KR101222309B1 - 이차전지 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일실시예는 이차전지에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 절연백의 상부가 캡플레이트 바닥에 열압착되는 이차전지를 구비함으로써, 이차전지의 누설현상을 방지할 수 있다.
이를 위해 본 발명의 일실시예는 무지부가 각각 형성된 제1전극판과 제2전극판, 상기 제1전극판가 제2전극판 사이에 개재되는 세퍼레이터를 권취하여 형성되는 전극 조립체, 상기 전극 조립체가 내부에 수용되는 절연백, 상기 전극 조립체 및 절연백이 수용되며, 상단 개구부가 형성된 케이스, 상기 케이스의 상단 개구부를 밀봉하는 캡플레이트가 형성된 캡 조립체 및 상기 전극 조립체와 전기적으로 연결되며, 캡플레이트 외측으로 돌출되는 전극 단자를 포함하고, 상기 절연백은 상부가 캡플레이트 바닥에 열압착되는 것을 특징으로 하는 이차전지를 개시한다.
이를 위해 본 발명의 일실시예는 무지부가 각각 형성된 제1전극판과 제2전극판, 상기 제1전극판가 제2전극판 사이에 개재되는 세퍼레이터를 권취하여 형성되는 전극 조립체, 상기 전극 조립체가 내부에 수용되는 절연백, 상기 전극 조립체 및 절연백이 수용되며, 상단 개구부가 형성된 케이스, 상기 케이스의 상단 개구부를 밀봉하는 캡플레이트가 형성된 캡 조립체 및 상기 전극 조립체와 전기적으로 연결되며, 캡플레이트 외측으로 돌출되는 전극 단자를 포함하고, 상기 절연백은 상부가 캡플레이트 바닥에 열압착되는 것을 특징으로 하는 이차전지를 개시한다.
Description
본 발명의 일실시예는 이차전지에 관한 것이다.
이차전지(Rechargeable battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지로서, 하나의 전지 셀이 팩 형태로 포장된 저용량 전지의 경우 휴대폰 및 캠코더와 같은 휴가가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 전지 팩이 수십 개 연결된 전지 팩 단위의 대용량 전지의 경우 하이브리드 자동차등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.
이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로는 원통형 및 각형을 들 수 있으며, 양, 음극판 사이에 절연체인 세퍼레이터(separator)를 개재하여 형성된 전극 조립체와 전해액을 함께 케이스에 수용하고, 케이스에 캡 플레이트를 설치하여 구성된다. 물론, 상기 전극 조립체에는 전극 단자가 연결되며, 이는 상기 캡 플레이트를 통하여 외부로 노출된다.
본 발명의 일실시예는 전지의 전해액 누설현상을 방지할 수 있는 이차전지를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 의한 이차전지는 무지부가 각각 형성된 제1전극판과 제2전극판, 상기 제1전극판과 제2전극판 사이에 개재되는 세퍼레이터를 권취하여 형성되는 전극 조립체, 상기 전극 조립체가 내부에 수용되고, 전극조립체의 무지부와 전기적으로 연결되도록 연결부재를 포함하는 절연백, 상기 전극 조립체 및 절연백이 수용되며, 상단 개구부가 형성된 케이스, 상기 케이스의 상단 개구부를 밀봉하는 캡플레이트가 형성된 캡 조립체 및 상기 연결부재와 전기적으로 연결되며, 캡플레이트 외측으로 돌출되는 전극 단자를 포함하고, 상기 절연백은 상부에 형성된 개구부가 캡플레이트 바닥면에 열압착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 개구부에 대응되어서는 캡플레이트의 안전벤트 및 전해액 주입구가 형성될 수 있다.
또한, 상기 개구부는 캡플레이트 바닥에 접합되는 고정부를 포함하고, 상기 고정부에서 연장되고, 고정부 보다 낮은 위치에 형성되는 마감부를 포함하는 것으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 연결부재는 내부에 수용된 전극조립체의 무지부와 대응되도록 형성되며, 상기 연결부재는 절연백에 조립되어 형성될 수 있다. 상기 연결부재와 절연백은 열압착되는 것으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 연결부재는 전극단자의 하단과 연결된 전극 집전판과 전기적으로 연결되도록 형성될 수 있다. 상기 연결부재는 절연백의 외부로 돌출되는 돌출부가 형성되어 전극 집전판과 연결되는 것을 특징으로 형성될 수 있다.
또한, 무지부는 돌출부 내부 공간에 삽입되어 전기적으로 연결되도록 형성될 수 있다. 상기 무지부는 복수개의 무지부들이 서로 포개어진 상태에서 용접된 것을 특징으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 연결부재는 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리 또는 니켈이 도금된 스틸과 같은 도전성 금속 재질인 것을 특징으로 한다. 상기 연결부재는 전극단자의 하단과 연결된 전극 집전판과 전기적으로 연결되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 절연백은 폴리프로필렌(PP; Polypropylene), 폴리에틸렌(PE; Polyethylene) 중에서 선택된 재질인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 의한 이차전지는 캔의 내부에 절연백을 구비하여 전해액의 누수를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 이차전지는 절연백에 전극조립체가 수용되고, 절연백의 상부가 캡플레이트 바닥에 열압착되어 전극단자 및 캡플레이트와 케이스의 용접부분에 누설현상을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 이차전지는 절연백에 연결부재가 형성되고, 상기 연결부재와 전극 집전판과 전기적으로 연결될 수 있는 구조이므로 조립의 작업성이 향상된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이차전지의 사시도이다.
도 2는 도 1의 케이스가 제거되고, 절연백의 하부가 밀봉되기 전 사시도이다.
도 3은 도 1의 Ⅰ-Ⅰ’의 단면도이다.
도 4는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ’의 단면도이다.
도 5는 도 2의 분해 사시도이다.
도 6은 도2의 절연백을 도시한 사시도이다.
도 7은 도6에 전극조립체가 삽입되고 절연백의 하부가 열압착 된 사시도이다.
도 8은 도6의 상부를 도시한 사시도이다.
도 9는 도6의 연결부를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 케이스가 제거되고, 절연백의 하부가 밀봉되기 전 사시도이다.
도 3은 도 1의 Ⅰ-Ⅰ’의 단면도이다.
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도 5는 도 2의 분해 사시도이다.
도 6은 도2의 절연백을 도시한 사시도이다.
도 7은 도6에 전극조립체가 삽입되고 절연백의 하부가 열압착 된 사시도이다.
도 8은 도6의 상부를 도시한 사시도이다.
도 9는 도6의 연결부를 도시한 사시도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 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 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리의 사시도이다. 도 2는 도 1의 케이스가 제거되고, 절연백의 하부가 밀봉되기 전 사시도이다. 도 3은 도 1의 Ⅰ-Ⅰ’의 단면도이다. 도 4는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ’의 단면도이다. 도 5는 도 2의 분해 사시도이다. 도 6은 도2의 절연백을 도시한 사시도이다. 도 7은 도6에 전극조립체가 삽입되고 절연백의 하부가 열압착 된 사시도이다. 도 8은 도6의 상부를 도시한 사시도이다. 도 9는 도6의 연결부를 도시한 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지(100)는, 도 1 내지 도 9를 참조하면, 전극 조립체(110), 전극단자(120, 130), 절연백(140), 케이스(150) 및 캡 조립체 (160)를 포함하여 형성된다.
상기 전극 조립체(110)는 얇은 판형 혹은 막형으로 형성된 제1 전극판(111), 세퍼레이터(113), 제 2 전극판(112)의 적층체를 권취하거나 겹쳐서 형성한다. 여기서, 제1 전극판(111)은 음극으로서 동작할 수 있으며, 제2 전극판(112)은 양극으로서 동작할 수 있다. 물론, 그 반대도 가능하다. 또한, 상기와 같은 제1 전극판(111) 및 제2 전극판(112)은 극성을 달리하여 배치될 수 있다.
상기 제1 전극판(111)은 구리 또는 니켈과 같은 금속 포일로 형성된 제1 전극 집전체에 흑연 또는 탄소 등의 제1 전극 활물질을 도포함으로써 형성되며, 제1 전극 활물질이 도포되지 않는 영역인 제1 전극 무지부(114)를 포함한다. 한편, 본 발명에서 상기 제1 전극판(111)의 재질을 한정하는 것은 아니다. 상기 제1 전극 무지부(114)는 제1 전극판(111)과, 제1 전극판 외부 간의 전류 흐름의 통로가 된다.
상기 제2 전극판(112)은 알루미늄과 같은 금속 포일로 형성된 제2 전극 집전체에 전이금속산화물 등의 제2 전극 활물질을 도포함으로써 형성되며, 제 2 활물질이 도포되지 않은 영역인 제2 전극 무지부(115)를 포함한다. 한편, 본 발명에서 상기 제2 전극판(112)의 재질을 한정하는 것은 아니다. 상기 제2 전극 무지부(115)는 제2 전극판(112)과, 제2 전극판 외부 간의 전류 흐름의 통로가 된다.
상기 세퍼레이터(113)는 제1전극판(111)과 제2전극판(112) 사이에 위치된다. 상기 세퍼레이터(113)는 쇼트를 방지하고 리튬 이온의 이동을 가능하게 한다. 상기 세퍼레이터(113)는 폴리에틸렌이나, 폴리 에틸렌과 폴리 플로필렌의 복합 필름으로 형성될 수 있다. 한편, 본 발명에서 상기 세퍼레이터(113)의 재질을 한정하는 것은 아니다.
이러한 전극 조립체(110)는 실질적으로 전해액과 함께 케이스(150)에 수납된다. 상기 전해액은 EC(ethylene carbonate), PC(propylene carbonate), DEC(diethyl carbonate), EMC(ethyl methyl carbonate), DMC(dimethyl carbonate)와 같은 유기 용매에 LiPF6, LiBF4와 같은 리튬염으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 전해액은 액체, 고체 또는 겔상일 수 있다.
상기와 같은 전극 조립체(110)의 양측 단부에는 제1 전극판(111)과 제2 전극판(112) 각각에 전기적으로 연결되는 연결부재와 결합된다. 상기 연결부재는 하기에 설명되는 절연백(140)에서 상세히 설명하기로 한다.
상기 연결부재는 제1 단자(120) 및 제2 단자(130)와 전기적으로 연결된다.
상기 제1 단자(120)는 주로 금속 또는 그 등가물로 형성되며, 제1 전극판(111)과 전기적으로 연결된다. 상기 제1 단자(120)는 제1 단자 기둥(121), 제1 단자 플레이트(122), 상부 절연체(123) 및 제 1 집전판(125)을 포함한다.
상기 제1 단자 기둥(121)는 후술되는 캡 플레이트(161)를 관통하여 상부로 일정 길이 돌출 및 연장되며, 또한 상기 캡 플레이트(161)의 하부에서 상기 제 1 집전판(125)과 전기적으로 연결된다. 상기 제1 단자 기둥(121)는 캡 플레이트(161)의 상부로 일정 길이 돌출 및 연장된 동시에, 캡 플레이트(161)의 하부에는 제1 단자 기둥(121)가 상기 캡 플레이트(161)로부터 빠지지 않도록 측부 방향으로 연장된 플랜지가 형성되어 있다.
상기 제1 단자 기둥(121)중 플랜지의 하부에 형성된 영역은 상기 제 1 집전판(125)의 단자홀에 끼워지고 용접된다. 또한, 상기 제1 단자 기둥(121) 중 상기 플랜지의 상부에 형성된 영역은 캡플레이트(161) 외측으로 돌출된다. 상기 돌출된 제1 단자 기둥(121)은 제1 단자 플레이트(122)에 고정된다. 이러한 제1 단자 기둥(121)는, 예를 들면 구리, 구리 합금 및 그 등가물 중에서 선택된 어느 하나로 제조될 수 있다. 그러나, 이러한 재질로 상기 제1 단자 기둥(121)가 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 단자 플레이트(122)는 중앙에 상기 제1 단자 기둥(121)가 관통 결합되도록 대략 수직 방향으로 관통홀(미도시)이 형성된 구조일 수도 있다. 한편, 상기 제1 단자 플레이트(122)는 스텐레스 스틸, 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금 및 그 등가물 중에서 선택된 어느 하나로 형성되며, 여기서 그 재질이 한정되지 않는다. 더불어 상기 제1 단자 플레이트(122)와 상기 캡 플레이트(161)는 서로 절연되도록 상부절연체(123)가 포함된 구조일 수 있다.
상기 제 1 집전판(125)은 전극 조립체(110)의 일측의 상측 단부로 돌출된 제1 전극 무지부(114)와 접촉된다. 실질적으로, 상기 제 1 집전판(125)은 상기 제1 전극 무지부(114)에 용접된다. 상기 제 1 집전판(125)은 대략 '┎' 형태로 형성되며, 상부에는 단자홀이 형성된다. 상기 단자홀에는 상기 제1 단자 기둥(121)가 끼워져 결합된다. 이러한 제 1 집전판(125)은 예를 들면 구리 또는 구리 합금으로 제조된다. 그러나, 이러한 재질로 제 1 집전판(125)을 한정하는 것은 아니다.
또한, 상기 제1 집전판(125)은 절연백(140)의 연결부재(143a)와 연결된다. 이때, 상기 절연백(140)에는 내부에 전극 조립체(110)의 무지부(114)가 연결부재(143a)와 연결되어 있기 때문에, 상기 전극 조립체(110)의 무지부(114)와 제1 집전판(125)이 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 제 1 집전판(125)은 제1 전극 무지부(114)의 길이와 대응되도록 형성될 수 있다.
상기 제2 단자(130) 역시 주로 금속 또는 그 등가물로 형성되며, 제2 전극판(112)과 전기적으로 연결된다. 상기 제2 단자(130)는 제2 단자 기둥(131), 제2 단자 플레이트(132), 상부 절연체(133) 및 제 2 집전판(135)을 포함한다. 여기서, 상기 제2 단자(130)의 형태는 상기 제1 단자(120)의 형태와 동일할 수 있다. 따라서, 그 형태의 설명은 생략한다. 다만, 상기 제2 집전판(135) 및 제2 단자 기둥(131)는 주로 알루미늄, 알루미늄 합금 및 그 등가물 중에서 선택된 어느 하나일 수 있으나, 이러한 재료로 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 제2 단자 플레이트(132)는 주로 스텐레스 스틸, 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리, 구리 합금 및 그 등가물 중에서 선택된 어느 하나일 수 있으며, 여기서 그 재질을 한정하는 것은 아니다.
또한, 상기 제2 집전판(135)은 절연백(140)의 연결부재(144a)와 연결된다. 이때, 상기 절연백(140)에는 내부에 전극 조립체(110)의 무지부(115)가 연결부재(144a)와 연결되어 있기 때문에, 상기 전극 조립체(110)의 무지부(115)와 제2 집전판(135)이 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 제 2 집전판(135)은 제2 전극 무지부(115)의 길이와 대응되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 단자 플레이트(132)는 상기 캡 플레이트(161)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 따라서 이하에서 설명될 케이스(150) 및 캡 플레이트(161)는 상기 제2 단자(130)와 같은 극성(예를 들면, 양극)을 가질 수 있다.
상기 절연백(140)은 상부(145), 중앙부(141,142,143,144) 및 하부(146)를 포함한다.
상기 절연백(140)은 상부가 캡플레이트(161) 바닥에 열압착되어 전극단자(120,130) 및 케이스(150)와 캡플레이트(161)가 접합된 부분에 누수를 방지한다.
상기 절연백(140)의 상부(145)는 마감부(145a, 145b) 및 고정부(145d, 145e)를 포함한다. 또한, 상기 절연백(140)의 상부에는 개방된 개구부(145c)가 형성된다. 상기 개구부(145c)는 개방된 부분을 둘러싸는 고정부(145d, 145e)를 포함한다. 또한, 상기 절연백(140)은 폴리프로필렌(PP; Polypropylene), 폴리에틸렌(PE; Polyethylene) 중에서 선택된 재질로 형성될 수 있다.
상기 고정부(145d, 145e)는 캡플레이트(161)의 바닥에 열압착으로 고정된다. 이때, 상기 개구부(145c)에는 캡플레이트(161)의 안전벤트(162) 및 전해액 주입구(163)가 대응되도록 위치된다.
상기 마감부(145a, 145b)는 고정부(145d, 145e)에서 연장되고, 고정부(145d, 145e)보다 낮은 위치에 형성된다. 상기 마감부(145a, 145b)는 개구부(145c)의 양측 또는 상하양측에 형성될 수 있다. 즉, 상기 마감부(145a, 145b)는 절연백(140)의 상부(145)에서 개구부(145c)를 제외한 영역에 형성될 수 있다. 상기 마감부(145a, 145b)는 고정부(145d, 145e)의 높이 보다 낮게 형성된다. 이러한 높이 차이(145f)에는 하부절연체(164)가 형성될 수 있다.
상기 중앙부(141,142,143,144)는 내부용 수용되는 전극 조립체(110)에 대응되도록 형성될 수 있다. 상기 중앙부(141,142,143,144)는, 도6에 도시된 바와 같이, 4개의 면으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 절연백(140)의 형상은 전극 조립체(110)가 수용되도록 다양하게 변형가능하며, 도시된 육면체 형상에 한정되는 것은 아니다.
상기 중앙부(141,142,143,144)는 연결부재를 포함한다. 상기 연결부재는 절연백 내부에 수용된 전극조립체(110)의 각 무지부(114, 115)에 대응되도록 형성된다. 이하에서는 도2 내지 도4에 도시된 바와 같이 제2 전극단자(130)와 연결되는 연결부재(144c)를 중심으로 설명한다.
상기 연결부재(144c)는 전극 조립체(110)의 양측에 형성된 무지부와 대응되는 위치에 형성된다. 상기 연결부재(144c)는 절연백(140)에 열압착으로 형성된다. 이하에서는 제2전극 무지부(115)와 대응되는 연결부재(144c)를 중심으로 설명한다.
상기 연결부재(144c)는 절연백(140)의 외부로 돌출되는 돌출부(144a, 144b)를 포함한다. 상기 돌출부(144a, 144b)는 대략 ‘ㄷ’와 같은 형상으로 형성될 수 있다. 상기 돌출부(144a, 144b)는 내부공간에 무지부가 삽입된다. 상기 삽입되는 무지부는, 도3을 참조하면, 하나의 전극 조립체(110) 무지부(115)가 돌출부(114a) 내부공간에 삽입될 수 있다. 도3에는 전극 조립체가 2개로 형성되고, 상기 전극 조립체의 일측에 돌출된 각 무지부와 대응되도록 2개의 돌출부(144a, 144b)가 형성되는 예를 도시한 것이다. 상기 돌출부(144a, 144b)는 복수 개로 형성될 수 있으며, 그 수에는 제한이 없다.
상기 연결부재(144c)는 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리 또는 니켈이 도금된 스틸과 같은 도전성 금속재질로 형성된다. 상기 무지부(115)는 돌출부(144a)에 삽입되어 전기적으로 연결된다. 이때, 상기 무지부(115)는 전극 조립체(110)에 형성된 복수개의 무지부들이 서로 포개어진 상태에서 용접되고, 용접된 부분이 삽입된다. 또한, 상기 연결부재(144c)는 전극단자(130)의 하단과 연결된 전극 집전판(135)과 전기적으로 연결된다.
상기 하부(146)는 전극 조립체(110)가 삽입되도록 개방된다. 상기 전극 조립체(110)가 삽입된 후 열압착으로 마감된다.
상기 케이스(150)는 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 니켈이 도금된 스틸과 같은 도전성 금속으로 형성되며, 전극 조립체(110), 제1단자(120), 제2단자(130) 및 절연백(140)이 삽입 안착될 수 있는 개구부가 형성된 대략 육면체 형상으로 이루어진다. 이차전지는 케이스의 개구부에 캡 조립체(160)가 결합되어 밀봉되어 형성된다. 한편, 케이스의 내면은 절연 처리되어, 전극 조립체(110), 제1단자(120), 제2단자(130) 및 캡 조립체(160)와 절연될 수 있다.
상기 캡 조립체(160)는 캡 플레이트(161), 안전벤트(162) 및 전해액 주입구(163)를 포함한다.
또한, 상기 캡 플레이트(161)는 케이스(150)를 밀봉한다. 상기 캡 플레이트(161)는 플레이트 일부분에 제 1 집전판(125)과 연결되는 제1전극단자(120)가 삽입되도록 홀이 형성된다. 또한, 상기 캡 플레이트(161)에는 제 2 집전판(135)과 연결되는 제2전극단자(130)가 삽입되는 홀이 형성된다. 상기 전극단자(120, 130)는 각각 캡 플레이트(161)를 절연시키는 가스켓이 형성된다. 또한 상기 전극단자(120, 130)는 각각에 형성된 나사산을 따라 체결되어 캡 플레이트(161)에 고정시키는 너트를 포함할 수 있다. 또한, 캡 조립체(160)는 캡 플레이트(161)에 형성되는 전해액 주입구(163)를 통해 전해액을 주입 후 전해액 주입구를 밀봉하는 마개(미도시)가 형성된다. 또한, 상기 캡 플레이트(161)는 얇은 두께로 형성되어 설정된 압력에 의해 파손되어 가스를 방출시키는 안전 벤트(152)를 포함할 수 있다.
상기 캡 플레이트(161)는 하부에 절연부재(164)가 형성된다. 상기 절연부재(164)는 캡 플레이트(161)와 각각의 전극단자(120, 130)의 상호간 불필요한 전기적 쇼트의 발생을 방지한다. 즉, 상기 절연부재(164)는 제 1 집전판(125)과 캡 플레이트(161) 사이의 쇼트를 방지한다. 일례로, 상기 절연 부재는 PPS(Polyphenylene Sulfide)일 수 있으나, 이러한 재질로 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
상기 절연백(140)의 개구부(145)의 개방된 영역(145c)에는 캡플레이트(161)의 안전벤트(162) 및 전해액 주입구(163)가 형성된다. 이때, 상기 전해액 주입구(163)를 통해 전해액에 주입되면, 전해액은 절연백(140)의 내부에 형성된다. 따라서, 전해액이 전극단자(120, 130)와 캡플레이트(161) 및 케이스(150)와 캡플레이트(161)의 접합 영역에 발생하는 누수가 방지된다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 이차전지를 실시하기 위한 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예들에 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: 이차전지
110: 전극 조립체 111: 제1전극판
112: 제2전극판 113: 세퍼레이터
120: 제1전극단자 130: 제2전극단자
140: 절연백 144a, 144b, 144c: 연결부재
150: 케이스
160: 캡 조립체 161: 캡플레이트
162: 안전벤트 163: 전해액 주입구
110: 전극 조립체 111: 제1전극판
112: 제2전극판 113: 세퍼레이터
120: 제1전극단자 130: 제2전극단자
140: 절연백 144a, 144b, 144c: 연결부재
150: 케이스
160: 캡 조립체 161: 캡플레이트
162: 안전벤트 163: 전해액 주입구
Claims (12)
- 무지부가 각각 형성된 제1전극판과 제2전극판, 상기 제1전극판과 제2전극판 사이에 개재되는 세퍼레이터를 권취하여 형성되는 전극 조립체;
상기 전극 조립체가 내부에 수용되고, 상기 전극조립체의 무지부와 전기적으로 연결되도록 연결부재를 포함하는 절연백;
상기 전극 조립체 및 상기 절연백이 수용되며, 상단 개구부가 형성된 케이스;
상기 케이스의 상단 개구부를 밀봉하는 캡플레이트가 형성된 캡 조립체; 및
상기 연결부재와 전기적으로 연결되며, 상기 캡플레이트 외측으로 돌출되는 전극 단자;를 포함하고,
상기 절연백은 상부에 형성된 개구부가 상기 캡플레이트 바닥면에 열압착되며,
상기 연결부재는 상기 절연백에 조립되는 것을 특징으로 하는 이차전지. - 제 1 항에 있어서,
상기 개구부에 대응되어서는 상기 캡플레이트의 안전벤트 및 전해액 주입구가 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지. - 제 2 항에 있어서,
상기 개구부는 상기 캡플레이트 바닥에 접합되는 고정부를 포함하고,
상기 고정부에서 연장되고, 상기 고정부 보다 낮은 위치에 형성되는 마감부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지. - 제 1 항에 있어서,
상기 연결부재는 내부에 수용된 상기 전극조립체의 무지부와 대응되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 연결부재와 상기 절연백은 열압착되는 것을 특징으로 하는 이차전지. - 제 1 항에 있어서,
상기 연결부재는 상기 전극 단자의 하단과 연결된 전극 집전판과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 이차전지. - 제 7 항에 있어서,
상기 연결부재는 상기 절연백의 외부로 돌출되는 돌출부가 형성되어 상기 전극 집전판과 연결되는 것을 특징으로 하는 이차전지. - 제 8 항에 있어서,
상기 무지부는 상기 돌출부 내부 공간에 삽입되어 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 이차전지. - 제 9 항에 있어서,
상기 무지부는 복수개의 무지부들이 서로 포개어진 상태에서 용접된 것을 특징으로 하는 이차전지. - 제 1 항에 있어서,
상기 연결부재는 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리 또는 니켈이 도금된 스틸과 같은 도전성 금속 재질인 것을 특징으로 하는 이차전지. - 제 1 항에 있어서,
상기 절연백은 폴리프로필렌(PP; Polypropylene), 폴리에틸렌(PE; Polyethylene) 중에서 선택된 재질인 것을 특징으로 하는 이차전지.
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| USD721707S1 (en) * | 2013-08-06 | 2015-01-27 | Bedrock Automation Platforms Inc. | Communications control module for an industrial control system |
| USD721706S1 (en) * | 2013-08-06 | 2015-01-27 | Bedrock Automation Platforms Inc. | Input output module for an industrial control system |
| KR101720611B1 (ko) * | 2013-11-15 | 2017-03-28 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
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| KR101749507B1 (ko) * | 2013-12-18 | 2017-07-03 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전극 조립체의 절연을 강화한 이차 전지 |
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| CN112993473B (zh) * | 2019-11-29 | 2023-09-05 | 比亚迪股份有限公司 | 一种电池、电池模组、电池包和电动车 |
| CN113948827B (zh) * | 2020-06-30 | 2023-07-14 | 比亚迪股份有限公司 | 一种电池、电池模组和电池包 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6004692A (en) * | 1992-05-21 | 1999-12-21 | Wilson Greatbatch Ltd. | Insulating enclosure for lithium batteries |
| KR20060022355A (ko) * | 2004-09-07 | 2006-03-10 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지와 이에 사용되는 전극 조립체 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5585206A (en) * | 1994-03-08 | 1996-12-17 | Morris; J. Lee | Battery electrode interconnections |
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| JP5225805B2 (ja) * | 2008-10-27 | 2013-07-03 | 日立ビークルエナジー株式会社 | 二次電池およびその製造方法 |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6004692A (en) * | 1992-05-21 | 1999-12-21 | Wilson Greatbatch Ltd. | Insulating enclosure for lithium batteries |
| KR20060022355A (ko) * | 2004-09-07 | 2006-03-10 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지와 이에 사용되는 전극 조립체 |
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