KR20150086797A - 이차 전지 - Google Patents

이차 전지 Download PDF

Info

Publication number
KR20150086797A
KR20150086797A KR1020140006869A KR20140006869A KR20150086797A KR 20150086797 A KR20150086797 A KR 20150086797A KR 1020140006869 A KR1020140006869 A KR 1020140006869A KR 20140006869 A KR20140006869 A KR 20140006869A KR 20150086797 A KR20150086797 A KR 20150086797A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plate
terminal plate
terminal
side wall
cap
Prior art date
Application number
KR1020140006869A
Other languages
English (en)
Inventor
최현진
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020140006869A priority Critical patent/KR20150086797A/ko
Priority to US14/277,497 priority patent/US20150207135A1/en
Publication of KR20150086797A publication Critical patent/KR20150086797A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/148—Lids or covers characterised by their shape
    • H01M50/15—Lids or covers characterised by their shape for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/579—Devices or arrangements for the interruption of current in response to shock
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예는 종압축 충격에 의한 캔의 변형으로 서로 다른 극성에서 전기적으로 쇼트가 발생하며, 이로 인해 전류를 소모시키는 것이 가능한 이차 전지를 제공한다.
이를 위해 본 발명은 제 1 전극판 및 제 2 전극판을 구비하는 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 수용하며, 상기 제 1 전극판에 전기적으로 연결되는 캔 및 상기 캔의 상단 개구부를 밀봉하는 캡 플레이트, 상기 캡 플레이트의 하부에 배치되며 상기 제 2 전극판에 전기적으로 연결되는 단자 플레이트 및 상기 캡 플레이트와 상기 단자 플레이트 사이에 배치되는 절연 플레이트를 포함하는 캡 조립체를 포함하고, 상기 절연 플레이트는 바닥판 및 상기 바닥판의 가장자리에서 돌출 형성된 제 1, 2 장측벽 및 제 1 단측벽을 포함하고, 상기 제 1, 2 장측벽에는 커팅 영역이 형성되고, 상기 단자 플레이트는 상기 절연 플레이트의 바닥판에 안착된 몸체부 및 상기 몸체부에서 상기 커팅 영역으로 연장 형성된 연장부를 구비하는 머리부를 포함하고, 상기 캔이 종압축으로 변형 시, 상기 단자 플레이트의 연장부는 상기 캔의 내면과 접촉하는 것을 특징으로 하는 이차전지를 개시한다.

Description

이차 전지{SECONDARY BATTERY}
본 발명의 일 실시예는 이차 전지에 관한 것이다.
최근 이차 전지의 발화 또는 폭발 사고가 빈번하게 발생하여 소비자들에게 불안감을 조성시키고, 이차 전지에 대한 신뢰성을 저하시키고 있다. 또한, 이차전지의 수입에 따른 각 나라의 안정성 검사가 보다 강화되고 있는 실정이다.
이차 전지의 안정성 검사는 전지의 단락, 비정상 충전, 과충전, 강제 방전 등의 전기적 시험과, 진동, 충격 등 물리적 상황에서 리튬 이온 전지의 폭발, 발화에 대한 안정성을 검사하게 된다.
특히 이차 전지의 안정성 테스트 중에서 종압축 시험은 전지의 캔 외부에서 양측면을 급격하게 가압시켜 전지의 변형에 따른 안정성 여부를 테스트하게 된다. 이러한 종압축시 전지의 전극 조립체가 변형되면서 양극판의 활물질과 음극판의 활물질이 직접 접촉되어 전기화학적으로 반응하여 쇼트가 발생된다. 따라서 연기 및 화염이 발생할 수 있는 확률이 높고 최악의 경우에는 폭발의 위험까지 있다.
따라서 양극판과 음극판의 활물질이 접촉되어 쇼트가 발생되기 이전에 다른 경로로 전류의 방전을 유도하면 전지의 발화 및 폭발의 위험을 많이 감소시킬 수 있게 된다.
일반적으로 종압축시 전지의 부품 중에서 캔이 최초로 압축되면서 변형이 발생된다. 따라서 캔과 다른 극성을 띠고 있는 전지의 부품을 전기적으로 쇼트 시킴으로써 커런트 드레인을 유도하게 되면 전지의 발화 및 폭발의 위험을 크게 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 종압축 충격에 의한 캔의 변형으로 서로 다른 극성에서 전기적으로 쇼트가 발생하며, 이로 인해 전류를 소모시키는 것이 가능한 이차 전지를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 종압축 충격에 의한 캔의 변형으로 서로 다른 극성에서 전기적으로 쇼트가 신속하고, 용이하게 발생하는 것이 가능한 이차 전지를 제공한다.
본 발명의 이차 전지는 제 1 전극판 및 제 2 전극판을 구비하는 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 수용하며, 상기 제 1 전극판에 전기적으로 연결되는 캔 및 상기 캔의 상단 개구부를 밀봉하는 캡 플레이트, 상기 캡 플레이트의 하부에 배치되며 상기 제 2 전극판에 전기적으로 연결되는 단자 플레이트 및 상기 캡 플레이트와 상기 단자 플레이트 사이에 배치되는 절연 플레이트를 포함하는 캡 조립체를 포함하고, 상기 절연 플레이트는 바닥판 및 상기 바닥판의 가장자리에서 돌출 형성된 제 1, 2 장측벽 및 제 1 단측벽을 포함하고, 상기 제 1, 2 장측벽에는 커팅 영역이 형성되고, 상기 단자 플레이트는 상기 절연 플레이트의 바닥판에 안착된 몸체부 및 상기 몸체부에서 상기 커팅 영역으로 연장 형성된 연장부를 구비하는 머리부를 포함하고, 상기 캔이 종압축으로 변형 시, 상기 단자 플레이트의 연장부는 상기 캔의 내면과 접촉한다.
상기 커팅 영역은 상기 제 1, 2 장측벽의 단부에 형성될 수 있다.
상기 커팅 영역은 상기 캔의 중심에 가깝게 위치할 수 있다.
상기 절연 플레이트는 상기 바닥판의 가장자리에서 상기 단자 플레이트의 타측 단변을 에워싸는 제 2 단측벽을 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 단측벽은 상기 머리부의 단변의 적어도 일부를 에워쌀 수 있다.
상기 제 2 단측벽의 폭은 상기 머리부의 폭과 동일할 수 있다.
상기 캔의 측면은 장변부와, 상기 장변부에 대하여 폭이 좁은 단변부를 포함할 수 있다.
상기 캔이 종압축으로 변형 시, 상기 단자 플레이트의 연장부는 상기 캔의 단변부에 접촉할 수 있다.
상기 제 1, 2 장측벽 및 제 1, 2 단측벽의 높이는 적어도 상기 단자 플레이트의 높이로 형성될 수 있다.
상기 캔의 단변부의 폭에 대한 상기 단자 플레이트의 몸체부의 폭 비는 0.5 내지 0.8 일 수 있다.
상기 단자 플레이트의 머리부에 대한 상기 단자 플레이트의 몸체부의 폭 비는 0.5 이상일 수 있다.
상기 캡 플레이트의 하면에는 상기 절연 플레이트의 회전을 방지하기 위한 적어도 하나의 회전방지 돌기가 형성될 수 있다.
상기 절연 플레이트에는 상기 회전방지 돌기의 적어도 일부가 삽입된 회전방지 홈이 형성될 수 있다.
상기 회전방지 돌기는 상기 단자 플레이트와 이격되어 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 종압축 충격에 의한 캔의 변형으로 서로 다른 극성에서 전기적으로 쇼트가 발생하며, 이로 인해 전류를 소모시키는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 종압축 충격에 의한 캔의 변형으로 서로 다른 극성에서 전기적으로 쇼트가 신속하고, 용이하게 발생하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 부분 종단면도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 플레이트의 하면도이고, 도 3b는 도 3a의 측면도이고, 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 단자 플레이트의 하면도이고, 도 3d는 도 2의 A-A' 단면도이고, 도 3e는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 종압축 시 상태 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 절연 플레이트의 하면도이고, 도 4b는 도 4a의 측면도이다.
도 5a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 캡 조립체의 하면도이고, 도 5b는 도 5a의 B-B' 단면도이다.
도 6a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 캡 조립체의 하면도이고, 도 6b는 도 6a의 C-C' 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 캡 조립체의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는" 는 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 부분 종단면도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 이차 전지(100)는 전극 조립체(110), 캔(120), 캡 조립체(130) 및 절연 케이스(140)를 포함한다.
상기 전극 조립체(110)는 양극판(111), 음극판(112) 및 상기 양극판(111)과 음극판(112) 사이에 개재되는 세퍼레이터(113)로 이루어져 있다. 또한, 상기 전극 조립체(110)는 상기 양극판(111), 음극판(112) 및 세퍼레이터(113)가 대략 젤리 롤(jelly roll) 형태로 권취 될 수 있다.
다시 말해, 상기 전극 조립체(110)는 양극 활물질이 코팅된 양극판(111), 음극 활물질이 코팅된 음극판(112) 및 양극판(111)과 음극판(112) 사이에 위치되어 쇼트를 방지하고 리튬 이온의 이동만 가능하게 하는 세퍼레이터(113)로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 양극판(111)은 알루미늄(Al) 포일, 상기 음극판(112)은 구리(Cu) 포일, 상기 세퍼레이터(113)는 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP)일 수 있으나, 본 발명에서 이러한 재질을 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 양극판(111)에는 상부로 일정 길이 돌출된 양극탭(114)이 접속될 수 있고, 상기 음극판(112)에도 상부로 일정 길이 돌출된 음극탭(115)이 접속될 수 있다. 상기 양극탭(114)은 알루미늄(Al) 재질, 상기 음극탭(115)은 니켈(Ni) 재질일 수 있으나, 본 발명에서 이러한 재질을 한정하는 것은 아니다.
상기 캔(120)은 상부가 개방된 상단 개구부(120a)를 가지며, 대략 직육면체 형태를 갖는다. 즉, 상기 캔(120)은 상호 일정 거리 이격되어 상대적으로 넓은 면적을 갖는 한 쌍의 장변부(121)와 상기 한 쌍의 장변부(121)에 대해 상대적으로 좁은 면적을 갖는 한 쌍의 단변부(122) 및 상기 장변부(121) 및 단변부(122)의 하부에 이들과 수직으로 형성된 바닥부(123)가 형성되어 있다.
통상적으로 상기 캔(120)은 딥 드로잉 방식으로 제조되어 상기 장변부(121), 단변부(122) 및 바닥부(123)가 일체로 형성된다. 여기서, 상기 캔(120)은 스틸, 알루미늄 또는 그 등가물 중 선택된 어느 하나가 이용되어 형성될 수 있으나, 여기서 그 재질을 한정하는 것은 아니다.
상기 캔(120)에는 상기 전극 조립체(110)와 함께 전해액(미도시)이 수용된다. 이러한 전해액은 충방전 시 전지(100) 내부의 양극판(111) 및 음극판(112)에서 전기 화학적 반응에 의해 생성되는 리튬 이온의 이동 매체 역할을 하며, 이는 리튬염과 고순도 유기 용매류의 혼합물인 비수질계 유기 전해액일 수 있다. 더불어, 상기 전해액은 고분자 전해질을 이용한 폴리머일 수도 있다.
여기서, 이차 전지(100)에 가해지는 종방향 압축이라 함은 외력에 의해 상기 캔(120) 단변부(122)가 압축되면서 캔(120)이 변형되는 상태를 말한다. 이에 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지(100)는 종방향 압축 시 변형되는 캔(120)의 장변부(121)와 후술할 캡 조립체(130)의 단자 플레이트(133)를 접촉시켜 커런트 드레인에 의한 방전을 유도하도록 구성한다.
상기 캡 조립체(130)는 상기 캔(120)의 상부에 결합되어 상기 전극 조립체(110)가 외부로 이탈되지 않고 또한 전해액이 누액되지 않도록 하는 역할을 한다.
이러한 캡 조립체(130)는 캡 플레이트(131), 절연 플레이트(132) 및 단자 플레이트(133)가 순차적으로 결합되어 이루어진다.
상기 캡 플레이트(131)는 상기 캔(120)의 상단 개구부(120a)에 상응하는 크기와 형상의 금속판으로 형성되며 바람직하기는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성된다. 상기 캡 플레이트(131)의 중앙에는 단자통공(131a)이 형성되고, 일측에는 전해액 주입을 위한 전해액 주입공(131b)이 형성된다. 상기 단자통공(131a)에는 후술할 음극단자(134)가 삽입되며, 또한, 음극단자(134)와 캡 플레이트(131) 사이의 절연을 위해서 튜브형의 가스켓(135)이 개재된다. 상기 전해액 주입공(131b)은 상기 캡 조립체(130)가 상기 캔(110)의 상단 개구부(120a)에 조립된 이후에 전해액 주입공(131b)을 통해 전해액이 주입되며, 전해액이 주입된 이후에 마개(136)에 의해 밀폐된다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 플레이트의 하면도이고, 도 3b는 도 3a의 측면도이고, 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 단자 플레이트의 하면도이고, 도 3d는 도 2의 A-A' 단면도이고, 도 3e는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 종압축 시 상태 단면도이다.
여기서, 도 3a 내지 도 3e를 함께 참조하여, 상기 절연 플레이트(132) 및 단자 플레이트(133)를 설명한다.
상기 절연 플레이트(132)는 상기 가스켓(135)과 같은 절연 물질로 형성되며 상기 캡 플레이트(131)의 하면에 설치된다. 상기 절연 플레이트(132)는 상기 캡 플레이트의 단자통공(131a)과 대응되는 부위에 단자통공(132b)이 형성된 바닥판(132a)과, 상기 바닥판(132a)의 가장자리에서 하부로 연장 형성된 측벽(132c, 132d, 132c)으로 구성된다.
여기서, 상기 측벽(132c, 132d, 132c, 132d)은 제 1 장측벽(132c), 제 2 장측벽(132d) 및 제 1 단측벽(132e)으로 구성된다.
상기 제 1 장측벽(132c) 및 제 2 장측벽(132d)은 상기 단자 플레이트(133)의 양측 장변을 각각 에워싸도록 형성된다.
상기 제 1 장측벽(132c) 및 제 2 장측벽(132d) 각각에는 소정 영역이 제거된 커팅 영역(132c', 132d')이 형성된다. 여기서, 상기 커팅 영역(132c', 132d')은 상기 제 1, 2 장측벽(132c, 132d)의 일측 혹은 타측 단부에 형성된다. 즉, 상기 커팅 영역(132c', 132d')은 상기 제 1, 2 장측벽(132c, 132d)에서 상기 제 1 단측벽(132e)과 접하는 영역 혹은 도 3d에 도시된 바와 같이 상기 캔(120)의 중심 영역에 형성된다. 이는, 종방향 압축으로 이차 전지(100)에서 변형이 발생할 시, 후술할 단자 플레이트(133)의 연장부(133c')가 상기 커팅 영역(132c', 132d')을 통하여 캔(120)의 내측면과 용이하게 접촉되기 위함이다.
여기서, 상기 커팅 영역(132c', 132d')은 상기 캔(120)의 중심에 가깝게 위치하는 것이 바람직하다. 이는, 종방향 압축으로 이차 전지(100)에서 변형이 발생할 시 캔(120)의 중심영역에서부터 휘어지는 변형이 발생하기 때문이다. 여기서, 상기 절연 플레이트(132)의 측벽의 형상을 자세히 설명하면, 상기 커팅 영역(132c', 132d')은 상기 캔(120)의 중심에 가깝게 위치한 제 1 단측벽(132e)과 제 1, 2 장측벽(132c, 132d)이 접하는 영역에 각각 형성되므로, 도 3a에 도시된 바와 같이, 제 1, 2 장측벽(132c, 132d)과 제 1 단측벽(132e)은 서로 연결되어 대략 “U”자 형상을 가진다.
상기 단자 플레이트(133)는 니켈(Ni) 또는 니켈 합금 금속으로 형성되며, 상기 절연 플레이트(132)의 바닥판(132a)의 면적에 대응되는 크기로 절연 플레이트(132)의 바닥판(132a)의 하면에 안착되는 몸체부(133a)와 상기 몸체부(133a)로부터 연장되며, 몸체부(133a)의 폭(D3)보다 큰 폭(D2)으로 형성되는 머리부(133c)를 포함한다.
즉, 상기 단자 플레이트(133)는 몸체부(133a)와 머리부(133c)로 형성되어, 도 3c에 도시된 바와 같이 대략 'T'자 형상을 가진다.
여기서, 상기 단자 플레이트(133)의 몸체부(133a)의 폭(D3)은 머리부(133c)의 폭(D2) 대비 대략 50% 이상의 비율로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 상기 단자 플레이트(133)의 몸체부(133a)의 폭(D3)이 머리부(133c)의 폭(D2)의 대략 50% 이하로 형성되면 몸체부(133a)에서 전류 흐름에 의한 저항열이 집중될 수 있어, 상기 저항열에 의해 몸체부(133a)가 융해될 수 있기 때문이다. 하지만, 이는 바람직한 실시예일 뿐, 본 발명이 단자 플레이트(133)의 몸체부(133a)의 폭(D3)을 한정하는 것은 아니다.
또한, 물론, 상기 단자 플레이트(133)의 두께는 절연 플레이트(132)의 측벽(132c, 132d, 132e)의 두께에 해당되는 높이로 형성된다.
또한, 상기 단자 플레이트(133)의 몸체부(133a)는 상기 절연 플레이트(132)의 단자통공(132b)과 대응되는 부위에 단자통공(133b)이 형성된다. 이로써, 상기 단자(134)는 캡 플레이트(131), 절연 플레이트(132) 및 단자 플레이트(132)를 통과하여 상기 음극탭(115)에 전기적으로 연결된다.
상기 머리부(133c)는 상기 커팅 영역(132c', 132d')으로 연장 돌출된 연장부(133c')를 포함한다.
여기서, 상기 연장부(133c')는 절연 플레이트(132)의 제 1, 2 장측벽(132c, 132d)의 폭과 동일한 폭 만큼 연장된다. 따라서, 상기 연장부(133c')는 캔(120)의 장변부(121)와는 이격되도록 형성되며, 상기 연장부(133c')는 종압축이 가해졌을 경우 캔(120)의 장변부(121)와 용이하고 신속하게 접촉할 수 있다.
즉, 도 3d 및 도 3e를 참조하여 자세히 설명하면, 캔(120)의 장변부(121)의 길이(D4)를 대략 100%로 가정한 후, 이차 전지(100)에 종압축이 가해졌을 경우, 캔(120)의 장변부(121)의 길이(D4)는 대략 90% 이하로 변형된 길이(D5)를 갖게 되고, 이 시점에서 상기 연장부(133c')의 일측이 캔(120)의 장변부(121)와 접촉하게 된다.
즉, 상술한 바와 같이 이차 전지(100)에 종압축이 가해졌을 경우, 대략 10%의 종압축 변형에서도 양극판(111)에 전기적으로 연결된 캔(120)과 음극판(112)과 전기적으로 연결된 단자 플레이트(133)에서 신속한 전기적인 쇼트가 발생함으로써 커런트 드레인을 유도하게 된다.
여기서, 상기 단자 플레이트(133)의 머리부(133c)의 폭(D2)은 상기 캔(120)의 폭, 즉 단변부(122)의 폭(D1) 대비 대략 50% 내지 80% 비율로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 상기 단자 플레이트(133)의 머리부(133c)의 폭(D2)이 캔(120)의 폭(D1)의 대략 50% 이하로 형성되면 설정된 종압축 충격에서도 단자 플레이트(133)의 연장부(133c')가 캔(120)의 내측면이 접촉하지 않으며, 상기 단자 플레이트(133) 머리부(133c)의 폭(D2)이 캔(120)의 폭(D1)의 대략 80% 이상으로 형성되면 설정된 종압축 충격 이전에 단자 플레이트(133)의 연장부(133c')가 캔(120)의 내측면이 미리 접촉할 수 있기 때문이다. 하지만, 이는 바람직한 실시예일 뿐, 본 발명이 단자 플레이트(133)의 머리부(133c)의 폭(D2)을 한정하는 것은 아니다.
상기 절연 케이스(140)는 상기 캔(110)의 내부에서 상기 전극 조립체(120)와 상기 캡 조립체(130) 사이에 형성된다. 상기 절연 케이스(140)는 양극탭통공(141)과 음극탭통공(142)이 형성되어 상기 양극탭통공(141)을 통하여 상기 양극탭(124)이 캡 플레이트(131)와 연결되고, 상기 음극탭통공(142)을 통하여 상기 음극탭(125)이 상기 터미널 플레이트(133)와 연결된다.
다음은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지에 대하여 설명한다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 절연 플레이트의 하면도이고, 도 4b는 도 4a의 측면도이다.
즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지는 일 실시예에 따른 이차전지에 비해서 절연 플레이트(232)의 형상이 상이하다.
따라서, 이하에서 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지는 상기 절연 플레이트(232)를 중심으로 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 절연 플레이트(232)는 상기 절연 플레이트(132)와 같은 절연 물질로 형성되며 캡 플레이트의 하면에 설치된다. 상기 절연 플레이트(232)는 상기 캡 플레이트의 단자통공과 대응되는 부위에 단자통공(232b)이 형성된 바닥판(232a)과, 상기 바닥판(232a)의 가장자리에서 하부로 연장 형성된 측벽(232c, 232d, 232e, 232f)으로 구성된다.
여기서, 상기 측벽(232c, 232d, 232e, 232f)은 제 1 장측벽(132c) 제 2 장측벽(132d), 제 1 단측벽(132e) 및 제 2 단측벽(132f)으로 구성된다.
즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 절연 플레이트(232)는 상기 절연 플레이트(132)에 비해 제 2 단측벽(132f)을 더 포함한다. 여기서, 제 2 단측벽(132f)은 상술한 단자 플레이트(133)의 머리부(133c)의 단변을 에워싸도록 형성된다.
이는 이차 전지(100)가 낙하 시 발생하는 캔(120)의 장변부(121)의 일시적인 변형에서, 제 2 단측벽(232f)에 의하여 장변부(121)의 내면이 단자 플레이트(133)에 직접 접속되는 것을 방지할 수 있다.
자세히 설명하면, 단자 플레이트(133)는 머리부(133)가 형성되어, 캔(120)의 단면부(122)에 좀더 용이하고 신속하게 접속할 수 있다. 하지만, 이는 이차 전지의 낙하 시 발생하는 캔의 일시적인 변형에서도 캔(120)의 내측면과 노출된 단자 플레이트(133)의 연장부(133')가 쉽게 접속될 수 있음 야기한다. 하지만, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 절연 플레이트(232)의 제 2 단측벽(232f)이 단자 플레이트(133)의 머리부(133c)의 단변을 에워싸므로, 제 2 단측벽(232f)으로 인해서, 이차 전지의 낙하 시 발생하는 캔의 일시적인 변형에서 단자 플레이트(133)의 연장부(133')의 일측이 캔(120)과 접속하지 않는다.
다음은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지에 대하여 설명한다.
도 5a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 캡 조립체의 하면도이고, 도 5b는 도 5a의 B-B' 단면도이고, 도 6a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 캡 조립체의 하면도이고, 도 6b는 도 6a의 C-C' 단면도이다.
우선, 도 5a 및 5b를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지는 일 실시예에 따른 이차전지에 비해서 캡 조립체(330)의 형상이 상이하다.
따라서, 이하에서 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지는 상기 캡 조립체(330)를 중심으로 설명한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지의 캡 조립체(330)는 캡 플레이트(331), 절연 플레이트(332) 및 단자 플레이트(333)를 포함한다.
상기 캡 플레이트(331)의 하면에는 전극 조립체(110)를 향하여 돌출된 회전방지 돌기(331c)가 형성된다.
또한, 절연 플레이트(332)의 바닥판(332a) 및 제 1 단측벽(332e)에는 상기 회전방지 돌기(331c)의 일부가 삽입되기 위한 회전방지 홈(332g)이 형성된다.
또한, 단자 플레이트(333)의 머리부(333c)에는 상기 회전방지 돌기(331c)와 이격되기 위한 홈(333d)이 형성된다. 따라서, 상기 단자 플레이트(333)의 머리부(333c)는 캡 플레이트(331)의 회전방지 돌기(331c)와 접촉하지 않으므로, 단자 플레이트(333)와 캡 플레이트(331)는 전기적으로 연결되지 않는다.
또한, 도 6a 및 6b를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 캡 조립체(330)의 절연 플레이트(332)는 제 2 단측벽(332f)이 더 형성될 수 있다. 따라서, 절연 플레이트(332)의 제 1 단측벽(332e) 및 제 2 단측벽(332f)에는 상기 회전방지 돌기(331c)의 일부가 삽입되기 위한 회전방지 홈(332g)이 형성된다.
물론, 상기 제 2 단측벽(332f)은 단자 플레이트(333)의 머리부(333c)에 형성된 홈(333d)의 형상에 대응되도록 형성될 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 이차 전지를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100; 이차 전지
110; 전극 조립체 120; 캔
130, 330; 캡 조립체
131, 331; 캡 플레이트 331c; 회전방지 돌기
132, 232, 332; 절연 플레이트 132a, 232a, 332a; 바닥판
132c, 232c, 332c, 132d, 232d, 332d; 제 1, 2 장측벽
132c', 232c', 332c', 132d', 232d', 332d'; 커팅 영역
132e, 232e, 332e, 232f, 332f; 제 1, 2 장측벽
332g; 회전방지 홈
133, 333; 단자 플레이트 133a, 333a; 몸체부
133c, 333c; 머리부 133c', 333c'; 연장부
333d; 홈
140; 절연 케이스

Claims (14)

  1. 제 1 전극판 및 제 2 전극판을 구비하는 전극 조립체;
    상기 전극 조립체를 수용하며, 상기 제 1 전극판에 전기적으로 연결되는 캔; 및
    상기 캔의 상단 개구부를 밀봉하는 캡 플레이트, 상기 캡 플레이트의 하부에 배치되며 상기 제 2 전극판에 전기적으로 연결되는 단자 플레이트 및 상기 캡 플레이트와 상기 단자 플레이트 사이에 배치되는 절연 플레이트를 포함하는 캡 조립체;를 포함하고,
    상기 절연 플레이트는 바닥판 및 상기 바닥판의 가장자리에서 돌출 형성된 제 1, 2 장측벽 및 제 1 단측벽을 포함하고,
    상기 제 1, 2 장측벽에는 커팅 영역이 형성되고,
    상기 단자 플레이트는 상기 절연 플레이트의 바닥판에 안착된 몸체부 및 상기 몸체부에서 상기 커팅 영역으로 연장 형성된 연장부를 구비하는 머리부를 포함하고,
    상기 캔이 종압축으로 변형 시, 상기 단자 플레이트의 연장부는 상기 캔의 내면과 접촉하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 커팅 영역은 상기 제 1, 2 장측벽의 단부에 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 커팅 영역은 상기 캔의 중심에 가깝게 위치하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 절연 플레이트는 상기 바닥판의 가장자리에서 상기 단자 플레이트의 타측 단변을 에워싸는 제 2 단측벽을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 2 단측벽은 상기 머리부의 단변의 적어도 일부를 에워싸는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 2 단측벽의 폭은 상기 머리부의 폭과 동일한 것을 특징으로 하는 이차전지.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 캔의 측면은 장변부와, 상기 장변부에 대하여 폭이 좁은 단변부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 캔이 종압축으로 변형 시, 상기 단자 플레이트의 연장부는 상기 캔의 단변부에 접촉하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  9. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1, 2 장측벽 및 제 1, 2 단측벽의 높이는 적어도 상기 단자 플레이트의 높이로 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 캔의 단변부의 폭에 대한 상기 단자 플레이트의 몸체부의 폭 비는 0.5 내지 0.8 인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 단자 플레이트의 머리부에 대한 상기 단자 플레이트의 몸체부의 폭 비는 0.5 이상인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 캡 플레이트의 하면에는 상기 절연 플레이트의 회전을 방지하기 위한 적어도 하나의 회전방지 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 절연 플레이트에는 상기 회전방지 돌기의 적어도 일부가 삽입된 회전방지 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 회전방지 돌기는 상기 단자 플레이트와 이격되어 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
KR1020140006869A 2014-01-20 2014-01-20 이차 전지 KR20150086797A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140006869A KR20150086797A (ko) 2014-01-20 2014-01-20 이차 전지
US14/277,497 US20150207135A1 (en) 2014-01-20 2014-05-14 Secondary battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140006869A KR20150086797A (ko) 2014-01-20 2014-01-20 이차 전지

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150086797A true KR20150086797A (ko) 2015-07-29

Family

ID=53545601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140006869A KR20150086797A (ko) 2014-01-20 2014-01-20 이차 전지

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20150207135A1 (ko)
KR (1) KR20150086797A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170116510A (ko) * 2016-04-11 2017-10-19 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108428845B (zh) * 2018-01-03 2023-11-28 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池及汽车
CN113241499B (zh) * 2021-05-10 2023-09-19 宁德新能源科技有限公司 电化学装置及电子设备
WO2024036554A1 (zh) * 2022-08-18 2024-02-22 宁德时代新能源科技股份有限公司 端盖组件、电池单体、电池以及用电装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100880325B1 (ko) * 2007-09-05 2009-01-28 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170116510A (ko) * 2016-04-11 2017-10-19 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지

Also Published As

Publication number Publication date
US20150207135A1 (en) 2015-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101002518B1 (ko) 이차 전지
US10128484B2 (en) Rechargeable battery
KR100551885B1 (ko) 리튬 이온 2차 전지
EP2924763B1 (en) Secondary battery
KR101916964B1 (ko) 이차 전지
KR101679413B1 (ko) 중공형 이차전지
US20150295217A1 (en) Secondary battery
KR102332447B1 (ko) 이차 전지
KR100914115B1 (ko) 이차전지
KR20110003866A (ko) 리튬 이온 전지
KR20150086797A (ko) 이차 전지
KR20150101862A (ko) 이차 전지
KR20160015898A (ko) 전지의 안정성을 향상시키는 하부 절연체를 포함하는 원통형 이차전지
US20120208075A1 (en) Secondary Battery
KR20070097852A (ko) 리튬 이차 전지
KR100670428B1 (ko) 이차전지
KR20160024338A (ko) 절연부재를 갖는 이차 전지
KR100542680B1 (ko) 리튬 이온 2차 전지
KR100624941B1 (ko) 원통형 리튬 이차 전지
KR20060088312A (ko) 캡 조립체와 이를 구비하는 리튬이온 이차전지
KR102087599B1 (ko) 이차 전지
KR20130019976A (ko) 이차 전지 제조 방법
KR100601499B1 (ko) 원통형 리튬 이차 전지
KR20120103111A (ko) 캡 조립체 및 이를 구비하는 이차 전지
KR20060037828A (ko) 원통형 리튬 이차 전지

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application