KR20200020619A - 이차 전지 - Google Patents

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KR20200020619A
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Abstract

본 발명은 이차 전지에 관한 것으로, 본 발명에 따른 이차 전지는, 전극 및 분리막이 결집되어 적층된 전극 조립체와, 상기 전극 조립체를 내부에 수용하는 캔(Can) 및 상기 캔의 내면에 절연 코팅된 절연 코팅부를 포함하고, 상기 절연 코팅부는 코팅 두께(t)가 1~15um으로 형성된다.

Description

이차 전지{RECHARGEABLE BATTERY}
본 발명은 이차전지에 관한 것이다.
이차 전지는 일차 전지와는 달리 재충전이 가능하고, 또 소형 및 대용량화 가능성으로 인해 근래에 많이 연구 개발되고 있다. 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지의 수요가 급격하게 증가하고 있다.
이차 전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 코인형 전지(버튼형 전지), 원통형 전지, 각형 전지, 및 파우치형 전지로 분류된다. 이차 전지에서 전지 케이스 내부에 장착되는 전극 조립체는 전극 및 분리막의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자이다.
코인 셀 형의 이차전지는 에너지 밀도가 높으면서 높은 출력을 가지고, 긴 수명을 가지면서 안정성을 가지는 것이 중요하다. 즉, 코인 셀은 높은 전압 특성, 출력 특성 및 높은 에너지 밀도를 가지는 것에 대한 연구가 이루어지고 있다. 특히, 전극 조립체를 수용하는 전지 케이스 내부의 수용 공간을 보다 넓게 확보하여 에너지 밀도를 높이는 것이 중요한 이슈(Issue)이다.
한국 공개특허 제10-2016-0010121호
본 발명의 하나의 관점은 캔 내부의 전극 조립체 수용 공간을 극대화 할 수 있는 이차전지를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 이차전지는, 전극 및 분리막이 결집되어 적층된 전극 조립체와, 상기 전극 조립체를 내부에 수용하는 캔(Can) 및 상기 캔의 내면에 절연 코팅된 절연 코팅부를 포함하고, 상기 절연 코팅부는 코팅 두께(t)가 1~15um으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 캔 내부에 절연 코팅부를 형성시켜 절연 역할을 하는 절연 구성체를 생략할 수 있어서, 전극 조립체 수용 공간을 극대화 할 수 있고, 이로 인해 에너지 밀도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지에서 전극 조립체 및 캔을 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에서 A-A'를 따라 절개한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지에서 캔의 몸체를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지의 몸체를 나타낸 단면도이다.
도 9은 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지의 덮개를 나타낸 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지의 덮개 및 몸체를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지에서 전극 조립체 및 캔을 나타낸 분해 사시도이며, 도 3은 도 1에서 A-A'를 따라 절개한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지(100)는 전극(113) 및 분리막(114)이 결집되어(또는 모여서) 적층된 전극 조립체(110)와, 전극 조립체(110)를 내부에 수용하는 캔(Can)(120) 및 캔(120)의 내면에 절연 코팅된 절연 코팅부(170)를 포함한다.
이하에서, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예인 이차전지에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 전극 조립체(110)는 충방전이 가능한 발전소자로서, 전극(113)과 분리막(114)이 결집되어 교대로 적층된 구조를 형성한다. 여기서, 전극 조립체(110)는 권취된 형태를 가질 수 있다. 하지만, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지(100)의 전극 조립체(110)가 반드시 권취된 형태로 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 전극(113)과 분리막(114)이 교대로 평면 적층된 스택(Stack) 형태를 가질 수 있음은 물론이다.
전극(113)은 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)을 포함할 수 있다. 그리고, 분리막(114)은 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)을 분리하여 전기적으로 절연시킨다. 여기서, 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)은 시트(Sheet) 형태로 형성되어 분리막(114)과 함께 권취되고, 젤리 롤(Jelly roll) 형으로 형성될 수 있다. 이때, 전극 조립체(110)는 예를 들어 원기둥 형태로 권취될 수 있다. 그리고, 전극 조립체(110)는 권취 중심축(C) 방향으로의 높이(h) 보다 폭(w)이 큰 형태로 형성될 수 있다. 이때, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지는 예를 들어 버튼 셀(코인 셀) 형태의 이차전지로 적용될 수 있다.
제1 전극(111)은 예를 들어 양극으로 이루어지고, 제2 전극(112)은 예를 들어 음극으로 이루어질 수 있다. 여기서, 제1 전극(111)이 반드시 양극으로 이루어지고 제2 전극(112)은 반드시 음극으로 이루어지는 것으로 한정되는 것은 아니며, 제1 전극(111)이 음극으로 이루어지고, 제2 전극(112)이 양극으로 이루어질 수 있음은 물론이다.
양극은 양극 집전체(미도시) 및 양극 집전체에 도포된 양극 활물질(미도시)을 포함할 수 있다. 양극 집전체는 예를 들어 알루미늄 재질의 포일(Foil)로 이루어질 수 있고, 양극 활물질은 예를 들어 리튬망간산화물, 리튬코발트산화물, 리튬니켈산화물, 리튬인산철, 또는 이들 중 1종 이상이 포함된 화합물 및 혼합물 등으로 이루어질 수 있다.
음극은 음극 집전체(미도시) 및 음극 집전체에 도포된 음극 활물질(미도시)을 포함할 수 있다. 음극 집전체는 예를 들어 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 재질로 이루어진 포일(foil)로 이루어질 수 있다. 음극 활물질은 예를 들어 인조흑연, 리튬금속, 리튬합금, 카본, 석유코크, 활성화 카본, 그래파이트, 실리콘 화합물, 주석 화합물, 티타늄 화합물 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 이때, 음극 활물질은 예를 들어 비흑연계의 SiO(silica, 실리카) 또는 SiC(silicon carbide, 실리콘카바이드) 등이 더 포함되어 이루어질 수 있다.
분리막(114)은 절연 재질로 이루어져 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)과 교대로 적층된다. 여기서, 분리막(114)은 제1 전극(111) 및 제2 전극(112) 사이와, 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)의 외측면에 위치될 수 있다. 이때, 분리막(114)은 전극 조립체(110)의 권취 시 폭방향(W)으로 최외각에도 위치될 수 있다.
또한, 분리막(114)은 연성이 있는 재질로 이루어질 수 있다. 이때, 분리막(114)은 예를 들어 미다공성을 가지는 폴리에칠렌, 폴리프로필렌 등 폴리올레핀계 수지막으로 형성될 수 있다.
캔(120)은 전극 조립체(110)를 내부에 수용하고, 일측으로 개방된 단자홀(124)이 형성된다.
또한, 캔(120)은 일측으로 개방된 개구부가 형성되고, 내부에 전극 조립체(110)가 수용되는 수용부(123)가 형성된 몸체(121), 및 몸체(121)의 개구부를 덮는 덮개(122)를 포함할 수 있다. 이때, 덮개(122)에 캔(120)의 내,외부를 관통하는 단자홀(124)이 형성할 수 있다.
아울러, 캔(120)은 예를 들어 원통형으로 형성될 수 있다.
그리고, 캔(120)은 예를 들어 금속재질을 포함하여 형성될 수 있다. 이때, 캔(120)은 구체적으로 예를 들어 알루미늄(Al)을 포함하여 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 제1 실시예인 이차전지는 전극 조립체(110)를 외부와 전기적으로 연결시키는 단자를 더 포함할 수 있다. 이때, 단자는 예를 들어 리벳(rivet)의 형태를 가지고 덮개(122)의 단자홀(124)을 폐쇄하는 리벳 단자(130)로 이루어질 수 있다. 여기서, 리벳 형태를 예를 들어 길이방향으로 기둥이 형성되고, 양단부가 폭방향(W)으로 연장된 형태일 수 있다. 이때, 길이방향은 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이 높이방향(H)일 수 있다.
또한, 리벳 단자(130)는 단자홀(124)을 관통하는 중앙부(131)와, 캔(120)의 외측에 위치된 외측부(133) 및 캔(120)의 내측에 위치된 내측부(132)를 포함할 수 있다.
외측부(133) 및 내측부(132)는 전극 조립체(110)의 폭방향(W)으로 연장 형성될 수 있다. 이에 따라, 외측부(133) 및 내측부(132)에 의해 리벳 단자(130)는 덮개(122)로부터 이탈 되지 않을 수 있다. 즉, 외측부(133)의 폭과 내측부(132)의 폭이 덮개(122)의 단자홀(124)의 지름 보다 크게 형성되고, 외측부(133) 및 내측부(132)가 단자홀(124)의 위 아래 양측에 위치되어, 리벳 단자(130)가 단자홀(124)로부터 이탈되는 것을 방지하여 견고한 결합 구조를 갖을 수 있다.
그리고, 예를 들어 외측부(133) 및 내측부(132)는 원형판 형태로 형성되고, 중앙부(131)는 원기둥 형태로 형성될 수 있다.
도 1 및 도 3을 참고하면, 외측부(133)의 외경(D2)은 캔(120)의 외경(D1)의 80%이하로 형성될 수 있다. 이에 따라, 캔(120)의 몸체(121)와, 가스켓(140), 및 리벳 단자(130)의 간섭이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
가스켓(실; Seal)(140)은 캔(120) 및 리벳 단자(130) 사이를 밀봉 및 절연시킬 수 있다. 여기서, 가스켓(140)은 전기 절연성 및 내열성 재질을 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 가스켓(140)은 리벳 단자(130)의 중앙부(131), 외측부(133), 및 내측부(132)와 덮개(122) 사이를 따라 일체로 형성될 수 있다. 이에 따라, 리벳 단자(130)와 캔(120)의 덮개(122) 사이에 견고한 결합이 이루어져, 리벳 단자(130)와 캔(120)이 접속되는 것을 방지하여 전기적 단락이 방지되는 안전한 구조를 제공할 수 있다.
제1 전극리드(150)는 제1 전극(111) 및 리벳 단자(130)에 양측부가 직접 접촉되어 제1 전극(111)과 리벳 단자(130) 사이를 전기적으로 연결할 수 있다.
제1 전극리드(150)는 전극 조립체(110)와 마주보는 리벳 단자(130)에서 내측부(132)의 대응면을 따라 연장되며 내측부(132)에 접속될 수 있다. 이때, 제1 전극리드(150)는 예를 들어 전극 조립체(110)의 양극과 연결된 양극 리드일 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지(100)는 덮개(122)와 마주보는 전극 조립체(110) 상면에 제1 절연판(180)이 더 구비될 수 있다. 여기서, 제1 절연판(180)은 전기 절연성 절연 재질을 포함하여 형성된다. 이에 따라, 전극 조립체(110)와 제1 전극리드(150) 또는 덮개(122)가 전기적으로 접속되어 단락이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
제2 전극리드(160)는 제2 전극(112)과 캔(120) 사이(구체적으로 제2 전극(112)과 몸체(121) 사이)를 전기적으로 연결할 수 있다. 이때, 제2 전극리드(160)를 예를 들어 전극 조립체(110)의 음극과 연결된 음극 리드일 수 있다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지에서 캔의 몸체를 나타낸 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참고하면, 절연 코팅부(170)는 절연 재질을 포함하여 캔(120)의 내면에 절연 코팅될 수 있다.
또한, 절연 코팅부(170)는 절연 재질로서 세라믹 재질을 포함할 수 있다.
아울러, 절연 코팅부(170)는 세라믹 재질로 Al2O3 또는 SiO2 중에서 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 이에 따라, 절연 코팅부(170)는 얇은 코팅 두께를 통해서도 절연 효과를 나타낼 수 있다.
한편, 절연 코팅부(170)는 일례로 Al2O3을 포함할 수 있다. 이에 따라, 절연 코팅부(170)는 내부식성 및 내마모성을 지닌 절연체인 Al2O3를 포함하여 캔(120)의 산화를 방지할 수 있다. 특히, 캔(120)이 쉽게 손상될 수 있는 알루미늄을 포함하여 형성될때, 알루미늄(Al) 산화방지에 현저한 효과가 있는 Al2O3를 포함하여 산화에 의한 캔(120)의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 절연 코팅부(170)는 마모에 강한 저항력이 있는 Al2O3를 포함하여 마모, 마찰 또는 충격에 의한 손상되지 않고 절연성을 유지할 수 있다.
여기서, 절연 코팅부(170)는 Al2O3 (Aluminum oxide), 유기 바인더(Organic binder), 무기 바인더(Inorganic binder), 및 알코올(Alcohol)을 포함할 수 있다. 이때, 절연 코팅부(170)는 Al2O3 (Aluminum oxide) 10~30wt(중량)%, 유기 바인더(Organic binder) 5~25%, 무기 바인더(Inorganic binder) 10~30wt%, 및 알코올(Alcohol 20~35wt%)를 포함하는 절연 코팅부 조성물로 형성될 수 있다. 이에 따라, 절연 코팅부(170)는 현저한 절연 효과를 갖는다.
이때, 유기 바인더는 예를 들어 아세테이트(Acetate)계, 카르복시산(Carboxylic acid) 및 에테르(Ether)계 중에서 적어도 어느 하나 이상의 물질로 이루어질 수 있다.
유기 바인더는 구체적으로 예를 들어 Dipropyleneglycol monomethyl ether, 아세트산비닐(vinyl acetate), Isobuty acetate 및 카르복시산(Carboxylic acid) 중에서 적어도 어느 하나 이상의 물질로 이루어질 수 있다. 여기서, 카르복시산(Carboxylic acid)은 보다 구체적으로 예를 들어 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 크로톤산, 푸마르산 및 말레산으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
무기 바인더는 예를 들어 실리케이트(Silicate) 또는 질화 붕소(BN) 중에서 적어도 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다. 여기서, 무기 바인더는 절연특성을 강화하는 역할을 할 수 있다. 여기서, 무기 바인더는 구체적으로 예를 들어 실리케이트(Silicate)를 포함할 수 있다.
알코올은 에탄올(Ethanol), 에틸알코올(Ethyl alcohol), 및 아이소프로폭시에탄올(2-Isopropoxyethanol) 중에서 적어도 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
그리고, 절연 코팅부(170)는 다른 예로 SiO2를 포함할 수 있다. 이에 따라, 절연 코팅부(170) 고내열성 재질인 SiO2를 포함하여, 전지의 내부 온도 상승 시 고온 상태에서도 절연성을 잃지 않고 전극 조립체(110)와 캔(120) 사이를 절연할 수 있다.
여기서, 절연 코팅부(170)는 SiO2 (Silicon dioxide), 유기 바인더(Organic binder), 무기 바인더(Inorganic binder), 및 알코올(Alcohol)을 포함하는 절연 코팅부 조성물로 형성될 수 있다. 이때, 절연 코팅부(170)는 SiO2 (Silicon dioxide) 10~30wt%, 유기 바인더(Organic binder 5~25wt%, 무기 바인더(Inorganic binder 10~30wt%, 및 알코올(Alcohol) 20~70wt%를 포함할 수 있다. 이에 따라, 절연 코팅부(170)는 현저한 절연 효과를 갖는다. 그리고, 절연 코팅부(170)의 다른 예에서 유기 바인더 및 알코올은 일례와 동일할 수 있다. 한편, 절연 코팅부(170)의 다른 예에서 무기 바인더는 예를 들어 실리케이트(Silicate), Al2O3(Aluminum oxide) 및 질화 붕소(BN) 중에서 적어도 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
또한, 절연 코팅부(170)는 또 다른 예로 Al2O3 및 SiO2를 포함할 수 있다.
여기서, 절연 코팅부(170)는 Al2O3 (Aluminum oxide) 및 SiO2(Silicon dioxide)을 포함하는 절연 코팅부 조성물로 형성될 수 있다. 이때, 절연 코팅부(170)는 Aluminum oxide 10~30wt%, Silicon oxide 20~50wt%, 및 알코올(Alcohol) 20~70wt%를 포함할 수 있다. 이에 따라, 절연 코팅부(170)는 현저한 절연성을 갖고, 현저히 우수한 내전해액성 효과를 갖는다. 그리고, 절연 코팅부(170)의 또 다른 예에서 알코올은 일례와 동일할 수 있다.
아울러, 절연 코팅부(170)는 또 다른 예로 Al2O3(Aluminum oxide)를 포함하되, Al2O3 (Aluminum oxide), 실리콘(Silicon)계 고무(Rubber), 및 알코올(Alcohol)을 포함하는 절연 코팅부용 조성물로 형성될 수 있다.
이때, 절연 코팅부(170)는 예를 들어 Al2O3 (Aluminum oxide) 10~30wt%, 실리콘(Silicon)계 고무(Rubber) 20~50wt%, 및 알코올(Alcohol) 20~70wt%를 포함하는 절연 코팅부용 조성물로 형성될 수 있다. 이에 따라, 절연 코팅부(170)는 현저한 절연성을 갖고, 현저히 우수한 내전해액성 효과를 갖는다. 이때, 알코올은 예를 들어 에탄올(Ethanol), 에틸알코올(Ethyl alcohol), 및 아이소프로폭시에탄올(2-Isopropoxyethanol) 중에서 적어도 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다. 여기서, 보다 구체적으로 알코올은 에탄올(Ethanol) 및 아이소프로폭시에탄올(2-Isopropoxyethanol)로 이루어질 수 있다.
한편, 절연 코팅부(170)는 예를 들어 막 형태로 캔(120)의 내면에 형성될 수 있다.
그리고, 절연 코팅부(170)는 예를들어 코팅 두께가 0.5~30um으로 형성될 수 있다. 여기서, 절연 코팅부(170)는 구체적으로 예를들어 코팅 두께가 1~15um으로 형성될 수 있다. 이때, 절연 코팅부(170)가 1um 이상으로 형성되어 절연 효과를 가져올 수 있는 두께를 확보할 수 있다. 또한, 절연 코팅부(170)가 15um 이하로 형성되어, 전극 조립체(110)를 수용하는 캔(120)의 수용 공간을 넓게 확보할 수 있고, 이로 인해 에너지 밀도를 향상시킬 수 있다.
한편, 절연 코팅부(170)는 일례로 캔(120)의 몸체(121)의 내측면을 덮도록 코팅될 수 있다. 이에 따라, 전극 조립체(110)와 캔(120) 사이를 절연시키는 절연 부재를 생략할 수 있어, 캔(120) 내부의 전극 조립체(110)의 수용 공간을 보다 많이 확보하여 에너지 밀도를 향상시킬 수 있다. 특히, 절연 코팅부(170)는 코팅 두께가 1~15um로 형성될 수 있어, 절연효과를 가져오는 두께를 확보하면서 동시에 에너지 밀도를 현저히 향상시킬 수 있고, 이로 인해 전지 용량이 현저히 증가될 수 있다.
아울러, 절연 코팅부(170)는 다른 예로 캔(120)의 몸체(121) 및 덮개(122)의 내측면을 덮도록 코팅될 수 있다.
또한, 절연 코팅부(170)의 절연 저항(insulation resistance)은 2~10메가옴(Mega-Ohm; ㏁)이고, 절연 코팅부(170)의 융점은 800~1500℃일 수 있다. 이에 따라 절연 코팅부(170)는 절연 효과 및 내열 효과를 극대화 시킬 수 있다.
도 3을 참고하면, 상기와 같이 구성된 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지(100)는 캔(120)의 내면에 절연 코팅부(170)를 형성시켜 절연 역할을 하는 절연 구성체를 생략할 수 있고, 이에 따라 전극 조립체(110) 수용 공간을 극대화 할 수 있으며, 이로 인해 에너지 밀도를 향상시켜 전지 용량을 현저히 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지(100)는 리벳 단자(130)를 사용한 접속 구조로 인해 연결 플레이트(하부 플레이트라고도 하며 용접의 용이성을 위해 삽입되는 넓은 판상의 금속 플레이트)등의 사용을 배제할 수 있어, 전극 조립체(110)를 수용하는 캔(120)의 내부 공간이 늘어나 에너지 밀도가 현저히 증가되고, 이에 따라 전지 용량이 현저히 증가될 수 있다. 즉, 종래에는 전극 조립체(110)를 전극 리드를 통해 외부와 연결시키는 상부 단자 구조에서, 케이스의 상부 외측에 위치된 단자와 전극 리드를 연결시키기 위해 연결 플레이트를 사용하여 케이스 내부 공간을 많이 차지하였고, 이는 에너지 밀도의 저하로 이어졌다. 하지만, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지(100)는 리벳 단자(130)를 사용한 접속 구조로 인해 연결 플레이트를 생략한 공간에 전극 조립체(110)를 위치시킬 수 있어 에너지 밀도가 현저히 증가될 수 있다.
이하에서는 제2 실시예에 따른 이차전지를 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지를 나타낸 단면도이다.
도 5를 참고하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지(200)는 캔(하우징)(220)을 형성하는 두 개의 금속 캔 반쪽체(221,222)와, 캔(220)에 수용되는 전극 조립체(110)와, 전극 조립체(110)를 캔 반쪽체(221,222)에 전기적으로 연결시키는 전극 리드들(250,260) 및 두 개의 금속 캔 반쪽체(221,222)의 내면에 절연 코팅된 절연 코팅부(270)를 포함한다. 여기서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지(200)는 예를 들어 버튼 셀(Button cell)형 이차전지일 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지(200)는 전술한 제1 실시예에 따른 이차전지(100)와 비교할 때, 캔(210)의 구조에서 차이가 있다. 따라서, 본 실시예는 제1 실시예와 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.
보다 상세히, 두 개의 금속 캔 반쪽체(221,222)는 전기 절연 실(Seal)(봉인제)(240)에 의해 서로 분리되고, 평면 바닥 영역(223) 및 이에 평행한 평면 상단 영역(224)을 갖는 캔(220)을 형성한다.
전극 조립체(전극 격리판 어셈블리)(110)는 캔(220) 내부에 최소 하나의 양극(111) 및 최소 하나의 음극(112)을 포함한다.
또한, 전극 조립체(110)는 나선형 권취 형태로 제공되며, 권취의 끝단 면이 평면 바닥 영역(223) 및 평면 상단 영역(224)의 방향을 향할 수 있다.
전극 리드들(250,260)은 최소 하나의 양극(111) 및 최소 하나의 음극(112)을 각각 캔 반쪽체(221,222) 중 어느 하나에 전기적으로 연결시킬 수 있다. 이때, 전극 리드들(250,260)은 예를 들어 금속 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 전극 리드들(250,260) 중 적어도 하나는 용접에 의해 각각의 캔 반쪽체(221,222)에 연결될 수 있다.
절연 코팅부(270)는 두 개의 금속 캔 반쪽체(221,222)의 내면에 절연 코팅된다.
또한, 절연 코팅부(270)는 절연 재질인 세라믹 재질을 포함하고, 코팅 두께가 1~15um으로 형성될 수 있다.
아울러, 절연 코팅부(270)는 세라믹 재질로 Al2O3 또는 SiO2 중에서 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
절연 코팅부(270)는 일례로 Al2O3을 포함할 수 있다. 여기서, 절연 코팅부(270)는 Al2O3 (Aluminum oxide), 유기 바인더(Organic binder), 무기 바인더(Inorganic binder), 및 알코올(Alcohol)를 포함할 수 있다. 이때, 절연 코팅부(270)는 Al2O3 (Aluminum oxide) 10~30wt(중량)%, 유기 바인더(Organic binder) 5~25%, 무기 바인더(Inorganic binder) 10~30wt%, 및 알코올(Alcohol) 20~35wt%를 포함할 수 있다.
그리고, 절연 코팅부(270)는 다른 예로 SiO2를 포함할 수 있다. 여기서, 절연 코팅부(270)는 SiO2 (Silicon dioxide), 유기 바인더(Organic binder), 무기 바인더(Inorganic binder), 및 알코올(Alcohol)를 포함할 수 있다. 이때, 절연 코팅부(270)는 SiO2 (Silicon dioxide) 10~30wt%, 유기 바인더(Organic binder) 5~25wt%, 무기 바인더(Inorganic binder) 10~30wt%, 및 알코올(Alcohol) 20~70wt%를 포함할 수 있다.
또한, 절연 코팅부(270)는 또 다른 예로 Al2O3 및 SiO2를 포함할 수 있다. 여기서, 절연 코팅부(270)는 Al2O3 (Aluminum oxide) 및 SiO2(Silicon dioxide)을 포함하는 절연 코팅부 조성물로 형성될 수 있다.
아울러, 절연 코팅부(270)는 또 다른 예로 Al2O3(Aluminum oxide)를 포함하되, Al2O3 (Aluminum oxide), 실리콘(Silicon)계 고무(Rubber), 및 알코올(Alcohol)을 포함하는 절연 코팅부용 조성물로 형성될 수 있다. 이때, 절연 코팅부(270)는 예를 들어 Al2O3 (Aluminum oxide) 10~30wt%, 실리콘(Silicon)계 고무(Rubber) 20~50wt%, 및 알코올(Alcohol) 20~70wt%를 포함하는 절연 코팅부용 조성물로 형성될 수 있다.
이하에서는 제3 실시예에 따른 이차전지를 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 여기서, 도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지의 개념을 개략적으로 나타낸 도면으로서, 전극 조립체(미도시)는 생략하여 도시하였고, 실(340), 몸체(321), 및 덮개(322)는 상호 밀착되어 캔(320) 내부가 밀봉된 형태로 구비되지만 각 구성요소의 설명을 용이하게 하기 위해 편의상 소정 간격 이격시켜 도시하였다.
도 6을 참고하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지(300)는 열가소성 필름 실(seal)(340)과, 실(340)을 통해 서로 연결된 몸체(321) 및 덮개(322)와, 몸체(321) 및 덮개(322)의 내면에 절연 코팅된 절연 코팅부(370)를 포함한다. 여기서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지(300)는 예를 들어 코인 셀(Coin cell)형 이차전지일 수 있다. 그리고, 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지(300)는 캔(320)의 내부에 수용되는 전극 조립체 및 전해액을 더 포함할 수 있다.
보다 상세히, 몸체(321)는 베이스 영역(321a), 측면 영역(321b), 베이스 영역(321a) 및 측면 영역(321b) 사이에 위치하는 에지 영역(321c), 및 절단 에지(321d)를 포함한다.
덮개(322)는 커버 영역(322a), 측면 영역(322b), 커버 영역(322a) 및 측면 영역(322b) 사이에 위치하는 에지 영역(322c), 및 절단 에지(322d)를 포함한다.
덮개(322)는 덮개(322)의 측면 영역(322b)과 몸체(321)의 측면 영역(321b)이 20 ~ 99%가 겹치도록 몸체(321)에 삽입될 수 있다. 이때, 몸체(321)의 내부 반경은 절단 에지(321d) 방향으로 겹치는 영역에서 일정할 수 있다.
한편, 덮개(322)의 측면 영역(322b)과 겹치지 않는 영역(326)에서 몸체(321)의 측면 영역(321b) 외부 반경은 겹치는 영역(325)에서 몸체(321)의 측면 영역(321b)의 외부 반경 보다 작아지도록, 덮개(322)의 측면 영역(322b)과 겹치지 않는 몸체(321)의 측면 영역(321b)에서 적어도 일부는 내측 방사 방향으로 드로잉 가공될 수 있다. 즉, 몸체(321)는 측면영역(321b)에서 겹치는 영역(325)의 외부반경 보다 겹치지 않는 영역(326)의 외부반경이 작게 형성될 수 있다.
절연 코팅부(370)는 몸체(321) 및 덮개(322)의 내면에 절연 코팅된다. 즉, 절연 코팅부(370)는 몸체(321) 및 덮개(322)를 포함하는 캔(320)의 내측면을 따라 형성될 수 있다. 여기서, 절연 코팅부(370)는 예를 들어 몸체(321)의 내측 바닥면을 따라 형성된 절연 코팅부(371) 및 덮개(322)의 내측면을 따라 형성된 절연 코팅부(372)를 포함할 수 있다.
또한, 절연 코팅부(370)는 절연 재질인 세라믹 재질을 포함하고, 코팅 두께가 1~15um으로 형성될 수 있다.
아울러, 절연 코팅부(370)는 세라믹 재질로 Al2O3 또는 SiO2 중에서 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
절연 코팅부(370)는 일례로 Al2O3을 포함할 수 있다. 여기서, 절연 코팅부(370)는 Al2O3 (Aluminum oxide), 유기 바인더(Organic binder), 무기 바인더(Inorganic binder), 및 알코올(Alcohol)를 포함할 수 있다. 이때, 절연 코팅부(370)는 Al2O3 (Aluminum oxide) 10~30wt(중량)%, 유기 바인더(Organic binder) 5~25%, 무기 바인더(Inorganic binder) 10~30wt%, 및 알코올(Alcohol) 20~35wt%를 포함할 수 있다.
그리고, 절연 코팅부(370)는 다른 예로 SiO2를 포함할 수 있다. 여기서, 절연 코팅부(370)는 SiO2 (Silicon dioxide), 유기 바인더(Organic binder), 무기 바인더(Inorganic binder), 및 알코올(Alcohol)를 포함할 수 있다. 이때, 절연 코팅부(370)는 SiO2 (Silicon dioxide) 10~30wt%, 유기 바인더(Organic binder) 5~25wt%, 무기 바인더(Inorganic binder) 10~30wt%, 및 알코올(Alcohol) 20~70wt%를 포함할 수 있다.
또한, 절연 코팅부(370)는 또 다른 예로 Al2O3 및 SiO2를 포함할 수 있다. 여기서, 절연 코팅부(370)는 Al2O3 (Aluminum oxide) 및 SiO2(Silicon dioxide)을 포함하는 절연 코팅부 조성물로 형성될 수 있다.
아울러, 절연 코팅부(370)는 또 다른 예로 Al2O3(Aluminum oxide)를 포함하되, Al2O3 (Aluminum oxide), 실리콘(Silicon)계 고무(Rubber), 및 알코올(Alcohol)을 포함하는 절연 코팅부용 조성물로 형성될 수 있다. 이때, 절연 코팅부(370)는 예를 들어 Al2O3 (Aluminum oxide) 10~30wt%, 실리콘(Silicon)계 고무(Rubber) 20~50wt%, 및 알코올(Alcohol) 20~70wt%를 포함하는 절연 코팅부용 조성물로 형성될 수 있다.
이하에서는 제4 실시예에 따른 이차전지를 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지를 나타낸 단면도이고, 도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지의 덮개를 나타낸 단면도이며, 도 9은 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지의 몸체를 나타낸 단면도이고, 도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지의 덮개 및 몸체를 나타낸 단면도이다. 여기서, 도 10은 캔(420) 내부의 과압 발생 시, 몸체(421) 및 덮개(422)가 축방향에 대해 서로 반대되는 방향으로 이동되며 몸체(421)에 형성된 홀(421h)이 개방되는 상태를 나타낸다.
도 7 내지 도 10을 참고하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지(400)는 몸체(421), 덮개(422), 실(seal)(440) 및 절연 코팅부(470)를 포함한다. 여기서, 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지(400)는 예를 들어 코인 셀(Coin cell)형 이차전지일 수 있다. 이때, 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지(400)는 캔(40)의 내부에 수용되는 전극 조립체(110) 및 전해액을 더 포함할 수 있다.
보다 상세히, 몸체(421)는 베이스(421a), 원주형 케이싱(Casing)(421b), 베이스(421a)와 케이싱(421b)을 연결하는 에지(Edge) 부분(421c), 및 몸체(421)의 케이싱(421b)의 내부 반경이 절단 에지(421d)로 갈수록 감소되도록 방사상 내향으로 만곡된 절단 에지(421d)를 가질 수 있다. 또한, 적어도 하나의 홀(421h)이 덮개(422)의 케이싱(422b)과 겹쳐지는 몸체(421)의 케이싱(422b) 부분을 관통할 수 있다.
몸체(421)의 케이싱(421b)과 덮개(422)의 케이싱(422b)이 적어도 부분적으로 겹치고, 케이싱(422b) 부분이 원주형 이중 벽 형태로 형성되도록, 덮개(422)는 앞쪽으로 절단 에지(421d)를 갖는 몸체(421)으로 삽입될 수 있다.
덮개(422)는 베이스(422a), 원주형 케이싱(422b), 베이스(422a)와 케이싱(422b)을 연결하는 에지 부분(422c), 및 절단 에지(422d)를 갖고, 덮개(422)의 케이싱(422b)은 몸체(421)의 케이싱(421b)과 겹치는 영역에서의 원주 구간(circumferential segment)를 포함하며, 원주 구간은 외측으로 갈수록 점차 넓어지고, 내향으로 만곡된 컵 에지 부분에서의 몸체(421) 케이싱(421b)의 내부 반경보다 더 큰 외부 반경을 가질 수 있다.
원주 구간(circumferential segment)은 덮개(422)의 절단 에지(422d)에 상응되는 끝부분(end segment)(422e)이거나, 덮개(422)의 베이스(422a) 방향을 향해 절단 에지(422d)로 부터 시작되는 부분일 수 있다.
한편, 덮개는 끝 부분(422e)과, 제2 부분(422f) 및 끝 부분(422e)과 제2 부분(422f) 사이를 있는 단차 부분(422g)을 포함할 수 있다.
실(440)은 몸체(421) 및 덮개(422)를 분리하도록 몸체(421) 및 덮개(422) 겹쳐지는 케이싱(421b,422b) 사이에 위치될 수 있다.
몸체(421) 및 덮개(422)는 셀 내부의 과압을 소멸시키도록 축방향에 대해 서로 반대로 이동가능하게 구비될 수 있다. 즉, 몸체(421) 및 덮개(422)를 포함하는 캔(420)의 내부에 내부 가스 발생 등으로 과압이 발생되면, 몸체(421) 및 덮개(422)는 축방향에 대해 서로 반대 방향으로 이동되며 몸체(421)의 측면에 형성된 홀(421h)을 통해 내부 가스를 외부로 배출시킬 수 있다.
절연 코팅부(470)는 몸체(421) 및 덮개(422)의 내면에 절연 코팅된다.
그리고, 절연 코팅부(470)는 예를 들어 몸체(421)의 내측면을 따라 형성된 절연 코팅부(471) 및 덮개(422)의 내측면을 따라 형성된 절연 코팅부(472)를 포함할 수 있다.
또한, 절연 코팅부(470)는 절연 재질인 세라믹 재질을 포함하고, 코팅 두께가 1~15um으로 형성될 수 있다.
아울러, 절연 코팅부(470)는 세라믹 재질로 Al2O3 또는 SiO2 중에서 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
절연 코팅부(470)는 일례로 Al2O3을 포함할 수 있다. 여기서, 절연 코팅부(470)는 Al2O3 (Aluminum oxide), 유기 바인더(Organic binder), 무기 바인더(Inorganic binder), 및 알코올(Alcohol)를 포함할 수 있다. 이때, 절연 코팅부(470)는 Al2O3 (Aluminum oxide) 10~30wt(중량)%, 유기 바인더(Organic binder) 5~25%, 무기 바인더(Inorganic binder) 10~30wt%, 및 알코올(Alcohol) 20~35wt%를 포함할 수 있다.
그리고, 절연 코팅부(470)는 다른 예로 SiO2를 포함할 수 있다. 여기서, 절연 코팅부(470)는 SiO2 (Silicon dioxide), 유기 바인더(Organic binder), 무기 바인더(Inorganic binder), 및 알코올(Alcohol)를 포함할 수 있다. 이때, 절연 코팅부(470)는 SiO2 (Silicon dioxide) 10~30wt%, Organic binder 5~25wt%, 무기 바인더(Inorganic binder) 10~30wt%, 및 Alcohol 20~70wt%를 포함할 수 있다.
또한, 절연 코팅부(470)는 또 다른 예로 Al2O3 및 SiO2를 포함할 수 있다. 여기서, 절연 코팅부(470)는 Al2O3 (Aluminum oxide) 및 SiO2(Silicon dioxide)을 포함하는 절연 코팅부 조성물로 형성될 수 있다.
아울러, 절연 코팅부(470)는 또 다른 예로 Al2O3(Aluminum oxide)를 포함하되, Al2O3 (Aluminum oxide), 실리콘(Silicon)계 고무(Rubber), 및 알코올(Alcohol)을 포함하는 절연 코팅부용 조성물로 형성될 수 있다. 이때, 절연 코팅부(470)는 예를 들어 Al2O3 (Aluminum oxide) 10~30wt%, 실리콘(Silicon)계 고무(Rubber) 20~50wt%, 및 알코올(Alcohol) 20~70wt%를 포함하는 절연 코팅부용 조성물로 형성될 수 있다.
< 실시예 1 >
전극 및 분리막이 결집되어 적층된 전극 조립체와, 전극 조립체를 내부에 수용하는 캔(Can) 및 캔의 내면에 절연 코팅된 절연 코팅부를 포함 것으로 이차 전지를 구성하였다.
또한, 절연 코팅부는 절연 코팅부용 조성물로 형성된 코팅액을 스프레이 코팅(Coating)방법을 이용하여 캔의 내면에 코팅하고, 150℃의 전기로에서 10분동안 에이징(Aging)하여 10um의 박막으로 형성하였다.
절연 코팅부용 조성물은 실리콘(Silicon) 고무(Rubber) 30wt%, Al2O3 파우더 12wt%, Ethanol 25wt%, 및 2-Isopropoxyethanol 33wt%로 구성하였다.
< 비교예 1 >
캔의 내면에 절연 코팅부가 형성되지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 구성으로 이차전지를 구성하였다.
< 실험예 1 >
캔에 절연성을 측정하였으며, 비교예 1은 이차전지 5/5ea(5개 중에 5개) 통전되었고, 실시예 1은 5/5ea(5개 중에 5개) 절연성을 유지하였음.
< 실험예 2 >
130℃까지 Ramp-up test(온도를 계속 올리면서 체크하는 테스트)를 진행한 후, 절연 코팅(Coating)의 유지성을 확인하였으며,
비교예 1은 5/5ea(5개 중에 5개) 통전되어 절연 특성은 없었고, 실시예 1은 10/10ea(10개 중에 10개) 절연 효과를 유지하였음.
결국, 실험예 1 및 실험예 2로부터, 실시예 1의 캔은 비교예 1의 캔 보다 절연 특성이 현저히 우수한 것을 알 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 이차전지는 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 실시가 가능하다고 할 것이다.
또한, 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
100,200,300,400: 이차전지
110: 전극 조립체
111: 제1 전극
112: 제2 전극
113: 전극
114: 분리막
120: 캔
121: 몸체
122: 덮개
123: 수용부
130: 리벳 단자
131: 중앙부
132: 내측부
133: 외측부
140: 가스켓
150: 제1 전극리드
160: 제2 전극리드
170: 절연 코팅부
180: 제1 절연판
H: 높이방향
W: 폭방향

Claims (16)

  1. 전극 및 분리막이 결집되어 적층된 전극 조립체;
    상기 전극 조립체를 내부에 수용하는 캔(Can); 및
    상기 캔의 내면에 절연 코팅된 절연 코팅부를 포함하고,
    상기 절연 코팅부는 세라믹 재질을 포함하고, 코팅 두께가 1~15um으로 형성되는 이차 전지.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 절연 코팅부는 Al2O3 또는 SiO2 중에서 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 이차 전지.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 절연 코팅부는 Al2O3(Aluminum oxide), 유기 바인더(Organic binder), 무기 바인더(Inorganic binder), 및 알코올(Alcohol)를 포함하는 절연 코팅부용 조성물로 형성된 것인 이차 전지.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 무기 바인더는
    실리케이트(Silicate) 또는 질화 붕소(BN) 중에서 적어도 어느 하나 이상으로 이루어지는 이차 전지.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 절연 코팅부는 SiO2 (Silicon dioxide), 유기 바인더(Organic binder 알코올), 무기 바인더(Inorganic binder), 및 알코올(Alcohol)을 포함하는 절연 코팅부용 조성물로 형성된 것인 이차 전지.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 무기 바인더는
    실리케이트(Silicate), Al2O3(Aluminum oxide), 및 질화 붕소(BN) 중에서 적어도 어느 하나 이상으로 이루어지는 이차 전지.
  7. 청구항 3 또는 청구항 5에 있어서,
    상기 유기 바인더는
    아세테이트(Acetate)계, 카르복시산(Carboxylic acid) 및 에테르(Ether)계 중에서 적어도 어느 하나 이상의 물질로 이루어지는 이차 전지.
  8. 청구항 3 또는 청구항 5에 있어서,
    상기 유기 바인더는
    Dipropyleneglycol monomethyl ether, 아세트산비닐(vinyl acetate), Isobuty acetate 및 카르복시산(Carboxylic acid) 중에서 적어도 어느 하나 이상의 물질로 이루어지는 이차 전지.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 절연 코팅부는 Al2O3(Aluminum oxide), 실리콘(Silicon)계 고무(Rubber), 및 알코올(Alcohol)을 포함하는 절연 코팅부용 조성물로 형성된 것인 이차 전지.
  10. 청구항 3, 청구항 5 및 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 알코올은
    에탄올(Ethanol), 에틸알코올(Ethyl alcohol), 및 아이소프로폭시에탄올(2-Isopropoxyethanol) 중에서 적어도 어느 하나 이상으로 이루어지는 이차 전지.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 전극 조립체는 상기 전극 및 상기 분리막이 권취된 원기둥 형태로 형성되고, 상기 캔은 원통형으로 형성되며,
    상기 캔은 일측으로 개방도록 형성된 개구부, 상기 전극 조립체를 수용하는 수용부가 형성된 몸체, 및 상기 개구부를 덮는 덮개를 포함하고,
    상기 전극 조립체는 권취 중심축(C) 방향으로의 높이(h) 보다 폭(w)이 큰 형태로 형성되는 이차 전지.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 절연 코팅부는 상기 몸체의 내측면을 덮도록 코팅되는 이차 전지.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 절연 코팅부의 절연 저항(insulation resistance)은 2~10 메가옴(Mega-Ohm; ㏁)이고, 상기 절연 코팅부의 융점은 800~1500℃ 인 이차 전지.
  14. 두 개의 금속 캔 반쪽체로서, 이들은 전기 절연 실(seal)에 의해 서로 분리되고, 평면 바닥 영역 및 이에 평행한 평면 상단 영역을 갖는 캔(Can)을 형성하는 상기 두 개의 금속 캔 반쪽체;
    상기 캔 내부에 최소 하나의 양극 및 최소 하나의 음극을 포함하는 전극 조립체로서, 상기 전극 조립체는 나선형 권취 형태로 제공되며, 상기 권취의 끝단 면이 평면 바닥 영역 및 평면 상단 영역의 방향을 향하는 상기 전극 조립체;
    전극 리드들로서, 상기 최소 하나의 양극 및 상기 최소 하나의 음극을 각각 상기 캔 반쪽체 중 어느 하나에 전기적으로 연결시키는 상기 전극 리드들; 및
    상기 두 개의 금속 캔 반쪽체의 내면에 절연 코팅된 절연 코팅부를 포함하고,
    상기 절연 코팅부는 세라믹 재질을 포함하고, 코팅 두께가 1~15um으로 형성되며,
    상기 전극 리드들 중 적어도 하나는 용접에 의해 각각의 캔 반쪽체에 연결되는, 이차전지.
  15. 열가소성 필름 실(seal)을 통해 서로 연결된 몸체 및 덮개를 포함하고,
    상기 몸체는 베이스 영역, 측면 영역, 상기 베이스 영역 및 상기 측면 영역 사이에 위치하는 에지 영역, 및 절단 에지를 포함하며,
    상기 덮개는 커버 영역, 측면 영역, 상기 커버 영역 및 상기 측면 영역 사이에 위치하는 에지 영역, 및 절단 에지를 포함하고,
    상기 덮개는 덮개의 측면 영역과 상기 몸체의 측면 영역이 20 ~ 99%가 겹치도록 상기 몸체에 삽입되며, 상기 몸체의 내부 반경은 절단 에지 방향으로 겹치는 영역에서 일정하며,
    상기 덮개의 측면 영역과 겹치지 않는 상기 몸체의 측면 영역 외부 반경은 겹치는 영역에서 상기 몸체의 측면 영역의 외부 반경 보다 작아지도록, 상기 덮개의 측면 영역과 겹치지 않는 상기 몸체의 측면 영역에서 적어도 일부는 내측 방사 방향으로 드로잉 가공되고,
    상기 몸체 및 상기 덮개의 내면에 절연 코팅된 절연 코팅부를 포함하고,
    상기 절연 코팅부는 세라믹 재질을 포함하고, 코팅 두께가 1~15um으로 형성되는, 플랜징 없는 캔을 갖는 이차 전지.
  16. 몸체, 덮개 및 실(seal)을 포함하고,
    상기 몸체는 베이스, 원주형 케이싱, 상기 베이스와 상기 케이싱을 연결하는 에지 부분, 및 상기 몸체의 케이싱의 내부 반경이 절단 에지로 갈수록 감소되도록 방사상 내향으로 만곡된 절단 에지를 가지며,
    상기 몸체의 케이싱과 상기 덮개의 케이싱이 적어도 부분적으로 겹치고, 케이싱 부분이 원주형 이중 벽 형태로 형성되도록, 덮개는 앞쪽으로 절단 에지를 갖는 상기 몸체로 삽입되며,
    상기 덮개는 베이스, 원주형 케이싱, 상기 베이스와 상기 케이싱을 연결하는 에지 부분, 및 절단 에지를 갖고, 상기 덮개의 케이싱은 상기 몸체의 케이싱과 겹치는 영역에서의 원주 구간(circumferential segment)를 포함하며, 상기 원주 구간은 외측으로 갈수록 점차 넓어지고, 내향으로 만곡된 컵 에지 부분에서의 상기 몸체 케이싱의 내부 반경보다 더 큰 외부 반경을 가지며,
    상기 원주 구간은 상기 덮개의 절단 에지에 상응되는 끝부분(end segment)이거나, 상기 덮개의 베이스 방향을 향해 절단 에지로 부터 시작되는 부분이고,
    상기 실은 상기 몸체 및 상기 덮개를 분리하도록 상기 몸체 및 상기 덮개 겹쳐지는 케이싱 사이에 위치되며,
    적어도 하나의 홀이 상기 덮개의 케이싱과 겹쳐지는 상기 몸체의 케이싱 부분을 관통하고,
    상기 몸체 및 상기 덮개는 셀 내부의 과압을 소멸시키도록 축방향에 대해 서로 반대로 이동가능하며,
    상기 몸체 및 상기 덮개의 내면에 절연 코팅된 절연 코팅부가 형성되고,
    상기 절연 코팅부는 세라믹 재질을 포함하고, 코팅 두께가 1~15um으로 형성되는, 액체가 새지 않도록 폐쇄된 캔을 갖는 이차 전지.
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