KR100778978B1 - Can for lithium rechargeable battery and Lithium rechargeable battery using the same - Google Patents

Can for lithium rechargeable battery and Lithium rechargeable battery using the same Download PDF

Info

Publication number
KR100778978B1
KR100778978B1 KR1020060008781A KR20060008781A KR100778978B1 KR 100778978 B1 KR100778978 B1 KR 100778978B1 KR 1020060008781 A KR1020060008781 A KR 1020060008781A KR 20060008781 A KR20060008781 A KR 20060008781A KR 100778978 B1 KR100778978 B1 KR 100778978B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lithium secondary
plate
secondary battery
sensor
battery
Prior art date
Application number
KR1020060008781A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20070078493A (en
Inventor
노예라
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
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
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020060008781A priority Critical patent/KR100778978B1/en
Publication of KR20070078493A publication Critical patent/KR20070078493A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100778978B1 publication Critical patent/KR100778978B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/107—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/148—Lids or covers characterised by their shape
    • H01M50/152—Lids or covers characterised by their shape for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/166—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/308—Detachable arrangements, e.g. detachable vent plugs or plug systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/578—Devices or arrangements for the interruption of current in response to pressure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/20—Pressure-sensitive devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

본 발명은 리튬 이차전지의 캔 및 이를 이용한 리튬 이차전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 리튬 이차전지의 캔의 하면판 또는 측면판에 전지의 내압을 감지할 수 있는 센서를 형성함으로써 전지 내부에 구비된 안전장치와 더불어 리튬 이차전지의 안전성을 더욱 향상시키고 사용자가 외부에서 전지의 내압 상태를 인지할 수 있도록 한 리튬 이차전지의 캔 및 이를 이용한 리튬 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a can of a lithium secondary battery and a lithium secondary battery using the same. More particularly, the present invention is provided in a battery by forming a sensor capable of sensing the internal pressure of the battery on a lower plate or a side plate of the can of the lithium secondary battery. The present invention relates to a lithium secondary battery can and a lithium secondary battery using the same, which further improves the safety of the lithium secondary battery and enables the user to recognize the internal pressure state of the battery from outside.

리튬 이차전지, 센서, 하면판, 측면판, 안전성 Lithium Secondary Battery, Sensor, Bottom Plate, Side Panel, Safety

Description

리튬 이차전지의 캔 및 이를 이용한 리튬 이차전지{Can for lithium rechargeable battery and Lithium rechargeable battery using the same}Can for lithium rechargeable battery and Lithium rechargeable battery using the same

도 1은 일반적인 원통형 리튬 이차전지의 수직 단면도1 is a vertical cross-sectional view of a typical cylindrical lithium secondary battery

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지의 수직 단면도2 is a vertical cross-sectional view of a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 3a는 도 2 중 캔의 사시도3A is a perspective view of the can of FIG. 2.

도 3b는 도 3a의 A-A 단면도3B is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 3A

도 3c는 도 3a의 저면도3C is a bottom view of FIG. 3A

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 캔의 수직 단면도4 is a vertical cross-sectional view of a can according to another embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리튬 이차전지의 수직 단면도5 is a vertical cross-sectional view of a lithium secondary battery according to another embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지의 작용을 도시한 수직 단면도Figure 6 is a vertical cross-sectional view showing the operation of the lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

200, 300 - 리튬 이차전지 210, 310 - 전극조립체200, 300-lithium secondary battery 210, 310-electrode assembly

230, 330 - 캔 231, 331 - 측면판230, 330-Can 231, 331-Side plate

232, 332 - 하면판 234, 334 - 센서232, 332-Bottom plate 234, 334-Sensor

250, 350 - 캡조립체250, 350-cap assembly

본 발명은 리튬 이차전지의 캔 및 이를 이용한 리튬 이차전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 리튬 이차전지의 캔의 하면판 또는 측면판에 전지의 내압을 감지할 수 있는 센서를 형성함으로써 전지 내부에 구비된 안전장치와 더불어 리튬 이차전지의 안전성을 더욱 향상시키고 사용자가 외부에서 전지의 내압 상태를 인지할 수 있도록 한 리튬 이차전지의 캔 및 이를 이용한 리튬 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a can of a lithium secondary battery and a lithium secondary battery using the same. More particularly, the present invention is provided in a battery by forming a sensor capable of sensing the internal pressure of the battery on a lower plate or a side plate of the can of the lithium secondary battery. The present invention relates to a lithium secondary battery can and a lithium secondary battery using the same, which further improves the safety of the lithium secondary battery and enables the user to recognize the internal pressure state of the battery from outside.

일반적으로 비디오 카메라, 휴대형 전화, 휴대형 컴퓨터 등과 같은 휴대형 무선기기의 경량화 및 고기능화가 진행됨에 따라, 그 구동전원으로 사용되는 이차전지에 대해서 많은 연구가 이루어지고 있다. 이러한 이차전지는, 예를 들면, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소 전지, 니켈-아연 전지, 리튬 이차전지 등이 있다. 이들 중에서 리튬 이차전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화가 가능한 것으로서, 작동 전압이 높고 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 장점 때문에 첨단 전자기기 분야에서 널리 사용되고 있다.In general, as the light weight and high functionality of portable wireless devices such as a video camera, a portable telephone, a portable computer, and the like progress, a lot of researches have been conducted on secondary batteries used as driving power. Such secondary batteries include, for example, nickel-cadmium batteries, nickel-hydrogen batteries, nickel-zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among them, lithium secondary batteries are rechargeable, compact, and large-capacity, and are widely used in advanced electronic devices because of their high operating voltage and high energy density per unit weight.

도 1은 일반적인 원통형 리튬 이차전지의 수직 단면도를 나타낸다.1 is a vertical cross-sectional view of a general cylindrical lithium secondary battery.

원통형 리튬 이차전지(100)는, 도 1을 참조하면, 전극조립체(110)와, 상기 전극조립체(110)와 전해액을 수용하는 원통형 캔(130)과, 상기 원통형 캔(130) 상부에 조립되어 상기 원통형 캔(130)을 밀봉하며 상기 전극조립체(110)에서 발생되는 전류를 외부 장치로 흐르게 하는 캡조립체(150)를 포함하여 형성된다. 1, the cylindrical lithium secondary battery 100 is assembled to an electrode assembly 110, a cylindrical can 130 containing the electrode assembly 110 and an electrolyte, and an upper portion of the cylindrical can 130. It is formed to include a cap assembly 150 for sealing the cylindrical can 130 and for flowing the current generated in the electrode assembly 110 to an external device.

상기 전극조립체(110)는 양극집전체의 표면에 양극활물질층이 코팅된 양극판(112)과 음극집전체의 표면에 음극활물질층이 코팅된 음극판(114)과 상기 양극판(112) 및 음극판(114) 사이에 위치하여 상기 양극판(112)과 음극판(114)을 전기적으로 절연시키는 세퍼레이터(113)가 젤리-롤 형상으로 권취되어 형성된다. 상기 양극판(112)은, 도면에는 상세히 도시되지 않았지만, 도전성이 우수한 금속 박판, 예를 들면, 알루미늄(Al) 호일(foil)로 이루어진 양극집전체와, 그 양면에 코팅된 양극활물질층을 포함하고 있다. 상기 양극판(112)의 양 말단에는 양극활물질층이 형성되지 않은 양극집전체 영역, 즉, 양극무지부가 형성된다. 상기 양극무지부의 일단에는 일반적으로 알루미늄(Al) 재질로 형성되며, 전극조립체(110)의 상부로 일정 길이 돌출되는 양극 탭(116)이 접합되어 있다. 또한, 상기 음극판(114)은 전도성 금속 박판, 예를 들면, 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 호일로 이루어진 음극집전체와, 그 양면에 코팅된 음극활물질층을 포함하고 있다. 상기 음극판(114)의 양 말단은 음극활물질층이 형성되지 않은 음극집전체 영역, 즉 음극무지부가 형성된다. 상기 음극무지부의 일단에는 일반적으로 니켈(Ni) 재질로 형성되며, 전극조립체(110)의 하부로 일정 길이 돌출된 음극 탭(118)이 접합되어 있다. The electrode assembly 110 includes a positive electrode plate 112 coated with a positive electrode active material layer on a surface of a positive electrode current collector, a negative electrode plate 114 coated with a negative electrode active material layer on a surface of a negative electrode current collector, and the positive electrode plate 112 and a negative electrode plate 114. The separator 113 is disposed between the cathode plate 112 and the cathode plate 114 to electrically insulate the jelly plate into a jelly-roll shape. Although not shown in detail in the drawing, the positive electrode plate 112 includes a positive electrode current collector made of a thin metal plate having excellent conductivity, for example, aluminum (Al) foil, and a positive electrode active material layer coated on both surfaces thereof. have. At both ends of the positive electrode plate 112, a positive electrode current collector region in which a positive electrode active material layer is not formed, that is, a positive electrode non-coating portion is formed. One end of the positive electrode non-coating portion is generally formed of aluminum (Al), and the positive electrode tab 116 protruding a predetermined length to the upper portion of the electrode assembly 110 is bonded. In addition, the negative electrode plate 114 includes a negative electrode current collector made of a conductive metal thin plate, for example, copper (Cu) or nickel (Ni) foil, and a negative electrode active material layer coated on both surfaces thereof. Both ends of the negative electrode plate 114 are provided with a negative electrode current collector region, that is, a negative electrode non-coating portion, in which a negative electrode active material layer is not formed. One end of the negative electrode non-coating portion is generally formed of nickel (Ni) material, and the negative electrode tab 118 protruding a predetermined length to the lower portion of the electrode assembly 110 is bonded.

상기 원통형 캔(130)은 상기 원통형 전극조립체(110)가 수용될 수 있는 소정 공간이 형성되도록 일정 직경을 갖는 원통형 측면판(132)과 상기 원통형 측면판(132)의 하부를 밀폐하는 하면판(134)을 포함하여 형성되며, 상기 원통형 측면판(132)의 상부는 상기 전극조립체(110)를 삽입하기 위하여 개구(開口)되어 있다. 상기 원통형 캔(130)의 하면판(134) 중앙에 상기 전극조립체(110)의 음극 탭(118)이 접합됨으로써, 상기 원통형 캔(130) 자체는 음극 역할을 수행하게 된다. 또한, 상기 원통형 캔(130)은 일반적으로 알루미늄(Al), 철(Fe) 또는 이들의 합금으로 형성된다. 더불어 상기 원통형 캔(130)은 상부의 개구에 결합되는 상기 캡조립체(150)의 상부를 압박하도록 상단에서 내부로 휘어진 크리핑(clipping)부(136)가 형성된다. 또한, 상기 원통형 캔(130)은 상기 크리핑부(136)로부터 하방으로 상기 캡조립체의 두께에 대응되는 거리만큼 이격된 위치에 상기 캡조립체(150)의 하부를 압박하도록 안쪽으로 움푹 파인 비딩(beading)부(138)가 더 형성되어 있다.The cylindrical can 130 has a cylindrical side plate 132 having a predetermined diameter and a lower plate sealing the lower portion of the cylindrical side plate 132 so that a predetermined space in which the cylindrical electrode assembly 110 can be accommodated is formed. 134 is formed, and an upper portion of the cylindrical side plate 132 is opened to insert the electrode assembly 110. As the negative electrode tab 118 of the electrode assembly 110 is bonded to the center of the bottom plate 134 of the cylindrical can 130, the cylindrical can 130 itself serves as a negative electrode. In addition, the cylindrical can 130 is generally formed of aluminum (Al), iron (Fe) or an alloy thereof. In addition, the cylindrical can 130 is formed with a clipping portion 136 bent from the top to the inside to press the upper portion of the cap assembly 150 coupled to the upper opening. In addition, the cylindrical can 130 is beaded inwardly so as to press the lower portion of the cap assembly 150 in a position spaced apart from the creeping portion 136 by a distance corresponding to the thickness of the cap assembly (beading) A portion 138 is further formed.

상기 캡조립체(150)는 안전밴트(152), 전류차단수단(153)과 이차보호소자 (154)및 캡업(156)을 포함하여 형성된다. 상기 안전밴트(152)는 판상으로 중앙에 하부로 돌출되는 돌출부가 형성되어 상기 캡조립체(150)의 하부에 위치하며, 이차전지의 내부에서 발생한 압력에 의하여 돌출부가 상부 방향으로 변형하게 된다. 상기 안전밴트(152)의 하면 소정위치에는 전극조립체(110)의 양극판(112) 및 음극판(114) 중에서 한 전극판 예를 들어, 양극판(112)에서 인출한 양극탭(116)이 용접되어 상기 안전밴트(152)와 전극조립체(110)의 양극판(112)이 전기적으로 연결된다. 여기서 양극판(112) 및 음극판(114) 중 나머지 전극판, 예를 들어 음극은 도시하지 않은 탭 혹은 직접 접촉 방식에 의해 캔(130)과 전기적으로 연결된다. 상기 안전밴트(152)의 돌출부가 상부 방향으로 변형되면 상기 안전밴트(152)의 상부에 위치한 전류차단수단(153)의 배선 패턴이 끊어져 전류가 차단되고 전지 내부의 압력 상승도 서서히 중지된다. 상기 캡업(156)은 전지 내부에서 발생한 가스를 배출하기 위해 배출구(157)가 다수개 형성되어 있다. 한편, 상기 캡조립체(150)와 캔(130)은 개스킷(160)에 의해 절연된다.The cap assembly 150 includes a safety vent 152, a current blocking means 153, a secondary protective element 154, and a cap up 156. The safety vent 152 has a plate-like protrusion formed at the center at the bottom thereof, and is positioned below the cap assembly 150, and the protrusion is deformed upward by the pressure generated inside the secondary battery. The positive electrode tab 116 of the positive electrode plate 112 and the negative electrode plate 114 of the electrode assembly 110, for example, the positive electrode plate 112, is welded to a predetermined surface of the lower surface of the safety vent 152. The safety vent 152 and the positive electrode plate 112 of the electrode assembly 110 are electrically connected. Here, the remaining electrode plate, for example, the cathode, of the positive electrode plate 112 and the negative electrode plate 114 is electrically connected to the can 130 by a tab or direct contact method (not shown). When the protrusion of the safety vent 152 is deformed upward, the wiring pattern of the current blocking means 153 located above the safety vent 152 is cut off to cut off the current, and the pressure rise inside the battery is also gradually stopped. The cap up 156 is provided with a plurality of outlets 157 for discharging the gas generated in the battery. Meanwhile, the cap assembly 150 and the can 130 are insulated by the gasket 160.

최근 리튬 이차전지의 연구 방향은 용량을 높이고 안전성을 향상시키기 위한 방향으로 진행되는 추세이다. 원통형 리튬 이차전지는 상기에서 언급한 바와 같이 전지 내부 압력이 상승하면 안전밴트와 전류차단수단이 작동하여 전류를 차단시키고, 이에 따라 압력 상승이 서서히 중지되는 구조로 되어 있다. 또한, 상기에서 언급하지 않았으나 각형 리튬 이차전지의 경우 캡플레이트의 일측에 형성된 안전밴트가 작동하여 전지 내부에서 발생한 가스를 외부로 배출하도록 되어 있다. 이러한 안전장치들의 작동 시스템은 전지 내부에서 이루어지므로 사용자가 전지 외부의 상태를 통해서 전지의 위험 상태를 판단하기 힘들다는 문제점이 있다. 또한, 이러한 안전장치들이 정확한 시점에 정상적으로 작동하지 않는 경우에는 사용자가 인지할 수 없는 상태에서 전지가 폭발, 발화될 수 있다는 문제점이 있다.Recently, the research direction of the lithium secondary battery is a trend that proceeds to improve the capacity and safety. As mentioned above, the cylindrical lithium secondary battery has a structure in which when the pressure inside the battery rises, the safety band and the current blocking means operate to cut off the current, and thus the pressure rise gradually stops. In addition, although not mentioned above, in the case of the rectangular lithium secondary battery, a safety band formed at one side of the cap plate is operated to discharge gas generated in the battery to the outside. Since the operation system of these safety devices is made inside the battery, it is difficult for the user to determine the dangerous state of the battery through the state of the outside of the battery. In addition, when these safety devices do not operate normally at the correct time, there is a problem that the battery may explode and ignite in a state that the user cannot recognize.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 특히 리튬 이차전지의 캔의 하면판 또는 측면판에 전지의 내압을 감지할 수 있는 센서를 형성함으로써 전지 내부에 구비된 안전장치와 더불어 리튬 이차전지의 안전성을 더욱 향상시키고 사용자가 외부에서 전지의 내압 상태를 인지할 수 있도록 한 리튬 이차전지의 캔 및 이를 이용한 리튬 이차전지를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, in particular, by forming a sensor that can sense the internal pressure of the battery on the bottom plate or side plate of the can of the lithium secondary battery, together with the safety device provided in the battery lithium secondary An object of the present invention is to provide a can of a lithium secondary battery and a lithium secondary battery using the same, which further improves the safety of the battery and enables a user to recognize the internal pressure state of the battery from the outside.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 리튬 이차전지의 캔은 측면판과, 상기 측면판의 하부를 밀폐하는 하면판을 포함하여 형성되며, 상기 측면판의 상부는 전극조립체를 삽입하기 위하여 개구(開口)되어 상단 개구부를 이루고 있는 리튬 이차전지의 캔에 있어서, 상기 측면판 또는 상기 하면판에는 전지의 내압 상승을 외부에서 감지할 수 있는 센서가 형성되는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the can of the lithium secondary battery of the present invention is formed to include a side plate and a lower plate sealing the lower portion of the side plate, the upper portion of the side plate to insert the electrode assembly In the can of the lithium secondary battery which is open to form an upper opening, the side plate or the bottom plate is characterized in that a sensor is formed to detect the increase in the internal pressure of the battery from the outside.

또한, 상기 센서는 전지의 내부 방향으로 만입된 오목 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 센서는 반구 형상, 반타원구 형상, 원통형상, 원뿔대 형상 중 어느 하나의 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 센서는 상기 측면판 또는 상기 하면판의 타측 두께의 50% 이상의 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 센서는 상기 하면판에 형성되는 경우 상기 하면판의 중앙부에 형성될 수 있다.In addition, the sensor may be formed in a concave shape indented in the inner direction of the battery. In addition, the sensor may be formed in any one of a hemispherical shape, a semi-elliptic sphere shape, a cylindrical shape, a truncated cone shape. In addition, the sensor is preferably formed to a thickness of 50% or more of the thickness of the other side of the side plate or the bottom plate. In addition, when the sensor is formed on the bottom plate may be formed in the central portion of the bottom plate.

또한, 본 발명의 리튬 이차전지는 전극조립체와; 측면판과, 상기 측면판의 하부를 밀폐하는 하면판을 포함하여 형성되며, 상기 측면판의 상부는 상기 전극조립체를 삽입하기 위하여 개구(開口)되어 상단 개구부를 이루고 있는 캔; 및 상기 캔의 상단 개구부를 밀봉하는 캡조립체를 포함하여 이루어지는 리튬 이차전지에 있어서, 상기 측면판 또는 상기 하면판에는 전지의 내압 상승을 외부에서 감지할 수 있는 센서가 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the lithium secondary battery of the present invention and the electrode assembly; A can formed to include a side plate and a lower plate sealing the lower portion of the side plate, wherein an upper portion of the side plate is opened to insert the electrode assembly; And a cap assembly for sealing an upper opening of the can, wherein the side plate or the bottom plate is provided with a sensor configured to detect an increase in the internal pressure of the battery from the outside.

또한, 상기 센서는 전지의 내부 방향으로 만입된 오목 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 센서는 반구 형상, 반타원구 형상, 원통 형상, 원뿔대 형상 중 어느 하나의 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 센서는 상기 측면판 또는 상기 하면판의 타측 두께의 50% 이상의 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 센서는 상기 하면판에 형성되는 경우 상기 하면판의 중앙부에 형성될 수 있다.In addition, the sensor may be formed in a concave shape indented in the inner direction of the battery. In addition, the sensor may be formed in any one of a hemispherical shape, a semi-elliptic sphere shape, a cylindrical shape, a truncated cone shape. In addition, the sensor is preferably formed to a thickness of 50% or more of the thickness of the other side of the side plate or the bottom plate. In addition, when the sensor is formed on the bottom plate may be formed in the central portion of the bottom plate.

또한, 상기 캡조립체는 안전밴트를 구비하여 이루어질 수 있다. 또한, 상기 캡조립체는 전류차단수단(CID;Current Interrupt Device)를 더 구비하여 이루어질 수도 있다.In addition, the cap assembly may be provided with a safety vent. The cap assembly may further include a current interrupting device (CID).

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 본 발명의 일 실시예와 다른 실시예에 따른 리튬 이차전지에 대하여 설명한다.First, a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention and another embodiment will be described.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지의 수직 단면도를 나타낸다. 도 3a는 도 2 중 캔의 사시도를 나타내며, 도 3b는 도 3a의 A-A 단면도를 나타내며, 도 3c는 도 3a의 저면도를 나타낸다. 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 캔의 수직 단면도를 나타낸다.2 is a vertical cross-sectional view of a rechargeable lithium battery according to one embodiment of the present invention. FIG. 3A shows a perspective view of the can in FIG. 2, FIG. 3B shows a sectional view taken along the line A-A of FIG. 3A, and FIG. 3C shows the bottom view of FIG. 3A. 4 is a vertical sectional view of a can according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지(200)는, 도 2를 참조하면, 전극조립체(210)와 캔(230) 및 캡조립체(250)를 포함하여 형성된다. 상기 리튬 이차전지(200)는 원통형으로 형성된다.2, the lithium secondary battery 200 according to an exemplary embodiment of the present invention includes an electrode assembly 210, a can 230, and a cap assembly 250. The lithium secondary battery 200 is formed in a cylindrical shape.

상기 전극조립체(210)는 양극판(212), 음극판(214), 세퍼레이터(213)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 전극조립체(210)는 양극탭(216), 음극탭(218)을 포함하여 형성된다.The electrode assembly 210 is formed to include a positive electrode plate 212, a negative electrode plate 214, and a separator 213. In addition, the electrode assembly 210 includes a positive electrode tab 216 and a negative electrode tab 218.

상기 양극판(212)은 양극집전체, 양극활물질층 및 양극무지부를 구비한다. 상기 양극집전체는 양극활물질층으로부터 전자를 모아서 외부회로로 이동시킬 수 있도록 도전성있는 금속재질로 형성된다. 상기 양극활물질층은 양극활물질과 도전재 및 바인더를 혼합하여 제조되며, 상기 양극집전체 상에 소정의 두께로 코팅되어 형성된다. 상기 양극무지부는 양극집전체 중 양극활물질층이 형성되지 않은 부분이다. 상기 양극무지부의 일측에는 상기 양극탭(216)이 용접된다.The positive electrode plate 212 includes a positive electrode current collector, a positive electrode active material layer, and a positive electrode non-coating portion. The positive electrode current collector is formed of a conductive metal material to collect electrons from the positive electrode active material layer and move them to an external circuit. The cathode active material layer is prepared by mixing a cathode active material, a conductive material and a binder, and is formed by coating a predetermined thickness on the cathode current collector. The positive electrode non-coating portion is a portion in which a positive electrode active material layer is not formed in the positive electrode current collector. The positive electrode tab 216 is welded to one side of the positive electrode non-coating portion.

상기 음극판(214)은 음극집전체, 음극활물질층 및 음극무지부를 구비한다. 상기 음극집전체는 음극활물질층으로부터 전자를 모아서 외부회로로 이동시킬 수 있도록 도전성있는 금속재질로 형성된다. 상기 음극활물질층은 음극활물질과 도전재 및 바인더를 혼합하여 제조되며, 상기 음극집전체 상에 소정의 두께로 코팅되어 형성된다. 상기 음극무지부는 음극집전체 중 음극활물질층이 형성되지 않은 부분으로, 상기 음극무지부의 일측에는 상기 음극탭(218)이 용접된다.The negative electrode plate 214 includes a negative electrode current collector, a negative electrode active material layer, and a negative electrode non-coating portion. The negative electrode current collector is formed of a conductive metal material to collect electrons from the negative electrode active material layer and move them to an external circuit. The negative electrode active material layer is prepared by mixing a negative electrode active material, a conductive material and a binder, and is formed by coating a predetermined thickness on the negative electrode current collector. The negative electrode non-coating portion is a portion in which a negative electrode active material layer is not formed in the negative electrode current collector, and the negative electrode tab 218 is welded to one side of the negative electrode non-coating portion.

상기 양극탭(216)과 음극탭(218)은 각각 양극무지부와 음극무지부에 용접되어 전극조립체(210)와 전지의 다른 부분을 전기적으로 연결하는 역할을 하게 된다. 상기 양극탭(216)과 음극탭(218)은 저항용접에 의해 용접되며, 용접부위에는 쇼트와 발열을 방지하기 위해 라미네이션 테이프가 부착될 수 있다. 여기서, 상기 양극탭(216)과 음극탭(218)의 용접 방식을 한정하는 것은 아니다.The positive electrode tab 216 and the negative electrode tab 218 are respectively welded to the positive and negative electrode portions to serve to electrically connect the electrode assembly 210 and other parts of the battery. The positive electrode tab 216 and the negative electrode tab 218 are welded by resistance welding, and a lamination tape may be attached to the welding portion to prevent short and heat generation. Here, the welding method of the positive electrode tab 216 and the negative electrode tab 218 is not limited.

상기 세퍼레이터(213)는 상기 양극판(212)과 음극판(214) 사이에 개재되며 상기 전극조립체(210)의 외주면을 둘러 싸도록 연장되어 형성될 수도 있다. 상기 세퍼레이터(213)는 상기 양극판(212)과 음극판(214)의 단락을 방지하며, 리튬 이온을 통과시킬 수 있도록 다공막 고분자물질로 형성된다.The separator 213 may be interposed between the positive electrode plate 212 and the negative electrode plate 214 and extend to surround the outer circumferential surface of the electrode assembly 210. The separator 213 is formed of a porous membrane polymer material to prevent short circuit between the positive electrode plate 212 and the negative electrode plate 214 and to allow lithium ions to pass therethrough.

상기 캔(230)은, 도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 측면판(231)과 하면판(232)을 포함하여 원통형으로 형성된다. 또한, 상기 측면판(231)은 대략 서로 동심원을 이루는 외주면과 내주면을 구비하며, 상기 하면판(232)은 대략 서로 평행한 전면과 후면을 구비한다. 또한, 상기 캔(230)은 센서(234)를 구비하여 형성된다. 상기 캔(230)의 상단은 개구되어 상단개구부를 이루고 있으며, 상기 상단개구부를 통해 전극조립체(210)가 삽입되고, 전해액이 주입된다. 상기 캔(230)의 상부는 전극조립체(210)의 삽입 후 상기 전극조립체(210)가 캔(230) 내부에서 유동하는 것을 방지하고, 캡조립체(250)의 안착을 위해 비딩부(238)가 형성되며, 캡조립체(250)의 삽입 후 전지의 밀폐를 위해 크리핑부(236)가 형성된다. 상기 캔(230)은 가볍고 연성이 우수한 알루미늄 또는 그 합금 재질 또는 니켈로 형성되며, 여기서 상기 캔(230)의 재질을 한정하는 것은 아니다. 상기 캔(230)은 바람직하게는 딥드로잉(deep drawing) 방식으로 제조되며, 여기서 상기 캔(230)의 제조 방법을 한정하는 것은 아니다.3A to 3C, the can 230 is formed in a cylindrical shape including a side plate 231 and a bottom plate 232. In addition, the side plate 231 has an outer circumferential surface and an inner circumferential surface that are substantially concentric with each other, and the lower plate 232 has a front and a rear surface which are substantially parallel to each other. In addition, the can 230 is formed with a sensor 234. An upper end of the can 230 is opened to form an upper opening, and an electrode assembly 210 is inserted through the upper opening, and an electrolyte is injected. The upper portion of the can 230 prevents the electrode assembly 210 from flowing in the can 230 after the electrode assembly 210 is inserted, and the beading portion 238 is provided to seat the cap assembly 250. After the insertion of the cap assembly 250, the creeping part 236 is formed to seal the battery. The can 230 is formed of aluminum, an alloy material or nickel, which is light and has excellent ductility, and does not limit the material of the can 230. The can 230 is preferably manufactured by a deep drawing method, but the method of manufacturing the can 230 is not limited thereto.

상기 센서(234, 234a)는, 도 3b 및 도 4를 참조하면, 전지의 내압 상승을 외부에서 감지할 수 있도록 하기 위해 형성된다. 상기 센서(234, 234a)는 상기 캔(230)의 측면판(231) 또는 하면판(232)에 형성되며, 바람직하게는 상기 하면판(232)에 형성된다. 상기 센서(234, 234a)가 하면판(232)에 형성되는 경우 하면판(232)의 대략 중앙부에 형성되는 것이 바람직하다. 전지 내부에 발생한 가스가 하면판(232)에 압력을 가하는 경우 가장자리부에 비해 중앙부가 이러한 압력을 받기에 적합하기 때문이다. 또한, 상기 센서(234, 234a)는 전지의 내부 방향으로 만입된 오목 형상으로 형성될 수 있다. 이 때, 상기 센서(234, 234a)는 반구 형상, 반타원구 형상, 원통형상, 원뿔대 형상 중 어느 하나의 형상으로 형성된다. 도 3b에는 상기 센서(234)가 반구 형상으로 형성된 경우가 도시되어 있고, 도 4에는 상기 센서(234a)가 원뿔대 형상으로 형성된 경우가 도시되어 있다. 다만, 여기서 상기 센서(234, 234a)의 형상을 한정하는 것은 아니다. 즉, 상기 센서(234, 234a)는 수직 단면 형상이 반원 형상, 반타원 형상, 사각 형상, 사다리꼴 형상 중 어느 하나의 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 센서(234, 234a)는 저면 형상이 원 형상, 타원 형상, 사각 형상 등으로 형성될 수 있으며, 여기서 상기 센서(234, 234a)의 저면 형상을 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 센서(234, 234a)는 하면판(232)의 타측 두께의 50% 이상의 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 센서(234, 234a)의 두께가 하면판(232)의 타측 두께의 50% 미만이 되도록 형성되는 경우, 센서(234, 234a)의 두께가 지나치게 얇아지므로 전지 내부의 가스 압력에 의해 파손되어 전해액이 외부로 유출될 수 있다는 문제점이 있다. 또한, 상기 센서(234, 234a)는 프레스 방식에 의해 형성될 수 있으며, 여기서 상기 센서(234, 234a)의 형성방법을 한정하는 것도 아니다. 상기 센서(234, 234a)는 전지 내부의 가스 발생량이 증가하여 내압이 증가하면 전지의 외부 방향으로 볼록하게 변형되므로, 사용자가 외부에서 전지의 위험 상황을 인지할 수 있도록 하게 된다.3B and 4, the sensors 234 and 234a are formed to externally detect the increase in the internal pressure of the battery. The sensors 234 and 234a are formed on the side plate 231 or the bottom plate 232 of the can 230, and are preferably formed on the bottom plate 232. When the sensors 234 and 234a are formed on the lower surface plate 232, the sensors 234 and 234a may be formed at substantially the center of the lower surface plate 232. This is because when the gas generated inside the battery pressurizes the lower plate 232, the center portion is suitable to receive such pressure compared to the edge portion. In addition, the sensors 234 and 234a may be formed in a concave shape indented in the inner direction of the battery. In this case, the sensors 234 and 234a may be formed in any one of a hemispherical shape, a semi-elliptic sphere shape, a cylindrical shape, and a truncated cone shape. 3B illustrates a case in which the sensor 234 is formed in a hemispherical shape, and FIG. 4 illustrates a case in which the sensor 234a is formed in a truncated cone shape. However, the shape of the sensors 234 and 234a is not limited thereto. That is, the sensors 234 and 234a may have a vertical cross-sectional shape in any one of a semicircle shape, a semi-ellipse shape, a square shape, and a trapezoidal shape. In addition, the sensors 234 and 234a may have a bottom shape having a circular shape, an ellipse shape, a square shape, and the like, and the bottom shape of the sensors 234 and 234a is not limited thereto. In addition, the sensors 234 and 234a may be formed to have a thickness of 50% or more of the thickness of the other side of the lower plate 232. When the thickness of the sensors 234 and 234a is less than 50% of the thickness of the other side of the lower surface plate 232, the thickness of the sensors 234 and 234a becomes too thin, and is damaged by the gas pressure inside the battery. There is a problem that can be leaked to the outside. In addition, the sensors 234 and 234a may be formed by a press method, and the method of forming the sensors 234 and 234a is not limited thereto. The sensors 234 and 234a deform convexly toward the outside of the battery when the gas generation amount inside the battery increases and the internal pressure increases, thereby allowing the user to recognize a dangerous state of the battery from the outside.

상기 캡조립체(250)는 안전밴트(252)와 전류차단수단(253)과 이차보호소자 (254)및 캡업(256)을 포함하여 형성된다.The cap assembly 250 includes a safety vent 252, a current blocking means 253, a secondary protective element 254, and a cap up 256.

상기 안전밴트(252)는 판상으로 중앙에 하부로 돌출되는 돌출부가 형성되어 상기 캡조립체(250)의 하부에 위치하며, 이차전지의 내부에서 발생한 압력에 의하여 돌출부가 상부 방향으로 변형하게 된다. 상기 안전밴트(252)의 변형은 상기 센서(234)의 변형보다 먼저 일어날 수도 있고, 나중에 일어날 수도 있다. 상기 안전밴트(252)의 하면 소정위치에는 전극조립체(210)의 양극판(212) 및 음극판(214) 중에서 한 전극판 예를 들어, 양극판(212)에서 인출한 양극탭(216)이 용접되어 상기 안전밴트(252)와 전극조립체(210)의 양극판(212)이 전기적으로 연결된다. 여기서 양극판(212) 및 음극판(214) 중 나머지 전극판, 예를 들어 음극판(214)은, 음극판(214)에서 인출한 음극탭(218)이 베어 셀의 하면판(232)에 용접되어 캔(230)과 전기적으로 연결된다. 상기 안전밴트(252)는 캔(230) 내부의 압력 상승시 변형되거나 파열되어 상기 전류차단수단(253)을 파손시키는 역할을 한다. 또한, 상기 안전 밴트(252)의 상부에는 상기 안전 밴트(252)의 변형시 파손되어 전류가 차단되는 전류차단수단(253)이 더 위치되어 있고, 상기 전류차단수단(253)의 상부에는 과전류시 전류가 차단되는 이차보호소자(254)가 위치되어 있다. 더불어, 상기 이차보호소자(254)의 상부에는 외부에 양극 전압 또는 음극 전압을 제공하는 도전성 캡업(256)이 더 위치되어 있다. 상기 캡업(256)에는 복수개의 배출구(257)가 형성되어 안전밴트(252)의 파손 후에 전지 내부에서 발생한 가스를 외부로 배출할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 상기 캡조립체(250)는 가스켓(260)이 더 구비되어 양극 역할을 하는 캡조립체(250)와 음극 역할을 하는 캔(230)을 서로 절연시키게 된다.The safety vent 252 has a plate-shaped protrusion projecting downward in the center thereof and is positioned below the cap assembly 250, and the protrusion is deformed upward by the pressure generated in the secondary battery. The deformation of the safety vane 252 may occur earlier or later than the deformation of the sensor 234. The positive electrode tab 216 drawn from the positive electrode plate 212 and the negative electrode plate 214 of the electrode assembly 210, for example, the positive electrode plate 212, is welded to a predetermined surface of the lower surface of the safety vent 252. The safety vane 252 and the positive electrode plate 212 of the electrode assembly 210 are electrically connected. Here, in the other electrode plate of the positive electrode plate 212 and the negative electrode plate 214, for example, the negative electrode plate 214, the negative electrode tab 218 drawn out of the negative electrode plate 214 is welded to the bottom plate 232 of the bare cell, thereby forming a can ( 230 is electrically connected. The safety vent 252 is deformed or ruptured when the pressure inside the can 230 rises, which serves to damage the current interruption means 253. In addition, an upper portion of the safety van 252 is further provided with a current blocking means 253 which is broken when the safety van 252 is deformed and the current is cut off, and an overcurrent is placed on the upper portion of the current blocking means 253. The secondary protection element 254 is located where the current is cut off. In addition, an upper portion of the secondary protection device 254 is further provided with a conductive cap up 256 that provides a positive voltage or a negative voltage to the outside. The cap up 256 may be provided with a plurality of outlets 257 to discharge the gas generated inside the battery after the breakage of the safety vent 252 to the outside. In addition, the cap assembly 250 further includes a gasket 260 to insulate the cap assembly 250 serving as an anode and the can 230 serving as a cathode.

다음으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리튬 이차전지에 대하여 설명한 다.Next, a lithium secondary battery according to another embodiment of the present invention will be described.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리튬 이차전지의 수직 단면도를 나타낸다. 본 발명의 또 다른 실시예에 다른 리튬 이차전지(300)는 각형으로 형성된다는 점을 제외하면 상기 도 2의 실시예와 유사하므로, 차이점을 중심으로 설명한다.5 is a vertical cross-sectional view of a lithium secondary battery according to still another embodiment of the present invention. In another embodiment of the present invention, since the lithium secondary battery 300 is similar to the embodiment of FIG. 2 except that the lithium secondary battery 300 is formed in a square shape, the following description will focus on differences.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리튬 이차전지(300)는, 도 5를 참조하면, 양극판(312), 음극판(314) 및 세퍼레이터(313)로 구성되는 전극조립체(310)를 전해액과 함께 캔(330)에 수납하고, 이 캔(330)의 상단개구부를 캡조립체(350)로 밀봉함으로써 형성된다. 상기 리튬 이차전지(300)는 장변을 포함하며 서로 마주보도록 형성되는 정면과 배면, 단변을 포함하며 서로 마주보도록 형성되는 양 측면, 상기 캡플레이트(352)가 위치하는 상면과 상기 상면과 마주보는 하면을 포함하여 이루어진다.In the lithium secondary battery 300 according to another embodiment of the present invention, referring to FIG. 5, the electrode assembly 310 including the positive electrode plate 312, the negative electrode plate 314, and the separator 313 may be filled with an electrolyte solution. It is formed by storing in the 330 and sealing the upper end opening of the can 330 with the cap assembly 350. The lithium secondary battery 300 includes a long side and a front side and a rear side formed to face each other, and a short side, both sides formed to face each other, and a top surface on which the cap plate 352 is located and a bottom surface facing the top surface. It is made, including.

상기 전극조립체(310)는 양극판(312)과 음극판(314)사이에 세퍼레이터(314)가 개재되면서 권취되어 형성된다. 상기 전극조립체(310)는 도 2의 실시예에서 충분히 설명되었으므로, 여기서 상세한 설명은 생략한다.The electrode assembly 310 is formed by winding a separator 314 between the positive electrode plate 312 and the negative electrode plate 314. Since the electrode assembly 310 has been sufficiently described in the embodiment of FIG. 2, detailed description thereof will be omitted.

상기 캔(330)는 대략 직사각형 형상의 한 쌍의 장측벽과 한 쌍의 단측벽을 포함하여 이루어지는 측면판(331)과, 하면판(332)을 포함하여 대략 박스 형상으로 형성되며, 상부는 개구되어 상단 개구부를 이루고 있다. 상기 캔(330)은 측면판(331)에 센서(334)가 형성된다. 또한, 상기 캔(330)는 대략 박스형상으로 형성될 때 수평방향으로의 단면의 형상이 사각형상 또는 타원형상 등 다양한 형상으로 형 성될 수 있다. 상기 상단개구부로는 상기 전극조립체(310)가 삽입된다. 또한, 상기 전극조립체(310) 사이로 함침하여 리튬 이온의 이동을 가능하게 해 주는 전해액이 주입된다. 캔(330)의 재질은 주로 가벼운 알루미늄(Al)이 사용된다. 상기 캔(330)의 상부는 캡조립체(350)에 의해 밀봉되어, 전해액의 누출이 방지된다. 상기 캔(330)의 장측벽과 단측벽의 두께는 대략 0.2 내지 0.4mm로 형성되며, 상기 하면판(332)의 두께는 대략 0.2 내지 0.7mm로 형성된다. 다만, 여기서 상기 장측벽과 단측벽 및 하면판(332)의 두께를 한정하는 것은 아니다. 상기 캔(330)는 바람직하게는 딥드로잉(deep drawing) 방식에 의하여 형성되며, 상기 장측벽과 단측벽 및 상기 하면판(332)은 일체형으로 형성된다. 다만, 여기서 상기 캔(330)의 형성 방법을 한정하는 것은 아니다.The can 330 is formed in a substantially box shape including a side plate 331 including a pair of long side walls and a pair of short side walls of a substantially rectangular shape, and a bottom plate 332, and an upper portion of the can 330. To form an upper opening. The can 330 has a sensor 334 formed on the side plate 331. In addition, when the can 330 is formed in a substantially box shape, the cross section in the horizontal direction may be formed in various shapes such as a rectangular shape or an elliptical shape. The electrode assembly 310 is inserted into the upper opening. In addition, the electrolyte is impregnated between the electrode assembly 310 to enable the movement of lithium ions are injected. The material of the can 330 is mainly light aluminum (Al). The upper portion of the can 330 is sealed by the cap assembly 350, thereby preventing the leakage of the electrolyte. The long side wall and the short side wall of the can 330 are formed to have a thickness of about 0.2 to 0.4 mm, and the thickness of the bottom plate 332 is formed to have a thickness of about 0.2 to 0.7 mm. However, the thickness of the long side wall, the short side wall and the lower plate 332 is not limited thereto. The can 330 is preferably formed by a deep drawing method, and the long side wall, the short side wall, and the bottom plate 332 are integrally formed. However, the method of forming the can 330 is not limited thereto.

상기 센서(334)는 하면판(332) 또는 측면판(331)의 소정 위치에 형성되며 장측벽 또는 단측벽에 형성될 수 있다. 도 5에는 상기 센서(334)가 측면판(331) 중 단측벽에 형성된 경우가 도시되어 있다. 상기 센서(334)는 바람직하게는 상기 단측벽에 형성되며, 보다 바람직하게는 상기 단측벽의 대략 중앙부에 형성된다. 상기 센서(334)가 장측벽에 형성되는 경우 단측벽에 형성되는 경우에 비해 캔(330) 내부의 전극조립체(310)를 변형, 압박하는 정도가 심해질 수 있다는 문제점이 있다. 또한, 상기 센서(334)는 단측벽의 중앙부에 형성됨으로써 전지 내부에서 발생한 가스가 미치는 압력을 받기에 적합하게 된다. 상기 센서(334)는 전지의 내부 방향으로 만입된 오목 형상으로 형성되며, 반구 형상, 반타원구 형상, 원통형상, 원뿔대 형상 중 어느 하나의 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 센서(334)는 측면판(331) 또는 하면판(332)의 타측 두께의 50% 이상의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.The sensor 334 is formed at a predetermined position of the lower plate 332 or the side plate 331 and may be formed on the long side wall or the short side wall. 5 illustrates a case in which the sensor 334 is formed on the short side wall of the side plate 331. The sensor 334 is preferably formed on the short side wall, more preferably on the substantially central portion of the short side wall. When the sensor 334 is formed on the long side wall, there is a problem in that the degree of deformation and compression of the electrode assembly 310 inside the can 330 may be increased as compared with the case where the sensor 334 is formed on the long side wall. In addition, the sensor 334 is formed in the center portion of the short side wall to be suitable for receiving the pressure of the gas generated inside the battery. The sensor 334 is formed in a concave shape indented in the inner direction of the battery, and may be formed in any one of a hemispherical shape, a semi-elliptic sphere shape, a cylindrical shape, and a truncated cone shape. In addition, the sensor 334 is preferably formed to a thickness of 50% or more of the thickness of the other side of the side plate 331 or the bottom plate 332.

상기 캡조립체(350)는 캡플레이트(352)와 절연플레이트(354)와 터미널플레이트(356) 및 전극단자(358)를 포함하여 구성된다. 캡조립체(350)는 별도의 절연케이스(370)와 결합되어 캔(330)의 상단 개구부에 결합되어 캔(330)을 밀봉하게 된다. The cap assembly 350 includes a cap plate 352, an insulating plate 354, a terminal plate 356, and an electrode terminal 358. The cap assembly 350 is combined with a separate insulating case 370 to be coupled to the top opening of the can 330 to seal the can 330.

상기 캡플레이트(352)는 상기 캔(330)의 상단개구부에 용접되어 상기 캔(330)을 밀봉한다. 상기 캡플레이트(352)는 일측에 전해액주입구(353)가 형성되어 있으며, 상기 전해액주입구(353)는 볼 등으로 압입, 용접되어 있다. 상기 캡플레이트(352)의 대략 중앙에는 단자통공1이 형성되어 있으며, 상기 단자통공1에는 개스킷 튜브(360)에 의해 절연된 전극단자(358)가 삽입된다.The cap plate 352 is welded to the upper opening of the can 330 to seal the can 330. The cap plate 352 has an electrolyte injection hole 353 formed at one side thereof, and the electrolyte injection hole 353 is press-fitted and welded with a ball or the like. A terminal through hole 1 is formed in a substantially center of the cap plate 352, and an electrode terminal 358 insulated by a gasket tube 360 is inserted into the terminal through hole 1.

상기 절연플레이트(354)는 개스킷과 같은 절연물질로 형성되며, 캡플레이트(352)의 하면에 결합된다. 절연플레이트(354)에는 상기 캡플레이트(352)의 단자통공1에 대응되는 위치에 상기 전극단자(358)가 삽입되는 단자통공2가 형성되어 있다. 상기 절연플레이트(354)의 하면에는 상기 터미널플레이트(356)가 안착되도록 터미널플레이트(356)의 크기에 상응하는 안착홈이 형성된다.The insulating plate 354 is formed of an insulating material such as a gasket and is coupled to the bottom surface of the cap plate 352. The insulating plate 354 has a terminal through-hole 2 through which the electrode terminal 358 is inserted at a position corresponding to the terminal through-hole 1 of the cap plate 352. A mounting groove corresponding to the size of the terminal plate 356 is formed on the bottom surface of the insulating plate 354 so that the terminal plate 356 is seated.

상기 터미널플레이트(356)는 일반적으로 Ni합금으로 형성되며, 상기 절연플레이트(354)의 하면에 장착된다. 상기 터미널플레이트(356)에는 캡플레이트(352)의 단자통공1에 대응되는 위치에 상기 전극단자(358)가 삽입되는 단자통공3이 형성되어 있으며, 상기 전극단자(358)가 상기 개스킷 튜브(360)에 의하여 절연되면서 캡 플레이트(352)의 단자통공1을 통하여 결합되므로 상기 터미널플레이트(356)는 상기 캡플레이트(352)와 전기적으로 절연되면서 상기 전극단자(358)와 전기적으로 연결된다.The terminal plate 356 is generally formed of Ni alloy, and is mounted on the bottom surface of the insulating plate 354. The terminal plate 356 has a terminal through-hole 3 through which the electrode terminal 358 is inserted at a position corresponding to the terminal through-hole 1 of the cap plate 352, and the electrode terminal 358 is formed by the gasket tube 360. The terminal plate 356 is electrically connected to the electrode terminal 358 while being electrically insulated from the cap plate 352 while being coupled through the terminal through hole 1 of the cap plate 352.

상기 터미널플레이트(356)의 일측에는 상기 음극판(314)에 결합된 음극탭(318)이 용접되며, 캡플레이트(352)의 타측에는 상기 양극판(312)에 결합된 양극탭(316)이 용접된다. 상기 음극탭(318)과 양극탭(316)을 결합시키는 용접방법으로는 저항용접, 레이저 용접 등이 사용되며 일반적으로는 저항용접이 사용된다.The negative electrode tab 318 coupled to the negative electrode plate 314 is welded to one side of the terminal plate 356, and the positive electrode tab 316 coupled to the positive electrode plate 312 is welded to the other side of the cap plate 352. . Resistance welding, laser welding, or the like is used as a welding method for coupling the negative electrode tab 318 and the positive electrode tab 316, and resistance welding is generally used.

상기 전극단자(358)는 상기 음극판(314)의 음극탭(318) 또는 상기 양극판(312)의 양극탭(316)에 연결되어 음극단자 또는 양극단자로 작용하게 된다. The electrode terminal 358 is connected to the negative electrode tab 318 of the negative electrode plate 314 or the positive electrode tab 316 of the positive electrode plate 312 to act as a negative electrode terminal or a positive electrode terminal.

다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 센서가 적용된 리튬 이차전지의 작용에 대하여 설명한다. 이하의 설명에서는 도 2의 실시예에 따른 리튬 이차전지가 적용된 경우에 대하여 설명한다.Next, the operation of the lithium secondary battery to which the sensor according to the embodiment of the present invention is applied will be described. In the following description, a case where the lithium secondary battery according to the embodiment of FIG. 2 is applied will be described.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지의 작용을 도시한 수직 단면도를 나타낸다.6 is a vertical cross-sectional view showing the operation of the lithium secondary battery according to the embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지(200)는, 도 6을 참조하면, 전극조립체(210)와 캔(230) 및 캡조립체(250)를 포함하여 형성된다. 상기 리튬 이차전지(200)는 과충전, 과전류 등의 상태에 놓이게 되는 경우 내부 온도가 상승하고 전지 내부에 다량의 가스가 발생하게 된다. 이러한 가스들은 캔(230)의 내측면에 소정 크기의 압력을 미치게 되며, 이렇게 전지의 온도와 내부압력이 계속하여 상승하게 되면 전지가 폭발, 발화의 위험에 놓이게 된다. 상기 리튬 이차전지(200)의 내부 온도가 고온이 되고 전지의 내부 압력이 임계점에 도달하게 되면 캡조립체(250)의 안전밴트(252)가 작동하여 전류차단수단(253)을 변형시켜 배선 패턴을 끊게 된다. 한편, 전지 내부에 발생한 가스는 캔(230)의 하면판(232)에도 상당량의 압력을 미치게 되고 센서(234)가 전지의 외부 방향, 즉 하부 방향으로 변형되면서 돌출부를 형성하게 된다. 이 때, 사용자는 전지의 온도와 더불어 센서(234)의 변형을 시각으로 인지할 수 있게 되므로 전지가 위험 상황에 놓여 있다는 사실을 알 수 있게 된다.6, the lithium secondary battery 200 according to an exemplary embodiment of the present invention includes an electrode assembly 210, a can 230, and a cap assembly 250. When the lithium secondary battery 200 is placed in a state such as overcharging or overcurrent, an internal temperature increases and a large amount of gas is generated inside the battery. These gases exert a predetermined amount of pressure on the inner surface of the can 230, and if the temperature and internal pressure of the battery continue to rise, the battery is at risk of explosion and fire. When the internal temperature of the lithium secondary battery 200 becomes high and the internal pressure of the battery reaches a critical point, the safety vent 252 of the cap assembly 250 operates to deform the current blocking means 253 to form a wiring pattern. You will hang up. On the other hand, the gas generated inside the battery exerts a considerable amount of pressure on the lower plate 232 of the can 230, and the sensor 234 is deformed in the outer direction of the battery, that is, the lower direction to form a protrusion. At this time, the user can visually recognize the deformation of the sensor 234 together with the temperature of the battery, so that the battery is in a dangerous situation.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.As described above, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and any person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Various modifications are possible, of course, and such changes are within the scope of the claims.

본 발명에 따른 리튬 이차전지에 의하면 캔에 센서가 구비됨으로써 전지 내부에 구비된 안전장치와 더불어 리튬 이차전지의 안전성을 더욱 향상시키고 사용자가 외부에서 전지의 내압 상태를 인지할 수 있다는 효과가 있다.According to the lithium secondary battery according to the present invention, the sensor is provided in the can, and together with the safety device provided inside the battery, the safety of the lithium secondary battery may be further improved, and the user may recognize the internal pressure state of the battery from the outside.

Claims (12)

측면판과, 상기 측면판의 하부를 밀폐하는 하면판을 포함하여 형성되며, 상기 측면판의 상부는 전극조립체를 삽입하기 위하여 개구(開口)되어 상단 개구부를 이루고 있는 리튬 이차전지의 캔에 있어서,In the can of a lithium secondary battery is formed including a side plate and a lower plate sealing the lower portion of the side plate, the upper portion of the side plate is formed to open the upper electrode opening to insert the electrode assembly, 상기 측면판 또는 상기 하면판에는, 상기 리튬 이차전지의 내부 방향으로 만입된 오목 형상으로 형성되어 상기 리튬 이차전지의 내압 상승을 외부에서 감지할 수 있는 센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지의 캔.The side plate or the bottom plate of the lithium secondary battery, characterized in that formed in the concave shape indented in the inner direction of the lithium secondary battery is provided with a sensor for detecting the increase in the internal pressure of the lithium secondary battery from the outside Cans. 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 센서는 반구 형상, 반타원구 형상, 원통형상, 원뿔대 형상 중 어느 하나의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지의 캔.The sensor is a can of a lithium secondary battery, characterized in that formed in any one of the shape of hemispherical, semi-elliptic, cylindrical, truncated. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 센서는 상기 측면판 또는 상기 하면판의 타측 두께의 50% 이상의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지의 캔.The sensor may be formed of a thickness of at least 50% of the thickness of the other side of the side plate or the bottom plate. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 센서는 상기 하면판에 형성되는 경우 상기 하면판의 중앙부에 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지의 캔.When the sensor is formed on the lower plate, the can of the lithium secondary battery, characterized in that formed in the central portion of the lower plate. 전극조립체와;An electrode assembly; 측면판과, 상기 측면판의 하부를 밀폐하는 하면판을 포함하여 형성되며, 상기 측면판의 상부는 상기 전극조립체를 삽입하기 위하여 개구(開口)되어 상단 개구부를 이루고 있는 캔; 및A can formed to include a side plate and a lower plate sealing the lower portion of the side plate, wherein an upper portion of the side plate is opened to insert the electrode assembly; And 상기 캔의 상단 개구부를 밀봉하는 캡조립체를 포함하여 이루어지는 리튬 이차전지에 있어서,In the lithium secondary battery comprising a cap assembly for sealing the top opening of the can, 상기 측면판 또는 상기 하면판에는, 상기 리튬 이차전지의 내부 방향으로 만입된 오목 형상으로 형성되어 상기 리튬 이차전지의 내압 상승을 외부에서 감지할 수 있는 센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The side plate or the bottom plate, the lithium secondary battery, characterized in that formed in the concave shape indented in the inner direction of the lithium secondary battery is provided with a sensor that can sense the internal pressure rise of the lithium secondary battery from the outside. 삭제delete 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 센서는 반구 형상, 반타원구 형상, 원통 형상, 원뿔대 형상 중 어느 하나의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The sensor is a lithium secondary battery, characterized in that formed in any one of the shape of hemispherical, semi-elliptic, cylindrical, truncated. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 센서는 상기 측면판 또는 상기 하면판의 타측 두께의 50% 이상의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The sensor is a lithium secondary battery, characterized in that formed with a thickness of at least 50% of the thickness of the other side of the side plate or the bottom plate. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 센서는 상기 하면판에 형성되는 경우 상기 하면판의 중앙부에 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.When the sensor is formed on the bottom plate is a lithium secondary battery, characterized in that formed in the central portion of the bottom plate. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 캡조립체는 안전밴트를 구비하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The cap assembly is a lithium secondary battery characterized in that it comprises a safety vent. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 캡조립체는 전류차단수단(CID;Current Interrupt Device)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The cap assembly further comprises a current interrupting means (CID; Current Interrupt Device).
KR1020060008781A 2006-01-27 2006-01-27 Can for lithium rechargeable battery and Lithium rechargeable battery using the same KR100778978B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060008781A KR100778978B1 (en) 2006-01-27 2006-01-27 Can for lithium rechargeable battery and Lithium rechargeable battery using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060008781A KR100778978B1 (en) 2006-01-27 2006-01-27 Can for lithium rechargeable battery and Lithium rechargeable battery using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070078493A KR20070078493A (en) 2007-08-01
KR100778978B1 true KR100778978B1 (en) 2007-11-22

Family

ID=38599461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060008781A KR100778978B1 (en) 2006-01-27 2006-01-27 Can for lithium rechargeable battery and Lithium rechargeable battery using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100778978B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11876198B2 (en) 2018-11-20 2024-01-16 Lg Energy Solution, Ltd. Secondary battery

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102269633B (en) * 2011-05-04 2012-12-26 超威电源有限公司 Assembling pressure precise tester
KR102311028B1 (en) 2017-12-26 2021-10-07 주식회사 엘지에너지솔루션 Cylindrical battery having pressure sensor, and method for measuring internal pressure thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005129433A (en) * 2003-10-27 2005-05-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Cylindrical battery and inter-battery connection structure using same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005129433A (en) * 2003-10-27 2005-05-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Cylindrical battery and inter-battery connection structure using same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11876198B2 (en) 2018-11-20 2024-01-16 Lg Energy Solution, Ltd. Secondary battery

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070078493A (en) 2007-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100978092B1 (en) Cap assembly and secondary battery using the same
KR100890329B1 (en) Lithium rechargeable battery
KR101279994B1 (en) Cap Assembly of Structure Having Safety Element on Electrode Lead and Cylindrical Battery Employed with the Same
KR100731462B1 (en) Secondary battery
EP2325924A1 (en) Secondary battery comprising a short circuit inducing member
JP2009245650A (en) Sealed battery
KR100561300B1 (en) Secondary Battery
KR20150035267A (en) Cap assembly and secondary battery including the same
KR20170070542A (en) Can Type Secondary Battery and Secondary Battery Module including the same
KR100947977B1 (en) Secondary Battery
KR100770111B1 (en) Cylinderical lithium rechargeable battery
KR100778977B1 (en) Cylinderical lithium rechargeable battery
KR100778978B1 (en) Can for lithium rechargeable battery and Lithium rechargeable battery using the same
KR100865405B1 (en) Secondary battery
KR20130091533A (en) Secondary battery
KR101121205B1 (en) Secondary battery
KR100709883B1 (en) Center pin for lithium rechargeable battery and Lithium rechargeable battery using the same and The method of making the lithium rechargeable battery
KR20120039323A (en) Cap assembly and secondary battery using the same
KR101243529B1 (en) Lithium rechargeable battery
KR20070101566A (en) Lithium rechargeable battery
KR20070090499A (en) Center pin and lithium rechargeable battery using the same
KR20070101569A (en) Lithium rechargeable battery
KR20070096651A (en) Electrode assembly for cylinderical lithium rechargeable battery and cylinderical lithium rechargeable battery using the same
KR100824899B1 (en) Secondary battery
KR101305461B1 (en) Secondary battery

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121022

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131024

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141023

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151020

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee