KR102294996B1 - Lithium Secondary Battery comprising Electrode Lead using Electric-Conductive Tube - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전지셀의 비정상 상태에서 발생한 가스로 인한 스웰링 등의 부피 팽창 또는 과충전에 따른 전지 안전성을 유지하기 위하여 전극리드를 단락시키기 위한 전도성 튜브를 이용한 전극리드를 포함하는 이차전지에 관한 것으로 과충전뿐만 아니라 비정상 상태에서 발생하여 더 이상 이차전지에 전류가 흐르는 것을 막을 수 있는 효과 및 이차전지에 추가로 복잡한 장치를 진행할 경우, 에너지 밀도가 낮아지는 것을 배제할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a secondary battery including an electrode lead using a conductive tube for shorting the electrode lead in order to maintain battery safety due to overcharge or volume expansion such as swelling due to gas generated in an abnormal state of the battery cell. In addition, there is an effect that can prevent further current from flowing to the secondary battery due to occurrence in an abnormal state, and it is possible to exclude a decrease in energy density when a complicated device is added to the secondary battery.

Description

전도성 튜브를 이용한 전극리드를 포함하는 이차전지 {Lithium Secondary Battery comprising Electrode Lead using Electric-Conductive Tube}Lithium Secondary Battery comprising Electrode Lead using Electric-Conductive Tube

본 발명은 전도성 튜브를 이용한 전극리드를 포함하는 이차전지에 관한 것으로 보다 상세하게는, 본 발명은 전지셀의 비정상 상태에서 발생한 가스로 인한 스웰링 등의 부피 팽창 또는 과충전에 따른 내압이 증가하는 상황에서 전지 안전성을 유지하기 위하여 전극리드를 단락시키기 위한 전도성 튜브를 이용한 전극리드를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery including an electrode lead using a conductive tube, and more particularly, the present invention relates to a situation in which the internal pressure increases due to volume expansion or overcharge such as swelling due to gas generated in an abnormal state of the battery cell to a secondary battery including an electrode lead using a conductive tube for shorting the electrode lead in order to maintain battery safety.

일반적으로, 이차 전지의 종류로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 리튬 이온 전지 및 리튬 이온 폴리머 전지 등이 있다. 이러한 이차 전지는 디지털 카메라, P-DVD, MP3P, 휴대폰, PDA, Portable Game Device, Power Tool 및 E-bike 등의 소형 제품뿐 만 아니라, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 고출력이 요구되는 대형제품과 잉여 발전 전력이나 신재생 에너지를 저장하는 전력 저장 장치와 백업용 전력 저장 장치에도 적용되어 사용되고 있다.In general, types of secondary batteries include a nickel cadmium battery, a nickel hydrogen battery, a lithium ion battery, and a lithium ion polymer battery. These secondary batteries are not only small products such as digital cameras, P-DVDs, MP3Ps, mobile phones, PDAs, Portable Game Devices, Power Tools, and E-bikes, but also large products requiring high output such as electric vehicles and hybrid vehicles and surplus batteries. It is also applied and used in power storage devices that store generated power or renewable energy and power storage devices for backup.

상기 리튬이차전지는 일반적으로 양극(Cathode), 분리막(Separator) 및 음극(Anode)으로 이루어지는데, 이들의 재료는 전지수명, 충방전용량, 온도특성 및 안정성 등을 고려하여 선택된다.. 일반적으로 리튬 이차 전지는 양극/분리막/음극의 3층 구조를 가지거나, 또는 양극/분리막/음극/분리막/양극 또는 음극/분리막/양극/분리막/음극의 5층 구조로 설계되어 왔다. 상기의 단위셀들이 모여서 하나의 전극 조립체 또는 이차전지가 된다. The lithium secondary battery is generally composed of a cathode, a separator, and an anode, and their materials are selected in consideration of battery life, charge/discharge capacity, temperature characteristics and stability. In general, A lithium secondary battery has been designed to have a three-layer structure of positive electrode/separator/negative electrode, or a five-layer structure of positive electrode/separator/negative electrode/separator/positive electrode or negative electrode/separator/positive electrode/separator/negative electrode. The unit cells are gathered to form one electrode assembly or a secondary battery.

리튬 이차전지는 양극의 리튬 금속 산화물로부터 리튬 이온이 음극의 흑연 전극으로 삽입(intercalation)되고 탈리(deintercalation)되는 과정을 반복하면서 충방전이 진행된다. The lithium secondary battery is charged and discharged while repeating the process of intercalation and deintercalation of lithium ions from the lithium metal oxide of the positive electrode into the graphite electrode of the negative electrode.

이러한 이차전지는 외부 충격에 의한 내부 단락, 과충전, 과방전 등에 의한 발열과 이로 인한 전해질 분해, 열폭주 현상 등 이차전지의 안전성을 위협하는 여러 가지 문제가 있다. 특히, 이차전지의 폭발은 여러 가지 원인에서 비롯되지만 전해질 분해에 따라 이차전지 내부의 기체 압력 증가도 하나의 원인이 된다. 구체적으로, 이차전지를 반복적으로 충·방전하면 전해질과 전극활물질에 의한 전기화학적 반응으로 기체가 발생하게 된다. 이때, 발생한 기체는 이차전지의 내부 압력을 상승시켜 부품간의 체결약화, 이차전지의 외부 케이스 파손, 보호회로의 조기 작동, 전극의 변형, 내부 단락, 폭발 등의 문제를 일으킨다.These secondary batteries have various problems that threaten the safety of secondary batteries, such as internal short circuit due to external impact, heat generation due to overcharge, overdischarge, etc., and electrolyte decomposition and thermal runaway. In particular, the explosion of a secondary battery originates from various causes, but an increase in the gas pressure inside the secondary battery due to electrolyte decomposition is also one of the causes. Specifically, when the secondary battery is repeatedly charged and discharged, gas is generated through an electrochemical reaction between the electrolyte and the electrode active material. At this time, the generated gas raises the internal pressure of the secondary battery, causing problems such as weakening of the fastening between parts, damage to the external case of the secondary battery, early operation of the protection circuit, deformation of the electrode, internal short circuit, and explosion.

이러한 배터리의 경우 과충전 상황시 배터리의 안전성을 위해 전자부품의 제어를 통해 과전류를 차단하여 과충전 상황을 억제한다. 이러한 방식이 배터리에 적용된 방식으로서 PCM(Protection Circuit Module) 등과 같은 보호회로 등을 예로 들수 있다. 하지만, PCM과 같은 과충전 보호회로가 적용되었다 하더라도 안전성이 충분히 담보되기 힘들고, 특히 파우치 타입 배터리에서는 파우치 셀의 스웰링을 보다 정확하게 파악하기 위해 보다 강화된 보호회로구조가 적용될 필요가 있다는 단점이 있었다.In the case of such a battery, for the safety of the battery in an overcharging situation, the overcharging situation is suppressed by blocking the overcurrent through the control of the electronic component. As a method in which this method is applied to a battery, a protection circuit such as a PCM (Protection Circuit Module) may be exemplified. However, even if an overcharge protection circuit such as PCM is applied, it is difficult to sufficiently ensure safety, and in particular, in a pouch-type battery, there is a disadvantage that a stronger protection circuit structure needs to be applied to more accurately identify the swelling of the pouch cell.

또한, 전자부품의 오작동 상황을 고려하여 과충전시 배터리가 열팽창하며 발생하는 압력을 이용해 배터리의 직렬연결을 물리적으로 차단하는 기구적 전류 차단 장치를 적용하고 있다. 일반적으로 배터리팩의 전류 차단 장치는 과충전 상황에서 발생하는 배터리의 팽창 압력만을 이용하여 배터리팩 기구물을 통해 배터리팩의 직렬 연결을 물리적으로 끊어 전류를 차단하는 방법이 폭넓게 사용되고 있다. 그러나, 전지의 부피 팽창을 매개로 전류를 끊을 수 있는 전도성 튜브를 이용한 전극리드는 제시된 바 없다.In addition, in consideration of the malfunction of the electronic component, a mechanical current blocking device that physically blocks the series connection of the battery by using the pressure generated by thermal expansion of the battery during overcharging is applied. In general, a method for blocking current by physically disconnecting a series connection of a battery pack through a battery pack mechanism using only the expansion pressure of the battery generated in an overcharging situation is widely used as a current blocking device for a battery pack. However, an electrode lead using a conductive tube capable of breaking an electric current through volume expansion of a battery has not been proposed.

한국 등록특허공보 제1601135호에서는 파우치형 이차전지의 두 리드 플레이트 간의 결합에 있어 리드-리드 사이에 고분자물질을 삽입하는 구성, 이차전지 내부에 발생되는 가스로 인한 내부 압력이 일정 수준 이상이 되면 가스를 외부로 신속히 배출할 수 있는 벤팅 노치의 구성, 리드 플레이트 사이에 삽입되는 제1, 2 실란트는 전기가 통하지 않는 절연성 및 열 융착성의 특징을 갖는 구성 및 리드 플레이트 사이에 삽입되는 제1, 2 실란트는 전기가 통하지 않는 절연성 및 열 융착성의 특징을 갖는 구성이 개시되어 있다. 다만, 전도성 폴리머를 전극 리드-리드 혹은 리드-탭 사이에 삽입 구성 및 전극 리드-리드 혹은 리드-탭의 결합을 감싸고 있는 필름에 노치부가 형성 구성을 확인할 수 없다.In Korea Patent Publication No. 1601135, a configuration in which a polymer material is inserted between the leads and the leads in bonding between the two lead plates of a pouch-type secondary battery. When the internal pressure caused by the gas generated inside the secondary battery exceeds a certain level, gas The configuration of the venting notch that can quickly discharge the is disclosed a configuration having the characteristics of insulation and heat-sealing properties that do not conduct electricity. However, it is not possible to confirm the configuration in which the conductive polymer is inserted between the electrode lead-lead or the lead-tab and the notch portion is formed in the film surrounding the electrode lead-lead or the lead-tab combination.

한국 공개특허공보 제2016-0125920호에서는 양 전극 조립체; 및 상기 전극 조립체를 수납하고, 제1 파우치부 및 제2 파우치부로 구성되어 상기 제1 파우치부와 상기 제2 파우치부가 각각의 실링부에 의해 서로 접착되는 파우치 외장재;를 포함하는 파우치형 이차전지에 있어서, 상기 전극 조립체로부터 연장되며, 상기 제1 파우치부와 부착되어 형성되는 제1 전극리드; 상기 제2 파우치부와 부착되며, 상기 파우치 외장재의 외부로 돌출되어 형성되는 제2 전극리드; 상기 제1 전극리드와 상기 제2 전극리드가 서로 접촉되는 것을 방지하기 위해 상기 제1 전극리드와 상기 제2 전극리드 사이에 개재되어 형성된 제1 실링 부재; 및 상기 제1 전극리드와 상기 제2 전극리드를 전기적으로 연결시키는 필름형 연결부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지가 개시되어 있다. 다만, 실링 부재는 전도성을 지니지 않는다는 구성이 본원 발명과 차이가 있다.Korean Patent Application Laid-Open No. 2016-0125920 discloses a positive electrode assembly; and a pouch exterior material for accommodating the electrode assembly and comprising a first pouch portion and a second pouch portion, wherein the first pouch portion and the second pouch portion are adhered to each other by respective sealing portions. a first electrode lead extending from the electrode assembly and attached to the first pouch part; a second electrode lead attached to the second pouch part and formed to protrude to the outside of the pouch case; a first sealing member interposed between the first electrode lead and the second electrode lead to prevent the first electrode lead and the second electrode lead from contacting each other; and a film-type connecting member electrically connecting the first electrode lead and the second electrode lead. However, there is a difference from the present invention in that the sealing member does not have conductivity.

한국 등록특허공보 제1192077호에서는 1 전극과 제 2 전극 및 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 위치하는 세퍼레이터를 포함하는 전극 조립체와, 상기 전극 조립체가 수용되는 케이스와, 상기 제 1 전극에 전기적으로 연결되는 전극 단자 및 상기 케이스 내에서 상기 케이스의 외부로 연장되며, 상기 전극 단자를 통하여 상기 제 1 전극에 전기적으로 연결되는 리드 탭을 포함하며, 상기 리드 탭은 상기 리드 탭이 케이스에 접촉되어 있는 상태에서 상기 케이스가 변형되는 경우에 상기 제1전극으로부터 전기적 연결이 차단되도록 상기 전극 단자의 적어도 일부와 분리되도록 형성되며, 상기 리드 탭을 상기 전극 단자에 접착시키는 접착 부재를 더 포함하고, 상기 접착 부재는 관통홀을 구비하며, 상기 리드 탭은 상기 관통홀을 통하여 상기 전극 단자와 전기적으로 연결되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지를 개시하고 있다. 다만, 절연성 폴리머가 전극 리드-리드 혹은 리드-탭 사이에 삽입되는 구성에 차이가 있다.In Korean Patent Publication No. 1192077, an electrode assembly including a first electrode and a second electrode and a separator positioned between the first electrode and the second electrode, a case in which the electrode assembly is accommodated, and the first electrode are electrically connected to the first electrode. and a lead tab connected to the electrode terminal and a lead tab extending to the outside of the case within the case and electrically connected to the first electrode through the electrode terminal, wherein the lead tab is in contact with the case Further comprising an adhesive member formed to be separated from at least a portion of the electrode terminal so as to cut off the electrical connection from the first electrode when the case is deformed in the present state, and for bonding the lead tab to the electrode terminal, The adhesive member has a through hole, and the lead tab is formed to be electrically connected to the electrode terminal through the through hole. However, there is a difference in the configuration in which the insulating polymer is inserted between the electrode lead-lead or the lead-tab.

한국 등록특허공보 제1447064호에서는 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체가 전지케이스의 수납부에 내장되어 있는 전지셀로서, 전극조립체를 구성하는 각각의 전극판에는 활물질이 도포되어 있지 않은 탭(전극 탭)이 돌출되어 있고, 상기 전극 탭들이 적층되어 있는 일측 단부에는 전극 탭들을 전기적으로 연결하기 위한 전극리드가 위치되어 있으며, 전극 탭들과 전극리드의 전기적 연결 부위에서, 전극리드가 형상 변형에 의해 전극 탭들 내로 도입된 물리적 결합을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 전지셀이 개시되어 있다. 다만, 전도성 폴리머를 전극 리드-리드 혹은 리드-탭 사이에 삽입 구성 및 전극 리드-리드 혹은 리드-탭의 결합을 감싸고 있는 필름에 노치부가 형성 구성을 확인할 수 없다.In Korean Patent Publication No. 1447064, an electrode assembly having a positive electrode/separator/negative electrode structure is a battery cell that is built into the housing of a battery case, and each electrode plate constituting the electrode assembly has a tab (electrode) not coated with an active material. tab) protrudes, and an electrode lead for electrically connecting the electrode tabs is located at one end where the electrode tabs are stacked. Disclosed is a battery cell characterized in that it forms a physical bond introduced into the electrode tabs. However, it is not possible to confirm the configuration in which the conductive polymer is inserted between the electrode lead-lead or the lead-tab and the notch portion is formed in the film surrounding the electrode lead-lead or the lead-tab combination.

따라서 과충전 및 이상으로 인한 가스 발생 등의 비정상 상태와 같이 가스 발생에 따른 전지의 내부 압력 증가를 매개로 이차전지를 단락시키는 것을 특징으로 하는 전도성 튜브를 이용한 전극리드를 포함하는 이차전지 기술은 제시된 바가 없다.Therefore, secondary battery technology including an electrode lead using a conductive tube, characterized in that the secondary battery is short-circuited by means of an increase in the internal pressure of the battery due to gas generation, such as abnormal conditions such as gas generation due to overcharging and abnormality, is presented. none.

한국 등록특허공보 제1601135호Korean Patent Publication No. 1601135 한국 공개특허공보 제2016-0125920호Korean Patent Publication No. 2016-0125920 한국 등록특허공보 제1192077호Korean Patent Publication No. 1192077 한국 등록특허공보 제1447064호Korean Patent Publication No. 1447064

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 주된 목적은 전지셀의 비정상 상태에서 발생한 가스발생으로 인한 내압증가 또는 과충전에 따른 전지 안전성을 유지하기 위하여 전도성 튜브를 포함하는 리드박스가 결합된 전극리드를 단락시키는 과충전시 안전성 확보를 위한 전도성 튜브를 이용한 전극리드를 포함하는 이차전지를 제공하는데 목적이 있다.The main object of the present invention to solve the conventional problems as described above is a lead box including a conductive tube in order to maintain battery safety due to an increase in internal pressure or overcharging due to gas generation in an abnormal state of the battery cell. An object of the present invention is to provide a secondary battery including an electrode lead using a conductive tube for securing safety in case of overcharging that short-circuits the combined electrode lead.

또한, 전지셀의 부피팽창 등 비정상상태에서 전류를 끊을 수 있는 복잡한 추가적인 장치가 아닌 전지셀의 에너지밀도를 유지할 수 있는 간단한 단락형성부 및 이를 포함하는 이차전지를 제공하는데 추가적인 목적이 있다.In addition, it is an additional object to provide a simple short-circuit forming unit capable of maintaining the energy density of a battery cell, rather than a complicated additional device capable of cutting off current in an abnormal state such as volume expansion of the battery cell, and a secondary battery including the same.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 분리막이 개재된 상태로 양극과 음극으로 구성된 전극조립체, 전극탭, 전극리드 및 밀봉층을 포함하는 전지케이스에 수용된 이차전지에 있어서, 그의 일단이 상기 전극조립체와 연결되고, 그의 타단이 상기 전지케이스의 접합부까지 연장된 제1전극리드; 상기 제1전극리드와 탈착 가능하게 연결되어 있으며, 상기 전지케이스의 외부까지 연장되어 노출되는 제2전극리드; 및 상기 제1전극리드와 상기 제2전극리드 사이를 결합하는 리드박스를 포함하는 이차전지를 제공할 수 있다.The present invention has been devised to solve the problems of the related art as described above, and in a secondary battery accommodated in a battery case including an electrode assembly, an electrode tab, an electrode lead, and a sealing layer comprising a positive electrode and a negative electrode with a separator interposed therebetween. , a first electrode lead having one end connected to the electrode assembly and the other end extending to the junction of the battery case; a second electrode lead detachably connected to the first electrode lead and exposed to the outside of the battery case; and a lead box coupled between the first electrode lead and the second electrode lead.

또한, 상기 리드박스는 튜브를 내장할 수 있다.In addition, the lead box may have a built-in tube.

또한, 상기 리드박스는 상기 제1전극리드 및 제2전극리드의 일단에 형성된 튜브홀더를 수용할 수 있다. In addition, the lead box may accommodate a tube holder formed at one end of the first electrode lead and the second electrode lead.

또한, 상기 튜브의 재질은 전도성 포일이 코팅되거나 전도성 금속 또는 전도성 폴리머 일 수 있다.In addition, the material of the tube may be a conductive foil coated or conductive metal or conductive polymer.

또한, 상기 리드박스의 재질은 비전도성 수지가 코팅되거나 비전도성 수지일 수 있다.In addition, the material of the lead box may be coated with a non-conductive resin or a non-conductive resin.

또한, 상기 제1전극리드 튜브홀더와 제2전극리드 튜브홀더는 접하지 않을 수 있다.In addition, the first electrode lead tube holder and the second electrode lead tube holder may not be in contact.

또한, 상기 튜브는 상기 제1전극리드 및 제2전극리드의 튜브홀더 중 적어도 어느 한쪽에 접할 수 있다.In addition, the tube may be in contact with at least one of the tube holder of the first electrode lead and the second electrode lead.

또한, 상기 리드박스의 일측에는 하나 또는 2 이상의 홀이 형성될 수 있다.In addition, one or two or more holes may be formed in one side of the lead box.

또한, 상기 리드박스의 일측에는 상기 제1전극리드 및 상기 제2전극리드가 삽입될 수 있는 삽입구가 형성될 수 있다.In addition, an insertion hole into which the first electrode lead and the second electrode lead can be inserted may be formed at one side of the lead box.

또한, 이차전지를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 일 수 있다.In addition, it may be a device characterized in that it includes a secondary battery.

또한, 상기 디바이스는 전자기기, 전기 자동차, 하이브리드 자동차 및 전력 저장장치로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.In addition, the device may be selected from the group consisting of an electronic device, an electric vehicle, a hybrid vehicle, and a power storage device.

또한, 상기 전지케이스의 내압과 상기 튜브의 내압차이에 의해서 상기 전극리드가 단선될 수 있다.In addition, the electrode lead may be disconnected due to a difference between the internal pressure of the battery case and the internal pressure of the tube.

본 발명에 따른 전도성 튜브를 이용한 전극리드를 포함하는 이차전지에 의하면, 과충전뿐만 아니라 비정상 상태에서 발생하여 더 이상 이차전지에 전류가 흐르는 것을 막을 수 있는 효과가 있다. According to the secondary battery including the electrode lead using the conductive tube according to the present invention, there is an effect that can prevent further current from flowing to the secondary battery due to not only overcharging but also an abnormal state.

또한, 본 발명은 이차전지에 추가로 복잡한 장치를 진행할 경우, 에너지 밀도가 낮아지는 것을 배제할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect that can exclude a decrease in energy density when a complicated device is additionally applied to the secondary battery.

또한, 본 발명은 이차전지의 가스팽창을 매개로 상기 튜브보다 내압이 올라가면 상기 튜브가 수축 또는 찌그러지면서 전극리드를 연결이 단선될 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect that the connection of the electrode leads can be disconnected while the tube is contracted or crushed when the internal pressure is higher than that of the tube through the gas expansion of the secondary battery.

도 1은 예시적인 기존 파우치형 전지셀을 나타낸 도면이다.
도 2는 예시적인 파우치형 전지셀이 가스발생으로 부피팽창을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 연결층 및 밀봉층이 형성된 파우치형 이차전지 단락 전후 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 연결층 및 밀봉층이 형성된 파우치형 이차전지의 전극리드부 단락 전후 도면이다.1 is a view showing an exemplary conventional pouch-type battery cell.
2 is a view showing the volume expansion of an exemplary pouch-type battery cell due to gas generation.
3 is a view before and after short circuit of a pouch-type secondary battery in which a connecting layer and a sealing layer are formed according to an embodiment of the present invention.
4 is a view before and after short circuiting an electrode lead part of a pouch-type secondary battery having a connecting layer and a sealing layer formed thereon according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, embodiments in which those skilled in the art can easily practice the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, when it is determined that a detailed description of a related well-known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention in describing the operating principle of a preferred embodiment of the present invention in detail, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, the same reference numerals are used throughout the drawings for parts having similar functions and functions. Throughout the specification, when a part is said to be connected to another part, this includes not only a case in which it is directly connected, but also a case in which it is indirectly connected with another element interposed therebetween. In addition, the inclusion of a certain component does not exclude other components unless otherwise stated, but means that other components may be further included.

본 발명을 도면에 따라 상세한 실시예와 같이 설명한다. The present invention will be described with detailed embodiments according to the drawings.

도 1은 예시적인 기존 파우치형 전지셀을 나타낸 도면이다. 1 is a view showing an exemplary conventional pouch-type battery cell.

일반적으로 리튬 이차 전지를 제조함에 있어서, 먼저 활물질과 바인더 및 가소제를 혼합한 물질을 양극 집전체 및 음극 집전체에 도포하여 양극판과 음극판을 제조하고, 이를 세퍼레이터의 양측에 적층함으로써 소정 형상의 전지셀을 형성한 다음에, 이 전지셀을 전지 케이스에 삽입하고 전해액 주입 후 밀봉함으로써 전지 팩을 완성하는 과정을 취한다.In general, in manufacturing a lithium secondary battery, first, a material in which an active material, a binder, and a plasticizer are mixed is applied to a positive electrode current collector and a negative electrode current collector to prepare a positive electrode plate and a negative electrode plate, and by laminating them on both sides of a separator, a battery cell having a predetermined shape After forming the battery cell, the battery pack is completed by inserting the battery cell into the battery case, injecting the electrolyte, and sealing the battery.

통상적인 전극조립체(electrode assembly)에 연결되어 있는 전극리드(electrode lead)의 구조는 일단이 전극조립체에 연결되어 있고 타단이 전지케이스(battery case)의 외부로 노출되어 있고, 상기 전극조립체의 주변에 존재하여 감싸고 있는 전지케이스가 전극리드가 상기 전지케이스의 외부로 연장되어 있는 부위에서 실란트에 의한 접착층에 의해 밀봉되는 전극리드의 구조를 갖는다. The structure of an electrode lead connected to a typical electrode assembly has one end connected to the electrode assembly and the other end exposed to the outside of the battery case, and around the electrode assembly. The present and enclosing battery case has a structure of an electrode lead that is sealed by an adhesive layer made of a sealant at a portion where the electrode lead extends to the outside of the battery case.

또한, 전극조립체에는 전극탭이 구비된다. 전극조립체의 집전판은 전극활물질이 도포된 부분과 전극활물질이 도포되지 않은 말단 부분(이하, "무지부"라 약칭)으로 구성되고, 전극탭은 무지부를 재단하여 형성한 것이거나 무지부에 초음파 용접 등에 의해 연결시킨 별도의 도전부재일 수 있다. 전극탭은 도시한 바와 같이 서로 마주보도록 전극조립체에 나란히 형성되도록 단방향으로 돌출될 수도 있고, 양방향으로 돌출될 수도 있다.In addition, the electrode assembly is provided with an electrode tab. The current collector plate of the electrode assembly is composed of a portion to which an electrode active material is applied and an end portion to which an electrode active material is not applied (hereinafter, abbreviated as "uncoated portion"), and the electrode tab is formed by cutting the uncoated area or ultrasonic waves in the uncoated area. It may be a separate conductive member connected by welding or the like. As shown, the electrode tabs may protrude in one direction or in both directions so as to be formed side by side on the electrode assembly to face each other.

전극탭은 전지 내부와 외부의 전자 이동경로 역할을 수행하는 것으로서, 상기 전극리드는 이 전극탭과 스폿 용접 등에 의해 연결된다. 전극리드는 양극 탭 및 음극 탭의 형성 위치에 따라 서로 동일한 방향으로 연장될 수도 있고 서로 반대 방향으로 연장될 수도 있다. 양극 리드 및 음극 리드는 서로 그 재질이 다를 수 있다. 즉, 양극 리드는 양극 판과 동일한 알루미늄(Al) 재질이며, 음극 리드는 음극 판과 동일한 구리(Cu) 재질 또는 니켈(Ni)이 코팅된 구리 재질일 수 있다. 최종적으로 전극리드는 단자부를 통하여 외부단자와 전기적으로 연결된다.The electrode tab serves as an electron movement path inside and outside the battery, and the electrode lead is connected to the electrode tab by spot welding or the like. The electrode leads may extend in the same direction or in opposite directions depending on the formation positions of the positive electrode tab and the negative electrode tab. The material of the positive lead and the negative lead may be different from each other. That is, the positive lead may be made of the same aluminum (Al) material as the positive electrode plate, and the negative lead may be made of the same copper (Cu) material as the negative electrode plate or copper (Ni) coated copper material. Finally, the electrode lead is electrically connected to the external terminal through the terminal part.

파우치 외장재는 전극리드의 일부, 즉 단자부가 노출되도록 전극조립체를 수용하여 밀봉한다. 전극리드와 파우치 외장재 사이에는 앞서 설명한 실런트 등이 밀봉층에 개재된다. 파우치 외장재는 테두리에 실링 영역을 구비하고, 전극리드의 수평슬릿은 실링 영역으로부터 접합부 쪽으로 이격되어 있다. 즉, 전극리드가 반전된 T자 형상일 때에, T자의 다리 부분이 파우치 외장재 외측으로 돌출되고 T자의 머리 부분 일부가 실링 영역 내에 형성된다. The pouch case receives and seals the electrode assembly so that a part of the electrode lead, that is, the terminal portion is exposed. Between the electrode lead and the pouch case, the above-described sealant is interposed in the sealing layer. The pouch case has a sealing area on the edge, and the horizontal slit of the electrode lead is spaced apart from the sealing area toward the joint. That is, when the electrode lead is in an inverted T-shape, the leg portion of the T-shaped protrudes to the outside of the pouch case, and a part of the head of the T-shaped is formed in the sealing area.

보통 양극 집전판으로는 알루미늄 재질을, 음극 집전판으로는 구리 재질을 사용하는데, 스웰링 현상 발생시 알루미늄 호일보다는 구리 호일이 더 쉽게 파열되는 경향이 있으므로, 양극 리드보다는 음극 리드의 파열 가능성이 더 높을 수 있다. 그러한 경우에는 음극 리드를 이러한 파단 가능한 전극리드로 형성하는 것이 바람직할 수 있다Usually, aluminum material is used for the positive electrode current collector plate and copper material is used for the negative electrode current collector plate. Since copper foil tends to rupture more easily than aluminum foil when swelling occurs, the possibility of rupture of the negative lead is higher than that of the positive electrode. can In such a case, it may be desirable to form the negative lead with such a breakable electrode lead.

이차전지의 정상 상태에서는 상기 밀봉층에 의해 전극조립체가 외부와 차단되어 있으며, 과충전, 고온 등과 같은 원인에 의해 전지 내부의 압력 상승시에는 전지케이스의 팽창이 유발될 것이지만 단지 전지케이스의 약한 부위 또는 다른 구성요소의 약한 접합 부위가 파열되어 전지 내부의 기체가 배기될 것이다.In the normal state of the secondary battery, the electrode assembly is blocked from the outside by the sealing layer, and when the pressure inside the battery rises due to causes such as overcharging or high temperature, expansion of the battery case will be induced, but only a weak part of the battery case or other The weak junction of the components will rupture and the gas inside the cell will be evacuated.

그러나, 전지로부터의 전류는 전극조립체와 전극리드가 전기적으로 연결되어 있는 한, 전류는 계속적으로 흐를 것이므로 여전히 전지의 안정성을 확보하기란 매우 어렵다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 이차전지에 주입되는 전해질의 양을 조정하거나 또는 전류차단부재(CID)의 단락 압력을 조정하는 방법이 사용되고 있으나, 이는 과충전시 전지의 안전성이 저하시키는 문제점이 있다. 즉, 과충전시 전지의 안전성과 고온 환경에서 전지를 사용함에 따른 사용 안정성을 동시에 해결하기는 용이치 않다.However, as the current from the battery continues to flow as long as the electrode assembly and the electrode lead are electrically connected, it is still very difficult to ensure the stability of the battery. In order to solve this problem, a method of adjusting the amount of electrolyte injected into the secondary battery or adjusting the short-circuit pressure of the current blocking member (CID) is used, but this has a problem in that the safety of the battery is deteriorated during overcharging. That is, it is not easy to simultaneously solve the safety of the battery during overcharging and the stability of use due to the use of the battery in a high-temperature environment.

(비교예)(Comparative example)

도 2는 예시적인 파우치형 전지셀이 가스발생으로 부피팽창을 나타낸 도면이다.2 is a view showing the volume expansion of an exemplary pouch-type battery cell due to gas generation.

파우치는 가스 배리어층(gas barrier layer)과 실란트층(sealant layer)을 포함한다. 그리고 가스 배리어층 상에 형성된 최외층으로서 표면 보호층을 더 포함하기도 한다. 상기 가스 배리어층은 가스 출입을 차단하기 위한 것으로서, 이는 주로 알루미늄 박막(Al foil)이 사용된다. 상기 실란트층은 최내층에 위치하여 내용물, 즉 셀과 접촉된다. 그리고 상기 표면 보호층은 내마모성 및 내열성 등을 고려하여 주로 나일론(Nylon) 수지가 사용된다. 상기 파우치는 위와 같은 적층 구조의 필름이 주머니 형태로 가공되어 제조되며 양극, 음극 및 세퍼레이터(separator) 등의 셀 구성 요소가 전해액에 함침된 다음 내장된다. 이와 같이 셀 구성 요소가 내장된 다음, 파우치의 입구에서 실란트층끼리 열접착되어 실링된다. 이때, 실란트층은 셀 구성 요소와 접촉되므로 절연성과 함께 내전해액성 등을 가져야 하며, 또한 외부와의 밀폐를 위해 높은 실링성을 가져야 한다. 즉, 실란트층끼리 열접착된 실링 부위는 우수한 열접착 강도를 가져야 한다. 일반적으로, 실란트층은 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸렌(PE) 등의 폴리올레핀계 수지가 사용된다. 특히, 폴리프로필렌(PP)은 인장강도, 강성, 표면경도, 내충격 강도 등의 기계적 물성과 내전해액성 등이 뛰어나 파우치의 실란트층으로 주로 사용되고 있다.The pouch includes a gas barrier layer and a sealant layer. And it may further include a surface protective layer as an outermost layer formed on the gas barrier layer. The gas barrier layer is intended to block gas ingress, and an aluminum thin film (Al foil) is mainly used. The sealant layer is located in the innermost layer and is in contact with the contents, that is, the cell. And, the surface protective layer is mainly nylon (Nylon) resin is used in consideration of abrasion resistance and heat resistance. The pouch is manufactured by processing the film of the laminate structure as described above in the form of a bag, and cell components such as an anode, a cathode, and a separator are impregnated with an electrolyte and then embedded. After the cell components are embedded in this way, the sealant layers are thermally bonded and sealed at the entrance of the pouch. At this time, since the sealant layer is in contact with the cell component, it must have insulation properties and electrolyte resistance, and also must have high sealing properties for sealing with the outside. That is, the sealing portion where the sealant layers are thermally bonded should have excellent thermal bonding strength. In general, a polyolefin-based resin such as polypropylene (PP) or polyethylene (PE) is used for the sealant layer. In particular, polypropylene (PP) has excellent mechanical properties such as tensile strength, rigidity, surface hardness, and impact resistance and electrolyte resistance, and is mainly used as a sealant layer for pouches.

그러나 종래 기술에 따른 파우치형 이차전지는 폭발 위험성에 대한 안정성이 없는 문제점이 있다. 일반적으로, 셀에서는 전기를 생성/방출(충전/방전)하는 과정(산화환원 반응 등)에서 열과 압력을 발생하는데, 이때 셀 내부의 이상 반응에 의한 과충전이나 쇼트 등의 이유로 높은 열과 압력을 발생할 수 있다. 이러한 높은 열과 압력으로 폭발할 수 있는데, 종래의 파우치형 이차전지는 위와 같은 폭발 위험성을 방지할 수 있는 기술적 수단을 강구하지 못하여 폭발 위험성에 노출되어 있는 문제점이 있다.However, the pouch-type secondary battery according to the prior art has a problem in that there is no stability against the risk of explosion. In general, cells generate heat and pressure in the process of generating/discharging (charging/discharging) electricity (redox reaction, etc.). have. It can explode with such high heat and pressure, but the conventional pouch-type secondary battery has a problem in that it is exposed to the risk of explosion because technical means for preventing the above risk of explosion cannot be devised.

(실시예)(Example)

분리막이 개재된 상태로 양극과 음극이 적층되어 있는 전극조립체, 전극탭, 전극리드 및 밀봉층을 포함하는 전지케이스에 수용된 파우치형 이차전지에 있어서, 그의 일단이 상기 전극조립체와 연결되고, 그의 타단이 상기 전지케이스의 접합부까지 연장된 제1전극리드; 상기 제1전극리드와 탈착 가능하게 연결되어 있으며, 상기 전지케이스의 외부까지 연장되어 노출되는 제2전극리드; 및 상기 제1전극리드와 상기 제2전극리드 사이를 결합하는 리드박스를 포함하는 파우치형 이차전지를 제공할 수 있다.A pouch-type secondary battery accommodated in a battery case including an electrode assembly, an electrode tab, an electrode lead, and a sealing layer in which a positive electrode and a negative electrode are stacked with a separator interposed therebetween, one end of which is connected to the electrode assembly, and the other end thereof a first electrode lead extending to the junction of the battery case; a second electrode lead detachably connected to the first electrode lead and exposed to the outside of the battery case; and a lead box coupled between the first electrode lead and the second electrode lead.

또한, 상기 리드박스는 튜브를 내장할 수 있다.In addition, the lead box may have a built-in tube.

또한, 상기 리드박스는 상기 제1전극리드 및 제2전극리드의 일단에 형성된 튜브홀더를 수용할 수 있다. In addition, the lead box may accommodate a tube holder formed at one end of the first electrode lead and the second electrode lead.

상기 리드박스의 두께는 500 μm 이상일 수 있으며, 바람직하게는 500μm 내지 2mm일 수 있다. 상기 두께 범위를 벗어나면 정상적인 전도성능, 방열성능 및 에너지 밀도에 악영향을 줄 수 있다. The thickness of the lead box may be 500 μm or more, preferably 500 μm to 2 mm. Deviating from the above thickness range may adversely affect normal conductivity, heat dissipation performance, and energy density.

또한, 상기 튜브의 재질은 전도성 포일이 코팅되거나 전도성 금속일 수 있다.In addition, the material of the tube may be coated with a conductive foil or a conductive metal.

상기 튜브는 고분자 수지일 수 있다. 상기 튜브의 고분자 수지는 도전재를 포함할 수 있다. The tube may be a polymer resin. The polymer resin of the tube may include a conductive material.

상기 도전재는 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널The conductive material may include graphite such as natural graphite or artificial graphite; Carbon Black, Acetylene Black, Ketjen Black, Channel

블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화카본, 알루미늄, 니켈, 금, 은, 구리 분말 등의 금속 분말; 또는 1종의 금속위에 이종의 금속으로 coating된 core/shell 구조를 가지고 있는 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 1종 또는 그 이상 혼합하여 사용될 수 있다.상기 튜브의 직경은 상기 튜브의 두께보다 작음은 자명하다. carbon black, such as black, furnace black, lamp black, and summer black; conductive fibers such as carbon fibers and metal fibers; metal powders such as carbon fluoride, aluminum, nickel, gold, silver, and copper powder; or powder having a core/shell structure coated with a different type of metal on one type of metal; conductive whiskeys such as zinc oxide and potassium titanate; conductive metal oxides such as titanium oxide; One or more conductive materials such as polyphenylene derivatives may be mixed and used. It is apparent that the diameter of the tube is smaller than the thickness of the tube.

상기 튜브의 직경은 300μm 내지 10mm일 수 있으며, 바람직하게는 500μm 내지 5mm일 수 있다. 상기 두께 범위를 벗어나면 정상적인 전도성능, 방열성능 및 에너지 밀도에 악영향을 줄 수 있다. The diameter of the tube may be 300 μm to 10 mm, preferably 500 μm to 5 mm. Deviating from the above thickness range may adversely affect normal conductivity, heat dissipation performance, and energy density.

상기 튜브는 불활성가스가 충진될 수 있다. The tube may be filled with an inert gas.

상기 불활성가스는 질소, 아르곤 중 어느 하나 또는 2 이상일 수 있다.The inert gas may be any one or two or more of nitrogen and argon.

상기 튜브는 내압이 1기압 내지 8기압 일 수 있다. 바람직하게는 1.5 기압 내지 3기압 일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 1.5기압 내지 2.5기압 일 수 있다. The tube may have an internal pressure of 1 to 8 atmospheres. Preferably it may be 1.5 atmospheres to 3 atmospheres, and more preferably 1.5 atmospheres to 2.5 atmospheres.

상기 내압조건보다 낮으면 정상상태의 상기 전극조립체의 전류 흐름이 단락될 수 있으며, 상기 내압조건보다 높다면 비정상상태시 상기 전극조립체의 전류 단락이 효과적으로 발생하지 않을 수 있다.If it is lower than the withstand voltage condition, the current flow of the electrode assembly in a normal state may be short-circuited, and if it is higher than the withstand voltage condition, the current short circuit of the electrode assembly may not occur effectively in an abnormal state.

또한, 상기 리드박스의 재질은 비전도성 수지가 코팅되거나 비전도성 수지일 수 있다.In addition, the material of the lead box may be coated with a non-conductive resin or a non-conductive resin.

상기 수지는 열경화성 고분자 수지로 아크릴 수지, 에폭시 수지, EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer) 수지, CPE(Chlorinated Polyethylene) 수지, 실리콘, 폴리우레탄, 우레아 수지, 멜라민 수지, 페놀수지 및 불포화에스테르 수지, PP(polypropylene), PE(polyethylene), polyimide, polyamide 중의 적어도 어느 하나 이상을 포함한다.The resin is a thermosetting polymer resin, such as acrylic resin, epoxy resin, EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomer) resin, CPE (Chlorinated Polyethylene) resin, silicone, polyurethane, urea resin, melamine resin, phenol resin and unsaturated ester resin, PP (polypropylene). ), PE (polyethylene), polyimide, and at least one of polyamide.

가장 바람직한 것은 열경화성 고분자 수지로 아크릴 수지를 사용한다.Most preferably, an acrylic resin is used as a thermosetting polymer resin.

또한, 상기 제1전극리드 튜브홀더와 제2전극리드 튜브홀더는 접하지 않을 수 있다.In addition, the first electrode lead tube holder and the second electrode lead tube holder may not be in contact.

상기 제1전극리드 튜브홀더와 제2전극리드 튜브홀더 사이의 간격은 1μm 내지 5mm일 수 있으며, 바람직하게는 1 μm 내지 2mm 일 수 있다. 상기 간격 범위를 벗어나면 정상적인 전도성능, 방열성능 및 에너지 밀도에 악영향을 줄 수 있다.A distance between the first electrode lead tube holder and the second electrode lead tube holder may be 1 μm to 5 mm, preferably 1 μm to 2 mm. If it is out of the above interval range, normal conductivity, heat dissipation performance, and energy density may be adversely affected.

또한, 상기 튜브는 상기 제1전극리드 및 제2전극리드의 튜브홀더 중 적어도 어느 한쪽에 접할 수 있다.In addition, the tube may be in contact with at least one of the tube holder of the first electrode lead and the second electrode lead.

또한, 상기 리드박스의 일측에는 하나 또는 2 이상의 홀이 형성될 수 있다.In addition, one or two or more holes may be formed in one side of the lead box.

상기 홀은 상기 파우치형 전지셀의 비정상 상태에서 발생한 가스로 인한 스웰링 등의 부피 팽창시 발생하는 가스가 상기 리드박스내로 유입되는 기능을 한다. The hole functions to introduce gas generated during volume expansion, such as swelling due to gas generated in an abnormal state of the pouch-type battery cell, into the lead box.

또한, 상기 리드박스의 일측에는 상기 제1전극리드 및 상기 제2전극리드가 삽입될 수 있는 삽입구가 형성될 수 있다.In addition, an insertion hole into which the first electrode lead and the second electrode lead can be inserted may be formed at one side of the lead box.

상기 제1전극리드 튜브홀더와 제2전극리드 튜브홀더가 형성된 전극리드의 일측은 상기 삽입구에 결합될 수 있다.One side of the electrode lead on which the first electrode lead tube holder and the second electrode lead tube holder are formed may be coupled to the insertion hole.

상기 전극리드의 단락을 시계열적으로 살펴보면, 먼저 이차전지의 비정상상태에 기인한 가스 발생 및 내부 압력 증가로 파우치가 팽창하게 되고, 상기 파우치가 팽창하면서 발생하는 가스가 상기 리드박스의 홀을 통해 리드박스 내부로 유입된다.Looking at the short circuit of the electrode lead in time series, first, the pouch expands due to gas generation and internal pressure increase due to the abnormal state of the secondary battery, and the gas generated as the pouch expands leads through the hole of the lead box. flows into the box.

이 때 상기 리드박스 내부에 상기 제1전극리드 튜브홀더와 제2전극리드 튜브홀더와 접한 상태로상기 리드박스 내부에 수용된 튜브의 내압보다 상기 파우치형 전지셀의 가스압이 높다면 상기 튜브가 수축 또는 찌그러지면서 상기 제1전극리드 튜브홀더와 제2전극리드 튜브홀더 중 어느 한쪽과 접촉이 떨어지면서 단락이 진행되게 된다.At this time, if the gas pressure of the pouch-type battery cell is higher than the internal pressure of the tube accommodated in the lead box in a state in which the first electrode lead tube holder and the second electrode lead tube holder are in contact with the lead box, the tube is contracted or As it is crushed, a short circuit proceeds as the contact with either one of the first electrode lead tube holder and the second electrode lead tube holder is dropped.

상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물, 리튬 니켈 산화물, 리튬 망간 산화물, 리튬 코발트-니켈 산화물, 리튬 코발트-망간 산화물, 리튬 망간-니켈 산화물, 리튬 코발트-니켈-망간 산화물, 올리빈 구조의 리튬철인산 산화물, 스피넬 구조의 리튬 망간 산화물, 및 이들에 타원소(들)가 치환 또는 도핑된 산화물로 구성된 군에서 선택된 어느 하나 또는 2 이상의 리튬함유 금속 산화물을 사용할 수 있다. 여기서, 상기 타원소는 Al, Mg, Mn, Ni, Co, Cr, V 및 Fe로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 2 이상의 원소일 수 있다.The positive active material includes lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, lithium manganese oxide, lithium cobalt-nickel oxide, lithium cobalt-manganese oxide, lithium manganese-nickel oxide, lithium cobalt-nickel-manganese oxide, lithium iron phosphate oxide having an olivine structure. Any one or two or more lithium-containing metal oxides selected from the group consisting of , spinel-structured lithium manganese oxide, and oxides in which other element(s) are substituted or doped may be used. Here, the elliptical element may be any one or two or more elements selected from the group consisting of Al, Mg, Mn, Ni, Co, Cr, V, and Fe.

상기 음극 활물질은 리튬 금속, 리튬 합금(예컨대, 리튬과 알루미늄, 아연, 비스무스, 카드뮴, 안티몬, 실리콘, 납, 주석, 갈륨 또는 인듐 등과 같은 금속과의 합금), 비정질탄소, 결정질탄소, 탄소복합체, SnO2 등을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The negative active material is lithium metal, a lithium alloy (eg, lithium and an alloy with a metal such as aluminum, zinc, bismuth, cadmium, antimony, silicon, lead, tin, gallium or indium), amorphous carbon, crystalline carbon, carbon composite, SnO 2 and the like may be used, but is not necessarily limited thereto.

또한, 파우치형 이차전지를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 일 수 있다.In addition, it may be a device comprising a pouch-type secondary battery.

또한, 상기 디바이스는 전자기기, 전기 자동차, 하이브리드 자동차 및 전력 저장장치로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.In addition, the device may be selected from the group consisting of an electronic device, an electric vehicle, a hybrid vehicle, and a power storage device.

이상에서 본 발명은 기재된 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에 서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연한 것으로, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.In the above, the present invention has been described in detail with reference to the described embodiments, but those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may make various substitutions, additions and modifications within the scope not departing from the technical spirit described above. As a matter of course, it should be understood that such modified embodiments also fall within the protection scope of the present invention as defined by the appended claims below.

100 : 전지셀
110 : 상부파우치
120 : 전극조립체
120a : 음극
120b : 양극
120c : 분리막
121 : 양극탭
122 : 음극탭
123 : 절연테이프
124 : 양극리드
125 : 음극리드
125a : 제1음극리드
125b : 제2음극리드
126 : 리드박스
127 : 튜브
128 : 튜브홀더
128a : 제1음극리드 튜브홀더
128b : 제2음극리드 튜브홀더
129: 홀
130 : 하부파우치
131: 삽입구100: battery cell
110: upper pouch
120: electrode assembly
120a: cathode
120b: positive
120c: separator
121: positive electrode tab
122: negative electrode tab
123: insulating tape
124: positive lead
125: negative lead
125a: first cathode lead
125b: second cathode lead
126: lead box
127: tube
128: tube holder
128a: first cathode lead tube holder
128b: second cathode lead tube holder
129: Hall
130: lower pouch
131: insert

Claims (12)

분리막이 개재된 상태로 양극과 음극으로 구성된 전극조립체, 전극탭, 전극리드 및 밀봉층을 포함하는 전지케이스에 수용된 이차전지에 있어서,
그의 일단이 상기 전극조립체와 연결되고, 그의 타단이 상기 전지케이스의 접합부까지 연장된 제1전극리드;
상기 제1전극리드와 분리된 상태로 상기 전지케이스의 외부까지 연장되어 노출되는 제2전극리드; 및
상기 제1전극리드와 상기 제2전극리드 사이에 위치하고 상기 제1전극리드와 상기 제2전극리드가 삽입되어 결합된 리드박스;
를 포함하고,
상기 제1전극리드의 일단에는 제1전극리드 튜브홀더가 형성되고, 상기 제2전극리드의 일단에는 제2전극리드 튜브홀더가 형성되며,
상기 제1전극리드 튜브홀더와 제2전극리드 튜브홀더는 서로 접하지 않은 상태로 배치되어 상기 리드박스에 결합되며,
상기 제1전극리드 튜브홀더 및 상기 제2전극리드 튜브홀더와 접촉하도록 이들 사이에 형성된 공간에 전도성 튜브가 내장되고,
상기 튜브는 전지셀의 가스압이 증가하면 수축되거나 찌그러지면서 상기 제1전극리드 튜브홀더 또는 상기 제2전극리드 튜브홀더와 접촉이 떨어지는 이차전지.
In a secondary battery accommodated in a battery case comprising an electrode assembly composed of a positive electrode and a negative electrode with a separator interposed therebetween, an electrode tab, an electrode lead, and a sealing layer,
a first electrode lead having one end connected to the electrode assembly and the other end extending to the junction of the battery case;
a second electrode lead extending and exposed to the outside of the battery case in a state separated from the first electrode lead; and
a lead box positioned between the first electrode lead and the second electrode lead and into which the first electrode lead and the second electrode lead are inserted and coupled;
including,
A first electrode lead tube holder is formed at one end of the first electrode lead, and a second electrode lead tube holder is formed at one end of the second electrode lead,
The first electrode lead tube holder and the second electrode lead tube holder are disposed not in contact with each other and coupled to the lead box,
A conductive tube is embedded in a space formed between the first electrode lead tube holder and the second electrode lead tube holder so as to be in contact with them,
The tube is contracted or crushed when the gas pressure of the battery cell is increased and the contact with the first electrode lead tube holder or the second electrode lead tube holder is dropped.
 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 튜브의 재질은 전도성 포일이 코팅되거나 전도성 금속 또는 전도성 폴리머인 것을 특징으로 하는 이차전지.
According to claim 1,
The material of the tube is a secondary battery, characterized in that a conductive foil is coated or a conductive metal or a conductive polymer.
 제1항에 있어서,
상기 리드박스의 재질은 비전도성 수지가 코팅되거나 비전도성 수지인 것을 특징으로 하는 이차전지.
According to claim 1,
The material of the lead box is a secondary battery, characterized in that the non-conductive resin is coated or non-conductive resin.
 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 리드박스의 일측에는 하나 또는 2 이상의 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
According to claim 1,
A secondary battery, characterized in that one or two or more holes are formed at one side of the lead box.
 삭제delete 제1항, 제4항, 제5항 및 제8항 중 어느 한 항에 따른,
상기 이차전지를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
According to any one of claims 1, 4, 5 and 8,
A device comprising the secondary battery.
 제10항에 있어서,
상기 디바이스는 전자기기, 전기 자동차, 하이브리드 자동차 및 전력 저장장치로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 디바이스.
11. The method of claim 10,
The device is a device, characterized in that selected from the group consisting of an electronic device, an electric vehicle, a hybrid vehicle and a power storage device.
 제1항에 있어서,
상기 전지케이스의 내압과 상기 튜브의 내압차이에 의해서 상기 제1전극리드와 제2전극리드가 단선되는 것을 특징으로 하는 이차전지.According to claim 1,
A secondary battery, characterized in that the first electrode lead and the second electrode lead are disconnected by the difference between the internal pressure of the battery case and the internal pressure of the tube.
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