KR100614394B1 - 전해액 보충 부재를 구비하는 이차 전지 - Google Patents

전해액 보충 부재를 구비하는 이차 전지 Download PDF

Info

Publication number
KR100614394B1
KR100614394B1 KR1020040045824A KR20040045824A KR100614394B1 KR 100614394 B1 KR100614394 B1 KR 100614394B1 KR 1020040045824 A KR1020040045824 A KR 1020040045824A KR 20040045824 A KR20040045824 A KR 20040045824A KR 100614394 B1 KR100614394 B1 KR 100614394B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrolyte
secondary battery
cylindrical
electrode plate
replenishment member
Prior art date
Application number
KR1020040045824A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20050120465A (ko
Inventor
김용식
김진성
김진희
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020040045824A priority Critical patent/KR100614394B1/ko
Publication of KR20050120465A publication Critical patent/KR20050120465A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100614394B1 publication Critical patent/KR100614394B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/60—Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/107—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명은 전해액을 보충할 수 있는 전해액 보충 부재를 구비하여 수명이 향상된 이차 전지에 관한 것으로, 제 1 전극판, 제 2 전극판, 상기 제 1 전극판과 제 2 전극판 사이에 위치하는 세퍼레이터를 구비하는 전극 조립체와; 상기 전극 조립체를 수용하기 위한 내부 공간을 구비하는 이차 전지용 케이스와; 상기 이차 전지용 케이스에 주입된 전해액과; 이차 전지용 케이스 내부의 공간에 위치하는 전해액 보충 부재를 구비하는 이차 전지를 제공하는 것을 특징으로 한다.
이차 전지, 전해액, 보충 부재

Description

전해액 보충 부재를 구비하는 이차 전지{Secondary Battery with Means for Supplying Electrolyte}
도 1a는 본 발명의 일실시예에 따른 원통형 리튬 이차 전지를 설명하기 위한 사시도.
도 1b는 도 1a의 1a-1a 라인에 따른 단면도.
도 2a 및 도 2b는 도 1a 및 도 1b에 도시된 원통형 리튬 이차 전지의 전해액 보충 부재를 설명하기 위한 도면.
도 3은 리튬 이차 전지의 전지 용량의 변화를 설명하기 위한 도면.
(도면의 주요 부위에 대한 부호의 설명)
100; 이차 전지 110; 전극 조립체
111; 양극 탭 112; 상부 절연 플레이트
113; 음극 전극판 114; 세퍼레이터
115; 양극 전극판 116; 하부 절연 플레이트
117; 음극 탭 120; 원통형 캔
121; 측면판 122; 하면판
130; 캡 조립체 131; 회전 부재
132, 232, 332; 안전 벤트 133; 인쇄 회로 기판
134; 양성 온도 소자 135; 양극 캡
136; 절연 가스켓 140, 151; 전해액
150; 전해액 보충 부재 152; 판막 구조체
S; 공간부
본 발명은 이차 전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전해액을 보충할 수 있는 전해액 보충 부재를 구비하여 수명이 향상된 이차 전지에 관한 것이다.
최근에는 셀룰라 폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 콤팩트하고 경량화된 전기/전자장치들이 활발하게 개발 및 생산되고 있다. 이러한 휴대용 전기/전자장치들은 별도의 전원이 구비되지 않은 장소에서도 작동될 수 있도록 전지 팩을 내장하고 있다. 내장된 전지 팩은 휴대용 전기/전자장치를 일정기간동안 구동시키기 위해 일정 레벨의 전압을 출력시킬 수 있도록 내부에 적어도 하나의 전지를 구비하고 있다.
상기 전지 팩은 경제적인 측면을 고려하여 최근에는 충방전이 가능한 이차전지를 채용하고 있다. 이차전지에는 대표적으로, 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지와 니켈-수소(Ni-MH)전지 및 리튬(Li) 전지와 리튬 이온(Li-ion) 전지 등의 리튬 이차 전지 등이 있다.
특히, 리튬 이차 전지는 작동 전압이 3.6V로서, 휴대용 전자 장비 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-수소 전지보다 3배나 높고, 단위 중 량당 에너지 밀도가 높다는 측면에서 급속도로 신장되고 있는 추세이다.
이러한 리튬 이차 전지는 주로 양극 활물질로 리튬계 산화물, 음극 활물질로는 탄소재를 사용하고 있다. 일반적으로는, 전해액의 종류에 따라 액체 전해질 전지와, 고분자 전해질 전지로 분류되며, 액체 전해질을 사용하는 전지를 리튬 이온 전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬 폴리머 전지라고 한다. 또한, 리튬 이온 이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로는 원통형과, 각형과, 파우치형을 들 수 있다.
그러나, 상기한 바와 같은 이차 전지는 전지의 사용, 즉 계속된 충ㆍ방전이 진행됨에 따라 전해액의 변성이 발생하여, 활용 가능한 이차 전지의 전해액이 부족하게 되어 이차 전지의 수명이 감소하게 되며, 이차 전지의 충ㆍ방전 효율이 저하되는 문제점이 발생하게 된다.
한편, 상기한 문제점을 해결하기 위한 전해액 보충 부재를 구비한 이차 전지를 국내 공개 실용 신안 20-1998-0021641이 개시하고 있다.
상기 국내 공개 실용 신안의 상기 전해액 보충 부재는 이차 전지의 케이스에 형성된 주입구와, 케이스에 설치되고 이차 전지의 안과 연결되는 복수의 전해액 공급구가 형성되는 몸체와, 상기 몸체의 안에 삽입되어 전해액 주입구와 공급구의 연결과 차단을 행하는 밸브부재와, 밸브부재에 일정하게 힘을 가하는 가압부재로 구성되며, 상기 가압부재는 스프링을 이용한 탄성부재로 이루어진다.
그러나, 상기한 바와 같은 전해액 보충 부재를 구비하는 이차 전지는 상기 전해액 보충 부재를 설치하기 위한 제조 공정의 추가가 필요하며, 상기 전행개 보 충 부재의 구조가 복잡한 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 전해액을 보충할 수 있는 전해액 보충 부재를 구비함으로써, 수명이 향상된 이차 전지를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제 1 전극판, 제 2 전극판, 상기 제 1 전극판과 제 2 전극판 사이에 위치하는 세퍼레이터를 구비하는 전극 조립체와; 상기 전극 조립체를 수용하기 위한 내부 공간을 구비하는 이차 전지용 케이스와; 상기 이차 전지용 케이스에 주입된 전해액과; 이차 전지용 케이스 내부의 공간에 위치하는 전해액 보충 부재를 구비하는 이차 전지를 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 전해액 보충 부재는 내부에 전해액을 구비하는 것이 바람직하다.
상기 전해액 보충 부재는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 폴리이미드 중 어느 하나의 물질로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 전해액 보충 부재의 두께는 0.1㎜ 내지 1.0㎜인 것이 바람직하다.
상기 이차 전지 케이스는 원통형 캔이며, 상기 전극 조립체는 상기 제 1 전극판, 제 2 전극판과 및 세퍼레이터가 다수회 권취되어 있으며, 상기 전해액 보충 부재는 실린더형으로 이루어지며, 상기 전극 조립체 권취시 발생된 중앙의 공간부에 위치하는 것이 바람직하다.
상기 전해액 보충 부재는 실린더형의 캡슐 형태로 이루어진 것이 바람직하 며, 상기 전해액 보충 부재는 외압이 0.5㎏f 이상인 경우에 파괴되는 물질로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 실런더형 전해액 보충 부재의 상ㆍ하면 중 적어도 어느 하나에 판막 구조체를 더 구비하는 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예를 설명한다.
도면에 있어서, 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 나타낸다.
도 1a는 본 발명의 일실시예에 따른 이차 전지를 설명하기 위한 사시도이며, 도 1b는 도 1a의 1a-1a 라인에 따른 단면도로써, 원통형 리튬 이차 전지를 예를 들어 설명하는 도면이다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 원통형 리튬 이차 전지(100)는 충ㆍ방전 시 전압차를 발생시키는 전극 조립체(110)와, 상기 전극 조립체(110)를 수납하는 원통형 캔(120)과, 상기 원통형 캔(120) 상부에 조립되어 상기 전극 조립체(110)가 이탈되지 않도록 하는 캡 조립체(130)와, 상기 원통형 캔(120)에 주입되어 상기 전극 조립체(110) 간에 리튬 이온의 이동이 가능하게 하는 전해액(140)과, 상기 이차 전지의 충ㆍ방전이 계속됨에 따라 감소하는 전해액을 보충하기 위한 전해액 보충 부재(150)로 이루어져 있다.
상기 전극 조립체(110)는 양극 활물질이 코팅된 양극 전극판(115), 음극 활물질이 코팅된 양극 전극판(113), 상기 양극 전극판(115) 및 음극 전극판(113) 사이에 위치하여 상기 양극 전극판(115)과 음극 전극판(113)의 쇼트(short)를 방지하고 리튬 이온의 이동만 가능하게 하는 세퍼레이터(114)로 이루어진다. 또한, 상기 양극 전극판(115), 음극 전극판(113) 및 세퍼레이터(114)는 대략 원형으로 권취되어 상기 원통형 캔(120)에 수납된다. 이때, 상기 양극 활물질로는 칼코게나이드(chalcogenide) 화합물이 사용되고 있으며, 그 예로 LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2, LiNi1-xCoxO2(0<x<1), LiMnO2 등의 복합 금속 산화물들이 사용되고 있다. 음극 활물질는 탄소(C) 계열 물질, Si, Sn, 틴 옥사이드, 틴 합금 복합체(composite tin alloys), 전이 금속 산화물, 리튬 금속 나이트라이드 또는 리튬 금속 산화물 등이 사용되고 있다. 또한, 일반적으로 상기 양극 전극판(115)은 알루미늄(Al) 재질, 음극 전극판(113)은 구리(Cu) 재질을 사용하며, 상기 세퍼레이터(114)는 일반적으로 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP)을 사용하지만, 본 발명에서 위의 재질을 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 양극 전극판(115)에는 일반적으로 알루미늄(Al) 재질로 이루어지며, 상부로 일정 길이 돌출된 양극 탭(111)이 접합되어 있다. 상기 음극 전극판(113)에는 일반적으로 니켈(Ni) 재질로 이루어지며, 하부로 일정 길이 돌출된 음극 탭(117)이 접합되어 있으나, 본 발명에서 위의 재질을 한정하는 것은 아니다. 더불어 상기 전극 조립체(110)의 상ㆍ하부에는 각각 직접적인 캡 조립체(130) 또는 원통형 캔(120)과의 접촉을 피하기 위해 상ㆍ하부 절연 플레이트(112, 116)가 더 부착되어 있다. 또한, 상기 전극 조립체는 대략 원형으로 권취되므로, 전극 조립체의 중앙부에 빈 공간부(S)가 형성된다.
상기 원통형 캔(120)은 상기 원통형 전극 조립체(110)가 결합될 수 있도록 소정 공간을 가지며 일정 직경을 갖는 원통형 측면판(121)이 형성되어 있고, 상기 원통형 측면판(121)의 하부에는 그 원통형 측면판(121)의 하부 공간을 막은 하면판 (122)이 형성되어 있으며, 상기 원통형 측면판(121)의 상부는 상기 전극 조립체(110)를 삽입하기 위하여 개구(開口)되어 있다. 한편, 상기 원통형 캔(120)의 하면판(122) 중앙에 상기 전극 조립체(110)의 음극 탭(117)이 접합됨으로써, 상기 원통형 캔(120) 자체는 음극 역할을 수행하게 된다. 또한, 상기 원통형 캔(120)은 일반적으로 알루미늄(Al), 철(Fe) 또는 이들의 합금으로 형성된다. 더불어 상기 원통형 캔(120)은 상부에서 상기 캡 조립체(130)를 압박하도록 한쪽으로 휘어진 크리핑(criping)부(123)가 형성되고, 하부에서 상부 방향으로 상기 캡 조립체(130)를 압박하도록 안쪽으로 움푹 파인 비딩(beading)부(124)가 더 형성되어 있다.
상기 캡 조립체(130)는 상기 양극 리드(111)가 용접된 동시에, 과충전 또는 이상 발열시 형태가 반전되는 도전성 안전 벤트(131)와, 상기 도전성 안전 벤트(131) 상부에 전기적 및 기계적으로 연결되어, 상기 안전 벤트(131)의 반전시 회로가 끊어지는 인쇄 회로 기판(PCB, Printed Circuit board, 132)과, 상기 인쇄 회로 기판(132) 상부에 전기적 및 기계적으로 연결되어 소정 온도 이상에서 회로가 끊어지는 양성 온도 소자(133)와, 상기 양성 온도 소자(133)의 상부에 전기적 및 기계적으로 연결되어, 실제의 전류를 외부로 인가하는 도전성 양극캡(134)과, 상기 안전 벤트(131), 인쇄 회로 기판(132), 양성 온도 소자(133) 및 양극캡(134)의 측부 둘레를 감싸는 형태를 하며 상기 원통형 캔(120)로부터 상기 나열한 것들을 절연시키는 절연 가스켓(135)으로 이루어진다.
상기 전해액(140)은 충ㆍ방전시 전지 내부의 양극 및 음극에서 전기 화학적 반응에 의하여 생성되는 리튬 이온(Li Ion)의 이동 매체 역할을 하며, 이는 리튬염 과 고순도 유기 용매류의 혼합물인 비수질계 유기 전해액일 수 있다. 더불어, 상기 전해액(140)은 고분자 전해질을 이용한 폴리머일 수도 있으며, 여기서 상기 전해액 물질의 종류를 한정하는 것은 아니다.
상기 전해액 보충 부재(150)는 상기 원통형 이차 전지(100)의 전극 조립체(110)의 권취시 중앙부에 형성되는 공간부(S)에 위치하며, 내부에 전해액(151)을 구비하는 구조로 이루어진다. 또한, 상기 전해액 보충 부재(150)는 내부의 전해액(151)이 상기 원통형 이차 전지(100) 내부의 여타의 전해액(140)과 섞이지 않도록 한다.
상기한 바와 같은 구조로 이루어지는 원통형 리튬 이차 전지(100)는 충ㆍ방전이 계속됨에 따라 전해액(140)의 변성이 발생하며, 활용 가능한 전해액(140)이 부족하게 된다. 또한, 상기 양극 및 음극 전극판(113, 115) 상에 코팅된 활물질의 변성으로 인하여 전극 조립체(110)의 부피 증가가 발생한다. 상기 전극 조립체(110)의 부피 증가는 원통형 리튬 이차 전지(100) 내부 압력의 상승으로 이어지며, 상기 원통형 리튬 이차 전지(100) 내부 압력의 상승은 상기 전해액 보충 부재(150)에 압력을 가하게 된다. 이에 따라 상기 전해액 보충 부재(150) 내의 전해액(151)이 상기 전해액 보충 부재(150) 외부로 흘러나오게 되어 상기 원통형 리튬 이차 전지(100)의 전해액(140)을 보충하게 된다.
이때, 상기 전해액 보충 부재(150)는 원통형 리튬 이차 전지(100)의 내부 압력이 상승함에 따라 상기 전해액 보충 부재(150)가 터져 상기 전해액 보충 부재(150) 내부의 전해액(151) 전부를 상기 원통형 리튬 이차 전지(100) 내부로 보충 하거나, 또는 상기 원통형 리튬 이차 전지(100)의 내부 압력이 상승함에 따라 상기 전해액 보충 부재(150) 내의 전해액(151)이 상기 원통형 리튬 이차 전지(100) 내부로 조금씩 보충되는 방식을 취할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 도 2a 및 도 2b는 도 1a 및 도 1b에 도시된 원통형 리튬 이차 전지의 전해액 보충 부재를 설명하기 위한 도면이다.
도 2a를 참조하면, 원통형 리튬 이차 전지(100)의 전해액 보충 부재(150)는 실린더형의 캡슐 형태로 이루어져 있다.
상기 실린더형의 캡슐 형태의 전해액 보충 부재(150)는 원통형 리튬 이차 전지(100)의 충ㆍ방전이 계속됨에 따라 상기 전극 조립체(110)의 부피가 증가하게 되고, 이에 따른 상기 원통형 리튬 이차 전지(100) 내부의 압력이 일정 압력 이상이 되면, 상기 전해액 보충 부재(150)가 파괴되어 상기 이차 전지(100)의 내부로 전해액을 보충하는 구조로 되어 있다.
이때, 상기 전해액 보충 부재(150)는 상기 원통형 리튬 이차 전지(100)의 내부 압력, 즉 상기 전해액 보충 부재(150)의 외압이 0.5㎏f 이상에서 파괴되는 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 상기 전해액 보충 부재(150)는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 폴리이미드 중 어느 하나로 이루어지며, 여기서 상기 전해액 보충 부재의 재질을 한정하는 것이 아니다.
또한, 상기 전해액 보충 부재(150)의 두께는 0.1㎜ 내지 1.0㎜의 범위인 것이 바람직하다. 이는 상기 원통형 리튬 이차 전지(100)의 내부 압력, 즉, 상기 전해액 보충 부재(150)의 외압이 0.5㎏f 이상인 경우 상기 전해액 보충 부재(150)가 파괴되어, 원통형 리튬 이차 전지(100)의 내부에 전해액이 보충되도록 하기 위함이다.
도 2b를 참조하면, 원통형 리튬 이차 전지(100)의 전해액 보충 부재(150)는 실린더형으로 이루어지며, 심장의 판막과 같이, 상기 전해액 보충 부재의 외부 전해질이 상기 전해액 보충 부재(150) 내부로 이동하는 것을 방지하며, 상기 전해액 보충 부재(150) 내부의 전해질만이 상기 전해액 보충 부재(150) 외부로 이동하도록 할 수 있는 판막 구조체(152)를 구비한 구조로 이루어지며, 상기 판막 구조체(152)는 실린더형 전해액 보충 부재(150)의 상ㆍ하면 중 적어도 어느 한 곳에 설치되는 것이 바람직하다.
상기 판막 구조체(152)를 구비하는 실린더형 전해액 보충 부재(150)는 이차 전지의 충ㆍ방전이 계속됨에 따라 상기 전극 조립체(110)의 부피가 증가하게 되고, 이에 따라 상기 원통형 리튬 이차 전지(100)의 내부의 압력이 증가하게 되면, 상기 원통형 리튬 이차 전지(100)의 내부 압력이 상기 전해액 보충 부재(150)를 압박하게 되어, 상기 전해액 보충 부재(150) 내부의 전해액(151)이 상기 판막 구조체(151)를 통하여 상기 원통형 리튬 이차 전지(100) 내부로 흘러나오도록 하는 구조로 이루어져 있다.
이때, 상기 전해액 보충 부재(150) 내부의 전해액(151)은 원통형 리튬 이차 전지(100) 내부의 전해액(151)과 상기 판막 구조체(152)를 통하여 격리되며, 상기 판막 구조체(152)로 인하여 원통형 리튬 이차 전지(100) 내부의 전해액(140)이 상기 전해액 보충 부재(150) 내부로 들어가 상기 전해액 보충 부재(150) 내부의 전해 액(151)과 섞이는 것이 방지된다.
한편, 도 3은 이차 전지의 전지 용량의 변화를 설명하기 위한 도면으로써, 전해액을 보충하는 경우와 전해액을 보충하지 않는 경우의 전지 용량의 변화를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 이차 전지의 충ㆍ방전이 계속 됨에 따라 이차 전지의 전지 용량은 감소함을 알 수 있다. 이때, 이차 전지의 용량이 일정치 이하로 감소하였을 때, 전해액을 보충하는 경우가 전해액을 보충하지 않은 경우에 비하여 이차 전지의 용량 및 수명이 증가함을 알 수 있다.
한편, 일반적으로 이차 전지의 수명을 전지 용량이 초기 전지 용량에 비하여 1/2 이하로 떨어질 때까지의 충ㆍ방전 횟수로 정의하는데, 도 3에서와 같이 이차 전지의 전지 용량이 일정 이하, 예를 들면, 초기 전지 용량의 2/3 이하로 저하된 경우에 전해액을 보충하면, 이차 전지의 용량이 증가하게 되며, 이에 따라 이차 전지의 수명도 길어지게 된다.
상기한 바와 같이, 전해액 보충 부재를 구비하는 이차 전지는 전지의 사용 중에 내부에서 전해액을 보충할 수 있는 전해액 보충 부재를 구비함으로써, 이차 전지의 수명 향상을 꾀할 수 있다. 또한, 내부의 빈 공간에 캡슐 형태 또는 판막 구조체를 구비하는 실린더형의 단순한 구조의 전해액 보충 부재를 구비함으로써, 추가의 공정이 증가하지 않는다.
한편, 상기에서는 원통형 리튬 이차 전지에 전해액 보충 부재를 설치하는 것을 예를 들어 설명하였으나, 본 발명에서는 이에 한정되지 않는다. 다른 예로, 각 형 이차 전지 또는 파우치형 이차 전지에서 이차 전지 케이스 내부의 활용하지 않는 공간(dead space)이 있다면, 상기한 바와 같은 전해액 보충 부재를 설치함으로써, 이차 전지의 수명을 향상시킬 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 본 발명은 이차 전지의 내부에 전해액을 보충할 수 있는 전해액 보충 부재를 구비함으로써, 수명이 향상된 이차 전지를 제공할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 제 1 전극판, 제 2 전극판, 상기 제 1 전극판과 제 2 전극판 사이에 위치하는 세퍼레이터를 구비하는 전극 조립체와;
    상기 전극 조립체를 수용하기 위한 내부 공간을 구비하는 이차 전지용 케이스와;
    상기 이차 전지용 케이스에 주입된 전해액과;
    상기 이차 전지용 케이스 내부의 공간에 위치하는 전해액 보충 부재를 포함하며,
    상기 전해액 보충 부재는 내부에 상기 전해액과 별개의 전해액을 구비하되, 일정 압력에서 파괴되거나 개방되어 내부의 전해액이 새어나가 상기 전해액과 섞이도록 이루어진 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 전해액 보충 부재는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 폴리이미드 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 전해액 보충 부재의 두께는 0.1㎜ 내지 1.0㎜인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 이차 전지 케이스는 원통형 캔이며,
    상기 전극 조립체는 상기 제 1 전극판, 제 2 전극판과 및 세퍼레이터가 다수회 권취되어 있으며,
    상기 전해액 보충 부재는 실린더형으로 이루어지며, 상기 전극 조립체 권취시 발생된 중앙의 공간부에 위치하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 전해액 보충 부재는 실린더형의 캡슐 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 전해액 보충 부재는 외압이 0.5㎏f 이상인 경우에 파괴되는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  8. 제 5항에 있어서,
    실린더형으로 이루어지는 상기 전해액 보충 부재의 상ㆍ하면 중 적어도 어느 하나에 판막 구조체를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
KR1020040045824A 2004-06-19 2004-06-19 전해액 보충 부재를 구비하는 이차 전지 KR100614394B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040045824A KR100614394B1 (ko) 2004-06-19 2004-06-19 전해액 보충 부재를 구비하는 이차 전지

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040045824A KR100614394B1 (ko) 2004-06-19 2004-06-19 전해액 보충 부재를 구비하는 이차 전지

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050120465A KR20050120465A (ko) 2005-12-22
KR100614394B1 true KR100614394B1 (ko) 2006-08-21

Family

ID=37292977

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040045824A KR100614394B1 (ko) 2004-06-19 2004-06-19 전해액 보충 부재를 구비하는 이차 전지

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100614394B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10236536B2 (en) 2015-06-22 2019-03-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Secondary battery including electrolyte storage portion

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101313070B1 (ko) * 2010-03-23 2013-09-30 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 케이스 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR101327777B1 (ko) * 2011-08-24 2013-11-12 에스케이이노베이션 주식회사 배터리 모듈
KR102133048B1 (ko) * 2016-12-01 2020-07-13 주식회사 엘지화학 전해액 담지부가 포함된 파우치형 이차전지
KR20230076463A (ko) * 2021-11-24 2023-05-31 주식회사 엘지에너지솔루션 전해액 추가 주액이 가능한 리튬 이차전지

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10236536B2 (en) 2015-06-22 2019-03-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Secondary battery including electrolyte storage portion

Also Published As

Publication number Publication date
KR20050120465A (ko) 2005-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100686841B1 (ko) 리튬 이차 전지
KR100614381B1 (ko) 리튬 이온 이차 전지
KR100709834B1 (ko) 이차 전지
KR20060118955A (ko) 권취형 전극 조립체 및 이를 구비하는 리튬 이차 전지
US8852795B2 (en) Secondary battery
US7754376B2 (en) Cylindrical lithium secondary battery and method of fabricating the same
KR100614394B1 (ko) 전해액 보충 부재를 구비하는 이차 전지
KR20160085063A (ko) 이차 전지
KR100601536B1 (ko) 리튬 이온 이차 전지
KR100601544B1 (ko) 캡 조립체 및 이를 구비하는 리튬 이차 전지
KR101065887B1 (ko) 원통형 리튬 이차 전지
KR100601542B1 (ko) 원통형 리튬 이온 이차 전지
KR20060037845A (ko) 이차 전지
KR100670430B1 (ko) 리튬 이차 전지
KR101023871B1 (ko) 리튬 이차 전지
KR100670431B1 (ko) 리튬 이차 전지
KR100601561B1 (ko) 권취형 전극 조립체 및 이를 구비하는 원통형 리튬 이차전지
KR100686842B1 (ko) 리튬 이차 전지
KR100601543B1 (ko) 리튬 이차 전지
KR100561309B1 (ko) 원통형 리튬 이차 전지
KR20070006093A (ko) 리튬 이차 전지
KR100670432B1 (ko) 리튬 이차 전지
KR100659878B1 (ko) 리튬 이차 전지
KR100601499B1 (ko) 원통형 리튬 이차 전지
KR20060087182A (ko) 원통형 리튬 이차 전지

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120720

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130723

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140730

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150721

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee