KR20070071240A - Lithuim rechargeable battery - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원통형 리튬 이차전지의 사시도1 is a perspective view of a cylindrical lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention
도 2는 도 1의 A-A 단면도2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 3은 도 2중에서 비딩과 크림핑을 하기 전의 캔의 형상만 도시한 단면도Figure 3 is a cross-sectional view showing only the shape of the can before beading and crimping in Figure 2
도 4a는 도 1의 B-B 단면도 중 캔의 형상만 도시한 단면도Figure 4a is a cross-sectional view showing only the shape of the can of B-B cross-sectional view of FIG.
도 4b는 도 4a의 다른 실시예를 도시한 단면도4B is a cross-sectional view of another embodiment of FIG. 4A.
도 4c는 도 4a의 또 다른 실시예를 도시한 단면도4C is a cross-sectional view showing another embodiment of FIG. 4A
도 5a는 도 3의 다른 실시예를 도시한 단면도5A is a cross-sectional view showing another embodiment of FIG.
도 5b는 도 5a의 또 다른 실시예를 도시한 단면도FIG. 5B is a sectional view of yet another embodiment of FIG. 5A
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 PVdF가 코팅된 실링 테이프가 부착된 전극 조립체의 사시도6 is a perspective view of an electrode assembly to which a PVdF coated sealing tape is attached according to an embodiment of the present invention.
도 7은 도 6의 전극 조립체가 도 5a의 캔에 삽입된 형상을 도시한 사시도FIG. 7 is a perspective view illustrating a shape in which the electrode assembly of FIG. 6 is inserted into the can of FIG. 5A.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100 - 원통형 리튬 이차전지 200 - 전극 조립체100-cylindrical lithium secondary battery 200-electrode assembly
215 - 양극 탭 225 - 음극 탭215-Anode Tab 225-Anode Tab
250 - 실링 테이프 300 - 캔250-sealing tape 300-can
310 - 측면판 330 - 크림핑부310-side plates 330-crimping section
340 - 비딩부 350, 352, 354 - 음각 홈340-
360 - 사선 줄무늬 370 - 양각 돌기360-diagonal stripe 370-embossed
400 - 캡 조립체 410 - 안전 밴트400-Cap Assembly 410-Safety Band
420 - 전류차단수단(CID)420-current blocking means (CID)
본 발명은 리튬 이차전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 케이스의 내부 표면에 음각 홈 또는 거침(roughness)을 형성함으로써 전해액의 함침성이 향상된 리튬 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a lithium secondary battery, and more particularly, to a lithium secondary battery having improved impregnation of an electrolyte by forming a recess or roughness on an inner surface of a case.
이차 전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화 가능성이 크다. 근래에 캠코더, 휴대용 컴퓨터, 휴대 전화 등 휴대용 전자기기 수요 증가가 이루어지면서 이들 휴대용 전자기기의 전원으로 이차 전지에 대한 연구 개발이 많이 이루어지고 있다. 근래에 개발되고 사용되는 것 가운데 대표적으로는 니켈수소(Ni-MH)전지와 리튬(Li)이온 전지 및 리튬이온(Li-ion) 폴리머 전지가 있다. Secondary batteries are rechargeable and have a high possibility of being small and large in capacity. Recently, as demand for portable electronic devices such as camcorders, portable computers, and mobile phones is increasing, research and development on secondary batteries has been made with the power of these portable electronic devices. Representative examples of the recent development and use include nickel-hydrogen (Ni-MH) batteries, lithium (Li) ion batteries, and lithium ion (Li-ion) polymer batteries.
이차 전지의 재료로 많이 사용되는 리튬은 원소 자체의 원자량이 작아 단위 질량당 전기 용량이 큰 전지를 제조하기에 적합한 재료이다. 한편, 리튬은 수분과 격렬하게 반응하므로 리튬계 전지에서는 비수성 전해질을 사용하게 된다. 이 경우, 물의 전기분해 전압에 영향을 받지 않으므로 리튬계 전지에서는 3 내지 4 볼트(V) 정도의 기전력을 발생시킬 수 있다는 장점이 있다.Lithium, which is widely used as a material for secondary batteries, is a material suitable for producing a battery having a large electric capacity per unit mass due to a small atomic weight of the element itself. On the other hand, since lithium reacts violently with moisture, a non-aqueous electrolyte is used in a lithium battery. In this case, since it is not affected by the electrolysis voltage of water, the lithium-based battery has an advantage of generating an electromotive force of about 3 to 4 volts.
리튬 이차전지에서 사용되는 비수성 전해질은 크게 액상 전해질과 고상 전해질이 있다. 액상 전해질은 리튬염을 유기 용매에 해리시킨 것이다. 유기 용매로는 대개 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트 또는 다른 알킬기 함유 카보네이트나 유사한 유기 화합물이 사용될 수 있다. The non-aqueous electrolyte used in the lithium secondary battery includes a liquid electrolyte and a solid electrolyte. The liquid electrolyte is obtained by dissociating a lithium salt into an organic solvent. As the organic solvent, ethylene carbonate, propylene carbonate or other alkyl group-containing carbonates or similar organic compounds can be used.
통상적으로 상기 리튬 이차전지는 양극 활물질이 코팅된 양극 전극판, 음극 활물질이 코팅된 음극 전극판 및 상기 양극 전극판과 음극 전극판 사이에 위치되어 쇼트를 방지하고 리튬 이온의 이동만을 가능하게 하는 세퍼레이터가 권취된 전극 조립체와, 상기 전극 조립체를 수용하는 케이스와, 상기 케이스 내측에 주입되어 리튬 이온의 이동을 가능하게 하는 전해액 등으로 이루어져 있다.Typically, the lithium secondary battery is a separator that is positioned between the positive electrode plate coated with a positive electrode active material, the negative electrode plate coated with a negative electrode active material, and the positive electrode plate and the negative electrode plate to prevent a short and to allow only movement of lithium ions. And an electrode assembly wound around the electrode assembly, a case accommodating the electrode assembly, and an electrolyte solution injected into the case to enable movement of lithium ions.
한편, 전극 조립체의 외주면에는 권취된 형태의 전극 조립체를 지지, 보호하기 위해 실링 테이프가 부착되어 있다. 실링 테이프는 통상적으로 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 등의 재질로 되어 있어, 전해액과 친하지 않다. 원통형 전지와 각형 전지의 경우 상기 케이스의 재질은 알루미늄 합금 등 금속재질의 캔으로 이루어져 있다. 이러한 캔의 내부표면은 상기 실링 테이프와는 달리 전해액과 친화력이 좋다. On the other hand, a sealing tape is attached to the outer circumferential surface of the electrode assembly to support and protect the electrode assembly in a wound form. The sealing tape is usually made of a material such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), and is not familiar with the electrolyte solution. In the case of a cylindrical battery and a square battery, the case is made of a metal can such as an aluminum alloy. Unlike the sealing tape, the inner surface of the can has a good affinity with the electrolyte.
전극 조립체를 케이스에 삽입하면, 실링 테이프가 감겨 있는 전극 조립체의 외주면과 케이스의 내부 표면이 밀착하게 된다. 따라서, 전해액과 친화력이 좋지 않은 실링 테이프 때문에 전해액의 침강이 지연된다. 더구나, 최근 전지의 고용량화에 따라 전극 조립체의 밀도가 커져, 케이스와 실링 테이프간의 밀착 정도는 더욱 심해진다. 이러한 상황에서 케이스의 내부 표면의 형상을 변경하여 전해액의 침 강 속도를 높일 필요성이 대두된다.When the electrode assembly is inserted into the case, the outer circumferential surface of the electrode assembly on which the sealing tape is wound is brought into close contact with the inner surface of the case. Accordingly, the sedimentation of the electrolyte is delayed due to the sealing tape having poor affinity with the electrolyte. In addition, the recent increase in the capacity of the battery increases the density of the electrode assembly, and the adhesion between the case and the sealing tape becomes more severe. In this situation, there is a need to change the shape of the inner surface of the case to increase the settling speed of the electrolyte.
본 발명은 상술한 종래의 리튬 이차전지의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 케이스의 내부 표면에 음각 홈 또는 거침(roughness)을 형성함으로써 전해액의 함침성이 향상된 리튬 이차전지를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problems of the conventional lithium secondary battery described above, an object of the present invention is to provide a lithium secondary battery with improved impregnation of the electrolyte by forming a groove or roughness on the inner surface of the case.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에서의 리튬 이차전지는, 전극 조립체, 상기 전극 조립체의 외주면에 부착된 실링(sealing) 테이프, 상기 전극 조립체를 수용하는 케이스, 상기 케이스의 상단 개구부를 밀봉하는 캡 조립체를 포함하여 이루어지는 리튬 이차전지에 있어서, 상기 케이스와 상기 전극 조립체가 접하는 케이스의 내부 표면에 음각의 홈이 형성된 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 홈은 상기 케이스의 상단 개구부에서 하단에 이르기까지 기둥면을 따라 선형으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 홈은 상기 케이스의 밑면에 평행한 방향으로의 단면 형상이 삼각형, 사각형, 반원형 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 또한, 상기 홈은 깊이가 상기 케이스의 두께의 15%이하로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 홈은 깊이가 37.5㎛이하로 형성되는 것이 바람직하다. Lithium secondary battery in one aspect of the present invention for achieving the above object, an electrode assembly, a sealing tape attached to the outer peripheral surface of the electrode assembly, a case for accommodating the electrode assembly, sealing the upper opening of the case In the lithium secondary battery comprising a cap assembly, it characterized in that the groove is formed on the inner surface of the case in which the case and the electrode assembly contact. At this time, the groove may be formed linearly along the column surface from the upper opening to the lower end of the case. In addition, the groove may have a cross-sectional shape in a direction parallel to the bottom surface of the case, any one of a triangle, a square, a semi-circular. In addition, the groove is preferably formed to a depth of 15% or less of the thickness of the case, the groove is preferably formed to a depth of 37.5㎛ or less.
또한, 상기 리튬 이차전지는 안전 밴트를 구비하는 캡 조립체를 포함하여 이루어지는 원통형일 수 있다. 이 때, 상기 케이스는 상기 안전 밴트의 작동 압력의 3배 이상의 압력에 견디는 것이 바람직하며, 상기 케이스는 15kg중/㎡이상의 내부 압력에 견디는 것이 바람직하다. In addition, the lithium secondary battery may have a cylindrical shape including a cap assembly having a safety vent. At this time, it is preferable that the case withstands a pressure three times or more of the operating pressure of the safety vane, and the case preferably withstands an internal pressure of 15 kg / m 2 or more.
또한, 상기 실링 테이프에는 전해액에 친한 물질이 코팅될 수도 있으며, 상기 전해액에 친한 물질은 고분자 물질일 수도 있다. 이 때, 상기 고분자 물질은 PVdF 761일 수 있다.In addition, the sealing tape may be coated with a material that is friendly to the electrolyte, and the material that is friendly to the electrolyte may be a polymer material. In this case, the polymer material may be PVdF 761.
본 발명의 다른 측면에서의 리튬 이차전지는, 전극 조립체, 상기 전극 조립체의 외주면에 부착된 실링(sealing) 테이프, 상기 전극 조립체를 수용하는 케이스, 상기 케이스의 상단 개구부를 밀봉하는 캡 조립체를 포함하여 이루어지는 리튬 이차전지에 있어서, 상기 케이스는 내부 표면이 거칠게(rough) 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 실링 테이프에는 전해액에 친한 물질이 코팅되어 형성될 수도 있다. 이 때, 상기 전해액에 친한 물질은 고분자 물질일 수 있으며, 상기 고분자 물질은 폴리비닐디플루라이드(이하, PVdF라 한다) 761일 수 있다.In another aspect of the present invention, a lithium secondary battery includes an electrode assembly, a sealing tape attached to an outer circumferential surface of the electrode assembly, a case accommodating the electrode assembly, and a cap assembly sealing a top opening of the case. In the lithium secondary battery formed, the case is characterized in that the inner surface is formed rough (rough). At this time, the sealing tape may be formed by coating a material familiar with the electrolyte. In this case, the material friendly to the electrolyte may be a polymer material, and the polymer material may be polyvinyl difluoride (hereinafter referred to as PVdF) 761.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원통형 리튬 이차전지의 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A 단면도이다. 다만, 여기서는 편의상 원통형 리튬 이차전지로 설명을 전개하였으나, 각형과 파우치형 리튬 이차전지의 경우에도 본 발명이 적용될 수 있음은 물론이다.1 is a perspective view of a cylindrical lithium secondary battery according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line A-A of FIG. However, here, the description has been developed as a cylindrical lithium secondary battery for convenience, but of course, the present invention can be applied to the case of square and pouch-type lithium secondary batteries.
원통형 리튬 이차전지(100)는, 도 1 및 도 2를 참조하면, 전극조립체(200)와, 상기 전극조립체(200)와 전해액을 수용하는 원통형 캔(300)과, 상기 원통형 캔(300) 상부에 조립되어 상기 원통형 캔(300)을 밀봉하며 상기 전극조립체(200)에서 발생되는 전류를 외부 장치로 흐르게 하는 캡조립체(400)를 포함하여 형성된다. 1 and 2, the cylindrical lithium
상기 전극조립체(200)는, 도 2를 참조하면, 양극집전체의 표면에 양극활물질층이 코팅된 양극판(210)과 음극집전체의 표면에 음극활물질층이 코팅된 음극판(220)과 상기 양극판(210) 및 음극판(220) 사이에 위치하여 상기 양극판(210)과 음극판(220)을 전기적으로 절연시키는 세퍼레이터(230)가 젤리-롤 형상으로 권취되어 형성된다. Referring to FIG. 2, the
상기 양극판(210)은, 도면에는 상세히 도시되지 않았지만, 도전성이 우수한 금속 박판, 예를 들면, 알루미늄(Al) 호일(foil)로 이루어진 양극집전체와, 그 양면에 코팅된 양극활물질층을 포함하고 있다. 상기 양극판(210)의 양 말단에는 양극활물질층이 형성되지 않은 양극집전체 영역, 즉, 양극무지부가 형성된다. 상기 양극무지부의 일단에는 일반적으로 알루미늄(Al) 재질로 형성되며, 전극조립체(200)의 상부로 일정 길이 돌출되는 양극 탭(215)이 접합되어 있다. Although not shown in detail in the drawing, the
또한, 상기 음극판(220)은 전도성 금속 박판, 예를 들면, 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 호일로 이루어진 음극집전체와, 그 양면에 코팅된 음극활물질층을 포함하고 있다. 상기 음극판(220)의 양 말단은 음극활물질층이 형성되지 않은 음극집전체 영역, 즉 음극무지부가 형성된다. 상기 음극무지부의 일단에는 일반적으로 니켈(Ni) 재질로 형성되며, 전극조립체(200)의 하부로 일정 길이 돌출된 음극 탭(225)이 접합되어 있다. 더불어 상기 전극조립체(200)의 상부 및 하부에는 각각 캡조립체(400) 또는 원통형 캔(300)과의 접촉을 방지하기 위한 절연 플레이트(241, 245)가 더 포함되어 형성될 수 있다.In addition, the
상기 원통형 캔(300)은, 도 2를 참조하면, 상기 원통형 전극조립체(200)가 수용될 수 있는 소정 공간이 형성되도록 일정 직경을 갖는 원통형 측면판(310)과 상기 원통형 측면판(310)의 하부를 밀폐하는 하면판(320)을 포함하여 형성되며, 상기 원통형 측면판(310)의 상부는 상기 전극조립체(200)를 삽입하기 위하여 개구(開口)되어 있다. 상기 원통형 캔(300)의 하면판(320) 중앙에 상기 전극조립체(200)의 음극 탭(225)이 접합됨으로써, 상기 원통형 캔(300) 자체는 음극 역할을 수행하게 된다. 또한, 상기 원통형 캔(300)은 일반적으로 알루미늄(Al), 철(Fe) 또는 이들의 합금으로 형성된다. 더불어 상기 원통형 캔(300)은 상부의 개구에 결합되는 상기 캡조립체(400)의 상부를 압박하도록 상단에서 내부로 휘어진 크림핑(crimping)부(330)가 형성된다. 또한, 상기 원통형 캔(300)은 상기 크림핑부(330)로부터 하방으로 상기 캡조립체의 두께에 대응되는 거리만큼 이격된 위치에 상기 캡조립체(400)의 하부를 압박하도록 안쪽으로 움푹 파인 비딩(beading)부(340)가 더 형성되어 있다.2, the cylindrical can 300 may include a
상기 캔의 내부 표면에는, 도 3을 참조하면, 음각의 홈(350)이 형성되어 있다. 도 3은 도 2 중에서 캔만 도시한 단면도로서, 크림핑과 비딩을 하기 전의 형상을 나타낸다. 전극 조립체(200)가 삽입된 캔(300)의 내부에는 리튬 이온의 이동 통로가 되는 전해액이 주입된다. 상기 전극 조립체(200)의 외주면에는, 도 6을 참조하면, 전극 조립체(200)를 지지, 보호하기 위하여 실링 테이프(250)가 부착된다. 이 때, 상기 캔(300)의 내부 표면은 알루미늄, 철 등 전해액과 비교적 친화력이 좋은 재질로 되어 있으나, 상기 실링 테이프(250)는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌 (PP) 등 전해액과 친화력이 좋지 않은 재질로 되어 있다. 더욱이, 상기 캔(300)의 내부에 권취된 전극 조립체(200)를 삽입하면, 실링 테이프(250)와 캔(300)의 내부 표면은 강하게 밀착되어, 전해액이 침강할 공간이 거의 없게 된다. 상기 실링 테이프(250)는 전해액과 친하지 않아, 모세관 현상에 의해 전해액이 스며드는 것을 방해한다. Referring to FIG. 3, an
본 발명에서는 캔(300)의 내부 표면에 상단개구부에서 하단에 이르기까지 선형으로 음각 홈이 형성되어 있다. 상기 음각 홈(350, 352, 354)은, 도 4a, 도 4b, 도 4c를 참조하면, 단면의 형상이 삼각형, 사각형, 반원형 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 다만, 여기서 단면의 형상을 한정하는 것은 아니며, 전해액이 음각 홈(350, 352, 354)을 따라 침강할 수 있는 구조이면 다른 형상도 가능하다. 이렇게 캔의 측면판(310) 내부에 음각 홈(350, 352, 354)을 형성하면, 실링 테이프(250)에 비해 상대적으로 전해액과 친한 캔의 표면적이 확대되어 전해액이 침강하기에 유리하다.In the present invention, an intaglio groove is linearly formed from the upper opening to the lower end on the inner surface of the
상술한 바와 같이, 캔의 측면판(310) 내부에 음각 홈(350)이 형성되면 전해액이 침강하기에는 유리한 구조이나, 음각 홈(350)이 형성된 부분에는 강도가 저하된다는 문제점이 있다. 과충전 등에 의해 전지의 전압이 어떤 한계이상 상승하거나, 전지 내부의 온도가 어떤 한계 이상 상승하게 되면, 전해액의 증발과 함께 전지 내부에 가스가 발생하게 된다. 이렇게 발생한 가스는, 도 1을 참조하면, 안전 밴트(410)를 변형 또는 파손시켜 안전 밴트(410) 상부에 위치하는 전류차단수단(CID, 420)을 변형 또는 파손시킨다. 상기 전류차단수단(420)이 변형 또는 파손되 면 전류가 차단되어 과충전 등의 현상이 정지된다. As described above, when the
따라서, 전지 내부에 발생한 가스로 인해 적어도 안전 밴트(410)가 작동할 때까지는 상기 음각 홈(350)에 의해 캔의 측면판(310)이 변형 또는 파손되지 않아야 한다. 전지의 안정성을 높이기 위해 실험한 결과에 따르면, 상기 음각 홈(350)의 깊이는 캔의 측면판(310) 두께의 15%이하로 형성하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 음각 홈(350)의 깊이가 캔의 측면판(310) 두께의 15%를 넘어서면, 상기 안전 밴트(410)의 변형에 의해 상기 전류차단수단(420)이 변형 또는 파손됨으로써 과충전상태가 완전히 정지되기 전에, 캔의 측면판(310)이 변형되는 현상이 나타나기 때문이다. 통상적으로 원통형 캔의 두께는 250㎛정도이므로, 음각 홈의 깊이는 250㎛의 15%인 37.5㎛이내로 형성하는 것이 좋다. Therefore, the
또한, 전지의 안전성을 높이기 위해 실험한 결과에 따르면, 캔(300)은 상기 안전 밴트(410)가 작동하는 전지 내압의 3배이상의 압력을 견뎌야 한다. 통상적으로 안전 밴트(410)가 변형되기 시작하는 전지 내압은 5~11kg중/㎡ 이므로, 상기 캔(300)은 측면판(310)에 음각 홈(350)이 형성되어 있다 하더라도, 적어도 15kg중/㎡의 압력을 견딜 수 있어야 한다. In addition, according to the results of experiments to increase the safety of the battery, the
본 발명의 다른 측면에 따르면, 전극 조립체, 상기 전극 조립체의 외주면에 부착된 실링 테이프, 상기 전극 조립체를 수용하는 케이스, 상기 케이스의 상단 개구부를 밀봉하는 캡 조립체를 포함하여 이루어지는 리튬 이차전지에 있어서, 상기 케이스는 내부 표면이 거칠게(rough) 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 케이스의 내부 표면은 매끄럽게 형성되어 있는 것이 보통이다. 이러한 매끄러운 표면 대신에 표면에 다양한 형태의 무늬 또는 돌기를 형성하여 표면을 거칠게 함으로써, 케이스 내부 표면의 표면적을 넓힐 필요가 있다.According to another aspect of the present invention, a lithium secondary battery comprising an electrode assembly, a sealing tape attached to an outer circumferential surface of the electrode assembly, a case accommodating the electrode assembly, and a cap assembly sealing an upper opening of the case. The case is characterized in that the inner surface is rough (rough). The inner surface of the case is usually smoothly formed. Instead of such a smooth surface, it is necessary to form various patterns or protrusions on the surface to roughen the surface, thereby increasing the surface area of the inner surface of the case.
캔의 측면판(310)에는, 도 5a를 참조하면, 교차하는 사선 형태의 얕은 줄무늬(360)가 형성되어 있다. 즉, 측면판(310)의 표면에 거칠기(roughness)를 준 것이다. 도 5a에서는 교차하는 사선 형태의 얕은 줄무늬(360)를 형성함으로써 측면판(310)의 표면을 거칠게 하였으나, 이는 한 예시에 불과한 것이므로, 다양한 형태의 무늬를 형성하여 측면판(310)의 표면을 거칠게 형성할 수 있다.Referring to FIG. 5A, the
또한, 측면판(310)의 표면을 거칠게 하기 위해, 도 5b를 참조하면, 다수개의 양각 돌기(370)가 형성되어 있다. 이러한 줄무늬 또는 양각 돌기가 측면판(310)의 표면에 형성되어 측면판(310)의 표면이 거칠게 되면, 전해액과 친화력이 좋은 캔의 표면적이 확대되어 전극 조립체 외주면에 부착되어 있는 실링 테이프(250)의 효과를 상대적으로 작게 할 수 있다. 따라서, 전해액의 침강 속도를 향상시킬 수 있다.In addition, to roughen the surface of the
도 6은 외주면에 실링 테이프(250)가 부착되어 있는 전극 조립체의 사시도이고, 도 7은 표면이 거칠게 형성된 측면판을 구비하는 캔에 도 6의 전극 조립체가 삽입된 형상을 도시한 단면도이다. 도 6을 참조하면, 서로 대향하는 양극판과 음극판, 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되는 세퍼레이터가 원통 형상으로 권취되고, 양극 탭(215)과 음극 탭(225)이 전극 조립체의 상부와 하부로 돌출되어 있다. 상기 전극 조립체(200)의 외주면에는 전극 조립체(200)의 중심부로부터 외각으로 권취된 세퍼레이터의 단부가 노출되어 있다. 권취된 전극 조립체(200)가 풀리는 것을 방지하기 위해, 상기 세퍼레이터의 단부를 비롯하여 전극 조립체(200)의 외주면에는 실 링 테이프(250)가 부착되어 있다. 도 7을 참조하면, 실링 테이프(250)가 부착된 전극 조립체가 캔의 내부에 삽입되어 있다. 상기 캔의 측면판(310) 내부는 거칠게 형성되어 있고, 따라서 실링 테이프(250)와 측면판(310)의 내부가 밀착되어도 어느 정도의 공간이 형성된다. 이러한 공간을 통하여 전해액이 주입되고 주입된 전해액은 분자간 응집력과 모세관 현상에 의해 캔의 하부로 침강하게 된다.6 is a perspective view of an electrode assembly having a sealing
이 때, 전해액의 침강 속도를 더욱 향상시키기 위해 기존의 실링 테이프(250) 표면에 전해액에 친한 물질을 코팅할 수 있다. 상기 전해액에 친한 물질로는PVdF 761이 있다. PVdF는 -CH2-CF2-가 반복된 구조로서, 전극 활물질을 집전체에 코팅할 때 바인더로 사용되는 물질이다. 상기 PVdF 761은 비수전해액이 묻는 경우, 퍼짐성이 좋다. 따라서 기존의 실링 테이프(250) 표면을 PVdF 761로 코팅하면 전해액의 함침성을 향상시킬 수 있다.At this time, in order to further improve the settling speed of the electrolyte solution, a material familiar with the electrolyte may be coated on the surface of the existing
상기 캡조립체(400)는, 도 2를 참조하면, 안전밴트(410)와 전류차단수단(420)과 이차보호소자 (480)및 캡업(490)을 포함하여 형성된다. 상기 안전밴트(410)는 판상으로 중앙에 하부로 돌출되는 돌출부가 형성되어 상기 캡조립체(400)의 하부에 위치하며, 이차전지의 내부에서 발생한 압력에 의하여 돌출부가 상부 방향으로 변형하게 된다. 상기 안전밴트(410)의 하면 소정위치에는 전극조립체(200)의 양극판(210) 및 음극판(220) 중에서 한 전극판 예를 들어, 양극판(210)에서 인출한 양극탭(215)이 용접되어 상기 안전밴트(410)와 전극조립체(200)의 양극판(210)이 전기적으로 연결된다. 여기서 양극판(210) 및 음극판(220) 중 나머지 전극판, 예를 들어 음극은 탭 혹은 직접 접촉 방식에 의해 캔(300)과 전기적으로 연결 된다.2, the
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.As described above, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and any person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Various modifications are possible, of course, and such changes are within the scope of the claims.
본 발명에 따른 리튬 이차전지에 의하면, 케이스의 내부 표면에 음각 홈을 형성하여 전해액의 침강 속도를 향상시키거나, 내부 표면을 거칠게 형성하여 전해액과 친화력이 있는 표면적을 증대시킴으로써, 전해액의 함침성을 향상시킬 수 있으며, 전해액의 함침성을 향상시킴으로써 전체 공정 중에서 많은 부분을 차지하는 전해액 함침 공정 시간을 단축할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있다.According to the lithium secondary battery according to the present invention, by forming a recess in the inner surface of the case to improve the settling speed of the electrolyte, or by forming a rough inner surface to increase the surface area having affinity with the electrolyte, By improving the impregnation of the electrolyte solution, it is possible to shorten the electrolyte solution impregnation process time, which takes up a large part of the overall process, thereby improving productivity.
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