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KR102568569B1 - 무게중심이 하부에 있는 캔형 전지 - Google Patents

무게중심이 하부에 있는 캔형 전지 Download PDF

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KR102568569B1
KR102568569B1 KR1020180058652A KR20180058652A KR102568569B1 KR 102568569 B1 KR102568569 B1 KR 102568569B1 KR 1020180058652 A KR1020180058652 A KR 1020180058652A KR 20180058652 A KR20180058652 A KR 20180058652A KR 102568569 B1 KR102568569 B1 KR 102568569B1
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battery
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electrode assembly
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

본원 발명은 양극, 음극 및 분리막을 포함하는 전극조립체, 상기 전극조립체를 수용하는 캔형 전지케이스 및 상기 전지케이스의 상부에 결합되는 캡 조립체를 포함하는 캔형 전지에 있어서, 상기 캔형 전지의 무게중심 장축 방향 위치가 상기 캔형 전지 밑면으로부터 30% 이하에 위치하는 캔형 전지에 관한 것이다.

Description

무게중심이 하부에 있는 캔형 전지 {Can-Type Battery Having Center of Mass Located at Lower Part}
본원 발명은 무게중심이 하부에 있는 캔형 전지에 관한 것으로, 구체적으로 전지케이스 하부를 두껍게 형성하거나 별도의 중량 부가 수단을 부가하여, 캔형 전지의 무게중심 장축 방향 위치가 상기 캔형 전지 밑면으로부터 30% 이하에 위치하는 캔형 전지에 관한 것이다.
캔형 전지는 전극조립체와, 상기 전극조립체와 전해액을 수용하는 전지케이스, 상기 전지케이스의 상부에 조립되어 상기 원통형 캔을 밀봉하며 상기 전극조립체에서 발생되는 전류를 외부 장치로 흐르게 하는 캡 조립체를 포함하여 형성된다.
상기 캡 조립체는 전지케이스 내부에 가스켓을 삽입하고, 그 다음 안전벤트, 전류차단수단, 이차보호소자 및 상부 캡을 캔 내부에 삽입한 후 크림핑(crimping) 하여 전지 내부에서 발생하는 가스 및 전해액의 누출을 방지하는 구조를 가진다.
상기 크림핑부위는 캡 조립체를 전지케이스의 개방 상단에 장착할 수 있도록 전지케이스의 상단에 형성되어 있다. 보다 구체적으로 크림핑부위는 전지케이스의 상단부를 만입 비딩 가공함으로써 내측으로 비딩부를 형성하고 가스켓에 캡 플레이트, 절연부재, 안전벤트 및 상단 캡의 외주면을 차례로 삽입한 다음, 상단부를 절곡함으로써 형성된다. 결과적으로 크림핑부위의 내측면에 위치하는 가스켓을 감싸는 형태로 되고, 크림핑 및 프레싱 공정을 수행함으로써 캡 조립체를 장착한다.
전해액이 주입되는 캔형 전지의 경우 전지케이스와 캡 조립체 밀봉 부위 등을 통해 전해액이 누출될 수 있다는 점을 주의할 필요가 있다. 캡 조립체의 일부 구성요소나 전지 캔의 크림핑부위가 압력이나 충격을 받아 손상되거나 파손된 경우 또는 변형된 경우 해당 부분을 통해 전해액이 누출될 수 있다. 전해액이 누출되는 경우 전해액 양의 부족에 따른 성능 및 품질저하 문제는 물론 발화나 폭발 등의 안전 사고를 일으킬 위험성이 있다.
특허문헌 1은 전극조립체와 케이스 어셈블리의 사이에 위치한 전지케이스에 상기 전극조립체의 내부로 전해액의 주입시 전극조립체를 구성하는 양극 리드와 간섭하지 않으면서 전해액이 누출되는 것을 방지하는 압착 패드가 장착되는 구성을 개시하고 있다.
특허문헌 2는 비딩부의 상면에 안착되고 전극조립체에 주입되는 전해액의 누출을 방지하는 메인 누출방지부, 상기 메인 누출방지부의 하부로 돌출 형성되며 상기 비딩부의 측면과 밀착되어 상기 전극조립체에 주입되는 전해액의 누출을 방지하는 서브 누출방지부를 포함하는 이차전지를 개시하고 있다.
특허문헌 1 및 2는 이차전지의 내압 증가에 의한 전해액 누출 방지에 대해 개시하고 있을 뿐, 낙하 및 충격에 의한 캡 조립체 구성요소의 손상으로 인한 전해액 누출 방지에 대해서는 제시하지 못하고 있다.
특허문헌 3은 캔의 상단부 및 하단부의 두께를 중심부의 두께보다 두껍게 형성하여 이차전지의 낙하 및 충돌 시 캔의 변형을 최소화 하는 것을 목적으로 하고 있으나, 구체적으로 이차전지의 낙하 시 충돌 방향에 따른 효과 및 캡 조립체의 손상을 방지하기 위한 구성에 대해서는 제시하지 못하고 있다.
대한민국 공개특허공보 제2015-0134617호 대한민국 공개특허공보 제2015-0134566호 대한민국 공개특허공보 제2017-0060445호
본원 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 캔형 전지의 낙하 시, 크림핑부 및 가스켓의 손상을 최소화 하여 전해액의 누출을 방지할 수 있는 캔형 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본원 발명 제1양태는
양극, 음극 및 분리막을 포함하는 전극조립체;
상기 전극조립체를 수용하는 캔형 전지케이스; 및
상기 전지케이스의 상부에 결합되는 캡 조립체를 포함하는 캔형 전지에 있어서,
상기 캔형 전지의 무게중심 장축 방향 위치가 상기 캔형 전지 밑면으로부터 30% 이하에 위치하는 캔형 전지를 제공한다.
상기 전지케이스는 상기 전극조립체가 수용되는 본체부; 및
상기 본체부의 하면에 위치하는 바닥부로 이루어지고,
상기 캔형 전지는 상기 바닥부에 의해 하부의 무게가 증가 것이다.
상기 바닥부의 무게는 상기 캔형 전지 전체 무게의 15% 내지 30%이다.
상기 본체부는 탄소강, 스테인리스 스틸, 알루미늄 및 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 금속 재질로 이루어지고,
상기 바닥부는 상기 본체부와 동일한 소재 또는 상이한 소재 일 수 있으며, 구체적인 예로서, 자성이 있는 소재, 금속, 고무, 고밀도 고분자일 수 있다.
상기 본체부의 밑면이 두껍게 형성되어 바닥부를 이루며 상기 본체부와 상기 바닥부가 일체형으로도 형성될 수 있다.
본원 발명의 제2양태는
상기 바닥부의 외경은 상기 본체부의 외경보다 작고,
상기 캔형 전지 외면에 외장필름이 부가되며,
이때 외장필름을 포함하는 바닥부의 외경과 상기 본체부의 외경이 동일한 캔형 전지를 제공한다.
상기 바닥부는 수직 단면이 사격형, 사다리꼴, 반원형이다.
상기 본체부의 밑면은 본체부의 내측으로 오목한 형상의 곡면을 포함하고, 상기 바닥부는 상기 본체부 밑면의 형상과 대응된다.
본원 발명의 제3양태는 상기 캔형 전지가 수평 낙하 시 지면과 첫번째 충돌하는 캔형 전지의 측면과 지면과의 각도가 25 이상 90도 이하가 되는 캔형 전지를 제공한다.
본원 발명의 제4양태는 본원 발명에 따른 캔형 전지를 포함하는 전지 팩을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본원 발명에 따른 캔형 전지는, 낙하 등과 같은 외부의 물리적 충격 시 바닥면이 먼저 낙하함으로써 크림핑부위의 충격을 줄이고, 가스켓의 변형 또는 손상을 최소화하여 전해액의 누출을 방지할 수 있다.
따라서, 전해질의 누출로 인한 이차전지의 고장이나 발화, 폭발, 전지 팩 회로의 고장과 같은 사고를 효과적으로 방지할 수 있다.
전지케이스의 외면이 충격 흡수성이 우수한 외장필름으로 감싸여 있는 경우, 외부 충격을 부분적으로 흡수함으로써, 전지의 안전성을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 본체부의 밑면은 내측으로 오목한 형상의 곡면을 포함하는 바, 전지케이스의 내압이 증가하더라도 통상의 형상보다 높은 압력에 견딜 수 있는바, 내압 증가에 따라 전지케이스가 팽창되는 것을 방지할 수 있으며, 나아가, 전지케이스의 팽창으로 인한 폭발이 일어나는 위험을 감소시킬 수 있다.
도 1은 종래 캔형 전지가 바닥면 방향으로 낙하할 때 충돌 지점 및 캔형 전지와 지면이 이루는 각도를 나타낸 사진이다.
도 2는 크림핑부의 손상에 따른 전해액 누출을 나타낸 사진이다.
도 3은 본원 발명의 실시예에 따른 캔형 전지의 낙하 사진이다.
도 4는 본원 발명의 하나의 실시예에 따른 캔형 전지의 단면도이다.
도 5는 본원 발명의 다른 실시예에 따른 캔형 전지의 단면도이다.
도 6은 본원 발명의 또 다른 실시예에 따른 캔형 전지의 단면도이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본원 발명에 따른 캔형 전지는, 양극, 음극 및 분리막을 포함하는 전극조립체; 상기 전극조립체를 수용하는 캔형 전지케이스; 및 상기 전지케이스의 상부에 결합되는 캡 조립체를 포함하며, 상기 캔형 전지의 무게중심이 하부에 형성된다.
본원 발명은 상기 전지케이스를 전극조립체가 수용되는 본체부 및 상기 본체부의 하면에 위치하는 바닥부를 포함하는 구조로 형성하여, 종래의 전지케이스에 비해 하부의 무게를 증가시켜 캔형 전지의 무게 중심을 하부로 이동시키는 바, 상기 캔형 전지 낙하 시 1차적으로 바닥면이 지면에 충돌하도록 유도할 수 있다.
또한, 상기 바닥부의 무게 조절을 통해 상기 캔형 전지의 무게중심을 변형하여 캔형 전지가 지면에 충돌 시, 크림핑부의 손상을 최소화 하는 바닥면과 지면의 각도를 조절할 수 있다.
따라서, 상기 캔형 전지가 낙하하더라도 가스켓 및 크림핑부를 포함한 캡 조립체의 손상이 최소화 되어 전해액 누출을 막을 수 있다.
상기 전지케이스는 상기 전극조립체가 수용되는 본체부; 및 상기 본체부의 하면에 위치하는 바닥부로 이루어 진다.
상기 캔형 전지의 무게중심 장축 방향 위치는 상기 캔형 전지 밑면으로부터 30% 이하에 위치할 수 있으며, 바람직하게는 20% 이하, 더 바람직하게는 10% 이하, 가장 바람직하게는 5%이하에 위치할 수 있다.
상기 범위를 벗어나면, 캔형 전지 낙하 시 소망하는 방향으로 충돌시킬 수 없어 충분한 효과를 얻을 수 없다.
상기 캔형 전지는 상기 바닥부에 의해 하부의 무게가 증가되며, 상기 바닥부의 무게는 상기 캔형 전지 전체 무게의 5% 내지 40%, 바람직하게는 10% 내지 30%, 더 바람직하게는 15% 내지 30%일 수 있다.
상기 본체부는 탄소강, 스테인리스 스틸, 알루미늄 및 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 금속 재질로 이루어 진다.
상기 바닥부는 상기 본체부와 동일한 소재 또는 상이한 소재로 이루어 질 수 있다.
상기 바닥부는 상기 캔형 전지의 무게 중심을 하부로 이동시키는 역할을 하는 바, 상기 바닥부 소재는 상기 본체부를 이루는 소재의 밀도보다 높은 것이 바람직하다.
구체적으로, 상기 바닥부는 자성이 있는 소재, 금속, 고무, 고밀도 고분자로 이루어 질 수 있다.
상기 자성이 있는 소재는 특별히 그 소재가 한정되지 않지만, 예를 들어, 철, 코발트, 니켈 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 금속으로 이루어질 수 있다. 또는 자성이 높은 소재를 함유하는 수지로서 예를 들면 통상적으로 불리는 고무 자석 등의 소재도 가능하며, 상기 자성이 있는 소재를 사용할 경우, 본체부와 접착이 용이한 장점이 있다.
상기 캔형 전지에서 캡 조립체는 양극탭과 전기적으로 연결되어 양극 역할을 하게 된다. 한편, 캔은 밑면 중앙에 전극조립체의 음극탭이 접합됨으로써 캔 자체는 음극 역할을 하게 된다.
이때, 상기 바닥부가 상기 본체부와 동일한 소재 또는 도전성 금속일 경우, 본체부와 (전기적으로 연결된/접합된) 바닥부를 음극으로 사용할 수 있으며, 고무 또는 고분자 등일 경우에는 상단의 크림핑부를 음극으로 사용 할 수 있다.
상기 전지케이스는 상기 본체부의 밑면에 상기 바닥부가 용접 또는 접착제에 의해 접합되어 형성되거나, 상기 본체부의 밑면이 두껍게 형성되어 바닥부를 이루어 상기 본체부와 상기 바닥부가 일체형으로 이루어 질 수 있다.
상기 바닥부의 외경은 상기 본체부의 외경보다 작게 형성될 수 있다.
상기 캔형 전지 외면에 외장필름이 부가되며, 이때 외장필름을 포함하는 바닥부의 외경과 상기 본체부의 외경이 동일하다. 구체적으로, 바닥부를 감싸는 외장 필름의 두께는 본체를 감싸는 외장필름의 두께보다 상대적으로 두껍게 형성된다. 즉, 외장필름이 부가된 전지케이스는 상부 및 하부의 전체적인 외경이 동일하다.
상기 외장필름은 절연성 또는 탄성을 갖는 소재라면 그 종류가 특별히 제한되는 것은 아니며, 상기 외장필름은 높은 충격 흡수성의 연질 PET 수지로 이루어진 절연성 필름일 수 있다.
또한 상기 외장필름은 탄성을 갖는 고분자 소재로 이루어질 수 있다. 상기 탄성을 갖는 고분자 소재는 스티렌/부타디엔 고무, 1,2-폴리부타디엔, 스티렌계 블록 공중합체, 폴리염화비닐 수지, 폴리염화비닐/니트릴 고무 복합체, 다공성 폴리카보네이트(PC), 폴리우레탄, 고분자 발포체, 실리콘, 고무와 같이 연질의 탄성 변형이 가능한 재질 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 것이 사용될 수 있다.
상기 외장필름이 탄성을 가질 경우, 상기 캔형 전지가 낙하 할 때 충격을 흡수하여, 전지를 보호할 수 있다.
상기 바닥부의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 수직 단면이 사격형, 사다리꼴, 반원형일 수 있다.
상기 본체부의 밑면은 내측으로 오목한 형상의 곡면으로 이루어질 수도 있다.
이때, 상기 바닥부는 본체부의 외면을 채우는 형태로 이루어 질 수 있으며, 상기 바닥부는 상기 본체부 하면 형상과 대응되는 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 본체부의 밑면은 내측으로 오목한 형상의 곡면을 포함하는 바, 전지케이스의 내압이 증가하더라도 통상의 형상보다 높은 압력에 견딜 수 있는바, 내압 증가에 따라 전지케이스가 팽창되는 것을 방지할 수 있으며, 나아가, 전지케이스의 팽창으로 인한 폭발이 일어나는 위험을 감소시킬 수 있다.
일반적으로, 원통형 이차전지는 내부에 젤리-롤형 전극조립체가 수납되고, 상기 젤리-롤형 전극조립체의 양극 탭 또는 음극 탭 중 어느 하나는 전지케이스의 하면에 부착되는 구조로 이루어진다.
따라서, 상기 전지케이스의 하면 중심은 평탄부를 포함하는 구조로 이루어질 수 있고, 상기 평탄부에는 전극 탭이 결합될 수 있다.
이와 같이, 전지케이스의 하면에 곡면을 포함하는 원통형 이차전지에 있어서, 상기 하면 중심부에 평탄부를 포함하는 경우에는, 상기 평탄부와 전극 탭을 용접으로 결합할 수 있는 바, 전극 탭의 용접이 용이하게 이루어질 수 있다. 또한, 곡면부에 전극 탭을 용접하는 것과 비교할 때 용접 강도가 증가될 수 있는 바, 전극 탭이 전지케이스로부터 분리되는 것을 방지할 수 있으므로, 안전성이 향상된 전지를 제공할 수 있다.
상기 본체부의 하면의 곡면은 반구 형상으로 이루어질 수 있으나, 중심부로 갈수록 곡률반경이 증가하는 구조로 이루어질 수 있고, 상기 전지케이스의 하면 중심부에 평탄부를 포함하는 구조인 경우에는, 상기 전지케이스의 중심부에서의 곡률반경은 무한대가 될 것이다.
상기 캔형 전지는 1차적으로 바닥부와 지면이 충돌한다. 이때, 바닥부와 지면이 이루는 각도는 25 이상 90도 이하일 수 있으며, 바람직하게는 45도 이상 65도 이하, 더 바람직하게는 50도 이상 55도 이하일 수 있다.
본원 발명은 또한, 상기 원통형 이차전지를 포함하는 전지팩을 제공할 수 있다.
구체적으로, 상기 전지팩은 고온 안전성 및 긴 사이클 특성과 높은 레이트 특성 등이 요구되는 디바이스의 전원으로 사용될 수 있으며, 이러한 디바이스의 상세한 예로는, 모바일 전자기기(mobile device), 웨어러블 전자기기(wearable device), 전지적 모터에 의해 동력을 받아 움직이는 파워 툴(power tool); 전기자동차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV) 등을 포함하는 전기차; 전기 자전거(E-bike), 전기 스쿠터(E-scooter)를 포함하는 전기 이륜차; 전기 골프 카트(electric golf cart); 전력 저장 장치(Energy Storage System) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이들 디바이스의 구조 및 그것의 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본원 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본원 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본원 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본원 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본원 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하에서는 원통형 리튬 이차전지를 예로 들어 설명하였으나, 타원통형과 같이 변형된 형태에서도 본원 발명이 적용될 수 있음은 물론이다.
도 1은 종래 캔형 전지가 바닥면 방향으로 낙하할 때 충돌 지점 및 캔형 전지와 지면이 이루는 각도를 나타낸 사진이다. 본원 발명자의 연구에 따르면 종래의 캔형 전지를 수직 방향으로 낙하할 때는 캡 조립체가 위치하고 있는 상면이 먼저 지면에 닿더라도 전해액이 거의 누출되지 않았다. 반면에 종래의 캔형 전지를 수평으로 낙하할 경우에는 오히려 전해액의 누출이 발생하였다. 도 1은 수평(측면)으로 낙하할 경우 지면과의 충돌을 나타낸 것이다.
무게 중심의 차이에 따라서 측면으로 낙하를 시작한 캔형 전지가 바닥면 방향으로 낙하 방향이 변할 때 1차적으로 캔형 전지 하부가 지면에 충돌하고, 2차적으로 캔형 전지 상부가 지면에 충돌한다.
도 1을 참조하면, 1차 충돌 시 상기 캔형 전지 측면과 지면이 이루는 각도는 0도 내지 90도일 수 있는데, 상기 범위에 따라 2차 충돌에서 캔형 전지의 측면과 지면이 이루는 각도가 달라진다. 이때, 캔형 전지의 측면과 지면이 이루는 각도에 따라 캔형 전지의 상부가 손상되는 부위가 달라진다.
구체적으로, 캔형 전지의 측면과 지면이 이루는 각도가 3도 이상 10도 이하인 경우 크림핑부의 측면이 손상되고, 20도 이상 40도 이하인 경우 크림핑부의 상면이 손상된다.
도 2는 크림핑부의 손상에 따른 전해액 누출을 나타낸 사진이다.
특히 캔형 전지의 낙하에 의해 크림핑부의 측면이 손상되면, 해당 부위에서 전해액이 누출되는 것을 알 수 있다. 또한 본원 발명의 출원인인 크림부의 상면이 손상되는 경우에는 전해액의 누출이 거의 발생하지 않았음을 발견하고 이를 통해서 본원 발명을 완성하게 된 것이다.
즉, 캔형 전지가 지면과 충돌할 때 전해액 누출 방지를 위해 크림핑부의 측면이 손상되지 않도록 캔형 전지의 하면과 지면이 이루는 각도가 45도 이상 90도 미만이 되는 것이 바람직하다.
도 3은 본원 발명의 실시예에 따른 캔형 전지의 낙하 사진이다.
하부에 무게중심이 형성된 캔형 전지는 낙하 시 1차적으로 바닥면이 지면에 충돌하는 것을 알 수 있다.
도 4 내지 도 6를 참조하여, 본원 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지에서 캔형 전지의 구조를 자세히 설명하기로 한다.
본원 발명에 따른 캔형 전지는 각형 전지와 원통형 전지 모두 포함되나, 원통형 전지를 중심으로 설명한다.
도 4는 본원 발명의 실시예 1에 따른 캔형 전지의 단면도이다.
<실시예 1>
도 4를 참조하면, 캔형 전지(100)는 전지케이스(110), 전지케이스의 내부에 수용되는 젤리-롤 형태의 전극조립체(120), 전지케이스의 상부에 결합되는 캡 조립체(130), 캡 조립체를 장착하기 위해 전지케이스의 선단에 마련된 비딩부(140) 및 전지를 밀봉하기 위한 크림핑부(150)를 구비한다.
그리고 상기 캡 조립체는 가스켓(160)에 장착된 상태로 전지케이스의 비딩부에 장착된다.
상기 전지케이스는 상기 전극조립체가 수용되는 본체부(111) 및 상기 본체부(111)의 하면에 위치하는 바닥부(112)로 이루어진다.
본체부의 밑면이 두껍게 형성되어 바닥부(112)를 이루어 상기 본체부(111)와 상기 바닥부(112)가 일체형으로 이루어 진다.
<실시예 2>
도 5는 본원 발명의 실시예 2에 따른 캔형 전지의 단면도이다. 도 5를 참조하면, 상기 전지케이스(2100)는 상기 본체부(211)의 밑면에 상기 바닥부(212)가 접합되어 있다.
상기 바닥부(212)는 사각 형상으로 도시되어 있으나, 이에 대한 형상이 특별히 한정되지 않으며, 단면이 다리꼴 형, 반원형, 삼각형 등 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.
<실시예 3>
도 6은 본원 발명의 실시예 3에 따른 캔형 전지의 단면도이다. 도 6을 참조하면, 본체부(311)의 밑면은 내측으로 오목한 형상의 곡면으로 이루어져 있고, 상기 본체부의 하면 외측에는 바닥부(312)가 부착되어 있다.
상기 바닥부(312)는 전지케이스(310) 본체부(311)의 오목한 부분에 대응되는 형태로 이루어진다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 캔형 전지(100, 200, 300)는 전지케이스(110, 210, 310)의 밑면이 노출 되어 있는 상태로 외장 필름(170, 270, 370)이 전지케이스를 감싸 있는 구조로 이루어져 있으며, 외장필름(170, 270, 370)을 포함하는 전지케이스(110, 210, 310)의 외경은 동일하다.
도 5의 캔형 전지(200)의 경우 바닥부(212)가 본체부(211)의 외경보다 작게 형성되어 바닥부(212)를 감싸는 외장 필름(270)의 두께는 본체부(211)를 감싸는 외장필름(270)의 두께보다 상대적으로 두껍게 형성된다.
이상 본원 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본원 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본원 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
100, 200, 300: 캔형 전지
110, 210, 310: 전지케이스
111, 211, 311: 본체부
112, 212, 312: 바닥부
120, 220, 320: 전극조립체
130, 230, 330: 캡 조립체
140, 240, 340: 비딩부
150, 250, 350: 크림핑부
160, 260, 360: 가스켓
170, 270, 370: 외장필름

Claims (11)

  1. 양극, 음극 및 분리막을 포함하는 전극조립체;
    상기 전극조립체를 수용하는 캔형 전지케이스; 및
    상기 전지케이스의 상부에 결합되는 캡 조립체를 포함하는 캔형 전지에 있어서,
    상기 캔형 전지의 무게중심 장축 방향 위치가 상기 캔형 전지 밑면으로부터 30% 이하에 위치하고,
    상기 캔형 전지가 수평 낙하 시 지면과 첫번째 충돌하는 캔형 전지 측면과 지면과의 각도가 25 이상 90도 이하가 되는 캔형 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전지케이스는 상기 전극조립체가 수용되는 본체부; 및
    상기 본체부의 하면에 위치하는 바닥부로 이루어지고,
    상기 캔형 전지는 상기 바닥부에 의해 하부의 무게가 증가된 캔형 전지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 바닥부의 무게는 상기 캔형 전지 전체 무게의 15% 내지 30%인 캔형 전지.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 본체부는 탄소강, 스테인리스 스틸, 알루미늄 및 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 금속 재질로 이루어지고,
    상기 바닥부는 상기 본체부와 동일한 소재 또는 상이한 소재로 이루어지는 캔형 전지.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 바닥부는 자성이 있는 소재, 금속, 고무, 고밀도 고분자로 이루어지는 캔형 전지.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 본체부의 밑면이 두껍게 형성되어 바닥부를 이루며 상기 본체부와 상기 바닥부가 일체형으로 이루어지는 캔형 전지.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 바닥부의 외경은 상기 본체부의 외경보다 작고,
    상기 캔형 전지 외면에 외장필름이 부가되며,
    이때 외장필름을 포함하는 바닥부의 외경과 상기 본체부의 외경이 동일한 캔형 전지.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 바닥부는 수직 단면이 사격형, 사다리꼴, 반원형인 캔형 전지.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 본체부의 밑면은 본체부의 내측으로 오목한 형상의 곡면을 포함하고, 상기 바닥부는 상기 본체부 밑면의 형상과 대응되는 형상인 캔형 전지.
  10. 삭제
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 캔형 전지를 포함하는 전지 팩.
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