KR20230074014A - 이차 전지 및 배터리 팩 - Google Patents

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KR20230074014A
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bent
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황동성
진승균
임혜진
김민우
박정호
신항수
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

본 발명은 전극 조립체; 일면이 개구되고 내부에 상기 전극 조립체가 수납되는 케이스; 상기 케이스의 개구에 결합되는 벤트 및 상기 전극 조립체와 전기적으로 연결되는 제1 집전 플레이트를 포함하고, 상기 제1 집전 플레이트는 상기 케이스 및 상기 벤트 중 어느 하나 이상과 용접되어 전기적으로 연결되는 것인 이차전지에 관한 것이다.

Description

이차 전지 및 배터리 팩{SECONDARY BATTERY AND BATTERY PACK}
본 출원은 2021년 11월 19일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2021-0160477호 및 2022년 10월 17일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2022-0133231호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 발명은 이차 전지에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 이차 전지가 에너지를 구현하는 공간을 극대화한 이차 전지에 관한 것이다.
일반적으로 이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하며, 이러한 이차전지는 폰, 노트북 컴퓨터 및 캠코더 등의 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있다.
이차 전지는 일면을 압착기로 압착하여 내부 단락을 측정하는 안정성 테스트를 거쳐 안정성을 확보할 수 있다.
이차 전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체(또는 전지 조립체)가 원통형 또는 각형의 금속 케이스에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다.
또한, 전지케이스에 내장되는 전극조립체는 양극/분리막/음극의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자로서, 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 폴딩형 전극조립체(젤리-롤)과, 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형 전극조립체로 분류된다. 그 중, 젤리-롤은 제조가 용이하고 중량당 에너지 밀도가 높은 장점을 가지고 있다.
종래 이차 전지는 케이스의 비딩(Beading)부 및 크림핑(Crimping)부 구조를 포함하고 있어 비딩부 및 크림핑부의 폭과 높이 등 물리적으로 차지하는 공간에 의해 에너지를 구현하는 케이스의 내부 공간이 제한적인 문제가 있었다.
한국등록공보 제10-0551039호
전술한 종래기술의 문제점에 착안하여, 본 발명은 이차 전지가 에너지를 구현하는 공간을 극대화한 이차 전지를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시상태는 전극 조립체; 일면이 개구되고 내부에 상기 전극 조립체가 수납되는 케이스; 상기 케이스의 개구에 결합되는 벤트 및 상기 전극 조립체와 전기적으로 연결되는 제1 집전 플레이트를 포함하고, 상기 제1 집전 플레이트는 상기 케이스 및 상기 벤트 중 어느 하나 이상과 용접되어 전기적으로 연결되는 것인 이차전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 상기 제1 집전 플레이트와 상기 케이스가 용접되는 제1 용접부 및 상기 제1 집전 플레이트와 상기 벤트가 용접되는 제3 용접부를 포함하는 이차전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 상기 제1 용접부 및 상기 제3 용접부는 상기 벤트의 외측면 둘레를 따라 위치되는 것인 이차전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 상기 벤트의 지름은 상기 케이스의 내벽 지름 보다 작은 것인 이차전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 상기 제1 집전 플레이트와 상기 케이스가 용접되는 제1 용접부 및 상기 케이스와 상기 벤트가 용접되는 제2 용접부를 포함하는 이차전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 상기 제1 용접부 및 상기 제2 용접부는 상기 케이스 내벽 둘레를 따라 위치되는 것인 이차전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 상기 벤트의 지름은 상기 케이스 내벽 지름 보다 작은 것인 이차전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 상기 케이스는 상기 개구와 인접하고 제1 케이스 두께를 갖는 제1 케이스 및 상기 제1 케이스 보다 두께가 두꺼운 제2 케이스 두께를 갖는 제2 케이스를 포함하고, 상기 제2 케이스 두께는 상기 제1 케이스 두께의 3배 이하인 것인 이차전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 상기 제1 케이스의 길이는 상기 케이스 전체 길이 100%를 기준으로 5% 이하의 길이인 것인 이차전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 상기 벤트는 중심에서 외부 방향으로 제1 벤트 두께를 갖는 제1 벤트 및 상기 제1 벤트 두께 보다 얇은 제2 벤트 두께를 갖는 제2 벤트를 포함하고, 상기 제1 벤트 두께는 상기 제2 벤트 두께의 3배 이하인 것인 이차전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 상기 케이스와 상기 벤트의 접촉면이 용접되는 제2 용접부 및 상기 제1 집전 플레이트와 상기 벤트의 접촉면이 용접되는 제3 용접부를 포함하는 것인 이차전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 상기 제2 용접부는 상기 벤트의 둘레를 따라 위치되고, 상기 제3 용접부는 상기 벤트 하면의 둘레를 따라 위치되는 것인 이차전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 상기 케이스는 상기 개구와 인접하고 제1 두께를 갖는 제1 케이스 및 상기 제1 케이스 보다 두께가 두꺼운 제2 케이스를 포함하고, 상기 제2 케이스 두께는 상기 제1 케이스 두께의 3배 이하인 것인 이차전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 상기 제1 케이스의 길이는 상기 케이스 전체 길이 100%를 기준으로 5% 이하의 길이인 것인 이차전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 상기 벤트는 중심에서 외부 방향으로 제1 벤트 두께를 갖는 제1 벤트 및 상기 제1 벤트 두께 보다 얇은 제2 벤트 두께를 갖는 제2 벤트를 포함하고, 상기 제1 벤트 두께는 상기 제2 벤트 두께의 3배 이하인 것인 이차전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 상기 벤트의 지름은 상기 케이스 내벽의 지름 보다 작은 것인 이차전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 상기 제1 집전 플레이트는 한 번 이상 굽어져 단부가 상기 개구 방향, 상기 제1 집전 플레이트의 외부 방향 및 상기 제1 집전 플레이트의 중심 방향 중 어느 하나를 향하게 위치되는 것인 이차전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 상기 제1 집전 플레이트는 상기 벤트와 수평한 평탄부 및 상기 평탄부와 소정의 각이 형성되도록 굽어진 절곡부를 포함하는 것인 이차전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 상기 절곡부는 상기 케이스의 내벽과 수평한 것인 포함하는 것인 이차전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 상기 절곡부는 상기 평탄부와 소정의 각이 형성되도록 굽어진 제1 절곡부 및 상기 제1 절곡부와 소정의 각이 형성되도록 굽어진 제2 절곡부를 포함하는 것인 이차전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 상기 이차전지를 포함하는 것인 배터리 팩을 제공한다.
본 발명의 실시상태에 따른 이차 전지는 이차 전지가 에너지를 구현하는 공간을 극대화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 이차 전지를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시상태에 따른 이차 전지를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시상태에 따른 이차 전지를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시상태에 따른 케이스, 벤트 및 제1 집전 플레이트의 접촉면을 확대한 확대도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시상태에 따른 벤트와 제1 집전 플레이트의 용접 부분을 확대한 확대도이다.
도 6(a)는 본 발명의 일 실시상태에 따른 제1 집전 플레이트를 도시한 사시도이고, 도 6(b)는 본 발명의 다른 실시상태에 따른 제1 집전 플레이트를 도시한 사시도이고, 도 6(c)는 본 발명의 또 다른 실시상태에 따른 제1 집전 플레이트를 도시한 사시도이고, 도 6(d)는 본 발명의 또 다른 실시상태에 따른 제1 집전 플레이트를 도시한 사시도이고, 도 6(e)는 본 발명의 또 다른 실시상태에 따른 제1 집전 플레이트를 도시한 사시도이고, 도 6(f)는 본 발명의 또 다른 실시상태에 따른 제1 집전 플레이트를 도시한 사시도이다.
본 발명에 대한 상세한 설명은 당 업계의 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 완전하게 설명하기 위한 것이다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 하거나, 어떤 구조와 형상을 "특징"으로 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하거나 다른 구조와 형상을 배제한다는 것이 아니라, 다른 구성요소, 구조 및 형상을 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 제시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 실시예의 의한 발명의 내용을 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 도면은 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 도면에 의하여 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 이차 전지(100a)를 도시한 단면도이다.
본 발명에 따른 이차 전지(100)는 전극 조립체(10), 케이스(20), 벤트(30) 및 제1 집전 플레이트(51)를 포함한다.
전극 조립체(10)는 전극(미도시) 및 분리막(미도시)의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자로서, 활물질이 도포된 긴 시트형의 전극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리-롤형 구조를 포함할 수 있다.
예를 들어, 전극은 음극 및 양극을 포함할 수 있고, 음극, 분리막 및 양극은 순서대로 적층되어 전극 조립체(10)를 형성할 수 있다. 그리고, 본 발명에 따른 전극 조립체(10)는 음극, 분리막 및 양극이 순서대로 적층된 전극 조립체(10)가 복수개 적층되어 형성할 수 있다.
일 실시예에 따른 전극 조립체(10)는 전극이 집전체 길이 방향을 따라 활물질이 도포된 활물질부(미도시)가 위치되고, 활물질부 양 옆, 즉, 활물질부의 길이 방향에 위치된 활물질부의 양 옆은 활물질이 도포되지 않은 무지부(미도시)가 위치될 수 있다. 여기서, 집전체의 길이는 권취된 전극 조립체(10)를 펼쳤을 때, 양 끝단의 거리가 가장 긴 방향을 의미할 수 있다.
활물질은 양극 활물질 및 음극 활물질을 포함할 수 있고, 양극 활물질은 작용전압이 높고 용량 특성이 우수한 리튬 코발트 산화물, 높은 가역용량을 가지고 대용량의 전지 구현이 용이한 리튬 니켈 산화물, 니켈의 일부를 코발트로 치환한 리튬니켈코발트산화물, 니켈의 일부를 망간, 코발트 또는 알루미늄으로 치환한 리튬니켈코발트금속 산화물, 열적 안정성이 우수하고 저렴한 리튬 망간계 산화물, 안정성이 우수한 리튬철인산화물 등을 포함할 수 있다.
음극 활물질은 예를 들어, 결정질 탄소, 비정질 탄소, 탄소 복합체, 탄소 섬유와 같은 탄소 재료, 리튬 금속 또는 리튬 합금 등일 수 있다. 이때, 음극 활물질은 고용량 설계를 위해 예를 들어 비흑연계의 SiO(silica, 실리카) 또는 SiC(silicon carbide, 실리콘카바이드) 등이 더 포함되어 이루어질 수 있다.
전극 조립체(10)는 권취 중심부(또는 코어부)의 반대 방향인 전극 조립체(10)의 최외각에 권취된 전극의 양 끝단에 위치된 무지부가 노칭되어 전극 조립체(10) 중심부로 절곡될 수 있다. 또는, 전극 조립체(10)에 권취되는 무지부 전체를 노칭하여 노칭된 부분을 전극 조립체(10)의 외각 방향으로 절곡될 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 전극은 집전체 일면에 활물질부와 무지부를 포함할 수 있다. 무지부는 집전체 일면의 양 끝 중 하나 이상에 위치되거나, 중간 영역에 위치될 수 있다.
그리고, 무지부는 일면의 적어도 일부에 전극 탭(미도시)이 구비될 수 있다. 전극 탭은 일부가 무지부와 접촉되고, 일부는 집전체의 폭(W) 방향으로 돌출되어 위치될 수 있다. 전극 탭은 집전체에 모인 전자들을 외부 회로로 전달할 수 있다.
본 발명에 따른 이차 전지(100)는 전극 조립체(10)는 중심에 권심이 제거됨에 따라 형성되는 코어부(11)가 구비될 수 있다. 그리고, 이차 전지(100)는 코어부(11)에 센터핀(미도시)을 더 포함할 수 있다. 센터핀은 젤리-롤 형태로 권취된 전극 조립체(10)가 풀리는 것을 방지하고 원통형 이차 전지(100) 내부의 가스의 이동 통로의 역할을 할 수 있다.
케이스(20)는 내부에 공간이 형성된 기둥 구조로 구비될 수 있다. 케이스(20)은 내부 공간에 전극과 분리막을 포함하는 전극 조립체(10) 및 전해액(도시되지 않음)이 수용될 수 있다. 케이스(20)의 일면은 개구된 구조를 가질 수 있고, 타면은 관통 홀(미도시)이 구비될 수 있다. 관통 홀은 원형 또는 다각형으로 구비될 수 있고, 관통 홀의 지름, 폭 또는 너비는 케이스(20)의 지름 미만일 수 있다. 여기서, 케이스(20)의 일측 및 타측은 중력 방향 또는 케이스(20)의 중심축을 따라 상부 및 하부에 위치된 단부를 의미한다.
본 발명에 따른 케이스(20)은 지름이 동일하거나, 케이스(20)의 축 방향을 따라 지름이 좁아지거나 넓어지는 기둥 형태로 구비될 수 있다. 본 발명에 따른 케이스(20)은 용접을 통해 벤트(30) 및 제1 집전 플레이트(51)와 결합되어 비딩부 및 크림핑부를 포함하지 않는다.
따라서, 본 발명에 따른 이차 전지(100)는 비딩부 및 크림핑부에 의해 형성되는 전극 조립체(10)와 벤트(30) 사이 유격이 생각 가능하여 에너지를 구현하는 공간을 극대화할 수 있다.
그리고, 케이스(20)은 높이가 전극 조립체(10)의 높이와 같거나 높게 구비될 수 있다.
케이스(20)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금과 같은 경량의 전도성 금속 재질로 구성될 수 있다.
케이스(20)의 크기는 양단부의 원형의 지름이 30 mm 내지 55 mm, 높이가 60 mm 내지 120 mm일 수 있다. 예컨대, 원통형 전지 케이스의 원형 지름 x 높이는 40 mm x 60 mm, 40 mm x 80 mm, 또는 40 mm x 90 mm, 40 mm x 120 mm 일 수 있다.
벤트(30)는 전류가 통하는 박막 구조물로써, 케이스(20)의 개구에 위치될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 벤트(30)의 지름은 케이스(20)의 내부 지름과 동일하게 구비될 수 있다. 벤트(30)는 제1 집전 플레이트(51)와 마주보는 제1 면(31) 및 제1 면(31)과 대향하는 제2 면(32)을 포함할 수 있다. 벤트(30)의 측면은 케이스(20)의 내면과 접촉될 수 있고, 벤트(30)의 측면과 케이스(20)의 접촉면은 용접되어 케이스(20)과 벤트를 고정할 수 있다. 여기서, 벤트(30)의 측면은 제1 면(31)과 제2 면(32)을 연결하는 면으로, 제1 면(31) 및 제2 면(32)과 수직하게 위치되는 면을 의미한다.
벤트(30)는 가장자리에서 중심부 방향으로 갈수록 하부 방향으로 돌출될 수 있다. 다시 말해, 벤트(30)는 가장자리에서 중심부 방향으로 갈수록 제1 집전 플레이트(51)가 위치한 방향으로 단계적으로 돌출될 수 있다.
벤트(30)는 케이스(20)의 내부의 압력이 임계치를 초과하면 파열되는 하나 이상의 벤트 노치(33)를 포함할 수 있다. 벤트 노치(33)는 벤트(30)의 제1 면(31) 및 제2 면(32) 중 한 면 이상에 구비될 수 있다. 벤트 노치(33)는 벤트(30)의 표면에 연속적 또는 불연속적인 원형 패턴, 직선 패턴 또는 그 밖의 다른 패턴으로 구비될 수 있다. 벤트 노치(33)의 깊이와 폭 등은 케이스(20) 내부의 압력이 15kgf/cm2 내지 35kgf/cm2의 범위에 있을 때 파열될 수 있도록 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 이차 전지(100)는 전류 차단 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 전류 차단 부재는 전류가 통하는 판재 부재로써, 가스의 배출을 위한 관통구들이 형성될 수 있다.
전류 차단 부재는 벤트(30)와 제1 집전 플레이트(51) 사이에 위치될 수 있다. 전류 차단 부재는 중앙에 벤트(30)의 제1 면(31) 방향으로 돌출되어 벤트(30)와 접촉되는 접촉부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 이차 전지(100)는 제1 전극 단자(40)를 포함할 수 있다. 제1 전극 단자(40)는 전지 케이스(20)의 관통 홀에 결합되는 것으로, 전극 조립체(10)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 전극 단자(40)는 도전성 금속 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 전극 단자(40)는 알루미늄으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 제1 전극 단자(40)는 전지 케이스(20)과 상이한 극성을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 전지 케이스(20)이 음극을 나타내면, 제1 전극 단자(40)는 양극을 나타낼 수 있다.
본 발명에 따른 이차 전지(100)는 제1 전극 단자(40)가 전지 케이스(20)과 상이한 극성을 나타내기 위해 제1 전극 단자(40)와 관통 홀 내면 사이 제1 단자 가스켓(41)을 포함할 수 있다. 제1 단자 가스켓(41)은 절연성 및 탄성이 있는 고분자 수지로 이루어질 수 있어, 제1 전극 단자(40)와 전지 케이스(20)의 접촉을 방지할 수 있다.
제1 단자 가스켓(41)은 예를 들어, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌테레프탈레이드, 폴리플루오르화에틸렌 등으로 이루어질 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 6(a)는 본 발명의 일 실시상태에 따른 제1 집전 플레이트(51_1)를 도시한 사시도이고, 도 6(b)는 본 발명의 다른 실시상태에 따른 제1 집전 플레이트(51_2)를 도시한 사시도이고, 도 6(c)는 본 발명의 또 다른 실시상태에 따른 제1 집전 플레이트(51_3)를 도시한 사시도이고, 도 6(d)는 본 발명의 또 다른 실시상태에 따른 제1 집전 플레이트(51_4)를 도시한 사시도이고, 도 6(e)는 본 발명의 또 다른 실시상태에 따른 제1 집전 플레이트(51_5)를 도시한 사시도이고, 도 6(f)는 본 발명의 또 다른 실시상태에 따른 제1 집전 플레이트(51_6)를 도시한 사시도이다.
제1 집전 플레이트(51)는 전극 조립체(10)의 일면에 위치되고 전극 조립체(10)와 벤트(30) 사이 위치되어 전극 조립체(10) 및 벤트(30)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 집전 플레이트(51)는 전극 조립체(10)의 무지부 및 벤트(30)와 용접됨으로써, 전지의 상하 진동시 전극 조립체(10)와 케이스(20) 사이 유격으로 인해 전극 조립체(10)가 진동하는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 제1 집전 플레이트(51)는 한 번 이상 굽어져 제1 집전 플레이트(51)의 단부가 케이스(20)의 개구 방향, 제1 집전 플레이트(51)의 외부 방향 또는 제1 집전 플레이트(51)의 중심 방향을 향하게 위치될 수 있다.
일 실시예에 따른 제1 집전 플레이트(51_1, 51_4)는 벤트(30)와 수평한 판 형태의 평탄부(51b) 및 평탄부(51b)와 소정의 각을 이루게 굽어진 절곡부(51c)를 포함한다.
절곡부(51c)는 케이스(20)의 내벽과 수평한 면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 절곡부(51c)는 평탄부(51b)와 90도의 각도를 이룰 수 있게 굽어질 수 있다.
절곡부(51c)는 케이스(20) 내벽과 이격되어 위치되거나, 케이스(20) 내벽과 접촉되어 위치될 수 있다. 절곡부(51c)가 케이스(20) 내벽과 접촉될 경우, 절곡부(51c)는 제1 집전 플레이트(51_1, 51_4)가 외부 진동 및 압력에 의해 이동되지 않게 제1 집전 플레이트(51_1, 51_4)를 지지할 수 있다.
다른 실시예에 따른 제1 집전 플레이트(51_2, 51_5)는 벤트(30)와 수평한 판 형태의 평탄부(51b) 평탄부(51b)와 소정의 각을 이루게 굽어진 제1 절곡부(51c) 및 제1 절곡부(51c)와 소정의 각이 형성되도록 굽어진 제2 절곡부(51d)를 포함할 수 있다.
제1 집전 플레이트(51_2, 51_5)는 제1 절곡부(51c) 및 제2 절곡부(51d) 중 어느 하나가 케이스(20)의 내벽과 수평한 면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 절곡부(51c)는 평탄부(51b)와 90도 각도가 형성되도록 굽어져 케이스(20) 내벽과 수평한 면을 포함할 수 있다. 그리고, 제2 절곡부(51d)는 제1 절곡부(51c)와 90도 각도가 형성되도록 굽어져 제1 집전 플레이트(51_2, 51_5)의 단부가 외측 방향을 향할 수 있다. 즉, 제2 절곡부(51d)는 케이스(20)의 단면 상부에 적층될 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 제1 집전 플레이트(51_3, 51_6)는 벤트(30)와 수평한 판 형태의 평탄부(51b), 평탄부(51b)와 소정의 각을 이루게 굽어진 제1 절곡부(51c) 및 제1 절곡부(51c)와 소정의 각이 형성되도록 굽어진 제2 절곡부(51d)를 포함할 수 있다.
제1 집전 플레이트(51_3, 51_6)는 제1 절곡부(51c) 및 제2 절곡부(51d) 중 어느 하나가 케이스(20)의 내벽과 수평한 면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 절곡부(51c)는 평탄부(51b)와 90도 각도가 형성되도록 굽어져 케이스(20) 내벽과 수평한 면을 포함할 수 있다. 그리고, 제2 절곡부(51d)는 제1 절곡부(51c)와 90도 각도가 형성되도록 굽어져 제1 집전 플레이트(51_3, 51_6)의 단부가 제1 집전 플레이트(51_3, 51_6)의 중심 방향을 향할 수 있다. 즉, 제2 절곡부(51d)는 케이스(20)의 단면 상부에 적층될 수 있다.
도 6(a), 도 6(b) 및 도 6(c)를 참고하면, 제1 집전 플레이트(51)는 원판 형태로 구비될 수 있다. 그리고, 평탄부(51b)는 전극 조립체(10)의 코어부(11)와 대응되는 위치에 플레이트 홀(51a)을 포함할 수 있다.
또는, 도 6(d), 도 6(e) 및 도 6(f)를 참고하면, 제1 집전 플레이트(51_4, 51_5, 51_6)는 전극 조립체(10)의 코어부(11)와 대응되는 위치에 플레이트 홀(51a)이 형성되고, 플레이트 홀(51a)이 형성된 중심부로부터 방사상으로 연장되는 복수의 서브 플레이트(51')를 포함할 수 있다.
서브 플레이트(51')는 중 하나 이상은 평탄부(51b) 및 절곡부(51c)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 집전 플레이트(51_3, 51_4)는 8개의 서브 플레이트를 포함할 수 있다. 8개의 서브 플레이트 중 임의로 하나를 1번 플레이트로 정한 후, 시계 방향으로 2번, 3번?8번 플레이트로 정했다. 여기서, 홀수의 서브 플레이트는 평탄부(51b)만으로 구비되고, 짝수의 서브 플레이트는 평탄부(51b) 및 절곡부(51c)를 포함할 수 있다. 그리고, 홀수와 짝수 서브 플레이트의 평탄부(51b) 형태는 동일하거나 상이할 수 있다.
플레이트 홀(51a)의 지름은 전극 조립체(10)의 코어부의 지름과 동일하거나 더 작게 형성될 수 있다.
제1 집전 플레이트(51)는 플레이트 홀(51a)에 벤트(30)가 위치된 방향으로 돌출된 링 형태의 제2 전극 단자(60)가 구비될 수 있다. 다시 말해, 제2 전극 단자(60)는 제1 집전 플레이트(51) 일면에 코어부와 대응되는 위치에 코어부의 둘레를 따라 벤트(30)가 위치된 방향으로 돌출될 수 있다.
본 발명에 따른 이차 전지(100)는 용접부(1, 2, 3)를 포함할 수 있다. 용접부(1, 2, 3)는 벤트(30) 및 제1 집전 플레이트(51)의 형태에 따라 위치가 달라질 수 있다.
일 실시예에 따른 이차 전지(100a)는 제1 집전 플레이트(51)와 케이스(20)의 접촉면이 용접된 제1 용접부(1) 및 케이스(20)와 벤트(30)의 접촉면이 용접된 제2 용접부(2)를 포함할 수 있다.
케이스(20)는 일정 두께를 갖고 내부에 전극 조립체 및 전해액을 수용할 수 있는 공간이 포함된 원통형 구조로 제공될 수 있다. 케이스(20)의 두께는 개구 방향으로 갈수록 감소할 수 있다. 상세하게, 케이스(20)의 두께는 개구가 형성된 케이스(20) 단부에서 중력 방향으로 일정 길이 감소할 수 있다. 여기서, 일정 길이는 벤트(30)와 제1 집전 플레이트(51)의 두께 합과 대응되거나, 벤트(30)와 제1 집전 플레이트(51)의 두께 합보다 클 수 있다.
케이스(20)는 개구와 인접하고 제1 케이스 두께를 갖는 제1 케이스 및 제1 케이스 보다 두께가 두꺼운 제2 케이스 두께를 갖는 제2 케이스를 포함할 수 있다. 제2 케이스 두께는 제1 케이스 두께의 3배 이하일 수 있다. 바람직하게 제2 케이스 두께는 제1 케이스 두께의 2배 내지 3배일 수 있다.
예를 들어, 제1 케이스 두께는 0.5mm이하이고, 제2 케이스 두께는 1.5mm 이하 일 수 있다. 바람직하게 제1 케이스 두께는 0.4mm이하이고, 제2 케이스 두께는 1.2mm 이하 일 수 있고, 더 바람직하게 제1 케이스 두께는 0.2mm 내지 0.3mm이하이고, 제2 케이스 두께는 0.4mm 내지 0.9mm일 수 있다.
그리고, 제1 케이스의 길이는 케이스(20) 전체 길이 100%를 기준으로 5%이하일 수 있다. 바람직하게, 제1 케이스의 길이는 2%이하이고, 더 바람직하게는 1.5%이하일 수 있다.
제1 용접부(1)와 제2 용접부(2)는 심용접, 초음파용접, 레이저용접 및 냉각용접 중 어느 하나의 용접 방법을 통해 용접될 수 있다. 바람직하게는 제1 용접부(1)와 제2 용접부(2)는 용접핀 홀(pin hole) 방지에 유리한 심 용접(seam welding)일 수 있다. 심용접을 이용하여 용접될 수 있다.
따라서, 벤트(30) 및 제1 집전 플레이트(51)와 용접되는 제1 케이스의 두께가 0.4mm를 초과할 경우, 전기 저항열이 케이스(20)를 통과하지 못해 케이스(20)와 제1 집전 플레이트(51)의 접촉면 및 케이스(20)와 벤트(30)의 접촉면까지 열이 전달되지 않아 제1 및 제2 용접부(1, 2)의 품질이 저하되고, 이차전지의 불량 발생빈도가 증가하는 문제가 있다.
벤트(30)의 지름은 케이스(20)의 내벽의 지름 보다 작을 수 있다. 상세하게 벤트(30)의 지름은 제1 케이스 내벽의 지름 보다 작을 수 있다.
그리고, 제1 집전 플레이트(51)는 한 번 이상 굽어져 제1 집전 플레이트(51)의 단부가 외부 방향, 즉, 제1 집전 플레이트(51)의 중심 방향의 반대 방향으로 위치될 수 있다. 제1 집전 플레이트(51)의 중심에서 외부 방향을 향하는 단부까지의 길이(제1 집전 플레이트(51)의 반지름)는 제1 케이스 내벽의 반지름 보다 작을 수 있다.
제1 용접부(1)는 제2 용접부(2)의 하부에 위치될 수 있다. 따라서, 제1 집전 플레이트(51)가 외부에 노출되지 않을 수 있고, 외력에 의해 제1 집전 플레이트(51)가 손상되는 것을 방지할 수 있고, 제1 집전 플레이트(51)의 손상으로 인한 저항 증가로 이차 전지(100b)의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
벤트(30)는 중심에서 외측으로 갈수록 두께가 감소될 수 있다. 벤트(30)는 중심에서 외측 방향으로 제1 벤트 두께를 갖는 제1 벤트 및 제1 벤트와 두께가 상이한 제2 벤트 두께를 갖는 제2 벤트를 포함할 수 있다. 제2 벤트는 벤트(30)의 가장자리에 위치될 수 있다. 여기서, 가장자리는 벤트(30)의 외측면에서 중심 방향으로 일정 너비를 포함한다.
제1 벤트 두께는 제2 벤트 두께의 3배 이하일 수 있다. 바람직하게 제1 벤트 두께는 제2 벤트 두께의 1.5배 내지 3배일 수 있다.
예를 들어, 제1 벤트 두께는 0.9mm 내지 7.5mm이고, 제2 벤트 두께는 0.6mm 내지 2.5mm일 수 있다. 바람직하게 제1 벤트 두께는 0.75mm 내지 4.5m이고, 제2 벤트 두께는 0.5mm 내지 1.5mm일 수 있고, 더 바람직하게 제1 벤트 두께는 0.6mm 내지 2.25mm이고, 제2 벤트 두께는 0.4mm 내지 0.75m일 수 있다.
그리고, 제1 집전 플레이트(51)가 평탄부, 제1 절곡부 및 제2 절곡부를 포함할 경우, 벤트(30)의 가장자리, 즉, 제2 벤트의 너비는 제1 집전 플레이트(51)의 제2 절곡부 너비와 대응되거나, 제2 절곡부(51d) 보다 넓을 수 있다.
예를 들어, 제2 벤트의 너비는 벤트(30) 반지름의 20%이하일 수 있다. 바람직하게 제2 벤트의 너비 및 제2 절곡부(51d)의 너비는 벤트(30) 반지름의 5% 내지 15%일 수 있고, 더 바람직하게 제2 벤트의 너비 및 제2 절곡부(51d)의 너비는 벤트(30) 반지름의 7% 내지 15%일 수 있다.
일 실시예에 따른 이차전지(100a)는 제2 벤트와 제2 절곡부의 접촉면이 용접될 수 있고, 벤트(30)와 제1 집전 플레이트(51)가 용접됨으로써, 제1 집전 플레이트(51)의 고정력을 증가시켜 외부 진동에 대한 이차전지(100a)의 내구성을 증가시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시상태에 따른 이차 전지(100b)를 도시한 단면도이다, 다른 실시예에 따른 이차 전지(100b)는 제1 집전 플레이트(51)와 케이스(20)의 접촉면이 용접된 제1 용접부(1) 및 제1 집전 플레이트(51)와 벤트(30)의 접촉면이 용접된 제3 용접부(3)를 포함할 수 있다.
그리고, 벤트(30)의 지름이 케이스(20)의 내면 지름 보다 작을 수 있고, 제1 집전 플레이트(51)는 한 번 이상 굽어져 제1 집전 플레이트(51)의 단부가 케이스(20)의 개구 방향에 위치될 수 있다.
상세하게, 케이스(20)의 내면과 벤트(30)의 외면 사이 제1 집전 플레이트(51')가 위치될 수 있다. 따라서, 제1 용접부(1)와 제3 용접부(3)는 벤트(30)의 외측면 둘레를 따라 위치될 수 있다. 다시 말해, 제1 용접부(1)와 제3 용접부(3)는 이차전지(100a)의 상면, 즉, 개구가 위치된 방향의 면에 구비될 수 있다.
다른 실시예에 따른 이차전지(100b)는 케이스(20), 벤트(30) 및 제1 집전 플레이트(51)의 단부가 동일 선상에 위치될 수 있다. 다시 말해, 케이스(20)의 내벽과 수직인 선에 케이스(20), 벤트(30) 및 제1 집전 플레이트(51)의 단부가 위치될 수 있다.
또는, 케이스(20) 및 벤트(30)와 제1 집전 플레이트(51)의 단부는 단차를 이룰 수 있다.
케이스(20) 및 벤트(30)의 단부는 동일 선상에 위치되고, 제1 집전 플레이트(51)의 단부는 케이스(20) 및 벤트(30) 보다 하부에 위치될 수 있다. 여기서, 하부는 케이스(20)의 하면 방향으로, 케이스(20) 중 개구가 형성된 방향이 상부고, 반대 방향이 하부이다.
다른 실시예에 따른 이차전지(100b)는 제1 용접부(1)와 제3 용접부(2)를 용접하는 추가 용접부를 더 포함할 수 있다. 추가 용접부는 아크 용접 방법으로 용접될 수 있다. 추가 용접부는 케이스(20) 및 벤트(30)의 둘레를 따라 위치될 수 있다. 그리고, 아크 용접에 의해 용접된 추가 용접부는 용접 물질을 포함할 수 있는데, 용접 물질은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 그리고, 용접 물질은 케이스(20), 벤트(30) 및 제1 집전 플레이트(51)의 단부를 모두 덮어 제1 집전 플레이트(51)가 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시상태에 따른 이차 전지(100c)를 도시한 단면도이다. 또 다른 실시예에 따른 이차전지(100c)는 케이스(20)와 벤트(30)의 접촉면이 용접된 제2 용접부(2) 및 제1 집전 플레이트(51)와 벤트(30)의 접촉면이 용접된 제3 용접부(3)를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시상태에 따른 이차 전지(100c)의 케이스(20), 벤트(30) 및 제1 집전 플레이트(51)의 접촉면을 확대한 확대도이고, 도 5는 본 발명의 또 다른 실시상태에 따른 이차 전지(100c)의 벤트(30)와 제1 집전 플레이트(51)의 용접 부분을 확대한 확대도이다.
또 다른 실시상태에 따른 이차 전지(100c)는 제2 용접부(2)가 벤트(30)의 외측 둘레를 따라 위치되고, 제3 용접부(3)는 벤트(30)의 하면의 가장자리 둘레를 따라 위치될 수 있다. 여기서, 하면은 제1 집전 플레이트(51)와 마주보는 면으로, 벤트(30)의 제1 면(31)을 의미한다.
예를 들어, 제1 집전 플레이트(51)는 한 번 이상 굽어져 단부가 제1 집전 플레이트(51)의 중심 방향으로 향하는 구조를 포함하고, 평탄부(51b), 제1 절곡부(51c) 및 제2 절곡부(51d)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 절곡부(51c)의 일부가 케이스(20)의 내벽과 접촉된다. 즉, 제1 절곡부(51c)는 케이스(20)의 내벽과 평행한 면을 포함할 수 있다.
그리고, 제2 절곡부(51d)는 벤트(30)의 제1 면(31)과 접촉될 수 있고, 따라서, 제2 절곡부(51d)는 벤트(30)의 제1 면(31)과 평행한 면을 더 포함할 수 있다.
또는, 제1 집전 플레이트(51)는 한 번 이상 굽어져 단부가 제1 집전 플레이트(51)의 중심 방향으로 향하는 구조를 포함하고, 평탄부(51b) 및 케이스(20)의 내벽과 평행한 면을 포함하는 제1 절곡부(51c)를 포함하고, 제1 절곡부(51c)의 단부가 개구 방향을 향할 수 있다. 이때, 제1 절곡부(51c)의 단부는 벤트(30)의 제1 면(31)과 접촉 및 용접될 수 있다.
케이스(20)는 일정 두께를 갖고 내부에 전극 조립체 및 전해액을 수용할 수 있는 공간이 포함된 원통형 구조로 제공될 수 있다. 케이스(20)의 두께는 개구 방향으로 갈수록 감소할 수 있다. 상세하게, 케이스(20)의 두께는 개구가 형성된 케이스(20) 단부에서 중력 방향으로 일정 길이 감소될 수 있다. 여기서, 일정 길이는 벤트(30)의 두께와 대응될 수 있다.
케이스(20)는 일정 두께를 갖고 내부에 전극 조립체 및 전해액을 수용할 수 있는 공간이 포함된 원통형 구조로 제공될 수 있다. 케이스(20)의 두께는 개구 방향으로 갈수록 감소할 수 있다. 상세하게, 케이스(20)의 두께는 개구가 형성된 케이스(20) 단부에서 중력 방향으로 일정 길이 감소될 수 있다. 여기서, 일정 길이는 벤트(30)와 제1 집전 플레이트(51)의 두께 합과 대응되거나, 벤트(30)와 제1 집전 플레이트(51)의 두께 합보다 클 수 있다.
케이스(20)는 개구와 인접하고 제1 케이스 두께를 갖는 제1 케이스 및 제1 케이스 보다 두께가 두꺼운 제2 케이스 두께를 갖는 제2 케이스를 포함할 수 있다. 제2 케이스 두께는 제1 케이스 두께의 3배 이하일 수 있다. 바람직하게 제2 케이스 두께는 제1 케이스 두께의 2배 내지 3배일 수 있다.
예를 들어, 제1 케이스 두께는 0.5mm이하이고, 제2 케이스 두께는 1.5mm 이하 일 수 있다. 바람직하게 제1 케이스 두께는 0.4mm이하이고, 제2 케이스 두께는 1.2mm 이하 일 수 있고, 더 바람직하게 제1 케이스 두께는 0.2mm 내지 0.3mm이하이고, 제2 케이스 두께는 0.4mm 내지 0.9mm일 수 있다.
그리고, 제1 케이스의 길이는 케이스(20) 전체 길이 100%를 기준으로 5%이하일 수 있다. 바람직하게, 제1 케이스의 길이는 2%이하이고, 더 바람직하게는 1.5%이하일 수 있다.
벤트(30)의 지름은 케이스(20)의 내벽의 지름 보다 작을 수 있다. 상세하게 벤트(30)의 지름은 제1 케이스 내벽의 지름 보다 작을 수 있다.
벤트(30)는 중심에서 외측으로 갈수록 두께가 감소될 수 있다. 벤트(30)는 중심에서 외측 방향으로 두께가 동일한 제1 벤트 및 제1 벤트와 두께가 상이한 제2 벤트를 포함할 수 있다. 제2 벤트는 벤트(30)의 가장자리에 위치될 수 있다. 여기서, 가장자리는 벤트(30)의 외측면에서 중심 방향으로 일정 너비를 포함한다.
제1 벤트 두께는 제2 벤트 두께의 3배 이하일 수 있다. 바람직하게 제1 벤트 두께는 제2 벤트 두께의 1.5배 내지 3배일 수 있다.
예를 들어, 제1 벤트 두께는 0.9mm 내지 7.5mm이고, 제2 벤트 두께는 0.6mm 내지 2.5mm일 수 있다. 바람직하게 제1 벤트 두께는 0.75mm 내지 4.5m이고, 제2 벤트 두께는 0.5mm 내지 1.5mm일 수 있고, 더 바람직하게 제1 벤트 두께는 0.6mm 내지 2.25mm이고, 제2 벤트 두께는 0.4mm 내지 0.75m일 수 있다.
제2 벤트의 너비는 제2 절곡부(51d)의 너비 또는 제1 절곡부(51c)의 단부 두께와 대응되거나 더 넓을 수 있다. 제2 벤트와 제2 절곡부(51d) 또는 제1 절곡부(51c)의 접촉면은 용접(제3 용접부)될 수 있다. 제2 벤트가 상기 수치의 두께를 만족할 경우, 제2 벤트와 제2 절곡부(51d) 또는 제1 절곡부(51c)의 접촉면까지 용접열이 전달되어 제3 용접부(3)의 용접이 용이한 효과가 발생할 수 있다.
예를 들어, 제2 벤트의 너비는 벤트(30) 반지름의 20%이하일 수 있다. 바람직하게 제2 벤트의 너비 및 제2 절곡부(51d)의 너비는 벤트(30) 반지름의 5% 내지 15%일 수 있고, 더 바람직하게 제2 벤트의 너비 및 제2 절곡부(51d)의 너비는 벤트(30) 반지름의 7% 내지 15%일 수 있다.
일 실시예, 다른 실시예 및 또 다른 실시예에 따른 제1 용접부(1), 제2 용접부(2) 및 제3 용접부(3)는 하나 또는 2 이상이 위치될 수 있다.
예를 들어, 제1 집전 플레이트(51)가 판 형태로 구비될 경우, 제1 용접부(1), 제2 용접부(2) 및 제3 용접부(3)는 하나가 구비될 수 있고, 제1 집전 플레이트(51)가 방사상으로 복수개의 서브 플레이트를 포함할 경우, 제1 용접부(1), 제2 용접부(2) 및 제3 용접부(3)는 복수개가 이격되어 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 이차 전지(100)는 제2 집전 플레이트(52)를 더 포함할 수 있다. 제2 집전 플레이트(52)는 제1 집전 플레이트(51)와 대향되는 위치에 구비되고, 전극 조립체(10)와 제1 전극 단자(40) 사이 위치될 수 있다. 그리고, 제2 집전 플레이트(52)는 도전성 물질로 이루어져 전극 조립체(10)와 제1 전극 단자(40)를 전기적으로 연결할 수 있다.
본 발명의 또 하나의 실시상태는 전술한 실시상태에 따른 이차 전지를 포함하는 전지 모듈 및 전지 팩을 제공한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 이차 전지
10: 전극 조립체
11: 코어부
20: 케이스
30: 벤트
31: 제1 면
32: 제2 면
33: 벤트 노치
40: 제1 전극 단자
41: 제1 단자 가스켓
51, 51_1, 51_2, 51_3, 51_4, 51_5, 51_6: 제1 집전 플레이트
51' : 서브 플레이트
51a: 플레이트 홀
51b: 평탄부
51c: 절곡부, 제1 절곡부
51d: 제2 절곡부
52: 제2 집전 플레이트
60: 제2 전극 단자
1: 제1 용접부
2: 제2 용접부
3: 제3 용접부

Claims (22)

  1. 전극 조립체;
    일면이 개구되고 내부에 상기 전극 조립체가 수납되는 케이스;
    상기 케이스의 개구에 결합되는 벤트 및
    상기 전극 조립체와 전기적으로 연결되는 제1 집전 플레이트를 포함하고,
    상기 제1 집전 플레이트는 상기 케이스 및 상기 벤트 중 어느 하나 이상과 용접되어 전기적으로 연결되는 것인 이차전지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 집전 플레이트와 상기 케이스의 접촉면이 용접되는 제1 용접부 및 상기 제1 집전 플레이트와 상기 벤트의 접촉면이 용접되는 제3 용접부를 포함하는 이차전지.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 용접부 및 상기 제3 용접부는 상기 벤트의 외측면 둘레를 따라 위치되는 것인 이차전지.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제1 용접부 및 제3 용접부는 상기 개구와 인접한 상기 케이스의 둘레를 따라 위치되는 것인 이차전지.
  5. 제2항에 있어서, 상기 벤트의 지름은 상기 케이스의 내벽 지름 보다 작은 것인 이차전지.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 집전 플레이트와 상기 케이스의 접촉면이 용접되는 제1 용접부 및 상기 케이스와 상기 벤트의 접촉면이 용접되는 제2 용접부를 포함하는 이차전지.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 용접부 및 상기 제2 용접부는 상기 케이스 내벽 둘레를 따라 위치되는 것인 이차전지.
  8. 제6항에 있어서, 상기 벤트의 지름은 상기 케이스 내벽 지름 보다 작은 것인 이차전지.
  9. 제6항에 있어서, 상기 케이스는 상기 개구와 인접하고 제1 케이스 두께를 갖는 제1 케이스 및 상기 제1 케이스 보다 두께가 두꺼운 제2 케이스 두께를 갖는 제2 케이스를 포함하고,
    상기 제2 케이스 두께는 상기 제1 케이스 두께의 3배 이하인 것인 이차전지.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 케이스의 길이는 상기 케이스 전체 길이 100%를 기준으로 5% 이하의 길이인 것인 이차전지.
  11. 제6항에 있어서, 상기 벤트는 중심에서 외부 방향으로 제1 벤트 두께를 갖는 제1 벤트 및 상기 제1 벤트 두께 보다 얇은 제2 벤트 두께를 갖는 제2 벤트를 포함하고,
    상기 제1 벤트 두께는 상기 제2 벤트 두께의 3배 이하인 것인 이차전지.
  12. 제1항에 있어서, 상기 케이스와 상기 벤트의 접촉면이 용접되는 제2 용접부 및 상기 제1 집전 플레이트와 상기 벤트의 접촉면이 용접되는 제3 용접부를 포함하는 것인 이차전지.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제2 용접부는 상기 벤트의 둘레를 따라 위치되고, 상기 제3 용접부는 상기 벤트 하면의 둘레를 따라 위치되는 것인 이차전지.
  14. 제12항에 있어서, 상기 케이스는 상기 개구와 인접하고 제1 케이스 두께를 갖는 제1 케이스 및 상기 제1 케이스 보다 두께가 두꺼운 제2 케이스 두께를 갖는 제2 케이스를 포함하고,
    상기 제2 케이스 두께는 상기 제1 케이스 두께의 3배 이하인 것인 이차전지.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제1 케이스의 길이는 상기 케이스 전체 길이 100%를 기준으로 5% 이하의 길이인 것인 이차전지.
  16. 제12항에 있어서, 상기 벤트는 중심에서 외부 방향으로 제1 벤트 두께를 갖는 제1 벤트 및 상기 제1 벤트 두께 보다 얇은 제2 벤트 두께를 갖는 제2 벤트를 포함하고,
    상기 제1 벤트 두께는 상기 제2 벤트 두께의 3배 이하인 것인 이차전지.
  17. 제12항에 있어서, 상기 벤트의 지름은 상기 케이스 내벽의 지름 보다 작은 것인 이차전지.
  18. 제1항에 있어서, 상기 제1 집전 플레이트는 한 번 이상 굽어져 단부가 상기 개구 방향, 상기 제1 집전 플레이트의 외부 방향 및 상기 제1 집전 플레이트의 중심 방향 중 어느 하나를 향하게 위치되는 것인 이차전지.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제1 집전 플레이트는 상기 벤트와 수평한 평탄부 및 상기 평탄부와 소정의 각이 형성되도록 굽어진 절곡부를 포함하는 것인 이차전지.
  20. 제19항에 있어서, 상기 절곡부는 상기 케이스의 내벽과 수평한 것인 이차전지.
  21. 제19항에 있어서, 상기 절곡부는 상기 평탄부와 소정의 각이 형성되도록 굽어진 제1 절곡부 및 상기 제1 절곡부와 소정의 각이 형성되도록 굽어진 제2 절곡부를 포함하는 것인 이차전지.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 따른 이차전지를 적어도 하나 포함하는 것인 배터리 팩.
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