KR20200039216A - 이차전지 - Google Patents

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KR20200039216A
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Abstract

본 발명은 이차전지에 관한 것으로, 본 발명에 따른 이차전지는, 제1 전극, 분리막, 제2 전극이 교대로 적층되어 권취된 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 내부에 수용하는 수용부가 형성된 캔으로서, 상호 마주보는 방향으로 개구된 통형으로 형성되는 제1 캔 및 제2 캔을 포함하는 캔 및 상기 제1 캔 및 상기 제2 캔 사이의 중첩 부분을 절연하는 절연체를 포함하고, 상기 제1 캔은 상기 제1 전극의 단부와 직접 접촉되어 제1 전극 단자를 형성하고, 상기 제2 캔은 상기 제2 전극의 단부와 직접 접촉되어 제2 전극 단자를 형성한다.

Description

이차전지{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, 코인 셀, 원통형 셀, 각형 셀, 및 파우치형 셀로 분류된다. 이차 전지에서 전지 케이스 내부에 장착되는 전극 조립체는 전극 및 분리막의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자이다.
전극 조립체는 활물질이 도포된 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재(介在)하여 권취한 젤리 롤(Jelly-roll)형, 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형, 및 스택형의 단위 셀들을 긴 길이의 분리 필름으로 권취한 스택/폴딩형으로 대략 분류할 수 있다. 이중 젤리 롤형 전극 조립체는 제조가 용이하면서도 중량당 에너지 밀도가 높은 장점을 가지고 있어 널리 사용되고 있다.
한국 공개특허 제10-2016-0010121호
본 발명의 하나의 관점은 제조 공정을 줄이면서 동시에 기밀성 등의 신뢰성을 확보할 수 있는 이차전지를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 관점은 전지 내부 압력이 임계점 이상에 도달 시 캔과 전극 조립체 간의 접속이 끊길 수 있는 이차전지를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 이차전지는, 제1 전극, 분리막, 제2 전극이 교대로 적층되어 권취된 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 내부에 수용하는 수용부가 형성된 캔으로서, 상호 마주보는 방향으로 개구된 통형으로 형성되는 제1 캔 및 제2 캔을 포함하는 캔 및 상기 제1 캔 및 상기 제2 캔 사이의 중첩 부분을 절연하는 절연체를 포함하고, 상기 제1 캔은 상기 제1 전극의 단부와 직접 접촉되어 제1 전극 단자를 형성하고, 상기 제2 캔은 상기 제2 전극의 단부와 직접 접촉되어 제2 전극 단자를 형성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 2개의 캔을 억지 끼움 형태로 조립하여 양극 및 음극을 각각 접속시킴에 따라, 2개의 캔이 양극 단자 및 음극 단자가 되어 조립이 간략해 지고, 기밀성 등의 신뢰성을 확보할 수 있으며, 대용량 중대형 전지를 용이하게 제조할 수 있다. 이에 따라, 높은 생산성과 낮은 제조 비용이 발생되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 전지 내부 압력이 임계점 이상에 도달 시, 억지 끼움 결합된 2개의 캔의 결합이 해제되며, 2개의 캔에 결합된 전극 조립체의 접속이 끊길 수 있다. 이에 따라, 추가적인 안전장치 없이도 이차전지의 과충전 및 외부단락 등으로 전지 내부 온도 및 압력의 급격한 증가가 있을 때, 억지 끼움 결합된 2개의 캔의 결합이 해제되며 전류 차단 기능을 수행하는 안전장치 기능을 발휘할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지에서 캔의 온도 해석을 나타낸 도면이다.
도 7 은 비교예인 종래 기술의 이차전지 이차전지에서 캔의 온도 해석을 나타낸 도면이다.
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 일 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지(100)는 전극 조립체(110)와, 전극 조립체(110)를 내부에 수용하는 제1 캔(121) 및 제2 캔(122)을 포함하는 캔(120), 및 제1 캔(121) 및 제2 캔(122) 사이의 중첩 부분을 절연하는 절연체(123)를 포함한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 단면도이다.
이하에서, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 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.
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.
제1 전극(111)은 제1 전극 집전체(111a) 및 제1 전극 집전체(111a)에 도포된 제1 전극 활물질(111b)을 포함할 수 있다. 그리고, 제1 전극(111)은 제1 전극 활물질(111b)이 코팅되지 않은 제1 전극 무지부(111c)를 포함할 수 있다.
여기서, 제1 전극(111)은 예를 들어 양극으로 이루어져, 양극 집전체(미도시) 및 양극 집전체에 도포된 양극 활물질(미도시)을 포함하고, 양극 활물질이 코팅되지 않은 양극 무지부가 형성될 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.
제2 전극(112)은 제2 전극 집전체(112a) 및 제2 전극 집전체(112a)에 도포된 제2 전극 활물질(112b)을 포함할 수 있다. 그리고, 제2 전극(112)은 제2 전극 활물질(112b)이 코팅되지 않은 제2 전극 무지부(112c)를 포함할 수 있다.
여기서, 제2 전극(112)은 예를 들어 음극으로 이루어져, 음극 집전체(미도시) 및 음극 집전체에 도포된 음극 활물질(미도시)을 포함하고, 음극 활물질이 코팅되지 않은 음극 무지부가 형성될 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 폭방향으로 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 수용하는 수용부가 형성되고, 상호 마주보는 방향으로 개구된 통형으로 형성되는 제1 캔(121) 및 제2 캔(122)을 포함할 수 있다.
여기서, 제1 캔(121)은 제1 전극(111)과 전기적으로 접속되고, 제2 캔(122)은 제2 전극(112)과 전기적으로 접속될 수 있다. 제1 캔(121)은 제1 전극(111)의 단부와 직접 접촉되어 제1 전극 단자를 형성하고, 제2 캔(122)은 제2 전극(112)의 단부와 직접 접촉되어 제2 전극 단자를 형성할 수 있다.
그리고, 제1 캔(121) 및 제2 캔(122)은 상호 대응되는 형태로 형성될 수 있다.
또한, 제1 캔(121) 및 제2 캔(122)은 원통형으로 형성되고, 제1 캔(121)의 내주면은 제2 캔(122)의 외주면 보다 크게 형성되어, 제2 캔(122)이 제1 캔(121)에 삽입될 수 있다.
아울러, 제1 캔(121)은 일측부(121b)에 일측 방향(C1)으로 폐쇄된 제1 접속부(121a)가 형성되고, 타측부(121c)에 타측 방향(C2)으로 개구된 제1 개구부(121d) 가 형성될 수 있다. 제2 캔(122)은 타측부(122c)에 타측 방향(C2)으로 폐쇄된 제2 접속부(122a)가 형성되고, 일측부(122b)에 일측 방향(C1)으로 개구된 제2 개구부(미도시)가 형성될 수 있다. 이때, 제1 전극(111)의 일측 단부는 제1 접속부(121a)에 접속되고, 제2 전극(112)의 타측 단부는 제2 접속부(122a)에 접속될 수 있다. 여기서, 예를 들어 제1 전극(111)의 제1 전극 무지부(111c)가 제1 접속부(121a)에 직접 접촉되고, 제2 전극(112)의 제2 전극 무지부(112c)는 제2 접속부(122a)에 직접 접촉될 수 있다.
그리고, 예를 들어 외측에 위치되는 제1 캔(121)은 알루미늄(Al)을 포함하여 형성되고, 내측에 위치되는 제2 캔(122)은 스틸(Steel)을 포함하여 형성될 수 있다. 이때, 제2 캔(122)은 니켈(Ni)이 코팅된 스틸로 이루어질 수 있다.
이때, 제1 전극(111)은 양극으로 이루어지고, 제2 전극(112)은 음극으로 이루어질 수 있다.
한편, 전극 조립체(110)의 길이방향(L)의 길이(L1)는 제2 캔(122)의 길이방향(L)의 길이(L2) 보다 더 길게 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2 캔(122)의 끝단이 제1 접속부(121a)에 접하지 않는 효과가 있다. 따라서, 단락(short) 방지가 용이하게 가능하고, 제2 캔(122)의 끝단이 제1 접속부(121a)에 접하는 것을 방지하기 위해 절연체(123)가 제2 캔(122)의 끝단을 둘러쌀 필요가 없게 된다.
한편, 제1 캔(121)과 제2 캔(122) 간에 중첩되는 구간의 길이(V)는 제1 캔(121)의 지름(r1) 및 제2 캔(122)의 지름(r2)보다 더 길게 형성될 수 있다. 이에 따라, 기밀유지 등의 신뢰성을 확보할 수 있다.
또한, 예를 들어 제1 캔(121)의 길이는 제2 캔(122)의 길이의 70% 이상으로 형성될 수 있다. 여기서, 구체적으로 예를 들어 제1 캔(121) 및 제2 캔(122) 사이의 중첩되는 구간의 길이는 캔(120) 전체 길이의 70% 이상 100% 미만으로 형성될 수 있다.
이때, 보다 구체적으로 예를 들어, 제1 캔(121)과 제2 캔(122)의 길이방향(L) 길이(L1,L2)는 각각 100mm~250mm의 범위를 가지고, 제1 캔(121)과 제2 캔(122)이 결합된 캔(120)의 길이방향(L) 길이(L3)도 100mm~250mm의 범위를 가질 수 있다. 그리고 제1 캔(121)과 제2 캔(122)의 지름(r1,r2)은 각각 40mm~60mm의 범위를 가질 수 있다. 이와 같은 범위를 만족하면 효과적인 열발산을 가능하게 하고, 기밀유지 등의 신뢰성을 확보하기 용이할 수 있다.
절연체(123)는 절연 재질을 포함하여 제1 캔(121) 및 제2 캔(122) 사이의 중첩 부분을 절연할 수 있다.
아울러, 절연체(123)는 절연성 고분자를 포함할 수 있다. 이때, 절연성 고분자는 예를 들어 폴리머(polymer) 일 수 있다. 이때, 폴리머는 구체적으로 예를 들어 PE(polyethylene), PP(polypropylene) 및 PET(polyethylene terephthalate) 중에서 어느 하나로 이루어질 수 있다.
그리고, 절연체(123)는 제2 캔(122)의 외주면에 튜빙(Tubing), 랩핑(Wrapping) 또는 코팅(Coating) 중에서 어느 하나의 형태로 구비될 수 있다.
여기서, 예를 들어 튜빙(Tubing) 형태는 절연체(123)는 튜브 형태로 제2 캔(122)의 외주면에 구비한 형태일 수 있고, 랩핑(Wrapping) 형태는 절연체(123)로 제2 캔(122)의 외주면을 감싸는 형태일 수 있다. 또한, 코팅(Coating)은 제2 캔(122)의 외주면에 절연 물질을 코팅(Coating)하여 코팅층을 형성한 형태일 수 있다.
이때, 제1 캔(121) 및 제2 캔(122)은 상호 억지끼움 형태로 결합될 수 있다. 즉, 외주면에 절연체(123)가 구비된 제2 캔(122)을 제1 캔(121)의 내주면에 억지끼움 결합시킬 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지(100)는 제1 캔(121) 및 제2 캔(122)을 억지 끼움 형태로 조립하여 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)을 각각 접속시킴에 따라, 제1 캔(121) 및 제2 캔(122)이 제1 전극 단자 및 제2 전극 단자가 되어 조립이 간략해 지고, 기밀성 등의 신뢰성을 확보할 수 있으며, 대용량 중대형 전지를 용이하게 제조할 수 있다. 이에 따라, 높은 생산성과 낮은 제조 비용이 발생되는 효과가 있다.
또한, 이차전지(100)의 내부 압력이 임계점 이상에 도달 시, 억지 끼움 결합된 제1 캔(121) 및 제2 캔(122)의 결합이 해제되며, 제1 캔(121) 및 제2 캔(122)에 결합된 전극 조립체(110)의 접속이 끊길 수 있다. 즉, 전지 내부 압력이 임계점 이상 도달 시, 제1 캔(121) 및 제2 캔(122)은 서로 이격되는 압력을 받으며, 제1 캔(121)은 일측 방향(C1)으로 이동되고, 제2 캔(122)은 타측 방향(C2)으로 이동되며 제1 캔(121) 및 제2 캔(122)의 억지끼움 결합이 해제될 수 있다. 이때, 제1 캔(121) 및 제2 캔(122)에 직접 접촉된 전극 조립체(110)의 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)의 단부와 제1 캔(121) 또는 제2 캔(122)의 접촉이 떨어지게 되어 전류가 차단될 수 있다. 따라서, 추가적인 안전장치 없이도 이차전지(100)의 과충전 및 외부단락 등으로 전지 내부 온도 및 압력의 급격한 증가가 있을 때, 억지 끼움 결합된 제1 캔(121) 및 제2 캔(122)의 결합이 해제되며 전류 차단 기능을 수행하는 안전장치 기능을 발휘할 수 있다.
이하에서는 다른 실시예에 따른 이차전지를 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 단면도이다.
도 4를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지(200)는 전극 조립체(210)와, 전극 조립체(210)를 내부에 수용하는 제1 캔(221) 및 제2 캔(222)을 포함하는 캔(120), 및 제1 캔(221) 및 제2 캔(222) 사이의 중첩 부분을 절연하는 절연체(223)를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지(200)는 전술한 일 실시예에 따른 이차전지와 비교할 때, 제1 캔(221) 및 제2 캔(222)의 재질 및 이와 연결되는 제1 전극(211) 및 제2 전극(212)의 극성의 차이가 있다. 따라서, 본 실시예는 일 실시예와 중복되는 내용은 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.
보다 상세히, 도 4 및 도 5를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지(200)에서 전극 조립체(210)는 전극(213)과 분리막(214)이 결집되어 교대로 적층된 구조를 형성한다. 여기서, 전극 조립체(210)는 권취된 형태를 가질 수 있다.
전극(213)은 제1 전극(211) 및 제2 전극(212)을 포함할 수 있다.
제1 전극(211)은 제1 전극 집전체(211a) 및 제1 전극 집전체(211a)에 도포된 제1 전극 활물질(211b)을 포함할 수 있다. 그리고, 제1 전극(211)은 제1 전극 활물질(211b)이 코팅되지 않은 제1 전극 무지부(211c)를 포함할 수 있다.
제2 전극(212)은 제2 전극 집전체(212a) 및 제2 전극 집전체(212a)에 도포된 제2 전극 활물질(212b)을 포함할 수 있다. 그리고, 제2 전극(212)은 제2 전극 활물질(212b)이 코팅되지 않은 제2 전극 무지부(212c)를 포함할 수 있다.
캔(220)은 전극 조립체(210)를 내부에 수용하는 수용부가 형성되고, 상호 마주보는 방향으로 개구된 통형으로 형성되는 제1 캔(221) 및 제2 캔(222)을 포함할 수 있다.
여기서, 제1 캔(221)은 제1 전극(211)과 전기적으로 접속되고, 제2 캔(222)은 제2 전극(212)과 전기적으로 접속될 수 있다.
또한, 제1 캔(221) 및 제2 캔(222)은 원통형으로 형성되고, 제1 캔(221)의 내주면은 제2 캔(222)의 외주면 보다 크게 형성되어, 제2 캔(222)이 제1 캔(221)에 삽입될 수 있다.
아울러, 제1 캔(221)은 일측부(221b)에 일측 방향(C1)으로 폐쇄된 제1 접속부(221a)가 형성되고, 타측부(221c)에 타측 방향(C2)으로 개구된 제1 개구부(221d) 가 형성될 수 있다. 제2 캔(222)은 타측부(222c)에 타측 방향(C2)으로 폐쇄된 제2 접속부(222a)가 형성되고, 일측부(222b)에 일측 방향(C1)으로 개구된 제2 개구부(미도시) 가 형성될 수 있다. 이때, 제1 전극(211)의 일측 단부는 제1 접속부(221a)에 접속되고, 제2 전극(212)의 타측 단부는 제2 접속부(222a)에 접속될 수 있다. 여기서, 예를 들어 제1 전극(211)의 제1 전극 무지부(211c)가 제1 접속부(221a)에 직접 접촉되고, 제2 전극(212)의 제2 전극 무지부(212c)는 제2 접속부(222a)에 직접 접촉될 수 있다.
한편, 예를 들어 외측에 위치되는 제1 캔(221)은 스틸(Steel)을 포함하여 형성되고, 내측에 위치되는 제2 캔(222)은 알루미늄을 포함하여 형성될 수 있다. 이때, 제1 캔(221)은 니켈(Ni)이 코팅된 스틸로 이루어질 수 있다.
이때, 제1 전극(211)은 음극으로 이루어지고, 제2 전극(212)은 양극으로 이루어질 수 있다.
절연체(223)는 절연 재질을 포함하여 제1 캔(221) 및 제2 캔(222) 사이의 중첩 부분을 절연할 수 있다.
< 제조예 >
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지에서 캔의 온도 해석을 나타낸 도면이다.
도 6(a)을 참고하면, 상호 마주보는 방향으로 개구된 원통형으로 형성되는 제1 캔 및 제2 캔을 포함하는 캔을 제조하였다. 여기서, 외측에 위치되는 제1 캔은 알루미늄을 포함하여 형성되고, 내측에 위치되는 제2 캔은 스틸(Steel)을 포함하여 형성하였다. 여기서, 제1 캔의 두께는 0.2t(t=0.1mm)이고, 제2 캔의 두께는 0.2t이다.
그리고, 제1 캔 및 상기 제2 캔 사이의 중첩 부분을 절연하는 절연체를 포함하였다. 이때, 절연체는 PP 폴리머 재질로 이루어지고, 0.1t(t=0.1mm)의 두께로 형성하였다.
또한, 제1 캔인 외측 캔은 길이가 200mm, 제2 캔인 내측 캔은 길이가 199mm, 및 절연체의 길이는 195mm로 형성하였다. 도 6(a)에서, 파란색이 내측 캔(제2 캔), 자주색이 외측 캔(제1 캔)이며 회색이 절연체이다.
< 비교예 >
도 7 은 비교예인 종래 기술의 이차전지 이차전지에서 캔의 온도 해석을 나타낸 도면이다.
도 7(a)을 참고하면, 외측 캔은 길이가 120mm, 내측 캔은 길이가 120mm, 및 절연체의 길이는 50mm로 형성한 점을 제외하고는 제조예와 동일한 방법으로 캔을 제조하였다. 도 7(a)에서, 파란색이 내측 캔, 자주색이 외측 캔이며 회색이 절연체이다.
< 실험예 >
초기온도를 50℃로 설정하여 온도해석을 도 6(b) 및 도 7(b)에 나타내었다.
여기서, 외측 캔의 원주둘레(자주색)에만 자연대류 조건을 주어 시간에 따른 온도를 비교하였다.
실험결과, 3600sec후에, 제조예에서 제시하는 구조의 캔의 최고 온도는 39℃ 였으나, 비교예의 캔의 최고온도는 43℃가 나왔다. 이로써 제조예에서 제시하는 캔 구조가 방열특성면에서 우수함을 확인할 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: 이차전지
110,210: 전극 조립체
111,211: 제1 전극
111a: 제1 전극 집전체
111b: 제1 전극 활물질
111c, 211c: 제1 전극 무지부
112,212: 제2 전극
112a: 제2 전극 집전체
112b: 제2 전극 활물질
112c, 212c: 제2 전극 무지부
113: 전극
114,214: 분리막
120,210: 캔
121,221: 제1 캔
121a,221a: 제1 접속부
122,222: 제2 캔
122a,222a: 제2 접속부
123, 223: 절연체

Claims (16)

  1. 제1 전극, 분리막, 제2 전극이 교대로 적층되어 권취된 전극 조립체;
    상기 전극 조립체를 내부에 수용하는 수용부가 형성된 캔으로서, 상호 마주보는 방향으로 개구된 통형으로 형성되는 제1 캔 및 제2 캔을 포함하는 캔; 및
    상기 제1 캔 및 상기 제2 캔 사이의 중첩 부분을 절연하는 절연체;를 포함하고,
    상기 제1 캔은 상기 제1 전극의 단부와 직접 접촉되어 제1 전극 단자를 형성하고, 상기 제2 캔은 상기 제2 전극의 단부와 직접 접촉되어 제2 전극 단자를 형성하는 이차전지.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 절연체는 절연성 고분자를 포함하는 이차전지.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 캔 및 상기 제2 캔은 상호 대응되는 형태로 형성되는 이차전지.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 캔 및 상기 제2 캔은 원통형으로 형성되고,
    상기 제1 캔의 외주면은 상기 제2 캔의 내주면 보다 크게 형성되어, 상기 제2 캔이 상기 제1 캔에 삽입되는 이차전지.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 절연체는 상기 제2 캔의 외주면에 튜빙(Tubing), 랩핑(Wrapping) 또는 코팅(Coating) 중에서 어느 하나의 형태로 구비되는 이차전지.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 캔 및 상기 제2 캔은 상호 억지끼움 형태로 결합된 이차전지.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 캔은 타측부에 타측 방향으로 개구된 제1 개구부가 형성되고, 일측부에 일측 방향으로 폐쇄된 제1 접속부가 형성되며,
    상기 제2 캔은 일측부에 일측 방향으로 개구된 제2 개구부가 형성되고, 타측부에 타측 방향으로 폐쇄된 제2 접속부가 형성되며,
    상기 제1 전극의 일측 단부는 상기 제1 접속부에 직접 접속되고, 상기 제2 전극의 타측 단부는 상기 제2 접속부에 직접 접속되는 이차전지.
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 캔은 알루미늄을 포함하여 형성되고,
    상기 제2 캔은 스틸(Steel)을 포함하여 형성되는 이차전지.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1 전극은 양극으로 이루어지고, 상기 제2 전극은 음극으로 이루어지는 이차전지.
  10. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 캔은 스틸(Steel)을 포함하여 형성되고,
    상기 제2 캔은 알루미늄을 포함하여 형성되는 이차전지.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 전극은 음극으로 이루어지고, 상기 제2 전극은 양극으로 이루어지는 이차전지.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 전극 조립체의 길이방향의 길이는 상기 제2 캔의 길이방향의 길이보다 더 긴 이차전지.
  13. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 캔과 상기 제2 캔 간에 중첩되는 구간의 길이는 상기 제1 캔 및 상기 제2 캔의 지름보다 더 긴 이차전지.
  14. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 캔의 길이는 상기 제2 캔의 길이의 70% 이상으로 형성되는 이차전지.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제1 캔 및 상기 제2 캔 사이의 중첩되는 구간의 길이는 캔 전체 길이의 70% 이상 100% 미만으로 형성되는 이차전지.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1 캔과 상기 제2 캔의 길이방향 길이는 각각 100mm~250mm의 범위를 가지고,
    상기 제1 캔과 상기 제2 캔이 결합된 상기 캔의 길이방향 길이도 100mm~250mm의 범위를 가지며,
    상기 제1 캔과 상기 제2 캔의 지름은 각각 40mm~60mm의 범위를 가지는 이차전지.
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