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KR102467767B1 - 이차 전지 - Google Patents

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KR102467767B1
KR102467767B1 KR1020150164900A KR20150164900A KR102467767B1 KR 102467767 B1 KR102467767 B1 KR 102467767B1 KR 1020150164900 A KR1020150164900 A KR 1020150164900A KR 20150164900 A KR20150164900 A KR 20150164900A KR 102467767 B1 KR102467767 B1 KR 102467767B1
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임현영
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Abstract

본 발명은 이차 전지에 관한 것이다.
일례로, 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 수용하는 케이스; 상기 케이스를 밀봉하는 캡 플레이트; 및 상기 전극 조립체와 전기적으로 연결되며, 상기 캡 플레이트 상에 위치하는 단자 플레이트 및 상기 캡 플레이트와 상기 단자 플레이트를 관통하는 단자핀을 포함하는 적어도 하나의 전극단자를 포함하고, 상기 단자 플레이트의 상면에는 적어도 하나의 홈이 형성되고, 상기 단자핀의 상단부는 적어도 한번 절곡되어 상기 홈에 삽입된 이차 전지를 개시한다.

Description

이차 전지{A SECONDARY BATTERY}
본 발명은 이차 전지에 관한 것이다.
이차 전지(rechargeable battery)는 일차전지와 달리 충전 및 방전을 반복적으로 수행하는 전지이다. 소용량의 이차 전지는 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대용량 이차 전지는 하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 사용될 수 있다.
최근 들어 고에너지 밀도의 비수전해액을 이용한 고출력 이차 전지가 개발되고 있다. 고출력 이차 전지는 대전력을 필요로 하는 기기, 예를 들면, 전기 자동차 등의 모터 구동에 사용될 수 있다.
이차 전지는 세퍼레이터(separator)를 사이에 두고 양극과 음극을 권취하여 형성되는 전극 조립체, 전극 조립체를 내장하는 케이스, 케이스의 개구를 밀폐하는 캡 플레이트, 및 캡 플레이트를 관통하여 전극 조립체에 전기적으로 연결되는 전극 단자를 포함한다.
일반적으로 이차 전지의 음극 단자는 구리 재질의 전극 집전체와 알루미늄 재질의 단자로 이루어진다. 상기 구리 재질의 전극 집전체는 케이스 내부에서 전극 조립체와 연결되며, 상기 알루미늄 재질의 단자는 케이스 외부에서 상기 구리 재질의 전극 집전체와 결합된다.
이때, 상기 구리 재질의 전극 집전체와 알루미늄 재질의 단자는 마찰용접과 리벳팅을 통하여 서로 결합될 수 있다. 이와 같이 이종의 금속 재질을 이용하여 음극 단자 구조를 형성하는 경우, 이들을 서로 결합시키기 위해 많은 부품이 필요하며, 고가의 마찰용접에 의해 많은 제조 비용이 쓰이게 된다.
본 발명은, 제조 공정의 단순화와 원가 절감을 실현하며, 이종 금속 접합에 따른 단자의 신뢰성이 향상된 이차 전지를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 이차 전지는, 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 수용하는 케이스; 상기 케이스를 밀봉하는 캡 플레이트; 및 캡 플레이트 상에 위치하는 단자 플레이트 및 상기 캡 플레이트와 상기 단자 플레이트를 관통하는 단자핀을 포함하고, 상기 전극 조립체와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 전극단자를 포함하고, 상기 단자 플레이트의 상면에는 적어도 하나의 홈이 형성되고, 상기 단자핀의 상단부는 적어도 한번 절곡되어 상기 홈에 삽입된다.
또한, 상기 단자 플레이트는, 상기 단자핀의 상부가 삽입 관통되는 관통홀; 상기 단자 플레이트의 상면 중 상기 관통홀의 주변부를 따라 형성된 제1 홈; 및 상기 제1 홈의 저면에 형성되고, 상기 관통홀과 이격된 제2 홈을 가질 수 있다.
또한, 상기 관통홀은 상기 제1 홈의 저면 중앙부로부터 상기 단자 플레이트의 하면까지 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 홈은 상기 단자 플레이트에 대하여 수직한 방향으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 홈은 상기 관통홀과 나란한 방향으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 홈은 상기 관통홀과 이격된 상태로 상기 관통홀의 주변부를 따라 형성될 수 있다.
또한, 상기 단자핀의 상부는, 상기 제1 홈 내에 위치하며, 상기 관통홀의 상부로부터 상기 제1 홈의 내측면을 향해 절곡 연장된 제1 연장부; 및 상기 제1 연장부의 단부로부터 절곡 연장되어 상기 제2 홈으로 삽입된 제2 연장부를 가질 수 있다.
또한, 상기 제1 연장부는 상기 제1 홈의 저면을 따라 상기 단자 플레이트와 나란하게 형성되며, 상기 제2 연장부는 상기 제1 연장부의 단부로부터 상기 단자 플레이트에 대하여 수직한 방향으로 절곡 연장될 수 있다.
또한, 상기 제1 연장부는 상기 제1 홈의 저면을 따라 상기 단자 플레이트와 나란하게 형성되며, 상기 제2 연장부는 상기 제1 연장부의 단부로부터 상기 관통홀과 나란한 방향으로 절곡 연장될 수 있다.
또한, 상기 단자핀과 상기 단자 플레이트는 이종의 금속물질로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따르면, 제조 공정의 단순화와 원가 절감을 실현하며, 이종 금속 접합에 따른 단자의 신뢰성이 향상된 이차 전지를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이다.
도 2는 도 1의 I-I'선을 따라 절취한 이차 전지의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제2 단자 플레이트의 평면도와 사시도이다.
도 4는 도 2의 A영역을 확대 도시한 도면으로, 제2 전극 단자의 열 팽창에 따른 제2 단자 핀과 제2 단자 플레이트의 상호 작용을 나타낸 도면이다.
도 5 및 6은 본 발명의 실시예에 따른 제2 단자 핀과 제2 단자 플레이트의 결합 방식을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이다. 도 2는 도 1의 I-I'선을 따라 절취한 이차 전지의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지(100)는 전극 조립체(110), 케이스(120), 캡 플레이트(130), 제1 전극 단자(140), 제2 전극 단자(150)를 포함한다. 더불어, 상기 이차 전지(100)는 제1 전극 집전체(160) 및 제2 전극 집전체(170), 제1 하부 절연부재(181), 제1 가스켓(182), 제2 하부 절연부재(183), 제2 가스켓(184), 상부 절연부재(185), 안전 벤트(186) 및 마개(187)를 더 포함할 수 있다.
상기 전극 조립체(110)는 얇은 판형 혹은 막형으로 형성된 제1 전극판(110a), 세퍼레이터(110c), 제2 전극판(110b)의 적층체를 권취하거나 겹쳐서 형성할 수 있다. 여기서, 제1 전극판(110a)은 양극으로서 작용할 수 있으며, 제2 전극판(110b)은 음극으로서 작용할 수 있다.
상기 제1 전극판(110a)은 알루미늄과 같은 금속 포일로 형성된 제1 전극 집전체에 전이금속산화물 등의 제1 전극 활물질을 도포함으로써 형성되며, 제1 활물질이 도포되지 않는 영역인 제1 전극 무지부(110a')를 포함할 수 있다. 상기 제1 전극 무지부(110a')는 제1 전극판(110a)과 제1 전극판(110a) 외부 간의 전류 흐름의 통로가 될 수 있다.
상기 제2 전극판(110b)은 니켈 또는 구리와 같은 금속 포일로 형성된 제2 전극 집전체에 흑연 또는 탄소 등의 제2 전극 활물질을 도포함으로써 형성되며, 제2 활물질이 도포되지 않는 영역인 제2 전극 무지부(110b')를 포함한다. 상기 제2 전극 무지부(110b')는 제2 전극판(110b)과 제2 전극판(110b) 외부 간의 전류 흐름의 통로가 될 수 있다.
상기와 같은 제1 전극판(110a) 및 제2 전극판(110b)은 극성을 달리하여 배치될 수 있다. 즉, 제1 전극판(110a)은 음극으로서 작용할 수 있으며, 제2 전극판(110b')은 양극으로서 작용할 수도 있다.
상기 세퍼레이터(110c)는 제1 전극판(110a)과 제2 전극판(110b) 사이에 위치되어 쇼트를 방지하고 리튬 이온의 이동을 가능하게 하는 역할을 하며, 폴리에틸렌이나, 폴리 프로필렌이나, 폴리 에틸렌과 폴리 프로필렌의 복합 필름으로 이루어질 수 있다. 상기와 같은 전극 조립체(110)의 양측 단부에는 제1 전극판(110a)과 제2 전극판(110b) 각각과 전기적으로 연결되기 위한 제1 전극 집전체(160)와 제2 전극 집전체(170)가 각각 결합될 수 있다.
상기 케이스(120)는 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 니켈이 도금된 스틸과 같은 도전성 금속으로 형성되며, 상기 전극 조립체(110), 제1 전극 집전체(160) 및 제2 전극 집전체(170)가 삽입되어 수용될 수 있는 개구부가 형성된 대략 육면체 형상으로 이루어진다. 도 2에서는, 상기 케이스(120)와 캡 플레이트(130)가 결합된 상태로 도시되고 있으므로, 상기 개구부가 도시되지 않았지만, 상기 케이스(120)의 상단 둘레 부분이 실질적으로 개방된 부분이다. 한편, 상기 케이스(120)와 캡 플레이트(130)의 내면은 절연 처리되어, 상기 전극 조립체(110), 제1 전극 집전체(160) 및 제2 전극 집전체(170)와 절연된다. 여기서, 상기 케이스(120)와 캡 플레이트(130)는 하나의 극성, 예를 들어 양극으로서 작용할 수 있다.
상기 캡 플레이트(130)는 상기 케이스(120)의 개구부를 밀봉하며, 상기 케이스(120)와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 캡 플레이트(130)는 상기 케이스(120)와 동일한 극성을 가질 수 있다.
상기 캡 플레이트(130)에는 제1 단자홀(131), 제2 단자홀(132), 벤트홀(133)과 전해액 주입구(134)이 형성될 수 있다. 상기 제1 단자홀(131)에는 상기 제1 전극단자(140)가 관통될 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 제1 전극단자(140)의 제1 단자핀(141)이 관통될 수 있다. 상기 제2 단자홀(132)에는 상기 제2 전극단자(150)가 관통될 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 제2 전극단자(140)의 제2 단자핀(151)이 관통될 수 있다. 상기 벤트홀(133)에는 벤트 플레이트(186a)가 설치될 수 있다. 상기 벤트 플레이트(186a)에는, 미리 설정된 상기 케이스(120)의 내압에서 개방될 수 있도록 노치(186b)가 형성될 수 있다. 상기 전해액 주입구(134)는 상기 케이스(120) 내부로 전해액을 주입할 수 있도록 형성되며, 마개(187)에 의해 밀봉될 수 있다.
상기 제1 전극 단자(140)는 제1 단자핀(141)과 제1 단자 플레이트(142)를 포함할 수 있다.
상기 제1 단자핀(141)은 대략 원기둥의 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 제1 단자핀(141)의 중간부분은 상기 제1 단자홀(131)을 관통하고, 하부에는 상기 제1 단자핀(141)이 상기 캡 플레이트(130)로부터 이탈되지 않도록 플랜지(141a)가 형성될 수 있다. 또한, 상기 플랜지(141a)의 아랫부분인 상기 제1 단자핀(141)의 하단부는 상기 제1 전극 집전체(160)와 결합될 수 있으며, 이에 대한 보다 구체적인 설명은 후술하도록 한다. 상기 제1 단자핀(141)의 상부는 상기 제1 단자 플레이트(142)의 제1 관통홀(142a)에 삽입 관통되며, 상기 제1 단자핀(141)의 상단부는 상기 제1 단자 플레이트(142)가 상기 캡 플레이트(130)로부터 이탈되지 않도록 리벳팅될 수 있다. 또한, 상기 제1 단자핀(141)의 상단부가 리벳팅됨으로써, 상기 제1 단자핀(141)과 상기 제1 단자 플레이트(142)가 결합될 수 있다.
상기 제1 단자 플레이트(142)에는 상기 제1 단자핀(141)이 관통되는 제1 관통홀(142a)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1 단자 플레이트(142)는 상기 캡 플레이트(130)의 상부에 배치되며, 상기 제1 단자핀(141)의 상단부가 리벳팅됨으로써, 상기 제1 단자핀(141)과 결합될 수 있으며, 상기 캡 플레이트(130)로부터 이탈되지 않도록 견고히 고정될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 상기 제1 단자핀(141)과 제1 단자 플레이트(142)의 재질을 한정하는 것은 아니고, 양극 단자로서 사용 가능한 공지된 모든 금속재질을 적용할 수 있다.
상기 제2 전극 단자(150)는 제2 단자핀(151)과 제2 단자 플레이트(152)를 포함할 수 있다.
상기 제2 단자핀(151)은 대략 원기둥의 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 제2 단자핀(151)의 중간부분은 상기 제2 단자홀(132)을 관통하고, 하부에는 상기 제2 단자핀(151)이 상기 캡 플레이트(130)로부터 이탈되지 않도록 플랜지(151a)가 형성될 수 있다. 또한, 상기 플랜지(151a)의 아랫부분인 상기 제2 단자핀(151)의 하단부는 상기 제2 전극 집전체(170)와 결합될 수 있으며, 이에 대한 보다 구체적인 설명은 후술하도록 한다. 상기 제2 단자핀(151)의 상부는 상기 제2 단자 플레이트(152)의 제2 관통홀(152a)에 삽입 관통되며, 상기 제2 단자핀(151)의 상단부는 상기 제2 단자 플레이트(152)가 상기 캡 플레이트(130)로부터 이탈되지 않도록 리벳팅될 수 있다. 여기서, 상기 제2 단자 플레이트(152)의 상면에는 적어도 하나의 홈이 형성되고, 상기 제2 단자핀(151)의 상단부가 리벳팅됨으로써 적어도 한번 절곡되어 상기 제2 단자 플레이트(152)에 형성된 홈에 삽입될 수 있다. 이에 따라 상기 제2 단자핀(151)과 상기 제2 단자 플레이트(152)가 결합될 수 있다.
이하, 상기 제2 단자핀(151)과 상기 제2 단자 플레이트(152)의 구성, 구성 관계 그리고 결합 방식에 대하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 3의 (a)에는 본 발명의 실시예에 따른 제2 단자 플레이트(152)의 평면도가 도시되며, 도 3의 (b)에는 도 3의 (a)의 II-II'선을 따라 절취한 제2 단자 플레이트(152)의 단면도가 도시되어 있다. 도 4에는 도 2의 A영역을 확대 도시한 도면으로, 제2 전극 단자의 열 팽창에 따른 제2 단자 핀(151)과 제2 단자 플레이트(152)의 상호 작용이 도시되어 있다. 도 5 및 6에는 본 발명의 실시예에 따른 제2 단자 핀(151)과 제2 단자 플레이트(152)의 결합 방식이 도시되어있다.
상기 제2 단자 플레이트(152)에는 제2 관통홀(152a), 제1 리벳홈(152b)과 제2 리벳홈(152c)이 형성될 수 있다.
상기 제2 관통홀(152a)은 상기 제2 단자 플레이트(152)의 일측에 형성되며, 상기 제2 단자 플레이트(152)의 상면에 형성된 상기 제1 리벳홈(152b)의 저면 중앙부에서부터 상기 제2 단자 플레이트(152)의 하면까지 관통되도록 형성될 수 있다. 상기 제2 관통홀(152a)에는 상술한 바와 같이 상기 제2 단자핀(151)의 상부가 삽입 관통될 수 있다.
상기 제1 리벳홈(152b)은 상기 제2 단자 플레이트(152)의 상면에 형성되며, 상기 제2 관통홀(152a)을 중심으로 상기 제2 관통홀(152a)의 주변부를 따라 일정 깊이를 갖도록 형성될 수 있다. 이때, 상기 제1 리벳홈(152b)의 직경은 상기 제2 관통홀(152a)의 직경보다 크게 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1 리벳홈(152b)과 상기 제2 관통홀(152a)은 서로 이어지도록 형성될 수 있다.
상기 제2 리벳홈(152c)은 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 제1 리벳홈(152b)의 저면에 일정 깊이를 갖도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 제2 리벳홈(152c)은 상기 제2 관통홀(152a)과 이격된 상태로 상기 제2 관통홀(152a)의 주변부를 따라 형성될 수 있다. 이에 따라 상기 제2 리벳홈(152c)은 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 제2 관통홀(152a)을 일정 거리를 두고 둘러싸는 링(ring)과 형상으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제2 리벳홈(152c)은 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 제2 단자 플레이트(152)에 대하여 대략 수직한 방향을 갖도록 상기 제1 리벳홈(152a)의 저면으로부터 일정 깊이를 갖도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 제2 리벳홈(152c)은 상기 제2 관통홀(152a)과 나란한 방향을 갖도록 상기 제1 리벳홈(152a)의 저면으로부터 일정 깊이를 갖도록 형성될 수 있다. 다시 말해, 상기 제2 리벳홈(152c)의 깊이 방향은, 대략 평평한 형상으로 이루어진 상기 제2 단자 플레이트(152)에 대하여 대략 수직한 방향이며, 상기 제2 관통홀(152a)과 나란한 방향일 수 있다.
상기 제2 단자핀(151)의 상부에는 제1 연장부(151R1)와 제2 연장부(151R2)가 형성될 수 있다.
상기 제1 연장부(151R1)는 상기 제1 리벳홈(152b) 내에 위치하며, 상기 제2 단자핀(151)의 상부로부터 상기 제1 리벳홈(152b)의 내측면을 향해 절곡 연장된 형태로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제1 연장부(151R1)는 상기 제1 리벳홈(152b)의 저면을 따라 상기 제2 단자 플레이트(152)와 나란히 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 연장부(151R1)는 상기 제1 리벳홈(152b) 내에서 원형의 플레이트 형태로 배치될 수 있다.
상기 제2 연장부(151R2)는 상기 제1 연장부(151R1)의 단부로부터 절곡 연장되어 상기 제2 리벳홈(152c)으로 삽입될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 연장부(151R2)는 상기 제2 리벳홈(152c)을 따라 삽입된 링(ring)과 같은 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 제2 연장부(152R2)는 상기 제1 연장부(151R1)의 단부로부터 상기 제2 단자 플레이트(152)에 대하여 수직한 방향으로 절곡 연장될 수 있다. 또한, 상기 제2 연장부(152R2)는 상기 제1 연장부(151R1)의 단부로부터 상기 제2 관통홀(152a)과 나란한 방향으로 절곡 연장될 수 있다.
상기 제2 단자핀(151)은 구리와 같은 금속 재질로 이루어지며, 상기 제2 단자 플레이트(152)는 알루미늄과 같은 금속 재질로 이루어질 수 있다. 이와 같이, 상기 제2 단자핀(151)과 상기 제2 단자 플레이트(152)가 이와 같이 이종의 금속재질로 이루어진 경우, 서로 다른 열 팽창 계수에 의해 서로 다른 변형률을 보이게 된다.
예를 들어, 상기 제2 단자 플레이트(152)에서 제1 방향(F1)으로 팽창력이 작용할 수 있다. 여기서, 상기 제1 방향(F1)은 상기 제2 단자 플레이트(152)에 대하여 나란한 방향일 수 있다. 이러한 경우, 상기 제2 단자 플레이트(152)에 대하여 수직 방향으로 삽입 고정되어 있는 상기 제2 연장부(151R2)에 의해 상기 제1 방향(F1)과 반대 방향인 제2 방향(F1')의 힘이 작용함으로써 상기 제2 단자 플레이트(152)가 상기 제1 방향(F1)으로 팽창하지 못하도록 홀딩할 수 있다.
또한, 상기 제2 단자 플레이트(152)가 제2 방향(F2)으로 팽창력이 작용할 수 있다. 상기 제3 방향(F2)은 상기 제2 단자 플레이트(152)에 대하여 수직한 방향, 또는 상기 제2 단자핀(151)의 길이 방향일 수 있다. 이러한 경우, 상기 제1 단자핀(151)의 상부에 형성된 상기 제1 및 제2 연장부(151R1, 151R2) 그리고 하부에 형성된 플랜지부(151a)에 의해 상기 제3 방향(F2)과 반대 방향인 제4 방향(F2')의 힘이 작용함으로써, 상기 제2 단자 플레이트가 상기 제3 방향(F2)으로 팽창하지 못하도록 홀딩할 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 단자핀(151)의 제1 및 제2 연장부(151R1, 151R2)는 절곡 연장되어 제2 단자 플레이트(152)에 형성된 제1 및 제2 리벳홈(152b, 152c)에 삽입 고정됨으로써, 이종의 금속 물질의 열 팽창에 따른 상기 제2 전극단자(150)의 변형을 방지할 수 있다.
한편, 상기 제1 및 제2 연장부(151R1, 151R2)는, 도 5 및 도6에 도시된 바와 같이, 상기 제2 단자핀(151)의 상부가 리벳팅되어 상기 제2 단자 플레이트(152)의 제1 및 제2 리벳홈(152b, 152c) 내에 삽입 절곡될 수 있다.
상기 제1 전극 집전체(160)는 상기 제1 전극단자(140)와 상기 전극 조립체(110)의 제1 전극판(110a)을 전기적으로 연결할 수 있다.
이를 위해 상기 제1 전극 집전체(160)는 제1 연결부(161)와 제2 연결부(162)를 포함할 수 있다. 상기 제1 연결부(161)에는 제1 결합홀(161a)이 형성될 수 있다. 상기 제1 결합홀(161a)에는 상기 제1 전극핀(141)의 하단부가 삽입된 후 리베팅될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 연결부(162)와 상기 제1 전극핀(141)이 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 연결부(162)는 상기 제1 연결부(161)의 일측 단부에서부터 대략 수직한 방향으로 절곡된 후 연장된 형태로 이루어지며, 상기 제1 전극 무지부(110a')와 용접됨으로써, 상기 제1 전극판(110a)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2 전극 집전체(170)는 상기 제2 전극단자(150)와 상기 전극 조립체(110)의 제2 전극판(110b)을 전기적으로 연결할 수 있다.
이를 위해 상기 제2 전극 집전체(170)는 제3 연결부(171)와 제4 연결부(172)를 포함할 수 있다. 상기 제3 연결부(171)에는 제2 결합홀(171a)이 형성될 수 있다. 상기 제2 결합홀(171a)에는 상기 제2 전극핀(151)의 하단부가 삽입된 후 리베팅될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 연결부(162)와 상기 제2 전극핀(151)이 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 연결부(162)는 상기 제3 연결부(171)의 일측 단부에서부터 대략 수직한 방향으로 절곡된 후 연장된 형태로 이루어지며, 상기 제2 전극 무지부(110b')와 용접됨으로써, 상기 제2 전극판(110b)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 하부 절연부재(181)는, 상기 제1 전극 집전체(160)와 상기 캡 플레이트(130) 그리고 상기 케이스(120) 사이에 형성되어, 이들 간의 불필요한 단락을 방지할 수 있다.
상기 제1 가스켓(182)은 상기 캡 플레이트(130)에 형성된 상기 제1 단자홀(142a)을 밀봉하도록 상기 제1 단자홀(142a)에 삽입될 수 있다. 또한, 상기 제1 가스켓(182)에는 상기 제1 단자핀(141)이 끼워질 수 있다.
상기 제2 하부 절연부재(183)는, 상기 제2 전극 집전체(170)와 상기 캡 플레이트(130) 그리고 상기 케이스(120) 사이에 형성되어, 이들 간의 불필요한 단락을 방지할 수 있다.
상기 제2 가스켓(184)은 상기 캡 플레이트(130)에 형성된 상기 제2 단자홀(1542a)을 밀봉하도록 상기 제2 단자홀(152a)에 삽입될 수 있다. 또한, 상기 제2 가스켓(184)에는 상기 제2 단자핀(151)이 끼워질 수 있다.
상기 상부 절연부재(185)는, 상기 캡 플레이트(130)와 상기 제2 단자 플레이트(152) 사이에 개재되어, 상기 캡 플레이트(130)와 상기 제2 단자 플레이트(152) 사이를 절연할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1 단자핀(151)의 제1 및 제2 연장부(151R1, 151R2)는 리베팅에 의해 절곡 연장되어 제2 단자 플레이트(152)에 형성된 제1 및 제2 리벳홈(152b, 152c)에 삽입 고정됨으로써, 이종의 금속 물질의 열 팽창에 따른 상기 제2 전극단자(150)의 변형을 방지할 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 단자핀(151)과 제2 단자 플레이트(152) 간의 용접 과정을 생략할 수 있으며, 용접 과정을 생략하더라도 그와 동일한 수준의 접합 강도를 유지할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 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: 이차전지 110: 전극 조립체
110a: 제1 전극판 110a’: 제1 전극 무지부
110b: 제2 전극판 110b’: 제2 전극 무지부
110c: 세퍼레이터 120: 케이스
130: 캡 플레이트 131: 제1 단자홀
132: 제2 단자홀 133: 벤트홀
134: 전해액 주입구 140: 제1 전극단자
141: 제1 단자핀 141a: 제1 플랜지부
142: 제1 단자 플레이트 142a: 제1 관통홀
150: 제2 전극단자 151: 제2 단자핀
151a: 제2 플랜지부 151R1: 제1 연장부
151R2: 제2 연장부 152: 제2 단자 플레이트
152a: 제2 관통홀 152b: 제1 홈
152c: 제2 홈 160: 제1 전극 집전체
161: 제1 연결부 161a: 제1 결합홀
162: 제2 연결부 170: 제2 전극 집전체
171: 제3 연결부 171a: 제2 결합홀
172: 제4 연결부 181: 제1 하부 절연부재
182: 제1 가스켓 183: 제2 하부 절연부재
184: 제2 가스켓 185: 상부 절연부재
186: 안전 벤트 186a: 벤트 플레이트
186b: 노치 187: 마개

Claims (10)

  1. 전극 조립체;
    상기 전극 조립체를 수용하는 케이스;
    상기 케이스를 밀봉하는 캡 플레이트; 및
    상기 캡 플레이트 상에 위치하는 단자 플레이트 및 상기 캡 플레이트와 상기 단자 플레이트를 관통하는 단자핀을 포함하고, 상기 전극 조립체와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 전극단자를 포함하고,
    상기 단자 플레이트는,
    상기 단자핀의 상부가 삽입 관통되는 관통홀;
    상기 단자 플레이트의 상면 중 상기 관통홀의 주변부를 따라 형성된 제1 홈; 및
    상기 제1 홈의 저면에 형성되고, 상기 관통홀과 이격된 제2 홈을 갖고,
    상기 단자핀의 상부는 적어도 한번 절곡되어 상기 제 1 홈 및 제 2 홈에 삽입된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 관통홀은 상기 제1 홈의 저면 중앙부로부터 상기 단자 플레이트의 하면까지 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 홈은 상기 단자 플레이트에 대하여 수직한 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 홈은 상기 관통홀과 나란한 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 홈은 상기 관통홀과 이격된 상태로 상기 관통홀의 주변부를 따라 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 단자핀의 상부는,
    상기 제1 홈 내에 위치하며, 상기 관통홀의 상부로부터 상기 제1 홈의 내측면을 향해 절곡 연장된 제1 연장부; 및
    상기 제1 연장부의 단부로부터 절곡 연장되어 상기 제2 홈으로 삽입된 제2 연장부를 갖는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 연장부는 상기 제1 홈의 저면을 따라 상기 단자 플레이트와 나란하게 형성되며,
    상기 제2 연장부는 상기 제1 연장부의 단부로부터 상기 단자 플레이트에 대하여 수직한 방향으로 절곡 연장된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 연장부는 상기 제1 홈의 저면을 따라 상기 단자 플레이트와 나란하게 형성되며,
    상기 제2 연장부는 상기 제1 연장부의 단부로부터 상기 관통홀과 나란한 방향으로 절곡 연장된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 단자핀과 상기 단자 플레이트는 이종의 금속물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차 전지.
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