KR100659846B1 - Secondary Battery - Google Patents
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Abstract
본 발명은 리튬 이차전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 리튬 이차전지의 캡조립체에 사용되는 전류차단수단에서 통전부이면서 파단부인 비아홀을 대략 사각형상이면서 파단되는 꼭지점 부분의 곡률반경이 일정 이하로 형성되도록 함으로써 전류차단수단의 작동 압력을 일정하게 하여 전류차단수단의 전류차단 산포를 줄이고 리튬 이차전지의 안정성을 향상시킨 리튬 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a lithium secondary battery, and more particularly, a radius of curvature of a vertex portion of the current blocking means used in the cap assembly of the lithium secondary battery, the via hole, which is an electric conducting portion and a breaking portion, is broken in a substantially rectangular shape and is broken below a certain level. The present invention relates to a lithium secondary battery having a constant operating pressure of the current interrupting means, thereby reducing the current interruption distribution of the current interrupting means and improving the stability of the lithium secondary battery.
리튬 이차전지, 전류차단수단, 비아홀, 곡률반경 Lithium secondary battery, current blocking means, via hole, radius of curvature
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원통형 리튬 이차전지의 단면도.1 is a cross-sectional view of a cylindrical lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원통형 리튬 이차전지의 캡조립체의 분해 사시도.Figure 2 is an exploded perspective view of a cap assembly of a cylindrical lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 전류차단수단의 평면도.Figure 3a is a plan view of a current blocking means according to an embodiment of the present invention.
도 3b는 도 3a의 A-A 단면도.3B is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 3A.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전류차단수단의 평면도.4 is a plan view of a current blocking means according to another embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전류차단수단의 평면도.5 is a plan view of a current blocking means according to another embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전류차단수단의 단면도.6 is a cross-sectional view of the current blocking means according to another embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전류차단수단이 파단되어 전류를 차단하는 작용을 나타내는 원통형 리튬 이차전지의 단면도.Figure 7 is a cross-sectional view of the cylindrical lithium secondary battery showing the action of breaking the current blocking means according to an embodiment of the present invention to block the current.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
100 - 원통형 리튬 이차전지 200 - 전극조립체100-cylindrical lithium secondary battery 200-electrode assembly
300 - 원통형 캔 400 - 캡조립체300-cylindrical can 400-cap assembly
410 - 안전밴트 420 - 전류차단수단410-Safety Vent 420-Current Breaking Means
422 - 절연인쇄기판 424 - 외곽링422-Insulated Printing Board 424-Outer Ring
426 - 크로스바 430 - 비아홀426-Crossbar 430-Via Hole
434 - 중앙파단홈 436 - 측단파단홈434-Center breaking groove 436-Side breaking groove
440 - 상부 도전박막 450 - 하부 도전박막440-Upper conductive thin film 450-Lower conductive thin film
460 - 도전층 480 - 이차보호소자460-Conductive Layer 480-Secondary Protection Devices
490 - 캡업490-Cap Up
본 발명은 리튬 이차전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 리튬 이차전지의 캡조립체에 사용되는 전류차단수단에서 통전부이면서 파단부인 비아홀을 대략 사각형상이면서 파단되는 꼭지점 부분의 곡률반경이 일정 이하로 형성되도록 함으로써 전류차단수단의 작동 압력을 일정하게 하여 전류차단수단의 전류차단 산포를 줄이고 리튬 이차전지의 안정성을 향상시킨 리튬 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a lithium secondary battery, and more particularly, a radius of curvature of a vertex portion of the current blocking means used in the cap assembly of the lithium secondary battery, the via hole, which is an electric conducting portion and a breaking portion, is broken in a substantially rectangular shape and is broken below a certain level. The present invention relates to a lithium secondary battery having a constant operating pressure of the current interrupting means, thereby reducing the current interruption distribution of the current interrupting means and improving the stability of the lithium secondary battery.
리튬 이차전지는 외관의 형상에 따라 원통형 리튬 이차전지와 각형 리튬 이차전지로 구분된다. 원통형 리튬 이차전지는 과충전이나 이상 작동에 의해 전지의 내부 압력이 규정 이상으로 상승되고 폭발의 위험성이 있을 때 캡조립체에서 이차전지 내부의 전류를 차단하여 더 이상 반응이 일어나지 않게 함으로써 리튬 이차전지의 안전성을 향상시키고 있다.Lithium secondary batteries are classified into cylindrical lithium secondary batteries and rectangular lithium secondary batteries according to their appearance. Cylindrical lithium secondary battery is a safety of lithium secondary battery by blocking the current inside the secondary battery in the cap assembly when the internal pressure of the battery rises above the specified level due to overcharge or abnormal operation and there is a risk of explosion. Is improving.
이러한 원통형 리튬 이차전지의 캡조립체 구조는 한국 특허 제10-0357950호에 개시되어 있다. 개시된 바에 따르면 원통형 리튬 이차전지는 외관을 형성하는 원통형 캔과 캔의 상단 개구부에 절연가스켓을 개재하여 결합 밀봉되는 캡조립체로 구성된다. 상기 원통형 캔은 내부에 양극판, 음극판, 상기 양극판과 음극판의 사이에 삽입된 세퍼레이터가 젤리롤 형태로 권취된 전극조립체 전해액을 수용한다.The cap assembly structure of the cylindrical lithium secondary battery is disclosed in Korean Patent No. 10-0357950. According to the disclosure, the cylindrical lithium secondary battery includes a cylindrical assembly forming an outer appearance and a cap assembly coupled and sealed through an insulating gasket in an upper opening of the can. The cylindrical can accommodates an electrode assembly electrolyte in which a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator inserted between the positive electrode plate and the negative electrode plate are wound in a jelly roll form.
상기 캡조립체는 안전밴트와 전류차단수단과 이차보호소자 및 터미널 캡(또는 캡 업(Cap Up))을 포함하여 형성된다. 상기 안전밴트는 판상으로 중앙에 하부로 돌출되는 돌출부가 형성되어 상기 캡조립체의 하부에 위치하며, 이차전지의 내부에서 발생한 압력에 의하여 돌출부가 상부 방향으로 변형하게 된다. 상기 안전밴트의 하면 소정위치에는 전극조립체의 양극판 및 음극판 중에서 한 전극판 예를 들어, 양극판에서 인출한 양극탭이 용접되어 상기 안전밴트와 전극조립체의 양극판이 전기적으로 연결된다. 여기서 양극판 및 음극판 중 나머지 전극판 예를 들어 음극은 도시하지 않은 탭 혹은 직접 접촉 방식에 의해 캔과 전기적으로 연결된다.The cap assembly includes a safety vent, a current blocking means, a secondary protective element, and a terminal cap (or cap up). The safety vent has a plate-shaped protrusion projecting downward in the center thereof and is positioned below the cap assembly, and the protrusion deforms upward by the pressure generated inside the secondary battery. At a lower surface of the safety van, one electrode plate, for example, a positive electrode tab drawn from the positive electrode plate, of the positive electrode plate and the negative electrode plate of the electrode assembly is welded to electrically connect the safety vane and the positive electrode plate of the electrode assembly. Here, the remaining electrode plate, for example, the negative electrode, of the positive electrode plate and the negative electrode plate is electrically connected to the can by a tab or direct contact method (not shown).
상기 전류차단수단(Current Interrupt Device; 이하 "CID"라 한다)은 상기 안전밴트의 상부에 설치되며, 상기 안전밴트로 흐르는 전류를 통전시켜 상기 이차보호소자로 흐르게 한다. 그러나, 이차전지가 비정상적으로 작동되어 이차전지의 내부 압력이 규정 이상으로 상승되는 경우에 상기 안전밴트의 돌출부가 상향으로 변형되면서 전류차단수단이 돌출부에 의하여 파괴되면서 전류의 흐름을 파괴하게 된다.The current interrupting device (hereinafter referred to as "CID") is installed above the safety vent, and conducts current flowing through the safety vent to flow to the secondary protection element. However, when the secondary battery is abnormally operated and the internal pressure of the secondary battery rises above the prescribed level, the protrusion of the safety van is deformed upward, and the current blocking means is destroyed by the protrusion to destroy the flow of current.
종래의 전류차단수단은 원형의 외곽링과 상기 외곽링의 중앙을 가로지르는 크로스바를 포함하는 형상으로 형성되며, 상기 크로스바의 중앙에 대략 원형 형상의 비아홀을 구비하는 절연인쇄기판과 상기 절연인쇄기판의 상부와 하부에 각각 도전박막을 포함하여 형성된다. 상기 도전박막 중 상부 도전박막의 일측은 상기 절연 인쇄기판의 외곽링에 연결되지만, 타측은 외곽링에 연결되지 않도록 형성된다. 반대로 상기 하부 도전박막은 일측은 외곽링에 연결되지 않으며, 타측이 외곽링에 연결된다. 상기 비아홀의 내부에는 구리와 같은 도전금속으로 도전층이 형성되어 상기 상부와 하부의 도전박막을 전기적으로 연결하게 된다. 상기 크로스바는 상기 비아홀이 형성된 부분의 양측면에 파단부가 형성되어 용이하게 파단될 수 있도록 한다.Conventional current blocking means is formed in a shape including a circular outer ring and a crossbar crossing the center of the outer ring, the insulating printed circuit board and the insulating printed circuit board having a substantially circular via hole at the center of the crossbar. It is formed to include a conductive thin film in the upper and lower portions, respectively. One side of the upper conductive thin film of the conductive thin film is connected to the outer ring of the insulated printed board, but the other side is formed not to be connected to the outer ring. On the contrary, one side of the lower conductive thin film is not connected to the outer ring, and the other side thereof is connected to the outer ring. In the via hole, a conductive layer is formed of a conductive metal such as copper to electrically connect the upper and lower conductive thin films. The crossbars have breakage portions formed on both sides of the via hole-formed portion so that the crossbars can be easily broken.
그러나, 종래의 전류차단수단에서는 크로스바 중앙의 비아홀과 측면의 파단부가 원형 또는 곡면으로 형성되어 크로스바의 파단압력이 일정하지 않게 된다. 따라서, 상기 전류차단수단의 전류차단 산포가 일정하지 않게 되며, 전류차단수단이 작동되지 않는 경우에는 리튬 이차전지에 문제가 있는 경우에도 전류의 흐름이 계속되어 리튬 이차전지의 안전성에 문제가 있게 된다.However, in the conventional current interrupting means, the via hole at the center of the crossbar and the break portion at the side surface are formed in a circular or curved surface so that the breaking pressure of the crossbar is not constant. Therefore, the current interruption distribution of the current interruption means is not constant. When the current interruption means is not operated, current flow continues even when there is a problem with the lithium secondary battery, thereby causing a problem in the safety of the lithium secondary battery. .
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 리튬 이차전지의 캡조립체에 사용되는 전류차단수단에서 통전부이면서 파단부인 비아홀을 대략 사각형상이면서 파단되는 꼭지점 부분의 곡률반경이 일정 이하로 형성되도록 함으로써 전류차단수단의 작동 압력을 일정하게 하여 전류차단수단의 전류차단 산포를 줄이고 리튬 이차전지의 안정성을 향상시킨 리튬 이차전지를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the problems described above so that the curvature radius of the vertex portion of the current blocking means used in the cap assembly of the lithium secondary battery is a rectangular portion of the via hole, which is a breakdown portion and the fracture portion is formed to be less than a certain degree. Accordingly, an object of the present invention is to provide a lithium secondary battery in which the operating pressure of the current blocking means is constant to reduce the current blocking distribution of the current blocking means and improve the stability of the lithium secondary battery.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명의 리튬 이차전지는 안 전밴트와 상기 안전밴트의 상부에 안착되는 전류차단수단을 구비하는 캡조립체를 포함하며, 상기 전류차단수단은 외곽링과 내면에 도전층이 구비된 비아홀이 형성되는 크로스바를 포함하는 절연인쇄기판과, 상기 절연인쇄기판 상면의 소정영역에 형성되는 상부 도전박막 및 상기 절연인쇄기판 하면의 소정영역에 형성되는 하부 도전박막을 구비하여 형성되는 리튬 이차전지에 있어서, 상기 비아홀은 대략 사각형상으로 대각선의 하나가 상기 크로스바의 길이방향에 수직하게 되도록 형성되는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 비아홀은 정사각형 또는 마름모형으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한 상기 비아홀은 상기 크로스바의 길이방향에 수직인 대각선을 구성하는 파단꼭지점이 정각으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 비아홀은 상기 크로스바의 길이방향에 수직인 대각선을 구성하는 파단꼭지점의 곡률반경이 0.3mm보다 작게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에서 상기 비아홀은 상기 크로스바에 수직인 대각선이 상기 크로스바 폭의 적어도 25%의 길이를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. The lithium secondary battery of the present invention devised to achieve the above object includes a cap assembly having a safety vane and a current blocking means seated on an upper portion of the safety vane, wherein the current blocking means includes an outer ring and an inner surface. An insulated printed substrate including a crossbar having a via hole having a conductive layer formed thereon, an upper conductive thin film formed in a predetermined region of an upper surface of the insulated printed substrate, and a lower conductive thin film formed in a predetermined region of a lower surface of the insulated printed substrate. In the lithium secondary battery is formed, the via hole is characterized in that the one of the diagonal in a substantially rectangular shape is formed to be perpendicular to the longitudinal direction of the crossbar. In this case, the via hole is preferably formed in a square or rhombus. In addition, the via hole may be formed with a corner vertex forming a diagonal perpendicular to the longitudinal direction of the crossbar. In addition, it is preferable that the via hole has a radius of curvature of a fracture vertex forming a diagonal line perpendicular to the longitudinal direction of the crossbar smaller than 0.3 mm. In the present invention, the via hole is preferably formed such that a diagonal line perpendicular to the crossbar has a length of at least 25% of the crossbar width.
또한, 본 발명에서 상기 크로스바는 상기 외곽링과 결합하는 양측단의 적어도 일측면에 소정 깊이로 형성되는 측단파단홈을 더 포함하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 측단파단홈은 상기 측단파단홈이 형성되는 상기 크로스바 부분의 단면적이 상기 비아홀이 형성되는 상기 크로스바 부분의 단면적보다 크게 되는 깊이로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, in the present invention, the crossbar may be formed by further comprising a side break groove formed to a predetermined depth on at least one side of the both ends coupled to the outer ring. In this case, the side break groove is preferably formed to a depth such that the cross-sectional area of the crossbar portion where the side break groove is formed is larger than the cross-sectional area of the crossbar portion where the via hole is formed.
또한, 본 발명에서 상기 크로스바는 상기 비아홀이 형성된 위치의 적어도 일측면에 소정 각도의 노치 형상으로 형성되는 중앙파단홈을 더 포함하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 중앙파단홈은 정각으로 형성될 수 있다. 또한 상기 중앙파단홈은 노치의 곡률반경이 0.3mm 보다 작게 형성될 수 있다. 또한, 상기 중앙파단홈은 상기 크로스바의 측면과 상기 비아홀과의 거리의 50% 이내의 깊이를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.In addition, in the present invention, the crossbar may further include a center fracture groove formed in a notch shape at a predetermined angle on at least one side of the position where the via hole is formed. In this case, the center fracture groove may be formed at a right angle. In addition, the center fracture groove may have a radius of curvature of the notch smaller than 0.3 mm. In addition, the center fracture groove is preferably formed to have a depth within 50% of the distance between the side of the crossbar and the via hole.
또한, 상기 크로스바는 상기 중앙파단홈과 함께 상기 외곽링과 결합하는 양측단의 적어도 일측면에 형성되는 측단파단홈을 더 포함하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 측단파단홈은 상기 측단파단홈이 형성되는 상기 크로스바 부분의 단면적이 상기 비아홀이 형성되는 상기 크로스바 부분의 단면적보다 크게 되는 깊이로 형성되는 것이 바람직하다.The crossbar may further include side break grooves formed on at least one side of both side ends coupled with the outer ring together with the center break groove. In this case, the side break groove is preferably formed to a depth such that the cross-sectional area of the crossbar portion where the side break groove is formed is larger than the cross-sectional area of the crossbar portion where the via hole is formed.
또한, 본 발명에서 상기 상부 도전박막과 하부 도전박막은 상기 크로스바의 l상면과 하면에 형성되는 표면에 절연층을 더 포함하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 절연층은 폴리이미드층으로 형성될 수 있다.Further, in the present invention, the upper conductive thin film and the lower conductive thin film may further include an insulating layer on the surfaces formed on the upper and lower surfaces of the crossbar. In this case, the insulating layer may be formed of a polyimide layer.
또한, 본 발명에서 상기 비아홀의 내면에 형성되는 도전층은 구리금속 또는 구리합금으로 형성될 수 있으며, 상기 도전층은 적어도 5㎛의 두께로 형성된다.In addition, in the present invention, the conductive layer formed on the inner surface of the via hole may be formed of copper metal or copper alloy, and the conductive layer is formed to a thickness of at least 5 μm.
이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 실시예에 대하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원통형 리튬 이차전지의 단면도를 나타낸다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원통형 리튬 이차전지의 캡조립체의 분해 사시도를 나타낸다. 도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 전류차단수단의 평면도를 나타낸다. 도 3b는 도 3a의 A-A 단면도를 나타낸다. 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전류차단수단의 평면도를 나타낸다. 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전류차단수단의 평면도를 나타낸다. 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전류차단수단의 단면도를 나타낸다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전류차단수단이 파단되어 전류를 차단하는 작용을 나타내는 원통형 리튬 이차전지의 단면도를 나타낸다.1 is a cross-sectional view of a cylindrical lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention. 2 is an exploded perspective view of a cap assembly of a cylindrical lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention. Figure 3a shows a plan view of the current blocking means according to an embodiment of the present invention. 3B is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 3A. 4 is a plan view of a current blocking means according to another embodiment of the present invention. 5 is a plan view of a current blocking means according to another embodiment of the present invention. 6 is a sectional view showing a current blocking means according to another embodiment of the present invention. 7 is a cross-sectional view of a cylindrical lithium secondary battery showing an action of breaking current by breaking current blocking means according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 리튬 이차전지(100)는, 도 1을 참조하며 보면, 전극조립체(200)와, 상기 전극조립체(200)와 전해액을 수용하는 원통형 캔(300)과, 상기 원통형 캔(300) 상부에 조립되어 상기 원통형 캔(300)을 밀봉하며 상기 전극조립체(200)에서 발생되는 전류를 외부 장치로 흐르게 하는 캡조립체(400)를 포함하여 형성된다. Cylindrical lithium
상기 전극조립체(200)는 양극집전체의 표면에 양극활물질층이 코팅된 양극판(210)과 음극집전체의 표면에 음극활물질층이 코팅된 음극판(220)과 상기 양극판(210) 및 음극판(220) 사이에 위치하여 상기 양극판(210)과 음극판(220)을 전기적으로 절연시키는 세퍼레이터(230)가 젤리-롤 형상으로 권취되어 형성된다. 상기 양극판(210)은, 도면에는 상세히 도시되지 않았지만, 도전성이 우수한 금속 박판, 예를 들면, 알루미늄(Al) 호일(foil)로 이루어진 양극집전체와, 그 양면에 코팅된 양극활물질층을 포함하고 있다. 상기 양극판(210)의 양 말단에는 양극활물질층이 형성되지 않은 양극집전체 영역, 즉, 양극무지부가 형성된다. 상기 양극무지부의 일단에는 일반적으로 알루미늄(Al) 재질로 형성되며, 전극조립체(200)의 상부로 일정 길이 돌출되는 양극 탭(215)이 접합되어 있다. 또한, 상기 음극판(220)은 전도성 금속 박판, 예를 들면, 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 호일로 이루어진 음극집전체와, 그 양면에 코팅된 음극활물질층을 포함하고 있다. 상기 음극판(220)의 양 말단은 음극활물질층이 형성되지 않은 음극집전체 영역, 즉 음극무지부가 형성된다. 상기 음극무지부의 일단에는 일반적으로 니켈(Ni) 재질로 형성되며, 전극조립체(200)의 하부로 일정 길이 돌출된 음극 탭(225)이 접합되어 있다. 더불어 상기 전극조립체(200)의 상부 및 하부에는 각각 캡조립체(400) 또는 원통형 캔(300)과의 접촉을 방지하기 위한 절연 플레이트(241, 245)가 더 포함되어 형성될 수 있다.The
상기 원통형 캔(300)은 상기 원통형 전극조립체(200)가 수용될 수 있는 소정 공간이 형성되도록 일정 직경을 갖는 원통형 측면판(310)과 상기 원통형 측면판(310)의 하부를 밀폐하는 하면판(320)을 포함하여 형성되며, 상기 원통형 측면판(310)의 상부는 상기 전극조립체(200)를 삽입하기 위하여 개구(開口)되어 있다. 상기 원통형 캔(300)의 하면판(320) 중앙에 상기 전극조립체(200)의 음극 탭(225)이 접합됨으로써, 상기 원통형 캔(300) 자체는 음극 역할을 수행하게 된다. 또한, 상기 원통형 캔(300)은 일반적으로 알루미늄(Al), 철(Fe) 또는 이들의 합금으로 형성된다. 더불어 상기 원통형 캔(300)은 상부의 개구에 결합되는 상기 캡조립체(400)의 상부를 압박하도록 상단에서 내부로 휘어진 크리핑(clipping)부(330)가 형성된다. 또한, 상기 원통형 캔(300)은 상기 크리핑부(330)로부터 하방으로 상기 캡조립체의 두께에 대응되는 거리만큼 이격된 위치에 상기 캡조립체(400)의 하부를 압박하도록 안쪽으로 움푹 파인 비딩(beading)부(340)가 더 형성되어 있다.The cylindrical can 300 has a
상기 캡조립체(400)는, 도 2를 참조하여 보면, 안전밴트(410)와 전류차단수 단(420)과 이차보호소자(480)와 캡업(490)을 포함하여 형성된다.2, the
상기 안전밴트(410)는 도전성 금속재질에 의하여 원판형상으로, 중앙에 하방으로 돌출된 돌출부(412)를 포함하여 형성되며, 상기 캡조립체(400)의 하부에 위치하게 된다. 상기 안전밴트(410)는 바람직하게는 알루미늄 금속 또는 니켈 금속으로 형성된다. 상기 안전밴트(410)의 하부에는 상기 양극탭(215)이 전기적으로 결합되며, 바람직하게는 상기 돌출부(412)에 용접되어 결합된다. 상기 안전밴트(410)의 돌출부는 정상적인 상태에서는 하부 방향으로 돌출되어 형성되며, 이차전지의 과·충방전 또는 이상 발열에 의하여 이차전지 내부의 압력이 증가되는 경우에는 상기 돌출부가 상부 방향으로 반전되도록 형성된다.The
상기 이차보호소자(480)는 상기 안전밴트(410)의 외경에 상응하는 외경과 소정 폭을 갖는 링 형상으로 형성되어, 상기 전류차단수단(420)의 상부에 안착되어 결합되며, 리튬 이차전지의 온도가 증가되면 전류의 흐름을 차단하게 된다. 상기 이차보호소자(480)는 바람직하게는 PTC(Positive Temperature Coefficient)소자를 사용한다. 상기 PTC 소자는 수지와 탄소분말로 형성되는 소자층과 상기 소자층의 상면과 하면에 결합되는 도전판으로 형성되며 상기 PTC 소자의 온도가 증가되면 상기 수지층의 수지가 팽창되면서 탄소분말의 연결을 끊어 전류를 차단하게 된다. 상기 PTC 소자로는 세라믹 소자가 사용될 수 있음은 물론이다.The
상기 이차보호소자(480)는 필요에 따라서는 캡조립체(400)를 구성할 때 생략될 수 있음은 물론이다.Of course, the
상기 캡업(490)은 상기 캡조립체(400)의 상부 안착되어 결합되며, 리튬이차 전지에서 발생되는 전류를 외부로 통전하게 된다.The cap up 490 is coupled to the upper seat of the
상기 전류차단수단(420)은, 도3a 및 도 3b를 참조하면, 절연인쇄기판(422)과 상부 도전박막(440)과 하부 도전박막(450) 및 도전층(460)을 포함하여 형성되며, 상기 안전밴트(410)의 상부에 장착되어 상기 안전밴트(410)의 돌출부(412)가 반전되는 경우에 상기 절연인쇄기판이 파단되어 안전밴트(410)로부터 흐르는 전류를 차단하게 된다.3A and 3B, the current blocking means 420 is formed to include an insulating printed
상기 절연인쇄기판(422)은 일반적으로 인쇄 회로 기판(PCB, Printed Circuit board)에 사용되는 절연 재질로 형성되며, 외곽링(424)과 크로스바(426)를 포함하여 형성된다. 상기 외곽링(424)은 상기 안전밴트(410)에 상응하는 크기로 형성되며, 소정 폭을 갖는 링 형상으로 형성된다. 상기 외곽링(424)은 바람직하게는 상기 외곽링(424)의 상부에 안착되며 링 형상으로 형성되는 상기 이차보호소자(480)의 폭에 대응되는 폭을 갖도록 형성된다.The insulating printed
상기 크로스바(426)는 바 형상으로 상기 외곽링(424)과 일체로 형성되며, 상기 외곽링(424)의 중앙을 가로지르도록 형성된다. 즉, 상기 크로스바(426)는 상기 외곽링(424)의 중심을 가로지르며, 양측단이 상기 외곽링(424)의 내측에 일체로 연결되어 형성된다. 상기 크로스바(426)는 상기 안전밴트(410)의 돌출부(412)에 대응되는 위치인 중앙에 형성되는 비아홀(430)을 구비하여 형성된다.The
상기 비아홀(430)은 상기 크로스바(426)의 중앙부분에서 상기 안전밴트(410)의 돌출부(412)에 대응되는 위치에 형성되어, 상기 크로스바(426)가 중앙부분에서 파단될 수 있도록 형성된다. 즉, 상기 안전밴트(410)의 돌출부가 리튬 이차전지의 내부 압력에 의하여 상향으로 변형되면서 상기 크로스바(426)의 중심에 압력을 가하게 되면 상기 크로스바(426)의 중앙부분에서 파단되어 상기 크로스바(426)의 좌우측이 서로 분리되도록 형성된다. The via
상기 비아홀(430)은 대략 사각형상으로 대각선의 하나가 상기 크로스바(426)의 길이방향에 수직하게 되도록 형성되며, 바람직하게는 정사각형 또는 마름모꼴로 형성된다. 상기 비아홀(430)은 사각형상의 대각선 중 상기 크로스바(426)의 길이방향에 수직하게 형성되는 대각선을 구성하는 꼭지점인 파단꼭지점(432)은 사각형의 형상에 따라 소정각도를 갖는 노치 형상으로 형성되며, 바람직하게는 정각으로 형성되는 된다. 여기서 정각은 파단꼭지점(432)을 형성하는 두 직선이 직선상태로 만나서 호가 형성되지 않은 각을 의미한다. 상기 비아홀(430)의 파단꼭지점(432)을 정각으로 형성할 수 없는 경우에는 바람직하게는 곡률반경이 0.3mm보다 작게 형성되도록 한다. 상기 파단꼭지점(432)의 곡률반경이 0.3mm보다 크게 되면 상기 크로스바(426)의 파단 위치가 변하게 되어 파단압력이 변하게 되는 문제가 발생된다. 상기 비아홀(430)의 파단꼭지점(432)이 거의 정각으로 형성되면 상기 비아홀에서 파단되는 위치가 일정하게 되며, 상기 파단꼭지점(432)으로부터 상기 크로스바(426)의 양측단까지의 거리가 일정하게 된다. 따라서, 상기 크로스바(426)는 상기 비아홀(430)의 균일한 위치 즉, 상기 크로스바(426)에 가까운 위치에 형성된 비아홀(430)의 파단꼭지점(432)에서 파단되며, 상기 크로스바(426)의 판단압력이 균일하게 된다.The via
상기 비아홀(430)은 사각형상으로 형성될 때 상기 크로스바(426)의 길이방향 에 수직인 대각선의 길이, 즉 양측의 상기 파단꼭지점(432)을 연결한 대각선이 상기 크로스바(426) 폭의 적어도 25%에 해당하는 직경을 갖도록 형성된다. 상기 비아홀(426)의 해당 대각선의 길이가 상기 크로스바(426) 폭의 25%보다 작게 되면 다른 부분에 비하여 비아홀(430)의 파단 강도 감소가 미약하여 상기 크로스바(426)의 중앙부분이 일정하게 파단되지 않게 된다.When the via
또한, 상기 비아홀(430)의 내면에는 도전성 금속으로 도전층(460)이 형성되며, 바람직하게는 구리 금속 또는 구리 합금으로 형성된다. 상기 비아홀(430)의 도전층(460)은, 바람직하게는 두께의 조절이 용이하고 공정이 간단한 도금공정에 의하여 형성된다. 상기 도전층(460)은 적어도 5㎛의 두께로 형성된다. 상기 도전층(460)의 두께가 5㎛보다 작게 되면 도전층(460)의 형성이 불완전하게 되어 전류의 흐름이 원활하지 않게 되며, 전기 저항이 증가되는 문제가 발생된다.In addition, a
한편, 상기 크로스바(426)는 파단압력이 상기 안전밴트(410)의 변형압력보다 작은 압력에서 파단될 수 있도록 형성되어야 함은 물론이다. 따라서, 상기 크로스바(426)의 폭과 비아홀(430)의 크기를 결정함에 있어서 상기 안전밴트(410)의 변형압력과 상기 크로스바(426)의 파단압력을 고려하여야 한다. On the other hand, the
상기 상부 도전박막(440)은 소정 두께의 도전성 금속으로 형성되며, 바람직하게는 구리 금속 또는 구리 합금으로 형성된다. 다만, 여기서 상기 상부 도전박막(440)의 재질을 한정하는 것은 아니다. 상기 상부 도전박막(440)은 상기 크로스바(426)의 상면 일측단으로부터 상기 비아홀(430)을 포함하는 영역과 상기 크로스바(426) 상면의 일측단으로부터 상기 외곽링(424) 상면의 소정영역에 형성된다. 상기 상부 도전박막(440)은 상기 비아홀(430)의 내측에 형성되는 상기 도전층(460)의 상부와 전기적으로 결합된다. 따라서, 상기 도전층(460)을 흐르는 전류는 상기 상부 도전박막(440)을 통하여 흐르게 된다.The upper conductive
상기 상부 도전박막(440)은 바람직하게는 상기 외곽링(424)의 상면에 전체적으로 형성될 수 있으며, 상기 전류차단수단(420)과 상면에 안착되는 이차보호소자(480) 또는 캡업(490)과의 전기적 접촉이 원활하게 할 수 있게 된다. 즉, 상기 상부 도전박막(440)은 상기 크로스바(426) 상면에서 비아홀(430)을 포함하는 영역 및 이와 연결되는 상기 외곽링(424) 상면의 일부 영역에만 형성될 수 있으나 이러한 경우에는 상기 외곽링(424) 상면의 일부에 형성된 도전박막만이 상기 이차보호소자(480) 또는 캡업(490)과 전기적 접촉을 하게 되므로 전류의 흐름이 원활하지 못하게 되거나 전기 저항이 증가되는 문제가 발생될 수 있다. 따라서, 상기 전류차단수단(420)과 이차보호소자(480) 또는 캡업(490)의 전기적 접촉을 증가시키기 위해서 상기 상부 도전박막(440)을 보다 넓은 면적으로 형성하는 것이 바람직하게 된다.The upper conductive
상기 하부 도전박막(450)은 상기 상부 도전박막(440)과 마찬가지로 소정 두께의 도전성 금속으로 형성되며, 상기 크로스바(426)의 하면 타측단으로부터 상기 비아홀(430)을 포함하는 영역과 상기 크로스바(426)의 하면 타측단으로부터 상기 외곽링(424) 하면의 소정영역에 형성된다. 또한, 상기 하부 도전박막(450)은 상기 비아홀(430)의 내면에 형성되는 상기 도전층(460)의 하부와 전기적으로 결합된다. 따라서, 상기 하부 도전박막(450)을 흐르는 전류는 상기 도전층(460)을 통과하여 상기 상부 도전박막(440)으로 흐르게 된다.The lower conductive
상기 하부 도전박막(450)은 바람직하게는 상기 외곽링(424)의 하면에 전체적으로 형성될 수 있으며, 상기 전류차단수단(420)의 하면에 결합되는 상기 안전밴트(410)와의 전기적 접촉이 원활하게 할 수 있게 된다. 즉, 상기 하부 도전박막(450)은 상기 크로스바(426)의 비아홀(430)을 포함하는 영역 및 이와 연결되는 상기 외곽링(424) 하부의 일부 영역에만 형성될 수 있으나 이러한 경우에는 상기 외곽링(424) 하부의 일부에 형성된 도전박막만이 상기 안전밴트(410)와 전기적 접촉을 하게 되므로 전류의 흐름이 원활하지 못하게 되거나 전기 저항이 증가되는 문제가 발생될 수 있다. 따라서, 상기 전류차단수단(420)과 안전밴트(410)의 전기적 접촉을 증가시키기 위해서 상기 하부 도전박막(450)을 보다 넓은 면적으로 형성하는 것이 바람직하게 된다.The lower conductive
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 전류차단수단의 평면도를 나타낸다.4 is a plan view of a current blocking means according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전류차단수단(420a)은, 도 4를 참조하면, 상기 크로스바(426a)의 양측단의 적어도 일측면에 측단파단홈(436)이 더 포함되어 형성된다. 상기 측단파단홈(436)은 바람직하게는 상기 크로스바(426a)의 양측단의 양측면에 형성된다. 상기 측단파단홈(436)은 상기 크로스바(426a)의 측면에서 내부로 절개되어 형성되며 상기 크로스바(426a)의 상면에서 하면으로 관통되는 형상으로 형성된다. 상기 측단파단홈(436)은 호 또는 각 형상으로 형성될 수 있으며, 여기서 그 형상을 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 측단파단홈(436)의 깊이(양측면에 형성되는 경우는 두 개의 측단파단홈의 깊이를 더한 값)는 상기 비아홀(430)의 파단 꼭지점(432)을 연결하는 대각선의 길이보다 작게 되도록 형성된다. 즉, 상기 크로스바(426a)는 상기 측단파단홈(436)이 형성되는 부분의 단면적이 상기 비아홀(430)이 형성되는 부분의 단면적보다 크게 되도록 형성된다. 상기 크로스바(426a)는 상기 비아홀(430)이 형성된 부위의 하면에 상기 안전밴트(410)의 변형압력이 가해지면 상기 크로스바(426a)는 중앙부분이 상승되면서 파단된다. 이때, 상기 외곽링(424a)과 일체로 결합되어 있는 상기 크로스바(426a)의 양측단에 취약부가 형성됨으로써 상기 크로스바(426a)가 보다 용이하게 상승되어 파단될 수 있다.Referring to FIG. 4, the current blocking means 420a according to another embodiment of the present invention is formed by further including
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 전류차단수단의 평면도를 나타낸다.5 is a plan view of a current blocking means according to still another embodiment of the present invention.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전류차단수단(420b)은, 도 5를 참조하면, 상기 크로스바(426b)는 상기 비아홀(430)이 형성된 위치에 대응되는 측면의 적어도 일측면에 중앙파단홈(434)이 형성될 수 있다. 즉, 상기 크로스바(426)의 중앙에 형성되는 상기 비아홀(430)외에도 상기 크로스바(426b)의 적어도 일측면에 상기 중앙파단홈(434)을 형성할 수 있다. 상기 크로스바(426b)는 양측면과 내부에서 크랙이 진행되는 것이 파단에 효과적이므로, 상기 크로스바(426b)에는 중앙의 상기 비아홀(430)과 양측면의 중앙파단홈(434)이 함께 형성되는 것이 바람직하게된다. 상기 중앙파단홈(434)은 바람직하게는 상기 크로스바(426b)의 양측단의 양측면에 형성된다. 상기 중앙파단홈(434)은 상기 측단파단홈(436)과 마찬가지로 호 또는 각 형상의 노치로 형성될 수 있으며 바람직하게는 상기 비아홀(430)의 형상과 동일한 각 형상으로 형성된다. 상기 중앙파단홈(434)은 바람직하게는 상기 비아홀(430)과 마찬가지로 소정 각도의 정각을 갖는 노치 형상으로 형성된다. 상기 중앙파단홈(434)이 정각으로 형성할 수 없는 경우에는 바람직하게는 노치의 곡률반경이 0.3mm보다 작게 형성되도록 한다. 상기 중앙파단홈(434)의 곡률반경이 0.3mm보다 크게 되면, 상기 비아홀(430)에서와 마찬가지로, 상기 크로스바(426b)의 파단 위치가 변하게 되어 파단압력이 변하게 되는 문제가 발생된다. 상기 중앙파단홈(434)은 상기 크로스바(426)의 측면과 상기 비아홀(430)의 파단꼭지점과의 거리의 50%이내의 깊이를 갖도록 형성된다. 상기 중앙파단홈(434)의 깊이가 너무 깊으면 상기 크로스바(426b)의 강도가 약해져 공정 상 취급이 어려우며, 정상적인 상태에서 외부 충격에 의하여도 파단되는 문제가 발생된다. In the current blocking means 420b according to another embodiment of the present invention, referring to FIG. 5, the crossbar 426b includes a central fracture groove (at least one side of a side surface corresponding to a position where the via
또한, 상기 전류차단수단(420b)은, 도 5를 참조하면, 상기 크로스바(426b) 양측단의 적어도 일측면에 측단파단홈(436)이 더 포함되어 형성될 수 있다. 상기 측단파단홈(436)은 바람직하게는 상기 크로스바(426b)의 양측단의 양측면에 형성된다. 상기 크로스바(426b)는 상기 비아홀(430)이 형성된 부위의 하면에 상기 안전밴트(410)의 변형압력이 가해지면 상기 크로스바(426b)는 중앙부분이 상승되면서 파단된다. 이때, 상기 외곽링(424b)과 일체로 결합되어 있는 상기 크로스바(426b)의 양측단에 취약부가 형성됨으로써 상기 크로스바(426b)가 보다 용이하게 상승되어 파단될 수 있다. 다만, 상기 크로스바(426b)가 비아홀(430) 부분이 아닌 상기 측단파단홈(436)에서 파단되는 경우에는 전류 흐름을 차단하는 것이 어려우므로 상기 측단파단홈(436)은 상기 비아홀(430)부분보다 파단 강도가 높게 형성되어야 한다. 따라서, 상기 크로스바(426b)는 상기 측단파단홈(436)이 형성되는 부분의 단면적이 상기 비아홀(430)이 형성되는 부분의 단면적보다 크게 되도록 형성된다. 예를 들면, 상기 측단파단홈(436)의 깊이는 상기 비아홀(430)의 파단꼭지점을 연결하는 대각선의 길이와 상기 중앙파단홈(434)의 깊이의 합보다 작은 깊이를 갖도록 형성되어야 한다. 또한, 상기 측단파단홈(436)은, 상기 측단파단홈(436)이 양측면에 형성되는 경우에, 상기 측단파단홈(436)의 깊이의 합이 상기 비아홀(430)의 파단꼭지점을 연결하는 대각선의 길이와 상기 중앙파단홈(434)의 깊이의 합보다 작은 깊이를 갖도록 형성되어야 한다.In addition, referring to FIG. 5, the current blocking means 420b may further include a
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전류차단수단의 단면도를 나타낸다.6 is a sectional view showing a current blocking means according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 실시예에 의한 전류차단수단(420c)은, 도 6를 참조하면, 상기 상부 도전박막(440)과 하부 도전박막(450)중에서 상기 크로스바(426)의 상면과 하면에 형성된 부분에는 별도의 절연층(455)을 포함하여 형성된다. 상기 절연층(455)은 바람직하게는 회로기판의 절연층 형성에 사용되는 폴리이미드층으로 형성된다. 따라서, 상기 절연층(455)은 상기 크로스바(426)가 파단되어 상기 상부 도전박막(440)이 이차보호소자(480) 또는 캡업(490)과 접촉하는 경우에 전류가 통하는 것을 방지할 수 있게 된다. Referring to FIG. 6, the current blocking means 420c according to another embodiment of the present invention may be formed on the upper and lower surfaces of the
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전류차단수단의 작용을 나타내는 원통형 리 튬 이차전지의 부분 단면도이다.7 is a partial cross-sectional view of a cylindrical lithium secondary battery showing the action of the current blocking means according to an embodiment of the present invention.
원통형 리튬 이차전지(100)는, 도 7을 참조하면, 원통형 캔(300)의 내부에 전극조립체(200)가 수용되며, 상단의 개구에는 캡조립체(400)가 결합되어 상기 원통형 캔(300)을 밀봉하게 된다. 상기 캡조립체(400)는 상기 안전밴트(410)와 전류차단수단(420)과 이차보호소자(480) 및 캡업(490)이 적층되어 형성되며, 외측면에 결합되는 가스켓과 함께 상기 원통형 캔(300)의 상부에서 상하로 압착되면서 고정된다.In the cylindrical lithium
상기 원통형 리튬 이차전지(100)가 정상적인 상태에서는 상기 안전밴트(410)의 하면에 결합된 상기 전극탭(215)을 통하여 전극조립체(200)에서 발생되는 전류가 상기 안전밴트(410)로 전류가 흐르게 된다. 상기 전류차단수단(420)은 상기 안전밴트(410)의 상면에 전기적으로 접촉되면서 안착되므로 상기 안전밴트(410)로 흐르는 전류는 상기 전류차단수단(420)의 하부 도전박막(450)과 비아홀(430) 및 상부 도전박막(440)을 통하여 흐르게 된다. 또한 상기 이차보호소자(480)는 상기 전류차단수단(420)의 상부에 안착되므로 상기 상부 도전박막(440)과 전기적으로 연결되어 전류가 흐르게 한다. 또한, 상기 캡업(490)은 상기 이차보호소자(480)의 상부에 전기적으로 결합되어 이차보호소자(480)로부터 흐르는 전류를 이차전지의 외부로 흐르게 한다.When the cylindrical lithium
그러나, 원통형 리튬 이차전지(100)가 과·충방전과 같이 이상작동을 하는 경우에는 원통형 리튬 이차전지(100)의 내부에 가스가 발생하게 되며 압력이 증가하게 된다. 원통형 리튬 이차전지(100)의 내부에 발생된 압력에 의하여 상기 안전 밴트(410)의 돌출부(412)가 상부로 변형되면서 상기 전류차단수단(420)의 크로스바(426)에 압력을 가하게 된다. 상기 크로스바(426)는 압력을 받으면 중앙에 형성된 상기 비아홀(430) 부분에서 파단이 발생되며, 비아홀(430)을 중심으로 좌우로 완전히 분리되며 상기 비아홀(430)에는 전류가 흐르지 않게 된다. 이때, 상기 비아홀(430)은 사각형상으로 파단꼭지점이 일정한 위치에 균일한 형상으로 형성되므로, 상기 크로스바(426)의 파단되는 위치가 균일하며, 파단압력도 균일하게 된다. 상기 전류차단수단(420)은 상기 비아홀(430) 부분에서 상기 크로스바(426)가 파단되므로 상기 캡조립체(400)에는 전체적으로 전류가 흐르지 않게 되며, 원통형 리튬 이차전지(100)는 더 이상의 반응을 진행하지 않게 되므로 리튬 이차전지의 안전성을 확보할 수 있게 된다.However, when the cylindrical lithium
또한, 상기 전류차단수단(420)이, 도 4에서 보는 바와 같이, 상기 크로스바(426)의 양측단의 양측면에 측단파단홈(436)이 형성된 경우에는 상기 크로스바(426)가 압력을 받을 때 보다 용이하게 상승될 수 있게 되어 파단이 보다 효과적으로 진행될 수 있도록 한다.In addition, the current blocking means 420, as shown in Figure 4, when the
또한, 상기 전류차단수단(420)이, 도 5에서 보는 바와 같이, 상기 비아홀(430)이 형성된 위치의 양측면에 중앙파단홈(434)이 형성되는 경우에는 상기 크로스바(426)가 중앙 및 양측면에서 파단이 진행되므로 보다 신속하게 파단될 있게 된다.In addition, the current blocking means 420, as shown in Figure 5, when the center fracture grooves 434 are formed on both sides of the position where the via
상기 실시예에서는 원통형 리튬 이차전지에 대하여 설명하였으나, 원통형이 아닌 리튬 이차전지에도 사용될 수 있음은 물론이다. 또한 리튬 이차전지가 아닌 다른 종류의 이차전지에도 사용될 수 있음은 물론이다.Although the embodiment has been described with respect to the cylindrical lithium secondary battery, it can be used for a non-cylindrical lithium secondary battery, of course. In addition, it can be used in other types of secondary batteries other than the lithium secondary battery.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.As described above, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and any person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Various modifications are possible, of course, and such changes are within the scope of the claims.
본 발명에 따른 리튬 이차전지에 의하면 리튬 이차전지의 캡조립체에 사용되는 전류차단수단에서 전류의 통전부분과 전류의 차단 부분을 별도로 구성하고 전류의 차단부분에는 중앙홀을 포함하는 취약부를 형성하여 리튬 이차전지의 이상 발생시 전류의 차단부분이 파단되어 전류의 흐름을 차단하여 부품의 전류차단 산포를 줄이고 리튬 이차전지의 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the lithium secondary battery according to the present invention, the current blocking means used in the cap assembly of the lithium secondary battery separately configures the energized portion of the current and the blocking portion of the current and forms a weak part including a central hole in the blocking portion of the current. When an abnormality occurs in the secondary battery, the blocking portion of the current is broken to cut off the flow of current, thereby reducing the current blocking distribution of the component and improving the stability of the lithium secondary battery.
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Patent Citations (4)
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JPH06215747A (en) * | 1992-09-29 | 1994-08-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Explosion-proof sealing plate for sealed battery |
JPH06215746A (en) * | 1993-01-18 | 1994-08-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Explosion-proof safety device and battery having it |
KR19990074762A (en) * | 1998-03-13 | 1999-10-05 | 장용균 | Nonaqueous Electrolyte Battery |
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