KR101259541B1 - 고내구성 리튬이온 전지용 집전포스트 시일 - Google Patents
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Abstract
배터리의 내구성을 향상시키기 위한 리튬이온 배터리용 커버 조립체. 고압으로 사출성형된 폴리머가 배터리의 집전포스트에 배치된 플랜지와 결합되어 특히 커버와 집전포스트의 계면에서 배터리 커버에 대한 시일을 향상시킨다. 사출성형된 폴리머는 플랜지, 집전포스트 및 용기 커버에 융착되어 결국 배터리 용기 속에 들어가거나 방출된다고 알려진 기체 및/또는 액체에 대한 확산경로의 길이를 증가시킨다. 시일링을 더욱 향상시키기 위해 조립체에 추가의 폴리머층이 적용될 수 있다.
Description
발명의 분야
본 발명의 목적은 리튬이온 배터리 커버의 구조와 처리방법의 혁신을 통해 고내구성 리튬이온 배터리를 제조하는 것이다. 이 커버를 제조하기 위해 개시된 신규의 구조 및 방법은 최종 생산 배터리의 수명을 연장시킨다. 본 발명은 가정용 에너지저장 용도나 전기 차량 및 하이브리드 차량 용도 같은 장기간에 걸친 용도에 필요한 배터리를 제공한다.
발명의 배경
배터리의 기밀성 시일링은 전해질 중에 물이나 산소 분자가 존재하는 경우에 배터리의 고전압으로 인해 물이 분해되거나 산소가 환원되게 하기 때문에 언제나 리튬이온 배터리의 수명을 결정 짓는 중요한 요소이다. 이런 문제점들은 종종 부적절한 전지 시일링에 의해 야기된다. 관습적으로 리튬 전지는 크기 및 용량이 작다. 일 예로서 18650형 원통형 전지를 들자면, 이 전지 크기는 직경이 18mm이고 높이가 65mm이다. 전지 용량은 전지에 사용되는 캐소드 재료의 유형에 따라서 약 2.8Ah 내지 1.4Ah의 범위이다. 커버 구성에 이용되는 공간이 한정되어 있다는 것을 고려하면 배터리의 집전포스트(current collecting post)에서 금속과 폴리머의 계면은 통상적으로 (O-링 같은 절연층 형상의 지지부를 통해서만) 작으며, 따라서 이 계면은 금속과 폴리머 계면을 통해 침투하는 산소, 물 분자 또는 그 외의 기체나 액체에 대한 긴 확산경로를 제공할 수 없다. 이런 상황은 폴리머와 금속 계면의 열화 촉진 때문에 연속적인 고온 사이클 조건이 전지에 적용되면(예를 들어, 연속적인 고출력 동작 같은 조건) 더욱 악화된다. 프리즘 전지 심지어 리튬폴리머 전지 같은 그 외의 유형의 리튬이온 전지에도 동일한 문제점이 적용될 수 있다.
발명의 목적
전술한 문제점을 극복하기 위해, 신규한 배터리 용기 커버의 구조가 개시되는데 여기에는 커버를 제조하는 새로운 방법을 포함한다. 적절한 구조 및 방법이 배터리 용기 커버에서 실현되면, 수명이 연장된(20년을 목표로 함) 내구성 있는 리튬 이온 배터리가 기대될 수 있다. 대규모 에너지 저장 시스템이나 긴 수명과 연속적인 고출력 용량을 필요로 하는 전기 차량 및 하이브리드 차량 같은 고출력 용도에 이용되는 대형 배터리(10Ah를 초과)에서는 특히 집전포스트에서 양호한 시일이 중요하다.
발명의 개요
배터리 용기의 상단 개구를 시일링하기 위한 커버를 갖는 리튬이온 배터리 용기용 커버조립체로서, 상기 커버는 하나 이상의 집전포스트용 개구를 형성한다. 이 커버조립체는, 각 개구를 통해 연장되며 집전포스트와 커버 사이에 갭을 갖는 집전포스트; 각 집전포스트를 둘러싸며, 상기 커버의 상단 표면의 반대측에 벗어나서 배치되어 집전포스트로부터 개구의 가장자리를 지나서 반경방향 외부로 연장되는 상단 플랜지; 각 집전포스트를 둘러싸며, 상기 커버의 바닥 표면의 반대측에 벗어나서 배치되어 집전포스트로부터 개구의 가장자리를 지나서 반경방향 외부로 연장되는 바닥 플랜지; 및 각 집전포스트용 제 1 폴리머체를 더 포함한다. 제 1 폴리머체는 연속적이며, 커버, 집전포스트, 상단 플랜지 및 바닥 플랜지 중의 임의의 것 사이에 형성된 모든 갭을 채우도록 연장되며, 상기 제 1 폴리머체는 이와 접촉하는 커버, 집전포스트, 상단 플랜지 및 바닥 플랜지에 융착된다.
본 발명은 첨부도면에 예로서만 도시한 반 발명의 바람직한 실시형태의 이후의 설명으로 보다 쉽게 이해될 것이다:
도 1a는 본 발명의 용기 커버의 평면도;
도 1b 내지 도 1g는 제 1 제조방법의 진행 단계를 보여주는 본 발명의 커버 조립체의 측면도;
도 2a 내지 도 2c는 제 2 제조방법의 진행 단계를 보여주는 본 발명의 커버 조립체의 측면도;
도 3a 내지 도 3d는 다양한 안전통기공 및 전해질 충전공 및 이들을 시일링하는 방법을 보여주는 본 발명의 커버 조립체의 측면도; 및
도 3e는 안전통기공 및 전해질 충전공의 또 다른 위치 변화를 보여주는 본 발명의 커버 조립체의 측면도 및 평면도.
도 1a는 본 발명의 용기 커버의 평면도;
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도 3a 내지 도 3d는 다양한 안전통기공 및 전해질 충전공 및 이들을 시일링하는 방법을 보여주는 본 발명의 커버 조립체의 측면도; 및
도 3e는 안전통기공 및 전해질 충전공의 또 다른 위치 변화를 보여주는 본 발명의 커버 조립체의 측면도 및 평면도.
발명의 상세한 설명
커버 구조에 적용되는 주요한 개념은 다음과 같이 설명된다:
a. 배터리로부터 유입 또는 유출되는 기체 및/또는 액체의 확산경로의 증가.
b. 배터리의 집전포스트에서의 금속 및 폴리머 계면의 강화
실시예 I. 본 발명의 기본형태
도 1a는 배터리 용기의 상단 개구용 커버의 평면도를 보여준다. 본 발명의 방법을 설명함에 있어서 명확히 하기 위해 커버의 조립이 도 1b 내지 도 1f에 측면도의 형태로 단계적으로 도시되어 있다.
도 1b는 커버조립체를 제조하는 제 1 단계를 보여준다. 용기 커버의 상면과 바닥면에는 사출성형공정을 통해 제 1 폴리머체가 배치된다. 커버의 개구를 통해 연장되는 집전포스트는 폴리머가 커버와 집전체 사이의 틈새를 채워감에 따라서 사출성형공정을 통해 안정화된다.
도 1c는 전도성 포스트에 배치된 상단 플랜지 및 바닥 플랜지를 보여준다. 플랜지들은 서로에 대하여 가압되는데, 그 사이에는 사출성형된 제 1 폴리머체가 끼워져 있다. 상단 플랜지 및 바닥 플랜지는 사출성형된 폴리머에 융착된다. 이 단계는 극히 중요하며 바람직하게는 폴리머의 연화점에 근접한 온도에서 실시된다. 플랜지를 바람직하게는 프레스를 사용하여 서로에 대하여 가압하고, 상단 플랜지 및 바닥 플랜지를 스크류 등의 수단으로 볼트에 서로 조이는 이점은 다음과 같이 개략적으로 설명된다:
1. 사출성형된 제 1 폴리머체와 상단 및 바닥 플랜지 사이의 접촉 및 융착을 확인한다.
2. 사출성형된 제 1 폴리머체와 집전포스트 사이의 접촉 및 융착을 확인한다. 이는 매우 중요한데, 이는 전지가 고출력 동작을 항상 받아서 폴리머와 집전포스트 사이의 접합을 저하시킬 수 있다.
도 1d는 바닥 플랜지를 전지의 전극으로부터 절연시킴과 함께 집전포스트와 사출성형된 폴리머 사이의 계면에서 기체 또는 액체의 누출 가능성을 차단하기 위해 각 바닥 플랜지의 적어도 바닥면에 배치된 별개의 절연층을 보여준다.
도 1e는 상단 플랜지와 집전포스트 사이의 계면에서 기체 또는 액체 분자가 침투할 가능성을 방지하기 위해 집전포스트에 용착된(예를 들어, 레이저 용접법) 상단 플랜지를 보여준다.
최종적으로, 도 1f에 도시한 바와 같이, 상단 플랜지의 영역이 상단 플랜지의 가장자리와 사출성형된 제 1 폴리머체 사이의 계면에서 누설이 생길 수 없게 하는 제 2 폴리머체로 채워진다.
본 실시예에 도시된 커버의 제조에 수반되는 주요 요소 및 방법들은 다음과 같이 요약할 수 있다:
a. 집전포스트를 담고 있는 커버 모노리스를 제조하기 위한 사출성형.
b. 상단 플랜지와 바닥 플랜지를 서로에 대하여 가압함으로써 커버 모노리스를 압축.
c. 각 바닥 플랜지의 바닥면상의 절연재 피복.
d. 상단 플랜지와 집전포스트 사이의 레이저 용접.
e. 상단 플랜지의 가장자리와 제 1 폴리머체 사이의 침투 가능성을 차단하기 위해 첫 번째로 사출성형된 제 1 폴리머체의 상단에 제 2 폴리머를 충전.
전술한 커버의 제조에 수반되는 주요 요소 및 방법들은 아래에 기재하는 문제점들을 해결하는데 필수적이다.
1. 사출성형공정이 본 발명에 적당하고 바람직한데, 커버 모노리스(cover monolith)가 용이하게 만들어져 제 1 폴리머체와 용기 커버 사이의 양호한 계면 완전성을 쉽게 가질 수 있기 때문이다. 사출성형공정은 고압공정이기 때문에, 용기 커버의 상단에 배치된 폴리머는 용기 커버의 상단에 폴리머를 침착시키는데 다른 수단과는 구별될 수 있는 바람직한 폴리머 결정 배향을 갖는 특징적인 "조직"을 나타낼 수 있다. 이용되는 사출성형공정과 "커버/폴리머 모노리스"의 구조는 계면 완전성을 보장한다. 이는 본 발명을 신규한 것으로 하는데 필수적이다.
2. 집전포스트와 사출성형된 제 1 폴리머체 사이의 계면을 강화. 이는 상단 플랜지 및 바닥 플랜지를 폴리머재에 융착할 때 상단 플랜지와 바닥 플랜지를 함께 가압함으로써 이루어진다. 또한 본 발명은 사출성형된 제 1 폴리머체에 융착되는 상단 및 바닥 플랜지를 사용하여 확산경로를 증대시키고자 한다. 상단 및 바닥 플랜지를 사용하지 않으면 확산경로가 짧아지기 때문에 집전포스트와 사출성형된 제 1 폴리머체 사이의 계면에서 누출이 더욱 쉽게 발생할 수 있다.
3. 그 외의 수반되는 단계들은 형성된 새로운 계면을 차단함과 함께 상단 및 바닥 플랜지를 사용하는데 필수적이다. 이 단계들은 바닥 플랜지의 바닥면상에 피복된 절연재(도 1d에 나타낸 바와 같이 집전포스트에서의 계면을 통해 배터리의 내외측으로의 가능한 양방향 누출에 의해 생기는 침투를 지연시킨다); 상단 플랜지와 집전포스트 사이의 레이저 용점(Laser welding)(도 1e에 나타낸 바와 같이 상단 플랜지 및 집전포스트 계면을 통한 누출을 방지한다); 및 상단 플랜지의 가장자리를 보호하는 하나 이상의 폴리머 피복층(도 1f에 나타낸 바와 같이 상단 플랜지의 가장자리에서의 계면을 통한 누출을 방지한다)을 포함한다.
사출성형된 폴리머층에 이용되는 재료의 선택은 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리우레탄(PU), 나일론, PET, ABS, FEP, 폴리이미드, 폴리아크릴계, 에폭시 수지 또는 이들 재료의 조합을 포함하지만 이들에 한정되는 것은 아니다. 상단 플랜지와 바닥 플랜지 사이의 사출성형된 제 1 폴리머체의 영역은 집전포스트를 수용하는 개구의 가장자리를 지나서 연장되는 것이 바람직하다. 사출성형된 제 1 폴리머체의 가장자리와 집전포스트를 수용하는 개구의 가장자리 사이의 거리는 0.5cm를 초과하는 것이 바람직하다. 즉 폴리머는 개구의 가장자리를 지나서 적어도 0.5cm 연장되어야 한다. 폴리머의 중량이 전체 배터리 설계에 적합하다면 전체 커버를 완전히 덮는 것이 권장된다. 사출성형된 제 1 폴리머체의 전체 두께는 2mm보다 큰 것이 바람직하다. 폴리머층의 중량이 전체 배터리 설계에 적합한 경우에는 보다 양호한 완전성을 갖는 보다 두꺼운 폴리머층이 권장된다.
상단 플랜지로 이용되는 재료의 선택은 금속이나 폴리머 플랜지를 포함한다. 금속이 사용되는 경우, 상단 플랜지와 집전포스트 사이에 시일링(예를 들어, 레이저 시일링)이 만들어져야 한다. 금속 상단 플랜지 대신에 폴리머 상단 플랜지가 사용되는 경우, 상단 플랜지와 집전포스트 사이에 고온 융착이 실시되어야 한다. 상단 플랜지의 크기는 바람직하게는 집전포스트를 수용하는 개구보다 크다. 개구의 가장자리를 지나서 0.5cm 이상 연장되는 것이 바람직하다.
바닥 플랜지로서 이용되는 재료의 선택은 높은 전기전도성을 갖는 금속이어야 하는데, 전극이나 전극 책자(electrode booklet)를 연결하는데 바닥 플랜지가 사용되기 때문이다. 바닥 플랜지의 크기는 바람직하게는 집전포스트를 수용하는 개구보다 크다. 개구의 가장자리를 지나서 0.5cm 이상 연장되는 것이 바람직하다.
바닥 플랜지의 표면을 피복하기 위한 재료의 선택은 사출성형된 폴리머층에 사용된 재료와 동일하거나 다를 수 있다. 이 선택으로는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리우레탄(PU), 나일론, PET, ABS, FEP, 폴리이미드, 폴리아크릴계, 에폭시수지 또는 이들 재료의 조합을 포함한다. 전극이 연결될 바닥 플랜지의 일부는 피복되어서는 안 된다.
사출성형된 제 1 폴리머체의 상단을 피복하기 위한 재료의 선택은 사출성형된 제 1 폴리머체와 동일하거나 다를 수 있다. 역시 이 선택으로는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리우레탄(PU), 나일론, PET, ABS, FEP, 폴리이미드, 폴리아크릴계, 에폭시수지 또는 이들 재료의 조합을 포함한다.
본 실시예에서, 사출성형된 폴리머가 상단 및 바닥 플랜지와 집전포스트 외에도 커버 표면과의 계면에서도 충분한 융착을 나타내지 않는 경우, 상단 플랜지/사출성형된 제 1 폴리머체 사이; 바닥 플랜지/사출성형된 제 1 폴리머체 사이; 집전포스트/사출성형된 제 1 폴리머체 사이 그리고 커버 표면/사출성형된 제 1 폴리머체 사이의 계면에서의 융착을 위해 하층이 사용되어야 한다(도 1g에 도시하고 지시함). 하층에 사용될 재료는 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 아교(glue) 또는 금속 표면과 사출성형된 폴리머에 대하여 뛰어난 부착력을 갖는 그 외의 모든 재료이다. 추가로, 하층은 금속 표면의 거칠기를 증대시켜서 폴리머층에 대한 금속의 부착력을 향상시키도록 융착되는 금속표면 상의 양극산화층이 될 수 있다. 양극산화 금속표면에다가 폴리머 하층을 이용하는 조합도 본 발명에 포함된다.
실시예 II. 본 발명의 다른 조립 형태
도 2a - 도 2c를 참조하면, 집전포스트, 상단 플랜지, 바닥 플랜지 및 커버가 기계적 조립 및 용접을 통해 미리 조립된다. 집전포스트, 상단 플랜지 및 바닥 플랜지는 도 2a에 도시한 구조에서 몰드를 사용하여 커버에 대하여 조립되며, 전체 조립체에 폴리머 사출성형이 실시된다. 그 결과의 커버는 도 2b에 도시한 바와 같은 모노리스가 된다. 그리고 도 2c에 도시한 바와 같이 상단 플랜지가 집전포스트에 시일링된 후, 사출성형된 제 1 폴리머체의 상단에 제 2 폴리머체가 채워진다. 사출성형 공정 중에는 고압이 이용되기 때문에 전술한 제 1 제조방법에서처럼 상단 및 바닥 플랜지를 함께 가압하는 것과 유사한 상황이 본 사출성형공정을 통해 얻어질 수 있다. 상단 플랜지와 집전포스트 사이의 시일링은 사출성형공정 전에 예를 들어 레이저 용접에 의해 실시될 수 있다는 것을 알아야 한다. 집전포스트, 상단 플랜지 및 바닥 플랜지 조립체는 금속블록의 기계가공, 주조, 또는 금속의 압출에 의해 별개로 만들어진 두 개의 부분(이 두 부분 중의 하나는 집전포스트/상단 플랜지 조립체 또는 집전포스트/바닥 플랜지 조립체다)을 조립함으로써 만들어질 수 있다.
용기 커버는 가장자리가 평면 이외의 형상을 갖는 어떤 형상(예를 들어, 원형, 타원형, 사각형 등)으로도 설계될 수 있으며(도 2a - 도 3e의 모든 도면을 참조하십시오), 모든 용기 커버 가장자리는 확산 길이 및 폴리머/커버 계면 완전성을 더욱 증대시키기 위한 "립(lip)" 종류의 구조를 갖도록 설계된다.
커버가 완성된 배터리의 배터리 용기에 용접된 후, 충전구를 통하여 전해질이 채워질 수 있다. 최종적인 시일은 도 2d에 도시한 바와 같이 금속 볼 또는 작은 캡을 충전구의 상단에 용접함으로써 이루어질 수 있다.
실시예 1에 사용된 하층 재료와 유사하게, 본 실시예에서 사출성형된 폴리머가 상단 및 바닥 플랜지 외에 커버 표면에 대해서도 충분한 계면특성(부착력 또는 융착)을 나타내지 않는 경우, 플랜지 표면에 하층 재료가 미리 적용될 수 있다. 후속의 사출성형공정 중에는 상단 플랜지/사출성형된 폴리머 사이, 바닥 플랜지/사출성형된 폴리머 사이, 집전포스트/사출성형된 제 1 폴리머 사이 및 커버 표면/사출성형된 폴리머 사이의 계면에서의 융착(도 1g에 도시하고 지시함)이 일어난다. 하층으로 사용될 재료는 금속 표면 및 사출성형된 폴리머에 대한 뛰어난 부착력을 갖는 스티렌 부타디엔 고무(SBR) 또는 그 외의 어떤 재료도 될 수 있다. 추가로 하층은 금속 표면의 거칠기를 증가시켜서 폴리머에 대한 금속의 부착력을 향상시키는 금속 표면상의 양극산화층이 될 수 있다. 양극산화 금속 표면에다가 폴리머 하층을 이용한 조합도 본 발명에 포함된다.
실시예 III. 본 발명의 확장 형태
전지 커버는 양극 및 음극 집전포스트용 개구 뿐만 아니라 전해질 충전이나 안전통기용의 추가의 개구도 가질 수 있다. 여기서 집전포스트, 전해질 충전개구외에도 안전통기공을 갖는 전지 커버를 제조하는 설계 및 방법을 설명하기 위해 한 가지 실시예를 더 제공한다.
명확히 하기 위해, 본 실시예에서는 실시예 II에서 설명한 방법을 이용한다. 도 3a는 전해질 충전용 개구 주위에 노치(notch)를 갖는 커버를 보여준다. 금속 두께가 감소된 노치는 내부전지압력이 바람직하지 않게 형성되었을 때 외부로 파괴되는 안전통기공이 되도록 설계된다. 기계적 조립이나 용접을 통해 집전포스트, 상단 플랜지 및 바닥 플랜지가 미리 조립된다. 집전포스트, 상단 플랜지 및 바닥 플랜지는 도 3a에 도시한 구조에서 몰드를 사용하여 커버에 대하여 조립된 후에 전체 조립체상에 사출성형이 실시된다. 그 결과의 커버는 도 3b에 도시한 바와 같은 모노리스가 된다. 사출성형공정중에, 사출되는 폴리머는 몰드의 형상을 조정함으로서 노치를 완전히 덮거나 부분적으로(보다 얕은 깊이로) 덮도록 또는 노치를 덮지 않도록 선택될 수 있다. 도 3b에서, 사출된 폴리머는 노치들을 부분적으로 덮고 있다. 부분적으로 덮는 것이 바람직한데 노치들이 여전히 폴리머층에 의해 보호되고 폴리머층은 노치들이 정상적으로 수행하는 것을 크게 방지하지 않기 때문이다. 그리고 도 3c에 도시한 바와 같이 상단 플랜지가 집전포스트에 시일링된 다음에 사출성형된 제 1 폴리머체의 상단에 제 2 폴리머체를 제공하게 된다. 제 2 폴리머체는 노치 영역을 완전하게 덮거나 부분적으로 덮거나(보다 얕은 깊이로) 또는 노치들을 덮지 않을 수 있다는 것을 알아야 한다. 도 3c에서 제 2 폴리머체는 노치(안전통기공) 영역을 덮지 않는 것으로 도시되어 있다. 현재의 실시예에 있어서, 커버 구조는 도면에 도시한 안전통기공 또는 전해질 충전구의 배치구조 및 설계에 한정되지 않는다. 여기서 전해질 충전구 및 안전통기공의 설계 및 배치구조를 위한 추가의 실시예를 제공한다. 예를 들어, 안전통기공은 도 3d에 도시한 바와 같이 충전구와 조합되게 설계될 수 있거나, 도 3e에 도시한 바와 같이 배터리상의 별개의 위치에 설치된 독립적으로 설계된 메카니즘이 될 수 있다.
상기 제공한 모든 실시예에 있어서, 확산경로의 거리 증가 및 배터리 커버상에 존재하는 모든 개구에 대한 금속 및 폴리머 계면 융착의 향상이 본 발명의 기초를 구성한다. 집전포스트, 전해질 충전구 및 안전통기공의 배치 및 형상 설계는 본 실시예에서 제공된 예에 한정되지 않는다. 배터리 커버를 구성하는데 이용되는 폴리머층의 구조 및 방법은 배터리 커버의 상단에 존재하는 집전포스트, 전해질 충전구 및 안전통기공의 어떤 조합 및 개수에도 적용할 수 있다. 본 발명은 또한 용기 및 커버가 집전포스트를 대신하는 배치구조에도 적용되며 단지 하나의 집전포스트만이 필요하다.
Claims (23)
- 리튬이온 배터리 용기용 커버 조립체에 있어서,
배터리 용기의 상단 개구를 시일링하기 위한 것으로서, 하나 이상의 집전포스트용 개구를 형성하는 커버;
각 개구를 통해 연장되며 집전포스트와 커버 사이에 갭을 갖는 집전포스트;
각 집전포스트를 둘러싸며, 상기 커버의 상단 표면의 반대측에 벗어나서 배치되어 집전포스트로부터 개구의 가장자리를 지나서 반경방향 외부로 연장되는 상단 플랜지;
각 집전포스트를 둘러싸며, 상기 커버의 바닥 표면의 반대측에 벗어나서 배치되어 집전포스트로부터 개구의 가장자리를 지나서 반경방향 외부로 연장되는 바닥 플랜지; 및
각 집전포스트용 제 1 폴리머체를 포함하여 이루어지며,
상기 제 1 폴리머체는 연속적이며 커버, 집전포스트, 상단 플랜지 및 바닥 플랜지 중의 임의의 것 사이에 형성된 모든 갭을 채우도록 연장되며,
상기 제 1 폴리머체는 이와 접촉하는 커버, 집전포스트, 상단 플랜지 및 바닥 플랜지에 융착되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 배터리 용기용 커버 조립체.
- 제1항에 있어서,
각 바닥 플랜지를 배터리의 다른 구성요소로부터 전기적으로 절연하기 위해 각 바닥 플랜지의 바닥면상에 마련된 절연재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이온 배터리 용기용 커버 조립체.
- 제1항에 있어서,
각 집전포스트와 그 상단 플랜지 사이에 용접된 시일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이온 배터리 용기용 커버 조립체.
- 제1항에 있어서,
제 1 폴리머체의 상단면과 상단 플랜지의 표면을 덮은 상태로 융착된 것으로서, 제 1 폴리머체와 상단 플랜지의 접합 계면을 포함하는 제 2 폴리머체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이온 배터리 용기용 커버 조립체.
- 제1항에 있어서,
커버, 상단 플랜지 및 바닥 플랜지 중의 적어도 하나의 요소의 표면은 그 표면의 제 1 폴리머체에 대한 융착성을 향상시키기 위한 하층을 구비하는 것을 특징으로 하는 리튬이온 배터리 용기용 커버 조립체.
- 제5항에 있어서,
하층은 스티렌 부타디엔 고무, 아교, 및 상기 하층이 제공되는 재료의 양극산화층 중의 적어도 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 배터리 용기용 커버 조립체.
- 제1항에 있어서,
각 제 1 폴리머체는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리우레탄(PU), 나일론, PET, ABS, FEP, 폴리이미드, 폴리아크릴계, 에폭시수지, 또는 이들의 조합으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 배터리 용기용 커버 조립체.
- 제1항에 있어서,
각 상단 플랜지는 금속이나 폴리머로 제조되고, 각 바닥 플랜지는 전기전도성을 갖는 금속으로 제조되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 배터리 용기용 커버 조립체.
- 제1항에 있어서, 각 상단 및 바닥 플랜지는 그 개구의 가장자리를 지나서 적어도 0.5cm 반경방향 외부로 연장되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 배터리 용기용 커버 조립체.
- 제4항에 있어서,
각 제 2 폴리머체는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리우레탄(PU), 나일론, PET, ABS, FEP, 폴리이미드, 폴리아클릴계, 에폭시수지 또는 이들의 조합으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 배터리 용기용 커버 조립체.
- 제1항에 있어서,
상기 커버는 전해질 충전구 및 안전통기 수단 중의 적어도 하나를 포함하며, 제 1 폴리머체는 상기 하나에 융착되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 배터리 용기용 커버 조립체.
- 리튬이온배터리 용기용 커버 조립체에 있어서,
배터리 용기의 상단 개구를 시일링하기 위한 것으로서, 하나 이상의 집전포스트용 개구를 형성하는 커버;
각 개구를 통해 연장되며 집전포스트와 커버 사이에 갭을 갖는 집전포스트;
각 집전포스트를 둘러싸며, 상기 커버의 상단 표면의 반대측에 벗어나서 배치되어 집전포스트로부터 개구의 가장자리를 지나서 반경방향 외부로 연장되는 상단 플랜지;
각 집전포스트를 둘러싸며, 상기 커버의 바닥 표면의 반대측에 벗어나서 배치되어 집전포스트로부터 개구의 가장자리를 지나서 반경방향 외부로 연장되는 바닥 플랜지;
각 집전포스트용 제 1 폴리머체;
상기 제 1 폴리머체는 연속적이며 커버, 집전포스트, 상단 플랜지 및 바닥 플랜지 중의 어느 것 사이에도 형성된 모든 갭을 채우도록 연장되며,
상기 제 1 폴리머체는 커버, 집전포스트, 상단 플랜지 및 바닥 플랜지에 접촉하는 경우 이들에 융착되며,
각 바닥 플랜지를 배터리의 다른 구성요소로부터 전기적으로 절연하기 위해 각 바닥 플랜지의 바닥면상에 마련된 절연재; 및
각 집전포스트용의 것으로서, 제 1 폴리머체의 상단면 및 상단 플랜지의 표면을 덮어서 융착되며, 제 1 폴리머체와 상단 플랜지의 접합 계면을 포함하는 제 2 폴리머체를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이온 배터리 용기용 커버 조립체.
- 리튬이온 배터리 용기용 커버 조립체의 제조방법에 있어서,
배터리 용기의 상단 개구를 시일링하기 위해 하나 이상의 집전포스트용 개구를 형성하는 커버를 제공하는 단계;
각 개구를 통해 연장되며 커버와의 사이에 갭을 갖는 집전포스트를 제공하는 단계;
폴리머를 사출성형하여 양쪽 갭을 충전하여 제 1 폴리머체를 제공하고, 집전포스트를 둘러싸는 커버의 부분에서 커버의 상단 및 바닥 표면에 폴리머 피복을 제공하는데, 상기 제 1 폴리머체는 이와 접촉하는 커버 및 집전포스트에 융착되도록 하는 단계;
각 집전포스트를 둘러싸며 집전포스트로부터 개구의 가장자리를 지나서 반경방향 외부로 연장되며 커버의 상단 표면상의 제 1 폴리머체와 접촉하도록 배치된 상단 플랜지를 제공하는 단계;
각 집전포스트를 둘러싸며 집점포스트로부터 개구의 가장자리를 지나서 반경방향 외부로 연장되며 커버의 바닥 표면상의 제 1 폴리머체와 접촉하도록 배치된 바닥 플랜지를 제공하는 단계; 및
각 집전포스트의 상단 및 바닥 플랜지에 압력을 가하여 각 플랜지를 제 1 폴리머체에 융착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이온 배터리 용기용 커버 조립체의 제조방법.
- 제13항에 있어서,
각 플랜지 및 각 제 1 폴리머체는 압력을 가하여 각 플랜지를 제 1 폴리머체에 융착시키기 전에 가열되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 배터리 용기용 커버 조립체의 제조방법.
- 리튬이온 배터리 용기용 커버 조립체의 제조방법에 있어서,
배터리 용기의 상단 개구를 시일링하기 위해 하나 이상의 집전포스트용 개구를 형성하는 커버를 제공하는 단계;
각 개구를 통해 연장되며 커버와의 사이에 갭을 갖는 집전포스트를 제공하는 단계;
각 집전포스트를 둘러싸며, 상기 커버의 상단 표면의 반대측에 벗어나게 배치되어 집전포스트로부터 개구의 가장자리를 지나서 반경방향 외부로 연장되는 상단 플랜지를 제공하는 단계;
각 집전포스트를 둘러싸며, 상기 커버의 바닥 표면의 반대측에 벗어나게 배치되어 집전포스트로부터 개구의 가장자리를 지나서 반경방향 외부로 연장되는 바닥 플랜지를 제공하는 단계; 및
각 집전포스트용 사출 성형에 의해 제 1 폴리머체를 제공하는 단계를 포함하며,
상기 제 1 폴리머체는 연속적이며, 커버, 집전포스트, 상단 플랜지 및 바닥 플랜지 중의 임의의 것들 사이에 형성된 모든 틈새를 충전하도록 연장되며,
상기 제 1 폴리머체는 이와 접촉하는 커버, 집전포스트, 상단 플랜지 및 바닥 플랜지에 융착되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 배터리 용기용 커버 조립체의 제조방법.
- 제13항 또는 제15항에 있어서,
각 바닥 플랜지를 배터리의 다른 구성요소로부터 전기적으로 절연하기 위한 절연재를 각 바닥플랜지의 바닥면에 피복하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이온 배터리 용기용 커버 조립체의 제조방법.
- 제13항 또는 제15항에 있어서,
제 1 폴리머체의 상단 표면 및 상단 플랜지의 표면을 덮도록 융착되며, 제 1 폴리머체와 상단 플랜지의 접합 계면을 포함하는 제 2 폴리머체를 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 리튬이온 배터리 용기용 커버 조립체의 제조하는 방법.
- 제13항 또는 제15항에 있어서,
제 1 폴리머체에 융착된 구성요소의 표면에 하층을 제공하여 제 1 폴리머체에 대한 그 표면의 융착을 촉진시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이온 배터리 용기용 커버 조립체의 제조방법.
- 제18항에 있어서,
상기 하층은 스티렌 부타디엔 고무, 아교, 및 하층이 제공되는 재료의 양극산화층 중의 적어도 하나를 구성되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 배터리 용기용 커버 조립체의 제조방법.
- 제13항 또는 제15항에 있어서,
각 제 1 폴리머체는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리우레탄(PU), Nylon, PET, ABS, FEP, 폴리이미드, 폴리아크릴계, 에폭시 수지, 또는 이들의 조합으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 배터리 용기용 커버 조립체의 제조방법.
- 제13항 또는 제15항에 있어서,
각 상단 플랜지는 금속 또는 폴리머로 제조되며, 각 바닥 플랜지는 전기전도성을 갖는 금속으로 제조되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 배터리 용기용 커버 조립체의 제조방법.
- 제13항 또는 제15항에 있어서,
각 상단 플랜지 및 바닥 플랜지는 그 개구의 가장자리를 지나서 적어도 0.5cm 반경방향 외부로 연장되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 배터리 용기용 커버 조립체의 제조방법.
- 제17항에 있어서,
각 제 2 폴리머체는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리우레탄(PU), 나일론, PET, ABS, FEP, 폴리이미드, 폴리아크릴계, 에폭시 수지, 또는 이들의 조합으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 배터리 용기용 커버 조립체의 제조방법.
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---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9065111B2 (en) * | 2010-05-26 | 2015-06-23 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery pack |
TWI450432B (zh) * | 2011-03-29 | 2014-08-21 | Ind Tech Res Inst | 電池端蓋組 |
KR101724008B1 (ko) * | 2015-04-07 | 2017-04-06 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
CN106058086A (zh) * | 2016-07-15 | 2016-10-26 | 中天储能科技有限公司 | 一种圆柱型锂离子电池铆接结构负极盖 |
DE102018204360A1 (de) * | 2018-03-22 | 2019-09-26 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Elektrischer Speicher sowie Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Speichers |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6459566B1 (en) * | 1998-06-24 | 2002-10-01 | Medtronic, Inc. | Implantable medical device having flat electrolytic capacitor with laser welded cover |
US6573001B1 (en) * | 1997-11-07 | 2003-06-03 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method of manufacturing enclosed battery and enclosed battery |
US20080292954A1 (en) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Lithium polymer battery |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1170908A (en) * | 1966-02-03 | 1969-11-19 | Electric Power Storage Ltd | Improvements relating to Fluid Tight Joints. |
GB2082377A (en) * | 1980-08-15 | 1982-03-03 | Chloride Group Ltd | Electric batteries |
JPS60107572U (ja) * | 1983-12-23 | 1985-07-22 | 三洋電機株式会社 | 密閉型電池 |
JPS60174057U (ja) * | 1984-04-19 | 1985-11-18 | 三洋電機株式会社 | 密閉型電池 |
JPH0216560U (ko) * | 1988-07-18 | 1990-02-02 | ||
JP3612629B2 (ja) * | 1995-03-07 | 2005-01-19 | 株式会社京浜理化工業 | 非水系電池 |
JP3584656B2 (ja) * | 1996-12-25 | 2004-11-04 | 松下電器産業株式会社 | 角形非水電解液電池用封口板の製造法 |
US6132900A (en) * | 1996-12-25 | 2000-10-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of production of non-aqueous electrolyte battery and seal plate thereof |
JP2000231917A (ja) * | 1999-02-09 | 2000-08-22 | Nec Mobile Energy Kk | 密閉型電池 |
JP3736789B2 (ja) * | 2000-04-10 | 2006-01-18 | Necトーキン栃木株式会社 | 密閉型電池 |
JP2002164025A (ja) * | 2000-11-22 | 2002-06-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 角形二次電池 |
JP2003151528A (ja) * | 2001-11-14 | 2003-05-23 | Nec Tokin Tochigi Ltd | 密閉型電池 |
WO2003100886A1 (en) * | 2002-05-27 | 2003-12-04 | Japan Storage Battery Co., Ltd. | Battery |
JP3986368B2 (ja) * | 2002-05-31 | 2007-10-03 | 松下電器産業株式会社 | 電池 |
JP4996857B2 (ja) * | 2006-01-24 | 2012-08-08 | トヨタ自動車株式会社 | 電池 |
JP5040142B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2012-10-03 | 株式会社デンソー | 電池ケースの蓋体 |
JP2008305644A (ja) * | 2007-06-06 | 2008-12-18 | Toshiba Corp | 電池 |
JP5593508B2 (ja) * | 2007-09-21 | 2014-09-24 | エリーパワー株式会社 | 電極端子取付構造及び非水電解質二次電池 |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6573001B1 (en) * | 1997-11-07 | 2003-06-03 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method of manufacturing enclosed battery and enclosed battery |
US6459566B1 (en) * | 1998-06-24 | 2002-10-01 | Medtronic, Inc. | Implantable medical device having flat electrolytic capacitor with laser welded cover |
US20080292954A1 (en) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Lithium polymer battery |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017188563A1 (ko) * | 2016-04-26 | 2017-11-02 | 삼성에스디아이 주식회사 | 보호부재를 갖는 이차 전지 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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