KR20240104579A

KR20240104579A - 이차전지 및 이를 포함하는 디바이스

Info

Publication number: KR20240104579A
Application number: KR1020220186959A
Authority: KR
Inventors: 박현우
Original assignee: 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date: 2022-12-28
Filing date: 2022-12-28
Publication date: 2024-07-05

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 젤리롤 형태의 전극 조립체, 상기 전극 조립체가 수납되고, 상부가 개방된 전지 케이스, 상기 전지 케이스의 개방된 상부에 결합되는 상단 캡, 상기 전극 조립체의 중심에 삽입되는 센터부 및 상기 센터부의 상단으로부터 연장되어 상기 전극 조립체의 상면과 상기 상단 캡 사이로 연장되는 디스크부를 포함하는 지지체, 상기 전지 케이스와 상기 상단 캡 사이에 배치되어 상기 상단 캡의 가장자리를 감싸는 제1 가스켓, 및 상기 디스크부의 가장자리를 따라 형성되며, 상기 제1 가스켓을 지지하는 제2 가스켓을 포함한다.

Description

이차전지 및 이를 포함하는 디바이스{SECONDARY BATTERY AND DEVICE INCLUDING THE SAME}

본 발명은 이차 전지 및 이를 포함하는 디바이스에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 에너지 밀도를 향상시키면서 안정성을 향상시킨 구조의 이차 전지 및 이를 포함하는 디바이스에 관한 것이다.

근래에 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 그 구동 전원으로 사용되는 이차전지에 대해서 많은 연구가 이루어지고 있다.

전지 케이스에 내장되는 상기 전극 조립체는 양극, 분리막, 음극의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자로서, 젤리롤형, 스택형 및 스택/폴딩형으로 분류된다. 젤리롤형은 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 형태이고, 스택형은 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 형태이며, 스택/폴딩형은 젤리-롤형과 스택형의 복합 구조이다. 그 중 젤리롤형 전극 조립체는 제조가 용이하고 중량당 에너지 밀도가 높은 장점을 가지고 있다.

이차전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 전극 조립체가 원통형 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지, 전극 조립체가 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 각형 전지 및 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다. 그 중 원통형 전지는 상대적으로 용량이 크고 구조적으로 안정하다는 장점을 가진다.

도 1은 종래의 원통형 이차전지의 상부에 대한 부분 단면도이다.

도 1을 참고하면, 젤리롤형 전극 조립체(50)가 원통형 케이스(20)에 수납되고, 원통형 케이스(20)의 개방된 상부에 캡 조립체(30)가 장착되어 원통형 이차전지(10)가 제조될 수 있다.

캡 조립체(30)는 상단 캡(31) 및 내부 압력 강하용 안전 벤트(32)를 포함하고, 상단 캡(31)과 내부 압력 강하용 안전 벤트(32)는 상호 밀착된 구조를 형성할 수 있다.

안전 벤트(32)는 전류 차단 부재(60, Current Interrupt Device, CID)를 통해 전극 조립체(50)와 전기적으로 연결될 수 있다. 전류 차단 부재(60)의 가장자리를 CID 가스켓(70)이 감쌀 수 있다.

한편, 캡 조립체(30)와 원통형 케이스(20)의 결합과 관련하여, 캡 조립체(30)와 원통형 케이스(20) 사이에 가스켓(Gasket, 40)을 위치시킨 다음, 원통형 케이스(20)의 상단 부분을 구부려 캡 조립체(30)와 원통형 케이스(20)를 크림핑(Crimping) 결합할 수 있다. 상기 크림핑 결합으로 원통형 케이스(20)에는 크림핑부(22)가 형성될 수 있다. 크림핑부(22)의 아래에는 캡 조립체(30)의 안정적인 결합 및 전극 조립체(50)의 유동 방지를 위해 원통형 케이스(20) 중 일부가 전극 조립체(50)의 중심 방향으로 만입된 비딩부(21)가 형성될 수 있다.

이때, 비딩부(21)를 형성하기 위해서는 원통형 케이스(20)의 내측으로 케이스(20)를 함몰시키는 것이 필요한데, 이러한 구조에서는 해당 함몰 공간만큼 원통형 케이스(20) 내부의 공간이 손실될 수 있다. 즉, 도 1에서, 높이 H만큼의 공간을 확보하여 내측으로 케이스(20)를 만입시키는 것에 의해 비딩부(21) 형성되나, 해당 높이만큼 케이스(20) 내측 공간은 사용할 수 없게 되고 따라서 전극 조립체(50)의 높이도 비딩부(21) 하부 공간만큼으로만 제한되게 된다. 이 때문에 전극 조립체(50)의 손실된 높이 만큼, 이차 전지의 전지셀 용량을 손해볼 수 있다는 문제가 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 이차 전지의 용량을 저하시키는 비딩부를 형성하지 않음으로써 충분한 용량을 확보할 수 있는 동시에 전극 조립체를 안정적으로 지지할 수 있는 이차 전지 및 이를 포함하는 디바이스를 제공하는 것이다.

그러나, 본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제에 한정되지 않고 본 발명에 포함된 기술적 사상의 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 젤리롤 형태의 전극 조립체, 상기 전극 조립체가 수납되고, 상부가 개방된 전지 케이스, 상기 전지 케이스의 개방된 상부에 결합되는 상단 캡, 상기 전극 조립체의 중심에 삽입되는 센터부 및 상기 센터부의 상단으로부터 연장되어 상기 전극 조립체의 상면과 상기 상단 캡 사이로 연장되는 디스크부를 포함하는 지지체, 상기 전지 케이스와 상기 상단 캡 사이에 배치되어 상기 상단 캡의 가장자리를 감싸는 제1 가스켓, 및 상기 디스크부의 가장자리를 따라 형성되며, 상기 제1 가스켓을 지지하는 제2 가스켓을 포함한다.

상기 전지 케이스는 외면에 비딩부를 포함하지 않을 수 있다.

상기 전지 케이스는 상기 상단 캡의 가장자리 및 상기 제1 가스켓을 감싸도록 상기 전지 케이스의 상단에 구부러진 형상의 클림핑부를 포함하고, 상기 전지 케이스의 바닥부부터 클림핑부 사이에는 내측으로 함몰된 부분을 포함하지 않을 수 있다.

상기 제2 가스켓은, 상기 디스크부와 접촉하는 베이스부, 및 상기 베이스부로부터 수직한 방향으로 연장되어 상기 전지 케이스와 접하는 돌출부를 포함할 수 있다.

상기 돌출부가 상기 상단 캡을 향하는 방향으로만 형성될 수 있다.

상기 돌출부가 상기 상단 캡을 향하는 방향, 및 상기 전극 조립체를 향하는 방향의 양측으로 형성될 수 있다.

상기 베이스부의 내측 단부는 상기 제1 가스켓을 지지하고, 상기 디스크부는 상기 베이스부의 하면과 상기 제1 가스켓의 일면을 따라 절곡된 단차부를 더욱 포함할 수 있다.

상기 디스크부는, 상기 전극 조립체와 연결된 전극 탭이 삽입되는 삽입 홀을 더욱 포함할 수 있다.

상기 베이스부의 하면 및 상기 베이스부의 하면과 접촉하는 상기 디스크부의 상면 중 어느 하나에 형성된 돌기, 및 상기 베이스부의 하면 및 상기 디스크부의 상면 중 나머지 하나에 형성되고 상기 돌기가 삽입되는 홈부를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디바이스는 상기한 적어도 하나의 이차 전지를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 이차 전지의 용량을 저하시키는 비딩부를 형성하지 않음으로써 충분한 용량을 확보할 수 있는 동시에 전극 조립체를 안정적으로 지지할 수 있는 이차 전지 및 이를 포함하는 디바이스를 제공할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 원통형 이차전지의 상부에 대한 부분 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지에 대한 사시도이다.
도 3은 도 2의 절단선 A-A’를 따라 자른 단면의 일부를 나타낸 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지에서, 지지체만을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지에 대한 부분 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 특징부를 확대한 부분 단면도로서, 도 3의 B부분에 대응하는 부분을 확대한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.

또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 “상에” 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 “상에” 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향을 향하여 “위에” 또는 “상에” 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.

이하에서는, 도 2 내지 4를 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지에 대해 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지에 대한 사시도이고, 도 3은 도 2의 절단선 A-A’를 따라 자른 단면의 일부를 나타낸 부분 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지에서, 지지체만을 도시한 사시도이다.

도 2 및 도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(100)는, 전극 조립체(500), 전극 조립체(500)가 수납되고 상부가 개방된 전지 케이스(200), 전지 케이스(200)의 개방된 상부에 결합되는 캡 조립체(300), 전극 조립체(500)의 중심과 상부에 배치되는 지지체(420), 전지 케이스(200)와 캡 조립체(300) 사이에 위치하는 제1 가스켓(400), 및 지지체(420)와 제1 가스켓(400)사이에 배치되는 제2 가스켓(410)을 포함한다.

전극 조립체(500)는 양극(510) 및 음극(520) 사이에 분리막(530)을 개재하고 권취한 젤리롤 형태의 구조로, 그 중심은 비어있는 구조를 가질 수 있다. 중심에는, 후술하는 지지체(420)의 센터부(422)가 삽입될 수 있다.

캡 조립체(300)는 상단 캡(310)과 안전 벤트(320)를 포함한다. 상단 캡(310)은 전지 케이스(200)의 개방된 상부에 결합되고, 이러한 상단 캡(310)은 안전 벤트(320) 상에 위치하며, 안전 벤트(320)와 상호 밀착된 구조를 형성하여 전기적으로 연결될 수 있다. 상단 캡(310)은 중앙이 상향 돌출되고, 양극 탭(511) 등을 통해 전극 조립체(500)의 양극(510)과 전기적으로 연결되어, 외부 회로와의 접속에 의한 양극 단자로서의 기능을 수행할 수 있다.

한편, 안전 벤트(320)의 아래에는 전류 차단 부재(700, Current Interrupt Device, CID) 및 CID 가스켓(800)이 위치할 수 있다. 안전 벤트(320)는 전류가 통하는 박막 구조물로서, 각각 깊이를 달리하는 복수개의 만입부들이 형성될 수 있다.

전류 차단 부재(700)는 도전성 판재의 부재로써, 외주부(710) 및 외주부(710)에 의해 둘러싸인 차단부(720)를 포함할 수 있다. 또한, 구체적으로 도시하지 않았으나 가스의 배출을 위한 다수의 관통구들이 형성될 수 있다. 비정상적 작동 상황에서, 이차 전지(100) 내부에서의 압력이 상승되면 차단부(720)가 외주부(710)와 분리되어, 외부 회로와 전극 조립체(500) 간의 전기적 연결이 차단될 수 있다.

CID 가스켓(800)은, 전류 차단 부재(700)의 가장자리를 감싸는 부재로써, 안전 벤트(320)가 외주부(710)와 접촉하는 것을 방지할 수 있다.

전지 케이스(200)는 원통형 형상일 수 있으며, 원통형 형상은 외측에서 함몰부 없이 매끈한 형태의 측면을 갖고, 전지 케이스(200)의 상단부에 절곡된 형상의 크림핑부(220)를 포함할 수 있다.

즉, 전지 케이스(200) 중 일부가 전극 조립체(500)의 중심 방향으로 만입된 부분인 비딩부가 형성되지 않고 원통형 형상을 갖는다. 이러한 구조에 의해, 비딩부를 형성할 경우 발생하는 내부 공간의 손실을 방지하여, 전극 조립체(500)의 높이를 보다 높게 형성할 수 있고 따라서 이차 전지(100)의 에너지 밀도를 향상시킬 수 있다.

크림핑부(220)는 전지 케이스(200)의 상단부에 위치하여, 캡 조립체(300)를 감싸는 부분을 지칭하는 것으로, 캡 조립체(300)의 안정적인 결합을 위한 것이다. 구체적으로, 전지 케이스(200)와 캡 조립체(300)가 제1 가스켓(400)을 사이에 두고 크림핑(Crimping) 결합되어, 전지 케이스(200)에 크림핑부(220)가 형성될 수 있다. 즉, 전지 케이스(200)와 캡 조립체(300) 사이에 제1 가스켓(400)을 위치시키고, 전지 케이스(200)의 단부를 구부림으로써 크림핑부(220)를 형성한다. 이를 통해 캡 조립체(300)의 장착 및 이차 전지(100)의 밀봉이 이루어질 수 있다. 제1 가스켓(400)은 크림핑부(220)의 내면에 장착되어 캡 조립체(300)와 전지 케이스(200) 간의 밀봉력을 증대시킨다.

이 때, 제1 가스켓(400)과 전지 케이스(200) 사이에는, 제2 가스켓(410)이 더 배치된다. 제2 가스켓(410)은, 후술의 지지체(420)와 접촉하여 상부의 구조물을 지지하는 구성으로서, 특히 제1 가스켓(400)과 함께 이중의 가스켓 구조를 형성하여 밀봉력을 더욱 향상시킬 수 있다.

한편, 도 4를 더욱 참조하면, 지지체(420)는 전극 조립체(500)의 중심에 삽입되는 센터부(422)와 센터부(422)의 상단에으로부터 연장되어, 전극 조립체(500)와 상단 캡(310) 사이로 연장되는 디스크부(421)를 포함한다. 즉, 디스크부(421)가 전극 조립체(500)의 상부를 덮도록 형성됨으로써, 전극 조립체(500)의 상부에 위치한 구성들, 특히 상부 캡(310)을 포함한 캡 조립체(300)를 안정적으로 지지함으로써, 비딩부 없이도 전극 조립체(500)의 유동을 방지하고 캡 조립체(300)를 지지하는 것이 가능하다.

이 때, 제2 가스켓(410)은, 디스크부(421)의 가장자리를 따라 형성되고 디스크부(421)와 접촉하는 베이스부(411) 및 베이스부(411)로부터 수직하게 연장되는 돌출부(421)를 포함할 수 있다. 디스크부(421)와 접촉하는 베이스부(411)는, 그 상면은 제1 가스켓(400)과 접촉하여 제1 가스켓(400)을 지지함으로써, 제1 가스켓(400)에 의해 지지되는 구성들, 즉, 상단 캡(310) 및 안전 벤트(32)를 더욱 안정적으로 지지할 수 있다. 아울러 베이스부(411)의 두께 및 형상은, 전극 조립체(500)의 높이 내지 내부 공간의 형상에 따라 적절하게 조절될 수 있다.

또한, 베이스부(411)로부터 수직하게 돌출된 돌출부(412)는, 제1 가스켓(400)과 전지 케이스(200) 사이에 배치되어, 이중의 가스켓 구조를 형성할 수 있다. 이에 의해 이차 전지(100)의 밀봉력을 더욱 향상시킬 수 있다.

한편, 지지체(420)의 센터부(422)는, 내부가 빈 구조를 가질 수 있고, 이에 의해 이차 전지(100)의 무게를 감소시킬 수 있다. 또한, 센터부(422)와 디스크부(421)는 절연성의 재료로 일체로 형성되거나 또는 결합된 형태로 형성될 수 있다. 절연성의 센터부(422)가 전극 조립체(500)의 중심부에 삽입되어 있음으로써, 중심부 변형에 따른 쇼트 발생도 방지할 수 있다. 아울러 센터부(422)에 의해 디스크부(421)가 지지되기 때문에, 디스크부(421)에 의해 캡 조립체(300)를 지지할 때 캡 조립체(300)의 형상에 관계없이 안정적인 지지가 가능하다. 또한 디스크부(421)의 형상은 본 실시예에서 원판형태로 도시하여 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 캡 조립체(300)의 높이 또는 내부의 부품의 형상에 따라 계단 형태로 형성(즉, 중앙 부분에 더 많은 부품이 필요할 경우 센터부(422) 근방에서 그 높이를 낮게 하고 외측을 높게 하는 등의 형태)하여 필요한 만큼 공간을 추가 확보하도록 변형할 수 있다. 이와 같이 지지체(420)에 의해 캡 조립체(300)에 대한 안정적인 지지가 가능하기 때문에 이차 전지(100)의 캡 조립체(300)에 대해 행해지는 다양한 용접 공정도 안정적으로 진행하는 것이 가능하다.

지지체(420)의 디스크부(421)에는, 전극 조립체(500)로부터 연장된 전극 탭, 예를 들면 양극 탭(511)이 삽입될 수 있는 적어도 하나의 삽입 홀(423)을 포함할 수 있다. 이에 의해 디스크부(421)의 간섭 없이 전극 조립체(500)와 전기적 연결을 달성할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 의하면, 비딩부를 형성하지 않기 때문에, 전지 케이스(200) 내부의 공간을 최대한 확보하여 전극 조립체(500)의 크기도 최대화할 수 있고 따라서 이차 전지(100)의 용량을 증가시킬 수 있다. 또한 이러한 구조를 채택하면서도, 지지체(420)와 제2 가스켓(410)을 통해 캡 조립체(300)를 안정적으로 지지할 수 있고, 전지 케이스(200) 내부에서 부품들의 형상 등을 유연하게 변경할 수 있다. 또한 제1 가스켓(400)과 제2 가스켓(410)의 이중 가스켓을 포함하기 때문에, 이차 전지(100)의 밀봉력을 향상시킬 수 있다.

다음으로, 도 5를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지에 대해 설명한다.

도 5는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지에 대한 부분 단면도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지는, 제2 가스켓(410)과 디스크부(421)의 형상을 달리한 경우의 예로서, 앞서 설명한 실시예와 동일한 구성에 대한 설명은 생략한다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지(100)에서는, 제2 가스켓(410)의 베이스부(411)가 돌출부(412)의 중간과 결합한 형상을 갖는다. 즉, 돌출부(412)가, 베이스부(411)로부터 연장되는 방향이, 캡 조립체(300)를 향하는 상부, 및 전극 조립체(500)를 향하는 하부, 양측 모두가 되도록 구성된다. 이 때, 베이스부(411)의 위치를 달리하는 것에 의해, 베이스부(411)의 상, 하부의 공간을 필요에 따라 조절할 수 있다.

아울러, 베이스부(411)의 하면과 접촉할 수 있도록, 디스크부(421)에는, 계단 형상의 단차부(421a)가 형성될 수 있다. 이에 의해, 제2 가스켓(410)의 형상을 달리하더라도, 지지체(420)에 의해 제2 가스켓(410)을 안정적으로 지지할 수 있다.

다음으로, 도 6을 참조하여 본 발명의 또다른 실시예에 따른 이차 전지에 대해 설명한다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 특징부를 확대한 부분 단면도로서, 도 3의 B부분에 대응하는 부분을 확대한 도면이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지는, 지지체(420)와 제2 가스켓(410)가 보다 견고하게 결합될 수 있도록 추가 구성을 구비한 경우의 예로서, 앞서 설명한 실시예와 동일한 구성에 대한 설명은 생략한다.

도 6에 도시한 바와 같이, 베이스부(411)의 하면에는, 디스크부(421)를 향해 돌출된 돌기(411a)를 포함하고, 이와 접촉하는 디스크부(421)의 상면에는, 돌기(411a)와 결합하는 홈부(424)가 형성된다. 이러한 돌기(411a)와 홈부(424)의 결합에 의해, 지지체(420)와 제2 가스켓(410)이 정위치에서 보다 견고하게 결합될 수 있다. 한편, 돌기(411a) 및 홈부(424)의 위치는 도 6에 예시한 것으로 한정되지 않고, 이와 반대로 제2 가스켓(410)에 홈부가 형성되고 지지체(420)에 돌기가 형성되는 것도 가능하며, 필요에 따라 적절하게 위치 및 형태를 결정할 수 있다.

본 실시예에서 전, 후, 좌, 우, 상, 하와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있다.

앞에서 설명한 본 실시예에 따른 이차전지의 제조 방법에 의해 형성된 이차전지는 복수로 모여 전지 모듈을 형성할 수 있다. 상기 전지 모듈은, BMS(Battery Management System), 냉각 시스템 등의 각종 제어 및 보호 시스템과 함께 장착되어 전지 팩을 형성할 수 있다.

상기 이차전지, 상기 전지 모듈 또는 상기 전지 팩은 다양한 디바이스에 적용될 수 있다. 구체적으로는, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 등의 운송 수단에 적용될 수 있으나 이에 제한되지 않고 이차 전지를 사용할 수 있는 다양한 디바이스에 적용 가능하다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100: 이차전지
200: 전지 케이스
300: 캡 조립체
400: 제1 가스켓
410: 제2 가스켓
420: 지지체
500: 전극 조립체

Claims

젤리롤 형태의 전극 조립체;
상기 전극 조립체가 수납되고, 상부가 개방된 전지 케이스;
상기 전지 케이스의 개방된 상부에 결합되는 상단 캡;
상기 전극 조립체의 중심에 삽입되는 센터부 및 상기 센터부의 상단으로부터 연장되어 상기 전극 조립체의 상면과 상기 상단 캡 사이로 연장되는 디스크부를 포함하는 지지체;
상기 전지 케이스와 상기 상단 캡 사이에 배치되어 상기 상단 캡의 가장자리를 감싸는 제1 가스켓; 및
상기 디스크부의 가장자리를 따라 형성되며, 상기 제1 가스켓을 지지하는 제2 가스켓을 포함하는 이차 전지.
제1항에서,
상기 전지 케이스는 외면에 비딩부를 포함하지 않는 이차 전지.
제2항에서,
상기 전지 케이스는 상기 상단 캡의 가장자리 및 상기 제1 가스켓을 감싸도록 상기 전지 케이스의 상단에 구부러진 형상의 클림핑부를 포함하고,
상기 전지 케이스의 바닥부부터 클림핑부 사이에는 내측으로 함몰된 부분을 포함하지 않는 이차 전지.
제1항에서,
상기 제2 가스켓은, 상기 디스크부와 접촉하는 베이스부, 및 상기 베이스부로부터 수직한 방향으로 연장되어 상기 전지 케이스와 접하는 돌출부를 포함하는 이차 전지.
제4항에서,
상기 돌출부가 상기 상단 캡을 향하는 방향으로만 형성되는 이차 전지.
제4항에서,
상기 돌출부가 상기 상단 캡을 향하는 방향, 및 상기 전극 조립체를 향하는 방향의 양측으로 형성되는 이차 전지.
제6항에서,
상기 베이스부의 내측 단부는 상기 제1 가스켓을 지지하고,
상기 디스크부는 상기 베이스부의 하면과 상기 제1 가스켓의 일면을 따라 절곡된 단차부를 더욱 포함하는 이차 전지.
제1항에서,
상기 디스크부는, 상기 전극 조립체와 연결된 전극 탭이 삽입되는 삽입 홀을 더욱 포함하는 이차 전지.
제4항에서,
상기 베이스부의 하면 및 상기 베이스부의 하면과 접촉하는 상기 디스크부의 상면 중 어느 하나에 형성된 돌기, 및 상기 베이스부의 하면 및 상기 디스크부의 상면 중 나머지 하나에 형성되고 상기 돌기가 삽입되는 홈부를 포함하는 이차 전지.
제1항에 따른 이차 전지를 포함하는 디바이스.