KR20240011643A - 삼전극 배터리 - Google Patents

삼전극 배터리 Download PDF

Info

Publication number
KR20240011643A
KR20240011643A KR1020230094034A KR20230094034A KR20240011643A KR 20240011643 A KR20240011643 A KR 20240011643A KR 1020230094034 A KR1020230094034 A KR 1020230094034A KR 20230094034 A KR20230094034 A KR 20230094034A KR 20240011643 A KR20240011643 A KR 20240011643A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
battery
cap
metal
battery housing
Prior art date
Application number
KR1020230094034A
Other languages
English (en)
Inventor
이원준
Original Assignee
주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지에너지솔루션 filed Critical 주식회사 엘지에너지솔루션
Publication of KR20240011643A publication Critical patent/KR20240011643A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058Construction or manufacture
    • H01M10/0587Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/183Sealing members
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

본 발명은 새로운 구조의 삼전극 배터리를 개시한다. 발명의 일 측면에 따른 삼전극 배터리는, 제1 전극, 제2 전극 및 이들 사이에 개재된 분리막을 포함하며, 상기 제1 전극, 제2 전극 및 분리막을 포함하는 적층체가 권취 축을 중심으로 권취되어 형성되는 전극 조립체; 일측에 개방부를 형성하여 상기 개방부를 통해 상기 전극 조립체를 수용하며 제1 전극의 극성을 가지는 배터리 하우징; 상기 개방부를 커버하는 캡; 상기 개방부의 반대편에 위치하는 폐쇄부를 통해 상기 배터리 하우징의 외부로 노출되며 제2 전극의 극성을 가지는 단자; 및 상기 배터리 하우징의 내부에 수용되는 기준 전극 메탈;을 포함한다.

Description

삼전극 배터리{Three-electrode battery}
본 발명은, 새로운 구조가 적용된 삼전극 배터리에 관한 것이다.
일반적으로, 새로운 배터리의 개발, 제조된 배터리의 성능 확인 등을 목적으로 배터리의 전극전위(electrode potential)를 측정한다. 전극전위의 측정에는 기준전극(reference electrode) 및 상대전극(counter electrode)으로 구성된 삼전극계 전극전위 측정 방법이 주로 사용되고 있다.
기준전극은 배터리를 구성하고 있는 전극이나 전기분해가 일어나고 있는 전극의 전위를 측정하기 위하여 당해 전극과 조합하여 전극 전위 측정용 배터리회로를 만드는데 사용하는 전극으로서, 전극 전위의 상대값을 측정할 때 전위의 기준이 된다.
한편, 통상적으로 삼전극 배터리는 이미 제작된 배터리에 기준 전극 메탈을 삽입함으로써 제작되는데, 이러한 제작 기술은 배터리 내부에 기준 전극 메탈을 삽입하는 작업 및/또는 기준 전극 메탈과 연결되는 리드를 배터리의 외부로 인출하는 작업이 어려운 문제점이 존재하므로 이에 대한 개선이 요구된다.
본 발명은, 상술한 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 삼전극 배터리 제작 시, 기준 전극 메탈을 삽입하는 작업을 용이하게 하여 삼전극 배터리 생산의 효율성 및 생산성이 증대시키는 것을 일 목적으로 한다.
다른 측면에서, 기타 요인으로 삼전극의 전기적 연결이 불안정하게 되는 것을 방지하는 것을 일 목적으로 한다.
또 다른 측면에서, 기준 전극 메탈이 하우징 내부에 더욱 안정적으로 개재시켜 삼전극 배터리의 구조적 안정성을 높일 수 있다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 삼전극 배터리는, 제1 전극, 제2 전극 및 이들 사이에 개재된 분리막을 포함하며, 상기 제1 전극, 제2 전극 및 분리막을 포함하는 적층체가 권취 축을 중심으로 권취되어 형성되는 전극 조립체; 일측에 개방부를 형성하여 상기 개방부를 통해 상기 전극 조립체를 수용하며 상기 제1 전극의 극성을 가지는 배터리 하우징; 상기 개방부를 커버하는 캡; 상기 개방부의 반대편에 위치하는 폐쇄부를 통해 상기 배터리 하우징의 외부로 노출되며 상기 제2 전극의 극성을 가지는 단자; 및 상기 배터리 하우징의 내부에 수용되는 기준 전극 메탈;을 포함할 수 있다.
상기 기준 전극 메탈은, 리튬 메탈을 포함할 수 있다.
상기 제1 전극은 상대 전극이고,
상기 제2 전극은 작업 전극일 수 있다.
상기 기준 전극 메탈은, 상기 캡과 상기 전극 조립체 사이에 위치할 수 있다.
상기 캡은, 극성을 갖지 않을 수 있다.
상기 캡은, 전도성 금속을 포함할 수 있다.
상기 기준 전극 메탈은, 상기 캡과 결합할 수 있다.
상기 기준 전극 메탈은, 상기 전극 조립체와 대향하는 표면의 적어도 일부가 절연 처리될 수 있다.
상기 캡 및 상기 배터리 하우징 사이에 개재되는 절연 가스켓을 포함할 수 있다.
상기 배터리 하우징은 외주면의 둘레를 내부로 압입하여 상기 캡 및 상기 가스켓이 안착할 수 있도록 형성된 비딩부; 및 상기 캡의 가장자리 및 상기 가스켓을 감싸도록 연장 및 절곡되도록 형성된 크림핑부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 팩은, 본 발명에 따른 삼전극 배터리를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 팩을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기존의 원통형 배터리가 제조된 후, 다시 분해하여 기준 전극 메탈을 삽입하는 공정을 통하여 삼전극 배터리를 제조하는 공정에 비하여 삼전극 배터리의 제조가 용이해진다. 캡에 기준 전극 메탈을 전기적으로 결합시킨 후, 원래의 원통형 배터리 생산 공정에 따르면 삼전극 배터리를 생산할 수 있기 대문이다. 또한, 원통형 배터리를 다시 분해할 필요가 없으므로, 불량품 등이 발생할 위험을 줄일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상부에서는 배터리 하우징을 제1 전극의 외부 단자로써, 단자를 제2 전극의 외부 단자로써, 하부에서는 캡을 기준 전극의 외부 단자로써 전위 측정 기기에 전기적으로 접속시켜 전극 전위를 측정할 수 있다. 이처럼, 삼전극의 외부 단자가 모두 일측에서 연결되는 것이 아니므로, 삼전극의 전기적 연결이 전선의 꼬임 등에 의해 불안정하게 되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 삼전극 배터리를 이송하거나 이송 중에 충격이 가해져 기준 전극 메탈이 전극 조립체에 불필요하게 닿아 기준 전극 메탈이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 기준 전극 메탈을 배터리 하우징 내부에 더욱 안정적으로 개재시켜 삼전극 배터리의 구조적 안정성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 삼전극 배터리를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 삼전극 배터리에 포함되는 전극 조립체의 적층체를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 삼전극 배터리의 전극 전위를 측정하는 공정을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 삼전극 배터리를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 삼전극 배터리를 나타낸 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서에 첨부되는 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다. 동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장될 수 있다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 명세서에서 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자 명하다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 삼전극 배터리(10)를 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명에 따른 삼전극 배터리(10)에 포함되는 전극 조립체(100)의 적층체(100')를 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 삼전극 배터리(10)는 전극 조립체(100), 배터리 하우징(200), 캡(300), 단자(400) 및 기준 전극 메탈(500)을 포함할 수 있다.
전극 조립체(100)는 제1 전극(110), 제2 전극(120) 및 분리막(130)을 포함하는 적층체(100')가 권취축을 중심으로 권취되어 형성될 수 있다.
권취 방향을 따라 활물질층이 코팅되어 있지 않은 제1 무지부를 포함하는 제1 전극(110), 권취 방향을 따라 활물질층이 코팅되어 있지 않은 제2 무지부를 포함하는 제2 전극(120) 및 이들 사이에 개재된 분리막(130)을 포함하는 적층체(100')가 공통의 권취 축을 중심으로 권취됨으로써 코어 및 외주면을 형성할 수 있다.
제1 전극(110)은 제1 전극(110)판 및 제1 전극(110)판의 적어도 일 면 상에 제1 전극(110) 활물질이 도포되어 형성되는 제1 전극(110) 활물질 층을 포함할 수 있다. 제2 전극(120)은 제2 전극(120)판 및 제2 전극(120)판의 적어도 일 면 상에 제2 전극(120) 활물질이 도포되어 형성되는 제2 활물질 층을 포함할 수 있다. 제1 전극(110)은 전극판에 양극 활물질 또는 음극 활물질이 도포되지 않은 제1 무지부를 포함할 수 있다. 제 2 전극은 전극판에 양극 활물질 또는 음극 활물질이 도포되지 않은 제2 무지부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 무지부는 전극 조립체(100)의 상단에 구비될 수 있고, 제2 무지부는 전극 조립체(100)의 하단에 구비될 수 있다. 제1 무지부의 적어도 일부는 제1 전극(110) 탭으로서 기능할 수 있고, 제2 무지부의 적어도 일부는 제2 전극(120) 탭으로서 기능할 수 있다. 한편, 본 발명에 있어서 전극 탭은 무지부의 적어도 일부인 경우로 한정되는 것은 아니다. 즉, 전극 탭이 별도로 구비되어 무지부에 결합될 수도 있다.
배터리의 전극전위를 정확하게 신속하게 분석하기 위해서는 각 전극의 전위를 읽는 전극인 기준전극(reference electrode)과 연구 대상인 작업전극(working electrode) 및 상대전극(counter electrode)으로 구성된 삼전극계 시스템(three electrode system)을 이용한다. 예컨대, 새로 개발된 양극의 성능 측정할 경우, 용기에 전해액을 담고 작업전극으로서 양극을 설치한 다음, 기준전극과 보조전극으로서 음극을 설치하고, 작업전극과 상대 전극 사이에 전류가 흐르며 기준전극은 전위를 측정한다.
제1 전극(110)은 음극으로써 삼전극계 전극의 상대 전극일 수 있다. 제2 전극(120)은 양극으로써 삼전극계 전극의 작업 전극일 수 있다.
배터리 하우징(200)은 일측에 개방부를 형성할 수 있다. 배터리 하우징(200)은 개방부를 통해 전극 조립체(100)를 수용할 수 있다. 배터리 하우징(200)은 제1 전극(110)의 극성을 가질 수 있다. 배터리 하우징(200)은 도전성을 갖는 금속 재질일 수 있다. 배터리 하우징(200)은 개방부를 통해 전해액도 함께 수용할 수 있다.
캡(300)은 개방부를 커버하도록 구성될 수 있다. 캡(300)은 극성을 갖지 않도록 구성될 수 있다. 캡(300)은 도전성을 갖는 금속 재질일 수 있다.
단자(400)는 개방부의 반대편에 위치할 수 있다. 단자(400)는 개방부의 반대편에 위치하는 폐쇄부를 통해 배터리 하우징(200)의 외부로 노출될 수 있다. 단자(400)는 제2 전극(120)의 극성을 가질 수 있다. 단자(400)는 배터리 하우징(200)의 상면의 대략 중심부를 관통할 수 있다.
제1 가스켓(G1)은 캡(300)과 배터리 하우징(200)의 사이에 구비될 수 있다. 제1 가스켓(G1)은 캡(300)과 배터리 하우징(200)이 서로 접촉하는 것을 방지한다.
제2 가스켓(G2)은 단자(400)와 배터리 하우징(200) 사이에 구비될 수 있다. 제2 가스켓(G2)은 단자(400)와 배터리 하우징(200)이 서로 접촉하는 것을 방지한다.
제1 가스켓(G1) 및 제2 가스켓(G2)은 절연성 및 탄성을 갖는 수지 재질로 이루어질 수 있다.
기준 전극 메탈(500)은 배터리 하우징(200) 내부에 수용될 수 있다. 기준 전극 메탈(500)은 캡(300)과 전극 조립체(100) 사이에 위치할 수 있다. 기준 전극 메탈(500)은 캡(300)과 결합할 수 있다. 다만, 상기 결합은 물리적인 결합만을 뜻하는 것이 아니라 기준 전극 메탈(500)과 캡(300) 사이에 도전성 물질이 구비되어 전기적으로 연결됨을 의미할 수 있다.
기준 전극 메탈(500)은 제1 전극(110) 및 제2 전극(120)을 갖지 않도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 기준 전극 메탈(500)은 리튬 금속, 백금, 금, 은, 환원 전위가 알려져 있는 기타 금속을 포함할 수 있다. 다만, 기준 전극 메탈(500)은 삼전극계 전극 전위 측정을 위한 기준 전극 물질을 포함하는 것이라면 특별히 한정되지 않는다.
본 발명의 이러한 구조에 의하면, 기존의 원통형 배터리가 제조된 후, 다시 분해하여 기준 전극 메탈(500)을 삽입하는 공정을 통하여 삼전극 배터리(10)를 제조하는 공정에 비하여 삼전극 배터리(10)의 제조가 용이해진다. 캡(300)에 기준 전극 메탈(500)을 전기적으로 결합시킨 후, 원래의 원통형 배터리 생산 공정에 따르면 삼전극 배터리(10)를 생산할 수 있기 대문이다. 또한, 원통형 배터리를 다시 분해할 필요가 없으므로, 불량품 등이 발생할 위험을 줄일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 삼전극 배터리(10)의 전극 전위를 측정하는 공정을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 상부에서는 배터리 하우징(200)을 제1 전극(110)의 외부 단자로써, 단자(400)를 제2 전극(120)의 외부 단자로써, 하부에서는 캡(300)을 기준 전극의 외부 단자로써 전위 측정 기기(A)에 전기적으로 접속시켜 전극 전위를 측정할 수 있다. 이처럼, 삼전극의 외부 단자가 모두 일측에서 연결되는 것이 아니므로, 삼전극의 전기적 연결이 전선의 꼬임 등에 의해 불안정하게 되는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 삼전극 배터리(10)를 나타낸 도면이다. 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 삼전극 배터리(10)를 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 부품 간의 불필요한 전기적 연결을 방지할 필요강 있는 영역에 절연 처리가 이루어질 수 있다. 기준 전극 메탈(500)의 표면의 적어도 일부에는 절연 처리 영역(510)이 형성될 수 있다. 기준 전극 메탈(500)의 전극 조립체(100)와 대향하는 표면의 적어도 일부에는 절연 처리 영역(510)이 형성될 수 있다.
캡(300)의 내측면의 적어도 일부에는 절연 처리 영역(510)이 형성될 수 있다. 캡(300)의 배터리 내부에 노출되는 표면의 적어도 일부에는 절연 처리 영역(510)이 형성될 수 있다.
절연 처리는 전기가 통하지 않도록 하는 공정을 의미할 수 있다. 절연 처리는 표면에 절연 코팅 또는 분리막이 부착되어 있는 것을 의미할 수 있다. 다만, 도 5와 같이 기준 전극 메탈(500)의 표면 및 캡(300)의 내측면에 모두 절연 처리가 되어 있는 경우, 전해액에 의한 이온의 이동은 가능해야하므로 분리막(130)에 의하는 것이 적절할 수 있다. 상기 분리막(130)은 다공성의 분리막일 수 있다.
본 발명의 이러한 구조에 의하면, 삼전극 배터리(10)를 이송하거나 이송 중에 충격이 가해져 기준 전극 메탈(500)이 전극 조립체(100) 또는 배터리 하우징(200) 등에 불필요하게 닿아 기준 전극 메탈(500)이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 기준 전극 메탈(500)을 배터리 하우징(200) 내부에 더욱 안정적으로 개재시켜 삼전극 배터리(10)의 구조적 안정성을 높일 수 있다.
도 1, 도 4 및 도 5를 다시 참조하여, 삼전극 배터리(10)의 상세 구조에 대하여 보다 자세히 설명하도록 한다.
도 1, 도 4 및 도 5를 참조하면, 삼전극 배터리(10)는 배터리 하우징(200)의 내입부(210)와 크림핑부(220) 및/또는 제1 집전체(600) 및/또는 제2 집전체(700) 및/또는 인슐레이터(800)를 포함할 수 있다.
배터리 하우징(200)은 내입부(210) 및 크림핑부(220)를 포함할 수 있다. 내입부(210)는 개방부에 인접한 단부에 형성되며 내측을 향해 압입될 수 있다. 내입부(210)는 배터리 하우징(200)의 외주면 둘레가 소정의 깊이로 압입된 형태를 갖질 수 있다. 내입부(210)는, 전극 조립체(100)의 하부에 형성될 수 있다. 내입부(210)는 전극 조립체(100)가 높이 방향으로 움직이지 않도록하는 역할을 할 수 있다.
크림핑부(220)는 내입부(210)의 하부에 형성될 수 있다. 크림핑부(220)는 캡(300)의 가장자리 영역을 감싸도록 연장 및 밴딩(bending)된 형태를 가질 수 있다. 이러한 크림핑부(220)의 형상에 의해 캡(300)은 내입부(210) 상에 고정될 수 있다.
제1 집전체(600)는 전극 조립체(100) 및 캡(300)의 사이에 위치할 수 있다. 제1 집전체(600)는 전극 조립체(100)와 전기적으로 결합되는 제1 결합부를 구비할 수 있다. 제1 집전체(600)는 배터리 하우징(200)의 내측 면에서 배터리 하우징(200)과 전기적으로 결합되는 하우징 결합부를 구비할 수 있다. 제1 집전체(600)는 제1 전극(110)의 극성을 가질 수 있다.
제2 집전체(700)는 전극 조립체(100)와 단자(400)의 사이에 위치할 수 있다. 제2 집전체(700)는 전극 조립체(100)와 전기적으로 결합되는 제2 결합부를 구비할 수 있다. 제2 집전체(700)는 단자(400)가 배터리 하우징(200) 내부로 삽입되어 대략 평탄한 면을 구비하는 부분과 전기적으로 결합되는 단자 결합부를 구비할 수 있다. 제2 집전체(700)는 제2 전극(120)의 극성을 가질 수 있다.
인슐레이터(800)는 폐쇄부 측에서 배터리 하우징(200)과 전극 조립체(100) 간의 절연을 위하여 전극 조립체(100) 상에 위치할 수 있다. 인슐레이터(800)는 배터리 하우징(200)의 폐쇄부와 전극 조립체(100) 사이 또는 배터리 하우징(200)의 폐쇄부와 제2 집전체(700) 사이에 개재될 수 있다. 인슐레이터(800)는 예를 들어 절연성을 갖는 수지 재질을 포함할 수 있다. 인슐레이터(800)는 단자(400)가 제2 집전체(700)와 전기적으로 연결될 수 있도록 대략 중심에 홀을 구비할 수 있다.
이상과 같은 구조에 따른 삼전극 배터리(10)에 의하면, 상술한 바와 같이 상부에서는 배터리 하우징(200)을 제1 전극(110)의 외부 단자로써, 단자(400)를 제2 전극(120)의 외부 단자로써, 하부에서는 캡(300)을 기준 전극의 외부 단자로써 이용할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.
10 삼전극 배터리
100 전극 조립체
100' 적층체
110 제1 전극
120 제2 전극
130 분리막
200 배터리 하우징
210 내입부
220 크림핑부
300 캡
400 단자
500 기준 전극 메탈
510 절연 처리 영역
G1 제1 가스켓
G2 제2 가스켓
600 제1 집전판
700 제2 진접판
800 인슐레이터
A 전위 측정 기기

Claims (12)

  1. 제1 전극, 제2 전극 및 이들 사이에 개재된 분리막을 포함하며, 상기 제1 전극, 제2 전극 및 분리막을 포함하는 적층체가 권취 축을 중심으로 권취되어 형성되는 전극 조립체;
    일측에 개방부를 형성하여 상기 개방부를 통해 상기 전극 조립체를 수용하며 상기 제1 전극의 극성을 가지는 배터리 하우징;
    상기 개방부를 커버하는 캡;
    상기 개방부의 반대편에 위치하는 폐쇄부를 통해 상기 배터리 하우징의 외부로 노출되며 상기 제2 전극의 극성을 가지는 단자; 및
    상기 배터리 하우징의 내부에 수용되는 기준 전극 메탈;을 포함하는 삼전극 배터리.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 기준 전극 메탈은,
    리튬 메탈을 포함하는 것을 특징으로 하는 삼전극 배터리.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 전극은 상대 전극이고,
    상기 제2 전극은 작업 전극인 것을 특징으로 하는 삼전극 배터리.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 기준 전극 메탈은,
    상기 캡과 상기 전극 조립체 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 삼전극 배터리.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 캡은,
    극성을 갖지 않는 것을 특징으로 하는 삼전극 배터리.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 캡은,
    전도성 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 삼전극 배터리.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 기준 전극 메탈은,
    상기 캡과 결합하는 것을 특징으로 하는 삼전극 배터리.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 기준 전극 메탈은,
    상기 전극 조립체와 대향하는 표면의 적어도 일부가 절연 처리되어 있는 것을 특징으로 하는 삼전극 배터리.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 캡 및 상기 배터리 하우징 사이에 개재되는 절연 가스켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 삼전극 배터리.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 배터리 하우징은 외주면의 둘레를 내부로 압입하여 상기 캡 및 상기 가스켓이 안착할 수 있도록 형성된 비딩부; 및 상기 캡의 가장자리 및 상기 가스켓을 감싸도록 연장 및 절곡되도록 형성된 크림핑부를 포함하는 것을 특징으로 하는 삼전극 배터리.
  11. 제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 따른 삼전극 배터리를 포함하는 배터리 팩.
  12. 제11 항에 따른 배터리 팩을 포함하는 자동차.



KR1020230094034A 2022-07-19 2023-07-19 삼전극 배터리 KR20240011643A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20220089231 2022-07-19
KR1020220089231 2022-07-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240011643A true KR20240011643A (ko) 2024-01-26

Family

ID=89714651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230094034A KR20240011643A (ko) 2022-07-19 2023-07-19 삼전극 배터리

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20240011643A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3852165B1 (en) Secondary battery and manufacturing method for secondary battery
EP2388844B1 (en) Rechargeable battery
KR102337570B1 (ko) 이차 전지
US6721170B1 (en) Packaged hybrid capacitor
CN104952635B (zh) 具有柔性金属接触电流收集器的电化学能量存储装置和制造方法
US20150017520A1 (en) Rechargeable battery
CN104882572A (zh) 可再充电电池
CN103915644A (zh) 可再充电电池
EP4290659A1 (en) Battery and assembly process therefor
CN105027244B (zh) 具有挠性金属集电体的电化学能量存储装置
CN106560939A (zh) 二次电池
EP2808918A1 (en) Rechargeable battery having an improved terminal structure
CN114665233A (zh) 电池
CN117157790A (zh) 圆柱形二次电池单体
WO2024103867A1 (zh) 电池及电子设备
KR102416528B1 (ko) 이차 전지
KR20120061235A (ko) 중대형 배터리
US10490782B2 (en) Rechargeable battery and case manufacturing method of case including the same
KR102275331B1 (ko) 이차 전지
JP2005149909A (ja) 密閉型電池
US9692022B2 (en) Rechargeable battery
WO2020248940A1 (zh) 一种电化学储能器件
CN102903862A (zh) 可充电电池
US11901520B2 (en) Lithium-ion cell for an energy storage unit of a motor vehicle, and method for production thereof
US9065102B2 (en) Rechargeable battery