KR101772266B1 - Cap assembly with heat-controlled circuit breaker for a secondary battery and the battery - Google Patents

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Abstract

본 발명은 우수한 전기차단성을 구비한 이차전지용 캡조립체 및 그 이차전지를 개시한다.
본 발명에 따르는 우수한 전기차단성을 구비한 이차전지용 캡조립체 및 그 이차전지는 통전성을 가지고 온도나 압력에 의하여 변형되는 변형부재와, 상기 변형부재와 대면하도록 배치되어 변형부재의 변형에 지지력을 부여하는 지지부재와, 상기 변형부재와 지지부재와의 사이에 전기적 절연을 위하여 개재되는 절연부재 및 상기 변형부재의 절연부재가 위치한 면의 타면에 배치되어 외부의 회로에 전기를 인가하는 단자 역할을 하는 캡업부를 포함하며, 상기 변형부재의 중심부는 지지부재와 전기적인 통전경로를 갖는 접촉부를 구비하는 것을 특징으로 하는데, 이에 의할 때, 이차전지의 이상작동으로 인하여 발생하는 고압에 의한 안정성을 확보할 뿐만 아니라, 특히 고열에 의하여 발생할 수 있는 화재와 같은 피해를 미연에 방지할 수 있다.The present invention discloses a cap assembly for a secondary battery having excellent electric vehicle resistance and a secondary battery thereof.
A cap assembly for a secondary battery having an excellent electric vehicle resistance according to the present invention and a secondary battery thereof are provided with a deformable member having electric conductivity and being deformed by temperature or pressure and an elastic member disposed to face the deformable member, An insulating member interposed between the deforming member and the supporting member for electrical insulation and a cap disposed on the other surface of the surface of the deforming member on which the insulating member is positioned and serving as a terminal for applying electricity to an external circuit, And a center portion of the deformable member is provided with a contact portion having an electrical conduction path and a supporting member. In this case, it is possible to secure the stability due to the high pressure generated by the abnormal operation of the secondary battery In particular, it is possible to prevent damage such as fire, which may be caused by high temperature, in advance.

Description

우수한 전기차단성을 구비한 이차전지용 캡조립체 및 그 이차전지{Cap assembly with heat-controlled circuit breaker for a secondary battery and the battery}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cap assembly for a secondary battery,

본 발명은 우수한 전기차단성을 구비한 이차전지용 캡조립체 및 그 이차전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이차전지의 이상작동으로 인하여 발생하는 고압에 의한 안정성을 확보할 뿐만 아니라, 특히 고열에 의하여 발생할 수 있는 화재와 같은 피해를 미연에 방지할 수 있는 우수한 전기차단성을 구비한 이차전지용 캡조립체 및 그 이차전지에 관한 것이다.
The present invention relates to a cap assembly for a secondary battery having excellent electric vehicle resistance and a secondary battery thereof. More particularly, the present invention relates to a cap assembly for a secondary battery, The present invention relates to a cap assembly for a secondary battery having an excellent electric vehicle detachment capable of preventing damage such as fire, and a secondary battery thereof.

종래 이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다.Conventional secondary batteries are classified as pouch-shaped batteries in which an electrode assembly is housed in a pouch-shaped case of an aluminum laminate sheet, and a cylindrical battery and a prismatic battery in which an electrode assembly is embedded in a cylindrical or rectangular metal can according to the shape of the battery case do.

또한, 전지케이스에 내장되는 상기 전극조립체는 양극/분리막/음극의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자로서, 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리-롤형 구조와, 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형 구조로 분류된다. 그 중 젤리-롤형 전극조립체는 제조가 용이하고 중량당 에너지 밀도가 높은 장점을 가지고 있어 가장 널리 제작되고 있으며, 젤리-롤형 전극조립체는 통상적으로 원통형 전지로 제작된다.In addition, the electrode assembly incorporated in the battery case is a chargeable / dischargeable power generation device formed of a lamination structure of a positive electrode / separator / negative electrode. The electrode assembly is a jelly-roll type electrode assembly in which a separator is interposed between a positive electrode and a negative electrode coated with an active material, Structure and a stacked structure in which a plurality of positive electrodes and negative electrodes of a predetermined size are sequentially stacked with a separator interposed therebetween. Among them, the jelly-roll type electrode assembly is most widely manufactured because it is easy to manufacture and has high energy density per weight, and the jelly-roll type electrode assembly is usually manufactured as a cylindrical battery.

그런데, 전지의 충방전시 젤리-롤형 전극조립체는 반복적인 팽창과 수축을 겪으면서 변형되는 경향이 있다. 이러한 과정에서 응력이 중심부로 집중되어 전극이 분리막을 뚫고 금속 센터 핀에 접촉됨으로써 내부 단락이 유발한다. However, the jelly-roll type electrode assembly tends to undergo repeated expansion and contraction during charging and discharging of the battery. In this process, the stress is concentrated to the central portion, and the electrode penetrates the separator and contacts the metal center pin, thereby causing an internal short circuit.

상기 내부 단락으로 인한 발열에 의해 유기 용매가 분해되어 가스가 발생하고, 전지 내의 가스압 상승에 의해 전지가 파열될 수 있다. 이러한 전지 내부의 가스압 상승은 외부 충격에 의해 내부 단락이 발생하였을 때에도 일어날 수 있다.The organic solvent is decomposed by the heat generated due to the internal short circuit, so that gas is generated, and the battery can be ruptured by an increase in gas pressure in the cell. Such gas pressure rise inside the battery can occur even when an internal short circuit occurs due to an external impact.

상기와 같은 전지의 안전성 문제를 해결하기 위하여, 원통형 전지의 캡 어셈블리에는 고압가스를 배출하는 안전벤트, 고온에서 전류를 차단하는 PTC 소자, 전지 내압의 상승시 전류를 차단하는 전류차단소자(Current Interrupt Device: CID 모듈) 등의 안전 소자들과 상기 소자들을 보호하는 돌출형 단자를 형성하는 탑캡 등이 가스켓에 의해 고정된 구조로 이루어져 있다.In order to solve the safety problem of the battery, the cap assembly of the cylindrical battery includes a safety vent for discharging high-pressure gas, a PTC device for blocking current at high temperature, a current interruption device Device: CID module) and a top cap for forming a protruding terminal for protecting the devices are fixed by a gasket.

상기 캡 어셈블리의 구조는, 가스켓이 안전벤트, PTC 소자, CID모듈, 탑캡 등의 외주면을 감쌈으로써, 본질적으로 전지 내부의 전해액이 외부로 누출되는 것을 방지한다. 따라서, 전지의 최내측에 위치하는 안전벤트와 그것의 외주면을 감싸는 가스켓의 계면을 통해 전해액이 누출되지 않는다면, 안전벤트와 PTC 소자의 계면, PTC 소자와 탑캡의 계면 등 금속 소재들 간의 계면에서도 전해액 누출이 발생하지 않는다.The structure of the cap assembly essentially prevents the electrolyte in the battery from leaking to the outside by covering the peripheral surface of the safety vent, the PTC device, the CID module, the top cap, and the like. Therefore, if the electrolyte does not leak through the interface between the safety vent located at the innermost side of the battery and the gasket surrounding the periphery of the safety vent, the electrolyte can be prevented from leaking at the interface between the safety vent and the PTC device, Leakage does not occur.

그러나, 전지의 충방전 작동 과정, 낙하, 외부 충격 등에 의해, 실질적으로 가스켓과 안전벤트의 계면을 통해 일부 전해액이 누출되며, 이렇게 누출된 전해액이 금속 소재들 간의 계면을 통해 외부로 쉽게 누출될 수 있는 문제점이 있다. 즉, 금속 소재들 간의 상호 계면 부위는 상대적으로 밀착성이 떨어지므로, 일단 금속 소재들의 계면으로 유입된 전해액은 가스켓과 관련 소자들의 계면 부위에 비해 외부로 쉽게 누출될 수 있어서, 캡 어셈블리에서 전해액이 누출되는 현상을 감소시킬 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.However, some electrolytic solution leaks through the interface between the gasket and the safety vent due to the charging / discharging operation of the battery, dropping, external impact, etc., and the leaked electrolyte easily leaks out through the interface between the metal materials There is a problem. That is, since the interfacial region between the metal materials is relatively inferior in adhesion, the electrolyte introduced into the interface of the metal materials can easily leak to the outside relative to the interface portion of the gasket and the related elements, There is a high need for a technique capable of reducing the phenomenon that is caused by the presence of a foreign substance.

이와 관련하여, 일본 특허출원공개 제2006-286561호, 일본 특허출원 공개 제2005-100927호, 일본 특허출원공개 제2002-373711호 등에는 탑캡 하방에 가스켓이 구비된 캡 어셈블리가 개시되어 있다. 그러나, 이들 출원들에 개시되어 있는 캡 어셈블리는 안전소자들의 외주면을 감싸면서 밀봉하는 가스켓의 형상이 복잡하므로 제조하기가 용이하지 않고, 금속소재들(안전벤트, PTC 소자 및 탑캡)의 상호 계면 부위에서 전해액 누액이 발생하고, 이차전지 이상작동에 의한 고열 발생시 안정성 확보가 고려되지 아니한 상황이다.In this connection, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-286561, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-100927, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-373711 and the like discloses a cap assembly provided with a gasket under the top cap. However, the cap assembly disclosed in these applications is not easy to manufacture due to the complicated shape of the gasket sealing and sealing the outer circumferential surface of the safety elements, and the gap between the metallic materials (safety vent, PTC element and top cap) Electrolyte leakage occurs in the secondary battery, and stability is not considered when a high temperature is generated due to abnormal operation of the secondary battery.

또한, 본 출원인에 의한 대한민국공개특허공보 제 2012-0103394호에서는 도12, 13에서와 같이, 전극 조립체(10), 상기 전극 조립체(10)를 수용하는 캔(20), 상기 캔(20)을 밀봉하는 캡 조립체(30), 하부 절연판(40), 상부 절연판(50), 센터 핀(60), 절연 가스켓(70)을 구성하여, 상기 절연 가스켓(70)은 캔(20)과 캡 조립체(30) 사이에 위치하여,서로 다른 극성을 갖는 캔(20)과 캡 조립체(30)를 절연시키면서, 상기 캡 조립체(30)와 함께 캔(20)을 밀봉하고, 상기 캡 조립체(30)는 상기 절연 가스켓(70) 내에 삽입되며, 전극 단자 역할을 하는 상부 캡(31), 상기 상부 캡(31)의 하부에 순서대로 위치하는 벤트(32), 절연재(33), 전류차단소자(34) 및 서브 플레이트(35)를 포함하도록 하며, 전류차단소자(34)는 전극 조립체의 상부에 위치하고, 전극 조립체의 제1 전극탭에 서브 플레이트(35)을 개재하여 전기적으로 연결되어 있고, 전류차단소자(34)는 전지의 비정상적인 작동시 전류를 차단하는 기능을 하며, 상기 벤트(32)는 전류차단소자(34)의 상부에 위치하고, 전류차단소자(34)에 접촉에 의해 전기적으로 연결되어 있고, 또한 상기 벤트(32)는 전극 조립체에서 발생한 가스에 의하여 캔의 내부 압력이 증가하는 경우, 파단되어 캔 내부의 압력을 감소시키는 기능을 하고, 상기 벤트(32)는 전류차단소자(34)와 접촉하도록 하부로 돌출된 돌출부(321)를 구비하며, 이러한 돌출부(321)는 전지의 정상상태에서는 하부로 돌출되어 있으나, 전지의 비정상적인 동작으로 캔 내부의 압력이 증가하는 경우 상부방향으로 이동하게 되고, 그 결과, 벤트(32)와 전류차단소자(34)는 전기적으로 개방되어 전류의 흐름이 차단되며, 벤트(32)와 전류차단소자(34)가 분리되어 전류가 차단되었음에도 불구하고, 캔내부의 압력이 계속 증가하는 경우, 벤트(32)가 파열되어 캔 내부의 가스가 외부로 배출되도록 함으로써, 전지가 폭발하는 것을 방지하며, 상기 벤트(32)는 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 형상기억합금 중 어느 하나 이상으로 구성되며, 일정한 고온에서 그 돌출부(321)가 줄어들게 하거나 정상온도에서 하부로 돌출된 돌출부(321)가 일정한 온도(예를 들면 100℃)에서 상부로 돌출되도록 제작한 것을 사용하는 것에 의하여, 일정한 온도에서 상기 벤트(32)와 전류차단소자(34)는 전기적으로 분리되어 전류의 흐름이 차단되도록 할 수 있고, 또한, 상부 캡(31)은 피티시 서미스터(36)에 도전성 접착제(37) 예를 들면, 실버 페이스트, 솔더링 등에 의하여 전기적으로 연결되어 전극 단자의 역할을 하도록 하고 있으나, 이는 이차전지의 이상작동에 의한 고압발생시 벤트의 파단에 의한 안전소자의 역할을 할 뿐, 고열에 의한 이차전지의 안정성 확보에는 미흡한 실정이다.In addition, as disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2012-0103394 by the present applicant, as shown in FIGS. 12 and 13, the electrode assembly 10, the can 20 for accommodating the electrode assembly 10, The insulating gasket 70 constitutes a sealing cap assembly 30, a lower insulating plate 40, an upper insulating plate 50, a center pin 60 and an insulating gasket 70, And the cap assembly 30 is sealed with the cap assembly 30 while inserting the can 20 and the cap assembly 30 having different polarities between the cap assembly 30 and the cap assembly 30, An upper cap 31 inserted in the insulating gasket 70 and serving as an electrode terminal, a vent 32 arranged in order below the upper cap 31, an insulating material 33, a current blocking element 34, The current blocking element 34 is located at the top of the electrode assembly, and the sub-plate 35 is interposed between the first electrode tab of the electrode assembly and the sub- And the current interrupting element 34 functions to shut off the current during abnormal operation of the battery. The vent 32 is located above the current interrupting element 34, and the current interrupting element 34 is electrically connected to the current interrupting element 34, And the vent 32 is broken when the internal pressure of the can increases due to the gas generated in the electrode assembly, thereby reducing the pressure inside the can. The vent 32 is electrically connected to the vent 32 The protrusion 321 protrudes downward to come in contact with the current interruption element 34. The protrusion 321 protrudes downward in a steady state of the battery. However, due to abnormal operation of the battery, The vent 32 and the current blocking element 34 are electrically opened to interrupt the flow of current and the vent 32 and the current blocking element 34 are separated from each other electric current The vent 32 is ruptured to discharge the gas inside the can to the outside, thereby preventing the explosion of the battery, and the vent 32 is made of aluminum, Aluminum alloy or shape memory alloy, and the protrusion 321 is reduced at a constant high temperature or the protrusion 321 protruding downward at a normal temperature is protruded upward at a predetermined temperature (for example, 100 ° C) The vent 32 and the current cutoff device 34 are electrically separated from each other at a predetermined temperature so that the flow of current can be cut off. The electrode 36 is electrically connected to the electrode 36 by a conductive adhesive 37, for example, silver paste, soldering or the like, The secondary battery serves only as a safety element due to breakage of the vent when a high voltage is generated by the phase operation, and it is insufficient to secure the stability of the secondary battery due to the high temperature.

또 다른 기술로 대한민국공개특허공보 제1999-67165호에서는 도 14에서 볼 수 있는 바와 같이, 두께 0.10mm, 직경 12.7mm의 알루미늄으로 이루어진 상부금속박(7)의 중앙부에 직경 4.0mm의 C형형상의 각인을 사용해서 얇은 두께부(7a)를 형성하고, 상부금속박(7)의 중앙부를 그 둘레가장자리부보다 0.5mm의 단차로 역사다리꼴형상으로 아래쪽으로 드리워지게 하고, 두께 0.10mm, 직경 13.5mm이고, 직경 1.5mm의 4개의 통기구멍을 가진 알루미늄으로 이루어진 하부금속박(8)에 직경 2.5mm의 ○형형상의 각인을 사용해서 얇은 두께부(8a)를 형성하고, 이 2매의 금속박의 둘레가장자리부에 절연가스킷(3)을 개재시키고, 또한 상부금속박(7)의 역사다리꼴형상으로 아래쪽으로 드리워지게한 중앙부와 하부금속박(8)의 중앙부를 용접아며, 이것을 직경1.5mm의 4개의 통기구멍을 가진 알루미늄제어금속케이스(4)의 속에 삽입하고, 그 상부에 온도저항체(5) 및 직경 1.5mm의 4개의 통기구멍을 가진 금속제캡(6)을 얹어 놓고, 금속케이스(4)의 둘레가장자리부를 봉하여 붙임으로써 실링판을 구성하고 있으나, 이 역시 이차전지의 이상작동에 의한 고압발생시 상부금속박의 파단에 의한 안전소자의 역할을 할 뿐, 고열에 의한 이차전지의 안정성 확보에는 미흡한 실정이다.
As another technique, in Korean Patent Laid-Open Publication No. 1999-67165, as shown in Fig. 14, a C-shaped metal plate having a diameter of 4.0 mm is formed at the center of an upper metal foil 7 made of aluminum having a thickness of 0.10 mm and a diameter of 12.7 mm A thin thickness portion 7a is formed by using a stamp and the central portion of the upper metal foil 7 is draped downward in an inverted trapezoidal shape with a step difference of 0.5 mm with respect to the periphery portion thereof and the thickness is 0.10 mm and the diameter is 13.5 mm , A thin metal layer 8a having a diameter of 2.5 mm was formed on the lower metal foil 8 made of aluminum having four vent holes with a diameter of 1.5 mm to form a thin portion 8a, And the central portion of the lower metal foil 8 welded to the lower portion of the lower metal foil 8 and welded to the lower portion of the lower metal foil 8, An alu A metal cap 6 having four vent holes with a diameter of 1.5 mm is placed on the top of the metal control case 4 and the peripheral edge portion of the metal case 4 is inserted into the metal control case 4, However, this also serves as a safety element due to the breakage of the upper metal foil when a high voltage is generated due to an abnormal operation of the secondary battery, and this is insufficient for securing the stability of the secondary battery due to high temperature.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 첫번째 기술적 과제는 이차전지의 이상작동으로 인하여 발생하는 고압에 의한 안정성을 확보할 뿐만 아니라, 특히 고열에 의하여 발생할 수 있는 화재와 같은 피해를 미연에 방지할 수 있는 우수한 전기차단성을 구비한 이차전지용 캡조립체를 제공하는 것이다.Therefore, the first technical problem to be solved by the present invention is to not only secure the stability due to the high pressure generated by abnormal operation of the secondary battery, but also to prevent damage such as fire caused by high temperature in advance And to provide a cap assembly for a secondary battery having an electric car.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 두번째 기술적 과제는 이차전지의 이상작동으로 인하여 발생하는 고압에 의한 안정성을 확보할 뿐만 아니라, 특히 고열에 의하여 발생할 수 있는 화재와 같은 피해를 미연에 방지할 수 있는 우수한 전기차단성을 구비한 이차전지를 제공하는 것이다.
The second technical problem to be solved by the present invention is to provide a secondary battery which not only secures stability due to a high pressure generated due to an abnormal operation of the secondary battery but also has an excellent effect of preventing damage such as fire, And to provide a secondary battery having an electric vehicle stiffness.

본 발명은 상술한 첫번째 기술적 과제를 해결하기 위하여, 통전성을 가지고 온도나 압력에 의하여 변형되는 변형부재와, 상기 변형부재와 대면하도록 배치되어 변형부재의 변형에 지지력을 부여하는 지지부재와, 상기 변형부재와 지지부재와의 사이에 전기적 절연을 위하여 개재되는 절연부재 및 상기 변형부재의 절연부재가 위치한 면의 타면에 배치되어 외부의 회로에 전기를 인가하는 단자 역할을 하는 캡업부를 포함하며, 상기 변형부재의 중심부는 지지부재와 전기적인 통전경로를 갖는 접촉부를 구비하는 것을 특징으로 하는 우수한 전기차단성을 구비한 이차전지용 캡조립체를 제공한다.In order to solve the first technical problem described above, the present invention has been made to solve the above-mentioned first technical problem, and it is an object of the present invention to provide a deformation member which is deformed by temperature or pressure with conductivity, a support member which is arranged to face the deformation member, An insulating member interposed between the member and the support member for electrical insulation, and a capping portion disposed on the other surface of the surface of the deforming member on which the insulating member is located and serving as a terminal for applying electricity to an external circuit, And a center portion of the member is provided with a contact portion having an electric conduction path and a supporting member, and a cap assembly for a secondary battery having excellent electric cargosity.

본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 변형부재는 안전벤트이고, 지지부재는 캡다운부인 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the deformable member may be a safety vent, and the support member may be a cap-down portion.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 변형부재는 퓨즈부재이고, 지지부재는 안전벤트인 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the deformable member is a fuse member, and the support member may be a safety vent.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 접촉부는 용접으로 접촉된 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the contact portion may be welded.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 접촉부는 솔더층을 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the contact portion may include a solder layer.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 솔더층의 솔더 융점은 130 내지 400℃인 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the solder melting point of the solder layer may be 130 to 400 ° C.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 접촉부는 이차전지 이상작동시 발생되는 열에 의하여 파단되는 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the contact portion may be broken by heat generated during abnormal operation of the secondary battery.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 열은 80 내지 400℃인 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the heat may be 80 to 400 ° C.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 파단은 안전벤트 또는 퓨즈부재의 탄성력에 의한 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the breakage may be caused by the elastic force of the safety vent or the fuse member.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 탄성력은 접촉부를 이루는 안전벤트와 캡다운부 또는 안전벤트와 퓨즈부재가 접촉된 계면을 이격시키는 방향으로 가해지는 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the elastic force may be applied in a direction that separates the safety vent constituting the contact portion, the cap down portion, or the interface between the safety vent and the fuse member.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 파단은 안전벤트와 캡다운부 또는 안전벤트와 퓨즈부재의 열팽창력에 의한 것일 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the breaking may be caused by the thermal expansion force of the safety vent, the cap down portion, the safety vent, and the fuse member.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 안전벤트와 캡다운부 또는 안전벤트와 퓨즈부재는 상호 다른 열팽창계수를 갖는 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the safety vent, the cap down portion, the safety vent, and the fuse member may have different thermal expansion coefficients.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 접촉부의 캡다운부에는 노치부(NP)가 형성된 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a notched portion (NP) may be formed on the cap-down portion of the contact portion.

또한, 본 발명은 상술한 첫번째 기술적 과제를 해결하기 위하여, CID모듈과, 상기 CID모듈과 캡업부와의 맞닿는 부분에 개재되는 퓨즈절연부재의 일면에 배치되는 퓨즈일단부 및 상기 퓨즈일단부와 전기적으로 통전 경로를 갖는 제2접촉부를 두고 상기 퓨즈절연부재의 타면에 구비되는 퓨즈타단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 우수한 전기차단성을 구비한 이차전지용 캡조립체를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a cadmium battery module including a cadmium (CID) module, a fuse insulation member disposed at a contact portion between the cadmium module and the cap up unit, And a second contact portion having an energizing path, and the other end of the fuse is provided on the other surface of the fuse insulator.

본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 CID모듈은 안전벤트 중심부에 마련된 돌출부는 캡다운부의 중심에 타공된 중앙부로 노출되며, 절연부재의 개재로 인해 상호 이격되고, 상기 중앙부를 덮으며 돌출부에 접촉되도록 캡다운부에 부착되는 서브플레이트를 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the protrusion provided at the center of the safety vent of the CID module is exposed to the central portion of the center of the cap down portion, and is spaced apart from each other by the interposition of the insulating member. And a sub-plate attached to the cap-down portion.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 CID모듈은 안전벤트의 표면에 적어도 하나의 노치를 구비하고, 상기 안전벤트는 절연부재에 의하여 그 테두리가 이격되며, 그 중심의 일부가 부착된 캡다운부를 포함하는 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the CID module includes at least one notch on the surface of the safety vent. The safety vent is spaced apart by an insulating member and has a cap down portion May include.

본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 제2접촉부는 용접으로 접촉된 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the second contact portion may be one which is welded.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 제2접촉부는 솔더층을 포함하는 것일 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the second contact portion may include a solder layer.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 솔더층의 솔더 융점은 130 내지 400℃인 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the solder melting point of the solder layer may be 130 to 400 ° C.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 제2접촉부는 이차전지 이상작동시 발생되는 열에 의하여 파단되는 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the second contact portion may be broken by heat generated during abnormal operation of the secondary battery.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 열은 80 내지 400℃인 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the heat may be 80 to 400 ° C.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 파단은 퓨즈일단부 또는 퓨즈타단부의 탄성력에 의한 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the breaking may be caused by the elastic force of the fuse one end or the other end of the fuse.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 탄성력은 접촉부를 이루는 퓨즈일단부와 퓨즈타단부가 접촉된 계면을 이격시키는 방향으로 가해지는 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the elastic force may be applied in a direction that separates one end of the fuse constituting the contact portion from the interface of the other end of the fuse.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 파단은 퓨즈일단부 또는 퓨즈타단부의 열팽창력에 의한 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the breaking may be caused by a thermal expansion force of one end of the fuse or the other end of the fuse.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 퓨즈일단부 또는 퓨즈타단부는 상호 다른 열팽창계수를 갖는 것일 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the one end of the fuse or the other end of the fuse may have mutually different thermal expansion coefficients.

한편 본 발명은 상술한 두번째 기술적 과제를 해결하기 위하여, 상술한 캡조립체를 포함하는 이차전지를 제공한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a secondary battery including the above-described cap assembly.

본 발명에 의하면, 이차전지의 이상작동으로 인하여 발생하는 고압에 의한 안정성을 확보할 뿐만 아니라, 특히 고열에 의하여 발생할 수 있는 화재와 같은 피해를 미연에 방지할 수 있다.
According to the present invention, not only the stability due to the high pressure generated due to the abnormal operation of the secondary battery can be ensured, but also the damage such as fire caused by the high temperature can be prevented in advance.

도 1은 본 발명에 따르는 캡조립체의 일실시예를 나타내는 단면도이고,
도 2는 도 1의 캡조립체에서 안전벤트, 캡다운부를 분리하여 나타낸 사시도이며,
도 3은 도 1의 캡조립체에서 안전벤트, 캡다운부를 결합하여 그 단면을 보여주는 도면이고,
도 4는 본 발명에 따르는 캡조립체의 다른 실시예를 나타내는 단면도이며,
도 5는 도 4의 퓨즈부재와 퓨즈절연부재를 분리하여 나타낸 사시도이고,
도 6은 도 4의 퓨즈부재와 퓨즈절연부재를 결합하여 그 단면을 보여주는 도면이며,
도 7은 본 발명에 따르는 캡조립체의 또 다른 실시예를 타나내는 도면이고,
도 8은 본 발명에 따르는 캡조립체의 또 다른 실시예를 나타내는 단면도이며,
도 9는 본 발명에 따르는 캡조립체의 또 다른 실시예를 나타내는 단면도이고,
도 10은 도 8의 캡조립체에서 퓨즈일단부와 퓨즈타단부를 분리하여 나타낸 사시도이며,
도 11은 도 8의 캡조립체에서 퓨즈일단부와 퓨즈타단부를 결합하여 그 단면을 보여주는 도면이고,
도 12은 종래의 이차전지 분해 사시도이며,
도 13는 종래의 전극조립체의 분해 시시도이고,
도 14은 종래의 이차전지 캡조립체의 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a cap assembly according to the present invention,
FIG. 2 is a perspective view showing a safety vent and a cap down part in the cap assembly of FIG. 1,
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a safety vent and a cap-down portion of the cap assembly of FIG. 1,
4 is a cross-sectional view showing another embodiment of a cap assembly according to the present invention,
FIG. 5 is a perspective view showing the fuse member and the fuse insulation member of FIG. 4,
FIG. 6 is a cross-sectional view of the fuse member and the fuse insulation member of FIG. 4,
Figure 7 is a view showing another embodiment of a cap assembly according to the present invention,
8 is a cross-sectional view showing another embodiment of a cap assembly according to the present invention,
9 is a cross-sectional view showing another embodiment of the cap assembly according to the present invention,
FIG. 10 is a perspective view showing one end of the fuse and the other end of the fuse in the cap assembly of FIG. 8,
FIG. 11 is a cross-sectional view of one end of the fuse and the other end of the fuse in the cap assembly of FIG. 8,
12 is an exploded perspective view of a conventional secondary battery,
13 is an exploded perspective view of a conventional electrode assembly,
14 is a cross-sectional view of a conventional secondary battery cap assembly.

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

본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 하고, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. It is to be noted that the technical terms used in the present invention are used only to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention, and the technical terms used in the present invention are defined in the present invention in a different sense It is to be understood that the present invention should not be construed in an overly broad sense or in an excessively reduced sense by a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.In addition, when a technical term used in the present invention is an erroneous technical term that does not accurately express the concept of the present invention, it should be understood that technical terms can be understood by those skilled in the art. In addition, the general terms used in the present invention should be interpreted according to a predefined or prior context, and should not be construed as being excessively reduced.

아울러, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는데, 예를 들어 "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.In addition, the singular forms "a", "an," and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. For example, the terms "comprise" It is to be understood that the various steps need not necessarily be construed as encompassing all, some of the elements or portions of the steps may not be included, or may include additional elements or steps.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to like or similar elements throughout the several views, and redundant description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명에 따르는 캡조립체의 일실시예를 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1의 캡조립체에서 안전벤트, 캡다운부를 분리하여 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 1의 캡조립체에서 안전벤트, 캡다운부를 결합하여 그 단면을 보여주는 도면이고, 도 4는 본 발명에 따르는 캡조립체의 다른 실시예를 나타내는 단면도이며, 도 5는 도 4의 퓨즈부재와 퓨즈절연부재를 분리하여 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 4의 퓨즈부재와 퓨즈절연부재를 결합하여 그 단면을 보여주는 도면이며, 도 7은 본 발명에 따르는 캡조립체의 또 다른 실시예를 타나내는 도면인데, 이를 참고하여, 본 발명에 따르는 우수한 전기차단성을 구비한 이차전지용 CID조립체를 보면, 통전성을 가지고 온도나 압력에 의하여 변형되는 변형부재(100)와, 상기 변형부재와 대면하도록 배치되어 변형부재의 변형에 지지력을 부여하는 지지부재(200)와, 상기 변형부재와 지지부재와의 사이에 전기적 절연을 위하여 개재되는 절연부재(300) 및 상기 변형부재의 절연부재가 위치한 면의 타면에 배치되어 외부의 회로에 전기를 인가하는 단자 역할을 하는 캡업부(400)를 포함하며, 상기 변형부재의 중심부는 지지부재(110)와 전기적인 통전경로를 갖는 접촉부(120)를 구비하는 특징이 있다.FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of a cap assembly according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a safety vent and a cap down part separated from the cap assembly of FIG. 1, And FIG. 4 is a cross-sectional view showing another embodiment of the cap assembly according to the present invention. FIG. 5 is a perspective view showing the fuse member and the fuse insulation member of FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the fuse member and the fuse insulation member of FIG. 4, and FIG. 7 is a view showing another embodiment of the cap assembly according to the present invention. A CID assembly for a secondary battery having excellent electric vehicle resistance has a deformable member (100) deformed by temperature or pressure with electric conductivity, and a deformable member A supporting member 200 for applying a supporting force to the deformation of the ashing member, an insulating member 300 interposed for electrical insulation between the deforming member and the supporting member, And a cap up part 400 serving as a terminal for applying electricity to an external circuit. The center part of the deformable member has a contact part 120 having an electric conduction path with the support member 110.

상기 변형부재(100)가 안전벤트인 경우에는 지지부재를 캡다운부(200)로 사용하여 전류차단소자의 역할을 할 수 있으며, 또는 상기 변형부재(100)가 퓨즈부재인 경우에는 지지부재를 안전벤트로 구성하여 상승하는 열에 따라서 각각 안전벤트나 퓨즈부재의 변형을 유도하여 이차전지를 보호할 수 있고, 상기 퓨즈부재는 안전벤트에 대응되는 형상으로 구비될 수 있다.If the deformable member 100 is a safety vent, the supporting member may serve as a current shut-off device using the cap down unit 200. Alternatively, when the deformable member 100 is a fuse member, And a safety vent, and the secondary battery can be protected by inducing deformation of the safety vent or the fuse member in accordance with the rising heat, and the fuse member can be provided in a shape corresponding to the safety vent.

상기 안전벤트(100)는 이와 대면하는 판재 형상의 캡다운부(200)와 그 중심부(110)에서 캡다운부와 전기적으로 통전 경로를 갖는 접촉부(120)를 구비한다.The safety vent 100 includes a plate-shaped cap down part 200 facing the safety vent 100 and a contact part 120 having a cap down part and an electrically conductive path at a center part 110 thereof.

또한, 상기 안전벤트(100)와 캡다운부(200)와의 사이에는 전기적 절연을 위하여 개재되는 절연부재(300)를 개재하는데, 상기 절연부재는 접착성을 가져 절연성과 동시에 고정할 수 있는 역할을 하거나 접착성이 없는 경우라도 이차전지의 캔에 구비된 개스킷과 절곡에 의한 벤딩으로 고정이 가능하다.The insulating member 300 interposed between the safety vent 100 and the cap down part 200 for electrical insulation is interposed between the safety vent 100 and the cap down part 200, It is possible to fix the gasket provided in the can of the secondary battery by bending by bending.

이러한 절연부재는 절연성이 우수한 소재인 한 특별하게 제한할 것은 아니며, 특별히 고분자 재료를 사용할 수 있다.Such an insulating member is not particularly limited as long as it is a material having excellent insulating properties, and a polymer material can be used in particular.

또한, 상기 안전벤트의 절연부재가 위치한 면의 타면에 배치되어 외부의 회로에 전기를 인가하는 단자 역할을 하는 캡업부(400)는 전극단자의 역할을 하며, 대향되어 접촉되는 안전벤트와 고정되어 통전이 가능하도록 한 금속이나 통전 소재로 구성되며, 그 일부분에 공기가 유동할 수 있는 가스배출공(미도시)이 별도로 마련될 수 있다.Further, the cap-up part 400, which is disposed on the other surface of the surface on which the insulating member of the safety vent is located and serves as a terminal for applying electricity to an external circuit, functions as an electrode terminal and is fixed to the safety vent, And a gas discharging hole (not shown), through which air can flow, may be separately provided.

상기 접촉부(120)는 대면하는 안전벤트와 캡다운부 또는 안전벤트와 퓨즈부재 상호 레이저나 초음파에 의하여 1개소 이상 용접된 부분을 의미하는 것으로 이차전지 제품사양에 따라 용접되는 면적을 조절할 수 있음은 물론이다.The contact portion 120 refers to a portion where the facing safety vent, the cap down portion, the safety vent, and the fuse member are welded to each other by laser or ultrasonic waves. The area to be welded can be adjusted according to the specification of the secondary battery. Of course.

더 나아가, 상기 접촉부에는 솔더층(600)을 포함하도록 하여, 이차전지 이상작동시 발생하는 열(약 80 내지 400℃)에 의하여 솔더층(600)의 솔더가 융해되어 접촉부가 용이하게 파단되도록 할 수 있다. Furthermore, the solder layer 600 may be included in the contact portion so that the solder of the solder layer 600 is melted by the heat (about 80 to 400 ° C.) generated during abnormal operation of the secondary battery, so that the contact portion is easily broken .

이러한 솔더는 130 내지 400℃에서 융해되는 것을 채용할 수 있으며, 주석, 은, 구리, 아연, 비스무트와 같은 금속입자, 플럭스(flux) 등의 함량을 조절하여 융해온도를 설정할 수 있다.Such a solder can be melted at 130 to 400 ° C. and the melting temperature can be set by controlling the content of metal particles such as tin, silver, copper, zinc, and bismuth, flux, and the like.

이차전지 이상작동시 발생하는 열에 의하여 용접 개소인 접촉부(120)가 융해되어 전기적으로 더 용이하게 단선되기 위하여 상기 안전벤트 또는 퓨즈부재는 탄성력을 구비할 수 있으며, 이 탄성력에 의해, 열에 의하여 결합력이 약화된 접촉부가 판단될 수 있다.The safety vent or the fuse member may have an elastic force so that the contact portion 120, which is a welding point, is melted due to heat generated during abnormal operation of the secondary battery and is electrically disconnected more easily. By this elastic force, The weakened contact portion can be judged.

즉, 상기 탄성력은 접촉부를 이루는 안전벤트와 캡다운부 또는 안전벤트와 퓨즈부재가 접촉된 계면을 이격시키는 방향으로 가해지게 되는데, 이는 용접전에 미리 안전벤트와 캡다운부 또는 안전벤트와 퓨즈부재가 이격된 상태로 성형하고 일정 힘으로 가압하여 용접을 수행하면 용접후에도 내재된 탄성력이 보유되고, 용접이나 솔더층(600)에 의한 부착력이 탄성력보다 큰 관계상 전기적인 통전경로가 확보되며, 이차전지 이상작동에 의한 고열로 부착력이 약화되어 탄성력이 우세하게 되어 이격되어 파단될 수 있다.That is, the elastic force is applied in a direction that separates the safety vent, the cap down part, or the safety vent from the interface between the safety vent and the fuse member. This is because the safety vent, the cap vent or the safety vent and the fuse member When the welding is carried out by pressing with a constant force, the built-in elastic force is retained even after the welding, and the bonding force by the welding or solder layer 600 is greater than the elastic force, The adhesive force is weakened due to the high temperature caused by the abnormal operation, and the elastic force is dominant, so that it can be separated and broken.

또 한편, 이러한 파단은 안전벤트와 캡다운부 또는 안전벤트와 퓨즈부재의 열팽창력에 의할 수도 있는데, 소위 바이메탈의 원리와 유사하게 안전벤트와 캡다운부 또는 안전벤트와 퓨즈부재가 상기 안전벤트와 캡다운부 또는 안전벤트와 퓨즈부재는 상호 다른 열팽창계수를 갖도록 하여 이상작동시 발생하는 고열에 의하여 도면에서와 같이 용접이나 솔더층이 없는 방향으로 이탈되도록 할 수 있다.In addition, such breakage may be caused by the thermal expansion force of the safety vent, the cap-down portion, the safety vent and the fuse member. This is because the safety vent, the cap down portion or the safety vent and the fuse member, And the cap down portion or the safety vent and the fuse member may have mutually different thermal expansion coefficients so that they can be released in a direction in which there is no welding or solder layer as shown in the drawing due to high heat generated during abnormal operation.

아울러, 상기 접촉부(120)의 캡다운부에는 노치부(NP)를 프레스가공에 의하여 더 구비할 수 있는데, 변형부재(120)가 변형시 갖는 탄성력이나 열변형력이 적은 경우라도 상기 노치부의 깊이를 조절하여 접촉부의 파단을 유도할 수 있다.In addition, a notch portion (NP) may be further provided on the cap-down portion of the contact portion 120 by press working. Even when the deformable member 120 has a small elastic force or thermal deformation force during deformation, So that the breakage of the contact portion can be induced.

이러한 열팽창에 의한 구성은 전술한 탄성력의 구성을 항상 배제하는 것이 아니어서, 같이 구비되어 실현될 수 있다.Such a constitution due to thermal expansion can be realized by being equipped with the above-mentioned elastic force not always excluded.

한편, 본 발명의 다른 실시예를 첨부된 도 8 내지 11을 참고하여 본다. Meanwhile, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

도 8은 본 발명에 따르는 캡조립체의 또 다른 실시예를 나타내는 단면도이며, 도 9는 본 발명에 따르는 캡조립체의 또 다른 실시예를 나타내는 단면도이고, 도 10은 도 8의 캡조립체에서 퓨즈일단부와 퓨즈타단부를 분리하여 나타낸 사시도이며, 도 11은 도 8의 캡조립체에서 퓨즈일단부와 퓨즈타단부를 결합하여 그 단면을 보여주는 도면이다.FIG. 8 is a cross-sectional view showing another embodiment of the cap assembly according to the present invention, FIG. 9 is a cross-sectional view showing still another embodiment of the cap assembly according to the present invention, And FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating one end of the fuse and the other end of the fuse in the cap assembly of FIG. 8. FIG.

본 발명에 따르는 다른 실시예는 CID모듈과, 상기 CID모듈과 캡업부와의 맞닿는 부분에 개재되는 퓨즈절연부재의 일면에 배치되는 퓨즈일단부 및 상기 퓨즈일단부와 전기적으로 통전 경로를 갖는 제2접촉부를 두고 상기 퓨즈절연부재의 타면에 구비되는 퓨즈타단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 우수한 전기차단성을 구비한 이차전지용 캡조립체이다.According to another aspect of the present invention, there is provided an electronic device comprising a CID module, a fuse having one end disposed on one side of a fuse insulation member interposed between the CID module and the cap up part, and a second end having a fuse one end and an electrically conductive path And the other end of the fuse provided on the other surface of the fuse insulation member with a contact portion therebetween.

상기 CID모듈은 안전벤트, 상/하부금속박, 캡다운부 또는 절연부재 등을 포함하는 전류차단소자로, 종래와 같이 이차전지 이상작동으로 인한 고압발생시 서브플레이트(700)을 안전벤트(100)로부터 탈락시키고, 더 나아가 안전벤트(100)를 파열시켜 외부로 내부 기체를 유출시키는 구조나 상/하부금속박을 탈락 파열시키는 구조를 채용할 수 있다.The CID module is a current interrupting element including a safety vent, an upper / lower metal foil, a cap-down portion, or an insulating member. When a high voltage is generated due to abnormal operation of the secondary battery, A structure for rupturing the safety vent 100 to allow the inner gas to flow out, or a structure for dropping and rupturing the upper / lower metal foil can be adopted.

예컨대, 안전벤트 중심부에 마련된 돌출부(110)는 캡다운부의 중심에 타공된 중앙부(210)로 노출되며, 절연부재(300)의 개재로 인해 상호 이격되고, 상기 중앙부를 덮으며 돌출부에 접촉되도록 캡다운부에 부착되는 서브플레이트를 포함하는 구성이나, 안전벤트의 표면에 적어도 하나의 노치를 구비하고, 상기 안전벤트는 절연부재에 의하여 그 테두리가 이격되며, 그 중심의 일부가 부착된 캡다운부를 포함하는 구성일 수 있는데, 더 자세하게는 , 이러한 CID모듈은 상기 안전벤트(100)에 마련된 돌출부(110)는 캡다운부(Cap-down, 200)의 중앙부(210)로 노출되며, 절연부재(300)의 개재로 인해 서로 이격되어 있고, 상기 절연부재(300)의 개재되는 폭은 이상작동으로 내부압력이 상승되어, 돌출부(110)와 서브플레이트(700)의 접착면이 파단되어도 상호 단락(short)을 방지할 수 있도록 넓게 개재되는 것이 바람직한데, 상기 절연부재(300)는 그 중앙이 상기 중앙부(210) 직경 이상 크기의 홀부(310)를 구비하도록 하여 이를 실현할 수 있다.For example, the protrusion 110 provided at the center of the safety vent is exposed to the central portion 210 pierced at the center of the cap down portion. The protrusion 110 is spaced apart from each other by the interposition of the insulating member 300, The safety vent is provided with at least one notch on the surface of the safety vent, and the safety vent is separated from the periphery by the insulating member and has a cap down portion to which a part of the center is attached The protrusion 110 provided in the safety vent 100 is exposed to the central portion 210 of the cap down 200 and the insulation member 300 are interposed between the protrusions 110 and the sub-plates 700. The intervening width of the insulating member 300 is increased due to an abnormal operation, short) Be broadly it is preferred to be interposed, the insulating member 300 so that it may be realized by such that its center is provided with a hole 310 of the central portion 210 than the diameter size.

상기 돌출부(110)의 주위로 동심원 형상으로 적어도 하나의 노치(N)를 구비하여 이차전지 이상작동에 의한 고압 발생시에 파단되거나 형태가 변하도록 하여 아웃개싱(outgasing)이나 돌출부(110)와 서브플레이트(700)와의 접촉면을 파단하여 전류의 흐름을 차단할 수 있다.At least one notch N is concentrically formed around the protrusion 110 to break or change the shape of the protrusion 110 when a high voltage is generated due to an abnormal operation of the secondary battery to cause an outgasing or protrusion 110 and a sub- It is possible to cut off the contact surface with the electrode 700 and block the flow of current.

또한, 상기 캡다운부(200)와 대면하는 서브플레이트(700)는 레이저용접으로 고정되거나, 상기 서브플레이트(700)와 대면하는 돌출부(110)는 초음파용접으로 고정된 것일 수 있는데, 고에너지의 레이저로 서브플레이트(700)의 1곳 이상에 적소에 스팟(spot)으로 순간 융착하여 상기 서브플레이트를 고정하게 되어, 상기 서브플레이트(700)와 캡다운부(200)와는 레이저용접에 의한 접촉개소와 상기 서브플레이트(200)와 안전벤트(100)와는 초음파용접에 의한 접촉개소에 의하여 부착되어 있으며, 캡다운부(200)와는 고정을 위하여 부착하는 것임에 반해, 안전벤트(100)와는 통전(for current)을 위한 부착임과 동시에 내부의 이상작동에 의한 고압력 발생시 파단이나 탈락이 발생되어 안전사고를 예방할 수 있게 된다. The sub-plate 700 facing the cap down unit 200 may be fixed by laser welding or the protrusion 110 facing the sub-plate 700 may be fixed by ultrasonic welding. The sub-plate 700 and the cap-down portion 200 are fixed to one or more of the sub-plates 700 by laser welding to the spot in place to fix the sub- And the safety vent 100 are attached to the cap down part 200 by a contact point by ultrasonic welding while the sub vent plate 200 and the safety vent 100 are attached to the cap down part 200 for fixing, for current), and at the same time, breakage or dropout occurs when a high pressure is generated due to internal abnormal operation, thereby preventing a safety accident.

아울러, 상기 안전벤트(100)와 캡업부(400)와의 맞닿는 부분에 개재되는 퓨즈절연부재(550)의 일면에 배치되는 퓨즈일단부(510) 및 상기 퓨즈일단부와 전기적으로 통전 경로를 갖는 제2접촉부(540)를 두고 상기 퓨즈절연부재(550)의 타면에 구비되는 퓨즈타단부(530)를 포함하는데, 상기 제2접촉부(540)는 일부가 대면하는 퓨즈일단/타단부(510, 530)를 상호 레이저나 초음파에 의하여 1개소 이상 용접된 부분을 의미하는 것으로 이차전지 제품사양에 따라 용접되는 면적을 조절할 수 있음은 물론이다.A fuse having one end 510 disposed on one surface of a fuse insulation member 550 interposed between the safety vent 100 and the cap up unit 400 and a fuse having one end 2 contact portion 540 and a fuse second end portion 530 provided on the other surface of the fuse insulation member 550. The second contact portion 540 includes a fuse one end / ) Is welded to one or more parts by laser or ultrasonic waves. It is needless to say that it is possible to control an area to be welded according to specifications of a secondary battery.

여기서, 상기 퓨즈일단/타단부(510, 530)는 제2접촉부(540)에 의한 통전시는 전기적으로 하나의 퓨즈로 작동되나, 접촉부가 파단되어 단선(open)된 경우에는 상기 퓨즈절연부재(550)를 그 사이에 개재하고 있는 절연된 상태가 유지된다.Here, the fuse first and second ends 510 and 530 are electrically operated by one fuse when the second contact portion 540 is opened, but when the contact portion is broken and opened, the fuse insulation member 550 are interposed therebetween.

더 나아가, 상기 제2접촉부(540)에는 솔더층(600)을 포함하도록 하여, 이차전지 이상작동시 발생하는 열(약 80 내지 400℃)에 의하여 솔더층(600)의 솔더가 융해되어 접촉부가 용이하게 파단되도록 할 수 있다. The second contact portion 540 may include a solder layer 600 so that solder of the solder layer 600 is melted by heat (about 80 to 400 ° C) generated during abnormal operation of the secondary battery, It can be easily broken.

이러한 솔더는 130 내지 400℃에서 융해되는 것을 채용할 수 있으며, 주석, 은, 구리, 아연, 비스무트와 같은 금속입자, 플럭스(flux) 등의 함량을 조절하여 융해온도를 설정할 수 있다.Such a solder can be melted at 130 to 400 ° C. and the melting temperature can be set by controlling the content of metal particles such as tin, silver, copper, zinc, and bismuth, flux, and the like.

이차전지 이상작동시 발생하는 열에 의하여 용접 개소인 제2접촉부(540)가 융해되어 전기적으로 더 용이하게 단선되기 위하여 상기 상기 퓨즈일단/타단부(510, 530)는 탄성력을 구비할 수 있으며, 이 탄성력에 의해, 열에 의하여 결합력이 약화된 접촉부가 판단될 수 있다.The fuse one end / the other end 510 and 530 may have an elastic force so that the second contact portion 540, which is a welding point, is melted and electrically disconnected by the heat generated during abnormal operation of the secondary battery, By the elastic force, a contact portion in which the bonding force is weakened by heat can be judged.

즉, 상기 탄성력은 접촉부를 이루는 상기 퓨즈일단/타단부(510, 530) 일부가 접촉된 계면을 이격시키는 방향으로 가해지게 되는데, 이는 용접전에 미리 상기 퓨즈일단/타단부(510, 530)가 이격된 상태로 성형하고 일정 힘으로 가압하여 용접을 수행하면 용접후에도 내재된 탄성력이 보유되고, 용접이나 솔더층(600)에 의한 부착력이 탄성력보다 큰 관계상 전기적인 통전경로가 확보되며, 이차전지 이상작동에 의한 고열로 부착력이 약화되어 탄성력이 우세하게 되어 이격되어 파단될 수 있다.That is, the elastic force is applied in a direction that separates the interface where a part of the one end / the other end 510, 530 of the fuse is in contact, because the fuse one end / the other end 510, When the welding is carried out by pressing with a constant force, the built-in elastic force is retained even after the welding, and the bonding force by the welding or solder layer 600 is greater than the elastic force, The adhesive force is weakened due to the high heat caused by the operation, and the elastic force is dominant, so that it can be separated and broken.

또 한편, 이러한 파단은 상기 퓨즈일단/타단부(510, 530)의 열팽창력에 의할 수도 있는데, 소위 바이메탈의 원리와 유사하게 상기 퓨즈일단/타단부(510, 530)가 상호 다른 열팽창계수를 갖도록 하여 이상작동시 발생하는 고열에 의하여 도면에서와 같이 용접이나 솔더층(600)이 없는 방향으로 이탈될 수 있다.In other words, such breaking may be caused by the thermal expansion force of the one end / the other end 510, 530 of the fuse. However, the fuse one end / the other end 510, 530 may have different thermal expansion coefficients So that it can be separated in the direction in which there is no welding or solder layer 600 as shown in the drawing due to the high heat generated during abnormal operation.

이러한 열팽창에 의한 구성은 전술한 탄성력의 구성을 항상 배제하는 것이 아니어서, 같이 구비되어도 무방하다.The constitution by the thermal expansion is not always excluded from the constitution of the elastic force described above, and it may be provided together.

한편, 본 발명에 따르는 이차전지는 상술한 캡업부(400), 안전벤트(100), 캡다운부(200), 절연부재(300), 퓨즈부재(500), 솔더층(600) 또는 서브플레이트(700)를 포함하는 이차전지용 캡조립체에 가스킷(600)과 같이 전극조립체를 내입한 캔(700)에 체결하여 제조할 수 있으며, 이차전지 조립에 관한 더 자세한 내용은 종래와 같거나 유사하여 이에 대한 설명은 생략한다.The secondary battery according to the present invention includes the cap up portion 400, the safety vent 100, the cap down portion 200, the insulating member 300, the fuse member 500, the solder layer 600, (700). The gasket (600) can be manufactured by fastening an electrode assembly to a can (700) into which the electrode assembly is inserted. The details of the assembling of the secondary battery are the same as or similar to those of the prior art The description of which will be omitted.

Claims (26)

통전성을 가지고 온도나 압력에 의하여 변형되는 변형부재;
상기 변형부재와 대면하도록 배치되어 변형부재의 변형에 지지력을 부여하는 지지부재;
상기 변형부재와 지지부재와의 사이에 전기적 절연을 위하여 개재되는 절연부재; 및
상기 변형부재의 절연부재가 위치한 면의 타면에 배치되어 외부의 회로에 전기를 인가하는 단자 역할을 하는 캡업부;를 포함하며,
상기 변형부재의 중심부는 지지부재와 전기적인 통전경로를 갖는 접촉부를 구비하고,
상기 접촉부는 솔더층을 포함하며,
상기 솔더층의 솔더 융점은 130 내지 400℃이고,
상기 접촉부는 이차전지 이상작동시 발생되는 열에 의하여 파단되며,
상기 파단은 변형부재의 탄성력에 의한 것을 특징으로 하는 우수한 전기차단성을 구비한 이차전지용 캡조립체.
A deformable member which has conductivity and is deformed by temperature or pressure;
A support member disposed to face the deformable member to impart a supporting force to the deformation of the deformable member;
An insulating member interposed between the deformable member and the support member for electrical insulation; And
And a cap portion disposed on the other surface of the surface of the deformable member on which the insulating member is disposed and serving as a terminal for applying electricity to an external circuit,
Wherein a center portion of the deformable member has a contact portion having a supporting member and an electrically conductive path,
The contact portion includes a solder layer,
The solder melting point of the solder layer is 130 to 400 캜,
The contact portion is broken due to heat generated during abnormal operation of the secondary battery,
Wherein the breaking is caused by an elastic force of the deformable member.
제 1 항에 있어서,
상기 변형부재는 안전벤트이고, 지지부재는 캡다운부인 것을 특징으로 하는 우수한 전기차단성을 구비한 이차전지용 캡조립체.
The method according to claim 1,
Wherein the deformable member is a safety vent and the support member is a cap down portion.
제 1 항에 있어서,
상기 변형부재는 퓨즈부재이고, 지지부재는 안전벤트인 것을 특징으로 하는 우수한 전기차단성을 구비한 이차전지용 캡조립체.
The method according to claim 1,
Wherein the deformable member is a fuse member, and the support member is a safety vent.
제 1 항에 있어서,
상기 접촉부는 용접으로 접촉된 것을 특징으로 하는 우수한 전기차단성을 구비한 이차전지용 캡조립체.
The method according to claim 1,
Wherein the contact portion is contacted by welding. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 열은 80 내지 400℃인 것을 특징으로 하는 우수한 전기차단성을 구비한 이차전지용 캡조립체.
The method according to claim 1,
Wherein the heat is 80 to 400 ° C.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 탄성력은 접촉부를 이루는 안전벤트와 캡다운부 또는 안전벤트와 퓨즈부재가 접촉된 계면을 이격시키는 방향으로 가해지는 것을 특징으로 하는 우수한 전기차단성을 구비한 이차전지용 캡조립체.
The method according to claim 1,
Wherein the elastic force is applied in a direction that separates the safety vent constituting the contact portion and the interface between the cap down portion or the safety vent and the fuse member.
제 1 항에 있어서,
상기 파단은 안전벤트와 캡다운부 또는 안전벤트와 퓨즈부재의 열팽창력에 의한 것을 특징으로 하는 우수한 전기차단성을 구비한 이차전지용 캡조립체.
The method according to claim 1,
Wherein the breaking is caused by a thermal expansion force of the safety vent, the cap down portion, the safety vent, and the fuse member.
제 11 항에 있어서,
상기 안전벤트와 캡다운부 또는 안전벤트와 퓨즈부재는 상호 다른 열팽창계수를 갖는 것을 특징으로 하는 우수한 전기차단성을 구비한 이차전지용 캡조립체.
12. The method of claim 11,
Wherein the safety vent, the cap down portion, the safety vent, and the fuse member have different thermal expansion coefficients.
제 1 항에 있어서,
상기 접촉부의 캡다운부에는 노치부(NP)가 형성된 것을 특징으로 하는 우수한 전기차단성을 구비한 이차전지용 캡조립체.
The method according to claim 1,
And a notch portion (NP) is formed on the cap down portion of the contact portion.
CID모듈;
상기 CID모듈과 캡업부와의 맞닿는 부분에 개재되는 퓨즈절연부재의 일면에 배치되는 퓨즈일단부; 및
상기 퓨즈일단부와 전기적으로 통전 경로를 갖는 제2접촉부를 두고 상기 퓨즈절연부재의 타면에 구비되는 퓨즈타단부;를 포함하고,
상기 제2접촉부는 솔더층을 포함하며,
상기 솔더층의 솔더 융점은 130 내지 400℃이고,
상기 제2접촉부는 이차전지 이상작동시 발생되는 열에 의하여 파단되며,
상기 파단은 퓨즈일단부 또는 퓨즈타단부의 탄성력에 의한 것을 특징으로 하는 우수한 전기차단성을 구비한 이차전지용 캡조립체.
CID module;
A fuse one end disposed on one surface of a fuse insulation member interposed between the CID module and the cap up portion; And
And a second contact portion having an electrically conductive path with one end of the fuse, and the other end of the fuse provided on the other surface of the fuse insulation member,
The second contact comprising a solder layer,
The solder melting point of the solder layer is 130 to 400 캜,
The second contact portion is broken by the heat generated during abnormal operation of the secondary battery,
Wherein the breaking is caused by an elastic force of one end of the fuse or the other end of the fuse.
제 14 항에 있어서,
상기 CID모듈은 안전벤트 중심부에 마련된 돌출부는 캡다운부의 중심에 타공된 중앙부로 노출되며, 절연부재의 개재로 인해 상호 이격되고, 상기 중앙부를 덮으며 돌출부에 접촉되도록 캡다운부에 부착되는 서브플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체.
15. The method of claim 14,
In the CID module, the projections provided at the central portion of the safety vent are exposed to the center portion of the center of the cap down portion and are separated from each other by the interposition of the insulating member. Wherein the cap assembly comprises:
제 14 항에 있어서,
상기 CID모듈은 안전벤트의 표면에 적어도 하나의 노치를 구비하고, 상기 안전벤트는 절연부재에 의하여 그 테두리가 이격되며, 그 중심의 일부가 부착된 캡다운부를 포함하는 것을 특징으로 하는 내구성이 우수한 이차전지용 캡조립체.
15. The method of claim 14,
Wherein the CID module includes at least one notch on the surface of the safety vent, and the safety vent includes a cap down portion spaced apart by an insulating member and having a center portion thereof attached thereto. A cap assembly for a secondary battery.
제 14 항에 있어서,
상기 제2접촉부는 용접으로 접촉된 것을 특징으로 하는 우수한 전기차단성을 구비한 이차전지용 캡조립체.
15. The method of claim 14,
Wherein the second contact portions are welded to each other. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 14 항에 있어서,
상기 열은 80 내지 400℃인 것을 특징으로 하는 우수한 전기차단성을 구비한 이차전지용 캡조립체.
15. The method of claim 14,
Wherein the heat is 80 to 400 ° C.
삭제delete 제 14 항에 있어서,
상기 탄성력은 접촉부를 이루는 퓨즈일단부와 퓨즈타단부가 접촉된 계면을 이격시키는 방향으로 가해지는 것을 특징으로 하는 우수한 전기차단성을 구비한 이차전지용 캡조립체.
15. The method of claim 14,
Wherein the elastic force is applied in a direction that separates one end of the fuse forming the contact portion from the interface where the other end of the fuse is in contact with the fuse.
제 14 항에 있어서,
상기 파단은 퓨즈일단부 또는 퓨즈타단부의 열팽창력에 의한 것을 특징으로 하는 우수한 전기차단성을 구비한 이차전지용 캡조립체.
15. The method of claim 14,
Wherein the breakage is caused by a thermal expansion force of one end of the fuse or the other end of the fuse.
제 24 항에 있어서,
상기 퓨즈일단부 또는 퓨즈타단부는 상호 다른 열팽창계수를 갖는 것을 특징으로 하는 한 전기차단성을 구비한 이차전지용 캡조립체.
25. The method of claim 24,
Wherein the one end of the fuse or the other end of the fuse has a different coefficient of thermal expansion.
제 1, 2, 3, 4, 8, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 21, 23, 24 또는 25 항 중 어느 한 항의 캡조립체를 포함하는 이차전지.A secondary battery comprising a cap assembly according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 8, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 21,
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