KR20150039457A

KR20150039457A - 이차 전지

Info

Publication number: KR20150039457A
Application number: KR1020130118073A
Authority: KR
Inventors: 김태식; 이종기; 한만석; 김보현; 추성기; 신동현; 한유진
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2013-10-02
Filing date: 2013-10-02
Publication date: 2015-04-10
Also published as: KR102119048B1; US20150093616A1; US9406968B2

Abstract

본 발명의 일 실시예는 사용 상태에서 연결 구조를 단순하게 하고 제조 비용을 줄이는 이차 전지를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 충전 및 방전 작용하며 제1조립체부와 제2조립체부를 가지는 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 내장하는 케이스, 상기 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트, 상기 전극 조립체에 리드탭으로 연결되어 상기 캡 플레이트의 단자홀에 설치되는 전극단자를 포함하며, 상기 전극단자는 상기 제1조립체부와 상기 제2조립체부의 제1전극과 제2전극에 선택적으로 연결되는 3개로 형성된다.

Description

이차 전지 {RECHARGEABLE BATTERY}

본 기재는 고용량, 고출력 및 고안전성을 구현하는 이차 전지에 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.

예를 들면, 이차 전지는 충전 및 방전 작용하는 전극 조립체, 전극 조립체를 수용하는 케이스, 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트, 및 전극 조립체에 리드탭으로 연결되는 전극단자를 포함한다. 즉 이차 전지는 케이스에 전극 조립체 1개를 수용하고, 전극 조립체의 음, 양극 무지부에 리드탭으로 연결되는 음극단자와 양극단자를 캡 플레이트에 구비한다.

이차 전지에서 출력되는 전압 및 전류의 2배에 대응하는 전압 및 전류가 필요한 경우, 이차 전지 2개가 사용된다. 즉 이차 전지 2개가 직렬로 연결되거나 병렬로 연결될 수 있다. 따라서 이차 전지의 사용 상태에서 연결 구조가 복잡하고, 이차 전지의 제조 비용이 증가될 수 있다.

본 발명의 일 실시예는 사용 상태에서 연결 구조를 단순하게 하고 제조 비용을 줄이는 이차 전지를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 충전 및 방전 작용하며 제1조립체부와 제2조립체부를 가지는 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 내장하는 케이스, 상기 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트, 상기 전극 조립체에 리드탭으로 연결되어 상기 캡 플레이트의 단자홀에 설치되는 전극단자를 포함하며, 상기 전극단자는 상기 제1조립체부와 상기 제2조립체부의 제1전극과 제2전극에 선택적으로 연결되는 3개로 형성된다.

상기 전극 조립체는, 제1전극 무지부, 및 상기 제1전극 무지부에서 이격된 양측에 배치되는 제2전극 무지부를 포함할 수 있다.

상기 제1전극 무지부는 상기 제1조립체부와 상기 제2조립체부에 일체로 이어지는 음극 무지부이고, 상기 제2전극 무지부는 상기 제1조립체부의 제1양극 무지부와 상기 제2조립체부의 제2양극 무지부를 포함할 수 있다.

상기 전극단자는, 상기 음극 무지부에 음극 리드탭으로 연결되는 음극단자, 상기 제1양극 무지부에 제1양극 리드탭으로 연결되는 제1양극단자, 및 상기 제2양극 무지부에 제2양극 리드탭으로 연결되는 제2 양극단자를 포함할 수 있다.

상기 음극단자는 제1두께로 형성되고, 상기 제1양극단자 및 상기 제2양극단자는 동일한 제2두께로 형성되며, 상기 제1두께는 적어도 상기 제2두께 이상으로 형성될 수 있다.

상기 제1조립체부는, 상기 음극 무지부와 상기 제1양극 무지부 사이에 설정되고, 상기 제2 조립체부는, 상기 음극 무지부와 상기 제2양극 무지부 사이에 설정될 수 있다.

상기 제1전극은, 상기 음극 무지부에 연결되어, 상기 제1조립체부와 상기 제2조립체부 각각에 대응하는 제11코팅부와 제12코팅부를 포함할 수 있다.

상기 제2전극은, 상기 제1양극 무지부에 연결되어 상기 제1조립체부에 대응하는 제1코팅부, 및, 상기 제2양극 무지부에 연결되어 상기 제2조립체부에 대응하는 제2코팅부를 포함할 수 있다.

상기 제1조립체부는, 적층되는 상기 제1전극의 제11코팅부와 상기 제2전극의 상기 제1코팅부 사이에 배치되는 2장의 제11세퍼레이터와 제12세퍼레이터를 포함할 수 있다.

상기 제2조립체부는, 적층되는 상기 제1전극의 제12코팅부와 상기 제2전극의 상기 제2코팅부 사이에 배치되는 2장의 제21세퍼레이터와 제22세퍼레이터를 포함할 수 있다.

상기 제1조립체부는, 권취되는 상기 제1전극의 제11코팅부와 상기 제2전극의 상기 제1코팅부 사이에 배치되는 2장의 제11세퍼레이터와 제12세퍼레이터를 포함할 수 있다.

상기 제2조립체부는, 권취되는 상기 제1전극의 제12코팅부와 상기 제2전극의 상기 제2코팅부 사이에 배치되는 2장의 제21세퍼레이터와 제22세퍼레이터를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 전극 조립체를 제1조립체부와 제2조립체부로 구성하여 제1전극(음극)과 제2전극(제1, 제2양극)에 연결되는 전극단자(음극단자와 제1, 제2양극단자)를 3개로 형성하므로, 고용량, 고출력 및 고안전성을 구현하면서 사용 상태에서 연결 구조를 단순하게 하고, 제조 비용을 줄이는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 도 2에 사용되는 전극 조립체를 적층한 부분 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지에 사용되는 전극 조립체를 권취한 부분 사시도이다.

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 부분을 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 자른 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 실시예에 따른 이차 전지는 충전 및 방전 작용하며 제1조립체부(101)와 제2조립체부(102)를 가지는 전극 조립체(10), 전극 조립체(10)를 내장하는 케이스(15), 케이스(15)의 개구에 결합되는 캡 플레이트(20), 전극 조립체(10)에 연결되는 리드탭(예를 들면, 음극 리드탭(53), 제1, 제2양극 리드탭(51, 52))으로 연결되어 캡 플레이트(20)에 설치되는 전극단자(예를 들면, 음극단자(23), 제1, 제2양극단자(21, 22))를 포함한다.

제1 실시예의 이차 전지에서, 전극단자는 전극 조립체(10), 즉 제1조립체부(101)와 제2조립체부(102)의 제1전극(예를 들면, 음극(13))과 제2전극(예를 들면, 제1, 제2양극(11, 12))에 선택적으로 연결되는 3개로 형성된다. 즉 전극단자는 음극단자(23)와 2개의 양극단자(예를 들면, 제1양극단자(21)와 제2양극단자(22))를 포함한다.

제1조립체부(101)는 음극단자(23)와 제1양극단자(21)를 통하여 전류를 충전 및 방전하도록 연결된다. 제1조립체부(101)와 별도로, 제2조립체부(102)는 음극단자(23)와 제2양극단자(22)를 통하여 전류를 충전 및 방전하도록 연결된다. 즉 음극단자(23)는 제1, 제2조립체부(101, 102)에 공통으로 적용된다.

제1조립체부(101)와 제2조립체부(102)는 음극단자(23)를 공유하여 하나의 전극 조립체(10)를 형성하여 케이스(15)에 내장된다. 따라서 이차 전지는 고용량, 고출력 및 고안전성을 구현하면서, 2개의 제1, 제2조립체부(101, 102)를 연결하므로 2개의 이차 전지를 별도로 제작하여 연결하는 경우와 비교할 때, 구성을 단순하게 하고, 제조 비용을 줄일 수 있다.

또한, 전극 조립체(10)가 제1, 제2조립체부(101, 102)로 구획됨에 따라, 제1조립체부(101)에 도전체가 관통되면, 음극단자(23)와 제1양극단자(21) 사이에서 제1조립체부(101)에 충전된 전류가 방전되고, 제2조립체부(102)에 충전된 전류는 방전되지 않는다. 즉 이차 전지에 도전체 관통시, 안전성이 향상된다.

도 3은 도 2에 사용되는 전극 조립체를 적층한 부분 사시도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 전극 조립체(10)는 음극 무지부(13c), 및 음극 무지부(13c)에서 이격된 양측에 배치되는 제1, 제2양극 무지부(11c, 12c)를 포함한다. 음극 무지부(13c)는 제1조립체부(101)와 제2조립체부(102)에 일체로 이어진다. 제1, 제2양극 무지부(11c, 12c)는 음극 무지부(13c)의 반대측에서, 제1조립체부(101)와 제2조립체부(102)에 각각 이어진다.

음극단자(23)는 음극 무지부(13c)에 음극 리드탭(53)으로 연결되고, 제1양극단자(21)는 제1양극 무지부(11c)에 제1양극 리드탭(51)으로 연결되며, 제2양극단자(22)는 제2양극 무지부(12c)에 제2양극 리드탭(52)으로 연결된다.

전극 조립체(10)에서, 제1조립체부(101)는 음극 무지부(13c)와 제1양극 무지부(11c) 사이에 설정되고, 제2조립체부(102)는 음극 무지부(13c)와 제2양극 무지부(12c) 사이에 설정된다.

음극(13)은 음극 무지부(13c)에 연결되어 제1조립체부(101)와 제2조립체부(102) 각각에 대응하여 배치되는 제11코팅부(131a)와 제12코팅부(132a)를 포함한다.

양극, 즉 제1양극(11)은 제1양극 무지부(11c)에 연결되어 제1조립체부(101)에 대응하여 배치되는 제1코팅부(11a)포함하고, 제2양극(12)은 제2양극 무지부(12c)에 연결되어 제2조립체부(102)에 대응하여 배치되는 제2코팅부(12a)를 포함한다.

제1조립체부(101)는 적층되는 음극(13)(제1전극)의 제11코팅부(131a)와 제1양극(11)(제2전극)의 제1코팅부(11a) 사이에 배치되는 2장의 제11세퍼레이터(S11)와 제12세퍼레이터(S12)를 포함한다.

제2조립체부(102)는 적층되는 음극(13)(제1전극)의 제12코팅부(132a)와 제2양극(12)(제2전극)의 제2코팅부(12a) 사이에 배치되는 2장의 제21세퍼레이터(S21)와 제22세퍼레이터(S22)를 포함한다.

이와 같이, 음극(13)은 각각 금속판의 집전체에 활물질을 도포한 제11, 제12코팅부(131a, 132a), 및 활물질을 도포하지 않아서 노출된 집전체로 형성되는 음극 무지부(13c)를 포함한다. 예를 들면, 음극(13)의 집전체는 구리로 형성된다.

양극, 즉 제1, 제2양극(11, 12)은 각각 금속판의 집전체에 활물질을 도포한 제1, 제2코팅부(11a, 12a), 및 활물질을 도포하지 않아서 노출된 집전체로 형성되는 제1, 제2양극 무지부(11c, 12c)를 포함한다. 예를 들면, 제1, 제2양극(11, 12)의 집전체는 알루미늄으로 형성된다.

음극 무지부(13c)는 권취되는 음극(13)을 따라 음극(13)의 폭 방향 중심에 형성된다. 제1, 제2양극 무지부(11c, 12c)는 권취되는 제1, 제2양극(11, 12)을 따라 제1, 제2양극(11, 12) 각각의 폭 방향 한쪽 단부에 형성된다. 즉 음극 무지부(13c)는 전극 조립체(10)의 중앙에 배치되고, 제1, 제2양극 무지부(11c, 12c)는 전극 조립체(10)의 양단에 각각 배치된다.

다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 케이스(15)는 전극 조립체(10)를 내부에 수용하는 공간을 설정하도록 대략 직육면체로 이루어진다. 케이스(15)의 개구는 직육면체의 일측에 형성되어 외부에서 내부 공간으로 전극 조립체(10)를 삽입할 수 있게 한다. 캡 플레이트(20)는 케이스(15)의 개구에 설치되어 케이스(15)를 밀폐한다. 예를 들면, 케이스(15)와 캡 플레이트(20)는 알루미늄으로 형성되어 개구에서 서로 용접될 수 있다.

캡 플레이트(20)는 하나 이상의 개구를 가지며, 예를 들면, 전해액 주입구(29)와 단자홀(H1, H2, H3) 및 벤트 홀(24)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. 전해액 주입구(29)는 제1, 제2조립체부(101, 102)로 각각 전해액을 공급하도록 제1, 제2조립체부(101, 102) 각각에 대응하여 2개로 구비될 수 있다.

음극단자(23) 및 제1, 제2양극단자(21, 22)는 캡 플레이트(20)의 단자홀(H3 및 H1, H2)에 각각 설치되어, 제1, 제2조립체부(101, 102)에 전기적으로 연결된다. 즉 음극단자(23)는 제1, 제2조립체부(101, 102)의 음극(13)에 전기적으로 연결되고, 제1, 제2양극단자(21, 22)는 제1, 제2조립체부(101, 102)의 제1, 제2양극(11, 12)에 전기적으로 연결된다. 따라서 전극 조립체(10)는 음극단자(23) 및 제1, 제2양극단자(21, 22)를 통하여 케이스(15)의 외부로 인출될 수 있다.

음극단자(23) 및 제1, 제2양극단자(21, 22)는 단자홀(H3 및 H1, H2)에 대응하여 캡 플레이트(20)의 외측에 배치되는 플레이트 터미널(23c 및 21c, 22c)과, 전극 조립체(10)에 전기적으로 연결되고 단자홀(H3 및 H1, H2)을 관통하여 캡 플레이트(20)에 설치되어 플레이트 터미널(23c 및 21c, 22c)에 체결되는 리벳 터미널(23a 및 21a, 22a)을 포함한다.

플레이트 터미널(23c 및 21c, 22c)은 관통홀(H6 및 H4, H5)을 가지고, 리벳 터미널(23a 및 21a, 22a)은 상단으로 단자홀(H3 및 H1, H2)을 관통하여 관통홀(H6 및 H4, H5)에 삽입된다. 리벳 터미널(23a 및 21a, 22a)은 캡 플레이트(20)의 단자홀(H3 및 H1 H2)에 삽입되는 기둥부(231 및 211, 221), 및 기둥부(231, 및 211, 221)의 일단에 구비되는 플랜지부(232 및 212, 222)를 포함한다. 플랜지부(232 및 212, 222)는 기둥부(231 및 211, 221)의 단면적보다 넓게 형성되어 캡 플레이트(20)의 내측에 배치된다.

음극 개스킷(35) 및 제1, 제2양극 개스킷(36, 37)은 리벳 터미널(23a 및 21a, 22a)의 기둥부(231 및 211, 221)와 캡 플레이트(20)의 단자홀(H3 및 H1, H2) 내면 사이에 각각 설치되어, 리벳 터미널(23a 및 21a, 22a)의 기둥부(231 및 211, 221)와 캡 플레이트(20) 사이를 실링하고 전기적으로 절연한다.

음극 개스킷(35) 및 제1, 제2양극 개스킷(36, 37)은 플랜지(232 및 212, 222)와 캡 플레이트(20)의 내면 사이에 더 연장 설치되어, 플랜지(232 및 212, 222)와 캡 플레이트(20) 사이를 더 실링하고 전기적으로 절연한다. 즉 음극 개스킷(35) 및 제1, 제2양극 개스킷(36, 37)은 캡 플레이트(20)에 음극단자(23) 및 제1, 제2양극단자(21, 22)를 설치함으로써 단자홀(H3 및 H1, H2)을 통하여 전해액이 새는 것(leak)을 방지한다.

음극 리드탭(53) 및 제1, 제2양극 리드탭(51, 52)은 음극단자(23) 및 제1, 제2양극단자(21, 22)를 제1, 제2조립체부(101, 102)의 음극(13) 및 제1, 제2양극(11, 12)에 각각 전기적으로 연결한다.

음극 절연부재(63) 및 제1, 제2양극 절연부재(61, 62)는 음극 리드탭(53) 및 제1, 제2양극 리드탭(51, 52)과 캡 플레이트(20) 사이에 각각 설치되어, 음극 리드탭(53) 및 제1, 제2양극 리드탭(51, 52)과 캡 플레이트(20)를 전기적으로 절연시킨다.

또한, 음극 절연부재(63) 및 제1, 제2양극 절연부재(61, 62)는 일측으로 캡 플레이트(20)에 결합되고 다른 일측으로 음극 리드탭(53) 및 제1, 제2양극 리드탭(51, 52)과 리벳 터미널(23a 및 21a, 22a)의 기둥부(231 및 211, 221) 및 플랜지부(232 및 212, 222)를 감싸므로 음극 리드탭(53) 및 제1, 제2양극 리드탭(51, 52)과 리벳 터미널(23a 및 21a, 22a)의 연결 구조를 안정시킨다.

음극단자(23) 측의 플레이트 터미널(23c)과 캡 플레이트(20) 사이에 외부 절연부재(31)가 개재되어, 플레이트 터미널(23c)과 캡 플레이트(20)를 전기적으로 절연시킨다. 즉 캡 플레이트(20)는 음극단자(23)와 전기적으로 절연된 상태를 유지한다.

절연부재(31)와 플레이트 터미널(23c)을 리벳 터미널(23a)의 상단에 결합하여 상단을 리벳팅 또는 용접함으로써, 절연부재(31)와 플레이트 터미널(23c)은 리벳 터미널(23a)의 상단에 체결된다. 플레이트 터미널(23c)은 절연부재(31)를 개재한 상태로 캡 플레이트(20)의 외측에 설치된다.

제1, 제2양극단자(21, 22) 측의 플레이트 터미널(21c, 22c)과 캡 플레이트(20) 사이에 도전성을 가지는 탑 플레이트(46, 47)가 개재되어, 플레이트 터미널(21c, 22c)과 캡 플레이트(20)를 전기적으로 연결시킨다. 즉 캡 플레이트(20)는 제1, 제2양극단자(21, 22)에 전기적으로 연결된 상태를 유지한다.

탑 플레이트(46, 47)와 플레이트 터미널(21c, 22c)을 리벳 터미널(21a, 22a)의 상단에 결합하여 상단을 리벳팅 또는 용접함으로써, 탑 플레이트(46, 47)와 플레이트 터미널(21c, 22c)은 리벳 터미널(21a, 22a)의 상단에 체결된다. 플레이트 터미널(21c, 22c)은 탑 플레이트(46, 47)를 개재한 상태로 캡 플레이트(20)의 외측에 설치된다.

한편, 음극단자(23)의 플레이트 터미널(23c)은 제1두께(t1)로 형성되고, 제1, 제2양극단자(21, 22)의 플레이트 터미널(21c, 22c)은 동일한 제2두께(t2)로 형성될 수 있다. 그리고 제1두께(t1)는 제2두께(t2)와 같거나 더 크게 형성될 수 있다.

또한, 음극단자(23)의 리벳 터미널(23a)은 제1직경(D1)으로 형성되고, 제1, 제2양극단자(21, 22)의 리벳 터미널(21a, 22a)은 동일한 제2직경(D2)로 형성될 수 있다. 그리고 제1직경(D1)은 제2직경(D2)과 같거나 더 크게 형성될 수 있다.

음극단자(23)는 제1, 제2조립체부(101, 102)에 공동으로 사용되고, 제1, 제2양극단자(21, 22)는 제1, 제2조립체부(101, 102) 각각에 사용된다. 따라서 음극단자(23)와 제1, 제2양극단자(21, 22)의 두께 관계(t1≥t2) 및 직경 관계(D1≥D2)는 공동으로 사용되는 음극단자(23)의 과열을 방지할 수 있다.

음극단자(23)의 공동 사용으로 인하여, 제1, 제2조립체부(101, 102)는 병렬로 연결된다. 즉 일 실시예의 이차 전지는 2개의 제1, 제2조립체부(101, 102)를 병렬로 연결하여, 이차 전지 2개를 병렬로 연결하는 것에 비하여, 구조를 단순하게 하고 전체 크기를 줄인다. 도시하지 않았지만, 양극단자를 공동 사용하고 제1, 제2음극단자를 구비하여 제1, 제2조립체부를 병렬로 연결하는 이차 전지를 형성할 수도 있다.

한편, 제1, 제2양극 개스킷(36, 37)은 리벳 터미널(21a, 22a)과 탑 플레이트(46, 47)가 전기적으로 직접 연결되는 것을 방지한다. 즉 리벳 터미널(21a, 22a)은 플레이트 터미널(21c, 22c)을 통하여 탑 플레이트(46, 47)에 전기적으로 연결된다. 따라서 탑 플레이트(46, 47) 및 케이스(15)는 양극성을 가진다.

벤트 홀(24)은 이차 전지의 내부 압력 및 발생된 가스를 배출할 수 있도록 벤트 플레이트(25)로 밀폐된다. 이차 전지의 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. 벤트 홀(24)은 제1, 제2조립체부(101, 102)에서 발생되는 내부 압력 및 가스를 배출할 수 있도록 제1, 제2조립체부(101, 102) 각각에 대응하여 2개로 구비될 수 있다.

이하에서 본 발명의 제2 실시예에 대하여 설명한다. 제1 실시예와 동일한 구성을 생략하고 서로 다른 구성에 대하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지에 사용되는 전극 조립체를 권취한 부분 사시도이다. 도 4를 참조하면, 제2 실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체(70)에서, 제1조립체부(701)는 권취되는 음극(18)(제1전극)의 제11코팅부(181a)와 제1양극(16)(제2전극)의 제1코팅부(16a) 사이에 배치되는 2장의 제11세퍼레이터(S11)와 제12세퍼레이터(S12)를 포함한다.

제2조립체부(702)는 권취되는 음극(18)(제1전극)의 제12코팅부(182a)와 제2양극(17)(제2전극)의 제2코팅부(17a) 사이에 배치되는 2장의 제21세퍼레이터(S21)와 제22세퍼레이터(S22)를 포함한다.

제1, 제2양극(16, 17) 및 음극(18)은 각각 스트립 상태로 공급되고, 제1조립체부(701)의 제11, 제12세퍼레이터(S11, S12)와 제2조립체부(702)의 제21, 제22세퍼레이터(S21, S22)를 공급하여, x축을 권취 중심으로 권취함(화살표 방향 참조)으로써 전극 조립체(70)가 제조된다.

음극 무지부(18c)은 음극 리드탭(53)을 통하여 음극단자(23)에 전기적으로 연결되고, 제1, 제2양극 무지부(16c, 17c)는 제1, 제2양극 리드탭(51, 52)을 통하여 제1, 제2양극단자(21, 22)에 전기적으로 연결된다.

제1 실시예의 전극 조립체(10)는 제1, 제2조립체부(101, 102)를 가지는 전극 조립체(10)를 적층 공정으로 제작될 수 있음을 보여 준다. 그리고 제2 실시예의 전극 조립체(70)는 제1, 제2조립체부(701, 702)를 가지는 전극 조립체(70)를 권취 공정으로 제작될 수 있음을 보여 준다.

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.

10, 70: 전극 조립체 11, 12: 제1, 제2양극
11a, 16a: 제1코팅부 11c, 16c: 제1양극 무지부
12a, 17a: 제2코팅부 12c, 17c: 제2양극 무지부
13, 18: 음극 13c, 18c: 음극 무지부
15: 케이스 20: 캡 플레이트
21, 22: 제1, 제2양극단자 21a, 22a, 23a: 리벳 터미널
21c, 22c, 23c: 플레이트 터미널 23: 음극단자
24: 벤트 홀 25: 벤트 플레이트
25a: 노치 27: 밀봉 마개
29: 전해액 주입구 31: 절연부재
35: 음극 개스킷 36, 37: 제1, 제2양극 개스킷
46, 47: 탑 플레이트 51, 52: 제1, 제2양극 리드탭
53: 음극 리드탭 61, 62: 제1, 제2양극 절연부재
63: 음극 절연부재 101, 701: 제1조립체부
102, 702: 제2조립체부 131a, 181a: 제11코팅부
132a, 182a: 제12코팅부 211, 221, 231: 기둥부
212, 222, 232: 플랜지부 D1, D2: 제1, 제2직경
H1, H2, H3: 단자홀 H4, H5, H6: 관통홀
S11, S12: 제11, 제12세퍼레이터 S21, S22: 제21, 제22세퍼레이터
t1, t2: 제1, 제2두께

Claims

충전 및 방전 작용하며 제1조립체부와 제2조립체부를 가지는 전극 조립체;
상기 전극 조립체를 내장하는 케이스;
상기 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트;
상기 전극 조립체에 리드탭으로 연결되어 상기 캡 플레이트의 단자홀에 설치되는 전극단자를 포함하며,
상기 전극단자는,
상기 제1조립체부와 상기 제2조립체부의 제1전극과 제2전극에 선택적으로 연결되는 3개로 형성되는 이차 전지.
제1항에 있어서,
상기 전극 조립체는,
제1전극 무지부, 및
상기 제1전극 무지부에서 이격된 양측에 배치되는 제2전극 무지부를 포함하는 이차 전지.
제2항에 있어서,
상기 제1전극 무지부는 상기 제1조립체부와 상기 제2조립체부에 일체로 이어지는 음극 무지부이고,
상기 제2전극 무지부는,
상기 제1조립체부의 제1양극 무지부와 상기 제2조립체부의 제2양극 무지부를 포함하는 이차 전지.
제3항에 있어서,
상기 전극단자는,
상기 음극 무지부에 음극 리드탭으로 연결되는 음극단자,
상기 제1양극 무지부에 제1양극 리드탭으로 연결되는 제1양극단자, 및
상기 제2양극 무지부에 제2양극 리드탭으로 연결되는 제2 양극단자
를 포함하는 이차 전지.
제4항에 있어서,
상기 음극단자는 제1두께로 형성되고,
상기 제1양극단자 및 상기 제2양극단자는 동일한 제2두께로 형성되며,
상기 제1두께는 적어도 상기 제2두께 이상으로 형성되는 이차 전지.
제3항에 있어서,
상기 제1조립체부는, 상기 음극 무지부와 상기 제1양극 무지부 사이에 설정되고,
상기 제2조립체부는, 상기 음극 무지부와 상기 제2양극 무지부 사이에 설정되는 이차 전지.
제6항에 있어서,
상기 제1전극은,
상기 음극 무지부에 연결되어, 상기 제1조립체부와 상기 제2조립체부 각각에 대응하는 제11코팅부와 제12코팅부를 포함하는 이차 전지.
제7항에 있어서,
상기 제2전극은,
상기 제1양극 무지부에 연결되어 상기 제1조립체부에 대응하는 제1코팅부, 및,
상기 제2양극 무지부에 연결되어 상기 제2조립체부에 대응하는 제2코팅부
를 포함하는 이차 전지.
제8항에 있어서,
상기 제1조립체부는,
적층되는 상기 제1전극의 제11코팅부와 상기 제2전극의 상기 제1코팅부 사이에 배치되는 2장의 제11세퍼레이터와 제12세퍼레이터
를 포함하는 이차 전지.
제9항에 있어서,
상기 제2조립체부는,
적층되는 상기 제1전극의 제12코팅부와 상기 제2전극의 상기 제2코팅부 사이에 배치되는 2장의 제21세퍼레이터와 제22세퍼레이터
를 포함하는 이차 전지.
제8항에 있어서,
상기 제1조립체부는,
권취되는 상기 제1전극의 제11코팅부와 상기 제2전극의 상기 제1코팅부 사이에 배치되는 2장의 제11세퍼레이터와 제12세퍼레이터
를 포함하는 이차 전지.
제11항에 있어서,
상기 제2조립체부는,
권취되는 상기 제1전극의 제12코팅부와 상기 제2전극의 상기 제2코팅부 사이에 배치되는 2장의 제21세퍼레이터와 제22세퍼레이터
를 포함하는 이차 전지.