KR102612061B1 - 이차 전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 중성 셀을 안정적으로 형성하는 이차 전지를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 수용하는 케이스, 상기 케이스의 개구를 밀폐하고 제1전극에 전기적으로 연결되는 캡 플레이트, 상기 제1전극에 전기적으로 연결되어 상기 캡 플레이트의 외부로 인출되는 제1전극 단자, 제2전극에 전기적으로 연결되어 상기 캡 플레이트의 외부로 인출되는 제2전극 단자, 및 상기 제1전극 단자에 형성되어 상기 캡 플레이트와 전기적으로 연결되는 돌출부를 포함한다.

Description

이차 전지 {RECHARGEABLE BATTERY}
본 기재는 이차 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캡 플레이트에 전극 단자를 구비하고 중성 셀을 안정적으로 형성하는 이차 전지에 관한 것이다.
이차 전지는 일차 전지와 달리 충전 및 방전을 반복적으로 수행하는 전지이다. 소용량화 이차 전지는 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용된다. 대용량화 및 고밀도화 이차 전지는 하이브리드 자동차 및 전기 자동차의 모터 구동용 전원이나 에너지 저장용으로 사용된다.
예를 들면, 이차 전지는 전류를 충전 및 방전하는 전극 조립체, 전극 조립체를 수용하는 케이스, 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트, 전극 조립체를 캡 플레이트의 외측으로 인출하는 전극 단자, 및 과충전시 외부 단락되어 전극 조립체에 충전되어 있는 전류를 방전시키는 과충전 안전장치(OSD; overcharge safety device)를 포함한다.
일례를 들면, 과충전 안전장치는 음극 단자 측에 구비되어, 과충전 시 발생되는 내부 압력에 따라 이격 또는 단락되면서 정상 구동 또는 외부 단락되는 단락탭과 멤브레인을 포함한다. 단락탭은 음극 단자에 전기적으로 연결되고 절연부재를 개재하여 캡 플레이트의 외측에 배치된다. 멤브레인은 단락탭을 향하여 캡 플레이트의 단락 홀에 설치된다.
과충전시, 내부 압력에 의하여 멤브레인이 반전되어 단락탭에 접촉된다. 즉, 과충전 안전장치가 작동되어 전극 조립체에 충전되어 있는 전류를 방전시킨다. 이때, 양극 단자가 전극 조립체에 연결된 상태를 유지하게 되므로 이차 전지는 불완전한 중성 셀을 형성하게 된다. 즉 이차 전지의 안정성이 낮다.
이차 전지가 중성 셀을 안정적으로 형성하는 경우, 이차 전지의 네일(nail) 관통에 대한 안정성이 확보된다. 그러나 양극 단자가 전극 조립체에 연결된 불안정한 상태이므로 이차 전지의 네일 관통시, 이차 전지가 중성 셀로 작동될 수 있는 안정성이 낮다.
본 발명의 일 실시예는 중성 셀을 안정적으로 형성하는 이차 전지를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예는 과충전으로 과충전 안전장치의 작동시, 중성 셀을 안정적으로 형성하는 이차 전지를 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 일 실시예는 네일 관통에 대한 안정성을 높이는 이차 전지를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 수용하는 케이스, 상기 케이스의 개구를 밀폐하고 제1전극에 전기적으로 연결되는 캡 플레이트, 상기 제1전극에 전기적으로 연결되어 상기 캡 플레이트의 외부로 인출되는 제1전극 단자, 제2전극에 전기적으로 연결되어 상기 캡 플레이트의 외부로 인출되는 제2전극 단자, 및 상기 제1전극 단자에 형성되어 상기 캡 플레이트와 전기적으로 연결되는 돌출부를 포함한다.
상기 캡 플레이트는 상기 제1전극 단자에 대향하는 평면으로 형성되고, 상기 제1전극 단자는 상기 캡 플레이트를 향하여 볼록하게 형성되는 접촉 돌기를 구비할 수 있다.
상기 접촉 돌기는 상기 캡 플레이트를 향하여 볼록 곡면으로 형성될 수 있다.
상기 제1전극 단자는 상기 캡 플레이트에 절연부재를 개재하고, 상기 절연부재에 부분적으로 수용되어, 상기 캡 플레이트에 점접촉될 수 있다.
상기 절연부재는 관통구를 구비하며, 상기 점접촉을 형성할 수 있다.
상기 제1전극 단자와 상기 캡 플레이트 중 적어도 어느 일측은 상기 관통구에 배치될 수 있다.
상기 절연부재는 일측에 형성되는 돌기로 상기 캡 플레이트에 결합 및 고정되고, 상기 캡 플레이트의 반대측에 수용되는 상기 제1전극 단자를 다른 일측에 형성되는 후크로 고정시킬 수 있다.
상기 캡 플레이트는 상기 제1전극 단자를 향하여 볼록하게 형성되는 제1접촉 돌기를 구비하고, 상기 제1전극 단자는 상기 캡 플레이트의 상기 제1접촉 돌기를 향하여 볼록하게 형성되는 제2접촉 돌기를 구비할 수 있다.
상기 제1접촉 돌기와 상기 제2접촉 돌기는 서로를 향하여 볼록 곡면으로 형성될 수 있다.
상기 제1접촉 돌기와 상기 제2접촉 돌기는 서로를 향하여 돌출되고, 상기 캡 플레이트의 평면에 대하여 설정된 각도로 교차하는 방향으로 마주하는 제1경사면과 제2경사면을 각각 가질 수 있다.
상기 제1경사면과 상기 제2경사면은 상기 교차하는 방향으로 면접촉될 수 있다.
상기 제1전극 단자는 대향하는 상기 캡 플레이트에 면접촉으로 연결될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 상기 캡 플레이트의 단락홀에 설치되는 단락부재가 내부 압력에 따라 상기 제2전극 단자에 연결되는 단락탭에 이격 또는 단락되는 과충전 안전장치를 더 포함한다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예는 제1전극 단자를 캡 플레이트에 점접촉으로 연결하므로 제1전극 단자와 캡 플레이트의 점접촉 연결이 멜팅되어 끊어지므로 중성 셀을 안정적으로 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 제2전극 단자 측에 과충전 안전장치를 구비하고, 제1전극 단자를 캡 플레이트에 점접촉으로 연결하므로 과충전 안전장치의 작동시, 제1전극 단자와 캡 플레이트의 점접촉 연결이 멜팅되어 끊어지므로 중성 셀을 안정적으로 형성할 수 있다.
따라서 일 실시예는 과충전 안전장치 작동 후, 네일 관통에 대한 안정성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 이차 전지의 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 도 2에서 양극 단자 측을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 이차 전지의 단면도이다.
도 5는 도 4에서 양극 단자 측을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 이차 전지에서 양극 단자 측을 확대하여 도시한 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 제1실시예에 따른 이차 전지의 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1실시예의 이차 전지(1)는 전류를 충전 및 방전하는 전극 조립체(10), 전극 조립체(10)를 수용하는 케이스(15), 케이스(15)의 개구를 밀폐하는 캡 플레이트(20), 및 캡 플레이트(20)에 설치되는 제1전극 단자(이하, 양극 단자라 함)(22)와 제2전극 단자(이하, 음극 단자라 함)(21)를 포함한다. 이차 전지(1)는 음극 단자(21) 측에 과충전 안전장치(OSD, 40)를 더 구비한다.
일례를 들면, 전극 조립체(10)는 절연체인 세퍼레이터(13)의 양면에 제2전극(이하, 음극이라 함)(11)과 제1전극(이하 양극이라 함)(12)을 배치하고, 음극(11), 세퍼레이터(13) 및 양극(12)을 젤리롤 상태로 귄취하여 형성될 수 있다. 도시하지 않았으나 전극 조립체는 음극, 세퍼레이터 및 양극을 적층하여 형성될 수도 있다.
음극(11) 및 양극(12)은 각각 금속판의 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.
이와 같이, 무지부들(11b, 12b)은 전극 조립체(10)의 양단에 각각 배치될 수 있다. 또한 도시하지 않았으나, 무지부들은 캡 플레이트를 향하는 전극 조립체의 단부에 나란하게 배치될 수도 있다.
일례를 들면, 케이스(15)는 내부에 전극 조립체(10)와 전해액을 수용하는 공간을 설정하도록 대략 직육면체로 이루어지며, 외부와 내부 공간을 연결하는 개구를 직육면체의 일측에 형성한다. 개구는 전극 조립체(10)를 케이스(15)의 내부로 삽입할 수 있게 한다.
캡 플레이트(20)는 케이스(15)의 개구에 설치되어 케이스(15)의 개구를 밀폐한다. 예를 들면, 케이스(15)와 캡 플레이트(20)는 알루미늄으로 형성되어 서로 용접될 수 있다.
또한, 캡 플레이트(20)는 단자홀(H1), 전해액 주입구(29) 및 벤트 홀(24)을 더 구비한다. 전해액 주입구(29)는 케이스(15)에 캡 플레이트(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.
벤트 홀(24)은 셀 이벤트 시, 이차 전지(1)의 내부에서 외부로 가스를 배출시킬 수 있게 한다. 이를 위하여, 벤트 플레이트(25)는 캡 플레이트(20)(또는 케이스(미도시))의 벤트 홀(24)에 설치된다. 예를 들면, 벤트 플레이트(25)는 캡 플레이트(20)와 일체로 형성되는 박막 플레이트일 수 있다.
즉, 이차 전지(1)의 내부 압력이 설정 압력에 이르게 되면, 벤트 플레이트(25)가 절개되어 벤트 홀(24)을 개방한다. 벤트 플레이트(25)는 절개를 유도하는 노치(25a)를 구비한다.
음극 단자(21)는 전극 조립체(10)에 전기적 및 기계적으로 연결되어 캡 플레이트(20)의 단자홀(H1)에 설치된다. 즉 음극 단자(21)는 단자홀(H1)을 통하여 전극 조립체(10)의 음극(11)에 연결되어, 전극 조립체(10)의 음극(11)을 케이스(15)의 외부로 인출한다.
양극 단자(22)는 캡 플레이트(20)의 외면에 전기적 및 기계적으로 직접 연결되어, 전극 조립체(10)의 양극(12)을 케이스(15)의 외부로 인출한다. 이때, 양극(12)은 캡 플레이트(20)의 내면에 전기적 및 기계적으로 직접 용접 연결되어 있다. 따라서 캡 플레이트(20) 및 케이스(15)는 양극으로 대전된다.
음극 단자(21)는 캡 플레이트(20)의 단자홀(H1)에 각각 설치되는 리벳 터미널(21a), 캡 플레이트(20)의 내측에서 리벳 터미널(21a)에 일체로 넓게 형성되는 플랜지(21b), 및 캡 플레이트(20)의 외측에 배치되어 리벳 터미널(21a)에 리벳팅 또는 용접으로 연결되는 플레이트 터미널(21c)을 포함한다.
음극 개스킷(36)은 음극 단자(21)의 리벳 터미널(21a)과 단자홀(H1)의 내면 사이에 설치되어, 음극 단자(21)의 리벳 터미널(21a)과 캡 플레이트(20) 사이를 실링하고, 전기적으로 서로 절연한다.
음극 개스킷(36)은 플랜지(21b)와 캡 플레이트(20)의 내면 사이에 더 연장 설치되어, 플랜지(21b)와 캡 플레이트(20) 사이를 더 실링하고 전기적으로 절연한다. 즉 음극 개스킷(36)은 캡 플레이트(20)에 음극 단자(21)를 설치함으로써, 단자홀(H1)을 통하여 전해액이 새는 것(leak)을 방지한다.
일례를 들면, 음, 양극 리드탭(51, 52)은 음, 양극 단자(21, 22)를 전극 조립체(10)의 음, 양극(11, 12)에 각각 전기적 및 기계적으로 연결한다. 즉 음극 리드탭(51)을 리벳 터미널(21a)의 하단에 결합하여 하단을 코킹(caulking)함으로써, 음극 리드탭(51)은 플랜지(21b)에 지지되면서 리벳 터미널(21a)의 하단에 연결된다. 양극 리드탭(52)은 절곡되어 캡 플레이트(20)의 하면에 용접으로 직접 연결된다.
음극 절연부재(61)는 음극 리드탭(51)과 캡 플레이트(20) 사이에 설치되어, 음극 리드탭(51)과 캡 플레이트(20)를 전기적으로 절연시킨다. 음극 절연부재(61)는 일측으로 캡 플레이트(20)에 결합되고 다른 일측으로 음극 리드탭(51)과 리벳 터미널(21a) 및 플랜지(21b)를 감싸므로 이들의 연결 구조를 안정시킨다.
한편, 음극 단자(21)의 플레이트 터미널(21c)과 관련하여 과충전 안전장치(40)에 대하여 설명한다. 음극 단자(21) 측의 과충전 안전장치(40)는 과충전 시 발생될 수 있는 이차 전지(1)의 내부 압력에 따라 이격 또는 단락되는 단락탭(41)과 단락부재(43)를 포함한다.
단락탭(41)은 음극 단자(21)의 리벳 터미널(21a)에 전기적으로 연결되고, 절연부재(31)를 개재하여 캡 플레이트(20)의 외측에 배치된다. 절연부재(31)는 단락탭(41)과 캡 플레이트(20) 사이에 설치되어, 단락탭(41)과 캡 플레이트(20)를 전기적으로 절연시킨다. 즉 캡 플레이트(20)는 음극 단자(21)와 전기적으로 절연된 상태를 유지한다.
단락탭(41)과 플레이트 터미널(21c)을 리벳 터미널(21a)의 상단에 결합하여 상단을 코킹함으로써, 단락탭(41)과 플레이트 터미널(21c)은 리벳 터미널(21a)의 상단에 결합된다. 따라서 단락탭(41)과 플레이트 터미널(21c)은 절연부재(31)를 개재한 상태로 캡 플레이트(20)에 고정된다.
단락부재(43)는 캡 플레이트(20)에 형성되는 단락 홀(42)에 설치되어 단락 홀(42)을 밀폐하므로 이차 전지(1)의 내압을 받는다. 단락탭(41)은 음극 단자(21)에 연결되어 단락부재(43)의 외측을 따라 신장된다.
따라서 단락탭(41)과 단락부재(43)는 단락 홀(42)에 대응하고, 서로 마주하여 이격 상태(실선 상태)를 유지하고, 이차 전지(1)의 내압 상승시, 단락부재(43)의 반전에 의하여 단락 상태(가상선 상태)를 형성할 수 있다.
또한, 양극 단자(22)는 플레이트 터미널로 형성되고, 절연부재(32)를 개재하여 양극 리드탭(52)이 전기적으로 연결되는 캡 플레이트(20)에 전기적 및 물리적으로 연결된다. 따라서 캡 플레이트(20)는 양극 단자(22)에 연결되어 양극으로 대전된다.
이로 인하여, 음극으로 대전되는 단락탭(41)과 양극으로 대전되는 단락부재(43)는 과충전시 발생되는 이차 전지(1)의 내압 상승으로 외부 단락을 형성하여, 전극 조립체(10)에 충전된 전류를 외부에서 안전하게 방전시킬 수 있다.
도 3은 도 2에서 양극 단자 측을 확대하여 도시한 단면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 양극 단자(22)는 대향하는 캡 플레이트(20)에 점접촉으로 연결된다. 이를 위하여, 절연부재(32)는 일측에 캡 플레이트(20)에 고정되어서, 다른 일측으로 양극 단자(22)를 고정시킨다.
이차 전지(1)의 과충전으로 과충전 안전장치(40)가 작동하여 전극 조립체(10)에 충전된 전류를 방전하는 경우, 양극 단자(22)와 캡 플레이트(20)의 점접촉 연결이 멜팅되어 끊어지므로 중성 셀을 안정적으로 형성할 수 있게 한다.
점접촉은 이차 전지(1)가 정상적으로 구동시 양극 리드탭(52)에서 양극 단자(22)로 전류의 안정된 흐름을 가능하게 하고, 과충전 안전장치(40)가 작동시, 신속하게 멜팅 될 수 있는 구조 및 저항값으로 형성된다.
점접촉 연결을 위하여, 캡 플레이트(20)는 양극 단자(22)에 대향하는 평면으로 형성되고, 양극 단자(22)는 캡 플레이트(20)를 향하여 볼록하게 형성되는 접촉 돌기(23)를 구비한다. 접촉 돌기(23)는 캡 플레이트(20)를 향하여 볼록 곡면으로 형성된다.
양극 단자(22)는 캡 플레이트(20) 상에 배치되는 절연부재(32)에 부분적으로 수용되어, 접촉 돌기(23)로 캡 플레이트(20)에 점접촉 된다. 즉 양극 단자(22)와 캡 플레이트(20)는 점접촉에 의하여 전기적으로 연결된다.
이를 위하여, 절연부재(32)는 관통구(33)를 구비한다. 그리고 양극 단자(22)와 캡 플레이트(20) 중 적어도 어느 일측의 일부분이 관통구(33) 내에 배치된다. 제1실시예에서, 양극 단자(22)의 접촉 돌기(23)가 관통구(33)를 경유하여 캡 플레이트(20) 점접촉으로 연결된다.
절연부재(32)는 일측에 형성되는 돌기(325)로 캡 플레이트(20)에 결합 및 고정된다. 절연부재(32)와 캡 플레이트(20)의 견고한 결합 구조를 위하여, 절연부재(32)와 캡 플레이트(20) 사이에 접착제(미도시)가 개재될 수도 있다.
그리고 절연부재(32)는 캡 플레이트(20)의 반대측에 수용되는 양극 단자(22)를 다른 일측에 형성되는 후크(326)로 고정시킨다. 즉 절연부재(32)가 캡 플레이트(20)에 고정된 상태에서, 후크(326)는 절연부재(32)에 수용되는 양극 단자(22)의 외곽을 가압하므로 양극 단자(22)의 접촉 돌기(23)는 캡 플레이트(20)에 견고하게 점접촉 상태를 유지할 수 있게 된다.
한편, 제1실시예의 이차 전지(1)는 과충전 등에 의하여 내압이 상승하는 경우, 양극으로 대전되는 단락부재(43)가 반전되어(도 2의 가상선) 음극으로 대전되는 단락탭(41)에 접촉되어, 외부 단락을 형성한다. 따라서 전극 조립체(10)에 충전된 전류가 이차 전지(1)의 외부에서 안전하게 방전된다.
이때, 양극 단자(22)의 접촉 돌기(23)와 캡 플레이트(20) 사이에서 과전류가 흐르면서 접촉 돌기(23)가 멜팅되면서 점접촉이 끊어진다. 따라서 이차 전지(1)는 중성 셀을 형성하고, 중성 셀을 안정적으로 유지하게 된다. 그리고 이차 전지(1)는 과충전 안전장치(40) 작동 후, 네일 관통에 대하여 높은 안정성을 가질 수 있게 된다.
이하에서 본 발명의 다른 실시예들에 대하여 설명한다. 제1실시예 및 기 설명된 실시예와 다른 실시예들을 비교하여, 서로 동일한 구성을 생략하고 서로 다른 구성들에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 이차 전지의 단면도이고, 도 5는 도 4에서 양극 단자 측을 확대하여 도시한 단면도이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 제2실시예의 이차 전지(2)에서, 캡 플레이트(220)는 양극 단자(222)를 향하여 볼록하게 형성되는 제1접촉 돌기(221)를 구비하고, 양극 단자(222)는 캡 플레이트(220)의 제1접촉 돌기(221)를 향하여 볼록하게 형성되는 제2접촉 돌기(223)를 구비한다. 제1, 제2접촉 돌기(221, 223)는 서로를 향하여 볼록 곡면으로 형성된다.
양극 단자(222)는 캡 플레이트(220) 상에 배치되는 절연부재(232)에 부분적으로 수용되어, 제2접촉 돌기(223)로 캡 플레이트(220)의 제1접촉 돌기(221)에 점접촉 된다. 즉 양극 단자(222)와 캡 플레이트(220)는 점접촉에 의하여 전기적으로 연결된다.
이를 위하여, 절연부재(232)는 관통구(233)를 구비한다. 그리고 캡 플레이트(220)의 제1접촉 돌기(221)와 양극 단자(222)의 제2접촉 돌기(223)와 는 관통구(233)에 배치된다. 캡 플레이트(220) 및 양극 단자(222)의 제1, 제2접촉 돌기(221, 223)는 관통구(233)를 부분적으로 경유하면서 관통구(233) 내에서 점접촉으로 연결된다.
한편, 제2실시예의 이차 전지(2)는 과충전 등에 의하여 내압이 상승하는 경우, 과충전 안전장치(40)가 작동되어, 양극으로 대전되는 단락부재(43)가 반전되어(도 4의 가상선) 음극으로 대전되는 단락탭(41)에 외부 단락을 형성한다. 따라서 전극 조립체(10)에 충전된 전류가 외부에서 안전하게 방전된다.
이때, 양극 단자(222)의 제2접촉 돌기(223)와 캡 플레이트(20)의 제1접촉 돌기(221) 사이에서 과전류가 흐르면서 제1, 제2접촉 돌기(221, 223)가 멜팅되면서 점접촉이 끊어진다. 따라서 이차 전지(2)는 중성 셀을 형성하고, 중성 셀을 안정적으로 유지한다. 그리고 이차 전지(2)는 과충전 안전장치(40) 작동 후, 네일 관통에 대하여 높은 안정성을 가질 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 이차 전지에서 양극 단자 측을 확대하여 도시한 단면도이다. 도 6을 참조하면, 제3실시예의 이차 전지(3)에서, 캡 플레이트(320) 및 양극 단자(422)의 제1, 제2접촉 돌기(321, 323)는 서로를 향하여 돌출되고, 캡 플레이트(320)의 평면에 대하여 설정된 각도(θ)로 교차하는 방향으로 마주하는 제1경사면(322)과 제2경사면(324)을 각각 가진다.
그리고 양극 단자(422)의 제2접촉 돌기(323)와 캡 플레이트(320)의 제1접촉 돌기(321)는 관통구(233)에 배치된다. 캡 플레이트(320) 및 양극 단자(422)의 제1, 제2접촉 돌기(321, 323)는 관통구(233)를 부분적으로 경유하면서 관통구(233) 내에서 면접촉으로 연결된다.
제1, 제2경사면(322, 324)은 교차하는 방향으로 면접촉된다. 즉 양극 단자(422)는 대향하는 캡 플레이트(320)에 면접촉으로 연결된다. 면접촉은 점접촉을 포함한다. 제1, 제2경사면(322, 324)의 접촉 면적의 크기를 조절 및 설정하므로 과충전 안전장치(40)가 작동시, 제1, 제2접촉 돌기(321, 323)가 멜팅되어 점접촉을 끊는 과전류량 및 저항값을 설정할 수 있다.
도시하지 않았으나, 제1, 제2접촉 돌기 중 일측은 경사면으로 형성되고, 다른 일측은 볼록 돌기로 형성되어 점접촉될 수도 있다. 볼록 돌기 및 경사면은 점접촉을 형성하는 제1, 제2접촉 돌기를 다양한 구조로 형성할 수 있게 한다.
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, 3: 이차 전지 10: 전극 조립체
11: 제2전극(음극) 11a, 12a: 코팅부
11b, 12b: 무지부 12: 제1전극(양극)
13: 세퍼레이터 15: 케이스 20, 220, 320: 캡 플레이트
21: 제2전극 단자 21a: 리벳 터미널
21b: 플랜지 21c: 플레이트 터미널
22, 222, 422: 제1전극 단자 23: 접촉 돌기
24: 벤트 홀 25: 벤트 플레이트
25a: 노치 27: 밀봉 마개
29: 전해액 주입구 31, 32, 232: 절연부재
33, 233: 관통구 36: 음극 개스킷
40: 과충전 안전장치(OSD) 41: 단락탭
42: 단락 홀 43: 단락부재
51, 52: 음, 양극 리드탭 61: 음극 절연부재
221, 321: 제1접촉 돌기 223, 323: 제2접촉 돌기
322: 제1경사면 324: 제2경사면
325: 돌기 326: 후크
H1: 단자홀 θ: 각도

Claims (13)

  1. 전극 조립체;
    상기 전극 조립체를 수용하는 케이스;
    상기 케이스의 개구를 밀폐하고 제1전극에 전기적으로 연결되는 캡 플레이트;
    상기 제1전극에 전기적으로 연결되어 상기 캡 플레이트의 외부로 인출되는 제1전극 단자;
    제2전극에 전기적으로 연결되어 상기 캡 플레이트의 외부로 인출되는 제2전극 단자; 및
    상기 제1전극 단자에 형성되어 상기 캡 플레이트와 전기적으로 연결되는 돌출부를 포함하며,
    상기 제1전극 단자는 상기 캡 플레이트를 향하여 볼록하게 일체로 형성되는 접촉 돌기를 구비하고,
    상기 접촉 돌기는 상기 캡 플레이트를 향하여 볼록 곡면으로 형성되며,
    상기 접촉 돌기는 상기 캡 플레이트에 절연부재를 개재하고, 상기 절연부재에 부분적으로 수용되어, 볼록 곡면으로 상기 캡 플레이트에 점접촉되는 이차 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 캡 플레이트는 상기 제1전극 단자에 대향하는 평면으로 형성되는 접촉 돌기를 구비하는 이차 전지.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 절연부재는 관통구를 구비하며, 상기 점접촉을 형성하는 이차 전지.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1전극 단자와 상기 캡 플레이트 중 적어도 어느 일측은
    상기 관통구에 배치되는 이차 전지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 절연부재는
    일측에 형성되는 돌기로 상기 캡 플레이트에 결합 및 고정되고,
    상기 캡 플레이트의 반대측에 수용되는 상기 제1전극 단자를 다른 일측에 형성되는 후크로 고정시키는 이차 전지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 캡 플레이트는 상기 제1전극 단자를 향하여 볼록하게 형성되는 제1접촉 돌기를 구비하고,
    상기 제1전극 단자의 상기 돌출부는 상기 캡 플레이트의 상기 제1접촉 돌기를 향하여 볼록하게 제2접촉 돌기로 형성되는 이차 전지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1접촉 돌기와 상기 제2접촉 돌기는
    서로를 향하여 볼록 곡면으로 형성되는 이차 전지.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1접촉 돌기와 상기 제2접촉 돌기는
    서로를 향하여 돌출되고,
    상기 캡 플레이트의 평면에 대하여 설정된 각도로 교차하는 방향으로 마주하는 제1경사면과 제2경사면을 각각 가지는 이차 전지.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1경사면과 상기 제2경사면은
    상기 교차하는 방향으로 면접촉되는 이차 전지.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1전극 단자는
    대향하는 상기 캡 플레이트에 면접촉으로 연결되는 이차 전지.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 캡 플레이트의 단락홀에 설치되는 단락부재가 내부 압력에 따라 상기 제2전극 단자에 연결되는 단락탭에 이격 또는 단락되는 과충전 안전장치
    를 더 포함하는 이차 전지.
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