JP5379048B2 - Secondary battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、二次電池に関し、ガスケットとキャップ組立体との間の密閉性を最大にし、内部異常時に発生するガスリーク(leak)を防止して、安全性及び信頼性を向上することのできる二次電池(Secondary Battery)に関する。 The present invention relates to a secondary battery that maximizes the sealing property between a gasket and a cap assembly, prevents a gas leak that occurs when an internal abnormality occurs, and improves safety and reliability. The present invention relates to a secondary battery.
最近、携帯電話、ノート型パソコン、カムコーダなどのコンパクトで軽量化された携帯電子/電気機器が活発に開発及び生産されていて、携帯電子/電気機器が別途の電源のない場所でも作動できるようにバッテリパックを内蔵している。このようなバッテリパックとしては経済的な面から、ニッケル−カドミウム(Ni−Cd)電池、ニッケル−水素(Ni−MH)電池及びリチウム(Li)電池が代表的に挙げられ、充放電の可能な二次電池が一般的に用いられている。 Recently, portable electronic / electric devices such as mobile phones, notebook computers, and camcorders have been actively developed and produced so that the portable electronic / electric devices can operate even in places where there is no separate power source. Built-in battery pack. As such a battery pack, a nickel-cadmium (Ni-Cd) battery, a nickel-hydrogen (Ni-MH) battery, and a lithium (Li) battery are typically mentioned from an economical aspect, and charging and discharging are possible. Secondary batteries are generally used.
その中でも、前記リチウム二次電池は、前記ニッケル−カドミウム電池またはニッケル−水素電池と比較した場合に作動電圧が3倍ほど高く、単位重量当たりエネルギー密度が高く前記携帯電子/電気機器のバッテリパックとして広範囲に用いられている。 Among them, the lithium secondary battery has an operating voltage about three times higher than that of the nickel-cadmium battery or nickel-hydrogen battery, and has a high energy density per unit weight as a battery pack for the portable electronic / electric device. Widely used.
このリチウム二次電池は、使用電解質の種類によって液体電解質を用いるリチウムイオン電池と高分子電解質を用いるリチウムポリマー電池に区分し、その形状から角型、円筒型及びパウチ型に区分することができる。 This lithium secondary battery can be classified into a lithium ion battery using a liquid electrolyte and a lithium polymer battery using a polymer electrolyte depending on the type of electrolyte used, and can be classified into a square type, a cylindrical type and a pouch type according to its shape.
前記円筒型二次電池は通常、円筒状に捲回した電極組立体、一側に開口部が形成されて前記電極組立体との間にリチウムイオンが移動できるように電解液を収納する缶、前記缶の開口部の内側に位置し、前記電極組立体と電気的に接続するキャップ組立体及び前記缶とキャップ組立体との間に位置し、前記缶を密閉するガスケットを含む。 The cylindrical secondary battery is usually an electrode assembly wound in a cylindrical shape, a can in which an electrolyte is stored so that an opening is formed on one side and lithium ions can move between the electrode assembly, A cap assembly located inside the opening of the can and electrically connected to the electrode assembly and a gasket located between the can and the cap assembly for sealing the can.
前記電極組立体は、正極活物質が塗布される正極集電体と前記正極集電体の一側に電気的に接続する正極タップを含む正極板、陰極活物質が塗布される陰極集電体と前記陰極集電体の一側と電気的に接続する陰極タップを含む陰極板及び前記正極板と陰極板との間に位置するセパレータを含む。 The electrode assembly includes a positive electrode current collector to which a positive electrode active material is applied, a positive electrode plate including a positive electrode tap electrically connected to one side of the positive electrode current collector, and a cathode current collector to which a negative electrode active material is applied And a cathode plate including a cathode tap electrically connected to one side of the cathode current collector, and a separator positioned between the positive electrode plate and the cathode plate.
前記電解液は、充放電時に前記電極組立体の正極板及び陰極板から電気化学的反応により生成されるリチウムイオンを移動させる役割を行い、リチウム塩と高純度の有機溶媒類の混合物である非水系有機電解液であるか、高分子電解質を用いたポリマーとすることができる。 The electrolyte is a mixture of a lithium salt and a high-purity organic solvent that serves to move lithium ions generated by an electrochemical reaction from the positive and negative plates of the electrode assembly during charge and discharge. It can be a water-based organic electrolyte or a polymer using a polymer electrolyte.
前記電極組立体は、充放電時に発生する変形を抑制するために前記電極組立体の内側に所定長さの本体を有するセンターピンが位置し、前記センターピンの本体には内側に長さ方向にホールが形成され、過充電、高温熱露出及び内部異常で前記電極組立体の周辺から発生するガスを前記キャップ組立体方向に移動させるための通路を提供する。 In the electrode assembly, a center pin having a main body of a predetermined length is positioned inside the electrode assembly in order to suppress deformation that occurs during charging and discharging, and the main body of the center pin has a length direction inward. A hole is formed to provide a passage for moving gas generated from the periphery of the electrode assembly toward the cap assembly due to overcharge, high-temperature heat exposure, and internal abnormality.
前記キャップ組立体は、過充放電、高温熱露出、または外部からの衝撃により前記電極組立体が損傷されるなどの内部異常が発生した場合、前記二次電池の発熱、発火及び爆発を防止するためのものであって、前記電極組立体の周辺から発生するガスによって変形または破断されるように形成された安全ベントを含む。 The cap assembly prevents overheating, ignition and explosion of the secondary battery when an internal abnormality such as overcharging / discharging, high temperature heat exposure, or damage to the electrode assembly due to external impact occurs. And a safety vent formed to be deformed or broken by gas generated from the periphery of the electrode assembly.
前記ガスケットは、前記缶を密閉させて内部異常で発生するガスを外部に漏れないようにし、前記キャップ組立体の安全ベントが正常作動するようにするためのものであって、前記缶の密閉性を向上させるために、一部領域または外周面に沿って前記ガスケットを取り囲むコーティング層が形成されている。 The gasket is for sealing the can so that gas generated due to internal abnormality does not leak to the outside, so that the safety vent of the cap assembly operates normally, and the sealing property of the can In order to improve the above, a coating layer surrounding the gasket is formed along a partial region or outer peripheral surface.
このような二次電池は、缶の密閉性の向上とともに、前記キャップ組立体の離脱を防止するために、前記缶の開口部の終端部を前記キャップ組立体方向に折曲させるクリンピング(Crimping)工程を行うが、前記クリンピング工程によって前記缶とキャップ組立体との間に位置するガスケットの形態が変形されて前記ガスケットとキャップ組立体との間の密閉性が低下し、内部異常で発生するガスが前記ガスケットとキャップ組立体との間から漏れて前記キャップ組立体の安全ベントが必要なときに作動できず、二次電池の安全性及び信頼性が低下するという問題点がある。 In such a secondary battery, in order to improve the sealing performance of the can and prevent the cap assembly from being detached, the end portion of the opening of the can is bent in the direction of the cap assembly. Gas is generated due to an internal abnormality due to the deformation of the gasket located between the can and the cap assembly due to the crimping process, and the sealing between the gasket and the cap assembly is reduced. However, if the safety vent of the cap assembly is necessary due to leakage from between the gasket and the cap assembly, the safety and reliability of the secondary battery may be deteriorated.
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためのものであって、前記ガスケットとキャップ組立体との間の密閉性は最大にし、内部異常で発生するガスリークを最小にし、安全性及び信頼性を向上させる二次電池を提供することに目的がある。 The present invention is for solving the problems of the prior art, wherein the sealing property between the gasket and the cap assembly is maximized, gas leakage caused by internal abnormality is minimized, and safety and reliability are improved. It is an object to provide a secondary battery that improves performance.
本発明の前記目的は、正極板、陰極板及び前記両極板間に位置するセパレータを含む電極組立体と、一側に開口部が形成されて前記電極組立体を収納するための缶と、前記缶の開口部の内側に位置し、前記電極組立体と電気的に接続するキャップ組立体と、前記缶とキャップ組立体との間に位置し、前記キャップ組立体が位置する領域に2mm以上の厚さを有するコーティング層が形成されるガスケットとを含む二次電池により達成される。 The object of the present invention is to provide an electrode assembly including a positive electrode plate, a cathode plate, and a separator positioned between the two electrode plates, a can having an opening formed on one side thereof and housing the electrode assembly; A cap assembly located inside the opening of the can and electrically connected to the electrode assembly, and located between the can and the cap assembly, the region where the cap assembly is located is 2 mm or more. This is achieved by a secondary battery including a gasket on which a coating layer having a thickness is formed.
また、本発明の前記目的は、正極板、陰極板及び前記両極板間に位置するセパレータを含む電極組立体と、一側に開口部が形成されて前記電極組立体を収納するための缶と、前記缶の開口部の内側に位置し、前記電極組立体と電気的に接続するキャップ組立体と、前記缶とキャップ組立体との間に位置し、前記キャップ組立体が位置する領域にコーティング層が形成されるガスケットとを含んでおり、前記コーティング層の粘度は3000CPS以上であることを特徴とする二次電池により達成することができる。 Further, the object of the present invention is to provide an electrode assembly including a positive electrode plate, a cathode plate, and a separator positioned between the two electrode plates, and a can having an opening formed on one side for accommodating the electrode assembly. A cap assembly located inside the opening of the can and electrically connected to the electrode assembly, and located between the can and the cap assembly and coated in a region where the cap assembly is located. The secondary battery includes a gasket on which a layer is formed, and the viscosity of the coating layer is 3000 CPS or more.
したがって、本発明に係る二次電池は、キャップ組立体に接触する領域に位置するガスケットのコーティング層が2mm以上の厚さを有するようにするか、または3000CPS以上の粘度を有するコーティング層を形成して、内部異常で発生するガスのリークを最小にし、二次電池の安全性及び信頼性を向上させることができる。 Therefore, in the secondary battery according to the present invention, the coating layer of the gasket located in the region in contact with the cap assembly has a thickness of 2 mm or more, or a coating layer having a viscosity of 3000 CPS or more is formed. Thus, it is possible to minimize gas leakage caused by internal abnormality and improve the safety and reliability of the secondary battery.
本発明の前記目的と技術的構成及びその作用効果に関する詳しい事項は、本発明の好適な実施例を示す図面を参照しながら、以下の詳細な説明により明確に理解することができる。なお、説明の都合上、図面において、層及び領域の厚みは誇張されており、図示する形態が実際とは異なる場合がある。また、ある部分が、他の部分に「接続」されていると記載した場合、これは「直接に接続」となる場合に限らず、それらの間に他の素子を置いて「電気的に接続」されている場合も含む。明細書の全体において同一の参照番号は、同一の構成要素を示す。 Detailed description of the object, technical configuration, and operational effects of the present invention can be clearly understood from the following detailed description with reference to the drawings illustrating preferred embodiments of the present invention. For convenience of explanation, the thickness of layers and regions is exaggerated in the drawings, and the illustrated form may be different from the actual one. In addition, when it is described that a part is “connected” to another part, this is not limited to “directly connected”, and other elements are placed between them and “electrically connected” "Is included. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
<第1の実施形態>
図1Aは本発明の第1の実施形態に係る二次電池を示す分離斜視図であり、図1Bは本発明の第1の実施形態に係る二次電池を示す断面図である。
<First Embodiment>
FIG. 1A is an exploded perspective view showing a secondary battery according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view showing the secondary battery according to the first embodiment of the present invention.
図1A及び図1Bに示すように、本発明の第1の実施形態に係る二次電池100は、電極組立体110、一側に開口部が形成されて前記電極組立体110及び電解液(図示せず)を収納する缶130、前記缶130の開口部の内側に位置するキャップ組立体140及び前記缶130とキャップ組立体140との間に位置するガスケット150を含む。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
前記電極組立体110は、正極活物質(図示せず)が塗布される正極集電体(図示せず)と前記正極集電体の一側に電気的に接続され、前記キャップ組立体140方向に突出した正極タップ114を含む正極板111、陰極活物質(図示せず)が塗布される陰極集電体(図示せず)と前記陰極集電体の一側に電気的に接続され、前記正極タップ114の反対方向に突出した陰極タップ115を含む陰極板112及び前記正極板111と前記陰極板112との間に位置するセパレータ113を含む。
The
ここで、本発明の第1の実施形態では、前記電極組立体110の正極タップ114が前記キャップ組立体140方向に突出していることで説明したが、前記電極組立体110の陰極タップ115が前記キャップ組立体140方向に突出することができ、前記正極タップ114は前記陰極タップ115の反対方向に突出することもできる。
Here, in the first embodiment of the present invention, it has been described that the
前記正極活物質は、LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4またはLiNi1−x−yCoxMyO2(ここで、0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1、MはAl、Sr、Mg、Laなどの金属)などの金属酸化物に代表されるリチウム含有の遷移金属酸化物またはリチウムカルコゲナイド化合物のいずれかを用いることができ、前記陰極活物質としては、結晶質炭素、非晶質炭素、炭素複合体、炭素纎維などの炭素材料、リチウム金属またはリチウム合金などが用いられる。 The positive active material, LiCoO 2, LiNiO 2, LiMn 2 O 4 or LiNi 1-x-y Co x M y O 2 ( where, 0 ≦ x ≦ 1,0 ≦ y ≦ 1,0 ≦ x + y ≦ 1 , M can be any of lithium-containing transition metal oxides or lithium chalcogenide compounds typified by metal oxides such as Al, Sr, Mg, La, etc. Crystalline carbon, amorphous carbon, carbon composite, carbon fiber such as carbon fiber, lithium metal, lithium alloy, or the like is used.
前記正極集電体または前記陰極集電体は、ステンレス鋼、ニッケル、銅、アルミニウム及びそれらの合金からなる群から選択されたいずれか1つで形成され、より好ましくは、正極集電体はアルミニウムまたはアルミニウム合金で形成され、陰極集電体は銅または銅合金で形成されて前記電極組立体110の効率を最大化する。
The positive electrode current collector or the cathode current collector is formed of any one selected from the group consisting of stainless steel, nickel, copper, aluminum, and alloys thereof, and more preferably, the positive electrode current collector is aluminum. Alternatively, the cathode current collector is formed of copper or a copper alloy to maximize the efficiency of the
前記セパレータ113は前記正極板111と前記陰極板112との間に位置して、前記正極板111と前記陰極板112との間の電気的段落を防止するとともに、前記両極板間にリチウムイオンの移動を可能とさせる。前記セパレータ113は、ポリエチレン(PE)またはポリプロピレン(PP)などのポリオレフィン系高分子膜またはそれらの多重膜に形成されるか、またはセラミックス物質を備える多孔性膜に形成されることができ、前記ポリオレフィン系高分子膜とセラミックス物質を備える多孔性膜を両方含むことができる。
The
ここで、前記セラミックス物質は、シリカ(SiO2)、アルミナ(Al2O3)、ジルコニウム酸化物(ZrO2)、チタン酸化物(TiO2)とそれらの絶縁性窒化物、水酸化物、アルコキシ化物及びケトン化物からなるグループから選択されるいずれか1つとすることができる。 Here, the ceramic material includes silica (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), zirconium oxide (ZrO 2 ), titanium oxide (TiO 2 ) and their insulating nitrides, hydroxides, alkoxys. It can be any one selected from the group consisting of hydrides and ketones.
前記電極組立体110は、充放電時に前記電極組立体110の変形を抑制し、内部異常時に発生するガスを前記キャップ組立体140方向に容易に移動できるように、内側に所定長さの本体122を有するセンターピン120が位置する。ここで、前記センターピン120の本体122は、ポリブチレンテレフタレート(Polybutylene Terepthalate;PBT)などの絶縁材質で形成することができるが、過充電または高温熱露出のような高温状態でもガスを円滑に移動させるためにスチール、ステンレススチール(Steel Using Stainless;SUS)、アルミニウム及びアルミニウム合金のような金属材質で形成することが好ましい。
The
前記センターピン120は、内部異常による発熱または発火を防止するために、前記本体122の内部を密閉する密閉部材124及び前記密閉部材124により密閉される前記本体122の内部に挿入される消火部材125を含むことができ、前記密閉部材124は前記本体122の両端に位置して前記本体122内部の空間全体を密閉することができるが、前記センターピン120の内側に位置して前記本体122内部の一部領域を密閉することもできる。
The
ここで、前記センターピン120の本体122の終端部は、前記密閉部材124が前記本体122から離脱するのを防止するために、前記本体122の中心部方向に折曲されている。
Here, the end portion of the
前記密閉部材124は、内部異常が発生した場合、内部の温度により溶融されたり破裂したりすることができるポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)またはポリエチレンテレフタレート(PBT)などの高分子樹脂で形成されていることが好ましく、通常の二次電池の内部異常が発生する温度を考慮し、100〜130℃で溶融または破裂するようにすることが最も好ましい。
The sealing
前記缶130は、上部が開口され、下部は多角形面に形成される多角柱の形状を有し、前記電極組立体110及び電解液が収納できるようになっている。ここで、前記缶130は、図1Aに示すように、円柱状に形成することができ、軽く軟性のあるアルミニウム、アルミニウム合金またはステンレス鋼などの金属材質で形成し、前記正極タップ114の反対方向に突出した前記陰極タップ115が前記缶130の下部面に電気的に接続される場合、前記缶130が陰極端子の役割をすることが好ましい。
The can 130 has an opening at the top and a polygonal column shape at the bottom. The can 130 can accommodate the
また、前記缶130は、前記キャップ組立体140及びガスケット150で密閉した後、前記缶130の密閉性を向上させるとともに、前記キャップ組立体140が前記缶130から離脱することや外部衝撃などにより前記電極組立体110が上下に流動することを防止するために、前記キャップ組立体140と電極組立体110との間に対応する前記缶130の外周面が内側に所定距離分ビーディングするビーディング部(Beading part)135及び前記缶130の上側終端部が前記キャップ組立体140を中心の内側方向に折曲されるクリンピング部(Crimping part)137が形成される。
In addition, after sealing the
ここで、本発明の第1の実施形態に係る二次電池100は、前記電極組立体110と前記キャップ組立体140との間及び前記電極組立体110と前記缶130との間の不要な電気的接続を防止するために、前記電極組立体110の上部に位置し、前記電極組立体110の周辺から発生するガスが移動できる1つまたは複数のホールが形成された上部絶縁板117及び前記電極組立体110の下部に位置する下部絶縁板116をさらに含むことができる。
Here, the
前記キャップ組立体140は、前記缶130の開口部の内側に位置し、外部端子(図示せず)と電気的に接続するキャップアップ141、前記電極組立体110の正極タップ114と電気的に接続され、前記電極組立体110の周辺から発生したガスにより内部圧力が所定水準以上となった場合に変形または破裂されて前記ガスを外部に排出するための安全ベント142及び前記安全ベント142上に位置し、内部圧力に従って変形または破裂される前記安全ベント142により破損または破断されて、前記電極組立体110と外部端子との間の電気的接続を遮断する電流遮断装置(Current Interrupt Device;CID)143を含む。
The
ここで、前記キャップ組立体140は、前記電極組立体110と外部端子との間に過電流が流れることを防止するために、前記電流遮断装置143とキャップアップ141との間に位置する環状形態のPTCサーミスタ(Positive Temperature Coefficient thermistor)144をさらに含むことができる。
Here, the
前記ガスケット150は、前記缶130と前記キャップ組立体140との間に位置して前記缶130を密閉させるためのものであって、前記キャップ組立体140と接触する領域に位置する所定厚さt1のコーティング層155が形成される。ここで、前記コーティング層155は、前記キャップ組立体140と接触する領域のみに形成することもできるが、前記コーティング層155を容易に形成するために前記ガスケット150の外周面に沿って前記ガスケット150を取り囲むように形成することが好ましい。
The
図2は前記コーティング層155の厚さt1による前記キャップ組立体140とガスケット150との間の密閉圧を示すグラフである。
図2に示すように、前記キャップ組立体140とガスケット150との間の密閉圧は、前記コーティング層155の厚さt1が2mm未満の場合に17kgf/cm2程度であるが、前記コーティング層155の厚さt1が2mm以上の場合は21kgf/cm2程度まで向上することがわかる。
FIG. 2 is a graph illustrating the sealing pressure between the
As shown in FIG. 2, the sealing pressure between the
したがって、前記キャップ組立体140とガスケット150との間に位置する前記コーティング層155が2mm以上の厚さt1を有する場合、前記キャップ組立体140とガスケット150との間の密閉性を最大にすることができる。
Accordingly, when the
ここで、図2に示すように、前記コーティング層155の厚さt1が2mm以上の場合、前記コーティング層155の厚さt1がさらに増加しても前記キャップ組立体140とガスケット150との間の密閉圧の向上はなく、前記コーティング層155の厚さt1によって二次電池100の全体高さだけが増加するので、前記コーティング層155の厚さt1は2〜3mmであることが好ましい。
Here, as shown in FIG. 2, when the thickness t1 of the
また、本発明の第1の実施形態に係る二次電池100は、前記コーティング層155の厚さt1によって二次電池100の全体高さが増加することを最小化するために、図3Aに示すように、前記キャップ組立体140と接触する前記ガスケット150の領域に所定深さt3の溝151aを形成しており、前記溝151aの深さt3は前記溝151aが形成された領域に位置するコーティング層155の厚さt2が2mm以上であるべきで、前記溝151aの深さt3があまり深すぎる場合は前記缶130の密閉性が低下するので、前記溝151aの深さt3は2〜3mmであることが好ましい。
In addition, the
ここで、前記溝151aは、二次電池100の全体高さが増加することを最小化にするためのものであって、前記コーティング層155が前記ガスケット150を取り囲むように形成された場合、前記溝151aの深さt3によって前記キャップ組立体140と接触する領域に位置する前記コーティング層155の厚さt2が前記キャップ組立体140と接触しない領域より厚く形成することがさらに好ましい。
Here, the
本発明の第1の実施形態に係る二次電池100は、前記ガスケット150の溝151aがクリンピング工程で崩れるのを防止するように、図3Bに示すように、前記溝151bの深さが前記ガスケット150の外周面から内側に行くほど薄く形成したり、図3Cに示すように、前記溝151cの深さが前記溝151cの中心部から周辺に行くほど薄く形成したりすることができる。
As shown in FIG. 3B, the
結果的に、本発明の第1の実施形態に係る二次電池は、キャップ組立体と接触する領域に2mm以上の厚さを有するコーティング層が形成されたガスケットを用いて前記キャップ組立体とガスケットとの間の密閉性を最大にし、内部異常で発生するガスが前記キャップ組立体とガスケットとの間に漏れるのを最小化とする。 As a result, in the secondary battery according to the first embodiment of the present invention, the cap assembly and the gasket are formed using a gasket in which a coating layer having a thickness of 2 mm or more is formed in a region in contact with the cap assembly. The gas tightness between the cap assembly and the gasket is minimized from being leaked between the cap assembly and the gasket.
また、本発明の第1の実施形態に係る二次電池は、前記キャップ組立体と接触する前記ガスケットに所定深さの溝が形成されるようにして前記コーティング層により二次電池の全体高さが増加するのを防止し、前記キャップ組立体とガスケットとの間の密閉性を最大にすることができる。 The secondary battery according to the first embodiment of the present invention may be configured such that a groove having a predetermined depth is formed in the gasket in contact with the cap assembly, so that the overall height of the secondary battery is increased by the coating layer. Can be prevented, and the tightness between the cap assembly and the gasket can be maximized.
<第2の実施形態>
図4Aは本発明の第2の実施形態に係る二次電池を示す分離斜視図であり、図4Bは本発明の第2の実施形態に係る二次電池を示す断面図である。
<Second Embodiment>
4A is an exploded perspective view showing a secondary battery according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a cross-sectional view showing the secondary battery according to the second embodiment of the present invention.
図4A及び図4Bに示すように、本発明の第2の実施形態に係る二次電池200は、電極組立体110、一側に開口部が形成されて前記電極組立体110及び電解液(図示せず)を収納する缶130、前記缶130の開口部の内側に位置するキャップ組立体210及び前記缶130とキャップ組立体210との間に位置するガスケット220を含む。
4A and 4B, the
ここで、本発明の第2の実施形態に係る二次電池200の電極組立体110及び缶130は、本発明の第1の実施形態に係る二次電池100の電極組立体110及び缶130と同一構成であるため、その説明は省略する。
Here, the
前記キャップ組立体210は、前記缶130の上端開口部に結合され、外部端子と接続するキャップアップ211、内部異常時に発生するガスにより内部圧力が所定水準以上になった場合に破断され、前記ガスを外部に排出させるための安全ベント212、前記電極組立体の正極タップ114と接続するキャップダウン213、前記安全ベント212とキャップダウン213との間に位置する絶縁膜214及び前記キャップダウン213下部に位置するサブプレート215を含む。ここで、前記キャップアップ211と前記安全ベント212との間には前記二次電池の安全性及び信頼性を向上させるためにPTCサーミスタ216が位置する。
The
前記ガスケット220は、前記缶130とキャップ組立体210との間に位置して前記缶220を密閉させるためのものであって、前記キャップ組立体140と接触する領域に位置する所定厚さt4のコーティング層225を含む。ここで、前記コーティング層225は、前記キャップ組立体210と接触する領域のみに形成することができるが、前記コーティング層225が容易に形成されるように前記ガスケット220の外周面に沿って前記ガスケット220の取り囲むように形成することが好ましい。
The
図5は前記コーティング層225の粘度による1回コーティング工程の厚さt4を示すグラフであり、図6は前記コーティング層225の粘度による前記キャップ組立体210とガスケット220との間の密閉圧を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph illustrating a thickness t4 of a single coating process according to the viscosity of the
図5に示すように、前記コーティング層225の粘度が高いほど1回コーティング工程で形成される前記コーティング層225の厚さt4が増加することがわかる。そして、前記コーティング層225の粘度が3000CPS以上の場合、1回のコーティング工程で2mm以上の厚さを有するコーティング層225が形成されることがわかる。
As shown in FIG. 5, it can be seen that the thickness t4 of the
また、図6に示すように、前記キャップ組立体210とガスケット220との間の密閉圧は、前記コーティング層225の粘度が3000CPS未満の場合は、17kgf/cm2程度であるが、前記コーティング層225の粘度が3000CPS以上の場合は21kgf/cm2程度まで向上することがわかる。
Further, as shown in FIG. 6, the sealing pressure between the
したがって、前記キャップ組立体210と前記ガスケット220との間に3000CPS以上の粘度を有する前記コーティング層225が形成される場合、1回のコーティング工程だけで前記キャップ組立体140とガスケット150との間の密閉性を最大にすることができる。
Accordingly, when the
ここで、本発明の第2の実施形態に係る二次電池200は、本発明の第1実施例100と同様に、前記キャップ組立体210と接触する前記ガスケット220に所定深さの溝(図示せず)が形成され、内部異常で発生するガスのリークは、前記ガスケット210と前記キャップ組立体210の絶縁膜214との間よりは前記ガスケット210と前記キャップ組立体210の安全ベント212との間の空間で発生するため、前記ガスケット220の溝は前記キャップ組立体210の安全ベント212と接触する領域に形成することが好ましい。
Here, similarly to the first example 100 of the present invention, the
結果的に、本発明の第2の実施形態に係る二次電池は、キャップ組立体と接触するガスケット領域に3000CPS以上の粘度を有するコーティング層が形成されるようにし、1回のコーティング工程だけで前記キャップ組立体とガスケットとの間の密閉性を最大にし、内部異常で発生するガスが前記キャップ組立体とガスケットとの間に漏れるのを最小化することができる。 As a result, in the secondary battery according to the second embodiment of the present invention, a coating layer having a viscosity of 3000 CPS or more is formed in the gasket region in contact with the cap assembly, and the coating is performed only once. The sealing property between the cap assembly and the gasket can be maximized, and gas generated due to an internal abnormality can be minimized from leaking between the cap assembly and the gasket.
ここで、本発明の第1の実施形態に係る二次電池と第2の実施形態に係る二次電池は、キャップ組立体の構成を除いては、同一構成であるため、本発明の第1の実施形態に係る二次電池のガスケットに形成されるコーティング層が3000CPS以上の粘度を有することと、本発明の第2の実施形態に係る二次電池のガスケットに形成されているコーティング層の厚さが2mm以上の場合とは同一効果を有する。 Here, the secondary battery according to the first embodiment of the present invention and the secondary battery according to the second embodiment have the same configuration except for the configuration of the cap assembly. The coating layer formed on the gasket of the secondary battery according to the embodiment has a viscosity of 3000 CPS or more, and the thickness of the coating layer formed on the gasket of the secondary battery according to the second embodiment of the present invention. This has the same effect as when the thickness is 2 mm or more.
100 二次電池
110 電極組立体
111 正極板
112 陰極板
113 セパレータ
114 正極タップ
115 陰極タップ
130 缶
140 キャップ組立体
150 ガスケット
DESCRIPTION OF
Claims (18)
一側に開口部が形成されて前記電極組立体を収納するための缶と、
前記缶の開口部の内側に位置し、前記電極組立体と電気的に接続するキャップ組立体と、
前記缶とキャップ組立体との間に位置し、前記キャップ組立体が位置する領域に2mm以上の厚さを有するコーティング層が形成され、前記キャップ組立体と接触する領域に溝が形成されるガスケットと、
を含むことを特徴とする二次電池。 An electrode assembly including a positive electrode plate, a negative electrode plate and a separator located between the two electrode plates;
A can for accommodating the electrode assembly having an opening formed on one side;
A cap assembly located inside the can opening and electrically connected to the electrode assembly;
Located between the can and cap assembly, wherein the coating layer having the above 2mm thick in an area where the cap assembly is positioned is formed, Ru groove is formed in a region in contact with the cap assembly gasket When,
A secondary battery comprising:
前記ガスケットの溝は、前記安全ベントと接触する領域に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。 The cap assembly includes a safety vent that is broken or deformed by internal pressure of the can,
Groove of the gasket, the secondary battery according to claim 1, characterized in that formed in the region in contact with said safety vent.
一側に開口部が形成されて前記電極組立体を収納するための缶と、
前記缶の開口部の内側に位置し、前記電極組立体と電気的に接続するキャップ組立体と、
前記缶とキャップ組立体との間に位置し、前記キャップ組立体と領域にコーティング層が形成され、前記キャップ組立体と接触する領域に溝が形成されるガスケットと、を含み、
前記コーティング層の粘度は、3000CPS以上であることを特徴とする二次電池。 An electrode assembly including a positive electrode plate, a negative electrode plate and a separator located between the two electrode plates;
A can for accommodating the electrode assembly having an opening formed on one side;
A cap assembly located inside the can opening and electrically connected to the electrode assembly;
Wherein located between the can and cap assembly, the coating layer is formed on the cap assembly and the region includes a gasket groove Ru is formed in a region in contact with the cap assembly,
The secondary battery according to claim 1, wherein the coating layer has a viscosity of 3000 CPS or more.
前記ガスケットの溝は前記安全ベントと接触する領域に形成されることを特徴とする請求項11に記載の二次電池。 The cap assembly includes a safety vent that is broken or deformed by internal pressure of the can,
The secondary battery according to claim 11 , wherein the groove of the gasket is formed in a region in contact with the safety vent.
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