KR102299244B1 - 이차 전지 및 그 팩 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 측면은 전극 조립체를 케이스에 삽입하는 조립 작업을 용이하게 하는 이차 전지를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 제1전극, 세퍼레이터 및 제2전극을 적층하여 판상으로 형성되는 전극 조립체, 상기 전극 조립체의 평면에 교차 방향으로 개구를 형성하고 상기 제1전극이 내면에 전기적으로 연결되는 케이스, 상기 전극 조립체를 수용하는 상기 케이스의 개구를 밀폐하는 커버, 및 상기 제2전극에 전기적으로 연결되어 상기 케이스의 단자홀에 절연 상태로 설치되는 전극단자를 포함한다.

Description

이차 전지 및 그 팩{RECHARGEABLE BATTERY AND PACK OF THE SAME}
본 기재는 케이스와 커버로 설정되는 내부 공간에 전극 조립체를 수용하는 이차 전지 및 그 팩에 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 조립체를 수용하는 케이스, 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트, 및 전극 조립체를 캡 플레이트의 외측으로 인출하는 전극단자를 포함한다.
이차 전지는 전극단자를 전극 조립체에 연결하여 캡 플레이트에 설치하고, 전극 조립체를 케이스 내에 삽입하여 캡 플레이트를 케이스에 용접함으로써 조립된다. 이때, 케이스는 대략 직육면체의 좁은 측면에 개구를 형성하고, 전극 조립체는 좁은 개구를 통하여 얇은 방향으로 케이스에 삽입된다.
따라서 케이스에 전극 조립체를 삽입할 때, 케이스의 개구에 의하여 전극 조립체가 손상될 수 있다. 즉 전극 조립체를 케이스에 안전하게 삽입하는 조립 작업이 어렵다.
본 발명의 일 측면은 전극 조립체를 케이스에 삽입하는 조립 작업을 용이하게 하는 이차 전지를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 측면은 상기 이차 전지를 적용하여 팩 조립 작업을 용이하게 하는 이차 전지 팩을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 제1전극, 세퍼레이터 및 제2전극을 적층하여 판상으로 형성되는 전극 조립체, 상기 전극 조립체의 평면에 교차 방향으로 개구를 형성하고 상기 제1전극이 내면에 전기적으로 연결되는 케이스, 상기 전극 조립체를 수용하는 상기 케이스의 개구를 밀폐하는 커버, 및 상기 제2전극에 전기적으로 연결되어 상기 케이스의 단자홀에 절연 상태로 설치되는 전극단자를 포함한다.
상기 전극 조립체는 적층된 상기 제1전극, 상기 세퍼레이터 및 상기 제2전극을 권취하여 형성될 수 있다.
상기 케이스는, 상기 개구의 반대측에 상기 전극 조립체의 평면을 지지하는 바닥, 및 상기 바닥의 둘레를 따라 설정된 높이를 가지는 측벽을 포함할 수 있다.
상기 측벽은 평행한 1쌍의 제1장측벽과 제2장측벽, 및 상기 제1장측벽과 상기 제2장측벽에 교차하여 연결되고 평행한 1쌍의 제1단측벽과 제2단측벽을 포함하며, 상기 제1장측벽은 상기 단자홀을 구비할 수 있다.
상기 전극 조립체의 권취 단부는, 상기 제1단측벽과 상기 제2단측벽을 향할 수 있다.
상기 전극 조립체의 상기 제1전극에 연결되는 제1리드탭은 상기 제1장측벽의 내면에 용접으로 연결될 수 있다.
상기 제1장측벽은 내면에서 상기 제1리드탭을 향하여 돌출되어 상기 제1리드탭에 용접되는 용접 유도부를 더 포함할 수 있다.
상기 전극단자는, 상기 단자홀에 대응하여 상기 장측벽의 외측에 배치되는 플레이트 터미널, 및 상기 전극 조립체에 제2리드탭으로 연결되고 상기 단자홀을 관통하여 상기 플레이트 터미널에 체결되는 리벳 터미널을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 상기 플레이트 터미널과 상기 장측벽 사이에 개재되는 절연부재, 및 상기 리벳 터미널과 상기 단자홀 사이에 개재되는 개스킷을 더 포함할 수 있다.
상기 전극 조립체의 권취 단부는 상기 제1장측벽과 상기 제2장측벽을 향할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 상기 제1장측벽과 상기 전극 조립체 사이에 설치되는 절연 플레이트를 더 포함하고, 상기 제1전극의 무지부는 제1리드탭으로 상기 제1장측벽의 내면에 용접으로 연결되고, 상기 제2전극의 무지부는 제2리드탭으로 상기 전극단자에 연결될 수 있다.
상기 제1장측벽은 내면에서 상기 제1리드탭을 향하여 돌출되어 상기 제1리드탭에 용접되는 용접 유도부를 더 포함할 수 있다.
상기 전극단자는, 상기 단자홀에 대응하여 상기 제1장측벽의 외측에 배치되는 플레이트 터미널, 및 상기 전극 조립체에 제2리드탭으로 연결되고 상기 단자홀을 관통하여 상기 플레이트 터미널에 체결되는 리벳 터미널을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 상기 플레이트 터미널과 상기 제1장측벽 사이에 개재되는 절연부재, 및 상기 리벳 터미널과 상기 단자홀 사이에 개재되는 개스킷을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 팩은, 전극 조립체의 평면에 교차 방향으로 개구를 형성하는 케이스에 상기 전극 조립체의 제1전극을 전기적으로 연결하고 상기 전극 조립체의 제2전극을 상기 케이스에 절연되어 돌출되는 전극단자에 전기적으로 연결하는 단위셀들, 및 상기 단위셀들 중 제1단위셀의 전극단자와 제2단위셀의 케이스를 높이차이를 가지고 연결하는 버스바를 포함한다.
상기 케이스에서 1쌍의 제1장측벽과 제2장측벽 및 1쌍의 제1단측벽과 제2단측벽은, 일측으로 바닥에 연결되고 다른 측으로 개구를 형성하며, 상기 버스바는 상기 제1장측벽에 연결될 수 있다.
상기 버스바는 상기 제2단위셀에 대하여 상기 케이스의 상기 제1장측벽에서 내부로 함몰된 버스바 연결홈에 연결될 수 있다.
상기 버스바는 상기 제2단위셀에 대하여 상기 케이스의 상기 제1장측벽 상에 용접으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 케이스에서 전극 조립체의 평면에 교차 방향으로 넓은 개구를 형성하여 전극 조립체를 넓은 개구로 삽입하여 수용하므로 전극 조립체를 케이스에 삽입하는 조립 작업을 용이하게 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 팩은 높이차이를 가지는 버스바를 이웃하는 단위셀들의 전극단자와 케이스에 연결하므로 팩 조립 작업을 용이하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 이차 전지의 사시도이다.
도 2는 도 1의 이차 전지의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 이차 전지의 분해 사시도이다.
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 이차 전지 팩의 사시도이다.
도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 이차 전지 팩의 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 제1실시예에 따른 이차 전지의 사시도이고, 도 2는 도 1의 이차 전지의 분해 사시도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 제1실시예에 따른 이차 전지(1)는 전류를 충전 및 방전하는 전극 조립체(10), 전극 조립체(10)를 수용하는 케이스(15), 케이스(15)의 개구를 밀폐하는 커버(20), 및 전극 조립체(10)에 전기적으로 연결되어 케이스(15)의 단자홀(H)에 설치되는 전극단자(21)를 포함한다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 자른 단면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 전극 조립체(10)는 절연체인 세퍼레이터(13)의 양면에 제1전극(11)(편의상 "양극"이라 한다)과 제2전극(12)(편의상 "음극"이라 한다)을 배치하고, 양극(11), 세퍼레이터(13) 및 음극(12)을 젤리롤 상태로 귄취하여, 케이스(15)에 수용될 수 있도록 판상으로 형성된다.
양, 음극(11, 12)은 각각 금속박(예를 들면, A1, Cu 포일)의 집전체에 활물질을 도포한 코팅부(11a, 12a), 및 활물질을 도포하지 않아서 노출된 집전체로 형성되는 무지부(11b, 12b)를 포함한다.
양극(11)의 무지부(11b)는 권취되는 양극(11)을 따라 양극(11)의 한 쪽 단부에 형성된다. 음극(12)의 무지부(12b)는 권취되는 음극(12)을 따라 음극(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 수용하는 내부 공간을 설정하도록 일측이 개방된 대략 직육면체 형상으로 이루어질 수 있다. 케이스(15)의 개구는 전극 조립체(10)의 평면(xy 평면)에 교차하는 방향(z축 방향)으로 형성된다. 즉 개구는 케이스(15)의 넓은 측면에 형성된다.
따라서 전극 조립체(10)는 xy 평면에 교차하는 z축 방향으로 케이스(15)에 삽입될 수 있다. 즉 전극 조립체(10)가 케이스(15)의 넓은 개구로 삽입되므로 케이스(15)에 전극 조립체(10)를 삽입하는 조립 작업이 용이해진다.
예를 들면, 케이스(15)는 사각형 개구의 반대측에 전극 조립체(10)의 평면을 지지하는 바닥(16)을 구비하고, 바닥(16)의 외곽 둘레를 따라 설정된 높이를 가지는 측벽(17)을 구비한다. 대체로, 바닥(16)은 전극 조립체(10)의 평면에 대응하는 사각형으로 형성되고, 측벽(17)은 전극 조립체(10)의 z축 방향의 높이에 대응한다.
측벽(17)은 서로 평행한 1쌍의 제1장측벽(171)과 제2장측벽(172) 및 제1장측벽(171)과 제2장측벽(172)에 교차하여 연결되고 서로 평행한 1쌍의 제1단측벽(173)과 제2단측벽(174)을 포함한다. 제1, 제2장측벽(171, 172)이 제1, 제2단측벽(173, 174)보다 상대적으로 길게 형성된다. 제1장측벽(171)은 전극단자(21)의 설치를 위한 단자홀(H)을 구비한다.
케이스(15)는 전극 조립체(10)를 수용한 상태에서 양극(11)에 전기적으로 연결된다. 즉 양극(11)은 제1장측벽(171)의 내면에 전기적으로 직접 연결된다. 전극 조립체(10)는 케이스(15)에 수용되어 평면으로 바닥(16)을 향한다. 따라서 판상의 전극 조립체(10)의 권취 단부(end part)는 제1, 제2단측벽(173, 174)을 향한다.
케이스(15)의 제1장측벽(171)은 하나 이상의 개구를 가지며, 예를 들면, 전해액 주입구(29) 및 벤트홀(24)을 구비한다. 전해액 주입구(29)는 케이스(15)에 커버(20)를 결합 및 용접한 후, 케이스(15)의 내부로 전해액을 주입할 수 있게 한다. 전해액 주입 후, 전해액 주입구(29)는 밀봉 마개(27)로 밀봉된다.
벤트홀(24)은 전극 조립체(10)의 충방전 작용에 의하여 이차 전지(1)의 내부에서 발생되는 가스 및 가스에 의한 내부 압력을 배출할 수 있도록 벤트 플레이트(26)로 밀폐된다.
이차 전지(1)의 내부 압력이 설정 압력에 이르면, 벤트 플레이트(26)가 절개되어 벤트홀(24)을 개방하여 가스 및 내부 압력을 배출한다. 벤트 플레이트(26)는 절개를 유도하는 노치(미도시)를 가질 수 있다.
커버(20)는 케이스(15)의 개구에 설치되어 케이스(15)를 밀폐한다. 예를 들면, 케이스(15)와 커버(20)는 알루미늄으로 형성되어 개구에서 서로 용접될 수 있다.
전극 조립체(10)의 양극(11)은 제1리드탭(181)(이하 "양극 리드탭"이라 한다)을 통하여 케이스(15)의 제1장측벽(171)에 전기적으로 연결된다. 예를 들면, 양극 리드탭(181)은 제1장측벽(171)의 내면에 용접으로 직접 연결될 수 있다.
제1장측벽(171)은 내면에 양극 리드탭(181)을 향하여 돌출되는 용접 유도부(175)를 구비하여, 양극 리드탭(181)에 용접으로 연결될 수 있다. 따라서 이차 전지(1)에서 케이스(15) 및 커버(20)는 양극으로 대전된다. 케이스(15)가 양극단자로 작용한다.
용접 유도부(175)는 케이스(15)의 제1장측벽(171)에서 내부로 함몰된 내측에 형성된다. 즉 용접 유도부(175)의 외측은 이차 전지 팩(100) 형성시, 버스바(3, 도 6 및 도 7 참조)의 일측이 연결되는 버스바 연결홈(176)을 형성한다.
전극 조립체(10)의 음극(12)은 제2리드탭(182)(이하 "음극 리드탭"이라 한다)을 통하여 제1장측벽(171)의 단자홀(H)에 설치되는 전극단자(21)에 전기적으로 연결된다. 전극단자(21)는 음극단자로 작용한다.
예를 들면, 전극단자(21)는 단자홀(H)에 대응하여 제1장측벽(171)의 외측에 배치되는 플레이트 터미널(21c)과, 전극 조립체(10)에 전기적으로 연결되고 단자홀(H)을 관통하여 제1장측벽(171)에 설치되어 플레이트 터미널(21c)에 체결되는 리벳 터미널(21a)을 포함한다.
플레이트 터미널(21c)은 관통홀(H3)을 가지고, 리벳 터미널(21a)은 상단으로 단자홀(H)을 관통하여 관통홀(H3)에 삽입된다. 리벳 터미널(21a)은 제1장측벽(171)의 단자홀(H)에 삽입되는 기둥부(211), 및 기둥부(211)의 일단에 구비되는 플랜지부(212)를 포함한다. 플랜지부(212)는 기둥부(211)의 단면적보다 넓게 형성되어 제1장측벽(171)의 내측에 배치된다.
개스킷(36)은 리벳 터미널(21a)의 기둥부(211)와 제1장측벽(171)의 단자홀(H) 내면 사이에 각각 설치되어, 리벳 터미널(21a)의 기둥부(211)와 제1장측벽(171)의 단자홀(H) 사이를 실링하고 전기적으로 절연한다.
개스킷(36)은 플랜지부(212)와 제1장측벽(171)의 내면 사이에 더 연장 설치되어, 플랜지부(212)와 제1장측벽(171) 사이를 더 실링하고 전기적으로 절연한다. 즉 제1장측벽(171)에 전극단자(21)를 설치힐 때, 개스킷(36)은 단자홀(H)을 통하여 전해액이 새는 것(leak)을 방지한다.
양, 음극 리드탭(181, 182)은 제1장측벽(171)과 전극단자(21)를 전극 조립체(10)의 양, 음극(11, 12)에 각각 전기적으로 연결한다. 즉 양, 음극 리드탭(181, 182)은 일측으로 제1장측벽(171)과 리벳 터미널(21a)에 연결되고, 다른 일측으로 전극 조립체(10)의 무지부(11b, 12b)에 용접으로 연결된다.
리벳 터미널(21a)의 기둥부(211)가 음극 리드탭(182)의 결합홀(511)에 삽입되고, 플랜지부(212)가 결합홀(511)의 주위에서 지지됨으로써 리벳 터미널(21a)과 음극 리드탭(182)이 전기적으로 연결된다. 기둥부(211)와 결합홀(511)의 주위는 코킹(caulking) 또는 용접될 수 있다.
절연부재(31)는 전극단자(21) 측의 플레이트 터미널(21c)과 제1장측벽(171) 사이에 개재되어, 플레이트 터미널(21c)과 제1장측벽(171)을 전기적으로 절연시킨다. 즉 제1장측벽(171) 및 케이스(15)는 전극단자(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 제1장측벽(171)의 외측에 설치된다.
이하에서 본 발명의 제2실시예의 이차 전지에 대하여 설명한다. 제1실시예의 구성과 비교하여 동일한 구성을 생략하고 서로 다른 구성에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 이차 전지의 분해 사시도이고, 도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 자른 단면도이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 제2실시예의 이차 전지(2)에서 전극 조립체(210)의 권취 단부(end part)는 케이스(15)의 제1장측벽(171)과 제2장측벽(172)을 향한다.
전극 조립체(210)에서 권취 단부가 제1, 제2장측벽(171, 172)을 향하는 경우에도 전극 조립체(210)의 xy 평면이 케이스(15)의 넓은 개구에 교차하는 z축 방향으로 삽입되므로 전극 조립체(210)를 케이스(15)에 삽입하는 조립 작업이 용이해진다.
또한 제2실시예의 이차 전지(2)는 제1장측벽(171)과 전극 조립체(210) 사이에 설치되는 절연 플레이트(60)를 더 포함한다. 절연 플레이트(60)는 제1장측벽(171)의 내면에 배치되어 제1장측벽(171)과 전극 조립체(210)를 전기적으로 절연한다.
절연 플레이트(60)는 벤트홀(24)에 대응하는 내부 벤트홀(604)을 구비한다. 내부 벤트홀(604)은 제1장측벽(171)에 구비되는 벤트홀(24)에 대응하여 형성되므로, 전극 조립체(210)에서 발생되는 가스에 의하여 상승되는 내부 압력을 벤트홀(24)로 전달하여 배출할 수 있게 한다.
또한 절연 플레이트(60)는 전해액 주입구(29)에 대응하는 내부 전해액 주입구(605)를 구비한다. 내부 전해액 주입구(605)는 제1장측벽(171)에 구비되는 전해액 주입구(29)에 대응하여 형성되므로, 전해액 주입구(29)를 통하여 주입되는 전해액을 절연 플레이트(60)의 내부로 주입될 수 있게 한다.
한편, 케이스(15)의 내부에 수용된 전극 조립체(210)의 무지부(111, 121)는 절연 플레이트(60)의 관통구(601, 602)를 경유하여 제1장측벽(171)과 전극단자(61)에 각각 전기적으로 연결된다.
양극의 무지부(111)는 절연 플레이트(60)와 제1장측벽(171) 사이에 구비되는 양극 리드탭(515)으로 제1장측벽(171)의 내면에 용접으로 연결된다. 음극(12)의 무지부(121)는 절연 플레이트(60)와 제1장측벽(171) 사이에 구비되는 음극 리드탭(525)으로 전극단자(61)에 연결된다.
양극 리드탭(515)은 제1장측벽(171)의 내면에 돌출 형성되는 용접 유도부(175)에 용접된다. 따라서 이차 전지(2)에서 케이스(15) 및 커버(20)는 양극으로 대전된다. 케이스(15)가 양극단자로 작용한다. 용접 유도부(175)의 외측은 이차 전지 팩 형성시, 버스바의 일측이 연결되는 버스바 연결홈(176)을 형성한다.
음극 리드탭(525)은 절연 플레이트(60)와 제1장측벽(171) 사이에서 전극단자(61)의 리벳 터미널(611)에 용접되고, 리벳 터미널(611)은 단자홀(H)을 관통하여 플레이트 터미널(612)에 연결된다. 전극단자(61)는 음극단자로 작용한다. 이때, 절연부재(31)는 플레이트 터미널(612)과 제1장측벽(171) 사이에 개재되고, 개스킷(236)은 리벳 터미널(611)과 단자홀(H) 사이에 개재된다.
이하에서 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지를 적용하는 이차 전지 팩에 대하여 설명한다. 이차 전지의 구성과 비교하여 동일한 구성을 생략하고 서로 다른 구성에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 이차 전지 팩의 사시도이고, 도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ 선을 따라 자른 단면도이다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 제1실시예에 따른 이차 전지 팩(100)은 복수의 제1단위셀(101), 제2단위셀(102) 및 제3단위셀(103), 편의상 제1실시예의 이차 전지를 예로 설명한다) 및 제1, 제2, 제3단위셀들(101, 102, 103)을 전기적으로 연결하는 버스바(3)를 포함한다.
예를 들면, 제1단위셀(101)의 전극단자(21)와 제2단위셀(102)의 케이스(15)는 높이차이(ΔH1)를 설정한다. 따라서 버스바(3)는 제1단위셀(101)의 전극단자(21)와 제2단위셀(102)의 케이스(15)를 높이차이(ΔH1)를 가지고 연결한다.
예를 들면, 버스바(3)는 높이차이(ΔH1)를 가지도록 절곡되어 케이스(15)의 제1장측벽(171)에 연결된다. 이때, 버스바(3)는 제2단위셀(102)에 대하여 케이스(15)의 제1장측벽(171)에서 내부로 함몰된 버스바 연결홈(176)에 연결된다.
즉 버스바(3)는 일단으로 버스바 연결홈(176)에 삽입되어 용접될 수 있다. 이와 같이, 높이차이(ΔH1)를 가지는 버스바(3)를 이웃하는 제1, 제2단위셀들(101, 102)의 전극단자(21)와 케이스(15)에 연결하므로 버스바(3)의 얼라인이 불필요하여, 팩 조립 작업이 용이해질 수 있다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 이차 전지 팩의 단면도이다. 도 8을 참조하면, 제2실시예에 따른 이차 전지 팩(200)에서 제1단위셀(201)의 전극단자(21)와 제2단위셀(202)의 케이스(25)는 높이차이(ΔH2)를 설정한다. 따라서 버스바(23)는 제1단위셀(201)의 전극단자(21)와 제2단위셀(202)의 케이스(25)를 높이차이(ΔH2)를 가지고 연결한다.
예를 들면, 버스바(23)는 높이차이(ΔH2)를 가지도록 절곡되어 케이스(25)의 제1장측벽(191) 상에 용접으로 연결될 수 있다. 제2실시예의 이차 전지 팩(200)은 케이스(25)의 제1장측벽(191)에 버스바 연결홈(176)을 구비하지 않으므로 제1실시예에 비하여 버스바(23)를 연결하는 팩 조립 작업에서 다소 불리할 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.
1, 2: 이차 전지 3, 23: 버스바
10, 210: 전극 조립체 11: 제1전극(양극)
11a, 12a: 코팅부 11b, 12b, 111, 121: 무지부
12: 제2전극(음극) 15, 25: 케이스
16: 바닥 17: 측벽
20: 커버 21, 61: 전극단자
21a, 611: 리벳 터미널 21c, 612: 플레이트 터미널
24: 벤트홀 26: 벤트 플레이트
27: 밀봉 마개 29: 전해액 주입구
31: 절연부재 36: 개스킷
60: 절연 플레이트 100, 200: 이차 전지 팩
101, 102, 103: 제1, 제2, 제3단위셀 171, 191: 제1장측벽
172: 제2장측벽 173, 174: 제1, 제2단측벽
175: 용접 유도부 176: 버스바 연결홈
181, 515: 제1리드탭(양극 리드탭) 182, 525: 제2리드탭(음극 리드탭)
211: 기둥부 212: 플랜지부
601, 602: 관통구 604: 내부 벤트홀
605: 내부 전해액 주입구 H: 단자홀
H3: 관통홀 ΔH1, ΔH2: 높이차이

Claims (18)

  1. 제1전극, 세퍼레이터 및 제2전극을 적층하여 판상으로 형성되는 전극 조립체;
    상기 전극 조립체의 평면에 교차 방향으로 개구를 형성하고 상기 제1전극이 내면에 전기적으로 연결되는 케이스;
    상기 전극 조립체를 수용하는 상기 케이스의 개구에 용접되어 상기 케이스의 개구를 밀폐하는 커버; 및
    상기 제2전극에 전기적으로 연결되어 상기 케이스의 단자홀에 절연 상태로 설치되고 상기 케이스와 높이차이를 가지는 전극단자
    를 포함하며,
    상기 케이스는
    상기 높이차이로 절곡되고 상기 개구 방향으로 설치되는 버스바에 연결되도록 상기 평면의 방향으로 함몰되는 버스바 연결홈을 구비하는 이차 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전극 조립체는
    적층된 상기 제1전극, 상기 세퍼레이터 및 상기 제2전극을 권취하여 형성되는 이차 전지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 케이스는,
    상기 개구의 반대측에 상기 전극 조립체의 평면을 지지하는 바닥, 및
    상기 바닥의 둘레를 따라 설정된 높이를 가지는 측벽
    을 포함하는 이차 전지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 측벽은
    평행한 1쌍의 제1장측벽과 제2장측벽, 및
    상기 제1장측벽과 상기 제2장측벽에 교차하여 연결되고 평행한 1쌍의 제1단측벽과 제2단측벽을 포함하며,
    상기 제1장측벽은 상기 단자홀을 구비하는 이차 전지.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전극 조립체의 권취 단부는,
    상기 제1단측벽과 상기 제2단측벽을 향하는 이차 전지.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 전극 조립체의 상기 제1전극에 연결되는 제1리드탭은
    상기 제1장측벽의 내면에 용접으로 연결되는 이차 전지.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1장측벽은
    내면에서 상기 제1리드탭을 향하여 돌출되어 상기 제1리드탭에 용접되는 용접 유도부를 더 포함하는 이차 전지.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 전극단자는,
    상기 단자홀에 대응하여 상기 제1장측벽의 외측에 배치되는 플레이트 터미널, 및
    상기 전극 조립체에 제2리드탭으로 연결되고 상기 단자홀을 관통하여 상기 플레이트 터미널에 체결되는 리벳 터미널을 포함하는 이차 전지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 플레이트 터미널과 상기 제1장측벽 사이에 개재되는 절연부재, 및
    상기 리벳 터미널과 상기 단자홀 사이에 개재되는 개스킷
    을 더 포함하는 이차 전지.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 전극 조립체의 권취 단부는,
    상기 제1장측벽과 상기 제2장측벽을 향하는 이차 전지.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1장측벽과 상기 전극 조립체 사이에 설치되는 절연 플레이트를 더 포함하고,
    상기 제1전극의 무지부는
    제1리드탭으로 상기 제1장측벽의 내면에 용접으로 연결되고,
    상기 제2전극의 무지부는
    제2리드탭으로 상기 전극단자에 연결되는 이차 전지.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1장측벽은
    내면에서 상기 제1리드탭을 향하여 돌출되어 상기 제1리드탭에 용접되는 용접 유도부를 더 포함하는 이차 전지.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 전극단자는,
    상기 단자홀에 대응하여 상기 제1장측벽의 외측에 배치되는 플레이트 터미널, 및
    상기 전극 조립체에 제2리드탭으로 연결되고 상기 단자홀을 관통하여 상기 플레이트 터미널에 체결되는 리벳 터미널을 포함하는 이차 전지.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 플레이트 터미널과 상기 제1장측벽 사이에 개재되는 절연부재, 및
    상기 리벳 터미널과 상기 단자홀 사이에 개재되는 개스킷을 더 포함하는 이차 전지.
  15. 전극 조립체의 평면에 교차 방향으로 개구를 형성하는 케이스에 상기 전극 조립체의 제1전극을 전기적으로 연결하고 상기 전극 조립체의 제2전극을 상기 케이스에 절연되어 돌출되는 전극단자에 전기적으로 연결하며, 상기 케이스의 개구에 커버를 용접하고, 상기 케이스와 상기 전극단자의 높이차이를 가지는 단위셀들; 및
    상기 단위셀들 중 제1단위셀의 전극단자와 제2단위셀의 케이스에 상기 평면의 방향으로 함몰되는 버스바 연결홈의 높이차이를 가지고 상기 개구 방향으로 설치되어 상기 전극단자와 상기 버스바 연결홈을 연결하는 버스바
    를 포함하는 이차 전지 팩.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 케이스에서 1쌍의 제1장측벽과 제2장측벽 및 1쌍의 제1단측벽과 제2단측벽은,
    일측으로 바닥에 연결되고 다른 측으로 개구를 형성하며,
    상기 버스바는
    상기 제1장측벽에 연결되는 이차 전지 팩.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 버스바는
    상기 제2단위셀에 대하여 상기 케이스의 상기 제1장측벽에서 내부로 함몰된 상기 버스바 연결홈에 연결되는 이차 전지 팩.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 버스바는
    상기 제2단위셀에 대하여 상기 케이스의 상기 제1장측벽 상에 용접으로 연결되는 이차 전지 팩.
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