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KR20070108756A - 리튬 이차전지 - Google Patents

리튬 이차전지 Download PDF

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Publication number
KR20070108756A
KR20070108756A KR1020060041171A KR20060041171A KR20070108756A KR 20070108756 A KR20070108756 A KR 20070108756A KR 1020060041171 A KR1020060041171 A KR 1020060041171A KR 20060041171 A KR20060041171 A KR 20060041171A KR 20070108756 A KR20070108756 A KR 20070108756A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plate
lithium secondary
secondary battery
electrode terminal
electrode
Prior art date
Application number
KR1020060041171A
Other languages
English (en)
Inventor
이유훈
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020060041171A priority Critical patent/KR20070108756A/ko
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Abstract

본 발명은 리튬 이차전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 캡플레이트의 전극단자 상부에 보강부를 형성하여 보호회로기판을 포함하는 핫멜팅부가 캡플레이트 상부로부터 이탈하는 것을 방지함으로써 전기회로의 단선을 방지할 수 있는 리튬 이차전지에 관한 것이다.
본 발명에 따른 리튬 이차전지는 전극조립체; 상기 전극조립체를 수용하는 캔; 상부로 전극단자가 노출되며 상기 캔을 밀봉하는 캡 플레이트를 갖는 캡조립체 및 보호회로기판을 포함하며 상기 캡조립체 상부에 형성되는 핫멜팅부를 포함하며,상기 전극단자의 상부에는 상기 핫멜팅부 내부로 돌출되는 보강부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
리튬 이차전지, 캡플레이트, 보강부, 양극 리드 플레이트, 음극 리드 플레이트, 홀

Description

리튬 이차전지{Lithium rechargeable battery}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 베어셀과 보호회로부의 분리 사시도이다.
도 2는 도 1 중 베어셀의 분리 사시도이다.
도 3a는 보강부가 결합된 베어셀의 사시도이다.
도 3b는 도 3a의 평면도이다.
도 3c는 도 3b 중 보강부의 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 보강부가 부착된 베어셀의 사시도이다.
도 4b는 도 4a의 평면도이다.
도 4c는 도 4a 중 보강부의 사시도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100, 200: 베어셀 112: 전극조립체
120: 캔 130: 캡조립체
135, 235: 전극단자 140, 240: 캡플레이트
142, 242: 전해액주입구 143, 243: 안전밴트
180: 양극 리드 플레이트 182, 282: 보강부
183, 283: 기저부 184, 284: 지지부
185, 285: 브릿지부 188: 음극 리드 플레이트
190: 보호회로기판
본 발명은 리튬 이차전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 캡플레이트의 전극단자 상부에 보강부를 형성하여 보호회로기판을 포함하는 핫멜팅부가 캡플레이트 상부로부터 이탈하는 것을 방지함으로써 전기회로의 단선을 방지할 수 있는 리튬 이차전지에 관한 것이다.
일반적으로 비디오 카메라, 휴대형 전화, 휴대형 컴퓨터 등과 같은 휴대형 무선기기의 경량화 및 고기능화가 진행됨에 따라, 그 구동전원으로 사용되는 이차전지에 대해서 많은 연구가 이루어지고 있다. 이러한 이차전지는, 예를 들면, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소 전지, 니켈-아연 전지, 리튬 이차전지 등이 있다. 이들 중에서 리튬 이차전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화가 가능한 것으로서, 작동 전압이 높고 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 장점 때문에 첨단 전자기기 분야에서 널리 사용되고 있다.
리튬 이차전지는 일반적으로 베어셀과 보호회로부를 포함하여 이루어진다. 상기 베어셀은 양극판과 음극판 및 세퍼레이터가 권취된 전극조립체를 캔 내부에 삽입하고, 캔의 상단을 캡플레이트로 밀봉함으로써 형성된다. 상기 베어셀은 전지 의 내부 온도가 상승하면 세퍼레이터의 공공이 셧 다운(shut down)되어 더 이상 전류가 흐르지 못하도록 하여 과충전, 과전류, 과방전 등을 방지하게 된다. 또한, 상기 베어셀은 전지 내부에 가스가 다량 발생하면 캡플레이트 일측에 형성된 안전밴트가 파손되어 가스를 외부로 방출함으로써 폭발을 방지하게 된다. 또한, 리튬 이차전지는 베어셀 수준에서의 안전장치 이외에도 보다 안전성을 향상시키기 위해 보호회로부가 장착된다.
상기 보호회로부의 전극단자들은 별도의 리드 플레이트를 통하여 베어셀과 전기적으로 연결된다. 즉, 베어셀의 캡플레이트와 보호회로부의 양극단자가 양극 리드 플레이트에 의해 연결되고, 베어셀의 음극단자와 보호회로부의 음극단자가 음극 리드 플레이트에 의해 연결된다. 상기 양극 리드 플레이트는 대략 ㄱ자 형상을 하고 있어, 일면이 캡플레이트에 부착되고 다른 일면은 보호회로부의 양극단자에 부착된다. 또한, 상기 음극 리드 플레이트는 대략 ㄱ자 형상을 하고 있으며, 일면이 베어셀의 음극단자에서 연장된 리드선에 부착되고 다른 일면은 보호회로부의 음극단자에 부착된다. 상기 보호회로부는 베어셀과 전기적으로 연결된 후 핫멜팅 수지에 의해 베어셀에 고정된다. 이때, 상기 핫멜팅 수지 부분이 외부로부터 뒤틀림이나 충격을 받을 경우 양극 리드 플레이트와 음극 리드 플레이트에 그 힘이 전달된다. 상기 양극 리드 플레이트의 일면은 캡플레이트에 용접 방식으로 부착되어 있기는 하나, 외부 충격에 의해 캡플레이트로부터 탈리될 수 있다는 문제점이 있다. 또한, 상기 음극 리드 플레이트의 일면은 리드선에 용접 방식으로 부착되어 있기는 하나, 외부 충격에 의해 리드선으로부터 탈리될 수 있다는 문제점이 있다. 또한, 외부 충격이 가해지면 양극 리드 플레이트와 보호회로기판의 양극단자가 탈리될 가능성이 있다. 이는 음극 리드 플레이트의 경우에도 마찬가지이다. 이렇게 되면 전기회로가 단선되어 더 이상 리튬 이차전지가 사용될 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 특히 캡플레이트의 전극단자 상부에 보강부를 형성하여 보호회로기판을 포함하는 핫멜팅부가 캡플레이트 상부로부터 이탈하는 것을 방지함으로써 전기회로의 단선을 방지할 수 있는 리튬 이차전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 리튬 이차전지는 전극조립체; 상기 전극조립체를 수용하는 캔; 상부로 전극단자가 노출되며 상기 캔을 밀봉하는 캡 플레이트를 갖는 캡조립체 및 보호회로기판을 포함하며 상기 캡조립체 상부에 형성되는 핫멜팅부를 포함하여 이루어지는 리튬 이차전지에 있어서, 상기 전극단자의 상부에는 상기 핫멜팅부 내부로 돌출되는 보강부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보강부는 브릿지(bridge) 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 보강부는 상기 캡플레이트의 상면에 부착되는 기저부를 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 기저부는 상기 전극단자를 중심으로 상기 캡플레이트 상면의 일측과 타측에 한 쌍으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 보강부는 상기 기저부와 일단이 연결되며 상기 핫멜팅부 방향으 로 돌출된 한 쌍의 지지부를 더 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 지지부는 상기 전극단자의 돌출높이보다 길도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 보강부는 상기 한 쌍의 지지부를 서로 연결하며, 상기 전극단자의 상면으로부터 상기 핫멜팅부 방향으로 소정 거리 이격된 브릿지부를 더 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 브릿지부는 평판 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 브릿지부에는 홀이 형성될 수 있다. 또한, 상기 홀은 사각형상, 원형상, 타원형상 중 어느 하나의 형상으로 형성될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 베어셀과 보호회로부의 분리 사시도를 나타낸다. 도 2는 도 1 중 베어셀의 분리 사시도를 나타낸다. 도 3a는 보강부가 결합된 베어셀의 사시도를 나타내며, 도 3b는 도 3a의 평면도를 나타내며, 도 3c는 도 3b 중 보강부의 사시도를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지는, 도 1을 참조하면, 베어셀(100)과 보호회로부(190)를 포함하여 형성된다. 상기 베어셀(100)은 전극단자(135)와, 전해액주입구(142)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 베어셀(100)은 안전밴트(143)를 더 포함하여 형성될 수 있다. 상기 보호회로부(190)에는 보호회로가 형성되어 있으며, 양극단자(192)와 음극단자(194)가 형성된다. 상기 양극단자(192)는 양극 리드 플레이트(180)를 통해 캡플레이트(140)와 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 음극단자(194)는 음극 리드 플레이트(188)를 통해 상기 전극단자(135)와 전기적으로 연결된다. 도시되지 않았으나, 상기 보호회로부(190)는 핫멜팅 수지 등에 의해 상기 베어셀(100)에 고정될 수 있다.
상기 베어셀(100)은, 도 2를 참조하면, 양극판(113), 음극판(115) 및 세퍼레이터(114)로 구성되는 전극조립체(112)를 전해액과 함께 캔(120)에 수납하고, 이 캔(120)의 상단개구부(120a)를 캡조립체(130)로 밀봉함으로써 형성된다. 상기 베어셀(100)은 장측변을 포함하며 서로 마주보도록 형성되는 정면과 배면, 단측변을 포함하며 서로 마주보도록 형성되는 양 측면, 상기 캡플레이트(140)가 위치하는 상면과 상기 상면과 마주보는 하면을 포함하여 이루어진다.
상기 전극조립체(112)는 양극판(113)과 음극판(115)사이에 세퍼레이터(114)가 개재되면서 권취되어 형성된다.
상기 양극판(113)은 도전성이 우수한 금속 박판, 예를 들면, 알루미늄(Al) 호일(foil)로 이루어진 양극 집전체와, 그 양면에 코팅된 양극 활물질층을 포함하고 있다. 상기 양극 활물질로는 LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2, LiMnO2 등의 리튬산화물이 사용되고 있다. 상기 양극판(113)의 양 말단에는 양극 활물질층이 형성되지 않은 양극 집전체 영역, 즉 양극 무지부가 형성된다. 상기 양극 무지부의 일단에는 일반적으로 알루미늄(Al) 재질로 형성되며, 전극 조립체(112)의 상부로 일정 길이 돌출되는 양극 탭(116)이 접합되어 있다.
상기 음극판(115)은 전도성 금속 박판, 예를 들면, 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 호일로 이루어진 음극 집전체와, 그 양면에 코팅된 음극 활물질층을 포함하고 있 다. 상기 음극판(115)의 양 말단은 음극 활물질층이 형성되지 않은 음극 집전체 영역, 즉 음극 무지부가 형성된다. 상기 음극 무지부의 일단에는 일반적으로 니켈(Ni) 재질로 형성되며, 전극 조립체(112)의 하부로 일정 길이 돌출된 음극 탭(117)이 접합되어 있다. 더불어 상기 전극 조립체(112)의 하부에는 캔(120)과의 접촉을 방지하기 위한 절연판이 더 포함되어 형성될 수 있다.
상기 세퍼레이터(114)는 상기 양극판(113)과 음극판(115) 사이에 개재되며 상기 전극조립체(112)의 외주면을 둘러싸도록 연장되어 형성될 수도 있다. 상기 세퍼레이터(114)는 상기 양극판(113)과 음극판(115)의 단락을 방지하며, 리튬 이온을 통과시킬 수 있도록 다공막 고분자물질로 형성된다.
상기 캔(120)는 대략 직사각형 형상의 한 쌍의 장측벽(122)과, 한 쌍의 단측벽(124) 및 하면판(120b)을 포함하여 대략 박스 형상으로 형성되며, 상부는 개구되어 상단 개구부(120a)를 이루고 있다. 또한, 상기 캔(120)는 대략 박스형상으로 형성될 때 수평방향으로의 단면의 형상이 사각형상 또는 타원형상 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 상기 상단개구부(120a)로는 상기 전극조립체(112)가 삽입된다. 또한, 상기 전극조립체(112) 사이로 함침하여 리튬 이온의 이동을 가능하게 해 주는 전해액이 주입된다. 캔(120)의 재질은 주로 가벼운 알루미늄(Al)이 사용된다. 상기 캔(120)의 상부는 캡조립체(130)에 의해 밀봉되어, 전해액의 누출이 방지된다. 상기 캔(120)의 장측벽(122)과 단측벽(124)의 두께는 0.2 내지 0.4mm로 형성되며, 상기 하면판(120b)은 0.2 내지 0.7mm로 형성된다. 상기 캔(120)는 바람직하게는 딥드로잉(deep drawing) 방식에 의하여 형성되며, 상기 장측벽(122)과 단측 벽(124) 및 상기 하면판(120b)은 일체형으로 형성된다.
상기 캡 조립체(130)는 캡 플레이트(140)와 절연 플레이트(160)와 터미널 플레이트(165) 및 전극단자(135)를 포함하여 구성된다. 캡 조립체(130)는 별도의 절연케이스(170)와 결합되어 캔(120)의 상단 개구부(120a)에 결합되어 캔(120)을 밀봉하게 된다.
상기 캡 플레이트(140)는 상기 캔(120)의 상단개구부(120a)에 용접되어 상기 캔(120)을 밀봉한다. 상기 캡 플레이트(140)의 대략 중앙에는 단자통공1(141)이 형성되어 있으며, 상기 단자통공1(141)에는 개스킷 튜브(174)에 의해 절연된 전극단자(135)가 삽입된다. 상기 캡 플레이트(140)는 일측에 전해액주입구(142)가 형성되어 있으며, 상기 전해액주입구(142)는 볼 등으로 압입, 용접된다. 또한, 상기 캡 플레이트(140)의 타측에는 안전밴트(143)가 더 형성될 수 있다. 상기 안전밴트(143)는 캡플레이트(140)의 다른 부분에 비해 얇게 형성되어 내부 압력 상승시 파손되도록 이루어져 있다. 다만, 상기 안전밴트(143)는 전지의 설계에 따라 형성되지 않을 수도 있으며, 캔(120)에 형성될 수도 있음은 물론이다.
상기 절연 플레이트(160)는 개스킷과 같은 절연물질로 형성되며, 캡 플레이트(140)의 하면에 결합된다. 절연 플레이트(160)에는 상기 캡 플레이트(140)의 단자통공1(141)에 대응되는 위치에 상기 전극단자(135)가 삽입되는 단자통공2(161)가 형성되어 있다. 상기 절연 플레이트(160)의 하면에는 상기 터미널 플레이트(165)가 안착되도록 터미널 플레이트(165)의 크기에 상응하는 안착홈(162)이 형성된다.
상기 터미널 플레이트(165)는 일반적으로 Ni합금으로 형성되며, 상기 절연 플레이트(160)의 하면에 장착된다. 상기 터미널 플레이트(165)에는 캡 플레이트(140)의 단자통공1(141)에 대응되는 위치에 상기 전극단자(135)가 삽입되는 단자통공3(167)이 형성되어 있으며, 상기 전극단자(135)가 상기 개스킷 튜브(174)에 의하여 절연되면서 캡 플레이트(140)의 단자통공1(141)을 통하여 결합되므로 상기 터미널 플레이트(165)는 상기 캡 플레이트(140)와 전기적으로 절연되면서 상기 전극단자(135)와 전기적으로 연결된다.
상기 터미널 플레이트(165)의 일측에는 상기 음극판(115)에 결합된 음극탭(117)이 용접되며, 캡 플레이트(140)의 타측에는 상기 양극판(113)에 결합된 양극탭(116)이 용접된다. 도시되지 않았으나, 상기 음극탭(117)은 터미널 플레이트(165) 대신에 전극단자(135)의 하단에 용접될 수도 있다. 상기 음극탭(117) 및 양극탭(116)을 결합시키는 용접방법으로는 저항용접, 레이저 용접 등이 사용되며 일반적으로는 저항용접이 사용된다.
상기 전극단자(135)는 상기 음극판(115)의 음극탭(117) 또는 상기 양극판(113)의 양극탭(116)에 연결되어 음극단자 또는 양극단자로 작용하게 된다.
상기 양극 리드 플레이트(180)는, 도 1을 참조하면, 보호회로부(190)의 양극 단자(192) 및 캡플레이트(140)를 서로 전기적으로 연결시키게 된다. 상기 양극 리드 플레이트(180)는 대략 ㄱ자 형상으로 형성될 수 있다. 상기 ㄱ자 형상의 한 면은 보호회로부(190)의 양극 단자(192)와 전기적으로 연결되고, 다른 한 면은 전해액주입구(142) 주변의 캡플레이트(140)와 전기적으로 연결된다. 다만, 여기서 상기 양극 리드 플레이트(180)의 형상을 한정하는 것은 아니다. 상기 양극 리드 플레이 트(180)에는 전해액주입구(142) 상면에 위치할 홀(도시되지 않음)이 형성될 수도 있다. 상기 전해액주입구(142)는 볼 등에 의해 압입, 용접되고 그 상부에 광경화성 물질이 도포될 수도 있다. 따라서, 상기 전해액주입구(142)는 양극 리드 플레이트(180)가 용접되기 어려운 점이 있을 수 있으므로, 그 상부에는 양극 리드 플레이트(180)의 홀이 위치하는 것이 바람직하다. 상기 양극 리드 플레이트(180)는 양극 단자(192) 및 캡플레이트(140)에 레이저 용접에 의해 부착될 수 있다. 다만, 여기서 상기 양극 리드 플레이트(180)의 부착 방식을 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 양극 리드 플레이트(180)는 니켈 등의 금속재질로 형성될 수 있다.
상기 음극 리드 플레이트(188)는 도전성 리드선(187)을 통해 상기 전극단자(135)와 전기적으로 연결된다. 즉, 상기 리드선(187)은 상기 전극단자(135)로부터 연장되어 음극 리드 플레이트(188)까지 전기적으로 연결하는 도선 역할을 하게 된다. 물론, 상기 리드선(187)과 캡플레이트(140)는 접촉부에 절연물질(도시되지 않음)이 개재됨으로써 서로 절연된다. 상기 음극 리드 플레이트(188)는 상기 도전성 리드선(187)과 일체형으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 음극 리드 플레이트(188)는 별도로 제조되어 상기 도전성 리드선(187)에 용접될 수도 있다. 상기 음극 리드 플레이트(188) 역시 상기 양극 리드 플레이트(180)와 마찬가지로 니켈 등의 금속 재질로 형성될 수 있다.
상기 보강부(182)는 전극단자(135)의 상부에 형성되어 핫멜팅부의 내부로 돌출되도록 형성된다. 상기 보강부(182)는 브릿지(bridge) 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 보강부(182)는 전체적으로 대략 ㄷ자 형상으로 형성되어 양단부가 캡플레 이트(140)에 부착되고 다른 부분은 전극단자(135)의 상부로 지나가도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 보강부(182)는 상기 음극단자(135)에서 인출된 리드선(187)이 지나는 영역을 확보하기 위해 캡플레이트(140)의 정중앙에서 어느 하나의 장측벽(122) 방향으로 다소 치우쳐져 형성되는 것이 바람직하다.
상기 보강부(182)는, 도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 기저부(183)와 지지부(184) 및 브릿지부(185)를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 기저부(183)는 캡플레이트(140)의 상면에 부착되는 부분이다. 상기 기저부(183)는 전극단자(135)를 중심으로 캡플레이트(140)의 상면의 일측과 타측에 한 쌍으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 기저부(183) 중 하나는 캡플레이트(140)의 상면 중 전해액주입구(142)와 전극단자(135) 사이에 부착되며, 다른 하나는 캡플레이트(140)의 상면 중 안전밴트(143)와 전극단자(135) 사이에 부착된다. 상기 기저부(183)는 레이저 용접 등의 방식에 의해 캡플레이트(140)의 상면에 부착될 수 있다. 상기 지지부(184)는 기저부(183)와 일단이 연결되며, 핫멜팅부 방향으로 돌출된 한 쌍으로 형성될 수 있다. 상기 지지부(184)는 도 3a와 같이 캡플레이트(140)의 상면과 대략 수직을 이루도록 형성될 수 있다. 도시되지 않았으나, 지지부는 캡플레이트(140)의 상면에 비스듬한 사선 방향으로 형성될 수도 있음은 물론이다. 또한, 상기 지지부(184)는 도 3a와 같이 평판 형상으로 형성될 수 있다. 도시되지 않았으나, 지지부는 곡면 형상으로 형성될 수도 있음은 물론이다. 또한, 상기 지지부(184)는 전극단자(135)의 돌출높이보다 길도록 형성되는 것이 바람직하다. 상기 보강부(182)는 기저부(183)가 캡플레이트(140)에 부착되어 있으므로 양극을 띠게 되고, 전극단자(135)는 음극을 띠고 있다(전지 설계에 따라 반대 극성으로 형성될 수도 있음은 물론이다). 따라서, 상기 보강부(182)는 전극단자(135)에 닿지 않도록 해야 하므로, 브릿지부(185)가 전극단자(135)의 상면에 닿지 않도록 형성될 필요가 있다. 상기 브릿지부(185)는 한 쌍의 지지부(184)를 서로 연결하며, 상기 전극단자(135)의 상면으로부터 핫멜팅부 방향으로 소정 거리 이격되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 브릿지부(185)는 도 3a와 같이 평판 형상으로 형성될 수 있다. 도시되지 않았으나, 브릿지부는 곡면 형상으로 형성될 수도 있음은 물론이다.
상기 보강부(182)는 캡플레이트(140)의 상면에 부착되어 핫멜팅부 내부로 돌출되도록 형성된다. 베어셀(100)이 완성된 후, 상기 캡플레이트(140)의 상면에는 양극 리드 플레이트(180)와 음극 리드 플레이트(188) 및 보강부(182)가 부착된다. 그 후, 상기 양극 리드 플레이트(180)는 보호회로기판(190)의 양극 단자(192)에 용접되고, 음극 리드 플레이트(188)는 보호회로기판(190)의 음극 단자(194)에 용접된다. 용접이 끝나면 상기 보호회로기판(190)과 캡플레이트(140) 사이에는 핫멜팅 수지가 채워진다. 상기 핫멜팅 수지는 사출성형 방식으로 채워질 수 있다. 이렇게 되면 상기 보강부(182) 주변에도 핫멜팅 수지가 채워지게 된다. 특히, 상기 브릿지부(185)와 전극단자(135)의 사이에 있는 공간에도 핫멜팅 수지가 채워진다. 따라서, 핫멜팅부에 비틀림 등의 외력이 가해지는 경우 보강부(182)가 핫멜팅부를 잡아주게 되므로, 핫멜팅부의 전단강도가 향상될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 리튬 이차전지에 대해 설명한다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 보강부가 부착된 베어셀의 사시도를 나타내며, 도 4b는 도 4a의 평면도를 나타내며, 도 4c는 도 4a 중 보강부의 사시도를 나타낸다. 도 4a의 실시예는 브릿지부(285)에 홀(286)이 형성된다는 점 이외에는 도 3a의 실시예와 유사하므로, 차이점을 중심으로 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 리튬 이차전지는 베어셀(200)과 보호회로부를 포함하여 형성된다. 상기 리튬 이차전지의 베어셀(200)과 보호회로부는 양극 리드 플레이트와 음극 리드 플레이트에 의해 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 베어셀(200)은 전극조립체, 캔 및 캡플레이트(240)를 포함하는 캡조립체를 포함하여 형성된다. 상기 캡플레이트(240)에는 전해액주입구(242), 안전밴트(243) 및 보강부(282)가 형성된다. 또한, 상기 캡플레이트(240)의 상부로는 전극단자(235)가 돌출되어 형성된다.
상기 보강부(282)는 기저부(283)와 지지부(284) 및 브릿지부(285)를 포함하여 형성된다. 상기 기저부(283)는 전극단자(235)를 중심으로 캡플레이트(240)의 상면의 일측과 타측에 한 쌍으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 지지부(284)는 기저부(283)와 일단이 연결되며, 핫멜팅부 방향으로 돌출되게 한 쌍으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 브릿지부(285)는 한 쌍의 지지부(284)를 서로 연결하며, 전극단자(235)의 상면으로부터 핫멜팅부 방향으로 소정 거리 이격되도록 형성된다. 상기 브릿지부(285)는, 도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 홀(286)이 형성된다. 상기 홀(286)은 상기 브릿지부(285)의 대략 중앙에 형성될 수 있다. 또한, 상기 홀(286)은 도 4c와 같이 하나 형성될 수 있다. 도시되지 않았으나, 홀은 작은 크기로 2개 이상 형성될 수도 있음은 물론이다. 또한, 상기 홀(286)은 도 4c와 같이 사각 형상 으로 형성될 수 있다. 도시되지 않았으나, 홀은 원형상 또는 타원 형상과 같이 다양한 형상으로 형성될 수도 있음은 물론이다. 상기 홀(286)로는 핫멜팅 수지가 주입된다. 상기 홀(286) 자체는 핫멜팅 수지의 주입구 역할을 하게 되고, 홀(286)을 제외한 브릿지부(285)는 핫멜팅부를 잡아주는 역할을 하게 된다. 이와 같이 함으로써, 핫멜팅 수지의 주입시 상기 홀(286)을 통해 보다 용이하게 브릿지부(285)와 전극단자(235) 사이의 공간에 핫멜팅 수지가 주입될 수 있게 된다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지의 작용에 대해 설명한다.이하의 설명에서는 편의상 도 4a의 실시예에 따른 리튬 이차전지를 예로 들어 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지는, 도 4a를 참조하면, 베어셀(200)과 핫멜팅부를 포함하여 이루어진다. 상기 핫멜팅부는 보호회로기판을 포함하며, 상기 베어셀(200)은 전극조립체, 캔 및 캡조립체를 포함하여 형성된다.
상기 핫멜팅부는 보호회로기판과 캡플레이트(240)의 상부 사이에 핫멜팅 수지를 주입한 후, 용융시킴으로써 형성된다. 상기 핫멜팅 수지의 주입시 보강부(282)의 브릿지부(282)에 형성된 홀(286)을 통해 브릿지부(282)와 전극단자(235) 사이의 공간에 핫멜팅 수지가 빠른 속도로 용이하게 주입될 수 있다. 전지의 낙하 등에 의한 외부충격이나, 비틀림 등과 같은 외력이 핫멜팅부에 가해지는 경우, 그 힘은 양극 리드 플레이트와 음극 리드 플레이트 및 보강부(282)에도 전달된다. 이러한 외력은 핫멜팅부를 캡플레이트(240)의 상부로부터 이탈시키려고 한다. 그러나, 상기 보강부(282)는 브릿지부(285)와 전극단자(235) 사이의 공간에 핫멜팅 수 지가 채워져 있고 이를 브릿지부(285)와 지지부(284)가 잡아주는 역할을 하므로, 핫멜팅부의 이탈을 방지할 수 있다. 상기 핫멜팅부의 이탈을 방지함으로써 전기회로의 단선을 방지할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
본 발명에 따른 리튬 이차전지에 의하면 전지의 낙하와 같은 외부 충격 또는 비틀림 등과 같은 외력이 핫멜팅부에 가해지는 경우 보강부가 핫멜팅부를 잡아주는 역할을 하게 되므로, 핫멜팅부가 캡플레이트로부터 이탈하는 것을 방지함으로써 전기회로의 단선을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 전극조립체; 상기 전극조립체를 수용하는 캔; 상부로 전극단자가 노출되며 상기 캔을 밀봉하는 캡 플레이트를 갖는 캡조립체 및 보호회로기판을 포함하며 상기 캡조립체 상부에 형성되는 핫멜팅부를 포함하여 이루어지는 리튬 이차전지에 있어서,
    상기 전극단자의 상부에는 상기 핫멜팅부 내부로 돌출되는 보강부가 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 보강부는 브릿지(bridge) 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 보강부는 상기 캡플레이트의 상면에 부착되는 기저부를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 기저부는 상기 전극단자를 중심으로 상기 캡플레이트 상면의 일측과 타측에 한 쌍으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 보강부는 상기 기저부와 일단이 연결되며 상기 핫멜팅부 방향으로 돌출된 한 쌍의 지지부를 더 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 전극단자의 돌출높이보다 길도록 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 보강부는 상기 한 쌍의 지지부를 서로 연결하며, 상기 전극단자의 상면으로부터 상기 핫멜팅부 방향으로 소정 거리 이격된 브릿지부를 더 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 브릿지부는 평판 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서,
    상기 브릿지부에는 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 홀은 사각형상, 원형상, 타원형상 중 어느 하나의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
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