KR20210070135A - Rechargeable battery - Google Patents

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KR20210070135A
KR20210070135A KR1020190160232A KR20190160232A KR20210070135A KR 20210070135 A KR20210070135 A KR 20210070135A KR 1020190160232 A KR1020190160232 A KR 1020190160232A KR 20190160232 A KR20190160232 A KR 20190160232A KR 20210070135 A KR20210070135 A KR 20210070135A
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secondary battery
electrode assembly
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김진수
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

The present invention relates to a secondary battery. The secondary battery according to the present invention includes: an electrode assembly in which electrodes and separators are alternately stacked; a can having a receiving unit in which the electrode assembly is accommodated; and a moisture absorbing layer formed on the inner surface of the can to absorb moisture. The moisture absorbing layer is made of a swelling material that swells when moisture is absorbed to reduce a gap between the can and the electrode assembly.

Description

이차전지{RECHARGEABLE BATTERY} Secondary battery {RECHARGEABLE BATTERY}

본 발명은 이차전지에 관한 것이다. The present invention relates to a secondary battery.

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. Secondary batteries, unlike primary batteries, are rechargeable, and have been widely researched and developed in recent years due to their small size and large capacity. As technology development and demand for mobile devices increase, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing.

이차 전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 코인형 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. The secondary battery is classified into a coin-type battery, a cylindrical battery, a prismatic battery, and a pouch-type battery according to the shape of the battery case. In a secondary battery, an electrode assembly mounted inside a battery case is a charging/discharging power generating element having a stacked structure of electrodes and a separator.

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. The electrode assembly is a jelly-roll type in which a separator is interposed between a positive electrode and a negative electrode of a sheet type coated with an active material, and a stack type in which a plurality of positive and negative electrodes are sequentially stacked with a separator interposed therebetween. , and stacked unit cells can be roughly classified into a stack/folding type in which a long-length separation film is wound. The double jelly roll type electrode assembly is widely used because it is easy to manufacture and has the advantage of high energy density per weight.

하지만, 원통형 전지 내 젤리 롤형 전극 조립체는 수분에 매우 취약한 문제가 있다. 특히, 양극이 하이 니켈(hi-nickel)로 이루어질 때 더 수분에 취약하다.However, there is a problem that the jelly roll type electrode assembly in the cylindrical battery is very vulnerable to moisture. In particular, when the anode is made of high nickel (hi-nickel), it is more susceptible to moisture.

그리고, 전지 제조 시 조립 공조 및 주액 방식으로만 전지 내 수분을 제어 하는데 한계가 있다.In addition, there is a limit to controlling the moisture in the battery only through the assembly air conditioning and injection method during battery manufacturing.

아울러, 종래의 젤리 롤형 전극 조립체가 삽입되는 원통형 캔은 흡습 기능이 없고 단순한 케이스 역할만 한다. In addition, the conventional cylindrical can into which the jelly roll type electrode assembly is inserted does not have a moisture absorption function and serves only as a simple case.

전지 내 수분 함량이 높을 시, 전극 및 전해액 등과 부반응을 유발하여 성능 퇴화의 주요 원인이 된다. When the moisture content in the battery is high, it causes side reactions with electrodes and electrolytes, which is a major cause of performance degradation.

한국 공개특허 제 10-2016-0010121호Korean Patent Publication No. 10-2016-0010121

본 발명의 하나의 관점은 전지 내의 수분을 흡습하여 전지 성능을 개선할 수 있는 이차전지를 제공하기 위한 것이다. One aspect of the present invention is to provide a secondary battery capable of improving battery performance by absorbing moisture in the battery.

본 발명의 실시예에 따른 이차전지는, 전극 및 분리막이 교대로 적층된 전극 조립체, 상기 전극 조립체가 수용되는 수용부가 형성된 캔, 및 상기 캔의 내측면에 형성되어 수분을 흡수하는 흡습층을 포함하고, 상기 흡습층은 수분 흡습 시 부풀어 오르는 스웰링(swelling) 재질로 형성되어 상기 캔과 상기 전극 조립체 사이의 간극을 줄일 수 있다. A secondary battery according to an embodiment of the present invention includes an electrode assembly in which electrodes and separators are alternately stacked, a can having a receiving part in which the electrode assembly is accommodated, and a moisture absorption layer formed on an inner surface of the can to absorb moisture. In addition, the moisture absorption layer may be formed of a swelling material that swells when moisture is absorbed, thereby reducing a gap between the can and the electrode assembly.

본 발명에 따르면, 캔의 내측면에 수분을 흡수하는 다공성 구조의 흡습층이 형성되어, 흡습에 유리하고, 캔에 수용된 전극 조립체의 잔여 수분을 흡습함에 따라, 전극 조립체의 수분을 최소화 하고 전지 성능이 개선되며, 전지 성능 및 수명이 향상될 수 있다.According to the present invention, a moisture absorption layer having a porous structure that absorbs moisture is formed on the inner surface of the can, which is advantageous for moisture absorption, and as the remaining moisture of the electrode assembly accommodated in the can is absorbed, the moisture of the electrode assembly is minimized and battery performance This is improved, and battery performance and lifespan can be improved.

또한, 흡습층을 고내열성의 세라믹 소재를 사용하여, 흡습 및 전지 발열 시에도 다공성 구조의 흡습층이 붕괴되는 것을 방지할 수 있다.In addition, by using a high heat-resistant ceramic material for the moisture absorption layer, it is possible to prevent the moisture absorption layer having a porous structure from collapsing even during moisture absorption and heat generation of the battery.

아울러, 흡습층이 수분 흡습 시 부풀어 오르는 스웰링(swelling) 특성을 가진 재질로 형성되어, 수분 흡습 시 캔과 전극 조립체 사이의 간격을 줄여 전극 조립체의 유동성을 최소화 할 수 있다. 또한, 이로 인해 진동 및 충격에 의한 전극 조립체의 파손 또는 크랙(Crack)을 방지하여 전지 안정성이 향상되는 효과가 있다.In addition, the moisture absorption layer is formed of a material having a swelling characteristic that swells when moisture is absorbed, thereby reducing the gap between the can and the electrode assembly when moisture is absorbed, thereby minimizing fluidity of the electrode assembly. In addition, this prevents damage or cracks in the electrode assembly due to vibration and impact, thereby improving battery stability.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 분리 사시도이다.
도 2는 도 2에서 A-A'를 따라 절개한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지에서 캔의 일부를 절개하여 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 분리 사시도이다.
도 5는 도 4에서 B-B'를 따라 절개한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 분리 사시도이다.
도 7은 도 6에서 C-C'를 따라 절개한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 분리 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차전지에서 캔의 일부를 절개하여 나타낸 사시도이다.
도 10은 도 9에서 D-D'를 따라 절개한 단면도이다.1 is an exploded perspective view showing a secondary battery according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A' in FIG. 2 .
3 is a perspective view showing a part of a can in the secondary battery according to the first embodiment of the present invention by cutting it off.
4 is an exploded perspective view illustrating a secondary battery according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line B-B' in FIG. 4 .
6 is an exploded perspective view illustrating a secondary battery according to a third embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view taken along line C-C' in FIG. 6 .
8 is an exploded perspective view illustrating a secondary battery according to a fourth embodiment of the present invention.
9 is a perspective view illustrating a part of a can in a secondary battery according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line D-D' in FIG. 9 .

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. The objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings and preferred embodiments. In the present specification, in adding reference numbers to the components of each drawing, it should be noted that only the same components are given the same number as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, the present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. And, in describing the present invention, detailed descriptions of related known technologies that may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.

< 제1 실시예에 따른 이차전지 ><Secondary battery according to the first embodiment>

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 분리 사시도이다. 1 is an exploded perspective view showing a secondary battery according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지(100)는 전극(113) 및 분리막(114)이 교대로 적층된 전극 조립체(110)와, 전극 조립체(110)가 수용되는 수용부(121)가 형성된 캔(120) 및 캔(120)의 내측면에 형성되어 수분을 흡수하는 흡습층(130)을 포함한다. Referring to FIG. 1 , the secondary battery 100 according to the first embodiment of the present invention includes an electrode assembly 110 in which electrodes 113 and a separator 114 are alternately stacked, and an electrode assembly 110 in which the electrode assembly 110 is accommodated. It includes the can 120 in which the accommodating part 121 is formed and the moisture absorption layer 130 formed on the inner surface of the can 120 to absorb moisture.

이하에서, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예인 이차전지에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, a secondary battery as a first embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 1 to 3 .

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.The electrode assembly 110 is a power generating element capable of charging and discharging, and the electrode 113 and the separator 114 are assembled to form a structure in which they are alternately stacked. Here, the electrode assembly 110 may have a wound shape.

전극(113)은 양극 시트(111)와 음극 시트(112)를 포함할 수 있다. 그리고, 분리막(114)은 양극 시트(111)와 음극 시트(112)를 분리하여 전기적으로 절연시킨다. 여기서, 양극 시트(111)와 음극 시트(112)는 분리막(114)과 함께 권취되어 젤리 롤(Jelly roll) 형으로 형성될 수 있다. 이때, 전극 조립체(110)는 원형 또는 타원형 형태로 권취될 수 있다. The electrode 113 may include a positive electrode sheet 111 and a negative electrode sheet 112 . In addition, the separator 114 separates the positive electrode sheet 111 and the negative electrode sheet 112 to electrically insulate them. Here, the positive electrode sheet 111 and the negative electrode sheet 112 may be wound together with the separator 114 to form a jelly roll type. In this case, the electrode assembly 110 may be wound in a circular or oval shape.

분리막(114)은 절연 재질로 이루어져 양극 시트(111) 및 음극 시트(112)와 교대로 적층된다. 여기서, 분리막(114)은 양극 시트(111) 및 음극 시트(112) 사이와, 양극 시트(111) 및 음극 시트(112)의 외측면에 위치될 수 있다. 이때, 분리막(114)은 전극 조립체(110)의 권취시 폭방향으로 최외각에도 위치될 수 있다.The separator 114 is made of an insulating material and is alternately stacked with the positive electrode sheet 111 and the negative electrode sheet 112 . Here, the separator 114 may be positioned between the positive electrode sheet 111 and the negative electrode sheet 112 and on the outer surfaces of the positive electrode sheet 111 and the negative electrode sheet 112 . In this case, the separator 114 may be positioned at the outermost side in the width direction when the electrode assembly 110 is wound.

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. In addition, the separator 114 may be made of a flexible material. In this case, the separator 114 may be formed of, for example, a polyolefin-based resin film such as polyethylene or polypropylene having microporosity.

전극 탭(115,116)은 전기적으로 전극(113)에 연결되도록 전극(113)에 부착될 수 있다. 여기서, 전극 탭(115,116)은 양극 탭(115) 및 음극 탭(116)을 포함할 수 있다. 이때, 양극 탭(115)은 양극 시트(111)에 전기적으로 연결되고, 음극 탭(116)은 음극 시트(112)에 전기적으로 연결될 수 있다.The electrode tabs 115 and 116 may be attached to the electrode 113 to be electrically connected to the electrode 113 . Here, the electrode tabs 115 and 116 may include a positive electrode tab 115 and a negative electrode tab 116 . In this case, the positive electrode tab 115 may be electrically connected to the positive electrode sheet 111 , and the negative electrode tab 116 may be electrically connected to the negative electrode sheet 112 .

도 2는 도 2에서 A-A'를 따라 절개한 부분 중 일부를 나타낸 단면도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지(100)에서 캔(120)의 일부를 절개하여 나타낸 사시도이다. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a part of a part cut along A-A' in FIG. 2 , and FIG. 3 is a cross-sectional view showing a part of the can 120 in the secondary battery 100 according to the first embodiment of the present invention. is a perspective view.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 캔(Can)(120)은 전해액과, 전극 조립체(110)를 수용하는 수용부(121)가 내부에 형성되어 전극 조립체(110)를 수용한다. 1 to 3 , the can 120 has an electrolyte solution and a receiving part 121 accommodating the electrode assembly 110 is formed therein to accommodate the electrode assembly 110 .

또한, 캔(120)은 원통형 형태로 형성될 수 있다. 여기서, 캔(120)은 일측이 개방되고 타측이 폐쇄된 형태로 형성될 수 있다. 이때, 캔(120)은 개방된 일측을 패쇄하는 캡(cap)(미도시)을 더 포함할 수 있다.In addition, the can 120 may be formed in a cylindrical shape. Here, the can 120 may be formed in a form in which one side is open and the other side is closed. In this case, the can 120 may further include a cap (not shown) for closing the open side.

캔(120)은 내측면에 흡습층(130)이 수용되는 다수개의 지지홈(123)이 더 형성될 수 있다.A plurality of support grooves 123 in which the moisture absorption layer 130 is accommodated may be further formed on the inner surface of the can 120 .

지지홈(123)은 캔(120)의 길이방향을 따라 다수의 열 형태로 형성될 수 있다.The support grooves 123 may be formed in the form of a plurality of columns along the longitudinal direction of the can 120 .

흡습층(130)은 캔(120)의 지지홈(123)을 채우며 캔(120)의 내측면을 따라 형성될 수 있다. 즉, 흡습층(130)은 캔의 내주면(124)을 따라 일정두께도 형성되되, 지지홈(123)을 채우는 돌출부가 더 형성될 수 있다. 따라서, 흡습층(130)이 다수개의 지지홈(123)에 지지되어, 흡습층(130)이 캔(120)에 부착되는 지지력이 증대될 수 있다. The moisture absorption layer 130 fills the support groove 123 of the can 120 and may be formed along the inner surface of the can 120 . That is, the moisture absorption layer 130 may be formed to a predetermined thickness along the inner circumferential surface 124 of the can, and a protrusion for filling the support groove 123 may be further formed. Accordingly, the moisture absorption layer 130 is supported by the plurality of support grooves 123 , so that the support force of the moisture absorption layer 130 attached to the can 120 may be increased.

이에 따라, 흡습층(130)은 지지홈(123)에 지지되며 캔(120)의 내측면에 형성될 수 있다. Accordingly, the moisture absorption layer 130 is supported by the support groove 123 and may be formed on the inner surface of the can 120 .

이때, 흡습층(130)은 캔(120)의 내측면을 따라 코팅된 형태로 형성될 수 있다.In this case, the moisture absorption layer 130 may be formed in a coated form along the inner surface of the can 120 .

한편, 흡습층(130)은 캔(120)의 바닥면(122)에도 더 형성될 수 있다.Meanwhile, the moisture absorption layer 130 may be further formed on the bottom surface 122 of the can 120 .

또한, 흡습층(130)은 캔(120)의 내측면에 형성되어 캔(120) 내부의 수분을 흡수할 수 있다. 이때, 흡습층(130)은 캔(120)에 수용된 전극 조립체(110)에 잔류하는 수분을 흡습할 수 있다. 이에 따라, 전극 조립체(110)의 수분을 최소화 하고 전지 성능이 개선되며, 전지 성능 및 수명이 향상될 수 있다.In addition, the moisture absorption layer 130 may be formed on the inner surface of the can 120 to absorb moisture inside the can 120 . In this case, the moisture absorption layer 130 may absorb moisture remaining in the electrode assembly 110 accommodated in the can 120 . Accordingly, moisture in the electrode assembly 110 may be minimized, battery performance may be improved, and battery performance and lifespan may be improved.

아울러, 흡습층(130)은 수분 흡습 시 부풀어 오르는 스웰링(swelling) 재질로 형성되어 캔(120)과 전극 조립체(110) 사이의 간극을 줄일 수 있다. 이때, 수분 흡습 후 스웰링된 흡습층(130)과 전극 조립체(110) 사이의 간격은 1~99㎛로 형성될 수 있다.In addition, the moisture absorption layer 130 may be formed of a swelling material that swells when moisture is absorbed, thereby reducing a gap between the can 120 and the electrode assembly 110 . In this case, the interval between the moisture absorption layer 130 and the electrode assembly 110, which is swollen after moisture absorption, may be formed in a range of 1 to 99 μm.

따라서, 흡습층(130)의 수분 흡습 시, 흡습층을 통해 캔(120)과 전극 조립체(110) 사이의 간극을 줄여 전극 조립체(110)의 유동성을 최소화 할 수 있다. 또한, 이로 인해 진동 및 충격에 의한 전극 조립체(110)의 파손 또는 크랙(Crack)을 방지하여 전지 안정성이 향상되는 효과가 있다. Accordingly, when the moisture absorption layer 130 absorbs moisture, the gap between the can 120 and the electrode assembly 110 may be reduced through the moisture absorption layer to minimize fluidity of the electrode assembly 110 . In addition, this prevents damage or cracks in the electrode assembly 110 due to vibration and impact, thereby improving battery stability.

그리고, 흡습층(130)은 다공성 구조로 이루어질 수 있다. 이때, 흡습층(130)은 내열성 세라믹 소재를 포함할 수 있다. 이에 따라, 흡습 및 전지 발열 시에도 다공성 구조의 흡습층(130)이 붕괴되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the moisture absorption layer 130 may have a porous structure. In this case, the moisture absorption layer 130 may include a heat-resistant ceramic material. Accordingly, it is possible to prevent the moisture absorption layer 130 of the porous structure from collapsing even during moisture absorption and heat generation of the battery.

여기서, 흡습층(130)은 기공(홀)(131) 사이즈(size)(a)가 1~99nm로 형성될 수 있다(도 2 참조). Here, the moisture absorption layer 130 may have pores (holes) 131 having a size (a) of 1 to 99 nm (see FIG. 2 ).

그리고, 흡습층(130)은 구체적으로 제올라이트(zeolite)를 포함할 수 있다. In addition, the moisture absorption layer 130 may specifically include zeolite.

< 제2 실시예에 따른 이차전지 ><Secondary battery according to the second embodiment>

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 분리 사시도이고, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지에서 캔의 일부를 절개하여 나타낸 사시도이다.4 is an exploded perspective view illustrating a secondary battery according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a perspective view showing a part of a can in the secondary battery according to the second embodiment of the present invention.

도 4 및 도 5를 참고하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지(200)는, 전극(113) 및 분리막(114)이 교대로 적층된 전극 조립체(110)와, 전극 조립체(110)가 수용되는 수용부(121)가 형성된 캔(120) 및 캔(120)의 내측면에 형성되어 수분을 흡수하는 흡습층(230)을 포함한다. 4 and 5 , the secondary battery 200 according to the second embodiment of the present invention includes an electrode assembly 110 in which electrodes 113 and a separator 114 are alternately stacked, and an electrode assembly 110 . ) is formed on the inner surface of the can 120 and the can 120 in which the accommodating part 121 is accommodated, and includes a moisture absorption layer 230 for absorbing moisture.

본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지(200)는 전술한 제1 실시예에 따른 이차전지와 비교할 때, 흡습층(230) 형태에 차이가 있다.The secondary battery 200 according to the second embodiment of the present invention is different from the secondary battery according to the first embodiment described above in the form of the moisture absorption layer 230 .

따라서, 본 실시예는 제1 실시예와 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다. Accordingly, the present embodiment will omit or briefly describe the content overlapping with the first embodiment, and will focus on the differences.

보다 상세히, 캔(120)은 전해액과, 전극 조립체(110)를 수용하는 수용부(121)가 내부에 형성되어 전극 조립체(110)를 수용한다. In more detail, the can 120 has an electrolyte and a receiving part 121 for accommodating the electrode assembly 110 to accommodate the electrode assembly 110 .

여기서, 캔(120)은 원통형 형태로 형성될 수 있다. Here, the can 120 may be formed in a cylindrical shape.

또한, 캔(120)은 내측면에 흡습층(230)이 수용되는 다수개의 지지홈(123)이 더 형성될 수 있다.In addition, a plurality of support grooves 123 in which the moisture absorption layer 230 is accommodated may be further formed on the inner surface of the can 120 .

지지홈(123)은 캔(120)의 길이방향을 따라 다수의 열 형태로 형성될 수 있다.The support grooves 123 may be formed in the form of a plurality of columns along the longitudinal direction of the can 120 .

흡습층(230)은 캔(120)의 지지홈(123)을 채우며 지지홈(123) 상에 형성될 수 있다. 여기서, 흡습층(230)은 지지홈(123) 상에 코팅된 형태로 형성될 수 있다. 이때, 흡습층(230)은 캔(120)의 지지홈(123) 상에 충진되되, 지지홈(123)의 외측으로 돌출된 형태로 형성될 수 있다. 즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지(200)에서 흡습층(230)은 캔(120)의 내주면(124)을 제외한 지지홈(123) 상에만 형성될 수 있다. 여기서, 지지홈(123)의 외측으로 돌출된 형태는 지지홈(123)의 개구부에서 캔(120)의 중심축 방향을 돌출된 형태일 수 있다.The moisture absorption layer 230 fills the support groove 123 of the can 120 and may be formed on the support groove 123 . Here, the moisture absorption layer 230 may be formed in a form coated on the support groove 123 . In this case, the moisture absorption layer 230 may be filled on the support groove 123 of the can 120 , and may be formed to protrude to the outside of the support groove 123 . That is, in the secondary battery 200 according to the second embodiment of the present invention, the moisture absorption layer 230 may be formed only on the support groove 123 excluding the inner peripheral surface 124 of the can 120 . Here, the shape protruding outward of the support groove 123 may be a shape protruding from the opening of the support groove 123 in the central axis direction of the can 120 .

또한, 흡습층(230)은 캔(120)의 내측면에 형성되어 캔(120) 내부의 수분을 흡수할 수 있다. 이때, 흡습층(230)은 캔(120)에 수용된 전극 조립체(110)에 잔류하는 수분을 흡습할 수 있다. In addition, the moisture absorption layer 230 may be formed on the inner surface of the can 120 to absorb moisture inside the can 120 . In this case, the moisture absorption layer 230 may absorb moisture remaining in the electrode assembly 110 accommodated in the can 120 .

아울러, 흡습층(230)은 수분 흡습 시 부풀어 오르는 스웰링(swelling) 재질로 형성되어 캔(120)과 전극 조립체(110) 사이의 간극을 줄일 수 있다. In addition, the moisture absorption layer 230 may be formed of a swelling material that swells when moisture is absorbed, thereby reducing a gap between the can 120 and the electrode assembly 110 .

이때, 수분 흡습 후 스웰링된 흡습층(230)과 전극 조립체(110) 사이의 간격은 1~99㎛로 형성될 수 있다.In this case, a gap between the moisture absorption layer 230 and the electrode assembly 110 that has been swollen after moisture absorption may be formed in a range of 1 μm to 99 μm.

그리고, 흡습층(230)은 캔(120)의 길이방향을 따라 다수의 열 형태로 형성된 지지홈(123) 상에 형성되어, 흡습층(230)의 형태도 캔(120)의 길이방향을 따라 형성될 수 있다. 이때, 흡습층(230)은 지지홈(123)의 외측으로 돌출된 형태로 형성되어 다수의 열을 형성할 수 있다. 이에 따라, 다수의 열로 형성된 흡습층(230) 사이로 전해액의 함침 통로를 제공할 수 있어, 전극 조립체(110)가 전해액에 고르게 함침될 수 있다. In addition, the moisture absorption layer 230 is formed on the support grooves 123 formed in a plurality of rows along the longitudinal direction of the can 120 , and the shape of the moisture absorption layer 230 is also along the longitudinal direction of the can 120 . can be formed. At this time, the moisture absorption layer 230 may be formed in a shape protruding to the outside of the support groove 123 to form a plurality of columns. Accordingly, an impregnation passage of the electrolyte may be provided between the moisture absorbing layers 230 formed in a plurality of rows, so that the electrode assembly 110 may be evenly impregnated in the electrolyte.

여기서, 흡습층(230)은 지지홈(123) 상에 형성되되, 일례로 수분 흡습 전 부터 지지홈(123)의 외측으로 돌출된 형태로 형성될 수 있고, 다른 예로 수분 흡습 후에 팽창되면서 지지홈(123)의 외측으로 돌출된 형태로 형성될 수 있다.Here, the moisture absorption layer 230 is formed on the support groove 123, for example, it may be formed in a shape protruding to the outside of the support groove 123 before moisture absorption, and in another example, the support groove is expanded after moisture absorption. It may be formed in a shape protruding to the outside of (123).

한편, 흡습층(230)은 다공성 구조로 이루어질 수 있다. 이때, 흡습층(230)은 내열성 세라믹 소재를 포함할 수 있다. 여기서, 흡습층(230)은 구체적으로 제올라이트(zeolite)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the moisture absorption layer 230 may have a porous structure. In this case, the moisture absorption layer 230 may include a heat-resistant ceramic material. Here, the moisture absorption layer 230 may specifically include zeolite.

< 제3 실시예에 따른 이차전지 ><Secondary battery according to the third embodiment>

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 분리 사시도이고, 도 7은 도 6에서 C-C'를 따라 절개한 단면도이다.6 is an exploded perspective view illustrating a secondary battery according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line C-C' in FIG. 6 .

도 6 및 도 7을 참고하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지(300)는, 전극 조립체(110)와, 전극 조립체(110)가 수용되는 수용부(121)가 형성되고, 지지홈(123)이 형성된 캔(120) 및 캔(120)의 내측면에 형성되어 수분을 흡수하는 흡습층(330)을 포함한다. 6 and 7 , in the secondary battery 300 according to the third embodiment of the present invention, the electrode assembly 110 and the receiving part 121 in which the electrode assembly 110 is accommodated are formed and supported. It includes the can 120 in which the groove 123 is formed and the moisture absorption layer 330 formed on the inner surface of the can 120 to absorb moisture.

본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지(300)는 전술한 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 이차전지와 비교할 때, 흡습층(330)의 형태에 차이가 있다.The secondary battery 300 according to the third embodiment of the present invention is different from the secondary battery according to the first and second embodiments described above in the shape of the moisture absorption layer 330 .

따라서, 본 실시예는 전술한 실시예들과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다. Accordingly, the present embodiment will omit or briefly describe the content overlapping with the above-described embodiments, and will focus on the differences.

보다 상세히, 캔(120)은 전해액과, 전극 조립체(110)를 수용하는 수용부(121)가 내부에 형성되어 전극 조립체(110)를 수용한다. In more detail, the can 120 has an electrolyte and a receiving part 121 for accommodating the electrode assembly 110 to accommodate the electrode assembly 110 .

또한, 캔(120)은 원통형 형태로 형성될 수 있다. In addition, the can 120 may be formed in a cylindrical shape.

아울러, 캔(120)은 내측면에 흡습층(330)이 수용되는 다수개의 지지홈(123)이 형성될 수 있다.In addition, a plurality of support grooves 123 in which the moisture absorption layer 330 is accommodated may be formed on the inner surface of the can 120 .

지지홈(123)은 캔(120)의 길이방향을 따라 다수의 열 형태로 형성될 수 있다.The support grooves 123 may be formed in the form of a plurality of columns along the longitudinal direction of the can 120 .

흡습층(330)은 캔(120)의 내측면에 형성되어 캔(120) 내부의 수분을 흡수할 수 있다. 이때, 흡습층(330)은 캔(120)에 수용된 전극 조립체(110)에 잔류하는 수분을 흡습할 수 있다. The moisture absorption layer 330 may be formed on the inner surface of the can 120 to absorb moisture inside the can 120 . In this case, the moisture absorption layer 330 may absorb moisture remaining in the electrode assembly 110 accommodated in the can 120 .

또한, 흡습층(330)은 캔(120)의 내측면을 따라 일정 두께로 형성될 수 있다. 여기서, 캔(120)의 내측면은 지지홈(123)의 내면 및 캔(120)의 내주면(124)을 포함할 수 있다. 즉, 흡습층(330)은 캔(120)의 지지홈(123)의 내면 및 캔(120)의 내주면(124)(곡면으로 형성된 캔의 내벽면을 의미할 수 있다.)을 따라 일정 두께로 코팅될 수 있다. 이에 따라, 흡습층(330)의 표면적 증대로 수분 흡수 효과가 현저히 향상될 수 있다.In addition, the moisture absorption layer 330 may be formed to a predetermined thickness along the inner surface of the can 120 . Here, the inner surface of the can 120 may include the inner surface of the support groove 123 and the inner peripheral surface 124 of the can 120 . That is, the moisture absorption layer 330 has a predetermined thickness along the inner surface of the support groove 123 of the can 120 and the inner peripheral surface 124 of the can 120 (which may mean the inner wall surface of the can formed in a curved surface). can be coated. Accordingly, the moisture absorption effect may be remarkably improved by increasing the surface area of the moisture absorption layer 330 .

아울러, 흡습층(330)은 지지홈(123)의 형태와 대응되는 형태의 홈부(332)가 형성될 수 있다. 여기서, 흡습층(330)의 홈부(332)는 캔(120)의 길이방향을 따라 다수의 열 형태로 형성된 지지홈(123)에 대응되는 형태로 형성됨에 따라, 홈부(332) 형태도 캔(120)의 길이방향을 따라 다수의 열 형태로 형성될 수 있다. In addition, the moisture absorption layer 330 may be formed with a groove portion 332 having a shape corresponding to the shape of the support groove 123 . Here, as the groove portion 332 of the moisture absorption layer 330 is formed in a shape corresponding to the support groove 123 formed in a plurality of rows along the longitudinal direction of the can 120, the shape of the groove portion 332 is also the can ( 120) may be formed in the form of a plurality of columns along the longitudinal direction.

이에 따라, 다수의 열로 형성된 흡습층(330)의 홈부(332) 사이로 전해액의 함침 통로를 제공할 수 있어, 전극 조립체(110)가 전해액에 고르게 함침될 수 있다.Accordingly, an electrolyte impregnation passage may be provided between the grooves 332 of the moisture absorption layer 330 formed in a plurality of rows, so that the electrode assembly 110 may be evenly impregnated in the electrolyte.

또한, 흡습층(330)은 캔(120)의 내측면에 코팅된 형태로 형성될 수 있다. In addition, the moisture absorption layer 330 may be formed in the form of a coating on the inner surface of the can (120).

그리고, 흡습층(330)은 수분 흡습 시 부풀어 오르는 스웰링(swelling) 재질로 형성되어 일부 영역에서 캔(120)과 전극 조립체(110) 사이의 간극을 줄일 수도 있다.Further, the moisture absorption layer 330 may be formed of a swelling material that swells when moisture is absorbed to reduce a gap between the can 120 and the electrode assembly 110 in some regions.

< 제4 실시예에 따른 이차전지 ><Secondary battery according to the fourth embodiment>

도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 분리 사시도이고, 도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차전지에서 캔의 일부를 절개하여 나타낸 사시도이며, 도 10은 도 9에서 D-D'를 따라 절개한 단면도이다.8 is an exploded perspective view showing a secondary battery according to a fourth embodiment of the present invention, FIG. 9 is a perspective view showing a part of a can in a secondary battery according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 10 is FIG. It is a cross-sectional view taken along D-D'.

도 8 내지 도 10을 참고하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차전지(400)는, 전극 조립체(110)와, 전극 조립체(110)가 수용되는 수용부(421)가 형성되고, 지지홈(423)이 형성된 캔(420) 및 캔(420)의 내측면에 형성되어 수분을 흡수하는 흡습층(430)을 포함한다. 8 to 10 , in the secondary battery 400 according to the fourth embodiment of the present invention, the electrode assembly 110 and the receiving part 421 in which the electrode assembly 110 is accommodated are formed and supported. It includes a can 420 in which the groove 423 is formed and a moisture absorption layer 430 formed on the inner surface of the can 420 to absorb moisture.

본 발명의 제4 실시예에 따른 이차전지(400)는 전술한 제1 실시예 내지 제3 실시예에 따른 이차전지와 비교할 때, 캔의 지지홈(423) 형태에 차이가 있다.The secondary battery 400 according to the fourth embodiment of the present invention is different from the secondary battery according to the first to third embodiments described above in the shape of the support groove 423 of the can.

따라서, 본 실시예는 전술한 실시예들과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다. Accordingly, the present embodiment will omit or briefly describe the content overlapping with the above-described embodiments, and will focus on the differences.

보다 상세히, 캔(420)은 전해액과, 전극 조립체(110)를 수용하는 수용부(421)가 내부에 형성되어 전극 조립체(110)를 수용한다. 여기서, 캔(420)은 원통형 형태로 형성될 수 있다. In more detail, the can 420 has an electrolyte and an accommodating portion 421 accommodating the electrode assembly 110 to accommodate the electrode assembly 110 . Here, the can 420 may be formed in a cylindrical shape.

또한, 캔(420)은 내측면(내벽면)에 흡습층(430)이 수용되는 다수개의 지지홈(423)이 더 형성될 수 있다. In addition, a plurality of support grooves 423 in which the moisture absorption layer 430 is accommodated may be further formed on the inner surface (inner wall surface) of the can 420 .

여기서, 지지홈(423)은 원형 형태로 다수개 형성될 수 있다. 즉, 지지홈(423)의 개구부 단면이 원형으로 형성될 수 있다. 이때, 지지홈(423)은 단면도 상에서 반구 형태로 형성될 수 있다(도 10 참조).Here, a plurality of support grooves 423 may be formed in a circular shape. That is, the cross section of the opening of the support groove 423 may be formed in a circular shape. In this case, the support groove 423 may be formed in a hemispherical shape in a cross-sectional view (see FIG. 10 ).

흡습층(430)은 캔(420)의 내측면에 형성되어 캔(420) 내부의 수분을 흡수할 수 있다. 이때, 흡습층(430)은 캔(420)에 수용된 전극 조립체(110)에 잔류하는 수분을 흡습할 수 있다. The moisture absorption layer 430 may be formed on the inner surface of the can 420 to absorb moisture inside the can 420 . In this case, the moisture absorption layer 430 may absorb moisture remaining in the electrode assembly 110 accommodated in the can 420 .

아울러, 흡습층(430)은 수분 흡습 시 부풀어 오르는 스웰링(swelling) 재질로 형성되어 캔(420)과 전극 조립체(110) 사이의 간극을 줄일 수 있다. In addition, the moisture absorption layer 430 may be formed of a swelling material that swells when moisture is absorbed, thereby reducing a gap between the can 420 and the electrode assembly 110 .

이때, 수분 흡습 후 스웰링된 흡습층(430)과 전극 조립체(110) 사이의 간격은 1~99㎛로 형성될 수 있다.In this case, a gap between the moisture absorption layer 430 and the electrode assembly 110 that has been swollen after moisture absorption may be formed in a range of 1 to 99 μm.

한편, 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차전지(400)의 흡습층(430)은 일례로 지지홈(423)을 채우며 캔(420)의 내측면을 따라 형성될 수 있다. 즉, 흡습층(430)은 캔(420)의 내주면(424)을 따라 일정두께로 형성되되, 지지홈(423)을 채우도록 바깥으로 돌출되는 돌출부가 더 형성될 수 있다. 이에 따라, 흡습층(430)이 다수개의 지지홈(423)에 지지되어, 캔(420)에 부착되는 지지력이 증대될 수 있다. 이 경우는 도 2에서와 같은 단면도 형태가 될 수 있다.Meanwhile, the moisture absorption layer 430 of the secondary battery 400 according to the fourth embodiment of the present invention may be formed along the inner surface of the can 420 while filling the support groove 423 , for example. That is, the moisture absorption layer 430 is formed to a predetermined thickness along the inner circumferential surface 424 of the can 420 , and a protrusion protruding outward to fill the support groove 423 may be further formed. Accordingly, the moisture absorption layer 430 is supported by the plurality of support grooves 423 , so that the support force attached to the can 420 may be increased. In this case, it may be in the form of a cross-sectional view as in FIG. 2 .

하지만, 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차전지(400)의 흡습층(430)의 형태가 상기 일례에 반드시 한정되는 것은 아니며, 흡습층은 다른 예로 지지홈(423)을 채우며 지지홈(423) 상에 형성될 수 있다. 즉, 흡습층은 캔(420)의 내주면(424)을 제외한 지지홈(423) 상에만 형성될 수 있다. 이 경우는 도 5에서와 같은 단면도 형태가 될 수 있다.However, the shape of the moisture absorption layer 430 of the secondary battery 400 according to the fourth embodiment of the present invention is not necessarily limited to the above example, and the moisture absorption layer fills the support groove 423 as another example and supports the support groove 423 . ) can be formed on the That is, the moisture absorption layer may be formed only on the support groove 423 excluding the inner peripheral surface 424 of the can 420 . In this case, the cross-sectional shape may be the same as in FIG. 5 .

아울러, 흡습층은 또 다른 예로 캔(420)의 내측면을 따라 일정 두께로 형성될 수 있다. 즉, 흡습층은 캔(420)의 지지홈(423)의 내면 및 캔(420)의 내주면(424)을 따라 일정 두께로 코팅될 수 있다. 이 경우는 도 7에서와 같은 단면도 형태가 될 수 있다.In addition, as another example, the moisture absorption layer may be formed to a predetermined thickness along the inner surface of the can 420 . That is, the moisture absorption layer may be coated to a predetermined thickness along the inner surface of the support groove 423 of the can 420 and the inner peripheral surface 424 of the can 420 . In this case, the cross-sectional shape may be the same as in FIG. 7 .

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. Although the present invention has been described in detail through specific examples, this is intended to describe the present invention in detail, and the secondary battery according to the present invention is not limited thereto. It will be said that various implementations are possible by those of ordinary skill in the art within the technical spirit of the present invention.

또한, 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다. In addition, the specific protection scope of the invention will become clear by the appended claims.

100,200,300,400: 이차전지
110: 전극 조립체
111: 양극 시트
112: 음극 시트
113: 전극
114: 분리막
115: 양극 탭
116: 음극 탭
120,420: 캔
121: 수용부
122: 바닥면
123,423: 지지홈
124: 내주면
130,230,330,430: 흡습층
131: 기공100,200,300,400: secondary battery
110: electrode assembly
111: anode sheet
112: negative electrode sheet
113: electrode
114: separator
115: positive tab
116: negative electrode tab
120,420: can
121: receptacle
122: bottom surface
123,423: support groove
124: If you give me
130,230,330,430: moisture absorption layer
131: Qigong

Claims (12)

전극 및 분리막이 교대로 적층된 전극 조립체;
상기 전극 조립체가 수용되는 수용부가 형성된 캔; 및
상기 캔의 내측면에 형성되어 수분을 흡수하는 흡습층을 포함하고,
상기 흡습층은 수분 흡습 시 부풀어 오르는 스웰링(swelling) 재질로 형성되어 상기 캔과 상기 전극 조립체 사이의 간극을 줄이는 이차전지.an electrode assembly in which electrodes and separators are alternately stacked;
a can having a receiving portion in which the electrode assembly is accommodated; and
and a moisture absorption layer formed on the inner surface of the can to absorb moisture,
The moisture absorption layer is formed of a swelling material that swells when moisture is absorbed, thereby reducing a gap between the can and the electrode assembly. 청구항 1에 있어서,
상기 흡습층은 다공성 구조로 이루어지는 이차전지.The method according to claim 1,
The moisture absorption layer is a secondary battery made of a porous structure. 청구항 2에 있어서,
상기 흡습층은 내열성 세라믹 소재를 포함하는 이차전지.3. The method according to claim 2,
The moisture absorption layer is a secondary battery comprising a heat-resistant ceramic material. 청구항 3에 있어서,
상기 흡습층은 제올라이트를 포함하는 이차전지.4. The method according to claim 3,
The moisture absorption layer is a secondary battery comprising a zeolite. 청구항 1에 있어서,
상기 캔은 내측면에 상기 흡습층이 수용되는 다수개의 지지홈이 더 형성되는 이차전지.The method according to claim 1,
The can is a secondary battery in which a plurality of support grooves are further formed on the inner surface in which the moisture absorption layer is accommodated. 청구항 5에 있어서,
상기 지지홈은 상기 캔의 길이방향을 따라 다수의 열 형태로 형성되는 이차전지.6. The method of claim 5,
The support groove is a secondary battery formed in the form of a plurality of rows along the longitudinal direction of the can. 청구항 5에 있어서,
상기 지지홈은 원형 형태로 상기 캔의 내벽면에 다수개 형성되는 이차전지.6. The method of claim 5,
A plurality of the support grooves are formed on the inner wall surface of the can in a circular shape. 청구항 5 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 흡습층은 상기 지지홈을 채우며 상기 캔의 내측면을 따라 코팅된 이차전지.8. The method according to any one of claims 5 to 7,
The moisture absorption layer fills the support groove and is coated along the inner surface of the can. 청구항 5 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 흡습층은 상기 지지홈을 채우며 상기 지지홈 상에 형성된 이차전지.8. The method according to any one of claims 5 to 7,
The moisture absorption layer fills the support groove and is formed on the support groove. 청구항 5 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 흡습층은 상기 캔의 내측면을 따라 일정 두께로 코팅된 이차전지.8. The method according to any one of claims 5 to 7,
The moisture absorption layer is a secondary battery coated with a predetermined thickness along the inner surface of the can. 청구항 10에 있어서,
상기 흡습층은 상기 지지홈의 내면 및 상기 캔의 내주면을 따라 일정 두께로 코팅된 이차전지.11. The method of claim 10,
The moisture absorption layer is coated to a predetermined thickness along the inner surface of the support groove and the inner surface of the can. 청구항 1에 있어서,
수분 흡습 후 스웰링된 상기 흡습층과 상기 전극 조립체 사이의 간격은 1~99㎛로 형성되는 이차전지.The method according to claim 1,
A secondary battery in which a gap between the moisture absorption layer and the electrode assembly, which is swollen after moisture absorption, is formed in a range of 1 to 99 μm.
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