KR102164009B1 - 이차 전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 케이스, 케이스에 수용되고 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 전극 조립체, 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트, 제1 전극에 전기적으로 연결되고 상기 캡 플레이트에 설치되는 단자 플레이트, 단자 플레이트와 상기 캡 플레이트 사이에 설치되는 절연 부재 및 단자 플레이트 및 절연부재를 관통하여 캡 플레이트에 마주보게 설치되고 단자 플레이트와 캡 플레이트 사이의 간격 이상의 길이를 가지는 전극 스위치를 포함한다.

Description

이차 전지{RECHARGEABLE BATTERY}
본 발명은 이차 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 케이스의 전기적 극성을 변경시킬 수 있는 구조를 포함하는 이차 전지에 관한 것이다.
이차 전지(rechargeable battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 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 전원 또는 대용량 전력 저장 장치로 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. 이러한 이차 전지는 원통형과 각형 등의 케이스로 이루어진다.
이러한 이차 전지의 케이스는 전기적으로 중성이거나 양극 또는 음극극성을 가진다.
양극으로 대전된 케이스로 구성된 이차 전지는 전기적으로 중성인 케이스로 구성된 이차 전지 보다 외부 이물질(예: 못 등)의 침투에 의해 발생되는 단락에 대해 전기적으로 안전하며, 이차 전지의 전압 불량을 쉽게 확인할 수 있다.
전기적으로 극성을 가진 케이스로 이루어진 이차 전지로 전지모듈을 구성하기 위해서는 각각의 이차 전지들을 절연시키거나 이차 전지들 사이에 절연부재를 설치하므로 전지모듈의 생산 단가가 높아진다.
따라서, 전기적으로 중성인 이차 전지를 전지 모듈에 적용하는 것이 비용적인 측면에서는 효율적이다.
다만, 전기적으로 중성인 이차 전지인 전기적으로 극성을 가진 이차 전지보다 전기적으로 불안정하며 이차 전지의 전압 불량을 쉽게 확인할 수 없는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것 으로서, 본 발명의 목적은 전기적으로 중성, 양성 또는 음성을 가지도록 케이스의 전기적 극성을 변경 시킬 수 있는 구조를 포함하는 이차 전지를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 케이스, 케이스에 수용되고 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 전극 조립체, 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트, 제1 전극에 전기적으로 연결되고 캡 플레이트에 설치되는 단자 플레이트, 단자 플레이트와 캡 플레이트 사이에 설치되는 절연 부재 및 단자 플레이트 및 절연부재를 관통하여 캡 플레이트에 마주보게 설치되고 단자 플레이트와 캡 플레이트 사이의 간격 이상의 길이를 가지는 전극 스위치를 포함한다.
또한, 전극 스위치는 캡 플레이트 접촉될 수 있다.
또한, 단자 플레이트에 고정되어 전극 스위치를 단자 플레이트에 고정시키는 고정 부재를 더 포함할 수 있고, 전극 스위치와 캡 플레이트는 고정 부재에 의하여 분리될 수 있다.
또한, 단자 플레이트는 고정 부재가 고정되는 제1 고정 홀을 포함할 수 있고, 전극 스위치는 고정 부재가 결합되는 결합 홀을 포함할 수 있다.
또한, 전극 스위치의 결합 홀에서 고정 부재가 분리되면 전극 스위치와 캡 플레이트가 접촉될 수 있다.
또한, 전극 스위치와 단자 플레이트 사이에 설치되는 탄성 부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 탄성 부재는 스프링을 포함할 수 있다.
또한, 절연 부재는 상기 고정부재가 고정되는 제2 고정 홀을 포함할 수 있고, 고정부재는 제2 고정 홀과 마주보는 전극 스위치의 결합 홀에 결합되어 전극 스위치와 캡 플레이트의 접촉 상태를 유지시킬 수 있다.
또한, 전극 스위치는 단자 플레이트에 고정되는 머리부 및 머리부에서 연장되는 몸체를 포함할 수 있다.
또한, 전극 스위치는 머리부에서 돌출되어 형성되는 손잡이부를 더 포함할 수 있다.
또한, 몸체에는 나사산이 형성될 수 있다.
또한, 몸체는 단자 플레이트와 캡 플레이트 사이의 간격 이상의 길이를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 케이스의 전기적 극성이 중성, 양성 또는 음성 중 하나로 변경 될 수 있으므로 단락에 대해 전기적으로 안전하고 전압 불량과 같은 품질관리가 용이한 이차 전지를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1 에서 II-II선을 따라 잘라본 단면도이다.
도 3a는 도 2의 A 부분의 확대도이다.
도 3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 스위치와 캡 플레이트가 접촉된 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 부분 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 단면도이다.
도 6a는 도 5의 B 부분의 확대도이다.
도 6b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 스위치와 캡 플레이트가 접촉된 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 부분 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지의 단면도이다.
도 9a는 도 8의 C 부분의 확대도이다.
도 9b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 스위치와 캡 플레이트가 접촉된 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지의 부분 분해 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.
도면에 있어서, 설명의 명확화를 위해 층 또는 영역의 치수는 과장되게 도시될 수 있다. 하나의 층 또는 요소가 다른 층 또는 기재의 "위에" 있다고 하는 것은 직접적으로 위에 있거나, 그 사이에 또 다른 층을 개재하여 있는 것으로 이해될 것이다. 그리고, 하나의 층이 다른 층의 "아래"에 있다고 하는 것은 직접적으로 아래에 있거나, 그 사이에 하나 이상의 또 다른 층을 개재하여 있는 것으로 이해될 것이다. 나아가, 하나의 층이 두 개의 층들 "사이"에 있다고 하는 것은 그 하나의 층이 두 개의 층들 사이의 유일한 층이거나, 그 사이에 하나 이상의 또 다른 층이 개재하여 있는 것으로 이해될 것이다. 그리고 본 명세서 및 도면에서 동일한 부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1 에서 II-II선을 따라 잘라본 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 이차 전지(100)는 전극 조립체(10), 캡 플레이트(20), 케이스(26) 및 제1 단자부(30), 제2 단자부(40), 제1 집전부재(50a)와 제2 집전부재(50b)를 포함하는 집전부재(50), 제1 및 제2 하부 절연부재들(60a, 60b)를 포함하는 하부 절연부재(60), 전극 스위치(70) 및 고정 부재(80)를 포함한다.
본 실시예에 따른 전극 조립체(10)는 제1 전극(11)과 제2 전극(12) 및 세퍼레이터(13)를 함께 권취함으로써 젤리롤 형태로 이루어질 수 있다.
여기서, 제1 전극(11)은 음극이고 제2 전극(12)은 양극일 수 있다.
또한, 제1 전극(11)과 제2 전극(12) 각각은 박판의 금속 호일로 이루어지는 집전체와 각각의 집전체의 표면에 코팅되는 활물질을 포함할 수 있다.
상세하게는, 제1 전극(11)과 제2 전극(12)은 집전체에 활물질이 코팅되는 코팅부와, 젤리롤 상태에서 코팅부의 양쪽에 각각 배치되며 집전체에 활물질이 코팅되지 않는 제1 전극 무지부(11a) 및 제2 전극 무지부(12a)로 구획될 수 있다.
다만, 본 실시예에 따른 전극 조립체(10)는 젤리롤 형태로 이루어지는 것에 한정되지 않고, 복수 개의 시트(sheet)로 이루어진 제1 전극(11)과 제2 전극(12)이 세퍼레이터(13)를 사이에 두고 적층된 구조로 이루어질 수도 있다.
본 실시예에 따른 케이스(26)에는 개구가 형성되고, 케이스(26) 내부에는 개구를 통하여 삽입된 전극 조립체(10)가 수용될 수 있다.
본 실시예에 따른 캡 플레이트(20)는 케이스(26)의 개구에 결하되어 케이스(26)를 밀폐한다.
또한, 캡 플레이트(20)는 전해액 주입구(21), 전해액 주입구(21)를 밀봉하는 밀봉마개(22), 케이스(26)의 내부 압력이 설정된 압력 이상일 때 파단되는 벤트 플레이트(24) 및 벤트 플레이트(24)가 설치되는 벤트 홀(23)를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 단자부(30, 40)는 단자부재(31, 41), 단자 플레이트(32, 42), 절연부재(33, 43) 및 가스켓(34, 44)를 포함한다.
상세하게는, 단자부(30, 40)의 제1 단자부(30)는 제1 단자부재(31), 제1 단자 플레이트(32), 제1 절연부재(33) 및 제1 가스켓(34)을 포함할 수 있다.
여기서, 제1 단자부재(31)는 제1 집전부재(50a)를 매개로 전극 조립체(10)의 제2 전극(12)에 전기적으로 연결되어 캡 플레이트(20)를 관통하여 설치될 수 있다.
제1 단자 플레이트(32)는 제1 단자부재(31)에 결합되어 제1 단자부재(31)를 매개로 전극 조립체(10)의 제2 전극(12)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 절연부재(33)는 제1 단자 플레이트(32)와 캡 플레이트(20) 사이에 설치되어 제1 단자 플레이트(32)와 캡 플레이트(20) 사이를 절연시킬 수 있으며, 제1 가스켓(34)은 제1 단자부재(31)와 캡 플레이트(20) 사이에 설치되어 제1 단자부재(31)와 캡 플레이트(20) 사이를 절연 시킬 수 있다.
단자부(30, 40)의 제2 단자부(40)는 제2 단자부재(41), 제2 단자 플레이트(42), 제2 절연부재(43) 및 제 제2 가스켓(44)을 포함할 수 있다
여기서, 제2 단자부(40)와 제1 단자부(30)는 동일한 구성으로 이루어지므로, 이하에서는 제2 단자부(40)를 이루는 구성들에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 실시예에 따른 제2 단자부(40)의 제2 단자부재(41)는 제2 집전부재(50b)를 매개로 전극 조립체(10)의 제1 전극(11)에 전기적으로 연결되며, 제2 단자 플레이트(42)는 제2 단자부재(41)에 결합되어 제2 단자부재(41)를 매개로 전극 조립체(10)의 제1 전극(11)에 전기적으로 연결될 수 있다
본 실시예에 따른 전극 스위치(70)는 단자 플레이트(32, 42) 및 절연부재(33, 44)를 관통하여 캡 플레이트(20)에 마주보게 설치되고 단자 플레이트(32, 42)와 캡 플레이트(20) 사이의 간격 이상의 길이를 가진다.
도 3a는 도 2의 A 부분의 확대도이고, 도 3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 스위치와 캡 플레이트가 접촉된 상태를 나타내는 부분 단면도이다. 또한, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 부분 분해 사시도이다.
도 3a 내지 도 4를 참고하면, 본 실시예에 따른 전극 스위치(70)는 머리부(71), 머리부(71)에서 연장되고 결합 홀(72a)이 형성된 몸체(72) 및 머리부(71)에서 돌출되어 형성되는 손잡이부(73)를 포함한다.
여기서, 본 실시예에 따른 전극 스위치(70)의 몸체(72)는 제1 단자 플레이트(32)와 캡 플레이트(20) 사이의 간격 이상의 길이를 가진다.
고정 부재(80)는 제1 부분(81)과 제1 부분에서 연장하는 제2 부분(82)을 포함한다.
전극 스위치(70)는 제1 단자 플레이트(32)에 형성된 플레이트 관통홀(32a)과 제1 절연부재(33)에 형성된 절연부재 관통 홀(33a)에 설치된다.
여기서, 제1 단자 플레이트(32)의 플레이트 관통 홀(32a)은 전극 스위치(70)의 머리부(71)가 위치하는 제1 플레이트 관통 홀(32a1)과 몸체(72)가 통과하는 제2 플레이트 관통 홀(32a2)을 포함한다.
제1 단자 플레이트(32)는 제1 단자 플레이트(32)의 측면에 형성되어 고정 부재(80)가 고정되는 제1 고정 홀(32b)을 포함한다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 전극 스위치(70)가 캡 플레이트(20)와 비접촉 상태가 되면 케이스(26)는 전기적으로 중성이 된다.
상세하게는, 전극 스위치(70)의 몸체(72)에 형성된 결합 홀(72a)이 제1 단자 플레이트(32)의 제1 고정 홀(32b)과 마주보도록 위치하면 제1 고정 홀(32b)에 삽입된 고정 부재(80)의 제2 부분(82)의 일단이 전극 스위치(70)의 결합 홀(72a)에 삽입된다.
이때, 본 실시예에 따른 전극 스위치(70)가 고정 부재(80)에 의하여 제1 단자 플레이트(33)에 고정되고 전극 스위치(70)의 일단이 캡 플레이트(20)와 이격되게 위치되어 전극 스위치(70)와 캡 플레이트(20)트는 비접촉 상태가 된다.
따라서, 케이스(26)는 제2 전극(12)과 전기적으로 연결되지 않은 상태가 되므로 전기적으로 중성을 가진다.
또한, 본 실시예에 따르면 케이스(26)의 전기적 극성은 양성 또는 음성으로 변형될 수 있다.
즉, 도 3b에 도시된 바와 같이, 전극 스위치(700와 캡 플레이트(20)가 접촉되면 케이스(26)는 전기적으로 양성 또는 음성이 된다.
여기서, 본 실시예에 따른 제1 전극(11)은 음극이고 제2 전극(12)은 양극일 수 있다.
다만, 본 실시예에 따르면 제1 전극(11)이 음극이고 및 제2 전극(12)이 양극인 것에 한정하지 않고, 제1 전극(11)이 양극이고 제2 전극(12)이 음극일 수 있다.
상세하게는, 고정 부재(80)를 전극 스위치(70)의 결합 홀(72a)에서 분리하면, 전극 스위치(70)가 캡 플레이트(20)를 향하여 이동하여 전극 스위치(70)의 몸체(72)의 일단이 캡 플레이트(20)에 형성된 고정 홈(20a)에 삽입된다.
따라서, 캡 플레이트(20)는 전극 스위치(70)와 제1 단자 플레이트(32)를 매개로 양극인 제2 전극(12)과 전기적으로 연결되어 전기적으로 양성을 가지게 된다.
또한, 본 실시예에 따르면 전극 스위치(70)와 캡 플레이트(20)가 비접촉상태가 되도록 분리함으로써 케이스(26)의 전기적 극성을 중성으로 만들 수 있다.
예를 들면, 캡 플레이트(20)와 접촉된 상태의 전극 스위치(70)의 머리부(71)에 형성된 손잡이부(73)에 고리(미도시)를 걸어 전극 스위치(70)를 캡 플레이트(20)와 분리시킨다.
이후, 전극 스위치(70)의 결합 홀(72a)에 고정 부재(80)를 삽입하여 전극 스위치(70)를 제1 단자 플레이트(33)에 고정 시키면, 극 스위치(70)와 캡 플레이트(20)트는 비접촉 상태가 되므로 케이스(26)는 제2 전극(12)과 전기적으로 연결되지 않은 상태가 되어 전기적으로 중성이 될 수 있다.
결국, 본 실시예에 따른 전극 스위치(70)에 의하면 케이스(26)의 전기적 극성이 중성, 양성 또는 음성 중 하나로 변경 될 수 있으므로 단락에 대해 전기적으로 안전하고 전압 불량과 같은 품질 관리에 용이한 이차 전지를 제공할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 단면도이고, 도 6a는 도 5의 B 부분의 확대도이다. 또한, 도 6b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 스위치와 캡 플레이트가 접촉된 상태를 나타내는 부분 단면도이다. 또한, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 부분 분해 사시도이다.
도 5 내지 도 7를 참고하여 설명하면, 본 실시예에 따른 이차 전지(200)는 제1 절연 부재(233) 및 탄성부재(90)를 제외하고는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지(100)와 동일한 구성으로 이루어진다.
따라서, 이하에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지(100)와 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 실시예에 따른 탄성부재(90)는 전극 스위치(70)와 제1 단자 플레이트(33) 사이에 설치될 수 있다.
여기서, 탄성부재(90)는 스프링을 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 제1 절연 부재(233)는 고정 부재(80)가 고정되는 제2 고정 홀(233a)을 포함한다.
도 6a를 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지(100)에서 설명된 바와 같이 본 실시예에 따른 전극 스위치(70)가 캡 플레이트(20)와 비접촉 상태가 되면 케이스(26)는 전기적으로 중성이 된다.
또한, 본 실시예에 따르면 케이스(26)의 전기적 극성은 양성 또는 음성으로 변형될 수 있다.
도 6b를 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지(100)에서 설명된 바와 같이 전극 스위치(700와 캡 플레이트(20)가 접촉되면 케이스(26)는 전기적으로 양성 또는 음성이 된다.
여기서, 본 실시예에 따른 제1 전극(11)은 음극이고 제2 전극(12)은 양극일 수 있다.
다만, 본 실시예에 따르면 제1 전극(11)이 음극이고 및 제2 전극(12)이 양극인 것에 한정하지 않고, 제1 전극(11)이 양극이고 제2 전극(12)이 음극일 수 있다.
상세하게는, 고정 부재(80)를 전극 스위치(70)의 결합 홀(72a)에서 분리한 후, 전극 스위치(70)의 몸체(72)의 결합 홀(72a)이 제1 절연 부재(233)에 형성된 제2 고정 홀(233a)과 마주볼 때까지 전극 스위치(70)를 캡 플레이트(20)를 향하여 가압한다.
이때, 전극 스위치(70)의 몸체(72)의 일단은 캡 플레이트(20)에 형성된 고정 홈(20a)에 삽입된다.
이후, 고정부재(80)를 제1 절연 부재(233)의 제2 고정 홀(233a) 및 전극 스위치(70) 몸체(72)의 결합 홀(72a)에 삽입하여 전극 스위치(70)와 캡 플레이트(20)의 접촉 상태를 유지시킨다.
따라서, 캡 플레이트(20)는 전극 스위치(70)와 제1 단자 플레이트(32)를 매개로 양극인 제2 전극(12)과 전기적으로 연결되어 전기적으로 양성을 가지게 된다.
결국, 본 실시예에 따른 전극 스위치(70)에 의하면 케이스(26)의 전기적 극성이 중성, 양성 또는 음성 중 하나로 변경 될 수 있으므로 단락에 대해 전기적으로 안전하고 전압 불량과 같은 품질 관리에 용이한 이차 전지를 제공할 수 있다.
여기서, 본 실시예에 따른 탄성부재(90)는 전극 스위치(70)의 머리부(71)에 의해 압축된 상태로 제1 단자 플레이트(32)의 제1 플레이트 관통 홀(32a1)에 위치된다.
이때, 전극 스위치(70)의 머리부(71)에는 탄성부재(90)의 탄성력이 작용하고, 캡 플레이트(20)에는 전극 스위치(70)에 작용하는 탄성력에 의해 발생되는 반발력이 작용하게 된다.
따라서, 본 실시예에 따른 탄성부재(90)에 의하면 전극 스위치(70)와 캡 플레이트(20)의 접촉 상태가 견고하게 유지될 수 있다.
더불어, 고정부재(80)를 제1 절연 부재(233)의 제2 고정 홀(233a) 및 전극 스위치(70) 몸체(72)의 결합 홀(72a)에서 제거하면 탄성부재(90)의 탄성력에 의하여 전극 스위치(70)가 캡 플레이트(20)에서 멀어지는 방향으로 이동하여 전극 스위치(70)와 캡 플레이트(20)가 비접촉 상태가 된다.
따라서, 본 실시예에 따른 탄성부재(90)에 의하면 전극 스위치(70)와 캡 플레이트(20)를 용이하게 분리할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지의 단면도이고, 도 9a는 도 8의 C 부분의 확대도이다. 또한, 도 9b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 스위치와 캡 플레이트가 접촉된 상태를 나타내는 부분 단면도이다. 또한, 도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지의 부분 분해 사시도이다.
도 8 내지 도 10을 참고하여 설명하면, 본 실시예에 따른 이차 전지(300)는 제1 단자 플레이트(332), 제1 절연부재(333) 및 전극 스위치(370)를 제외하고는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지(100)와 동일한 구성으로 이루어진다.
따라서, 이하에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지(100)와 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 실시예에 따른 전극 스위치(370)는 머리부(371) 및 머리부(371)에서 연장되고 나사산(372a)이 형성된 몸체(372)를 포함한다.
전극 스위치(370)는 제1 단자 플레이트(332)에 형성되고 플레이트 관통 홀(32a)과 제1 절연부재(333)에 형성된 절연부재 관통 홀(333a)에 설치된다.
여기서, 제1 단자 플레이트(332)의 플레이트 관통 홀(332a)은 전극 스위치(370)의 머리부(371)가 위치하는 제1 플레이트 관통 홀(332a1)과 몸체(372)가 통과하는 제2 플레이트 관통 홀(332a2)을 포함한다.
또한, 제2 플레이트 관통 홀(332a2)과 절연부재 관통 홀(333a)에는 전극 스위치(370)의 몸체(372)의 나사산(372a)이 결합되는 나사골이 형성된다.
따라서, 본 실시예에 따른 전극 스위치(370)는 제2 플레이트 관통 홀(332a2)과 절연부재 관통 홀(333a)에 나사 결합된다.
도 9a에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 전극 스위치(370)가 캡 플레이트(20)와 비접촉 상태가 되면 케이스(26)는 전기적으로 중성이 된다.
또한, 본 실시예에 따르면 케이스(26)의 전기적 극성은 양성 또는 음성으로 변형될 수 있다.
도 9b에 도시된 바와 같이, 전극 스위치(370)와 캡 플레이트(20)가 접촉되면 케이스(26)는 전기적으로 양성 또는 음성이 된다.
여기서, 본 실시예에 따른 제1 전극(11)은 음극이고 제2 전극(12)은 양극일 수 있다.
다만, 본 실시예에 따르면 제1 전극(11)이 음극이고 및 제2 전극(12)이 양극인 것에 한정하지 않고, 제1 전극(11)이 양극이고 제2 전극(12)이 음극일 수 있다.
상세하게는, 전극 스위치(370)를 회전 시키면 전극 스위치(370)는 나사골이 형성된 제2 플레이트 관통 홀(332a2)과 절연부재 관통 홀(333a)을 통과하여 캡 플레이트(20)를 이동하여 일단이 캡 플레이트(20)의 나사골이 형성된 고정 홈(20a)에 결합된다.
따라서, 캡 플레이트(20)는 전극 스위치(370)와 제1 단자 플레이트(332)를 매개로 양극인 제2 전극(12)과 전기적으로 연결되어 전기적으로 양성을 가지게 된다.
또한, 본 실시예에 따르면 전극 스위치(370)와 캡 플레이트(20)가 비접촉상태가 되도록 분리함으로써 케이스(26)의 전기적 극성을 중성으로 만들 수 있다.
예를 들면, 캡 플레이트(20)와 접촉된 상태의 전극 스위치(370)를 회전시켜 캡 플레이트(20)에서 멀어지는 방향으로 이동 시키면 캡 플레이트(20)와 전극 스위치(370)는 비접촉 상태가 되므로 케이스(26)는 제2 전극(12)과 전기적으로 연결되지 않은 상태가 되어 전기적으로 중성이 될 수 있다.
결국, 본 실시예에 따른 전극 스위치(370)에 의하면 케이스(26)의 전기적 극성이 중성, 양성 또는 음성 중 하나로 변경 될 수 있으므로 단락에 대해 전기적으로 안전하고 전압 불량과 같은 품질 관리에 용이한 이차 전지를 제공할 수 있다.
더불어, 본 실시예에 따른 나사산(372a)이 형성된 전극 스위치(370)에 의하면 제1 단자 플레이트(332), 제1 절연부재(333) 및 캡 플레이트(20)에 전극 스위치(370)를 견고하고 쉽게 결합시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 나사산(372a)이 형성된 전극 스위치(370)에 의하면 전극 스위치(370)와 캡 플레이트(20)의 결합 상태를 용이하게 해제시킬 수 있다.
상기에서는 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.
100, 200, 300: 이차 전지 10: 전극 조립체
11: 제1 전극 12: 제2 전극
13: 세퍼레이터 30: 제1 단자부
31: 제1 단자부재 32, 332: 제1 단자 플레이트
33, 233, 333: 제1 절연부재 34: 제1 가스켓
40: 제2 단자부 41: 제2 단자부재 42: 제2 단자 플레이트 42: 제2 단자 플레이트
43: 제2 절연부재 44: 제2 가스켓
50: 집전부재 50a: 제1 집전부재
50b: 제2 집전부재 60: 하부 절연부재
60a: 제1 하부 절연부재 60b: 제2 하부 절연부재
70, 370: 전극 스위치 71, 371: 머리부
72, 372: 몸체 72a: 결합 홈
73: 손잡이부 372a: 나사산
80: 고정부재 90: 탄성부재

Claims (12)

  1. 케이스;
    상기 케이스에 수용되고 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 전극 조립체;
    상기 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트;
    상기 제1 전극에 전기적으로 연결되고 상기 캡 플레이트에 설치되는 단자 플레이트;
    상기 단자 플레이트와 상기 캡 플레이트 사이에 설치되는 절연 부재;
    상기 단자 플레이트 및 상기 절연부재를 관통하여 상기 캡 플레이트에 마주보게 설치되고 상기 단자 플레이트와 상기 캡 플레이트 사이의 간격 이상의 길이를 가지는 전극 스위치; 및
    상기 단자 플레이트에 고정되어 상기 전극 스위치를 상기 단자 플레이트에 분리 가능하게 고정시키는 고정 부재
    를 포함하고,
    상기 단자 플레이트는 상기 고정 부재가 고정되는 제1 고정 홀을 포함하고,
    상기 전극 스위치는 상기 고정 부재가 결합되는 결합 홀을 포함하는 이차 전지.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 전극 스위치는 상기 캡 플레이트와 접촉되는 이차 전지.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 전극 스위치의 상기 결합 홀에서 상기 고정 부재가 분리되면 상기 전극 스위치와 상기 캡 플레이트가 접촉되는 이차 전지.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 전극 스위치와 상기 단자 플레이트 사이에 설치되는 탄성 부재를 더 포함하는 이차 전지.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 스프링을 포함하는 이차 전지.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 절연 부재는 상기 고정부재가 고정되는 제2 고정 홀을 포함하고,
    상기 고정부재는 상기 제2 고정 홀과 마주보는 상기 전극 스위치의 결합 홀에 결합되어 상기 전극 스위치와 상기 캡 플레이트의 접촉 상태를 유지시키는 이차 전지.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 전극 스위치는,
    상기 단자 플레이트에 고정되는 머리부 및 상기 머리부에서 연장되는 몸체를 포함하는 이차 전지.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 전극 스위치는,
    상기 머리부에서 돌출되어 형성되는 손잡이부를 더 포함하는 이차 전지.
  11. 제9 항에 있어서
    상기 몸체에는 나사산이 형성된 이차 전지.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 몸체는,
    상기 단자 플레이트와 상기 캡 플레이트 사이의 상기 간격 이상의 길이를 가지는 이차 전지.
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