KR20180081292A - 전류차단부재의 외주부에 절연 물질이 코팅되어 있는 원통형 이차전지의 캡 어셈블리 - Google Patents

전류차단부재의 외주부에 절연 물질이 코팅되어 있는 원통형 이차전지의 캡 어셈블리 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원통형 이차전지에서 금속 캔의 개방 상단에 탑재되는 캡 어셈블리로서, 최상단에서 외향 돌출 구조의 양극 단자를 형성하고 있는 탑 캡, 상기 탑 캡의 하부에서 안전소자를 경유하여 탑 캡과 전기적으로 연결되고 가스를 배출하는 안전벤트, 상면의 일부가 상기 안전벤트에 연결되어 있고, 하면의 일부가 전극조립체의 전극 리드에 연결된 상태에서, 전지 내부에 고압 발생시 안전벤트의 연결 부위가 파열에 의해 분리되어 전류의 흐름을 차단하는 전류차단부재(Current interrupt Device) 및 상기 전류차단부재의 전기 절연성을 담보하기 위해 전극 탭 및 안전벤트와의 연결 부위를 제외한 전류차단부재의 외주부를 감싸는 구조로 전류차단부재에 결합되어 있는 CID 가스켓을 포함하고 있고, 상기 전류차단부재의 외주부에는 전기절연성 소재의 절연 코팅층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 캡 어셈블리를 제공한다.

Description

전류차단부재의 외주부에 절연 물질이 코팅되어 있는 원통형 이차전지의 캡 어셈블리 {Cap Assembly for Cylindrical Secondary Battery Comprising Current Interrupt Device Coated with Insulating Material on Outer Circumference Surface}
본 발명은 전류차단부재의 외주부에 절연 물질이 코팅되어 있는 원통형 이차전지의 캡 어셈블리에 관한 것이다.
최근, 화석연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격 상승, 환경 오염의 관심이 증폭되며, 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있다. 이에 원자력, 태양광, 풍력, 조력 등 다양한 전력 생산기술들에 대한 연구가 지속되고 있으며, 이렇게 생산된 에너지를 더욱 효율적으로 사용하기 위한 전력저장장치 또한 지대한 관심이 이어지고 있다.
특히, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.
일반적으로, 이차전지는 충전이 불가능한 일차전지와 달리, 충방전이 가능한 전지를 의미하며, 휴대폰, 캠코더, 노트북 등의 전자기기 또는 전기 자동차 등에 널리 사용되고 있으며, 특히 리튬 이차전지는 전자 장비의 전원으로 많이 사용되는 니켈 카드뮴 전지나 니켈 수소 전지보다 3배 이상의 용량을 가지며, 단위 중량당 에너지 밀도가 우수하기 때문에 활용 정도가 급속도로 증가되고 있다.
이차전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다.
원통형 이차전지는 일반적으로 원통형 캔과, 원통형 캔 내부에 수납되는 전극 조립체와, 원통형 캔 상부에 결합되는 캡 어셈블리를 포함하여 이루어진다. 캡 어셈블리는 원통형 캔의 개구부의 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 전지 캔(20), 전지 캔(20)의 내부에 수납되는 젤리-롤 형태의 전극조립체(30), 전지 캔(20)의 상부에 결합되는 캡 어셈블리(10), 캡 어셈블리(10)를 탑재하기 위해 전지 캔(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 전지 캔(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 밀봉 가스켓(16)에 장착된 상태로 전지 캔(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 전지 캔(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)는 일반적으로 금속 재질로 이루어지는 바, 외부의 강한 충격 또는 압력이 인가되거나, 또는 전지 내부의 가스 압력의 상승하는 경우, CID 가스켓(14)이 전류차단부재(15)로부터 이탈, 분리 또는 파열되어 전지 캔이나 음극과 접촉하여 쇼트(short)가 발생할 수 있고, 또한 전류차단부재(15)와 안전벤트(13)가 접촉할 경우, 전류차단부재(15)가 전류를 차단하지 못하므로 전지가 폭발하여 이차전지의 안전성을 심각하게 저해할 수 있다.
종래에는 이러한 쇼트 등의 문제점을 해결하기 위하여 폴리프로필렌(PP), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 등과 같은 절연재로 만들어진 CID 가스켓을 사용하여 이를 방지하고자 하였으나, 여전히 외부로부터의 압력 등에 의해 이차전지의 형상이 변화되는 경우에는 CID 가스켓(14)이 이탈, 분리 또는 파열되어 쇼트를 방지할 수 없는 한계가 있었다.
따라서, 전류차단부재(15) 자체에 쇼트를 방지하여 이차전지의 안전성을 향상시킬 수 있는 기술에 대한 필요성이 매우 높은 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 전류차단부재의 외주부에 전기절연성 소재의 절연 코팅층을 형성함으로써, CID 가스켓이 이탈, 분리 또는 파열되어 전류차단부재가 전지 캔 또는 음극과 접촉하더라도 쇼트의 발생을 방지하여 안전성을 향상시킬 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 캡 어셈블리는,
원통형 이차전지에서 금속 캔의 개방 상단에 탑재되는 캡 어셈블리로서,
최상단에서 외향 돌출 구조의 양극 단자를 형성하고 있는 탑 캡;
상기 탑 캡의 하부에서 안전소자를 경유하여 탑 캡과 전기적으로 연결되고 가스를 배출하는 안전벤트;
상면의 일부가 상기 안전벤트에 연결되어 있고, 하면의 일부가 전극조립체의 전극 리드에 연결된 상태에서, 전지 내부에 고압 발생시 안전벤트의 연결 부위가 파열에 의해 분리되어 전류의 흐름을 차단하는 전류차단부재(Current interrupt Device); 및
상기 전류차단부재의 전기 절연성을 담보하기 위해 전극 탭 및 안전벤트와의 연결 부위를 제외한 전류차단부재의 외주부를 감싸는 구조로 전류차단부재에 결합되어 있는 가스켓;
을 포함하고 있고,
상기 전류차단부재의 외주부에는 전기절연성 소재의 절연 코팅층이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
종래의 전류차단부재는 그것의 외주부에 단순히 밀착 고정되어 있는 CID 가스켓을 통해 전기적 절연 상태를 유지하였으나, 이러한 구조는 외부로부터 강한 충격이 가해지거나 압력이 인가되는 경우에 전류차단부재로부터 CID 가스켓이 이탈, 분리 또는 파열되어 전지 캔이나 음극과 접촉하여 쇼트가 발생하고, 또한 전류차단부재가 전류를 차단하지 못하여 전지가 폭발하는 등 원통형 이차전지의 안전성을 저해하는 문제점이 존재하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 전류차단부재의 외주부에 전기절연성 소재의 절연 코팅층을 형성함으로써, CID 가스켓이 전류차단부재로부터 이탈, 분리되거나 CID 가스켓 자체가 파열되어 전류차단부재가 전지 캔 또는 음극과 접촉하더라도 쇼트의 발생을 방지할 수 있는 바 안전성이 향상된 캡 어셈블리를 제공할 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전류차단부재는,
평면상으로 원형 구조로 이루어져 있고, 복수 개의 개구들이 형성되어 있는 본체; 및
상기 본체의 중심부에 형성되어 있고, 안전벤트의 하단에 결합되어 있으며, 전지 캔 내부의 상승한 가스 압력에 의해 파열되는 파단부;
를 포함할 수 있다.
이러한 구조 하에서, 전지 캔 내부에서 발생한 가스는 상기 개구들을 통해 배출될 수 있고, 전지 캔 내부의 가스 압력의 상승시 안전벤트와 연계되어 있는 파단부는, 전류차단부재의 본체로부터 파열 및/또는 분리되어 전류를 차단함으로써 안전성을 확보할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 절연 코팅층은, 전류차단부재의 외주변과, 상기 외주변에 인접한 상면 및 하면 부위에 연속적으로 형성되어 있을 수 있다.
재언하면, 전류차단부재는 상기 절연 코팅층이 전류차단부재의 외주부에 코팅된 상태로 CID 가스켓과 결합되어 있고, 전지 캔 내부의 가스 압력의 상승시, 상기 안전벤트의 중심 부위가 상향 변형되면서 파단부가 파열되어 전류를 차단하며, 상기 절연 코팅층에 의해 CID 가스켓과 전류차단부재가 이탈, 분리되거나 CID 가스켓이 파열되어 전류차단부재가 전지 캔 등과 접촉하더라도 절연 상태를 유지할 수 있으므로 쇼트를 방지할 수 있는 구조로 이루어져 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전류차단부재의 상면 및 하면 부위에 형성되어 있는 절연 코팅층의 폭은 0.2 mm 내지 1 mm일 수 있다.
만약, 상기 절연 코팅층의 폭이 0.2 mm 미만으로 형성되는 경우 전류차단부재의 상면 및 하면 부위가 전지 캔과 접촉하는 경우에 쇼트의 발생을 효과적으로 방지할 수 없으므로 바람직하지 못하고, 이와 반대로, 1 mm 초과하는 경우 전류차단부재의 본체에 형성되어 있는 개구 부위까지 코팅될 수 있고, 상기 개구는 전지 내부의 고압 가스 등의 외부 배출경로인 바, 상기 절연 코팅층이 개구 부위에 형성됨으로써 내부 가스의 원활한 배출을 저해할 우려가 있으므로 바람직하지 못하다.
상기 전기절연성 소재의 종류는 특별히 제한되지 않으나, 절연성, 내충격성 및 탄력성이 요구되는 점에서, 상기 전기절연성 소재는 폴리프로필렌, 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리아세테이트계 수지, 고무 수지, 나일론계 수지, 폴리락톤계 수지, 키토산, 폴리비닐알코올, 피브리노겐, 폴리설폰, 폴리우레탄 수지, 실리콘계 수지, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 및 이미드계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나로 이루어져 있을 수 있으며, 특히 폴리우레탄 수지인 것이 바람직하다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전류차단부재의 외주변에 도포되어 있는 절연 코팅층은 강화폴리우레탄 수지일 수 있으며, 또 다른 예에서, 상기 전류차단부재의 외주변에 인접한 상면 및 하면 부위에는 실리콘계 수지를 도포한 절연 코팅층이 형성되어 있고, 상기 전류차단부재의 외주변에는 강화폴리우레탄 수지를 도포한 절연 코팅층이 형성되어 있을 수 있다.
따라서, 전지의 작동 과정 중 전류차단부재의 수평 방향으로 압력 또는 충격이 인가되더라도 상기 전류차단부재의 외주변이 강화폴리우레탄 수지로 도포되어 있는 바, 상기 전류차단부재와 접하고 있는 CID 가스켓의 외부 압력 또는 충격에 대한 저항성을 상기 강화 폴리우레탄수지가 보완할 수 있고, 또한 전류차단부재와 CID 가스켓 사이에 탄력성을 부여하여, CID 가스켓이 전류차단부재로부터 파열되는 것을 방지하는 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 하나의 구체적인 예에서, 상기 전류차단부재의 외주부에는 아크릴계 수지, 실리콘계 수지 및 폴리우레탄 수지를 순차적으로 도포한 절연 코팅층이 형성되어 있을 수 있다.
상기 아크릴계 수지, 실리콘계 수지 및 폴리우레탄 수지는 모두 전기 절연성이 우수하므로 본 발명의 절연 코팅층을 구성하는 소재로써 사용할 수 있으며, 더욱이 아크릴계 수지는 내후성, 내식성, 부착성, 내약품성 및 내열성이 우수하고, 실리콘계 수지는 내구성, 내오염성이 우수하며, 폴리우레탄수지는 내마모성, 가공성, 내수성 및 내약품성이 우수한 바, 이들을 전류차단부재 외주부에 순차적으로 도포하여 복합 소재로 구성되는 절연 코팅층을 형성함으로써, 장시간 원통형 이차전지를 사용하더라도 절연 코팅층이 안정적으로 형성되어 있을 수 있으므로 CID 가스켓의 마모 등에 의해 전류차단부재가 전지 캔 등과 접촉하더라도 쇼트의 발생을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 외부로부터의 충격 또는 압력이 인가되더라도 상기 절연 코팅층 자체가 상기 충격 또는 압력을 일정 부분 흡수, 분산하는 역할을 하므로 전류차단부재로부터 CID 가스켓이 이탈, 분리되거나 파열되는 것을 방지하는 효과가 더욱 상승하여 이차전지의 안전성을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 캡 어셈블리에 있어서, 상기 절연 코팅층의 두께는 0.2 mm 내지 2 mm일 수 있다. 만약 상기 절연 코팅층의 두께가 0.2 mm 미만으로 형성되는 경우 원통형 이차전지의 장시간의 사용에 의해 절연 코팅층이 마모되어 소실될 우려가 있고, 외부로부터의 충격에 의해 쉽게 CID 가스켓과 분리될 수 있어 바람직하지 못하고, 이와 반대로, 2 mm 초과하여 형성되는 경우 이는 CID 가스켓의 두께, 본체에 형성되어 있는 관통홀 또는 개구 크기의 감소를 야기하는 바, 외부로부터의 충격에 취약해지거나 전지 내부의 가스의 배출량이 감소될 수 있으므로 바람직하지 못하다.
한편, 본 발명에 따른 하나의 구체적인 예에서, 본 발명에 따른 전류차단부재의 외주부와 상기 외주부에 접촉하는 CID 가스켓의 내면에는 원형 또는 타원 형상의 엠보 구조가 형성되어 있을 수 있으며, 상기 엠보 구조의 외경은 50 μm 내지 500 μm일 수 있다.
상기 엠보 구조를 형성함으로써 CID 가스켓과 전류차단부재 사이의 밀착성이 향상되는 바 CID 가스켓이 전류차단부재로부터 이탈되거나 분리되는 것을 방지하는 효과가 더욱 상승하고, 또한 상기 엠보 구조에 의해 외부로부터의 충격이 분산되는 바, CID 가스켓 자체의 파열을 방지하는 효과를 제공한다.
다만, 엠보 구조의 외경이 50 μm 미만이거나 500 μm을 초과하는 경우 상기와 같은 소망하는 효과를 발휘할 수 없는 바 바람직하지 못하다.
한편, 본 발명에 있어서, 상기 CID 가스켓은 열로서 융착이 가능한 고분자 소재로 이루어질 수 있으며, 상세하게는 열가소성 고분자 수지 또는 열에 의해 경화가 가능한 열경화성 고분자 수지로 이루어질 수 있다.
상기 열가소성 고분자 수지는, 당업계에 공지된 고분자 수지라면, 특별히 한정되는 것은 아니나 상세하게는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌(PP), 폴리프로필렌-무수말레인산(PP-MAH), 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머(TPEE), 테트라플루오라이드-퍼플루오로알킬비닐에테르공중합체(PFA), 및 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으며, 더욱 상세하게는 폴리프로필렌-무수말레인산(PP-MAH)일 수 있다.
상기 폴리프로필렌-무수말레인산(PP-MAH)은 금속 소재에 대해 강력하게 열 접착이 가능한 바, 전류차단부재 어셈블리를 구성하기 용이하다.
상기 열경화성 고분자 수지는 폴리이미드, 페놀수지, 폴리에스테르수지, 폴리 우레탄 수지에서 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
한편, 상기 전류차단부재와 CID 가스켓이 접하는 계면 부위는 접착제로 상호 결합되어 있을 수 있으며, 상기 접착제는 UV 경화성 물질일 수 있고, 자외선의 조사에 의해 경화되어 CID 가스켓과 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, 전류차단부재와 CID 가스켓이 접하는 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 부위를 결합시킬 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, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
경우에 따라서는, 상기 CID 가스켓과 전류차단부재의 접촉면에는 중앙에 소정의 반경을 가지는 원형의 홀이 형성되는 환형 양면 테이프 또는 상기 환형으로 도포되는 유동성을 가진 무정형의 접착제, 상세하게는 환형의 양면 테이프가 부가될 수 있으며, 상기 양면 테이프는 평면으로 구성된 기재의 양 면에 접착성을 가지는 재료를 도포한 것으로, 양면 테이프의 기재는 실리콘 수지일 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 금속 캔에 내장되어 있고, 상기 금속 캔의 개방 상단에 상기 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 캡 어셈블리는, 전류차단부재의 외주부에 절연 코팅층을 형성시킴으로써, CID 가스켓이 전류차단부재로부터 분리, 이탈되거나 파열되는 것을 방지하고, CID 가스켓이 분리, 이탈 및 파열되어 전지 캔 등과 접촉되더라도 쇼트가 발생하는 것을 방지하여 안전성을 크게 향상시키는 효과를 발휘한다.
도 1은 종래의 원통형 이차전지의 캡 어셈블리 부위의 수직 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 캡 어셈블리에 포함되어 있는 전류차단부재의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전류차단부재의 외주부에 절연 코팅층이 형성되어 있는 것을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전류차단부재의 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 전류차단부재의 외주부에 절연 코팅층이 형성되어 있는 것을 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 전류차단부재의 외주변과 상면 및 하면 부위에 서로 다른 절연 코팅층이 형성되어 있는 것을 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 6의 수직 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 전류차단부재의 외주변에 서로 다른 절연 코팅층이 순차적으로 적층되어 있는 것을 나타내는 수직 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 전류차단부재 및 CID 가스켓을 나타내는 모식도이다.
도 10은 본 발명에 따른 전류차단부재와 CID 가스켓이 접하는 계면 부위가 접착제로 상호 결합되어 있는 것을 나타내는 모식도이다.
도 11은 본 발명에 따른 전류차단부재의 외주부와 CID 가스켓의 일면에 엠보 구조가 형성되어 있는 것을 나타내는 모식도이다.
도 12는 원통형 이차전지에 대한 압착 시험(crush test) 후의 원통형 이차전지의 외부 형상을 나타내는 사진이다.
도 13은 원통형 이차전지에 대한 압착 시험 후의 원통형 이차전지의 내부 형상을 나타내는 수직 단면 CT사진이다.
도 14는 원통형 이차전지에 대한 압착 시험 후의 CID 가스켓의 형상을 나타내는 사진이다.
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 캡 어셈블리에 포함되어 있는 전류차단부재의 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명에 따른 전류차단부재의 외주부에 절연 코팅층이 형성되어 있는 것을 나타내는 사시도가 도시되어 있다. 이때, 전류차단부재의 외주부(110)는 전류차단부재의 외주변(133) 및 전류차단부재의 외주변과 인접한 상면(111) 및 하면(112) 부위를 포함하는 의미이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 전류차단부재는 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. 상기 전류차단부재의 외주부(110)에는, 전기절연성 소재의 절연 코팅층(200)이 형성되어 있는 바 CID 가스켓이 이탈, 분리 또는 파열되어 전지 캔 등과의 접촉하더라도 쇼트의 발생을 방지할 수 있다.
도 4에는 본 발명에 따른 전류차단부재의 사시도가 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명에 따른 전류차단부재의 외주부에 절연 코팅층이 형성되어 있는 것을 나타내는 사시도가 도시되어 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 전류차단부재는 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.
전류차단부재의 본체(216)의 중심부에는 안전벤트의 하단부에 연결되는 상향 돌출된 구조의 파단부(217)가 형성되어 있고, 상기 파단부(217)를 중심으로 하는 동심원상에 3개의 관통홀(218a, 218b, 218c)들이 형성되어 있다.
개구들(216a, 216b, 216c)은 그것의 전체 면적이 전류차단부재의 면적 대비 30%의 크기로 형성되어 있는 바, 전지 내부의 고압 가스의 배출량을 높일 수 있어 신뢰성이 있는 전류차단 효과를 발휘한다.
상기 개구들(216a, 216b, 216c)은 대략 120도의 각도를 이루며 이격되어 있으며, 각각의 개구들(216a, 216b, 216c)의 형상, 크기는 동일하게 형성되어 있고, 간격 역시 동일하게 이루어져 있다. 따라서, 이러한 구조 하에서 전류차단부재는 가스 배출량을 최대화하면서도 높은 기계적 강도를 유지할 수 있으며, 특히 본 발명에 따른 전류차단부재의 외주부(110)에는, 전기절연성 소재의 절연 코팅층(200)이 형성되어 있다.
도 6에는 본 발명에 따른 전류차단부재의 외주변과 상면 및 하면 부위에 서로 다른 절연 코팅층이 형성되어 있는 것을 나타내는 사시도가 도시되어 있고, 도 7에는 도 6의 수직 단면도가 도시되어 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 하나의 구체적인 예에서, 전류차단부재(15)의 외주변(133)에는 강화폴리우레탄 수지(200a)를 도포한 절연 코팅층이 형성되어 있고, 상기 전류차단부재(15)의 외주변(133)에 인접한 상면(111) 및 하면(112) 부위에는 실리콘계 수지(200b)를 도포한 절연 코팅층이 형성되어 있다.
도 8에는 본 발명에 따른 전류차단부재의 외주변에 서로 다른 절연 코팅층이 순차적으로 적층되어 있는 것을 나타내는 수직 단면도가 도시되어 있다.
도 8을 도 7과 함께 참조하면, 상기 전류차단부재(15)의 외주부(110)에는 아크릴계 수지(230), 실리콘계 수지(220) 및 폴리우레탄 수지(210)를 순차적으로 도포한 절연 코팅층(200)이 형성되어 있다.
도 9에는 본 발명에 따른 전류차단부재 및 CID 가스켓을 나타내는 모식도가 도시되어 있고, 도 10에는 본 발명에 따른 전류차단부재와 CID 가스켓이 접하는 계면 부위가 접착제로 상호 결합되어 있는 것을 나타내는 모식도가 도시되어 있으며, 도 11에는 본 발명에 따른 전류차단부재의 외주부와 CID 가스켓의 일면에 엠보 구조가 형성되어 있는 것을 나타내는 모식도가 도시되어 있다.
도 9 내지 도 11을 함께 참조하면, CID 가스켓(14)은 전기 절연성을 담보하기 위해, 전류차단부재(15)의 외주부(110)를 따라 전류차단부재(15)와 결합되어 있다. 일반적으로 CID 가스켓(14)과 전류차단부재(15)는 열융착으로 결합되며, 본 발명에 따른 전류차단부재(15)의 외주부(110)에는, 전기 절연성을 담보하기 위한 절연 코팅층(200)이 형성되어 있는 바, 상기 열융착과 함께 접착제(60)를 전류차단부재(15)의 외주부(110)에 도포하여 CID 가스켓(11)과 전류차단부재(15)를 결합한다.
또한 본 발명에 따른 전류차단부재(15)의 외주부(110)와 상기 외주부(110)에 접촉하는 CID 가스켓(14)의 내면에는, 하나의 구체적인 예에서, 엠보 구조(70)가 형성되어 있다.
한편, 도 12에는 원통형 이차전지에 대한 압착 시험(crush test) 후의 원통형 이차전지의 외부 형상을 나타내는 사진이 도시되어 있고,도 13에는 원통형 이차전지에 대한 압착 시험 후의 원통형 이차전지의 내부 형상을 나타내는 수직 단면 CT사진이 도시되어 있으며, 도 14에는 원통형 이차전지에 대한 압착 시험 후의 CID 가스켓의 형상을 나타내는 사진이 도시되어 있다.
도 12 내지 도 14를 함께 참조하면, 도 12 내지 도 14는 원통형 이차전지에 대한 압착시험 후의 형상으로서, 압착 시험은 이차전지가 압괴되었을 때의 상황을 모사한 안전성 시험으로서 2장의 철판 사이에 이차전지를 배치하고 3mm/분 의 속도로 13kN으로 가압하여 발화 여부를 확인하는 시험이다.
도 12를 참조하면, 압착 시험 후의 원통형 이차전지는 압괴되어 변형된 형상을 보이며, 원통형 전지 캔(20)과 캡 어셈블리(10)가 변형 및 손상되어 있는 것을 확인할 수 있다. 이러한 원통형 전지 캔(20)과 캡 어셈블리(10)의 형상 변화는 전지의 쇼트를 유발할 수 있으며, 캡 어셈블리(10)에 포함되어 있는 CID 가스켓(14)이 이탈, 분리 또는 파열되어 기능을 상실할 수 있는 여지가 있다.
도 13을 참조하면, 원통형 전지의 압착 시험 후 CT 분석을 통해 전지의 내부 형상을 관찰한 결과, 일부 시료에서 CID 가스켓(14)이 캡 어셈블리(10) 내의 전류차단부재(15)와 분리, 이탈되어 전지 캔과 접촉되어 쇼트가 발생하는 것을 확인할 수 있으며, 도 14를 참조하면, 압착 시험이 이루어진 원통형 전지 중 쇼트가 발생한 부분에 대해 분해 분석을 통한 CID 가스켓(14)의 형상을 관찰한 결과, CID 가스켓(14)이 변형되거나 파열되는 현상이 관찰되었으며, 이로 인해 전지 캔(20)과 캡 어셈블리(10)에 포함되어 있는 전류차단부재(15) 사이의 접촉을 보호하지 못해 쇼트가 발생한 것을 확인할 수 있다. 따라서, 전류차단부재(15) 자체에 쇼트를 방지하여 이차전지의 안전성을 향상시킬 수 있는 기술에 대한 필요성이 있었으며, 본 발명에 따른 캡 어셈블리(10)는 전류차단부재(15)의 외주부(110)에 전기절연성 소재의 절연 코팅층(200)을 형성함으로써 쇼트의 발생을 방지하고 있다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (16)

  1. 원통형 이차전지에서 금속 캔의 개방 상단에 탑재되는 캡 어셈블리로서,
    최상단에서 외향 돌출 구조의 양극 단자를 형성하고 있는 탑 캡;
    상기 탑 캡의 하부에서 안전소자를 경유하여 탑 캡과 전기적으로 연결되고 가스를 배출하는 안전벤트;
    상면의 일부가 상기 안전벤트에 연결되어 있고, 하면의 일부가 전극조립체의 전극 리드에 연결된 상태에서, 전지 내부에 고압 발생시 안전벤트의 연결 부위가 파열에 의해 분리되어 전류의 흐름을 차단하는 전류차단부재(Current interrupt Device); 및
    상기 전류차단부재의 전기 절연성을 담보하기 위해 전극 탭 및 안전벤트와의 연결 부위를 제외한 전류차단부재의 외주부를 감싸는 구조로 전류차단부재에 결합되어 있는 CID 가스켓;
    을 포함하고 있고,
    상기 전류차단부재의 외주부에는 전기절연성 소재의 절연 코팅층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 캡 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전류차단부재는 평면상으로 원형 구조로 이루어져 있고,
    복수 개의 개구들이 형성되어 있는 본체; 및
    상기 본체의 중심부에 형성되어 있고, 안전벤트의 하단에 결합되어 있으며, 캔 내부의 상승한 가스 압력에 의해 파열되는 파단부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 캡 어셈블리.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 절연 코팅층은, 전류차단부재의 외주변과, 상기 외주변에 인접한 상면 및 하면 부위에, 연속적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 캡 어셈블리.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 전류차단부재의 상면 및 하면 부위에 형성된 절연 코팅층의 폭은 0.2 mm 내지 1 mm인 것을 특징으로 하는 캡 어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 전기절연성 소재는 폴리프로필렌, 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리아세테이트계 수지, 고무 수지, 나일론계 수지, 폴리락톤계 수지, 키토산, 폴리비닐알코올, 피브리노겐, 폴리설폰, 폴리우레탄 수지, 실리콘계 수지, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 및 이미드계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 캡 어셈블리.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 전기절연성 소재는 폴리우레탄 수지인 것을 특징으로 하는 캡 어셈블리.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 전류차단부재의 외주변에는 강화폴리우레탄 수지를 도포한 절연 코팅층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 캡 어셈블리.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 전류차단부재의 외주변에 인접한 상면 및 하면 부위에는 실리콘계 수지를 도포한 절연 코팅층이 형성되어 있고, 상기 전류차단부재의 외주변에는 강화폴리우레탄 수지를 도포한 절연 코팅층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 캡 어셈블리.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 전류차단부재의 외주부에는 아크릴계 수지, 실리콘계 수지 및 폴리우레탄 수지를 순차적으로 도포한 절연 코팅층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 캡 어셈블리.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 절연 코팅층의 두께는 0.2 mm 내지 2 mm인 것을 특징으로 하는 캡 어셈블리.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 전류차단부재의 외주부와 상기 외주부에 접촉하는 CID 가스켓의 내면에는 원형 또는 타원 형상의 엠보 구조가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 캡 어셈블리.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 엠보 구조의 외경은 50 μm 내지 500 μm인 것을 특징으로 하는 캡 어셈블리.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 전류차단부재와 CID 가스켓이 접하는 계면 부위는 접착제로 상호 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 캡 어셈블리.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 접착제는 UV 경화성 물질이고, 자외선의 조사에 의해 경화되어 CID 가스켓과 전류차단부재의 계면 부위를 상호 결합시키는 것을 특징으로 하는 캡 어셈블리.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 UV 경화성 물질은 불포화 폴리에스테르계 수지 또는 폴리아크릴레이트계 수지인 것을 특징으로 하는 캡 어셈블리
  16. 양극, 분리막, 음극이 순차적으로 적층된 상태로 권취된 구조의 전극조립체가 전해액과 함께 원통형 금속 캔에 내장되어 있고, 상기 금속 캔의 개방 상단에 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 하나에 따른 캡 어셈블리캡 어셈블리가 탑재되어 밀봉 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지.
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