KR20180130800A - 이차 전지 - Google Patents

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KR20180130800A
KR20180130800A KR1020170066844A KR20170066844A KR20180130800A KR 20180130800 A KR20180130800 A KR 20180130800A KR 1020170066844 A KR1020170066844 A KR 1020170066844A KR 20170066844 A KR20170066844 A KR 20170066844A KR 20180130800 A KR20180130800 A KR 20180130800A
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Abstract

전극 조립체의 제1 전극판, 제2 전극판 및 세퍼레이터의 권취가 노출되는 일 단면에 결합되며 전극 조립체를 지지하는 지지 플레이트를 포함하는 이차 전지가 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 이차 전지는 전극 조립체의 하단에 결합된 지지 플레이트로 인해, 이차 전지의 낙하 시 전극 조립체의 유동을 방지할 수 있고, 외부 충격으로 전극 조립체의 변형을 억제할 수 있다.

Description

이차 전지{Secondary Battery}
본 발명은 이차 전지에 관한 것이다. 구체적으로는 셀과 전극 조립체를 보호하기 위한 장치를 구비한 이차 전지에 관한 것이다.
이차 전지(Secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지로서, 하나의 전지 셀이 팩 형태로 포장된 저용량 전지의 경우 휴대폰 및 캠코더와 같은 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 전지 팩이 수십 개 연결된 전지 팩 단위의 대용량 전지의 경우 하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.
이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 이 중에서 파우치 전지는 양극판 및 음극판 사이에 절연체인 세퍼레이터(separator)를 개재하여 형성된 전극 조립체와, 상기 전극 조립체가 내장된 얇은 연성(flexible)의 파우치를 구비한다. 이때 파우치는 가장자리부의 접합에 의해 구비된 내측 공간에 전극 조립체를 수용한다.
상기 파우치형 이차 전지는, 양, 음극판 사이에 절연체인 세퍼레이터(separator)를 개재하여 형성된 전극 조립체와 전해액을 파우치 케이스에 내장 설치하여 구성된다. 여기서, 상기 전극 조립체의 대표적인 예로는 젤리-롤 형태를 들 수 있다. 이러한 파우치형 이차 전지 내부의 젤리 롤 형태의 전극 조립체는 이차 전지의 낙하 충격 시 등의 외부 충격 시 전극 조립체에 심한 유동이 발생하고 전극 조립체의 모서리 부분 등에서 변형이 발생되어 단락이 발생하는 문제가 발생된다.
본 발명은 이차 전지의 낙하 시 전극 조립체의 유동을 방지하는 이차 전지를 제공한다. 또한 본 발명은 이차 전지의 외부 충격 시 외부 충격으로 전극 조립체의 변형을 억제할 수 있는 이차 전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 케이스; 상기 케이스 내에 수용되며, 제1 전극판, 제2 전극판, 및 상기 제1 전극판과 제2 전극판 사이에 개재되는 세퍼레이터를 포함하고, 상기 제1 전극판은 제1 활물질이 도포되는 코팅부와 상기 제1 활물질이 도포되지 않은 무지부를 포함하는 전극 조립체; 및 상기 전극 조립체의 상기 제1 전극판, 제2 전극판 및 세퍼레이터의 권취가 노출되는 일 단면에 결합되며 상기 전극 조립체를 지지하는 지지 플레이트를 포함한다. 상기 지지 플레이트는 상기 전극 조립체의 하부에 결합되며 상기 전극 조립체의 하면을 덮는다.
일 실시예에서, 상기 지지 플레이트는 상기 전극 조립체 내측으로 삽입되도록 상기 지지 플레이트에서 상부 방향으로 연장 형성된 리브를 더 포함한다.
일 실시예에서, 상기 리브는 상기 전극 조립체의 하부 중앙에서 상기 전극 조립체의 내측으로 삽입되도록 상기 지지 플레이트의 중앙에 형성되며, 상기 지지 플레이트의 길이 방향을 따라 상기 지지 플레이트의 가상의 중앙선 위에 연장되어 형성된다.
일 실시예에서, 상기 리브는 상기 지지 플레이트의 가상의 중앙선 위에서 이격되어 형성된 다수개의 돌출부이다.
일 실시예에서, 상기 리브는 상기 지지 플레이트의 가상의 중앙선 위에서 서로 이격되어 형성되고 상기 지지 플레이트의 양 끝 단에 가까운 영역에 형성된 돌출부이다.
바람직하게는, 기 리브는 상기 지지 플레이트에서 상부쪽으로 갈수록 폭이 좁아진다.
일 실시예에서, 상기 지지 플레이트는 길이 방향으로 다수의 트렌치가 형성된다.
일 실시예에서, 상기 리브는 다수의 통공이 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 전극 조립체의 하단에 결합된 지지플레이트로 인해, 이차 전지의 낙하 시 전극 조립체의 유동을 방지할 수 있고, 외부 충격으로 전극 조립체의 변형을 억제할 수 있다.
도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차 전지를 도시한 사시도이며, 도1b은 도 1a의 파우치형 이차 전지의 분해 사시도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체와 지지 플레이트의 결합을 나타낸 사시도이며, 도 2b는 지지 플레이트가 부착된 전극 조립체가 케이스 내에 삽입된 모습을 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지 플레이트를 나타낸 사시도이다.
도 4 내지 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지지 플레이트의 모습을 나타낸다.
도 9는 이차 전지가 낙하 할 때의 충격 흡수 방향을 나타낸다.
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 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.
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, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"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.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
"하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)", "위(upper)"와 같은 공간에 관련된 용어가 도면에 도시된 한 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 용이한 이해를 위해 이용될 수 있다. 이러한 공간에 관련된 용어는 본 발명의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 발명의 용이한 이해를 위한 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 예를 들어, 도면의 요소 또는 특징이 뒤집어지면, "하부" 또는 "아래"로 설명된 요소 또는 특징은 "상부" 또는 "위에"로 된다. 따라서, "아래"는 "상부" 또는 "아래"를 포괄하는 개념이다.
도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차 전지를 도시한 사시도이며, 도1b은 도 1a의 파우치형 이차 전지의 분해 사시도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명에 따른 이차 전지(500)는 전극 조립체(100), 지지 플레이트(200) 및 파우치 케이스(300)를 포함한다. 상기 파우치 케이스(300)는 전극 조립체(100)가 수용되는 파우치 본체(301)와 파우치 본체(301)에 결합된 파우치 커버(302)를 포함할 수 있다. 또한 도 1a는 파우치 케이스(300)의 파우치 본체(301)방향에서 본 파우형 이차 전지(500)의 사시도이며, 도 1b는 파우치 본체(301)에서 본 방향과는 반대반향인 파우치 케이스(300)의 파우치 커버(302)방향에서 본 파우치형 이차 전지(500)의 분해사시도이다.
상기 전극 조립체(100)는 제1 전극판(110), 제2 전극판(120) 및 상기 제1 전극판(110)과 제2 전극판(120) 사이에 개재된 세퍼레이터(130)를 포함한다. 상기 전극 조립체(100)는 제1 전극판(110), 제2 전극판(120) 및 세퍼레이터(130)의 적층체가 젤리-롤 형태로 권취된다. 상기 전극 조립체(100)는 상기 제1 전극판(110), 제2 전극판(120) 및 세퍼레이터(130)가 평탄하게 권취된 평탄부와 상기 제1 전극판(110), 제2 전극판(120) 및 세퍼레이터(130)가 휘어지게 권취된 라운드부, 그리고 상기 제1 전극판(110), 제2 전극판(120) 및 세퍼레이터(130)가 겹겹이 쌓인 모습이 노출되는 상부면 및 하부면을 포함한다. 여기서, 상기 제 1 전극판(110)은 양극일 수 있고, 상기 제 2 전극판(120)은 음극일 수 있다. 물론, 반대의 경우도 가능하다. 그리고 상기 전극 조립체(100)는 파우치 케이스(300)의 내부에 수용된다.
상기 제 1 전극판(110)이 양극일 경우, 상기 제 1 전극판(110)은 도전성이 우수한 금속 박판, 예를 들면 알루미늄(Al) 호일로 이루어진 제 1 전극 집전체의 양면에 제 1 전극 활물질층을 코팅하여 형성된다. 여기서 상기 제 1 전극 활물질층은 칼코게나이트(chalcogenide) 화합물을 사용하여 형성될 수 있으며, 그 예로 LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2, LiNiMnO2 등의 복합 금속 산화물들이 사용될 수 있으나, 본 발명에서 그 물질을 한정하는 것은 아니다. 상기 제 1 전극판(110)의 제 1 전극 활물질층이 형성되지 않은 제 1 전극 무지부에는 제 1 전극탭(114)이 형성된다. 상기 제 1 전극탭(114)의 일단은 상기 제 1 전극 무지부에 전기적으로 연결되며, 타단은 상기 파우치 케이스(300)의 외부로 인출된다. 한편, 상기 제 1 전극 탭(114)의 상기 파우치 케이스(300)와 접촉하는 영역에는 절연을 위한 절연 필름(미도시)이 부착된다. 상기 절연 필름은 PPS(polyphenylene sulfide), PI(polyimide) 또는 PP(polypropylene)로 이루어질 수 있으나, 본 발명에서 그 물질을 한정하는 것은 아니다.
상기 제 2 전극판(120)이 음극일 경우, 상기 제 2 전극판(120)은 전도성 금속 박판, 예를 들면, 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 호일로 이루어진 제 2 전극 집전체의 양면에 제 2 전극 활물질층을 코팅하여 형성된다. 여기서, 상기 제 2 전극 활물질층은 탄소 계열 물질, Si, Sn, 틴 옥사이드, 틴 합금 복합체, 전이 금속 산화물, 리튬 금속 나이트라이트 또는 금속 산화물 등을 사용하여 형성될 수 있으나, 본 발명에서 그 물질을 한정하는 것은 아니다. 상기 제 2 전극판(120)의 제 2 전극 활물질층이 형성되지 않은 제 2 전극 무지부에는 제 2 전극 탭(124)이 형성된다. 상기 제 2 전극 탭(124)의 일단은 제 2 전극 무지부에 전기적으로 연결되며, 타단은 상기 파우치 케이스(300)의 외부로 인출된다. 한편, 상기 제 2 전극 탭(124)의 상기 파우치 케이스(300)와 접촉하는 영역에는 절연을 위한 절연 필름(미도시)이 부착된다.
상기 세퍼레이터(130)는 상기 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120) 사이에 개재되어 상기 제 1, 2 전극판(110, 120) 사이의 단락을 방지한다. 또한, 상기 세퍼레이터(130)는 다공성 막으로 이루어져 상기 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120) 사이에서 리튬 이온의 이동을 가능하게 할 수 있다. 상기 세퍼레이터(130)는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 공중합체로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나로 이루어질 수 있으나, 본 발명에서 그 물질을 한정하는 것은 아니다. 상기 세퍼레이터(130)는 상기 제 1, 2 전극판(110, 120)의 단락을 방지하기 위하여 상기 제 1, 2 전극판(110, 120)보다 폭을 넓게 형성할 수 있다.
상기 전극 조립체(100)의 제1 전극판(110)과 제2 전극판(120)은 각각 제1 전극탭(114) 및 제2 전극 탭(124)에 전기적으로 접속된다.
상기 전극 조립체(100)는 실질적으로 전해액과 함께 상기 파우치 케이스(300)에 수납된다. 상기 전해액은 EC(ethylene carbonate), PC(propylene carbonate), DEC(diethyl carbonate), EMC(ethyl methyl carbonate), DMC(dimethyl carbonate)와 같은 유기 용매에 LiPF6, LiBF4와 같은 리튬염으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 전해액은 액체, 고체 또는 겔상일 수 있다.
상기 제1전극 탭(114)은 전극 조립체(100)의 제1전극판(110)과 전기적으로 접속된다. 상기 제1전극 탭(114)은 파우치 케이스(300)에 구비된 평탄부(320)를 통해 외부로 연장 및 돌출된다. 상기 평탄부(320)는 하기에서 자세히 설명하고자 한다. 여기서, 상기 제1전극 탭(114)은 제1전극 탭(114)을 감싸도록 평탄부(320)의 내측에 구비된 제1절연 테이프(114a)를 더 포함한다. 상기 제1절연 테이프(114a)는 파우치 케이스(300)의 금속층과 전기적인 쇼트를 방지하는 역할을 한다. 그리고 제1전극 탭(114)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금일 수 있다. 그러나 상기 재질로 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
상기 제2전극 탭(124)은 전극 조립체(100)의 제2전극판(120)과 전기적으로 접속된다. 상기 제2전극 탭(124)은 파우치 케이스(300)에 구비된 평탄부(320)를 통해 외부로 연장 및 돌출된다. 상기 제2전극 탭(124)은, 제2전극 탭(124)을 감싸도록 상기 평탄부(320)의 내측에 구비된 제2절연 테이프(124a)를 더 포함한다. 상기 제2절연 테이프(124a)는 파우치 케이스(300)의 금속층과의 전기적인 쇼트를 방지하는 역할을 한다.
상기 제1전극 탭(114)과 제2전극 탭(124)은 평판 형태로, 파우치 케이스(300)의 전방에 형성된 평탄부(320)를 통해서 파우치 케이스(300)의 외부로 돌출 및 연장되며, 상호간 나란한 형태일 수 있다. 상기 파우치 케이스(300)의 외부로 노출된 제1전극 탭(114)과 제2전극 탭(124)은 파우치형 이차 전지(500)의 안전성을 위하여 설치되는 보호회로 소자 및 기판(미도시)과 전기적으로 접속될 수 있다.
상기 파우치 케이스(300)는 일반적으로 일체로 형성되는 직방형 파우치 막을 한 변의 길이방향을 기준으로 접철된 파우치 본체(301)와 파우치 커버(302)로 이루어질 수 있다. 이때 상기 파우치 케이스(300)는 일체형이 아닌, 파우치 본체(301)와 파우치 커버(302)의 접철 부분이 분리된 별도의 파우치 막일 수도 있다.
상기 파우치 본체(301)는 전극 조립체(100)를 수용할 홈인 수용부(310)를 구비한다. 상기 수용부(310)는 직방형 파우치막에, 상기 수용부(310)의 형상과 대응되는 금형틀이 압력을 가하는 프레스(press)공정에 의해 형성될 수 있다. 상기 수용부(310)는 평판인 바닥부(310a)와, 바닥부(310a)의 네 모서리로부터 바닥부(310a)와 수직이 되도록 일정 높이로 연장된 일체형 측부(310b)를 포함한다. 즉 상기 수용부(310)는 대략 육면체 형상에서 바닥부(310a)와 대면하는 일측이 개방된 형상을 갖는다.
또한 상기 파우치 본체(301)는 측부(310b)의 끝단에서 절곡되어, 바닥부(310a)와 평행하도록 수용부(310)의 가장자리를 따라 외부 방향으로 연장된 평탄부(320)를 더 포함한다.
그리고 파우치 본체(301)는 금속 박막과, 금속 박막의 일면과 타면에 각각 형성된 절연층으로 이루어진 다층 박막이다. 상기 파우치 커버(302) 역시 상술한 파우치 본체(121)와 동일한 다층 구조를 가질 수 있다.
지지 플레이트(200)는 전극 조립체(100)의 제1 전극판(110), 제2 전극판(120) 및 세퍼레이터(130)가 권취되어 적층되는 모습이 노출되는 하단부에서 전극 조립체(100)를 지지하는 기능을 한다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체와 지지 플레이트의 결합을 나타낸 사시도이며, 도 2b는 지지 플레이트가 부착된 전극 조립체가 파우치 케이스 내에 삽입된 모습을 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지 플레이트를 나타낸 사시도이다.
도 2a, 도 2b 및 도 3를 참조하면, 지지 플레이트(200)는 전극 조립체(100)의 하부에서 전극 조립체(100)를 지지하도록 배치된다. 즉, 지지 플레이트(200)는 전극 조립체(100)의 제1 전극판(110), 제2 전극판(120), 세퍼레이터(130)가 겹쳐진 하단 단면에, 하단 단면 전체를 덮도록 구성된다. 이에 따라 지지 플레이트(200)의 단면은 전극 조립체(100)의 하단 단면과 같거나 더 크게 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 지지 플레이트(200)는 베이스 플레이트(210)와 리브(220)를 포함한다. 베이스 플레이트(210)는 상술한 전극 조립체(100)의 하단면에 대응되는 크기로 이차 전지(500)가 긴 각형의 전지라면, 길쭉한 판 형상을 갖는다. 또한 리브(220)는 베이스 플레이트(210)의 길이 방향 즉, 긴 방향 축 중심부에서 상부 방향으로 연장되어 형성된다. 상기 베이스 플레이트(210)와 리브(220)는 처음부터 일체로 형성될 수도 있으며, 따로 제작되어 조립식으로 결합될 수도 있을 것이다.
도 2a를 참조하면, 지지 플레이트(200)는 리브(220)가 전극 조립체(100)의 하단면 중심부에서 그 내부쪽으로 삽입되도록 결합된다. 그리고 도 2b를 참조하면, 지지 플레이트(200)와 결합된 전극 조립체(100)는 파우치 케이스(300) 안쪽에 삽입된다.
도 3을 참조하면, 리브(220)의 크기는 아래쪽 단면은 베이스 플레이트(210)의 길이보다 작게 형성되며, 전극 조립체(100) 내부로의 삽입이 편하도록 그 상부로 갈수록 폭이 좁아지게 형성될 수 있다. 도 3의 일 실시예에서는 리브(220)의 모양은 상단에 모서리를 갖는 5각형 형상이다. 또한, 리브(220)의 높이는 지지 플레이트(200)가 전극 조립체(100)에 충분히 고정될 정도의 높이이면 충분하다.
리브(220)는 상술한 바와 같이 베이스 플레이트(210)의 중앙에 형성될 수 있지만, 베이스 플레이트(210)의 끝단에서 상부로 연장되는 모습으로 형성될 수 있다. 이 경우 리브(220)는 전극 조립체(100)의 하단 양끝에서 전극 조립체(100)를 고정하고, 전극 조립체(100)는 지지 플레이트(200) 안으로 삽입 고정되는 형태가 될 것이다. 그러나 리브(220)는 베이스 플레이트(210)의 긴 길이 방향 축 즉, 가상의 중앙선 위에서 상부로 형성되고 전극 조립체(100) 내부로 삽입되는 형태가 더욱 바람직할 것이다.
그리고 리브(220)의 양 끝단 모서리 부분은 직선 형태인 것이 바람직하며, 베이스 플레이트(210)에 수직인 것이 더욱 좋다. 리브(220)에 이러한 직선 구간이 필요한 것은 이차 전지의 낙하 시 힘 분산 역할을 충분히 할 수 있어야 하기 때문이다.
또한 리브(220)는 PP, PE, PBT 또는 고강도 엔지니어링 플라스틱으로 제작될 수 있다. 그리고 그 폭은 0.3mm 내지 0.5mm 정도로 높이는 2mm 정도로 형성될 수 있으나. 그러나 그 폭이나 높이 그리고 좌우측 방향 길이는 전극 조립체의 크기에 따라 다양하게 달라질 수 있을 것이다.
이와 같은 지지 플레이트(200)의 리브(220)는 전극 조립체(100)의 조립 시에 도 3의 X, Y 방향으로의 유동을 방지하여 중심 유지 기능을 제공할 수 있다. 또한 베이스 플레이트(210)와의 결합을 통해 베이스 플레이트(210)가 휘어지는 것을 방지할 수 있다. 그리고 베이스 플레이트(210)는 전극 조립체(100)의 하단에서 전극 조립체(100)를 지지하여 하단의 변형을 억제하는 기능을 하고, 전극 조립체(100) 내에 삽입된 리브(220)를 강건하게 지탱하는 기능을 한다.
도 4 내지 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지지 플레이트의 모습을 나타낸다.
도 4를 참조하면, 지지 플레이트(200)의 리브(230)는 다수의 통공이 형성된 다공판 형태를 갖는다. 리브(230)가 다공판 형태인 경우에는 다수의 통공이 전해액 이동 통로를 형성하여 함습기능을 향상시킬 수 있다. 또한, 이러한 통공은 리브(230)에만 형성되 필요는 없으며 베이스 플레이트(210)와 리브(230)가 결합되는 부위에서도 다수개의 전해액 이동 통로 용 홀이 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 지지 플레이트(200)의 리브(240)는 서로 이격된 한 쌍의 돌출 형상으로 형성된다. 이 이격된 한 쌍의 리브 쌍(240)은 베이스 플레이트(210)의 양 끝단에 가까운 영역에 배치된다.
도 6의 리브(250)는 도 5의 리브(240)의 변형예이다. 도 6에서의 리브(250)는 베이스 플레이트(210)의 양 끝단 부근에서 삼각형 형상으로 돌출되어 있다. 이 경우에도 돌출된 리브(250)는 바깥쪽의 양 모서리는 베이스 플레이트(210)에 수직이며, 안쪽 모서리는 경사진 형태가 바람직하다.
도 7을 참조하면 리브(260)는 하나 또는 한 쌍이 아닌 다수개의 돌출부가 이격된 형태로 형성된다. 도 7의 리브(260)는 도면에서 직사각형 형태로 도시되었으나, 도 6의 삼각형 형태나, 도 3이나 도 4의 리브를 축소한 5각형 형태 등 다양한 형태로 제작될 수 있을 것이다.
도 8a 및 그 단면도인 도 8b를 참조하면, 지지 플레이트(200)는 그 길이 방향으로 다수의 트렌치가 형성된 물결 모양의 상부 표면을 가질 수 있다. 이러한 물결 모양의 트렌치는 전극 조립체(100)의 제1 전극판(110), 제2 전극판(120), 세퍼레이터(130)의 적층 간격에 따라 대응하여 형성될 수도 있으나, 전해액 이동 통로의 목적으로 상기 적층 간격과 무관하게 형성될 수도 있다.
도 9는 이차 전지가 낙하 할 때의 충격 흡수 방향을 나타낸다.
도 9를 참조하면 이차 전지가 낙하할 때, 특히 이차 전지의 코너가 먼저 바닥에 닿도록 낙하되는 경우에는, 전극 조립체의 코너 부분에 큰 충격이 전해지게 된다. 만일 도 9의 모서리 A 부분이 바닥으로부터 충격을 받는 경우에는 그 충격이 지지 플레이트를 통해 위쪽 방향인 모서리 B 부분 방향으로 분산된다. 즉, A 부분이 흡수하는 충격은 전극 조립체로 전달되지 않고 지지 플레이트를 따라 분산된다. 이에 따라 이차 전지의 낙하 시 외부 충격에 의한 전극 조립체의 변형을 억제할 수 있다.
이와 같은 지지 플레이트(200)는 전극 조립체(100)의 조립 시에 도 3의 X, Y 방향으로의 유동을 방지하여 중심 유지 기능을 제공할 수 있다. 또한 평평한 바텀 플레이트를 전극 조립체에 제공하여 전극 조립체가 휘는 것을 사진에 방지할 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: 전극 조립체 110: 제 1 전극판
120: 제 2 전극판 130: 세퍼레이터
200; 지지 플레이트 210; 베이스 플레이트
220, 230. 240, 250, 260; 리브
300: 파우치 케이스 500; 이차 전지

Claims (10)

  1. 케이스;
    상기 케이스 내에 수용되며, 제1 전극판, 제2 전극판, 및 상기 제1 전극판과 제2 전극판 사이에 개재되는 세퍼레이터를 포함하고, 상기 제1 전극판은 제1 활물질이 도포되는 코팅부와 상기 제1 활물질이 도포되지 않은 무지부를 포함하는 전극 조립체; 및
    상기 전극 조립체의 상기 제1 전극판, 제2 전극판 및 세퍼레이터의 권취가 노출되는 일 단면에 결합되며 상기 전극 조립체를 지지하는 지지 플레이트를
    포함하는 이차 전지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 플레이트는 상기 전극 조립체 내측으로 삽입되도록 상기 지지 플레이트에서 상부 방향으로 연장 형성된 리브를 더 포함하는 이차 전지.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 플레이트는 상기 전극 조립체의 하부에 결합되며 상기 전극 조립체의 하면을 덮는 이차 전지.
  4. 제 3 항에 있어서
    상기 리브는 상기 전극 조립체의 하부 중앙에서 상기 전극 조립체의 내측으로 삽입되도록 상기 지지 플레이트의 중앙에 형성되는 이차 전지.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 리브는 상기 지지 플레이트의 길이 방향을 따라 상기 지지 플레이트의 가상의 중앙선 위에 연장되어 형성되는 이차 전지.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 리브는 상기 지지 플레이트의 가상의 중앙선 위에서 이격되어 형성된 다수개의 돌출부인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 리브는 상기 지지 플레이트의 가상의 중앙선 위에서 서로 이격되어 형성되고 상기 지지 플레이트의 양 끝 단에 가까운 영역에 형성된 돌출부인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 리브는 상기 지지 플레이트에서 상부쪽으로 갈수록 폭이 좁아지는 이차 전지.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 플레이트는 길이 방향으로 다수의 트렌치가 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 리브는 다수의 통공이 형성된 다공 판으로 형성된 이차 전지.
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