KR101595607B1 - Secondary battery with improved safety - Google Patents

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KR101595607B1 KR1020120141251A KR20120141251A KR101595607B1 KR 101595607 B1 KR101595607 B1 KR 101595607B1 KR 1020120141251 A KR1020120141251 A KR 1020120141251A KR 20120141251 A KR20120141251 A KR 20120141251A KR 101595607 B1 KR101595607 B1 KR 101595607B1
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Abstract

본 발명은 난연제 및 발포제를 포함하는 이차전지, 전지 모듈 및 전지 팩에 관한 것으로, 흡열 작용을 하는 난연제 및 발포제를 포함함으로 인하여 상기 이차전지, 전지 모듈 및 전지 팩의 이상 현상 발생으로 인하여 상승된 온도를 저하시켜 안전성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.The present invention relates to a secondary battery, a battery module, and a battery pack including a flame retardant and a foaming agent. The secondary battery, the battery module, and the battery pack include the flame retardant and the foaming agent, To thereby improve safety.

Description

안전성이 향상된 이차전지{Secondary battery with improved safety}[0001] The present invention relates to a secondary battery with improved safety,

본 발명은 난연제 및 발포제를 포함하는 안전성이 향상된 이차전지, 전지 모듈 및 전지 팩에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery, a battery module and a battery pack having improved safety including a flame retardant and a foaming agent.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.As technology development and demand for mobile devices are increasing, the demand for batteries as energy sources is rapidly increasing, and accordingly, a lot of researches on batteries capable of meeting various demands have been conducted.

대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차전지와 파우치형 이차전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬 이온 전지, 리튬 이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.Typically, in terms of the shape of a battery, there is a high demand for a prismatic secondary battery and a pouch-type secondary battery which can be applied to products such as mobile phones with a small thickness, and has advantages such as high energy density, discharge voltage, There is a high demand for lithium secondary batteries such as lithium ion batteries and lithium ion polymer batteries.

한편, 중대형 전지 팩의 단위전지(배터리 셀)로는 니켈-수소 이차전지가 많이 사용되어 왔으나, 최근에는 소형 전지 팩에서와 마찬가지로 용량 대비 고출력을 제공하는 리튬 이차전지가 많이 연구되고 있다.Meanwhile, a nickel-hydrogen secondary battery has been widely used as a unit cell (battery cell) of a middle- or large-sized battery pack. However, recently, a lithium secondary battery that provides a high power-to-capacity ratio has been researched.

리튬 이차전지는 상기와 같은 다양한 장점으로 인해 중대형 전지 팩의 단위전지로서 유력한 후보이지만, 일반적으로 가연성 비수용액 전해액을 사용하는 리튬 이차전지는 과충전시 음극에서 리튬 이온에 의해 성장되는 덴드라이트(dendrite)에 의해 쇼트가 발생하게 되며, 이로 인해 전지 내부 온도가 상승하고 전해액의 분해반응에 의한 가연성 가스, 전해액과 전극의 반응에 따른 가연성 가스, 양극의 분해에 의한 산소의 발생 등에 의해 폭발하거나 화재가 발생하는 문제점이 있다.The lithium secondary battery is a candidate for a unit cell of a middle- or large-sized battery pack due to various advantages as described above. Generally, a lithium secondary battery using a combustible non-aqueous electrolyte has a dendrite, The temperature inside the battery rises and explosion or fire occurs due to flammable gas caused by the decomposition reaction of the electrolytic solution, combustible gas resulting from reaction between the electrolyte and the electrode, generation of oxygen by decomposition of the anode, and the like. .

또한, 양극과 음극 사이에서 분리막으로 사용되는 폴리에틸렌은 전지의 온도가 상승하여 120 내지 130℃에 이르면 녹기 시작하는데, 이러한 분리막 수축으로 인해 모서리 쪽의 음극과 양극이 접촉함으로써 쇼트가 발생하게 된다. 따라서 다량의 전류 흐름으로 열이 발생하여 온도가 상승하고, 결국 전지의 발화가 발생하는 과정을 거치게 된다.In addition, the polyethylene used as a separator between the anode and the cathode starts to melt when the temperature of the battery rises and reaches 120 to 130 캜. Shrinkage occurs due to contraction of the separator due to contact between the anode and cathode at the edge. Therefore, heat is generated by a large amount of current flow, the temperature rises, and eventually the battery ignites.

이와 같은 문제를 해결하기 위하여 이산화탄소로 전해액을 가압 충전하여 전지의 온도가 비정상적으로 상승시 이산화탄소와 함께 전해액을 쉽게 외부로 방출하는 방법이 모색되기도 하였으나, 분리막의 내부 세공 또는 전극 내부에 전해액이 흡입될 경우 이 정도의 가스압 만으로는 외부로 쉽게 방출되지 않아 전해액의 분해에 의한 전지 발화 위험성은 여전히 해결되지 않았다.In order to solve such a problem, a method of easily discharging the electrolyte solution together with carbon dioxide when the temperature of the battery rises abnormally by pressurizing and charging the electrolytic solution with carbon dioxide has been searched. However, the electrolyte is sucked into the internal pores of the separation membrane or the electrode The gas pressure alone can not be easily released to the outside, so that the risk of battery ignition due to decomposition of the electrolytic solution is still not solved.

고출력 대용량을 목적으로 다수의 단위전지들이 전기적으로 연결되어 있는 중대형 전지 팩에서 상기와 같은 발화 등은 안전성을 저해하는 매우 심각한 위험 요소이다. 따라서, 상기와 같은 문제점을 방지할 수 있는 이차전지의 필요성이 대두되었다.
In the case of a middle- or large-sized battery pack in which a plurality of unit cells are electrically connected to each other for the purpose of high power and large capacity, the above-described ignition is a serious risk factor that hinders safety. Therefore, there is a need for a secondary battery capable of preventing the above-described problems.

본 발명은 이차전지, 전지 모듈 및 전지 팩에 흡열 작용을 할 수 있는 난연제 및 발포제를 포함하여 안전성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
An object of the present invention is to improve safety by including a flame retardant and a foaming agent capable of endothermic action in a secondary battery, a battery module, and a battery pack.

본 발명은 양극 합제가 집전체에 형성된 양극, 음극 합제가 집전체에 형성된 음극 및 분리막을 포함하는 전극 조립체를 전지 외장재로 포장한 이차전지에 난연제 및 발포제를 포함하는 이차전지를 제공한다.The present invention provides a secondary battery comprising a secondary battery in which an anode assembly having a cathode assembly formed on a current collector, a cathode on which a cathode assembly is formed on a current collector, and an electrode assembly including a separator, is packaged with a battery casing, and a secondary battery comprising a flame retardant and a foaming agent.

상기 난연제 및 발포제는, 전지 외장재의 표면; 집전체에 양극 합제가 형성되지 않은 양극 무지부와 연결된 양극 탭; 집전체에 음극 합제가 형성되지 않은 음극 무지부와 연결된 음극 탭; 전지 외장재 내 양극 탭과 연결되어 전지 외장재 외부로 도출된 양극단자; 전지 외장재 내 음극 탭과 연결되어 전지 외장재 외부로 도출된 음극단자; 및 전지 외장재 내측면 중 전극 탭 및 전극 단자가 존재하는 전지 양 말단부인 테라스 부;로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 부분에 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The flame retardant and the foaming agent may be selected from the group consisting of a surface of a battery exterior material; A positive electrode tab connected to the positive electrode uncoated portion where the positive electrode mixture is not formed on the current collector; A negative electrode tab connected to the negative electrode uncoated portion where the negative electrode mixture is not formed on the collector; A positive electrode terminal connected to the positive electrode tab of the battery exterior material and led to the outside of the battery casing; A negative electrode terminal connected to the negative electrode tab of the battery exterior material and led to the outside of the battery casing; And a terrace portion at both ends of the cell where the electrode taps and the electrode terminals are present in the inner side of the battery exterior material. However, the present invention is not limited thereto.

상기 난연제 및 발포제의 혼합 중량비는 난연제:발포제 = 5:95 내지 20:80일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The blending weight ratio of the flame retardant and the foaming agent may be a flame retardant: foaming agent = 5:95 to 20:80, but is not limited thereto.

상기 난연제는 140~200℃의 온도에서 흡열 작용을 하는 난연제일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The flame retardant may be a flame retardant having an endothermic function at a temperature of 140 to 200 ° C, but is not limited thereto.

상기 난연제는 할로겐계 난연제, 인계 난연제, 질소계 난연제 및 무기화합물 난연제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The flame retardant may be at least one selected from the group consisting of a halogen flame retardant, a phosphorus flame retardant, a nitrogen flame retardant and an inorganic compound flame retardant, but is not limited thereto.

상기 할로겐계 난연제는 트리브로모 페녹시에탄, 테트라브로모비스페놀-A (TBBA), 옥타브로모 디페닐에테르(OBDPE), 브롬화에폭시, 브롬화폴리카보네이트 올리고모, 염소화 파라핀, 염소화 폴리에틸렌 및 지환족 염소계 난연제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The halogen-based flame retardant is selected from the group consisting of tribromophenoxyethane, tetrabromobisphenol-A (TBBA), octabromodiphenyl ether (OBDPE), brominated epoxy, brominated polycarbonate oligomer, chlorinated paraffin, chlorinated polyethylene and alicyclic chlorinated flame retardant , But the present invention is not limited thereto.

상기 인계 난연제는 적인, 인산 암모늄, 포스핀 옥사이드(phosphine oxide), 포스핀 옥사이드 디올(phosphine oxide diols), 포스파이트(phosphites), 포스포네이트(phosphonates), 트리아릴 포스페이스(triaryl phosphate), 알킬디아릴 포스페이트(alkyldiaryl phosphate), 트리알킬 포스페이트(trialkyl phosphate) 및 레조시놀 비스디페닐 포스페이트(resorcinaol bisdiphenyl phosphate (RDP))로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The phosphorus flame retardant may be selected from the group consisting of phosphoric acid, ammonium phosphate, phosphine oxide, phosphine oxide diols, phosphites, phosphonates, triaryl phosphate, But is not limited to, at least one selected from the group consisting of alkyldiaryl phosphate, trialkyl phosphate and resorcinol bisdiphenyl phosphate (RDP).

상기 질소계 난연제는 멜라민, 멜라민 포스페이트 및 멜라민 시아누레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The nitrogen-based flame retardant may be at least one selected from the group consisting of melamine, melamine phosphate and melamine cyanurate, but is not limited thereto.

상기 무기화합물 난연제는 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 수산화바륨, 산화안티몬, 수산화주석, 산화주석, 산화몰리브덴, 지르코늄화합물, 붕산염 및 칼슘염으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The inorganic compound flame retardant may be at least one selected from the group consisting of aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, barium hydroxide, antimony oxide, tin hydroxide, tin oxide, molybdenum oxide, zirconium compound, borate and calcium salt.

상기 발포제는 90~140℃의 온도에서 흡열 작용을 하는 발포제일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The foaming agent may be a foaming agent having an endothermic action at a temperature of 90 to 140 ° C, but is not limited thereto.

상기 발포제는 아조(azo, -N=N-)계열 화합물, 카보네이트 계열 화합물, 하이드라자이드 계열 화합물 및 카바자이드 계열 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The foaming agent may be at least one selected from the group consisting of azo (-N═N-) -based compounds, carbonate-based compounds, hydrazide-based compounds and carbazide-based compounds, but is not limited thereto.

상기 아조 계열 화합물은 아조비스포름아미드, 아조비스이소부티로니트릴 및 디아조아미노벤젠으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The azo-based compound may be at least one selected from the group consisting of azobisformamide, azobisisobutyronitrile, and diazoaminobenzene, but is not limited thereto.

상기 카보네이트 계열 화합물은 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 탄산리튬 및 탄산암모늄으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The carbonate compound may be at least one selected from the group consisting of sodium hydrogencarbonate, potassium hydrogencarbonate, lithium carbonate and ammonium carbonate, but is not limited thereto.

상기 하이드라자이드 계열 화합물은 벤젠설포닐하이드라자이드 또는 톨루엔설포닐하이드라자이드 또는 이들의 혼합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The hydrazide-based compound may be benzene sulfonyl hydrazide or toluene sulfonyl hydrazide or a mixture thereof, but is not limited thereto.

상기 카바자이드 계열 화합물은 카바자이드 또는 세미카바자이드 또는 이들의 혼합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The carbazide-based compound may be carbazide or semicarbazide, or a mixture thereof, but is not limited thereto.

본 발명은 또한, 다수의 이차전지를 직렬 또는 병렬 연결하여 포함하는 전지 모듈에 있어서, 난연제 및 발포제를 더 포함하는 전지 모듈을 제공한다.The present invention also provides a battery module comprising a plurality of secondary cells connected in series or in parallel, the battery module further comprising a flame retardant and a foaming agent.

상기 이차전지는 당 업계에서 사용하는 공지의 이차전지 또는 본 발명에 따른 이차전지일 수 있다.The secondary battery may be a known secondary battery used in the art or a secondary battery according to the present invention.

상기 난연제 및 발포제는 전지모듈 외장재의 표면; 단위전지 외장재 내의 전극 탭과 연결되어 단위전지 외장재 외부로 돌출된 전극 단자를 다른 단위전지의 전극 단자와 연결하는 단자 연결부; 단위전지 전극 단자 또는 단자 연결부와 연결되어 전지모듈 외장재 외부로 연결된 전극 버스바; 및 전지모듈 외장재 내측면 중 단자 연결부 및 버스바가 존재하는 전지모듈 양 말단부인 전지모듈의 테라스 부로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 부분에 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The flame retardant and the foaming agent may be applied to the surface of the battery module outer casing; A terminal connection part connected to an electrode tab of the unit cell casing to connect the electrode terminal protruded outside the unit cell casing to the electrode terminal of another unit cell; An electrode bus bar connected to the unit cell electrode terminal or terminal connection portion and connected to the outside of the battery module casing; And a terrace portion of a battery module having both terminal connection portions and both ends of the battery module in which the bus bar is present, but the present invention is not limited thereto.

본 발명은 더 나아가, 상기 전지 모듈을 포함하는 전지 팩을 제공한다.The present invention further provides a battery pack including the battery module.

상기 전지 팩은 전기차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기차(Hybrid Electric Vehicle, HEV) 및 플러그인 하이브리드 전기차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV)로 이루어진 군에서 선택된 전기차; 이-바이크(E-bike); 이-스쿠터(E-scooter); 전기 골프 카트(Electric golf cart); 전기 트럭; 및 전기 상용차로 이루어진 중대형 디바이스 군에서 선택된 하나 이상의 전원으로 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
The battery pack may be an electric vehicle selected from the group consisting of an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), and a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV). E-bike; An e-scooter; Electric golf cart; Electric truck; And an electric commercial vehicle. However, the present invention is not limited thereto.

본 발명은 난연제 및 발포제를 포함하는 이차전지, 전지 모듈 및 전지 팩에 관한 것으로, 흡열 작용을 하는 난연제 및 발포제를 포함함으로 인하여 상기 이차전지, 전지 모듈 및 전지 팩의 이상 현상 발생으로 인하여 상승된 온도를 저하시켜 안전성을 향상시킬 수 있다.
The present invention relates to a secondary battery, a battery module, and a battery pack including a flame retardant and a foaming agent. The secondary battery, the battery module, and the battery pack include the flame retardant and the foaming agent, The safety can be improved.

도 1은 이차전지의 각 위치를 설명하기 위한 일 실시예의 모식도이다.
도 2는 이차전지의 각 위치를 설명하기 위한 다른 일 실시예의 모식도이다.
도 3은 전지 모듈의 각 위치를 설명하기 위한 일 실시예의 모식도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram of an embodiment for explaining respective positions of a secondary battery. FIG.
2 is a schematic diagram of another embodiment for explaining each position of the secondary battery.
3 is a schematic diagram of an embodiment for explaining each position of the battery module.

본 발명은 양극 합체가 집전체에 형성된 양극, 음극 합제가 집전체에 형성된 음극 및 분리막을 포함하는 전극 조립체를 전지 외장재로 포장한 이차전지에 난연제 및 발포제를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery comprising a secondary battery in which an anode assembly in which a cathode assembly is formed on a current collector, a cathode assembly in which a cathode assembly is formed on a current collector, and an electrode assembly including a separator.

본 발명의 이차전지에 포함되는 난연제 및 발포제는 본래의 난연 및 발포의 용도뿐만 아니라 이차전지의 이상 현상 발생으로 인하여 상승된 온도를 저하시켜 이차전지의 안전성을 향상시키는 역할도 수행하며, 본 발명에서는 약 90~140℃의 온도에서 기체를 방출하여 흡열 작용을 하는 발포제와 약 140℃ 이상의 온도에서 흡열 작용을 하는 난연제를 사용함으로써, 약 90~200℃의 온도 범위에서 지속적인 흡열 작용으로 인한 이차전지의 온도 저하 효과가 있도록 하였다.The flame retardant and the foaming agent included in the secondary battery of the present invention serve not only the original purpose of flame retardation and foaming but also the safety of the secondary battery by lowering the elevated temperature owing to occurrence of an abnormal phenomenon of the secondary battery. By using a foaming agent that releases gas at a temperature of about 90 to 140 占 폚 to perform an endothermic function and a flame retardant that performs an endothermic function at a temperature of about 140 占 폚 or more, So that the temperature is lowered.

상기 난연제 및 발포제는 특정 온도 영역에서 난연, 발포 및 흡열의 효과가 있기 때문에 정상적인 사용온도 범위 내에서는 이차전지의 성능에는 영향을 미치지 아니하나, 이차전지가 고온에 노출되었을 경우에는 흡열반응을 통하여 이차전지의 열을 흡수함으로써 이차전지 전체의 온도를 낮추어 이차전지의 안전성을 향상시킬 수 있다.Since the flame retardant and the foaming agent have an effect of flame retardation, foaming and endothermic in a specific temperature range, they do not affect the performance of the secondary battery within the normal use temperature range. However, when the secondary battery is exposed to high temperatures, By absorbing the heat of the battery, the temperature of the entire secondary battery can be lowered to improve the safety of the secondary battery.

또한, 상기 난연제는 이차전지의 온도가 급상승하여 발화되는 경우라도 이차전지가 잘 타지 않도록 하여 더 큰 화재가 일어나는 것을 방지할 수 있으며, 상기 발포제는 특정 온도 영역에서 발포함으로 전지 내 압력을 증가시켜 온도를 저하시키는 장점이 있다.In addition, the flame retardant can prevent a secondary battery from burning out even when the temperature of the secondary battery rises rapidly, thereby preventing a larger fire from occurring. The foaming agent is foamed at a specific temperature range, .

더 나아가, 상기 난연제 및 발포제를 전류 차단 소자(CID)와 연결된 전극 단자 또는 전극 버스바에 형성시키는 경우, 이차전지의 온도 상승에 의하여 발포제가 발포함으로써, 상기 전류 차단 소자에 의한 전극 단자와 전극 버스바 사이의 전기적 단락을 보다 용이하게 할 수 있으며, 이를 통하여 전지 안정성을 개선시킬 수 있다. Further, when the flame retardant and the foaming agent are formed on the electrode terminal or the electrode bus bar connected to the current interruption device (CID), the foaming agent is foamed by the temperature rise of the secondary battery, The electrical shorts between the battery and the battery can be made easier, thereby improving the battery stability.

본 발명에 따른 이차전지에서 난연제 및 발포제는 이차전지의 내부 또는 외부의 어느 부위에도 포함될 수 있으며, 이차전지의 내부 및 외부에 동시에 포함될 수도 있다.In the secondary battery according to the present invention, the flame retardant and the foaming agent may be contained in the interior or the exterior of the secondary battery, and may be contained both inside and outside the secondary battery.

특히, 상기 난연제 및 발포제는 단위전지의 전극 특히, 전극 합제와 접촉되어 전지의 성능을 저하시키지 않으면서, 이차전지의 이상 현상 발생으로 인하여 온도 상승 폭이 넓은 전극의 온도를 효과적으로 낮출 수 있는 부분에 난연제 및 발포제를 포함시키는 것이 바람직하다.Particularly, since the flame retardant and the foaming agent are brought into contact with the electrodes of the unit cells, particularly, the electrode mixture to deteriorate the performance of the battery, the temperature of the electrode having a wide temperature rise width can be effectively lowered It is preferable to include a flame retardant and a foaming agent.

도 1 및 도 2를 참조하여 상기 난연제 및 발포제가 포함될 수 있는 바람직한 부분의 예를 들자면, 전지 외장재(101)의 표면;Referring to Figs. 1 and 2, examples of preferred parts in which the flame retardant and the foaming agent may be included are the surface of the battery casing 101;

집전체에 양극 합제가 형성되지 않은 양극 무지부와 연결된 양극 탭(102a);A positive electrode tab 102a connected to the positive electrode uncoated portion where the positive electrode mixture is not formed on the current collector;

집전체에 음극 합제가 형성되지 않은 음극 무지부와 연결된 음극 탭(102b);A negative electrode tab 102b connected to the negative electrode uncoated portion where the negative electrode mixture is not formed on the current collector;

전지 외장재 내 양극 탭과 연결되어 전지 외장재 외부로 도출된 양극단자(103a);A positive electrode terminal 103a connected to the positive electrode tab of the battery exterior material and led to the outside of the battery casing;

전지 외장재 내 음극 탭과 연결되어 전지 외장재 외부로 도출된 음극단자(103b); 및A negative electrode terminal 103b connected to the negative electrode tab of the battery exterior material and led to the outside of the battery enclosure; And

전지 외장재 내측면 중 전극 탭 및 전극 단자가 존재하는 전지 양 말단부인 테라스 부(104) 등을 들 수 있고, 이들 중 선택된 1곳 또는 2곳 이상의 부분에 난연제 및 발포제를 포함할 수 있다.And a terrace portion 104 which is an end portion of a cell in which an electrode tab and an electrode terminal exist on the inner surface of the battery exterior member. The flame retardant and the foaming agent may be contained in one or two or more selected portions.

그 중에서도 전극 탭(102) 또는 전극 단자(103)는 열전도도가 높기 때문에 집전체에서 발생한 열이 직접적으로 전달되어 온도 상승이 용이한 부분이며, 이러한 부분에 난연제 및 발포제를 포함하는 경우 단위 전지의 상승된 열을 효과적으로 낮출 수 있어 바람직하다.Among them, the electrode tab 102 or the electrode terminal 103 is a part where the heat generated from the current collector is directly transmitted to the electrode terminal 103 because the heat conductivity is high, and the temperature rise is easy. When the flame- It is possible to effectively lower the elevated heat.

상기 난연제 및 발포제의 비율은 사용하는 난연제 및 발포제의 구체적인 구성 및 이차전지의 용량 및 용도에 따라 조절할 수 있으며, 바람직하게는 난연제와 발포제의 중량비가 5:95 내지 20:80인 것이 적당하다.The ratio of the flame retardant and the foaming agent can be adjusted depending on the specific constitution of the flame retardant and the foaming agent to be used and the capacity and use of the secondary battery. Preferably, the weight ratio of the flame retardant and the foaming agent is 5:95 to 20:80.

만일 난연제와 발포제의 중량비가 상기 범위를 벗어나는 경우 난연제 및 발포제가 흡열 작용을 하는 온도 범위가 상이하므로 특정 영역에서의 흡열 효과가 저하되어 단위 전지의 안정성을 충분히 보장하는 것이 어렵기 때문에 바람직하지 못하다.If the weight ratio of the flame retardant and the foaming agent is out of the above range, the temperature range at which the flame retardant and the foaming agent absorb heat differs, so that the endothermic effect in a specific region is lowered and it is difficult to ensure the stability of the unit cell.

본 발명에서 사용할 수 있는 난연제로는 약 140~200℃ 범위에서 흡열 작용을 하는 것이라면 당 업계에 널리 알려진 물질을 제한 없이 사용하는 것이 가능하다. The flame retardant that can be used in the present invention may be any material well known in the art without limitation as long as it has an endothermic effect at about 140 to 200 ° C.

구체적으로, 상기 난연제로는 할로겐계 난연제, 인계 난연제, 질소계 난연제 및 무기화합물 난연제 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것을 사용하는 것이 가능하나, 이에 한정되는 것은 아니다.Specifically, at least one selected from the group consisting of halogen-based flame retardants, phosphorus-based flame retardants, nitrogen-based flame retardants, and inorganic compound flame retardants may be used as the flame retardant, but is not limited thereto.

보다 상세하게, 상기 할로겐계 난연제로는 트리브로모 페녹시에탄, 테트라브로모비스페놀-A (TBBA), 옥타브로모 디페닐에테르(OBDPE), 브롬화에폭시, 브롬화폴리카보네이트 올리고모, 염소화 파라핀, 염소화 폴리에틸렌 및 지환족 염소계 난연제 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것을 사용할 수 있으며,More specifically, the halogen-based flame retardants include tribromophenoxyethane, tetrabromobisphenol-A (TBBA), octabromophenyl ether (OBDPE), brominated epoxy, brominated polycarbonate oligomer, chlorinated paraffin, chlorinated polyethylene And an alicyclic chlorine-based flame retardant, and the like.

상기 인계 난연제로는 적인, 인산 암모늄, 포스핀 옥사이드(phosphine oxide), 포스핀 옥사이드 디올(phosphine oxide diols), 포스파이트(phosphites), 포스포네이트(phosphonates), 트리아릴 포스페이스(triaryl phosphate), 알킬디아릴 포스페이트(alkyldiaryl phosphate), 트리알킬 포스페이트(trialkyl phosphate) 및 레조시놀 비스디페닐 포스페이트(resorcinaol bisdiphenyl phosphate (RDP))등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것을 사용할 수 있고,The phosphorus flame retardant may be at least one selected from the group consisting of ammonium phosphate, phosphine oxide, phosphine oxide diols, phosphites, phosphonates, triaryl phosphate, At least one selected from the group consisting of alkyldiaryl phosphate, trialkyl phosphate and resorcinol bisdiphenyl phosphate (RDP) can be used,

상기 질소계 난연제로는 멜라민, 멜라민 포스페이트 및 멜라민 시아누레이트 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것을 사용할 수 있으며,Examples of the nitrogen-based flame retardant include melamine, melamine phosphate, and melamine cyanurate And the like, may be used.

상기 무기화합물 난연제로는 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 수산화바륨, 산화안티몬, 수산화주석, 산화주석, 산화몰리브덴, 지르코늄화합물, 붕산염 및 칼슘염 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.As the inorganic flame retardant, at least one selected from the group consisting of aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, barium hydroxide, antimony oxide, tin hydroxide, tin oxide, molybdenum oxide, zirconium compound, borate and calcium salt may be used. It is not.

상기 나열한 난연제 중에서도 무기화합물 난연제를 사용하는 것이 바람직한데, 무기화합물 난연제는 열에 의하여 분해되어, 물, 이산화탄소, 이산화황, 염화수소 등의 불연성 가스를 방출하고 흡열 반응을 유발함으로써, 전지의 온도를 낮추는 효과가 탁월하며, 가연성 가스를 희석시켜 산소의 접근을 방지하고 흡열 반응에 의해 냉각 및 열분해 생성물의 생성을 감소시켜 난연 효과 또한 우수하기 때문이다.Of the flame retardants listed above, it is preferable to use an inorganic compound flame retardant. The inorganic compound flame retardant is decomposed by heat and releases an incombustible gas such as water, carbon dioxide, sulfur dioxide or hydrogen chloride to induce an endothermic reaction. It is excellent because it dilutes the flammable gas to prevent oxygen from reaching and reduces the generation of cooling and pyrolysis products by the endothermic reaction and also has excellent flame retarding effect.

본 발명에서 사용할 수 있는 발포제로는 약 90~140℃ 범위에서 흡열 작용을 하는 것이라면 당 업계에 널리 알려진 물질을 제한 없이 사용하는 것이 가능하다.As the foaming agent usable in the present invention, it is possible to use materials well known in the art without limitation as long as the foaming agent has an endothermic effect in the range of about 90 to 140 ° C.

구체적으로, 상기 발포제로는 아조(azo, -N=N-)계열 화합물, 카보네이트 계열 화합물, 하이드라자이드 계열 화합물 및 카바자이드 계열 화합물 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용하는 것이 가능하나, 이에 한정되지 않는다.Specifically, examples of the foaming agent include azo (-N═N-) -based compounds, carbonate-based compounds, hydrazide-based compounds, and carbazide-based compounds And the like. However, the present invention is not limited thereto.

보다 상세하게, 상기 아조 계열 화합물로는 아조비스포름아미드, 아조비스이소부티로니트릴 및 디아조아미노벤젠 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으며, More specifically, examples of the azo-based compound include azo bisformamide, azobisisobutyronitrile, and diazoaminobenzene And the like, may be used.

상기 카보네이트 계열 화합물로는 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 탄산리튬 및 탄산암모늄 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있고, As the carbonate compound, at least one selected from the group consisting of sodium hydrogencarbonate, potassium hydrogen carbonate, lithium carbonate, and ammonium carbonate may be used.

상기 하이드라자이드 계열 화합물로는 벤젠설포닐하이드라자이드 또는 톨루엔설포닐하이드라자이드 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있으며,Examples of the hydrazide-based compound include benzene sulfonyl hydrazide or toluene sulfonyl hydrazide or a mixture thereof Etc.,

상기 카바자이드 계열 화합물로는 카바자이드 또는 세미카바자이드 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The carbazide-based compounds include carbazide or semicarbazide or mixtures thereof Or the like may be used, but the present invention is not limited thereto.

상기 난연제 및 발포제는 도막을 형성하여 이차전지에 포함될 수 있으며, 상기 도막 형성 방법은 당 업계의 통상의 방식에 따라 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 난연제 및 발포제를 물 또는 유기용매에 분산시켜 원하는 부분에 도포하여 도막을 형성함으로써 포함될 수 있다.The flame retardant and the foaming agent may be included in the secondary battery by forming a coating film. The coating film forming method may be performed according to a conventional method in the art. For example, the flame retardant and the foaming agent may be dispersed in water or an organic solvent, To form a coating film.

상기 난연제 및 발포제의 도포에는, 침지 도포법, 롤러 도포법, 스프레이 도포법, 닥터블레이드 도포법 등의 종래 공지되어 있는 도포 방법을 특별한 제한 없이 사용하는 것이 가능하다.For application of the flame retardant and the foaming agent, conventionally known coating methods such as immersion coating method, roller coating method, spray coating method and doctor blade coating method can be used without any particular limitation.

본 발명은 또한, 다수의 이차전지를 직렬 또는 병렬 연결하여 포함하는 전지 모듈에 있어서, 난연제 및 발포제를 더 포함하는 전지 모듈을 제공한다. The present invention also provides a battery module comprising a plurality of secondary cells connected in series or in parallel, the battery module further comprising a flame retardant and a foaming agent.

상기 전지 모듈은, ⅰ) 상기 전지 모듈에 포함되는 이차전지는 난연제 및 발포제를 포함하지 아니하나, 전지 모듈 단위에서 난연제 및 발포제를 포함하는 전기 모듈, ⅱ) 상기 전지 모듈에 포함되는 이차전지는 난연제 및 발포제를 포함하나, 전지 모듈 단위에서는 난연제 및 발포제를 포함하지 아니하는 전지 모듈 및 ⅲ) 상기 전지 모듈에 포함되는 이차 전지뿐만 아니라 전지 모듈 단위에서도 난연제 및 발포제를 포함하는 전지 모듈 등 다양한 형태로 나타날 수 있다.Wherein the secondary battery included in the battery module comprises a flame retardant and a foaming agent in a unit of a battery module but does not include a flame retardant and a foaming agent, And a foaming agent, but not including a flame retardant and a foaming agent in units of a battery module, and iii) a battery module including a flame retardant and a foaming agent in a unit of a battery module as well as a secondary battery included in the battery module. .

본 발명에 따른 전지 모듈에서 난연제 및 발포제는 전지 모듈의 내부 또는 외부의 어느 부위에도 포함될 수 있으며, 전지 모듈의 내부 및 외부에 동시에 포함될 수도 있다.In the battery module according to the present invention, the flame retardant and the foaming agent may be included either inside or outside the battery module, and may be contained both inside and outside the battery module.

특히, 상기 난연제 및 발포제는 전지 모듈의 온도를 효과적으로 낮출 수 있는 부분에 포함시키는 것이 바람직하다. 더 나아가, 상기 난연제 및 발포제를 전류 차단 소자(CID)와 연결된 전극 단자 또는 전극 버스바에 포함시키는 것도 바람직하다. Particularly, it is preferable that the flame retardant and the foaming agent are included in a portion where the temperature of the battery module can be effectively lowered. Furthermore, it is preferable that the flame retardant and the foaming agent are included in the electrode terminal or the electrode bus bar connected to the current interruption device (CID).

보다 구체적으로 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 난연제 및 발포제가 포함될 수 있는 바람직한 부분의 예를 들자면, 전지모듈 외장재(201)의 표면;More specifically, referring to FIG. 3, an example of a preferable portion in which the flame retardant and the foaming agent may be included according to an embodiment of the present invention is a surface of the battery module outer casing 201;

단위전지 외장재 내의 전극 탭과 연결되어 단위전지 외장재 외부로 돌출된 전극 단자를 다른 단위전지의 전극 단자와 연결하는 단자 연결부(202);A terminal connection part (202) connected to an electrode tab of the unit cell casing to connect the electrode terminal protruding outside the unit cell casing to the electrode terminal of another unit cell;

단위전지 전극 단자 또는 단자 연결부와 연결되어 전지모듈 외장재 외부로 연결된 전극 버스바(203); 및 An electrode bus bar 203 connected to the unit cell electrode terminal or the terminal connection portion and connected to the outside of the battery module casing; And

전지모듈 외장재 내측면 중 단자 연결부 및 버스바가 존재하는 전지모듈 양 말단부인 전지모듈의 테라스 부(204) 등을 들 수 있고, 이들 중 선택된 1곳 또는 2곳 이상의 부분에 난연제 및 발포제를 포함할 수 있다.A terrace portion 204 of the battery module which is at both ends of the battery module in which the terminal connecting portion and the bus bar are present, and the flame retardant and the foaming agent may be contained in one or two or more selected portions have.

그 중에서도 단자 연결부(202) 또는 전극 버스바(203)는 전류가 통하는 곳으로 직접적으로 온도가 상승하는 부분이므로 이러한 부분에 난연제 및 발포제를 포함하는 경우 단위 전지 및 전지 모듈의 상승된 열을 효과적으로 낮출 수 있어 바람직하다.In particular, since the terminal connecting portion 202 or the electrode bus bar 203 is a portion where the temperature directly rises to the current passage, if the flame retardant and the foaming agent are contained in such a portion, the rising heat of the unit cell and the battery module is effectively lowered .

또한 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 난연제 및 발포제가 포함될 수 있는 바람직한 부분의 다른 예를 들자면, 상기 난연제 및 발포제는 전류 차단 소자(CID)와 연결된 전극 단자 또는 전극 버스바에 포함될 수 있다. 상기 전류 차단 소자(CID)는 전지 내부의 내압 상승시 vent 등 기계적으로 파열되어 전극 단자와 전극 버스바의 전기적 연결을 차단시키는 기능을 수행하는 것이면 그 적용에 제한이 없다. According to another embodiment of the present invention, the flame retardant and the foaming agent may be included in an electrode terminal or an electrode bus bar connected to a current interrupting device (CID). The current interrupting device (CID) is not limited in its application as long as it functions to mechanically rupture the vent or the like to interrupt the electrical connection between the electrode terminal and the electrode bus bar when the internal pressure of the battery rises.

보다 구체적인 적용예를 도 4을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따르는 전지 모듈은 양극 단자(103a)와 양극 버스바(203a) 사이에 구비된 전류 차단 소자(CID, 205)를 구비할 수 있다. 이 경우, 상기 난연제 및 발포제는 양극 단자(103a), 양극 버스바(203a) 또는 이 둘 모두에 형성될 수 있으나, 전극 조립체 등 이차 전지 내부에서 발생한 열은 양극 단자(103a)를 거쳐 양극 버스바(203a) 로 전달된다는 점에서, 양극 단자(103a)에 포함되는 것이 보다 바람직하다. 4, a battery module according to an embodiment of the present invention includes a current blocking device (CID) 205 provided between a positive terminal 103a and a positive bus bar 203a can do. In this case, the flame retardant and the foaming agent may be formed in the positive electrode terminal 103a, the positive electrode bus bar 203a, or both, but the heat generated in the inside of the secondary battery such as the electrode assembly is discharged through the positive electrode terminal 103a, It is more preferable that it is included in the positive electrode terminal 103a in that it is transferred to the positive electrode terminal 203a.

이 경우, 이차전지의 온도 상승함에 따라, 그 열이 양극 단자(103a)로 전달된다. 상기 열은 상기 양극 단자(103a)에 형성된 발포제를 발포시킴으로써 기체를 발생시키고, 상기 기체가 상기 전류 차단 소자(CID, 205)를 용이하게 파단시킬 수 있는 것이다. 이에 따라 전지의 비정상적인 작동시, 양극 단자(103a)와 전극 버스바(203a) 사이의 전기적 단락을 보다 용이하게 할 수 있으며, 이를 통하여 전지 안정성을 개선할 수 있다. In this case, as the temperature of the secondary battery rises, the heat is transferred to the cathode terminal 103a. The heat generates gas by foaming the foaming agent formed on the cathode terminal 103a, and the gas can easily break the current interrupting element (CID) 205. As a result, during an abnormal operation of the battery, the electrical short circuit between the positive electrode terminal 103a and the electrode bus bar 203a can be further facilitated, thereby improving battery stability.

한편, 이차 전지 또는 전지 모듈의 전술한 바와 같은 다양한 위치에 난연제 및 발포제가 형성될 수도 있음은 물론이다. 특히, 상기 난연제 및 발포제는 양극 단자(103a) 외에도 음극 단자(103b) 측에도 포함될 수 있다. 다만, 이 경우 상기 양극 단자(103a)에 포함되는 난연제 및 발포제의 양은 음극 단자(103b)포함되는 상기 난연제 및 발포제의 양보다 클 수 있다. 이는 전극 버스바가 양극 단자(103a)에 형성된 경우라면, 그 구조상 상기 난연제 및 발포제가 양극 단자(103a) 측에 보다 많은 양을 포함시키는 것이 발포제의 발포 및 그에 따른 전류 차단 소자(CID, 205)의 파단에 보다 용이하기 때문이다. It goes without saying that the flame retardant and the foaming agent may be formed at various positions as described above of the secondary battery or the battery module. In particular, the flame retardant and the foaming agent may be included on the cathode terminal 103b side in addition to the cathode terminal 103a. However, in this case, the amount of the flame retardant and the foaming agent contained in the cathode terminal 103a may be greater than the amount of the flame retardant and the foaming agent included in the anode terminal 103b. This is because if the electrode bus bar is formed on the anode terminal 103a, the flame retardant and the foaming agent are contained in a larger amount on the anode terminal 103a side due to the foaming of the foaming agent, This is because it is easier to break.

한편, 전류 차단 소자(CID, 205)에 연결된 전극 단자가 양극 단자가 아닌 음극 단자인 경우에는, 음극 단자에 포함되는 난연제 및 발포제의 양이 양극 단자에 포함되는 난연제 및 발포제의 양 보다 더 많을 수 있음은 물론이다. On the other hand, when the electrode terminal connected to the current interrupting element (CID) 205 is a cathode terminal, not a cathode terminal, the amount of the flame retardant and the foaming agent contained in the cathode terminal may be larger than the amounts of the flame retardant and the foaming agent Of course it is.

본 발명은 또한, 상기 전지 모듈을 포함하는 전지 팩을 제공한다.The present invention also provides a battery pack including the battery module.

상기 전지 팩은 ⅰ) 상기 전지 팩에 포함되는 전지 모듈은 난연제 및 발포제를 포함하지 아니하나, 전지 팩 단위에서 난연제 및 발포제를 포함하는 전기 팩, ⅱ) 상기 전지 팩에 포함되는 전지 모듈은 난연제 및 발포제를 포함하나, 전지 팩 단위에서는 난연제 및 발포제를 포함하지 아니한 전지 팩 및 ⅲ) 상기 전지 팩에 포함되는 전지 모듈뿐만 아니라 전지 팩 단위에서도 난연제 및 발포제를 포함하는 전지 팩 등 다양한 형태로 나타날 수 있다.Wherein the battery pack includes i) a battery module included in the battery pack, the battery pack not containing a flame retardant and a foaming agent but including a flame retardant and a foaming agent in a unit of a battery pack, ii) A battery pack that includes a foaming agent but does not contain a flame retardant and a foaming agent in a battery pack unit, and iii) a battery pack that includes a flame retardant and a foaming agent in a battery pack unit as well as a battery module included in the battery pack .

본 발명에 따른 전지 팩에서, 난연제 및 발포제는 전지 팩의 내부 또는 외부에 포함될 수 있으며, 내부 및 외부 모두에 포함되는 것이 가능하다.In the battery pack according to the present invention, the flame retardant and the foaming agent may be contained inside or outside the battery pack, and may be included both inside and outside.

다만, 본 발명의 난연제 및 발포제가 흡열 작용으로 인하여 단위 전지, 전지 모듈 또는 전지 팩의 온도를 저하시켜 안정성을 향상시키는 역할에 비추어 전지 팩 단위보다는 단위 전지 또는 전지 모듈 단위에서 난연제 및 발포제를 포함시키는 것이 안정성 향상 면에서 더욱 바람직하다.However, the flame retardant and the foaming agent of the present invention may contain a flame retardant and a foaming agent in a unit cell or a battery module unit rather than a unit of a battery pack in view of the role of improving the stability of the unit cell, the battery module, Is more preferable in terms of improvement in stability.

본 발명에 따른 난연제 및 발포제를 포함하는 전지 팩은 고출력 대용량의 장점을 가지면서도 안전성이 향상된 중대형 전지 팩을 제공할 수 있으며, 전기차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기차(Hybrid Electric Vehicle, HEV) 및 플러그인 하이브리드 전기차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV) 등의 전기차; 이-바이크(E-bike) 또는 이-스쿠터(E-scooter) 등의 전기 이륜차; 전기 골프 카트(Electric golf cart); 전기 트럭; 및 전기 상용차 등의 중대형 디바이스 전원으로 사용 가능하다.The battery pack including the flame retardant agent and the foaming agent according to the present invention can provide a middle- or large-sized battery pack having an advantage of high output and a large capacity and improved safety. The battery pack can be used for an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle An electric vehicle such as a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV); An electric motorcycle such as an E-bike or an E-scooter; Electric golf cart; Electric truck; And electric commercial vehicles.

10. 이차전지
101. 전지 외장재
102. 전극 탭
102a. 양극 탭
102b. 음극 탭
103. 전극 단자
103a. 양극단자
103b. 음극단자
104. 테라스 부
105. 전극 조립체
106. 절연필름
20. 전지모듈
201. 전지모듈 외장재
202. 단자 연결부
203. 버스바
203a. 양극 버스바
203b. 음극 버스바
204. 전지모듈의 테라스 부
205. 전류 차단 소자(CID)10. Secondary battery
101. Battery housing material
102. Electrode tab
102a. Bipolar tab
102b. Cathode tab
103. Electrode terminal
103a. Positive terminal
103b. Cathode terminal
104. Terrace section
105. Electrode assembly
106. Insulation film
20. Battery module
201. Battery Module Outer Material
202. Terminal connection
203. Bus bars
203a. Anode bus bar
203b. Cathode bus bar
204. A battery module comprising:
205. Current interruption device (CID)

Claims (23)

다수의 이차전지를 직렬 또는 병렬 연결하여 난연제 및 발포제를 포함하는 전지 모듈에 있어서,
단위전지 전극 단자, 전극 버스바 및 상기 전극 단자, 및 상기 전극 버스바와 전기적으로 연결된 전류 차단 소자(CID)를 포함하고,
상기 난연제 및 발포제는 상기 전류 차단 소자에 전기적으로 연결된 전극 단자에 포함되며,
상기 난연제 및 발포제는 전류 차단 소자에 전기적으로 연결되지 아니하는 전극 단자에도 포함되고,
상기 전류 차단 소자에 전기적으로 연결된 전극 단자에 포함된 난연제 및 발포제의 양은 상기 전류 차단 소자에 전기적으로 연결되지 아니하는 전극 단자에 포함된 난연제 및 발포제의 양보다 많은 것을 특징으로 하며,
상기 이차전지는 양극 합제가 집전체에 형성된 양극, 음극 합제가 집전체에 형성된 음극 및 분리막을 포함하는 전극 조립체를 전지 외장재로 포장한 것으로서, 이차전지에 난연제 및 발포제를 포함하고,
상기 난연제 및 발포제는, 집전체에 양극 합제가 형성되지 않은 양극 무지부와 연결된 양극 탭; 집전체에 음극 합제가 형성되지 않은 음극 무지부와 연결된 음극 탭; 전지 외장재 내 양극 탭과 연결되어 전지 외장재 외부로 도출된 양극단자; 및 전지 외장재 내 음극 탭과 연결되어 전지 외장재 외부로 도출된 음극단자로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 부분에 포함되며,
상기 난연제는 할로겐계 난연제, 인계 난연제, 질소계 난연제 및 무기화합물 난연제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고,
상기 발포제는 아조(azo, -N=N-)계열 화합물, 카보네이트 계열 화합물, 하이드라자이드 계열 화합물 및 카바자이드 계열 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
1. A battery module comprising a plurality of secondary batteries connected in series or in parallel and including a flame retardant and a foaming agent,
(CID) electrically connected to the unit cell electrode terminal, the electrode bus bar, the electrode terminal, and the electrode bus bar,
Wherein the flame retardant and the foaming agent are included in an electrode terminal electrically connected to the current blocking element,
The flame retardant and the foaming agent are also included in an electrode terminal that is not electrically connected to the current blocking element,
Wherein the amount of the flame retardant and the foaming agent contained in the electrode terminal electrically connected to the current blocking element is greater than the amount of the flame retardant and the foaming agent contained in the electrode terminal that is not electrically connected to the current blocking element,
The secondary battery includes an anode assembly in which a cathode mixture is formed on a current collector, a cathode on which a cathode mixture is formed on a current collector, and a separator. The secondary battery includes a flame retardant and a foaming agent.
The flame retardant and the foaming agent may include: a positive electrode tab connected to a positive electrode uncoated portion in which a positive electrode mixture is not formed in the current collector; A negative electrode tab connected to the negative electrode uncoated portion where the negative electrode mixture is not formed on the collector; A positive electrode terminal connected to the positive electrode tab of the battery exterior material and led to the outside of the battery casing; And a negative electrode terminal connected to the negative electrode tab of the battery exterior material and led to the outside of the battery casing,
The flame retardant is at least one selected from the group consisting of a halogen-based flame retardant, a phosphorus flame retardant, a nitrogen-based flame retardant,
Wherein the foaming agent is at least one selected from the group consisting of azo (-N = N-) -based compounds, carbonate-based compounds, hydrazide-based compounds, and carbazide-based compounds.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 난연제 및 발포제의 혼합 중량비는 난연제:발포제 = 5:95 내지 20:80인 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the weight ratio of the flame retardant and the foaming agent is 5:95 to 20:80.
제 1항에 있어서,
상기 난연제는 140~200℃의 온도에서 흡열 작용을 하는 난연제인 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the flame retardant is a flame retardant that absorbs heat at a temperature of 140 to 200 ° C.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 할로겐계 난연제는 트리브로모 페녹시에탄, 테트라브로모비스페놀-A (TBBA), 옥타브로모 디페닐에테르(OBDPE), 브롬화에폭시, 브롬화폴리카보네이트 올리고모, 염소화 파라핀, 염소화 폴리에틸렌 및 지환족 염소계 난연제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
The method according to claim 1,
The halogen-based flame retardant is selected from the group consisting of tribromophenoxyethane, tetrabromobisphenol-A (TBBA), octabromodiphenyl ether (OBDPE), brominated epoxy, brominated polycarbonate oligomer, chlorinated paraffin, chlorinated polyethylene and alicyclic chlorinated flame retardant Wherein the battery module is at least one selected from the group consisting of:
제 1항에 있어서,
상기 인계 난연제는 적인, 인산 암모늄, 포스핀 옥사이드(phosphine oxide), 포스핀 옥사이드 디올(phosphine oxide diols), 포스파이트(phosphites), 포스포네이트(phosphonates), 트리아릴 포스페이스(triaryl phosphate), 알킬디아릴 포스페이트(alkyldiaryl phosphate), 트리알킬 포스페이트(trialkyl phosphate) 및 레조시놀 비스디페닐 포스페이트(resorcinaol bisdiphenyl phosphate (RDP))로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
The method according to claim 1,
The phosphorus flame retardant may be selected from the group consisting of phosphoric acid, ammonium phosphate, phosphine oxide, phosphine oxide diols, phosphites, phosphonates, triaryl phosphate, Wherein the battery module is at least one selected from the group consisting of alkyldiaryl phosphate, trialkyl phosphate, and resorcinol bisdiphenyl phosphate (RDP).
제 1항에 있어서,
상기 질소계 난연제는 멜라민, 멜라민 포스페이트 및 멜라민 시아누레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the nitrogen-based flame retardant is at least one selected from the group consisting of melamine, melamine phosphate, and melamine cyanurate.
제 1항에 있어서,
상기 무기화합물 난연제는 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 수산화바륨, 산화안티몬, 수산화주석, 산화주석, 산화몰리브덴, 지르코늄화합물, 붕산염 및 칼슘염으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the inorganic compound flame retardant is at least one selected from the group consisting of aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, barium hydroxide, antimony oxide, tin hydroxide, tin oxide, molybdenum oxide, zirconium compound, borate and calcium salt.
제 1항에 있어서,
상기 발포제는 90~140℃의 온도에서 흡열 작용을 하는 발포제인 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the foaming agent is a foaming agent that absorbs heat at a temperature of 90 to 140 캜.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 아조 계열 화합물은 아조비스포름아미드, 아조비스이소부티로니트릴 및 디아조아미노벤젠으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the azo-based compound is at least one selected from the group consisting of azobisformamide, azobisisobutyronitrile, and diazoaminobenzene.
제 1항에 있어서,
상기 카보네이트 계열 화합물은 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 탄산리튬 및 탄산암모늄으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the carbonate compound is at least one selected from the group consisting of sodium hydrogencarbonate, potassium hydrogencarbonate, lithium carbonate, and ammonium carbonate.
제 1항에 있어서,
상기 하이드라자이드 계열 화합물은 벤젠설포닐하이드라자이드 또는 톨루엔설포닐하이드라자이드 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the hydrazide-based compound is benzene sulfonyl hydrazide or toluene sulfonyl hydrazide or a mixture thereof.
제 1항에 있어서,
상기 카바자이드 계열 화합물은 카바자이드 또는 세미카바자이드 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the carbazide-based compound is carbazide or semicarbazide or a mixture thereof.
삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 난연제 및 발포제는 전지모듈 외장재의 표면;
단위전지 외장재 내의 전극 탭과 연결되어 단위전지 외장재 외부로 돌출된 전극 단자를 다른 단위전지의 전극 단자와 연결하는 단자 연결부;
단위전지 전극 단자 또는 단자 연결부와 연결되어 전지모듈 외장재 외부로 연결된 전극 버스바; 및
전지모듈 외장재 내측면 중 단자 연결부 및 버스바가 존재하는 전지모듈 양 말단부인 전지모듈의 테라스 부로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 부분에 포함되는 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
The method according to claim 1,
The flame retardant and the foaming agent may be applied to the surface of the battery module outer casing;
A terminal connection part connected to an electrode tab of the unit cell casing to connect the electrode terminal protruded outside the unit cell casing to the electrode terminal of another unit cell;
An electrode bus bar connected to the unit cell electrode terminal or terminal connection portion and connected to the outside of the battery module casing; And
Wherein the battery module is included in at least one portion selected from the group consisting of a terminal portion of the inner surface of the outer casing of the battery module and a terrace portion of the battery module having both ends of the battery module in which the bus bar is present.
삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 전류 차단 소자에 전기적으로 연결된 전극 단자는 양극 단자인 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
The method according to claim 1,
And the electrode terminal electrically connected to the current blocking element is a positive electrode terminal.
제 1항에 따른 전지 모듈을 포함하는 전지 팩.
A battery pack comprising the battery module according to claim 1.
제 22항에 있어서,
상기 전지 팩은 전기차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기차(Hybrid Electric Vehicle, HEV) 및 플러그인 하이브리드 전기차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV)로 이루어진 군에서 선택된 전기차; 이-바이크(E-bike); 이-스쿠터(E-scooter); 전기 골프 카트(Electric golf cart); 전기 트럭; 및 전기 상용차로 이루어진 중대형 디바이스 군에서 선택된 하나 이상의 전원으로 사용되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
23. The method of claim 22,
The battery pack may be an electric vehicle selected from the group consisting of an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), and a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV). E-bike; An e-scooter; Electric golf cart; Electric truck; And a middle- or large-sized device group made up of an electric commercial vehicle.
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