KR20140121759A - 이차전지 - Google Patents

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KR20140121759A
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한민열
변상원
윤용희
윤수진
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 제1 전극 조립체 표면을 포함하는 전극 조립체, 전극 조립체와 전해액을 수용하는 케이스, 케이스의 개구를 밀폐하고 전극 조립체와 제1 방향으로 분리되어 제1 전극 조립체 표면과 마주보는 제1 캡 플레이트 표면을 포함하는 캡 플레이트 및 케이스 내부에 설치되고 제1 전극 조립체 표면과 제1캡 플레이트 표면 사이에 위치하여 전해액의 일부를 흡수하는 전해액 흡수 부재를 포함한다.

Description

이차전지{RECHARGEABLE BATTERY}
본 발명은 이차전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 케이스 내부의 잔류 전해액을 최소화 할 수 있는 구조를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.
이차전지(rechargeable battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 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 전원 또는 대용량 전력 저장 장치로 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 전지 모듈로 구성된다. 이러한 이차 전지는 원통형과 각형 등으로 이루어질 수 있다.
이차전기가 원활하게 작동하기 위해서는 적절한 양의 전해액이 전극 조립체에 함침되어야 한다.
따라서, 이차전지에 주입되는 전해액의 양은 전극 조립체를 전해액으로 적절하게 함침시킬 수 있는 양 보다 많이 주입되거나, 전극 조립체를 전해액으로 적절하게 함침 시킬 수 있는 양 만큼의 전해액이 케이스에 주입될 수 있다.
그러나, 전극 조립체를 전해액으로 적절하게 함침시킬 수 있는 양 보다 많이 주입하게 되면 케이스 내부에 전극 조립체에 함침되지 않은 잔류 전해액(E)이 발생되어, 케이스 내부에 단락을 발생되는 문제가 있다.
또한, 전극 조립체를 전해액으로 적절하게 함침 시킬 수 있는 양 만큼의 전해액을 이차전지에 주입하기 위해서는 전해액 주입을 중단하고 이차전지에 공급된 전해액의 양을 측정하여야 하므로 전해액 주입 공정 시간이 늘어나는 문제가 있다.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 이차전지 내부에 잔류 전해액을 흡수하고 전해액 주입 공정시간을 단축할 수 있는 흡수부재를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 제1 전극 조립체 표면을 포함하는 전극 조립체, 전극 조립체와 전해액을 수용하는 케이스, 케이스의 개구를 밀폐하고 전극 조립체와 제1 방향으로 분리되어 제1 전극 조립체 표면과 마주보는 제1 캡 플레이트 표면을 포함하는 캡 플레이트 및 케이스 내부에 설치되고 제1 전극 조립체 표면과 제1캡 플레이트 표면 사이에 위치하여 전해액의 일부를 흡수하는 전해액 흡수 부재를 포함한다.
또한, 전해액 흡수 부재는 절연 물질로 만들어질 수 있다.
또한, 전해액 흡수 부재는 전해액 흡수 물질을 포함할 수 있다.
또한, 전해액 흡수 부재는 접착부재로 캡 플레이트에 결합될 수 있다.
또한, 전해액 흡수 부재는 얇은 판 또는 시트를 포함할 수 있다.
또한, 전해액 흡수 부재는 다공성 필름 또는 직물을 포함할 수 있다.
또한, 전해액 흡수 부재는 복수의 나노 크기의 구멍을 가질 수 있다.
또한, 전해액 흡수 부재는 폴리올레핀 또는 폴리비닐이딘 플루오라이드 중 적어도 하나로 이루어진 다공성 필름을 포함할 수 있다.
또한, 전극 조립체에 전기적으로 결합되고 캡 플레이트를 관통하여 돌출하는 단자를 더 포함할 수 있고, 전해액 흡수 부재는 단자가 통과하는 제1 홈을 포함할 수 있다.
또한, 캡 플레이트는 전해액 주입구를 포함할 수 있고, 전해액 흡수 부재는 전해액 주입구와 마주보게 설치되는 제3 홈을 포함할 수 있다.
또한, 캡 플레이트는 벤트 홀을 포함할 수 있고, 전해액 흡수 부재는 캡 플레이트의 벤트 홀과 마주보게 설치되는 제4 홈을 포함할 수 있다.
또한, 전해액 흡수 부재는 제1 캡 플레이트 표면에 설치될 수 있다.
또한, 케이스 내부에 설치되고 케이스의 내벽에 결합되는 보조 전해액 흡수 부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 보조 전해액 흡수 부재는 제1 방향에서 제1 전극 조립체 표면과 제1 캡 플레이트 표면 사이에 위치되어 케이스의 내벽의 일부에 결합될 수 있다.
또한, 보조 전해액 흡수 부재는 케이스의 내벽의 모양과 상응하는 모양을 가진 이차 전지.
또한, 전해액 흡수 부재는 편평부 및 편평부의 둘레를 감싸는 돌출부를 포함할 수 있다.
또한, 편평부는 제1 캡 플레이트 표면에 결합될 수 있고, 돌출부는 제1 전극 조립체 표면을 향하여 돌출할 수 있다.
또한, 돌출부는 편평부의 가장자리에서 돌출할 수 있다.
또한, 돌출부는 케이스의 내벽에 접촉될 수 있다.
또한, 제1 전극 조립체 표면과 마주보는 돌출부의 표면은 편평부와 각을 이룰 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 케이스 내부에 설치되어 잔류 전해액을 흡수하는 전해액 흡수부재에 의하여 케이스 내부의 전해액의 잔류량이 최소되므로, 잔류 전해액에 의하여 발생될 수 있는 내부 단락이 방지될 수 있고, 케이스 내부의 전해액의 잔류량을 조절하기 위한 작업 시간을 단축하여 이차 전지의 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1 에서 II-II선을 따라 잘라본 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전해액 흡수부재와 캡 플레이트가 결합된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 2의 이차 전지에서 잔류 전해액이 전해액 흡수부재에 흡수되는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 분해 사시도이다.
도 7은 도 6에서 VII-VII선을 따라 잘라 잔류 전해액이 전해액 흡수부재에 흡수되는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지의 분해 사시도이다.
도 9는 도 8에서 IX-IX선을 따라 잘라 잔류 전해액이 전해액 흡수부재에 흡수되는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 10은 도 8에서 IX-IX선을 따라 잘라 잔류 전해액이 전해액 흡수부재에 흡수되는 상태를 나타내는 단면도이다.
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.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1 에서 II-II선을 따라 잘라본 단면도이다.
또한, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전해액 흡수부재와 캡 플레이트가 결합된 상태를 나타내는 사시도이다.
또한, 도 5는 도 2의 이차 전지에서 잔류 전해액이 전해액 흡수부재에 흡수되는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 제1 실시예에 의한 이차전지(100)는 전극 조립체(10), 전극 조립체(10)가 내장되는 케이스(25), 전극 조립체(10)와 전기적으로 연결되는 제1 단자부(30)와 제2 단자부(40), 캡 플레이트(20), 제1 및 제2 하부 절연부재들(60, 80) 및 캡 플레이트(20)에 결합되는 전해액 흡수부재(90)를 포함한다.
본 실시예에 따른 이차 전지(100)는 리튬 이온 이차 전지로서 각형인 것을 예로서 설명한다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 본 발명은 리튬 폴리머 전지 등의 전지에 적용될 수 있다.
본 실시예에 따른 전극 조립체(10)는 제1 전극(11)과 제2 전극(12) 및 세퍼레이터(13)를 함께 권취함으로써 젤리롤 형태로 이루어진다.
또한, 본 실시예에 따른 전극 조립체(10)의 표면에는 절연 테잎(14)이 결합되어 전극 조립체(10)를 케이스(25)와 절연시킬 수 있다.
여기서, 본 실시예에 따르면 제1 전극(11)은 음극이고 제2 전극(12)은 양극이다.
다만, 본 실시예는 이에 한정되지 않고 제1 전극(11)이 양극이고 제2 전극이 음극(12)으로 활용될 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 전극 조립체(10)의 최외곽에는 제1 전극(11)이 위치되도록 권취된다.
또한, 제1 전극(11)과 제2 전극(12)은 집전체에 활물질이 코팅되는 코팅부와, 집전체에 활물질이 코팅되지 않고 젤리롤 상태에서 코팅부의 양쪽에 각각 배치되는 제1 전극 무지부(11a) 및 제2 전극 무지부(12a)로 구획된다.
이러한 전극 조립체(10)의 제1 전극 무지부(11a)에는 제1 단자부(30)가 제1 전극 집전부재(50)를 매개로 하여 전기적으로 연결되고, 제2 전극 무지부(12a)에는 제2 단자부(40)가 제2 전극 집전부재(70)를 매개로 하여 전기적으로 연결된다.
또한, 제1 및 제2 단자부(30, 40)는 제1 및 제2 단자(31, 41)(이하 '제1 및 제2 단자'라 함)로 이루어진 단자, 제1 및 제2 단자 플레이트(32, 42), 제1 단자 플레이트(32)와 캡 플레이트(20) 사이에 설치되는 제1 단자 절연부재(33), 제2 단자 플레이트(42)와 캡 플레이트(20) 사이에 설치되는 제2 연결 플레이트(43), 제1 및 제2 가스켓(34, 44)을 포함한다.
여기서, 본 실시예에 따른 제2 단자 플레이트(42)는 도전성 물질로 이루어진다.
또한, 본 실시예에 따른 캡 플레이트(20)는 얇은 판재 형상으로 도전성 물질로 이루어지며, 케이스(25)의 개구에 결합되어 개구를 밀폐한다.
캡 플레이트(30)에는 밀폐된 케이스(25)의 내부로 전해액을 주입하는 전해액 주입구(21)가 형성되고, 전해액 주입구(21)는 전해액 주입 후 밀봉마개(22)에 의하여 밀봉된다.
캡 플레이트(20)에는 밀폐된 케이스(25)의 내부 압력이 설정된 압력 이상일 때 파단되는 벤트 플레이트(24)가 설치되는 벤트 홀(23)이 형성된다.
본 실시예에 따르면 캡 플레이트(20)는 제2 단자 플레이트(42), 제2 연결 플레이트(43) 및 제2 전극 집전부재(70)를 매개로 하여 제2 전극(12)과 전기적으로 연결될 수 있다.
케이스(25)는 대략 직육면체 또는 정육면체 형상으로 도전성 물질로 이루어지고, 케이스(25)의 일면에는 개구가 형성되어 전극 조립체(10)가 삽입된다.
또한, 본 실시예에 따른 케이스(25)는 캡 플레이트(20)를 매개로 하여 제2 전극(12)에 전기적으로 연결될 수 있다.
다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 케이스는 원통형, 파우치형 등 다양한 형태로 이루어질 수 있다.
또한, 제1 및 제2 하부 절연부재(60, 80)는 케이스(25)의 내부에서 캡 플레이트(20)에 인접하게 위치하여 설치된다.
도 3 및 4를 참고하여 설명하면, 본 실시예에 따른 전해액 흡수부재(90)는 케이스(25)의 내부를 향하는 캡 플레이트(20)의 일면에 결합된다.
이때, 본 실시예에 따른 전해액 흡수부재(90)는 캡 플레이트(20)의 일면에 접착부재로 결합될 수 있다.
본 실시예에 따른 전해액 흡수부재(90)는 얇은 판형상으로 전해액 흡수 물질 및 절연물질를 포함한다.
보다 상세하게는, 전해액 흡수부재(90)는 얇은 판 또는 시트를 포함할 수 있다.
또한, 전해액 흡수부재(90)는 다공성 필름 또는 직물을 포함하며, 복수의 나노 크기의 구멍으로 이루어 질 수 있다.
예를 들면, 본 실시예에 따른 전해액 흡수부재(90)의 다공성 필름은폴리올레핀(polyolefin) 또는 폴리비닐이딘 플루오라이드(polyvinylidene fluoride) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 전해액 흡수부재(90)는 제1 홈(91), 제2 홈(92), 제3 홈(93) 및 제4 홈(94)을 포함한다.
보다 상세하게는, 본 실시예에 따른 전해액 흡수부재(90)의 제1 홈(91)에는 제1 하부 절연부재(60)가 결합되어 제1 단자(31)가 통과하고, 제2 홈(92)에는 제2 하부 절연부재(80)가 결합되어 제2 단자(41)가 통과된다.
또한, 본 실시예에 따른 전해액 흡수부재(90)의 제3 홈(93)은 전해액 주입구(21)가 케이스(25) 내부에 노출되도록 전해액 주입구(21)와 마주보는 곳에 형성된다.
또한, 본 실시예에 따른 전해액 흡수부재(90)의 제4 홈(94)은 벤트 홀(23)이 케이스(25) 내부에 노출되도록 벤트 홀(23)과 마주보는 곳에 형성된다.
이하에서는 전해액 흡수부재(90)에 의하여 잔류 전해액(E)이 흡수되어 단락이 방지되는 것을 상세히 설명한다.
도 5는 도 2의 이차 전지에서 잔류 전해액이 전해액 흡수부재에 흡수되는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 5을 참고하면, 본 실시예에 따른 전해액 흡수부재(90)는 전극 조립체(10)의 제1 전극 조립체 표면과 마주보고 제1 방향으로 전극 조립체(10)와 분리되는 캡 플레이트(20)의 제1 캡 플레이트 표면에 결합되어 전극 조립체(10)와 캡 플레이트(20) 사이에 설치될 수 있다.
전극 조립체(10)가 원활하게 작동하기 위해서는 적절한 양의 전해액이 전극 조립체(10)에 함침되어야 한다.
따라서, 케이스(25)에 주입되는 전해액의 양은 전극 조립체(10)를 전해액으로 적절하게 함침 시킬 수 있는 양 보다 많이 주입될 수 있다.
여기서, 전극 조립체(10)를 전해액으로 적절하게 함침시킬 수 있는 양 보다 많이 주입하게 되면, 도 2에 도시된 바와 같이 케이스(25) 내부에 전극 조립체(10)에 함침되지 않은 잔류 전해액(E)이 발생된다.
여기서, 잔류 전해액(E)은 케이스(25) 내부에 단락을 발생시키는 원인이 될 수 있다.
즉, 본 실시예에 따른 전극 조립체(10)의 최외곽에는 제1 전극(11)이 위치하고, 케이스(25)는 캡 플레이트(20)를 매개로 하여 제2 전극(12)과 전기적으로 연결된다.
또한, 잔류 전해액(E)은 제1 전극(11)과 케이스(25)의 바닥면 사이에 위치한다.
이때, 제1 전극(11)과 케이스(25)는 절연 테잎(14)에 의하여 전기적으로 연결되지 않은 상태, 즉 절연 상태를 유지할 수 있다.
그러나, 전극 조립체(10)의 표면에 결합된 절연 테잎(14)은 외부 충격 또는 케이스(14) 내부에서 발생된 열 등에 의하여 파손될 수 있다.
따라서, 절연 테잎(14)이 외부 충격 등에 의하여 파손되어 캡 플레이트(20)의 반대쪽에 위치한 케이스(25)의 바닥에 고인 잔류 전해액(E)을 매개로 하여 제1 전극(11)과 케이스(25)가 전기적으로 연결되면, 제1 전극(11)과 제2 전극 사이에 전류 패스가 형성되어 케이스(25) 내부에 단락이 발생된다.
본 실시예에 따른 전해액 흡수부재(90)에 의하면 잔류 전해액(E)에 의해 케이스(25) 내부에서 단락이 발생되는 것이 방지될 수 있다.
보다 상세하게는, 도 3에 도시된 바와 같이 캡 플레이트(20)가 중력 방향을 향하도록 케이스(25)를 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전 시키면 케이스(25) 내부에 설치되어 있는 전해액 흡수부재(90)에 케이스(25) 내부에 잔류하는 잔류 전해액(E)이 흡수된다.
이때, 본 실시예에 따른 전해액 흡수부재(90)는 전해액을 적절히 흡수할 수 있는 물질로 구성된다.
결국, 본 실시예에 따르면 전해액 흡수부재(90)에 잔류 전해액(E)이 흡수되므로 절연 테잎(14)이 파손되더라도 잔류 전해액(E)에 의하여 케이스(25) 내부에서 단락의 발생이 방지될 수 있다.
또한, 케이스(25) 내부에 잔류 전해액(E)이 발생되지 않게 하기 위해서는 전극 조립체(10)를 전해액으로 적절하게 함침 시킬 수 있는 양 만큼의 전해액을 케이스(25) 내부에 주입하는 것이 바람직하다.
하지만, 전극 조립체(10)를 전해액으로 적절하게 함침 시킬 수 있는 양 만큼의 전해액을 케이스(25) 내부에 주입하기 위해서는 전해액 주입을 중단하고 케이스(25) 내부에 공급된 전해액의 양을 측정하여야 한다.
따라서, 케이스(25) 내부에 잔류 전해액(E)이 발생되지 않게 하기 위해서는 전해액 주입이 중단되므로 전해액 주입 공정 시간이 늘어난다.
다만, 본 실시예에 따르면 케이스(25) 내부에 잔류 전해액(E)이 발생되지 않는 정도의 전해액의 주입량을 측정할 필요가 없다.
즉, 본 실시예에 따르면 케이스(25) 내부에 전해액을 공급하여 잔류 전해액(E)이 발생되더라도 잔류 전해액(E)은 전해액 흡수부재(90)에 의하여 제거될 수 있기 때문에, 전해액의 주입량을 측정할 필요가 없다.
따라서, 본 실시예에 따르면 전해액의 주입량을 측정하기 위하여 전해액의 주입을 중단하지 않아도 되므로 전해액 주입 공정 시간을 단축하여 이차전지의 생산성이 향상될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지의 분해 사시도이고, 도 7은 도 6에서 VII-VII선을 따라 잘라 잔류 전해액이 전해액 흡수부재에 흡수되는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6 및 도 7를 참고하여 설명하면, 본 실시예에 따른 이차전지(200)는 보조 전해액 흡수부재(190)를 제외하고는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지(100)와 동일한 구성으로 이루어 진다.
따라서, 이하에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지(100)와 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 실시예에 따른 보조 전해액 흡수부재(190)는 케이스(25)의 내벽에 결합된다.
본 실시예에 따른 보조 전해액 흡수부재(190)는 전극 조립체(10)와 캡 플레이트(20)가 분리되는 제1 방향에서 전극 조립체(10)의 제1 전극 조립체 표면과 마주보는 캡 플레이트(20)의 제1 캡 플레이트 표면 사이에 위치하여 케이스(25)의 내벽의 일부에 결합될 수 있다.
보다 상세하게는, 보조 전해액 흡수부재(190)는 캡 플레이트(20)의 제1 캡 플레이트 표면과 마주보는 전극 조립체(10)의 제1 전극 조립체 표면(S1)의 위쪽에 위치하는 케이스(25)의 내벽의 제1 부분(S2)에 결합될 수 있다.
전해액 주입구(21)를 통하여 주입된 전해액은 케이스(25) 내부에서 전극 조립체(10)의 제1 전극 조립체 표면(S1)까지 채워질 수 있다.
따라서, 전해액이 주입되는 동안 전극 조립체(10)의 제1 면(S1)의 위쪽에 위치한 케이스(25)의 제1 부분(S2)에 결합된 보조 전해액 흡수부재(190)에는 전해액이 흡수되지 않는다.
도 7에 도시된 바와 같이 캡 플레이트(20)가 중력 방향을 향하도록 케이스(25)를 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전 시키면 케이스(25) 내부에 설치되어 있는 전해액 흡수부재(90) 및 보조 전해액 흡수부재(190)에 케이스(25) 내부에 잔류하는 잔류 전해액(E)이 흡수될 수 있다.
이때, 케이스(25)를 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전 시키면 잔류 전해액(E)은 케이스(25)의 내벽을 따라 흘러 내려오게 된다.
따라서, 케이스(25)의 내 측벽의 제1 부분(S2)에 결합된 보조 전해액흡수부재(190)에 1차적으로 잔류 전해액(E)을 흡수되고, 보조 전해액 흡수부재(190)에 흡수되지 않은 잔류 전해액(E)이 전해액 흡수부재(90)에 흡수된다.
결국, 본 실시예에 따른 보조 전해액 흡수부재(190)에 의하여 케이스(25) 내부의 잔류 전해액(E)이 빠르게 제거될 수 있다.
또한, 본 실시예에 따르면 전해액 흡수부재(90) 및 보조 전해액 흡수부재(190)에 의하여 많은 양의 잔류 전해액(E)이 제거될 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따르면 잔류 전해액(E)에 의하여 케이스(25) 내부에서 단락이 발생되는 것이 발생될 수 있으며, 전해액 주입 공정 시간을 단축하여 이차전지의 생산성이 향상될 수 있다.
다만, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지는 전해액 흡수부재(90) 및 보조 전해액 흡수부재(190)를 모두 포함하는 것에 한정되지 않고, 보조 전해액 흡수부재(190) 단독으로 케이스(25)의 내벽에 결합되어 사용되는 것도 가능하다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지의 분해 사시도이고, 도 9는 도 8에서 IX-IX선을 따라 잘라 잔류 전해액이 전해액 흡수부재에 흡수되는 상태를 나타내는 단면도이며, 도 10은 도 8에서 IX-IX선을 따라 잘라 잔류 전해액이 전해액 흡수부재에 흡수되는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 8 내지 도 10을 참고하여 설명하면, 본 실시예에 따른 이차전지(300)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지(100)와 전해액 흡수부재(290)를 제외하고는 동일한 구성으로 이루어진다.
따라서, 이하에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지(100)와 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 8을 참고하면, 본 실시예에 따른 전해액 흡수부재(290)는 제1 홈(291), 제2 홈(292), 제3 홈(293), 제4 홈(294), 돌출부(295) 및 편평부(296)를 포함한다.
여기서, 본 실시예에 따른 제1 내지 제4 홈(291, 292, 293, 294)은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 내지 제 4홈(91, 92, 93, 94)와 동일한 구성이므로, 이하에서는 본 실시예에 따른 제1 내지 제4 홈(291, 292, 293, 294)에 대한 상세한 설명 및 다른 구성과의 결합관계에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 실시예에 따르면 편평부(296)에는 제1 홈(291), 제2 홈(292), 제3 홈(293) 및 제4 홈(294)이 형성되고, 편평부(296)의 일면은 케이스(25) 내부를 향하는 캡 플레이트(20)의 제1 캡 플레이트 표면에 결합된다.
또한, 본 실시예에 따른 돌출부(295)는 편평부(296)의 가장자리를 따라 돌출되어 형성되어 편평부(296)를 둘러싼다.
보다 상세하게는, 본 실시예에 따른 돌출부(295)는 편평부(296)의 가장자리를 따라 폐곡선을 이루며 돌출되어 형성된다.
이때, 돌출부(295)는 편평부(296)부와 일정한 각을 이루며 전극 조립체(10)의 제1 전극 조립체 표면을 향하여 돌출된다.
본 실시예에 따르면 캡 플레이트(25)가 케이스(25) 개구에 결합되면 캡 플레이트(25)에 결합된 돌출부(295)는 케이스(25)의 내부를 향하게 된다.
이때, 전해액 흡수부재(290)는 돌출부(295)는 케이스(25)의 내벽의 일부와 접촉된 상태로 케이스(25) 내부에 설치된다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 캡 플레이트(20)가 중력 방향을 향하도록 케이스(25)를 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전 시키면 케이스(25) 내부에 설치되어 있는 전해액 흡수부재(290)에 케이스(25) 내부에 잔류하는 잔류 전해액(E)이 흡수될 수 있다.
이때, 케이스(25)를 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전 시키면 잔류 전해액(E)은 케이스(25)의 내벽을 따라 흘러 내려오게 된다.
따라서, 케이스(25)의 내벽에 접촉된 전해액 흡수부재(290)의 돌출부(295)에 1차적으로 잔류 전해액(E)을 흡수되고, 돌출부(295)에 흡수되지 않은 나머지 잔류 전해액(E)이 전해액 흡수부재(290)의 편평부(296)에 흡수된다.
결국, 본 실시예에 따르면 전해액 흡수부재(290)의 돌출부(295)에 의하여 케이스(25) 내벽을 따라 흘러내리는 잔류 전해액(E)이 빠르게 제거될 수 있다.
또한, 본 실시예에 따르면 전해액 흡수부재(290)의 돌출부(295) 및 편평부(296)에 의하여 많은 양의 잔류 전해액(E)이 제거될 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따르면 잔류 전해액(E)에 의하여 케이스(25) 내부에서 단락이 발생되는 것이 발생될 수 있으며, 전해액 주입 공정 시간을 단축하여 이차전지의 생산성이 향상될 수 있다.
다만, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 본 실시예에 따른 전해액 흡수부재(290)가 단독으로 실시되는 것에 한정되지 않고, 전극 조립체(10)의 제1 전극 조립체 표면과 캡 플레이트의 제1 캡 플레이트 표면 사이의 케이스(25)의 내벽의 일부에 설치되는 보조 전해액 흡수부재와 전해액 흡수부재(290)가 함께 실시되는 것도 가능하다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
100, 200, 300: 이차 전지 10: 전극 조립체
11: 제1 전극 12: 제2 전극
13: 세퍼레이터 30: 제1 단자부
31: 제1 리벳 32: 제1 단자 플레이트
33: 제1 단자 절연부재 40: 제1 단자부
50: 제1 전극 집진부재 60: 제1 하부 절연부재
70: 제2 전극 집전부재 80: 제2 하부 절연부재
90, 290: 전해액 흡수부재 190: 보조 전해액 흡수부재
91, 191: 제1 홈 92, 192: 제2 홈
93, 193: 제3 홈 94, 194: 제4 홈
195: 돌출부 196: 편평부
E: 잔류 전해액

Claims (20)

  1. 제1 전극 조립체 표면을 포함하는 전극 조립체;
    상기 전극 조립체와 전해액을 수용하는 케이스;
    상기 케이스의 개구를 밀폐하고 상기 전극 조립체와 제1 방향으로 분리되어 상기 제1 전극 조립체 표면과 마주보는 제1 캡 플레이트 표면을 포함하는 캡 플레이트; 및
    상기 케이스 내부에 설치되고 상기 제1 전극 조립체 표면과 상기 제1캡 플레이트 표면 사이에 위치하여 상기 전해액의 일부를 흡수하는 전해액 흡수 부재를 포함하는 이차 전지.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 전해액 흡수 부재는 절연 물질로 만들어진 이차 전지.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 전해액 흡수 부재는 전해액 흡수 물질을 포함하는 이차 전지.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 전해액 흡수 부재는 접착부재로 상기 캡 플레이트에 결합되는 이차 전지.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 전해액 흡수 부재는 얇은 판 또는 시트를 포함하는 이차 전지.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 전해액 흡수 부재는 다공성 필름 또는 직물을 포함하는 이차 전지.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 전해액 흡수 부재는 복수의 나노 크기의 구멍을 가지는 이차 전지.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 전해액 흡수 부재는 폴리올레핀 또는 폴리비닐이딘 플루오라이드 중 적어도 하나로 이루어진 다공성 필름을 포함하는 이차 전지.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 전극 조립체에 전기적으로 결합되고 상기 캡 플레이트를 관통하여 돌출하는 단자를 더 포함하고,
    상기 전해액 흡수 부재는 상기 단자가 통과하는 제1 홈을 포함하는 이차 전지.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 캡 플레이트는 전해액 주입구를 포함하고, 상기 전해액 흡수 부재는 상기 전해액 주입구와 마주보게 설치되는 제3 홈을 포함하는 이차 전지.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 캡 플레이트는 벤트 홀을 포함하고, 상기 전해액 흡수 부재는 상기 캡 플레이트의 벤트 홀과 마주보게 설치되는 제4 홈을 포함하는 이차 전지.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 전해액 흡수 부재는 상기 제1 캡 플레이트 표면에 설치되는 이차 전지 팩.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 케이스 내부에 설치되고 상기 케이스의 내벽에 결합되는 보조 전해액 흡수 부재를 더 포함하는 이차 전지.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 보조 전해액 흡수 부재는 상기 제1 방향에서 상기 제1 전극 조립체 표면과 상기 제1 캡 플레이트 표면 사이에 위치되어 상기 케이스의 상기 내벽의 일부에 결합되는 이차 전지.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 보조 전해액 흡수 부재는 상기 케이스의 내벽의 모양과 상응하는 모양을 가진 이차 전지.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 전해액 흡수 부재는 편평부 및 상기 편평부의 둘레를 감싸는 돌출부를 포함하는 이차 전지.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 편평부는 상기 제1 캡 플레이트 표면에 결합되고,
    상기 돌출부는 상기 제1 전극 조립체 표면을 향하여 돌출하는 이차 전지.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 편평부의 가장자리에서 돌출하는 이차 전지.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 케이스의 내벽에 접촉되는 이차 전지.
  20. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 전극 조립체 표면과 마주보는 상기 돌출부의 표면은 상기 편평부와 각을 이루는 이차 전지.
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