KR20110005197A - 이차 전지 - Google Patents

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Abstract

본 기재에 따른 이차 전지는, 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 개재되는 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체; 상기 전극조립체를 수용하는 케이스; 상기 케이스에 체결되며, 캡 플레이트와 상기 캡 플레이트에 부착되는 가변 플레이트를 포함하는 캡 어셈블리를 포함한다. 상기 가변 플레이트는 상기 케이스 내부의 압력의 증가에 반응하여 변형되어 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 전기적으로 서로 연결하도록 구성된다.
이차 전지, 단락 탭, 반전 플레이트, 단락 홀

Description

이차 전지{RECHARGEABLE BATTERY}
본 발명은 이차 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단락을 유발하는 구조를 개선한 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.
이차 전지 내부에서 과도한 열이 발생하거나 전해액이 분해되어 내부 압력이 상승하면 전지가 폭발하거나 발화할 위험이 있다. 특히 각형 전지는 원통형 전지에 비하여 단자 구조의 특수성으로 인하여 전류를 차단하거나 방전하는 구조를 구비하는 것이 쉽지 아니한 실정이다.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 안전성이 향상된 이차 전지를 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 개재되는 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체; 상기 전극조립체를 수용하는 케이스; 상기 케이스에 체결되며, 캡 플레이트와 상기 캡 플레이트에 부착되는 가변 플레이트를 포함하는 캡 어셈블리를 포함하고, 상기 가변 플레이트는 상기 케이스 내부의 압력의 증가에 반응하여 변형되어 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 전기적으로 서로 연결하도록 구성된다.
상기 가변 플레이트는 상기 캡 플레이트에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 가변 플레이트는 상기 캡 플레이트에 용접될 수 있다.
상기 캡 어셈블리는, 상기 케이스 외부에서 상기 캡 플레이트 상에 위치하고 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되는 제1 탭을 포함하고, 상기 가변 플레이트는 변형될 때 상기 제1 탭에 접촉하도록 구성될 수 있다.
상기 캡 어셈블리는, 상기 제1 탭과 상기 캡 플레이트 사이에 절연 부재를 더 포함하여, 상기 캡 플레이트로부터 상기 제1 탭을 전기적으로 절연시킬 수 있다.
상기 캡 어셈블리는, 상기 제1 전극에 전기적으로 연결되고, 상기 캡 플레이트 상에 설치되는 제1 단자와, 상기 캡 플레이트로부터 상기 제1 단자를 전기적으로 절연시키는 개스킷을 더 포함하고, 상기 제1 탭은 개구를 가지며, 상기 제1 단자가 상기 개구를 통해 상기 케이스의 내부에서 외부로 돌출될 수 있다.
상기 제1 탭은, 상기 제1 단자의 확대된 헤드 또는 상기 제1 단자에 체결되 는 너트에 의해 상기 캡 플레이트에 고정될 수 있다.
상기 캡 플레이트는 상기 가변 플레이트에 의해 덮여지는 개구를 가지며, 상기 제1 탭은 상기 개구에 적어도 부분적으로 삽입되는 돌기를 포함할 수 있다.
상기 캡 어셈블리는 상기 캡 플레이트의 상기 개구를 정의하는 측벽과 상기 돌출부의 사이에 절연부재를 더 포함하여, 상기 캡 플레이트로부터 상기 제1 탭을 전기적으로 절연시킬 수 있다.
상기 제2 전극은 상기 캡 플레이트에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 캡 어셈블리는 제2 단자를 더 포함하고, 상기 제2 전극은 상기 제2 단자와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 캡 플레이트의 개구에 설치되는 개스킷을 더 포함하고, 상기 개스킷은 상기 캡 플레이트로부터 상기 제2 단자를 전기적으로 격리시킬 수 있다.
상기 캡 플레이트 상에 설치되고 상기 캡 플레이트에 상기 제2 단자를 전기적으로 연결하는 연결탭을 더 포함할 수 있다.
상기 가변 플레이트는 상기 케이스의 내부를 향해 돌출되도록 만곡지게 형성될 수 있다.
상기 캡 어셈블리는 벤트 구멍을 가지고, 상기 벤트 구멍을 덮도록 상기 캡 플레이트 상에 설치되는 벤트 부재를 더 포함하며, 상기 가변 플레이트는 상기 벤트 부재보다 더 두껍게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이차 전지의 내부 압력 상승 시에 단락을 유 발하여 이차 전지가 폭발하거나 발화하는 것을 방지할 수 있다.
본 기재에서 '반전 플레이트'라 함은 압력의 상승에 따라 변형이 발생하는 모든 종류의 플레이트를 포함하는 개념이며, 특별히 그 형성을 한정하지는 않는다. 상기 반전 플레이트는 "가변 플레이트"라고 지칭할 수 있다.
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 제1 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에서 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 잘라 본 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 제1 실시예에 따른 이차 전지(110)는 양극(11)과 음극(12) 사이에 절연체인 세퍼레이터(13)를 개재하여 귄취된 전극조립체(10)와, 전극조립체(10)가 내장되는 케이스(34)와, 케이스(15)의 개구에 결합되어 상기 케이스를 밀폐하는 캡 어셈블리(20)를 포함한다.
이차 전지(110)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 도포 된 영역인 코팅부를 포함한다. 양극(11) 및 음극(12)은 또한 각각 활물질이 코팅되지 않는 영역인 무지부(11a, 12a)를 포함한다. 여기서 음극(12)을 제1 전극, 양극(11)을 제2 전극이라 할 수 있으며, 양극(11)을 제1 전극이라 하고, 음극(12)을 제2 전극이라 할 수도 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 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 전극조립체(10)는 복수 개의 시트(sheet)로 이루어진 양극과 음극이 세퍼레이터를 사이에 두고 적층된 구조로 이루어질 수도 있다.
케이스(15)는 대략 직육면체로 이루어지며, 일면에는 개방된 개구가 형성된다. 캡 어셈블리(20)는 케이스(15)의 개구를 덮는 캡 플레이트(16)와 캡 플레이트(16)의 외측으로 돌출되며, 음극(12)과 전기적으로 연결된 제1 단자(21)와 제1 단자(21)에 전기적으로 연결되며 캡 플레이트(16)에 절연부재(26)를 매개로 끼워져 설치된 제1 단락 탭(41)을 포함한다. 상기 제1 단락 탭(41)은 또한, 예를 들어, 제1 탭이라고도 지칭할 수 있다.
캡 플레이트(16)는 얇은 판으로 이루어지며, 설정된 내부 압력에 따라 파단될 수 있도록 노치(25a)가 형성된 벤트부재(또는 벤트 플레이트)(25)가 캡 플레이트(16)에 고정 설치된다. 기재된 실시예에서, 상기 벤트부재(25)는 상기 반전 플레 이트(42)와 달리 실질적으로 평평한 표면을 가진다. 벤트부재(25)는 상기 캡 플레이트 상에서 상기 케이스(15)의 내부를 향하는 캡 플레이트(16)의 측면에 설치된다. 상기 캡 플레이트(16)는 둘레를 따라 오목한 영역으로 둘러싸인 벤트구멍을 가진다. 상기 벤트부재(25)는 상기 케이스(15)의 내부를 향하는 측면에서 상기 캡 플레이트(16)의 오목한 영역에 장착되어, 상기 벤트구멍을 덮는다. 상기 노치(25a)는 상기 벤트구멍과 중첩되는 상기 벤트부재(25)의 영역 내에 위치하여, 내부 압력이 일정 수준(이차 전지의 설계 과정에서 설정됨)에 이를 때 파단되도록 구성된다.
캡 어셈블리(20)는 양극(11)과 음극(12)을 단락시키는 반전 플레이트(42)를 포함하는 바, 반전 플레이트(42)는 이차 전지(110)의 내부 압력이 상승할 때, 제1 단락 탭(41)과 제2 단락 탭을 단락시킨다. 본 제1 실시예의 반전 플레이트(42)는 캡 플레이트(16)에 고정 설치되는 바, 캡 플레이트(16)가 제2 단락 탭으로서의 역할을 한다.
캡 플레이트(16)와 제1 단자(21) 사이에는 개스킷(24)이 개재되어 캡 플레이트(16)와 제1 단자(21)를 절연시킨다. 제1 단자(21)는 음극 리드 탭(21a)을 매개로 음극(12)과 전기적으로 연결되며, 캡 플레이트(16)는 양극 리드 탭(22)을 매개로 양극(11)과 전기적으로 연결된다.
제1 단자(21)는 캡 플레이트(16)를 관통하여 케이스(15) 내부로부터 케이스(15) 외부로 돌출된다. 제1 단락 탭(41)은 개구를 가지며, 제1 단자(21)는 상기 개구를 통해 돌출된다. 상기 제1 단락 탭(41)은 제1 단자(21)와 함께 상기 캡 플레이트(16)에 위치하며, 이 상태에서 제1 단자(21)의 상부를 가압하여 넓게 펴는데, 이 때 제1 단락 탭(41)이 제1 단자(21)와 개스킷(24) 사이에 고정된다. 즉, 본 실시예에 따른 제1 단자(21)는 리벳 형태로 이루어진다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 제1 단자(21)에 너트 등이 결합되어 제1 단자(21)와 제1 단락 탭(41)이 고정될 수도 있다.
제1 단락 탭(41)은 대략 판 형상으로 이루어지며, 캡 플레이트(16)의 위에 배치된다. 캡 플레이트(16)는 반전 플레이트(42)에 의해 덮여지는 개구(16a)를 가지며, 상기 개구(16a)를 통해서 상기 반전 플레이트(42)의 만곡면(또는 하방으로 볼록한 면)이 상기 케이스(15) 내부로 연장된다. 캡 플레이트(16)는 상기 개구(16a)의 둘레를 따라 오목부를 가지며, 상기 반전 플레이트(42)의 부착부(42a)가 상기 캡 플레이(16)의 오목부에 장착된다. 반전 플레이트(42)가 변형될 때(예를 들어 상방으로 볼록하게), 상기 반전 플레이트(42)는 제1 단락 탭(41)과 접촉하여 양극(11)과 음극(12) 사이에 단락을 형성한다. 기재된 실시예에서, 상기 개구(16a)는 단락 홀이라고 지칭될 수 있으며, 벤트 부재(25)에 의해 덮여지는 벤트 구멍보다 더 크게 형성된다.
이차 전지(110)의 내부 압력이 상승할 때, 아래로 돌출된 변형부(42b)가 위로 반전되어, 변형부(42b)가 제1 단락 탭(41)과 접촉함에 따라 양극(11)과 음극(12)이 단락된다.
이와 같이 본 제1 실시예에 따르면 온도가 상승하거나 전해액이 분해되어 이차 전지(110)의 내부 압력이 과도하게 상승할 경우, 변형부(42b)가 단락을 야기하여 이차 전지(110)가 폭발하거나 발화하는 것을 방지할 수 있다. 반전 플레이 트(42)가 변형을 일으키는 압력은 두께와 형상의 설계를 통해서 조절할 수 있으므로, 단락을 유발하는 압력을 정확하게 설정할 수 있다.
일 실시예에서, 반즌 플레이트(42)와 벤트 부재(25)는 알루미늄 또는 다른 적합한 금속으로 이루어질 수 있고, 상기 반전 플레이트(42)의 두께는 0.4 mm, 상기 벤트 부재(25)의 두께는 0.1 mm일 수 있다. 반전 플레이트(42)를 위한 구멍의 크기는 벤트 구멍의 크기보다 더 클 수 있으며, 따라서 작동압력의 범위는 서로 다르다. 예를 들어, 반전 플레이트의 작동압력의 범위가 약 3 내지 4기압 사이이고, 벤트 부재의 작동압력의 범위가 5 내지 6기압 사이가 될 수 있다. 이와 같이, 반전 플레이트는 노치(25a)가 파단되기 전에 변형될 수 있다.
도 1 및 2에 도시한 실시예에서는, 반전 플레이트(42)와 제1 단락 탭(41)이 접촉하는 공간은 전해액 위치하는 공간과 분리된 공간이므로 단락 시 발생하는 불꽃이나 열에 의하여 전해액이 발화하는 것을 안정적으로 방지할 수 있다. 단락이 발생하면 순간적으로 큰 전류가 흐르므로 단락 부분이 케이스(15) 내에 위치하면 전지 내부의 온도가 크게 상승할 수 있다. 그러나 본 실시예와 같이 제1 단락 탭(41)이 외부에 위치하면 열이 제1 단락 탭(41)을 통해서 외부로 방출 될 수 있으므로 내부에 열이 과도하게 축적되는 것을 방지할 수 있다.
용수철이나 스프링 등의 부재는 지속적으로 가압력이 적용되므로 오랜 시간 설치해두면 탄성이 감소하는 문제가 있다. 이차 전지(110)의 수명과 관련하여 안전성을 확보하기 위해서는 이차 전지가 사용되는 시간 동안에도 탄성을 잃지 않고 설정된 압력에서 작동하는 것은 바람직하다. 본 실시예와 같이 반전 플레이트(42) 를 적용하면 정상상태 하에서는 탄성 변형이 일어나지 아니하므로 오랜 시간이 경과하더라도 설정된 압력에서 작동할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 단면도이다.
도 3을 참조하여 설명하면, 본 제2 실시예에 따른 이차 전지(120)는 도 2에 도시한 이차 전지에서 캡 어셈블리(30)를 제외하고는 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
도 3을 참조하면, 제2 실시예에 따른 캡 어셈블리(30)는 완전히 케이스(15) 내부에 위치하는 반전 플레이트(52)를 포함한다. 반전 플레이트(52)는 케이스(15)의 내측을 향해 하방으로 볼록하게 되는 변형부(52b)와 케이스915)의 내부를 향하는 캡 플레이트(16')의 측면에 부착되는 부착부(52a)를 포함한다. 반전 플레이트(52)는 상기 캡 플레이트(16') 상에 형성된 개구(단락 홀)(16a')를 덮는다. 제1 단락 탭(41)은 또한 상기 캡 플레이트(16')의 다른 측면에서 상기 개구(16a')를 덮는다. 상기 제1 단락 탭(41)은 절연 부재(26')에 의해 캡 플레이트(16')로부터 분리되는데, 상기 절연 부재(26')는 도 2의 절연 부재(26)와 실질적으로 동일한 기능을 하지는 다른 형태를 갖는다. 제2 실시예에서, 상기 절연 부재(26')는 상기 개구(16a')를 정의하는 내부 측벽을 덮는 부분을 포함하며, 상기 제1 단락 탭(41)의 상단을 부분적으로 덮는 부분은 포함하지 않는다.
반전 플레이트(52)는 상기 개구(16a')의 아래에 위치하며, 용접에 의해 캡 플레이트(16')의 하부면(즉, 케이스(15)의 내부를 향하는 면)에 부착되는 부착부(52a)와, 상기 부착부(52a)의 내부에 형성되며 전극 조립체(10)를 향하여 호형 (즉, 하방으로 볼록)으로 돌출되는 변형부(52b)를 포함한다. 따라서, 반전 플레이트(52)는 캡 플레이트(16')를 통해 양극(11)과 전기적으로 연결된다.
이차 전지의 내부 압력 상승으로 반전 플레이트(52)가 변형되면, 양극(11)은 캡 플레이트(16')를 매개로 반전 플레이트(52)와 전기적으로 연결되며, 제1 단자(21)는 제1 단락 탭(41)을 매개로 반전 플레이트(52)와 연결되어 양극과 음극이 전기적으로 서로 연결되며, 따라서 양극과 음극 사이에 전기적 단락이 유발된다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하여 설명하면, 본 제3 실시예에 따른 이차 전지(130)는 캡 어셈블리(40)의 구조를 제외하고는 도 2에 도시한 이차 전지와 실질적으로 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
본 실시예에 따른 이차 전지(130)는 케이스(15)와 케이스를 밀폐하는 캡 어셈블리(50)를 포함한다. 캡 어셈블리(40)는 음극(12)과 전기적으로 연결된 제1 단자(21)와 제1 단자(21)에 전기적으로 연결되어 단락 홀(16a)에 끼워진 단락 돌기(51a)를 갖는 제1 단락 탭(51), 및 단락 홀(16a)의 아래에 배치된 반전 플레이트(42)를 포함한다. 상기 반전 플레이트(42)는 단락 홀(16a)의 둘레의 상기 캡 플레이트(16)의 오목부에 장착되어 상기 단락 홀(16a)을 덮는다. 상기 반전 플레이트(42)의 변형부(52b)는 상기 단락 홀(16a)을 통해 돌출되어, 상기 반전 플레이트(42)의 하방 볼록부가 케이스(15) 내부에 위치하게 된다. 도 2의 실시예와 비교할 때, 단락 돌기(51a)때문에 내부 압력이 증가함에 따라 반응하는 변형으로 반전 플레이트(42)가 제1 단락 탭(51)과의 전기적인 연결이 더욱 용이해진다. 단락 돌 기(51a)의 단면은 원형 또는 적합한 다각형(예를 들어, 사각형, 오각형)을 가질 수 있다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 이차 전지(140)는 캡 어셈블리(50)의 구조를 제외하고는 도 2에 도시한 이차 전지와 실질적으로 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
본 실시예에 따른 이차 전지(140)는 케이스(15)와 케이스(15)를 밀폐하는 캡 어셈블리(50)를 포함한다. 캡 어셈블리(50)는 케이스(15)의 개구에 결합된 캡 플레이트(17)와 음극(12)과 전기적으로 연결된 제1 단자(21)와 양극(11)과 전기적으로 연결된 제2 단자(23)를 포함한다. 제1 단락 탭(41)은 제1 단자(21)와 함께 상기 캡 플레이트(17) 상에 설치되고, 또한 상기 제1 단락 탭(41)은 상기 캡 플레이트(17) 상에서 단락 홀(17a)을 덮는다.
제2 단자(23)와 캡 플레이트(17)를 밀봉하기 위한 개스킷(28)은 그들 사이에 개재되며, 상기 캡 플레이트(17)와 제2 단자(23)를 전기적으로 연결하는 연결 탭(29)은 상기 캡 플레이트(17) 상에 상기 제2 단자(23) 주위에 설치된다. 상기 연결 탭(29)은 개구를 가지며, 제2 단자(23)는 상기 개구를 통해 돌출되어 제2 단자(23)와 캡 플레이트(17) 사이에 고정된다.
제1 단자(21)와 제2 단자(23)는 캡 플레이트(17)의 길이 방향 양쪽 가장자리 가까이에 위치한다.
이차 전지(140)의 내부 압력이 상승하면 반전 플레이트(42)가 위로 상승하도 록 변형되어 제1 단락 탭(41)과 캡 플레이트(17)를 전기적으로 연결하여 양극(11)과 음극(12) 사이에 단락을 유도한다. 나아가, 단락된 상태에서 이차 전지(140)의 내부 압력이 더욱 증가하면 노치(25a)가 파단되어 내부의 가스를 외부로 배출한다.
이와 같이 본 실시예에 따르면 양극(11)과 음극(12)이 전기적으로 연결됨으로써 이차 전지(140)의 내압이 과도하여 상승하여 전지가 폭발하는 것을 방지할 수 있으며, 제1 탭(41)이 케이스(15)의 외측에 위치하여 단락 전류로 인하여 이차 전지(140) 내부에서 열이 과도하게 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제1 단락 탭(41) 이 외부에 위치하므로 제1 단락 탭(41) 을 통해서 열이 외부로 용이하게 방출될 수 있으며, 단락 부분이 전해액이 위치하는 부분과 떨어져 있어서 전해액이 발화하는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 이차 전지를 나타낸 단면도이다.
도 6을 참조하면, 제5 실시예에 따른 이차 전지(150)는 캡 어셈블리(60)를 제외하고 도 5에 도시한 이차 전지(140)의 구조와 실질적으로 동일하므로, 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
본 실시예에 따른 이차 전지(150)는 케이스(15)와 이를 밀폐하는 캡 어셈블리(60)를 포함한다. 캡 어셈블리(50)는 케이스(15)의 개구와 연결되는 캡 플레이트(17)와, 음극(12)과 전기적으로 연결되는 제1 단자(21), 양극(11)과 전기적으로 연결되는 제2 단자(23)를 포함한다. 제1 단락 탭(51)은 캡 플레이트(17) 상에 설치되고, 개구를 가지며, 이 개구를 통해 제1 단자(21)가 돌출된다. 제1 단락 탭(51)은 제1 단자(21)에 전기적으로 연결되고 단락 홀(17a)에 삽입되는 단락 돌기(51a) 를 가지며, 반전 플레이트(42)는 상기 단락 홀(17a) 둘레를 따라 상기 캡 플레이트(16)의 오목부에 장착되어 상기 단락 홀(17a)을 덮는다. 반전 플레이트(42)의 변형부(42b)는 단락 홀(17a)을 통해 돌출되어 반전 플레이트(42)의 하방 볼록부가 케이스(15)의 내부에 위치하게 된다.
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.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에서 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 잘라 본 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 단면도이다.
[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]
10: 전극조립체 11: 양극
110: 이차 전지 12: 음극
12a: 음극 무지부 13: 세퍼레이터
15: 케이스 16: 캡 플레이트
16a: 단락 홀 20: 캡 어셈블리
21: 제1 단자 23: 제2 단자
23a: 양극 리드 탭 29: 연결 탭
41: 제1 단락 탭 51a: 단락 돌기
42: 반전 플레이트 42a: 부착부
42b: 변형부

Claims (15)

  1. 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 개재되는 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체;
    상기 전극조립체를 수용하는 케이스;
    상기 케이스에 체결되며, 캡 플레이트와 상기 캡 플레이트에 부착되는 가변 플레이트를 포함하는 캡 어셈블리
    를 포함하고,
    상기 가변 플레이트는 상기 케이스 내부의 압력의 증가에 반응하여 변형되어 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 전기적으로 서로 연결하도록 구성된 이차 전지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가변 플레이트는 상기 캡 플레이트에 전기적으로 연결되는 이차 전지.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 가변 플레이트는 상기 캡 플레이트에 용접되는 이차 전지.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 캡 어셈블리는, 상기 케이스 외부에서 상기 캡 플레이트 상에 위치하고 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되는 제1 탭을 포함하고,
    상기 가변 플레이트는 변형될 때 상기 제1 탭에 접촉하도록 구성된
    이차 전지.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 캡 어셈블리는, 상기 제1 탭과 상기 캡 플레이트 사이에 절연 부재를 더 포함하여, 상기 캡 플레이트로부터 상기 제1 탭을 전기적으로 절연시키는 이차 전지.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 캡 어셈블리는,
    상기 제1 전극에 전기적으로 연결되고, 상기 캡 플레이트 상에 설치되는 제1 단자와,
    상기 캡 플레이트로부터 상기 제1 단자를 전기적으로 절연시키는 개스킷
    을 더 포함하고,
    상기 제1 탭은 개구를 가지며, 상기 제1 단자가 상기 개구를 통해 상기 케이스의 내부에서 외부로 돌출되는 이차 전지.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 탭은, 상기 제1 단자의 확대된 헤드 또는 상기 제1 단자에 체결되는 너트에 의해 상기 캡 플레이트에 고정되는 이차 전지.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 캡 플레이트는 상기 가변 플레이트에 의해 덮여지는 개구를 가지며, 상기 제1 탭은 상기 개구에 적어도 부분적으로 삽입되는 돌기를 포함하는 이차 전지.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 캡 어셈블리는 상기 캡 플레이트의 상기 개구를 정의하는 측벽과 상기 돌출부의 사이에 절연부재를 더 포함하여, 상기 캡 플레이트로부터 상기 제1 탭을 전기적으로 절연시키는 이차 전지.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 전극은 상기 캡 플레이트에 전기적으로 연결되는 이차 전지.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 캡 어셈블리는 제2 단자를 더 포함하고,
    상기 제2 전극은 상기 제2 단자와 전기적으로 연결되는 이차 전지.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 캡 플레이트의 개구에 설치되는 개스킷을 더 포함하고,
    상기 개스킷은 상기 캡 플레이트로부터 상기 제2 단자를 전기적으로 격리시 키는 이차 전지.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 캡 플레이트 상에 설치되고 상기 캡 플레이트에 상기 제2 단자를 전기적으로 연결하는 연결탭을 더 포함하는 이차 전지.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 가변 플레이트는 상기 케이스의 내부를 향해 돌출되도록 만곡지는 이차 전지.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 캡 어셈블리는 벤트 구멍을 가지고, 상기 벤트 구멍을 덮도록 상기 캡 플레이트 상에 설치되는 벤트 부재를 더 포함하며,
    상기 가변 플레이트는 상기 벤트 부재보다 더 두꺼운 이차 전지.
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