特許 7193200 二次電池

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-12

(45)【発行日】2022-12-20

(54)【発明の名称】二次電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/578 20210101AFI20221213BHJP

   H01M 50/586 20210101ALI20221213BHJP

   H01M 50/593 20210101ALI20221213BHJP

   H01M 50/545 20210101ALI20221213BHJP

   H01M 50/56 20210101ALI20221213BHJP

   H01M 50/107 20210101ALI20221213BHJP

   H01M 50/119 20210101ALI20221213BHJP

   H01M 10/04 20060101ALI20221213BHJP

   H01M 10/052 20100101ALI20221213BHJP

   H01M 10/0587 20100101ALI20221213BHJP

【ＦＩ】

H01M50/578

H01M50/586

H01M50/593

H01M50/545

H01M50/56

H01M50/107

H01M50/119

H01M10/04 W

H01M10/052

H01M10/0587

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2021516988

(86)(22)【出願日】2019-10-01

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-01-06

(86)【国際出願番号】 KR2019012792

(87)【国際公開番号】W WO2020071719

(87)【国際公開日】2020-04-09

【審査請求日】2021-03-30

(31)【優先権主張番号】10-2018-0118868

(32)【優先日】2018-10-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】521065355

【氏名又は名称】エルジー エナジー ソリューション リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】キム、キ ヨウン

(72)【発明者】

【氏名】キム、ジー ホ

(72)【発明者】

【氏名】コ、ミュン フーン

(72)【発明者】

【氏名】パク、ジョン イル

(72)【発明者】

【氏名】リー、ヨン タエ

(72)【発明者】

【氏名】カン、ギュン スー

【審査官】立木 林

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－２７６８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０１２６５８４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－１７１０１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０１３００６６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１４７６１６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／００９１７５３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／００－５０／１９８

Ｈ０１Ｍ ５０／５０－５０／５９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１電極、分離膜、第２電極が交互に積層され巻き取られた電極組立体と、
前記電極組立体を内部に収容する収容部が形成されたカンであって、互いに向かい合う方向に開口された円筒状に形成される第１カン及び第２カンを含むカンと、
前記第１カンと前記第２カンとの間の重畳部分を絶縁する絶縁体と、
を含み、
前記第１カンは前記第１電極の端部と直接接触されて第１電極端子を形成し、前記第２カンは前記第２電極の端部と直接接触されて第２電極端子を形成し、前記第１カンと前記第２カンとの間に重畳される区間の長さは、前記第１カン及び前記第２カンの直径よりさらに長い、二次電池。

【請求項2】

前記絶縁体は絶縁性高分子を含む、請求項１に記載の二次電池。

【請求項3】

前記第１カン及び前記第２カンは互いに対応する形態に形成される、請求項１または２に記載の二次電池。

【請求項4】

前記第１カン及び前記第２カンは円筒状に形成され、
前記第１カンの内周面は、前記第２カンの外周面より大きく形成され、前記第２カンが前記第１カンに挿入される、請求項１に記載の二次電池。

【請求項5】

前記絶縁体は、前記第２カンの外周面にチュービング（Ｔｕｂｉｎｇ）、ラッピング（Ｗｒａｐｐｉｎｇ）又はコーティング（Ｃｏａｔｉｎｇ）のうち何れか一つの形態で備えられる、請求項４に記載の二次電池。

【請求項6】

第１電極、分離膜、第２電極が交互に積層され巻き取られた電極組立体と、
前記電極組立体を内部に収容する収容部が形成されたカンであって、互いに向かい合う方向に開口された円筒状に形成される第１カン及び第２カンを含むカンと、
前記第１カンと前記第２カンとの間の重畳部分を絶縁する絶縁体と、
を含み、
前記第１カンは前記第１電極の端部と直接接触されて第１電極端子を形成し、前記第２カンは前記第２電極の端部と直接接触されて第２電極端子を形成し、前記絶縁体は、前記第２カンの外周面にチュービング（Ｔｕｂｉｎｇ）、ラッピング（Ｗｒａｐｐｉｎｇ）又はコーティング（Ｃｏａｔｉｎｇ）のうち何れか一つの形態で備えられる、二次電池。

【請求項7】

前記第１カン及び前記第２カンは互いに強引に嵌合して結合された、請求項５または６に記載の二次電池。

【請求項8】

前記第１カンは、他側部に他側方向に開口された第１開口部が形成され、一側部に一側方向に閉鎖された第１接続部が形成され、
前記第２カンは、一側部に一側方向に開口された第２開口部が形成され、他側部に他側方向に閉鎖された第２接続部が形成され、
前記第１電極の一側端部は前記第１接続部に直接接続され、前記第２電極の他側端部は前記第２接続部に直接接続される、請求項４から７のいずれか一項に記載の二次電池。

【請求項9】

前記第１カンはアルミニウムを含んで形成され、
前記第２カンはスチール（Ｓｔｅｅｌ）を含んで形成される、請求項４から８のいずれか一項に記載の二次電池。

【請求項10】

前記第１電極は正極からなり、前記第２電極は負極からなる、請求項９に記載の二次電池。

【請求項11】

前記第１カンはスチール（Ｓｔｅｅｌ）を含んで形成され、
前記第２カンはアルミニウムを含んで形成される、請求項４から８のいずれか一項に記載の二次電池。

【請求項12】

前記第１電極は負極からなり、前記第２電極は正極からなる、請求項１１に記載の二次電池。

【請求項13】

前記電極組立体の長さ方向の長さは、前記第２カンの長さ方向の長さよりさらに長い、請求項８に記載の二次電池。

【請求項14】

前記第１カンの長さは、前記第２カンの長さの７０％以上に形成される、請求項８に記載の二次電池。

【請求項15】

前記第１カンと前記第２カンとの間の重畳される区間の長さは、カン全体長さの７０％以上１００％未満に形成される、請求項１４に記載の二次電池。

【請求項16】

第１電極、分離膜、第２電極が交互に積層され巻き取られた電極組立体と、
前記電極組立体を内部に収容する収容部が形成されたカンであって、互いに向かい合う方向に開口された円筒状に形成される第１カン及び第２カンを含むカンと、
前記第１カンと前記第２カンとの間の重畳部分を絶縁する絶縁体と、
を含み、
前記第１カンは前記第１電極の端部と直接接触されて第１電極端子を形成し、前記第２カンは前記第２電極の端部と直接接触されて第２電極端子を形成し、
前記第１カン及び前記第２カンは円筒状に形成され、
前記第１カンの内周面は、前記第２カンの外周面より大きく形成され、前記第２カンが前記第１カンに挿入され、
前記第１カンと前記第２カンとの間の重畳される区間の長さは、カン全体長さの７０％以上１００％未満に形成される、二次電池。

【請求項17】

前記第１カンと前記第２カンの長さ方向の長さは、それぞれ１００ｍｍ～２５０ｍｍの範囲を有し、
前記第１カンと前記第２カンが結合された前記カンの長さ方向の長さも１００ｍｍ～２５０ｍｍの範囲を有し、
前記第１カンと前記第２カンの直径は、それぞれ４０ｍｍ～６０ｍｍの範囲を有する、請求項１５または１６に記載の二次電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１８年１０月５日付韓国特許出願第１０－２０１８－０１１８８６８号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。

【0002】

本発明は、二次電池に関する。

【背景技術】

【0003】

二次電池は、一次電池とは異なり再充電が可能で、また、小型及び大容量化の可能性によって近来に多く研究開発されている。モバイル機器に対する技術開発と需要の増加によってエネルギー源としての二次電池の需要が急激に増加している。

【0004】

二次電池は、電池ケースの形状によって、コインセル、円筒型セル、角形セル、及びパウチ型セルに分類される。二次電池で電池ケースの内部に装着される電極組立体は、電極及び分離膜の積層構造でなる充電・放電が可能な発電素子である。

【0005】

電極組立体は、活物質が塗布されたシート型の正極と負極の間に分離膜を介在し巻き取ったゼリーロール（Ｊｅｌｌｙ－ｒｏｌｌ）型、多数の正極と負極を分離膜が介在された状態で順次に積層したステック型、及びステック型の単位セルを長い長さの分離フィルムで巻き取ったステック／フォールディング型に大体分類できる。このうちゼリーロ－ル型の電極組立体は、製造が容易でありながらも重量当たりエネルギー密度が高いという長所を有しているため、広く用いられている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の一つの観点は、製造工程を減らすとともに気密性等の信頼性を確保できる二次電池を提供するためのものである。

【0007】

本発明の他の観点は、電池内部の圧力が臨界点以上に到達した時、カンと電極組立体との接続が切られる二次電池を提供するためのものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の実施形態による二次電池は、第１電極、分離膜、第２電極が交互に積層され巻き取られた電極組立体と、前記電極組立体を内部に収容する収容部が形成されたカンであって、互いに向かい合う方向に開口された円筒状に形成される第１カン及び第２カンを含むカンと、前記第１カンと前記第２カンとの間の重畳部分を絶縁する絶縁体とを含み、前記第１カンは前記第１電極の端部と直接接触されて第１電極端子を形成し、前記第２カンは前記第２電極の端部と直接接触されて第２電極端子を形成できる。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、２個のカンを強引に嵌合した形態に組み立てて正極及び負極をそれぞれ接続させることで、２個のカンが正極端子及び負極端子となって組み立てが簡略になり、気密性等の信頼性を確保でき、大容量の中大型電池を容易に製造できる。これにより、高い生産性と低い製造コストが発生する効果がある。

【0010】

また、本発明によれば、電池内部圧力が臨界点以上に到達した時、強引に嵌合して結合された２個のカンの結合が解除され、２個のカンに結合された電極組立体の接続が切られる。これにより、追加的な安全装置がなくても二次電池の過充電及び外部短絡等で電池内部の温度及び圧力の急激な増加がある時、強引に嵌合して結合された２個のカンの結合が解除されて電流遮断機能を行う安全装置の機能を発揮できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態による二次電池を示した斜視図である。

【図2】本発明の一実施形態による二次電池を示した分解斜視図である。

【図3】本発明の一実施形態による二次電池を示した断面図である。

【図4】本発明の他の実施形態による二次電池を示した分解斜視図である。

【図5】本発明の他の実施形態による二次電池を示した断面図である。

【図6】本発明の一実施形態による二次電池でカンの温度解析を示した図である。

【図7】比較例である従来の技術の二次電池でカンの温度解析を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明の目的、特定の長所及び新規の特徴は、図と関連付けられる以下の詳細な説明と好ましい実施形態からさらに明白になる。本明細書で各図の構成要素に参照番号を付加することにおいて、同一の構成要素に限っては、たとえ他の図上に表示されるとしても、出来る限り同一の番号を有するようにしていることに留意しなければならない。また、本発明は、色々と異なる形態に具現されてよく、ここで説明する実施形態に限定されない。そして、本発明を説明することにおいて、本発明の要旨を不要に不明確にする関連された公知技術に対する詳細な説明は省略する。

【0013】

図１は、本発明の一実施形態による二次電池を示した斜視図であり、図２は、本発明の一実施形態による二次電池を示した分解斜視図である。

【0014】

図１から図３を参照すれば、本発明の一実施形態による二次電池１００は、電極組立体１１０と、電極組立体１１０を内部に収容する第１カン１２１及び第２カン１２２を含むカン１２０、及び第１カン１２１と第２カン１２２との間の重畳部分を絶縁する絶縁体１２３を含む。

【0015】

図３は、本発明の一実施形態による二次電池を示した断面図である。

【0016】

以下では、図１から図３を参照し、本発明の一実施形態である二次電池に対してより詳しく説明する。

【0017】

図２及び図３を参照すれば、電極組立体１１０は、充電・放電が可能な発電素子であって、電極１１３と分離膜１１４が結集されて交互に積層された構造を形成する。ここで、電極組立体１１０は巻き取られた形態を有してよい。

【0018】

電極１１３は、第１電極１１１及び第２電極１１２を含んでよい。そして、分離膜１１４は、第１電極１１１及び第２電極１１２を分離して電気的に絶縁させる。ここで、第１電極１１１及び第２電極１１２は、シート（Ｓｈｅｅｔ）形態に形成されて分離膜１１４と共に巻き取られ、ゼリーロール（Ｊｅｌｌｙ ｒｏｌｌ）型に形成されてよい。このとき、電極組立体１１０は、例えば円柱形態に巻き取られてよい。

【0019】

第１電極１１１は、第１電極集電体１１１ａ及び第１電極集電体１１１ａに塗布された第１電極活物質１１１ｂを含んでよい。そして、第１電極１１１は、第１電極活物質１１１ｂがコーティングされていない第１電極非塗布部１１１ｃを含んでよい。

【0020】

ここで、第１電極１１１は、例えば正極からなり、正極集電体（図示省略）及び正極集電体に塗布された正極活物質（図示省略）を含み、正極活物質がコーティングされていない正極無地部が形成されてよい。

【0021】

正極集電体は、例えば、アルミニウム材質のホイル（Ｆｏｉｌ）でなってよく、正極活物質は、例えば、リチウムマンガン酸化物、リチウムコバルト酸化物、リチウムニッケル酸化物、リチウムリン酸鉄、又はこれらのうち１種以上が含まれた化合物及び混合物等でなってよい。

【0022】

第２電極１１２は、第２電極集電体１１２ａ及び第２電極集電体１１２ａに塗布された第２電極活物質１１２ｂを含んでよい。そして、第２電極１１２は、第２電極活物質１１２ｂがコーティングされていない第２電極非塗布部１１２ｃを含んでよい。

【0023】

ここで、第２電極１１２は、例えば負極からなり、負極集電体（図示省略）及び負極集電体に塗布された負極活物質（図示省略）を含み、負極活物質がコーティングされていない負極無地部が形成されてよい。

【0024】

負極集電体は、例えば、銅（Ｃｕ）又はニッケル（Ｎｉ）材質でなるホイル（ｆｏｉｌ）でなってよい。負極活物質は、例えば、人造黒鉛、リチウム金属、リチウム合金、カーボン、石油コークス、活性化カーボン、グラファイト、シリコン化合物、スズ化合物、チタン化合物又はこれらの合金でなってよい。このとき、負極活物質は、例えば非黒鉛系のＳｉＯ（ｓｉｌｉｃａ、シリカ）又はＳｉＣ（ｓｉｌｉｃｏｎ ｃａｒｂｉｄｅ、シリコンカーバイド）等がさらに含まれてなり得る。

【0025】

分離膜１１４は、絶縁材質からなり第１電極１１１及び第２電極１１２と交互に積層される。ここで、分離膜１１４は、第１電極１１１及び第２電極１１２の間と、第１電極１１１及び第２電極１１２の外側面に位置されてよい。このとき、分離膜１１４は、電極組立体１１０の巻取り時の幅方向で最外側にも位置されてよい。

【0026】

また、分離膜１１４は、軟性の材質でなってよい。このとき、分離膜１１４は、例えば微多孔性を有するポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂膜で形成されてよい。

【0027】

カン１２０は、電極組立体１１０を内部に収容する収容部が形成され、互いに向かい合う方向に開口された円筒状に形成される第１カン１２１及び第２カン１２２を含んでよい。

【0028】

ここで、第１カン１２１は第１電極１１１と電気的に接続され、第２カン１２２は第２電極１１２と電気的に接続されてよい。第１カン１２１は、第１電極１１１の端部と直接接触されて第１電極端子を形成し、第２カン１２２は、第２電極１１２の端部と直接接触されて第２電極端子を形成してよい。

【0029】

そして、第１カン１２１及び第２カン１２２は、互いに対応する形態に形成されてよい。

【0030】

また、第１カン１２１及び第２カン１２２は円筒状に形成され、第１カン１２１の内周面は、第２カン１２２の外周面より大きく形成され、第２カン１２２が第１カン１２１に挿入されてよい。

【0031】

さらに、第１カン１２１は、一側部１２１ｂに一側方向（Ｃ１）に閉鎖された第１接続部１２１ａが形成され、他側部１２１ｃに他側方向（Ｃ２）に開口された第１開口部１２１ｄが形成されてよい。第２カン１２２は、他側部１２２ｃに他側方向（Ｃ２）に閉鎖された第２接続部１２２ａが形成され、一側部１２２ｂに一側方向（Ｃ１）に開口された第２開口部（図示省略）が形成されてよい。このとき、第１電極１１１の一側端部は第１接続部１２１ａに接続され、第２電極１１２の他側端部は第２接続部１２２ａに接続されてよい。ここで、例えば、第１電極１１１の第１電極非塗布部１１１ｃが第１接続部１２１ａに直接接触され、第２電極１１２の第２電極非塗布部１１２ｃは第２接続部１２２ａに直接接触されてよい。

【0032】

そして、例えば、外側に位置する第１カン１２１はアルミニウム（Ａｌ）を含んで形成され、内側に位置する第２カン１２２はスチール（Ｓｔｅｅｌ）を含んで形成されてよい。このとき、第２カン１２２は、ニッケル（Ｎｉ）がコーティングされたスチールでなってよい。

【0033】

このとき、第１電極１１１は正極からなり、第２電極１１２は負極でなってよい。

【0034】

一方、電極組立体１１０の長さ方向（Ｌ）の長さ（Ｌ１）は、第２カン１２２の長さ方向（Ｌ）の長さ（Ｌ２）よりさらに長く形成されてよい。これにより、第２カン１２２の末端が第１接続部１２１ａに接しない効果がある。よって、短絡（ｓｈｏｒｔ）防止が容易に可能であり、第２カン１２２の末端が第１接続部１２１ａに接することを防止するために絶縁体１２３が第２カン１２２の末端を取り囲む必要がなくなる。

【0035】

一方、第１カン１２１と第２カン１２２との間に重畳される区間の長さ（Ｖ）は、第１カン１２１の直径（ｒ１）及び第２カン１２２の直径（ｒ２）より長く形成されてよい。これにより、気密維持等の信頼性を確保できる。

【0036】

また、例えば、第１カン１２１の長さは第２カン１２２の長さの７０％以上に形成されてよい。ここで、具体的な例として、第１カン１２１と第２カン１２２との間の重畳される区間の長さは、カン１２０全体長さの７０％以上１００％未満に形成されてよい。

【0037】

このとき、より具体的な例として、第１カン１２１と第２カン１２２の長さ方向（Ｌ）の長さ（Ｌ１、Ｌ２）は、それぞれ１００ｍｍ～２５０ｍｍの範囲を有し、第１カン１２１と第２カン１２２が結合されたカン１２０の長さ方向（Ｌ）の長さ（Ｌ３）も１００ｍｍ～２５０ｍｍの範囲を有してよい。そして、第１カン１２１と第２カン１２２の直径（ｒ１、ｒ２）は、それぞれ４０ｍｍ～６０ｍｍの範囲を有してよい。このような範囲を満たせば、効果的な熱発散を可能にし、気密維持等の信頼性を確保するのが容易になり得る。

【0038】

絶縁体１２３は、絶縁材質を含み、第１カン１２１と第２カン１２２との間の重畳部分を絶縁できる。

【0039】

さらに、絶縁体１２３は絶縁性高分子を含んでよい。このとき、絶縁性高分子は、例えばポリマー（ｐｏｌｙｍｅｒ）であってよい。このとき、ポリマーは、具体的な例としてＰＥ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ＰＰ（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）及びＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）のうち何れか一つでなってよい。

【0040】

そして、絶縁体１２３は、第２カン１２２の外周面にチュービング（Ｔｕｂｉｎｇ）、ラッピング（Ｗｒａｐｐｉｎｇ）又はコーティング（Ｃｏａｔｉｎｇ）のうち何れか一つの形態で備えられてよい。

【0041】

ここで、例えば、チュービング（Ｔｕｂｉｎｇ）形態は、絶縁体１２３をチューブ形態に第２カン１２２の外周面に備えた形態であってよく、ラッピング（Ｗｒａｐｐｉｎｇ）形態は、絶縁体１２３で第２カン１２２の外周面を取り囲む形態であってよい。また、コーティング（Ｃｏａｔｉｎｇ）は、第２カン１２２の外周面に絶縁物質をコーティング（Ｃｏａｔｉｎｇ）してコーティング層を形成した形態であってよい。

【0042】

このとき、第１カン１２１及び第２カン１２２は、互いに強引に嵌合した形態に結合されてよい。すなわち、外周面に絶縁体１２３が備えられた第２カン１２２を第１カン１２１の内周面に強引に嵌合して結合させてよい。

【0043】

前記のような構成を有する本発明の一実施形態による二次電池１００は、第１カン１２１及び第２カン１２２を強引に嵌合した形態に組み立てて第１電極１１１及び第２電極１１２をそれぞれ接続させることで、第１カン１２１及び第２カン１２２が第１電極端子及び第２電極端子となって組み立てが簡略になり、気密性等の信頼性を確保でき、大容量の中大型電池を容易に製造できる。これにより、高い生産性と低い製造コストが発生するという効果がある。

【0044】

また、二次電池１００の内部圧力が臨界点以上に到達した時、強引に嵌合して結合された第１カン１２１と第２カン１２２の結合が解除され、第１カン１２１及び第２カン１２２に結合された電極組立体１１０の接続が切られる。すなわち、電池内部圧力が臨界点以上に到達した時、第１カン１２１及び第２カン１２２は互いに離隔される圧力を受け、第１カン１２１は一側方向（Ｃ１）に移動され、第２カン１２２は他側方向（Ｃ２）に移動されて第１カン１２１及び第２カン１２２の強引に嵌合した結合が解除され得る。このとき、第１カン１２１及び第２カン１２２に直接接触された電極組立体１１０の第１電極１１１及び第２電極１１２の端部と第１カン１２１又は第２カン１２２の接触が離れるようになり、電流が遮断され得る。よって、追加的な安全装置がなくても二次電池１００の過充電及び外部短絡等で電池内部の温度及び圧力の急激な増加がある時、強引に嵌合して結合された第１カン１２１と第２カン１２２の結合が解除されて電流遮断機能を行う安全装置の機能を発揮できる。

【0045】

以下では、他の実施形態による二次電池を説明する。

【0046】

図４は、本発明の他の実施形態による二次電池を示した分解斜視図であり、図５は、本発明の他の実施形態による二次電池を示した断面図である。

【0047】

図４を参照すれば、本発明の他の実施形態による二次電池２００は、電極組立体２１０と、電極組立体２１０を内部に収容する第１カン２２１及び第２カン２２２を含むカン２２０、及び第１カン２２１と第２カン２２２との間の重畳部分を絶縁する絶縁体２２３を含む。

【0048】

本発明の他の実施形態による二次電池２００は、前述した一実施形態による二次電池と比べる時、第１カン２２１及び第２カン２２２の材質及びこれと連結される第１電極２１１及び第２電極２１２の極性の差がある。よって、本実施形態は、一実施形態と重複する内容は簡略に記述し、差を中心に記述する。

【0049】

より詳しくは、図４及び図５を参照すれば、本発明の他の実施形態による二次電池２００において電極組立体２１０は、電極２１３と分離膜２１４が結集されて交互に積層された構造を形成する。ここで、電極組立体２１０は巻き取られた形態を有してよい。

【0050】

電極２１３は、第１電極２１１及び第２電極２１２を含んでよい。

【0051】

第１電極２１１は、第１電極集電体２１１ａ及び第１電極集電体２１１ａに塗布された第１電極活物質２１１ｂを含んでよい。そして、第１電極２１１は、第１電極活物質２１１ｂがコーティングされていない第１電極非塗布部２１１ｃを含んでよい。

【0052】

第２電極２１２は、第２電極集電体２１２ａ及び第２電極集電体２１２ａに塗布された第２電極活物質２１２ｂを含んでよい。そして、第２電極２１２は、第２電極活物質２１２ｂがコーティングされていない第２電極非塗布部２１２ｃを含んでよい。

【0053】

カン２２０は、電極組立体２１０を内部に収容する収容部が形成され、互いに向かい合う方向に開口された円筒状に形成される第１カン２２１及び第２カン２２２を含んでよい。

【0054】

ここで、第１カン２２１は第１電極２１１と電気的に接続され、第２カン２２２は第２電極２１２と電気的に接続されてよい。

【0055】

また、第１カン２２１及び第２カン２２２は円筒状に形成され、第１カン２２１の内周面は、第２カン２２２の外周面より大きく形成され、第２カン２２２が第１カン２２１に挿入されてよい。

【0056】

さらに、第１カン２２１は、一側部２２１ｂに一側方向（Ｃ１）に閉鎖された第１接続部２２１ａが形成され、他側部２２１ｃに他側方向（Ｃ２）に開口された第１開口部２２１ｄが形成されてよい。第２カン２２２は、他側部２２２ｃに他側方向（Ｃ２）に閉鎖された第２接続部２２２ａが形成され、一側部２２２ｂに一側方向（Ｃ１）に開口された第２開口部（図示省略）が形成されてよい。このとき、第１電極２１１の一側端部は第１接続部２２１ａに接続され、第２電極２１２の他側端部は第２接続部２２２ａに接続されてよい。ここで、例えば、第１電極２１１の第１電極非塗布部２１１ｃが第１接続部２２１ａに直接接触され、第２電極２１２の第２電極非塗布部２１２ｃは第２接続部２２２ａに直接接触されてよい。

【0057】

一方、例えば、外側に位置する第１カン２２１はスチール（Ｓｔｅｅｌ）を含んで形成され、内側に位置する第２カン２２２はアルミニウムを含んで形成されてよい。このとき、第１カン２２１は、ニッケル（Ｎｉ）がコーティングされたスチールでなってよい。

【0058】

このとき、第１電極２１１は負極からなり、第２電極２１２は正極でなってよい。

【0059】

絶縁体２２３は、絶縁材質を含み、第１カン２２１と第２カン２２２との間の重畳部分を絶縁できる。

【0060】

＜製造例＞
図６は、本発明の一実施形態による二次電池においてカンの温度解析を示した図である。

【0061】

図６（ａ）を参照すれば、互いに向かい合う方向に開口された円筒状に形成される第１カン及び第２カンを含むカンを製造した。ここで、外側に位置する第１カンはアルミニウムを含んで形成され、内側に位置する第２カンはスチール（Ｓｔｅｅｌ）を含んで形成された。ここで、第１カンの厚さは０．２ｔ（ｔ＝０．１ｍｍ）であり、第２カンの厚さは０．２ｔである。

【0062】

そして、第１カンと前記第２カンとの間の重畳部分を絶縁する絶縁体を含んだ。このとき、絶縁体は、ＰＰポリマー材質からなり、０．１ｔ（ｔ＝０．１ｍｍ）の厚さで形成した。

【0063】

また、第１カンである外側カンは長さが２００ｍｍ、第２カンである内側カンは長さが１９９ｍｍ、及び絶縁体の長さは１９５ｍｍで形成した。図６（ａ）において、青色が内側カン（第２カン）、紫色が外側カン（第１カン）であり、灰色が絶縁体である。

【0064】

＜比較例＞
図７は、比較例である従来技術の二次電池においてカンの温度解析を示した図である。

【0065】

図７（ａ）を参照すれば、外側カンは長さが１２０ｍｍ、内側カンは長さが１２０ｍｍ、及び絶縁体の長さは５０ｍｍに形成した点を除いては製造例と同一の方法でカンを製造した。図７（ａ）において、青色が内側カン、紫色が外側カンであり、灰色が絶縁体である。

【0066】

＜実験例＞
初期温度を５０℃に設定して温度解析を図６（ｂ）及び図７（ｂ）に示した。

【0067】

ここで、外側カンの円周（紫色）にだけ自然対流条件を与えて時間による温度を比較した。

【0068】

実験の結果、３６００秒（ｓｅｃ）後に、製造例で提示する構造のカンの最高温度は３９℃であったが、比較例のカンの最高温度は４３℃であった。これにより、製造例で提示するカン構造が放熱特性の面で優れることが確認できる。

【0069】

以上、本発明を具体的な実施形態を介して詳しく説明したが、これは、本発明を具体的に説明するためのものであり、本発明による二次電池は、これに限定されない。本発明の技術的思想内で当該分野の通常の知識を有する者によって多様な実施が可能であると言える。

【0070】

また、発明の具体的な保護の範囲は、特許請求の範囲によって明確になるはずである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】