KR102340112B1 - 단락부재를 갖는 이차 전지 - Google Patents

단락부재를 갖는 이차 전지 Download PDF

Info

Publication number
KR102340112B1
KR102340112B1 KR1020150036216A KR20150036216A KR102340112B1 KR 102340112 B1 KR102340112 B1 KR 102340112B1 KR 1020150036216 A KR1020150036216 A KR 1020150036216A KR 20150036216 A KR20150036216 A KR 20150036216A KR 102340112 B1 KR102340112 B1 KR 102340112B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plate
hole
shorting
electrode
terminal
Prior art date
Application number
KR1020150036216A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160111272A (ko
Inventor
권민형
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 KR1020150036216A priority Critical patent/KR102340112B1/ko
Priority to US14/868,416 priority patent/US9893346B2/en
Publication of KR20160111272A publication Critical patent/KR20160111272A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102340112B1 publication Critical patent/KR102340112B1/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
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
    • H01M50/3425—Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
    • 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
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • 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
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • 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
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/166—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids
    • 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
    • H01M50/35—Gas exhaust passages comprising elongated, tortuous or labyrinth-shaped exhaust passages
    • 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
    • H01M50/572—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
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10—Temperature sensitive devices
    • H01M2200/103—Fuse
    • 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
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

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)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)

Abstract

본 발명은 안전성이 향상된 이차 전지를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 이차 전지는, 제1 전극과 제2 전극을 포함하는 전극 조립체, 상기 전극 조립체가 내장되고 개구가 형성된 케이스, 상기 제1 전극과 전기적으로 연결된 제1 단자, 상기 제2 전극과 전기적으로 연결된 제2 단자, 상기 개구에 결합되며 단락 홀이 형성되고 제1 전극과 전기적으로 연결된 캡 플레이트, 상기 단락 홀에 삽입되며 변형될 때 상기 캡 플레이트와 상기 제2 단자를 전기적으로 연결하는 단락부재, 상기 단락 홀을 덮으며 상기 단락부재를 향하여 돌출된 제1 차단벽을 포함하는 상부 커버를 포함하고, 상기 제1 차단벽에는 제1 통기 홀이 형성되고, 상기 상부 커버의 상면에는 상기 제1 통기 홀과 연통된 외부 홀이 형성된다.

Description

단락부재를 갖는 이차 전지{RECHARGEABLE BATTERY HAVING SHORT MEMBER}
본 발명은 이차 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단락부재를 갖는 이차 전지에 관한 것이다.
이차 전지(rechargeable battery)는 충전이 불가능한 일차전지와는 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 전원으로 널리 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 이차 전지로 구성된다.
또한, 하나의 대용량 이차 전지는 통상 직렬로 연결되는 복수개의 이차 전지로 이루어지며, 이차 전지는 원통형과 각형 등으로 이루어질 수 있다.
이러한 이차 전지는 과충전 시에 과열을 방지하고 안전성을 확보할 수 있는 안전 장치가 필요하다.
본 발명은 안전성이 향상된 이차 전지를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 이차 전지는, 제1 전극과 제2 전극을 포함하는 전극 조립체, 상기 전극 조립체가 내장되고 개구가 형성된 케이스, 상기 제1 전극과 전기적으로 연결된 제1 단자, 상기 제2 전극과 전기적으로 연결된 제2 단자, 상기 개구에 결합되며 단락 홀이 형성되고 제1 전극과 전기적으로 연결된 캡 플레이트, 상기 단락 홀에 삽입되며 변형될 때 상기 캡 플레이트와 상기 제2 단자를 전기적으로 연결하는 단락부재, 상기 단락 홀을 덮으며 상기 단락부재를 향하여 돌출된 제1 차단벽을 포함하는 상부 커버를 포함하고, 상기 제1 차단벽에는 제1 통기 홀이 형성되고, 상기 상부 커버의 상면에는 상기 제1 통기 홀과 연통된 외부 홀이 형성된다.
여기서 상기 외부 홀의 아래에는 상기 외부 홀과 연결된 배기 관이 설치될 수 있으며, 상기 상부 커버에는 상기 제1 차단벽을 감싸는 제2 차단벽이 형성되며 상기 제2 차단벽에는 상기 제1 통기 홀과 연통된 제2 통기 홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 통기 홀은 상기 제2 통기 홀보다 상기 캡 플레이트에 더 가깝게 배치될 수 있으며, 상기 제2 단자의 아래에는 단락 플레이트가 설치되고, 상기 단락 플레이트에는 상기 단락 부재의 상부에 배치된 연결 홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 차단벽과 상기 제2 차단벽의 하단은 상기 단락 플레이트와 맞닿도록 설치되고, 상기 배기 관의 하단은 상기 단락 플레이트에서 이격될 수 있으며, 상기 단락 플레이트와 상기 캡 플레이트 사이에는 절연을 위한 상부 절연부재가 설치될 수 있다.
또한, 상기 단락 플레이트에는 단락 돌기가 형성되고, 상기 단락 돌기는 상기 연결 홀을 감싸도록 형성될 수 있으며, 상기 상부 커버는 상판, 상기 상판의 측단에서 상기 캡 플레이트를 향하여 돌출되어 상기 상부 절연부재에 삽입된 측판을 포함할 수 있다.
또한, 상기 상부 커버는 상기 제1 차단벽의 내면과 연결되며 호형상으로 만곡된 곡면을 구비할 수 있으며, 상기 단락부재는 테두리부와 상기 테두리부에서 하부로 볼록하게 만곡된 오목부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 차단벽과 통기 홀이 형성되므로 이차 전지의 내부 압력이 상승할 때 단락 부재가 보다 용이하게 반전될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에서 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 잘라 본 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 일부를 도시한 절개 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부 커버를 아래에서 본 사시도이다.
도 5는 도 4에서 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 잘라 본 종단면도이다.
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. 그리고 본 명세서 및 도면에서 동일한 부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에서 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 잘라 본 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 일 실시예에 따른 이차 전지(101)는 양극(제1 전극)(11)과 음극(제2 전극)(12) 사이에 세퍼레이터(13)를 개재하여 귄취된 전극 어셈블리(10)과, 전극 어셈블리(10)가 내장되는 케이스(26)와, 케이스(26)의 개구에 결합된 캡 어셈블리(30)를 포함한다.
본 일 실시예에 따른 이차 전지(101)는 리튬 이온 이차 전지로서 각형인 것을 예로서 설명한다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 본 발명은 리튬 폴리머 전지 또는 원통형 전지 등 다양한 형태의 전지에 적용될 수 있다.
양극(11) 및 음극(12)은 박판의 금속 호일로 형성된 집전체에 활물질이 도포된 영역인 코팅부와 활물질이 코팅되지 않는 영역인 무지부(11a, 12a)를 포함한다. 양극 무지부(11a)는 양극(11)의 길이 방향을 따라 양극(11)의 한 쪽 측단에 형성되고, 음극 무지부(12a)는 음극(12)의 길이 방향을 따라 음극(12)의 다른 쪽 측단에 형성된다. 그리고 양극(11) 및 음극(12)은 절연체인 세퍼레이터(13)를 사이에 개재한 후 권취된다.
다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 상기한 전극 어셈블리(10)은 복수 개의 시트(sheet)로 이루어진 양극과 음극이 세퍼레이터를 사이에 두고 적층된 구조로 이루어질 수도 있다.
케이스(26)는 대략 직육면체로 이루어지며, 일면에는 개방된 개구가 형성된다. 케이스(26)는 알루미늄, 스테인리스 스틸 등의 금속으로 이루어질 수 있다.
캡 어셈블리(30)는 케이스(26)의 개구를 덮는 캡 플레이트(31)와 캡 플레이트(31)의 외측으로 돌출되며, 양극(11)과 전기적으로 연결된 제1 단자(21)와 캡 플레이트(31)의 외측으로 돌출되며 음극(12)과 전기적으로 연결된 제2 단자(22)를 포함한다.
캡 플레이트(31)는 일방향으로 이어진 길쭉한 판 형태로 이루어지며, 케이스(26)의 개구에 결합된다. 캡 플레이트(31)에는 전해액의 주입을 위한 전해액 주입구(32)가 형성되고 전해액 주입구(32)에는 밀봉 마개(38)가 삽입 설치된다. 또한, 캡 플레이트(31)에는 벤트 홀(34)이 형성되고 벤트 홀(34)에는 설정된 압력에서 개방될 수 있도록 노치(39a)가 형성된 벤트 플레이트(39)가 설치된다.
제1 단자(21) 및 제2 단자(22)는 캡 플레이트(31)의 상부로 돌출되도록 설치된다. 제1 단자(21)는 집전탭(41)을 매개로 양극(11)과 전기적으로 연결되며, 제2 단자(22)는 집전탭(42)을 매개로 음극(12)과 전기적으로 연결된다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 제1 단자(21)가 음극과 전기적으로 연결되고, 제2 단자(22)가 양극과 전기적으로 연결될 수도 있다.
제1 단자(21)는 직사각형의 판 형상으로 이루어진다. 제1 단자(21)는 집전탭(41)에 접합된 리벳 단자(25)를 매개로 양극(11)과 전기적으로 연결된다. 제1 단자(21)에 결합된 리벳 단자(25)와 제2 단자(22)에 결합된 리벳 단자(26)는 동일한 구조로 이루어진다.
제1 단자(21)와 캡 플레이트(31) 사이에는 밀봉을 위한 실링 가스켓(59)이 단자가 관통되는 홀에 삽입 설치되고, 캡 플레이트(31)의 아래에는 제1 단자(21) 및 집전탭(41)을 캡 플레이트(31)에서 절연하는 하부 절연부재(45)가 설치된다.
제1 단자(21)의 하부에는 제1 단자(21)와 캡 플레이트(31)를 전기적으로 연결하는 연결판(58)이 설치된다. 연결판(58)은 캡 플레이트(31)와 제1 단자(21) 사이에 위치하며, 연결판(58)에는 리벳 단자(25)가 관통하도록 설치된다. 이러한 구조로 캡 플레이트(31)는 제1 단자(21)와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 일부를 도시한 절개 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면, 제2 단자(22)는 직사각형의 판 형상으로 이루어진다. 제2 단자(22)는 집전탭(42)에 접합된 리벳 단자(26)를 매개로 음극(12)과 전기적으로 연결된다. 리벳 단자(26)는 캡 플레이트(31) 및 제2 단자(22)를 관통하여 상단이 제2 단자(22)에 고정된다.
제2 단자(22)와 캡 플레이트(31) 사이에는 밀봉을 위한 실링 가스켓(55)이 단자가 관통되는 홀에 삽입 설치되고, 캡 플레이트(31)의 아래에는 제2 단자(22) 및 집전탭(42)을 캡 플레이트(31)에서 절연하는 하부 절연부재(46)가 설치된다.
캡 어셈블리(30)는 양극(11)과 음극(12)을 단락시키는 단락부재(56)를 포함하는 바, 단락부재(56)는 캡 플레이트(31)와 전기적으로 연결되며, 이차 전지(101)의 내부 압력이 상승할 때 변형되어 제2 단자(22)와 연결된다.
캡 플레이트(31)에는 단락 홀(37)이 형성되며 단락 홀(37)에는 이차 전지(101)의 내부 압력이 상승할 때 변형되어 제2 단자(22)와 연결되는 단락부재(56)가 설치된다. 단락부재(56)는 하부로 볼록하게 만곡된 오목부(56a)와 오목부(56a)의 둘레를 따라 이어져 형성되며 평면 형태의 테두리부(56b)를 포함한다.
제2 단자(22)의 아래에는 단락 플레이트(27)가 설치되는데, 단락 플레이트(27)는 제2 단자(22)와 캡 플레이트(31) 사이에 배치된다. 단락 플레이트(27)와 캡 플레이트(31) 사이에는 절연을 위한 상부 절연부재(54)가 설치된다. 상부 절연부재(54)는 직사각형의 판상으로 이루어진 바닥(541)과 바닥(541)에서 돌출된 측벽(542)을 포함한다.
단락 플레이트(27)는 제2 단자(22)의 하부에서 단락 홀(37)의 상부까지 연장된 사각형의 판상으로 이루어지며, 단락 플레이트(27)에는 단락부재(56)의 상부에 배치된 연결 홀(271)이 형성된다. 또한 단락 플레이트(27)에는 단락부재(56)를 향하여 돌출된 단락 돌기(275)가 형성된다. 단락 돌기(275)는 연결 홀(271)의 둘레 방향으로 이어져 형성되며 링 형상의 횡단면을 갖는다.
단락부재(56)는 압력의 상승에 따라 반전 변형되며, 양극으로 대전된 캡 플레이트(31)와 음극으로 대전된 단락 플레이트(27)를 전기적으로 연결하여 충전된 전류를 방전시킨다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부 커버를 아래에서 본 사시도이고, 도 5는 도 4에서 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 잘라 본 종단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하여 설명하면, 단락 플레이트(27)의 상부에는 단락 홀(37)을 덮는 상부 커버(28)가 설치된다. 상부 커버(28)는 제2 단자(22)와 이웃하게 배치되며 절연성을 갖는 폴리머로 이루어진다. 상부 커버(28)는 상부 절연부재(54)에 끼움 결합되며 이물질이 단락부재(56)와 접촉하는 것을 방지한다.
상부 커버(28)는 직사각형의 판으로 이루어진 상판(281)과 상판(281)의 측단에서 캡 플레이트(31)를 향하여 돌출되어 상부 절연부재(54)에 삽입된 측판(282)을 포함한다. 상판에는 외부 홀(288)이 형성되는데, 외부 홀(288)에는 캡 플레이트(31)를 향하여 이어진 배기 관이 연결 설치된다. 상판에는 복수 개의 외부 홀이 형성될 수 있으며 각각의 외부 홀(288)에 배기 관(283)이 연결 설치된다. 배기 관(283)의 하단은 단락 플레이트(27)에서 이격되어 있다.
또한, 측판(282)의 내측에는 고리 형상의 횡단면을 갖는 제1 차단벽(285)이 캡 플레이트(31)를 향하여 돌출 형성된다. 제1 차단벽(285)은 링 형상의 횡단면을 갖고, 제1 차단벽(285)의 하단은 단락 플레이트(27)와 맞닿는다.
제1 차단벽(285)에는 제1 차단벽(285)을 두께 방향으로 관통하는 제1 통기 홀(286)이 형성되어 있다. 제1 차단벽(285)에는 하나 또는 둘 이상의 제1 통기 홀(286)이 형성될 수 있다. 상부 커버는 제1 차단벽(285)의 내면과 연결되며 호형상으로 만곡된 곡면(289)을 갖는다. 곡면(289)은 제1 차단벽(285)을 연결하여 돔 형상의 내부 공간을 형성한다.
상부 커버(28)에는 제1 차단벽(285)을 감싸는 제2 차단벽(284)이 형성되며 제2 차단벽(284)에는 제1 통기 홀(286)과 연통된 제2 통기 홀(287)이 형성된다. 제2 차단벽(284)은 사각 고리 형상의 횡단면을 갖고 제2 차단벽(284)의 하단은 단락 플레이트(27)와 맞닿는다. 제1 통기 홀(286)은 제2 통기 홀(287)보다 상기 캡 플레이트에 더 가깝게 배치된다. 이에 따라 제2 통기 홀(287)이 제1 통기 홀(286)보다 더 상부에 위치한다. 외측에 위치하는 제2 통기 홀(287)이 더 상부에 위치하면 내부의 공기는 더 쉽게 빠져 나갈 수 있으며 외부의 이물질은 차단벽들의 내측으로 쉽게 침투하지 못한다.
이차 전지(101)의 내부 압력이 상승하면 단락부재(56)가 위로 볼록하도록 변형되는데, 단락부재(56)가 상승함에 따라 단락부재(56)의 상부 공간이 축소된다. 이에 따라 단락부재(56) 상부의 압력이 증가하고 단락부재(56)가 더 이상 상승하지 못하는 문제가 발생할 수 있다. 그러나 본 실시예에 따르면 단락부재(56)가 상승하면서 제1 통기 홀(286)과 제2 통기 홀(287), 및 외부 홀(288)을 통해서 기체를 배출하므로 단락부재(56) 상부의 압력을 감소시킬 수 있다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있다.
101 10: 전극 어셈블리
11: 양극 11a: 양극 무지부
12: 음극 12a: 음극 무지부
13: 세퍼레이터 21: 제1 단자
22: 제2 단자 25: 리벳 단자
26: 케이스 27: 단락 플레이트
271: 연결 홀 275: 단락 돌기
28: 상부 커버 281: 상판
282: 측판 284: 제2 차단벽
285: 제1 차단벽 286: 제1 통기 홀
287: 제2 통기 홀 288: 외부 홀
289: 곡면 30: 캡 어셈블리
31: 캡 플레이트 37: 단락 홀
41, 42: 집전탭 54: 상부 절연부재
541: 바닥 542: 측벽
55, 59: 실링 가스켓 56: 단락부재
58: 연결판

Claims (11)

  1. 제1 전극과 제2 전극을 포함하는 전극 조립체;
    상기 전극 조립체가 내장되고 개구가 형성된 케이스;
    상기 제1 전극과 전기적으로 연결된 제1 단자;
    상기 제2 전극과 전기적으로 연결된 제2 단자;
    상기 개구에 결합되며 단락 홀이 형성되고 제1 전극과 전기적으로 연결된 캡 플레이트;
    상기 단락 홀에 삽입되며 변형될 때 상기 캡 플레이트와 상기 제2 단자를 전기적으로 연결하는 단락부재;
    상기 단락 홀을 덮으며 상기 단락부재를 향하여 돌출된 제1 차단벽을 포함하는 상부 커버;
    를 포함하고,
    상기 제1 차단벽에는 제1 통기 홀이 형성되고, 상기 상부 커버의 상면에는 상기 제1 통기 홀과 연통된 외부 홀이 형성되며,
    상기 상부 커버에는 상기 제1 차단벽을 감싸는 제2 차단벽이 형성되며, 상기 제2 차단벽에는 상기 제1 통기 홀과 연통된 제2 통기 홀이 형성되고, 상기 제2통기 홀은 상기 외부 홀에 연결된 이차 전지.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 외부 홀의 아래에는 상기 외부 홀과 연결된 배기 관이 설치된 이차 전지.
  3. 삭제
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 통기 홀은 상기 제2 통기 홀보다 상기 캡 플레이트에 더 가깝게 배치된 이차 전지.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 단자의 아래에는 단락 플레이트가 설치되고, 상기 단락 플레이트에는 상기 단락 부재의 상부에 배치된 연결 홀이 형성된 이차 전지.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 차단벽과 상기 제2 차단벽의 하단은 상기 단락 플레이트와 맞닿도록 설치되고, 상기 배기 관의 하단은 상기 단락 플레이트에서 이격된 이차 전지.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 단락 플레이트와 상기 캡 플레이트 사이에는 절연을 위한 상부 절연부재가 설치된 이차 전지.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 단락 플레이트에는 단락 돌기가 형성되고, 상기 단락 돌기는 상기 연결 홀을 감싸도록 형성된 이차 전지.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 상부 커버는 상판, 상기 상판의 측단에서 상기 캡 플레이트를 향하여 돌출되어 상기 상부 절연부재에 삽입된 측판을 포함하는 이차 전지.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 상부 커버는 상기 제1 차단벽의 내면과 연결되며 호형상으로 만곡된 곡면을 갖는 이차 전지.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 단락부재는 테두리부와 상기 테두리부에서 하부로 볼록하게 만곡된 오목부를 포함하는 이차 전지.
KR1020150036216A 2015-03-16 2015-03-16 단락부재를 갖는 이차 전지 KR102340112B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150036216A KR102340112B1 (ko) 2015-03-16 2015-03-16 단락부재를 갖는 이차 전지
US14/868,416 US9893346B2 (en) 2015-03-16 2015-09-29 Rechargeable battery having short-circuit member

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150036216A KR102340112B1 (ko) 2015-03-16 2015-03-16 단락부재를 갖는 이차 전지

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160111272A KR20160111272A (ko) 2016-09-26
KR102340112B1 true KR102340112B1 (ko) 2021-12-15

Family

ID=56925167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150036216A KR102340112B1 (ko) 2015-03-16 2015-03-16 단락부재를 갖는 이차 전지

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9893346B2 (ko)
KR (1) KR102340112B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102211364B1 (ko) * 2014-04-07 2021-02-03 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
CN108428825B (zh) * 2018-01-18 2024-01-02 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池顶盖组件、二次电池及汽车

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100494360B1 (ko) * 2003-08-20 2005-06-10 현대에너셀 주식회사 전지용 벤트 캡
KR101222286B1 (ko) * 2011-01-13 2013-01-15 로베르트 보쉬 게엠베하 이차전지
KR101265202B1 (ko) * 2011-06-08 2013-05-27 로베르트 보쉬 게엠베하 이차 전지
US8642196B2 (en) * 2011-06-08 2014-02-04 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery
KR101274909B1 (ko) * 2011-07-29 2013-06-17 로베르트 보쉬 게엠베하 이차 전지
JP5844669B2 (ja) * 2012-03-26 2016-01-20 デクセリアルズ株式会社 保護素子
KR20130139446A (ko) * 2012-06-07 2013-12-23 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR102220430B1 (ko) * 2014-02-28 2021-02-24 삼성에스디아이 주식회사 상부 절연부재를 갖는 이차전지
KR102249895B1 (ko) * 2014-03-31 2021-05-07 삼성에스디아이 주식회사 상부 절연부재를 갖는 이차 전지
KR102356494B1 (ko) * 2015-04-06 2022-01-26 삼성에스디아이 주식회사 단락부재를 갖는 이차 전지

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160111272A (ko) 2016-09-26
US20160276648A1 (en) 2016-09-22
US9893346B2 (en) 2018-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102356494B1 (ko) 단락부재를 갖는 이차 전지
KR102340111B1 (ko) 상부 절연부재를 갖는 이차 전지
KR101265202B1 (ko) 이차 전지
US9246140B2 (en) Rechargeable battery with a cap assembly having a first tab located outside of the case
KR101201744B1 (ko) 이차 전지
KR101711992B1 (ko) 상부 절연부재를 갖는 이차 전지
US20110135976A1 (en) Rechargeable battery
KR101683210B1 (ko) 이차 전지
US10910626B2 (en) Secondary battery including bottom retainer
US9812695B2 (en) Secondary battery
EP3062368B1 (en) Rechargeable battery
KR102208999B1 (ko) 이차 전지
US20160260961A1 (en) Rechargeable battery
US10096808B2 (en) Secondary battery
KR102283788B1 (ko) 이차 전지
US10205154B2 (en) Rechargeable battery having short-circuit protrusion
KR102323949B1 (ko) 상부 커버를 갖는 이차 전지
KR101775545B1 (ko) 단락 돌기를 갖는 이차 전지
KR102340112B1 (ko) 단락부재를 갖는 이차 전지
KR102220430B1 (ko) 상부 절연부재를 갖는 이차전지
KR20140094206A (ko) 이차 전지
KR102535006B1 (ko) 홈이 형성된 케이스를 포함하는 원통형 이차전지

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