KR100696789B1 - 각형 이차 전지 - Google Patents

각형 이차 전지 Download PDF

Info

Publication number
KR100696789B1
KR100696789B1 KR1020050128990A KR20050128990A KR100696789B1 KR 100696789 B1 KR100696789 B1 KR 100696789B1 KR 1020050128990 A KR1020050128990 A KR 1020050128990A KR 20050128990 A KR20050128990 A KR 20050128990A KR 100696789 B1 KR100696789 B1 KR 100696789B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
secondary battery
cap plate
cap
assembly
welding
Prior art date
Application number
KR1020050128990A
Other languages
English (en)
Inventor
김유경
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 KR1020050128990A priority Critical patent/KR100696789B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100696789B1 publication Critical patent/KR100696789B1/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
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
    • H01M50/3425—Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
    • 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 of a single cell or a single battery
    • H01M50/102—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • 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 of a single cell or a single battery
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/148—Lids or covers characterised by their shape
    • H01M50/15—Lids or covers characterised by their shape for prismatic or rectangular cells
    • 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 of a single cell or a single battery
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/166—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids
    • H01M50/169—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids by welding, brazing or soldering
    • 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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • 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

Abstract

본 발명은 캡 플레이트와 캔을 마감할때 용접부에 단차를 주어 스웰링이 발생될 경우 안전벤트 없이 개봉될 수 있도록 한 각형 이차 전지에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 각형 이차 전지는 두 전극, 세퍼레이터를 구비하여 이루어지는 전극 조립체; 서로 마주보는 한쌍의 장변면 및 상기 장변면을 연결하는 단변면으로 이루어지며, 상기 전극 조립체를 수용하는 금속 캔; 및 상기 전극 조립체의 인입구가 되는 상기 금속 캔의 개구부를 마감하는 캡 조립체를 구비하여 이루어지며, 상기 캡 조립체를 구성하는 캡 플레이트와 상기 캔의 경계부에 연속적으로 레이저 조사가 이루어져 형성된 용접부 중, 상기 캡 플레이트와 상기 캔의 장변면이 용접된 용접부 일부분에 단차부가 형성됨을 특징으로 한다.

Description

각형 이차 전지 {Prismatic type secondary battery}
도 1은 종래의 각형 이차 전지의 베어 셀 구성을 나타내는 상부 단면도이다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따라 캡 플레이트에 안전벤트가 구비되지 않은 각형 이차 전지를 나타내는 분리 사시도이다.
도 3은 도 2의 각형 이차 전지가 용접을 통해 밀봉된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 3의 라인 A-A를 따라 절단한 부분 단면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
212: 전극 조립체 213: 양극판
214: 세퍼레이터 215: 음극판
216: 양극탭 217: 음극탭
218: 절연 테이프 310: 캡 플레이트
311: 중공 312: 전해액 주입구
320: 가스켓 330: 전극단자
340: 절연 플레이트 350: 단자 플레이트
360: 마개 390: 절연 케이스
391: 음극탭용 홀 392: 전해액 통과공
400: 용접부 400a: 단차부
500: 레이저 500a: 레이저 팁
본 발명은 이차 전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 캡 플레이트와 캔을 마감할때 용접부에 단차를 주어 스웰링이 발생될 경우 안전벤트 없이 개봉될 수 있도록 한 각형 이차 전지에 관한 것이다.
이차 전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화 가능성으로 인하여 근래에 많이 연구 개발되고 있다. 근래에 개발되고 사용되는 것 가운데 대표적으로는 니켈수소(Ni-MH)전지와 리튬(Li)전지 및 리튬이온(Li-ion)전지가 있다.
이들 이차 전지에서 베어셀(Bare Cell)의 대부분은 양극, 음극 및 세퍼레이터로 이루어진 전극 조립체를 통상 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어진 캔에 수납하고, 캔을 캡 조립체로 마감한 뒤, 캔 내부에 전해액을 주입하고 밀봉함으로써 형성된다. 캔은 철재로 형성될 수 있으나 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성하게 되면 알루미늄의 가벼운 속성으로 전지의 경량화가 이루어질 수 있고, 고전압하에서 장시간 사용할 때에도 부식되지 않는 등 유리한 점이 있다.
밀봉된 이차 전지 단위 셀의 전극 단자는 PTC 소자(positive temperature coefficient), 서멀 퓨즈(thermal fuse) 및 보호회로 모듈(PCM: Protective Circuit Module) 등의 안전장치의 단자와 전기적으로 연결된다. 안전장치들은 양극과 음극에 연결되어 전지의 고온 상승이나, 과도한 충방전 등으로 전지의 전압이 급상승하는 경우 전류를 차단해 전지의 파열 등 위험을 방지하게 한다.
안전장치와 단위 셀은 전기적으로 연결된 상태로 별도의 팩에 수납되거나, 용융된 수지로 사이 공간이 채워지고 피복되어 팩 전지를 이룬다.
도 1은 종래의 각형 이차 전지의 베어 셀 구성을 나타내는 상부 단면도이다.
도 1을 참조하여 종래의 베어 셀 상태의 각형 리튬 이온 전지는 대략 직육면체로 형성되는 각형 캔(11)과, 이 캔(11)의 내부에 수용되는 전극 조립체(12)와, 캔(11)의 개방된 상단과 결합하여 캔 상단을 밀봉하는 캡 조립체를 구비하여 이루어진다.
전극 조립체(12)는 얇은 판형 혹은 막형으로 형성된 양극판(13), 세퍼레이터(14), 음극판(15)의 적층체를 권취하거나 겹쳐서 형성한다.
양극판(13)에는 양극 활물질층이 형성되지 않은 양극 집전체의 영역에 양극 탭(16)이 전기적으로 연결되어 있다. 음극판(15)에도 음극 활물질층이 형성되지 않은 음극 집전체의 영역에 음극 탭(17)이 접속되어 있다.
양극판(13) 및 음극판(15)과, 탭들(16,17)은 극성을 달리하여 배치될 수도 있으며, 탭들(16,17)이 전극 조립체(12)로부터 인출되는 경계부에는 탭과 두 전극판(13,15) 사이의 단락을 방지하기 위하여 절연 테이프(18)가 각각 감겨질 수 있다.
세퍼레이터(14)는 양극판 및 음극판(13)(15)보다 폭을 넓게 하여 형성하는 것이 극판간의 단락을 방지하는데 유리하다.
캔(11)은 대략 직육면체의 형상을 가진 알루미늄 혹은 알루미늄 합금으로 형성된다. 캔(11)의 개방된 상단을 통해 전극 조립체(12)가 수용되어 캔(11)은 전극 조립체 및 전해액의 용기 역할을 하게 된다. 캔(11)은 그 자체가 단자역할을 수행할 수 있다.
캡 조립체에는 캔(11)의 개방된 상단에 대응되는 크기와 형상을 가지는 평판형의 캡 플레이트(110)가 마련되어 있다. 캡 플레이트(110)의 중앙부에는 전극 단자(130)가 통과할 수 있도록 단자용 통공이 형성된다. 캡 플레이트(110)의 중앙부를 관통하는 전극 단자(130)와 캡 플레이트(110) 사이에는 전기적 절연을 위해 튜브 형상의 가스켓(120)이 설치된다.
캡 플레이트(110) 하면에 절연 플레이트(140)가 배치되어 있다. 절연 플레이트(140)의 아랫면에는 단자 플레이트(150)가 설치되어 있다. 전극 단자(130)의 저면부는 단자 플레이트(150)와 전기적으로 연결되어 있다.
캡 플레이트(110) 하면에는 양극판(13)으로부터 인출된 양극 탭(16)이 용접되어 있으며, 전극 단자(130)의 하단부에는 음극판(15)으로부터 인출된 음극 탭(17)이 사행으로 접혀진 상태에서 용접된다.
한편, 전극 조립체(12)의 상면에는 전극 조립체(12)와 캡 조립체와의 전기적 절연을 위하고, 이와 동시에 상기 전극 조립체(12)의 상단부를 커버할 수 있도록 절연 케이스(190)가 설치된다. 절연 케이스(190)는 절연성을 가지는 고분자 수지, 가령 폴리프로필렌으로 된 것이 바람직하다. 절연 케이스(190)의 중앙부에는 음극 탭(17)이 통과할 수 있도록 음극탭용 홀(191)이 형성되고, 다른 측방에는 전해액 통과공(192)이 형성되어 있다. 전해액 통과공은 별도로 형성되지 않을 수 있다.
캡 플레이트(110)의 일측에는 전해액 주입공(112)이 형성되며, 전해액이 주입된 다음에 전해액 주입공을 밀폐시키기 위하여 마개(160)가 설치된다. 마개(160)는 알루미늄이나 알루미늄 함유 금속으로 만든 볼형 모재를 전해액 주입공(112) 위에 놓고 기계적으로 전해액 주입공(112)으로 압입하여 형성한다. 밀봉을 위해 마개(160)는 전해액 주입공(112) 주변에서 캡 플레이트(110)에 용접된다. 캡 조립체는 캡 플레이트(110) 주변부를 캔(11) 개구부 측벽에 용접하여 캔에 결합된다.
이와 같이 구성된 각형 이차 전지에는 외부의 쇼트와 같은 과부하나 전해액의 전기분해에 의한 가스발생 및 열폭주현상 등으로 내압이 상승될 경우, 전지가 팽창되는 스웰링(swelling) 현상이 발생될 수 있다. 상기와 같이 전지의 내압이 상승되어 스웰링 현상이 발생되면, 폭발의 위험이 있다. 이에 따라, 캡 조립체에 안전벤트(118)를 설치하여 안전성을 확보하고 있다.
이를 위하여, 캡 플레이트(110)의 일측에 기계적인 방법으로 홈을 형성하여 안전벤트(22)가 설치되고 있다. 이러한 안전벤트(22)는 전지 내부의 압력이 규정 이상으로 상승될 경우 파열되어서, 내압을 감소시키므로서 폭발을 방지한다. 그런데, 캡 조립체의 안전벤트(118)는 균일한 파열압력을 가지도록 제조하기 어려운 문제점이 있다. 예를 들어, 기계적인 방법에 의해 홈이 파여진 종래의 안전벤트는 그 홈의 깊이 및 형상에 차이가 있어, 내압에 따른 파단시 압력 오차가 발생되고, 작 동이 불량하게 된다. 또한, 안전벤트가 기계적인 방법에 의해 20 내지 40㎛의 얇은 두께로 이루어지면, 내부압력이 상승되어 파단되기 전에 전지의 낙하와 같은 외부의 충격으로 먼저 파손될 우려가 있다. 이에 따라, 전해액의 누출이 발생될 수 있다. 따라서, 전지의 안전성 및 신뢰성이 떨어질 수 있는 문제점이 있다. 그리고, 안전벤트를 형성하기 위해서는 기계적인 방법, 예를 들어 압착공정이 별도로 필요하기 때문에 제조공정이 복잡해지고 비용이 상승되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 캡 플레이트와 캔을 마감할때 용접부에 용접 단차를 주어 스웰링이 발생될 경우 안전벤트 없이 개봉될 수 있도록 한 각형 이차 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 각형 이차 전지는 두 전극, 세퍼레이터를 구비하여 이루어지는 전극 조립체; 서로 마주보는 한쌍의 장변면 및 상기 장변면을 연결하는 단변면을 구비하여 이루어지며, 상기 전극 조립체를 수용하는 금속 캔; 및 상기 전극 조립체의 인입구가 되는 상기 금속 캔의 개구부를 마감하는 캡 조립체를 구비하여 이루어지며, 상기 캡 조립체에 포함된 캡 플레이트와 상기 캔의 경계부에 연속적으로 레이저 조사가 이루어져 형성된 용접부 중, 상기 캡 플레이트와 상기 캔의 장변면이 용접된 용접부 일부분에 단차부가 형성됨을 특징으로 한다.
상기 단차부는 다른 용접부보다 큰 용접 심도로 용접함으로써 형성될 수 있 으며, 상기 단차부가 상기 캡 조립체의 중앙에 위치하는 전극단자를 중심으로 길이방향으로 좌측 또는 우측에 형성될 수 있다.
상기 단차부가 형성된 부분의 캡 플레이트는 다른 용접부가 형성된 부분의 캡 플레이트보다 작은 두께로 이루어질 수 있으며, 상기 단차부가 형성된 캡 플레이트는 상기 레이저 조사에 의해 재질이 연화될 수 있다.
상기 단차부가 형성된 부분의 캡 플레이트는 50 내지 150㎛의 두께로 이루어질 수 있다.
이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 캡 플레이트에 안전벤트가 구비되지 않은 각형 이차 전지를 나타내는 분리 사시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시에 따른 각형 이차 전지는 양극판(213), 세퍼레이터(214), 음극판(215)으로 구성되는 전극 조립체(212), 전극 조립체를 수용하는 캔(211)과, 캔(211)과 결합되는 캡 조립체를 포함한다.
전극 조립체(212)에는 전극판(213,215)과 연결된 양극 및 음극 탭(216, 217)이 인출되어 있다. 양극판(213) 및 음극판(215)과, 양극 탭(216) 및 음극탭(217)은 극성을 달리하여 배치될 수도 있으며, 탭들(216,217)이 전극 조립체(212)로부터 인출되는 경계부에는 탭들(216, 217)과 두 전극판(213,215) 사이의 단락을 방지하기 위하여 절연 테이프(218)가 각각 감겨질 수 있다.
캔(211)은 도시된 바와 같은 각형 이차 전지에서 대략 직육면체의 형상을 가 진 금속재질의 용기이다. 전극 조립체(212)가 투입되도록 개방된 위쪽은 캡 조립체에 의해 봉해진다. 캔(211)은 그 자체가 단자역할을 수행할 수 있다.
캡 조립체에는 캡 플레이트(310)가 구비되고, 캡 플레이트(310)의 중공(311)에는 가스켓(320)을 개재하여 전극 단자(330)가 장착된다. 캡 플레이트(310)의 일측에는 전극 조립체(212)를 캔(211)에 넣고 캡 조립체로 입구를 봉한 상태에서 캔(211)의 내부에 전해액을 주입하기 위한 전해액 주입구(312)가 형성된다. 전해액 주입 후, 전해액 주입구보다 직경이 큰 보올(ball)을 전해액 주입구(312)에 놓고 기계적으로 전해액 주입구로 압입하여 마개(360)를 형성하면 전해액 주입구가 밀봉된다.
캡 플레이트(310)에는 양극 탭(216)이 용접 등의 방법으로 전기적으로 접속되며, 가스켓(320)에 의하여 캡 플레이트(310)와 절연된 전극 단자(330)에는 음극 탭(217)이 역시 전기 용접 등의 방법으로 전기적으로 접속된다. 양극 및 음극 탭(216, 217)은 도시되지 않은 PTC(positive temperature coefficient)와 보호회로부에 각각 극성 따라 전기적으로 접속된다.
한편, 전극 조립체(212)의 상면에는 전극 조립체(212)와 캡 조립체와의 전기적 절연을 위하고, 이와 동시에 상기 전극 조립체(212)의 상단부를 커버할 수 있도록 절연 케이스(390)가 설치된다. 절연 케이스(390)는 절연성을 가지는 고분자 수지, 가령 폴리프로필렌으로 된 것이 바람직하다. 절연 케이스(390)의 중앙부에는 음극 탭(217)이 통과할 수 있도록 음극탭용 홀(391)이 형성되고, 다른 측방에는 전해액 통과공(392)이 형성되어 있다. 전해액 통과공은 별도로 형성되지 않을 수 있 다.
상기와 같은 구성을 가지고 캔(211)과 캡 조립체를 용접하여 마감한다. 캔(211)과 캡 조립체가 용접된 각형 이차 전지는 도 3에 나타낼 것이다.
도 3은 도 2의 각형 이차 전지가 용접을 통해 밀봉된 상태를 보여주는 사시도이고, 도 4는 도 3의 라인 A-A를 따라 절단한 부분 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 캔(211)은 레이저(500)를 통해서 캡 조립체의 캡 플레이트(310)와 용접된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 각형 이차 전지는 캡 플레이트(310)의 가장자리와 캔(211) 개구부 상단 사이에 형성된 경계부를 연속적으로 레이저 용접하여 이루어진 용접부(400)와, 캔(211)의 장변부와 대응되는 경계부 일부에 용접부(400)의 다른부분과 단차진 단차부(400a)를 포함한다.
단차부(400a)는 레이저 팁(500a)과 용접될 부분 사이의 일직선 거리를 조절하여 용접범위 및 용접심도에 차이를 두어 용접함으로써 형성될 수 있다. 여기서, 용접될 부분은, 캔(211)과 캡 플레이트(310)의 사이에 형성된 경계부이다. 자세히 설명하면, 용접부(400)는 레이저의 팁(500a)으로부터 캔(211)과 캡 플레이트(310)의 경계부까지 일정한 일직선 거리를 가지고 레이저(500)로 용접되어 형성되며, 단차부(400a)는 레이저 팁(500a)으로부터 캔(211)과 캡 플레이트(310)의 경계부까지의 일직선 거리를 용접부(400)를 형성할 때의 일직선 거리보다 멀게 조절하여 레이저(500)로 용접되어 형성된다. 즉, 용접부(400)가 형성될 캔(211)과 캡 플레이트(310)의 경계부와 레이저 팁(500a)사이의 거리가 단차부가 형성될 캔(211)과 캡 플 레이트(310)의 경계부와 레이저 팁(500a)사이의 거리보다 가깝다. 레이저 팁(500a)과 경계부 사이의 거리가 가까울수록 단위 면적당 레이저 빔의 조사영역이 크고, 레이저 팁(500a)과 경계부 사이의 거리가 멀수록 단위 면적당 레이저 빔의 조사영역이 작아진다. 이에 따라, 레이저 빔의 단위 면적당 조사 영역이 커지면 용접 범위는 커지며, 그 용접 범위에 조사되는 레이저 빔의 온도가 낮아 용접 심도가 작다. 반면, 레이저 빔의 단위 면적당 조사 영역이 작아지면 용접 범위는 작아지며, 그 용접 범위에 조사되는 레이저 빔의 온도가 큰 용접 범위의 온도보다 상대적으로 높아 용접 심도는 커진다. 따라서, 단차부(400a)가 형성될 경계부와 레이저 팁(500a) 사이의 거리가 용접부(400)가 형성될 경계부와 레이저 팁(500a)사이의 거리보다 멀기 때문에, 단차부(400a)가 형성될 경계부에서는 단위면적당 레이저 빔의 조사영역이 작아져, 용접 범위가 작아지고 그 용접 범위에 조사되는 레이저 빔의 온도가 높아 용접 심도는 커진다.
이에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이, 단차부(400a)가 형성된 부분의 캡 플레이트는 다른 용접부(400)가 형성된 부분의 캡 플레이트의 두께보다 얇아진다. 이는 단차부(400a)가 레이저 용접시 다른 용접부(400)보다 큰 용접 심도로 이루어졌기 때문이다. 여기서, 단차부(400a)가 형성된 캡 플레이트(310)는 50 내지 150㎛의 두께로 이루어진다. 이에 따라, 큰 용접 심도로 이루어진 단차부(400a)가 형성된 부분의 캡 플레이트는 다른 용접부(400)가 형성된 부분의 캡 플레이트보다 재질이 연화되어 압력에 대해 잘 파열될 수 있다. 이로 인해, 단차부(400a)는 내압이 상승될 때 파단이 될 수 있어, 전지 내부의 압력이 규정 이상으로 상승될 경우 파열되 어 내압을 감소시켜 폭발을 방지하는 역할을 하는 안전벤트를 대신할 수 있다.
그리고, 전지 외부의 쇼트와 같은 과부하나 전해액의 전기분해에 의한 가스발생 및 열폭주현상 등으로 내압이 상승될 경우, 전지가 팽창되는 스웰링(swelling) 현상이 주로 캔(211)의 장변부에서 발생된다. 이로 인해, 단차부(400a)는 캔(211)과 캡 플레이트 사이의 경계부 중, 캔(211)의 장변부와 대응되는 경계부 일부분에 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 단차부(400a)는 캡 조립체의 중앙에 위치하는 전극 단자를 중심으로 길이방향으로 좌측 또는 우측에 형성될 수 있다. 이렇게 형성된 단차부(400a)는 전지의 내압으로 인해 특히 캔(211)의 장변부에 발생하는 스웰링 현상으로 전지의 발화가 진행되기 전에 파단되어, 그 파단된 단차부(400a)를 통해 내압이 빠져나가 전지의 발화 및 폭발을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 각형 이차 전지는 캡 플레이트 가장자리와 캡 상단부의 경계부를 둘러가며 레이저로 용접할 때 용접단차를 주어 단차부를 형성함으로써, 전지의 내압으로 인해 스웰링 발생시 단차부가 파단될 수 있다. 이에 따라, 전지가 발화되기 전에 파단된 단차부로 내압이 빠져나가 전지의 폭발을 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 각형 이차 전지는 단차부가 종래의 안전벤트의 역할을 하므로 별도의 안전벤트를 필요로 하지 않는다. 이에 따라, 각형 이차 전지는 안전벤트 형성시 이용되는 압착공정을 별도로 필요로 하지 않는다. 따라서, 본 발명의 따른 각형 이차 전지는 제조공정을 단순화할 수 있고, 더불어 제조비용을 줄 일 수 있다.
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.

Claims (6)

  1. 두 전극, 세퍼레이터를 구비하여 이루어지는 전극 조립체,
    서로 마주보는 한쌍의 장변면 및 상기 장변면을 연결하는 단변면을 구비하여 이루어지며, 상기 전극 조립체를 수용하는 금속 캔,
    상기 전극 조립체의 인입구가 되는 상기 금속 캔의 개구부를 마감하는 캡 조립체를 구비하여 이루어지는 각형 이차 전지에 있어서,
    상기 캡 조립체에 포함되는 캡 플레이트와 상기 캔의 경계부에 연속적으로 레이저 조사가 이루어져 형성된 용접부 중, 상기 캡 플레이트와 상기 캔의 장변면이 용접된 용접부 일부분에 단차부가 형성됨을 특징으로 하는 각형 이차 전지.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 단차부는 다른 용접부보다 큰 용접 심도로 용접함으로써 형성됨을 특징으로 하는 각형 이차 전지.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 단차부가 상기 캡 조립체의 중앙에 위치하는 전극단자를 중심으로 길이방향으로 좌측 또는 우측에 형성됨을 특징으로 하는 각형 이차 전지.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 단차부가 형성된 부분의 캡 플레이트는 다른 용접부가 형성된 부분의 캡 플레이트보다 작은 두께로 이루어짐을 특징으로 하는 각형 이차 전지.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 단차부가 형성된 캡 플레이트는 상기 레이저 조사에 의해 재질이 연화됨을 특징으로 하는 각형 이차 전지.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 단차부가 형성된 부분의 캡 플레이트는 50 내지 150㎛의 두께로 이루어짐을 특징으로 하는 각형 이차 전지.
KR1020050128990A 2005-12-23 2005-12-23 각형 이차 전지 KR100696789B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050128990A KR100696789B1 (ko) 2005-12-23 2005-12-23 각형 이차 전지

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050128990A KR100696789B1 (ko) 2005-12-23 2005-12-23 각형 이차 전지

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100696789B1 true KR100696789B1 (ko) 2007-03-19

Family

ID=41623711

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050128990A KR100696789B1 (ko) 2005-12-23 2005-12-23 각형 이차 전지

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100696789B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060013936A (ko) * 2004-08-09 2006-02-14 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060013936A (ko) * 2004-08-09 2006-02-14 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4402637B2 (ja) 二次電池
KR100477750B1 (ko) 리튬 이온 전지의 전극조립체 및 이를 이용한 리튬이온 전지
KR100515354B1 (ko) 이차 전지
KR100551887B1 (ko) 이차전지
KR101094039B1 (ko) 전류차단소자 및 이를 구비한 이차 전지
KR100591422B1 (ko) 캔형 이차전지
KR100571272B1 (ko) 캔형 이차 전지 및 그 형성 방법
JP2004006213A (ja) 電池パック
US7851078B2 (en) Secondary battery with a shock absorbing portion
JP2009522714A (ja) 二次電池
KR100788591B1 (ko) 각형 이차 전지 및 이의 제조 방법
KR20140087773A (ko) 안정성이 향상된 파우치형 이차전지
KR100580766B1 (ko) 캔형 리튬이온 이차전지
KR20050123365A (ko) 이차전지
KR100973312B1 (ko) 이차 전지용 센터 핀 및 이를 구비한 이차 전지
KR100731426B1 (ko) 캔형 이차 전지
KR100696789B1 (ko) 각형 이차 전지
KR100696787B1 (ko) 캡 조립체 및 이를 구비하는 리튬이온 이차전지
KR20080034723A (ko) 이차 전지
KR100601512B1 (ko) 리튬 이차전지
KR100760753B1 (ko) 캔형 이차 전지
KR101243553B1 (ko) 리드 플레이트를 구비하는 리튬 이차 전지
KR100686853B1 (ko) 캔형 이차 전지
KR20040058917A (ko) 보호 수단을 가지는 리튬 이차 전지
KR100440937B1 (ko) 안전변을 가진 캡 조립체 및, 그것을 구비한 각형 2차 전지

Legal Events

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

Payment date: 20130222

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140225

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150211

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee