WO2020009477A1 - 이차전지 및 그 제조방법 - Google Patents

이차전지 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2020009477A1
WO2020009477A1 PCT/KR2019/008155 KR2019008155W WO2020009477A1 WO 2020009477 A1 WO2020009477 A1 WO 2020009477A1 KR 2019008155 W KR2019008155 W KR 2019008155W WO 2020009477 A1 WO2020009477 A1 WO 2020009477A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gasket
vent hole
secondary battery
base surface
circumference
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/008155
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
윤동식
김주빈
김병수
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to US17/056,998 priority Critical patent/US11664556B2/en
Priority to EP19831297.7A priority patent/EP3783684A4/en
Priority to JP2020564170A priority patent/JP7024173B2/ja
Priority to CN201980033582.4A priority patent/CN112352342B/zh
Publication of WO2020009477A1 publication Critical patent/WO2020009477A1/ko

Links

Images

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
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/317—Re-sealable arrangements
    • H01M50/325—Re-sealable arrangements comprising deformable valve members, e.g. elastic or flexible valve members
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0436—Small-sized flat cells or batteries for portable equipment
    • 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 of a single cell or a single battery
    • H01M50/102—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/109—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure of button or coin shape
    • 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 of a single cell or a single battery
    • 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 of a single cell or a single battery
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/148—Lids or covers characterised by their shape
    • H01M50/153—Lids or covers characterised by their shape for button or coin 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 of a single cell or a single battery
    • H01M50/183—Sealing members
    • H01M50/184—Sealing members characterised by their shape or structure
    • 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 of a single cell or a single battery
    • H01M50/183—Sealing members
    • H01M50/186—Sealing members characterised by the disposition of the sealing members
    • 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 of a single cell or a single battery
    • H01M50/183—Sealing members
    • H01M50/19—Sealing members characterised by the material
    • H01M50/193—Organic material
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0422—Cells or battery with cylindrical casing
    • H01M10/0427—Button 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 of a single cell or a single battery
    • 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
    • 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
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a secondary battery and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a button type secondary battery and a method for manufacturing the same, which can increase the capacity by mounting a larger electrode assembly by increasing the internal space.
  • a button-type battery commonly used as a coin-type battery or a button-type battery has a thin button shape, and is widely used in various devices such as a remote controller, a clock, a toy, and computer parts.
  • button-type batteries were mainly manufactured as non-rechargeable primary batteries, but are also widely manufactured as secondary batteries capable of charging and discharging according to the development of miniaturized devices.
  • the button-type secondary battery also has a structure in which the electrode assembly and the electrolyte are embedded in the case, such as a cylindrical or pouch-type secondary battery, to allow repeated charging and discharging.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional button-type secondary battery.
  • the external appearance of the button-type secondary battery (combined with the first can and the second can) has a flat cylindrical shape similar to a mast shape, but the upper side of the inside of the first can 1 is opened.
  • the peripheral parts (not shown) of the electrode assembly 4 are mounted, and the electrolyte (including the liquid electrolyte) is injected, and then the upper side of the first can 1 is removed.
  • Two cans 2 are configured to cover.
  • the upper edge portion of the side surface of the first can 1 and the edge portion of the second can 2 are formed clamps (1a, 2a) to be fitted to each other. That is, the first can 1 and the second can 2 are bent at the edges so that the second can 2 is engaged with each other when the second can 2 is placed on the electrode assembly 4, so that the clamps 1a and 2a are respectively formed.
  • Each clamps 1a and 2a are formed to be elastically restored when the second can 2 enters the state in which the clamps 1a and 2a are elastically deformed by the pressure generated when the second can 2 enters. Fastening is done together.
  • a rubber gasket 3 for sealing the inside is fitted between the clamps 1a and 2a.
  • the clamping method using the clamp has an inner space height between the first can 1 and the second can 2 is lower than the total height (height from the bottom to the top of the battery), the electrode assembly 4 Since the size is limited, it is difficult to increase the capacity of the battery relative to the total volume of the battery.
  • the present invention is to provide a button-type secondary battery and a method of manufacturing the same (capable of mounting a larger electrode assembly) to increase the capacity of the same volume by securing a larger internal space than the conventional structure.
  • the present invention for achieving the above object provides a button-type secondary battery and its manufacturing method that can further increase the internal space.
  • a button-type secondary battery includes a first can formed vertically along a circumference of the first base surface; It has a second base surface having a diameter larger than the first base surface of the first can, the second side surface is formed vertically along the circumference of the second base surface, the vent hole is perforated in the second side surface Second can; And a gasket positioned between the first side surface and the second side surface when the first can and the second can are coupled to each other, wherein the first can and the second can have a first side surface inside the second side surface. Coupled to enter, the gasket is modified to fit in the vent hole is characterized in that the first can and the second can is fixed.
  • the first side surface of the first can faces upward from the first base surface
  • the second side surface of the second can faces downward from the second base surface
  • the second can is above the first can.
  • the gasket is deformed to a size corresponding to a pressure difference in the space formed by the first can and the second can and a pressure difference between the outside of the first can and the second can.
  • At least two vent holes may be formed along the circumference of the side surface of the second can.
  • the second can may have a disk shape in plan view, and the vent holes may be formed to have an even number, and each of the second cans may have a pair that is symmetrical with respect to the center of the disk.
  • the second can has a disc shape in plan view, and the vent hole may be arranged to be denser in a specific area than other areas based on the circumference of the disc shape.
  • the first can is formed along the periphery of the first base surface vertically and the second base surface having a larger diameter than the first base surface.
  • a method of manufacturing a secondary battery having a second can coupled to a second side surface vertically formed along a circumference of the second base surface comprising: providing the first can; Providing the second can; A perforating step of perforating a vent hole on a side surface of the second can; Combining the first can and the second can so that a gasket is positioned between the side of the first can and the side of the second can (after the electrode assembly and the electrolyte, etc. are mounted), and the gasket covers the vent hole; And fixing the first can and the second can by deforming the gasket so that the gasket is fitted into the vent hole.
  • the gasket is deformed to protrude to the outside of the vent hole when a negative pressure is applied to the vent hole from the outside.
  • the temporary fixing step of fixing the movement of the first can and the second can before applying the negative pressure to the vent hole further includes.
  • a partial region of the gasket to be deformed may be applied with a negative pressure in a state in which the adhesion force is lower than in other regions, or in an unattached state.
  • some areas of the gasket to be deformed may be formed to have different thicknesses from other areas (so that the negative pressure may be concentrated to cause deformation more easily).
  • At least two vent holes may be formed along the circumference of the side surface of the second can.
  • the fastening point of the first can and the second can is moved from the upper side of the battery to the side surface, the height of the internal space relative to the total height can be increased, It is possible to mount a larger capacity electrode assembly.
  • the surface of the first and second cans can be smoothly formed.
  • Deformation of the gasket is made to correspond to the pressure difference between the pressure inside the space formed by the first can and the second can and the pressure difference between the outside of the first can and the second can, causing stress and / or unnecessary deformation. No physical pressure is applied to the first and second cans.
  • the fastening force may be adjusted according to a required specification.
  • vent hole may be arranged to be more dense in a specific area, the clamping force may be further increased at a specific position where the electrode lead is additionally attached.
  • the partial region of the gasket to be deformed may be applied with a negative pressure in a state in which the adhesion force is lower than that in other regions, or the negative pressure may be applied to prevent the deformation of the side surface of the first can.
  • the partial region of the gasket to be deformed may be formed to be thicker than other regions, and thus may be easily deformed.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a simplified longitudinal section of a conventional button-type secondary battery.
  • Figure 2 is a cross-sectional view showing a simplified longitudinal section of the button-type secondary battery according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3a is a cross-sectional view showing the state before and after the negative pressure is applied in the state in which the second can is seated in the first can, the deformation of the side surface of the first can with a gasket.
  • Figure 3b is a cross-sectional view showing a state before and after the negative pressure is applied in the state in which the second can is seated in the first can, only the deformation of the gasket.
  • 4A is a cross-sectional view showing a path through which internal air escapes when a negative pressure is applied;
  • 4B is a cross-sectional view showing a state in which a gasket is formed thicker than other regions in which deformation occurs when negative pressure is applied;
  • FIG. 5 is a bottom view showing regions in which vent holes may be perforated in a second can;
  • the present invention provides a button-type secondary battery having a larger internal space than the conventional structure and a method of manufacturing the same, with reference to the accompanying drawings will be described embodiments of the present invention in more detail.
  • the present invention provides a button-type secondary battery having an increased internal space compared to the conventional structure as Example 1.
  • the secondary battery of the present invention is characterized in that the gasket 30 disposed between the first can 10 and the second can 20 is inserted into the vent hole 23 formed in the second can 20 to be fixed. .
  • the first can 10 has a first base surface 11 formed in a circular shape having a predetermined size, and the first side surface 12 is formed along the circumference of the first base surface 11. It has a shape formed vertically.
  • the second can 20 has a circular second base surface 21 having a larger diameter than the first base surface 11 of the first can 10, and has A second side surface 22 is formed vertically along the circumference, and the second side surface 22 has a structure in which a vent hole 23 is perforated. That is, the first can 10 and the second can 20 has a flat cylindrical shape similar to the mast (Schale), the second can 20 has a slightly larger area, the vent hole 23 is added It has a perforated structure.
  • the first side surface 12 of the first can 10 faces upward from the first base surface 11 and the second side surface 22 of the second can 20 is the second base surface.
  • the second can 20 is coupled to cover the top of the first can 10 downward from 21.
  • the first can 10 is coupled to the second can 20 in a state where the gasket 30 (having a ring shape) is fitted to the outer circumferential surface of the first side surface 12 so that the gasket 30 is the first can.
  • the can 10 and the second can 20 are combined, the can 10 and the second can 20 are positioned between the first side surface 12 and the second side surface 22.
  • the gasket 30 may be in a state in which a part or the whole of the gasket 30 is attached to the first side surface 12.
  • the gasket 30 coupled to the outer circumferential surface of the first side surface 12 faces the inner circumferential surface of the second side surface 22 while the first side surface 12 enters the inner side of the second side surface 22. Will be.
  • the gasket 30 is exposed through the vent hole 23 formed in the second side surface 22, when a negative pressure is applied to the vent hole 23, the gasket 30 is partially vented. Deformation is made so that it fits in (23).
  • the gasket may have a size corresponding to a pressure difference between the pressure inside the space formed by the first can 10 and the second can 20 and the pressure between the outside of the first can 10 and the second can 20. 30 is modified to fix the first can 10 and the second can 20.
  • vent hole 23 is illustrated as one, at least two vent holes 23 may be formed along the circumference of the side surface 22 of the second can 20.
  • the second can 20 has a disc shape in plan view, and as shown in FIG. 5, the vent holes 23 are formed in an even number, and each of the second cans 20 is symmetric with respect to the center of the disc. May be arranged in pairs (see i, ii, iii in FIG. 5).
  • FIG. 5 shows the positions where the vent holes 23 may be formed when the second can 20 is viewed from the top to the bottom or from the bottom. It is a cross-sectional view of two cans.
  • the second can 20 may have a disc shape in plan view, and the vent hole 23 may be arranged to be denser in a specific area than other areas based on the periphery of the disc shape ( Iv, v of FIG. 5).
  • the present invention provides a manufacturing method for providing a button-type secondary battery of the above configuration as Example 2.
  • the manufacturing method according to the present invention comprises the steps of (providing) providing the first can 10 with the first side surface 12 formed vertically along the circumference of the first base surface 11 and the first base surface ( 11) providing (providing) a second can 20 having a second base surface 21 having a larger diameter and a second side surface 22 formed vertically along the circumference of the second base surface 21. Start from step).
  • first can 10 and the second can 20 may be provided by a conventionally known molding method, a detailed description thereof will be omitted.
  • the provided second can 20 is perforated with the vent hole 23 in a predetermined size and number on the second side surface 22.
  • the perforation of the vent hole 23 may be made by a known method such as punching or drilling depending on the material of the second can 20.
  • the second side surface 22 is placed downward.
  • the second can 20 covers the first can 10.
  • the gasket 30 is coupled to the first can 10 so as to be fixed to an outer circumferential surface of the first side surface 12.
  • the gasket 30 may be coupled before the electrode assembly is seated on the first can 10, or may be coupled after mounting, and may be attached to the first side surface 12 through an adhesive or the like by thermal fusion. Can be attached.
  • the gasket 30 is positioned between the first side surface 12 and the second side surface 22, and the gasket 30 has a vent hole. (23) (the gasket is exposed to the outside through the vent hole when viewed from the outside of the vent hole).
  • the gasket 30 is deformed to fix the first can 10 and the second can 20.
  • Figure 3a As shown in 3b, in a state where the first can 10 and the second can 20 are placed on the flat surface plate 50, the pressure is applied to the upper, lower, left, and right sides (or in a fixed position) so that the movement is fixed.
  • the vacuum hose 40 is connected to the vent hole 23 of the second can 20, the negative pressure is stored inside the first can 10 and the second can 20. (negative pressure) is formed and deformation occurs.
  • the inner space of the first can 10 and the second can 20 is filled with the electrode assembly and the electrolyte, and thus the negative electrode is supported even when a negative pressure is applied, whereas between the first side surface 12 and the second side surface 22.
  • the space at is the point where the sound pressure acts, and the deformation occurs because the bearing capacity is relatively weak.
  • the difference is determined according to the size of the sound pressure acting and the area on which the sound pressure acts, as well as the adhesion between the gasket 30 and the first side surface 12, the material of the first can 10, and the like. Thus it may be designed differently.
  • a groove or the like may be locally formed in the first side surface 12 to increase deformation (plastic or elastic).
  • the groove may be locally formed at a portion where bending or bending occurs on the first side surface 12.
  • the gasket 30 may be configured to be bonded to the first side surface 12 with a greater adhesive force at a portion where the pressure is concentrated to deform the gasket 30.
  • the first side surface 12 and the gasket 30 may be formed at a specific portion where the deformation of the gasket 30 is performed. It would be desirable to set the adhesion of the lower than elsewhere.
  • the pressure between the second side surface 22 is lower than the other place, but since the first can 10 and the second can 20 are fixed, the gasket 30 is fitted in the vent hole 23. Deformation occurs by the pressure acting in the direction in which the first and second side surfaces are in close contact with each other. For reference, when there are a plurality of vent holes 23, when the negative pressure is applied, the vent holes 23 are blocked in a state in which the other than the vent holes 23 are blocked so that pressure leakage does not occur (through a separate mechanism or the like). It would be desirable to apply a negative pressure to the.
  • the gasket 30 may be configured to protrude toward the vent hole 23 so that the distance may be narrowed to cause an effect of concentration of sound pressure. That is, the gasket 30 may be manufactured to have a thicker portion depending on the distance between the first side surface 12 and the second side surface 22 or according to the size of the sound pressure or the size of the vent hole 23. have.
  • the movement of the first can 10 and the second can 20 is blocked (temporarily fixed before being fixed by the gasket) before the sound pressure is applied.
  • the material of the first can 10, the adhesive strength of the first can 10 and the gasket 30, the gasket (depending on the size of the first can 10 and the second can 20, the sound pressure strength, etc.) 30) may be designed differently.
  • the gasket 30 (elastic or plastic) deformed does not need to protrude from the vent hole 23 (to maintain a smooth outer surface) but should remain pinched.
  • the protruding portion may be cut to maintain a smooth outer surface, and the adhesive or the like may be cut in the protruded state (so that the deformed portion of the gasket is firmly fixed to the second can) to increase the fixing force. It may also be applied further.
  • a plurality of vent holes 23 may be perforated along the circumference of the side surface 22 of the second can 20 in the perforating step. That is, as shown in FIG. 5, they may be configured to be paired in directions facing each other (see i, ii, and iii), or may be configured to be biased to one side to increase fastening force in a specific direction (see iv and v).
  • they may be configured to be paired in directions facing each other (see i, ii, and iii), or may be configured to be biased to one side to increase fastening force in a specific direction (see iv and v).
  • the fastening point of the first can 10 and the second can 20 is moved from the upper side to the side of the battery, the height of the internal space relative to the total height can be increased. It is possible to mount a larger capacity electrode assembly, and the gasket 30 is deformed to fit in the vent hole 23 so that the first can 10 and the second can 20 are fixed to each other. ) And the outer surface of the second can 20 can be configured smoothly.
  • the deformation of the gasket 30 may include a difference between a pressure inside the space formed by the first can 10 and the second can 20 and a pressure outside the first can 10 and the second can 20. Since it is formed in a size corresponding to, the physical pressure causing stress and / or unnecessary deformation is not applied to the first can 10 and the second can 20, and at least two vent holes 23 are formed. As a result, the clamping force can be adjusted according to the required specifications.
  • a partial region of the gasket 30 to be deformed is applied with a negative pressure in a state in which the adhesion force is lowered or unattached than other regions, so that deformation of the side surface 12 of the first can 10 may not occur.
  • a portion of the gasket 30 to be deformed may have a thickness greater than that of other areas, and thus may be easily deformed.

Abstract

본 발명의 단추형 이차전지는, 제1베이스면의 둘레를 따라 제1옆면이 수직으로 형성된 제1캔; 상기 제1캔의 제1베이스면 보다 더 큰 직경을 갖는 제2베이스면을 갖고, 상기 제2베이스면의 둘레를 따라 제2옆면이 수직으로 형성되되, 상기 제2옆면에는 벤트홀이 타공된 제2캔; 및 상기 제1캔과 제2캔이 결합될 때, 상기 제1옆면과 제2옆면 사이에 위치하는 가스킷;을 포함하고, 상기 제1캔과 제2캔은 제1옆면이 제2옆면의 내측으로 진입하도록 결합되고, 상기 가스킷이 벤트홀에 끼워지도록 변형되어 제1캔과 제2캔의 고정이 이루어지는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 단추형 이차전지의 제조방법은, 제1베이스면의 둘레를 따라 제1옆면이 수직으로 형성된 제1캔과 상기 제1베이스면 보다 더 큰 직경을 갖는 제2베이스면을 갖고 상기 제2베이스면의 둘레를 따라 제2옆면이 수직으로 형성된 제2캔이 결합된 이차전지의 제조방법에 있어서, 상기 제1캔을 마련하는 단계; 상기 제2캔을 마련하는 단계; 상기 제2캔의 옆면에 벤트홀을 타공하는 타공단계; 제1캔의 제1옆면과 제2캔의 제2옆면 사이에 가스킷이 위치하고, 상기 가스킷이 벤트홀과 마주하도록 상기 제1캔과 제2캔을 결합시키는 결합단계; 및 상기 가스킷이 벤트홀에 끼워지도록 상기 가스킷을 변형시켜 제1캔과 제2캔을 고정하는 고정단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

이차전지 및 그 제조방법
본 출원은 2018년 7월 6일자 한국특허출원 제10-2018-0078966호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국특허출원들의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 이차전지와 그 제조방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 내부 공간을 증대시켜 더 큰 전극조립체를 탑재함으로써 용량을 증대시킬 수 있는 단추형 이차전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
통상적으로 코인형 전지, 버튼형 전지 등으로도 통용되는 단추형 전지는 얇은 단추의 형상을 가지며, 리모컨, 시계, 장남감, 컴퓨터부품 등 여러 기기에서 널리 사용되고 있다.
이러한 단추형 전지는 주로 재충전이 불가능한 일차전지로 제조되었었으나, 최근 소형화기기의 개발에 맞춰 충방전이 가능한 이차전지로도 널리 제조되고 있다. 그리고, 단추형 이차전지 또한 원통형 또는 파우치형 이차전지와 같이 케이스 내에 전극조립체와 전해질이 내장되어 반복적인 충방전이 가능한 구조를 갖는다.
도 1 은 종래의 단추형 이차전지의 단면도이다. 도시된 바와 같이, 단추형 이차전지의 외부모습(제1캔과 제2캔과 결합된 모습)은 샬레(Schale) 모양과 유사하게 납작한 원통형상을 갖되 상측이 개구된 제1캔(1) 내부에 전극조립체(4)가 안착되면 상기 전극조립체(4)의 주변부품들(미도시)이 장착되고 (액상형 전해액을 포함하는) 전해질이 주입된 후, 상기 제1캔(1)의 상측을 제2캔(2)이 덮도록 구성된다.
이때, 상기 제1캔(1) 옆면의 상측 테두리 부분과 제2캔(2)의 테두리 부분에는 서로 끼워맞춰지는 클램프(1a, 2a)가 각각 형성된다. 즉, 상기 제1캔(1)과 제2캔(2)은 제2캔(2)이 전극조립체(4) 위로 놓일때 서로 맞물려 결합되도록 테두리부분이 구부러져서 각각 클램프들(1a, 2a)이 형성되되, 각각의 클램프들(1a, 2a)은 제2캔(2)이 진입할 때 발생하는 압력에 의해 탄성변형한 상태에서 제2캔(2)의 진입이 완료되면 탄성복원하여 도시된 바와 같이 체결이 이루어진다.
그리고, 내부를 밀폐시키기 위한 고무재질의 가스킷(3)이 상기 클램프들(1a, 2a) 사이에 끼워지게 된다.
한편, 위와 같이 클램프를 이용한 체결 방식은 총고(전지의 최하단에서부터 최상단 부분까지의 높이) 대비 제1캔(1)과 제2캔(2) 사이의 내부공간 높이가 낮게 형성되어 전극조립체(4)의 크기가 제한되므로 전지의 전체 부피 대비 전지의 용량을 증대시키기가 어려운 문제가 있었다.
따라서, 본 발명은 내부공간을 종래 구조 대비 더 크게 확보하여 동일 부피 대비 용량이 더 증가된(더 큰 전극조립체를 탑재할 수 있는) 단추형 이차전지 및 그 제조방법을 제공하는 것에 주목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 내부공간을 더 증대시킬 수 있는 단추형 이차전지 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 단추형 이차전지는, 제1베이스면의 둘레를 따라 제1옆면이 수직으로 형성된 제1캔; 상기 제1캔의 제1베이스면 보다 더 큰 직경을 갖는 제2베이스면을 갖고, 상기 제2베이스면의 둘레를 따라 제2옆면이 수직으로 형성되되, 상기 제2옆면에는 벤트홀이 타공된 제2캔; 및 상기 제1캔과 제2캔이 결합될 때, 상기 제1옆면과 제2옆면 사이에 위치하는 가스킷;을 포함하고, 상기 제1캔과 제2캔은 제1옆면이 제2옆면의 내측으로 진입하도록 결합되고, 상기 가스킷이 벤트홀에 끼워지도록 변형되어 제1캔과 제2캔의 고정이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제1캔의 제1옆면은 제1베이스면에서부터 위를 향하고, 상기 제2캔의 제2옆면은 제2베이스면에서 아래를 향하며, 상기 제2캔이 상기 제1캔 위를 덮게 결합된다.
그리고, 상기 제1캔과 제2캔에 의해 형성된 공간의 내부의 압력과 상기 제1캔과 제2캔 외부의 압력 차이에 대응하는 크기로 상기 가스킷의 변형이 이루어진다.
본 발명의 실시예에서, 상기 벤트홀은 제2캔 옆면의 둘레를 따라서 적어도 두 개 이상 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 제2캔은 평면상에서 원판형 모양을 가지며, 상기 벤트홀은 짝수 개가 형성되고 각각은 원판의 중심을 기준으로 대칭을 이루는 짝을 갖도록 배치될 수 있다.
다른 구성으로써, 상기 제2캔은 평면상에서 원판형 모양을 가지며, 상기 원판형 모양의 둘레를 기준으로 상기 벤트홀은 다른 영역 보다 특정 영역에서 더 밀집되도록 배치될 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 단추형 이차전지의 제조방법은, 제1베이스면의 둘레를 따라 제1옆면이 수직으로 형성된 제1캔과 상기 제1베이스면 보다 더 큰 직경을 갖는 제2베이스면을 갖고 상기 제2베이스면의 둘레를 따라 제2옆면이 수직으로 형성된 제2캔이 결합된 이차전지의 제조방법에 있어서, 상기 제1캔을 마련하는 단계; 상기 제2캔을 마련하는 단계; 상기 제2캔의 옆면에 벤트홀을 타공하는 타공단계; (전극조립체 및 전해질 등이 장착된 후에) 제1캔의 옆면과 제2캔의 옆면 사이에 가스킷이 위치하고, 상기 가스킷이 벤트홀을 덮도록 상기 제1캔과 제2캔을 결합시키는 결합단계; 및 상기 가스킷이 벤트홀에 끼워지도록 상기 가스킷을 변형시켜 제1캔과 제2캔을 고정하는 고정단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 고정단계에서, 상기 가스킷은 외부에서 상기 벤트홀에 음압(negative pressure)이 가해지면 상기 벤트홀의 외부로 돌출되게 변형된다.
본 발명에서는, 상기 벤트홀에 음압을 가하기 전에 제1캔과 제2캔의 움직임을 고정시키는 임시고정단계;를 더 포함한다.
그리고, 상기 가스킷이 제1캔 옆면의 표면에 부착된 상태에서 음압이 가해진다.
아울러, (제1캔 옆면의 변형이 발생하지 않도록) 변형이 이루어지게 될 상기 가스킷의 일부영역은 다른 영역보다 부착력이 저하된 상태로 부착되거나 미부착된 상태에서 음압이 가해지게 될 수 있다.
또한, (음압이 집중되어 변형이 더 용이하게 유발될 수 있도록) 변형이 이루어지게 될 상기 가스킷의 일부영역은 다른 영역과 두께가 다르게 형성될 수 있다.
상기 타공단계에서, 상기 벤트홀은 제2캔 옆면의 둘레를 따라 적어도 두 개 이상이 형성될 수 있다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은, 제1캔과 제2캔의 체결지점이 전지의 상측에서 옆면으로 이동되어, 총고 대비 내부 공간의 높이를 증대시킬 수 있므로 부피가 동일할 경우, 보다 더 큰 용량의 전극조립체의 탑재가 가능한 효과가 있다.
본 발명에서는 가스킷이 벤트홀에 끼워지도록 변형되어 제1캔과 제2캔의 고정이 이루어지므로, 제1캔과 제2캔에서 표면을 매끄럽게 구성할 수 있다.
상기 가스킷의 변형은 제1캔과 제2캔에 의해 형성된 공간의 내부의 압력과 상기 제1캔과 제2캔 외부의 압력 차이에 대응하는 크기로 이루어지므로, 스트레스 및/또는 불필요한 변형을 유발하는 물리적 압력이 제1캔과 제2캔에 가해지지 않는다.
상기 벤트홀은 적어도 두 개 이상 형성될 수 있으므로, 요구되는 스펙에 따라서 체결력의 조절이 가능하다.
아울러, 상기 벤트홀은 특정 영역에서 더 밀집되도록 배치될 수 있으므로, 전극리드 등이 추가로 부착되는 특정위치에서 체결력을 더 증대시킬 수 있다.
또한, 변형이 이루어지게 될 상기 가스킷의 일부영역은 다른 영역보다 부착력이 저하된 상태로 부착되거나 미부착된 상태에서 음압이 가해져 제1캔 옆면의 변형이 발생시키지 않을 수 있다.
그리고, 변형이 이루어지게 될 상기 가스킷의 일부영역은 다른 영역과 두께가 더 두껍게 형성되어 보다 더 용이하게 변형이 이루어질 수 있다.
도 1 은 종래의 단추형 이차전지의 종단면을 단순화하여 도시한 단면도.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 단추형 이차전지의 종단면을 단순화하여 도시한 단면도.
도 3a 는 제1캔에 제2캔이 안착된 상태에서 음압이 가해지기 전과 후의 모습을 나타내되, 가스킷과 함께 제1캔의 옆면에 변형이 발생한 모습이 도시된 단면도.
도 3b 는 제1캔에 제2캔이 안착된 상태에서 음압이 가해지기 전과 후의 모습을 나타내되, 가스킷의 변형만 발생한 모습이 도시된 단면도.
도 4a 는 음압이 가해질 때 내부 공기가 빠져나오는 경로를 도시한 단면도.
도 4b 는 음압이 가해질 때 변형이 발생하는 영역이 다른 영역 보다 더 두껍게 형성된 가스킷이 장착된 모습이 도시된 단면도.
도 5 는 제2캔에 벤트홀들이 타공될 수 있는 영역들이 나타난 저면도.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명은 종래 구조 대비 더 큰 내부공간을 갖는 단추형 이차전지 및 그 제조방법을 제공하며, 이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명한다.
실시예1
본 발명은 종래 구조 대비 내부공간이 증가된 단추형 이차전지를 실시예1로서 제공한다. 본 발명의 이차전지는 제1캔(10)과 제2캔(20) 사이에 배치되는 가스킷(30)이 제2캔(20)에 형성된 벤트홀(23)에 끼워져 고정이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
도 2 를 참조하면, 상기 제1캔(10)은 소정의 크기를 갖는 원형으로 제1베이스면(11)이 형성되고 상기 제1베이스면(11)의 둘레를 따라 제1옆면(12)이 수직으로 형성된 모양을 갖는다. 그리고, 상기 제2캔(20)은 제1캔(10)의 제1베이스면(11) 보다 더 큰 직경을 갖는 원형의 제2베이스면(21)을 갖고 상기 제2베이스면(21)의 둘레를 따라 제2옆면(22)이 수직으로 형성되되, 상기 제2옆면(22)에는 벤트홀(23)이 타공된 구조를 갖는다. 즉, 제1캔(10)과 제2캔(20)은 샬레(Schale)와 유사하게 납작한 원통형상을 갖되, 제2캔(20)이 조금 더 넓은 면적을 갖고, 벤트홀(23)이 추가로 타공된 구조를 갖는다.
이 실시예에서, 상기 제1캔(10)의 제1옆면(12)은 제1베이스면(11)에서부터 위를 향하고 상기 제2캔(20)의 제2옆면(22)은 제2베이스면(21)에서 아래를 향하여 상기 제2캔(20)이 상기 제1캔(10) 위를 덮게 결합된다. 이때, 상기 제1캔(10)은 제1옆면(12)의 외주면에 (링 모양을 갖는) 가스킷(30)이 끼워진 상태로 제2캔(20)과 결합되어 상기 가스킷(30)은 제1캔(10)과 제2캔(20)이 결합되면, 제1옆면(12)과 제2옆면(22) 사이에 위치하게 된다. 참고로, 이때 상기 가스킷(30)은 접착제를 통해 일부분이 또는 전체가 제1옆면(12)에 부착된 상태일 수도 있다.
그리고, 상기 제1옆면(12)이 제2옆면(22)의 내측으로 진입된 상태에서, 제1옆면(12)의 외주면에 결합된 가스킷(30)은 제2옆면(22)의 내주면에 마주하게된다. 이때, 제2옆면(22)에 형성된 벤트홀(23)을 통해 가스킷(30)은 노출되므로, 상기 벤트홀(23)에 음압(negative pressure)이 가해지면, 가스킷(30)은 일부분이 벤트홀(23)에 끼워지게 변형이 이루어진다.
즉, 상기 제1캔(10)과 제2캔(20에 의해 형성된 공간의 내부의 압력과 상기 제1캔(10)과 제2캔(20) 외부의 압력 차이에 대응하는 크기로 상기 가스킷(30)의 변형이 이루어져서, 제1캔(10)과 제2캔(20)의 고정이 이루어진다.
아울러, 본 발명의 실시예에서, 도면들은 벤트홀(23)이 하나인 것으로 도시되었으나, 상기 벤트홀(23)은 제2캔(20) 옆면(22)의 둘레를 따라서 적어도 두 개 이상 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2캔(20)은 평면상에서 원판형 모양을 가지며, 도 5 에 도시된 바와 같이, 상기 벤트홀(23)은 짝수 개가 형성되고 각각은 원판의 중심을 기준으로 대칭을 이루는 짝을 갖도록 배치될 수 있다(도 5 의 i, ii, iii 참조). 참고로, 도 5 는 제2캔(20)을 위에서 아래로 또는 아래에서 위로 바라보았을 때, 벤트홀(23)이 형성될 수 있는 위치들을 표시해 놓은 것으로써 벤트홀(23)이 형성된 부분에서 제2캔의 횡단면도이다.
다른 구성으로써, 상기 제2캔(20)은 평면상에서 원판형 모양을 가지며, 상기 원판형 모양의 둘레를 기준으로 상기 벤트홀(23)은 다른 영역 보다 특정 영역에서 더 밀집되도록 배치될 수 있다(도 5 의 iv, v 참조).
실시예2
아울러, 본 발명은 위와 같은 구성의 단추형 이차전지를 제공하는 제조방법을 실시예2로써 제공한다.
본 발명에 따른 제조방법은, 제1베이스면(11)의 둘레를 따라 제1옆면(12)이 수직으로 형성된 제1캔(10)을 마련하는(제공하는) 단계와 상기 제1베이스면(11) 보다 더 큰 직경을 갖는 제2베이스면(21)을 갖고 상기 제2베이스면(21)의 둘레를 따라 제2옆면(22)이 수직으로 형성된 제2캔(20)을 마련하는(제공하는) 단계부터 시작된다.
상기 제1캔(10)과 제2캔(20)은 종래의 공지된 성형방법으로 제공될 수 있으므로 여기에서 상세한 설명은 생략된다. 그리고, 제공된 제2캔(20)은 제2옆면(22)에 소정의 크기와 갯수로 벤트홀(23)의 타공이 이루어진다. 상기 벤트홀(23)의 타공은 제2캔(20)의 재질에 따라 펀칭 또는 드릴링 등과 같은 공지의 방법으로 이뤄질 수 있다.
그리고, 제1옆면(12)이 위를 향하도록 놓인 상태에서 상기 제1캔(10) 내에 전극조립체가 안착되고 전해질 등이 추가적으로 장착된 후에 제2옆면(22)이 아래를 향하도록 놓인 상태로 제2캔(20)이 제1캔(10) 위를 덮는다. 이때, 제2캔(20)이 제1캔(10)을 덮기 전에 상기 제1캔(10)에는 제1옆면(12)의 외주면에 고정되도록 가스킷(30)이 결합된다. 상기 가스킷(30)은 제1캔(10)에 전극조립체가 안착되기 전에 결합될 수도 있고, 안착 후에 결합될 수도 있으며, 접착재 등을 통해 제1옆면(12)에 부착되거나 열융착과 같은 방법으로 부착될 수 있다.
따라서, 제1캔(10)과 제2캔(20)의 결합이 이루어지면, 제1옆면(12)과 제2옆면(22) 사이에 가스킷(30)이 위치하고 상기 가스킷(30)은 벤트홀(23)과 마주하게된다(벤트홀의 외부에서 봤을 때 상기 벤트홀을 통해 가스킷이 외부로 노출된다).
그리고, 제1캔(10)과 제2캔(20)을 고정시키기 위해 상기 가스킷(30)의 변형이 이루어진다. 본 발명의 실시예에서는 도 3a. 3b 에 도시된 바와 같이, 제1캔(10)과 제2캔(20)이 평평한 정반(50) 위에 올려진 상태에서, 움직임이 고정되도록 상하좌우에 압력이 가해진 채로(또는 고정된 위치에 끼워지거나 전용브라켓 등에 체결되어 움직임이 제한된 채로), 제2캔(20)의 벤트홀(23)로 진공호스(40)를 연결하면 제1캔(10)과 제2캔(20)의 내부에 음압(negative pressure)이 형성되어 변형이 이루어진다.
이때, 제1캔(10)과 제2캔(20) 내부공간은 전극조립체 및 전해질이 채워진 상태이므로 음압이 작용하여도 지지되는 반면에, 제1옆면(12)과 제2옆면(22) 사이의 공간은 음압이 작용하는 지점으로써 지지력이 상대적으로 약하기 때문에 변형이 발생한다. 음압에 의해 변형이 발생할 때, 도 3a 에 도시된 바와 같이, 제1옆면(12)의 일부분이 가스킷(30)과 함께 변형될 수 도 있고, 또는 도 3b 에 도시된 바와 같이 제1옆면(12)의 변형없이 가스킷(30)만 변형이 이루어질 수 있다.
이러한, 차이는 작용하는 음압의 크기와 음압이 작용하는 면적은 물론 가스킷(30)과 제1옆면(12) 사이의 부착력, 제1캔(10)의 재질 등에 따라 결정되며, 요구되는 설계사양에 따라서 다르게 디자인될 수 있을 것이다. 아울러, 도 3a 과 같이 제1옆면(12) 일부의 변형이 이루어지는 경우에는 제1옆면(12)에 (소성 또는 탄성) 변형을 증대시키기 위해 국부적으로 홈(groove) 등이 형성될 수 있다. 구체적으로 홈은 제1옆면(12)에서 절곡 또는 벤딩이 발생하는 부분에 국부적으로 형성될 수 있다. 또한, 압력이 집중되어 가스킷(30)의 변형이 이루어지는 부분에서 가스킷(30)이 제1옆면(12)에 더 큰 접착력으로 접착되도록 구성될 수 있을 것이다. 반면에 도 3b 과 같이 제1옆면(12)의 변형이 발생하지 않고 가스킷(30)의 변형만 이루어지는 경우에는 가스킷(30)의 변형이 이루어지는 특정부분에서 제1옆면(12)과 가스킷(30)의 접착력을 다른 곳 보다 낮게 셋팅하는 것이 바람직할 것이다.
도 4a 에 도시된 바와 같이, 제1옆면(12)과 제2옆면(22) 사이로 공기가 이동하는 통로는 제1캔(10)과 제2캔(20) 내부에서 다른 곳 보다 좁게 형성되지만, 작용하는 음압이 작거나 제1옆면(12)과 제2옆면(22) 사이의 공간이 크다면 충분한 변형이 발생하지 않을 수가 있다. 따라서, 가스킷(30)이 벤트홀(10)에 끼워져 고정될 수 있을 정도로 충분한 변형이 이루어질 수 있도록 제1옆면(12)과 제2옆면(22) 사이의 거리는 충분히 근접해야하고 가해지는 음압은 충분히 커야할 것이다. 즉, 더 넓은 단면을 흐르는 유체가 더 좁은 단면을 흐르면 유체의 유동속력은 증가하되 내부 압력이 낮아지는 베르누이의 원리(Bernoulli's theorem)에 의해 음압이 가해져 공기가 유동할 때 제1옆면(12)과 제2옆면(22) 사이의 압력은 다른 곳 보다 상대적으로 낮아지게 되되 제1캔(10)과 제2캔(20)은 고정된 상태이므로 가스킷(30)은 벤트홀(23)에 끼워지는 방향(제1옆면과 제2옆면이 서로 밀착되려는 방향)으로 압력이 작용하여 변형이 이루어진다. 참고로, 벤트홀(23)이 복수 개인 경우에는 음압이 가해질 때 해당 벤트홀(23)을 제외한 나머지들은 압력 누수가 발생하지 않도록 (별도의 기구 등을 통해) 막은 상태에서 해당 벤트홀(23)에 음압을 가하는 것이 바람직할 것이다.
아울러, 제조 공정 상의 문제 또는 다른 이유로 제1옆면(12)과 제2옆면(22) 사이의 거리가 더 크게 형성되는 경우에는 도 4b 에 도시된 바와 같이, (제1옆면과 제2옆면 사이의 거리를 좁혀서 음압이 집중되는 효과가 유발될 수 있게) 가스킷(30)의 일부분이 벤트홀(23)을 향해 돌출되는 모양을 갖도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 가스킷(30)은 제1옆면(12)과 제2옆면(22) 사이의 거리에 따라서 또는 음압의 크기나 벤트홀(23)의 크기 등에 따라서 일부분의 두께가 더 두꺼워지도록 제조될 수 있다.
결론적으로, 본 발명의 실시예에 따른 제조방법에서는 음압이 가해지기 전에 제1캔(10)과 제2캔(20)의 움직임이 차단되어 (가스킷에 의해 고정되기 전 임시로) 가고정된 상태에서 이루어지되, 제1캔(10)과 제2캔(20)의 크기나 음압의 세기 등에 따라 제1캔(10)의 재질, 제1캔(10)과 가스킷(30)의 접착력, 가스킷(30)의 두께 등이 다르게 설계될 수 있다.
그리고, (탄성 또는 소성) 변형된 가스킷(30)은 (매끄러운 외부표면을 유지하기 위해) 벤트홀(23)에서 돌출될 필요는 없으나 끼인 상태를 유지해야할 것이다. 또한, 일정부분 돌출되었다하더라도 매끄러운 외부표면을 유지하도록 돌출된 부분은 절단될 수 있을 것이며, 고정력을 증대시키도록 돌출된 상태에서 (가스킷의 변형된 부분이 제2캔에 견고히 고정되도록) 접착제 등이 추가로 도포될 수도 있을 것이다.
한편, 위에 설명된 바와 같이, 상기 타공단계에서 벤트홀(23)은 제2캔(20) 옆면(22)의 둘레를 따라 복수 개가 타공될 수 있다. 즉, 도 5 에 도시된 바와 같이, 서로 마주하는 방향에서 짝을 이루도록 구성(i, ii, iii 참조)되거나, 특정 방향으로의 체결력을 증대시키도록 일측으로 편중되도록 구성(iv, v 참조)될 수도 있을 것이다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은, 제1캔(10)과 제2캔(20)의 체결지점이 전지의 상측에서 옆면으로 이동되어, 총고 대비 내부 공간의 높이를 증대시킬 수 있므로 보다 더 큰 용량의 전극조립체의 탑재가 가능하며, 가스킷(30)이 벤트홀(23)에 끼워지도록 변형되어 제1캔(10)과 제2캔(20)의 고정이 이루어지므로 제1캔(10)과 제2캔(20)의 외부표면을 매끄럽게 구성할 수 있다.
그리고, 상기 가스킷(30)의 변형은 제1캔(10)과 제2캔(20)에 의해 형성된 공간의 내부의 압력과 상기 제1캔(10)과 제2캔(20) 외부의 압력 차이에 대응하는 크기로 이루어지므로, 스트레스 및/또는 불필요한 변형을 유발하는 물리적 압력이 제1캔(10)과 제2캔(20)에 가해지지 않으며, 상기 벤트홀(23)은 적어도 두 개 이상 형성될 수 있으므로, 요구되는 스펙에 따라서 체결력의 조절이 가능하다.
또한, 변형이 이루어지게 될 상기 가스킷(30)의 일부영역은 다른 영역보다 부착력이 저하된 상태로 부착되거나 미부착된 상태에서 음압이 가해져 제1캔(10) 옆면(12)의 변형이 발생시키지 않을 수 있다. 그리고, 변형이 이루어지게 될 상기 가스킷(30)의 일부영역은 다른 영역과 두께가 더 두껍게 형성되어 보다 더 용이하게 변형이 이루어질 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 실시가 가능하다.

Claims (13)

  1. 제1베이스면의 둘레를 따라 제1옆면이 수직으로 형성된 제1캔;
    상기 제1캔의 제1베이스면 보다 더 큰 직경을 갖는 제2베이스면을 갖고, 상기 제2베이스면의 둘레를 따라 제2옆면이 수직으로 형성되되, 상기 제2옆면에는 벤트홀이 타공된 제2캔; 및
    상기 제1캔과 제2캔이 결합될 때, 상기 제1옆면과 제2옆면 사이에 위치하는 가스킷;을 포함하고,
    상기 제1캔과 제2캔은 제1옆면이 제2옆면의 내측으로 진입하도록 결합되고, 상기 가스킷이 벤트홀에 끼워지도록 변형되어 제1캔과 제2캔의 고정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1캔의 제1옆면은 제1베이스면에서부터 위를 향하고, 상기 제2캔의 제2옆면은 제2베이스면에서 아래를 향하며, 상기 제2캔이 상기 제1캔 위를 덮게 결합되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1캔과 제2캔에 의해 형성된 공간의 내부의 압력과 상기 제1캔과 제2캔 외부의 압력 차이에 대응하는 크기로 상기 가스킷의 변형이 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 벤트홀은 제2캔 옆면의 둘레를 따라서 적어도 두 개 이상 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제2캔은 평면상에서 원판형 모양을 가지며, 상기 벤트홀은 짝수 개가 형성되고 각각은 원판의 중심을 기준으로 대칭을 이루는 짝을 갖도록 배치된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제2캔은 평면상에서 원판형 모양을 가지며, 상기 원판형 모양의 둘레를 기준으로 상기 벤트홀은 다른 영역 보다 특정 영역에서 더 밀집되도록 배치된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  7. 제1베이스면의 둘레를 따라 제1옆면이 수직으로 형성된 제1캔과 상기 제1베이스면 보다 더 큰 직경을 갖는 제2베이스면을 갖고 상기 제2베이스면의 둘레를 따라 제2옆면이 수직으로 형성된 제2캔이 결합된 이차전지의 제조방법에 있어서,
    상기 제1캔을 마련하는 단계;
    상기 제2캔을 마련하는 단계;
    상기 제2캔의 옆면에 벤트홀을 타공하는 타공단계;
    제1캔의 제1옆면과 제2캔의 제2옆면 사이에 가스킷이 위치하고, 상기 가스킷이 벤트홀과 마주하도록 상기 제1캔과 제2캔을 결합시키는 결합단계; 및
    상기 가스킷이 벤트홀에 끼워지도록 상기 가스킷을 변형시켜 제1캔과 제2캔을 고정하는 고정단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 고정단계에서, 상기 가스킷은 외부에서 상기 벤트홀에 음압(negative pressure)이 가해지면 상기 벤트홀에 끼워지게 변형되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 벤트홀에 음압을 가하기 전에 제1캔과 제2캔의 움직임을 고정시키는 임시고정단계;를 더 포함하는 이차전지의 제조방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 가스킷이 제1캔 옆면의 표면에 부착된 상태에서 음압이 가해지는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    변형이 이루어지게 될 상기 가스킷의 일부영역은 다른 영역보다 부착력이 저하된 상태로 부착되거나 미부착된 상태에서 음압이 가해지게 되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    변형이 이루어지게 될 상기 가스킷의 일부영역은 다른 영역과 두께가 다르게 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
  13. 제 7 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 타공단계에서, 상기 벤트홀은 제2캔 옆면의 둘레를 따라 적어도 두 개 이상이 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
PCT/KR2019/008155 2018-07-06 2019-07-03 이차전지 및 그 제조방법 WO2020009477A1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/056,998 US11664556B2 (en) 2018-07-06 2019-07-03 Secondary battery comprising a deformed gasket and method for manufacturing the same
EP19831297.7A EP3783684A4 (en) 2018-07-06 2019-07-03 SECONDARY BATTERY AND ITS MANUFACTURING PROCESS
JP2020564170A JP7024173B2 (ja) 2018-07-06 2019-07-03 二次電池及びその製造方法
CN201980033582.4A CN112352342B (zh) 2018-07-06 2019-07-03 二次电池及其制造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2018-0078966 2018-07-06
KR1020180078966A KR102410663B1 (ko) 2018-07-06 2018-07-06 이차전지 및 그 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020009477A1 true WO2020009477A1 (ko) 2020-01-09

Family

ID=69059689

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2019/008155 WO2020009477A1 (ko) 2018-07-06 2019-07-03 이차전지 및 그 제조방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11664556B2 (ko)
EP (1) EP3783684A4 (ko)
JP (1) JP7024173B2 (ko)
KR (1) KR102410663B1 (ko)
CN (1) CN112352342B (ko)
WO (1) WO2020009477A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111525072A (zh) * 2020-05-28 2020-08-11 瑞声科技（南京）有限公司 纽扣电池
CN111525070A (zh) * 2020-05-28 2020-08-11 瑞声科技（南京）有限公司 纽扣电池及电子设备

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220039126A (ko) * 2020-09-21 2022-03-29 주식회사 엘지에너지솔루션 버튼형 이차전지
KR20230036501A (ko) * 2021-09-07 2023-03-14 삼성전자주식회사 배터리 및 이를 포함하는 전자 장치
KR20230050177A (ko) * 2021-10-07 2023-04-14 주식회사 엘지에너지솔루션 버튼형 이차전지

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003051293A (ja) * 2001-08-07 2003-02-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd コイン形電池
JP2003123830A (ja) * 2001-10-09 2003-04-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 扁平形電池とその製造方法
JP2005347104A (ja) * 2004-06-03 2005-12-15 Hitachi Maxell Ltd コイン形電池
JP2015527723A (ja) * 2012-09-11 2015-09-17 ルートジェイド インコーポレイテッド 締結強化部を具備する２次電池用ケース
KR20160008270A (ko) * 2014-07-14 2016-01-22 (주)오렌지파워 버튼형 리튬 2차 전지

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3597282A (en) * 1969-07-09 1971-08-03 Gulton Ind Inc Rechargeable sealed secondary battery of the button type
DE2842697C2 (de) 1978-09-30 1980-08-28 Varta Batterie Ag, 3000 Hannover Galvanisches Element und Verfahren zu seiner Herstellung
JP2596291B2 (ja) 1992-09-16 1997-04-02 富士電気化学株式会社 コイン形リチウム電池の製造方法
JPH06150895A (ja) 1992-11-06 1994-05-31 Fuji Elelctrochem Co Ltd ボタン型アルカリ電池
JPH10134826A (ja) 1996-11-01 1998-05-22 Fuji Elelctrochem Co Ltd ボタン形電池およびその製造方法
JP2000138044A (ja) 1998-10-30 2000-05-16 Kenwood Corp バッテリケース
CN2423661Y (zh) 2000-05-12 2001-03-14 徐扬 扁形电池
JP2003178765A (ja) 2001-12-11 2003-06-27 Hitachi Maxell Ltd 非水電解液電池
JP2004014171A (ja) 2002-06-04 2004-01-15 Toyota Motor Corp センサ取付構造および電池
JP4276002B2 (ja) 2003-06-20 2009-06-10 東芝電池株式会社 ボタン型電池の製造装置
SE526127C2 (sv) 2003-11-14 2005-07-12 Nilar Int Ab En packning, ett bipolärt batteri och en metod för tillverkning av ett bipolärt batteri med en sådan packning
JP2006040596A (ja) 2004-07-23 2006-02-09 Hitachi Maxell Ltd 扁平形電池およびその製造方法
CN2859832Y (zh) 2005-12-30 2007-01-17 北京长力联合能源技术有限公司 便携终端设备锌空气电池模块
US20080076024A1 (en) 2006-09-22 2008-03-27 Eveready Battery Company, Inc. Battery having pre-compressed air electrode assembly
JP5272456B2 (ja) 2008-03-12 2013-08-28 パナソニック株式会社 偏平形電池の製造方法および製造装置
DE102008018172A1 (de) 2008-04-03 2009-10-08 Varta Microbattery Gmbh Galvanische Zelle und Verfahren zu ihrer Herstellung
JP5767115B2 (ja) 2009-02-09 2015-08-19 ファルタ マイクロバッテリー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ボタン電池とそれを製造する方法
JP2010211944A (ja) 2009-03-06 2010-09-24 Ud Trucks Corp 蓄電デバイスおよび蓄電モジュール
DE102009017514A1 (de) 2009-04-04 2010-10-07 Varta Microbattery Gmbh Knopfzelle ohne Bördelung
US8288036B2 (en) 2009-05-18 2012-10-16 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery and method of making the secondary battery
JP2011086760A (ja) 2009-10-15 2011-04-28 Mitsubishi Electric Corp 蓄電素子
CN201708213U (zh) 2010-06-11 2011-01-12 王立志 一种充电扣式电池
JP2014011150A (ja) 2012-07-03 2014-01-20 Toyota Motor Corp 電池容器
KR101802295B1 (ko) 2015-01-16 2017-11-28 주식회사 엘지화학 진동을 이용한 이차전지의 탈기 장치 및 탈기 방법
TWI517482B (zh) 2015-02-16 2016-01-11 有量科技股份有限公司 鋰電池的排氣結構
KR20160004353U (ko) 2015-06-10 2016-12-21 주식회사 포커스 공기청정기
JP2017015659A (ja) 2015-07-06 2017-01-19 技術研究組合リチウムイオン電池材料評価研究センター 金属製容器とそれを用いた発熱測定装置及び発熱測定方法
US11522242B2 (en) 2016-03-10 2022-12-06 Nissan Motor Co., Ltd. Battery pack
JP2017168237A (ja) 2016-03-15 2017-09-21 日立マクセル株式会社 扁平形電池およびその製造方法
JP6963773B2 (ja) 2016-12-27 2021-11-10 マクセル株式会社 コイン形電池及びその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003051293A (ja) * 2001-08-07 2003-02-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd コイン形電池
JP2003123830A (ja) * 2001-10-09 2003-04-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 扁平形電池とその製造方法
JP2005347104A (ja) * 2004-06-03 2005-12-15 Hitachi Maxell Ltd コイン形電池
JP2015527723A (ja) * 2012-09-11 2015-09-17 ルートジェイド インコーポレイテッド 締結強化部を具備する２次電池用ケース
KR20160008270A (ko) * 2014-07-14 2016-01-22 (주)오렌지파워 버튼형 리튬 2차 전지

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3783684A4 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111525072A (zh) * 2020-05-28 2020-08-11 瑞声科技（南京）有限公司 纽扣电池
CN111525070A (zh) * 2020-05-28 2020-08-11 瑞声科技（南京）有限公司 纽扣电池及电子设备
CN111525070B (zh) * 2020-05-28 2021-09-24 瑞声科技（南京）有限公司 纽扣电池及电子设备
WO2021237776A1 (zh) * 2020-05-28 2021-12-02 瑞声声学科技(深圳)有限公司 纽扣电池
WO2021237777A1 (zh) * 2020-05-28 2021-12-02 瑞声声学科技(深圳)有限公司 纽扣电池及电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN112352342A (zh) 2021-02-09
US20210203034A1 (en) 2021-07-01
US11664556B2 (en) 2023-05-30
EP3783684A4 (en) 2021-06-23
CN112352342B (zh) 2022-12-23
KR20200005346A (ko) 2020-01-15
EP3783684A1 (en) 2021-02-24
JP2021521613A (ja) 2021-08-26
KR102410663B1 (ko) 2022-06-17
JP7024173B2 (ja) 2022-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020009477A1 (ko) 이차전지 및 그 제조방법
WO2017010700A1 (ko) 이차전지용 캡 조립체
WO2018021710A1 (ko) 조립이 용이한 원터치형 흡착유닛
WO2015060528A1 (ko) 진동 특성이 향상된 배터리 모듈 및 이에 적용되는 프레임 카트리지 조립체
WO2013027896A1 (ko) 마이크로 칩
WO2017146308A1 (ko) 조립식 싱크대 및 그 제조 방법
WO2019027162A1 (ko) 셀 카트리지 및 이를 포함하는 배터리 모듈
WO2021107460A1 (ko) 전해액 주입 장치 및 이를 이용한 전해액 주입 방법
WO2020071656A1 (ko) 이차전지
WO2019240536A1 (ko) 캡을 갖는 타이어용 공기주입구
WO2022186457A1 (ko) 펌프 조립체
WO2018174417A1 (ko) 간단한 센싱 구조를 구비하는 배터리 모듈
WO2022108335A1 (ko) 이차전지 및 그 제조방법
WO2018030771A1 (ko) 흡착 장치
WO2020149549A1 (ko) 이차전지용 탑 캡, 이차전지 및 그 이차전지의 제조방법
WO2021261698A1 (ko) 파우치와 상기 파우치의 성형장치 및 상기 파우치를 포함하는 이차전지의 제조방법
WO2021162361A1 (ko) 이차전지 가압장치 및 가압방법
CN214252684U (zh) 镜座结构
WO2021125454A1 (ko) 이차전지용 케이스 및 이차전지
WO2018048112A1 (ko) 이차전지
WO2018012728A1 (ko) 이차 전지
WO2024090911A1 (ko) 성형 장치 및 성형 방법, 그리고 그에 의해 성형된 파우치형 전지 케이스
WO2022060122A1 (ko) 버튼형 이차전지
WO2022114492A1 (ko) 전지셀 제조 방법 및 파우치 성형 장치
WO2023149610A1 (ko) 원통형 이차 전지

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19831297

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020564170

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019831297

Country of ref document: EP

Effective date: 20201119

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE