KR20070088896A - 이차전지 - Google Patents

이차전지 Download PDF

Info

Publication number
KR20070088896A
KR20070088896A KR1020060018711A KR20060018711A KR20070088896A KR 20070088896 A KR20070088896 A KR 20070088896A KR 1020060018711 A KR1020060018711 A KR 1020060018711A KR 20060018711 A KR20060018711 A KR 20060018711A KR 20070088896 A KR20070088896 A KR 20070088896A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vent
secondary battery
cap plate
electrode assembly
electrode
Prior art date
Application number
KR1020060018711A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100788554B1 (ko
Inventor
어화일
이상우
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020060018711A priority Critical patent/KR100788554B1/ko
Priority to US11/707,993 priority patent/US8288026B2/en
Publication of KR20070088896A publication Critical patent/KR20070088896A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100788554B1 publication Critical patent/KR100788554B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342Non-re-sealable arrangements
    • H01M50/3425Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30Arrangements for facilitating escape of gases
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • H01M4/0438Processes of manufacture in general by electrochemical processing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147Lids or covers
    • H01M50/148Lids or covers characterised by their shape
    • H01M50/15Lids or covers characterised by their shape for prismatic or rectangular cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 이차전지는 캔의 넓은 측면에 형성된 벤트의 작용을 촉진시키는 벤트변형촉진부를 캡플레이트 또는 캔의 바닥면 또는 캔의 좁은 측면에 형성하여 비교적 낮은 압력에서도 벤트가 작동할 수 있게 된다. 따라서, 기존 벤트의 작동압력보다 저압에서 작동하는 벤트를 구비한 이차전지를 제공할 수 있게 된다. 또한, 기존 벤트의 작동압력과 동일한 압력에서 작동하는 벤트를 설계하고자 할 때에는 벤트로서 기능하게 하는 취약부의 두께를 비교적 두껍게 형성할 수 있으므로, 정밀한 두께의 취약부를 형성하기 위한 노고가 그만큼 덜 들고 제조단가 및 공정시간도 줄일 수 있게 된다.

Description

이차전지 {SECONDARY BATTERY}
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지를 나타내는 분리 사시도,
도 2 는 도 1 에 나타낸 이차전지의 캡조립체의 평면도 및 단면도,
도 3 은 도 1 에 나타낸 이차전지의 스웰링 전·후의 모습을 개략적으로 나타낸 사시도,
도 4 는 내압에 의하여 발생하는 캔의 넓은 측면의 인장응력분포도,
도 5 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지의 스웰링 전·후의 모습을 개략적으로 나타낸 사시도,
도 6 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지의 스웰링 전·후의 모습을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10: 이차전지 11: 캔
11a: 캔의 넓은 측면 11b: 캔의 바닥면
11c: 캔의 좁은 측면 12: 전극조립체
21: 모서리부분 22: 평면부분
23: 제 1 귀퉁이부분 24: 제 2 귀퉁이부분
100: 캡조립체 110: 캡플레이트
116, 116', 116": 벤트변형촉진부 200, 200', 200": 벤트
본 발명은 이차전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캡플레이트 또는 캔의 바닥면 또는 캔의 좁은 측면에 주변의 다른 부분보다 두께가 얇은 벤트변형촉진부를 형성하여 캔의 넓은 측면에 형성된 벤트의 작용을 촉진시키는 구조에 관한 것이다.
통상적으로, 이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리, 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하는 것으로서, 셀룰라 폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 첨단 전자기기 분야에서 널리 사용되고 있다. 특히, 리튬이차전지는 작동전압이 3.6V로서, 전자장비 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나 니켈-수소 전지보다 3배나 높고, 단위중량당 에너지밀도가 높다는 측면에서 급속도로 신장되고 있는 추세이다.
이러한 리튬이차전지는 주로 양극 활물질로 리튬계 산화물, 음극 활물질로는 탄소재를 사용하고 있다. 또한, 리튬이차전지는 여러가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적 형상으로는 원통형과, 각형과, 파우치형을 들 수 있다.
이 중 각형 이차전지는 전극조립체와, 이 전극조립체를 수용하는 캔과, 이 캔에 결합되는 캡조립체를 포함하여 이루어진다.
전극조립체는 양극과 음극 및 이들 두 전극 사이에 개재된 세퍼레이터가 권 취되어 있으며, 양극 및 음극으로부터 양극 및 음극탭이 각각 인출되어 있다.
캔은 각형 이차전지에서 대략 직육면체의 형상을 가진 금속재질의 용기이며, 딥 드로잉(deep drawing) 등의 가공방법으로 형성한다. 따라서 캔 자체가 단자역할을 수행하는 것도 가능하다. 캔을 이루는 재질로는 경량의 전도성 금속인 알미늄 또는 알미늄 합금이 바람직하다. 캔은 전극조립체와 전해액의 용기가 되고, 전극조립체가 투입되도록 개방된 상부는 캡 조립체에 의해 봉해진다.
캡조립체는 캔의 상부에 결합되는 캡플레이트와, 단자통공을 통하여 설치되고 그 외면에 캡플레이트와의 절연을 위한 가스켓이 위치하는 전극단자와, 캡플레이트의 아랫면에 설치되는 절연플레이트와, 이 절연플레이트의 아랫면에 설치되어 전극단자와 통전되는 단자플레이트를 포함하여 이루어진다. 전극조립체의 한 전극은 전극탭과 단자플레이트를 통해 전극단자와 전기적으로 연결되고, 다른 전극은 이와 연결되는 전극탭을 통해 캡플레이트나 캔에 전기적으로 연결된다.
한편, 캡플레이트의 일 측에 벤트가 형성될 수 있고, 혹은 캔의 넓은 측면의 한 귀퉁이부분에 벤트(vent)가 형성될 수도 있다. 이 벤트는 과충전 등으로 인하여 전지의 내부압력이 증가할 때 다른 부분보다 우선적으로 파단되어 내부가스를 방출시킴으로써 전지의 안전성을 확보하는 역할을 한다.
그런데, 종래의 벤트에는 다음과 같은 문제점이 있다.
먼저, 캡플레이트에 형성되는 벤트는 캡플레이트의 다른 부분보다 얇게 성형된 부분으로서, 전지의 내부 이상시 파단이 예상되는 곳인 벤트의 가장자리부의 두께는 수 마이크로미터에 불과하다. 따라서, 기존 벤트의 작동압력보다 낮은 압력에 서 작동하는 벤트를 구비한 이차전지를 설계하는 데에는 한계가 있다. 또한, 이러한 정밀한 두께의 벤트를 형성하기 위해서는 고도의 정밀한 성형작업을 요하고 제조단가를 높이며 공정시간이 지연되는 문제가 있다. 또한, 캔에 변형을 가져올 정도로 내압이 상승할 경우에 캔 내부의 압력변화에 신속히 대응하지 못하여 캔의 안전성을 효과적으로 확보하지 못하는 단점이 있다.
한편, 캔의 넓은 측면의 한 귀퉁이부분에 형성되는 벤트는 원형의 개루프 등의 형상으로 일정 깊이의 홈을 갖는 취약부가 형성된 부분으로서, 전지의 내부 이상시 파단이 예상되는 곳인 상기 취약부 부분의 두께는 수~수십 마이크로미터에 불과하다. 따라서, 기존 벤트의 작동압력보다 낮은 압력에서 작동하는 벤트를 구비한 이차전지를 설계하는 데 한계가 있다. 또한, 이러한 정밀한 두께의 취약부(이하, "벤트"와 혼용해서 사용하기로 한다)를 형성하기 위해서는 고도의 정밀한 성형작업을 요하고 제조단가를 높이며 공정시간이 지연되는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 캔의 보다 낮은 내압에 대하여도 민감하게 반응하여 캔의 폭발에 따른 위험을 효과적으로 방지하고, 벤트의 설계나 제조공정에서 보다 큰 여유를 제공하며, 제조공정을 간단히 하여 단가를 낮추는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 이차전지는,
전극조립체; 이 전극조립체가 수용되는 캔; 및 이 캔의 개방된 상부와 결합 되는 캡플레이트를 구비한 캡조립체를 포함하여 이루어진 이차전지에 있어서, 상기 캔의 넓은 측면에 벤트가 형성되며, 상기 캡플레이트 또는 상기 캔의 바닥면 또는 상기 캔의 좁은 측면에 주변의 다른 부분보다 두께가 얇은 벤트변형촉진부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 벤트는 상기 캔의 넓은 측면의 네 귀퉁이부분 중 벤트변형촉진부에 가장 가까운 귀퉁이부분에 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 벤트는 함몰된 노치(notch) 형상일 수도 있다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 이차전지에 관한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하고자 한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지를 나타내는 분리 사시도이다.
도면을 참조하면, 이차전지는 전극조립체(12)와, 이 전극조립체(12)를 수용하는 캔(11)과, 이 캔(11)과 결합되는 캡 조립체(100)를 포함하여 이루어진다.
전극조립체(12)는 통상 전기용량을 높이기 위해 양극(13) 및 음극(15)을 넓은 판형으로 형성한 뒤, 이들을 상호 절연시키는 세퍼레이터(14)를 양극(13)과 음극(15) 사이에 개재하여 적층하고, 와형으로 권취하여 이른바 '젤리롤(Jelly Roll)' 형태로 만든다. 음극(15) 및 양극(13)은 각각 구리 및 알미늄 포일로 이루어진 집전체 각각에 음극 활물질인 탄소와 양극 활물질인 코발트산 리튬 등을 코팅시켜 형성할 수 있다. 세퍼레이터(14)는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 공중합체(co-polymer)로 이루어져 있다. 세퍼레이터(14)는 양극(13) 및 음극(15)보다 폭을 넓게 하여 형성하는 것이 극판 간의 단락을 방지하는 데 유리하다. 전극조립체(12)에는 각 전극과 연결된 양극 및 음극탭(16, 17)이 인출되어 있다. 상기 양극 및 음극탭(16, 17)에는 상기 전극조립체(12)의 외부로 인출되는 경계부에 극판(13, 15) 간의 단락을 방지하기 위하여 절연 테이프(18)가 감겨져 있다.
캔(11)은 도시된 바와 같은 각형 이차전지에서 대략 직육면체의 형상을 가진 금속재질의 용기이며, 딥 드로잉(deep drawing) 등의 가공방법으로 형성한다. 따라서 캔 자체가 단자역할을 수행하는 것도 가능하다. 캔을 이루는 재질로는 경량의 전도성 금속인 알미늄 또는 알미늄 합금이 바람직하다. 캔(11)은 전극조립체(12)와 전해액의 용기가 되고, 전극조립체(12)가 투입되도록 개방된 상부는 캡 조립체(100)에 의해 봉해진다. 캔의 넓은 측면에는 벤트(200)가 형성되는데, 이 벤트(200)에 관해서는 후술하기로 한다.
캡조립체(100)는 캡플레이트(110)와, 전극단자(130)와, 절연플레이트(140)와, 단자플레이트(150)를 포함하여 이루어진다. 캡플레이트(110)에는 단자통공(111)이 형성되어 있는데, 전극단자(130)가 그 외면에 캡플레이트(110)와의 절연을 위하여 가스켓(120)을 위치시킨 채 단자통공(111)을 관통하여 설치된다. 캡플레이트(110)의 아랫면에는 절연플레이트(140)가 설치되어 있고, 이 절연플레이트(140)의 아랫면에는 단자플레이트(150)가 설치되어 있다. 이 단자플레이트(150)에는 전극단자(130)의 하단부가 결합되어 있다.
전극조립체(12)의 음극(15)은 음극탭(17)과 단자플레이트(150)를 통하여 전극단자(130)와 전기적으로 연결되어 있다. 전극조립체(12)의 양극(13)의 경우에는 양극탭(16)이 캡플레이트(110)나 캔(11)에 용접되어 있다. 상기 단자플레이트(150)의 하부에는 절연케이스(190)가 더 설치될 수도 있다. 한편, 극성을 달리하여 전지를 설계할 수도 있을 것이다.
캡플레이트(110)의 일 측에는 벤트변형촉진부(116)가 형성되는데, 이 벤트변형촉진부(116)에 관해서는 후술하기로 한다.
캡플레이트(110)의 타 측에는 캔(11)의 내부에 전해액을 주입하기 위한 전해액주입공(112)이 형성되어 있으며, 전해액 주입 후 상기 전해액주입공(112)을 밀폐시키는 밀봉부(160)가 형성된다. 이 밀봉부(160)에 관해서는 다양한 실시형태들이 있을 수 있다. 예를 들어, 전해액주입공(112)보다 직경이 큰 볼(ball)을 전해액주입공 입구에 놓고 기계적으로 전해액주입공으로 압입하여 밀봉부(160)를 형성한 후, 그 밀봉부(160)의 가장자리를 따라서 용접을 함으로써 전해액주입공(112)을 밀폐할 수도 있다. 또한, 전해액주입공(112)의 윗면에 이보다 큰 박판의 밀봉플레이트를 면접촉시킨 후, 이 밀봉플레이트의 가장자리를 따라서 용접을 함으로써 전해액주입공(112)을 밀폐할 수도 있다.
캔(11)의 넓은 측면에 형성된 벤트(200)와, 캡플레이트(110)의 일 측에 형성되어 벤트(200)의 작동을 촉진시키는 벤트변형촉진부(116)에 관하여 보다 상세하게는 다음과 같다.
도 2 는 도 1 에 나타낸 이차전지의 캡조립체의 평면도 및 단면도이고, 도 3 은 도 1 에 나타낸 이차전지의 스웰링 전·후의 모습을 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 4 는 내압에 의하여 발생하는 캔의 넓은 측면의 인장응력분포도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지는 캔의 넓은 측면(11a)에 벤트(200)가 형성되며, 캡플레이트(110)의 일 측에 캡플레이트(110)의 다른 부분보다 두께가 얇은 벤트변형촉진부(116)가 형성되어 있다.
여기서, 벤트(200)는 캔의 내압에 의해 벤트변형촉진부(116)보다 먼저 파단되도록 이루어진다. 즉, 벤트(200)의 파단압력이 벤트변형촉진부(116)의 파단압력보다 낮다.
벤트(200)는 과충전 등으로 인하여 전지의 내부가스에 의한 압력이 증가할 때 다른 부분보다 우선적으로 파단되어 내부가스를 방출시킴으로써 전지의 안전성을 확보하는 역할을 한다.
캔 내부의 가스발생은 코발트산리튬(LiCoO2)과 같은 양극활물질의 형성을 위해 사용되는 탄산리튬(Li2CO3) 때문이다. 과승으로 첨가된 탄산리튬은 미반응 상태로 양극활물질인 코발트산리튬(LiCoO2) 중에 잔류하고 있다가, 이상 충전에 의해 전지 전압이 높아져 발열하면 탄산리튬(Li2CO3)이 분해되어 탄산가스가 발생된다. 탄산가스의 발생에 의해 통상 캔이 과도하게 부풀어 오르는 스웰링 현상이 발생하며, 이 스웰링 현상이 심하면 벤트가 파열되어 내부가스를 외부로 내보내게 된다.
이러한 스웰링 현상은 탄산리튬을 적게 넣으면 해결될 수 있지만, 이렇게 되면 양극활물질에 산화코발트(CoO2)가 잔존하여 양극을 부식시키고 충전시 전해액 속으로 용출되며, 이것이 음극으로의 코발트 석출 현상을 일으켜 내부 쇼트를 일으키 는 더 큰 위험을 유발하게 되므로, 현재로서는 탄산리튬을 다량 넣고 있다.
이러한 내부가스에 의하여 스웰링된 캔(여기서, 캔은 장변이 48.7mm, 단변이 33.8mm인 경우)의 넓은 측면(11a)의 인장응력분포를 보면, 도 4 에 도시한 바와 같이, 캔의 모서리부분(21), 평면부분(22), 제 1 귀퉁이부분(23), 제 2 귀퉁이부분(24)의 순으로 인장응력이 증가하는 것을 알 수 있다. 즉, 캔이 내부가스의 압력에 의하여 스웰링될 때 귀퉁이부분(23, 24)에서 가장 큰 인장응력이 발생하고 있다.
도 3 과 도 4 를 비교해 보면, 도 4 에서 가장 큰 인장응력이 발생하는 귀퉁이부분(23, 24)은 도 3 에서 스웰링에 의해 주름진 3개의 선이 만나는 귀퉁이부분 근방과 일치함을 알 수 있다.
벤트(200)는 캔이 내압에 의해 부풀 때의 주름진 네 귀퉁이부분 중 벤트변형촉진부(116)에 가장 가까운 귀퉁이부분에 형성되는 것이 바람직하다. 귀퉁이부분에 형성되는 것이 바람직한 이유는, 도 4 의 인장응력분포표에서 나타낸 바와 같이 귀퉁이부분에 인장응력이 가장 크게 가해지기 때문이며, 벤트변형촉진부(116)에 가장 가까운 귀퉁이부분에 형성되어야 하는 이유는, 스웰링시 캡플레이트(110)의 다른 부분보다 얇게 형성된 벤트변형촉진부(116)가 먼저 변형되므로, 이 변형에 의한 영향을 가장 크게 받기 위함이다.
도 3 에서는 전지의 윗면을 이루는 캡플레이트(110)의 우측에 벤트변형촉진부(116)가 형성되어 있고, 캔의 넓은 측면(11a) 가운데 벤트변형촉진부(116)에서 가장 가까운 귀퉁이부분인 우상부에 벤트(200)가 형성되어 있다.
따라서, 스웰링시 내압의 증가에 따라 벤트변형촉진부(116)가 캡플레이트 (110)의 다른 부분보다 먼저 변형되고, 이러한 변형에 의해 네 귀퉁이부분 중 벤트(200)가 형성된 우상부의 귀퉁이부분에 보다 큰 인장응력이 작용하게 된다. 이에 따라, 도 3 에 나타낸 바와 같이, 전지의 우상단이 다른 부위보다 높고 뾰족하게 변형된다.
벤트(200)의 형상을 구체적으로 살펴보면, 벤트(200)는 캔의 넓은 측면(11a)의 대각선 방향을 가로지르도록 형성되어 있다. 즉, 벤트(200)는 캔이 내압에 의해 부풀 때 상기 귀퉁이부분에 생기는 캔의 대각선 방향의 주름을 가로지르도록 형성되어 있다. 예를 들어, 벤트(200)는 캔의 넓은 측면을 정면에서 볼 때 도면에 나타낸 바와 같이 한 변이 열린 오각형이거나, 혹은 원형 개루프 형상일 수도 있다.
또는, 도시되지는 않았지만, 상기 벤트는 캔이 내압에 의해 변형될 때 상기 귀퉁이부분에 생기는 주름과 일치하도록 형성될 수도 있다. 예를 들어, 상기 벤트는 캔의 넓은 측면을 정면에서 볼 때 ㄱ-형, ㄴ-형, Γ-형 또는 ┛-형일 수도 있다.
또한, 상기 벤트는 함몰된 노치(notch) 형상일 수도 있다. 벤트는 프레싱 등의 기계적인 방법이나 에칭법이나 전기주형법을 이용하여 노치형으로 일정 깊이의 홈을 내어 형성된 취약부이다. 여기서, 기계적인 방법이나 에칭법이나 전기주형법으로 노치를 형성할 때에는, 그 깊이나 형상을 균일하게 하여 내압에 의한 파단시 압력 오차의 발생이나 작동산포의 불량이 발생하지 않도록 하여야 한다. 이와 같이, 노치로 형성되는 벤트는 캔의 내부에서 발생되는 내압에 의하여 쉽게 개방될 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 타원형상의 벤트변형촉진부(116)를 도시하였지만, 본 발명의 내용은 이에 한하지 않고 다양한 형상의 벤트변형촉진부(116)가 적용될 수 있다.
도 5 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지의 스웰링 전·후의 모습을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도면을 참조하여 도 1 내지 도 4 에서 설명한 실시예와 다른 점만을 설명하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지는 벤트변형촉진부(116')가 캔의 바닥면(11b)의 좌측에 형성되어 있고, 벤트(200')는 캔이 내압에 의해 부풀 때의 주름진 네 귀퉁이부분 중 상기 벤트변형촉진부(116')에 가장 가까운 귀퉁이부분인 좌하부에 형성되어 있다.
도 5 에 나타낸 바와 같이, 캔의 바닥면(11b)의 좌측에 벤트변형촉진부(116')가 형성되어, 스웰링시 다른 캔의 바닥면(11b)보다 얇은 벤트변형촉진부(116')가 먼저 변형되고, 이 변형에 의해 좌하부에 형성된 벤트(200')에 다른 귀퉁이부분보다 큰 인장응력이 작용하게 된다. 이에 따라, 도 5 에 나타낸 바와 같이, 전지의 좌하단이 다른 부위보다 더 뾰족하고 크게 변형된다.
도 6 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지의 스웰링 전·후의 모습을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도면을 참조하여 도 1 내지 도 4 에서 설명한 실시예와 다른 점만을 설명하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지는 벤트변형촉진부(116")가 캔의 좁은 측면(11c)의 상부에 형성되어 있고, 벤트(200")는 캔이 내압에 의해 부풀 때의 주름진 네 귀퉁이부분 중 상기 벤트변형촉진부(116")에 가장 가까운 귀퉁이부분인 우상부에 형성되어 있다.
도 6 에 나타낸 바와 같이, 캔의 좁은 측면(11c)의 상부에 벤트변형촉진부(116")가 형성되어, 스웰링시 다른 캔의 좁은 측면(11c)보다 얇은 벤트변형촉진부(116")가 먼저 변형되고, 이 변형에 의해 우상부에 형성된 벤트(200")에 다른 귀퉁이부분보다 큰 인장응력이 작용하게 된다. 이에 따라, 도 6 에 나타낸 바와 같이, 전지의 우상단이 다른 부위보다 더 뾰족하고 크게 변형된다.
본 발명에 따른 이차전지는 캔의 넓은 측면에 형성된 벤트의 작용을 촉진시키는 벤트변형촉진부를 캡플레이트 또는 캔의 바닥면 또는 캔의 좁은 측면에 형성하여 비교적 낮은 압력에서도 벤트가 작동할 수 있게 된다. 따라서, 기존 벤트의 작동압력보다 저압에서 작동하는 벤트를 구비한 이차전지를 제공할 수 있게 된다. 또한, 기존 벤트의 작동압력과 동일한 압력에서 작동하는 벤트를 설계하고자 할 때, 벤트로서 기능하게 하는 취약부의 두께를 비교적 두껍게 형성할 수 있으므로, 정밀한 두께의 취약부를 형성하기 위한 노고가 그만큼 덜 들고 제조단가 및 공정시간도 줄일 수 있게 된다.
본 발명은 도시된 실시예를 중심으로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 할 수 있는 다양한 변형 및 균등한 타 실시예를 포괄할 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (7)

  1. 전극조립체; 상기 전극조립체가 수용되는 캔; 및 상기 캔의 개방된 상부와 결합되는 캡플레이트를 구비한 캡조립체를 포함하여 이루어진 이차전지에 있어서,
    상기 캔의 넓은 측면에 벤트가 형성되며, 상기 캡플레이트 또는 상기 캔의 바닥면 또는 상기 캔의 좁은 측면에 주변의 다른 부분보다 두께가 얇은 벤트변형촉진부가 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 벤트는 상기 캔의 넓은 측면의 네 귀퉁이부분 중 상기 벤트변형촉진부에 가장 가까운 귀퉁이부분에 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 벤트는 상기 캔의 넓은 측면의 대각선 방향을 가로지르도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 벤트는 한 변이 열린 오각형이거나 원형 개루프인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 벤트는 상기 캔이 내압에 의해 변형될 때 상기 귀퉁이부분에 생기는 주름과 일치하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 벤트는 ㄱ-형, ㄴ-형, Γ-형 또는 ┛-형인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 벤트는 함몰된 노치(notch) 형상인 것을 특징으로 하는 이차전지.
KR1020060018711A 2006-02-27 2006-02-27 이차전지 KR100788554B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060018711A KR100788554B1 (ko) 2006-02-27 2006-02-27 이차전지
US11/707,993 US8288026B2 (en) 2006-02-27 2007-02-20 Secondary battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060018711A KR100788554B1 (ko) 2006-02-27 2006-02-27 이차전지

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070088896A true KR20070088896A (ko) 2007-08-30
KR100788554B1 KR100788554B1 (ko) 2007-12-26

Family

ID=38444393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060018711A KR100788554B1 (ko) 2006-02-27 2006-02-27 이차전지

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8288026B2 (ko)
KR (1) KR100788554B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160034019A (ko) * 2014-09-19 2016-03-29 주식회사 엘지화학 만입형 단차가 형성되어 있는 전지케이스를 포함하는 전지셀

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100922470B1 (ko) * 2007-09-14 2009-10-21 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
US8257855B2 (en) 2009-01-12 2012-09-04 A123 Systems, Inc. Prismatic battery module with scalable architecture
US8771876B2 (en) * 2009-04-22 2014-07-08 Sony Corporation Positive electrode active material, method for manufacturing positive electrode active material and nonaqueous electrolyte battery
TW201330350A (zh) * 2011-11-01 2013-07-16 Hitachi Maxell Energy Ltd 鋰蓄電池
KR20140015769A (ko) * 2012-07-24 2014-02-07 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR101440891B1 (ko) * 2013-01-30 2014-09-17 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
US9735402B2 (en) * 2013-07-30 2017-08-15 Lg Chem, Ltd. Battery cell having double sealing structure
KR102198003B1 (ko) * 2014-04-16 2021-01-04 삼성에스디아이 주식회사 전지 팩

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4803136A (en) * 1985-09-30 1989-02-07 Emerson Electric Co. Method of manufacturing a safety vented container and product
JPH07169452A (ja) * 1993-12-16 1995-07-04 A T Battery:Kk 防爆容器
JPH11297292A (ja) 1998-04-08 1999-10-29 Alps Electric Co Ltd 安全弁付密閉装置
JP4355865B2 (ja) 1998-11-10 2009-11-04 株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション 電池
KR100858809B1 (ko) * 2002-09-10 2008-09-17 삼성에스디아이 주식회사 전지
KR100551885B1 (ko) * 2003-10-20 2006-02-10 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이온 2차 전지
KR20050037689A (ko) 2003-10-20 2005-04-25 삼성에스디아이 주식회사 최적 위치의 벤트를 갖는 이차전지
KR20060027674A (ko) 2004-09-23 2006-03-28 주식회사 엘지화학 개선된 안전벤트를 포함하고 있는 각형 이차전지

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160034019A (ko) * 2014-09-19 2016-03-29 주식회사 엘지화학 만입형 단차가 형성되어 있는 전지케이스를 포함하는 전지셀
KR101867650B1 (ko) * 2014-09-19 2018-06-14 주식회사 엘지화학 만입형 단차가 형성되어 있는 전지케이스를 포함하는 전지셀

Also Published As

Publication number Publication date
KR100788554B1 (ko) 2007-12-26
US8288026B2 (en) 2012-10-16
US20070202393A1 (en) 2007-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100788554B1 (ko) 이차전지
KR100807029B1 (ko) 이차전지
JP4297877B2 (ja) カン型二次電池
US20060051666A1 (en) Secondary battery
KR100824878B1 (ko) 이차전지
US20090061307A1 (en) Can type lithium secondary battery
KR20060112743A (ko) 캡 조립체와 이를 구비하는 리튬이온 이차전지
KR100795680B1 (ko) 이차전지
KR100914115B1 (ko) 이차전지
KR100739968B1 (ko) 이차전지 및 그 제조방법
KR100496302B1 (ko) 안전벤트를 가지는 각형 리튬 이차 전지
KR20080037869A (ko) 이차전지
KR100646522B1 (ko) 리튬 이차전지
KR101136215B1 (ko) 이차 전지
KR20080036740A (ko) 이차전지
KR101136162B1 (ko) 이차 전지
KR101285898B1 (ko) 이차전지
KR101084919B1 (ko) 이차전지
KR100788555B1 (ko) 이차전지
KR101254830B1 (ko) 각형 이차전지
KR100377322B1 (ko) 이차전지의 안전판
US20230223643A1 (en) Secondary battery
KR100659859B1 (ko) 이차전지
KR20070078860A (ko) 이차전지
KR20070069859A (ko) 이차전지

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Re-publication after modification of scope of protection [patent]
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121123

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131125

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141118

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151123

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161115

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171121

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181119

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191203

Year of fee payment: 13