KR20190104687A - 비딩부가 생략된 원통형 전지 및 이의 제조방법 - Google Patents

비딩부가 생략된 원통형 전지 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190104687A
KR20190104687A KR1020180025078A KR20180025078A KR20190104687A KR 20190104687 A KR20190104687 A KR 20190104687A KR 1020180025078 A KR1020180025078 A KR 1020180025078A KR 20180025078 A KR20180025078 A KR 20180025078A KR 20190104687 A KR20190104687 A KR 20190104687A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
gasket
current blocking
welding holder
welding
Prior art date
Application number
KR1020180025078A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102462857B1 (ko
Inventor
이제준
도진욱
정상석
조민기
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 KR1020180025078A priority Critical patent/KR102462857B1/ko
Publication of KR20190104687A publication Critical patent/KR20190104687A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102462857B1 publication Critical patent/KR102462857B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H01M2/0426—
    • 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 of a single cell or a single battery
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/166—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids
    • H01M50/169—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids by welding, brazing or soldering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/21—Bonding by welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • H01M2/022—
    • H01M2/024—
    • H01M2/0285—
    • H01M2/0434—
    • H01M2/046—
    • H01M2/08—
    • H01M2/1241—
    • H01M2/34—
    • 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 of a single cell or a single battery
    • H01M50/102—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/107—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure 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 of a single cell or a single battery
    • 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 of a single cell or a single battery
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/166—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids
    • H01M50/167—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids by crimping
    • 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 of a single cell or a single battery
    • H01M50/183—Sealing members
    • 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
    • H01M50/3425—Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
    • 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
    • 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
    • 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

Abstract

본 발명은 원통형 이차전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 양극, 음극, 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재된 분리막을 포함하는 전극조립체; 상기 전극조립체 상부에 위치하는 절연부재; 상기 절연부재 상부에 위치하는 양극 리드선; 전지의 내압 상승시 전류를 차단하는 전류차단부재, 상기 전류차단부재의 상단과 연결되어 있는 안전벤트, 및 상향 돌출된 형상으로 외주면 하면이 상기 안전벤트 외주면 상면과 접촉하는 탑 캡을 포함하는 캡 조립체; 및 상기 전극조립체, 절연부재, 양극 리드선, 및 캡 조립체를 수납하는 비딩부를 구비하지 않은 전지 캔을 포함하되, 상기 캡 조립체는, 상기 안전벤트와 탑 캡의 테두리를 감싸는 구조의 클림핑 가스켓, 및 상기 클림핑 가스켓의 외면을 감싸며 상기 전지 캔의 내경과 동일하거나 큰 외경을 갖는 용접용 홀더를 더 포함하고, 용접용 홀더와 전지 캔의 소정 영역이 용접된 것을 특징으로 하는 비딩부가 생략된 원통형 전지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

비딩부가 생략된 원통형 전지 및 이의 제조방법{Cylindrical Battery Having no Beading Part and Method For Manufacturing Thereof}
본 발명은 원통형 이차전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비딩부가 생략되어 전지 용량이 증가하면서도 불량률을 낮출 수 있는 비딩부가 생략된 원통형 전지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 충방전이 가능한 이차전지는 다양한 모바일 기기의 에너지원으로 사용되고 있다. 이차전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대안으로 제시되고 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로도 주목받고 있다.
이차전지는 전지케이스의 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.
전지케이스에 내장되는 전극조립체는 양극, 음극, 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재된 분리막 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자로서, 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리-롤형 및 소정 크기의 다수의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재한 상태에서 순차적으로 적층한 스택형으로 분류된다. 그 중 젤리-롤형 전극조립체는 제조가 용이하고 중량당 에너지 밀도가 높은 장점을 가지고 있다.
그러나, 상기 원통형 전지는 전지의 안전한 사용을 위해 부가되는 안전벤트, 전류차단부재를 포함하는 캡 어셈블리를 고정하기 위하여 클림핑(crimping) 공정 및 비딩(beading) 공정을 수행하고 있지만, 클림핑부 및 비딩부에 의해 이차전지의 내부 공간에서 전지의 용량과 관련 없는 부분이 차지하는 부피가 크다는 문제가 있다.
또한, 클림핑 공정에서 외력이 인가될 때 캡 어셈블리의 부품에 변형이 발생할 수 있고, 결과적으로 전지의 불량율이 증가하여 신뢰성이 저하되는 원인으로 지적되고 있다.
이와 관련하여, 특허문헌 1은 각형 리튬 이차전지로서, 전극 탭과 접속되는 전극단자가 설치되는 캡조립체를 포함하고, 전극 탭의 절곡을 배제함으로써 절곡 불량을 방지할 수 있는 리튬 이차전지를 개시하고 있다.
특허문헌 2는 전극 집합체를 내부에 수용하며 일단이 탑캡 조립체에 의해 마감되는 캔부재를 포함하며, 상기 탑캡 조립체는 상기 캔부재의 일단을 마감하는 베이스 플레이트 및 상기 베이스 플레이트를 관통하며 상기 전극 집합체와 직접 연결되는 리베트를 포함하는 이차전지를 개시하고 있다.
그러나, 특허문헌 1 및 특허문헌 2의 리튬 이차전지는 각형 전지에 대한 것이므로, 클림핑 및 비딩 과정이 필요한 원통형 이차전지의 구조와 상이한 구조로 이루어지는 바, 원통형 이차전지의 구조를 변경하여 전지의 용량을 증가시키기 위한 해결방안을 제시하지 못하고 있다.
특허문헌 3은 비딩공정이 제거된 이차전지 및 이차전지의 제조방법을 개시하나, 전극 집합체를 수용하는 캔부재는 바닥부와 상기 바닥부의 테두리부분에서 상측으로 연장되는 벽면부를 포함하고, 상기 벽면부의 내측면에서 탑캡 조립체가 접착되는 구조로 이루어진다.
즉, 특허문헌 3의 이차전지는 상기 벽면부에 포함되는 가스켓부가 절곡되는 구조를 포함하는 바, 상기 가스켓부가 절곡된 구조는 종래의 클림핑 부와 대응되는 구조로서, 상기와 같은 문제점을 완전히 해결하지 못하고 있다.
한국공개특허공보 제2008-0035401호 한국공개특허공보 제2017-0044973호 한국공개특허공보 제2017-0107741호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 전지 캔의 비딩부 형성으로 인해 전지 캔의 공간부가 감소하는 것을 방지할 수 있는 비딩부가 생략된 원통형 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명에서는, 원통형 전지의 제조과정에서 발생할 수 있는 부품들의 손상을 최소화하고, 나아가 조립 및 제조공정을 단순화시킬 수 있는 비딩부가 생략된 원통형 전지 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 비딩부가 생략된 원통형 전지는, 양극, 음극, 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재된 분리막을 포함하는 전극조립체; 상기 전극조립체상부에 위치하는 절연부재; 상기 절연부재 상부에 위치하는 양극 리드선; 전지의 내압 상승시 전류를 차단하는 전류차단부재, 상기 전류차단부재의 상단과 연결되어 있는 안전벤트, 및 상향 돌출된 형상으로 외주면 하면이 상기 안전벤트 외주면 상면과 접촉하는 탑 캡을 포함하는 캡 조립체; 및 상기 전극조립체, 절연부재, 양극 리드선, 및 캡 조립체를 수납하는 비딩부를 구비하지 않은 전지 캔을 포함하되, 상기 캡 조립체는, 상기 안전벤트와 탑 캡의 테두리를 감싸는 구조의 클림핑 가스켓, 및 상기 클림핑 가스켓의 외면을 감싸며 상기 전지 캔의 내경과 동일하거나 큰 외경을 갖는 용접용 홀더를 더 포함하고, 용접용 홀더와 전지 캔의 소정 영역이 용접된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 비딩부가 생략된 원통형 전지는, 용접 열에 의해 클림핑 가스켓이 손상되는 것을 방지하기 위하여, 상기 클림핑 가스켓과 용접용 홀더 사이에는 챔버가 더 구비될 수 있다.
또한 본 발명의 비딩부가 생략된 원통형 전지는, 상기 용접용 홀더는 전지 캔의 중심부를 향해 연장되며 소정 거리 이격되어 위치하는 제1 날개부와 제2 날개부, 상기 제1 날개부와 제2 날개부를 연결하는 수직연결부를 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 비딩부가 생략된 원통형 전지는, 상기 용접용 홀더의 제2 날개부보다 제1 날개부가 더 두꺼운 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 비딩부가 생략된 원통형 전지는, 상기 용접용 홀더의 제1 날개부와 수직연결부가 만나는 모서리부 외측면에는 전지 캔의 상단과 평행하게 위치할 수 있도록 절단된 단차부가 더 형성되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 비딩부가 생략된 원통형 전지는, 상기 용접용 홀더의 제1 날개부와 수직연결부가 만나는 모서리부 외측면에는 소정 각도로 경사진 돌기부가 구비되고, 상기 전지 캔의 상단에는 상기 돌기부가 안착될 수 있는 경사면이 구비되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 비딩부가 생략된 원통형 전지는, 상기 클림핑 가스켓과 밀착력이 향상되도록, 용접용 홀더의 제1 날개부 내측면에는 제2 요철부가 더 구비될 수 있다.
또한 본 발명의 비딩부가 생략된 원통형 전지는, 전류차단부재와 안전벤트 사이에 전류차단 가스켓이 더 구비되되, 상기 전류차단 가스켓은 전류차단부재와 안전벤트가 직접적으로 접촉하는 것을 차단하는 개재부, 상기 개재부 외측 끝단에서 수직으로 절곡되어 절연부재 상면까지 연장되는 수직 지지부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 비딩부가 생략된 원통형 전지는, 상기 전류차단 가스켓의 수직 지지부는 외측으로 연장된 수평 지지부를 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 비딩부가 생략된 원통형 전지는, 상기 전류차단 가스켓의 수평 지지부는 절연부재 상면과 용접용 홀더의 제2 날개부 하면에 밀착될 수 있다.
또한 본 발명의 비딩부가 생략된 원통형 전지에서, 상기 절연부재는 가장자리로 갈수록 두께가 두꺼워지는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 비딩부가 생략된 원통형 전지에서, 상기 절연부재는 1개 이상의 가스 배출홀과 양극 리드선 관통홀이 구비되어 있는 중앙부, 상기 중앙부 외곽의 제1 안착부, 상기 제1 안착부 외곽의 제2 안착부를 포함하되, 상기 제1 안착부에는 전류차단 가스켓이 안착되고, 상기 제2 안착부에는 용접용 홀더가 안착될 수 있다.
또한 본 발명의 비딩부가 생략된 원통형 전지의 제조방법은, 전지의 내압 상승시 전류를 차단하는 전류차단부재, 전류차단 가스켓, 안전벤트 및 탑 캡을 순차적으로 배치하는 단계; 안전벤트와 탑 캡 외부 테두리를 따라 외주면을 클림핑 가스켓을 위치시키는 단계; 클림핑 가스켓 외측으로 용접용 홀더를 배치하는 단계; 용접용 홀더를 소정 모양으로 절곡시켜, 안전벤트와 탑 캡 외부 테두리에 클림핑 가스켓, 용접용 홀더를 고정시켜 캡 조립체를 준비하는 단계; 전극조립체, 절연부재 및 양극 리드선을 수용하고 있는 전지 캔 개방단에 캡 조립체를 안착시키는 단계; 및 용접용 홀더와 캔의 접촉부위에 레이저를 조사하여 용접하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 원통형 전지는, 클림핑 가스켓 외측면을 따라 용접용 홀더가 위치하며, 용접용 홀더와 전지 캔의 상단부를 용접 밀봉하기 때문에 클림핑 공정에 수반되는 전지 캔의 공간부 감소와 전극조립체의 손상을 최소화할 수 있다는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 원통형 전지는, 용접용 홀더와 접하는 전지 캔의 상단이 긴밀하게 밀착되는 구조이기 때문에, 용접시 요구되는 에너지 소비를 최소화할 수 있다.
게다가 본 발명에 따른 원통형 전지는, 용접용 홀더 내측면에 내열성클림핑 가스켓이 구비되어 있어, 용접시 열이 탑 캡, 안전벤트, 전류차단부재 및 전극조립체 등으로 전달되는 것을 차단하기 때문에 이들 단위 부품들의 손상을 방지할 수 있다.
더욱이 본 발명에 따른 원통형 전지는, 전류차단 가스켓은 캡 조립체를 지지하는 수직 및/또는 수평 지지부를 더 구비하고 있어 조립의 정확성을 높일 수 있다.
또한 본 발명에 따른 원통형 전지의 절연부재는, 전류차단 가스켓과 용접용 홀더를 지지하기 때문에 조립의 정확성을 높이고 나아가 전류차단부재, 용접용 홀더 그리고 전지 캔 간의 접촉을 완벽하게 차단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 비딩부가 생략된 원통형 이차전지의 부분 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 비딩부가 생략된 원통형 이차전지의 부분 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 비딩부가 생략된 원통형 이차전지의 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제4 실시예에 따른 비딩부가 생략된 원통형 이차전지의 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제5 실시예에 따른 비딩부가 생략된 원통형 이차전지의 부분 단면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제6 실시예에 따른 비딩부가 생략된 원통형 이차전지의 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제7 실시예에 따른 비딩부가 생략된 원통형 이차전지의 부분 단면도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 제8 실시예에 따른 비딩부가 생략된 원통형 이차전지의 부분 단면도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 제9 실시예에 따른 비딩부가 생략된 원통형 이차전지의 부분 단면도이다.
도 10은 바람직한 제9 실시예에 적용된 절연부재의 평면도이다.
도 11는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비딩부가 생략된 원통형 이차전지의 제조방법을 설명하는 흐름도이다.
본 출원에서 “포함한다”, “가지다” 또는 “구비하다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우 뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명에 따른 비딩부가 생략된 원통형 전지 및 이의 제조방법에 관하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 비딩부가 생략된 원통형 이차전지의 부분 단면도이다.
도 1를 참조하여 설명하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 원통형 이차전지는 전극조립체(100), 절연부재(200), 양극 리드선(300), 캡 조립체(400) 및 이들을 수용하는 전지 캔(500)을 포함하여 이루어진다.
상기 전극조립체(100)는 긴 시트형의 양극 및 음극 사이에 분리막이 개재된 후 권취되는 구조로 이루어지는 젤리-롤형 전극조립체, 또는 장방형의 양극 및 음극이 분리막을 사이에 개재한 상태로 적층되는 구조의 단위셀들로 구성되는 스택형 전극조립체, 상기 단위셀들이 긴 분리 필름에 의해 권취되는 스택-폴딩형 전극조립체, 또는 상기 단위셀들이 분리막을 사이에 개재한 상태로 적층되어 서로 간에 부착되는 라미네이션-스택형 전극조립체 등으로 이루어질 수 있다.
일반적으로 전극조립체(100) 상단에 부착되는 양극 리드선(300)은 캡 조립체(400)에 전기적으로 연결되고 전극조립체(100) 하단에 부착되는 음극 리드선(미도시)은 전지 캔(500)의 바닥에 연결된다.
한편 전극조립체(100) 상부에는 절연부재(200)가 위치할 수 있고, 이러한 절연부재(200)는 전극조립체(100)와 캡 조립체(400) 사이를 절연시키는 역할을 한다.
캡 조립체(400)는 절연부재(200) 상부에 위치하여 전극조립체(100) 상단에 부착된 양극 리드선(300)과 전기적으로 연결되고, 전지 캔(500)의 상부 개방단에 결합되어 전지 캔(500) 내부에 수납되는 전극 조립체(100)를 밀봉한다. 구체적으로 캡 조립체(400)는, 전류차단부재(410), 전류차단 가스켓(420), 안전벤트(430) 및 탑 캡(440)이 아래에서부터 순차적으로 적층되고, 안전벤트(430)와 탑 캡(440)의 외부 테두리에는 클림핑 가스켓(450)과 용접용 홀더(460)가 위치한다.
전류차단부재(410)는 상부로 향하는 돌출부, 돌출부 외측으로 1개 이상의 제1노치(411)가 형성되어 있는 평탄부 그리고 평탄부 외측으로 상향 절곡부가 형성된 모양이다. 상세하게는, 중심부에는 상부로 약간 볼록하게 돌출되어 있어 후술할 안전벤트(430)의 하향 오목하게 돌출한 부위와 접촉하며, 하면 소정 위치에는 양극 리드선(300)이 연결된다. 또 잔류차단부재(410)의 테두리는 안전벤트(430)가 위치하는 방향으로 소정 각도와 모양으로 상향 절곡되며, 안전벤트(430)와는 소정 거리 이격된 상태를 유지한다. 그리고 전류 차단부재(410)와 안전벤트(430) 사이, 보다 구체적으로는 전류 차단부재(410)의 상향 절곡부 부근에는 전류차단 가스켓(420)이 개재되어, 전류차단부재(410)의 돌출부와 안전벤트(430)가 접촉하는 부분을 제외하고는, 전류차단부재(410)와 안전벤트(430)는 전기적으로 절연된 상태를 유지한다.
계속해서, 안전벤트(430)는 중심부가 하향 돌출되도록 형성되고 중심부로부터 테두리 방향으로는 소정 각도로 상향 절곡된 후, 하향 함몰부 그리고 소정 높이의 턱부가 형성되어 있는 평탄부로 이루어져 있다. 중심부의 하향 돌출부는 전술한 전류차단부재(410)의 상향 돌출부와 접하며, 상면 소정 위치 보다 상세하게는 절곡부 인근에는 1개 이상의 제2 노치(431)가 형성된다.
원통형 이차전지의 경우 외부 충격 등 다수의 원인으로 인해 가스가 발생하여 내압이 증가하고 결과적으로 발화나 폭발 등으로 이어질 수 있다. 상기 전류차단부재(410)의 제1 노치(411) 및/또는 안전 벤트(430)의 제2 노치(431)는 상기와 같이 내압 증가의 원인으로 작용하는 가스의 배출을 용이하게 유도하기 위한 것으로, 전지 내부가 소정 압력 이상이 되면 이들 제1 노치(411) 및/또는 제2 노치(431)를 중심으로 파단이 이루어진다.
한편, 일반적 원통형 전지는 캡 조립체를 고정하기 위하여 클림핑(crimping) 공정과 비딩(beading) 공정을 수행하고 있지만, 클림핑부와 비딩부에 의해 이차전지의 내부 공간이 줄어들고 결과적으로 전지의 용량이 줄어드는 문제점이 있다. 본 발명에서는 비딩부 없이도 안정된 기밀성을 제공하고 나아가 전지의 용량을 극대화할 수 있도록, 안전벤트(430)와 탑 캡(440)의 테두리 즉, 외주면에는 클림핑 가스켓(450)이 위치하고, 또 클림핑 가스켓(450) 외측면에는 용접용 홀더(460)가 위치한다.
구체적으로, 클림핑 가스켓(450)은 용접시 발생하는 열기로 인해 안전벤트(430) 및 /또는 탑 캡(440) 등 단위부품들이 변형이나 파손되는 것을 방지하고, 안전벤트(430)와 탑 캡(440)의 밀착성을 향상시킨다. 여기서, 클림핑 가스켓(450)은 내열성을 갖는 소재라면 특별히 제한하지 않으며 일예로, 폴리부틸렌테레프탈렌(Poly-Butylene-Terephthalate, PBT), 폴리페닐렌 설파이드(Poly Phenylene Sulfide, PPS), 퍼플루오르알콕시(Perfluoroalkoxy, PFA)일 수 있다.
또 용접용 홀더(460)의 양 끝단부와 접촉하는 부분에는 용접용 홀더(460)와의 기밀성을 높일 수 있도록, 용접용 홀더(460) 양 끝단부의 절곡 형상에 대응되는 형상을 갖도록 제1 함몰부(451') 및/또는 제2 함몰부(452')가 클림핑 가스켓(450)에 더 구비되는 것이 바람직하다.
클림핑 가스켓(450) 외측면을 감싸는 형상으로 위치하는 용접용 홀더(460)는 클림핑 가스켓(450)을 압착 고정한 상태로 유지하는 한편, 전지 캔(500)과의 용접을 통해 전지 캔(500)의 기밀성을 확보한다. 이러한 용접용 홀더(460)는 전지 캔(500)의 중심부를 향해 연장되며 클림핑 가스켓(450)에 상부면과 하부면에 각각 안착되는 제1 날개부(461)와 제2 날개부(462), 그리고 제1 날개부(461)와 제2 날개부(462)를 연결하는 수직연결부(463)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 전지 캔(500)의 상단과 인접하는 용접용 홀더(460)의 제1 날개부(461) 및 수직연결부(463)가 만나는 모서리부(464)는 용접시 전지 캔(500)과 용접용 홀더(460)가 잘 용접될 수 있도록 회전반경이 작을수록 유리하고, 일예로 0.3mm 이하이다. 또 용접성을 향상시킬 수 있도록 용접용 홀더(460)와 전지 캔(500)은 동일하거나 상호 융착할 수 있는 소재인 것이 바람직하고, 일예로 서스(SUS) 또는 알루미늄(Al)으로부터 선택될 수 있다.
한편, 용접용 홀더(460)는 용접시 발생하는 열이 쉽게 방열될 수 있도록 전지 캔(500)의 두께 보다 두꺼운 것이 바람직하고, 일예로 전지 캔(500)이 0.25mm일 경우 용접용 홀더(460)는 0.4mm이다.
계속해서, 용접용 홀더(460)와 클림핑 가스켓(450) 사이, 보다 구체적으로는 용접용 홀더(460)의 제1 날개부(461)와 수직연결부(463) 사이 모서리부(464) 내측면과 클림핑 가스켓(450) 사이에는 소정 부피의 챔버(470)가 구비되는 것이 바람직하다. 상기와 같은 열전달을 차단할 수 있는 챔버(470)가 구비되면, 용접 열에 의해 클림핑 가스켓(450)이 손상되는 것을 최소화할 수 있다는 이점이 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 비딩부가 생략된 원통형 이차전지의 부분 단면도이다. 도 1의 제1 실시예와는 용접용 홀더(460)와 관련된 구성만 상이할 뿐 나머지 구성들은 동일하므로 이하에서는 용접용 홀더(460)에 관해서만 설명하기로 한다.
제2 실시예에서의 용접용 홀더(460)는 용접시 직접적으로 열이 전달되는 제1 날개부(461)와 수직연결부(463)는 두꺼운 반면, 상대적으로 열전달이 적은 제2 날개부(462)는 얇다. 상기와 같이 제2 날개부(462)의 두께가 얇기 때문에 클림핑 공정을 포함한 조립성이 향상되면서도 용접성은 그대로 유지할 수 있다는 이점이 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 비딩부가 생략된 원통형 이차전지의 부분 단면도이다. 도 1의 제1 실시예와는 용접용 홀더(460)와 전지 캔(500)의 상단과 관련된 구성만 상이할 뿐 나머지 구성들은 동일하므로 이하에서는 이들 구성에 관해서만 설명하기로 한다.
제3 실시예에서의 용접용 홀더(460)의 제1 날개부(461)와 수직연결부(463)가 만나는 모서리부(464) 외측면에는 전지 캔(500)의 상단과 평행하게 위치할 수 있도록 절단된 단차부(465)가 형성된다.
전지 내부의 기밀성을 위해 용접용 홀더(460)와 전지 캡(500)을 용접하는 경우, 용접성능을 높이기 위해서는 이들 용접용 홀더(460)와 전지 캡(500)이 최대한 밀착하는 것이 바람직하고, 용접용 홀더(460)의 제1 날개부(461)와 전지 캔(500)의 상단이 수평하게 위치하는 것이 더욱 바람직하다. 하지만 용접용 홀더(460)를 사용하여 가스켓(450)을 감싸는 통상적인 클림핑 작업으로는 제1 날개부(461)와 수직연결부(463)가 만나는 모서리부(464)를 직각으로 정확하게 절곡시키는 것이 매우 어려울 뿐만 아니라, 제1 날개부(461)와 전지 캔(500)의 상단이 평행하지 않는 것이 일반적이다.
하지만, 제3 실시예에서와 같이, 전지 캔(500)의 상단과 평행하고 또 모서리부(464)와 전지 캔(500) 상단 측면이 긴밀하게 접촉할 수 있는 단차부(465)가 구비되면, 접촉부위에만 에너지를 조사하면 되기 때문에 용접시의 에너지 출력을 줄일 수 있어 제조비용을 낮출 수 있다는 이점이 있다.
한편, 상기 단차부(4645)는 전극조립체(100)가 수납된 상태인 전지 캔(500) 상부 개방단에 캡 조립체(400)를 안착시킨 후, 단조 가공을 통하여 단차부(464)를 형성시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제4 실시예에 따른 비딩부가 생략된 원통형 이차전지의 부분 단면도이다. 도 1의 제1 실시예와는 용접용 홀더(460)와 전지 캔(500)과 관련된 구성만 상이할 뿐 나머지 구성들은 동일하므로 이하에서는 이들 구성에 관해서만 설명하기로 한다.
제4 실시예에서의 용접용 홀더(460)의 제1 날개부(461)와 수직연결부(463)가 만나는 모서리부(464) 외측면에는 제1 날개부(461)의 외측 상면이 연장되면서 소정 각도로 경사져 있는 돌기부(466)가 구비되는 한편, 전지 캔(500)의 상단에는 상기 돌기부(466)가 안착될 수 있는 경사면(510)이 형성되어 있는 것이 바람직하고, 전지 캔(500)의 상단, 제1 날개부(461) 및 돌기부(466)가 수평하게 위치하는 것이 보다 바람직하다.
상기와 같은 구성을 채용하면, 제3 실시예에서 설명한 용접시 에너지 출력을 낮출 수 있는 이점외에도, 상부에서 열이나 레이저를 조사하여 용접하더라도 제1 날개부(461)의 돌기부(466)가 소정 각도로 경사진 상태로 전지 캔(500)에 안착되어 있기 때문에, 열이나 레이저가 전지 캔(500) 내부에 수납된 전극조립체(100)로 이동하는 것을 차단할 수 있어 이들의 손상을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제5 실시예에 따른 비딩부가 생략된 원통형 이차전지의 부분 단면도이다. 도 1의 제1 실시예와는 클림핑 가스켓(450)과 용접용 홀더(460)와 관련된 구성만 상이할 뿐 나머지 구성들은 동일하므로 이하에서는 이들 구성에 관해서만 설명하기로 한다.
제5 실시예에서의 용접용 홀더(460)의 제1 날개부(461) 내측면에는 1개 이상의 제2 요철부(461')가 더 구비된다. 물론 필요에 따라서는 상기 제2 요철부(461')에 대응되는 형상으로 클림핑 가스켓(450) 외측면에 제1 요철부(451')가 더 구비될 수 있다. 상기와 같이, 용접용 홀더(460)의 제2 요철부(461') 및/또는 클림핑 가스켓(450)의 제1 요철부(451')가 구비되면, 클림핑 가스켓(450)과 용접용 홀더(460)가 더욱 잘 밀착될 수 있어, 기밀성이 향상된다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제6 실시예에 따른 비딩부가 생략된 원통형 이차전지의 부분 단면도이다. 도 1의 제1 실시예와는 전류차단 가스켓 (420)과 관련된 구성만 상이할 뿐 나머지 구성들은 동일하므로 이하에서는 전류차단 가스켓(420)에 관해서만 설명하기로 한다.
일반적으로 전류차단 가스켓(420)은 전류차단부재(410)와 안전벤트(430) 사이에 위치하여 전류차단부재(410)와 안전벤트(430)가 전기적으로 통전하는 것을 제한하는 기능만을 수행한다.
하지만, 본 발명 제6 실시예에서의 전류차단 가스켓(420)은 전류차단부재(410)와 안전벤트(430)가 직접적으로 접촉하는 것을 차단하기 위해 전류차단부재(410)와 안전벤트(430) 사이에 위치하는 개재부(421), 상기 개재부(421) 외측 끝단에서 수직으로 절곡되어 절연부재(200) 상면까지 연장되는 수직 지지부(422)를 포함하도록 구성된다.
상기와 같은 수직 지지부(422)는 캡 조립체(400)를 전지 캔(500)에 안착시킬때 스토퍼 역할을 하기 때문에 조립의 정확성을 높일 수 있고, 결과적으로 전지의 불량률을 낮출 수 있다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제7 실시예에 따른 비딩부가 생략된 원통형 이차전지의 부분 단면도이다. 도 6의 제6 실시예와는 전류차단 가스켓 (420)과 관련된 구성만 상이할 뿐 나머지 구성들은 동일하므로 이하에서는 전류차단 가스켓(420)에 관해서만 설명하기로 한다.
제7 실시예에서의 전류차단 가스켓(420)은 수직 지지부(422) 외측으로 연장되어 전지 캔(500) 내측 벽면과 접촉하는 수평 지지부(423)를 더 포함하고 있다. 상기의 수평 지지부(423)는 용접용 홀더(460)의 제2 날개부(462) 하면과 밀착하고 있고 따라서 용접용 홀더(460)를 지지하는 기능을 수행한다.
도 8은 본 발명의 바람직한 제8 실시예에 따른 비딩부가 생략된 원통형 이차전지의 부분 단면도이다. 도 6의 제6 실시예와는 전류차단 가스켓 (420)과 관련된 구성만 상이할 뿐 나머지 구성들은 동일하므로 이하에서는 전류차단 가스켓(420)에 관해서만 설명하기로 한다.
제8 실시예에서의 전류차단 가스켓(420)은 수직 지지부(422) 외측으로 연장되어 전지 캔(500) 내측 벽면과 접촉하는 수평 지지부(423)를 더 포함하고 있다. 게다가, 상기 수평 지지부(423)는 절연부재(200)의 상면에서부터 용접용 홀더(460)의 제2 날개부(462) 하면까지 도달할 수 있는 두께를 갖고 있기 때문에 더욱 확실한 스토퍼 기능을 제공할 수 있다.
도 9는 본 발명의 바람직한 제9 실시예에 따른 비딩부가 생략된 원통형 이차전지의 부분 단면도이고, 도 10은 바람직한 제9 실시예에 적용된 절연부재의 평면도이다.
도 6의 제6 실시예와는 절연부재(200)와 관련된 구성만 상이할 뿐 나머지 구성들은 동일하므로 이하에서는 절연부재(200)에 관해서만 설명하기로 한다.
전극조립체(100) 상부에 위치하는 절연부재(200)는 가장자리로 갈수록 두께가 단계적으로 두꺼워지며, 보다 상세하게는 중앙부(210), 중앙부(210) 외곽의 제1 안착부(220), 그리고 제1 안착부(220) 외곽의 제2 안착부(230)를 포함하여 구성된다. 두께가 가장 얇은 중앙부(210)에는 발생한 가스를 상부에 위치하는 캡 조립체(400)로 유도하기 위한 1개 이상의 가스 배출홀(211)과 양극 리드선 관통홀(212)이 구비된다. 중앙부(210) 외곽에 위치하는 제1 안착부(220)는 중앙부(210)보다는 상대적으로 두꺼운 것이 바람직하고, 전류차단 가스켓(420) 보다 상세하게는 수직 지지부(422)와 접할 수 있는 두께를 가지는 것이 보다 바람직하다. 그리고 가장 외곽에 위치하면서 제1 안착부(220) 보다도 두꺼운 제2 안착부(230)에는 용접용 홀더(460)의 제2 날개부(462)가 안착된다.
상기와 같이, 전극조립체(100) 상부에 두께가 상이한 중앙부(210), 제1 안착부(220) 및 제2 안착부(230)를 포함하는 절연부재(200)를 위치시키면, 절연 및 가스를 배출시키는 기능 외에도 캡 조립체(400) 안착시 스토퍼 역할을 동시에 수행할 수 있어 조립의 정확성을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 전류차단부재(410), 용접용 홀더(460) 그리고 전지 캔(500) 간의 접촉을 보다 완벽하게 방지할 수 있다는 이점이 있다.
이하에서는 도 11을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비딩부가 생략된 원통형 이차전지의 제조방법에 관하여 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 제조방법은, 먼저 전지의 내압이 상승하는 경우 전류를 차단하는 전류차단부재(410), 전류차단 가스켓(420), 안전벤트(430) 및 탑 캡(440)을 순차적으로 배치한다(단계 1).
물론 필요에 따라 상기 전류차단부재(410), 전류차단 가스켓(420), 안전벤트(430) 및 탑 캡(440)의 배치순서가 변경될 수 있음은 자명하다.
이어서, 안전벤트(430)와 탑 캡(440) 외부 테두리를 따라 외주면에 성형한 클림핑 가스켓(450)을 위치시킨다(단계 2).
계속해서, 클림핑 가스켓(450) 외측으로 용접용 홀더(460)를 배치하는 공정이 이어진다(단계 3).
다음으로, 성형기(미도시) 등으로 용접용 홀더(460)를 절곡시키는 클림핑 공정이 이어지며, 안전벤트(430)와 탑 캡(440) 외부 테두리에 클림핑 가스켓(450), 용접용 홀더(460)를 고정시켜 캡 조립체(400)를 준비한다(단계 4).
여기서, 준비한 캡 조립체(400)의 외경, 보다 상세하게는 용접용 홀더(460)의 외경은 전지 캔(500)의 내경보다 조금 더 큰 것이 바람직하다. 이는 다음 단계에서 수행될 캡 조립체(400) 안착시, 억지끼움 방식을 가능하게 하기 위한 것이다.
이렇게 준비된 캡 조립체(400)를 억지끼움 방식으로 전지 캔(500) 개방단에 안착시킨다(단계 5).
마지막으로, 용접용 홀더(450)와 전지 캔(500)의 접촉부위, 보다 상세하게는 용접용 홀더의 제1 날개부(461)와 수직연결부(463)가 만나는 모서리부(464) 외측면과 접하고 있는 전지 캔(500)의 상단에 레이저를 조사하여 용접한다(단계 6).
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.
100 : 전극조립체
200 : 절연부재
210 : 중앙부 211 : 가스 배출홀
212 : 양극 리드선 관통홀
220 : 제1 안착부 230 : 제2 안착부
300 : 양극 리드선
400 : 캡 조립체
410 : 전류차단부재 411 : 제1 노치
420 : 전류차단 가스켓
421 : 개재부 422 : 수직 지지부
423 : 수평 지지부
430 : 안전벤트 431 : 제2 노치
440 : 탑 캡
450 : 클림핑 가스켓
451 : 상부 연장부
451' : 제1 함몰부 451” : 제1 요철부
452 : 하부 연장부 452' : 제2 함몰부
453 : 수직연장부
460 : 용접용 홀더
461 : 제1 날개부 461' : 제2 요철부
462 : 제2 날개부 463 : 수직연결부
464 : 모서리부 465 : 단차부
466 : 돌기부 467 : 경사면
470 : 챔버
500 : 전지 캔
510 : 경사면

Claims (13)

  1. 양극, 음극, 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재된 분리막을 포함하는 전극조립체;
    상기 전극조립체 상부에 위치하는 절연부재;
    상기 절연부재 상부에 위치하는 양극 리드선;
    전지의 내압 상승시 전류를 차단하는 전류차단부재, 상기 전류차단부재의 상단과 연결되어 있는 안전벤트, 및 상향 돌출된 형상으로 외주면 하면이 상기 안전벤트 외주면 상면과 접촉하는 탑 캡을 포함하는 캡 조립체; 및
    상기 전극조립체, 절연부재, 양극 리드선, 및 캡 조립체를 수납하는 비딩부를 구비하지 않은 전지 캔을 포함하되,
    상기 캡 조립체는, 상기 안전벤트와 탑 캡의 테두리를 감싸는 구조의 클림핑 가스켓, 및 상기 클림핑 가스켓의 외면을 감싸며 상기 전지 캔의 내경과 동일하거나 큰 외경을 갖는 용접용 홀더를 더 포함하고, 용접용 홀더와 전지 캔의 소정 영역이 용접된 것을 특징으로 하는 비딩부가 생략된 원통형 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    용접 열에 의해 클림핑 가스켓이 손상되는 것을 방지하기 위하여, 상기 클림핑 가스켓과 용접용 홀더 사이에는 챔버가 더 구비된 것을 특징으로 하는 비딩부가 생략된 원통형 전지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 용접용 홀더는 전지 캔의 중심부를 향해 연장되며 소정 거리 이격되어 위치하는 제1 날개부와 제2 날개부, 상기 제1 날개부와 제2 날개부를 연결하는 수직연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비딩부가 생략된 원통형 전지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 용접용 홀더의 제2 날개부보다 제1 날개부가 더 두꺼운 것을 특징으로 하는 비딩부가 생략된 원통형 전지.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 용접용 홀더의 제1 날개부와 수직연결부가 만나는 모서리부 외측면에는 전지 캔의 상단과 평행하게 위치할 수 있도록 절단된 단차부가 더 형성된 것을 특징으로 하는 비딩부가 생략된 원통형 전지.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 용접용 홀더의 제1 날개부와 수직연결부가 만나는 모서리부 외측면에는 소정 각도로 경사진 돌기부가 구비되고, 상기 전지 캔의 상단에는 상기 돌기부가 안착될 수 있는 경사면이 구비된 것을 특징으로 하는 비딩부가 생략된 원통형 전지.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 클림핑 가스켓과 밀착력이 향상되도록, 용접용 홀더의 제1 날개부 내측면에는 제2 요철부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 비딩부가 생략된 원통형 전지.
  8. 제3항에 있어서,
    전류차단부재와 안전벤트 사이에 전류차단 가스켓이 더 구비되되,
    상기 전류차단 가스켓은 전류차단부재와 안전벤트가 직접적으로 접촉하는 것을 차단하는 개재부, 상기 개재부 외측 끝단에서 수직으로 절곡되어 절연부재 상면까지 연장되는 수직 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비딩부가 생략된 원통형 전지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전류차단 가스켓의 수직 지지부는 외측으로 연장된 수평 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비딩부가 생략된 원통형 전지.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전류차단 가스켓의 수평 지지부는 절연부재 상면과 용접용 홀더의 제2 날개부 하면에 밀착되는 것을 특징으로 하는 비딩부가 생략된 원통형 전지.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 절연부재는, 가장자리로 갈수록 두께가 두꺼워지는 것을 특징으로 하는 비딩부가 생략된 원통형 전지.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 절연부재는, 1개 이상의 가스 배출홀과 양극 리드선 관통홀이 구비되어 있는 중앙부, 상기 중앙부 외곽의 제1 안착부, 상기 제1 안착부 외곽의 제2 안착부를 포함하되, 상기 제1 안착부에는 전류차단 가스켓이 안착되고, 상기 제2 안착부에는 용접용 홀더가 안착되는 것을 특징으로 하는 비딩부가 생략된 원통형 전지.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 비딩부가 생략된 원통형 전지의 제조방법에 있어서,
    전지의 내압 상승시 전류를 차단하는 전류차단부재, 전류차단 가스켓, 안전벤트 및 탑 캡을 순차적으로 배치하는 단계;
    안전벤트와 탑 캡 외부 테두리를 따라 외주면을 클림핑 가스켓을 위치시키는 단계;
    클림핑 가스켓 외측으로 용접용 홀더를 배치하는 단계;
    용접용 홀더를 소정 모양으로 절곡시켜, 안전벤트와 탑 캡 외부 테두리에 클림핑 가스켓, 용접용 홀더를 고정시켜 캡 조립체를 준비하는 단계;
    전극조립체, 절연부재 및 양극 리드선을 수용하고 있는 전지 캔 개방단에 캡 조립체를 안착시키는 단계; 및
    용접용 홀더와 캔의 접촉부위에 레이저를 조사하여 용접하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비딩부가 생략된 원통형 전지의 제조방법.
KR1020180025078A 2018-03-02 2018-03-02 비딩부가 생략된 원통형 전지 및 이의 제조방법 KR102462857B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180025078A KR102462857B1 (ko) 2018-03-02 2018-03-02 비딩부가 생략된 원통형 전지 및 이의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180025078A KR102462857B1 (ko) 2018-03-02 2018-03-02 비딩부가 생략된 원통형 전지 및 이의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190104687A true KR20190104687A (ko) 2019-09-11
KR102462857B1 KR102462857B1 (ko) 2022-11-03

Family

ID=67949048

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180025078A KR102462857B1 (ko) 2018-03-02 2018-03-02 비딩부가 생략된 원통형 전지 및 이의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102462857B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022196942A1 (ko) * 2021-03-18 2022-09-22 삼성에스디아이(주) 이차 전지
WO2023155204A1 (zh) * 2022-02-21 2023-08-24 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池单体及其制造方法和制造系统、电池以及用电装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080035401A (ko) 2006-10-19 2008-04-23 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차전지
KR20090046469A (ko) * 2007-11-06 2009-05-11 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 및 그 제조 방법
KR20110029061A (ko) * 2009-09-14 2011-03-22 주식회사 엘지화학 이차 전지
KR20110105952A (ko) * 2010-03-22 2011-09-28 주식회사 엘지화학 이차 전지
KR101073891B1 (ko) * 2008-09-18 2011-10-17 김재봉 원통형 이차전지
KR20170044973A (ko) 2015-10-16 2017-04-26 주식회사 엘지화학 2차 전지
KR20170107741A (ko) 2016-03-16 2017-09-26 주식회사 엘지화학 2차 전지 및 2차 전지 제조방법

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080035401A (ko) 2006-10-19 2008-04-23 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차전지
KR20090046469A (ko) * 2007-11-06 2009-05-11 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 및 그 제조 방법
KR101073891B1 (ko) * 2008-09-18 2011-10-17 김재봉 원통형 이차전지
KR20110029061A (ko) * 2009-09-14 2011-03-22 주식회사 엘지화학 이차 전지
KR20110105952A (ko) * 2010-03-22 2011-09-28 주식회사 엘지화학 이차 전지
KR20170044973A (ko) 2015-10-16 2017-04-26 주식회사 엘지화학 2차 전지
KR20170107741A (ko) 2016-03-16 2017-09-26 주식회사 엘지화학 2차 전지 및 2차 전지 제조방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022196942A1 (ko) * 2021-03-18 2022-09-22 삼성에스디아이(주) 이차 전지
WO2023155204A1 (zh) * 2022-02-21 2023-08-24 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池单体及其制造方法和制造系统、电池以及用电装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR102462857B1 (ko) 2022-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101281038B1 (ko) 캡 조립체 및 이를 이용한 이차 전지
KR101627626B1 (ko) 이차 전지
KR101265202B1 (ko) 이차 전지
US8647759B2 (en) Secondary battery
US8986876B2 (en) Cap assembly and secondary battery having the same
US20050287432A1 (en) Secondary battery
KR102487217B1 (ko) 리벳을 포함하는 캡 어셈블리 및 이를 포함하는 비딩부/클림핑부가 생략된 원통형 전지
US9887412B2 (en) Rechargeable battery having upper insulator member
US20100233519A1 (en) Rechargeable battery
KR20110037866A (ko) 이차전지
US8679673B2 (en) Cap assembly, can, and secondary battery employing the same
US9203060B2 (en) Secondary battery
KR102522106B1 (ko) 다층 구조의 전지케이스를 갖는 원통형 이차전지 및 그 제조방법
KR20160119570A (ko) 단락부재를 갖는 이차 전지
KR20140124247A (ko) 이차 전지
US20090092894A1 (en) Rechargeable battery and battery module
KR102462857B1 (ko) 비딩부가 생략된 원통형 전지 및 이의 제조방법
KR101446153B1 (ko) 이차 전지용 캡 조립체와 이를 이용하는 이차 전지, 및 이러한 이차 전지를 제조하는 방법
US10096808B2 (en) Secondary battery
KR101520064B1 (ko) 이차전지용 캡 조립체의 제조방법과 그에 따라 제조된 캡 조립체 및 이를 채용한 이차전지
KR101511302B1 (ko) 이차 전지
KR102489229B1 (ko) 비딩부가 생략된 원통형 전지 및 이의 제조방법
KR102246728B1 (ko) 절연층을 갖는 이차 전지
KR102425219B1 (ko) 이차 전지
KR102535006B1 (ko) 홈이 형성된 케이스를 포함하는 원통형 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