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KR20130040576A - 이차 전지 - Google Patents

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KR20130040576A
KR20130040576A KR1020110105431A KR20110105431A KR20130040576A KR 20130040576 A KR20130040576 A KR 20130040576A KR 1020110105431 A KR1020110105431 A KR 1020110105431A KR 20110105431 A KR20110105431 A KR 20110105431A KR 20130040576 A KR20130040576 A KR 20130040576A
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KR
South Korea
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terminal
connector
secondary battery
plate
base plate
Prior art date
Application number
KR1020110105431A
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English (en)
Inventor
김덕중
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
로베르트 보쉬 게엠베하
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, 로베르트 보쉬 게엠베하 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
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Priority to US13/436,661 priority patent/US9065102B2/en
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 양극과 음극을 포함하는 전극 어셈블리와, 상기 전극 어셈블리가 내장되는 케이스와, 상기 케이스와 결합되는 캡 플레이트와, 상기 전극 어셈블리와 전기적으로 연결된 단자와, 상기 캡 플레이트 상에 배치되어 상기 단자와 상기 캡 플레이트 사이를 밀봉하며, 내부에 상기 단자와 상기 캡 플레이트를 전기적으로 연결하는 연결구가 삽입 설치된 실링부재를 포함한다.

Description

이차 전지{RECHARGEABLE BATTERY}
본 발명은 이차 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단자와 캡 플레이트를 연결하는 구조를 개선한 이차 전지에 관한 것이다.
이차 전지(rechargeable battery)는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 저용량의 이차 전지는 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대용량 전지는 하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.
최근 들어 고에너지 밀도의 비수전해액을 이용한 고출력 이차 전지가 개발되고 있으며, 상기한 고출력 이차 전지는 대전력을 필요로 하는 기기 예컨대, 전기 자동차 등의 모터 구동에 사용될 수 있도록 복수 개의 이차 전지를 직렬로 연결하여 대용량의 전지 모듈로 구성된다.
전지 모듈은 통상 직렬로 연결되는 복수개의 이차 전지로 이루어지며, 이차 전지는 원통형과 각형 등으로 이루어질 수 있다.
케이스가 양극으로 대전되는 경우, 양극 단자와 캡 플레이트를 전기적으로 연결하여 케이스를 양극 또는 음극으로 대전시킬 수 있다. 케이스를 양극으로 대전시키기 위해서는 복잡한 구조가 필요하고 조립 공정이 복잡해지는 문제가 발생한다. 또한. 캡 플레이트에 연결을 위한 부재를 용접으로 고정할 경우, 용접 과정에서 두께가 얇은 캡 플레이트가 변형되는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 목적은 용이하게 단자와 캡 플레이트를 전기적으로 연결할 수 있는 이차 전지를 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 양극과 음극을 포함하는 전극 어셈블리와, 상기 전극 어셈블리가 내장되는 케이스와, 상기 케이스와 결합되는 캡 플레이트와, 상기 전극 어셈블리와 전기적으로 연결된 단자와, 상기 캡 플레이트 상에 배치되어 상기 단자와 상기 캡 플레이트 사이를 밀봉하며, 내부에 상기 단자와 상기 캡 플레이트를 전기적으로 연결하는 연결구가 삽입 설치된 실링부재를 포함한다.
상기 실링부재는 베이스판을 포함하고, 상기 연결구는 상기 베이스판의 상부로 돌출된 상부 커넥터와 상기 베이스판의 하부로 돌출된 하부 커넥터 및 상기 상부 커넥터와 상기 하부 커넥터를 연결하며 상기 베이스판에 삽입 설치된 중간 연결부를 포함할 수 있으며, 상기 연결구는 금속판 형태로 이루어지고 상기 중간 연결부는 상기 상부 커넥터 및 상기 하부 커넥터에서 절곡되어 상기 상부 커넥터 및 상기 하부 커넥터에 대하여 경사지게 형성될 수 있다.
상기 상부 커넥터에는 상부로 돌출된 돌기가 형성되고, 상기 하부 커넥터에는 하부로 돌출된 돌기가 형성될 수 있으며, 상기 돌기는 상기 상부 커넥터 또는 상기 하부 커넥터가 굴곡되어 형성될 수 있다.
상기 연결구에는 주변보다 더 작은 단면적을 갖는 퓨즈가 형성될 수 있으며, 상기 베이스판에는 상기 단자가 삽입되는 관통홀이 형성될 수 있다.
상기 베이스판에는 상기 연결구가 삽입되는 연결홀과 상기 연결홀 상에 장착홈이 형성될 수 있으며, 상기 베이스판에 대하여 회동 가능하게 설치되며 상기 장착홈에 삽입되는 덮개를 더 포함할 수 있다.
상기 베이스판에는 상기 상부 커넥터가 삽입되는 홈이 형성될 수 있으며, 상기 실링부재 상에는 상기 단자와 결합된 나사가 설치되고, 상기 연결구는 상기 나사를 매개로 상기 단자와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 실링부재 상에는 상기 단자를 끼움하는 연결판이 설치되고, 상기 연결구는 상기 연결판을 매개로 상기 단자와 전기적으로 연결될 수 있으며, 상기 단자는 제1 단자와 제2 단자를 포함하고, 상기 실링부재는 상기 제1 단자와 전기적으로 연결되며, 상기 제2 단자에는 제2 단자와 전기적으로 연결된 단락 탭과 상기 캡 플레이트와 전기적으로 연결되며 케이스 내부 압력의 상승으로 변형되어 상기 단락 탭과 전기적으로 연결되는 단락부재가 설치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 연결구가 내장된 실링부재를 이용하여 단자와 캡 플레이트를 용이하게 연결할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에서 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 잘라 본 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 실링부재를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 본 발명의 제1 실시예에 따른 실링부재의 덮개가 개방된 상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 3에서 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 잘라 본 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연결구를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따른 연결구를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지를 다른 방향으로 잘라 본 부분 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 실링부재를 도시한 절개 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 연결구를 도시한 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 본 명세서 및 도면에서 동일한 부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에서 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 잘라 본 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 제1 실시예에 따른 이차 전지(101)는 양극(12)과 음극(11) 사이에 세퍼레이터(13)를 개재하여 귄취된 전극 어셈블리(10)과, 전극 어셈블리(10)이 내장되는 케이스(26)와, 케이스(26)의 개구에 결합된 캡 어셈블리(30)를 포함한다.
본 제1 실시예에 따른 이차 전지(101)는 리튬 이온 이차 전지로서 각형인 것을 예로서 설명한다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 본 발명은 리튬 폴리머 전지 또는 원통형 전지 등 다양한 형태의 전지에 적용될 수 있다.
음극(11) 및 양극(12)은 박판의 금속 호일로 형성된 집전체에 활물질이 도포된 영역인 코팅부와 활물질이 코팅되지 않는 영역인 무지부를 포함한다. 음극 무지부(11a)는 음극(11)의 길이 방향을 따라 음극(11)의 한 쪽 측단에 형성되고, 양극 무지부(12a)는 양극(12)의 길이 방향을 따라 양극(12)의 다른 쪽 측단에 형성된다. 그리고 음극(11) 및 양극(12)은 절연체인 세퍼레이터(13)를 사이에 개재한 후 권취된다.
다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 상기한 전극 어셈블리(10)은 복수 개의 시트(sheet)로 이루어진 양극과 음극이 세퍼레이터를 사이에 두고 적층된 구조로 이루어질 수도 있다.
케이스(26)는 대략 직육면체로 이루어지며, 일면에는 개방된 개구가 형성된다. 케이스(26)는 알루미늄, 스테인리스 스틸 등의 금속으로 이루어질 수 있다.
캡 어셈블리(30)는 케이스(26)의 개구를 덮는 캡 플레이트(31)와 캡 플레이트(31)의 외측으로 돌출되며, 음극(11)과 전기적으로 연결된 제1 단자(21)와 캡 플레이트(31)의 외측으로 돌출되며 양극(12)과 전기적으로 연결된 제2 단자(22)를 포함한다.
캡 플레이트(31)는 일방향으로 이어진 길쭉한 판 형태로 이루어지며, 케이스(26)의 개구에 결합된다. 캡 플레이트(31)에는 전해액 주입구에 설치된 밀봉 마개(35)와 벤트 홀에 설치되며 설정된 압력에서 개방될 수 있도록 노치(39a)가 형성된 벤트 플레이트(39)가 설치된다.
캡 플레이트(31)에는 단자가 삽입되는 단자홀(31a, 31b)이 형성되고, 제1 단자(21) 및 제2 단자(22)는 캡 플레이트(31)를 관통하여 상부로 돌출되도록 설치된다. 제1 단자(21) 기둥의 하부에 측방향으로 돌출된 단자 플랜지(21a)가 형성된 구조로 이루어지며, 제2 단자(22)도 기둥의 하부에 측방향으로 돌출된 단자 플랜지(22a)가 형성된 구조로 이루어진다.
제1 단자(21)에는 너트(29)가 결합 설치되고, 너트(29)의 아래에는 와셔(23)가 설치된다. 및 제2 단자(22)에는 너트(29)가 결합 설치되고, 너트(29)의 아래에는 전기적인 전도성을 갖는 연결판(24)이 설치된다. 너트(29)와 연결판(24)은 제2 단자(22)를 끼움하여 설치된다.
제1 단자(21)는 집전탭(41)을 매개로 음극(11)과 전기적으로 연결되며, 제2 단자(22)는 집전탭(42)을 매개로 양극(12)과 전기적으로 연결된다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 제1 단자(21)가 양극과 전기적으로 연결되고, 제2 단자(22)가 음극과 전기적으로 연결될 수도 있다.
제1 단자(21)에는 밀봉을 위한 상부 가스켓(25)이 끼움되어 설치되는 바, 상부 가스켓(25)은 와셔(23)의 아래에 배치되어 캡 플레이트(31)의 상면과 밀착된다. 상부 가스켓(25)은 제1 단자(21)와 캡 플레이트(31)를 절연하며, 단자홀(31a)을 밀봉한다. 캡 플레이트(31)와 제1 단자(21) 사이에는 절연을 위한 하부 개스킷(28)이 단자홀(31a)에 삽입 설치된다. 하부 개스킷(28)은 원통 형상으로 이루어지며 하부가 측방향으로 퍼져 단자 플랜지(21a)에 밀착되도록 형성된다.
또한, 캡 플레이트(31)와 집전탭(41) 사이에는 하부 절연부재(61)가 설치되는 바, 하부 절연부재(61)에는 단자 플랜지(21a) 및 집전탭(41)이 삽입되는 홈이 형성되어 제1 단자(21)와 집전탭(41)을 지지하고 절연한다.
제1 단자(21)에 너트(29)가 결합되면 너트(29)가 상부에서 가압하고 단자 플랜지(21a)가 하부에서 가압하여 너트(29)와 단자 플랜지(21a) 사이에 설치된 부재들이 밀착되어 단자홀(31a)을 밀봉한다.
한편, 제2 단자(22)에는 밀봉을 위한 실링부재(70)가 끼움되어 설치되는 바, 실링부재(70)는 연결판(24)의 아래에 배치되어 캡 플레이트(31)의 상면과 밀착되며, 단자홀(31b)을 밀봉한다. 캡 플레이트(31)와 제2 단자(22) 사이에는 절연을 위한 하부 개스킷(28)이 단자홀(31b)에 삽입 설치된다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 실링부재(70)가 단자홀(31b)에 삽입 설치될 수도 있다.
하부 개스킷(28)은 원통 형상으로 이루어지며 하부가 측방향으로 퍼져 단자 플랜지(22a)에 밀착되도록 형성된다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 실링부재를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 본 발명의 제1 실시예에 따른 실링부재의 덮개가 개방된 상태를 도시한 사시도이며, 도 5는 도 3에서 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 잘라 본 단면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 실링부재(70)는 베이스판(71)과 베이스판(71)의 측단을 따라 돌출된 지지 리브(rib)(72), 및 베이스판(71)의 상면과 하면으로 돌출된 연결구(75)를 포함한다.
베이스판(71)은 원판 형상으로 이루어지며 중앙에는 제2 단자(22)가 삽입되는 관통홀(73)이 형성되고, 베이스판(71)의 일측 가장자리에는 연결구(75)가 삽입되는 연결홀(77)과 연결홀(77)의 상부에 형성된 장착홈(76)이 형성된다. 연결홀(77)은 베이스판(71)의 상부에서 하부로 이어져 형성되며, 연결홀(77)의 상부에서 장착홈(76)과 연결된다. 덮개(74)는 장착홈(76)의 측단에서 회동 가능하게 설치되며 장착홈(76)에 삽입된다. 덮개(74)가 장착홈(76)에서 분리되면 연결홀(77)이 외부로 노출되어 연결홀(77)에 연결구(75)를 용이하게 설치할 수 있으며, 연결구(75)가 삽입 설치된 후에는 덮개(74)를 장착홈(76)에 결합하여 연결구(75)가 이탈하지 않도록 고정한다.
실링부재(70)는 폴리머로 이루어지며 특히, 탄성을 갖는 폴리머로 이루어질 수 있다. 이에 따라 제2 단자(22)에 너트(29)가 결합될 때, 베이스판(71)은 가압되어 단자홀(31b)을 밀봉할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이 연결구(75)는 금속판 형태로 이루어지며, 베이스판(71)의 상부로 돌출된 상부 커넥터(75a)와 베이스판(71)의 하부로 돌출된 하부 커넥터(75b), 및 상부 커넥터(75a)와 하부 커넥터(75b)를 연결하는 중간 연결부(75c)를 포함한다.
상부 커넥터(75a)는 베이스판(71)의 상면과 평행하게 배치되어 베이스판(71)에 밀착된다. 중간 연결부(75c)는 상부 커넥터(75a)와 하부 커넥터(75b)에서 절곡되어 상부 커넥터(75a)와 하부 커넥터(75b)에 대하여 경사지게 배치된다. 하부 커넥터(75b)는 베이스판(71)의 하면과 평행하게 배치되어 베이스판(71)에 밀착된다.
상기한 바에 따라 캡 플레이트(31)는 너트(29)와 연결판(24) 및 연결구(75)를 통해서 제2 단자(22)와 전기적으로 연결된다.
본 실시예와 같이 실링부재(70) 내에 연결구(75)가 삽입 설치되면 제2 단자(22)와 캡 플레이트(31)를 용이하게 전기적으로 연결할 수 있을 뿐만 아니라 단자 홀(31b)을 안정적으로 밀봉할 수 있다.
케이스(26)를 음극(11) 또는 양극(12)으로 대전시키기 위해서는 케이스(26)에 직접 집전탭(41, 42)을 부착하는 방법과 단자(21, 22)와 캡 플레이트(31)를 전기적으로 연결하는 방법이 적용될 수 있다. 집전탭을 케이스와 직접 연결하는 경우에는 구조를 단순화시킬 수 있으나, 집전탭과 단자의 연결이 어려운 문제가 발생한다.
또한, 단자와 캡 플레이트를 전기적으로 연결하는 경우에는 캡 플레이트 상에 금속으로 이루어진 판상의 연결부재가 캡 플레이트가 직접 맞닿도록 설치해야 하므로 단자홀(31b)이 제대로 밀봉되지 못하여 전해액이 누액되는 문제가 발생할 수 있다. 전해액이 누액되면 외부 단락을 유도하여 이차 전지가 과열되거나 폭발할 수 있다. 그러나 본 실시예에 따르면 실링부재(70) 내에 연결구(75)가 삽입 설치되므로 제2 단자(22)와 캡 플레이트(31)를 전기적으로 연결하면서도 단자 홀(31b)을 안정적으로 밀봉할 수 있다.
또한, 얇은 금속판 형태로 이루어진 연결구(75)가 퓨즈로서의 역할을 할 수 있으므로 내부 단락 또는 외부 단락이 발생한 경우, 연결구(75)가 전기적인 연결을 차단할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따른 연결구는 도시한 사시도이다.
도 7에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 연결구(170)는 금속판 형태로 이루어지며, 베이스판(71)의 상부로 돌출된 상부 커넥터(171)와 베이스판(71)의 하부로 돌출된 하부 커넥터(172), 및 상부 커넥터(171)와 하부 커넥터(172)를 연결하는 중간 연결부(173)를 포함한다.
상부 커넥터(171)에는 상부로 돌출된 돌기(171a)가 형성되며, 하부 커넥터(172)에는 하부에 위치하는 캡 플레이트(31)를 향하여 돌출된 돌기(172a)가 형성된다.
돌기(171a)는 상부 커넥터(171)가 굴곡되어 형성되며, 너트(29)에 의해 가압될 때, 탄성 변형되어 연결판(24)에 밀착된다. 또한 돌기(172a)도 하부 커넥터(172)가 굴곡되어 형성되며 너트에 의해 가압될 때, 탄성 변형되어 캡 플레이트(31)에 밀착된다.
본 실시예와 같이 상부 커넥터(171) 및 하부 커넥터(172)에 탄성 변형 가능한 돌기(171a, 172a)가 형성되면 돌기(171a, 172a)가 연결판(24) 또는 캡 플레이트(31)에 밀착되므로 접촉 저항이 감소된다. 이에 따라 연결구(170)가 제2 단자(22)와 캡 플레이트(31)를 더욱 안정적으로 연결할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 단면도이고, 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지를 다른 방향으로 잘라 본 부분 단면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 이차 전지(102)는 캡 어셈블리(530)의 구조를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 이차 전지와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
캡 어셈블리(530)는 케이스(26)의 개구를 덮는 캡 플레이트(531)와 캡 플레이트(531)의 외측으로 돌출되며, 음극(11)과 전기적으로 연결된 제1 단자(21)와 캡 플레이트(531)의 외측으로 돌출되며 양극(12)과 전기적으로 연결된 제2 단자(22)를 포함한다.
제1 단자(21) 및 제2 단자(22)는 캡 플레이트(531) 상부로 돌출되도록 설치되며, 제1 단자(21)는 집전탭(41)을 매개로 음극(11)과 전기적으로 연결되며, 제2 단자(22)는 집전탭(42)을 매개로 양극(12)과 전기적으로 연결된다.
제1 단자(21)와 캡 플레이트(531) 사이에는 밀봉을 위한 하부 가스켓(547)이 제1 단자(21)가 관통되는 홀에 삽입 설치되고, 캡 플레이트(531)의 아래에는 제1 단자(21) 및 집전탭(41)을 캡 플레이트(531)에서 절연하는 하부 절연부재(61)가 설치된다.
한편, 제1 단자(21)에는 단락 탭(541)이 전기적으로 연결 설치되는 바, 단락 탭(541)은 캡 플레이트(531) 상에 설치된다. 단락 탭(541)과 캡 플레이트(531) 사이에는 단락 탭(541)과 캡 플레이트(531)를 전기적으로 절연하는 상부 절연부재(537)가 설치된다. 상부 절연부재(537)는 단락 탭(541)의 아래에서 배치되며 단락 탭(541)의 측단을 감싸며 단락 탭(541)을 지지한다. 단락 탭(541)은 상부에 설치된 너트(29)를 매개로 제1 단자(21)와 전기적으로 연결된다.
제2 단자(22)와 캡 플레이트(531) 사이에는 밀봉을 위한 하부 가스켓(547)이 단자가 관통되는 홀에 삽입 설치되고, 캡 플레이트(531)의 아래에는 제2 단자(22) 및 집전탭(42)을 캡 플레이트(531)에서 절연하는 하부 절연부재(62)가 설치된다.
캡 어셈블리(530)는 음극(11)과 양극(12)을 단락시키는 단락부재(543)를 포함하는 바, 단락부재(543)는 캡 플레이트(531)와 전기적으로 연결되며, 이차 전지(102)의 내부 압력이 상승할 때 변형되어 음극(11)과 전기적으로 연결된 단락 탭(541)과 연결된다.
캡 플레이트(531)에는 단락 홀(35)이 형성되며, 단락부재(543)는 단락 홀(35)에서 상부 절연부재(537)와 캡 플레이트(531) 사이에 배치된다. 단락부재(543)는 아래로 볼록하게 호형으로 만곡된 부분과 캡 플레이트(531)에 고정된 테두리 부분을 구비하는 반전 플레이트로 이루어질 수 있다.
캡 플레이트(531)는 제2 단자(22)와 전기적으로 연결되며, 이에 따라 단락부재(543)도 캡 플레이트(531)를 통해서 제2 단자(22)와 전기적으로 연결된다. 이차 전지(102)의 내부 압력이 상승할 때, 단락부재(543)가 반전되면 단락부재(543)가 단락 탭(541)과 접촉하여, 단락이 발생한다.
상기한 바와 같이 단락을 유발하기 위해서는 캡 플레이트(531)가 제2 단자(22)와 전기적으로 연결되어야 하는 바, 본 실시예에서는 실링부재(80)를 이용하여 제2 단자(22)와 캡 플레이트(531)를 전기적으로 연결한다.
제2 단자(22)에는 밀봉을 위한 실링부재(80)가 끼움되어 설치되는 바, 실링부재(80)는 너트(29)의 아래에 배치되어 캡 플레이트(531)의 상면과 밀착되며, 제2 단자(22)가 삽입되는 홀을 밀봉한다.
도 10을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 실링부재(80)는 베이스판(81)과 베이스판(81)의 측단을 따라 돌출된 지지 리브(rib)(82), 및 베이스판(81)의 상면과 하면으로 돌출된 연결구(85)를 포함한다.
베이스판(81)은 원판 형상으로 이루어지며 중앙에는 제2 단자(22)가 삽입되는 관통홀(83)이 형성되고, 베이스판(81)의 일측 가장자리에는 연결구(85)가 삽입되는 연결홀과 연결홀의 상부에 형성된 장착홈(86)이 형성된다. 연결홀은 베이스판(81)의 상부에서 하부로 이어져 형성되며, 연결홀(87)의 상부에서 장착홈(86)과 연결된다. 덮개(84)는 장착홈(86)의 측단에서 절곡 가능하게 설치되며 장착홈(86)에 삽입된다.
실링부재(80)는 폴리머로 이루어지며 특히, 탄성을 갖는 폴리머로 이루어질 수 있다. 이에 따라 제2 단자(22)에 너트(29)가 결합될 때, 베이스판(81)은 가압되어 단자홀(31b)을 밀봉할 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이 연결구(85)는 금속판 형태로 이루어지며, 베이스판(81)의 상부로 노출된 상부 커넥터(85a)와 베이스판(81)의 하부로 노출된 하부 커넥터(85b), 및 상부 커넥터(85a)와 하부 커넥터(85b)를 연결하는 중간 연결부(85c)를 포함한다.
상부 커넥터(85a)는 베이스판(81) 상면에 형성된 홈(89)에 삽입되며, 하부 커넥터(85b)는 베이스판(81)의 하면에 형성된 홈(88)에 삽입된다. 중간 연결부(85c)는 상부 커넥터(85a)와 하부 커넥터(85b)에서 절곡되어 상부 커넥터(85a)와 하부 커넥터(85b)에 대하여 경사지게 배치된다.
상부 커넥터(85a)에는 상부로 돌출된 복수 개의 접속 돌기(85f)가 형성되며, 하부 커넥터(85b)에는 하부로 돌출된 복수 개의 접속 돌기(85f)가 형성된다. 본 실시예와 같이 상부 커넥터(85a)와 하부 커넥터(85b)가 홈(88)에 삽입 설치되면 연결구(85)로 인하여 틈새가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
중간 연결부(85c)에는 주변보다 작은 단면적을 갖는 퓨즈부(85d)가 형성된다. 퓨즈부(85d)에는 홈(85e)이 형성되어 주변보다 작은 단면적을 갖는다. 본 실시예와 같이 퓨즈부(85d)가 형성되면 단락부재(543)와 단락 탭(541)이 맞닿아 단락이 발생했을 때, 전류가 급격하게 증가하면 퓨즈부(85d)가 용융되어 전류를 차단할 수 있다.
또한, 상기한 바에 따라 캡 플레이트(531)는 너트(29)와 연결구(85)를 통해서 제2 단자(22)와 전기적으로 연결된다. 본 실시예와 같이 실링부재(80) 내에 연결구(85)가 삽입 설치되면 제2 단자(22)와 캡 플레이트(531)를 용이하게 전기적으로 연결할 수 있을 뿐만 아니라 단자 홀을 안정적으로 밀봉할 수 있다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있다.
101, 102: 이차 전지 10: 전극 어셈블리
11: 음극 11a: 양극 무지부
12: 양극 12a: 음극 무지부
13: 세퍼레이터 21: 제1 단자
22: 제2 단자 23: 와셔
24: 연결판 25: 상부 가스켓
26: 케이스 28: 하부 개스킷
29: 너트 30: 캡 어셈블리
31: 캡 플레이트 31a, 31b: 단자홀
35: 밀봉 마개 35: 단락 홀
39: 벤트 플레이트 39a: 노치
41, 42: 집전탭 61: 하부 절연부재
70: 실링부재 71: 베이스판
73: 관통홀 74: 덮개
75: 연결구 75a: 상부 커넥터
75b: 하부 커넥터 75c: 중간 연결부
76: 장착홈 77: 연결홀

Claims (13)

  1. 양극과 음극을 포함하는 전극 어셈블리;
    상기 전극 어셈블리가 내장되는 케이스;
    상기 케이스와 결합되는 캡 플레이트;
    상기 전극 어셈블리와 전기적으로 연결된 단자;
    상기 캡 플레이트 상에 배치되어 상기 단자와 상기 캡 플레이트 사이를 밀봉하며, 내부에 상기 단자와 상기 캡 플레이트를 전기적으로 연결하는 연결구가 삽입 설치된 실링부재;
    를 포함하는 이차 전지.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 실링부재는 베이스판을 포함하고, 상기 연결구는 상기 베이스판의 상부로 돌출된 상부 커넥터와 상기 베이스판의 하부로 돌출된 하부 커넥터 및 상기 상부 커넥터와 상기 하부 커넥터를 연결하며 상기 베이스판에 삽입 설치된 중간 연결부를 포함하는 이차 전지.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 연결구는 금속판 형태로 이루어지고 상기 중간 연결부는 상기 상부 커넥터 및 상기 하부 커넥터에서 절곡되어 상기 상부 커넥터 및 상기 하부 커넥터에 대하여 경사지게 형성된 이차 전지.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 상부 커넥터에는 상부로 돌출된 돌기가 형성되고, 상기 하부 커넥터에는 하부로 돌출된 돌기가 형성된 이차 전지.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 돌기는 상기 상부 커넥터 또는 상기 하부 커넥터가 굴곡되어 형성된 이차 전지.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 연결구에는 주변보다 더 작은 단면적을 갖는 퓨즈가 형성된 이차 전지.
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 베이스판에는 상기 단자가 삽입되는 관통홀이 형성된 이차 전지.
  8. 제2 항에 있어서,
    상기 베이스판에는 상기 연결구가 삽입되는 연결홀과 상기 연결홀 상에 장착홈이 형성된 이차 전지.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 베이스판에 대하여 회동 가능하게 설치되며 상기 장착홈에 삽입되는 덮개를 더 포함하는 이차 전지.
  10. 제2 항에 있어서,
    상기 베이스판에는 상기 상부 커넥터가 삽입되는 홈이 형성된 이차 전지.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 실링부재 상에는 상기 단자와 결합된 나사가 설치되고, 상기 연결구는 상기 나사를 매개로 상기 단자와 전기적으로 연결된 이차 전지.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 실링부재 상에는 상기 단자를 끼움하는 연결판이 설치되고, 상기 연결구는 상기 연결판을 매개로 상기 단자와 전기적으로 연결된 이차 전지.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 단자는 제1 단자와 제2 단자를 포함하고,
    상기 실링부재는 상기 제1 단자와 전기적으로 연결되며,
    상기 제2 단자에는 제2 단자와 전기적으로 연결된 단락 탭과 상기 캡 플레이트와 전기적으로 연결되며 케이스 내부 압력의 상승으로 변형되어 상기 단락 탭과 전기적으로 연결되는 단락부재가 설치된 이차 전지.
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