KR100859695B1 - 이차 전지 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 이차 전지는 개스킷의 밀폐성능을 향상시키고, 캡 조립체가 케이스에 대하여 회동하는 것을 방지할 수 있도록 양극, 음극 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재되는 세퍼레이터를 포함하는 전극군과, 상기 전극군이 내장되는 케이스와, 상기 케이스와 결합되어 이를 밀폐하며 전극 단자를 갖는 캡 조립체, 및 상기 캡 조립체와 상기 케이스 사이에 설치되며 표면에 돌기가 형성된 개스킷을 포함하고, 상기 돌기의 폭을 L1이라 하고, 상기 돌기의 높이를 H1이라 할 때, 0.5≤H1/L1≤0.8 이다.
이차 전지, 개스킷, 돌기, 회전 방지
Description
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 절개 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 개스킷을 도시한 절개 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 개스킷을 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예와 비교예에 따른 개스킷의 접촉 압력을 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 개스킷을 도시한 절개 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 개스킷을 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 개스킷을 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 개스킷을 도시한 절개 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 개스킷을 도시한 단면도이다.
본 발명은 이차 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 개스킷의 구조가 개선된 이차 전지에 관한 것이다.
이차 전지(rechargeable battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충 전 및 방전이 가능한 전지이다. 하나의 셀로 이루어진 저용량 이차 전지의 경우, 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용된다. 복수개의 셀이 팩 형태로 연결된 대용량 이차 전지는 하이브리드 전기 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.
이러한 이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는 데, 대표적인 형상으로는 원통형, 각형을 들 수 있다.
그리고 이러한 이차 전지는 대전력을 필요로 하는 전기 자동차 등의 모터 구동에 사용될 수 있도록 직렬로 연결되어 대용량의 이차 전지 모듈을 구성하게 된다.
이차 전지는 양극과 음극이 세퍼레이터(separator)를 사이에 두고 위치하는 전극군과 전극군이 내장되는 공간을 구비하는 케이스, 케이스를 밀폐하는 캡 조립체를 포함한다.
이차 전지가 원통형으로 형성되는 경우, 전극군의 양극 및 음극에는 활물질이 도포되지 않은 무지부가 형성되고, 양극 무지부와 음극 무지부는 서로 다른 방향을 향하도록 배치된다.
음극 무지부에는 음극 집전판이 부착되고, 양극 무지부에는 양극 집전판이 부착되며, 음극 집전판은 케이스와 전기적으로 연결되고, 양극 집전판은 캡 조립체와 전기적으로 연결되어 외부로 전류를 유도하게 된다. 따라서 케이스는 음극 단자 역할을 하고, 캡 조립체에 설치된 캡 플레이트가 양극 단자 역할을 하게 된다.
이에 따라 캡 조립체와 케이스는 전기적으로 절연될 필요가 있는데, 이를 위 하여 캡 조립체와 케이스 사이에는 개스킷이 설치된다.
양극 집전판과 캡 조립체는 도전성 금속으로 이루어진 리드부재에 의하여 전기적으로 연결되는 바, 리드부재와 용접된 상태로 케이스에 끼워진다. 캡 조립체를 끼운 후에는 클램핑을 하여 캡 조립체를 케이스에 고정한다.
개스킷은 캡 조립체와 케이스를 절연시킬 뿐만 아니라, 케이스를 밀봉시키는 역할을 한다. 이를 위해서는 클램핑 공정 시에 개스킷에 균일한 가압력이 작용하여야 한다. 그러나 클램핑 과정에서 개스킷에 균일한 압력을 가하는 것은 매우 난이하며, 이에 따라 밀봉이 제대로 되지 아니하여 전해액 등이 누출되는 문제가 발생한다. 전해액이 누출되면 충전과 방전 효율이 저하될 뿐만 아니라, 단락으로 인한 폭발의 위험이 있다.
또한, 원통형 전지에서는 캡 조립체가 원통형으로 이루어지므로, 캡 조립체가 케이스에 대하여 회동하는 문제가 발생한다. 이와 같이 캡 조립체가 케이스에 대하여 회동하면, 리드부재와 캡 조립체 사이의 접촉이 불량해지는 문제가 발생한다. 이러한 접촉 불량은 접촉부분에서 저항을 증가시켜 발열 및 출력 저하를 야기한다. 캡 조립체가 심하게 회동하는 경우에는 리드부재와 캡 조립체 사이의 용접부분이 이탈될 수 있으며, 이 경우에는 충전 및 방전이 불가능하게 된다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 밀봉성이 향상된 이차 전지를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 케이스에 대하여 회동하지 않는 개스킷을 포함하는 이차 전지를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 양극, 음극 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재되는 세퍼레이터를 포함하는 전극군과 상기 전극군이 내장되는 케이스와 상기 케이스와 결합되어 이를 밀폐하며 전극 단자를 갖는 캡 조립체, 및 상기 캡 조립체와 상기 케이스 사이에 설치되며 표면에 돌기가 형성된 개스킷을 포함하고, 상기 돌기의 중심에서 폭방향 단부까지의 길이를 L1이라 하고, 상기 돌기의 높이를 H1이라 할 때, 0.5≤H1/L1≤0.8 인 조건을 만족한다.
상기 돌기는 호상의 단면 외주를 갖도록 형성될 수 있다.
상기 돌기는 복수 개가 이격 형성되고, 상기 개스킷의 중심에 대하여 측정한 서로 이웃한 상기 돌기 사이의 중심각을 θ라 할 때, 상기 θ는 2°≤θ≤90° 인 조건을 만족할 수 있다.
상기 돌기는 이어져 형성되어 횡단면이 원을 이루는 리브형 돌기일 수 있다.
상기 돌기는 상기 개스킷의 상면, 외주면 또는 하면에 형성될 수 있다.
상기 돌기의 외면은 상기 개스킷의 표면과 인접한 부분에서 내측으로만곡된 구조로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지는 양극, 음극 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재되는 세퍼레이터를 포함하는 전극군과 상기 전극군이 내장되는 케이스와 상기 케이스와 결합되어 이를 밀폐하며 전극 단자를 갖는 캡 조립체, 및 상 기 캡 조립체와 상기 케이스 사이에 설치되며 표면에 이어진 리브형 돌기와 상기 리브형 돌기의 측방향으로 돌출된 회전방지 돌기가 형성된 개스킷을 포함한다.
상기 리브형 돌기의 폭을 L1이라 하고, 상기 리브형 돌기의 높이를 H1이라 할 때, 0.5≤H1/L1≤0.8 인 조건을 만족할 수 있다.
상기 회전방지 돌기는 복수 개가 이격 형성될 수 있다.
상기 개스킷의 중심에 대하여 측정한 서로 이웃한 상기 회전방지 돌기 사이의 중심각을 θ라 할 때, 상기 θ는 2°≤θ≤90° 인 조건을 만족할 수 있다.
상기 돌기의 외면은 상기 개스킷의 표면과 인접한 부분에서 내측으로만곡된 구조로 이루어질 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 실시예에 대해 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 절개 사시도이다.
상기한 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 이차 전지(100)는 양극(112)과 음극(113)이 세퍼레이터(114)를 사이에 두고 위치하는 전극군(110)과, 전해액과 함께 전극군(110)을 수용할 수 있도록 일측 선단에 개구부가 형성된 케이스(120)를 포함한다. 그리고 케이스(120)의 개구부에는 케이스(120)를 밀봉하는 캡 조립체(140)가 개스킷(160)을 매개로 설치된다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 케이스(120)는 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 니켈이 도금된 스틸과 같은 도전성 금속으로 이루어진다.
그리고 본 실시예에 따른 케이스(120)의 형상은 전극군(110)이 위치하는 내부 공간을 가진 원통형으로 이루어진다. 캡 조립체(140)를 케이스(120)에 끼운 후, 클램핑하여 캡 조립체(140)를 케이스(120)에 고정시키게 되는데, 이 과정에서 케이스(120)에는 비딩부(123)와 크림핑부(125)가 형성된다.
본 실시예에 따른 전극군(110)은 양극(112)과 세퍼레이터(114) 및 음극(113)이 적층된 후, 와류상으로 감겨진 원통형 타입으로 이루어지나, 전극군(110)의 구조가 반드시 이것으로 한정되는 것은 아니고 다른 구조로도 이루어질 수 있다. 전극군(110)의 중심에는 전극군(110)이 원통형의 형상을 유지할 수 있도록 센터핀이 설치된다.
그리고 양극(112)의 상단(도 1 기준)에는 양극 활물질이 도포되지 않은 양극 무지부(112a)가 형성되어 양극 집전판(138)과 전기적으로 연결된다. 또한, 음극(113)의 하단(도 1 기준)에는 음극 활물질이 도포되지 않은 음극 무지부(113a)가 형성되어 음극 집전판(132)과 전기적으로 연결된다.
캡 조립체(140)는 돌출된 외부 단자와 배기구(143a)가 형성된 캡 플레이트(143)와, 캡 플레이트(143)의 아래에 설치되며 설정된 압력 조건에서 파손되어 가스를 방출하는 벤트 플레이트(142)를 포함한다. 벤트 플레이트(142)는 설정된 압력 조건에서 전극군(110)과 캡 플레이트(143)의 전기적 연결을 차단하는 역할을 한다.
캡 플레이트(143)와 벤트 플레이트(142)의 사이에는 양성온도소자(positive temperature coefficient element)(141)가 설치되는 바, 상기 양성온도소자(141)는 일정 온도를 넘으면 전기저항이 거의 무한대까지 커지는 장치로서, 이차 전지(100)가 정해진 값 이상의 온도가 되었을 때, 충전 및 방전 전류의 흐름을 차단시키는 역할을 한다.
벤트 플레이트(142)는 아래로 돌출된 구조로 이루어지며, 돌출된 부분의 하면에는 서브 플레이트(147)가 부착된다. 벤트 플레이트(142)의 가장자리에는 리드부(150)를 통해서 전극군(110)과 전기적으로 연결되며 서브 플레이트(147)에 고정된 미들 플레이트(146)와 이 미들 플레이트(146)와 벤트 플레이트(142) 사이에서 미들 플레이트(146)와 벤트 플레이트(142)를 절연 시키는 절연체(145)가 설치된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 개스킷(160)은 캡 조립체(140)가 끼워지는 홈(161)이 내측에 형성되어 있으며, 홈(161)의 아래에는 비딩부(123) 쪽으로 차단부(163)가 형성되어 있다.
본 실시예에 따른 개스킷에는 캡 플레이트(143)를 향하는 상면에 리브형상의 돌기(165)가 형성되어 있다. 그리고 개스킷의 외주면과 전극군을 향하는 하부면에도 리브 형상의 돌기(165)가 형성되어 있다. 상기한 리브 형상의 돌기(165)는 횡단면이 원을 이루도록 이어져 형성된다. 본 실시예에서는 상기 돌기(165)가 원을 이루도록 이어진 구조를 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 상기 돌기(165)는 임의의 폐곡선을 이루도록 이어져 있으면 충분하다.
개스킷(160)에 리브 형상의 돌기(165)가 형성되어 클램핑 작업 시에 돌기(165)에 큰 접촉 압력이 가해져 이차 전지를 안정적으로 밀봉할 수 있게 된다. 특히 돌기(165)가 폐곡선을 이루도록 이어져 있으면 폐곡선의 안쪽과 바깥쪽을 안 정적으로 차단할 수 있게 된다.
도 3에 도시된 바와 같이 돌기(165)는 중심 O1에서 폭방향 가장자리까지의 거리가 L1이고, 높이가 H1로 이루어진다. 이때, 돌기(165)의 폭(L1)과 높이(H1)는 0.5≤H1/L1≤0.8로 이루어진다.
도 4에 도시된 바와 같이, 돌기(165)의 높이가 개스킷(160)의 높이와 동일한 경우(H1/L1=0인 경우, 도 4에서 제일 하단의 선 참조)의 개스킷(160)을 클램핑 했을 때, 개스킷(160)과 케이스(120)의 접면에서 약 20MPa의 접촉 압력이 균일하게 작용하였다.
그러나 개스킷(160)에 높이가 있는 돌기(165)를 형성할 경우에는 돌기(165)의 가장자리에서 접촉 압력의 감소가 나타나는 것을 알 수 있다. 이러한 접촉 압력은 돌기(165)의 꼭대기에서 최대가 되고, 돌기(165)의 가장자리에서 최소가 되는 바, 돌기(165)의 가장자리의 접촉 압력이 평평한 부분의 접촉압력인 20MPa보다 작은 경우에는 돌기(165)의 가장자리를 통해 밀봉성능이 저하되는 문제가 발생한다. 도 4에서 H1/L1의 값이 0.4이하인 경우에는 돌기(165)의 가장자리에서의 접촉 압력이 20MPa보다 작은 것을 알 수 있다. 즉, H1/L1의 값은 0.5 이상이 되어야만 돌기(165)의 주변 접촉 압력이 다른 부분의 접촉압력보다 크게 형성되어 안정적인 밀봉성능을 확보할 수 있게 된다.
한편, 도 4에서 H1/L1의 값이 0.8 이상인 경우(도 4에서 제일 상부의 선 참조)에는 돌기(165)의 상면이 심하게 변형되는 것을 알 수 있다. 이와 같이 개스킷(160)의 상면이 불규칙하게 변형되면, 개스킷(160)의 영구변형 또는 파손을 야기 하여 밀봉성능이 저하되는 문제가 있다.
그러나 본원과 같이 H1/L1의 값이 0.5 이상이고, 0.7이하인 경우에는 돌기(165) 주변의 압력이 평평한 부분의 접촉압력보다 크면서도 돌기(165)의 형상이 불규칙하게 변형되는 방지할 수 있다. 따라서 이러한 개스킷은 종래의 개스킷에 비하여 현저히 우수한 밀봉성능을 갖게 된다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 개스킷을 도시한 절개 사시도이고, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 개스킷을 도시한 평면도이다.
도 5를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 개스킷(210)은 캡 조립체가 끼워지는 홈과 홈의 아래에 형성된 차단부를 포함한다. 그리고 개스킷의 표면에 복수 개의 돌기들(215)을 형성하고 있다. 돌기(215)는 개스킷(210)의 상면과 외주면, 그리고 하면에 각각 형성되어 있다. 다만 이는 예시적인 것이며, 돌기(215)는 상면, 하면, 외주면 중 적어도 하나의 면 또는 이들의 조합에 형성되어도 된다.
본 실시예의 돌기들(215)은 상면이 호상의 단면 외주를 가지며, 복수 개가 소정 간격으로 이격되어 있다. 이와 같이 호상의 단면 외주를 갖는 복수 개의 돌기(215)가 소정 간격으로 이격 형성되면, 각 돌기(215)가 형성된 부분에서 마찰력이 증가하므로 개스킷(210)이 케이스에 대하여 회전하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 돌기(215)의 높이를 제1 실시예에서 제시한 범위 내로 설정하면, 돌기(215)의 주변에서 접촉 압력이 더욱 높아지는 바, 돌기(215)로 인하여 밀봉 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있으며, 오히려 돌기(215)가 형성된 부분에는 더욱 큰 압력이 형성되므로 밀봉 성능이 향상된다.
도 6에 도시한 바와 같이 개스킷(210)의 중심을 중심으로 돌기들(215)이 이루는 호의 중심각을 θ라 할 때, θ는 2°≤θ≤90°의 값을 갖는다.
θ가 2° 보다 작으면 돌기 사이의 간격이 너무 좁아서 밀봉 성능이 저하되는 문제가 있으며, θ가 90°보다 크면 돌기 사이의 간격이 너무 넓어져서 밀봉 성능이 저하되는 문제가 있다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 개스킷을 도시한 단면도이다.
도 7을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 개스킷(220)의 표면에는 돌기(221)가 형성되어 있으며, 돌기(221)의 윗부분은 외측으로 볼록한 호형을 이루고 개스킷(220)의 표면과 인접한 부분은 내측으로 오목한 호형을 이룬다.
즉 돌기(221)는 개스킷(220)에 인접한 부분에서 중심이 O3이고, 반지름이 R인 원의 일부인 호형의 단면을 갖는다.
이와 같이 돌기(221)가 만곡되어 개스킷(220)과 만나는 부분이 부드럽게 이어져 형성되면, 돌기(221)의 가장자리에서 접촉 압력이 저하되는 것을 완화할 수 있다. 접촉 압력의 저하는 돌기와 개스킷이 불연속적으로 만나는 부분에서 최대가 되는데, 본 실시예와 같이 부드럽게 이어지도록 형성되면 접촉 압력의 감소를 최소화할 수 있게 되는 것이다.
돌기(221)의 높이를 H2라 하고, 돌기의 중심에서 폭방향 모서리까지의 거리를 L2라 할 때, 반지름(R)과 높이(H2)의 비인 H2/R은 0.25≤H2/R≤4를 만족하는 것이 바람직하다. H2/R이 0.25보다 작은 경우에는 R이 지나치게 크게 형성되어 H2/L2의 값이 지나치게 작게 되는 문제가 있다. H2/R이 4보다 큰 경우에는 R의 값 이 높이 비해 작아서 접촉 압력의 감소 효과가 크지 않게 된다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 개스킷을 도시한 절개 사시도이고, 도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 개스킷을 도시한 단면도이다.
상기한 도면들을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 개스킷(230)에는 상면과 하면 그리고 외주면에 리브형 돌기(233)가 형성되고, 이 리브형 돌기에는 리브형 돌기의 측방향으로 돌출된 회전방지 돌기(234)가 형성된다.
리브형 돌기(233)는 길게 이어져 폐곡선을 이루며, 이러한 폐곡선은 본 실시예와 같이 원통형 전지에 적용되는 개스킷에서는 원형을 이룬다.
회전방지 돌기(234)는 리브형 돌기(233)보다 낮은 높이로 이루어지며, 이웃하는 회전방지 돌기(234)와 소정 간격 이격되어 형성된다.
이와 같이 리브형 돌기(233)에 회전 방지 돌기(234)가 형성되어 리브형 돌기(234)가 안정적인 밀봉작업을 수행할 뿐만 아니라, 회전 방지 돌기(234)가 개스킷(230)과 케이스(미도시) 사이에 마찰력을 증가시켜 개스킷(230)이 회전하는 것을 안정적을 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면 개스킷에 형성된 돌기가 소정의 높이를 구비하여 돌기의 가장자리에서의 접촉 압력이 다른 부분에서의 접촉 압력보다 크게 형성되어 안정적인 밀봉을 수행할 수 있다.
그리고 개스킷에 리브형 돌기와 회전 방지돌기가 형성되어 안정적인 밀봉을 수행할 수 있으며, 개스킷의 회동을 방지할 수 있다.
Claims (15)
- 양극, 음극 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재되는 세퍼레이터를 포함하는 전극군;상기 전극군이 내장되는 케이스;상기 케이스와 결합되어 이를 밀폐하며 전극 단자를 갖는 캡 조립체; 및상기 캡 조립체와 상기 케이스 사이에 설치되며 표면에 돌기가 형성된 개스킷;을 포함하고,상기 돌기의 중심에서 폭방향 단부까지의 길이를 L1이라 하고, 상기 돌기의 높이를 H1이라 할 때,0.5≤H1/L1≤0.8 인 조건을 만족하는 이차 전지.
- 제1 항에 있어서,상기 돌기는 호상의 단면 외주를 갖는 이차 전지.
- 제2 항에 있어서,상기 돌기는 복수 개가 이격 형성되고,상기 개스킷의 중심에 대하여 측정한 서로 이웃한 상기 돌기 사이의 중심각을 θ라 할 때,상기 θ는 2°≤θ≤90° 인 조건을 만족하는 이차 전지.
- 제1 항에 있어서,상기 돌기는 이어져 형성되어 횡단면이 원을 이루는 리브형 돌기인 이차 전지.
- 제2 항 또는 제4 항에 있어서,상기 돌기는 상기 개스킷의 상면에 형성된 이차 전지.
- 제2 항 또는 제4 항에 있어서,상기 돌기는 상기 개스킷의 하면에 형성된 이차 전지.
- 제2 항 또는 제4 항에 있어서,상기 돌기는 상기 개스킷의 외주면에 형성된 이차 전지.
- 제2 항 또는 제4 항에 있어서,상기 돌기의 외면은 상기 개스킷의 표면과 인접한 부분에서 내측으로만곡된 구조로 이루어진 이차 전지.
- 제8 에 있어서,상기 개스킷의 표면과 인접한 부분의 돌기의 외면은 호형으로 이루어지고,상기 호가 이루는 원의 반지름을 R이라 하고, 상기 돌기의 높이를 H2라 할 때,0.25≤H2/R≤4인 조건을 만족하는 이차 전지.
- 양극, 음극 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재되는 세퍼레이터를 포함하는 전극군;상기 전극군이 내장되는 케이스;상기 케이스와 결합되어 이를 밀폐하며 전극 단자를 갖는 캡 조립체; 및상기 캡 조립체와 상기 케이스 사이에 설치되며 표면에 이어진 리브형 돌기와 상기 리브형 돌기의 측방향으로 돌출된 회전방지 돌기가 형성된 개스킷;을 포함하며,상기 회전방지 돌기는 복수 개가 이격 형성되고, 상기 개스킷의 중심에 대하여 측정한 서로 이웃한 상기 회전방지 돌기 사이의 중심각을 θ라 할 때,상기 θ는 2°≤θ≤90° 인 조건을 만족하는 이차 전지.
- 양극, 음극 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재되는 세퍼레이터를 포함하는 전극군;상기 전극군이 내장되는 케이스;상기 케이스와 결합되어 이를 밀폐하며 전극 단자를 갖는 캡 조립체; 및상기 캡 조립체와 상기 케이스 사이에 설치되며 표면에 이어진 리브형 돌기와 상기 리브형 돌기의 측방향으로 돌출된 회전방지 돌기가 형성된 개스킷;을 포함하며,상기 리브형 돌기의 폭을 L1이라 하고, 상기 리브형 돌기의 높이를 H1이라 할 때,0.5≤H1/L1≤0.8 인 조건을 만족하는 이차 전지.
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- 양극, 음극 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재되는 세퍼레이터를 포함하는 전극군;상기 전극군이 내장되는 케이스;상기 케이스와 결합되어 이를 밀폐하며 전극 단자를 갖는 캡 조립체; 및상기 캡 조립체와 상기 케이스 사이에 설치되며 표면에 이어진 리브형 돌기와 상기 리브형 돌기의 측방향으로 돌출된 회전방지 돌기가 형성된 개스킷;을 포함하며,상기 돌기의 외면은 상기 개스킷의 표면과 인접한 부분에서 내측으로 만곡된 구조로 이루어진 이차 전지.
- 제14 항에 있어서,상기 개스킷의 표면과 인접한 부분의 돌기의 외면은 호형으로 이루어지고,상기 호가 이루는 원의 반지름을 R이라 하고, 상기 돌기의 높이를 H2라 할 때,0.25≤H2/R≤4인 조건을 만족하는 이차 전지.
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Cited By (2)
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