KR102169375B1 - Battery Cell Including Spacer Being Disposed Between Connection Member and Washer - Google Patents

Battery Cell Including Spacer Being Disposed Between Connection Member and Washer Download PDF

Info

Publication number
KR102169375B1
KR102169375B1 KR1020160108845A KR20160108845A KR102169375B1 KR 102169375 B1 KR102169375 B1 KR 102169375B1 KR 1020160108845 A KR1020160108845 A KR 1020160108845A KR 20160108845 A KR20160108845 A KR 20160108845A KR 102169375 B1 KR102169375 B1 KR 102169375B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cylindrical
cap assembly
washer
gasket
battery cell
Prior art date
Application number
KR1020160108845A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20180023427A (en
Inventor
조민수
김상욱
박성해
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020160108845A priority Critical patent/KR102169375B1/en
Publication of KR20180023427A publication Critical patent/KR20180023427A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102169375B1 publication Critical patent/KR102169375B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/584Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
    • H01M50/59Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries characterised by the protection means
    • H01M50/593Spacers; Insulating plates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0422Cells or battery with cylindrical casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431Cells with wound or folded electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058Construction or manufacture
    • H01M10/0587Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4235Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
    • H01M2/046
    • H01M2/1016
    • H01M2/1247
    • H01M2/26
    • H01M2/348
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/102Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/107Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/116Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
    • H01M50/117Inorganic material
    • H01M50/119Metals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/383Flame arresting or ignition-preventing means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/581Devices or arrangements for the interruption of current in response to temperature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/584Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
    • H01M50/586Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries inside the batteries, e.g. incorrect connections of electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10Temperature sensitive devices
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

본 발명은 복수의 전지셀들이 전기적으로 연결되어 이루어져 있는 전지모듈 또는 전지팩을 구성하는 원통형 전지셀로서, 양극, 음극, 및 양극과 음극 사이에 개재되어 있는 분리막이 권취되어 있는 구조의 젤리-롤형 전극조립체; 상기 전극조립체를 전해액과 함께 내장하고 있고, 상단 외주부가 내측으로 절곡되어 클램핑부(clamping portion)를 형성하고 있는 원통형 캔; 상기 원통형 캔의 개방 상단부에 결합되어 있는 캡 어셈블리; 상기 원통형 캔과 캡 어셈블리를 전기적으로 절연할 수 있도록, 원통형 캔의 상단 내면과 캡 어셈블리의 외면 사이에 개재되어 있는 가스켓; 전기적 연결을 위해 캡 어셈블리의 상단에 결합되는 접속부재와 원통형 캔의 클램핑부 사이의 접촉을 방지할 수 있도록, 캡 어셈블리의 탑 캡이 노출된 상태로 캡 어셈블리 상에 탑재되는 와셔(washer); 및 상기 접속부재의 단부와 가스켓 사이에 추가적인 이격 거리를 확보할 수 있도록, 접속부재와 와셔 사이에 개재되어 있는 스페이서(spacer);를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀.을 제공한다.The present invention is a cylindrical battery cell constituting a battery module or battery pack in which a plurality of battery cells are electrically connected, and a jelly-roll type having a structure in which a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode are wound. Electrode assembly; A cylindrical can in which the electrode assembly is embedded together with an electrolyte, and an upper outer peripheral portion is bent inward to form a clamping portion; A cap assembly coupled to the open upper end of the cylindrical can; A gasket interposed between the upper inner surface of the cylindrical can and the outer surface of the cap assembly so as to electrically insulate the cylindrical can and the cap assembly; A washer mounted on the cap assembly while the top cap of the cap assembly is exposed so as to prevent contact between the connecting member coupled to the upper end of the cap assembly for electrical connection and the clamping portion of the cylindrical can; And a spacer interposed between the connection member and the washer so as to secure an additional separation distance between the end portion of the connection member and the gasket.

Description

접속부재와 와셔의 사이에 스페이서를 포함하는 전지셀 {Battery Cell Including Spacer Being Disposed Between Connection Member and Washer}Battery Cell Including Spacer Being Disposed Between Connection Member and Washer {Battery Cell Including Spacer Being Disposed Between Connection Member and Washer}

본 발명은 접속부재와 와셔의 사이에 스페이서를 포함하는 전지셀에 관한 것이다.The present invention relates to a battery cell including a spacer between a connection member and a washer.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 방전 전압의 리튬 이차전지에 대해 많은 연구가 행해졌고 또한 상용화되어 널리 사용되고 있다.As technology development and demand for mobile devices increase, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing, and among such secondary batteries, a lot of research has been conducted on lithium secondary batteries with high energy density and discharge voltage. Is being used.

이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다. 그 중 원통형 전지는 상대적으로 용량이 크고 구조적으로 안정하다는 장점을 가진다.Depending on the shape of the battery case, secondary batteries are classified into cylindrical and prismatic batteries in which the electrode assembly is embedded in a cylindrical or rectangular metal can, and pouch-type batteries in which the electrode assembly is embedded in a pouch-shaped case of an aluminum laminate sheet. . Among them, the cylindrical battery has the advantage of being relatively large in capacity and structurally stable.

전지케이스에 내장되는 상기 전극조립체는 양극/분리막/음극의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 전기소자로서, 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리-롤형과, 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형으로 분류된다. 그 중 젤리-롤형 전극조립체는 제조가 용이하고 중량당 에너지 밀도가 높은 장점을 가지고 있다.The electrode assembly built in the battery case is an electric device capable of charging and discharging consisting of a stacked structure of a positive electrode/separator/cathode, and a jelly-roll type wound with a separator interposed between a long sheet-shaped positive electrode and a negative electrode coated with an active material, It is classified as a stack type in which a plurality of positive and negative electrodes of a predetermined size are sequentially stacked with a separator interposed therebetween. Among them, the jelly-roll type electrode assembly is easy to manufacture and has the advantage of high energy density per weight.

이와 관련하여, 도 1에는 종래의 원통형 전지의 수직 단면도가 모식적으로 도시되어 있다.In this regard, Fig. 1 schematically shows a vertical cross-sectional view of a conventional cylindrical battery.

도 1을 참조하면, 전지셀(10)은 양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 분리막이 개재되어 있는 구조의 전극조립체(11)가 전해액과 함께 원통형 캔(12)에 내장되어 있고, 원통형 캔(12)의 상단부에는 캡 어셈블리(13)가 결합되어 있는 구조로 이루어져 있으며, 캡 어셈블리(13)와 원통형 캔(12) 사이에는 전기 절연을 위해 가스켓(14)이 개재되어 있다.Referring to FIG. 1, the battery cell 10 includes a positive electrode, a negative electrode, and an electrode assembly 11 having a structure in which a separator is interposed between the positive electrode and the negative electrode, and is embedded in a cylindrical can 12 together with an electrolyte. The upper end of 12) has a structure in which the cap assembly 13 is coupled, and a gasket 14 is interposed between the cap assembly 13 and the cylindrical can 12 for electrical insulation.

이와 같은 구조의 전지셀(10)은, 고용량/고출력의 전지모듈 또는 전지팩을 구성하기 위하여, 복수의 전지셀들을 접속부재(15)에 의해 캡 어셈블리(13)의 상단 및/또는 원통형 캔(12)의 하단에서 연결한다.The battery cell 10 having such a structure includes a plurality of battery cells connected to the upper end of the cap assembly 13 and/or a cylindrical can by a connection member 15 in order to configure a high capacity/high output battery module or battery pack. Connect at the bottom of 12).

이 때 캡 어셈블리(13)의 상단에 결합된 접속부재(15)와 원통형 캔(12) 사이에 접촉이 이루어져 단락이 발생하는 것을 방지하기 위해 접속부재(15)와 원통형 캔(12) 사이에 와셔(16)를 개재한다. At this time, a washer between the connecting member 15 and the cylindrical can 12 to prevent a short circuit due to contact between the connecting member 15 coupled to the upper end of the cap assembly 13 and the cylindrical can 12. (16) is interposed.

그러나 이와 같은 구조의 전지셀(10)은 외부 단락이 발생하는 경우에, 캡 어셈블리(13)의 상부에 연결된 접속부재(15)로부터 고온이 발생하고, 발생된 열은 가스켓(14)에 영향을 미쳐 가스켓(14) 용융될 수 있다. 그에 따라, 용융된 가스켓(14) 부위로 원통형 캔(12)의 클램핑부(17)가 캡 어셈블리(13)에 접촉되어 단락이 되는 문제를 발생시킬 수 있다.However, the battery cell 10 having such a structure generates high temperature from the connection member 15 connected to the upper portion of the cap assembly 13 when an external short circuit occurs, and the generated heat affects the gasket 14. Go crazy, the gasket 14 can be melted. Accordingly, the clamping portion 17 of the cylindrical can 12 contacts the cap assembly 13 to the molten gasket 14, thereby causing a short circuit.

따라서, 상기의 문제점을 해결할 수 있는 전지셀이 매우 필요한 실정이다. Therefore, there is a very need for a battery cell capable of solving the above problems.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to solve the problems of the prior art and technical problems that have been requested from the past.

구체적으로, 본 발명의 목적은, 외부 단락에 의해 접속부재로부터 발생된 고온이 가스켓으로 영향을 미쳐 가스켓이 용융되는 것을 방지하고, 그에 따라 원통형 캔 및 캡 어셈블리 사이에 단락이 발생하는 것을 방지하여 안전성이 향상된 전지셀을 제공하는 것이다.Specifically, an object of the present invention is to prevent the gasket from melting due to the high temperature generated from the connecting member by an external short circuit affecting the gasket, and thereby preventing the occurrence of a short circuit between the cylindrical can and the cap assembly. It is to provide this improved battery cell.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지셀은, The battery cell according to the present invention for achieving this purpose,

복수의 전지셀들이 전기적으로 연결되어 이루어져 있는 전지모듈 또는 전지팩을 구성하는 원통형 전지셀로서,As a cylindrical battery cell constituting a battery module or battery pack consisting of a plurality of battery cells are electrically connected,

양극, 음극, 및 양극과 음극 사이에 개재되어 있는 분리막이 권취되어 있는 구조의 젤리-롤형 전극조립체;A jelly-roll type electrode assembly having a structure in which an anode, a cathode, and a separator interposed between the anode and the cathode are wound;

상기 전극조립체를 전해액과 함께 내장하고 있고, 상단 외주부가 내측으로 절곡되어 클램핑부(clamping portion)를 형성하고 있는 원통형 캔;A cylindrical can in which the electrode assembly is embedded together with an electrolyte, and an upper outer peripheral portion is bent inward to form a clamping portion;

상기 원통형 캔의 개방 상단부에 결합되어 있는 캡 어셈블리;A cap assembly coupled to the open upper end of the cylindrical can;

상기 원통형 캔과 캡 어셈블리를 전기적으로 절연할 수 있도록, 원통형 캔의 상단 내면과 캡 어셈블리의 외면 사이에 개재되어 있는 가스켓;A gasket interposed between the upper inner surface of the cylindrical can and the outer surface of the cap assembly so as to electrically insulate the cylindrical can and the cap assembly;

전기적 연결을 위해 캡 어셈블리의 상단에 결합되는 접속부재와 원통형 캔의 클램핑부 사이의 접촉을 방지할 수 있도록, 캡 어셈블리의 탑 캡이 노출된 상태로 캡 어셈블리 상에 탑재되는 와셔(washer); 및A washer mounted on the cap assembly while the top cap of the cap assembly is exposed so as to prevent contact between the connecting member coupled to the upper end of the cap assembly for electrical connection and the clamping portion of the cylindrical can; And

상기 접속부재의 단부와 가스켓 사이에 추가적인 이격 거리를 확보할 수 있도록, 접속부재와 와셔 사이에 개재되어 있는 스페이서(spacer);A spacer interposed between the connection member and the washer so as to secure an additional separation distance between the end of the connection member and the gasket;

를 포함하는 구조로 이루어져 있을 수 있다.It may be composed of a structure including.

따라서, 본 발명에 따른 전지셀은, 접속부재의 단부와 가스켓 사이에 추가적인 이격 거리를 확보할 수 있도록 접속부재와 와셔 사이에 개재되는 스페이서를 포함함으로써, 외부 단락에 의해 접속부재로부터 고온이 발생하더라도 이 같은 열이 열이 가스켓으로 영향을 미지 못하여 가스켓이 용융되는 것을 방지할 수 있으므로, 가스켓이 용융된 부위로 클램핑부와 캡 어셈블리가 접촉하여 단락되는 것을 방지할 수 있다.Therefore, the battery cell according to the present invention includes a spacer interposed between the connection member and the washer so as to secure an additional separation distance between the end of the connection member and the gasket, even if a high temperature occurs from the connection member due to an external short circuit. Since such heat does not affect the gasket and the gasket is melted, it is possible to prevent the clamping unit and the cap assembly from contacting the gasket to be short-circuited.

본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 가스켓, 와셔 및 스페이서는 전기 절연성 소재로 이루어져 있을 수 있다. 구체적으로, 상기 절연성 소재는 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 고분자 화합물 등으로 이루어져 있을 수 있다.In one embodiment of the present invention, the gasket, washers and spacers may be made of an electrically insulating material. Specifically, the insulating material may be made of polyethylene, polypropylene, a polymer compound, or the like.

본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 스페이서는 수직면 상 상기 와셔의 내측 단부 상에 개재되어 있을 수 있다. 즉, 상기 스페이서는 상기 와셔의 수평면 상 내주면 상에 개재되어 있을 수 있다.In one embodiment of the present invention, the spacer may be interposed on an inner end of the washer on a vertical surface. That is, the spacer may be interposed on the inner circumferential surface on the horizontal surface of the washer.

상기 스페이서는 수직단면 상에서 와셔의 폭의 10% 내지 20% 크기의 폭으로 이루어져 있을 수 있다. 상기 접속부재와 가스켓 사이에 추가적인 이격 거리를 확보할 수 있도록 와셔의 두께를 증가시키는 구조를 고려해 볼 수 있으나, 이는 와셔의 제조 단가를 상승시켜 전지셀 제조 비용이 증가하는 문제가 있다.The spacer may have a width of 10% to 20% of the width of the washer on a vertical section. A structure in which the thickness of the washer is increased to secure an additional separation distance between the connection member and the gasket may be considered, but this increases the manufacturing cost of the washer, thereby increasing the cost of manufacturing the battery cell.

그에 따라, 본 발명에 따른 전지셀은, 접속부재와 가스켓 사이에 추가적인 이격 거리를 확보할 수 있는 최소한의 구성으로서, 와셔의 폭의 10% 내지 20% 크기의 폭으로 이루어져 있는 스페이서를 포함할 수 있다.Accordingly, the battery cell according to the present invention is a minimum configuration capable of securing an additional separation distance between the connection member and the gasket, and may include a spacer having a width of 10% to 20% of the width of the washer. have.

상기 스페이서의 수직단면 상 폭이 와셔의 폭의 10% 미만일 경우에는, 스페이서가 그 상단에 위치하는 접속부재의 단부에서의 하중을 충분히 지지할 수 없을 수 있다. 반면에, 상기 스페이서의 수직단면 상 폭이 와셔의 폭의 20% 를 초과하는 경우에는, 상기 스페이서의 제조 단가를 상승시킬 수 있고, 수평면 상 스페이서가 접속부재로부터 노출되는 문제가 있을 수 있다.When the width of the spacer on the vertical cross-section is less than 10% of the width of the washer, the spacer may not be able to sufficiently support the load at the end of the connecting member positioned at the upper end thereof. On the other hand, when the width on the vertical cross-section of the spacer exceeds 20% of the width of the washer, the manufacturing cost of the spacer may be increased, and there may be a problem in that the spacer on the horizontal plane is exposed from the connection member.

또한, 상기 스페이서는 수직단면 상에서 와셔의 두께의 80% 내지 120% 크기의 두께로 이루어져 있을 수 있다. 상기 스페이서가 와셔의 두께의 80% 미만의 크기로 이루어져 있을 경우에는, 상기 접속부재와 가스켓 사이에 이격 거리가 충분히 확보되지 못하는 문제가 있을 수 있다. 반면에, 상기 스페이서가 와셔의 두께의 120% 를 초과하는 크기로 이루어져 있을 경우에는, 상기 접속부재와 상기 가스켓 사이의 이격 거리가 과도하게 멀어져 전지의 부피를 증가시키는 문제가 있을 수 있다.In addition, the spacer may have a thickness of 80% to 120% of the thickness of the washer on a vertical section. When the spacer has a size of less than 80% of the thickness of the washer, there may be a problem in that a sufficient separation distance between the connection member and the gasket is not secured. On the other hand, when the spacer has a size exceeding 120% of the thickness of the washer, there may be a problem of increasing the volume of the battery due to excessive distance between the connecting member and the gasket.

상기 스페이서의 하나의 구체적인 예로서, 상기 스페이서는 엠보스(emboss) 형상으로 이루어져 있을 수 있다. 상기 스페이서의 형상은 접속부재와 가스켓 사이에 이격 거리를 충분히 확보할 수 있으면 이에 한정되지 않는다.As a specific example of the spacer, the spacer may have an emboss shape. The shape of the spacer is not limited thereto as long as it can sufficiently secure a separation distance between the connection member and the gasket.

또한, 상기 스페이서는 전기 절연성의 탄성 소재로 이루어져 있을 수 있다.In addition, the spacer may be made of an electrically insulating elastic material.

상기 클램핑부는 가스켓의 상단부의 폭의 50% 내지 80%의 크기로 내향 절곡되어 가스켓의 상부를 감싸고 있을 수 있다. 상기 클램핑부가 가스켓의 상단부의 폭의 50%의 크기로 절곡되어 있을 경우에는, 상기 클램핑부에 의해 가스켓이 충분히 고정되지 못할 수 있다. 반면에, 상기 클래핑부가 가스켓의 상단부이 폭의 80%의 크기로 절곡되어 있을 경우에는, 접속부재로부터 고온이 발생하여 가스켓이 용융될 때 클램핑부가 가스켓의 용융된 부위로 캡 어셈블리와 접촉될 가능성이 높아질 수 있다.The clamping part may be inwardly bent to a size of 50% to 80% of the width of the upper end of the gasket to surround the upper part of the gasket. When the clamping part is bent to a size of 50% of the width of the upper end of the gasket, the gasket may not be sufficiently fixed by the clamping part. On the other hand, when the upper end of the gasket is bent to a size of 80% of the width, there is a possibility that the clamping part comes into contact with the cap assembly through the melted part of the gasket when the gasket is melted due to high temperature from the connecting member It can be high.

본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 원통형 캔은 금속 캔으로 이루어져 있을 수 있다. 상기 전극조립체의 음극 탭은 상기 원통형 캔의 하단에 접촉 및 연결되어, 원통형 캔이 음극으로 이루어져 있을 수 있다.In one embodiment of the present invention, the cylindrical can may be made of a metal can. The negative electrode tab of the electrode assembly is in contact with and connected to the lower end of the cylindrical can, so that the cylindrical can may be made of a negative electrode.

상기 전지셀은 그것의 종류가 특별히 한정되는 것은 아니지만, 구체적인 예로서, 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지일 수 있다.The type of the battery cell is not particularly limited, but as a specific example, it may be a lithium secondary battery such as a lithium ion battery or a lithium ion polymer battery having advantages such as high energy density, discharge voltage, and output stability.

일반적으로, 리튬 이차전지는 양극, 음극, 분리막, 및 리튬염 함유 비수 전해액으로 구성되어 있다. In general, a lithium secondary battery is composed of a positive electrode, a negative electrode, a separator, and a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt.

상기 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.The positive electrode is prepared, for example, by coating a mixture of a positive electrode active material, a conductive material, and a binder on a positive electrode current collector, followed by drying, and if necessary, a filler may be further added to the mixture.

상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+xMn2-xO4 (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The positive electrode active material may include a layered compound such as lithium cobalt oxide (LiCoO2) or lithium nickel oxide (LiNiO2), or a compound substituted with one or more transition metals; Lithium manganese oxides such as chemical formula Li1+xMn2-xO4 (wherein x is 0 to 0.33), LiMnO3, LiMn2O3, and LiMnO2; Lithium copper oxide (Li2CuO2); Vanadium oxides such as LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, and Cu2V2O7; Ni site-type lithium nickel oxide represented by the formula LiNi1-xMxO2 (where M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B or Ga, and x = 0.01 to 0.3); Formula LiMn2-xMxO2 (here, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn or Ta, x = 0.01 ~ 0.1) or Li2Mn3MO8 (where M = Fe, Co, Ni, Cu or Zn) Lithium manganese composite oxide; LiMn2O4 in which Li in the formula is partially substituted with alkaline earth metal ions; Disulfide compounds; Fe2(MoO4)3 etc. can be mentioned, but it is not limited only to these.

상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.The conductive material is typically added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture including the positive electrode active material. Such a conductive material is not particularly limited as long as it has conductivity without causing a chemical change in the battery, and examples thereof include graphite such as natural graphite or artificial graphite; Carbon blacks such as carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and thermal black; Conductive fibers such as carbon fibers and metal fibers; Metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powder; Conductive whiskey such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives may be used.

상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.The binder is a component that aids in bonding of an active material and a conductive material and bonding to a current collector, and is typically added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture including the positive electrode active material. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, recycled cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene , Polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butylene rubber, fluorine rubber, and various copolymers.

상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.The filler is selectively used as a component that suppresses the expansion of the positive electrode, and is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing chemical changes in the battery, and examples thereof include olivine polymers such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials such as glass fiber and carbon fiber are used.

상기 음극은 음극 집전체 상에 음극 활물질을 도포, 건조하여 제작되며, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 선택적으로 더 포함될 수도 있다.The negative electrode is manufactured by coating and drying a negative electrode active material on a negative electrode current collector, and if necessary, components as described above may be optionally further included.

상기 음극 활물질로는, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe'yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, and Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.Examples of the negative active material include carbon such as non-graphitized carbon and graphite-based carbon; LixFe2O3 (0≤x≤1), LixWO2 (0≤x≤1), SnxMe1-xMe'yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, Group 1 of the periodic table, Metal complex oxides such as Group 2 and Group 3 elements, halogen, 0<x≦1; 1≦y≦3; 1≦z≦8); Lithium metal; Lithium alloy; Silicon-based alloys; Tin-based alloys; Metal oxides such as SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, and Bi2O5; Conductive polymers such as polyacetylene; Li-Co-Ni-based materials and the like can be used.

상기 분리막 및 분리필름은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 130 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.The separator and the separation film are interposed between the anode and the cathode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used. The pore diameter of the separator is generally 0.01 to 10 μm, and the thickness is generally 5 to 130 μm. Examples of such separation membranes include olefin-based polymers such as polypropylene having chemical resistance and hydrophobicity; Sheets or non-woven fabrics made of glass fiber or polyethylene are used. When a solid electrolyte such as a polymer is used as the electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separator.

또한, 하나의 구체적인 예에서, 전지의 안전성의 향상을 위하여, 상기 분리막 및/또는 분리필름은 유/무기 복합 다공성의 SRS(Safety-Reinforcing Separators) 분리막일 수 있다.In addition, in one specific example, in order to improve the safety of the battery, the separator and/or the separation film may be an organic/inorganic composite porous SRS (Safety-Reinforcing Separators) separator.

상기 SRS 분리막은 폴리올레핀 계열 분리막 기재상에 무기물 입자와 바인더 고분자를 활성층 성분으로 사용하여 제조되며, 이때 분리막 기재 자체에 포함된 기공 구조와 더불어 활성층 성분인 무기물 입자들간의 빈 공간(interstitial volume)에 의해 형성된 균일한 기공 구조를 갖는다.The SRS separator is manufactured by using inorganic particles and a binder polymer as active layer components on a polyolefin-based separator substrate, and at this time, the pore structure included in the separator substrate itself and the interstitial volume between inorganic particles as the active layer component It has a uniform pore structure formed.

이러한 유/무기 복합 다공성 분리막을 사용하는 경우 통상적인 분리막을 사용한 경우에 비하여 화성 공정(Formation)시의 스웰링(swelling)에 따른 전지 두께의 증가를 억제할 수 있다는 장점이 있고, 바인더 고분자 성분으로 액체 전해액 함침시 겔화 가능한 고분자를 사용하는 경우 전해질로도 동시에 사용될 수 있다. In the case of using such an organic/inorganic composite porous separator, compared to the case of using a conventional separator, there is an advantage in that it is possible to suppress an increase in the thickness of the battery due to swelling during the formation process. When a polymer that can be gelled when impregnated with a liquid electrolyte is used, it can be used as an electrolyte at the same time.

또한, 상기 유/무기 복합 다공성 분리막은 분리막 내 활성층 성분인 무기물 입자와 바인더 고분자의 함량 조절에 의해 우수한 접착력 특성을 나타낼 수 있으므로, 전지 조립 공정이 용이하게 이루어질 수 있다는 특징이 있다.In addition, since the organic/inorganic composite porous separator can exhibit excellent adhesion characteristics by controlling the content of inorganic particles and binder polymers as active layer components in the separator, the battery assembly process can be easily performed.

상기 무기물 입자는 전기화학적으로 안정하기만 하면 특별히 제한되지 않는다. 즉, 본 발명에서 사용할 수 있는 무기물 입자는 적용되는 전지의 작동 전압 범위(예컨대, Li/Li+ 기준으로 0~5V)에서 산화 및/또는 환원 반응이 일어나지 않는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 특히, 이온 전달 능력이 있는 무기물 입자를 사용하는경우, 전기 화학 소자 내의 이온 전도도를 높여 성능 향상을 도모할 수 있으므로, 가능한 이온 전도도가 높은 것이 바람직하다. 또한, 상기 무기물 입자가 높은 밀도를 갖는 경우, 코팅시 분산시키는데 어려움이 있을 뿐만 아니라 전지 제조시 무게 증가의 문제점도 있으므로, 가능한 밀도가 작은 것이 바람직하다. 또한, 유전율이 높은 무기물인 경우, 액체 전해질 내 전해질 염, 예컨대 리튬염의 해리도 증가에 기여하여 전해액의 이온 전도도를 향상시킬 수 있다.The inorganic particles are not particularly limited as long as they are electrochemically stable. That is, the inorganic particles that can be used in the present invention are not particularly limited as long as the oxidation and/or reduction reaction does not occur in the operating voltage range (eg, 0 to 5V based on Li/Li+) of the applied battery. Particularly, in the case of using inorganic particles having ion transfer capability, it is possible to improve the performance by increasing the ionic conductivity in the electrochemical device, so it is preferable that the ion conductivity is as high as possible. In addition, when the inorganic particles have a high density, it is difficult to disperse during coating, as well as a problem of weight increase during battery manufacturing, so it is preferable that the density is as small as possible. Further, in the case of an inorganic material having a high dielectric constant, the ionic conductivity of the electrolyte may be improved by contributing to an increase in the degree of dissociation of an electrolyte salt, such as a lithium salt, in a liquid electrolyte.

리튬염 함유 비수 전해액은, 극성 유기 전해액과 리튬염으로 이루어져 있다. 전해액으로는 비수계 액상 전해액, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다. The lithium salt-containing non-aqueous electrolyte is composed of a polar organic electrolyte and a lithium salt. As the electrolyte, a non-aqueous liquid electrolyte, an organic solid electrolyte, an inorganic solid electrolyte, or the like is used.

상기 비수계 액상 전해액으로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.As the non-aqueous liquid electrolyte, for example, N-methyl-2-pyrrolidinone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, gamma -Butyl lactone, 1,2-dimethoxy ethane, tetrahydroxy franc (franc), 2-methyl tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, 1,3-dioxolone, formamide, dimethylformamide, dioxolone , Acetonitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, phosphoric acid tryster, trimethoxymethane, dioxolone derivative, sulfolane, methyl sulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbo Aprotic organic solvents such as nate derivatives, tetrahydrofuran derivatives, ethers, methyl pyropionate and ethyl propionate may be used.

상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등이 사용될 수 있다.As the organic solid electrolyte, for example, a polyethylene derivative, a polyethylene oxide derivative, a polypropylene oxide derivative, a phosphate ester polymer, a poly agitation lysine, a polyester sulfide, a polyvinyl alcohol, a polyvinylidene fluoride, A polymer or the like containing an ionic dissociating group may be used.

상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li3PO4-Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.Examples of the inorganic solid electrolyte include Li such as Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, and Li3PO4-Li2S-SiS2. Nitrides, halides, sulfates, and the like can be used.

상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.The lithium salt is a material that is soluble in the non-aqueous electrolyte, for example, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2) 2NLi, lithium chloroborane, lithium lower aliphatic carboxylic acid, lithium tetraphenylborate, imide, and the like can be used.

또한, 비수계 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있다.In addition, non-aqueous electrolytes include pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylene diamine, n-glyme, and hexaphosphate triamide for the purpose of improving charge/discharge properties and flame retardancy. , Nitrobenzene derivative, sulfur, quinone imine dye, N-substituted oxazolidinone, N,N-substituted imidazolidine, ethylene glycol dialkyl ether, ammonium salt, pyrrole, 2-methoxy ethanol, aluminum trichloride, etc. May be. In some cases, in order to impart non-flammability, a halogen-containing solvent such as carbon tetrachloride or ethylene trifluoride may be further included, and carbon dioxide gas may be further included in order to improve high-temperature storage characteristics.

본 발명은 또한, 상기 전지셀을 하나 이상 포함하고 있는 전지팩을 제공한다.The present invention also provides a battery pack including one or more of the battery cells.

본 발명은 또한, 상기 전지팩을 전원으로 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 디바이스를 제공한다.The present invention also provides a device comprising the battery pack as a power source.

상기 디바이스는, 휴대폰, 휴대용 컴퓨터, 스마트폰, 태블릿 PC, 스마트 패드, 넷북, 웨어러블 전자기기, 노트북 컴퓨터, 전기차, 또는 전력저장 장치 등으로부터 선택되는 것일 수 있다. The device may be selected from a mobile phone, a portable computer, a smart phone, a tablet PC, a smart pad, a netbook, a wearable electronic device, a notebook computer, an electric vehicle, or a power storage device.

이들 디바이스의 구조 및 그것의 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.Since the structure of these devices and a method of manufacturing them are known in the art, detailed descriptions thereof will be omitted in the present specification.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지셀은, 접속부재의 단부와 가스켓 사이에 추가적인 이격 거리를 확보할 수 있도록 접속부재와 와셔 사이에 개재되는 스페이서를 포함함으로써, 외부 단락에 의해 접속부재로부터 고온이 발생하더라도 이 같은 열이 열이 가스켓으로 영향을 미지 못하여 가스켓이 용융되는 것을 방지할 수 있으므로, 가스켓이 용융된 부위로 클램핑부와 캡 어셈블리가 접촉하여 단락되는 것을 방지할 수 있다.As described above, the battery cell according to the present invention includes a spacer interposed between the connection member and the washer so as to secure an additional distance between the end of the connection member and the gasket, from the connection member by an external short circuit. Even if a high temperature occurs, the heat does not affect the gasket and thus the gasket is prevented from being melted, so that the clamping portion and the cap assembly contact the portion where the gasket is melted to prevent a short circuit.

도 1은 종래의 원통형 전지셀의 수직 단면도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀의 수직 단면도이다.
1 is a vertical cross-sectional view of a conventional cylindrical battery cell;
2 is a vertical cross-sectional view of a battery cell according to an embodiment of the present invention.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, it will be described with reference to the drawings according to an embodiment of the present invention, but this is for an easier understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀의 수직 단면도가 모식적으로 도시되어 있다.2 schematically illustrates a vertical cross-sectional view of a battery cell according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 전지셀(100)은 전극조립체(110), 원통형 캔(120), 캡 어셈블리(130), 가스켓(140), 와셔(150) 및 스페이서(160)로 이루어져 있다.Referring to FIG. 2, the battery cell 100 includes an electrode assembly 110, a cylindrical can 120, a cap assembly 130, a gasket 140, a washer 150, and a spacer 160.

전극조립체(110)은 양극, 음극, 및 양극과 음극 사이에 개재되어 있는 분리막이 권취되어 있는 구조의 젤리-롤형 전극조립체로서, 전해액(도시하지 않음)과 함께 원통형 캔(120)에 내장되어 있고, 원통형 캔(120)의 상단부에는 캡 어셈블리(130)가 결합되어 있다. The electrode assembly 110 is a jelly-roll type electrode assembly having a structure in which an anode, a cathode, and a separator interposed between the anode and the cathode are wound, and is embedded in the cylindrical can 120 together with an electrolyte (not shown). , The cap assembly 130 is coupled to the upper end of the cylindrical can 120.

원통형 캔(120)은 상단 외주부가 내측으로 절곡되어 클램핑부(121)를 형성하고 있다.The cylindrical can 120 has an upper outer peripheral portion bent inward to form a clamping portion 121.

원통형 캔(120)과 캡 어셈블리(130)를 전기적으로 절연할 수 있도록, 원통형 캔(120)의 상단 내면과 캡 어셈블리(130)의 외면 사이에는 가스켓(140)이 개재되어 있다.A gasket 140 is interposed between the upper inner surface of the cylindrical can 120 and the outer surface of the cap assembly 130 so as to electrically insulate the cylindrical can 120 and the cap assembly 130.

와셔(150)는, 전기적 연결을 위해 캡 어셈블리(130)의 상단에 결합되는 접속부재(170)와 원통형 캔(120)의 클램핑부(121) 사이의 접촉을 방지할 수 있도록, 캡 어셈블리(130)의 탑 캡(131)이 노출된 상태로 캡 어셈블리(130) 상에 탑재되어 있다.The washer 150 may prevent contact between the connection member 170 coupled to the upper end of the cap assembly 130 for electrical connection and the clamping portion 121 of the cylindrical can 120, so that the cap assembly 130 ) Of the top cap 131 is mounted on the cap assembly 130 in an exposed state.

또한, 스페이서(160)는 접속부재(170)의 단부와 가스켓(140) 사이에 추가적인 이격 거리를 확보할 수 있도록, 접속부재(170)와 와셔(150) 사이에 개재되어 있다.In addition, the spacer 160 is interposed between the connection member 170 and the washer 150 to secure an additional separation distance between the end of the connection member 170 and the gasket 140.

스페이서(160)는 와셔(150)의 내측 단부 상에 개재되어 있고, 스페이서(160)의 폭(W1)은 와셔(150)의 폭(W2)의 20%의 크기로 이루어져 있으며, 스페이서(160)의 두께(T1)는 와셔(150)의 두께(T2)의 100%의 크기로 이루어져 있고, 스페이서(160)의 형상은 엠보스 형상으로 이루어져 있다.The spacer 160 is interposed on the inner end of the washer 150, and the width W1 of the spacer 160 is made of 20% of the width W2 of the washer 150, and the spacer 160 The thickness T1 of the washer 150 is 100% of the thickness T2 of the washer 150, and the shape of the spacer 160 is made of an embossed shape.

클램핑부(121)는 가스켓(140)의 상단부의 폭(W4)의 80%의 크기(W3)로 내향 절곡되어 가스켓의 상부를 감싸고 있다.The clamping portion 121 is bent inward to a size W3 of 80% of the width W4 of the upper end portion of the gasket 140 to surround the upper portion of the gasket.

가스켓(140), 와셔(150) 및 스페이서(160)는 전기 절연성 소재로 이루어져 있고, 원통형 캔(120)은 금속 캔으로 이루어져 있다.The gasket 140, the washer 150, and the spacer 160 are made of an electrically insulating material, and the cylindrical can 120 is made of a metal can.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those of ordinary skill in the field to which the present invention belongs will be able to make various applications and modifications in the scope of the present invention based on the above contents.

Claims (9)

복수의 전지셀들이 전기적으로 연결되어 이루어져 있는 전지모듈 또는 전지팩을 구성하는 원통형 전지셀로서,
양극, 음극, 및 양극과 음극 사이에 개재되어 있는 분리막이 권취되어 있는 구조의 젤리-롤형 전극조립체;
상기 전극조립체를 전해액과 함께 내장하고 있고, 상단 외주부가 내측으로 절곡되어 클램핑부(clamping portion)를 형성하고 있는 원통형 캔;
상기 원통형 캔의 개방 상단부에 결합되어 있는 캡 어셈블리;
상기 원통형 캔과 캡 어셈블리를 전기적으로 절연할 수 있도록, 원통형 캔의 상단 내면과 캡 어셈블리의 외면 사이에 개재되어 있는 가스켓;
전기적 연결을 위해 캡 어셈블리의 상단에 결합되는 접속부재와 원통형 캔의 클램핑부 사이의 접촉을 방지할 수 있도록, 캡 어셈블리의 탑 캡이 노출된 상태로 캡 어셈블리 상에 탑재되는 와셔(washer); 및
상기 접속부재의 단부와 가스켓 사이에 추가적인 이격 거리를 확보할 수 있도록, 접속부재와 와셔 사이에 개재되어 있는 스페이서(spacer);를
상기 스페이서는 수직면 상 상기 와셔의 내측 단부 상에 개재되어 있고, 수직단면 상에서 와셔의 폭의 10% 내지 20% 크기의 폭을 가지며, 수직단면 상에서 와셔의 두께의 80% 내지 120% 크기의 두께를 가지며, 엠보스(emboss) 형상으로 이루어져 있는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀.
As a cylindrical battery cell constituting a battery module or battery pack consisting of a plurality of battery cells are electrically connected,
A jelly-roll type electrode assembly having a structure in which an anode, a cathode, and a separator interposed between the anode and the cathode are wound;
A cylindrical can in which the electrode assembly is embedded together with an electrolyte, and an upper outer peripheral portion is bent inward to form a clamping portion;
A cap assembly coupled to the open upper end of the cylindrical can;
A gasket interposed between the upper inner surface of the cylindrical can and the outer surface of the cap assembly so as to electrically insulate the cylindrical can and the cap assembly;
A washer mounted on the cap assembly while the top cap of the cap assembly is exposed so as to prevent contact between the connecting member coupled to the upper end of the cap assembly for electrical connection and the clamping portion of the cylindrical can; And
A spacer interposed between the connection member and the washer so as to secure an additional separation distance between the end of the connection member and the gasket;
The spacer is interposed on the inner end of the washer on a vertical surface, has a width of 10% to 20% of the width of the washer on a vertical cross-section, and has a thickness of 80% to 120% of the thickness of the washer on a vertical cross-section. It has, characterized in that the battery cell comprising the one consisting of an emboss (emboss) shape .
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 스페이서는 전기 절연성의 탄성 소재로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 1, wherein the spacer is made of an electrically insulating elastic material. 제 1 항에 있어서, 상기 클램핑부는 가스켓의 상단부의 폭의 50% 내지 80%의 크기로 내향 절곡되어 가스켓의 상부를 감싸고 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 1, wherein the clamping part is bent inward to a size of 50% to 80% of the width of the upper end of the gasket to surround the upper part of the gasket. 제 1 항에 있어서, 상기 원통형 캔은 금속 캔인 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 1, wherein the cylindrical can is a metal can. 제 1 항에 따른 전지셀을 하나 이상 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.A battery pack comprising at least one battery cell according to claim 1.
KR1020160108845A 2016-08-26 2016-08-26 Battery Cell Including Spacer Being Disposed Between Connection Member and Washer KR102169375B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160108845A KR102169375B1 (en) 2016-08-26 2016-08-26 Battery Cell Including Spacer Being Disposed Between Connection Member and Washer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160108845A KR102169375B1 (en) 2016-08-26 2016-08-26 Battery Cell Including Spacer Being Disposed Between Connection Member and Washer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180023427A KR20180023427A (en) 2018-03-07
KR102169375B1 true KR102169375B1 (en) 2020-10-23

Family

ID=61688670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160108845A KR102169375B1 (en) 2016-08-26 2016-08-26 Battery Cell Including Spacer Being Disposed Between Connection Member and Washer

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102169375B1 (en)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11312509A (en) * 1998-04-28 1999-11-09 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Wound electrode type battery
KR101631250B1 (en) * 2013-12-16 2016-06-16 주식회사 엘지화학 Electrochemical device having improved corrosion resistance

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180023427A (en) 2018-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102158257B1 (en) Battery Pack Comprising Carbon-based Heating Unit
KR102197377B1 (en) Pouch-typed Battery Cell Having Asymmetric Electrode Assembly-receiving Part
KR102229287B1 (en) Pouch-typed Battery Case for Preventing Folding Crack
EP2922135B1 (en) Battery cell having amorphous structure
KR101152651B1 (en) Secondary Battery of Improved Stability by Both Sides Adhesive Tape
JP2018530133A (en) Pouch-type battery cell including unit electrode in which a plurality of electrode tabs are formed
KR102169839B1 (en) Battery Case Sealing Device Having Wrinkle Removal Function
US9966627B2 (en) Electrode assembly of incline structure and battery cell employed with the same
KR20210017178A (en) Electrochemical Device for Short Circuit Induction and Method of Evaluation for Safety Using Thereof
KR102170100B1 (en) Battery Cell Comprising Electrode Assembly Including Gelation Electrolyte Component in Pores of Separator
KR102172848B1 (en) Preparation method of long-life electrode for secondary battery
KR102144883B1 (en) Apparatus for Transferring Battery Cell in Sliding Manner
KR101798926B1 (en) Secondary Battery Having Insulative Member with Improved Structural Stability against External Force
KR102205313B1 (en) Battery Module Including Elastic Frame for Fixing Battery Cells
KR101814789B1 (en) Secondary Battery Pack Able to Expand Capacity through Compact Combination Structure and Pack Assembly Having the Same
KR102178188B1 (en) Battery Case Forming Device Equipped with Punch Head of Low Friction Force
KR102196262B1 (en) Battery Module Comprising Cooling Pin Having Protrusions for Fixing Formed thereon
KR102211576B1 (en) Battery Module Comprising Cell Frames of Standardized Structure
KR102253784B1 (en) Battery Module with Improved Stability in Long-Term Use
KR102201630B1 (en) Battery Cell with Less Modification of External Form of Battery Case
KR102002315B1 (en) Electrode Assembly of Irregular Structure Comprising Unit Cells with Different Capacity and Size and Battery Cell Having the Same
KR100858416B1 (en) Lithium Secondary Battery of Improved Stability
KR101809137B1 (en) Gripping Device for Activation Process of Battery Cell of Irregular Structure
CN109906528B (en) Method for manufacturing electrode of secondary battery suitable for high load
KR102169375B1 (en) Battery Cell Including Spacer Being Disposed Between Connection Member and Washer

Legal Events

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