KR20130107184A - 이차 전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 이차 전지에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 케이스의 부식을 방지하고, 관통 안전성을 향상시키는데 있다.
이를 위해 본 발명은 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 수용하는 케이스; 상기 케이스에 결합된 캡 플레이트; 상기 전극 조립체에 전기적으로 연결되고 상기 캡 플레이트를 통하여 연장된 단자; 및 상기 단자와 상기 캡 플레이트의 사이에 위치되고, 상기 캡 플레이트와 상기 단자를 함께 전기적으로 연결하도록, 상기 캡 플레이트와 상기 단자 중 하나에 접촉하는 선단(apex)을 갖는 안전 부재를 포함하는 이차 전지를 개시한다.

Description

이차 전지{Secondary battery}
본 발명의 일 실시예는 이차 전지에 관한 것이다.
일반적으로 이차 전지(rechargeable battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지로서, 하나의 배터리 셀이 팩 형태로 포장된 저용량 전지의 경우 스마트폰 및 디지털 카메라와 같은 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 배터리 셀이 수십 개 연결된 대용량 전지의 경우 전기 스쿠터, 하이브리드 자동차, 전기 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.
이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로는 각형 및 원통형을 들 수 있으며, 양극판 및 음극판 사이에 절연체인 세퍼레이터(separator)를 개재하여 형성된 전극 조립체와, 전해액을 함께 케이스에 수용하고, 케이스에 캡 플레이트를 설치하여 구성된다. 물론, 상기 전극 조립체에는 양극 단자부 및 음극 단자부가 연결되며, 이는 상기 캡 플레이트를 통하여 외부로 노출 또는 돌출된다.
본 발명의 일 실시예는 케이스의 부식을 방지하는 동시에 관통 안전성을 향상시킬 수 있는 이차 전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 전류 패스(path) 길이를 감소시키고, 전류 저항을 줄일 수 있는 이차 전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 단자부의 부피를 줄여 상대적으로 전극 조립체의 크기를 증가시킬 수 있는 이차 전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 단자부의 조립성을 향상시키고, 케이스의 밀폐성을 향상시킬 수 있는 이차 전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 수용하는 케이스; 상기 케이스를 밀봉하는 캡 플레이트; 및 상기 전극 조립체에 전기적으로 연결되고, 상기 캡 플레이트를 관통하여 외부로 노출된 적어도 하나의 단자부를 포함하고, 상기 캡 플레이트와 상기 적어도 하나의 단자부의 사이에는, 캡 플레이트 및 케이스의 부식을 방지하고 관통 안전성을 향상시킬 수 있는, 적어도 하나의 안전 부재가 더 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 수용하는 케이스; 상기 케이스에 결합된 캡 플레이트; 상기 전극 조립체에 전기적으로 연결되고 상기 캡 플레이트를 통하여 연장된 단자; 및 상기 단자와 상기 캡 플레이트의 사이에 위치되고, 상기 캡 플레이트와 상기 단자를 함께 전기적으로 연결하도록, 상기 캡 플레이트와 상기 단자 중 하나에 접촉하는 선단(apex)을 갖는 안전 부재를 포함한다.
상기 단자는 상기 캡 플레이트의 단자홀을 통하여 연장할 수 있다. 상기 안전부재는 상기 선단이 상기 단자에 접촉하도록 상기 캡 플레이트의 상기 단자홀의 내측으로 돌출할 수 있다. 상기 이차 전지는 안전부재들의 쌍을 포함하고, 상기 안전부재들의 쌍은 상기 단자의 대향측들에 접촉할 수 있다. 상기 단자는 대향하는 장측들의 쌍 및 대향하는 단측들의 쌍을 포함하고, 그리고 상기 안전부재들의 쌍은 상기 단자의 대향하는 장측들에 접촉할 수 있다. 상기 단자는 대향하는 장측들의 쌍 및 대향하는 단측들의 쌍을 포함하고, 그리고 상기 안전부재들의 쌍은 상기 단자의 대향하는 단측들에 접촉 가능하게 접촉할 수 있다. 상기 단자는 대향하는 장측들의 쌍 및 대향하는 단측들의 쌍을 포함하고, 그리고 상기 이차 전지는 안전부재들의 다수 쌍을 포함하며, 그리고 상기 안전부재들의 다수 쌍 중 적어도 한쌍은 상기 단자의 대향하는 장측들을 따라 상기 단자에 접촉할 수 있다. 상기 안전부재들의 다수 쌍 중 다른 쌍은 상기 단자의 대향하는 단측들에 접촉할 수 있다.
상기 안전부재는 상기 캡 플레이트의 상기 단자홀의 내면에 접촉할 수 있다.
상기 이차 전지는 안전부재들의 쌍을 포함하고, 상기 안전부재들의 쌍은 상기 단자홀의 대향하는 면들에 접촉할 수 있다. 상기 단자홀의 내면들은 대향하는 장측면들의 쌍 및 대향하는 단측면들의 쌍을 포함하고, 그리고 상기 안전부재들의 쌍은 상기 단자홀의 상기 내면의 대향하는 장측들에 접촉 가능하게 접촉할 수 있다. 상기 단자홀의 상기 내면들은 대향하는 장측들의 쌍 및 대향하는 단측들의 쌍을 포함하고, 그리고 상기 안전부재들의 쌍은 상기 단자홀의 상기 내면의 상기 대향하는 단측들에 접촉 가능하게 접촉할 수 있다. 상기 단자홀의 상기 내면들은 대향하는 장측들의 쌍 및 대향하는 단측들의 쌍을 포함하고, 상기 이차전지는 상기 안전부재들의 다수 쌍을 포함하며, 그리고 상기 안전부재들의 다수 쌍 중 적어도 하나는 상기 단자홀의 내면들의 대향하는 장측들을 따라서 상기 단자홀의 내면에 접촉할 수 있다. 상기 안전부재들의 다수 쌍 중 다른 쌍은 상기 단자홀의 상기 내면의 대향하는 단측들에 접촉할 수 있다.
상기 단자홀에 형성된 절연성 몰딩 수지를 더 포함할 수 있다.
상기 안전부재는 상기 캡 플레이트 또는 상기 단자와 일체로 형성된 것일 수 있다.
상기 안전부재는 상기 캡 플레이트 또는 상기 단자로부터 분리되어 형성된 조각인 것일 수 있다. 상기 안전부재는 상기 캡 플레이트 또는 상기 단자와 같은 재질로 형성된 것일 수 있다.
상기 안전부재의 상기 선단(apex)은 반구, 피라미드 및 사다리꼴 중 하나로 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 적어도 하나의 단자부가 안전 부재를 통하여 캡 플레이트(케이스)에 전기적으로 연결됨으로써, 적어도 하나의 단자부와 캡 플레이트(케이스)의 전위가 같아지게 된다. 따라서, 캡 플레이트(케이스)의 전위가 부식 전위 이하로 떨어지지 않게 됨으로써, 캡 플레이트(케이스)의 부식 현상이 방지된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 안전 부재의 저항 값이 상대적으로 높음으로써, 이차 전지의 관통이나 압괴시 단자부로부터 캡 플레이트(케이스)를 향하여 상대적으로 작은 전류가 흐르고, 이에 따라 이차 전지의 관통 안전성이 향상된다. 즉, 이차 전지의 관통이나 압괴 시 단자부와 캡 플레이트(케이스)의 사이에서 높은 전류에 의한 아크(arc) 현상이 발생하지 않게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 대략 직선 형태의 단자부가 전극 조립체에 전기적으로 연결된 동시에 외부 장치(예를 들면, 버스 바)에 직접 전기적으로 연결됨으로써, 전류 패쓰(path) 길이 및 전류 저항이 감소하게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 단자부의 구성 요소 개수가 작을 뿐만 아니라 부피가 작음으로써, 동일 크기의 케이스에 상대적으로 더 큰 크기의 전극 조립체가 수용될 수 있다. 따라서, 동일 크기의 케이스에도 불구하고 더 큰 용량의 이차 전지가 얻어진다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 단자부를 캡 플레이트에 결합한 상태에서 인서트 몰딩 공법을 이용하여 단자부와 캡 플레이트가 절연성 몰딩 수지에 의해 일체화됨으로써, 이차 전지의 밀폐성이 향상되고 전해액의 누액 현상이 억제되며, 이차 전지의 조립 공정이 단순해진다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이고, 도 1b 및 도 1c는 단면도이며, 도 1d는 도 1c의 부분 확대도이다.
도 2a 및 도 2b는 인서트 몰딩 공법에 의한 캡 플레이트와 단자부의 일체화 방법을 도시한 단면도이고, 도 2c는 완성된 상태의 캡 플레이트 및 단자부를 도시한 측면도이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 형태의 안전 부재를 도시한 부분 단면도이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다양한 형태의 안전 부재를 도시한 부분 단면도이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다양한 형태의 안전 부재를 도시한 부분 단면도이다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다양한 형태의 안전 부재를 도시한 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 이차 전지가 버스 바에 의해 연결된 상태를 도시한 사시도이다.
도 8 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 안전 부재를 도시한 단면도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도면들에서 층(layer)들이나 영역(region)들의 형태, 치수는 발명의 이해를 위해 과장될 수 있다. 층이나 요소가 다른 요소의 위(on)에 위치한다고 할 때, 층이나 요소는 다른 요소의 바로 위에 위치하거나 또는 다른 중간 개재물을 사이에 놓고 위에 위치할 수 있다. 또한, 한 요소가 다른 두개의 요소 사이(between)에 위치한다고 할 때, 상기 한 요소가 두개의 요소 사이에 존재하는 유일한 것이거나, 또는 상기 두개의 요소 사이에 다수의 요소가 위치할 수 있다. 명세서 전체를 통하여 동일한 도면 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이고, 도 1b 및 도 1c는 단면도이며, 도 1d는 도 1c의 부분 확대도이다.
도 1a 내지 도 1d에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(100)는 전극 조립체(110), 케이스(120), 캡 플레이트(130), 제1단자부(140), 제2단자부(150) 및 안전 부재(160)를 포함한다.
상기 전극 조립체(110)는 얇은 판형 혹은 막형으로 형성된 제1전극판(111), 세퍼레이터(113), 제2전극판(112)의 적층체가 권취(winding)되거나 겹쳐서(stacking) 형성된다. 여기서, 상기 제1전극판(111)은 양극으로서 동작할 수 있으며, 상기 제2전극판(112)은 음극으로서 동작할 수 있다. 물론, 그 반대도 가능하다.
상기 제1전극판(111)은 알루미늄과 같은 금속 포일로 형성된 제1 집전체에 전이금속산화물 등의 제1활물질이 도포됨으로써 형성되며, 제1활물질이 도포되지 않은 영역인 제1무지부(111a)를 포함한다. 상기 제1무지부(111a)는 제1전극판(111)과 하기할 제1단자부(140) 사이의 전류 흐름의 통로가 된다. 한편, 본 발명에서 상기 제1전극판(111)의 재질이 한정되는 것은 아니다.
상기 제2전극판(112)은 구리 또는 니켈과 같은 금속 포일로 형성된 제2 집전체에 흑연 또는 탄소 등의 제2활물질이 도포됨으로써 형성되며, 제2활물질이 도포되지 않는 영역인 제2무지부(112a)를 포함한다. 상기 제2무지부(112a)는 제2전극판(112)과 하기할 제2단자부(150) 사이의 전류 흐름의 통로가 된다. 한편, 본 발명에서 상기 제2전극판(112)의 재질을 한정하는 것은 아니다.
상기와 같은 제1전극판(111) 및 제2전극판(112)은 극성을 달리하여 배치될 수도 있다.
상기 세퍼레이터(113)는 제1전극판(111)과 제2전극판(112) 사이에 위치되어, 상기 제1,2전극판(111,112) 사이의 전기적 쇼트를 방지하고 리튬 이온의 이동을 가능하게 하는 역할을 하며, 폴리에틸렌이나, 폴리 프로필렌이나, 폴리 에틸렌과 폴리 프로필렌의 복합 필름으로 이루어질 수 있다. 한편, 본 발명에서 상기 세퍼레이터(113)의 재질을 한정하는 것은 아니다.
상기와 같은 전극 조립체(110)의 양측 단부에는 제1전극판(111)과 제2전극판(112) 각각에 전기적으로 연결되는 제1단자부(140) 및 제2단자부(150)가 형성된다.
이러한 전극 조립체(110)는 실질적으로 전해액과 함께 상기 케이스(120)에 수용된다. 상기 전해액은 EC(ethylene carbonate), PC(propylene carbonate), DEC(diethyl carbonate), EMC(ethyl methyl carbonate), DMC(dimethyl carbonate)와 같은 유기 용매에 LiPF6, LiBF4와 같은 리튬염으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 전해액은 액체, 고체 또는 겔상일 수 있다.
상기 케이스(120)는 알루미늄, 알루미늄 합금, 스틸, 스틸 합금, 니켈이 도금된 스틸 또는 니켈이 도금된 스틸 합금과 같은 도전성 금속으로 형성되며, 전극 조립체(110), 그리고 제1단자부(140)와 제2단자부(150)의 일부 영역이 안착될 수 있는 상부가 개방된 대략 육면체 형태로 이루어진다. 좀더 구체적으로, 상기 케이스(120)는 상대적으로 넓은 한쌍의 장변 영역(121a,121b), 상기 한쌍의 장변 영역(121a,121b)을 연결하는 상대적으로 좁은 한쌍의 단변 영역(122a,122b), 상기 장변 영역(121a,121b)과 상기 단변 영역(122a,122b)을 연결하는 바닥 영역(123)을 포함한다. 여기서, 상기 전극 조립체(110)의 제1무지부(111a)는 상기 단변 영역(122a)을 향하여 일정 길이 연장되고, 상기 제2무지부(111b)는 상기 단변 영역(122b)을 향하여 일정 길이 연장된다. 더불어, 상기 제1단자부(140)는 상기 케이스(120)의 상기 단변 영역(122a)의 근처에 형성되고, 상기 제2단자부(150)는 상기 케이스(120)의 상기 단변 영역(122b)의 근처에 형성된다.
한편, 상기 케이스(120)는 내면이 절연 처리되어, 전극 조립체(110), 제1단자부(140) 및 제2단자부(150)와 절연될 수 있다. 물론, 상기 전극 조립체(110), 제1단자부(140) 및 제2단자부(150)는 절연백(도시되지 않음)에 수용된 채, 상기 케이스(120)의 내측에 위치될 수도 있다.
상기 캡 플레이트(130)는 상기 케이스(120)의 개방된 상부 영역에 결합되며, 예를 들어, 상기 캡 플레이트(130)는 레이저 용접 방식으로 상기 케이스(120)에 결합될 수 있다. 따라서, 상기 케이스(120)와 상기 캡 플레이트(130)는 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 캡 플레이트(130)는 상기 케이스(120)와 동일한 재료로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 캡 플레이트(130)와 상기 제1단자부(140)는 상호간 전기적으로 연결될 수 있으며, 이에 따라 상기 캡 플레이트(130)는 상기 제1단자부(140)와 같은 극성을 가질 수 있다. 물론, 이에 따라 상기 케이스(120) 및 캡 플레이트(130)는 동일한 극성을 가질 수 있다. 반대로, 상기 캡 플레이트(130)와 상기 제2단자부(150)가 상호간 전기적으로 연결될 수 있으며, 이에 따라 상기 캡 플레이트(130) 및 케이스(120)는 상기 제2단자부(150)와 같은 극성을 가질 수도 있다. 물론, 제1단자부(140) 및 제2단자부(150)가 동시에 상기 캡 플레이트(130)에 전기적으로 연결되지는 않는다.
상기 캡 플레이트(130)는 상기 제1단자부(140)가 관통하는 제1단자홀(131), 상기 제2단자부(150)가 관통하는 제2단자홀(132)을 포함한다. 또한, 상기 캡 플레이트(130)는 전해액 공급을 위한 주액홀(132a) 및 상기 주액홀(132a)에 결합된 플러그(132b)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 캡 플레이트(130)는 케이스(120)의 내부 압력이 기준 압력을 초과할 경우, 내부의 가스가 외부로 용이하게 방출될 수 있도록 하는 벤트홀(133a) 및 상기 벤트홀(133a)에 결합된 상대적으로 얇은 두께의 안전벤트(133b)도 포함할 수 있다.
상기 제1단자부(140)는 상기 전극 조립체(110)의 제1무지부(111a)에 전기적으로 연결된 동시에, 상기 캡 플레이트(130)의 제1단자홀(131)을 관통하여 일정 길이 연장된 제1단자(141) 및 상기 제1단자홀(131)과 상기 제1단자홀(131)의 주변인 상기 캡 플레이트(130)의 표면에 형성된 절연성 몰딩 수지(142)를 포함한다.
상기 제1단자(141)는 상기 케이스(120)의 내측에 위치되어 상기 전극 조립체(110)의 제1무지부(111a)에 전기적으로 접속되는 제1영역(141a), 상기 제1영역(141a)으로부터 일정 각도 절곡되어 연장된 제2영역(141b), 및 상기 제2영역(141b)으로 일정 각도 절곡되어 연장되되, 상기 캡 플레이트(130)의 제1단자홀(131)을 관통하여 상기 캡 플레이트(130)의 외측에까지 연장된 제3영역(141c)을 포함한다. 여기서, 상기 제3영역(141c)이 외부 장치(예를 들면, 버스 바)에 연결된다.
한편, 상기 제1단자(141)는 상기 제1무지부(111a)의 재질과 동일한 재료일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1무지부(111a)가 알루미늄 또는 알루미늄 합금일 경우, 상기 제1단자(141) 역시 알루미늄 또는 알루미늄 합금일 수 있다. 더불어, 상기 제1무지부(111a)가 구리, 구리 합금, 니켈 또는 니켈 합금일 경우, 상기 제1단자(141)는 구리, 구리 합금, 니켈 또는 니켈 합금일 수 있다. 이와 같이 하여, 상기 제1단자(141)와 상기 제1무지부(111a)는 동일한 재료이므로, 상기 제1단자(141)가 상기 제1무지부(111a)에 용이하게 용접될 수 있다.
상기 절연성 몰딩 수지(142)는 상기 제1단자홀(131)에 형성되어 상기 제1단자(141)의 제3영역(141c)을 감싼다. 더불어, 상기 절연성 몰딩 수지(142)는 제1단자홀(131)의 주변인 상기 캡 플레이트(130)의 상면 및 상기 캡 플레이트(130)의 하면에도 일정 두께로 형성된다. 특히, 상기 절연성 몰딩 수지(142)는 상기 제1단자홀(131)로부터 상대적으로 가깝게 형성되고 상대적으로 큰 폭을 갖는 제1영역(142a)과, 상기 제1단자홀(131)로부터 상대적으로 멀게 형성되고 상대적으로 작은 폭을 갖는 제2영역(142b)을 포함한다. 이와 같이 상대적으로 폭이 큰 상기 절연성 몰딩 수지(142)의 제1영역(142a)이 캡 플레이트(130)의 상면 및 하면에 각각 밀착되어 있음으로써, 상기 캡 플레이트(130)와 상기 제1단자(141) 사이의 결합력이 향상되고, 이에 따라 케이스(120)의 밀폐성도 향상된다.
여기서, 상기 절연성 몰딩 수지(142)는 전해액과 반응하지 않고 몰딩 공정에 적용할 수 있는 재료가 바람직하다. 좀더 구체적으로 상기 절연성 몰딩 수지(142)는 불소 수지, PE(Polyethylene) 수지, PP(Polypropylene) 수지, EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer) 수지 및 그 등가물 중에서 선택된 어느 하나일 수 있으나, 본 발명에서 상기 절연성 몰딩 수지(142)의 종류가 한정되는 것은 아니다.
한편, 상기 제2단자부(150)는 상기 전극 조립체(110)의 제2무지부(112a)에 전기적으로 연결된 동시에, 상기 캡 플레이트(130)의 제2단자홀(132)을 관통하여 일정 길이 연장된 제2단자(142) 및 상기 제2단자홀(132)과 상기 제2단자홀(132)의 주변인 상기 캡 플레이트(130)의 표면에 형성된 절연성 몰딩 수지(152)를 포함한다. 이러한 제2단자부(150)는 상기 제1단자부(140)와 유사한 형태 및 구조를 하므로, 이에 대한 설명은 생략한다. 물론, 상기 제1단자부(130)가 캡 플레이트(130)에 전기적으로 연결된 경우, 상기 제2단자부(140)는 상기 캡 플레이트(130)에 전기적으로 연결되지 않는다. 즉, 제1단자부(130)가 안전 부재(160)를 가질 경우, 제2단자부(140)는 안전 부재를 갖지 않는다.
상기 안전 부재(160)는 상기 캡 플레이트(130)와 상기 제1단자부(140)의 사이에 형성되어, 상기 캡 플레이트(130)와 상기 제1단자부(140)를 전기적으로 연결할 수 있다. 좀더 구체적으로 상기 안전 부재(160)는 상기 제1단자홀(131)에 형성되어, 상기 캡 플레이트(130)와 상기 제1단자부(140)를 전기적으로 연결한다. 일례로, 상기 안전 부재(160)는 상기 캡 플레이트(130)의 제1단자홀(131)의 내벽으로부터 내측 방향으로 일정 길이 돌출 및 연장되어, 상기 제1단자부(140)에 접촉 또는 연결될 수 있다. 즉 상기 안전 부재(160)는 상기 캡 플레이트(130)로부터 연장된 부분이며, 상기 캡 플레이트(130)와 같은 재료일 수 있다. 여기서, 상기 안전 부재(160)는 캡 플레이트(130) 및 제1단자(141)가 상호간 전기적으로 연결되도록, 안전 부재(160)의 선단(apex)이 제1단자(141)에 접촉하는 형태일 수 있다.
일례로, 케이스(120) 및 캡 플레이트(130)가 알루미늄 또는 알루미늄 합금일 경우, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 된 안전 부재(160)의 선단이 상기 제1단자(141)에 접촉 또는 연결된다. 물론, 여기서 상기 제1단자(141)는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성된다. 통상적으로 케이스(120) 및 캡 플레이트(130)가 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성될 경우, 상기 케이스(120) 및 캡 플레이트(130)는 양극으로 이용된다. 따라서, 양극 단자가 안전 부재(160)의 선단을 통하여 캡 플레이트(130)에 접촉 또는 연결된다.
또한, 케이스(120) 및 캡 플레이트(130)가 스틸, 스틸 합금, 니켈이 도금된 스틸 또는 니켈이 도금된 스틸 합금일 경우, 스틸, 스틸 합금, 니켈이 도금된 스틸 또는 니켈이 도금된 스틸 합금으로 된 안전 부재(160)의 선단이 상기 제2단자(151)에 접촉 또는 연결된다. 물론, 여기서 상기 제2단자(151)는 구리 또는 구리 합금으로 형성된다. 통상적으로 케이스(120) 및 캡 플레이트(130)가 스틸, 스틸 합금, 니켈이 도금된 스틸 또는 니켈이 도금된 스틸 합금으로 형성될 경우, 상기 케이스(120) 및 캡 플레이트(130)는 음극으로 이용된다. 따라서, 음극 단자가 안전 부재(160)를 통하여 캡 플레이트(130)에 연결된다.
이와 같이, 안전 부재(160)를 통하여 케이스(120) 및 캡 플레이트(130)가 제1단자(141) 또는 제2단자(142)에 전기적으로 접속됨으로써, 케이스(120) 및 캡 플레이트(130)가 부식 전위에 이르지 않게 되고, 이에 따라 케이스(120) 및 캡 플레이트(130)의 부식이 방지된다. 또한, 상기 캡 플레이트(130)와 제1단자(141) 또는 제2단자(142)의 사이에 위치된 안전 부재(160)는 단면적이 상대적으로 작고 또한 단자와의 접촉 저항이 비교적 큼으로써, 이차 전지의 관통 및 압괴시에 단자로부터 캡 플레이트(130)로 흐르는 전류를 제한하게 된다. 이에 따라 이차 전지의 관통 및 압괴시에 단자와 캡 플레이트의 사이에서 아크(arc) 현상이 발생하지 않음으로써, 이차 전지의 관통 안전성이 향상된다.
도 2a 및 도 2b는 인서트 몰딩 공법에 의한 캡 플레이트와 단자의 일체화 방법을 도시한 단면도이고, 도 2c는 완성된 상태의 캡 플레이트 및 단자부를 도시한 측면도이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 제1캐비티(11)를 갖는 제1금형(10)과, 제2캐비티(21)를 갖는 제2금형(20)이 준비된다. 여기서, 제1금형(10)의 제1캐비티(11)에는 용융된 고온의 절연성 몰딩 수지(142)가 주입되는 폭이 좁은 게이트(12)가 구비된다. 또한, 제1금형(10)과 제2금형(20)의 사이에는 단자홀(131)을 갖는 캡 플레이트(130) 및 상기 단자홀(131)에 결합된 단자(141)가 함께 위치된다. 여기서, 상기 캡 플레이트(130)와 상기 단자(141)의 사이에는 안전 부재(160)가 형성될 수 있다. 즉, 캡 플레이트(130)와 단자(141)는 상기 안전 부재(160)에 의해 상호간 전기적으로 연결될 수 있다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 게이트(12)를 통하여 용융된 고온의 절연성 몰딩 수지(142)가 제1캐비티(11) 및 제2캐비티(21)에 고압으로 주입된다. 여기서, 상기 제1캐비티(11)와 제2캐비티(21)는 연통되어 있기 때문에, 제1캐비티(11)에 주입된 절연성 몰딩 수지(142)는 제2캐비티(21)로 흘러 간다. 이어서, 상기 제1,2금형(10,20)의 온도가 하강되면, 상기 절연성 몰딩 수지(142)는 경화된다. 따라서, 상기 절연성 몰딩 수지(142)는 캡 플레이트(130)의 단자홀(131) 뿐만 아니라, 단자홀(131) 주변의 캡 플레이트(130)의 상면 및 캡 플레이트(130)의 하면에도 일정 두께로 형성된다.
도 2c에 도시된 바와 같이, 제1금형(10) 및 제2금형(20)으로부터 캡 플레이트(130), 제1단자부(140) 및 제2단자부(150)가 취출됨으로써, 일체화된 캡 플레이트(130), 제1단자부(140) 및 제2단자부(150)가 얻어진다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면 절연성 몰딩 수지(142)를 이용한 인서트 몰딩 공법에 의해 캡 플레이트(130), 제1단자부(140) 및 제2단자부(150)가 일체화되어 제공됨으로써, 이차 전지의 조립 공정이 간단해진다. 다르게 설명하면, 제1단자부(140) 및 제2단자부(150)를 이루는 구성 요소의 개수가 상대적으로 작아지기 때문에 이차 전지의 조립 공정이 간단해진다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 형태의 안전 부재를 도시한 부분 단면도이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 캡 플레이트(130)에 형성된 단자홀(131)의 평면적인 형태는 대략 장변(131L)과 단변(131S)을 갖는 직사각 형태일 수 있다. 더불어, 상기 단자홀(131)을 관통하는 단자(141)의 평면적인 형태 역시 장변(141L)과 단변(141S)을 갖는 직사각 형태일 수 있다. 물론, 상기 단자홀(131)의 내측에는 절연성 몰딩 수지(142)가 충진되어 상기 단자(141)를 감싸는 동시에, 상기 단자(141)를 상기 캡 플레이트(130)에 고정시킨다. 여기서, 상기 캡 플레이트(130)와 상기 단자(141)는 동일한 재질일 수 있다. 예를 들어, 상기 캡 플레이트(130)가 알루미늄 또는 알루미늄 합금일 경우 상기 단자(141) 역시 알루미늄 또는 알루미늄 합금일 수 있다. 물론, 상기 캡 플레이트(130)와 상기 단자(141)는 다른 재질일 수 있다. 예를 들어, 상기 캡 플레이트(130)가 스틸, 스틸 합금, 니켈이 도금된 스틸 또는 니켈이 도금된 스틸 합금일 경우 상기 단자(141)는 구리 또는 구리 합금일 수 있다. 여기서, 상기 캡 플레이트(130)는 구리 또는 구리 합금으로 형성될 수 있으나, 가격이 비싸고 또한 산화 문제로 인하여 구리 대신 스틸, 스틸 합금, 니켈이 도금된 스틸 또는 니켈이 도금된 스틸 합금이 이용된다.
한편, 안전 부재(160)는 상기 캡 플레이트(130)로부터 상기 단자(141)를 향하여 일정 길이 돌출 및 연장되어 상기 안전 부재(160)의 선단이 상기 단자(141)에 접촉 또는 연결될 수 있다. 일례로, 상기 안전 부재(160)는 상기 캡 플레이트(130)와 동일한 재료로 형성될 수 있다. 다르게 설명하면, 상기 캡 플레이트(130)가 알루미늄 또는 알루미늄 합금일 경우 상기 안전 부재(160) 역시 알루미늄 또는 알루미늄 합금이고, 상기 캡 플레이트(130)가 스틸, 스틸 합금, 니켈이 도금된 스틸 또는 니켈이 도금된 스틸 합금일 경우 상기 안전 부재(160) 역시 스틸, 스틸 합금, 니켈이 도금된 스틸 또는 니켈이 도금된 스틸 합금일 수 있다. 또한, 상기 안전 부재(160)는 단자홀(131)의 각 장변(131L)으로부터 상기 단자(141)의 각 장변(141L)에까지 일정 길이 돌출 및 연장되고, 상기 단자(141)의 각 장변(141L)에 접촉 또는 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 안전 부재(160)는 상기 캡 플레이트(130)로부터 상기 단자(141)를 향하여 돌출된 반원 또는 반구 형태일 수 있고, 이러한 반원 또는 반구의 선단이 단자(141)에 접촉 또는 연결될 수 있다. 여기서, 상기 안전 부재(160)중 원주면 또는 선단이 상기 단자(141)에 접촉 또는 연결된다. 따라서, 캡 플레이트(130)와 단자(141) 사이의 접촉 면적이 상대적으로 작고, 이에 따라 접촉 저항이 커진다. 따라서, 캡 플레이트(130)(케이스)가 단자(141)와 같은 극성을 갖게 되어 부식이 방지되며, 또한 관통이나 압괴시 단자(141)로부터 캡 플레이트(130)로 상대적으로 작은 값의 전류가 흐름으로써 관통 안전성이 향상된다. 더불어, 상기 안전 부재(160)는 반원 형태 이외에도 삼각 형태, 사각 형태, 사다리꼴 형태, 피라미드 형태 및 그 등가 형태 중 어느 하나가 가능하며, 본 발명에서 상기 안전 부재(160)의 형태를 한정하는 것은 아니다.
더불어, 도 3b에 도시된 바와 같이, 안전 부재(160a)는 다수가 구비될 수도 있다. 즉, 다수의 안전 부재(160a)가 단자홀(131)의 각 장변(131L)으로부터 상기 단자(141)의 각 장변(141L)에까지 일정 길이 돌출 및 연장되고, 상기 다수의 안전 부재(160a)의 선단이 상기 단자(141)의 각 장변(141L)에 접촉 또는 연결될 수 있다. 일례로, 안전 부재(160)의 각쌍이 단자(141)의 대향측에 접촉 또는 연결될 수 있다.
더욱이, 도 3c에 도시된 바와 같이, 안전 부재(160b)는 단자홀(131)의 각 장변(131L)과 단자(141)의 각 장변(141L)의 사이에 형성될 뿐만 아니라, 단자홀(131)의 각 단변(131S)과 단자(141)의 각 단변(141S)의 사이에도 형성될 수 있다. 물론, 안전 부재(160)의 선단이 단자(141)의 각 장변(141L) 및 단자(141)의 각 단변(141S)에 접촉 또는 연결된다.
마지막으로, 도 3d에 도시된 바와 같이, 안전 부재(160c)는 단자홀(131)의 각 단변(131S)과 단자(141)의 각 단변(141S)에까지 일정 길이 돌출 및 연장되고, 상기 안전 부재(160c)의 선단이 상기 단자(141)의 각 단변(141S)에 접촉 또는 연결될 수 있다. 물론, 이때 상기 안전 부재(160c)는 단자홀(131)의 각 장변(131L)과 단자(141)의 각 장변(141L)의 사이에 형성되지 않을 수도 있다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다양한 형태의 안전 부재를 도시한 부분 단면도이다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 안전 부재(260)는 단자(141)로부터 캡 플레이트(130)에 형성된 단자홀(131)의 장변(131L)을 향하여 일정 길이 돌출 및 연장되어, 상기 안전 부재(260)의 선단이 상기 캡 플레이트(130)의 장변(131L)에 접촉 또는 연결될 수 있다. 일례로, 상기 안전 부재(260)는 상기 단자(141)로부터 연장된 부분이며, 상기 단자(141)와 같은 재료일 수 있다. 다르게 설명하면, 상기 단자(141)가 알루미늄 또는 알루미늄 합금일 경우 상기 안전 부재(260) 역시 알루미늄 또는 알루미늄 합금이고, 상기 단자(141)가 구리 또는 구리 합금일 경우 상기 안전 부재(260) 역시 구리 또는 구리 합금일 수 있다. 또 다르게 설명하면, 상기 안전 부재(260)는 단자(141)의 각 장변(141L)으로부터 상기 캡 플레이트(130)의 단자홀(131)의 각 장변(131L)에까지 일정 길이 돌출 및 연장되고, 상기 캡 플레이트(130)의 각 장변(131L)에 접촉 또는 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 안전 부재(260)는 상기 단자(141)로부터 상기 캡 플레이트(130)의 단자홀(131)의 장변(131L)을 향하여 돌출된 반원 또는 반구 형태일 수 있다. 여기서, 상기 안전 부재(260)중 원주면이 상기 단자홀(131)의 장변(131L)에 접촉 또는 연결된다. 따라서, 단자(141)와 캡 플레이트(130) 사이의 접촉 면적이 최소화되고, 이에 따라 접촉 저항이 커진다. 이에 따라, 캡 플레이트(130)(케이스)가 단자(141)와 같은 극성을 갖게 되어 부식이 방지되며, 또한 관통이나 압괴시 단자(141)로부터 캡 플레이트(130)로 상대적으로 작은 값의 전류가 흐름으로써 관통 안전성이 향상된다.
더불어, 도 4b에 도시된 바와 같이, 안전 부재(260a)는 다수가 구비될 수도 있다. 즉, 다수의 안전 부재(260a)가 단자(141)의 각 장변(141L)으로부터 상기 캡 플레이트(130)의 단자홀(131)의 각 장변(131L)에까지 일정 길이 돌출 및 연장되고, 상기 캡 플레이트(130)의 각 장변(131L)에 접촉 또는 연결될 수 있다. 일례로, 안전 부재(260a)의 각 쌍이 단자홀(131)의 대향측에 접촉할 수 있다.
더욱이, 도 4c에 도시된 바와 같이, 안전 부재(260b)는 단자(141)의 각 장변(141L)과 단자홀(131)의 각 장변(131L)의 사이에 형성될 뿐만 아니라, 단자(141)의 각 단변(141S)과 단자홀(131)의 각 단변(131S)의 사이에도 형성될 수 있다. 물론, 안전 부재(260b)의 선단이 단자홀(131)의 각 장변(131L) 및 단자홀(131)의 각 단변(131S)에 접촉 또는 연결된다.
마지막으로, 도 4d에 도시된 바와 같이, 안전 부재(260c)는 단자(141)의 각 단변(141S)과 단자홀(131)의 각 단변(131S)에까지 일정 길이 돌출 및 연장되고, 안전 부재(260c)의 선단이 상기 단자홀(131)의 각 단변(131S)에 접촉 또는 연결될 수 있다. 물론, 이때 상기 안전 부재(260c)는 단자(141)의 각 장변(141L)과 단자홀(131)의 각 장변(131L)의 사이에 형성되지 않을 수도 있다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다양한 형태의 안전 부재를 도시한 부분 단면도이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 안전 부재(360)는 캡 플레이트(130)의 단자홀(131) 내벽으로부터 상기 단자(141)를 향하여 일정 길이 돌출 및 연장되고, 상기 상기 안전 부재(360)의 선단이 단자(141)에 접촉 또는 연결될 수 있다. 그러나, 상기 안전 부재(360)는 상기 캡 플레이트(130) 및 단자(141)와 다른 재료로 형성될 수 있다. 일례로, 상기 캡 플레이트(130)가 알루미늄 또는 알루미늄 합금일 경우 상기 안전 부재(360)는 상대적으로 저항 값이 큰 스틸, 스틸 합금, 니켈이 도금된 스틸 또는 니켈이 도금된 스틸 합금일 수 있다. 또한, 상기 안전 부재(360)는 단자홀(131)의 각 장변(131L)으로부터 상기 단자(141)의 각 장변(141L)에까지 일정 길이 돌출 및 연장되고, 상기 단자(141)의 장변(141L)에 접촉 또는 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 안전 부재(360)는 상기 캡 플레이트(130)로부터 상기 단자(141)를 향하여 돌출된 반원 형태일 수 있다. 여기서, 상기 안전 부재(360)중 원주면이 상기 단자(141)에 접촉한다. 따라서, 캡 플레이트(130)와 단자(141) 사이의 접촉 면적이 최소화되고, 이에 따라 접촉 저항이 커진다. 이에 따라, 캡 플레이트(130)(케이스)가 단자(141)와 같은 극성을 갖게 되어 부식이 방지되며, 또한 관통이나 압괴시 단자(141)로부터 캡 플레이트(130)로 상대적으로 더욱 작은 값의 전류가 흐름으로써 관통 안전성이 더욱 향상된다. 더불어, 상기 안전 부재(360)는 반원 형태 이외에도 삼각 형태, 사각 형태, 사다리꼴 형태, 피라미드 형태 및 그 등가 형태중 어느 하나가 가능하나, 본 발명에서 상기 안전 부재(360)의 형태를 한정하는 것은 아니다.
더불어, 도 5b에 도시된 바와 같이, 안전 부재(360a)는 다수가 구비될 수도 있다. 즉, 다수의 안전 부재(360b)가 단자홀(131)의 각 장변(131L)으로부터 상기 단자(141)의 각 장변(141L)에까지 일정 길이 돌출 및 연장되고, 상기 단자(141)의 각 장변(141L)에 접촉 또는 연결될 수 있다. 일례로, 안전 부재(360a)의 각 쌍은 단자(141)의 대향측에 접촉할 수 있다.
더욱이, 도 5c에 도시된 바와 같이, 안전 부재(360b)는 단자홀(131)의 각 장변(131L)과 단자(141)의 각 장변(141L)의 사이에 형성될 뿐만 아니라, 단자홀(131)의 각 단변(131S)과 단자(141)의 각 단변(141S)의 사이에도 형성될 수 있다. 물론, 안전 부재(360)의 선단이 단자(141)의 각 장변(141L) 및 단자(141)의 각 단변(141S)에 접촉 또는 연결된다.
마지막으로, 도 5d에 도시된 바와 같이, 안전 부재(360c)는 단자홀(131)의 각 단변(131S)과 단자(141)의 각 단변(141S)에까지 일정 길이 돌출 및 연장되고, 상기 안전 부재(360c)의 선단이 상기 단자(141)의 각 단변(141S)에 접촉 또는 연결된다. 즉, 안전 부재(360c)는 단자홀(131)의 각 장변(131L)과 단자(141)의 각 장변(141L)의 사이에 형성되지 않을 수도 있다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다양한 형태의 안전 부재를 도시한 부분 단면도이다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 안전 부재(460)는 상기 단자(141)로부터 상기 캡 플레이트(130)를 향하여 일정 길이 돌출 및 연장되고, 상기 캡 플레이트(130)에 접촉 또는 연결될 수 있다. 그러나, 상기 안전 부재(460)는 상기 단자(141)와 다른 재료로 형성될 수 있다. 다르게 설명하면, 상기 단자(141)가 알루미늄 또는 알루미늄 합금일 경우 상기 안전 부재(460)는 상대적으로 저항값이 큰 스틸, 스틸 합금, 니켈이 도금된 스틸 또는 니켈이 도금된 스틸 합금일 수 있다. 또한, 상기 안전 부재(460)는 단자(141)의 각 장변(141L)으로부터 상기 단자홀(131)의 각 장변(131L)에까지 일정 길이 돌출 및 연장되고, 상기 안전 부재(460)의 선단이 상기 단자홀(131)의 각 장변(131L)에 접촉 또는 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 안전 부재(460)는 상기 단자(141)로부터 상기 캡 플레이트(130)의 단자홀(131)의 내벽을 향하여 돌출된 반원 또는 반구 형태일 수 있다. 여기서, 상기 안전 부재(460)중 원주면이 상기 단자홀(131)의 장변(131L)에 접촉한다. 따라서, 단자(141)와 캡 플레이트(130) 사이의 접촉 면적이 최소화되고, 이에 따라 접촉 저항이 커진다. 이에 따라, 캡 플레이트(130)(케이스)가 단자(141)와 같은 극성을 갖게 되어 부식이 방지되며, 또한 관통이나 압괴시 단자(141)로부터 캡 플레이트(130)로 상대적으로 더욱 작은 값의 전류가 흐름으로써 관통 안전성이 더욱 향상된다. 더불어, 상기 안전 부재(460)는 반원 형태 이외에도 삼각 형태, 사각 형태, 피라미드 형태 및 그 등가 형태 중 어느 하나가 가능하나, 이러한 형태로 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
더불어, 도 6b에 도시된 바와 같이, 안전 부재(460a)는 다수가 구비될 수도 있다. 즉, 다수의 안전 부재(460a)가 단자(141)의 각 장변(141L)으로부터 상기 단자홀(131)의 각 장변(131L)에까지 일정 길이 돌출 및 연장되고, 상기 안전 부재(460a)의 선단이 상기 단자홀(131)의 각 장변(131L)에 접촉 또는 연결될 수 있다. 일례로, 안전 부재(460a)의 각쌍은 단자(141)의 대향측에 접촉할 수 있다.
더욱이, 도 6c에 도시된 바와 같이, 안전 부재(460b)는 단자(141)의 각 장변(141L)과 단자홀(131)의 각 장변(131L) 사이에 형성될 뿐만 아니라, 단자(141)의 각 단변(141S)과 단자홀(131)의 각 단변(131S) 사이에도 형성될 수 있다. 물론, 상기 안전 부재(460)의 선단이 단자홀(131)의 각 장변(131L) 및 각 단변(131S)에 접촉 또는 연결된다.
마지막으로, 도 6d에 도시된 바와 같이, 안전 부재(460c)는 단자(141)의 각 단변(141S)과 단자홀(131)의 각 단변(131S)에까지 일정 길이 돌출 및 연장되고, 상기 안전 부재(460c)의 선단이 상기 단자홀(131)의 각 단변(131S)에 접촉 또는 연결된다. 물론, 안전 부재(460c)는 단자(141)의 각 장변(141L)과 단자홀(131)의 각 장변(131L) 사이에 형성되지 않을 수도 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 이차 전지가 버스 바에 의해 연결된 상태를 도시한 사시도이다.
도 7에 도시된 바와 같이 다수의 이차 전지(100)가 수평 방향으로 배열되고, 각각의 이차 전지(100)가 버스 바(170)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 같이 하여, 다수의 이차 전지(100)는 직렬로 연결된다. 상기 버스 바(170)는 대략 직사각 플레이트 형태로 형성되며, 단자부(140,150)가 결합될 수 있도록 양측 끝단에 단자홀(171)이 형성된다. 단자(140)의 단면 형태가 대략 직사각 형태이므로, 상기 단자홀(171) 역시 대략 직사각 형태로 형성된다.
더불어, 버스 바(170)의 양측 끝단에 구비된 단자홀(171)에 단자부(140,150)가 각각 결합된 후에는, 상기 단자부(140,150)로부터 버스 바(170)가 분리되지 않도록 상기 단자부(140,150)와 상기 버스 바(170)의 결합 영역에 레이저 빔이 조사됨으로써, 상기 단자부(140,150)와 버스 바(170)가 상호간 결합된다.
이러한 버스 바(170)는 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리, 구리 합금 및 그 등가물 중에서 선택된 어느 하나로 형성될 수 있으나, 본 발명에서 이러한 버스 바(170)의 재질을 한정하는 것은 아니다.
도 8 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 안전 부재를 도시한 단면도이다. 일례로, 도 8 내지 도 15는 안전 부재(560, 660, 760, 860, 960, 1060, 1160, 및 1260)가 피라미드 또는 사다리꼴 형태인 실시례를 도시한다.
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; 이차 전지 110; 전극 조립체
120; 케이스 130; 캡 플레이트
140; 제1단자부 141; 제1단자
142; 절연성 몰딩 수지 150; 제2단자부
160; 안전 부재

Claims (19)

  1. 전극 조립체;
    상기 전극 조립체를 수용하는 케이스;
    상기 케이스에 결합된 캡 플레이트;
    상기 전극 조립체에 전기적으로 연결되고 상기 캡 플레이트를 통하여 연장된 단자; 및
    상기 단자와 상기 캡 플레이트의 사이에 위치되고, 상기 캡 플레이트와 상기 단자를 함께 전기적으로 연결하도록, 상기 캡 플레이트와 상기 단자 중 하나에 접촉하는 선단(apex)을 갖는 안전 부재를 포함함을 특징으로 하는 이차 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단자는 상기 캡 플레이트의 단자홀을 통하여 연장함을 특징으로 하는 이차 전지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 안전부재는 상기 선단이 상기 단자에 접촉하도록 상기 캡 플레이트의 상기 단자홀의 내측으로 돌출함을 특징으로 하는 이차 전지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 이차 전지는 안전부재들의 쌍을 포함하고, 상기 안전부재들의 쌍은 상기 단자의 대향측들에 접촉함을 특징으로 하는 이차 전지.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 단자는 대향하는 장측들의 쌍 및 대향하는 단측들의 쌍을 포함하고, 그리고
    상기 안전부재들의 쌍은 상기 단자의 대향하는 장측들에 접촉함을 특징으로 하는 이차 전지.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 단자는 대향하는 장측들의 쌍 및 대향하는 단측들의 쌍을 포함하고, 그리고
    상기 안전부재들의 쌍은 상기 단자의 대향하는 단측들에 접촉 가능하게 접촉함을 특징으로 하는 이차 전지.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 단자는 대향하는 장측들의 쌍 및 대향하는 단측들의 쌍을 포함하고, 그리고
    상기 이차 전지는 안전부재들의 다수 쌍을 포함하며, 그리고
    상기 안전부재들의 다수 쌍 중 적어도 한쌍은 상기 단자의 대향하는 장측들을 따라 상기 단자에 접촉함을 특징으로 하는 이차 전지.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 안전부재들의 다수 쌍 중 다른 쌍은 상기 단자의 대향하는 단측들에 접촉함을 특징으로 하는 이차 전지.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 안전부재는 상기 캡 플레이트의 상기 단자홀의 내면에 접촉함을 특징으로 하는 이차 전지.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 이차 전지는 안전부재들의 쌍을 포함하고, 상기 안전부재들의 쌍은 상기 단자홀의 대향하는 면들에 접촉함을 특징으로 하는 이차 전지.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 단자홀의 내면들은 대향하는 장측면들의 쌍 및 대향하는 단측면들의 쌍을 포함하고, 그리고
    상기 안전부재들의 쌍은 상기 단자홀의 상기 내면의 대향하는 장측들에 접촉 가능하게 접촉함을 특징으로 하는 이차 전지.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 단자홀의 상기 내면들은 대향하는 장측들의 쌍 및 대향하는 단측들의 쌍을 포함하고, 그리고
    상기 안전부재들의 쌍은 상기 단자홀의 상기 내면의 상기 대향하는 단측들에 접촉 가능하게 접촉함을 특징으로 하는 이차 전지.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 단자홀의 상기 내면들은 대향하는 장측들의 쌍 및 대향하는 단측들의 쌍을 포함하고,
    상기 이차전지는 상기 안전부재들의 다수 쌍을 포함하며, 그리고
    상기 안전부재들의 다수 쌍 중 적어도 하나는 상기 단자홀의 내면들의 대향하는 장측들을 따라서 상기 단자홀의 내면에 접촉함을 특징으로 하는 이차 전지.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 안전부재들의 다수 쌍 중 다른 쌍은 상기 단자홀의 상기 내면의 대향하는 단측들에 접촉함을 특징으로 하는 이차 전지.
  15. 제2항에 있어서,
    상기 단자홀에 형성된 절연성 몰딩 수지를 더 포함함을 특징으로 하는 이차 전지.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 안전부재는 상기 캡 플레이트 또는 상기 단자와 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 안전부재는 상기 캡 플레이트 또는 상기 단자로부터 분리되어 형성된 조각인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 안전부재는 상기 캡 플레이트 또는 상기 단자와 같은 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 안전부재의 상기 선단(apex)은 반구, 피라미드 및 사다리꼴 중 하나로 제공됨을 특징으로 하는 이차 전지.
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