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KR20120094994A - 이차전지 - Google Patents

이차전지 Download PDF

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KR20120094994A
KR20120094994A KR1020110014350A KR20110014350A KR20120094994A KR 20120094994 A KR20120094994 A KR 20120094994A KR 1020110014350 A KR1020110014350 A KR 1020110014350A KR 20110014350 A KR20110014350 A KR 20110014350A KR 20120094994 A KR20120094994 A KR 20120094994A
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KR
South Korea
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plate
current collector
collector plate
electrode
secondary battery
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KR1020110014350A
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김덕중
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에스비리모티브 주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명은 과충전 방지장치 및 안전 장치를 설치하여 이상작동 발생을 억제하는 이차전지에 관한 것이다.
본 발명은 전극조립체; 상기 전극조립체에 전기적으로 연결된 집전판; 상기 전극조립체에 전기적으로 연결된 전극 단자; 상기 전극조립체와 상기 집전판을 수용하는 케이스; 상기 케이스를 밀봉하고, 상기 전극 단자를 외부로 노출시키는 캡 플레이트; 및 상기 집전판과 상기 전극단자 사이에 형성되는 안전장치를 포함하는 이차전지를 개시한다.

Description

이차전지{SECONDARY BATTERY}
본 발명은 이차전지에 관한 것이다.
이차 전지(SECONDARY BATTERY)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지로서, 하나의 배터리 셀이 팩 형태로 포장된 저용량 전지의 경우 휴대폰 및 캠코더와 같은 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 배터리 셀이 수십 개 연결된 대용량 전지의 경우 전기 스쿠터, 하이브리드 자동차, 전기 자동차 등의 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 한편, 이차 전지는 과충전 등에 의해 과도한 열이 발생하거나 전해액이 분해되면 내부 압력이 상승하여 발화되거나 폭발할 수 있다. 이에 따라, 안전성을 향상시킬 수 있는 구조의 이차 전지가 요구되고 있다.
본 발명은 과충전을 방지하는 이차전지를 제공한다.
본 발명의 이차전지는 전극조립체; 상기 전극조립체에 전기적으로 연결된 집전판; 상기 전극조립체에 전기적으로 연결된 전극 단자; 상기 전극조립체와 상기 집전판을 수용하는 케이스; 상기 케이스를 밀봉하고, 상기 전극 단자를 외부로 노출시키는 캡 플레이트; 및 상기 집전판과 상기 전극단자 사이에 형성되는 안전장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 안전장치는 상기 집전판과 결합되는 압전소자; 상기 압전소자 위에 형성되는 도체; 상기 도체 위에 형성되는 절연체; 상기 절연체 위에 형성되며, 상기 전극단자와 상기 집전판을 연결하는 도전성 탄성부재를 포함하여 형성될 수 있다.
상기 전극조립체에는 상기 집전판과 다른 극성의 제 2 집전판이 연결되고,
상기 제 2 집전판과 도체는 배선으로 연결될 수 있다.
상기 압전소자는 상기 집전판을 감싸도록 형성될 수 있다.
상기 도체는 상기 압전소자를 감싸도록 형성될 수 있다.
상기 절연체는 상기 도체를 감싸도록 형성될 수 있다.
상기 도전성 탄성부재는 상기 집전판과 접하는 제 1 연결부; 상기 제 1 연결부에서 연장되어 상기 절연체와 접하는 제 2 연결부; 및 상기 제 2 연결부에서 연장되어 상기 전극단자와 접하는 제 3 연결부를 포함하여 형성될 수 있다.
상기 도전성 탄성부재는 사각형태에서 한쪽 면이 개방되어 세 면으로 형성될 수 있다.
상기 집전판과 상기 캡 플레이트 사이에 하부절연부재가 결합되고, 상기 하부절연부재의 하부에 고정부재가 결합되며, 상기 고정부재는 상기 하부절연부재와 접하는 평평부; 상기 집전판과 접하는 굴곡부; 및 상기 굴곡부에서 돌출되어 집전판을 감싸는 결합부로 형성될 수 있다.
상기 집전판은 삽입홈이 형성되며, 상기 삽입홈에는 상기 결합부가 끼워지며 형성될 수 있다.
본 발명의 이차전지에 따르면 과충전 방지장치를 사용함으로써, 이차전지를 지속적으로 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 이차전지에 따르면 안전장치를 설치하여 이상작동 발생을 억제 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이차전지의 사시도이다.
도 2는 도 1의 I-I＇선을 따라 절취한 이차 전지를 도시한 단면도이다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 안전장치 및 고정부재의 결합방법을 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 4는 도 3a의 A의 확대 사시도이다.
도 5는 도 3a의 B-B선을 따라 절취한 단면도이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 고정부재의 결합방법을 도시한 사시도이다.
도 6b 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 고정부재의 결합상태를 도시한 사시도이다.
이하에서 실시예와 첨부한 도면을 통하여 본 발명의 이차전지에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
먼저 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 이차전지에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 사시도이다. 도 2는 도 1의 I-I＇선을 따라 절취한 이차 전지를 도시한 단면도이다. 도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 안전장치 및 고정부재의 결합방법을 설명하기 위한 분해 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지(100)는, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(100)는 전극 조립체(110), 제 1 전극 단자(120), 제 2 전극 단자(130), 케이스(150) 및 캡 조립체(160)를 포함한다.
상기 전극 조립체(110)는 얇은 판형 혹은 막형으로 형성된 제 1 전극판(111), 세퍼레이터(113), 제 2 전극판(112)의 적층제를 권취하거나 겹쳐서 형성한다. 여기서, 제 1 전극판(111)은 양극으로서 작용할 수 있으며, 제 2 전극판(112)은 음극으로서 작용할 수 있다. 물론, 그 반대도 가능하다.
상기 제 1 전극판(111)은 알루미늄과 같은 금속 포일로 형성된 제 1 전극 집전체에 전이금속산화물 등의 제 1 전극 활물질을 도포함으로써 형성되며, 제 1 활물질이 도포되지 않은 영역인 제 1 전극 무지부(111a)를 포함한다. 상기 제 1 전극 무지부(111a)는 제 1 전극판(111)과, 제 1 전극판 외부 간의 전류 흐름의 통로가 된다. 한편, 본 발명에서 상기 제 1 전극판(111)의 재질을 한정하는 것은 아니다.
상기 제 2 전극판(112)은 니켈 또는 구리와 같은 금속 포일로 형성된 제 2 전극 집전체에 흑연 또는 탄소 등의 제 2 전극 활물질을 도포함으로써 형성되며, 제 2 활물질이 도포되지 않는 영역인 제 2 전극 무지부(112a)를 포함한다. 상기 제 2 전극 무지부(112a)는 제 2 전극판(112)과, 제 2 전극판 외부 간의 전류 흐름의 통로가 된다. 한편, 본 발명에서 상기 제 2 전극판(112)의 재질을 한정하는 것은 아니다.
상기와 같은 제 1 전극판(111) 및 제 2 전극판(112)은 극성을 달리하여 배치될 수 있다.
상기 세퍼레이터(113)는 제 1 전극판(111)과 제 2 전극판(112) 사이에 위치되어 쇼트를 방지하고 리튬 이온의 이동을 가능하게 하는 역할을 하며, 폴리에틸렌이나, 폴리 프로필렌이나, 폴리 에틸렌과 폴리 프로필렌의 복합 필름으로 이루어질 수 있다. 한편, 본 발명에서 상기 세퍼레이터(113)의 재질을 한정하는 것은 아니다.
상기와 같은 전극 조립체(110)의 양측 단부에는 제 1 전극판(111)과 제 2 전극판(112) 각각과 전기적으로 연결되기 위한 제 1 전극 단자(120)와 제 2 전극 단자(130)가 결합된다.
이러한 상기 전극 조립체(110)는 실질적으로 전해액과 함께 상기 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.
상기 제 1 전극 단자(120)는 주로 금속 또는 그 등가물로 형성되며, 제 1 전극판(111)과 전기적으로 연결된다. 상기 제 1 전극 단자(120)는 제 1 집전판(121), 제 1 단자 기둥(122), 제 1 단자 플레이트(123)를 포함한다.
상기 제 1 집전판(121)은 전극 조립체(110)의 일측 단부로 돌출된 제 1 전극 무지부(111a)와 접촉된다. 실질적으로, 상기 제 1 집전판(121)은 상기 제 1 전극 무지부(111a)에 용접된다. 상기 제 1 집전판(121)은 대략 '┎' 형태로 형성된다. 상기 제 1 집전판(121)은 캡 플레이트(161)와 직각으로 형성된 부분에 대략 "ㄷ"형태로 삽입홈(121a)이 형성되어 있다. 상기 삽입홈(121a)은 후술할 고정부재(167)의 결합부(167c)가 끼워진다. 이러한 상기 제 1 집전판(121)은 예를 들면 구리 또는 구리 합금으로 제조된다. 그러나, 이러한 재질로 상기 제 1 집전판(121)을 한정하는 것은 아니다.
상기 제 1 단자 기둥(122)은 후술되는 캡 플레이트(151)를 관통하여 상부로 일정 길이 돌출 및 연장되며, 또한 제 1 전극 단자 기둥(122)은 캡 플레이트(151)의 하부에서 제 1 집전판(121)과 전기적으로 연결된다. 상기 제 1 전극 단자 기둥(122)은 캡 플레이트(151)의 상부로 일정 길이 돌출 및 연장된 동시에, 캡 플레이트(151)의 하부에는 제 1 전극 단자 기둥(122)이 캡 플레이트(151)로부터 빠지지 않도록 플랜지(122a)가 형성된다. 상기 제 1 전극 단자 기둥(122)에서 플랜지(122a)의 하부에 위치하는 영역은 제 1 집전판(121)과 접한다. 여기서, 상기 제 1 전극 단자 기둥(122)은 캡 플레이트(151)와 전기적으로 절연된다. 이러한 상기 제 1 전극 단자 기둥(122)은 예를 들면 구리 또는 구리 합금으로 제조된다. 그러나, 이러한 재질로 상기 제 1 전극 단자 기둥(122)을 한정하는 것은 아니다.
상기 제 1 단자 플레이트(123)는 육면체 형태로 형성되고, 중앙에는 홀이 형성된다. 또한, 상기 제 1 단자 플레이트(123)는 제 1 단자 기둥(122)에 결합된다. 즉, 상기 제 1 단자 플레이트(123)의 홀에 상기 제 1 단자 기둥(122)이 결합된다. 또한, 상기 제 1 단자 플레이트(123)가 상기 제 1 단자 기둥(122)에 결합된 후, 상기 제 1 단자 기둥(122)의 상부는 리벳팅된다. 따라서, 상기 제 1 단자 플레이트(123)는 상기 제 1 단자 기둥(122)에 고정될 수 있다. 이러한 상기 제 1 단자 플레이트(123)는 예를 들면 구리 또는 구리 합금으로 제조된다. 그러나, 이러한 재질로 상기 제 1 단자 플레이트(123)를 한정하는 것은 아니다. 더불어 상기 제 1 단자 플레이트(123)와 상기 캡 플레이트(151)는 서로 절연되어 있다.
상기 제 2 전극 단자(130)는 구리 또는 구리 합금 등의 도전성 재질로 형성되며, 상기 제 2 전극판(112)과 전기적으로 연결된다. 상기 제 2 전극 단자(130)는 제 2 집전판(131), 제 2 단자 기둥(132) 및 제 2 단자 플레이트(133)를 포함한다.
상기 제 2 집전판(131)은 전극 조립체(110)의 일측 단부로 돌출된 제 2 전극 무지부(112a)와 접촉된다. 실질적으로, 상기 제 2 집전판(131)은 상기 제 2 전극 무지부(112a)에 용접된다. 상기 제 2 집전판(131)은 대략 '┎' 형태로 형성된다. 이러한 제 2 집전판(131)은 예를 들면 구리 또는 구리 합금으로 제조된다. 그러나, 이러한 재질로 제 2 집전판(131)을 한정하는 것은 아니다.
상기 제 2 단자 기둥(132)은 후술되는 캡 플레이트(161)를 관통하여 상부로 일정 길이 돌출 및 연장되며, 또한 캡 플레이트(161)의 하부에서 상기 제 2 집전판(131)과 전기적으로 연결된다. 상기 제 2 단자 기둥(132)은 캡 플레이트(161)의 상부로 일정 길이 돌출 및 연장된 동시에, 캡 플레이트(161)의 하부에는 제 2 단자 기둥(132)이 캡 플레이트(161)로부터 빠지지 않도록 플랜지(132a)가 형성된다. 상기 제 2 단자 기둥(132)에서 플랜지(132a)의 하부에 위치하는 영역은 상기 제 2 집전판(131)과 접한다. 여기서, 상기 제 2 단자 기둥(132)은 캡 플레이트(161)와 전기적으로 절연된다. 이러한 제 2 단자 기둥(132)은 예를 들면 구리 또는 구리 합금으로 제조된다. 그러나, 이러한 재질로 제 2 단자 기둥(132)을 한정하는 것은 아니다.
상기 제 2 단자 플레이트(133)의 중앙에는 홀이 형성된다. 또한, 상기 제 2 단자 플레이트(133)는 상기 제 2 단자 기둥(132)에 결합된다. 즉, 상기 제 2 단자 플레이트(133)의 홀에 상기 제 2 단자 기둥(132)이 결합된다. 또한, 상기 제 2 단자 플레이트(133)가 상기 제 2 단자 기둥(132)에 결합된 후, 상기 제 2 단자 기둥(132)의 상부는 리벳팅된다. 따라서, 상기 제 2 단자 플레이트(133)는 상기 제 2 단자 기둥(132)에 고정될 수 있다. 이러한 제 2 단자 플레이트(133)는 예를 들면 구리 또는 구리 합금으로 제조된다. 그러나, 이러한 재질로 제 2 단자 플레이트(133)를 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 제 2 단자 플레이트(133)는 상기 캡 플레이트(161)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 따라서 이하에서 설명될 케이스(150) 및 캡 플레이트(161)는 상기 제 2 전극단자(130)와 같은 극성(예를 들면, 양극)을 가질 수 있다.
도 4는 도 3a의 A의 확대 사시도이다. 도 5는 도 3a의 B-B선을 따라 절취한 단면도이다.
도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 안전장치(140)는 과충전등에 의해 이차전지(100)의 내부 압력이 설정 압력보다 커질 경우 단락된다. 상기 안전장치(140)는 제 1 집전판(121)과 제 1 단자 기둥(122) 사이에 형성되고, 제 2 집전판(131)과 전기적으로 연결되어 있다. 따라서, 상기 제 1 전극단자(122)와 제 2 전극단자(132)가 단락되어 이차전지(100)는 방전된다. 상기 안전장치(140)는 압전소자(141), 도체(142), 절연체(143), 탄성부재(144) 및 배선(145)를 포함한다.
상기 압전소자(141)는 직사각형태로 중앙에 홀(141a)이 형성되어 있다. 상기 압전소자(141)의 홀(141a)은 제 1 집전판(121)의 크기와 동일하게 형성되어 제 1 집전판(121)을 감싸도록 형성된다. 여기서, 상기 홀(141a)의 크기는 제 1 집전판(121)의 크기와 동일하다.
상기 도체(142)는 직사각형태로 중앙에 홀(142a)이 형성되어 있다. 상기 도체(142)의 홀(142a)은 압전소자(141)의 크기와 동일하게 형성되어 압전소자(141)를 감싸도록 형성된다. 여기서, 상기 홀(142a)의 크기는 압전소자(141)의 크기와 동일하다. 또한, 상기 도체(142)는 하부에 배선(145)가 위치하여 제 2 집전판(131)과 연결된다.
상기 절연체(143)는 직사각형태로 중앙에 홀(143a)이 형성되어 있다. 상기 절연체(143)의 홀(143a)은 도체(142)의 크기와 동일하게 형성되어 도체(142)를 감싸도록 형성된다. 여기서, 상기 홀(143a)의 크기는 도체(142)의 크기와 동일하다.
상기 탄성부재(144)는 과충전시 제 1 집전판(121)과 제 1 단자 기둥(122)을 단락시키기 위하여, 대략 "ㄷ" 형태로 한쪽 면이 개방되도록 형성된다. 상기 탄성부재(144)는 제 1 연결부(144a), 제 2 연결부(144b) 및 제 3 연결부(144c)를 포함한다. 상기 제 1 연결부(144a)는 제 1 집전판(121)과 접하여 고정된다. 상기 제 2 연결부(144b)는 제 1 연결부(144b)에서 연장되어 절연체(143)와 접한다. 상기 제 2 연결부(144b)는 압전소자(141), 도체(142), 절연체(143)가 겹쳐 있는 부분이므로, 제 1 연결부(144a)보다 높게 형성된다. 상기 제 3 연결부(144c)는 제 2 연결부(144b)에서 연장되어, 제 1 전극 단자(120)와 접한다. 상기 제 3 연결부(144c)는 이차 전지(100)에 과충전이 발생하여 내부 압력이 설정 압력보다 크게 될 경우 압전소자(141)가 증가하여 단락된다. 상기 제 3 연결부(144c)는 라운드로 형성되어 단락되기 쉽게 형성된다. 상기 제 3 연결부(144c)는 다수개가 서로 이격되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 3 연결부(144c)는 하나의 형태로 형성될 수 도 있다.
상기 배선(145)는 도체(142)의 하부와 제 2 집전판(131)을 전기적으로 연결한다. 상기 배선(145)는 이차전지(100)가 과충전 되어 전압이 상승하게 되면 압전소자(141)는 증가하게 되고, 도체(142)와 제 2 집전판(131)을 연결하는 배선(145)를 통해 제 3 연결부(144c)가 단락되어 이차전지(100)는 방전된다.
상기 케이스(150)는 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 니켈이 도금된 스틸과 같은 도전성 금속으로 형성되며, 전극 조립체(110), 제 1 전극 단자(120) 및 제 2 전극 단자(130)가 삽입 안착될 수 있는 개구부가 형성된 대략 육면체 형상으로 이루어진다. 도 2에서는, 케이스(150)와 캡 조립체(160)가 결합된 상태로 도시되고 있으므로 개구부가 도시되지 않았지만, 캡 조립체(160)의 둘레 부분이 실질적으로 개방된 부분이다. 상기 케이스(150)의 내면은 절연 처리되어, 전극 조립체(110), 제 1 전극 단자(120), 제 2 전극 단자(130) 및 캡 조립체(160)와 절연될 수 있다. 여기서, 상기 케이스(150)는 하나의 극성, 예를 들어 양극으로서 작용할 수 있다.
상기 캡 조립체(160)는 상기 케이스(150)에 결합된다. 상기 캡 조립체(160)는 구체적으로 캡 플레이트(161), 시일 가스켓(162), 마개(163), 안전벤트(164), 상부 절연부재(165), 제 1 하부 절연부재(166) 및 고정부재(167)을 포함한다. 여기서, 상기 시일 가스켓(162)과 상부 절연부재(165) 및 하부 절연부재(166)는 상기 제 2 전극 단자(130)와 캡 플레이트(161) 사이에 개재되어, 상기 제 2 전극 단자(130)와 캡 플레이트(161)를 절연시키는 역할을 한다.
상기 캡 플레이트(161)는 상기 케이스(150)의 개구를 밀봉하며, 상기 케이스(150)와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 캡 플레이트(161)는 레이저 용접으로 상기 케이스(150)에 결합될 수 있다. 여기서, 상기 캡 플레이트(161)는 상술한 바와 같이 제 1 전극 단자(120)와 동일한 극성을 가질 수 있으므로, 상기 캡 플레이트(161) 및 케이스(150)는 동일한 극성을 가질 수 있다.
상기 시일 가스켓(162)은 절연성 재질로 제 2 단자 기둥(132)과 캡 플레이트(161) 사이에 형성되어, 제 2 단자 기둥(132)과 캡 플레이트(161) 사이를 밀봉시킨다. 이러한 시일 가스켓(162)은 외부의 수분이 이차 전지(100)의 내부에 침투하지 못하도록 하거나, 이차 전지(100)의 내부에 수용된 전해액이 외부로 유출되지 못하도록 한다.
상기 마개(163)는 상기 캡 플레이트(161)의 전해액 주입구(161a)를 밀봉한다.
상기 안전벤트(164)는 캡 플레이트(161)의 벤트홀(161b)에 설치되며, 설정된 압력에서 개방될 수 있도록 노치(164a)가 형성된다.
상기 상부 절연부재(165)는 제 2 단자 기둥(132)과 캡 플레이트(161) 사이에 형성된다. 또한, 상기 상부 절연부재(165)는 상기 캡 플레이트(161)와 밀착된다. 더욱이, 상기 상부 절연부재(165)는 시일 가스켓(162)에도 밀착될 수 있다. 이러한 상부 절연부재(165)는 제 2 단자 기둥(132)과 캡 플레이트(161)를 절연시킨다.
상기 하부 절연부재(166)는 제 2 집전판(131)과 캡 플레이트(161) 사이에 형성되어, 불필요한 단락의 발생을 방지한다. 즉, 상기 하부 절연부재(166)는 상기 제 2 집전판(131)과 캡 플레이트(161) 사이의 단락을 방지한다. 상기 제 1 하부 절연부재(166)는 제 1 단자기둥(122)과 대응되는 크기의 결합홀(166a)이 형성되어 있다. 상기 결합홀(166a)은 제 1 단자기둥(122)과 결합한다. 상기 하부 절연부재(166)는 고정부재(167)가 결합 할 수 있도록 양측에 홈(166b)이 형성되어 있다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 고정부재의 결합방법을 도시한 사시도이다. 도 6b 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 고정부재의 결합상태를 도시한 사시도이다.
도 6a 내지 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 고정부재(167)는 하부 절연부재(166)의 하부에 형성된다. 상기 고정부재(167)는 슬라이드 결합되어 제 1 집전판(121)과 제 1 단자 기둥(122)을 고정한다. 상기 고정부재(167)는 평평부(167a), 굴곡부(167b), 결합부(167c)를 포함하여 형성된다.
상기 평평부(167a)는 하부 절연부재(166)의 홈(166b)에 슬라이드 결합하여 하부 절연부재(166)와 접하여, 제 1 단자 기둥(122)을 강하게 고정한다. 상기 평평부(167a)는 제 1 단자 기둥(122)과 대응되는 위치에 홀(167d)이 형성되어 있다. 상기 굴곡부(167b)는 평평부(167a)에서 연장되어 제 1 집전판(121)과 접한다. 상기 굴곡부(167b)는 대략 "ㄴ"자 형태로 형성된다. 상기 결합부(167c)는 굴곡부(167b)에서 양측으로 돌출되어 제 1 집전판(121)을 감싸며 형성된다. 또한, 상기 결합부(167c)는 제 1 집전판(121)의 삽입홈(121a)에 끼워지며, 제 1 단자 기둥(122)과 제 1 집전판(121)을 강하게 고정 한다.
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 : 이차전지
110 : 전극 조립체
111 : 제 1 전극판 111a : 제 1 전극 무지부
112 : 제 2 전극판 112a : 제 2 전극 무지부(112a)
113 : 세퍼레이터
120 :제 1 전극 단자(120) 121 :제 1 집전판(121)
121a : 삽입홈
122 : 제 1 단자 기둥 123 : 제 1 단자 플레이트
130 : 제 2 전극 단자 131 : 제 2 집전판
132 : 제 2 단자 기둥
133 : 제 2 단자 플레이트
140 : 안전장치 141 : 압전소자
142 : 도체 143 : 절연체
144 : 탄성부재 144a : 제 1 연결부
144b : 제 3 연결부
150 : 케이스
160 : 캡 조립체
161 : 캡 플레이트 161a : 전해액 주입구
161b : 벤트홀 161c : 연결홀
162 : 시일 가스켓 163 : 마개
164 : 안전벤트 164a : 노치
165 : 상부 절연부재 166 : 제 1 하부 절연부재
167 : 고정부재

Claims (10)

  1. 전극조립체;
    상기 전극조립체에 전기적으로 연결된 집전판;
    상기 전극조립체에 전기적으로 연결된 전극 단자;
    상기 전극조립체와 상기 집전판을 수용하는 케이스;
    상기 케이스를 밀봉하고, 상기 전극 단자를 외부로 노출시키는 캡 플레이트; 및
    상기 집전판과 상기 전극단자 사이에 형성되는 안전장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 안전장치는
    상기 집전판과 결합되는 압전소자;
    상기 압전소자 위에 형성되는 도체;
    상기 도체 위에 형성되는 절연체;
    상기 절연체 위에 형성되며, 상기 전극단자와 상기 집전판을 연결하는 도전성 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전극조립체에는 상기 집전판과 다른 극성의 제 2 집전판이 연결되고,
    상기 제 2 집전판과 도체는 배선으로 연결되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 압전소자는 상기 집전판을 감싸도록 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 도체는 상기 압전소자를 감싸도록 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 절연체는 상기 도체를 감싸도록 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 도전성 탄성부재는
    상기 집전판과 접하는 제 1 연결부;
    상기 제 1 연결부에서 연장되어 상기 절연체와 접하는 제 2 연결부; 및
    상기 제 2 연결부에서 연장되어 상기 전극단자와 접하는 제 3 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 도전성 탄성부재는 사각형태에서 한쪽 면이 개방되어 세 면으로 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 집전판과 상기 캡 플레이트 사이에 하부절연부재가 결합되고, 상기 하부절연부재의 하부에 고정부재가 결합되며,
    상기 고정부재는
    상기 하부절연부재와 접하는 평평부;
    상기 집전판과 접하는 굴곡부; 및
    상기 굴곡부에서 돌출되어 집전판을 감싸는 결합부로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 집전판은 삽입홈이 형성되며, 상기 삽입홈에는 상기 결합부가 끼워지는 것을 특징으로 하는 이차전지.
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