WO2024014832A1 - 안전성이 개선된 각형 이차전지 - Google Patents

안전성이 개선된 각형 이차전지 Download PDF

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secondary battery
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prismatic secondary
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복천희
성주환
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LG Energy Solution Ltd
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    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a prismatic secondary battery with improved safety by preventing internal slip of the electrode assembly.
  • secondary batteries can be recharged and have been extensively researched and developed in recent years due to their small size and high capacity.
  • Secondary batteries are classified into coin-shaped batteries, cylindrical batteries, square-shaped batteries, and pouch-shaped batteries, depending on the shape of the battery case.
  • the electrode assembly mounted inside the battery case in a secondary battery is a power generating element capable of charging and discharging consisting of a stacked structure of electrodes and a separator.
  • the electrode assembly is a jellyroll type in which a sheet-like positive and negative electrode coated with an active material is wound with a separator interposed therebetween, a stack type in which a plurality of positive electrodes and negative electrodes are sequentially stacked with a separator interposed, and It can be roughly classified into the Stack & Folding type, in which stacked unit cells are wound with a long length of separation film.
  • the positive and negative tabs of the electrode assembly stored in the square secondary battery are respectively bonded to electrode leads and then connected to the positive and negative terminals on the case.
  • the case accommodating the electrode assembly has some extra space depending on the space for the electrical connection of the electrode assembly and the required amount of electrolyte to be injected. Therefore, the electrode assembly inside the case may be shaken or slip (slip phenomenon) due to external shock.
  • prismatic secondary batteries used in hybrid vehicles or electric vehicles frequently experience slippage due to impacts while driving.
  • Structural support of the electrode assembly is mainly provided by the positive and negative tabs (electrode tabs) connected to the positive and negative terminals. For this reason, if a slip phenomenon occurs in the electrode assembly, various problems may occur, such as a short circuit due to electrical contact or stress concentrated on the electrode tab, causing the tab to tear. In addition, damage to the tabs causes a decrease in the capacity of the secondary battery or an imbalance between the multiple batteries stored in the battery pack, ultimately reducing the lifespan of the battery and causing stability problems.
  • Patent Document 001 Korean Patent Publication No. 2005-0046592 (published on May 18, 2005)
  • the purpose of the present invention is to prevent the electrode assembly stored inside a square secondary battery from causing a slip phenomenon during use.
  • the present invention relates to a prismatic secondary battery, and in one example, includes a case having at least one side forming an open surface, an electrode assembly stored inside the case through the open surface of the case, and an open surface of the case. It is coupled to be sealed and includes a cap plate having positive and negative electrode terminals, and a concave first beading portion is formed on at least two opposing surfaces along the front, left, right, and left sides of the case.
  • the first bead processing unit is characterized in that it presses the surface of the electrode assembly stored inside the case.
  • the first bead processing unit may press the cathode surface of the electrode assembly stored inside the case, and the cathode surface of the electrode assembly covers the anode surface and does not expose the anode surface.
  • the first beading processing part is formed at a position spaced apart from the electrode tab of the electrode assembly stored inside the case.
  • the first beading processing part may be formed adjacent to the cap plate to press the top of the electrode assembly stored inside the case.
  • the first beading processing portion may be formed on the front and back sides of the case with the longest length in the width direction among the front, left, right, and left circumferences of the case.
  • the first beading processing portion may be formed continuously on four sides along the front, left, right, and left sides of the case.
  • the case may further include a second beading processing portion formed on at least two surfaces opposing each other along the front, left, right, and left circumferences at a height adjacent to the bottom of the case.
  • the second bead processing part supports the lower part of the electrode assembly stored inside the case, and the second bead processing part contacts and supports the bottom of the electrode assembly without pressing the surface of the electrode assembly stored inside the case. can do.
  • the second beading processing portion may be formed on the front and rear surfaces with the longest width direction among the front, left, and right circumferences of the case, or may be formed continuously on four sides along the front, left, and right circumferences of the case.
  • the rectangular secondary battery of the present invention having the above configuration has a concave beading portion formed in the case that presses and secures the surface of the electrode assembly, and as a result, the support structure of the electrode assembly is improved and the slip phenomenon during use is suppressed, thereby preventing electrical contact. Various problems such as short circuits or torn tabs are prevented, and the safety of secondary batteries is greatly improved.
  • FIG. 1 is a diagram showing the external appearance of a square secondary battery according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the square secondary battery of FIG. 1 cut along the line “A-A”.
  • Figure 3 is a diagram showing the front of a square secondary battery.
  • Figure 4 is a diagram showing another embodiment of the first beading processing unit.
  • Figure 5 is a diagram showing the external appearance of a square secondary battery according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a cross-sectional view of the square secondary battery of Figure 5 cut along the line "B-B".
  • Figure 7 is a diagram showing another embodiment of the second beading processing unit.
  • the present invention relates to a prismatic secondary battery, and in one example, includes a case having at least one side forming an open surface, an electrode assembly stored inside the case through the open surface of the case, and an open surface of the case. It includes a cap plate that is coupled to be sealed and has positive and negative electrode terminals, and a concave first beading portion is formed on at least two opposing surfaces along the front, left, right, and left sides of the case.
  • the first beading portion formed concavely toward the inside of the case presses the surface of the electrode assembly stored inside the case.
  • the concave beading portion formed in the case presses and secures the surface of the electrode assembly and as a result, the support structure of the electrode assembly is improved and the slip phenomenon during use is suppressed, thereby preventing short circuit due to electrical contact.
  • Various problems such as tearing or tearing of tabs are prevented, and the safety of secondary batteries is greatly improved.
  • FIG. 1 is a diagram showing the external appearance of a prismatic secondary battery 10 according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the prismatic secondary battery 10 of FIG. 1 cut along the line “A-A.”
  • the prismatic secondary battery 10 in the first embodiment includes a case 100 with at least one side forming an open surface, and an electrode assembly 300 stored inside the case 100 through the open surface of the case 100. Includes. Additionally, it includes a cap plate 200 that is coupled to seal the open surface of the case 100 and includes positive and negative electrode terminals 210.
  • the prismatic secondary battery 10 of the first embodiment shown in FIG. 1 is a one-way secondary battery in which the positive and negative electrode terminals 210 are disposed together on the upper surface of the case 100, and the open surface of the case 100 is It is the upper surface, and accordingly, the cap plate 200 seals the upper surface of the case 100.
  • a unit cell refers to a cell composed of a unit structure of cathode 310/separator 320/anode 330, and one electrode assembly 300 is formed by stacking a plurality of unit cells.
  • the general configuration of the unit cell is explained as follows.
  • the positive electrode 330 includes a positive electrode current collector and a positive electrode active material applied on one or both sides of the positive electrode current collector. At one end of the positive electrode current collector in the width direction, there is an uncoated area where the positive electrode active material is not applied.
  • the anode tab 344 is formed by performing notching (punching) processing on the uncoated area.
  • the negative electrode 310 includes a negative electrode current collector and a negative electrode active material applied on one or both sides of the negative electrode current collector. At one end of the negative electrode current collector in the width direction, there is an uncoated area where the negative electrode active material is not applied. Likewise, the uncoated portion of the cathode 310 functions as the cathode tab 342.
  • the electrode tab 340 that is, the positive electrode tab 344 and the negative electrode tab 342, are located at the same end along the width direction of the electrode assembly 300, that is, the height direction of the square secondary battery 10. do.
  • the positive electrode tab 344 and the negative electrode tab 342 extend toward the upper surface of the square secondary battery 10, and the positive electrode tab 344 and the negative electrode tab 342 are provided on the cap plate 200. are electrically connected to the positive and negative terminals, respectively.
  • the positive electrode active material coated on the positive electrode current collector and the electrode active material coated on the negative electrode current collector can be used without limitation as long as they are active materials known in the art.
  • the positive electrode active material has the general formula A[ A , Ti, Si, Fe, Mo, V, Zr, Zn, Cu, Al, Mo, Sc, Zr, Ru, and Cr; x ⁇ 0, 1 ⁇ x+y ⁇ 2, 0.1 ⁇ z ⁇ 2; the stoichiometric coefficients of the components included in x, y, z and M are selected so that the compound remains electrically neutral.
  • the positive electrode active material is an alkali metal compound xLiM 1 O 2 (1x)Li 2 M 2 O 3 disclosed in US6,677,082, US6,680,143, etc.
  • M 1 includes at least one element having an average oxidation state of 3
  • M 2 may include at least one element with an average oxidation state of 4; 0 ⁇ x ⁇ 1).
  • the positive electrode active material has the general formula Li a M 1 x Fe 1x M 2 y P 1y M 3 z O 4z
  • M 1 is Ti, Si, Mn, Co, Fe, V, Cr, Mo, Ni, Contains at least one element selected from Nd, Al, Mg and Al
  • M 2 is Ti, Si, Mn, Co, Fe, V, Cr, Mo, Ni, Nd, Al, Mg, Al, As, Sb, Si , Ge, V and S
  • M 3 includes a halogen element optionally including F; 0 ⁇ a ⁇ 2, 0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1, 0 ⁇ z ⁇ 1;
  • the stoichiometric coefficients of the components included in a , M may be lithium metal phosphate represented by [containing at least one element selected from Ti, Si, Mn, Fe, Co, V, Cr, Mo, Ni, Al, Mg and Al].
  • the positive electrode active material may include primary particles and/or secondary particles in which primary particles are aggregated.
  • the negative electrode active material may be carbon material, lithium metal or lithium metal compound, silicon or silicon compound, tin or tin compound, etc.
  • Metal oxides such as TiO 2 and SnO 2 with a potential of less than 2V can also be used as negative electrode active materials.
  • carbon materials both low-crystalline carbon and high-crystalline carbon can be used.
  • the separator 320 interposed between the anode 330 and the cathode 310 is a porous polymer film, for example, ethylene homopolymer, propylene homopolymer, ethylene/butene copolymer, ethylene/hexene copolymer, ethylene/metabolite.
  • Porous polymer films made of polyolefin-based polymers such as acrylate copolymers can be used alone or by laminating them.
  • the separator 320 may use a typical porous non-woven fabric, for example, a non-woven fabric made of high melting point glass fiber, polyethylene terephthalate fiber, etc.
  • At least one surface of the separator 320 may include a coating layer of inorganic particles. Additionally, it is possible that the separator 320 itself is made of a coating layer of inorganic particles. The particles constituting the coating layer may have a structure combined with a binder such that an interstitial volume exists between adjacent particles.
  • the inorganic particles may be made of an inorganic material with a dielectric constant of 5 or more.
  • the inorganic particles include Pb(Zr,Ti)O 3 (PZT), Pb 1x La x Zr 1y Ti y O 3 (PLZT), PB(Mg 3 Nb 2/3 )O 3 PbTiO 3 ( PMNPT), BaTiO 3 , hafnia(HfO 2 ), SrTiO 3 , TiO 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 , SnO 2 , CeO 2 , MgO, CaO, ZnO and Y 2 O 3 At least one selected from the group consisting of May contain substances.
  • the electrolyte that forms the electrolyte solution in which the electrode assembly 300 is impregnated may be a salt having a structure such as A + B - .
  • a + includes alkali metal cations such as Li + , Na + , K + or ions consisting of a combination thereof.
  • B - is F - , Cl - , Br - , I - , NO 3 - , N(CN) 2 - , BF 4 - , ClO 4 - , AlO 4 - , AlCl 4 - , PF 6 - , SbF 6 - , AsF 6 - , BF 2 C 2 O 4 - , BC 4 O 8 - , (CF 3 ) 2 PF 4 - , (CF 3 ) 3 PF 3 - , (CF 3 ) 4 PF 2 - , (CF 3 ) 5 PF - , (CF 3 ) 6 P - , CF 3 SO 3 - , C 4 F 9 SO 3 - , CF 3 CF 2 SO 3 - , (CF 3 SO 2 ) 2 N - , (FSO 2 ) 2 N - , CF 3 CF 2 (CF 3 ) 2 CO - , (CF 3 SO 2 ) 2 CH
  • the electrolyte can also be used by dissolving it in an organic solvent.
  • Organic solvents include propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), and dipropyl carbonate (DPC). , dimethyl sulfoxide, acetonitrile, dimethoxyethane, diethoxyethane, tetrahydrofuran, N-methyl-2-pyrrolidone (N-methyl- 2-pyrrolidone (NMP), ethyl methyl carbonate (EMC), gamma butyrolactone ( ⁇ -butyrolactone), or mixtures thereof may be used.
  • PC propylene carbonate
  • EC ethylene carbonate
  • DEC diethyl carbonate
  • DMC dimethyl carbonate
  • DPC dipropyl carbonate
  • dimethyl sulfoxide acetonitrile
  • dimethoxyethane dimethoxyethane
  • the rectangular secondary battery 10 of the present invention has a concave first beading processing portion 400 formed on at least two opposing surfaces along the front, rear, left, and right circumferences of the case 100.
  • the first beading processing unit 400 forms a concave surface in the form of a thin line
  • the first beading processing unit 400 forming a concave surface toward the inside of the case 100 is an electrode assembly stored inside the case 100. It forms a depth that presses the surface of (300).
  • the first beading processing part 400 Since the first beading processing part 400 has a thin line shape, even if a concave surface is formed inside the case 100, it has very little effect on the capacity of the square secondary battery. That is, the first beading processing unit 400 has a very limited influence on the capacity or size of essential components of the prismatic secondary battery 10 stored inside the case, such as the electrode assembly 300 and/or the electrolyte.
  • the first beading processing portion 400 formed on at least two opposing surfaces along the front, rear, left, and right circumferences of the case 100 presses the surface of the electrode assembly 300 in both opposing directions. . That is, the electrode assembly 300, which has a gap with respect to the case 100, is pressed and fixed in both directions by the opposing first beading processing part 400, and the support structure of the electrode assembly 300 is improved accordingly. Slip phenomenon is suppressed. As a result, the fluidity of the electrode assembly 300 is limited by the first beading processing part 400, thereby preventing various problems such as short circuits due to electrical contact or tearing of tabs, thereby ensuring the safety of the square secondary battery 10. This is greatly improved.
  • the first beading processing unit 400 can press the surface of the cathode 310 of the electrode assembly 300 stored inside the case 100, and the cathode 310 of the electrode assembly 300 is the anode 330. ) is formed larger than the surface of the cathode 310 and covers the surface of the anode 330. That is, the surface of the cathode 310 covers the surface of the anode 330 and is not exposed.
  • the cathode 310 larger than the anode 330 is advantageous in terms of safety. This takes into account the N/P ratio, which is the ratio of the capacity of the negative electrode 310 and the positive electrode 330. In a lithium ion secondary battery using a graphite negative electrode, the capacity of the negative electrode 310 must be larger than the positive electrode 330 to prevent the negative electrode from overcharging. Lithium precipitation at (310) can be prevented.
  • the electrode assembly 300 has the cathode 310 formed larger than the anode 330. You can.
  • the structural stability of the negative electrode active material is higher than that of the positive electrode active material, one reason is that it is preferable that the surface directly pressed by the first beading processing part 400 is the negative electrode 310.
  • FIG. 3 is a diagram showing the front of the rectangular secondary battery 10, and the electrode assembly 300 stored inside the case 100 is represented by a silver line.
  • the first bead processing portion 400 presses the surface of the cathode 310, where the first bead processing portion 400 is formed at a position spaced apart from the electrode tab 340 of the electrode assembly 300.
  • the first beading processing part 400 presses the surface of the negative electrode 310 of the electrode assembly 300, it can support the holding part to which the negative electrode active material is applied or the uncoated part to which the negative electrode active material is not applied. If the first beading processing unit 400 presses the negative electrode uncoated area, it is preferable to support the negative electrode uncoated area at a certain distance downward from the negative electrode tab 342 formed by notching the negative electrode uncoated area. That is, the first beading processing unit 400 directly presses the electrode tab 340, especially the cathode tab 342, thereby creating stress in the electrode tab 340 because there is a risk of damaging the electrode tab 340. .
  • the first beading processing part 400 may be formed adjacent to the cap plate 200 forming the upper surface of the case 100 to press the upper part of the electrode assembly 300 stored inside the case 100.
  • the first beading processing part 400 is formed on the two sides with the longest width direction among the front, rear, left, and right circumferences of the case 100, that is, the front and rear surfaces of the case 100 based on the drawing. It can be formed on the back. As a result, the first beading processing portion 400 can be formed to a sufficient length and the electrode assembly 300 can be firmly supported.
  • the first beading processing portion 400 may be formed continuously on four sides along the front, rear, left, and right circumferences of the case 100, and presses the electrode assembly 300 from all directions.
  • the electrode assembly 300 can be pressed and supported more reliably.
  • FIG. 5 is a diagram showing the external appearance of the prismatic secondary battery 10 according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the prismatic secondary battery 10 of FIG. 5 taken along the line “B-B”.
  • a second beading processing portion ( 410) is further included.
  • the second beading processing unit 410 assists the first beading processing unit 400 described in the first embodiment and is added to more reliably prevent the slip shape of the electrode assembly 300.
  • the first bead processing part 400 presses and supports the upper part of the electrode assembly 300, while the second beading processing part 410 supports the lower part of the electrode assembly 300.
  • the second bead processing part 410 contacts and supports the bottom surface of the electrode assembly 300 stored in the case 100 without pressing the surface of the electrode assembly 300. That is, the second beading processing part 410 does not directly press the electrode assembly 300, but serves to support the bottom of the electrode assembly 300 to prevent it from moving downward.
  • the second embodiment is a structure in which the first beading processing part 400 presses and fixes the upper part of the electrode assembly 300 while the second beading processing part 410 supports the bottom of the electrode assembly 300, so that the electrode assembly 300 is fixed.
  • the slip phenomenon of (300) almost disappears.
  • the reason that the second beading processing part 410 is not formed in a structure that directly presses the electrode assembly 300 is that unintentional deformation of the electrode assembly 300 occurs in the process of fixing both the upper and lower parts of the electrode assembly 300. This may occur and may be disadvantageous in impregnation of the electrolyte solution. Additionally, if a swelling phenomenon occurs in the electrode assembly 300 due to repeated charging and discharging of the square secondary battery 10, deformation of the electrode assembly 300 may be accommodated. This is because it takes into account that the second beading processing part 410 may act as an obstacle.
  • the second beading processing unit 410 is formed on the front and rear surfaces with the longest width direction among the front, left, right, and left circumferences of the case 100, or the case 100 ) can be formed continuously on four sides along the front, back, left, and right circumferences.
  • Figure 5 shows an embodiment in which second beading processing portions 410 are formed on the front and rear sides of the case 100, respectively, and
  • Figure 7 shows second beading on four sides along the front, rear, left, and right circumferences of the case 100.
  • An embodiment in which the processing portion 410 is formed continuously is shown.
  • cap plate 210 electrode terminal
  • electrode assembly 310 cathode
  • electrode tab 342 cathode tab
  • Anode tab 400 First beading processing part

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Abstract

개시되는 발명은 각형 이차전지에 관한 것으로서, 하나의 예에서, 적어도 어느 일면이 개방면을 형성하는 케이스와, 상기 케이스의 개방면을 통해 상기 케이스 내부에 수납되는 전극 조립체, 및 상기 케이스의 개방면을 밀봉하도록 결합하고, 양극과 음극의 전극단자를 구비하는 캡 플레이트를 포함하고, 상기 케이스의 전후좌우 둘레를 따라 적어도 서로 대향하는 두 면 위에는 오목한 제1 비딩 가공부가 형성된다.

Description

안전성이 개선된 각형 이차전지
본 발명은 전극 조립체의 내부 슬립을 방지함으로써 안전성이 개선된 각형 이차전지에 관한 것이다.
본 출원은 2022. 07. 11일자 대한민국 특허출원 제10-2022-0085230호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국특허출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
이차전지는 일차전지와는 달리 재충전이 가능하고, 또 소형 및 대용량화 가능성으로 인해 근래에 많이 연구 개발되고 있다. 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가하고, 또한 환경보호의 시대적 요구에 맞춰 부각되는 전기 차량과 에너지 저장 시스템 등으로 인해 에너지원으로서의 이차전지의 수요는 더욱 급격하게 증가하고 있다.
이차전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 코인형 전지, 원통형 전지, 각형 전지, 및 파우치형 전지로 분류된다. 이차전지에서 전지 케이스 내부에 장착되는 전극 조립체는 전극 및 분리막의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자이다.
전극 조립체는 활물질이 도포된 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재(介在)하여 권취한 젤리 롤(Jellyroll)형, 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형, 및 스택형의 단위 셀들을 긴 길이의 분리필름으로 권취한 스택 앤 폴딩(Stack & Folding)형으로 대략 분류할 수 있다.
각형 이차전지에 수납되는 전극 조립체의 양극 탭과 음극 탭은 각각 전극 리드에 접합된 뒤 케이스 상의 양극 단자와 음극 단자에 연결된다. 전극 조립체를 수용하는 케이스는, 전극 조립체의 전기 연결을 위한 공간과 전해액의 필요 주액량 등에 의해 약간의 여유공간이 형성되어 있다. 따라서, 케이스 안의 전극 조립체에는 외부 충격에 의해 흔들리거나 미끄러지는 현상(슬립 현상)이 발생한다. 특히, 하이브리드 자동차나 전기 자동차에 사용되는 각형 이차전지는 주행 중의 충격에 의해 슬립 현상이 빈번히 발생한다.
전극 조립체의 구조적 지지는 주로 양극 단자와 음극 단자에 연결된 양극 탭과 음극 탭(전극 탭)에 의해 이루어진다. 이 때문에 전극 조립체에 슬립 현상이 일어나면 전기 접촉에 의한 쇼트가 발생하거나 전극 탭에 응력이 집중되어 탭이 찢어지는 등의 각종 문제가 발생할 수 있다. 또한, 이러한 탭 손상으로 인해 이차전지의 용량 감소나 배터리 팩에 수납된 다수의 배터리 사이에 뷸균형이 일어나 결국에는 배터리의 수명이 저하되고 안정성에 문제를 야기하게 된다.
[선행기술문헌]
(특허문헌 001) 한국공개특허 제2005-0046592호(2005.05.18 공개)
본 발명은 각형 이차전지 내부에 수납된 전극 조립체가 사용 중에 슬립 현상을 일으키는 것을 억제할 수 있도록 하는 것에 그 목적이 있다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 각형 이차전지에 관한 것으로서, 하나의 예에서, 적어도 어느 일면이 개방면을 형성하는 케이스와, 상기 케이스의 개방면을 통해 상기 케이스 내부에 수납되는 전극 조립체, 및 상기 케이스의 개방면을 밀봉하도록 결합하고, 양극과 음극의 전극단자를 구비하는 캡 플레이트를 포함하고, 상기 케이스의 전후좌우 둘레를 따라 적어도 서로 대향하는 두 면 위에는 오목한 제1 비딩 가공부가 형성된다.
상기 제1 비딩 가공부는, 상기 케이스 내부에 수납된 전극 조립체의 표면을 압박하는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 제1 비딩 가공부는 상기 케이스 내부에 수납된 전극 조립체의 음극 표면을 압박할 수 있으며, 상기 전극 조립체는 상기 음극 표면이 양극 표면을 덮어 상기 양극 표면을 노출하지 않는다.
그리고, 상기 제1 비딩 가공부는, 상기 케이스 내부에 수납된 전극 조립체의 전극 탭으로부터 이격되는 위치에 형성된다.
또한, 상기 제1 비딩 가공부는, 상기 케이스 내부에 수납된 전극 조립체의 상부를 압박하도록 상기 캡 플레이트에 인접하게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 비딩 가공부는, 상기 케이스의 전후좌우 둘레 중 폭 방향 길이가 가장 긴 전면 및 후면에 형성될 수 있다.
또는, 상기 제1 비딩 가공부는, 상기 케이스의 전후좌우 둘레를 따라 네 면에 걸쳐 연속적으로 형성될 수도 있다.
본 발명의 다른 일 실시형태에 따르면, 상기 케이스의 저면에 인접한 높이에서 전후좌우 둘레를 따라 적어도 서로 대향하는 두 면 위에 형성된 제2 비딩 가공부를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 비딩 가공부는 상기 케이스 내부에 수납된 전극 조립체의 하부를 지지하는데, 상기 제2 비딩 가공부는 상기 케이스 내부에 수납된 전극 조립체의 표면을 압박하지 않으면서 상기 전극 조립체의 저면에 접촉하여 지지할 수 있다.
그리고, 상기 제2 비딩 가공부는 상기 케이스의 전후좌우 둘레 중 폭 방향 길이가 가장 긴 전면 및 후면에 형성되거나, 또는 상기 케이스의 전후좌우 둘레를 따라 네 면에 걸쳐 연속적으로 형성될 수 있다.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 각형 이차전지는 케이스에 형성된 오목한 비딩 가공부가 전극 조립체의 표면을 압박하여 고정하고 있고, 이에 따라 전극 조립체의 지지구조가 개선되어 사용 중의 슬립 현상이 억제됨으로써 전기 접촉에 의한 쇼트나 탭이 찢어지는 등의 각종 문제가 방지되며, 이를 통해 이차전지의 안전성이 크게 향상된다.
다만, 본 발명을 통해 얻을 수 있는 기술적 효과는 상술한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 각형 이차전지의 외형을 도시한 도면.
도 2는 도 1의 각형 이차전지를 "A-A" 선을 따라 절개한 단면도.
도 3은 각형 이차전지의 전면을 도시한 도면.
도 4는 제1 비딩 가공부에 대한 다른 실시형태를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 각형 이차전지의 외형을 도시한 도면.
도 6은 도 5의 각형 이차전지를 "B-B" 선을 따라 절개한 단면도.
도 7은 제2 비딩 가공부에 대한 다른 실시형태를 도시한 도면.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 이하에서 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명에서, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 기재된 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하에" 있다고 기재된 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 출원에서 "상에" 배치된다고 하는 것은 상부뿐만 아니라 하부에 배치되는 경우도 포함하는 것일 수 있다.
본 발명은 각형 이차전지에 관한 것으로서, 하나의 예에서, 적어도 어느 일면이 개방면을 형성하는 케이스와, 상기 케이스의 개방면을 통해 상기 케이스 내부에 수납되는 전극 조립체, 그리고 상기 케이스의 개방면을 밀봉하도록 결합하고 양극과 음극의 전극단자를 구비하는 캡 플레이트를 포함하고, 상기 케이스의 전후좌우 둘레를 따라 적어도 서로 대향하는 두 면 위에는 오목한 제1 비딩 가공부가 형성된다.
여기서, 케이스의 내측을 향해 오목하게 형성된 제1 비딩 가공부는 케이스 내부에 수납된 전극 조립체의 표면을 압박한다.
이와 같이, 본 발명의 각형 이차전지는 케이스에 형성된 오목한 비딩 가공부가 전극 조립체의 표면을 압박하여 고정하고 있고, 이에 따라 전극 조립체의 지지구조가 개선되어 사용 중의 슬립 현상이 억제됨으로써 전기 접촉에 의한 쇼트나 탭이 찢어지는 등의 각종 문제가 방지되며, 이를 통해 이차전지의 안전성이 크게 향상된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 각형 이차전지에 대한 구체적인 실시형태에 대해 상세히 설명한다. 참고로, 이하의 설명에서 사용되는 상대적인 위치를 지정하는 전후나 상하좌우의 방향은 발명의 이해를 돕기 위한 것으로서, 특별한 정의가 없는 한 도면에 도시된 방향을 기준으로 삼는다.
[제1 실시형태]
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 각형 이차전지(10)의 외형을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 각형 이차전지(10)를 "A-A" 선을 따라 절개한 단면도이다.
제1 실시형태에서의 각형 이차전지(10)는 적어도 어느 일면이 개방면을 형성하는 케이스(100)와, 케이스(100)의 개방면을 통해 케이스(100) 내부에 수납되는 전극 조립체(300)를 포함한다. 그리고, 케이스(100)의 개방면을 밀봉하도록 결합하고, 양극과 음극의 전극단자(210)를 구비하는 캡 플레이트(200)를 포함한다.
도 1에 도시된 제1 실시형태의 각형 이차전지(10)는 양극과 음극의 전극단자(210)가 케이스(100)의 상면에 함께 배치되는 일방향 이차전지로서, 케이스(100)의 개방면은 상면이고 이에 따라 캡 플레이트(200)가 케이스(100)의 상면을 밀봉하게 된다.
단위 셀이 적층된 전극 조립체(300)는 케이스(100) 안에 밀봉 수납된다. 단위 셀은 음극(310)/분리막(320)/양극(330)의 단위 구조로 이루어져 있는 셀을 말하는 것으로서, 복수의 단위 셀이 적층됨으로써 하나의 전극 조립체(300)가 구성된다. 단위 셀의 일반적인 구성을 설명하면 다음과 같다.
양극(330)은 양극 집전체 및 양극 집전체의 일면 또는 양면 상에 도포된 양극 활물질을 포함한다. 양극 집전체의 폭 방향 일측 단부에는 양극 활물질이 도포되지 않은 무지부가 존재한다. 무지부에 대해 노칭(타발) 가공을 수행함으로써 양극 탭(344)이 형성된다.
음극(310)은 음극 집전체 및 음극 집전체의 일면 또는 양면 상에 도포된 음극 활물질을 포함한다. 음극 집전체의 폭 방향 일측 단부에는 음극 활물질이 도포되지 않은 무지부가 존재한다. 마찬가지로, 음극(310)의 무지부는 음극 탭(342)으로서 기능한다.
제1 실시형태에서, 전극 탭(340), 즉 양극 탭(344)과 음극 탭(342)은 전극 조립체(300)의 폭 방향, 즉 각형 이차전지(10)의 높이 방향을 따라 동일 단부에 위치한다. 도시된 예에서, 양극 탭(344)과 음극 탭(342)은 각형 이차전지(10)의 상면을 향해 연장되며, 양극 탭(344) 및 음극 탭(342)은 캡 플레이트(200) 상에 구비된 양극 단자와 음극 단자에 각각 전기적으로 연결된다.
본 발명에 있어서, 양극 집전체에 코팅되는 양극 활물질과 음극 집전체에 코팅되는 극 활물질은 당업계에 공지된 활물질이라면 제한없이 사용될 수 있다.
하나의 예에서, 양극 활물질은 일반 화학식 A[AxMy]O2+z(A는 Li, Na 및 K 중 적어도 하나 이상의 원소를 포함; M은 Ni, Co, Mn, Ca, Mg, Al, Ti, Si, Fe, Mo, V, Zr, Zn, Cu, Al, Mo, Sc, Zr, Ru, 및 Cr에서 선택된 적어도 하나 이상의 원소를 포함; x ≥ 0, 1 ≤ x+y ≤2, ­0.1 ≤ z ≤ 2; x, y, z 및 M에 포함된 성분의 화학량론적 계수는 화합물이 전기적 중성을 유지하도록 선택됨)로 표시되는 알칼리 금속 화합물을 포함할 수 있다.
다른 예에서, 양극 활물질은 US6,677,082, US6,680,143 등에 개시된 알칼리 금속 화합물 xLiM1O2­(1­x)Li2M2O3(M1은 평균 산화 상태 3을 갖는 적어도 하나 이상의 원소를 포함; M2는 평균 산화 상태 4를 갖는 적어도 하나 이상의 원소를 포함; 0≤ x ≤1)일 수 있다.
또 다른 예에서, 양극 활물질은, 일반 화학식 LiaM1 xFe1­xM2 yP1­yM3 zO4­z(M1은 Ti, Si, Mn, Co, Fe, V, Cr, Mo, Ni, Nd, Al, Mg 및 Al에서 선택된 적어도 하나 이상의 원소를 포함; M2는 Ti, Si, Mn, Co, Fe, V, Cr, Mo, Ni, Nd, Al, Mg, Al, As, Sb, Si, Ge, V 및 S에서 선택된 적어도 하나 이상의 원소를 포함; M3는 F를 선택적으로 포함하는 할로겐족 원소를 포함; 0 < a ≤ 2, 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y < 1, 0 ≤ z < 1; a, x, y, z, M1, M2, 및 M3에 포함된 성분의 화학량론적 계수는 화합물이 전기적 중성을 유지하도록 선택됨), 또는 Li3M2(PO4)3[M은 Ti, Si, Mn, Fe, Co, V, Cr, Mo, Ni, Al, Mg 및 Al에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함]로 표시되는 리튬 금속 포스페이트일 수 있다.
바람직하게, 양극 활물질은 1차 입자 및/또는 1차 입자가 응집된 2차 입자를 포함할 수 있다.
일 예에서, 음극 활물질은 탄소재, 리튬금속 또는 리튬금속화합물, 규소 또는 규소화합물, 주석 또는 주석 화합물 등을 사용할 수 있다. 전위가 2V 미만인 TiO2, SnO2와 같은 금속 산화물도 음극 활물질로 사용 가능하다. 탄소재로는 저결정 탄소, 고결정성 탄소 등이 모두 사용될 수 있다.
그리고, 양극(330)과 음극(310) 사이에 개재되는 분리막(320)은 다공성 고분자 필름, 예를 들어 에틸렌 단독중합체, 프로필렌 단독중합체, 에틸렌/부텐 공중합체, 에틸렌/헥센 공중합체, 에틸렌/메타크릴레이트 공중합체 등과 같은 폴리올레핀계 고분자로 제조한 다공성 고분자 필름을 단독으로 또는 이들을 적층하여 사용할 수 있다. 다른 예시로서, 분리막(320)은 통상적인 다공성 부직포, 예를 들어 고융점의 유리 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 등으로 된 부직포를 사용할 수 있다.
분리막(320)의 적어도 한 쪽 표면에는 무기물 입자의 코팅층을 포함할 수 있다. 또한 분리막(320) 자체가 무기물 입자의 코팅층으로 이루어지는 것도 가능하다. 코팅층을 구성하는 입자들은 인접하는 입자 사이 사이에 인터스티셜 볼륨(interstitial volume)이 존재하도록 바인더와 결합된 구조를 가질 수 있다.
무기물 입자는 유전율이 5이상인 무기물로 이루어질 수 있다. 비제한적인 예시로서, 상기 무기물 입자는 Pb(Zr,Ti)O3(PZT), Pb1­xLaxZr1­yTiyO3(PLZT), PB(Mg3Nb2/3)O3­PbTiO3(PMN­PT), BaTiO3, hafnia(HfO2), SrTiO3, TiO2, Al2O3, ZrO2, SnO2, CeO2, MgO, CaO, ZnO 및 Y2O3로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.
그리고, 전극 조립체(300)가 함침되는 전해액을 이루는 전해질은 A+B-와 같은 구조를 갖는 염일 수 있다. 여기서, A+는 Li+, Na+, K+와 같은 알칼리 금속 양이온이나 이들의 조합으로 이루어진 이온을 포함한다. 그리고 B-는 F-, Cl-, Br-, I-, NO3 -, N(CN)2 -, BF4 -, ClO4 -, AlO4 -, AlCl4 -, PF6 -, SbF6 -, AsF6 -, BF2C2O4 -, BC4O8 -, (CF3)2PF4 -, (CF3)3PF3 -, (CF3)4PF2 -, (CF3)5PF-, (CF3)6P-, CF3SO3 -, C4F9SO3 -, CF3CF2SO3 -, (CF3SO2)2N-, (FSO2)2N- ,　CF3CF2(CF3)2CO-, (CF3SO2)2CH-, (SF5)3C-, (CF3SO2)3C-, CF3(CF2)7SO3 -, CF3CO2 -, CH3CO2 -, SCN-　및 (CF3CF2SO2)2N-로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 음이온을 포함한다.
전해질은 또한 유기 용매에 용해시켜 사용할 수 있다. 유기 용매로는, 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate, PC), 에틸렌 카보네이트(ethylenecarbonate, EC), 디에틸카보네이트(diethyl carbonate, DEC), 디메틸카보네이트(dimethyl carbonate, DMC), 디프로필카보네이트(dipropyl carbonate, DPC), 디메틸설프옥사이드 (dimethyl sulfoxide), 아세토니트릴 (acetonitrile), 디메톡시에탄 (dimethoxyethane), 디에톡시에탄 (diethoxyethane), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), N-메틸-2-피롤리돈 (N-methyl-2-pyrrolidone, NMP), 에틸메틸카보네이트(ethyl methyl carbonate, EMC), 감마 부티로락톤(γ-butyrolactone) 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다.
도 1 및 도 2로 돌아오면, 본 발명의 각형 이차전지(10)는 케이스(100)의 전후좌우 둘레를 따라 적어도 서로 대향하는 두 면 위에 오목한 제1 비딩 가공부(400)가 형성되어 있다. 제1 비딩 가공부(400)는 얇은 라인 형태의 오목면을 형성하며, 케이스(100)의 내측을 향해 오목면을 이루는 제1 비딩 가공부(400)는 케이스(100) 내부에 수납된 전극 조립체(300)의 표면을 압박하는 깊이를 이루고 있다.
제1 비딩 가공부(400)는 얇은 라인 형태를 이루므로, 케이스(100) 내측으로 오목면을 형성하더라도 각형 이차전지의 용량에 미치는 매우 적다. 즉, 제1 비딩 가공부(400)는 전극 조립체(300) 및/또는 전해액 등의 케이스 내부에 수납되는 각형 이차전지(10)의 필수 구성요소의 용량 내지 크기 등에 미치는 영향이 매우 제한적이다.
도 2에 도시된 것과 같이, 케이스(100)의 전후좌우 둘레를 따라 적어도 서로 대향하는 두 면 위로 형성된 제1 비딩 가공부(400)는 전극 조립체(300)의 표면을 대향하는 양 방향에서 압박한다. 즉, 케이스(100)에 대해 유격을 가진 전극 조립체(300)는 대향하는 제1 비딩 가공부(400)에 의해 양 방향으로 눌려서 고정되고, 이에 따라 전극 조립체(300)의 지지구조가 개선됨으로써 사용 중의 슬립 현상이 억제된다. 결과적으로 전극 조립체(300)의 유동성이 제1 비딩 가공부(400)에 의해 제한됨으로써 전기 접촉에 의한 쇼트나 탭이 찢어지는 등의 각종 문제가 방지되며, 이를 통해 각형 이차전지(10)의 안전성이 크게 향상된다.
그리고, 제1 비딩 가공부(400)는 케이스(100) 내부에 수납된 전극 조립체(300)의 음극(310) 표면을 압박할 수 있으며, 전극 조립체(300)는 음극(310)이 양극(330)보다 더 크게 형성되어 음극(310) 표면이 양극(330) 표면을 덮고 있다. 즉, 음극(310) 표면이 양극(330) 표면을 덮어 노출하지 않는다.
전극 조립체(300)에서 음극(310)을 양극(330)보다 더 크게 형성하는 것은 안전성 측면에서 유리하다. 이는 음극(310)과 양극(330) 용량의 비율인 N/P 비율을 고려하는 것으로서, 흑연 음극을 사용하는 리튬 이온 이차전지에서는 음극(310)의 용량이 양극(330)보다 커야만 과충전 시 음극(310)에서의 리튬 석출을 막을 수 있다.
이런 점에서, 이차전지의 안전성을 고려하여 N/P 비율은 대략 1.12 수준을 유지하는 것이 바람직할 수 있으며, 이에 따라 전극 조립체(300)는 음극(310)이 양극(330)보다 더 크게 형성될 수 있다. 또한, 양극 활물질에 비해, 음극 활물질의 구조적 안정성이 더 높으므로, 제1 비딩 가공부(400)에 의해 직접 압박되는 면은 음극(310)인 것이 바람직하다는 것도 하나의 이유이다.
도 3은 각형 이차전지(10)의 전면을 도시한 도면이며, 케이스(100) 내부에 수납된 전극 조립체(300)가 은선으로 표현되어 있다. 제1 비딩 가공부(400)는 음극(310) 표면을 압박하는데, 여기서 제1 비딩 가공부(400)는 전극 조립체(300)의 전극 탭(340)으로부터 이격되는 위치에 형성되어 있다.
제1 비딩 가공부(400)가 전극 조립체(300)의 음극(310) 표면을 압박할 때, 음극 활물질이 도포된 유지부나, 또는 음극 활물질이 도포되지 않은 무지부를 지지할 수 있다. 만일, 제1 비딩 가공부(400)가 음극 무지부를 압박하는 경우라면, 음극 무지부에 노칭 가공을 수행하여 형성된 음극 탭(342)에서 어느 정도 거리를 둔 하방을 지지하는 것이 바람직하다. 즉, 제1 비딩 가공부(400)가 전극 탭(340), 특히 음극 탭(342)을 직접 압박함으로써 전극 탭(340)에 응력을 만드는 것은 전극 탭(340)을 손상시킬 우려가 있기 때문이다.
또한, 제1 비딩 가공부(400)는 케이스(100) 내부에 수납된 전극 조립체(300)의 상부를 압박하도록 케이스(100)의 상면을 이루는 캡 플레이트(200)에 인접하게 형성될 수 있다.
그리고, 도 1에 도시된 것과 같이, 제1 비딩 가공부(400)는 케이스(100)의 전후좌우 둘레 중 폭 방향 길이가 가장 긴 두 개의 면, 즉 도면을 기준으로 케이스(100)의 전면 및 후면에 형성될 수 있다. 이로써 제1 비딩 가공부(400)를 충분한 길이로 형성할 수 있어 전극 조립체(300)를 견고하게 지지할 수 있다.
또는, 도 4에 도시된 것처럼, 제1 비딩 가공부(400)는 케이스(100)의 전후좌우 둘레를 따라 네 면에 걸쳐 연속적으로 형성될 수도 있으며, 사방에서 전극 조립체(300)를 압박함에 따라 더욱 확실하게 전극 조립체(300)를 압박, 지지할 수 있다.
[제2 실시형태]
도 5는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 각형 이차전지(10)의 외형을 도시한 도면이고, 도 6은 도 5의 각형 이차전지(10)를 "B-B" 선을 따라 절개한 단면도이다.
도 5 및 도 6에 도시된 것과 같이, 본 발명의 제2 실시형태에 따르면, 케이스(100)의 저면에 인접한 높이에서 전후좌우 둘레를 따라 적어도 서로 대향하는 두 면 위에 형성된 제2 비딩 가공부(410)를 더 포함하고 있다.
제2 비딩 가공부(410)는, 제1 실시형태에서 설명한 제1 비딩 가공부(400)를 보조하여, 전극 조립체(300)의 슬립 형상을 더욱 확실히 방지하기 위해 추가되는 구성이다. 제1 비딩 가공부(400)는 전극 조립체(300)의 상부를 압박하여 지지하는 한편, 제2 비딩 가공부(410)는 전극 조립체(300)의 하부를 지탱한다.
도 6의 단면도를 보면, 제2 비딩 가공부(410)는 케이스(100) 내부에 수납된 전극 조립체(300)의 표면을 압박하지 않으면서 전극 조립체(300)의 저면에 접촉하여 지지하고 있다. 즉, 제2 비딩 가공부(410)는 전극 조립체(300)를 직접 압박하지 않고, 전극 조립체(300)가 하방으로 이동하지 않도록 저면을 받쳐주는 역할을 한다.
제2 실시형태는 제2 비딩 가공부(410)가 전극 조립체(300)의 저면을 받치는 가운데 제1 비딩 가공부(400)가 전극 조립체(300)의 상부를 압박하여 고정하는 구조이므로, 전극 조립체(300)의 슬립 현상은 거의 사라지게 된다.
여기서, 제2 비딩 가공부(410)가 전극 조립체(300)를 직접 압박하는 구조로 형성하지 않는 것은, 전극 조립체(300)의 상하부가 모두 고정되는 과정에서 전극 조립체(300)에 의도치 않은 변형이 발생될 수 있고, 전해액의 함침에서 불리할 수도 있으며, 또한 각형 이차전지(10)의 반복된 충방전에 의해 전극 조립체(300)에 스웰링 현상이 발생할 경우 전극 조립체(300)의 변형을 수용하는데 있어 제2 비딩 가공부(410)가 방해로 작용할 수 있음을 고려한 것이기 때문이다.
그리고, 제1 비딩 가공부(400)의 경우와 마찬가지로, 제2 비딩 가공부(410)는 케이스(100)의 전후좌우 둘레 중 폭 방향 길이가 가장 긴 전면 및 후면에 형성되거나, 또는 케이스(100)의 전후좌우 둘레를 따라 네 면에 걸쳐 연속적으로 형성될 수 있다. 도 5에는 케이스(100)의 전면과 후면에 각각 제2 비딩 가공부(410)가 형성된 실시형태가 도시되어 있으며, 도 7에는 케이스(100)의 전후좌우 둘레를 따라 네 면에 걸쳐 제2 비딩 가공부(410)가 연속적으로 형성된 실시형태가 도시되어 있다.
이상, 도면과 실시예 등을 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하였다. 그러나, 본 명세서에 기재된 도면 또는 실시예 등에 기재된 구성은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
[부호의 설명]
10: 각형 이차전지 100: 케이스
200: 캡 플레이트 210: 전극단자
300: 전극 조립체 310: 음극
320: 분리막 330: 양극
340: 전극 탭 342: 음극 탭
344: 양극 탭 400: 제1 비딩 가공부
410: 제2 비딩 가공부

Claims (13)

  1. 적어도 어느 일면이 개방면을 형성하는 케이스;
    상기 케이스의 개방면을 통해 상기 케이스 내부에 수납되는 전극 조립체; 및
    상기 케이스의 개방면을 밀봉하도록 결합하고, 양극과 음극의 전극단자를 구비하는 캡 플레이트를 포함하고,
    상기 케이스의 전후좌우 둘레를 따라 적어도 서로 대향하는 두 면 위에는 오목한 제1 비딩 가공부가 형성된, 각형 이차전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 비딩 가공부는,
    상기 케이스 내부에 수납된 전극 조립체의 표면을 압박하는 것을 특징으로 하는 각형 이차전지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 비딩 가공부는,
    상기 케이스 내부에 수납된 전극 조립체의 음극 표면을 압박하는 것을 특징으로 하는 각형 이차전지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전극 조립체는,
    상기 음극 표면이 양극 표면을 덮어 상기 양극 표면을 노출하지 않는 것을 특징으로 하는 각형 이차전지.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 비딩 가공부는,
    상기 케이스 내부에 수납된 전극 조립체의 전극 탭으로부터 이격되는 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 각형 이차전지.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 비딩 가공부는,
    상기 케이스 내부에 수납된 전극 조립체의 상부를 압박하도록 상기 캡 플레이트에 인접하게 형성된 것을 특징으로 하는 각형 이차전지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 비딩 가공부는,
    상기 케이스의 전후좌우 둘레 중 폭 방향 길이가 가장 긴 전면 및 후면에 형성된 것을 특징으로 하는 각형 이차전지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 비딩 가공부는,
    상기 케이스의 전후좌우 둘레를 따라 네 면에 걸쳐 연속적으로 형성된 것을 특징으로 하는 각형 이차전지.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 케이스의 저면에 인접한 높이에서 전후좌우 둘레를 따라 적어도 서로 대향하는 두 면 위에 형성된 제2 비딩 가공부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 각형 이차전지.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 비딩 가공부는,
    상기 케이스 내부에 수납된 전극 조립체의 하부를 지지하는 것을 특징으로 하는 각형 이차전지.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 비딩 가공부는,
    상기 케이스 내부에 수납된 전극 조립체의 표면을 압박하지 않으면서, 상기 전극 조립체의 저면에 접촉하여 지지하는 것을 특징으로 하는 각형 이차전지.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제2 비딩 가공부는,
    상기 케이스의 전후좌우 둘레 중 폭 방향 길이가 가장 긴 전면 및 후면에 형성된 것을 특징으로 하는 각형 이차전지.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제2 비딩 가공부는,
    상기 케이스의 전후좌우 둘레를 따라 네 면에 걸쳐 연속적으로 형성된 것을 특징으로 하는 각형 이차전지.
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