WO2012091291A1 - 원통형 이차전지용 탑 캡 및 이를 포함하는 이차전지 - Google Patents

원통형 이차전지용 탑 캡 및 이를 포함하는 이차전지 Download PDF

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WO2012091291A1
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secondary battery
top cap
battery
cylindrical secondary
surface roughness
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PCT/KR2011/008923
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이정아
김도균
황보광수
정상석
김동명
남상봉
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주식회사 엘지화학
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention is a cylindrical top cap (top cap) for a cylindrical secondary battery, consisting of a single material of corrosion resistance, cylindrical, characterized in that irregularities for providing surface roughness that can prevent the generation of surface scratches are formed on the surface It relates to a secondary battery top cap and a secondary battery comprising the same.
  • the secondary battery has a structure in which an electrode assembly having a separator interposed between a positive electrode and a negative electrode is sealed in a case in which an electrolyte is impregnated.
  • the electrode assembly is a jelly-roll type in which a positive electrode and a negative electrode are coated on both sides of a long sheet-shaped current collector foil with a separator, and the electrode active material is coated on both sides of a current collector foil having a constant unit size.
  • a plurality of anodes and cathodes are divided into stacks sequentially stacked in an ecological manner through a separator.
  • the secondary batteries may be classified according to the type in which the electrode assembly is incorporated in the battery case.
  • the secondary battery may be classified into a cylindrical battery in a cylindrical metal can, a square battery in a rectangular metal can, and a pouch type case in an aluminum laminate sheet. There is a pouch type battery.
  • the cylindrical battery has the advantage of relatively large capacity and structurally stable.
  • a cylindrical secondary battery is welded to the bottom of the can while the jelly-roll type electrode assembly is mounted in a cylindrical metal can, and the top of the top of the electrode assembly and the electrolyte is sealed to seal the battery in the state. It is manufactured by welding the anode of the electrode assembly to the protruding terminal of the top cap coupled to.
  • FIG. 1 illustrates a structure of a conventional cylindrical secondary battery as a vertical sectional view.
  • a cylindrical secondary battery 10 generally includes a cylindrical can 20, a jelly-roll electrode assembly 30 accommodated in the can 20, and a cap coupled to an upper portion of the can 20.
  • the electrode assembly 30 has a structure in which the electrode assembly 30 is wound in a jelly-roll shape with a separator 33 interposed between the anode 31 and the cathode 32, and a cathode tab 34 is attached to the cathode 31.
  • a negative electrode tab (not shown) is attached to the negative electrode 32, and is connected to the lower end of the can 20.
  • the cap assembly 40 includes a top cap 41 forming a positive electrode terminal, a positive temperature coefficient element 42 for blocking current due to a large increase in battery resistance when the temperature inside the battery increases, and a pressure increase inside the battery.
  • Safety vents 43 for interrupting current and / or exhausting gas, insulating members 44 for electrically separating the safety vents 43 from the cap plate 45, except for certain parts, and connected to the anode 31.
  • the cap plate 45 to which the positive electrode tab 34 is connected is laminated in this order.
  • the cap assembly 40 is mounted on the beading portion 21 formed inwardly by beading the upper end of the can 20 while being mounted on the gasket 60.
  • the top cap of the cylindrical secondary battery is pressed with a cold rolled steel sheet (SPCC), subjected to a Ni plating process to prevent corrosion, and further rust prevented to prevent corrosion by a fine pin-hole.
  • SPCC cold rolled steel sheet
  • Ni is plated on the surface of the steel sheet, corrosion of the steel sheet is accelerated when the Ni layer is destroyed by an external scratch. If an external scratch occurs, even if corrosion does not proceed, it is treated as a defect, and thus becomes a problem not only in quality control but also in cost control.
  • an object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above and the technical problems that have been requested from the past.
  • the inventors of the present application confirmed that the top cap, which is composed of a single corrosion-resistant material and has irregularities formed on the surface, has excellent corrosion resistance and reduced occurrence of external scratches.
  • the present invention has been completed.
  • the top cap for a cylindrical secondary battery according to the present invention is composed of a single material of corrosion resistance, and has a structure in which unevenness is formed on a surface to provide a surface roughness that can prevent generation of surface scratches. consist of.
  • the rust prevention performance can be maintained even if a scratch occurs on the surface. Furthermore, by forming irregularities of a specific structure on the surface, it is excellent in external scratches, resulting in defects due to scratches. Can be significantly reduced. In addition, since there is no need for a separate Ni plating process and an antirust post-treatment process, there is an advantage that the entire process can be more efficiently managed.
  • the material of the top cap for the cylindrical secondary battery is not limited in kind as long as it is a single material having corrosion resistance, but preferably stainless steel.
  • the stainless steel is more expensive than the conventional cold rolled steel sheet (SPCC).
  • SPCC cold rolled steel sheet
  • the price difference is almost insignificant with that of stainless steel, and there is only a slight difference depending on the price of raw materials.
  • the stainless steel can be largely divided into iron-chromium-based ferritic stainless steel and iron-nickel-chromium-based austenitic stainless steel.
  • various kinds of stainless steel according to the alloy ratio of the above materials include stainless steel (SUS), which is a Japanese industrial standard, and STS, which is a Korean industrial standard. A number is indicated after the SUS or STS to indicate the type of stainless steel.
  • SUS stainless steel
  • STS Korean industrial standard
  • the type of the alloy of the stainless steel is not particularly limited as long as it meets the required conditions, but non-limiting examples include SUS 430.
  • the surface roughness of the top cap needs to be rough enough to prevent external scratches as defined above.
  • the said surface roughness means the grade of the fine unevenness
  • a unit of the surface roughness and the like the center line average roughness (R a), the maximum height (R max), 10 points average roughness (R z).
  • the center line average roughness (R a) uses the deviation average of all the peaks and valleys deviating from the mean line over the reference length in the roughness curve in the surface roughness.
  • the center line average roughness (R a) surface roughness is shown the common methods in general materials.
  • the maximum height R max uses the vertical distance from the highest peak of the cross-sectional curve to the deepest valley as the surface roughness.
  • the ten average roughness R z uses the difference between the average height of the five highest peaks and the average depth of the five deepest valleys in the cross-sectional curve as the surface roughness.
  • Preferable examples of the surface roughness of the top cap of the present invention include those having 0.7 to 1.0 as the R a value, and more preferably those having 0.8 to 0.9 as the R a value.
  • the method of forming the surface roughness of the top cap is not particularly limited, the surface roughness of the top cap may be formed by rolling the surface of the top cap with a roll processed to rough the surface.
  • the SUS material is rolled in a reversing mill composed of multi-stage rolling rolls, and the reversing mill has a work roll and remaining back up rolls in direct contact with the SUS material. Consists of The surface roughness of the work roll is roughly discharged to manufacture a SUS material having irregularities formed on a surface thereof. As described above, the surface of the raw material rolled using the discharge-processed roll is referred to as "Dull finish" in the international standard. In this case, the surface roughness of the SUS material can be adjusted according to the processing degree of the rolling roll.
  • the present invention also provides a cylindrical secondary battery comprising the top cap.
  • the basic structure of the cylindrical secondary battery includes a cylindrical can, a jelly-roll electrode assembly accommodated in the can, a cap assembly coupled to an open top of the can, a beading unit for mounting the cap assembly, and a battery. It consists of the crimping site
  • the electrode assembly has a structure that is wound in a jelly-roll shape with a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, the positive electrode tab is attached to the cap assembly, and the negative electrode tab is attached to the negative electrode at the bottom of the can. Connected.
  • the cap assembly includes the top cap forming a positive electrode terminal, a positive temperature coefficient element for blocking the current by a large increase in battery resistance when the temperature rises inside the battery, and blocking the current when the pressure rises inside the battery.
  • a safety vent for exhausting the gas an insulating member for electrically separating the safety vent from the cap plate, except for a specific portion, and a cap plate to which the positive electrode tab connected to the positive electrode is sequentially stacked.
  • This cap assembly is mounted on the inwardly formed bead by beading the upper end of the can while being mounted to the gasket.
  • the positive electrode is produced by, for example, applying a slurry made by mixing a positive electrode mixture containing a positive electrode active material on a positive electrode current collector in a solvent such as NMP, followed by drying and rolling.
  • a solvent such as NMP
  • Components such as conductive materials, binders and fillers may be included.
  • the cathode active material is a material capable of causing an electrochemical reaction, and is a lithium transition metal oxide, and includes two or more transition metals, for example, lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ) and lithium substituted with one or more transition metals.
  • LiCoO 2 lithium cobalt oxide
  • the conductive material is typically added in an amount of 1 to 30 wt% based on the total weight of the mixture including the positive electrode active material.
  • a conductive material is not particularly limited as long as it has conductivity without causing chemical change in the battery, and examples thereof include graphite; Carbon blacks such as carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black and summer black; Conductive fibers such as carbon fibers and metal fibers; Metal powders such as carbon fluoride powder, aluminum powder and nickel powder; Conductive whiskeys such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives and the like can be used.
  • conductive materials include Chevron Chemical Company, Denka Singapore Private Limited, Gulf Oil Company, Ketjenblack and EC, which are acetylene black series. Family (Armak Company), Vulcan XC-72 (manufactured by Cabot Company) and Super P (manufactured by Timcal).
  • the binder is a component that assists the bonding of the active material and the conductive material to the current collector, and is generally added in an amount of 1 to 30 wt% based on the total weight of the mixture including the positive electrode active material.
  • binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose (CMC), starch, hydroxypropyl cellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene , Polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butylene rubber, fluorine rubber, various copolymers and the like.
  • the filler is optionally used as a component for inhibiting the expansion of the electrode, and is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing chemical change in the battery.
  • the filler include olefinic polymers such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials, such as glass fiber and carbon fiber, are used.
  • the positive electrode current collector is generally made to a thickness of 3 to 500 ⁇ m. Such a positive electrode current collector is not particularly limited as long as it has conductivity without causing chemical change in the battery.
  • the positive electrode current collector may be formed on a surface of stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, or aluminum or stainless steel. Surface-treated with carbon, nickel, titanium, silver, and the like can be used.
  • the current collector may form fine irregularities on its surface to increase the adhesion of the positive electrode active material, and may be in various forms such as a film, a sheet, a foil, a net, a porous body, a foam, and a nonwoven fabric.
  • the negative electrode is prepared by, for example, applying a negative electrode mixture containing a negative electrode active material on a negative electrode current collector and then drying the negative electrode mixture.
  • the negative electrode mixture may include, as necessary, a conductive material, a binder, a filler, and the like. The components of may be included.
  • the negative electrode active material examples include carbon and graphite materials such as natural graphite, artificial graphite, expanded graphite, carbon fiber, non-graphitizable carbon, carbon black, carbon nanotube, fullerene, and activated carbon; Metals such as Al, Si, Sn, Ag, Bi, Mg, Zn, In, Ge, Pb, Pd, Pt, Ti which can be alloyed with lithium, and compounds containing these elements; Complexes of metals and compounds thereof with carbon and graphite materials; Lithium-containing nitrides; and the like.
  • carbon-based active materials, silicon-based active materials, tin-based active materials, or silicon-carbon-based active materials are more preferable, and these may be used alone or in combination of two or more.
  • the negative electrode current collector is generally made to a thickness of 3 to 500 ⁇ m.
  • a negative electrode current collector is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing chemical change in the battery.
  • copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, copper or stainless steel Surface-treated with carbon, nickel, titanium, silver and the like on the surface, aluminum-cadmium alloy and the like can be used.
  • fine concavities and convexities may be formed on the surface to enhance the bonding strength of the negative electrode active material, and may be used in various forms such as a film, a sheet, a foil, a net, a porous body, a foam, and a nonwoven fabric.
  • the separator is interposed between the anode and the cathode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used.
  • the pore diameter of the separator is generally from 0.01 to 10 ⁇ m ⁇ m, thickness is generally 5 ⁇ 300 ⁇ m.
  • a separator for example, olefin polymers such as chemical resistance and hydrophobic polypropylene; Sheets or non-woven fabrics made of glass fibers or polyethylene are used.
  • a solid electrolyte such as a polymer
  • the solid electrolyte may also serve as a separator.
  • the lithium salt-containing non-aqueous electrolyte solution consists of an electrolyte solution and a lithium salt, and a non-aqueous organic solvent, an organic solid electrolyte, an inorganic solid electrolyte, and the like are used as the electrolyte solution.
  • non-aqueous organic solvent examples include N-methyl-2-pyrrolidinone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and gamma Butyl lactone, 1,2-dimethoxy ethane, tetrahydroxy franc, 2-methyl tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, 1,3-dioxorone, formamide, dimethylformamide, dioxolon , Acetonitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, phosphate triester, trimethoxy methane, dioxorone derivatives, sulfolane, methyl sulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbo Aprotic organic solvents such as nate derivatives, tetrahydrofuran derivatives, ethers, methyl pyroionate and ethyl propionate can be
  • organic solid electrolyte examples include polyethylene derivatives, polyethylene oxide derivatives, polypropylene oxide derivatives, phosphate ester polymers, polyedgetion lysine, polyester sulfides, polyvinyl alcohols, polyvinylidene fluorides, Polymerizers containing ionic dissociating groups and the like can be used.
  • Examples of the inorganic solid electrolyte include Li 3 N, LiI, Li 5 NI 2 , Li 3 N-LiI-LiOH, LiSiO 4 , LiSiO 4 -LiI-LiOH, Li 2 SiS 3 , Li 4 SiO 4 , Nitrides, halides, sulfates and the like of Li, such as Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH, Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 , and the like, may be used.
  • the lithium salt is a material that is readily soluble in the non-aqueous electrolyte, for example, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4, LiBF 4, LiB 10 Cl 10, LiPF 6, LiCF 3 SO 3, LiCF 3 CO 2, LiAsF 6, LiSbF 6, LiAlCl 4, CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2) 2 NLi, chloroborane lithium, lower aliphatic carboxylic acid lithium, lithium tetraphenyl borate and imide have.
  • LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4, LiBF 4, LiB 10 Cl 10, LiPF 6, LiCF 3 SO 3, LiCF 3 CO 2, LiAsF 6, LiSbF 6, LiAlCl 4, CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2) 2 NLi, chloroborane lithium, lower aliphatic carboxylic acid lithium, lithium tetraphenyl borate and imide have.
  • pyridine triethyl phosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylene diamine, n-glyme, hexaphosphate triamide, nitro Benzene derivatives, sulfur, quinone imine dyes, N-substituted oxazolidinones, N, N-substituted imidazolidines, ethylene glycol dialkyl ethers, ammonium salts, pyrroles, 2-methoxy ethanol, aluminum trichloride and the like may be added. .
  • a halogen-containing solvent such as carbon tetrachloride or ethylene trifluoride may be further included, and carbon dioxide gas may be further included to improve high temperature storage characteristics, and FEC (Fluoro-Ethylene) may be further included. Carbonate), PRS (Propene sultone) may be further included.
  • the secondary battery as described above may not only be used in a battery cell used as a power source for a small device, but also may be used as a unit battery of a battery module including a plurality of battery cells.
  • the present invention also provides a battery pack consisting of a plurality of the battery module.
  • the battery pack may be used as a power source for medium and large devices requiring high temperature stability, long cycle characteristics, high rate characteristics, and the like.
  • Preferred examples of the medium and large devices include electric vehicles including electric vehicles (EVs), hybrid electric vehicles (HEVs), plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs), and the like; Electric motorcycles including electric bicycles (E-bikes) and electric scooters (E-scooters); Electric golf carts; Power storage systems, and the like, but are not limited thereto.
  • electric vehicles including electric vehicles (EVs), hybrid electric vehicles (HEVs), plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs), and the like
  • Electric motorcycles including electric bicycles (E-bikes) and electric scooters (E-scooters); Electric golf carts; Power storage systems, and the like, but are not limited thereto.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a representative upper structure of a cylindrical battery.
  • the SUS 430 material was rolled in a reversing mill, and the surface roughness treatment was performed such that the surface roughness was 0.8 with a Ra value.
  • Ni-plated on SPCC material after rust prevention after treatment, and molded to prepare a top cap for a cylindrical secondary battery.
  • the unit resistance of the top caps prepared in Example 1 and Comparative Example 1 and the cell resistance of the secondary batteries manufactured using the top caps of Example 1 and Comparative Example 1 were measured and shown in Table 1 below. .
  • the top cap of Example 1 was found to have a large resistance of about 0.3 m ⁇ in the unit resistance, but almost the same level of cell resistance, but rather 0.5 m ⁇ . Therefore, it can be seen that a decrease in battery performance due to an increase in resistance does not occur as compared with the conventional SPCC steel sheet.
  • Example 2 Five top caps prepared in Example 1 and Comparative Example 1, respectively, were immersed in 3% saline, and then measured for 20 minutes for 1 hour to determine whether corrosion occurred, and the results are shown in Table 2 below.
  • Example 2 As shown in Table 2, it can be seen that the corrosion resistance of the top cap manufactured in Example 1 is superior to the top cap manufactured in Comparative Example 1. This is because the material itself is made of a single material having corrosion resistance is much better corrosion resistance than the double structure that the anti-corrosion treatment on the surface of the material without corrosion.
  • Example 1 60 top caps prepared in Example 1 and Comparative Example 1 were impregnated into the electrolyte solution, and then 20 pieces were stored at room temperature / 40 ° C 80% RH / 65 ° C 90% RH, respectively, after 1 hour, 6 hours, 1 Corrosion was generated at the time of elapsed time and 12 days, and the results are shown in Table 3 below.
  • the top cap and the lithium secondary battery of the cylindrical secondary battery which are made of a single material of corrosion resistance and have irregularities of a specific structure formed on the surface thereof, have improved resistance to scratches and corrosion. have.

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Abstract

본 발명은 원통형 이차전지용 탑 캡(top cap)으로서, 내부식성의 단일소재로 이루어져 있고, 표면 스크래치의 생성을 방지할 수 있는 표면 거칠기의 제공을 위한 요철이 표면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지용 탑 캡 및 이를 포함하는 이차전지를 제공한다.

Description

원통형 이차전지용 탑 캡 및 이를 포함하는 이차전지
본 발명은 원통형 이차전지용 탑 캡(top cap)으로서, 내부식성의 단일소재로 이루어져 있고, 표면 스크래치의 생성을 방지할 수 있는 표면 거칠기의 제공을 위한 요철이 표면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지용 탑 캡과 이를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 방전 전압의 리튬 이차전지에 대해 많은 연구가 행해졌고 또한 상용화되어 널리 사용되고 있다.
이차전지는 양극과 음극 사이에 분리막이 개재되어 있는 전극조립체가 전해질이 함침된 상태로 케이스에 밀봉되어 있는 구조로 이루어져 있다. 전극조립체는 긴 시트형의 집전체 호일(foil) 양면에 전극 활물질을 도포한 양극과 음극을 분리막을 개재한 상태로 둥글게 권취한 젤리-롤형과, 일정한 단위 크기의 집전체 호일 양면에 전극 활물질을 도포한 다수의 양극과 음극을 분리막을 개재한 생태로 순차적으로 적층한 스택형으로 구분된다.
이러한 전극조립체를 전지케이스에 내장한 형태에 따라 이차전지를 분류하기도 하는데, 원통형의 금속 캔에 내장한 원통형 전지, 각형의 금속 캔에 내장한 각형 전지, 및 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장한 파우치형 전지가 있다. 그 중 원통형 전지는 상대적으로 용량이 크고 구조적으로 안정하다는 장점을 가진다.
일반적으로 원통형 이차전지는, 젤리-롤형 전극조립체를 원통형 금속 캔에 장착한 상태에서 전극조립체의 음극을 캔의 하단에 용접하고, 전극조립체와 전해질이 내장된 상태에서 전지를 밀폐시키기 위해 그것의 상단에 결합되는 탑 캡의 돌출단자에 전극조립체의 양극을 용접하여 제조한다.
도 1에는 종래의 원통형 이차전지의 구조가 수직 단면도로서 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 일반적으로 원통형 이차전지(10)는 원통형 캔(20), 캔(20)의 내부에 수용되는 젤리-롤형의 전극조립체(30), 캔(20)의 상부에 결합되는 캡 어셈블리(40), 캡 어셈블리(40)를 장착하기 위한 비딩부(21), 및 전지를 밀봉하기 위한 클림핑 부위(50)로 구성되어 있다.
전극조립체(30)는 양극(31)과 음극(32) 사이에 분리막(33)을 개재한 상태로 젤리-롤형으로 감은 구조로 되어 있으며, 양극(31)에는 양극 탭(34)이 부착되어 캡 어셈블리(40)에 접속되어 있고, 음극(32)에는 음극 탭(도시하지 않음)이 부착되어 캔(20)의 하단에 접속되어 있다.
캡 어셈블리(40)는 양극 단자를 형성하는 상단 캡(41), 전지 내부의 온도 상승시 전지저항이 크게 증가하여 전류를 차단하는 PTC 소자(positive temperature coefficient element; 42), 전지 내부의 압력 상승시 전류를 차단하거나 및/또는 가스를 배기하는 안전벤트(43), 특정 부분을 제외하고 안전벤트(43)를 캡 플레이트(45)로부터 전기적으로 분리시키는 절연부재(44), 양극(31)에 연결된 양극탭(34)이 접속되어 있는 캡 플레이트(45)가 순차적으로 적층되어 있는 구조로 이루어져 있다. 이러한 캡 어셈블리(40)는 가스켓(60)에 장착된 상태로 캔(20)의 상단부를 비딩 가공함으로써 내측으로 형성된 비딩부(21) 상에 장착된다.
이러한 원통형 이차전지의 탑 캡(top cap)은 냉연 강판(SPCC)을 프레스한 후, 부식 방지를 위해 Ni 도금 공정을 거치고, 미세 핀-홀(pin-hole)에 의한 부식을 방지하기 위하여 추가적인 방청 후처리 작업을 실시한 소재를 주로 사용하고 있다.
하지만, 상기와 같이 냉연 강판을 사용하는 경우, 별도의 Ni 도금 공정과 방청 후처리 공정이 추가로 필요하게 되므로 전체 공정 효율을 떨어뜨리는 문제가 있고, 상기와 같이 Ni 도금 및 방청 후처리 작업을 실시함에도 불구하고 표면 이물질 또는 고온고습 등의 가혹한 환경 조건에서는 부식이 발생한다.
또한, 강판 표면에 Ni이 도금되어 있는 이중 구조이기 때문에 외부 스크래치에 의하여 Ni 층이 파괴될 경우 강판의 부식이 가속화된다. 외부 스크래치가 발생할 경우, 부식이 진행하지 않더라도 불량으로 취급하게 되고, 이에 따라 품질 관리 뿐만 아니라 비용 관리 면에서도 문제가 된다.
따라서, 내부식성이 뛰어나고, 외부 스크래치에 의한 불량률을 줄일 수 있는 원통형 이차전지용 탑 캡의 개발에 대한 필요성이 절실한 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 내부식성의 단일 소재로 이루어져 있고, 표면에 요철이 형성되어 있는 탑 캡의 경우, 내부식성이 뛰어나고 외부 스크래치 발생이 감소되는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
따라서, 본 발명에 따른 원통형 이차전지용 탑 캡(top cap)은, 내부식성의 단일 소재로 이루어져 있고, 표면 스크래치의 생성을 방지할 수 있는 표면 거칠기의 제공을 위한 요철이 표면에 형성되어 있는 구조로 이루어져 있다.
상기와 같이 소재 자체에 내부식성이 있는 소재를 사용하는 경우, 표면에 스크래치가 발생하여도 방청 성능을 유지할 수 있고, 더욱이 표면에 특정한 구조의 요철을 형성함으로써 외부 스크래치 등에 뛰어나게 되어 스크래치로 인한 불량 발생을 현저하게 감소시킬 수 있다. 또한, 별도의 Ni 도금 공정 및 방청 후처리 공정을 하지 않아도 되므로, 전체 공정을 보다 효율적으로 관리할 수 있다는 장점이 있다.
상기 원통형 이차전지용 탑 캡의 소재로는 내부식성을 가지는 단일 소재이면 그 종류에 제한이 있는 것은 아니지만, 바람직하게는 스테인리스 스틸일 수 있다.
상기 스테인리스 스틸은 기존의 냉연 강판(SPCC)보다 가격이 비싸다. 하지만, 냉연 강판에 Ni 도금 및 방청 후처리를 하는 비용과 비교할 때, 스테인리스 스틸과 가격 차이가 거의 나지 않고, 원재료의 시세에 따라 약간의 차이가 있을 뿐이다.
상기 스테인리스 스틸은 크게 철-크로뮴계의 페라이트 스테인리스 스틸과, 철-니켈-크로뮴계의 오스테나이트 스테인리스 스틸로 구분할 수 있다. 또한, 스테인리스 스틸은 상기 물질들의 합금 비율에 따라 여러 종류가 있다. 이러한 스테인리스 스틸의 종류를 나타내는 규격으로, 일본 공업 규격인 SUS(steel use stainless)와 한국 공업 규격인 STS 등을 들 수 있는데, 상기 SUS 또는 STS 뒤에 번호를 기재하여 스테인리스 스틸의 종류를 표시한다. 이하에서는 업계에서 주로 통용하는 SUS를 사용하기로 한다.
상기 스테인리스 스틸의 합금 종류는 요구하는 조건에 맞는 것이면 그 종류에 특별히 제한되지 않지만, 비제한적인 예로 SUS 430을 들 수 있다.
상기 탑 캡의 표면 거칠기는, 앞서 정의한 바와 같이, 외부 스크래치를 방지할 수 있는 정도의 거칠기인 것을 필요로 한다.
상기 표면 거칠기는 금속 표면을 다듬질 가공할 때 생기는 미세한 요철의 정도를 의미하는 것으로, 표면 조도(表麵 粗度)라고도 한다. 이러한 표면 거칠기의 단위로는 중심선 평균 거칠기(Ra), 최대 높이(Rmax), 10개소 평균 거칠기(Rz)등이 있다.
상기 중심선 평균 거칠기(Ra)는 거칠기 곡선에서 기준 길이 전체에 걸쳐 평균선으로부터 벗어나는 모든 봉우리와 골짜기의 편차 평균값을 표면 거칠기로 사용한다. 중심선 평균 거칠기(Ra)는 일반적인 소재에서 가장 많이 사용되는 표면 거칠기 표시 방법이다.
최대 높이(Rmax)는 단면 곡선의 가장 높은 봉우리에서 가장 깊은 골짜기까지의 수직 거리를 표면 거칠기로 사용한다.
10개소 평균 거칠기(Rz)는 단면 곡선에서 가장 높은 봉우리 5개의 평균 높이와 가장 깊은 골짜기 5개의 평균 깊이의 차를 표면 거칠기로 사용한다.
본 발명의 탑 캡의 표면 거칠기의 바람직한 예로는 Ra 값으로 0.7 내지 1.0인 것을 들 수 있고, 더욱 바람직하게는 Ra 값으로 0.8 내지 0.9인 것을 들 수 있다.
상기 탑 캡의 표면 거칠기를 형성하는 방법은 따로 제한되지 않지만, 바람직하게는 표면을 거칠게 가공한 롤(roll)로 탑 캡의 표면을 압연하여 탑 캡의 표면 거칠기를 형성할 수 있다.
구체적으로, SUS 소재를 다단 압연 롤로 구성된 리버싱 밀(reversing mill)에서 압연을 시행하고, 상기 리버싱 밀은 SUS 소재와 직접 접촉하는 워크 롤(work roll)과 나머지 백업 롤(back up roll)들로 구성되어 있다. 상기 워크 롤의 표면 거칠기를 거칠게 방전 가공하여 표면에 요철이 형성된 SUS 소재를 제조하게 된다. 상기와 같이 방전가공한 롤을 사용하여 압연한 소재 표면을 국제 규격에서는 Dull finish라고 호칭한다. 이 경우, SUS 소재의 표면 거칠기는 압연 롤의 가공 정도에 따라 조절이 가능하다.
본 발명은 또한, 상기 탑 캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지를 제공한다.
원통형 이차전지의 기본적인 구조는 앞에서 설명한 바와 같이, 원통형 캔, 캔의 내부에 수용되는 젤리-롤형의 전극조립체, 캔의 개방 상부에 결합되는 캡 어셈블리, 캡 어셈블리를 장착하기 위한 비딩부, 및 전지를 밀봉하기 위한 클림핑 부위로 구성되어 있고, 리튬염을 함유 비수계 전해액을 내장하고 있다.
상기 전극조립체는 양극과 음극 사이에 분리막을 개재한 상태로 젤리-롤형으로 감은 구조로 되어 있으며, 양극에는 양극 탭이 부착되어 캡 어셈블리에 접속되어 있고, 음극에는 음극 탭이 부착되어 캔의 하단에 접속되어 있다.
캡 어셈블리는 양극 단자를 형성하는 상기 탑 캡, 전지 내부의 온도 상승시 전지저항이 크게 증가하여 전류를 차단하는 PTC 소자(positive temperature coefficient element), 전지 내부의 압력 상승시 전류를 차단하거나 및/또는 가스를 배기하는 안전벤트, 특정 부분을 제외하고 안전벤트를 캡 플레이트로부터 전기적으로 분리시키는 절연부재, 양극에 연결된 양극탭이 접속되어 있는 캡 플레이트가 순차적으로 적층되어 있는 구조로 이루어져 있다. 이러한 캡 어셈블리는 가스켓에 장착된 상태로 캔의 상단부를 비딩 가공함으로써 내측으로 형성된 비딩부 상에 장착된다.
상기 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질을 포함하고 있는 양극 합제를 NMP 등의 용매에 혼합하여 만들어진 슬러리를 도포한 후 건조 및 압연하여 제조되며, 상기 양극 합제에는, 필요에 따라 도전재, 바인더 및 충진제 등의 성분들이 포함될 수 있다.
상기 양극 활물질은 전기화학적 반응을 일으킬 수 있는 물질로서, 리튬 전이금속 산화물로서, 2 이상의 전이금속을 포함하고, 예를 들어, 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물; 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 리튬 망간 산화물; 화학식 LiNi1-yMyO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B, Cr, Zn 또는 Ga 이고 상기 원소 중 하나 이상의 원소를 포함, 0.01≤y≤0.7 임)으로 표현되는 리튬 니켈계 산화물; Li1+zNi1/3Co1/3Mn1/3O2, Li1+zNi0.4Mn0.4Co0.2O2 등과 같이 Li1+zNibMncCo1-(b+c+d)MdO(2-e)Ae (여기서, -0.5≤z≤0.5, 0.1≤b≤0.8, 0.1≤c≤0.8, 0≤d≤0.2, 0≤e≤0.2, b+c+d<1 임, M = Al, Mg, Cr, Ti, Si 또는 Y 이고, A = F, P 또는 Cl 임)으로 표현되는 리튬 니켈 코발트 망간 복합산화물; 화학식 Li1+xM1-yM'yPO4-zXz(여기서, M = 전이금속, 바람직하게는 Fe, Mn, Co 또는 Ni 이고, M' = Al, Mg 또는 Ti 이고, X = F, S 또는 N 이며, -0.5≤x≤+0.5, 0≤y≤0.5, 0≤z≤0.1 임)로 표현되는 올리빈계 리튬 금속 포스페이트 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 그라파이트; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼니스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다. 시판되고 있는 도전재의 구체적인 예로는 아세틸렌 블랙 계열인 쉐브론 케미칼 컴퍼니(Chevron Chemical Company)나 덴카 블랙(Denka Singapore Private Limited), 걸프 오일 컴퍼니(Gulf Oil Company) 제품 등), 케트젠블랙(Ketjenblack), EC 계열(아르막 컴퍼니(Armak Company) 제품), 불칸(Vulcan) XC-72(캐보트 컴퍼니(Cabot Company) 제품) 및 수퍼(Super) P(Timcal 사 제품) 등이 있다.
상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합제 등을 들 수 있다.
상기 충진제는 전극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합제; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.
상기 양극 집전체는 일반적으로 3 내지 500 ㎛의 두께로 만들어진다. 이러한 양극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것 등이 사용될 수 있다. 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.
상기 음극은, 예를 들어, 음극 집전체 상에 음극 활물질을 포함하고 있는 음극 합제를 도포한 후 건조하여 제조되며, 상기 음극 합제에는, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 도전재, 바인더, 충진제 등의 성분들이 포함될 수 있다.
상기 음극 활물질로는, 예를 들어, 천연 흑연, 인조 흑연, 팽창 흑연, 탄소섬유, 난흑연화성 탄소, 카본블랙, 카본나노튜브, 플러렌, 활성탄 등의 탄소 및 흑연재료; 리튬과 합금이 가능한 Al, Si, Sn, Ag, Bi, Mg, Zn, In, Ge, Pb, Pd, Pt, Ti 등의 금속 및 이러한 원소를 포함하는 화합물; 금속 및 그 화합물과 탄소 및 흑연재료의 복합물; 리튬 함유 질화물 등을 들 수 있다. 그 중에서도 탄소계 활물질, 규소계 활물질, 주석계 활물질, 또는 규소-탄소계 활물질이 더욱 바람직하며, 이들은 단독으로 또는 둘 이상의 조합으로 사용될 수도 있다.
상기 음극 집전체는 일반적으로 3 내지 500 ㎛의 두께로 만든다. 이러한 음극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또한, 양극 집전체와 마찬가지로, 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.
상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.
상기 리튬염 함유 비수계 전해액은 전해액과 리튬염으로 이루어져 있으며, 상기 전해액으로는 비수계 유기용매, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다.
상기 비수계 유기용매로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.
상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합제 등이 사용될 수 있다.
상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li3PO4-Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.
상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.
또한, 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있으며, FEC(Fluoro-Ethylene Carbonate), PRS(Propene sultone) 등을 더 포함시킬 수 있다.
상기와 같은 이차전지는 소형 디바이스의 전원으로 사용되는 전지셀에 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 다수의 전지셀로 구성된 전지모듈의 단위전지로 사용될 수도 있다.
본 발명은 또한, 상기 전지모듈 다수 개로 구성된 전지팩을 제공한다. 상기 전지팩은 고온 안정성 및 긴 사이클 특성과 높은 레이트 특성 등이 요구되는 중대형 디바이스의 전원으로 사용될 수 있다.
상기 중대형 디바이스의 바람직한 예로는 전기자동차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV) 등을 포함하는 전기차; 전기 자전거(E-bike), 전기 스쿠터(E-scooter)를 포함하는 전기 이륜차; 전기 골프 카트(electric golf cart); 전력 저장용 시스템 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 원통형 전지의 대표적인 상부 구조를 보여주는 단면 모식도이다.
이하에서는 실시예를 통해 본 발명의 내용을 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
SUS 430 소재를 Reversing Mill에서 압연하여 표면 거칠기가 Ra 값으로 0.8이 되도록 표면 요철 처리하고, 성형하여 원통형 이차전지용 탑 캡을 제조하였다.
<비교예 1>
SPCC 소재에 Ni 도금하고 방청 후처리 한 후, 성형하여 원통형 이차전지용 탑 캡을 제조하였다.
<실험예 1>
실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 탑 캡의 단품 저항과 상기 실시예 1 및 비교예 1의 탑 캡을 사용하여 제조된 이차전지의 셀(cell) 저항을 각각 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
<표 1>
Figure PCTKR2011008923-appb-I000001
표 1에서 보는 바와 같이, 실시예 1의 탑 캡이 단품 저항에서는 약 0.3 mΩ 정도 저항이 큰 것으로 나타났으나, 셀 저항에서는 거의 같은 수준이지만 오히려 0.5 mΩ 정도 저항이 작은 것으로 나타났다. 따라서, 기존의 SPCC 강판에 비하여 저항의 증가로 인한 전지 성능의 저하는 일어나지 않는 것을 알 수 있다.
<실험예 2>
실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 각각 5 개의 탑 캡들을 3% 염수에 침지한 후 1 시간 동안 20분 단위로 부식 발생 여부를 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
<표 2>
Figure PCTKR2011008923-appb-I000002
표 2에서 보는 바와 같이, 실시예 1에서 제조된 탑 캡의 내부식성이 비교예 1에서 제조된 탑 캡보다 뛰어난 것을 알 수 있다. 이는 소재 자체가 내부식성을 가지는 단일 소재로 이루어진 것이 내부식성이 없는 소재의 표면에 방청 처리를 한 이중 구조보다 내부식성이 월등히 뛰어난 결과이다.
<실험예 3>
실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 각각 60 개의 탑 캡들을 전해액에 함침한 후, 20 개씩 각각 상온 / 40℃ 80%RH / 65℃ 90%RH에서 보관하며 1시간 경과, 6시간 경과, 1일 경과 및 12일 경과 시점에 부식이 발생한 탑 캡을 측정하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
<표 3>
Figure PCTKR2011008923-appb-I000003
표 3에서 보는 바와 같이, 실시예 1에서 제조된 탑 캡의 내부식성이 비교예 1에서 제조된 탑 캡보다 뛰어난 것을 알 수 있다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 내부식성의 단일 소재로 이루어져 있고 특정한 구조의 요철이 표면에 형성됨으로써, 스크래치와 부식에 대한 내구성이 향상된 원통형 이차전지의 탑 캡 및 리튬 이차전지를 제공할 수 있다.

Claims (11)

  1. 원통형 이차전지용 탑 캡(top cap)으로서, 내부식성의 단일 소재로 이루어져 있고, 표면 스크래치의 생성을 방지할 수 있는 표면 거칠기의 제공을 위한 요철이 표면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지용 탑 캡.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 내부식성의 단일 소재는 스테인리스 스틸인 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지용 탑 캡.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 스테인리스 스틸은 SUS 430인 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지용 탑 캡.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 표면 거칠기는 Ra 값으로 0.7 내지 1.0인 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지용 탑 캡.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 표면 거칠기는 Ra 값으로 0.8 내지 0.9인 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지용 탑 캡.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 표면 거칠기는 표면을 거칠게 가공한 롤(roll)로 탑 캡의 표면을 압연하여 형성되는 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지용 탑 캡.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 하나에 따른 탑 캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지.
  8. 제 7 항에 따른 이차전지를 단위전지로 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  9. 제 8 항에 따른 전지모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 전지팩은 중대형 디바이스의 전원으로 사용되는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 중대형 디바이스는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 또는 전력저장용 시스템인 것을 특징으로 하는 전지팩.
PCT/KR2011/008923 2010-12-28 2011-11-22 원통형 이차전지용 탑 캡 및 이를 포함하는 이차전지 WO2012091291A1 (ko)

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