KR20230033534A - 이차전지 및 이차전지 제조방법 - Google Patents

이차전지 및 이차전지 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이차전지 및 이차전지 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 크림핑(crimping) 영역에 열 변형 가능한 실링부를 포함하는 이차전지 및 이차전지 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명은 전극 조립체를 수용하고 상부가 개방된 구조를 갖는 캔; 상기 캔의 상부에 구비되어 상기 캔의 개방된 상부를 밀폐하는 캡 조립체; 상기 캔과 상기 캡 조립체 사이에 개재되는 가스켓을 포함하는 이차전지에 있어서, 상기 캔, 상기 캡 조립체 및 상기 가스켓이 크림핑(crimping)되어 접히는 크림핑 영역에서 상기 가스켓의 내주면 및 외주면 중 적어도 어느 하나를 따라 구비되는 실링부를 포함하며; 상기 실링부는 열 변형 가능한 것을 특징으로 하는 이차전지를 제공한다.

Description

이차전지 및 이차전지 제조방법{Secondary battery and secondary battery manufacturing method}
본 발명은 이차전지 및 이차전지 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 크림핑(crimping) 영역에 열 변형 가능한 실링부를 포함하는 이차전지 및 이차전지 제조방법에 관한 것이다.
물질의 물리적 반응이나 화학적 반응을 통해 전기에너지를 생성시켜 외부로 전원을 공급하게 되는 전지(cell, battery)는 각종 전기전자 기기로 둘러싸여 있는 생활환경에 따라, 건물로 공급되는 교류 전원을 획득하지 못할 경우나 직류전원이 필요할 경우 사용하게 된다.
이와 같은 전지 중에서 화학적 반응을 이용하는 화학전지인 일차전지와 이차전지가 일반적으로 많이 사용되고 있는데, 일차전지는 건전지로 통칭되는 것으로 소모성 전지이다. 또한 이차전지는 전류와 물질 사이의 산화환원과정이 다수 반복 가능한 소재를 사용하여 제조되는 재충전식 전지로서, 전류에 의해 소재에 대한 환원반응이 수행되면 전원이 충전되고, 소재에 대한 산화반응이 수행되면 전원이 방전되는데, 이와 같은 충전-방전이 반복적으로 수행되면서 전기가 생성되게 된다.
한편, 이차 전지 중 리튬 이온 전지는 양극 도전 포일과 음극 도전 포일에 각각 활물질을 일정한 두께로 코팅하고, 양 도전 포일 사이에는 분리막이 개재되도록 하여 대량 젤리 롤(jelly roll) 내지는 원통 형태로 다수회 권취하여 제작한 전극 조립체를 원통형 또는 각형 캔, 파우치 등에 수납하고 이를 밀봉 처리하여 제작된다.
여기서 종래의 원통형 이차전지(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 개방부가 형성된 캔(1)과, 개방부를 밀폐하는 탑 캡(2a), 캔(1) 내부의 가스를 배출하는 안전 벤트(2b)를 포함하는 캡 조립체(2)와, 캔(1)과 캡 조립체(2) 사이에 구비되며, 탄성 및 절연성을 가지는 고분자로서 캔의 완전 밀폐를 위하여 구비되는 가스켓(3) 및 상기 안전 벤트(2b) 하부에 구비되며 일정 온도 이상에서 전류를 차단하는 CID(Current Interrupt Device, 4)를 포함할 수 있다. 그리고 상기 캔(1), 캡 조립체(2) 및 가스켓(3)은 단부를 굽힘 가공하며 물리적인 힘으로 가압하는 크림핑(crimping) 공정을 통하여 결합될 수 있다.
이때, 크림핑 공정 시 캔(1), 캡 조립체(2) 및 가스켓(3)의 재질 및 형상 등의 차이에 의하여 캔(1)과 가스켓(3)의 사이 및 캡 조립체(2)와 가스켓(3)의 사이에 void(빈 공간)가 형성될 수 있다. 상기 void는 내부공간의 밀폐성을 저하시키는 주요 요인이므로, 일반적으로 크림핑 공정 시 캔(1)의 상단부를 최대한 강한 압력으로 가압하여 이와 같은 void의 생성을 최소화하게 된다. (도 2 참조)
한편, 원통형 이차전지가 자동차용 전지로 이용되면서, 크림핑된 캔(1)의 상단부에 음극 단자 용접이 수행된다. 이 경우, 원통형 이차전지 캔(1)의 상단부, 즉 음극단자 용접부분은 상기 음극 단자가 용이하게 용접되도록 일정수준 이상의 flatness을 확보할 것이 요구된다.
다만, 상술한 바와 같이, 캔(1) 내부공간의 완전 밀폐를 위하여 크림핑 공정 시 캔(1)의 상단부를 강한 압력으로 가압하는 경우, 캔(1)의 상단부의 flatness를 확보할 수 없는 문제가 발생한다.
마찬가지로, 캔(1)의 상단부의 flatness를 확보하기 위하여 캔(1)의 상단부를 보다 약한 압력으로 가압하는 경우, 캔(1)과 가스켓(3)의 사이 및 캡 조립체(2)와 가스켓(3)의 사이에 void 형성을 피할 수 없는 문제가 발생한다.
이에 원통형 이차전지 캔(1)에 발생하는 void의 형성을 억제하여 원통형 이차전지의 밀폐성을 향상시키면서도, 원통형 이차전지 캔(1) 상단부의 flatness를 일정수준 이상으로 확보하여 원통형 이차전지에 음극 단자를 용이하게 용접할 수 있는 기술이 요구되고 있다.
본 발명은 상술한 문제를 해결하고자, 상기 캔, 상기 캡 조립체 및 상기 가스켓이 크림핑(crimping)되어 접히는 크림핑 영역에서 상기 가스켓의 내주면 및 외주면 중 적어도 어느 하나에 위치되는 실링부를 포함하는 이차전지 및 이차전지 제조방법을 제공한다.
본 발명은 전극 조립체를 수용하고 상부가 개방된 구조를 갖는 캔; 상기 캔의 상부에 구비되어 상기 캔의 개방된 상부를 밀폐하는 캡 조립체; 상기 캔과 상기 캡 조립체 사이에 개재되는 가스켓을 포함하는 이차전지에 있어서, 상기 캔. 상기 캡 조립체 및 상기 가스켓이 크림핑(crimping)되어 접히는 크림핑 영역에서 상기 가스켓의 내주면 및 외주면 중 적어도 어느 하나를 따라 구비되는 실링부를 포함하며; 상기 실링부는 열 변형 가능한 것을 특징으로 하는 이차전지를 제공한다.
상기 실링부는, 상기 캔 및 상기 가스켓 사이의 상기 크림핑 영역에서, 상기 가스켓의 외주면을 따라 구비될 수 있다.
상기 실링부는, 상기 캔 및 상기 가스켓 사이의 상기 크림핑 영역과, 상기 캡 조립체 및 상기 가스켓 사이의 상기 크림핑 영역에서, 상기 가스켓의 외주면 및 내주면을 따라 구비될 수 있다.
상기 캔, 상기 가스켓 및 상기 캡 조립체 중 적어도 어느 하나는, 상기 실링부와 맞닿는 면에 열 융착층이 코팅될 수 있다.
상기 열 융착층은, 상기 캔의 내주면 및 상기 가스켓의 외주면에 코팅될 수 있다.
상기 열 융착층은, 상기 캔의 내주면, 상기 가스켓의 외주면, 상기 가스켓의 내주면 및 상기 캡 조립체의 외주면에 코팅될 수 있다.
상기 캡 조립체는, 상기 전지 캔의 상부에 구비되는 탑 캡; 및 상기 탑 캡의 하부에 구비되는 안전 벤트; 를 포함할 수 있다.
상기 실링부는,
상기 캔 및 상기 가스켓 사이의 상기 크림핑 영역과, 상기 가스켓 및 상기 안전 벤트 사이의 크림핑 영역에서, 상기 가스켓의 외주면 및 내주면을 따라 구비될 수 있다.
상기 실링부는, 상기 크림핑된 상기 안전 벤트 단부의 상면에 구비될 수 있다.
상기 실링부는, 상기 크림핑된 상기 안전 벤트 단부의 상면 및 측면에 구비될 수 있다.
상기 실링부는, 열 가소성 수지일 수 있다.
상기 열 융착층은, 열 가소성 수지 및 접착제의 조합으로 이루어질 수 있다.
또한 본 발명은 전극 조립체, 캔, 캡 조립체 및 가스켓을 준비하는 준비 단계; 상기 전극 조립체, 상기 캔, 상기 캡 조립체 및 상기 가스켓을 서로 조립하여 이차전지를 조립하는 조립 단계를 포함하는 이차전지 제조방법에 있어서, 상기 조립 단계는, 상기 가스켓의 내주면 및 외주면 중 적어도 어느 하나를 따라 실링부를 구비시키는 실링부 구비 단계; 및 상기 실링부가 위치한 영역에서 상기 캡, 상기 가스켓 및 상기 캡 조립체를 크림핑하는 크림핑 단계를 포함하며; 상기 크림핑 단계는, 상기 실링부가 열 변형되도록 실온초과의 온도로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법을 제공한다.
상기 조립 단계는, 상기 실링부 구비 단계의 수행 이전에, 상기 캡, 상기 가스켓 및 상기 캡 조립체 중 적어도 어느 하나에 있어서, 상기 실링부와 맞닿을 면에 열 융착층을 코팅하는 코팅 단계를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 이차전지 및 이차전지 제조방법은, 캔, 캡 조립체 및 가스켓이 크림핑(crimping)되어 접히는 크림핑 영역에 실링부를 포함하며, 상기 실링부를 열 변형 가능한 소재로 구성함으로써 이차전지의 밀폐성을 향상시킴과 동시에 이차전지 상단부의 Flatness 확보할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 이차전지는, 상기 실링부와 맞닿는 면에 열융착층을 코팅하여 실링부를 캔, 캡 조립체 및 가스켓과 열 융착시킴으로써 이차전지의 밀폐성을 더욱 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은, 종래의 이차전지의 상부영역의 단면을 보여주는 단면도이다.
도 2는, 종래의 이차전지의 크림핑 영역(A)의 단면을 보여주는 단면도이다.
도 3a은, 본 발명의 실시예 1에 따른 이차전지의 상부영역을 보여주는 단면도이다.
도 3b는, 본 발명의 실시예 2에 따른 이차전지의 상부영역을 보여주는 단면도이다.
도 3c는, 본 발명의 실시예 3에 따른 이차전지의 상부영역을 보여주는 단면도이다.
도 4a는, 본 발명의 실시예 1에 따른 이차전지의 크림핑영역(A)을 확대하여 보여주는 단면도이다.
도 4b는 본 발명의 실시예 4에 따른 이차전지의 크림핑영역(A)을 확대하여 보여주는 단면도이다.
도 5는, 본 발명에 따른 이차전지 제조방법의 흐름을 보여주는 흐름도이다.
도 6은, 도 5의 이차전지 제조방법에서 조립 단계의 흐름을 보다 구체적으로 보여주는 흐름도이다.
이하에서 본 발명에 따른 이차전지 및 이차전지 제조방법에 대하여 도면을 참고하여 설명한다.
본 발명은 전극 조립체(미도시)를 수용하고 상부가 개방된 구조를 갖는 캔(10); 상기 캔(10)의 상부에 구비되어 상기 캔(10)의 개방된 상부를 밀폐하는 캡 조립체(20); 상기 캔(10)과 상기 캡 조립체(20) 사이에 개재되는 가스켓(30)을 포함하는 이차전지에 있어서, 상기 캔(10), 상기 캡 조립체(20) 및 상기 가스켓(30)이 크림핑(crimping)되어 접히는 크림핑 영역(A)에서 상기 가스켓(30)의 내주면 및 외주면 중 적어도 어느 하나를 따라 구비되는 실링부(50)를 포함하는 이차전지(200)를 제공한다.
여기서 캔(10)은, 전극 조립체(미도시)를 수용하고 상부가 개방된 구조를 갖는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
보다 상세하게, 상기 캔(10)은, 내부에 전극 조립체(미도시) 및 전해액이 수납될 수 있는 내부 공간이 형성될 수 있으며, 상부는 후술하는 캡 조립체(20)에 의하여 밀봉될 수 있다.
여기서 캡 조립체(20)는, 상기 캔(10)의 상부에 구비되어 상기 캔(10)의 개방된 상부를 밀폐하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
보다 상세하게 상기 캡 조립체(20)는, 상기 캔의 상부에 구비되는 탑 캡(21); 및 상기 탑 캡(21)의 하부에 구비되는 안전 벤트(22)를 포함할 수 있다.
여기서 탑 캡(22)은, 상기 캔(10)의 상부에 구비되어 상기 캔(10)과 결합함으로써 상기 캔(10)를 외부 수분, 공기 등으로부터 차단시킬 수 있다.
여기서 안전 벤트(22)는, 상기 탑 캡(21)의 하부에 구비되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
구체적으로 안전 벤트(22)는 이차전지의 내압이 일정 압력을 넘어서는 경우 파단이 일어남으로써 이차전지 내부의 가스를 외부로 배출하는 구성일 수 있다.
그리고, 상기 안전 벤트(22)는 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 탑 캡(21)의 하면과 둘레부에서 밀착될 수 있고, 중앙부는 후술하는 CID(40)의 상면의 중앙부와 밀착될 수 있다.
한편, 상기 안전 벤트(22)의 하부에는, 일정 온도 이상에서 전류를 차단하는 CID(Current Interrupt Device, 40)이 구비될 수 있다.
여기서 CID는 일정 온도 이상에서 파단되거나 전기 저항이 급격히 증가함으로써 전류를 차단하는 구성일 수 있으며, 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, CID(40)의 중앙부는 상기 안전 벤트(22)를 향하여 상방으로 돌출된 형상을 가질 수 있다.
여기서 가스켓(30)은, 상기 캔(10)과 상기 캡 조립체(20) 사이에 개재되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
보다 상세하게 상기 가스켓(30)은, 캔(10)의 상부 내측면과 캡 조립체(20)의 외측면 사이에 구비될 수 있다. 그리고 상기 가스켓(30)은, 탄성 및 절연성을 가지는 고분자 재질을 가짐으로써, 양극 단자 역할을 하는 캡 조립체(20) 및 음극 단자 역할을 하는 캔(10)을 분리시키고, 캔(10)과 캡 조립체(20) 간의 결합이 안정적으로 이루어지게 함으로써 이차전지 내부의 밀봉성을 향상시킬 수 있다.
한편, 상술한 캔(10), 캡 조립체(20) 및 가스켓(30)은, 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, 크림핑 공정을 통하여 단부가 내측으로 구부러진 크림핑 영역(A)을 형성함으로써 캔(10)을 밀봉하는 구조를 가진다.
여기서 크림핑 영역(A)은, 상기 캔(10), 캡 조립체(20) 및 가스켓(30)의 단부가 이차전지의 내측을 향하여 굽힘 가공되어 구부러짐으로써 소정의 각을 가지는 영역으로 해석될 수 있다. 다만, 상기 크림핑 영역(A)에 해석은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 이차전지(200) 제조 시 크림핑 가공에 의한 영향이 미치는 영역을 모두 포함하는 영역으로 해석될 수도 있음은 물론이다.
이때, 본 발명의 따른 이차전지(200)는, 상기 캔(10). 캡 조립체(20) 및 가스켓(30)이 크림핑(crimping)되어 접히는 크림핑 영역(A)에서 형성될 수 있는 빈 공간을 메워 void의 형성을 방지하기 위하여 상기 크림핑 영역(A)에 구비되는 실링부(50)를 포함할 수 있다.
구체적으로 실링부(50)는, 상기 캔(10). 캡 조립체(20) 및 가스켓(30)이 크림핑(crimping)되어 접히는 크림핑 영역(A)에서 상기 가스켓(30)의 내주면 및 외주면 중 적어도 어느 하나를 따라 구비되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
이때 상기 실링부(50)는, 열변형(또는 열융착) 가능한 소재를 가짐으로써 크림핑 공정과 동시에 상기 크림핑 영역(A)에 가해지는 열에 의하여 유동성을 발휘하여 void를 채울 수 있다.
예를 들어, 상기 실링부(50)는 열 변형 가능한 열 가소성 수지(Resin) 소재를 가질 수 있으며, 보다 구체적으로 상기 실링부(50)는 폴리 에스터계 수지 등으로 형성될 수 있다.
즉, 상기 실링부(50)는, 크림핑 공정 시 가압에 의하여 형상이 변형되어 캔(10), 캡 조립체(20) 및 가스켓(30) 사이에 형성되는 빈 공간을 메우는 것뿐만 아니라, 열 변형 가능한 소재를 가짐으로써 유동성을 발휘하여 빈 공간에 대응되어 형상이 변형됨으로써 상기 빈 공간을 보다 효과적으로 채우도록 할 수 있다.
이로써 본 발명에 따른 이차전지는, 크림핑 공정 시 캔(10)의 상단부에 강한 압력을 가하지 않으면서도, 캔(10), 캡 조립체(20) 및 가스켓(30) 사이의 형성될 수 있는 빈 공간을 열 변형 가능한 실링부(50)로 채움으로써 void 형성을 효과적으로 방지할 수 있으므로 크림핑 공정 시 캔(10)의 상단부의 flatness를 보다 용이하게 확보할 수 있게 한다.
한편, 상기 실링부(50)는, 상기 캔(10). 캡 조립체(20) 및 가스켓(30)이 크림핑(crimping)되어 접히는 크림핑 영역(A)에서 상기 가스켓(30)의 내주면 및 외주면 중 적어도 어느 하나를 따라 다양한 위치에 구비될 수 있다.
다시 말하면, 상기 실링부(50)는, 상기 캔(10). 캡 조립체(20) 및 가스켓(30)이 크림핑(crimping)되어 접히는 크림핑 영역(A)에서 캔(10)과 가스켓(30)의 사이 및 캡 조립체(20)와 가스켓(30)의 사이 중 적어도 어느 하나의 다양한 위치에 구비될 수 있다.
일례로서(실시예 1), 상기 실링부(50)는, 도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 캔(10) 및 상기 가스켓(30) 사이의 크림핑 영역(A)과 상기 캡 조립체(20) 및 상기 가스켓(30) 사이의 크림핑 영역에서 상기 가스켓(30)의 내주면 및 외주면을 따라 구비될 수 있다.
다른 예로서(실시예 2), 상기 실링부(50)는, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 캔(10) 및 상기 가스켓(30) 사이의 크림핑 영역(A)에서 상기 가스켓(30)의 외주면을 따라 구비될 수 있다.
또 다른 예로서(실시예 3), 상기 실링부(50)는, 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 캡 조립체(20) 및 상기 가스켓(30)의 크림핑 영역(A)에서 상기 가스켓(30)의 내주면을 따라 구비될 수 있다.
한편, 상기 실링부(50)는, 상기 크림핑 공정으로 구부러져 형성된 캔(10), 캡 조립체(20) 및 가스켓(30) 단부의 어느 상면, 측면 및 하면 중 적어도 어느 하나를 따라 구비될 수 있다.
여기서 캡 조립체(20)는 크림핑 공정으로 단부가 구부러져 형성된 안전 벤트(22)를 가리키는 것일 수 있다.
예를 들어, 상기 실링부(50)는, 도 4a에 도시된 바와 같이(실시예 1), 상기 크림핑된 상기 안전 벤트(22) 단부의 상면 및 측면에 구비될 수 있다. 또한, 상기 실링부(50)는, 도 4b에 도시된 바와 같이(실시예 4), 상기 크림핑된 상기 안전 벤트(22) 단부의 상면에 구비될 수 있다.
한편, 상기 실링부(50)는, 상기 안전 벤트(22)의 측면에만 구비될 수도 있음은 물론이며, 상기 가스켓(30)의 상면 및 측면 중 적어도 어느 하나에 구비될 수도 있음은 물론이다.
한편, 본 발명에 따른 이차전지(200)는 상기 캔(10), 상기 가스켓(30) 및 상기 캡 조립체(20) 중 적어도 어느 하나는, 상기 실링부(50)와 맞닿는 면에 열 융착층(60)이 추가로 코팅될 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 이차전지(200)는 상기 실링부(50)가 상기 캔(10), 상기 가스켓(30) 및 상기 캡 조립체(20)와 열융착되어 밀착되도록 상기 실링부(50)가 크림핑 영역(A)에 위치되기 이전에, 상기 캔(10), 상기 가스켓(30) 및 상기 캡 조립체(20)에 열 융착층(60)이 미리 코팅될 수 있다.
여기서, 열 융착층(60)은, 열 가소성 수지 및 접착제의 조합으로 이루어질 수 있다. 보다 상세하게 상기 열 가소성 수지의 재질은 폴리에스터계 수지 등으로 형성될 수 있으며, 그리고 상기 접착제는, 접착성(또는 점착성)을 가지는 페놀계 수지, 카본계 수지 및 로진계 수지 등일 수 있다.
한편, 상기 열 융착층(60)은, 상기 실링부(50)와 맞닿는 상기 캔(10), 상기 가스켓(30) 및 상기 캡 조립체(20)의 다양한 영역에 코팅될 수 있다.
일례로서(실시예 1), 상기 열 융착층(60)은, 도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 캔(10)의 내주면, 상기 가스켓(30)의 외주면, 상기 가스켓(30)의 내주면 및 상기 캡 조립체(20)의 외주면에 코팅될 수 있다.
다른 예로서(실시예 2), 상기 열 융착층(60)은, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 캔(10)의 내주면 및 상기 가스켓(30)의 외주면에 코팅될 수 있다.
또 다른 예로서(실시예 3), 상기 열 융착층(60)은, 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 가스켓(30)의 내주면 및 상기 캡 조립체(20)의 외주면에 코팅될 수 있다.
한편, 상술한 이차전지는 이하에서 서술하는 이차전지 제조방법에 따라 제조될 수 있다.
본 발명은, 도 5에 도시된 바와 같이, 전극 조립체(미도시), 캔(10), 캡 조립체(20) 및 가스켓(30)을 준비하는 준비 단계(S10); 전극 조립체(미도시), 캔(10), 캡 조립체(20) 및 가스켓(30)을 서로 조립하여 이차전지를 조립하는 조립 단계(S20)를 포함하는 이차전지 제조방법을 제공할 수 있다.
여기서 준비 단계(S10)는, 전극 조립체(미도시), 캔(10), 캡 조립체(20) 및 가스켓(30)을 준비하는 단계로서, 다양한 방법으로 수행될 수 있다.
여기서 조립 단계(S20)는, 전극 조립체(미도시), 캔(10), 캡 조립체(20) 및 가스켓(30)을 조립하는 단계로서, 다양한 방법으로 수행될 수 있다.
보다 상세하게 상기 조립 단계(S20)는, 상기 가스켓(30)의 내주면 및 외주면 중 적어도 어느 하나를 따라 실링부(50)를 구비시키는 실링부 구비 단계(S22); 및 상기 실링부(50)가 구비된 영역에서 상기 캡(10), 상기 가스켓(30) 및 상기 캡 조립체(20)를 크림핑하는 크림핑 단계(S23)를 포함할 수 있다.
다만 상기 조립 단계(S20)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 실링부 구비 단계(S22)의 수행 이전에, 상기 캡(10), 상기 가스켓(30) 및 상기 캡 조립체(20) 중 적어도 어느 하나에 있어서, 상기 실링부(50)와 맞닿을 면에 열 융착층을 코팅하는 코팅 단계(S21)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 코팅 단계(S21)는, 캡(10), 가스켓(30) 및 상기 캡 조립체(20) 중 적어도 어느 하나에 있어서, 상기 실링부(50)와 맞닿을 면에 열 융착층(60)을 코팅하는 단계로서, 다양한 방법으로 수행될 수 있다.
즉, 코팅 단계(S21)는, 상기 실링부(50)와 상기 캡(10), 가스켓(30) 및 캡 조립체(20)가 맞닿는 영역이라면 영역에나 열 융착층(60)을 코팅할 수 있으며, 예를 들어 상기 캔(10)의 내주면, 상기 가스켓(30)의 외주면, 상기 가스켓(30)의 내주면 및 상기 캡 조립체(20)의 외주면의 표면에 열 융착층(60)을 도포함으로써 수행될 수 있다.
한편 실링부 구비 단계(S22)는, 상기 가스켓의 내주면 및 외주면 중 적어도 어느 하나를 따라 실링부를 구비시키는 단계로서, 다양한 방법으로 수행될 수 있다.
보다 상세하게 상기 실링부 구비 단계(S22)는, 이후 수행될 크림핑 단계(S23)에서 상기 실링부(50)가 상기 캔(10), 캡 조립체(20) 및 가스켓(30)과 함께 크림핑(crimping)되도록, 상기 캔(10), 캡 조립체(20) 및 가스켓(30)이 크림핑(crimping)되어 접히는 크림핑 영역(A)에 상기 가스켓(30)의 내주면 및 외주면 중 적어도 어느 하나를 따라 상기 실링부(50)를 구비시킴으로써 수행될 수 있다.
한편, 크림핑 단계(S23)는, 상기 실링부(50)가 위치한 영역에서 상기 캡(10), 가스켓(30) 및 상기 캡 조립체(20)를 크림핑하는 단계로서, 다양한 방법으로 수행될 수 있다.
여기서 상기 크림핑 단계(S23)는, 상기 실링부(50)가 열 변형되도록 실온초과의 온도로 이루어질 수 있다.
상기 실온의 의미는, 당업계에 ‘room temperature’ 또는 상온이라 칭하여지는 온도 범위를 말한다. 즉, 실험실, 연구실 등의 온도를 뜻하며, 특히 온도를 지정하거나 조절을 하지 않고 실험을 진행한 경우라든가 시료와 물질을 실내에 방치한 경우에 사용되는 온도 조건의 표현으로서, 실내의 대기 온도를 말한다. 일반적으로 인간이 쾌적하게 지낼 수 있는 온도로서, 보통 15℃ 내지 20℃ 전후이다.
이로써 상기 실온 초과 온도는 20℃ 이상의 온도일 수 있으며, 상기 실링부(50)가 폴리 에스터계 수지인 경우 150℃ 내지 250℃일 수 있으며, 바람직하게는 180℃ 내지 220℃일 수 있다.
또한 상기 실온 초과 온도는, 압력, 실링부(50)의 두께, 크림핑 단계(S23)의 수행시간 등에 의하여 조절될 수 있음은 물론이다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 실시가 가능함은 물론이다.
10 : 캔
20 : 캡 조립체
21 : 탑 캡
22 : 안전 벤트
30 : 가스켓
40 : CID
50 : 실링부
60 : 열융착층
A : 크림핑 영역

Claims (14)

  1. 전극 조립체를 수용하고 상부가 개방된 구조를 갖는 캔;
    상기 캔의 상부에 구비되어 상기 캔의 개방된 상부를 밀폐하는 캡 조립체;
    상기 캔과 상기 캡 조립체 사이에 개재되는 가스켓을 포함하는 이차전지에 있어서,
    상기 캔, 상기 캡 조립체 및 상기 가스켓이 크림핑(crimping)되어 접히는 크림핑 영역에서 상기 가스켓의 내주면 및 외주면 중 적어도 어느 하나를 따라 구비되는 실링부를 포함하며;
    상기 실링부는 열 변형 가능한 것을 특징으로 하는 이차전지.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 실링부는,
    상기 캔 및 상기 가스켓 사이의 상기 크림핑 영역에서, 상기 가스켓의 외주면을 따라 구비되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 실링부는,
    상기 캔 및 상기 가스켓 사이의 상기 크림핑 영역과, 상기 캡 조립체 및 상기 가스켓 사이의 상기 크림핑 영역에서, 상기 가스켓의 외주면 및 내주면을 따라 구비되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 캔, 상기 가스켓 및 상기 캡 조립체 중 적어도 어느 하나는, 상기 실링부와 맞닿는 면에 열 융착층이 코팅되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 열 융착층은,
    상기 캔의 내주면 및 상기 가스켓의 외주면에 코팅되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 열 융착층은,
    상기 캔의 내주면, 상기 가스켓의 외주면, 상기 가스켓의 내주면 및 상기 캡 조립체의 외주면에 코팅되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 캡 조립체는,
    상기 캔의 상부에 구비되는 탑 캡; 및
    상기 탑 캡의 하부에 구비되는 안전 벤트; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 실링부는,
    상기 캔 및 상기 가스켓 사이의 상기 크림핑 영역과, 상기 가스켓 및 상기 안전 벤트 사이의 크림핑 영역에서, 상기 가스켓의 외주면 및 내주면을 따라 구비되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 실링부는,
    상기 크림핑된 상기 안전 벤트 단부의 상면에 구비되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 실링부는,
    상기 크림핑된 상기 안전 벤트 단부의 상면 및 측면에 구비되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 실링부는, 열 가소성 수지인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  12. 청구항 4에 있어서,
    상기 열 융착층은, 열 가소성 수지 및 접착제의 조합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차전지.
  13. 전극 조립체, 캔, 캡 조립체 및 가스켓을 준비하는 준비 단계;
    상기 전극 조립체, 상기 캔, 상기 캡 조립체 및 상기 가스켓을 서로 조립하여 이차전지를 조립하는 조립 단계를 포함하는 이차전지 제조방법에 있어서,
    상기 조립 단계는,
    상기 가스켓의 내주면 및 외주면 중 적어도 어느 하나를 따라 실링부를 구비시키는 실링부 구비 단계; 및
    상기 실링부가 구비된 영역에서 상기 캡, 상기 가스켓 및 상기 캡 조립체를 크림핑하는 크림핑 단계를 포함하며;
    상기 크림핑 단계는, 상기 실링부가 열 변형되도록 실온초과의 온도로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 조립 단계는,
    상기 실링부 구비 단계의 수행 이전에,
    상기 캡, 상기 가스켓 및 상기 캡 조립체 중 적어도 어느 하나에 있어서, 상기 실링부와 맞닿을 면에 열 융착층을 코팅하는 코팅 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.

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