KR20150007744A - 이차 전지 팩 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시에는 팩 커버에 배출구를 형성하여 단위셀에서 분출되는 가스 및 분출물을 배출하는 이차 전지 팩을 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 팩은, 이차 전지로 이루어지는 적어도 하나의 단위셀, 및 상기 단위셀을 덮는 팩 커버를 포함하며, 상기 팩 커버는 상기 단위셀의 캡 플레이트 측에 대응하여 배출구를 형성한다.

Description

이차 전지 팩 {RECHARGEABLE BATTERY PACK}
본 기재는 팩 커버를 가지는 이차 전지 팩에 관한 것이다.
이차 전지(rechargeable battery)는 일차 전지와 달리 충전 및 방전을 반복적으로 수행하는 전지이다. 소용량의 이차 전지는 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대용량 이차 전지는 하이브리드 자동차 및 전기 자동차의 모터 구동용 전원으로 사용될 수 있다.
이차 전지는 소형 전자기기에서와 같이 단일셀로 사용되거나, 모터 구동용에서와 같이 복수의 단위셀들을 전기적으로 연결한 팩 상태로 사용될 수 있다. 이차 전지 팩은 단위셀들의 전극단자를 버스 바로 연결하여 형성될 수 있다. 이차 전지 팩은 단위셀들의 상부를 팩 커버로 덮어서, 외부 이물질로부터 단위셀들을 보호하거나 전기적인 단락으로부터 차단한다.
그러나 팩 커버는 단위셀들의 캡 플레이트 부분을 밀폐하므로 단위셀들에서 캡 플레이트를 통하여 분출되는 가스 및 분출물의 배출을 제한하게 되고, 또한 한 단위셀의 분출물에 의하여 인접한 단위셀들을 2차로 오염시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 팩 커버에 배출구를 형성하여 단위셀에서 분출되는 가스 및 분출물을 배출하는 이차 전지 팩을 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 일 실시예는 팩 커버 내부에서 발생되는 수분을 효과적으로 배출하는 이차 전지 팩을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 팩은, 이차 전지로 이루어지는 적어도 하나의 단위셀, 및 상기 단위셀을 덮는 팩 커버를 포함하며, 상기 팩 커버는 상기 단위셀의 캡 플레이트 측에 대응하여 배출구를 형성한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 팩은, 상기 단위셀을 수용하고 상기 캡 플레이트 측을 개방하는 제1 개구를 가지는 하우징을 더 포함할 수 있다.
상기 팩 커버는, 상기 하우징의 상기 제1 개구 측에 제1 결합부재로 설치될 수 있다.
상기 하우징은 상기 제1 결합부재에 대응하여 제1 결합 홀을 형성하고, 상기 팩 커버는 상기 제1 결합부재에 대응하여 제2 결합 홀을 형성할 수 있다.
상기 제1 결합부재는, 상기 제1 결합 홀과 상기 제2 결합 홀에 각각 결합되는 제1 결합 돌기와 제2 결합 돌기를 가지며, 상기 제1 결합돌기와 상기 제2 결합 돌기 사이에 상기 제1 결합 홀 및 상기 제2 결합 홀보다 크게 형성되어, 상기 하우징과 상기 팩 커버를 이격시키는 이격부를 더 구비할 수 있다.
상기 제1 결합 홀은 상기 하우징의 4개 모퉁이에 형성되고, 상기 제2 결합 홀은 상기 팩 커버의 4개 모퉁이의 보강부에 형성될 수 있다.
상기 팩 커버는 상기 하우징의 상기 제1 개구에 대향하는 제2 개구를 가질 수 있다.
상기 제1 개구와 상기 제2 개구는, 상기 제1 결합부재에 의하여 상기 캡 플레이트에 교착하는 방향으로 이격되는 제1 갭을 형성할 수 있다.
상기 제1 개구와 상기 제2 개구는, 상기 캡 플레이트에 평행한 방향으로 이격되는 제2 갭을 형성할 수 있다.
상기 팩 커버는, 상기 제2 개구의 반대측을 상기 캡 플레이트와 평행한 평판으로 형성하고, 상기 배출구를 상기 평판에 형성할 수 있다.
상기 팩 커버는, 상기 제2 개구를 형성하는 측판을 평판에 수직 상태로 형성할 수 있다.
상기 팩 커버는, 상기 배출구 측에 제2 결합부재로 설치되고 상기 평판에 나란한 보조 커버를 더 포함할 수 있다.
상기 팩 커버는, 상기 제2 개구의 반대측을 상기 캡 플레이트에 길이 방향에 대하여 양측으로 경사진 경사판으로 형성하고, 상기 배출구를 양측 경사판의 교차부에 형성할 수 있다.
상기 팩 커버는, 상기 제2 개구를 형성하는 측판을 상기 캡 플레이트의 연장 평면에 경사진 상태로 형성할 수 있다.
상기 팩 커버는, 상기 배출구 측에 제2 결합부재로 설치되고 상기 경사판에 나란한 보조 커버를 더 포함할 수 있다.
상기 팩 커버는, 상기 배출구 측에 제2 결합부재로 설치되고 상기 캡 플레이트에 나란한 보조 커버를 더 포함할 수 있다.
상기 경사판은, 내면에 경사 방향으로 연장되는 가이드홈을 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 단위셀을 덮는 팩 커버에 배출구를 구비하므로 단위셀에서 분출되는 가스 및 분출물을 배출구로 안정적으로 배출하는 효과가 있다. 또한 팩 커버는 내부에서 발생되는 수분을 단위셀의 밖으로 배출할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지 팩의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 적용되는 단위셀의 사시도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지 팩의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지 팩의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지 팩의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 이차 전지 팩의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제6 실시예에 따른 이차 전지 팩의 단면도이다.
도 10은 도 9의 Ⅹ-Ⅹ 선을에 따라 자른 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지 팩의 분해 사시도이다. 도 1을 참조하면, 이차 전지 팩(1)은 적어도 하나의 이차 전지로 이루어지는 단위셀(100) 및 단위셀(100)을 덮는 팩 커버(200)를 포함한다. 팩 커버(200)는 단위셀(100)의 캡 플레이트(20) 측에 대응하는 배출구(70)를 형성하여, 단위셀(100)에서 분출되는 가스 및 분출물을 배출할 수 있다.
도시된 바와 같이, 복수의 단위셀들(100)이 사용되는 경우, 이차 전지 팩(1)은 단위셀들(100)의 제1, 제2 전극단자들(21, 22)을 버스 바(300)로 연결하여 이루어진다.
또한, 이차 전지 팩(1)은 단위셀들(100)을 수용하는 하우징(400)을 더 포함한다. 하우징(400)은 제1 개구(401)를 구비하여 수용되는 단위셀들(100)의 캡 플레이트(20) 측을 개방한다. 팩 커버(200)는 하우징(400)의 제1 개구(401)에 대향하는 제2 개구(201)를 가진다.
도 2는 도 1에 적용되는 단위셀의 사시도이고, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 자른 단면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 단위 셀(100)은 전류를 충전 및 방전하는 전극 조립체(10), 전극 조립체(10)를 내장하는 케이스(15), 케이스(15)의 개구에 결합되는 캡 플레이트(20), 캡 플레이트(20)에 설치되는 제1 전극단자(이하 "음극 단자"라 한다)(21)와 제2 전극단자(이하 "양극 단자"라 한다)(22), 및 음극 단자(21) 측에 구비되는 외부 단락부(40)를 포함한다.
예를 들면, 전극 조립체(10)는 절연체인 세퍼레이터(13)의 양면에 제1 전극(이하, "음극"이라 한다)(11)과 제2 전극(이하, "양극"이라 한다)(12)을 배치하고, 음극(11), 세퍼레이터(13) 및 양극(12)을 젤리롤 상태로 귄취하여 형성된다.
음극(11) 및 양극(12)은 각각 금속판의 집전체에 활물질을 도포한 코팅부(11a, 12a), 및 활물질을 도포하지 않아서 노출된 집전체로 형성되는 무지부(11b, 12b)를 포함한다.
음극(11)의 무지부(11b)는 권취되는 음극(11)을 따라 음극(11)의 한 쪽 단부에 형성된다. 양극(12)의 무지부(12b)는 권취되는 양극(12)을 따라 양극(12)의 한 쪽 단부에 형성된다. 무지부들(11b, 12b)은 전극 조립체(10)의 양단에 각각 배치된다.
예를 들면, 케이스(15)는 내부에 전극 조립체(10)와 전해액을 수용하는 공간을 설정하도록 대략 직육면체로 이루어지며, 외부와 내부 공간을 연결하는 개구를 직육면체의 일면에 형성한다. 개구는 전극 조립체(10)를 케이스(15)의 내부로 삽입할 수 있게 한다.
캡 플레이트(20)는 케이스(15)의 개구에 설치됨으로써 케이스(15)를 밀폐한다. 예를 들면, 케이스(15)와 캡 플레이트(20)는 알루미늄으로 형성되어 서로 용접될 수 있다.
또한, 캡 플레이트(20)는 전해액 주입구(29)와 벤트 홀(24) 및 단자홀(H1, H2)을 구비한다. 전해액 주입구(29)는 케이스(15)에 캡 플레이트(20)를 결합한 후, 케이스(15)의 내부로 전해액을 주입할 수 있게 한다. 전해액 주입 후, 전해액 주입구(29)는 밀봉 마개(27)로 밀봉된다.
벤트 홀(24)은 단위 셀(100)의 내부 압력을 배출할 수 있도록 벤트 플레이트(25)로 밀폐된다. 단위 셀(100)의 내부 압력이 설정 압력에 이르면, 벤트 플레이트(25)가 절개되어 벤트 홀(24)을 개방한다. 벤트 플레이트(25)는 절개를 유도하는 노치(25a)를 가진다.
음극 단자(21) 및 양극 단자(22)는 캡 플레이트(20)의 단자홀(H1, H2)에 설치되고 전극 조립체(10)에 전기적으로 연결된다. 즉 음극 단자(21)는 전극 조립체(10)의 음극(11)에 전기적으로 연결되고, 양극 단자(22)는 전극 조립체(10)의 양극(12)에 전기적으로 연결된다. 따라서 전극 조립체(10)는 음극 단자(21) 및 양극 단자(22)를 통하여 케이스(15)의 외부로 인출된다.
음극 단자(21)와 양극 단자(22)는 캡 플레이트(20)의 내측에서 서로 동일 구조를 형성하므로 동일 구조에 대하여 함께 설명하고, 캡 플레이트(20)의 외측에서 서로 다른 구조를 형성하므로 다른 구조에 대하여 각각 별도로 설명한다.
음, 양극 단자(21, 22)는 캡 플레이트(20)의 단자홀(H1, H2)에 각각 설치되는 리벳 터미널(21a, 22a), 캡 플레이트(20)의 내측에서 리벳 터미널(21a, 22a)에 일체로 넓게 형성되는 플랜지(21b, 22b), 및 캡 플레이트(20)의 외측에 배치되어 리벳 터미널(21a, 22a)에 리벳팅 또는 용접으로 연결되는 플레이트 터미널(21c, 22c)을 포함한다.
음, 양극 개스킷(36, 37)은 음, 양극 단자(21, 22)의 리벳 터미널(21a, 22a)과 캡 플레이트(20)의 단자홀(H1, H2) 내면 사이에 각각 설치되어, 음, 양극 단자(21, 22)의 리벳 터미널(21a, 22a)과 캡 플레이트(20) 사이를 실링하고 전기적으로 절연한다.
음, 양극 개스킷(36, 37)은 플랜지(21b, 22b)와 캡 플레이트(20)의 내면 사이에 더 연장 설치되어, 플랜지(21b, 22b)와 캡 플레이트(20) 사이를 더 실링하고 전기적으로 절연한다. 즉 음, 양극 개스킷(36, 37)은 캡 플레이트(20)에 음, 양극 단자(21, 22)를 설치함으로써 단자홀(H1, H2)을 통하여 전해액이 새는 것(leak)을 방지한다.
음, 양극 리드 탭(51, 52)은 음, 양극 단자(21, 22)를 전극 조립체(10)의 음, 양극(11, 12)에 각각 전기적으로 연결한다. 즉 음, 양극 리드 탭(51, 52)을 리벳 터미널(21a, 22a)의 하단에 결합하여 하단을 코킹(caulking)함으로써, 음, 양극 리드 탭(51, 52)은 플랜지(21b, 22b)에 지지되면서 리벳 터미널(21a, 22a)의 하단에 연결된다.
음, 양극 절연부재(61, 62)는 음, 양극 리드 탭(51, 52)과 캡 플레이트(20) 사이에 각각 설치되어, 음, 양극 리드 탭(51, 52)과 캡 플레이트(20)를 전기적으로 절연시킨다. 또한 음, 양극 절연부재(61, 62)는 일측으로 캡 플레이트(20)에 결합되고 다른 일측으로 음, 양극 리드 탭(51, 52)과 리벳 터미널(21a, 22a) 및 플랜지(21b, 22b)를 감싸므로 이들의 연결 구조를 안정시킨다.
한편, 음극 단자(21)의 플레이트 터미널(21c)과 관련하여 외부 단락부(40)에 대하여 설명하고, 양극 단자(22)의 플레이트 터미널(22c)과 관련하여 탑 플레이트(46)에 대하여 설명한다.
음극 단자(21) 측의 외부 단락부(40)는 내부 압력에 따라 이격 또는 단락되는 단락 탭(41)과 단락부재(43)를 포함한다. 단락 탭(41)은 음극 단자(21)의 리벳 터미널(21a)에 전기적으로 연결되어 절연부재(31)를 개재하여 캡 플레이트(20)의 외측에 배치된다.
절연부재(31)는 단락 탭(41)과 캡 플레이트(20) 사이에 설치되어, 단락 탭(41)과 캡 플레이트(20)를 전기적으로 절연시킨다. 즉 캡 플레이트(20)는 음극 단자(21)와 전기적으로 절연된 상태를 유지한다.
단락 탭(41)과 플레이트 터미널(21c)을 리벳 터미널(21a)의 상단에 결합하여 상단을 코킹함으로써, 단락 탭(41)과 플레이트 터미널(21c)은 리벳 터미널(21a)의 상단에 결합된다. 따라서 단락 탭(41)과 플레이트 터미널(21c)은 절연부재(31)를 개재한 상태로 캡 플레이트(20)에 고정된다.
단락부재(43)는 캡 플레이트(20)에 형성되는 단락 홀(42)에 설치된다. 단락 탭(41)은 음극 단자(21)에 연결되어 단락부재(43)의 외측을 따라 신장된다. 따라서 단락 탭(41)과 단락부재(43)는 단락 홀(42)에 대응하고, 서로 마주하여 이격 상태(실선 상태)를 유지하고, 단위셀(100)의 내압 상승시 단락부재(43)의 반전에 의하여 단락 상태(가상선 상태)를 형성할 수 있다.
양극 단자(22) 측의 탑 플레이트(46)는 양극 단자(22)의 플레이트 터미널(22c)과 캡 플레이트(20)를 전기적으로 연결한다. 예를 들면, 탑 플레이트(46)는 플레이트 터미널(22c)과 캡 플레이트(20) 사이에 개재되고 리벳 터미널(22a)을 관통시킨다.
따라서 탑 플레이트(46)와 플레이트 터미널(22c)을 리벳 터미널(22a)의 상단에 결합하여 상단을 코킹함으로써, 탑 플레이트(46)와 플레이트 터미널(22c)은 리벳 터미널(22a)의 상단에 결합된다. 플레이트 터미널(22c)은 탑 플레이트(46)를 개재한 상태로 캡 플레이트(20)의 외측에 설치된다.
한편, 양극 개스킷(37)은 리벳 터미널(22a)과 탑 플레이트(46) 사이로 더 연장되어 설치된다. 즉 양극 개스킷(37)은 리벳 터미널(22a)과 탑 플레이트(46)이 전기적으로 직접 연결되는 것을 방지한다. 즉 리벳 터미널(22a)은 플레이트 터미널(22c)을 통하여 탑 플레이트(46)에 전기적으로 연결된다.
도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 자른 단면도이다. 도 1 및 도 4를 참조하면, 팩 커버(200)는 하우징(400)의 제1 개구(401) 측에 제1 결합부재(500)로 설치된다. 하우징(400)은 제1 결합부재(500)에 대응하여 제1 결합 홀(402)을 형성하고, 팩 커버(200)는 제1 결합부재(500)에 대응하여 제2 결합 홀(202)을 형성한다.
제1 결합부재(500)는 제1 결합 홀(402)과 제2 결합 홀(202)에 각각 결합되는 제1 결합 돌기(501)와 제2 결합 돌기(502)를 가지며, 제1, 제2 결합 돌기(501, 502) 사이에 이격부(503)를 구비한다.
이격부(503)는 제1 결합 홀(402) 및 제2 결합 홀(202)의 직경보다 크게 형성되어, 하우징(400)의 제1 결합 홀(402)에 제1 결합 돌기(501)를 억지끼움으로 결합하고 팩 커버(200)의 제2 결합 홀(202)에 제2 결합 돌기(502)를 억지끼움으로 결합하여, 하우징(400)과 팩 커버(200)를 서로 이격 상태로 결합한다.
제1 결합 홀(402)은 하우징(400)의 4개 모퉁이에 형성되고, 제2 결합 홀(202)은 팩 커버(200)의 4개 모퉁이에 구비되는 보강부(203)에 형성될 수 있다. 따라서 팩 커버(200)는 하우징(400) 상에 안정된 상태로 고정 및 설치될 수 있다.
팩 커버(200)는 제2 개구(201)의 반대측을 캡 플레이트(20)와 평행한 평판(210)으로 형성하고, 배출구(70)를 평판(210)에 형성한다. 팩 커버(200)는 제2 개구(201)를 형성하는 측판(220)을 평판(210)에 수직 상태로 형성한다.
제1 결합부재(500)에 의하여, 하우징(400)의 제1 개구(401)와 팩 커버(200)의 제2 개구(201)는 캡 플레이트(20)에 교차하는 방향(z축 방향)으로 이격되는 제1 갭(G1)을 형성한다. 제1 갭(G1)은 제1 결합부재(500)의 이격부(503)의 길이에 의하여, 측판(220)과 하우징(400)의 상단 사이에 설정된다.
또한, 하우징(400)의 제1 개구(401)와 팩 커버(200)의 제2 개구(201)는 캡 플레이트(20)에 평행한 방향(x축 방향)으로 이격되는 제2 갭(G2)을 형성한다. 제2 갭(G2)은 측판(220)의 내면과 하우징(400) 상단의 외면 사이에 설정된다.
제1 실시예의 이차 전지 팩(1)에서, 외부 단락부(40)의 작동(단락) 및 벤트 플레이트(25)의 작동(절개)으로 단위셀(100)의 내부에서 캡 플레이트(10)의 외부로 분출되는 가스는 팩 커버(200)의 배출구(70)를 통하여 외부로 배출된다.
이때, 가스와 함께 배출되는 배출물(예를 들면, 전해액) 또는 팩 커버(200) 내에서 결로로 발생된 수분은 팩 커버(200)의 내면을 따라 유도되어 제1, 제2 갭(G1, G2)으로 배출된다. 따라서 단위셀(100)에서 배출되는 배출물에 의하여 이웃하는 단위셀(100)의 2차 오염이 방지될 수 있다.
제1 실시예에서 배출구(70)는 복수의 단위셀들(100) 전체에 대응하도록 평판(210)에 하나로 형성된다. 도시하지는 않았지만, 팩 커버는 평판의 내면에 각 단위셀에 대응하는 격벽을 구비하고, 각 단위셀의 벤트 홀 및 외부 단락부에 대응하도록 배출구를 복수로 형성할 수도 있다. 이 경우, 단위셀의 2차 오염이 더 효과적으로 방지될 수 있다.
이하에서 본 발명의 다양한 실시예에 대하여 설명하며, 제1 실시예 및 기 설명된 실시예와 동일한 구성에 대하여 설명을 생략하고, 서로 다른 구성에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지 팩의 단면도이다. 도 5를 참조하면, 제2 실시예에 따른 이차 전지 팩(2)에서, 팩 커버(600)는 배출구(70) 측에 제2 결합부재(520)로 설치되고, 평판(210)에 나란한 보조 커버(630)를 더 포함한다.
제2 결합부재(520)는 z축 방향에서 평판(210)의 배출구(70)와 보조 커버(630)를 이격시킨다. 즉 배출구(70)는 평판(210)과 보조 커버(630) 사이로 연결되어, 측방으로 개방된다.
제2 실시예의 이차 전지 팩(2)에서, 외부 단락부(40)의 작동 및 벤트 플레이트(25)의 작동으로 단위셀(100)의 내부에서 분출되는 가스는 팩 커버(600)의 배출구(70)를 통하여 외부로 배출된다.
배출구(70)로 배출되는 가스 및 배출물은 보조 커버(630)에 의하여 배출구(70)의 측방으로 유도된다. 보조 커버(630)는 배출구(70)로 외부의 이물질이 유입되는 것을 방지하면서 가스의 배출을 안내한다.
이때, 가스와 함께 배출되는 전해액 또는 팩 커버(600) 내에서 결로로 발생된 수분은 팩 커버(600)의 내면을 따라 유도되어 제1, 제2 갭(G1, G2)으로 배출된다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지 팩의 단면도이다. 도 6을 참조하면, 제3 실시예에 따른 이차 전지 팩(3)에서, 팩 커버(700)는 제2 개구(701)의 반대측을 캡 플레이트(20)의 길이 방향(x축 방향)에 대하여 양측으로 경사진 경사판(710)으로 형성하고, 배출구(370)를 양측 경사판(710)의 교차부에 형성한다.
제3 실시예의 이차 전지 팩(3)에서, 외부 단락부(40)의 작동 및 벤트 플레이트(25)의 작동으로 단위셀(100)의 내부에서 분출되는 가스는 팩 커버(700)의 배출구(370)를 통하여 외부로 배출된다. 이때 가스는 경사판(710)을 통하여 효과적으로 유도되어 배출구(370)로 배출될 수 있다.
가스와 함께 배출되는 전해액 또는 팩 커버(700) 내에서 결로로 발생된 수분은 팩 커버(700)의 경사판(710) 내면을 따라 측판(720)으로 유도되어 제1, 제2 갭(G1, G2)으로 배출된다. 따라서 단위셀(100)에서 배출되는 배출물에 의하여 이웃하는 단위셀(100)의 2차 오염이 방지될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지 팩의 단면도이다. 도 7을 참조하면, 제4 실시예에 따른 이차 전지 팩(4)에서, 팩 커버(800)는 제2 개구(801)를 형성하는 측판(820)을 캡 플레이트(20)의 연장 평면에 경사진 상태로 형성된다. 측판(820)은 제1 개구(401)에서 멀어지는 방향으로 경사진다.
제4 실시예의 이차 전지 팩(4)에서, 외부 단락부(40)의 작동 및 벤트 플레이트(25)의 작동으로 단위셀(100)의 내부에서 분출되는 가스는 팩 커버(800)의 배출구(470)를 통하여 외부로 배출된다. 이때 가스는 경사판(810)을 통하여 효과적으로 유도되어 배출구(470)로 배출될 수 있다.
가스와 함께 배출되는 전해액 또는 팩 커버(800) 내에서 결로로 발생된 수분은 팩 커버(800)의 경사판(810) 내면을 따라 측판(820)으로 유도되어 제1, 제2 갭(G1, G2)으로 배출된다. 측판(820)이 경사판(810)에 경사지게 연결되므로 전해액 또는 수분이 경사판(810)에서 측판(820)으로 자연스럽게 유도될 수 있다.
경사판(810)과 측판(820)은 도시된 바와 같이 경사지게 절곡 상태로 연결되어 있다. 도시하지는 않았으나, 경사판과 측판은 곡면(미도시)으로 연결되어 배출되는 전해액 또는 수분을 보다 안정적으로 유도할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 이차 전지 팩의 단면도이다. 도 8을 참조하면, 제5 실시예에 따른 이차 전지 팩(5)에서, 팩 커버(900)는 배출구(370) 측에 제2 결합부재(520)로 설치되고, 경사판(710)에 나란하도록 경사진 보조 커버(730)를 더 포함한다.
제2 결합부재(520)는 z축 방향에서 경사판(710)의 배출구(370)와 보조 커버(730)를 이격시킨다. 즉 배출구(370)는 경사판(710)과 보조 커버(730) 사이로 연결되어, 측방으로 개방된다.
제5 실시예의 이차 전지 팩(5)에서, 외부 단락부(40)의 작동 및 벤트 플레이트(25)의 작동으로 단위셀(100)의 내부에서 분출되는 가스는 팩 커버(900)의 배출구(370)를 통하여 외부로 배출된다. 이때 가스는 경사판(710)을 통하여 효과적으로 유도되어 배출구(370)로 배출될 수 있다.
배출구(370)로 배출되는 가스는 경사진 보조 커버(730)에 의하여 배출구(370) 측방으로 유도된다. 보조 커버(730)는 배출구(370)로 외부의 이물질이 유입되는 것을 방지하면서 가스의 배출을 안내한다.
이때, 가스와 함께 배출되는 전해액 또는 팩 커버(900) 내에서 결로로 발생된 수분은 팩 커버(900)의 경사판(710) 내면을 따라 측판(720)으로 유도되어 제1, 제2 갭(G1, G2)으로 배출된다.
도 9는 본 발명의 제6 실시예에 따른 이차 전지 팩의 단면도이다. 도 9 참조하면, 제6 시예에 따른 이차 전지 팩(6)에서, 팩 커버(950)는 배출구(670) 측에 제2 결합부재(520)로 설치되고, 캡 플레이트(20)에 나란한 보조 커버(960)를 더 포함한다.
제2 결합부재(520)는 z축 방향에서 경사판(970)의 배출구(370)와 보조 커버(960)를 이격시킨다. 즉 배출구(370)는 경사판(970)과 보조 커버(930) 사이로 연결되어, 측방으로 개방된다.
제6 실시예의 이차 전지 팩(6)에서, 외부 단락부(40)의 작동 및 벤트 플레이트(25)의 작동으로 단위셀(100)의 내부에서 분출되는 가스는 팩 커버(950)의 배출구(370)를 통하여 외부로 배출된다.
배출구(370)로 배출되는 가스는 보조 커버(960)에 의하여 배출구(370) 측방으로 유도된다. 보조 커버(960)는 배출구(370)로 외부의 이물질이 유입되는 것을 방지하면서 가스의 배출을 안내한다.
이때, 가스와 함께 배출되는 전해액 또는 팩 커버(950) 내에서 결로로 발생된 수분은 팩 커버(950)의 내면을 따라 유도되어 제1, 제2 갭(G1, G2)으로 배출된다.
도 10은 도 9의 Ⅹ-Ⅹ 선을 따라 자른 단면도이다. 도 10을 참조하면, 경사판(970)은 내면에 경사 방향으로 연장되는 가이드홈(971)을 형성한다. 가이드홈(971)은 전해액 또는 팩 커버(950) 내에서 결로로 발생된 수분은 팩 커버(950)의 내면을 따라 유도되어 제1, 제2 갭(G1, G2)으로 배출된다.
가이드홈(971)은 전해액 및 수분을 측판(980)으로 더 안정적으로 유도할 수 있다. 도시하지는 않았지만, 측판(980)의 내면에도 가이드홈(971)에 연결되는 가이드홈을 더 구비하여 전해액 및 수분을 측판(980) 끝까지 더 안정적으로 유도할 수도 있다.
이상을 통해 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.
1, 2, 3, 4, 5, 6: 이차 전지 팩 13: 세퍼레이터
11: 제1 전극(음극) 12: 제2 전극(양극)
11a, 12a: 코팅부 11b, 12b: 무지부
15: 케이스 20: 캡 플레이트
21: 제1 전극단자(음극 단자) 21a, 22a: 리벳 터미널
21b, 22b: 플랜지 21c, 22c: 플레이트 터미널
22: 제2 전극단자(양극 단자) 24: 벤트 홀
25: 벤트 플레이트 25a: 노치
27: 밀봉 마개 29: 전해액 주입구
31: 절연부재 36, 37: 음, 양극 개스킷
40: 외부 단락부 41: 단락 탭
42: 단락 홀 43: 단락부재
46: 탑 플레이트 51, 52: 음, 양극 리드 탭
61, 62: 음, 양극 절연부재 70, 370, 470, 670: 배출구
100: 단위셀 200, 600, 700, 800, 900, 950: 팩 커버
201, 701, 801: 제2 개구 202: 제2 결합 홀
203: 보강부 210: 평판
220, 720, 820, 980: 측판 300: 버스 바
400: 하우징 401: 제1 개구
402: 제1 결합 홀 500, 520: 제1, 제2 결합부재
501, 502: 제1, 제2 결합 돌기 503: 이격부
630, 730, 960: 보조 커버 710, 810, 970: 경사판
971: 가이드홈 G1, G2: 제1, 제2 갭
H1, H2: 단자홀

Claims (17)

  1. 이차 전지로 이루어지는 적어도 하나의 단위셀; 및
    상기 단위셀을 덮는 팩 커버를 포함하며,
    상기 팩 커버는,
    상기 단위셀의 캡 플레이트 측에 대응하여 배출구를 형성하는 이차 전지 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단위셀을 수용하고 상기 캡 플레이트 측을 개방하는 제1 개구를 가지는 하우징을 더 포함하는 이차 전지 팩.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 팩 커버는,
    상기 하우징의 상기 제1 개구 측에 제1 결합부재로 설치되는 이차 전지 팩.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 제1 결합부재에 대응하여 제1 결합 홀을 형성하고,
    상기 팩 커버는 상기 제1 결합부재에 대응하여 제2 결합 홀을 형성하는 이차 전지 팩.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 결합부재는,
    상기 제1 결합 홀과 상기 제2 결합 홀에 각각 결합되는 제1 결합 돌기와 제2 결합 돌기를 가지며,
    상기 제1 결합돌기와 상기 제2 결합 돌기 사이에 상기 제1 결합 홀 및 상기 제2 결합 홀보다 크게 형성되어, 상기 하우징과 상기 팩 커버를 이격시키는 이격부를 더 구비하는 이차 전지 팩.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 결합 홀은 상기 하우징의 4개 모퉁이에 형성되고,
    상기 제2 결합 홀은 상기 팩 커버의 4개 모퉁이의 보강부에 형성되는 이차 전지 팩.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 팩 커버는
    상기 하우징의 상기 제1 개구에 대향하는 제2 개구를 가지는 이차 전지 팩.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 개구와 상기 제2 개구는,
    상기 제1 결합부재에 의하여 상기 캡 플레이트에 교착하는 방향으로 이격되는 제1 갭을 형성하는 이차 전지 팩.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 개구와 상기 제2 개구는,
    상기 캡 플레이트에 평행한 방향으로 이격되는 제2 갭을 형성하는 이차 전지 팩.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 팩 커버는,
    상기 제2 개구의 반대측을 상기 캡 플레이트와 평행한 평판으로 형성하고, 상기 배출구를 상기 평판에 형성하는 이차 전지 팩.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 팩 커버는,
    상기 제2 개구를 형성하는 측판을 평판에 수직 상태로 형성하는 이차 전지 팩.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 팩 커버는,
    상기 배출구 측에 제2 결합부재로 설치되고 상기 평판에 나란한 보조 커버를 더 포함하는 이차 전지 팩.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 팩 커버는,
    상기 제2 개구의 반대측을 상기 캡 플레이트에 길이 방향에 대하여 양측으로 경사진 경사판으로 형성하고, 상기 배출구를 양측 경사판의 교차부에 형성하는 이차 전지 팩.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 팩 커버는,
    상기 제2 개구를 형성하는 측판을 상기 캡 플레이트의 연장 평면에 경사진 상태로 형성하는 이차 전지 팩.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 팩 커버는,
    상기 배출구 측에 제2 결합부재로 설치되고 상기 경사판에 나란한 보조 커버를 더 포함하는 이차 전지 팩.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 팩 커버는,
    상기 배출구 측에 제2 결합부재로 설치되고 상기 캡 플레이트에 나란한 보조 커버를 더 포함하는 이차 전지 팩.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 경사판은,
    내면에 경사 방향으로 연장되는 가이드홈을 형성하는 이차 전지 팩.
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