WO2019088524A1 - 이차 전지 및 이차 전지용 절연판 - Google Patents

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WO2019088524A1
WO2019088524A1 PCT/KR2018/012303 KR2018012303W WO2019088524A1 WO 2019088524 A1 WO2019088524 A1 WO 2019088524A1 KR 2018012303 W KR2018012303 W KR 2018012303W WO 2019088524 A1 WO2019088524 A1 WO 2019088524A1
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insulating plate
peripheral portion
battery
secondary battery
electrode assembly
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PCT/KR2018/012303
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신항수
김도균
정상석
이병구
김찬배
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주식회사 엘지화학
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    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • Cells and batteries that generate electrical energy through the physical reaction or chemical reaction of a material and supply power to the outside may not be able to acquire the AC power supplied to the building depending on the living environment surrounded by various electronic devices, Used when power is needed.
  • a primary cell is a consumable cell which is collectively referred to as a dry cell.
  • a secondary battery is a rechargeable battery in which oxidation and reduction processes between an electric current and a substance are manufactured using a plurality of repeatable materials. That is, when the reduction reaction is performed on the workpiece by the current, the power source is charged. When the oxidation reaction is performed on the workpiece, the power source is discharged. Such charge-discharge is repeatedly performed to generate electricity.
  • the secondary battery includes a nickel cadmium battery, a nickel metal hydride battery, a lithium ion battery, and a lithium ion polymer battery.
  • a secondary battery is not limited to small-sized products such as a digital camera, a P-DVD, an MP3P, a mobile phone, a PDA, a portable game device, a power tool and an e-bike, It is also applied to power storage devices that store power and renewable energy, and backup power storage devices.
  • the lithium secondary battery is generally formed by stacking a cathode, a separator, and an anode. These materials are selected in consideration of battery life, charge / discharge capacity, temperature characteristics, stability, and the like.
  • the charging and discharging of the lithium secondary battery proceeds as the lithium ion is intercalated and deintercalated from the lithium metal oxide in the anode to the graphite electrode in the cathode.
  • unit cells stacked in a three-layer structure of a cathode / separator / cathode or a five-layer structure of anode / separator / cathode / separator / anode or cathode / separator / anode / separator / cathode are gathered to be one electrode assembly .
  • the electrode assembly includes a jelly-roll type in which a separator is interposed between a positive electrode and a negative electrode coated with an active material and a plurality of positive electrodes and negative electrodes of a predetermined size, Stacked stack type (Stack Type). Such an electrode assembly is accommodated in a specific case.
  • the secondary battery is classified into a pouch type and a can type according to the material of the case housing the electrode assembly.
  • the pouch type accommodates the electrode assembly in a pouch made of a flexible polymer material having a non-uniform shape.
  • the can type accommodates the electrode assembly in a case made of a material such as metal or plastic having a constant shape.
  • Such a can type secondary battery is classified into a prismatic type whose case has a shape of a polygonal shape and a cylindrical type whose case has a cylindrical shape according to the shape of the battery case.
  • 1 is a partial cross-sectional view of a conventional cylindrical secondary battery 2.
  • the cap assembly 11 includes a top cap 111 for sealing the opening of the battery can 12 and forming a positive terminal, a PTC element 112 for blocking current due to an increase in resistance in the inside of the battery, A CID gasket 114 for electrically isolating the safety vent 113 from the CID filter 115, except for a specific part, a safety vent 113 for interrupting the current when the pressure inside the cell rises and exhausting the gas inside, And a CID filter 115 connected to the positive electrode lead 131 connected to the positive electrode and blocking current when a high voltage is generated in the battery are sequentially stacked.
  • the cap assembly 11 is mounted to the beading portion 14 of the battery can 12 while being mounted on the crimping gasket 116. Therefore, under normal operating conditions, the positive electrode of the electrode assembly 13 is connected to the top cap 111 via the positive electrode lead 131, the CID filter 115, the safety vent 113 and the PTC element 112, It accomplishes.
  • An insulating plate 26 is disposed at the upper and lower ends of the electrode assembly 13, respectively.
  • the insulating plate 26 disposed at the upper end insulates the electrode assembly 13 from the cap assembly 11 and an insulating plate (not shown) disposed at the lower end separates the electrode assembly 13 from the bottom of the battery can 12 Insulate between the parts.
  • the material of the insulating plate 26 is made of a polyolefin resin such as polyethylene or polypropylene, which has insulation property and excellent electrolyte resistance and excellent punching workability. Therefore, in order to inject the electrolyte solution further, there is a method in which the battery can 12 is opened by a physical method and then the insulating plate 26 is detached to the outside, injected with a syringe, and re-sealed. However, in this method, the internal structure of the battery is exposed to the air to oxidize the electrode and deteriorate the electrolyte. Therefore, there is a problem that the additional cost to prevent this is consumed.
  • a polyolefin resin such as polyethylene or polypropylene
  • a secondary battery including: an electrode assembly including an anode, a cathode, and a separator wound or laminated; An insulating plate disposed on at least one of an upper portion and a lower portion of the electrode assembly; And a secondary battery which is sealed by the cap assembly and accommodates the electrode assembly, the insulating plate, and the electrolyte solution in a battery case, the secondary battery comprising: a peripheral portion formed in a disc-like shape and made of a hard material; And a central portion extending inwardly from an inner peripheral surface of the peripheral portion and made of a high heat resistant fabric.
  • an insulation board for a secondary battery including: a peripheral portion formed in a circular ring shape and including a hard material; And a central portion extending inwardly from an inner peripheral surface of the peripheral portion and made of a high heat resistant fabric.
  • the central portion may be formed in a disc shape, and may share the same central axis as the peripheral portion.
  • peripheral portion and the central portion may be formed by insert injection molding.
  • center portion may be inserted, and the hard material may be injection molded to form a peripheral portion.
  • the high heat-resistant fabric may include glass fibers.
  • the peripheral portion may include a first layer made of the hard material; And a second layer made of the high heat resistant fabric may be laminated.
  • the second layer and the center portion may be integrally manufactured and formed into a disc shape.
  • a secondary battery including: an electrode assembly including an anode, a cathode, and a separator wound or laminated; An insulating plate disposed on at least one of an upper portion and a lower portion of the electrode assembly; And a cap assembly for sealing the electrode assembly, the insulating plate, and the electrolyte solution in the battery case, wherein the insulating plate is formed by laminating a phenol resin including an inorganic additive using glass fiber as a base material, A peripheral portion formed in a ring shape and made of a material including the phenolic resin; And a central portion which is formed to extend inwardly from an inner circumferential surface of the peripheral portion and is made of a material including the glass fiber, wherein the composition ratio of the glass fiber, the phenolic resin, and the inorganic additive is 55 to 70 wt By weight, the phenol resin is 25 to 40% by weight, the inorganic additive is 5 to 20% by weight, and the thickness of the insulating plate is
  • the inorganic additive may have an average particle diameter smaller than that of the glass fiber.
  • the inorganic additive may be at least one selected from the group consisting of alumina, silica, aluminum hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide and calcium carbonate.
  • the periphery of the insulating plate is made of a phenolic resin, so that breakage of the beading portion can be prevented even if the internal pressure of the battery can increases.
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a conventional cylindrical secondary battery.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a cylindrical rechargeable battery according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a plan view of an insulating plate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a side view of an insulating plate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a side view of an insulating plate according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a cylindrical rechargeable battery 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the cylindrical rechargeable battery 1 includes a battery can 12, a jelly-roll type electrode assembly 13 accommodated in the battery can 12, A cap assembly 11 coupled to the upper portion of the battery can 12, a beading portion 14 provided at the tip of the battery can 12 for mounting the cap assembly 11 and a crimping portion 15 ).
  • a cylindrical secondary battery 1 can be used as a power source for a mobile phone, a notebook computer, an electric car, or the like which stably supplies a constant output.
  • the battery can 12 is made of a lightweight conductive metal such as aluminum, nickel, stainless steel, or an alloy thereof, and may have an open top and an open bottom facing the open. An electrolyte solution is contained in the inner space of the battery can 12 together with the electrode assembly 13.
  • the battery can 12 may be formed in a cylindrical shape, but may be formed in various shapes other than a cylindrical shape such as a square shape.
  • the solvent is removed in the subsequent process.
  • a pair of leads corresponding to the respective electrode plates are attached to the non-coated portion.
  • the positive electrode lead 131 attached to the upper end of the electrode assembly 13 is electrically connected to the cap assembly 11 and the negative electrode lead (not shown) attached to the lower end of the electrode assembly 13 contacts the battery can 12 .
  • the positive electrode lead 131 and the negative electrode lead may both be drawn out in the direction toward the cap assembly 11.
  • an insulating plate 16 is disposed.
  • the insulating plate 26 disposed at the upper end insulates the electrode assembly 13 from the cap assembly 11 and an insulating plate (not shown) disposed at the lower end separates the electrode assembly 13 from the bottom of the battery can 12 Insulate between the parts.
  • a detailed description of the insulating plate 16 according to an embodiment of the present invention will be described later.
  • a center pin (not shown) is inserted in the center of the battery can 12 to prevent the electrode assembly 13 wound in the form of a jelly roll from being unwound and to serve as a gas passage for the inside of the secondary battery 1 It is possible.
  • the electrolytic solution filled in the battery can 12 is for transferring lithium ions generated by the electrochemical reaction of the electrode plate during charging and discharging of the secondary battery 1.
  • the electrolytic solution is a mixture of a lithium salt and a high purity organic solvent, Based organic electrolytic solution or a polymer electrolyte.
  • the cap assembly 11 is coupled to an opening formed in the upper end of the battery can 12 to seal the opening of the battery can 12.
  • the cap assembly 11 may be formed in various shapes, such as a circular shape or a square shape, depending on the shape of the battery can 12. According to an embodiment of the present invention, since the battery can 12 is formed in a cylindrical shape, in this case, it is preferable that the cap assembly 11 is also formed in a disk shape corresponding to the shape.
  • the cap assembly 11 includes a top cap 111 which seals an opening of the battery can 12 and forms a positive terminal, a current which is interrupted when a pressure inside the battery rises due to an abnormal current
  • a safety vent 113 for exhausting gas inside and a positive electrode lead 131 connected to the positive electrode of the electrode assembly 13 and a current blocking member for blocking current when a high voltage is generated in the battery are sequentially stacked .
  • the cap assembly 11 is mounted on the beading portion 14 of the battery can 12 while being mounted on the crimping gasket 116. Therefore, under normal operating conditions, the positive electrode of the electrode assembly 13 is connected to the top cap 111 via the positive electrode lead 131, the current blocking member, the safety vent 113, and the PTC element 112,
  • the top cap 111 is disposed on the uppermost portion of the cap assembly 11 in an upwardly projecting shape to form a positive terminal.
  • the top cap 111 can be electrically connected to an external device such as a load or a charging device.
  • a gas hole 1111 through which the gas generated inside the secondary battery 1 is discharged may be formed in the top cap 111. Therefore, when gas is generated from the electrode assembly 13 side due to overcharging or the like and the internal pressure is increased, the CID filter 115 and the safety vent 113 of the current blocking member are ruptured, And the gas hole 1111, as shown in Fig. Therefore, the charge and discharge can be prevented from further proceeding and the safety of the secondary battery 1 can be ensured.
  • the top cap 111 may be made of a metal material such as stainless steel or aluminum.
  • the thickness of the portion of the top cap 111 that is in contact with the safety vent 113 is not particularly limited as long as it can protect various components of the cap assembly 11 from external pressure, 0.3 to 0.5 mm. If the thickness of the top cap 111 is too thin, it is difficult to exhibit mechanical rigidity. On the other hand, if the top cap 111 is too thick, the capacity of the battery can be reduced to the same standard by increasing the size and weight.
  • a current interrupt device is positioned between the safety vent 113 and the electrode assembly 13 to electrically connect the electrode assembly 13 and the safety vent 113.
  • the current blocking member includes a CID filter 115 that contacts the safety vent 113 to transmit a current and a CID gasket 115 that spatially separates and isolates the CID filter 115 from the safety vent 113 except for a part of the area. (114).
  • the current generated from the electrode assembly 13 flows to the safety vent 113 via the cathode lead 131, the CID filter 115, and the discharge of the secondary battery 1 can be performed.
  • the safety vent 113 and the CID filter 114 Is detached or the CID filter 114 is ruptured. Thereby, the electrical connection between the safety vent 113 and the electrode assembly 13 is cut off, and safety can be ensured.
  • the cap assembly 11 may further include a PTC element (Positive Temperature Coefficient Element) 112 between the safety vent 113 and the top cap 111.
  • the PTC element 112 increases the resistance of the battery when the temperature inside the battery rises and cuts off the current. That is, the PTC element 112 electrically connects the top cap 111 and the safety vent 113 in a normal state. However, when the abnormal state, for example, the temperature rises abnormally, the PTC element 112 disconnects the electrical connection between the top cap 111 and the safety vent 113.
  • the thickness of the PTC element 112 may also vary depending on material, structure, etc., and may be, for example, 0.2 to 0.4 mm.
  • the secondary battery 1 including the cap assembly 11 can instantaneously provide a high output and can be used for external physical shocks such as vibration, It can be stable.
  • a bead portion 14 bent from the outside to the inside is formed on the upper portion of the battery can 12.
  • the beading portion 14 is formed by positioning the cap assembly 11 having the top cap 111, the PTC device 112, the safety vent 113 and the current blocking member stacked on the top of the battery can 12, (13) in the vertical direction.
  • the cap assembly 11 is mounted on the beading portion 14 of the battery can 12 while being mounted on the crimping gasket 116.
  • the crimping gasket 116 has a cylindrical shape with both open ends.
  • One end of the crimping gasket 116 facing the inside of the battery can 12 is first bent substantially vertically toward the central axis as shown in FIG. 2, Bent in a substantially vertical direction toward the inside of the battery can 12 and seated in the bead 14.
  • the other end of the crimping gasket 116 is initially extended in a direction parallel to the central axis.
  • the process of forming the crimping portion 15 by the pressing of the upper outer wall of the cell can 12 and then joining the cap assembly 11 is performed, And it is directed to the central axis.
  • the inner peripheral surface of the crimping gasket 116 is in close contact with the inner peripheral surface of the battery can 12 and the outer peripheral surface thereof is in close contact with the inner peripheral surface of the battery can 12.
  • FIG 3 is a plan view of the insulating plate 16 according to an embodiment of the present invention.
  • the insulating plate 16 has a disk shape as a whole as shown in FIG. 3, and includes a central portion 161 and a peripheral portion 162.
  • the central portion 161 has a disk shape and is made of a material including a high heat resistant fabric. Particularly, it is preferable to be made of a material including glass fiber.
  • the glass fiber is produced by melting glass in a platinum furnace and drawing it through a small-diameter hole to form a long fiber. It is excellent in heat resistance, durability, sound-absorbing property, electrical insulation, rust-proof, easy to process and is mainly used for building insulation, air filter material,
  • the center portion 161 of the insulating plate 16 is formed by tapping the fabric of such a fabric in which these glass fibers cross each other with the weft and warp yarns.
  • the injector can be easily injected, because the syringe having sharp heat resistance and insulation and being sharp between the glass fibers can easily penetrate.
  • the diameter of the glass fiber is preferably approximately 4 to 15 mu m.
  • Phenol resins are thermosetting synthetic resins formed by condensation of phenols (phenol, cresol, xylenol, resorcinol, etc.) with aldehydes (formaldehyde, acetaldehyde, furfural). It is excellent in heat resistance, water resistance, chemical resistance, and heat resistance, and is mainly used as an electrical insulating material, an adhesive, and the like. Therefore, the periphery 162 of the insulating plate 16 according to an embodiment of the present invention is excellent in heat resistance and heat resistance by including such a phenol resin. Further, even if the temperature increases, the thickness can be prevented from becoming uneven or deformed due to the thermosetting property. Thus, even if the internal pressure of the battery can 12 increases, the strength of the bead 14, can do.
  • the phenolic resin may further contain an inorganic additive. Therefore, when the phenolic resin is heated, contraction or deformation can be more effectively prevented.
  • the average particle diameter of such an inorganic additive is preferably smaller than the diameter of the strands of the glass fiber.
  • Such an inorganic additive preferably contains at least one of alumina, silica, aluminum hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide and calcium carbonate.
  • the composition ratio of the glass fiber, the phenol resin and the inorganic additive is 55 to 70 wt% for the glass fiber, 25 to 40 wt% for the phenol resin and 5 to 20 wt% for the inorganic additive Do.
  • the insulating plate 16 described so far may be not only the upper insulating plate 16 disposed on the upper portion of the electrode assembly but also the lower insulating plate 16 disposed on the lower portion of the electrode assembly.
  • the upper insulating plate 16 is the above-described insulating plate 16
  • the lower insulating plate 16 is made of a polyolefin resin such as polyethylene or polypropylene, which is used conventionally and has electrolyte resistance and excellent punching workability. And the like.
  • FIG 4 is a side view of the insulating plate 16 according to an embodiment of the present invention.
  • the insulating plate 16 includes a peripheral portion 162 and a central portion 161 and the peripheral portion 162 and the central portion 161 are integrally formed as shown in FIG. Since the peripheral portion 162 is formed to extend in the radial direction from the outer peripheral surface of the central portion 161, the thickness is not increased.
  • the peripheral portion 162 is made of a hard material to reinforce the strength of the beading portion 14 of the battery can 12.
  • the peripheral portion 162 is flat on the upper and lower surfaces, and has a circular ring shape, so that holes are formed in the center thereof.
  • the center portion 161 is formed so as to extend inward on the inner peripheral surface of the perforated hole.
  • the thickness of the peripheral portion 162 may be, for example, 0.3 to 0.65 mm, but is not limited thereto and may have various thicknesses depending on the material and structure.
  • the central portion 161 is formed to extend inwardly of the peripheral portion 162, that is, in the radial direction from the inner peripheral surface of the perforated hole. Accordingly, the central portion 161 may have a disc shape. And, the central portion 161 may share the same central axis as the peripheral portion 162.
  • the peripheral portion 162 and the central portion 161 may be formed through an insert injection so as to be integrally formed. That is, the fabric of the fabric formed of glass fiber is punched out and inserted into the insert, and the phenol resin to be the peripheral part 162 is melted and cast as a casting mold. If the peripheral portion 162 and the central portion 161 are easily detachable, electrolyte may leak between the peripheral portion 162 and the separated portion of the central portion 161. Further, the anode and the cathode may not be insulated, and may be short-circuited (Short). Therefore, like the insulating plate 16 according to the embodiment of the present invention, the peripheral portion 162 and the central portion 161 are integrally formed to maintain insulation and prevent a short circuit. However, the present invention is not limited thereto, and can be formed in various ways if the peripheral portion 162 and the central portion 161, such as compression molding, transfer molding, and the like can be integrally formed.
  • the central portion 161 is made of glass fiber, and the sharp syringe penetrates easily between the tissues of the glass fibers, so that electrolyte injection can be facilitated. Therefore, it is preferable that the thickness of the central portion 161 is thinner than the thickness of the peripheral portion 162.
  • the thickness of the central portion 161 may be 0.01 to 0.2 mm.
  • the present invention is not limited to this, and the thickness of the central portion 161 may be the same as the thickness of the peripheral portion 162, and may have various thicknesses.
  • the central portion 161 is formed to extend inward of the peripheral portion 162. That is, the peripheral portion 162 is formed to extend in the radial direction on the outer peripheral surface of the central portion 161.
  • the peripheral portion 162 and the central portion 161 can be located on the same plane. That is, the upper surface of the peripheral portion 162 and the upper surface of the central portion 161 may be on the same plane, or the lower surface of the peripheral portion 162 and the lower surface of the central portion 161 may be on the same plane. 4, the upper surface of the central portion 161 is located below the upper surface of the peripheral portion 162, and the upper surface of the central portion 161 is located below the upper surface of the peripheral portion 162. However, The lower surface of the peripheral portion 161 may be located above the lower surface of the peripheral portion 162. [
  • FIG. 5 is a partial cross-sectional view of a cylindrical rechargeable battery 1a according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a side view of an insulating plate 16a according to another embodiment of the present invention.
  • the insulating plate 16 according to the embodiment of the present invention is formed such that the peripheral portion 162 is formed as one layer, And the peripheral portion 162a are formed by laminating a plurality of layers.
  • the description of the insulating plate 16a according to another embodiment of the present invention will be omitted because it is the same as that of the insulating plate 16 according to the embodiment of the present invention. However, this is for convenience of explanation, and is not intended to limit the scope of rights.
  • the first layer 1621a may be formed of a material including a hard material, particularly a phenolic resin. That is, the first layer 1621a of the peripheral portion 162a according to another embodiment of the present invention may be formed of the same material as the peripheral portion 162a according to an embodiment of the present invention. Therefore, the first layer 1621a of the peripheral portion 162a may further contain an inorganic additive, and the inorganic additive may include at least one of alumina, silica, aluminum hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, and calcium carbonate . It is preferable that the average particle diameter of the inorganic additive is smaller than the diameter of the strands of the glass fiber.
  • the second layer 1622a may be formed of a fabric of high heat-resistant fabric, in particular a fabric made of glass fibers. That is, the second layer 1622a of the peripheral portion 162a may be formed of the same material as the center portion 161a.
  • the second layer 1622a and the central portion 161a of the peripheral portion 162a may be integrally manufactured from the beginning and then separated based on the virtual boundary A. [ However, the second layer 1622a and the center portion 161a of the peripheral portion 162a may be physically divided or separately manufactured and connected to each other.
  • the first layer 1621a is preferably deposited on top of the second layer 1622a, as shown in Figures 5 and 6. Therefore, the strength of the beading portion 14 can be reinforced by supporting the beading portion 14 of the battery can 12.
  • the second layer 1622a may be laminated on the first layer 1621a without being limited thereto.
  • a third layer made of any material may be further laminated. The third layer may be laminated on the uppermost layer or the lowermost layer, and may be laminated between the first layer 1621a and the second layer 1622a.
  • the composition ratio of the glass fiber, the phenol resin and the inorganic additive in the thus-prepared insulating plate 16a is 55 to 70 wt% for the glass fiber, 25 to 40 wt% for the phenol resin and 5 to 20 wt% for the inorganic additive Do.
  • the thickness of the insulating plate 16a may be, for example, 0.3 to 0.65 mm, but it is not limited thereto and may have various thicknesses depending on the material and structure.
  • the peripheral portion 162a and the central portion 161a of the insulating plate 16a can be formed by various methods such as insert injection molding, compression molding, and transfer molding.

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Abstract

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지는 양극, 음극, 분리막을 권취 또는 적층한 전극 조립체; 상기 전극 조립체의 상부 또는 하부에 적어도 하나 배치되는 절연판; 및 상기 전극 조립체, 상기 절연판 및 전해액을 전지 케이스에 수납하고 캡 조립체에 의하여 밀봉되는 이차 전지에 있어서, 상기 절연판은, 원반 고리 형상으로 형성되고, 경질 재질을 포함하여 제조되는 주변부; 및 상기 주변부의 내주면으로부터 내측으로 연장 형성되고, 고내열성 원단으로 제조되는 중심부를 포함한다.

Description

이차 전지 및 이차 전지용 절연판
관련출원과의 상호인용
본 출원은 2017년 11월 01일자 한국특허출원 제10-2017-0144795호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국특허출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
기술분야
본 발명은 이차 전지 및 이차 전지용 절연판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전지 캔의 내부에 용이하게 전해액을 추가로 주액하며, 전지의 내부구조가 공기 중에 노출되지 않아, 전극의 산화 및 전해액이 변질을 방지할 수 있는 이차 전지 및 이차 전지용 절연판에 관한 것이다.
물질의 물리적 반응이나 화학적 반응을 통해 전기 에너지를 생성시켜 외부로 전원을 공급하는 전지(Cell, Battery)는 각종 전자 기기로 둘러싸여 있는 생활 환경에 따라, 건물로 공급되는 교류전원을 획득하지 못하거나 직류전원이 필요할 경우 사용된다.
이와 같은 전지 중에서 화학적 반응을 이용하는 화학 전지인 일차 전지와 이차 전지가 일반적으로 많이 사용되는데, 일차 전지는 건전지로 통칭되는 것으로 소모성 전지이다. 반면에, 이차 전지는 전류와 물질 사이의 산화 및 환원 과정이 다수 반복 가능한 소재를 사용하여 제조되는 재충전식 전지이다. 즉, 전류에 의해 소재에 대한 환원 반응이 수행되면 전원이 충전되고, 소재에 대한 산화 반응이 수행되면 전원이 방전되는데, 이와 같은 충전-방전이 반복적으로 수행되면서 전기가 생성된다.
일반적으로, 이차 전지의 종류로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 리튬 이온 전지 및 리튬 이온 폴리머 전지 등이 있다. 이러한 이차 전지는 디지털 카메라, P-DVD, MP3P, 휴대폰, PDA, Portable Game Device, Power Tool 및 E-bike 등의 소형 제품뿐만 아니라, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 고출력이 요구되는 대형 제품과 잉여 발전 전력이나 신재생 에너지를 저장하는 전력 저장 장치와 백업용 전력 저장 장치에도 적용되어 사용되고 있다.
리튬 이차 전지는 일반적으로 양극(Cathode), 분리막(Separator) 및 음극(Anode)이 적층되어 형성된다. 그리고 이들의 재료는 전지수명, 충방전 용량, 온도특성 및 안정성 등을 고려하여 선택된다. 리튬 이온이 양극의 리튬 금속 산화물로부터 음극의 흑연 전극으로 삽입(Intercalation) 및 탈리(Deintercalation)되는 과정이 반복되면서, 리튬 이차 전지의 충방전이 진행된다.
일반적으로 양극/분리막/음극의 3층 구조, 또는 양극/분리막/음극/분리막/양극 또는 음극/분리막/양극/분리막/음극의 5층 구조로 적층된 단위 셀들이 모여, 하나의 전극 조립체가 된다. 전극 조립체는 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리-롤 형(Jelly-Roll Type)과, 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형(Stack Type) 등으로 분류된다. 그리고 이러한 전극 조립체는 특정 케이스에 수용된다.
이차 전지는 전극 조립체를 수용하는 케이스의 재질에 따라, 파우치 형(Pouch Type) 및 캔 형(Can Type) 등으로 분류된다. 파우치 형(Pouch Type)은 형태가 일정하지 않은 연성의 폴리머 재질로 제조된 파우치에 전극 조립체를 수용한다. 그리고, 캔 형(Can Type)은 형태가 일정한 금속 또는 플라스틱 등의 재질로 제조된 케이스에 전극 조립체를 수용한다.
이러한 캔 형(Can Type) 이차 전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 케이스가 다각면체의 형상을 가지는 각 형(Prismatic Type), 케이스가 원기둥의 형상을 가지는 원통형(Cylinder Type) 등으로 분류된다.
도 1은 종래의 원통형 이차 전지(2)의 부분 단면도이다.
일반적으로 원통형 이차 전지(2)는 도 1에 도시된 바와 같이, 원통형 전지 캔(12), 전지 캔(12)의 내부에 수용되는 젤리-롤 형태의 전극 조립체(13), 전지 캔(12)의 상부에 결합되는 캡 조립체(11), 캡 조립체(11)를 장착하기 위해 전지 캔(12)의 선단에 마련된 비딩부(14) 및 전지를 밀봉하기 위한 크림핑부(15)를 포함한다.
캡 조립체(11)는 전지 캔(12)의 개방부를 밀봉하고 양극 단자를 형성하는 탑 캡(111), 전지 내부의 온도 상승시 저항이 증가하여 전류를 차단하는 PTC 소자(112), 비정상 전류로 인하여 전지 내부의 압력 상승시 전류를 차단하고 내부의 기체를 배기하는 안전 벤트(113), 특정 부분을 제외하고 안전 벤트(113)를 CID 필터(115)로부터 전기적으로 분리시키는 CID 가스켓(114), 양극에 연결된 양극 리드(131)가 접속되고 전지 내의 고압 발생 시 전류를 차단하는 CID 필터(115)가 순차적으로 적층된 구조를 가진다.
그리고 캡 조립체(11)는 크림핑 가스켓(116)에 장착된 상태로 전지 캔(12)의 비딩부(14)에 설치된다. 따라서, 정상적인 작동 조건에서 전극 조립체(13)의 양극은 양극 리드(131), CID 필터(115), 안전 벤트(113) 및 PTC 소자(112)를 경유하여 탑 캡(111)에 연결되어 통전을 이룬다.
전극 조립체(13)의 상단 및 하단에는 각각 절연판(26)이 배치된다. 이 때 상단에 배치되는 절연판(26)은 전극 조립체(13)와 캡 조립체(11) 사이를 절연하고, 하단에 배치되는 절연판(미도시)은 전극 조립체(13)와 전지 캔(12)의 바닥부 사이를 절연한다.
한편, 리튬 이차 전지는 충방전 사이클이 반복되는 동안, 전극의 표면과 전해액 간의 부반응으로 인하여, 양극과 음극의 결정 구조가 붕괴되고 전해액 역시 고갈되어 수명이 감소한다. 특히 전해액 고갈에 의한 리튬 이온의 이동성 저하는 내부 저항 증가를 야기하여 셀은 급격히 성능이 저하되게 된다. 따라서, 이차 전지의 내부에 전해액을 추가로 주액하여 이차 전지의 성능 저하를 완화하는 동시에 사용 기간을 연장시키는 연구가 활발히 진행 중이다.
그런데 종래의 원통형 이차 전지의 경우에는, 상기 절연판(26)의 재질이 절연성을 가지면서, 내전해액성을 가지며 펀칭 가공성이 우수한, 예를 들어 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 수지로 제조되었다. 따라서, 전해액을 추가로 주액하기 위해서는, 전지 캔(12)을 물리적 방법으로 오픈 한 뒤에 상기 절연판(26)을 외부로 탈착하여 주사기로 주액 후 재실링하는 방법이 있다. 그러나, 이러한 방법은 전지의 내부구조가 공기 중에 노출되어 전극의 산화 및 전해액이 변질될 수 있다. 따라서, 이를 방지하기 위한 추가적인 비용이 소모되는 문제가 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전지 캔의 내부에 용이하게 전해액을 추가로 주액하며, 전지의 내부구조가 공기 중에 노출되지 않아, 전극의 산화 및 전해액이 변질을 방지할 수 있는 이차 전지 및 이차 전지용 절연판을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지는 양극, 음극, 분리막을 권취 또는 적층한 전극 조립체; 상기 전극 조립체의 상부 또는 하부에 적어도 하나 배치되는 절연판; 및 상기 전극 조립체, 상기 절연판 및 전해액을 전지 케이스에 수납하고 캡 조립체에 의하여 밀봉되는 이차 전지에 있어서, 상기 절연판은, 원반 고리 형상으로 형성되고, 경질 재질을 포함하여 제조되는 주변부; 및 상기 주변부의 내주면으로부터 내측으로 연장 형성되고, 고내열성 원단으로 제조되는 중심부를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지용 절연판은 원반 고리 형상으로 형성되고, 경질 재질을 포함하여 제조되는 주변부; 및 상기 주변부의 내주면으로부터 내측으로 연장 형성되고, 고내열성 원단으로 제조되는 중심부를 포함한다.
또한, 상기 중심부는, 원반 형상으로 형성되고, 상기 주변부와 동일한 중심축을 공유할 수 있다.
또한, 상기 주변부 및 상기 중심부는, 일체로 형성될 수 있다.
또한, 상기 주변부 및 상기 중심부는, 인서트 사출 성형으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 중심부가 인서트되고, 상기 경질 재질이 사출 성형되어 주변부를 형성할 수 있다.
또한, 상기 경질 재질은, 페놀 수지를 포함할 수 있다.
또한, 상기 고내열성 원단은, 유리 섬유를 포함할 수 있다.
또한, 상기 주변부는, 내경이 외경의 50% 내지 95%일 수 있다.
또한, 상기 주변부는, 상기 경질 재질로 제조되는 제1층; 및 상기 고내열성 원단으로 제조되는 제2층이 적층되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2층 및 상기 중심부는, 일체로 제조되어 원반 형상으로 형성될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지는 양극, 음극, 분리막을 권취 또는 적층한 전극 조립체; 상기 전극 조립체의 상부 또는 하부에 적어도 하나 배치되는 절연판; 및 상기 전극 조립체, 상기 절연판 및 전해액을 전지 케이스에 수납하고 캡 조립체에 의하여 밀봉되는 이차 전지에 있어서, 상기 절연판은, 유리 섬유를 기재로 하여, 무기 첨가제를 포함한 페놀 수지가 적층되어 형성되며, 원반 고리 형상으로 형성되고, 상기 페놀 수지를 포함하는 재질로 제조되는 주변부; 및 상기 주변부의 내주면으로부터 내측으로 연장 형성되고, 상기 유리 섬유를 포함하는 재질로 제조되는 중심부를 포함하고, 상기 유리 섬유, 상기 페놀 수지 및 상기 무기 첨가제의 구성 비율은, 상기 유리 섬유가 55~70wt%, 상기 페놀 수지가 25~40wt%, 상기 무기 첨가제는 5~20wt%이며, 상기 절연판의 두께는, 0.3~0.65mm이다.
또한, 상기 무기 첨가제는, 평균 입경이 상기 유리 섬유의 직경보다 작을 수 있다.
또한, 상기 무기 첨가제는, 알루미나, 실리카, 수산화 알루미늄, 수산화칼슘, 수산화마그네슘 및 탄산칼슘으로 이루어진 군에서 적어도 하나 선택되어 포함될 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
전지 캔에 삽입되는 절연판의 중심부가 유리 섬유로 제조되어, 주사기를 이용하여 전지 캔의 내부에 용이하게 전해액을 추가로 주액할 수 있다.
또한, 절연판을 외부로 탈착할 필요가 없어, 전지의 내부구조가 공기 중에 노출되지 않아, 전극의 산화 및 전해액이 변질을 방지할 수 있다.
또한, 절연판의 주변부는 페놀 수지를 포함하여 제조되어, 전지 캔의 내압이 증가하더라도, 비딩부의 파손을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 종래의 원통형 이차 전지의 부분 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 이차 전지의 부분 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 절연판의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연판의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원통형 이차 전지의 부분 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 절연판의 측면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 이차 전지(1)의 부분 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 이차 전지(1)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 전지 캔(12), 전지 캔(12)의 내부에 수용되는 젤리-롤 형태의 전극 조립체(13), 전지 캔(12)의 상부에 결합되는 캡 조립체(11), 캡 조립체(11)를 장착하기 위해 전지 캔(12)의 선단에 마련된 비딩부(14) 및 전지를 밀봉하기 위한 크림핑부(15)를 포함한다. 이러한 원통형 이차 전지(1)는, 일정한 출력을 안정적으로 제공하는 휴대폰, 노트북, 전기 자동차 등의 전원으로 사용될 수 있다.
전지 캔(12)은 알루미늄, 니켈, 스테인리스 스틸 또는 이들의 합금과 같은 경량의 전도성 금속 재질로 구성되며, 상단이 개방된 개방부와 그와 대향되는 밀폐된 바닥부를 가질 수 있다. 이러한 전지 캔(12)의 내부 공간에는 상기 전극 조립체(13)와 함께 전해액이 수용된다. 이러한 전지 캔(12)은 원통형으로 형성될 수 있으나, 각형과 같이 원통형 이외의 다양한 형태로 형성될 수도 있다.
전극 조립체(13)는 롤 형태의 넓은 판형을 가진 양극판 및 음극판 등 두 개의 전극판과, 전극판들을 상호 절연시키기 위해 전극판들 사이에 개재되거나 어느 하나의 전극판의 좌측 또는 우측에 배치되는 분리막을 구비한 적층 구조체일 수 있다. 상기 적층 구조체는 젤리 롤(Jelly Roll) 형태로 권취될 수 있고, 소정 규격의 양극판과 음극판이 분리막을 사이에 두고 적층될 수도 있는 등 제한되지 않고 다양한 형태일 수 있다. 두 개의 전극판은 각각 알루미늄과 구리를 포함하는 금속 포일 또는 금속 메쉬 형태의 집전체에 활물질 슬러리가 도포된 구조이다. 슬러리는 통상적으로 입상의 활물질, 보조 도체, 바인더 및 가소제 등이 용매가 첨가된 상태에서 교반되어 형성될 수 있다. 용매는 후속 공정에서 제거된다. 전극판이 감기는 방향으로 집전체의 시작단과 끝단에는 슬러리가 도포되지 않는 무지부가 존재할 수 있다. 무지부에는 각각의 전극판에 대응되는 한 쌍의 리드가 부착된다. 전극 조립체(13)의 상단에 부착되는 양극 리드(131)는 캡 조립체(11)에 전기적으로 연결되고, 전극 조립체(13)의 하단에 부착되는 음극 리드(미도시)는 전지 캔(12)의 하면에 연결된다. 다만 이에 제한되지 않고, 양극 리드(131)와 음극 리드는 모두 캡 조립체(11)를 향하는 방향으로 인출될 수도 있다.
전극 조립체(13)의 상단 및 하단에는 각각 절연판(16)이 배치된다. 이 때 상단에 배치되는 절연판(26)은 전극 조립체(13)와 캡 조립체(11) 사이를 절연하고, 하단에 배치되는 절연판(미도시)은 전극 조립체(13)와 전지 캔(12)의 바닥부 사이를 절연한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 절연판(16)에 대한 자세한 설명은 후술한다.
전지 캔(12)의 중앙에는 젤리 롤 형태로 권취된 전극 조립체(13)가 권출되는 것을 방지하고 이차 전지(1) 내부의 가스의 이동 통로의 역할을 수행하는 센터핀(미도시)이 삽입될 수도 있다.
전지 캔(12) 내에 충진되는 전해액은 이차 전지(1)의 충, 방전 시 전극판의 전기 화학적 반응에 의해 생성되는 리튬 이온을 이동시키기 위한 것으로, 리튬염과 고순도 유기 용매류의 혼합물인 비수질계 유기 전해액 또는 고분자 전해질을 이용한 폴리머를 포함할 수 있다.
캡 조립체(11)는 전지 캔(12)의 상단에 형성된 개방부에 결합되어 전지 캔(12)의 개방부를 밀폐시킨다. 이러한 캡 조립체(11)는, 전지 캔(12)의 형태에 따라 원형 또는 각형 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전지 캔(12)이 원통형으로 형성되므로, 이 경우에는 캡 조립체(11)도 이에 대응되는 형상인 원반 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 캡 조립체(11)는 전지 캔(12)의 개방부를 밀봉하고 양극 단자를 형성하는 탑 캡(111), 비정상 전류로 인하여 전지 내부의 압력 상승시 전류를 차단하고 내부의 기체를 배기하는 안전 벤트(113) 및 상기 전극 조립체(13)의 양극에 연결된 양극 리드(131)가 접속되고 전지 내의 고압 발생 시 전류를 차단하는 전류차단부재가 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있다. 그리고, 캡 조립체(11)는 크림핑 가스켓(116)에 장착된 상태로 전지 캔(12)의 비딩부(14)에 설치된다. 따라서, 정상적인 작동 조건에서 전극 조립체(13)의 양극은 양극 리드(131), 전류차단부재, 안전 벤트(113) 및 PTC 소자(112)를 경유하여 탑 캡(111)에 연결되어 통전을 이룬다.
탑 캡(111)은 캡 조립체(11)의 최상부에, 상부 방향으로 돌출된 형태로 배치되어 양극 단자를 형성한다. 따라서, 상기 탑 캡(111)은 부하 또는 충전 장치와 같은 외부 장치에 전기적으로 접속될 수 있다. 탑 캡(111)에는 이차 전지(1)의 내부에서 발생한 기체가 배출되는 기체 구멍(1111)이 형성될 수 있다. 따라서, 과충전 등과 같은 원인에 의해 전극 조립체(13)쪽으로부터 기체가 발생하여 내압이 증가하면, 전류차단부재의 CID 필터(115) 및 안전 벤트(113)가 파열되고, 내부의 기체는 상기 파열된 부분 및 기체 구멍(1111)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 따라서, 충방전이 더 이상 진행되지 않고 이차 전지(1)의 안전성을 확보할 수 있다. 이러한 탑 캡(111)은 스테인리스 스틸 또는 알루미늄과 같은 금속 재질로 제조될 수 있다.
안전 벤트(113)와 접촉되는 탑 캡(111) 부위의 두께는, 외부로부터 인가되는 압력으로부터 캡 조립체(11)의 여러 구성 요소들을 보호할 수 있는 범위라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들면, 0.3 내지 0.5mm일 수 있다. 탑 캡(111) 부위의 두께가 너무 얇으면 기계적 강성을 발휘하기 어렵고, 반대로 너무 두꺼우면 크기 및 중량 증가에 의해 동일 규격 대비 전지의 용량을 감소시킬 수 있다.
안전 벤트(113)는 비정상 전류로 인하여 전지 내부의 압력 상승시 전류를 차단하거나 가스를 배기하는 역할을 하며, 금속 재질일 수 있다. 안전 벤트(113)의 두께는 소재 및 구조 등에 따라 달라질 수 있으며, 전지 내부의 소정의 고압 발생시 파열되면서 가스 등을 배출할 수 있다면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들면 0.2 내지 0.6 mm일 수 있다.
전류차단부재(CID, Current Interrupt Device)는 안전 벤트(113)와 전극 조립체(13) 사이에 위치하여, 전극 조립체(13)와 안전 벤트(113)를 전기적으로 접속시킨다. 이러한 전류차단부재는 안전 벤트(113)와 접촉하여 전류를 전달하는 CID 필터(115) 및 일부 영역을 제외하고 상기 CID 필터(115)와 안전 벤트(113) 사이를 공간적으로 분리하여 절연시키는 CID 가스켓(114)을 포함한다.
따라서, 정상적인 상태에서는 전극 조립체(13)로부터 생성된 전류가 양극 리드(131)를 거쳐 CID 필터(115)를 경유하여 안전 벤트(113)로 흐름으로써 이차 전지(1)의 방전이 이루어질 수 있다. 그러나, 비정상 전류로 인하여 이차 전지(1)의 내압이 증가하면, 비정상 전류로 인하여 이차 전지(1)의 내부에서 발생한 기체로 인하여 전지의 내압이 증가하면, 안전 벤트(113)와 CID 필터(114) 사이의 연결이 탈착되거나, CID 필터(114)가 파열된다. 그럼으로써, 안전 벤트(113)와 전극 조립체(13) 사이의 전기적 접속이 차단되어, 안전성을 확보할 수 있다.
캡 조립체(11)는 안전 벤트(113)와 탑 캡(111) 사이에 PTC 소자(Positive Temperature Coefficient element, 112)를 더 포함할 수도 있다. PTC 소자(112)는 전지 내부의 온도 상승시 전지 저항이 증가하여 전류를 차단한다. 즉, PTC 소자(112)는, 정상적인 상태에서는 탑 캡(111)과 안전 벤트(113)를 전기적으로 연결시킨다. 그러나 비정상 상태, 예를 들어 온도가 비정상적으로 상승 할 때에는, PTC 소자(112)는 탑 캡(111)과 안전 벤트(113) 간의 전기적 연결을 차단시킨다. 이러한 PTC 소자(112)의 두께 역시 소재 및 구조 등에 따라 달라질 수 있으며, 예를 들면 0.2 내지 0.4mm일 수 있다. PTC 소자(112)의 두께가 0.4mm 보다 두꺼우면 내부 저항이 상승하고, 전지의 크기를 증가시켜 동일 규격 대비 전지 용량을 감소시킬 수 있다. 반대로, PTC 소자(112)의 두께가 0.2mm 보다 얇으면, 고온에서 전류 차단 효과를 발휘하기 어렵고 약한 외부 충격에 의해서도 파괴될 수 있다. 따라서, PTC 소자(112)의 두께는 이러한 점들을 복합적으로 고려하여 상기 두께 범위 내에서 적절히 결정될 수 있다.
이와 같은 캡 조립체(11)를 포함하는 이차 전지(1)는, 전동드릴 등과 같은 파워툴의 동력원으로 사용되는 경우에는 순간적으로 높은 출력을 제공할 수 있고 진동, 낙하 등과 같은 외부의 물리적 충격에 대해서도 안정적일 수 있다.
전지 캔(12)의 상부에는 외측에서 내측으로 절곡된 비딩부(14)가 형성된다. 비딩부(14)는 상기 탑 캡(111), PTC 소자(112), 안전 벤트(113) 및 전류차단부재가 적층된 캡 조립체(11)를 전지 캔(12)의 상단에 위치시키고, 전극 조립체(13)의 상하 방향의 이동을 방지한다.
상기 기술한 바와 같이, 캡 조립체(11)는 크림핑 가스켓(116)에 장착된 상태로 전지 캔(12)의 비딩부(14)에 설치된다. 크림핑 가스켓(116)은 양단이 개방된 원통형의 형태를 가지며, 전지 캔(12)의 내부를 향하는 일측 단은 도 2에 도시된 바와 같이, 중심축을 향해 대략 수직으로 1차 절곡된 후, 다시 전지 캔(12)의 내부를 향해 대략 수직으로 2차 절곡되어 비딩부(14)에 안착된다. 그리고 크림핑 가스켓(116)의 타측 단은, 최초에는 중심축과 평행한 방향으로 연장되어 있다. 그러나, 추후에 캡 조립체(11)를 결합하고 전지 캔(12)의 상단 외벽을 가압하여 크림핑부(15)를 형성하는 공정이 진행되면, 크림핑부(15)의 형상을 따라 함께 대략 수직으로 절곡되어 중심축을 향한다. 따라서, 크림핑 가스켓(116)의 내주면은 캡 조립체(11), 외주면은 전지 캔(12)의 내주면에 밀착된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 절연판(16)의 평면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 절연판(16)은, 도 3에 도시된 바와 같이 전체적으로 원반 형상을 가지며, 중심부(161) 및 주변부(162)를 포함한다.
중심부(161)는 원반 형상을 가지며, 고내열성 원단을 포함하는 재질로 제조된다. 특히 유리 섬유(Glass Fiber)를 포함하는 재질로 제조되는 것이 바람직하다. 유리 섬유는 유리를 백금로에 용융한 후, 직경이 작은 홀을 통해 인출하여 긴 섬유 형태로 제조한 것이다. 내열성, 내구성,　흡음성, 전기 절연성이 뛰어나고 녹슬지 않으며, 가공이 쉬워 건물　단열재, 공기 여과재, 전기 절연제 등으로 주로 사용된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 절연판(16)의 중심부(161)는, 이러한 유리 섬유들이 씨실과 날실로 서로 교차한 직물의 원단을 타발하여 형성된다. 그럼으로써, 내열성 및 절연성이 우수하고, 유리 섬유들의 조직 사이로 첨예한 주사기가 용이하게 침투할 수 있으므로, 전해액 주입이 용이할 수 있다. 나아가, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 유리 섬유의 직경은 대략 4 내지 15μm인 것이 바람직하다.
주변부(162)는 원반 고리 형상을 가지며, 경질 재질을 포함하여 제조된다. 특히, 페놀 수지(Phenolic Resin)를 포함하는 재질로 제조되는 것이 바람직하다.
페놀 수지는 페놀류(페놀,　크레졸,　크실레놀,　레조르시놀 등)와 알데히드류(포름알데히드,　아세트알데히드,　푸르푸랄)를 축합하여 형성된 열경화성 합성 수지이다. 내열성, 내수성, 내화학성, 전열성이 우수하여, 전기 절연제, 접착제 등으로 주로 사용된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 절연판(16)의 주변부(162)는, 이러한 페놀 수지가 포함됨으로써 내열성 및 전열성이 우수하다. 또한, 열경화성이므로 온도가 증가하여도 두께가 불균일하게 되거나 변형되는 것을 방지할 수 있고, 전지 캔(12)의 내압이 증가하더라도 전지 캔(12)의 강도가 취약한 비딩부(14)에 강도를 보강할 수 있다.
상기 페놀 수지에는 무기 첨가제가 더 첨가될 수도 있다. 따라서, 페놀 수지가 가열될 때 수축 또는 변형을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다. 이러한 무기 첨가제는 평균 입경이 유리 섬유의 가닥의 직경보다 작은 것이 바람직하다. 그럼으로써, 주변부(162)를 제조할 때 용융 상태의 페놀 수지가 경화되면서, 첨가된 상기 무기 첨가제가 유리 섬유에 의해 저항을 받지 않아, 주변부(162)의 두께가 균일하고 표면이 평평하게 제조될 수 있다. 이러한 무기 첨가제는, 알루미나, 실리카, 수산화알루미늄, 수산화칼슘, 수산화마그네슘 및 탄산칼슘 중에서 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
이와 같이 제조된 절연판(16)에서, 유리 섬유, 페놀 수지 및 무기 첨가제의 구성 비율이 각각, 유리 섬유는 55~70wt％, 페놀 수지는 25~40wt％, 무기 첨가제는 5~20wt％인 것이 바람직하다.
지금까지 기술한 절연판(16)은, 전극 조립체의 상부에 배치되는 상부 절연판(16)뿐만 아니라, 전극 조립체의 하부에 배치되는 하부 절연판(16)일 수도 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 상부 절연판(16)은 상기 기술한 절연판(16)이고, 하부 절연판(16)은 내전해액성을 가지며 펀칭 가공성이 우수하여 종래부터 사용되는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 수지로 제조되는 등 다양하게 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연판(16)의 측면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 절연판(16)은 도 4에 도시된 바와 같이, 주변부(162) 및 중심부(161)를 포함하고, 주변부(162)와 중심부(161)는 일체로 형성된다. 그리고, 주변부(162)가 중심부(161)의 외주면에서 반지름 방향으로 연장되어 형성되므로 두께를 증가시키지 않는다.
주변부(162)는 경질 재질로 제조되어, 전지 캔(12)의 비딩부(14)의 강도를 보강한다. 이러한, 주변부(162)는 상면 및 하면이 평평하며, 원반 고리 형상을 가져 중심에 홀이 타공된다. 그리고, 타공된 홀의 내주면에, 중심부(161)가 내측으로 연장되어 형성된다. 이러한 주변부(162)의 두께는 예를 들어 0.3 내지 0.65 mm일 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 소재 및 구조 등에 따라 다양한 두께를 가질 수 있다.
중심부(161)는 주변부(162)의 내측으로, 즉 상기 타공된 홀의 내주면으로부터 반지름 방향으로 연장되어 형성된다. 따라서, 중심부(161)는 원반 형상을 가질 수 있다. 그리고, 중심부(161)는 주변부(162)와 동일한 중심축을 공유할 수 있다.
이러한 주변부(162)와 중심부(161)는 인서트 사출을 통해 성형되어, 일체형으로 형성될 수 있다. 즉, 유리 섬유로 형성된 직물의 원단을 타발하여 인서트로 삽입하고, 주변부(162)가 되는 페놀 수지를 주물로써 용융하고 사출하여 성형할 수 있다. 만약 주변부(162)와 중심부(161)가 용이하게 분리가 가능하다면, 주변부(162)와 중심부(161)의 분리된 간극 사이로 전해액이 누출될 수 있다. 또한, 절연이 되지 않아, 양극 및 음극이 서로 접촉하여 단락(쇼트, Short)될 수도 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 절연판(16)과 같이, 주변부(162)와 중심부(161)가 일체형으로 형성됨으로써 절연을 유지하고 단락을 방지할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 압축 성형, 이송 성형 등 주변부(162)와 중심부(161)가 일체형으로 형성될 수 있다면 다양한 방법으로 성형될 수 있다.
중심부(161)의 직경은, 주변부(162)의 외경의 50% 내지 95%인 것이 바람직하다. 그럼으로써, 전해액의 추가 주액이 용이하면서, 전지 캔(12)의 내압이 증가하더라도 비딩부(14)의 파손을 방지할 수 있다. 그리고, 중심부(161)의 직경은, 주변부(162)의 내경과 대응된다. 여기서 주변부(162)의 내경과 대응된다는 것은, 동일하거나 어느 정도 차이가 있더라도 그 차이가 오프셋의 범위 내라는 것을 의미한다. 따라서, 중심부(161)가 주변부(162)에 일체형으로 형성되어, 용이하게 분리되지 않을 수 있다.
상기 기술한 바와 같이, 중심부(161)는 유리 섬유로 제조되어, 유리 섬유들의 조직 사이로 첨예한 주사기가 용이하게 침투함으로써, 전해액 주입이 용이할 수 있어야 한다. 따라서, 중심부(161)의 두께는 주변부(162)의 두께보다 얇은 것이 바람직하다. 예를 들어, 중심부(161)의 두께는 0.01 내지 0.2mm일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 중심부(161)의 두께가 주변부(162)의 두께와 동일할 수도 있는 등 다양한 두께를 가질 수 있다.
상기 기술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면 중심부(161)는 주변부(162)의 내측으로 연장되어 형성된다. 즉, 주변부(162)는 중심부(161)의 외주면에서 반지름 방향으로 연장되어 형성된다. 이 때, 주변부(162)와 중심부(161)는 동일 평면상에 위치할 수 있다. 즉, 주변부(162)의 상면과 중심부(161)의 상면이 동일 평면상에 위치하거나, 주변부(162)의 하면과 중심부(161)의 하면이 동일 평면상에 위치할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 중심부(161)의 두께가 주변부(162)의 두께보다 얇으므로, 도 4에 도시된 바와 같이, 중심부(161)의 상면은 주변부(162)의 상면보다 하방에, 중심부(161)의 하면은 주변부(162)의 하면보다 상방에 위치할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원통형 이차 전지(1a)의 부분 단면도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 절연판(16a)의 측면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 절연판(16)은, 주변부(162)가 하나의 층으로 형성되었으나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 절연판(16a)은, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 주변부(162a)가 복수의 층이 적층되어 형성된다. 이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 절연판(16a)에 대하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 절연판(16)과 동일한 내용은 설명을 생략한다. 다만, 이는 설명의 편의를 위한 것이며, 권리범위를 제한하기 위함이 아니다.
제1 층(1621a)은 경질 재질, 특히 페놀 수지를 포함하는 재질로 형성될 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 주변부(162a)의 제1 층(1621a)은, 본 발명의 일 실시예에 따른 주변부(162a)와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 따라서, 주변부(162a)의 제1 층(1621a)에는 무기 첨가제가 더 첨가될 수도 있고, 이러한 무기 첨가제는, 알루미나, 실리카, 수산화알루미늄, 수산화칼슘, 수산화마그네슘 및 탄산칼슘 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고 무기 첨가제는 평균 입경이 유리 섬유의 가닥의 직경보다 작은 것이 바람직하다.
제2 층(1622a)은 고내열성 원단, 특히 유리 섬유로 제조된 직물의 원단으로 형성될 수 있다. 즉, 주변부(162a)의 제2 층(1622a)은 중심부(161a)와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 이러한, 주변부(162a)의 제2 층(1622a)과 중심부(161a)는 처음부터 일체로 제조된 후, 가상의 경계(A)를 기준으로 구분될 수 있다. 다만 이에 제한되지 않고, 주변부(162a)의 제2 층(1622a)과 중심부(161a)는 물리적으로 분할되거나 별도로 제조되어 서로 연결되어 형성될 수도 있는 등 다양한 방법으로 형성될 수 있다.
제1 층(1621a)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 층(1622a)의 상부에 적층되는 것이 바람직하다. 따라서, 전지 캔(12)의 비딩부(14)를 지지하여, 비딩부(14)의 강도를 보강할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 제2 층(1622a)이 제1 층(1621a)의 상부에 적층될 수도 있다. 나아가, 임의의 재질로 제조되는 제3 층이 더 적층될 수도 있다. 이러한 제3 층은 최상층 또는 최하층에 적층될 수도 있으며, 제1 층(1621a)과 제2 층(1622a)의 사이에 적층될 수도 있다.
이와 같이 제조된 절연판(16a)에서, 유리 섬유, 페놀 수지 및 무기 첨가제의 구성 비율이 각각, 유리 섬유는 55~70wt％, 페놀 수지는 25~40wt％, 무기 첨가제는 5~20wt％인 것이 바람직하다. 그리고, 절연판(16a)의 두께는 예를 들어 0.3 내지 0.65 mm일 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 소재 및 구조 등에 따라 다양한 두께를 가질 수 있다. 이러한 절연판(16a)은, 주변부(162a)와 중심부(161a)가 인서트 사출 성형, 압축 성형, 이송 성형 등 다양한 방법으로 성형될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 다양한 실시 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (14)

  1. 양극, 음극, 분리막을 권취 또는 적층한 전극 조립체;
    상기 전극 조립체의 상부 또는 하부에 적어도 하나 배치되는 절연판; 및
    상기 전극 조립체, 상기 절연판 및 전해액을 전지 케이스에 수납하고 캡 조립체에 의하여 밀봉되는 이차 전지에 있어서,
    상기 절연판은,
    원반 고리 형상으로 형성되고, 경질 재질을 포함하여 제조되는 주변부; 및
    상기 주변부의 내주면으로부터 내측으로 연장 형성되고, 고내열성 원단으로 제조되는 중심부를 포함하는, 이차 전지.
  2. 원반 고리 형상으로 형성되고, 경질 재질을 포함하여 제조되는 주변부; 및
    상기 주변부의 내주면으로부터 내측으로 연장 형성되고, 고내열성 원단으로 제조되는 중심부를 포함하는, 이차 전지용 절연판.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 중심부는,
    원반 형상으로 형성되고, 상기 주변부와 동일한 중심축을 공유하는, 이차 전지용 절연판.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 주변부 및 상기 중심부는,
    일체로 형성되는, 이차 전지용 절연판.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 주변부 및 상기 중심부는,
    인서트 사출 성형으로 형성되는, 이차 전지용 절연판.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 중심부가 인서트되고, 상기 경질 재질이 사출 성형되어 주변부를 형성하는, 이차 전지용 절연판.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 경질 재질은,
    페놀 수지를 포함하는, 이차 전지용 절연판.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 고내열성 원단은,
    유리 섬유를 포함하는, 이차 전지용 절연판.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 주변부는,
    내경이 외경의 50% 내지 95%인, 이차 전지용 절연판.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 주변부는,
    상기 경질 재질로 제조되는 제1층; 및
    상기 고내열성 원단으로 제조되는 제2층이 적층되어 형성되는, 이차 전지용 절연판.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2층 및 상기 중심부는,
    일체로 제조되어 원반 형상으로 형성되는, 이차 전지용 절연판.
  12. 양극, 음극, 분리막을 권취 또는 적층한 전극 조립체;
    상기 전극 조립체의 상부 또는 하부에 적어도 하나 배치되는 절연판; 및
    상기 전극 조립체, 상기 절연판 및 전해액을 전지 케이스에 수납하고 캡 조립체에 의하여 밀봉되는 이차 전지에 있어서,
    상기 절연판은,
    유리 섬유를 기재로 하여, 무기 첨가제를 포함한 페놀 수지가 적층되어 형성되며,
    원반 고리 형상으로 형성되고, 상기 페놀 수지를 포함하는 재질로 제조되는 주변부; 및
    상기 주변부의 내주면으로부터 내측으로 연장 형성되고, 상기 유리 섬유를 포함하는 재질로 제조되는 중심부를 포함하고,
    상기 유리 섬유, 상기 페놀 수지 및 상기 무기 첨가제의 구성 비율은,
    상기 유리 섬유가 55~70wt%, 상기 페놀 수지가 25~40wt%, 상기 무기 첨가제는 5~20wt%이며,
    상기 절연판의 두께는,
    0.3~0.65mm인, 이차 전지.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 무기 첨가제는,
    평균 입경이 상기 유리 섬유의 직경보다 작은, 이차 전지.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 무기 첨가제는,
    알루미나, 실리카, 수산화 알루미늄, 수산화칼슘, 수산화마그네슘 및 탄산칼슘으로 이루어진 군에서 적어도 하나 선택되어 포함되는, 이차 전지.
PCT/KR2018/012303 2017-11-01 2018-10-17 이차 전지 및 이차 전지용 절연판 WO2019088524A1 (ko)

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210100493A (ko) * 2020-02-06 2021-08-17 주식회사 엘지에너지솔루션 캡조립체, 그를 포함한 이차전지 및 전지팩
CN216015471U (zh) * 2021-09-23 2022-03-11 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种电极组件的制造装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000348771A (ja) * 1999-06-02 2000-12-15 Sony Corp 非水電解液二次電池
JP2002231314A (ja) * 2000-11-28 2002-08-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非水電解液二次電池
JP2008027635A (ja) * 2006-07-19 2008-02-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電気化学素子
KR100839784B1 (ko) * 2005-12-29 2008-06-19 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차전지
JP2013131430A (ja) * 2011-12-22 2013-07-04 Panasonic Corp 密閉型二次電池

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100467698B1 (ko) 2002-09-05 2005-01-24 삼성에스디아이 주식회사 원통형 리튬이차전지와 이의 제조방법
KR100824896B1 (ko) * 2005-12-29 2008-04-23 삼성에스디아이 주식회사 원통형 리튬 이차전지
JP4795177B2 (ja) 2005-12-29 2011-10-19 三星エスディアイ株式会社 リチウムイオン二次電池
JP2013073873A (ja) 2011-09-29 2013-04-22 Panasonic Corp 非水電解質二次電池
KR101772415B1 (ko) * 2014-09-23 2017-09-12 주식회사 엘지화학 캡 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지
KR101947477B1 (ko) 2015-07-21 2019-02-13 주식회사 엘지화학 안정성이 향상된 캡 어셈블리 및 이를 포함하는 원형 이차전지
CN204749409U (zh) * 2015-07-23 2015-11-11 海宁杰特玻纤布业有限公司 一种阻燃软膜
JP6879491B2 (ja) 2017-04-27 2021-06-02 エルジー・ケム・リミテッド 絶縁部材、絶縁部材の製造方法及び前記絶縁部材を含む円筒形電池の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000348771A (ja) * 1999-06-02 2000-12-15 Sony Corp 非水電解液二次電池
JP2002231314A (ja) * 2000-11-28 2002-08-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非水電解液二次電池
KR100839784B1 (ko) * 2005-12-29 2008-06-19 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차전지
JP2008027635A (ja) * 2006-07-19 2008-02-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電気化学素子
JP2013131430A (ja) * 2011-12-22 2013-07-04 Panasonic Corp 密閉型二次電池

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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