KR102257676B1 - 이차 전지 - Google Patents

이차 전지 Download PDF

Info

Publication number
KR102257676B1
KR102257676B1 KR1020140070266A KR20140070266A KR102257676B1 KR 102257676 B1 KR102257676 B1 KR 102257676B1 KR 1020140070266 A KR1020140070266 A KR 1020140070266A KR 20140070266 A KR20140070266 A KR 20140070266A KR 102257676 B1 KR102257676 B1 KR 102257676B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lead terminal
base element
terrace
secondary battery
electrode
Prior art date
Application number
KR1020140070266A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150141472A (ko
Inventor
박완우
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020140070266A priority Critical patent/KR102257676B1/ko
Priority to US14/632,387 priority patent/US10177349B2/en
Priority to CN201510312345.5A priority patent/CN105304930B/zh
Publication of KR20150141472A publication Critical patent/KR20150141472A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102257676B1 publication Critical patent/KR102257676B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572Means for preventing undesired use or discharge
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M10/0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/117Inorganic material
    • H01M50/119Metals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/121Organic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/172Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/178Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for pouch or flexible bag cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/528Fixed electrical connections, i.e. not intended for disconnection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/545Terminals formed by the casing of the cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/547Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/552Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H01M50/557Plate-shaped terminals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/581Devices or arrangements for the interruption of current in response to temperature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10Temperature sensitive devices
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 이차 전지는, 일측에 테라스 부를 구비한 베어 셀, 상기 테라스 부 상에 부착된 절연 필름 및 상기 절연 필름 상에 위치한 온도 보호 소자를 포함하고, 상기 온도 보호 소자는 전달부와 상기 전달부의 양측에 각각 형성된 제1 리드 단자와 제2 리드 단자를 포함하고, 상기 절연 필름은 상기 전달부와 중첩하는 위치에 개구를 포함하며, 상기 전달부는 상기 개구를 통해 상기 테라스 부에 직접 접할 수 있다.

Description

이차 전지{Secondary battery}
본 발명은 이차 전지에 관한 것이다.
이차 전지는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리, 반복적인 충방전이 가능한 전지를 의미하는 것으로, 최근 노트북 컴퓨터, 이동통신기기 등의 넓은 보급에 따라 이들의 전원공급수단으로 널리 사용되고 있다.
이차 전지는 그것이 사용되는 전자 기기의 종류에 따라 단일 전지 또는 다수의 전지들이 전기적으로 연결된 형태로 사용될 수 있다. 예를 들어, 휴대폰과 같은 소형 디바이스는 이차 전지 1개의 출력과 용량으로 소정의 시간 동작이 가능한 반면에, 노트북 컴퓨터, 소형 PC 등과 같이 보다 큰 출력 및 용량이 요구되는 경우는, 다수의 이차 전지들을 직렬, 병렬 또는 직병렬로 연결하여 사용할 수 있다. 다만, 이차 전지는 반응성이 큰 물질들을 포함할 수 있으므로, 과충전 등에 의한 이차 전지의 폭발 등을 방지할 수 있는 안정성이 확보될 필요가 있다.
본 발명의 목적은, 안정성이 향상된 이차 전지를 제공함에 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 이차 전지는, 일측에 테라스 부를 구비한 베어 셀, 상기 테라스 부 상에 부착된 절연 필름 및 상기 절연 필름 상에 위치한 온도 보호 소자를 포함하고, 상기 온도 보호 소자는 전달부와 상기 전달부의 양측에 각각 형성된 제1 리드 단자와 제2 리드 단자를 포함하고, 상기 절연 필름은 상기 전달부와 중첩하는 위치에 개구를 포함하며, 상기 전달부는 상기 개구를 통해 상기 테라스 부에 직접 접할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 전달부는 베이스 소자와 상기 베이스 소자를 감싸는 커버를 포함하고, 상기 커버는 상기 베이스 소자의 저면을 노출시키며, 상기 저면은 상기 커버의 하단으로부터 안쪽으로 인입되어 위치할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 테라스 부는 상기 저면과 직접 접하는 접촉부를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 접촉부는 상기 저면을 향해 돌출된 돌출부를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 접촉부는 상기 저면과 접하는 열 전도층을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 접촉부는 상기 전달부가 위치하는 홈을 포함하고, 상기 홈에는 상기 저면과 접하는 열 전도층이 위치할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 베어 셀은, 전극 조립체와, 상기 전극 조립체를 밀봉하고 상기 테라스 부를 형성하는 파우치를 포함하며, 상기 전극 조립체에는 제1 전극탭과 제2 전극탭이 전기적으로 연결되고, 상기 제1 전극 탭과 상기 제2 전극 탭은 상기 테라스 부를 통하여 외부로 인출될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 리드 단자에는 제1 연결 탭이 접속하고, 상기 제2 리드 단자에는 제2 연결 탭이 접속하며, 상기 제1 연결 탭에는 상기 제1 전극 탭이 상기 테라스 부 상으로 절곡되어 접합될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2 전극 탭과 상기 제2 연결 탭은 외부 단자에 연결될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 리드 단자와 상기 제2 리드 단자는 상기 베이스 소자와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 리드 단자와 상기 제2 리드 단자는 상기 커버를 관통하여 서로 반대방향으로 연장될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 이차 전지의 안정성이 향상될 수 있다.
본 발명의 효과는 상술한 내용 이외에도, 도면을 참조하여 이하에서 설명할 내용으로부터도 도출될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 I-I 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 테라스 부와 온도보호소자의 접촉 관계의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1의 테라스 부와 온도보호소자의 접촉 관계의 다른 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 도 1의 테라스 부와 온도보호소자의 접촉 관계의 또 다른 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면들에 도시된 본 발명에 관한 실시 예들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지를 개략적으로 도시한 사시도, 도 2는 도 1의 I-I 단면을 개략적으로 도시한 단면도, 그리고 도 3은 도 1의 테라스 부와 온도보호소자의 접촉 관계의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(10)는 일측에 테라스 부(124)를 포함하는 베어 셀(100), 테라스 부(124) 상에 부착된 절연 필름(200) 및 절연 필름(200) 상에 위치한 온도 보호 소자(300)를 포함할 수 있다.
베어 셀(100)은 전극 조립체(110)와 전극 조립체(110)를 밀봉하는 파우치(120)를 포함할 수 있다.
전극 조립체(110)는 제1 전극판(112), 제2 전극판(114) 및 제1 전극판(112)과 제2 전극판(114) 사이의 세퍼레이터(116)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전극 조립체(110)는 제1 전극판(112), 세퍼레이터(116) 및 제2 전극판(114)을 순차적으로 적층한 후, 이들을 젤리롤(jelly-roll) 형태가 되도록 권취하여 제작할 수 있다.
제1 전극판(112)은 양극 필름 또는 음극 필름 중 어느 하나 일 수 있다. 제1 전극판(112)이 양극 필름인 경우, 제2 전극판(114)은 음극 필름일 수 있으며, 반대로, 제1 전극판(112)이 음극 필름인 경우, 제2 전극판(114)은 양극 필름일 수 있다. 즉, 제1 전극판(112)과 제2 전극판(114)은 전기적으로 극성이 다르게 형성되며 특정 극성에 한정되지 않는다. 다만 이하에서는 설명의 편의를 위해서 제1 전극판(112)은 양극 필름으로 형성되고, 제2 전극판(114)은 음극 필름으로 형성되는 경우를 설명한다.
제1 전극판(112)은 제1 활물질이 도포된 제1 활물질부와, 제1 활물질이 도포되지 않은 제1 무지부를 포함할 수 있다. 제1 활물질부는 예를 들어, 알루미늄 판의 적어도 어느 한 면의 일부에 제1 활물질을 도포하여 형성하며, 제1 활물질이 미 도포된 알루미늄 판의 나머지 부분은 제1 무지부가 될 수 있다. 제1 활물질은 LiCoO2, LiNiO2, LiMnO2, LiMnO4와 같은 리튬 함유 전이금속 산화물 또는 리튬 칼코게나이드 화합물 등과 같은 양극 활물질일 수 있다.
제2 전극판(114)은 제2 활물질이 도포된 제2 활물질부와, 제2 활물질이 도포되지 않은 제2 무지부를 포함할 수 있다. 제2 활물질부는 예를 들어, 구리 판의 적어도 어느 한 면의 일부에 제2 활물질을 도포하여 형성하며, 제2 활물질이 미 도포된 알루미늄 판의 나머지 부분은 제2 무지부가 될 수 있다. 제2 활물질은, 예를 들어, 음극 활물질 일 수 있으며, 구체적으로, 결정질 탄소, 비정질 탄소, 탄소 복합체, 탄소 섬유와 같은 탄소 재료, 리튬 금속 또는 리튬 합금 등일 수 있다.
세퍼레이터(116)는 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리프로필렌(Polypropylene)막과 같은 다공성 고분자막으로 형성될 수 있다. 세퍼레이터(116)는 세라믹 입자를 더 포함할 수 있고, 고분자 고체 전해질로 이루어질 수도 있다. 세퍼레이터(116)는 독립적인 필름으로 형성하거나, 제1 전극판(112) 또는 제2 전극판(114) 상에 비전도성의 다공성 층을 형성함으로써 형성될 수도 있다.
전극 조립체(110)에는 제1 전극 탭(113)과 제2 전극 탭(115)이 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극 탭(113)은 제1 전극판(112)에 접합하고, 제2 전극 탭(115)은 제2 전극판(114)에 접합되어, 전극 조립체(110)에서 발생하는 전류를 외부로 전달할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 전극탭(114)은 일단이 제1 무지부에 용접 등에 의해 접합되고, 제2 전극 탭(115)은 일단이 용접 등에 의에 제2 무지부에 접합될 수 있다.
파우치(120)는 전극 조립체(110)를 밀봉하며, 내부에 전극 조립체(110)와 함께 전해질을 수용할 수 있다. 파우치(120)는 전극 조립체(110)의 제1 면상에 위치한 제1 밀봉 시트(120a)와 전극 조립체(110)의 제2 면 상에 위치한 제2 밀봉 시트(120b)를 포함할 수 있다.
제1 밀봉 시트(120a)와 제2 밀봉 시트(120b)는 각각 제1 절연층, 금속층 및 제2 절연층의 3층 구조로 이루어질 수 있다. 일 예로, 금속층은 알루미늄, 스텐레스 스틸 등으로 형성될 수 있으며, 제1 절연층과 제2 절연층은 변성 폴리프로필렌(CPP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 나일론 등으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 예로, 제1 밀봉 시트(120a)는 드로잉 가공에 의해 전극 조립체(110)를 수용할 수 있는 수용공간이 형성될 수 있다. 수용공간에 전극 조립체(110)가 수용되면, 제1 밀봉 시트(120a)와 일측이 연속적으로 형성된 제2 밀봉 시트(120b)가 제1 밀봉 시트(120a) 상으로 접힌 후, 수용공간의 가장자리에서 제1 밀봉 시트(120a)와 제2 밀봉 시트(120b)가 용융 접합된다.
이에 의해, 파우치(120)가 전극 조립체(110)를 밀봉할 수 있으며, 제1 밀봉 시트(120a)와 제2 밀봉 시트(120b)가 접합된 가장자리는 한 쌍의 측면 날개부(122)와 테라스 부(124)를 형성할 수 있다. 한 쌍의 측면 날개부(122)는 이차 전지(100)의 측면과 나란하게 절곡될 수 있으며, 테라스 부(124) 상에는 절연 필름(124)이 부착될 수 있다.
절연 필름(124)은 파우치(120)의 단면에서 노출될 수 있는 금속층과 제2 전극 탭(115) 간의 단락을 방지하기 위해, 테라스 부(124) 상에 전체적으로 부착될 수 있다. 또한, 절연 필름(124)은 개구(210)를 포함할 수 있다. 개구(210)는 온도보호소자(300)의 전달부(310)와 중첩하는 위치에 형성될 수 있다.
온도 보호 소자(300)는 절연 필름(124) 상에 위치하며, 베어 셀(100)이 일정 온도 이상으로 과열되면 전류가 흐르는 것을 차단하여, 베어 셀(100)의 발화 또는 폭발을 방지할 수 있다.
온도 보호 소자(300)는 전달부(310)와 전달부(310)의 양측에 각각 형성된 제1 리드 단자(320)와 제2 리드 단자(330)를 포함할 수 있다.
전달부(310)는 베이스 소자(312)와 베이스 소자(312)를 감싸는 커버(314)를 포함할 수 있다.
베이스 소자(312)는 온도에 따라 통전과 절연이 가역적인 소자로써, 예를 들어, 금속 입자 또는 탄소 입자와 같은 도전성 입자를 결정성 고분자에 분산시킨 폴리머 PTC(Positive Temperature Coefficient), 퓨즈, 전류차단 소자 또는 바이메탈(bi-metal) 등을 포함하여 다양하게 형성될 수 있다.
커버(314)는 베이스 소자(312)의 저면을 노출시키며, 베이스 소자(312)의 저면은 커버(314)의 하단으로부터 안쪽으로 인입되어 위치할 수 있다.
제1 리드 단자(320)와 제2 리드 단자(330)는 베이스 소자(312)에 전기적으로 연결되고, 커버(314)를 관통하여 서로 반대방향으로 연장될 수 있다. 제1 리드 단자(320)에는 제1 연결 탭(340)이 접속하고, 제2 리드 단자(330)에는 제2 연결 탭(350)이 접속할 수 있다.
또한, 제1 연결 탭(340)에는 제1 전극 탭(113)이 절곡되어 접합될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극 탭(113)은 테라스 부(124) 상으로 절곡되어 제1 연결 탭(340)과 접합될 수 있다. 따라서, 제2 전극 탭(115)과 제2 연결 탭(350)은 외부 단자, 예를 들어 보호회로모듈(미도시)에 연결될 수 있다.
한편, 절연필름(200)의 개구(210)는 전달부(310)와 중첩하는 위치에 형성될 수 있으므로, 전달부(310)는 개구(210)를 통해 테라스 부(124)에 직접 접할 수 있다. 따라서, 전극 조립체(110)에서 발생되어 파우치(120)로 전달되는 열은 절연필름(200)의 간섭 없이 전달부(310)로 직접 전달되어, 베이스 소자(312)가 베어 셀(100)의 온도에 변화에 즉각적으로 반응할 수 있다.
또한, 베이스 소자(312)로의 열 전달을 보다 효과적으로 하기 위해 테라스 부(124)는 베이스 소자(312)의 저면과 직접 접하는 접촉부(C)를 포함할 수 있다.
접촉부(C)는 일 예로, 베이스 소자(312)의 저면을 향해 돌출된 돌출부(125)를 포함할 수 있다. 일 예로, 돌출부(125)는 테라스 부(124)를 펀치 가공하여 부분적으로 돌출되도록 형성할 수 있다.
돌출부(125)는, 베이스 소자(312)의 저면과 효과적인 접촉을 위해, 베이스 소자(312)의 저면이 커버(314)의 하단으로부터 인입된 깊이 이상의 높이로 형성될 수 있다. 또한, 돌출부(125)는 베이스 소자(312)의 저면과 동일한 형상으로 형성될 수 있다.
이와 같이, 테라스 부(124) 상에 베이스 소자(312)의 저면과 직접 접하는 접촉부(C)가 형성되면, 베이스 소자(312)가 베어 셀(100)의 온도 변화에 민감하게 반응할 수 있는 환경이 조성되어, 온도 보호 소자(300)의 신뢰성과 이차 전지(10)의 안정성이 더욱 향상될 수 있다.
도 4는 도 1의 테라스 부와 온도보호소자의 접촉 관계의 다른 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 온도 보호 소자(300)는 전달부(310)와 전달부(310)의 양측에 각각 형성된 제1 리드 단자(320)와 제2 리드 단자(330)를 포함하며, 전달부(310)는 절연필름(도 1의 200)의 개구(도 1의 210)를 통해 테라스 부(124b) 상에 직접 위치할 수 있다.
전달부(310)는 베이스 소자(312)와 베이스 소자(312)를 감싸는 커버(314)를 포함하고, 베이스 소자(312)는 온도에 따라 통전과 절연이 가역적인 소자로써, 예를 들어, 금속 입자 또는 탄소 입자와 같은 도전성 입자를 결정성 고분자에 분산시킨 폴리머 PTC(Positive Temperature Coefficient), 퓨즈, 전류차단 소자 또는 바이메탈(bi-metal) 등을 포함하여 다양하게 형성될 수 있다. 또한, 베이스 소자(312)의 저면은 커버(314)의 하단으로부터 안쪽으로 인입되어 위치할 수 있다.
한편, 테라스 부(124b)는 베이스 소자(312)의 저면과 직접 접하는 접촉부(Cb)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 접촉부(Cb)는 베이스 소자(312)의 저면과 접하는 열 전도층(125b)를 포함할 수 있다. 열 전도층(125b)은 열 전도율이 우수한 재질 예를 들어, 구리, 알루미늄, 니켈 등으로 형성될 수 있다.
열 전도층(125b)은 베이스 소자(312)의 저면과 효과적인 접촉을 위해, 베이스 소자(312)의 저면이 커버(314)의 하단으로부터 인입된 깊이 이상의 두께로 형성될 수 있으며, 또한 베이스 소자(312)의 저면과 동일한 형상으로 형성될 수 있다.
한편, 열 전도층(125b)과 베이스 소자(312)의 저면과의 접촉은 열 전도층(125b)이 테라스 부(125b)상에 부착된 상태에서 온도 보호 소자(300)가 절연필름(도 1의 200) 상에 위치하면서 이루어질 수 있다. 이와는 달리, 열 전도층(125b)이 베이스 소자(312)와 먼저 부착된 후, 온도 보호 소자(300)가 절연필름(도 1의 200) 상에 위치할 수도 있다.
이와 같이, 테라스 부(124b) 상에 베이스 소자(312)의 저면과 직접 접하는 접촉부(Cb)가 형성되면, 온도 보호 소자(300)의 신뢰성과 이차 전지(10)의 안정성이 더욱 향상될 수 있다.
도 5는 도 1의 테라스 부와 온도보호소자의 접촉 관계의 또 다른 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 온도 보호 소자(300)는 베이스 소자(312)와 베이스 소자(312)를 감싸는 커버(314)를 구비한 전달부(310)와, 전달부(310)와 연결되고 커버(314)를 관통하여 서로 반대방향으로 연장된 제1 리드 단자(320)와 제2 리드 단자(330)를 포함할 수 있다.
전달부(310)는 절연필름(도 1의 200)의 개구(도 1의 210)를 통해 테라스 부(124b) 상에 직접 위치하며, 베이스 소자(312)의 저면은 커버(314)의 하단으로부터 안쪽으로 인입되어 위치할 수 있다.
한편, 테라스 부(124c)는 베이스 소자(312)의 저면과 직접 접하는 접촉부(Cc)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 접촉부(Cc)는 전달부(310)가 위치하는 홈(G)을 포함하고, 홈(G)에는 열 전도층(125c)이 위치할 수 있다.
홈(G)은 일 예로, 테라스 부(124c)의 일부가 전달부(310)와 반대 방향으로 돌출되도록 펀치 가공하여 형성할 수 있다. 홈(G)의 크기는 전달부(310)의 크기 이상으로 형성되며, 홈(G)에는 전달부(310)가 위치하여 전달부(310)의 위치가 용이하게 설정될 수 있다.
홈(G)에는 열 전도층(125c)이 구리, 알루미늄, 니켈 등으로 형성될 수 있다. 열 전도층(125c)은 베이스 소자(312)의 저면과 효과적인 접촉을 위해, 베이스 소자(312)의 저면이 커버(314)의 하단으로부터 인입된 깊이 이상의 두께로 형성될 수 있으며, 또한 베이스 소자(312)의 저면과 동일한 형상으로 형성될 수 있다.
이와 같이, 테라스 부(124c) 상에 베이스 소자(312)의 저면과 직접 접하는 접촉부(Cc)가 형성되면, 온도 보호 소자(300)의 신뢰성과 이차 전지(10)의 안정성이 더욱 향상될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
10: 이차 전지
100: 베어 셀
110: 전극 조립체
120: 파우치
124: 테라스부
125: 접촉부
113: 제1 전극 탭
115: 제2 전극 탭
200: 절연 필름
210: 개구
300: 온도 보호 소자
310: 전달부
320: 제1 리드 단자
330: 제2 리드 단자
340: 제1 연결 탭
350: 제2 연결 탭

Claims (10)

  1. 일측에 테라스 부를 구비한 베어 셀;
    상기 테라스 부 상에 부착된 절연 필름; 및
    상기 절연 필름 상에 위치한 온도 보호 소자;를 포함하고,
    상기 온도 보호 소자는 전달부와 상기 전달부의 양측에 각각 형성된 제1 리드 단자와 제2 리드 단자를 포함하고,
    상기 절연 필름은 상기 전달부와 중첩하는 위치에 개구를 포함하며,
    상기 전달부는 상기 개구를 통해 상기 테라스 부에 직접 접하고,
    상기 테라스 부는 상기 전달부와 직접 접하는 접촉부를 포함하며,
    상기 접촉부는 상기 전달부가 위치하는 홈을 포함하고,
    상기 홈에는 상기 전달부의 저면과 접하는 열 전도층이 위치한 이차 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전달부는 베이스 소자와 상기 베이스 소자를 감싸는 커버를 포함하고, 상기 커버는 상기 베이스 소자의 저면을 노출시키며,
    상기 베이스 소자의 저면은 상기 커버의 하단으로부터 안쪽으로 인입되어 위치한 이차 전지.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 베어 셀은, 전극 조립체와, 상기 전극 조립체를 밀봉하고 상기 테라스 부를 형성하는 파우치를 포함하며,
    상기 전극 조립체에는 제1 전극탭과 제2 전극탭이 전기적으로 연결되고, 상기 제1 전극 탭과 상기 제2 전극 탭은 상기 테라스 부를 통하여 외부로 인출된 이차 전지.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 리드 단자에는 제1 연결 탭이 접속하고, 상기 제2 리드 단자에는 제2 연결 탭이 접속하며,
    상기 제1 연결 탭에는 상기 제1 전극 탭이 상기 테라스 부 상으로 절곡되어 접합된 이차 전지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 전극 탭과 상기 제2 연결 탭은 외부 단자에 연결되는 이차 전지.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 제1 리드 단자와 상기 제2 리드 단자는 상기 베이스 소자와 전기적으로 연결되고,
    상기 제1 리드 단자와 상기 제2 리드 단자는 상기 커버를 관통하여 서로 반대방향으로 연장된 이차 전지.
KR1020140070266A 2014-06-10 2014-06-10 이차 전지 KR102257676B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140070266A KR102257676B1 (ko) 2014-06-10 2014-06-10 이차 전지
US14/632,387 US10177349B2 (en) 2014-06-10 2015-02-26 Secondary battery
CN201510312345.5A CN105304930B (zh) 2014-06-10 2015-06-09 二次电池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140070266A KR102257676B1 (ko) 2014-06-10 2014-06-10 이차 전지

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150141472A KR20150141472A (ko) 2015-12-18
KR102257676B1 true KR102257676B1 (ko) 2021-05-28

Family

ID=54770318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140070266A KR102257676B1 (ko) 2014-06-10 2014-06-10 이차 전지

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10177349B2 (ko)
KR (1) KR102257676B1 (ko)
CN (1) CN105304930B (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107112573B (zh) * 2014-10-31 2019-07-30 株式会社Lg 化学 多层线缆型二次电池
US10476098B2 (en) 2014-10-31 2019-11-12 Lg Chem, Ltd. Multilayer cable-type secondary battery
KR102183995B1 (ko) * 2016-10-31 2020-11-27 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR102479721B1 (ko) * 2017-12-04 2022-12-21 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR102479720B1 (ko) * 2017-12-04 2022-12-21 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
CN110690401B (zh) * 2018-07-05 2022-07-05 东莞新能源科技有限公司 电池结构、电池及其制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101318531B1 (ko) 2006-10-31 2013-10-16 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR101084900B1 (ko) * 2009-11-23 2011-11-17 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 및 그에 사용되는 회로기판 어셈블리
US9099761B2 (en) * 2011-10-07 2015-08-04 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery including temperature protection element connected to lead tab and connection tab
KR101914562B1 (ko) 2011-12-09 2018-12-28 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR101297260B1 (ko) 2012-09-10 2013-08-16 삼성에스디아이 주식회사 캡 조립체 및 이를 구비한 배터리 팩

Also Published As

Publication number Publication date
US20150357689A1 (en) 2015-12-10
CN105304930A (zh) 2016-02-03
KR20150141472A (ko) 2015-12-18
US10177349B2 (en) 2019-01-08
CN105304930B (zh) 2019-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102257676B1 (ko) 이차 전지
EP1998401B1 (en) Electrode assembley and secondary battery using the same
US10601081B2 (en) Battery pack
KR102030111B1 (ko) 배터리 팩
US9653760B2 (en) Battery pack
KR102168675B1 (ko) 보호회로모듈을 구비한 파우치형 이차전지 팩
JP2004228078A (ja) 電池部ユニット及びこれを採用したリチウム2次電池
US10211446B2 (en) Rechargeable battery
KR102256293B1 (ko) 배터리 팩
KR102179687B1 (ko) 배터리 팩 및 이의 제조방법
EP3016171B1 (en) Secondary battery and secondary battery pack including the same
EP3021382A1 (en) Secondary battery
KR101357931B1 (ko) 이차 전지
KR101156331B1 (ko) 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 제조하는 방법 및 상기 전극 조립체를 포함하는 이차전지
US9761914B2 (en) Battery pack
US9685649B2 (en) Electrode assembly and secondary battery including the same
US20150228960A1 (en) Battery pack
KR20060087179A (ko) 파우치형 리튬 이차 전지
KR101386168B1 (ko) 충방전이 가능한 배터리 팩
KR101264440B1 (ko) 이차전지
CN210956743U (zh) 电池组
CN109923692B (zh) 电池组

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant