JP2011187444A - 二次電池 - Google Patents
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Abstract
【課題】外部衝撃に対する強度を高めることができ、軽量化を実現することができて、シーリング効率を高めることができる二次電池を提供する。
【解決手段】外部衝撃に対する強度を高めることができ、軽量化を実現することができて、シーリング効果を高めることができる二次電池１００に関する。一例として、第１電極板１１、第２電極板１２、及び前記第１電極板と第２電極板との間に介在されるセパレータ１３を含む電極組立体１０と、前記電極組立を収容するバッテリケース２０と、を備え、前記バッテリケースが第１部分３０、第２部分４０、及び前記第１部分の表面と前記第２部分の表面に接触する接着層５０を含み、前記接着層が前記第１部分と第２部分との間で連続的である。
【選択図】図２
【解決手段】外部衝撃に対する強度を高めることができ、軽量化を実現することができて、シーリング効果を高めることができる二次電池１００に関する。一例として、第１電極板１１、第２電極板１２、及び前記第１電極板と第２電極板との間に介在されるセパレータ１３を含む電極組立体１０と、前記電極組立を収容するバッテリケース２０と、を備え、前記バッテリケースが第１部分３０、第２部分４０、及び前記第１部分の表面と前記第２部分の表面に接触する接着層５０を含み、前記接着層が前記第１部分と第２部分との間で連続的である。
【選択図】図２
Description
本発明は二次電池に関する。
リチウム二次電池は、ベアセル形態に形成されることができる。ベアセルは、正極板、負極板、セパレータを備える電極組立体と、電極組立体と電解液を受容するケースとを含めて形成されることができる。
一般的には、ベアセルのケースは、アルミニウム・カンまたは複雑なアルミニウム複合材で形成されたパウチからなる。
しかし、アルミニウム・カンからなるケースは、高い強度を有するが重く、複雑なアルミニウム複合材で形成されたパウチからなるケースは軽いが低い強度を有する。
これによって、高い強度を有すると同時に軽いケースを有する二次電池の研究の要求が続いている。
本発明の目的は、外部衝撃に対する強度を高めることができ、軽量化を実現することができて、シーリング効率を高めることができる二次電池を提供することにある。
上述の目的を達成するために、本発明の実施例に係る二次電池は、電極タブが接続された電極組立体と、前記電極タブが露出されるように前記電極組立体を囲み、第１ハードケース及び第２ハードケースを含むハードケースと、前記第１ハードケースと前記第２ハードケースとの接合領域に介在される熱融着層と、を含むことを特徴とする。
前記熱融着層は、熱融着によって融着されてもよい。
前記熱融着層は、フィルム形態であってもよい。
前記熱融着層は、変性オレフィン系物質または酸変性オレフィン系物質で形成されてもよい。
前記熱融着層は、１３０℃以上で融着される物質で形成されてもよい。
前記ハードケースの融点が前記熱融着層の融点より高くてもよい。
前記ハードケースは、ポリオレフィン（Ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎｅ）系樹脂、エポキシ（Ｅｐｏｘｙ）樹脂、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）樹脂、ポリエチレンテレフタラート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ）樹脂、高密度ポリエチレン（Ｈｉｇｈ−ｄｅｎｓｉｔｙ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）樹脂、及びアクリル（Ａｃｒｙｌ）系樹脂のうちから選択された何れか一つで形成されてもよい。
前記ハードケースは、５５Ｒ ｓｃａｌｅ以上のロックウェル（Ｒｏｃｋｗｅｌｌ）硬さを有してもよい。
前記第１ハードケースと前記第２ハードケース各々はボックス形態に形成されてもよい。この時、前記第１ハードケース及び前記第２ハードケース各々は、０．５ｍｍ以上の厚さを有してもよい。
前記第１ハードケースはボックス形態に形成され、前記第２ハードケースはプレート形態に形成されてもよい。
前記第１ハードケースは外面に形成された第１金属層をさらに含み、前記第２ハードケースは外面に形成された第２金属層をさらに含んでもよい。
前記第１金属層及び前記第２金属層各々は、アルミニウム、ニッケル、鉄、及び銅のうちから選択された何れか一つで形成されてもよい。
前記第１ハードケースは内部に内蔵される第１金属層をさらに含み、前記第２ハードケースは内部に内蔵される第２金属層をさらに含んでもよい。
前記第１ハードケースは内面に形成される第１金属層をさらに含み、前記第２ハードケースは内面に形成される第２金属層をさらに含んでもよい。
前記第１ハードケースは内部に形成される第１熱伝導層をさらに含み、前記第２ハードケースは内部に形成される第２熱伝導層をさらに含んでもよい。
前記第１熱伝導層と前記第２熱伝導層各々は、ポリマーファイバーまたは不織布にセラミックパウダーを含めて形成されてもよい。
前記第１ハードケースと前記第２ハードケース各々は、ボックス形態に形成され、前記第１ハードケースは、前記第２ハードケースと接合する部分に前記第２ハードケースの末端を収納する収納部を含んでもよい。この時、前記第１ハードケース及び前記第２ハードケース各々は、０．３ｍｍ以上の厚さを有してもよい。また、前記熱融着層は、前記収納部の内部に位置してもよい。
本発明の実施例に係る二次電池は、電極組立体を囲むハードケースを外部衝撃に強く、軽いプラスチック樹脂で形成することで、簡単な構造で外部衝撃に対する強度を高めることができ、軽量化を実現させることができる。
また、本発明の実施例に係る二次電池は、ハードケースを形成する第１ハードケースと第２ハードケースを熱融着層を用いた熱融着によって結合することで、ハードケースのシーリング効率を高めることができる。
以下、図面を参照しながら本発明の実施例を通じて本発明をより詳しく説明する。
図１は本発明の一実施例に係る二次電池を示す結合斜視図であり、図２は図１に示す二次電池の分解斜視図であり、図３は図１の二次電池のＡ‐Ａ′線断面図である。
図１及び図２を参照すると、本発明の一実施例に係る二次電池１００は、電極組立体１０、ハードケース（またはバッテリケースとする）２０及び熱融着層（または接着層とする）５０を含めて形成すことができる。このような二次電池１００は、外部電子機器（図示せず）と電気的に接続され電源の供給を受ける充電動作を行うか、電源を供給する放電動作を行う。
前記電極組立体１０は、薄い板状もしくは膜状に形成された第１電極板１１、セパレータ１３及び第２電極板１２の積層体をを巻回するか積層して形成する。また、前記電極組立体１０は、電極タブ、すなわち第１電極タブ１５及び第２電極タブ１６を含めて成る。ここで、前記電極組立体１０の外面は、ラウンドの輪郭を有することができる。
前記第１電極板１１は、アルミニウム箔からなる第１電極集電体と、第１電極集電体に形成された第１電極活物質を含めて形成されることができる。前記第１電極活物質としては、コバルト酸リチウムなどが用いられる。
前記第２電極板１２は、銅箔からなる第２電極集電体と、第２電極集電体に形成された第２電極活物質を含めて形成されることができる。第２電極活物質としては、炭素などが用いられる。
前記第１電極板１１は正極として、第２電極板１２は負極として作用することができ、または、前記第１電極板１１及び第２電極板１２は、互いに極性が異なることができる。
前記セパレータ１３は、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはポリエチレンとポリプロピレンの共重合体（ｃｏ‐ｐｏｌｙｍｅｒ）から形成することができる。前記セパレータ１３は、幅を第１電極板１１及び第２電極板１２より広く形成することが電極板１１、１２間の短絡を防ぐことに有用である。
前記第１電極タブ１５及び第２電極タブ１６は、第１電極板１１及び第２電極板１２に接続され、電極組立体１０と外部電子機器（図示せず）を電気的に接続する。ここで、前記第１電極タブ１５と第２電極タブ１６のうち、下部ケース２０の外部へ引出される境界部には、短絡を防止するための絶縁テープ１７が巻きつけられる。
前記ハードケース２０は、電極組立体１０と電解液（図示せず）を収容し、第１ハードケース（または第１部分とする）３０と第２ハードケース（または第２部分とする）４０を含む。このようなハードケース２０は、電極組立体１０を囲んで外部から保護する役割を果たす。ここで、前記電解液は、電極組立体１０に含浸され、またはハードケース２０と電極組立体１０との間に配置されることができる。
前記第１ハードケース３０は、電極組立体１０が収容されるように一面が開口されたボックス形態に形成される。具体的に、前記第１ハードケース３０は、第１底面（または第１主面とする）３１、第１底面３１の末端から折曲され延長された第１側面（または、第１側面縁側とする）３２、第１電極タブ１５と第２電極タブ１６が通過することができるように第１側面３２の一部領域に形成された第１溝３３を含む。ここで、前記第１側面３２のうち、第１電極タブ１５と第２電極タブ１６が引出される第１引出面ＬＳ１、第１引出面ＬＳ１に対向する第１対向面ＬＳ２、及び第１引出面ＬＳ１と第１対向面ＬＳ２に接続される第１接続面ＬＳ３、ＬＳ４各々と、第１底面３１が直角を成すことができる。これは第１ハードケース３０の形成工程を容易にするためである。
または、前記第１ハードケース３０は、ハードケース２０の内部に電解液（図示せず）が注入されるように電解液注入孔３５を含み、電解液注入孔３５は、栓３６によって密封される。前記電解液注入孔３５は、第２ハードケース４０に形成されることもでき、本発明において電解液注入孔３５の位置を限定するものではない。一方、前記第１ハードケース３０のうち、電極組立体１０の一部が収容される空間を第１空間３０ａとする。
前記第２ハードケース４０は、第１ハードケース３０と同様に、電極組立体１０が収容されるように一面が開口されたボックス形態に形成される。具体的に、前記第２ハードケース４０は、第２底面（または第２主面とする）４１、第２底面４１の末端から折曲され延長された第２側面（または第２側面縁側とする）４２、第１電極タブ１５と第２電極タブ１６が通過することができるように第２側面４２の一部領域に形成された第２溝４３を含む。ここで、前記第２側面４２のうち、第１電極タブ１５と第２電極タブ１６が引出される第２引出面ＳＳ１、第２引出面ＳＳ１に対向する第２対向面ＳＳ２、及び第２引出面ＳＳ１と第２対向面ＳＳ２に接続される第２接続面ＳＳ３、ＳＳ４各々と、第２底面４１が直角を成すことができる。これは第２ハードケース４０の形成工程を容易にするためである。一方、前記第２ハードケース４０のうち、電極組立体１０の残り一部が収容される空間を第２空間４０ａとする。
前記のような、第１ハードケース３０と第２ハードケース４０は、外部衝撃に対するハードケース２０の強度を高めるために外部衝撃に強く、軽いプラスチック樹脂であるポリオレフィン（Ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎｅ）系樹脂、エポキシ（Ｅｐｏｘｙ）樹脂、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）樹脂、ポリエチレンテレフタラート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ）樹脂、高密度ポリエチレン（Ｈｉｇｈ−ｄｅｎｓｉｔｙ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）樹脂、及びアクリル（Ａｃｒｙｌ）系樹脂のうちから選択された何れか一つで形成されることができる。前記ポリオレフィン系樹脂は、たとえば、ポリプロピレン（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）樹脂またはポリエチレン（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）樹脂であってもよく、アクリル（Ａｃｒｙｌ）系樹脂は、たとえば、ポリメチルメタクリレート（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｌｙｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）樹脂であってもよい。ここで、前記第１ハードケース３０と第２ハードケース４０の形成物質は、耐スクラッチ性を有するよう５５Ｒ ｓｃａｌｅ以上のロックウェル（Ｒｏｃｋｗｅｌｌ）硬さを有し、これによってハードケース２０の外観不良が減少する。または、前記第１ハードケース３０と第２ハードケース４０の内面は、電解液と反応しないように構成されるか表面処理される。または、前記第１ハードケース３０と第２ハードケース４０の各々は、互いに結合された後、外部衝撃に対し構造を維持することができるように略０．５ｍｍ以上の厚さを有する。ここで、前記第１ハードケース３０と第２ハードケース４０各々の厚さの上限値を定めない理由は、第１ハードケース３０と第２ハードケース４０各々の厚さが第１ハードケース３０と第２ハードケース４０の形成物質及び二次電池の使用用途に応じて異なる場合があるためである。
前記第１ハードケース３０と第２ハードケース４０各々は、別途に射出成型されて形成されることができる。
前記熱融着層５０は、図３に示すように、第１ハードケース３０と第２ハードケース４０の接合領域Ｓ、具体的に第１側面３２の末端３２ａと第２側面４２の末端４２ａの間に連続的な形態に介在される。ここで、連続的な形態とは、第１側面３２の末端３２ａと第２側面４２の末端４２ａとの間にどのような部材もないことを意味する。前記熱融着層５０は、無延伸ポリプロピレン（Ｃａｓｔｅｄ ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）のようなフィルム形態に第１側面３２の末端３２ａまたは第２側面４２の末端４２ａに配置された後、熱融着により第１ハードケース３０と第２ハードケース４０を互いに結合させる。このような熱融着層５０は、第１側面３２の末端３２ａと第２側面４２の末端４２ａの間に連続的な形態に介在されて熱融着されるため、第１ハードケース３０と第２ハードケース４０のシーリング効率を高めることができる。ここで、前記熱融着層５０は、略１３０℃以上の熱により融着される物質、たとえば、変性ポリオレフィン（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｐｏｌｙｅｌｅｆｉｎｅ）系物質または酸変性ポリオレフィン（Ａｃｉｄ−ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎｅ）系物質のうちから選択されたいずれか一つで形成されることができる。前記変性ポリオレフィン（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎｅ）系物質は、たとえば変性ポリプロピレン（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）であってもよく、前記酸変性ポリオレフィン（Ａｃｉｄ−ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎｅ）系物質は、たとえば、酸変性ポリプロピレン（Ａｃｉｄ−ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）であってもよい。
一方、第１ハードケース３０と第２ハードケース４０の形成物質は、熱融着層５０の形成物質より高い融点を有するように選択される。これは、第１ハードケース３０と第２ハードケース４０の形成物質が熱融着層５０の形成物質より低い融点を有すると、熱融着層５０の融着のための熱によって第１ハードケース３０と第２ハードケース４０が溶融される場合があるためである。
前記のような、本発明の一実施例に係る二次電池１００は、電極組立体１０を囲むハードケース２０を外部衝撃に強く、軽いプラスチック樹脂で形成することで、既存の電極組立体をアルミニウム材質のカンまたは複雑なアルミニウム複合材で形成されたパウチで囲む場合に比べて、簡単な構造で外部衝撃に対する強度を高めることができ、軽量化を実現させることができる。
また、本発明の一実施例に係る二次電池１００は、ハードケース２０を成す第１ハードケース３０と第２ハードケース４０を熱融着層５０を用いた熱融着によって結合することで、ケースを超音波溶接で結合させる場合に比べ、ハードケース２０のシーリング効率を高めることができる。
次に、半発明の他の実施例に係る二次電池について説明する。
図４は本発明の他の実施例に係る二次電池のうち、図３の部分に対応する部分を示す断面図である。
本発明の他の実施例に係る二次電池は、図２に示す二次電池１００と比較してハードケース１２０と熱融着層１５０の構成だけが異なり、同じ構成を有し且つ同じ役割を果たす。よって、同じ構成についての図示及び重複した説明は省略し、ハードケース１２０と熱融着層１５０について重点的に説明する。
図４を参照すると、前記ハードケース１２０は、第１ハードケース１３０と第２ハードケース１４０を含む。前記ハードケース１２０は、図３に示すハードケース２０と類似である。
但し、前記ハードケース１２０の第１ハードケース１３０は、外面に形成された第１金属層１３４をさらに含み、第２ハードケース１４０は、外面に形成された第２金属層１４４をさらに含む。前記第１金属層１３４と第２金属層１４４各々は、金属材質、たとえば、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）及び銅（Ｃｕ）のうちから選択された何れか一つで形成されることができる。このような、第１金属層１３４と第２金属層１４４は、ハードケース１２０の外部から内部へ水分が浸透することを効果的に防ぐことができ、さらにハードケース１２０の内部から外部へ電解液が流出されることを防ぐことができ、外部衝撃に対するハードケース１２０の強度をさらに高めることができる。
前記熱融着層１５０は、図３に示す熱融着層５０と類似である。但し、前記熱融着層１５０は、第１金属層１３４を含む第１ハードケース１３０と第２金属層１４４を含む第２ハードケース１４０を結合させるように図３に示す熱融着層５０より大きく形成されることができる。
前記のような、本発明の他の実施例に係る二次電池は、第１ハードケース１３０と第２ハードケース１４０の外面に形成される第１金属層１３４と第２金属層１４４をさらに含むことで、水分の浸透による内部構成の腐食を効果的に防ぐことができ、さらに電解液流出による充放電動作の問題を防ぐことができ、外部衝撃から電極組立体１０を保護する効率をさらに高めることができる。
次に、本発明のまた他の実施例に係る二次電池について説明する。
図５は本発明のまた他の実施例に係る二次電池のうち、図３の部分に対応する部分を示す断面図である。
本発明のまた他の実施例に係る二次電池は、図２に示す二次電池１００と比較してハードケース２２０と熱融着層２５０の構成だけが異なり、同じ構成を有し且つ同じ役割を果たす。よって、同じ構成についての図示及び重複した説明は省略し、ハードケース２２０と熱融着層２５０について重点的に説明する。
図５を参照すると、前記ハードケース２２０は、第１ハードケース２３０と第２ハードケース２４０を含む。前記ハードケース２２０は、図４に示すハードケース１２０と類似である。
但し、前記ハードケース２２０の第１ハードケース２３０は、第１金属層２３４を内部に内蔵し、第２ハードケース２４０は、第２金属層２４４を内部に内蔵する。このような、第１金属層２３４と第２金属層２４４は、ハードケース２３０及び第２ハードケース２４０に結合される結合力を高めることができ、ハードケース２２０の外部から内部へ水分が浸透することや内部から外部へ電解液が流出されることを効率的に防ぐことができ、さらに外部衝撃に対するハードケース２２０の強度を高めることができる。一方、図５では、第１金属層２３４と第２金属層２４４各々の厚さが、第１ハードケース２３０から第１金属層２３４を除いた部分と第２ハードケース２４０から第２金属層２４４を除いた部分各々の厚さより薄いものに示しているが、外部衝撃に対するハードケース２２０の強度をさらに高めるために厚く形成することができる。
前記熱融着層２５０は、図３に示す熱融着層５０と類似である。但し、前記熱融着層２５０は、第１金属層２３４を含む第１ハードケース２３０と第２金属層２４４を含む第２ハードケース２４０を結合させるように図３に示す熱融着層５０より大きく形成されることができる。
前記のような、本発明のまた他の実施例に係る二次電池は、第１ハードケース２３０と第２ハードケース２４０の内部に内蔵される第１金属層２３４と第２金属層２４４をさらに含むことで、第１金属層２３４及び第２金属層２４４が第１ハードケース２３０及び第２ハードケース２４０に結合される結合力を高めることができ、水分の浸透による内部構成の腐食と電解液流出による充放電動作の問題をともに効率的に防ぐことができ、さらに外部衝撃から電極組立体１０を保護する効率を高めることができる。
次に、本発明のまた他の実施例に係る二次電池について説明する。
図６は本発明のまた他の実施例に係る二次電池のうち、図３の部分に対応する部分を示す断面図である。
本発明のまた他の実施例に係る二次電池は、図２に示す二次電池１００と比較してハードケース３２０と熱融着層３５０の構成だけが異なり、同じ構成を有し且つ同じ役割を果たす。よって、同じ構成についての図示及び重複した説明は省略し、ハードケース３２０と熱融着層３５０について重点的に説明する。
図６を参照すると、前記ハードケース３２０は、第１ハードケース３３０と第２ハードケース３４０を含む。前記ハードケース３２０は、図４に示すハードケース１２０と類似である。
但し、前記ハードケース３２０の第１ハードケース３３０は、内面に第１金属層３３４をさらに含み、第２ハードケース３４０は、内面に第２金属層３４４をさらに含む。このような第１金属層３３４と第２金属層３４４は、ハードケース３２０の内部から外部へ電解液が流出されることを効果的に防ぐことができ、さらにハードケース３２０の外部から内部へ水分が浸透することを防ぐことができて外部衝撃に対するハードケース３２０の強度をさらに高めることができる。
前記熱融着層３５０は、図３に示す熱融着層５０と類似である。但し、前記熱融着層３５０は、第１金属層３３４を含む第１ハードケース３３０と第２金属層３４４を含む第２ハードケース３４０を結合させるように図３に示す熱融着層５０より大きく形成されることができる。
前記のような、本発明のまた他の実施例に係る二次電池は、第１ハードケース３３０と第２ハードケース３４０の内面に形成される第１金属層３３４と第２金属層３４４をさらに含むことで、電解液流出による充放電動作の問題を効果的に防ぐことができ、さらに水分の浸透による内部構成の腐食を防ぐことができて外部衝撃から電極組立体１０を保護する効率をさらに高めることができる。
次に、本発明のまた他の実施例に係る二次電池について説明する。
図７は本発明のまた他の実施例に係る二次電池のうち、図３の部分に対応する部分を示す断面図である。
本発明のまた他の実施例に係る二次電池は、図２に示す二次電池１００と比較してハードケース４２０と熱融着層４５０の構成だけが異なり、同じ構成を有し且つ同じ役割を果たす。よって、同じ構成についての図示及び重複した説明は省略し、ハードケース４２０と熱融着層４５０について重点的に説明する。
図７を参照すると、前記ハードケース４２０は、第１ハードケース４３０と第２ハードケース４４０を含む。前記ハードケース４２０は、図３に示すハードケース２０と類似である。
但し、前記ハードケース４２０の第１ハードケース４３０は、内部に内蔵される第１熱伝導層４３４をさらに含み、第２ハードケース４４０は、内部に内蔵される第２熱伝導層４４４をさらに含む。前記第１熱伝導層４３４と第２熱伝導層４４４各々は、高い引張強度と耐熱性を有する基材に熱伝導性を有する物質を含めて形成されることができる。たとえば、前記第１熱伝導層４３４と前記第２熱伝導層４４４各々は、ポリマーファイバーまたは不織布にセラミックパウダーを含めて形成されることができる。このような第１熱伝導層４３４と第２熱伝導層４４４は、ポリマーファイバーまたは不織布によりハードケース４２０の強度を高めることができ、セラミックパウダーにより二次電池から発生する熱をハードケース４２０全体に伝達することで二次電池の局部的な温度上昇を防ぐことができる。
前記熱融着層４５０は、図３に示す熱融着層５０と類似である。但し、前記熱融着層４５０は、第１熱伝導層４３４を含む第１ハードケース４３０と第２熱伝導層４４４を含む第２ハードケース４４０を結合させるように図３に示す熱融着層５０より大きく形成されることができる。
前記のような、本発明のまた他の実施例に係る二次電池は、第１ハードケース４３０と第２ハードケース４４０の内部に内蔵される第１熱伝導層４３４と第２熱伝導層４４４をさらに含むことで、外部衝撃から電極組立体１０を保護する効率をさらに高めることができ、局部的な温度上昇による寿命低下を防ぐことができる。
次に、本発明のまた他の実施例に係る二次電池について説明する。
図８は本発明のまた他の実施例に係る二次電池のうち、図３の部分に対応する部分を示す断面図である。
本発明のまた他の実施例に係る二次電池は、図２に示す二次電池１００と比較してハードケース５２０と熱融着層５５０の構成だけが異なり、同じ構成を有し且つ同じ役割を果たす。よって、同じ構成についての図示及び重複した説明は省略し、ハードケース５２０と熱融着層５５０について重点的に説明する。
図８を参照すると、前記ハードケース５２０は、第１底面５３１と第１側面５３２を有する第１ハードケース５３０と、第２ハードケース５４０を含む。前記ハードケース５２０は、図３に示すハードケース２０と類似である。
但し、前記ハードケース５２０の第１ハードケース５３０はボックス形態に形成され、前記第２ハードケース５４０はプレート形態に形成されることができる。このような第１ハードケース５３０と第２ハードケース５４０は、相結合するとき整列を容易にすることができる。ここで、前記第１ハードケース５３０は、電極組立体１０全体を収容する第１空間５３０ａを有するように図３に示す第１ハードケース３０の第１側面３２の高さより高い第１側面５３２を有する。
前記のように、本発明のまた他の実施例に係る二次電池は、ボックス形態の第１ハードケース５３０とプレート形態を有する第２ハードケース５４０を備えて、ハードケース５２０の製造工程を容易にすることができる。
次に、本発明のまた他の実施例に係る二次電池について説明する。
図９は本発明のまた他の実施例に係る二次電池のうち、図３の部分に対応する部分を示す断面図である。
本発明のまた他の実施例に係る二次電池は、図２に示す二次電池１００と比較してハードケース６２０と熱融着層６５０の構成だけが異なり、同じ構成を有し且つ同じ役割を果たす。よって、同じ構成についての図示及び重複した説明は省略し、ハードケース６２０と熱融着層６５０について重点的に説明する。
図９を参照すると、前記ハードケース６２０は、第１ハードケース６３０と第２ハードケース６４０を含む。前記ハードケース６２０は、図３に示すハードケース２０と類似である。
但し、前記ハードケース６２０の第１ハードケース６３０と第２ハードケース６４０は、図３に示す第１ハードケース３０と第２ハードケース４０に比べて薄い厚さ、たとえば０．３ｍｍ以上の厚さを有することができる。これは第１ハードケース６３０が第２ハードケース６４０と接合される部分Ｓで第２ハードケース６４０の側面６４２の末端を収納して固定する収納部６３４を有するためである。すなわち、第１ハードケース６３０と第２ハードケース６４０の結合構造が収納部６３４により安定的に支持されることができるためである。ここで、前記第１ハードケース６３０と第２ハードケース６４０各々の厚さ上限値を定めない理由は、第１ハードケース６３０と第２ハードケース６４０各々の厚さが第１ハードケース６３０と第２ハードケース６４０の形成物質及び二次電池の使用用途に応じて異なる場合があるためである。具体的に、前記収納部６３４は、第１側面６３２の末端に第２側面６４２の末端が収納されることができる溝６３４ａを有するように形成され、第２側面６４２の末端は収納部６３４の溝６３４ａに収納されるように収納部６３４の溝６３４ａと対応されるように形成されることができる。
前記熱融着層６５０は、図３に示す熱融着層５０と類似である。但し、前記熱融着層６５０は、収納部６３４の溝６３４ａに収容される。
前記のように、本発明のまた他の実施例に係る二次電池は、収納部６３４を有する第１ハードケース６３０と第２ハードケース６４０を薄い厚さに形成してハードケース６２０を形成することで、同じ大きさを有する二次電池で電極組立体の大きさを増加することで容量を増加させることができる。
次に、本発明のまた他の実施例に係る二次電池について説明する。
図１０は本発明のまた他の実施例に係る二次電池のうち、図３の部分に対応する部分を示す断面図である。
本発明のまた他の実施例に係る二次電池は、図２に示す二次電池１００と比較してハードケース７２０の構成だけが異なり、同じ構成を有し且つ同じ役割を果たす。よって、同じ構成についての図示及び重複した説明は省略し、ハードケース７２０について重点的に説明する。
図１０を参照すると、前記ハードケース７２０は、第１底面７３１と第１側面７３２を有する第１ハードケース７３０と、第２底面７４１と第２側面７４２を有する第２ハードケース７４０を含む。
前記ハードケース７２０は、図３に示すハードケース２０と類似である。但し、前記ハードケース７２０の第１ハードケース７３０から第１側面７３２のうち、第１電極タブ（図２中１５）と第２電極タブ（図２中１６）が引出される引出面（図２中ＬＳ１）と第１引出面（図２中ＬＳ１）と向き合う第１対向面（図２中ＬＳ２）に接続される第１接続面ＬＳ３、ＬＳ４と、第１底面７３１がラウンド形状を成すことができる。また、第１ハードケース７３０の第１内面７３３が電極組立体１０の外面輪郭と一致されるようにラウンド輪郭を有する。
または、前記ハードケース７２０の第２ハードケース７４０から第２側面７４２のうち、第２電極タブ（図２中１５）と第２電極タブ（図２中１６）が引出される第２引出面ＳＳ１と第２引出面ＳＳ１と向き合う第２対向面ＳＳ２に接続される第２接続面ＳＳ３、ＳＳ４と、第２底面７４１がラウンド形状を成すことができる。また、第２ハードケース７４０の第２内面７４３が電極組立体１０の外面輪郭と一致するようにラウンド輪郭を有する。
前記のように本発明のまた他の実施例に係る二次電池は、第１ハードケース７３０と第２ハードケース７４０を含むハードケース７２０を備えることで、外部衝撃に対する抵抗力を高めることができ、ハードケース７２０と電極組立体１０間のデッドスペースによる電解液の浪費を減らすことができて、さらにハードケース７２０の内部においての電極組立体１０の動きを防止することができる。
一方、図示されなかったが図１０に示す第１ハードケース７３０と第２ハードケース７４０を含むハードケース７２０の形状は図４、５、６、７、９に示すハードケース１２０、２２０、３２０、４２０、６２０に適用されることができる。
次は、本発明のまた他の実施例に係る二次電池に対して説明する。
図１１は、本発明のまた他の実施例に係る二次電池のうち、図３の部分に対応する部分を示す断面図である。
本発明のまた他の実施例に係る二次電池は、図２に示す二次電池１００と比較してハードケース８２０の構成だけが異なり、同じ構成を有し且つ同じ役割を果たす。よって、同じ構成についての図示及び重複した説明は省略し、ハードケース８２０について重点的に説明する。
図１１を参照すると、前記ハードケース８２０は、第１底面８３１と第１側面８３２を有する第１ハードケース８３０と、第２底面４１と第２側面４２を有する第２ハードケース４０を含む。
前記ハードケース８２０は、図３に示すハードケース２０と類似である。但し、第１ハードケース８３０の第１内面８３３が電極組立体１０の外面輪郭と一致されるようにラウンド輪郭を有する。
前記のように本発明のまた他の実施例に係る二次電池は、第１ハードケース８３０と第２ハードケース４０を含むハードケース８２０を備えることで、ハードケース８２０と電極組立体１０間のデッドスペースによる電解液の浪費を減らすことができ、さらにハードケース８２０の内部においての電極組立体１０の動きを防止することができる。
一方、図示されなかったが図１１に示す第１ハードケース８３０と第２ハードケース４０を含むハードケース８２０の形状は図４、５、６、７、９に示すハードケース１２０、２２０、３２０、４２０、６２０に適用されることができる。
次は、本発明のまた他の実施例に係る二次電池に対して説明する。
図１２は、本発明のまた他の実施例に係る二次電池のうち、図３の部分に対応する部分を示す断面図である。
本発明のまた他の実施例に係る二次電池は、図２に示す二次電池１００と比較してハードケース９２０の構成だけが異なり、同じ構成を有し且つ同じ役割を果たす。よって、同じ構成についての図示及び重複した説明は省略し、ハードケース９２０について重点的に説明する。
図１２を参照すると、前記ハードケース９２０は、第１底面８３１と第１側面８３２を有する第１ハードケース８３０と、第２底面９４１と第２側面９４２を有する第２ハードケース９４０を含む。
前記ハードケース９２０は、図３に示すハードケース２０と類似である。但し、第１ハードケース８３０の第１内面８３３と、第２ハードケース９４０の第２内面９４３と、が電極組立体１０の外面輪郭と一致されるようにラウンド輪郭を有する。
前記のように本発明のまた他の実施例に係る二次電池は、第１ハードケース８３０と第２ハードケース９４０を含むハードケース９２０を備えることで、ハードケース９２０と電極組立体１０間のデッドスペースによる電解液の浪費を減らすことができ、さらにハードケース９２０の内部においての電極組立体１０の動きを防止することができる。
一方、図示されなかったが図１２に示す第１ハードケース８３０と第２ハードケース９４０を含むハードケース８２０の形状は図４、５、６、７、９に示すハードケース１２０、２２０、３２０、４２０、６２０に適用されることができる。
本発明を添付の図面に示した実施例を参照して説明したが、これは例示的なものに過ぎず、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、これから様々な変形及び均等な他の実施例が可能であることを理解できるであろう。よって、本発明の真の保護範囲は添付の特許請求の範囲のみによって定まるべきであろう。
１０：電極組立体
２０、１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０、９２０：ハードケース
３０、１３０、２３０、３２０、４３０、５３０、６３０、７３０、８３０：第１ハードケース
４０、１４０、２４０、３４０、４４０、５４０、６４０、７４０、９４０：第２ハードケース
５０、１５０、２５０、３５０、４５０、５５０、６５０：熱融着層
１３４、２３４、３３４：第１金属層
１４４、２４４、３４４：第２金属層
４３４：第１熱伝導層
４４４：第２熱伝導層
６３４：収納部
２０、１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０、９２０：ハードケース
３０、１３０、２３０、３２０、４３０、５３０、６３０、７３０、８３０：第１ハードケース
４０、１４０、２４０、３４０、４４０、５４０、６４０、７４０、９４０：第２ハードケース
５０、１５０、２５０、３５０、４５０、５５０、６５０：熱融着層
１３４、２３４、３３４：第１金属層
１４４、２４４、３４４：第２金属層
４３４：第１熱伝導層
４４４：第２熱伝導層
６３４：収納部
Claims (24)
- 第１電極板、第２電極板、及び前記第１電極板と第２電極板との間に介在されるセパレータを含む電極組立体と、
前記電極組立体を収容するバッテリケースと、を備え、
前記バッテリケースが第１部分、第２部分、及び前記第１部分の表面と前記第２部分の表面に接触する接着層を含み、前記接着層が前記第１部分と第２部分の間で連続的であることを特徴とする二次電池。 - 前記第１部分及び第２部分のうち、少なくとも一つが主面と、前記主面から延長する側面縁側とを有し、
前記接着層が前記第１部分及び第２部分のうち、少なくとも一つの側面縁側の末端に沿って配置されていることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。 - 前記第１部分の外面に配置される第１金属層と、前記第２部分の外面に配置される第２金属層とをさらに備え、
前記接着層が前記第１金属層の表面と前記第２金属層の表面に接触して、前記第１金属層と第２金属層との間で連続的であることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。 - 前記第１金属層と第２金属層がアルミニウム、ニッケル、鉄及び銅のうちから選択される物質を含むことを特徴とする請求項３に記載の二次電池。
- 前記第１部分の内面と外面の間に配置される第１金属層と、前記第２部分の内面と外面の間に配置される第２金属層とをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
- 前記接着層が前記第１金属層の表面と第２金属層の表面に接触して、前記第１金属層と第２金属層との間で連続的であることを特徴とする請求項５に記載の二次電池。
- 前記第１部分の内面に配置される第１金属層と、前記第２部分の内面に配置される第２金属層とをさらに備え、
前記接着層が前記第１金属層の表面と第２金属層の表面に接触して、前記第１金属層と第２金属層との間で連続であることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。 - 前記第１金属層と第２金属層がアルミニウム、ニッケル、鉄及び銅のうちから選択される少なくとも一つの物質を含むことを特徴とする請求項７に記載の二次電池。
- 前記第１部分の内面と外面の間に配置される第１熱伝導層と、前記第２部分の内面と外面の間に配置される第２熱伝導層とをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
- 前記接着層が前記第１熱伝導層の表面と第２熱伝導層の表面に接触して、前記第１熱伝導層と第２熱伝導層との間で連続的であることを特徴とする請求項９に記載の二次電池。
- 前記第１熱伝導層と第２熱伝導層が、ポリマーファイバーまたは不織布の内部にセラミックパウダーが含まれた構成を有することを特徴とする請求項９に記載の二次電池。
- 前記第１部分及び第２部分のうち、少なくとも一つがプレート形状であることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
- 前記主面と、前記主面から延長される前記側面縁側を含む前記第１部分及び第２部分のうち、少なくとも一つが矩形またはラウンド形状であることを特徴とする請求項２に記載の二次電池。
- 前記第１部分と第２部分すべてが主面と、前記主面から延長される側面縁側とを含み、
前記第１部分の側面縁側の末端が前記第２部分の側面縁側の末端を固定する収納部を含むことを特徴とする請求項２に記載の二次電池。 - 前記収納部が溝を含むことを特徴とする請求項１４に記載の二次電池。
- 前記バッテリケースの第１部分及び第２部分のうち、少なくとも一つが０．３ｍｍ以上の厚さを有することを特徴とする請求項１４に記載の二次電池。
- 前記第１部分及び第２部分のうち、少なくとも一つがポリオレフィン系樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタラート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、及びアクリル系樹脂のうちから選択される物質で形成されることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
- 前記第１部分及び第２部分のうち少なくとも一つが０．５ｍｍ以上の厚さを有することを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
- 前記第１部分及び第２部分のうち少なくとも一つが少なくとも５５Ｒ ｓｃａｌｅ以上のロックウェル硬さを有することを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
- 前記接着層が熱融着物質を含むことを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
- 前記接着層が変性ポリオレフィン系物質、変性ポリプロピレン物質、無延伸ポリプロピレン物質または酸変性ポリオレフィン系物質を含むことを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
- 前記第１部分及び第２部分が前記接着層より高い融点を有することを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
- 前記電極組立体と前記バッテリケースとの間に電解液が配置されることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
- 前記接着層が１３０℃以上で熱融着されることを特徴とする請求項２０に記載の二次電池。
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