KR102603743B1 - 원통형 배터리 셀, 그리고 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차 - Google Patents

원통형 배터리 셀, 그리고 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차 Download PDF

Info

Publication number
KR102603743B1
KR102603743B1 KR1020230071719A KR20230071719A KR102603743B1 KR 102603743 B1 KR102603743 B1 KR 102603743B1 KR 1020230071719 A KR1020230071719 A KR 1020230071719A KR 20230071719 A KR20230071719 A KR 20230071719A KR 102603743 B1 KR102603743 B1 KR 102603743B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cap
battery
electrode
electrode connection
battery cell
Prior art date
Application number
KR1020230071719A
Other languages
English (en)
Inventor
황보광수
김도균
조민기
최수지
고광훈
이다솜
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
Priority claimed from KR1020230026174A external-priority patent/KR20230168119A/ko
Application filed by 주식회사 엘지에너지솔루션 filed Critical 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority to KR1020230156764A priority Critical patent/KR20230168171A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102603743B1 publication Critical patent/KR102603743B1/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
    • H01M50/10—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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/538—Connection of several leads or tabs of wound or folded electrode stacks
    • 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
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/533—Electrode connections inside a battery casing characterised by the shape of the leads or tabs
    • 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
    • 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
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/049—Processes for forming or storing electrodes in the battery container
    • 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
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/148—Lids or covers characterised by their shape
    • H01M50/152—Lids or covers characterised by their shape for cells 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
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/166—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids
    • 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
    • H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/179—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for cells 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
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells 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
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
    • H01M50/3425—Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • 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
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/536—Electrode connections inside a battery casing characterised by the method of fixing the leads to the electrodes, e.g. by welding
    • 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
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/559—Terminals adapted for cells having curved cross-section, e.g. round, elliptic or button 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
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/559—Terminals adapted for cells having curved cross-section, e.g. round, elliptic or button cells
    • H01M50/56—Cup shaped terminals
    • 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
    • H01M50/60—Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
    • H01M50/609—Arrangements or processes for filling with liquid, e.g. electrolytes
    • H01M50/627—Filling ports
    • 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
    • H01M50/60—Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
    • H01M50/609—Arrangements or processes for filling with liquid, e.g. electrolytes
    • H01M50/627—Filling ports
    • H01M50/636—Closing or sealing filling ports, e.g. using lids
    • 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
    • H01M50/60—Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
    • H01M50/609—Arrangements or processes for filling with liquid, e.g. electrolytes
    • H01M50/627—Filling ports
    • H01M50/636—Closing or sealing filling ports, e.g. using lids
    • H01M50/645—Plugs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

원통형 배터리 셀은, 내부에 젤리-롤 형태의 전극조립체를 수용하는 전지캔과, 상기 전지캔의 개방 단부를 덮어 폐쇄하는 캡을 포함한다. 상기 캡은, 상기 전극조립체의 전극 탭과 접합된다. 상기 캡은, 2 이상의 전극연결부를 구비하고, 각각의 상기 전극연결부들은 축방향으로 전지캔의 내부를 향해 돌출된다. 전극연결부들은 캡의 중심에 대해 원주방향으로 서로 이격되고, 적어도 2개의 전극연결부들이 캡의 중심에 대해 대향하여 배치된다. 상기 캡이 집전판과 캡의 기능을 함께 함으로써, 에너지 밀도를 높일 수 있다. 상기 배터리 셀을 포함하는 배터리팩과, 상기 배터리 팩을 탑재한 차량과 같이, 제조방법들 역시 함께 개시된다.

Description

원통형 배터리 셀, 그리고 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차{Cylindrical battery cell, and battery pack and vehicle including the same}
본 출원은 2022년 6월 3일자 대한민국 특허출원 제10-2022-0068532호 및 2023년 2월 27일자 대한민국 특허출원 제10-2023-0026174호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 원통형 배터리 셀과 제조 방법, 이를 포함하는 배터리 팩, 이를 포함하는 차량에 관한 것이다.
원통형 배터리 셀은 젤리-롤 형태의 전극조립체를 원통형의 금속 캔 내부에 수용하는 구조로서, 파우치형 전지보다 충격이나 높은 온도에 더 강건하다. 이에, 차량용 배터리 팩에 적용되는 전지 셀로서 캔 형태의 셀을 이용하고자 하는 수요가 증가하고 있다.
그러나 캔은 금속이기 때문에, 파우치형 전지보다 무게가 더 나갈 수 있다. 이에, 전지 캔의 내부 체적을 키워 전지 캔의 전기 용량을 증가시키는 연구가 활발히 이루어지고 있다.
원통형 캔을 적용한 배터리 셀을 제작하는 과정은, 금속 시트를 딥 드로잉(deep drawing)하여 원형의 바닥부 및 이에 연결된 원형 관 형상의 측벽부를 성형하고, 상기 캔의 원형의 바닥부 중앙에 제1전극단자를 절연 밀봉하며 고정하는 캔 준비 단계를 포함한다. 상기 과정은, 축방향 양단부에 제1집전판과 제2집전판이 구비된 젤리-롤 형태의 전극조립체를 준비하는 단계를 더 포함한다. 또한 상기 과정은, 상기 전극조립체를 상기 캔에 수용하고, 상기 제1집전판을 상기 제1전극단자에 연결하고, 상기 제2집전판을 상기 캔이나 캡에 연결하고, 캔 내부에 전해액을 채우고, 상기 측벽부의 개방 단부를 캡으로 덮어 마감하는 조립 단계를 포함한다.
위와 같이 제작된 원통형 배터리 셀은, 캔 내부에 상기 제2집전판을 수용하기 위한 공간을 제공하여야 하므로, 그만큼 전극조립체의 체적을 줄일 수밖에 없어 에너지 밀도가 낮아진다. 그리고 원통형 배터리 셀의 제작의 전통적인 과정은, 제2집전판을 제작하고, 이를 전극 조립체의 제2전극에 연결하는 추가적인 공정이 필요한데, 배터리 셀의 제조 단가 상승의 원인이 된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 전극조립체를 캔의 전극단자와 연결함에 있어서 집전판을 생략함에도 불구하고 전극조립체의 전극과 전키 캔의 전극단자 간의 전기적 연결의 신뢰성을 제공할 수 있는 배터리 셀을 제공하고자 한다.
본 발명은 부품 수와 제조 공수가 더 적고 간편하여 제조 단가를 줄일 수 있는 배터리 셀을 제공하고자 한다.
본 발명은 에너지밀도가 높아 차량에 탑재하기 유리한 배터리 셀과, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면은, 배터리 셀을 제공한다. 상기 배터리 셀은, 바람직하게는 전지캔, 전극조립체, 및 캡을 포함할 수 있다. 상기 배터리 셀은 바람직하게는 폐쇄 단부 및 그 반대편의 개방 단부 사이에서 축방향으로 연장되는 측벽부를 포함하되, 상기 개방 단부는 전지캔의 내부 공간에 대한 개구를 제공한다. 상기 전극조립체는 바람직하게는 상기 전지캔의 내부에 수용되는 2개의 전극을 포함하여서, 2개의 전극 중 제2전극으로부터 연장되는 적어도 하나의 탭이 상기 전지캔의 상기 개방 단부 부근에 배치될 수 있다. 상기 캡은 바람직하게는 상기 개구를 덮음으로써 상기 전지캔의 개방 단부를 폐쇄하도록 배치될 수 있다. 상기 캡은 바람직하게는 상기 제2전극의 적어도 하나의 탭과 전기적인 직접 접촉이 이루어지도록 축방향을 따라 전지캔의 내부를 향해 돌출되는 복수 개의 전극연결부를 포함할 수 있다. 상기 전극연결부는 바람직하게는 캡의 중심에 대해 둘레방향으로 서로 이격 배치되고, 바람직하게는 적어도 2개의 전극연결부가 캡의 중심에 대해 상호 반대편에 배치될 수 있다.
본 발명의 적어도 일부 측면들에 따르면, 상기 전극연결부와 상기 제2전극의 탭(들)은 용접부에 의해 연결될 수 있다.
본 발명의 적어도 일부 측면들에 따르면, 상기 적어도 하나의 탭은, 축방향을 따라 서로 적어도 부분적으로 중첩될 수 있도록, 축방향에 직교하는 반경방향으로 연장되는 복수 개의 탭들을 포함할 수 있다.
본 발명의 적어도 일부 측면들에 따르면, 각각의 전극연결부는 캡의 반경방향을 따라 연장될 수 있다.
본 발명의 적어도 일부 측면들에 따르면, 4개의 전극연결부가 둘레방향으로 등 간격 배치될 수 있다. 본 발명의 적어도 일부 측면들에 따르면, 각각의 전극연결부는 각각의 반경방향을 따라 선형으로 연장될 수 있다.
본 발명의 적어도 일부 측면들에 따르면, 상기 전극연결부는 상기 캡의 반경방향 중앙 영역에서 캡의 돌출부에 의해 서로 연결될 수 있고, 상기 돌출부는 축방향으로 전지캔의 내부를 향해 돌출될 수 있다.
본 발명의 적어도 일부 측면들에 따르면, 상기 전극연결부는 상기 캡의 반경방향 외측 영역 둘레를 따라 연장되는 돌출부에 의해 서로 연결될 수 있고, 상기 돌출부는 축방향으로 전지캔의 내부를 향해 돌출될 수 있다.
본 발명의 적어도 일부 측면들에 따르면, 상기 캡은 상기 캡의 반경방향 외측 가장자리를 따라 상기 전지캔의 개방 단부에서 측벽부와 전기적으로 접속되는 전기전도성 재질을 포함할 수 있다. 상기 전극연결부는 상기 캡의 전기전도성 재질과 일체로 형성될 수 있다. 일부 예들에서, 각각의 전극연결부는, 축방향을 따라 상기 전지캔의 내부로부터 멀어지는 방향을 바라보는, 상기 캡의 외부 표면에 형성된 각각의 리세스에 대응할 수 있다.
본 발명의 적어도 일부 측면들에 따르면, 상기 캡은 상기 캡의 중앙부에 마련된 주액구를 포함할 수 있다. 이러한 주액구는 캡의 중앙 돌출 영역에 위치할 수 있으며, 상기 중앙 돌출 영역은 상기 전지캔의 내부로부터 축방향으로 각각의 상기 전극연결부의 각각의 접촉 표면보다 더 멀리 배치될 수 있다. 상기 접촉 표면은 상기 제2 전극의 탭(들)과 직접 전기적으로 접촉하는 것(들)일 수 있다.
본 발명의 상기 측면 중 일부에 따르면, 둘레방향으로 이격된 전극연결부들 사이들이 중간 영역들로 정의될 수 있다. 이러한 중간 영역은, 축방향으로 상기 전극연결부의 접촉면보다 전지캔의 내부로부터 더 멀리 배치될 수 있다. 본 발명의 이러한 측면들 중 일부에서, 상기 캡의 상기 중앙 돌출 영역은, 축방향으로 상기 중앙 돌출 영역과 상기l 중간 영역보다 전지캔의 내부에 더 가깝게 배치되는 캡의 외부표면부에 의해 상기 중간 영역으로부터 반경방향으로 이격될 수 있다. 본 발명 이러한 측면들 중 다른 일부에서, 캡의 중앙 돌출 영역은 반경 방향으로 상기 중간 영역에 직접 인접할 수 있다.
본 발명의 적어도 일부 측면들에 따르면, 상기 캡은 벤트를 포함할 수 있다. 이러한 벤트는 상기 전극연결부로부터 반경방향 외측에 위치될 수 있다.
본 발명의 적어도 일부 측면들에 따르면, 제1 전극단자는 상기 전지캔의 폐쇄 단부를 따라 위치된다. 이러한 전극 단자는 상기 전지캔의 폐쇄 단부로부터 전기적으로 절연될 수 있다. 또한, 상기 전극조립체의 제1전극은 축방향으로 상기 전극조립체와 전지캔의 폐쇄 단부 사이에 위치하는 제1전류연결판을 통해 제1 전극 단자와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 적어도 일부 측면들에 따르면, 상기 캡은, 상기 전지캔의 내부로부터 축방향으로 가장 먼 상기 캡의 최 외측 표면이 상기 전지캔의 개방단부보다 축방향으로 상기 전지캔의 내부로부터 더 멀리 이격 배치되도록 구성 및 배열될 수 있다.
본 발명의 적어도 일부 측면들에 따르면, 상기 전극연결부는 이들을 연결하는 직선이 캡의 중심을 통해 연장되도록 상기 캡의 중심의 대향 측에 위치될 수 있다.
본 발명의 적어도 일부 측면들에 따르면, 상기 전극연결부는 반경방향을 따라 연장될 수 있다. 또한, 이러한 측면들 중 일부에서, 상기 전극연결부는 캡의 중심을 통해 연장되는 직선을 따라 선형으로 연장될 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 상술한 바와 같은 배터리 셀의 제조방법을 제공한다. 이러한 방법은 바람직하게는, 배터리 셀을 조립하는 것, 상기 배터리 셀의 조립 후 전극연결부를 제2전극의 적어도 하나의 탭에 접합하는 것, 상기 캡을 전지캔에 접합하는 것과 전지캔에 전해액을 주입하는 것을 포함한다. 배터리 셀을 조립하는 것은, 바람직하게는, 전극조립체를 전지캔의 내부에 위치시키고, 전지캔의 개방 단부를 폐쇄하기 위해 상기 전지캔의 개방 단부의 개구를 덮도록 캡을 위치시키는 것을 포함한다.
상기 발명의 적어도 일부 측면들에 따르면, 전해액을 전지캔에 주입하는 것은 캡의 중앙 부분에 있는 주액구를 통해 이루어질 수 있다. 이러한 측면들 중 일부들은, 마개로 주액구를 덮는 것을 추가로 포함할 수 있다.
상기 발명의 적어도 일부 측면들에 따르면, 상기 복수의 전극연결부를 상기 제2전극의 적어도 하나의 탭에 접합하는 것은, 축방향으로 상기 전지캔의 내부로부터 멀어지는 방향을 향하는 상기 캡의 외면에 레이저를 조사하는 것에 의해 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 전술한 바와 같은 배터리 셀을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 차량을 제공한다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 캡을 직접 제2전극의 탭과 전기적으로 연결하며 고정하고, 상기 캡을 캔의 측벽부에 전기적으로 연결하며 고정하므로, 집전판을 생략할 수 있다. 따라서 배터리 셀의 에너지 밀도를 높일 수 있고, 배터리 셀의 부품 수를 줄이며 제조 공정을 단순화할 수 있다. 이에 따라, 배터리 셀의 제조 단가를 낮출 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 제2전극의 하나 또는 둘 이상의 탭과 연결되는 캡의 전극연결부가 반경방향을 따라 연장되므로, 캡이 제2전극의 권심 부위로부터 외주 부위까지 전기적으로 직접 연결되어, 내부 저항을 크게 줄일 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 캡에 반경방향으로 연장되는 전극연결부가 복수 개 구비되고, 각각의 전극연결부가 축방향으로 전지캔의 내부를 향하여 돌출되도록 축방향 내측으로 함몰되어 제2전극의 탭을 향해 돌출된 형태이므로, 각 전극연결부와 제2전극의 탭 간의 밀착성을 확보할 수 있고, 이에 따라 이들 간의 접합 품질을 확보할 수 있다.
또한 이러한 형상은 캡의 뒤틀림 저항성을 크게 향상시킨다. 또한, 캡의 주변부와 전지캔의 개방 단부 간의 연결 강도의 증가를 이끌 수 있다. 따라서 전지캔과 캡의 접합 품질도 크게 높일 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 캡의 전극연결부가 방사상으로 배치되고, 원주방향으로 등 간격 배치되어, 원주방향을 따라 고르게 뒤틀림 저항성을 확보할 수 있고, 전류 패쓰(path)가 고르게 분포될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 캡의 중심을 가로지르며 서로 마주하는 한 쌍의 전극연결부가 일렬로 정렬되어, 캡을 전지캔에 압입하거나 전극조립체에 밀착시키기 위한 지그의 형상이 단순하게 구현될 수 있고, 용접 라인의 궤적을 단순화할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 전극연결부가 90도 간격으로 4개 배치되어, 캡의 뒤틀림 저항성을 증가시키고, 용접 공정을 단순화할 수 있으면서도, 제2전극의 탭과 복수 개의 전극연결부 사이의 접합 강도를 증가시킬 수 있다. 또한 캡의 소성 가공 개소를 억제하여 캡의 강성 저하를 억제할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 복수 개의 상기 전극연결부의 원심 측 가장자리가 전지캔의 내주면과 접하여, 전지캔에 대한 캡의 중심 정렬을 안내하는 압입 연결을 제공할 수 있다. 캔을 전지캔에 압입하는 과정에서 캡의 중심이 전지캔에 자연스럽게 정렬되도록 할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 캡의 압입 깊이가 전극연결부에 의해 규제됨으로써, 전극연결부와 제2전극의 탭(들) 간의 밀착력을 충분히 확보한 상태에서 이들의 접합이 이루어질 수 있다.
본 발명에 따르면, 원주방향으로 이웃하는 두 전극연결부 사이에, 상기 캡과 전지캔 간의 접합 부위보다 축방향으로 더 외측에 위치하는 캡의 최 외측 표면이 배치되므로, 상기 접합 부위를 보호할 수 있다.
그러면 전지캔을 바르게 놓았을 때, 즉 최 외측 표면이 바닥에 놓이도록 놓았을 때, 상기 최 외측 표면이 배터리 셀의 하중을 지지하게 된다. 이때 상기 전극연결부의 원주방향 양측에 위치하는 상기 최 외측 표면이 상기 전극연결부를 상기 제2전극의 탭 쪽으로 가압하는 효과를 발휘한다. 따라서, 진동이나 충격에 의해 캡과 제2전극의 탭 간의 접합 부위가 손상되는 현상을 최소화할 수 있다.
상기 캡의 중앙부에 마련된 주액구는 배터리 셀의 제조 공정을 다양화할 수 있다. 또한 주액구가 전극연결부보다 돌출됨으로 인해, 주액구를 마개로 막을 때 발생하는 용접 열이나 접합 열이 전극조립체에 전달되는 현상을 최소화할 수 있다.
상기 캡에 마련된 벤트가 전극연결부 또는 용접부보다 반경방향 외측에 마련되면, 전지캔의 내압이 작용하는 캡의 면적을 넓게 확보할 수 있어, 벤팅 작용이 더 수월하게 일어날 수 있고, 벤팅에 의해 벤트 부위가 파손되면, 제2전극과 전지캔 간의 전기적 연결을 차단할 수 있다.
본 발명의 상기 목적 및 다른 목적들, 특징과 장점들은, 수반되는 도면을 참조하여, 이하의 발명의 실시예들의 상세한 설명에 의해 당업자에게 보다 명백해질 것이다.
도 1은 실시예의 원통형 배터리 셀의 사시도이다.
도 2와 도 3은 전지캔에 수용될 전극조립체를 제작하기 위한 제1전극 및 제2전극과 분리막들의 적층 전 상태와 적층 후의 상태를 각각 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 적층 상태의 평면도이다.
도 5 및 도 6은 각각 도 3과 도 4의 적층체를 젤리롤 형태로 권취하여 제작된 전극조립체의 사시도 및 측면도이다.
도 7 및 도 8은 전극조립체의 상부에 집전판이 접합되고 하부에는 집전판을 접합하지 않은 상태를 나타낸 사시도이다.
도 9은 도 7과 도 8의 전극조립체를 전지캔에 수용하는 과정을 나타낸 다면도이다.
도 10은 제1전극단자와 집전판을 용접하는 과정을 나타낸 단면도이다.
도 11은 전지캔에 캡을 씌우는 과정을 나타낸 단면 도면이다.
도 12는 캡을 전극조립체의 제2전극의 탭에 접합하고 전지캔의 축방향 가장자리에 접합한 상태를 나타낸 단면도이다.
도 13 내지 도 15은 제1실시예의 캡의 상부사시도, 하부사시도 및 평면도이다.
도 16은 도 15의 XVI-XVI 선에서 취한 해당 부위의 단면도이다.
도 17은 도 15의 XVII-XVII 선에서 취한 해당 부위의 단면도이다.
도 18은 제1실시예의 캡을 적용하여 전지캔을 조립하는 과정을 나타낸 단면 도면이다.
도 19 내지 도 21은 제2실시예의 캡의 상부사시도, 하부사시도 및 평면도이다.
도 22는 도 21의 XXII-XXII 선에서 취한 해당 부위의 단면도이다.
도 23은 도 21의 XXIII-XXIII 선에서 취한 해당 부위의 단면도이다.
도 24는 제2실시예의 캡을 적용하여 전지캔을 조립하는 과정을 나타낸 단면 도면이다.
도 25와 도 26은 제3실시예의 캡의 상부사시도 및 평면도이다.
도 27은 도 26의 XXVII-XXVII 선에서 취한 해당 부위의 단면도이다.
도 28과 도 29는 제3실시예의 캡을 적용하여 전지캔을 조립하는 과정을 나타낸 단면 도면이다.
도 30은 전극조립체를 전지캔에 수용하기 전에, 전극조립체의 제2전극의 탭과 캡을 먼저 접합한 상태를 나타낸 사시도이다.
도 31과 도 32는 제4실시예의 캡의 상부사시도 및 평면도이다.
도 33은 도 32은 XXXIII-XXXIII 선에서 취한 해당 부위의 단면도이다.
도 34와 도 35는 제4실시예의 캡을 적용하여 전지캔을 조립하는 과정을 나타낸 단면 도면이다.
도 36은 제5실시예의 캡의 상부사시도이다.
도 37은 도 36의 XXXVII-XXXVII 선에서 취한 해당 부위의 단면도이다.
도 38은 도 36의 XXXVIII-XXXVIII 선에서 취한 해당 부위의 단면도이다.
도 39 내지 도 41은 실시예의 캡을 적용한 배터리 셀의 조립 방법의 실시예들을 나타낸 플로우차트이다.
도 42는 실시예의 배터리 셀이 적용된 배터리 팩의 사시도이다.
도 43은 도 42의 배터리 팩을 탑재한 자동차를 도시한 도면이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술된다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있고 그 반대로 될 수도 있음은 물론이다.
명세서 전체에서, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 각 구성요소는 단수일 수도 있고 복수일 수도 있다. 또한, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 단수의 표현은 복수의 표현을 포함할 수 있다.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다.
실시예를 설명함에 있어서 축방향이라 함은 젤리-롤 형태의 전극조립체의 권취 중심을 이루는 축이 연장되는 방향을 지칭하고, 반경방향이라 함은 상기 축에서 가까워지거나(구심) 멀어지는(원심) 방향을 지칭하고, 둘레(원주)방향이라 함은 상기 축을 원의 중심으로 하여 이를 둘러싸는 방향을 지칭한다.
전극조립체의 전개 상태에서의 폭방향은 젤리-롤의 축방향과 대응한다. 전극조립체의 전개 상태에서의 길이방향은 젤리-롤의 둘레방향과 대응한다.
이하 도 1 내지 도 8을 참조하여, 본 발명에 따른 실시예의 원통형 배터리 셀의 구조에 대해 설명한다.
실시예의 배터리 셀은, 예를 들어 폼 팩터의 비(원통형 배터리 셀의 직경을 높이로 나눈 값, 즉 높이(H) 대비 직경(Φ의 비로 정의됨)가 대략 0.4 보다 큰 원통형 배터리 셀일 수 있다.
여기서, 폼 팩터란, 원통형 배터리 셀의 직경 및 높이를 나타내는 값을 의미한다. 가압 테스터에 적용될 원통형 배터리 셀은, 예를 들어 46110 셀, 48750 셀, 48110 셀, 48800 셀, 46800 셀일 수 있다. 폼 팩터를 나타내는 수치에서, 앞의 숫자 2개는 셀의 직경을 mm로 나타내고, 그 다음 숫자 2개는 셀의 높이를 mm로 나타내고, 마지막 숫자 '0'은 셀의 단면이 원형임을 나타낸다.
가압 테스터에 적용될 배터리 셀은, 대략 원기둥 형태의 셀로서, 그직경이 대략 46mm이고, 그 높이는 대략 110mm이고, 폼 팩터의 비는 0.418인 원통형 배터리 셀일 수 있다.
다른 실시예에 따른 배터리 셀은, 대략 원기둥 형태의 셀로서, 그 직경이 대략 48mm이고, 그 높이는 대략 75mm이고, 폼 팩터의 비는 0.640인 원통형 배터리 셀 일 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 배터리 셀은, 대략 원기둥 형태의 셀로서, 그 직경이 대략 48mm이고, 그 높이는 대략 110mm이고, 폼 팩터의 비는 0.418인 원통형 배터리 셀일 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 배터리 셀은, 대략 원기둥 형태의 셀로서, 그 직경이 대략 48mm이고, 그 높이는 대략 80mm이고, 폼 팩터의 비는 0.600인 원통형 배터리 셀일 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 배터리 셀은, 대략 원기둥 형태의 셀로서, 그 직경이 대략 46mm이고, 그 높이는 대략 80mm이고, 폼 팩터의 비는 0.575인 원통형 배터리 셀일 수 있다.
본 발명의 가압 테스터는, 폼 팩터의 비가 대략 0.4 이하인 배터리 셀들, 예를 들어 18650 셀, 21700 셀 등에 적용될 수도 있음은 물론이다. 18650셀의 경우, 그 직경이 대략 18mm이고, 그 높이는 대략 65mm이고, 폼 팩터의 비는 0.277이다. 21700 셀의 경우, 그 직경이 대략 21mm이고, 그 높이는 대략 70mm이고, 폼 팩터의 비는 0.300이다.
상기 전지캔(10)은, 폐쇄된 제1단부와 개방된 제2단부 사이에서 축방향으로 연장되는 원통형의 측벽부(11)와, 상기 측벽부(11)의 축방향 일측 단부에 연결된 바닥부(12)를 포함한다.
상기 바닥부(12)의 중앙부에는 홀이 형성되고, 상기 홀에 제1전극단자(13)가 끼움 결합될 수 있다. 상기 제1전극단자(13)는, 단자가스켓(14)을 개재한 상태에서 상기 바닥부(12)에 리벳팅되어 고정될 수 있다. 상기 단자가스켓(14)은 상기 제1전극단자(13)와 상기 바닥부(12) 사이에 개재되어, 전지캔(10)의 내부와 외부를 밀봉하여 전해액의 누액을 방지하고, 제1전극단자(13)와 바닥부(12)를 전기적으로 절연할 수 있다.
다만, 상기 제1전극단자(13)와 바닥부(12)의 연결 방식이 이에 한정되는 것은 아니다. 가령 제1전극단자(13)와 바닥부(12) 사이를 밀봉하고, 제1전극단자(13)와 바닥부(12)를 전기적으로 절연할 수 있는 구조라면, 이 외에도 다양한 고정 방법, 가령 볼트-너트 결합 방식, 글라스 씰 방식이나 PP-MAH 열접합 방식과 같은 다양한 다른 방식 역시 적용 가능하다.
상기 제1전극단자(13)는 제1극성을 띄고, 상기 전지캔(10)은 제2극성을 띌 수 있다. 이에 따라, 상기 전지캔(10)의 바닥부(12) 및 이와 연결되는 측벽부(11)는 모두 제2극성을 띌 수 있다. 따라서, 제1전극단자(13)를 둘러싸는 바닥부(12)는 제2전극단자(15)를 구성할 수 있고, 바닥부(12)와 연결된 측벽부(11)도 제2전극단자를 구성할 수 있다.
그러면, 상기 전지캔(10)은, 축방향 일측 단부에 제1전극단자(13)와 제2전극단자(15)가 모두 배치될 수 있다. 그러면, 상기 전지캔(10)은 제1전극단자(13)에 연결되는 버스바와 제2전극단자(15)에 연결되는 버스바가 모두 전지캔(10)의 축방향 일측 단부, 예를 들면, 상부에 위치할 수 있다.
일 예에서, 상기 제1전극단자(13)는 양극단자이고, 상기 제2전극단자(15)는 음극단자일 수 있다. 물론 그 반대일 수도 있다.
상기 전지캔(10) 내부에는 전극조립체(20)가 수용된다. 상기 전극조립체(20)는, 도 2에 도시된 바와 같이 소정의 폭을 가지고 길이방향으로 연장된 제1전극(21), 제2전극(22) 및 분리막(28)을 준비하고, 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 제1전극(21), 분리막(28), 제2전극(22), 분리막(28)의 순으로 적층한 적층체를 형성한 뒤, 이를 권심축 둘레로 권취한 젤리롤 형태로 제작된다.
상기 제1전극(21)은 양극일 수 있고, 상기 제2전극(22)은 음극일 수 있다. 물론 그 반대일 수도 있다.
상기 제1전극(21)과 제2전극(22)은 시트 형태로 제작된다. 상기 전극시트는, 금속포일(23)의 표면에 활물질층(24)이 도포된 형태로 제작된다. 상기 전극시트는, 활물질층(24)이 도포된 유지부(25) 영역과, 활물질층(24)을 도포하지 않은 무지부(26) 영역을 구비한다. 양극시트는 폭방향 일측에 무지부(26) 영역이 구비되고, 음극시트는 폭방향 타측에 무지부(26) 영역이 구비된다.
무지부(26) 영역은 적층체에서 폭방향으로 노출 또는 돌출된다. 상기 무지부(26)는 그 자체가 전극 탭으로서 기능한다. 비록 여기서 전극 "탭"이라 함은, 전극조립체(20)로부터 외측으로 돌출된 금속포일(23)의 일체화된 부분을 지칭하지만, 그러한 "탭"은, 별도로 제작되고, 전극의 집전용 금속포일(23)에 전기적으로 견고하게 결합된 전기 도전성 구성일 수도 있다.
상기 무지부(26)에는 소정의 간격을 두고 노치를 형성하여 플래그(flag) 형태의 노칭탭(27)들을 형성할 수 있다.
실시예에서는 상기 노칭탭(27)들이 등변 사다리꼴 형태임이 예시된다. 그러나 이들의 형태는 반원형, 반타원형, 삼각형, 직사각형, 평행사변형 등 다양한 형태일 수 있다.
또한 실시예에서는 길이방향을 따라 배열되는 상기 노칭탭(27)들이 동일한 너비를 가지는 형태가 예시된다. 그러나 노칭탭들의 너비는, 권심 측에서 외주 측으로 갈수록 점진적으로 또는 단계적으로 넓어지는 형태일 수도 있다.
또한 실시예에서는 권심 측에서 외주 측으로 갈수록 상기 노칭탭(27)들의 높이가 단계적으로 높아지는 형태가 예시된다. 그러나 이러한 노칭탭들의 높이는 일정하거나 점차 낮아지는 형태로 구현될 수도 있다.
젤리롤 형태의 전극조립체(20)에서, 상기 노칭탭(27)은 반경방향 내측으로 절곡되거나 외측으로 절곡될 수 있다. 실시예에서는 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이 노칭탭(27)이 반경방향 내측으로 절곡된 구조가 예시된다.
상기 노칭탭(27)은, 적층체를 권취하여 젤리롤 형태의 전극조립체(20)를 형성하는 과정에서 하나씩 절곡 가공될 수 있다. 이와 달리 상기 노칭탭(27)은, 적층체를 권취하여 젤리롤 형태의 전극조립체를 형성한 뒤, 한꺼번에 절곡 가공될 수도 있다.
이렇게 반경방향으로 절곡되며 포개어진 제1전극(21)의 노칭탭(27)들과 제2전극(22)의 노칭탭(27)들은, 각각 도 6에 도시된 바와 같이 전극조립체(20)의 축방향 양측 단부에서 축방향에 대해 실직적으로 수직한 평면을 제공할 수 있다.
상기 전극조립체(20)의 축방향 양단부로 노출된 노칭탭(27)이 절곡되어 제공되는 실질적으로 평평한 표면에는 도 7에 도시된 바와 같이 집전판(31)이 접합될 수 있다.
상기 집전판(31)은, 금속 시트를 펀칭하고(거나) 트리밍하고(거나) 피어싱하고(거나) 절곡하여 제작될 수 있다.
도 7을 참조하면 상기 집전판(31)은, 중심부로부터 방사상으로 연장되는 하나 또는 그 이상의 단자연결부(32)와, 상기 단자연결부(32)의 원심측 가장자리를 원주방향으로 연결하는 링부(33)와, 상기 링부(33)로부터 구심측으로 연장되되 상기 단자연결부(32)와는 연결되지 않는 전극연결부(34)를 구비한다. 상기 단자연결부(32)의 중심부는 전극조립체(20)의 권심 중공부의 적어도 일부를 덮는다.
상기 전극연결부(34)는, 상기 전극조립체(20)를 전지캔(10)에 넣기 전에, 전극조립체(20)의 제1전극(21)의 노칭탭(27)에 레이저 용접 등의 방식으로 접합된다.
도 8을 참조하면, 상기 전극조립체(20)의 제2전극(22)의 노칭탭(27)에는 집전판이 연결되지 않을 수 있다.
도 9와 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 전극조립체(20)는, 상기 집전판(31)이 전지캔(10)의 바닥부(12)를 향하도록 정렬된 상태에서 상기 전지캔(10)에 수용된다. 이 때, 제1집전판(31)과 전지캔(10)의 바닥부(12) 사이에 인슐레이터(19)를 개재하여 상기 제1집전판(31)과 상기 바닥부(12)를 전기적으로 절연되도록 한다.
그리고, 상기 집전판(31)의 단자연결부(32)는 제1전극단자(13)와 저항 용접, 초음파 용접 또는 레이저 용접 등의 방식으로 접합된다. 상기 집전판(31)과 제1전극단자(13)의 용접을 위한 용접장치(100)는 상기 전극조립체(20)의 권심 중공부를 통해 상기 집전판(31)의 단자연결부(32) 중심의 이면에 축방향으로 접근하여 용접을 진행할 수 있다. 물론 브레이징이나 솔더링 방식 등으로 집전판(31)과 제1전극단자(13)가 접합될 수도 있음은 물론이다.
도 11과 도 12를 참조하면, 상기 제2전극(22)의 노칭탭(27)은, 상기 전지캔(10)의 개방 단부에 의해 규정되는 개구를 덮는 캡(40)에 직접 연결될 수 있다. 상기 제2전극(22)은, 노칭탭(27)과 캡(40)의 용접부(W)를 통해 캡(40)에 전기적으로 연결된다. 물론 노칭탭(27)과 캡(40) 역시, 브레이징이나 솔더링 등과 같은 방식으로 접합될 수 있다.
상기 캡(40)은 전기 전도성 물질로 제작된다. 또한 상기 캡(40)은 그러한 재질로 일체로 제작될 수 있다. 상기 캡(40)의 가장자리는 상기 전지캔(10)의 측벽부(11)와 접합되어 전기적으로 연결되며 밀봉 고정된다. 이에 따라 상기 제2전극(22)은, 상기 캡(40)과 전지캔(10)에 전기적으로 연결될 수 있다. 캡(40)과 전지캔(10)의 접합 역시 용접, 브레이징, 솔더링과 같이 전기적으로 연결되며 밀봉 접합할 수 있는 다양한 방식이 적용될 수 있다.
도 11과 도 12에 도시된 캡(40)과 그 조립 과정은 일예로서 예시된 것이며, 이하, 캡(40)의 구조 및 이에 따른 조립 방법의 다양한 실시예들에 대해 설명한다. 후술할 실시예에서는 이들의 접합 부위가 용접으로 접합됨을 예시하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아님은 당연하다.
[제1실시예]
이하 도 13 내지 도 18을 참조하여, 캡의 제1실시예와 이를 적용한 배터리 셀의 구조를 설명한다.
상기 캡(40)은, 원형의 금속 시트로 제작될 수 있다. 상기 캡(40)은 배터리 셀(72)의 축방향과 대응하는 방향으로 함몰된 하나 또는 그 이상의 전극연결부(41)를 구비한다. 상기 전극연결부(41)는 상기 금속 시트를 프레스와 하나 또는 그 이상의 형상 다이로 프레스 가공하는 것과 같은 스탬핑 가공에 의해 성형될 수 있다. 따라서, 그러한 스탬핑으로 인해, 캡(40)의 하부측에 있는 전극연결부(41)에 의해 규정되는 각 돌출부는 캡의 상부측에 있는 각각의 함몰부와 대응할 수 있다.
상기 전극연결부(41)의 저면은 각각 전극조립체(20)의 제2전극(22)의 노칭탭(27)과 밀착되고 접합되는 접촉 표면을 규정한다. 금속 시트를 프레스 가공하여 제작된 전극연결부(41)는 금속 시트의 두께보다 약간 얇은 두께를 가지게 된다. 이에 따라, 레이저(L)를 상기 전극연결부(41)의 표면에 조사하면, 레이저로 인해 발생하는 국부적인 열이 전극연결부(41) 및 상기 전극연결부(41)의 저면의 접촉 표면에 접하는 노칭탭(27) 표면을 용융 접합할 수 있다.
상기 전극연결부(41)는 축방향으로 전지캔(10)의 내부를 향해 하향 돌출되는 복수 개의 돌출부로서 제공된다. 도 13 내지 18의 실시예에서는 4개의 전극연결부(41)가 각각의 반경방향을 따라 선형으로 연장됨으로써 방사상으로 형성된다. 이러한 전극연결부(41)는 바람직하게는 캡(40)의 중심(46)에 대해 원주방향으로 등 간격 배치된다. 이러한 4개의 전극연결부(41)의 경우에는, 90도 간격으로 이격될 수 있다. 또한, 전극연결부(41)는 캡(40)의 반경방향 중앙 영역에서 서로 결합되어, 캡(40)의 중앙 영역도 마찬가지로 축방향으로 상기 전지캔(11) 내부로 하향 돌출된 돌출부를 형성할 수 있다. 이러한 중앙 돌기는 전극연결부(41)와 동일한 깊이로 연속적으로 형성될 수 있다. 따라서, 등간격으로 4개의 전극연결부(41)가 있는 경우, 이러한 전극연결부와 이들을 연결하는 중앙 돌기가 합쳐져 도 13 내지 15에 도시된 바와 같이 십자형을 이룬다.
상기 하나 또는 그 이상의 전극연결부(41)를 상기 전극조립체(20)의 제2전극(22)의 노칭탭(27)에 접합하기 위한 용접부(W)는 상기 전극연결부(41)의 연장방향과 대응하도록 반경방향으로 형성된 선형의 형상을 가질 수 있다.
실시예에 따르면, 선형의 반경방향으로 정렬되어 연장된 형상의 용접부(W)가 복수 개의 전극연결부(41)마다 형성된다.
상기 캡(40)은, 전지캔(10)의 캡(40)이 지면(floor)을 향하도록 전지캔(10)을 세워 두었을 때, 지면에 접하는 표면인 최 외측 표면(44)을 제공한다. 각 최 외측 표면(44)은 (가령, 축방향으로 상기 전지캔(10)의 내부로부터 멀어지도록) 상기 전극연결부(41)보다 더 융기된 위치에 마련되고, 원주방향으로 이웃하는 두 전극연결부(41) 사이에 배치된다.
이에 따라, 최 외측 표면(44)을 축방향으로 지그로 가압하여 전극연결부(41)와 노칭탭(27)을 밀착시킨 상태에서, 전극연결부(41)의 표면에 레이저를 조사하여 전극연결부(41)와 노칭탭(27)을 용접하는 것이 가능하다. 그러면, 용접라인의 대향하는 양측에서 지그의 압력이 전극연결부(41)를 노칭탭(27)으로 밀착 가압시키므로, 용접이 확실하게 이루어질 수 있다.
상기 캡(40)의 중심(46)에 대해 서로 대향하는 한 쌍의 전극연결부(41)는 상기 캡(40)의 중심(46)을 지나는 직선 상에 배치되는 형태를 가진다. 이에 따라 용접 라인을 형성할 때, 서로 일렬로 정렬된 두 개의 전극연결부(41)의 용접 라인이 레이저 용접기의 1회 이동만으로 형성될 수 있다. 가령 제1실시예의 캡(40)에서 원주방향을 따라 제1전극연결부, 제2전극연결부, 제3전극연결부 및 제4전극연결부가 순차적으로 배치되어 있다고 하였을 때, 제1전극연결부와 제3전극연결부가 한 번에 용접될 수 있고, 제2전극연결부와 제4전극연결부가 한 번에 용접될 수 있다.
또한 실시예에 따르면, 가령 제1전극연결부와 제3전극연결부 사이의 최 외측 표면(44)을 지그로 가압할 때, 제2전극연결부와 제4전극연결부의 함몰 형상이 구성하는 2차 관성모멘트가 크기 때문에, 지그의 압력에도 불구하고 캡(40)이 뒤틀리거나 휘지 않고 강체로서 거동할 수 있게 된다. 실제로, 캡(40)의 강도 및 강성은 서로로부터 캡(40)의 중심(46)의 대향 측면에 위치된 적어도 2개의 전극연결부(41)를 가짐으로써 재료 및 중량을 추가하지 않고 특히 효율적으로 증가될 수 있다고 믿어진다. 이와 관련하여, 특정 작동 이론에 제한되지 않고, 캡의 중심(46)을 통해 연장되는 직선을 따라 이러한 전극연결부(41)를 배열하는 것은, 특히 이러한 전극연결부가 그 라인을 따라 연장되는 경우( 및 캡(40)의 중앙 영역으로부터 대향 측면까지 연장되는 경우), 이러한 배열은 캡을 가로질러 연장되는 강화 빔과 유사한 캡 구조의 일부를 규정할 것이다. 또한, 중심(46)에 대해 동일한 간격으로 배치된 4개의 전극 연결 부분(41)을 가짐으로써 서로 직교하는 2개의 직선을 따라 연장하는 것은, 그들 사이에 모멘트 저항 연결을 갖는 수직 빔들과 유사하게 캡을 더욱 강화하는 것으로 여겨진다.
실시예에서는 위와 같이 4개의 전극연결부(41)를 구성함으로써, 2회의 레이저 스캔 궤적으로 4개의 전극연결부(41)를 모두 용접할 수 있다.
상기 전극연결부(41)의 개수를 지나치게 많이 가공하면, 금속 시트로 제작되는 캡(40)의 강도가 약해질 우려가 있다. 또한 전극연결부(41)가 2개이거나 3개만 형성되면, 원주방향을 따라 충분한 2차 관성모멘트를 확보하기 위한 단면을 구성하기 어렵다.
실시예와 같이 캡(40)에 4개의 전극연결부(41)를 십자형 또는 “+”형태로 구성하면, 용접 공정도 정확하고 간편하게 진행될 수 있고, 캡(40)의 뒤틀림 저항성 및 휨 저항성도 향상할 수 있으며, 성형 가공으로 인해 캡(40)의 강도가 약해지는 것 역시 줄이거나 방지할 수 있다. 또한 상기 캡(40)은, 집전판의 기능을 제공함은 물론, 전지캔(10)의 개방 단부를 폐쇄하는 본연의 기능을 위한 강도를 유지할 수도 있다.
상기 캡(40)의 반경방향 외측 가장자리는, 상기 전지캔(10)의 개방 단부에서 측벽부(11)의 축방향 단부에 접합될 수 있는 형상을 구비한다. 이를 위해, 상기 전극연결부(41)는 상기 캡의 외측 가장자리로부터 반경방향 내측으로 이격되어 형성될 수 있고, 이에 따라 상기 캡(40)의 반경방향 외측 가장자리의 저면이 상기 캡(40)의 중심(46)을 중심으로 원형으로 연장되는 프로파일을 갖는 접합면(47)을 규정한다. 상기 캡(40)의 접합면(47)은, 도 18에 도시된 바와 같이 전지캔(10)의 개방 단부에서 측벽부(11)의 축방향 단부 면에 접하게 되고, 이들의 접촉면들은 전지캔(10)의 외주를 따라 반경방향 내측으로 조사되는 레이저에 의해 용접되어 접합부(M)를 형성할 수 있다.
상기 전극연결부(41)의 반경방향 외측 가장자리는 상기 전지캔(10)의 내경과 대응하는 외경의 압입외벽(45)을 규정할 수 있다. 따라서, 상기 캡(40)을 상기 전지캔(10)에 조립할 때, 상기 복수 개의 전극연결부(41)의 압입외벽(45)들이 각각 전지캔(10)의 내주면과 접동하며 압입되어, 상기 전지캔(10)에 대한 상기 캡(40)의 중심 정렬을 안내하게 된다.
제1실시예에 따르면, 4개의 압입외벽(45)이 원주방향을 따라 균분 배치되고, 내주면의 전체 둘레 중 일부 영역들에서 전지캔(10)과 접동한다. 따라서, 캡(40)이 전지캔(10)에 상대적으로 수월하게 압입될 수 있다.
이처럼 실시예의 캡(40)은, 상기 전극연결부(41)를 성형할 때, 상기 압입외벽(45)이 함께 성형되므로, 조립이 용이하다는 이점이 있다.
아울러 실시예의 상기 캡(40)의 구조에 따르면, 캡(40)과 전지캔(10)을 용접하기 위한 레이저가 반경방향으로 정렬 조사되므로, 불측의 오차로 인해 캡(40)의 접합면(47)이 측벽부(11)의 축방향 단부와 하나 또는 그 이상의 영역에서 밀착되지 않게 되더라도, 레이저가 전지캔(10) 내부에 있는 전극조립체(20)를 손상하도록 정렬되지는 않을 것이다.
제1실시예에 따르면, 캡(40)의 최 외측 표면(44)은, 캡(40)과 전지캔(10)의 접합부(M)보다 축방향으로 더 외측에 존재하게 되므로, 도 18의 전지캔(10)을 뒤집어 바로 세울 수 있다. 따라서, 접합부(M)가 직접 지면에 닿는 일이 없어, 접합부(M)를 보호하기 용이하다.
상술한 캡(40)을 적용하면, 제2전극(22)의 탭을 전지캔(10)에 전기적으로 연결함에 있어서 집전판을 사용할 필요가 없다. 따라서 부품 수와 조립 공수를 줄이고 내부 체적을 더 확보하여 에너지 밀도를 높일 수 있다. 전지캔(10)과 전기적으로 연결된 캡(40)이 직접 전극조립체(20)의 제2전극의 금속포일(23)에 연결되되, 반경방향으로 길게 연장되는 용접부(W)를 통해 연결되므로, 전류 패쓰가 바람직하게 고르게 분포되어, 내부 저항도 크게 줄일 수 있다.
[제2실시예]
이하 도 19 내지 도 24를 참조하여, 캡의 제2실시예와 이를 적용한 배터리 셀의 구조를 설명한다. 제2실시예를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 제1실시예와 중복되는 내용은 생략할 수 있다. 따라서 어느 한 실시예에서 설명하지 아니한 부분은 다른 실시예로부터 이해할 수 있을 것이다. 아울러 어느 한 실시예의 구성과 다른 실시예의 구성은 서로 치환하거나 부가하거나 생략하는 것 역시 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
제2 실시예의 캡은, 환형돌기(48) 형태의 돌출부가 캡(40)의 반경 방향 외측 가장자리 영역을 따라 연장되고, 환형돌기(48)가 축방향으로 전지캔(10)의 내부를 향해 하향 돌출한다는 점에서, 제1 실시예의 캡과 차이가 있다. 환형돌기(48)는 다양한 전극연결부(41)를 연결한다. 캡(40)의 반경 방향 외측 가장자리는 환형돌기(48)의 반경방향 외측 가장자리에 의해 규정되며, 이 외측 가장자리는 측벽(11)의 내경 내에 위치하도록 구성된다. 따라서 반경 방향 외측 가장자리는 압입식 외벽(45)을 구성한다.
상기 환형돌기(48)는 하나 또는 그 이상의 전극연결부(41)가 성형될 때 함께 성형될 수 있다. 상기 캡(40)의 최 외측 표면(44)은, 상기 환형돌기(48)의 반경방향 내측에서, 둘레방향으로 이격된 전극연결부(41)들 사이로 규정된 캡(41)의 중간영역(49) 상에 배치될 수 있고, 상기 캡(40)은, 환형돌기(48)의 바닥이 전극연결부(41)의 바닥과 연결되는 형태를 가질 수 있다. 즉 최 외측 표면(44)은, 원주 방향으로는 전극연결부(41)들 사이에서 캡(40)의 중간영역(49) 상에 배치되고, 반경방향으로는 환형돌기(48)의 내측에 배치된다.
제1실시예에서와 달리, 제2실시예의 캡(40)은, 도 24에 도시된 바와 같이 압입외벽(45)의 외주면이 전지캔(10)의 내주면과 접하며 전지캔(10)에 압입될 수 있다. 상기 압입외벽(45)은, 축방향으로 압입되는 캡(40)의 압입 깊이를 규제하지 않는다. 제2실시예에서 캡(40)의 압입 깊이는 전극연결부(41)에 의해 규제될 수 있다. 즉 상기 캡(40)은, 전극연결부(41)의 저면이 전극조립체(20)의 노칭탭(27)에 밀착되는 위치까지 압입될 수 있다.
이러한 상태에서, 상기 전극연결부(41)와 노칭탭(27)이 전극연결부의 길이방향, 즉 반경방향으로 용접되어 용접부(W)가 형성되고, 상기 압입외벽(45)의 외주면 상단부와 전지캔(10)의 측벽부(11) 상단부가 용접되어 접합부(M)가 형성된다.
상기 최 외측 표면(44)은 상기 압입외벽(45)의 축방향 단부(39)보다도 더 축방향으로 외측에 위치한다. 즉 압입외벽(45)의 높이보다 최 외측 표면(44)의 높이가 더 높다. 따라서 상기 압입외벽(45)과 측벽부(11)에 접합부(M)가 형성된 상태에서, 상기 캡(40)이 지면에 닿도록 전지캔(10)을 세우더라도, 상기 접합부(M)가 지면으로부터 직접적으로 하중을 받지 않아 접합부(M)를 보호할 수 있다.
또한 최 외측 표면(44)이 지면에 닿아 하중을 받고, 이러한 하중은 전극연결부(41)와 제2전극(22)의 탭을 서로 압착하는 축방향으로 작용하므로, 캡(40)과 노칭탭(27)의 용접부(W)도 보호된다.
상기 제2실시예의 캡(40)은, 가장자리의 둘레방향을 따라 2차 관성 모멘트가 높은 단면을 가지므로, 뒤틀림 저항성과 굽힘 저항성이 더욱 높다.
[제3실시예]
이하 도 25 내지 도 30을 참조하여, 캡의 제3실시예와 이를 적용한 배터리 셀 구조를 설명한다.
제1실시예와 대비하여 제3실시예의 캡(40)은, 캡(40)의 중앙부에 주액구(42)가 더 구비된다. 상기 주액구(42)는 전극조립체(20)의 권심 중공부와 정렬될 수 있다.
상기 주액구(42)는, 상기 캡(40)의 전극연결부(41)보다 약간 상방으로 돌출된 원형의 돌출부(43)와 같은 캡(40)의 중앙 돌출 영역 상에 마련될 수 있다. 상기 돌출부(43)의 높이는 최 외측 표면(44)의 높이보다 낮게 설정된다. 상기 주액구(42)가 후술할 마개(50)로 덮여 폐쇄된 상태에서, 마개(50)의 높이 역시 최 외측 표면(44)의 높이보다 낮을 수 있다.
상기 돌출부(43)는 캡(40)의 바닥보다 높게 돌출되어 있으므로, 주액구(42)를 통해 전해액을 주액한 뒤 마개(50)를 덮어 용접 등의 방식으로 접합할 때, 바람직하게, 접합을 위한 열이 전극조립체(20) 쪽으로 전달되지 않아, 분리막을 손상시킬 우려를 줄여준다.
앞서 제1실시예와 제2실시예의 캡(40)은 별도의 주액구를 구비하지 않는다. 따라서, 앞서 이들 실시예들의 제작 중 캡(40)이 전지캔(10) 상에 배치될 때, 전지캔(10)에 별도의 주액구가 없기 때문에, 캡(40)으로 전지캔(10)을 덮기 전에, 전해액 주입 공정이 먼저 이루어진다.
그러나 제3실시예와 같이 캡(40)에 주액구(42)가 마련되면, 캡(40)을 전지캔(10) 상에 조립하고 용접부(W)와 접합부(M)를 형성한 뒤에도, 상기 주액구(42)를 통해 전해액을 주액할 수 있다. 그러면, 이미 주액이 된 상태의 전지캔(10)에 캡(40)을 접합하는 것에 비해, 주액구(42)를 구비하는 상기 제3실시예는, 접합 열이 전해액에 미치는 영향을 줄일 수 있는 장점이 있다. 아울러 마개(50)와 주액구(42) 둘레의 접합 시에도, 돌출부(43)가 전지캔의 내부로부터 멀어지도록 상부로 돌출되어 있기 때문에, 마개(50)의 접합 열이 전해액이 영향을 미칠 가능성도 줄일 수 있다.
상기 마개(50) 역시 최 외측 표면(44)보다 낮게 위치하므로, 캡(40)이 지면에 닿도록 배터리 셀을 세운 상태에서도, 상기 마개(50)는 직접적인 하중을 받지 않는다.
한편, 상기 캡(40)의 중앙에 형성된 주액구(42)는, 제1전극단자(13)와 제1전극(21)의 집전판(31)의 용접을 위한 설비 구성이 드나들 수 있는 통로가 될 수 있다. 이에 따라, 상기 캡(40)은, 도 30에 도시된 바와 같이 먼저 전극조립체(20)의 제2전극(22)의 탭과 접합된 상태에서, 전지캔(10)에 수용될 수도 있다.
즉 도 30에 도시된 바와 같이, 전극조립체(20)의 제1전극(21)의 탭에 집전판(31)을 접합하고 제2전극(22)의 탭에 캡(40)을 접합한 상태에서, 상기 전극조립체(20)를 전지캔(10)에 수용할 수 있다. 그리고, 집전판(31)과 제1전극단자(13)의 용접 작업은, 상기 캡(40)의 주액구(42)와, 전극조립체(20)의 권심 중공부를 통해 이루어질 수 있다.
[제4실시예]
이하 도 31 내지 도 35를 참조하여, 캡의 제4실시예와 이를 적용한 배터리 셀 구조를 설명한다.
제1실시예에 대한 제3실시예의 관계와 마찬가지로, 제2실시예와 대비하여 제4실시예의 캡(40)의 역시 중앙부에 주액구(42)가 더 구비된다. 그리고 제4실시예의 캡은, 제2실시예와 대비하여, 캡(40)의 중간영역(49)의 반경방향 내측이 캡(40)의 환형부(55)에 의해 돌출부(43)로부터 반경방향 외측으로 이격된 형태를 가진다. 이에 따라 중간영역(49)의 반경방향 내측과 외측은 모두 호 형상을 가질 수 있다.
상기 캡(40)의 환형돌기(48)의 바닥을 따라, 연약하거나 얇은 부위의 형태를 가지는 벤트(60)가 마련된다. 상기 벤트(60)는 환형돌기(48)의 상부면과 저면 양측 또는 일측에 노치를 형성하여 마련될 수 있다. 상기 벤트(60)는 상기 전극연결부(41)보다 반경방향 외측에 마련되고, 원주방향을 따라 연장될 수 있다.
상기 벤트(60)는, 바람직하게는, 상기 캡(40)을 상기 전지캔(10)에 압입할 때 가해지는 힘에는 변형되지 않는 강도를 가진다. 반면, 전지캔(10) 내부에서 발생한 단락 등으로 인해 내부 압력이 폭증할 때, 상기 벤트(60)가 파손되어, 캡(40)의 전극연결부(41)를 캡(40)의 압입외벽(45)으로부터 분리할 수 있다. 이에 따라 제2전극(22)의 탭에 연결된 전극연결부(41)와 전지캔(10)의 전기적 연결이 끊어지게 되고, 전지캔(10)의 내부 공간을 외부로 개방하여, 내압의 원인이 된 가스를 배출시킨다.
또한 상기 벤트(60)는 최 외측 표면(44)이 마련된 캡(40)의 중간영역(49)보다 반경방향으로 외측에 마련된다. 그리고, 앞서 언급한 바와 같이, 이러한 최 외측 표면(44)들은 원주방향으로 상기 전극연결부(41)들 사이에 마련된 캡(40)의 중간영역(49) 상에 배치된다.
따라서, 전지캔(10)의 내압이 높아질 때, 이러한 압력은 캡(40)의 저면에 작용하여, 벤트(60)의 반경방향 내측에 위치하는 캡(40) 부분을 상방으로 강제로 밀어올린다. 이러한 힘의 작용은 둘레방향으로 위치하는 네 영역(가령, 전극연결부(41)들의 둘레방향 사이에 마련된 중간영역(49)의 저면 상)에 집중적으로 일어난다. 따라서 상기 전지캔(10)의 내압은 벤트(60)에 원활하게 전달되어 벤트(60)의 원활한 파단을 유도할 수 있다.
제4실시예에서는, 벤트(60)가 캡(40)의 압입외벽(45)의 반경방향 내측이면서, 상기 전극연결부(41) 및 그들 사이에 있는 중간영역(49)보다는 반경방향 외측에 배치됨을 예시한다.
그러나 캡(40)에 의해 구성되는 벤트(60)가 이에 한정되는 것은 아니다. 가령 벤트는, 주액구(42)를 덮는 마개(50)에 마련될 수도 있고, 주액구(42)와 마개(50)의 접합 부위에 의해 구성될 수도 있으며, 상기 캡(40)과 전지캔(10)의 접합부(M)에 의해 구성될 수도 있다. 즉, 실시예에 따르면, 캡(40) 자체 또는 캡(40)과 타 부품의 접합 부위에 벤트 구조를 구현함으로써, 벤트 구조를 위한 별도의 체적을 확보하지 않도록 할 수 있다. 이에 따라, 배터리 셀의 에너지 밀도를 더 높일 수 있다
[제5실시예]
이하 도 36 내지 도 38을 참조하여, 캡의 제5실시예에 대해 설명한다.
제5실시예의 캡은, 제4실시예와 대비하여, 주액구(42)를 제공하는 돌출부(43)가, 원주방향으로 전극연결부(41)들 사이에 배치되는 중간영역(49)의 반경방향 내측부와 직접 인접하거나 직접 연결되어 있다는 점에 차이가 있다.
도 32를 참조하면, 제4실시예의 캡은, 돌출부(43)가, 돌출부(43)를 중간영역(49)으로부터 반경방향으로 이격시키는 캡(40)의 환형부(55)에 의해 둘러싸인다.
반면 제5실시예의 캡(40)은, 도 37에 도시된 바와 같이 돌출부(43)가 바로 캡(40)의 중간영역(49)에 연결된다. 이러한 구조로 인해, 주액구(42)를 마감하기 위해 마개(50)를 용접하는 동안 열이 발생할 때, 상기 열이 실질적으로 전극조립체 쪽으로 전도되지 않고 중간영역(49)으로 전도되도록 열 전도 경로가 규정된다. 따라서, 접합 열이 전극조립체(20)에 주는 악영향을 더욱 줄일 수 있다.
또한 앞서 실시예들에서도 마찬가지이지만, 도 38에 도시된 바와 같이 상기 전극연결부(41)는 원주방향으로 그 양측에 중간영역(49)이 인접하므로, 전극연결부(41)를 제2전극(22)의 탭(27)에 용접할 때 발생하는 열이, 중간영역(49)의 최 외측 표면(44)을 통해 발산될 수 있다. 따라서, 접합 열이 전극조립체(20)에 주는 악영향을 더욱 줄일 수 있다.
[배터리 셀의 제조 방법]
앞서 설명한 실시예들의 캡(40)은, 제2전극의 집전판 기능을 함께 하면서도, 캡의 본연의 기능을 가지므로, 종래의 제2전극용 집전판을 구비하는 배터리 셀을 제조하는 종래의 방법과 그 제조 방법에 차이가 있다.
또한 상기 캡(40)이 주액구(42)를 구비하고, 이러한 주액구(42)가 집전판(31)과 제1전극단자(13)의 접합 공정을 위한 통로로 사용될 수도 있는 본 발명의 실시예들에서는, 배터리 셀의 제조 방법이 더욱 유연하게 구성될 수 있다.
먼저 도 39의 플로우차트와 연관된 제조 방법을 설명한다. 이는, 가령 캡(40)이 주액구(42)를 구비하지 않은 경우에 적용될 수 있을 것이다.
이는 제1전극단자(13)를 고정한 전지캔(10)을 준비하는 단계와, 제1전극 및 제2전극을 구비한 전극조립체를 준비하는 단계를 포함한다. 상기 전극조립체의 축방향 일측 단부에는, 상기 제1전극과 집전체를 접합 연결할 수 있다.
다음으로, 상기 집전체가 전지캔(10)의 바닥부(12)를 향하도록 하며 상기 전극조립체(20)를 상기 전지캔(10) 내부에 삽입하고, 상기 전지캔(10)의 바닥부(12)에 고정된 제1전극단자(13)에 상기 전극조립체(20)의 집전판(31)을 용접 등의 방식으로 접합한다.
다음으로, 상기 전지캔(10)의 개방 단부를 통해 전지캔(10) 내부에 전해액을 주액한다.
다음으로, 상기 전지캔(10)의 개방 단부를 캡(40)으로 덮어 차폐한다. 이때, 바람직하게, 상기 캡(40)의 전극연결부(41)와 전극조립체(20)의 제2전극(22)의 탭을 밀착한 상태에서 접합을 한다. 그리고, 상기 전지캔(10)의 개방 단부 둘레와 캡(40)의 가장자리를 접합한다.
이러한 제조 방법에 따르면, 제2전극(22)을 위한 별도의 집전판 접합 작업이 필요 없다.
다음으로, 도 40의 플로우차트와 연관된 제조 방법을 설명한다. 이는, 가령 캡(40)이 주액구(42)를 구비하는 경우 적용될 수 있다.
이는 제1전극단자(13)를 고정한 전지캔(10)을 준비하는 단계와, 제1전극 및 제2전극을 구비한 전극조립체를 준비하는 단계를 포함한다. 상기 전극조립체의 축방향 일측 단부에는, 상기 제1전극과 집전체를 접합 연결할 수 있다.
다음으로, 상기 집전체가 전지캔(10)의 바닥부(12)를 향하도록 하며 상기 전극조립체(20)를 상기 전지캔(10) 내부에 삽입하고, 상기 전지캔(10)의 바닥부(12)에 고정된 제1전극단자(13)에 상기 전극조립체(20)의 집전판(31)을 용접 등의 방식으로 접합한다.
다음으로, 상기 전지캔(10)의 개방 단부를 캡(40)으로 덮어 차폐한다. 이때, 바람직하게, 상기 캡(40)의 전극연결부(41)와 전극조립체(20)의 제2전극(22)의 탭을 밀착한 상태에서 접합을 한다. 그리고 상기 전지캔(10)의 개방 단부 둘레와 캡(40)의 가장자리를 접합한다.
다음으로, 상기 주액구를 통해 전지캔(10) 내부에 전해액을 주액하고, 주액구(42)를 마개(50)로 밀봉 마감한다.
이러한 제조 방법에 따르면, 제2전극(22)을 위한 별도의 집전판 접합 작업이 필요 없다. 뿐만 아니라, 전지캔(10) 내부에 전해액을 채우기 전에 캡(40)과 제2전극(22)의 접합 및 캡(40)과 전지캔(10)의 접합을 할 수 있다. 그 결과, 접합 열이 전해액에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
다음으로 도 41의 플로우차트와 연관된 또 다른 제조 방법을 설명한다. 이는, 가령 캡(40)이 주액구(42)를 구비하는 경우 적용될 수 있다.
이는 제1전극단자(13)를 고정한 전지캔(10)을 준비하는 단계와, 제1전극 및 제2전극을 구비한 전극조립체를 준비하는 단계를 포함한다. 상기 전극조립체의 축방향 일측 단부에는, 상기 제1전극과 집전체를 접합 연결할 수 있다. 또한 상기 전극조립체의 축방향 타측 단부에, 상기 캡(40)의 전극연결부(41)와 상기 제2전극의 탭을 접합 연결할 수 있다.
즉, 상기 캡은, 상기 전극조립체를 상기 전지캔에 수용하기 전에 먼저 상기 전극조립체의 제2전극과 접합될 수 있다.
다음으로, 상기 집전체가 전지캔(10)의 바닥부(12)를 향하도록 하며 상기 전극조립체(20)를 상기 전지캔(10) 내부에 삽입한다. 이 과정에서 상기 캡(40)이 전지캔(10)의 개방 단부를 덮는 위치로 이동한다.
다음으로, 상기 전지캔(10)의 바닥부(12)에 고정된 제1전극단자(13)에 상기 전극조립체(20)의 집전판(31)을 용접 등의 방식으로 접합한다. 그리고 상기 전지캔(10)의 개방 단부 둘레와 캡(40)의 가장자리를 접합한다.
다음으로, 상기 전지캔(10)의 주액구(42)를 통해 전지캔(10) 내부에 전해액을 주액하고, 상기 전지캔(10)의 주액구(42)를 마개(50)로 밀봉 마감한다.
이러한 제조 방법에 따르면, 제2전극(22)을 위한 별도의 집전판 접합 작업이 필요 없다. 그리고, 전지캔(10) 내부에 전해액을 채우기 전에 캡(40)과 제2전극(22)의 접합 및 캡(40)과 전지캔(10)의 접합을 할 수 있다. 따라서 접합 열이 전해액에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다. 또한, 캡(40)을 별도로 관리하지 않고 전극조립체(20)에 먼저 일체화하여, 조립 설비를 더욱 단순화할 수 있다.
[배터리 팩과 차량]
도 42를 참조하면, 앞서 설명한 캡을 적용한 배터리 셀(72), 및/또는 앞서 설명한 제조방법을 적용한 배터리 셀(72)은, 배터리 팩(70)의 하우징(71)에 수용될 수 있다. 상기 배터리 팩(70)은 조립의 중간 형태인 배터리 모듈을 사용하여 구성될 수도 있고, 도시된 바와 같이 배터리 모듈 없이 직접 배터리 팩(70)을 구성할 수도 있다.
상술한 배터리 셀(72)은 그 자체적으로 체적이 크기 때문에, 배터리 모듈이라는 중간 구조물을 사용하지 않더라도 배터리 팩(70)을 제작함에 별다른 어려움이 없다. 또한 상기 배터리 셀(72)은, 제2전극이 캡을 통해 연결되므로, 내부 저항도 적고 에너지 밀도도 더욱 높다. 따라서 배터리 팩(70)의 에너지 밀도는 더욱 높게 구현될 수 있다.
이렇게 에너지 밀도를 높인 배터리 팩(70)은 동일한 에너지를 저장할 수 있으면서도, 그 체적과 하중을 줄일 수 있다. 따라서 이러한 배터리 셀(72)이 적용된 배터리 팩(70)을, 도 43에 도시된 바와 같이 전기를 에너지원으로 하는 자동차(80)와 같은 차량에 탑재하면, 에너지 대비 차량의 마일리지를 더욱 확대할 수 있다.
전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 후술될 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
10: 전지캔
11: 측벽부
12: 바닥부
13: 양극단자(제1전극단자)
14: 단자가스켓
15: 음극단자(제2전극단자)
19: 인슐레이터
20: 전극조립체
21: 제1전극
22: 제2전극
23: 금속포일
24: 활물질층
25: 유지부
26: 무지부
27: 노칭탭
28: 분리막
31: 집전판(전류연결판)
32: 단자연결부
33: 링부
34: 전극연결부
40: 캡
41: 전극연결부
W: 용접부
42: 주액구
43: 돌출부
44: 최 외측 표면
45: 압입외벽
46: 중심
47: 접합면
48: 환형돌기
49: 중간영역
39: 축방향단부
55: 환형부
M: 접합부
50: 마개
60: 벤트
70: 배터리 팩
71: 하우징
72: 배터리 셀
80: 차량(자동차)
100: 용접장치
L: 레이저

Claims (27)

  1. 폐쇄된 제1단부와 개방된 제2단부 사이에서 축방향으로 연장되는 측벽부를 포함하는 전지캔으로서, 개방된 상기 제2단부가 상기 전지캔 내부의 개구를 규정하는 전지캔;
    제1전극과 제2전극을 포함하는 전극조립체로서, 상기 전지캔의 내부에 수용되어 상기 제2전극으로부터 연장되는 적어도 하나의 탭이 상기 전지캔의 개방된 상기 제2단부 부근에 배치되는 전극조립체; 및
    상기 제2단부의 개구를 덮음으로써 상기 전지캔의 개방된 제2단부를 폐쇄하도록 배치되는 캡;을 포함하고,
    상기 캡은, 상기 제2전극의 적어도 하나의 탭에 전기적으로 직접 접촉되도록 축방향으로 상기 전지캔의 내부로 돌출된 복수 개의 전극연결부를 포함하고,
    복수 개의 상기 전극연결부들은 상기 캡의 중심에 대해 원주방향으로 서로 이격 배치되고,
    적어도 2개의 전극연결부가 상기 캡의 중심의 대향하는 양측에 각각 배치되는, 배터리 셀.
  2. 청구항 1에 있어서,
    복수 개의 상기 전극연결부와 상기 제2전극의 적어도 하나의 탭은 용접부에 의해 연결된, 배터리 셀.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 하나의 탭은, 축방향에 직교하는 반경방향으로 연장되는 복수 개의 탭들을 포함하고, 복수 개의 상기 탭들은 축방향으로 적어도 부분적으로 상호 중첩되는, 배터리 셀.
  4. 청구항 1에 있어서,
    복수 개의 전극연결부들 각각은, 캡의 반경방향을 따라 연장된, 배터리 셀.
  5. 청구항 1에 있어서,
    복수 개의 상기 전극연결부들은 원주방향으로 등 간격 이격된 네 개의 전극연결부를 포함하는, 배터리 셀.
  6. 청구항 5에 있어서,
    복수 개의 전극연결부들 각각은, 각각의 반경방향을 따라 선형으로 연장된, 배터리 셀.
  7. 청구항 1에 있어서,
    복수 개의 상기 전극연결부들은, 상기 캡의 반경방향 중심 영역에서 상기 캡의 돌출부에 의해 상호 연결되고, 상기 캡의 상기 돌출부는 축방향으로 전지캔의 내부로 돌출된, 배터리 셀.
  8. 청구항 1에 있어서,
    복수 개의 상기 전극연결부들은, 상기 캡의 반경방향 외측 영역의 둘레를 따라 연장된 상기 캡의 돌출부에 의해 상호 연결되고, 상기 캡의 상기 돌출부는 축방향으로 전지캔의 내부로 돌출된, 배터리 셀.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 캡은 전기전도성 재질을 포함하고, 상기 캡의 반경방향 외측 가장자리를 따라 상기 전기전도성 재질은 상기 제2단부에서 상기 전지캔의 측벽부와 전기적인 접촉을 이루는, 배터리 셀.
  10. 청구항 9에 있어서,
    복수 개의 상기 전극연결부들은 상기 캡의 상기 전기전도성 재질과 일체로 형성된, 배터리 셀.
  11. 청구항 10에 있어서,
    복수 개의 상기 전극연결부 각각은, 축방향으로 상기 전지캔의 내부로부터 멀어지는 방향을 바라보는 상기 캡의 외면에 형성된 각각의 리세스에 대응하는, 배터리 셀.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 캡은 상기 캡의 중앙부에 마련된 주액구를 포함하는, 배터리 셀.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 주액구는 상기 캡의 중앙 돌출 영역에 배치되고, 상기 중앙 돌출 영역은 복수 개의 상기 전극연결부 각각의 접촉 표면보다 전지캔의 내부로부터 축방향으로 더 외측에 배치되고, 상기 접촉 표면들은 상기 제2전극의 적어도 하나의 탭과 직접 전기적으로 접촉하는, 배터리 셀.
  14. 청구항 13에 있어서,
    원주방향으로 이격 배치된 상기 전극연결부들 사이에서 상기 캡의 중간 영역이 규정되고, 상기 캡의 상기 중간 영역은 상기 전극연결부의 상기 접촉 표면들보다 전지캔의 내부로부터 축방향으로 더 외측에 배치되고, 상기 캡의 중앙 돌출 영역은, 상기 중앙 돌출 영역과 상기 중간 영역보다 축방향으로 상기 전지캔의 내부에 더 가깝게 배치된 상기 캡의 외면부에 의해 상기 중간 영역으로부터 반경방향으로 이격 배치된, 배터리 셀.
  15. 청구항 13에 있어서,
    원주방향으로 이격 배치된 상기 전극연결부들 사이에서 상기 캡의 중간 영역이 규정되고, 상기 캡의 상기 중간 영역은 상기 전극연결부의 상기 접촉 표면들보다 전지캔의 내부로부터 축방향으로 더 외측에 배치되고, 상기 캡의 상기 중앙 돌출 영역은 반경방향으로 상기 중간 영역과 직접 인접하는, 배터리 셀.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 캡은 벤트를 포함하고,
    상기 벤트는 상기 복수 개의 전극연결부로부터 반경방향 외측에 배치되는, 배터리 셀.
  17. 청구항 1에 있어서,
    제1전극단자가 상기 전지캔의 폐쇄된 상기 제1단부에 배치되고, 상기 제1전극단자는 상기 전지캔의 폐쇄된 상기 제1단부로부터 전기적으로 절연되고,
    상기 전극조립체의 상기 제1전극은, 축방향으로 상기 전극조립체와 상기 전지캔의 폐쇄된 상기 제1단부 사이에 배치된 제1집전판을 통해, 상기 제1전극단자에 전기적으로 연결된, 배터리 셀.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 캡은, 상기 전지캔의 내부로부터 멀어지는 축방향으로 배치된 상기 캡의 최 외측 표면이 상기 전지캔의 제2단부보다 축방향으로 상기 전지캔의 내부로부터 더 멀리 배치되도록, 형성되고 배치된, 배터리 셀.
  19. 청구항 1에 있어서,
    적어도 2개의 상기 전극연결부가 상기 캡의 중심의 대향하는 양측에 배치되고, 상기 2개의 전극연결부를 연결하는 직선이 상기 캡의 중심을 관통하여 연장되는, 배터리 셀.
  20. 청구항 1에 있어서,
    적어도 2개의 상기 전극연결부가 반경방향으로 연장된, 배터리 셀.
  21. 청구항 20에 있어서,
    적어도 2개의 상기 전극연결부가 상기 캡의 상기 중심을 통하여 연장되는 직선을 따라 선형으로 연장된, 배터리 셀.
  22. 상기 전지캔의 내부에 상기 전극조립체를 위치시키고 상기 전지캔의 제2단부의 개구를 덮도록 상기 캡을 위치시켜 상기 전지캔의 상기 제2단부를 폐쇄함으로써, 청구항 1의 배터리 셀을 조립하는 것;
    상기 배터리 셀을 조립한 뒤, 복수 개의 상기 전극연결부를 상기 제2전극의 적어도 하나의 탭에 접합하는 것;
    상기 전지캔에 상기 캡을 접합하는 것; 및
    상기 전지캔 내에 전해액을 주액하는 것;을 포함하는, 배터리 셀의 제조 방법.
  23. 청구항 22에 있어서,
    전지캔 내에 전해액을 주액하는 것은 상기 캡의 중앙부에 마련된 주액구를 통해 이루어지는, 배터리 셀의 제조 방법.
  24. 청구항 23에 있어서,
    상기 주액구를 마개로 덮는 것;을 더 포함하는, 배터리 셀의 제조 방법.
  25. 청구항 22에 있어서,
    복수 개의 상기 전극연결부를 상기 제2전극의 상기 적어도 하나의 탭에 접합하는 것은, 축방향으로 전지캔의 내부로부터 멀어지는 방향을 바라보는 상기 탭의 외면에 레이저를 조사하여 이루어지는, 배터리 셀의 제조 방법.
  26. 청구항 1의 베터리 셀을 포함하는 배터리 팩.
  27. 청구항 26의 배터리 팩을 포함하는 차량.
KR1020230071719A 2022-06-03 2023-06-02 원통형 배터리 셀, 그리고 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차 KR102603743B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230156764A KR20230168171A (ko) 2022-06-03 2023-11-13 원통형 배터리 셀, 그리고 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20220068532 2022-06-03
KR1020220068532 2022-06-03
KR1020230026174A KR20230168119A (ko) 2022-06-03 2023-02-27 원통형 배터리 셀, 그리고 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
KR1020230026174 2023-02-27

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230156764A Division KR20230168171A (ko) 2022-06-03 2023-11-13 원통형 배터리 셀, 그리고 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102603743B1 true KR102603743B1 (ko) 2023-11-17

Family

ID=86657555

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230071719A KR102603743B1 (ko) 2022-06-03 2023-06-02 원통형 배터리 셀, 그리고 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
KR1020230156764A KR20230168171A (ko) 2022-06-03 2023-11-13 원통형 배터리 셀, 그리고 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230156764A KR20230168171A (ko) 2022-06-03 2023-11-13 원통형 배터리 셀, 그리고 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230395950A1 (ko)
EP (1) EP4307446A1 (ko)
KR (2) KR102603743B1 (ko)
DE (1) DE202023103020U1 (ko)
WO (1) WO2023234737A1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060028059A (ko) * 2004-09-24 2006-03-29 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지와 이에 사용되는 전극 조립체 및 집전판
KR20190040699A (ko) * 2017-10-11 2019-04-19 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR20200078640A (ko) * 2017-12-14 2020-07-01 삼성에스디아이 주식회사 원통형 이차 전지

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100599749B1 (ko) * 2004-06-23 2006-07-12 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지와 이에 사용되는 전극 조립체
KR100601532B1 (ko) * 2004-11-29 2006-07-19 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
WO2007028152A2 (en) * 2005-09-02 2007-03-08 A123 Systems, Inc. Battery cell design and method of its construction
TW201145647A (en) * 2010-02-05 2011-12-16 Gs Yuasa Int Ltd Battery
KR20180057362A (ko) * 2016-11-22 2018-05-30 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
CN207504025U (zh) * 2017-11-22 2018-06-15 王生义 柱状电池或者纽扣电池
KR102493916B1 (ko) * 2018-11-28 2023-02-01 주식회사 엘지에너지솔루션 캡조립체, 이차전지 및 그의 제조방법, 전지팩
KR20200094453A (ko) * 2019-01-30 2020-08-07 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR102618121B1 (ko) * 2019-05-22 2023-12-27 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP7358183B2 (ja) * 2019-10-10 2023-10-10 セイコーインスツル株式会社 電気化学セルとその製造方法
CN116722325A (zh) * 2020-04-09 2023-09-08 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池、电池组、用电设备和电池的制造方法
CN114122635B (zh) * 2021-07-06 2024-06-07 江苏时代新能源科技有限公司 电池单体、电池、用电设备及电池单体的制造方法和设备
CN216389534U (zh) * 2021-09-03 2022-04-26 宁波久鼎新能源科技有限公司 一种锂电池端部结构

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060028059A (ko) * 2004-09-24 2006-03-29 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지와 이에 사용되는 전극 조립체 및 집전판
KR20190040699A (ko) * 2017-10-11 2019-04-19 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR20200078640A (ko) * 2017-12-14 2020-07-01 삼성에스디아이 주식회사 원통형 이차 전지

Also Published As

Publication number Publication date
EP4307446A1 (en) 2024-01-17
DE202023103020U1 (de) 2023-07-17
KR20230168171A (ko) 2023-12-12
WO2023234737A1 (ko) 2023-12-07
US20230395950A1 (en) 2023-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101826141B1 (ko) 이차 전지 팩
JP5211086B2 (ja) 二次電池
KR101107082B1 (ko) 이차 전지
WO2012169055A1 (ja) 二次電池
KR102230638B1 (ko) 축전 소자 및 축전 장치
JP6427460B2 (ja) 角形二次電池
US20160248073A1 (en) Rechargeable battery and module thereof
KR20220095139A (ko) 원통형 배터리 셀, 그리고 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
US20080038632A1 (en) Sealed Battery And Method Of Manufacturing The Sealed Battery
EP3086382B1 (en) Rechargeable battery
CN220491999U (zh) 电池单元、电池组和车辆
JP2005183360A (ja) 角形電池とその製造方法
KR20220118886A (ko) 원통형 이차전지, 그리고 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
KR102603743B1 (ko) 원통형 배터리 셀, 그리고 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
JP6959523B2 (ja) 蓄電モジュール及び蓄電モジュールの製造方法
US20220294089A1 (en) Terminal component and electricity storage device
US20230111952A1 (en) Button-type secondary battery
JPWO2011158450A1 (ja) 組電池の製造方法及び組電池
KR20200102177A (ko) 이차 전지 및 그의 제조 방법
KR20230168119A (ko) 원통형 배터리 셀, 그리고 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
JP2024500670A (ja) バッテリー、それを含むバッテリーパック及び自動車
JP7103033B2 (ja) 蓄電モジュール及び蓄電モジュールの製造方法
KR20240056381A (ko) 원통형 배터리 셀, 그리고 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
KR20160142628A (ko) 이차 전지
KR20240051794A (ko) 원통형 배터리 셀, 그리고 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
GRNT Written decision to grant