KR101764466B1 - Secondary battery - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일실시예는 캔과 캡조립체 사이에 위치하는 가스켓을 포함하고, 상기 가스켓은 흡열재 및 내열성 수지를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.One embodiment of the present invention includes a gasket positioned between a can and a cap assembly, the gasket comprising a heat absorbing material and a heat resistant resin.

Description

이차전지{SECONDARY BATTERY}Secondary Battery {SECONDARY BATTERY}

본 발명의 일실시예는 이차전지에 관한 것이다.
One embodiment of the present invention relates to a secondary battery.

일반적으로, 이차 전지는 충전이 불가능한 일차 전지와 달리, 충, 방전이 가능한 전지를 의미하며, 휴대폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 전자기기 또는 전기 자동차 등의 전원에 널리 사용되고 있다. 특히, 리튬 이차 전지는 작동 전압이 3.6V로서, 전자 장비의 전원으로 많이 사용되는 니켈-카드뮴 전지 또는 니켈-수소 전지보다 약 3배의 용량을 가지며, 단위 중량당 에너지 밀도가 높기 때문에 그 활용 정도가 급속도로 증가되는 추세에 있다.
2. Description of the Related Art In general, a secondary battery is a battery capable of charging and discharging, unlike a primary battery which can not be charged, and is widely used for power supplies for electronic devices such as mobile phones, notebook computers, camcorders, and electric vehicles. Particularly, the lithium secondary battery has an operating voltage of 3.6 V, which is about three times larger in capacity than a nickel-cadmium battery or a nickel-hydrogen battery widely used as a power source for electronic equipment, and has a high energy density per unit weight. Is rapidly increasing.

리튬 이차 전지는 양극/분리막/음극이 순차적으로 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재를 구비한다. 특히, 각형 또는 원형 이차 전지의 외장재는 개방단이 형성된 케이스 및 케이스의 개방단에 밀봉 결합되는 캡 조립체를 구비한다.
The lithium secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode / separator / negative electrode is sequentially arranged, and a casing for sealingly storing the electrode assembly together with the electrolyte solution. In particular, the casing of the rectangular or circular secondary battery has a casing having an open end formed therein and a cap assembly sealingly coupled to an open end of the casing.

전극 조립체는 각각 활물질이 도포된 시트 형태의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재시켜 권취한 젤리-롤 타입과, 소정 크기의 다수의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재시켜 순차적으로 적층 시킨 스택 타입으로 분류된다. 여기서, 젤리-롤 타입의 전극 조립체는 제조가 용이하고 중량당 에너지 밀도가 높은 장점이 있고, 특히 원형 또는 각형 전지의 케이스에 수납이 용이하므로 젤리-롤 타입의 전극 조립체가 널리 이용되고 있다. 한편, 스택 타입 전극 조립체는 파우치형 전지에 널리 이용되고 있다.
The electrode assembly is classified into a jelly-roll type in which a separator is interposed between an anode and a cathode in the form of a sheet coated with an active material, and a stack type in which a separator is interposed between a plurality of positive electrodes and a negative electrode of a predetermined size sequentially stacked do. The jelly-roll type electrode assembly is easy to manufacture and has an energy density per weight. Especially, the jelly-roll type electrode assembly is widely used because it is easily accommodated in a case of a circular or prismatic battery. On the other hand, the stacked type electrode assembly is widely used in a pouch type battery.

리튬 이차 전지의 충, 방전 시, 전극 조립체는 반복적인 팽창과 수축을 겪으면서 변형되는 경향이 있고, 이러한 과정에서, 젤리-롤 타입 전극 조립체의 경우, 응력이 중심부로 집중되어 전극이 분리막을 뚫고 금속 센터 핀에 접촉됨으로써 내부 단락이 발생되는 경향이 있다. 이러한 내부 단락은 전지의 발열로 연결되어 유기용매가 분해되어 가스를 발생시키게 되고, 전지 내부의 압력을 상승시켜 외장재가 파열될 수도 있다. 물론, 전지 내부의 가스 압력 상승은 외부 충격에 의한 내부 단락에 의해서도 발생할 수도 있다.
During the charging and discharging of the lithium secondary battery, the electrode assembly tends to undergo repeated expansion and contraction, and in this process, in the case of the jelly-roll type electrode assembly, the stress is concentrated at the center portion, There is a tendency that an internal short circuit occurs due to contact with the metal center pin. Such an internal short circuit is connected to the heat of the battery, decomposing the organic solvent to generate gas, and the pressure inside the battery may be increased to rupture the casing. Of course, an increase in the gas pressure inside the battery may also be caused by an internal short circuit due to an external impact.

상기와 같이 전지의 충방전 및 내, 외부의 단락에 의해 열이 발생하고, 발생된 열에 의해 캔과 캡조립체와의 사이에 게재된 가스켓이 용융되어 캔과 캡조립체(또는 캡조립체의 캡업)를 통전 시킬 수 있다.
As described above, heat is generated by charging / discharging of the battery and internal / external short-circuit, and the gasket placed between the can and the cap assembly is melted by the generated heat, so that the cap and the cap assembly It can be energized.

이러한 문제점을 해결하기 위해서, 내열성이 높은 가스켓에 대한 연구가 요구되고 있다.
In order to solve such a problem, studies on gaskets having high heat resistance are required.

국내 등록특허 제 10-0354348 호Korean Patent No. 10-0354348

본 발명의 일실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하고자 한 것으로, 내열성 수지 및 흡열재가 포함된 가스켓을 포함하는 이차전지를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a secondary battery including a gasket including a heat resistant resin and a heat absorbing material.

상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 캔과 캡조립체 사이에 위치하는 가스켓을 포함하고, 상기 내열성 수지 및 흡열재를 포함하는 이차전지를 제공한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a secondary battery including a gasket positioned between a can and a cap assembly, the heat resistant resin and a heat absorbing material.

본 발명의 일실시예에 따른 원형 이차 전지의 가스켓은 흡열반응이 가능한 내열성 수지 및 흡열재를 포함함으로써, 이차 전지의 내부에 열 발생시 흡열 반응을 유도하여 가스켓의 온도를 감소시키고 가스켓 용융에 의한 쇼트 발생 및 실링력 저하를 방지할 수 있으며, 캔과 캡조립체가 통전되는 것을 방지할 수 있다.The gasket of the circular secondary battery according to an embodiment of the present invention includes the heat resistant resin capable of endothermic reaction and the endothermic material to induce an endothermic reaction in the inside of the secondary battery to reduce the temperature of the gasket, Generation of the sealing force and the lowering of the sealing force can be prevented, and the can and the cap assembly can be prevented from being energized.

또한, 캔과 캡 조립체가 통전된 이차전지를 충전하는 경우에 발생할 수 있는 이차전지의 발화 및 폭발을 방지하여 이차전지의 안전성을 향상시킬 수 있다.
In addition, it is possible to prevent the ignition and explosion of the secondary battery, which may occur when the can and the cap assembly are charged with the secondary battery charged with electricity, thereby improving the safety of the secondary battery.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이차전지의 단면도이다.
도 2는 도 1의 이차전지에 대한 분해 사시도이다.
도 3은 비교예에 따른 이차전지의 가스켓이 용융되었을 경우의 부분 확대 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 이차전지의 가스켓에 대한 부분 확대 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 이차전지의 가스켓에 대한 부분 확대 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of the secondary battery of FIG.
3 is a partially enlarged cross-sectional view of a gasket of a secondary battery according to a comparative example when the gasket is melted.
4 is a partially enlarged cross-sectional view of a gasket of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
5 and 6 are partially enlarged sectional views of a gasket of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only examples of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, various equivalents And variations are possible.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 일실시예에 의한 이차전지는 양극판, 음극판 및 상기 양극판과 상기 음극판 사이에 게재되는 분리막을 구비한 전극조립체(200), 상기 전극조립체(200)를 수용하며 음극탭을 통해 음극판과 연결되는 캔(300), 상기 캔(300)의 일측에 위치하며 양극탭을 통해 상기 양극판과 연결되는 캡 조립체(400) 및 상기 캔(300)과 상기 캡 조립체(400) 사이에 위치하는 가스켓(500)을 포함하고, 상기 가스켓(500)은 내열성 수지(510) 및 흡열재(520)를 포함할 수 있다.
The secondary battery according to an embodiment of the present invention includes an electrode assembly 200 having a positive electrode plate, a negative electrode plate, a separator disposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate, A cap assembly 400 positioned at one side of the can 300 and connected to the positive plate through a positive electrode tab and a gasket 500 positioned between the can 300 and the cap assembly 400. [ The gasket 500 may include a heat-resistant resin 510 and a heat absorbing material 520.

상기 이차 전지의 가스켓(500)은 흡열반응이 가능한 내열성 수지(510)및 흡열재(520)를 포함함으로써, 이차 전지의 내부에 열 발생시 흡열 반응을 유도하여 가스켓(500)의 온도를 감소시키고 가스켓(500) 용융에 의한 쇼트 발생 및 실링력 저하를 방지할 수 있으며, 캔(300)과 캡 조립체(400)가 통전되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 캔(300)과 캡 조립체(400)가 통전된 이차전지(100)를 충전하는 경우에 발생할 수 있는 이차전지(100)의 발화 및 폭발을 방지하여 이차전지(100)의 안전성을 향상시킬 수 있다.
The gasket 500 of the secondary battery includes the heat resistant resin 510 capable of endothermic reaction and the heat absorbing material 520 to induce an endothermic reaction in generating heat inside the secondary battery to reduce the temperature of the gasket 500, It is possible to prevent short-circuiting due to melting of the cap 500 and lowering of the sealing force, and it is possible to prevent the can 300 and the cap assembly 400 from being energized. It is also possible to prevent the ignition and explosion of the secondary battery 100 which may occur when the can 300 and the cap assembly 400 are charged with the charged secondary battery 100 to improve the safety of the secondary battery 100 .

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이차전지(100)의 단면도이다. 도 2는 도 1의 이차전지(100)에 대한 분해 사시도이다. 1 is a cross-sectional view of a secondary battery 100 according to an embodiment of the present invention. 2 is an exploded perspective view of the secondary battery 100 of FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 이차전지(100)는 원형 리튬 이차전지(100)일수 있다. 상기 이차전지(100)는 전극조립체(200), 전극조립체(200)와 전해질을 수용하는 원형 캔(300), 원형 캔(300) 상부에 조립되어 원형 캔(300)을 밀봉하는 캡 조립체(400)를 구비할 수 있다.
Referring to FIGS. 1 and 2, the secondary battery 100 may be a circular lithium secondary battery 100. The secondary battery 100 includes an electrode assembly 200, a circular can 300 that houses the electrode assembly 200 and the electrolyte, a cap assembly 400 that is assembled on the circular can 300 and seals the circular can 300 ).

상기 전극조립체(200)는 양극집전체의 표면에 양극활물질층이 코팅된 양극판(210)과, 음극집전체의 표면에 음극활물질층이 코팅된 음극판(220), 및 양극판(210) 및 음극판(220) 사이에 위치하여 양극판(210)과 음극판(220)을 전기적으로 절연시키는 분리막(230)이 젤리-롤 형상으로 권취되어 형성될 수 있다. 양극탭(215)은 양극판(210)과 캡 조립체(400)를 전기적으로 연결하도록 구비될 수 있고, 음극탭(225)은 음극판(220)과 캔(300)을 전기적으로 연결하도록 구비될 수 있다.
The electrode assembly 200 includes a positive electrode plate 210 coated with a positive electrode active material layer on the surface of a positive electrode collector, a negative electrode plate 220 coated with a negative electrode active material layer on a surface of the negative electrode collector, and a positive electrode plate 210 and a negative electrode plate 220 may be wound in a jelly-roll shape to electrically isolate the positive electrode plate 210 and the negative electrode plate 220 from each other. The positive electrode tab 215 may be provided to electrically connect the positive electrode plate 210 and the cap assembly 400 and the negative electrode tab 225 may be provided to electrically connect the negative electrode plate 220 and the can 300 .

상기 전극조립체(200)의 상, 하부에는 캡 조립체(400) 및 원형 캔(300)과의 접촉을 방지하기 위한 절연 플레이트(241, 245)가 각각 구비될 수 있다.
Insulating plates 241 and 245 for preventing contact with the cap assembly 400 and the circular can 300 may be provided on the upper and lower portions of the electrode assembly 200, respectively.

상기 원형 캔(300)은 권취된 전극조립체(200)가 수용될 수 있는 소정 공간이 형성되도록 일정 직경을 갖는 원형 측면판(310)과, 원형 측면판(310)의 하부를 밀폐하는 하면판(320)을 구비할 수 있다. 원형 측면판(310)의 상부에는 전극조립체(200)를 삽입하기 위하여 개구부가 구비될 수 있다. 캔(300)의 하면판(320)에 전극조립체(200)의 음극탭(225)이 접합되면, 캔(300) 자체는 음극 역할을 수행할 수 있으며, 캔(300)은 알루미늄(Al), 철(Fe) 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다.
The circular can 300 includes a circular side plate 310 having a predetermined diameter so as to form a predetermined space in which the wound electrode assembly 200 can be received and a bottom plate 320). An opening may be provided in the upper portion of the circular side plate 310 to insert the electrode assembly 200. When the negative electrode tab 225 of the electrode assembly 200 is joined to the lower plate 320 of the can 300, the can 300 itself can serve as a negative electrode, Iron (Fe), or an alloy thereof.

또한, 상기 원형 캔(300)은 상부 개구부에서 캡 조립체(400)의 상부를 압박하도록 내부로 휘어진 크림핑부(crimping part, 330)를 구비할 수 있다. 그리고, 캔(300)은 크림핑부(330)로부터 하방으로 캡 조립체(400)의 두께에 상응되는 거리만큼 이격된 위치에 캡 조립체(400)의 하부를 압박하도록 안쪽으로 움푹 파인 비딩부(beading part, 340)를 구비할 수 있다.
Also, the circular can 300 may have a crimping part 330 that is bent inwardly to urge the top of the cap assembly 400 at the upper opening. The can 300 has a beading part 400 formed therein to press the lower portion of the cap assembly 400 at a position spaced a distance corresponding to the thickness of the cap assembly 400 from the crimping portion 330 downwardly. , 340).

상기 캡 조립체(400)는 안전 벤트(safty vent, 410), 전류차단수단(420), 이차보호소자(480) 및 캡업(cap up, 490)을 구비할 수 있다. 안전 벤트(410), 전류차단수단(420), 이차보호소자(480) 및 캡업(490)은 기재된 순서대로 전극조립체(200)에 인접하게 위치하며 서로 적층될 수 있다. 안전 벤트(410), 전류차단수단(420), 이차보호소자(480)는 전지의 부피와 질량을 감소시키고, 부품간 접촉면 감소를 통해 접촉저항을 감소시키기 위해 일체형으로 형성될 수 있다.
The cap assembly 400 may include a safety vent 410, a current shutoff means 420, a secondary protection device 480 and a cap up 490. The safety vent 410, the current interruption means 420, the secondary protection element 480 and the cap 490 are located adjacent to the electrode assembly 200 in the described order and can be stacked on each other. The safety vent 410, the current interruption means 420, and the secondary protection element 480 may be integrally formed to reduce the volume and mass of the battery and to reduce the contact resistance by reducing the contact surface between the parts.

상기 안전 벤트(410)는 판상으로 중앙부에서 하부로 돌출되는 돌출부를 구비할 수 있으며, 돌출부에는 양극탭(215)이 용접되어 있다. 상기 안전 벤트(410)는 이차전지(100)의 내부에서 발생한 과도한 압력에 의하여 돌출부가 상부 방향으로 변형하며 양극탭(215)과 분리되거나 돌출부 주변의 취약부가 전지 내부의 과도한 압력에 의하여 파단 되도록 형성될 수 있다.
The safety vent 410 may have a protrusion protruding in a plate shape from a central portion to a down portion, and a positive electrode tab 215 is welded to the protrusion. The safety vent 410 is deformed upward due to excessive pressure generated inside the secondary battery 100 and separated from the positive electrode tab 215 or the weak portion around the protrusion is broken due to excessive pressure inside the battery .

상기 전류차단수단(420)은 내부 압력이 과도하게 상승할 때, 그 중앙부(430)가 파단 되도록 구성될 수 있다. 전류차단수단(420)은 중앙부를 경유하여 안전 벤트(410)와 이차보호소자(480)를 전기적으로 연결하는 도전층을 구비할 수 있으며, 상기 도전층은 구리(Cu) 또는 구리 합금으로 형성될 수 있다.
The current interrupting means 420 may be configured such that when the internal pressure rises excessively, the central portion 430 is broken. The current interrupting means 420 may include a conductive layer for electrically connecting the safety vent 410 and the secondary protecting element 480 via the central portion and the conductive layer may be formed of copper or a copper alloy .

상기 이차보호소자(480)는 내부 단락 또는 과충방전에 의해 전지 내부의 온도가 과도하게 상승하면, 온도에 따라 열 팽창하여 전류차단수단(420)과 캡업(480) 간의 전기적 연결을 차단할 수 있다. 상기 이차보호소자(480)는 일례로 수지와 탄소분말로 형성되는 소자층을 구비한 PTC(positive Temperature coefficient) 소자로 형성될 수 있다.
If the internal temperature of the battery rises excessively due to an internal short circuit or an overcharge discharge, the secondary protection element 480 may thermally expand in accordance with the temperature to cut off the electrical connection between the current blocking means 420 and the cap 480. The secondary protection element 480 may be formed of a PTC (positive temperature coefficient) element having an element layer formed of resin and carbon powder, for example.

상기 캡업(490)은 이차전지(100)의 상부에 노출되는 양극 단자가 될 수 있다. 상기 캡업(490)은 캡 조립체(400)의 최상부에 위치하며 안전 벤트(410), 전류차단수단(420) 및 이차보호소자(480)를 게재하고 양극탭(215)과 전기적으로 연결될 수 있다.
The cap 490 may be a positive terminal exposed on the upper portion of the secondary battery 100. The cap 490 is located at the top of the cap assembly 400 and may be electrically connected to the cathode tab 215 and may include a safety vent 410, a current blocking means 420 and a secondary protection element 480.

상기 캔(300)과 상기 캡 조립체(400) 사이에는 가스켓(500)이 위치할 수 있으며, 상기 캔(300)과 상기 캡 조립체(400)를 전기적으로 절연시킬 수 있다.
A gasket 500 may be positioned between the can 300 and the cap assembly 400 to electrically isolate the can 300 from the cap assembly 400.

상기 이차전치(100)는 캔(300) 내부에 가스켓(500)을 먼저 삽입한 후 안전 벤트(410), 전류차단수단(420), 이차보호소자(480) 및 캡업(490)을 차례로 캔(300) 내부에 삽입하고, 캔(300)의 상단 가장자리를 구부려서 캔(300) 내부에 가스켓(500)을 게재한 채 캡 조립체(400)가 크림핑(crimping)되도록 형성될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 상기 이차전지(100)는 전지 내부에서 발생하는 가스 및 전해액의 누출을 방지할 수 있다.
The secondary transducer 100 is inserted into the can 300 by first inserting the gasket 500 and then inserting the safety vent 410, the current interrupting means 420, the secondary protecting element 480 and the cap 490 in turn The cap assembly 400 may be crimped while inserting the gasket 500 into the can 300 by inserting the cap 300 into the can 300 and bending the upper edge of the can 300. According to such a configuration, the secondary battery 100 can prevent leakage of gas and electrolyte generated in the battery.

한편, 도 3은 비교예에 따른 이차전지의 가스켓(500)이 용융되었을 경우 부분 확대 단면도이다. 3 is a partially enlarged cross-sectional view of a gasket 500 according to a comparative example when the gasket 500 is melted.

도 3에 도시한 바와 같이, 전동공구 사용환경 예컨대, 약 100A 정도의 순간 전류 또는 서지 전류가 흐르는 대전류 방전 환경에서는 가스켓(500)은 용융되고, 그것에 의해 캔(300)의 크림핑부(330)와 캡업(490)이 단락(501)될 수 있다. 더욱이, 이러한 단락상태에서 이차전지(100)를 충전하면, 이차전지(100)의 발화 혹은 폭발을 야기할 수 있다.
3, the gasket 500 is melted in the electric current environment where the instantaneous current or surge current flows, for example, about 100A or so, The cap 490 may be short-circuited. Moreover, charging the secondary battery 100 in this short-circuited state may cause ignition or explosion of the secondary battery 100. [

도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 이차전지(100)의 가스켓(500)에 대한 부분 확대 단면도이다.4 and 5 are partially enlarged cross-sectional views of a gasket 500 of a secondary battery 100 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 가스켓(500)은 내열성 수지(510) 및 흡열재(520)를 포함하고, 캔(300)의 크림핑부(330)와 캡 조립체(400) 사이에 위치하며 캔(300)과 캡 조립체(400)를 서로 절연시킬 수 있다.
The gasket 500 according to an embodiment of the present invention includes the heat resistant resin 510 and the heat absorbing material 520 and is disposed between the crimping portion 330 of the can 300 and the cap assembly 400, 300 and the cap assembly 400 can be isolated from each other.

상기 가스켓(500)에 포함되는 내열성 수지(510)는 폴리에틸렌(Polyethylene, PE), 폴리프로필렌(Polypropylene, PP), 폴리이미드(Polyimide, PI) 및 폴리부틸렌테레프탈레이트(Polybutylene terephthalate, PBT)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 포함할 수 있다.
The heat-resistant resin 510 included in the gasket 500 is made of polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyimide (PI), and polybutylene terephthalate (PBT) And one or more selected from the group consisting of

또한, 상기 가스켓(500)은 상기 내열성 수지(510)와 함께 흡열재(520)를 포함할 수 있으며, 상기 흡열재(520)는 제1 흡열재(521) 및 제2 흡열재(522)를 포함할 수 있다.
The gasket 500 may include a heat absorbing material 520 together with the heat resistant resin 510 and the heat absorbing material 520 may include a first heat absorbing material 521 and a second heat absorbing material 522 .

상기 제1 흡열재(521) 및 제2 흡열재(522)는 도 4와 같이, 상기 내열성 수지(510) 내에 독립적인 형태로 포함될 수 있다.
The first endothermic material 521 and the second endothermic material 522 may be included independently in the heat-resistant resin 510 as shown in FIG.

또한, 도 5 및 도 6과 같이, 상기 내열성 수지(510)의 적어도 일면 상에 제1 흡열재(521) 및 제2 흡열재(522)가 코팅되는 형태로 형성될 수 있다. 상기 내열성 수지(510)의 적어도 일면 상에 제1 흡열재(521) 및 제2 흡열재(522)가 코팅되는 경우, 상기 제1 흡열재(521) 및 제2 흡열재(522)의 사이에 용융수지층(530)을 더 포함할 수 있다.
As shown in FIGS. 5 and 6, the first heat absorbing material 521 and the second heat absorbing material 522 may be coated on at least one surface of the heat resistant resin 510. When the first heat absorbing material 521 and the second heat absorbing material 522 are coated on at least one surface of the heat resistant resin 510, the first heat absorbing material 521 and the second heat absorbing material 522 And may further include a molten resin layer 530.

상기 내열성 수지(510)의 내부 또는 외부에 포함되는 상기 흡열재(520)는 이차 전지의 내부에 열 발생시 상기 제1 흡열재(521) 및 제2 흡열재(522)가 흡열 반응을 유도하여 가스켓(500)의 온도를 감소시키고, 가스켓(500)이 용융되는 것을 방지할 수 있다.
The heat absorbing material 520 contained in the heat resistant resin 510 induces an endothermic reaction by the first endothermic material 521 and the second endothermic material 522 when heat is generated inside the secondary battery, The temperature of the gasket 500 can be reduced, and the gasket 500 can be prevented from melting.

나아가, 상기 흡열재(520)는 이차 전지의 내부에 열 발생시 내열성 수지(510)에 가해지는 열에 의해 제1 흡열재(521) 및 제2 흡열재(522)가 상호 반응하여 흡열반응을 일으키고, 상기 흡열반응으로 인해 주변의 열을 빼앗아 제1 흡열재(521) 및 제2 흡열재(522)의 엔탈피를 높이는데 사용할 수 있다. 이러한 이유 때문에 제1 흡열재(521) 및 제2 흡열재(522)의 주변부인 내열성 수지(510)의 열을 흡수하여 내열성 수지(510)의 온도를 감소시킬 수 있다.
In addition, the heat absorbing material 520 and the first endothermic material 521 and the second endothermic material 522 react with each other due to the heat applied to the heat-resistant resin 510 when heat is generated in the interior of the secondary battery, The endothermic reaction can be used to increase the enthalpy of the first endothermic material 521 and the second endothermic material 522 by depriving the surrounding heat of the endothermic reaction. For this reason, the heat of the heat-resistant resin 510 can be reduced by absorbing the heat of the heat-resistant resin 510 surrounding the first heat absorbing material 521 and the second heat absorbing material 522.

따라서, 제1 및 제2 흡열재(521, 522)의 흡열 반응에 의해 가스켓(500)이 용융되는 것을 방지할 수 있다.
Therefore, it is possible to prevent the gasket 500 from being melted by the endothermic reaction of the first and second heat absorbing members 521 and 522.

상기 제1 흡열재(521) 및 제2 흡열재(522)는 서로 반응하여 흡열 반응을 일으킬 수 있는 재료가 이용될 수 있다.
The first endothermic material 521 and the second endothermic material 522 may react with each other to cause an endothermic reaction.

상기 제1 흡열재(521)는 수산화 바륨(Barium Hydroxide, Ba(OH)2)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1흡열재는 내열성 수지(510) 100 중량부에 대하여 5 내지 20 중량부 포함될 수 있으며, 상기 제1 흡열재(521)가 5 중량부 미만으로 혼합되면 흡열 효과가 미비할 수 있다. 20 중량부 초과로 혼합되면, 내열성 수지(510)의 양이 상대적으로 적게 포함되어 가스켓(500)의 탄성도가 저하되는 문제점이 있을 수 있다.
The first endothermic material 521 may include barium hydroxide (Ba (OH) 2 ). The first endothermic material may be included in an amount of 5 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the heat-resistant resin 510. When the first endothermic material 521 is mixed in an amount of less than 5 parts by weight, the endothermic effect may be insufficient. If the amount of the heat resistant resin 510 is more than 20 parts by weight, the amount of the heat resistant resin 510 may be relatively small and the elasticity of the gasket 500 may be reduced.

상기 제2 흡열재(522)는 질산암모늄(Ammonium nitrate), 염화나트륨(Sodium chloride), 질산나트륨(Sodium nitrate), 염화칼륨(Potassium chloride), 염화아연(Zinc chloride), 염화암모늄(Ammonium chloride) 및 티오시안산암모늄(Ammonium thiocyanate)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 질산암모늄일 수 있다.The second endothermic material 522 may be at least one selected from the group consisting of Ammonium nitrate, Sodium chloride, Sodium nitrate, Potassium chloride, Zinc chloride, Ammonium chloride, And ammonium cyanate (Ammonium thiocyanate), and may be one or more selected from the group consisting of ammonium nitrate.

또한, 제2 흡열재(522)를 5 중량부 미만으로 혼합하면 흡열 효과가 미비할 수 있고, 20 중량부 초과로 혼합하면, 내열성 수지(510)의 양이 상대적으로 적게 포함되어 가스켓(500)의 탄성도가 저하되는 문제점이 있을 수 있다.
When the second heat absorbing material 522 is mixed in an amount less than 5 parts by weight, the endothermic effect may be insufficient. When the second heat absorbing material 522 is mixed in an amount of more than 20 parts by weight, the amount of the heat resistant resin 510 is relatively small, There may be a problem that the elasticity of the elastic member is deteriorated.

상기 내열성 수지(510)의 적어도 일면 상에 제1 흡열재(521) 및 제2 흡열재(522)가 코팅되는 경우, 상기 제1 흡열재(521) 및 제2 흡열재(522)의 사이에 용융수지층(530)을 더 포함할 수 있다.When the first heat absorbing material 521 and the second heat absorbing material 522 are coated on at least one surface of the heat resistant resin 510, the first heat absorbing material 521 and the second heat absorbing material 522 And may further include a molten resin layer 530.

상기 용융수지층(530)은 상기 제1 흡열재(521) 및 제2 흡열재(522)의 사이에 배치되어 얇은 막을 형성함으로써, 제1 흡열재(521)와 제2 흡열재(522)가 맞닿아 흡열반응을 일으키는 것을 방지하고, 일정온도(90℃~110℃) 도달되었을 때, 용융수지층(530)이 녹음으로써 제1 흡열재(521)와 제2 흡열재(522)가 상호 반응하여 효과적인 흡열반응 가능하게 할 수 있다.
The molten resin layer 530 is disposed between the first endothermic material 521 and the second endothermic material 522 to form a thin film so that the first endothermic material 521 and the second endothermic material 522 The first heat absorbing material 521 and the second heat absorbing material 522 mutually react with each other when recording the melted resin layer 530 at a predetermined temperature (90 ° C to 110 ° C) So that an effective endothermic reaction can be made possible.

상기 용융수지층(530)의 용융온도는 70℃ 내지 140℃일 수 있으며, 바람직하게는 90℃ 내지 110℃일 수 있다. 70℃ 미만일 경우, 용융수지층(530)의 용융점이 너무 낮아 흡열반응이 필요한 시점 이전에 녹음으로써, 흡열반응이 필요한 시점 이전에 제1 흡열재(521)와 제2 흡열재(522)의 흡열반응을 유도하여, 흡열반응이 필요한 시점에 가스켓(500)의 온도를 감소시키지 못할 가능성이 있다. 또한, 140℃ 초과일 경우, 용융온도가 너무 높아 내열성 수지(510)에 열이 발생하더라도 용융수지층(530)이 용융되지 않아 제1 흡열재(521)와 제2 흡열재(522)가 상호반응하기 어려울 수 있으며, 흡열반응을 일으키기 어려울 수 있다.
The melting temperature of the molten resin layer 530 may be from 70 캜 to 140 캜, and preferably from 90 캜 to 110 캜. If the melting point of the molten resin layer 530 is too low to cause endothermic reaction before the endothermic reaction is required, the endotherm of the first endothermic material 521 and the second endothermic material 522 There is a possibility that the temperature of the gasket 500 may not be reduced at a point of time when an endothermic reaction is required. If the melting temperature is higher than 140 ° C, the melting resin layer 530 is not melted even if heat is generated in the heat-resistant resin 510, so that the first heat absorbing material 521 and the second heat absorbing material 522 It may be difficult to react and it may be difficult to cause an endothermic reaction.

상기 용융수지층(530)은 폴리에틸렌(Polyethylene, PE), 폴리프로필렌(Polypropylene, PP), 폴리이미드(Polyimide, PI) 및 폴리부틸렌테레프탈레이트(Polybutylene terephthalate, PBT)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 포함할 수 있으나, 용융점이 70℃ ~ 140℃인 수지라면 제한 없이 사용할 수 있다.
The molten resin layer 530 may be formed of one kind selected from the group consisting of polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyimide (PI), and polybutylene terephthalate Or two or more kinds of resins may be used, but resins having a melting point of 70 ° C to 140 ° C may be used without limitation.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 가스켓의 제조방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a gasket according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 일실시예에 따른 가스켓(500)은 용융상태 또는 용액상태의 내열성 수지(510) 100 중량부에 대하여 10 중량부의 제1 흡열재(521) 및 10 중량부의 제2 흡열재(522)를 넣고, 혼합한 후 열간사출성형함으로써 제조될 수 있다. 예컨대 내열성수지는 용융점이 175℃인 폴리프로필렌일 수 있고, 제1 흡열재(521)로는 수산화 바륨을 이용할 수 있으며, 제2 흡열재(522)로는 질산암모늄을 이용할 수 있다.
The gasket 500 according to an embodiment of the present invention includes 10 parts by weight of the first endothermic material 521 and 10 parts by weight of the second endothermic material 522 with respect to 100 parts by weight of the heat-resistant resin 510 in the molten or solution state, , Followed by mixing and hot injection molding. For example, the heat-resistant resin may be polypropylene having a melting point of 175 ° C, barium hydroxide may be used as the first heat absorbing material 521, and ammonium nitrate may be used as the second heat absorbing material 522.

본 발명의 일실시예에 따른 가스켓(500)은 용융상태 또는 용액상태의 내열성 수지(510) 100 중량부에 대하여 10 중량부의 제1 흡열재(521) 및 10 중량부의 제2 흡열재(522)를 넣고, 혼합한 후 열간사출성형함으로써 제조될 수 있다. 예컨대 내열성수지는 용융점이 220℃인 폴리부틸렌테레프탈레이트일 수 있고, 제1 흡열재(521)로는 수산화 바륨을 이용할 수 있으며, 제2 흡열재(522)로는 질산암모늄을 이용할 수 있다.
The gasket 500 according to an embodiment of the present invention includes 10 parts by weight of the first endothermic material 521 and 10 parts by weight of the second endothermic material 522 with respect to 100 parts by weight of the heat-resistant resin 510 in the molten or solution state, , Followed by mixing and hot injection molding. For example, the heat-resistant resin may be polybutylene terephthalate having a melting point of 220 ° C, barium hydroxide may be used as the first heat absorbing material 521, and ammonium nitrate may be used as the second heat absorbing material 522.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 가스켓(500)은 고체상태의 내열성 수지(510)의 적어도 일면에 10 중량부의 제1 흡열재(521)가 코팅되고, 상기 제1 흡열재(521) 상에 용융수지층(530)이 코팅되며, 상기 용융수지층(530) 상에 10 중량부의 제2 흡열재(522)가 코팅됨으로써 제조될 수 있다. 예컨대 상기 내열성수지는 용융점이 220℃인 폴리프로필렌일 수 있고, 상기 제1 흡열재(521)로는 수산화 바륨을 이용할 수 있으며, 상기 용융수지층(530)으로는 폴리에틸렌(Poly ethylene)을 이용할 수 있고, 상기 제2 흡열재(522)로는 질산암모늄을 이용할 수 있다.
The gasket 500 according to an exemplary embodiment of the present invention may be manufactured such that 10 parts by weight of the first heat absorbing material 521 is coated on at least one surface of the heat resistant resin 510 in a solid state, And the second heat absorbing material 522 is coated on the molten resin layer 530 in an amount of 10 parts by weight. For example, the heat-resistant resin may be polypropylene having a melting point of 220 ° C, barium hydroxide may be used as the first heat absorbing material 521, and polyethylene (polyethylene) may be used as the molten resin layer 530 And ammonium nitrate may be used as the second endothermic material 522.

상기와 같이 제조된 가스켓(500)은 상기 제1 흡열재(521) 및 제2 흡열재(522)를 이용하여 내열성 수지(510)의 온도를 20 내지 40℃ 정도 감소시킬 수 있다.
The temperature of the heat resistant resin 510 may be reduced by about 20 ° C to about 40 ° C by using the first endothermic material 521 and the second endothermic material 522.

나아가, 본 발명의 일실시예에 따른 이차전지는 대전류 방전 또는 고출력 테스트시에 이차전지의 가스켓(500)이 견뎌야하는 기준 온도가 약 180℃ 또는 약 230℃라고 할 때, 약 175℃의 용융점을 갖는 폴리프로필렌을 주성분으로 하는 가스켓(500)도 약 190℃의 기준온도에서 견딜 수 있으며, 약 220℃의 용융점을 갖는 폴리부틸렌테레프탈레이트를 주성분으로 하는 가스켓(500)도 약 250℃의 테스트 온도에서 견딜 수 있다. 이와 같이 본 실시예에 의하면, 제1 흡열재(521) 및 제2 흡열재(522)를 사용하여 가스켓(500)의 온도를 감소시킬 수 있으며, 이차전지의 대전류 방전 환경에서 가스켓(500)이 녹아 캔(300)과 캡조립체(400)가 단락 되는 것을 방지할 수 있다.
Further, when the reference temperature at which the gasket 500 of the secondary battery should withstand at the time of a large current discharge or a high output test is about 180 ° C or about 230 ° C, the secondary battery according to an embodiment of the present invention has a melting point of about 175 ° C The gasket 500 mainly composed of polypropylene can withstand a reference temperature of about 190 DEG C and the gasket 500 mainly composed of polybutylene terephthalate having a melting point of about 220 DEG C is also able to withstand a test temperature of about 250 DEG C . As described above, according to the present embodiment, the temperature of the gasket 500 can be reduced by using the first endothermic material 521 and the second endothermic material 522, and in the high current discharge environment of the secondary battery, It is possible to prevent the can 300 and the cap assembly 400 from being short-circuited.

상기 가스켓(500)은 흡열반응이 가능한 흡열재(520)와 내열성 수지(510)를 포함함으로써, 이차 전지의 내부에 열 발생시 상기 제1 흡열재(521) 및 제2 흡열재(522)가 흡열 반응을 유도하여 가스켓(500)의 온도를 감소시키고 가스켓(500)이 용융되는 것을 방지할 수 있다. 나아가, 가스켓(500) 용융에 의한 쇼트 발생 및 실링력 저하를 방지할 수 있으며, 캔(300)과 캡업(490)이 단락(501)되어, 캔(300)과 캡 조립체(400)가 통전되는 것을 방지할 수 있다.
The gasket 500 includes the heat absorbing material 520 capable of endothermic reaction and the heat resistant resin 510 so that the first heat absorbing material 521 and the second heat absorbing material 522 absorb heat The reaction can be induced to reduce the temperature of the gasket 500 and prevent the gasket 500 from melting. The can 300 and the cap 490 are short-circuited 501 and the can 300 and the cap assembly 400 are electrically energized. As a result, Can be prevented.

또한, 캔(300)과 캡 조립체(400)가 통전된 이차전지(100)를 충전하는 경우에 발생할 수 있는 이차전지(100)의 발화 및 폭발을 방지하여 이차전지(100)의 안전성을 향상시킬 수 있다.
It is also possible to prevent the ignition and explosion of the secondary battery 100 which may occur when the can 300 and the cap assembly 400 are charged with the charged secondary battery 100 to improve the safety of the secondary battery 100 .

본 발명의 일실시에 따른 이차전지(100)는 원형 전지일 수 있으며, 상기 원형 전지의 캔(300) 재질은 스테인리스 스틸, 스틸 또는 알루미늄으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 포함할 수 있다.
The secondary battery 100 according to an embodiment of the present invention may be a circular battery, and the material of the can 300 of the circular battery may include one or more kinds selected from the group consisting of stainless steel, .

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 일실시예와 관련하여 설명하였지만, 본 발명은 이와 같이 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것은 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함 없이 본 발명에 대해 다수의 적절한 변형 및 수정이 가능함을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변형 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the invention as defined by the appended claims. Those skilled in the art will appreciate that many suitable modifications and variations are possible in light of the above teachings. Accordingly, all such modifications and variations as fall within the scope of the present invention should be considered.

100: 이차전지
200: 전극조립체
300: 캔
400: 캡 조립체
500: 가스켓
510: 내열성 수지
520: 흡열재
521: 제1 흡열재
522: 제2 흡열재
530: 용융수지층100: secondary battery
200: electrode assembly
300: Can
400: cap assembly
500: Gasket
510: heat resistant resin
520: endothermic material
521: first endothermic material
522: second endothermic material
530: melt resin layer

Claims (11)

캔과 캡조립체 사이에 위치하는 가스켓을 포함하고,
상기 가스켓은 내열성 수지 및 흡열재를 포함하며,
상기 흡열재는 상호 반응하여 흡열반응을 일으키는 제1 흡열재 및 제2 흡열재를 포함하고,
상기 제1 흡열재 및 제2 흡열재는 상기 내열성 수지의 적어도 일면 상에 코팅되며, 상기 제1 흡열재 및 제2 흡열재의 사이에 용융수지층을 더 포함하고,
상기 용융수지층의 용융온도는 70℃ 내지 140℃인 이차전지.
A gasket positioned between the can and the cap assembly,
Wherein the gasket includes a heat-resistant resin and a heat absorbing material,
Wherein the endothermic material comprises a first endothermic material and a second endothermic material which react with each other to cause an endothermic reaction,
Wherein the first endothermic material and the second endothermic material are coated on at least one surface of the heat-resistant resin, further comprising a molten resin layer between the first endothermic material and the second endothermic material,
Wherein the melting temperature of the molten resin layer is 70 占 폚 to 140 占 폚.
청구항 1에 있어서,
상기 내열성 수지는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리이미드 및 폴리부틸렌테레프탈레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
The method according to claim 1,
Wherein the heat resistant resin includes one or more selected from the group consisting of polypropylene, polyethylene, polyimide, and polybutylene terephthalate.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 제1 흡열재는 수산화 바륨(Ba(OH)2)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
The method according to claim 1,
Wherein the first endothermic material comprises barium hydroxide (Ba (OH) 2 ).
청구항 1에 있어서,
상기 제2 흡열재는 질산암모늄, 염화나트륨, 질산나트륨, 염화칼륨, 염화아연, 염화암모늄 및 티오시안산암모늄으로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
The method according to claim 1,
Wherein the second endothermic material comprises one or more selected from the group consisting of ammonium nitrate, sodium chloride, sodium nitrate, potassium chloride, zinc chloride, ammonium chloride and ammonium thiocyanate.
청구항 8에 있어서,
상기 제2 흡열재은 질산암모늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
The method of claim 8,
Wherein the second endothermic material comprises ammonium nitrate.
청구항 1항에 있어서,
상기 이차전지는 원형 전지인 것을 특징으로 하는 이차전지.
The method according to claim 1,
Wherein the secondary battery is a circular battery.
청구항 10항에 있어서,
상기 원형 전지의 캔 재질은 스테인리스 스틸, 스틸 또는 알루미늄으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것을 특징을 하는 이차전지.12. The method of claim 10,
Wherein the can material of the circular battery includes at least one member selected from the group consisting of stainless steel, steel, and aluminum.
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