KR20160038176A - 이차 전지 - Google Patents

이차 전지 Download PDF

Info

Publication number
KR20160038176A
KR20160038176A KR1020140130394A KR20140130394A KR20160038176A KR 20160038176 A KR20160038176 A KR 20160038176A KR 1020140130394 A KR1020140130394 A KR 1020140130394A KR 20140130394 A KR20140130394 A KR 20140130394A KR 20160038176 A KR20160038176 A KR 20160038176A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
terminal
cap plate
plate
electrode
connection part
Prior art date
Application number
KR1020140130394A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102282244B1 (ko
Inventor
변상원
이원준
이홍현
김재경
김인
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 KR1020140130394A priority Critical patent/KR102282244B1/ko
Priority to US14/728,942 priority patent/US9825277B2/en
Priority to EP15178663.9A priority patent/EP3001481B1/en
Priority to CN201510515382.6A priority patent/CN105470549B/zh
Publication of KR20160038176A publication Critical patent/KR20160038176A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102282244B1 publication Critical patent/KR102282244B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431Cells with wound or folded electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/581Devices or arrangements for the interruption of current in response to temperature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/14Primary casings; Jackets or wrappings for protecting against damage caused by external factors
    • H01M50/143Fireproof; Explosion-proof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147Lids or covers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/172Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/176Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for prismatic or rectangular cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/534Electrode connections inside a battery casing characterised by the material of the leads or tabs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/547Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/552Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/583Devices or arrangements for the interruption of current in response to current, e.g. fuses
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00Safety devices for primary or secondary batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10Temperature sensitive devices
    • H01M2200/103Fuse
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 케이스, 케이스에 수용되는 전극 조립체, 케이스의 개구를 밀폐하는 캡 플레이트, 전극 조립체에 전기적으로 연결되고 캡 플레이트를 관통하여 설치되는 단자, 캡 플레이트 위에 설치되어 단자에 결합되는 단자 플레이트 및 캡 플레이트와 단자 플레이트 사이에 설치되어 캡 플레이트와 상기 단자 플레이트를 전기적으로 연결하는 구불구불한 몸체를 포함하는 연결부재를 포함한다.

Description

이차 전지{RECHARGEABLE BATTERY}
본 발명은 이차 전지에 관한 것이다.
이차 전지(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 등의 케이스로 이루어진다.
도전성 물질(예: 도전성 못) 등이 케이스를 관통하여 전극 조립체에 침투하게 되면 전극 조립체를 구성하는 음극과 양극이 단락(short-cut)된다.
이때, 단락에 이차 전지 내부에 발생된 단락 전류에 의하여 전극 조립체의 온도가 상승하여 전극 조립체가 발화되거나 폭발하는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 단락에 의해 발생되는 단락 전류에 의해 이차 전지가 발화 또는 폭발되는 것을 방지할 수 있는 구조를 포함하는 이차 전지를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 케이스, 케이스에 수용되는 전극 조립체, 케이스의 개구를 밀폐하는 캡 플레이트, 전극 조립체에 전기적으로 연결되고 캡 플레이트를 관통하여 설치되는 단자, 캡 플레이트 위에 설치되어 단자에 결합되는 단자 플레이트 및 캡 플레이트와 단자 플레이트 사이에 설치되어 캡 플레이트와 상기 단자 플레이트를 전기적으로 연결하는 구불구불한 몸체를 포함하는 연결부재를 포함한다.
또한, 몸체는 단자 플레이트와 마주보게 설치되어 단자 플레이트와 전기적으로 연결되는 제1 연결부, 캡 플레이트와 마주보게 설치되어 캡 플레이트와 전기적으로 연결되는 제2 연결부 및 제1 연결부와 제2 연결부를 연결하는 굽힘부를 포함할 수 있다.
또한, 몸체의 굽힘부는 절연성 코팅층으로 덮일 수 있다.
또한, 몸체의 굽힘부는 나선형일 수 있다.
또한, 제1 연결부는 단자 플레이트와 마주보는 일면에서 돌출하는 제1 돌기를 포함할 수 있고, 제2 연결부는 일면의 반대쪽에 위치하고 캡 플레이트와 마주보는 타면에서 돌출하는 제2 돌기를 포함할 수 있다.
또한, 굽힘부의 제1 돌기가 형성된 일면은 제1 돌기의 높이 이하의 두께를 가진 제1 절연성 코딩층으로 덮일 수 있고, 굽힘부의 제2 돌기가 형성된 타면은 제2 돌기의 높이 이하의 두께를 가진 제2 절연성 코팅층으로 덮일 수 있다.
또한, 연결부재의 몸체는 단자가 관통하는 관통홀을 포함할 수 있다.
또한, 단자와 전극 조립체를 전기적으로 연결하며 퓨즈부를 포함하는 집전부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 단락에 의해 발생된 단락 전류가 전극 조립체 외부에서 소모될 수 있으므로, 단락 전류에 의하여 이차 전지가 발화되거나 폭발하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 도전성 물질이 관통한 이차 전지를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1 에서 II-II선을 따라 잘라본 단면도이다.
도 3은 도 1의 이차 전지의 연결부재의 사시도이다.
도 4a는 도 3의 연결부재의 평면도이다.
도 4b는 도 3의 연결부재의 저면도이다.
도 5는 도 1에서 V-V선을 따라 잘라본 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따라 연결부재의 사시도이다.
도 7은 도 6의 연결부재의 정면도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 연결부재의 사시도이다.
도 9는 도 8의 연결부재의 저면도이다.
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.
도면에 있어서, 설명의 명확화를 위해 층 또는 영역의 치수는 과장되게 도시될 수 있다. 하나의 층 또는 요소가 다른 층 또는 기재의 "위에" 있다고 하는 것은 직접적으로 위에 있거나, 그 사이에 또 다른 층을 개재하여 있는 것으로 이해될 것이다. 그리고, 하나의 층이 다른 층의 "아래"에 있다고 하는 것은 직접적으로 아래에 있거나, 그 사이에 하나 이상의 또 다른 층을 개재하여 있는 것으로 이해될 것이다. 나아가, 하나의 층이 두 개의 층들 "사이"에 있다고 하는 것은 그 하나의 층이 두 개의 층들 사이의 유일한 층이거나, 그 사이에 하나 이상의 또 다른 층이 개재하여 있는 것으로 이해될 것이다. 그리고 본 명세서 및 도면에서 동일한 부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 도전성 물질이 관통한 이차 전지를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1 에서 II-II선을 따라 잘라본 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 이차 전지(100)는 전극 조립체(10), 캡 플레이트(20), 케이스(26) 및 제1 단자부(30)와 제2 단자부(40)를 포함하는 단자부(30, 40), 퓨즈부(51a)를 포함하는 제1 집전부재(50a)와 제2 집전부재(50b)를 포함하는 집전부재(50) 및 제1 및 제2 하부 절연부재들(60a, 60b)를 포함하는 하부 절연부재(60)를 포함한다.
본 실시예에 따른 전극 조립체(10)는 제1 전극(11)과 제2 전극(12) 및 세퍼레이터(13)를 함께 권취함으로써 젤리롤 형태로 이루어질 수 있다.
여기서, 제1 전극(11)은 음극이고 제2 전극(12)은 양극일 수 있다.
또한, 제1 전극(11)과 제2 전극(12) 각각은 박판의 금속 호일로 이루어지는 집전체와 각각의 집전체의 표면에 코팅되는 활물질을 포함할 수 있다.
상세하게는, 제1 전극(11)과 제2 전극(12)은 집전체에 활물질이 코팅되는 코팅부와, 젤리롤 상태에서 코팅부의 양쪽에 각각 배치되며 집전체에 활물질이 코팅되지 않는 제1 전극 무지부(11a) 및 제2 전극 무지부(12a)로 구획될 수 있다.
다만, 본 실시예에 따른 전극 조립체(10)는 젤리롤 형태로 이루어지는 것에 한정되지 않고, 복수 개의 시트(sheet)로 이루어진 제1 전극(11)과 제2 전극(12)이 세퍼레이터(13)를 사이에 두고 적층된 구조로 이루어질 수도 있다.
본 실시예에 따른 케이스(26)에는 개구가 형성되고, 케이스(26) 내부에는 개구를 통하여 삽입된 전극 조립체(10)가 수용될 수 있다.
본 실시예에 따른 캡 플레이트(20)는 케이스(26)의 개구에 결합되어 케이스(26)를 밀폐한다.
또한, 캡 플레이트(20)는 전해액 주입구(21), 전해액 주입구(21)를 밀봉하는 밀봉마개(22), 케이스(26)의 내부 압력이 설정된 압력 이상일 때 파단되는 벤트 플레이트(24) 및 벤트 플레이트(24)가 설치되는 벤트 홀(23)를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 단자부(30, 40)는 단자(31, 41), 단자 플레이트(32, 42), 연결부재(33) 또는 단자 절연부재(43) 및 가스켓(34, 44)를 포함한다.
상세하게는, 단자부(30, 40)의 제1 단자부(30)는 제1 단자(31), 제1 단자 플레이트(32), 연결부재(33) 및 제 제1 가스켓(34)을 포함할 수 있다.
여기서, 제1 단자(31)는 제1 집전부재(50a)를 매개로 전극 조립체(10)의 제2 전극(12)에 전기적으로 연결되어 캡 플레이트(20)를 관통하여 설치된다. 또한, 제1 단자 플레이트(32)는 제1 단자(31)에 결합되어 제1 단자(31)를 매개로 전극 조립체(10)의 제2 전극(12)에 전기적으로 연결된다.
또한, 연결부재(33)는 제1 단자(31)와 캡 플레이트(20) 사이에 설치되어 제1 단자 플레이트(32)와 캡 플레이트(20)를 전기적으로 연결하는 구불구불한 몸체(33a)를 포함한다.
또한, 제1 가스켓(34)은 제1 단자(31)와 캡 플레이트(20) 사이에 설치되어 제1 단자(31)와 캡 플레이트(20) 사이를 전기적으로 절연 시킨다.
단자부(30, 40)의 제2 단자부(40)는 제2 단자(41), 제2 단자 플레이트(42), 제2 단자 절연부재(43) 및 제 제2 가스켓(44)을 포함할 수 있다
여기서, 제2 단자부(40)는 제2 단자 절연부재(43)를 제외하고는 제1 단자부(30)와 동일한 구성으로 이루어진다.
여기서, 본 실시예에 따른 제2 단자 절연부재(43)는 제2 단자 플레이트(42)와 캡 플레이트(20) 사이에 설치되어 제2 단자 플레이트(42)와 캡 플레이트(20)를 전기적으로 절연시킨다.
따라서, 본 실시예에 따르면 캡 플레이트(20)는 연결부재(33)를 매개로 제2 전극(12)에 전기적으로 연결되고, 케이스(26)는 캡 플레이트(20)를 매개로 제2 전극(12)에 전기적으로 연결될 수 있다.
이하에서는 본 실시예에 따른 연결부재(33)에 대하여 상세하게 설명한다.
도 3은 도 1의 이차 전지의 연결부재의 사시도이고, 도 4a는 도 3의 연결부재의 평면도이며, 도 4b는 도 3의 연결부재의 저면도이다.
도 3 내지 도 4b를 참고하여 설명하면, 본 실시예에 따른 연결부재(33)는 캡 플레이트(20)와 제1 단자 플레이트(32) 사이에 설치되는 구불구불한 몸체(33a)를 포함한다.
여기서, 연결부재(33)의 몸체(33a)는 제1 연결부(33a1), 제2 연결부(33a2), 굽힘부(33a3) 및 제1 단자(32)가 관통하는 관통홀(33a4)을 포함할 수 있다.
또한, 연결부재(33)의 몸체(33a)는 일면이 단자 플레이트(32)와 마주보고 타면이 캡 플레이트(20)와 마주보게 단자 플레이트(32)와 캡 플레이트(20) 사이에 설치된다.
본 실시예에 따르면 제1 연결부(33a1)는 단자 플레이트(32)와 마주보는 몸체(33a)의 일면에 형성되고, 제2 연결부(33a2)는 캡 플레이트(20)와 마주보는 몸체(33a)의 타면에 형성된다.
따라서, 제1 연결부(33a1)는 제1 단자 플레이트(32)와 마주보게 설치되어 제1 단자 플레이트(32)와 전기적으로 연결된다.
또한, 제2 연결부(33a2)는 캡 플레이트(20)와 마주보게 설치되어 캡 플레이트(20)와 전기적으로 연결된다.
또한, 제1 연결부(33a1)와 제2 연결부(33a2)는 굽힘부(33a3)를 매개로 연결될 수 있다.
여기서, 굽힘부(33a3)는 구불구불한 모양으로, 예를 들면 얇고 긴 플레이트를 구부리거나 코일 모양으로 감아서 형성될 수 있다.
또한, 굽힘부(33a2)는 절연성 코팅층(33a5, 33a6)으로 덮일 수 있다.
절연성 코팅층(33a5, 33a6)은 제1 절연성 코팅층(33a5) 및 제2 절연성 코팅층(33a6)을 포함할 수 있다.
상세하게는, 제1 절연성 코팅층(33a5)은 제1 단자 플레이트(32)와 마주보는 몸체(33a)의 의 일면 중 제1 연결부(33a1)가 위치하는 부분을 제외한 부분에 코팅된다.
또한, 제2 절연성 코팅층(33a6)은 캡 플레이트(20)와 마주보는 몸체(33a)의 타면 중 제2 연결부(33a2)가 위치하는 부분을 제외한 나머지 부분에 코팅된다.
여기서, 제1 단자 플레이트(32)는 제1 절연성 코팅층(33a5)에 의해 굽힘부(33a3)와 전기적으로 절연되고, 캡 플레이트(20)는 제2 절연성 코팅층(33a6)에 의해 굽힘부(33a4)와 전기적으로 절연된다.
따라서, 본 실시예예 따르면 제1 단자(32)와 캡 플레이트(20)를 전기적으로 연결하는 제1 연결부(33a1), 굽힘부(33a3) 및 제2 연결부(33a2)로 이루어진 전류 패스가 연결부재(33)에 형성될 수 있다.
도 4를 참고하면, 본 실시예 따른 제1 전극(11)은 전극 조립체(10)의 외곽 표면에 위치된다.
여기서, 제1 전극(11)은 음극이고 제2 전극(12)은 양극일 수 있으므로, 연결부재(33)를 매개로 제2 전극(12)과 전기적으로 연결된 케이스(26)는 양극으로 대전될 수 있다.
또한, 양극으로 대전된 케이스(26)와 음극인 제1 전극(11)은 세퍼레이터(13)를 사이에 두고 세퍼레이터(13)의 양 측면에 위치한다.
따라서, 도전성 물질(70)(예: 못)이 이차 전지(100)를 관통하면, 도전성 물질(70)은 케이스(26), 세퍼레이터(13), 제1 전극(11) 및 제2 전극(12)을 차례로 관통하여 제1 전극(11)과 제2 전극(12) 사이에는 단락 전류가 발생된다.
이때, 제1 전극(11)과 제2 전극(12)사이에는 도전성 물질(70), 케이스(26)에 결합된 캡 플레이트(20), 연결부재(33), 제1 단자 플레이트(32), 제1 단자(31), 제1 집전부재(50a)를 매개로 하여 단락 전류가 전극 조립체(10) 외부로 배출되는 단락 전류 패스가 형성된다.
여기서, 제1 전극(11)과 제2 전극(12) 사이에 형성된 단락 전류 패스가 소멸된다고 하여도, 도전성 물질(70)에 의해 제1 전극(11)과 제2 전극(12)의 단락 상태가 유지되면 전극 조립체(10) 내부에는 제1 전극(11)과 제2 전극(12) 사이를 흐르는 단락 전류가 잔류하게 된다.
따라서, 전극 조립체(10) 내부에 잔류하는 단락 전류에 의하여 전극 조립체(10)가 발화되거나 폭발을 방지하기 위해서는 전극 조립체(10) 내부에 잔류하는 단락 전류의 양을 최소화할 필요가 있다.
본 실시예에 따르면, 제1 전극(11)과 제2 전극(12) 사이에 형성된 단락 전류 패스를 구성하는 연결부재(33)에서 단락 전류가 효과적으로 소모되므로 전극 조립체(10) 내부에 잔류하는 단락 전류의 양이 최소화 될 수 있다.
상세하게는, 본 실시예에 따르면 제1 전극(11)과 제2 전극(12)의 단락에 의해 발생된 단락 전류는 단락 전류 패스를 통하여 전극 조립체(10)에서 배출되어 제1 단자 플레이트(32)와 캡 플레이트(20) 사이에 설치되는 연결부재(33)에서 소모될 수 있다.
즉, 제1 전극(11)과 제2 전극(12) 사이에 형성된 단락 전류 패스를 통과하는 단락 전류는 전극 조립체(10)에서 배출되어 케이스(26), 캡 플레이트(20), 캡 플레이트(20)에 전기적으로 연결된 제2 연결부(33a2), 구불구불한 굽힘부(33a3) 및 제1 단자 플레이트(32)에 전기적으로 연결된 제1 연결부(33a1)를 통과한다.
이때, 제1 전극(11)과 제2 전극(12) 사이에 형성된 단락 전류 패스를 통과하는 단락 전류 중 일부는 연결부재(33)의 제2 연결부(33a2), 구불구불한 굽힘부(33a3) 및 제1 연결부(33a1)를 통과하는 동안 소모된다.
여기서, 제1 전극(11)과 제2 전극(12) 사이의 단락 전류 패스를 통과하는 단락 전류 중 제1 집전부재(50a)의 퓨즈부(51a)를 통과하는 단락 전류의 양은 연결부재(33)에서 소모되는 단락 전류의 양에 비례하여 작아진다.
따라서, 본 실시예에 따르면 연결부재(33)에서의 단락 전류의 소모로인해 퓨즈부(51a)를 통과하는 단위 시간 당 단락 전류의 양이 줄어 들게 되므로, 퓨즈부(51a)의 용융 시간이 지연될 수 있다.
또한, 본 실시예서와 같이 퓨즈부(51a)의 용융 시간이 지연되면 제1 전극과 제2 전극(12) 사이의 단락 전류 패스는 퓨즈부(51a)의 용융 지연 시간과 상응하는 시간 동안 지속될 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따르면 제1 전극(11)과 제2 전극(12)의 단락에 의해 발생된 단락 전류가 퓨즈부(51a)의 용융 지연 시간 동안 단락 전류 패스를 통하여 전극 조립체(10) 외부로 배출되어 연결부재(33)에서 소모되므로, 퓨즈부(51a)가 용융되어 단락 전류 패스가 소멸된 후 전극 조립체(10)에 잔류하는 단락 전류의 양이 최소화될 수 있다.
결국, 본 실시예에 따르면 도전성 물질(70)의 침투로 인해 제1 전극(11) 및 제2 전극(12)의 단락에 의해 발생되는 단락 전류가 퓨즈부(51a)의 용융 지연 시간 동안 단락 전류 패스를 통하여 전극 조립체(10) 외부로 충분히 배출될 수 있으므로, 퓨즈부(51a)의 용융에 의하여 단락 전류 패스가 소멸된 후 전극 조립체(10)에 잔류하는 단락 전류에 의해 전극 조립체(10)가 발화되거나 폭발되는 것이 방지될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따라 연결부재의 사시도이고, 도 7은 도 6의 연결부재의 정면도이다.
본 실시예에 따른 연결부재(130)는 캡 플레이트(20)와 제1 단자 플레이트(32) 사이에 설치되는 구불구불한 몸체(130a)를 포함한다.
여기서, 연결부재(130)의 몸체(130a)는 제1 연결부(131), 제2 연결부(132), 굽힘부(133) 및 제1 단자(32)가 관통하는 관통홀(134)을 포함할 수 있다.
또한, 연결부재(130)의 몸체(130a)는 일면이 제1 단자 플레이트(32)와 마주보고 타면이 캡 플레이트(20)와 마주보게 제1 단자 플레이트(32)와 캡 플레이트(20) 사이에 설치된다.
본 실시예에 따르면 제1 연결부(131)는 제1 단자 플레이트(32)와 마주보는 몸체(130a)의 일면에 형성되고, 제2 연결부(132)는 캡 플레이트(20)와 마주보는 몸체(130a)의 타면에 형성된다.
또한, 제1 연결부(131)는 제1 단자 플레이트(32)와 마주보는 일면에서 돌출하는 제1 돌기(131a)를 포함할 수 있고, 제2 연결부(132)는 일면의 반대쪽에 위치하고 캡 플레이트(20)와 마주보는 타면에서 돌출하는 제2 돌기(132a)를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면 제1 연결부(131)의 제1 돌기(131a)와 제1 단자 플레이트(32)가 접촉되게 설치될 수 있고, 제2 연결부(132)의 제2 돌기(132a)와 캡 플레이트(20)가 접촉되게 설치될 수 있다.
제1 연결부(131)와 제2 연결부(132)는 굽힘부(133)를 매개로 연결될 수 있다.
여기서, 굽힘부(133)는 구불구불한 모양으로, 예를 들면 얇고 긴 플레이트를 구부리거나 코일 모양으로 감아서 형성될 수 있다.
또한, 굽힘부(133)는 절연성 코팅층(135, 136)으로 덮일 수 있다.
절연성 코팅층(135, 136)은 제1 절연성 코팅층(135) 및 제2 절연성 코팅층(136)을 포함할 수 있다.
상세하게는, 제1 절연성 코팅층(135)은 제1 단자 플레이트(32)와 마주보는 몸체(130a)의 일면 중 제1 연결부(131)가 위치하는 부분을 제외한 부분에 코팅될 수 있다.
여기서, 제1 절연성 코팅층(135)의 두께는 제1 연결부(131)의 제1 돌기(131a)의 높이와 같거나 작을 수 있다.
또한, 제2 절연성 코팅층(136)은 캡 플레이트(20)와 마주보는 몸체(130a)의 타면 중 제2 연결부(132)가 위치하는 부분을 제외한 부분에 코팅될 수 있다.
여기서, 제2 절연성 코팅층(136)의 두께는 제2 연결부(132)의 제2 돌기(132a)의 높이와 같거나 작을 수 있다.
따라서, 제1 단자 플레이트(32)는 제1 절연성 코팅층(135)에 의해 굽힘부(133)와 전기적으로 절연되고, 캡 플레이트(20)는 제2 절연성 코팅층(136)에 의해 굽힘부(133)와 전기적으로 절연된다.
제1 연결부(131)는 제1 돌기(131a)를 매개로 제1 단자 플레이트(32)와 전기적으로 연결되고, 제2 연결부(33a2)는 제2 돌기(132a)를 매개로 캡 플레이트(20)와 전기적으로 연결된다.
따라서, 본 실시예에 따르면 연결부재(130)의 제1 돌기(131a) 및 제2 돌기(132a)에 의하여 제1 단자 플레이트(32)와 캡 플레이트(20)가 전기적으로 안정적으로 연결될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 연결부재의 사시도이고, 도 9는 도 8의 연결부재의 저면도이다.
도 8 및 도 9를 참고하면, 본 실시예에 따른 연결부재(230)는 캡 플레이트(20)와 제1 단자 플레이트(32) 사이에 설치되는 구불구불한 몸체(230a)를 포함한다.
여기서, 연결부재(230)의 몸체(230a)는 제1 연결부(231), 제2 연결부(232), 굽힘부(233) 및 제1 단자(32)가 관통하는 관통홀(234)을 포함할 수 있다.
또한, 연결부재(230)의 몸체(230a)는 일면이 단자 플레이트(32)와 마주보고 타면이 캡 플레이트(20)와 마주보게 단자 플레이트(32)와 캡 플레이트(20) 사이에 설치된다.
본 실시예에 따르면 제1 연결부(231)는 단자 플레이트(32)와 마주보는 몸체(230a)의 일면에 형성되고, 제2 연결부(232)는 캡 플레이트(20)와 마주보는 몸체(230a)의 타면에 형성된다.
따라서, 제1 연결부(231)는 제1 단자 플레이트(32)와 마주보게 설치되어 제1 단자 플레이트(32)와 전기적으로 연결된다.
또한, 제2 연결부(232)는 캡 플레이트(20)와 마주보게 설치되어 캡 플레이트(20)와 전기적으로 연결된다.
또한, 제1 연결부(231)와 제2 연결부(232)는 굽힘부(233)를 매개로 연결될 수 있다.
여기서, 굽힘부(233)는 구불구불한 모양으로, 예를 들면 얇고 긴 플레이트를 구부리거나 코일 모양으로 감아서 형성될 수 있다.
또한, 굽힘부(233)는 절연성 코팅층(235, 236)으로 덮일 수 있다.
절연성 코팅층(235, 236)은 제1 절연성 코팅층(235) 및 제2 절연성 코팅층(236)을 포함할 수 있다.
상세하게는, 제1 절연성 코팅층(235)은 제1 단자 플레이트(32)와 마주보는 몸체(230a)의 일면 중 제1 연결부(231)가 위치하는 부분을 제외한 부분에 코팅된다.
또한, 제2 절연성 코팅층(236)은 캡 플레이트(20)와 마주보는 몸체(230a)의 타면 중 제2 연결부(232)가 위치하는 부분을 제외한 나머지 부분에 코팅된다.
여기서, 제1 단자 플레이트(32)는 제1 절연성 코팅층(235)에 의해 굽힘부(233)와 전기적으로 절연되고, 캡 플레이트(20)는 제2 절연성 코팅층(236)에 의해 굽힘부(233)와 전기적으로 절연된다.
따라서, 본 실시예예 따르면 제1 단자(32)와 캡 플레이트(20)를 전기적으로 연결하는 제1 연결부(231), 굽힘부(233) 및 제2 연결부(232)로 이루어진 전류 패스가 연결부재(230)에 형성될 수 있다.
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: 이차 전지 10: 전극 조립체
11: 제1 전극 12: 제2 전극
13: 세퍼레이터 30, 230: 제1 단자부
31, 231: 제1 단자 32: 제1 단자 플레이트
33, 130, 230: 연결부재 33a, 130a, 230a: 몸체
33a1, 131, 231: 제1 연결부 33a2, 132, 232: 제2 연결부
33a3, 133, 233: 굽힘부 33a4, 134, 234: 관통홀
33a5, 135, 235: 제1 절연성 코딩층
33a6, 136, 236: 제1 절연성 코딩층
34: 제1 가스켓 40: 제2 단자부
41: 제2 단자 42: 제2 단자 플레이트
43: 제2 단자 절연부재 44: 제2 가스켓
50: 집전부재 50a: 제1 집전부재
50b: 제2 집전부재 60: 하부 절연부재
60a: 제1 하부 절연부재 60b: 제2 하부 절연부재
70: 도전성 물질

Claims (8)

  1. 케이스;
    상기 케이스에 수용되는 전극 조립체;
    상기 케이스의 개구를 밀폐하는 캡 플레이트;
    상기 전극 조립체에 전기적으로 연결되고 상기 캡 플레이트를 관통하여 설치되는 단자;
    상기 캡 플레이트 위에 설치되어 상기 단자에 결합되는 단자 플레이트; 및
    상기 캡 플레이트와 상기 단자 플레이트 사이에 설치되어 상기 캡 플레이트와 상기 단자 플레이트를 전기적으로 연결하는 구불구불한 몸체를 포함하는 연결부재; 를 포함하는 이차 전지.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 몸체는,
    상기 단자 플레이트와 마주보게 설치되어 상기 단자 플레이트와 전기적으로 연결되는 제1 연결부, 상기 캡 플레이트와 마주보게 설치되어 상기 캡 플레이트와 전기적으로 연결되는 제2 연결부 및 상기 제1 연결부와 제2 연결부를 연결하는 굽힘부를 포함하는 이차 전지.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 몸체의 상기 굽힘부는 절연성 코팅층으로 덮인 이차 전지.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 몸체의 상기 굽힘부는 나선형인 이차 전지.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 연결부는 상기 단자 플레이트와 마주보는 일면에서 돌출하는 제1 돌기를 포함하고,
    상기 제2 연결부는 상기 일면의 반대쪽에 위치하고 상기 캡 플레이트와 마주보는 타면에서 돌출하는 제2 돌기를 포함하는 이차 전지.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 굽힘부의 상기 제1 돌기가 형성된 일면은 상기 제1 돌기의 높이 이하의 두께를 가진 제1 절연성 코딩층으로 덮이고,
    상기 굽힘부의 상기 제2 돌기가 형성된 타면은 상기 제2 돌기의 높이 이하의 두께를 가진 제2 절연성 코팅층으로 덮이는 이차 전지.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 연결부재의 상기 몸체는 상기 단자가 관통하는 관통홀을 포함하는 이차 전지.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 단자와 상기 전극 조립체를 전기적으로 연결하며 퓨즈부를 포함하는 집전부재를 더 포함하는 이차 전지.
KR1020140130394A 2014-09-29 2014-09-29 이차 전지 KR102282244B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140130394A KR102282244B1 (ko) 2014-09-29 2014-09-29 이차 전지
US14/728,942 US9825277B2 (en) 2014-09-29 2015-06-02 Rechargeable battery
EP15178663.9A EP3001481B1 (en) 2014-09-29 2015-07-28 Rechargeable battery
CN201510515382.6A CN105470549B (zh) 2014-09-29 2015-08-20 可再充电电池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140130394A KR102282244B1 (ko) 2014-09-29 2014-09-29 이차 전지

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160038176A true KR20160038176A (ko) 2016-04-07
KR102282244B1 KR102282244B1 (ko) 2021-07-28

Family

ID=53886848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140130394A KR102282244B1 (ko) 2014-09-29 2014-09-29 이차 전지

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9825277B2 (ko)
EP (1) EP3001481B1 (ko)
KR (1) KR102282244B1 (ko)
CN (1) CN105470549B (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180126934A (ko) * 2017-05-19 2018-11-28 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130014334A (ko) * 2011-07-28 2013-02-07 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
CN202839773U (zh) * 2012-08-23 2013-03-27 宁德时代新能源科技有限公司 一种动力电池安全顶盖
KR20130124179A (ko) * 2012-05-04 2013-11-13 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6120928A (en) * 1994-07-07 2000-09-19 Alps Electric Co., Ltd. Protection device and battery cell using this protection device
JP2005108583A (ja) 2003-09-30 2005-04-21 Fdk Energy Co Ltd 電池
JP5105394B2 (ja) 2006-03-15 2012-12-26 日立ビークルエナジー株式会社 電池ユニット
EP2347461B1 (en) * 2008-11-21 2016-04-06 Johnson Controls Saft Advanced Power Solutions LLC Current collector for an electrochemical cell
US8632911B2 (en) * 2010-01-15 2014-01-21 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery
JP5764911B2 (ja) 2010-11-01 2015-08-19 ソニー株式会社 組電池及び電力消費機器
US9478774B2 (en) * 2010-12-02 2016-10-25 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery
KR20130040576A (ko) 2011-10-14 2013-04-24 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR101887942B1 (ko) 2012-05-07 2018-08-14 삼성전자주식회사 발광소자
US10367186B2 (en) 2013-01-18 2019-07-30 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery including an insulating member
KR101720619B1 (ko) * 2013-10-08 2017-03-28 삼성에스디아이 주식회사 이차전지

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130014334A (ko) * 2011-07-28 2013-02-07 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR20130124179A (ko) * 2012-05-04 2013-11-13 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
CN202839773U (zh) * 2012-08-23 2013-03-27 宁德时代新能源科技有限公司 一种动力电池安全顶盖

Also Published As

Publication number Publication date
EP3001481A1 (en) 2016-03-30
CN105470549A (zh) 2016-04-06
EP3001481B1 (en) 2017-03-29
US20160093867A1 (en) 2016-03-31
KR102282244B1 (ko) 2021-07-28
CN105470549B (zh) 2019-09-06
US9825277B2 (en) 2017-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101244738B1 (ko) 저항 부재를 가지는 이차 전지
US9490468B2 (en) Secondary battery
US8802276B2 (en) Secondary battery
KR101627631B1 (ko) 이차 전지 및 그 모듈
JP5395013B2 (ja) 二次電池
EP2403036B1 (en) Rechargeable battery
US10128484B2 (en) Rechargeable battery
KR101201746B1 (ko) 이차 전지
KR102253021B1 (ko) 퓨즈부를 갖는 이차 전지 및 전지 모듈
US11824175B2 (en) Battery module
KR101254886B1 (ko) 이차 전지
KR100709873B1 (ko) 이차전지
US9136524B2 (en) Secondary battery
KR20150144598A (ko) 이차 전지
KR20140125657A (ko) 이차전지
KR20130135063A (ko) 이차 전지 팩
US9692034B2 (en) Secondary battery
KR20160107060A (ko) 연결부재를 갖는 이차 전지
US10333130B2 (en) Secondary battery and secondary battery module
US10367185B2 (en) Rechargeable battery
US8652680B2 (en) Secondary battery
CN111725473B (zh) 二次电池
KR20160038176A (ko) 이차 전지
KR20150136223A (ko) 이차 전지
KR20040058922A (ko) 각형 리튬 이차 전지

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant