KR20200087984A - Cylindrical Secondary Battery Having Open and Close Part - Google Patents
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Abstract
Description
본원 발명은 밑면에 개폐부가 형성된 원통형 이차전지에 대한 것이다.The present invention relates to a cylindrical secondary battery having an opening and closing portion formed on the bottom surface.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 방전 전압의 리튬 이차전지에 대해 많은 연구가 행해졌고 또한 상용화되어 널리 사용되고 있다.As the technology development and demand for mobile devices increases, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing, and many studies have been conducted on lithium secondary batteries with high energy density and discharge voltage among such secondary batteries and have been commercialized and widely used. Is being used.
이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 이차전지 및 각형 이차전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 이차전지로 분류된다. 그 중 원통형 이차전지는 상대적으로 용량이 크고 구조적으로 안정하다는 장점을 가진다.According to the shape of the battery case, the secondary battery includes a cylindrical secondary battery and a rectangular secondary battery in which the electrode assembly is embedded in a cylindrical or square metal can, and a pouch-type secondary battery in which the electrode assembly is embedded in a pouch-shaped case of an aluminum laminate sheet. It is classified as. Among them, the cylindrical secondary battery has the advantage of being relatively large and structurally stable.
전지케이스에 내장되는 전극조립체는 양극/분리막/음극의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자로서, 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리-롤형 전극조립체와, 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형 전극조립체로 분류될 수 있다. 그 중 젤리-롤형 전극조립체는 제조가 용이하고 중량당 에너지 밀도가 높은 장점을 가지고 있다.The electrode assembly embedded in the battery case is a power generator capable of charging and discharging consisting of a stacked structure of anode/separator/cathode, and a jelly-roll electrode assembly wound around a long sheet-type anode and a cathode coated with an active material through a separator. , A plurality of positive and negative electrodes of a predetermined size may be classified as a stacked electrode assembly sequentially stacked with a separator interposed therebetween. Among them, the jelly-roll electrode assembly has advantages of easy manufacturing and high energy density per weight.
상기 파우치형 이차전지는 이차전지의 제조과정에서 전해액 주액 후 가스를 배출하는 탈기 공정을 포함하고 있는 바, 전지셀의 활성과 과정에서 발생하는 가스를 배출할 수 있다.The pouch-type secondary battery includes a degassing process for discharging gas after pouring the electrolyte in the manufacturing process of the secondary battery, and can discharge gas generated in the process and activity of the battery cell.
그러나, 원통형 이차전지 및 각형 이차전지는 제조과정 중 별도의 탈기 공정을 포함하지 않기 때문에, 제조과정에서 발생하는 불필요한 가스로 인하여 전지케이스 내부 압력이 상승하여 전지케이스가 팽창 및 변형되고, 나아가 폭발의 위험이 존재한다.However, since the cylindrical secondary battery and the square secondary battery do not include a separate degassing process during the manufacturing process, the pressure inside the battery case increases due to unnecessary gas generated during the manufacturing process, and the battery case expands and deforms, and furthermore, an explosion Danger exists.
특허문헌 1은 케이스에 주액 구멍의 밀봉 부재를 포함하는 축전 장치에 대한 것으로서, 상기 주액 구멍을 통해 전해액을 주액한 후 상기 주액 구멍을 임시 밀봉하는 공정, 밀봉을 해제한 후 가스를 방출시키는 공정, 상기 주액 구멍을 완전히 밀봉하는 공정을 개시한다.Patent Document 1 relates to a power storage device including a sealing member of a pouring hole in a case, a step of temporarily sealing the pouring hole after pouring an electrolyte through the pouring hole, a step of releasing the gas after releasing the sealing, The process of completely sealing the said injection hole is started.
그러나, 특허문헌 1은 축전 장치의 제조 과정에서 1회의 가스 방출 공정을 포함하고 있을 뿐, 전해액의 추가 공급 및 재가스방출이 어려운 구조이다.However, Patent Document 1 is a structure in which only one gas release process is included in the manufacturing process of the electrical storage device, and it is difficult to additionally supply the electrolyte solution and release gas again.
특허문헌 2는 전해액 보충 구멍으로 이용할 수 있는 주액 구멍이 형성된 축전 장치에 대한 것으로서, 상기 주액 구멍은 대경부와 상기 대경부의 바닥부에 있는 소경부가 연속되도록 형성되고, 상기 바닥부에는 탄성력이 있는 실링 부재가 배치되어 실링 부재가 바닥부를 가압하는 압압력이 조정 가능한 구조로 이루어진다.Patent Document 2 relates to a power storage device in which a liquid hole that can be used as an electrolyte replenishing hole is formed, wherein the liquid hole is formed such that the large diameter portion and the small diameter portion at the bottom of the large diameter portion are continuous, and the bottom portion has an elastic sealing. The member is disposed so that the sealing member has a pressure-adjustable structure that presses the bottom.
그러나, 특허문헌 2의 축전 장치는 각형 전지 형태로서 상부 케이스에 돌출된 구조의 주액 구멍이 형성되어 있는 바, 상기 돌출된 구조의 주액 구멍을 원통형 이차전지의 밑면에 적용하는 것은 적절하지 않고, 상당히 복잡한 형태의 주액 구멍을 개시하고 있다.However, since the power storage device of Patent Document 2 is in the form of a prismatic battery, a pouring hole having a structure protruding from the upper case is formed, and it is not appropriate to apply the pouring hole of the protruding structure to the underside of the cylindrical secondary battery, and is considerably Disclosed is a complex type of injection hole.
특허문헌 3은 비수전해질 이차전지의 제조방법에 대한 것으로서, 전지케이스 내부로 비수전해질을 주입하고 미밀봉하고 첫회 충전하는 공정, 미밀봉 전지를 임시 밀봉한 후 충방전 및 에이징 공정 후 전지의 미밀봉 상태로 만든 감압 하에 방치하는 공정을 포함한다.Patent Document 3 relates to a method for manufacturing a non-aqueous electrolyte secondary battery, the process of injecting a non-aqueous electrolyte into the battery case, sealing it and first charging it, temporarily sealing the unsealed battery, and then charging and discharging and aging the battery after sealing It includes the process of leaving under reduced pressure made into a state.
특허문헌 3은 전지의 제조과정에서 밀봉과 미밀봉 상태를 반복하는 과정을 개시하고 있으나, 상기 전지케이스는 각형 케이스로서 주액구 및 밀봉 마개가 전지케이스의 상부에 돌출되도록 위치하는 구조이다. 이와 같은 구조는 상기 특허문헌 2와 같이 원통형 이차전지의 밑면에 적용하기 어려운 구조이다.Patent Document 3 discloses a process of repeating the sealing and the unsealed state in the manufacturing process of the battery, but the battery case is a rectangular case with a structure in which the injection port and the sealing stopper are positioned to protrude on the upper portion of the battery case. Such a structure is a structure that is difficult to apply to the bottom of the cylindrical secondary battery as in Patent Document 2.
이와 같이, 원통형 이차전지의 제조과정에서 전지케이스 내부에서 발생하는 불필요한 가스로 인하여 전지케이스 내부 압력이 증가할 수 있는 바, 전지케이스가 파손되거나 폭발하는 것을 방지할 수 있는 구조의 원통형 이차전지에 대한 필요성이 높은 실정이다.As described above, the pressure inside the battery case may increase due to unnecessary gas generated inside the battery case during the manufacturing process of the cylindrical secondary battery. For the cylindrical secondary battery having a structure that can prevent the battery case from being damaged or exploded. There is a high need.
본원 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 원통형 이차전지의 전지케이스 변형을 최소화할 수 있으면서, 전지케이스 내부에서 발생하는 불필요한 가스를 배출할 수 있고, 고갈되는 전해액을 재주액할 수 있는 원통형 이차전지 및 이를 포함하는 전지팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, while minimizing the deformation of the battery case of the cylindrical secondary battery, it is possible to discharge unnecessary gas generated inside the battery case, the cylindrical to re-pour the depleted electrolyte solution It is an object to provide a secondary battery and a battery pack including the same.
이러한 목적을 달성하기 위한 본원 발명에 따른 원통형 이차전지는 양극 및 음극 사이에 분리막이 위치한 상태에서 권취된 구조의 젤리-롤형 전극조립체, 상기 젤리-롤형 전극조립체와 전해액을 내장하는 원통형 전지케이스 및 상기 원통형 전지케이스의 개방 상부에 위치하는 캡 어셈블리를 포함하고, 상기 원통형 전지케이스의 원형 밑면에는 개폐가 가능한 개폐부가 형성되어 있는 구조일 수 있다.The cylindrical secondary battery according to the present invention for achieving the above object is a jelly-roll electrode assembly of a structure wound in a state where a separator is located between the positive electrode and the negative electrode, the jelly-roll electrode assembly and the cylindrical battery case incorporating the electrolyte and the It includes a cap assembly located at the top of the opening of the cylindrical battery case, the circular bottom surface of the cylindrical battery case may be a structure in which the opening and closing portion is formed.
구체적으로, 상기 개폐부는 나사 체결 구조로 이루어질 수 있다.Specifically, the opening and closing portion may be made of a screw fastening structure.
예를 들어, 상기 개폐부의 내측에는 나사가 전지케이스 내부로 진입하는 것을 차단하기 위한 차단부가 형성될 수 있다.For example, a blocking portion for blocking screws from entering the battery case may be formed inside the opening and closing portion.
상기 나사의 길이는 상기 전지케이스 밑면의 두께에서 상기 차단부의 두께를 제외한 크기일 수 있다.The length of the screw may be a size excluding the thickness of the blocking portion from the thickness of the bottom of the battery case.
또는, 상기 개폐부의 내측에는 나사가 삽입되는 원통형 관이 연장되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.Alternatively, a cylindrical tube into which a screw is inserted may be formed inside the opening and closing portion.
상기 개폐부의 외주변에는 나사 머리가 위치하기 위한 단차 구조가 형성될 수 있다.A stepped structure for positioning the screw head may be formed on the outer periphery of the opening and closing portion.
또는, 상기 원통형 관의 내측면에서 내측 끝단을 제외한 나머지 부분에는 나사 머리와 대응되는 홈이 형성되어 있는 구조일 수 있다.Alternatively, a groove corresponding to a screw head may be formed in a portion other than the inner end from the inner surface of the cylindrical tube.
또는, 상기 원통형 관의 외면에 음극 탭이 결합될 수 있다.Alternatively, a cathode tab may be coupled to the outer surface of the cylindrical tube.
하나의 구체적인 예에서, 상기 개폐부에서 나사와 접촉하는 접촉면 또는 나사의 외표면에는 전지케이스의 밀봉을 위한 코팅층이 부가될 수 있다.In one specific example, a coating layer for sealing the battery case may be added to the contact surface or the outer surface of the screw that contacts the screw in the opening and closing portion.
또는, 상기 개폐부는 밑면의 중심에 형성될 수 있다.Alternatively, the opening and closing portion may be formed at the center of the bottom surface.
본 발명은 또한, 상기 원통형 이차전지를 포함하는 전지팩을 제공한다.The present invention also provides a battery pack including the cylindrical secondary battery.
이상에서 설명한 바와 같이, 본원 발명에 따른 원통형 이차전지의 개폐구는 전지케이스의 밑면 외측으로 돌출되지 않는 구조로 이루어지는 바, 종래의 원통형 이차전지의 전장 규격에서 벗어나지 않는 크기로 제조할 수 있다.As described above, the opening and closing of the cylindrical secondary battery according to the present invention is made of a structure that does not protrude outward from the underside of the battery case, and can be manufactured in a size that does not deviate from the overall length specification of a conventional cylindrical secondary battery.
또한, 전지케이스에 개폐구가 부가됨에도 불구하고 전지케이스가 수용할 수 있는 내압 크기가 감소되지 않는다.In addition, despite the opening and closing of the battery case, the size of the breakdown voltage that the battery case can accommodate is not reduced.
또한, 전해액의 재주액이 가능하기 때문에 고갈되는 전해액의 보충이 가능하고, 가스의 배기 과정을 반복할 수 있는 바, 전지의 내압 증가로 인하여 전지케이스가 손상되거나 폭발하는 것을 방지할 수 있다.In addition, since re-injection of the electrolytic solution is possible, replenishment of the electrolytic solution is possible, and the exhaust process of gas can be repeated, so that the battery case may be prevented from being damaged or exploded due to an increase in the internal pressure of the battery.
도 1은 원통형 이차전지의 수직 단면도이다.
도 2는 도 1의 저면도다.
도 3은 도 2의 나사가 개폐부에 결합된 상태의 수직 단면도이다.
도 4는 원통형 관 형태로 이루어진 개폐부를 포함하는 원통형 이차전지 일부의 수직 단면도이다.
도 5는 나사의 사시도이다.
도 6은 원통형 이차전지의 저면도다.
도 7은 원통형 관 형태로 이루어진 개폐부의 확대도이다.1 is a vertical sectional view of a cylindrical secondary battery.
FIG. 2 is a bottom view of FIG. 1.
3 is a vertical cross-sectional view of the screw of FIG. 2 coupled to the opening and closing portion.
4 is a vertical cross-sectional view of a portion of a cylindrical secondary battery including an opening and closing portion formed in the form of a cylindrical tube.
5 is a perspective view of a screw.
6 is a bottom view of the cylindrical secondary battery.
7 is an enlarged view of the opening and closing portion formed in the form of a cylindrical tube.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본원 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본원 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본원 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본원 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments in which a person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in the detailed description of the operation principle of the preferred embodiment of the present invention, when it is determined that a detailed description of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.
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 경우뿐만 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.In addition, the same reference numerals are used for parts having similar functions and functions throughout the drawings. Throughout the specification, when a part is connected to another part, this includes not only the case of being directly connected, but also the case of being connected indirectly with another element in between. In addition, the inclusion of any component does not exclude other components unless specifically stated otherwise, means that other components may be further included.
본원 발명을 도면에 따라 상세한 실시예와 같이 설명한다. The present invention will be described as detailed examples according to the drawings.
도 1은 원통형 이차전지의 수직 단면도이고, 도 2는 도 1의 저면도다.1 is a vertical sectional view of a cylindrical secondary battery, and FIG. 2 is a bottom view of FIG. 1.
도 1 및 도 2를 참조하면, 원통형 이차전지(100)는 양극 및 음극 사이에 분리막이 위치한 상태로 권취된 구조의 젤리-롤형 전극조립체(110), 젤리-롤형 전극조립체(110)를 수납하는 원통형 전지케이스(120) 및 원통형 전지케이스(120)의 상부에 위치하는 캡 어셈블리(130)를 포함한다.1 and 2, the cylindrical
원통형 전지케이스(120)의 밑면(121)에는 개폐가 가능한 개폐부(140)가 형성되어 있다.On the
본 발명은 전해액의 추가 주액을 하거나, 가스를 배출하기 위하여 개폐부(140)를 개방하고, 다시 개폐부(140)를 밀봉하는 과정을 반복적으로 수행할 수 있는 구조를 포함하고, 상기 구조는 개폐부를 전지케이스의 밑면에 구비하고 있는 바, 전지케이스의 외관 변화를 최소화하면서 이차전지의 수명특성을 향상시킬 수 있다. The present invention includes a structure capable of repeatedly performing the process of opening the opening/
도 2에 도시된 개폐부(140)는 원통형 전지케이스(120) 밑면(121)에 개폐구(141)가 형성되어 있고, 개폐구(141)와 대응되는 크기로 이루어진 나사(142)가 개폐구(141)에 체결되어 전지케이스를 밀봉하는 구조로 이루어진다.The opening and
개폐구(141) 내부에는 차단부(143)가 형성되어 있는 바, 나사(142)를 개폐구(141)에 삽입할 때, 나사(142)가 전지케이스 밑면(121)을 통과하여 전지케이스 내부로 진입하는 것을 차단할 수 있다.A
도 3은 도 2의 나사가 개폐부에 결합된 상태의 수직 단면도를 도시하고 있다.3 is a vertical cross-sectional view showing the state in which the screw of FIG. 2 is coupled to the opening and closing portion.
도 3을 참조하면, 나사(142)는 머리의 직경이 나사 산의 직경과 동일한 형태이고, 나사(142)가 개폐구(141)에 완전히 결합된 상태에서 나사의 머리가 밑면(121)의 외측으로 돌출되지 않는 크기로 이루어진다.Referring to FIG. 3, the
구체적으로, 나사(142)의 길이(H1)와 차단부(143) 두께(H2)의 합은 전지케이스 밑면(121)의 두께(H3)보다 작거나 동일한 크기로 이루어질 수 있다. 나사(142)의 길이(H1)가 전지케이스 밑면(121)의 두께(H3)에서 차단부(143) 두께(H2)를 뺀 것보다 큰 경우에는, 밑면(121) 외측으로 나사(142)가 돌출되는데, 나사(142)가 돌출되면 원통형 이차전지의 전장 길이가 변경되는 결과 전지팩 제조시 설계를 변경해야 하는 문제가 발생하므로 바람직하지 않다.Specifically, the sum of the length H1 of the
다만, 전지케이스의 밀봉력을 확보하기 위하여 나사(142)의 길이를 밑면(121)의 두께(H3)와 동일하거나 더 길게 형성하는 경우에는, 밑면(121)에서 전지케이스 내측으로 연장된 위치에 차단부가 형성될 수 있음은 물론이다.However, in order to secure the sealing force of the battery case, when the length of the
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 전지케이스 밑면 내측에 차단부를 포함하는 개폐부가 형성되는 경우에는, 일반적으로 젤리-롤형 전극조립체의 음극 탭을 전지케이스의 밑면 내측 중심부에 부착하는 점을 고려할 때, 밑면의 중심부에 음극 탭 부착 위치를 확보해야 하는 바, 개폐부의 위치는 밑면의 중심을 벗어난 일측에 형성될 수 있다.2 and 3, when the opening and closing portion including the blocking portion is formed inside the bottom of the battery case, it is generally considered to attach the cathode tab of the jelly-roll type electrode assembly to the inside inner center of the bottom of the battery case. At this time, the position of the negative electrode tab should be secured to the center of the bottom surface, and the position of the opening and closing portion may be formed on one side outside the center of the bottom surface.
개폐부를 구성하는 개폐구 및 나사의 크기 및 개수는 특별히 한정되지 않는다.The size and number of openings and screws constituting the opening and closing portion are not particularly limited.
도 4는 원통형 관 형태로 이루어진 개폐부를 포함하는 원통형 이차전지 일부의 수직 단면도이다.4 is a vertical cross-sectional view of a portion of a cylindrical secondary battery including an opening and closing portion formed in the form of a cylindrical tube.
도 4를 참조하면, 원통형 이차전지는 젤리-롤형 전극조립체(210)의 권취 중심(211)에 공간이 형성되는 바, 젤리-롤형 전극조립체(210)의 권취 중심(211)의 내부에는 전지케이스 밑면(221)에서 내측으로 연장된 원통형 관(244)이 위치한다. 원통형 관(244)의 내면에는 나사(242) 체결을 위한 홈이 형성되어 있으며, 나사(242)의 길이(H1)는 원통형 관(244)의 길이(H4)보다 작거나 같다.Referring to FIG. 4, the cylindrical secondary battery has a space formed at the winding
나사(242)의 길이(H1)가 원통형 관(244)의 길이(H4)보다 긴 경우에는, 나사(242)의 끝단이 원통형 관(244)보다 더 깊이 들어가서 젤리-롤형 전극조립체(210)를 손상시킬 수 있으므로 바람직하지 않다.When the length H1 of the
도 5는 나사의 사시도를 도시하고 있다.5 shows a perspective view of the screw.
도 5를 참조하면, 나사(342)와 나사(343)의 머리모양은 납작 나사 형태이며, 나사(342)는 나사 머리(342a)의 직경과 나사 산(342b)의 직경이 동일한 형태이고, 나사(343)는 나사 머리(343a)의 직경이 나사 산(343b)의 직경 보다 큰 형태이다.5, the shape of the head of the
도 2 내지 도 4에 도시된 나사는 도 5의 (a)에 도시된 나사(342)와 같이 나사 머리와 나사 산의 직경이 동일한 형태를 적용하는 것이 바람직하다.The screws shown in FIGS. 2 to 4 are preferably applied with the same diameter of the screw head and the screw thread as the
본 발명은 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 나사 머리의 직경이 나사 산의 직경 보다 큰 형태의 나사를 사용할 수 있는 바, 이와 같은 구조를 사용하는 경우, 나사가 전지케이스 내부로 진입하는 것을 차단하는 차단부가 형성되지 않은 개폐부를 사용하더라도 나사가 개폐부를 관통하는 것을 방지할 수 있다.According to the present invention, as shown in (b) of FIG. 5, a screw having a diameter of a screw head larger than the diameter of a screw thread can be used. When using such a structure, the screw enters the battery case. Even if an opening/closing portion in which a blocking portion for blocking things is not formed is used, it is possible to prevent the screw from passing through the opening/closing portion.
그러나, 도 5의 (b)와 같은 구조의 나사를 사용하는 경우, 나사 머리가 전지케이스 밑면 외측으로 돌출되는 문제가 발생할 수 있는 바, 이를 방지하기 위하여, 개폐부의 외주변에 나사 머리가 위치할 수 있도록 단차 구조가 형성될 수 있다.However, when a screw having a structure as shown in FIG. 5B is used, a problem that the screw head protrudes outward from the bottom of the battery case may occur. In order to prevent this, the screw head may be located around the outer periphery of the opening/closing part. A stepped structure may be formed so as to be possible.
이와 관련하여, 도 6은 원통형 이차전지의 저면도를 도시하고 있다.In this regard, FIG. 6 shows a bottom view of the cylindrical secondary battery.
도 6을 참조하면, 원통형 이차전지(400)는 원통형 전지케이스(420)의 중심부에 개폐부(440)가 형성되어 있고, 개폐부(440)는 원통형 관이 전지케이스 내측으로 연장되고, 개폐구(441)에 삽입되는 나사(442)는 원통형 관과 체결된다.Referring to FIG. 6, the cylindrical
나사(442)는 도 5의 (b)와 같이 나사 머리(442a)의 직경이 나사 산(442b)의 직경보다 큰 구조인 바, 개폐부(440)의 외주변에는 나사 머리(442a)가 위치할 수 있도록 단차(422)가 형성되어 있다.The
나사 머리(442a)가 밑면(421) 보다 돌출되지 않도록, 나사 머리(442a)의 두께는 단차(422)의 높이보다 크지 않은 것이 바람직하다.It is preferable that the thickness of the
도 5 및 도 6에서는 나사 머리에 있는 홈이 일자 형태인 구조만을 도시하고 있으나, 나사 머리의 홈 형태는 십자, 사각형, 육각형, 별모양 등이 적용될 수 있음은 물론이다.5 and 6, only the structure in which the groove in the screw head is in the form of a straight line, but the groove shape of the screw head can be applied to a cross, square, hexagon, star, and the like.
도 7은 원통형 관 형태로 이루어진 개폐부의 확대도이다.7 is an enlarged view of the opening and closing portion formed in the form of a cylindrical tube.
도 7을 참조하면, 도 7의 (a) 및 도 7의 (b)는 나사가 체결되지 않은 상태의 원통형 관(544a, 544b)의 확대도를 나타내고 있다.Referring to FIG. 7, FIGS. 7A and 7B show enlarged views of
원통형 관(544a, 544b)은 내측면에 나사 머리와 대응되는 홈이 형성되어 있는 바, 홈이 형성된 부분까지 나사가 진입될 수 있다.The cylindrical tube (544a, 544b) is a groove corresponding to the screw head is formed on the inner surface, the screw may enter the grooved portion.
따라서 원통형 관(544a)을 사용하는 경우에는 내측 끝단까지 나사가 진입할 수 있는 바, 상대적으로 길이가 긴 나사를 사용할 수 있기 때문에, 밀봉력을 향상시킬 수 있다.Therefore, in the case of using the
원통형 관(544b)은 내측 끝단을 제외한 나머지 부분에만 홈이 형성되어 있고, 내측 끝단은 매끄러운 형태로서 홈이 있는 부분의 직경보다 작은 직경을 갖는다.The
따라서, 원통형 관(544b)을 사용하는 경우에는 나사가 원통형 관(544b)을 관통하는 것을 방지할 수 있다.Therefore, when the
원통형 관(544a, 544b)의 내측면으로서 나사와 접촉하는 접촉면에는 전지케이스의 밀봉력을 향상시키기 위하여 코팅층(545a, 545b)이 추가로 형성될 수 있다.As the inner surfaces of the
또한, 나사가 개폐구 또는 원통형 관과 결합한 상태에서 미끄러지는 것을 방지하고 개폐부의 밀봉력을 향상시키기 위하여 나사의 외표면에도 코팅층이 추가로 형성될 수 있다.In addition, a coating layer may be additionally formed on the outer surface of the screw to prevent the screw from slipping in the state of being engaged with the opening or the cylindrical tube and to improve the sealing force of the opening and closing part.
상기 코팅층의 소재는 전지케이스의 밀봉력을 확보할 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 고무 소재, 또는 PTFE(polytetrafluoroethylene)로 이루어질 수 있다.The material of the coating layer is not particularly limited as long as it can secure the sealing force of the battery case, and may be made of, for example, a rubber material or polytetrafluoroethylene (PTFE).
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 원통형 관(544a, 544b)이 전지케이스 밑면의 중심부에 형성되는 경우에는 젤리-롤형 전극조립체의 음극 탭의 부착 위치를 변경할 필요가 있는 바, 젤리-롤형 전극조립체의 일측 끝단에서 돌출되어 연장된 음극 탭(511a, 511b)은 원통형 관(544a, 544b)의 외면에 결합될 수 있다.6 and 7, when the
음극 탭(511a, 511b)을 원통형 관(544a, 544b)에 결합하기 위하여 용접봉을 원통형 관(544a, 544b)에 삽입하여 용접을 수행할 수 있으며, 예를 들어, 레이저 용접을 통해 음극 탭을 부착할 수 있다.Welding may be performed by inserting a welding rod into the
이와 같이, 본원발명은 원통형 이차전지의 전지케이스 밑면에 개폐가 가능한 개폐부를 포함하는 바, 전해액이 고갈되어 전해액의 보충이 필요하거나, 전지케이스의 내압이 증가하여 가스 배출이 필요한 경우에 상기 개폐부를 개방하여 전해액 주입 및 가스 배출이 가능하다.As described above, the present invention includes an opening/closing part that can be opened and closed on the bottom of the battery case of the cylindrical secondary battery. When the electrolyte is exhausted and replenishment of the electrolyte is required, or when the internal pressure of the battery case increases, gas discharge is required. Open to allow electrolyte injection and gas discharge.
이와 같이 전해액의 추가 주입에 의해 전지의 수명이 증가할 수 있고, 내압 증가시 가스 배출을 함으로써 전지셀이 폭발하는 것을 방지할 수 있다.As described above, the life of the battery may be increased by additional injection of the electrolyte solution, and the battery cell may be prevented from exploding by discharging gas when the internal pressure is increased.
본원 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본원 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 수행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to perform various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above.
100, 400: 원통형 이차전지.
110, 210: 젤리-롤형 전극조립체
120, 420: 원통형 전지케이스
121, 221, 421: 밑면
130: 캡 어셈블리
140, 440: 개폐부
141, 441: 개폐구
142, 242, 342, 343, 442: 나사
143: 차단부
211: 젤리-롤형 전극조립체의 권취 중심
244, 544a, 544b: 원통형 관
342a. 343a, 442a: 나사 머리
342b, 343b, 442b: 나사 산
422: 단차
511a, 511b: 음극 탭
545a, 545b: 코팅층
H1: 나사의 길이
H2: 차단부의 두께
H3: 전지케이스 밑면의 두께
H4: 원통형 관의 길이100, 400: cylindrical secondary battery.
110, 210: jelly-roll electrode assembly
120, 420: cylindrical battery case
121, 221, 421: bottom
130: cap assembly
140, 440: opening and closing
141, 441: opening and closing
142, 242, 342, 343, 442: screw
143: block
211: Winding center of the jelly-roll electrode assembly
244, 544a, 544b: cylindrical tube
342a. 343a, 442a: screw head
342b, 343b, 442b: thread
422: step
511a, 511b: cathode tab
545a, 545b: coating layer
H1: Screw length
H2: thickness of cut-off part
H3: Thickness of the bottom of the battery case
H4: Length of cylindrical tube
Claims (11)
상기 젤리-롤형 전극조립체와 전해액을 내장하는 원통형 전지케이스; 및
상기 원통형 전지케이스의 개방 상부에 위치하는 캡 어셈블리;
를 포함하고,
상기 원통형 전지케이스의 원형 밑면에는 개폐가 가능한 개폐부가 형성되어 있는 원통형 이차전지.A jelly-roll electrode assembly having a structure wound between a positive electrode and a negative electrode;
A cylindrical battery case incorporating the jelly-roll electrode assembly and an electrolyte; And
A cap assembly located on an open upper portion of the cylindrical battery case;
Including,
A cylindrical secondary battery having an opening and closing part capable of opening and closing on a circular bottom surface of the cylindrical battery case.
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|---|---|---|---|
| KR1020190004409A KR20200087984A (en) | 2019-01-14 | 2019-01-14 | Cylindrical Secondary Battery Having Open and Close Part |
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| CN114335821A (en) * | 2022-01-05 | 2022-04-12 | 宁波容百新能源科技股份有限公司 | Soft-packaged electrical core shell and soft-packaged electrical core |
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