KR20020031771A - Lithium ion secondary battery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 리튬이온 이차전지에 관한 것으로, 특히 캔과 캡의 밀착성을 확보함으로써 전해액의 누액을 방지하고 용이하게 캔과 캡을 접착함으로써 생산성 및 에너지 저장 밀도를 향상시킬 수 있는 리튬이온 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a lithium ion secondary battery, and more particularly, to a lithium ion secondary battery which can improve the productivity and energy storage density by preventing leakage of an electrolyte solution by ensuring adhesion between the can and the cap and easily adhering the can and the cap. will be.
휴대전화, 캠코더, 및 노트북 컴퓨터 등의 휴대용 전자기기 시장이 확대되고 다양화됨에 따라 재충전이 가능한 전원공급용 이차전지에 대한 수요도 확대되고 있다. 휴대용 전자기기의 소형화, 경량화, 고성능화 및 다기능화는 전력원으로 사용되는 이차전지의 에너지 저장 밀도의 계속적인 향상을 요구하고 있다. 따라서, 이를 충족하기 위한 다년간의 연구결과, 현재 리튬의 가역적인 삽입, 방출이 가능한 탄소음극과 리튬의 가역적인 삽입, 및 방출이 가능한 양극물질을 채용한 리튬이온 이차전지가 등장하였다. 이러한 리튬이온 이차전지를 기존의 니켈-카드뮴 및 니켈-수소와 같은 수용액계 이차전지와 비교할 경우, 단위 무게당 에너지 밀도 및 충방전 수명이 상대적으로 크기 때문에 최근 휴대용 전자기기의 새로운 에너지원으로써 급속히 기존 전지를 대치하고 있다. 그런데, 휴대전화, 캠코더, 및 노트북 컴퓨터 등의 고성능 휴대용 전자기기에 통상 5㎜ 이하의 박형 리튬이온 이차전지를 채용하는 경우에는 충분한 구동시간을 얻기 힘든 실정이다. 따라서, 부피당 에너지 밀도가 높은 박형 리튬이온 이차전지의 개발은 다양한 휴대용 전자기기의 소형화, 경량화, 박형화를 이룩하는 데 필수적이다.As the market for portable electronic devices such as mobile phones, camcorders, and notebook computers expands and diversifies, demand for rechargeable rechargeable batteries is increasing. Miniaturization, light weight, high performance, and multifunctionality of portable electronic devices require continuous improvement of energy storage density of secondary batteries used as power sources. Accordingly, as a result of many years of research to satisfy this problem, a lithium ion secondary battery using a cathode material capable of reversible insertion and release of lithium and a reversible insertion and release of lithium has now emerged. Compared with the conventional lithium-ion secondary batteries and aqueous secondary batteries such as nickel-cadmium and nickel-hydrogen, the energy density per unit weight and the charge / discharge lifetime are relatively high. The battery is being replaced. However, in the case of adopting a thin lithium ion secondary battery of 5 mm or less in high-performance portable electronic devices such as mobile phones, camcorders, and notebook computers, it is difficult to obtain sufficient driving time. Therefore, development of a thin lithium ion secondary battery having a high energy density per volume is essential for achieving miniaturization, light weight, and thickness of various portable electronic devices.
이러한 리튬이온 이차전지의 외형은 크게 전해액 등이 삽입되는 캔과, 캔과 더불어 밀봉된 용기를 형성하는 캡으로 이루어진다. 그런데 리튬이온 이차전지의 넓이가 넓어지고 용량이 증가됨에 따라서, 리튬이온 이차전지를 사용하는 중에 자연적으로 발생하는 전극의 팽창 및 가스 발생에 따른 내압의 상승으로 캔과 캡의 접촉 부위에서 전해액이 누액되는 상황이 종종 발생된다. 만일 이와 같이 전해액이 누액되는 경우에는, 그 자체로 전지의 성능에 치명적인 영향을 미칠 뿐 만 아니라,더욱 심각하게는 전지가 사용되고 있는 전자기기의 전자회로를 오염시켜 고가인 전자기기의 수명을 단축시키게 된다.The outline of the lithium ion secondary battery is largely composed of a can into which an electrolyte and the like are inserted, and a cap forming a sealed container together with the can. However, as the width of the lithium ion secondary battery becomes wider and the capacity thereof increases, the electrolyte leaks at the contact portion between the can and the cap due to an increase in the internal pressure due to the expansion of the electrode and the generation of gas, which occur naturally during the use of the lithium ion secondary battery. Situations often arise. If the electrolyte leaks in this way, it not only has a fatal effect on the performance of the battery itself, but more seriously, it may contaminate the electronic circuit of the electronic device in which the battery is being used to shorten the life of the expensive electronic device. do.
따라서, 종래에는 폴리프로필렌(Polypropylene) 또는 폴리에틸렌(Polyethylene) 등과 같이 성형성이 우수한 고분자 수지를 사출하여 개스켓(Gasket)을 제작하고, 그 개스켓을 캔과 캡의 접촉면에 위치시켜 캔과 캡 사이를 밀봉하였다.Therefore, in the related art, a gasket is manufactured by injecting a polymer resin having excellent moldability such as polypropylene or polyethylene, and the gasket is placed on a contact surface between the can and the cap, thereby allowing the gap between the can and the cap. Was sealed.
일반적으로 고분자 수지로 이루어진 개스켓은, 고분자 분말을 고온에서 용융(Melt)시키고 이를 가압하여 일정한 형상의 형틀(Mold)에서 사출한 후에 사출품을 냉각하여 개스켓을 제조한 다음, 제조된 개스켓이 팽창 또는 수축되는 것을 방지하기 위하여 후처리 공정 예컨대, 어닐링(Annealing) 공정을 거쳐서 제조된다.In general, a gasket made of a polymer resin melts the polymer powder at a high temperature and pressurizes it to inject it into a mold having a predetermined shape, and then cools the injection molded product to manufacture a gasket, and then a manufactured gasket. In order to prevent the expansion or contraction is produced through a post-treatment process such as annealing (Annealing) process.
이러한 공정으로 제조되는 사출형 개스켓은 다음과 같은 문제점이 있다.The injection-type gasket manufactured by this process has the following problems.
첫째, 일반적으로 면적이 넓은 박형 리튬이온 이차전지에 사용되어지는 두께가 0.3mm 이하인 개스켓과 같이 얇은 두께와 넓은 면적을 가지는 개스켓을 제조하기가 어려울 뿐 만 아니라, 제조되어진 개스켓이 사출 직후의 형상을 영구적으로 유지하지 못함으로써 캔 또는 캡에 개스켓을 안정적으로 조립할 수가 없었다. 특히, 전지와 개스켓의 형상이 각형인 경우에는 개스켓의 크기가 커짐에 따라서 개스켓의 장변 부위에서 성형 이후에 완전한 형태를 유지하지 못하고 뒤틀림 현상이 발생하게 된다. 이것은 개스켓의 조립성을 저하시키게 됨으로써 전지 제조의 생산성을 하락시키고 나아가 전지 및 개스켓의 제조 단가를 상승시키게 되었다. 뿐 만 아니라, 개스켓의 불완전한 형상으로 인하여 전지 조립 이후에 전해액이 누액되는 문제가 발생되었다.First, it is not only difficult to manufacture a gasket having a thin thickness and a large area, such as a gasket having a thickness of 0.3 mm or less, which is generally used in a wide-area thin lithium ion secondary battery, and the manufactured gasket is immediately after injection. Failure to permanently maintain the shape of the gasket could not reliably assemble the gasket into the can or cap. In particular, in the case where the shape of the battery and the gasket is rectangular, as the size of the gasket increases, a warpage phenomenon may not be maintained after the molding at the long side of the gasket after forming. This lowers the assemblability of the gasket, thereby lowering the productivity of battery manufacturing and further increasing the manufacturing cost of the battery and the gasket. In addition, due to the incomplete shape of the gasket, a problem of leakage of electrolyte after battery assembly occurred.
둘째, 개스캣이 사출로 제작되기 때문에 개스켓의 공차를 일정하게 유지하기가어려워서 캔과 캡의 우수한 밀봉성을 확보할 수 없다. 셋째, 일반적으로 개스켓에 의한 밀봉성은 개스켓의 압축율에 비례하게 되는데, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 등과 같은 고분자 수지로 제조되는 개스켓은 압축율이 작아서 완전한 밀봉성을 기대할 수 없었다.Second, since the gasket is manufactured by injection, it is difficult to maintain a constant gasket tolerance so that excellent sealing properties of the can and cap cannot be secured. Third, in general, the sealing property by the gasket is proportional to the compressibility of the gasket. A gasket made of a polymer resin such as polypropylene or polyethylene has a small compressibility and thus cannot be completely sealed.
이와 같이 넓은 면적을 가지는 각형의 박형 전지에 사출형 개스켓을 사용하여 캔과 캡을 밀봉하는 데에는 많은 문제점을 가지고 있다.As described above, there are many problems in sealing the can and the cap by using an injection type gasket in a rectangular thin battery having a large area.
한편, 일반적으로 각형 전지의 캔과 캡을 접합하기 위하여 레이저 융착법 널리 이용되고 있다. 레이저 융착법은 강한 에너지의 레이저 빔을 캔과 캡의 접합 부위에 정확히 연속 조사하는 공정으로, 고가의 설비가 요구될 뿐 아니라 공정 진행 속도가 매우 느려서 수율의 하락과 제조원가의 상승이 유발된다. 또한, 공정 중에 발생하는 열에 의한 전지의 손상 가능성이 커지고 이것은 전지의 에너지 밀도 하락의 원인이 된다.On the other hand, in general, laser welding is widely used to join the can and the cap of the square battery. Laser welding is a process of continuously irradiating a laser beam of a strong energy to the junction of a can and a cap accurately. The expensive equipment is required, and the process progress is very slow, leading to a decrease in yield and an increase in manufacturing cost. In addition, the possibility of damaging the battery due to heat generated during the process increases, which causes a decrease in the energy density of the battery.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 에너지 저장 밀도를 향상시킬 뿐 만 아니라 금속 캔과 캡의 밀봉성을 확보함으로써 전해액의 누액을 방지할 수 있는 리튬이온 이차전지를 제공하는 데 있다.Accordingly, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a lithium ion secondary battery capable of preventing leakage of electrolyte by not only improving energy storage density but also securing sealing property of a metal can and a cap.
도 1a는 본 발명의 일 예에 따른 캔을 나타낸 개략도;1A is a schematic diagram showing a can according to an example of the present invention;
도 1b는 본 발명의 일 예에 따른 캡을 나타낸 개략도;1B is a schematic view showing a cap according to an example of the present invention;
도 2는 도 1a에 따른 캔과 도 1b에 따른 캡이 크림핑 방식으로 접합된 것을 나타낸 단면도;2 is a cross-sectional view showing that the can according to FIG. 1A and the cap according to FIG. 1B are joined in a crimping manner;
도 3a는 본 발명의 다른 예에 따른 캔을 나타낸 개략도;3A is a schematic diagram showing a can according to another example of the present invention;
도 3b는 본 발명의 다른 예에 따른 캡을 나타낸 개략도; 및3B is a schematic view showing a cap according to another example of the present invention; And
도 4는 도 3a에 따른 캔과 도 3b에 따른 캡이 가교성 수지를 이용하여 접합된 형상을 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing a shape in which the can according to FIG. 3A and the cap according to FIG. 3B are bonded using a crosslinkable resin.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 예에 따른 리튬이온 이차전지는, 전해액이 그 내부에 삽입되고, 상부는 개방되었으며, 상기 상부에 외측으로 돌출된 플랜지가 마련된 캔과; 상기 플랜지 상에 위치되는 발포형 개스켓과; 내부에는 공간이 형성되고 개방된 상부와 밀폐된 하부를 가지며, 측벽은 상기 플랜지와 크림핑할 수 있는 형상을 가짐으로써, 자신의 내측 하부가 상기 캔의 상부 및 상기 개스켓 상에 위치되고 상기 측벽을 상기 캔에 크림핑하므로써 상기 캔을 밀봉하는 캡이 구비되는 것을 특징으로 한다.Lithium ion secondary battery according to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem, the electrolyte is inserted therein, the top is open, the can is provided with a flange protruding outward; A foam gasket positioned on the flange; It has a space formed therein and has an open top and a closed bottom, and the side wall has a shape that can crimp with the flange so that its inner bottom is positioned on the top of the can and the gasket and the side wall It characterized in that the cap is provided to seal the can by crimping the can.
이 때, 상기 캔의 측벽의 형상은 각형이며, 상기 플랜지 및 상기 캡의 측벽의 형상은 모서리가 곡률을 갖도록 처리된 곡률 각형인 것이 바람직하다.At this time, the shape of the side wall of the can is a square, the shape of the side wall of the flange and the cap is preferably a curvature square processed so that the corner has a curvature.
나아가, 상기 발포형 개스켓은 우레탄 발포 수지, 고무형 발포 수지, 또는 폴리에틸렌 발포 수지로부터 선택되어진 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.Further, the foamed gasket is preferably made of one selected from urethane foamed resin, rubber foamed resin, or polyethylene foamed resin.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 예에 따른 리튬이온 이차전지는, 전해액이 그 내부에 삽입되고, 상부는 개방되었으며, 상기 상부에 외측으로 돌출된 플랜지가 마련된 캔과; 상기 플랜지 상에 위치되는 개스켓과; 내부에는 공간이 형성되고 개방된 상부와 밀폐된 하부를 가지며, 측벽의 둘레가 상기 플렌지를 감쌀 수 있도록 설정된 상기 측벽을 가짐으로써, 자신의 내측 하부가 상기 캔의 상부 및 상기 개스켓 상에 위치되었을 경우에 상기 측벽이 상기 캔의 측벽과 소정 간격을 유지하며 상기 캔 측벽의 소정영역을 감싸도록 설치되어 상기 캔의 내부를 밀봉하는 캡과; 상기 캔의 측벽과 상기 캡의 측벽에 의하여 형성된 소정 간격에 몰딩되는 가교성 수지가 구비되는 것을 특징으로 한다.Lithium ion secondary battery according to another embodiment of the present invention for achieving the above technical problem, the electrolyte is inserted therein, the top is open, the can is provided with a flange protruding outward; A gasket positioned on the flange; It has a space formed therein and has an open top and an enclosed bottom, with the side wall set so that the perimeter of the side wall surrounds the flange so that its inner bottom has been positioned on the top of the can and on the gasket. A cap which seals the inside of the can, wherein the side wall is spaced apart from the side wall of the can and covers a predetermined area of the side wall of the can; And a crosslinkable resin molded at a predetermined interval formed by the sidewall of the can and the sidewall of the cap.
이 때, 상기 플랜지 및 상기 캡의 측벽의 형상은 각형인 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the shape of the side wall of the flange and the cap is square.
나아가, 상기 가교성 수지는 에폭시 계열의 수지 또는 아크릴레이트 계열의 수지로 이루어지는 것이 바람직하다.Further, the crosslinkable resin is preferably made of an epoxy resin or an acrylate resin.
이하, 첨부 도면들을 참조하여 바람직한 실시예들을 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1a는 본 발명의 일 예에 따른 캔을 나타낸 개략도이고, 도 1b는 본 발명의 일 예에 따른 캡을 나타낸 개략도이며, 도 2는 도 1a에 따른 캔과 도 1b에 따른 캡이 크림핑 방식으로 접합된 것을 나타낸 단면도이다. 도 1a에서 빗금친 부분은 캔의 내부를 나타낸 것이고, 도 1b에서 빗금친 부분은 캡의 내부를 나타낸 것이다.Figure 1a is a schematic view showing a can according to an example of the present invention, Figure 1b is a schematic view showing a cap according to an example of the present invention, Figure 2 is a can according to Figure 1a and the cap according to Figure 1b crimping method It is sectional drawing which showed what was bonded. The hatched portion in FIG. 1A shows the inside of the can, and the hatched portion in FIG. 1B shows the inside of the cap.
도 1a 및 1b를 참조하면, 캔(100) 및 캡(200)은 크림핑을 할 수 있도록 마련되고, 크림핑됨으로써 캔(100)은 밀봉된다. 즉, 캔(100)의 내부(110)에는 공간이 형성되어 캔(100)의 내부(110)에 전극 및 전해질 등이 삽입되고, 캔(100)의 내부(110)를 구성하는 측벽(140)은 각형이며, 캔(100)의 개방된 상부(120)에는 외측으로 돌출된 플랜지(130)가 마련된다. 이 때, 플랜지(130)의 네 모서리(131)는 적절한 정도의 곡률을 이루도록 처리된 곡률 각형으로 이루어진다. 그리고, 캡(200)은 내부(210)에는 공간이 마련되고 개방된 상부(220)와 밀폐된 하부(230)를 가지며, 캡(200)의 측벽(240)은 네 모서리(241)가 적절한 정도의 곡률을 이루도록 처리된 곡률 각형이며 캔(100)에 마련된 플랜지(130)와 크림핑을 할 수 있도록 마련된다. 이 때, 캔(100)의 플랜지(130) 및 캡(200)의 측벽(240)을 곡률 각형이 되도록 하는 것은 크림핑에 적합하도록 하는 한편 크림핑 후에 발생할 수 있는 누액을 방지하기 위해서 이다.1A and 1B, the can 100 and the cap 200 are provided to be crimped, and the can 100 is sealed by being crimped. That is, a space is formed in the interior 110 of the can 100 so that an electrode, an electrolyte, and the like are inserted into the interior 110 of the can 100, and the sidewall 140 constituting the interior 110 of the can 100 is formed. Is a rectangular shape, the open top 120 of the can 100 is provided with a flange 130 protruding outward. At this time, the four corners 131 of the flange 130 is formed of a curvature square processed to achieve an appropriate degree of curvature. In addition, the cap 200 has a space in the interior 210 and has an open top 220 and a closed bottom 230, and the side wall 240 of the cap 200 has four corners 241 to an appropriate degree. The curvature is processed to achieve the curvature of the square is provided to be able to crimp with the flange 130 provided in the can (100). At this time, the curvature of the flange 130 of the can 100 and the side wall 240 of the cap 200 is to be suitable for crimping and to prevent leakage that may occur after crimping.
도 1a 및 1b와 결부하여 도 2를 설명하면, 캔(100)과 캡(200)은 캡(200)의 상부(220)가 아래로 향하도록 조립되어 캡(200)이 캔(100)의 개방된 상부(120)를 덮고 있다. 그리고, 캔(100)에 마련된 플랜지(130)와 캡(200)의 내측(210) 하부(230) 사이에는 우레탄 발포 수지, 고무형 발포 수지, 또는 폴리에틸렌 발포 수지로 이루어진 발포형 개스켓(300)이 위치되어 있고, 캡(200)의 측벽(240)은 캔(100)에 크림핑되어 있다. 이와 같이 캔(100)과 캡(200)의 접촉면에 압축성 및 복원성이 우수한 발포형 개스켓(300)을 위치시켜 크림핑함으로써 캔(100)을 안정적으로 밀봉될 뿐 만 아니라 캔(100)과 캡(200)이 서로 절연되게 된다.Referring to FIG. 2 in conjunction with FIGS. 1A and 1B, the can 100 and the cap 200 are assembled such that the top 220 of the cap 200 faces downward so that the cap 200 opens the can 100. Covering the top 120. In addition, a foam gasket 300 made of a urethane foam resin, a rubber foam resin, or a polyethylene foam resin may be formed between the flange 130 provided on the can 100 and the lower portion 230 of the inner 210 of the cap 200. In this position, the sidewalls 240 of the cap 200 are crimped to the can 100. As such, by placing and crimping the foamable gasket 300 having excellent compressibility and restorability on the contact surface between the can 100 and the cap 200, the can 100 is not only stably sealed but also the can 100 and the cap 200. 200 are insulated from each other.
이 때 사용되는 발포형 개스켓(300)의 두께는 0.1∼1mm이지만, 크림핑되었을 때의 발포형 개스켓(300)은 크림핑 압력으로 인하여 0.05∼0.5mm의 두께로 압착되었다. 발포형 개스켓은 다양한 크기와 매우 얇은 두께로 가공할 수 있는 장점을 가진다. 그리고, 개스켓의 제조를 용이하게 하기 위하여 두껍게 제조된 경우에도 압축성 및 복원성이 크기 때문에 제조되어진 전지가 우수한 밀봉성을 유지하게 된다. 또한, 발포형 개스켓이 사용되는 경우에는 사출형 개스켓과는 달리 제조된 상태의 형상을 그대로 유지하게 되므로 불완전한 크림핑으로 인한 누액을 방지하게 된다. 따라서, 발포형 개스켓을 이용하여 캔과 캡을 밀봉하는 것은 원형, 타원형의 전지 뿐 만 아니라 넓은 면적을 가지는 박형의 각형 전지에 보다 유용하게 이용된다.Although the thickness of the foamed gasket 300 used at this time is 0.1 to 1mm, the foamed gasket 300 when crimped was compressed to a thickness of 0.05 to 0.5mm due to the crimping pressure. Foamed gaskets have the advantage of being able to process in various sizes and very thin thicknesses. In addition, even when manufactured thick to facilitate the manufacture of the gasket, because the compressibility and the restorability is large, the produced battery maintains excellent sealing properties. In addition, when the foam type gasket is used, unlike the injection type gasket, the shape of the manufactured state is maintained as it is, thereby preventing leakage due to incomplete crimping. Therefore, sealing the can and the cap by using a foam type gasket is more useful for not only circular and elliptical batteries but also thin rectangular batteries having a large area.
한편, 본 발명에서는 레이저 융착법으로 캔과 캔을 접착시켰을 경우에 발생되는 문제점을 해결하기 위하여 캔의 깊이를 작게 하는 대신 캔의 상부 즉, 개구부를 넓게 하고, 측벽의 형상이 곡률 각형을 이루게 함으로써 크림핑 공정의 안정적인 적용을 가능하게 하였다. 따라서, 전지의 생산 수율 및 제조된 전지의 에너지 밀도가 증가하였다.Meanwhile, in the present invention, in order to solve the problem caused when the can is bonded by the laser welding method, instead of reducing the depth of the can, the upper portion of the can, that is, the opening is made wide, and the shape of the sidewall is curvature square. The stable application of the crimping process was made possible. Thus, the production yield of the cell and the energy density of the cell produced increased.
도 2와 같이, 우레탄 발포 수지(300)를 캔(100)과 캡(200) 사이의 개스켓으로 사용하고 두께 3.9mm, 단직경 53mm, 장직경 83mm의 각형으로 제조된 전지의 경우에 전지의 가역용량은 2500mAh이었다.As shown in Figure 2, the urethane foaming resin 300 is used as a gasket between the can 100 and the cap 200, the case of a battery manufactured in a rectangular shape of a thickness of 3.9mm, short diameter 53mm, long diameter 83mm The reversible capacity was 2500 mAh.
도 3a는 본 발명의 다른 예에 따른 캔을 나타낸 개략도이고, 도 3b는 본 발명의 다른 예에 따른 캡을 나타낸 개략도이며, 도 4는 도 3a에 따른 캔과 도 3b에 따른 캡이 가교성 수지를 이용하여 접합된 형상을 나타낸 단면도이다. 도 3a에서 빗금친 부분은 캔의 내부를 나타낸 것이고, 도 3b에서 빗금친 부분은 캡의 내부를 나타낸 것이다.Figure 3a is a schematic view showing a can according to another example of the invention, Figure 3b is a schematic view showing a cap according to another example of the present invention, Figure 4 is a can according to Figure 3a and the cap according to Figure 3b crosslinkable resin It is sectional drawing which showed the shape joined using. The hatched portion in FIG. 3A shows the inside of the can, and the hatched portion in FIG. 3B shows the inside of the cap.
도 3a 및 3b를 참조하면, 캔(100')의 내부(110')에는 공간이 형성되어 캔(100')의 내부(110')에 전극 및 전해질 등이 삽입되고, 캔(100')의 내부(110')를 구성하는 측벽(140')은 각형이며 캔(100')의 개방된 상부(120')에는 외측으로 돌출되고 네 모서리(131')가 각형인 플랜지(130')가 마련된다. 이 때, 캔(100')의 상부(120')에 마련된 플랜지(130')의 폭은 도 1a에 따른 캔(100)의 상부(120)에 마련된 플랜지(130)의 폭보다 작게 설정된다. 캡(200')은 내부(210')에 공간이 마련되고 개방된 상부(220')와 밀폐된 하부(230')를 가지며, 측벽(240')의 둘레는 캔(100')의 플렌지(130')를 감쌀 수 있도록 설정된 각형이다.3A and 3B, a space is formed in the interior 110 'of the can 100' such that an electrode, an electrolyte, and the like are inserted into the interior 110 'of the can 100', and the can 100 ' The side wall 140 'constituting the interior 110' is rectangular, and an open top 120 'of the can 100' is provided with a flange 130 'protruding outward and having four corners 131'. do. At this time, the width of the flange 130 'provided in the upper portion 120' of the can 100 'is set smaller than the width of the flange 130 provided in the upper portion 120 of the can 100 shown in FIG. The cap 200 'has a space in the interior 210' and has an open top 220 'and a closed bottom 230', and the perimeter of the sidewall 240 'is a flange of the can 100'. It's a rectangle set to wrap around 130 ').
도 3a 및 3b와 결부하여 도 4를 설명하면, 캔(100')과 캡(200')은 캡(200')의 상부(220')가 아래로 향하도록 조립되어 캡(200')이 캔(100')의 개방된 상부(120')를 덮고 있다. 그리고, 캔(100')에 마련된 플랜지(130')와 캡(200')의 내측(210') 하부(230') 사이에는 개스켓(300')이 위치되어 있고, 캔(100')의 측벽(140')과 캡(200')의 측벽(240') 사이의 틈에는 가교성 수지층(400)이 형성되어 있다. 가교성 수지층(400) 캔(100')의 상부(120')에 마련된 플랜지(130')에 의하여 생긴 캔(100')의 측벽(140')과 캡(200')의 측벽(240') 사이의 틈에 에폭시(Epoxy) 계열의 수지 또는 아크릴레이트(Acrylate) 계열의 수지로 이루어진 가교성 수지를 도포한 다음 이를 경화시킴으로써 형성한 것이다.Referring to FIG. 4 in conjunction with FIGS. 3A and 3B, the can 100 ′ and the cap 200 ′ are assembled so that the top 220 ′ of the cap 200 ′ faces downward, such that the cap 200 ′ is canned. It covers the open top 120 'of 100'. The gasket 300 'is positioned between the flange 130' provided in the can 100 'and the lower portion 230' of the inner side 210 'of the cap 200'. A crosslinkable resin layer 400 is formed in the gap between the sidewall 140 'and the sidewall 240' of the cap 200 '. The side wall 140 'of the can 100' formed by the flange 130 'provided on the upper 120' of the can 100 'of the crosslinkable resin layer 400 and the side wall 240' of the cap 200 '. ) Is formed by applying a crosslinkable resin made of epoxy resin or acrylate resin in the gap between the layers and curing it.
이와 같이 개스켓 및 가교성 수지를 사용하여 캔과 캡을 밀봉시키는 동시에 캔과 캡을 접합시킴으로써 캔과 캡을 기계적인 공정없이 용이하게 접합시킬 수 있으며, 캔의 플랜지 및 캡의 측벽(240') 네 모서리(241')를 곡률 각형으로 제조하는 데 따른 공정을 단순화 할 수 있다. 뿐 만 아니라, 크림핑 방식을 적용하기 위하여 캔의 상부에 설치되는 플랜지보다 플랜지의 폭을 작게 할 수 있으므로 전지의 단위 부피당 에너지 밀도가 향상되었다.The gasket and the crosslinkable resin can be used to seal the can and the cap, and the can and the cap can be joined together, thereby easily bonding the can and the cap without a mechanical process. The process of manufacturing the four corners 241 'to the curvature rectangle can be simplified. In addition, the width of the flange can be made smaller than the flange installed at the top of the can to apply the crimping method, thereby improving the energy density per unit volume of the battery.
도 4와 같이, 고무형 발포 수지를 캔(100')과 캡(200') 사이의 개스켓(300')으로 사용하고 애폭시 수지를 캔(100')의 측벽(140')과 캡(200')의 측벽(240') 사이에 도포하여 가교성 수지층(400)을 형성하며, 두께 3.9mm, 단직경 53mm, 장직경 83mm의 각형으로 제조된 전지의 경우에 전지의 가역용량은 2800mAh이었다.As shown in FIG. 4, the rubber foam resin is used as the gasket 300 'between the can 100' and the cap 200 ', and the epoxy resin is used as the sidewall 140' and the cap of the can 100 '. 200 ') is coated between sidewalls 240' to form a crosslinkable resin layer 400, and in the case of a battery manufactured in a square shape having a thickness of 3.9 mm, short diameter of 53 mm, and long diameter of 83 mm, the reversible capacity of the battery is 2800 mAh. It was.
상술한 바와 같은 본 발명의 리튬이온 이차전지에 의하면, 캔과 캡의 접촉면에 압축성 및 복원성이 우수한 발포형 개스켓을 위치시켜 캔을 밀봉함으로써 캔의 내부에 삽입된 전해액이 누액되는 것을 방지할 수 있다.According to the lithium ion secondary battery of the present invention as described above, by placing a foam-type gasket having excellent compressibility and restorability on the contact surface of the can and the cap and sealing the can, it is possible to prevent leakage of the electrolyte solution inserted into the can. have.
그리고, 캔과 캡을 크림핑 방식 또는 가교성 수지를 이용하여 접합함으로써 용이하게 캔과 캡을 접합할 수 있을 뿐 만 아니라 에너지 저장 밀도를 향상시킬 수 있다.In addition, by bonding the can and the cap using a crimping method or a crosslinkable resin, the can and the cap may be easily bonded as well as the energy storage density may be improved.
본 발명은 상기 실시예들에만 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 많은 변형이 가능함은 명백하다.The present invention is not limited to the above embodiments, and it is apparent that many modifications are possible by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention.
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