KR20180075797A - 전기절연성 소재에 의해 전류차단부재와 안전벤트가 결합되어 있는 원통형 전지셀의 캡 어셈블리 - Google Patents

전기절연성 소재에 의해 전류차단부재와 안전벤트가 결합되어 있는 원통형 전지셀의 캡 어셈블리 Download PDF

Info

Publication number
KR20180075797A
KR20180075797A KR1020160179602A KR20160179602A KR20180075797A KR 20180075797 A KR20180075797 A KR 20180075797A KR 1020160179602 A KR1020160179602 A KR 1020160179602A KR 20160179602 A KR20160179602 A KR 20160179602A KR 20180075797 A KR20180075797 A KR 20180075797A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
safety vent
cap assembly
battery
blocking member
current blocking
Prior art date
Application number
KR1020160179602A
Other languages
English (en)
Inventor
신항수
김도균
이병구
이병국
정상석
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020160179602A priority Critical patent/KR20180075797A/ko
Priority to PCT/KR2017/014337 priority patent/WO2018124532A2/ko
Publication of KR20180075797A publication Critical patent/KR20180075797A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/148—Lids or covers characterised by their shape
    • H01M50/152—Lids or covers characterised by their shape for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M2/046—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0587—Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
    • H01M2/1235—
    • H01M2/1247—
    • H01M2/345—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/383—Flame arresting or ignition-preventing means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/578—Devices or arrangements for the interruption of current in response to pressure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/20—Pressure-sensitive devices
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y02E60/122—
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)

Abstract

원통형 이차전지용 전지캔의 상단에 탑재되는 캡 어셈블리로서, 최상단에 외향 돌출 구조로 양극 단자를 형성하는 탑 캡(top cap); 탑 캡의 하단부에서 안전소자를 경유하여 탑 캡과 전기적으로 연결되고, 가스를 배출하는 안전벤트; 및 상면의 일부가 상기 안전벤트에 연결되어 있고, 하면의 일부가 전극조립체의 전극리드에 연결된 상태로, 전지 내부에 고압 발생시 전류의 흐름을 차단하는 전류차단부재(Current Interrupt Device);를 포함하고 있고, 상기 안전벤트와 전류차단부재가 접하는 계면 부위는 전기절연성 소재로 상호 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 캡 어셈블리에 관한 것이다.

Description

전기절연성 소재에 의해 전류차단부재와 안전벤트가 결합되어 있는 원통형 전지셀의 캡 어셈블리 {Cap Assembly for Cylindrical Battery Cell Comprising Current Interrupt Device Coupled to Safety Vent by Electrical Insulating Material}
본 발명은 전기절연성 소재에 의해 전류차단부재와 안전벤트가 결합되어 있는 원통형 전지셀의 캡 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로, 이차전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화가 가능하다는 이점으로 인하여 최근 그 개발 및 사용이 증가하고 있다.
이차전지는 양극, 음극 및 분리막으로 이루어지는 전극조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재를 구비한다.
이차전지는 구조적 특징에 따라 원통형 이차전지, 각형 이차전지, 파우치형 이차전지 등으로 분류할 수 있다.
원통형 이차전지는 일반적으로 원통형 캔과, 원통형 캔 내부에 수납되는 전극 조립체와, 원통형 캔 상부에 결합되는 캡 어셈블리를 포함하여 이루어진다. 캡 어셈블리는 원통형 캔의 상부 개구부에 위치하며, 탑 캡, 안전벤트 등을 포함한다.
도 1은 종래의 원통형 이차전지의 캡 어셈블리 부위의 수직 단면도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 원통형 이차전지는 원통형 전지캔(20), 전지캔(20)의 내부에 수납되는 젤리-롤 형태의 전극조립체(30), 전지캔(20)의 상부에 결합되는 캡 어셈블리(10), 캡 어셈블리(10)를 탑재하기 위해 전지캔(20)의 상단 부위에 마련된 비딩부(40) 및 전지를 밀봉하기 위한 클림핑 부위(50)를 구비하고 있다.
전극조립체(30)는 양극과 음극 사이에 분리막이 개재된 상태로 젤리-롤 형태로 권취된 구조이며, 양극에는 양극리드(31)가 부착되어 캡 어셈블리(10)에 접속되어 있고, 음극에는 음극리드(도시하지 않음)가 부착되어 전지캔(20)의 하단에 접속되어 있다.
캡 어셈블리(10)는 양극단자를 형성하는 탑 캡(11), 전지 내부의 온도 상승하여 전지의 저항이 증가시 전류를 차단하는 PTC 소자(Positive Temperature Coefficient element)와 같은 안전소자(12), 전지 내부의 압력 상승시 전류를 차단하거나 및/또는 가스를 배출하는 안전벤트(13), 특정 부위를 제외하고 안전벤트(13)를 전류차단부재(15)로부터 전기적으로 분리시키는 CID 가스켓(14), 양극에 연결된 양극리드(31)가 접속되어 있는 전류차단부재(15)가 순차적으로 적층된 구조를 가지며, 이러한 캡 어셈블리(10)는 가스켓(16)에 장착된 상태로 전지캔(20)의 비딩부(40)에 장착된다.
따라서, 정상적인 작동조건 하에서 전극조립체(30)의 양극은 양극리드(31), 전류차단부재(15), 안전벤트(13) 및 안전소자(12)를 경유하여 탑 캡(11)에 연결되어 통전 상태를 이루게 된다.
그러나, 과충전 등과 같은 원인에 의해 전지캔(20) 내부로부터 가스가 발생하여 내압이 증가하게 되면, 안전벤트(13)는 그 형상이 변형되면서 상향 돌출되며, 이때, 안전벤트(13)는 전류차단부재(15)로부터 분리되어 전류가 차단된다.
이에 따라, 충방전이 더 이상 진행되지 않으므로 이차전지의 안전성이 확보되며, 더욱이, 전지 내부의 압력이 일정값 이상으로 증가하게 되면, 안전벤트(13)가 파열되고, 가압 가스는 이러한 파열 부위를 경유하여 탑 캡의 가스 구멍(11a)을 통해 배기됨으로써 전지의 폭발이 방지된다.
그러나, 상기와 같은 구조 하에서, 전류차단부재(15)와 별도의 부재로 구비되는 CID 가스켓(14)은, 전류차단부재(15)에 단순 밀착되는 형태이므로, 상기 부재들 간의 상호 계면 부위는 상대적으로 밀착성이 떨어지고, 이로 인해 외부의 강한 충격이 인가되거나, 또는 전지 내부의 가스 압력의 상승시, CID 가스켓(14)이 전류차단부재(15)로부터 이탈되거나 분리되는 문제가 발생한다.
이와 같이, CID 가스켓(14)이 전류차단부재(15)로부터 분리되어 전류차단부재(15)와 안전벤트(13)가 접촉하게 될 경우, 전류차단부재(15)는 전류를 차단하지 못하게 되고, 이로 인해 전지가 폭발하여 이차전지의 안전성을 심각하게 저해될 수 있다.
따라서, 이와 같은 문제점을 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 매우 높은 실정이다. 본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0039804호(2016.04.12.)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로, 본 발명의 목적은, 종래와 달리, CID 가스켓과 전류차단부재 상호 간의 계면 부위가 물리적인 밀착만으로 고정되는 구조가 아닌, 전류차단부재와 안전벤트의 계면 부위를 상호 결합시킬 수 있는 전기절연성 소재의 접착제를 배치함으로써, 부재들 간의 공고한 결합 구조를 이루어 안전성이 향상된 캡 어셈블리를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 따른 캡 어셈블리는,
원통형 이차전지용 전지캔의 상단에 탑재되는 캡 어셈블리로서,
최상단에 외향 돌출 구조로 양극 단자를 형성하는 탑 캡(top cap);
탑 캡의 하단부에서 안전소자를 경유하여 탑 캡과 전기적으로 연결되고, 가스를 배출하는 안전벤트; 및
상면의 일부가 상기 안전벤트에 연결되어 있고, 하면의 일부가 전극조립체의 전극리드에 연결된 상태로, 전지 내부에 고압 발생시 전류의 흐름을 차단하는 전류차단부재(Current Interrupt Device);
를 포함하고 있고,
상기 안전벤트와 전류차단부재가 접하는 계면 부위는 전기절연성 소재로 상호 결합되어 있는 구조로 이루어져 있다.
종래의 전류차단부재는, 그것의 외주변 부위에 단순히 밀착 고정되어 있는 CID 가스켓을 통해 안전벤트로부터 전기적 절연 상태를 유지하였으나, 이러한 구조는 외부의 강한 충격이 인가되는 경우, CID 가스켓이 전류차단부재로부터 이탈 또는 분리되어 전류차단부재가 안전벤트에 직접적으로 접촉할 수 있게 되며, 이러한 경우, 과충전시에 전류를 차단하지 못하여 원통형 이차전지의 안전성이 저해되는 문제점이 존재하였다.
따라서, 본 발명은, 안전벤트와 전류차단부재가 접하는 계면 부위에, 종래의 기술에서 CID 가스켓을 사용한 것과는 달리, 전기절연성 소재를 배치시켜 금속 부재들 간의 상호 계면 부위를 결합함으로써, 전류차단부재를 안전벤트에 대해 전기적으로 분리함과 동시에 금속 부재 상호 간의 계면 부위가 상호 결합되는 고정 구조를 이루어 안전성이 향상된 캡 어셈블리를 제공한다.
상기 전기절연성 소재는 접착제 또는 열가소성 수지로 이루어질 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 접착제는 UV 경화성 물질이고, 자외선(ultraviolet ray)의 조사에 의해 경화되어 안전벤트와 전류차단부재의 계면 부위를 상호 결합시킬 수 있다.
UV 경화성 물질에 자외선을 조사하여 경화시키는 방식은, 열을 직접 가하지 않고 경화가 가능하고, 짧은 시간 내에 경화가 이루어져 생산성의 효율을 높일 수 있는 특성을 가지고 있다.
이러한 특성을 고려할 때, 안전벤트와 전류차단부재의 계면 부위에 전기절연성 소재의 접착제로서 UV 경화성 물질을 적용하여 상호 결합시키는 경우, 양 부재들 상호 간의 공고한 결합 구조를 유지할 수 있다.
예를 들어, 상기 UV 경화성 물질은 친수성 기(hydrophilic function group)를 가지는 물질일 수 있는 바, 친수성 기를 가진 UV 경화성 물질을 사용함으로써, 계면 부위 간의 결합 구조를 형성할 뿐만 아니라 전지 내부로 유입되는 수분을 포집하여 밀봉성을 높임과 동시에 수분의 침투를 억제할 수 있다.
또한, UV 경화성 물질은 화학 반응에 의해 가교 결합이 이루어지면서 높은 분자간 결합력을 발휘하는 물질로서, 불포화 폴리에스테르계 수지나, 폴리에스트레 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트 등의 폴리아크릴레이트 계 수지를 들 수 있지만, 이들 만으로 한정되는 것은 아니다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 접착제는 수성 접착제이고, 건조 방식에 의해 경화되어 안전벤트와 전류차단부재의 계면 부위를 상호 결합시킬 수 있다.
이러한 수성 접착제는, 온도가 0도 이상 내지 500도 이하인 범위의 열풍에 의해 건조되므로 짧은 시간 내에 건조가 가능하여 생산성을 높일 수 있는 장점이 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전류차단부재는,
평면상으로 원형 구조로 이루어져 있고, 복수 개의 개구가 형성되어 있는 본체; 및
상기 본체의 중심부에 형성되어 있고, 안전 벤트의 하단에 결합되어 있으며, 전지캔 내부의 상승한 가스 압력에 의해 파열되는 파단부;
를 포함하는 구조로 이루어질 수 있다.
이러한 구조 하에서, 전지캔 내부에서 발생한 가스는 상기 개구들을 통해 배출될 수 있고, 전지캔 내부의 가스 압력의 상승시 안전벤트와 연계되어 있는 파단부는, 전류차단부재의 본체로부터 파열 및/또는 분리되어 전류를 차단함으로써 안전성을 확보할 수 있다.
상기 전기절연성 소재는 전류차단부재의 외주변 상면 부위에 도포된 상태로 안전벤트의 외주변 하면 부위에 결합되어 있고;
전지캔 내부의 가스 압력의 상승시, 상기 안전벤트의 중심 부위가 상향 변형되면서 파단부가 파열되어 전류를 차단하며;
상기 전기절연성 소재에 의해 전류차단부재의 외주변은 안전벤트의 외주변에 대해 정위치 고정 상태를 유지하는 구조로 이루어질 수 있다.
이러한 구조 하에서, 안전벤트와 전류차단부재의 각각의 외주변의 계면 부위는 전기절연성 소재 또는 경화된 접착제를 통해 공고한 결합 상태를 형성하므로, 외부의 강한 충격이 인가되거나 또는 전지 내부의 가스의 압력이 상승하더라도 전류차단부재는 흔들림 없는 고정 상태를 유지할 수 있고, 종래의 CID 가스켓이 분리됨에 따라 전류차단부재가 안전벤트에 접촉되어 발생하는 단락을 미연에 방지할 수 있다.
상기 탑 캡, 안전소자 및 안전벤트가 전지캔 내면에 대해 절연되도록 이들의 외주 부위를 동시에 감싸는 밀봉 가스켓을 추가로 포함하는 구조이며, 상기 밀봉 가스켓과 탑 캡 및 안전벤트가 접촉하고 있는 계면 부위에는 전기절연성 소재가 추가로 도포되어 강한 결합 상태를 유지할 수 있다.
밀봉 가스켓은 전기절연성과 내충격성, 탄력성 및 내구성을 가지는 소재, 예를 들어 폴리올레핀(polyolefine) 또는 폴리프로필렌(polypropylene)으로 제조될 수 있다. 또한, 밀봉 가스켓은 전지캔 내면과 상기 부재들의 계면 부위에 위치하고 있어 굴곡된 형상을 가지게 되는데, 이러한 형상은 절연성이 약화되는 것을 방지하기 위해 열처리에 의하지 않고, 기계적 가공에 의해 절곡되는 것이 바람직하다.
상기 안전벤트에는 복수 개의 노치가 형성되어 있어 전지캔 내부의 압력 상승에 의해 파단되기 용이한 구조일 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 캡 어셈블리를 포함하는 원통형 이차전지를 제공하는 바, 이러한 원통형 이차전지는 양극, 분리막, 음극이 순차적으로 적층된 상태로 권취된 구조의 전극조립체가 전해액과 함께 원통형 전지캔에 내장되어 있고, 전지캔의 상단에 캡 어셈블리가 탑재되어 밀봉 상태를 유지하는 구조로 이루어져 있다.
본 발명의 이차전지는 그것의 종류가 특별히 한정되는 것은 아니지만, 구체적인 예로서, 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬 이온(Li-ion) 이차전지, 리튬 폴리머(Li-polymer) 이차전지, 또는 리튬 이온 폴리머(Li-ion polymer) 이차전지 등과 같은 리튬 이차전지일 수 있다.
일반적으로, 리튬 이차전지는 양극, 음극, 분리막, 및 리튬염 함유 비수 전해액으로 구성되어 있다.
상기 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 및/또는 연장 집전부 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.
상기 양극 집전체 및/또는 연장 집전부는 일반적으로 3 내지 500 마이크로미터의 두께로 만든다. 이러한 양극 집전체 및 연장 집전부는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것 등이 사용될 수 있다. 양극 집전체 및 연장 집전부는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.
상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+xMn2-xO4 (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.
상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.
상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.
상기 음극은 음극 집전체 및/또는 연장 집전부 상에 음극 활물질을 도포, 건조하여 제작되며, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 선택적으로 더 포함될 수도 있다.
상기 음극 집전체 및/또는 연장 집전부는 일반적으로 3 내지 500 마이크로미터의 두께로 만들어진다. 이러한 음극 집전체 및/또는 연장 집전부는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또한, 양극 집전체와 마찬가지로, 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.
상기 음극 활물질로는, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe'yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, and Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.
상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 마이크로미터이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 마이크로미터다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.
상기 전해액은 리튬염 함유 비수계 전해액일 수 있고, 비수 전해액과 리튬염으로 이루어져 있다. 비수 전해액으로는 비수계 유기용매, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용되지만 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
상기 비수계 유기용매로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.
상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등이 사용될 수 있다.
상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li3PO4-Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.
상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.
또한, 비수 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있으며, FEC(Fluoro-Ethylene Carbonate), PRS(Propene sultone) 등을 더 포함시킬 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, LiPF6, LiClO4, LiBF4, LiN(SO2CF3)2 등의 리튬염을, 고유전성 용매인 EC 또는 PC의 환형 카보네이트와 저점도 용매인 DEC, DMC 또는 EMC의 선형 카보네이트의 혼합 용매에 첨가하여 리튬염 함유 비수계 전해질을 제조할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 원통형 이차전지용 캡 어셈블리는, 안전벤트와 전류차단부재가 접하는 계면 부위에 전기절연성 소재의 접착제, 예를 들어, UV 경화성 물질 또는 수성 접착제를 도포한 후, 이를 경화시켜 양 금속 부재들 간의 공고한 결합 상태를 형성할 수 있고, 이를 통해 전류차단부재의 안전벤트에 대한 전기적 절연 상태를 안정적으로 유지하여 안전성을 크게 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 원통형 이차전지의 캡 어셈블리 부위의 수직 단면도이다;
도 2는 본 발명에 따른 원통형 이차전지용 캡 어셈블리의 수직 단면도이다;
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 캡 어셈블리에 포함되어 있는 전류차단부재의 사시도이다; 및
도 5는 전기 절연성의 기능을 수행하는 접착제가 도 3의 전류차단부재의 외주변의 상면 부위에 도포되어 있는 모식도이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 2에는 본 발명에 따른 원통형 이차전지용 캡 어셈블리의 수직 단면도가 도시되어 있다.
도 2를 참조하면, 원통형 이차전지(100)는 전지캔(120)의 내부에 전극조립체(130)를 수납하고, 전해액(도시하지 않음)을 주입한 후, 전지캔(120)의 상단 개구부에 캡 어셈블리(110)를 장착하여 제조된다.
캡 어셈블리(110)는 전지캔(120)의 상단 부위에 위치하고 있는 내향 만입 구조의 비딩부(140)에 장착되는 밀봉 가스켓(116), 밀봉 가스켓(116)의 내측에는 탑 캡(111), 과전류를 차단하기 위한 안전소자(112) 및 안전벤트(113)의 외주변 부위가 밀착된 상태로 감싸여진 구조를 이루고 있다.
탑 캡(111)은 중앙 부위가 상향 돌출된 구조로 이루어져 외부 회로와의 접속을 위한 양극단자로서의 기능을 수행하며, 일 부위에는 가스 배출을 위한 가스배출구(111a)가 천공되어 있다.
안전벤트(113)는 하단이 전류차단부재(115) 및 양극리드(131)를 경유하여 전극조립체(130)의 양극(도시하지 않음)에 연결되어 있다.
전지 내부에서 일정값 이상으로 압력이 상승하였을 때 전류를 차단하는 전류차단부재(115)는 도전성 판상형의 부재로서 안전벤트(113)의 하단부에 설치되어 있으며, 전류차단부재(115)의 재질은 안전벤트(113)와 동일한 재질로 이루어져 있다.
예를 들어, 내부 단락, 과충전 등으로 인해 전지 내부의 온도가 상승하는 경우, 안전소자(112)의 저항 증가에 의해 통전되는 전류량이 크게 감소하게 되고, 온도가 지속적으로 상승함에 따라 전해액이 분해되면서 가스가 발생하고 그에 따라 내압이 증가하면, 안전벤트(113)의 중앙 부위에 형성된 만입부(113a)가 상향 변형되면서 전류차단부재(115)의 파단부(115a)와 분리되어 전류가 차단됨으로써 안전성을 확보할 수 있다.
캡 어셈블리(110)의 구조는 밀봉 가스켓(116)이 탑 캡(111), 안전소자(112), 안전벤트(113), 및 전기절연성 소재(114)의 외주변 부위를 감싸는 구조로 이루어져 전지 내부의 전해액이 외부로 누액되는 것을 방지한다.
안전벤트(113)의 외주면의 하면 부위는, 전류차단부재(115)의 외주변 상면 부위에 도포되어 있는 전기절연성 소재의 접착제(114)에 의해 결합되어 있으며, 특히, 안전벤트(113)의 외주 부위는 하향 돌출된 구조를 이루고 있어 전류차단부재(115)와의 이격 거리를 작게 설정하여 접착제(114)에 의한 결합력을 높일 수 있다.
도 3 및 도 4에는 본 발명에 따른 캡 어셈블리에 포함되어 있는 전류차단부재의 사시도가 도시되어 있다.
먼저, 도 3을 참조하면, 전류차단부재(115)는 평면상으로 원형으로 이루어져 있고, 6개의 개구들(116a, 116b, 116c, 116d, 116e, 116f)이 형성되어 있는 본체(116), 및 본체(116)의 중심부에 형성되어 있으며, 가스의 내압에 의해 파열되는 파단부(117)를 포함한다.
도 3을 도 2와 함께 참조하면, 전기절연성 소재의 접착제(114)는 전류차단부재(115)의 안전벤트(113)에 대한 전기 절연성을 담보하고, 안전벤트(113)와의 상호 결합 관계를 공고히 유지하기 위해 전류차단부재(115)의 외주변 상면 부위에 접착제로서 도포되어 있다.
도 4를 참조하면, 전류차단부재(215)는 평면상으로 원형으로 이루어져 있고, 3개의 개구(216a, 216b, 216c)가 형성되어 있는 본체(216), 및 본체(216)의 중심부에 형성되어 있으며, 가스의 내압에 의해 파열되는 파단부(217)를 포함한다.
전류차단부재(215)의 본체(216)의 중심부에는 안전벤트의 하단부에 연결되는 상향 돌출된 구조의 파단부(217)가 형성되어 있고, 상기 파단부(217)를 중심으로 하는 동심원상에서 3개의 관통홀(218a, 218b, 218c)들이 형성되어 있다.
개구들(216a, 216b, 216c)은 그것의 전체 면적이 전류차단부재(215)의 면적 대비 30%의 크기로 형성되어 있는 바, 전지 내부의 고압 가스의 배출량을 높일 수 있어 신뢰성 있는 전류차단 효과를 발휘할 수 있다. 개구들(216a, 216b, 216c)의 상호 간에는 대략 120도의 각도를 이루며 이격되어 있으며, 각각의 개구들(216a, 216b, 216c)의 형상 및 크기는 동일하게 형성되어 있으며, 개구들(216a, 216b, 216c) 사이의 간격 역시 동일하게 이루어져 있다. 따라서 이러한 구조 하에서 전류차단부재(215)는 가스 배출량을 최대화하면서도 높은 기계적 강도를 유지할 수 있다.
도 5에는 전기 절연성의 기능을 수행하는 접착제가 도 3의 전류차단부재의 외주변의 상면 부위에 도포되어 있는 모식도가 도시되어 있다.
도 2, 도 3 및 도 5를 함께 참조하면, 전류차단부재(115)의 외주변 상면에는 전기 절연성 기능을 수행하는 접착제(114)가 도포되어 있으며, 접착제(114)는 전류차단부재(115)의 본체(116)에 형성된 개구들(116a, 116b, 116c, 116d, 116e, 116f)을 덮지 않도록 도포된다.
<실험예 1>
낙하에 의한 전류차단부재의 분리 테스트
전류차단부재를 절연시키기 위한 부재로서, 도 2와 같이 안전벤트와 전류차단부재가 접하고 있는 계면 부위에, UV 경화성 물질이 도포된 상태로 자외선의 조사에 의해 경화되어 양 부재가 상호 결합되어 있는 구조 및 수성 접착제가 도포된 상태로 건조 방식에 의해 경화되어 양 부재가 상호 결합되어 있는 구조의 캡 어셈블리를 각각 제조하여 하기와 같은 실험을 수행하였다.
우레탄 소재로 이루어진 지면으로부터 1.2 m의 이격된 높이에서 상기와 같은 구조로 이루어진 캡 어셈블리가 장착된 원통형 이차전지를 강도를 변화시키며 낙하시키는 전류차단부재의 분리 테스트를 수행하였다.
<비교예 1>
전류차단부재를 절연시키기 위한 부재로서, 안전벤트와 전류차단부재 사이에 CID 가스켓을 개재한 구조의 캡 어셈블리를 제조하여 상기 실험예 1과 동일한 테스트를 수행하였다.
그리고, 실험예 1 및 비교예 1의 실험 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
<표 1>
Figure pat00001
(낙하 강도의 단위: N·s)
표 1을 참조하면, 절연부재로서 접착성분이 없는 종래의 CID 가스켓을 사용한 구조는 낙하 실험의 강도가 30 이상인 지점에서 전류차단부재와 CID 가스켓의 분리가 발생하는 반면, UV 경화성 물질 및 수성 접착제를 사용하여 경화시킨 경우에는 분리가 발생하지 않음을 확인할 수 있다.
<실험예 2>
진동에 의한 전류차단부재의 분리 테스트
전류차단부재를 고정하기 위한 부재로서, 도 2와 같이 안전벤트와 전류차단부재가 접하고 있는 계면 부위에, UV 경화성 물질이 도포된 상태로 자외선의 조사에 의해 경화되어 양 부재가 상호 결합되어 있는 구조 및 수성 접착제가 도포된 상태로 건조 방식에 의해 경화되어 양 부재가 상호 결합되어 있는 구조의 캡 어셈블리를 각각 제조하여 하기와 같은 실험을 수행하였다.
구동 회전수가 66 Rpm 인 조건 하에서 회전하는 드럼통 내부에 상기와 같은 구조로 이루어진 캡 어셈블리가 장착된 원통형 이차전지를 삽입한 후, 전류차단부재의 분리 테스트를 수행하였다.
<비교예 2>
전류차단부재를 고정하기 위한 부재로서, 안전벤트와 전류차단부재 사이에 CID 가스켓을 개재한 구조의 캡 어셈블리를 제조하여 상기 실험예 2와 동일한 테스트를 수행하였다.
그리고, 실험예 2 및 비교예 2의 실험 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
<표 2>
Figure pat00002
표 2를 참조하면, 절연부재로서 접착성분이 없는 종래의 CID 가스켓을 사용한 구조는 드럼통 내부에서 진동하는 시간이 30 분을 경과하는 시점에서 전류차단부재와 CID 가스켓의 분리가 발생하는 반면, UV 경화성 물질 및 수성 접착제를 사용하여 경화시킨 경우에는 분리가 발생하지 않음을 확인할 수 있다.
이상 본 발명의 실험예 및 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 수행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (13)

  1. 원통형 이차전지용 전지캔의 상단에 탑재되는 캡 어셈블리로서,
    최상단에 외향 돌출 구조로 양극 단자를 형성하는 탑 캡(top cap);
    탑 캡의 하단부에서 안전소자를 경유하여 탑 캡과 전기적으로 연결되고, 가스를 배출하는 안전벤트; 및
    상면의 일부가 상기 안전벤트에 연결되어 있고, 하면의 일부가 전극조립체의 전극리드에 연결된 상태로, 전지 내부에 고압 발생시 전류의 흐름을 차단하는 전류차단부재(Current Interrupt Device);
    를 포함하고 있고,
    상기 안전벤트와 전류차단부재가 접하는 계면 부위는 전기절연성 소재로 상호 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 캡 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전기절연성 소재는 접착제 또는 열가소성 수지인 것을 특징으로 하는 캡 어셈블리.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 접착제는 UV 경화성 물질이고, 자외선(ultraviolet ray)의 조사에 의해 경화되어 안전벤트와 전류차단부재의 계면 부위를 상호 결합시키는 것을 특징으로 하는 캡 어셈블리.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 접착제는 수성 접착제이고, 건조 방식에 의해 경화되어 안전벤트와 전류차단부재의 계면 부위를 상호 결합시키는 것을 특징으로 하는 캡 어셈블리.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 UV 경화성 물질은 친수성 기(hydrophilic function group)를 가진 물질인 것을 특징으로 하는 캡 어셈블리.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 UV 경화성 물질은 불포화 폴리에스테르계 수지 또는 폴리아크릴레이트계 수지인 것을 특징으로 하는 캡 어셈블리.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 수성 접착제는 온도가 0도 이상 내지 500도 이하인 범위의 열풍에 의해 건조되는 것을 특징으로 하는 캡 어셈블리.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 전류차단부재는,
    평면상으로 원형 구조로 이루어져 있고, 복수 개의 개구가 형성되어 있는 본체; 및
    상기 본체의 중심부에 형성되어 있고, 안전 벤트의 하단에 결합되어 있으며, 전지캔 내부의 상승한 가스 압력에 의해 파열되는 파단부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 캡 어셈블리.
  9. 제 8 항에 있어서,
    전기절연성 소재는 상기 전류차단부재의 외주변 상면 부위에 도포된 상태로 안전벤트의 외주변 하면 부위에 결합되어 있고;
    전지캔 내부의 가스 압력의 상승시, 상기 안전벤트의 중심 부위가 상향 변형되면서 파단부가 파열되어 전류를 차단하며;
    상기 전기절연성 소재에 의해 전류차단부재의 외주변은 안전벤트의 외주변에 대해 정위치 고정 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 캡 어셈블리.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 탑 캡, 안전소자 및 안전벤트가 전지캔 내면에 대해 절연되도록 이들의 외주 부위를 동시에 감싸는 밀봉 가스켓을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 캡 어셈블리.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 밀봉 가스켓과 탑 캡 및 안전벤트가 접촉하고 있는 계면 부위에 전기절연성 소재가 추가로 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 캡 어셈블리.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 안전벤트에는 복수 개의 노치가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 캡 어셈블리.
  13. 제 1 항에 따른 캡 어셈블리를 포함하는 원통형 이차전지로서,
    양극, 분리막, 음극이 순차적으로 적층된 상태로 권취된 구조의 전극조립체가 전해액과 함께 원통형 전지캔에 내장되어 있고, 전지캔의 상단에 캡 어셈블리가 탑재되어 밀봉 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지.
KR1020160179602A 2016-12-27 2016-12-27 전기절연성 소재에 의해 전류차단부재와 안전벤트가 결합되어 있는 원통형 전지셀의 캡 어셈블리 KR20180075797A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160179602A KR20180075797A (ko) 2016-12-27 2016-12-27 전기절연성 소재에 의해 전류차단부재와 안전벤트가 결합되어 있는 원통형 전지셀의 캡 어셈블리
PCT/KR2017/014337 WO2018124532A2 (ko) 2016-12-27 2017-12-07 전기절연성 소재에 의해 전류차단부재와 안전벤트가 결합되어 있는 원통형 전지셀의 캡 어셈블리

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160179602A KR20180075797A (ko) 2016-12-27 2016-12-27 전기절연성 소재에 의해 전류차단부재와 안전벤트가 결합되어 있는 원통형 전지셀의 캡 어셈블리

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180075797A true KR20180075797A (ko) 2018-07-05

Family

ID=62709591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160179602A KR20180075797A (ko) 2016-12-27 2016-12-27 전기절연성 소재에 의해 전류차단부재와 안전벤트가 결합되어 있는 원통형 전지셀의 캡 어셈블리

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20180075797A (ko)
WO (1) WO2018124532A2 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210053114A (ko) * 2019-11-01 2021-05-11 주식회사 네패스야하드 전도성 접착제 조성물, 이로부터 형성된 전도성 접착제, 이를 포함하는 파우치형 이차전지용 전류 차단 부재, 그 제조방법 및 이를 포함하는 파우치형 이차 전지
WO2023068659A1 (ko) 2021-10-22 2023-04-27 주식회사 엘지에너지솔루션 가스 벤팅 유도블록 및 이를 포함하는 파우치형 이차전지

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210020662A (ko) * 2019-08-16 2021-02-24 주식회사 엘지화학 원통형 전지

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101073891B1 (ko) * 2008-09-18 2011-10-17 김재봉 원통형 이차전지
EP2733767B1 (en) * 2011-07-13 2017-03-15 LG Chem, Ltd. Cylindrical rechargeable battery
KR20130034284A (ko) * 2011-09-28 2013-04-05 (주)아이비티 전류차단소자 및 이를 구비한 이차 전지
KR101514827B1 (ko) * 2013-02-26 2015-04-23 주식회사 엘지화학 이차 전지 및 그 제조 방법
KR101772266B1 (ko) * 2014-09-19 2017-08-30 신흥에스이씨주식회사 우수한 전기차단성을 구비한 이차전지용 캡조립체 및 그 이차전지

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210053114A (ko) * 2019-11-01 2021-05-11 주식회사 네패스야하드 전도성 접착제 조성물, 이로부터 형성된 전도성 접착제, 이를 포함하는 파우치형 이차전지용 전류 차단 부재, 그 제조방법 및 이를 포함하는 파우치형 이차 전지
WO2023068659A1 (ko) 2021-10-22 2023-04-27 주식회사 엘지에너지솔루션 가스 벤팅 유도블록 및 이를 포함하는 파우치형 이차전지

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018124532A2 (ko) 2018-07-05
WO2018124532A3 (ko) 2018-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101636449B1 (ko) 전극조립체의 단전을 방지하기 위한 씰 테이프를 포함하는 이차전지
KR102313058B1 (ko) 전지케이스의 외형 변형이 적은 이차전지셀
KR102069175B1 (ko) 전류차단부재의 외주부에 절연 물질이 코팅되어 있는 원통형 이차전지의 캡 어셈블리
CN112703627A (zh) 包括短路诱导构件的电池单体以及使用该电池单体的安全性评估方法
CN110546809B (zh) 包括用于加速热传导的密封带的电池单体
KR100875607B1 (ko) 스택형 전극 조립체를 포함하고 있는 안전성이 향상된 이차전지
KR101752329B1 (ko) 안전성이 향상된 이차전지
US10770712B2 (en) Pouch-typed battery cell comprising electrode lead having current breaking function
KR101798926B1 (ko) 외력에 대한 구조적 안정성이 향상된 절연부재를 포함하는 이차전지
KR20160074963A (ko) 양극 탭과 음극 탭들이 동일한 방향으로 돌출되어 있는 원통형 이차전지
KR20180075797A (ko) 전기절연성 소재에 의해 전류차단부재와 안전벤트가 결합되어 있는 원통형 전지셀의 캡 어셈블리
KR101726774B1 (ko) 모듈화된 전지팩용 어셈블리 및 이를 포함하는 전지팩
KR102298013B1 (ko) 가스켓과 전류차단부재 사이에 향상된 고정 구조를 가진 전류차단부재 어셈블리 및 이를 포함하는 캡 어셈블리
KR101671386B1 (ko) 보호용 케이스를 이용한 이차전지 제조방법
KR20170086766A (ko) 실링 외주변의 기계적 강성이 향상된 전지셀 및 이를 포함하는 전지팩
KR20080058967A (ko) 과충전 안전성이 향상된 이차전지
KR101877601B1 (ko) 신규한 구조의 캡 어셈블리 및 이를 포함하는 원통형 전지
KR20180050842A (ko) 전류 차단 기능의 전극 탭 및 리드를 포함하는 파우치형 전지셀
KR101914746B1 (ko) 가압부를 포함하는 원통형 전지 및 이의 제조 방법
US10381610B2 (en) Secondary battery comprising insulator assembly capable of suppressing damage to electrode assembly caused by external force
JP7364157B2 (ja) 二次電池およびそれを含むデバイス
US10879502B2 (en) Electrode assembly comprising reinforcing member capable of minimizing deformation of electrode and stacked structure of unit cell by protecting unit cell from external impact
KR20170054671A (ko) 고온에서의 안전성 향상을 위한 물질을 포함하고 있는 원통형 전지셀
KR101862776B1 (ko) 전극조립체 수납 공간을 최대화하여 용량 증대를 구현한 이차전지 및 이를 제조하는 방법
KR20160066202A (ko) 전지케이스의 외면에 고정 부재가 형성되어 있는 전지셀 및 제조 방법