KR20230111855A - 이차 전지 - Google Patents

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KR20230111855A
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Abstract

본 발명은 케이스의 단자홀에 구비된 돌기로 인해, 절연부재와 압착이 용이하여, 케이스와 단자 사이의 밀폐력을 향상시킬 수 있는 이차 전지에 관한 것이다.
일예로, 본 발명은 전극 조립체와, 개구를 통해 상기 전극 조립체를 수용하되, 상기 개구의 대향하는 면에 단자 홀을 갖는 케이스와, 상기 전극 조립체에 결합되는 제1집전판과, 상기 케이스의 단자 홀을 통해 상기 제1집전판과 전기적으로 결합되는 단자 및, 상기 케이스의 개구를 밀폐하는 캡 플레이트를 포함하는 이차전지를 개시한다.

Description

이차 전지{Cylindrical secondary battery}
본 발명의 다양한 실시예는 이차 전지에 관한 것이다.
일반적으로 원통형 이차전지는 원통 형태의 전극 조립체와, 전극 조립체와 전해액을 수용하는 케이스과, 캔의 상단 개구부에 결합되어 캔을 밀봉하고 전극 조립체와 전기적으로 연결되어, 외부 구성과 전극 조립체 사이의 전기적으로 연결하는 수단이 되는 캡 어셈블리를 포함한다.
원통형 이차전지는 음극을 띄는 캔과 양극을 띄는 캡 어셈블리가 가스켓에 의해 상호 절연된 구조를 갖는 경우가 일반적이다. 이러한 원통형 이차전지를 복수개 연결하여 이용하는 전지 모듈의 경우, 이차전지의 상하부에 각각 버스바가 연결되어야 하므로, 구조가 복잡해지고 공정 시간이 길어지는 문제가 있다.
이러한 발명의 배경이 되는 기술에 개시된 상술한 정보는 본 발명의 배경에 대한 이해도를 향상시키기 위한 것뿐이며, 따라서 종래 기술을 구성하지 않는 정보를 포함할 수도 있다.
본 발명은 케이스의 단자홀에 구비된 돌기로 인해, 절연부재와 압착이 용이하여, 케이스와 단자 사이의 밀폐력을 향상시킬 수 있는 이차 전지를 제공한다.
또한, 본 발명은 동일면에 음극과 양극이 모두 구비되므로, 다수의 이차 전지를 버스바를 통해 전기적으로 연결할 때, 하나의 면에서만 연결하면 되므로 버스바 연결 구조가 단순하게 할 수 있는 이차 전지를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 이차 전지는 전극 조립체와, 개구를 통해 상기 전극 조립체를 수용하되, 상기 개구의 대향하는 면에 단자 홀을 갖는 케이스와, 상기 전극 조립체에 결합되는 제1집전판과, 상기 케이스의 단자 홀을 통해 상기 제1집전판과 전기적으로 결합되는 단자 및, 상기 케이스의 개구를 밀폐하는 캡 플레이트를 포함할 수 있다.
상기 단자는 상기 케이스의 외부에 위치한 헤드와, 상기 케이스의 상기 단자 홀을 관통하여 상기 케이스의 내면에 결합되는 체결부를 포함할 수 있다.
상기 체결부는 리벳팅을 통해 상기 케이스의 상기 단자 홀에 비해 넓은 직경을 가질 수 있다.
상기 단자와 상기 케이스의 사이에 형성된 절연부재를 더 포함할 수 있다.
상기 절연부재는 상기 단자가 상기 케이스의 내부에 삽입되는 영역에 형성된 체결부의 형상을 따라 상기 케이스의 내부를 향해 점차 증가하는 직경을 가질 수 있다.
상기 케이스는 상기 홀의 테두리를 따라서 일 방향으로 돌출된 돌기를 더 포함할 수 있다.
상기 돌기는 상기 케이스의 내부 또는 외부를 향하도록 돌출될 수 있다.
상기 단자와 상기 케이스의 사이에 형성된 절연부재를 더 포함하고, 상기 절연부재는 상기 돌기의 외주면을 감싸도록 결합될 수 있다.
상기 돌기는 상기 절연부재의 외측에 위치한 상기 단자의 형상에 따라 상기 절연부재와 압착될 수 있다.
상기 단자는 상기 케이스와 상이한 전기 극성을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이차 전지는 케이스의 단자홀에 구비된 돌기로 인해, 절연부재와 압착이 용이하여, 케이스와 단자 사이의 밀폐력을 향상시킬 수 있다.
또한, 동일면에 음극과 양극이 모두 구비되므로, 다수의 이차 전지를 버스바를 통해 전기적으로 연결할 때, 하나의 면에서만 연결하면 되므로 버스바 연결 구조가 단순화할 수 있는 이차 전지를 제공한다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 이차 전지의 단면도이다.
도 3은 도 2의 이차 전지에서 3 부분을 확대 도시한 확대 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 2의 케이스에 단자가 결합되기 이전을 도시한 모식도이다.
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)" 및/또는 "포함하는(comprising)"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 이용된다. 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 요소는 "상부" 또는 "위에"로 된다. 따라서, "아래"는 "상부" 또는 "아래"를 포괄하는 개념이다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
여기서, 명세서 전체를 통하여 유사한 구성 및 동작을 갖는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 또한, 어떤 부분이 다른 부분과 전기적으로 연결(electrically coupled)되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지(100)를 도시한 사시도가 도시되어 있고, 도 2는 도 1에 도시된 이차 전지(100)를 길이방향으로 절단한 단면도가 도시되어 있으며, 도 3은 도 2의 이차 전지(100)에서 3부분을 확대 도시한 확대 단면도가 도시되어 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이차 전지(100)는 케이스(110), 케이스(110)의 내부에 수납된 전극 조립체(120), 케이스(110)의 일단에 구비된 단자 홀(111a)에 결합된 단자(150) 및 케이스(110)의 타단의 개구(110a)를 밀봉하는 캡 플레이트(160)를 포함할 수 있다.
케이스(110)는 원형의 상면부(111)와, 상면부(111)의 가장자리로부터 하부 방향으로 일정 길이 연장된 측면부(112)를 포함한다. 케이스(110)의 상면부(111)와 측면부(112)는 일체형으로 이루어질 수 있다. 상기 케이스(110)의 하부에 개구(110a)가 구비될 수 있다. 이하에서 설명의 편의를 위해 케이스(110)가 상면부(111)와 측면부(112)를 갖고 하부에 개구(110a)가 갖는 것으로 도시 및 설명하겠으나, 케이스(110)는 회전에 의해 개구(110a)의 위치가 다양하게 변경 가능할 수 있다. 물론, 케이스(160)는 상부에 개구(110a)를 가지며 하면부(111)와 측면부(112)를 가질 수도 있고, 측부로 누운 형태로 상면부(111)가 일측을 향하고, 개구(110a)가 타측을 향할 수도 있다. 이와같은 케이스(110)는 개구(110a)를 포함하고, 개구(110a)의 대향하는 면에 단자 홀(111a)이 구비될 수 있다.
원형의 상면부(111)는 평평한 원형 판형상으로, 중심부를 관통하는 단자 홀(111a)을 구비할 수 있다. 또한 상면부(111)에는 단자 홀(111a)의 테두리를 따라 내부 또는 외부를 향하도록 돌기(111c)가 더 구비될 수 있다. 돌기(111c)는 상면부(111)의 상면으로부터 상부방향으로 돌출되거나, 하면으로부터 하부방향으로 돌출될 수 있다. 돌기(111c)는 단자 홀(111a)의 형상과 대응되는 형상을 가질 수 있다. 돌기(111c)는 단자 홀(111a)의 형상과 대응되는 원형링 형상으로, 케이스(110)의 내부 또는 외부를 향하도록 돌출될 수 있다. 이와같은 돌기(111c)는 케이스(110)에 단자 홀(111a)을 가공할 때 생기 수 있다. 여기서 단자 홀(111a)은 프레스 금형의 피어싱 펀치를 통한 가공을 통해 형성될 수 있다.
일예로, 도 4a에 도시된 바와 같이 케이스(110)의 내부에서 외부 방향으로 단자 홀(111a)을 가공에 의해 형성할 경우, 돌기(111c)는 케이스(110)의 외부 방향으로 형성될 수 있다. 또한 다른예로 도 4b에 도시된 바와 같이, 케이스(110)의 외부에서 내부 방향으로 단자 홀(111a)을 가공에 의해 형성할 경우, 돌기(111c)는 케이스(110)의 내부 방향으로 형성될 수 있다. 이와같은 케이스(160)의 단자 홀(111a)에는 단자(150)가 삽입되어 결합될 수 있다. 또한 단자 홀(111a)과 단자(150)사이에는 밀봉 및 전기적 절연을 위한 절연 부재(111b)가 더 개재될 수 있다.
절연 부재(111b)는 단자(150)와 케이스(110)사이의 접촉을 차단하여, 전기적으로 분리할 수 있다. 절연 부재(111b)에 의해 케이스(110)의 단자 홀(111a)은 밀봉될 수 있다. 절연 부재(111b)는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 등과 같은 수지재질로 형성될 수 있다.
이차 전지(100)는 제조 공정 중 전극 조립체(120)가 케이스(110)의 개구(110a)를 통해 케이스(110)의 내부로 삽입될 수 있다. 이때, 케이스(110)는 개구(110a)가, 상부를 향한 상태로 전극 조립체(120)가 삽입될 수 있다. 이와 같은 케이스(110)는 전극 조립체(120)가 삽입된 후, 개구(110a)에 캡 플레이트(160)가 결합되어 케이스(110)의 내부를 밀봉할 수 있다.
케이스(110)는 스틸, 스틸 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 이의 등가물로 형성될 수 있으나, 여기서 그 재질이 한정되는 것은 아니다. 더불어, 케이스(110)에는 전극 조립체(120)가 외부로 이탈되지 않도록 캡 플레이트(160)를 중심으로 그 상부에 내부로 함몰된 비딩부(beading part)(113)가 형성되고, 그 하부에 내부로 절곡된 크림핑부(crimping part)(114)가 형성될 수 있다.
케이스(110)는 하부에 개방된 개구(110a)를 통해 전극 조립체(120)가 삽입된 후, 비딩부(113)가 형성되어, 전극 조립체(120)가 케이스(110)으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.
전극 조립체(120)는 제1전극판(121), 제2전극판(122) 및 세퍼레이터(123)를 포함한다. 제1전극판(121)은 양극판이고, 제2전극판(122)은 음극판일 수 있다. 물론 그 반대도 가능하다. 이하에서는 설명의 편의를 위해, 제1전극판(121)은 양극판이고, 제2전극판(122)은 음극판인 경우를 설명하고자 한다.
제1전극판(121)은 알루미늄(Al)으로 이루어진 판형의 금속 포일의 적어도 일면에 전이금속 산화물로 이루어진 양극 활물질이 코팅되어 있다. 또한 제1전극판(121)은 상단부에 양극 활물질이 코팅되지 않은 양극 무지부가 구비될 수 있다. 이와같은 양극 무지부는 전극 조립체(120)의 상부 방향으로 돌출될 수 있다. 즉, 제1전극판(121)은 양극 무지부가 제2전극판(122) 및 세퍼레이터(123)에 비해서 상부 방향으로 더 돌출될 수 있다.
제2전극판(122)은 구리(Cu) 또는 니켈(Ni)로 이루어진 판형의 금속 포일의 적어도 일면에 흑연 또는 탄소등의 음극 활물질이 코팅되어 있다. 또한 제2전극판(122)은 하단부에 음극 활물질이 코팅되지 않은 음극 무지부가 구비될 수 있다. 이와같은 음극 무지부는 전극 조립체(120)의 하부 방향으로 돌출될 수 있다. 즉, 제2전극판(122)은 음극 무지부가 제1전극판(121) 및 세퍼레이터(123)에 비해서 하부 방향으로 더 돌출될 수 있다.
세퍼레이터(123)는 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP)일 수 있으나, 본 발명에서 이를 한정하는 것은 아니다. 세퍼레이터는 제1전극판(121)과 제2전극판(122) 사이의 전기적 쇼트를 방지하고, 리튬 이온의 이동만 가능하게 할 수 있다.
전극 조립체(120)는 제1전극판(121), 제2전극판(122) 및 세퍼레이터(123)가 적층된 후, 권취 선단부터 권취되어 대략 원기둥 형태로 권취된다. 또한, 전극 조립체(120)는 상부 방향으로 제1전극판(121)에서 양극 활물질이 코팅되지 않은 양극무지부가 돌출되고, 하부 방향으로 제2전극판(122)에서 음극 활물질이 코팅되지 않은 음극무지부가 돌출될 수 있다.
제1집전판(130)은 전극 조립체(120)의 상면과 대응되는 형상인, 원형 금속 판일 수 있다. 제1집전판(130)의 평면크기는 전극 조립체(120)의 상면의 크기와 같거나 더 작을 수 있다. 제1집전판(130)은 알루미늄(Al)으로 이루어질 수 있다. 제1집전판(130)은 하면이 전극 조립체(120)의 상면에 접촉된 상태에서 용접에 의해, 전극 조립체(120)의 상부로 노출된 제1전극판(121)에 고정 및 전기적으로 접속될 수 있다. 제1집전판(130)은 상면이 단자(150)의 하면에 접촉된 상태에서 용접에 의해, 단자(150)에 고정 및 전기적으로 접속될 수 있다. 제1집전판(130)은 전극 조립체(120)의 제1전극판(121)과 단자(150)사이의 전류 흐름의 통로가 된다.
제2집전판(140)은 전극 조립체(120)의 하면과 대응되는 원형의 평면부(141)와, 평면부(141)의 가장자리로부터 하부 방향으로 연장된 연장부(142)를 포함할 수 있다. 평면부(141)의 상면은 전극 조립체(120)의 하면과 접촉될 수 있다. 평면부(141)의 상면은 전극 조립체(120)의 하면에 접촉된 상태에서 용접에 의해, 전극 조립체(120)의 하부로 노출된 제2전극판(122)에 고정 및 전기적으로 접속될 수 있다.
연장부(142)는 평면부(141)의 가장자리로부터 하부 방향으로 연장될 수 있다. 이와같은 연장부(142)는 케이스(110)의 비딩부(113)에 접촉 및 결합될 수 있다. 일예로 연장부(142)는 케이스(110)의 비딩부(113)의 내표면에 접촉된 상태로 용접에 의해 결합될 수 있다. 또한 연장부(142)는 평면부(141)의 가장자리를 따라 서로 이격되도록 다수개 구비될 수 있다. 제2집전판(140)은 전극 조립체(120)의 제2전극판(122)과 케이스(110)사이의 전류 흐름 통로일 수 있다. 즉, 케이스(110)는 음극 단자일 수 있다.
단자(150)는 케이스(110)의 상면부(111)에 구비된 단자 홀(111a)에 삽입되어, 제1집전판(130)과 전기적으로 접속될 수 있다. 즉, 단자(150)는 양극 단자일 수 있다. 단자(150)와 케이스(110)는 서로 다른 극성을 가질 수 있다. 단자(150)는 제1집전판(130) 및 제1전극판(121)과 동일하거나, 유사한 소재로 이루어질 수 있다. 단자(150)는 케이스(110)의 상부로 노출된 부분의 직경과, 케이스(110)의 내부에 위치하는 직경이 단자 홀(111a)에 위치하는 직경에 비해 더 클 수 있다.
단자(150)는 케이스(110)의 상부로 노출된 부분을 헤드(151), 케이스(110)의 내부에 위치하여 전극 조립체(120)를 대향한 부분을 체결부(152)를 포함할 수 있다. 단자(150)는 케이스(110)의 단자 홀(111a)에 외부로부터 내부방향으로 결합될 수 있다. 이때, 헤드(151)는 케이스(110)의 외부에 위치할 수 있다. 또한 체결부(152)는 리벳팅(rivetting)에 의해 압축 변형(압축 성형)되어 상면부(111)의 하부에 절연 부재(111b)가 개재된 상태로 압착될 수 있다. 여기서 체결부(152)는 단자 홀(111a)에서 케이스(110)의 내부 방향으로 갈수록 더 넓은 직경을 가질 수 있다. 또한 헤드(151)는 절연 부재(111b)가 개재된 상태로, 상면부(111)의 상부에 밀착될 수 있다.
케이스(110)에 구비된 돌기(111c)는 단자(150)가 단자 홀(111a)에 결합되면, 절연 부재(111b)를 압착할 수 있다. 즉, 돌기(111c)에 의해 절연 부재(111b)를 가압함으로써, 절연 부재(111b)와 케이스(110)사이의 결합 강도를 향상시킬 수 있으며, 밀폐가 보다 용이할 수 있다. 여기서 절연 부재(111b)는 케이스(110)의 돌기(111c)의 외주면을 감쌀 수 있다. 케이스(110)와 단자(150)는 절연 부재(111b)가 개재된 상태로 가압되어 결합될 수 있다. 절연 부재(111b)는 서로 다른 극성을 갖는 단자(150)와 케이스(110)사이의 접촉을 차단하여, 전기적으로 분리할 수 있다. 또한, 절연 부재(111b)는 케이스(110)의 단자 홀(111a)과 단자(150)사이를 밀봉할 수 있다.
캡 플레이트(160)는 원형 금속판으로, 케이스(110)의 개구(110a)에 결합될 수 있다. 캡 플레이트(160)는 케이스(110)의 개구(110a)에 가스켓(169)이 개재된 상태로 결합되어, 케이스(110)와 전기적으로 접속되는 것을 방지할 수 있다. 캡 플레이트(160)는 전극 조립체(120)의 양극 또는 음극과 전기적으로 접속되지 않으므로, 별도의 전기 극성이 없을 수 있다.
캡 플레이트(160)는 가장자리가 케이스(110)의 비딩부(113)와 크림핑부(114)사이에 위치한 상태로 고정될 수 있다. 좀 더 자세하게는 케이스(110)의 비딩부(113)의 하부에 가스켓(169)이 개재된 상태로, 캡 플레이트(160)가 안착될 수 있다. 그 후, 케이스(110)의 크림핑부(114)가 캡 플레이트(160)의 내측방향으로 절곡되어 가스켓(169)을 가압함으로써 캡 플레이트(160)와 케이스(110)사이를 결합 시킬 수 있다.
캡 플레이트(160)는 하부방향으로 돌출된 돌출부(161)를 적어도 하나 구비할 수 있다. 일예로 캡 플레이트(160)의 돌출부(161)는 중심부로부터 이격되고, 평면상 링 형상을 갖도록 하부 방향으로 돌출될 수 있다. 다른 예로 캡 플레이트(160)의 돌출부(161)는 다수의 패턴을 갖도록 하부 방향으로 돌출될 수도 있다. 캡 플레이트(160)는 돌출부(161)를 구비하여 케이스(110)의 내부의 압력을 지지할 수 있다. 또한 캡 플레이트(160)의 돌출부(161)는 하면이 케이스(110)의 크림핑부(114)의 하면에 비해서 하부에 위치할 수 있다. 따라서 이차 전지(100)를 평평한 일면에 놓았을 경우, 캡 플레이트(160)의 돌출부(161)는 일면과 닿고, 케이스(110)의 크림핑부(114)가 일면으로부터 이격될 수 있다. 캡 플레이트(160)는 돌출부(161)에 의해 요철이 구비되므로, 케이스(110)의 내압이 상승하여도 내압을 견딜 수 있다.
또한 캡 플레이트(160)는 설정된 압력에 개방될 수 있도록 안전 벤트(162)가 형성된다. 안전 벤트(162)는 캡 플레이트(160)의 다른영역에 비해서 두께가 얇은 영역일 수 있다. 케이스(110)의 내부 압력이 파단 압력 이상이 되면, 안전 벤트(162)가 파단되어 이차 전지(100)가 폭발하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 케이스(110)의 내부에 과도한 내압 발생시 안전 벤트(162)가 파단되어, 내부의 과도한 내압을 배출 시킬 수 있다. 캡 플레이트(160)의 안전 벤트(162)는 돌출부(161)에 평면상 링 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 다른 예로 안전 벤트(162)는 다수의 패턴을 갖도록 형성될 수도 있으며, 본 발명에서 안전 벤트(162)의 형상을 한정하는 것은 아니다.
또한 캡 플레이트(160)의 대략 중심에는 전해액 주입 홀(160a)을 더 구비할 수 있다. 전해액 주입 홀(160a)은 케이스(110) 내부에 전해액이 주입된 후, 마개(168)에 의해서 밀봉될 수 있다. 여기서, 전해액은 상기 전극 조립체(120)를 구성하는 제1전극판(121)과 제2전극판(122) 사이에서 리튬 이온이 이동 가능하게 하는 역할을 한다. 이러한 전해액은 리튬염과 고순도 유기 용매류의 혼합물인 비수질계 유기 전해액일 수 있다. 더불어, 전해액은 고분자 전해질을 이용한 폴리머이거나 또는 고체(solid) 전해질일 수도 있으며, 여기서 전해액의 종류를 한정하는 것은 아니다. 또한 제2집전판(140)은 대략 중심에는 관통홀이 구비될 수 있으며, 캡 플레이트(160)의 전해액 주입 홀(160a)을 통해 주입된 전해액이 관통홀을 통해 전극 조립체(120)로 용이하게 전달될 수 있다.
가스켓(169)는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 등과 같은 수지재질로 형성될 수 있다. 이러한 가스켓(169)는 상기 케이스(110)에서 캡 플레이트(160)사이를 가압하여 밀봉할 수 있으며, 캡 플레이트(160)가 케이스(110)으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같은 이차 전지(100)은 상면에 음극과 양극이 모두 구비되므로, 다수의 이차 전지(100)를 버스바를 통해 전기적으로 연결할 때, 상면에서만 연결하면 되므로 버스바 연결 구조가 단순해질 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 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: 이차 전지 110: 케이스
120: 전극 조립체 130: 제1집전판
140: 제2집전판 150: 단자
160: 캡 플레이트

Claims (10)

  1. 전극 조립체;
    개구를 통해 상기 전극 조립체를 수용하되, 상기 개구의 대향하는 면에 단자 홀을 갖는 케이스;
    상기 전극 조립체에 결합되는 제1집전판;
    상기 케이스의 단자 홀을 통해 상기 제1집전판과 전기적으로 결합되는 단자; 및
    상기 케이스의 개구를 밀폐하는 캡 플레이트를 포함하는 이차 전지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단자는 상기 케이스의 외부에 위치한 헤드와, 상기 케이스의 상기 단자 홀을 관통하여 상기 케이스의 내면에 결합되는 체결부를 포함하는 이차 전지.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 체결부는 리벳팅을 통해 상기 케이스의 상기 단자 홀에 비해 넓은 직경을 갖도록 구비되는 이차 전지.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 단자와 상기 케이스의 사이에 형성된 절연부재를 더 포함하는 이차 전지.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 절연부재는 상기 단자가 상기 케이스의 내부에 삽입되는 영역에 형성된 체결부의 형상을 따라 상기 케이스의 내부를 향해 점차 증가하는 직경을 갖는 이차 전지.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이스는 상기 홀의 테두리를 따라서 일 방향으로 돌출된 돌기를 더 포함하는 이차 전지.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 돌기는 상기 케이스의 내부 또는 외부를 향하도록 돌출된 이차 전지.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 단자와 상기 케이스의 사이에 형성된 절연부재를 더 포함하고,
    상기 절연부재는 상기 돌기의 외주면을 감싸도록 결합된 이차 전지.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 돌기는 상기 절연부재의 외측에 위치한 상기 단자의 형상에 따라 상기 절연부재와 압착된 이차 전지.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 단자는 상기 케이스와 상이한 전기 극성을 갖는 이차 전지.
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