자 및 상기 전극 조립체의 음극에 전기적으로 연결되는 음극 단자를 포함하고,
    상기 리드탭은 상기 양극 단자와 상기 전극 조립체의 양극에 전기적으로 연결되는 양극 리드탭 및 상기 음극 단자와 상기 전극 조립체의 음극에 전기적으로 연결되는 음극 리드탭을 포함하며,
    상기 방열부재는 상기 음극 리드탭에 결합되는 제1 방열부재 및 상기 양극 리드탭에 결합되는 제2 방열부재를 포함하는 방열 부재를 포함하는 이차 전지.
  14. 제1 항 또는 제7항에 있어서,
    상기 방열부재의 열전도성은 상기 리드탭의 열전도성 보다 큰 방열 부재를 포함하는 이차 전지.
  15. 제7 항에 있어서,
    상기 방열부재는 상기 전극 조립체와 상기 제2 연결부 사이에 위치하는 블록인 방열 부재를 포함하는 이차 전지.
  16. 제7항에 있어서,
    상기 방열부재는 복수의 방열핀을 포함하는 방열 부재를 포함하는 이차 전지..
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