KR20140094205A - 이차 전지 - Google Patents

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안병규
김중헌
박진
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삼성에스디아이 주식회사
로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 제1 전극과 제2 전극을 포함하는 전극 어셈블리와, 상기 전극 어셈블리가 내장되는 공간을 갖는 케이스와, 상기 케이스에 결합된 캡 플레이트, 및 상기 케이스를 감싸며 융착된 제1 박막 절연부재를 포함한다.

Description

이차 전지{RECHARGEABLE BATTERY}
본 발명은 이차 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 케이스의 절연 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.
최근 들어 고에너지 밀도의 비수전해액을 이용한 고출력 이차 전지가 개발되고 있으며, 상기한 고출력 이차 전지는 대전력을 필요로 하는 기기 예컨대, 전기 자동차 등의 모터 구동에 사용될 수 있도록 복수 개의 이차 전지를 직렬로 연결하여 대용량의 이차 전지로 구성된다.
또한, 하나의 대용량 이차 전지는 통상 직렬로 연결되는 복수개의 이차 전지로 이루어지며, 이차 전지는 원통형과 각형 등으로 이루어질 수 있다.
알루미늄 등의 금속 재질로 이루어진 전지 케이스의 외부에 수분이 응축되면 단락의 위험이 있다.
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 전극과 제2 전극을 포함하는 전극 어셈블리와, 상기 전극 어셈블리가 내장되는 공간을 갖는 케이스와, 상기 케이스에 결합된 캡 플레이트, 및 상기 케이스를 감싸며 융착된 제1 박막 절연부재를 포함한다.
상기 제1 박막 절연부재는 상부가 개방된 상자 형상으로 이루어질 수 있으며, 상기 제1 박막 절연부재의 상부에는 절곡되어 상기 캡 플레이트를 덮으며 상호간에 융착 접합된 융착부가 형성될 수 있다.
상기 캡 플레이트에는 상기 전극 어셈블리와 전기적으로 연결되며 상기 캡 플레이트를 관통하는 단자가 설치되고, 상기 단자의 하부에는 상기 단자와 상기 캡 플레이트를 절연하는 상부 절연부재가 설치되고, 상기 제1 박막 절연부재의 상단에는 상기 상부 절연부재에 융착되어 상기 상부 절연부재의 측면을 감싸는 실링부가 형성될 수 있다.
상기 제1 박막 절연부재에서 상기 케이스를 향하는 면에는 열 또는 압력에 의하여 용융되어 상기 케이스에 접합된 열접합층이 형성될 수 있으며, 상기 열접합층은 핫멜트 접착제로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제1 박막 절연부재와 상기 케이스 사이에는 열전도성 접착층이 형성될 수 있다.
상기 캡 플레이트 상에는 상기 제1 박막 절연부재에 융착되며 상기 캡 플레이트를 덮도록 설치된 제2 박막 절연부재가 설치될 수 있으며, 상기 캡 플레이트에는 상기 전극 어셈블리와 전기적으로 연결되며 상기 캡 플레이트를 관통하는 단자가 설치되고, 상기 제2 박막 절연부재에는 상기 단자가 관통하는 단자홀이 형성될 수 있다.
상기 캡 플레이트에는 노치가 형성된 벤트부재가 설치되고, 상기 제2 박막 절연부재에는 상기 벤트부재의 상부에 형성되어 상기 벤트부재를 노출시키는 통기홀이 형성될 수 있다.
상기 제1 박막 절연부재는 상기 캡 플레이트 상에 코팅 형성될 수 있으며, 상기 제1 박막 절연부재 및 상기 제2 박막 절연부재는 접착층을 갖는 테이프 형태로 이루어질 수 있다.
상기 제1 박막 절연부재의 상단에는 절곡되어 상기 제2 박막 절연부재에 융착되는 융착부가 형성될 수 있으며, 상기 제2 박막 절연부재에서 상기 캡 플레이트를 향하는 면에는 열 또는 압력에 의하여 용융되어 상기 캡 플레이트에 접합된 열접합층이 형성될 수 있다. 또한, 상기 제2 박막 절연부재와 상기 캡 플레이트 사이에는 열전도성 접착층이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 케이스의 외측에 박막 절연부재가 설치되어 케이스의 단락을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이다.
도 2는 도 1에서 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 잘라 본 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 종단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지의 종면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지의 종단면도이다.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 이차 전지의 종단면도이다.
도 9는 본 발명의 제6 실시예에 따른 이차 전지의 종단면도이다.
도 10은 본 발명의 제7 실시예에 따른 이차 전지의 종단면도이다.
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(101)는 양극(11)과 음극(12) 사이에 세퍼레이터(13)를 개재하여 귄취된 전극 어셈블리(10)와, 전극 어셈블리(10)가 내장되는 케이스(26)와, 케이스(26)의 개구에 결합된 캡 어셈블리(30)를 포함한다.
본 제1 실시예에 따른 이차 전지(101)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 도포된 영역인 코팅부와 활물질이 코팅되지 않는 영역인 무지부(11a, 12a)를 포함한다. 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 절연부재인 세퍼레이터(13)를 사이에 개재한 후 권취된다.
다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 상기한 전극 어셈블리(10)은 복수 개의 시트(sheet)로 이루어진 양극과 음극이 세퍼레이터를 사이에 두고 적층된 구조로 이루어질 수도 있다.
케이스(26)는 대략 직육면체로 이루어지며, 일면에는 개방된 개구가 형성된다. 케이스(26)는 알루미늄, 스테인리스 스틸 등의 금속으로 이루어질 수 있다.
캡 어셈블리(30)는 케이스(26)의 개구를 덮는 캡 플레이트(31)와 캡 플레이트(31)의 외측으로 돌출되며, 양극(11)과 전기적으로 연결된 양극 단자(21)와 캡 플레이트(31)의 외측으로 돌출되며 음극(12)과 전기적으로 연결된 음극 단자(22)를 포함한다.
캡 플레이트(31)는 일방향으로 이어진 길쭉한 판 형태로 이루어지며, 케이스(26)의 개구에 결합된다. 캡 플레이트(31)에는 전해액 주입구(32)에 설치된 밀봉 마개(38)와 벤트 홀(34)에 설치되며 설정된 압력에서 개방될 수 있도록 노치(39a)가 형성된 벤트부재(39)가 설치된다.
양극 단자(21) 및 음극 단자(22)는 캡 플레이트(31) 상부로 돌출되도록 설치된다. 양극 단자(21)는 집전탭(41)을 매개로 양극(11)과 전기적으로 연결되며, 음극 단자(22)는 집전탭(42)을 매개로 음극(12)과 전기적으로 연결된다.
양극 단자(21)와 집전탭(41) 사이에는 양극 단자(21)와 집전탭(41)을 전기적으로 연결하는 단자 연결부재(25)가 설치된다. 단자 연결부재(25)는 양극 단자(21)에 형성된 홀에 삽입되어 상단이 양극 단자(21)에 용접으로 고정되며, 하단은 집전탭(41)에 용접으로 고정된다.
단자 연결부재(25)와 캡 플레이트(31) 사이에는 밀봉을 위한 가스켓(65)이 단자 연결부재(25)가 관통되는 홀에 삽입 설치되고, 캡 플레이트(31)의 아래에는 단자 연결부재(25)의 하부가 삽입되는 하부 절연부재(45)가 설치된다.
양극 단자(21)의 하부에는 양극 단자(21)와 캡 플레이트(31)를 전기적으로 연결하는 연결판(62)이 설치된다. 연결판(62)에는 단자 연결부재(25)가 끼워져 설치된다. 이에 따라 캡 플레이트(31)와 케이스(26)는 양극(11)으로 대전된다.
음극 단자(22)와 집전탭(42) 사이에는 음극 단자(22)와 집전탭(42)을 전기적으로 연결하는 단자 연결부재(25)가 설치된다. 단자 연결부재(25)는 음극 단자(22)에 형성된 홀에 삽입되어 상단이 음극 단자(22)에 용접으로 고정되며, 하단은 집전탭(42)에 용접으로 고정된다.
음극 단자(22)와 캡 플레이트(31) 사이에는 밀봉을 위한 가스켓(55)이 단자 연결부재(25)가 관통되는 홀에 삽입 설치되고, 캡 플레이트(31)의 아래에는 음극 단자(22) 및 집전탭(42)을 캡 플레이트(31)에서 절연하는 하부 절연부재(43)가 설치된다.
음극 단자(22)의 하부에는 양극 단자(21)와 캡 플레이트(31)를 전기적으로 절연하는 상부 절연부재(52)가 설치된다. 상부 절연부재(52)에는 단자 연결부재(25)가 끼워져 설치된다.
케이스(26)에는 케이스(26)를 감싸는 제1 박막 절연부재(71)가 설치되고, 캡 플레이트(31)에는 캡 플레이트(31)를 덮는 제2 박막 절연부재(72)가 설치된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제1 박막 절연부재(71)는 케이스(26)가 삽입되는 내부 공간을 갖는 상자 형상으로 이루어지며, 상부에는 개방된 개구가 형성된다. 또한, 제1 박막 절연부재(71)는 상부가 개방된 직육면체 형태로 이루어지며, 제1 박막 절연부재(71)의 상단에는 절곡되어 제2 박막 절연부재(72)에 융착되는 융착부(71a)가 형성된다. 또한, 융착부(71a)의 모서리 부분에는 절단된 절개부(71b)가 형성되어 있다.
제2 박막 절연부재(72)는 캡 플레이트(31)를 덥도록 설치되고 제1 박막 절연부재(71)와 융착 고정된다. 제2 박막 절연부재(72)에는 양극 단자(21)가 관통하는 제1 단자홀(72a)과 음극 단자(22)가 관통하는 제2 단자홀(72b), 및 벤트부재(39)의 상부에 형성되어 벤트부재를 노출시키는 통기홀(72c)이 형성된다.
제1 박막 절연부재(71)와 제2 박막 절연부재(72)는 필름 형태로 이루어지며 제2 박막 절연부재(72)가 설치된 상태에서 제2 박막 절연부재(72) 상에 융착부(71a)를 덮은 후, 융착부(71a)를 제2 박막 절연부재(72)에 열융착으로 고정한다.
또한, 제1 단자홀(72a)의 둘레는 연결판(62)에 융착 고정되고, 제2 단자홀(72b)의 둘레는 상부 절연부재(52)에 융착 고정된다. 또한, 통기홀(72c)의 둘레는 벤트부재(39) 또는 캡 플레이트(31)에 융착으로 고정된다.
본 실시예와 같이 제1 박막 절연부재(71)와 제2 박막 절연부재(72)가 융착 고정되면, 결로환경에서 응축수에 의한 단락을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 케이스(26) 표면층에 대한 수분 침투를 최대한 억제하여 부식조건을 완화시킴으로써 부식발생을 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 종단면도이다.
도 4를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 이차 전지(102)는 제1 박막 절연부재(73)와 제2 박막 절연부재(74)의 구조를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 이차 전지와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
케이스(26)에는 케이스(26)를 감싸는 제1 박막 절연부재(73)가 설치되고, 캡 플레이트(31)에는 캡 플레이트(31)를 덮는 제2 박막 절연부재(74)가 설치된다.
제1 박막 절연부재(73)는 케이스(26)가 삽입되는 내부 공간을 갖는 상자 형상으로 이루어지며, 상부에는 개방된 개구가 형성된다. 또한, 제1 박막 절연부재(73)는 상부가 개방된 직육면체 형태로 이루어지며, 제1 박막 절연부재(73)의 상단에는 절곡되어 제2 박막 절연부재(72)에 융착되는 융착부(73a)가 형성된다.
제2 박막 절연부재(74)는 캡 플레이트(31)를 덥도록 설치되고 제1 박막 절연부재(73)와 융착 고정된다.
제1 박막 절연부재(71)와 제2 박막 절연부재(72)는 케이스와 접하는 면에 접착층을 갖는 테이프 형태로 이루어지며 제1 박막 절연부재(73)가 설치된 상태에서 제1 박막 절연부재(73)의 융착부(73a) 상에 제2 박막 절연부재(74)를 덮어서 열융착으로 고정한다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지의 종면도이고 도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 이차 전지(103)는 제1 박막 절연부재(75)의 구조를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 이차 전지와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
케이스(26)에는 케이스(26)를 감싸는 제1 박막 절연부재(75)가 설치되는 바, 제1 박막 절연부재(75)는 케이스(26)가 삽입되는 내부 공간을 갖는 상자 형상으로 이루어지며, 상부에는 개방된 개구가 형성된다. 제1 박막 절연부재(75)의 상단에는 절곡되어 융착되는 융착부(75b)가 형성된다. 융착부(75b)는 절곡되어 캡 플레이트를 덮으며, 융착부(75b) 상호간에 접합되어 캡 플레이트를 감싸게 된다.
또한, 제1 박막 절연부재(73)의 상단에는 양극 단자(21)의 하부에 설치된 상부 절연부재(64)와 음극 단자(22)의 하부에 설치된 상부 절연부재(54)에 접합되는 실링부(75a)가 형성되어 있다. 본 실시예에 따른 양극 단자(21)와 음극 단자(22)는 캡 플레이트(31)와 절연되며 이를 위해서 캡 플레이트(31)와 단자(21, 22)를 절연하는 상부 절연부재들(54, 64)이 설치된다. 실링부(75a)는 상부 절연부재(54, 64)의 측면에 융착되어 상부 절연부재의 측면을 감싼다.
상기한 바와 같이 본 실시예에 따르면 제1 박막 절연부재(74)가 케이스 및 캡 플레이트를 덮도록 설치되어 결로환경에서 응축수에 의한 단락을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 케이스(26) 표면층에 대한 수분 침투를 최대한 억제하여 부식조건을 완화시킴으로써 부식발생을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지의 종단면도이다.
도 7을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 이차 전지(104)는 제1 박막 절연부재(81)와 제2 박막 절연부재(82)의 구조를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 이차 전지와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
케이스(26)에는 케이스(26)를 감싸는 제1 박막 절연부재(81)가 설치되고, 캡 플레이트(31)에는 캡 플레이트(31)를 덮는 제2 박막 절연부재(82)가 설치된다.
제1 박막 절연부재(81)는 케이스(26)가 삽입되는 내부 공간을 갖는 상자 형상으로 이루어지며, 상부에는 개방된 개구가 형성된다. 또한, 제1 박막 절연부재(81)는 상부가 개방된 직육면체 형태로 이루어지며, 제2 박막 절연부재(82)에 접합된다.
제1 박막 절연부재(81)에서 케이스(26)를 향하는 면에는 열접합층(83)이 형성된다. 열접합층(83)은 용융되어 케이스(26) 및 제2 박막 절연부재(82)에 접합된다. 열접합층(83)은 열가소성수지 필름으로 이루어질 수 있다.
또한, 열접합층(83)은 폴리아미드, 폴리우레탄, 에틸렌비닐아세테이트, 폴리올레핀으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 물질을 포함하는 핫멜트 접착제로 이루어질 수 있다. 상기한 열접합층(83)은 면압 또는 열에 의하여 용융되어 케이스(26) 및 제2 박막 절연부재(82)에 접합된다.
제2 박막 절연부재(82)는 캡 플레이트(31)를 덥도록 설치되고 캡 플레이트(31)와 제1 박막 절연부재(81)에 고정된다. 제2 박막 절연부재(82)에서 캡 플레이트(31)를 향하는 면에는 열접합층(84)이 형성된다. 열접합층(84)은 열가소성수지 필름 또는 핫멜트 접착제로 이루어질 수 있다.
제2 박막 절연부재(82)가 설치된 상태에서 제1 박막 절연부재(81)의 상단을 절곡하여 제2 박막 절연부재(82)의 테두리를 덮어서 열접합층(83)이 제2 박막 절연부재(82) 상에 접합된다.
본 실시예와 같이 제1 박막 절연부재(81) 및 제2 박막 절연부재(82)의 내측에 열접합층(83, 84)가 형성되면 제1 박막 절연부재(81) 및 제2 박막 절연부재(82)가 케이스 및 캡플레이트에 밀착되어 절연함으로써 수분침투를 방지할 수 있을 뿐만 아니라 케이스의 표면에 결로가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 이차 전지의 종단면도이다.
도 8을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 이차 전지(105)는 제1 박막 절연부재(85)와 제2 박막 절연부재(86)의 구조를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 이차 전지와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
케이스(26)에는 케이스(26)를 감싸는 제1 박막 절연부재(85)가 설치되고, 캡 플레이트(31)에는 캡 플레이트(31)를 덮는 제2 박막 절연부재(86)가 설치된다.
제1 박막 절연부재(85)는 케이스(26)가 삽입되는 내부 공간을 갖는 상자 형상으로 이루어지며, 상부에는 개방된 개구가 형성된다. 또한, 제1 박막 절연부재(85)는 상부가 개방된 직육면체 형태로 이루어지며, 제2 박막 절연부재(86)에 접합된다.
제1 박막 절연부재(85)에서 케이스(26)를 향하는 면에는 열접합층(87)이 형성된다. 열접합층(87)은 용융되어 케이스(26) 및 제2 박막 절연부재(86)에 접합된다. 열접합층(83)은 열가소성수지 필름 또는 핫멜트 접착제로 이루어질 수 있다. 상기한 열접합층(83)은 면압 또는 열에 의하여 용융되어 케이스(26) 및 제2 박막 절연부재(82)에 접합된다.
제2 박막 절연부재(86)는 캡 플레이트(31) 상에서 캡 플레이트(31)를 덥도록 코팅된 절연물질로 이루어진다. 제2 박막 절연부재(86)는 폴리머로 이루어지며, 캡 플레이트(31) 상에 얇게 코팅된다.
제2 박막 절연부재(82)가 설치된 상태에서 제1 박막 절연부재(81)의 상단을 절곡하여 제2 박막 절연부재(82)의 테두리를 덮어서 열접합층(83)이 제2 박막 절연부재(82) 상에 접합된다.
도 9는 본 발명의 제6 실시예에 따른 이차 전지의 종단면도이다.
도 9를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 이차 전지(106)는 제1 박막 절연부재(91)와 제2 박막 절연부재(92)의 구조를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 이차 전지와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
케이스(26)에는 케이스(26)를 감싸는 제1 박막 절연부재(91)가 설치되고, 캡 플레이트(31)에는 캡 플레이트(31)를 덮는 제2 박막 절연부재(92)가 설치된다.
제1 박막 절연부재(91)는 케이스(26)가 삽입되는 내부 공간을 갖는 상자 형상으로 이루어지며, 상부에는 개방된 개구가 형성된다. 또한, 제1 박막 절연부재(91)는 상부가 개방된 직육면체 형태로 이루어지며, 제2 박막 절연부재(92)에 접합된다.
제1 박막 절연부재(91)에서 케이스(26)를 향하는 면에는 열접합층(93)이 형성된다. 열접합층(93)은 용융되어 케이스(26) 및 캡 플레이트(31)에 접합된다. 열접합층(93)은 열가소성수지 필름 또는 핫멜트 접착제로 이루어질 수 있다. 상기한 열접합층(93)은 면압 또는 열에 의하여 용융되어 케이스(26) 및 캡 플레이트(31)에 접합된다.
제2 박막 절연부재(92)는 캡 플레이트(31)를 덥도록 설치되고 캡 플레이트(31)와 제1 박막 절연부재(91)에 고정된다. 제2 박막 절연부재(92)에서 캡 플레이트(31)를 향하는 면에는 열접합층(94)이 형성된다. 열접합층(94)은 열가소성수지 필름 또는 핫멜트 접착제로 이루어질 수 있다.
케이스를 삽입한 제1 박막 절연부재(91)의 상단을 절곡하여 캡 플레이트에 접합하며, 제2 박막 절연부재(92)는 제1 박막 절연부재(91)와 캡 플레이트(31)에 접합된다.
도 10은 본 발명의 제7 실시예에 따른 이차 전지의 종단면도이다.
도 10을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 이차 전지(107)는 제1 박막 절연부재(95)와 제2 박막 절연부재(98)의 구조를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 이차 전지와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
케이스(26)에는 케이스(26)를 감싸는 제1 박막 절연부재(95)가 설치되고, 캡 플레이트(31)에는 캡 플레이트(31)를 덮는 제2 박막 절연부재(98)가 설치된다.
제1 박막 절연부재(95)는 케이스(26)가 삽입되는 내부 공간을 갖는 상자 형상으로 이루어지며, 상부에는 개방된 개구가 형성된다. 또한, 제1 박막 절연부재(95)는 상부가 개방된 직육면체 형태로 이루어진다.
제1 박막 절연부재(95)에서 케이스(26)를 향하는 면에는 열전도성 접착층(97)이 형성된다. 열전도성 접착층(97)은 은(Ag) 또는 알루미늄(Al) 등의 금속입자를 포함하는 엑폭시, 실리콘, 아크릴로 이루어질 수 있다.
제2 박막 절연부재(98)는 캡 플레이트(31)를 덥도록 설치되고 캡 플레이트(31)와 제1 박막 절연부재(95)에 고정된다. 제2 박막 절연부재(98)에서 캡 플레이트(31)를 향하는 면에는 열전도성 접착층(96)이 형성된다. 열전도성 접착층(96)은 은(Ag) 또는 알루미늄(Al) 등의 금속입자를 포함하는 엑폭시, 실리콘, 아크릴로 이루어질 수 있다.
케이스를 삽입한 제1 박막 절연부재(95)의 상단을 절곡하여 캡 플레이트(31)에 접합하며, 제2 박막 절연부재(98)는 제1 박막 절연부재(95)와 캡 플레이트(31)에 접합된다.
본 실시예와 같이 제1 박막 절연부재 및 제2 박막 절연부재의 내측에 열전도성 접착층이 형성되면 케이스에서 발생된 열을 외부로 용이하게 방출할 수 있다.
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.
101, 102, 103, 104, 105, 106, 107: 이차 전지
10: 전극 어셈블리 11: 양극
12: 음극 13: 세퍼레이터
21: 양극 단자 22: 음극 단자
25: 단자 연결부재 26: 케이스
30: 캡 어셈블리 31: 캡 플레이트
39: 벤트부재 39a: 노치
41, 42: 집전탭 43, 45: 하부 절연부재
52, 54, 64: 상부 절연부재 55, 65: 가스켓
62: 연결판
71, 73, 75, 81, 85, 91, 95: 제1 박막 절연부재
71a: 융착부 71b: 절개부
72, 74, 82, 86, 92, 98: 제2 박막 절연부재
72a: 제1 단자홀 72b: 제2 단자홀
72c: 통기홀 73a, 75b: 융착부
75a: 실링부 75b: 융착부
81: 제1 박막 절연부재 82: 제2 박막 절연부재
83, 84, 87, 93, 94: 열접합층 96: 열전도성 접착층
97: 열전도성 접착층

Claims (15)

  1. 제1전극과 제2전극을 포함하는 전극 어셈블리;
    상기 전극 어셈블리가 내장되는 공간을 갖는 케이스;
    상기 케이스에 결합된 캡 플레이트;
    상기 케이스를 감싸며 융착된 제1 박막 절연부재;
    를 포함하는 이차 전지.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 박막 절연부재는 상부가 개방된 상자 형상으로 이루어진 이차 전지.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 박막 절연부재의 상부에는 절곡되어 상기 캡 플레이트를 덮으며 상호간에 융착 접합된 융착부가 형성된 이차 전지.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 캡 플레이트에는 상기 전극 어셈블리와 전기적으로 연결되며 상기 캡 플레이트를 관통하는 단자가 설치되고, 상기 단자의 하부에는 상기 단자와 상기 캡 플레이트를 절연하는 상부 절연부재가 설치되고,
    상기 제1 박막 절연부재의 상단에는 상기 상부 절연부재에 융착되어 상기 상부 절연부재의 측면을 감싸는 실링부가 형성된 이차 전지.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 박막 절연부재에서 상기 케이스를 향하는 면에는 열 또는 압력에 의하여 용융되어 상기 케이스에 접합된 열접합층이 형성된 이차 전지.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 열접합층은 핫멜트 접착제로 이루어진 이차 전지.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 박막 절연부재와 상기 케이스 사이에는 열전도성 접착층이 형성된 이차 전지.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 캡 플레이트 상에는 상기 제1 박막 절연부재에 융착되며 상기 캡 플레이트를 덮도록 설치된 제2 박막 절연부재가 설치된 이차 전지.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 캡 플레이트에는 상기 전극 어셈블리와 전기적으로 연결되며 상기 캡 플레이트를 관통하는 단자가 설치되고,
    상기 제2 박막 절연부재에는 상기 단자가 관통하는 단자홀이 형성된 이차 전지.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 캡 플레이트에는 노치가 형성된 벤트부재가 설치되고,
    상기 제2 박막 절연부재에는 상기 벤트부재의 상부에 형성되어 상기 벤트부재를 노출시키는 통기홀이 형성된 이차 전지.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 박막 절연부재는 상기 캡 플레이트 상에 코팅 형성된 이차 전지.
  12. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 박막 절연부재 및 상기 제2 박막 절연부재는 접착층을 갖는 테이프 형태로 이루어진 이차 전지.
  13. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 박막 절연부재의 상단에는 절곡되어 상기 제2 박막 절연부재에 융착되는 융착부가 형성된 이차 전지.
  14. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 박막 절연부재에서 상기 캡 플레이트를 향하는 면에는 열 또는 압력에 의하여 용융되어 상기 캡 플레이트에 접합된 열접합층이 형성된 이차 전지.
  15. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 박막 절연부재와 상기 캡 플레이트 사이에는 열전도성 접착층이 형성된 이차 전지.
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