KR101724001B1 - 이차 전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 기재는 전극 조립체에 대한 리드탭의 침입을 최소화 하는 이차 전지를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 충전 및 방전 작용하는 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 내장하는 케이스, 상기 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트, 상기 캡 플레이트에 설치되는 전극단자, 및 상기 전극 조립체를 상기 전극단자에 연결하는 리드탭을 포함하고, 상기 리드탭은 상기 전극단자에 연결되는 단자 연결부, 및 상기 전극 조립체에 연결되는 집전 연결부를 포함하며, 상기 집전 연결부는 상기 전극 조립체에 연결되는 용접부, 및 상기 전극단자에 교차하는 방향으로 상기 용접부와 분리되어 상기 용접부의 외측에 구비되는 흡수부를 포함한다.

Description

이차 전지 {RECHARGEABLE BATTERY}
본 기재는 전극 조립체를 전극단자에 연결하는 리드탭을 구비하는 이차 전지에 관한 것이다.
이차 전지(rechargeable battery)는 일차 전지와 달리 충전 및 방전을 반복적으로 수행하는 전지이다. 소용량의 이차 전지는 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대용량 이차 전지는 하이브리드 자동차 및 전기 자동차의 모터 구동용 전원으로 사용될 수 있다.
예를 들면, 이차 전지는 충전 및 방전 작용하는 전극 조립체, 전극 조립체와 전해액을 수용하는 케이스, 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트, 및 전극 조립체를 전극단자에 전기적으로 연결하는 리드탭을 포함한다.
리드탭은 전극단자에 연결되는 단자 연결부와 전극 조립체에 연결되는 집전 연결부를 포함한다. 집전 연결부는 전극 조립체의 무지부에 용접된다. 따라서 전극 조립체를 케이스에 삽입하면, 리드탭은 케이스 내부의 양측에 배치된다.
이차 전지 사용 중, 전극 조립체와 리드탭의 집전 연결부에 대응하는 케이스의 외곽에 압축이 발생하면 케이스가 내부로 침입될 수 있다. 이때 리드탭의 집전 연결부는 케이스에 의하여 밀리면서 전극 조립체의 내부로 침입하여 내부 단락을 발생시킬 수 있다.
본 발명의 기재는 전극 조립체에 대한 리드탭의 침입을 최소화 하는 이차 전지를 제공하는 것이다.
본 발명의 기재는 외부 압축에도 불구하고 리드탭이 전극 조립체의 내부로 침입하는 것을 최소화 하여 전극 조립체의 내부 단락을 방지하는 이차 전지를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 충전 및 방전 작용하는 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 내장하는 케이스, 상기 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트, 상기 캡 플레이트에 설치되는 전극단자, 및 상기 전극 조립체를 상기 전극단자에 연결하는 리드탭을 포함하고, 상기 리드탭은 상기 전극단자에 연결되는 단자 연결부, 및 상기 전극 조립체에 연결되는 집전 연결부를 포함하며, 상기 집전 연결부는 상기 전극 조립체에 연결되는 용접부, 및 상기 전극단자에 교차하는 방향으로 상기 용접부와 분리되어 상기 용접부의 외측에 구비되는 흡수부를 포함한다.
상기 용접부는 상기 전극 조립체의 무지부에 용접되고, 상기 흡수부는 상기 용접부와의 사이에서 상기 집전 연결부의 길이 방향을 따라 형성되는 슬롯 홀에 의하여 이격될 수 있다.
상기 슬롯 홀은, 상기 집전 연결부의 길이 방향을 따라 직선으로 형성될 수 있다.
상기 집전 연결부는, 상기 전극단자에 교차하는 방향으로 설정되는 제1폭을 가지고, 상기 용접부와 상기 흡수부는, 상기 제1폭보다 좁은 제2폭과 제3폭을 각각 가지며, 상기 제2폭은 상기 제3폭보다 크게 형성될 수 있다.
상기 슬롯 홀은, 상기 집전 연결부의 길이 방향을 따라 곡선으로 형성될 수 있다.
상기 용접부는 상기 전극 조립체의 무지부에 용접되고, 상기 흡수부는 상기 용접부와의 사이에서 상기 집전 연결부의 길이 방향을 따라 형성되는 절취선으로 분리될 수 있다.
상기 절취선은, 상기 집전 연결부의 길이 방향을 따라 직선으로 형성되고 서로 평행하게 복수로 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 집전 연결부를 전극 조립체에 연결되는 용접부와 용접부에서 분리되는 흡수부로 형성하므로 외부 압축이 집전 연결부에 전달되면 흡수부가 변형되어 용접부와 어긋나면서 전극 조립체를 향하여 침입하게 된다.
따라서 흡수부의 침입에도 불구하고 용접부는 전극 조립체에 용접된 상태를 유지할 수 있다. 그리고 전극 조립체에 대한 리드탭의 전체적인 침입이 최소화 되어, 전극 조립체의 내부 단락이 방지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 도 2의 리드탭의 사시도이다.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 5는 도 4에서 리드탭의 침입 전후 상태를 도시한 측면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지에 사용되는 리드탭의 사시도이다.
도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지에 사용되는 리드탭의 사시도이다.
도 9는 도 8의 Ⅸ-Ⅸ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 10은 도 9에서 리드탭의 침입 전후 상태를 도시한 측면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분을 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 자른 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 실시예에 따른 이차 전지(100)는 전류를 충전 및 방전하는 전극 조립체(10), 전극 조립체(10)와 전해액을 내장하는 케이스(15), 케이스(15)의 개구에 결합되는 캡 플레이트(20), 캡 플레이트(20)에 설치되는 전극단자(21, 22), 및 전극단자(21, 22)를 전극 조립체(10)에 연결하는 리드탭(51, 52)을 포함한다.
예를 들면, 전극 조립체(10)는 절연체인 세퍼레이터(13)의 양면에 전극(예를 들면, 음극(11)과 양극(12))을 배치하고, 음극(11), 세퍼레이터(13) 및 양극(12)을 젤리롤 상태로 귄취하여 형성된다.
음, 양극(11, 12)은 각각 금속판의 집전체에 활물질을 도포한 코팅부(11a, 12a), 및 활물질을 도포하지 않아서 노출된 집전체로 형성되는 무지부(11b, 12b)를 포함한다.
음극(11)의 무지부(11b)는 권취되는 음극(11)을 따라 음극(11)의 한 쪽 단부에 형성된다. 양극(12)의 무지부(12b)는 권취되는 양극(12)을 따라 양극(12)의 한 쪽 단부에 형성된다. 그리고 무지부(11b, 12b)는 전극 조립체(10)의 양단에 각각 배치된다.
케이스(15)는 전극 조립체(10)를 내부에 수용하는 공간을 설정하도록 대략 직육면체로 이루어진다. 케이스(15)의 개구는 직육면체의 일측에 형성되어 외부에서 내부 공간으로 전극 조립체(10)를 삽입할 수 있게 한다.
캡 플레이트(20)는 케이스(15)의 개구에 설치되어 케이스(15)를 밀폐한다. 예를 들면, 케이스(15)와 캡 플레이트(20)는 알루미늄으로 형성되어 서로 용접될 수 있다. 즉 전극 조립체(10)를 케이스(15)에 삽입한 후, 캡 플레이트(20)는 케이스(15)의 개구에 용접될 수 있다.
또한, 캡 플레이트(20)는 하나 이상의 개구를 가지며, 예를 들면, 단자홀(H1, H2) 및 벤트 홀(24)을 구비한다. 전극단자(21, 22)는 캡 플레이트(20)의 단자홀(H1, H2)에 각각 설치되어, 전극 조립체(10)에 전기적으로 연결된다.
즉 전극단자(21, 22)는 전극 조립체(10)의 음극(11)과 양극(12)에 각각 전기적으로 연결된다. 따라서 전극 조립체(10)는 전극단자(21, 22)를 통하여 케이스(15)의 외부로 인출될 수 있다.
전극단자(21, 22)는 단자홀(H1, H2)에 대응하여 캡 플레이트(20)의 외측에 배치되는 플레이트 터미널(21c, 22c), 및 전극 조립체(10)에 전기적으로 연결되고 단자홀(H1, H2)을 관통하여 플레이트 터미널(21c, 22c)에 체결되는 리벳 터미널(21a, 22a)을 포함한다.
플레이트 터미널(21c, 22c)은 관통홀(H3, H4)을 가진다. 리벳 터미널(21a, 22a)은 상단으로 단자홀(H1, H2)을 관통하여 관통홀(H3, H4)에 삽입된다. 전극단자(21, 22)는 캡 플레이트(20)의 내측에서 리벳 터미널(21a, 22a)에 일체로 넓게 형성되는 플랜지(21b, 22b)를 더 포함한다.
음극(11)에 연결되는 전극단자(21) 측에서, 플레이트 터미널(21c)과 캡 플레이트(20) 사이에 개재되는 외부 절연부재(31)는 플레이트 터미널(21c)과 캡 플레이트(20)를 전기적으로 절연시킨다. 즉 캡 플레이트(20)는 전극 조립체(10) 및 음극(11)과 절연된 상태를 유지한다.
절연부재(31)와 플레이트 터미널(21c)을 리벳 터미널(21a)의 상단에 결합하여 상단을 리벳팅 또는 용접함으로써, 절연부재(31)와 플레이트 터미널(21c)은 리벳 터미널(21a)의 상단에 체결된다. 플레이트 터미널(21c)은 절연부재(31)를 개재한 상태로 캡 플레이트(20)의 외측에 설치된다.
양극(12)에 연결되는 전극단자(22) 측에서, 플레이트 터미널(22c)과 캡 플레이트(20) 사이에 개재되는 도전성 탑 플레이트(46)는 플레이트 터미널(22c)과 캡 플레이트(20)를 전기적으로 연결시킨다. 즉 캡 플레이트(20)는 전극 조립체(10) 및 양극(12)에 전기적으로 연결된 상태를 유지한다.
탑 플레이트(46)와 플레이트 터미널(22c)을 리벳 터미널(22a)의 상단에 결합하여 상단을 리벳팅 또는 용접함으로써, 탑 플레이트(46)와 플레이트 터미널(22c)은 리벳 터미널(22a)의 상단에 체결된다. 플레이트 터미널(22c)은 탑 플레이트(46)를 개재한 상태로 캡 플레이트(20)의 외측에 설치된다.
개스킷(36, 37)은 전극단자(21, 22)의 리벳 터미널(21a, 22a)과 캡 플레이트(20)의 단자홀(H1, H2) 내면 사이에 각각 설치되어, 리벳 터미널(21a, 22a)과 캡 플레이트(20) 사이를 실링하고 전기적으로 절연한다.
개스킷(36, 37)은 플랜지(21b, 22b)와 캡 플레이트(20)의 내면 사이에 더 연장 설치되어, 플랜지(21b, 22b)와 캡 플레이트(20) 사이를 더 실링하고 전기적으로 절연한다. 즉 개스킷(36, 37)은 캡 플레이트(20)에 전극단자(21, 22)를 설치함으로써 단자홀(H1, H2)을 통하여 전해액이 새는 것(leak)을 방지한다.
리드탭(51, 52)은 전극단자(21, 22)를 전극 조립체(10)의 음, 양극(11, 12)에 각각 전기적으로 연결한다. 즉 리드탭(51, 52)을 리벳 터미널(21a, 22a)의 하단에 결합하여 하단을 코킹(caulking)함으로써, 리드탭(51, 52)은 플랜지(21b, 22b)에 지지되면서 리벳 터미널(21a, 22a)의 하단에 연결된다.
절연부재(61, 62)는 리드탭(51, 52)과 캡 플레이트(20) 사이에 각각 설치되어, 리드탭(51, 52)과 캡 플레이트(20)를 전기적으로 절연시킨다. 또한 절연부재(61, 62)는 일측으로 캡 플레이트(20)에 결합되고 다른 일측으로 리드탭(51, 52)과 리벳 터미널(21a, 22a) 및 플랜지(21b, 22b)를 감싸므로 이들의 연결 구조를 안정시킨다.
벤트 홀(24)은 이차 전지(100)의 내부 압력 및 발생된 가스를 배출할 수 있도록 벤트 플레이트(25)로 밀폐된다. 이차 전지(100)의 내부 압력이 설정 압력에 이르면, 벤트 플레이트(25)가 절개되어 벤트 홀(24)을 개방한다. 벤트 플레이트(25)는 절개를 유도하는 노치(25a)를 가진다.
도 3은 도 2의 리드탭의 사시도이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 자른 단면도이다. 리드탭(51, 52)은 동일 구조로 형성되므로 편의상, 이하에서 전극 조립체(10)의 음극(11)에 연결되는 리드탭(51)을 예로 설명한다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 리드탭(51)은 전극단자(21)의 리벳 터미널(21a)에 연결되는 단자 연결부(511), 및 전극 조립체(10)의 음극(11) 무지부(11b)에 연결되는 집전 연결부(512)를 포함한다.
단자 연결부(511)는 관통구(73, 74)를 구비한다. 관통구(73, 74)에 리벳 터미널(21a)의 하단과 돌기(21d)를 각각 결합하고 하단을 코킹(caulking)함으로써, 단자 연결부(511)는 플랜지(21b, 22b)에 지지되면서 리벳 터미널(21a, 22a)의 하단과 돌기(21d)에 연결된다.
집전 연결부(512)는 전극 조립체(10)에 연결되는 용접부(121), 및 전극단자(21)에 교차하는 방향(즉, 단자 연결부(511)의 길이 방향)으로 용접부(121)와 부분적으로 분리되어 용접부(121)의 외측에 구비되는 흡수부(122)를 포함한다.
즉 도 2 및 도 3에서 전극단자(21)가 상하 방향으로 배치될 때, 용접부(121)와 흡수부(122)는 좌우로 배치된다. 또한 용접부(121)는 전극 조립체(10)의 음극(11) 근방에 배치되고, 흡수부(122)는 용접부(121)와 비교할 때, 전극 조립체(10)의 음극(11) 원방에 배치된다.
예를 들면, 용접부(121)는 전극 조립체(10)의 음극(11)의 무지부(11b)에 초음파 용접 및 레이저 용접될 수 있다. 흡수부(122)는 용접부(121)와의 사이에서 슬롯 홀(123)을 개재하여 서로 이격된다.
슬롯 홀(123)이 집전 연결부(512)의 길이 방향을 따라 형성되므로 용접부(121)와 흡수부(122)는 집전 연결부(512)의 길이 방향을 따라 근방과 원방으로 서로 이격된다.
슬롯 홀(123)은 집전 연결부(512)의 길이 방향을 따라 직선으로 형성된다. 따라서 용접부(121)와 흡수부(122)는 슬롯 홀(123)을 따라 음극(11)의 근방과 음극(11)의 원방으로 서로 이격된다.
또한, 집전 연결부(512)는 전극단자(21)의 상하 방향에 교차하는 방향(도 4에서 좌우 방향, 즉 단자 연결부(511)의 길이 방향)으로 설정되는 제1폭(W1)을 가지고, 용접부(121)와 흡수부(122)는 제1폭(W1)보다 좁은 제2폭(W2)과 제3폭(W3)을 각각 가진다.
제2폭(W2)은 제3폭(W3)보다 크게 형성된다. 제2폭(W2)은 음극(11) 무지부(11b)와 용접부(121)의 용접 면적을 충분히 확보하여 용접 강도를 확보하면서 전류 저항을 최소화할 수 있다.
제3폭(W3)은 외부 압축으로 인하여 케이스(15)가 침입할 때, 흡수부(122)가 압축을 흡수하면서 용이한 변형을 가능하게 한다. 슬롯 홀(123)의 제4폭(W4)은 흡수부(122)가 전극 조립체(10)로 침입되지 않으면서 집전 연결부(512) 내에서 변형될 수 있는 공간을 제공한다.
도 5는 도 4에서 리드탭의 침입 전후 상태를 도시한 측면도이다. 도 5를 참조하면, 흡수부(122)는 변형 전에 용접부(121)와 중첩된 상태를 유지한다(도 5의 (a) 참조). 외부 압축에 의하여 변형될 때, 흡수부(122)는 용접부(121)의 측면으로 이동되어 변형될 수 있다(도 5의 (b) 참조).
따라서 흡수부(122)가 용접부(121)의 측면에서 전극 조립체(10)로 침입하는 경우에도, 슬롯 홀(123)의 제4폭(W4)만큼 안전하게 변형 및 침입된 후, 전극 조립체(10)의 내부에 최소로 침입될 수 있다. 즉 전극 조립체(10)의 내부 단락 가능성은 그만큼 낮아질 수 있다.
이하 본 발명의 다양한 실시예에 대하여 설명한다. 제1 실시예 및 기 설명된 실시예와 동일한 구성을 생략하고, 서로 다른 구성을 설명한다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지에 사용되는 리드탭의 사시도이고, 도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 리드탭(53)은 전극단자(21)의 리벳 터미널(21a)에 연결되는 단자 연결부(531), 및 전극 조립체(10)의 음극(11) 무지부(11b)에 연결되는 집전 연결부(532)를 포함한다.
집전 연결부(532)는 전극 조립체(10)에 연결되는 용접부(321), 및 전극단자(21)에 교차하는 방향으로 용접부(321)와 분리되어 용접부(321)의 외측에 구비되는 흡수부(322)를 포함한다.
용접부(321)와 흡수부(322)는 좌우로 배치된다. 또한 용접부(321)는 전극 조립체(10)의 음극(11) 근방에 배치되고, 흡수부(322)는 용접부(321)와 비교할 때, 전극 조립체(10)의 음극(11) 원방에 배치된다.
예를 들면, 용접부(321)는 전극 조립체(10)의 음극(11) 무지부(11b)에 초음파 용접 또는 레이저 용접될 수 있다. 흡수부(322)는 용접부(321)와의 사이에서 슬롯 홀(323)을 개재하여 서로 이격된다.
슬롯 홀(323)이 집전 연결부(532)의 길이 방향을 따라 형성되므로 용접부(321)와 흡수부(322)는 집전 연결부(532)의 길이 방향을 따라 근방과 원방으로 서로 이격된다.
슬롯 홀(323)은 집전 연결부(532)의 길이 방향을 따라 곡선으로 형성된다. 따라서 용접부(321)와 흡수부(322)는 슬롯 홀(323)을 따라 음극(11)의 근방과 음극(11)의 원방으로 서로 이격된다.
흡수부(322)는 변형 전에 용접부(321)와 중첩된 상태를 유지한다. 외부 압축에 의하여 변형될 때, 흡수부(322)는 용접부(321)의 측면으로 이동되어 변형될 수 있다. 이때, 곡선의 슬롯 홀(323)에 의하여 흡수부(322)의 볼록한 부분이 용접부(321)의 오목한 부분의 측면으로 용이하게 유도될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지에 사용되는 리드탭의 사시도이고, 도 9는 도 8의 Ⅸ-Ⅸ 선을 따라 자른 단면도이며, 도 10은 도 9에서 리드탭의 침입 전후 상태를 도시한 측면도이다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 리드탭(54)은 전극단자(21)의 리벳 터미널(21a)에 연결되는 단자 연결부(541), 및 전극 조립체(10)의 음극(11) 무지부(11b)에 연결되는 집전 연결부(542)를 포함한다.
집전 연결부(542)는 전극 조립체(10)에 연결되는 용접부(421), 및 전극단자(21)에 교차하는 방향으로 용접부(421)와 분리되어 용접부(421)의 외측에 구비되는 흡수부(422)를 포함한다.
용접부(421)는 전극 조립체(10)의 음극(11) 무지부(11b)에 용접으로 연결된다. 흡수부(422)는 용접부(421)와의 사이에서 집전 연결부(542)의 길이 방향을 따라 형성되는 절취선(423)에 의하여 부분적으로 분리된다.
절취선(423)은 집전 연결부(542)의 길이 방향을 따라 직선으로 형성되고 서로 평행하게 복수로 구비될 수 있다. 흡수부(422)는 변형 전에 용접부(421)와 중첩된 상태를 유지한다(도 10의 (a) 참조).
외부 압축에 의하여 변형될 때, 흡수부(422)는 용접부(421)의 측면으로 이동되어 변형될 수 있다. 이때, 직선의 절취선들(423)에 의하여 복수로 형성되는 흡수부들(422)이 용접부(421)의 양 측면으로 용이하게 유도될 수 있다(도 10의 (b) 참조).
따라서 흡수부(422)가 용접부(421)의 측면에서 전극 조립체(10)로 침입하는 경우에도, 절취선들(423)에서 분리되어 흡수부(422)에서 안전하게 변형 및 침입된 후, 전극 조립체(10)의 내부에 더욱 적은 깊이로 침입될 수 있다. 전극 조립체(10)의 내부 단락 가능성은 더욱 낮아질 수 있다.
이상을 통해 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.
10: 전극 조립체 11: 음극
11a, 12a: 코팅부 11b, 12b: 무지부
12: 양극 13: 세퍼레이터
15: 케이스 20: 캡 플레이트
21, 22: 전극단자 21a, 22a: 리벳 터미널
21b, 22b: 플랜지 21c, 22c: 플레이트 터미널
21d: 돌기 24: 벤트 홀
25: 벤트 플레이트 25a: 노치
31: 외부 절연부재 36, 37: 개스킷
46: 탑 플레이트 51, 52, 53, 54: 리드탭
73, 74: 관통구 100: 이차 전지
121, 321, 421: 용접부 122, 322, 422: 흡수부
123, 323: 슬롯 홀 423: 절취선
511, 531, 541: 단자 연결부 512, 532, 542: 집전 연결부
H1, H2: 단자홀 W1, W2, W3. W4: 제1, 제2, 제3, 제4폭

Claims (7)

  1. 충전 및 방전 작용하는 전극 조립체;
    상기 전극 조립체를 내장하는 케이스;
    상기 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트;
    상기 캡 플레이트에 설치되는 전극단자; 및
    상기 전극 조립체를 상기 전극단자에 연결하는 리드탭
    을 포함하고,
    상기 리드탭은,
    상기 전극단자에 연결되는 단자 연결부, 및
    상기 전극 조립체에 연결되는 집전 연결부를 포함하며,
    상기 집전 연결부는,
    상기 전극 조립체에 연결되는 용접부, 및
    상기 단자 연결부의 길이 방향으로 상기 용접부와 부분적으로 분리되어 상기 용접부의 외측에 구비되는 흡수부를 포함하는 이차 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 용접부는 상기 전극 조립체의 무지부에 용접되고,
    상기 흡수부는 상기 용접부와의 사이에서 상기 집전 연결부의 길이 방향을 따라 형성되는 슬롯 홀에 의하여 이격되는 이차 전지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 슬롯 홀은,
    상기 집전 연결부의 길이 방향을 따라 직선으로 형성되는 이차 전지.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 집전 연결부는,
    상기 단자 연결부의 길이 방향으로 설정되는 제1폭을 가지고,
    상기 용접부와 상기 흡수부는,
    상기 제1폭보다 좁은 제2폭과 제3폭을 각각 가지며,
    상기 제2폭은 상기 제3폭보다 크게 형성되는 이차 전지.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 슬롯 홀은,
    상기 집전 연결부의 길이 방향을 따라 곡선으로 형성되는 이차 전지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 용접부는 상기 전극 조립체의 무지부에 용접되고,
    상기 흡수부는 상기 용접부와의 사이에서 상기 집전 연결부의 길이 방향을 따라 형성되는 절취선에 의하여 부분적으로 분리되는 이차 전지.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 절취선은,
    상기 집전 연결부의 길이 방향을 따라 직선으로 형성되고 서로 평행하게 복수로 구비되는 이차 전지.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102620809B1 (ko) * 2016-06-09 2024-01-02 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP6872143B2 (ja) * 2017-04-28 2021-05-19 トヨタ自動車株式会社 二次電池および集電端子
JP6872144B2 (ja) * 2017-04-28 2021-05-19 トヨタ自動車株式会社 二次電池および集電端子
KR20190024619A (ko) * 2017-08-31 2019-03-08 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR102514123B1 (ko) * 2018-04-19 2023-03-23 주식회사 엘지에너지솔루션 용접을 용이하게 할 수 있는 버스바 프레임 구조를 구비하는 단위 모듈 및 이를 포함하는 배터리 모듈
CN115189077B (zh) * 2022-09-06 2023-01-17 楚能新能源股份有限公司 一种方形电芯、方形电芯的装配方法和电池模组

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100823193B1 (ko) * 2006-11-02 2008-04-18 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR101147171B1 (ko) 2009-04-21 2012-05-25 에스비리모티브 주식회사 이차 전지
KR20120049840A (ko) * 2009-08-05 2012-05-17 파나소닉 주식회사 밀폐형 전지 및 그 제조 방법
US9178204B2 (en) * 2009-12-07 2015-11-03 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery
KR101042808B1 (ko) 2010-01-26 2011-06-20 에스비리모티브 주식회사 이차 전지
KR101175013B1 (ko) * 2010-10-18 2012-08-17 에스비리모티브 주식회사 이차 전지
KR20120124026A (ko) * 2011-05-02 2012-11-12 에스비리모티브 주식회사 이차전지

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