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KR20070107922A - 리튬 이차전지 - Google Patents

리튬 이차전지 Download PDF

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KR20070107922A
KR20070107922A KR1020060040495A KR20060040495A KR20070107922A KR 20070107922 A KR20070107922 A KR 20070107922A KR 1020060040495 A KR1020060040495 A KR 1020060040495A KR 20060040495 A KR20060040495 A KR 20060040495A KR 20070107922 A KR20070107922 A KR 20070107922A
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KR
South Korea
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secondary battery
lithium secondary
cap assembly
assembly
insulating
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이유훈
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명은 리튬 이차전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 안전밴트의 가장자리부 또는 캡조립체의 측면에 절연부를 형성함으로써 개스킷이 파열되더라도 안전밴트 또는 캡조립체가 캔의 내주면에 접촉하지 않도록 하여 쇼트를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 캡조립체와 개스킷이 보다 강하게 밀착되도록 하여 전해액의 누출을 방지할 수 있는 리튬 이차전지에 관한 것이다.
리튬 이차전지, 캡조립체, 안전밴트, 개스킷, 전해액, 쇼트

Description

리튬 이차전지{Lithium rechargeable battery}
도 1은 일반적인 원통형 리튬 이차전지의 수직 단면도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지의 수직 단면도
도 3a는 도 2 중 안전밴트의 사시도
도 3b는 도 3a의 A-A 단면도
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 리튬 이차전지의 수직 단면도
도 5a는 도 4 중 캡조립체의 사시도
도 5b는 도 4의 B-B 단면도
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
200, 300 - 리튬 이차전지 205, 305 - 전극조립체
240, 340 - 캔 250, 350 - 개스킷
261, 361 - 안전밴트 263, 363 - 절연부
272, 372 - 전류차단수단 273, 373 - 이차보호소자
274, 374 - 캡업 280, 380 - 캡조립체
본 발명은 리튬 이차전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 안전밴트의 가장자리부 또는 캡조립체의 측면에 절연부를 형성함으로써 개스킷이 파열되더라도 안전밴트 또는 캡조립체가 캔의 내주면에 접촉하지 않도록 하여 쇼트를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 캡조립체와 개스킷이 보다 강하게 밀착되도록 하여 전해액의 누출을 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.
도 1은 일반적인 원통형 리튬 이차전지의 수직 단면도를 나타낸다.
원통형 리튬 이차전지(100)는, 도 1을 참조하면, 전극조립체(105)와, 상기 전극조립체(105)와 전해액을 수용하는 원통형 캔(140)과, 상기 원통형 캔(140) 상부에 조립되어 상기 원통형 캔(140)을 밀봉하며 상기 전극조립체(105)에서 발생되는 전류를 외부 장치로 흐르게 하는 캡조립체(180)를 포함하여 형성된다.
상기 전극조립체(105)는 양극집전체의 표면에 양극활물질층이 코팅된 양극판(110)과 음극집전체의 표면에 음극활물질층이 코팅된 음극판(120)과 상기 양극판(110) 및 음극판(120) 사이에 위치하여 상기 양극판(110)과 음극판(120)을 전기 적으로 절연시키는 세퍼레이터(130)가 젤리-롤 형상으로 권취되어 형성된다. 상기 양극판(110)은, 도면에는 상세히 도시되지 않았지만, 도전성이 우수한 금속 박판, 예를 들면, 알루미늄(Al) 호일(foil)로 이루어진 양극집전체와, 그 양면에 코팅된 양극활물질층을 포함하고 있다. 상기 양극판(110)의 양 말단에는 양극활물질층이 형성되지 않은 양극집전체 영역, 즉, 양극무지부가 형성된다. 상기 양극무지부의 일단에는 일반적으로 알루미늄(Al) 재질로 형성되며, 전극조립체(105)의 상부로 일정 길이 돌출되는 양극 탭(115)이 접합되어 있다. 또한, 상기 음극판(120)은 전도성 금속 박판, 예를 들면, 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 호일로 이루어진 음극집전체와, 그 양면에 코팅된 음극활물질층을 포함하고 있다. 상기 음극판(120)의 양 말단은 음극활물질층이 형성되지 않은 음극집전체 영역, 즉 음극무지부가 형성된다. 상기 음극무지부의 일단에는 일반적으로 니켈(Ni) 재질로 형성되며, 전극조립체(105)의 하부로 일정 길이 돌출된 음극 탭(125)이 접합되어 있다. 더불어 상기 전극조립체(105)의 상부 및 하부에는 각각 캡조립체(180) 또는 원통형 캔(140)과의 접촉을 방지하기 위한 절연 플레이트(134, 132)가 더 포함되어 형성될 수 있다.
상기 원통형 캔(140)은 상기 원통형 전극조립체(105)가 수용될 수 있는 소정 공간이 형성되도록 일정 직경을 갖는 원통형 측면판(141)과 상기 원통형 측면판(141)의 하부를 밀폐하는 하면판(142)을 포함하여 형성되며, 상기 원통형 측면판(141)의 상부는 상기 전극조립체(105)를 삽입하기 위하여 개구(開口)되어 있다. 상기 원통형 캔(140)의 하면판(142) 중앙에 상기 전극조립체(105)의 음극 탭(125)이 접합됨으로써, 상기 원통형 캔(140) 자체는 음극 역할을 수행하게 된다. 또한, 상기 원통형 캔(140)은 일반적으로 알루미늄(Al), 철(Fe) 또는 이들의 합금으로 형성된다. 더불어 상기 원통형 캔(140)은 상부의 개구에 결합되는 상기 캡조립체(180)의 상부를 압박하도록 상단에서 내부로 휘어진 크리핑(clipping)부(143)가 형성된다. 또한, 상기 원통형 캔(140)은 상기 크리핑부(143)로부터 하방으로 상기 캡조립체의 두께에 대응되는 거리만큼 이격된 위치에 상기 캡조립체(180)의 하부를 압박하도록 안쪽으로 움푹 파인 비딩(beading)부(144)가 더 형성되어 있다.
상기 캡조립체(180)는 안전밴트(161), 전류차단수단(172)과 이차보호소자 (173)및 캡업(174)을 포함하여 형성된다. 상기 안전밴트(161)는 판상으로 중앙에 하부로 돌출되는 돌출부가 형성되어 상기 캡조립체(180)의 하부에 위치하며, 이차전지의 내부에서 발생한 압력에 의하여 돌출부가 상부 방향으로 변형하게 된다. 상기 안전밴트(161)의 하면 소정위치에는 전극조립체(105)의 양극판(110) 및 음극판(120) 중에서 한 전극판 예를 들어, 양극판(110)에서 인출한 양극탭(115)이 용접되어 상기 안전밴트(161)와 전극조립체(105)의 양극판(110)이 전기적으로 연결된다. 여기서 양극판(110) 및 음극판(120) 중 나머지 전극판, 예를 들어 음극은 도시하지 않은 탭 혹은 직접 접촉 방식에 의해 캔(140)과 전기적으로 연결된다. 상기 안전 밴트(161)는 캔(140) 내부의 압력 상승시 변형되거나 파열되어 상기 전류차단수단(172)을 파손시키는 역할을 한다.
통상적으로 원통형 리튬 이차전지에서 안전밴트, 전류차단수단(CID;Current Interrupt Device), 이차보호소자 및 캡업으로 이루어지는 캡조립체는 양극탭과 전기적으로 연결되어 양극 역할을 하게 된다. 한편, 캔은 음극탭과 전기적으로 연결 되어 음극 역할을 하게 된다. 안전밴트를 포함한 캡조립체는 캔의 비딩부 위에 안착되며, 캡조립체와 캔 과의 절연을 위해 개스킷이 삽입된다. 이러한 개스킷은 절연 재질로 이루어져 있다. 전지가 낙하 등의 외부 충격을 받는 경우 또는 전동 공구용으로 사용되어 큰 진동을 받게 되는 경우 또는 조립 과정에서의 부주의 등에 의해 개스킷이 손상되거나 파열될 염려가 있다. 특히, 안전밴트와의 접촉면 및 캡업과의 접촉면에서는 개스킷이 거의 수직으로 접히게 되어 파열될 가능성은 더욱 높아진다. 이렇게 개스킷이 손상 또는 파열되면 캡조립체와 캔이 접촉하여 내부 쇼트가 발생할 수 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 특히 안전밴트의 가장자리부 또는 캡조립체의 측면에 절연부를 형성함으로써 개스킷이 파열되더라도 안전밴트 또는 캡조립체가 캔의 내주면에 접촉하지 않도록 하여 쇼트를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 캡조립체와 개스킷이 보다 강하게 밀착되도록 하여 전해액의 누출을 방지할 수 있는 리튬 이차전지를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 일 측면의 리튬 이차전지는 전극조립체와, 상기 전극조립체를 수용하는 캔 및 안전밴트를 구비하며 상기 캔의 상단개구부를 밀봉하는 캡조립체를 포함하여 이루어지는 리튬 이차전지에 있어서, 상기 안전밴트의 가장자리부에는 절연물질로 이루어진 절연부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 절연부는 탄성재질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 절연부는 상기 안전밴트의 하면과 측면에 형성될 수 있다. 또한, 상기 절연부는 고무 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 절연부는 코팅 또는 튜빙 방식으로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면의 리튬 이차전지는 전극조립체와, 상기 전극조립체를 수용하는 캔 및 상기 캔의 상단개구부를 밀봉하는 캡조립체를 포함하여 이루어지는 리튬 이차전지에 있어서, 상기 캡조립체의 측면에는 절연물질로 이루어진 절연부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 절연부는 캡조립체의 상면 가장자리부와 하면 가장자리부에 더 형성될 수 있다. 또한, 상기 절연부는 탄성재질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 절연부는 고무 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 절연부는 코팅 또는 튜빙 방식으로 형성될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하에서는 원통형 리튬 이차전지를 예로 들어 설명하였으나, 타원통형과 같이 변형된 형태에서도 본 발명이 적용될 수 있음은 물론이다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지의 수직 단면도를 나타낸다. 도 3a는 도 2 중 안전밴트의 사시도를 나타내며, 도 3b는 도 3a의 A-A 단면도를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지(200)는, 도 2를 참조하면, 전극조립체(205)와 캔(240)과 캡조립체(280)를 포함하여 형성된다. 이때, 상기 캡조립체(205)는 안전밴트(261)을 포함하여 형성되며, 상기 안전밴트(261)에는 절연부(263)가 형성된다. 또한, 상기 리튬 이차전지(200)는 원통형으로 형성될 수 있다.
상기 전극조립체(205)는 양극판(210), 음극판(220), 세퍼레이터(230)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 전극조립체(205)는 양극탭(215), 음극탭(225)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 전극조립체(205)는 상부 절연판(234) 및 하부 절연판(232)을 더 포함하여 형성될 수 있다.
상기 양극판(210)은 양극집전체, 양극활물질층 및 양극무지부를 구비한다. 상기 양극집전체는 양극활물질층으로부터 전자를 모아서 외부회로로 이동시킬 수 있도록 도전성 있는 금속재질로 형성된다. 상기 양극활물질층은 양극활물질과 도전재 및 바인더를 혼합하여 제조되며, 상기 양극집전체 상에 소정의 두께로 코팅되어 형성된다. 상기 양극무지부는 양극집전체 중 양극활물질층이 형성되지 않은 부분이다. 상기 양극무지부의 일측에는 상기 양극탭(215)이 용접된다.
상기 음극판(220)은 음극집전체, 음극활물질층 및 음극무지부를 구비한다. 상기 음극집전체는 음극활물질층으로부터 전자를 모아서 외부회로로 이동시킬 수 있도록 도전성있는 금속재질로 형성된다. 상기 음극활물질층은 음극활물질과 도전재 및 바인더를 혼합하여 제조되며, 상기 음극집전체 상에 소정의 두께로 코팅되어 형성된다. 상기 음극무지부는 음극집전체 중 음극활물질층이 형성되지 않은 부분으 로, 상기 음극무지부의 일측에는 상기 음극탭(225)이 용접된다.
상기 양극탭(215)과 음극탭(225)은 각각 양극무지부와 음극무지부에 용접되어 전극조립체(205)와 전지의 다른 부분을 전기적으로 연결하는 역할을 하게 된다. 상기 양극탭(215)과 음극탭(225)은 저항용접에 의해 용접되며, 용접부위에는 쇼트와 발열을 방지하기 위해 라미네이션 테이프(도면 미도시)가 부착될 수 있다. 여기서, 상기 양극탭(215)과 음극탭(225)의 용접 방식을 한정하는 것은 아니다.
상기 세퍼레이터(230)는 상기 양극판(210)과 음극판(220) 사이에 개재되며 상기 전극조립체(205)의 외주면을 둘러싸도록 연장되어 형성될 수도 있다. 상기 세퍼레이터(230)는 상기 양극판(210)과 음극판(220)의 단락을 방지하며, 리튬 이온을 통과시킬 수 있도록 다공막 고분자물질로 형성된다.
상기 캔(240)은 측면판(241), 하면판(242)을 포함하여 원통형으로 형성된다. 또한, 상기 측면판(241)은 대략 서로 동심원을 이루는 외주면과 내주면을 구비하며, 상기 하면판(242)은 대략 서로 평행한 전면과 후면을 구비한다. 상기 캔(240)의 상단은 개구되어 상단개구부를 이루고 있으며, 상기 상단개구부를 통해 전극조립체(205)가 삽입되고, 전해액이 주입된다. 상기 캔(240)의 하면판(242)과 상기 전극조립체(205) 사이에는 캔(240)과 전극조립체(205)의 절연을 위해 하부 절연판(232)이 삽입될 수 있다. 상기 캔(240)의 상부는 전극조립체(205)의 삽입 후 상기 전극조립체(205)가 캔(240) 내부에서 유동하는 것을 방지하고, 캡조립체(280)의 안착을 위해 비딩부(244)가 형성되며, 캡조립체(280)의 삽입 후 전지의 밀폐를 위해 크리핑부(243)가 형성될 수 있다. 상기 전극조립체(205)의 상단과 캡조립 체(280) 사이에는 전극조립체(205)와 캡조립체(280) 사이의 절연을 위해 상부 절연판(234)이 삽입될 수 있다. 상기 캔(240)은 가볍고 연성이 우수한 알루미늄 또는 그 합금 재질로 형성되며, 여기서 상기 캔(240)의 재질을 한정하는 것은 아니다. 상기 캔(240)은 바람직하게는 딥드로잉(deep drawing) 방식으로 제조되며, 여기서 상기 캔(240)의 제조 방법을 한정하는 것은 아니다.
상기 캡조립체(280)는 안전밴트(261)와 전류차단수단(272)과 이차보호소자(273)및 캡업(274)을 포함하여 형성될 수 있다.
상기 안전밴트(261)는 캡조립체(280)의 최하부에 위치하며, 상부에 전류차단수단(272)과 서로 전기적으로 연결되도록 형성된다. 상기 안전밴트(261)는, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 몸체부(262)와, 변형부(265) 및 절연부(263)를 포함하여 형성된다. 상기 몸체부(262)는 대략 원판 형상으로 형성될 수 있다. 상기 몸체부(262)의 가장자리로부터 소정간격 이격된 위치에는 개스킷(250)과의 밀착을 위해 돌출부가 형성될 수도 있다. 상기 돌출부는 수직 단면 형상이 대략 V자 형상으로 형성될 수 있으며, 전지의 설계에 따라 형성되지 않을 수도 있음은 물론이다. 상기 변형부(265)는 안전밴트(261)의 대략 중앙에 형성된다. 상기 변형부(265)는 몸체부(262)에 비해 얇은 두께로 형성될 수 있다. 상기 변형부(265)는 단부가 몸체부(262)와 연결되어 있으며 안전밴트(261)의 하부 방향으로 부드러운 곡면으로 돌출되도록 형성될 수 있다. 상기 변형부(265)는 전지 내부의 압력이 일정치 이상이 되면 상부 방향으로 볼록하게 변형되어 전류차단수단(272)을 파단시킴으로써, 전류를 차단시키게 된다. 상기 절연부(263)는 안전밴트(261)의 가장자리부에 형성될 수 있다. 보다 상세히 설명하면, 상기 절연부(263)는 상기 몸체부(262)의 최외측 단부를 둘러싸도록 형성될 수 있다. 상기 절연부(263)는 안전밴트(261) 가장자리부의 상면과 하면 및 측면을 둘러싸도록 형성될 수도 있으나, 전류차단수단(272)과의 전기적 접촉이 원활하도록 하기 위해 안전밴트(261) 가장자리부의 측면과 하면에 형성되는 것이 바람직하다. 상기 절연부(263)는 절연물질로 이루어지며, 코팅 방식 또는 튜빙(tubing) 방식으로 형성될 수 있다. 다만, 여기서 상기 절연부(263)의 형성방법을 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 절연부(263)는 탄성재질로 이루어질 수 있으며, 특히 고무 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 절연부(263)는 일반 수지 재질 또는 탄성이 있는 수지 재질로 코팅될 수 있으며, 고무 재질로 코팅 또는 튜빙 될 수도 있다. 여기서 튜빙은 고무 재질 등으로 대략 링 형상으로 미리 형성되어 있는 절연부(263)에 안전밴트(261)를 끼워서 사용할 수 있다는 의미이다. 상기 절연부(263)는 안전밴트(261) 가장자리부의 측면과 하면 일부를 감싸면서 외측으로는 개스킷(250)에 밀착되도록 형성된다. 상기 절연부(263)는 외부 충격, 진동 등의 외력이 가해져 개스킷(250)이 손상 또는 파괴되는 경우 안전밴트(261)와 캔(240)의 접촉을 막아 쇼트가 발생되지 않도록 한다.
상기 전류차단수단(272)은 안전밴트(261)의 상부에 형성된다. 상기 전류차단수단(272)은 안전밴트(261)와 대략 동일한 외경을 갖는 외곽링과 크로스바(cross bar)를 포함하여 형성된다. 상기 크로스바는 상기 외곽링의 내부를 가로지르도록 형성되며, 표면에는 금속박막에 의해 도전성 패턴이 형성되어 있다. 상기 크로스바의 대략 중앙에는 하부 도전성 패턴과 상부 도전성 패턴을 서로 전기적으로 연결하 는 비아홀이 형성된다. 상기 전류차단수단(272)의 도전성 패턴이 끊어짐으로 해서 전지에는 전류가 흐르지 않게 되고, 그 결과 전지의 발화, 폭발이 방지된다.
상기 이차보호소자(273)는 온도 상승에 의해 저항이 극대화되는 물질로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 이차보호소자(273)는 전지 내부의 온도가 상승하면 저항이 급격히 증가하여 전류가 흐르지 않도록 함으로써 안전성을 향상시키게 된다. 상기 이차보호소자(273)의 상부에는 외부에 양극 전압 또는 음극 전압을 제공하는 도전성 캡업(274)이 더 위치되어 있다. 또한, 상기 캡조립체(280)는 개스킷(250)이 더 구비되어 양극 역할을 하는 캡조립체(280)와 음극 역할을 하는 캔(240)을 서로 절연시키게 된다.
다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 리튬 이차전지에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 리튬 이차전지의 수직 단면도를 나타낸다. 도 5a는 도 4 중 캡조립체의 사시도를 나타내며, 도 5b는 도 4의 B-B 단면도를 나타낸다. 도 4의 실시예는 절연부(363)가 캡조립체(280)의 상면과 하면의 일부 및 측면에 형성된다는 점 이외에는 도 2의 실시예와 유사하므로, 차이점을 중심으로 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 리튬 이차전지(300)는, 도 4를 참조하면, 전극조립체(305)와 캔(340) 및 캡조립체(380)를 포함하여 형성된다. 상기 전극조립체(305)는 양극판(310), 음극판(320) 및 세퍼레이터(330)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 전극조립체(305)는 양극탭(315), 음극탭(325), 상부 절연판(334) 및 하부 절연판(332)를 더 포함하여 형성될 수 있다. 상기 캔(340)은 측면판(341), 하면판(342), 비딩부(344) 및 크리핑부(343)를 포함하여 형성된다.
상기 캡조립체(380)는, 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 안전밴트(361)와 전류차단수단(372)과 이차보호소자(373) 및 캡업(374)이 순차적으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 캡조립체(380)는 개스킷(350)에 의해 캔(340)과 서로 절연된다.
상기 캡조립체(380)는 도 5b와 같이 상면 가장자리부와 하면 가장자리부 및 측면에 절연부(363)가 형성될 수 있다. 도시되지 않았으나, 절연부는 캡조립체의 측면에만 형성될 수도 있음은 물론이다. 또한, 도시되지 않았으나, 절연부는 안전밴트의 하면 일부와 측면, 캡업의 상면 일부와 측면에만 형성될 수도 있음은 물론이다.
상기 절연부(363)는 절연물질로 이루어지며, 코팅 방식 또는 튜빙(tubing) 방식으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 절연부(363)는 탄성재질로 이루어질 수 있으며, 특히 고무 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 절연부(363)는 수직 단면 형상이 대략 ㄷ자 형상으로 형성될 수 있다. 상기 절연부(363)는 캡업(374)의 상면 가장자리부와, 캡조립체(380)의 측면 및 안전밴트(361)의 하면 가장자리부에 걸치도록 형성될 수 있다. 상기 절연부(363)는 외측으로는 개스킷(350)에 밀착되도록 형성된다. 상기 절연부(363)는 외부 충격, 진동 등의 외력이 가해져 개스킷(350)이 손상 또는 파괴되는 경우 캡조립체(380)와 캔(340)의 접촉을 막아 쇼트가 발생되지 않도록 한다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지의 작용에 대하여 설명한다. 이하에서는 편의상 도 4의 실시예에 따른 리튬 이차전지를 예로 들어 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지(300)는, 도 4를 참조하면, 안전밴트(361)와, 전류차단수단(372)과, 이차보호소자(373) 및 캡업(374)을 구비하는 캡조립체(280)를 포함하여 형성된다.
상기 리튬 이차전지(300)는 낙하 등의 원인으로 심한 충격이 가해지는 경우가 발생할 수 있다. 또한, 상기 리튬 이차전지(300)는 전동 공구용 등으로 사용될 경우 격한 진동이 전달되는 경우가 있다. 상기 캡조립체(380)와 캔(340)은 서로 반대 극성을 띠고 있어, 개스킷(350)에 의해 서로 절연되어 있다. 그러나, 상기 캡조립체(380)의 상부 가장자리 또는 하부 가장자리는 비교적 날카롭게 돌출되어 있어 이러한 충격이 가해질 경우 개스킷(350)을 손상 또는 파괴시킬 수 있다. 상기 캡조립체(380)의 상면 가장자리, 하면 가장자리 및 측면에는 절연부(363)가 형성되어 있어, 충격에 의해 개스킷(350)의 일부가 찢어지더라도 캡조립체(380)와 캔(340)이 직접 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 캡조립체(380)와 캔(340)의 접촉에 의한 쇼트가 방지될 수 있다.
또한, 리튬 이차전지가 역방향으로 위치하게 되거나 심한 진동을 받게 될 경우 캡조립체와 개스킷 사이의 미세한 틈으로 전해액이 누출될 염려가 있다. 전해액은 모세관 현상, 응집력 등의 원인에 반복적인 외부 충격이 더해지게 되면, 미세한 틈을 통과하여 전지외부로 누출하게 될 위험성이 있다. 상기 리튬 이차전지(300)는 캡조립체(380)와 개스킷(350) 사이에 탄성물질과 같은 절연부(363)가 밀착 형성되어 있어 전해액이 누출되는 것을 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 외부 충격, 진동 등이 가해지더라도 안전밴트 또는 캡조립체가 캔과 직접 접촉하는 것을 방지함으로써, 전지 내부 쇼트가 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 탄성 물질 등으로 이루어진 절연부가 캡조립체와 개스킷 사이를 밀착시킴으로써, 전해액이 전지 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 전극조립체와,
    상기 전극조립체를 수용하는 캔 및
    안전밴트를 구비하며 상기 캔의 상단개구부를 밀봉하는 캡조립체를 포함하여 이루어지는 리튬 이차전지에 있어서,
    상기 안전밴트의 가장자리부에는 절연물질로 이루어진 절연부가 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 절연부는 탄성재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 절연부는 상기 안전밴트의 하면과 측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 절연부는 고무 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 절연부는 코팅 또는 튜빙(tubing) 방식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  6. 전극조립체와,
    상기 전극조립체를 수용하는 캔과,
    상기 캔의 상단개구부를 밀봉하는 캡조립체를 포함하여 이루어지는 리튬 이차전지에 있어서,
    상기 캡조립체의 측면에는 절연물질로 이루어진 절연부가 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 절연부는 캡조립체의 상면 가장자리부와 하면 가장자리부에 더 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 절연부는 탄성재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 절연부는 고무 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 절연부는 코팅 또는 튜빙 방식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
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