KR102664408B1 - 젤리-롤형 전극조립체를 포함하는 다각형 기둥 전지 캔 및 이를 포함하는 전지팩 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다각형 전지 캔을 사용할 때 젤리-롤을 삽입하고 남은 공간에 소화제 또는 냉각제를 투입함으로써 화재 위험이 있을 때 전지의 폭발을 차단하는 젤리-롤형 전극조립체를 포함하는 다각형 기둥 전지 캔 및 이를 포함하는 전지팩으로써, 다양한 형상의 전지팩을 기존에 생산되는 원형 젤리롤을 이용하여 구현할 수 있으므로 전지팩을 적용한 B2C 제품의 설계 자유도를 부여할 수 있는 효과 및 고용량의 전지팩을 적용하는 제품에서 예상되는 고 전류로 셀들의 방전에 따른 발열 현상을 억제할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 출원은 2017년 12월 15일자 한국 특허 출원 제 2017-0172907 호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 젤리-롤형 전극조립체를 포함하는 다각형 기둥 전지 캔 및 이를 포함하는 전지팩에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 다각형 전지 캔을 사용할 때 젤리-롤을 삽입하고 남은 공간에 소화제 또는 냉각제를 투입함으로써 화재 위험이 있을 때 전지의 폭발을 차단하는 젤리-롤형 전극조립체를 포함하는 다각형 기둥 전지 캔 및 이를 포함하는 전지팩에 대한 것이다.
충방전이 가능한 이차전지는, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-In HEV) 등을 포함하여 고출력 대용량이 요구되는 디바이스의 동력원으로서 주목 받고 있다.
이차전지는, 그것의 형상에 따라 원통형 전지셀, 각형 전지셀, 파우치형 전지셀 등으로 구분할 수 있다. 한편, 전지케이스에는, 양극/분리막/음극의 적층 구조로 이루어진 충ㅇ방전이 가능한 발전소자로서 전극조립체가 내장되는데, 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리-롤형 구조와, 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형 구조로 분류된다.
이러한 전지케이스는 이들 중 젤리-롤형 전극조립체는 제조가 용이하고 중량당 에너지 밀도가 높은 장점을 가지고 있고, 특히 원통형전지 케이스에 수납이 용이한 바, 젤리-롤형 전극조립체가 널리 제작되고 있다.
한편, 기존 전지케이스는 상기 전지케이스에 수납되는 전극조립체의 규격에 따라 전지케이스에 형상 및 체적이 결정되며 이러한 제작조건은 단위 부피당 에너지밀도가 높은 쪽으로 개발이 진행되었다.
일반적으로 외피가 유연한 파우치형 전지의 주요 연구 과제 중의 하나는 안전성을 향상시키는 것이다. 리튬 이차전지는 내부 단락, 허용된 전류 및 전압을 초과한 과충전 상태, 고온에의 노출, 낙하 또는 외부 충격에 의한 변형 등 전지의 비정상적인 작동 상태로 인해 유발될 수 있는 전지 내부의 고온 및 고압에 의해 전지의 폭발이 초래될 수 있다.
이에, 두꺼운 집전체를 사용하여 열용량을 증대시키는 방법을 사용할 수 있으나, 집전체의 두께가 증가함으로써 전체적으로 전극조립체의 두께가 증가하여 고용량의 전지셀을 설계하기 어려운 문제가 있다. 또한 고용량에 따른 고전류 방전시 발생할 수 있는 발열 현상을 제어하기 위한 새로운 냉각 시스템을 도입에 따른 비용이 상승하게되고, 장착되는 냉각 시스템의 크기에 따라 적용 위치 및 배열에 대한 재설계가 필요하게 된다.
한편, 이차전지의 비정상적인 작동상태의 경우 전류의 흐름을 차단하는 방법을 사용할 수 있으나, 일정한 한계점 이상으로 온도가 상승하는 경우에는 발화 내지 폭발을 방지하기 어려운 문제가 있다.
선행기술로는 한국 공개특허공보 제2009-0116693호에서는 일체형 구조체를 포함하고, 상기 구조체에는 전기 에너지 발전 소자를 수용하도록 하우징이 형성되어 있고, 상기 하우징은 전기 에너지 발전 소자와 접촉하는 하나 이상의 내부 접촉 영역을 포함하고, 상기 접촉 영역은 연속적이고 또한 상기 접촉 영역과 상기 전기 에너지 발전 소자의 테두리 사이를 확실히 접촉시키는 형상을 가지고, 상기 구조체는 접촉 영역 둘레에 뻗어있는 챔버를 포함하고, 상기 전기 에너지 발전 소자를 열적으로 확실히 조절하기 위하여 상기 조절 시스템은 열조절 유체가 상기 챔버 내에서 순환할 수 있도록 하는 열조절 유체 순환 장치를 포함하는 전기 배터리를 개시하고 있다. 그러나 전극조립체를 수납한 잉여공간에 냉각제를 넣는 구성은 개시되어 있지 않다.
일본 공개특허공보 제2005-534143호에서는 적어도 하나의 전기 화학적 축전지와 냉각 장치를 가지는 배터리로서, 상기 냉각 장치의 부품 사이에 배치된, 상기 적어도 하나의 전기 화학적 축전지를 구비하고, 상기 냉각 장치를 통해 흐르는 액체의 냉매를 구비하는 배터리에 있어서 상기 적어도 전기 화학적 축전지가 상기 냉각 장치의 적어도 하나 개구부 내에 지지되고 적어도 하나의 외측 표면이 상기 전기 화학적 축전지의 긴 방향 축에 직각의 방향에서 만곡되어 있고 적어도 부분적으로 상기 냉각 장치와 밀착해 접촉하고 상기 냉각 장치는 상기 밀착해 접촉하는 영역 내에 적어도 하나의 확장 연결부를 가지는 것을 특징으로 하는 배터리를 개시하고 있으나, 전극조립체를 수납한 잉여공간에 냉각제를 넣는 구성은 개시되어 있지 않다.
일본 공개특허공보 제 2000-030975 호에서는 필러인 세라믹 입자 또는 세라믹 섬유가 매트릭스인 금속 중에 분산되어 있는 금속계 복합 재료제의 권심에 방열 부재가 접속된 구조의 냉각 부품을 개시하나, 그러나 전극조립체를 수납한 잉여공간에 냉각제를 넣는 구성은 제시하지 못하고 있다.
일본 공개특허공보 제1998-334953호에서는 열의 전달이 열전달 유체의 순환에 의해 수행되는, 병설된 원통형 전기 화학 셀의 배터리 온도 제어장치로서, 상기 순환이 각 엔호의 사이의 접합점이 거의 일선에 늘어서도록 각각의 단부가 서로 접속된 원호의 단면 형상을 가지는 이중벽의 내부에서 수행되어 상기 유체를 일방향에서 그 반대 방향으로 교대로 상기 단면을 따라 순환시키기 위해, 상기 이중벽의 내측에 융기부가 조절판으로서 구비되어 상기 벽은 상기 원호의 각각이 상기 셀의 하나에 대해 동축에 배치되도록 상기 배터리에 지지되는 것을 특징으로 하는 장치가 개시되어 있으나, 전극조립체를 수납한 잉여공간에 냉각제를 넣는 구성은 개시되어 있지 않다.
따라서, 원통형 젤리롤을 이용하면서 다양한 형태의 고용량 팩을 구성할 수 있어 B2C 사업성을 높일 수 있으면서 고용량 팩을 구현시 높은 전류로 셀들이 방전함에 따라 발생하는 내부 발열 현상을 이차전지 내부의 열을 빠르게 배출함으로서 안전성을 높일 수 있는 젤리-롤형 전극조립체를 포함하는 다각형 기둥 전지 캔 및 이를 포함하는 전지팩 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.
한국 공개특허공보 제2009-0116693호
일본 공개특허공보 제2005-534143호
일본 공개특허공보 제 2000-030975호
일본 공개특허공보 제1998-334953호
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하기 위하여 다양한 형태의 전지팩을 원통형 젤리롤을 이용하여 제작할 수 있는 젤리-롤형 전극조립체를 포함하는 다각형 기둥 전지 캔 및 이를 포함하는 전지팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 이차전지의 충방전과 같은 정상적인 사용에서 발생하는 열의 배출도 빠르게 이루어지기 때문에 전지의 수명을 향상시킬 수 있으며, 이차전지의 비정상적인 사용에 의해 고온 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있으므로, 발화 내지 폭발을 방지하여 안전성이 향상된 젤리-롤형 전극조립체를 포함하는 다각형 기둥 전지 캔 및 이를 포함하는 전지팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 젤리-롤형 전극조립체를 포함하는 다각형 기둥 전지 캔 및 이를 포함하는 전지팩은,
젤리-롤형 전극조립체를 포함하는 다각형 기둥 전지 캔으로서, 상기 다각형 기둥 전지 캔은 평면상 외주변이 직선으로만 구성되는 3각형 내지 8각형 중 어느 하나로 구성되는 기둥 형태의 구조로 이루어지고, 상기 젤리-롤형 전극조립체는, 권취 중심축이 상기 다각형 기둥 전지 캔의 길이 방향 중심축과 일치하도록 수납되며, 상기 젤리-롤형 전극조립체가 수납된 다각형 기둥 전지 캔 내부의 잉여 공간에는 냉각 물질 및/또는 소화제가 포함되어 있는 다각형 기둥 전지 캔으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 다각형 기둥 전지 캔은 금속 소재로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 냉각 물질 또는 소화제는, 파우더 입자 형태, 액상 또는 기상의 물질이 파우치에 수납된 형태, 또는 패드 형태로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 액상 또는 기상의 물질이 파우치에 수납된 형태인 경우, 상기 파우치는 소정의 온도에서 용융되는 소재일 수 있다.
또한, 상기 젤리-롤형 전극조립체의 반지름은 상기 다각형 기둥 전지 캔의 길이 방향 중심축으로부터 다각형의 외주변까지의 최단 길이와 동일할 수 있다.
또한, 상기 냉각 물질 또는 소화제는 상기 다각형 기둥 전지 캔의 길이 방향 모서리부에 위치할 수 있다.
또한, 상기 냉각 물질 또는 소화제는 플루오르화 케톤, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 제1인산암모늄, 탄산칼륨, 요소, 할로겐화합물 및 LiCl TMB(Tri Methoxy Boroxyn)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
또한, 상기 다각형 기둥 전지 캔의 기술적 특징을 포함하는 전지팩을 추가적으로 제공할 수 있다.
또한, 상기 전지팩은, 인접하는 제1다각형 기둥 전지 캔의 길이 방향의 모서리와 제2다각형 기둥 전지 캔의 모서리 및/또는 제1다각형 기둥 전지 캔의 측면과 제2다각형 기둥 전지 캔의 측면이 서로 결합되는 구조로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 결합은 별도의 연결 부재 없이 용접에 의해 이루어 질 수 있다.
또한, 상기 전지팩의 평면상 형상은, 결합된 상태의 전지팩의 외주변이 폐쇄형의 다각형 형상으로 이루어지거나, 또는 복수의 다각형들의 모서리와 모서리가 결합되는 구조로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제1다각형 기둥 전지 캔 및 제2다각형 기둥 전지 캔은 독립적으로 평면상 외주변이 직선으로만 구성되는 3각형 내지 8각형 중 어느 하나로 구성되는 기둥 형태의 구조로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 전지팩의 기술적 특징으로 포함하는 디바이스가 추가적으로 제공될 수 있다.
상기 전지팩은 상기 다각형 기둥 전지 캔의 기술적 특징으로 포함하는 것은 자명하다.
이들 디바이스의 구조 및 그것의 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 젤리-롤형 전극조립체를 포함하는 다각형 기둥 전지 캔 및 이를 포함하는 전지팩은 다양한 형상의 전지팩을 기존에 생산되는 원형 젤리롤을 이용하여 구현할 수 있으므로 전지팩을 적용한 B2C 제품의 설계 자유도를 부여할 수 있는 효과가 있다.
또한, 고용량의 전지팩을 적용하는 제품에서 예상되는 고 전류로 셀들의 방전에 따른 발열 현상을 억제할 수 있는 효과가 있다.
또한, 전지 내부에서 발생하는 열에너지를 전지케이스 외부로 빠르게 배출할 수 있으므로, 이차전지의 비정상적인 사용에 의해 발생하는 열폭주 현상을 방지할 수 있는 바, 전지셀 열화에 따른 수명 저하를 최소화하여 수명 특성을 향상시키고 안전성이 향상된 이차전지를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 복잡한 발열 제어 장치가 아닌 기존 원통형 젤리롤 및 이를 용한 전지팩에서 발열 제어가 가능함으로 공정비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 젤리 롤형 전극조립체를 포함하는 전극캔 사시도이다.
도 2는 일반적인 젤리 롤형 전극조립체 및 전극캔 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 젤리 롤형 전극조립체 및 전극캔 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 젤리 롤형 전지팩 단면도이다.
도 2는 일반적인 젤리 롤형 전극조립체 및 전극캔 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 젤리 롤형 전극조립체 및 전극캔 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 젤리 롤형 전지팩 단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명을 도면에 따라 상세한 실시예와 같이 설명한다.
도 1은 일반적인 젤리 롤형 전극조립체를 포함하는 전극캔 사시도이다.
도 2는 일반적인 젤리 롤형 전극조립체 및 전극캔 단면도이다.도 1을 참조하면, 종래 일반적인 원통형 이차 전지의 캔을 포함한 전지의 구성이 도시되는바, 도 1에는 젤리 롤형 전극조립체가 삽입된 상태의 원통 형상의 일반적인 캔의 단면도를 도시하고 있고, 도 2에는 원통형 캔에 젤리 롤형 전극조립체가 삽입된 상태의 단면도가 도시되어 있다.
도 1에서 보면, 원통형 캔은 상단에 비딩부가 형성되어 있다. 상기 비딩부는 정극, 부극 및 세퍼레이터를 권취한 전극군이 원통형 캔에 삽입된 후 캡 어셈블리를 안착시키기 위해 형성된다. 비딩부 위에는 캔과 캡 어셈블리를 절연하기 위한 가스켓이 개재되어 있고 상기 가스켓) 내측에 서포트 플레이트, 전지의 폭발을 방지하기 위한 가변 플레이트, 전류의 흐름을 차단할 수 있는 PTC 및 캔 캡이 적층되어 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 젤리 롤형 전극조립체 및 전극캔 단면도이다.
전극캔의 단면 형상이 삼각, 사각, 오각형태를 이룰 수 있고, 상기 전극캔의 단면 형상에 구애없이 삽입되는 전극조립체는 통상적으로 생산되는 원통형의 젤리 롤형 전극조립체를 삽입할 수 있다.
이러한 적용을 통하여 기존에 구성된 젤리 롤형 전극조립체의 제조 공정 및 장치 등의 변경없이 다양한 형상의 전지를 생산할 수 있다.
이러한 젤리-롤형 전극조립체를 포함하는 다각형 기둥 전지가 구성되면 젤리 롤형 전극조립체와 전극캔이 구성하는 빈공간(Dead space)가 존재하게 된다.
이러한 빈공간에는 전지의 이상 발열 현상시 이러한 발열을 제어할 수 있는 냉각제 및/또는 소화제가 충진될 수 있다.
상기 냉각제와 소화제는 전지팩의 온도를 급속히 강하시키고 발화를 억제하는 물질이라면 특별히 제한되지 않으며, 이러한 물질들은 다수가 공지되어 있고, 이들은 모두 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. 상기 냉각제와 소화제는 고상, 액상 또는 기상의 어떠한 물질이라도 무방하며, 고상의 경우 바람직하게는 분말상일 수 있다. 그 중에서도, 안전성 문제가 초래된 부위에 신속히 투입될 수 있는 기상의 냉각제와 소화제가 더욱 바람직하다. 예를 들어, 냉각제 또는 소화제로서 액체 질소가 사용될 때, 분사시 액체 질소의 기화열로 인해 저온의 질소 가스가 유입되어 전지팩의 온도를 급속히 강하시키고 산소의 부재로 인해 소화 작용을 수행할 수 있다.
바람직하게는 상기 냉각 물질 또는 소화제는 플루오르화 케톤, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 제1인산암모늄, 탄산칼륨, 요소, 할로겐화합물 및 LiCl, TMB(Tri Methoxy Boroxyn)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
셀의 이상거동으로 셀의 온도가 급격하게 올라가면 전지 캔의 하부에서는 하부 벤트가 열리며, 바깥벽과 안쪽벽 사이에 머물고 있던 소화액 플루오르화 케톤이 하부 벤트가 열린 사이로 기체의 형태로 들어가 셀내부에서 온도가 더 이상 상승하지 않게 냉각 시켜주고, 절연 시켜줄 수 있다.
셀이 발화할 수 있는 위험한 임계 온도영역까지 도달하기전에 발화의 위험성을 차단하는데 추가적인 목적이 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 젤리 롤형 전지팩 단면도이다.
도 4를 참조하면, 각각의 전지팩은 왼쪽부터 오른쪽 방향으로 4각형 기둥 전지 캔들, 3각형 기둥 전지 캔들, 및 5각형 기둥 전지 캔들로 구성된다. 인접하는 다각형 기둥 전지 캔은 측면과 측면이 서로 결합되는 구조로 이루어진 상태를 도시하고 있으나, 도 4에 도시된 바와 달리, 인접하는 다각형 기둥 전지 캔의 모서리와 모서리가 서로 결합되는 구조로 이루어질 수 있다.
또는 도 4에 도시된 바와 달리, 본 발명에 따른 전지팩은 인접하는 다각형 기둥 전지 캔의 형태가 서로 상이한 다각형 기둥 전지 캔이 인접하게 위치한 상태에서 결합되는 구조일 수 있다.
상기 다각형 기둥 전지 캔은 전도성을 갖는 금속 소재로 이루어질 수 있고, 상기 결합은 별도의 연결 부재 없이 용접에 의해 이루어질 수 있는 바, 종래에 복수의 전지셀들의 전기적인 연결을 위하여 버스바와 같은 별도의 부재를 사용하는 것과 비교할 때, 본원발명은 간소한 구조를 사용함으로써 생산 공정 및 생산 비용을 감축할 수 있으며, 전지팩의 무게를 줄이는 효과를 얻을 수 있다.
일반적으로 생산되는 젤리 롤형 전극조립체를 포함하는 전지 캔의 경우, 상기 전지를 적용한 2차 제품 생산을 위한 설계의 자유도가 낮아 다양한 형태의 제품 개발에 한계를 가질 수밖에 없으나, 본 발명의 경우, 다양한 다각형상의 전지 캔을 적용함으로써 B2C 사업을 위한 전지를 적용한 디바이스 개발시 다양한 형상의 제품을 구현할 수 있다.
특성과 높은 레이트 특성 등이 요구되는 디바이스의 전원으로 사용될 수 있으며, 이러한 디바이스의 상세한 예로는, 모바일 전자기기(mobile device), 웨어러블 전자기기(wearable device), 전지적 모터에 의해 동력을 받아 움직이는 파워 툴(power tool); 전기자동차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV) 등을 포함하는 전기차; 전기 자전거(E-bike), 전기 스쿠터(E-scooter)를 포함하는 전기 이륜차; 전기 골프 카트(electric golf cart); 전력 저장 장치(Energy Storage System) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
추가적으로 상기 전극조립체와 전지 캔의 사이에 이상 발열 현상을 제어하기 위하여 열전달 부재가 추가로 부가할 수 있다. 이와 같이, 열전달 부재를 부가하는 경우에는, 전극조립체 제조시 추가적인 결합체를 사용하여 제조하는 것이 공정상 편의성을 고려할 때 적절하며, 열전달 부재를 사용하는 경우 열전달 부재를 사용하는 것에 전지의 용량을 높일 수 있는 장점이 있다.
상기 열전달 부재는 전지셀 내부의 열에너지를 신속하게 전지셀 외부로 배출하기 위한 부재인 바, 상기 열전달 부재는 열전도성이 높은 금속으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 전극조립체와 냉각제 사이에는 열전달 부재가 형성될 수 있다.
상기 열전달 부재는 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 니켈(Ni), 텅스텐(W) 및 철(Fe)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상으로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 알루미늄 또는 구리로 이루어질 수 있다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 수행하는 것이 가능할 것이다.
100: 원통형 캔
200: 플레이트부
300: 캔 캡
400: 가스켓
500: 젤리롤
600: 비딩부
700: 냉각물질
800: 소화제
200: 플레이트부
300: 캔 캡
400: 가스켓
500: 젤리롤
600: 비딩부
700: 냉각물질
800: 소화제
Claims (12)
- 젤리-롤형 전극조립체를 포함하는 다각형 기둥 전지 캔으로서,
상기 다각형 기둥 전지 캔의 외측면은 평면상 외주변이 직선으로만 구성되는 3각형 내지 8각형 중 어느 하나로 구성되는 기둥 형태의 구조로 이루어지고,
상기 다각형 기둥 전지 캔의 내측 단면의 형상은 상기 외측면과 대응하는 형상으로 형성되며,
상기 젤리-롤형 전극조립체는, 권취 중심축이 상기 다각형 기둥 전지 캔의 길이 방향 중심축과 일치하도록 수납되며,
상기 젤리-롤형 전극조립체가 수납된 다각형 기둥 전지 캔 내부에는 상기 젤리-롤형 전극조립체와 상기 다각형 기둥 전지 캔이 구성하는 잉여 공간이 형성되고,
상기 잉여 공간에는 냉각 물질 또는 소화제가 포함되어 있는 다각형 기둥 전지 캔. - 제1항에 있어서, 상기 다각형 기둥 전지 캔은 금속 소재로 이루어진 다각형 기둥 전지 캔.
- 제1항에 있어서, 상기 냉각 물질 또는 소화제는, 파우더 입자 형태, 액상 또는 기상의 물질이 파우치에 수납된 형태, 또는 패드 형태로 이루어진 다각형 기둥 전지 캔.
- 제3항에 있어서, 상기 액상 또는 기상의 물질이 파우치에 수납된 형태인 경우, 상기 파우치는 소정의 온도에서 용융되는 소재로 이루어진 다각형 기둥 전지 캔.
- 제1항에 있어서, 상기 젤리-롤형 전극조립체의 반지름은 상기 다각형 기둥 전지 캔의 길이 방향 중심축으로부터 다각형의 외주변까지의 최단 길이와 동일한 다각형 기둥 전지 캔.
- 제1항에 있어서, 상기 냉각 물질 또는 소화제는 상기 다각형 기둥 전지 캔의 길이 방향 모서리부에 위치하는 다각형 기둥 전지 캔.
- 제1항에 있어서, 상기 냉각 물질 또는 소화제는 플루오르화 케톤, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 제1인산암모늄, 탄산칼륨, 요소, 할로겐화합물 및 LiCl, TMB(Tri Methoxy Boroxyn)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 다각형 기둥 전지 캔.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 하나에 따른 다각형 기둥 전지 캔을 포함하는 전지팩.
- 제8항에 있어서, 상기 전지팩은, 인접하는 제1다각형 기둥 전지 캔의 길이 방향의 모서리와 제2다각형 기둥 전지 캔의 모서리 또는 제1다각형 기둥 전지 캔의 측면과 제2다각형 기둥 전지 캔의 측면이 서로 결합되는 구조로 이루어진 전지팩.
- 제9항에 있어서, 상기 결합은 별도의 연결 부재 없이 용접에 의해 이루어지는 전지팩.
- 제9항에 있어서, 상기 전지팩의 평면상 형상은, 결합된 상태의 전지팩의 외주변이 폐쇄형의 다각형 형상으로 이루어지거나, 또는 복수의 다각형들의 모서리와 모서리가 결합되는 구조로 이루어지는 전지팩.
- 제9항에 있어서, 상기 제1다각형 기둥 전지 캔 및 제2다각형 기둥 전지 캔은 독립적으로 평면상 외주변이 직선으로만 구성되는 3각형 내지 8각형 중 어느 하나로 구성되는 기둥 형태의 구조로 이루어지는 전지팩.
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