WO2021066360A1 - 원통형 전지 및 이를 포함하는 전지 팩 - Google Patents

원통형 전지 및 이를 포함하는 전지 팩 Download PDF

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WO2021066360A1
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bent
connection part
cylindrical battery
connection
positive electrode
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PCT/KR2020/012545
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손주남
김정진
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주식회사 엘지화학
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    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/528—Fixed electrical connections, i.e. not intended for disconnection

Definitions

  • lithium secondary batteries such as lithium ion batteries and lithium ion polymer batteries, which have advantages such as high energy density, discharge voltage, and output stability.
  • Secondary batteries are classified according to the structure of an electrode assembly in which a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode are stacked.
  • a jelly-roll type (wound type) electrode assembly in which a long sheet-shaped anode and cathode are wound with a separator interposed therebetween. Stacked (stacked) electrode assemblies that are sequentially stacked.
  • the jelly-roll type and the stack type are mixed.
  • a stack/folding type electrode assembly having a structure in which unit cells in which a predetermined unit of anodes and cathodes are stacked with a separator interposed therebetween are sequentially wound on a separation film has been developed.
  • such electrode assemblies are accommodated in a pouch case, a cylindrical can, and a rectangular case to manufacture a battery.
  • cylindrical batteries are easy to manufacture and have high energy density per weight, and are therefore used as energy sources for various devices ranging from portable computers to battery vehicles.
  • FIGS. 1 and 2 are schematic diagrams showing a process of folding a positive electrode tab of a conventional cylindrical battery.
  • the conventional cylindrical battery 30 folds the positive electrode tab 31 using a jig 11 and a folding knife 12 of a cylindrical battery manufacturing apparatus.
  • the positive electrode tab 31 is welded to the connection part 33 of the top cap 32, and the jig 11 located on one side of the top cap 32 is moved in the first direction (A), and the top cap 32 is pressed.
  • the folding knife 12 located on the other side of the top cap 32 is moved in the second direction B, and the bending portion 34 is pressed.
  • the jig 11 and the folding knife 12 are spaced apart from each other by a height H.
  • the bent portion 34 is pressed by the folding knife 12 and the physical durability of the bent portion 34 when it is bent. And the stiffness is weakened. Accordingly, there is a problem in that the bent portion 34 is disconnected when a strong stress (STRESS) acts on the bent portion 34 due to external vibration or a continuous stress acts on the bent portion 34.
  • STRESS strong stress
  • An object to be solved by the present invention is to provide a cylindrical battery capable of preventing disconnection of a positive electrode tab due to external vibration, and a battery pack including the same.
  • the cylindrical battery according to an embodiment of the present invention is a cylindrical battery in which an electrode assembly is embedded in a battery case, and a top cap is mounted on the electrode assembly, and the top cap and the electrode assembly are electrically It is connected, and the positive electrode tab may include an extension part protruding from the bent part of the positive electrode tab.
  • the positive electrode tab may include a first connection part and a second connection part connected to each other at the bent part.
  • One side of the first connection part may be connected to a connection part of the top cap, and the other side of the first connection part may be connected to the bent part.
  • One side of the second connection part may be connected to the electrode assembly, and the other side of the second connection part may be connected to the bent part.
  • the extension part includes a first bend part bent and extended from an end of the first connection part, and a second bend part bent and extended from an end of the second connection part, and the first bend part and the second bend part are mutually It can be abutted and welded.
  • the extension part may extend in a direction opposite to a direction in which the first connection part and the second connection part extend from the bent part.
  • the extension part may extend in a direction in which the first connection part and the second connection part extend from the bent part, and may be formed between the first connection part and the second connection part.
  • the extension part may extend in a direction opposite to the direction in which the first connection part and the second connection part extend from the bent part.
  • the extension part may include a stress distribution inducing part between the first connection part and the second connection part.
  • the stress distribution inducing part may be a notch.
  • the stress dispersion inducing part may be formed in a direction in which the extension part extends.
  • the positive electrode tab may include two or more of the extensions.
  • the positive electrode tab may include two or more bent portions.
  • the positive electrode tab may have a Z shape.
  • a cylindrical battery pack using the cylindrical battery according to the present invention as a unit cell may be provided.
  • the cylindrical battery according to the exemplary embodiment of the present invention may prevent the concentration of stress in the bent portion by forming an extension portion at the bent portion of the positive electrode tab.
  • FIGS. 1 and 2 are schematic diagrams showing a process of folding a positive electrode tab of a conventional cylindrical battery.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a cylindrical battery according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing the positive electrode tab of FIG. 3.
  • 5 to 8 are schematic diagrams showing a positive electrode tab according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a positive electrode tab according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a cylindrical battery according to an embodiment of the present invention.
  • 4 is a schematic diagram showing the positive electrode tab of FIG. 3.
  • the cylindrical battery 100 may include a top cap 101, an electrode assembly 102, and a battery case 103.
  • the electrode assembly 102 is embedded in the battery case 103, and a top cap 101 may be mounted on the electrode assembly 102.
  • the positive electrode tab 110 may include an extension part 111, a first connection part 112 and a second connection part 113.
  • One side of the first connection part 112 may be electrically connected to the connection part 104 of the top cap 101.
  • the other side of the first connection part 112 may have a structure connected to the bent part S.
  • One side of the second connection part 113 may be electrically connected to the electrode assembly 102.
  • the other side of the second connection part 113 may have a structure connected to the bent part S.
  • the extension part 111 may extend in a direction opposite to the direction B in which the first connection part 112 and the second connection part 113 extend from the bent part S.
  • the thickness T of the extension part 111 is not particularly limited, but may be formed to be thicker than the thickness T1 of the first connection part 112. When the thickness T of the extension part 111 is thicker than the thickness T1 of the first connection part 112, it is easy to distribute the stress concentrated in the bent part S toward the extension part 111.
  • the thickness T of the extension part 111 is preferably formed within a range of 100% to 600% of the thickness T1 of the first connection part 112.
  • the second extension part 113 may be formed to have the same thickness as the thickness T1 of the first connection part 112.
  • the length L of the extension part 111 is not particularly limited, but may be formed within a range of 10% to 40% of the diameter (D; see FIG. 3) of the electrode assembly 102.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a positive electrode tab according to another embodiment of the present invention.
  • the positive electrode tab 110a may include an extension part 111a, a first connection part 112a, and a second connection part 113a.
  • the extension part 111a may extend in a direction B in which the first connection part 112a and the second connection part 113a extend from the bent part Sa.
  • the extension part 111a may extend between the first connection part 112a and the second connection part 113a.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a positive electrode tab according to another embodiment of the present invention.
  • the positive electrode tab 110b may include an extension part 111b, a first connection part 112b, and a second connection part 113b.
  • the extension part 111b may have a structure that extends simultaneously in a direction B in which the first connection part 112b and the second connection part 113b extend from the bent part Sb and in a direction opposite to that of the first connection part 112b and the second connection part 113b.
  • the stress to be transmitted to the anode tab 110b due to an external impact may be simultaneously distributed in a direction B in which the first connection part 112b and the second connection part 113b extend and in the opposite direction. .
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a positive electrode tab according to another embodiment of the present invention.
  • the positive electrode tab 110c may include an extension part 111c, a first connection part 112c, and a second connection part 113c.
  • the extension part 111c may have a structure extending in a direction opposite to a direction B in which the first connection part 112c and the second connection part 113c extend from the bent part Sc.
  • the extension part 111c may include a stress distribution inducing part 114 between the first connection part 112c and the second connection part 113c.
  • the stress dispersion inducing part 114 may be a notch.
  • the stress dispersion inducing part 114 may be formed in a direction in which the extension part 111c is formed.
  • the stress to be transmitted to the anode tab 110c due to external impact may be distributed in the direction in which the stress dispersion inducing part 114 is formed.
  • the operator can form the stress dispersion inducing unit 114 in a specific direction to distribute the stress in a desired direction.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a positive electrode tab according to another embodiment of the present invention.
  • the positive electrode tab 110d includes a first extension part 111d, a second extension part 111d-1, a first connection part 112d, a second connection part 113d, and a third connection part 115d. It may include.
  • a first extension part 111d may be formed between the first connection part 112d and the second connection part 113d.
  • a second extension part 111d-1 may be formed between the second connection part 113d and the third connection part 115d.
  • the positive electrode tab 110d may have an overall Z-shape.
  • the first bent portion S1 may be formed at a portion where the first connecting portion 112d and the second connecting portion 113d are connected.
  • the second bent portion S2 may be formed at a portion where the second connecting portion 113d and the third connecting portion 115d are connected.
  • the first extension part 111d may have a structure that extends in a direction opposite to the direction B in which the first connection part 112d extends.
  • the second extension part 111d-1 may have a structure extending in the direction B in which the first connection part 112d extends.
  • the stress to be transmitted to the anode tab 110d due to an external impact may be distributed to the first extension part 111d and the second extension part 111d-1 and removed immediately.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a positive electrode tab according to another embodiment of the present invention.
  • the positive electrode tab 110e includes a first extension part 111e, a second extension part 111e-1, a first connection part 112e, a second connection part 113e, and a third connection part 115e. It may include.
  • a first extension part 111e may be formed between the first connection part 112e and the second connection part 113e.
  • a second extension part 111e-1 may be formed between the second connection part 113e and the third connection part 115e.
  • the positive electrode tab 110d may have an overall Z-shape.
  • the first bent portion P1 may be formed at a portion where the first connecting portion 112e and the second connecting portion 113e are connected.
  • the second bent portion P2 may be formed at a portion where the second connecting portion 113e and the third connecting portion 115e are connected.
  • the first extension part 111e includes a first bending part 112p that is bent and extended from the end of the first connection part 112e, and a second bent part 113p that is bent and extended from the end of the second connection part 113e. It may include.
  • the first bent part 112p and the second bent part 113p may have a structure extending in a direction opposite to the direction B in which the first connection part 112e extends. In this case, the first bending portion 112p and the second bending portion 113p may contact each other to be welded.
  • the second extension part 111e-1 may have a structure extending in the direction B in which the first connection part 112e extends.
  • the second extension part 111e-1 includes a third bent part 113p ′ that is bent and extended at an end opposite to the end of the second connection part 113e on which the second bent part 113p is formed, and a third connection part (
  • the fourth bent portion 115p may be bent and extended at the end of 115e).
  • the third bent portion 113p' and the fourth bent portion 115p may have a structure extending in a direction B in which the first connecting portion 112e extends. In this case, the third bent portion 113p' and the fourth bent portion 115p may contact each other to be welded.
  • the stress to be transmitted to the anode tab 110e due to an external impact may be distributed to the first and second extensions 111e-1 and 111e-1, thereby being promptly removed.
  • the anode tab 110e has been described based on the case where the anode tab 110e has a Z-shape as a whole.
  • the extension part 111 of the embodiment of FIG. 4 the first extension part 111e described in this embodiment is described. The description may be modified.
  • one or more of the cylindrical batteries may be packaged in a pack case to form a battery pack.
  • the cylindrical battery or battery pack according to the present exemplary embodiment described above may be applied to various devices.
  • a device may be applied to a vehicle such as an electric bicycle, an electric vehicle, or a hybrid vehicle, but the present invention is not limited thereto, and the present invention is applicable to various devices capable of using a cylindrical battery and a battery pack including the same. It belongs to the scope of the invention.

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Abstract

본 발명은 전극 조립체가 전지 케이스에 내장된 원통형 전지로서, 상기 전극 조립체의 상부에는 탑 캡이 장착되어 있고, 상기 탑 캡과 상기 전극 조립체는 양극 탭에 의해 전기적으로 연결되며, 상기 양극 탭은, 상기 양극 탭의 절곡부로부터 돌출된 연장부를 포함하는 원통형 전지에 관한 것이다.

Description

원통형 전지 및 이를 포함하는 전지 팩
관련 출원(들)과의 상호 인용
본 출원은 2019년 10월 2일자 한국 특허 출원 제10-2019-0122562호 및 2020년 9월 16일자 한국 특허 출원 제10-2020-0118906호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다. 본 발명은 원통형 전지 및 이를 포함하는 전지 팩에 관한 것이다.
최근, 화석 연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격 상승, 환경 오염의 관심이 증폭되며, 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래 생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있다. 이에 원자력, 태양광, 풍력, 조력 등 다양한 전력 생산 기술들에 대한 연구가 지속되고 있으며, 이렇게 생산된 에너지를 더욱 효율적으로 사용하기 위한 전력 저장 장치 또한 지대한 관심이 이어지고 있다.
더욱이, 모바일 기기와 전지 자동차에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다. 특히, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬 이온 전지, 리튬 이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차 전지에 대한 수요가 높다.
이차 전지는 양극, 음극, 및 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막이 적층된 구조의 전극 조립체가 어떠한 구조로 이루어져 있는지에 따라 분류된다. 대표적으로는, 긴 시트형의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤형(권취형) 전극 조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극조립체 등을 들 수 있으며, 최근에는, 상기 젤리-롤형 전극 조립체 및 스택형 전극 조립체가 갖는 문제점을 해결하기 위해, 상기 젤리-롤형과 스택형의 혼합 형태인 진일보한 구조의 전극 조립체로서, 소정 단위의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 적층한 단위셀들을 분리필름 상에 위치시킨 상태에서 순차적으로 권취한 구조의 스택/폴딩형 전극 조립체가 개발되었다.
이러한 전극 조립체들을 사용 목적에 따라, 파우치 케이스, 원통형 캔, 및 각형 케이스 등에 수납하여 전지를 제조한다.
이 중에서, 원통형 전지는 제조가 용이하고 중량당 에너지 밀도가 높은 장점을 가지고 있어, 휴대용 컴퓨터에서 전지 자동차에 이르기까지 다양한 기기들의 에너지원으로 사용되고 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 원통형 전지의 양극 탭을 폴딩하는 공정을 나타낸 모식도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 원통형 전지(30)는 원통형 전지 제조 장치의 지그(11)와 폴딩 나이프(12)를 사용하여 양극 탭(31)을 폴딩(FOLDING)한다. 탑 캡(32)의 접속부(33)에 양극 탭(31)을 용접하고, 탑 캡(32)의 일측에 위치한 지그(11)를 제1 방향(A)으로 이동하며 탑 캡(32)을 가압하는 동시에 탑 캡(32)의 타측에 위치한 폴딩 나이프(12)를 제2 방향(B)으로 이동하며 절곡 부위(34)을 가압한다. 지그(11)와 폴딩 나이프(12)는 높이(H)만큼 상호 이격되어 있다.
일반적으로 양극 탭(31)은 두께가 0.05밀리미터 내지 0.3밀리미터 정도의 얇은 띠 형상을 가지기 때문에, 절곡 부위(34)가 폴딩 나이프(12)에 의해 가압되며 절곡될 때 절곡 부위(34)의 물리적 내구성 및 강성이 약해진다. 이에, 외부 진동에 의해 절곡 부위(34)에 강한 응력(STRESS)이 작용하거나 지속적인 응력이 작용할 경우 절곡 부위(34)가 단선되는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 외부 진동에 의해 양극 탭이 단선되는 것을 방지할 수 있는 원통형 전지 및 이를 포함하는 전지 팩을 제공하기 위한 것이다.
그러나, 본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제에 한정되지 않고 본 발명에 포함된 기술적 사상의 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 전지는 전극 조립체가 전지 케이스에 내장된 원통형 전지로서, 상기 전극 조립체의 상부에는 탑 캡이 장착되어 있고, 상기 탑 캡과 상기 전극 조립체는 양극 탭에 의해 전기적으로 연결되며, 상기 양극 탭은, 상기 양극 탭의 절곡부로부터 돌출된 연장부를 포함할 수 있다.
상기 양극 탭은 상기 절곡부에서 서로 연결되는 제1 연결부 및 제2 연결부를 포함할 수 있다.
상기 제1 연결부의 일측은 상기 탑 캡의 접속부에 연결되고, 상기 제1 연결부의 타측은 상기 절곡부에 연결될 수 있다.
상기 제2 연결부의 일측는 상기 전극 조립체에 연결되고, 상기 제2 연결부의 타측은 상기 절곡부에 연결될 수 있다.
상기 연장부는 상기 제1 연결부의 단부에서 벤딩되어 연장된 제1 벤딩부와, 상기 제2 연결부의 단부에서 벤딩되어 연장된 제2 벤딩부를 포함하고, 상기 제1 벤딩부와 상기 제2 벤딩부는 서로 맞닿아 용접될 수 있다.
상기 연장부는 상기 절곡부에서 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부가 연장된 방향에 반대 방향으로 연장될 수 있다.
상기 연장부는 상기 절곡부에서 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부가 연장된 방향으로 연장되고, 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부 사이에 형성될 수 있다.
상기 연장부는 상기 절곡부에서 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부가 연장된 방향과 상기 방향의 반대 방향으로 연장될 수 있다.
상기 연장부는 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부 사이에 응력 분산 유도부를 포함할 수 있다.
상기 응력 분산 유도부는 노치일 수 있다.
상기 응력 분산 유도부는 상기 연장부가 연장된 방향으로 형성될 수 있다.
상기 양극 탭은 둘 이상의 상기 연장부를 포함할 수 있다.
상기 양극 탭은 둘 이상의 절곡부를 포함할 수 있다.
상기 양극 탭은 Z자 형상일 수 있다.
본 발명에 따른 원통형 전지를 단위 전지로 하는 원통형 전지 팩이 제공될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 원통형 전지는 양극 탭의 절곡 부위에 연장부를 형성함으로써 절곡 부위에 응력이 집중되는 것을 방지할 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 원통형 전지의 양극 탭을 폴딩하는 공정을 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 전지를 나타낸 모식도이다.
도 4는 도 3의 양극 탭을 나타낸 모식도이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 양극 탭을 나타낸 모식도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 양극 탭을 나타낸 모식도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 전지를 나타낸 모식도이다. 도 4는 도 3의 양극 탭을 나타낸 모식도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 원통형 전지(100)는 탑 캡(101), 전극 조립체(102) 및 전지 케이스(103)를 포함할 수 있다. 전극 조립체(102)는 전지 케이스(103)에 내장되어 있고, 전극 조립체(102)의 상부에는 탑 캡(101)이 장착될 수 있다.
양극 탭(110)은 연장부(111), 제1 연결부(112) 및 제2 연결부(113)을 포함할 수 있다. 제1 연결부(112)의 일측은 탑 캡(101)의 접속부(104)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 연결부(112)의 타측은 절곡부(S)에 연결된 구조일 수 있다. 제2 연결부(113)의 일측는 전극 조립체(102)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 연결부(113)의 타측은 절곡부(S)에 연결된 구조일 수 있다.
연장부(111)는 절곡부(S)에서 제1 연결부(112)와 제2 연결부(113)가 연장되어 있는 방향(B)에 반대 방향으로 연장될 수 있다. 연장부(111)의 두께(T)는 특별히 한정되지 않으나, 제1 연결부(112)의 두께(T1)보다 더 두껍게 형성될 수 있다. 연장부(111)의 두께(T)가 제1 연결부(112)의 두께(T1)보다 두꺼우면 절곡부(S)에 집중된 응력을 연장부(111)쪽으로 분산하는 것이 용이해 진다. 연장부(111)의 두께(T)는 제1 연결부(112)의 두께(T1)에 100퍼센트 내지 600퍼센트의 범위 내에서 형성되는 것이 바람직하다. 제2 연장부(113)는 제1 연결부(112)의 두께(T1)와 동일한 두께로 형성될 수 있다.
연장부(111)의 길이(L)는 특별히 한정되지 않으나, 전극 조립체(102)의 직경(D; 도 3 참조)에 10퍼센트 내지 40퍼센트의 범위 내에서 형성될 수 있다.
이러한 구조에 의해서, 외부 충격에 의해서 절곡부(S)에 전달될 응력은 연장부(111)쪽으로 분산되기 때문에 양극 탭(110)의 절곡부(S)가 단선되는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 양극 탭을 나타낸 모식도이다.
도 5를 참조하면, 양극 탭(110a)은 연장부(111a), 제1 연결부(112a) 및 제2 연결부(113a)를 포함할 수 있다. 연장부(111a)는 절곡부(Sa)에서 제1 연결부(112a)와 제2 연결부(113a)가 연장된 방향(B)으로 연장될 수 있다. 연장부(111a)는 제1 연결부(112a)와 제2 연결부(113a) 사이로 연장될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 양극 탭을 나타낸 모식도이다.
도 6을 참조하면, 양극 탭(110b)은 연장부(111b), 제1 연결부(112b) 및 제2 연결부(113b)을 포함할 수 있다. 연장부(111b)는 절곡부(Sb)에서 제1 연결부(112b)와 제2 연결부(113b)가 연장된 방향(B)과 그 반대 방향으로 동시에 연장된 구조일 수 있다.
이러한 구조에 의해서, 외부 충격에 의해서 양극 탭(110b)에 전달될 응력은 제1 연결부(112b)와 제2 연결부(113b)가 연장되어 있는 방향(B)과 그 반대 방향으로 동시에 분산될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 양극 탭을 나타낸 모식도이다.
도 7을 참조하면, 양극 탭(110c)은 연장부(111c), 제1 연결부(112c) 및 제2 연결부(113c)를 포함할 수 있다. 연장부(111c)는 절곡부(Sc)에서 제1 연결부(112c)와 제2 연결부(113c)가 연장된 방향(B)에 반대 방향으로 연장된 구조일 수 있다. 또한, 연장부(111c)는 제1 연결부(112c)와 제2 연결부(113c) 사이에 응력 분산 유도부(114)를 포함할 수 있다. 일 예로, 응력 분산 유도부(114)는 노치일 수 있다. 응력 분산 유도부(114)는 연장부(111c)가 형성된 방향으로 형성될 수 있다.
이러한 구조에 의해서, 외부 충격에 의해서 양극 탭(110c)에 전달될 응력은 응력 분산 유도부(114) 형성된 방향으로 분산될 수 있다. 이를 통해, 작업자는 특정 방향으로 응력 분산 유도부(114)을 형성하여 상기 응력을 소망하는 방향으로 분산시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 양극 탭을 나타낸 모식도이다.
도 8을 참조하면, 양극 탭(110d)은 제1 연장부(111d), 제2 연장부(111d-1), 제1 연결부(112d), 제2 연결부(113d) 및 제3 연결부(115d)을 포함할 수 있다. 제1 연결부(112d)와 제2 연결부(113d)사이에 제1 연장부(111d)가 형성될 수 있다. 제2 연결부(113d)와 제3 연결부(115d)사이에 제2 연장부(111d-1)가 형성될 수 있다. 양극 탭(110d)은 전체적으로 Z자 형상일 수 있다.
제1 절곡부(S1)는 제1 연결부(112d)와 제2 연결부(113d)가 연결된 부위에 형성될 수 있다. 제2 절곡부(S2)는 제2 연결부(113d)와 제3 연결부(115d)가 연결된 부위에 형성될 수 있다.
제1 연장부(111d)는 제1 연결부(112d)가 연장된 방향(B)에 반대 방향으로 연장된 구조일 수 있다. 제2 연장부(111d-1)는 제1 연결부(112d)가 연장된 방향(B)으로 연장된 구조일 수 있다.
이러한 구조에 의해서, 외부 충격에 의해서 양극 탭(110d)에 전달될 응력은 제1 연장부(111d)와 제2 연장부(111d-1)로 분산되어 조속히 제거될 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 양극 탭을 나타낸 모식도이다.
도 9를 참고하면, 양극 탭(110e)은 제1 연장부(111e), 제2 연장부(111e-1), 제1 연결부(112e), 제2 연결부(113e) 및 제3 연결부(115e)를 포함할 수 있다. 제1 연결부(112e)와 제2 연결부(113e)사이에 제1 연장부(111e)가 형성될 수 있다. 제2 연결부(113e)와 제3 연결부(115e)사이에 제2 연장부(111e-1)가 형성될 수 있다. 양극 탭(110d)은 전체적으로 Z자 형상일 수 있다.
제1 절곡부(P1)는 제1 연결부(112e)와 제2 연결부(113e)가 연결된 부위에 형성될 수 있다. 제2 절곡부(P2)는 제2 연결부(113e)와 제3 연결부(115e)가 연결된 부위에 형성될 수 있다.
제1 연장부(111e)는 제1 연결부(112e)의 단부에서 벤딩되어 연장된 제1 벤딩부(112p)와, 제2 연결부(113e)의 단부에서 벤딩되어 연장된 제2 벤딩부(113p)를 포함할 수 있다. 제1 벤딩부(112p)와 제2 벤딩부(113p)는 제1 연결부(112e)가 연장된 방향(B)에 반대 방향으로 연장된 구조일 수 있다. 이때, 제1 벤딩부(112p)와 제2 벤딩부(113p)는 서로 맞닿아 용접될 수 있다.
제2 연장부(111e-1)는 제1 연결부(112e)가 연장된 방향(B)으로 연장된 구조일 수 있다. 제2 연장부(111e-1)는 제2 벤딩부(113p)가 형성된 제2 연결부(113e)의 단부와 반대측의 단부에서 벤딩되어 연장된 제3 벤딩부(113p’)와, 제3 연결부(115e)의 단부에서 벤딩되어 연장된 제4 벤딩부(115p)를 포함할 수 있다. 제3 벤딩부(113p’)와 제4 벤딩부(115p)는 제1 연결부(112e)가 연장된 방향(B)으로 연장된 구조일 수 있다. 이때, 제3 벤딩부(113p’)와 제4 벤딩부(115p)는 서로 맞닿아 용접될 수 있다.
이러한 구조에 의해서, 외부 충격에 의해서 양극 탭(110e)에 전달될 응력은 제1 연장부(111e)와 제2 연장부(111e-1)로 분산되어 조속히 제거될 수 있다.
이상에서 설명한 실시예는 양극 탭(110e)은 전체적으로 Z자 형상인 경우를 기준으로 설명하였으나, 도 4의 실시예의 연장부(111)에, 본 실시예에서 설명한 제1 연장부(111e)에 관한 설명이 변형 적용될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 원통형 전지는 하나 또는 그 이상이 팩 케이스 내에 패키징되어 전지 팩을 형성할 수 있다.
앞에서 설명한 본 실시예에 따른 원통형 전지나 전지 팩은 다양한 디바이스에 적용될 수 있다. 이러한 디바이스에는, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 자동차 등의 운송 수단에 적용될 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 원통형 전지 및 이를 포함하는 전지 팩을 사용할 수 있는 다양한 디바이스에 적용 가능하며, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상기 내용을 바탕을 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
부호의 설명
110, 110a, 110b, 110c, 110d, 110e: 양극 탭
111, 111a, 111b, 111c: 연장부
111d, 111e: 제1 연장부
111d-1, 111e-1: 제2 연장부
112, 112a, 112b, 112c, 112d, 112e: 제1 연결부
113, 113a, 113b, 113c, 113d, 113e: 제2 연결부
114: 응력 분산 유도부
115d, 115e: 제3 연결부
S1, P1: 제1 절곡부
S2, P2: 제2 절곡부

Claims (15)

  1. 전극 조립체가 전지 케이스에 내장된 원통형 전지로서,
    상기 전극 조립체의 상부에는 탑 캡이 장착되어 있고, 상기 탑 캡과 상기 전극 조립체는 양극 탭에 의해 전기적으로 연결되며, 상기 양극 탭은, 상기 양극 탭의 절곡부로부터 돌출된 연장부를 포함하는 원통형 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 양극 탭은 상기 절곡부에서 서로 연결되는 제1 연결부 및 제2 연결부를 포함하는 원통형 전지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 연결부의 일측은 상기 탑 캡의 접속부에 연결되고, 상기 제1 연결부의 타측은 상기 절곡부에 연결된 원통형 전지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 연결부의 일측는 상기 전극 조립체에 연결되고, 상기 제2 연결부의 타측은 상기 절곡부에 연결된 원통형 전지.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 연장부는 상기 제1 연결부의 단부에서 벤딩되어 연장된 제1 벤딩부와, 상기 제2 연결부의 단부에서 벤딩되어 연장된 제2 벤딩부를 포함하고,
    상기 제1 벤딩부와 상기 제2 벤딩부는 서로 맞닿아 용접되어 있는 원통형 전지.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 연장부는 상기 절곡부에서 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부가 연장된 방향에 반대 방향으로 연장된 원통형 전지.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 연장부는 상기 절곡부에서 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부가 연장된 방향으로 연장되고, 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부 사이에 형성된 원통형 전지.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 연장부는 상기 절곡부에서 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부가 연장된 방향과 상기 방향의 반대 방향으로 연장된 원통형 전지.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 연장부는 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부 사이에 응력 분산 유도부를 포함하는 원통형 전지.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 응력 분산 유도부는 노치인 원통형 전지.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 응력 분산 유도부는 상기 연장부가 연장된 방향으로 형성된 원통형 전지.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 양극 탭은 둘 이상의 상기 연장부를 포함하는 원통형 전지.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 양극 탭은 둘 이상의 절곡부를 포함하는 원통형 전지.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 양극 탭은 Z자 형상인 원통형 전지.
  15. 제1항에 따른 상기 원통형 전지를 포함하는 전지 팩.
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