▶ エルジー エナジー ソリューション リミテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-10-04
(54)【発明の名称】二次電池
(51)【国際特許分類】
H01M 10/04 20060101AFI20230927BHJP
H01M 50/55 20210101ALI20230927BHJP
H01M 50/105 20210101ALI20230927BHJP
H01M 50/342 20210101ALI20230927BHJP
H01M 50/184 20210101ALI20230927BHJP
【ＦＩ】
H01M10/04 Z
H01M50/55 301
H01M50/105
H01M50/342 101
H01M50/184 C
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023517381
(86)(22)【出願日】2022-04-15
(85)【翻訳文提出日】2023-03-15
(86)【国際出願番号】 KR2022005499
(87)【国際公開番号】W WO2022220653
(87)【国際公開日】2022-10-20
(31)【優先権主張番号】10-2021-0049398
(32)【優先日】2021-04-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2022-0007212
(32)【優先日】2022-01-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【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】100188558
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 雅人
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(72)【発明者】
【氏名】ミン－ヒョン・カン
(72)【発明者】
【氏名】サン－フン・キム
(72)【発明者】
【氏名】デ－ウォン・ソン
(72)【発明者】
【氏名】ヒュン－キュン・ユ
(72)【発明者】
【氏名】フン－ヒ・リム
(72)【発明者】
【氏名】ス－ジ・ファン
【テーマコード（参考）】
5H011
5H012
5H028
5H043
【Ｆターム（参考）】
5H011AA13
5H011CC02
5H011CC06
5H011CC10
5H011KK04
5H012AA03
5H012BB04
5H012EE01
5H012GG01
5H028AA07
5H028CC08
5H028HH08
5H028HH09
5H043AA04
5H043BA11
5H043CA08
5H043DA02
5H043DA17
5H043KA08D
5H043KA09D
(57)【要約】
本発明は、ベント部材を有する二次電池を開示する。前記二次電池は、電極リードが取り付けられた電極組立体と、前記電極リードの一部が外側に露出するように前記電極組立体を収納する収納部、及び前記電極組立体を密封するために形成されたシーリング部を含むケースと、前記電極リードの外面の一部を覆い包み、前記電極リードと前記ケースのシーリング部との間に介在されたリードフィルムと、を含み、前記シーリング部は、炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンを含むベント部材を含むベント誘導領域を含み、前記ベント誘導領域の幅が前記ベント誘導領域を除いた他のシーリング部の幅よりも狭い。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電極組立体と、前記電極組立体に取り付けられた電極リードと、
内部に前記電極組立体を収納する収納部、及びシーラント樹脂を含んで前記電極組立体を密封するために形成されたシーリング部を含むケースと、
前記電極リードの外面の一部を覆い包むように形成され、前記電極リードと前記ケースとの間に介在されるリードフィルムと、
炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンを含むベント部材と、を含み、
前記シーリング部は、前記ベント部材を含むベント誘導領域を含み、
前記ベント誘導領域の幅が前記ベント誘導領域を除いた他のシーリング部の幅よりも狭い、二次電池。
【請求項2】
前記ベント誘導領域の幅が前記ベント誘導領域を除いた他のシーリング部の幅に対して４０％～８０％である、請求項１に記載の二次電池。
【請求項3】
前記ベント誘導領域の幅が前記ベント誘導領域を除いた他のシーリング部の幅よりも狭くなるように、テープが挿入されている、請求項１または２に記載の二次電池。
【請求項4】
前記テープが、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、またはこれらの混合物を含む、請求項３に記載の二次電池。
【請求項5】
前記ベント誘導領域の幅が前記ベント誘導領域を除いた他のシーリング部の幅よりも狭くなるように、樹脂が挿入されている、請求項１に記載の二次電池。
【請求項6】
前記樹脂が、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂、またはこれらの混合物を含む、請求項５に記載の二次電池。
【請求項7】
前記ベント誘導領域が、前記電極リード同士の間の領域を除き、電極リードに近いシーリング部に形成されている、請求項１に記載の二次電池。
【請求項8】
前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンが、炭素数６～８のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンである、請求項１に記載の二次電池。
【請求項9】
前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンが、前記シーラント樹脂よりも低い融点を有する、請求項１に記載の二次電池。
【請求項10】
前記ベント部材がガスを排出するために１００℃～１２０℃で溶融する、請求項１に記載の二次電池。
【請求項11】
前記ベント部材が１．５ａｔｍ以上の圧力でベンティングする、請求項１０に記載の二次電池。
【請求項12】
前記ベント部材の１００℃以上における最大シーリング強度が６ｋｇｆ／１５ｍｍ未満である、請求項１に記載の二次電池。
【請求項13】
前記ベント部材の１００℃以上における平均シーリング強度が４．５ｋｇｆ／１５ｍｍ未満である、請求項１に記載の二次電池。
【請求項14】
前記ベント部材の常温～６０℃における最大シーリング強度が６ｋｇｆ／１５ｍｍ以上である、請求項１に記載の二次電池。
【請求項15】
前記ベント部材の常温～６０℃における平均シーリング強度が４．５ｋｇｆ／１５ｍｍ以上である、請求項１に記載の二次電池。
【請求項16】
前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンがメタロセン触媒の存在下で重合されたものである、請求項１に記載の二次電池。
【請求項17】
前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンにおける前記炭素数６以上のコモノマーの含量が、前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレン１００重量％に対して１５重量％以下である、請求項１に記載の二次電池。
【請求項18】
前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンの多分散性指数が４以下である、請求項１に記載の二次電池。
【請求項19】
前記シーラント樹脂の結晶化温度と前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンの結晶化温度との差が１０℃以下である、請求項１に記載の二次電池。
【請求項20】
前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンの結晶化温度が９０℃～１１５℃である、請求項１９に記載の二次電池。
【請求項21】
前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンが１００℃～１３０℃の融点を有する、請求項１に記載の二次電池。
【請求項22】
前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンの重量平均分子量が１００，０００ｇ／ｍｏｌ～４００，０００ｇ／ｍｏｌである、請求項１に記載の二次電池。
【請求項23】
前記二次電池がパウチ型二次電池である、請求項１に記載の二次電池。
【請求項24】
前記ベント部材の１００℃～１２０℃における最大シーリング強度が６ｋｇｆ／１５ｍｍ未満である、請求項１に記載の二次電池。
【請求項25】
前記ベント部材の１００℃～１２０℃における平均シーリング強度が４．５ｋｇｆ／１５ｍｍ未満である、請求項１に記載の二次電池。
【請求項26】
前記直鎖状低密度ポリエチレン１００重量％を基準にして炭素数６以上のコモノマーの含量が５重量％～１５重量％である、請求項１に記載の二次電池。
【請求項27】
前記直鎖状低密度ポリエチレンが１～４の多分散性指数を有する、請求項１に記載の二次電池。
【請求項28】
前記ベント部材の１２０℃以上における最大シーリング強度が３ｋｇｆ／１５ｍｍ未満である、請求項１に記載の二次電池。
【請求項29】
前記ベント部材の１２０℃以上における平均シーリング強度が２ｋｇｆ／１５ｍｍ未満である、請求項１に記載の二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、２０２１年４月１５日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－００４９３９８号及び２０２２年０１月１８日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２２－０００７２１２号に基づく優先権を主張する。
【0002】
本発明は、二次電池に関し、より詳しくは、ベント部材を備えた二次電池に関する。
【背景技術】
【0003】
多様な製品に適用可能であって、高いエネルギー密度などの電気的特性に優れた二次電池は、携帯用機器だけでなく、電力で駆動する電気自動車（ＥＶ：ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ）またはハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ：ｈｙｂｒｉｄ ＥＶ）にも広く適用されている。このような二次電池は、化石燃料の使用を画期的に減少させるだけでなく、エネルギー消費過程で副産物が発生しないという点で環境にやさしく、エネルギー効率向上のための新たなエネルギー源として注目されている。
【0004】
現在広く使用されている二次電池としては、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池などが挙げられる。
【0005】
二次電池は、一般に、正極／分離膜／負極の構造を有する少なくとも一つの単位セルを含む電極組立体を、外層、金属バリアー層、シーラント層が順次に積層されたラミネートシートからなるケースに収納し、前記シーラント層のシーラント樹脂を融着して電極組立体を封止した構造を有する。
【0006】
従来、二次電池においては、二次電池内部の短絡、過充電または過放電、温度調節などの多様な原因により発火することがある。このとき、二次電池の内部温度が急激に上昇すると同時に隣接セルへと熱が伝達される熱暴走現象（ｔｈｅｒｍａｌ ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ）が発生し、火災がさらに広がるおそれがある。
【0007】
熱暴走現象が発生したとき、すなわち二次電池の内部温度が上昇するとき、ガスによる電極の損傷を最小化するため、ガスを一方向に排出するディレクショナル・ベンティング（ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｖｅｎｔｉｎｇ）特性が要求される。しかし、従来の二次電池は、特定方向にガス排出を誘導し難いという問題がある。
【0008】
したがって、本発明は、特定方向にガス排出を誘導して安全性が向上した二次電池を提供することを目的とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明が解決しようとする課題は、ベント誘導領域へのガス排出をより容易に誘導して安全性を向上させた二次電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記の課題を達成するため、本発明の一態様によれば、下記の具現例の二次電池が提供される。
【0011】
第１具現例は、
電極組立体と、
前記電極組立体に取り付けられた電極リードと、
内部に前記電極組立体を収納する収納部、及びシーラント樹脂を含んで前記電極組立体を密封するために形成されたシーリング部を含むケースと、
前記電極リードの外面の一部を覆い包むように形成され、前記電極リードと前記ケースとの間に介在されるリードフィルムと、
炭素数６以上のコモノマー（ｃｏｍｏｎｏｍｅｒ）を有する直鎖状低密度ポリエチレンを含むベント部材と、を含み、
前記シーリング部は、前記ベント部材を含むベント誘導領域を含み、
前記ベント誘導領域の幅が前記ベント誘導領域を除いた他のシーリング部の幅よりも狭いことを特徴とする二次電池に関する。
電極組立体と、
前記電極組立体に取り付けられた電極リードと、
内部に前記電極組立体を収納する収納部、及びシーラント樹脂を含んで前記電極組立体を密封するために形成されたシーリング部を含むケースと、
前記電極リードの外面の一部を覆い包むように形成され、前記電極リードと前記ケースとの間に介在されるリードフィルムと、
炭素数６以上のコモノマー（ｃｏｍｏｎｏｍｅｒ）を有する直鎖状低密度ポリエチレンを含むベント部材と、を含み、
前記シーリング部は、前記ベント部材を含むベント誘導領域を含み、
前記ベント誘導領域の幅が前記ベント誘導領域を除いた他のシーリング部の幅よりも狭いことを特徴とする二次電池に関する。
【0012】
第２具現例によれば、第１具現例において、
前記ベント誘導領域の幅が前記ベント誘導領域を除いた他のシーリング部の幅に対して４０％～８０％であり得る。
前記ベント誘導領域の幅が前記ベント誘導領域を除いた他のシーリング部の幅に対して４０％～８０％であり得る。
【0013】
第３具現例によれば、第１具現例または第２具現例において、
前記ベント誘導領域の幅が前記ベント誘導領域を除いた他のシーリング部の幅よりも狭くなるように、テープが挿入され得る。
前記ベント誘導領域の幅が前記ベント誘導領域を除いた他のシーリング部の幅よりも狭くなるように、テープが挿入され得る。
【0014】
第４具現例によれば、第３具現例において、
前記テープが、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、またはこれらの混合物を含み得る。
前記テープが、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、またはこれらの混合物を含み得る。
【0015】
第５具現例によれば、第１具現例または第２具現例において、
前記ベント誘導領域の幅が前記ベント誘導領域を除いた他のシーリング部の幅よりも狭くなるように、樹脂が挿入され得る。
前記ベント誘導領域の幅が前記ベント誘導領域を除いた他のシーリング部の幅よりも狭くなるように、樹脂が挿入され得る。
【0016】
第６具現例によれば、第５具現例において、
前記樹脂が、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂、またはこれらの混合物を含み得る。
前記樹脂が、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂、またはこれらの混合物を含み得る。
【0017】
第７具現例によれば、第１具現例～第６具現例のうちのいずれか一具現例において、
前記ベント誘導領域が、前記電極リード同士の間の領域を除き、電極リードに近いシーリング部に形成され得る。
前記ベント誘導領域が、前記電極リード同士の間の領域を除き、電極リードに近いシーリング部に形成され得る。
【0018】
第８具現例によれば、第１具現例～第７具現例のうちのいずれか一具現例において、
前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンが、炭素数６～８のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンであり得る。
前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンが、炭素数６～８のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンであり得る。
【0019】
第９具現例によれば、第１具現例～第８具現例のうちのいずれか一具現例において、
前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンが、前記シーラント樹脂よりも融点の低いものであり得る。
前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンが、前記シーラント樹脂よりも融点の低いものであり得る。
【0020】
第１０具現例によれば、第１具現例～第９具現例のうちのいずれか一具現例において、
前記ベント部材がガスを排出するために１００℃～１２０℃で溶融し得る。
前記ベント部材がガスを排出するために１００℃～１２０℃で溶融し得る。
【0021】
第１１具現例によれば、第１０具現例において、
前記ベント部材が１．５ａｔｍ以上の圧力でベンティングし得る。
前記ベント部材が１．５ａｔｍ以上の圧力でベンティングし得る。
【0022】
第１２具現例によれば、第１具現例～第１１具現例のうちのいずれか一具現例において、
前記ベント部材の１００℃以上における最大シーリング強度が６ｋｇｆ／１５ｍｍ未満であり得る。
前記ベント部材の１００℃以上における最大シーリング強度が６ｋｇｆ／１５ｍｍ未満であり得る。
【0023】
第１３具現例によれば、第１具現例～第１２具現例のうちのいずれか一具現例において、
前記ベント部材の１００℃以上における平均シーリング強度が４．５ｋｇｆ／１５ｍｍ未満であり得る。
前記ベント部材の１００℃以上における平均シーリング強度が４．５ｋｇｆ／１５ｍｍ未満であり得る。
【0024】
第１４具現例によれば、第１具現例～第１３具現例のうちのいずれか一具現例において、
前記ベント部材の常温～６０℃における最大シーリング強度が６ｋｇｆ／１５ｍｍ以上であり得る。
前記ベント部材の常温～６０℃における最大シーリング強度が６ｋｇｆ／１５ｍｍ以上であり得る。
【0025】
第１５具現例によれば、第１具現例～第１４具現例のうちのいずれか一具現例において、
前記ベント部材の常温～６０℃における平均シーリング強度が４．５ｋｇｆ／１５ｍｍ以上であり得る。
前記ベント部材の常温～６０℃における平均シーリング強度が４．５ｋｇｆ／１５ｍｍ以上であり得る。
【0026】
第１６具現例によれば、第１具現例～第１５具現例のうちのいずれか一具現例において、
前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンがメタロセン（ｍｅｔａｌｌｏｃｅｎｅ）触媒の存在下で重合されたものであり得る。
前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンがメタロセン（ｍｅｔａｌｌｏｃｅｎｅ）触媒の存在下で重合されたものであり得る。
【0027】
第１７具現例によれば、第１具現例～第１６具現例のうちのいずれか一具現例において、
前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンにおける前記炭素数６以上のコモノマーの含量が、前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレン１００重量％に対して１５重量％以下であり得る。
前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンにおける前記炭素数６以上のコモノマーの含量が、前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレン１００重量％に対して１５重量％以下であり得る。
【0028】
第１８具現例によれば、第１具現例～第１７具現例のうちのいずれか一具現例において、
前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンの多分散性指数（ＰＤＩ：ｐｏｌｙｄｉｓｐｅｒｓｉｔｙ ｉｎｄｅｘ）が４以下であり得る。
前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンの多分散性指数（ＰＤＩ：ｐｏｌｙｄｉｓｐｅｒｓｉｔｙ ｉｎｄｅｘ）が４以下であり得る。
【0029】
第１９具現例によれば、第１具現例～第１８具現例のうちのいずれか一具現例において、
前記シーラント樹脂の結晶化温度と前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンの結晶化温度との差が１０℃以下であり得る。
前記シーラント樹脂の結晶化温度と前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンの結晶化温度との差が１０℃以下であり得る。
【0030】
第２０具現例によれば、第１９具現例において、
前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンの結晶化温度が９０℃～１１５℃であり得る。
前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンの結晶化温度が９０℃～１１５℃であり得る。
【0031】
第２１具現例によれば、第１具現例～第２０具現例のうちのいずれか一具現例において、
前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンが１００℃～１３０℃の融点を有し得る。
前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンが１００℃～１３０℃の融点を有し得る。
【0032】
第２２具現例によれば、第１具現例～第２１具現例のうちのいずれか一具現例において、
前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンの重量平均分子量が１００，０００ｇ／ｍｏｌ～４００，０００ｇ／ｍｏｌであり得る。
前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンの重量平均分子量が１００，０００ｇ／ｍｏｌ～４００，０００ｇ／ｍｏｌであり得る。
【0033】
第２３具現例によれば、第１具現例～第２２具現例のうちのいずれか一具現例において、
前記二次電池がパウチ型二次電池であり得る。
前記二次電池がパウチ型二次電池であり得る。
【0034】
第２４具現例によれば、第１具現例～第２３具現例のうちのいずれか一具現例において、
前記ベント部材の１００℃～１２０℃における最大シーリング強度が６ｋｇｆ／１５ｍｍ未満であり得る。
前記ベント部材の１００℃～１２０℃における最大シーリング強度が６ｋｇｆ／１５ｍｍ未満であり得る。
【0035】
第２５具現例によれば、第１具現例～第２４具現例のうちのいずれか一具現例において、
前記ベント部材の１００℃～１２０℃における平均シーリング強度が４．５ｋｇｆ／１５ｍｍ未満であり得る。
前記ベント部材の１００℃～１２０℃における平均シーリング強度が４．５ｋｇｆ／１５ｍｍ未満であり得る。
【0036】
第２６具現例によれば、第１具現例～第２５具現例のうちのいずれか一具現例において、
前記直鎖状低密度ポリエチレン１００重量％を基準にして炭素数６以上のコモノマーの含量が５重量％～１５重量％であり得る。
前記直鎖状低密度ポリエチレン１００重量％を基準にして炭素数６以上のコモノマーの含量が５重量％～１５重量％であり得る。
【0037】
第２７具現例によれば、第１具現例～第２６具現例のうちのいずれか一具現例において、
前記直鎖状低密度ポリエチレンが１～４の多分散性指数（ＰＤＩ）を有し得る。
前記直鎖状低密度ポリエチレンが１～４の多分散性指数（ＰＤＩ）を有し得る。
【0038】
第２８具現例によれば、第１具現例～第２７具現例のうちのいずれか一具現例において、
前記ベント部材の１２０℃以上における最大シーリング強度が３ｋｇｆ／１５ｍｍ未満であり得る。
前記ベント部材の１２０℃以上における最大シーリング強度が３ｋｇｆ／１５ｍｍ未満であり得る。
【0039】
第２９具現例によれば、第１具現例～第２８具現例のうちのいずれか一具現例において、
前記ベント部材の１２０℃以上における平均シーリング強度が２ｋｇｆ／１５ｍｍ未満であり得る。
前記ベント部材の１２０℃以上における平均シーリング強度が２ｋｇｆ／１５ｍｍ未満であり得る。
【発明の効果】
【0040】
本発明の一実施形態による二次電池は、ベント誘導領域においてシーリング部の幅を狭く形成することで、前記ベント誘導領域へのガス排出をより容易に誘導することができる。これにより、電池の安全性が向上することができる。
【0041】
本発明の一実施形態による二次電池は、炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンを含むベント部材をベント誘導領域に備え、前記ベント誘導領域へとガス排出を誘導することができる。これにより、電池の安全性が向上する。
【0042】
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施形態を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするものであるため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
【図面の簡単な説明】
【0043】
【図1】本発明の一実施形態による二次電池を示した平面図である。
【図3】本発明の他の実施形態による二次電池の平面図である。
【図4】本発明のさらに他の実施形態による二次電池において、ベント誘導領域部分を拡大して示した図である。
【図6】本発明のさらに他の実施形態による二次電池において、ベント誘導領域部分を拡大して示した図である。
【図7】本発明の一実施形態による二次電池において、ベンティングが発生する状態を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0044】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び特許請求の範囲において使われた用語や単語は通常的及び辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。
【0045】
したがって、本明細書に記載された実施形態及び図面に示された構成は、本発明の最も望ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
【0046】
本発明の一実施形態による二次電池は、電極リードが取り付けられた電極組立体と、内部に前記電極組立体を収納する収納部、及びシーラント樹脂を含んで前記電極組立体を密封するために形成されたシーリング部を含むケースと、前記電極リードの外面の一部を覆い包むように形成され、前記電極リードと前記ケースとの間に介在されたリードフィルムと、炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンを含むベント部材と、を含み、前記シーリング部は、前記ベント部材を含むベント誘導領域を含み、前記ベント誘導領域の幅が前記ベント誘導領域を除いた他のシーリング部の幅よりも狭いことを特徴とする。
【0047】
図１は、本発明の一実施形態による二次電池を示した平面図である。
【0048】
図１を参照すると、二次電池１０は、電極リード１１が取り付けられた電極組立体１２、及びケース１３を備える。
【0049】
前記電極組立体１２は、正極板、負極板、及び分離膜を含む。電極組立体１２は、分離膜を介在して正極板と負極板とが順次に積層され得る。
【0050】
正極板は、導電性に優れた金属薄板、例えばアルミニウム（Ａｌ）ホイルからなる正極集電体、及びその少なくとも一面にコーティングされた正極活物質層を含み得る。また、前記正極板は、一側端部に金属材質、例えばアルミニウム（Ａｌ）材質からなる正極タブを含み得る。前記正極タブは正極板の一側端部から突出し得る。前記正極タブは、正極板の一側端部に溶接されるかまたは導電性接着剤を用いて接合され得る。
【0051】
負極板は、導電性金属薄板、例えば銅（Ｃｕ）ホイルからなる負極集電体、及びその少なくとも一面にコーティングされた負極活物質層を含み得る。また、前記負極板は、一側端部に金属材質、例えばニッケル（Ｎｉ）材質で形成された負極タブを含み得る。前記負極タブは負極板の一側端部から突出し得る。前記負極タブは、負極板の一側端部に溶接されるかまたは導電性接着剤を用いて接合され得る。
【0052】
分離膜は、正極板と負極板との間に位置し、正極板と負極板とを電気的に絶縁させる。前記分離膜は、正極板と負極板との間でリチウムイオンを通過させる多孔性膜であり得る。前記分離膜は、例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、またはこれらの複合フィルムを使用した多孔性膜を含み得る。
【0053】
分離膜の表面には無機物コーティング層が備えられ得る。無機物コーティング層は、無機物粒子がバインダーによって互いに結合されて粒子同士の間に気孔構造（インタースティシャル・ボリューム）を形成した構造を有し得る。
【0054】
電極組立体１２は、長いシート状の正極と負極とを分離膜が介在された状態で巻き取った構造のゼリーロール型（巻取型）電極組立体、所定大きさの単位で切り取った複数の正極と負極とを分離膜を介在させた状態で順次に積層した積層型（スタック型）電極組立体、所定単位の正極と負極とを分離膜を介在させた状態で積層したバイセル（ｂｉ－ｃｅｌｌ）またはフルセル（ｆｕｌｌ－ｃｅｌｌ）を巻き取った構造の積層／折り畳み型電極組立体などであり得る。
【0055】
前記ケース１３は、図１に示されたように、電極組立体１２を収納する収納部１３ａ、及び電極組立体１２を密封するために形成されたシーリング部１３ｂを備える。
【0056】
前記シーリング部１３ｂは、シーラント樹脂を含み得、前記シーラント樹脂が前記収納部１３ａの外周面に沿って融着して電極組立体１２を密封することができる。
【0057】
本発明の一実施形態において、前記ケース１３は、外部衝撃からの保護のための外層、水分を遮断する金属バリアー層、及びケースを密封するシーラント層からなる多層構造のフィルム形態で備えられ得る。
【0058】
前記外層は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、共重合ポリエステル、ポリカーボネート、ナイロンなどを使用したポリエステル系フィルムを含み得、単一層または多層で構成され得る。
【0059】
前記金属バリアー層は、アルミニウム、銅などを含み得る。
【0060】
前記シーラント層は、シーラント樹脂を含み得、単一層または多層で構成され得る。
【0061】
前記シーラント樹脂は、ポリプロピレン（ＰＰ）、酸変性ポリプロピレン（ＰＰａ、ａｃｉｄ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、ランダムポリプロピレン、エチレンプロピレン共重合体、またはこれらのうちの二つ以上を含み得る。前記エチレンプロピレン共重合体は、エチレンプロピレンゴム、エチレン－プロピレンブロック共重合体などを含み得るが、これによって限定されない。
【0062】
本発明の一実施形態において、前記ケース１３はパウチ型であり得る。
【0063】
パウチ型の電池ケース１３は、上部パウチ及び下部パウチを含み得る。ケース１３が上部パウチ及び下部パウチを含む場合、シーラント樹脂同士が対向するように上部パウチと下部パウチとを配置した後、対向するシーラント樹脂を熱と圧力によって相互に融着させることで電池を密封する構造を有し得る。
【0064】
シーリング部１３ｂの融着は熱融着、超音波による融着などであり得るが、シーリング部１３ｂを融着可能であれば、特に制限されない。
【0065】
シーリング部１３ｂは、一部実施形態において、ケース１３の周縁で４面シーリングまたは３面シーリングされ得る。３面シーリング構造においては、上部パウチと下部パウチとを一つのパウチシートから形成した後、上部パウチと下部パウチとの境界面を折り曲げて上部パウチ及び下部パウチに形成された収納部１３ａ同士を重ねた状態で、折曲部を除いた残り３面の周縁がシーリングされる。
【0066】
前記電極リード１１は、図１に示されたように、電極リード１１の一部が前記ケース１３の外側に露出するようにケース１３に収納され得る。
【0067】
本発明の一実施形態による二次電池１０は、リードフィルム１４を備える。
【0068】
前記リードフィルム１４は、前記電極リード１１の外面の一部を覆い包み、電極リード１１とケース１３との間に介在される。例えば、リードフィルム１４が、電極リード１１と電極リード１１がケース１３から突出または延長する部分のケース１３のシーリング部１３ｂとの間に介在され、電極リード１１と前記ケース１３との結着を補助することができる。
【0069】
図１を参照すると、前記シーリング部１３ｂは、ベント誘導領域１５を含み、前記ベント誘導領域１５の幅が前記ベント誘導領域を除いた他のシーリング部１３ｂの幅よりも狭い。
【0070】
【0071】
図２を参照すると、前記ベント誘導領域１５の幅Ｗ１は、前記ベント誘導領域を除いた他のシーリング部１３ｂの幅Ｗ２よりも狭い。前記ベント誘導領域１５は、前記ベント誘導領域を除いた他のシーリング部１３ｂに比べて密封された面積が狭く、それにより前記ベント誘導領域１５の密封性が相対的に弱い。したがって、ガスが発生すれば、シーリング部１３ｂに圧力が加えられ、シーリング部１３ｂに圧力が加えられれば、シーリング部１３ｂのうち、密封性が相対的に弱い前記ベント誘導領域１５で密封が解除されながらガスが排出される。
【0072】
本発明の一実施形態において、前記ベント誘導領域１５は、ケース１３の外側から内側に陥没した形態で形成され得る。
【0073】
本発明の他の実施形態において、前記ベント誘導領域１５は、ケース１３の内側から外側に陥没した形態で形成され得る。前記ベント誘導領域１５がケース１３の内側から外側に陥没した形態で形成される場合、ガスが発生してシーリング部１３ｂに圧力が加えられるとき、収納部１３ａに近いベント誘導領域１５の内側に圧力が集中されることで、密封性が相対的に弱い前記ベント誘導領域１５で密封が解除され易い。
【0074】
前記ベント誘導領域１５は、多様な位置に形成され得る。
【0075】
図１を参照すると、前記ベント誘導領域１５は、電極リード１１同士の間を除き、電極リード１１に近いシーリング部に形成され得る。前記ベント誘導領域１５は、ケースの角側のシーリング部に位置し得る。例えば、ベント誘導領域１５は、電極リード１１が外側に露出するシーリング部の角側に位置し得る。前記ベント誘導領域１５が上述した位置に位置する場合、電極リード１１に向かって排出されるガスの量を最小化できて電池の安全性をさらに向上させることができる。
【0076】
図３は、本発明の他の実施形態による二次電池の平面図である。
【0077】
図３を参照すると、前記ベント誘導領域１５は、電極リード１１が外側に露出するシーリング部を除いたシーリング部に位置し得る。
【0078】
本発明の一実施形態において、前記ベント誘導領域１５は、一定の幅を有するようにシーリング部１３ｂを形成した後、ベント誘導領域１５でシーリング部をカッティングして、ベント誘導領域１５の幅を相対的に狭く形成し得る。この場合、ベント誘導領域１５は、ケース１３の外側から内側に陥没した形態で形成される。
【0079】
本発明のさらに他の実施形態において、前記ベント誘導領域１５は、加熱手段（ヒーティングブロックまたはヒーティング治具）の形状をベント誘導領域１５に対応するように形成してシーリング部を密封し、ベント誘導領域１５の幅がベント誘導領域１５を除いた他のシーリング部１３ｂの幅よりも狭くなるように形成し得る。この場合、ベント誘導領域１５は、ケース１３の内側から外側に陥没した形態で形成され得る。
【0080】
図４は、本発明のさらに他の実施形態による二次電池において、ベント誘導領域１５部分を拡大して示した図である。
【0081】
図４を参照すると、テープ１７が挿入され、前記ベント誘導領域１５の幅Ｗ１が前記ベント誘導領域を除いた他のシーリング部１３ｂの幅Ｗ２よりも狭くなるように形成され得る。
【0082】
前記テープ１７は、シーリング部１３ｂよりも耐熱性が優れた物質を含み得る。したがって、テープ１７が挿入された部分は密封されず、テープ１７が挿入された部分を除いた部分のみが密封されてシーリング部１３ｂを形成する。例えば、前記テープ１７は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、またはこれらの混合物を含み得る。
【0083】
【0084】
図５を参照すると、前記ベント誘導領域１５においてケースをシーリングするシーラント層同士の間に前記テープ１７を挿入することで、前記ベント誘導領域１５の幅Ｗ１を前記ベント誘導領域を除いた他のシーリング部１３ｂの幅Ｗ２よりも狭くし得る。
【0085】
図６は、本発明のさらに他の実施形態による二次電池において、ベント誘導領域１５部分を拡大して示した図である。
【0086】
図６を参照すると、樹脂１８が挿入され、前記ベント誘導領域１５の幅Ｗ１が前記ベント誘導領域を除いた他のシーリング部１３ｂの幅Ｗ２よりも狭くなるように形成され得る。樹脂１８が挿入される様子は、図５の構成を参照する。
【0087】
前記樹脂１８は、シーラント層と接着しない材料である。前記樹脂１８がシーラント層と接着しないため、樹脂１８が挿入された部分は密封されず、樹脂１８が挿入された部分を除いたシーラント層のみが密封されてシーリング部１３ｂを形成し得る。
【0088】
本発明の一実施形態において、前記樹脂１８は、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂、またはこれらの混合物を含み得る。
【0089】
前記フッ素系樹脂は、ＣＨｘＣＦｙ（ｘ＋ｙ＝４、ｘ＝０．１．２．３．４）の化学式で表される樹脂であり得る。例えば、前記フッ素系樹脂はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含み得る。
【0090】
前記シリコーン樹脂は、例えばポリジメチルシロキサンを含み得る。
【0091】
本発明の一実施形態において、前記ベント誘導領域１５の幅Ｗ１は、前記ベント誘導領域を除いた他のシーリング部の幅Ｗ２に対して４０％～８０％、または４０％～６０％であり得る。前記ベント誘導領域１５の幅Ｗ１が上述した範囲を満たす場合、ガスが発生したとき、密封性が相対的に弱い前記ベント誘導領域１５で密封が解除され易い。
【0092】
図１を参照すると、前記ベント誘導領域１５は、ベント部材１６を含む。熱暴走現象が発生したとき、前記ベント部材１６は、特定の方向へのガス排出を誘導して電池の安全性を向上させることができる。特に、ベント部材１６が相対的に密封性の弱いベント誘導領域１５に含まれることで、ベント誘導領域１５へとガスの排出を誘導することがより容易になる。
【0093】
前記ベント部材１６とケース１３とは熱融着を通じて重なり得る。他の例として、前記ベント部材１６とケース１３とはグルー（ｇｌｕｅ）などの接着剤を通じて重なり得る。さらに他の例として、前記ベント部材１６とケース１３とはクリップなどを通じて物理的に結合され得る。さらに他の例として、ケース１３を構成するフィルム、例えば、シーラント樹脂内にベント部材１６の少なくとも一部が埋め込まれ得る。
【0094】
前記ベント部材１６は、炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンを含む。前記ベント部材１６が炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンを含むことで、正常温度の範囲、例えば常温～６０℃では優れたケース１３の密封性を有し、高温、例えば１００℃以上ではベント部材１６が挿入されたケースのシーリング強度が低下してベンティングを実現または誘発することができる。
【0095】
本発明の一実施形態において、前記ベント部材１６は、炭素数６～８のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンを含み得る。
【0096】
【0097】
図７を参照すると、電池が正常に作動する温度において、ベント部材はケースを外部から密封する役割をする。電池の異常作動によって電池の温度が過度に上昇すると、ベント部材が溶融しながら、ベント部材が挿入された部分のシーリング強度が低下する。したがって、この部分からガスが排出される。例えば、電池の内部ガスの圧力がベント部材とベント誘導領域との界面に加えられることで、ベント部材とベント誘導領域との間にギャップが形成されてそこからガスが排出され得る。
【0098】
本発明の一実施形態において、前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンは、前記シーラント樹脂よりも融点が低いものであり得る。前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンの融点がシーラント樹脂よりも低い場合、高温において直鎖状低密度ポリエチレンがシーラント樹脂よりも速く溶融し得る。これにより、ベント部材１６が挿入された部分のシーリング強度が、シーラント樹脂を含むケース部分のシーリング強度よりもさらに低下することで、より容易にベント特性を実現することができる。
【0099】
本発明の一実施形態において、前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンは、１００℃～１３０℃、１０５℃～１２５℃、または１１０℃～１２０℃の融点を有するものであり得る。前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンが上述した範囲を満たす場合、高温、例えば１００℃以上においてベント部材１６が挿入されたベント誘導領域１５のシーリング強度が低下し、より容易にベント特性を実現することができる。
【0100】
前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンの融点は、示差走査熱量計（ＤＳＣ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｅｒ）を用いて測定し得る。例えば、試料の温度を１０℃／分で３０℃から２８０℃まで上げた後、２８０℃で１０分間維持し、１０℃／分で３０℃まで冷却し、３０℃で１０分間維持する。その後、試料の温度を１０℃／分で３０℃から２８０℃まで上げた後、２８０℃で１０分間温度を維持して融点を測定し得る。
【0101】
本発明の一実施形態において、前記ベント部材１６は、１００℃～１２０℃でベンティングし、収納部から電池の外部へとガスを排出または排気可能である。特に、前記ベント部材１６は、１００℃～１２０℃、１．５ａｔｍ以上の圧力でベンティングし得る。前記ベント部材１６が上述した温度範囲及び／または上述した圧力条件でベンティングすることで、電池が正常作動するときは電池の密封が可能であり、電池の異常作動時のみにガス排出を誘導することができる。
【0102】
本発明の一実施形態において、前記ベント部材１６は、１００℃以上における最大シーリング強度が６ｋｇｆ／１５ｍｍ未満、５ｋｇｆ／１５ｍｍ未満、または４．５ｋｇｆ／１５ｍｍ未満であり得る。本発明の一実施形態において、前記ベント部材１６は、１００℃～１２０℃における最大シーリング強度が６ｋｇｆ／１５ｍｍ未満、５ｋｇｆ／１５ｍｍ未満、または４．５ｋｇｆ／１５ｍｍ未満であり得る。本発明の一実施形態において、前記ベント部材１６は、１２０℃以上における最大シーリング強度が３ｋｇｆ／１５ｍｍ未満、２ｋｇｆ／１５ｍｍ未満、１ｋｇｆ／１５ｍｍ未満、０．５ｋｇｆ／１５ｍｍ未満であり得る。前記ベント部材１６が上述した温度範囲で上述したシーリング強度を満たす場合、高温、例えば１００℃以上においてベント部材１６が挿入されたベント誘導領域１５のシーリング強度が低下し、より容易にベント特性を実現することができる。
【0103】
また、本発明の一実施形態において、前記ベント部材１６は、常温～６０℃における最大シーリング強度が６ｋｇｆ／１５ｍｍ以上、８ｋｇｆ／１５ｍｍ以上、または１０ｋｇｆ／１５ｍｍ以上であり得る。前記ベント部材１６が上述した温度範囲で上述したシーリング強度を満たす場合、ベント部材１６が挿入されていても、電池の正常作動時にベント部材１６が挿入されたベント誘導領域１５が優れたシーリング強度を有して、電池の密封性を容易に確保することができる。
【0104】
本発明の一実施形態において、前記ベント部材１６は、１００℃以上における最大シーリング強度が６ｋｇｆ／１５ｍｍ未満であり、常温～６０℃における最大シーリング強度が６ｋｇｆ／１５ｍｍ以上であり得る。前記ベント部材１６が上述したシーリング強度を満たす場合、高温、例えば１００℃以上においてベント部材１６が挿入されたベント誘導領域１５のシーリング強度が低下し、ベント特性を容易に実現することができる。また、電池の正常作動時にはベント誘導領域１５が優れたシーリング強度を有して、電池の密封性を容易に確保することができる。
【0105】
本発明の一実施形態において、前記ベント部材１６は、１００℃以上における平均シーリング強度が４．５ｋｇｆ／１５ｍｍ未満、または３ｋｇｆ／１５ｍｍ未満であり得る。本発明の一実施形態において、前記ベント部材１６は、１００℃～１２０℃における平均シーリング強度が４．５ｋｇｆ／１５ｍｍ未満、または３ｋｇｆ／１５ｍｍ未満であり得る。本発明の一実施形態において、前記ベント部材１６は、１２０℃以上における平均シーリング強度が２ｋｇｆ／１５ｍｍ未満、１ｋｇｆ／１５ｍｍ未満、または０．５ｋｇｆ／１５ｍｍ未満であり得る。前記ベント部材１６が上述した温度範囲で上述したシーリング強度を満たす場合、高温、例えば１００℃以上においてベント部材１６が挿入されたベント誘導領域１５のシーリング強度が低下し、より容易にベント特性を実現することができる。
【0106】
本発明の一実施形態において、前記ベント部材１６は、常温～６０℃における平均シーリング強度が４．５ｋｇｆ／１５ｍｍ以上、５ｋｇｆ／１５ｍｍ以上、６ｋｇｆ／１５ｍｍ以上、または７ｋｇｆ／１５ｍｍ以上であり得る。前記ベント部材１６が上述した温度範囲で上述したシーリング強度を満たす場合、ベント部材１６が挿入されていても、電池の正常作動時にベント部材１６が挿入されたベント誘導領域１５が優れたシーリング強度を有して、電池の密封性を容易に確保することができる。
【0107】
本発明の一実施形態において、前記ベント部材１６は、１００℃以上における平均シーリング強度が４．５ｋｇｆ／１５ｍｍ未満であり、常温～６０℃における平均シーリング強度が４．５ｋｇｆ／１５ｍｍ以上であり得る。前記ベント部材１６が上述した温度範囲を有する場合、高温、例えば１００℃以上においてベント部材１６が挿入されたベント誘導領域１５のシーリング強度が低下し、ベント特性を容易に実現することができる。また、電池の正常作動時にベント誘導領域１５が優れたシーリング強度を有して、電池の密封性を容易に確保することができる。
【0108】
温度に応じたベント部材１６のシーリング強度は、ベント部材１６が挿入されたベント誘導領域１５のケース１３を幅１５ｍｍ、長さ５ｃｍで裁断した後、両端を１８０゜開いてＵＴＭ治具に固定し、５ｍｍ／分の速度で引張テストを行って測定し得る。
【0109】
このとき、最大シーリング強度は、ケース１３が破断するときの最大値を意味する。また、平均シーリング強度は、最大シーリング強度が４．５ｋｇｆ／１５ｍｍ以上である場合は、４．５ｋｇｆ／１５ｍｍでケース１３が８ｍｍだけ延伸したときの平均値を意味し、最大シーリング強度が４．５ｋｇｆ／１５ｍｍ未満である場合は、最大シーリング強度でケース１３が８ｍｍだけ延伸したときの平均値を意味する。
【0110】
本発明の一実施形態において、前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンは、メタロセン触媒の存在下で重合されたものであり得る。前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンがメタロセン触媒の存在下で重合されたものである場合、チーグラー・ナッタ（Ｚｉｅｇｌｅｒ－Ｎａｔｔａ）触媒の存在下で重合された場合よりもシーリング強度及び物性の面でより有利である。
【0111】
本発明の一実施形態において、前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンにおける前記炭素数６以上のコモノマーの含量は、前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレン１００重量％に対して１５重量％以下、１２重量％以下、１１．８重量％以下、１０重量％以下、９重量％以下、８重量％以下、７．６重量％以下であり得る。同時に、前記炭素数６以上のコモノマーの含量は、前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレン１００重量％に対して５重量％以上、７．６重量％以上、８重量％以上、９．０重量％以上、１０重量％以上、１１．８重量％以上、または１２重量％以上であり得る。炭素数６以上のコモノマーの含量が上述した範囲を満たす場合、分子間のパッキング密度が減少して電池の正常作動時にシーリング強度が低下する問題を容易に防止することができる。
【0112】
前記炭素数６以上のコモノマーの含量は、Ｈ－ＮＭＲで測定し得る。例えば、約１０ｍｇの試料を約０．６ｍＬのトリクロロエチレン溶媒にヒートガン（ｈｅａｔ ｇｕｎ）を使用して完全に溶かした後、ＮＭＲチューブにサンプリングし、１Ｈ－ＮＭＲを用いて測定し得る。
【0113】
本発明の一実施形態において、前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンの重量平均分子量は、１００，０００ｇ／ｍｏｌ～４００，０００ｇ／ｍｏｌ、２００，０００ｇ／ｍｏｌ～３５０，０００ｇ／ｍｏｌ、または２３０，０００ｇ／ｍｏｌ～３００，０００ｇ／ｍｏｌであり得る。前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンの重量平均分子量が上述した範囲を満たす場合、電池の正常作動時にシーリング強度がより優れるものになる。
【0114】
本発明の一実施形態において、前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンの多分散性指数（ＰＤＩ）は、４以下、３．８以下、３．７９６以下、３．５以下、３．０２３以下、３以下、２．７以下、または２．６７４以下であり得る。また、多分散性指数（ＰＤＩ）は１．０以上であり得る。前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンの多分散性指数が上述した範囲を満たす場合、分子量分布が狭いため、電池の正常作動時にさらに優れたシーリング強度及び物性を示す。
【0115】
炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンの重量平均分子量及び多分散性指数は、ゲル透過クロマトグラフィー（ＧＰＣ：Ｇｅｌ Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）を用いて下記の条件で測定したものであり得る。
【0116】
－カラム：東ソー社製、ＨＬＣ－８３２１ ＧＰＣ／ＨＴ
－溶媒：ＴＣＢ（トリクロロベンゼン）＋０．０４％ＢＨＴ（０．１％ＣａＣｌ２で乾燥したもの）
－流速：１．０ｍｌ／分
－試料濃度：１．５ｍｇ／ｍｌ
－注入量：３００μｌ
－カラム温度：１６０℃
－検出器：ＲＩ検出器
－スタンダード：ポリスチレン（３次関数で補正）
－溶媒：ＴＣＢ（トリクロロベンゼン）＋０．０４％ＢＨＴ（０．１％ＣａＣｌ２で乾燥したもの）
－流速：１．０ｍｌ／分
－試料濃度：１．５ｍｇ／ｍｌ
－注入量：３００μｌ
－カラム温度：１６０℃
－検出器：ＲＩ検出器
－スタンダード：ポリスチレン（３次関数で補正）
【0117】
本発明の一実施形態において、前記シーラント樹脂の結晶化温度と前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンの結晶化温度とは類似し得る。例えば、前記シーラント樹脂の結晶化温度と前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンの結晶化温度との差が１０℃以下、または５℃以下であり得る。また、前記シーラント樹脂の結晶化温度と前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンの結晶化温度との差が０．１℃以上であり得る。前記シーラント樹脂の結晶化温度と前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンの結晶化温度との差が上述した範囲を満たす場合、電池の正常作動時に前記シーラント樹脂と炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンとの融着特性がより優れるものになる。
【0118】
本発明の一実施形態において、前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンの結晶化温度は、９０℃～１１５℃、９５℃～１１０℃、１００℃～１１０℃、または１０５℃～１１０℃であり得る。前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンの結晶化温度が上述した範囲を満たす場合、前記シーラント樹脂と前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンとの融着特性がより優れるものになる。
【0119】
本発明の一実施形態において、前記シーラント樹脂の結晶化温度と前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンの結晶化温度との差が１０℃以下であり、前記炭素数６以上のコモノマーを有する直鎖状低密度ポリエチレンの結晶化温度が９０℃～１１５℃であり得る。
【0120】
前記結晶化温度は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定し得る。例えば、試料の温度を１０℃／分で３０℃から２８０℃まで上げた後、２８０℃で１０分間維持し、１０℃／分で３０℃まで冷却し、３０℃で１０分間維持する。その後、１０℃／分で３０℃から２８０℃まで上げた後、２８０℃で１０分間維持して結晶化温度を測定し得る。
【0121】
本発明の一実施形態において、前記ベント部材１６は、ガスがベント領域へと円滑に向かうように、多様な形状を有し得る。例えば、ベント部材１６はフィルム形状を有し得る。
【0122】
前記ベント部材１６は、既に設定された所定の厚さを有するように形成され得る。また、前記ベント部材１６は、設計によって、挿入長さを異ならせるかまたはベンティング圧力及び位置を制御できるように、前記ベント誘導領域１５に挿入され得る。ここで、ベント部材の挿入長さは、電極リードの突出方向を基準にしてベント部材の一端と他端との間の距離の最大値を意味する。
【0123】
例えば、ベント部材１６の挿入長さは、ベント誘導領域１５の幅よりも小さくなり得る。例えば、ベント部材１６の挿入長さは、ベント誘導領域１５の幅の約５０％未満であり得る。ここで、ベント誘導領域の幅は、電極リード１１の突出方向を基準にしてベント誘導領域１５の一端と他端との間の距離の最大値を意味する。
【0124】
または、ベント部材１６の挿入長さは、ベント誘導領域１５の幅よりも大きくなり得る。例えば、ベント部材１６は、収納部１３ａを通ってケース１３の外側に露出するように挿入され得る。
【0125】
本発明の一実施形態において、ベント部材１６は、より円滑な配置のため、接着層をさらに含み得る。
【0126】
本発明の一実施形態において、前記二次電池は、円筒形、角形、またはパウチ型の二次電池であり得る。中でも、前記二次電池は、パウチ型二次電池であり得る。
【0127】
以上、本発明の望ましい実施形態を図示し説明したが、本発明が上述した特定の実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨から逸脱することなく本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって多様な変形実施が可能であり、このような変形実施は本発明の技術的思想や見込みから個別的に理解されてはならない。
【符号の説明】
【0128】
１０ 二次電池
１１ 電極リード
１２ 電極組立体
１３ ケース
１３ａ 収納部
１３ｂ シーリング部
１４ リードフィルム
１５ ベント誘導領域
１６ ベント部材
１７ テープ
１８ 樹脂
１１ 電極リード
１２ 電極組立体
１３ ケース
１３ａ 収納部
１３ｂ シーリング部
１４ リードフィルム
１５ ベント誘導領域
１６ ベント部材
１７ テープ
１８ 樹脂
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【手続補正書】
【提出日】2023-03-15
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0071】
図２を参照すると、前記ベント誘導領域１５の幅Ｗ１は、前記ベント誘導領域を除いた他のシーリング部１３ｂの幅Ｗ２－Ｗ１よりも狭い。前記ベント誘導領域１５は、前記ベント誘導領域を除いた他のシーリング部１３ｂに比べて密封された面積が狭く、それにより前記ベント誘導領域１５の密封性が相対的に弱い。したがって、ガスが発生すれば、シーリング部１３ｂに圧力が加えられ、シーリング部１３ｂに圧力が加えられれば、シーリング部１３ｂのうち、密封性が相対的に弱い前記ベント誘導領域１５で密封が解除されながらガスが排出される。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0081】
図４を参照すると、テープ１７が挿入され、前記ベント誘導領域１５の幅Ｗ１が前記ベント誘導領域を除いた他のシーリング部１３ｂの幅Ｗ２－Ｗ１よりも狭くなるように形成され得る。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0084】
図５を参照すると、前記ベント誘導領域１５においてケースをシーリングするシーラント層同士の間に前記テープ１７を挿入することで、前記ベント誘導領域１５の幅Ｗ１を前記ベント誘導領域を除いた他のシーリング部１３ｂの幅Ｗ２－Ｗ１よりも狭くし得る。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0086】
図６を参照すると、樹脂１８が挿入され、前記ベント誘導領域１５の幅Ｗ１が前記ベント誘導領域を除いた他のシーリング部１３ｂの幅Ｗ２－Ｗ１よりも狭くなるように形成され得る。樹脂１８が挿入される様子は、図５の構成を参照する。
【国際調査報告】