KR100788574B1 - Secondary battery - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 이차전지는 캔의 넓은 측면 중 이웃하는 두 귀퉁이부분 사이 중앙에, 한 변이 열린 사다리꼴(-형)로 일정 깊이의 홈이 파이고 상기 열린 부분이 상기 캔의 넓은 측면의 중앙을 향하도록 위치한 벤트를 형성함으로써, 전지 내압에 의한 벤트 파단시 캔의 과도한 파손을 막음과 동시에, 벤트의 파단부 두께를 비교적 두껍게 형성하여 전지의 낙하 같은 외부충격에 의한 벤트의 파손을 방지하고 벤트의 파단부 성형작업을 용이하게 할 수 있다.In the secondary battery according to the present invention, a trapezoid having one side open in the center between two adjacent corner portions of a wide side of the can ( To form a vent positioned so that a certain depth of the groove is formed and the open portion is directed toward the center of the wide side of the can, thereby preventing excessive breakage of the can when the vent breaks due to battery internal pressure, and at the same time, breaking the vent. By forming the thick portion relatively thick, it is possible to prevent the breakage of the vent due to external impact such as the drop of the battery and to facilitate the forming of the break part of the vent.
Description
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지를 나타내는 분리 사시도, 1 is an exploded perspective view illustrating a secondary battery according to an embodiment of the present invention;
도 2 는 도 1 에 나타낸 이차전지의 캔의 넓은 측면의 정면도,2 is a front view of a wide side of the can of the secondary battery shown in FIG. 1;
도 3 은 도 1 에 나타낸 이차전지의 측면벤트가 파단되는 과정을 개략적으로 나타낸 사시도,3 is a perspective view schematically illustrating a process in which the side vent of the secondary battery shown in FIG. 1 is broken;
도 4 는 전지 내압에 의하여 발생하는 캔의 넓은 측면의 인장응력분포도이다.4 is a tensile stress distribution diagram of a wide side of a can caused by battery internal pressure.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10: 이차전지 11: 캔 10: secondary battery 11: can
11a: 캔의 넓은 측면 12: 전극조립체 11a: wide side of the can 12: electrode assembly
100: 캡조립체 200: 벤트 100: cap assembly 200: vent
210: 상변 220: 좌경사변210: upper side 220: left slope
230: 우경사변230: right slope
본 발명은 이차전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캔의 넓은 측면 중 이웃하는 두 귀퉁이부분 사이 중앙에 형성되는 벤트에 있어서, 전지 내압에 의한 벤트 파단시 캔의 과도한 파손을 막음과 동시에, 벤트의 파단부 두께를 비교적 두껍게 형성하여 전지의 낙하 같은 외부충격에 의한 벤트의 파손을 방지하고 벤트의 파단부 성형작업을 용이하게 하도록 설계된 벤트의 형상을 갖는 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, in a vent formed at a center between two neighboring corner portions of a wide side of the can, preventing the can from being excessively damaged when the vent breaks due to battery internal pressure, The present invention relates to a secondary battery having a vent shape designed to form a break thickness relatively thick to prevent breakage of the vent due to an external impact such as dropping of the battery, and to facilitate forming of the break portion of the vent.
통상적으로, 이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리, 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하는 것으로서, 셀룰라 폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 첨단 전자기기 분야에서 널리 사용되고 있다. 특히, 리튬 이차전지는 작동전압이 3.6V로서, 전자장비 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나 니켈-수소 전지보다 3배나 높고, 단위중량당 에너지밀도가 높다는 측면에서 급속도로 신장되고 있는 추세이다.In general, a secondary battery refers to a battery that can be charged and discharged, unlike a primary battery that cannot be charged, and is widely used in the field of advanced electronic devices such as a cellular phone, a notebook computer, a camcorder, and the like. In particular, lithium secondary batteries have an operating voltage of 3.6V, which is three times higher than nickel-cadmium batteries or nickel-hydrogen batteries, which are widely used as electronic equipment power sources, and are rapidly increasing in terms of high energy density per unit weight.
이러한 리튬 이차전지는 주로 양극 활물질로 리튬계 산화물, 음극 활물질로는 탄소재를 사용하고 있다. 또한, 리튬 이차전지는 여러가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적 형상으로는 원통형과, 각형과, 파우치형을 들 수 있다.Such lithium secondary batteries mainly use lithium-based oxides as positive electrode active materials and carbon materials as negative electrode active materials. Moreover, although lithium secondary batteries are manufactured in various shapes, typical shapes include cylindrical shape, square shape, and pouch type.
이 중 각형 이차전지는 전극조립체와, 이 전극조립체를 수용하는 캔과, 이 캔에 결합되는 캡조립체를 포함하여 이루어진다.Among these, the rectangular secondary battery includes an electrode assembly, a can containing the electrode assembly, and a cap assembly coupled to the can.
전극조립체는 양극과 음극 및 이들 두 전극 사이에 개재된 세퍼레이터가 권취되어 있으며, 양극 및 음극으로부터 양극 및 음극탭이 각각 인출되어 있다.In the electrode assembly, a positive electrode and a negative electrode and a separator interposed between these two electrodes are wound, and the positive and negative electrode tabs are drawn out from the positive and negative electrodes, respectively.
캔은 각형 이차전지에서 대략 직육면체의 형상을 가진 금속재질의 용기이며, 딥 드로잉(deep drawing) 등의 가공방법으로 형성한다. 따라서 캔 자체가 단자역할 을 수행하는 것도 가능하다. 캔을 이루는 재질로는 경량의 전도성 금속인 알미늄 또는 알미늄 합금이 바람직하다. 캔은 전극조립체와 전해액의 용기가 되고, 전극조립체가 투입되도록 개방된 상부는 캡조립체에 의해 봉해진다. The can is a metal container having a substantially rectangular parallelepiped shape in a rectangular secondary battery, and is formed by a processing method such as deep drawing. It is therefore possible for the can itself to act as a terminal. As the material for forming the can, aluminum or aluminum alloy, which is a lightweight conductive metal, is preferable. The can becomes a container of the electrode assembly and the electrolyte solution, and the upper portion opened to insert the electrode assembly is sealed by the cap assembly.
캡조립체는 캔의 상부에 결합되는 캡플레이트와, 단자통공을 통하여 설치되고 그 외면에 캡플레이트와의 절연을 위한 가스켓이 위치하는 전극단자와, 캡플레이트의 아랫면에 설치되는 절연플레이트와, 이 절연플레이트의 아랫면에 설치되어 전극단자와 통전되는 단자플레이트를 포함하여 이루어진다. 전극조립체의 음극은 음극탭과 단자플레이트를 통해 전극단자와 전기적으로 연결되고, 양극은 양극탭을 통해 캡플레이트나 캔에 전기적으로 연결된다. The cap assembly includes a cap plate coupled to an upper portion of the can, an electrode terminal provided through a terminal hole, and a gasket for insulating the cap plate on an outer surface thereof, an insulating plate installed on a lower surface of the cap plate, and the insulation It is provided on the bottom surface of the plate and comprises a terminal plate that is energized with the electrode terminal. The negative electrode of the electrode assembly is electrically connected to the electrode terminal through the negative electrode tab and the terminal plate, and the positive electrode is electrically connected to the cap plate or the can through the positive electrode tab.
한편, 캡플레이트의 일 측에 벤트가 형성될 수도 있고, 혹은 캔의 넓은 측면의 한 귀퉁이부분에 벤트(vent)가 형성될 수도 있다. 이러한 벤트는 과충전 등으로 인하여 전지의 내부압력이 증가할 때 다른 부분보다 우선적으로 파단되어 내부가스를 방출시킴으로써 전지의 안전성을 확보하는 역할을 한다. 캔의 넓은 측면에 형성되는 벤트(이하, '측면벤트'라고도 함)는 일정 깊이의 홈을 갖는 파단부가 형성된 부분이다.Meanwhile, a vent may be formed at one side of the cap plate, or a vent may be formed at one corner of a wide side of the can. Such vents break preferentially than other parts when the internal pressure of the battery increases due to overcharging, etc., thereby releasing internal gas, thereby ensuring safety of the battery. Vents (hereinafter, also referred to as "side vents") formed on the wide side of the can are portions in which breaks having grooves of a predetermined depth are formed.
기존의 측면벤트는 캔의 귀퉁이부분에 형성된다. 이는 캔이 내부가스의 압력에 의하여 스웰링될 때 귀퉁이부분에 가장 큰 인장응력이 가해지기 때문이다. 즉, 가장 큰 인장응력이 가해지는 위치인 귀퉁이부분에 측면벤트를 위치시켜 내압의 증가에 민감하게 반응하도록 함으로써 전지의 안정성을 향상시키기 위함이다.Conventional side vents are formed at the corners of the can. This is because the greatest tensile stress is applied to the corner when the can is swelled by the pressure of the internal gas. That is, to improve the stability of the battery by placing the side vent in the corner portion, which is the position where the greatest tensile stress is applied to react sensitively to the increase in the internal pressure.
그런데, 측면벤트가 캔의 넓은 측면의 귀퉁이부분에 위치하는 경우에는, 전 술한 바와 같이 귀퉁이부분에 가장 큰 인장응력이 가해지므로, 내압에 의한 벤트 파단시 이에 기한 크랙(crack)이 전지의 전(全) 부분으로 번져 나가게 된다. 이에 따라, 전극조립체 및 전극탭을 보호하는 외장재인 캔이 과도하게 파손되어, 결국 전극조립체 및/또는 전극탭이 손상되는 문제가 있다. However, when the side vents are located at the corners of the wide side of the can, as described above, the greatest tensile stress is applied to the corners. It spreads to all parts. As a result, the can, which is an outer material protecting the electrode assembly and the electrode tab, may be excessively damaged, resulting in damage to the electrode assembly and / or the electrode tab.
특히, 측면벤트가 캔의 넓은 측면의 우상부 또는 좌상부의 귀퉁이부분에 위치하는 경우에는, 벤트 파단에 의한 크랙으로 인해 캔의 상부에 결합된 캡플레이트의 용접부위까지 파손될 수 있어 전극조립체나 전극탭이 캔의 외부로 빠져나갈 수도 있다. 따라서, 전극조립체 및/또는 전극탭이 손상되는 것뿐만 아니라 전지의 안정성에 대한 신뢰를 떨어뜨리는 문제가 있다.In particular, when the side vent is located at the upper right corner or the upper left corner of the wide side of the can, cracks due to the break of the vent may damage the welding portion of the cap plate coupled to the top of the can, thereby causing an electrode assembly or an electrode tab. You can also get out of the can. Therefore, not only the electrode assembly and / or the electrode tab are damaged, but also there is a problem of lowering the reliability of the battery.
이러한 문제점을 극복하기 위해, 캔의 넓은 측면 중 이웃하는 두 귀퉁이부분 사이 중앙에 측면벤트가 형성된 이차전지가 제안될 수도 있다. In order to overcome this problem, a secondary battery in which a side vent is formed in the center between two neighboring corner portions of a wide side of the can may be proposed.
그러나, 상기 두 귀퉁이부분 사이 중앙에는 스웰링시 가해지는 인장응력이 상기 귀퉁이부분보다 작으므로, 상기 귀퉁이부분보다는 얇은 두께의 파단부를 갖는 벤트가 요구된다. However, in the center between the two corner portions, since the tensile stress applied during swelling is smaller than the corner portion, a vent having a thinner fracture portion than the corner portion is required.
이에 따라, 벤트의 파단부 형성시 고도의 정밀한 성형작업을 요하게 되어 공정비용이 늘어나고 작업시간이 지연되는 문제가 있다. Accordingly, when forming the break portion of the vent requires a highly precise molding work, there is a problem that the process cost increases and the working time is delayed.
또한, 전지의 낙하 같은 외부충격에 의해 벤트의 파단부가 파손될 위험이 있다.In addition, there is a risk that the breakage portion of the vent is broken by an external shock such as a drop of the battery.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 캔의 넓은 측면 중 이 웃하는 두 귀퉁이부분 사이 중앙에 형성되는 벤트에 있어서, 전지 내압에 의한 벤트 파단시 캔의 과도한 파손을 막음과 동시에, 벤트의 파단부 두께를 비교적 두껍게 형성하여 전지의 낙하 같은 외부충격에 의한 벤트의 파손을 방지하고 벤트의 파단부 성형작업을 용이하게 할 수 있는 벤트의 형상을 설계하는 데 그 목적이 있다.The present invention is to solve this problem, in the vent formed in the center between the two corners of the wide side of the can, the breakage of the vent and at the same time to prevent excessive breakage of the can during the break The purpose is to design the shape of the vent to form a relatively thick portion to prevent the breakage of the vent due to external impact, such as a battery drop, and to facilitate the forming of the break portion of the vent.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 이차전지는,In order to achieve this object, the secondary battery according to the present invention,
전극조립체; 상기 전극조립체가 수용되는 캔; 및 상기 캔의 개방된 상부와 결합되는 캡조립체를 포함하며, 상기 캔의 넓은 측면 중 이웃하는 두 귀퉁이부분 사이 중앙에, 한 변이 열린 사다리꼴(-형)로 일정 깊이의 홈이 파이고 상기 열린 부분이 상기 캔의 넓은 측면의 중앙을 향하도록 위치한 벤트가 형성되는 것을 특징으로 한다.Electrode assembly; A can containing the electrode assembly; And a cap assembly coupled to the open top of the can, the trapezoid having one side open at the center between two neighboring corner portions of the wide side of the can ( A groove having a predetermined depth is formed and a vent is formed so that the open portion faces the center of the wide side of the can.
이때, 상기 벤트는 상기 캔의 넓은 측면의 네 귀퉁이부분이 이루는 대략 사각형 가운데 상단변(上短邊)에 해당하는 위치에 형성될 수도 있다.In this case, the vent may be formed at a position corresponding to an upper edge of an approximately quadrangle formed by four corners of the wide side of the can.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 이차전지에 관한 실시예를 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of a secondary battery according to the present invention.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지를 나타내는 분리 사시도이다.1 is an exploded perspective view illustrating a rechargeable battery according to an exemplary embodiment of the present invention.
도면을 참조하면, 이차전지는 전극조립체(12)와, 이 전극조립체(12)를 수용하는 캔(11)과, 이 캔(11)과 결합되는 캡조립체(100)를 포함하여 이루어진다. Referring to the drawings, the secondary battery includes an
전극조립체(12)는 통상 전기용량을 높이기 위해 양극(13) 및 음극(15)을 넓은 판형으로 형성한 뒤, 이들을 상호 절연시키는 세퍼레이터(14)를 양극(13)과 음 극(15) 사이에 개재하여 적층하고, 와형으로 권취하여 이른바 '젤리롤(Jelly Roll)' 형태로 만든다. 음극(15) 및 양극(13)은 각각 구리 및 알미늄 포일로 이루어진 집전체 각각에 음극 활물질인 탄소와 양극 활물질인 코발트산 리튬 등을 코팅시켜 형성할 수 있다. 세퍼레이터(14)는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 공중합체(co-polymer)로 이루어져 있다. 세퍼레이터(14)는 양극(13) 및 음극(15)보다 폭을 넓게 하여 형성하는 것이 극판 간의 단락을 방지하는 데 유리하다. 전극조립체(12)에는 각 전극과 연결된 양극 및 음극탭(16, 17)이 인출되어 있다. 상기 양극 및 음극탭(16, 17)에는 상기 전극조립체(12)의 외부로 인출되는 경계부에 극판(13, 15) 간의 단락을 방지하기 위하여 절연 테이프(18)가 감겨져 있다.The
캔(11)은 도시된 바와 같은 각형 이차전지에서 대략 직육면체의 형상을 가진 금속재질의 용기이며, 딥 드로잉(deep drawing) 등의 가공방법으로 형성한다. 따라서 캔 자체가 단자역할을 수행하는 것도 가능하다. 캔을 이루는 재질로는 경량의 전도성 금속인 알미늄 또는 알미늄 합금이 바람직하다. 캔(11)은 전극조립체(12)와 전해액의 용기가 되고, 전극조립체(12)가 투입되도록 개방된 상부는 캡조립체(100)에 의해 봉해진다. 캔의 넓은 측면에는 벤트(200)가 형성되는데, 이 벤트(200)에 관해서는 후술하기로 한다.The
캡조립체(100)는 캡플레이트(110)와, 전극단자(130)와, 절연플레이트(140)와, 단자플레이트(150)를 포함하여 이루어진다. 캡플레이트(110)에는 단자통공(111)이 형성되어 있는데, 전극단자(130)가 그 외면에 캡플레이트(110)와의 절연을 위하여 가스켓(120)을 위치시킨 채 단자통공(111)을 관통하여 설치된다. 캡플레이트(110)의 아랫면에는 절연플레이트(140)가 설치되어 있고, 이 절연플레이트(140)의 아랫면에는 단자플레이트(150)가 설치되어 있다. 이 단자플레이트(150)에는 전극단자(130)의 하단부가 결합되어 있다. The
전극조립체(12)의 음극(15)은 음극탭(17)과 단자플레이트(150)를 통하여 전극단자(130)와 전기적으로 연결되어 있다. 전극조립체(12)의 양극(13)의 경우에는 양극탭(16)이 캡플레이트(110)나 캔(11)에 용접되어 있다. 상기 단자플레이트(150)의 하부에는 절연케이스(190)가 더 설치될 수도 있다. 한편, 극성을 달리하여 전지를 설계할 수도 있을 것이다.The
캡플레이트(110)의 일 측에는 캔(11)의 내부에 전해액을 주입하기 위한 전해액주입공(112)이 형성되어 있으며, 전해액 주입 후 상기 전해액주입공(112)을 밀폐시키는 밀봉부(160)가 형성된다.An
캔의 넓은 측면에 형성된 벤트(200)에 관하여 보다 상세하게는 다음과 같다.Vent 200 formed on the wide side of the can in more detail as follows.
도 2 는 도 1 에 나타낸 이차전지의 캔의 넓은 측면의 정면도이고, 도 3 은 도 1 에 나타낸 이차전지의 측면벤트가 파단되는 과정을 개략적으로 나타낸 사시도이다.FIG. 2 is a front view of a wide side of the can of the secondary battery illustrated in FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view schematically illustrating a process in which the side vent of the secondary battery illustrated in FIG. 1 is broken.
도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지는 캔의 넓은 측면(11a) 중 이웃하는 두 귀퉁이부분 사이 중앙에, 한 변이 열린 사다리꼴(-형)로 일정 깊이의 홈이 파이고 상기 열린 부분이 캔의 넓은 측면의 중앙을 향하도록 위치한 벤트(200)가 형성되어 있다. Referring to the drawings, the secondary battery according to an embodiment of the present invention, the trapezoid (opening one side in the center between two neighboring corners of the
벤트(200)는 일정 깊이의 홈을 갖는 파단부가 형성된 부분으로서 과충전 등으로 인하여 전지의 내부가스에 의한 압력이 증가할 때 다른 부분보다 우선적으로 파단되어 내부가스를 방출시킴으로써 전지의 안전성을 확보하는 역할을 한다. The
전지의 내부가스에 의하여 스웰링된 캔(여기서, 캔은 장변이 48.7mm, 단변이 33.8mm인 경우)의 넓은 측면(11a)의 인장응력분포를 보면, 도 4 에 도시한 바와 같이, 캔의 모서리부분(21), 평면부분(22), 제 1 귀퉁이부분(23), 제 2 귀퉁이부분(24)의 순으로 인장응력이 증가하는 것을 알 수 있다. 즉, 캔이 내부가스의 압력에 의하여 스웰링될 때 귀퉁이부분(23, 24)에서 가장 큰 인장응력이 발생하고 있다.The tensile stress distribution of the
도 2 에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 종래 캔의 귀퉁이부분에 형성되었던 벤트의 위치를 변경하여 이웃하는 두 귀퉁이부분 사이 중앙에 형성함으로써, 내압에 의한 벤트(200) 파단시 캔의 과도한 파손을 막아 전극조립체 및/또는 전극탭의 손상을 방지할 수 있게 된다.As shown in Figure 2, according to the present invention by changing the position of the vent formed in the corner portion of the conventional can is formed in the center between two neighboring corner portions, excessive breakage of the can during break of the
상기 벤트(200)는 상기 캔의 넓은 측면(11a)의 네 귀퉁이부분이 이루는 대략 사각형 가운데 장변 또는 단변에 해당하는 위치에 형성될 수 있으나, 이웃하는 두 귀퉁이부분 사이의 거리가 짧은 상기 단변에 해당하는 위치에 형성되는 것이 바람직하다. 동일한 파단압을 갖기 위해서는, 가장 큰 인장응력이 가해지는 귀퉁이부분에서 멀리 떨어질수록 벤트의 파단부의 두께가 얇아질 필요가 있기 때문이다.The
도 4 를 참조하면, 캔의 좌하부 및 우하부 귀퉁이부분의 인장응력보다는 캔의 좌상부 및 우상부 귀퉁이부분에 상대적으로 큰 인장응력이 가해짐을 알 수 있다. 따라서, 상기 벤트(200)는 상기 캔의 넓은 측면(11a)의 네 귀퉁이부분이 이루 는 대략 사각형 가운데 상단변(上短邊)에 해당하는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 4, it can be seen that a relatively large tensile stress is applied to the upper left and upper right corners of the can, rather than the tensile stress at the lower left and lower right corners of the can. Accordingly, the
도 2 를 참조하면, 상기 벤트(200)의 상변(210)은 캔의 넓은 측면(11a)의 상단부와 평행하게 배치되어 있다. 상변(210)이 직선으로 형성되는 것이 굴곡지게 형성되는 것보다 벤트의 파단부의 파단이 용이하다. 또한, 캔의 중앙에 직선으로 형성된 상변(210)이 기울지 않고 캔의 상단부와 평행하게 배치됨으로써 상기 벤트(200)에 전지 내압가스에 의한 인장응력이 균일하게 작용하게 되어 벤트의 파단압 설계가 용이해진다.Referring to FIG. 2, the
여기서, 상기 벤트(200)의 상변(210)은 캔의 넓은 측면(11a)의 상단부에서 2.0∼3.5㎜ 이격될 수 있다. 2.0㎜보다 작으면, 도 4 에 나타낸 바와 같이, 인장응력이 가장 약한 캔의 모서리부분(21)에 인접하여 상기 벤트의 상변의 파단이 용이하지 않다. 또한, 3.5㎜보다 크면, 인장응력이 가장 큰 좌상부의 제 2 귀퉁이부분(24)과 우상부의 제 2 귀퉁이부분(24) 사이 영역을 벗어나게 되어, 역시 상기 벤트의 상변의 파단이 용이하지 않다. Here, the
상기 벤트(200)의 상변(210)의 길이는 상기 캔의 넓은 측면(11a)의 가로변의 길이를 1의 비율로 보았을 때, 이에 대하여 0.18∼0.25 비율의 범위 이내인 것이 바람직하다. 즉, 가로변의 길이에 대한 상변의 길이의 비율이 0.18보다 작으면 파단이 용이하지 않고, 0.25보다 크면 캔의 과도한 파손으로 인하여 전지의 신뢰성을 상실할 수 있다.The length of the
도 2 를 참조하면, 상기 벤트(200)의 좌·우 경사변(220, 230)은 각각 상기 상변(210)과 둔각을 이루도록 경사져 있다. "-형"의 벤트와 비교해 볼 때, 좌· 우변이 귀퉁이부분에 좀 더 가깝게 위치할 수 있게 되어, 벤트의 파단부의 파단이 용이해진다.2, the left and right
이때, 상기 상변(210)과 상기 좌·우 경사변(220, 230)이 각각 이루는 각도(θ)는 100∼120°일 수 있다. 100°보다 작으면, "-형"의 벤트와 별 차이가 없어 벤트의 파단부의 파단이 용이하지 않게 되고, 120°보다 크면, 한 변이 열린 사다리꼴에서 상기 열린 부분의 길이가 너무 길게 되어 오히려 벤트의 파단부의 파단이 용이하지 않게 되고, 파단시 내부가스의 방출이 용이하지 않게 된다.In this case, the angle θ formed by the
또한, 상기 좌·우 경사변(220, 230)의 하단부(m, n)의 위치는 상기 캔의 넓은 측면(11a)의 좌·우측 단부에서부터 정중앙에 이르는 거리를 1의 비율로 보았을 때 0.68∼0.72 이내에 해당하는 지점에 위치할 수 있다. 상기한 바와 같이, 벤트(200)의 상변(210)의 길이는 상기 캔의 넓은 측면(11a)의 가로변의 길이에 대하여 0.18∼0.25 비율의 범위 이내이고, 상기 벤트(200)의 좌·우 경사변(220, 230)은 각각 상기 상변(210)과 둔각을 이루도록 경사져 있음을 고려해 볼 때, 상변(210)의 길이의 비율이 캔의 넓은 측면(11a)의 가로변의 길이에 대하여 0.72 범위보다 크면 "-형"의 벤트와 별 차이가 없어 벤트의 파단부의 파단이 용이하지 않게 되고, 상변(210)의 길이의 비율이 캔의 넓은 측면(11a)의 가로변의 길이에 ㄷ대하여 0.68 범위보다 작으면, 한 변이 열린 사다리꼴에서 상기 열린 부분의 길이가 너무 길게 되어 오히려 벤트의 파단부의 파단이 용이하지 않게 되고, 파단시 내부가스의 방출이 용이하지 않게 된다.In addition, the positions of the lower end portions (m, n) of the left and right inclined sides (220, 230) are 0.68 to the distance from the left and right ends of the
다음은 "-형"의 벤트와 "-형" 벤트의 각 파단부의 두께를 달리하여 파단압 실험 및 낙하 테스트를 실시한 결과이다.next " "Bent of" type "and" This is the result of the break pressure test and the drop test by varying the thickness of each break portion of the “-type” vent.
실험예Experimental Example
캔의 넓은 측면의 가로변의 길이가 33.8㎜, 세로변의 길이가 48.7㎜, 두께가 5.0㎜인 직육면체 구조를 갖는 2개 그룹의 이차전지들을 준비하였다. Two groups of secondary batteries having a rectangular parallelepiped structure having a long side length of 33.8 mm, a long side length of 48.7 mm, and a thickness of 5.0 mm were prepared.
이 중 한 그룹의 이차전지들(이하, "제 1 샘플군"이라 함)은, 캔의 넓은 측면 중 이웃하는 두 귀퉁이부분 사이 중앙에, 한 변이 열린 사각의 형상(-형)을 띄며 상기 열린 부분이 캔의 넓은 측면의 중앙을 향하도록 위치하는 벤트가 형성되어 있다. One group of secondary batteries (hereinafter referred to as "first sample group") has a square shape with one side open at the center between two neighboring corner portions of the wide side of the can. Vents are formed so that the open portion faces the center of the wide side of the can.
제 1 샘플군의 벤트의 상변은 캔의 넓은 측면의 상단부로부터 3.0㎜ 이격된 채 캔의 상단부와 평행하게 7.0㎜만큼의 길이로 형성되어 있고, 좌·우변은 각각 상기 상변과 90°의 각도를 이룬 채 5.0㎜만큼의 길이로 형성되어 있다. The upper side of the vent of the first sample group is formed with a length of 7.0 mm parallel to the upper end of the can, 3.0 mm apart from the upper end of the wide side of the can, and the left and right sides each have an angle of 90 ° with the upper side. It is formed in length as much as 5.0mm.
또한, 제 1 샘플군의 벤트의 파단부 두께는 0.04㎜이다.In addition, the fracture | rupture part thickness of the vent of a 1st sample group is 0.04 mm.
한편, 다른 한 그룹의 이차전지들(이하, "제 2 샘플군"이라 함)은, 캔의 넓은 측면 중 이웃하는 두 귀퉁이부분 사이 중앙에, 한 변이 열린 사다리꼴(-형)을 띄며 상기 열린 부분이 캔의 넓은 측면의 중앙을 향하도록 위치하는 벤트가 형성되어 있다. On the other hand, the other group of secondary batteries (hereinafter referred to as the "second sample group") is a trapezoid (one side open in the center between two adjacent corners of the wide side of the can) Vents are formed so that the open portion faces the center of the wide side of the can.
제 2 샘플군의 벤트의 상변은 캔의 넓은 측면의 상단부로부터 3.0㎜ 이격된 채 캔의 상단부와 평행하게 7.0㎜만큼의 길이로 형성되어 있다. 사다리꼴의 높이가 5.0㎜이고, 상기 열린 부분의 길이가 10.0㎜가 되도록, 벤트의 좌·우변은 각각 상기 상변과 약 106.7°의 각도를 이루며 경사져 있다. The upper side of the vent of the second sample group is formed with a length of 7.0 mm in parallel with the upper end of the can while 3.0 mm away from the upper end of the wide side of the can. The left and right sides of the vent are inclined at an angle of about 106.7 ° with the upper side so that the height of the trapezoid is 5.0 mm and the length of the open portion is 10.0 mm.
또한, 제 2 샘플군의 벤트의 파단부 두께는 0.06㎜이다.In addition, the fracture | rupture part thickness of the vent of a 2nd sample group is 0.06 mm.
먼저, 파단압 실험을 실시하였다.First, a break pressure test was performed.
상기 제 1 샘플군의 파단압은 평균 5∼6㎏f/㎠였고, 제 2 샘플군의 파단압은 평균 5∼7㎏f/㎠였다.The breaking pressure of the first sample group was 5 to 6 kgf / cm 2 on average, and the breaking pressure of the second sample group was 5 to 7 kgf / cm 2 on average.
상기 실험결과를 보면, 제 2 샘플군의 벤트 파단부의 두께를 제 1 샘플군의 경우보다 두껍게 형성했음에도 같은 파단압을 갖거나 더 높은 파단압을 가짐을 알 수 있다. 이는 벤트의 좌·우변이 경사지게 형성되어 인장응력이 큰 귀퉁이부분에 가깝게 형성됨으로써 발생되는 현상이다. 따라서, 벤트의 파단부 성형작업에 드는 노력과 시간 및 비용이 절약될 수 있게 된다.From the above experimental results, it can be seen that even though the thickness of the vent break of the second sample group is formed thicker than that of the first sample group, the break pressure has the same break pressure or higher break pressure. This is a phenomenon that occurs when the left and right sides of the vent are formed to be inclined and close to the corners where the tensile stress is large. Therefore, the effort, time, and cost required for forming the break portion of the vent can be saved.
또한, 제 2 샘플군의 경우 제 1 샘플군보다 더 높은 수치의 파단압을 보여주는데, 이는 더 큰 내부압력으로 내부가스가 배출될 수 있음을 나타낸다. 따라서, 내부가스의 배출속도 및 배출량이 제 1 샘플군의 경우보다 크다. In addition, the second sample group shows a higher breaking pressure than the first sample group, indicating that the internal gas can be discharged at a higher internal pressure. Therefore, the discharge rate and the discharge rate of the internal gas are larger than those of the first sample group.
그 다음, 1m의 높이에서 전지의 자유낙하 실험을 실시하였다.Then, a free fall experiment of the battery was performed at a height of 1 m.
상기 제 1 샘플군은 평균 100∼150회에서 벤트의 파단부가 파단되었고, 제 2 샘플군은 평균 200∼300회에서 벤트의 파단부가 파단되었다.The breakage portion of the vent was broken at an average of 100 to 150 times in the first sample group, and the breakage portion of the vent was broken at an average of 200 to 300 times in the second sample group.
상기 실험결과를 보면, 제 2 샘플군이 제 1 샘플군보다는 전지 낙하 같은 외부충격에 강함을 알 수 있다. 이는 제 2 샘플군의 벤트 파단부의 두께가 제 1 샘플군의 경우보다 두껍게 형성되었기 때문이다.From the experimental results, it can be seen that the second sample group is more resistant to external shocks such as battery drop than the first sample group. This is because the vent fracture portion of the second sample group is formed thicker than that of the first sample group.
상기 실험결과에서, 캔의 넓은 측면 중 이웃하는 두 귀퉁이부분 사이 중앙에 위치하는 벤트의 형상은 "-형"보다 "-형"인 것이 바람직하다.In the experimental results, the shape of the vent centered between two neighboring corners of the wide side of the can is " Than "type" -Type ".
본 발명에 따른 이차전지는 캔의 넓은 측면 중 이웃하는 두 귀퉁이부분 사이 중앙에, 한 변이 열린 사다리꼴(-형)로 일정 깊이의 홈이 파이고 상기 열린 부 분이 상기 캔의 넓은 측면의 중앙을 향하도록 위치한 벤트를 형성함으로써, 전지 내압에 의한 벤트 파단시 캔의 과도한 파손을 막음과 동시에, 벤트의 파단부 두께를 비교적 두껍게 형성하여 전지의 낙하 같은 외부충격에 의한 벤트의 파손을 방지하고 벤트의 파단부 성형작업을 용이하게 할 수 있다.In the secondary battery according to the present invention, a trapezoid having one side open in the center between two adjacent corner portions of a wide side of the can ( To form a vent positioned so that the groove has a certain depth and the open portion faces the center of the wide side of the can, thereby preventing excessive breakage of the can when the vent breaks due to battery internal pressure, and at the same time, breaking the vent. By forming the thick portion relatively thick, it is possible to prevent the breakage of the vent due to external impact such as the drop of the battery and to facilitate the forming of the break part of the vent.
본 발명은 도시된 실시예를 중심으로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 할 수 있는 다양한 변형 및 균등한 타 실시예를 포괄할 수 있음을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the illustrated embodiments, it is merely exemplary, and the present invention may encompass various modifications and equivalent other embodiments that can be made by those skilled in the art. Will understand.
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Citations (5)
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---|---|---|---|---|
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07211300A (en) * | 1994-01-17 | 1995-08-11 | Japan Storage Battery Co Ltd | Battery |
JP2001266804A (en) * | 2000-03-23 | 2001-09-28 | At Battery:Kk | Sealed secondary battery |
JP2003297322A (en) | 2002-03-28 | 2003-10-17 | Sanyo Electric Co Ltd | Battery |
JP2004079330A (en) | 2002-08-19 | 2004-03-11 | Sanyo Electric Co Ltd | Sealed battery with cleavage groove |
JP2005038773A (en) | 2003-07-17 | 2005-02-10 | Sanyo Electric Co Ltd | Sealed type battery with cleavage groove |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2482356B1 (en) * | 2009-09-24 | 2016-04-20 | LG Chem, Ltd. | Prismatic secondary battery having a safety groove |
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