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KR20240097710A - Cylindrical battery cell, and battery pack and vehicle including the same and, method of producing cylindrical battery cell - Google Patents

Cylindrical battery cell, and battery pack and vehicle including the same and, method of producing cylindrical battery cell Download PDF

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Publication number
KR20240097710A
KR20240097710A KR1020230106381A KR20230106381A KR20240097710A KR 20240097710 A KR20240097710 A KR 20240097710A KR 1020230106381 A KR1020230106381 A KR 1020230106381A KR 20230106381 A KR20230106381 A KR 20230106381A KR 20240097710 A KR20240097710 A KR 20240097710A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
battery cell
cylindrical battery
slope
cylindrical
Prior art date
Application number
KR1020230106381A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
진승균
박광철
박찬혁
이동환
이명안
Original Assignee
주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Abstract

원통형 배터리 셀 및, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차 및, 원통형 배터리 셀 제조 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배터리 셀은, 양극판과, 음극판과, 양극판 및 음극판들 사이에 개재된 분리막이 일 방향으로 권취된 구조를 가지는 전극 조립체; 전극 조립체가 수납되는 개방부와, 개방부의 반대측에 폐쇄부가 형성된 전지 캔; 및 전지 캔의 개방부를 밀폐하는 캡 플레이트를 포함하며, 전지 캔은 개방부의 인접한 영역에 전지 캔의 내측으로 압입되고 미리 설정된 각도로 경사지게 형성된 비딩부를 포함한다.A cylindrical battery cell, a battery pack and automobile including the same, and a method of manufacturing a cylindrical battery cell are disclosed. A cylindrical battery cell according to an embodiment of the present invention includes an electrode assembly having a structure in which a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator interposed between the positive and negative electrode plates are wound in one direction; a battery can having an open portion in which the electrode assembly is accommodated and a closure portion formed on the opposite side of the open portion; and a cap plate that seals the opening of the battery can, and the battery can includes a beading portion that is press-fitted into the inside of the battery can in an area adjacent to the opening and is inclined at a preset angle.

Description

원통형 배터리 셀 및, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차 및, 원통형 배터리 셀 제조 방법{Cylindrical battery cell, and battery pack and vehicle including the same and, method of producing cylindrical battery cell}Cylindrical battery cell, battery pack and vehicle including same, and method of producing cylindrical battery cell {Cylindrical battery cell, and battery pack and vehicle including the same and, method of producing cylindrical battery cell}

본 발명은, 원통형 배터리 셀 및, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차 및, 원통형 배터리 셀 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 원통형 배터리 셀 내부의 화염 또는 가스를 용이하게 배출시킬 수 있는 원통형 배터리 셀 및, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차 및, 원통형 배터리 셀 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cylindrical battery cell, a battery pack and automobile including the same, and a method of manufacturing a cylindrical battery cell. More specifically, a cylindrical battery cell capable of easily discharging flame or gas inside the cylindrical battery cell. and a battery pack and automobile including the same, and a method of manufacturing a cylindrical battery cell.

제품 군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차 전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기 자동차(EV, Electric Vehicle), 하이브리드 자동차(HEV, Hybrid Electric Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다. Secondary batteries, which are easy to apply depending on the product group and have electrical characteristics such as high energy density, are used not only in portable devices but also in electric vehicles (EV, Electric Vehicle) and hybrid vehicles (HEV, Hybrid Electric Vehicle) that are driven by an electrical drive source. It is universally applied.

이러한 이차 전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 장점 또한 갖기 때문에 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.These secondary batteries not only have the primary advantage of being able to dramatically reduce the use of fossil fuels, but also have the advantage of not generating any by-products due to energy use, so they are attracting attention as a new energy source for eco-friendliness and improving energy efficiency.

현재 널리 사용되는 이차 전지의 종류에는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있다. 이러한 단위 이차 전지 셀의 작동 전압은 약 2.5V ~ 4.5V이다. Types of secondary batteries currently widely used include lithium ion batteries, lithium polymer batteries, nickel cadmium batteries, nickel hydrogen batteries, and nickel zinc batteries. The operating voltage of these unit secondary battery cells is approximately 2.5V to 4.5V.

따라서, 이보다 더 높은 출력 전압이 요구될 경우, 복수 개의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 배터리 모듈 또는 배터리 팩을 구성한다. 또한, 요구되는 충방전 용량에 따라 다수의 배터리 셀을 병렬 연결하여 배터리 모듈 또는 배터리 팩을 구성하기도 한다. 따라서, 배터리 모듈 또는 배터리 팩에 포함되는 배터리 셀의 개수 및 전기적 연결 형태는, 요구되는 출력 전압과 충방전 용량 중 적어도 하나에 따라 다양하게 설정될 수 있다.Therefore, when a higher output voltage is required, a battery module or battery pack is formed by connecting a plurality of battery cells in series. Additionally, a battery module or battery pack may be formed by connecting multiple battery cells in parallel depending on the required charge/discharge capacity. Accordingly, the number and electrical connection type of battery cells included in the battery module or battery pack can be set in various ways depending on at least one of the required output voltage and charge/discharge capacity.

한편, 이차 전지 셀의 종류로서, 원통형, 각형 및 파우치형 배터리 셀이 알려져 있다. 원통형 배터리 셀의 경우, 양극판과 음극판 사이에 절연체인 분리막을 개재하고 이를 권취하여 젤리롤 형태의 전극 조립체를 형성하고, 이를 전해질과 함께 전지 캔 내부에 삽입하여 전지를 구성한다. Meanwhile, cylindrical, prismatic, and pouch-type battery cells are known as types of secondary battery cells. In the case of a cylindrical battery cell, an insulating separator is interposed between the positive and negative electrode plates and wound to form a jelly roll-shaped electrode assembly, which is then inserted into a battery can along with the electrolyte to form a battery.

도 1은 종래 원통형 배터리 셀의 전지 캔을 간략하게 도시한 도면이다.Figure 1 is a diagram schematically showing a battery can of a conventional cylindrical battery cell.

도 1을 참조하면, 종래 원통형 배터리 셀의 전지 캔(1)에는 비딩부(2)가 형성된다. 여기서, 비딩부(2)는 전지 캔(1)의 개방부(3)에 인접한 단부에 형성되는데, 종래 원통형 배터리 셀의 전지 캔(1)의 경우 비딩부(2)의 상면과 하면이 수평선(4)에 평행하게 형성된다.Referring to FIG. 1, a beading portion 2 is formed in the battery can 1 of a conventional cylindrical battery cell. Here, the beading portion 2 is formed at the end adjacent to the opening 3 of the battery can 1. In the case of the battery can 1 of a conventional cylindrical battery cell, the upper and lower surfaces of the beading portion 2 are horizontal lines ( It is formed parallel to 4).

하지만, 비딩부(2)의 상면과 하면이 수평선(4)에 평행하게 형성되면 열적 이벤트 발생시 도 1의 화살표와 같이 화염 또는 가스가 비딩부(2)에 부딪혀 전지 캔(1) 내부로 되돌아오며, 이에 따라 화염 또는 가스가 외부로 배출되지 못하고 전지 캔(1) 내에서 머무르게 되므로, 화염 또는 가스가 전지 캔(1) 내부에 머무는 시간이 증가하면서 내압이 상승하여 폭발 위험성이 높아지는 문제점이 있다.However, if the upper and lower surfaces of the beading portion (2) are formed parallel to the horizontal line (4), when a thermal event occurs, flame or gas hits the beading portion (2) and returns to the inside of the battery can (1), as shown by the arrow in FIG. , As a result, the flame or gas cannot be discharged to the outside and stays within the battery can (1). As the time that the flame or gas stays inside the battery can (1) increases, the internal pressure increases, thereby increasing the risk of explosion.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 원통형 배터리 셀의 전지 캔 내부에서 발생한 화염 또는 가스를 용이하게 배출시킬 수 있는 원통형 배터리 셀 및, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차 및, 원통형 배터리 셀 제조 방법을 제공하는 것이다.Therefore, the technical problem to be solved by the present invention is a cylindrical battery cell that can easily discharge flame or gas generated inside the battery can of the cylindrical battery cell, a battery pack and automobile including the same, and a method of manufacturing a cylindrical battery cell. is to provide.

또한, 원통형 배터리 셀의 전지 캔 내부에서 발생한 화염 또는 가스의 체류 시간을 단축시킬 수 있는 원통형 배터리 셀 및, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차 및, 원통형 배터리 셀 제조 방법을 제공하는 것이다.In addition, the present invention provides a cylindrical battery cell that can shorten the residence time of flame or gas generated inside the battery can of the cylindrical battery cell, a battery pack and automobile including the same, and a method of manufacturing the cylindrical battery cell.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the invention described below.

본 발명의 일 측면에 따르면, 양극판과, 음극판과, 상기 양극판 및 상기 음극판들 사이에 개재된 분리막이 일 방향으로 권취된 구조를 가지는 전극 조립체; 상기 전극 조립체가 수납되는 개방부와, 상기 개방부의 반대측에 폐쇄부가 형성된 전지 캔; 및 상기 전지 캔의 상기 개방부를 밀폐하는 캡 플레이트를 포함하며, 상기 전지 캔은 상기 개방부의 인접한 영역에서 상기 전지 캔의 내측으로 압입되고 미리 설정된 각도로 경사지게 형성된 비딩부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 배터리 셀이 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, an electrode assembly having a structure in which a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate are wound in one direction; a battery can having an opening in which the electrode assembly is accommodated and a closure formed on an opposite side of the opening; and a cap plate that seals the opening of the battery can, wherein the battery can includes a beading portion that is press-fitted into the inside of the battery can in an area adjacent to the opening and is inclined at a preset angle. A cell may be provided.

일 실시예에 있어서, 상기 비딩부는, 제1 경사가 형성된 상부 경사부; 제2 경사가 형성된 하부 경사부; 및 상기 상부 경사부와 상기 하부 경사부를 연결하는 연결부를 포함할 수 있다.In one embodiment, the beading portion includes an upper inclined portion having a first inclined portion; a lower slope formed with a second slope; And it may include a connection part connecting the upper slope and the lower slope.

일 실시예에 있어서, 상기 상부 경사부의 제1 경사와, 상기 하부 경사부의 제2 경사는 서로 다른 기울기를 가질 수 있다.In one embodiment, the first slope of the upper slope and the second slope of the lower slope may have different slopes.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 경사가 상기 제2 경사 보다 큰 것일 수 있다.In one embodiment, the first slope may be greater than the second slope.

일 실시예에 있어서, 상기 상부 경사부와 상기 하부 경사부는 상기 전지 캔의 상기 개방부를 향하도록 형성될 수 있다.In one embodiment, the upper inclined portion and the lower inclined portion may be formed to face the opening portion of the battery can.

일 실시예에 있어서, 상기 캡 플레이트는 상기 전지 캔 내부의 압력이 임계치를 초과했을 때 파열되는 벤트 노치를 포함하며, 상기 상부 경사부는 상기 전지 캔 내부에서 발생된 화염 또는 가스가 상기 벤트 노치로 이동하도록 상기 벤트 노치를 향하여 형성될 수 있다.In one embodiment, the cap plate includes a vent notch that ruptures when the pressure inside the battery can exceeds a critical value, and the upper slope allows flame or gas generated inside the battery can to move to the vent notch. It may be formed toward the vent notch so as to do so.

일 실시예에 있어서, 상기 상부 경사부는 상기 화염 또는 상기 가스가 상기 벤트 노치로 이동하도록 가이드할 수 있다.In one embodiment, the upper slope may guide the flame or the gas to move to the vent notch.

일 실시예에 있어서, 상기 벤트 노치는 상기 캡 플레이트의 양면에 형성되며, 상기 캡 플레이트의 표면에서 연속적 원형 패턴, 불연속적인 원형 패턴 및 직선 패턴 중 적어도 하나의 패턴으로 형성될 수 있다.In one embodiment, the vent notches are formed on both sides of the cap plate, and may be formed in at least one of a continuous circular pattern, a discontinuous circular pattern, and a straight line pattern on the surface of the cap plate.

일 실시예에 있어서, 상기 벤트 노치는 상기 전지 캔의 배치 상태를 기준으로 상기 전지 캔의 하부에 형성되며, 상기 벤트 노치가 파열되었을 때 상기 전지 캔 내부의 상기 화염 또는 상기 가스가 상기 전지 캔의 하부를 통해 배출될 수 있다.In one embodiment, the vent notch is formed at the bottom of the battery can based on the arrangement state of the battery can, and when the vent notch is ruptured, the flame or the gas inside the battery can is ejected from the battery can. It can be discharged through the bottom.

일 실시예에 있어서, 상기 캡 플레이트의 가장자리와 상기 전지 캔의 상기 개방부 사이에 개재된 밀봉 가스켓을 포함할 수 있다.In one embodiment, it may include a sealing gasket interposed between the edge of the cap plate and the open portion of the battery can.

일 실시예에 있어서, 상기 전지 캔은 상기 전지 캔의 내측으로 연장 및 절곡되어 상기 밀봉 가스켓과 함께 상기 캡 플레이트의 가장자리를 감싸서 고정하는 클림핑부를 포함할 수 있다.In one embodiment, the battery can may include a crimping portion that extends and bends inside the battery can to surround and secure an edge of the cap plate together with the sealing gasket.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 전술한 원통형 배터리 셀을 적어도 하나 포함하는 배터리 팩이 제공될 수 있고, 또한, 전술한 원통형 배터리 셀을 적어도 하나 포함하는 자동차가 제공될 수 있다.Meanwhile, according to another aspect of the present invention, a battery pack including at least one of the above-described cylindrical battery cells may be provided, and a vehicle may be provided including at least one of the above-described cylindrical battery cells.

한편, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 양극판과, 음극판과, 상기 양극판 및 상기 음극판들 사이에 개재된 분리막이 일 방향으로 권취된 구조를 가지는 전극 조립체가 전지 캔의 개방부를 통해 상기 전지 캔에 삽입되는 단계: 상기 개방부의 인접한 영역에서 미리 설정된 각도로 경사지도록 상기 전지 캔의 내측으로 압입되는 비딩부가 형성되는 단계; 및 캡 플레이트가 상기 전지 캔의 상기 개방부를 밀폐하는 단계를 포함하는 원통형 배터리 셀 제조 방법이 제공될 수 있다.Meanwhile, according to another aspect of the present invention, an electrode assembly having a structure in which a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate are wound in one direction is connected to the battery can through an opening of the battery can. Inserting step: forming a beading portion that is pressed into the inside of the battery can to be inclined at a preset angle in an area adjacent to the opening; and a cap plate sealing the opening of the battery can. A method of manufacturing a cylindrical battery cell may be provided.

일 실시예에 있어서, 상기 비딩부의 형성을 위해, 경사지게 형성된 비딩 나이프(Beading Knife)가 상기 전지 캔을 압입하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, forming the beading portion may include press-fitting the battery can with an inclined beading knife.

본 발명의 실시예들은, 원통형 배터리 셀의 전지 캔 내부에서 발생한 화염 또는 가스를 용이하게 배출시킬 수 있는 효과가 있다.Embodiments of the present invention have the effect of easily discharging flame or gas generated inside the battery can of a cylindrical battery cell.

또한, 원통형 배터리 셀의 전지 캔 내부에서 발생한 화염 또는 가스의 체류 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect of shortening the residence time of flame or gas generated inside the battery can of a cylindrical battery cell.

또한, 원통형 배터리 셀에서 열적 이벤트 발생시 폭발 위험을 낮출 수 있는 효과가 있다.Additionally, it has the effect of lowering the risk of explosion when a thermal event occurs in a cylindrical battery cell.

다만, 본 발명을 통해 얻을 수 있는 효과는 상술한 효과들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적인 효과들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the effects that can be achieved through the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other technical effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the invention described below.

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 종래 원통형 배터리 셀의 전지 캔을 간략하게 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배터리 셀의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배터리 셀에서 비딩부가 형성된 전지 캔의 일부분을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배터리 셀의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배터리 셀에서 화염 또는 가스가 비딩부에 의해 가이드되는 모습을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배터리 셀에서 비딩부와 클림핑부가 형성된 전지 캔을 도시한 도면이다.
도 7은 도 2의 변형 실시예에 따른 원통형 배터리 셀의 단면을 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배터리 셀을 제조하기 위해 경사지게 형성된 비딩 나이프가 비딩부를 압입하는 모습을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 각 실시예에 따른 원통형 배터리 셀을 포함하는 배터리 팩의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 각 실시예에 따른 배터리 팩을 포함하는 자동차를 설명하기 위한 도면이다.
The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical idea of the present invention together with the detailed description of the invention to be described later. Therefore, the present invention includes the matters described in such drawings. It should not be interpreted as limited to only .
Figure 1 is a diagram schematically showing a battery can of a conventional cylindrical battery cell.
Figure 2 is a perspective view of a cylindrical battery cell according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram showing a portion of a battery can in which a beading portion is formed in a cylindrical battery cell according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a cross-sectional view of a cylindrical battery cell according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a diagram showing how flame or gas is guided by a beading portion in a cylindrical battery cell according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a diagram showing a battery can in which a beading portion and a crimping portion are formed in a cylindrical battery cell according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view showing a cross section of a cylindrical battery cell according to a modified embodiment of FIG. 2.
Figure 8 is a diagram showing an inclined beading knife press-fitting a beading portion to manufacture a cylindrical battery cell according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 is a diagram schematically showing the configuration of a battery pack including cylindrical battery cells according to each embodiment of the present invention.
Figure 10 is a diagram for explaining a vehicle including a battery pack according to each embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. Terms or words used in this specification and claims should not be construed as limited to their common or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way. It must be interpreted with meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it is. Accordingly, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention and do not represent the entire technical idea of the present invention, so at the time of filing the present application, various methods that can replace them are available. It should be understood that equivalents and variations may exist.

도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.In the drawings, the size of each component or a specific part constituting the component is exaggerated, omitted, or schematically shown for convenience and clarity of explanation. Therefore, the size of each component does not entirely reflect the actual size. If it is determined that specific descriptions of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the gist of the present invention, such descriptions will be omitted.

본 명세서에서 사용되는 '결합' 또는 '연결'이라는 용어는, 하나의 부재와 다른 부재가 직접 결합되거나, 직접 연결되는 경우뿐만 아니라 하나의 부재가 이음부재를 통해 다른 부재에 간접적으로 결합되거나, 간접적으로 연결되는 경우도 포함한다.The term 'couple' or 'connection' used in this specification refers not only to the case where one member is directly coupled to another member, or directly connected, but also to the case where one member is indirectly coupled to another member through a joint member. Also includes cases where it is connected to .

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배터리 셀의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배터리 셀에서 비딩부가 형성된 전지 캔의 일부분을 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배터리 셀의 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배터리 셀에서 화염 또는 가스가 비딩부에 의해 가이드되는 모습을 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배터리 셀에서 비딩부와 클림핑부가 형성된 전지 캔을 도시한 도면이다. Figure 2 is a perspective view of a cylindrical battery cell according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a diagram showing a portion of a battery can in which a beading portion is formed in a cylindrical battery cell according to an embodiment of the present invention, and Figure 4 is a view showing a portion of the battery can in which the beading portion is formed. It is a cross-sectional view of a cylindrical battery cell according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a diagram showing a flame or gas being guided by a beading part in a cylindrical battery cell according to an embodiment of the present invention, and Figure 6 is a This is a diagram showing a battery can in which a beading portion and a crimping portion are formed in a cylindrical battery cell according to an embodiment of the invention.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배터리 셀(10)은, 전극 조립체(100)와, 전지 캔(200)과, 캡 플레이트(300)를 포함한다.2 to 4, a cylindrical battery cell 10 according to an embodiment of the present invention includes an electrode assembly 100, a battery can 200, and a cap plate 300.

도 4를 참조하면, 전극 조립체(100)는 양극판(110)과, 음극판(120)과, 양극판(110) 및 음극판(120) 사이에 개재된 분리막(130)이 일 방향으로 권취된 구조를 가진다. 그리고, 전극 조립체(100)의 중심에는 중심홀(140)이 형성되며, 젤리롤 타입으로 형성될 수 있다. Referring to FIG. 4, the electrode assembly 100 has a structure in which a positive electrode plate 110, a negative electrode plate 120, and a separator 130 interposed between the positive electrode plate 110 and the negative electrode plate 120 are wound in one direction. . Additionally, a central hole 140 is formed in the center of the electrode assembly 100, and may be formed in a jelly roll type.

예를 들어, 전극 조립체(100)는 음극판(120)과, 분리막(130)과, 양극판(110)과, 분리막(130)을 순차적으로 적어도 1회 적층하여 형성된 적층체를 권취시킴으로써 제조될 수 있다. 여기서, 양극판(110)과 음극판(120)은 쉬트 형상으로 형성될 수 있다.For example, the electrode assembly 100 may be manufactured by winding a laminate formed by sequentially stacking the negative electrode plate 120, the separator 130, the positive plate 110, and the separator 130 at least once. . Here, the positive electrode plate 110 and the negative electrode plate 120 may be formed in a sheet shape.

즉, 본 실시예에 적용되는 전극 조립체(100)는 권취 타입의 전극 조립체(100)일 수 있다. 이 경우, 전극 조립체(100)의 외주면 상에는 전지 캔(200)과의 절연을 위해 추가적인 분리막(130)이 구비될 수도 있다. 즉, 전극 조립체(100)는 관련 기술 분야에서 잘 알려진 권취 구조를 제한 없이 가질 수 있다.That is, the electrode assembly 100 applied to this embodiment may be a wound-type electrode assembly 100. In this case, an additional separator 130 may be provided on the outer peripheral surface of the electrode assembly 100 to insulate it from the battery can 200. That is, the electrode assembly 100 may have a winding structure well known in the related technical field without limitation.

양극판(110)에는 일면 또는 양면 상에 양극 활물질이 도포되어 있고, 양극판(110)의 단부에는 양극 활물질이 도포되지 않은 제1 무지부가 형성될 수 있다. 제1 무지부는 전극 조립체(100)의 중심을 기준으로 복수의 권회 턴을 형성하면서 분리막(130)의 외부로 노출되어 그 자체로서 전극 탭으로서 사용될 수 있다. 다만, 도 4에서와 같이 양극판(110)에 제1 무지부가 형성되지 않을 수도 있다. A positive electrode active material may be applied to one or both sides of the positive electrode plate 110, and a first uncoated portion in which no positive active material is applied may be formed at an end of the positive electrode plate 110. The first uncoated portion is exposed to the outside of the separator 130 while forming a plurality of winding turns based on the center of the electrode assembly 100, and can itself be used as an electrode tab. However, the first uncoated region may not be formed on the positive electrode plate 110 as shown in FIG. 4 .

음극판(120)에는 일면 또는 양면 상에 음극 활물질이 도포되어 있고, 음극판(120)의 단부에는 음극 활물질이 도포되지 않은 제2 무지부가 형성될 수 있다. 제2 무지부는 전극 조립체(100)의 중심을 기준으로 복수의 권회 턴을 형성하면서 분리막(130)의 외부로 노출되어 그 자체로서 전극 탭으로서 사용될 수 있다. 다만, 도 4에서와 같이 음극판(120)에 제2 무지부가 형성되지 않을 수도 있다. A negative electrode active material may be applied to one or both sides of the negative electrode plate 120, and a second uncoated portion in which no negative electrode active material is applied may be formed at an end of the negative electrode plate 120. The second uncoated portion is exposed to the outside of the separator 130 while forming a plurality of winding turns based on the center of the electrode assembly 100, and can itself be used as an electrode tab. However, as shown in FIG. 4, the second uncoated region may not be formed on the negative electrode plate 120.

여기시, 양극판(110)과 음극판(120)이 각각 무지부를 포함하는 경우, 제1 무지부와 제2 무지부는 서로 반대 방향을 향하도록 구성될 수 있다.Here, when the positive electrode plate 110 and the negative electrode plate 120 each include an uncoated portion, the first uncoated portion and the second uncoated portion may be configured to face opposite directions.

그리고, 양극판(110)에 코팅되는 양극 활물질과, 음극판(120)에 코팅되는 음극 활물질은 당업계에 공지된 활물질이라면 제한없이 사용될 수 있다.In addition, the positive electrode active material coated on the positive electrode plate 110 and the negative electrode active material coated on the negative electrode plate 120 may be used without limitation as long as they are active materials known in the art.

분리막(130)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. The separator 130 is a porous polymer film, for example, a porous polymer film made of polyolefin-based polymers such as ethylene homopolymer, propylene homopolymer, ethylene/butene copolymer, ethylene/hexene copolymer, ethylene/methacrylate copolymer, etc. Can be used alone or by stacking them.

다른 예시로서, 분리막(130)은 통상적인 다공성 부직포, 예를 들어 고융점의 유리 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 등으로 된 부직포를 사용할 수 있다.As another example, the separator 130 may use a typical porous nonwoven fabric, for example, a nonwoven fabric made of high melting point glass fiber, polyethylene terephthalate fiber, etc.

분리막(130)의 적어도 한 쪽 표면에는 무기물 입자의 코팅층을 포함할 수 있다. 또한 분리막(130) 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. At least one surface of the separator 130 may include a coating layer of inorganic particles. Additionally, it is possible that the separator 130 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.

그리고, 전극 조립체(100)의 중심홀(140)은 셀 단자(500, 양극 단자)와 양극 집전판(400)의 용접을 위해 사용되기도 한다. 즉, 전극 조립체(100)의 중심홀(140)을 통해 레이저를 조사하여 셀 단자(500)와 양극 집전판(400)을 용접하도록 구성될 수 있다.In addition, the center hole 140 of the electrode assembly 100 is also used for welding the cell terminal 500 (positive terminal) and the positive electrode current collector plate 400. That is, it may be configured to weld the cell terminal 500 and the positive electrode current collector plate 400 by irradiating a laser through the center hole 140 of the electrode assembly 100.

도 4를 참조하면, 전지 캔(200)에는 전극 조립체(100)가 수납된다. 그리고, 도 6을 참조하면, 전지 캔(200)에는 관통 홀(211)이 형성될 수 있다. 여기서, 전지 캔(200)은 원통형으로 형성되어 전지 캔(200) 내부에 전극 조립체(100)가 수납되며, 전극 조립체(100)의 음극판(120)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 전지 캔(200)은 음극판(120)과 동일한 극성, 즉 음극을 가질 수 있다. Referring to FIG. 4, the electrode assembly 100 is accommodated in the battery can 200. And, referring to FIG. 6, a through hole 211 may be formed in the battery can 200. Here, the battery can 200 is formed in a cylindrical shape, the electrode assembly 100 is stored inside the battery can 200, and can be electrically connected to the negative electrode plate 120 of the electrode assembly 100. Accordingly, the battery can 200 may have the same polarity as the negative electrode plate 120, that is, the negative electrode.

전지 캔(200)의 직경은 전극 조립체(100)의 직경보다 크게 형성된다. 전지 캔(200)과 양극 집전판(400) 사이에는 미리 설정된 크기의 간격이 형성되고 상기 간격 사이에 인슐레이터(600, 도 4 참조)가 개재될 수 있다.The diameter of the battery can 200 is formed to be larger than the diameter of the electrode assembly 100. A gap of a preset size is formed between the battery can 200 and the positive electrode current collector 400, and an insulator 600 (see FIG. 4) may be interposed between the gap.

만약, 전지 캔(200)의 크기가 규격에 따라 정해진 상태에서 전극 조립체(100)의 크기를 증가시키면 배터리 셀의 전체 용량은 증가하지만, 전지 캔(200)과 전극 조립체(100) 사이의 간격은 감소한다.If the size of the battery can 200 is set according to the standard and the size of the electrode assembly 100 is increased, the total capacity of the battery cell increases, but the gap between the battery can 200 and the electrode assembly 100 increases. decreases.

즉, 배터리 셀의 전체 용량을 증가시키기 위해 전극 조립체(100)의 크기를 증가시키면 전지 캔(200)과 전극 조립체(100) 사이의 간격이 감소하므로, 배터리 셀의 용량 증가를 위해서는 전지 캔(200)과 전극 조립체(100) 사이의 줄어든 간격사이에 인슐레이터(600)가 개재될 수 있어야 하며, 이를 위해 인슐레이터(600)의 두께는 최대한 얇은 것이 바람직하다. That is, if the size of the electrode assembly 100 is increased to increase the overall capacity of the battery cell, the gap between the battery can 200 and the electrode assembly 100 is reduced, so to increase the capacity of the battery cell, the battery can 200 ) and the electrode assembly 100, the insulator 600 must be able to be interposed between the reduced gap, and for this purpose, the thickness of the insulator 600 is preferably as thin as possible.

도 6을 참조하면, 전지 캔(200)에는 서로 대향되도록 위치하는 폐쇄부(210)와 개방부(220)가 각각 형성될 수 있다. Referring to FIG. 6, a closed portion 210 and an open portion 220 may be formed in the battery can 200 to face each other.

예를 들어, 도 6을 기준으로, 전지 캔(200)의 하부에는 개방부(220)가 형성될 수 있다. 전지 캔(200)은 하부에 형성된 개방부(220)를 통해 전극 조립체(100)가 수납되며, 또한, 전해질도 전지 캔(200)의 하부에 형성된 개방부(220)를 통해 주입된다. For example, with reference to FIG. 6 , an opening 220 may be formed in the lower portion of the battery can 200. The electrode assembly 100 is accommodated through the opening 220 formed at the bottom of the battery can 200, and electrolyte is also injected through the opening 220 formed at the bottom of the battery can 200.

즉, 전지 캔(200)은 하부에 개방부(220)가 형성된 대략 원통형의 수용체로서, 예를 들어 금속과 같은 도전성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 전지 캔(200)의 재질은 도전성이 있는 금속, 예를 들어 알루미늄, 스틸, 스테인레스 스틸 등으로 제작될 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. That is, the battery can 200 is a substantially cylindrical container with an opening 220 formed at the bottom, and may be made of a conductive material such as metal, for example. The material of the battery can 200 may be made of a conductive metal, such as aluminum, steel, or stainless steel, but is not limited thereto.

또한, 도 6을 기준으로, 전지 캔(200)의 상부에는 폐쇄부(210)가 형성될 수 있다. 폐쇄부(210)는 개방부(220)의 반대측에 부분적으로 형성될 수 있다. 폐쇄부(210)에는 관통 홀(211)이 형성되며, 도 2 및 도 4에서와 같이 셀 단자(500)가 관통 홀(211)에 결합되고, 관통 홀(211)을 통해 셀 단자(500)가 양극 집전판(400)에 전기적으로 연결된다. 그리고, 도 4를 참조하면, 폐쇄부(210)측의 전지 캔(200)과 양극 집전판(400) 사이에 인슐레이터(600)가 개재될 수 있다. Additionally, based on FIG. 6, a closure portion 210 may be formed at the top of the battery can 200. The closed portion 210 may be partially formed on the opposite side of the open portion 220 . A through hole 211 is formed in the closing portion 210, and as shown in FIGS. 2 and 4, the cell terminal 500 is coupled to the through hole 211, and the cell terminal 500 is connected through the through hole 211. is electrically connected to the positive electrode current collector 400. And, referring to FIG. 4, an insulator 600 may be interposed between the battery can 200 and the positive electrode current collector 400 on the closed portion 210 side.

양극 집전판(400)은 양극판(110)과 전기적으로 연결되며, 예를 들어 전극 조립체(100)의 상부에서 양극판(110)에 연결된다. 예를 들어, 양극 집전판(400)은 도전성을 갖는 금속 재질로 이루어지며 양극판(110)의 제1 무지부와 전기적으로 연결될 수 있다. The positive electrode current collector plate 400 is electrically connected to the positive electrode plate 110, for example, at the top of the electrode assembly 100. For example, the positive electrode current collector plate 400 is made of a conductive metal material and may be electrically connected to the first uncoated portion of the positive electrode plate 110.

셀 단자(500)는 전도성을 갖는 금속 재질로 이루어지며, 전지 캔(200)의 폐쇄부(210)에 형성된 관통 홀(211)에 결합되어 관통 홀(211)을 통해 양극 집전판(400)과 전기적으로 연결된다. 그리고, 셀 단자(500)는 양극 집전판(400)을 통해 전극 조립체(100)의 양극판(110)과 전기적으로 연결되며 이에 의해 양의 극성을 갖는다. The cell terminal 500 is made of a conductive metal material and is coupled to the through hole 211 formed in the closing portion 210 of the battery can 200 to connect the positive electrode current collector 400 and the through hole 211. are electrically connected. Additionally, the cell terminal 500 is electrically connected to the positive electrode plate 110 of the electrode assembly 100 through the positive electrode current collector plate 400 and thus has positive polarity.

즉, 셀 단자(500)는 양극 단자로서 기능할 수 있다. 그리고, 전지 캔(200)은 전술한 바와 같이 전극 조립체(100)의 음극판(120)과 전기적으로 연결되며, 이에 의해 음의 극성을 가질 수 있다.That is, the cell terminal 500 can function as a positive terminal. Additionally, the battery can 200 is electrically connected to the negative electrode plate 120 of the electrode assembly 100 as described above, and thus may have negative polarity.

음극 집전판(700)은 음극판(120)에 전기적으로 연결되며, 예를 들어 전극 조립체(100)의 하부에서 음극판(120)에 연결된다. 예를 들어, 음극 집전판(700)은 알루미늄, 스틸, 구리, 니켈 등의 도전성을 갖는 금속 재질로 이루어지며 음극판(120)의 제2 무지부와 전기적으로 연결될 수 있다.The negative electrode current collector plate 700 is electrically connected to the negative electrode plate 120, for example, at the bottom of the electrode assembly 100. For example, the negative electrode current collector plate 700 is made of a conductive metal material such as aluminum, steel, copper, or nickel, and may be electrically connected to the second uncoated portion of the negative electrode plate 120.

음극 집전판(700)은 전지 캔(200)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 위해, 음극 집전판(700)은 가장 자리 부분의 적어도 일부가 전지 캔(200)의 내측 면과 밀봉 가스켓(250) 사이에 개재되어 고정될 수 있다. The negative electrode current collector 700 may be electrically connected to the battery can 200. To this end, the negative electrode current collector 700 may be fixed with at least a portion of its edge portion interposed between the inner surface of the battery can 200 and the sealing gasket 250.

하나의 실시예로 도 4를 참조하면, 음극 집전판(700)의 가장 자리 부분의 적어도 일부는 전지 캔(200) 하단에 형성된 비딩부(230)의 하단면에 지지된 상태에서 용접에 의해 비딩부(230)에 고정될 수 있다. Referring to FIG. 4 as one embodiment, at least a portion of the edge of the negative electrode current collector 700 is beaded by welding while supported on the bottom surface of the beading portion 230 formed at the bottom of the battery can 200. It may be fixed to unit 230.

그리고, 음극 집전판(700)의 비딩부(230)의 결합 부분을 제외한 나머지 부분의 적어도 일부는 제2 무지부의 절곡면에 용접, 예를 들어 레이저 용접을 통해 결합될 수 있다.Also, at least a portion of the remaining portion of the negative electrode current collector plate 700, excluding the coupling portion of the beading portion 230, may be joined to the curved surface of the second uncoated portion through welding, for example, laser welding.

또한, 음극 집전판(700)은 가장자리의 적어도 일부가 비딩부(230)의 상면 및 하면 중 클림핑부(240)에 인접한 면에 전기적으로 결합될 수 있다.Additionally, at least a portion of an edge of the negative current collector plate 700 may be electrically coupled to the upper and lower surfaces of the beading portion 230 adjacent to the crimping portion 240 .

도 4를 참조하면, 캡 플레이트(300)는 전지 캔(200)의 하단에 형성된 개방부(220, 도 6 참조)를 밀폐하도록 구성된다. 캡 플레이트(300)는 강성 확보를 위해, 예를 들어 금속 재질로 이루어질 수 있다. Referring to FIG. 4, the cap plate 300 is configured to seal the opening 220 (see FIG. 6) formed at the bottom of the battery can 200. The cap plate 300 may be made of, for example, a metal material to ensure rigidity.

그리고, 캡 플레이트(300)는 전극 조립체(100)로부터 분리되어 비극성으로 마련될 수 있다. 즉, 캡 플레이트(300)는 전도성을 금속 재질로 마련된 경우에도 극성을 갖지 않을 수 있다. Additionally, the cap plate 300 may be separated from the electrode assembly 100 and provided as non-polar. That is, the cap plate 300 may not have polarity even if it is made of a conductive metal material.

캡 플레이트(300)가 극성을 갖지 않는다는 것은 캡 플레이트(300)가 전지 캔(200) 및 셀 단자(500)와 전기적으로 절연되어 있음을 의미한다. 이처럼, 캡 플레이트(300)는 극성을 갖지 않아도 무방하며, 그 재질이 반드시 전도성 금속이어야 하는 것도 아니다.The fact that the cap plate 300 does not have polarity means that the cap plate 300 is electrically insulated from the battery can 200 and the cell terminal 500. As such, the cap plate 300 does not need to have polarity, and its material does not necessarily have to be a conductive metal.

캡 플레이트(300)는 전지 캔(200)에 형성된 비딩부(230) 상에 안착되어 지지될 수 있다. 또한, 캡 플레이트(300)는 후술하는 클림핑부(240)에 의해 고정된다. 캡 플레이트(300)와 전지 캔(200)의 클림핑부(240) 사이에는 전지 캔(200)의 기밀성을 확보하기 위해 밀봉 가스켓(250)이 개재될 수 있다. 즉, 밀봉 가스켓(250)은 캡 플레이트(300)의 가장자리와 전지 캔(200)의 개방부(220) 사이에 개재되도록 마련될 수 있다.The cap plate 300 may be seated and supported on the beading portion 230 formed on the battery can 200. Additionally, the cap plate 300 is fixed by a crimping portion 240, which will be described later. A sealing gasket 250 may be interposed between the cap plate 300 and the crimping portion 240 of the battery can 200 to ensure airtightness of the battery can 200. That is, the sealing gasket 250 may be provided to be interposed between the edge of the cap plate 300 and the open portion 220 of the battery can 200.

그리고, 캡 플레이트(300)에는 전지 캔(200) 내부 압력에 의해 파열되는 벤트 노치(310)가 형성될 수 있다.Additionally, a vent notch 310 may be formed in the cap plate 300 that ruptures due to internal pressure of the battery can 200.

벤트 노치(310)는 전지 캔(200) 내부의 압력이 임계치를 초과했을 때 파열되도록 캡 플레이트(300)에 형성될 수 있다.The vent notch 310 may be formed in the cap plate 300 to rupture when the pressure inside the battery can 200 exceeds a critical value.

예를 들어, 벤트 노치(310)는 캡 플레이트(300)의 양면에 형성될 수 있으며, 캡 플레이트(300)의 표면에서 연속적 원형 패턴, 불연속적인 원형 패턴 및 직선 패턴 중 적어도 하나의 패턴으로 형성될 수 있다. 또한, 벤트 노치(310)는 다양한 다른 패턴으로 형성될 수 있다.For example, the vent notch 310 may be formed on both sides of the cap plate 300, and may be formed in at least one of a continuous circular pattern, a discontinuous circular pattern, and a straight pattern on the surface of the cap plate 300. You can. Additionally, the vent notch 310 may be formed in a variety of different patterns.

벤트 노치(310)는 도 4의 전지 캔(200)의 배치 상태를 기준으로 전지 캔(200)의 하부에 형성되며, 벤트 노치(310)가 파열되었을 때 전지 캔(200) 내부의 가스가 전지 캔(200)의 하부를 통해 배출되도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 도 4에서와 같이 셀 단자(500)가 상부에 위치하도록 전지 캔(200)이 배치된 경우 벤트 노치(310)는 도 4를 기준으로 전지 캔(200)의 하부에 형성될 수 있다.The vent notch 310 is formed at the bottom of the battery can 200 based on the arrangement of the battery can 200 in FIG. 4, and when the vent notch 310 is ruptured, the gas inside the battery can 200 is discharged from the battery. It may be arranged to be discharged through the lower part of the can 200. For example, if the battery can 200 is arranged so that the cell terminal 500 is located at the top as shown in FIG. 4, the vent notch 310 may be formed at the bottom of the battery can 200 with respect to FIG. 4. there is.

벤트 노치(310)는 캡 플레이트(300) 중 주변 영역과 비교하여 더 얇은 두께를 갖는 영역으로 형성될 수 있다. The vent notch 310 may be formed as a region of the cap plate 300 with a thinner thickness compared to the surrounding region.

벤트 노치(310)는 주변 영역과 비교하여 더 얇으므로 주변 영역보다 더 쉽게 파단될 수 있으며, 전지 캔(200)의 내부 압력이 일정 수준 이상으로 증가하면 벤트 노치(310)가 파단되어 전지 캔(200)의 내부에 생성된 가스가 배출될 수 있다. Since the vent notch 310 is thinner than the surrounding area, it can be broken more easily than the surrounding area. When the internal pressure of the battery can 200 increases above a certain level, the vent notch 310 is broken and the battery can ( The gas generated inside 200) may be discharged.

예를 들어, 벤트 노치(310)는 캡 플레이트(300)의 어느 일면 상에, 또는 양면 상에 노칭(notching)을 통해 부분적으로 전지 캔(200)의 두께를 감소시킴으로써 형성될 수 있다.For example, the vent notch 310 may be formed by partially reducing the thickness of the battery can 200 through notching on one side or both sides of the cap plate 300.

본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배터리 셀(10)은 도 4를 기준으로 상부에 양극 단자 및 음극 단자가 모두 존재하는 구조를 가질 수 있으며, 이로 인해 상부의 구조가 하부의 구조보다 더 복잡하다. The cylindrical battery cell 10 according to an embodiment of the present invention may have a structure in which both the positive and negative terminals are present at the top with reference to FIG. 4, and because of this, the upper structure is more complicated than the lower structure. .

따라서, 전지 캔(200)의 내부에 발생된 가스의 원활한 배출을 위해 원통형 배터리 셀(10)의 하면을 이루는 캡 플레이트(300)에 벤트 노치(310)가 형성될 수 있다. Accordingly, a vent notch 310 may be formed in the cap plate 300 forming the lower surface of the cylindrical battery cell 10 to smoothly discharge the gas generated inside the battery can 200.

이와 같이, 원통형 배터리 셀(10)에 구비된 전지 캔(200)의 내부에서 발생된 가스가 하부로 배출되면 사용자의 안전에도 유리할 수 있다. In this way, if the gas generated inside the battery can 200 provided in the cylindrical battery cell 10 is discharged downward, it may be advantageous for user safety.

예를 들어, 원통형 배터리 셀(10)이 전기 자동차에서 운전석 바로 아래에 배치된 경우, 가스가 상부로 배출되면 운전자에게 안전사고의 위험이 있을 수 있다. 하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배터리 셀(10)에서와 같이 가스가 전지 캔(200)의 하부로 배출된다면, 원통형 배터리 셀(10)이 전기 자동차에서 운전석 바로 아래에 배치되더라도 상기와 같은 문제가 발생하지 않는다.For example, if the cylindrical battery cell 10 is placed right below the driver's seat in an electric vehicle, there may be a risk of a safety accident to the driver if gas is discharged to the top. However, if gas is discharged from the bottom of the battery can 200 as in the cylindrical battery cell 10 according to an embodiment of the present invention, the above The same problem does not occur.

전지 캔(200)의 하부에는 비딩부(230)와 클림핑부(240)가 형성될 수 있다. A beading portion 230 and a crimping portion 240 may be formed on the lower portion of the battery can 200.

도 4를 참조하면, 비딩부(230)는 전지 캔(200)의 폭과 대략 대응되는 사이즈를 가지는 전극 조립체(100)가 전지 캔(200)의 하부에 형성된 개방부(220)를 통해 빠져나오지 않도록 전극 조립체(100)를 지지하며, 캡 플레이트(300)가 안착되는 지지로서도 기능할 수 있다. 또한, 비딩부(230)는 밀봉 가스켓(250)의 외주 표면을 지지할 수 있다.Referring to FIG. 4, the beading portion 230 allows the electrode assembly 100, which has a size approximately corresponding to the width of the battery can 200, to come out through the opening 220 formed at the bottom of the battery can 200. It supports the electrode assembly 100 and may also function as a support on which the cap plate 300 is seated. Additionally, the beading portion 230 may support the outer peripheral surface of the sealing gasket 250.

그리고, 도 2 및 도 4를 참조하면, 비딩부(230)는 전지 캔(200)의 개방부(220)에 인접한 영역에서 전지 캔(200)의 외주면 둘레가 내측으로 압입되고 미리 설정된 각도로 경사지게 형성된다. And, referring to Figures 2 and 4, the beading portion 230 is pressed inward around the outer circumference of the battery can 200 in an area adjacent to the opening 220 of the battery can 200 and is inclined at a preset angle. is formed

도 3 및 도 5를 참조하면, 비딩부(230)는 상부 경사부(231)와, 하부 경사부(232)와, 연결부(233)를 포함하여 구성될 수 있다. Referring to FIGS. 3 and 5 , the beading portion 230 may be configured to include an upper inclined portion 231, a lower inclined portion 232, and a connecting portion 233.

상부 경사부(231)에는 제1 경사(θ1)가 형성된다. 상부 경사부(231)에 형성된 제1 경사(θ1)에 의해 상부 경사부(231)는 전지 캔(200)의 개방부(220)를 향하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 5를 참조하면, 상부 경사부(231)는 전지 캔(200) 내부에서 발생된 화염 또는 가스가 벤트 노치(310)로 이동(도 5의 화살표 참조)하도록 벤트 노치(310)를 향하여 형성될 수 있다. A first slope (θ1) is formed in the upper slope portion 231. The upper slope 231 may be formed to face the opening 220 of the battery can 200 due to the first slope θ1 formed on the upper slope 231 . For example, referring to FIG. 5, the upper inclined portion 231 has a vent notch 310 so that flame or gas generated inside the battery can 200 moves to the vent notch 310 (see arrow in FIG. 5). can be formed towards.

이와 같이, 상부 경사부(231)가 벤트 노치(310)를 향하도록 형성되면 원통형 배터리 셀(10) 내부에서 화염 또는 가스가 발생한 경우 화염 또는 가스가 상부 경사부(231)를 따라 벤트 노치(310)로 이동할 수 있으므로, 이에 의해 벤트 노치(310)의 파열을 보다 빠르고 확실하게 유도할 수 있다. 즉, 상부 경사부(231)는 화염 또는 가스가 벤트 노치(310)로 이동하도록 가이드하며, 이에 의해 벤트 노치(310)가 더 쉽게 파열되도록 한다.In this way, when the upper inclined portion 231 is formed to face the vent notch 310, when flame or gas occurs inside the cylindrical battery cell 10, the flame or gas is vented along the upper inclined portion 231 through the vent notch 310. ), so that rupture of the vent notch 310 can be induced more quickly and reliably. That is, the upper slope 231 guides the flame or gas to move to the vent notch 310, thereby causing the vent notch 310 to rupture more easily.

그리고, 벤트 노치(310)가 파열된 후 화염 또는 가스가 원활하게 외부로 배출될 수 있으며, 이에 의해 전지 캔(200) 내부에 가스가 체류하는 시간이 감소되어 전지 캔(200)의 내압이 급격히 증가하는 것을 방지할 수 있다.In addition, after the vent notch 310 ruptures, the flame or gas can be smoothly discharged to the outside. As a result, the time for which the gas stays inside the battery can 200 is reduced, and the internal pressure of the battery can 200 rapidly decreases. It can be prevented from increasing.

상부 경사부(231)는 화염 또는 가스가 벤트 노치(310)측으로 부드럽게 이동할 수 있도록 내부가 곡면으로 형성되거나, 또는 코팅이 될 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.The upper inclined portion 231 may have a curved interior or be coated so that flame or gas can move smoothly toward the vent notch 310, but is not limited thereto.

하부 경사부(232)에는 제2 경사(θ2)가 형성된다. 하부 경사부(232)에 형성된 제2 경사(θ2)에 의해 하부 경사부(232)는 전지 캔(200)의 개방부(220)를 향하도록 형성될 수 있다. 다만, 만약, 상부 경사부(231)만으로도 화염 또는 가스가 벤트 노치(310)측으로 용이하게 이동할 수 있고, 이에 의해 원통형 배터리 셀(10)의 전지 캔(200) 내부에서 발생한 화염 또는 가스를 용이하게 배출시킬 수 있으며, 또한, 화염 또는 가스의 체류 시간을 단축시킬 수 있다면, 하부 경사부(232)의 제2 경사(θ2)의 경사도는 0(zero)일 수 있다. 즉, 필요에 따라 하부 경사부(232)는 수평선과 평행하게 형성될 수 있다.A second slope θ2 is formed in the lower slope 232. The lower slope 232 may be formed to face the opening 220 of the battery can 200 due to the second slope θ2 formed on the lower slope 232 . However, if only the upper inclined portion 231 is used, flame or gas can easily move toward the vent notch 310, thereby easily dissipating flame or gas generated inside the battery can 200 of the cylindrical battery cell 10. If it is possible to discharge the flame or gas and shorten the residence time of the flame or gas, the slope of the second slope θ2 of the lower slope 232 may be 0 (zero). That is, if necessary, the lower inclined portion 232 may be formed parallel to the horizontal line.

상부 경사부(231)의 제1 경사(θ1)와, 하부 경사부(232)의 제2 경사(θ2)는 서로 다른 기울기를 가질 수 있다. 여기서, 제1 경사(θ1)와 제2 경사(θ2)는 수평선을 기준으로 하며, 또한 예각을 기준으로 한다. 예를 들어, 도 3을 참조하면, 제1 경사(θ1)는 제2 경사(θ2) 보다 크게 형성될 수 있다. The first slope θ1 of the upper slope 231 and the second slope θ2 of the lower slope 232 may have different slopes. Here, the first slope (θ1) and the second slope (θ2) are based on the horizontal line and also based on the acute angle. For example, referring to FIG. 3, the first slope (θ1) may be formed to be larger than the second slope (θ2).

이와 같이, 제1 경사(θ1)가 제2 경사(θ2) 보다 크게 형성되면 상부 경사부(231)에 의해 화염 또는 가스가 벤트 노치(310)측으로 용이하게 이동할 수 있을 뿐만 아니라, 도 5에서와 같이 하부 경사부(232)에 의해 클림핑부(240)의 형성이 용이해질 수 있다. 다만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 경사(θ1)와 제2 경사(θ2)는 동일할 수도 있고, 또는, 필요에 따라 제1 경사(θ1)가 제2 경사(θ2)보다 작게 형성될 수도 있다.In this way, when the first slope θ1 is formed larger than the second slope θ2, not only can flame or gas easily move toward the vent notch 310 by the upper slope 231, but also as shown in FIG. 5 Likewise, the formation of the crimping portion 240 may be facilitated by the lower inclined portion 232. However, it is not necessarily limited to this, and the first slope (θ1) and the second slope (θ2) may be the same, or, if necessary, the first slope (θ1) may be formed to be smaller than the second slope (θ2). It may be possible.

연결부(233)는 상부 경사부(231)와 하부 경사부(232)를 연결한다. 연결부(233)는 다양하게 형성될 수 있으며, 다만, 화염 또는 가스의 원활한 이동을 위해 곡면으로 형성될 수 있다. 다만, 연결부(233)의 형상이 곡면에 한정되는 것은 아니다.The connection portion 233 connects the upper inclined portion 231 and the lower inclined portion 232. The connection portion 233 may be formed in various ways, but may be formed as a curved surface for smooth movement of flame or gas. However, the shape of the connection portion 233 is not limited to a curved surface.

클림핑부(240)는 전지 캔(200)의 내측으로 연장 및 절곡되어 밀봉 가스켓(250)과 함께 캡 플레이트(300)의 가장자리를 감싸서 고정하도록 마련된다. 여기서, 클림핑부(240)는 전지 캔(200)의 배치 상태를 기준으로 전지 캔(200)의 하부에 형성된다. 예를 들어, 도 4에서와 같이 셀 단자(500)가 상부에 위치하도록 전지 캔(200)이 배치된 경우 클림핑부(240)는 도 4를 기준으로 전지 캔(200)의 하부에 형성된다. 그리고, 도 4에서와 같이 클림핑부(240)는 비딩부(230)의 하부에 형성된다. 다만, 이는 하나의 실시예에 불과하면, 클림핑부(240)와 비딩부(230)의 위치가 이에 한정되는 것은 아니다.The crimping portion 240 extends and bends inside the battery can 200 to surround and secure the edge of the cap plate 300 together with the sealing gasket 250. Here, the crimping portion 240 is formed at the lower part of the battery can 200 based on the arrangement state of the battery can 200. For example, when the battery can 200 is arranged so that the cell terminal 500 is located at the top as shown in FIG. 4, the crimping portion 240 is formed at the lower part of the battery can 200 with respect to FIG. 4. And, as shown in FIG. 4, the crimping part 240 is formed at the lower part of the beading part 230. However, this is only one embodiment, and the positions of the crimping part 240 and the beading part 230 are not limited to this.

도 4를 기준으로 클림핑부(240)는 비딩부(230)의 하부에 형성되는 경우, 클림핑부(240)는 비딩부(230)의 하부에 배치되는 캡 플레이트(300)의 가장자리 둘레를 감싸도록 연장 및 밴딩(bending)된 형태를 갖는다. 이러한 접혀진 클림핑부(240)의 형상에 의해 캡 플레이트(300)는 비딩부(230) 상에 고정된다. Based on FIG. 4, when the crimping part 240 is formed at the lower part of the beading part 230, the crimping part 240 is formed to surround the edge of the cap plate 300 disposed at the lower part of the beading part 230. It has an extended and bent shape. The cap plate 300 is fixed on the beading portion 230 by the shape of the folded crimping portion 240.

도 7은 도 2의 변형 실시예에 따른 원통형 배터리 셀의 단면을 도시한 사시도이다.FIG. 7 is a perspective view showing a cross section of a cylindrical battery cell according to a modified embodiment of FIG. 2.

도 2 내지 도 6의 경우 비딩부(230)와 클림핑부(240)는 전지 캔(200)의 하부에 형성되지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 변형 실시예로 도 7을 참조하면, 도 7을 기준으로, 비딩부(230)와 클림핑부(240)는 전지 캔(200)의 상부에 형성되고, 또한, 클림핑부(240)는 비딩부(230)의 상부에 형성될 수 있다.In the case of FIGS. 2 to 6, the beading portion 230 and the crimping portion 240 are formed at the lower part of the battery can 200, but this is not necessarily limited. Referring to FIG. 7 as a modified example, FIG. As a reference, the beading part 230 and the crimping part 240 may be formed on the upper part of the battery can 200, and the crimping part 240 may be formed on the upper part of the beading part 230.

도 7을 참조하면, 캡 플레이트(300)에는 벤트 노치(310)가 형성되어 있을 뿐만 아니라 셀 단자(500)도 형성될 수 있다. 즉, 도 7의 실시예에서 캡 플레이트(300)는 셀 단자(500)로 기능할 수 있다.Referring to FIG. 7 , not only a vent notch 310 may be formed in the cap plate 300 but also a cell terminal 500 may be formed in the cap plate 300 . That is, in the embodiment of FIG. 7, the cap plate 300 may function as a cell terminal 500.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배터리 셀을 제조하기 위해 경사지게 형성된 비딩 나이프가 비딩부를 압입하는 모습을 도시한 도면이다.Figure 8 is a diagram showing an inclined beading knife press-fitting a beading portion to manufacture a cylindrical battery cell according to an embodiment of the present invention.

도 8은 도 2 내지 도 6과 비교시 상하가 반전되어 있다. 즉, 도 2 내지 도 6에서는 비딩부(230)가 전지 캔(200)의 하측에 위치하지만, 도 8에서는 비딩 나이프(800)에 의한 비딩부(230)의 형성을 위해 비딩부(230)가 전지 캔(200)의 상측에 위치하도록 도시되어 있다.Figure 8 is upside down compared to Figures 2 to 6. That is, in FIGS. 2 to 6, the beading portion 230 is located on the lower side of the battery can 200, but in FIG. 8, the beading portion 230 is positioned to form the beading portion 230 by the beading knife 800. It is shown to be located on the upper side of the battery can 200.

이하, 도 8을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배터리 셀(10) 제조 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 8, a method of manufacturing a cylindrical battery cell 10 according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배터리 셀(10) 제조 방법 관련하여, 앞서 설명한 원통형 배터리 셀(10)과 공통되는 내용은 전술한 설명으로 대체한다. 또한, 원통형 배터리 셀(10) 제조 방법에서 설명하는 부분 중 원통형 배터리 셀(10)에 적용 가능한 내용은 원통형 배터리 셀(10)에 대해서도 적용될 수 있다.With regard to the method of manufacturing the cylindrical battery cell 10 according to an embodiment of the present invention, the content in common with the cylindrical battery cell 10 described above is replaced with the above description. In addition, among the parts described in the method of manufacturing the cylindrical battery cell 10, the content applicable to the cylindrical battery cell 10 may also be applied to the cylindrical battery cell 10.

본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배터리 셀(10) 제조 방법은, 우선, 양극판(110)과, 음극판(120)과, 양극판(110) 및 음극판(120)들 사이에 개재된 분리막(130)이 일 방향으로 권취된 구조를 가지는 전극 조립체(100)가 전지 캔(200)의 개방부(220)를 통해 전지 캔(200)에 삽입된다. 여기서, 양극판(110)과, 음극판(120)과, 분리막(130)과, 전극 조립체(100)와, 전지 캔(200)에 대한 상세한 설명은 전술한 설명으로 대체한다.The method of manufacturing a cylindrical battery cell 10 according to an embodiment of the present invention includes, first, a positive electrode plate 110, a negative electrode plate 120, and a separator 130 interposed between the positive electrode plate 110 and the negative electrode plate 120. The electrode assembly 100 having this structure wound in one direction is inserted into the battery can 200 through the opening 220 of the battery can 200. Here, detailed descriptions of the positive electrode plate 110, the negative electrode plate 120, the separator 130, the electrode assembly 100, and the battery can 200 are replaced with the above description.

다음, 전지 캔(200)의 개방부(220)의 인접한 영역에서 미리 설정된 각도로 경사지도록 전지 캔(200)의 내측으로 압입되는 비딩부(230)가 형성된다. 여기서, 도 8을 참조하면, 경사지게 형성된 비딩 나이프(800, Beading Knife)가 전지 캔(200)을 압입하며, 이에 의해, 전지 캔(200)에 미리 설정된 각도로 경사지게 내측으로 압입되는 비딩부(230)가 형성될 수 있다.Next, a beading portion 230 that is pressed into the inside of the battery can 200 to be inclined at a preset angle is formed in an area adjacent to the opening 220 of the battery can 200. Here, referring to FIG. 8, an inclined beading knife 800 presses into the battery can 200, and thereby the beading portion 230 is pressed inward at a preset angle into the battery can 200. ) can be formed.

여기서, 비딩 나이프(800)는 비딩부(230)의 내측 공간과 형합하는 형상을 갖는 펀처부(810)를 구비할 수 있다. 펀처부(810)는 비딩 나이프(800)의 몸체 일측에서 도 8을 기준으로 수평면에 대해 상부 방향으로 미리 설정된 기울기를 가지도록 돌출된 형태를 가질 수 있다. 비딩부(230)는 이러한 펀처부(810)에 의해 전지 캔(200)에 압입되어 형성될 수 있다.Here, the beading knife 800 may be provided with a puncher part 810 that has a shape that matches the inner space of the beading part 230. The puncher unit 810 may have a protruding shape on one side of the body of the beading knife 800 to have a preset upward inclination with respect to the horizontal plane with respect to FIG. 8 . The beading portion 230 may be formed by being press-fitted into the battery can 200 using the puncher portion 810.

다음, 캡 플레이트(300)가 전지 캔(200)의 개방부(220)를 밀폐한다. 여기서, 캡 플레이트(300)가 전지 캔(200)의 개방부(220)를 밀폐하는 구조에 대해서는 전술한 설명으로 대체한다.Next, the cap plate 300 seals the open portion 220 of the battery can 200. Here, the structure in which the cap plate 300 seals the open portion 220 of the battery can 200 is replaced with the above description.

이와 같은 방법에 의해 전지 캔(200)의 내측으로 압입되고 미리 설정된 각도로 경사지게 형성된 비딩부(230)가 형성될 수 있고, 이에 의해 화염 또는 가스의 배출이 용이해지고, 화염 또는 가스의 체류 시간이 단축되며, 원통형 배터리 셀(10)의 폭발 위험을 낮출 수 있다.By this method, a beading portion 230 that is press-fitted into the inside of the battery can 200 and inclined at a preset angle can be formed, thereby facilitating the discharge of flame or gas and reducing the residence time of the flame or gas. It is shortened, and the risk of explosion of the cylindrical battery cell 10 can be reduced.

도 9는 본 발명의 각 실시예에 따른 원통형 배터리 셀을 포함하는 배터리 팩의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.Figure 9 is a diagram schematically showing the configuration of a battery pack including cylindrical battery cells according to each embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(20)은, 전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 배터리 셀(10)을 하나 이상 포함할 수 있다. 또한, 상기 배터리 팩(20)은, 원통형 배터리 셀(10)을 수납하기 위한 팩 하우징(200), 원통형 배터리 셀(10)의 충방전을 제어하기 위한 각종 장치, 이를테면 BMS, 전류 센서, 퓨즈 등이 더 포함될 수 있다.Referring to FIG. 9, the battery pack 20 according to an embodiment of the present invention may include one or more cylindrical battery cells 10 according to an embodiment of the present invention as described above. In addition, the battery pack 20 includes a pack housing 200 for storing the cylindrical battery cells 10, and various devices for controlling charging and discharging of the cylindrical battery cells 10, such as BMS, current sensors, fuses, etc. More may be included.

도 10은 본 발명의 각 실시예에 따른 배터리 팩을 포함하는 자동차를 설명하기 위한 도면이다.Figure 10 is a diagram for explaining a vehicle including a battery pack according to each embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차(30)는 전술한 각 실시예에 따른 원통형 배터리 셀(10) 또는 배터리 팩(20)을 하나 이상 포함할 수 있다. 여기서, 상기 자동차(30)는 예를 들어, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 전기를 사용하도록 마련되는 각종 자동차를 포함한다.Referring to FIG. 10, a vehicle 30 according to an embodiment of the present invention may include one or more cylindrical battery cells 10 or battery packs 20 according to each of the above-described embodiments. Here, the vehicle 30 includes various vehicles designed to use electricity, such as electric vehicles or hybrid vehicles.

본 명세서에서는 상, 하, 좌, 우와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용된 경우 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다. In this specification, when terms indicating directions such as up, down, left, and right are used, these terms are only for convenience of explanation, and may vary depending on the location of the object or the location of the observer, etc., as those skilled in the art will understand. It is self-explanatory.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 앞서 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 할 것이다. 즉, 본 발명의 진정한 기술적 사상의 범위는 청구범위에 나타나 있으며, 그와 균등범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the present invention has been described above with limited examples and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the description below will be understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalence of the patent claims. Therefore, the previously disclosed embodiments should be considered from an explanatory perspective rather than a limiting perspective. In other words, the scope of the true technical idea of the present invention is shown in the claims, and all differences within the scope of equivalents should be construed as being included in the present invention.

10 : 원통형 배터리 셀
100 : 전극 조립체 110 : 양극판
120 : 음극판 130 : 분리막
140 : 중심홀 200 : 전지 캔
210 : 폐쇄부 211 : 관통 홀
220 : 개방부 230 : 비딩부
231 : 상부 경사부 232 : 하부 경사부
233 : 연결부 240 : 클림핑부
250 : 밀봉 가스켓 300 : 캡 플레이트
310 : 벤트 노치 400 : 양극 집전판
500 : 셀 단자 600 : 인슐레이터
700 : 음극 집전판 800 : 비딩 나이프
810 : 펀처부
20 : 배터리 팩
200 : 팩 하우징
30 : 자동차
10: Cylindrical battery cell
100: electrode assembly 110: positive plate
120: negative plate 130: separator
140: Center hole 200: Battery can
210: closed portion 211: through hole
220: Opening part 230: Beading part
231: upper slope 232: lower slope
233: connection part 240: crimping part
250: sealing gasket 300: cap plate
310: Bent notch 400: Positive electrode current collector
500: cell terminal 600: insulator
700: negative current collector 800: beading knife
810: Puncher unit
20: Battery pack
200: pack housing
30: car

Claims (15)

양극판과, 음극판과, 상기 양극판 및 상기 음극판들 사이에 개재된 분리막이 일 방향으로 권취된 구조를 가지는 전극 조립체;
상기 전극 조립체가 수납되는 개방부와, 상기 개방부의 반대측에 폐쇄부가 형성된 전지 캔; 및
상기 전지 캔의 상기 개방부를 밀폐하는 캡 플레이트를 포함하며,
상기 전지 캔은 상기 개방부의 인접한 영역에서 상기 전지 캔의 내측으로 압입되고 미리 설정된 각도로 경사지게 형성된 비딩부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 배터리 셀.
An electrode assembly having a structure in which a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate are wound in one direction;
a battery can having an opening in which the electrode assembly is accommodated and a closure formed on an opposite side of the opening; and
It includes a cap plate that seals the opening portion of the battery can,
The battery can is a cylindrical battery cell, characterized in that it includes a beading portion that is press-fitted into the inside of the battery can in an area adjacent to the opening and is inclined at a preset angle.
제1항에 있어서,
상기 비딩부는,
제1 경사가 형성된 상부 경사부;
제2 경사가 형성된 하부 경사부; 및
상기 상부 경사부와 상기 하부 경사부를 연결하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 배터리 셀.
According to paragraph 1,
The beading part,
an upper inclined portion formed with a first inclined portion;
a lower slope formed with a second slope; and
A cylindrical battery cell comprising a connection portion connecting the upper inclined portion and the lower inclined portion.
제2항에 있어서,
상기 상부 경사부의 제1 경사와, 상기 하부 경사부의 제2 경사는 서로 다른 기울기를 가지는 것을 특징으로 하는 원통형 배터리 셀.
According to paragraph 2,
A cylindrical battery cell, wherein the first slope of the upper slope portion and the second slope of the lower slope portion have different slopes.
제3항에 있어서,
상기 제1 경사가 상기 제2 경사 보다 큰 것을 특징으로 하는 원통형 배터리 셀.
According to paragraph 3,
A cylindrical battery cell, characterized in that the first slope is greater than the second slope.
제2항에 있어서,
상기 상부 경사부와 상기 하부 경사부는 상기 전지 캔의 상기 개방부를 향하도록 형성된 것을 특징으로 하는 원통형 배터리 셀.
According to paragraph 2,
A cylindrical battery cell, wherein the upper inclined portion and the lower inclined portion are formed to face the opening portion of the battery can.
제5항에 있어서,
상기 캡 플레이트는 상기 전지 캔 내부의 압력이 임계치를 초과했을 때 파열되는 벤트 노치를 포함하며,
상기 상부 경사부는 상기 전지 캔 내부에서 발생된 화염 또는 가스가 상기 벤트 노치로 이동하도록 상기 벤트 노치를 향하여 형성된 것을 특징으로 하는 원통형 배터리 셀.
According to clause 5,
The cap plate includes a vent notch that ruptures when the pressure inside the battery can exceeds a critical value,
A cylindrical battery cell, characterized in that the upper inclined portion is formed toward the vent notch so that flame or gas generated inside the battery can moves to the vent notch.
제6항에 있어서,
상기 상부 경사부는 상기 화염 또는 상기 가스가 상기 벤트 노치로 이동하도록 가이드하는 것을 특징으로 하는 원통형 배터리 셀.
According to clause 6,
A cylindrical battery cell, characterized in that the upper slope guides the flame or the gas to move to the vent notch.
제6항에 있어서,
상기 벤트 노치는 상기 캡 플레이트의 양면에 형성되며, 상기 캡 플레이트의 표면에서 연속적 원형 패턴, 불연속적인 원형 패턴 및 직선 패턴 중 적어도 하나의 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 하는 원통형 배터리 셀.
According to clause 6,
The vent notches are formed on both sides of the cap plate, and are formed in at least one of a continuous circular pattern, a discontinuous circular pattern, and a straight line pattern on the surface of the cap plate.
제6항에 있어서,
상기 벤트 노치는 상기 전지 캔의 배치 상태를 기준으로 상기 전지 캔의 하부에 형성되며, 상기 벤트 노치가 파열되었을 때 상기 전지 캔 내부의 상기 화염 또는 상기 가스가 상기 전지 캔의 하부를 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 원통형 배터리 셀.
According to clause 6,
The vent notch is formed at the bottom of the battery can based on the arrangement of the battery can, and prevents the flame or gas inside the battery can from being discharged through the bottom of the battery can when the vent notch is ruptured. Characterized by a cylindrical battery cell.
제1항에 있어서,
상기 캡 플레이트의 가장자리와 상기 전지 캔의 상기 개방부 사이에 개재된 밀봉 가스켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 배터리 셀.
According to paragraph 1,
A cylindrical battery cell comprising a sealing gasket interposed between an edge of the cap plate and the open portion of the battery can.
제10항에 있어서,
상기 전지 캔은 상기 전지 캔의 내측으로 연장 및 절곡되어 상기 밀봉 가스켓과 함께 상기 캡 플레이트의 가장자리를 감싸서 고정하는 클림핑부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 배터리 셀.
According to clause 10,
The battery can is a cylindrical battery cell, characterized in that it includes a crimping part that extends and bends inside the battery can to surround and secure an edge of the cap plate together with the sealing gasket.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 원통형 배터리 셀을 적어도 하나 포함하는 배터리 팩.A battery pack comprising at least one cylindrical battery cell according to any one of claims 1 to 11. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 원통형 배터리 셀을 적어도 하나 포함하는 자동차.A vehicle comprising at least one cylindrical battery cell according to any one of claims 1 to 11. 양극판과, 음극판과, 상기 양극판 및 상기 음극판들 사이에 개재된 분리막이 일 방향으로 권취된 구조를 가지는 전극 조립체가 전지 캔의 개방부를 통해 상기 전지 캔에 삽입되는 단계:
상기 개방부의 인접한 영역에서 미리 설정된 각도로 경사지도록 상기 전지 캔의 내측으로 압입되는 비딩부가 형성되는 단계; 및
캡 플레이트가 상기 전지 캔의 상기 개방부를 밀폐하는 단계를 포함하는 원통형 배터리 셀 제조 방법.
Step of inserting an electrode assembly having a structure in which a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator interposed between the positive and negative electrode plates are wound in one direction into the battery can through the opening of the battery can:
forming a beading portion press-fitted into the inside of the battery can to be inclined at a preset angle in an area adjacent to the opening; and
A cylindrical battery cell manufacturing method comprising: a cap plate sealing the opening of the battery can.
제14항에 있어서,
상기 비딩부의 형성을 위해, 경사지게 형성된 비딩 나이프(Beading Knife)가 상기 전지 캔을 압입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 배터리 셀 제조 방법.
According to clause 14,
A cylindrical battery cell manufacturing method comprising the step of press-fitting the battery can with an inclined beading knife to form the beading portion.
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