KR20130020568A

KR20130020568A - 이차전지

Info

Publication number: KR20130020568A
Application number: KR1020120086388A
Authority: KR
Inventors: 안창범
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2011-08-18
Filing date: 2012-08-07
Publication date: 2013-02-27
Also published as: JP2013041824A; US8551633B2; EP2560230A1; KR101962886B1; US20130045406A1; CN102956862A; JP6273079B2; EP2560230B1

Abstract

본 발명에서는 이차전지가 개시된다. 상기 이차전지는, 세퍼레이터를 개재하여 롤 형태로 권취된 제1, 제2 전극판을 포함하는 전극 조립체와, 전극 조립체의 권취 단부에 인접하도록 전극 조립체의 외주 상에 형성된 마감 부재를 포함하고, 마감 부재는, 제1 전극판의 권취 단부와 도전성 접촉을 형성하며, 제2 전극판의 권취 단부와 마주하도록 배치된 도전층을 포함한다.
상기 이차전지는, 이차전지의 관통시 정부극 간의 단락 패스를 형성해줌으로써, 외부 충격이나 관통시험에서 가해지는 관통 충격에 대해 향상된 안전성을 제공한다.

Description

이차전지{Secondary battery}

본 발명은 충, 방전이 가능한 이차전지에 관한 것이다.

휴대폰, 노트북 등의 모바일 기기에 대한 기술개발과 생산 증가에 따라 에너지원으로서 이차전지의 수요가 급증하고 있다. 최근에는 화석연료를 대체하기 위한 대체 에너지원으로 전기 자동차, 하이 브리드 자동차의 용도로도 활발한 연구개발이 진행되고 있다.

종래의 이차전지에서는 외부충격이나 관통시험 중 가해지는 관통 충격에 대해 적절한 안전장치가 마련되지 않아서 발화, 파열 및 폭발의 위험성이 있다.

본 발명의 일 실시형태는 관통 충격에 대한 발화, 파열 및 폭발의 위험성을 줄이기 위한 안전기구를 갖춘 이차전지를 제공한다.

상기와 같은 과제 및 그 밖의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 이차전지는,

세퍼레이터를 개재하여 롤 형태로 권취된 제1, 제2 전극판을 포함하는 전극 조립체; 및

상기 전극 조립체의 권취 단부에 인접하도록 상기 전극 조립체의 외주 상에 형성된 마감 부재;를 포함하고,

상기 마감 부재는,

상기 제1 전극판의 권취 단부와 도전성 접촉을 형성하며, 상기 제2 전극판의 권취 단부와 마주하도록 배치된 도전층을 포함한다.

예를 들어, 상기 제1 전극판은 전극 조립체의 최외곽 턴을 형성하고,

상기 제2 전극판은 제1 전극판의 내측에 형성되며,

상기 제2 전극판의 권취 단부는, 상기 제1 전극판의 권취 단부를 벗어난 위치로 연장 형성된다.

예를 들어, 상기 도전층은 상기 세퍼레이터를 개재하여 상기 제2 전극판의 권취 단부와 마주하게 배치된다.

예를 들어, 상기 도전층은 상기 제1, 제2 전극판의 권취 단부와 마주하도록 길게 연장된다.

예를 들어, 상기 도전층은 상기 제1 전극판의 권취 단부와 동종 금속을 포함하여 이루어진다.

예를 들어, 상기 제1 전극판은, 제1 전극 집전체 및 상기 제1 전극 집전체 상에 형성된 제1 전극 활물질을 포함하고,

상기 제2 전극판은, 제2 전극 집전체 및 상기 제2 전극 집전체 상에 형성된 제2 전극 활물질을 포함하며,

상기 제1, 제2 전극판의 권취 단부는, 상기 제1, 제2 전극 활물질이 배제된 무지부로 형성된다.

예를 들어, 상기 마감 부재는,

상기 도전층을 덮도록 외측에 형성된 절연층; 및

상기 도전층과 전극 조립체 사이에 개재된 세라믹층 및 접착층;을 더 포함한다.

예를 들어, 상기 세라믹층 및 접착층은 상기 전극 조립체를 향하여 상기 도전층의 일부를 노출시키도록 형성된다.

예를 들어, 상기 도전층은 도전성 접촉을 위해 제1 전극판의 권취 단부를 향하여 노출되고,

상기 세라믹층 및 접착층은 상기 제1 전극판의 권취 단부를 벗어난 위치에 치우치게 형성된다.

예를 들어, 상기 세라믹층은 상기 도전층의 강성을 보강하도록 상기 도전층과 접하도록 형성된다.

예를 들어, 상기 전극 조립체의 권취 단부에서,

상기 제2 전극판은 제1 전극판 보다 길게 연장되고,

상기 세퍼레이터는 제2 전극판 보다 길게 연장된다.

예를 들어, 상기 마감 부재는 상기 세퍼레이터의 단부와 인접하도록 상기 전극 조립체의 외주 상에 부착된다.

예를 들어, 상기 전극 조립체의 권취 방향을 따라 가장자리 영역과 중앙 영역이 형성된다고 할 때,

상기 도전층과 제1 전극판의 권취 단부 간의 도전성 접촉은 상기 가장자리 영역에서 이루어지고,

상기 도전층과 제2 전극판의 권취 단부 간의 대향은 상기 중앙 영역에서 이루어진다.

한편, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 이차전지는,

세퍼레이터를 개재하여 롤 형태로 권취된 제1, 제2 전극판을 포함하고, 상기 제1, 제2 전극판의 권취 단부를 포함하는 전극 조립체; 및

상기 제1 전극판의 권취 단부와 전기적으로 연결되도록 상기 전극 조립체의 권취 단부와 인접하게 배치되고, 상기 제2 전극판의 권취 단부 상에 배치된 도전성 안전부재로서, 외부 침입부재가 상기 도전성 안전부재를 관통하여 제2 전극판과 전기적으로 접촉되면, 외부 침입부재와 도전성 안전부재와 제1 전극판에 의해 단락 경로를 형성하는 도전성 안전부재;를 포함한다.

상기 제2 전극판은 제1 전극판의 내측에 형성되며,

상기 도전성 안전부재와 전기적으로 접촉되는 제1 전극판의 권취 단부는, 상기 제1 전극 활물질이 배제된 무지부로 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 도전성 안전부재는 상기 세퍼레이터를 개재하여 상기 제2 전극판의 권취 단부와 마주하게 배치된다.

예를 들어, 상기 도전성 안전부재는 도전층을 포함하고,

상기 도전층은 상기 제1 전극판과 동종의 금속을 포함한다.

예를 들어, 상기 도전성 안전부재는,

상기 도전성 안전부재의 외측에 형성되어 상기 도전층을 커버하는 절연층; 및

상기 도전층과 전극 조립체 사이에 개재되는 세라믹층 및 접착층;을 더 포함한다.

예를 들어, 상기 절연층과 세라믹층은, 상기 도전층과 결합되어 상기 도전층을 편평하게 유지해줌으로써, 상기 도전층과 제1 전극판 간의 접촉 저항을 줄여줄 수 있다.

예를 들어, 상기 세라믹층 및 접착층은 상기 전극 조립체를 향하여 상기 도전층의 일부를 노출시키도록 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 도전층은 상기 제1 전극판을 향하여 노출되어, 상기 제1 전극판과 도전성 접촉을 형성하고,

상기 세라믹층 및 접착층은 상기 제1 전극판의 권취 단부로부터 이격된 위치에 형성되며, 상기 도전층과 제2 전극판 사이에 개재된다.

예를 들어, 상기 이차전지는, 상기 전극 조립체와 도전성 안전부재를 수용하는 배터리 케이스; 및

상기 전극 조립체와 전기적으로 연결된 캡 플레이트;를 더 포함한다.

예를 들어, 상기 전극 조립체를 수용한 배터리 케이스의 개구부는 상기 캡 플레이트에 의해 밀봉된다.

예를 들어, 상기 이차전지는, 상기 전극 조립체를 수용하는 내부 공간을 형성하며, 상기 전극 조립체를 밀봉하도록 서로 마주하는 방향으로 폴딩되는 상부 케이스 및 하부 케이스를 포함하는 배터리 케이스를 더 포함한다.

본 발명의 이차전지는, 이차전지의 관통시 정부극 간의 단락 패스를 형성해줌으로써, 외부 충격이나 관통시험에서 가해지는 관통 충격에 대해 향상된 안전성을 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 이차전지의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 전극 조립체를 전개하여 도시한 사시도이다.
도 3 및 도 4는 전극 조립체와 마감 부재 간의 결합 상태를 보여주는 단면도들이다.
도 5 및 도 6은 이차전지의 관통시 마감 부재에 의한 단락 패스의 형성을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 이차전지의 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 이차전지의 분해 사시도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관한 이차전지에 대해 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 사시도이다. 도면을 참조하면, 상기 이차전지는, 전극 조립체(100)와, 상기 전극 조립체(100)의 외주 상에 형성되는 마감 부재(200, 또는 도전성 안전부재, 이하 같음)를 포함한다.

상기 전극 조립체(100)는 전극 활물질이 도포된 제1, 제2 전극판(110,120)을 세퍼레이터(150)를 개재하여 상호 격리시키고, 상기 제1, 제2 전극판(110,120) 및 세퍼레이터(150)를 젤리 롤 형태로 함께 권취하여 형성한 것이다. 상기 제1, 제2 전극판(110,120)에는 화학반응으로 형성된 전하를 외부회로로 인출하며, 충, 방전 전류의 패스를 형성하기 위한 제1, 제2 전극탭(113,123)이 형성된다.

상기 제1, 제2 전극판(110,120) 및 이들 간의 세퍼레이터(150)는 권취 중심(100c)을 둘러싸며 내측으로부터 외측 방향을 향하여 롤 형태로 연장되고, 상기 전극 조립체(100)의 외주에는 권취의 종료부에 해당되는 권취 단부(100f)가 형성된다.

상기 권취 단부(100f)를 감싸도록 전극 조립체(100)의 외주 상에는 마감 부재(200)가 부착된다. 상기 마감 부재(200)는 전극 조립체(100)의 풀림을 방지한다. 또한, 상기 마감 부재(200)는 이차전지의 관통시 발화, 파열 및 폭발 위험성을 줄이기 위한 안전기구로서의 기능을 한다. 예를 들어, 상기 마감 부재(200)는 이차전지의 관통시험에서 높은 안정성을 제공할 수 있다. 상기 관통시험에서는 이차전지를 표준 충전한 다음, 소정 반경을 갖는 못으로 이차전지의 중심을 관통시켜서 발화, 파열 및 폭발 여부를 조사하는 방법으로 이차전지의 안정성을 평가하게 된다.

상기 마감 부재(200)는 이차전지의 관통시 단락 패스를 형성함으로써 충전 용량을 소진하도록 이차전지를 방전시키는 보호조치를 취하고 이차전지의 발화, 파열 및 폭발의 위험을 줄일 수 있다.

도 2는 도 1의 전극 조립체를 전개하여 도시한 도면이다. 도면을 참조하면, 상기 전극 조립체(100)에서는 일 방향을 따라 띠 형태로 연장 형성된 제1, 제2 전극판(110,120)이 세퍼레이터(150)를 개재하여 서로 마주하게 적층된다.

상기 제1 전극판(110)은, 제1 전극 집전체(111)와, 상기 제1 전극 집전체(111)의 적어도 일 면에 형성된 제1 전극 활물질(115)을 포함할 수 있다. 상기 제1 전극 집전체(111)는 제1 전극 활물질(115)에서 발생하는 전하의 이동통로를 제공하고, 제1 전극 활물질(115)을 지지하는 기능을 한다. 예를 들어, 상기 제1 전극판(110)은 양극으로 기능할 수 있으며, 상기 제1 전극 집전체(111)는 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 포함할 수 있다.

상기 제1 전극 활물질(115)은 전극 활물질, 바인더, 도전제 등으로 이루어진 전극 합제를 용매에 분산시켜 슬러리 형태로 만든 다음, 이를 전극 집전체(111)의 적어도 일 면에 도포한 후 건조 및 압축하여 형성될 수 있다.

상기 제1 전극판(110)에는 제1 전극 활물질(115)이 형성되지 않은 무지부(110a)가 형성될 수 있으며, 예를 들어, 제1 전극판(110)의 길이방향으로 양편 단부에는 제1 전극 활물질(115)이 형성되지 않아 제1 전극 집전체(111)가 노출되는 무지부(110a)가 형성될 수 있다. 상기 무지부(110a) 상에는 화학반응으로 형성된 전하들을 외부로 인출하기 위한 제1 전극탭(113)이 형성된다. 예를 들어, 상기 제1 전극탭(113)은 제1 전극판(110)의 무지부(110a) 중에서 어느 일 편의 무지부(110a) 상에 결합될 수 있으며, 예를 들어, 초음파 용접으로 결합될 수 있다. 상기 제1 전극탭(113)은 양극 탭으로 기능할 수 있으며, 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 포함할 수 있다.

상기 제2 전극판(120)은, 제2 전극 집전체(121)와, 상기 제2 전극 집전체(121)의 적어도 일 면에 형성된 제2 전극 활물질(125)을 포함할 수 있다. 상기 제2 전극 집전체(121)는 제2 전극 활물질(125)에서 발생하는 전하의 이동통로를 제공하고, 제2 전극 활물질(125)을 지지하는 기능을 한다. 예를 들어, 상기 제2 전극판(120)은 음극으로 기능할 수 있으며, 상기 제2 전극 집전체(121)는 구리 또는 구리 합금을 포함할 수 있다.

상기 제2 전극 활물질(125)은 전극 활물질, 바인더, 도전제 등으로 이루어진 전극 합제를 용매에 분산시켜 슬러리 형태로 만든 다음, 이를 전극 집전체(121)의 적어도 일 면에 도포한 후 건조 및 압축하여 형성될 수 있다.

상기 제2 전극판(120)에는 제2 전극 활물질(125)이 형성되지 않은 무지부(120a)가 형성될 수 있으며, 예를 들어, 제2 전극판(120)의 길이방향으로 양편 단부에는 제2 전극 활물질(125)이 형성되지 않아 제2 전극 집전체(121)가 노출되는 무지부(120a)가 형성될 수 있다. 상기 무지부(120a) 상에는 화학반응으로 형성된 전하들을 외부로 인출하기 위한 제2 전극탭(123)이 형성된다. 예를 들어, 상기 제2 전극탭(123)은 제2 전극판(120)의 무지부(120a) 중에서 어느 일 편의 무지부(120a) 상에 결합될 수 있으며, 초음파 용접으로 결합될 수 있다. 상기 제2 전극탭(123)은 음극 탭으로 기능할 수 있으며, 니켈 또는 니켈 합금을 포함할 수 있다.

상기 제1, 제2 전극판(110,120)은 세퍼레이터(150)를 개재하여 서로 마주보게 적층되며, 상기 세퍼레이터(150)는 상기 제1, 제2 전극판(110,120) 사이에서 정부극 간의 단락을 방지한다. 상기 세퍼레이터(150)는 높은 이온 투과도를 가지며 기계적인 강도를 갖는 다공성 필름으로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 세퍼레이터(150)는 길이방향을 따라 또는 폭 방향을 따라 제1, 제2 전극판(110,120) 보다 연장 형성되어 열적 수축에 따른 제1, 제2 전극판(110,120)의 단락을 방지할 수 있다.

상기 이차전지는 전극 조립체(100) 내에 함침되어 있는 전해질(미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기 전해질은 전극 조립체(100)와 함께 전지 케이스(미도시) 내에 수용되어 전극 조립체(100) 내에 함침될 수 있으며, 예를 들어, 상기 전해질로서는 비수계 전해질이 사용될 수 있다.

도 3은 도 1의 마감 부재(200)를 도시한 단면도이며, 도 4는 전극 조립체(100)와 마감 부재(200)의 결합상태를 보여주는 단면도이다.

상기 마감 부재(200, 또는 도전성 안전부재, 이하 같음)는, 전극 조립체(100)와 마주하게 배치되어 전극 조립체(100)와의 점착을 매개하는 접착층(210)과, 전극 조립체(100)와 마주하게 배치되어 전극 조립체(100)와의 도전성 접촉을 형성하기 위한 도전층(230)과, 상기 도전층(230)의 강도 보강 및 형상 안정을 위한 세라믹층(220)과, 상기 도전층(230)의 절연을 위해 마감 부재(200)의 최외곽을 형성하는 절연층(240)을 포함한다. 상기 마감 부재(200)는 접착층(210), 세라믹층(220), 도전층(230) 및 절연층(240)이 서로에 대해 적층된 다층 구조로 형성될 수 있다.

상기 접착층(210)은 전극 조립체(100)의 권취 단부(100f)와 마주하게 배치되어 마감 부재(200)와 전극 조립체(100) 간의 점착을 매개할 수 있으며, 전극 조립체(100)의 권취 단부(100f)를 감싸도록 전극 조립체(100)의 외주 상에 부착되어 전극 조립체(100)의 풀림을 방지할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 상기 접착층(210)은 도전층(230)의 일부를 노출시키도록 형성될 수 있다.

상기 도전층(230)은 전극 조립체(100)와 도전성 접촉을 형성한다. 예를 들어, 상기 도전층(230)은 전극 조립체(100)의 최외곽 턴을 형성하는 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f)와 마주하도록 배치되며, 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f)와 도전성 접촉을 형성한다. 도전성 접촉이란, 도전층(230)과 제1 전극판(110a)의 권취 단부(110f)가 서로 접촉된 상태이거나, 용접 등을 통하여 상호 도통되도록 접합된 상태이거나, 또는 도전층(230)과 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f)가 실질적으로 도통되도록 전기적으로 연결된 상태를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 도전층(230)과 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f)는, 전극 조립체(100) 및 마감 부재(200)를 수용한 전지 케이스(미도시)의 압박에 따라 서로에 대해 가압 접촉된 상태를 유지할 수 있다.

상기 도전층(230)은 전기 전도 특성이 우수한 금속 박판으로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f)와 동종 금속을 포함하여, 저 저항의 도전성 접촉을 형성할 수 있다.

상기 제1 전극판(110)이 양극으로 형성된다고 할 때, 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f)는 제1 전극 집전체(111)와 일체로 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 도전층(230)은 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f)와 동종 금속인 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 박판으로 형성됨으로써 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f)와 저 저항의 도전성 접촉을 형성할 수 있다. 구체적인 실시형태에서, 상기 도전층(230)은 알루미늄 박판으로 형성될 수 있다.

상기 제1 전극판(110)이 음극으로 형성된다고 할 때, 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f)는 제1 전극 집전체(111)와 일체로 구리 또는 구리 합금으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 도전층(230)은 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f)와 동종 금속인 구리 또는 구리 합금의 박판으로 형성됨으로써 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f)와 저 저항의 도전성 접촉을 형성할 수 있다. 구체적인 실시형태에서, 상기 도전층(230)은 구리 박판으로 형성될 수 있다.

제1 전극판(110)의 권취 단부(110f)와 도전성 접촉을 형성하며 이로부터 연장 형성된 도전층(230)은 제2 전극판(120)의 권취 단부(120f)와 마주하게 배치된다. 즉, 상기 도전층(230)은 제1, 제2 전극판(110,120)의 권취 단부(110f,120f)와 마주보도록 권취 방향을 따라 충분한 길이로 연장 형성될 수 있다.

상기 도전층(230)과 제2 전극판(120)의 권취 단부(120f)가 서로 마주하도록 겹쳐지게 배치됨으로써 전극 조립체(100)를 관통하는 방향으로 침투한 외부 침입부재(300)에 의해 도전층(230)과 제2 전극판(120)의 권취 단부(120f) 사이에서 정부극 간의 단락 패스가 형성된다. 즉, 상기 도전층(230)은 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f)와 도전성 접촉을 형성하며, 권취 방향을 따라 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f)로부터 연장되어 제2 전극판(120)의 권취 단부(120f)와 마주하게 배치되며, 도전층(230)과 제2 전극판(120)의 권취 단부(120f) 간에 배치된 세퍼레이터(150)에 의해 정부극 간의 단락이 방지된다.

전극 조립체(100)를 관통하는 방향으로 침투하는 외부 침입부재(300)에 의해 서로 겹쳐지게 배치된 도전층(230)과 제2 전극판(120)의 권취 단부(120f)는 서로 전기적으로 도통되며 단락 패스를 형성하게 된다. 이렇게 형성된 단락 패스를 통하여 제1, 제2 전극판(110,120) 간에 축적된 충전 용량이 빠르게 소진되며 발화, 폭발의 위험성이 신속하게 낮아지게 된다. 예를 들어, 제1, 제2 전극판(110,120)에 축적된 전하들은 도전층(230)과 제2 전극판(120)의 권취 단부(120f) 사이에 형성된 단락 패스를 통하여 빠르게 소진될 수 있다.

제1 전극판(110)의 권취 단부(110f)로부터 도전층(230)을 거쳐 제2 전극판(120)의 권취 단부(120f)에 이르는 단락 패스 상에서는 전극 활물질이 배제될 수 있으며, 상대적으로 높은 저항을 갖는 전극 활물질을 단락 패스 상에서 배제시킴으로써 줄 열에 의한 발열을 억제할 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 도전층(230)과 마주하게 배치되는 제1, 제2 전극판(110,120)의 권취 단부(110f,120f)는, 전극 활물질이 배제된 무지부(110a,120a)로 형성될 수 있다. 제1 전극판(110)의 권취 단부(110a)는 도전층(230)과의 도전성 접촉을 형성하며 단락 패스를 형성하며, 제2 전극판(120)의 권취 단부(120f)는 외부 침입부재(300)를 수용하여 외부 침입부재(300)와 전기 접속을 이루며 단락 패스를 형성하므로, 제1, 제2 전극판(110,120)의 권취 단부(110f,120f)를 무지부(110a,120a)로 형성함으로써 관통 손상에 대한 발열 및 폭발의 위험을 줄일 수 있다.

상기 마감 부재(200)는 전극 조립체(100) 상에 부착될 수 있는데, 마감 부재(200)의 도전층(230)과 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f)가 서로 대면 접촉하도록 전극 조립체(100) 상에 부착될 수 있다. 이때, 도전층(230)과 전극 조립체(100) 사이의 접착층(210) 및 세라믹층(220)은, 도전층(230)이 노출되도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 접착층(210)과 세라믹층(220)은, 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f)와 마주하지 않는 위치, 즉, 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f)로부터 반대편으로 치우진 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 접착층(210)과 세라믹층(220)은 권취 방향을 따라 마감 부재(200)의 전체 길이에 걸쳐서 형성되지 않으며, 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f)와 마주하는 위치까지 연장되지 않도록 상대적으로 짧게 형성될 수 있다.

상기 마감 부재(200)는 전극 조립체(100)의 외주 상에 부착되며 전극 조립체(100)와 물리적인 접촉을 형성한다. 이때, 상기 도전층(230)과 접착층(210)은 전극 조립체(100)의 외주 상의 서로 다른 영역에서 도전성 접촉을 형성하거나 점착성 결합을 형성한다. 보다 구체적으로, 상기 도전층(230)은 전극 조립체(100)의 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f)와 도전성 접촉을 형성하는 한편으로, 상기 접착층(210)은 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f)를 벗어난 위치로 연장되는 세퍼레이터(150) 상에 점착될 수 있다.

상기 도전층(230)은 절연층(240)에 의해 덮이도록 형성될 수 있다. 상기 절연층(240)은 전극 조립체(100)와 도전성 접촉을 형성하는 도전층(230)을 절연시키는 기능을 하며, 예를 들어, 도전층(230)을 덮도록 마감 부재(200)의 최외곽에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 절연층(240)은 절연성 수지 소재로 형성될 수 있다.

상기 세라믹층(220)은 마감 부재(200)의 강성을 보충하여 마감 부재(200)의 형상 안정성에 기여할 수 있다. 특히, 상기 세라믹층(220)은 도전층(230)의 구겨짐이나 찢어짐과 같은 형상 변형을 방지하고 도전층(230)이 평편한 판 상을 유지하도록 한다. 상기 도전층(230)은 전극 조립체(100)와 도전성 접촉을 형성하며, 유사시 전극 조립체(100)의 단락 패스를 형성하므로, 상기 세라믹층(220)을 이용하여 도전층(230)과 전극 조립체(100) 간의 물리적인 접촉이 안정적으로 유지되게 하고, 도전층(230)과 전극 조립체(100) 간에 대면 접촉이 유지되도록 함으로써 단락 패스의 전압을 낮추고 대전류의 단락 전류가 신속하게 방전되도록 할 수 있다.

보다 구체적으로, 전극 조립체(100)의 제1 전극판(110)과 도전층(230)은 도전성 접촉을 이루게 되는데, 서로 대면 접촉을 형성함으로써 이들 간의 접촉 저항을 줄일 수 있다. 이를 위해, 도전층(230)과 겹쳐지게 세라믹층(220)을 배치함으로써, 도전층(230)이 평편한 판 상을 유지하게 하며, 특히 전극 조립체(100)를 관통하는 방향으로 침투하는 외부 침입부재(300)에도 불구하고 도전층(230)의 구겨짐이나 찢어짐과 같은 변형을 막기 위한 강도 보강이 이루어질 수 있다.

예를 들어, 외부 침입부재(300)의 관통시 압력 집중에 따라 도전층(230)이 관통되며 구겨짐이나 찢어짐 등의 변형이 유발될 수 있다. 만일, 도전층(230)이 구겨지거나 찢어지는 등 변형되면, 도전층(230)과 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f) 간의 접촉은, 대면 접촉에서 점 접촉의 형태로 천이되고, 도전층(230)과 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f) 간의 접촉저항이 증가하여 단락 패스의 저항이 증가하고, 점 접촉에 따른 발열이 발생될 수 있다.

상기 도전층(230)과 이웃한 위치의 세라믹층(220)은, 도전층(230)의 기계적인 강도를 보충하여 도전층(230)의 변형을 억제할 수 있다. 상기 세라믹층(220)은 도전층(230)의 기계적인 강도를 보충하여 도전층(230)의 변형을 억제할 수 있고, 도전층(230)의 판 상 형태를 유지하여 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f)와의 대면 접촉을 유지할 수 있다.

상기 도전층(230) 상에 형성된 절연층(240)은, 도전층(230)의 절연 기능 이외에, 도전층(230)의 기계적인 강도를 보충하는 기능을 겸할 수 있다. 즉, 상기 절연층(240) 및 세라믹층(220)은 도전층(230)을 끼우고 양편으로 형성된 샌드위치 형태로 형성될 수 있으며, 도전층(230)을 판 상의 형태로 유지하여 도전층(230)과 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f) 간의 대면 접촉을 유지할 수 있다.

상기 마감 부재(200)와 전극 조립체(100) 간의 배치에 대해, 마감 부재(200)의 도전층(230)과, 제2 전극판(120)의 권취 단부(120f) 간에 겹쳐진 부분은 전극 조립체(100)의 중앙 위치에 배치될 수 있다. 상기 도전층(230)과 제2 전극판(120)의 권취 단부(120f)는 서로 겹쳐지게 배치되며, 유사시 외부 침입부재(300)를 통해 전기적으로 연결되어 도통되며 단락 패스를 형성한다. 따라서, 전극 조립체(100)의 중앙을 향한 관통 손상에 대비한다는 점에서, 상기 도전층(230)과 제2 전극판(120)의 권취 단부(120f) 간의 겹쳐진 부분은 전극 조립체(100)의 중앙 영역에 배치될 수 있다.

상기 전극 조립체(100)는 권취 중심(100c)을 둘러싸며 내측으로부터 외측 방향을 따라 롤 형태로 연장되는 제1, 제2 전극판(110,120) 및 이들 사이를 절연하는 세퍼레이터(150)를 포함하고, 상기 전극 조립체(100)의 외주에는 권취의 종료부에 해당되는 권취 단부(100f)가 형성된다.

상기 권취 단부(100f)에서, 제1 전극판(110)이 전극 조립체(100)의 최외곽 턴을 형성할 수 있으며, 상기 제1 전극판(110)의 내측으로 제2 전극판(120)이 배치되고, 상기 제1, 제2 전극판(110,120) 사이에는 세퍼레이터(150)가 배치될 수 있다. 상기 제1 전극판(110)은 권취 방향을 따라 제2 전극판(120) 보다 먼저 종료될 수 있으며, 상기 제2 전극판(120)은 제1 전극판(110)을 벗어나 여분의 길이를 갖고 연장될 수 있다. 상기 세퍼레이터(150)는 상기 제1, 제2 전극판(110,120) 보다 길게 연장 형성됨으로써, 세퍼레이터(150)의 열적 신축에도 불구하고 제1, 제2 전극판(110,120) 간의 단락을 방지할 수 있다.

권취 방향으로 제1, 제2 전극판(110,120)의 권취 단부(110f,120f)에는 전극 활물질이 배제된 무지부(110a,120a)가 형성될 수 있다. 상기 제1 전극판(110)은 무지부(110a)를 통하여 마감 부재(200)의 도전층(230)과 도전성 접촉을 형성함으로써 이들이 형성하는 단락 패스 상에서 전극 활물질의 발열을 억제할 수 있다. 또한, 전극 조립체(100)를 관통하는 방향으로 침투하는 외부 침입부재(300)에 대해, 상기 제2 전극판(120)은 무지부(120a)를 통하여 외부 침입부재(300)를 수용하고 외부 침입부재(300)와의 전기 접점을 형성하므로, 외부 침입부재(300)와 제2 전극판(120)의 권취 단부(120f)가 형성하는 단락 패스 상에서도 전극 활물질에 의한 발열을 억제할 수 있다.

전극 조립체(100)의 권취 방향을 따라 마감 부재(200)의 도전층(230)은 제1, 제2 전극판(110,120)의 권취 단부(110f,120f)와 마주하도록 충분한 길이로 연장 형성된다. 상기 도전층(230)은 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f)와 도전성 접촉을 형성하며 권취 방향을 따라 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f)로부터 연장되어 제2 전극판(120)의 권취 단부(120f)와 마주하도록 배치된다. 상기 도전층(230)과 제2 전극판(120)의 권취 단부(120f)는 세퍼레이터(150)를 개재하여 서로 마주하도록 겹쳐지게 배치됨으로써 도전층(230)과 제2 전극판(120)의 권취 단부(120f) 사이에서 정부극 간의 단락이 방지된다.

전극 조립체(100)를 관통하는 방향으로 침투하는 외부 침입부재(300)에 대해, 세페레이터(150)를 개재하여 상호 겹쳐지게 배치된 도전층(230)과 제2 전극판(120)의 권취 단부(120f)는 상기 외부 침입부재(300)에 의해 전기적으로 연결되며 이들 사이에는 정부극 간의 단락 패스가 형성된다. 예를 들어, 상기 제1, 제2 전극판(110,120)에 취합된 전하들은, 도전층(230)과 제2 전극판(120)의 권취 단부(120f) 사이에 형성된 단락 패스를 통하여 신속하게 소진될 수 있으며, 제1, 제2 전극판(110,120) 간에 축적된 충전 용량이 소진됨에 따라 이차전지의 발열, 폭발의 위험성이 떨어지게 된다.

도 5 및 도 6은 전극 조립체(100)의 관통 손상시 형성되는 단락 패스(P)를 설명하기 위한 단면도들이다. 전극 조립체(100)를 관통하는 방향으로 외부 침입부재(300)가 침투할 경우, 예를 들어, 이차전지의 관통 시험에서는 이차전지를 표준 충전한 다음에 소정 반경을 갖는 못으로 이차전지를 관통시켜서 발화, 파열 및 폭발 여부를 조사하는 방식으로 이차전지의 안정성을 평가하는데, 못 등의 외부 침입부재가 전극 조립체(100) 내로 침투한 경우, 전극 조립체(100)의 외주 상에 부착된 마감 부재(200)를 통하여 단락 패스(P)가 형성된다.

즉, 상기 마감 부재(200)는 외부 침입부재(300)와 함께 단락 패스(P)를 형성함으로써 이차전지의 중전 용량을 소진하도록 이차전지를 방전시키는 보호조치를 취하고 이로써 이차전지의 발화, 파열 및 폭발의 위험을 감소시킬 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 마감 부재(200)는 전극 조립체(100)의 권취 단부(100f)를 감싸도록 전극 조립체(100)의 외주 상에 부착된다. 이때, 상기 마감 부재(200)의 도전층(230)은 전극 조립체(100) 외주 상의 서로 다른 위치에 형성된 제1, 제2 전극판(110,120)의 권취 단부(110f,120f)와 마주하도록 충분한 길이로 연장 형성되며, 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f)와는 도전성 접촉을 형성하는 한편으로, 제2 전극판(120)의 권취 단부(120f)와는 유사시 단락 패스(P)를 형성하도록 세퍼레이터(150)를 사이에 두고 겹쳐지게 배치된다.

전극 조립체(100)를 관통하는 방향으로 침투하는 외부 침입부재(300)는, 도전층(230)과 제2 전극판(120)의 권취 단부(120f)를 관통하며 이들과 전기 접속을 형성한다. 이때, 상기 도전층(230)과 제2 전극판(120)의 권취 단부(120f) 사이에는 정부극 간의 단락 패스(P)가 형성된다. 즉, 상기 외부 침입부재(300)는 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f)와 접속된 도전층(230)과, 세퍼레이터(150)를 사이에 두고 상기 도전층(230)과 격리되어 있던 제2 전극판(120)의 권취 단부(120f)를 관통하여 이들을 전기적으로 연결하는 단락 패스(P)를 형성하게 된다. 제1, 제2 전극판(110,120)에 취합된 전하들은 도전층(230)과 제2 전극판(120)의 권취 단부(120f) 사이에 형성된 단락 패스(P)를 통하여 소진되며 제1, 제2 전극판(110,120) 사이에 축적된 충전 용량이 소진되면서 발화, 폭발의 위험이 제거될 수 있다.

상기 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f)로부터 도전층(230)을 거쳐 제2 전극판(120)의 권취 단부(120f)에 이르는 단락 패스(P) 상에서는 전극 활물질이 배제될 수 있으며, 상기 도전층(230)과 마주하게 배치되는 제1, 제2 전극판(110,120)의 권취 단부(110f,120f)는 전극 활물질이 배제된 무지부(110a,120a)로 형성될 수 있다. 이렇게 단락 패스(P) 상에서 전극 활물질을 배제시킴으로써 상대적으로 전기 저항이 높은 전극 활물질에 의한 발열이 억제될 수 있으며, 발열 및 폭발의 위험을 줄일 수 있다.

상기 전극 조립체(100)의 외주를 형성하는 권취 단부(100f)는, 최외곽 턴을 형성하는 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f)와, 그 내측에 배치된 제2 전극판(120)의 권취 단부(120f)를 포함하며, 상기 제1, 제2 전극판(110,120)의 권취 단부(110f,120f)는 권취 방향을 따라 서로 다른 위치에 형성된다. 예를 들어, 제2 전극판(120)의 권취 단부(120f)는 전극 조립체(100)의 중앙 영역에 형성되어 중앙 영역에서 도전층(230)과 마주하도록 형성될 수 있다. 상기 중앙 영역은 서로 반대 극성의 도전층(230)과 제2 전극판(120)의 권취 단부(120f)가 겹쳐지게 배치되어 전극 조립체(100)의 관통시 충전 용량을 소진시키는 단락 패스(P)를 형성할 수 있는, 그러니까 관통 손상에 대해 안전한 영역을 형성하므로, 충분한 면적으로 형성될 수 있다. 한편, 상기 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f)는, 전극 조립체(100)의 일 가장자리 영역에 배치되어 전극 조립체(100)의 가장자리 영역에서 도전층(230)과 도전성 접촉을 형성할 수 있다.

한편, 상기 도전층(230)과 제2 전극판(120)의 권취 단부(120f) 사이에는 세퍼레이터(150)가 개재되어 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f)와 연결된 도전층(230)과, 제2 전극판(120)의 권취 단부(120f) 사이에서 정부극 간의 단락을 방지한다. 이를 위해, 상기 세퍼레이터(150)는 도전층(230)과 제2 전극판(120)의 권취 단부(120f) 사이에서 권취 방향을 따라 충분한 길이로 연장 형성될 수 있으며, 세페레이터(150)의 열적 수축에도 불구하고 도전층(230)과 제2 전극판(120)의 권취 단부(120f) 간의 단락을 방지할 수 있다.

상기 마감 부재(200)의 접착층(210)은 상기 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f)를 벗어난 위치로 연장 형성되는 여분의 세퍼레이터(150)를 감싸도록 형성될 수 있으며, 세퍼레이터(150)의 단부를 전극 조립체(100)의 외주 상에 고정시킬 수 있다.

한편, 마감 부재(200)의 세라믹층(220) 및 접착층(210)은, 도전층(230)과 전극 조립체(100) 사이에 형성되는데, 도전층(230)과 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f) 간의 도전성 접촉을 방해하지 않도록 도전층(230)과 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f) 사이에서 배제될 수 있다. 그리고, 마감 부재(200)의 최외곽에는 도전층(230)을 커버하여 절연시키도록 절연층(240)이 형성될 수 있다.

상기 전극 조립체(100)를 관통하는 방향으로 외부 침입부재(300)가 침투할 경우, 박판 두께의 도전층(230)은 외부 침입부재(300)의 압력에 따라 구겨지거나 찢어지는 등의 손상을 입을 수 있다. 이때, 상기 도전층(230)과 이웃하게 형성된 세라믹층(220), 내지는 상기 도전층(230)을 사이에 끼우고 샌드위치 형태로 배치된 절연층(240)과 세라믹층(220)은, 전극 조립체(100)를 관통하는 외부 침입부재(300)의 침투에 따라 도전층(230)이 구겨지거나 찢어지지 않고 평편한 판 상 형태를 유지하도록 함으로서, 도전층(230)과 제1 전극판(110)의 권취 단부(110f) 간의 대면 접촉을 유지하여 접촉 저항을 줄이고 단락 패스(P)의 낮은 저항을 유지한다.

도 7은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 이차전지를 도시한 분해 사시도이다. 도면을 참조하면, 도 1의 전극 조립체(100) 및 전극 조립체(100)의 외주 상에 형성된 마감 부재(200)는, 전지 케이스(410) 내에 수납되며, 전극 조립체(100)와 마감 부재(200)를 수납한 전지 케이스(410)의 상단 개구부는 캡 플레이트(450)에 의해 밀봉될 수 있다.

예를 들어, 상기 캡 플레이트(450)는 절연 케이스(420)를 관통하여 연장되는 제1 전극탭(113)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 상기 캡 플레이트(450)에는 제2 전극탭(123)과 전기적으로 연결되는 전극 단자(455)가 조립될 수 있다. 상기 전극 단자(455)는 절연 가스켓(453)을 개재하여 캡 플레이트(450)의 단자 홀(451)에 조립될 수 있다.

상기 캡 플레이트(450)의 하부에는 전극 단자(455)와 전기적으로 연결된 단자 플레이트(430)가 배치될 수 있으며, 상기 캡 플레이트(450)와 단자 플레이트(430) 사이에는 절연 플레이트(440)가 개재되어 이들 간의 전기적인 절연을 확보할 수 있다. 예를 들어, 상기 전극 단자(455)는 절연 플레이트(440)와 단자 플레이트(430)에 형성된 단자 홀(441,431)을 관통하여 제2 전극탭(123)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 캡 플레이트(450)에는 전해질 주입을 위한 전해질 주입구(452)가 형성될 수 있으며, 상기 전해질 주입구(452)는 실링 부재(457)에 의해 밀봉될 수 있다.

상기 전극 조립체(100) 및 전극 조립체(100)의 외주 상에 형성된 마감 부재(200)는 다양한 형상과 구조를 갖춘 전지 케이스 내에 수납될 수 있으며, 도 7에 예시된 각형 케이스 구조에 한정되지 않고, 예를 들어, 원통형 케이스 구조 또는 파우치 케이스와 같은 유연성 케이스 내에 수용될 수도 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 이차전지를 도시한 분해 사시도이다. 도면을 참조하면, 상기 이차전지는, 전극 조립체(100)와, 상기 전극 조립체(100)의 외주 상에 형성된 마감 부재(200)를 포함하며, 상기 전극 조립체(100)와 마감 부재(200)를 수용하는 배터리 케이스(500)를 포함한다.

예를 들어, 상기 배터리 케이스(500)는 상기 전극 조립체(100)를 수용하는 내부 공간을 형성하며, 서로 마주하는 방향으로 결합되는 상부 케이스(510)와 하부 케이스(520)를 포함할 수 있다. 상기 상부 케이스(510)와 하부 케이스(520)는 서로 마주하는 방향으로 폴딩될 수 있으며, 서로 마주하는 방향으로 폴딩되면서 배터리 케이스(500) 내부에 전극 조립체(100)가 밀봉될 수 있다. 상기 배터리 케이스(500)는 금속박판과 상기 금속박판의 양편으로 절연성 필름이 배치된 가요성의 파우치 케이스로 마련될 수 있다.

상기 전극 조립체(100)의 제1 전극탭(113) 및 제2 전극탭(123)의 주변에는 절연 테이프(501)가 권취될 수 있다. 상기 절연 테이프(501)는 배터리 케이스(500)로부터 제1, 제2 전극탭(113,123)을 절연시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100: 전극 조립체 100c: 전극 조립체의 권취 중심
100f: 전극 조립체의 권취 단부 110: 제1 전극판
110a: 제1 전극판의 무지부 110f: 제1 전극판의 권취 단부
111: 제1 전극 집전체 113: 제1 전극탭
115: 제1 전극 활물질 120: 제2 전극판
120a: 제2 전극판의 무지부 120f: 제2 전극판의 권취 단부
121: 제2 전극 집전체 123: 제2 전극탭
125: 제2 전극 활물질 150: 세퍼레이터
200: 마감 부재 210: 접착층
220: 세라믹층 230: 도전층
240: 절연층 300: 외부 침입부재
410: 전지 케이스 420: 절연 케이스
430: 단자 플레이트 431,441,451: 단자 홀
440: 절연 플레이트 450: 캡 플레이트
452: 전해질 주입구 453: 절연 가스켓
455: 전극 단자 457: 실링 부재

Claims

세퍼레이터를 개재하여 롤 형태로 권취된 제1, 제2 전극판을 포함하는 전극 조립체; 및
상기 전극 조립체의 권취 단부에 인접하도록 상기 전극 조립체의 외주 상에 형성된 마감 부재;를 포함하고,
상기 마감 부재는,
상기 제1 전극판의 권취 단부와 도전성 접촉을 형성하며, 상기 제2 전극판의 권취 단부와 마주하도록 배치된 도전층을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
제1항에 있어서,
상기 제1 전극판은 전극 조립체의 최외곽 턴을 형성하고,
상기 제2 전극판은 제1 전극판의 내측에 형성되며,
상기 제2 전극판의 권취 단부는, 상기 제1 전극판의 권취 단부를 벗어난 위치로 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
제1항에 있어서,
상기 도전층은 상기 세퍼레이터를 개재하여 상기 제2 전극판의 권취 단부와 마주하게 배치되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
제1항에 있어서,
상기 도전층은 상기 제1, 제2 전극판의 권취 단부와 마주하도록 길게 연장되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
제1항에 있어서,
상기 도전층은 상기 제1 전극판의 권취 단부와 동종 금속을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 이차전지.
제1항에 있어서,
상기 제1 전극판은, 제1 전극 집전체 및 상기 제1 전극 집전체 상에 형성된 제1 전극 활물질을 포함하고,
상기 제2 전극판은, 제2 전극 집전체 및 상기 제2 전극 집전체 상에 형성된 제2 전극 활물질을 포함하며,
상기 제1, 제2 전극판의 권취 단부는, 상기 제1, 제2 전극 활물질이 배제된 무지부로 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
제1항에 있어서,
상기 마감 부재는,
상기 도전층을 덮도록 외측에 형성된 절연층; 및
상기 도전층과 전극 조립체 사이에 개재된 세라믹층 및 접착층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
제7항에 있어서,
상기 세라믹층 및 접착층은 상기 전극 조립체를 향하여 상기 도전층의 일부를 노출시키도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
제8항에 있어서,
상기 도전층은 도전성 접촉을 위해 제1 전극판의 권취 단부를 향하여 노출되고,
상기 세라믹층 및 접착층은 상기 제1 전극판의 권취 단부를 벗어난 위치에 치우치게 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
제7항에 있어서,
상기 세라믹층은 상기 도전층의 강성을 보강하도록 상기 도전층과 접하도록 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
제1항에 있어서,
상기 전극 조립체의 권취 단부에서,
상기 제2 전극판은 제1 전극판 보다 길게 연장되고,
상기 세퍼레이터는 제2 전극판 보다 길게 연장되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
제11항에 있어서,
상기 마감 부재는 상기 세퍼레이터의 단부와 인접하도록 상기 전극 조립체의 외주 상에 부착되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
제1항에 있어서,
상기 전극 조립체의 권취 방향을 따라 가장자리 영역과 중앙 영역이 형성된다고 할 때,
상기 도전층과 제1 전극판의 권취 단부 간의 도전성 접촉은 상기 가장자리 영역에서 이루어지고,
상기 도전층과 제2 전극판의 권취 단부 간의 대향은 상기 중앙 영역에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차전지.
세퍼레이터를 개재하여 롤 형태로 권취된 제1, 제2 전극판을 포함하고, 상기 제1, 제2 전극판의 권취 단부를 포함하는 전극 조립체; 및
상기 제1 전극판의 권취 단부와 전기적으로 연결되도록 상기 전극 조립체의 권취 단부와 인접하게 배치되고, 상기 제2 전극판의 권취 단부 상에 배치된 도전성 안전부재로서, 외부 침입부재가 상기 도전성 안전부재를 관통하여 제2 전극판과 전기적으로 접촉되면, 외부 침입부재와 도전성 안전부재와 제1 전극판에 의해 단락 경로를 형성하는 도전성 안전부재를 포함하는 이차전지.
제14항에 있어서,
상기 제1 전극판은 전극 조립체의 최외곽 턴을 형성하고,
상기 제2 전극판은 제1 전극판의 내측에 형성되며,
상기 제2 전극판의 권취 단부는, 상기 제1 전극판의 권취 단부를 벗어난 위치로 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
제14항에 있어서,
상기 제1 전극판은, 제1 전극 집전체 및 상기 제1 전극 집전체 상에 형성된 제1 전극 활물질을 포함하고,
상기 도전성 안전부재와 전기적으로 접촉되는 제1 전극판의 권취 단부는, 상기 제1 전극 활물질이 배제된 무지부인 것을 특징으로 하는 이차전지.
제14항에 있어서,
상기 도전성 안전부재는 상기 세퍼레이터를 개재하여 상기 제2 전극판의 권취 단부와 마주하게 배치되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
제14항에 있어서,
상기 도전성 안전부재는 도전층을 포함하고,
상기 도전층은 상기 제1 전극판과 동종의 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
제18항에 있어서,
상기 도전성 안전부재는,
상기 도전성 안전부재의 외측에 형성되어 상기 도전층을 커버하는 절연층; 및
상기 도전층과 전극 조립체 사이에 개재되는 세라믹층 및 접착층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
제19항에 있어서,
상기 절연층과 세라믹층은, 상기 도전층과 결합되어 상기 도전층을 편평하게 유지해줌으로써, 상기 도전층과 제1 전극판 간의 접촉 저항을 줄이는 것을 특징으로 하는 이차전지.
제20항에 있어서,
상기 세라믹층 및 접착층은 상기 전극 조립체를 향하여 상기 도전층의 일부를 노출시키도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
제21항에 있어서,
상기 도전층은 상기 제1 전극판을 향하여 노출되어, 상기 제1 전극판과 도전성 접촉을 형성하고,
상기 세라믹층 및 접착층은 상기 제1 전극판의 권취 단부로부터 이격된 위치에 형성되며, 상기 도전층과 제2 전극판 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
제14항에 있어서,
상기 전극 조립체와 도전성 안전부재를 수용하는 배터리 케이스; 및
상기 전극 조립체와 전기적으로 연결된 캡 플레이트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
제23항에 있어서,
상기 전극 조립체를 수용한 배터리 케이스의 개구부는 상기 캡 플레이트에 의해 밀봉되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
제14항에 있어서,
상기 전극 조립체를 수용하는 내부 공간을 형성하며, 상기 전극 조립체를 밀봉하도록 서로 마주하는 방향으로 폴딩되는 상부 케이스 및 하부 케이스를 포함하는 배터리 케이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.