KR101925582B1

KR101925582B1 - 이차 전지 및 전지용 케이스

Info

Publication number: KR101925582B1
Application number: KR1020120082835A
Authority: KR
Inventors: 성재일; 요시오히데아키; 이경근; 김진욱
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2011-07-28
Filing date: 2012-07-27
Publication date: 2018-12-05
Also published as: CN102903862B; US9419252B2; EP2551934A1; US20130029208A1; EP2551934B1; CN102903862A; KR20130014438A

Abstract

본 기재는 종압축 조건 시 케이스의 꺾임을 유도하여 셀의 내부 단락을 방지하는 이차 전지 케이스를 제공하는 것이다. 본 기재에 따른 전극 조립체를 수용하기 위한 전지용 케이스는, 상기 전극 조립체가 통해 상기 케이스 내로 삽입되는 개구부; 상기 케이스의 상기 개구부 반대 쪽 단부에 위치하는 바닥부; 상기 바닥부와 연결되는 앞면부; 상기 바닥부와 앞면부에 연결되는 뒷면부; 상기 앞면부, 뒷면부, 및 바닥부 사이에 정렬되는 접합부; 및 상기 앞면부와 뒷면부에 길이 방향으로 위치하는 제1 영역과 제2 영역을 포함하고, 상기 제2 영역은 상기 제1 영역의 양쪽에 위치하고, 상기 제1 영역과 제2 영역은 상기 접합부 로 연장되며, 상기 제2 영역에 위치한 상기 접합부는 상기 제1 영역에 위치한 상기 접합부보다 더 두껍게 형성된다.

Description

이차 전지 및 전지용 케이스 {RECHARGEABLE BATTERY AND CASE FOR BATTERY}

본 기재는 종압축 조건 시 케이스의 꺾임을 유도하는 이차 전지에 관한 것이다.

이차 전지는 일차 전지와 달리 충전 및 방전을 반복적으로 수행할 수 있고, 대표적으로 니켈-수소 전지와 리튬 전지 및 리튬 이온 전지 등이 있으며, 팩 형태로 제작되어 셀룰러 폰과 노트북 컴퓨터 또는 캠코더와 같은 휴대용 전자기기에 널리 사용된다.

이차 전지는 세퍼레이터를 사이에 두고 양극과 음극을 적층하여 젤리롤 형태로 권취한 전극 조립체, 전극 조립체를 전해액과 함께 내부에 수용하는 케이스, 및 케이스의 상단 개구를 밀봉하는 캡 조립체를 포함한다.

예를 들면, 케이스는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 원통 또는 각형으로 이루어진다. 각형 케이스의 상하 방향에 대하여 수직 방향으로 작용하는 압력에 의하여 케이스가 압축 변형되는, 즉 종압축 조건 시, 케이스의 꺾임 또는 접힘이 불특정 방향으로 발생되어 셀의 단락 모드 제어가 어렵다.

이때, 전극 조립체의 내부에서 양극과 음극이 단락될 수 있고, 이로 인하여 이차 전지가 발화 또는 폭발할 수 있다.

본 발명의 일 측면은 종압축 조건 시 케이스의 꺾임을 유도하여 셀의 내부 단락을 방지하는 이차 전지를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 측면은 종압축 조건 시, 발화 및 폭발을 방지하는 이차 전지를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 충전 및 방전 작용하는 전극 조립체, 상기 전극 조립체와 전해액을 수용하는 케이스, 및 상기 케이스의 개구를 밀봉하는 캡 조립체를 포함하며, 상기 케이스는 바닥면과 앞면 및 상기 바닥면과 뒷면을 연결하는 곡면의 곡률을 설정하여 종압축 조건에 대하여 기계적 강도가 낮은 제1 영역을 중앙부에 형성하고, 상기 제1 영역의 양측에 상기 제1 영역에 비하여 기계적 강도가 높은 제2 영역을 형성한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체를 수용하기 위한 전지용 케이스는, 상기 전극 조립체가 통해 상기 케이스 내로 삽입되는 개구부; 상기 케이스의 상기 개구부 반대 쪽 단부에 위치하는 바닥부; 상기 바닥부와 연결되는 앞면부; 상기 바닥부와 앞면부에 연결되는 뒷면부; 상기 앞면부, 뒷면부, 및 바닥부 사이에 정렬되는 접합부; 및 상기 앞면부와 뒷면부에 길이 방향으로 위치하는 제1 영역과 제2 영역을 포함하고, 상기 제2 영역은 상기 제1 영역의 양쪽에 위치하고, 상기 제1 영역과 제2 영역은 상기 접합부 로 연장되며, 상기 제2 영역에 위치한 상기 접합부는 상기 제1 영역에 위치한 상기 접합부보다 더 두껍게 형성된다.

상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 상기 접합부를 제외한 부분에서 동일한 두께를 가질 수 있다.

상기 케이스는 단일체로 이루어질 수 있다.

상기 제1 영역에서의 상기 접합부의 두께는 상기 제2 영역에서의 상기 접합부와 접하는 점으로부터 상기 앞면부와 뒷면부의 중심선으로 갈수록 점진적으로 얇아지도록 형성될 수 있다.

상기 제1 영역에서의 상기 접합부는 상기 제2 영역에서의 상기 접합부보다 더 작은 기계적 강도를 가질 수 있다.

상기 제1 영역은 상기 앞면부와 뒷면부의 중심선에 대하여 대칭되도록 위치할 수 있다.

상기 제2 영역에서의 상기 접합부는, 상기 케이스에 인가되는 압축력에 대하여, 상기 제1 영역에서의 상기 접합부보다 더 큰 기계적 강도를 가질 수 있다.

상기 케이스에 인가되는 압축력이 상기 제1 영역에서 굽힘을 유발하도록 구성될 수 있다.

상기 앞면부와 바닥부 사이의 접점에서, 상기 접합부에서의 상기 제1 영역의 제1 곡률반경은 상기 접합부에서의 상기 제2 영역의 제2 곡률반경보다 더 작게 형성될 수 있다.

상기 제1 곡률반경과 상기 제2 곡률반경은 상기 접합부에서의 상기 제1 영역과 제2 영역에 형성된 곡면부의 내부 곡률일 수 있다.

상기 앞면부와 바닥부 사이의 접점에서, 상기 접합부에서의 상기 제1 영역의 제1 곡률반경과 상기 접합부에서의 상기 제2 영역의 제2 곡률반경의 두께는 상기 바닥부와 앞면부 사이에서 점진적으로 감소하도록 형성될 수 있다.

상기 뒷면부와 바닥부 사이의 접점에서, 제1 곡률반경은 상기 바닥부와 뒷면부 사이에서 점진적으로 감소하도록 형성될 수 있다.

상기 제2 영역에서의 상기 접합부는, 상기 제1 영역과 제2 영역의 상기 접합부 사이의 두께에 있어서의 단면적 차이에 비례하여, 상기 제1 영역에서의 상기 접합부보다 더 큰 기계적 강도를 갖도록 형성될 수 있다.

상기 케이스에 압축력이 인가될 때, 상기 앞면부는 일 방향으로 굽혀지고, 상기 뒷면부는 상기 앞면부와 반대방향으로 굽혀지도록 형성될 수 있다.

상기 케이스의 개구부를 덮는 캡 조립체를 더 포함할 수 있다.

상기 전극 조립체는, 음극; 양극; 및 상기 음극과 양극의 사이에 개재되는 세퍼레이터를 더 포함할 수 있다.

상기 음극에 전기적으로 연결되는 상기 캡 조립체에 장착되는 전극단자를 더 포함할 수 있다.

상기 캡 조립체는, 상기 케이스의 상기 개구부에 고정되는 캡 플레이트; 상기 전극단자에 전기적으로 연결되는 단자 플레이트; 상기 캡 플레이트와 상기 단자 플레이트 사이에 제공되는 절연 플레이트; 상기 전극 조립체와 상기 캡 조립체의 사이에 제공되는 절연 케이스를 더 포함할 수 있다.

상기 전극단자는 상기 캡 플레이트에 형성되는 단자 홀에 삽입되는 절연 가스켓을 더 포함하고, 상기 절연 가스켓은 상기 전극단자와 상기 캡 플레이트를 전기적으로 절연시켜, 상기 전극단자와 상기 캡 플레이트 사이의 간격을 밀봉할 수 있다.

상기 절연 플레이트는 상기 단자 플레이트와 상기 캡 플레이트를 전기적으로 절연시키고, 상기 전극단자와 상기 캡 플레이트 사이의 간격을 밀봉할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 케이스의 중앙부에 제1 영역을 형성하고, 제1 영역의 양측에 제2 영역을 형성하여, 기계적 강도에서 케이스의 중앙부를 약하게 형성하므로 종압축 조건 시, 설정된 제1 영역에서 케이스의 꺾임이나 접힘을 유도하는 효과가 있다. 따라서 종압축 조건 시, 셀의 내부 단락이 방지되고, 셀의 발화 및 폭발이 방지될 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 이차 전지를 결합한 상태에서 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 도 1의 이차 전지를 결합한 상태에서 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 4는 도 1의 이차 전지에 적용되는 케이스의 측면도이다.
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 7은 도 5의 Ⅶ-Ⅶ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 8은 도 6 및 도 7에서 곡률 차이에 따른 단면적 차이를 비교 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 종압축 조건의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지에서 케이스의 곡률 차이를 도시한 케이스의 접합부의 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 전지의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 이차 전지를 결합한 상태에서 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 자른 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 실시예의 이차 전지는 전류를 충전 및 방전하는 전극 조립체(10), 전극 조립체(10)를 전해액과 함께 수용하는 케이스(20), 및 케이스(20)의 상단 개구를 밀봉하는 캡 조립체(30)를 포함한다.

전극 조립체(10)는 전기 절연재인 세퍼레이터(15)를 사이에 두고 그 양면에 양극(14)과 음극(16)을 적층하여 젤리롤 형태로 권취하여 형성된다. 전극 조립체(10)는 케이스(20) 내부에 삽입되도록 각형 케이스(20)의 내부 공간에 대응하는 형상을 가진다.

케이스(20)는 일측에 형성된 개구를 통하여 전극 조립체(10)를 수용하며, 전극 단자 역할을 할 수 있도록 도전체로 형성된다. 예를 들면, 케이스(20)는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성되고, 전극 조립체(10)의 양극(14)에 전기적으로 연결되어 양극 단자로 작용한다.

이때, 캡 조립체(30)에 구비된 전극 단자(31)는 전극 조립체(10)의 음극(16)에 전기적으로 연결되어 음극 단자로 작용한다. 반대로, 케이스(20)가 음극 단자로 작용하고, 전극 단자(31)가 양극 단자로 작용할 수도 있다.

캡 조립체(30)는 케이스(20)의 개구에 고정되는 캡 플레이트(32), 절연 개스킷(33)을 개재하여 캡 플레이트(32)의 단자홀(32a)에 삽입되는 전극단자(31), 전극 단자(31)에 전기적으로 연결되는 단자 플레이트(34), 캡 플레이트(32)와 단자 플레이트(34) 사이에 위치하는 절연 플레이트(36), 및 전극 조립체(10)와 캡 조립체(30) 사이에 위치하는 절연 케이스(37)를 포함한다.

절연 개스킷(33)은 전극단자(31)와 캡 플레이트(32)를 전기적으로 절연하고 서로의 사이를 실링한다. 절연 플레이트(36)는 단자 플레이트(34)와 캡 플레이트(32)를 전기적으로 절연하고 서로의 사이를 실링한다. 절연 케이스(37)는 전극 조립체(10)와 캡 조립체(30)를 전기적으로 절연한다.

전극 조립체(10)의 양극(14)에 고정되는 양극 리드(11)는 캡 플레이트(32) 내면에 용접되어, 양극(14)의 전류를 캡 플레이트(32) 및 케이스(20)로 전달한다. 즉 케이스(20)가 양극 단자로 작용한다. 즉 절연 케이스(37)는 전극 조립체(10)의 음극(16)과 양극성을 가지는 캡 플레이트(32)를 서로 절연한다.

전극 조립체(10)의 음극(16)에 고정되는 음극 리드(12)는 단자 플레이트(34)의 하면에 용접되어, 음극(16)의 전류를 단자 플레이트(34) 및 전극 단자(31)로 전달한다. 즉 전극 단자(31)가 음극 단자로 작용한다.

도 3은 도 1의 이차 전지를 결합한 상태에서 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 자른 단면도이고, 도 4는 도 1의 이차 전지에 적용되는 케이스(20)의 측면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 케이스(20)는 전극 조립체(10)의 수용 공간을 형성하도록 일측에 개구를 형성하고, 개구의 반대측에 제1면(21)(이하, "바닥부"라 한다), 개구와 바닥면(21)의 일측(앞 부분)을 둘러싸는 제2면(이하, "앞면부"라 한다)(22), 다른 일측(뒤 부분)을 둘러싸는 제3면(이하, "뒷면부"라 한다)(23)을 가지는 각형으로 형성된다.

제1 실시예의 케이스(20)는 종압축 조건에 대하여 전극 조립체(10)를 손상시키지 않는 안전성을 가질 수 있도록 구성된다. 도 4에서, 종압축이라는 것은 각형의 케이스(20)에서 상하 방향에 대하여 수직 방향으로 작용하는 압력에 의하여 케이스(20)가 압축되면서 변형되는 것을 의미한다(도 9 참조). 즉 도 4에서 종압축 조건의 종압축 방향(P)은 케이스(20)의 좌우측에서 작용한다.

예를 들면, 케이스(20)는 딥 드로잉(deep drawing) 또는 프레스 공정으로 성형되며, 바닥부(21)와 앞면부(22)를 곡면부로 연결하고, 바닥부(21)와 뒷면부(23)를 곡면부로 연결하여 형성된다. 도 5를 참조하여 상세하게 설명되는 것처럼, 접합부(24)는 상기 앞면부, 뒷면부 및 바닥부(22, 23, 21) 사이에 정렬된다.

본 실시예의 케이스(20)는 종압축 조건 시 전극 조립체(10)의 내부 단락을 방지하기 위하여, 케이스(20)의 꺾임 위치 또는 접힘 위치를 설정된 장소로 유도할 수 있도록 형성된다.

도 5는 접합부(24)를 부분적으로 도시하고 있는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 자른 단면도이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 케이스(20)는 종압축 조건에 대하여 기계적 강도를 다르게 설정한다. 즉 케이스(20)는 종압축 조건에 대하여 기계적 강도가 낮은 제1 영역(A1)과, 제1 영역(A1)에 비하여 상대적으로 기계적 강도가 높은 제2 영역(A2)을 가진다. 도 4에서, 상기 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)은 상기 접합부(24)를 제외하고는, 도 5에 도시된 바와 같이, 전체적으로 균일한 두께를 갖는다.

도 5를 참조하면, 상기 접합부(24)의 제1 영역(A1)은 케이스(20)의 중심선(C)을 기준으로 하여 양측으로 설정된 제1폭(W1)을 가진다. 제2 영역(A2)은 제1 영역(A1)의 양측에서 설정된 제2폭(W2, W2)을 각각 가진다. 즉 케이스(20)에서 중심선(C)을 기준으로 제1 영역(A1) 또는 제1, 제2 영역(A1, A2)이 좌우 대칭 구조를 형성한다.

예를 들면, 케이스(20)는 바닥부(21)와 앞면부(22) 및 바닥부(21)와 뒷면부(23)를 연결하는 곡면의 곡률을 제1, 제2 영역(A1, A2)에 따라 설정하고, 이에 따라 곡면의 두께를 제1, 제2 영역(A1, A2)에 따라 다르게 설정한다. 일반적으로 면의 곡률은 반경의 역수이므로, 반경이 커질수록 곡률은 작아지고 반경이 작아질수록 곡률은 커지게 된다.

바닥면(21)과 앞면(22)을 연결하는 곡면의 곡률과 바닥부(21)와 뒷면부(23)를 연결하는 곡면부의 곡률이 동일하므로 곡률 반경 및 이에 따른 두께의 비교는 바닥부(21)와 앞면부(22)를 연결하는 곡면부를 예로 들어 설명한다. 즉 바닥부(21)와 뒷면부(23)를 연결하는 곡면부에 대한 설명은 생략한다.

도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ 선을 따라 자른 단면도이고, 도 7은 도 5의 Ⅶ-Ⅶ 선을 따라 자른 단면도이다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 케이스(20)에서 바닥부(21)의 제1 두께(t1)는 앞면부(22)의 제2 두께(t2)(뒷면부의 두께는 앞면부의 두께와 동일함)보다 더 두껍게 형성한다(t1>t2).

따라서 케이스(20)는 기계적 강성을 가지면서, 종압축 조건 시 바닥부(21)의 기계적 강도에 영향을 받지 않고, 앞면부(22)와 뒷면부(23)의 기계적 강도에 따라 꺾임을 유도할 수 있게 한다. 즉 케이스(20)는 제2 영역(A2)에 비하여 취약한 제1 영역(A1)에서 꺾임을 유도할 수 있다. 일례를 들면, 바닥부(21)의 제1 두께(t1)는 0.4mm 이고, 앞면부(22)의 제2 두께(t2)는 0.25mm일 수 있다.

도 4 내지 도 6 및 도 7을 참조하면, 제1 영역(A1)에서 바닥부(21)와 앞면부(22)를 연결하는 곡면부(C1)는 제1 곡률 반경(R1)을 가지고, 제2 영역(A2)에서 바닥부(21)과 앞면부(22)를 연결하는 곡면부(C2)는 제2 곡률 반경(R2)을 가진다. 제1 영역(A1)의 제1 곡률 반경(R1)은 제2 영역(A2)의 제2 곡률 반경(R2)보다 작게 설정된다.

예를 들면, 케이스(20) 성형 공정시, 상대적으로 큰 제2 곡률 반경(R2)을 가지는 펀치를 사용하여 제1, 제2 영역(A1, A2)을 제2 곡률 반경(R2)으로 성형하고, 작은 제1 곡률 반경(R1)을 가지는 펀치를 추가로 사용하여 제1 영역(A1)을 제1 곡률 반경(R1)으로 더 성형할 수 있다.

제1, 제2 곡률 반경(R1, R2)은 제1, 제2 영역(A1, A2)에서 곡면부(C1, C2)의 내부 곡률 반경을 의미한다. 바닥부(21)와 앞면부(22)를 연결하는 곡면부(C3)의 외부 곡률 반경(R0)은 제1, 제2 영역(A1, A2)에서 서로 동일하다.

따라서 바닥부(21)과 앞면부(22)를 연결하는 곡면부(C1, C2)는 제1 영역(A1)에서 제1 곡률 반경(R1)을 가지고 제3 두께(t3)를 형성하며, 제2 영역(A2)에서 제2 곡률 반경(R2)을 가지고 제4 두께(t4)를 형성한다.

제3, 제4 두께(t3, t4)는 제1 두께(t1)와 제2 두께(t2) 사이의 크기로 설정되고, 바닥부(21) 측에서 앞면부(22) 로 가면서 점차 감소한다. 도 6 및 도 7에서 제3, 제4 두께(t3, t4)는 곡면부(C1, C2) 상의 임의의 위치에 도시되어 있다.

도 8은 도 6 및 도 7에서 곡률 차이에 따른 단면적 차이를 비교 도시한 단면도이다. 도 8을 참조하면, 바닥부(21)와 앞면부(22)를 연결하는 곡면부(C1, C2)는 제1, 제2 영역(A1, A2)에서 단면적 차이(ΔA)를 가진다.

즉 제2 영역(A2)은 제1 영역(A1)에 비하여 단면적 차이(ΔA)만큼 높은 기계적 강도를 가진다. 따라서 종압축 조건 시 케이스(20)의 중심선(C)을 기준으로 설정된 제1 영역(A1)에서 꺾임이 유도될 수 있다.

케이스(20)의 중심선(C)을 기준으로 양측에 제2 영역(A2)를 구비하고, 제2 영역(A2) 사이에 제1 영역(A1)을 부분적으로 구비하므로 셀 스웰링(swelling)에 강한 특성을 가질 수 있다.

제1, 제2 영역(A1, A2)은 앞면부(22) 및 뒷면부(23)에서 동일 구조로 형성되므로 케이스(20)의 앞면부(22)를 내측으로 하고 뒷면부(23)를 외측으로 하여 꺾이거나, 뒷면부(23)를 내측으로 하고 앞면부(22)를 외측으로 하여 꺾이는 경우에도, 동일하게 꺾임 유도되어 내부 단락을 방지할 수 있다.

도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 종압축 조건의 사시도이다. 도 9를 참조하면, 이차 전지는, 케이스(20)의 제1 영역(A1)에서 앞면부(22)을 내측으로 하고 뒷면부(23)을 외측으로 한 상태로 꺾인다. 이때 이차 전지에서 내부 단락이 방지될 수 있다.

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지에서 케이스(20)와 접합부(24)의 곡률 차이를 도시한 케이스의 단면도이다. 제2 실시예의 설명에서, 제1 실시예의 구성과 동일한 구성에 대한 설명을 생략한다.

제1 실시예에서 케이스(20)의 접합부(24)는 폭 방향 중앙부에 제1 곡률 반경(R1)의 제1 영역(A1)을 형성하고, 제1 영역(A1)의 양측에 제2 곡률 반경(R2)의 제2 영역(A2)을 형성한다.

이에 비하여, 제2 실시예의 케이스(220)의 접합부(24)는 중심선(C)에 대응하여 최소 곡률인 제1 곡률 반경(R1)을 형성하고, 양측에서 최대 곡률의 제2 곡률 반경(R2)을 형성한다. 케이스(220)의 양측에서 중심선(C)으로 가면서 곡률 반경이 선형적으로 감소한다(즉 제2 곡률 반경(R2)에서 제1 곡률 반경(R1)으로 점진적 감소).

즉 바닥면(221)과 앞면(222)을 연결하는 곡면부(C4)(바닥부(221)와 뒷면부(223)를 연결하는 곡면 포함)에 의하여 설정되는 단면적 차이(ΔA, 도 8 참조)는 양측에서 중심선(C)으로 가면서 선형적으로 감소한다. 접합부(24)는 상기 앞면부, 뒷면부 및 바닥부(222, 223, 221) 사이에 위치한다.

따라서, 도 10에 나타난 접합부(24)의 구조로 인해, 케이스(220)는 중심선(C)에서 가장 약한 기계적 강도를 가지게 되므로 종압축 조건 시, 중심선(C) 부근에서 꺾이거나 접힘으로써 셀의 내부 단락을 효과적으로 방지할 수 있다.

제1 실시예의 케이스(20)는 종압축 조건 시 제1 영역(A1)의 범위 내에서 상황에 따라 다르게 다소 다른 위치에서 꺾일 수 있는 데에 비하여, 제2 실시예의 케이스(220)는 종압축 조건 시 중심선(C)에서 꺾이므로 꺾이는 위치를 더 정확하게 설정한다.

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 15 : 세퍼레이터
14 : 양극 16 : 음극
20, 220 : 케이스 21, 221 : 제1면(바닥부)
22, 222 : 제2면(앞면부) 23, 223 : 제3면(뒷면부)
30 : 캡 조립체 31 : 전극 단자
32 : 캡 플레이트 32a : 단자홀
33 : 절연 개스킷 34 : 단자 플레이트
36 : 절연 플레이트 37 : 절연 케이스
A1, A2 : 제1, 제2 영역 ΔA : 단면적 차이
C : 중심선 C1, C2, C3, C4 : 곡면
R1, R2 : 제1, 제2 곡률 반경 R0 : 외부 곡률 반경
t1, t2, t3, t4 : 제1, 제2, 제3, 제4 두께 W1, W2 : 제1, 제2폭

Claims

전극 조립체를 수용하기 위한 전지용 케이스에 있어서,
상기 전극 조립체가 통해 상기 케이스 내로 삽입되는 개구부;
상기 케이스의 상기 개구부 반대 쪽 단부에 위치하는 바닥부;
상기 바닥부와 연결되는 앞면부;
상기 바닥부와 앞면부에 연결되는 뒷면부;
상기 앞면부, 뒷면부, 및 바닥부 사이에 정렬되는 접합부; 및
상기 앞면부와 뒷면부 각각에 마련되며 길이 방향을 따라 배치되는 제1 영역과 제2 영역;
을 포함하고,
상기 앞면부 및 뒷면부 각각에서 상기 제2 영역은 상기 제1 영역의 양쪽에 위치하고, 상기 제1 영역과 제2 영역은 상기 접합부 로 연장되며,
상기 제2 영역에 위치한 상기 접합부는 상기 제1 영역에 위치한 상기 접합부보다 더 두껍게 형성되는 전지용 케이스.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 상기 접합부를 제외한 부분에서 동일한 두께를 갖는 전지용 케이스.
제 1 항에 있어서,
상기 케이스는 단일체로 이루어지는 전지용 케이스.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 영역에서의 상기 접합부의 두께는 상기 제2 영역에서의 상기 접합부와 접하는 점으로부터 상기 앞면부와 뒷면부의 중심선으로 갈수록 점진적으로 얇아지도록 형성된 전지용 케이스.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 영역에서의 상기 접합부는 상기 제2 영역에서의 상기 접합부보다 더 작은 기계적 강도를 갖는 전지용 케이스.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 영역은 상기 앞면부와 뒷면부의 중심선에 대하여 대칭되도록 위치하는 전지용 케이스.
제 1 항에 있어서,
상기 제2 영역에서의 상기 접합부는, 상기 케이스에 인가되는 압축력에 대하여, 상기 제1 영역에서의 상기 접합부보다 더 큰 기계적 강도를 갖는 전지용 케이스.
제 1 항에 있어서,
상기 케이스에 인가되는 압축력이 상기 제1 영역에서 굽힘을 유발하도록 구성된 전지용 케이스.
제 1 항에 있어서,
상기 앞면부와 바닥부 사이의 접점에서, 상기 접합부에서의 상기 제1 영역의 제1 곡률반경은 상기 접합부에서의 상기 제2 영역의 제2 곡률반경보다 더 작게 형성되는 전지용 케이스.
제 9 항에 있어서,
상기 제1 곡률반경과 상기 제2 곡률반경은 상기 접합부에서의 상기 제1 영역과 제2 영역에 형성된 곡면부의 내부 곡률인 전지용 케이스.
제 10 항에 있어서,
상기 앞면부와 바닥부 사이의 접점에서, 상기 접합부에서의 상기 제1 영역의 제1 곡률반경과 상기 접합부에서의 상기 제2 영역의 제2 곡률반경의 두께는 상기 바닥부와 앞면부 사이에서 점진적으로 감소하도록 형성되는 전지용 케이스.
제 1 항에 있어서,
상기 뒷면부와 바닥부 사이의 접점에서, 제1 곡률반경은 상기 바닥부와 뒷면부 사이에서 점진적으로 감소하도록 형성되는 전지용 케이스.
제 1 항에 있어서,
상기 제2 영역에서의 상기 접합부는, 상기 제1 영역과 제2 영역의 상기 접합부 사이의 두께에 있어서의 단면적 차이에 비례하여, 상기 제1 영역에서의 상기 접합부보다 더 큰 기계적 강도를 갖도록 형성되는 전지용 케이스.
제 1 항에 있어서,
상기 케이스에 압축력이 인가될 때, 상기 앞면부는 일 방향으로 굽혀지고, 상기 뒷면부는 상기 앞면부와 반대방향으로 굽혀지도록 형성된 전지용 케이스.
제 1 항에 있어서,
상기 케이스의 개구부를 덮는 캡 조립체를 더 포함하는 전지용 케이스.
제 15 항에 있어서,
상기 전극 조립체는,
음극;
양극; 및
상기 음극과 양극의 사이에 개재되는 세퍼레이터
를 더 포함하는 전지용 케이스.
제 16 항에 있어서,
상기 음극에 전기적으로 연결되는 상기 캡 조립체에 장착되는 전극단자를 더 포함하는 전지용 케이스.
제 17 항에 있어서,
상기 캡 조립체는,
상기 케이스의 상기 개구부에 고정되는 캡 플레이트;
상기 전극단자에 전기적으로 연결되는 단자 플레이트;
상기 캡 플레이트와 상기 단자 플레이트 사이에 제공되는 절연 플레이트;
상기 전극 조립체와 상기 캡 조립체의 사이에 제공되는 절연 케이스
를 더 포함하는 전지용 케이스.
제 18 항에 있어서,
상기 전극단자는 상기 캡 플레이트에 형성되는 단자 홀에 삽입되는 절연 가스켓을 더 포함하고,
상기 절연 가스켓은 상기 전극단자와 상기 캡 플레이트를 전기적으로 절연시켜, 상기 전극단자와 상기 캡 플레이트 사이의 간격을 밀봉하는 전지용 케이스.
제 19 항에 있어서,
상기 절연 플레이트는 상기 단자 플레이트와 상기 캡 플레이트를 전기적으로 절연시키고, 상기 전극단자와 상기 캡 플레이트 사이의 간격을 밀봉하는 전지용 케이스.