KR20240060097A - 이차 전지 - Google Patents

이차 전지 Download PDF

Info

Publication number
KR20240060097A
KR20240060097A KR1020220141350A KR20220141350A KR20240060097A KR 20240060097 A KR20240060097 A KR 20240060097A KR 1020220141350 A KR1020220141350 A KR 1020220141350A KR 20220141350 A KR20220141350 A KR 20220141350A KR 20240060097 A KR20240060097 A KR 20240060097A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
case
terminal
secondary battery
safety vent
cap plate
Prior art date
Application number
KR1020220141350A
Other languages
English (en)
Inventor
이현수
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
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 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020220141350A priority Critical patent/KR20240060097A/ko
Priority to US18/358,509 priority patent/US20240145829A1/en
Publication of KR20240060097A publication Critical patent/KR20240060097A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/166—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids
    • H01M50/171—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids using adhesives or sealing agents
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
    • H01M50/3425—Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/148—Lids or covers characterised by their shape
    • H01M50/15—Lids or covers characterised by their shape for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/176—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/54—Connection of several leads or tabs of plate-like electrode stacks, e.g. electrode pole straps or bridges
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H01M50/557—Plate-shaped terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

본 발명은 케이스의 길이 방향으로 서로 이격된 두 개의 벤트를 가지므로 내부의 가스 및 열 방출이 용이하여, 이벤트 발생시 인접한 이차 전지로 열전파가 발생되는 것을 방지하여 안전성을 향상시킬 수 있는 이차 전지에 관한 것이다.
일예로, 본 발명은 양측으로 각각 노출된 제1전극탭과 제2전극탭을 갖는 전극 조립체와, 전극조립체를 수용하며 양측이 개방된 케이스와, 케이스의 일측 개구를 밀봉하는 제1캡플레이트와, 제1전극탭과 전기적으로 접속되고 제1캡플레이트의 외부로 노출된 제1단자를 포함하며, 케이스는 길이방향 길이가 300㎜이상이고, 일면에 두 개의 안전 벤트를 포함하는 이차 전지를 개시한다.

Description

이차 전지{Secondary battery}
본 발명의 다양한 실시예는 이차 전지에 관한 것이다.
이차 전지는 전기 에너지를 화학 에너지의 형태로 바꾸어 저장할 수 있는 우수한 에너지 밀도를 제공하는 전력 저장 시스템이다. 재충전이 불가능한 일차 전지에 비해 이차 전지는 재충전이 가능하여 스마트폰, 셀룰러폰, 노트북, 타블렛 PC 등 IT 기기에 많이 사용되고 있다. 최근에는 환경 오염 방지를 위해 전기 자동차에 대한 관심이 높아졌고, 이에 따라 전기 자동차에 고용량의 이차 전지가 채택되고 있다. 이러한 이차 전지는 고밀도, 고출력, 안정성 등의 특성이 요구되고 있다.
이러한 발명의 배경이 되는 기술에 개시된 상술한 정보는 본 발명의 배경에 대한 이해도를 향상시키기 위한 것뿐이며, 따라서 종래 기술을 구성하지 않는 정보를 포함할 수도 있다.
본 발명은 케이스의 길이 방향으로 서로 이격된 두 개의 벤트를 가지므로 내부의 가스 및 열 방출이 용이하여, 이벤트 발생시 인접한 이차 전지로 열전파가 발생되는 것을 방지하여 안전성을 향상시킬 수 있는 이차 전지를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 이차 전지는 양측으로 각각 노출된 제1전극탭과 제2전극탭을 갖는 전극 조립체와, 상기 전극조립체를 수용하며 양측이 개방된 케이스와, 상기 케이스의 일측 개구를 밀봉하는 제1캡플레이트와, 상기 제1전극탭과 전기적으로 접속되고, 상기 제1캡플레이트의 외부로 노출된 제1단자와, 상기 케이스의 타측 개구를 밀봉하는 제2캡플레이트 및, 상기 제2전극탭과 전기적으로 접속되고, 상기 제2캡플레이트의 외부로 노출된 제2단자를 포함하고, 상기 케이스는 일면에 복수개의 안전 벤트를 포함할 수 있다.
상기 케이스는 길이 방향을 따라 연장된 직사각형의 상기 일면과, 상기 길이방향을 따라 연장되며, 상기 일면과 대향하며 상기 일면과 동일한 형상의 타면 및, 상기 일면과 타면의 장변 사이를 연결하는 두 개의 장측면을 포함할 수 있다.
상기 케이스는 상기 일면, 상기 타면 및 상기 두 개의 장측면이 일체형인 직육면체 형상일 수 있다.
상기 안전 벤트는 상기 케이스의 길이방향을 따라 서로 이격된 제1안전 벤트와 상기 제2안전 벤트를 포함할 수 있다.
상기 제1안전 벤트와 상기 제2안전 벤트는 다른 영역에 비해서 두께가 더 얇은 노치를 각각 포함할 수 있다.
상기 제1안전 벤트의 노치의 형상 및 두께는 상기 제2안전 벤트의 노치의 형상 및 두께와 동일할 수 있다.
상기 노치는 길이 방향을 따라 연장된 중심 슬릿 및, 상기 중심 슬릿의 양측 끝단에서 일정각을 갖으며 외측 방향으로 연장된 추가 슬릿을 포함할 수 있다.
상기 추가 슬릿은 중심 슬릿의 일측 끝단으로부터 사선으로 연장된 두개의 추가 슬릿과, 타측 끝단으로부터 사선으로 연장된 두개의 추가 슬릿을 포함할 수 있다.
상기 제1안전 벤트와 상기 제2안전 벤트는 길이방향을 따라 연장된 긴 원형일 수 있다.
상기 제1안전벤트와 상기 제2안전벤트의 폭은 상기 제1안전벤트와 상기 제2안전벤트를 구비한 영역에서의 상기 케이스의 폭보다 클 수 있다.
상기 제1단자는 상기 제1캡플레이트의 내측에 위치하는 제1내측 단자 플레이트와, 상기 제1캡플레이트의 외측에 위치하는 제1외측 단자 플레이트 및, 상기 제1내측 단자 플레이트와 상기 제1캡플레이트의 내측에서 결합하고, 상기 제1캡플레이트를 관통하여 상기 제1외측 단자 플레이트와 상기 제1캡플레이트외측에서 결합하는 제1단자 기둥을 포함할 수 있다.
상기 케이스의 타측 개구를 밀봉하는 제2캡플레이트 및, 상기 제2전극탭과 전기적으로 접속되고, 상기 제2캡플레이트의 외부로 노출된 제2단자를 더 포함할 수 있다.
상기 제1전극탭과 상기 제1단자 사이를 전기적으로 연결하는 제1집전체 및, 상기 제2전극탭과 상기 제2단자 사이를 전기적으로 연결하는 제2집전체를 더 포함할 수 있다.
상기 케이스는 상기 길이방향의 길이가 상기 높이 방향의 길이의 두배 이상일 수 있다.
상기 케이스는 길이방향 길이가 300㎜이상일 수 있다.
상기 안전 벤트는 상기 케이스의 하면에 형성될 수 있다.
본 발명의 이차 전지는 케이스의 길이 방향으로 서로 이격된 두 개의 벤트를 가지므로 내부의 가스 및 열 방출이 용이하여, 이벤트 발생시 인접한 이차 전지로의 열전파가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 이차 전지는 양측에 각각 제1단자 및 제2단자가 구비되어, 다수의 이차 전지를 모듈 형태로 결합하여도 케이스의 상부 및 하부 영역에 각각 냉각 부재가 결합 가능하여 이차 전지의 열화를 감소하고, 냉각 성능을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명의 이차 전지는 양측에 각각 제1단자 및 제2단자가 구비되어, 수의 이차 전지를 모듈 형태로 결합할 경우 충방전 전류가 양측 방향에서 각 단자를 따라 흐르게 되어 충방전 전류에 의한 열화를 개선할 수 있고, 공간 활용도도 높을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이차 전지의 사시도이다.
도 2는 도 1의 이차 전지에서 2-2'선을 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이차 전지의 평면도이다.
도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 이차 전지의 벤트 개수와 면적당 내부 압력을 도시한 실험 결과이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
"하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)", "위(upper)"와 같은 공간에 관련된 용어가 도면에 도시된 한 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 용이한 이해를 위해 이용된다. 이러한 공간에 관련된 용어는 본 발명의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 발명의 용이한 이해를 위한 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 예를 들어, 도면의 요소 또는 특징이 뒤집어지면, "하부" 또는 "아래"로 설명된 요소는 "상부" 또는 "위에"로 된다. 따라서, "아래"는 "상부" 또는 "아래"를 포괄하는 개념이다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명타면 다음과 같다.
여기서, 명세서 전체를 통하여 유사한 구성 및 동작을 갖는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 또한, 어떤 부분이 다른 부분과 전기적으로 연결(electrically coupled)되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다.
도 1을 참조타면 본 발명의 일실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도가 도시되어 있다. 도 2를 참조타면 도 1에 도시된 이차 전지를 2-2'선을 절단한 단면도가 도시되어 있다. 도 3을 참조타면 도 1에 도시된 이차 전지의 평면도가 도시되어 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 이차 전지(100)는 전극 조립체(110), 제1집전체(120), 제1단자(130), 제2집전체(140), 제2단자(150), 케이스(160), 제1캡조립체(170) 및 제2캡조립체(180)를 포함할 수 있다.
전극 조립체(110)는 얇은 판형 혹은 막형으로 형성된 제1전극판(111), 세퍼레이터(113), 제2전극판(112)의 적층체가 권취되거나 적층되어 형성될 수 있다. 전극 조립체(110)는 권취된 적층체일 경우, 권취축이 케이스(160)의 길이방향(제1캡조립체(170)와 제2캡조립체(180)의 길이방향과 수직인 방향)과 평행할 수 있다. 이하에서 길이방향은 케이스(160)의 길이방향을 의미한다.
또한 전극 조립체(110)는 권취타입이 아닌 스택 타입일 수 있으며, 본 발명에서 전극 조립체(110)의 형상을 한정하는 것은 아니다. 또한 전극 조립체(110)는 하나 또는 그 이상의 전극 조립체(110)가 장측면이 서로 인접하도록 적층되어 케이스(160) 내부에 수납될 수 있으며, 본 발명에서 전극 조립체(110)의 개수를 한정하는 것은 아니다.
전극 조립체(110)의 제1전극판(111)은 음극 역할을 할 수 있으며, 제2전극판(112)은 양극 역할을 할 수 있다. 물론, 그 반대도 가능하다.
제1전극판(111)은 구리, 구리 합금, 니켈 또는 니켈 합금과 같은 금속 포일로 형성된 제1전극 집전체에 흑연 또는 탄소 등의 제1전극 활물질이 도포되어 형성되며, 제1전극 활물질이 도포되지 않는 영역인 제1전극탭(111a)(또는 제1무지부)을 포함할 수 있다. 제1전극탭(111a)은 제1전극판(111)과 제1집전체(120)사이의 전류 흐름의 통로가 될 수 있다. 일부 예들에서, 제1전극탭(111a)은 제1전극판(111)을 제조할 때 미리 일측부로 돌출되도록 절단하여 형성할 수 있으며, 제1전극판(111)과 일체로 이루어질 수 있다. 일부예들에서, 다수의 제1전극탭(111a)들은 모아서 가용접되고, 가용접된 제1전극탭(111a)에는 별도의 금속판(전극탭)이 용접되어 결합될 수도 있다. 일부예들에서, 제1전극판(111)은 별도의 절단 없이 제1전극판(111)의 제1무지부(111a)가 세퍼레이터(113)보다 일측부로 더 돌출될 수 있다. 이때 별도의 금속판(전극탭)이 전극조립체(110)의 일측면으로 노출된 제1전극판(111)의 제1무지부(111a)에 용접에 의해 결합되거나, 제1집전체(120)가 전극조립체(110)의 제1무지부(111a)에 용접에 의해 바로 결합될 수 있다.
제2전극판(112)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금과 같은 금속 포일로 형성된 제2전극 집전체에 전이금속산화물 등의 제2전극 활물질이 도포되어 형성되며, 제2전극 활물질이 도포되지 않은 영역인 제2전극탭(112a)(또는 제2무지부)을 포함할 수 있다. 제2전극탭(112a)은 제2전극판(112)과 제2집전체(140)사이의 전류 흐름의 통로가 될 수 있다. 일부 예들에서, 제2전극탭(112a)은 제2전극판(112)을 제조할 때 미리 타측부로 돌출되도록 절단하여 형성할 수 있으며, 제2전극판(112)과 일체로 이루어질 수 있다. 일부예들에서, 다수의 제2전극탭(112a)들은 모아서 가용접되고, 가용접된 제2전극탭(112a)에는 별도의 전극탭 역할을 위한 금속판이 용접되어 결합될 수도 있다. 일부예들에서, 제2전극판(112)은 별도의 절단 없이 제2전극판(112)의 제1무지부(112a)가 세퍼레이터(113)보다 타측부로 더 돌출될 수 있다.
일부 예들에서, 제1전극탭(111a)은 전극 조립체(110)의 좌측 단측면에 위치할 수 있으며, 제2전극탭(112a)은 전극 조립체(110)의 우측 단측면에 위치할 수 있다. 여기서 좌측 및 우측은 도 1 내지 도 2에 도시된 이차 전지(100)를 기준으로 설명의 편의를 위한 것으로, 이차 전지(100)가 좌우 또는 상하 회전시 그 위치는 변경될 수 있다. 이하에서도, 도 1 내지 도 3에 도시된 이차 전지(100)를 기준으로 각 구성 요소를 설명하고자 한다.
일부 예들에서, 세퍼레이터(113)는 제1전극판(111)과 제2전극판(112) 사이에 위치되어 쇼트를 방지하고 리튬 이온의 이동을 가능하게 하는 역할을 하며, 폴리에틸렌, 폴리 프로필렌 또는 폴리 에틸렌과 폴리 프로필렌의 복합 필름을 포함할 수 있다. 또한, 세퍼레이터(113)는 액체 또는 겔 상태의 전해액을 필요로 하지 않는 황화물계, 산화물계 또는 인산염화합물계와 같은 무기물계 고체 전해질로 대체될 수도 있다.
상기와 같은 전극 조립체(110)의 양측 단부에는 제1전극판(111)의 제1전극탭(111a)과 제2전극판(112)의 제2전극탭(112a)과 각각에 전기적으로 연결되는 제1집전체(120) 및 제2집전체(140)가 위치된다. 일부 예들에서, 전극 조립체(110)는 전해액과 함께 케이스(160)에 수용될 수 있다.
일부 예들에서, 전해액은 EC, PC, DEC, EMC, DMC와 같은 유기 용매에 LiPF6, LiBF4와 같은 리튬염을 포함할 수 있다. 또한, 전해액은 액체 또는 겔상일 수 있다. 일부 예들에서, 무기물계 고체 전해질이 사용될 경우, 전해액은 생략될 수도 있다.
제1집전체(120)는 금속으로 형성되며, 제1전극판(111)과 제1단자(130)사이를 전기적으로 연결할 수 있다. 제1집전체(120)는 금속판으로 절곡이 용이할 수 있으며, 일측이 용접에 의해 전극 조립체(110)의 제1전극탭(111a)에 용접에 의해 접촉 및 결합되고, 타측이 제1단자(130)에 용접에 의해 접촉 및 결합될 수 있다.
제1단자(130)는 금속으로 형성되며, 제1집전체(120)에 전기적으로 연결될 수 있다. 일부 예들에서, 제1단자(130)는 제1내측 단자 플레이트(131), 제1단자 기둥(132), 제1외측 단자 플레이트(133)를 포함할 수 있다.
여기서 제1내측 단자 플레이트(131)는 하기할 제1캡플레이트(171)의 내측에 위치할 수 있으며, 제1외측 단자 플레이트(133)는 제1캡플레이트(171)의 외측에 위치할 수 있다. 물론 제1외측 단자 플레이트(133)와 제1캡플레이트(171)사이에는 제1결합 부재(172)가 더 개재될 수 있다. 또한 제1단자 기둥(132)과 제1캡플레이트(171)사이 및 제1내측 단자 플레이트(131)와 제1캡플레이트(171) 사이에는 제1시일 가스켓(173)이 더 개재될 수 있다. 또한 제1단자 기둥(132)은 제1캡플레이트(171)를 관통하여, 제1캡플레이트(171)의 외측에서 제1외측 단자 플레이트(133)와 결합하고, 제1캡플레이트(171)의 내측에서 제1내측 단자 플레이트(131)와 결합할 수 있다.
제1내측 단자 플레이트(131)는 우측에 위치하는 일면에서 제1집전체(120)의 타측에 접촉 및 결합될 수 있다. 제1내측 단자 플레이트(131)는 일면과 타면사이를 관통하는 단자홀(131a)을 구비할 수 있다. 물론 단자홀(131a)은 제1단자 기둥(132)의 직경과 상응하도록 형성될 수 있다.
제1내측 단자 플레이트(131)의 단자홀(131a)에는 제1단자 기둥(132)이 끼워져 결합될 수 있다. 예를 들면, 제1단자 기둥(132)은 제1내측 단자 플레이트(131)의 단자홀(131a)에 끼워진 상태로, 일면에서 리벳팅 또는/및 용접되어 고정될 수 있다. 제1단자 기둥(132)과 결합된 제1내측 단자 플레이트(131)의 일면에 제1집전체(120)가 용접에 의해 결합될 수 있다.
제1단자 기둥(132)은 기둥 형상으로, 제1캡플레이트(171)의 외측으로 돌출 및 연장될 수 있다. 또한 제1단자 기둥(132)은 제1캡플레이트(171)의 외측에는 제1단자 기둥(132)이 제1캡플레이트(171)로부터 빠지지 않도록 플랜지(132a)가 형성될 수 있다. 제1단자 기둥(132)은 제1캡플레이트(171)를 중심으로, 외측에서 제1외측 단자 플레이트(133)의 단자홀(133a)에 삽입되어 결합될 수 있으며, 내측에서 제1내측 단자 플레이트(131)의 단자홀(131a)에 삽입되어 결합될 수 있다. 이때 플랜지(132a)는 제1외측 단자 플레이트(133)와 제1캡플레이트(171)사이에 위치할 수 있다.
제1외측 단자 플레이트(133)는 일면과 타면사이를 관통하는 단자홀(133a)을 구비할 수 있다. 상기 제1외측 단자 플레이트(133)의 단자홀(133a)에는 제1단자 기둥(132)의 외측 연장부가 끼워져 결합될 수 있다. 예를 들면, 제1단자 기둥(132)은 제1캡플레이트(171)의 외측에서 제1외측 단자 플레이트(133)의 단자홀(133a)에 끼워진 상태로, 좌측에 위치하는 타면에서 리벳팅 또는/및 용접되어 고정될 수 있다. 제1외측 단자 플레이트(133)는 일면이 우측에 위치하며, 제1캡플레이트(171)의 외표면과 대향할 수 있다. 물론 제1외측 단자 플레이트(133)의 일면과 제1캡플레이트(171)의 외표면 사이에는 절연을 위해 절연재질로 이루어진 제1결합 부재(172)가 개재될 수 있다.
제1단자(130)인 제1내측 단자 플레이트(131), 제1단자 기둥(132) 및 제1외측 단자 플레이트(133)는 구리 또는 구리 합금으로 제조될 수 있다. 제1단자(130)는 제1캡플레이트(171)의 외측으로 제1외측 단자 플레이트(133)와 제1단자 기둥(132)이 노출 및 돌출될 수 있다. 또한 제1캡플레이트(171)의 내측에서 제1단자 기둥(132) 및 제1내측 단자 플레이트(131)가 제1집전체(120)와 전기적으로 접속될 수 있다.
이때, 제1내측 단자 플레이트(131)의 일면은 전극 조립체(110)의 좌측 단측면과 대향할 수 있다. 물론 제1내측 단자 플레이트(131)의 일면과 전극 조립체(110)의 좌측 단측면 사이에는 제1집전체(120)이 개재되어, 제1단자(130)와 전극 조립체(110)의 제1전극탭(111a)사이를 전기적으로 연결할 수 있다.
제2집전체(140)는 금속으로 형성되며, 제2전극판(112)과 제2단자(150)사이를 전기적으로 연결할 수 있다. 제2집전체(140)는 금속판으로 절곡이 용이할 수 있으며, 일측이 용접에 의해 전극 조립체(110)의 제2전극탭(112a)에 용접에 의해 접촉 및 결합되고, 타측이 제2단자(150)에 용접에 의해 접촉 및 결합될 수 있다. 또한 제2집전체(140)는 전극 조립체(110)를 기준으로 제1집전체(120)와 대칭되는 형태로 전극 조립체(110) 및 제2단자(150)와 결합될 수 있다. 또한 제2집전체(140)는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어질 수 있다.
제2단자(150)는 금속으로 형성되며, 제2집전체(140)에 전기적으로 연결될 수 있다. 일부 예들에서, 제2단자(150)는 제2내측 단자 플레이트(151), 제2단자 기둥(152), 제2외측 단자 플레이트(153)를 포함할 수 있다.
여기서 제2내측 단자 플레이트(151)는 제2캡플레이트(181)의 내측에 위치할 수 있으며, 제2외측 단자 플레이트(153)는 제2캡플레이트(181)의 외측에 위치할 수 있다. 물론 제2외측 단자 플레이트(153)와 제2캡플레이트(181)사이에는 제2결합 부재(182)가 더 개재될 수 있다. 또한 제2단자 기둥(152)과 제2캡플레이트(181)사이와, 제2내측 단자 플레이트(151)와 제2캡플레이트(181)에 사이에는 제2시일 가스켓(183)이 더 개재될 수 있다. 또한 제2단자 기둥(152)은 제2캡플레이트(181)를 관통하여, 제2캡플레이트(181)의 외측에서 제2외측 단자 플레이트(153)와 결합하고, 제2캡플레이트(181)의 내측에서 제2내측 단자 플레이트(151)와 결합할 수 있다.
제2단자(150)는 그 형상 및 구조가 제1단자(130)와 동일할 수 있다. 다만, 제2단자(150)는 전극 조립체(110)를 기준으로 제1단자(130)와 대칭되는 형태로 제2집전체(140)를 통해 전극 조립체(110)와 결합될 수 있다. 또한 제2단자(150)는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어질 수 있다.
케이스(160)는 양측에 개구(161,162)가 형성된 속이 비어 있는 대략 직육면체 형태 제1집전체(120) 및 제2집전체(140)와 결합된 전극 조립체(110)는 상기 개구(161,162)를 통하여 케이스(160)의 내부로 인서트될 수 있다.
케이스(160)는 케이스의 길이 방향을 따라 연장된 직사각형의 일면 및 일면의 반대면인 타면과, 일면 및 타면의 장변 사이를 연결하며 상기 길이 방향을 따라 연장된 두 개의 직사각형의 장측면을 포함할 수 있다. 이와같은 케이스(160)는 일면, 타면 및 두 개의 장측면이 일체형으로 이루어질 수 있다. 또한 케이스(160)는 일면과 타면 사이를 수직하게 연결하는 높이방향(제1캡조립체(170)와 제2캡조립체(180)의 길이방향)의 길이에 비해서, 길이방향의 길이가 더 길 수 있다. 이하에서 높이 방향은 케이스(160)의 높이방향을 의미한다. 또한 케이스(160)의 길이방향의 길이가 상기 높이 방향의 길이의 두배 이상일 수 있다.
케이스(160)는 일면을 관통하는 복수의 벤트홀을 구비할 수 있다. 케이스(160)는 두 개의 벤트홀에 각각 안전벤트(163, 164)가 설치될 수 있다. 케이스(160)에 설치된 제1안전벤트(163)와 제2안전벤트(164)는 케이스(160)의 길이 방향을 따라 서로 이격될 수 있다. 제1안전벤트(163)와 제2안전벤트(164)는 케이스(160)의 다른 영역에 비해서 두께가 더 얇은 판 형상일 수 있다. 제1안전벤트(163)와 제2안전벤트(164)는 길이방향을 따라 연장된 긴 원형일 수 있다. 즉, 제1안전벤트(163)와 제2안전벤트(164)는 서로 평행한 두개의 장변을 가지고, 두개의 장변의 끝단 사이를 연결하는 두개의 반원 형상의 단변을 구비할 수 있다.
제1안전벤트(163) 또는 제2안전벤트(164)를 구비한 영역에서의 케이스(160)의 폭은 제1안전벤트(163) 또는 제2안전벤트(164)의 폭에 비해서 더 작을 수 있다. 여기서 폭은 길이방향에 수직한 방향의 길이일 수 있다. 제1안전벤트(163)와 제2안전벤트(164)의 폭은 서로 평행한 두개의 장변 사이를 수직으로 연결한 길이일 수 있다. 즉 제1안전벤트(163) 또는 제2안전벤트(164)의 폭은 제1안전벤트(163) 또는 제2안전벤트(164)를 구비한 영역에서의 케이스(160)의 폭보다 클 수 있다.
또한 제1안전벤트(163)와 제2안전벤트(164)는 설정된 압력에서 개방될 수 있도록 형성된 노치(163a, 164a)가 구비될 수 있다. 일예로, 제1안전벤트(163)와 제2안전벤트(164)는 이차 전지(100)에 과충전이나 관통 같은 이벤트 등으로 인해 내부 압력이 증가할 경우 노치(163a, 164a)가 파단되어 내부 가스와 내부 열을 방출할 수 있다.
상기 노치(163a, 164a)는 안전벤트(163, 164)의 다른 영역에 비해서 그 두께가 더 얇은 영역일 수 있다. 상기 노치(163a, 164a)는 케이스(160)의 길이 방향을 따라 연장된 중심 슬릿과, 중심 슬릿과 일정각을 갖으며 중심 슬릿의 양측 끝단으로부터 외측으로 연장된 두개의 추가 슬릿을 포함할 수 있다. 즉, 추가 슬릿은 중심 슬릿의 일측 끝단으로부터 사선으로 연장된 두개의 추가 슬릿과, 타측 끝단으로부터 사선으로 연장된 두개의 추가 슬릿을 포함할 수 있다.
상기 노치(163a, 164a)의 형상은 다양하게 변경 가능할 수 있다. 다만 제1안전벤트(163)와 제2안전벤트(164)는 동일한 형상 및 구조를 가질 수 있으며, 노치(163a, 164a)의 형상 및 두께 역시 동일할 수 있다. 즉, 제1안전벤트(163)와 제2안전벤트(164)는 동일하거나 유사한 압력 범위에서, 노치(163a, 164a)가 파단될 수 있다.
케이스(160)는 길이 방향의 길이(160W)가 300mm이상일 수 있다. 이와 같은 케이스(160)의 길이 방향의 길이(160W)가 300mm이상일 경우, 케이스(160)의 내부 가스 및 열 배출이 용이하도록 안전벤트(163, 164)가 길이방향을 따라 두 개 구비될 수 있다. 또한 케이스(160)에서 안전벤트(163, 164)가 위치하는 면은 이차 전지(100) 및 케이스(160)의 하면일 수 있다.
도 4 및 표 1을 참조타면, 도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명의 이차 전지(100)의 안전벤트(163, 164)의 전체 면적에 대한 케이스 내부 압력에 대한 실험 결과가 도시되어 있다. 또한 도 4 및 표 1에는 비교예로 케이스에 안전벤트가 하나 구비될 경우와 케이스에 안전벤트가 세 개 구비될 경우의 안전 벤트의 전체 면적에 대한 케이스 내부 압력에 대한 실험 결과가 도시되어 있다. 물론 비교예의 이차 전지는 안전 벤트의 개수를 제외하고, 다른 구성은 본 발명의 이차 전지(100)와 동일할 수 있다. 또한 도 4 및 표 1의 실험 결과는 케이스(160)의 길이 방향의 길이(160W)가 300mm일 수 있다. 또한 실험 결과는 안전 벤트의 전체 면적이 300㎟, 400㎟, 600㎟ 및 900㎟일 경우의 케이스의 내부 압력에 대한 실험 결과일 수 있다. 여기서 이차 전지는 안전 벤트가 개방되면 케이스(160)의 내부 압력은 목표 압력(10Kgf/㎠)이 되도록, 가스 및 열이 방출될 수 있다. 또한 케이스 내부 압력은, 이차 전지에 이벤트가 발생되어 안전 벤트가 개방된 직후의 압력을 측정한 결과일 수 있다.
안전벤트 케이스 내부 압력
(Kgf/㎠)
수량 벤트별 면적(㎟) 전체 벤트 면적(㎟)
1 개 300 300 26.7
400 400 23.9
600 600 22.2
900 900 21.7
2 개 150 300 23.4
200 400 20.0
300 600 17.5
450 900 16.7
3 개 100 300 23.7
133 400 20.2
200 600 17.7
300 900 16.9
도 4 및 표 1의 실험 결과와 같이, 안전 벤트가 한 개일 경우와 두 개일 경우에, 전체 벤트 면적이 동일하여도 안전 벤트의 개수에 따라 케이스 내부 압력이 상이할 수 있다. 즉, 전체 벤트 면적이 동일하여도 케이스(160)는 안전 벤트가 하나일 때보다 안전 벤트가 두 개일 경우에 케이스 내부 가스 및 열 배출이 보다 용이하여 내부 압력이 목표 압력에 더 근접한 것을 알 수 있다. 또한 안전벤트의 전체 면적이 동일할 경우, 안전벤트가 두 개일 경우와 세 개일 경우에 케이스 내부 가스 및 열 배출에 따른 케이스 내부 압력은 유사한 것을 알 수 있다. 케이스(160)는 길이 방향의 길이(160W)가 300mm 이상이여도, 안전벤트를 2개 가질 경우와, 2개를 초과하여 가질 경우에도 동일한 효과를 갖게 되므로, 안전벤트를 3개 이상 구비하는 것은 불필요한 안전 벤트의 개수 증가만 발생할 수 있다.
제1캡조립체(170)는 케이스(160)의 좌측 개구(161)에 결합될 수 있다. 일부예들에서 제1캡조립체(170)는 제1캡플레이트(171) 제1결합 부재(172) 및 제1시일 가스켓(173)을 포함할 수 있다. 제1캡플레이트(171)는 평평한 사각 플레이트 형상으로 케이스(160)의 좌측 개구(161)를 밀봉할 수 있다. 제1캡플레이트(171)는 외면과 내면 사이를 관통하는 단자홀(171a)을 구비할 수 있다. 제1단자 기둥(132)은 제1캡플레이트(171)의 단자홀(171a)을 관통하여, 제1캡플레이트(171)에 결합될 수 있다. 또한 제1단자 기둥(132)은 제1캡플레이트(171)의 좌측에서 제1외측 단자 플레이트(133)와 결합하고, 제1캡플레이트(171)의 우측에서 제1내측 단자 플레이트(131)와 결합할 수 있다. 여기서 제1내측 단자 플레이트(131)와, 제1단자 기둥(132)의 우측 일부 영역은 케이스(160)의 내측에 위치할 수 있다.
제1결합 부재(172)는 제1캡플레이트(171)의 외면과 제1외측 단자 플레이트(133)사이에 개재될 수 있다. 제1결합 부재(172)는 제1캡플레이트(171)와 밀착될 수 있으며, 제1시일 가스켓(173)에도 밀착될 수 있다. 제1결합 부재(172)는 절연재질로 이루어질 수 있으며, 제1캡플레이트(171)와 제1외측 단자 플레이트(133)사이, 제1캡플레이트(171)와 제1단자 기둥(132)사이를 절연시킬 수 있다.
또한 제1시일 가스켓(173)은 절연성 재질로, 제1캡플레이트(171)와 제1단자(130)사이에 각각 형성되어, 제1캡플레이트(171)와 제1단자(130)사이를 밀봉시킬 수 있다. 즉, 제1시일 가스켓(173)은 제1캡플레이트(171)와 제1단자 기둥(132)사이, 제1캡플레이트(171)와 제1내측 단자 플레이트(131)사이에 개재될 수 있다. 이러한 제1시일 가스켓(173)은 외부의 수분이 이차 전지(100)의 내부에 침투하지 못하도록 하거나, 이차 전지(100)의 내부에 수용된 전해액이 외부로 유출되지 못하도록 한다.
또한 제1집전체(120)가 결합된 전극 조립체(110)는 케이스(160)내에 수용된 후, 제1단자(130)와 결합된 제1캡플레이트(171)가 케이스(160)의 개구를 밀봉할 수 있다. 물론, 제1캡플레이트(171)가 케이스(160)를 밀봉하기 이전에, 제1집전체(120)의 제1단자 결합부(120c)와 제1단자(130)의 제1내측 단자 플레이트(131)사이가 용접에 의해 결합될 수 있다. 또한 제1집전체(120)와 제1단자(130)사이가 결합된 후, 제1집전체(120)의 연결부(120a)가 용이하게 절곡되어 제1캡플레이트(171)가 케이스(160)의 개구(161)에 용이하게 결합될 수 있다.
제2캡조립체(180)는 케이스(160)의 우측 개구(162)에 결합될 수 있다. 일부예들에서 제2캡조립체(180)는 제2캡플레이트(181), 제2결합 부재(182) 및 제2시일 가스켓(183)을 포함할 수 있다. 제2캡조립체(180)는 그 형상 및 구조가 제1캡조립체(170)와 동일할 수 있다. 또한 제2캡조립체(180)와 제2단자(150)의 결합 형상 및 구조가 제1캡조립체(170)와 제1단자(130)의 결합 형상과 동일할 수 있다. 다만, 제2캡조립체(180)와 제2단자(150)의 결합 형상은 케이스(160)를 기준으로 제1캡조립체(170)와 제1단자(130)의 결합 형상과 대칭될 수 있다.
이와같은 이차 전지(100)는 제1단자(130)와 결합된 제1캡조립체(170)가 케이스(160)의 일측 개구에 결합되고, 제2단자(150)와 결합된 제2캡조립체(180)가 케이스(160)의 타측 개구에 결합되어, 케이스(160)를 중심으로 제1단자(130)와 제2단자(150)가 양측에 위치한다. 이차 전지(100)는 양측에 각각 제1단자(130) 및 제2단자(150)가 구비되어, 다수의 이차 전지(100)를 모듈 형태로 결합시 케이스(160)의 상부 및 하부 영역에 각각 냉각 부재(미도시)가 결합 가능하여 이차 전지(100)의 열화를 감소하고, 냉각 성능을 향상시킬 수 있다.
일예로, 전지 모듈은 복수의 이차 전지(100)에서 장측면이 서로 대향하도록 배치된 상태에서, 양측으로 각각 노출된 제1단자 및/또는 제2단자를 각각 전기적으로 연결할 수 있다.
또한 이차 전지(100)는 양측에 각각 제1단자(130)와 제2단자(150)가 구비되어, 다수의 이차 전지(100)를 모듈 형태로 결합할 경우 충방전 전류가 양측 방향에서 각 단자를 따라 각각 흐르게 되므로, 일측에 두 개의 단자가 구비되어 일측에서 두 개의 단자를 따라 충방전 전류 흐르는 것에 비해 열화를 개선할 수 있다. 또한 다수의 이차 전지(100)를 모듈 형태로 결합할 경우, 양측방향에서 각 단자 사이를 연결할 수 있으므로 공간 활용도가 높을 수 있다.
또한 이차 전지(100)는 케이스(160)의 길이 방향으로 서로 이격된 두 개의 벤트를 가지므로 내부의 가스 및 열 방출이 용이하여, 인접한 이차 전지로의 열전파가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 이차 전지를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100: 이차 전지 110: 전극 조립체
120: 제1집전체 130: 제1단자
140: 제2집전체 150: 제2단자
160: 케이스 163: 제1안전벤트
164: 제2안전벤트 170: 제1캡조립체
180: 제2캡조립체

Claims (16)

  1. 양측으로 각각 노출된 제1전극탭과 제2전극탭을 갖는 전극 조립체;
    상기 전극조립체를 수용하며 양측이 개방된 케이스;
    상기 케이스의 일측 개구를 밀봉하는 제1캡플레이트;
    상기 제1전극탭과 전기적으로 접속되고, 상기 제1캡플레이트의 외부로 노출된 제1단자;
    상기 케이스의 타측 개구를 밀봉하는 제2캡플레이트; 및
    상기 제2전극탭과 전기적으로 접속되고, 상기 제2캡플레이트의 외부로 노출된 제2단자를 포함하고,
    상기 케이스는 일면에 복수개의 안전 벤트를 포함하는 이차 전지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이스는 길이 방향을 따라 연장된 직사각형의 상기 일면;
    상기 길이방향을 따라 연장되며, 상기 일면과 대향하며 상기 일면과 동일한 형상의 타면; 및
    상기 일면과 타면의 장변 사이를 연결하는 두 개의 장측면을 포함하는 이차 전지.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 케이스는 상기 일면, 상기 타면 및 상기 두 개의 장측면이 일체형인 직육면체 형상인 이차 전지.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 안전 벤트는 상기 케이스의 길이방향을 따라 서로 이격된 제1안전 벤트와 상기 제2안전 벤트를 포함하는 이차 전지.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1안전 벤트와 상기 제2안전 벤트는 다른 영역에 비해서 두께가 더 얇은 노치를 각각 포함하는 이차 전지.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1안전 벤트의 노치의 형상 및 두께는 상기 제2안전 벤트의 노치의 형상 및 두께와 동일한 이차 전지.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 노치는 길이 방향을 따라 연장된 중심 슬릿; 및
    상기 중심 슬릿의 양측 끝단에서 일정각을 갖으며 외측 방향으로 연장된 추가 슬릿을 포함하는 이차 전지.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 추가 슬릿은 중심 슬릿의 일측 끝단으로부터 사선으로 연장된 두개의 추가 슬릿과, 타측 끝단으로부터 사선으로 연장된 두개의 추가 슬릿을 포함하는 이차 전지.
  9. 제 4 항에 있어서
    상기 제1안전 벤트와 상기 제2안전 벤트는 길이방향을 따라 연장된 긴 원형인 이차 전지.
  10. 제 4 항에 있어서
    상기 제1안전벤트와 상기 제2안전벤트의 폭은 상기 제1안전벤트와 상기 제2안전벤트를 구비한 영역에서의 상기 케이스의 폭보다 큰 이차 전지.
  11. 제 1 항에 있어서
    상기 제1단자는
    상기 제1캡플레이트의 내측에 위치하는 제1내측 단자 플레이트;
    상기 제1캡플레이트의 외측에 위치하는 제1외측 단자 플레이트; 및
    상기 제1내측 단자 플레이트와 상기 제1캡플레이트의 내측에서 결합하고, 상기 제1캡플레이트를 관통하여 상기 제1외측 단자 플레이트와 상기 제1캡플레이트외측에서 결합하는 제1단자 기둥을 포함하는 이차 전지.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이스의 타측 개구를 밀봉하는 제2캡플레이트; 및
    상기 제2전극탭과 전기적으로 접속되고, 상기 제2캡플레이트의 외부로 노출된 제2단자를 더 포함하는 이차 전지.
  13. 제 2 항에 있어서
    상기 제1전극탭과 상기 제1단자 사이를 전기적으로 연결하는 제1집전체; 및
    상기 제2전극탭과 상기 제2단자 사이를 전기적으로 연결하는 제2집전체를 더 포함하는 이차 전지.
  14. 제 1 항에 있어서
    상기 케이스는 상기 길이방향의 길이가 상기 높이 방향의 길이의 두배 이상인 이차 전지.
  15. 제 1 항에 있어서
    상기 케이스는 길이방향 길이가 300㎜이상인 이차 전지.
  16. 제 1 항에 있어서
    상기 안전 벤트는 상기 케이스의 하면에 형성된 이차 전지.
KR1020220141350A 2022-10-28 2022-10-28 이차 전지 KR20240060097A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220141350A KR20240060097A (ko) 2022-10-28 2022-10-28 이차 전지
US18/358,509 US20240145829A1 (en) 2022-10-28 2023-07-25 Secondary battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220141350A KR20240060097A (ko) 2022-10-28 2022-10-28 이차 전지

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240060097A true KR20240060097A (ko) 2024-05-08

Family

ID=90833109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220141350A KR20240060097A (ko) 2022-10-28 2022-10-28 이차 전지

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20240145829A1 (ko)
KR (1) KR20240060097A (ko)

Also Published As

Publication number Publication date
US20240145829A1 (en) 2024-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9263723B2 (en) Secondary battery having a collecting plate
KR102337492B1 (ko) 이차 전지
KR102390766B1 (ko) 이차 전지
US20130337295A1 (en) Rechargeable battery
US20170279157A1 (en) Rechargeable battery
KR20210038029A (ko) 이차전지
US10312497B2 (en) Rechargeable battery
US20230178833A1 (en) Secondary battery
KR102226515B1 (ko) 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지
US11522256B2 (en) Secondary battery
KR20230092267A (ko) 이차 전지
US11276876B2 (en) Secondary battery
KR20240060097A (ko) 이차 전지
KR100948847B1 (ko) 젤리-롤형의 전극조립체와 이를 채용한 이차전지
KR102502554B1 (ko) 이차 전지
US20240128609A1 (en) Secondary battery
US20240154256A1 (en) Secondary battery and battery module including the same
KR20240052293A (ko) 이차 전지 및 이를 포함하는 배터리 모듈
US20230216112A1 (en) Secondary battery
US20230106265A1 (en) Rechargeable battery
US20230187789A1 (en) Secondary battery
US20230231281A1 (en) Secondary battery
US20230187795A1 (en) Secondary battery
KR20240076489A (ko) 이차 전지
KR20220112034A (ko) 이차 전지