KR102465778B1 - 이차전지 - Google Patents

이차전지 Download PDF

Info

Publication number
KR102465778B1
KR102465778B1 KR1020190122402A KR20190122402A KR102465778B1 KR 102465778 B1 KR102465778 B1 KR 102465778B1 KR 1020190122402 A KR1020190122402 A KR 1020190122402A KR 20190122402 A KR20190122402 A KR 20190122402A KR 102465778 B1 KR102465778 B1 KR 102465778B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
insulator
secondary battery
short
present
Prior art date
Application number
KR1020190122402A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200039584A (ko
Inventor
강경수
김지호
이용태
고명훈
박정일
김기연
Original Assignee
주식회사 엘지에너지솔루션
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 엘지에너지솔루션 filed Critical 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority to PCT/KR2019/013017 priority Critical patent/WO2020071843A1/ko
Priority to US17/282,571 priority patent/US11916258B2/en
Priority to CN201980063745.3A priority patent/CN112771713B/zh
Priority to JP2021516908A priority patent/JP7197222B2/ja
Priority to EP19869602.3A priority patent/EP3848999A4/en
Publication of KR20200039584A publication Critical patent/KR20200039584A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102465778B1 publication Critical patent/KR102465778B1/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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/581—Devices or arrangements for the interruption of current in response to temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0422—Cells or battery with cylindrical casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/653—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by electrically insulating or thermally conductive materials
    • 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
    • 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
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/107—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • 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
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • 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
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/117—Inorganic material
    • H01M50/119—Metals
    • 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
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/121—Organic material
    • 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
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/126—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers
    • 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
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/545—Terminals formed by the casing of the 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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/578—Devices or arrangements for the interruption of current in response to pressure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10—Temperature sensitive devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/20—Pressure-sensitive devices
    • 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
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명은 이차전지에 관한 것으로, 본 발명에 따른 이차전지는, 제1 전극, 분리막, 제2 전극이 교대로 적층되어 권취된 전극 조립체와, 상기 전극 조립체를 내부에 수용하는 수용부가 형성된 캔으로서, 상호 마주보는 방향으로 개구된 통형으로 형성되는 제1 캔 및 제2 캔을 포함하는 캔 및 상기 제1 캔 및 상기 제2 캔 사이의 중첩 부분을 절연하는 절연체를 포함하고, 상기 제1 캔은 상기 제1 전극과 전기적으로 접속되고, 상기 제2 캔은 상기 제2 전극과 전기적으로 접속되며, 상기 절연체에는 관통홀 또는 절취선 형태로 형성되는 단락 유도 관통부가 형성되고, 상기 절연체가 열 또는 압력을 받아 수축 또는 팽창함에 따라 형태가 변형되는 상기 단락 유도 관통부를 통해 상기 제1 캔 및 상기 제2 캔 사이가 단락된다.

Description

이차전지{RECHARGEABLE BATTERY}
본 발명은 이차전지에 관한 것이다.
이차 전지는 일차 전지와는 달리 재충전이 가능하고, 또 소형 및 대용량화 가능성으로 인해 근래에 많이 연구 개발되고 있다. 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지의 수요가 급격하게 증가하고 있다.
이차 전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 코인 셀, 원통형 셀, 각형 셀, 및 파우치형 셀로 분류된다. 이차 전지에서 전지 케이스 내부에 장착되는 전극 조립체는 전극 및 분리막의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자이다.
전극 조립체는 활물질이 도포된 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재(介在)하여 권취한 젤리 롤(Jelly-roll)형, 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형, 및 스택형의 단위 셀들을 긴 길이의 분리 필름으로 권취한 스택/폴딩형으로 대략 분류할 수 있다. 이중 젤리 롤형 전극 조립체는 제조가 용이하면서도 중량당 에너지 밀도가 높은 장점을 가지고 있어 널리 사용되고 있다.
한국 공개특허 제10-2016-0010121호
본 발명의 하나의 관점은 고열 및 고압 발생 시 단락을 유도하여 전지 안정성을 향상시킬 수 있는 이차전지를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 이차전지는, 제1 전극, 분리막, 제2 전극이 교대로 적층되어 권취된 전극 조립체와, 상기 전극 조립체를 내부에 수용하는 수용부가 형성된 캔으로서, 상호 마주보는 방향으로 개구된 통형으로 형성되는 제1 캔 및 제2 캔을 포함하는 캔 및 상기 제1 캔 및 상기 제2 캔 사이의 중첩 부분을 절연하는 절연체를 포함하고, 상기 제1 캔은 상기 제1 전극과 전기적으로 접속되고, 상기 제2 캔은 상기 제2 전극과 전기적으로 접속되며, 상기 절연체에는 관통홀 또는 절취선 형태로 형성되는 단락 유도 관통부가 형성되고, 상기 절연체가 열 또는 압력을 받아 수축 또는 팽창함에 따라 형태가 변형되는 상기 단락 유도 관통부를 통해 상기 제1 캔 및 상기 제2 캔 사이가 단락될 수 있다.
본 발명에 따르면, 제1 전극 및 제2 전극을 제1 캔 및 제2 캔에 전기적으로 접속시키고, 제1 캔 및 제2 캔 사이를 절연하는 단락 유도 관통부가 형성된 절연체를 포함하여, 절연체가 고열 또는 고압을 받아 수축 또는 팽창함에 따라 형태가 변형되어, 단락 유도 관통부를 통해 제1 캔 및 제2 캔 사이가 단락될 수 있다. 이에 따라, 전지의 에너지 준위를 낮추어 전지의 폭발을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지에서 절연체의 제1 예를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지에서 절연체의 제2 예를 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지에서 절연체의 제3 예를 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지에서 절연체의 제4 예를 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지에서 절연체의 변형 전,후 상태를 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 사시도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 분해 사시도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 사시도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 분해 사시도이다.
도 14는 제조예 1에 따른 이차전지에서 캔이 받는 변위를 표시한 도면이다.
도 15는 제조예 2에 따른 이차전지에서 캔이 받는 변위를 표시한 도면이다.
도 16은 비교예 1에 따른 이차전지에서 캔이 받는 변위를 표시한 도면이다.
도 17은 비교예 2에 따른 이차전지에서 캔이 받는 변위를 표시한 도면이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지(100)는 제1 전극(111), 분리막(114), 제2 전극(112)이 교대로 적층되어 권취된 전극 조립체(110) 및 전극 조립체(110)를 내부에 수용하는 제1 캔(121) 및 제2 캔(122)을 포함하는 캔(120)과, 제1 캔(121) 및 제2 캔(122) 사이의 중첩 부분을 절연하는 절연체(123)를 포함한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 분해 사시도이다.
이하에서, 도 1 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시예인 이차전지에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 전극 조립체(110)는 충방전이 가능한 발전소자로서, 전극(113)과 분리막(114)이 결집되어 교대로 적층된 구조를 형성한다. 여기서, 전극 조립체(110)는 권취된 형태를 가질 수 있다.
전극(113)은 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)을 포함할 수 있다. 그리고, 분리막(114)은 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)을 분리하여 전기적으로 절연시킨다. 여기서, 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)은 시트(Sheet) 형태로 형성되어 분리막(114)과 함께 권취되고, 젤리 롤(Jelly roll) 형으로 형성될 수 있다. 이때, 전극 조립체(110)는 예를 들어 원기둥 형태로 권취될 수 있다.
제1 전극(111)은 제1 전극 집전체(111a) 및 제1 전극 집전체(111a)에 도포된 제1 전극 활물질(111b)을 포함할 수 있다. 그리고, 제1 전극(111)은 제1 전극 활물질(111b)이 코팅되지 않은 제1 전극 무지부(111c)를 포함할 수 있다.
여기서, 제1 전극(111)은 예를 들어 음극으로 이루어져, 음극 집전체(미도시) 및 음극 집전체에 도포된 음극 활물질(미도시)을 포함하고, 음극 활물질이 코팅되지 않은 음극 무지부가 형성될 수 있다.
음극 집전체는 예를 들어 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 재질로 이루어진 포일(foil)로 이루어질 수 있다. 음극 활물질은 예를 들어 인조흑연, 리튬금속, 리튬합금, 카본, 석유코크, 활성화 카본, 그래파이트, 실리콘 화합물, 주석 화합물, 티타늄 화합물 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 이때, 음극 활물질은 예를 들어 비흑연계의 SiO(silica, 실리카) 또는 SiC(silicon carbide, 실리콘카바이드) 등이 더 포함되어 이루어질 수 있다.
제2 전극(112)은 제2 전극 집전체(112a) 및 제2 전극 집전체(112a)에 도포된 제2 전극 활물질(112b)을 포함할 수 있다. 그리고, 제2 전극(112)은 제2 전극 활물질(112b)이 코팅되지 않은 제2 전극 무지부(112c)를 포함할 수 있다.
여기서, 제2 전극(112)은 예를 들어 양극으로 이루어져, 양극 집전체(미도시) 및 양극 집전체에 도포된 양극 활물질(미도시)을 포함하고, 양극 활물질이 코팅되지 않은 양극 무지부가 형성될 수 있다.
양극 집전체는 예를 들어 알루미늄 재질의 포일(Foil)로 이루어질 수 있고, 양극 활물질은 예를 들어 리튬망간산화물, 리튬코발트산화물, 리튬니켈산화물, 리튬인산철, 또는 이들 중 1종 이상이 포함된 화합물 및 혼합물 등으로 이루어질 수 있다.
분리막(114)은 절연 재질로 이루어져 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)과 교대로 적층된다. 여기서, 분리막(114)은 제1 전극(111) 및 제2 전극(112) 사이와, 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)의 외측면에 위치될 수 있다. 이때, 분리막(114)은 전극 조립체(110)의 권취 시 폭방향으로 최외각에도 위치될 수 있다.
또한, 분리막(114)은 연성이 있는 재질로 이루어질 수 있다. 이때, 분리막(114)은 예를 들어 미다공성을 가지는 폴리에칠렌, 폴리프로필렌 등 폴리올레핀계 수지막으로 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 정면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지에서 절연체의 제1 예를 나타낸 사시도이다.
도 2 내지 도 4를 참고하면, 캔(120)은 전극 조립체(110)를 내부에 수용하는 수용부가 형성되고, 상호 마주보는 방향으로 개구된 통형으로 형성되는 제1 캔(121) 및 제2 캔(122)을 포함할 수 있다.
여기서, 제1 캔(121)은 제1 전극(111)과 전기적으로 접속되고, 제2 캔(122)은 제2 전극(112)과 전기적으로 접속될 수 있다.
또한, 제1 캔(121) 및 제2 캔(122)은 원통형으로 형성되고, 제1 캔(121)의 내주면은 제2 캔(122)의 외주면 보다 크게 형성되어, 제2 캔(122)이 제1 캔(121)에 삽입될 수 있다.
아울러, 제1 캔(121)은 일측부(121b)에 일측 방향(C1)으로 개구된 제1 개구부(미도시)가 형성되고, 타측부(121c)에 타측 방향(C2)으로 폐쇄된 제1 접속부(121a)가 형성될 수 있다. 제2 캔(122)은 타측부(122c)에 타측 방향(C2)으로 개구된 제2 개구부(122d)가 형성되고, 일측부(122b)에 일측 방향(C1)으로 폐쇄된 제2 접속부(122a)가 형성될 수 있다. 이때, 제1 전극(111)의 단부는 제1 접속부(121a)에 접속되고, 제2 전극(112)의 단부는 제2 접속부(122a)에 접속될 수 있다.
여기서, 절연체(123)의 일측 단부(123b)는 제1 캔(121)의 일측 단부 보다 제2 접속부(122a)에 더 가까이 위치되도록 연장될 수 있다. 그리고, 절연체(123)의 타측 단부(123c)는 제2 캔(122)의 타측 단부 보다 제1 접속부(121a)에 더 가까이 위치되도록 연장될 수 있다. 다만, 이하에서 살펴보듯이 절연체가 제2 캔의 외주면에 코팅되는 형태로 형성될 경우에는 절연체(123)의 타측 단부(123c)는 제2 캔(122)의 타측 단부는 서로 일치되도록 형성될 수 있다.
이때, 단락 방지를 위해, 제1 캔(121)의 일측 단부에서 절연체(123)의 일측 단부(123b)까지의 거리(a)는 0 보다 크고, 제2 캔(122)의 타측 단부에서 절연체(123)의 타측 단부(123c)까지의 거리(b)는 O 보다 클 수 있다.
절연체(123)는 절연 재질을 포함하여 제1 캔(121) 및 제2 캔(122) 사이의 중첩 부분을 절연할 수 있다.
또한, 도 2 및 도 5를 참고하면, 절연체(123)는 관통홀 또는 절취선 형태로 형성되는 단락 유도 관통부(123a-1)가 형성될 수 있다. 여기서, 절연체(123)가 고열 또는 고압을 받아 수축 또는 팽창함에 따라 형태가 변형되는 단락 유도 관통부(123a-1)를 통해 제1 캔(121) 및 제2 캔(122) 사이가 단락될 수 있다. 이에 따라, 이차전지(100)의 에너지 준위를 낮추어 이차전지(100)의 폭발을 방지할 수 있다. 이는, 절연체(123)가 일정 온도 및 일정 압력 이상을 받을 때 수축 또는 팽창하는 성질을 이용한 것이다. 비정상적인 상황에서 캔의 온도가 올라가거나 캔이 팽창할 때, 절연에 역시 고열 고압을 받게 되며, 그에 따라 절연체는 수축 또는 팽창하여 형태가 변형될 수 있다.
절연체(123)는 폴리머(Polymer) 재질을 포함할 수 있다. 그리고, 폴리머 재질은 예를 들어 PE(polyethylene), PP(polypropylene) 및 PET(polyethylene terephthalate) 중에서 어느 하나로 이루어질 수 있다. 여기서, 폴리머 재질은 구체적으로 예를 들어 180℃ 이하에서 녹는 점을 갖는 PE(polyethylene) 또는 PP(polypropylene) 재질로 형성될 수 있다. 이때, 폴리머 재질은 보다 구체적으로 예를 들어 110℃의 녹는 점을 갖는 저중밀도 PE 또는 120~180℃ 이하의 녹는 점을 갖는 중고중밀도 PE로 이루어질 수 있다. 배터리는 약 180도~200도 정도에서 폭발하는 바, 위와 같은 재질의 절연체가 사용될 경우 배터리 폭발에 이르기 전에 제1 캔(121) 및 제2 캔(122) 사이가 단락되어 에너지 준위가 낮아질 수 있다.
한편, 저항(R)은 비저항과 두께당 면적을 곱한 값이므로, 원통형 절연체(123)의 저항(R)은,
R=재질(p)*두께(t)/A=재질(p)*두께(t)/(지름(d)*높이(L))과 같이 쓸 수 있다.
저항이 크면 갑작스런 발열량이 적어지는 장점이 있다. 하지만 저항이 너무 크면 발열량 자체가 너무 적어질 수 있으므로, 적절한 범위의 발열량을 갖게끔 저항을 조절할 수 있다. 이때, 재질(p)과 형상(d, L, t)을 변경하며 절연체(123)의 저항을 조절할 수 있다.
한편, 절연체(123)는 일례로 제2 캔(122)의 외주면에 코팅(Coating)되어 코팅층을 형성할 수 있다. 이때, 절연체(123)는 제2 캔(122)의 외주면에 절연 물질을 코팅하여 형성될 수 있다.
아울러, 절연체(123)는 다른 예로 제2 캔(122)의 외주면에 페인팅, 프린팅, 클래딩, 라미네이션, 스프레잉, 마스킹, 디핑, 본딩 중에서 어느 하나의 형태로 부착될 수 있다. 보다 상세히, 제2 캔(122)의 외주면에 절연 물질을 칠하는 페인팅(painting), 제2 캔(122)의 외주면에 절연 물질을 프린트하는 프린팅(printing), 제2 캔(122)의 외주면에 절연 물질을 분무하는 스프레잉(spraying), 제2 캔(122)의 외주면에 마스킹제 또는 마스크를 제외한 부분에 절연 물질을 부착시키는 마스킹(masking), 제2 캔(122)의 외주면을 절연액에 넣어 절연막을 형성시키는 디핑(dipping), 제2 캔(122)의 외주면을 절연체를 접착성분을 통해 접착시키는 본딩(bonding), 및 제2 캔(122)의 외주면에 절연체(123)를 라미네이팅 하는 라미네이션(lamination)을 통해 절연체(123)가 제2 캔(122)의 외주면에 형성될 수 있다.
한편, 예를 들어 외측에 위치되는 제1 캔(121)은 스틸(Steel)을 포함하여 형성되고, 내측에 위치되는 제2 캔(122)은 알루미늄을 포함하여 형성될 수 있다. 여기서, 제2 캔(122)의 재질이 알루미늄을 포함하여 형성되어 고열에 따른 제2 캔(122)의 팽창이 잘 일어날 수 있고, 이에 따라, 제2 캔(122)의 외면에 부착된 절연체(123)의 팽창이 잘 일어나, 절연체(123)에 형성된 단락 유도 관통부(123a-1)를 통해 고열로 인한 제1 캔(121) 및 제2 캔(122) 사이의 단락이 잘 일어날 수 있다.
이때, 제1 전극(111)은 음극으로 이루어지고, 제2 전극(112)은 양극으로 이루어질 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지에서 절연체의 제2 예를 나타낸 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지에서 절연체의 제3 예를 나타낸 사시도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지에서 절연체의 제4 예를 나타낸 사시도이다.
한편, 도 5를 참고하면, 제1 예로 절연체(123-1)에서 단락 유도 관통부(123a-1)는 복수개로 형성되어, 적어도 하나 이상의 열을 형성할 수 있다. 이때, 구체적으로 예를 들어 단락 유도 관통부(123a-1)는 관통홀로 형성되어 절연체(123-1)의 길이방향을 따라 열을 형성할 수 있다.
또한, 도 6을 참고하면, 제2 예로 절연체(123-2)에서 단락 유도 관통부(123a-2)는 복수개로 형성되어, 적어도 하나 이상의 행을 형성할 수 있다. 이때, 구체적으로 예를 들어 단락 유도 관통부(123a-2)는 관통홀로 형성되어 절연체의 길이방향을 따라 열을 형성할 수 있다.
아울러, 도 7을 참고하면, 제3 예로 절연체(123-3)에서 단락 유도 관통부(123a-3)는 복수개로 형성되어, 격자 형태를 형성할 수 있다. 이때, 구체적으로 예를 들어 단락 유도 관통부(123a-3)는 관통홀로 형성될 수 있다.
아울러, 도 8을 참고하면, 제4 예로 절연체(123-4)에서 단락 유도 관통부(123a-4)는 복수개로 형성되어, 절취선 형태로 형성될 수 있다.
단락 유도 관통부는 전지가 정상 상태에 있을 때는 제1 캔과 제2 캔이 서로 닿지 못할 정도의 크기를 가지고 있으나, 전지가 비정상 상태일때는 형태가 변형되면서 제1 캔과 제2 캔이 서로 닿게 될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지에서 절연체의 변형 전,후 상태를 나타낸 사시도이다. 여기서, 도 9(a)는 절연체의 변형 전 상태를 나타내고, 도 9(b)는 변형 후 상태를 나타낸다.
도 9를 참고하면, 단락 유도 관통부가 복수개로 관통홀로 형성되어, 격자 형태된 절연체에서 내압 발생 시 0.10647mm의 변형량이 발생한 것을 알 수 있다.
결국, 절연체가 고열 또는 고압을 받아 수축 또는 팽창함에 따라 형태가 변형되어, 단락 유도 관통부를 통해 제1 캔 및 제2 캔 사이가 단락될 수 있음을 알 수 있다.
이하에서는 다른 실시예에 따른 이차전지를 설명하기로 한다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 사시도이고, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 분해 사시도이다.
도 10 및 도 11을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지(200)는 제1 전극(211), 분리막(214), 제2 전극(212)이 교대로 적층되어 권취된 전극 조립체(210) 및 전극 조립체(210)를 내부에 수용하는 제1 캔(221) 및 제2 캔(222)을 포함하는 캔(220)과, 제1 캔(221) 및 제2 캔(222) 사이의 중첩 부분을 절연하는 절연체(223)를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지(200)는 전술한 일 실시예에 따른 이차전지와 비교할 때, 제1 캔(221) 및 제2 캔(222)의 재질 및 이와 연결되는 제1 전극(211) 및 제2 전극(212)의 극성의 차이가 있다. 따라서, 본 실시예는 일 실시예와 중복되는 내용은 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.
보다 상세히, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지(200)에서 캔(220)은 전극 조립체(210)를 내부에 수용하는 수용부가 형성되고, 상호 마주보는 방향으로 개구된 통형으로 형성되는 제1 캔(221) 및 제2 캔(222)을 포함할 수 있다.
여기서, 제1 캔(221)은 제1 전극(211)과 전기적으로 접속되고, 제2 캔(222)은 제2 전극(212)과 전기적으로 접속될 수 있다.
또한, 제1 캔(221) 및 제2 캔(222)은 원통형으로 형성되고, 제1 캔(221)의 내주면은 제2 캔(222)의 외주면 보다 크게 형성되어, 제2 캔(222)이 제1 캔(221)에 삽입될 수 있다.
아울러, 제1 캔(221)은 일측부(221b)에 일측 방향(C1)으로 개구된 제1 개구부(미도시)가 형성되고, 타측부(221c)에 타측 방향(C2)으로 폐쇄된 제1 접속부(221a)가 형성될 수 있다. 제2 캔(222)은 타측부(222c)에 타측 방향(C2)으로 개구된 제2 개구부(222d)가 형성되고, 일측부(222b)에 일측 방향(C1)으로 폐쇄된 제2 접속부(222a)가 형성될 수 있다. 이때, 제1 전극(211)의 단부는 제1 접속부(221a)에 접속되고, 제2 전극(212)의 단부는 제2 접속부(222a)에 접속될 수 있다.
절연체(223)는 절연 재질을 포함하여 제1 캔(221) 및 제2 캔(222) 사이의 중첩 부분을 절연할 수 있다.
또한, 절연체(223)는 관통홀 또는 절취선 형태로 형성되는 단락 유도 관통부(123a-1)가 형성될 수 있다. 여기서, 절연체(223)가 열 또는 압력을 받아 수축 또는 팽창함에 따라 형태가 변형되는 단락 유도 관통부(123a-1)를 통해 제1 캔(221) 및 제2 캔(222) 사이가 단락될 수 있다.(참조 도 5)
그리고, 제1 캔(221)은 알루미늄을 포함하여 형성되고, 제2 캔(222)은 스틸(Steel)을 포함하여 형성될 수 있다. 여기서, 캔(220)에서 내측에 위치되는 제2 캔(222)의 재질이 스틸을 포함하여 형성되어, 강성이 큰 물성으로 인해 제1 캔(221)과 제2 캔(222)을 억지 끼워맞춤으로 결합하기에 용이할 수 있고(본 발명에서 제1 캔과 제2 캔은 억지 끼워맞춤으로 결합되는 것이 바람직하다), 외력 발생 시 캔(220) 내부에 수용되는 전극 조립체(210) 등의 수용물을 보호하기 용이할 수 있다. 또한, 캔(220)에서 외측에 위치되는 제1 캔(221)이 변형률이 높은 알루미늄을 포함하여 형성되어, 외력에 의한 제1 캔(221)의 변형 시 절연체(223)가 변형되며 단락 유도 관통부(123a-1)를 통해 제1 캔(221) 및 제2 캔(222) 사이가 용이하게 단락될 수 있다.(참조 도 5)
이때, 제1 전극(211)은 양극으로 이루어지고, 제2 전극(212)은 음극으로 이루어질 수 있다.
이하에서는 또 다른 실시예에 따른 이차전지를 설명하기로 한다.
도 112는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 사시도이고, 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 분해 사시도이다.
도 12 및 도 13을 참고하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지(300)는 제1 전극(311), 분리막(314), 제2 전극(312)이 교대로 적층되어 권취된 전극 조립체(310) 및 전극 조립체(310)를 내부에 수용하는 제1 캔(321) 및 제2 캔(322)을 포함하는 캔(320)과, 제1 캔(321) 및 제2 캔(322) 사이의 중첩 부분을 절연하는 절연체(323)를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지(300)는 전술한 일 실시예에 따른 이차전지 및 다른 실시예에 따른 이차전지와 비교할 때, 캔(310)의 형태에 차이가 있다. 따라서, 본 실시예는 일 실시예와 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.
보다 상세히, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지(300)에서 캔(320)은 전극 조립체(310)를 내부에 수용하는 수용부가 형성되고, 상호 마주보는 방향으로 개구된 통형으로 형성되는 제1 캔(321) 및 제2 캔(322)을 포함할 수 있다.
여기서, 제1 캔(321)은 제1 전극(311)과 전기적으로 접속되고, 제2 캔(322)은 제2 전극(312)과 전기적으로 접속될 수 있다.
또한, 제1 캔(321) 및 제2 캔(322)은 사각 통형으로 형성되고, 제1 캔(321)의 내측 너비는 제2 캔(322)의 외측 너비 보다 크게 형성되어, 제2 캔(322)이 제1 캔(321)에 삽입될 수 있다.
아울러, 제1 캔(321)은 일측부(321b)에 일측 방향(C1)으로 개구된 제1 개구부(미도시)가 형성되고, 타측부(321c)에 타측 방향(C2)으로 폐쇄된 제1 접속부(321a)가 형성될 수 있다. 제2 캔(322)은 타측부(322c)에 타측 방향(C2)으로 개구된 제2 개구부(322d)가 형성되고, 일측부(322b)에 일측 방향(C1)으로 폐쇄된 제2 접속부(322a)가 형성될 수 있다. 이때, 제1 전극(311)의 단부는 제1 접속부(321a)에 접속되고, 제2 전극(312)의 단부는 제2 접속부(322a)에 접속될 수 있다.
절연체(323)는 절연 재질을 포함하여 제1 캔(321) 및 제2 캔(322) 사이의 중첩 부분을 절연할 수 있다.
또한, 절연체(323)는 관통홀 또는 절취선 형태로 형성되는 단락 유도 관통부(323a)가 형성될 수 있다. 여기서, 절연체(323)가 열 또는 압력을 받아 수축 또는 팽창함에 따라 형태가 변형되는 단락 유도 관통부(323a)를 통해 제1 캔(321) 및 제2 캔(322) 사이가 단락될 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지(300)에서, 일례로 제1 캔(321)은 스틸(Steel)을 포함하여 형성되고, 제2 캔(322)은 알루미늄을 포함하여 형성될 수 있다.
아울러, 다른 예로 제1 캔(321)은 알루미늄을 포함하여 형성되고, 제2 캔(322)은 스틸(Steel)을 포함하여 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지(300)에서, 일례로 제1 전극(311)은 음극으로 이루어지고, 제2 전극(312)은 음극으로 이루어질 수 있다.
아울러, 다른 예로 제1 전극(311)은 양극으로 이루어지고, 제2 전극(312)은 음극으로 이루어질 수 있다.
< 제조예 1 >
도 14는 제조예 1에 따른 이차전지에서 캔이 받는 변위를 표시한 도면이다.
전극 조립체와, 전극 조립체를 내부에 수용하는 수용부가 형성된 캔으로서, 상호 마주보는 방향으로 개구된 원통형으로 형성되는 제1 캔 및 제2 캔을 포함하는 캔, 및 제1 캔 및 제2 캔 사이의 중첩 부분을 절연하는 관통홀 형태로 형성되는 단락 유도 관통부가 형성된 절연체로 구성된 이차전지를 제조하였다.
여기서, 외측에 위치되는 제1 캔인 외측 캔은 스틸(Steel) 재질로 형성되고, 내측에 위치되는 제2 캔인 내측 캔은 알루미늄 재질로 형성하였다. 여기서, 외측 캔의 두께는 0.1t(t=1mm)이고, 내측 캔의 두께는 0.1t이다.
그리고, 절연체는 폴리머 PP 재질로 이루어지고, 0.1t(t=1mm)의 두께로 형성하였다.
내측 캔의 외경은 50mm로 형성하였다.
< 제조예 2 >
도 15는 제조예 2에 따른 이차전지에서 캔이 받는 변위를 표시한 도면이다.
전극 조립체와, 전극 조립체를 내부에 수용하는 수용부가 형성된 캔으로서, 상호 마주보는 방향으로 개구된 원통형으로 형성되는 제1 캔 및 제2 캔을 포함하는 캔, 및 제1 캔 및 제2 캔 사이의 중첩 부분을 절연하는 관통홀 형태로 형성되는 단락 유도 관통부가 형성된 절연체로 구성된 이차전지를 제조하였다.
여기서, 외측에 위치되는 제1 캔인 외측 캔은 알루미늄 재질로 형성되고, 내측에 위치되는 제2 캔인 내측 캔은 스틸(Steel) 재질로 형성하였다. 여기서, 외측 캔의 두께는 0.1t(t=1mm)이고, 내측 캔의 두께는 0.1t이다.
그리고, 절연체는 PP재질로 이루어지고, 0.1t(t=1mm)의 두께로 형성하였다.
내측 캔의 외경은 50mm로 형성하였다.
< 비교예 1 >
도 16은 비교예 1에 따른 이차전지에서 캔이 받는 변위를 표시한 도면이다.
전극 조립체와, 전극 조립체를 내부에 수용하는 수용부가 형성된 캔으로서, 상호 마주보는 방향으로 개구된 원통형으로 형성되는 제1 캔 및 제2 캔을 포함하는 캔, 및 제1 캔 및 제2 캔 사이의 중첩 부분을 절연하는 관통홀 형태로 형성되는 단락 유도 관통부가 형성되지 않은 절연체로 구성된 이차전지를 제조하였다.
여기서, 외측에 위치되는 제1 캔인 외측 캔은 스틸(Steel) 재질로 형성되고, 내측에 위치되는 제2 캔인 내측 캔은 알루미늄 재질로 형성하였다. 여기서, 외측 캔의 두께는 0.1t(t=1mm)이고, 내측 캔의 두께는 0.1t이다.
그리고, 절연체는 폴리머 PP 재질로 이루어지고, 0.1t(t=1mm)의 두께로 형성하였다.
내측 캔의 외경은 50mm로 형성하였다.
< 비교예 2 >
도 17은 비교예 2에 따른 이차전지에서 캔이 받는 변위를 표시한 도면이다.
전극 조립체와, 전극 조립체를 내부에 수용하는 수용부가 형성된 캔으로서, 상호 마주보는 방향으로 개구된 원통형으로 형성되는 제1 캔 및 제2 캔을 포함하는 캔, 및 제1 캔 및 제2 캔 사이의 중첩 부분을 절연하는 단락 유도 관통부가 형성되지 않은 절연체로 구성된 이차전지를 제조하였다.
여기서, 외측에 위치되는 제1 캔인 외측 캔은 알루미늄 재질로 형성되고, 내측에 위치되는 제2 캔인 내측 캔은 스틸(Steel) 재질로 형성하였다. 여기서, 외측 캔의 두께는 0.1t(t=1mm)이고, 내측 캔의 두께는 0.1t이다.
그리고, 절연체는 폴리머 PP 재질로 이루어지고, 0.1t(t=1mm)의 두께로 형성하였다.
내측 캔의 외경은 50mm로 형성하였다.
< 실험예 >
캔에 작용하는 내압은 1.5MPa이고, 모두 바깥 방향으로 작용하며, 위/아래 면은 같은 구속조건을 주었을때, 전지의 안쪽에서 바깥 쪽으로 팽창하는 압력에 의한 내측 캔이 받는 변위를 표시하였다.
실험 결과, 도 14를 참고할 때 제조예 1인 알루미늄(Al) 재질의 캔이 안쪽에 있을 때 0.30865mm의 변형량이 발생하였고, 도 15를 참고할 때, 제조예 2인 스틸(Steel) 재질의 캔이 안쪽에 있을 때 0.08009mm의 변형량이 발생한 것을 알 수 있다. 즉, 알루미늄(Al) 재질의 캔이 안쪽에 있을때, 스틸(Steel) 재질의 캔 보다 낮은 탄성계수로 인하여 스틸(Steel)이 안쪽에 있을 때보다 더 많은 팽창을 함을 알 수 있다. 또한, 소성변형까지 일어나서 충분한 변형이 이루어질 것을 예상할 수 있다. 같은 조건에서 팽창이 크다는 것은 같은 조건에서 단락 유도 관통부의 변형이 더 크다는 것을 의미할 수 있다. 단락 유도 관통부의 변형이 더 큰 경우 제1 캔과 제2 캔의 단락이 더 용이하게 일어날 수 있다. 다만, 스틸(Steel) 재질의 캔이 안쪽에 있을 경우, 강성이 큰 스틸(Steel) 물성으로 인해 캔(Can)과 캔(Can)끼리 끼우는 공정(억지 끼움 공정)이 용이할 수 있다.
또한, 도 16을 참고할 때 비교예 1인 알루미늄(Al) 재질의 캔이 안쪽에 있을 때 0.09127mm의 변형량이 발생하였고, 도 17을 참고할 때, 비교예 2인 스틸(Steel) 재질의 캔이 안쪽에 있을때 0.03965mm의 변형량이 발생한 것을 알 수 있다.
따라서, 도 14 내지 도 17에 나타난 바와 같이, 관통홀 형태로 형성되는 단락 유도 관통부가 형성되지 않은 절연체가 외측 캔 및 내측 캔 사이에 구비된 비교예 1 및 비교예 2 보다, 관통홀 형태로 형성되는 단락 유도 관통부가 형성된 절연체가 외측 캔 및 내측 캔 사이에 구비된 제조예 1 및 제조예 2에서 더 많은 팽창이 캔에서 발생된 것을 알 수 있다.
결국, 팽창이 크다는 것은 같은 조건에서 절연체의 변형이 더 크다는 것을 의미하고, 결국, 단락 유도 관통부의 변형이 크게 발생됨에 따라 제1 캔과 제2 캔의 단락이 용이하게 일어날 수 있음을 알 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 이차전지는 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 실시가 가능하다고 할 것이다.
또한, 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
100,200: 이차전지
110,210: 전극 조립체
111,211: 제1 전극
111a: 제1 전극 집전체
111b: 제1 전극 활물질
111c, 211c: 제1 전극 무지부
112,212: 제2 전극
112a: 제2 전극 집전체
112b: 제2 전극 활물질
112c, 212c: 제2 전극 무지부
113: 전극
114,214: 분리막
120,210: 캔
121,221: 제1 캔
121a,221a: 제1 접속부
122,222: 제2 캔
122a,222a: 제2 접속부
123, 123-1, 123-2, 123-3, 123-4, 223: 절연체
123a-1, 123a-2, 123a-3, 123a-4: 단락 유도 관통부

Claims (18)

  1. 제1 전극, 분리막, 제2 전극이 교대로 적층되어 권취된 전극 조립체;
    상기 전극 조립체를 내부에 수용하는 수용부가 형성된 캔으로서, 상호 마주보는 방향으로 개구된 통형으로 형성되는 제1 캔 및 제2 캔을 포함하는 캔; 및
    상기 제1 캔 및 상기 제2 캔 사이의 중첩 부분을 절연하는 절연체;를 포함하고,
    상기 제1 캔은 상기 제1 전극과 전기적으로 접속되고, 상기 제2 캔은 상기 제2 전극과 전기적으로 접속되며,
    상기 절연체에는 관통홀 또는 절취선 형태로 형성되는 단락 유도 관통부가 형성되고,
    상기 절연체가 열 또는 압력을 받아 수축 또는 팽창함에 따라 형태가 변형되는 상기 단락 유도 관통부를 통해 상기 제1 캔 및 상기 제2 캔 사이가 단락되며,
    상기 제1 캔 및 상기 제2 캔은 원통형으로 형성되고, 상기 제1 캔의 내주면은 상기 제2 캔의 외주면 보다 크게 형성되어, 상기 제2 캔이 상기 제1 캔에 삽입되거나, 또는
    상기 제1 캔 및 상기 제2 캔은 사각 통형으로 형성되고, 상기 제1 캔의 내측 너비는 상기 제2 캔의 외측 너비 크게 형성되어, 상기 제2 캔이 상기 제1 캔에 삽입되는 이차전지.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 단락 유도 관통부는 복수개로 형성되는 이차전지.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 절연체에는 상기 단락 유도 관통부가 적어도 하나 이상의 열 또는 행으로 형성되는 이차전지.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 절연체에는 상기 단락 유도 관통부가 격자 형태로 형성되는 이차전지.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 절연체는 폴리머 재질을 포함하는 이차전지.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 폴리머 재질은 PE, PP 및 PET 중에서 어느 하나로 이루어지는 이차전지.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 폴리머 재질은 180℃ 이하에서 녹는 점을 갖는 PE 또는 PP 재질로 형성되는 이차전지.
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 절연체는 상기 제2 캔의 외주면에 코팅되어 코팅층을 형성하는 이차전지.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 절연체는 상기 제2 캔의 외주면에 페인팅, 프린팅, 클래딩, 라미네이션, 스프레잉, 마스킹, 디핑, 본딩 중에서 어느 하나의 형태로 부착된 이차전지.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 캔은 일측부에 일측 방향으로 개구된 제1 개구부가 형성되고, 타측부에 타측 방향으로 폐쇄된 제1 접속부가 형성되며,
    상기 제2 캔은 타측부에 타측 방향으로 개구된 제2 개구부가 형성되고, 일측부에 일측 방향으로 폐쇄된 제2 접속부가 형성되며,
    상기 제1 전극의 단부는 상기 제1 접속부에 접속되고, 상기 제2 전극의 단부는 상기 제2 접속부에 접속되는 이차전지.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 절연체의 일측 단부는 상기 제1 캔의 일측 단부보다 상기 제2 접속부에 더 가까이 위치되도록 연장되는 이차전지.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 절연체의 타측 단부는 상기 제2 캔의 타측 단부보다 상기 제1 접속부에 더 가까이 위치되도록 연장되는 이차전지.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 캔은 스틸(Steel)을 포함하여 형성되고,
    상기 제2 캔은 알루미늄을 포함하여 형성되는 이차전지.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 캔은 알루미늄을 포함하여 형성되고,
    상기 제2 캔은 스틸(Steel)을 포함하여 형성되는 이차전지.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 제1 전극은 음극으로 이루어지고, 상기 제2 전극은 양극으로 이루어지는 이차전지.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1 전극은 양극으로 이루어지고, 상기 제2 전극은 음극으로 이루어지는 이차전지.
  18. 삭제
KR1020190122402A 2018-10-05 2019-10-02 이차전지 KR102465778B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2019/013017 WO2020071843A1 (ko) 2018-10-05 2019-10-04 이차전지
US17/282,571 US11916258B2 (en) 2018-10-05 2019-10-04 Secondary battery
CN201980063745.3A CN112771713B (zh) 2018-10-05 2019-10-04 二次电池
JP2021516908A JP7197222B2 (ja) 2018-10-05 2019-10-04 二次電池
EP19869602.3A EP3848999A4 (en) 2018-10-05 2019-10-04 SECONDARY BATTERY

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20180118867 2018-10-05
KR1020180118867 2018-10-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200039584A KR20200039584A (ko) 2020-04-16
KR102465778B1 true KR102465778B1 (ko) 2022-11-14

Family

ID=70454901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190122402A KR102465778B1 (ko) 2018-10-05 2019-10-02 이차전지

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11916258B2 (ko)
EP (1) EP3848999A4 (ko)
KR (1) KR102465778B1 (ko)
CN (1) CN112771713B (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100529097B1 (ko) * 2003-06-16 2005-11-16 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP5529412B2 (ja) * 2008-12-08 2014-06-25 ホーチキ株式会社 製品安全管理ネットワークシステム及び方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5844760U (ja) 1981-09-21 1983-03-25 松下電器産業株式会社 円筒形電池
JPS6076872U (ja) 1983-11-01 1985-05-29 ミノルタ株式会社 電池の過放電過熱防止装置
JPS62113358A (ja) 1985-11-12 1987-05-25 Fuji Elelctrochem Co Ltd スパイラル電極形電池
KR0158845B1 (ko) * 1995-07-28 1999-02-18 배순훈 리튬건전지의 과부하 방지구조
JP2000285900A (ja) * 1999-03-31 2000-10-13 Japan Storage Battery Co Ltd 非水電解質電池
JP4127501B2 (ja) * 2002-11-19 2008-07-30 松下電器産業株式会社 電池間接続構造および電池モジュール並びに電池パック
US20050196665A1 (en) 2004-02-23 2005-09-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Battery, battery pack, method for manufacturing the battery, and method for manufacturing the battery pack
JP2007220321A (ja) * 2006-02-14 2007-08-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd リチウム二次電池
KR100921346B1 (ko) * 2006-09-25 2009-10-13 주식회사 엘지화학 중대형 전지모듈 및 전지모듈 어셈블리
KR101075333B1 (ko) 2009-08-25 2011-10-19 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
JP5566641B2 (ja) * 2009-08-26 2014-08-06 株式会社東芝 電池
US20120028094A1 (en) 2010-07-27 2012-02-02 Yongsam Kim Battery pack
DE102010033577A1 (de) * 2010-08-03 2012-02-09 Varta Microbattery Gmbh Knopfzelle mit Wickelelektrode mit thermischer Sicherung
WO2012057752A1 (en) * 2010-10-27 2012-05-03 Alliance For Sustainable Energy, Llc Passive safety device and internal short tested method for energy storage cells and systems
KR101128667B1 (ko) 2011-06-09 2012-03-23 주식회사 엘지화학 향상된 안전성의 이차전지
FR2988521B1 (fr) 2012-03-21 2016-10-07 Batscap Sa Ensemble de stockage d'energie comprenant une bague elastique isolante electriquement
CN104124408B (zh) 2014-06-30 2016-08-17 昆山一邦泰汽车零部件制造有限公司 一种密封电池盒
KR101684283B1 (ko) 2014-07-18 2016-12-08 주식회사 엘지화학 젤리롤형 전극 조립체
KR20160015898A (ko) * 2014-08-01 2016-02-15 주식회사 엘지화학 전지의 안정성을 향상시키는 하부 절연체를 포함하는 원통형 이차전지
KR102275331B1 (ko) * 2014-10-30 2021-07-12 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP6811003B2 (ja) 2014-11-19 2021-01-13 セイコーインスツル株式会社 電気化学セル及び電気化学セルの製造方法
KR20170013591A (ko) * 2015-07-28 2017-02-07 삼성에스디아이 주식회사 다중 케이스를 포함하는 이차 전지
JP6863710B2 (ja) 2015-12-28 2021-04-21 パナソニック株式会社 二次電池

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100529097B1 (ko) * 2003-06-16 2005-11-16 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP5529412B2 (ja) * 2008-12-08 2014-06-25 ホーチキ株式会社 製品安全管理ネットワークシステム及び方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3848999A4 (en) 2021-11-17
EP3848999A1 (en) 2021-07-14
US20210344087A1 (en) 2021-11-04
CN112771713B (zh) 2023-03-21
US11916258B2 (en) 2024-02-27
CN112771713A (zh) 2021-05-07
KR20200039584A (ko) 2020-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5636463B2 (ja) 高安全性多層型電気化学セル
EP2587566B1 (en) Rechargeable battery with improved safety
KR102143558B1 (ko) 전극 조립체 및 그 제조방법
US20160079574A1 (en) Electrode assembly and secondary battery including the same
US20230052005A1 (en) Electrode assembly including disconnection preventing layer and method for manufacturing the same
US20160043374A1 (en) Secondary battery
EP4270565A1 (en) Electrode assembly and secondary battery comprising same
KR100934465B1 (ko) 보호테이프로 외면을 감싼 구조의 젤리-롤 및 이를포함하고 있는 이차전지
KR102016643B1 (ko) 이차전지
KR101104148B1 (ko) 전지케이스 제조방법
US20110123853A1 (en) Secondary battery
KR101128665B1 (ko) 안전성이 향상된 전지케이스로 구성된 이차전지
KR102317273B1 (ko) 크러쉬 플레이트를 구비하는 배터리 모듈 및 그 제조 방법
JP7197222B2 (ja) 二次電池
KR101192092B1 (ko) 적층형 전극 조립체 및 이를 포함하는 리튬 이온 이차전지
KR102465778B1 (ko) 이차전지
KR102455449B1 (ko) 이차전지
US20220376321A1 (en) Electrode assembly and secondary battery comprising the same
KR102298291B1 (ko) 이차전지
US9343712B2 (en) Secondary battery
KR102274360B1 (ko) 이차전지
KR20240030811A (ko) 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지
KR20230074014A (ko) 이차 전지 및 배터리 팩
KR20240081923A (ko) 전극 조립체 및 이의 제조방법
KR20210152333A (ko) 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지

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