KR102195732B1 - 이차 전지 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이차 전지를 개시한다. 본 발명은, 일측에 개구를 포함하는 캔과, 상기 개구를 통해 상기 캔에 수용되는 전극 조립체를 포함하고, 상기 캔은, 상기 캔의 저면을 형성하며, 곡률지게 형성되는 제 3 면과, 상기 제 3 면에 형성되어 상기 제 3 면을 곡률지게 형성할 때, 변형에 필요한 힘을 감소시킬 수 있다.
Description
본 발명은 이차 전지에 관한 것이다.
무선인터넷이나 통신기술의 발달로 인하여 전원공급장치 없이 전지를 사용하여 운용 가능한 휴대용 전자기기의 사용이 보편화 되고 있다. 그 중 휴대용 컴퓨터는 소형이며 휴대가 간편하여 이동성이 뛰어난 장점이 있어 업무용 또는 개인용으로 널리 사용되고 있다. 휴대용 컴퓨터가 전원공급장치에 구애됨 없이 여러 장소에서 사용되기 위하여 이차 전지를 구비할 수 있다. 이차 전지는 충분한 출력을 제공하기 위하여 충전 및 방전을 반복하여 사용할 수 있는 다수의 이차 전지들을 구비할 수 있다.
이와 같은 이동용 전자 기기 관련 시장이 성장함에 따라, 이동용 전자기기의 구동에 적합한 배터리에 대한 요구도 높아지고 있으며, 이들 이동용 전자 기기의 사용과 이동, 보관, 충격에 대한 내구성과 관련하여 기기 자체의 유연성에 대한 요구가 커져가고 있어 이를 구현하기 위해 배터리의 유연함에 대한 요구도 증대되어가고 있다.
본 발명의 실시예들은 이차 전지를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면은, 일측에 개구를 포함하는 캔과, 상기 개구를 통해 상기 캔에 수용되는 전극 조립체를 포함하고, 상기 캔은, 상기 캔의 저면을 형성하며, 곡률지게 형성되는 제 3 면과, 상기 제 3 면에 형성되어 상기 제 3 면을 곡률지게 형성할 때, 변형에 필요한 힘을 감소시키는 변형유도부를 구비하는 이차 전지를 제공할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 캔은, 상기 제 3 면으로부터 절곡되어 연결되며, 볼록한 제 1 면과, 상기 제 1 면과 서로 마주보도록 상기 제 3 면으로부터 절곡되어 연결되며, 오목한 제 2 면을 더 구비할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 변형유도부로부터 상기 제 1 면까지의 거리는 상기 변형유도부로부터 상기 제 2 면까지의 거리보다 크게 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 변형유도부는 상기 제 3 면의 외면으로부터 인입되도록 형성되는 변형유도홈일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 변형유도홈은 상기 캔 외부로 노출되는 상기 제 3 면의 외면 상에 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 변형유도홈의 깊이는 상기 변형유도홈의 길이 방향에 대해서 서로 상이하게 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 변형유도홈의 깊이는 상기 변형유도홈의 중심으로부터 상기 변형유도홈의 양단으로 갈수록 작아지도록 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 변형유도부가 형성되는 상기 제 3 면 부분의 제 1 두께는 상기 변형유도부가 형성되지 않는 상기 제 3 면 부분의 제 2 두께와 상이하게 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제 1 두께는 상기 제 2 두께의 25%이상일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 변형유도부는 상기 제 3 면의 길이방향으로 길게 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 변형유도부는 상기 제 3 면의 중심을 기준으로 대칭되도록 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 변형유도부는 불연속적으로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 일측에 개구를 포함하고, 만곡지게 형성되는 캔과, 상기 개구를 통해 상기 캔에 수용되는 전극 조립체와, 상기 개구를 밀봉하는 캡 플레이트와, 상기 캡 플레이트 하부에 위치한 절연 플레이트를 포함하고, 상기 캔의 저면에 인입되도록 형성되는 변형유도부를 구비하는 이차 전지를 제공할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 변형유도부는 상기 캔의 저면에 형성되며, 상기 캔을 곡면으로 형성할 때, 변형에 필요한 힘을 저감시킬 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 변형유도부는 상기 캔 내부의 상기 캔의 저면 상에 인입되도록 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 변형유도부가 형성된 상기 캔의 저면의 두께는 상기 캔의 중심부분과 다른 부분이 서로 상이하게 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 변형유도부는 불연속적으로 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 변형유도부는 상기 캔의 저면의 길이 방향으로 길게 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 캔은 서로 마주보도록 배치되어 상기 저면으로부터 절곡되어 연결되고, 오목하거나 볼록한 면을 구비하고, 상기 변형유도부는 상기 볼록한 면보다 상기 오목한 면에 가까운 상기 저면에 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 변형유도부는 상기 캔의 저면에 인입되어 형성되는 변형유도홈일 수 있다.
본 발명의 실시예들은 이차 전지의 제조 효율이 향상될 수 있다.
본 발명의 효과는 상술한 내용 이외에도, 도면을 참조하여 이하에서 설명할 내용으로부터도 도출될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 이차 전지를 분해하여 보여주는 분해사시이다.
도 3은 도 1의 A-A선을 따라 취한 캔 일부의 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 캔의 제 3 면의 일 실시예를 보여주는 저면도이다.
도 5는 도 4의 B-B선을 따라 취한 단면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 캔의 제 3 면의 다른 실시예를 보여주는 저면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 캔의 제 3 면의 또 다른 실시예를 보여주는 저면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 이차 전지를 분해하여 보여주는 분해사시이다.
도 3은 도 1의 A-A선을 따라 취한 캔 일부의 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 캔의 제 3 면의 일 실시예를 보여주는 저면도이다.
도 5는 도 4의 B-B선을 따라 취한 단면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 캔의 제 3 면의 다른 실시예를 보여주는 저면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 캔의 제 3 면의 또 다른 실시예를 보여주는 저면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 다른 실시예에 도시되어 있다 하더라도, 동일한 구성요소에 대하여서는 동일한 식별부호를 사용한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면들에 도시된 본 발명에 관한 실시 예들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지를 보여주는 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 이차 전지를 분해하여 보여주는 분해사시이다. 도 3은 도 1의 A-A선을 따라 취한 캔 일부의 단면도이다. 도 4는 도 1에 도시된 캔의 제 3 면의 일 실시예를 보여주는 저면도이다. 도 5는 도 4의 B-B선을 따라 취한 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참고하면, 이차 전지(10)는 일측에 개구를 포함하는 캔(110), 캔(110)에 수용되는 전극 조립체(120), 캔(110)의 일측과 결합하는 캡 플레이트(130)를 포함할 수 있다.
캔(110)은 전극 조립체(120)가 삽입될 수 있도록 일측에 개구가 형성되어 있다. 개구는 일정한 곡률을 가지고 만곡지게 형성되며, 이에 따라 캔(110)도 전체적으로 만곡져 형성됨으로써, 이차 전지(10)의 외형을 형성할 수 있다. 캔(110)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성될 수 있다. 따라서, 캔(110)은 외부 충격으로부터 전극 조립체(120)를 보호하며, 전극 조립체(120)의 충방전 동작에 수반되는 열을 외부로 방출시키는 방열판의 기능을 할 수 있다.
상기와 같은 캔(110)은 저면을 형성하는 제 3 면(113), 제 3 면(113)으로부터 절곡되어 측면을 형성하는 제 1 면(111) 및 제 3 면(113)으로부터 절곡되어 제 1 면(111)과 대향하도록 배치되어 다른 측면을 형성하는 제 2 면(112)을 구비할 수 있다.
이때, 제 1 면(111)은 볼록하게 형성될 수 있으며, 제 2 면(112)은 오목하게 형성될 수 있다. 구체적으로 제 1 면(111)은 캔(110)의 내측으로부터 외측으로 돌출되어 형성되며, 제 2 면(112)은 캔(110)의 외측으로부터 내측으로 돌출되도록 형성될 수 있다.
이차 전지(10)는 캔(110)의 저면인 제 3 면(113)에 형성되는 변형유도부(미표기)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 변형유도부는 외부로 노출되는 제 3 면(113) 상에 형성될 수 있으며, 캔(110)의 내부에 배치되는 제 3 면(113) 상에 형성될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 상기 변형유도부가 외부로 노출되는 제 3 면(113) 상에 형성되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
상기와 같은 상기 변형유도부는 캔(110)을 변형시키는 경우 제 3 면(113)이 곡률지게 형성될 때, 캔(110)의 변형 또는 제 3 면(113)의 변형에 필요한 힘을 저감시킬 수 있다. 이때, 상기 변형유도부는 다양하게 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 변형유도부는 제 3 면(113)의 다른 부위와 상이한 재질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 변형유도부는 제 3 면(113)으로부터 인입되어 형성되는 변형유도홈(114)을 구비할 수 있다. 상기와 같은 상기 변형유도부는 상기에 한정되지 않으며, 캔(110)의 변형 시 캔(110)의 변형에 필요한 힘을 저감시키는 모든 재질 및 모든 구조를 포함할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 상기 변형유도부가 변형유도홈(114)을 구비하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
제 3 면(113)에는 변형유도홈(114)이 형성될 수 있다. 이때, 변형유도홈(114)은 제 3 면(113)의 형성 후 타발 가공이나 압력을 가함으로써 제 3 면(113) 상에 형성할 수 있다.
변형유도홈(114)은 제 3 면(113)의 두께보다 상대적으로 얇은 두께를 가짐으로써, 외부의 충격이 이차 전지(10)에 가해지는 경우, 변형유도홈(114)에서 먼저 변형이 유도되어 외부의 충격을 흡수할 수 있다. 따라서, 외부의 충격 등에 의해 이차 전지(10)가 폭발, 발화 등이 되는 것을 방지하여 이차 전지(10)의 안정성이 향상될 수 있다.
구체적으로 변형유도홈(114)이 형성되는 제 3 면(113)의 제 2 두께(T2)는 변형유도홈(114)이 형성되지 않는 제 3 면(113)의 제 1 두께(T1)는 상이하게 형성될 수 있다. 예를 들면, 제 2 두께(T2)는 제 1 두께(T1)보다 작게 형성될 수 있다. 구체적으로 제 2 두께(T2)는 제 1 두께(T1)의 25%이상일 수 있다. 이때, 제 2 두께(T2)가 제 1 두께(T1)의 25% 미만인 경우 캔(110)을 곡률로 제조할 때 필요한 힘이 과도하게 가해짐으로써 변형유도홈(114)이 파손됨으로써 캔(110) 내부의 내용물이 외부로 유출될 수 있다.
상기와 같은 변형유도홈(114)은 제 3 면(113)의 길이방향으로 길게 형성될 수 있다. 예를 들면, 변형유도홈(114)은 장공 형태로 형성될 수 있으며, 제 3 면(113)의 중심에 대해서 대칭적으로 형성될 수 있다.
또한, 변형유도홈(114)의 깊이(D)는 제 3 면(113)의 길이방향에 대해서 서로 상이하게 형성될 수 있다. 예를 들면, 변형유도홈(114)의 깊이(D)는 제 3 면(113)의 중심으로부터 제 3 면(113)의 양단으로 갈수록 작아질 수 있다. 특히 변형유도홈(114)의 깊이는 중앙 부분이 양단 부분보다 크게 형성될 수 있다. 이때, 변형유도홈(114)이 형성되는 제 3 면(113)의 두께는 중앙 부분보다 제 3 면(113)의 양단 부분이 더 크게 형성될 수 있다.
한편, 변형유도홈(114)은 제 1 면(111)보다 제 2 면(112)에 더 가깝게 위치할 수 있다. 이차 전지(10)는 먼저 평평한 형태로 제조된 다음, 일정한 곡률을 가지는 지그(미도시) 내에 위치시킨 후 가압하여 형성하는데, 가압에 의해 캔(110)의 제 2 면(112)은 오목한 형상으로 변형되면서 수축 응력을 받고, 제 1 면(111)은 볼록한 형상으로 변형되면서 팽창 응력을 받는다. 이때, 변형유도홈(114)이 제 1 면(111)보다 제 2 면(112)에 더 근접하게 배치되면, 변형유도홈(114)의 변형에 의해 제 2 면(112)이 받는 수축 응력이 완화되며, 보다 작은 힘에 의해 이차 전지(10)를 제조할 수 있다. 따라서, 이차 전지(10)의 제조 효율이 향상될 수 있다.
이와 같은 변형유도홈(114)은 제 2 면(112)으로부터 0.25㎜ 내지 0.5㎜ 이격되어 형성될 수 있다. 변형유도홈(114)과 제 2 면(112) 간의 거리(C)가 0.25㎜ 보다 작은 경우는 변형유도홈(114)과 제 2 면(112) 간의 영역이 감소하여 제 2 면(112)의 굽힘 시 캔(110)의 기계적 강도가 저하될 수 있다. 반면에, 변형유도홈(114)과 제 2 면(112) 간의 거리(C)가 0.5㎜ 보다 큰 경우는 캔(110)의 굽힙 시 힘이 더 많이 소요될 수 있다.
또한, 변형유도홈(114)의 깊이(D)는 제 3 면(113)의 두께(T1)의 1/3 내지 1/2일 수 있다. 이때, 변형유도홈(114)의 깊이(D)가 제 3 면(113)의 두께(T1)의 1/3 보다 작은 경우는, 외부의 충격 또는 이차 전지(10)의 제조시 변형유도홈(114)에 의한 변형 유도 효과가 미비할 수 있다. 반면에, 변형유도홈(114)의 깊이(D)가 제 3 면(113)의 두께(T1)의 1/2 보다 큰 경우는 캔(110)의 강도가 저하되어 캔(110)에 변형이 발생될 수 있다.
전극 조립체(120)는 제 1 전극판(121), 제 2 전극판(122) 및 제 1 전극판(121)과 제 2 전극판(122) 사이의 세퍼레이터(123)를 포함할 수 있다. 전극 조립체(120)는 제 1 전극판(121), 세퍼레이터(123) 및 제 2 전극판(122)이 순차적으로 적층된 후 젤리롤(jelly-roll) 형태가 되도록 권취하여 제작될 수 있다. 또 다른 실시예로서, 전극 조립체(120)는 제 1 전극판(121), 세퍼레이터(123) 및 제 2 전극판(122)이 순차적으로 적층되어 형성될 수 있다.
제 1 전극판(121)은 양극 필름 또는 음극 필름 중 어느 하나 일 수 있다. 제 1 전극판(121)이 양극 필름인 경우, 제 2 전극판(122)은 음극 필름일 수 있으며, 반대로, 제 1 전극판(121)이 음극 필름인 경우, 제 2 전극판(122)은 양극 필름일 수 있다. 즉, 제 1 전극판(121)과 제 2 전극판(122)은 전기적으로 극성이 다르게 형성되며 특정 극성에 한정되지 않는다. 다만 이하에서는 설명의 편의를 위해서 제 1 전극판(121)은 양극 필름으로 형성되고, 제 2 전극판(122)은 음극 필름으로 형성되는 경우를 설명한다.
제 1 전극판(121)은 제 1 활물질이 도포된 제 1 활물질부와, 제 1 활물질이 도포되지 않은 제 1 무지부를 포함할 수 있다. 제 1 활물질부는 예를 들어, 알루미늄 판의 적어도 어느 한 면의 일부에 제 1 활물질을 도포하여 형성하며, 제 1 활물질이 미 도포된 알루미늄 판의 나머지 부분은 제 1 무지부가 될 수 있다. 제 1 활물질은 LiCoO2, LiNiO2, LiMnO2, LiMnO4와 같은 리튬 함유 전이금속 산화물 또는 리튬 칼코게나이드 화합물 등과 같은 양극 활물질일 수 있다.
제 2 전극판(122)은 제 2 활물질이 도포된 제 2 활물질부와, 제 2 활물질이 도포되지 않은 제 2 무지부를 포함할 수 있다. 제 2 활물질부는 예를 들어, 구리 판의 적어도 어느 한 면의 일부에 제 2 활물질을 도포하여 형성하며, 제 2 활물질이 미 도포된 알루미늄 판의 나머지 부분은 제 2 무지부가 될 수 있다. 제 2 활물질은, 예를 들어, 음극 활물질 일 수 있으며, 구체적으로, 결정질 탄소, 비정질 탄소, 탄소 복합체, 탄소 섬유와 같은 탄소 재료, 리튬 금속 또는 리튬 합금 등일 수 있다.
세퍼레이터(123)는 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리프로필렌(Polypropylene)막과 같은 다공성 고분자막일 수 있으며, 고분자 섬유를 포함하는 직포 또는 부직포 형태일 수 있으며, 세라믹 입자를 포함할 수 있고, 고분자 고체 전해질로 이루어질 수 있다. 세퍼레이터(123)는 독립적인 필름으로 형성하거나 제 1 전극판(121) 또는 제 2 전극판(122) 상에 비전도성의 다공성 층을 형성하여 사용될 수 있다. 세퍼레이터(123)는 제 1 전극판(121)과 제 2 전극판(122)을 서로 전기적으로 분리시키기 위해 형성한 것으로, 세퍼레이터(123)의 형상은 반드시 제 1 전극판(121)이나 제 2 전극판(122)의 형상과 동일하게 형성될 필요는 없다.
제 1 전극탭(125)과 제 2 전극탭(127)은 전극 조립체(120)를 외부와 전기적으로 접속되도록 하기 위해 구비되며, 이를 위해 제 1 전극탭(125)은 제 1 전극판(121)과 전기적으로 연결되고, 제 2 전극탭(127)은 제 2 전극판(122)과 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로, 제 1 전극탭(125)은 제 1 무지부에 용접 등에 의해 접속되고, 제 2 전극 탭(127)은 용접 등에 의에 제 2 무지부에 접속될 수 있다.
캡 플레이트(130)는 캔(110)의 개구를 밀봉할 수 있다. 캡 플레이트(130)는 캔(110)과 마찬가지로 알루미늄 또는, 알루미늄 합금과 같은 금속성 소재로 제작될 수 있고, 캡 플레이트(130)와 캔(110)이 접하는 부분은 레이저 용접 등에 의해 접합될 수 있다.
한편, 캔(110)의 개구가 일정한 곡률을 가지고 만곡지게 형성되고, 캡 플레이트(130)는 개구를 밀봉하므로, 캡 플레이트(130) 역시 일정한 곡률을 가지고 만곡지게 형성될 수 있다. 구체적으로, 캡 플레이트(130)는 서로 나란한 오목한 제 1 측면(131a)과 볼록한 제 2 측면(131b)을 포함할 수 있으며, 제 1 측면(131a)과 제 2 측면(131b)은 캔(110)의 개구와 동일한 곡률을 가질 수 있다.
또한, 캡 플레이트(130)는 제 1 측면(131a)과 제 2 측면(131b)을 잇는 평평한 제 1 플레이트면(132a)과 제 2 플레이트면(미도시)을 포함할 수 있다. 제 1 플레이트면(132a)은 외부를 향하는 면이며, 상기 제 2 플레이트면은 전극 조립체(120)를 향하는 면일 수 있다.
캡 플레이트(130)는 전해질 주입구(136)를 포함할 수 있다. 캡 플레이트(130)가 캔(110)와 결합된 후, 전해질은 전해질 주입구(136)를 통해서 캔(110)의 내부로 주입되며, 전해질의 주입이 완료된 후에는 전해질 주입구(136)는 밀폐될 수 있다.
캡 플레이트(130)의 하부에는 절연 플레이트(140)와 터미널 플레이트(150)가 위치할 수 있다. 절연 플레이트(140)는 절연성 재질로 형성되어 터미널 플레이트(150)와 캡 플레이트(130) 간의 단락을 방지할 수 있다.
한편, 캡 플레이트(130)는 상기 제 2 플레이트면으로부터 전극 조립체(120)를 향하여 돌출된 앵커(134)를 포함하고, 절연 플레이트(140)는 일측 단부에 앵커(134)가 삽입되는 앵커 홈(142)을 포함할 수 있다. 앵커 홈(142)은 앵커(134)와 결합하여, 절연 플레이트(140)의 위치가 틀어지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 캡 플레이트(130)는 상기 제 2 플레이트면으로부터 전극 조립체(120)를 향하여 돌출된 결합팁(미도시)을 더 포함할 수 있고, 절연 플레이트(140)는 상기 결합팁에 대응하는 위치에 결합홈(미표기)을 더 포함할 수 있다.
터미널 플레이트(150)는 절연 플레이트(140)에 형성된 안착 홈(144) 내에 안착된다. 터미널 플레이트(150)는 니켈(Ni) 합금으로 형성될 수 있고, 일측 단부가 제 2 전극탭(127)과 전기적으로 연결될 수 있다.
캡 플레이트(130)의 제 1 플레이트면(132a) 상에는 전극 핀(160)이 위치할 수 있다. 전극 핀(160)은 캡 플레이트(130), 절연 플레이트(140) 및 터미널 플레이트(150)에 각각 형성된 단자 통공(135, 141, 151)에 삽입되어 터미널 플레이트(150)와 접할 수 있다. 터미널 플레이트(150)는 전극 조립체(120)의 제 2 전극탭(127)과 접하므로, 전극 핀(160)은 제 2 전극판과 전기적으로 연결될 수 있다. 한편, 제 1 전극탭(125)은 캡 플레이트(130)와 전기적으로 연결될 수 있다.
가스켓(170)은 절연 플레이트(140)와 동일하게 절연성 재질로 형성되어 전극 핀(160)과 캡 플레이트(130)를 절연시킬 수 있다.
따라서 이차 전지(10)는 상기 변형유도부를 통하여 변형 시 적은 힘으로도 원하는 곡률반경을 갖도록 제조할 수 있다. 뿐만 아니라 이차 전지(10)는 위부에서 충격이 가해지는 경우 상기 변형유도부에서 충격의 일부를 흡수함으로써 이차 전지(10)의 안정성을 확보할 수 있다.
도 6은 도 1에 도시된 캔의 제 3 면의 다른 실시예를 보여주는 저면도이다.
도 6을 참고하면, 캔(210)은 서로 나란한 볼록한 제 1 면(211)과 오목한 제 2 면(212) 및 제 1 면(211)과 제 2 면(212)을 잇는 평평한 제 3 면(213)을 포함할 수 있다. 이때, 제 1 면(211), 제 2 면(212) 및 제 3 면(213)은 상기에서 설명한 것과 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
제 3 면(213)에는 길이 방향을 따라 변형유도부(미표기)가 형성될 수 있다. 이때, 상기 변형유도부는 도 1 내지 도 5에서 도시하고 설명한 상기 변형유도부와 동일 또는 유사할 수 있다. 즉, 상기 변형유도부는 변형유도홈(214)을 구비하며, 변형유도홈(214)은 제 1 면(211) 및 제 2 면(212)과 동일 또는 유사한 곡률을 가지고 형성될 수 있으며, 제 1 면(211)보다 제 2 면(212)에 더 근접하게 위치할 수 있다. 이때, 변형유도홈(214)의 위치, 크기, 깊이 등은 상기 도 1 내지 도 5에서 설명한 것과 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 변형유도홈(214)은 불연속적으로 형성될 수 있다. 즉, 변형유도홈(214)은 제 3 면(213)과 동일한 두께를 가지는 부분들을 포함함으로써, 제 3 면(213)의 전체 강성이 향상될 수 있는바, 이차 전지의 제조가 보다 안정적으로 이루어질 수 있으며, 제 3 면(213)이 기준 외부 압력까지 안정적으로 견디도록 하면서, 기준 압력을 초과하는 경우에만 제 3 면(213)이 변형되도록 할 수 있다.
도 7은 도 1에 도시된 캔의 제 3 면의 또 다른 실시예를 보여주는 저면도이다.
도 7을 참고하면, 캔(310)은 서로 나란한 볼록한 제 1 면(311)과 오목한 제 2 면(312) 및 제 1 면(311)과 제 2 면(312)을 잇는 평평한 제 3 면(313)을 포함할 수 있다. 이때, 제 1 면(311), 제 2 면(312) 및 제 3 면(313)은 상기에서 설명한 것과 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
제 3 면(313)에는 길이 방향을 따라 변형유도부(미표기)가 형성될 수 있다. 이때, 상기 변형유도부는 도 1 내지 도 5에서 도시하고 설명한 상기 변형유도부와 동일 또는 유사할 수 있다. 즉, 상기 변형유도부는 변형유도홈(314)을 구비하며, 변형유도홈(314)은 제 1 면(311) 및 제 2 면(312)과 동일 또는 유사한 곡률을 가지고 형성될 수 있다.
상기와 같은 변형유도홈(314)은 제 2 면(312)에 가까운 부분에 형성되는 제 1 변형유도홈(314a)과, 제 1 변형유도홈(314a)과 대향하도록 제 3 면(313)에 형성되는 제 2 변형유도홈(314b)을 구비할 수 있다. 이때, 제 1 변형유도홈(314a)과 제 2 변형유도홈(314b)은 서로 유사하게 형성될 수 있다.
구체적으로 제 1 변형유도홈(314a)은 도 1 내지 도 5에서 도시하고 설명한 변형유도홈(314)과 동일할 수 있다. 즉, 제 1 변형유도홈(314a)을 포함함으로써 이차 전지(도 1의 10)의 안정성이 향상되고, 캔(도 1의 110)의 변형을 용이하게 수행할 수 있다.
제 2 변형유도홈(314b)은 제 2 면(312) 보다 제 1 면(311)에 더 가깝게 위치할 수 있다. 예를 들어, 제 2 변형유도홈(314b)은 제 1 면(311)으로부터 0.25㎜ 내지 0.5㎜ 이격되어 형성될 수 있다. 또한, 제 2 변형유도홈(314b)은 제 1 변형유도홈(314a)과 동일하게 제 3 면(313)의 두께의 1/3 내지 1/2의 깊이로 형성될 수 있다.
제 2 변형유도홈(314b)이 더 형성됨에 따라, 외부의 충격이 이차 전지(도 1의 10)에 가해지는 경우, 제 1 변형유도홈(314a)과 함께 제 2 변형유도홈(334)에 변형이 유도되므로 이차 전지(도 1의 10)의 안정성이 더욱 향상될 수 있다. 또한, 캔(310)에 압력을 가해 휘어진 형상을 만들 때, 캔(310)에 발생하는 응력을 보다 효과적으로 분산시킬 수 있다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
10: 커브드 이차 전지 110, 210, 310: 캔
111, 211, 311: 제 1 면 112, 212, 312: 제 2 면
113, 213, 313: 제 3 면 114, 214, 314: 변형유도홈
120: 전극 조립체 121: 제1 전극판
122: 제2 전극판 123: 세퍼레이터
125: 제1 전극탭 127: 제2 전극탭
130 : 캡 플레이트 131a: 제 1 측면
132a : 제 1 플레이트면 134: 앵커
140: 절연 플레이트 142: 앵커 홈
150: 터미널 플레이트 160: 전극 핀
170: 가스켓
111, 211, 311: 제 1 면 112, 212, 312: 제 2 면
113, 213, 313: 제 3 면 114, 214, 314: 변형유도홈
120: 전극 조립체 121: 제1 전극판
122: 제2 전극판 123: 세퍼레이터
125: 제1 전극탭 127: 제2 전극탭
130 : 캡 플레이트 131a: 제 1 측면
132a : 제 1 플레이트면 134: 앵커
140: 절연 플레이트 142: 앵커 홈
150: 터미널 플레이트 160: 전극 핀
170: 가스켓
Claims (20)
- 일측에 개구를 포함하는 캔; 및
상기 개구를 통해 상기 캔에 수용되는 전극 조립체;를 포함하고,
상기 캔은, 서로 마주하게 배치된 것으로, 볼록한 제 1 면과 오목한 제 2 면을 포함하고,
상기 제 1 면과 제 2 면 사이에서 캔의 저면을 형성하며, 길이 방향을 따라 만곡하도록 곡률지게 형성되는 제 3 면;
상기 제 3 면에 형성되어 상기 제 3 면을 곡률지게 형성할 때, 변형에 필요한 힘을 감소시키는 변형유도부;를 구비하고,
상기 변형유도부는, 만곡하게 형성된 제 3 면의 길이 방향을 따라 연장되는 곡선 형상으로 형성되며, 제 1 면과 제 2 면으로부터 각각 떨어진 위치에 형성되되, 볼록한 제 1 면 보다는 오목한 제 2 면에 가깝게 형성되는 이차 전지. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 면과 제 2 면은, 서로 마주하도록 상기 제 3 면으로부터 절곡되어 연결되는 이차 전지. - 제 2 항에 있어서,
상기 변형유도부로부터 상기 제 1 면까지의 거리는 상기 변형유도부로부터 상기 제 2 면까지의 거리보다 크게 형성되는 이차 전지. - 제 1 항에 있어서,
상기 변형유도부는 상기 제 3 면의 외면으로부터 인입되도록 형성되는 변형유도홈인 이차 전지. - 제 4 항에 있어서,
상기 변형유도홈은 상기 캔 외부로 노출되는 상기 제 3 면의 외면 상에 형성되는 이차 전지. - 제 4 항에 있어서,
상기 변형유도홈의 깊이는 상기 변형유도홈의 길이 방향에 대해서 서로 상이하게 형성되는 이차 전지. - 제 6 항에 있어서,
상기 변형유도홈의 깊이는 상기 변형유도홈의 중심으로부터 상기 변형유도홈의 양단으로 갈수록 작아지도록 형성되는 이차 전지. - 제 1 항에 있어서,
상기 변형유도부가 형성되는 상기 제 3 면 부분의 제 1 두께는 상기 변형유도부가 형성되지 않는 상기 제 3 면 부분의 제 2 두께와 상이하게 형성되는 이차 전지. - 제 8 항에 있어서,
상기 제 1 두께는 상기 제 2 두께의 25%이상인 이차 전지. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 변형유도부는 상기 제 3 면의 중심을 기준으로 대칭되도록 형성되는 이차 전지. - 제 1 항에 있어서,
상기 변형유도부는 불연속적으로 형성되는 이차 전지. - 일측에 개구를 포함하고, 만곡지게 형성되는 캔;
상기 개구를 통해 상기 캔에 수용되는 전극 조립체;
상기 개구를 밀봉하는 캡 플레이트; 및
상기 캡 플레이트 하부에 위치한 절연 플레이트;를 포함하고,
상기 캔은,
상기 개구를 개재하여 서로 마주하게 배치된 것으로, 볼록한 제 1 면과 오목한 제 2 면;
상기 제 1 면과 제 2 면 사이에서, 길이 방향을 따라 만곡하도록 곡률지게 형성되는 저면; 및
상기 저면에 인입되도록 형성되어 상기 저면을 곡률지게 형성할 때, 변형에 필요한 힘을 감소시키는 변형유도부;를 더 구비하고,
상기 변형유도부는, 만곡하게 형성된 저면의 길이 방향을 따라 연장되는 곡선 형상으로 형성되며, 제 1 면과 제 2 면으로부터 각각 떨어진 위치에 형성되되, 볼록한 제 1 면 보다는 오목한 제 2 면에 가깝게 형성되는 이차 전지. - 제 13 항에 있어서,
상기 변형유도부는 상기 캔을 곡면으로 형성할 때, 변형에 필요한 힘을 저감시키는 이차 전지. - 제 14 항에 있어서,
상기 변형유도부는 상기 캔 내부의 상기 캔의 저면 상에 인입되도록 형성되는 이차 전지. - 제 15 항에 있어서,
상기 변형유도부가 형성된 상기 캔의 저면의 두께는 상기 캔의 중심부분과 다른 부분이 서로 상이하게 형성되는 이차 전지. - 제 13 항에 있어서,
상기 변형유도부는 불연속적으로 형성되는 이차 전지. - 삭제
- 삭제
- 제 13 항에 있어서,
상기 변형유도부는 상기 캔의 저면에 인입되어 형성되는 변형유도홈인 이차 전지.
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