KR20160032590A - 외장재 어셈블리와, 각형 이차 전지와, 각형 전지의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
외장재 어셈블리와, 각형 이차 전지와, 각형 전지의 제조 방법를 개시한다. 본 발명은 제 1 전극판, 제 2 전극판, 및 제 1 전극판과 제 2 전극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 가지는 전지부;와, 전지부가 수용되는 공간인 전지 수용부가 형성되며, 전지부가 삽입되는 입구인 개구가 일측에 형성되며, 제 1 소재로 된 외장재;와, 개구를 밀봉하는 캡 플레이트;를 포함하되, 외장재에는 초기 방전시 가스가 배출되는 가스 배출홀이 형성되며, 가스 배출홀은 제 2 소재로 된 가스 씰링부에 의하여 밀봉된다.
Description
본 발명은 외장재 어셈블리와, 각형 이차 전지와, 각형 전지의 제조 방법에 관한 것이다.
통상적으로, 이차 전지는 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 이차 전지는 스마트 폰, 초슬림 랩탑, 태블릿 퍼스널 컴퓨터, 휴대 정보 단말기, 캠코더, 디지털 카메라 등의 소형의 모바일 장치나, 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차, 전기 자전거, 무정전 전원 공급 장치(Uninterruptible Power Supply, UPS), 에너지 저장 장치(Energy Storage System, ESS) 등의 중대형의 장치에 널리 사용되고 있다.
최근 들어, 이차 전지는 전지부를 수용하는 외장재의 두께를 얇도록 제조하고 있다. 그러나, 외장재의 두께가 얇아질수록, 초기 충전시 전지 내부에서 발생하는 가스에 의하여 외장재의 변형이 발생할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 외장재 어셈블리와, 각형 이차 전지와, 각형 전지의 제조 방법를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 각형 이차 전지는,
제 1 전극판, 제 2 전극판, 및 제 1 전극판과 제 2 전극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 가지는 전지부;
상기 전지부가 수용되는 공간인 전지 수용부가 형성되며, 전지부가 삽입되는 입구인 개구가 일측에 형성되며, 제 1 소재로 된 외장재; 및
상기 개구를 밀봉하는 캡 플레이트;를 포함하되,
상기 외장재에는 초기 방전시 가스가 배출되는 가스 배출홀이 형성되며,
상기 가스 배출홀은 제 2 소재로 된 가스 씰링부에 의하여 밀봉된다.
일 실시예에 있어서,
상기 가스 배출홀은 상기 전지 수용부와 연통되며, 상기 가스 씰링부는 상기 가스 배출홀이 형성된 외장재의 일 부분에 열융착된다.
일 실시예에 있어서, 상기 가스 배출홀은 외장재의 탑부에 형성된 개구의 반대쪽인 외장재의 바닥부에 형성되고, 상기 가스 씰링부는 상기 가스 배출홀을 둘러싸는 상기 바닥부 측의 적어도 일 영역에 열 융착된다.
일 실시예에 있어서, 상기 가스 씰링부는, 상기 가스 배출홀을 커버하는 제 1 씰링부; 및 상기 제 1 씰링부로부터 연장되며, 상기 가스 배출홀의 주위를 따라 상기 바닥부의 접합 영역에 열융착된다.
일 실시예에 있어서, 상기 가스 씰링부는 상기 가스 배출홀을 커버하며, 상기 가스 배출홀의 주위를 따라 상기 바닥부로부터 상기 탑부와 바닥부를 서로 연결하는 측부의 접합 영역까지 연장되어 열융착된다.
일 실시예에 있어서, 상기 가스 씰링부는 상기 가스 배출홀이 형성된 외장재의 내주벽에 열융착된다.
일 실시예에 있어서, 상기 외장재는 금속재로 된 캔을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 가스 씰링부는 유연성을 가지는 파우치형 소재를 포함하되, 박막의 금속층; 및 상기 금속층의 적어도 일면에 적층되며, 외장재에 열융착되는 접합층;을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 외장재는, 제 1 면;과, 상기 제 1 면과 이격되게 배치된 제 2 면;과, 상기 제 1 면 및 제 2 면에 서로 연결되어 측면을 이루는 제 3 면;과, 상기 개구 반대쪽에 형성되며, 제 1 면, 제 2 면, 및 제 3 면에 연결되어 외장재의 바닥면을 이루는 제 4 면;을 포함하되, 상기 제 1 면, 제 2 면, 제 3 면, 및 제 4 면은 일체로 연결되어서, 상기 전지부가 수용되는 공간인 전지 수용부를 형성하고, 상기 가스 배출홀은 상기 제 4 면에 형성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 전지부는, 서로 다른 크기를 가지는 복수의 단위 전지부를 가지며, 복수의 단위 전지부는 서로 다른 크기를 가지며, 복수의 단위 전지부는 스텝형으로 적층된다.
본 발명의 다른 측면에 따른 각형 이차 전지의 제조 방법은,
제 1 전극판, 제 2 전극판, 및 세퍼레이터를 가지는 전지부가 수용되는 전지 수용부를 가지며, 가스 배출홀이 형성된 외장재와, 상기 외장재에 가스 포집부를 결합하는 것에 의하여 외장재 어셈블리를 준비하는 단계;
상기 전지 수용부에 전지부를 삽입하는 단계;
상기 전지 수용부에 전해액을 주입하는 단계;
상기 전지부를 초기 충전하고, 초기 충전시 전지 수용부에서 발생하는 가스를 상기 가스 배출홀을 통하여 상기 가스 포집부로 포집하는 단계; 및
상기 가스 배출홀을 밀봉하는 가스 씰링부를 형성하고, 가스 포집부를 제거하여서, 이차 전지를 완성하는 단계;를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 외장재는 금속재로 된 캔을 포함하며, 상기 가스 씰링부는 유연성을 가지는 파우치형 소재를 포함하며, 상기 가스 포집부는 상기 가스 배출홀을 통하여 배출되는 가스를 포집하는 공간이 형성된 본체부와, 상기 본체부의 일단에 형성된 접합부를 포함하되, 상기 접합부는 상기 가스 배출홀이 형성된 외장재의 바닥부에서 상기 바닥부의 접합 영역에 열융착된다.
일 실시예에 있어서, 상기 외장재는 금속재로 된 캔을 포함하며, 상기 가스 씰링부는 유연성을 가지는 파우치형 소재를 포함하며, 상기 가스 포집부는 가스를 포집하는 공간을 가지되, 상기 가스 포집부의 단부 내면이 가스 배출홀이 형성된 외장재의 바닥부와 인접한 외장재 측부의 접합 영역에 열융착된다.
일 실시예에 있어서, 상기 외장재는 금속재로 된 캔을 포함하며, 상기 가스 씰링부는 유연성을 가지는 파우치형 소재를 포함하며, 상기 가스 포집부는 가스를 포집하는 공간을 가지되, 상기 가스 포집부의 외면이 상기 가스 배출홀이 형성된 외장재의 내주벽에 열융착된다.
일 실시예에 있어서, 상기 가스 포집부는 유연성을 가지는 파우치형 소재를 포함하되, 박막의 금속층; 및 상기 금속층의 적어도 일면에 적층되며, 외장재에 열융착되는 접합층;을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 가스 포집부에 열과 압력을 가하여, 상기 가스 포집부의 일 부분을 용융시켜서, 상기 가스 배출홀을 밀봉하는 가스 씰링부를 형성하고, 상기 씰링된 부분과 인접한 가스 포집부를 절단하여, 상기 가스 포집부를 상기 외장재로부터 분리한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 각형 이차 전지의 외장재 어셈블리는,
제 1 전극판, 제 2 전극판, 및 제 1 전극판과 제 2 전극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 가지는 전지부를 수용하는 전지 수용부와, 가스를 배출하는 가스 배출홀이 형성되며, 제 1 소재로 된 외장재; 및
상기 가스 배출홀이 형성된 외장재에 결합되며, 상기 가스 배출홀을 통하여 배출되는 가스를 포집하는 공간을 가지며, 제 2 소재로 된 가스 포집부;를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 외장재는 금속재로 된 캔을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 가스 포집부는 유연성을 가지는 파우치형의 소재를 포함하되, 박막의 금속층; 및 상기 금속층의 적어도 일면에 적층된 접합층;을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 가스 배출홀은 상기 외장재의 일 부분에 형성되며, 상기 가스 포집부는 상기 가스 배출홀이 형성된 외장재의 일 부분의 접합 영역에 열융착된다.
본 발명의 일 측면에 따른 외장재 어셈블리와, 각형 이차 전지와, 각형 전지의 제조 방법는 초기 충전시 발생하는 가스를 용이하게 제거하여서, 외장재의 변형을 방지할 수 있다.
본 발명의 효과는 상술한 내용 이외에도, 도면을 참조하여 이하에서 설명할 내용으로부터도 도출될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 각형 이차 전지를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 전지부를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 각형 이차 전지를 일부 절개하여 도시한 분리 사시도이다.
도 4는 도 1의 각형 이차 전지를 반대 방향에서 도시한 사시도이다.
도 5a는 도 1의 각형 전지의 외장재에 가스 포집부가 부착되기 이전의 상태를 도시한 분리 사시도이다.
도 5b는 도 5a의 외장재에 가스 포집부가 부착된 이후의 상태를 도시한 사시도이다.
도 6은 도 1의 각형 이차 전지를 제조하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 7a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 각형 이차 전지의 외장재에 가스 포집부가 부착되기 이전의 상태를 도시한 분리 사시도이다.
도 7b는 도 7a의 외장재에 가스 포집부가 부착된 이후의 상태를 도시한 사시도이다.
도 7c는 도 7b의 가스 포집부가 제거된 각형 이차 전지를 도시한 사시도이다.
도 8a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 각형 이차 전지의 외장재에 가스 포집부가 부착된 이후의 상태를 도시한 사시도이다.
도 8b는 도 8a의 가스 포집부가 제거된 각형 이차 전지를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 전지부를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 각형 이차 전지를 일부 절개하여 도시한 분리 사시도이다.
도 4는 도 1의 각형 이차 전지를 반대 방향에서 도시한 사시도이다.
도 5a는 도 1의 각형 전지의 외장재에 가스 포집부가 부착되기 이전의 상태를 도시한 분리 사시도이다.
도 5b는 도 5a의 외장재에 가스 포집부가 부착된 이후의 상태를 도시한 사시도이다.
도 6은 도 1의 각형 이차 전지를 제조하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 7a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 각형 이차 전지의 외장재에 가스 포집부가 부착되기 이전의 상태를 도시한 분리 사시도이다.
도 7b는 도 7a의 외장재에 가스 포집부가 부착된 이후의 상태를 도시한 사시도이다.
도 7c는 도 7b의 가스 포집부가 제거된 각형 이차 전지를 도시한 사시도이다.
도 8a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 각형 이차 전지의 외장재에 가스 포집부가 부착된 이후의 상태를 도시한 사시도이다.
도 8b는 도 8a의 가스 포집부가 제거된 각형 이차 전지를 도시한 사시도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의하여 한정되어서는 안된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, “포함한다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 각형 이차 전지의 일 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 번호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 각형 이차 전지(100)를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 전지부(120)를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 1의 각형 이차 전지(100)를 일부 절개하여 도시한 분시 사시도이고, 도 4는 도 1의 각형 이차 전지(100)를 반대 방향에서 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 각형 이차 전지(100)는 전지부(110), 상기 전지부(110)를 수용하는 외장재(130), 및 상기 외장재(130)를 밀봉하는 캡 플레이트(150)를 포함한다.
상기 전지부(110)는 제 1 전극판(111), 제 2 전극판(112), 및 상기 제 1 전극판(111)과 제 2 전극판(112) 사이에 개재되는 세퍼레이터(113)를 포함한다. 상기 전지부(110)는 제 1 전극판(111), 세퍼레이터(113), 및 제 2 전극판(112)이 순차적으로 적층된 구조로 제조할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 전지부(100)는 극성이 서로 다른 전극판들을 서로 적층한 스택형(stack type) 구조를 예를 들어 설명하나, 극성이 다른 전극판들을 일 방향으로 감는 젤리-롤형(jelly-roll) 구조나, 스택형과 젤리-롤형의 혼합 형태인 스택/폴딩형(stack and folding type)등 어느 하나에 한정되는 것은 아니다.
상기 제 1 전극판(111)과 제 2 전극판(112)은 극성이 다르게 형성된다. 상기 제 1 전극판(111)이 양극판이면, 상기 제 2 전극판(112)은 음극판이며, 반대로, 상기 제 1 전극판(111)이 음극판이면, 상기 제 2 전극판(112)은 양극판일 수 있다. 본 실시예에 있어서, 제 1 전극판(111)은 양극판이고, 제 2 전극판(112)은 음극판으로 형성되는 경우를 설명하기로 한다.
상기 제 1 전극판(111)은 제 1 전극 활물질이 도포된 제 1 전극 활물질부와, 상기 제 1 전극 활물질이 도포되지 않은 제 1 전극 무지부를 포함할 수 있다.
예컨대, 제 1 전극 활물질부는 제 1 금속 플레이트의 적어도 일면에 제 1 전극 활물질을 도포하여 형성된다. 제 1 전극 무지부는 제 1 전극 활물질이 도포하지 않은 제 1 금속 플레이트의 부분이다.
제 1 금속 플레이트는 알루미늄 플레이트를 포함할 수 있다. 제 1 전극 활물질은 LiCoO2, LiNiO2, LiMnO2, LiMnO4와 같은 리튬 함유 전이금속 산화물 또는 리튬 칼코게 나이드 화합물을 포함할 수 있다.
상기 제 1 전극판(111)에는 제 1 전극 탭(114)이 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제 1 전극 탭(114)은 제 1 전극 무지부에 용접 등에 의하여 전기적으로 접속되거나, 상기 제 1 전극 무지부로부터 일체로 연장될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 전지부(111)는 각 전극판이 서로 분리된 적층형 구조이므로, 각각의 제 1 전극판(111)으로부터 제 1 전극 탭(114)이 인출될 수 있다. 복수의 제 1 전극 탭(114)은 상기 전지부(111)의 단변부 일측에서 집합되어 있다. 복수의 제 1 전극 탭(114)은 제 1 전극 리드(116)에 다같이 전기적으로 접속될 수 있다.
상기 제 2 전극판(112)은 제 2 전극 활물질이 도포된 제 2 전극 활물질부와, 상기 제 2 전극 활물질이 도포되지 않은 제 2 전극 무지부를 포함할 수 있다.
이를테면, 제 2 전극 활물질부는 제 2 금속 플레이트의 적어도 일면에 제 2 전극 활물질을 도포하여 형성된다. 제 2 전극 무지부는 제 2 전극 활물질이 도포되지 않은 제 2 금속 플레이트의 부분일 수 있다.
제 2 금속 플레이트는 구리 플레이트를 포함할 수 있다. 제 2 전극 활물질은 결정질 탄소, 비정질 탄소, 탄소 복합체, 탄소 섬유와 같은 탄소 재료나, 리튬 금속이나, 리튬 합금을 포함할 수 있다.
상기 제 2 전극판(112)에는 제 2 전극 탭(115)이 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제 2 전극 탭(115)은 제 2 전극 무지부에 용접 등에 의하여 전기적으로 접속되거나, 상기 제 2 전극 무지부로부터 일체로 연장될 수 있다.
상기 제 1 전극판(111)과 마찬가지로, 제 2 전극 탭(115)은 각각의 제 2 전극판(112)으로부터 인출될 수 있다. 복수의 제 2 전극 탭(115)은 복수의 제 1 전극 탭(114)이 위치한 전지부(110)의 단변부 일측에 동일하게 집합되어 있다. 복수의 제 2 전극 탭(115)은 제 2 전극 리드(117)에 다같이 전기적으로 접속될 수 있다.
상기 세퍼레이터(113)는 폴리에틸렌(Polyethylene) 막, 폴리프로필렌(Polypropylene) 막과 같은 다공성 고분자 막이거나, 고분자 섬유를 포함하는 직포(woven) 또는 부직포(non woven) 형태이거나, 세라믹 입자를 포함하거나, 고분자 고체 전해질로 이루어질 수 있다.
상기 세퍼레이터(113)는 별도의 필름으로 형성하거나, 제 1 전극판(111)이나 제 2 전극판(112) 상에 비전도성의 다공성 층을 형성하여 사용될 수 있다. 상기 세퍼레이터(113)는 제 1 전극판(111)과, 제 2 전극판(112)을 서로 전기적으로 분리시킨다. 상기 세퍼레이터(113)는 반드시 상기 제 1 전극판(111)이나 제 2 전극판(112)의 형상과 동일하게 형성할 필요는 없다.
이때, 상기 전지부(110)는 복수의 단위 전지부(121 내지 123)를 포함한다. 상기 단위 전지부(121 내지 123)는 제 1 단위 전지부(121), 제 2 단위 전지부(122), 및 제 3 단위 전지부(123)를 포함한다. 본 실시예에 있어서, 상기 단위 전지부(121 내지 123)는 3개를 도시하지만, 단위 전지부의 개수는 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 단위 전지부(121 내지 123)들은 각각 제 1 전극판(111), 제 2 전극판(112), 제 1 전극판(111)과 제 2 전극판(112) 사이에 개재되는 세퍼레이터(113)를 포함한다. 상기 제 1 단위 전지부(121), 제 2 단위 전지부(122), 및 제 3 단위 전지부(123)는 일 방향(도 2의 수직 방향)으로 적층된 구조이다.
한편, 전자/전기 디바이스 내부의 공간을 효율적으로 이용하기 위해서는 디바이스에 장착되는 이차 전지도 다양한 형상을 가지는 것이 요구된다. 이에 따라, 스택형 이차 전지중, 단차를 가지는 스텝형(stepped type) 이차 전지는 디바이스의 형상에 따라 전지의 형상을 최대한 디바이스에 부합시킬 수 있다. 스텝형 전지는 디바이스 내부의 데드 스페이스(dead space)를 최소화함으로써, 보다 효율적으로 디바이스 내에 장착할 수 있다.
스텝형 전지를 구성하기 위하여, 상기 전지부(110)는 제 1 단위 전지부(121), 제 2 단위 전지부(122), 및 제 3 단위 전지부(123)의 크기가 서로 다르게 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제 1 단위 전지부(121)는 제 1 크기를 가지며, 상기 제 2 단위 전지부(122)는 제 2 크기를 가지며, 제 3 단위 전지부(123)는 제 3 크기를 가진다. 이때, 상기 제 1 단위 전지부(121)의 크기는 상기 제 2 단위 전지부(122)의 크기보다 작으며, 제 2 단위 전지부(122)의 크기는 제 3 단위 전지부(123)의 크기보다 작다.
상기 제 1 내지 제 3 단위 전지부(121 내지 123)는 상기 전지부(110)의 장변부 일측이 단차지게 형성될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 상기 전지부(110)의 장변부 일측으로 단차지게 형성된 구조를 예를 들어 설명하였으나, 상기 전지부(110)의 단변부 측이 단차지게 형성된 구조나, 상기 전지부(110)의 단변부 측과, 장변부 측이 동시에 단차지게 형성된 구조 등 다양한 형상으로 제조할 수 있다.
상기 외장재(130)는 상기 전지부(110)를 수용할 수 있는 공간인 전지 수용부(139)를 가지고 있다. 상기 외장재(130)의 단변부 일측에는 상기 전지부(110)가 상기 전지 수용부(139)로 삽입될 수 있는 입구인 개구(132)가 형성되어 있다.
상기 외장재(130)는 금속재로 된 캔일 수 있다. 예컨대, 상기 외장재(130)는 알루미늄이나, 알루미늄 합금으로 형성할 수 있다. 따라서, 상기 외장재(130)는 외부 충격으로부터 전지부(110)를 보호하며, 상기 전지부(110)의 충전 및 방전시 수반되는 열을 외부로 방출시키는 방열판의 기능을 할 수 있다.
상기 외장재(130)는 스텝형 구조의 전지부(110)를 수용하기 위하여, 상기 전지부(110)와 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 외장재(130)는 장변부 측에 경사진 면(131)이 형성된 경우를 예를 들어 설명하나, 상기 외장재(130)는 디바이스에 장착되는 형상에 따라 단변부 측에 경사진 면을 형성되거나, 단변부 측과 장변부 측에 다같이 경사진 면이 형성될 수 있다. 또 다른 대안으로는, 상기 외장재(130)는 적어도 일면이 곡률지게 형성될 수 있다.
상기 캡 플레이트(150)는 상기 외장재(130)의 개구(132)를 밀봉할 수 있다. 상기 캡 플레이트(150)는 상기 외장재(130)와 마찬가지로 알루미늄이나, 알루미늄 합금과 같은 금속재로 제조할 수 있다. 상기 캡 플레이트(150)와 외장재(130)가 서로 접하는 부분은 레이저 용접 등에 의하여 접합될 수 있다.
한편, 상기 캡 플레이트(150)는 절연 케이스(160)에 장착되고, 이후, 개구(132)가 형성된 외장재(130) 쪽에 결합하는 것에 의하여 외장재(130)를 밀봉할 수 있다.
상기 캡 플레이트(150)는 전해액 주입구(151)를 포함할 수 있다. 상기 캡 플레이트(150)가 외장재(130)에 결합하고, 이후, 전해액은 전해액 주입구(151)를 통하여 외장재(130)의 내부로 주입가능하다. 전해액의 주입이 완료된 이후에는 전해액 주입구(151)는 밀폐될 수 있다.
대안으로는, 추후 설명될 외장재(130)에 형성되는 가스 배출홀을 통하여 전해질이 주입될 경우에는 상기 전해액 주입구(151)는 필요하지 않을 수 있다.
상기 외장재(130)와 캡 플레이트(150) 사이에는 절연 플레이트(170)와, 터미널 플레이트(180)가 설치될 수 있다.
상기 절연 플레이트(170)는 절연성 소재로 형성되며, 상기 캡 플레이트(150)와 터미널 플레이트(180) 간의 단락을 방지할 수 있다.
상기 터미널 플레이트(180)는 절연 플레이트(170)에 형성된 장착 홈(171)에 장착될 수 있다. 상기 터미널 플레이트(180)는 금속재, 예컨대, 니켈 합금으로 형성될 수 있다. 상기 터미널 플레이트(180)의 일 부분에는 상기 제 2 전극 리드(117)이 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 외장재(130)와 마주보는 캡 플레이트(150)의 제 1 면(152)과 반대되는 제 2 면(153) 상에는 전극 핀(190)이 위치할 수 있다. 상기 전극 핀(190)은 캡 플레이트(150), 절연 플레이트(170), 및 터미널 플레이트(180)에 각각 형성된 단자 통공(154, 172, 181)를 통과하여 상기 터미널 플레이트(180)에 연결될 수 있다. 상기 터미널 플레이트(180)는 전지부(110)의 제 2 전극 리드(117)와 연결되므로, 상기 전극 핀(190)은 제 2 전극판(112)과 전기적으로 접속될 수 있다.
상기 제 1 전극 리드(116)는 캡 플레이트(150)의 제 1 면(152)에 직접적으로 연결될 수 있다.
한편, 상기 캡 플레이트(150)의 단자 통공(154) 주위에는 가스켓(210)이 설치될 수 있다. 상기 가스켓(210)은 절연 플레이트(170)와 동일한 소재로 형성될 수 있다. 상기 가스켓(210)은 캡 플레이트(150)와 전극 핀(190)을 서로 절연시킬 수 있다.
최근 들어, 전지 용량을 최대화시키기 위하여 외장재(130)의 두께를 줄이는 경향이 있다. 그런데, 상기 외장재(130)의 두께가 줄어들게 되면, 초기 충전시 발생되는 가스에 의하여 상기 외장재(130)가 변형되는 현상이 발생하게 된다.
본 실시예에 있어서, 상기 외장재(130)의 변형을 방지하기 위하여, 상기 외장재(130)의 일측에는 초기 충전시 발생되는 가스가 배출되는 가스 배출홀(133)이 형성될 수 있다.
상기 가스 배출홀(132)은 전지의 조립 과정에서 밀봉될 수 있다. 상기 가스 배출홀(132)은 가스 씰링부(410)가 밀봉할 수 있다. 상기 외장재(130)는 강성을 가지는 제 1 소재로 이루어진 반면에, 상기 가스 씰링부(410)는 제 1 소재와 다른 유연성을 가지는 제 2 소재로 이루어질 수 있다.
보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
상기 외장재(130)는 제 1 면(134)과, 상기 제 1 면(134)과 대향되게 배치된 제 2 면(135)과, 상기 제 1 면(134) 및 제 2 면(135)에 서로 연결되는 제 3 면(136)과, 상기 개구(132) 반대쪽에 형성되며, 제 1 면(134), 제 2 면(135), 및 제 3 면(136)에 연결되는 제 4 면(137)을 포함한다.
상기 제 1 면(134)과, 제 2 면(135)은 도 3의 Y 방향을 따라 소정 간격 이격되게 배치되어 있다. 상기 제 1 면(134)과, 제 2 면(135)은 상기 캡 플레이트(150)가 배치되는 방향에 대하여 수직 방향으로 배치될 수 있다.
상기 제 1 면(134)의 폭 방향(도 3의 Y 방향)의 양 가장자리와, 제 2 면(135)의 폭 방향(도 3의 Y 방향)의 양 가장자리에는 제 3 면(136)이 각각 연결될 수 있다. 상기 제 3 면(136)은 경사면(131)을 포함할 수 있다. 상기 제 3 면(136)은 각형 이차 전지(100)의 전면을 형성하는 제 1 면(134)과, 후면을 형성하는 제 2 면(135)을 서로 연결하는 측면에 해당된다.
상기 제 1 면(134) 및 제 2 면(135)의 하단부 가장자리에는 제 4 면(137)이 연결될 수 있다. 상기 제 4 면(137)은 상기 각형 이차 전지(100)의 바닥면에 해당된다. 상기 제 1 면(134)과, 제 2 면(135)은 상기 제 4 면(137)의 장변부 양 가장자리로부터 각각 직립하도록 배치될 수 있다. 상기 제 3 면(136)은 상기 제 4 면(137)의 단변부 양 가장자리로부터 각각 직립하도록 배치될 수 있다.
상기 제 1 면(134), 제 2 면(135), 제 3 면(136), 및 제 4 면(137)은 일체로 연결되는 것에 의하여 상기 개구(132)를 통하여 삽입되는 전지부(110)가 수용될 수 있는 공간인 전지 수용부(139)를 형성할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 외장재(130)는 스텝형의 형상으로 이루어지며, 중공의 직육면체인 구조인 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 상기 외장재(130)는 상기 전지부(110)를 수용하는 공간을 가진 경우라면 어느 하나의 형상에 한정되는 것은 아니다.
상기 제 4 면(137)에는 초기 충전시 발생하는 가스가 외부로 배출될 수 있는 통로를 제공하는 가스 배출홀(133)이 형성될 수 있다. 상기 가스 배출홀(133)은 상기 제 4 면(137)을 두께 방향으로 관통하여 형성될 수 있다. 상기 가스 배출홀(133)은 상기 전지 수용부(139)와 연통할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 가스 배출홀(133)은 상기 외장재(130)의 탑부에 형성된 개구(132)의 반대쪽인 상기 외장재(130)의 바닥부에 형성되는 경우를 예를 들어 설명하나, 상기 가스 배출홀(133)은 초기 충전시 발생하는 가스가 배출될 수 통로를 제공한다면 상기 외장재(130)의 다른 부분에 형성시킬 수 있다.
상기 가스 배출홀(133)은 초기 충전시 발생되는 가스를 배출한 이후에 가스 씰링부(410)에 의하여 밀봉될 수 있다. 상기 가스 씰링부(410)는 전지의 조립 과정에서 상기 외장재(130)의 일측에 부착되는 가스 포집부(도 4의 500)를 상기 외장재(130)로부터 제거시에 가스 포집부(500)의 일 부분이 가스 배출홀(133)이 형성된 외장재(130)에 열융착되는 것에 의하여 형성된다.
본 실시예에 있어서, 상기 가스 씰링부(410)는 가스 배출홀(133)을 커버하는 제 1 씰링부(411)와, 상기 제 1 씰링부(411)로부터 연장되는 제 2 씰링부(412)를 포함한다.
상기 제 1 씰링부(411)는 상기 가스 배출홀(133) 상에 배치되어서, 상기 가스 배출홀(133)을 완전하게 커버한다. 상기 제 2 씰링부(412)는 상기 제 1 씰링부(411)의 가장자리로부터 일체로 연장된다. 상기 제 2 씰링부(412)는 상기 가스 배출홀(133)을 둘러싸는 상기 외장재(133)의 제 4 면(137) 상에 위치한다. 상기 제 2 씰링부(411)는 상기 외장재(133)의 제 4 면(137)에 직접적으로 열융착된다.
이처럼, 가스 포집부(400)가 외장재(130)로부터 제거된 다음, 상기 가스 배출홀(133)은 상기 가스 포집부(500)의 일부인 가스 씰링부(410)에 의하여 완전히 밀봉된다.
한편, 상기 가스 씰링부(410)는 초기 충전시 발생하는 가스를 상기 가스 배출홀(133)을 통하여 배출한 이후에 상기 가스 배출홀(133)을 커버하는 역할을 한 뿐만 아니라, 안전 벤트 역할을 추가적으로 할 수 있다. 이것은 제 2 소재로 이루어진 가스 씰링부(410)는 제 1 소재로 이루어진 외장재(130)보다 강성이 약하여 쉽게 파손이 발생하기 때문이다.
구체적으로, 상기 가스 씰링부(410)는 유연성을 가지는 파우치형 소재로 형성될 수 있다. 파우치형 소재는 주로 유연성을 가지는 이차 전지의 외장재로 사용되는 소재로서, 형상을 자유롭게 할 수 있는 유리한 장점이 있다.
상기 가스 씰링부(410)는 박막의 금속층과, 상기 금속층의 적어도 일면에 적층되는 접합층을 포함한다. 상기 금속층은 알루미늄, 스틸, 스테인레스 등으로 형성될 수 있다. 상기 접합층은 열융착 가능한 절연성 소재, 예컨대, 폴리 프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 에틸렌프로필렌 공중합체, 나일론 등으로 형성될 수 있다. 상기 접합층은 상기 외장재(130)의 제 4 면(137)에 열융착되는 층이다.
도 5a는 도 1의 각형 전지(100)의 외장재(130)에 가스 포집부(500)가 부착되기 이전의 상태를 도시한 분리 사시도이고, 도 5b는 도 5a의 외장재(130)에 가스 포집부(500)가 부착된 이후의 상태를 도시한 사시도이고, 도 6은 도 1의 각형 전지(100)를 제조하는 과정을 도시한 순서도이다.
상기와 같은 구성을 가지는 각형 이차 전지(100)의 제조 과정을 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 전지부(110)가 수용되는 전지 수용부(139)를 가지는 외장재(130)와, 상기 외장재(130)의 제 4 면(137)에 가스 포집부(500)를 결합하는 것에 의하여 외장재 어셈블리(550)를 준비하게 된다.(S10)
구체적으로, 도 5a를 참조하면, 가스 배출홀(133)은 상기 외장재(130)의 바닥면인 제 4 면(137)을 두께 방향으로 관통하여 형성된다. 상기 제 4 면(137) 상에는 가스 포집부(500)가 결합된다. 상기 가스 배출홀(133)은 초기 충전시 전지 수용부(139)로부터 발생되는 가스를 외부로 배출하는 통로를 제공한다.
상기 가스 포집부(500)는 유연성을 가지는 파우치형 소재로 형성된다. 상기 가스 포집부(500)는 박막의 금속층과, 상기 금속층의 적어도 일면에 적층되는 접합층을 포함한다.
상기 가스 포집부(500)는 상기 가스 배출홀(133)를 통하여 배출되는 가스를 포집하는 공간이 형성된 본체부(501)와, 상기 외장재(130)의 제 4 면(137)과 마주보는 본체부(501)의 하단에 형성된 접합부(502)를 포함한다. 상기 접합부(502)는 본체부(501)의 하단 가장자리로부터 수평 방향으로 소정 폭 연장된 플랜지일 수 있다. 상기 가스 포집부(500)의 외형은 사각 캡 형상이다.
상기 접합부(502)는 상기 가스 배출홀(133)의 주변을 따라 제 4 면(137)의 접합 영역(138)에 접촉하게 된다. 접촉한 다음에는 상기 접합부(502)에 소정의 압력과 열을 가하여 도 5b에 도시된 바와 같이 상기 외장재(130)에 대하여 상기 가스 포집부(500)의 결합이 완료된다.
상기 접합부(502)가 상기 외장재(130)의 접합 영역(138)에 열융착되는 것에 의하여 상기 가스 배출홀(133)를 완전히 밀봉시킴에 따라, 상기 전지 수용부(139)와, 상기 가스 배출홀(133)과, 상기 가스 포집부(500)의 본체부(501) 내의 가스를 포집하는 공간은 서로 연통가능하다.
다음으로, 상기 외장재(130)의 개구(132)를 통하여 전지부(110)를 삽입하게 된다.(S20)
상기 전지부(110)가 삽입된 다음에는 캡 플레이트(150)로 상기 개구(132)를 밀봉하는 것은 물론이다.
이어서, 상기 전지부(110)가 수용되는 외장재(130)의 전지 수용부에 전해액을 주입하게 된다.(S30)
전해액은 상기 캡 플레이트(150)에 형성된 전해액 주입구(151)을 통하여 상기 전지 수용부(139)로 주입가능하다. 전해액의 주입이 완료된 이후에는 상기 전해액 주입구(151)는 밀폐될 수 있다.
대안으로는, 상기 캡 플레이트(150)에 전해액 주입구(151)를 형성하지 않고, 상기 가스 배출홀(133)를 통하여 전해액을 주입한 이후에 상기 외장재(130)에 가스 포집부(500)를 결합시킬 수 있다.
또 다른 대안으로는, 상기 외장재(130)에 가스 포집부(500)를 결합한 이후에, 상기 가스 포집부(500)의 일면에 전해액 주입홀을 형성하고, 이를 통하여 전해액을 주입한 이후에 전해액 주입홀을 밀폐시킬 수 있다.
이처럼, 상기 외장재(130) 내부에 전해액을 주입하는 방식은 어느 하나에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 전지부(110)를 초기 충전(pre-charge)하고, 초기 충전시 외장재(130) 내부에서 발생하는 가스(g)를 상기 가스 배출홀(133)을 통하여 상기 가스 포집부(500)로 포집하게 된다.(S40)
구체적으로, 상기 각형 이차 전지(100)는 제조 과정중 초기 충전 테스트를 수행하게 되는데, 초기 충전동안에 상기 외장재(130)의 내부에서는 가스가 발생하게 된다. 상기 전지 수용부(139)로부터 발생된 가스(g)는 상기 가스 배출홀(133)을 통하여 상기 가스 포집부(500)의 포집 공간으로 포집하게 된다.
가스를 포집한 가스 포집부(500)는 일 부분을 개방시켜서 가스를 외부로 배출시킬 수 있다. 이때, 외부 환경은 진공 상태일 수 있다.
이어서, 상기 가스 배출홀(133)을 밀봉하는 가스 씰링부(410)를 형성하고, 상기 가스 포집부(500)를 제거하여서, 각형 이차 전지(100)를 완성하게 된다.(S50)
구체적으로, 외장재(130) 내부의 가스를 배출하는 디개싱(degassing) 공정이 완료된 다음에는 상기 가스 배출홀(133)이 형성된 부분과 인접한 가스 포집부(500)의 하단부에 소정의 열과 압력을 가하여, 상기 가스 포집부(500)의 일 부분을 용융시키게 된다. 용융된 가스 포집부(500)는 상기 가스 배출홀(133)를 밀봉하는 가스 씰링부(도 4의 410)를 형성하게 된다.
가스 씰링부(410)를 형성시, 상기 씰링된 부분과 인접한 가스 포집부(500)가 절단되여서, 상기 가스 포집부(500)를 외장재(130)로부터 분리하게 된다.
이에 따라, 상기 외장재(130)의 제 4 면(137)에는 상기 가스 배출홀(133)을 완전히 밀폐시키는 강성을 가지는 외장재(130)와는 달리 유연성을 가지는 소재로 된 가스 씰링부(410)를 형성하게 된다.
한편, 상기 가스 씰링부를 형성하는 방법은 다양한 방식이 존재할 수 있다.
도 7a은 본 발명의 다른 실시예에 따른 각형 이차 전지(700)의 외장재(730)에 가스 포집부(760)가 부착되기 이전의 상태를 도시한 분리 사시도이고, 도 7b는 도 7a의 외장재(730)에 가스 포집부(760)가 부착된 이후의 상태를 도시한 사시도이다.
먼저, 전지부(710)가 수용되는 전지 수용부(701) 형성된 외장재(730)와, 상기 가스 배출홀(733)이 형성된 외장재(730)의 바닥면(737) 측에 가스 포집부(760)를 결합하는 것에 의하여 외장재 어셈블리(790)를 준비하게 된다.
구체적으로, 도 7a를 참조하면, 상기 외장재(730)의 바닥면(737)에는 가스 배출홀(733)이 형성된다. 상기 바닥면(737)이 형성된 외장재(730)의 하단부에는 가스 포집부(760)가 결합된다.
상기 외장재(730)는 강성을 가진 제 1 소재로 형성되며, 상기 가스 포집부(760)는 유연성을 가지는 제 2 소재로 형성될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 상기 외장재(730)는 금속재로 된 캔으로 형성되며, 상기 가스 포집부(760)는 박막의 금속층과, 상기 금속층의 적어도 일면에 적층되는 접합층을 포함할 수 있다.
상기 가스 포집부(760)는 초기 충전시 상기 가스 배출홀(733)을 통하여 배출되는 가스를 포집하는 공간을 가진다. 이때, 상기 외장재(730)와 마주보는 가스 포집부(760)의 하단부 내면은 상기 바닥면(737)에 인접한 외장재(730)의 측면(736) 의 접합 영역(738)에 접촉하게 된다.
접촉한 다음에는 도 7b에 도시된 바와 같이 상기 가스 포집부(760)에 소정의 압력과 열을 가하여 상기 외장재(730)에 대하여 상기 가스 포집부(60)의 결합이 완성된다.
이처럼, 상기 가스 포집부(760)의 하단부 내면이 외장재(730)의 접합 영역(738)에 열융착되는 것에 의하여 상기 가스 배출홀(733)을 외부와 차단시킴에 따라, 상기 전지 수용부(701)와, 상기 바닥면(737)에 형성된 가스 배출홀(733)과, 상기 가스 포집부(760) 내의 가스를 포집하는 공간은 서로 연통할 수 있다.
다음으로, 상기 외장재(730)의 내부로 전지부(710)를 삽입하게 된다.
본 실시예에 있어서, 상기 전지부(710)는 제 1 실시예의 스택형 전지 구조가 아니라, 제 1 전극판, 세퍼레이터, 및 제 2 전극판 순으로 배열되어서 일방향으로 와인딩된 젤리-롤형(jelly-roll type) 구조일 수 있다.
이어서, 상기 전지부(710)가 수용된 외장재(730) 내에 전해액을 주입하게 된다.
다음으로, 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 전지부(710)를 초기 충전하고, 초기 충전시 외장재(730) 내부에서 발생되는 가스(g)를 가스 배출홀(733)을 통하여 가스 포집부(760)로 포집하게 된다. 상기 가스 포집부(760)로 포집된 이후에는 상기 가스 포집부(760)의 일 부분을 개방시켜서 가스를 외부로 배출시킬 수 있다.
이어서, 도 7c에 도시된 바와 같이, 상기 가스 배출홀(733)를 밀봉하는 가스 씰링부(770)를 형성하고, 또한, 상기 가스 포집부(760)를 제거하여서, 상기 각형 이차 전지(700)를 완성하게 된다.
본 실시예에 있어서, 상기 가스 포집부(760)는 외장재(730)의 외면을 감싸서 형성되므로, 상기 가스 포집부(760)는 상기 가스 배출홀(733)의 주변을 따라서 상기 외장재(730)의 바닥면(737)으로부터 상기 외장재(730)의 측면(736)까지 열융착되는 것에 의하여 가스 씰링부(770)를 형성하게 된다.
도 8a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 각형 이차 전지(800)의 외장재(830)에 가스 포집부(860)가 부착된 상태를 도시한 사시도이고, 도 8b는 도 8a의 가스 포집부(860)가 제거된 각형 이차 전지(800)를 도시한 사시도이다.
도 8a를 참조하면, 외장재(830)의 바닥면(837)에는 가스 배출홀(833)이 형성된다. 상기 바닥면(837)이 형성된 외장재(830)의 하단부에는 가스 포집부(860)가 결합된다.
상기 외장재(830)는 금속재로 된 캔으로 형성되며, 상기 가스 포집부(860)는 유연성을 가지는 소재, 예컨대, 박막의 금속층과, 상기 금속층의 적어도 일면에 적층되는 접합층을 포함한다.
상기 가스 포집부(860)는 초기 충전시 발생되는 가스 배출홀(833)을 통하여 배출되는 가스를 포집하는 공간을 가진다. 이때, 상기 가스 포집부(860)의 하단부 내면은 상기 가스 배출홀(833)이 형성된 외장재(830)의 내주벽에 열융착된다.
초기 충전 공정을 수행한 다음에는 도 8b에 도시된 바와 같이 소정의 열과 압력을 가하여 상기 가스 배출홀(833)을 밀봉하는 가스 씰링부(870)를 형성하고, 상기 가스 포집부(860)를 제거하여서, 각형 이차 전지(800)를 완성하게 된다.
본 실시예에 있어서, 상기 가스 포집부(860)는 가스 배출홀(833)이 형성된 외장재(730)의 내주벽에 열융착되어 있으므로, 제 1 및 제 2 실시예와는 달리, 상기 가스 배출홀(833)이 형성된 부분만 밀폐하는 것에 의하여 가스 씰링부(870)를 형성하게 된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100...각형 이차 전지
110...전지부
111...제 1 전극판 112...제 2 전극판
113...세퍼레이터 121...제 1 단위 전지부
122...제 2 단위 전지부 123...제 3 단위 전지부
130...외장재 133...가스 배출홀
150...캡 플레이트 410...가스 씰링부
500...가스 포집부 501...본체부
502...접합부 550...외장재 어셈블리
111...제 1 전극판 112...제 2 전극판
113...세퍼레이터 121...제 1 단위 전지부
122...제 2 단위 전지부 123...제 3 단위 전지부
130...외장재 133...가스 배출홀
150...캡 플레이트 410...가스 씰링부
500...가스 포집부 501...본체부
502...접합부 550...외장재 어셈블리
Claims (20)
- 제 1 전극판, 제 2 전극판, 및 제 1 전극판과 제 2 전극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 가지는 전지부;
상기 전지부가 수용되는 공간인 전지 수용부가 형성되며, 전지부가 삽입되는 입구인 개구가 일측에 형성되며, 제 1 소재로 된 외장재; 및
상기 개구를 밀봉하는 캡 플레이트;를 포함하되,
상기 외장재에는 초기 방전시 가스가 배출되는 가스 배출홀이 형성되며,
상기 가스 배출홀은 제 2 소재로 된 가스 씰링부에 의하여 밀봉된 각형 이차 전지. - 제 1 항에 있어서,
상기 가스 배출홀은 상기 전지 수용부와 연통되며,
상기 가스 씰링부는 상기 가스 배출홀이 형성된 외장재의 일 부분에 열융착된 각형 이차 전지. - 제 2 항에 있어서,
상기 가스 배출홀은 외장재의 탑부에 형성된 개구의 반대쪽인 외장재의 바닥부에 형성되고,
상기 가스 씰링부는 상기 가스 배출홀을 둘러싸는 상기 바닥부 측의 적어도 일 영역에 열 융착된 각형 이차 전지. - 제 3 항에 있어서,
상기 가스 씰링부는,
상기 가스 배출홀을 커버하는 제 1 씰링부; 및
상기 제 1 씰링부로부터 연장되며, 상기 가스 배출홀의 주위를 따라 상기 바닥부의 접합 영역에 열융착된 각형 이차 전지. - 제 3 항에 있어서,
상기 가스 씰링부는 상기 가스 배출홀을 커버하며,
상기 가스 배출홀의 주위를 따라 상기 바닥부로부터 상기 탑부와 바닥부를 서로 연결하는 측부의 접합 영역까지 연장되어 열융착된 각형 이차 전지. - 제 3 항에 있어서,
상기 가스 씰링부는 상기 가스 배출홀이 형성된 외장재의 내주벽에 열융착된 각형 이차 전지. - 제 1 항에 있어서,
상기 외장재는 금속재로 된 캔을 포함하는 각형 이차 전지. - 제 1 항에 있어서,
상기 가스 씰링부는 유연성을 가지는 파우치형 소재를 포함하되,
박막의 금속층; 및
상기 금속층의 적어도 일면에 적층되며, 외장재에 열융착되는 접합층;을 포함하는 각형 이차 전지. - 제 1 항에 있어서,
상기 외장재는,
제 1 면;
상기 제 1 면과 이격되게 배치된 제 2 면;
상기 제 1 면 및 제 2 면에 서로 연결되어 측면을 이루는 제 3 면;
상기 개구 반대쪽에 형성되며, 제 1 면, 제 2 면, 및 제 3 면에 연결되어 외장재의 바닥면을 이루는 제 4 면;을 포함하되,
상기 제 1 면, 제 2 면, 제 3 면, 및 제 4 면은 일체로 연결되어서, 상기 전지부가 수용되는 공간인 전지 수용부를 형성하고,
상기 가스 배출홀은 상기 제 4 면에 형성된 각형 이차 전지. - 제 1 항에 있어서,
상기 전지부는,
서로 다른 크기를 가지는 복수의 단위 전지부를 가지며,
복수의 단위 전지부는 서로 다른 크기를 가지며,
복수의 단위 전지부는 스텝형으로 적층된 각형 이차 전지. - 제 1 전극판, 제 2 전극판, 및 세퍼레이터를 가지는 전지부가 수용되는 전지 수용부를 가지며, 가스 배출홀이 형성된 외장재와, 상기 외장재에 가스 포집부를 결합하는 것에 의하여 외장재 어셈블리를 준비하는 단계;
상기 전지 수용부에 전지부를 삽입하는 단계;
상기 전지 수용부에 전해액을 주입하는 단계;
상기 전지부를 초기 충전하고, 초기 충전시 전지 수용부에서 발생하는 가스를 상기 가스 배출홀을 통하여 상기 가스 포집부로 포집하는 단계; 및
상기 가스 배출홀을 밀봉하는 가스 씰링부를 형성하고, 가스 포집부를 제거하여서, 이차 전지를 완성하는 단계;를 포함하는 각형 이차 전지의 제조 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 외장재는 금속재로 된 캔을 포함하며,
상기 가스 씰링부는 유연성을 가지는 파우치형 소재를 포함하며,
상기 가스 포집부는 상기 가스 배출홀을 통하여 배출되는 가스를 포집하는 공간이 형성된 본체부와, 상기 본체부의 일단에 형성된 접합부를 포함하되,
상기 접합부는 상기 가스 배출홀이 형성된 외장재의 바닥부에서 상기 바닥부의 접합 영역에 열융착되는 각형 이차 전지의 제조 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 외장재는 금속재로 된 캔을 포함하며,
상기 가스 씰링부는 유연성을 가지는 파우치형 소재를 포함하며,
상기 가스 포집부는 가스를 포집하는 공간을 가지되,
상기 가스 포집부의 단부 내면이 가스 배출홀이 형성된 외장재의 바닥부와 인접한 외장재 측부의 접합 영역에 열융착되는 각형 이차 전지의 제조 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 외장재는 금속재로 된 캔을 포함하며,
상기 가스 씰링부는 유연성을 가지는 파우치형 소재를 포함하며,
상기 가스 포집부는 가스를 포집하는 공간을 가지되,
상기 가스 포집부의 외면이 상기 가스 배출홀이 형성된 외장재의 내주벽에 열융착되는 각형 이차 전지의 제조 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 가스 포집부는 유연성을 가지는 파우치형 소재를 포함하되,
박막의 금속층; 및
상기 금속층의 적어도 일면에 적층되며, 외장재에 열융착되는 접합층;을 포함하는 각형 이차 전지의 제조 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 가스 포집부에 열과 압력을 가하여, 상기 가스 포집부의 일 부분을 용융시켜서, 상기 가스 배출홀을 밀봉하는 가스 씰링부를 형성하고,
상기 씰링된 부분과 인접한 가스 포집부를 절단하여, 상기 가스 포집부를 상기 외장재로부터 분리하는 각형 이차 전지의 제조 방법. - 제 1 전극판, 제 2 전극판, 및 제 1 전극판과 제 2 전극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 가지는 전지부를 수용하는 전지 수용부와, 가스를 배출하는 가스 배출홀이 형성되며, 제 1 소재로 된 외장재; 및
상기 가스 배출홀이 형성된 외장재에 결합되며, 상기 가스 배출홀을 통하여 배출되는 가스를 포집하는 공간을 가지며, 제 2 소재로 된 가스 포집부;를 포함하는 각형 이차 전지의 외장재 어셉블리. - 제 17 항에 있어서,
상기 외장재는 금속재로 된 캔을 포함하는 각형 이차 전지의 외장재 어셈블리. - 제 17 항에 있어서,
상기 가스 포집부는 유연성을 가지는 파우치형의 소재를 포함하되,
박막의 금속층; 및
상기 금속층의 적어도 일면에 적층된 접합층;을 포함하는 각형 이차 전지의 외장재 어셈블리. - 제 17 항에 있어서,
상기 가스 배출홀은 상기 외장재의 일 부분에 형성되며,
상기 가스 포집부는 상기 가스 배출홀이 형성된 외장재의 일 부분의 접합 영역에 열융착된 각형 이차 전지의 외장재.
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