KR102210217B1 - 이차 전지 - Google Patents

이차 전지 Download PDF

Info

Publication number
KR102210217B1
KR102210217B1 KR1020140027901A KR20140027901A KR102210217B1 KR 102210217 B1 KR102210217 B1 KR 102210217B1 KR 1020140027901 A KR1020140027901 A KR 1020140027901A KR 20140027901 A KR20140027901 A KR 20140027901A KR 102210217 B1 KR102210217 B1 KR 102210217B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
membrane
shorting
secondary battery
hole
plate
Prior art date
Application number
KR1020140027901A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150105848A (ko
Inventor
권민형
이치영
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020140027901A priority Critical patent/KR102210217B1/ko
Priority to US14/574,245 priority patent/US9997761B2/en
Priority to EP15152484.0A priority patent/EP2919292B1/en
Publication of KR20150105848A publication Critical patent/KR20150105848A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102210217B1 publication Critical patent/KR102210217B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/578—Devices or arrangements for the interruption of current in response to pressure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/14—Primary casings; Jackets or wrappings for protecting against damage caused by external factors
    • H01M50/141—Primary casings; Jackets or wrappings for protecting against damage caused by external factors for protecting against humidity
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/148—Lids or covers characterised by their shape
    • H01M50/15—Lids or covers characterised by their shape for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/176—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/564—Terminals characterised by their manufacturing process
    • H01M50/567—Terminals characterised by their manufacturing process by fixing means, e.g. screws, rivets or bolts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/584—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
    • H01M50/59—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries characterised by the protection means
    • H01M50/591—Covers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/20—Pressure-sensitive devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

본 발명의 일 측면은 외부 단락부의 맴브레인을 캡 플레이트의 내부에 구비하여 사이즈를 줄인 이차 전지를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 전극 조립체를 내장하는 케이스, 상기 케이스의 개구를 밀폐하는 캡 플레이트, 상기 캡 플레이트에 관통 설치되어 상기 전극 조립체에 전기적으로 연결되는 제1전극단자와 제2전극단자, 및 상기 제1전극단자와 상기 제2전극단자를 상기 전극 조립체의 외부에서 전기적으로 분리 또는 단락시키는 외부 단락부를 포함하고, 상기 외부 단락부는, 상기 제2전극단자에 전기적으로 연결되는 상기 캡 플레이트의 내면에서 상기 단락홀의 외주에 부착되어 상기 단락홀을 밀폐하는 맴브레인, 및 상기 제1전극단자에 전기적으로 연결되어 상기 맴브레인의 일측에 이격 배치되는 커넥션 플레이트를 포함한다.

Description

이차 전지 {RECHARGEABLE BATTERY}
본 기재는 외부 단락부를 가지는 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 등의 모터 구동용 전원으로 사용될 수 있다.
이차 전지는 세퍼레이터(separator)의 양면에 양극(positive electrode)과 음극(negative electrode)을 구비하여 형성되는 전극 조립체, 전극 조립체를 내장하는 케이스, 케이스의 개구를 밀폐하는 캡 플레이트, 및 캡 플레이트에 관통 설치되어 전극 조립체에 전기적으로 연결되는 음극단자 및 양극단자를 포함한다.
이차 전지에서, 충전 및 방전이 반복되므로 케이스의 내부에서 과도한 열이 발생되거나 전해액이 분해될 수 있다. 이러한 열 발생 또는 전해액 분해는 이차 전지의 내부 압력을 상승시킬 수 있다. 내부 압력의 상승은 이차 전지의 발화 또는 폭발을 유발할 수 있다.
따라서 내부 압력 상승에 따른 발화 및 폭발을 방지하기 위하여, 케이스에 외부 단락부가 구비될 수 있다. 이차 전지의 내부 압력 상승시, 외부 단락부는 전극 조립체의 음극과 양극을 이차 전지의 외부에서 단락시킨다. 외부 단락부가 단락되면(short circuit), 전류의 방전으로 전극 조립체의 충전 상태가 낮아진다.
예를 들면, 외부 단락부는 음극단자에 연결되는 커넥션 플레이트, 및 캡 플레이트의 단락홀에 설치되어 커넥션 플레이트와 이격된 상태로 유지하다가 반전되어 커넥션 플레이트에 접촉되는 맴브레인을 포함한다. 캡 플레이트 및 맴브레인은 양극단자에 연결된다.
캡 플레이트는 외면에서 맴브레인의 고정을 유도하는 단차부를 단자홀의 외주에 구비하고 있다. 맴브레인은 캡 플레이트의 외면에서 단차부에 용접되어 단락홀을 밀폐한다. 그리고 커넥션 플레이트는 맴브레인에 대향하면서 캡 플레이트의 외부로 돌출되어 조립된다. 따라서 이차 전지의 사이즈가 증대될 수 있다.
또한 맴브레인과 커넥션 플레이트의 간격이 좁기 때문에, 맴브레인 반전시, 커넥션 플레이트에 대한 맴브레인의 오버랩량이 증대된다. 그리고 맴브레인은 단락홀에 한정되는 내부 압력을 받으므로 균일한 반전이 어렵게 되고, 불균일한 반전으로 인하여 맴브레인과 커넥션 플레이트의 접촉 저항이 높아질 수 있다.
또한, 캡 플레이트의 단락홀 주위에 형성되는 맴브레인의 용접부는 캡 플레이트의 외면에 구비되므로 외부의 공기, 수분 및 이물질에 쉽게 노출되고, 이로 인하여 쉽게 부식될 수 있다.
본 발명의 일 측면은 외부 단락부의 맴브레인을 캡 플레이트의 내부에 구비하여 사이즈를 줄인 이차 전지를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 측면은 맴브레인 반전시, 커넥션 플레이트에 대한 맴브레인의 오버랩량을 줄이는 이차 전지를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면은 맴브레인과 커넥션 플레트의 접촉 저항을 줄이는 이차 전지를 제공하는 것이다. 본 발명의 일측면은 단락홀에 대한 맴브레인의 용접 강도를 증대시키는 이차 전지를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 전극 조립체를 내장하는 케이스, 상기 케이스의 개구를 밀폐하는 캡 플레이트, 상기 캡 플레이트에 관통 설치되어 상기 전극 조립체에 전기적으로 연결되는 제1전극단자와 제2전극단자, 및 상기 제1전극단자와 상기 제2전극단자를 상기 전극 조립체의 외부에서 전기적으로 분리 또는 단락시키는 외부 단락부를 포함하고, 상기 외부 단락부는, 상기 제2전극단자에 전기적으로 연결되는 상기 캡 플레이트의 내면에서 상기 단락홀의 외주에 부착되어 상기 단락홀을 밀폐하는 맴브레인, 및 상기 제1전극단자에 전기적으로 연결되어 상기 맴브레인의 일측에 이격 배치되는 커넥션 플레이트를 포함한다.
상기 캡 플레이트는 상기 단락홀의 직경 방향 외주에 상기 단락홀의 내경보다 큰 내경을 가지는 제1단차부를 구비하고, 상기 맴브레인은 상기 제1단차부에 배치되어 용접될 수 있다.
상기 캡 플레이트는 상기 직경 방향에서 상기 제1단차부와 상기 단락홀 사이에 상기 단락홀의 내경보다 크고 상기 제1단차부의 내경보다 작은 내경을 가지는 제2단차부를 구비할 수 있다.
상기 커넥션 플레이트는, 상기 제1전극단자에 연결되는 플레이트부, 및 상기 플레이트부에서 상기 맴브레인을 향하여 돌출되어 상기 단락홀의 내면과 이격되어 상기 단락홀에 삽입 배치되는 원통부를 포함할 수 있다.
상기 커넥션 플레이트는, 상기 원통부의 하단에서 상기 맴브레인을 향하여 돌출되는 단락돌기를 더 포함할 수 있다.
상기 단락돌기의 최하단과 상기 제2단차부의 최상면은 설정된 높이 차이(ΔH)를 가질 수 있다.
상기 맴브레인은 상기 제1단차부와 상기 제2단차부의 경계선 부근에서 상기 맴브레인의 1차 반전을 유도하는 제1반전 유도홈을 구비할 수 있다.
상기 맴브레인은 상기 제2단차부와 상기 단락홀의 경계선 부근에서 상기 맴브레인의 2차 반전을 더 유도하는 제2반전 유도홈을 더 구비할 수 있다.
상기 제1반전 유도홈의 제1두께는 상기 제2반전 유도홈의 제2두께보다 더 작을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 상기 커넥션 플레이트의 관통홀에 결합되고, 상기 맴브레인 반전시, 내부 압력을 배출하는 배출구를 구비하는 인슐레이터, 및 상기 내부 압력을 배출하고 상기 배출구로 이물질의 유입을 차단하도록 상기 인슐레이터에 결합되는 마개를 더 포함할 수 있다.
상기 인슐레이터는 상기 원통부에 형성되는 내측 인슐레이팅부, 및 상기 플레이트부 및 상기 원통부의 외면에 형성되어 상기 내측 인슐레이팅부에 연결되고 상기 단락홀에 배치되는 외측 인슐레이팅부를 포함할 수 있다.
상기 맴브레인은, 상기 외측 인슐레이팅부 중 상기 단락홀에 삽입되는 부분 및 상기 원통부에 마주할 수 있다.
상기 내측 인슐레이팅부는 상기 관통홀, 상기 바닥 및 상기 원통부의 내면에 밀착되어 상측이 개방되는 제1삽입부, 및 상기 제1삽입부의 내측에서 상기 제1삽입부의 직경 방향으로 이격되어 서로의 사이에 수용홈을 형성하는 제1배리어를 포함할 수 있다.
상기 마개는 상기 제1삽입부의 개방 측으로 삽입되어 상기 수용홈에 삽입되는 제2배리어, 및 상기 제2배리어의 일측에 연결되어 상기 제1삽입부를 덮는 덮개부를 포함할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 맴브레인을 캡 플레이트의 내면에 서 단락홀의 외주에 부착하여 단락홀을 밀폐하므로 이차 전지의 사이즈를 줄이는 효과가 있다.
커넥션 플레이트가 캡 플레이트의 외측에 배치되고 맴브레인이 캡 플레이트의 내측에 배치됨에 따라 맴브레인 반전시, 커넥션 플레이트에 대한 맴브레인의 오버랩량이 줄어들 수 있다.
캡 플레이트의 내면에 제1, 제2단차부를 구비하여 맴브레인을 설치하므로 맴브레인의 면적이 단락홀보다 크게 형성되므로 맴브레인 반전시, 맴브레인과 커넥션 플레트의 접촉 저항이 줄어들 수 있다. 또한 맴브레인의 용접부가 외부 환경에 노출되지 않아 외부 환경에 의한 부식이 방지되므로 단락홀에 대한 맴브레인의 용접 강도가 향상될 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 외부 단락부의 부분 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 외부 단락부에서 맴브레인의 작동 전 상태의 단면도이다.
도 5는 도 2의 외부 단락부에서 맴브레인의 1차 반전 상태의 단면도이다.
도 6은 도 2의 외부 단락부에서 맴브레인의 2차 반전 상태의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 외부 단락부에서 맴브레인의 작동 전 상태의 단면도이다.
도 8은 도 7의 외부 단락부에서 맴브레인의 1차 반전 상태의 단면도이다.
도 9는 도 7의 외부 단락부에서 맴브레인의 2차 반전 상태의 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 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 자른 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 실시예에 따른 이차 전지는 충전 및 방전 작용하는 전극 조립체(10), 전극 조립체(10)를 내장하는 케이스(15), 케이스(15)의 개구를 밀폐하는 캡 플레이트(20), 캡 플레이트(20)의 단자홀(H1, H2)에 설치되어 전극 조립체(10)에 연결되는 제1전극단자(21)와 제2전극단자(22), 및 캡 플레이트(20)와 제1전극단자(21)를 전기적으로 분리 또는 연결하는 외부 단락부(40)를 포함한다. 캡 플레이트(20)는 제2전극단자(22)에 전기적으로 연결된다. 편의상, 제1전극단자(21)를 음극단자로 하고, 제2전극단자(22)를 양극단자로 지칭한다.
전극 조립체(10)는 절연체인 세퍼레이터(13)의 양면에 음극(11)과 양극(12)을 배치하고, 음극(11), 세퍼레이터(13) 및 양극(12)을 젤리롤 상태로 귄취하여 형성될 수 있다.
음극(11) 및 양극(12)은 각각 금속박의 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. 따라서 음, 양극(11, 12)의 무지부들(11b, 12b)은 전극 조립체(10)의 양단에 각각 배치된다.
예를 들면, 케이스(15)는 내부에 전극 조립체(10)와 전해액을 수용하는 공간을 설정하도록 대략 직육면체로 이루어지며, 외부와 내부 공간을 연결하는 개구를 직육면체의 일면에 형성한다. 개구는 전극 조립체(10)를 케이스(15)의 내부로 삽입할 수 있게 한다.
캡 플레이트(20)는 얇은 판으로 이루어져 케이스(15)의 개구에 용접되어 케이스(15)를 밀폐한다. 캡 플레이트(20)는 전해액 주입구(201)와 벤트홀(202), 및 단락홀(42)을 더 구비한다.
전해액 주입구(201)는 케이스(15)에 캡 플레이트(20)를 결합하여 용접한 후, 케이스(15)의 내부로 전해액을 주입할 수 있게 한다. 전해액 주입 후, 전해액 주입구(201)는 밀봉 마개(203)로 밀봉된다.
벤트홀(202)은 이차 전지의 내부 압력을 배출할 수 있도록 벤트 플레이트(204)로 밀폐된다. 이차 전지의 내부 압력이 설정 압력에 이르면, 벤트 플레이트(204)가 절개되어 벤트홀(202)을 개방한다. 벤트 플레이트(204)에는 절개를 유도하는 노치(205)가 형성되어 있다.
한편, 음, 양극단자(21, 22)는 캡 플레이트(20)를 관통하는 단자홀(H1, H2)에 설치되어 전극 조립체(10)에 전기적으로 연결된다. 즉 음극단자(21)는 전극 조립체(10)의 음극(11)에 전기적으로 연결되고, 양극단자(22)는 전극 조립체(10)의 양극(12)에 전기적으로 연결된다. 따라서 전극 조립체(10)는 음극단자(21) 및 양극단자(22)를 통하여 케이스(15)의 외부로 인출될 수 있다.
음, 양극단자(21, 22)는 캡 플레이트(20)의 단자홀(H1, H2)에 각각 설치되는 리벳 터미널(21a, 22a), 캡 플레이트(20)의 내측에서 리벳 터미널(21a, 22a)에 일체로 넓게 형성되는 플랜지(21b, 22b), 및 캡 플레이트(20)의 외측에 배치되어 리벳 터미널(21a, 22a)에 리벳팅 또는 용접으로 연결되는 플레이트 터미널(21c, 22c)을 포함한다.
음, 양극 개스킷(36, 37)은 음, 양극단자(21, 22)의 리벳 터미널(21a, 22a)과 캡 플레이트(20)의 단자홀(H1, H2) 내면 사이에 각각 삽입되어, 음, 양극단자(21, 22)의 리벳 터미널(21a, 22a)과 캡 플레이트(20) 사이를 실링한다. 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 실링한다.
음, 양극 리드탭(61, 62)은 음, 양극단자(21, 22)를 전극 조립체(10)의 음, 양극(11, 12)의 무지부(11b, 12b)에 각각 전기적으로 연결한다. 즉 음, 양극 리드탭(61, 62)을 리벳 터미널(21a, 22a)의 하단에 결합하여 하단을 코킹(caulking)함으로써, 음, 양극 리드탭(61, 62)은 플랜지(21b, 22b)에 지지되면서 리벳 터미널(21a, 22a)의 하단에 도전 구조로 연결된다.
음, 양극 인슐레이터(71, 72)는 음, 양극 리드탭(61, 62)과 캡 플레이트(20) 사이에 각각 설치되어, 음, 양극 리드탭(61, 62)과 캡 플레이트(20)를 전기적으로 절연시킨다. 또한 음, 양극 인슐레이터(71, 72)는 일측으로 캡 플레이트(20)에 결합되고 다른 일측으로 음, 양극 리드탭(61, 62)과 리벳 터미널(21a, 22a) 및 플랜지(21b, 22b)를 감싸므로 이들의 연결 구조를 안정시킨다.
한편, 양극단자(22)는 플레이트 터미널(22c)과 캡 플레이트(20) 사이에 개재되는 탑 플레이트(32)를 더 포함한다. 양극 개스킷(37)은 양극단자(22)의 리벳 터미널(22a)과 탑 플레이트(32) 사이로 더 연장 삽입되어, 리벳 터미널(22a)과 탑 플레이트(32)가 전기적으로 직접 연결되는 것을 방지한다. 즉 리벳 터미널(22a)은 플레이트 터미널(22c)을 통하여 탑 플레이트(32)에 전기적으로 연결된다. 따라서 탑 플레이트(32), 캡 플레이트(20) 및 케이스(15)는 양극단자(22)에 전기적으로 연결되어 양극으로 대전된다.
음극 개스킷(36)은 음극단자(21)의 리벳 터미널(21a)과 외부 단락부(40)(예를 들면, 단자홀(H1)에 대응하는 인슐레이터(80)의 관통구) 사이에 더 연장 삽입된다. 외부 단락부(40)는 이차 전지의 내부 압력에 따라 이격 상태를 유지하거나, 내부 압력이 설정치에 이르면 단락될 수 있도록 구성된다.
도 3은 도 2의 외부 단락부의 부분 분해 사시도이고, 도 4는 도 2의 외부 단락부에서 맴브레인의 작동 전 상태의 단면도이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 외부 단락부(40)는 양극단자(22) 및 캡 플레이트(20)에 전기적으로 연결되는 맴브레인(43), 및 음극단자(21)에 전기적으로 연결되고 맴브레인(43)의 일측에 이격되어 있는 커넥션 플레이트(44)를 포함한다.
즉 맴브레인(43)은 캡 플레이트(20)의 내면에서 캡 플레이트(20)에 형성되는 단락홀(42)의 외주에 부착되어 단락홀(42)을 밀폐하고 내압에 따라 반전될 수 있도록 형성된다. 이차 전지의 내부 압력이 정상일 때, 맴브레인(43)과 커넥션 플레이트(44)는 서로 이격된 상태를 유지하고, 내부 압력이 설정 압력에 도달하게 되면 맴브레인(43)은 반전되어 커넥션 플레이트(44)에 단락된다.
또한, 외부 단락부(40)는 커넥션 플레이트(44)를 맴브레인(43)과 캡 플레이트(20)에 전기적으로 절연시키는 인슐레이터(80), 및 인슐레이터(80)의 배출구(H80)에 결합되는 마개(90)를 더 포함할 수 있다. 마개(90)는 외부의 이물질 및 수분이 맴브레인(43)으로 유입되는 것을 방지하면서 내부 압력을 배출할 수 있도록 구비된다.
외부 단락부(40)에 대응하는 부분에서, 캡 플레이트(20)는 단락홀(42)의 직경 방향 외주에 단락홀(42)의 내경(D)보다 큰 내경(D1)을 가지는 제1단차부(421)를 내면에 구비한다. 그리고 맴브레인(43)은 제1단차부(421)에 배치되어 용접된다.
즉 맴브레인(43)의 용접부(미도시)는 캡 플레이트(20)의 내측에 배치되므로 이차 전지의 외부의 공기 및 이물 등에 의한 부식으로부터 보호될 수 있고, 단락홀(42)에 대한 맴브레인(43)의 용접 강도를 증대시킬 수 있다. 또한 맴브레인(43)이 캡 플레이트(20)의 내측에 배치되어 캡 플레이트(20)의 외측으로 외부 단락부(40)의 돌출량을 줄일 수 있으므로 이차 전지의 사이즈가 줄어들 수 있다.
커넥션 플레이트(44)가 캡 플레이트(20)의 외측에 배치되고, 맴브레인(43)이 캡 플레이트(20)의 내측에 배치되므로 맴브레인(43) 반전시, 커넥션 플레이트(44)에 단락되는 맴브레인(43)의 오버랩량이 감소될 수 있다.
또한 맴브레인(43)은 단락홀(42)의 개방 면적보다 큰 면적으로 형성되어 넓은 면적으로 내부 압력에 노출되므로 내부 압력에 의하여 원활히 반전될 수 있고, 커넥션 플레이트(44)와 접촉시 전기적인 접촉 저항을 낮출 수 있다.
외부 단락부(40)에 대응하는 부분에서, 캡 플레이트(20)는 단락홀(42)의 직경 방향에서 제1단차부(421)와 단락홀(42) 사이에 단락홀(42)의 내경(D)보다 크고 제1단차부(421)의 내경(D1)보다 작은 내경(D2)을 가지는 제2단차부(422)를 구비한다.
따라서 맴브레인(43)은 1차 반전으로 제2단차부(422)에 지지되어 반전되는 원주 방향의 라인이 수평 상태로 보정되고, 이 상태로 내부 압력을 받아서 2차 반전될 수 있다. 즉 맴브레인(43)은 2차 반전시 보다 균일한 내부 압력을 받게 되어, 단락홀(42)의 원주 방향에 대하여 균일하게 반전될 수 있다. 따라서 맴브레인(43)은 2차 반전시 커넥션 플레이트(44)의 단락돌기(45)에 균일하게 접촉될 수 있고, 이로 인하여, 단락 저항을 최소화시킬 수 있다.
또한, 맴브레인의 면적에 대응하는 단락홀을 형성하는 종래기술의 구성과 비교할 때, 제1 실시예의 캡 플레이트(20)는 맴브레인(43)의 면적에 대응하는 제1단차부(421)와 단락홀(42) 사이에 제2단차부(422)를 더 구비한다. 따라서 단락홀(42) 주위가 구조적으로 보강되므로 캡 플레이트(20)의 굽힘 강도가 강화될 수 있다.
이에 더하여, 맴브레인(43)은 제1단차부(421)와 제2단차부(422)의 경계선 부근에서 맴브레인(43)의 1차 반전을 유도하는 제1반전 유도홈(431)을 구비한다. 제1반전 유도홈(431)은 맴브레인(43)의 원주 방향을 따라 원형으로 형성되어 내부 압력 상승시, 맴브레인(43)의 1차 반전을 용이하게 한다. 또한 제1반전 유도홈(431)은 맴브레인(43)의 다른 부분에 비하여 더 균일한 두께로 가공되므로 내부 압력에 따른 맴브레인(43)의 반전 설정을 더 용이하게 한다.
커넥션 플레이트(44)는 음극단자(21)에 연결되는 플레이트부(441), 및 플레이트부(441)에서 맴브레인(43)을 향하여 돌출되어 단락홀(42)의 내면과 이격되어 단락홀(42)에 삽입 배치되는 원통부(442)를 포함한다. 원통부(442)의 바닥(443)에 관통홀(H44)이 형성되어 있다.
커넥션 플레이트(44)는 원통부(442)의 하단에서 맴브레인(43)을 향하여 돌출되는 단락돌기(45)를 구비한다. 단락돌기(45)는 내부 압력 상승으로 인하여 맴브레인(43)이 반전될 때, 맴브레인(43)과 커넥션 플레이트(44)의 원활한 단락을 가능하게 한다. 단락돌기(45)의 최하단과 제2단차부(422)의 최상면은 설정된 높이 차이(ΔH)를 가진다.
이 높이 차이(ΔH)는 맴브레인(43)의 1차 반전시 맴브레인(43)이 제2단차부(422)에 수평 상태로 보정되지 않은 상태로 단락돌기(45)에 접촉되는 것을 방지한다. 즉 높이 차이(ΔH)는 1차 반전된 맴브레인(43)이 제2단차부(422)에서 수평으로 보정된 상태에서 내부 압력을 더 받아 커넥션 플레이트(44)의 단락돌기(45)에 단락될 수 있게 한다.
인슐레이터(80)는 커넥션 플레이트(44)의 관통홀(H44)에 결합되고, 배출구(H80)를 구비하여 맴브레인(43)의 2차 반전시, 내부 압력을 배출구(H80)로 배출한다. 마개(90)는 인슐레이터(80)에 결합되어 맴브레인(43)의 2차 반전시, 내부 압력을 배출하고, 맴브레인(43) 정상시, 배출구(H80)를 차단하여 외부에서 배출구(H80)로 이물질 및 수분의 유입을 차단한다.
인슐레이터(80)는 캡 플레이트(20) 상에 설치되어, 양극으로 대전되는 캡 플레이트(20)와 음극단자(21)의 리벳 터미널(21a)에 연결되는 커넥션 플레이트(44)를 전기적으로 절연시킨다. 인슐레이터(80)는 단자홀(H1)과 단락홀(42)에 대응하는 관통구들을 구비하므로 리벳 터미널(21a)의 설치 및 맴브레인(43)의 반전을 방해하지 않는다.
예를 들면, 인슐레이터(80)는 일체로 형성되는 내측 인슐레이팅부(81)와 외측 인슐레이팅부(82)를 포함한다. 인슐레이터(80)는 커넥션 플레이트(44)를 삽입하여 인서트 사출 방식으로 성형될 수 있다. 내측 인슐레이팅부(81)는 커넥션 플레이트(44)의 원통부(442) 내에 형성되어, 맴브레인(43)의 2차 반전시 내부 압력을 배출하고 외부의 이물질 및 수분의 침투를 차단하는 마개(90)의 결합을 가능하게 한다.
외측 인슐레이팅부(82)는 플레이트부(441)와 원통부(442)의 외면에 형성되고, 플레이트부(441)의 상면에서 내측 인슐레이팅부(81)와 연결되고 단락홀(42) 내에 배치되며, 음극으로 대전되는 커넥션 플레이트(44)와 양극으로 대전되는 캡 플레이트(20)를 전기적으로 절연시킨다.
이때, 맴브레인(43)은 원통부(442)에 마주하면서 또한 외측 인슐레이팅부(82) 중 단락홀(42)에 삽입되는 부분에 마주한다. 즉 맴브레인(43)은 단자홀(42)의 개방 면적보다 더 넓은 면적에 걸쳐서 이차 전지의 내부 압력에 노출된다. 이로 인하여, 단락홀에 대응하는 면적으로 맴브레인이 형성되는 종래기술과 비교할 때, 제1 실시예의 맴브레인(43)은 반전될 수 있는 기계적 저항을 낮게 설정할 수 있다.
내측 인슐레이팅부(81)는 원통부(442)에 삽입되는 제1삽입부(811)와, 제1삽입부(811)의 내부에 구비되는 제1배리어(812)를 포함한다. 제1삽입부(811)는 관통홀(H44), 바닥(443) 및 원통부(442)의 내면에 밀착되고 상측이 개방되는 구조로 형성된다. 제1배리어(812)는 제1삽입부(811)의 내측에서 제1삽입부(811)의 직경 방향으로 이격되어 서로의 사이에 수용홈(813)을 형성한다.
마개(90)는 내측 인슐레이팅부(81)에 대응하여 결합되도록 제2배리어(92)와 제1삽입부(811)를 덮는 덮개부(91)를 포함한다. 제2배리어(92)는 제1삽입부(811)의 개방 측으로 삽입되어 내측 인슐레이팅부(81)의 수용홈(813)에 삽입된다. 덮개부(91)는 제2배리어(92)의 일측에 연결되어 제1삽입부(811)를 덮는다.
일례로써, 내측 인슐레이팅부(81)의 제1배리어(812)는 복수로 형성되어 제1삽입부(811) 내에 수용홈(813)을 복수로 형성한다. 이에 대응하는 마개(90)의 제2배리어(92)는 복수로 형성되어 수용홈(813)에 결합된다.
이때, 마개(90)는 외부에서 내측 인슐레이팅부(81)로 이물질 및 수분이 침투되는 경로를 길게 하여 이들의 침투를 방지하면서, 맴브레인(43)의 2차 반전시 내측 인슐레이팅부(81)의 배출구(H80)를 통하여 내부 압력의 배출을 가능하게 한다.
내측 인슐레이팅부(81)에서 제1삽입부(811) 및 제1배리어(812)는 동심의 원통 형상으로 형성된다. 또한 제1삽입부(811) 및 제2배리어(92)는 동심의 원통 형상으로 형성된다. 마개(90)의 제2배리어(92)는 내측 인슐레이팅부(81)의 수용홈(813)에 결합될 수 있다. 이때, 마개(90)의 제2배리언(92)는 내측 인슐레이팅부(81)의 제1배리어(812)에 조립 공차를 가지로 헐겁게 결합되어 조립 공차로 내부 압력의 배출을 가능하게 한다.
예를 들면, 마개(90)는 폴리프로필렌(PP; polypropylene) 수지, 폴리카보네이트(PC; polycarbonate) 수지, 폴리카보실란(PCS; polycarbosilane) 전구체, 또는 폴리카보네이트-에이비에스(PC-ABS; PC-acrylonitrile butadiene styrene) 혼합수지로 형성될 수 있다.
제1 실시예의 이차 전지가 정상적으로 작동되어, 내부 압력이 안전한 범위 이내인 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 외부 단락부(40)에서 맴브레인(43)은 커넥션 플레이트(44)의 단락돌기(45)와 이격된 상태로 단락홀(42)을 밀폐하고 있다.
도 5는 도 2의 외부 단락부에서 맴브레인의 1차 반전 상태의 단면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 이차 전지의 내부 압력이 상승하면, 맴브레인(43)은 커넥션 플레이트(44)의 단락돌기(45)를 향하여 상승되어 제2단차부(422)에 지지된다.
이때, 맴브레인(43)은 제1반전 유도홈(431)에서 절곡되면서 1차 반전된다. 맴브레인(43)은 제1반전 유도홈(431)에서 용이하게 절곡되고, 제2단차부(422)에서 원주 방향을 따라 수평 상태로 균일하게 보정된다.
도 6은 도 2의 외부 단락부에서 맴브레인의 2차 반전 상태의 단면도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 이차 전지의 내부 압력이 더 상승하면, 맴브레인(43)은 커넥션 플레이트(44)의 단락돌기(45)를 향하여 더 상승되어 제2단차부(422)에 지지되면서 2차 반전된다.
이때, 맴브레인(43)은 제2단차부(422)에 의하여 수평 상태로 보정된 후, 2차 반전되어 단락돌기(45)에 균일하게 접촉될 수 있다. 맴브레인(43)이 커넥션 플레이트(44)의 단락돌기(45)에 균일하게 단락되면, 전극 조립체(10)에 충전되어 있던 전류는 저저항 구조를 형성하는 맴브레인(43)과 커넥션 플레이트(44)를 통하여 방전된다.
맴브레인(43)의 1차 및 2차 반전으로 내부 압력은 내측 인슐레이팅부(81)의 배출구(H80) 및 제1배리어(812)와 제2배리어(92) 사이를 순차적으로 경유하여 최종 배출구(H81)로 배출된다.
이하 본 발명의 제2 실시예에 대하여 설명한다. 제1 실시예와 동일한 구성에 대하여 설명을 생략하고, 서로 다른 구성에 대하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 외부 단락부에서 맴브레인의 작동 전 상태의 단면도이고, 도 8은 도 7의 외부 단락부에서 맴브레인의 1차 반전 상태의 단면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 맴브레인(53)은 제2단차부(422)와 단락홀(42)의 경계선 부근에서 맴브레인(53)의 2차 반전을 더 유도하는 제2반전 유도홈(532)을 더 구비한다. 제1반전 유도홈(531)의 제1두께(t1)는 제2반전 유도홈(532)의 제2두께(t2)보다 더 작게 형성될 수 있다. 따라서 내부 압력에 의하여 맴브레인(53)은 제1잔전 유도홈(531)에서 1차 반전되고, 제2반전 유도홈(532)에서 2차 반전될 수 있다.
제2 실시예의 이차 전지가 정상적으로 작동되어, 내부 압력이 안전한 범위 이내인 경우, 도 7에 도시된 바와 같이, 외부 단락부(50)에서 맴브레인(53)은 커넥션 플레이트(44)의 단락돌기(45)와 이격된 상태로 단락홀(42)을 밀폐하고 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 이차 전지의 내부 압력이 상승하면, 맴브레인(53)은 커넥션 플레이트(44)의 단락돌기(45)를 향하여 상승되어 제2단차부(422)에 지지된다. 이때, 맴브레인(53)은 제1반전 유도홈(531)에서 절곡되면서 1차 반전된다. 맴브레인(53)은 제1반전 유도홈(531)에서 용이하게 절곡되고, 제2단차부(422)에서 원주 방향을 따라 수평 상태로 균일하게 보정된다.
도 9는 도 7의 외부 단락부에서 맴브레인의 2차 반전 상태의 단면도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 이차 전지의 내부 압력이 더 상승하면, 맴브레인(53)은 커넥션 플레이트(44)의 단락돌기(45)를 향하여 더 상승되어 제2단차부(422)에 지지되면서 2차 반전된다.
이때, 맴브레인(53)은 제2단차부(422)에 의하여 수평 상태로 보정된 후, 제2반전 유도홈(532)에서 절곡되면서 2차 반전되어 단락돌기(45)에 균일하게 접촉될 수 있다. 제1 실시예의 맴브레인(43)에 비하여, 제2 실시예의 맴브레인(53)은 제2반전 유도홈(532)을 더 구비하므로 2차 반전될 수 있는 기계적 저항을 더욱 낮게 형성할 수 있다.
2차 반전으로 맴브레인(53)이 커넥션 플레이트(44)의 단락돌기(45)에 균일하게 단락되면, 전극 조립체(10)에 충전되어 있던 전류는 저저항 구조를 형성하는 맴브레인(53)과 커넥션 플레이트(44)를 통하여 방전된다.
맴브레인(53)의 1차 및 2차 반전으로 내부 압력은 내측 인슐레이팅부(81)의 배출구(H80) 및 제1배리어(812)와 제2배리어(92) 사이를 순차적으로 경유하여 최종 배출구(H81)로 배출된다.
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, 22: 제1, 제2전극단자 21a, 22a: 리벳 터미널
21b, 22b: 플랜지 21c, 22c: 플레이트 터미널
36, 37: 음, 양극 개스킷 40, 50: 외부 단락부
42: 단락홀 43, 53: 맴브레인
44: 커넥션 플레이트 61, 62: 음, 양극 리드탭
71, 72: 음, 양극 인슐레이터 80: 인슐레이터
81: 내측 인슐레이팅부 82: 외측 인슐레이팅부
90: 마개 201: 전해액 주입구
202: 벤트홀 203: 밀봉 마개
204: 벤트 플레이트 205: 노치
421: 제1단차부 422: 제2단차부
431, 531: 제1반전 유도홈 441: 플레이트부
442: 원통부 443: 바닥
532: 제2반전 유도홈 811, 91: 제1삽입부
812, 92: 제1배리어 813: 수용홈
D, D1, D2: 내경 H1, H2: 단자홀
H44: 관통홀 H80: 배출구
H81: 최종 배출구 t1, t2: 제1, 제2두께

Claims (14)

  1. 전극 조립체를 내장하는 케이스;
    상기 케이스의 개구를 밀폐하는 캡 플레이트;
    상기 캡 플레이트에 관통 설치되어 상기 전극 조립체에 전기적으로 연결되는 제1전극단자와 제2전극단자; 및
    상기 제1전극단자와 상기 제2전극단자를 상기 전극 조립체의 외부에서 전기적으로 분리 또는 단락시키는 외부 단락부를 포함하고,
    상기 외부 단락부는,
    상기 제2전극단자에 전기적으로 연결되는 상기 캡 플레이트의 내면에서 단락홀의 외주에 부착되어 상기 단락홀을 밀폐하는 맴브레인, 및
    상기 제1전극단자에 전기적으로 연결되어 상기 맴브레인의 일측에 이격 배치되는 커넥션 플레이트
    를 포함하며,
    상기 캡 플레이트는,
    상기 단락홀의 직경 방향 외주에 상기 단락홀의 내경보다 큰 내경을 가지는 제1단차부를 구비하고,
    상기 직경 방향에서 상기 제1단차부와 상기 단락홀 사이에 상기 단락홀의 내경보다 크고 상기 제1단차부의 내경보다 작은 내경을 가지는 제2단차부를 구비하며,
    상기 맴브레인은
    상기 제1단차부에 배치되어 용접되고,
    상기 제1단차부와 상기 제2단차부의 경계선 부근에서 상기 맴브레인의 1차 반전을 유도하는 제1반전 유도홈을 내면에 구비하며,
    내부 압력이 상승하면, 상기 맴브레인은
    상기 커넥션 플레이트를 향하여 상승되어 외면측에서 상기 제2단차부에 지지되는 이차 전지.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 커넥션 플레이트는,
    상기 제1전극단자에 연결되는 플레이트부, 및
    상기 플레이트부에서 상기 맴브레인을 향하여 돌출되어 상기 단락홀의 내면과 이격되어 상기 단락홀에 삽입 배치되는 원통부
    를 포함하는 이차 전지.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 커넥션 플레이트는,
    상기 원통부의 하단에서 상기 맴브레인을 향하여 돌출되는 단락돌기를 더 포함하는 이차 전지.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 단락돌기의 최하단과 상기 제2단차부의 최상면은 설정된 높이 차이(ΔH)를 가지는 이차 전지.
  7. 삭제
  8. 제5항에 있어서,
    상기 맴브레인은
    상기 제2단차부와 상기 단락홀의 경계선 부근에서 상기 맴브레인의 2차 반전을 더 유도하는 제2반전 유도홈을 더 구비하는 이차 전지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1반전 유도홈의 제1두께는 상기 제2반전 유도홈의 제2두께보다 더 작은 이차 전지.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 커넥션 플레이트의 관통홀에 결합되고, 상기 맴브레인 반전시, 내부 압력을 배출하는 배출구를 구비하는 인슐레이터, 및
    상기 내부 압력을 배출하고 상기 배출구로 이물질의 유입을 차단하도록 상기 인슐레이터에 결합되는 마개
    를 더 포함하는 이차 전지.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 인슐레이터는,
    상기 원통부에 형성되는 내측 인슐레이팅부, 및
    상기 플레이트부 및 상기 원통부의 외면에 형성되어 상기 내측 인슐레이팅부에 연결되고 상기 단락홀에 배치되는 외측 인슐레이팅부
    를 포함하는 이차 전지.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 맴브레인은,
    상기 외측 인슐레이팅부 중 상기 단락홀에 삽입되는 부분 및 상기 원통부에 마주하는 이차 전지.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 내측 인슐레이팅부는,
    상기 관통홀, 상기 커넥션 플레이트의 바닥 및 상기 원통부의 내면에 밀착되어 상측이 개방되는 제1삽입부, 및
    상기 제1삽입부의 내측에서 상기 제1삽입부의 직경 방향으로 이격되어 서로의 사이에 수용홈을 형성하는 제1배리어
    를 포함하는 이차 전지.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 마개는,
    상기 제1삽입부의 개방 측으로 삽입되어 상기 수용홈에 삽입되는 제2배리어, 및
    상기 제2배리어의 일측에 연결되어 상기 제1삽입부를 덮는 덮개부
    를 포함하는 이차 전지.
KR1020140027901A 2014-03-10 2014-03-10 이차 전지 KR102210217B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140027901A KR102210217B1 (ko) 2014-03-10 2014-03-10 이차 전지
US14/574,245 US9997761B2 (en) 2014-03-10 2014-12-17 Rechargeable battery
EP15152484.0A EP2919292B1 (en) 2014-03-10 2015-01-26 Rechargeable battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140027901A KR102210217B1 (ko) 2014-03-10 2014-03-10 이차 전지

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150105848A KR20150105848A (ko) 2015-09-18
KR102210217B1 true KR102210217B1 (ko) 2021-01-29

Family

ID=52444133

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140027901A KR102210217B1 (ko) 2014-03-10 2014-03-10 이차 전지

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9997761B2 (ko)
EP (1) EP2919292B1 (ko)
KR (1) KR102210217B1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102108277B1 (ko) * 2014-03-17 2020-05-07 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR102211364B1 (ko) * 2014-04-07 2021-02-03 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR102323949B1 (ko) * 2015-03-03 2021-11-08 삼성에스디아이 주식회사 상부 커버를 갖는 이차 전지
KR102574484B1 (ko) * 2016-06-24 2023-09-01 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
CN117895052B (zh) * 2024-03-12 2024-05-28 厦门海辰储能科技股份有限公司 储能装置和用电设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060183020A1 (en) * 2005-02-15 2006-08-17 Rovcal, Inc. Sealing assembly for electrochemical cell
US20120189884A1 (en) 2011-01-25 2012-07-26 Minhyung Guen Rechargeable battery
US20120258339A1 (en) 2011-04-07 2012-10-11 Dukjung Kim Secondary battery

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8877361B2 (en) 2009-09-01 2014-11-04 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery
KR101116449B1 (ko) 2010-01-26 2012-02-27 에스비리모티브 주식회사 이차 전지
US8753765B2 (en) * 2011-03-14 2014-06-17 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery
KR101265202B1 (ko) * 2011-06-08 2013-05-27 로베르트 보쉬 게엠베하 이차 전지
KR101683210B1 (ko) 2011-11-17 2016-12-07 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
DE102012200868A1 (de) 2012-01-23 2013-07-25 Robert Bosch Gmbh Batteriezelle mit einer Überspannungsschutzvorrichtung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060183020A1 (en) * 2005-02-15 2006-08-17 Rovcal, Inc. Sealing assembly for electrochemical cell
US20120189884A1 (en) 2011-01-25 2012-07-26 Minhyung Guen Rechargeable battery
US20120258339A1 (en) 2011-04-07 2012-10-11 Dukjung Kim Secondary battery

Also Published As

Publication number Publication date
US9997761B2 (en) 2018-06-12
EP2919292A1 (en) 2015-09-16
EP2919292B1 (en) 2019-08-28
US20150255777A1 (en) 2015-09-10
KR20150105848A (ko) 2015-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102108277B1 (ko) 이차 전지
KR101244738B1 (ko) 저항 부재를 가지는 이차 전지
US9023498B2 (en) Rechargeable battery
KR101649136B1 (ko) 이차 전지
US10535846B2 (en) Secondary battery
KR101155889B1 (ko) 이차 전지
KR102284572B1 (ko) 이차 전지
US20110091752A1 (en) Rechargeable battery
EP2642561B1 (en) Rechargeable battery
KR102210217B1 (ko) 이차 전지
EP2733766B1 (en) Rechargeable battery
KR20150113676A (ko) 상부 절연부재를 갖는 이차 전지
KR102260828B1 (ko) 이차 전지
US20150024241A1 (en) Rechargeable battery
KR101117622B1 (ko) 이차 전지
KR102299243B1 (ko) 이차 전지
EP2849248A1 (en) Rechargeable battery
KR101711988B1 (ko) 이차 전지
KR20140094204A (ko) 이차 전지
KR102578861B1 (ko) 이차 전지
KR102574485B1 (ko) 이차 전지
US9887411B2 (en) Rechargeable battery
KR102314084B1 (ko) 이차 전지
KR102538094B1 (ko) 이차전지
US9190637B2 (en) Rechargeable battery

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant