KR100807029B1 - 이차전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 이차전지의 절연케이스는 절연케이스의 두께를 두껍게 하여 휨 변형을 방지함과 동시에, 절연케이스에 캡조립체를 적어도 일부 수용할 수 있는 홈을 형성하여 캡조립체와 절연케이스 사이의 불필요한 공간을 최소화함으로써 전지 용량을 극대화하거나 전지 크기를 소형화할 수 있다.

Description

이차전지 {SECONDARY BATTERY}
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지를 나타내는 분리 사시도,
도 2a 는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 절연케이스의 사시도,
도 2b 는 도 2a 의 절연케이스의 평면도,
도 3 은 도 2a 의 절연케이스가 적용된 캡조립체의 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10: 이차전지 11: 캔
12: 전극조립체 100: 캡조립체
110: 캡플레이트 117: 제 1 안착홈
120: 가스켓 130: 전극단자
140: 절연플레이트 147: 제 2 안착홈
150: 단자플레이트 190: 절연케이스
191: 플레이트 192: 제 1 홈
193: 제 2 홈 197: 홀
198: 측면홈 199: 측벽부
본 발명은 이차전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 절연케이스의 두께를 두껍게 하여 휨 변형을 방지함과 동시에, 절연케이스에 캡조립체를 적어도 일부 수용할 수 있는 홈을 형성하여 캡조립체와 절연케이스 사이의 불필요한 공간을 최소화함으로써 전지 용량을 극대화하거나 전지 크기를 소형화할 수 있는 이차전지에 관한 것이다.
통상적으로, 이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리, 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하는 것으로서, 셀룰라 폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 첨단 전자기기 분야에서 널리 사용되고 있다. 특히, 리튬이차전지는 작동전압이 3.6V로서, 전자장비 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나 니켈-수소 전지보다 3배나 높고, 단위중량당 에너지밀도가 높다는 측면에서 급속도로 신장되고 있는 추세이다.
이러한 리튬이차전지는 주로 양극 활물질로 리튬계 산화물, 음극 활물질로는 탄소재를 사용하고 있다. 또한, 리튬이차전지는 여러가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적 형상으로는 원통형과, 각형과, 파우치형을 들 수 있다.
이 중 각형 이차전지는 전극조립체와, 이 전극조립체를 수용하는 캔과, 이 캔에 결합되는 캡조립체를 포함하여 이루어진다.
전극조립체는 양극과 음극 및 이들 두 전극 사이에 개재된 세퍼레이터가 권취되어 있으며, 양극 및 음극으로부터 양극 및 음극탭이 각각 인출되어 있다.
캔은 각형 이차전지에서 대략 직육면체의 형상을 가진 금속재질의 용기이며, 딥 드로잉(deep drawing) 등의 가공방법으로 형성한다.
캡조립체는 캔의 상부에 결합되는 캡플레이트와, 단자통공을 통하여 설치되고 그 외면에 캡플레이트와의 절연을 위한 가스켓이 위치하는 전극단자와, 캡플레이트의 아랫면에 설치되는 절연플레이트와, 이 절연플레이트의 아랫면에 설치되어 전극단자와 통전되는 단자플레이트를 포함하여 이루어진다.
전극조립체의 음극은 음극탭과 단자플레이트를 통해 전극단자와 전기적으로 연결되고, 양극은 양극탭을 통해 캡플레이트에 전기적으로 연결된다.
한편, 단자플레이트의 하부에는 절연케이스가 더 설치될 수도 있는데, 이 절연케이스는 전극조립체와 캡조립체 사이를 절연하는 역할을 한다.
이러한 절연케이스는 저부를 형성하는 플레이트와, 이 플레이트의 가장자리에서 상방으로 신장된 측벽부로 이루어져 있다. 플레이트에는 음극탭이 통과하기 위한 홀과, 양극탭이 통과하기 위해 플레이트의 측면에 형성된 측면홈과, 전해액이 통과하기 위한 홀과, 벤트의 작동을 위해 전지 내부에서 발생한 가스가 통과할 수 있는 홀이 형성될 수 있다.
그런데, 종래의 절연케이스의 구조는 다음과 같은 문제점이 있다.
전지의 용량을 결정하는 전극조립체의 크기를 극대화하기 위해 저부를 형성하는 플레이트의 두께를 너무 얇게 하면, 절연케이스의 사출성형 당시 휨 변형을 많이 받아 절연케이스를 캔 내부로 삽입하는 피딩(feeding) 효율이 떨어지고, 측벽부의 높이마저 낮다면 삽입 후에도 비틀림 등의 외력에 의해 쉽게 뒤집히는 문제가 있다.
또한, 저부를 형성하는 플레이트의 두께를 두껍게 하면 상기한 휨 변형을 방지할 수는 있겠지만, 동일한 크기의 셀 내에 전극조립체의 크기가 상대적으로 작아질 수 밖에 없어, 결국 전지의 용량이 작아지는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 절연케이스의 두께를 두껍게 하여 휨 변형을 방지함과 동시에, 절연케이스에 캡조립체를 적어도 일부 수용할 수 있는 홈을 형성하여 캡조립체와 절연케이스 사이의 불필요한 공간을 최소화함으로써 전지 용량을 극대화하거나 전지 크기를 소형화할 수 있는 이차전지를 제공하는 데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 이차전지는,
서로 다른 두 전극 및 이들 두 전극 사이에 개재된 세퍼레이터가 적층되어 권취된 전극조립체; 상기 전극조립체가 수용되는 캔; 및 상기 캔의 개방된 상부와 결합되는 캡조립체를 포함하는 이차전지에 있어서, 상기 전극조립체와 상기 캡조립체 사이에 절연케이스가 설치되며, 상기 절연케이스에는 상기 캡조립체의 하방 돌출부위를 적어도 일부 수용하는 제 1 홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 절연케이스는 저부를 형성하는 플레이트와 상기 플레이트의 가장자리에서 상방으로 신장된 측벽부를 구비하며, 상기 제 1 홈은 상기 플레이트의 상면에 형성될 수도 있다.
또한, 상기 캡조립체는 상기 캔의 상부에 결합되며 단자통공이 형성된 캡플 레이트와, 상기 단자통공을 통하여 설치되고 그 외면에 상기 캡플레이트와의 절연을 위한 가스켓이 위치하는 전극단자와, 상기 캡플레이트의 아래에 설치되어 상기 전극단자의 하단부와 결합하는 단자플레이트와, 상기 캡플레이트와 상기 단자플레이트 사이에 설치되는 절연플레이트를 포함하여 이루어지며, 상기 제 1 홈이 수용하는 상기 캡조립체의 하방 돌출부위는 상기 전극단자의 하단부와 상기 단자플레이트의 일부일 수도 있다.
이때, 상기 제 1 홈 내부는 단차져 있어, 상단은 상기 단자플레이트의 상기 일부를 수용하고 하단은 상기 전극단자의 하단부를 수용하도록 이루어질 수도 있다.
또한, 상기 캡플레이트의 하면에는 상기 절연플레이트의 일부가 안착되는 제 1 안착홈이 형성되고, 상기 절연플레이트 가운데 상기 제 1 안착홈에 안착되는 부분의 절연플레이트의 하면에는 상기 단자플레이트의 일부가 안착되기 위한 제 2 안착홈이 형성될 수도 있다.
또한, 상기 단자플레이트 가운데 상기 제 2 안착홈에 안착된 부분의 단자플레이트와 상기 절연케이스의 상기 플레이트 상면 사이에는, 상기 전극조립체의 한 전극에서 인출되어 상기 플레이트에 형성된 홀을 통과한 제 1 전극탭이 상기 단자플레이트의 하면과 용접되어 설치되기 위한 공간이 형성될 수도 있다.
이때, 상기 플레이트의 상면에 상기 제 1 전극탭이 설치될 공간을 확보하기 위한 제 2 홈이 형성될 수도 있다.
또한, 상기 캡플레이트 가운데 상기 전극단자를 기준으로 상기 제 1 안착홈 이 형성된 측과 반대 측의 캡플레이트 하면과 상기 절연케이스의 상기 플레이트 상면 사이에는, 상기 전극조립체의 한 전극에서 인출되어 상기 플레이트에 형성된 홀 또는 측면홈을 통과한 제 2 전극탭이 상기 캡플레이트의 하면에 용접되어 설치되기 위한 공간이 형성될 수도 있다.
상기한 절연케이스의 상기 측벽부의 상면은 상기 캡플레이트의 하면에 접촉할 수도 있다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 이차전지는,
서로 다른 두 전극 및 이들 두 전극 사이에 개재된 세퍼레이터가 적층되어 권취된 전극조립체; 상기 전극조립체가 수용되는 캔; 및 상기 캔의 상부에 결합되며 단자통공이 형성된 캡플레이트와, 상기 단자통공을 통하여 설치되고 그 외면에 상기 캡플레이트와의 절연을 위한 가스켓이 위치하는 전극단자와, 상기 캡플레이트의 아래에 설치되어 상기 전극단자의 하단부와 결합하는 단자플레이트와, 상기 캡플레이트와 상기 단자플레이트 사이에 설치되는 절연플레이트를 구비하는 캡조립체를 포함하는 이차전지에 있어서,
상기 전극조립체와 상기 캡조립체 사이에 절연케이스가 설치되며,
상기 절연케이스에는, 상기 캡조립체 중에 상기 캡플레이트의 최하면보다 하방 돌출된 부위를 수용하는 제 1 홈과, 상기 전극조립체의 한 전극에서 인출되어 상기 절연케이스에 형성된 홀을 통과한 제 1 전극탭이 상기 단자플레이트의 하면에 용접되어 설치되기 위한 공간을 확보하기 위한 제 2 홈과, 상기 전극조립체의 다른 전극에서 인출되어 상기 절연케이스에 형성된 홀 또는 측면홈을 통과한 제 2 전극 탭이 상기 캡플레이트의 하면에 용접되어 설치되기 위한 공간을 확보하기 위한 제 3 홈이 형성될 수도 있다.
이때, 상기 절연케이스의 상면은 상기 캡플레이트의 하면에 접촉할 수도 있다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 이차전지에 관한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하고자 한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지를 나타내는 분리 사시도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지(10)는 전극조립체(12)와, 이 전극조립체(12)를 수용하는 캔(11)과, 이 캔(11)과 결합되는 캡 조립체(100)와, 캡조립체(100)와 전극조립체(12) 사이를 절연하는 절연케이스(190)를 포함한다.
전극조립체(12)는 통상 전기용량을 높이기 위해 양극(13) 및 음극(15)을 넓은 판형으로 형성한 뒤, 이들을 상호 절연시키는 세퍼레이터(14)를 양극(13)과 음극(15) 사이에 개재하여 적층하고, 와형으로 권취하여 이른바 '젤리롤(Jelly Roll)' 형태로 만든다. 음극(15) 및 양극(13)은 각각 구리 및 알미늄 포일로 이루어진 집전체 각각에 음극 활물질인 탄소와 양극 활물질인 코발트산 리튬 등을 코팅시켜 형성할 수 있다. 세퍼레이터(14)는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 공중합체(co-polymer)로 이루어져 있다. 세퍼레이터(14)는 양극(13) 및 음극(15)보다 폭을 넓게 하여 형성하는 것이 극판 간의 단락을 방지하는 데 유리하다. 전극조립체(12)에는 각 전극과 연결된 양극 및 음극탭(16, 17)이 인 출되어 있다. 상기 양극 및 음극탭(16, 17)에는 상기 전극조립체(12)의 외부로 인출되는 경계부에 극판(13, 15) 간의 단락을 방지하기 위하여 절연 테이프(18)가 감겨져 있다.
캔(11)은 도시된 바와 같은 각형 이차전지에서 대략 직육면체의 형상을 가진 금속재질의 용기이며, 딥 드로잉(deep drawing) 등의 가공방법으로 형성한다. 따라서 캔 자체가 단자역할을 수행하는 것도 가능하다. 캔을 이루는 재질로는 경량의 전도성 금속인 알미늄 또는 알미늄 합금이 바람직하다. 캔(11)은 전극조립체(12)와 전해액의 용기가 되고, 전극조립체(12)가 투입되도록 개방된 상부는 캡조립체(100)에 의해 봉해진다.
캡조립체(100)는 캡플레이트(110)와, 전극단자(130)와, 절연플레이트(140)와, 단자플레이트(150)를 포함하여 이루어진다. 캡플레이트(110)에는 단자통공(111)이 형성되어 있는데, 전극단자(130)가 그 외면에 캡플레이트(110)와의 절연을 위하여 가스켓(120)을 위치시킨 채 단자통공(111)을 관통하여 설치된다. 캡플레이트(110)의 아랫면에는 절연플레이트(140)가 설치되어 있고, 이 절연플레이트(140)의 아랫면에는 단자플레이트(150)가 설치되어 있다. 이 단자플레이트(150)에는 전극단자(130)의 하단부가 결합되어 있다.
전극조립체(12)의 음극(15)은 음극탭(17)과 단자플레이트(150)를 통하여 전극단자(130)와 전기적으로 연결되어 있다. 전극조립체(12)의 양극(13)의 경우에는 양극탭(16)이 캡플레이트(110)에 용접되어 있다. 한편, 극성을 달리하여 전지를 설계할 수도 있을 것이다.
상기 단자플레이트(150)의 하부에는 절연케이스(190)가 설치되어, 캡조립체(100)와 전극조립체(12) 사이를 절연시키는데, 이 절연케이스(190)에 관해서는 후술하기로 한다.
캡플레이트(110)의 일 측에는 벤트(116)가 형성되어 있는데, 이 벤트(116)는 과충전 등으로 인하여 전지의 내부압력이 증가할 때 내부가스를 방출시켜 전지의 안전성을 확보하는 역할을 한다. 이러한 벤트(116)는 캡조립체(110)의 다른 부분보다 얇게 성형된 부분으로서 내압이 증가하면 우선적으로 파단되어 내부가스를 방출시킨다. 캡플레이트(110)의 타 측에는 캔(11)의 내부에 전해액을 주입하기 위한 전해액주입공(112)이 형성되어 있으며, 전해액 주입 후 상기 전해액주입공(112)을 밀폐시키는 밀봉부(160)가 형성된다.
절연케이스(190)의 형상에 관하여 보다 상세하게는 다음과 같다.
도 2a 는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 절연케이스의 사시도이고, 도 2b 는 도 2a 의 절연케이스의 평면도이며, 도 3 은 도 2a 의 절연케이스가 적용된 캡조립체의 단면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 절연케이스(190)에는 캡조립체(100)의 하방 돌출부위를 적어도 일부 수용하는 제 1 홈(192)이 형성되어 있다.
캡조립체(100)의 하방 돌출부위라 함은, 캡조립체(100)의 캡플레이트(110)의 최하면보다 하방으로 돌출된 부위를 말하는데, 절연플레이트(140), 단자플레이트(150), 전극단자(130)의 하단부가 그러하다.
이러한 절연케이스는 PP(polypropylene) 재질로 이루어지며, 사출성형 등의 방법으로 제작할 수 있다.
좀 더 구체적으로, 상기 절연케이스(190)는 저부를 형성하는 플레이트(191)와 상기 플레이트(191)의 가장자리에서 상방으로 신장된 측벽부(199)를 구비하며, 상기 제 1 홈(192)은 상기 플레이트(191)의 상면에 형성되어 있다. 그리고, 절연케이스(190)의 플레이트(191)에는 음극탭이 통과하기 위한 홀(197)과, 양극탭이 통과하기 위해 플레이트의 측면에 형성된 측면홈(198)과, 전해액이 통과하기 위한 홀과, 벤트의 작동을 위해 전지 내부에서 발생한 가스가 통과할 수 있는 홀이 형성될 수 있다.
도 3 을 참조하면, 상기 제 1 홈(192)이 수용하는 상기 캡조립체(100)의 하방 돌출부위는 상기 전극단자(130)의 하단부와 상기 단자플레이트(150)의 일부이다.
이때, 상기 제 1 홈(192) 내부는 단차져 있으며, 상단은 상기 단자플레이트(150)의 상기 일부를 수용하고 하단은 상기 전극단자(130)의 하단부를 수용하도록 이루어져 있다.
예컨대, 절연케이스(190)의 플레이트(191)의 두께가 0.6㎜라면, 플레이트(191) 상면에서 상단까지 약 0.2㎜의 홈이 형성되고, 계속해서 상단에서 하단까지 약 0.1㎜의 홈이 더 형성되어, 결국 상기 제 1 홈(192)의 최대 깊이는 약 0.3㎜가 될 수 있다. 이를 상기 제 1 홈(192) 내부가 단차지지 않은 경우와 비교해보면, 제 1 홈(192)이 단차 없이 약 0.2㎜의 깊이를 갖는 경우에는 플레이트(191)의 휨 변형 방지효과는 우수하지만 전지 용량이 줄어들게 되고, 제 1 홈(192)이 단차 없이 약 0.3㎜의 깊이를 갖는 경우에는 전지 용량은 증대될 수 있으나 플레이트(191)의 휨 변형 위험이 있다.
따라서, 상기 제 1 홈(192) 내부에 단차를 주어 휨 변형 방지효과와 전지 용량 증대효과를 동시에 얻을 수 있게 된다. 또한, 부분적으로 상보적인 형상을 가짐으로써 캡조립체(100)의 하방 돌출부위와 절연케이스(190)간의 접촉면적이 넓어지므로 전지 낙하 또는 외부진동시 전지 내 부품들의 유동 및 변형이 발생할 위험이 적어진다.
한편, 캡플레이트(110)의 하면에는 절연플레이트(140)의 일부가 안착되는 제 1 안착홈(117)이 형성되고, 절연플레이트(140) 가운데 상기 제 1 안착홈(117)에 안착되는 부분의 절연플레이트의 하면에는 상기 단자플레이트(150)의 일부가 안착되기 위한 제 2 안착홈(147)이 형성되어 있다.
절연케이스(190)의 플레이트(191) 상면과 단자플레이트(150) 하면 사이에는 하기하는 바와 같이 전극탭이 설치될 공간이 필요한데, 전지 용량을 증대시키기 위해서는 단자플레이트(150)와 절연케이스(190) 사이의 간격을 줄일 필요가 있다. 따라서, 이러한 두 요구를 만족시키기 위해 상기 제 1 안착홈(117)와 상기 제 2 안착홈(147)을 형성하여 단자플레이트(150) 중 전극탭이 용접될 부분을 평평한 단자플레이트(150)에 비해 위쪽에 위치시키는 것이다.
또한, 이러한 구조는 전극단자(130)를 캡플레이트(110), 절연플레이트(140), 단자플레이트(150)에 순서대로 끼운 후 전극단자(130)의 끝단을 회전(spinning)하 면서 압착할 때, 전극단자(130)에 끼워진 절연플레이트(140)와 단자플레이트(150)가 함께 회전되지 않도록 하여 캡플레이트(110)과 단자플레이트(150)간의 단락을 방지하는 데에도 효과적이다.
상기 단자플레이트(150) 가운데 상기 제 2 안착홈(147)에 안착된 부분의 단자플레이트와 상기 절연케이스(190)의 상기 플레이트(191) 상면 사이에는, 상기 전극조립체의 한 전극에서 인출되어 상기 플레이트(191)에 형성된 홀(197)을 통과한 제 1 전극탭(예컨대, 도 1 에서의 음극탭)이 상기 단자플레이트(150)의 하면과 용접되어 설치되기 위한 공간이 형성된다.
이때, 상기 플레이트(191)의 상면에 상기 제 1 전극탭(음극탭)이 설치될 공간을 확보하기 위한 제 2 홈(193)이 형성되어 있다. 보통 음극탭은 단자플레이트(150) 하면에 용접되어 사형(蛇形) 또는 Z-자형으로 설치되는데, 음극탭이 사형으로 접혀지거나 휘어질 공간을 확보하기 위해, 전술한 바와 같이 제 1 안착홈(117)과 제 2 안착홈(147)을 형성하는 것과 더불어, 절연케이스(190)의 플레이트(191) 상면에 제 2 홈(193)을 형성할 수 있다. 이에 따라, 절연케이스(190)와 캡조립체(100)는 더욱 밀착할 수 있으며, 이는 곧 전지 용량의 증대를 가져온다.
또한, 상기 캡플레이트(110) 가운데 전극단자(130)를 기준으로 상기 제 1 안착홈(117)이 형성된 측과 반대 측의 캡플레이트 하면과 상기 절연케이스(190)의 상기 플레이트(191) 상면 사이에는, 상기 전극조립체의 한 전극에서 인출되어 상기 플레이트(191)에 형성된 홀 또는 측면홈(198)을 통과한 제 2 전극탭(예컨대, 도 1 에서의 양극탭)이 상기 캡플레이트의 하면에 용접되어 설치되기 위한 공간이 형성 되어 있다.
이러한 절연케이스(190)는 측벽부(199)의 상면이 상기 캡플레이트(110)의 하면에 접촉하도록 설치되는 것이 바람직한데, 이는 캡조립체(100)와 절연케이스(190) 사이에 불필요한 공간을 없앰으로써 전지 용량을 극대화하기 위함이다.
절연케이스(190)의 측벽부(199)의 높이는, 상기 제 1 전극탭과 상기 제 2 전극탭이 설치되기 위해 필요한 공간을 고려하되, 특히 제 1 전극탭 설치 공간 고려시 절연케이스(190)의 플레이트(191)에 형성된 제 2 홈(193)의 깊이를 고려하여 결정될 것이다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 이차전지는,
서로 다른 두 전극 및 이들 두 전극 사이에 개재된 세퍼레이터가 적층되어 권취된 전극조립체; 상기 전극조립체가 수용되는 캔; 및 상기 캔의 상부에 결합되며 단자통공이 형성된 캡플레이트와, 상기 단자통공을 통하여 설치되고 그 외면에 상기 캡플레이트와의 절연을 위한 가스켓이 위치하는 전극단자와, 상기 캡플레이트의 아래에 설치되어 상기 전극단자의 하단부와 결합하는 단자플레이트와, 상기 캡플레이트와 상기 단자플레이트 사이에 설치되는 절연플레이트를 구비하는 캡조립체를 포함하는 이차전지에 있어서,
상기 전극조립체와 상기 캡조립체 사이에 절연케이스가 설치되며,
상기 절연케이스에는, 상기 캡조립체 중에 상기 캡플레이트의 최하면보다 하방으로 돌출된 부위를 수용하는 제 1 홈과,
상기 전극조립체의 한 전극에서 인출되어 상기 절연케이스에 형성된 홀을 통 과한 제 1 전극탭이 상기 단자플레이트의 하면에 용접되어 설치되기 위한 공간을 확보하기 위한 제 2 홈과,
상기 전극조립체의 다른 전극에서 인출되어 상기 절연케이스에 형성된 홀 또는 측면홈을 통과한 제 2 전극탭이 상기 캡플레이트의 하면에 용접되어 설치되기 위한 공간을 확보하기 위한 제 3 홈이 형성된다.
이때, 상기 절연케이스의 상면은 상기 캡플레이트의 하면에 접촉할 수도 있다.
본 실시예는 전술한 실시예를 다른 관점에서 본 것으로서, 절연케이스를 저부를 형성하는 플레이트와 측벽부로 구분하여 바라본 전술한 실시예와 달리, 플레이트와 측벽부의 구분없이 하나의 부재로 보되, 필요한 공간을 확보하기 위해 상기 제 1 홈과, 제 2 홈과, 제 3 홈을 형성한 것이다. 물론, 이 밖에 상기 절연케이스에는 전해액이 통과하기 위한 홀과, 벤트의 작동을 위해 전지 내부에서 발생한 가스가 통과할 수 있는 홀이 더 형성될 수도 있다.
본 발명에 따른 이차전지에 의하면, 절연케이스의 두께를 두껍게 하여 휨 변형을 방지함과 동시에, 절연케이스에 캡조립체를 적어도 일부 수용할 수 있는 홈을 형성하여 캡조립체와 절연케이스 사이의 불필요한 공간을 최소화함으로써 전지 용량을 극대화하거나 전지 크기를 소형화할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 도시된 실시예를 중심으로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 할 수 있는 다양한 변형 및 균등한 타 실시예를 포괄할 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (11)

  1. 서로 다른 두 전극 및 이들 두 전극 사이에 개재된 세퍼레이터가 적층되어 권취된 전극조립체; 상기 전극조립체가 수용되는 캔; 및 상기 캔의 개방된 상부와 결합되는 캡조립체를 포함하는 이차전지에 있어서,
    상기 전극조립체와 상기 캡조립체 사이에 절연케이스가 설치되며, 상기 절연케이스에는 상기 캡조립체의 하방 돌출부위를 수용하는 제 1 홈이 형성되고,
    상기 캡조립체는 상기 캔의 상부에 결합되며 단자통공이 형성된 캡플레이트와, 상기 단자통공을 통하여 설치되고 그 외면에 상기 캡플레이트와의 절연을 위한 가스켓이 위치하는 전극단자와, 상기 캡플레이트의 아래에 설치되어 상기 전극단자의 하단부와 결합하는 단자플레이트와, 상기 캡플레이트와 상기 단자플레이트 사이에 설치되는 절연플레이트를 포함하여 이루어지며,
    상기 제 1 홈 내부는 단차져 있어, 상단은 상기 단자플레이트의 상기 일부를 수용하고 하단은 상기 전극단자의 하단부를 수용하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 이차전지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연케이스는 저부를 형성하는 플레이트와 상기 플레이트의 가장자리에서 상방으로 신장된 측벽부를 구비하며, 상기 제 1 홈은 상기 플레이트의 상면에 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 캡플레이트의 하면에는 상기 절연플레이트의 일부가 안착되는 제 1 안착홈이 형성되고, 상기 절연플레이트 가운데 상기 제 1 안착홈에 안착되는 부분의 절연플레이트의 하면에는 상기 단자플레이트의 일부가 안착되기 위한 제 2 안착홈이 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 단자플레이트 가운데 상기 제 2 안착홈에 안착된 부분의 단자플레이트와 상기 절연케이스의 상기 플레이트 상면 사이에는, 상기 전극조립체의 한 전극에서 인출되어 상기 플레이트에 형성된 홀을 통과한 제 1 전극탭이 상기 단자플레이트의 하면과 용접되어 설치되기 위한 공간이 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 플레이트의 상면에 상기 제 1 전극탭이 설치될 공간을 확보하기 위한 제 2 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 캡플레이트 가운데 상기 전극단자를 기준으로 상기 제 1 안착홈이 형성된 측과 반대 측의 캡플레이트 하면과 상기 절연케이스의 상기 플레이트 상면 사이에는, 상기 전극조립체의 한 전극에서 인출되어 상기 플레이트에 형성된 홀 또는 측면홈을 통과한 제 2 전극탭이 상기 캡플레이트의 하면에 용접되어 설치되기 위한 공간이 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 절연케이스의 상기 측벽부의 상면은 상기 캡플레이트의 하면에 접촉하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  10. 서로 다른 두 전극 및 이들 두 전극 사이에 개재된 세퍼레이터가 적층되어 권취된 전극조립체; 상기 전극조립체가 수용되는 캔; 및 상기 캔의 상부에 결합되며 단자통공이 형성된 캡플레이트와, 상기 단자통공을 통하여 설치되고 그 외면에 상기 캡플레이트와의 절연을 위한 가스켓이 위치하는 전극단자와, 상기 캡플레이트의 아래에 설치되어 상기 전극단자의 하단부와 결합하는 단자플레이트와, 상기 캡 플레이트와 상기 단자플레이트 사이에 설치되는 절연플레이트를 구비하는 캡조립체를 포함하는 이차전지에 있어서,
    상기 전극조립체와 상기 캡조립체 사이에 절연케이스가 설치되며,
    상기 절연케이스에는, 상기 캡조립체 중에 상기 캡플레이트의 최하면보다 하방으로 돌출된 부위를 수용하는 제 1 홈과,
    상기 전극조립체의 한 전극에서 인출되어 상기 절연케이스에 형성된 홀을 통과한 제 1 전극탭이 상기 단자플레이트의 하면에 용접되어 설치되기 위한 공간을 확보하기 위한 제 2 홈과,
    상기 전극조립체의 다른 전극에서 인출되어 상기 절연케이스에 형성된 홀 또는 측면홈을 통과한 제 2 전극탭이 상기 캡플레이트의 하면에 용접되어 설치되기 위한 공간을 확보하기 위한 제 3 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 절연케이스의 상면은 상기 캡플레이트의 하면에 접촉하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
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