KR100428974B1 - Secondary battery applying safety device - Google Patents

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KR100428974B1 KR10-2001-0069496A KR20010069496A KR100428974B1 KR 100428974 B1 KR100428974 B1 KR 100428974B1 KR 20010069496 A KR20010069496 A KR 20010069496A KR 100428974 B1 KR100428974 B1 KR 100428974B1
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Abstract

안전장치를 채용한 이차전지를 개시한다. 본 발명은 양극판, 세퍼레이터, 음극판 순으로 다수장 적층된 전지부;와, 전지부가 수용되는 공간부를 제공하는 다중층으로 된 케이스;를 구비하고, 케이스는 전지부에 대하여 최내곽층으로 형성되는 고분자 수지로 된 내장층과, 전지부에 대하여 최외곽층으로 형성되는 고분자 수지로 된 외장층과, 내장 및 외장층 사이에 형성되는 적어도 하나 이상의 개구공이 형성된 금속박판으로 된 중간층을 포함하는 것으로서, 파우치 형태로 된 케이스의 중간층을 이루는 이중층 구조로 된 알루미늄층에 개구공을 적어도 한 층에 형성하게 됨으로써, 전지의 스웰링시 이 부분에서 파단이 먼저 발생하게 되어 안전성을 향상시키게 된다.Disclosed is a secondary battery employing a safety device. The present invention includes a battery unit stacked in plural sheets in order of a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate; and a case formed of a multilayered layer to provide a space part in which the battery unit is accommodated. A pouch comprising an inner layer made of resin, an outer layer made of a polymer resin formed as the outermost layer with respect to the battery part, and an intermediate layer made of a metal sheet having at least one opening formed therebetween. Since opening holes are formed in at least one layer in the aluminum layer having a double-layer structure forming the intermediate layer of the case, breakage occurs first in this portion during swelling of the battery, thereby improving safety.

Description

안전장치를 채용한 이차전지{Secondary battery applying safety device}Secondary battery employing safety devices {Secondary battery applying safety device}

본 발명은 이차전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전지의 과충전등으로 케이스가 팽창시 일정 부분에서 우선적으로 파단이 발생하여 전지의 안정성을 향상시킨 안전장치를 채용한 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to a secondary battery employing a safety device that improves the stability of the battery by breaking at a predetermined portion when the case is expanded due to overcharging of the battery.

이차전지는 충방전이 가능한 전지로서, 니켈-카드뮴전지, 니켈-메탈하이드라이드 전지, 니켈-수소전지, 리튬이차전지등을 들 수 있다. 이중에서 리튬이차전지는 작동전압이 3.6V로서 전자기기의 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴전지나 니켈-메탈하이드라이드전지에 비하여 3배나 우수하고, 단위중량당 에너지밀도의 특성도 뛰어나서 급속도로 신장되고 있다.Secondary batteries include nickel-cadmium batteries, nickel-metal hydride batteries, nickel-hydrogen batteries, and lithium secondary batteries. Among them, the lithium secondary battery has an operating voltage of 3.6V and is three times better than the nickel-cadmium battery or nickel-metal hydride battery, which is widely used as a power source for electronic devices, and has an excellent energy density per unit weight. have.

리튬이차전지는 전해액의 종류에 따라 액체전해질전지와, 고분자전해질전지로 분류할 수 있다. 일반적으로는 액체전해질을 사용하는 전지를 리튬이온전지라 하고, 고분자전해질을 사용하는 전지를 리튬폴리머전지라고 한다.Lithium secondary batteries can be classified into liquid electrolyte batteries and polymer electrolyte batteries according to the type of electrolyte. Generally, a battery using a liquid electrolyte is called a lithium ion battery, and a battery using a polymer electrolyte is called a lithium polymer battery.

리튬이차전지는 다양한 형태로 제조가 가능한데, 대표적인 형상으로는 리튬이온전지에 주로 사용되는 원통형 및 각형을 들 수 있다. 최근들어 각광받는 리튬폴리머전지는 유연성을 지닌 소재로 제조되어 그 형상이 비교적 자유롭다. 또한 안전성도 우수하고, 무게가 가벼워서 휴대용 전자기기의 슬림화 및 경량화에 유리하다고 할 수 있다.The lithium secondary battery may be manufactured in various forms, and typical shapes include cylindrical and square shapes mainly used in lithium ion batteries. Li-polymer batteries, which are in the spotlight in recent years, are made of flexible materials, and their shapes are relatively free. In addition, excellent safety and light weight can be said to be advantageous for slimmer and lighter portable electronic devices.

도 1은 이러한 리튬폴리머전지(10)의 일 예를 도시한 것이다.1 illustrates an example of such a lithium polymer battery 10.

도면을 참조하면, 상기 전지(10)는 양극판과 음극판과 이들 사이에 개재되어 상호 절연시키는 세퍼레이터가 다수장 적층된 전지부(11)와, 상기 전지부(11)의 각 극판으로부터 각각 인출되는 전극탭(12)과, 상기 전극탭(12)과 전기적으로 연결되는 전극단자(13)를 포함하고 있다. 상기 전지부(11)는 이를 수용하는 공간부가 마련된 케이스(14)에 실장되며, 상기 케이스(14)는 상부 및 하부 케이스의 일부가 개방가능하도록 접합되어 있다.Referring to the drawings, the battery 10 includes a battery part 11 in which a plurality of separators interposed between a positive electrode plate and a negative electrode plate and interposed therebetween, and electrodes drawn out from respective electrode plates of the battery part 11, respectively. And a tab 12 and an electrode terminal 13 electrically connected to the electrode tab 12. The battery unit 11 is mounted in a case 14 provided with a space for accommodating the battery unit 11, and the case 14 is joined to open part of the upper and lower cases.

상기와 같은 구조를 가지는 전지(10)는 전지부(11)를 케이스(14) 내에 실장한 다음에 소정량의 전해액을 주입한 다음에, 상기 케이스(14)의 밀착면에 열과 압력을 가하여 견고하게 밀봉시켜 완성하게 된다.The battery 10 having the structure as described above is firmly formed by mounting the battery unit 11 in the case 14, injecting a predetermined amount of electrolyte, and then applying heat and pressure to the contact surface of the case 14. Sealed to complete.

그런데, 종래의 전지(10)는 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.By the way, the conventional battery 10 has the following problems.

전지(10)가 과충전등에 의하여 내압이 증가하게 되면, 파우치 형태의 케이스(14)는 팽창하게 되는 이른바 스웰링(swelling) 현상이 발생하게 된다. 스웰링 현상이 발생하게 되면, 전지부(11)가 변형하게 된다. 이에 따라, 전지부(11)가 수축된 케이스(14)가 가압되면서, 상기 전지(10)는 국부적으로 단락이 발생할 수 있다.When the internal pressure of the battery 10 increases due to an overcharge lamp, a so-called swelling phenomenon occurs in which the pouch-shaped case 14 expands. When the swelling phenomenon occurs, the battery unit 11 is deformed. Accordingly, while the case 14 in which the battery unit 11 is contracted is pressed, the battery 10 may locally generate a short circuit.

또한, 과충전이나 고온에서 노출될 경우에는 전해액과 극판의 활물질층간의 반응 도는 전해액, 활물질층 자체의 분해반응으로 인하여 케이스(14) 내부에 발화가능성이 높은 가스가 발생하게 되고, 이에 따라 전지(10)의 발화 또는 폭발을 유발할 수 있다.In addition, when overcharged or exposed at high temperatures, a gas having a high ignition potential is generated inside the case 14 due to the reaction between the electrolyte and the active material layer of the electrode plate or the decomposition of the electrolyte and the active material layer itself. ) May cause fire or explosion.

따라서, 전지(10)는 내압이 일정수준 이상이 될 경우에 스웰링 현상을 신속하게 차단하여 파열이나 폭발을 미연에 방지할 수 있는 안전장치가 필요하다고 할 것이다.Therefore, the battery 10 will need a safety device that can prevent the bursting or explosion in advance by quickly blocking the swelling phenomenon when the internal pressure is above a certain level.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전지의 스웰링시 케이스의 일정부분에서 파단을 유도하여 전지내의 가스를 신속하게 외부로 방출하여 안전성을 향상시킨 안전장치를 채용한 이차전지을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, to provide a secondary battery employing a safety device that induces breakage at a predetermined portion of the case during the swelling of the battery to quickly discharge the gas in the battery to the outside to improve safety. The purpose is.

도 1은 종래의 이차전지를 도시한 개략도,1 is a schematic view showing a conventional secondary battery,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지중 일부를 부분적으로 절제하여 확대도시한 분리사시도,Figure 2 is an exploded perspective view showing a part of the secondary battery in accordance with an embodiment of the present invention partially expanded;

도 3은 도 2의 이차전지의 특징부를 개략적으로 도시한 평면도,3 is a plan view schematically illustrating the features of the secondary battery of FIG. 2;

도 4는 도 2의 이차전지의 특징부를 부분적으로 도시한 제1 실시예에 따른 사시도,4 is a perspective view according to a first embodiment partially showing features of the secondary battery of FIG. 2;

도 5a는 도 2의 이차전지의 특징부를 도시한 제2 실시예에 따른 사시도,5A is a perspective view according to a second embodiment showing features of the secondary battery of FIG. 2;

도 5b는 도 2의 이차전지의 특징부를 도시한 제3 실시예에 따른 사시도,FIG. 5B is a perspective view according to a third embodiment illustrating features of the secondary battery of FIG. 2; FIG.

도 5c는 도 2의 이차전지의 특징부를 도시한 제4 실시예에 따른 사시도.5C is a perspective view according to a fourth embodiment illustrating features of the secondary battery of FIG. 2.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명><Brief description of symbols for the main parts of the drawings>

20...전지 21...전지부20 ... battery 21 ... battery

22...케이스 23...양극판22 Case 23 Positive plate

24...음극판 25...세퍼레이터24 ... cathode plate 25 ... separator

210...제1 알루미늄층 220...제2 알루미늄층210 ... first aluminum layer 220 ... second aluminum layer

230...내식층 240..히터실층230.Corrosion resistant floor 240.Heater floor

250...외장층250.Exterior layer

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 안전장치를 채용한 이차전지는,In order to achieve the above object, the secondary battery employing a safety device according to an aspect of the present invention,

양극판, 세퍼레이터, 음극판 순으로 다수장 적층된 전지부;와,A battery unit stacked in plural in order of a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate;

상기 전지부가 수용되는 공간부를 제공하는 다중층으로 된 케이스;를 구비하는 안전장치를 채용한 이차전지에 있어서,In the secondary battery employing a safety device provided with; a multi-layer case for providing a space portion to accommodate the battery unit,

상기 케이스는 상기 전지부에 대하여 최내곽층으로 형성되는 고분자 수지로 된 내장층과, 상기 전지부에 대하여 최외곽층으로 형성되는 고분자 수지로 된 외장층과, 상기 내장 및 외장층 사이에 형성되는 적어도 하나 이상의 개구공이 형성된 금속박판으로 된 중간층을 구비하는 것을 특징으로 한다.The case is formed between an interior layer made of a polymer resin formed as an innermost layer with respect to the battery unit, an exterior layer made of a polymer resin formed as an outermost layer with respect to the battery unit, and formed between the interior and exterior layers. And an intermediate layer made of a metal sheet having at least one opening hole formed therein.

또한, 상기 중간층은 복수개의 금속박판이 상호 열압착되고, 적어도 어느 하나의 금속박판에는 전지의 내부 압력이 상승시 우선적으로 파단이 발생될 수 있기 위하여 다른 부분보다 두께가 얇도록 개구공이 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the intermediate layer is a plurality of metal thin plates are mutually thermally compressed, at least one of the metal thin plate is characterized in that the opening hole is formed so that the thickness is thinner than other parts in order to cause the breakage preferentially when the internal pressure of the battery rises It is done.

더욱이, 상기 금속박판은 알루미늄인 것을 특징으로 한다.Further, the metal thin plate is characterized in that the aluminum.

아울러, 상기 내장층은 폴리아미드계 수지와, 에틸렌-비닐 알콜 공중합체등의 수지가 순차적으로 적층된 이중층인 것을 특징으로 한다.In addition, the interior layer is characterized in that a bilayer in which a polyamide-based resin and a resin such as ethylene-vinyl alcohol copolymer are sequentially laminated.

나아가, 상기 내장층의 아랫면에는 에틸렌-아크릴산 공중합체나, 에틸렌-메타아크릴산 공중합체나, 에틸렌-에틸 아크릴레이트 공중합체나, 에틸렌-메타크릴레이트 공중합체중 선택된 어느 하나의 소재로 된 히터실층이 더 형성된 것을 특징으로 한다.Further, the lower surface of the inner layer further includes a heater chamber layer made of any one selected from ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, and ethylene-methacrylate copolymer. Characterized in that formed.

게다가, 상기 외장층은 폴리아미드이나, 고밀도성의 폴리에틸렌이나, 폴리에틸렌 테레프탈레이트나, 폴리프로필렌중에서 선택된 어느 하나의 소재로 된 것을 특징으로 한다.In addition, the outer layer is made of any one material selected from polyamide, high density polyethylene, polyethylene terephthalate, and polypropylene.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안전장치를 채용한 이차전지를 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, a secondary battery employing a safety device according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬폴리머전지(20)를 도시한 것이고, 도 3은 도 2의 평면도이다.2 illustrates a lithium polymer battery 20 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a plan view of FIG. 2.

도면을 참조하면, 상기 전지(20)는 전지부(21)와, 상기 전지부(21)가 수용되는 케이스(22)를 포함한다.Referring to the drawings, the battery 20 includes a battery unit 21 and a case 22 in which the battery unit 21 is accommodated.

상기 전지부(21)는 양극 집전체와, 양극 집전체의 적어도 일면에 코팅되는 양극 활물질층으로 된 양극판(23)과, 음극 집전체와, 음극 집전체의 적어도 일면에 형성되는 음극 활물질층으로 된 음극판(24)과, 상기 양극 및 음극판(23)(24) 사이에 개재되어 이들을 전기적으로 상호 절연시키는 세퍼레이터(25)를 포함한다. 상기 전지부(21)는 양극판(23), 세퍼레이터(25), 음극판(24) 순으로 다수장 적층되어 있다.The battery unit 21 includes a positive electrode current collector, a positive electrode plate 23 made of a positive electrode active material layer coated on at least one surface of the positive electrode current collector, a negative electrode current collector, and a negative electrode active material layer formed on at least one surface of the negative electrode current collector. And a separator 25 interposed between the negative electrode plate 24 and the positive electrode and negative electrode plates 23 and 24 to electrically insulate them from each other. The battery unit 21 is laminated in plural in order of the positive electrode plate 23, the separator 25, and the negative electrode plate 24.

상기 양극 및 음극판(23)(24)의 일 가장자리로부터는 양극 탭(26)과 음극 탭(27)이 각각 인출되어 있으며, 극판(23)(24)별로 상호 통전가능하도록 연결되어 있다. 상기 양극 및 음극 탭(26)(27)은 그 단부에 외부 단자와 전기적으로 접속되는 양극 및 음극 단자(28)(29)가 용접고정되어 있다.The positive electrode tabs 26 and the negative electrode tabs 27 are drawn out from one edges of the positive and negative electrode plates 23 and 24, respectively, and are connected to each other so as to be able to conduct electricity to each of the electrode plates 23 and 24. The positive and negative electrode tabs 26 and 27 are welded to the positive and negative electrode terminals 28 and 29 which are electrically connected to external terminals at their ends.

상기 전지부(21)를 수용하는 케이스(22)는 상부 케이스(22a)와 하부 케이스(22b)로 이루어지고, 상기 상부 및 하부 케이스(22a)(22b)는 적어도 일 가장자리면이 일체로 접합어 있으며, 나머지 면들을 개방가능하도록 형성되어 있다. 그리고, 상기 상부 및 하부 케이스(22a)(22b)중 적어도 어느 한 곳에는 상기 전지부(21)가 수용될 수 있는 공간부(200)가 형성되어 있다. 상기 공간부(200)의 가장자리를 따라 형성된 면들은 전지부(21)가 실장된 다음에 상기 상부 및 하부 케이스(22a)(22b)을 밀폐시킬 수 있는 열압착되는 면을 제공하는 밀봉부 역할을 하게 된다.The case 22 accommodating the battery unit 21 includes an upper case 22a and a lower case 22b, and the upper and lower cases 22a and 22b are integrally bonded to at least one edge surface thereof. And the remaining sides are openable. In addition, at least one of the upper and lower cases 22a and 22b is provided with a space part 200 in which the battery part 21 can be accommodated. Surfaces formed along the edges of the space part 200 serve as a sealing part to provide a thermo-compressed surface for sealing the upper and lower cases 22a and 22b after the battery part 21 is mounted. Done.

본 발명의 특징에 따르면, 상기 케이스(22)는 다중층의 구조를 이루고 있으며, 다중층중 어느 한 부분에는 개구공(260)이 형성되어 있는데 있다.According to a feature of the present invention, the case 22 has a multi-layered structure, and an opening hole 260 is formed in any one of the multilayers.

즉, 상기 케이스(22)는 이중층의 금속박판, 예컨대 제1 알루미늄층(210)과, 제2 알루미늄층(220)과, 상기 제1 알루미늄층(210)의 내측으로 순차적으로 형성된 내식층(230)과, 히터실층(heat seal layer,240)과, 상기 제2 알루미늄층(220)의 외측으로 형성된 외장층(250)을 포함하고 있다.That is, the case 22 is a metal layer of a double layer, for example, the first aluminum layer 210, the second aluminum layer 220, and the corrosion-resistant layer 230 formed sequentially inside the first aluminum layer 210. ), A heater seal layer 240, and an exterior layer 250 formed outside the second aluminum layer 220.

보다 상세하게는 도 3에 도시된 바와 같다.In more detail, as shown in FIG.

상기 케이스(22)에는 상기 전지부(21)를 외부로부터 보호하고, 스웰링시 파단을 어느 한 부분에서 신속하게 발생시킬 수 있도록 물성이 다른 층들이 상호 접착되어 있다.Layers with different physical properties are bonded to the case 22 so that the battery unit 21 is protected from the outside and breakage is rapidly generated at any one part during swelling.

상기 케이스(22)의 중간층으로는 제1 알루미늄층(210)과, 상기 제1 알루미늄층(210)의 상면에 부착되는 제2 알루미늄층(220)이 배치되어 있다. 상기 제1 및 제2 알루미늄층(210)(220)은 적정 두께를 가져서 케이스(22)의 외형을 유지하고, 외부로부터 수분의 침투를 방지하는 방수층으로서의 역할과, 전해액의 누수를 방지한다. 이를 위하여 상기 제1 및 제2 알루미늄층(210)(220)은 그 두께가 대략 50 내지 300마이크로미터이고, 실질적으로 70 내지 200 마이크로미터의 박판으로 제조시 성형성의 유지와, 제조 비용을 절감할 수 있어서 유리하다고 할 수 있을 것이다.As the intermediate layer of the case 22, a first aluminum layer 210 and a second aluminum layer 220 attached to an upper surface of the first aluminum layer 210 are disposed. The first and second aluminum layers 210 and 220 have an appropriate thickness to maintain the appearance of the case 22, and serve as a waterproof layer that prevents penetration of moisture from the outside, and prevents leakage of the electrolyte solution. To this end, the first and second aluminum layers 210 and 220 may have a thickness of about 50 to 300 micrometers, and may maintain moldability when manufacturing a thin plate of substantially 70 to 200 micrometers, and reduce manufacturing costs. It can be said to be advantageous.

이때, 상기 제1 및 제2 알루미늄층(210)(220)에는 전지(20)가 스웰링시 다른 부분보다 우선적으로 파단될 수 있도록 개구공(260)이 형성되어 있다. 상기 개구공(26)은 상기 제1 및 제2 알루미늄층(210)(220)에 별도의 제조공정을 통하여 형성가능하다.In this case, an opening hole 260 is formed in the first and second aluminum layers 210 and 220 so that the battery 20 may be preferentially broken at the other part during swelling. The opening 26 may be formed in the first and second aluminum layers 210 and 220 through a separate manufacturing process.

즉, 상기 제1 알루미늄층(210)은 소정 형상의 개구공(260)이 형성된 박판이다. 이 개구공(260)은 전지(20)가 스웰링시 케이스(22)가 가장 많이 변형되는 부분에 형성시키는 것이 바람직하다. 반면에, 상기 제2 알루미늄층(220)에는 개구공이 형성되지 않은 박판이다. 이렇게 개구공(260)이 형성된 제1 알루미늄층(210)과, 개구공이 형성되지 않은 제2 알루미늄층(220)을 열압착등의 공정을 통하여 상호 부착시키게 되면, 상기 개구공(260)이 형성된 부분은 제2 알루미늄층(220)에 의하여 밀폐되어서 노치부 역할을 수행하는 것이 가능하다.That is, the first aluminum layer 210 is a thin plate on which opening holes 260 having a predetermined shape are formed. The opening 260 is preferably formed in a portion where the battery 20 deforms the most when the battery 20 swells. On the other hand, the second aluminum layer 220 is a thin plate that does not have an opening. When the first aluminum layer 210 having the opening hole 260 and the second aluminum layer 220 having no opening hole are attached to each other through a process such as thermocompression bonding, the opening hole 260 is formed. The part is sealed by the second aluminum layer 220, it is possible to serve as a notch portion.

상기 개구공(260)이 형성된 부분은 제1 및 제2 알루미늄층(210)(220)의 다른 부위보다 상대적으로 두께가 얇게 형성되어 있다. 이에 따라, 케이스(22)가 팽창시 우선적으로 이 부위에 응력이 집중된다고 할 수 있을 것이다. 이때, 개구공(260)은 단순한 원형이나 사각형뿐만 아니라 다양한 형상으로 형성시킬 수 있다.The portion in which the opening hole 260 is formed is relatively thinner than other portions of the first and second aluminum layers 210 and 220. Accordingly, it can be said that the stress is concentrated in this region when the case 22 is expanded. In this case, the opening hole 260 may be formed in various shapes as well as a simple circular or square.

제1 및 제2 알루미늄층(210)(220)으로 된 중간층의 아랫면인 케이스(22)의 내측방향으로는 다중층으로 된 내장층이 형성되어 있다.A multi-layered built-in layer is formed in the inner direction of the case 22, which is the lower surface of the intermediate layer made of the first and second aluminum layers 210 and 220.

즉, 상기 제1 알루미늄층(210)의 아랫면에는 내식층(230)이 형성되어 있다. 상기 내식층(230)은 케이스(22) 내부의 전해액이 스웰링시 상기 제1 및 제2 알루미늄층(210)(220)에 묻는 것을 미연에 방지하도록 형성된다. 상기 내식층(230)으로는 폴리아미드계 수지와, 에틸렌-비닐 알콜 공중합체등의 수지가 순차적으로 적층된 이중층의 구조를 가지는 것이 바람직하다.That is, the corrosion resistant layer 230 is formed on the lower surface of the first aluminum layer 210. The corrosion resistant layer 230 is formed so as to prevent the electrolyte in the case 22 from being buried in the first and second aluminum layers 210 and 220 when swelling. The corrosion resistant layer 230 preferably has a structure of a double layer in which a polyamide-based resin and a resin such as ethylene-vinyl alcohol copolymer are sequentially stacked.

상기 내식층(230)의 아랫면인 최내곽층으로는 히터실층(240)이 형성되어 있다. 상기 히터실층(240)은 전지(20)의 작동중에 상승되는 내부 온도에 잘 견디는 소재를 선택하는 것이 전지의 열화를 방지할 수 있어서 바람직하다. 상기 히터실층(240)으로는 에틸렌-아크릴산 공중합체나, 에틸렌-메타아크릴산 공중합체나, 에틸렌-에틸 아크릴레이트 공중합체나, 에틸렌-메타크릴레이트 공중합체중 선택된 어느 하나의 소재를 사용할 수 있을 것이다.The heater chamber layer 240 is formed at the innermost layer, which is the lower surface of the corrosion resistant layer 230. The heater chamber layer 240 is preferable to select a material that can withstand a high internal temperature during operation of the battery 20 can prevent the deterioration of the battery. As the heater chamber layer 240, any one material selected from an ethylene-acrylic acid copolymer, an ethylene-methacrylic acid copolymer, an ethylene-ethyl acrylate copolymer, and an ethylene-methacrylate copolymer may be used.

이때, 내장층인 내식층(230)과 히터실층(240)의 두께의 합은 대략 20 내지 70 마이크미터 정도를 유지하는 것이 내열성을 가지면서 케이스(22)의 전체 두께를적정 범위로 설계하는데 유리하다고 할 것이다.At this time, the sum of the thicknesses of the corrosion-resistant layer 230 and the heater chamber layer 240, which is a built-in layer, is about 20 to 70 micrometers. I will say.

상기 중간층의 윗면인 케이스(22)의 외측방향으로는 외장층(250)이 형성되어 있다. 상기 외장층(250)은 전지(20)의 외표면에 균열이 발생하는 것을 방지하며, 전체적인 성형을 용이롭게 할 수 있어야 한다. 상기 외장층(250)으로는 폴리아미드이나, 고밀도성의 폴리에틸렌이나, 폴리에틸렌 테레프탈레이트나, 폴리프로필렌중에서 선택된 어느 하나의 소재를 사용하는 것이 유리하다고 할 수 있다. 그리고, 상기 외장층(250)의 두께는 중간층과, 내장층의 두께에 비하여 상대적으로 박판이며, 대략 15마이크로미터 이상이다. 이는 케이스(22)의 성형성을 강화시킬 수 있는 최소한의 두께라고 할 수 있을 것이다.The outer layer 250 is formed in an outer direction of the case 22, which is the upper surface of the intermediate layer. The exterior layer 250 should prevent cracks from occurring on the outer surface of the battery 20 and should facilitate the overall molding. As the exterior layer 250, it is advantageous to use any material selected from polyamide, high density polyethylene, polyethylene terephthalate, and polypropylene. In addition, the thickness of the exterior layer 250 is relatively thin compared to the thickness of the intermediate layer and the interior layer, and is approximately 15 micrometers or more. This may be said to be the minimum thickness that can enhance the formability of the case 22.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 개구공이 형성된 중간층을 도시한 것이다.5A to 5C illustrate an intermediate layer in which opening holes are formed according to another embodiment of the present invention.

여기서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조번호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 가리킨다.Here, the same reference numerals as in the above-described drawings indicate the same members having the same function.

도면을 참조하면, 중간층은 이중층으로 된 알루미늄 박판이다. 즉, 제1 알루미늄층(210)과, 상기 제1 알루미늄층(210)의 일면에 직접적으로 부착되는 제2 알루미늄층(220)으로 이루어져 있다. 그리고, 중간층의 내측으로는 내식층과, 히터실층이 순차적으로 적층되고, 외측으로는 외장층이 적층되어서 케이스를 이루고 있다.Referring to the drawings, the intermediate layer is a thin aluminum sheet. That is, the first aluminum layer 210 and the second aluminum layer 220 directly attached to one surface of the first aluminum layer 210 are formed. The corrosion resistant layer and the heater chamber layer are sequentially stacked on the inside of the intermediate layer, and the exterior layer is stacked on the outside to form a case.

상기 제1 및 제2 알루미늄(210)(220)에는 케이스가 스웰링이 가장 많이 발생되는 중앙지점에 개구공(561내지563)이 형성되어 있다. 상기 개구공(561내지563)은 제1 알루미늄(210)에 소정 형태, 예컨대 “Y”자형이나, “I”자형이나, “X”자형등 다양한 형태로 가져갈 수 있다.Opening holes 561 to 563 are formed in the first and second aluminum 210 and 220 at the central point where the case is most swelled. The openings 561 to 563 may be formed in the first aluminum 210 in various shapes such as a predetermined shape, for example, a “Y” shape, an “I” shape, or an “X” shape.

상기 제1 알루미늄(210)에 개구공(561내지563)이 형성된 다음에, 상기 제1 알루미늄(210)의 일면에 제2 알루미늄(220)을 열압착시키게 되면, 개구공(561내지563)이 형성된 부분은 다른 부분보다 상대적으로 두께가 얇게 형성된 노치부로서 역할을 하게 된다.After the opening holes 561 to 563 are formed in the first aluminum 210, and then the second aluminum 220 is thermocompressed on one surface of the first aluminum 210, the opening holes 561 to 563 are formed. The formed portion serves as a notch portion formed relatively thinner than other portions.

상기와 같은 구조를 가지는 전지(20)는 파우치 형태의 케이스(22)내에 전지부(21)를 실장하고, 상부 및 하부 케이스(22a)(22b)의 밀봉면을 열압착하여 밀봉하여 완성하게 된다. 완성된 전지(20)는 과충전등으로 스웰링이 발생될 경우에는 케이스(22)를 이루는 중간층에 형성된 개구공(260)이 형성된 부분이 우선적으로 파단되어 안전장치로 작동하는 것이 가능하다고 할 수 있다.The battery 20 having the structure as described above is completed by mounting the battery unit 21 in the pouch-shaped case 22 and sealing the sealing surfaces of the upper and lower cases 22a and 22b by thermal compression. . When the swelling is generated due to overcharging, the completed battery 20 may be said to be capable of operating as a safety device by preferentially breaking the part in which the opening hole 260 formed in the intermediate layer constituting the case 22 is broken. .

이상의 설명에서와 같이 본 발명의 안전장치를 채용한 이차전지는 파우치 형태로 된 케이스의 중간층을 이루는 이중층 구조로 된 알루미늄층에 개구공을 적어도 한 층에 형성하게 됨으로써, 전지의 스웰링시 이 부분에서 파단이 먼저 발생하게 되어 안전성을 향상시키게 된다. 이에 따라, 전지는 폭팔이나 발화를 미연에 방지할 수 있다.As described above, the secondary battery employing the safety device of the present invention forms an opening hole in at least one layer in an aluminum layer having a double layer structure forming the intermediate layer of the case in the form of a pouch. The break occurs first at, which improves safety. As a result, the battery can prevent explosion and fire.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (9)

양극판, 세퍼레이터, 음극판 순으로 배치된 전지부;와,A battery unit disposed in the order of a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate; 상기 전지부가 수용되는 공간부를 제공하는 다중층의 구조로 된 케이스;를 포함하는 것으로서,It includes; a case having a multi-layer structure providing a space portion for accommodating the battery portion, 상기 케이스는 상기 전지부에 대하여 최내곽층으로 형성된 고분자 수지로 된 내장층과, 상기 전지부에 대하여 최외곽층으로 형성된 고분자 수지로 된 외장층과, 상기 내장 및 외장층 사이에 형성되고, 복수개의 금속박판이 상호 열압착되어서 이루어지고, 적어도 어느 하나의 금속박판에는 전지의 내부 압력이 상승시 우선적으로 파단이 발생될 수 있기 위하여 다른 부분보다 두께가 얇도록 적어도 하나 이상의 개구공이 형성된 중간층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 안전장치를 채용한 이차전지.The case is formed between a built-in layer made of a polymer resin formed as an innermost layer with respect to the battery unit, an outer layer made of a polymer resin formed as an outermost layer with respect to the battery unit, and a plurality of built-in and outer layers. An intermediate layer having at least one opening hole formed so as to have a thickness thinner than other parts so that the two metal thin plates are mutually thermo-compressed, and at least one metal thin plate may be preferentially broken when the internal pressure of the battery increases. Secondary battery employing a safety device comprising a. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속박판은 알루미늄인 것을 특징으로 하는 안전장치를 채용한 이차전지.The metal sheet is a secondary battery employing a safety device, characterized in that the aluminum. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 중간층의 두께는 50 내지 300 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 안전장치를 채용한 이차전지.The thickness of the intermediate layer is a secondary battery employing a safety device, characterized in that 50 to 300 micrometers. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 내장층은 폴리아미드계 수지와, 에틸렌-비닐 알콜 공중합체등의 수지가 순차적으로 적층된 이중층인 것을 특징으로 하는 안전장치를 채용한 이차전지.The built-in layer is a secondary battery employing a safety device, characterized in that the double layer of a polyamide-based resin and a resin such as ethylene-vinyl alcohol copolymer sequentially laminated. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 내장층의 아랫면에는 에틸렌-아크릴산 공중합체나, 에틸렌-메타아크릴산 공중합체나, 에틸렌-에틸 아크릴레이트 공중합체나, 에틸렌-메타크릴레이트 공중합체중 선택된 어느 하나의 소재로 된 히터실층이 더 형성된 것을 특징으로 하는 안전장치를 채용한 이차전지.The lower surface of the interior layer is further formed with a heater chamber layer made of any one selected from ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, or ethylene-methacrylate copolymer. Secondary battery employing a safety device characterized in that. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 내장층과, 히터실층의 두께의 합은 20 내지 70 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 안전장치를 채용한 이차전지.The sum of the thickness of the built-in layer and the heater chamber layer is a secondary battery employing a safety device, characterized in that 20 to 70 micrometers. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 외장층은 폴리아미드이나, 고밀도성의 폴리에틸렌이나, 폴리에틸렌 테레프탈레이트나, 폴리프로필렌중에서 선택된 어느 하나의 소재로 된 것을 특징으로 하는 안전장치를 채용한 이차전지.A secondary battery employing a safety device, characterized in that the outer layer is made of any one material selected from polyamide, high density polyethylene, polyethylene terephthalate, and polypropylene. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 외장층의 두께는 15 마이크로미터 이상인 것을 특징으로 하는 안전장치 채용한 이차전지.The thickness of the outer layer is a secondary battery employing a safety device, characterized in that more than 15 micrometers.
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