WO2022085991A1 - 이차 전지 - Google Patents

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WO2022085991A1
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권민형
임현영
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Samsung SDI Co Ltd
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • An embodiment of the present invention relates to a secondary battery.
  • a secondary battery is a power storage system that provides excellent energy density for storing electrical energy in the form of chemical energy.
  • secondary batteries are rechargeable and are widely used in IT devices such as smartphones, cellular phones, laptops, and tablet PCs.
  • IT devices such as smartphones, cellular phones, laptops, and tablet PCs.
  • high-capacity secondary batteries are being adopted for electric vehicles.
  • Such secondary batteries are required to have characteristics such as high density, high output, and stability.
  • an alloy eg, lithium aluminum (LiAl) alloy
  • LiAl lithium aluminum
  • an embodiment of the present invention provides a secondary battery in which the positive electrode charging member is not deformed or damaged by an external welding heat source (ie, durability is improved) by forming the positive electrode charging member by a double injection method.
  • the positive electrode charging member since the positive electrode charging member has protrusions and grooves, external foreign substances do not flow into the inside of the case and internal foreign substances of the case do not flow out, and the mutual coupling force between the positive electrode charging member and the case is increased.
  • An improved secondary battery is provided.
  • a secondary battery includes an electrode assembly; a case in which the electrode assembly is accommodated; a cap plate coupled to the case to seal the electrode assembly; a terminal connected to the electrode assembly and exposed through the cap plate; and a charging member interposed between the cap plate and the terminal, wherein the charging member includes a conductive member interposed between the cap plate and the terminal and between the conductive member, the cap plate and the terminal. It may include an intervening insulating member.
  • the conductive member may include a polymer and a conductive filler, wherein the polymer is polyphenylene sulfide (PPS), polyacetylene (PA), polyphenylene vinylene (PPV), polypyrrole (PPY), polyaniline (PANI), polythiophene (PT), or PEDOT. (poly3,4-etylenedioxythiophene), and the conductive filler may include carbon black, carbon fibers, or carbon nanotubes.
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PA polyacetylene
  • PV polyphenylene vinylene
  • PY polypyrrole
  • PANI polyaniline
  • PT polythiophene
  • PEDOT PEDOT
  • the electrical resistance of the conductive member may be 1 k ⁇ to 1000 M ⁇ .
  • the insulating member may include a polymer, wherein the polymer may include polycarbonate (PC), polyphenylene sulfide (PPS), polysulfone (PSF), polyethersulfone (PES), polyamide imide (PAI), or polyimide (PI).
  • PC polycarbonate
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PSF polysulfone
  • PES polyethersulfone
  • PAI polyamide imide
  • PI polyimide
  • the heat resistance temperature of the insulating member may be 120 °C to 300 °C.
  • the terminal may include a terminal pole electrically connected to the electrode assembly and penetrating the cap plate, and a terminal plate coupled to the terminal pole and positioned on the cap plate, wherein the conductive member includes the cap plate; It may contact the terminal pole and the terminal plate.
  • the insulating member may contact the conductive member, the cap plate, and the terminal plate.
  • the device may further include a seal gasket interposed between the terminal pole and the cap plate, wherein the conductive member may contact the seal gasket.
  • the cap plate may further include a first groove, and the conductive member may further include a first protrusion coupled to the first groove.
  • the cap plate may further include a second recess, the conductive member may further include a second projection coupled to the second recess, and the insulating member may include a first projection coupled to the second recess. may include more.
  • the cap plate may further include a first protrusion
  • the conductive member may further include a first concave groove coupled to the first protrusion
  • the conductive member may further include a second recess, and the insulating member may further include a second protrusion coupled to the second recess.
  • an alloy eg, lithium aluminum (LiAl) alloy
  • LiAl lithium aluminum
  • the embodiment of the present invention can provide a secondary battery in which the positive electrode charging member is not deformed or damaged by an external welding heat source (ie, durability is improved) by forming the positive electrode charging member by a double injection method.
  • the positive electrode charging member since the positive electrode charging member has protrusions and grooves, external foreign substances do not flow into the inside of the case and internal foreign substances of the case do not flow out, and the mutual coupling force between the positive electrode charging member and the case is increased.
  • An improved secondary battery may be provided.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating an exemplary secondary battery according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A and 2B are cross-sectional views illustrating the exemplary secondary battery shown in FIG. 1 .
  • 3A and 3B are perspective and cross-sectional views illustrating an exemplary positive electrode terminal and an exemplary positive electrode charging member of an exemplary secondary battery according to an embodiment of the present invention.
  • 4A, 4B, and 4C are a top perspective view, a top plan view, and a bottom plan view illustrating an exemplary positive electrode charging member of an exemplary secondary battery according to an embodiment of the present invention.
  • first, second, etc. are used herein to describe various members, parts, regions, layers and/or parts, these members, parts, regions, layers, and/or parts are limited by these terms so that they It is self-evident that These terms are used only to distinguish one member, component, region, layer or portion from another region, layer or portion. Accordingly, a first member, component, region, layer, or portion described below may refer to a second member, component, region, layer or portion without departing from the teachings of the present invention.
  • Space-related terms such as “beneath”, “below”, “lower”, “above”, and “upper” refer to an element or feature shown in the drawing It may be used to facilitate understanding of other elements or features. These space-related terms are for easy understanding of the present invention according to various process conditions or usage conditions of the present invention, and are not intended to limit the present invention. For example, if an element or feature in a figure is turned over, an element or feature described as “below” or “below” becomes “above” or “above”. Accordingly, “lower” is a concept encompassing “upper” or "below”.
  • the secondary batteries 100 and 200 include electrode assemblies 110 and 210 (refer to FIGS. 2A and 2B ), a first terminal 120 , a second terminal 130 , a can 140 , and a cap assembly. (150).
  • first and second terminals 120 may penetrate through the cap assembly 150 and be exposed upwardly.
  • first terminal 120 may include or be referred to as a negative terminal
  • second terminal 130 may include or be referred to as a positive terminal.
  • the upper insulating member 163 may be interposed between the first terminal 120 and the cap assembly 150 , and the charging member 180 may be disposed between the second terminal 130 and the cap assembly 150 . ) may be interposed. Accordingly, the first terminal 120 and the cap assembly 150 may be electrically insulated (ie, separated) from each other. In addition, the second terminal 130 and the cap assembly 150 may be electrically connected to each other (ie, connected), and accordingly, the can 140 may be charged with, for example, a positive electrode (or a negative electrode). .
  • the can 140 may be formed by a deep drawing process using a metal plate or a bending and welding process using a metal plate, and may also accommodate the electrode assemblies 110 and 120 and the cap assembly 150 may be seated. It may be in the form of an approximately hexahedron with space.
  • the can 140 has a rectangular bottom portion 141 having a long side and a short side, long sides 142 and 143 bent and extended from each long side of the bottom portion 141 toward the cap assembly 150 , and a bottom; Short side portions 144 and 145 extending from each short side of the portion 141 toward the cap assembly 150 may be included.
  • can 140 may include or be referred to as a case, housing, or enclosure.
  • the cap assembly 150 may include a cap plate 151 , a plug 152 , and a safety vent 153 . This will be explained again below.
  • the secondary battery 100 may include the electrode assembly 110 in which the winding axis is in a horizontal direction (ie, a direction substantially parallel to the longitudinal direction of the cap assembly 150 ), as shown in FIG. 2B .
  • the secondary battery 200 may include the electrode assembly 210 having a winding axis in a vertical direction (ie, a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the cap assembly 150 ).
  • the electrode assembly may include a stack type as well as a wound type.
  • the electrode assembly 110 may be formed by winding or overlapping a stack of the first electrode plate 111 , the separator 113 , and the second electrode plate 112 formed in a thin plate shape or a film shape.
  • the first electrode plate 111 may serve as a cathode
  • the second electrode plate 112 may serve as an anode.
  • the reverse is also possible.
  • the first electrode plate 111 is formed by coating a first electrode active material such as graphite or carbon on a first electrode current collector formed of a metal foil such as copper, a copper alloy, nickel, or a nickel alloy, It may include a first electrode uncoated region 111a that is an area on which an electrode active material is not applied.
  • the second electrode plate 112 is formed by coating a second electrode active material such as a transition metal oxide on a second electrode current collector formed of a metal foil such as aluminum or an aluminum alloy, and the second electrode active material is not applied. The second electrode uncoated region 112a may be included.
  • the separator 113 is positioned between the first electrode plate 111 and the second electrode plate 112 to prevent a short circuit and to enable the movement of lithium ions, and is made of polyethylene, polypropylene, or poly It may include a composite film of ethylene and polypropylene.
  • the separator 113 may include a functional film coated with an inorganic material layer on a porous polymer film.
  • the separator 113 may be replaced with an inorganic solid electrolyte such as a sulfide-based, oxide-based or phosphate-based electrolyte that does not require a liquid or gel electrolyte.
  • the first terminal 120 and the second terminal 130 electrically connected to the first electrode plate 111 and the second electrode plate 112, respectively, may be positioned at both ends of the electrode assembly 110 as described above. there is.
  • the electrode assembly 110 may be accommodated in the can 140 together with the electrolyte.
  • the electrolyte may include a lithium salt such as LiPF 6 in an organic solvent such as ethylene carbonate (EC), dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), or ethyl-methyl carbonate (EMC).
  • the electrolyte may be in a liquid or gel form. In some examples, when an inorganic solid electrolyte is used, the electrolyte may be omitted.
  • the first terminal 120 may be formed of a metal and may be electrically connected to the first electrode plate 111 .
  • the first terminal 120 may include a first current collecting plate 121 , a first terminal pole 122 , and a first terminal plate 123 .
  • the first current collecting plate 121 may be in contact with the first electrode uncoated region 111a protruding from one end of the electrode assembly 110 . Substantially, the first current collecting plate 121 may be welded to the first electrode uncoated region 111a.
  • the first current collecting plate 121 may be formed in an approximately ' ⁇ ' shape, and a terminal hole 121a may be formed in the upper portion.
  • the first terminal pole 122 may be inserted into the terminal hole 121a to be riveted and/or welded.
  • the first current collecting plate 121 may be made of copper or a copper alloy.
  • the first terminal pole 122 protrudes and extends upward a predetermined length through a cap plate 151 to be described later, and is electrically connected to the first current collector plate 121 under the cap plate 151 .
  • the first terminal pole 122 protrudes and extends to an upper portion of the cap plate 151 by a predetermined length, and at the same time, a flange for preventing the first terminal pole 122 from falling out of the lower portion of the cap plate 151 . (122a) may be included.
  • the region positioned below the flange 122a of the first terminal post 122 may be inserted into the first terminal hole 121a of the first current collecting plate 121 and then riveted and/or welded.
  • the first terminal pole 122 may be electrically insulated from the cap plate 151 .
  • the first terminal pole 122 may be made of copper, a copper alloy, aluminum, or an aluminum alloy.
  • the first terminal plate 123 may include a hole 123a, to which the first terminal pole 122 may be coupled and riveted and/or welded. In some examples, an interface between the first terminal pole 122 exposed upward and the first terminal plate 123 may be welded to each other.
  • a bus bar (not shown) formed of aluminum or an aluminum alloy is welded to the first terminal plate 123 , so that a plurality of secondary batteries may be connected in series or in parallel.
  • the second terminal 130 is also formed of metal and may be electrically connected to the second electrode plate 112 .
  • the second terminal 130 may include a second current collecting plate 131 , a second terminal post 132 , and a second terminal plate 133 .
  • the second current collecting plate 131 may be in contact with the second electrode uncoated region 112a protruding from one end of the electrode assembly 110 .
  • the second current collecting plate 131 may be formed in an approximately ' ⁇ ' shape, and a terminal hole 131a may be formed in the upper portion.
  • the second terminal pole 132 is fitted and coupled to the terminal hole 131a.
  • the second current collector plate 131 may be made of, for example, but not limited to, aluminum or an aluminum alloy.
  • the second terminal pole 132 may protrude and extend upward a predetermined length through a cap plate 151 to be described later, and may also be electrically connected to the second current collector plate 131 under the cap plate 151 .
  • the second terminal pole 132 may include a flange 132a that protrudes and extends to the upper portion of the cap plate 151 by a predetermined length and prevents the second terminal pole 132 from falling out of the lower portion of the cap plate 151 .
  • the region positioned under the flange 132a of the second terminal post 132 may be inserted into the second terminal hole 131a of the second current collecting plate 131 and then riveted and/or welded.
  • the second terminal pole 132 may be made of aluminum or an aluminum alloy.
  • the second terminal plate 133 may include a hole 133a, and may be coupled to the second terminal pole 132 in the hole 133a. Also, the second terminal post 132 and the second terminal plate 133 may be riveted and/or welded to each other. In some examples, the boundary region of the second terminal post 132 exposed upward and the second terminal plate 133 may be welded to each other. For example, as a laser beam is provided to the boundary area between the second terminal post 132 and the second terminal plate 133 exposed upward, the boundary area may be melted and cooled to be coupled to each other. In addition, by welding a bus bar (not shown) of aluminum or an aluminum alloy to the second terminal plate 133 , a plurality of secondary batteries may be connected in series or in parallel. In some examples, the second terminal plate 133 may be electrically connected to the cap plate 151 , so that the cap plate 151 and the can 140 to be described below have the same polarity ( For example, it may have an anode).
  • the cap assembly 150 may be coupled to the can 140 .
  • cap assembly 150 may include or be referred to as cap plate 151 .
  • the cap plate 151 seals the space of the can 140 , and may be formed of the same material as the can 140 .
  • the cap plate 151 may be coupled to the can 140 by laser welding.
  • the cap plate 151 since the cap plate 151 may have the same polarity as the second terminal 130 as described above, the cap plate 151 and the can 140 may have the same polarity.
  • the cap plate 151 may include a first through hole 151a through which the first terminal pillar 122 passes and a second through hole 151b through which the second terminal pillar 132 passes. .
  • the cap plate 151 may further include an injection hole 151c in which the electrolyte is injected and a vent hole 151d in which a safety vent is installed.
  • the plug 152 may block the injection hole 151c to prevent the electrolyte contained in the can 140 from leaking.
  • the plug 152 may be laser-welded to the cap plate 151 after being coupled to the injection hole 151c.
  • the safety vent 153 blocks the vent hole 151d, and when the internal pressure of the can 140 becomes higher than the set pressure, the high-pressure gas inside can be discharged to the outside.
  • the safety vent After the 153 is coupled to the vent hole 151d, it may be laser-welded to the cap plate 151 .
  • an insulating sealing gasket 161 may be interposed between the first terminal post 122 and the first through hole 151a of the cap plate 151 .
  • the lower insulating member 162 may be interposed between the first current collecting plate 121 and the cap plate 151 .
  • the upper insulating member 163 may be interposed between the first terminal plate 123 and the cap plate 151 . Accordingly, the first terminal 120 may be electrically insulated (separated) from the cap plate 151 .
  • an insulating seal gasket 171 may be interposed between the second terminal post 132 and the second through hole 151b of the cap plate 151 .
  • the lower insulating member 172 may be interposed between the second current collecting plate 131 and the cap plate 151 .
  • the charging member 180 may be interposed between the second terminal plate 133 and the cap plate 151 . Accordingly, the second terminal 130 may be electrically connected to the cap plate 151 .
  • the secondary battery 200 shown in FIG. 2B will be described.
  • the secondary battery 200 has a structure different from that of the secondary battery 100 of the above-described embodiment in the electrode assembly 220 and the connection relationship between the electrode assembly 220 and the terminals 120 and 130 .
  • a first electrode tab 211a may be interposed between the electrode assembly 210 and the first terminal 120
  • a second electrode tab 212a may be interposed between the electrode assembly 210 and the second terminal 130 .
  • the first electrode tab 211a may extend from the upper end of the electrode assembly 210 toward the lower end of the first terminal post 122 to be electrically connected to or welded to the first terminal post 122 .
  • the second electrode tab 212a may extend from the upper end of the electrode assembly 210 toward the lower end of the second terminal post 132 to be electrically connected to or welded to the second terminal post 132 .
  • the first electrode tab 211a may be the first uncoated portion itself to which the first active material is not applied among the first electrode plates 211 of the electrode assembly 210 or a separate member connected to the first uncoated portion.
  • the material of the first uncoated part is the same as that of the first electrode plate, and the material of the separate member may be one selected from nickel, nickel alloy, copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, and equivalents thereof.
  • the second electrode tab 212a is the second uncoated portion itself to which the second active material is not applied among the second electrode plates 212 of the electrode assembly 210 , or a separate portion connected to the second uncoated portion. may be the absence of
  • the material of the second uncoated portion is the same as that of the second electrode plate, and the material of the separate member may be one selected from aluminum, aluminum alloy, nickel, nickel alloy, copper, copper alloy, and equivalents thereof.
  • 3A and 3B are perspective and cross-sectional views illustrating an exemplary positive electrode terminal 130 and an exemplary positive electrode charging member 180 of the exemplary secondary battery 100 according to an embodiment of the present invention. This structure may be applied to the exemplary secondary battery 200 in the same or similar manner.
  • the positive charging member 180 may be interposed between the cap plate 151 and the positive terminal 130 .
  • the charging member 180 includes a conductive member 181 interposed between the cap plate 151 and the positive terminal 130 , the conductive member 181 , the cap plate 151 , and the positive terminal 130 . may include an insulating member 183 interposed therebetween.
  • the conductive member 181 may include a polymer and a conductive filler.
  • the polymer may include polyphenylene sulfide (PPS), polyacetylene (PA), polyphenylene vinylene (PPV), polypyrrole (PPY), polyaniline (PANI), polythiophene (PT), or poly3,4-etylenedioxythiophene (PEDOT).
  • the conductive filler may include carbon black, carbon fibers, or carbon nanotubes.
  • the electrical resistance of the conductive member 181 may be between approximately 1 k ⁇ and approximately 1000 M ⁇ . In some examples, when the polymer itself is conductive, the conductive filler may be omitted. In some examples, when the conductive filler is dispersed in the polymer, the conductive member 181 may be black.
  • the insulating member 183 includes a polymer, wherein the polymer includes polycarbonate (PC), polyphenylene sulfide (PPS), polysulfone (PSF), polyethersulfone (PES), polyamide imide (PAI), or polyimide (PI). can do.
  • the heat resistance temperature of the insulating member 183 may be about 120° C. to about 300° C. higher than the heat resistance temperature of the conductive member 181 .
  • the insulating member 183 may be transparent or opaque.
  • the conductive member 181 may be first formed by an injection mold, and then the insulating member 183 may be formed by the injection mold while surrounding the conductive member 181 .
  • the charging member 180 may be formed by a double injection method.
  • the cap plate 151 and the can 140 may be positively charged. Therefore, an alloy (eg, lithium aluminum (LiAl) alloy) is not formed on the inner surface of the can 140 by the electrolyte containing lithium ions, so that corrosion on the inner surface of the can 140 is prevented.
  • the positive charging member 180 since the positive charging member 180 has a relatively high electrical resistance, even if the negative terminal 120 is short-circuited to the positive can 140 , the positive charging member 180 mainly consumes a short-circuit current. In some examples, when the negative terminal 120 is short-circuited to the can 140 of the positive electrode, the positive charging member 180 mainly consumes energy of the battery 100 , thereby preventing the battery 100 from igniting. there is.
  • the insulating member 183 having a relatively high heat resistance temperature wraps the conductive member 181 , the conductive member 181 is not deformed or damaged by the external welding heat source.
  • the plug 152 may be welded to the cap plate 151 , and the heat generated at this time is applied to the insulating member 183 . is blocked so that it is not transmitted to the conductive member 181 . Accordingly, the positive electrode charging member 180 is not damaged or deformed by heat generated during the welding process of the plug 152 positioned between the safety vent 153 and the positive electrode terminal 130 .
  • the conductive member 181 may contact the cap plate 151 , the terminal pole 132 , and the terminal plate 133 . In some examples, the conductive member 181 may contact the flange 132a. In some examples, the conductive member 181 may further contact the seal gasket 171 . In some examples, the insulating member 183 may contact the cap plate 151 , the conductive member 181 , and the terminal plate 133 .
  • the cap plate 151 may further include a first recess 154a formed on the upper surface, and the conductive member 181 further includes a first protrusion 181a coupled to the first recess 154a. can do.
  • the cap plate 151 may further include a second groove 154b formed on the upper surface as an outside of the first groove 154a, and the conductive member 181 is coupled to the second groove 154b.
  • a second protrusion 181b may be further included, and the insulating member 183 may further include a first protrusion 183a coupled to the second concave groove 154b.
  • the second protrusion 181b of the conductive member 181 and the first protrusion 183a of the insulating member 183 are in contact with each other and are coupled to the second recess 154b of the cap plate 151 at the same time can be
  • the cap plate 151 may further include a first protrusion 155a formed between the first recess 154a and the second recess 154b, and the conductive member 181 may include the cap plate 151 .
  • ) may further include a first groove (181c) coupled to the first projection (155a).
  • the conductive member 181 may further include a second recess 181d formed on the upper surface, and the insulating member 183 further includes a second protrusion 183b coupled to the second recess 181d. can do.
  • the insulating member 183 may further include a third protrusion 183c formed on the upper surface, and the third protrusion 183c may contact the outer surface of the terminal plate 133 .
  • the first and second concave grooves 154a and 154b and the first protrusion 155a are provided on the cap plate 151
  • the first and second protrusions 181a and 181b and the first protrusion 181b and the first protrusion 181b are provided on the conductive member 181 .
  • the groove 181c is provided
  • the first protrusion 183a is provided on the insulating member 183 , so that the movement path of the foreign material is lengthened, so that the foreign material does not flow into the inside of the can 140 and the inside of the can 140 . Foreign matter is not leaked to the outside.
  • a second concave groove 181d is provided on the upper surface of the conductive member 181
  • a second protrusion 183b is provided on the lower surface of the insulating member 183 to be coupled to each other, so that the conductive member 181 and the insulating member are provided. (183) can improve the mutual bonding force.
  • the cap plate 151 may further include a second protrusion 155b formed on a lower surface
  • the lower insulating member 172 may further include a recess 172a formed on the upper surface.
  • the groove 172a of the lower insulating member 172 is coupled to the second protrusion 155b of the cap plate 151 to improve the coupling force between the cap plate 151 and the lower insulating member 172 . there is.
  • FIGS. 4A, 4B, and 4C are a top perspective view, a top plan view, and a bottom plan view illustrating an exemplary positive electrode charging member 180 of an exemplary secondary battery 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the positive charging member 180 may be applied in the same or similar manner to the above-described secondary battery 200 .
  • the positive electrode charging member 180 may further include a through hole 182 formed in the center of the conductive member 181 .
  • the terminal pole 132 may pass through the through hole 182 of the conductive member 181 and may contact the inner surface of the through hole 182 .
  • the insulating member 183 may further include fourth protrusions 183d formed on opposite sides thereof.
  • the fourth protrusion 183d may have a shape protruding inward from the third protrusion 183c (ie, the perimeter of the square) of the insulating member 183 .
  • the fourth protrusion 183d of the insulating member 183 is coupled to a recess (not shown) formed on the lower surface of the terminal plate 133 to prevent mutual rotation of the terminal plate 133 and the insulating member 183 . do.
  • the first concave groove 181c formed in the conductive member 181 may have a substantially rectangular line shape.
  • a first protrusion 181a may be formed inside the first concave groove 181c, and a second protrusion 181b may be formed outside the first concave groove 181c.
  • the first protrusion 183a of the insulating member 183 may have a substantially rectangular line shape by wrapping the outside of the second protrusion 181b of the conductive member 181 .
  • the positive charging member 180 having such a structure is coupled to the first and second recesses 154a and 154b and the first protrusion 155a of the cap plate 151, so that the positive charging member 180 is formed on the cap plate 151. 180) can be prevented from rotating.

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Abstract

본 발명의 실시예는 고저항 양극 대전 부재에 의해 케이스가 양극으로 대전됨으로써, 전해액에 의해 케이스의 내측면에 합금(예를 들면, 리튬알루미늄(LiAl) 합금)이 형성되지 않고(즉, 케이스가 부식되지 않고) 또한 음극 단자가 양극 케이스에 단락되었을 경우 단락 전류가 제한되는 이차 전지를 제공한다. 일례로, 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지는 전극 조립체; 상기 전극 조립체가 수용되는 케이스; 상기 케이스에 결합되어 상기 전극 조립체를 밀봉하는 캡 플레이트; 상기 전극 조립체에 연결되고 상기 캡 플레이트를 관통하여 노출된 단자; 및 상기 캡 플레이트와 상기 단자의 사이에 개재된 대전 부재를 포함하되, 상기 대전 부재는 상기 캡 플레이트와 상기 단자의 사이에 개재된 도전성 부재와, 상기 도전성 부재, 상기 캡 플레이트 및 상기 단자의 사이에 개재된 절연성 부재를 포함할 수 있다.

Description

이차 전지
본 발명의 실시예는 이차 전지에 관한 것이다.
이차 전지는 전기 에너지를 화학 에너지의 형태로 바꾸어 저장할 수 있는 우수한 에너지 밀도를 제공하는 전력 저장 시스템이다. 재충전이 불가능한 일차 전지에 비해 이차 전지는 재충전이 가능하여 스마트폰, 셀룰러폰, 노트북, 타블렛 PC 등 IT 기기에 많이 사용되고 있다. 최근에는 환경 오염 방지를 위해 전기 자동차에 대한 관심이 높아졌고, 이에 따라 전기 자동차에 고용량의 이차 전지가 채택되고 있다. 이러한 이차 전지는 고밀도, 고출력, 안정성 등의 특성이 요구되고 있다.
이러한 발명의 배경이 되는 기술에 개시된 상술한 정보는 본 발명의 배경에 대한 이해도를 향상시키기 위한 것뿐이며, 따라서 종래 기술을 구성하지 않는 정보를 포함할 수도 있다.
본 발명의 실시예는 고저항 양극 대전 부재에 의해 케이스가 양극으로 대전됨으로써, 전해액에 의해 케이스의 내측면에 합금(예를 들면, 리튬알루미늄(LiAl) 합금)이 형성되지 않고(즉, 케이스가 부식되지 않고) 또한 음극 단자가 양극 케이스에 단락되었을 경우 단락 전류가 제한되는 이차 전지를 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예는 양극 대전 부재가 이중 사출 방식으로 형성됨으로써, 양극 대전 부재가 외부 용접 열원에 의해 변형되거나 손상되지 않는(즉, 내구성이 향상된) 이차 전지를 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예는 양극 대전 부재가 돌기 및 요홈을 가짐으로써, 케이스의 내부로 외부 이물이 유입되지 않고 케이스의 내부 이물이 외부로 유출되지 않으며, 양극 대전 부재와 케이스 사이의 상호간 결합력이 향상된 이차 전지를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 이차 전지는 전극 조립체; 상기 전극 조립체가 수용되는 케이스; 상기 케이스에 결합되어 상기 전극 조립체를 밀봉하는 캡 플레이트; 상기 전극 조립체에 연결되고 상기 캡 플레이트를 관통하여 노출된 단자; 및 상기 캡 플레이트와 상기 단자의 사이에 개재된 대전 부재를 포함하되, 상기 대전 부재는 상기 캡 플레이트와 상기 단자의 사이에 개재된 도전성 부재와, 상기 도전성 부재, 상기 캡 플레이트 및 상기 단자의 사이에 개재된 절연성 부재를 포함할 수 있다.
상기 도전성 부재는 폴리머와 도전성 필러를 포함할 수 있되, 상기 폴리머는 PPS(polyphenylene sulfide), PA(polyacetylene), PPV(polyphenylene vinylene), PPY(polypyrrole), PANI(polyaniline), PT(polythiophene) 또는 PEDOT(poly3,4-etylenedioxythiophene)을 포함할 수 있고, 상기 도전성 필러는 카본블랙, 탄소섬유 또는 탄소나노튜브를 포함할 수 있다.
상기 도전성 부재의 전기 저항은 1kΩ 내지 1000MΩ일 수 있다.
상기 절연성 부재는 폴리머를 포함할 수 있되, 상기 폴리머는 PC(polycarbonate), PPS(polyphenylene sulfide), PSF(polysulfone), PES(polyethersulfone), PAI(polyamide imide) 또는 PI(polyimide)를 포함할 수 있다.
상기 절연성 부재의 내열 온도는 120℃ 내지 300℃일 수 있다.
상기 단자는 상기 전극 조립체에 전기적으로 연결되고 상기 캡 플레이트를 관통하는 단자 기둥과, 상기 단자 기둥에 결합되고 상기 캡 플레이트 상에 위치되는 단자 플레이트를 포함할 수 있되, 상기 도전성 부재는 상기 캡 플레이트, 상기 단자 기둥 및 상기 단자 플레이트에 접촉할 수 있다.
상기 절연성 부재는 상기 도전성 부재, 상기 캡 플레이트 및 상기 단자 플레이트에 접촉할 수 있다.
상기 단자 기둥과 상기 캡 플레이트의 사이에 개재된 시일 가스켓을 더 포함할 수 있되, 상기 도전성 부재는 상기 시일 가스켓에 접촉할 수 있다.
상기 캡 플레이트는 제1요홈을 더 포함할 수 있되, 상기 도전성 부재는 상기 제1요홈에 결합되는 제1돌기를 더 포함할 수 있다.
상기 캡 플레이트는 제2요홈을 더 포함할 수 있되, 상기 도전성 부재는 상기 제2요홈에 결합되는 제2돌기를 더 포함할 수 있고, 상기 절연성 부재는 상기 제2요홈에 결합되는 제1돌기를 더 포함할 수 있다.
상기 캡 플레이트는 제1돌기를 더 포함할 수 있되, 상기 도전성 부재는 상기 제1돌기에 결합되는 제1요홈을 더 포함할 수 있다.
상기 도전성 부재는 제2요홈을 더 포함할 수 있되, 상기 절연성 부재는 상기 제2요홈에 결합되는 제2돌기를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예는 고저항 양극 대전 부재에 의해 케이스가 양극으로 대전됨으로써, 전해액에 의해 케이스의 내측면에 합금(예를 들면, 리튬알루미늄(LiAl) 합금)이 형성되지 않고(즉, 케이스가 부식되지 않고) 또한 음극 단자가 양극 케이스에 단락되었을 경우 단락 전류가 제한되는 이차 전지를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 양극 대전 부재가 이중 사출 방식으로 형성됨으로써, 양극 대전 부재가 외부 용접 열원에 의해 변형되거나 손상되지 않는(즉, 내구성이 향상된) 이차 전지를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 양극 대전 부재가 돌기 및 요홈을 가짐으로써, 케이스의 내부로 외부 이물이 유입되지 않고 케이스의 내부 이물이 외부로 유출되지 않으며, 양극 대전 부재와 케이스 사이의 상호간 결합력이 향상된 이차 전지를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 예시적인 이차 전지를 도시한 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 예시적 이차 전지를 도시한 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 예시적 이차 전지중 예시적 양극 단자 및 예시적 양극 대전 부재를 도시한 사시도 및 단면도이다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 본 발명의 실시예에 따른 예시적 이차 전지중 예시적 양극 대전 부재를 도시한 상면 사시도, 상면 평면도 및 저면 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 "연결될 수 있다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함할 수 있다(comprise, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
"하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)", "위(upper)"와 같은 공간에 관련된 용어가 도면에 도시된 한 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 용이한 이해를 위해 이용될 수 있다. 이러한 공간에 관련된 용어는 본 발명의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 발명의 용이한 이해를 위한 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 예를 들어, 도면의 요소 또는 특징이 뒤집어지면, "하부" 또는 "아래"로 설명된 요소 또는 특징은 "상부" 또는 "위에"로 된다. 따라서, "하부"는 "상부" 또는 "아래"를 포괄하는 개념이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 예시적인 이차 전지(100,200)를 도시한 사시도이다. 도 1에 도시된 예에서, 이차 전지(100,200)는 전극 조립체(110, 210, 도 2a 및 도 2b 참조), 제1단자(120), 제2단자(130), 캔(140) 및 캡 조립체(150)를 포함할 수 있다.
일부 예들에서, 제1,2단자(120)는 캡 조립체(150)를 관통하여 상부로 노출될 수 있다. 일부 예들에서, 제1단자(120)는 음극 단자를 포함하거나 이로 지칭될 수 있고, 제2단자(130)는 양극 단자를 포함하거나 이로 지칭될 수 있다.
일부 예들에서, 제1단자(120)와 캡 조립체(150)의 사이에 상부 절연 부재(163)가 개재될 수 있고, 제2단자(130)와 캡 조립체(150)의 사이에 대전 부재(180)가 개재될 수 있다. 따라서, 제1단자(120)와 캡 조립체(150)는 상호간 전기적으로 절연(즉, 분리)될 수 있다. 또한, 제2단자(130)와 캡 조립체(150)는 상호간 전기적으로 접속(즉, 연결)될 수 있고, 이에 따라 캔(140)은, 예를 들면, 양극(또는 음극)으로 대전될 수 있다.
일부 예들에서, 캔(140)은 금속판을 이용한 딥드로잉 공정이나, 금속판을 이용한 절곡 및 용접 공정에 의해 형성될 수 있고, 또한 전극 조립체(110,120)를 수용하고 캡 조립체(150)가 안착될 수 있는 공간을 갖는 대략 육면체 형태일 수 있다. 일부 예들에서, 캔(140)은 장변과 단변을 갖는 직사각형 바닥부(141)와, 바닥부(141)의 각 장변으로부터 캡 조립체(150)를 향하여 절곡되고 연장된 장변부(142,143)와, 바닥부(141)의 각 단변으로부터 캡 조립체(150)를 향하여 연장된 단변부(144,145)를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 캔(140)는 케이스, 하우징 또는 외장재를 포함하거나 이로 지칭될 수 있다.
일부 예들에서, 캡 조립체(150)는 캡 플레이트(151), 플러그(152) 및 안전벤트(153)를 포함할 수 있다. 이는 아래에서 다시 설명한다.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 예시적 이차 전지(100,200)를 도시한 단면도이다. 도 2a에 도시된 예에서 이차 전지(100)는 권취 축이 수평 방향(즉, 캡 조립체(150)의 길이 방향과 대략 평행한 방향)인 전극 조립체(110)를 포함할 수 있고, 도 2b에 도시된 예에서 이차 전지(200)는 권취 축이 수직 방향(즉, 캡 조립체(150)의 길이 방향과 대략 수직인 방향)인 전극 조립체(210)를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 전극 조립체는 권취 타입뿐만 아니라 스택 타입을 포함할 수도 있다.
도 2a에 도시된 이차 전지(100)를 설명한다. 전극 조립체(110)는 얇은 판형 혹은 막형으로 형성된 제1전극판(111), 세퍼레이터(113), 제2전극판(112)의 적층체가 권취되거나 겹쳐서 형성될 수 있다. 일부 예들에서, 제1전극판(111)은 음극 역할을 할 수 있으며, 제2전극판(112)은 양극 역할을 할 수 있다. 물론, 그 반대도 가능하다. 일부 예들에서, 제1전극판(111)은 구리, 구리 합금, 니켈 또는 니켈 합금과 같은 금속 포일로 형성된 제1전극 집전체에 흑연 또는 탄소 등의 제1전극 활물질이 도포되어 형성되며, 제1전극 활물질이 도포되지 않는 영역인 제1전극 무지부(111a)를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 제2전극판(112)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금과 같은 금속 포일로 형성된 제2전극 집전체에 전이금속산화물 등의 제2전극 활물질이 도포되어 형성되며, 제2전극 활물질이 도포되지 않은 영역인 제2전극 무지부(112a)를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 세퍼레이터(113)는 제1전극판(111)과 제2전극판(112) 사이에 위치되어 쇼트를 방지하고 리튬 이온의 이동을 가능하게 하는 역할을 하며, 폴리에틸렌, 폴리 프로필렌 또는 폴리 에틸렌과 폴리 프로필렌의 복합 필름을 포함할 수 있다. 또한, 세퍼레이터(113)는 다공성 고분자 필름 상에 무기물층이 코팅된 기능성 필름을 포함할 수도 있다. 또한, 세퍼레이터(113)는 액체 또는 겔 상태의 전해액을 필요로 하지 않는 황화물계, 산화물계 또는 인산염화합물계와 같은 무기물계 고체 전해질로 대체될 수도 있다. 상기와 같은 전극 조립체(110)의 양측 단부에는 제1전극판(111)과 제2전극판(112) 각각에 전기적으로 연결되는 제1단자(120) 및 제2단자(130)가 위치될 수 있다. 일부 예들에서, 전극 조립체(110)는 전해액과 함께 캔(140)에 수용될 수 있다. 일부 예들에서, 전해액은 EC(ethylene carbonate), DMC(dimethyl carbonate), DEC(diethyl carbonate), EMC(ethyl-methyl carbonate)와 같은 유기 용매에 LiPF6와 같은 리튬염을 포함할 수 있다. 또한, 전해액은 액체 또는 겔상일 수 있다. 일부 예들에서, 무기물계 고체 전해질이 사용될 경우, 전해액은 생략될 수도 있다.
제1단자(120)는 금속으로 형성되며, 제1전극판(111)과 전기적으로 연결될 수 있다. 일부 예들에서, 제1단자(120)는 제1집전판(121), 제1단자 기둥(122) 및 제1단자 플레이트(123)를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 제1집전판(121)은 전극 조립체(110)의 일측 단부로 돌출된 제1전극 무지부(111a)와 접촉될 수 있다. 실질적으로, 제1집전판(121)은 제1전극 무지부(111a)에 용접될 수 있다. 일부 예들에서, 제1집전판(121)은 대략 '┎' 형태로 형성되며, 상부에는 단자홀(121a)이 형성될 수 있다. 일부 예들에서, 단자홀(121a)에는 제1단자 기둥(122)이 끼워져 리벳팅 및/또는 용접될 수 있다. 일부 예들에서, 제1집전판(121)은 구리 또는 구리 합금으로 제조될 수 있다. 일부 예들에서, 제1단자 기둥(122)은 후술되는 캡 플레이트(151)를 관통하여 상부로 일정 길이 돌출 및 연장되며, 캡 플레이트(151)의 하부에서 제1집전판(121)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 일부 예들에서, 제1단자 기둥(122)은 캡 플레이트(151)의 상부로 일정 길이 돌출 및 연장된 동시에, 캡 플레이트(151)의 하부로 제1단자 기둥(122)이 빠지지 않도록 하는 플랜지(122a)를 포함할 수 있다. 제1단자 기둥(122)에서 플랜지(122a)의 하부에 위치하는 영역은 제1집전판(121)의 제1단자홀(121a)에 끼워진 후 리벳팅 및/또는 용접될 수 있다. 일부 예들에서, 제1단자 기둥(122)은 캡 플레이트(151)와 전기적으로 절연될 수 있다. 일부 예들에서, 제1단자 기둥(122)은 구리, 구리 합금, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 제조될 수 있다. 제1단자 플레이트(123)는 홀(123a)을 포함할 수 있으며, 이러한 홀(123a)에 제1단자 기둥(122)이 결합되고 리벳팅 및/또는 용접될 수 있다. 일부 예들에서, 상부로 노출된 제1단자 기둥(122)과 제1단자 플레이트(123) 사이의 계면이 상호간 용접될 수 있다. 예를 들면, 레이저 빔이 상부로 노출된 제1단자 기둥(122)과 제1단자 플레이트(123)의 경계 영역에 제공됨으로써, 상기 경계 영역이 상호간 용융된 후 냉각되어 결합될 수 있다. 일부 예들에서, 제1단자 플레이트(123)에 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성된 버스바(도시되지 않음)가 용접되어, 다수의 이차 전지가 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.
제2단자(130) 역시 금속으로 형성되며, 제2전극판(112)과 전기적으로 연결될 수 있다. 일부 예들에서, 제2단자(130)는 제2집전판(131), 제2단자 기둥(132) 및 제2단자 플레이트(133)를 포함할 수 있다. 제2집전판(131)은 전극 조립체(110)의 일측 단부로 돌출된 제2전극 무지부(112a)와 접촉될 수 있다. 일부 예들에서, 상기 제2집전판(131)은 대략 '┑' 형태로 형성되며, 상부에는 단자홀(131a)이 형성될 수 있다. 일부 예들에서, 단자홀(131a)에는 상기 제2단자 기둥(132)이 끼워져 결합된다. 이러한 제2집전판(131)은, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 제조될 수 있다. 제2단자 기둥(132)은 후술되는 캡 플레이트(151)를 관통하여 상부로 일정 길이 돌출 및 연장되며, 또한 캡 플레이트(151)의 하부에서 상기 제2집전판(131)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2단자 기둥(132)은 캡 플레이트(151)의 상부로 일정 길이 돌출 및 연장된 동시에, 캡 플레이트(151)의 하부로 제2단자 기둥(132)이 빠지지 않도록 하는 플랜지(132a)를 포함할 수 있다. 제2단자 기둥(132)에서 플랜지(132a)의 하부에 위치하는 영역은 제2집전판(131)의 제2단자홀(131a)에 끼워진 후 리벳팅 및/또는 용접될 수 있다. 일부 예들에서, 제2단자 기둥(132)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 제조될 수 있다. 제2단자 플레이트(133)는 홀(133a)을 포함할 수 있으며, 이러한 홀(133a)에 제2단자 기둥(132)에 결합될 수 있다. 또한, 제2단자 기둥(132)과 제2단자 플레이트(133)는 상호간 리벳팅 및/또는 용접될 수 있다. 일부 예들에서, 상부로 노출된 제2단자 기둥(132)과 제2단자 플레이트(133)의 경계 영역은 상호간 용접될 수 있다. 예를 들면, 레이저 빔이 상부로 노출된 제2단자 기둥(132)과 제2단자플레이트(133)의 경계 영역에 제공됨으로써, 상기 경계 영역이 상호간 용융 및 냉각되어 결합될 수 있다. 더불어, 제2단자 플레이트(133)에 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 버스바(도시되지 않음)가 용접됨으로써, 다수의 이차 전지가 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다. 일부 예들에서, 제2단자 플레이트(133)는 캡 플레이트(151)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 따라서 이하에서 설명될 캡 플레이트(151) 및 캔(140)은 제2단자(130)와 같은 극성(예를 들면, 양극)을 가질 수 있다.
캡 조립체(150)는 캔(140)에 결합될 수 있다. 일부 예들에서, 캡 조립체(150)는 캡 플레이트(151)를 포함하거나 이로 지칭될 수 있다. 캡 플레이트(151)는 캔(140)의 공간을 밀봉하며, 캔(140)과 동일한 재질로 형성될 수 있다. 일부 예들에서, 캡 플레이트(151)는 레이저 용접 방식으로 캔(140)에 결합될 수 있다. 일부 예들에서, 캡 플레이트(151)는 상술한 바와 같이 제2단자(130)와 동일한 극성을 가질 수 있으므로, 캡 플레이트(151) 및 캔(140)는 동일한 극성을 가질 수 있다. 일부 예들에서, 캡 플레이트(151)는 제1단자 기둥(122)이 관통하는 제1관통홀(151a)과 제2단자 기둥(132)이 관통하는 제2관통홀(151b)을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 캡 플레이트(151)는 전해액이 주액되는 주액홀(151c)과 안전벤트가 설치되는 벤트홀(151d)을 더 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 플러그(152)가 주액홀(151c)을 막아서 캔(140)의 내측에 수용된 전해액이 누액되지 않도록 할 수 있다. 일부 예들에서, 플러그(152)는 주액홀(151c)에 결합된 후 캡 플레이트(151)에 레이저 용접될 수 있다. 일부 예들에서, 안전벤트(153)가 벤트홀(151d)을 막으며, 캔(140)의 내부 압력이 설정 압력보다 높아지면 내부의 고압 가스를 외부로 방출할 수 dT다 일부 예들에서, 안전벤트(153)가 벤트홀(151d)에 결합된 후 캡 플레이트(151)에 레이저 용접될 수 있다.
일부 예들에서, 제1단자 기둥(122)과 캡 플레이트(151)의 제1관통홀(151a)의 사이에 절연성 시일 가스켓(161)이 개재될 수 있다. 일부 예들에서, 제1집전판(121)과 캡 플레이트(151)의 사이에 하부 절연 부재(162)가 개재될 수 있다. 일부 예들에서, 제1단자 플레이트(123)와 캡 플레이트(151)의 사이에 상부 절연 부재(163)가 개재될 수 있다. 따라서, 제1단자(120)는 캡 플레이트(151)와 전기적으로 절연(분리)될 수 있다.
일부 예들에서, 제2단자 기둥(132)과 캡 플레이트(151)의 제2관통홀(151b)의 사이에 절연성 시일 가스켓(171)이 개재될 수 있다. 일부 예들에서, 제2집전판(131)과 캡 플레이트(151)의 사이에 하부 절연 부재(172)가 개재될 수 있다. 일부 예들에서, 제2단자 플레이트(133)와 캡 플레이트(151)의 사이에 대전 부재(180)가 개재될 수 있다. 따라서, 제2단자(130)는 캡 플레이트(151)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 2b에 도시된 이차 전지(200)를 설명한다. 이차 전지(200)는 전극 조립체(220), 전극 조립체(220)와 단자(120,130) 사이의 접속 관계에 있어서, 상술한 실시예의 이차 전지(100)와 다른 구조를 갖는다. 전극 조립체(210)와 제1단자(120) 사이에는 제1전극 탭(211a)이 개재될 수 있고, 전극 조립체(210)와 제2단자(130) 사이에는 제2전극 탭(212a)이 개재될 수 있다. 즉, 제1전극 탭(211a)은 전극 조립체(210)의 상단으로부터 제1단자 기둥(122)의 하단을 향하여 연장되어, 제1단자 기둥(122)에 전기적으로 접속 또는 용접될 수 있다. 또한, 제2전극 탭(212a)은 전극 조립체(210)의 상단으로부터 제2단자 기둥(132)의 하단을 향하여 연장되어, 제2단자 기둥(132)에 전기적으로 접속 또는 용접될 수 있다. 실질적으로, 제1전극 탭(211a)은 전극 조립체(210)의 제1전극판(211) 중 제1활물질이 도포되지 않은 제1무지부 자체이거나, 또는 제1무지부에 접속된 별도 부재일 수 있다. 여기서, 제1무지부의 재질은 제1전극판의 재질과 동일하고, 별도 부재의 재질은 니켈, 니켈 합금, 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금 및 그 등가물 중에서 선택된 하나일 수 있다. 또한, 실질적으로, 제2전극 탭(212a)은 전극 조립체(210)의 제2전극판(212) 중 제2활물질이 도포되지 않은 제2무지부 자체이거나, 또는 제2무지부에 접속된 별도의 부재일 수 있다. 여기서, 제2무지부의 재질은 제2전극판의 재질과 동일하고, 별도 부재의 재질은 알루미늄, 알루미늄 합금, 니켈, 니켈 합금, 구리, 구리 합금 및 그 등가물 중에서 선택된 하나일 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 예시적 이차 전지(100)중 예시적 양극 단자(130) 및 예시적 양극 대전 부재(180)를 도시한 사시도 및 단면도이다. 이러한 구조는 예시적 이차 전지(200)에도 동일하거나 유사하게 적용될 수 있다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 캡 플레이트(151)와 양극 단자(130)의 사이에 양극 대전 부재(180)가 개재될 수 있다. 일부 예들에서, 대전 부재(180)는 캡 플레이트(151)와 양극 단자(130)의 사이에 개재된 도전성 부재(181)와, 도전성 부재(181), 캡 플레이트(151) 및 양극 단자(130)의 사이에 개재된 절연성 부재(183)를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 도전성 부재(181)는 폴리머와 도전성 필러를 포함할 수 있다.
일부 예들에서, 폴리머는 PPS(polyphenylene sulfide), PA(polyacetylene), PPV(polyphenylene vinylene), PPY(polypyrrole), PANI(polyaniline), PT(polythiophene) 또는 PEDOT(poly3,4-etylenedioxythiophene)을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 도전성 필러는 카본블랙, 탄소섬유 또는 탄소나노튜브를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 도전성 부재(181)의 전기 저항은 대략 1kΩ 내지 대략 1000MΩ일 수 있다. 일부 예들에서, 폴리머 자체가 도전성을 가질 경우, 도전성 필러는 생략될 수도 있다. 일부 예들에서, 폴리머에 도전성 필러가 분산될 경우, 도전성 부재(181)는 흑색일 수 있다.
일부 예들에서, 절연성 부재(183)는 폴리머를 포함하되, 폴리머는 PC(polycarbonate), PPS(polyphenylene sulfide), PSF(polysulfone), PES(polyethersulfone), PAI(polyamide imide) 또는 PI(polyimide)를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 절연성 부재(183)의 내열 온도는 도전성 부재(181)의 내열 온도보다 높은 대략 120℃ 내지 대략 300℃일 수 있다. 일부 예들에서, 절연성 부재(183)는 투명하거나 불투명할 수 있다.
일부 예들에서, 도전성 부재(181)가 사출 금형에 의해 먼저 형성되고, 이후 도전성 부재(181)를 감싸면서 절연성 부재(183)가 사출 금형에 의해 형성될 수 있다. 일부 예들에서, 대전 부재(180)는 이중 사출 방식으로 형성될 수 있다.
이와 같이 하여, 양극 대전 부재(180)에 의해 양극 단자(130)와 캡 플레이트(151)가 전기적으로 연결됨으로써, 캡 플레이트(151) 및 캔(140)은 양극으로 대전될 수 있다. 따라서, 리튬 이온을 포함하는 전해액에 의해 캔(140)의 내측면에 합금(예를 들면, 리튬알루미늄(LiAl) 합금)이 형성되지 않아, 캔(140)의 내측면에 대한 부식 현상이 방지될 수 있다. 또한, 양극 대전 부재(180)가 상대적으로 높은 전기 저항을 가짐으로써, 음극 단자(120)가 양극의 캔(140)에 단락된다고 해도, 양극 대전 부재(180)가 단락 전류를 주로 소비하게 된다. 일부 예들에서, 음극 단자(120)가 양극의 캔(140)에 단락될 경우, 양극 대전 부재(180)가 전지(100)의 에너지를 주로 소비시켜, 전지(100)의 발화 현상을 방지할 수 있다.
또한, 도전성 부재(181)를 내열 온도가 상대적으로 높은 절연성 부재(183)가 감쌈으로써, 도전성 부재(181)가 외부 용접 열원에 의해 변형되거나 손상되지 않는다. 다르게 설명하면, 플러그(152)를 캡 플레이트(151)의 주액홀(151c)에 결합한 후, 플러그(152)를 캡 플레이트(151)에 용접할 수 있는데, 이때 발생하는 열을 절연성 부재(183)가 차단하여 도전성 부재(181)에 전달되지 않도록 한다. 따라서, 안전벤트(153)와 양극 단자(130)의 사이에 위치된 플러그(152)의 용접 공정중 발생하는 열에 의해 양극 대전 부재(180)가 손상되거나 변형되지 않는다.
일부 예들에서, 도전성 부재(181)는 캡 플레이트(151), 단자 기둥(132) 및 단자 플레이트(133)에 접촉할 수 있다. 일부 예들에서, 도전성 부재(181)는 플랜지(132a)에 접촉할 수 있다. 일부 예들에서, 도전성 부재(181)는 시일 가스켓(171)에 더 접촉할 수 있다. 일부 예들에서, 절연성 부재(183)는 캡 플레이트(151), 도전성 부재(181) 및 단자 플레이트(133)에 접촉할 수 있다.
일부 예들에서, 캡 플레이트(151)는 상면에 형성된 제1요홈(154a)을 더 포함할 수 있고, 도전성 부재(181)는 제1요홈(154a)에 결합되는 제1돌기(181a)를 더 포함할 수 있다.
일부 예들에서, 캡 플레이트(151)는 제1요홈(154a)의 외측으로서 상면에 형성된 제2요홈(154b)을 더 포함할 수 있고, 도전성 부재(181)는 제2요홈(154b)에 결합되는 제2돌기(181b)를 더 포함할 수 있으며, 절연성 부재(183)는 제2요홈(154b)에 결합되는 제1돌기(183a)를 더 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 도전성 부재(181)의 제2돌기(181b)와 절연성 부재(183)의 제1돌기(183a)가 상호간 접촉한 상태에서 동시에 캡 플레이트(151)의 제2요홈(154b)에 결합될 수 있다.
일부 예들에서, 캡 플레이트(151)는 제1요홈(154a)과 제2요홈(154b)의 사이에 형성된 제1돌기(155a)를 더 포함할 수 있고, 도전성 부재(181)는 캡 플레이트(151)의 제1돌기(155a)에 결합되는 제1요홈(181c)을 더 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 도전성 부재(181)는 상면에 형성된 제2요홈(181d)을 더 포함할 수 있고, 절연성 부재(183)는 제2요홈(181d)에 결합되는 제2돌기(183b)를 더 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 절연성 부재(183)는 상면에 형성된 제3돌기(183c)를 더 포함할 수 있으며, 제3돌기(183c)는 단자 플레이트(133)의 외측면에 접촉할 수 있다.
이와 같이, 캡 플레이트(151)에 제1,2요홈(154a,154b) 및 제1돌기(155a)가 제공되고, 또한 도전성 부재(181)에 제1,2돌기(181a,181b) 및 제1요홈(181c)이 제공되며, 절연성 부재(183)에 제1돌기(183a)가 제공됨으로써, 이물의 이동 경로가 길어져 캔(140)의 내부로 외부 이물이 유입되지 않고 또한 캔(140)의 내부 이물이 외부로 유출되지 않게 된다. 또한, 도전성 부재(181)의 상면에 제2요홈(181d)이 제공되고, 절연성 부재(183)의 하면에 제2돌기(183b)가 제공되어 상호간 결합되으로써, 도전성 부재(181)와 절연성 부재(183)의 상호간 결합력이 향상될 수 있다.
일부 예들에서, 캡 플레이트(151)는 하면에 형성된 제2돌기(155b)를 더 포함할 수 있고, 하부 절연 부재(172)는 상면에 형성된 요홈(172a)을 더 포함할 수 있다. 또한, 캡 플레이트(151)의 제2돌기(155b)에 하부 절연 부재(172)의 요홈(172a)이 상호간 결합되어, 캡 플레이트(151)와 하부 절연 부재(172)의 상호간 결합력이 향상될 수 있다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 본 발명의 실시예에 따른 예시적 이차 전지(100)중 예시적 양극 대전 부재(180)를 도시한 상면 사시도, 상면 평면도 및 저면 평면도이다. 이러한 양극 대전 부재(180)는 상술한 이차 전지(200)에도 동일하거나 유사하게 적용될 수 있다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c에 도시된 바와 같이, 양극 대전 부재(180)는 도전성 부재(181)의 중앙에 형성된 관통홀(182)을 더 포함할 수 있다. 단자 기둥(132)이 도전성 부재(181)의 관통홀(182)을 관통할 수 있으며, 관통홀(182)의 내측면에 접촉할 수 있다.
일부 예들에서, 절연성 부재(183)는 대향되는 양측에 형성된 제4돌기(183d)를 더 포함할 수 있다. 제4돌기(183d)는 절연성 부재(183)의 제3돌기(183c)(즉, 사각 둘레)로부터 내측 방향으로 돌출된 형태일 수 있다. 이러한 절연성 부재(183)의 제4돌기(183d)는 단자 플레이트(133)의 하면에 형성된 요홈(미도시됨)에 결합됨으로써, 단자 플레이트(133)와 절연성 부재(183)의 상호간 회전이 방지되도록 한다.
일부 예들에서, 도전성 부재(181)에 형성된 제1요홈(181c)은 대략 사각 라인 형태일 수 있다. 제1요홈(181c)의 내측에 제1돌기(181a)가 형성될 수 있고, 제1요홈(181c)의 외측에 제2돌기(181b)가 형성될 수 있다. 일부 예들에서, 절연성 부재(183)의 제1돌기(183a)는 도전성 부재(181)의 제2돌기(181b)의 외측을 감쌈으로써 대략 사각 라인 형태일 수 있다. 이와 같은 구조를 포함하는 양극 대전 부재(180)가 캡 플레이트(151)의 제1,2요홈(154a,154b) 및 제1돌기(155a)에 결합됨으로써, 캡 플레이트(151) 상에서 양극 대전 부재(180)의 회전 현상이 방지될 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 이차 전지를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명의 실시예는 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (12)

  1. 전극 조립체;
    상기 전극 조립체가 수용되는 케이스;
    상기 케이스에 결합되어 상기 전극 조립체를 밀봉하는 캡 플레이트;
    상기 전극 조립체에 연결되고 상기 캡 플레이트를 관통하여 노출된 단자; 및
    상기 캡 플레이트와 상기 단자의 사이에 개재된 대전 부재를 포함하되, 상기 대전 부재는 상기 캡 플레이트와 상기 단자의 사이에 개재된 도전성 부재와, 상기 도전성 부재, 상기 캡 플레이트 및 상기 단자의 사이에 개재된 절연성 부재를 포함하는, 이차 전지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전성 부재는 폴리머와 도전성 필러를 포함하되, 상기 폴리머는 PPS(polyphenylene sulfide), PA(polyacetylene), PPV(polyphenylene vinylene), PPY(polypyrrole), PANI(polyaniline), PT(polythiophene) 또는 PEDOT(poly3,4-etylenedioxythiophene)을 포함하고, 상기 도전성 필러는 카본블랙, 탄소섬유 또는 탄소나노튜브를 포함하는, 이차 전지.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전성 부재의 전기 저항은 1kΩ 내지 1000MΩ인, 이차 전지.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연성 부재는 폴리머를 포함하되, 상기 폴리머는 PC(polycarbonate), PPS(polyphenylene sulfide), PSF(polysulfone), PES(polyethersulfone), PAI(polyamide imide) 또는 PI(polyimide)를 포함하는, 이차 전지.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연성 부재의 내열 온도는 120℃ 내지 300℃인, 이차 전지.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 단자는 상기 전극 조립체에 전기적으로 연결되고 상기 캡 플레이트를 관통하는 단자 기둥과, 상기 단자 기둥에 결합되고 상기 캡 플레이트 상에 위치되는 단자 플레이트를 포함하되, 상기 도전성 부재는 상기 캡 플레이트, 상기 단자 기둥 및 상기 단자 플레이트에 접촉하는, 이차 전지.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 절연성 부재는 상기 도전성 부재, 상기 캡 플레이트 및 상기 단자 플레이트에 접촉하는, 이차 전지.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 단자 기둥과 상기 캡 플레이트의 사이에 개재된 시일 가스켓을 더 포함하되, 상기 도전성 부재는 상기 시일 가스켓에 접촉하는, 이차 전지.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 캡 플레이트는 제1요홈을 더 포함하되, 상기 도전성 부재는 상기 제1요홈에 결합되는 제1돌기를 더 포함하는, 이차 전지.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 캡 플레이트는 제2요홈을 더 포함하되, 상기 도전성 부재는 상기 제2요홈에 결합되는 제2돌기를 더 포함하고, 상기 절연성 부재는 상기 제2요홈에 결합되는 제1돌기를 더 포함하는, 이차 전지.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 캡 플레이트는 제1돌기를 더 포함하되, 상기 도전성 부재는 상기 제1돌기에 결합되는 제1요홈을 더 포함하는, 이차 전지.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전성 부재는 제2요홈을 더 포함하되, 상기 절연성 부재는 상기 제2요홈에 결합되는 제2돌기를 더 포함하는, 이차 전지.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115149164A (zh) * 2022-07-15 2022-10-04 东莞正力新能电池技术有限公司 一种塑胶件及其制备方法与电池盖体组件
CN115173003A (zh) * 2022-07-19 2022-10-11 东莞凯德新能源有限公司 锂离子电池及电池组
CN116014317A (zh) * 2023-02-09 2023-04-25 深圳海润新能源科技有限公司 端盖组件、储能装置及用电设备
EP4191760A1 (en) * 2021-12-03 2023-06-07 Samsung SDI Co., Ltd. Secondary battery
WO2024077491A1 (zh) * 2022-10-11 2024-04-18 宁德时代新能源科技股份有限公司 壳组件、电池单体、电池及用电装置
EP4336629A3 (en) * 2022-09-07 2024-09-11 SK On Co., Ltd. Battery cell

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024164250A1 (zh) * 2023-02-09 2024-08-15 深圳海润新能源科技有限公司 端盖组件、储能装置及用电设备
CN222813744U (zh) * 2024-06-18 2025-04-29 惠州亿纬动力电池有限公司 电池顶盖以及方形电池
JP2026019303A (ja) * 2024-07-26 2026-02-05 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 蓄電デバイス及び蓄電デバイスの製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110137005A (ko) * 2010-06-16 2011-12-22 에스비리모티브 주식회사 이차 전지
KR20140078812A (ko) * 2012-12-18 2014-06-26 주식회사 엘지화학 밀봉성이 향상된 캡 어셈블리 및 이를 포함하는 전지셀
US20140178744A1 (en) * 2011-08-29 2014-06-26 Byd Company Limited Battery terminal, battery cover plate assembly, battery and battery pack
KR20150144600A (ko) * 2014-06-17 2015-12-28 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR20170000442A (ko) * 2015-06-23 2017-01-03 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5271498B2 (ja) 2007-01-26 2013-08-21 三菱重工業株式会社 リチウム二次電池及び組電池
KR101036070B1 (ko) 2010-01-26 2011-05-19 에스비리모티브 주식회사 이차 전지
US10367186B2 (en) 2013-01-18 2019-07-30 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery including an insulating member
KR20150045737A (ko) 2013-10-21 2015-04-29 삼성에스디아이 주식회사 배터리 모듈
KR102226513B1 (ko) * 2014-06-02 2021-03-11 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR102408823B1 (ko) 2015-08-27 2022-06-13 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR102524471B1 (ko) * 2015-09-18 2023-04-24 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR102578862B1 (ko) * 2016-03-22 2023-09-13 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR102611656B1 (ko) * 2016-08-30 2023-12-08 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
CN108695451B (zh) 2017-04-07 2021-02-09 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池的顶盖组件以及二次电池
KR102454791B1 (ko) * 2017-06-13 2022-10-14 삼성에스디아이 주식회사 양극 단자와 멤브레인 일체형 캡 플레이트를 갖는 이차 전지
CN111799404B (zh) * 2017-08-30 2021-05-07 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池的顶盖组件、二次电池以及电池模组
CN110034269B (zh) * 2018-01-11 2024-04-05 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池顶盖组件、二次电池及电池模组

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110137005A (ko) * 2010-06-16 2011-12-22 에스비리모티브 주식회사 이차 전지
US20140178744A1 (en) * 2011-08-29 2014-06-26 Byd Company Limited Battery terminal, battery cover plate assembly, battery and battery pack
KR20140078812A (ko) * 2012-12-18 2014-06-26 주식회사 엘지화학 밀봉성이 향상된 캡 어셈블리 및 이를 포함하는 전지셀
KR20150144600A (ko) * 2014-06-17 2015-12-28 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR20170000442A (ko) * 2015-06-23 2017-01-03 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4235948A4 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4191760A1 (en) * 2021-12-03 2023-06-07 Samsung SDI Co., Ltd. Secondary battery
US12573696B2 (en) 2021-12-03 2026-03-10 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery
CN115149164A (zh) * 2022-07-15 2022-10-04 东莞正力新能电池技术有限公司 一种塑胶件及其制备方法与电池盖体组件
CN115173003A (zh) * 2022-07-19 2022-10-11 东莞凯德新能源有限公司 锂离子电池及电池组
EP4336629A3 (en) * 2022-09-07 2024-09-11 SK On Co., Ltd. Battery cell
WO2024077491A1 (zh) * 2022-10-11 2024-04-18 宁德时代新能源科技股份有限公司 壳组件、电池单体、电池及用电装置
CN116014317A (zh) * 2023-02-09 2023-04-25 深圳海润新能源科技有限公司 端盖组件、储能装置及用电设备
US12046762B1 (en) 2023-02-09 2024-07-23 Shenzhen Hithium Energy Storage Technology Co., Ltd. End cover assembly, energy-storage device, and electricity-consumption device

Also Published As

Publication number Publication date
EP4235948A4 (en) 2025-06-18
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US12580285B2 (en) 2026-03-17
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