KR20210006720A

KR20210006720A - 이차전지

Info

Publication number: KR20210006720A
Application number: KR1020190082690A
Authority: KR
Inventors: 이재영; 이소라
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2019-07-09
Filing date: 2019-07-09
Publication date: 2021-01-19

Abstract

본 발명은 이차전지에 관한 것으로서, 전극조립체; 상기 전극조립체를 수용하는 캔; 및 상기 캔과 상기 전극조립체 사이에 구비되고, 완충력을 가진 보호부를 포함하며, 상기 보호부는, 상기 캔의 내주면과 상기 전극조립체의 외주면 사이에 구비되고, 상기 캔의 측면에서 전달되는 충격을 완충하는 측부 보호부재; 및 상기 캔의 바닥면과 상기 전극조립체의 저면 사이에 구비되고, 상기 캔의 저면에서 전달되는 충격을 완충하는 하부 보호부재를 포함하고, 상기 측부 보호부재와 상기 하부 보호부재는 측부 결합수단에 의해 착탈 가능하게 서로 결합된다.

Description

이차전지{SECONDARY BATTERY}

본 발명은 이차전지에 관한 것이다. 특히 외부 충격으로부터 전극조립체를 안정적으로 보호할 수 있는 이차전지에 관한 것이다.

일반적으로, 이차전지는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리, 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하는 것으로서, 휴대폰, PDA, 노트북 컴퓨터 등의 소형 첨단 전자기기 분야에서 널리 사용되고 있다.

상기한 이차전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 코인형 이차전지, 원통형 이차전지, 각형 이차전지, 및 파우치형 이차전지로 분류되며, 상기 원통형 이차전지는 전극조립체, 상기 전극조립체를 수용하는 캔, 상기 캔의 개구부에 실장되는 캡조립체를 포함한다.

그러나 상기한 원통형 이차전지는 외주 충격이 가해질 경우 캔에 수용된 전극조립체에 충격력이 전달되면서 전극조립체가 훼손되거나 또는 변형되는 문제점이 있었다. 특히 전극조립체가 훼손되거나 또는 변형되면서 쇼트가 발생할 수 있는 문제점이 있었다.

특허공개번호 제10-2012-0060700호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명은 캔과 전극조립체 사이에 완충력을 가진 보호부를 포함하여 상기 캔으로부터 전달되는 충격력으로부터 전극조립체를 안정적으로 보호할 수 있는 이차전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이차전지는 전극조립체; 상기 전극조립체를 수용하는 캔; 및 상기 캔과 상기 전극조립체 사이에 구비되고, 완충력을 가진 보호부를 포함하며, 상기 보호부는, 상기 캔의 내주면과 상기 전극조립체의 외주면 사이에 구비되고, 상기 캔의 측면에서 전달되는 충격을 완충하는 측부 보호부재; 및 상기 캔의 바닥면과 상기 전극조립체의 저면 사이에 구비되고, 상기 캔의 저면에서 전달되는 충격을 완충하는 하부 보호부재를 포함하고, 상기 측부 보호부재와 상기 하부 보호부재는 측부 결합수단에 의해 착탈 가능하게 서로 결합될 수 있다.

상기 측부 결합수단은, 상기 측부 보호부재의 저면에 구비되는 측부 결합돌기와, 상기 하부 보호부재의 상면에 구비되고 상기 측부 결합돌기가 착탈 가능하게 결합되는 측부 결합홈을 포함할 수 있다.

상기 보호부는, 상기 전극조립체의 중앙에 형성된 권취중심에 삽입되고 상하방향으로 관통되는 중공이 형성되는 중앙부 보호부재를 더 포함하며, 상기 중앙부 보호부재와 상기 하부 보호부재는 중앙 결합수단에 의해 착탈 가능하게 서로 결합될 수 있다.

상기 중앙 결합수단은 상기 중앙부 보호부재의 저면에 구비되는 중앙 결합돌기와, 상기 하부 보호부재의 상면에 구비되고 상기 중앙 결합돌기가 착탈 가능하게 결합되는 중앙 결합홈을 포함할 수 있다.

상기 보호부는 폴리 에테르 술폰(PES: polyethersulfone) 또는 폴리페닐렌 셀파이드(PPS: Poly Phenylene Sulfide) 소재로 형성될 수 있다.

상기 보호부가 폴리페닐렌 셀파이드 소재로 형성되면, 유리섬유 또는 무기물을 더 포함할 수 있다.

상기 측부 보호부재의 외주면에는 완충력을 가진 보강부재를 더 포함하며, 상기 보강부재는 상기 측부 보호부재 보다 큰 완충력을 가질 수 있다.

상기 측부 보호부재는, 제1 보호링과 제2 보호링을 포함하고, 상기 제1 보호링과 상기 제2 보호링은, 2개 이상이 상기 캔의 내주면과 상기 전극조립체의 외주면 사이에 상하방향을 따라 교대로 적층될 수 있다.

상기 제1 보호링과 상기 제2 보호링은 상호 대응면에 각각 형성된 결합돌기와 결합돌기에 의해 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

상기 제2 보호링과 상기 제1 보호링은 서로 다른 크기로 형성될 수 있다.

상기 제1 보호링은 외주면 직경이 상기 제2 보호링의 외주면 보다 크게 형성되면서 상기 캔의 내주면에 지지되고, 상기 제2 보호링은 외주면 직경이 상기 제1 보호링의 외주면 보다 작게 형성되면서 상기 캔의 내주면에 지지되지 않을 수 있다.

상기 제1 보호링은 내주면 직경이 상기 제2 보호링의 내주면 보다 크게 형성되면서 상기 전극조립체의 외주면에 지지되지 않으며, 상기 제2 보호링은 내주면 직경이 상기 제1 보호링의 내주면 보다 작게 형성되면서 상기 전극조립체의 외주면에 지지될 수 있다.

상기 제1 보호링과 상기 제2 보호링은 서로 다른 강도를 가지되, 상기 제2 보호링은 상기 제1 보호링 보다 큰 강도를 가질 수 있다.

상기 제1 보호링 또는 상기 제2 보호링에는 전극조립체와 캔을 연결하는 복수개의 관통홀이 형성될 수 있다.

본 발명의 이차전지는 측부 보호부재, 하부 보호부재를 구비한 보호부를 포함하되, 상기 측부 보호부재와 상기 하부 보호부재는 측부 결합수단에 의해 서로 착탈 가능하게 서로 결합되는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 보호부를 용이하게 제작, 보관 및 설치할 수 있고, 이에 따라 작업의 편의성과 효율성을 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 이차전지에서 측부 결합수단은 측부 결합돌기와 측부 결합홈을 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 측부 보호부재와 하부 보호부재의 결합구조를 단순화하여 설치작업의 효율성을 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 이차전지에서 보호부는 전극조립체의 권심에 삽입되는 중앙부 보호부재를 더 포함하되, 상기 중앙부 보호부재와 하부 보호부재는 서로 착탈 가능하게 결합되는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 보호부를 용이하게 제작, 보관 및 설치할 수 있고, 이에 따라 작업의 편의성과 효율성을 높일 수 있다.

정리하면, 측부 보호부재와 하부 보호부재, 중앙부 보호부재와 하부 보호부재는 서로 착탈 가능하게 결합되는 구조를 가지며, 이와 같은 구조를 통해 제작, 운반, 보관 및 설치의 용이성을 높일 수 있다.

특히 본 발명의 이차전지에서 측부 보호부재, 하부 보호부재 및 중앙부 보호부재는 완충력 또는 강도가 서로 다른 소재로 형성되는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 사용의 효율성을 크게 높일 수 있다. 일례로, 측부 보호부재는 완충력이 높은 소재로 형성하고, 하부 보호부재는 절연성이 높은 소재로 형성하며, 중앙부 보호부재는 강도가 높고 내열성을 가진 소재로 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 이차전지에서 측부 보호부재는 외주면에 완충력을 가진 보강부재를 더 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 캔으로부터 전달되는 충격력을 안정적으로 완충할 수 있고, 그 결과 전극조립체의 훼손 및 변형을 크게 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 이차전지에서 보호부의 측부 보호부재는 제1 및 제2 보호링이 교대로 배열되는 구조를 가지되, 상기 제1 및 제2 보호링은 서로 다른 크기로 형성되는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 다양한 크기를 가진 이차전지에 호환성 있게 적용할 수 있고, 특히 캔으로부터 전달되는 충격력을 보다 안정적으로 완충할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지의 보호부를 도시한 분리사시도.
도 3은 도 2의 단면도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지의 보호부를 도시한 분리사시도.
도 5는 도 4의 단면도.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지의 보호부에서 측부 보호부재의 다른 실시예를 나타낸 단면도.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지의 보호부를 도시한 단면도.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차전지의 보호부에서 제1 고정편을 도시한 사시도.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차전지의 보호부에서 제2 고정편을 도시한 단면도.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

[제1 실시예에 따른 이차전지]

본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지는 도 1에 도시되어 있는 것과 같이, 전극조립체(10), 전극조립체(10)를 수용하는 캔(20), 캔(20)의 개구부에 실장되는 캡조립체(30)을 포함한다.

여기서 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지는 도 2 및 도 3에 도시되어 있는 것과 같이, 상기 캔(20)과 상기 전극조립체(10) 사이를 완충하는 보호부(100)를 포함하며, 상기 보호부(100)는 상기 캔(20)과 상기 전극조립체(10) 사이에 구비되고 완충력을 가진 소재로 형성된다.

즉, 상기 보호부(100)는 상기 캔(20)으로부터 전달되는 충격력이 그래도 상기 전극조립체(10)에 전달되지 않도록 완충하며, 이에 따라 전극조립체(10)의 훼손, 변형 및 쇼트 발생을 방지한다.

이례로, 상기 보호부(100)는 상기 캔(20)의 측부로부터 전달되는 충격력을 완충하는 측부 보호부재(110)와, 상기 캔(20)의 하부로부터 전달되는 충격력을 완충하는 하부 보호부재(120)를 포함한다.

측부 보호부재 및 하부 보호부재

상기 측부 보호부재(110)는 상기 캔(20)의 내주면과 상기 전극조립체(10)의 외주면 사이에 구비되어 상기 캔(20)의 측면에서 전달되는 충격을 완충 또는 흡수한다. 특히 측부 보호부재(110)는 전극조립체(10)의 외주면을 감싸는 형태인 원통형태를 가지며, 이에 따라 상기 캔(20)의 외주면 전체로부터 전달되는 충격을 효과적으로 완충할 수 있다.

한편, 상기 측부 보호부재(110)는 상기 캔(20)의 내주면에 접착되지 않고, 0.5~3.0mm 이격되게 구비될 수 있으며, 이에 따라 측부 보호부재(110)와 상기 캔(20)의 내주면 사이의 공간을 통해 캔(20)으로부터 전달되는 충격을 1차로 감소시킨 후, 상기 측부 보호부재(110)에 전달되게 유도할 수 있다. 여기서 측부 보호부재(110)는 연결돌기에 의해 캔(20)의 내주면으로부터 이격될 수 있고, 상기 연결돌기는 측면 보호부재(110) 표면 전체에 복수개가 구비되면서 측면 보호부재(110) 전체를 캔(20)의 내주면으로부터 이격시킬 수 있다.

상기 하부 보호부재(120)는 상기 캔(20)의 바닥면과 상기 전극조립체(10)의 저면 사이에 구비되고, 상기 캔(20)의 저면에서 전달되는 충격을 완충한다. 특히 하부 보호부재(120)는 전극조립체(10)의 저면 전체를 커버하는 크기를 가지며, 이에 따라 상기 캔(20)의 하부로부터 전극조립체(10)에 전달되는 충격을 효과적으로 완충할 수 있다.

한편, 상기 측부 보호부재(110)와 상기 하부 보호부재(120)는 측부 결합수단에 의해 착탈 가능하게 서로 결합된다. 즉, 상기 측부 보호부재(110)와 상기 하부 보호부재(120)는 측부 결합수단에 의해 쉽게 결합할 수도 있고, 쉽게 분리시킬 수 있으며, 이에 따라 제작, 보관, 이동 및 설치의 용이성을 얻을 수 있다.

여기서 상기 측부 결합수단은 상기 측부 보호부재(110)의 저면에 구비되는 하나 이상의 측부 결합돌기(111)와, 상기 하부 보호부재(120)의 상면에 구비되고 하나 이상의 상기 측부 결합돌기(111)가 착탈 가능하게 결합되는 하나 이상의 측부 결합홈(121)을 포함한다. 즉, 상기 측부 결합수단은 측부 결합돌기(111)와 측부 결합홈(121)의 결합력을 통해 상기 측부 보호부재(110)와 상기 하부 보호부재(120)를 레고 블록 같이 결합하거나 또는 분리시킬 수 있다.

특히, 상기 측부 결합홈(121)은 상기 하부 보호부재(120)의 저면까지 관통되게 형성되고, 상기 측부 결합돌기(111)는 상기 측부 결합홈(121)의 저면까지 결합되며, 이에 따라 측부 결합돌기(111)와 측부 결합홈(121)의 결합력을 높일 수 있다.

여기서 상호 대응하는 상기 측부 결합돌기(111)의 측면과 상기 측부 결합홈(121)의 벽면에는 불규칙한 요철이 형성되며, 이에 따라 상기 측부 결합돌기(111)와 상기 측부 결합홈(121)의 마찰력을 높일 수 있고, 그 결과 측부 결합돌기(111)와 측부 결합홈(121)의 결합력을 높일 수 있다.

한편, 상기 측부 결합수단은 측부 결합돌기(111)와 측부 결합홈(121)이 의도하지 않는 외력에 의해 분리되지 않도록 결합력을 높이기 위해 접착층을 더 포함할 수 있으며, 상기 접착층은 상기 측부 결합돌기(111)와 측부 결합홈(121) 사이에 도포되면서 상기 측부 결합돌기(111)와 측부 결합홈(121)의 결합력을 높일 수 있다.

이와 같은 구성을 가진 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지는 측부 보호부재(110)와 하부 보호부재(120)를 구비한 보호부(100)를 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 캔(20)에서 전극조립체(10)로 전달되는 충격을 효과적으로 완충 및 흡수할 수 있고, 특히 보호부를 캔(20)과 전극조립체(10) 사이에 간편하게 설치할 수 있다.

중앙부 보호부재

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지는 전극조립체(10)의 권취 중심 부분이 변형되는 것을 방지하는 중앙부 보호부재(130)를 더 포함한다.

상기 중앙부 보호부재(130)는 상기 전극조립체(10)의 중앙에 형성된 권취중심에 삽입되고 상하방향으로 관통되는 중공이 형성된다. 이에 따라 상기 중앙부 보호부재(130)는 전극조립체(10)의 권취 중심 부분이 변경되지 않게 지지하며, 그 결과 전극조립체(10)의 쇼트 발생을 방지할 수 있다.

특히 상기 중앙부 보호부재(130)와 하부 보호부재(120)는 중앙 결합수단에 의해 착탈 가능하게 서로 결합되며, 이에 따라 상기 중앙부 보호부재(130)와 하부 보호부재(120)를 용이하게 결합하거나 또는 분리시킬 수 있다.

즉, 상기 중앙 결합수단은 상기 중앙부 보호부재(130)의 저면에 구비되는 중앙 결합돌기(131)와, 상기 하부 보호부재(120)의 상면에 구비되고 상기 중앙 결합돌기(131)가 착탈 가능하게 결합되는 중앙 결합홈(122)을 포함한다.

즉, 상기 중앙 결합수단은 상기 중앙 결합돌기(131)와 중앙 결합홈(122)의 결합력을 통해 상기 중앙부 보호부재(130)와 상기 하부 보호부재(120)를 레고 블록과 같이 결합하거나 또는 분리시킬 수 있다.

특히, 상기 중앙 결합홈(122)은 하부 보호부재(120)의 저면까지 관통되게 형성되고, 중앙 결합돌기(131)는 상기 중앙 결합홈(122)의 저면까지 결합되며, 이에 따라 중앙 결합돌기(131)와 중앙 결합홈(122)의 결합력을 높일 수 있다.

한편, 중앙부 보호부재(130)는 실리콘(Si)으로 형성되며, 이에 따라 전극조립체(10)의 권심 부분 변형을 크게 방지할 수 있다.

이와 같은 구성을 가진 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지는 중앙부 보호부재(130)를 더 포함하되, 상기 중앙부 보호부재(130)는 하부 보호부재(120)와 상호 결합되는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 전극조립체의 권심 부분을 안정적으로 지지할 수 있고, 그 결과 전극조립체가 훼손되는 것을 크게 방지할 수 있다.

한편, 상기 보호부(100)는 폴리 에테르 술폰(PES: polyethersulfone) 또는 폴리페닐렌 셀파이드(PPS: Poly Phenylene Sulfide) 소재로 형성될 수 있다.

여기서 폴리 에테르 술폰은 열 저항능력이 뛰어난 열가소성 고분자 화합물로서 특수 엔지니어링 플라스틱으로 분류되는 것으로, 열저항, 난연성, 투명도가 뛰어나며, 무게가 가벼운 특성을 가진다. 이에 따라 고온에 의해 보호부(100)가 변형되거나 훼손되는 것을 크게 방지할 수 있다. 상기 폴리페닐렌 셀파이드는 섭씨 250도에서 견딜 정도로 열에 강하고, 가공도 쉬우며, 강도도 높아 부품 소재로, 특히 유리섬유 또는 무기물을 첨가하여 강도 및 열저항성을 크게 높일 수 있다. 한편 유리섬유의 첨가를 통해 내열성, 내구성, 흡음성, 전기 절연성을 높일 수 있고, 무기물의 첨가를 통해 내열성을 높일 수 있다.

한편, 상기 보호부(100)는 측부 보호부재(110), 하부 보호부재(120) 및 중앙부 보호부재(130)를 서로 다른 소재로 형성할 수 있고, 또는 두개는 동일한 소재로 형성하고 나머지 하나는 다른 소재로 형성할 수 있다. 즉, 측부 보호부재(110), 하부 보호부재(120) 및 중앙부 보호부재(130)는 서로 다른 소재로 형성하거나, 또는 측부 보호부재(110) 및 중앙부 보호부재(130)는 동일한 소재로, 하부 보호부재(120)는 다른 소재로 형성할 수 있다.

일례로, 측부 보호부재(110)는 폴리 에테르 술폰 소재로 형성하고, 하부 보호부재(120)와 중앙부 보호부재(130)는 폴리페닐렌 셀파이드로 형성한다.

이에 따라 상기 보호부(100)는 측부 보호부재(110), 하부 보호부재(120) 및 중앙부 보호부재(130)의 소재를 다르게 적용하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 전극조립체(10)를 보다 안정적으로 보호할 수 있다.

보강부재

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지는 측부 보호부재(110)의 외주면에 구비되고 완충력을 가진 보강부재(140)를 더 포함한다.

상기 보강부재(140)는 측부 보호부재(110)의 외주면에 부착되고, 상기 측부 보호부재(110) 보다 완충력을 가진 소재로 형성된다. 이에 따라 캔(20)으로부터 전달되는 충격을 1차로 완충한 후 측부 보호부재(110)에 전달함에 따라 이에 따라 측부 보호부재(110)는 캔(20)으로부터 전달되는 충격을 보다 효과적으로 완충 및 흡수할 수 있다.

따라서 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지는 보호부(100)를 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 전극조립체를 보다 안정적으로 보호할 수 있다.

이하, 본 발명의 다른 실시예를 설명함에 있어 전술한 실시예와 동일한 구성을 가진 구성에 대해서는 동일한 구성부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다.

[본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지]

본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지는 도 4 내지 도 6에 도시되어 있는 것과 같이, 전극조립체(10), 캔(20), 캡조립체(30) 및 보호부(100)를 포함하고, 상기 보호부(100)는 측부 보호부재(110)를 포함한다.

여기서 상기 측부 보호부재(110)는, 제1 보호링(115)과 제2 보호링(116)을 포함하고, 상기 제1 보호링(115)과 상기 제2 보호링(116)은 2개 이상이 상기 캔(20)의 내주면과 상기 전극조립체(10)의 외주면 사이에 도 5에서 보았을 때 상하방향을 따라 교대로 적층된다. 일례로, 2개 이상의 상기 제1 보호링(115)과 2개 이상의 상기 제2 보호링(116)은 전극조립체(10)와 캔(20)의 길이방향을 따라 교대로 적층된다.

이와 같은 구조를 가진 측부 보호부재(110)는 전극조립체(10)와 캔(20)의 길이에 맞게 길이 조절이 가능하며, 그 결과 호환성을 크게 높일 수 있다.

특히 상기 제1 보호링(115)과 상기 제2 보호링(116)은 상호 대응면에 각각 형성된 결합돌기와 결합홈에 의해 착탈 가능하게 결합된다.

즉, 상기 제1 보호링(115)은 저면에 제1 결합돌기(115a)를 형성하고 상면에 제1 결합홈(115b)을 형성한다. 상기 제2 보호링(116)은 저면에 제1 보호링(115a)의 제1 결합홈(115b)에 결합되는 제2 결합돌기(116a)를 형성하고, 상면에 제1 보호링(115a)의 제1 결합돌기(115a)가 결합되게 제2 결합홈(116b)을 형성한다.

여기서 최하단에 적층된 제1 보호링(115) 또는 제2 보호링(116)의 결합돌기는 앞에서 설명한 측부 결합돌기(111)이며, 하부 결합홈에 결합된다.

이에 따라 상하방향으로 적층되는 상기 제1 보호링(115)과 상기 제2 보호링(116)을 레고 블록과 같이 조립 및 분리할 수 있으며, 그 결과 사용의 효율성을 높일 수 있다.

한편, 상기 제1 보호링(115)과 상기 제2 보호링(116)은 서로 다른 크기로 형성되며, 이에 따라 불규칙한 형태를 가진 캔(20) 또는 전극조립체(10)에 적용하여 사용할 수 있다. 즉, 상기 제2 보호링(116)은 상기 제1 보호링(115) 보다 작은 크기를 가지며, 이에 따라 상기 제2 보호링(116)를 2개 이상 연속 결합하여 두께가 얇은 캔 부분에 적용할 수 있고, 상기 제1 보호링(115)을 2개 이상 연속 결합하여 두께가 두꺼운 캔 부분에 적용 할 수도 있다.

한편, 상기 제1 보호링(115)은 외주면 직경이 상기 제2 보호링(116)의 외주면 보다 크게 형성되면서 상기 캔(20)의 내주면에 지지되고, 상기 제2 보호링(116)은 외주면 직경이 상기 제1 보호링(115)의 외주면 보다 작게 형성되면서 상기 캔(20)의 내주면에 지지되지 않게 형성할 수 있다. 이에 따라 캔(20)과 측부 보호부재(110)의 밀착면적, 즉 충격이 전달되는 면적을 크게 줄일 수 있고, 그 결과 캔(20)으로부터 전달되는 충격력을 보다 효과적으로 완충할 수 있다.

한편, 상기 제1 보호링(115)은 내주면 직경이 상기 제2 보호링(116)의 내주면 보다 크게 형성되면서 상기 전극조립체(10)의 외주면에 지지되지 않고, 상기 제2 보호링(116)은 내주면 직경이 상기 제1 보호링(115)의 내주면 보다 작게 형성되면서 상기 전극조립체(10)의 외주면에 지지된다. 이에 따라 전극조립체(10)와 측부 보호부재(110)의 밀착 면적, 즉 충격이 전달되는 면적을 크게 줄일 수 있고, 그 결과 측부 보호부재(110)로부터 전극조립체(10)로 전달되는 충격력을 크게 감소시킬 수 있다.

특히 상기와 같은 구조를 통해 캔(20)에서 전달되는 충격력을 제1 보호링(115)과 제2 보호링(116)을 거쳐 전극조립체(10)에 전달되게 유도할 수 있다. 이에 따라 캔(20)으로부터 전달되는 충격력이 측부 보호부재(110)에 체류하는 시간을 증대시킬 수 있어 캔(20)으로부터 전달되는 충격력을 보다 효과적으로 완충 및 흡수할 수 있다.

한편, 상기 제1 보호링(115)과 상기 제2 보호링(116)은 서로 다른 강도를 가지되, 상기 제2 보호링(116)은 상기 제1 보호링(115) 보다 큰 강도를 가진다. 즉, 캔(20)에 지지되는 상기 제1 보호링(115)는 완충력을 높여서 캔(20)으로부터 전달되는 충격력을 효과적으로 완충 및 흡수하고, 전극조립체(10)를 지지하는 상기 제2 보호링(116)은 상기 제1 보호링(115) 보다 강도가 높은 소재를 사용하여 전극조립체(10)의 변형을 방지한다.

한편, 상기 제1 보호링(115)과 상기 제2 보호링(116)의 외주면에는 보강부재(140)가 더 포함되며, 보강부재(140)를 통해 상기 제1 보호링(115)과 상기 제2 보호링(116)의 완충력을 크게 높일 수 있다.

따라서 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지는 제1 보호링(115)과 제2 보호링(116)을 구비한 측부 보호부재(110)를 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 사용의 편의성, 호환성 및 완충력을 높일 수 있다.

[본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지]

본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지는 도 7에 도시되어 있는 것과 같이, 제1 보호링(115) 또는 상기 제2 보호링(116)에 전극조립체(10)와 캔(20)을 연결하는 복수개의 관통홀(115c)(116c)이 형성되며, 상기 복수개의 관통홀(115c)(116c)는 캔(20) 내부에 수용된 전해액이 통과하면서 전극조립체(10)의 전해액 함침력을 높인다.

[본 발명의 제4 실시예에 따른 이차전지]

본 발명의 제4 실시예에 따른 이차전지는 도 8 및 도 9에 도시되어 있는 것과 같이, 측부 보호부재(110)와 하부 보호부재(120) 및 중앙부 보호부재(130)를 구비한 보호부(100)를 포함한다.

상기 측부 보호부재(110)와 하부 보호부재(120)를 서로 착탈 가능하게 결합하는 측부 결합수단을 포함하되, 상기 측부 결합수단은 측부 결합돌기(111)와 측부 결합홈(121)을 포함한다.

여기서 측부 결합수단은 측부 결합돌기(111)와 측부 결합홈(121)의 결합력을 높이기 위한 제1 고정편(112)을 더 포함하며, 상기 제1 고정편(112)은 하부 보호부재(120)의 저면으로 노출된 상기 측부 결합돌기(111)에 결합되는 고정돌기(112a)와 상기 하부 보호부재(120)의 저면에 지지되는 지지판(112b)을 포함한다. 즉, 상기 측부 결합수단은 제1 고정편(112)을 통해 측부 결합돌기(111)와 측부 결합홈(121)의 결합력을 크게 높일 수 있다. 한편, 상기 고정돌기(112a)는 상기 측부 결합돌기(111)에 나사 결합된다.

한편, 하부 보호부재(120) 및 중앙부 보호부재(130)를 서로 착탈 가능하게 결합하는 중앙 결합수단을 포함하되, 상기 중앙 결합수단은 중앙 결합돌기(131)와 중앙 결합홈(122)를 포함한다.

여기서 상기 중앙 결합수단은 중앙 결합돌기(131)와 중앙 결합홈(122)의 결합력을 높이기 위한 제2 고정편(132)을 더 포함하며, 상기 제2 고정편(132)은 하부 보호부재(120)의 저면으로 노출된 상기 중앙 결합돌기(131)에 결합되는 고정돌기(132a)와, 상기 하부 보호부재(120)의 저면에 지지되는 지지판(132b)을 포함한다. 이에 따라 측부 결합돌기(111)와 측부 결합홈(121)의 결합력을 크게 높일 수 있다.

따라서 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차전지는 제1 및 제2 고정편을 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 상기 측부 보호부재(110)와 하부 보호부재(120), 하부 보호부재(120)와 중앙부 보호부재(130)의 결합력을 크게 높일 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 다양한 실시 형태가 가능하다.

10: 전극조립체
20: 캔
30: 캡조립체
100: 보호부
110: 측부 보호부재
111: 측부 결합돌기
112: 제1 고정편
120: 하부 보호부재
121: 측부 결합홈
122: 중앙 결합홈
130: 중앙부 보호부재
131: 중앙 결합돌기
132: 제2 고정편

Claims

전극조립체;
상기 전극조립체를 수용하는 캔; 및
상기 캔과 상기 전극조립체 사이에 구비되고, 완충력을 가진 보호부를 포함하며,
상기 보호부는,
상기 캔의 내주면과 상기 전극조립체의 외주면 사이에 구비되고, 상기 캔의 측면에서 전달되는 충격을 완충하는 측부 보호부재; 및
상기 캔의 바닥면과 상기 전극조립체의 저면 사이에 구비되고, 상기 캔의 저면에서 전달되는 충격을 완충하는 하부 보호부재를 포함하고,
상기 측부 보호부재와 상기 하부 보호부재는 측부 결합수단에 의해 착탈 가능하게 서로 결합되는 이차전지.
청구항 1에 있어서,
상기 측부 결합수단은, 상기 측부 보호부재의 저면에 구비되는 측부 결합돌기와, 상기 하부 보호부재의 상면에 구비되고 상기 측부 결합돌기가 착탈 가능하게 결합되는 측부 결합홈을 포함하는 이차전지.
청구항 1에 있어서,
상기 보호부는, 상기 전극조립체의 중앙에 형성된 권취중심에 삽입되고 상하방향으로 관통되는 중공이 형성되는 중앙부 보호부재를 더 포함하며,
상기 중앙부 보호부재와 상기 하부 보호부재는 중앙 결합수단에 의해 착탈 가능하게 서로 결합되는 이차전지.
청구항 3에 있어서,
상기 중앙 결합수단은 상기 중앙부 보호부재의 저면에 구비되는 중앙 결합돌기와, 상기 하부 보호부재의 상면에 구비되고 상기 중앙 결합돌기가 착탈 가능하게 결합되는 중앙 결합홈을 포함하는 이차전지.
청구항 1에 있어서,
상기 보호부는 폴리 에테르 술폰(PES: polyethersulfone) 또는 폴리페닐렌 셀파이드(PPS: Poly Phenylene Sulfide) 소재로 형성되는 이차전지.
청구항 5에 있어서,
상기 보호부가 폴리페닐렌 셀파이드 소재로 형성되면, 유리섬유 또는 무기물을 더 포함하는 이차전지.
청구항 1에 있어서,
상기 측부 보호부재의 외주면에는 완충력을 가진 보강부재를 더 포함하며,
상기 보강부재는 상기 측부 보호부재 보다 큰 완충력을 가지는 이차전지.
청구항 1에 있어서,
상기 측부 보호부재는, 제1 보호링과 제2 보호링을 포함하고,
상기 제1 보호링과 상기 제2 보호링은, 2개 이상이 상기 캔의 내주면과 상기 전극조립체의 외주면 사이에 상하방향을 따라 교대로 적층되는 이차전지.
청구항 8에 있어서,
상기 제1 보호링과 상기 제2 보호링은 상호 대응면에 각각 형성된 결합돌기와 결합돌기에 의해 착탈 가능하게 결합되는 이차전지.
청구항 9에 있어서,
상기 제2 보호링과 상기 제1 보호링은 서로 다른 크기로 형성되는 이차전지.
청구항 10에 있어서,
상기 제1 보호링은 외주면 직경이 상기 제2 보호링의 외주면 보다 크게 형성되면서 상기 캔의 내주면에 지지되고,
상기 제2 보호링은 외주면 직경이 상기 제1 보호링의 외주면 보다 작게 형성되면서 상기 캔의 내주면에 지지되지 않는 이차전지.
청구항 10에 있어서,
상기 제1 보호링은 내주면 직경이 상기 제2 보호링의 내주면 보다 크게 형성되면서 상기 전극조립체의 외주면에 지지되지 않으며,
상기 제2 보호링은 내주면 직경이 상기 제1 보호링의 내주면 보다 작게 형성되면서 상기 전극조립체의 외주면에 지지되는 이차전지.
청구항 9에 있어서,
상기 제1 보호링과 상기 제2 보호링은 서로 다른 강도를 가지되, 상기 제2 보호링은 상기 제1 보호링 보다 큰 강도를 가지는 이차전지.
청구항 8에 있어서,
상기 제1 보호링 또는 상기 제2 보호링에는 전극조립체와 캔을 연결하는 복수개의 관통홀이 형성되는 이차전지.