KR101704129B1 - 스웰링 cid - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스웰링 CID에 관한 것으로, 파우치에 고정된 전지부연결단자 및, 파우치에 고정되고, 전지부연결단자와 전기적으로 연결된 리드탭연결단자를 포함하고, 파우치 팽창시 파우치의 팽창력에 의하여 전지부연결단자 또는 리드탭연결단자 중 어느 하나가 파손되어 전기적 연결이 차단됨으로써, 과충전 등에 따른 파우치셀의 부피 팽창시, 전지부와 외부가 물리적으로 단락됨으로써, 전지부와 외부간 전기적 연결이 차단되고, 이를 통해 파우치셀의 레벨 안전성이 확보되는 효과가 있는, 스웰링 CID를 제공한다.

Description

스웰링 CID{SWELLING CID}
본 발명은 스웰링 CID에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파우치 팽창시 팽창력에 의하여 파손됨으로써, 파우치셀 형탱의 2차 전지 파손을 방지하는 스웰링 CID에 관한 것이다.
파우치 형태의 리튬 이온 이차전지의 응용이 확대되면서, 에너지 밀도 및 단위 셀 내의 에너지 저장량이 점점 증가하고 있다. 특히, 차량용 리튬 이온 이차전지의 경우에는 주행 거리 증가에 대한 요구를 만족하기 위해서, 고에너지화 기술 적용이 빠르게 진행되고 있다.
하지만, 리튬 이온 전지의 경우, 고에너지화에 따라, 안전성은 더 취약해지는 단점을 나타낸다. 즉, 저장할 수 있는 에너지가 더 많아 지면서, 발화 및 폭발과 같은 위험 요소는 더 커진다.
특히, 셀 레벨 안전기구(CID(CURRENT INTERRUPT DEVICE; 교류 차단 장치), PTC 서미스터(POSITIVE TEMPERATURE COEFFICIENT THERMISTOR), 퓨즈(FUSE) 등)가 없고 외장재의 물리적 강도가 약한 파우치셀과 같은 경우에는 고에너지화에 따른 안전 취약성이 큰 문제로 대두 되고 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0013883호(2012.02.15.)
이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명의 목적은, 파우치셀에 대한 셀 레벨 안전성을 확보할 수 있도록 하는 스웰링 CID를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예의 스웰링 CID는, 파우치에 고정된 전지부연결단자 및, 파우치에 고정되고, 전지부연결단자와 전기적으로 연결된 리드탭연결단자를 포함하고, 파우치 팽창시 파우치의 팽창력에 의하여 전지부연결단자 또는 리드탭연결단자 중 어느 하나가 파손되어 전기적 연결이 차단된다.
위와 같은 본 발명의 스웰링 CID에 따르면, 과충전 등에 따른 파우치셀의 부피 팽창시, 전지부와 외부가 물리적으로 단락됨으로써, 전지부와 외부간 전기적 연결이 차단되고, 이를 통해 파우치셀의 레벨 안전성이 확보되는 효과가 있다.
또한, 종래 파우치셀의 레벨 안정성을 확보하기 위한 셀 레벨 안전기구는, 2차전지 모듈 또는 2차 전지 팩에 적용되는 것으로 국한되었으나, 본 발명은 각각의 파우치셀이 이루는 단위 전지에 적용가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 스웰링 CID는 전지부와 전지부를 외부와 연결하는 리드탭 사이에 위치됨으로써, 적용이 간편하다. 이에 따라서 2차전지 모듈 또는 2차 전지 팩에도 적용이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 스웰링 CID가 장착된 파우치셀의 요부 사시도,
도 2는 도 1의 스웰링 CID의 다른 사시도,
도 3은 도 1의 A-A선의 단면도,
도 4는 도 1의 A-A선의 다른 단면도이다.
본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 스웰링 CID는, 파우치(300)에 고정된 전지부연결단자(410) 및, 파우치(300)에 고정되고, 전지부연결단자(410)와 전기적으로 연결된 리드탭연결단자(420)를 포함하고, 파우치(300) 팽창시 파우치(300)의 팽창력에 의하여 전지부연결단자(410) 또는 리드탭연결단자(420) 중 어느 하나가 파손되어 전기적 연결이 차단되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에서, 전지부연결단자(410)는, 파우치(300)에 내장된 전지부(100)와 외부를 연결하도록 전지부(100)로부터 연장된다. 전지부(100)는, 젤리롤로 알려진, 와인딩된 젤리 형상으로 제작된다.
전지부연결단자(410)는, 리드탭연결단자(420)와 접촉하고, 전지부연결단자(410)의 변형을 유도하도록 절곡형성되고, 전지부연결단자(410)의 하면을 향해 돌출된 절곡면부(411) 및, 리드탭연결단자(420) 및 파우치(300)와 접착된 접착부(412)를 포함한다.
전지부연결단자(410)의 상면은 파우치(300)에 접착되고, 리드탭연결단자(420)의 하면 중 절단부위(421)를 제외한 나머지 부위(422)는 파우치(300)에 부착된다. 절단부위(421)에는 리드탭연결단자(420)의 절단을 유도하는 V노칭(423; V-NOTCHING)이 형성된다.
또한, 위와 같이 구성되는 본 발명의 스웰링 CID는, 전지부(100)와, 전지부(100)와 외부를 연결하는 리드탭(200)과, 전지부(100)를 포장하는 파우치(300)를 포함하는 파우치셀에 장착됨으로써, 스웰링 CID(400)가 내장된 파우치셀을 제공할 수 있다.
이때, 본 발명의 스웰링 CID(400)는, 파우치(300) 팽창시 파우치(300)의 팽창력에 의하여 파손됨으로써, 전지부(100)의 파손을 방지하게 된다(도 3 및 도 4 참조).
위와 같이 구성되는 본 발명의 스웰링 CID(400)는, 과충전 또는 비정상반응에 의한 가스 발생시, 파우치(300)가 팽창하게 되고, 팽창하는 파우치(300)의 팽창력에 의하여, 전지부(100)와 외부의 전기적 연결을 차단하게 된다.
이때, 파우치(300)와 연결된 전지부연결단자(410)의 절곡면부(411)와 리드탭연결단자(420)의 하면 중 절단부위(421)를 제외한 나머지 부위(422)는 파우치(300)와 함께 팽창하며, 형태 변형하게 된다.
이때, 전지부연결단자(410)의 절곡면부(411)를 잡아당기는 파우치(300)의 팽창력에 의하여, 리드탭연결단자(420)의 절단부위(421)는 V노칭(423)을 따라 절단되며, 절곡면부(411)에 부착된 상태로 위치 이동하게 된다.
이에 따라서, 전지부연결단자(410)와 리드탭연결단자(420) 간의 전기적 연결이 끊어지게 되고, 과충전 또는 비정상반응에 의한 전지부(100)의 파손을 방지하게 된다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100: 전지부 200: 리드탭
300: 파우치 400: 스웰링 CID
410: 전지부연결단자 411: 절곡면부
412: 접착부 420: 리드탭연결단자
421: 절단부위 422: 나머지 부위
423: V노칭

Claims (10)

  1. 파우치에 고정된 전지부연결단자; 및
    상기 파우치에 고정되고, 상기 전지부연결단자와 전기적으로 연결된 리드탭연결단자를 포함하고,
    상기 파우치 팽창시 상기 파우치의 팽창력에 의하여 상기 전지부연결단자 또는 상기 리드탭연결단자 중 어느 하나가 파손되어 전기적 연결이 차단되고,
    상기 전지부연결단자는,
    상기 리드탭연결단자와 접촉하고, 상기 전지부연결단자의 변형을 유도하도록 절곡형성되고, 상기 전지부연결단자의 하면을 향해 돌출된 절곡면부; 및 상기 리드탭연결단자 및 상기 파우치와 접착된 접착부를 포함하며,
    상기 전지부연결단자의 상면은 상기 파우치에 접착되고, 상기 리드탭연결단자의 하면 중 절단부위를 제외한 나머지 부위가 상기 파우치에 부착된, 파우치셀 내장형 스웰링 CID.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전지부연결단자는,
    상기 파우치에 내장된 전지부와 외부를 연결하도록 상기 전지부로부터 연장된, 파우치셀 내장형 스웰링 CID.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전지부는,
    와인딩된 젤리 형상인, 파우치셀 내장형 스웰링 CID.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 절단부위에는 상기 리드탭연결단자의 절단을 유도하는 V노칭(V-NOTCHING)이 형성된, 파우치셀 내장형 스웰링 CID.
  7. 전지부와, 상기 전지부와 외부를 연결하는 리드탭과, 상기 전지부를 포장하는 파우치를 포함하는 파우치셀에 있어서,
    상기 파우치 팽창시 상기 파우치의 팽창력에 의하여 파손되도록 상기 전지부와 리드탭 사이에 장착된 스웰링 CID(전류 차단 장치; CURRENT INTERRUPT DEVICE)를 포함하고,
    상기 스웰링 CID는,
    상기 전지부와 전기적으로 연결된 전지부연결단자; 및
    상기 전지부연결단자와 전기적으로 연결되고, 상기 리드탭과 전기적으로 연결된 리드탭연결단자를 포함하되,
    상기 전지부연결단자에는,
    상기 파우치 팽창시 상기 파우치의 팽창방향을 따라서 형태 변형하는 절곡면부가 형성되고,
    상기 리드탭연결단자에는,
    상기 파우치 팽창시, 상기 절곡면부를 따라서 위치이동되고, 상기 리드탭연결단자로부터 분리되는 절단부위가 형성되며
    상기 전지부연결단자의 상면은 상기 파우치에 접착되고, 상기 리드탭연결단자의 하면 중 절단부위를 제외한 나머지 부위가 상기 파우치에 부착된, 스웰링 CID가 내장된 파우치셀.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제7항에 있어서,
    상기 절단부위에는,
    상기 리드탭연결단자의 절단을 유도하는 V노칭이 형성된, 스웰링 CID가 내장된 파우치셀.
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