KR20190109072A - 이차전지 및 그 이차전지의 제조방법 - Google Patents

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KR20190109072A
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Abstract

본 발명은 단락압 편차를 극소화 하기 위한 이차전지 및 그 이차전지의 제조방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 전극조립체를 내부에 수용하는 캔부재 및 상기 캔부재의 개구부를 덮는 탑캡 조립체를 포함하며, 상기 탑캡 조립체는, 상기 캔부재 내부의 내압 증가 시 변형됨으로써 내부 가스를 외부로 배출하는 안전벤트; 상기 전극조립체와 전기적으로 연결되는 전도부 및 일단부는 상기 안전벤트에 연결되고 타단부는 상기 전도부에 연결되어 상기 안전벤트와 상기 전도부를 전기적으로 연결하되, 상기 안전벤트의 변형 시 파단되어 전류를 차단시키는 차단부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

이차전지 및 그 이차전지의 제조방법{SECONDARY BATTERY AND MANUFACTURE METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 이차전지 및 그 이차전지의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 단락압 편차를 극소화 하기 위한 이차전지 및 그 이차전지의 제조방법에 관한 것이다.
물질의 물리적 반응이나 화학적 반응을 통해 전기에너지를 생성시켜 외부로 전원을 공급하게 되는 전지(cell, battery)는 각종 전기전자 기기로 둘러싸여 있는 생활환경에 따라, 건물로 공급되는 교류 전원을 획득하지 못할 경우나 직류전원이 필요할 경우 사용하게 된다.
이와 같은 전지 중에서 화학적 반응을 이용하는 화학전지인 일차전지와 이차전지가 일반적으로 많이 사용되고 있는데, 일차전지는 건전지로 통칭되는 것으로 소모성 전지이다. 또한, 이차전지는 전류와 물질 사이의 산화환원과정이 다수 반복 가능한 소재를 사용하여 제조되는 재충전식 전지로서, 전류에 의해 소재에 대한 환원반응이 수행되면 전원이 충전되고, 소재에 대한 산화반응이 수행되면 전원이 방전되는데, 이와 같은 충전-방전이 반복적으로 수행되면서 전기가 생성되게 된다.
한편, 이차 전지 중 리튬이온전지는 양극 도전 포일과 음극 도전 포일에 각각 활물질을 일정한 두께로 코팅하고, 상기 양 도전 포일 사이에는 분리막이 개재되도록 하여 대략 젤리 롤(jelly roll) 내지는 원통 형태로 다수 회 권취하여 제작한 전극 조립체를 원통형 또는 각형 캔, 파우치 등에 수납하고 이를 밀봉 처리하여 제작된다.
대한민국 공개특허공보 제10-2000-0014670호에는 종래의 이차전지의 전류차단장치가 개시되어 있다.
도 1은 종래의 이차전지의 탑캡 조립체를 도시한 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 이차전지의 전류차단장치(3)는 벤트(vent; 2)와 용접결합하고, 전지 내부 압력이 증가하면 전류차단장치(3)의 노치(3a)가 끊어지면서 전류를 차단한다.
하지만 전류차단장치와 벤트를 용접결합함에 따라 벤트에 누수가 발생하거나 그을음을 유발하는 문제점이 있었다.
또한, 전류차단장치의 노치 깊이에 따라 노치가 끊어지는 압력 세기가 달라지기 때문에 단락압 산포를 증가시키는 원인이 되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 단락압 산포를 극소화할 수 있는 이차전지 및 그 이차전지의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지는 전극조립체를 내부에 수용하는 캔부재 및 상기 캔부재의 개구부를 덮는 탑캡 조립체를 포함하며, 상기 탑캡 조립체는, 상기 캔부재 내부의 내압 증가 시 변형됨으로써 내부 가스를 외부로 배출하는 안전벤트, 상기 전극조립체와 전기적으로 연결되는 전도부 및 일단부는 상기 안전벤트에 연결되고 타단부는 상기 전도부에 연결되어 상기 안전벤트와 상기 전도부를 전기적으로 연결하되, 상기 안전벤트의 변형 시 파단되어 전류를 차단시키는 차단부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 차단부재는 와이어(wire) 또는 스틱(stick) 형상일 수 있다.
상기 안전벤트와 상기 전도부는 서로 이격될 수 있다.
상기 차단부재의 일단부는 상기 안전벤트와 용접, 금속접착제, 솔더링(납땜) 중 어느 하나 이상에 의해 결합되고, 상기 차단부재의 타단부는 상기 전도부와 용접, 금속접착제, 솔더링(납땜) 중 어느 하나 이상에 의해 결합될 수 있다.
상기 차단부재의 일단부는 상기 안전벤트의 중앙부에 결합되고, 상기 차단부재의 타단부는 상기 전도부의 중앙부에 결합될 수 있다.
상기 안전벤트와 상기 전도부의 서로 마주보는 중앙부에 각각 오목한 설치홈이 형성되고, 상기 차단부재는 한 쌍의 상기 설치홈에 결합될 수 있다.
상기 차단부재의 양단부측 둘레부에 각각 볼록하게 스토퍼가 형성되고, 상기 스토퍼를 기준으로 상기 차단부재의 바깥측의 단부만 상기 설치홈에 삽입될 수 있다.
상기 차단부재는, 상기 안전벤트와 결합되는 일단부와, 상기 전도부와 결합되는 타단부와,상기 일단부와 상기 타단부의 사이에 형성되어 상기 안전벤트의 변형 시 파단되는 파단부 및 상기 일단부와 상기 타단부를 상기 파단부와 구분하는 경계부에 볼록하게 형성된 스토퍼를 포함할 수 있다.
상기 차단부재는 알루미늄(Al) 소재의 금속일 수 있다.
상기 차단부재는 상기 일단부에서 상기 타단부까지 0.5mm ~ 10mm 길이의 범위를 형성하고, 둘레가 0.3πmm ~ 3πmm의 범위를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지를 제조하는 이차전지의 제조방법은 청구항 1에 따른 이차전지를 제조하는 이차전지의 제조방법에 있어서, 안전벤트의 중앙부와 상기 중앙부와 마주보는 전도부의 중앙부의 사이에 차단부재를 위치시키는 위치단계, 상기 차단부재의 일단부를 상기 안전벤트의 중앙부에 위치시키고 솔더링모재를 사용하여 레이저로 솔더링하는 제1 솔더링단계, 상기 차단부재의 타단부를 상기 전도부의 중앙부에 위치시키고 솔더링모재를 사용하여 레이저로 솔더링하는 제2 솔더링단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 솔더링단계는 상기 차단부재의 일단부를 상기 안전벤트의 중앙부에 형성된 설치홈에 결합한 상태로 상기 솔더링모재를 사용하여 상기 레이저로 솔더링할 수 있다.
상기 제2 솔더링단계는 상기 차단부재의 타단부를 상기 전도부의 중앙부에 형성된 설치홈에 결합한 상태로 상기 솔더링모재를 사용하여 상기 레이저로 솔더링할 수 있다.
상기 제1 솔더링단계 및 상기 제2 솔더링단계에서 상기 솔더링모재로 납을 사용하여 상기 레이저로 납을 녹여서 솔더링(납땜)할 수 있다.
본 발명에 따르면, 안전벤트와 전도부 사이를 전기적으로 연결하는 차단부재를 끊어 전류를 차단하기 때문에 단락압의 편차를 극소화하는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 차단부를 안전벤트와 전도부 각각에 결합할 시 솔더링, 금속접착제 등으로 결합할 수 있어 누수 또는 그을음 등과 같은 부작용을 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 이차전지의 탑캡 조립체를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 사시도이다.
도 3은 도 2를 A-A 선을 따라 절개하여 주요부를 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3의 내압이 상승하여 차단부재가 끊어지는 것을 도시한 사용상태도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 차단부재만을 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지의 주요부를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 제조 방법을 순서대로 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이차전지 및 그 이차전지의 제조방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 사시도이고, 도 3은 도 2를 A-A 선을 따라 절개하여 주요부를 도시한 단면도이다.
도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지는 전극조립체(1)를 내부에 수용하는 캔부재(10) 및 상기 캔부재(10)의 개구부(11)를 덮는 탑캡 조립체(100)를 포함하며, 상기 탑캡 조립체(100)는 상기 캔부재(3) 내부의 내압 증가 시 변형됨으로써 내부 가스를 외부로 배출하는 안전벤트(120), 상기 전극조립체(1)와 전기적으로 연결되는 전도부(130) 및 일단부는 상기 안전벤트(120)에 연결되고 타단부는 상기 전도부(130)에 연결되어 상기 안전벤트(120)와 상기 전도부(130)를 전기적으로 연결하되, 상기 안전벤트(120)의 변형 시 파단되어 전류를 차단시키는 차단부재(140)를 포함한다.
캔부재(10)는 원형 또는 각형 리튬이온 2차 전지에서 대략 위쪽이 개방된 형상을 가진 금속재질의 용기이며, 가볍고 부식에 대처가 용이한 알루미늄(Al) 또는 스틸(steel)에 니켈(Ni)을 도금한 소재일 수 있다.
그리고 캔부재(10)는 전극조립체와 전해액의 용기가 되고, 전극조립체(1)가 캔부재(10)의 개방된 상단, 즉 상단의 개구부(11)를 통해 캔부재(10)에 삽입된 뒤 캔부재(10) 상단의 개구부(11)는 탑캡 조립체(100)에 의해 봉해진다.
캔부재(10)와 탑캡 조립체(100)의 사이에 가스켓(30)이 설치될 수 있다.
가스켓은(30)은 캔부재(10)와 탑캡 조립체(100)의 사이를 절연하기 위해 비금속의 절연성 소재로 형성되고, 내측 둘레부가 탑캡 조립체(100)와 밀착되고 외측 둘레부는 캔부재(10)의 개구부(11)와 밀착될 수 있다.
그리고 캔부재(10)는 캔부재(10)의 개구부(11)를 봉하는 탑캡 조립체(100)를 고정하기 위해 캔부재(10)의 상단인 개구부 측 둘레를 절곡되게 벤딩(bending)하여 크림핑(crimping) 결합할 수 있다.
이때, 가스켓(30)은 캔부재(10)의 개구부(11)와 탑캡 조립체(100)의 사이에 설치되어 크림핑 결합에 의해 탑캡 조립체(100)와 함께 캔부재(10)에 압축 고정될 수 있다.
탑캡 조립체(100)는 외측에 외부와 전기적으로 연결하기 위한 양극단자부(110)가 형성되고, 양극단자부(110)의 하측에 안전벤트(120)가 형성되고, 안전벤트(120)의 하측에 전도부(130)가 설치될 수 있다.
안전벤트(120)는 캔부재(10) 내부의 압력이 증가하면 소정의 압력에서 캔부재의 외측으로 노치부(121)가 파단되어 캔부재(10) 내부의 가스를 캔부재(10)의 외부로 배출할 수 있다.
전도부(130)는 전극조립체(1)와 전기적으로 연결되고, 안전벤트(120)와는 이격되게 설치되되 차단부재(140)에 의해 안전벤트(120)와 전기적으로 연결될 수 있다.
차단부재(140)는 알루미늄(Al) 등의 소재일 수 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 와이어(wire) 형상일 수 있다.
차단부재(140)가 와이어 형상일 때 차단부재(140)가 연결된 상태에서 안전벤트(120)와 전도부(130)의 이격거리의 변화를 최대화 할 수 있는 장점이 있다.
안전벤트(120)의 중앙부와 전도부(130)의 중앙부는 서로마주보며, 각각의 중앙부에는 오목한 설치홈(150)이 형성될 수 있다.
차단부재(140)의 일단부는 안전벤트(120)의 중앙부에 형성된 설치홈(150)에 삽입 결합되고, 차단부재(140)의 타단부는 전도부(130)의 중앙부에 형성된 설치홈(150)에 삽입 결합될 수 있다.
차단부재(140)의 일단부는 안전벤트(120)의 설치홈(150)에 용접, 금속접착제, 솔더링(납땜) 중 어느 하나 이상에 의해 결합될 수 있고, 차단부재(140)의 타단부는 전도부(130)의 설치홈(150)에 용접, 금속접착제, 솔더링(납땜) 중 어느 하나 이상에 의해 결합될 수 있다.
도 4는 도 3의 내압이 상승하여 차단부재가 끊어지는 것을 도시한 사용상태도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지는 캔부재(3)의 내압 상승 시 안전벤트(120)가 변형되면 안전벤트(120)를 변형시키는 압력에 의해 차단부재(140)가 끊어져 전도부(130)와 안전벤트(120)와의 전기적 연결을 끊을 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 차단부재만을 도시한 정면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 차단부재(140)는 와이어 형상이며, 안전벤트(120)의 설치홈(150)에 삽입 결합되는 일단부(143a)와, 전도부(130)의 설치홈(150)에 삽입 결합되는 타단부(143b)와, 일단부(143a)와 타단부(143b)의 사이에 형성되어 안전벤트(120)의 변형 시 파단되는 파단부(145) 및 일단부(143a)와 파단부(145)와의 경계부와 타단부(143b)와 파단부(145)와의 경계부에 각각 볼록하게 형성되는 스토퍼(141)를 포함할 수 있다.
차단부재(140)는 양측에 형성된 스토퍼(141)를 기준으로 차단부재(140)의 바깥측의 단부만 설치홈(150)에 삽입되어 결합할 수 있다.
차단부재(140)의 일단부(143a)가 안전벤트(120)의 설치홈(150)에 삽입 결합된 상태에서 스토퍼(141)가 설치홈(150)의 외측 테두리부를 지지하여 차단부재(140)의 일단부(143a) 고정력을 강화하고, 차단부재(140)의 타단부(143b)가 전도부(130)의 설치홈(150)에 삽입 결합된 상태에서 스토퍼(141)가 설치홈(150)의 외측 테두리부를 지지하여 차단부재(140)의 타단부(143b) 고정력을 강화할 수 있다.
차단부재(140)는 알루미늄(Al) 등과 같은 소재의 금속일 수 있으며, 차단부재(140)의 일단부에서 타단부까지 0.5mm ~ 10mm 길이의 범위를 형성하는데, 차단부재(140)의 일단부에서 타단부까지 길이가 0.5mm 미만이면 차단부재(140)의 파단이 어려워 캔부재(3) 내부의 고압에 의해 이차전지의 파열 및 발화 등의 안전성의 문제가 있을 수 있고, 차단부재(140)의 일단부에서 타단부까지 길이가 10mm를 초과하면 안전벤트(120)가 파단되어도 차단부재(140)는 파단되지 않을 수 있는 문제점이 있다. 바람직하게 차단부재(140)는 일단부에서 타단부까지 1mm ~ 9mm 길이의 범위를 형성하는 것이 좋다. 또한, 차단부재(140)의 둘레는 0.3πmm ~ 3πmm의 범위를 형성하는데, 차단부재(140)의 둘레가 0.3πmm미만이면 차단부재(140)가 너무 쉽게 끊어질 수 있어 불량의 원인이 될 수 있고, 차단부재(140)의 둘레가 3πmm를 초과하면 내부의 고압에 의해 안전벤트(120)가 변형되어도 차단부재(140)는 끊어지지 않고 안전벤트(120)의 파단을 방해하여 이차전지의 안전성을 저해할 수 있는 문제점이 있다. 바람직하게 차단부재(140)의 둘레는 0.5πmm ~ 2πmm를 형성하는 것이 좋다.
이와 같이, 캔부재(3) 내부 가스의 압력에 의해 차단부재(140)가 끊어져 전도부(130)와 안전벤트(120)와의 전기적 연결을 끊기 때문에 알루미늄 소재인 차단부재(140)의 길이 및 둘레 등을 조절하여 전도부(130)와 안전벤트(120)와의 전기적 연결이 끊어지는 압력인 단락압을 일정하게 조절할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지의 주요부를 도시한 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지의 차단부재(140)는 스틱(stick) 형상일 수 있다.
차단부재(140)가 스틱 형상일 때 안전벤트(120)와 전도부(130)와의 이격 상태를 고정하여 안정적으로 유지 할 수 있는 장점이 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 이차전지의 제조방법을 상세히 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 제조 방법을 순서대로 도시한 흐름도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 제조방법은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지를 제조하는 방법으로서, 위치단계(S1), 제1 솔더링단계(S2) 및 제2 솔더링단계(S3)를 포함한다.
위치단계(S1)는 안전벤트(120)의 중앙부와 안전벤트(120)의 중앙부와 마주보는 전도부(130)의 중앙부의 사이에 차단부재(140)를 위치시키는 단계이다.
제1 솔더링단계(S2)는 차단부재(140)의 일단부를 안전벤트(120)의 중앙부에 위치시키고 솔더링모재를 사용하여 레이저로 솔더링(soldering)하는 단계이다.
제1 솔더링단계(S2)에서 차단부재(140)는 일단부(143a)를 안전벤트(120)의 중앙부에 오목하게 형성된 설치홈(150)에 삽입 결합한 상태에서 솔더링모재를 사용하여 레이저로 솔더링할 수 있다.
제2 솔더링단계(S3)는 차단부재(140)의 타단부(143b)를 전도부(130)의 중앙부에 위치시키고 솔더링모재를 사용하여 레이저로 솔더링하는 단계이다.
제2 솔더링단계(S2)에서 차단부재(140)는 타단부(143b)를 전도부(130)의 중앙부에 오목하게 형성된 설치홈(150)에 삽입 결합한 상태에서 솔더링모재를 사용하여 레이저로 솔더링할 수 있다.
제1 솔더링단계(S1)와 제2 솔더링단계(S2)에서 솔더링모재는 납 소재를 사용하며, 레이저로 납을 녹여 차단부재(140)의 일단부(143a)와 타단부(143b)를 각각 안전벤트(120)와 전도부(130)에 솔더링(납땜) 결합할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 안전벤트와 전도부 사이를 전기적으로 연결하는 차단부재를 끊어 전류를 차단하기 때문에 단락압의 편차를 극소화하는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 차단부를 안전벤트와 전도부 각각에 결합할 시 솔더링, 금속접착제 등으로 결합할 수 있어 누수 또는 그을음 등과 같은 부작용을 방지할 수 있다. 이 부분은 특히 용접을 하는 경우와 비교할 때, 더욱 차별화될 수 있는 특징일 수 있다. 용접과 달리 솔더링(납땜), 금속접착제를 통한 결합은 누수, 그을음을 방지시킬 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 이차전지 및 그 이차전지의 제조방법을 예시된 도면을 참고하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 실시가 가능하다.
1: 전극조립체
3: 캔부재
5: 개구부
100: 탑캡 조립체
120: 안전벤트
130: 전도부
140: 차단부재
141: 스토퍼
143a: 일단부
143b: 타단부
145: 파단부
150: 설치홈

Claims (14)

  1. 전극조립체(1)를 내부에 수용하는 캔부재(3) 및
    상기 캔부재(3)의 개구부(5)를 덮는 탑캡 조립체(100); 를 포함하며,
    상기 탑캡 조립체(100)는,
    상기 캔부재(3) 내부의 내압 증가 시 변형됨으로써 내부 가스를 외부로 배출하는 안전벤트(120);
    상기 전극조립체(1)와 전기적으로 연결되는 전도부(130); 및
    일단부는 상기 안전벤트(120)에 연결되고 타단부는 상기 전도부(130)에 연결되어 상기 안전벤트(120)와 상기 전도부(130)를 전기적으로 연결하되, 상기 안전벤트(120)의 변형 시 파단되어 전류를 차단시키는 차단부재(140); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 차단부재(140)는 와이어(wire) 또는 스틱(stick) 형상인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 안전벤트(120)와 상기 전도부(130)는 서로 이격되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 차단부재(140)의 일단부는 상기 안전벤트(120)와 용접, 금속접착제, 솔더링(납땜) 중 어느 하나 이상에 의해 결합되고, 상기 차단부재(140)의 타단부는 상기 전도부(130)와 용접, 금속접착제, 솔더링(납땜) 중 어느 하나 이상에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 차단부재(140)의 일단부는 상기 안전벤트(120)의 중앙부에 결합되고, 상기 차단부재(140)의 타단부는 상기 전도부(130)의 중앙부에 결합되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 안전벤트(120)와 상기 전도부(130)의 서로 마주보는 중앙부에 각각 오목한 설치홈(150)이 형성되고, 상기 차단부재(140)는 한 쌍의 상기 설치홈(150)에 결합되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 차단부재(140)의 양단부측 둘레부에 각각 볼록하게 스토퍼(141)가 형성되고, 상기 스토퍼(141)를 기준으로 상기 차단부재(140)의 바깥측의 단부만 상기 설치홈(150)에 삽입되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  8. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 차단부재(140)는,
    상기 안전벤트(120)와 결합되는 일단부(143a)와,
    상기 전도부(130)와 결합되는 타단부(143b)와,
    상기 일단부(143a)와 상기 타단부(143b)의 사이에 형성되어 상기 안전벤트(120)의 변형 시 파단되는 파단부(145) 및
    상기 일단부(143a)와 상기 타단부(143b)를 상기 파단부(145)와 구분하는 경계부에 볼록하게 형성된 스토퍼(141)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  9. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 차단부재(140)는 알루미늄(Al) 소재의 금속인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 차단부재(140)는 상기 일단부에서 상기 타단부까지 0.5mm ~ 10mm 길이의 범위를 형성하고, 둘레가 0.3πmm ~ 3πmm의 범위를 형성하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  11. 청구항 1에 따른 이차전지를 제조하는 이차전지의 제조방법에 있어서,
    안전벤트(120)의 중앙부와 상기 중앙부와 마주보는 전도부(130)의 중앙부의 사이에 차단부재(140)를 위치시키는 위치단계(S1);
    상기 차단부재(140)의 일단부를 상기 안전벤트(120)의 중앙부에 위치시키고 솔더링모재를 사용하여 레이저로 솔더링하는 제1 솔더링단계(S2);
    상기 차단부재(140)의 타단부를 상기 전도부(130)의 중앙부에 위치시키고 솔더링모재를 사용하여 레이저로 솔더링하는 제2 솔더링단계(S3); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 솔더링단계(S2)는 상기 차단부재(140)의 일단부를 상기 안전벤트(120)의 중앙부에 형성된 설치홈(150)에 결합한 상태로 상기 솔더링모재를 사용하여 상기 레이저로 솔더링하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 제2 솔더링단계(S3)는 상기 차단부재(140)의 타단부를 상기 전도부(130)의 중앙부에 형성된 설치홈(150)에 결합한 상태로 상기 솔더링모재를 사용하여 상기 레이저로 솔더링하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 솔더링단계(S2) 및 상기 제2 솔더링단계(S3)에서 상기 솔더링모재로 납을 사용하여 상기 레이저로 납을 녹여서 솔더링(납땜)하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH10154530A (ja) * 1996-11-21 1998-06-09 Ngk Insulators Ltd リチウム二次電池
KR20090046469A (ko) * 2007-11-06 2009-05-11 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 및 그 제조 방법
KR20100059964A (ko) * 2007-10-12 2010-06-04 도요타지도샤가부시키가이샤 밀폐형 전지
KR20150097042A (ko) * 2014-02-17 2015-08-26 주식회사 엘지화학 캡 어셈블리 및 이를 포함하는 원형전지

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10154530A (ja) * 1996-11-21 1998-06-09 Ngk Insulators Ltd リチウム二次電池
KR20100059964A (ko) * 2007-10-12 2010-06-04 도요타지도샤가부시키가이샤 밀폐형 전지
KR20090046469A (ko) * 2007-11-06 2009-05-11 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 및 그 제조 방법
KR20150097042A (ko) * 2014-02-17 2015-08-26 주식회사 엘지화학 캡 어셈블리 및 이를 포함하는 원형전지

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