JP7239242B2 - 円筒形電池および円筒形電池の製造方法 - Google Patents

円筒形電池および円筒形電池の製造方法 Download PDF

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Description

関連出願との相互参照
本出願は、２０１９年７月１７日付の韓国特許出願第１０－２０１９－００８６４６０号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として含まれる。
本発明は、円筒形電池および円筒形電池の製造方法に関する。
最近、化石燃料の枯渇によるエネルギー源の価格上昇、環境汚染の関心が増幅し、環境にやさしい代替エネルギー源に対する要求が未来生活のための必須不可欠な要因になっている。このため、原子力、太陽光、風力、潮力など多様な電力生産技術に関する研究が継続しており、このように生産されたエネルギーをより効率的に使用するための電力貯蔵装置にも多くの関心が続いている。
さらに、モバイル機器と電池自動車に対する技術開発と需要が増加するにつれてエネルギー源としての電池の需要が急激に増加しており、それによって多様な要求に応えられる電池に対する多くの研究が行われている。特に、材料の面では高いエネルギー密度、放電電圧、出力安定性などのメリットを有するリチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池などのようなリチウム二次電池に対する需要が高い。
二次電池は、正極、負極、および正極と負極との間に介在する分離膜が積層された構造の電極組立体がどのような構造からなっているかによって分類される。代表的には、長いシート状の正極と負極とを分離膜が介在した状態で巻取った構造のゼリーロール型（巻取型）電極組立体、所定サイズの単位に切り取った複数の正極と負極とを分離膜を介在した状態で順次に積層したスタック型（積層型）電極組立体などが挙げられ、最近は、前記ゼリーロール型電極組立体およびスタック型電極組立体が有する問題点を解決するために、前記ゼリーロール型とスタック型の混合形態である一歩進んだ構造の電極組立体として、所定単位の正極と負極とを分離膜を介在した状態で積層した単位セルを分離フィルム上に位置させた状態で順次に巻取った構造のスタック／フォールディング型電極組立体が開発された。
このような電極組立体を、使用目的に応じて、パウチケース、円筒形缶、および角形ケースなどに収納して電池を製造する。
このうち、円筒形電池は、製造が容易であり、重量あたりのエネルギー密度が高いというメリットを有していて、携帯用コンピュータから電池自動車に至るまで多様な機器のエネルギー源として用いられている。
図１は、従来の円筒形電池の断面模式図である。
図１を参照すれば、円筒形電池１００は、ゼリーロール型電極組立体１２０を円筒形ケース１３０に収納し、円筒形ケース１３０内に電解液を注入した後、円筒形ケース１３０の開放上端にトップキャップ１４０を結合して作製する。
ゼリーロール型電極組立体１２０は、正極１２１、負極１２２および分離膜１２３を積層して丸い形状に巻取った構造であって、その巻芯である電極組立体１２０の中心部には円筒形のセンターピン１５０が挿入されている。このようなセンターピン１５０は、電極組立体１２０を固定および支持する作用と充放電および作動時の内部反応によって発生するガスを放出する通路として作用する。
このような従来の円筒形電池１００は、充放電が繰り返されるにつれて電解液の酸化および分解反応が進行して、円筒形電池１００の寿命が急激に減少する問題点がある。しかし、従来の円筒形電池１００は、構造的に電解液を交換または追加することができなかった。
本発明が解決しようとする課題は、電解液を追加して円筒形電池の寿命を延長できる円筒形電池および円筒形電池の製造方法を提供することである。
しかし、本発明の実施例が解決しようとする課題は上述した課題に限定されず、本発明に含まれている技術的な思想の範囲で多様に拡張可能である。
本発明の一実施例による円筒形電池は、電極組立体が金属缶に内蔵された円筒形電池であって、上端キャップ、安全ベントおよび電流遮断部材を含むキャップアセンブリが前記電極組立体の上端に位置し、前記安全ベントにはホールマークが形成される。
前記上端キャップは、排気口を含むことができる。
前記電流遮断部材には開口が形成される。
前記排気口、前記ホールマークおよび前記開口は、地面に対して垂直であり、重力の反対方向である仮想の直線上に一列に位置することができる。
前記上端キャップは、前記安全ベントの周縁に沿って前記安全ベントに接触できる。
前記ホールマークは、前記周縁に形成される。
前記ホールマークは、前記排気口を通して肉眼で確認される染料で塗布される。
前記染料は、蛍光染料であってもよい。
前記上端キャップは、２以上の前記排気口を含むことができる。
前記排気口に対応する２以上の前記ホールマークを含むことができる。
前記ホールマークに切欠が形成される。
前記切欠に染料が塗布される。
前記円筒形電池に電解液を追加する円筒形電池の製造方法であって、前記ホールマークに貫通ホールを形成する段階と、前記貫通ホールに電解液注入管を挿入する段階と、前記電解液注入管を通して電解液を注入する段階と、前記電解液注入管を除去する段階と、前記貫通ホールを密封する段階とを含むことができる。
前記電解液注入管は、地面に対して垂直であり、重力の反対方向である仮想の直線を基準として前記円筒形電池の外側方向に所定の角度に傾斜した状態で前記ホールマークを貫通できる。
前記角度は、５０度以下であってもよい。
前記貫通ホールを密封する段階において、前記貫通ホールは、レーザ溶接で密封できる。
前記貫通ホールを密封する段階において、前記貫通ホールは、シリコーンで密封できる。
以上で説明したように、本発明の実施例による円筒形電池および円筒形電池の製造方法は、電解液を追加的に注入できるため、円筒形電池の寿命を延長できる。
従来の円筒形電池の断面模式図である。 本発明の一実施例による円筒形電池を示す断面模式図である。 図２の安全ベントを示す模式図である。 図２の電解液注入管がキャップアセンブリを貫通したことを示す模式図である。 図２の電解液注入管がキャップアセンブリを貫通したことを示す模式図である。 本発明の他の実施例による円筒形電池を示す断面模式図である。 図６のキャップアセンブリを示す模式図である。 本発明のさらに他の実施例による円筒形電池を示す断面模式図である。 本発明のさらに他の実施例による円筒形電池を示す断面模式図である。
以下、添付した図面を参照して、本発明の様々な実施例について、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。本発明は種々の異なる形態で実現可能であり、ここで説明する実施例に限定されない。
また、明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく他の構成要素をさらに包含できることを意味する。
図２は、本発明の一実施例による円筒形電池を示す断面模式図である。
図２を参照すれば、円筒形電池２００は、金属缶２３０の内部にゼリーロール型電極組立体２４０を挿入し、金属缶２３０の開放上端にキャップアセンブリ２１０を装着することができる。キャップアセンブリ２１０は、上端キャップ２１１と、安全ベント２１２と、電流遮断部材（ＣＵＲＲＥＮＴ ＩＮＴＥＲＲＵＰＴＩＶＥ ＤＥＶＩＣＥ）２１３と、ガスケット２１５とを含むことができる。
上端キャップ２１１は、円筒形電池２００の外部に突出した形態で正極端子を形成し、排気口２１４が穿孔された構造であってもよい。上端キャップ２１１は、安全ベント２１２の周縁に沿って安全ベント２１２に電気的に接続可能である。
安全ベント２１２は、円筒形電池２００の高圧ガスによって破裂するように所定の切欠２２２が形成される。安全ベント２１２は、円筒形電池２００が正常に作動する時、下向き突出している構造を維持する。しかし、円筒形電池２００の内部でガスが発生して内部圧力が上昇する時、安全ベント２１２は、上向き突出しながら破裂して内部ガスを排出することができる。
電流遮断部材２１３は、円筒形電池２００が異常に作動する時、電流を遮断し内圧を解消することができる。電流遮断部材２１３は、電極組立体２４０と安全ベント２１２との間の空間に装着される。電流遮断部材２１３は、電解液注入管５０が貫通できる開口２１７が形成される。
ガスケット２１５は、上端キャップ２１１の外周面に装着されて、正極端子として作用する上端キャップ２１１と、負極端子として作用する金属缶２３０とを電気的に絶縁することができる。
図３は、図２の安全ベントを示す模式図である。
図２および図３を参照すれば、安全ベント２１２は、電解液注入管５０が貫通できるホールマーク（ＨＯＬＥ ＭＡＲＫ）２１６が表示される。ホールマーク２１６の位置は特に限定されないが、上端キャップ２１１と安全ベント２１２とが接触する周縁に形成される。ホールマーク２１６に電解液注入管５０が貫通する貫通口を形成するためには、電解液注入管５０に所定の圧力を印加して貫通口を形成することができる。この時、前記圧力によって安全ベント２１２の構造が変形することは好ましくない。したがって、安全ベント２１２が前記圧力によって変形しないように、ホールマーク２１６は、上端キャップ２１１が安全ベント２１２に接触する周縁部位に形成することが好ましい。
図４および図５は、図２の電解液注入管がキャップアセンブリを貫通したことを示す模式図である。
図４を参照すれば、注射針のような形状の電解液注入管５０が排気口２１４を通ってホールマーク２１６および開口２１７を貫通できる。排気口２１４、ホールマーク２１６および開口２１７は、地面に対して垂直であり、重力の反対方向である仮想の直線（図４の点線矢印）上に一列に形成される。このような構造により、電解液注入管５０が地面に対して垂直であり、重力の反対方向にキャップアセンブリ２１０を貫通できる。
図５を参照すれば、電解液注入管５０は、地面に対して垂直であり、重力の反対方向である仮想の直線（図４の点線矢印）を基準として円筒形電池２００の外側方向に所定の角度（θ）だけ傾斜した状態で挿入できる。電解液注入管５０が排気口２１４、ホールマーク２１６および開口２１７を貫通する構造であれば特に限定されないが、角度（θ）は５０度以下に形成される。角度（θ）が５０度を超える場合、電解液注入管５０が安全ベント２１２の構造を変形させうるので、好ましくない。ただし、安全ベント２１２の構造によって角度（θ）が５０度を超えることがある。
ホールマーク２１６に電解液注入管５０が貫通する貫通口を形成する時、電解液注入管５０を加圧して前記貫通口を形成することができ、また、別の器具を用いて前記貫通口を形成することができる。
ガスケット２１５は、上端キャップ２１１の周縁を囲むように装着されて、正極端子として作用する上端キャップ２１１と、負極端子として作用する金属缶２３０とを電気的に絶縁することができる。
図６は、本発明の他の実施例による円筒形電池を示す断面模式図である。図７は、図６のキャップアセンブリを示す模式図である。
図６および図７を参照すれば、円筒形電池３００は、ホールマーク３１６が形成された安全ベント３１２を含むことができる。ホールマーク３１６は、肉眼で区別可能な染料で塗布される。例えば、ホールマーク３１６は、蛍光染料で塗布される。
また、ホールマーク３１６に塗布される染料は、円筒形電池３００の内部で発生する水分によって除去されない耐水性を有することができる。さらに、ホールマーク３１６に塗布される染料は、円筒形電池３００の内部で発生する熱によって影響されない耐熱性を有することができる。
このような構造により、作業者は、排気口３１４を通して肉眼でホールマーク３１６の位置を把握できる。
前記構造を除き、円筒形電池３００は、図２に示された円筒形電池２００と同一の構造であるので、詳しい説明は省略する。
図８は、本発明のさらに他の実施例による円筒形電池を示す断面模式図である。
図８を参照すれば、円筒形電池４００は、２以上の電解液注入経路を含む構造であってもよい。円筒形電池４００は、２以上のホールマーク４１６が形成された安全ベント４１２を含むことができる。２以上のホールマーク４１６の位置に対応して、上端キャップ４１１は、２以上の排気口４１４を含むことができる。そして、２以上のホールマーク４１６の位置に対応して、電流遮断部材４１３も、２以上の開口４１７を含むことができる。
このような構造により、円筒形電池４００は、電解液注入管５０が貫通できる２以上の経路を含むことができ、作業者は電解液を電極組立体４４０に均一に分散することができる。
前記構造を除き、円筒形電池４００は、図２に示された円筒形電池２００と同一の構造であるので、詳しい説明は省略する。
図９は、本発明のさらに他の実施例による円筒形電池を示す断面模式図である。Ａは、ホールマークに形成された切欠を拡大したものである。
図９を参照すれば、円筒形電池５００は、ホールマーク５１６が形成された安全ベント５１２を含むことができる。ホールマーク５１６は、切欠５２６を含むことができる。切欠５２６の形状は特に限定されないが、一例として、断面が四角形に形成された構造であってもよい。ホールマーク５１６において切欠５２６が形成された部位は、安全ベント５１２の他の部分と比較する時、厚さが薄く形成される。
切欠５２６が形成された部位には、肉眼で区分可能な染料が塗布される。
このような構造により、電解液注入管５０は、相対的に小さい圧力でもホールマーク５１６を貫通できる。
本発明による円筒形電池２００、３００、４００、５００は、ホールマーク２１６、３１６、４１６、５１６を通して、初期製造時に注入された電解液の１０パーセント～２０パーセントの電解液を追加することができる。
前記電解液の追加注入が終わると、ホールマーク２１６、３１６、４１６、５１６に形成された貫通ホールは、レーザ溶接またはシリコーンで密封できる。
前記電解液の追加により、円筒形電池２００、３００、４００、５００の寿命が３０パーセント～３５パーセント延長されることを確認することができた。追加される電解液は、電池の退化原因によって特定の成分を追加および／または除去して製造できる。
本発明の属する分野における通常の知識を有する者であれば、上記の内容に基づいて本発明の範疇内で多様な応用および変形を行うことが可能であろう。

Claims (14)

  1. 電極組立体が金属缶に内蔵された
    円筒形電池であって、
    上端キャップ、安全ベントおよび電流遮断部材を含むキャップアセンブリが前記電極組立体の上端に位置し、
    前記安全ベントにはホールマークが形成され、
    前記上端キャップは、排気口を含み、
    前記電流遮断部材には開口が形成され、
    前記排気口、前記ホールマーク、および前記開口は、地面に対して垂直であり、重力の反対方向である仮想の直線上に一列に位置する、
    円筒形電池。
  2. 前記ホールマークは、前記排気口を通して肉眼で確認される染料で塗布された、
    請求項１に記載の円筒形電池。
  3. 前記染料は、蛍光染料である、
    請求項２に記載の円筒形電池。
  4. 前記上端キャップは、２以上の前記排気口を含む、
    請求項１から３のいずれか１項に記載の円筒形電池。
  5. 前記排気口に対応する２以上の前記ホールマークを含む、
    請求項４に記載の円筒形電池。
  6. 前記上端キャップは、前記安全ベントの周縁に沿って前記安全ベントに接触した、
    請求項１から５のいずれか１項に記載の円筒形電池。
  7. 前記ホールマークは、前記周縁に形成された、
    請求項６に記載の円筒形電池。
  8. 前記ホールマークに切欠が形成された、
    請求項１から７のいずれか１項に記載の円筒形電池。
  9. 前記切欠に染料が塗布された、
    請求項８に記載の円筒形電池。
  10. 請求項１から９のいずれか１項に記載の円筒形電池に電解液を追加する円筒形電池の製造方法であって、
    前記ホールマークに貫通ホールを形成する段階と、
    前記貫通ホールに電解液注入管を挿入する段階と、
    前記電解液注入管を通して電解液を注入する段階と、
    前記電解液注入管を除去する段階と、
    前記貫通ホールを密封する段階と
    を含む
    円筒形電池の製造方法。
  11. 前記電解液注入管は、地面に対して垂直であり、重力の反対方向である仮想の直線を基準として前記円筒形電池の外側方向に所定の角度に傾斜した状態で前記ホールマークを貫通する、
    請求項１０に記載の円筒形電池の製造方法。
  12. 前記角度は、５０度以下である、
    請求項１１に記載の円筒形電池の製造方法。
  13. 前記貫通ホールを密封する段階において、前記貫通ホールは、レーザ溶接で密封する、
    請求項１０から１２のいずれか１項に記載の円筒形電池の製造方法。
  14. 前記貫通ホールを密封する段階において、前記貫通ホールは、シリコーンで密封する、
    請求項１０から１３のいずれか１項に記載の円筒形電池の製造方法。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022121989A1 (de) 2022-08-31 2024-02-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Deckelbaugruppe, energiespeicherzelle, batteriemodul und verfahren zur herstellung einer deckelbaugruppe
SE2251554A1 (en) * 2022-12-22 2023-11-14 Northvolt Ab A controlled ventilating terminal part for a cylindrical secondary cell

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009099286A (ja) 2007-10-12 2009-05-07 Toyota Motor Corp 密閉型電池
KR101372477B1 (ko) 2008-03-06 2014-03-11 삼성에스디아이 주식회사 캡 조립체 및 이를 구비하는 이차 전지

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990049247A (ko) * 1997-12-12 1999-07-05 홍건희 리튬이온 이차전지의 안전장치
TW551619U (en) * 2002-10-16 2003-09-01 Delta Electronics Inc Chargeable battery capable of refilling electrolyte and safety valve thereof
KR100696777B1 (ko) * 2005-04-08 2007-03-19 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이온 이차 전지
KR100779002B1 (ko) * 2005-12-23 2007-11-22 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차전지 및 그 제조방법
KR100824896B1 (ko) * 2005-12-29 2008-04-23 삼성에스디아이 주식회사 원통형 리튬 이차전지
KR20080037862A (ko) * 2006-10-27 2008-05-02 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR101075343B1 (ko) * 2009-09-01 2011-10-19 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
US8501333B2 (en) * 2010-10-21 2013-08-06 Lg Chem, Ltd. Cap assembly and secondary battery using the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009099286A (ja) 2007-10-12 2009-05-07 Toyota Motor Corp 密閉型電池
KR101372477B1 (ko) 2008-03-06 2014-03-11 삼성에스디아이 주식회사 캡 조립체 및 이를 구비하는 이차 전지

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