KR102371196B1 - 이차 전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 기존의 젤리롤 방식의 전극 조립체 대비 고용량화를 이룰 수 있는 이차 전지를 제공한다. 일 예로, 본 발명의 일 실시예는 제1전극판과 제2전극판을 포함하고, 수평 방향의 양측부에 무지부가 돌출되어 형성된 전극 조립체; 상기 전극 조립체의 무지부와 대응하는 영역에 형성된 집전 부재; 및 상기 전극 조립체의 무지부를 상기 집전 부재에 전기적으로 접속하는 연성의 서브탭을 포함하고, 상기 무지부와 상기 서브탭은 상호간 접속된 후 함께 같은 방향으로 절곡된 이차 전지를 개시한다.

Description

이차 전지{Secondary Battery}
본 발명은 이차 전지에 관한 것이다. 구체적으로는 전극 조립체중 수평 방향의 양측부가 집전 부재에 연결되는 이차 전지에 관한 것이다.
이차 전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지로서, 하나의 전지 셀이 팩 형태로 포장된 저용량 전지의 경우 휴대폰 및 캠코더와 같은 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 전지 팩이 수십 개 연결된 전지 팩 단위의 대용량 전지의 경우 하이브리드 자동차, 전기 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.
상기 이차 전지는, 양, 음극판 사이에 절연체인 세퍼레이터(separator)를 개재하여 형성된 전극 조립체와 전해액을 케이스에 내장하고, 케이스에 캡 플레이트를 설치하여 구성된다. 여기서, 상기 전극 조립체의 대표적인 예로는 젤리-롤 형태를 들 수 있다. 이러한 젤리 롤 형태의 전극 조립체는 전극 조립체의 상부 방향으로 무지부가 돌출되고 상기 상부 방향으로 집전 부재가 연결되는 방식을 이용한다.
그러나 이러한 구조의 이차 전지는 셀의 측면에서 낭비되는 공간이 존재하여 이차 전지 용량 증대에 한계가 있으며 집전 부재와 접속된 탭부가 조립 과정에서 전극 조립체의 안쪽으로 파고들어 안정성이 떨어지는 문제가 있었다.
본 발명은 기존의 젤리롤 방식의 전극 조립체 대비 고용량화를 이룰 수 있는 이차 전지를 제공한다. 또한 본 발명은 탭부의 쇼트가 발생하는 것을 방지할 수 있는 이차 전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 제1전극판과 제2전극판을 포함하고, 수평 방향의 양측부에 무지부가 돌출되어 형성된 전극 조립체; 상기 전극 조립체의 무지부와 대응하는 영역에 형성된 집전 부재; 및 상기 전극 조립체의 무지부를 상기 집전 부재에 전기적으로 접속하는 연성의 서브탭을 포함하고, 상기 무지부와 상기 서브탭은 상호간 접속된 후 함께 같은 방향으로 절곡된다.
상기 전극 조립체의 무지부를 상기 서브탭에 전기적으로 접속하는 연성의 리드탭을 더 포함할 수 있고, 상기 무지부, 상기 리드탭 및 상기 서브탭은 상호간 접속된 후 함께 같은 방향으로 절곡될 수 있다.
상기 전극 조립체는 스택 타입일 수 있다.
상기 무지부와 상기 서브탭은 상기 전극 조립체의 스택 방향으로 상호간 접속될 수 있고, 상기 스택 방향에 수직 방향으로 함께 절곡될 수 있다.
상기 서브탭은 상기 집전 부재에 용접될 수 있고, 상기 무지부는 상기 서브탭에 용접될 수 있다.
상기 집전 부재는 상기 전극 조립체의 폭 방향에 평행한 제1섹션; 및 상기 제1섹션으로부터 수직 방향으로 절곡되어 상기 전극 조립체의 높이 방향에 평행한 제2섹션을 포함할 수 있고, 상기 제2섹션은 상기 서브탭 및 상기 무지부가 수용되도록 형성된 절곡 섹션을 포함할 수 있다.
상기 집전 부재의 절곡 섹션은 상기 제2섹션으로부터 상기 전극 조립체를 향하여 절곡된 절곡부; 및 상기 절곡부에 연결되어 상기 서브탭 및 무지부가 수용되는 수용부를 포함할 수 있다.
상기 무지부 및 서브탭을 덮으며 상기 집전 부재에 결합된 리테이너를 더 포함할 수 있다.
상기 서브탭은 상기 집전 부재에 접속되는 제1영역; 상기 무지부에 접속되는 제2영역을 포함할 수 있으며, 상기 제2영역은 상기 무지부와 함께 상기 제1영역에 대응하는 위치로 접힐 수 있다.
상기 무지부는 상기 전극 조립체의 양측부에서 상기 전극 조립체의 측면에 밀착되는 무지부 제1영역; 및 상기 서브탭의 제2영역에 접속하는 무지부 제2영역을 포함할 수 있고, 상기 무지부 제2영역은 상기 제2영역과 함께 접힐 수 있다.
상기 전극 조립체 및 상기 집전 부재를 감싸는 절연 테이프를 더 포함할 수 있다.
상기 집전 부재는 상기 전극 조립체의 측면에서 일측으로 편향되게 결합될 수 있다.
본 발명에 따른 이차 전지는 기존의 젤리롤 방식의 전극 조립체와 비교하여 스택 타입의 전극 조립체를 이용함으로써 고용량화를 이룰 수 있다. 또한 본 발명에 따른 이차 전지는 탭부가 집전 부재에 접속된 후 집전 부재 위에서 접혀지기 때문에 탭부가 전극 조립체의 안쪽으로 밀려들어가 쇼트되는 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이다.
도 2a는 도 1에서 2a-2a 선을 따라 절취한 단면도이고, 도 2b 및 도 2c는 이차 전지 중에서 스택 타입의 전극 조립체를 도시한 정면도 및 사시도이며, 도 2d는 집전 부재, 서브탭 및 무지부 사이의 접속 관계를 확대 도시한 부분 확대도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 조립체와 전극 조립체의 결합 상태를 개략적으로 도시한 사시도 및 부분 확대 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 조립체와 전극 조립체의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 조립 방법을 도시한 순서도이다.
도 6a 내지 6i는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 조립 방법을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
"하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)", "위(upper)"와 같은 공간에 관련된 용어가 도면에 도시된 한 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 용이한 이해를 위해 이용될 수 있다. 이러한 공간에 관련된 용어는 본 발명의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 발명의 용이한 이해를 위한 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 예를 들어, 도면의 요소 또는 특징이 뒤집어지면, "하부" 또는 "아래"로 설명된 요소 또는 특징은 "상부" 또는 "위에"로 된다. 따라서, "하부"는 "상부" 또는 "아래"를 포괄하는 개념이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(100)를 도시한 사시도이다. 또한, 도 2a는 도 1에서 2a-2a 선을 따라 절취한 단면도이고, 도 2b 및 도 2c는 이차 전지(100) 중에서 스택 타입의 전극 조립체(110)를 도시한 정면도 및 사시도이며, 도 2d는 집전 부재(150,160), 서브탭(157,167) 및 무지부(114,115) 사이의 접속 관계를 확대 도시한 부분 확대도이다.
도 1 및 도 2a 내지 도 2d를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지(100)는 스택 타입의 전극 조립체(110), 전극 조립체(110)를 수용하는 케이스(120), 전극 조립체(110)의 일측(예를 들면, 제1무지부(114))과 전기적으로 연결되는 제1단자부(130), 전극 조립체(110)의 타측(예를 들면, 제2무지부(115))과 전기적으로 연결되는 제2단자부(140), 전극 조립체(110)의 일측과 제1단자부(130)의 사이에 개재되는 제1집전 부재(150)와 제1서브탭(157), 전극 조립체(110)의 타측과 제2단자부(140)의 사이에 개재되는 제2집전 부재(160)와 제2서브탭(167), 케이스(120)의 개구에 결합되는 캡 조립체(170)를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지(100)는 케이스(120)의 내부에 설치되는 제1리테이너(180)와 제2리테이너(190)를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 이차 전지(100)는 리튬 이온 이차 전지로서 각형인 것을 예로서 설명한다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 본 발명은 리튬 폴리머 전지 등의 다양한 타입의 전지에 적용될 수 있다.
전극 조립체(110)는 제1전극판(111), 제2전극판(112), 제1,2전극판 (111,112)사이의 세퍼레이터(113)가 스택된 형태로 이루어질 수 있다(도 2c 및 도 2d 참조). 즉, 전극 조립체(110)는 젤리롤 형태로 권취된 형태가 아니라, 사각의 제1전극판(111), 사각의 세퍼레이터(113) 및 사각의 제2전극판(112)이 순차적으로 스택된 직육면체 형태일 수 있다. 이러한 스택 타입으로서 직육면체 형태의 전극 조립체(110)가 대략 직육면체 형태의 개구를 갖는 케이스(120)에 결합될 경우, 전극 조립체(110)와 케이스(120)의 사이에는 빈 공간이 거의 없게 되기 때문에, 전지 용량이 상당히 증가된다.
여기서, 제1전극판(111)은 음극으로 제2전극판(112)은 양극으로 동작할 수 있으며, 반대로 제1전극판(111)은 양극으로 제2전극판(112)은 음극으로 동작할 수도 있다. 다만, 본 발명에서는 설명의 편의를 위하여 제1전극판(111)이 음극으로 동작하고, 제2전극판(112)이 양극으로 동작하는 것을 예로 하여 설명한다.
제1전극판(111)은 구리, 구리 합금, 니켈 또는 니켈 합금과 같은 금속 포일로 형성된 제1전극 집전체에 흑연 또는 탄소 등의 제1전극 활물질이 도포되어 형성되며, 제1전극 활물질이 도포되지 않는 영역인 제1무지부(114)를 포함한다. 제1무지부(114)는 제1전극판(111)과 제1단자부(130)(130) 간의 전류 흐름의 통로가 된다.
여기서, 제1무지부(114)는, 도 2c에 도시된 바와 같이, 전극 조립체(110)의 일측으로 일정 길이 돌출/연장되고, 대략 "U"형태로 절곡된 형태일 수 있으며, 이러한 형태로 하기할 제1집전 부재(150) 및 제1서브탭(157)을 감싸면서, 제1서브탭(157)에 접속될 수 있다. 즉, 전극 조립체(110)의 제1무지부(114)는 원래 평평한 형태였으나, 제1집전 부재(150) 및 제1서브탭(157)에 접속되도록 대략 "U"형태로 절곡된다.
더불어, 제1무지부(114)는 전극 조립체(110)의 일측에 밀착된 제1영역(114a)과, 제1영역(114a)에 대략 수평하게 절곡된 제2영역(114b)과, 제1,2영역(114a,114b)을 연결하는 제3영역(114c)을 포함할 수 있다.
제2전극판(112)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금과 같은 금속 포일로 형성된 제2전극 집전체에 전이금속산화물 등의 제2전극 활물질이 도포되어 형성되며, 제2전극 활물질이 도포되지 않은 영역인 제2무지부(115)를 포함한다. 제2무지부(115)는 제2전극판(112)과 제2단자부(140)(140) 간의 전류 흐름의 통로가 된다.
여기서, 제2무지부(115)는 전극 조립체(110)의 타측으로 돌출/연장되고, 대략 "U"형태로 절곡된 형태일 수 있으며, 이러한 형태로 하기할 제2집전 부재(160) 및 제2서브탭(167)을 감싸면서, 제2서브탭(167)에 접속될 수 있다. 즉, 전극 조립체(110)의 제2무지부(115)는 원래 평평한 형태였으나, 제2집전 부재(160) 및 제2서브탭(167)에 접속되도록 대략 "U"형태로 절곡된다.
더불어, 제2무지부(115)는 전극 조립체(110)의 타측에 밀착된 제1영역(115a)과, 제1영역(115a)에 대략 수평하게 절곡된 제2영역(115b)과, 제1,2영역(115a,115b)을 연결하는 제3영역(미도시)을 포함할 수 있다.
또한, 제1무지부(114)와 제2무지부(115)는 전극 조립체(110) 중에서 수평 방향인 서로 반대 방향으로 일정 길이 돌출/연장/절곡된 형태를 한다.
세퍼레이터(113)는 제1전극판(111)과 제2전극판(112) 사이에 위치되어 쇼트를 방지하고 리튬 이온의 이동을 가능하게 하는 역할을 하며, 폴리에틸렌이나, 폴리프로필렌이나, 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 복합 필름으로 이루어질 수 있다. 한편, 본 발명에서 상기 세퍼레이터(113)의 재질이 한정되지 않는다. 경우에 따라, 세퍼레이터(113)는 고체 전해질로 대체될 수도 있다.
이러한 전극 조립체(110)는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 전해액과 함께 케이스(120)에 수용된다. 상기 전해액은 EC, PC, DEC, EMC, DMC와 같은 유기 용매에 LiPF6, LiBF4와 같은 리튬염으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 전해액은 액체, 고체 또는 겔상일 수 있다.
케이스(120)는 상부에 개구가 형성된 속이 비어 있는 대략 직육면체 형태일 수 있다. 따라서, 이러한 개구를 통하여 전극 조립체(110)가 케이스(120)의 내부로 인서트될 수 있다.
제1단자부(130)는 제1집전 부재(150) 및 제1서브탭(157)을 매개로 하여 전극 조립체(110)의 제1무지부(114)에 전기적으로 연결된다. 여기서, 제1단자부(130)는 캡 조립체(170) 중 캡 플레이트(171)를 관통하는 제1단자 기둥(131)을 포함할 수 있고, 케이스(120)의 내측에서 제1단자 기둥(131)에 제1집전 부재(150)가 전기적으로 접속된다. 더욱이, 제1집전 부재(150)에 제1서브탭(157)이 접속되고, 이어서 제1서브탭(157)에 전극 조립체(110)의 제1무지부(114)가 전기적으로 접속된다.
제1집전 부재(150) 및 제1서브탭(157)은 제1무지부(114)와 동일 재질로 형성될 수 있다. 즉, 제1무지부(114)가 구리 계열 또는 니켈 계열이라면, 제1집전 부재(150) 및 제1서브탭(157) 역시 구리 계열 또는 니켈 계열일 수 있다. 따라서, 제1서브탭(157)이 제1집전 부재(150)에 용이하게 용접되고, 제1무지부(114)가 제1서브탭(157)에 용이하게 용접될 수 있다.
더불어, 제1서브탭(157)은 용이하게 휘어질 수 있다. 즉, 제1서브탭(157)은 이차 전지(100)의 제조 공정 중 대략 "L"형태 및/또는 "U"형태로 휘어져야 하므로, 연성의 특성을 갖는다. 이를 위해, 제1서브탭(157)은 제1집전 부재(150)의 두께보다 작은 두께를 가질 수 있다.
제2단자부(140)는 제2집전 부재(160) 및 제2서브탭(167)을 매개로 하여 전극 조립체(110)의 제2무지부(115)에 전기적으로 연결된다. 여기서, 제2단자부(140)는 캡 조립체(170) 중 캡 플레이트(171)를 관통하는 제2단자 기둥(141)을 포함할 수 있고, 케이스(120)의 내측에서 제2단자 기둥(141)에 제2집전 부재(160)가 전기적으로 접속된다. 더욱이, 제2집전 부재(160)에 제2서브탭(167)이 접속되고, 이어서 제2서브탭(167)에 전극 조립체(110)의 제2무지부(115)가 전기적으로 접속된다.
제2집전 부재(160) 및 제2서브탭(167)은 제2무지부(115)와 동일 재질로 형성될 수 있다. 즉, 제2무지부(115)가 알루미늄 계열이라면, 제2집전 부재(160) 및 제2서브탭(167) 역시 알루미늄 계열일 수 있다. 따라서, 제2서브탭(167)이 제2집전 부재(160)에 용이하게 용접되고, 제2무지부(115)가 제2서브탭(167)에 용이하게 용접될 수 있다.
더불어, 제2서브탭(167)은 용이하게 휘어질 수 있다. 즉, 제2서브탭(167)은 이차 전지(100)의 제조 공정 중 대략 "L" 형태 및/또는 "U"형태로 휘어져야 하므로, 연성의 특성을 갖는다. 이를 위해, 제2서브탭(167)은 제2집전 부재(160)의 두께보다 작은 두께를 가질 수 있다.
캡 조립체(170)는 우선 평판 형태의 캡 플레이트(171)를 포함한다. 즉, 캡 플레이트(171)는 얇은 판재로 이루어지며, 케이스(120)의 개구에 결합되어 개구를 밀폐한다, 또한, 캡 플레이트(171)에는 밀폐된 케이스(120)의 내부로 전해액을 주입하는 전해액 주입부(172)를 포함하고, 전해액 주입부(172)는 전해액 주입 후, 밀봉마개(173)에 의하여 밀봉된다. 또한, 캡 플레이트(171)는 벤트홀(174)을 포함하고, 벤트홀(174)에는 밀폐된 케이스(120)의 내부 압력이 설정된 압력 이상일 때 파단되는 벤트 플레이트(175)가 설치된다.
한편, 제1단자부(130)는 캡 플레이트(171) 상에 위치되며 제1단자 기둥(131)에 결합된 제1단자 플레이트(132)(예를 들면, 알루미늄 재질임), 제1단자 플레이트(132)와 캡 플레이트(171)의 사이에 설치되는 제1단자 상부 절연부재(133), 제1단자 기둥(131)과 캡 플레이트(171) 사이에 개재되는 제1단자 시일 가스켓(134), 제1단자 기둥(131)에 연결된 제1집전 부재(150)와 캡 플레이트(171)의 사이에 설치되는 제1단자 하부 절연부재(135)를 포함할 수 있다.
더욱이, 제2단자부(140)는 캡 플레이트(171) 상에 위치되며 제2단자 기둥(141)에 결합된 제2단자 플레이트(142)(예를 들면, 알루미늄 재질), 제1단자 플레이트(132)와 캡 플레이트(171)의 사이에 설치되는 제2단자 상부 절연부재(143), 제2단자 기둥(141)과 캡 플레이트(171) 사이에 개재되는 제2단자 시일 가스켓(144), 제2단자 기둥(141)에 연결된 제2집전 부재(160)와 캡 플레이트(171)의 사이에 설치되는 제2단자 하부 절연부재(145)를 포함할 수 있다.
여기서, 제2단자 상부 절연부재(143)는 고저항 도전체로 대체될 수 있으며, 이 경우 캡 플레이트(171) 및 케이스(120)는 제2단자부(140)와 같은 극성을 가질 수 있다. 즉, 이차 전지(100)는 양극 대전된 케이스(120) 및 캡 플레이트(170)를 포함할 수 있다.
계속해서, 제1집전 부재(150)는 전극 조립체(110)의 일측에 위치되어, 제1무지부(114) 및 제1서브탭(157)을 효율적으로 수용할 수 있도록 특별한 구조를 갖는다. 즉, 제1집전 부재(150)는 전극 조립체(110)의 폭 방향, 전극 조립체(110)의 상면 및/또는 캡 플레이트(171)의 길이 방향에 대략 수평한 제1섹션(151)과, 제1섹션(151)으로부터 수직 방향으로 절곡되어 전극 조립체(110)의 측면에 대략 수평한 제2섹션(152)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1섹션(151)이 제1단자 기둥(131)에 결합된다.
또한, 제2섹션(152)에 제1무지부(114) 및 제1서브탭(157)을 수용할 수 있도록 일정 깊이의 절곡 섹션(153)이 형성될 수 있다. 즉, 절곡 섹션(153)은 제2섹션(152)으로부터 전극 조립체(110)를 향하여 대칭된 형태로 절곡된 한쌍의 절곡부(154)와, 한쌍의 절곡부(154)를 연결하며, 제1무지부(114) 및 제1서브탭(157)이 수용되는 수용부(155)를 포함할 수 있다.
즉, 수용부(155)에, 예를 들면, 제1서브탭(157)이 접속(용접)된 후 "L" 형태로 절곡되고, 제1서브탭(157)에 "L"형태로 절곡된 제1무지부(114)가 접속(용접)되며, 이후 제1무지부(114) 및 제1서브탭(157)이 함께 "U"형태로 절곡될 수 있다.
한편, 제2섹션(152)의 상단 및 하단에는 각각 관통홀(156a,156b)이 형성되어 있고, 이러한 관통홀(156a,156b)에 제1리테이너(180)가 제1무지부(114) 및 제1서브탭(157)을 덮으며 결합된다. 즉, 제1리테이너(180)에 형성된 돌기(181a,181b)가 상기 관통홀(156a,156b)에 결합됨으로써, 결국 제1리테이너(180)가 제2섹션(152)에 대략 평행하게 결합된다. 비록, 아래에서 다시 설명하겠지만, 제2섹션(152)이 전극 조립체(110)의 측면 중심으로부터 일측으로 편향되게 형성되었지만, 제1리테이너(180)는 전극 조립체(110)의 일측 측면 전체뿐만 아니라 제2섹션(152)도 모두 덮게 된다.
더불어, 제2집전 부재(160)는 전극 조립체(110)의 타측에 위치되어, 제2무지부(115) 및 제2서브탭(167)을 효율적으로 수용할 수 있도록 특별한 구조를 갖는다. 즉, 제2집전 부재(160)는 전극 조립체(110)의 상면 및/또는 캡 플레이트(171)의 길이 방향에 대략 수평한 제1섹션(161)과, 제1섹션(161)으로부터 수직 방향으로 절곡되어 전극 조립체(110)의 측면에 대략 수평한 제2섹션(162)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1섹션(161)이 제2단자 기둥(141)에 결합된다.
또한, 제2섹션(162)에 제2무지부(115) 및 제2서브탭(167)을 수용할 수 있도록 일정 깊이의 절곡 섹션(163)이 형성될 수 있다. 즉, 절곡 섹션(163)은 제2섹션(162)으로부터 전극 조립체(110)를 향하여 대칭된 형태로 절곡된 한쌍의 절곡부(164)와, 한쌍의 절곡부(164)를 연결하며, 제2무지부(115) 및 제2서브탭(167)이 수용되는 수용부(165)를 포함한다.
즉, 수용부(165)에 예를 들면, 제2서브탭(167)이 접속(용접)된 후 "L" 형태로 절곡되고, 제2서브탭(167)에 "L"형태로 절곡된 제2무지부(115)가 접속(용접)된 후, 제2무지부(115) 및 제2서브탭(167)이 "U"형태로 절곡될 수 있다.
한편, 제2섹션(162)의 상단 및 하단에는 각각 관통홀(166a,166b)이 형성되어 있고, 이러한 관통홀(166a,166b)에 제2리테이너(190)가 제2무지부(115) 및 제2서브탭(167)을 덮으며 결합된다. 즉, 제2리테이너(190)에 형성된 돌기(191a,191b)가 상기 관통홀(166a,166b)에 결합됨으로써, 결국 제2리테이너(190)가 제2섹션(162)에 대략 평행하게 결합된다. 비록, 아래에서 다시 설명하겠지만, 제2섹션(162)이 전극 조립체(110)의 측면 중심으로부터 일측으로 편향되게 형성되었지만, 제2리테이너(190)는 전극 조립체(110)의 타측 측면 전체뿐만 아니라 제2섹션(162)도 모두 덮게 된다.
계속해서, 제1서브탭(157)은 제1무지부(114)의 제2영역(114b)과 제1집전 부재(150)의 사이에 개재되어, 전극 조립체(110)의 제1무지부(114)를 제1집전 부재(150)에 연결한다. 즉, 제1서브탭(157)은 제1영역(158)과 제2영역(159)을 포함하며, 제1영역(158)은 제1집전 부재(150)에 접속되고, 제2영역(159)은 제1무지부(114)의 제2영역(114b)에 접속된다. 또한, 제1서브탭(157)의 제1,2영역(158,159)은 상호간 "U" 형태로 절곡된 형태를 한다.
더불어, 제2서브탭(167)은 제2무지부(115)의 제2영역(115b)과 제2집전 부재(160)의 사이에 개재되어, 전극 조립체(110)의 제2무지부(115)를 제2집전 부재(160)에 연결한다. 즉, 제2서브탭(167)은 제1영역(168)과 제2영역(169)을 포함하며, 제1영역(168)은 제2집전 부재(160)에 접속되고, 제2영역(169)은 제2무지부(115)의 제2영역(115b)에 접속된다. 또한, 제2서브탭(167)의 제1,2영역(168,169)은 상호간 "U" 형태로 절곡된 형태를 한다.
또한, 제1리테이너(180)는 대체로 평판 형태를 하며, 이는 절연체이다. 이러한 제1리테이너(180)는 상단과 하단에 각각 형성된 돌기(181a,181b)를 포함한다. 상부에 형성된 돌기(181a)는 제1집전 부재(150) 중 제2섹션(152)의 상단에 형성된 상부 관통홀(156a)에 결합되고, 하부에 형성된 돌기(181b)는 제1집전 부재(150) 중 제2섹션(152)의 하단에 형성된 하부 관통홀(156b)에 결합된다. 이러한 제1리테이너(180)는 제1무지부(114), 제1서브탭(157) 및 제1집전 부재(150)중 제2섹션(152)을 덮음으로써, 이들이 케이스(120)에 전기적으로 접촉되지 않도록 한다.
더불어, 제2리테이너(190)는 대체로 평판 형태를 하며, 이는 절연체이다. 이러한 제2리테이너(190)는 상단과 하단에 각각 형성된 돌기(191a,191b)를 포함한다. 상부에 형성된 돌기(191a)는 제2집전 부재(160) 중 제2섹션(162)의 상단에 형성된 상부 관통홀(166a)에 결합되고, 하부에 형성된 돌기(191b)는 제2집전 부재(160) 중 제2섹션(162)의 하단에 형성된 하부 관통홀(166b)에 결합된다. 이러한 제2리테이너(190)는 제2무지부(115), 제2서브탭(167) 및 제2집전 부재(160)중 제2섹션(162)을 덮음으로써, 이들이 케이스(120)에 전기적으로 접촉되지 않도록 한다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 조립체(170)와 전극 조립체(110)의 결합 상태를 개략적으로 도시한 사시도 및 부분 확대 사시도이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 조립체(170)와 전극 조립체(110)의 분해 사시도이다. 여기서, 부분적으로 상술한 도 1, 도 2a 내지 도 2d를 참조하기도 한다.
먼저, 도 3a, 도 3b 및 도 4a를 참조하면, 스택 타입의 전극 조립체(110) 중에서 수평 방향의 양측으로 제1,2무지부(114,115)가 제1,2집전 부재(150,160)에 각각 결합된다. 제1,2집전 부재(150,160)는 캡 플레이트(171)의 양 끝단에서 전극 조립체(110) 중에서 수평 방향의 양측 측면 방향으로 수직하게 하부로 연장되어 형성된다. 특히, 제1,2집전 부재(150,160)는 제1,2무지부(114,115)와 연성의 제1,2서브탭(157,167)를 통해 각각 접속된다. 상기 연성의 제1,2서브탭(157,167)은 전극 연결부로 불릴 수도 있다.
이때, 제1,2무지부(114,115)와 제1,2서브탭(157,167)은 서로 접속되어 180도로 접혀 전극 조립체(110)의 수평 방향 양측 측면에 밀착된다. 즉, 제1,2무지부(114,115)와 제1,2서브탭(157,167)은 전극 조립체(110)의 스택 방향으로 상호간 접속되고, 이어서 스택 방향에 수직 방향으로 절곡됨으로써, 결국 180도로 접힌 형태를 하게 된다.
또한, 제1,2집전 부재(150,160)의 제2섹션(152,162)은 제1섹션(151,161)의 단부로부터 하부 방향으로 절곡되어 연장되되, 전극 조립체(110)의 적층 방향에서 일측으로 치우치게 형성될 수 있다. 즉, 제2섹션(152,162)은 적층된 전극 조립체(110)의 가운데 부분을 기준으로 어느 일측에 편향되어 형성될 수 있다. 따라서, 전극 조립체(110)로부터 돌출/연장된 제1,2무지부(114,115)를 전극 조립체(110)의 대략 중앙 부분에서 하나로 모아 쉽게 절곡하여 제1,2집전 부재(150,160)에 용이하게 용접할 수 있으며, 특히, 이러한 제1,2집전 부재(150,160)의 디자인에 의해 제1,2무지부(114,115)의 길이를 상대적으로 짧게 할 수 있다.
도 4a를 참조하면, 제1,2서브탭(157,167)은 일 영역이 제1,2집전 부재(150,160)에 각각 부착되며, 다른 영역은 제1,2무지부(114,115)에 각각 접속된다.
일 실시예에서, 제1,2서브탭(157,167)은 제1,2집전 부재(150,160)에 각각 부착되는 제1영역(158,168)과, 제1,2무지부(114,115)에 각각 부착되는 제2영역(159,169)으로 구분될 수 있다.
마찬가지로 전극 조립체(110)의 제1,2무지부(114,115)도 전극 조립체(110)의 수평 방향 중 양측 측면에 밀착되는 무지부 제1영역(114a, 115a)과 제1,2서브탭(157,167)의 제2영역(159,169)에 접속하는 무지부 제2영역(114b,115b)으로 구분될 수 있다.
그런 다음 제1,2서브탭(157,167)의 제2영역(159,169)과 제1,2무지부(114,115)의 무지부 제2영역(114b,115b)은 각각 180도 접혀서 전극 조립체(110)의 수평 방향 양측 바깥쪽에서 전극 조립체(110) 쪽으로 밀착된다.
바람직하게는, 제1,2서브탭(157,167)의 제1영역(158,168) 및 제2영역(159,169)의 폭은 제1,2집전 부재(150,160)의 폭과 유사하고, 제1,2무지부(114,115)의 무지부 제2영역(159,169)의 폭도 제1,2집전 부재(150,160)의 폭과 유사하다.
일 실시예에서, 제1,2서브탭(157,167)의 제1영역(158, 168)이 제1,2집전 부재(150,160)의 외측 표면에 부착됨으로써, 전극 조립체(110) 쪽에서 외측으로 갈수록, 제1,2무지부(114,115)의 무지부 제1영역(114a,115a), 제1,2집전 부재(150,160), 제1,2서브탭(157,167)의 제1영역(158,168), 제1,2서브탭(157,167)의 제2영역(159,169) 그리고 제1,2무지부(114,115)의 무지부 제2영역(114b,115b)이 적층되는 형태가 된다.
그리고 제1,2집전 부재(150,160)와 제1,2무지부(114,115)가 접속되는 영역 외부에는 절연성의 제1,2리테이너(180,190)가 각각 결합되어 제1,2집전 부재(150,160)와 제1,2무지부(114,115)들의 결합 구조물을 보호하고, 케이스(120)와의 전기적 연결을 차단한다.
한편, 도 4a를 참조하면, 제1,2무지부(114,115)가 제1,2서브탭(157,167)에 각각 직접 접속된 것으로 도시되어 있으나, 경우에 따라, 도 4b에 도시된 바와 같이, 무지부(114)는 별도의 연성의 리드탭(267)을 통해 서브탭(157)에 접속될 수도 있다.
예를 들면, 전극 조립체(110) 중 제1무지부(114)가 L자 형태로 절곡된 제1리드탭(267)에 용접된 후, 제1리드탭(267)이 L자 형태로 절곡된 제1서브탭(157)에 접속될 수 있다.
즉, 전극 조립체(110)중 제1무지부(114)의 제1,2영역(114a,114b)이 제1리드탭(267)중 제1,2영역(268,269)에 용접되고, 제1리드탭(267) 중 제2영역(269)이 제1서브탭(157)의 제2영역(159)에 용접될 수 있다. 물론, 이후에는 제1무지부(114), 제1리드탭(267) 및 제1서브탭(157)이 대략 "U"형태로 절곡되어 제1집전 부재(150)에 밀착된다.
이와 같이 하여, 다수의 제1무지부(114)가 하나의 제1리드탭(167)에 접속된 이후, 하나의 제1리드탭(267)이 제1서브탭(157) 및 제1집전 부재(150)에 접속됨으로써, 접속 공정이 용이해진다.
이러한 특징은 제2무지부(115)와 제2서브탭(167) 사이에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 이차 전지(100)의 조립 방법을 도시한 순서도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지(100)의 조립 방법은 캡 조립체 및 서브탭 공급 단계(S1)와, 캡 조립체에 서브탭을 접속하는 단계(S2)와, 서브탭을 절곡하는 단계(S3)와, 전극 조립체 공급 단계(S4)와, 서브탭에 전극 조립체를 접속하는 단계(S5)와, 접속부 절곡 단계(S6)와, 리테이너 결합 단계(S7)와, 절연 테이프로 전극 조립체를 마감하는 단계(S8)와, 전극 조립체를 케이스에 인서트하는 단계(S4)를 포함한다.
도 6a 내지 6i는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(100)의 조립 방법을 도시한 도면이다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 캡 조립체 및 서브탭 공급 단계(S1)에서, 대략 직사각 평판 형태의 캡 조립체(170)와, 직사각 평판 형태로서 연성의 특성을 갖는 제1,2서브탭(157,167)이 공급된다.
여기서, 캡 조립체(170)중 캡 플레이트(171)에는 제1단자부(130)와 제2단자부(140)가 관통되어 결합되고, 또한 제1단자부(130)에 제1집전 부재(150)가 접속되며, 제2단자부(140)에 제2집전 부재(160)가 접속된다. 더불어, 제1서브탭(157)은 제1집전 부재(150)에 접속되는 제1영역(158)과 접속되지 않은 제2영역 (159)을 포함하고, 제2서브탭(167) 역시 제2집전 부재(160)에 접속되는 제1영역(168)과 접속되지 않는 제2영역(169)을 포함할 수 있다.
도 6b에 도시된 바와 같이, 캡 조립체에 서브탭을 접속하는 단계(S2)에서, 제1서브탭(157)의 제1영역(158)이 제1집전 부재(150)에 레이저 용접, 전기 저항 용접 또는 초음파 용접 등의 방법으로 접속되고, 제2영역(159)이 제1집전 부재(150)로부터 전방으로 일정 길이 연장된 형태를 하며, 마찬가지로 제2서브탭(167)의 제1영역(168)이 제2집전 부재(160)에 레이저 용접, 전기 저항 용접 또는 초음파 용접 등의 방법으로 접속되고, 제2영역(169)이 제2집전 부재(160)로부터 전방으로 일정 길이 연장된 형태를 한다.
좀 더 구체적으로, 제1서브탭(157)의 제1영역(158)은 제1집전 부재(150)중 제2섹션(152)에 절곡되어 형성된 수용부(155)에 접속되고, 제2서브탭(167)의 제1영역(168)은 제2집전 부재(160) 중 제2섹션(162)에 절곡되어 형성된 수용부(165)에 접속된다.(도 6a 참조)
도 6c에 도시된 바와 같이, 서브탭을 절곡하는 단계(S3)에서, 제1집전 부재(150)에 접속된 제1서브탭(157) 중에서 제2영역(159)이 외측 방향으로 대략 90도 절곡되고, 또한 제2집전 부재(160)에 접속된 제2서브탭(167) 중에서 제2영역(169)이 외측 방향으로 대략 90도 절곡된다. 여기서, 제1,2서브탭(157,167)은 연성의 특성을 갖고 있으므로, 용이하게 외측 방향으로 절곡될 수 있다.
도 6d에 도시된 바와 같이, 전극 조립체 공급 단계(S4)에서, 수평 방향의 양측부에 각각 제1무지부(114) 및 제2무지부(115)가 돌출/연장/절곡된 스택 타입의 전극 조립체(110)가 공급된다.
여기서, 제1무지부(114)는 전극 조립체(110)의 일측에 밀착된 무지부 제1영역(114a)과, 무지부 제1영역(114a)으로부터 절곡되어 제1서브탭(157)의 제2영역(159)에 대략 수평하게 연장된 무지부 제2영역(114b)을 포함할 수 있다.
마찬가지로, 제2무지부(115) 역시 전극 조립체(110)의 타측에 밀착된 무지부 제1영역(115a)과, 무지부 제1영역(115a)으로부터 절곡되어 제2서브탭(167)의 제2영역(169)에 대략 수평하게 연장된 무지부 제2영역(115b)을 포함할 수 있다.
또한, 제1무지부(114)의 무지부 제2영역(114b)의 높이 및 폭은 제1서브탭(157)의 제2영역(159)의 높이 및 폭과 동일 또는 유사하고, 제2무지부(115)의 무지부 제2영역(115b)의 높이 및 폭은 제2서브탭(167)의 제2영역(169)의 높이 및 폭과 동일 또는 유사할 수 있다.
도 6e에 도시된 바와 같이, 서브탭에 전극 조립체를 접속하는 단계(S5)에서, 전극 조립체(110)의 일측에 구비된 제1무지부(114) 중 무지부 제2영역(114b)이 제1서브탭(157) 중 제2영역(159)에 레이저 용접, 전기 저항 용접 또는 초음파 용접 등의 방법으로 접속되고, 마찬가지로 전극 조립체(110)의 타측에 구비된 제2무지부(115) 중 무지부 제2영역(115b)이 제2서브탭(167) 중 제2영역(169)에 레이저 용접, 전기 저항 용접 또는 초음파 용접 등의 방법으로 접속된다.
이와 같이 하여, 스택 타입의 전극 조립체(110)가 제1집전 부재(150) 및 제2집전 부재(160)의 사이에 위치되는 동시에, 제1집전 부재(150) 및 제2집전 부재(160)에 전기적으로 접속된다. 따라서, 전극 조립체(110)는 캡 조립체(170)와 일체로 핸들링될 수 있다.
도 6f에 도시된 바와 같이, 접속부 절곡 단계(S6)에서, 제1집전 부재(150)에 접속된 제1서브탭(157)과 제1서브탭(157)에 접속된 제1무지부(114)가 대략 "U"형태로 절곡되어 제1집전 부재(150)에 밀착되고, 마찬가지로 제2집전 부재(160)에 접속된 제2서브탭(167)과 제2서브탭(167)에 접속된 제2무지부(115)가 대략 "U"형태로 절곡되어 제2집전 부재(160)에 밀착된다.
즉, 제1집전 부재(150)에 접속된 제1서브탭(157) 중에서 제2영역(159)과, 제1서브탭(157)의 제2영역(159)에 접속된 제1무지부(114)의 무지부 제2영역 (114b)이 대략 90도 더 절곡됨으로써, 결국 제1서브탭(157) 및 제1무지부(114)가 대략 "U" 형태로 절곡된 형태를 하게 된다. 다르게 설명하면, 제1서브탭(157) 중에서 제1영역(158)과 제2영역(159)은 상호간 180도 절곡되어 밀착되고, 또한 제1무지부(114) 중에서 무지부 제1영역(114a)과 무지부 제2영역(114b)도 상호간 180도 절곡된 형태를 한다. 또 다르게 설명하면, 제1집전 부재(150)에 접속된 제1서브탭(157)과, 제1서브탭(157)에 접속된 제1무지부(114)는 전극 조립체(110)의 스택 방향에 대하여 수직 방향으로 절곡된 형태를 하게 된다.
더불어, 제2집전 부재(160)에 접속된 제2서브탭(167) 중에서 제2영역(169)과, 제2서브탭(167)의 제2영역(169)에 접속된 제2무지부(115)의 무지부 제2영역(115b)이 대략 90도 더 절곡됨으로써, 결국 제2서브탭(167) 및 제2무지부(115)가 대략 "U" 형태로 절곡된 형태를 하게 된다. 다르게 설명하면, 제2서브탭(167) 중에서 제1영역(168)과 제2영역(169)은 상호간 180도 절곡되어 밀착되고, 또한 제2무지부(115) 중에서 무지부 제1영역(115a)과 무지부 제2영역(115b)도 상호간 180도 절곡된 형태를 한다. 또 다르게 설명하면, 제2집전 부재(160)에 접속된 제2서브탭(167)과, 제2서브탭(167)에 접속된 제2무지부(115)는 전극 조립체(110)의 스택 방향에 대하여 수직 방향으로 절곡된 형태를 하게 된다.
도 6g에 도시된 바와 같이, 리테이너 결합 단계(S7)에서, 제1집전 부재(150)에 절연성의 제1리테이너(180)가 결합되고, 제2집전 부재(160)에 절연성의 제2리테이너(190)가 결합된다.
즉, 제1리테이너(180) 중 상,하단에 각각 형성된 돌기(181a,181b)가 제1집전 부재(150)의 상,하단에 각각 형성된 관통홀(156a,156b)에 결합됨으로써, 제1리테이너(180)가 제1무지부(114) 및 제1서브탭(157)을 덮으며, 제1집전 부재(150)에 결합된다. 따라서, 제1리테이너(180)에 의해, 제1집전 부재(150), 제1무지부(114) 및/또는 제1서브탭(157)이 케이스(120)의 내벽에 전기적으로 접촉되지 않게 된다.
또한, 제2리테이너(190) 중 상,하단에 각각 형성된 돌기(191a,191b)가 제2집전 부재(160)의 상,하단에 각각 형성된 관통홀(166a,166b)에 결합됨으로써, 제2리테이너(190)가 제2무지부(115) 및 제2서브탭(167)을 덮으며, 제2집전 부재(160)에 결합된다. 따라서, 제2리테이너(190)에 의해, 제2집전 부재(160), 제2무지부(115) 및/또는 제2서브탭(167)이 케이스(120)의 내벽에 전기적으로 접촉되지 않게 된다.
물론, 제1,2리테이너(180,190)의 높이 및 폭은 제1,2집전 부재(150,160)의 높이 및 폭과 같거나 크게 형성됨은 당연하다.
도 6h에 도시된 바와 같이, 절연 테이프로 전극 조립체를 마감하는 단계(S8)에서, 절연 테이프(199)로 전극 조립체(110)가 감싸여짐으로써, 전극 조립체(110)의 외형이 더욱 컴팩트해진다. 특히, 절연 테이프(199)는 전극 조립체(110)의 양측부로 돌출된 제1,2리테이너(180,190)가 전극 조립체(110)의 양측부에 강하게 밀착되도록 함으로써, 하기할 인서트 단계가 용이하게 수행되도록 한다. 이러한 절연 테이프(199)는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 전해액에 반응하지 않는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등으로 형성될 수 있다.
도 6i에 도시된 바와 같이, 전극 조립체를 케이스에 인서트하는 단계(S9)에서, 절연 테이프(199)로 마감처리된 전극 조립체(110)가 각형의 케이스(120)에 인서트된다. 즉, 캡 조립체(170)중 캡 플레이트(171)가 케이스(120)의 개구를 완전히 막을 때까지 전극 조립체(110)가 케이스(120)에 인서트된다.
물론, 이러한 단계 이후에 캡 플레이트(171)가 케이스(120)에 레이저 용접되고, 전해액이 주입되며, 전해액 마개(173) 및 벤트 플레이트(175)가 캡 플레이트(171)에 결합됨으로써, 이차 전지(100)가 완성된다.
이와 같이 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(100)는 권취 타입이 아닌 스택 타입의 전극 조립체(110)가 이용되고, 무지부가 수평 방향의 양측으로 연장된 후 측면에 밀착되는 형태로 제작되기 때문에 기존의 젤리롤 방식에 비해 케이스(120) 내에서 전극 조립체(110)가 차지하는 공간을 더 확보할 수 있어 이차 전지(100)의 용량 확대를 이룰 수 있다.
또한, 전극 조립체(110)의 무지부와 집전 부재가 연성의 서브탭을 통해 접속된 뒤 180도 접혀 다시 전극 조립체(110) 측면에 밀착되기 때문에, 조립 과정에서 무지부가 전극 조립체(110) 안으로 밀려 들어가거나 접속된 부분이 떨어져 단락되는 문제가 발생하지 않는다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 이차 전지를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100; 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지
110; 전극 조립체 111; 제1전극판
112; 제2전극판 113; 세퍼레이터
114; 제1무지부 114a; 제1영역
114b; 제2영역 114c; 제3영역
115; 제2무지부 115a; 제1영역
115b; 제2영역
120; 케이스 130; 제1단자부
131; 제1단자 기둥 132; 제1단자 플레이트
133; 제1단자 상부 절연부재 134; 제1단자 시일 가스켓
135; 제1단자 하부 절연부재 140; 제2단자부
141; 제2단자 기둥 142; 제2단자 플레이트
143; 제2단자 상부 절연부재 144; 제2단자 시일 가스켓
145; 제2단자 하부 절연부재 150; 제1집전 부재
151; 제1섹션 152; 제2섹션
153; 절곡 섹션 154; 절곡부
155; 수용부 156a, 156b; 관통홀
157; 제1서브탭 158; 제1영역
159; 제2영역 160; 제2집전 부재
161; 제1섹션 162; 제2섹션
163; 절곡 섹션 164; 절곡부
165; 수용부 166a, 166b; 관통홀
167; 제2서브탭 168; 제1영역
169; 제2영역 170; 캡 조립체
171; 캡 플레이트 172; 주입구
173; 마개 174; 벤트홀
175; 벤트 플레이트 180; 제1리테이너
181a,181b; 돌기 190; 제2리테이너
191a,191b; 돌기 199; 절연 테이프
267; 리드탭 268; 제1영역
269; 제2영역

Claims (12)

  1. 제1전극판과 제2전극판을 포함하고, 수평 방향의 양측부에 무지부가 돌출되어 형성된 전극 조립체;
    상기 전극 조립체의 무지부와 대응하는 영역에 형성된 집전 부재; 및
    상기 전극 조립체의 무지부를 상기 집전 부재에 전기적으로 접속하는 연성의 서브탭을 포함하고,
    상기 무지부와 상기 서브탭은 상호간 접속된 후 함께 같은 방향으로 절곡되고,
    상기 집전 부재는 상기 전극 조립체의 폭 방향에 평행한 제1섹션; 및 상기 제1섹션으로부터 수직 방향으로 절곡되어 상기 전극 조립체의 높이 방향에 평행한 제2섹션을 포함하며, 상기 제2섹션은 상기 서브탭 및 상기 무지부가 수용되도록 형성된 절곡 섹션을 포함함을 특징으로 하는 이차 전지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극 조립체의 무지부를 상기 서브탭에 전기적으로 접속하는 연성의 리드탭을 더 포함하고,
    상기 무지부, 상기 리드탭 및 상기 서브탭은 상호간 접속된 후 함께 같은 방향으로 절곡된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극 조립체는 스택 타입인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 무지부와 상기 서브탭은 상기 전극 조립체의 스택 방향으로 상호간 접속되고, 상기 스택 방향에 수직 방향으로 함께 절곡된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브탭은 상기 집전 부재에 용접되고, 상기 무지부는 상기 서브탭에 용접된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 집전 부재의 절곡 섹션은
    상기 제2섹션으로부터 상기 전극 조립체를 향하여 절곡된 절곡부; 및
    상기 절곡부에 연결되어 상기 서브탭 및 무지부가 수용되는 수용부를 포함함을 특징으로 하는 이차 전지.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 무지부 및 서브탭을 덮으며 상기 집전 부재에 결합된 리테이너를 더 포함하는 이차 전지.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브탭은
    상기 집전 부재에 접속되는 제1영역;
    상기 무지부에 접속되는 제2영역을 포함하며,
    상기 제2영역은 상기 무지부와 함께 상기 제1영역에 대응하는 위치로 접히는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 무지부는
    상기 전극 조립체의 양측부에서 상기 전극 조립체의 측면에 밀착되는 무지부 제1영역; 및
    상기 서브탭의 제2영역에 접속하는 무지부 제2영역을 포함하고,
    상기 무지부 제2영역은 상기 제2영역과 함께 접히는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극 조립체 및 상기 집전 부재를 감싸는 절연 테이프를 더 포함하는 이차 전지.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 집전 부재는 상기 전극 조립체의 측면에서 일측으로 편향되게 결합된 이차 전지.
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