KR20160056580A - 이차 전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이차 전지에 관한 것이다.
일례로, 전극조립체; 상기 전극조립체를 수용하는 케이스; 상기 케이스의 개구부를 밀봉하는 캡조립체를 포함하고, 상기 캡조립체는, 상기 전극조립체와 전기적으로 연결되는 전극단자; 상기 전극단자가 삽입되는 제 1 단자홀 및 측면부에서 상기 제 1 단자홀을 지나는 위치까지 이어지며 상기 전극조립체를 향해 개방된 결합홈을 구비하는 캡플레이트; 및 상기 결합홈의 내부에 슬라이딩 방식으로 결합되는 절연부재를 포함하는 이차 전지를 개시한다.

Description

이차 전지{A SECONDARY BATTERY}
본 발명은 이차 전지에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 이와 더불어 이차전지의 수명특성, 용량 및 안전성이 향상을 위한 많은 연구가 행해지고 있다.
이차전지는 케이스의 형상에 따라서 전극 조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지, 그리고 전극 조립체가 파우치 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류될 수 있다.
특히, 원통형이나 각형 전지의 경우 캡 조립체를 구성하는 구조물들이 케이스 내부에서 상당한 공간을 차지하고 있기 때문에, 전해액의 주액량 또는 전극 조립체의 크기가 상대적으로 감소하게 되어 수명특성 또는 전지용량이 저하될 수 있다.
또한, 일반적으로 전극 조립체로부터 인출되는 리드탭과 캡 조립체의 전극단자가 용접 등에 의해 서로 연결되어 있으나, 외부 충격 등에 의해 리드탭이 전극단자로부터 분리될 수 있다. 이러한 경우 전극단자로부터 분리된 리드탭이 그것과 다른 극성의 구성요소들과 접촉함으로써 단락이 발생될 가능성이 크다.
본 발명은, 케이스의 내부 공간을 충분히 확보함으로써 전해액의 주액량 또는 전극 조립체의 크기가 상대적으로 증가될 수 있으며, 리드탭과 전극단자의 분리에 의한 단락의 가능성을 줄임으로써 안정성이 향상된 이차 전지를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 이차 전지는, 전극조립체; 상기 전극조립체를 수용하는 케이스; 상기 케이스의 개구부를 밀봉하는 캡조립체를 포함하고, 상기 캡조립체는, 상기 전극조립체와 전기적으로 연결되는 전극단자; 상기 전극단자가 삽입되는 제 1 단자홀 및 측면부에서 상기 제 1 단자홀을 지나는 위치까지 이어지며 상기 전극조립체를 향해 개방된 결합홈을 구비하는 캡플레이트; 및 상기 결합홈의 내부에 슬라이딩 방식으로 결합되는 절연부재를 포함한다.
또한, 상기 결합홈의 측면부에는 상기 결합홈을 따라 단차홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 절연부재의 측면부에는 상기 단차홈에 삽입되는 돌출부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 절연부재에는 상기 제 1 단자 홀과 대응되며 상기 전극단자가 삽입된 제 2 단자홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 전극단자는, 상기 제 1 단자홀에 삽입되는 단자핀; 및 상기 단자핀의 일측에 결합되어 상기 전극조립체와 전기적으로 연결된 단자플레이트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 단자플레이트는 상기 절연부재의 외부에 위치할 수 있다.
또한, 상기 절연부재는 상기 단자 플레이트와 대응하는 수용홈을 구비하고, 상기 단자 플레이트는 상기 수용홈에 삽입되어 상기 절연부재의 내부에 위치할 수 있다.
또한, 상기 캡플레이트의 측부와 상기 케이스의 내측 상단부가 용접되어 결합될 수 있다.
또한, 상기 전극조립체는, 적어도 일면에 제 1 전극활물질이 도포된 제 1 전극집전체 및 상기 제 1 전극집전체로부터 연장되어 상기 캡조립체 방향으로 돌출된 다수의 제 1 리드탭을 포함하는 제 1 전극판; 적어도 일면에 제 2 전극활물질이 도포된 제 1 전극집전체 및 상기 제 1 전극집전체로부터 연장되어 상기 캡조립체 방향으로 돌출된 다수의 제 2 리드탭을 포함하는 제 2 전극판; 및 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하고, 상기 제 1 리드탭 및 상기 제 2 리드탭 중 적어도 하나는 상기 전극단자와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명에 따르면, 케이스의 내부 공간을 충분히 확보함으로써 전해액의 주액량 또는 전극 조립체의 크기가 상대적으로 증가될 수 있으며, 리드탭과 전극단자의 분리에 의한 단락의 가능성을 줄임으로써 안정성이 향상된 이차 전지를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 I-I’선을 따라 절취한 이차 전지의 단면도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 조립체의 분해 사시도이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 A-A’선을 따라 절취한 단면도이다.
도 3c는 도 3a에 도시된 B-B’선을 따라 절취한 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 절연부재에 대한 변형예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 II-II’선을 따라 절취한 이차 전지의 단면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 절연부재에 대한 변형예를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 6에 도시된 전극조립체에 대한 변형예를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 7에 도시된 캡조립체와 도 8에 도시된 전극조립체를 조합한 조합예를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 I-I’선을 따라 절취한 이차 전지의 단면도이다. 도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 조립체의 분해 사시도이다. 도 3b는 도 3a에 도시된 A-A’선을 따라 절취한 단면도이다. 도 3c는 도 3a에 도시된 B-B’선을 따라 절취한 단면도이다.
도 1 내지 도 3c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(100)는 전극조립체(110), 케이스(120) 및 캡조립체(130)를 포함한다.
상기 전극조립체(110)는 얇은 판형 또는 막형으로 형성된 제 1 전극판(110A), 제 2 전극판(110B) 및 세퍼레이터(110C)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 전극판(110A)은 음극으로서 동작할 수 있으며, 상기 제 2 전극판(110B)은 양극으로서 동작할 수 있다. 물론, 그 반대도 가능하다.
상기 제 1 전극판(110A)은 적어도 일면에 제 1 전극활물질(113a)이 도포된 제 1 전극집전체(111a)와, 상기 제 1 전극집전체(111a)로부터 연장된 다수의 제 1 리드탭(115a)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 전극집전체(111a)는 구리 또는 니켈과 같은 금속 포일로 이루어질 수 있으며, 상기 제 1 전극활물질(113a)은 흑연 또는 탄소 등을 포함할 수 있으나, 본 발명에서 이러한 재질을 한정하는 것은 아니다. 상기 제 1 리드탭(115a)은 제 1 전극활물질(113a)이 도포되지 않은 영역으로서 상기 제 1 전극집전체(111a)로부터 연장되어 상기 캡조립체(130) 방향으로 돌출된 형태로 이루어질 수 있으며, 상기 전극조립체(110)의 제작을 위한 권취 시 일정 위치에 정렬됨으로써 멀티탭을 이룰 수 있다. 이러한 제 1 리드탭(115a)은 상기 제 1 전극판(110A)과 상기 캡조립체(130)의 전극단자(131) 사이에서 전류 흐름의 통로로서 역할을 한다.
상기 제 2 전극판(110B)은 적어도 일면에 제 2 전극활물질(113b)이 도포된 제 2 전극집전체(111b)와, 상기 제 2 전극집전체(111b)로부터 연장된 다수의 제 2 리드탭(115b)을 포함할 수 있다.
상기 제 2 전극집전체(111b)는 알루미늄과 같은 금속 포일로 이루어질 수 있으며, 상기 제 2 전극활물질(113b)은 전이금속산화물 등을 포함할 수 있으나, 본 발명에서 이러한 재질을 한정하는 것은 아니다. 상기 제 2 리드탭(115b)은 제 2 전극활물질(113b)이 도포되지 않은 영역으로서 상기 제 2 전극집전체(111b)로부터 연장되어 상기 제 1 리드탭(113a)와 같이 상기 캡조립체(130) 방향으로 돌출된 형태로 이루어질 수 있으며, 상기 전극조립체(110)의 제작을 위한 권취 시 일정 위치에 정렬됨으로써 멀티탭을 이룰 수 있다. 이러한 제 2 리드탭(115b)은 캡플레이트(133)의 하면에 용접되며 상기 제 2 전극판(110B)과 캡플레이트(133) 사이에서 전류 흐름의 통로 역할을 한다.
상기 세퍼레이터(110C)는 상기 제 1 및 제 2 전극판(110A, 110B) 사이에 위치하여 이들 사이의 단락을 방지하고 리튬 이온과 같은 유동 이온의 이동을 가능하게 하는 역할을 한다. 이러한 세퍼레이터(110C)는 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP)을 포함할 수 있으나 본 발명에서 이러한 재질을 한정하는 것은 아니다.
상기 세퍼레이터(110C)는 상기 제 1 및 제 2 전극판(110A, 110B)의 폭 보다 넓게 이루어져 상기 제 1 및 제 2 전극판(110A, 110B)보다 상기 전극조립체(110)의 상, 하부 방향으로 각각 더 돌출될 수 있다. 여기서, 상기 전극조립체(110)의 상부 방향이란 상기 캡조립체(130)를 향한 방향을 의미하며, 하부 방향이란 상기 케이스(120)의 바닥면을 향한 방향을 의미한다. 이에 따라, 상기 세퍼레이터(130)는 상기 전극조립체(110)의 상, 하부 방향으로의 유동에 의한 상기 전극조립체(110)와 상기 케이스 내부 사이의 불필요한 단락을 물리적으로 방지할 수 있다.
상기 케이스(120)는 상기 전극 조립체(110)가 삽입 안착될 수 있는 상면이 개방된 대략 육면체 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 케이스(120)는 스틸, 알루미늄 또는 그 등가물 중 선택된 어느 하나를 이용하여 형성될 수 있으나 본 발명에서 케이스(120)의 재질을 한정하는 것은 아니다. 상기 케이스(200)의 내면은 절연 처리되어 상기 전극 조립체(110)와 절연될 수 있다.
상기 케이스(120)에는 상기 전극조립체(110)와 함께 전해액(미도시)이 수용된다. 이러한 전해액은 충방전 시 이차 전지(100) 내부의 제 1 및 제 2 전극판(110A, 110B)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.
상기 캡조립체(130)는 전극단자(131), 캡 플레이트(133) 및 절연부재(135)를 포함할 수 있다.
상기 전극단자(131)는 상기 전극조립체(110)와 외부의 극성요소 사이를 전기적으로 연결하는 역할을 한다. 이러한 전극단자(131)는 단자핀(131a), 시일 가스켓(131b)과 단자플레이트(131d)를 포함할 수 있다.
상기 단자핀(131a)은 후술하는 캡플레이트(133)에 형성된 제 1 단자홀(133a)에 삽입되어 상기 캡플레이트(133)의 상, 하부를 관통하는 형태로 상기 캡플레이트(133)에 고정될 수 있다.
상기 시일 가스켓(131b)는 상기 단자핀(131a)이 삽입된 상기 단자홀(133a)을 밀봉함과 동시에, 절연성 재질로 이루어져 상기 단자핀(131a)과 상기 캡플레이트(133) 사이를 절연하는 역할을 할 수 있다.
상기 단자플레이트(131d)는, 상기 단자핀(131a)의 하단부가 상기 단자플레이트(131d)의 제 3 단자홀(131da) 부근에서 리벳팅되어 리벳팅부(131d)로 형성됨으로써 상기 단자플레이트(131d)와 결합되며, 용접을 통해 상기 제 1 리드탭(155a)과 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서 단자핀(131a)의 하단부는 상기 제 1 단자홀(133a)을 통해 상기 케이스(120)의 내부로 삽입된 부분을 의미한다.
상기 캡플레이트(133)는 상기 케이스(120)의 상단 개구부와 상응하는 크기와 형상의 금속판일 수 있으며, 상기 케이스(120)의 상단 개구부를 밀봉할 수 있다. 상기 캡플레이트(133)는 상기 캡플레이트(133)의 측부와 상기 케이스(120)의 내측 상단부가 서로 용접(A)됨으로써 상기 케이스(120)에 결합될 수 있다. 이러한 캡플레이트(133)는 상기 케이스(120)와 동일한 재질로 이루어질 수 있으며, 본 발명에서 상기 캡플레이트(133)의 재질을 한정하는 것은 아니다.
상기 캡플레이트(133)에는 상기 제 1 단자홀(133a), 결합홈(133b) 및 전해액 주입구(133c)가 형성될 수 있다.
상기 제 1 단자홀(133a)에는 상기 캡플레이트(133)의 상, 하부를 관통하도록 상기 단자핀(131a)이 삽입될 수 있다. 이러한 제 1 단자홀(133a)은 상기 캡플레이트(133)의 중앙에 형성될 수 있다.
상기 결합홈(133b)은 상기 절연부재(135)가 슬라이딩 삽입되어 결합되는 공간으로서, 상기 캡플레이트(133)의 측면부에서 상기 제 1 단자홀(133a)을 지나는 위치까지 이어지도록 형성될 수 있다. 상기 결합홈(113b)은, 상기 전극조립체(110)를 향해 상기 절연부재(135)의 일면이 노출되도록 개방되어 있으며, 그 측면부 또한 상기 절연부재(135)가 상기 캡플레이트(133)의 측면에서 내부로 슬라이딩 삽입되도록 개방되어 있다. 또한, 도 3a 및 도 3c에 도시된 바와 같이 상기 결합홈(133b)의 내부 양측면에는 상기 결합홈(133b)을 따라 소정의 깊이를 갖도록 형성된 단차홈(133ba)이 형성될 수 있다.
상기 전해액 주입구(133c)는 상기 케이스(120) 내부로 전해액을 주입하기 위해 형성되며, 마개(133d)에 의해 밀봉되어 있다.
상기 절연부재(135)는 상기 결합홈(133b)에 상응하는 크기와 형태로 이루어지며, 상기 결합홈(133b)에 슬라이딩 방식으로 삽입됨으로써 결합될 수 있다.
상기 절연부재(135)에는 제 2 단자홀(135a)과 돌출부(135b)가 형성될 수 있다. 상기 제 2 단자홀(135a)은 상기 제 1 단자홀(133a) 및 제 3 단자홀(131da)에 각각 대응하는 위치에 형성되며, 상기 단자핀(131a)이 관통할 수 있다. 이에 따라, 상기 전극단자(131)는 제 1 단자홀(133a)을 통해 상기 캡플레이트(133a)와 결합될 뿐만 아니라 상기 제 2 단자홀(135a)을 통해 상기 절연부재(135)와도 견고히 결합될 수 있다.
상기 돌출부(135b)는 상기 절연부재(135)의 양 측면부에 상기 단차홈(133ba)과 대응하는 크기로 형성될 수 있다. 상기 돌출부(135b)는 상기 단차홈(133ba)에 삽입될 경우 상기 절연부재(135)가 상기 결합홈(133b)에 보다 견고히 결합될 수 있도록 걸림부재로서 역할을 할 수 있다. 또한, 상기 돌출부(135b)는 상기 절연부재(135)가 상기 결합홈(133b)을 따라 슬라이딩 삽입될 수 있도록 가이드부재로서 역할을 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전극단자와 결합되는 절연부재를 캡플레이트의 내부에 위치시킴으로써 종래의 절연부재가 케이스 내부에서 차지하는 공간을 줄일 수 있다. 이에 따라 확보된 공간만큼 케이스 내부로 주입되는 전해액의 양을 상대적으로 증가시킬 수 있으므로, 이차 전지의 수명특성이 향상될 수 있다.
또한, 절연부재의 길이가 종래보다 길게 형성됨에 따라 캡플레이트의 절연면적이 증가될 수 있다. 이러한 경우 리드탭이 캡플레이트와 접촉하여 발생되는 단락의 가능성을 줄일 수 있으므로, 이차 전지의 안전성이 향상될 수 있다.
또한, 절연부재가 슬라이딩 결합 방식을 통해 캡플레이트의 내부와 결합함으로써 절연부재와 캡플레이트 간의 결합력이 향상될 수 있다.
도 4는 도 2에 도시된 절연부재에 대한 변형예를 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 절연부재(135)의 노출면 즉 단락플레이트(131d)와 대응하는 면은 평면을 이루고 있기 때문에, 단락플레이트(131d)가 상기 절연부재(135)의 외부에 위치하는 반면, 도 4에 도시된 단락플레이트(131d)는 절연부재(135’)의 내부에 위치할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 상기 절연부재(135’)의 노출면에는 상기 단락플레이트(131d)를 수용하기 위한 수용홈(135c)가 형성되어 있기 때문에, 상기 단락플레이트(131d)는 상기 절연부재(135’)의 내부에 위치할 수 있게 된다. 이러한 경우, 일 실시예와 비교하여 케이스(120)의 내부에서 상기 단락플레이트(131d)가 차지하는 공간을 줄일 수 있으므로, 상기 케이스(120)에 주입되는 전해액의 주액량을 상대적으로 증가시킬 수 있다.
이상에서는 소형 전지에 예로 하여 설명하였으나, 본 발명은 아래와 같이 자동차용 전지와 같은 대형 전지에도 적용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이다. 도 6은 도 5에 도시된 II-II’선을 따라 절취한 이차 전지의 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지(500)는 전극조립체(510), 케이스(520) 및 캡조립체(530)를 포함한다.
상기 전극조립체(510)는 제 1 전극판(510A), 제 2 전극판(510B) 및 세퍼레이터(510C)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 전극판(510A)은 음극으로서 동작할 수 있으며, 상기 제 2 전극판(510B)은 양극으로서 동작할 수 있다. 물론, 그 반대도 가능하다.
상기 제 1 전극판(510A)은 제 1 전극활물질(513a)이 도포된 제 1 전극집전체(511a)와, 상기 제 1 전극집전체(511a)로부터 연장된 다수의 제 1 리드탭(515a)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 전극판(510B)은 제 2 전극활물질(513b)이 도포된 제 2 전극집전체(511b)와, 상기 제 2 전극집전체(511b)로부터 연장된 다수의 제 2 리드탭(515b)을 포함할 수 있다. 상기 세퍼레이터(510C)는 상기 제 1 및 제 2 전극판(510A, 510B) 사이에 위치하여 이들 사이의 단락을 방지하고 리튬 이온과 같은 유동 이온의 이동을 가능하게 하는 역할을 한다. 상기 케이스(520)는 상기 전극 조립체(110)가 삽입 안착될 수 있는 상면이 개방된 대략 육면체 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 케이스(520)에는 상기 전극조립체(510)와 함께 전해액(미도시)이 수용된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전극조립체(510)는 일 실시예에 따른 전극조립체(110)의 구성과 동일하므로 그에 대한 보다 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
상기 캡조립체(530)는 제 1 및 제 2 전극단자(531, 532), 캡 플레이트(533) 및 제 1 및 제 2 하부 절연부재(535, 536)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 전극단자(531)는 단자핀(531a), 상부 단자플레이트(531b), 상부 절연부재(531c), 시일 가스켓(531d)과 하부 단자플레이트(531e)를 포함할 수 있다.
상기 단자핀(531a)은 캡플레이트(533)에 형성된 제 1 단자홀(533a)에 삽입되어 상기 캡플레이트(533)의 상, 하부를 관통하는 형태로 상기 캡플레이트(533)에 고정될 수 있다. 상기 단자핀(531a)의 상부는 상기 상부 단자플레이트(531b)의 단자홀에 삽입된 후 용접(B)됨으로써 상기 상부 단자플레이트(531b)와 결합될 수 있다. 상기 상부 절연부재(531c)는 상기 상부 단자플레이트(531b)가 상기 캡플레이트(533)와 절연되도록 상기 상부 단자플레이트(531b)의 측부와 하부를 감싸는 형태로 형성될 수 있다.
상기 시일 가스켓(531d)는 상기 단자핀(531a)이 삽입된 상기 단자홀(533a)을 밀봉함과 동시에, 절연성 재질로 이루어져 상기 단자핀(531a)과 상기 캡플레이트(533) 사이를 절연하는 역할을 할 수 있다.
상기 하부 단자플레이트(531e)는 상기 단자핀(531a)의 하단부와 연결되고 상기 단자핀(531a)과 일체로 형성될 수 있다. 또한, 상기 하부 단자플레이트(531e)에는 단자홀이 형성되고, 상기 단자핀(531a)의 하단부가 상기 하부 단자플레이트(531c)의 단자홀에 리벳팅됨으로써 상기 하부 단자플레이트(531c)와 결합될 수도 있다.
상기 캡플레이트(533)는 상기 케이스(520)의 상단 개구부와 상응하는 크기와 형상의 금속판일 수 있으며, 상기 케이스(520)의 상단 개구부를 밀봉할 수 있다. 상기 캡플레이트(533)는 상기 캡플레이트(533)의 측부와 상기 케이스(520)의 내측 상단부가 서로 용접(A)됨으로써 상기 케이스(520)에 결합될 수 있다.
상기 캡플레이트(533)에는 상기 제 1 및 제 2 단자홀(533a1, 533a2), 제 1 및 제 2 결합홈(533b1, 533b2), 전해액 주입구(533c) 및 벤트홀(533d)이 형성될 수 있다.
상기 제 1 단자홀(133a)에는 상기 캡플레이트(533)의 상, 하부를 관통하도록 상기 단자핀(531a)이 삽입될 수 있다. 상기 제 1 결합홈(533b1)은 상기 제 1 하부 절연부재(535)가 슬라이딩 삽입되어 결합되는 공간으로서, 상기 캡플레이트(533)의 측면부에서 상기 제 1 단자홀(533a)을 지나는 위치까지 이어지도록 형성될 수 있다. 또한, 일 실시예와 같이 상기 제 1 결합홈(533b1)의 내부 양측면에는 상기 제 1 결합홈(533b1)을 따라 소정의 깊이를 갖도록 형성된 단차홈(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 제 1 결합홈(513b1)은 일 실시예에 따른 결합홈(135)의 구조와 동일하므로 그에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
상기 전해액 주입구(533c)는 상기 케이스(520) 내부로 전해액을 주입하기 위해 형성되며, 마개(5337)에 의해 밀봉되어 있다.
상기 벤트홀(533d)에는 안전 벤트(538)가 설치될 수 있다. 상기 안전 벤트(538)는 상기 케이스(520)의 내부 압력이 설정치 이상에서 개방시키기 위한 노치(381)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 하부 절연부재(535)는 상기 제 1 결합홈(533b1)에 상응하는 크기와 형태로 이루어지며, 상기 제 1 결합홈(533b1)에 슬라이딩 방식으로 삽입됨으로써 결합될 수 있다. 상기 제 1 하부 절연부재(535)는 일 실시예에 따른 절연부재(135)의 구조와 동일하므로 그에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
또한, 상기 캡조립체(130)의 타측을 구성하는 제 2 단자홀(533b1), 제 2 결합홀(533b2), 제 2 전극단자(532)와 제 2 하부 절연부재(536)는 상술한 제 1 단자홀(533a1), 제 1 결합홀(533a2), 제 1 전극단자(531) 및 제 1 하부 절연부재(535)와 대칭적인 구조를 가지므로, 그에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
도 7은 도 6에 도시된 절연부재에 대한 변형예를 나타낸 도면이다.
도 7에 도시된 이차 전지(500’)는 도 4에 도시된 절연부재(135’)와 유사하게 제 1 및 제 2 하부 절연부재(535’, 536’)의 하면에도 제 1 및 제 2 하부 단락플레이트(531e, 532d)를 수용하기 위한 제 1 및 제 2 수용홈(536b, 535b)이 형성될 수 있다. 그 이외의 구성은 도 6에 도시된 다른 실시예의 구성과 동일하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 8은 도 6에 도시된 전극조립체에 대한 변형예를 나타낸 도면이다.
도 8에 도시된 이차 전지(500’)는 도 6에 도시된 전극조립체(510)의 권심축을 캡플레이트(533)에 대한 수직 방향에서 수평 방향이 되도록 변경하고, 제 1 및 제 2 리드탭(510A’, 510B’)이 서로 다른 방향으로 즉, 좌측과 우측으로 각각 돌출되도록 변경한 것이다. 또한, 상기 제 1 및 제 2 리드탭(510A’, 510B’)의 위치 변경에 따라 상기 제 1 및 제 2 리드탭(510A’, 510B’)이 제 1 및 제 2 전극단자(531, 532)과 각각 전기적으로 연결되도록 제 1 및 제 2 집전체(540A, 530B)가 각각 추가하였다.
도 9는 도 7에 도시된 캡조립체와 도 8에 도시된 전극조립체를 조합한 조합예를 나타낸 도면이다.
도 9에 도시된 전극조립체(510’)와 제 1 및 제 2 집전체(540A, 530B)는 도 8에 도시된 전극조립체(510’)와 제 1 및 제 2 집전체(540A, 530B)의 구성과 동일하며, 도 9에 도시된 제 1 및 제 2 하부 절연부재(535’, 536’)는 도 7에 도시된 제 1 및 제 2 하부 절연부재(535’, 536’)의 구성과 동일하다.
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, 500: 이차 전지
110, 510: 전극조립체
110A, 510A: 제 1 전극판
110B, 510B: 제 2 전극판
110C, 510C: 세퍼레이터
120, 520: 케이스
130, 530: 캡조립체
131, 531, 532: 전극단자
133, 533: 캡플레이트
133b, 533b1, 533b2: 결합홈
135, 535, 536: 절연부재

Claims (9)

  1. 전극조립체;
    상기 전극조립체를 수용하는 케이스;
    상기 케이스의 개구부를 밀봉하는 캡조립체를 포함하고,
    상기 캡조립체는,
    상기 전극조립체와 전기적으로 연결되는 전극단자;
    상기 전극단자가 삽입되는 제 1 단자홀 및 측면부에서 상기 제 1 단자홀을 지나는 위치까지 이어지며 상기 전극조립체를 향해 개방된 결합홈을 구비하는 캡플레이트; 및
    상기 결합홈의 내부에 슬라이딩 방식으로 결합되는 절연부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합홈의 측면부에는 상기 결합홈을 따라 단차홈이 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 절연부재의 측면부에는 상기 단차홈에 삽입되는 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연부재에는 상기 제 1 단자 홀과 대응되며 상기 전극단자가 삽입된 제 2 단자홀이 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극단자는,
    상기 제 1 단자홀에 삽입되는 단자핀; 및
    상기 단자핀의 일측에 결합되어 상기 전극조립체와 전기적으로 연결된 단자플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 단자플레이트는 상기 절연부재의 외부에 위치하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 절연부재는 상기 단자 플레이트와 대응하는 수용홈을 구비하고,
    상기 단자 플레이트는 상기 수용홈에 삽입되어 상기 절연부재의 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 캡플레이트의 측부와 상기 케이스의 내측 상단부가 용접되어 결합된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극조립체는,
    적어도 일면에 제 1 전극활물질이 도포된 제 1 전극집전체 및 상기 제 1 전극집전체로부터 연장되어 상기 캡조립체 방향으로 돌출된 다수의 제 1 리드탭을 포함하는 제 1 전극판;
    적어도 일면에 제 2 전극활물질이 도포된 제 1 전극집전체 및 상기 제 1 전극집전체로부터 연장되어 상기 캡조립체 방향으로 돌출된 다수의 제 2 리드탭을 포함하는 제 2 전극판; 및
    상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하고,
    상기 제 1 리드탭 및 상기 제 2 리드탭 중 적어도 하나는 상기 전극단자와 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
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