KR102052063B1

KR102052063B1 - 이차 전지

Info

Publication number: KR102052063B1
Application number: KR1020130003495A
Authority: KR
Inventors: 김대규
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2013-01-11
Filing date: 2013-01-11
Publication date: 2019-12-04
Also published as: US10096808B2; KR20140091337A; US20140199567A1

Abstract

본 발명은 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 수용하는 캔; 및 상기 캔을 밀봉하는 캡 조립체로 이루어지고, 상기 캡 조립체는 상기 전극 조립체에 전기적으로 연결되는 서브 플레이트; 및 상기 서브 플레이트에 전기적으로 연결되는 돌출부를 포함하는 벤트를 포함하되, 상기 벤트는 제1 파단부 및 상기 제1 파단부와 상기 돌출부 사이의 일부 영역에 형성되는 제2 파단부를 포함하는 이차 전지에 관한 것이다.

Description

이차 전지{secondary battery}

본 발명은 이차 전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 안전성이 향상된 이차 전지에 관한 것이다.

이차전지는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 저용랑의 이차 전지는 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대용량 전지는 하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원 또는 대용량 전력 저장 장치로 사용되고 있다.

최근 들어 고에너지 밀도의 비수전해액을 이용한 고출력 이차 전지가 개발되고 있으며, 이러한 고출력 이차 전지는 대전력을 필요로 하는 기기 예컨대, 전기 자동차 등의 모터 구동에 사용될 수 있도록 복수 개의 이차전지를 직렬로 연결하여 대용량의 전지 모듈로 구성된다.

이차 전지가 충전과 방전을 되풀이하는 동안, 이차전지의 내부에는 가스가 발생하여 내부 압력이 상승한다. 이차 저지 내부의 압력 상승은 그대로 방치하면, 이차전지가 폭발할 위험이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 가스를 신속하게 배출함으로써 안전성이 향상된 이차 전지를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 신규한 벤트를 구비한 이차 전지를 제공하기 위함이다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 수용하는 캔; 및 상기 캔을 밀봉하는 캡 조립체로 이루어지고, 상기 캡 조립체는 상기 전극 조립체에 전기적으로 연결되는 서브 플레이트; 및 상기 서브 플레이트에 전기적으로 연결되는 돌출부를 포함하는 벤트를 포함하되, 상기 벤트는 제1 파단부 및 상기 제1 파단부와 상기 돌출부 사이의 일부 영역에 형성되는 제2 파단부를 포함하는 이차 전지가 제공된다.

상기 제1 파단부는 상기 이차 전지의 내부의 압력이 제1 파단압을 초과하였을 때 파단되며, 상기 제2 파단부는 제2 파단압을 초과하였을 때 파단되되, 상기 제1 파단압과 상기 제2 파단압은 서로 다를 수 있다.

상기 제1 파단압은 상기 제2 파단압보다 높을 수 있다.

상기 제2 파단부의 두께는 상기 제1 파단부의 두께 보다 작을 수 있다.

상기 제1 파단부는 상기 돌출부의 둘레를 따라 원형으로 노치될 수 있다.

상기 제1 파단부는 일정 영역이 노치되지 않은 단절영역을 포함할 수 있다.

상기 제2 파단부는 십자(+) 형태로 노치될 수 있다.

상기 제2 파단부는 상기 제1 파단부의 두께와 동일 하거나 또는 상기 제1 파단부의 두께 보다 작은 두께를 가지는 파단 영역을 가지며, 상기 파단 영역의 일부에는 파단선이 형성될 수 있다.

상기 파단선은 복수 개로 형성되며, 상기 복수개의 파단선은 서로 교차할 수 있다.

상기 파단영역은 원형 또는 사각형의 형상을 가질 수 있다.

상기 캡 조립체는 캡 업 및 캡 다운을 더 포함하며,

상기 벤트는 상기 캡 업과 상기 캡 다운의 사이에 위치할 수 있다.

상기 벤트는 상기 돌출부 및 상기 제1 및 제2 파단부가 형성되는 몸체부; 상기 몸체부로부터 연장되는 플랜지부; 상기 플랜지부와 상기 몸체부의 사이에 형성되는 연결부를 포함할 수 있다.

상기 몸체부의 두께는 0.29~0.31mm로 형성되고, 상기 제1 파단부 및 상기 제2 파단부의 두께는 각각 0.09~0.11mm 및 0.07~0.089mm일 수 있다.

상기 제1 파단압은 19~21kgf/㎠이며, 상기 제2 파단압은 14~16kgf/㎠일 수 있다.

이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 안전성이 향상된 이차 전지를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 신규한 벤트를 구비한 이차 전지를 제공할 수 있다.

도 1a는 본 발명에 따른 이차 전지의 분리 사시도.
도 1b는 도 1a의 이차 전지의 결합 단면도.
도 2a는 본 발명에 따른 벤트의 형상을 나타내는 평면도.
도 2b는 도 2a의 I-I'선에 따른 단면도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 벤트의 형상을 나타내는 평면도.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 벤트 부재의 형상을 나타내는 평면도.
도 4b는 도 4a의 I-I'선에 따른 단면도.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 본 발명과 관계없는 부분은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

이하, 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1a는 본 발명에 따른 이차 전지의 분리 사시도이고, 도 1b는 이차 전지의 결합 단면도이다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 이차전지(1)는 전극 조립체(10), 상기 전극 조립체를 수용하는 캔(20) 및 상기 캔(20)을 밀봉하는 캡 조립체(70)를 포함한다.

또한, 상기 이차전지(1)는 하부 절연판(30), 상부 절연판(40), 센터 핀(50) 및 절연 가스켓(60)을 더 포함할 수 있다.

상기 전극 조립체(10)는 직사각형의 판형으로 형성되는 제1 및 제2 전극판(11,13)을 적층 및 권취한 젤리롤 형으로 형성될 수 있다.

따라서, 상기 전극 조립체(10)는 원통형의 형상을 가지며, 전극 조립체(10)의 중심은 비어 있어 중공을 형성한다.

제1 및 제2 전극판(11,13)은 서로 다른 극성을 가지며, 세퍼레이터(15)가 제1 및 제2 전극판(11,13)사이에 개재되어 두 전극판(11, 13)의 단락을 방지한다.

제1 및 제2 전극판(11, 13)은 알루미늄이나 구리로 이루어지는 집전판에 양극 활물질 슬러리 또는 음극 활물질 슬러리를 도포하여 형성된다.

제1 및 제2 전극판(11, 13)은 슬러리가 도포되지 않은 무지부를 포함하며, 제1 및 제2 전극 탭(17, 19)이 무지부에 각각 통전 가능하도록 부착된다. 즉, 제1 전극 탭(17)이 제1 전극판(11)에 형성되는 무지부에 부착되고, 제2 전극 탭(19)이 제2 전극판(13)에 형성되는 무지부에 부착된다. 따라서, 제1 및 제2 전극탭(17, 19)은 각각 제1 및 제2 전극판(11, 13)과 같은 극성을 갖는다.

제1 전극 탭(17)은 캔(20)의 개구부 방향인 전극 조립체(10)의 상부면으로 인출되는 상향 전극 탭이고, 제2 전극 탭(19)은 전극 조립체(10)의 하부면으로 인출되는 하향 전극 탭일 수 있다.

반대로, 제1 전극 탭(17)이 전극 조립체(10)의 하부면으로 인출되고, 제2 전극 탭(19)이 전극 조립체(10)의 상부면으로 인출되도록 할 수도 있다. 물론, 전지 형성과정에 따라 두 전극 탭(17, 19)이 서로 같은 방향으로 인출될 수도 있다.

상기 캔(20)은 알루미늄, 스테인리스 강 등의 금속으로 형성될 수 있으며, 원통형 등의 다양한 형상을 가질 수 있다. 또한, 캔(20)은 일면이 개방된 개구부를 포함한다.

상기 전극 조립체(10)가 개구부를 통해 캔(20)의 내부에 삽입되며, 상기 하부 절연판(30)이 전극 조립체(10)의 하부면에 위치할 수 있다.

전극 조립체(10)를 캔(20)에 삽입하기 전에, 제2 전극 탭(19)은 전극 조립체(10)의 중심부를 향하여 저면과 나란하도록 절곡된다. 절곡된 제2 전극 탭(19)의 일부분은 전극 조립체(10)의 중공을 가로지르도록 형성된다.

또한, 하부 절연판(30)이 구비되는 경우 하부 절연판(30)은 전극 조립체(10)의 중공에 대응되도록 형성되는 통공을 포함한다. 따라서, 절곡된 제2 전극 탭(19)의 일부분은 하부 절연판(30)의 통공도 가로지르게 된다.

하부 절연판(30)은 다수개의 홀(31)을 포함하여, 하부 절연판(30)에 의해 감소되는 공간으로 인하여 주입되는 전해액의 감소를 최소화할 수 있다.

상기와 같이 구비된 상태에서 전극 조립(10)의 중공 및 하부 절연판(30)의 통공을 통해 용접봉을 삽입하여 제2 전극 탭(19)을 캔(20)의 저면에 용접한다. 따라서, 캔(20)은 제2 전극 탭(19)과 같은 극성을 가지며, 캔(20) 자체가 전극 단자의 역할을 한다.

캔(20)에 삽입된 전극 조립체(10)의 상부에는 상부 절연판(40)이 위치할 수 있으며, 전극 조립체(10)의 중심부에 형성되는 중공에는 센터 핀(50)이 삽입될 수 있다.

상기 상부 절연판(40)은 전해액이 전극 조립체(10) 내로 잘 스며들도록 형성되는 다수개의 제1 홀(41)을 포함할 수 있다. 또한, 상부 절연판(40)은 제1 전극 탭(17)을 외부로 인출하기 위해 형성되는 제2 홀(43)을 포함할 수 있다.

상기 센터 핀(50)은 외력에 의해 전극 조립체(10)가 변형되는 것을 방지하고, 중심부가 비어 있는 경우에는 전극 조립체(10)로부터 발생하는 가스의 이동 통로가 된다.

센터 핀(50)은 전해액의 함침을 용이하게 하고, 전극 조립체(10)로부터 발생하는 가스를 원활하게 외부로 배출시킬 수 있도록 측면에 형성되는 다수개의 홀(51)을 포함할 수 있다.

캔(20)은 상부 절연판(40)의 상단 레벨에 맞추어 캔의 측면을 캔(20)의 내측으로 구부려 형성되는 비드(21)를 포함한다. 비드(21)는 캔(20)의 내부에 삽입된 전극 조립체(10)가 상하로 유동하는 것을 방지한다.

절연 가스켓(60)이 캔(20)의 개구부에 삽입되고, 캡 조립체(70)가 절연 가스켓(60) 내에 결합되어 캔(20)을 밀봉한다. 상기 절연 가스캣(60)은 절연성의 탄성을 갖는 물질로서, 캡 조립체(70)의 외면을 감싸는 형태로 형성된다. 절연 가스켓(60)은 서로 다른 극성을 갖는 캔(20)과 캡 조립체(70)를 절연시키면서 캔을 밀봉한다.

상기 캡 조립체(70)는 전극 단자 역할을 하는 캡 업(71) 및 상기 캡 업(71)의 하부에 위치하는 하부 부품으로 이루어진다.

상기 캡 조립체(70)는 먼저 각 부품이 결합된 형태로 한꺼번에 절연 가스켓(60) 내에 설치되거나, 부품들이 차례로 절연 가스켓(60) 내에 적층될 수도 있다.

상기 하부 부품은 캡 업(71)의 하부에 순서대로 위치하는 PTC(Positive Temperature coefficient) 서미스터(72), 벤트(73), 캡 다운(74), 서브 플레이트를 포함한다.

상술하면, PTC 서미스터(72)의 하부에는 벤트(73)가 위치하고, 벤트(73)의 하부에는 중공을 갖는 캡 다운(74)이 절연재(76)를 사이에 두고 위치하며, 절연재(76)에 의해 벤트(73)와 캡 다운(74)은 절연된다.

캡 다운(74)은 전지 내의 압력이 증가하는 경우, 압력이 벤트(73)의 하부면에 작용할 수 있도록 통로를 제공하는 통공을 더 구비한다. 캡 다운(74)의 하부에는 캡 다운(74)에 형성된 중공을 가로지르도록 서브 플레이트(75)가 위치한다.

서브 플레이트(75)는 중공을 통해 노출되는 벤트(73)의 돌출부(737)와 용접 등의 방법에 의해 접속된다.

따라서, 상기 돌출부(737)는 캡 조립체(70)의 하부 방향, 즉 캔(20)에 수용된 전극 조립체(10)의 방향으로 볼록하게 돌출된 형상을 갖는다.

전극 조립체(10)로부터 상향 인출되는 제1 전극 탭(17)은 용접 등의 방법에 의해 캡 다운(74)의 하면 또는 서브 플레이트(75)의 하면에 연결된다.

캡 다운(74)과 서브 플레이트(75)는 레이저 용접 등에 의해 접속될 수 있고, 벤트(73)의 돌출부(737)와 서브 플레이트(75)는 초음파 용접 등에 의해 접속될 수 있다.

계속해서, 본 발명에 따른 이차 전지의 특징을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 이차 전지는 상기 벤트(73)에 서로 다른 파단압을 가지는 적어도 둘 이상의 파단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 파단부는 이차 전지의 내부 압력이 증가하는 경우 파단될 수 있도록 형성되는 것으로, 돌출부(737)의 둘레를 따라 형성되는 원형의 제1 파단부(734) 및 제1 파단부(734) 내측의 일부 영역에 형성되는 제2 파단부(735)로 이루어질 수 있다.

이차 전지의 내부 압력이 증가하는 경우, 제2 파단부(735)가 우선 파단되어 가스를 일부 배출하며, 압력이 계속해서 증가하는 경우 제1 파단부(736)가 파단 되어 가스를 배출한다.

즉, 직접적인 열 노출 등에 의해 이차 전지의 내부 압력이 급격하게 증가하는 경우, 종래의 하나의 파단부를 가지는 이차 전지는 파단부가 파단 되더라도 이차전지 내부에서 급격하게 발생하는 가스를 신속하게 배출하지 못해 폭발할 위험성이 있다. 따라서, 본 발명에서는 주 파단부인 제1 파단부(734) 외에 보조 파단부인 제2 파단부(735)를 벤트(73)에 더 형성함으로써 급격하게 증가하는 가스를 효율적으로 배출하여 이차전지의 안전성을 향상시킬 수 있다.

도 2a는 본 발명에 따른 벤트의 형상을 나타내는 평면도, 도 2b는 도 2a의 I-I'선에 따른 단면도이다.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명에 따른 이차전지의 벤트(73)는 몸체부(731), 플렌지부(733), 상기 몸체부(731)와 상기 플렌지부(733)를 연결하는 연결부(732) 및 돌출부(737)로 구성된다.

몸체부(731)는 돌출부(737)의 둘레를 따라 형성되는 원형의 제1 파단부(734) 및 제1 파단부(734)와 돌출부(737) 사이의 일부 영역에 형성되는 제2 파단부(735)를 포함한다.

이차 전지는 과충전, 열 노출 등의 내외부적인 요인에 의해서 전지 내부에 가스가 발생하게 되고, 가스의 발생에 따라 전지 내부의 압력이 증가하게 된다.

이때, 벤트(73)의 중앙 하부에 돌출되어 형성되며, 서브 플레이트(75)의 상면과 용접되어 전기적으로 연결되는 돌출부(737)는, 상기 증가된 압력에 의하여 상부 방향으로 이동하게 된다. 이러한 이동에 의하여 돌출부(737)와 서브 플레이트(75)의 용접된 부분이 떨어지거나, 서브 플레이트(75)의 일정영역이 끊어지면서 결국 전지의 전기적 흐름이 차단되게 된다.

본 발명에서는 돌출부(737)와 서브 플레이트(75)의 용접된 부분이 떨어지거나, 서브 플레이트의 일정영역이 끊어짐에 의하여 전기적 흐름을 차단할 때의 전지 내부의 압력을 전류 차단의 작동압이라 한다.

상기와 같이 전기적 흐름이 차단되어, 전지의 충전은 중단되었으나, 내외부적인 요인에 의하여 가스가 계속 발생하여 전지 내부의 압력이 증가하거나 또는 열 노출 등에 따른 외부적 요인에 의하여 전지 내부의 압력이 계속하여 증가할 수 있다.

즉, 전지 내부의 압력이 계속하여 증가함에 따라 결국 전지가 폭발하게 되는데, 이를 방지하기 위하여 파단부(734, 735)는 벤트(73)를 파단시킴으로써 가스를 외부로 방출하여 내부 압력을 감소시키게 한다.

본 발명에서는 벤트(73)가 파단될 때의 전지 내부의 압력을 파단압이라 한다.

제1 파단부(734)는 제1 파단압이 초과하였을 때 파단되며, 제2 파단부(735)는 제2 파단압을 초과하였을 때 파단 될 수 있다. 이때, 제1 파단압은 제2 파단압 보다 높을 수 있다.

바람직하게는 제1 파단압은 19~21kgf/㎠이며, 상기 제2 파단압은 14~16kgf/㎠일 수 있다.

일 예로, 작동압이 8kgf, 제2 파단압이 15kgf, 제1 파단압이 20kgf인 경우, 이차 전지의 내부 압력이 8kgf를 초과할 때 돌출부(737)가 상부로 이동하여 전기적 흐름을 차단하고, 15kgf를 초과할 때 제2 파단부(735)가 파단 된다. 이어서 내부 압력이 20kgf를 초과할 때 제1 파단부(734)가 파단될 수 있다.

즉, 본 발명은 이차 전지가 열 노출 등에 의해 내부의 압력이 급격하게 증가하는 경우, 전지의 폭발 위험성을 막기 위해 벤트(73)에 서로 파단압이 다른 복수의 파단부를 형성한다. 따라서, 본 발명에 따른 이차 전지는 이차 전지의 내부 압력이 제2 파단압 초과시 일차적으로 제2 파단부(735)를 파단시켜 급격하게 증가하는 내부의 압력을 1차적으로 저하시키고, 이어서 내부의 압력이 제1 파단압을 초과하는 경우 제1 파단부(734)를 파단시킴으로 이차 전지의 폭발을 방지한다.

제1 파단부(734)는 돌출부(737)의 둘레를 따 노치되어 형성된다. 제1 파단부(734)는 이차 전지의 내부 압력이 제1 파단압을 초과하는 경우 돌출부(737)의 둘레를 따라 노치된 부분이 파단되어 가스를 방출하게 된다.

이때, 제1 파단부(734)는 일정 영역이 노치되지 않는 단절영역(734a)를 포함할 수 있다. 단절영역(734a)이 형성되지 않는 경우, 원형의 제1 파단부(734) 전체가 파단되어, 제1 파단부(734) 내에 형성된 돌출부를 포함하는 벤트(73)의 일부가 캡업과 충돌하거나 또는 전지 내부에서 이동하면서 차단된 전류 흐름을 재개할 우려가 있다. 따라서, 단절영역(734a)을 통해 제1 파단부(734) 내의 벤트(73)의 일부 영역이 벤트(73)로부터 분리되지 않도록 할 수 있다.

제2 파단부(735)는 제1 파단부(734)와 돌출부(737) 사이의 일부 영역에 십자(+) 형태로 노치되어 형성될 수 있다.

제2 파단부(735)는 돌출부(737)의 둘레를 따라 노치되는 제1 파단부(734)와 달리 일부 영역에 십자 형태로 노치되어 형성되므로, 제2 파단부(735)가 파단 되더라도, 외부 공기가 제2 파단부를 통해 유입되지 않으며 내부 가스가 미세하게 방출될 수 있다.

그러나, 제1 파단부(735)는 돌출부(737)의 둘레를 따라 파단되므로 제2 파단부(737)가 파단된 경우보다 내부 가스를 더욱 많이 배출시키며, 외부 공기가 제1 파단부(735)의 파단된 부분을 통해 유입될 수 도 있다.

본 발명에 따르면, 제1 파단부(734)의 두께(t1) 및 제2 파단부(735)의 두께(t2)는 몸체부(731)의 두께(t)에서 각각 제1 파단부(734)의 깊이(d1) 및 제2 파단부(735)의 깊이(d2)를 뺀 값에 해당한다.

제1 파단부(734)가 파단되는 제1 파단압이 제2 파단부(735)가 파단되는 제2 파단압보다 높으므로, 제1 파단부(734)의 두께(t1)는 제2 파단부(735)의 두께(t2)보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.

몸체부(731)의 두께(t)는 0.29~0.31mm로 형성되며, 제1 파단부(734)의 깊이(t1)는 0.09~0.11mm, 제2 파단부(735)의 깊이(t2)는 0.07mm 내지 0.89mm일 수 있다.

바람직하게는 몸체부(731)의 두께(t)는 0.3mm, 제1 파단부(734)의 깊이(t1)는 0.10mm, 제2 파단부(735)의 두께(t2)는 0.08mm일 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 벤트의 형상을 나타내는 평면도이다.

제2 파단부(735)는 도 3에서와 같이 복수개가 형성될 수 있다. 보다 상세하게, 벤트(73)에 형성되는 제2 파단부(735)의 개수를 조절함으로써 1차적으로 제2 파단부(735)에 의해 방출되는 가스의 양을 조절할 수 있다.

도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 벤트 부재의 형상을 나타내는 평면도이며, 도 4b는 도 4a의 I-I'선에 따른 단면도이다.

도 4a 내지 도 4b에 따른 벤트의 형상은 후술할 것을 제외하고는 도 2a에 도시된 벤트의 형상과 동일할 수 있다.

도 4a 내지 도 4b를 참조하면, 본 발명에 따른 벤트(83)는 몸체부(831), 플렌지부(833), 상기 몸체부(831)와 상기 플렌지부(833)를 연결하는 연결부(832) 및 돌출부(837)로 구성되며, 상기 몸체부(831)에 제1 파단부(834) 및 제2 파단부(835)가 형성되어 있다.

이때, 제2 파단부(835)는 제1 파단부(834)의 두께(t1)와 동일하거나 또는 제1 파단부(834)의 두께(t2) 보다 작은 두께를 가지는 파단 영역(835a)를 가지며, 상기 파단 영역(835a)의 일부에는 적어도 하나 이상의 파단선(835b)이 형성될 수 있다.

상기 파단 영역에는 복수개의 파단선이 형성되는 경우, 상기 복수개의 파단선은 서로 교차하여 형성될 수 있다.

상기 파단 영역(835a)은 도 4a에서 원형으로 도시되어 있으나. 이에 한정되지 않으며 사각형 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 파단 영역(835a)은 몸체부의 일부 영역을 압축하는 방식으로 형성될 수 있다.

파단선(835b)이 파단 영역(835a)에 형성됨에 따라 파단선(835b)의 두께(t3)는 파단 영역(835a)의 두께(t2) 보다 작으며, 이에 따라 제2 파단부(835)의 파단이 용이하게 이루어질 수 있다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1: 이차전지 10: 전극 조립체
20: 캔 30: 하부 절연판
40: 상부 절연판 50: 센터핀
60: 절연 가스켓 70: 캡 조립체
71: 캡업 72: 서미스터
73, 83: 벤트 74: 캡 다운
75: 서브 플레이트
731, 831: 몸체부 732, 832: 연결부
733, 833: 플랜지부 734, 834: 제1 파단부
734a, 834a: 단절 영역 735, 835: 제2 파단부
737, 837: 돌출부 835a: 파단 영역
835b: 파단선

Claims

전극 조립체;
상기 전극 조립체를 수용하는 캔; 및
상기 캔을 밀봉하는 캡 조립체로 이루어지고,
상기 캡 조립체는 상기 전극 조립체에 전기적으로 연결되는 서브 플레이트; 및 상기 서브 플레이트에 전기적으로 연결되는 중앙 위치의 돌출부를 포함하는 벤트를 포함하되,
상기 벤트는 돌출부의 둘레를 따라 연장되는 제1 파단부 및 상기 제1 파단부와 상기 돌출부 사이의 일부 영역에 형성되는 제2 파단부를 포함하고,
상기 제2 파단부는 상기 돌출부에 가까운 내측 단부와, 제1 파단부에 가까운 외측 단부를 포함하며,
상기 제2 파단부의 두께는 상기 제1 파단부의 두께 보다 작은 이차 전지.
제1항에 있어서,
상기 제1 파단부는 상기 이차 전지의 내부의 압력이 제1 파단압을 초과하였을 때 파단되며, 상기 제2 파단부는 제2 파단압을 초과하였을 때 파단되되, 상기 제1 파단압과 상기 제2 파단압은 서로 다른 이차 전지.
제2항에 있어서,
상기 제1 파단압은 상기 제2 파단압보다 높은 이차 전지.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 파단부는 상기 돌출부의 둘레를 따라 원형으로 노치되는 이차 전지.
제5항에 있어서,
상기 제1 파단부는 일정 영역이 노치되지 않은 단절영역을 포함하는 이차 전지.
제1항에 있어서,
상기 제2 파단부는 십자(+) 형태로 노치되는 이차 전지.
제1항에 있어서,
상기 제2 파단부는 상기 제1 파단부의 두께 보다 작은 두께를 가지는 파단 영역을 가지며, 상기 파단 영역의 일부에는 파단선이 형성되는 이차 전지.
제8항에 있어서,
상기 파단선은 복수 개로 형성되며, 상기 복수개의 파단선은 서로 교차하는 이차 전지.
제8항에 있어서,
상기 파단영역은 원형 또는 사각형의 형상을 가지는 이차 전지.
제1항에 있어서,
상기 캡 조립체는 캡 업 및 캡 다운을 더 포함하며,
상기 벤트는 상기 캡 업과 상기 캡 다운의 사이에 위치하는 이차 전지.
제1항에 있어서,
상기 벤트는 상기 돌출부 및 상기 제1 및 제2 파단부가 형성되는 몸체부;
상기 몸체부로부터 연장되는 플랜지부;
상기 플랜지부와 상기 몸체부의 사이에 형성되는 연결부를 포함하는 이차 전지.
제12항에 있어서,
상기 몸체부의 두께는 0.29~0.31mm로 형성되고, 상기 제1 파단부 및 상기 제2 파단부의 두께는 각각 0.09~0.11mm 및 0.07~0.089mm인 이차 전지.
제2항에 있어서,
상기 제1 파단압은 19~21kgf/㎠이며, 상기 제2 파단압은 14~16kgf/㎠인 이차전지.