KR20140106329A - 캡 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지 - Google Patents

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KR20140106329A
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Abstract

본 발명은 용접에 의하지 않고도 탑 캡과 안전 벤트 사이의 밀착력이 강화된 개선된 구조의 캡 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지를 개시한다. 본 발명의 제1 측면에 따른 캡 조립체는, 전지 캔의 개방단에 결합되는 이차 전지용 캡 조립체로서, 최상부에 돌출된 형태로 배치되어 양극 단자를 형성하고, 외주부에 홀이 형성된 탑 캡; 상기 탑 캡의 하부에서 상기 전지 캔의 내압 증가시 형태가 변형되고, 외주부의 적어도 일부가 상기 탑 캡의 외주부보다 길게 연장 형성되어 상기 연장된 부분이 상기 탑 캡의 외주부를 감싸도록 절곡되며, 상기 외주부에 홀이 형성된 안전 벤트; 및 상기 탑 캡의 홀 및 상기 안전 벤트의 홀에 삽입된 체결 부재를 포함한다.

Description

캡 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지{Cap assembly and secondary battery including the same}
본 발명은 이차 전지를 제조하는 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용접에 의하지 않고도 탑 캡과 안전 벤트 사이의 밀착력이 강화된 개선된 구조의 캡 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지에 관한 것이다.
일반적으로, 이차 전지는 충전이 불가능한 일차 전지와 달리, 충방전이 가능한 전지를 의미하며, 휴대폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 전자기기 또는 전기 자동차 등에 널리 사용되고 있다. 특히, 최근의 리튬 이차 전지는 전자 장비의 전원으로 많이 사용되는 니켈-카드뮴 전지 또는 니켈-수소 전지보다 약 3배의 용량을 가지며, 단위 중량당 에너지 밀도가 높기 때문에 그 활용 정도가 급속도로 증가되는 추세에 있다.
이러한 리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차 전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재를 구비한다.
한편, 리튬 이차 전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차 전지와 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차 전지로 분류될 수 있다. 그리고, 캔형 이차 전지는 다시 금속 캔의 형태에 따라 원통형 전지와 각형 전지로 분류될 수 있다. 이러한 각형 또는 원통형 이차 전지의 외장재는 개방단이 형성된 케이스, 즉 전지 캔 및 전지 캔의 개방단에 밀봉 결합되는 캡 조립체를 구비한다.
도 1은 종래의 원통형 이차 전지의 캡 조립체(10) 부분의 단면도이고, 도 2는 탑 캡과 안전 벤트의 결합 구성을 나타내는 도면이다. 여기서, 도 2는, 도 1의 A 부분에 있어서 탑 캡과 안전 벤트만을 도시한 구성이라 할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일반적으로 원통형 이차 전지는 원통형 전지 캔(20), 전지 캔(20)의 내부에 수용되는 젤리-롤 형태의 전극 조립체(30), 전지 캔(20)의 상부에 결합되는 캡 조립체(10), 캡 조립체(10)를 장착하기 위해 전지 캔(20)의 선단에 마련된 비딩부(40) 및 전지를 밀봉하기 위한 클림핑 부위(50)를 구비한다.
전극 조립체(30)는 양극과 음극 사이에 세퍼레이터가 개재된 상태로 젤리-롤 형태로 권취된 구조이며, 양극에는 양극 리드(31)가 부착되어 캡 조립체(10)에 접속되어 있고, 음극에는 음극 리드(미도시)가 부착되어 전지 캔(20)의 하단에 접속되어 있다.
캡 조립체(10)는 양극 단자를 형성하는 탑 캡(11), 전지 내부의 압력 상승시 전류를 차단하고 및/또는 가스를 배기하는 안전 벤트(12), 특정 부분을 제외하고 안전 벤트(12)를 전류차단부재(14)로부터 전기적으로 분리시키는 절연부재(13), 양극에 연결된 양극 리드(31)가 접속되어 있는 전류차단부재(14)가 순차적으로 적층된 구조를 갖는다. 그리고, 이러한 캡 조립체(10)는 가스켓(15)에 장착된 상태로 전지 캔(20)의 비딩부(40)에 장착된다. 따라서, 정상적인 작동 조건에서 전극 조립체(30)의 양극은 양극 리드(31), 전류차단부재(14) 및 안전 벤트(12)를 경유하여 탑 캡(11)에 연결되어 통전을 이룬다.
탑 캡(11)과 안전 벤트(12)가 직접 접촉되는 이러한 캡 조립체(10)에서는, 탑 캡(11)과 안전 벤트(12)를 접속 고정시키기 위해, 도 2에서 L로 표시된 바와 같이, 이들을 용접시키는 공정이 수행될 수 있다. 특히, 파워 툴이나 전기 자동차 등에 사용되는 이차 전지의 경우, 많은 진동과 충격에 노출될 수 있기 때문에, 이러한 진동과 충격에도 탑 캡(11)과 안전 벤트(12)의 접속이 유지되도록 레이저 등으로 용접되는 공정이 수행될 수 있다.
그러나, 이와 같이 탑 캡(11)과 안전 벤트(12)를 접촉 고정시키기 위해 용접이 이루어지는 경우, 용접 공정에서 발생하는 높은 열로 인해 캡 조립체(10)의 구성요소가 변형될 수 있다. 따라서, 이로 인해 캡 조립체(10)의 전체 또는 일부 구성요소가 그 기능을 수행하지 못할 수 있다.
또한, 이와 같은 용접 공정에도 불구하고, 이차 전지의 사용 중 이차 전지에 가해지는 충격이나 진동에 의해 용접부에 크랙이 발생하여 탑 캡(11)과 안전 벤트(12) 사이에 간격이 생기게 될 수 있다. 이 경우, 저항이 증가하여 고율 방전이 어렵고 열이 발생하게 될 수 있다.
또한, 탑 캡(11)과 안전 벤트(12)의 용접 공정 자체가 용이하지 않기 때문에, 용접이 잘 되지 않아 탑 캡(11)과 안전 벤트(12) 사이의 밀착성이 떨어지는 문제도 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 용접 공정에 의하지 않더라도 탑 캡과 안전 벤트가 강하게 밀착 고정된 캡 조립체 및 이를 이용하는 이차 전지, 그리고 그러한 캡 조립체를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 측면에 따른 캡 조립체는, 전지 캔의 개방단에 결합되는 이차 전지용 캡 조립체로서, 최상부에 돌출된 형태로 배치되어 양극 단자를 형성하고, 외주부에 홀이 형성된 탑 캡; 상기 탑 캡의 하부에서 상기 전지 캔의 내압 증가시 형태가 변형되고, 외주부의 적어도 일부가 상기 탑 캡의 외주부보다 길게 연장 형성되어 상기 연장된 부분이 상기 탑 캡의 외주부를 감싸도록 절곡되며, 상기 외주부에 홀이 형성된 안전 벤트; 및 상기 탑 캡의 홀 및 상기 안전 벤트의 홀에 삽입된 체결 부재를 포함한다.
바람직하게는, 상기 체결 부재는 리벳이다.
또한 바람직하게는, 상기 안전 벤트의 홀은, 단차를 갖도록 형성된다.
또한 바람직하게는, 상기 안전 벤트의 홀은, 상기 탑 캡의 외주부 상부에 위치하는 안전 벤트의 외주부 또는 상기 탑 캡의 외주부 하부에 위치하는 안전 벤트의 외주부에 형성된다.
또한 바람직하게는, 상기 안전 벤트의 홀은, 상기 탑 캡의 외주부 상부에 위치하는 안전 벤트의 외주부 및 상기 탑 캡의 외주부 하부에 위치하는 안전 벤트의 외주부에 모두 형성된다.
또한 바람직하게는, 상기 안전 벤트는, 상기 탑 캡의 외주부를 감싸도록 절곡된 부분을 복수 개 구비한다.
또한 바람직하게는, 상기 체결 부재를 둘 이상 포함한다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 측면에 따른 이차 전지는, 본 발명의 제1 측면에 따른 캡 조립체를 포함한다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 측면에 따른 캡 조립체는, 전지 캔의 개방단에 결합되는 이차 전지용 캡 조립체로서, 상기 전지 캔의 내압 증가시 형태가 변형되고, 외주부에 홀이 형성된 안전 벤트; 상기 안전 벤트의 상부에 돌출된 형태로 배치되어 양극 단자를 형성하고, 외주부의 적어도 일부가 상기 안전 벤트의 외주부보다 길게 연장 형성되어 상기 연장된 부분이 상기 안전 벤트의 외주부를 감싸도록 절곡되며, 상기 외주부에 홀이 형성된 탑 캡; 및 상기 안전 벤트의 홀 및 상기 탑 캡의 홀에 삽입된 체결 부재를 포함한다.
바람직하게는, 상기 체결 부재는 리벳이다.
또한 바람직하게는, 상기 탑 캡의 홀은, 단차를 갖도록 형성된다.
또한 바람직하게는, 상기 탑 캡의 홀은, 상기 안전 벤트의 외주부 하부에 위치하는 탑 캡의 외주부 또는 상기 안전 벤트의 외주부 상부에 위치하는 탑 캡의 외주부에 형성된다.
또한 바람직하게는, 상기 탑 캡의 홀은, 상기 안전 벤트의 외주부 하부에 위치하는 탑 캡의 외주부 및 상기 안전 벤트의 외주부 상부에 위치하는 탑 캡의 외주부에 모두 형성된다.
또한 바람직하게는, 상기 탑 캡은, 상기 안전 벤트의 외주부를 감싸도록 절곡된 부분을 복수 개 구비한다.
또한 바람직하게는, 상기 체결 부재를 둘 이상 포함한다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 측면에 따른 이차 전지는, 본 발명의 제2 측면에 따른 캡 조립체를 포함한다.
본 발명에 의하면, 탑 캡과 안전 벤트가 강하게 밀착 고정된 캡 조립체가 제공될 수 있다. 따라서, 이를 포함한 이차 전지의 사용 중 이차 전지에 진동이나 충격이 가해지더라도 탑 캡과 안전 벤트의 접속 부위가 이격되어 저항이 증가하거나 캡 조립체가 손상 또는 파손되는 것을 방지할 수 있다. 그러므로, 전지 저항 증가로 고율 방전이 안 되는 상황을 예방할 수 있다.
더욱이, 전동 공구와 같은 파워 툴이나 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차 등에 사용되는 배터리의 경우 많은 충격과 진동에 노출될 수 있는데, 본 발명에 의할 경우 충격과 진동에도 불구하고 탑 캡과 안전 벤트가 강하게 밀착될 수 있으므로, 이러한 파워 툴이나 전기 자동차 등에 보다 유용하게 적용될 수 있다.
이처럼, 본 발명의 일 측면에 의하면 탑 캡과 안전 벤트가 강하게 밀착 결합될 수 있으므로, 탑 캡과 안전 벤트가 용접되지 않아도 된다. 따라서, 이러한 용접 공정을 생략할 수 있으므로, 캡 조립체나 이차 전지의 제조 시간이 단축될 수 있다. 또한, 용접 공정의 불량으로 인한 이차 전지의 성능 및 수율 저하를 방지할 수 있다. 뿐만 아니라, 탑 캡과 안전 벤트의 용접 과정에서 발생하는 열로 인해 캡 조립체가 열 변형을 일으켜 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 종래의 원통형 이차 전지의 캡 조립체 부분의 단면도이다.
도 2는, 도 1의 구성에서 탑 캡과 안전 벤트의 외주부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 측면에 따른 이차 전지의 캡 조립체 부분의 구성을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 조립체에서 안전 벤트의 연장 부분이 절곡되기 전 상태의 탑 캡과 안전 벤트의 외주부 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는, 도 4의 구성에서 안전 벤트의 연장 부분이 절곡된 상태의 탑 캡과 안전 벤트의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 안전 벤트와 탑 캡의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 7은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안전 벤트와 탑 캡의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 8 및 도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 조립체의 탑 캡과 안전 벤트의 구성을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 10 및 도 11은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 탑 캡과 안전 벤트의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 12는, 본 발명의 다른 측면에 따른 이차 전지의 캡 조립체 부분의 구성을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 13은, 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 조립체에서 탑 캡의 연장 부분이 절곡되기 전 탑 캡과 안전 벤트의 외주부 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 14는, 도 13의 구성에서 탑 캡의 연장 부분이 절곡된 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 15 및 도 16은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 탑 캡 및 안전 벤트의 구성을 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 캡 조립체(100) 부분의 구성을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 이차 전지는, 전극 조립체(300), 전지 캔(200) 및 캡 조립체(100)를 포함한다.
상기 전극 조립체(300)는, 양극판 및 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치되어 전지 캔(200)에 수납된다. 이때, 전극 조립체(300)는 젤리 롤 형태로 권취되어 배치될 수 있으며, 이 경우 젤리 롤이라고도 불린다. 전극 조립체(300)의 전극판들은 집전체에 활물질 슬러리가 도포된 구조로서 형성될 수 있는데, 슬러리는 통상적으로 입상의 활물질, 보조도체, 바인더 및 가소제 등이 용매가 첨가된 상태에서 교반되어 형성될 수 있다.
여기서, 전극판들이 감기는 방향으로 집전체의 시작단과 끝단에는 슬러리가 도포되지 않는 무지부가 존재할 수 있는데, 이러한 무지부에는 각각의 전극판에 대응되는 전극 리드가 부착될 수 있다. 일반적으로 원통형 이차 전지에서 양극 리드(310)는 전극 조립체(300)의 상단에 부착되어 캡 조립체(100)에 전기적으로 연결되고, 음극 리드는 전극 조립체(300)의 하단에 부착되어 전지 캔(200)의 바닥에 연결된다.
한편, 전극 조립체(300)의 상단에는 상부 절연판(400)이 배치될 수 있다. 이러한 상부 절연판(400)은 전극 조립체(300)와 캡 조립체(100) 사이를 절연시키는 역할을 한다.
상기 전지 캔(200)은, 알루미늄, 스테인리스 스틸 또는 이들의 합금과 같은 경량의 전도성 금속 재질로 구성되며, 상단이 개방된 개방부와 그와 대향되는 밀폐된 바닥부를 가진 원통형 또는 각형 구조를 가질 수 있다. 이러한 전지 캔(200)의 내부 공간에는 상기 전극 조립체(300)와 함께 전해액이 수납된다.
상기 전지 캔(200)은, 원통형으로 형성될 수 있으나, 각형과 같이 원통형 이외의 다양한 형태로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 전지 캔(200)에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 비딩부가 형성될 수 있다. 다만, 본 발명이 반드시 이러한 전지 캔(200) 형태에 한정되는 것은 아니며, 비딩부가 형성되지 않은 전지 캔(200)에도 본 발명이 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 이차 전지용 캡 조립체(100)는, 탑 캡(110), 안전 벤트(120) 및 체결 부재(160)를 포함한다. 상기 캡 조립체(100)는 전지 캔(200)의 상단, 즉 개방단에 결합되는 이차 전지의 구성요소로서, 전지 캔(200)의 개방단을 밀폐시킨다. 이러한 캡 조립체(100)는, 전지 캔(200)의 형태에 따라 원형 또는 각형 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.
상기 탑 캡(110)은, 캡 조립체(100)의 최상부에 상부 방향으로 돌출된 형태로 배치되어 양극 단자를 형성한다. 따라서, 상기 탑 캡(110)은 외부 장치, 이를테면 부하 또는 충전 장치와 전기적으로 접속된다.
이러한 탑 캡(110)에는 가스가 배출될 수 있는 가스 구멍이 형성될 수 있다. 따라서, 전극 조립체(300)로부터 가스 발생시 이러한 가스 구멍을 통해 전지 캔(200) 외부로 가스가 배출되도록 할 수 있다.
상기 탑 캡(110)은, 예를 들어 스테인리스 스틸이나 알루미늄과 같은 금속 재질로 형성될 수 있다.
상기 안전 벤트(120)는, 상기 탑 캡(110)의 하부에 위치하여, 탑 캡(110)과 외주부, 즉 테두리 부분이 접촉되도록 배치될 수 있다. 그리고, 이러한 안전 벤트(120)는, 이차 전지의 내압, 즉 전지 캔(200)의 내압이 일정 수준 이상으로 증가하는 경우, 형태가 변형되도록 구성된다. 예를 들어, 상기 안전 벤트(120)는 이차 전지의 내압이 12~25 kgf/cm2일 때 형태가 변형되어 파열되도록 구성될 수 있다.
이를 위해, 상기 안전 벤트(120)는, 도면에 도시된 바와 같이, 중심부가 하부 방향으로 돌출되도록 형성되고, 그러한 중심부 부근에 소정의 노치가 형성될 수 있다. 따라서, 이차 전지의 내부, 즉 전극 조립체(300) 측으로부터 가스가 발생하여 전지 캔(200)의 내압이 증가하게 되면, 안전 벤트(120)는 그것의 형상이 역전되면서 상향 돌출되게 되고, 노치들을 중심으로 파열될 수 있다. 따라서, 이러한 안전 벤트(120)의 파열된 부분을 통해 전지 캔(200)의 내부에 차 있던 가스가 외부로 배출될 수 있게 된다.
특히, 본 발명의 일 측면에 따른 캡 조립체(100)의 안전 벤트(120)는, 외주부의 적어도 일부가 탑 캡(110)의 외주부보다 길게 연장 형성된다. 그리고, 이와 같은 안전 벤트(120)의 연장 부분은 탑 캡(110)의 외주부를 감싸도록 절곡된다. 이에 대해서는, 도 4 및 도 5를 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 조립체(100)에서 안전 벤트(120)의 연장 부분이 절곡되기 전 상태의 탑 캡(110)과 안전 벤트(120)의 외주부 구성을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 5는 도 4의 구성에서 안전 벤트(120)의 연장 부분이 절곡된 상태의 탑 캡(110)과 안전 벤트(120)의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 이러한 도 4 및 도 5에 도시된 탑 캡(110)과 안전 벤트(120)의 구성은 도 3의 B1 부분에 대응되는 구성이라 할 수 있다.
우선 도 4를 참조하면, 안전 벤트(120)는 탑 캡(110)의 하부에서 탑 캡(110)의 외주부와 접촉하게 배치된다. 이때, 안전 벤트(120)의 외주부는, 도면에서 E로 표시된 부분과 같이, 탑 캡(110)의 외주부보다 길게 연장되도록 형성된다. 그리고, 이러한 안전 벤트(120)의 연장된 부분은 도면에서 화살표 C1으로 표시된 바와 같이 탑 캡(110)의 외주부를 감싸도록 절곡된다. 이와 같이 안전 벤트(120)의 연장된 부분이 탑 캡(110)의 외주부를 감싸도록 절곡된 형태는 도 5에 도시된 바와 같다.
특히, 본 발명에 따른 캡 조립체(100)는, 탑 캡(110)의 외주부 및 안전 벤트(120)의 외주부에 홀(H1, H2)이 형성될 수 있다. 그리고, 본 발명에 따른 이차 전지용 캡 조립체(100)는, 이와 같은 탑 캡의 홀(H1) 및 안전 벤트의 홀(H2)에 삽입되는 체결 부재(160)를 포함한다.
바람직하게는, 상기 체결 부재(160)는 리벳이다. 이와 같이 리벳을 이용하는 실시예에 의하면, 체결 공정이 용이하고 체결부의 강도를 강하게 유지할 수 있다. 다만, 본 발명이 반드시 이러한 체결 부재(160)로 한정되는 것은 아니며, 리벳 이외에도 다양한 체결 부재(160)가 이용될 수 있음은 물론이다.
이처럼, 본 발명에 의하면, 탑 캡(110)과 안전 벤트(120)의 외주부에 홀이 형성되고, 이러한 홀에는 리벳이 체결되어 탑 캡(110)과 안전 벤트(120)의 결합이 안정적으로 유지될 수 있다. 여기서, 탑 캡의 홀(H1)과 안전 벤트의 홀(H2)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 안전 벤트(120)의 외주부가 탑 캡(110)의 외주부를 감싸도록 절곡된 상태에서 수직으로 일직선이 되도록 형성될 수 있다. 이 경우, 체결 부재(160)를 탑 캡의 홀(H1)과 안전 벤트의 홀(H2)에 수직으로 삽입하면 되므로 체결 부재(160)의 삽입 공정이 용이해질 수 있다. 다만, 본 발명이 반드시 이러한 형태로 한정되는 것은 아니며, 탑 캡의 홀(H1)과 안전 벤트의 홀(H2)은 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 탑 캡의 홀(H1)과 안전 벤트의 홀(H2)은 수직이 아닌, 비스듬하게 경사진 형태로 형성될 수 있다. 한편, 체결 부재(160)는 이러한 탑 캡의 홀(H1)과 안전 벤트의 홀(H2)에 삽입될 수 있도록 그에 대응하는 형태를 가질 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 안전 벤트의 홀(H2)은, 단차를 갖도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 5의 D1 부분에 표시된 바와 같이, 안전 벤트(120)에 형성된 홀의 상부(입구)가 하부보다 넓게 형성되는 것이 좋다. 일반적으로 리벳은 머리 부분과 몸통 부분으로 구성되는데, 머리 부분이 몸통 부분에 비해 좌우 폭이 크게 형성된다. 따라서, 안전 벤트의 홀(H2)은 리벳의 몸통이 삽입될 수 있을 만한 크기를 갖되, 상부의 입구 부분은 리벳의 머리가 삽입될 수 있도록 넓게 형성되는 것이 좋다. 이러한 실시예에 의하면, 리벳의 머리 부분까지 안전 벤트의 홀(H2)에 삽입될 수 있으므로, 도 3에 도시된 바와 같이, 가스켓(150)이 안전 벤트(120)의 외주부 상부를 감쌀 때, 가스켓(150)이 안전 벤트(120)의 외주부 상부에 잘 밀착될 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 안전 벤트의 홀(H2)은, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 탑 캡(110)의 외주부 상부에 위치하는 안전 벤트(120)의 외주부에 형성될 수 있다. 즉, 안전 벤트의 홀(H2)은, 탑 캡(110)의 외주부를 감싸도록 절곡된 부분에 형성될 수 있다. 이 경우, 체결 부재(160)는, 도 5에서 화살표로 표시된 바와 같이, 탑 캡(110)의 상부에서 하부 방향으로 삽입될 수 있다.
다만, 본 발명이 반드시 이러한 실시예로 한정되는 것은 아니며, 안전 벤트의 홀(H2)은 안전 벤트(120)에서 다양한 위치에 형성될 수 있다.
도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 안전 벤트(120)와 탑 캡(110)의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6을 참조하면, 안전 벤트의 홀(H2)은, 탑 캡(110)의 외주부 하부에 위치하는 안전 벤트(120)의 외주부에 형성될 수 있다. 이 경우, 체결 부재(160)는, 도 6에서 화살표로 표시된 바와 같이, 안전 벤트(120)의 하부에서 상부 방향으로 삽입될 수 있다.
도 7은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안전 벤트(120)와 탑 캡(110)의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 7을 참조하면, 안전 벤트의 홀(H2)은, 탑 캡(110)의 외주부 상부에 위치하는 안전 벤트(120)의 외주부에도 형성되고, 탑 캡(110)의 외주부 하부에 위치하는 안전 벤트(120)의 외주부에도 형성될 수 있다. 이 경우, 체결 부재(160)는, 도 7에서 화살표로 표시된 바와 같이, 탑 캡(110)의 외주부 상부에 위치한 안전 벤트(120)의 상부 홀로 삽입되어 탑 캡의 홀(H1)을 거쳐, 다시 탑 캡(110)의 외주부 하부에 위치한 안전 벤트의 홀(H2)까지 삽입될 수 있다. 이러한 실시예에 의하면, 하나의 체결 부재(160)로, 탑 캡(110)의 외주부와 함께 탑 캡(110)의 외주부 상부에 위치한 안전 벤트(120)의 외주부 및 탑 캡(110)의 외주부 하부에 위치한 안전 벤트(120)의 외주부가 모두 삽입 체결되므로, 탑 캡(110)과 안전 벤트(120)의 결합력이 보다 강해질 수 있다.
한편, 도 3 내지 도 7에 도시된 홀 및 체결 부재(160)의 형태는 일례에 불과할 뿐, 이러한 홀 및 체결 부재(160)의 형태가 이외에 다양하게 구현될 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명한 사항이라 할 것이다.
바람직하게는, 상기 안전 벤트(120)는, 탑 캡(110)의 외주부를 감싸도록 절곡된 부분을 복수 개 구비할 수 있다. 이를 위해, 상기 안전 벤트(120)는, 탑 캡(110)의 외주부보다 연장된 부분을 복수 개 구비할 수 있다.
도 8 및 도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 조립체(100)의 탑 캡(110)과 안전 벤트(120)의 구성을 개략적으로 나타내는 상면도이다. 보다 구체적으로, 도 8은 안전 벤트(120)의 연장된 부분이 탑 캡(110)의 외주부를 감싸도록 절곡되기 이전의 구성이고, 도 9는 안전 벤트(120)의 연장된 부분이 탑 캡(110)의 외주부를 감싸도록 절곡된 이후의 구성이다.
먼저, 도 8에 도시된 바와 같이, 안전 벤트(120)는, 탑 캡(110)의 외주부보다 길게 연장 형성된 부분(E)을 복수 개 구비할 수 있다. 그리고, 이와 같은 안전 벤트(120)의 복수의 연장 부분은 탑 캡(110)의 외주부를 감싸도록 절곡되어, 도 9에 도시된 바와 같이, 안전 벤트(120)는 탑 캡(110)의 외주부를 감싸도록 절곡된 부분을 복수 개 구비할 수 있다. 이러한 실시예에 의하면, 안전 벤트(120)의 연장 부분에 대한 절곡 공정이 보다 용이해질 수 있고, 탑 캡(110)과 안전 벤트(120)의 밀착성이 보다 향상될 수 있다.
또한 바람직하게는, 본 발명에 따른 이차 전지용 캡 조립체(100)는, 체결 부재(160)를 둘 이상 구비할 수 있다. 이를 위해, 탑 캡(110) 및 안전 벤트(120)에는 각각, 다수의 체결 부재(160)가 삽입될 수 있도록, 다수의 홀(H1, H2)이 형성될 수 있다. 즉, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 탑 캡(110)과 안전 벤트(120)에는 다수의 홀(H1, H2)이 형성될 수 있고, 이러한 다수의 홀(H1, H2) 각각에는 체결 부재(160)가 삽입될 수 있다.
한편, 상기 실시예에서는, 안전 벤트(120)의 하나의 절곡 부분에 하나의 체결 부재(160)만 삽입되는 형태가 도시되어 있으나, 본 발명이 반드시 이러한 형태로 한정되는 것은 아니다.
도 10 및 도 11은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 탑 캡(110)과 안전 벤트(120)의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
먼저, 도 10에 도시된 바와 같이, 캡 조립체(100)의 외부에서 내부 중심에 이르는 동일 직선상에서, 탑 캡(110)의 상부에 위치하는 안전 벤트(120)의 외주부에는 홀(H2)이 둘 이상 형성될 수 있다. 그리고, 이에 대응하여, 탑 캡(110)의 외주부에도 홀(H1)이 둘 이상 형성될 수 있다. 이 경우, 둘 이상의 체결 부재(160)는, 탑 캡(110)의 상부에서 하부 방향으로 삽입되어, 탑 캡(110)과 안전 벤트(120)의 외주부를 체결할 수 있다.
다음으로, 도 11에 도시된 바와 같이, 캡 조립체(100)의 외부에서 내부 중심에 이르기까지, 탑 캡(110)의 상부에 위치하는 안전 벤트(120)의 외주부와 탑 캡(110)의 하부에 위치하는 안전 벤트(120)의 외주부에는 홀이 각각 형성될 수 있다. 그리고, 이에 대응하여, 탑 캡(110)의 외주부에도 홀이 둘 이상 형성될 수 있다. 이 경우, 하나의 체결 부재(160)는, 탑 캡(110)의 상부에서 하부 방향으로 삽입되고, 다른 하나의 체결 부재(160)는, 안전 벤트(120)의 하부에서 상부 방향으로 삽입될 수 있다.
이외에도 둘 이상의 체결 부재(160)가 안전 벤트(120)의 하부에서 상부 방향으로 삽입되도록, 안전 벤트(120)의 외주부 중 탑 캡(110)의 하부에 위치한 부분과 탑 캡(110)의 외주부에는 각각 홀이 둘 이상 형성될 수 있다. 이 경우, 둘 이상의 체결 부재(160)가 안전 벤트(120)의 하부에서 상부 방향으로 삽입될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 캡 조립체(100)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 가스켓(150)을 더 포함할 수 있다. 상기 가스켓(150)은, 탑 캡(110) 및 안전 벤트(120)의 테두리, 즉 외주부를 감싸도록 구성될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 캡 조립체(100)는 안전 벤트(120)의 외주부 중 적어도 일부가 탑 캡(110)의 외주부보다 길게 연장되어 탑 캡(110)의 외주부를 감싸도록 절곡되어 있는데, 상기 가스켓(150)은, 이러한 안전 벤트(120)의 절곡부까지 감싸는 구성을 가질 수 있다.
상기 가스켓(150)은, 탑 캡(110) 및 안전 벤트(120)의 테두리 부분이 전지 캔(200)과 절연될 수 있도록 전기 절연성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 가스켓(150)은, 캡 조립체(100)를 지지하고 보호하기 위해 내충격성, 탄력성 및 내구성을 가진 재질로 이루어질 수 있다. 따라서, 상기 가스켓(150)은, 예를 들어 폴리올레핀(polyolefine) 또는 폴리프로필렌(PP)으로 제조될 수 있다. 그리고, 상기 가스켓(150)은 전기 절연성이 약화되는 것을 방지하기 위해 열처리에 의하지 않고 기계적 가공에 의해 벤딩되는 것이 좋다.
또한, 바람직하게는, 본 발명에 따른 캡 조립체(100)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 전류차단부재(140)를 더 포함할 수 있다.
상기 전류차단부재(140)는, CID(Current Interrupt Device)라고도 불리는데, 안전 벤트(120)와 전극 조립체(300) 사이에 위치하여, 전극 조립체(300)와 안전 벤트(120)가 전기적으로 접속되도록 한다. 즉, 전류차단부재(140)는, 상부의 적어도 일부분이 안전 벤트(120)의 중앙 돌출 부분 하단에 연결되고, 하부의 적어도 일부분이 전극 조립체(300)의 전극 리드, 이를테면 양극 리드(310)와 연결된다. 따라서, 정상적인 상태에서는 전극 조립체(300)로부터 생성된 전류는 양극 리드(310)를 거쳐 전류차단부재(140), 안전 벤트(120) 및 탑 캡(110)으로 흐름으로써 이차 전지의 방전이 이루어질 수 있다. 그러나, 가스 발생으로 전지의 내압이 증가하여 안전 벤트(120)의 형상이 역전되면, 안전 벤트(120)와 전류차단부재(140) 사이의 접촉이 끊어지거나, 전류차단부재(140)가 파손되어, 안전 벤트(120)와 전극 조립체(300) 사이의 전기적 접속은 차단되게 된다.
이처럼 캡 조립체(100)는 전류차단부재(140)를 포함할 수 있는데, 이 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 절연부재(130)를 더 포함할 수 있다.
상기 절연부재(130)는, 안전 벤트(120)와 전류차단부재(140) 사이에 개재되어, 안전 벤트(120)의 중앙 돌출 부분과 전류차단부재(140)가 접촉되는 부분을 제외하고는 전류차단부재(140)와 안전 벤트(120)가 서로 전기적으로 절연되도록 한다.
한편, 도 3에 도시된 캡 조립체(100)의 형태는 일 실시예에 불과할 뿐, 본 발명이 이러한 캡 조립체(100)의 특정 형태로 제한되는 것은 아니다.
일 예로, 본 발명에 따른 이차 전지의 캡 조립체(100)는, 안전 소자(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 안전 소자는, 탑 캡(110)과 안전 벤트(120) 사이에 배치되어 탑 캡(110)과 안전 벤트(120)를 전기적으로 연결시킨다. 이러한 안전 소자는, 이차 전지의 온도가 상승하는 경우 전지 내부의 전류 흐름을 차단할 수 있으며, PTC(Positive Temperature Coefficient element) 소자 등으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 팩은 상술한 이차 전지를 하나 이상 포함한다. 그리고, 이러한 배터리 팩은, 상술한 이차 전지 이외에도, 충방전 동작을 제어하기 위해 BMS(Battery Management System)와 같은 배터리 관리 장치를 포함할 수 있다.
상기에서는, 안전 벤트(120)의 외주부가 탑 캡(110)의 외주부보다 적어도 일부분 길게 연장 형성되고, 이러한 안전 벤트(120)의 연장된 부분이 탑 캡(110)의 외주부를 감싸도록 절곡된 캡 조립체(100)와 이를 포함하는 이차 전지에 대해 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이러한 측면으로 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 다른 측면에 따른 캡 조립체(100)는, 탑 캡(110)의 외주부가 안전 벤트(120)의 외주부보다 적어도 일부분 길게 연장 형성되고, 이러한 탑 캡(110)의 연장된 부분이 안전 벤트(120)의 외주부를 감싸도록 절곡된 형태를 가질 수 있다. 그리고, 본 발명의 다른 측면에 따른 이차 전지는 이러한 캡 조립체(100)를 포함할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 다른 측면에 따른 캡 조립체(100) 및 이차 전지에 대해서는 도 12 내지 도 16을 참조하여 설명하도록 한다. 도 12 내지 도 16의 구성에 있어서, 도 3 내지 도 11의 구성과의 주요 차이점은, 탑 캡(110)과 안전 벤트(120)의 구성이다. 따라서, 이하에서는 이러한 차이점이 있는 구성을 위주로 설명하도록 하며, 도 3 내지 도 11의 구성에 대한 설명이 적용될 수 있는 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 12는, 본 발명의 다른 측면에 따른 이차 전지의 캡 조립체(100) 부분의 구성을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 다른 측면에 따른 이차 전지는, 전극 조립체, 전지 캔 및 캡 조립체(100)를 포함한다.
도 12에 도시된 이차 전지의 캡 조립체(100)에서, 탑 캡(110)은, 외주부의 적어도 일부가 안전 벤트(120)의 외주부를 감싸도록 절곡된다. 이를 위해 탑 캡(110)의 외주부는, 적어도 일부가 안전 벤트(120)의 외주부보다 길게 연장 형성된다. 이에 대해서는, 도 13 및 도 14를 참조하여 보다 자세하게 설명하도록 한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 조립체(100)에서 탑 캡(110)의 연장 부분이 절곡되기 전 탑 캡(110)과 안전 벤트(120)의 외주부 구성을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 14는 도 13의 구성에서 탑 캡(110)의 연장 부분이 절곡된 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 이러한 도 13 및 도 14의 구성은 도 12의 B2 구성에 대응된다고 할 수 있다.
우선, 도 13을 참조하면, 탑 캡(110)은 안전 벤트(120)의 상부에서 안전 벤트(120)의 외주부와 접촉하게 배치된다. 이때, 탑 캡(110)의 외주부는, 도면에 도시된 바와 같이, 안전 벤트(120)의 외주부보다 길게 연장되도록 형성된다. 그리고, 이러한 탑 캡(110)의 연장된 부분은 도면에서 화살표로 표시된 바와 같이 안전 벤트(120)의 외주부를 감싸도록 절곡된다. 이와 같이 탑 캡(110)의 연장된 부분이 안전 벤트(120)의 외주부를 감싸도록 절곡된 형태는 도 14에 도시된 바와 같다.
특히, 본 발명에 따른 캡 조립체(100)는, 탑 캡(110)과 안전 벤트(120)의 외주부에 홀이 형성되어 있다. 그리고, 본 발명에 따른 캡 조립체(100)는 이러한 탑 캡(110)과 안전 벤트(120)의 외주부에 형성된 홀에 삽입되는 체결 부재(160)를 포함한다. 이처럼 탑 캡(110)과 안전 벤트(120)의 외주부에 형성된 홀에는 체결 부재(160)가 삽입되기 때문에, 체결 부재(160)의 형태에 대응하도록 탑 캡의 홀(H1)과 안전 벤트의 홀(H2)은 서로 연결된 형태로 구성될 수 있으며, 하나의 체결 부재(160)가 탑 캡의 홀(H1)과 안전 벤트의 홀(H2)에 모두 삽입될 수 있다.
바람직하게는, 상기 체결 부재(160)는 리벳일 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 탑 캡의 홀(H1)은, 도 14의 D2 부분에 표시된 바와 같이, 단차를 갖도록 형성될 수 있다. 이러한 실시예에 의하면, 리벳의 머리 부분까지 탑 캡의 홀(H1)로 삽입되어 탑 캡(110)의 상부 또는 하부로 리벳의 머리 부분이 돌출되지 않도록 할 수 있다.
상기 탑 캡의 홀(H1)은, 도 14에 도시된 바와 같이, 탑 캡(110)의 외주부 중 안전 벤트(120)의 외주부 하부에 위치하는 부분에 형성될 수 있다. 즉, 탑 캡의 홀(H1)은, 탑 캡(110)의 외주부 중 절곡된 부분에 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명이 반드시 이러한 형태로 한정되는 것은 아니다.
도 15 및 도 16은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 탑 캡(110) 및 안전 벤트(120)의 구성을 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다.
먼저, 도 15를 참조하면, 탑 캡의 홀(H1)은, 탑 캡(110)의 외주부 중 안전 벤트(120)의 외주부 상부에 위치하는 부분에 형성될 수 있다. 즉, 탑 캡의 홀(H1)은, 탑 캡(110)의 외주부 중 절곡되지 않은 부분에 형성될 수 있다. 이 경우, 체결 부재(160)는, 탑 캡(110)의 상부에서 하부 방향으로 탑 캡의 홀(H1) 및 안전 벤트의 홀(H2)에 삽입될 수 있다.
또한, 도 16을 참조하면, 탑 캡의 홀(H1)은, 안전 벤트(120)의 외주부 상부에 위치하는 탑 캡(110)의 외주부 부분과 안전 벤트(120)의 외주부 하부에 위치하는 탑 캡(110)의 외주부 부분에 모두 형성될 수 있다. 이 경우, 체결 부재(160)는, 탑 캡(110)의 상부에서 하부 방향으로 또는 탑 캡(110)의 상부에서 하부 방향으로 탑 캡의 홀(H1)로 삽입된다. 그리고, 이처럼 탑 캡(110)에 형성된 두 개의 홀 중 어느 하나의 홀로 삽입된 체결 부재(160)는, 안전 벤트의 홀(H2)을 관통하여 탑 캡(110)의 다른 하나의 홀까지 삽입될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 캡 조립체(100)에 있어서, 탑 캡(110)은, 안전 벤트(120)의 외주부를 감싸도록 절곡된 부분을 복수 개 구비할 수 있다. 즉, 도 8 및 도 9의 실시예에서 탑 캡(110)의 외주부를 감싸는 안전 벤트(120)의 절곡된 부분이 복수 개 구비된 것과 유사하게, 안전 벤트(120)의 외주부를 감싸는 탑 캡(110)의 절곡된 부분 역시 복수 개 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 캡 조립체(100)는, 체결 부재(160)를 둘 이상 포함할 수 있다. 즉, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 마찬가지로, 캡 조립체(100)의 외부에서 내부 중심에 이르는 동일 직선상에 둘 이상의 체결 부재(160)가 구비될 수 있다. 그리고, 이처럼 둘 이상의 체결 부재(160)가 삽입될 수 있도록, 캡 조립체(100)의 외부에서 내부 중심에 이르는 동일 직선상에서 탑 캡(110) 및 안전 벤트(120)에 각각 둘 이상의 홀이 형성될 수 있다.
또한 바람직하게는, 본 발명이 다른 측면에 따른 이차 전지용 캡 조립체(100)는 가스켓(150)을 더 포함할 수 있다.
또한 바람직하게는, 본 발명의 다른 측면에 따른 이차 전지용 캡 조립체(100)는, 전류차단부재(140) 및 절연부재(130)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 전류차단부재(140)가 상부가 안전 벤트(120)의 하단에 연결되고, 하부가 전극 조립체(300)와 연결될 수 있도록 하며, 절연부재(130)가 안전 벤트(120)와 전류차단부재(140) 사이에 개재되어 일부분을 제외하고는 전류차단부재(140)를 안전 벤트(120)와 전기적으로 절연시키는 것은 앞서 본 발명의 일 측면에 따른 이차 전지용 캡 조립체(100)에서 설명한 바와 같다.
또한 바람직하게는, 본 발명의 다른 측면에 따른 이차 전지용 캡 조립체(100)는, 탑 캡(110)과 안전 벤트(120) 사이에 배치되어, 온도 상승시 전류를 차단하는 안전 소자를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 배터리 팩은 상술한 본 발명의 다른 측면에 따른 이차 전지를 하나 이상 포함한다. 그리고, 이러한 배터리 팩은, 상술한 이차 전지 이외에도, 충방전 동작을 제어하기 위해 BMS(Battery Management System)와 같은 배터리 관리 장치를 포함할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
한편, 본 명세서에서는. 상, 하, 좌, 우 등과 같이 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 관측자의 보는 위치나 대상의 놓여져 있는 위치 등에 따라 다르게 표현될 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.
100: 캡 조립체
110: 탑 캡
120: 안전 벤트
130: 절연부재
140: 전류차단부재
150: 가스켓
160: 체결 부재
200: 전지 캔
300: 전극 조립체
310: 양극 리드
400: 상부 절연판
H1: 탑 캡의 홀
H2: 안전 벤트의 홀

Claims (22)

  1. 전지 캔의 개방단에 결합되는 이차 전지용 캡 조립체에 있어서,
    최상부에 돌출된 형태로 배치되어 양극 단자를 형성하고, 외주부에 홀이 형성된 탑 캡;
    상기 탑 캡의 하부에서 상기 전지 캔의 내압 증가시 형태가 변형되고, 외주부의 적어도 일부가 상기 탑 캡의 외주부보다 길게 연장 형성되어 상기 연장된 부분이 상기 탑 캡의 외주부를 감싸도록 절곡되며, 상기 외주부에 홀이 형성된 안전 벤트; 및
    상기 탑 캡의 홀 및 상기 안전 벤트의 홀에 삽입된 체결 부재
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 캡 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 체결 부재는, 리벳인 것을 특징으로 하는 이차 전지용 캡 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 안전 벤트의 홀은, 단차를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지용 캡 조립체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 안전 벤트의 홀은, 상기 탑 캡의 외주부 상부에 위치하는 안전 벤트의 외주부 또는 상기 탑 캡의 외주부 하부에 위치하는 안전 벤트의 외주부에 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지용 캡 조립체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 안전 벤트의 홀은, 상기 탑 캡의 외주부 상부에 위치하는 안전 벤트의 외주부 및 상기 탑 캡의 외주부 하부에 위치하는 안전 벤트의 외주부에 모두 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지용 캡 조립체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 안전 벤트는, 상기 탑 캡의 외주부를 감싸도록 절곡된 부분을 복수 개 구비하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 캡 조립체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 체결 부재를 둘 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 캡 조립체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 탑 캡 및 상기 안전 벤트의 테두리들을 감싸는 가스켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 캡 조립체.
  9. 제1항에 있어서,
    상부가 상기 안전 벤트의 하단에 연결되고, 하부가 전극 조립체와 연결될 수 있는 전류차단부재; 및 상기 안전 벤트와 상기 전류차단부재 사이에 개재되어 일부분을 제외하고는 상기 전류차단부재를 상기 안전 벤트와 전기적으로 절연시키는 절연부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 캡 조립체.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 탑 캡과 상기 안전 벤트 사이에 배치되어, 온도 상승시 전류를 차단하는 안전 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 캡 조립체.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 이차 전지용 캡 조립체를 포함하는 이차 전지.
  12. 전지 캔의 개방단에 결합되는 이차 전지용 캡 조립체에 있어서,
    상기 전지 캔의 내압 증가시 형태가 변형되고, 외주부에 홀이 형성된 안전 벤트;
    상기 안전 벤트의 상부에 돌출된 형태로 배치되어 양극 단자를 형성하고, 외주부의 적어도 일부가 상기 안전 벤트의 외주부보다 길게 연장 형성되어 상기 연장된 부분이 상기 안전 벤트의 외주부를 감싸도록 절곡되며, 상기 외주부에 홀이 형성된 탑 캡; 및
    상기 안전 벤트의 홀 및 상기 탑 캡의 홀에 삽입된 체결 부재
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 캡 조립체.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 체결 부재는, 리벳인 것을 특징으로 하는 이차 전지용 캡 조립체.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 탑 캡의 홀은, 단차를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지용 캡 조립체.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 탑 캡의 홀은, 상기 안전 벤트의 외주부 하부에 위치하는 탑 캡의 외주부 또는 상기 안전 벤트의 외주부 상부에 위치하는 탑 캡의 외주부에 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지용 캡 조립체.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 탑 캡의 홀은, 상기 안전 벤트의 외주부 하부에 위치하는 탑 캡의 외주부 및 상기 안전 벤트의 외주부 상부에 위치하는 탑 캡의 외주부에 모두 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지용 캡 조립체.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 탑 캡은, 상기 안전 벤트의 외주부를 감싸도록 절곡된 부분을 복수 개 구비하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 캡 조립체.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 체결 부재를 둘 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 캡 조립체.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 안전 벤트의 외주부 및 상기 탑 캡의 외주부를 감싸는 가스켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 캡 조립체.
  20. 제12항에 있어서,
    상부가 상기 안전 벤트의 하단에 연결되고, 하부가 전극 조립체와 연결될 수 있는 전류차단부재; 및 상기 안전 벤트와 상기 전류차단부재 사이에 개재되어 일부분을 제외하고는 상기 전류차단부재를 상기 안전 벤트와 전기적으로 절연시키는 절연부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 캡 조립체.
  21. 제12항에 있어서,
    상기 탑 캡과 상기 안전 벤트 사이에 배치되어, 온도 상승시 전류를 차단하는 안전 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 캡 조립체.
  22. 제12항 내지 제21항 중 어느 한 항에 따른 이차 전지용 캡 조립체를 포함하는 이차 전지.
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