KR100996496B1 - bent for cylindrical battery - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원통형 전지의 벤트에 관한 것으로 전극(70)과 1차안전장치 부품의 사이에 위치하는 벤트에 있어서 외측 가장자리와 상기 돌출부(64)의 경계선을 따라 원형의 절개홈(63)이 형성되어 전지 내부의 압력 증가시 상기 절개홈(63)을 따라 크랙이 발생하도록 하여 압력의 증가시 벤트의 내측이 분리되어 내부의 약품이 신속하게 외부로 배출되도록 하여 압력을 해소시켜 폭발을 방지할 수 있다.The present invention relates to a vent of a cylindrical battery, and in the vent positioned between the electrode 70 and the primary safety device component, a circular cut groove 63 is formed along the boundary between the outer edge and the protrusion 64. When the pressure inside the battery increases, cracks are generated along the cut groove 63, and when the pressure is increased, the inside of the vent is separated so that the internal chemical is quickly discharged to the outside to relieve the pressure to prevent explosion. .

원통형 2차전지 안전 압력 고열 크랙 Cylindrical Secondary Battery Safety Pressure High Temperature Crack

Description

원통형전지의 벤트{bent for cylindrical battery}Vent for cylindrical battery

본 발명은 원통형전지의 벤트에 관한 것으로 보다 상세하게는 벤트의 돌출부 하측에 절개홈을 형성하여 벤트에 압력이 가해지면 상기 절개홈에 크랙이 발생하여 벤트의 돌출부가 벤트와 분리되도록 하여 압력을 해소하게 되는 원통형전지의 벤트에 관한 것이다.The present invention relates to a vent of a cylindrical battery, and more particularly, to form an incision groove under the protrusion of the vent and when pressure is applied to the vent, cracks are generated in the incision groove so that the protrusion of the vent is separated from the vent to relieve pressure. It relates to a vent of a cylindrical battery.

전류를 충전하여 사용하게 되는 2차전지는 일반적으로 원통형 또는 직육면체등의 통내부에 액체상태의 약품을 투입하여 제작된다. 상기와 같은 2차전지는 사용중 내부의 액체 압력이 증가하여 상기 통이 견딜 수 있는 압력이상이 되면 상기 통이 폭발할 수 있다는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 케이스의 표면에 홈을 형성하여 압력의 증가시 상기 홈을 따라 크랙이 발생하도록 하여 내부의 액체가 밖으로 서서히 흘러나오도록 하여 폭발을 방지하거나 압력이 증가하게 되면 전지내부에서 전류를 차단하여 더이상 압력이 증가하는 것을 방지하도록 구성하게 된다. A secondary battery that is used by charging an electric current is generally manufactured by injecting a chemical in a liquid state into a cylinder such as a cylindrical or rectangular parallelepiped. The secondary battery as described above has a problem in that the cylinder may explode when the internal liquid pressure increases during use, so that the cylinder becomes more than the pressure that can be tolerated. In order to solve this problem, a groove is formed on the surface of the case so that a crack occurs along the groove when the pressure increases, so that the liquid inside flows out gradually to prevent an explosion or when the pressure increases, the current is blocked inside the battery. To prevent any further increase in pressure.

원통형의 전지에서는 상기와 같이 전류를 차단하는 방법으로 도1에 도시된 바와 같이 일측 전극(70) 내측에 벤트(60)를 설치하게된다. 상기 벤트(60)는 원판형상을 이루며 일측에 동심원을 이루는 홈을 형성하고 상기 홈의 반대편으로 중앙 을 돌출시킨 형상을 이루게 된다. 상기 벤트(60)의 돌출측 중앙에는 1차 안전장치 부품의 중앙 분리판(1)이 결합된다. 이때 상기 벤트(60)와 1차 안전장치 부품은 전류가 흐르는 도체로 제작하게 되며 상기 벤트(60)와 1차 안전장치 부품의 가장자리에는 개스킷(80)이 설치되어 상기 벤트(60)와 1차 안전장치 부품을 분리하여 고정하게 되며 벤트(60)와 1차 안전장치 부품의 외측을 통해 전류가 흘러가는 것을 방지하게 된다. 이에따라 상기 1차 안전장치 부품와 벤트(60)의 전기적인 연결은 중앙에서만 이루어지도록 구성되며 전극(70)은 상기 벤트(60)의 가장자리와 결합되어 전류가 흐를 수 있도록 구성된다.In the cylindrical battery, as shown in FIG. 1, the vent 60 is installed inside the one side electrode 70 by blocking the current as described above. The vent 60 forms a disc shape and forms a groove forming a concentric circle on one side and protruding the center toward the opposite side of the groove. The central separating plate 1 of the primary safety device component is coupled to the center of the protruding side of the vent 60. At this time, the vent 60 and the primary safety device parts are made of a conductor through which a current flows. A gasket 80 is installed at the edge of the vent 60 and the primary safety device parts. The safety device parts are separated and fixed, and current is prevented from flowing through the outside of the vent 60 and the primary safety device parts. Accordingly, the electrical connection between the primary safety device component and the vent 60 is configured only at the center, and the electrode 70 is coupled with the edge of the vent 60 to allow current to flow.

상기 전지내의 압력이 증가하게 되면 상기 전지내의 액체가 상기 벤트(60)를 전극(70)측으로 밀게된다. 이때 상기 벤트(60)의 가장자리는 개스킷(80)과 전극(70)에 의해 고정되어 있으므로 벤트(60)의 중앙이 전극(70)측으로 이동하게 된다. 상기 벤트(60)의 중앙이 전극(70)측으로 이동하게 되면 상기 벤트(60)의 중앙에 결합된 1차 안전장치 부품의 분리판(1)이 1차 안전장치 부품와 분리된다. 이에 따라 상기 1차 안전장치 부품와 벤트(60)사이에는 전기적인 연결이 끊어져 전류가 흐르지 않게 된다. 따라서 전지는 작동이 정지되며 내부의 압력은 더 이상 증가하지 않게 된다.When the pressure in the battery increases, the liquid in the battery pushes the vent 60 toward the electrode 70. At this time, since the edge of the vent 60 is fixed by the gasket 80 and the electrode 70, the center of the vent 60 moves toward the electrode 70. When the center of the vent 60 is moved to the electrode 70 side, the separator 1 of the primary safety device component coupled to the center of the vent 60 is separated from the primary safety device component. Accordingly, the electrical connection is disconnected between the primary safety device component and the vent 60 so that no current flows. As a result, the battery stops working and the pressure inside it no longer increases.

그러나 상기와 같이 전기적인 연결이 끊어져 있는 상태에서도 외부의 온도가 높을 경우 등에는 내부의 압력이 계속 높아져 폭발할 우려가 있다.However, even when the electrical connection is disconnected as described above, when the external temperature is high, the internal pressure continues to increase and there is a risk of explosion.

이를 방지하기 위하여 종래에는 도2 및 도3에 도시된 것과 같이 상기 벤트(60)에 형성된 동심원을 이루는 홈 중 분리판(1)과 결합되는 내측의 홈을 외측보 다 깊게 형성하여 내부 압력의 증가시 상기 내측의 홈을 따라 크랙이 발생하도록 하여 내부의 약품이 외부로 흘러나와 폭발이 방지되도록 구성하고 있다.In order to prevent this, conventionally, as shown in FIGS. 2 and 3, an inner groove coupled to the separator plate 1 is formed deeper than the outer one of the concentric grooves formed in the vent 60 to increase the internal pressure. When the crack is generated along the inner groove at the time is configured to prevent the internal chemicals flow out to the outside.

여기서 벤트(60)의 중앙이 떨어져 나가는 것을 방지하기 위하여 내측의 홈은 일측을 비워 결합부(62)를 형성하도록 하여 크랙의 발생시 해당 부분은 떨어지지 않아 도4에 도시된 것과 같이 결합부(62)에서 중앙부분(61)이 젖혀지도록 구성하고 있다.Here, in order to prevent the center of the vent 60 from falling off, the inner groove has one side vacant to form a coupling portion 62 so that the corresponding portion does not fall off when a crack is generated, as shown in FIG. 4. The central part 61 is configured to be turned over.

그러나 해당 부분은 평상시 전측으로 돌출되도록 절곡되어 있으며 압력의 증가시 압력에 의해 후측으로 밀려나게 되므로 크랙의 발생시 이미 강도가 약해진 상태이므로 압력이 과도하게 걸릴 경우 중앙부분이 분리되고 그 조각이 고속으로 튀어나가게 된다. 그런데 상기 전극(70)에는 내부의 압력에 의해 벤트(60)가 파괴되면서 약품이 흘러나올 경우 약품이 외부로 흘러가도록 다수개의 관통공이 형성되어 있어 상기 조각이 상기 관통공을 통과하게 되므로 위험하다는 문제점이 있다. However, since the part is normally bent to protrude to the front side and is pushed to the rear by pressure when the pressure increases, the strength is already weakened when a crack occurs, so if the pressure is excessively taken, the center part is separated and the piece is spun at high speed. Will go out. However, when the chemicals flow out while the vent 60 is destroyed by the internal pressure, a plurality of through holes are formed in the electrode 70 so that the chemicals flow to the outside, so the pieces pass through the through holes. There is this.

또한 상기 벤트(60)에 형성되는 구멍의 크기가 작아 내부의 약품이 서서히 배출되므로 압력을 신속하게 해소시키지 못하여 폭발이 발생할 우려가 있다.In addition, since the size of the hole formed in the vent 60 is small, the internal chemical is gradually discharged, so that the pressure may not be released quickly and there is a risk of explosion.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로 전지 내부의 압력을 신속하게 해소시켜 폭발을 방지할 수 있는 원통형전지의 벤트를 제공하는 것을 주목적으로 한다.The present invention has been invented to solve the above problems, and a main object of the present invention is to provide a vent of a cylindrical battery capable of quickly releasing the pressure inside the battery to prevent explosion.

또한 압력에 의해 분리된 조각이 전지 외부로 튀어나오는 것을 방지하여 안전한 원통형전지의 벤트를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a vent of a safe cylindrical battery by preventing the pieces separated by pressure from protruding out of the battery.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 전극(70)과 1차안전장치 부품의 사이에 위치하게 되며 원판형상을 이루고 내측은 원뿔대 형상으로 돌출된 돌출부(64)가 형성되어 상기 돌출부(64)의 중앙 돌출면이 원통형전지의 1차 안전장치 부품의 분리판(1)과 결합되어, 전지 내부의 압력 증가시 돌출부(64)가 전극(70)측으로 이동하여 원통형전지의 1차 안전장치 부품에서 분리판을 분리시켜 전기적인 연결을 차단하게 되는 벤트(60)에 있어서, 외측 가장자리와 상기 돌출부(64)의 경계선을 따라 원형의 절개홈(63)이 형성되어 전지 내부의 압력 증가시 상기 절개홈(63)을 따라 크랙이 발생하도록 하는 것을 특징으로 하는 원통형전지의 벤트.The present invention is located between the electrode 70 and the primary safety device component to achieve the above object and forms a disc shape and the inner side is formed with a protrusion 64 protruding in the shape of a truncated cone of the protrusion 64 The central projection surface is combined with the separator plate 1 of the primary safety device component of the cylindrical battery, and when the pressure inside the battery increases, the projection 64 moves to the electrode 70 to separate from the primary safety device component of the cylindrical battery. In the vent 60 which separates the plate to block the electrical connection, a circular cut groove 63 is formed along the boundary between the outer edge and the protrusion 64 so that the cut groove when the pressure inside the battery increases. 63. Vent of a cylindrical battery, characterized in that the crack occurs along.

바람직한 실시예에 따르면 상기 돌출부(64)의 상부는 둘레를 따라 절곡홈(65)이 형성되는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment, the upper portion of the protrusion 64 is characterized in that the bent groove 65 is formed along the circumference.

본 발명의 원통형전지의 벤트는 압력 증가시 원뿔대 형상의 돌출부의 하측에 크랙이 발생하게 되므로 내부의 약품이 신속하게 외부로 배출되므로 압력을 신속하게 해소할 수 있어 폭발을 방지할 수 있다는 효과가 있다.The vent of the cylindrical battery of the present invention is cracked on the lower side of the truncated conical portion when the pressure increases, so that the internal chemical is quickly discharged to the outside, so that the pressure can be quickly released to prevent explosion. .

또한 분리되는 조각이 전극에 형성된 관통공보다 커 외부로 튀어나가지 못하므로 안전하다는 효과도 있다.In addition, the separated pieces are larger than the through-holes formed in the electrode does not protrude to the outside there is also an effect that is safe.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 원통형전지의 벤트에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the vent of the cylindrical battery according to an embodiment of the present invention.

도5는 본 발명의 실시예에 따른 벤트의 평면도이며 도6은 측단면도이다.Figure 5 is a plan view of the vent according to an embodiment of the present invention and Figure 6 is a side cross-sectional view.

첨부된 도에 의하면 본 발명의 원통형전지의 벤트는 원판을 프레스 가공을 통하여 내측을 절곡하여 원뿔대형상으로 돌출된 돌출부(64)를 형성하고 외측 가장자리는 평평하게 유지되도록 한다. 이때 외측 가장자리와 상기 돌출부(64)의 경계선을 따라 돌출방향의 반대 측(전극(70) 방향)에 둘레를 따라 원형으로 절개홈(63)이 형성된다.According to the accompanying drawings, the vent of the cylindrical battery of the present invention is bent inward through the disk to form a protrusion 64 protruding in the shape of a truncated cone and the outer edge is kept flat. At this time, along the boundary between the outer edge and the protrusion 64, a cut groove 63 is formed in a circular shape on the opposite side of the protrusion direction (the electrode 70 direction).

상기와 같이 절개홈(63)을 형성하는 이유는 전지 내부의 압력이 증가하게 되면 상기 벤트(60)에 압력이 가해지게 되므로 상기 벤트(60)의 돌출부(64)가 밀려 1차 안전장치 부품의 분리판이 분리된 후에도 계속 압력이 증가할 경우 상기 절개홈(63)을 따라 크랙이 발생하여 벤트(60)의 내측이 분리되도록 하여 내부의 약품이 외부로 배출되도록 하여 내부의 압력을 해소시키도록 하기 위함이다.The reason for forming the cutout groove 63 as described above is that when the pressure inside the battery increases, the pressure is applied to the vent 60, so that the protrusion 64 of the vent 60 is pushed out of the primary safety device component. If the pressure continues to increase even after the separation plate is separated, cracks are generated along the incision groove 63 so that the inside of the vent 60 is separated so that the internal chemical is discharged to the outside to relieve the pressure inside. For sake.

본 발명에서는 상기 절개홈(63)을 벤트(60)의 가장자리와 돌출부의 경계에 형성하고 있다. 이는 절개시 형성되는 구멍의 크기를 크게 하여 내부의 약품이 대량으로 배출되어 전지 내부의 압력을 신속하게 감소시킬 수 있어 폭발을 방지할 수 있도록 하기 위함이다. In the present invention, the cut groove 63 is formed at the edge of the vent 60 and the boundary of the protrusion. This is to increase the size of the hole formed during the incision to discharge the chemicals in a large amount to quickly reduce the pressure in the battery to prevent explosion.

또한 분리된 조각의 크기가 전극(70)에 형성된 관통공보다 커 외부로 튀어나가는 것을 방지하도록 하기 위함이다.In addition, the size of the separated pieces are larger than the through-holes formed in the electrode 70 to prevent the protruding to the outside.

여기서 절개홈(63)을 돌출부와 가장자리의 경계에 형성함으로써 압력해소와 돌출부의 형성시 절곡이 용이하도록 하는 효과를 하나의 홈으로 얻을 수 있게 된다.Here, by forming the cutout groove 63 at the boundary between the protrusion and the edge, it is possible to obtain the effect of ease of bending at the time of pressure relief and the formation of the protrusion as one groove.

여기서 상기 절개홈(63)의 깊이를 깊게 하면 낮은 압력에서 크랙이 발생하여 내부의 약품이 외부로 배출되며 깊이가 얕을 경우에는 높은 압력에도 크랙이 발생하지 않을 우려가 있다. 따라서 상기 절개홈(63)의 깊이는 설계시 전지의 최대 허용압력에 따라 적절하게 조절하여야 한다.If the depth of the incision groove 63 is deep, cracks are generated at low pressure, and the chemicals inside are discharged to the outside, and if the depth is shallow, there is a fear that the cracks may not occur even at high pressure. Therefore, the depth of the cutting groove 63 should be properly adjusted according to the maximum allowable pressure of the battery in the design.

여기서 본 발명의 실시예에서는 상기 절개홈(63)을 벤트(60)의 하측면(전극 방향)에 형성하도록 구성하고 있으나 상측면(1차 안전장치 부품 측)에 형성하는 것도 무방하다.In the embodiment of the present invention, the incision groove 63 is configured to be formed on the lower side (electrode direction) of the vent 60, but may also be formed on the upper side (primary safety device component side).

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 원통형전지의 벤트의 작용과 효과에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the operation and effects of the vent of the cylindrical battery according to an embodiment of the present invention.

도1에 도시된 것과 같은 원통형전지의 일측에 전극(70)과 1차 안전장치 부품 의 사이에 본 발명의 벤트(60)를 결합하게 된다.The vent 60 of the present invention is coupled between the electrode 70 and the primary safety device component on one side of the cylindrical battery as shown in FIG. 1.

이후 외부의 충격이나 열에 의해 원통형전지 내부의 압력이 증가하게 되면 상기 전지 내부의 액체상태의 약품이 1차 안전장치 부품의 통공을 통과하여 벤트(60)에 압력을 가하게 된다. 이에 따라 상기 벤트(60)는 전극(70)측으로 밀리게 되며 상기 벤트(60)의 돌출부(64)의 중앙에 결합된 1차 안전장치 부품의 분리판이 1차 안전장치와 분리되어 전기적인 연결을 차단하여 압력의 증가를 억제하게 된다.After that, when the pressure inside the cylindrical battery increases due to external shock or heat, the chemical agent in the liquid state passes through the through hole of the first safety device component to apply pressure to the vent 60. Accordingly, the vent 60 is pushed toward the electrode 70, and the separator plate of the primary safety device component coupled to the center of the protrusion 64 of the vent 60 is separated from the primary safety device to make an electrical connection. It will block the pressure increase.

그러나 내부의 압력이 계속 증가하는 경우에는 상기 벤트(60)에 가해지는 압력이 증가하여 상기 벤트(60)의 절개홈(63)에 크랙이 발생하게 된다. 이에 따라 내부의 액체가 상기 크랙을 통해 외부로 배출된다. 이때 상기 크랙의 크기가 작을 동안에는 통과하는 액체의 양이 적어 전지 내부에 계속 압력이 걸리므로 상기 크랙은 절개홈(63)을 따라 계속 진행하게 된다. 상기 크랙이 계속 진행되면 최종적으로 도7에 도시된 것과 같이 벤트(60)의 외측과 내측이 상기 절개홈(63)을 따라 완전히 분리되어 약품이 신속하게 외부로 배출되어 전지 내부의 압력을 해소하여 폭발을 방지하게 된다.However, when the internal pressure continues to increase, the pressure applied to the vent 60 increases, causing cracks in the cutout groove 63 of the vent 60. Accordingly, the liquid inside is discharged to the outside through the crack. At this time, while the size of the crack is small, the amount of liquid passing through is small, so that pressure is continuously applied to the inside of the battery, so that the crack continues along the cut groove 63. As the crack continues, as shown in FIG. 7, the outside and the inside of the vent 60 are completely separated along the cutting groove 63 so that the chemical is quickly discharged to the outside to relieve pressure in the battery. To prevent explosions.

여기서 도8 또는 도9에 도시된 것과 같이 돌출부(64)의 상부에 둘레를 따라 절곡홈(65)을 형성하는 것도 고려해 볼만하다. 상기와 같이 돌출부(64)의 상부에 절곡홈(65)을 형성하는 것은 벤트(60)의 성형시 용이하게 절곡되도록 하기 위함이다. 이때 상기 절곡홈(65)은 절개홈(63)보다 깊이가 얕게 형성되도록 하여 압력의 증가시 절곡홈(65)에 크랙이 발생하지 않도록 하여야 한다.Here, as shown in FIG. 8 or 9, it is also conceivable to form the bent groove 65 along the circumference of the upper portion of the protrusion 64. Forming the bent groove 65 in the upper portion of the protrusion 64 as described above is to be easily bent during the molding of the vent (60). At this time, the bending groove 65 should be formed so that the depth is shallower than the cutting groove 63 so that the crack does not occur in the bending groove 65 when the pressure increases.

도1 : 원통형 전지의 전극과 벤트 및 1차안전장치 부품의 결합관계를 나타낸 단면도1 is a cross-sectional view showing the coupling relationship between the electrode and the vent and the primary safety device components of the cylindrical battery

도2 : 종래의 벤트의 평면도Figure 2: top view of a conventional vent

도3 : 종래의 벤트의 측단면도Figure 3: Side sectional view of a conventional vent

도4 : 전지 내부의 압력에 의해 중앙부분이 분리된 종래의 벤트를 나타낸 측단면도4 is a side cross-sectional view showing a conventional vent in which the center portion is separated by the pressure inside the battery.

도5 : 본 발명의 실시예에 따른 벤트의 평면도5 is a plan view of a vent according to an embodiment of the present invention.

도6 : 본 발명의 실시예에 따른 벤트의 측단면도6 is a side cross-sectional view of a vent according to an embodiment of the present invention.

도7 : 압력에 의해 벤트에 크랙이 발생하여 중앙부분이 분리된 상태를 나타낸 도7 is a view showing a state in which a crack is generated in the vent due to pressure separated from the center portion

도8 : 또 다른 실시예에 따른 벤트의 측단면도8: side cross-sectional view of a vent according to another embodiment

도9 : 또 다른 실시예에 따른 벤트의 측단면도9: side cross-sectional view of a vent according to another embodiment

<도면의 주요부에 사용된 기호의 설명><Description of Symbols Used in Main Parts of Drawing>

60 : 벤트 63 : 절개홈60: vent 63: incision groove

64 : 돌출부 65 : 절곡홈64: protrusion 65: bending groove

Claims (2)

전극(70)과 1차안전장치 부품의 사이에 위치하게 되며 원판형상을 이루고 내측은 원뿔대 형상으로 돌출된 돌출부(64)가 형성되어 상기 돌출부(64)의 중앙 돌출면이 원통형전지의 1차 안전장치 부품의 분리판(1)과 결합되어, 전지 내부의 압력 증가시 돌출부(64)가 전극(70)측으로 이동하여 원통형전지의 1차 안전장치 부품에서 분리판을 분리시켜 전기적인 연결을 차단하게 되는 벤트(60)에 있어서,It is located between the electrode 70 and the primary safety device component, and forms a disc shape, and the protrusion 64 is formed to protrude in the shape of a truncated cone, so that the central protrusion of the protrusion 64 is the primary safety of the cylindrical battery. Coupled with the separator plate 1 of the device component, when the pressure inside the battery increases, the protrusion 64 moves to the electrode 70 side to disconnect the separator plate from the primary safety device component of the cylindrical battery to cut off the electrical connection. In the vent 60, 외측 가장자리와 상기 돌출부(64)의 경계선을 따라 원형의 절개홈(63)이 형성되어 전지 내부의 압력 증가시 상기 절개홈(63)을 따라 크랙이 발생하도록 하고, 상기 돌출부(64)의 중앙 돌출면은 둘레를 따라 절곡홈(65)이 형성되는 것을 특징으로 하는 원통형전지의 벤트.A circular incision groove 63 is formed along the boundary between the outer edge and the protrusion 64 so that a crack occurs along the incision groove 63 when the pressure inside the battery increases, and the protrusion protrudes from the center 64. Vent surface of the cylindrical battery, characterized in that the bent groove 65 is formed along the circumference. 삭제delete
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