KR102666014B1 - Method of manufacturing cylindricality can for secondary battery and secondary battery comprising the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이차 전지용 원통형 캔의 제조 방법 및 이를 포함한 이차 전지에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 이종금속으로 이루어진 케이스를 통해 케이스의 강성을 유지하고, 전류 경로에서 발생하는 저항을 감소시키는데 있다.
이를 위해 본 발명은 상단 개구부를 갖는 원통형 캔과, 원통형 캔에 수용된 전극 조립체 및 원통형 캔의 상단 개구부를 밀봉하는 캡 조립체를 포함하고, 원통형 캔은 원형의 판형상으로 캡 조립체와 평행하게 배치된 제1영역부와, 제1영역부의 외주연으로부터 절곡되어 캡 조립체 방향으로 연장된 제2영역부를 포함하며, 제1영역부와 제2영역부는 서로 다른 금속으로 이루어지며, 제1영역부가 제2영역부에 비해서 저항이 더 낮은 금속으로 이루어진 이차 전지를 개시한다.
The present invention relates to a method of manufacturing a cylindrical can for a secondary battery and a secondary battery including the same. The technical problem to be solved is to maintain the rigidity of the case and reduce the resistance occurring in the current path through a case made of different metals.
For this purpose, the present invention includes a cylindrical can having a top opening, an electrode assembly accommodated in the cylindrical can, and a cap assembly that seals the top opening of the cylindrical can, and the cylindrical can has a circular plate shape and is disposed parallel to the cap assembly. It includes a first region portion and a second region portion bent from the outer periphery of the first region portion and extending in the direction of the cap assembly, wherein the first region portion and the second region portion are made of different metals, and the first region portion is formed in the second region. A secondary battery made of a metal with lower resistance compared to the secondary battery is disclosed.

Description

이차 전지용 원통형 캔의 제조 방법 및 이를 포함한 이차 전지{METHOD OF MANUFACTURING CYLINDRICALITY CAN FOR SECONDARY BATTERY AND SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME}Method for manufacturing cylindrical cans for secondary batteries and secondary batteries including the same {METHOD OF MANUFACTURING CYLINDRICALITY CAN FOR SECONDARY BATTERY AND SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME}

본 발명은 이차 전지용 원통형 캔의 제조 방법 및 이를 포함한 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a cylindrical can for a secondary battery and a secondary battery including the same.

이차 전지는 전기 에너지를 화학 에너지의 형태로 바꾸어 저장할 수 있는 우수한 에너지 밀도를 제공하는 전력 저장 시스템이다. 재충전이 불가능한 일차 전지에 비해 이차 전지는 재충전이 가능하여 스마트폰, 셀룰러폰, 노트북, 타블렛 PC 등 IT 기기에 많이 사용되고 있다. 최근에는 환경 오염 방지를 위해 전기 자동차에 대한 관심이 높아졌고, 이에 따라 전기 자동차에 고용량의 이차 전지가 채택되고 있다. 이러한 이차 전지는 고밀도, 고출력, 안정성 등의 특성이 요구되고 있다.A secondary battery is a power storage system that provides excellent energy density by converting electrical energy into chemical energy and storing it. Compared to primary batteries, which cannot be recharged, secondary batteries can be recharged and are widely used in IT devices such as smartphones, cellular phones, laptops, and tablet PCs. Recently, interest in electric vehicles has increased to prevent environmental pollution, and accordingly, high-capacity secondary batteries are being adopted for electric vehicles. These secondary batteries are required to have characteristics such as high density, high output, and stability.

이러한 발명의 배경이 되는 기술에 개시된 상술한 정보는 본 발명의 배경에 대한 이해도를 향상시키기 위한 것뿐이며, 따라서 종래 기술을 구성하지 않는 정보를 포함할 수도 있다.The above-described information disclosed in the background technology of this invention is only for improving understanding of the background of the present invention, and therefore may include information that does not constitute prior art.

본 발명은 이종금속으로 이루어진 케이스를 통해 케이스의 강성을 유지하고, 전류 경로에서 발생하는 저항을 감소시킬 수 있는 이차 전지용 원통형 캔의 제조 방법 및 이를 포함한 이차 전지를 제공하는데 있다.The present invention provides a method of manufacturing a cylindrical can for a secondary battery that can maintain the rigidity of the case and reduce the resistance occurring in the current path through a case made of different metals, and a secondary battery including the same.

본 발명에 의한 이차 전지용 원통형 캔의 제조 방법 및 이를 포함한 이차 전지는 상단 개구부를 갖는 원통형 캔과, 상기 원통형 캔에 수용된 전극 조립체 및, 상기 원통형 캔의 상단 개구부를 밀봉하는 캡 조립체를 포함하고, 상기 원통형 캔은 원형의 판형상으로 상기 캡 조립체와 평행하게 배치된 제1영역부와, 상기 제1영역부의 외주연으로부터 절곡되어 상기 캡 조립체 방향으로 연장된 제2영역부를 포함하며, 상기 제1영역부와 상기 제2영역부는 서로 다른 금속으로 이루어지며, 상기 제1영역부가 상기 제2영역부에 비해서 저항이 더 낮은 금속으로 이루어질 수 있다.A method of manufacturing a cylindrical can for a secondary battery according to the present invention and a secondary battery including the same include a cylindrical can having a top opening, an electrode assembly accommodated in the cylindrical can, and a cap assembly sealing the top opening of the cylindrical can, The cylindrical can includes a first region portion arranged parallel to the cap assembly in a circular plate shape, and a second region portion bent from an outer periphery of the first region portion and extending in the direction of the cap assembly, the first region portion The portion and the second region may be made of different metals, and the first region may be made of a metal with lower resistance than the second region.

상기 제1영역부는 상기 원통형 캔의 바닥면으로, 구리로 이루어지며 상기 전극 조립체의 음극과 전기적으로 접속될 수 있다. The first area is the bottom surface of the cylindrical can, is made of copper, and can be electrically connected to the cathode of the electrode assembly.

상기 제2영역부는 상기 원통형 캔의 측벽으로, 강철 또는 강철 합금으로 이루어질 수 있다.The second area portion is a side wall of the cylindrical can and may be made of steel or a steel alloy.

상기 원통형 캔은 상기 제1영역부와 상기 제2영역부가 일부 중첩되어, 가압되어 결합된 결합영역을 구비할 수 있다. The cylindrical can may have a joining area where the first area and the second area partially overlap and are pressed together.

상기 결합영역은 상기 원통형 캔의 바닥면에 위치할 수 있다. The coupling area may be located on the bottom of the cylindrical can.

상기 결합영역은 상기 원통형 캔의 측벽에 위치할 수 있다. The coupling area may be located on a side wall of the cylindrical can.

상기 결합영역에서 상기 제1영역부와 상기 제2영역부 사이에는 도전성 접착제가 개재될 수 있다. A conductive adhesive may be interposed between the first region and the second region in the coupling region.

상기 제1영역부와 상기 제2영역부가 중첩된 상기 결합영역에는 용접영역이 구비될 수 있다. A welding area may be provided in the joining area where the first area and the second area overlap.

또한 본 발명에 의한 이차 전지용 원통형 캔의 제조 방법 및 이를 포함한 이차 전지는 중심부에 원형 개구부가 구비되어 원형링 판 형상의 제2영역부를 준비하는 단계와, 상기 제2영역부의 상면에 상기 원형 개구부를 덮도록 원형 판 형상의 제1영역부를 안착시켜, 상기 제2영역부와 상기 제1영역부로 이루어진 원형 판재를 준비하는 단계 및 상기 원형 판재의 상기 제1영역부의 상부에서 펀치로 가압하여, 상부가 개방된 원통형 캔을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제1영역부와 상기 제2영역부는 서로 다른 금속으로 이루어지며, 상기 제1영역부가 상기 제2영역부에 비해서 저항이 더 낮은 금속으로 이루어질 수 있다. In addition, the method of manufacturing a cylindrical can for a secondary battery according to the present invention and the secondary battery including the same include the steps of preparing a second region in the shape of a circular ring plate with a circular opening in the center, and forming the circular opening on the upper surface of the second region. Preparing a circular plate consisting of the second region and the first region by seating the first region in the shape of a circular plate so as to cover it, and pressing the circular plate with a punch at the top of the first region, so that the upper portion is Forming an open cylindrical can, wherein the first region and the second region are made of different metals, and the first region may be made of a metal with lower resistance than the second region. there is.

또한 본 발명에 의한 이차 전지용 원통형 캔의 제조 방법 및 이를 포함한 이차 전지는 중심부에 원형 개구부가 구비되어 원형링 판 형상의 제2영역부를 준비하는 단계와, 상기 제2영역부의 중심부의 상부에서 펀치로 가압하여, 상부 및 하부가 개방된 원통형으로 가공하는 1차 드로잉 가공 단계와, 상기 제2영역부의 바닥면의 상부에, 상기 원형 개구부를 덮도록 원형 판 형상의 제1영역부를 안착시켜, 상기 제2영역부와 상기 제1영역부로 이루어진 원통형 부재를 준비하는 단계 및, 상기 원통형 부재의 상기 제1영역부의 상부에서 펀치로 가압하여, 상부가 개방된 원통형 캔을 형성하는 2차 드로잉 가공 단계를 포함하며, 상기 제1영역부와 상기 제2영역부는 서로 다른 금속으로 이루어지며, 상기 제1영역부가 상기 제2영역부에 비해서 저항이 더 낮은 금속으로 이루어질 수 있다. In addition, the method of manufacturing a cylindrical can for a secondary battery according to the present invention and the secondary battery including the same include the steps of preparing a second region in the shape of a circular ring plate with a circular opening in the center, and punching at the upper part of the center of the second region. A first drawing processing step of pressurizing and processing into a cylindrical shape with the top and bottom open, and seating a first region in the shape of a circular plate on the top of the bottom surface of the second region to cover the circular opening, thereby forming the first region. Preparing a cylindrical member consisting of a second region portion and the first region portion, and pressing the upper portion of the first region portion of the cylindrical member with a punch to form a cylindrical can with an open top. The first area and the second area may be made of different metals, and the first area may be made of a metal with lower resistance than the second area.

상기 원형 판재 또는 상기 원통형 부재에서 상기 제1영역부는 외곽 영역이 상기 제2영역부와 중첩될 수 있다. In the circular plate or the cylindrical member, an outer area of the first area may overlap with the second area.

본 발명에 의한 이차 전지용 원통형 캔의 제조 방법 및 이를 포함한 이차 전지는 이종금속으로 이루어진 케이스를 통해 케이스의 강성을 유지하고, 전류 경로에서 발생하는 저항을 감소시킬 수 있게 된다.The method of manufacturing a cylindrical can for a secondary battery according to the present invention and the secondary battery including the same can maintain the rigidity of the case and reduce the resistance occurring in the current path through a case made of different metals.

도 1a, 도 1b 및 도 1c는 본 발명의 일실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도, 분해 사시도 및 종단면도이다.
도 2a 내지 도 2d는 도 1a 내지 도 1c에 도시된 케이스의 제조 공정을 순차적으로 도시한 일예이다.
도 3은 도 2d의 3부분을 확대 도시한 단면도이다.
도 4a 내지 도 4f는 도 1a 내지 도 1c에 도시된 케이스의 제조 공정을 순차적으로 도시한 다른예이다.
도 5는 도 4f의 5부분을 확대 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지를 도시한 종 단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 도 7의 7A 및 7B부분을 확대 도시한 확대도이다.
1A, 1B, and 1C are a perspective view, an exploded perspective view, and a longitudinal cross-sectional view showing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A to 2D are examples sequentially showing the manufacturing process of the case shown in FIGS. 1A to 1C.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of three parts of FIG. 2D.
Figures 4A to 4F are another example sequentially showing the manufacturing process of the case shown in Figures 1A to 1C.
Figure 5 is an enlarged cross-sectional view of part 5 of Figure 4f.
Figure 6 is a longitudinal cross-sectional view showing a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
FIGS. 7A and 7B are enlarged views of portions 7A and 7B of FIG. 7.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art, and the following examples may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is as follows. It is not limited to the examples. Rather, these embodiments are provided to make the disclosure more faithful and complete, and to fully convey the spirit of the invention to those skilled in the art.

또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.In addition, in the drawings below, the thickness and size of each layer are exaggerated for convenience and clarity of explanation, and the same symbols refer to the same elements in the drawings. As used herein, the term “and/or” includes any one and all combinations of one or more of the listed items. In addition, the meaning of "connected" in this specification refers not only to the case where member A and member B are directly connected, but also to the case where member C is interposed between member A and member B to indirectly connect member A and member B. do.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.The terms used herein are used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. As used herein, the singular forms include the plural forms unless the context clearly indicates otherwise. Additionally, when used herein, “comprise” and/or “comprising” means specifying the presence of stated features, numbers, steps, operations, members, elements and/or groups thereof. and does not exclude the presence or addition of one or more other shapes, numbers, operations, members, elements and/or groups.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.Although the terms first, second, etc. are used herein to describe various members, parts, regions, layers and/or parts, these members, parts, regions, layers and/or parts are limited by these terms. It is obvious that this cannot be done. These terms are used only to distinguish one member, component, region, layer or section from another region, layer or section. Accordingly, a first member, component, region, layer or portion described below may refer to a second member, component, region, layer or portion without departing from the teachings of the present invention.

"하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)", "위(upper)"와 같은 공간에 관련된 용어가 도면에 도시된 한 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 용이한 이해를 위해 이용된다. 이러한 공간에 관련된 용어는 본 발명의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 발명의 용이한 이해를 위한 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 예를 들어, 도면의 요소 또는 특징이 뒤집어지면, "하부" 또는 "아래"로 설명된 요소는 "상부" 또는 "위에"로 된다. 따라서, "아래"는 "상부" 또는 "아래"를 포괄하는 개념이다. Space-related terms such as “beneath,” “below,” “lower,” “above,” and “upper” are used to refer to an element or feature shown in a drawing. It is used for easy understanding of other elements or features. These space-related terms are for easy understanding of the present invention according to various process states or usage states of the present invention, and are not intended to limit the present invention. For example, if an element or feature in a drawing is flipped over, an element described as “bottom” or “below” becomes “top” or “above.” Therefore, “below” is a concept encompassing “top” or “below.”

도 1a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지(100)를 도시한 사시도가 도시되어 있고, 도 1b는 도 1a에 도시된 이차 전지(100)의 분해사시도가 도시되어 있으며, 및 도 1c 도 1a에 도시된 이차 전지(100)의 종단면도가 도시되어 있다. 여기서 종단면은 이차전지(100)를 길이방향으로 절단한 단면이다.FIG. 1A is a perspective view showing a secondary battery 100 according to various embodiments of the present invention, FIG. 1B is an exploded perspective view of the secondary battery 100 shown in FIG. 1A, and FIG. 1C. A longitudinal cross-sectional view of the secondary battery 100 shown in 1a is shown. Here, the longitudinal cross section is a cross section of the secondary battery 100 cut in the longitudinal direction.

도 1a, 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이차 전지(100)는 원통형 캔(110)과, 원통형 캔(110) 내부에 수납된 전극 조립체(120) 및 원통형 캔(110)의 상단 개구를 밀봉하는 캡 조립체(130)를 포함한다. As shown in FIGS. 1A, 1B, and 1C, the secondary battery 100 according to the present invention includes a cylindrical can 110, an electrode assembly 120 stored inside the cylindrical can 110, and a cylindrical can 110. ) includes a cap assembly 130 that seals the top opening.

상기 원통형 캔(110)은 원형의 판형상인 제1영역부(111)와, 제1영역부(111)의 외주연으로부터 절곡되어 상부 방향으로 일정 길이 연장된 제2영역부(112)를 포함한다. 이와 같은 원통형 캔(110)은 이차전지(100)의 제조 공정 중 상부가 개방되어 있다. The cylindrical can 110 includes a first region 111 in the shape of a circular plate, and a second region 112 bent from the outer periphery of the first region 111 and extending upward for a certain length. . The top of this cylindrical can 110 is opened during the manufacturing process of the secondary battery 100.

여기서, 제1영역부(111)는 원통형 캔(110)의 바닥면에 위치할 수 있으며, 제2영역부(112)는 원통형 캔(110)의 바닥면에서 수직방향으로 연장된 측벽에 위치할 수 있다. Here, the first area 111 may be located on the bottom of the cylindrical can 110, and the second area 112 may be located on a side wall extending vertically from the bottom of the cylindrical can 110. You can.

상기 원통형 캔(110)은 제1영역부(111)와 제2영역부(112)가 서로 다른 금속으로 이루어질 수 있다. 바람직하게 원통형 캔(110)은 제1영역부(111)가 제2영역부(112)에 비해서 저항이 더 낮은 금속으로 이루어질 수 있다. 또한 원통형 캔(110)은 제2영역부(112)가 제1영역부(111)에 비해서 강도가 더 높은 금속으로 이루어질 수 있다. The first region 111 and the second region 112 of the cylindrical can 110 may be made of different metals. Preferably, the first region 111 of the cylindrical can 110 may be made of a metal with lower resistance than the second region 112. Additionally, the second region 112 of the cylindrical can 110 may be made of a metal with higher strength than the first region 111.

예를 들어 제2영역부(112)는 강성이 높은 강철 또는 강철 합금으로 이루어질 수 있으며, 제1영역부(111)는 강철 또는 강철 합금에 비해서 저항이 더 낮은 구리로 이루어질 수 있다. 원통형 캔(110)의 제1영역부(111)는 음극 단자일 수 있다. 즉, 제1영역부(111)는 이차전지(110)가 방전 또는 충전을 위해 외부 전자 소자 또는 충전기 연결시, 외부 전자 소자 또는 충전기와 직접 접속되는 음극 단자이다. For example, the second area 112 may be made of steel or a steel alloy with high rigidity, and the first area 111 may be made of copper, which has lower resistance than steel or a steel alloy. The first area 111 of the cylindrical can 110 may be a negative terminal. That is, the first region 111 is a negative terminal that is directly connected to the external electronic device or charger when the secondary battery 110 is connected to the external electronic device or charger for discharging or charging.

상기 원통형 캔(110)은 제2영역부(112)가 강철 또는 강철 합금으로 이루어져 강성을 갖도록 하고, 전극 조립체(120)와 전기적으로 접속될 제1영역부(111)가 제2영역부(112)에 비해서 저항이 낮은 금속으로 이루어지도록 하여, 전류 경로에서 발생하는 저항을 감소시킬 수 있다. The cylindrical can 110 has a second region 112 made of steel or a steel alloy to have rigidity, and a first region 111 to be electrically connected to the electrode assembly 120 is a second region 112. ), the resistance occurring in the current path can be reduced by making it made of a metal with lower resistance than that of the metal.

상기 원통형 캔(110)은 이종 금속으로 이루어진 제1영역부(111)와 제2영역부(112) 사이의 결합이 용이하도록 드로잉 가공(drawing work)에 의해 형성될 수 있다. 또한 제1영역부(111)와 제2영역부(112) 사이는 접속 및 고정을 위해 도전성 접착제가 개재되거나, 레이저 용접 또는 초음파 용접에 의해 접합될 수 있다. 이와 같은 원통형 캔(110)의 제조 공정은 하기에서 자세히 설명하고자 한다. The cylindrical can 110 may be formed through drawing work to facilitate coupling between the first region 111 and the second region 112 made of different metals. Additionally, a conductive adhesive may be interposed between the first area 111 and the second area 112 for connection and fixation, or they may be joined by laser welding or ultrasonic welding. The manufacturing process of such a cylindrical can 110 will be described in detail below.

도 2a 내지 도 2d를 참조하면, 도 1a 내지 도 1c에 도시된 원통형 캔(110)의 제조 공정을 순차적으로 도시한 일예가 도시되어 있다. Referring to FIGS. 2A to 2D , an example sequentially showing the manufacturing process of the cylindrical can 110 shown in FIGS. 1A to 1C is shown.

우선 도 2a에 도시된 바와 같이, 원형 판 형상의 제2영역부(112)의 중심부의 상면과 하면 사이를 관통하는 원형 개구부(112a)를 형성하여 원형링 판 형상의 제2영역부(112)를 준비한다. 상기 제2영역부(112)는 강철 또는 강철 합금판일 수 있다. First, as shown in FIG. 2A, a circular opening 112a is formed penetrating between the upper and lower surfaces of the center of the circular plate-shaped second region 112 to form a circular ring-shaped second region 112. prepare. The second area portion 112 may be a steel or steel alloy plate.

도 2b에 도시된 바와 같이, 원형링 판 형상의 제2영역부(112)의 상면에 원형 판 형상의 제1영역부(111)를 안착시킨다. 이때 제1영역부(111)는 제2영역부(112)의 원형 개구부(112a)를 덮도록 제2영역부(112)의 상면에 안착될 수 있다. As shown in FIG. 2B, the first region 111 in the shape of a circular plate is seated on the upper surface of the second region 112 in the shape of a circular ring plate. At this time, the first area 111 may be seated on the upper surface of the second area 112 so as to cover the circular opening 112a of the second area 112 .

상기 제1영역부(111)는 평면 크기가, 제2영역부(112)에 형성된 원형 개구부(112a)의 평면 크기에 비해서 더 클 수 있다. 즉, 제1영역부(111)의 외곽 영역은 제2영역부(112)와 중첩될 수 있다. 제1영역부(111)와 제2영역부(112)의 중첩 영역은 레이저 용접, 초음파 용접 또는 도전성 접착제등에 의해서 접합되어 고정될 수 있다. 상기 제1영역부(111)는 제2영역부(112)와 다른 이종 금속으로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 구리로 이루어질 수 있다. 이하에서 제1영역부(111)가 안착되어 고정된 제2영역부(112)는 원형 판재(115)로 지칭하고자 한다. The first area 111 may have a larger planar size than the planar size of the circular opening 112a formed in the second area 112 . That is, the outer area of the first area 111 may overlap with the second area 112. The overlapping area of the first area 111 and the second area 112 may be bonded and fixed by laser welding, ultrasonic welding, or conductive adhesive. The first area 111 may be made of a different metal than the second area 112, and is preferably made of copper. Hereinafter, the second area 112 on which the first area 111 is seated and fixed will be referred to as a circular plate 115.

도 2c에 도시된 바와 같이, 중심에 상면과 하면 사이를 관통하는 원형 홀(미도시)이 형성된 다이(12)의 상부에 원형 판재(115)를 위치시킨다. 이때 원형 판재(115)의 상부에는 펀치(11)가 위치할 수 있다. 즉, 원형 판재(115)는 다이(12)와 펀치(11)사이에 개재될 수 있다. As shown in FIG. 2C, a circular plate 115 is placed on the upper part of the die 12 in which a circular hole (not shown) penetrating between the upper and lower surfaces is formed at the center. At this time, the punch 11 may be located on the upper part of the circular plate 115. That is, the circular plate 115 may be interposed between the die 12 and the punch 11.

또한 펀치(11)는 원형 판재(115)의 상부에서 제1영역부(111)가 위치한 중심부방향으로 가압하여, 도 2d에 도시된 바와 같은 상부가 개방된 원통형의 원통형 캔(110)을 형성한다. 즉 원통형 캔(110)은 드로잉 가공(drawing work)에 의해서 형성될 수 있다. 이와 같은 제조 공정에 의해 형성된 원통형 캔(110)은 제2영역부(112)가 위치하는 측벽과 제1영역부(111)가 위치하는 바닥면이 서로 다른 이종 금속으로 이루어질 수 있다. In addition, the punch 11 presses the circular plate 115 from the top toward the center where the first region 111 is located, forming a cylindrical can 110 with an open top as shown in FIG. 2D. . That is, the cylindrical can 110 may be formed through drawing work. The cylindrical can 110 formed through this manufacturing process may have a side wall where the second region 112 is located and a bottom surface where the first region 111 is located made of different metals.

추가적으로 도 3을 참조하면, 도 2d에 도시된 원통형 캔(110)의 3부분을 확대 도시한 단면도가 도시되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 원통형 캔(110)의 제2영역부(112)는 제1영역부(111)의 외측 끝단을 일부 덮도록 제2영역부(112)의 하부 끝단이 절곡 되어, 제1영역부(111) 방향으로 연장될 수 있다. 바람직하게는 원통형 캔(110)은 바닥면에 제1영역부(111)의 외측 끝단이 제2영역부(112)의 하부 끝단과 일부 중첩되어 결합된 결합영역(110a)을 구비할 수 있다. 즉, 원형 판재(115)를 드로잉 가공하여 제조된 원통형 캔(110)은 결합영역(110a)이 원통형 캔(110)의 바닥면에 위치할 수 있다. 또한 결합영역(110a)은 제1영역부(111)와 제2영역부(112)사이에 도전성 접착제가 개재되거나, 레이저 용접 또는 초음파 용접에 의해 용접된 용접 영역이 구비될 수 있다.Additionally, referring to FIG. 3, an enlarged cross-sectional view of three parts of the cylindrical can 110 shown in FIG. 2D is shown. As shown in FIG. 3, the lower end of the second region 112 of the cylindrical can 110 is bent so as to partially cover the outer end of the first region 111, It may extend in the direction of the first area 111. Preferably, the cylindrical can 110 may be provided with a coupling region 110a on the bottom surface in which the outer end of the first region 111 partially overlaps and joins the lower end of the second region 112. That is, in the cylindrical can 110 manufactured by drawing the circular plate 115, the joining area 110a may be located on the bottom of the cylindrical can 110. Additionally, the joining area 110a may be provided with a conductive adhesive interposed between the first area 111 and the second area 112 or a welding area welded by laser welding or ultrasonic welding.

도 4a 내지 도 4f를 참조하면, 도 1a 내지 도 1c에 도시된 원통형 캔(110)의 제조 공정을 순차적으로 도시한 다른 예가 도시되어 있다. Referring to FIGS. 4A to 4F , another example sequentially showing the manufacturing process of the cylindrical can 110 shown in FIGS. 1A to 1C is shown.

우선 도 4a에 도시된 바와 같이, 원형 판 형상의 제2영역부(112)의 중심부의 상면과 하면 사이를 관통하는 원형 개구부(112a)를 형성하여 원형링 판 형상의 제2영역부(112)를 준비한다. 상기 제2영역부(112)는 강철 또는 강철 합금판일 수 있다. First, as shown in FIG. 4A, a circular opening 112a is formed penetrating between the upper and lower surfaces of the center of the circular plate-shaped second region 112 to form a circular ring-shaped second region 112. prepare. The second area portion 112 may be a steel or steel alloy plate.

도 4b에 도시된 바와 같이, 중심에 상면과 하면 사이를 관통하는 원형 홀(미도시)이 형성된 다이(12)의 상부에 원형 판 형상의 제2영역부(112)를 위치시킨다. 이때 제2영역부(112)의 상부에는 펀치(11)가 위치할 수 있다. 즉, 제2영역부(112)는 다이(12)와 펀치(11)사이에 개재될 수 있다. As shown in FIG. 4B, the second area portion 112 in the shape of a circular plate is placed on the upper part of the die 12 in which a circular hole (not shown) penetrating between the upper and lower surfaces is formed at the center. At this time, the punch 11 may be located at the top of the second area 112. That is, the second area portion 112 may be interposed between the die 12 and the punch 11.

또한 펀치(11)는 제2영역부(112)의 상부에서 원형 개구부(112a)가 위치한 중심부방향으로 가압하여, 도 4c에 도시된 바와 같이 상부 및 하부가 개방된 원통형의 제2영역부(112)를 형성한다. 즉, 제2영역부(112)는 1차 드로잉 가공에 의해서 상부 및 하부가 개방된 원통형으로 형성될 수 있다. 또한 제2영역부(112)는 드로잉 가공에 의해서 하부 끝단이 내측 방향으로 절곡 되어, 연장된 연장부(112b)를 포함할 수 있다. 따라서 제2영역부(112)는 상부 개구부의 크기가 하부 개구부의 크기에 비해서 더 클 수 있다. 또한 제2영역부(112)의 하부 개구부는 원형 개구부(112a)에 의해서 형성된다.In addition, the punch 11 presses from the top of the second area 112 toward the center where the circular opening 112a is located, forming a cylindrical second area 112 with the top and bottom open as shown in FIG. 4C. ) to form. That is, the second region 112 may be formed into a cylindrical shape with the top and bottom open through primary drawing processing. Additionally, the second area portion 112 may include an extension portion 112b whose lower end is bent inward through drawing processing. Accordingly, the size of the upper opening of the second area 112 may be larger than the size of the lower opening. Additionally, the lower opening of the second area 112 is formed by a circular opening 112a.

도 4d에 도시된 바와 같이, 제2영역부(112)의 바닥면의 상부에 원형 판 형상의 제1영역부(111)를 안착시킨다. 이때 제1영역부(111)는 제2영역부(112)의 원형 개구부(112a)를 덮도록 제2영역부(112)의 바닥면의 상부에 안착될 수 있다. 또한 제2영역부(112)는 연장부(112b)의 상부에 제1영역부(111)가 안착될 수 있다. 상기 제1영역부(111)는 평면 크기가, 제2영역부(112)에 형성된 원형 개구부(112a)의 평면 크기에 비해서 더 클 수 있다. 즉, 제1영역부(111)의 외곽 영역은 제2영역부(112)의 연장부(112b)와 중첩될 수 있다. 제1영역부(111)와 제2영역부(112)의 중첩 영역은 레이저 용접, 초음파 용접 또는 도전성 접착제등에 의해서 접합되어 고정될 수 있다. 상기 제1영역부(111)는 제2영역부(112)와 다른 이종 금속으로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 구리로 이루어질 수 있다. 이하에서 제1영역부(111)가 안착되어 고정된 제2영역부(112)는 원통형 부재(116)로 지칭하고자 한다. As shown in FIG. 4D, the first region 111 in the shape of a circular plate is seated on the top of the bottom surface of the second region 112. At this time, the first area 111 may be seated on the upper part of the bottom surface of the second area 112 so as to cover the circular opening 112a of the second area 112 . Additionally, in the second area 112, the first area 111 may be seated on the upper part of the extension part 112b. The first area 111 may have a larger planar size than the planar size of the circular opening 112a formed in the second area 112 . That is, the outer area of the first area 111 may overlap the extension 112b of the second area 112. The overlapping area of the first area 111 and the second area 112 may be bonded and fixed by laser welding, ultrasonic welding, or conductive adhesive. The first area 111 may be made of a different metal than the second area 112, and is preferably made of copper. Hereinafter, the second area 112 on which the first area 111 is seated and fixed will be referred to as a cylindrical member 116.

도 4e에 도시된 바와 같이, 중심에 상면과 하면 사이를 관통하는 원형 홀이 형성된 다이(14)의 상부에 원통형 부재(116)를 위치시킨다. 이때 원통형 부재(116)의 상부에는 펀치(13)가 위치할 수 있다. 즉, 원통형 부재(116)는 다이(14)와 펀치(13)사이에 개재될 수 있다. As shown in FIG. 4E, a cylindrical member 116 is placed on the upper part of the die 14 with a circular hole penetrating between the upper and lower surfaces at the center. At this time, the punch 13 may be located on the top of the cylindrical member 116. That is, the cylindrical member 116 may be interposed between the die 14 and the punch 13.

또한 펀치(13)는 원통형 부재(116)의 상부에서 제1영역부(111)가 위치한 중심부방향으로 압입하여, 도 4f에 도시된 바와 같은 상부가 개방된 원통형의 원통형 캔(110)을 형성한다. 즉 원통형 캔(110)은 1차 드로잉 공정을 통해 상부 및 하부가 개방된 원통형의 제2영역부(112)를 형성하고, 제2영역부(112)의 바닥면의 상부에 제1영역부(111)를 안착시킨 후 2차 드로잉 공정을 통해 형성될 수 있다. 이와 같은 제조 공정에 의해 형성된 원통형 캔(110)은 제2영역부(112)가 위치하는 측벽과 제1영역부(111)가 위치하는 바닥면이 서로 다른 이종 금속으로 이루어질 수 있다. In addition, the punch 13 presses from the top of the cylindrical member 116 toward the center where the first region 111 is located, forming a cylindrical can 110 with an open top as shown in FIG. 4F. . That is, the cylindrical can 110 forms a cylindrical second region 112 with open top and bottom through a primary drawing process, and a first region portion ( 111) can be formed through a secondary drawing process. The cylindrical can 110 formed through this manufacturing process may have a side wall where the second region 112 is located and a bottom surface where the first region 111 is located made of different metals.

추가적으로 도 5를 참조하면, 도 4f에 도시된 원통형 캔(110)의 5부분을 확대 도시한 단면도가 도시되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 원통형 캔(110)은 제1영역부(111)의 외주연이 상부 방향으로 절곡되어 일부 연장될 수 있다. 즉 제1영역부(111)는 외측 끝단부가 상부 방향으로 절곡 및 연장되어, 제2영역부(112)의 하부 끝단과 중첩될 수 있다. 이때 제2영역부(112)는 하부 끝단부가 제1영역부(111)의 외측 끝단을 일부 덮을 수 있다. 바람직하게는 원통형 캔(110)은 측벽에 제1영역부(111)의 외측 끝단이 제2영역부(112)의 하부 끝단과 일부 중첩되어 결합된 결합영역(110a)을 구비할 수 있다. 즉, 원통형 부재(116)를 드로잉 가공하여 제조된 원통형 캔(110)은, 결합영역(110a)이 원통형 캔(110)의 측벽에 위치할 수 있다. 또한 결합영역(110a)은 제1영역부(111)와 제2영역부(112)사이에 도전성 접착제가 개재되거나, 레이저 용접 또는 초음파 용접에 의해 용접된 용접 영역이 구비될 수 있다.Additionally, referring to FIG. 5, an enlarged cross-sectional view of five portions of the cylindrical can 110 shown in FIG. 4F is shown. As shown in FIG. 5 , the cylindrical can 110 may be partially extended by bending the outer periphery of the first area 111 upward. That is, the outer end of the first area 111 may be bent and extended upward and overlap the lower end of the second area 112. At this time, the lower end of the second area 112 may partially cover the outer end of the first area 111. Preferably, the cylindrical can 110 may be provided with a coupling region 110a on the side wall where the outer end of the first region 111 partially overlaps and is coupled to the lower end of the second region 112. That is, in the cylindrical can 110 manufactured by drawing the cylindrical member 116, the joining area 110a may be located on the side wall of the cylindrical can 110. Additionally, the joining area 110a may be provided with a conductive adhesive interposed between the first area 111 and the second area 112 or a welding area welded by laser welding or ultrasonic welding.

원통형 캔(110)은 이차전지(100) 제조 공정 중 상부가 개방되어 있다. 따라서 이차 전지의 조립 공정 중 전극 조립체(120)는 전해액과 함께 상단 개구부를 통해 원통형 캔(110)의 내부에 삽입될 수 있다. 전극 조립체(120)가 내부에 삽입된 원통형 캔(110)은 전극 조립체(120)가 외부로 이탈되지 않도록 캡 조립체(130)를 중심으로 그 하부에 내부로 함몰된 비딩부(beading part)(113)가 형성되고, 그 상부에 내부로 절곡된 크림핑부(crimping part)(114)가 형성될 수 있다.The top of the cylindrical can 110 is opened during the manufacturing process of the secondary battery 100. Therefore, during the assembly process of the secondary battery, the electrode assembly 120 may be inserted into the interior of the cylindrical can 110 through the top opening along with the electrolyte solution. The cylindrical can 110 with the electrode assembly 120 inserted therein has a beading part (113) recessed in the lower portion centered on the cap assembly 130 to prevent the electrode assembly 120 from being released to the outside. ) is formed, and an inwardly bent crimping part 114 may be formed on its upper part.

상기 전극 조립체(120)는 전해액과 함께 원통형 캔(110)의 내부에 수용된다. 여기서, 상기 전해액은 상기 전극 조립체(120)를 구성하는 양극판과 음극판의 사이에서 리튬 이온이 이동될 수 있도록 주입되는 염을 함유한 유기 액체로서, LiPF6, LiBF4, LiClO4 등의 리튬염과 고순도 유기 용매류의 혼합물인 비수질계 유기 전해액을 포함하여 이루어질 수 있으나, 본 발명에서 이를 한정하는 것은 아니다.The electrode assembly 120 is accommodated inside the cylindrical can 110 together with the electrolyte solution. Here, the electrolyte is an organic liquid containing a salt that is injected to allow lithium ions to move between the positive and negative electrode plates constituting the electrode assembly 120, and includes lithium salts such as LiPF6, LiBF4, and LiClO4 and a high-purity organic solvent. It may include a non-aqueous organic electrolyte solution that is a mixture of the following, but this is not limited to the present invention.

상기 전극 조립체(120)는 음극 활물질이 코팅된 음극판(121)과, 양극 활물질이 코팅된 양극판(122) 및, 음극판(121)과 양극판(122) 사이에 개재되어 음극판(121)과 양극판(122)사이의 쇼트를 방지하고 리튬 이온의 이동만 가능하게 하는 세퍼레이터(123)를 포함하여 이루어진다. 상기 전극 조립체(120)는 음극판(121), 양극판(122) 및 세퍼레이터(123)가 적층된 후, 권취 선단부터 권취되어 대략 원기둥 형태로 권취된다. 여기서, 음극판(121)은 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 포일, 양극판(122)은 알루미늄(Al) 포일, 세퍼레이터(123)는 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP)일 수 있으나, 본 발명에서 위의 재질을 한정하는 것은 아니다. 또한, 음극판(121)에는 하부로 일정 길이 돌출되어 연장된 음극탭(124)이, 양극판(122)에는 상부로 일정 길이 돌출된 양극탭(125)이 부착될 수 있다. 더불어, 음극탭(124)은 구리 또는 니켈 재질, 양극탭(125)은 알루미늄 재질일 수 있으나, 본 발명에서 위의 재질을 한정하는 것은 아니다. 또한 전극 조립체(120)는 고출력 셀일 수 있으며, The electrode assembly 120 includes a negative electrode plate 121 coated with a negative electrode active material, a positive electrode plate 122 coated with a positive electrode active material, and the negative electrode plate 121 and the positive electrode plate 122 interposed between the negative electrode plate 121 and the positive electrode plate 122. ) and includes a separator 123 that prevents short circuits and only allows movement of lithium ions. After the electrode assembly 120 is stacked with the negative electrode plate 121, the positive plate 122, and the separator 123, the electrode assembly 120 is wound from the tip of the electrode assembly and wound into a substantially cylindrical shape. Here, the negative plate 121 may be copper (Cu) or nickel (Ni) foil, the positive plate 122 may be aluminum (Al) foil, and the separator 123 may be polyethylene (PE) or polypropylene (PP), but the present invention does not limit the above materials. In addition, a negative electrode tab 124 that protrudes and extends a certain length downward may be attached to the negative electrode plate 121, and a positive electrode tab 125 that protrudes upward a certain length may be attached to the positive electrode plate 122. In addition, the negative electrode tab 124 may be made of copper or nickel, and the positive electrode tab 125 may be made of aluminum, but the above materials are not limited to the present invention. Additionally, the electrode assembly 120 may be a high output cell,

더불어, 원통형 캔(110)에 결합되며, 중앙에 제1홀(126a) 및 그 외측에 제2홀(126b)이 형성된 제1절연판(126)이 전극 조립체(120)와 원통형 캔(110)의 제1영역부(111)의 사이에 개재될 수 있다. 이러한 제1절연판(126)은 전극 조립체(120)가 원통형 캔(110) 중 바닥면인 제1영역부(111)에 전기적으로 접촉되지 않도록 하는 역할을 한다. 특히, 제1절연판(126)은 전극 조립체(120) 중 양극판(122)이 원통형 캔(110) 중 바닥면인 제1영역부(111)에 전기적으로 접촉되지 않도록 하는 역할을 한다. 여기서, 제1홀(126a)은 이차 전지의 이상에 의해 다량의 가스가 발생하였을 경우, 가스가 전극 조립체(120)의 중심부를 통해 상부로 신속히 이동하도록 하는 역할을 하고, 제2홀(126b)은 음극탭(124)이 관통하여 구리로 이루어진 제1영역부(111)에 용접될 수 있도록 하는 역할을 한다.In addition, the first insulating plate 126, which is coupled to the cylindrical can 110 and has a first hole 126a in the center and a second hole 126b outside it, is connected to the electrode assembly 120 and the cylindrical can 110. It may be interposed between the first area portions 111. This first insulating plate 126 serves to prevent the electrode assembly 120 from electrically contacting the first area 111, which is the bottom of the cylindrical can 110. In particular, the first insulating plate 126 serves to prevent the positive plate 122 of the electrode assembly 120 from electrically contacting the first area 111, which is the bottom of the cylindrical can 110. Here, the first hole 126a serves to allow the gas to quickly move upward through the center of the electrode assembly 120 when a large amount of gas is generated due to an abnormality in the secondary battery, and the second hole 126b It serves to allow the silver cathode tab 124 to penetrate and be welded to the first region 111 made of copper.

또한, 원통형 캔(110)에 결합되며, 중앙에 제1홀(127a) 및 그 외측에 다수의 제2홀(127b)이 형성된 제2절연판(127)이 전극 조립체(120)와 캡 조립체(130)의 사이에 개재될 수 있다. 이러한 제2절연판(127)은 전극 조립체(120)가 캡 조립체(130)에 전기적으로 접촉되지 않도록 하는 역할을 한다. 특히, 제2절연판(127)은 전극 조립체(120) 중 음극판(121)이 캡 조립체(130)에 전기적으로 접촉하지 않도록 하는 역할을 한다. 여기서, 제1홀(127a)은 이차 전지의 이상에 의해 다량의 가스가 발생하였을 경우, 가스가 캡 조립체(130)로 신속히 이동하도록 하는 역할을 하고, 제2홀(127b)은 양극탭(125)이 관통하여 캡 조립체(130)에 용접될 수 있도록 하는 역할을 한다. 또한 나머지 제2홀(127b)은 전해액 주입 공정에서, 전해액이 상기 전극 조립체(120)로 신속히 흘러 들어가도록 하는 역할을 한다.In addition, the second insulating plate 127 is coupled to the cylindrical can 110 and has a first hole 127a in the center and a plurality of second holes 127b outside the electrode assembly 120 and the cap assembly 130. ) may be interposed between. This second insulating plate 127 serves to prevent the electrode assembly 120 from electrically contacting the cap assembly 130. In particular, the second insulating plate 127 serves to prevent the negative electrode plate 121 of the electrode assembly 120 from electrically contacting the cap assembly 130. Here, the first hole (127a) serves to quickly move the gas to the cap assembly 130 when a large amount of gas is generated due to an abnormality in the secondary battery, and the second hole (127b) serves to allow the gas to quickly move to the cap assembly 130. ) serves to penetrate through and be welded to the cap assembly 130. Additionally, the remaining second hole 127b serves to allow the electrolyte to quickly flow into the electrode assembly 120 during the electrolyte injection process.

상기 캡 조립체(130)는 다수의 관통홀(131d)이 형성된 캡 업(cap-up)(131), 캡 업(131)의 하부에 설치된 안전 플레이트(133), 안전 플레이트(133)의 하부에 설치된 연결링(135), 연결링(135)에 결합되고 제1,2관통홀(136a,136b)이 형성된 캡 다운(cap-down)(136), 캡 다운(136)의 하부에 고정되어 양극탭(125)과 용접되어 전기적으로 접속된 서브 플레이트(137), 그리고 캡 업(131) 및 안전 플레이트(133), 연결링(135) 및 캡 다운(136)을 원통형 캔(110)의 제2영역부(112)로부터 절연시키는 절연 가스켓(138)을 포함한다. 이와 같은 캡 조립체(130)의 구성은 일예로, 본 구성으로 캡 조립체(130)의 구성을 한정하는 것은 아니다. The cap assembly 130 includes a cap-up 131 having a plurality of through holes 131d, a safety plate 133 installed on the lower part of the cap-up 131, and a lower portion of the safety plate 133. An installed connecting ring 135, a cap-down 136 coupled to the connecting ring 135 and having first and second through holes 136a, 136b, and fixed to the lower part of the cap-down 136 to form an anode. The sub plate 137 welded and electrically connected to the tab 125, the cap up 131, the safety plate 133, the connecting ring 135, and the cap down 136 are placed in the second part of the cylindrical can 110. It includes an insulating gasket 138 that insulates from the area 112. This configuration of the cap assembly 130 is an example, and the configuration of the cap assembly 130 is not limited to this configuration.

여기서, 서브 플레이트(137)는 안전 플레이트(133)를 통해 캡 업(131)과 전기적으로 접속될 수 있다. 또한 캡 업(131)은 이차전지(110)가 방전 또는 충전을 위해 외부 전자 소자 또는 충전기 연결시, 외부 전자 소자 또는 충전기와 직접 접속되는 양극 단자이다. Here, the sub plate 137 may be electrically connected to the cap up 131 through the safety plate 133. Additionally, the cap up 131 is a positive terminal that is directly connected to the external electronic device or charger when the secondary battery 110 is connected to the external electronic device or charger for discharging or charging.

여기서, 절연 가스켓(138)은 실질적으로 원통형 캔(110)의 제2영역부(112)에 형성된 비딩부(113)와 크림핑부(114)의 사이에 압착된 형태를 한다. 또한, 상기 캡 업(131)에 형성된 관통홀(131d)과, 상기 캡 다운(136)에 형성된 관통홀(136b)은 원통형 캔(110)의 내부에서 이상 내압 발생 시 내부 가스를 외부로 배출하는 역할을 한다. 물론, 이러한 내압에 의해 우선 안전 플레이트(133)가 상부 방향으로 반전되면서 서브 플레이트(137)와 전기적으로 분리되고, 이후 안전 플레이트(133)가 찢어지면서 내부의 가스가 외부로 방출된다. Here, the insulating gasket 138 is substantially pressed between the beading portion 113 and the crimping portion 114 formed in the second region 112 of the cylindrical can 110. In addition, the through hole 131d formed in the cap up 131 and the through hole 136b formed in the cap down 136 are used to discharge internal gas to the outside when abnormal internal pressure occurs inside the cylindrical can 110. It plays a role. Of course, due to this internal pressure, the safety plate 133 is first flipped upward and electrically separated from the sub-plate 137, and then the safety plate 133 is torn and the gas inside is released to the outside.

이와 같은 이종금속으로 이루어진 원통형 캔(110)을 포함하는 이차전지(100)는 제2영역부(112)가 강철 또는 강철 합금으로 이루어져 내구성을 향상시킬 수 있으며, 전극 조립체(120)의 음극탭(124)과 전기적으로 접속된 제1영역부(111)가 구리로 이루어지도록 하여 전류 패스에서 발생하는 저항을 감소시킬 수 있다. The secondary battery 100 including the cylindrical can 110 made of such a different metal can improve durability because the second region 112 is made of steel or a steel alloy, and the negative electrode tab of the electrode assembly 120 ( By making the first area 111 electrically connected to 124 made of copper, resistance occurring in the current path can be reduced.

도 6을 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지(200)를 도시한 단면도이다.Referring to FIG. 6, it is a cross-sectional view showing a secondary battery 200 according to another embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지(200)는 원통형 캔(110)과, 원통형 캔(110) 내부에 수납된 전극 조립체(220) 및 원통형 캔(110)의 상단 개구를 밀봉하는 캡 조립체(130)를 포함한다. 이차 전지(200)의 원통형 캔(110) 및 캡 조립체(130)의 구성은 도 1에 도시된 이차 전지(100)의 구성과 동일하다. 그러므로 이차 전지(200)에서 이차전지(100)와 상이한 전극 조립체(220)의 구성을 위주로 설명하고자 한다. As shown in FIG. 6, the secondary battery 200 according to another embodiment of the present invention includes a cylindrical can 110, an electrode assembly 220 stored inside the cylindrical can 110, and an upper end of the cylindrical can 110. It includes a cap assembly 130 that seals the opening. The configuration of the cylindrical can 110 and cap assembly 130 of the secondary battery 200 is the same as that of the secondary battery 100 shown in FIG. 1 . Therefore, the description will focus on the configuration of the electrode assembly 220 in the secondary battery 200, which is different from the secondary battery 100.

상기 전극 조립체(220)는 전해액과 함께 원통형 캔(110)의 내부에 수용된다. 여기서, 상기 전해액은 상기 전극 조립체(220)를 구성하는 양극판과 음극판의 사이에서 리튬 이온이 이동될 수 있도록 주입되는 염을 함유한 유기 액체로서, LiPF6, LiBF4, LiClO4 등의 리튬염과 고순도 유기 용매류의 혼합물인 비수질계 유기 전해액을 포함하여 이루어질 수 있으나, 본 발명에서 이를 한정하는 것은 아니다.The electrode assembly 220 is accommodated inside the cylindrical can 110 together with the electrolyte solution. Here, the electrolyte is an organic liquid containing a salt that is injected to allow lithium ions to move between the positive and negative electrode plates constituting the electrode assembly 220, and includes lithium salts such as LiPF6, LiBF4, and LiClO4 and a high-purity organic solvent. It may include a non-aqueous organic electrolyte solution that is a mixture of the following, but this is not limited to the present invention.

상기 전극 조립체(220)는 음극 활물질이 코팅된 음극판(221)과, 양극 활물질이 코팅된 양극판(222) 및, 음극판(221)과 양극판(222) 사이에 개재되어 음극판(221)과 양극판(222)사이의 쇼트를 방지하고 리튬 이온의 이동만 가능하게 하는 세퍼레이터(223)를 포함하여 이루어진다. 상기 전극 조립체(220)는 음극판(221), 양극판(222) 및 세퍼레이터(223)가 적층된 후, 권취 선단부터 권취되어 대략 원기둥 형태로 권취된다. The electrode assembly 220 includes a negative electrode plate 221 coated with a negative electrode active material, a positive electrode plate 222 coated with a positive electrode active material, and is interposed between the negative electrode plate 221 and the positive electrode plate 222 to form the negative electrode plate 221 and the positive electrode plate 222. ) and includes a separator 223 that prevents short circuits and only allows movement of lithium ions. After the negative electrode plate 221, the positive plate 222, and the separator 223 are stacked, the electrode assembly 220 is wound from the tip of the electrode assembly and wound into a substantially cylindrical shape.

우선 전극 조립체(220)의 음극판(221)은 구리(Cu) 또는 니켈(Ni)로 이루어진 판형의 금속 포일인 음극집전판(221a)의 양면에 실리콘계 음극 활물질인 음극 코팅층(221b)이 코팅되어 있다. 상기 음극집전판(221a)은 전극 조립체(220)의 길이방향 하단부의 양면에, 음극 코팅층(221b)이 형성되지 않은 음극 무지부(221c)가 더 구비된다. 또한 음극 무지부(221c)는 전극 조립체(220)의 하부방향으로, 양극판(222) 및 세퍼레이터(223)에 비해서 더 돌출될 수 있다. 즉, 전극 조립체(220)는 하면에 음극 무지부(221c)가 위치할 수 있다. 또한 전극 조립체(220)는 양극판(222)에 비해서, 세퍼레이터(223)가 길이방향의 하부로 더 연장 및 돌출되어, 음극판(221)과 양극판(222) 사이의 전기적 절연을 유지시킬 수 있다. 또한 세퍼레이터(223)는 전극 조립체(220)의 양극판(222)이 음극 집전탭(224)과 전기적으로 접촉되지 않도록 하는 역할을 할 수 있다.First, the negative electrode plate 221 of the electrode assembly 220 is a negative electrode current collector plate 221a, which is a plate-shaped metal foil made of copper (Cu) or nickel (Ni). A negative electrode coating layer 221b, which is a silicon-based negative electrode active material, is coated on both sides. . The negative electrode current collector plate 221a is further provided with a negative electrode uncoated region 221c on both sides of the lower end in the longitudinal direction of the electrode assembly 220, where the negative electrode coating layer 221b is not formed. Additionally, the negative electrode uncoated region 221c may protrude further toward the bottom of the electrode assembly 220 than the positive electrode plate 222 and the separator 223. That is, the electrode assembly 220 may have a negative electrode uncoated region 221c located on the lower surface. Additionally, compared to the positive electrode plate 222, the separator 223 of the electrode assembly 220 extends and protrudes further downward in the longitudinal direction, thereby maintaining electrical insulation between the negative electrode plate 221 and the positive plate 222. Additionally, the separator 223 may serve to prevent the positive plate 222 of the electrode assembly 220 from electrically contacting the negative current collection tab 224.

그리고 전극 조립체(220)의 하면에 위치하는 음극 무지부(221c)에 음극 집전탭(224)이 용접될 수 있다. 음극 집전탭(224)은 대략 원형 판형상으로, 전극 조립체(220)의 하면에 밀착된 상태에서 레이저 용접에 의해서 전극 조립체(220)와 전기적으로 접속될 수 있다. 즉, 음극 집전탭(224)은 전극 조립체(220)의 하면으로 돌출된 다수의 음극 무지부(221c)와 각각 용접되어 음극 집전체 역할을 수행할 수 있다. 상기 음극 집전탭(224)의 평면 크기는 전극 조립체(220)의 하면 크기에 비해서 더 작을 수 있다. 또한 음극 집전탭(224)은 전극 조립체(220)의 하면과 중심축이 동일할 수 있다. 이와 같은 음극 집전탭(224)은 전극 조립체(220)를 원통형 캔(110)의 바닥면에 있는 제1영역부(111)와 전기적으로 접속시킬 수 있으며, 제2영역부(112)와 접촉되는 것을 방지할 수 있다. Additionally, the negative electrode current collection tab 224 may be welded to the negative electrode uncoated region 221c located on the lower surface of the electrode assembly 220. The negative electrode current collection tab 224 has a substantially circular plate shape and can be electrically connected to the electrode assembly 220 by laser welding while in close contact with the lower surface of the electrode assembly 220. That is, the negative electrode current collection tab 224 may be respectively welded to a plurality of negative electrode uncoated portions 221c protruding from the lower surface of the electrode assembly 220 to serve as a negative electrode current collector. The planar size of the negative electrode current collection tab 224 may be smaller than the size of the bottom surface of the electrode assembly 220. Additionally, the negative electrode current collection tab 224 may have the same central axis as the lower surface of the electrode assembly 220. This negative electrode current collection tab 224 can electrically connect the electrode assembly 220 to the first area 111 on the bottom of the cylindrical can 110, and is in contact with the second area 112. can be prevented.

상기 음극 집전탭(224)은 다수의 음극 무지부(221c)와 각각 용접되어, 전류의 흐름이 용이할 수 있으므로 고용량 및 고출력 이차 전지(200)의 전류 집중에 의한 저항을 감소시킬 수 있다. 상기 음극 집전탭(224)은 구리 또는 니켈 재질로 일루어질 수 있으나, 본 발명에서 이를 한정하는 것은 아니다. 또한 음극 집전탭(224)은 전극 조립체(220)의 하면과 원통형 캔(110)의 제1영역부(111)사이에 개재될 수 있다. 또한 음극 집전탭(224)은 원통형 캔(110)의 제1영역부(111)와 저항 용접될 수 있으나, 본 발명에서 상기 용접 방법을 한정하는 것은 아니다. 또한 원통형 캔(110)의 제1영역부(111)는 음극으로 동작할 수 있다. The negative electrode current collection tab 224 is each welded to a plurality of negative electrode uncoated portions 221c, thereby facilitating the flow of current, thereby reducing resistance due to current concentration in the high-capacity and high-output secondary battery 200. The negative electrode current collection tab 224 may be made of copper or nickel, but this is not limited to the present invention. Additionally, the negative electrode current collection tab 224 may be interposed between the lower surface of the electrode assembly 220 and the first area 111 of the cylindrical can 110. Additionally, the negative electrode current collection tab 224 may be resistance welded to the first region 111 of the cylindrical can 110, but the welding method is not limited to the present invention. Additionally, the first area 111 of the cylindrical can 110 may operate as a cathode.

상기 양극판(222)은 알루미늄(Al)으로 이루어진 판형의 금속 포일인 양극집전판(222a)의 양면에 전이금속 산화물로 이루어진 활물질인 양극 코팅층(222b)이 코팅되어 있다. 또한 양극집전판(222a)은 전극 조립체(220)의 길이방향 상단부의 양면에, 양극 코팅층(222b)이 형성되지 않은 양극 무지부(222c)가 더 구비된다. 또한 양극 무지부(222c)는 전극 조립체(220)의 상부방향으로, 음극판(221) 및 세퍼레이터(223)에 비해서 더 돌출될 수 있다. 즉, 전극 조립체(220)는 상면에 양극 무지부(222c)가 위치할 수 있다. 또한 전극 조립체(220)는 음극판(221)에 비해서, 세퍼레이터(223)가 길이방향의 상부로 더 연장 및 돌출되어, 음극판(221)과 양극판(222) 사이의 전기적 절연을 유지시킬 수 있다. The positive electrode plate 222 has a positive electrode current collector plate 222a, which is a plate-shaped metal foil made of aluminum (Al), coated with a positive electrode coating layer 222b, which is an active material made of a transition metal oxide, on both sides. In addition, the positive electrode current collector plate 222a is further provided with a positive electrode uncoated region 222c on both sides of the longitudinal upper portion of the electrode assembly 220, where the positive electrode coating layer 222b is not formed. Additionally, the anode uncoated region 222c may protrude further toward the top of the electrode assembly 220 than the cathode plate 221 and the separator 223. That is, the electrode assembly 220 may have an anode uncoated region 222c located on its upper surface. Additionally, in the electrode assembly 220, the separator 223 extends and protrudes further upward in the longitudinal direction compared to the negative electrode plate 221, thereby maintaining electrical insulation between the negative electrode plate 221 and the positive plate 222.

그리고 전극 조립체(220)의 상면에 위치하는 양극 무지부(222c)에 양극 집전탭(225)이 용접될 수 있다. 양극 집전탭(225)은 대략 원형 판형상으로, 전극 조립체(220)의 상면에 밀착된 상태에서 레이저 용접에 의해서 전극 조립체(220)와 전기적으로 접속될 수 있다. 즉, 양극 집전탭(225)은 전극 조립체(220)의 상면으로 돌출된 다수의 양극 무지부(222c)와 각각 용접되어 양극 집전체 역할을 수행할 수 있다. 상기 양극 집전탭(225)의 평면 크기는 전극 조립체(220)의 상면 크기에 비해서 더 작을 수 있다. 또한 양극 집전탭(225)은 전극 조립체(220)의 상면과 중심축이 동일할 수 있다. 이와 같은 양극 집전탭(225)은 원통형 캔(110)의 내측면과 접촉되어 전기적으로 접속되는 것을 방지할 수 있다.Additionally, the positive electrode current collection tab 225 may be welded to the positive electrode uncoated region 222c located on the upper surface of the electrode assembly 220. The positive electrode current collection tab 225 has a substantially circular plate shape and can be electrically connected to the electrode assembly 220 by laser welding while in close contact with the upper surface of the electrode assembly 220. That is, the positive electrode current collection tab 225 may be respectively welded to a plurality of positive electrode uncoated portions 222c protruding from the upper surface of the electrode assembly 220 to function as a positive electrode current collector. The planar size of the positive electrode current collection tab 225 may be smaller than the top surface size of the electrode assembly 220. Additionally, the positive electrode current collection tab 225 may have the same central axis as the upper surface of the electrode assembly 220. This positive electrode current collection tab 225 can prevent electrical connection by contacting the inner surface of the cylindrical can 110.

이와 같은 양극 집전탭(225)은 다수의 양극 무지부(222c)와 각각 용접되어, 전류의 흐름이 용이할 수 있으므로 고용량 및 고출력 이차 전지(200)의 전류 집중에 의한 저항을 감소시킬 수 있다. 상기 양극 집전탭(225)은 알루미늄 재질로 이루어질 수 있으나, 본 발명에서 이를 한정하는 것은 아니다. 또한 양극 집전탭(225)은 전극 조립체(220)의 상면과 캡 조립체(130)사이에 개재될 수 있다. 또한 양극 집전탭(225)은 양극 리드탭(226)을 통해 캡 조립체(130)와 전기적으로 접속될 수 있다. 이때 캡 조립체(130)는 양극으로 동작할 수 있다. Such positive electrode current collection tabs 225 are each welded to a plurality of positive electrode uncoated portions 222c to facilitate the flow of current, thereby reducing resistance due to current concentration in the high-capacity and high-output secondary battery 200. The positive electrode current collection tab 225 may be made of aluminum, but this is not limited to the present invention. Additionally, the positive electrode current collection tab 225 may be interposed between the upper surface of the electrode assembly 220 and the cap assembly 130. Additionally, the positive current collection tab 225 may be electrically connected to the cap assembly 130 through the positive lead tab 226. At this time, the cap assembly 130 may operate as an anode.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 이차 전지용 원통형 캔의 제조 방법 및 이를 포함한 이차 전지를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is only an example of the method for manufacturing a cylindrical can for a secondary battery according to the present invention and a secondary battery including the same, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, but is scoped in the following patent claims. As claimed, it will be said that the technical spirit of the present invention extends to the extent that anyone skilled in the art can make various changes without departing from the gist of the present invention.

100, 200: 이차 전지 110; 원통형 캔
111; 제1영역부 112; 제2영역부
120, 220; 전극 조립체 130; 캡 조립체
100, 200: secondary battery 110; cylindrical can
111; Area 1 112; Area 2
120, 220; electrode assembly 130; cap assembly

Claims (12)

상단 개구부를 갖는 원통형 캔;
상기 원통형 캔에 수용되며, 상부로 돌출된 양극탭과 하부로 돌출된 음극탭을 갖는 전극 조립체; 및
상기 원통형 캔의 상단 개구부를 밀봉하는 캡 조립체를 포함하고,
상기 원통형 캔은 원형의 판형상으로 상기 캡 조립체와 평행하게 배치되며, 상기 음극탭과 용접된 제1영역부와, 상기 제1영역부의 외주연으로부터 절곡되어 상기 캡 조립체 방향으로 연장된 제2영역부를 포함하며,
상기 제1영역부와 상기 제2영역부는 서로 다른 금속으로 이루어지며, 상기 제1영역부가 상기 제2영역부에 비해서 저항이 더 낮은 금속으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차 전지.
A cylindrical can with a top opening;
an electrode assembly accommodated in the cylindrical can and having a positive electrode tab protruding upward and a negative electrode tab protruding downward; and
Comprising a cap assembly that seals the top opening of the cylindrical can,
The cylindrical can has a circular plate shape and is disposed parallel to the cap assembly, a first region welded to the negative electrode tab, and a second region bent from the outer periphery of the first region and extending in the direction of the cap assembly. includes wealth,
A secondary battery, wherein the first region and the second region are made of different metals, and the first region is made of a metal with lower resistance than the second region.
청구항 1에 있어서,
상기 제1영역부는 상기 원통형 캔의 바닥면으로, 구리로 이루어지며 상기 전극 조립체의 음극과 전기적으로 접속된 것을 특징으로 하는 이차전지.
In claim 1,
The first region is a bottom surface of the cylindrical can, is made of copper, and is electrically connected to the cathode of the electrode assembly.
청구항 1에 있어서,
상기 제2영역부는 상기 원통형 캔의 측벽으로, 강철 또는 강철 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차전지.
In claim 1,
The second region is a side wall of the cylindrical can, and is made of steel or a steel alloy.
청구항 1에 있어서,
상기 원통형 캔은 상기 제1영역부와 상기 제2영역부가 일부 중첩되어, 가압되어 결합된 결합영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
In claim 1,
The cylindrical can is a secondary battery characterized in that the first region portion and the second region portion partially overlap and have a coupling region in which the first region portion and the second region portion are combined by pressure.
청구항 4에 있어서,
상기 결합영역은 상기 원통형 캔의 바닥면에 위치하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
In claim 4,
The secondary battery is characterized in that the bonding area is located on the bottom of the cylindrical can.
청구항 4에 있어서,
상기 결합영역은 상기 원통형 캔의 측벽에 위치하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
In claim 4,
The secondary battery is characterized in that the coupling area is located on the side wall of the cylindrical can.
청구항 4에 있어서,
상기 결합영역에서 상기 제1영역부와 상기 제2영역부 사이에는 도전성 접착제가 개재된 것을 특징으로 하는 이차전지.
In claim 4,
A secondary battery, characterized in that a conductive adhesive is interposed between the first region and the second region in the coupling region.
청구항 4에 있어서,
상기 제1영역부와 상기 제2영역부가 중첩된 상기 결합영역에는 용접 영역이 구비된 것을 특징으로 하는 이차전지.
In claim 4,
A secondary battery, characterized in that a welding area is provided in the joining area where the first area part and the second area part overlap.
중심부에 원형 개구부가 구비되어 원형링 판 형상의 제2영역부를 준비하는 단계;
상기 제2영역부의 상면에 상기 원형 개구부를 덮도록 원형 판 형상의 제1영역부를 안착시켜, 상기 제2영역부와 상기 제1영역부로 이루어진 원형 판재를 준비하는 단계; 및
상기 원형 판재의 상기 제1영역부의 상부에서 펀치로 가압하여, 상부가 개방된 원통형 캔을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 제1영역부와 상기 제2영역부는 서로 다른 금속으로 이루어지며, 상기 제1영역부가 상기 제2영역부에 비해서 저항이 더 낮은 금속으로 이루어진 이차 전지용 원통형 캔의 제조 방법.
Preparing a second region in the shape of a circular ring plate with a circular opening in the center;
preparing a circular plate consisting of the second region and the first region by seating a circular plate-shaped first region on the upper surface of the second region to cover the circular opening; and
Forming a cylindrical can with an open top by pressing the circular plate at the top of the first area with a punch,
A method of manufacturing a cylindrical can for a secondary battery, wherein the first region and the second region are made of different metals, and the first region is made of a metal with lower resistance than the second region.
중심부에 원형 개구부가 구비되어 원형링 판 형상의 제2영역부를 준비하는 단계;
상기 제2영역부의 중심부의 상부에서 펀치로 가압하여, 상부 및 하부가 개방된 원통형으로 가공하는 1차 드로잉 가공 단계;
상기 제2영역부의 바닥면의 상부에, 상기 원형 개구부를 덮도록 원형 판 형상의 제1영역부를 안착시켜, 상기 제2영역부와 상기 제1영역부로 이루어진 원통형 부재를 준비하는 단계; 및
상기 원통형 부재의 상기 제1영역부의 상부에서 펀치로 가압하여, 상부가 개방된 원통형 캔을 형성하는 2차 드로잉 가공 단계를 포함하며,
상기 제1영역부와 상기 제2영역부는 서로 다른 금속으로 이루어지며, 상기 제1영역부가 상기 제2영역부에 비해서 저항이 더 낮은 금속으로 이루어진 이차 전지용 원통형 캔의 제조 방법.
Preparing a second region in the shape of a circular ring plate with a circular opening in the center;
A first drawing process step of pressing the upper part of the center of the second area with a punch and processing it into a cylindrical shape with open upper and lower parts;
preparing a cylindrical member composed of the second region and the first region by seating a circular plate-shaped first region on an upper part of the bottom surface of the second region to cover the circular opening; and
A secondary drawing process step of forming a cylindrical can with an open top by pressing the upper portion of the first region of the cylindrical member with a punch,
A method of manufacturing a cylindrical can for a secondary battery, wherein the first region and the second region are made of different metals, and the first region is made of a metal with lower resistance than the second region.
청구항 9에 있어서,
상기 원형 판재에서
상기 제1영역부는 외곽 영역이 상기 제2영역부와 중첩된 것을 특징으로 하는 원통형 캔의 제조 방법.
In claim 9,
In the circular plate
A method of manufacturing a cylindrical can, wherein an outer area of the first area overlaps with the second area.
청구항 10에 있어서,
상기원통형 부재에서
상기 제1영역부는 외곽 영역이 상기 제2영역부와 중첩된 것을 특징으로 하는 원통형 캔의 제조 방법.
In claim 10,
In the cylindrical member
A method of manufacturing a cylindrical can, wherein an outer area of the first area overlaps with the second area.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001176455A (en) * 1999-12-20 2001-06-29 Japan Storage Battery Co Ltd Cylindrical secondary battery

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