KR102517383B1 - Cap assembly for rechargeable battery and rechargeable batter comprising the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이차전지용 캡 조립체 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것으로, 본 발명에 따른 이차전지용 캡 조립체는, 배출구가 형성된 단자를 형성하는 탑 캡과, 상기 탑 캡의 하부에 구비되어, 전지의 내압 증가 시 파열되는 노치가 형성된 안전 벤트와, 상기 안전 벤트의 하부에 위치되어, 상기 안전 벤트와 접속되는 중앙부 및 접속되지 않는 외각부를 포함하는 전류차단부재 및 일면이 상기 전류차단부재의 외주면에 부착되어 상기 전류차단부재의 외주면과 상기 안전 벤트 사이를 절연시키는 내열성 절연 부착부를 포함하고, 상기 내열성 절연 부착부는 기재층 및 상기 기재층의 일면에 도포된 접착층을 포함하며, 상기 기재층은 유리 섬유(Glass Fabric) 및 상기 유리 섬유에 코팅된 실리콘 고무를 포함한다.The present invention relates to a cap assembly for a secondary battery and a secondary battery including the same. The cap assembly for a secondary battery according to the present invention includes a top cap forming a terminal having a discharge port formed therein, and provided under the top cap, so that the internal pressure of the battery A safety vent having a notch that ruptures when increased, a current blocking member located below the safety vent and including a central portion connected to the safety vent and an outer portion not connected, and one surface attached to the outer circumferential surface of the current blocking member A heat-resistant insulating attachment portion for insulating an outer circumferential surface of the current blocking member and the safety vent, wherein the heat-resistant insulation attachment portion includes a base layer and an adhesive layer applied to one surface of the base layer, wherein the base layer is made of glass fibers Fabric) and silicone rubber coated on the glass fiber.
Description
본 발명은 이차전지용 캡 조립체 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것이다. The present invention relates to a cap assembly for a secondary battery and a secondary battery including the same.
이차 전지는 일차 전지와는 달리 재충전이 가능하고, 또 소형 및 대용량화 가능성으로 인해 근래에 많이 연구 개발되고 있다. 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지의 수요가 급격하게 증가하고 있다. Secondary batteries, unlike primary batteries, can be recharged, and have recently been extensively researched and developed due to their small size and high capacity. As technology development and demand for mobile devices increase, demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing.
특히, 리튬 이차 전지는 전자 장비의 전원으로 많이 사용되는 니켈-카드뮴 전지 또는 니켈-수소 전지보다 약 3배의 용량을 가지며, 단위 중량당 에너지 밀도가 높기 때문에 그 활용 정도가 급속도로 증가되는 추세에 있다.In particular, lithium secondary batteries have about three times the capacity of nickel-cadmium batteries or nickel-hydrogen batteries, which are widely used as power sources for electronic equipment, and have high energy density per unit weight, so their utilization is rapidly increasing. there is.
리튬 이차 전지는 양극/세퍼레이터/음극이 순차적으로 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재를 구비한다. 외장재의 종류에 따라 리튬 이차 전지는 각형 전지, 원통형 전지, 파우치형 전지로 구분될 수 있다. 이 중, 각형 또는 원통형 이차 전지의 외장재는 개방단이 형성된 케이스 및 케이스의 개방단에 밀봉 결합되는 캡 조립체를 구비한다. A lithium secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are sequentially disposed, and an exterior material for sealing and housing the electrode assembly together with an electrolyte solution. Lithium secondary batteries may be classified into prismatic batteries, cylindrical batteries, and pouch-type batteries according to the type of exterior material. Among them, an exterior material for a prismatic or cylindrical secondary battery includes a case having an open end and a cap assembly sealedly coupled to the open end of the case.
본 발명의 하나의 관점은 전지 내부가스 발생으로 안전 벤트와 전류차단부재 사이의 전기적인 접속부분이 분리된 이후에 안전 벤트와 전류차단부재 사이가 재접속되는 것을 방지할 수 있는 이차전지용 캡 조립체 및 이를 포함하는 이차전지를 제공하기 위한 것이다.One aspect of the present invention is a cap assembly for a secondary battery capable of preventing reconnection between a safety vent and a current blocking member after the electrical connection between the safety vent and the current blocking member is separated due to the generation of internal gas in the battery, and a cap assembly for a secondary battery therefor. It is to provide a secondary battery comprising a.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 캡 조립체는, 배출구가 형성된 단자를 형성하는 탑 캡과, 상기 탑 캡의 하부에 구비되어, 전지의 내압 증가 시 파열되는 노치가 형성된 안전 벤트와, 상기 안전 벤트의 하부에 위치되어, 상기 안전 벤트와 접속되는 중앙부 및 접속되지 않는 외각부를 포함하는 전류차단부재 및 일면이 상기 전류차단부재의 외주면에 부착되어 상기 전류차단부재의 외주면과 상기 안전 벤트 사이를 절연시키는 내열성 절연 부착부를 포함하고, 상기 내열성 절연 부착부는 기재층 및 상기 기재층의 일면에 도포된 접착층을 포함하며, 상기 기재층은 유리 섬유(Glass Fabric) 및 상기 유리 섬유에 코팅된 실리콘 고무를 포함할 수 있다.A cap assembly for a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a top cap forming a terminal having a discharge port, a safety vent provided under the top cap and having a notch formed when the internal pressure of the battery is increased, and the safety vent. A current blocking member located below the vent, including a central portion connected to the safety vent and an outer portion not connected, and one surface attached to the outer circumferential surface of the current blocking member to insulate between the outer circumferential surface of the current blocking member and the safety vent. and a heat-resistant insulating attachment portion, wherein the heat-resistant insulation attachment portion includes a substrate layer and an adhesive layer applied to one surface of the substrate layer, wherein the substrate layer includes glass fabric and silicone rubber coated on the glass fiber. can do.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지는, 전극 조립체와, 상기 전극 조립체가 수용되는 수용부가 일측으로 개방된 캔, 및 상기 캔의 일측을 덮는 캡 조립체를 포함하는 이차전지로서, 상기 캡 조립체는 배출구가 형성된 단자를 형성하는 탑 캡과, 상기 탑 캡의 하부에 구비되어, 상기 이차전지의 내압 증가 시 파열되는 노치가 형성된 안전 벤트와, 상기 안전 벤트의 하부에 위치되어, 상기 안전 벤트와 접속되는 중앙부 및 접속되지 않는 외각부를 포함하는 전류 차단부재 및 상기 전류 차단부재의 외주면을 상기 안전 벤트에 부착시키되, 상기 전류 차단부재의 외주면과 상기 안전 벤트 사이를 절연시키는 내열성 절연 부착부를 포함하고, 상기 내열성 절연 부착부는 유리 섬유(Glass Fiber)를 포함하여 이루어지는 기재층 및 상기 기재층의 양면에 도포된 점착층을 포함하며, 상기 기재층은 유리 섬유(Glass Fabric) 및 상기 유리 섬유에 코팅된 실리콘 고무를 포함할 수 있다.Meanwhile, a secondary battery according to an embodiment of the present invention is a secondary battery including an electrode assembly, a can having an accommodating portion in which the electrode assembly is accommodated and opened to one side, and a cap assembly covering one side of the can, wherein the cap The assembly includes a top cap forming a terminal with a discharge port, a safety vent provided under the top cap and having a notch that bursts when the internal pressure of the secondary battery increases, and a safety vent positioned under the safety vent, the safety vent A current blocking member including a central portion connected to and an outer portion not connected and an outer circumferential surface of the current blocking member attached to the safety vent, including a heat-resistant insulating attachment portion that insulates between the outer circumferential surface of the current blocking member and the safety vent, , The heat-resistant insulation attachment part includes a base layer made of glass fibers and an adhesive layer applied to both sides of the base layer, and the base layer is coated with glass fabric and the glass fibers. It may contain silicone rubber.
본 발명에 따르면, 전류차단부재의 전기적인 비접속 부분에 고내열성 특성 과 고절연성 특성을 갖는 재질로 이루어진 내열성 절연 부착부의 일면을 부착시켜, 안전 벤트와 전류차단부재 사이의 전기적인 비접속 부분이 접속되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 이때, 내열성 절연 부착부의 타면을 안전 벤트에 부착시키는 것을 통해 전류차단부재의 위치를 더 견고히 고정하여 전류차단부재가 유동되어 전기적인 비접속부분이 접속되는 것을 방지할 수 있다.According to the present invention, by attaching one side of the heat-resistant insulating attachment portion made of a material having high heat resistance and high insulation characteristics to the electrically unconnected portion of the current blocking member, the electrically unconnected portion between the safety vent and the current blocking member is connection can be effectively prevented. In this case, by attaching the other surface of the heat-resistant insulating attachment part to the safety vent, the position of the current-blocking member is more firmly fixed to prevent the current-blocking member from flowing and electrically unconnected parts being connected.
또한, 내열성 절연 부착부에 유리 섬유를 포함시켜 고열에도 용해되지 않고 안전 벤트와 전류차단부재의 비접속 부분을 절연시킬 수 있다. 이때, 내열성 절연 부착부를 유리 섬유에 바인더를 코팅하여 형성시킴으로써, 유리 섬유의 올이 풀어지지 않으며 용해되지 않을 수 있다. 특히, 바인더가 실리콘 고무로 이루어져 고열에도 유리 섬유의 올이 풀어지지 않고 안전 벤트와 전류차단부재 사이의 전기적인 비접속 부분이 접속되는 것을 차단할 수 있다.In addition, by including glass fibers in the heat-resistant insulating attachment portion, it is possible to insulate the non-connected portion of the safety vent and the current blocking member without melting even at high heat. In this case, by forming the heat-resistant insulating attachment portion by coating the glass fiber with a binder, fibers of the glass fiber may not be released and may not be dissolved. In particular, since the binder is made of silicone rubber, fibers of the glass fibers are not released even at high heat, and electrically unconnected parts between the safety vent and the current blocking member can be prevented from being connected.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 캡 조립체가 설치되는 이차전지를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 캡 조립체를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 캡 조립체에서 전류차단부재를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 캡 조립체에서 전류차단부재 및 내열성 절연 부착부를 나타낸 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 캡 조립체에서 전류차단부재의 기재층의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 캡 조립체에서 전류차단부재의 기재층의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 캡 조립체가 설치되는 이차전지를 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 캡 조립체를 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 캡 조립체에서 전류차단부재 및 내열성 절연 부착부를 나타낸 분해 사시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 캡 조립체에서 전류차단부재를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a secondary battery in which a cap assembly for secondary batteries according to an embodiment of the present invention is installed.
2 is a cross-sectional view showing a cap assembly for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a current blocking member in a cap assembly for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
4 is an exploded perspective view showing a current blocking member and a heat-resistant insulating attachment part in a cap assembly for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing an example of a base layer of a current blocking member in a cap assembly for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view showing another example of a base layer of a current blocking member in a cap assembly for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view illustrating a secondary battery in which a cap assembly for secondary batteries according to another embodiment of the present invention is installed.
8 is a cross-sectional view showing a cap assembly for a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
9 is an exploded perspective view illustrating a current blocking member and a heat-resistant insulating attachment part in a cap assembly for a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
10 is a cross-sectional view showing a current blocking member in a cap assembly for a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.Objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. In adding reference numerals to components of each drawing in this specification, it should be noted that the same components have the same numbers as much as possible, even if they are displayed on different drawings. In addition, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in describing the present invention, detailed descriptions of related known technologies that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 캡 조립체가 설치되는 이차전지를 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 캡 조립체를 나타낸 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing a secondary battery in which a cap assembly for a secondary battery according to an embodiment of the present invention is installed, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cap assembly for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 캡 조립체(100)는, 배출구(111)가 형성된 단자를 형성하는 탑 캡(110)과, 탑 캡(110)의 하부에 위치된 안전 벤트(120)와, 안전 벤트(120)의 하부에 위치된 전류차단부재(130), 및 전류차단부재(130)의 외주면(135)에 부착된 내열성 절연 부착부(150)를 포함한다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 캡 조립체(100)는 캡 조립체(100)와 캔(10) 사이를 밀봉 및 절연하는 가스켓(140)을 더 포함할 수 있다. 1 and 2, a
이하에서, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예인 이차전지용 캡 조립체에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, a cap assembly for a secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 1 to 6 .
도 1 및 도 2를 참고하면, 탑 캡(Top cap)(110)은 전극 조립체(20)가 내장되는 이치전지(1)의 최외각에 위치되어, 배출구(111)가 형성된 단자를 형성할 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 2 , a
아울러, 탑 캡(110)은 상단에 돌출된 단자를 형성하되, 이차전지(1)의 내부에 수용된 전극 조립체(20)와 전기적으로 연결되어 양극 단자 또는 음극 단자를 형성할 수 있다. In addition, the
안전 벤트(120)는 탑 캡(110) 보다 이차전지(1)의 내측에 위치되어, 이차전지(1)의 내압 증가 시 형상이 탑 캡(110) 방향으로 역전되며 파열되도록 노치(121)가 형성될 수 있다. 여기서, 안전 벤트(120)는 전류차단부재(130) 방향으로 벤딩(Bending)된 형상으로 구비되어 전류차단부재(130)와 접촉되고, 전지 내압 증가 시 노치(121)를 중심으로 탑 캡(110) 방향으로 역전된 형상으로 벤딩되며 전류차단부재(130)와 접촉이 해제될 수 있다. The
또한, 안전 벤트(120)는 탑 캡(110)의 배출구(111)를 개방 및 폐쇄할 수 있다. 여기서, 탑 캡(110)의 배출구(111)와 이차전지(1) 내부를 연결하는 통로 상에 안전 벤트(120)가 위치된다. 이에 따라, 안전 벤트(120)에 형성된 노치(121)의 파열 전에는 탑 캡(110)의 배출구(111)가 안전 벤트(120)에 의해 폐쇄되고, 이차전지(1)의 내압 상승으로 안전 벤트(120)의 노치(121)가 파열되면 탑 캡(110)의 배출구(111)가 개방될 수 있다. Also, the
아울러, 안전 벤트(120)의 노치(121)는 제1 노치(121a) 및 제2 노치(121b)를 포함할 수 있다. 제1 노치(121a)는 예를 들어 원 또는 원호의 라인을 따라 형성되고, 제2 노치(121b)는 제1 노치(121a) 보다 반지름이 큰 원 또는 원호의 라인을 따라 형성될 수 있다. 이때, 이차전지(1)의 내부가스 발생에 따른 내압 증가 시 제2 노치(121b)를 중심으로 안전 벤트(120)의 중앙부(123)가 탑 캡(110) 방향으로 이동되며, 제1 노치(121a)가 형성된 부분이 파열될 수 있다.In addition, the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 캡 조립체에서 전류차단부재를 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 캡 조립체에서 전류차단부재 및 내열성 절연 부착부를 나타낸 분해 사시도이다.3 is a cross-sectional view showing a current blocking member in a cap assembly for a secondary battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an exploded view showing a current blocking member and a heat-resistant insulating attachment portion in a cap assembly for a secondary battery according to an embodiment of the present invention. It is a perspective view.
도 2 내지 도 4를 참고하면, 전류차단부재(130)(CID, Current Interrupt Device)는 안전 벤트(120)의 하부에 위치되고, 안전 벤트(120)와 접속되는 중앙부(133) 및 접속되지 않는 비접속 부분인 외각부(134)를 포함할 수 있다. 2 to 4, the current interrupting member 130 (CID, Current Interrupt Device) is located below the
아울러, 전류차단부재(130)는 중앙부(133)의 상단이 안전 벤트(120)의 중앙부(123)의 하단과 접촉되고, 내압 증가 시 안전 벤트(120)의 중앙부(123)가 탑 캡(110) 방향으로 이동되며 안전 벤트(120)와 전류차단부재(130)의 접촉이 해제됨으로서 전기적 연결이 해제될 수 있다. 이때, 전류차단부재(130)와 안전 벤트(120)는 용접에 의해 상호 접촉이 유지될 수 있고, 내압 증가 시 용접으로 고정된 부분이 떨어져 안전 벤트(120)와 전류차단부재(130)가 상호 이격되며 접촉이 해제될 수 있다. 한편, 전류차단부재(130)에는 전극 조립체(20)가 위치된 하부에서 안전 벤트(120)가 위치된 상부로 가스가 이동될 수 있도록 관통홀(136)이 형성될 수 있다.In addition, the upper end of the
한편, 전류차단부재(130)는 예를 들어 원형의 수평판 형상으로 구비되어, 상,하 방향을 관통하는 관통홀(136)이 형성되고, 중앙측에 안전 벤트(120) 방향으로 돌출된 중앙부(133)를 포함할 수 있다. On the other hand, the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 캡 조립체에서 전류차단부재의 기재층의 일례를 나타낸 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 캡 조립체에서 전류차단부재의 기재층의 다른 예를 나타낸 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing an example of a substrate layer of a current blocking member in a cap assembly for a secondary battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a substrate of a current blocking member in a cap assembly for a secondary battery according to an embodiment of the present invention. It is a cross-sectional view showing another example of the layer.
도 2 내지 도 4를 참고하면, 내열성 절연 부착부(150)는 전류차단부재(130)의 외주면(135)에 부착될 수 있다. 이때, 내열성 절연 부착부(150)는 절연 재질을 포함하여 전류차단부재(130)의 비접속부인 외주면(135)과 안전 벤트(120) 사이를 절연시킬 수 있다.Referring to FIGS. 2 to 4 , the heat-resistant
이에 따라, 이차 전지(1)의 비정상적인 내압증가로 인하여 전류차단부재(130)의 중앙부(133) 상단과 안전 벤트(bent)(120)의 중앙부(123) 하단 사이에 접촉이 해제된 이후에, 비접속부인 전류차단부재(130)의 외주면(135) 상단과 안전 벤트(120)의 가장자리(122) 하단이 접속되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 보조 가스켓(미도시)을 통해 전류차단부재(130) 및 안전 벤트(120)의 비접속부를 절연 시, 보조 가스켓이 외부단락으로 인한 고열발생으로 멜팅(Melting)되어 전류차단부재(130) 및 안전 벤트(120)의 비접속 부분이 전기적으로 접속되어 이차 전지(1)의 안정성에 심각한 영향을 끼치는 문제를 완전히 차단할 수 있다.Accordingly, after the contact is released between the upper end of the
또한, 내열성 절연 부착부(150)는 기재층(151) 및 기재층(151)의 일면에 도포된 접착층(152)을 포함할 수 있다. In addition, the heat-resistant
도 5을 참고하면, 기재층(151)은 유리 섬유(Glass Fabric)(151a) 및 유리 섬유(151a)에 코팅된 바인더(151b)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 내열성 절연 부착부(150)는 고내열성 특성과 고절연성 특성을 갖는 재질인 유리 섬유(151a)를 포함하여, 고열에도 용해되지 않고 안전 벤트(120)와 전류차단부재(130)의 비접속 부분을 절연시킬 수 있다. 또한, 유리 섬유(151a)에 바인더(151b)를 코팅하여 유리 섬유(151a)의 올이 풀어지지 않도록 함으로써, 유리 섬유(151a)의 올이 풀어져 안전 벤트(120)와 전류차단부재(130)의 비접속 부분이 접속되는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 기재층(151)은 예를 들어 유리 섬유(151a) 및 유리 섬유(151a)의 양면에 코팅된 바인더(151b)로 형성될 수 있다. 이때, 보다 구체적으로 기재층(151)은 예를 들어 유리 섬유(151a) 및 유리 섬유(151a)의 전면에 코팅된 바인더(151b)로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 5 , the
유리 섬유(151a)는 유리 원사(Glass Fiber)의 씨실과 날실을 서로 교차시켜 직조한 직물 시트로 형성될 수 있다. 이때, 바인더(151b)는 유리 원사의 씨실과 날실 사이의 공극으로 침투하여 공극을 메울 수 있다. 유리 원사의 직경은 예를 들어 4 ~ 15μm으로 형성될 수 있다. 여기서, 유리 원사는 유리를 백금로에 용융한 후, 직경이 작은 홀을 통해 인출하여 긴 섬유 형태로 제조한 것으로서, 내열성, 내구성, 흡음성, 전기 절연성이 뛰어나고 녹슬지 않으며, 가공이 용이하다.The
바인더(151b)는 예를 들어 실리콘(Silicone) 고무로 이루어질 수 있다. 따라서, 고내열성 특성과 고절연성 특성을 갖는 재질인 실리콘 고무를 사용하여 유리 섬유(151a)를 코팅함으로써 고열에도 유리 섬유(151a)의 올이 풀어지지 않고, 안전 벤트(120) 및 전류차단부재(130) 사이의 비접속 부분이 접속되는 것을 보다 효과적으로 차단할 수 있다. The
여기서, 실리콘 고무는 실리콘이 포함된 고무로, 내열성 및 내한성이 우수하여, 250℃에서 3일간 방치하여도 강도나 신장률의 변화를 10% 이내로 유지할 수 있고, -45℃에서도 탄성을 유지할 수 있다. 전기적 특성 또한 온도에 민감하게 변화하지 않는다. 이러한 실리콘 고무에는, 다양한 물질들이 혼합될 수 있다. 예를 들어, 주원료로 사용되는 오르가노폴리실록산과 같은 실리콘 폴리머, 실리카계 충진제, 부피를 증대하고 내유성을 향상시키는 증량제, 유기과산화물과 같은 가류제, 저분량의 실리콘 올리고머과 같은 가공조제, 또는 BaO, CaO, MgO, ZnO와 같은 각종 특성 향상제 등이 혼합될 수 있다.Here, the silicone rubber is a rubber containing silicone, and has excellent heat resistance and cold resistance, and can maintain a change in strength or elongation within 10% even when left at 250 ° C for 3 days, and can maintain elasticity even at -45 ° C. Electrical properties also do not change sensitively with temperature. Various substances can be mixed with this silicone rubber. For example, silicone polymers such as organopolysiloxane used as main raw materials, silica-based fillers, extenders that increase volume and improve oil resistance, vulcanizers such as organic peroxides, processing aids such as low-content silicone oligomers, or BaO and CaO , MgO, various property improvers such as ZnO, etc. may be mixed.
유리 섬유(151a)에 실리콘 고무를 코팅하면, 열가소성 수지 또는 페놀 등으로 코팅하는 것에 비해 녹는점이 증가하여 열 안정성을 가질 수 있다. 특히, 페놀은 중심 원소가 탄소(C)인 체인 결합 형태를 가지나, 실리콘 고무의 주 원료인 실리콘 폴리머는 중심 원소가 규소(Si)인 체인 결합 형태를 가진다. 따라서, 높은 열 안정성을 가질 수 있다. When the
한편, 실리콘 고무는 예를 들어 유리 섬유(151a) 100중량부에 대하여, 10중량부 이상에 해당되는 비율로 유리 섬유(151a)에 코팅될 수 있다. 여기서, 실리콘 고무는 구체적으로 예를 들어 유리 섬유(151a)의 100중량부에대하여 10~ 50중량부에 해당되는 비율로 유리 섬유(151a)에 코팅될 수 있다. 이때, 보다 구체적으로 예를 들어 실리콘 고무는 유리 섬유(151a) 100중량부에서 25~35중량부에 해당되는 비율로 유리 섬유(151a)에 코팅될 수 있다. 여기서, 도 2 및 도 5를 참고하면, 내열성 절연 부착부(150)에서 실리콘 고무의 비율이 하한값 이상으로 형성되면 유리 섬유(151a)의 올이 풀어지는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 즉, 실리콘 고무의 비율이 적으면 유리 섬유(151a)의 올이 풀어지지 않도록 유리 섬유(151a)의 올을 고정하는 힘이 부족할 수 있다. 한편, 내열성 절연 부착부(150)에서 실리콘 고무의 비율이 상한값 이하로 형성되면 캡 조립체(100)의 두께를 얇게 형성시킬 수 있고, 실리콘 고무의 사용량을 줄여 생산단가를 낮출 수 있다.Meanwhile, the silicone rubber may be coated on the
한편, 도 5를 참고하면, 기재층(151)은 일례로 유리 섬유(151a)의 양면에 바인더(151b)로서 실리콘 고무가 코팅된 형태로 이루어질 수 있다. 이때, 접착층(152)은 유리 섬유(151a)의 양면에 코팅된 바인더(151b)에서 일면에 코팅된 바인더(151b)의 외면에 형성될 수 있다.(참조 도 2)Meanwhile, referring to FIG. 5 , the
또한, 도 6을 참고하면, 기재층(151")은 다른 예로 유리 섬유(151a")인 직물형 시트가 다수개로 적층된 형태로 형성될 수 있다. 이때, 바인더(151b")로 실리콘 고무가 다수개의 직물형 시트 사이 및 적층방향으로 최외면에 코팅될 수 있다. 즉, 유리 섬유(151a")는 유리 원사(Glass Fiber)의 씨실과 날실을 서로 교차시켜 직조한 직물형 시트로 형성되고, 기재층(151")은 직물형 시트가 다수개로 적층되며, 바인더(151b")인 실리콘 고무가 다수개의 직물형 시트 사이 및 최외면에 충진 및 코팅될 수 있다. Also, referring to FIG. 6 , the
여기서, 예를 들어 제1 직물형 시트(a1)와 제2 직물형 시트(a2) 및 제3 직물형 시트(a3)가 순차적으로 적층되며 다수개의 시트층을 형성하고, 제1 직물형 시트(a1)와 제2 직물형 시트(a2) 및 제3 직물형 시트(a3) 사이에 실리콘 고무가 충진되며, 적층방향으로 최외각에 위치된 제1 직물형 시트(a1)와 제3 직물형 시트(a3)의 외면에 실리콘 고무가 코팅되어 형성될 수 있다. 이에 따라, 다수개 직물형 시트를 통해 안전 벤트(120)와 전류차단부재(130) 사이를 보다 효과적으로 절연시키고, 열전달을 차단할 수 있다. 이때, 접착층(152)은 유리 섬유(151a)의 최외면 양측에 코팅된 바인더(151b")에서 일측에 코팅된 코팅된 바인더(151b")의 외면에 형성될 수 있다. 즉, 예를 들어 제3 직물형 시트(a3)의 하측면에 코팅된 바인더(151b")의 하면에 접착층(152)이 위치될 수 있다.(참조 도 2)Here, for example, the first fabric-like sheet (a1), the second fabric-like sheet (a2), and the third fabric-like sheet (a3) are sequentially laminated to form a plurality of sheet layers, and the first fabric-like sheet ( Silicone rubber is filled between a1), the second fabric-like sheet (a2) and the third fabric-like sheet (a3), and the first fabric-like sheet (a1) and the third fabric-like sheet are outermost in the stacking direction. It may be formed by coating the outer surface of (a3) with silicone rubber. Accordingly, it is possible to more effectively insulate between the
도 2를 참고하면, 접착층(152)은 예를 들어 아크릴계 접착제 또는 실리콘계 접착제로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 고열에도 접착력이 손상되지 않고, 강한 접착력으로 내열성 절연 부착부(150)를 전류차단부재(130)에 견고히 부착시킬 수 있다.Referring to FIG. 2 , the
도 1 및 도 2를 참고하면, 가스켓(140)은 탑 캡(110)의 외주면(135)을 감싸는 안전 벤트(120)의 가장자리(122)와 전극 조립체(20)를 수용하는 캔(10) 사이를 밀봉 및 절연할 수 있다. 즉, 가스켓(140)은 절연물질을 포함하여 이루어져 캡 조립체(100)와 캔(10) 사이를 밀봉 및 절연할 수 있다.1 and 2, the
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 캡 조립체(100)는, 전기적인 비접속부인 전류차단부재(130)의 외주면(135)에 내열성 절연 부착부(150)를 부착시킴으로써, 안전 벤트(120)와 전류차단부재(130)의 전기적인 비접속 부분이 접속되는 문제를 물리적으로 방지할 수 있다. 보다 구체적으로, 전류차단부재(130)에서 안전 벤트(120)와 전기적으로 접속되는 부분은 중앙부(133)이고, 비접속되는 부분은 외주면 부분이다. 안전 벤트(120)의 중앙부(123)와 용접을 통해 접속된 전류차단부재(130)의 중앙부(133)는 전지 내부가스 발생으로 안전 벤트(120)의 중앙부(123)가 탑 캡(110) 방향으로 벤딩되며 형태가 역전될 때 분리된다. 이때, 전류차단부재(130)의 중앙부(133)가 안전 벤트(120)의 중앙부(123)와 분리되어도 전류차단부재(130)가 안전 벤트(120)의 중앙부(123)가 상부로 이동될 때 상부로 함께 이동되어 전류차단부재(130)의 외주면이 안전 벤트(120)의 하단에 전기적으로 접속되는 문제가 있다. 하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 캡 조립체(100)는 전류차단부재(130)의 외주면에 내열성 절연 부착부(150)를 부착시킴으로써, 전류차단부재(130)가 안전 벤트(120) 방향으로 함께 끌려 이동될 때 전류차단부재(130)의 외주면과 안전 벤트(120) 사이를 절연할 수 있다. The
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 캡 조립체에서 내열성 절연 부착부(150)는 고내열성 특성과 고절연성 특성을 갖는 재질인 유리 섬유(151a) 및 유리 섬유(151a)에 코팅된 고내열성 특성과 고절연성 특성을 갖는 재질인 실리콘 고무로 이루어져, 섭씨 950도의 고열 발생 시에도 용해되거나 올이 풀어지지 않는 효과가 있다. 이에 따라, 고열 발생 시에도 안전 벤트(120)와 전류차단부재(130)의 전기적 비접속 부분을 절연시킬 수 있는 효과가 있다.In particular, in the cap assembly for a secondary battery according to an embodiment of the present invention, the heat-resistant
이하에서 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 캡 조립체를 설명하기로 한다.Hereinafter, a cap assembly for a secondary battery according to another embodiment of the present invention will be described.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 캡 조립체가 설치되는 이차전지를 도시한 단면도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 캡 조립체를 나타낸 단면도이다. 7 is a cross-sectional view showing a secondary battery in which a cap assembly for a secondary battery according to another embodiment of the present invention is installed, and FIG. 8 is a cross-sectional view showing a cap assembly for a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
도 7 및 도 8을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 캡 조립체(200)는, 배출구(111)가 형성된 단자를 형성하는 탑 캡(110)과, 탑 캡(110)의 하부에 위치된 안전 벤트(120)와, 안전 벤트(120)의 하부에 위치된 전류차단부재(230), 및 전류차단부재(230)의 외주면(235)과 안전 벤트(120)에 양면이 부착된 내열성 절연 부착부(250)를 포함한다. Referring to FIGS. 7 and 8 , a
본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 캡 조립체는 전술한 일 실시예에 따른 이차전지용 캡 조립체과 비교할 때, 내열성 절연 부착부(250)의 부착 구조에 차이가 있다. The cap assembly for a secondary battery according to another embodiment of the present invention has a difference in the attachment structure of the heat-resistant
따라서, 본 실시예는 일 실시예와 중복되는 내용은 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.Therefore, the present embodiment briefly describes the contents overlapping with one embodiment and focuses on the differences.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 캡 조립체에서 전류차단부재(230) 및 내열성 절연 부착부를 나타낸 분해 사시도이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 캡 조립체에서 전류차단부재를 나타낸 단면도이다.9 is an exploded perspective view showing a
보다 상세히, 도 8 내지 도 10을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지용 캡 조립체(200)에서 전류차단부재(230)는 안전 벤트(120)의 하부에 위치되고, 전류차단부재(230)는 중앙부(233)의 상단이 안전 벤트(120)의 중앙부(123)의 하단과 접촉될 수 있다. 이때, 전류차단부재(230)의 중앙부(233)의 상단과 안전 벤트(120)의 중앙부(123)의 하단이 용접되어 용접된 부분(W)을 통해 상호 고정될 수 있다. 또한, 전류차단부재(230)에는 전극 조립체(20)가 위치된 하부에서 안전 벤트(120)가 위치된 상부로 이차전지(1')의 내부에서 발생된 가스가 이동될 수 있도록 관통홀(236)이 형성될 수 있다.In more detail, referring to FIGS. 8 to 10, in the
또한, 전류차단부재(230)는 예를 들어 원형의 수평판 형상으로 구비되어, 상,하 방향을 관통하는 관통홀(236)이 형성된 몸체부(231)와, 몸체부(231)의 중앙측에 형성되어 안전 벤트(120) 방향으로 돌출된 중앙부(233) 및 몸체부(231)의 외주면(235)에서 안전 벤트(120) 방향으로 돌출된 돌출부(232)를 포함할 수 있다. 여기서, 전류차단부재(230)의 외주면(235)은 돌출부(232)의 상면을 포함하여 이루어질 수 있다. In addition, the current blocking
그리고, 전류차단부재(230)에서 돌출부(232)의 돌출 높이(b)는 중앙부(133)의 돌출 높이(a) 보다 높게 형성될 수 있다. 따라서, 안전 벤트(120)의 중앙부(123)는 전류차단부재(230)의 중앙부(233) 방향으로 벤딩(bending)된 형성될 때, 벤딩가능한 공간을 확보할 수 있다. Also, the protruding height (b) of the protruding
그리고, 돌출부(232)는 안전 벤트(120)의 제2 노치(121b) 보다 안전 벤트(120)의 중앙부(123)에서 외각측으로 더 먼 거리에 위치된 안전 벤트(120)의 가장자리(122) 부분에 내열성 절연 부착부(250)를 통해 부착될 수 있다. 따라서, 안전 벤트(120)의 중앙부(123)의 벤딩 및 파열을 유도하는 제1 노치(121a) 및 제2 노치(121b) 보다 외각측에 위치되어 안전 벤트(120)의 중앙부(123) 이동 및 파열에 따라 이동되지 않는 위치고정부위에 전류차단부재(230)가 부착될 수 있어, 구조적으로 강한 부착력을 유지할 수 있다. In addition, the
내열성 절연 부착부(250)는 기재층(251) 및 기재층(251)의 양면에 도포된 접착층(252,253)을 포함할 수 있다. 이때, 내열성 절연 부착부(250)는 일면에 접착층(253)이 도포되어 전류차단부재(230)의 외주면(235) 상면에 부착되고(더 구체적으로는 도 8과 같이 돌출부(232)의 상면에 부착), 타면에 접착층(252)이 도포되어 안전 벤트(120)의 하면에 부착될 수 있다. 이에 따라, 전류차단부재(230)의 전기적인 비접속부를 내열성 절연 부착부(250)를 통해 안전 벤트(120)에 부착시킬 수 있다. 따라서, 내열성 절연 부착부(250)의 타면을 안전 벤트(120)에 더 부착시키는 것을 통해 전류차단부재(230)의 위치를 더 견고히 고정하여 전류차단부재(230)가 유동되어 전기적인 비접속부분이 접속되는 것을 방지할 수 있다. 이때, 내열성 절연 부착부(250)의 일면은 예를 들어 전류차단부재(230)의 돌출부(232) 상면에 부착될 수 있다.The heat-resistant
기재층(251)은 유리 섬유(Glass Fabric) 및 유리 섬유의 올 풀어짐을 방지하도록 유리 섬유에 코팅된 바인더를 포함할 수 있다. 그리고, 바인더는 실리콘 고무로 이루어질 수 있다.The
도 8을 참고하면, 예를 들어 아크릴계 접착제 또는 실리콘계 접착제로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 고열에도 접착력이 손상되지 않고, 강한 접착력으로 내열성 절연 부착부(250)가 전류차단부재(230)와 안전 벤트(120) 사이에 견고히 부착될 수 있다. 또한, 접착층(252.253)은 기재층(251)의 양면에 형성되되, 기재층(251)에서 유리 섬유의 외면에 코팅된 바인더의 최외면에 코팅될 수 있다. Referring to FIG. 8 , it may be made of, for example, an acrylic adhesive or a silicone adhesive. Accordingly, the adhesive strength is not damaged even in high heat, and the heat-resistant
이하에서 본 발명의 실시예에 따른 이차전지를 설명하기로 한다.Hereinafter, a secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described.
도 1 및 도 7을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지(1)는 전술한 일 실시예에 따른 이차전지용 캡 조립체 및 다른 실시예에 따른 이차전지용 캡 조립체를 포함하는 이차전지(1,1')에 관한 것이다. 따라서, 본 실시예는 전술한 실시예들과 중복되는 내용은 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.1 and 7, a
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지(1)는 전극 조립체(20)와, 전극 조립체(20)가 수용되는 수용부가 일측으로 개방된 캔(10), 및 캔(10)의 일측을 덮는 캡 조립체(100)를 포함하는 이차전지(1)로서, 캡 조립체(100)는 전극 조립체(20)가 내장되는 이차전지(1)의 외각에 위치되는 탑 캡(110)과, 탑 캡(110)의 하부에 위치된 안전 벤트(120)와, 안전 벤트(120)의 하부에 위치된 전류차단부재(130)와, 전류차단부재(130)의 외주면(135)에 일면이 부착되는 내열성 절연 부착부(150) 및 캡 조립체(100)와 캔(10) 사이를 밀봉 및 절연하는 가스켓(140)을 포함할 수 있다. 여기서, 내열성 절연 부착부는 기재층(151) 및 기재층(151)의 일면에 도포된 접착층(152)을 포함할 수 있다. 이때, 기재층(151)은 유리 섬유(Glass Fabric) 및 유리 섬유의 올 풀어짐을 방지하도록 유리 섬유에 코팅된 실리콘 고무로 이루어진 바인더를 포함할 수 있다. 한편, 도 7 및 도 8을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지(1')는 내열성 절연 부착부(250)의 타면이 안전 벤트(120)에 부착될 수 있다. 이때, 내열성 절연 부착부(250)는 기재층(251)의 타면에 접착층(253)이 더 도포될 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2 , a
도 1을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 이차전지(1)는 전극 조립체(20)와, 전극 조립체(20)를 수용하는 캔(10), 및 캔(10)의 개방부위를 덮는 캡 조립체(100)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1 , a
전극 조립체(20)는 충방전이 가능한 발전소자로서, 양극(21)과 음극(22) 및 분리막(24)이 결집되어 적층된 구조를 형성한다. The
분리막(24)은 양극(21)과 음극(22)를 분리하여 전기적으로 절연시킨다. 이때, 양극(21) 및 음극(22)은 분리막(24)과 함께 권취되어 젤리 롤(Jelly roll) 형으로 형성될 수 있다. 아울러, 분리막(24)은 절연 재질로 이루어져 양극(21)과 음극(22) 사이를 전기적으로 절연한다. 여기서, 분리막(24)은 예를 들어 미다공성을 가지는 폴리에칠렌, 폴리프로필렌 등 폴리올레핀계 수지막으로 형성될 수 있다. 그리고, 양극(21), 음극(22) 및 분리막(24)은 예를 들어 시트(Sheet) 형태로 형성될 수 있다. The
캔(Can)(10)은 전극 조립체(20)가 수용되는 수용부가 상측으로 개방된 형태로 형성될 수 있다. 그리고, 캔(10)은 예를 들어 하부가 폐쇄된 원통형 형태로 형성될 수 있다. 이때, 캡 조립체(100)는 캔(10)의 개방된 상측을 덮도록 구비될 수 있다.The
한편, 전극 조립체(20)는 전극 리드(25)를 통해 전류차단부재(130)의 하부와 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 예를 들어 전극 조립체(20)에서 양극(21)은 전극 리드(25)를 통해 전류차단부재(130)와 전기적으로 연결되고, 전류차단부재(130)에 접속된 안전 벤트(120)를 통해 탑 캡(110)과 연결될 수 있다. 이때, 탑 캡(110)의 상측부에 돌출된 부위는 양극 단자를 형성할 수 있다. Meanwhile, the
제조예manufacturing example
1-1 기재층 제조1-1 base layer manufacturing
유리 섬유를 직조한 후, 바인더인 경화 되기 전 상태의 실리콘 고무에 유리 섬유를 함침시켜 전면 코팅 후 건조하여 기재층을 제조하였다. After weaving the glass fibers, the glass fibers were impregnated into the uncured silicone rubber as a binder, coated on the entire surface, and then dried to prepare a base layer.
1-2 내열성 절연 부착부 제조1-2 Manufacturing of heat-resistant insulating parts
기재층의 양면에 아크릴계 접착제를 이용하여 5um 두께로 코팅(Coating)하여 접착층을 형성시켜 내열성 절연 부착부를 제조하였다. Both sides of the base layer were coated with an acrylic adhesive to a thickness of 5 μm to form an adhesive layer to prepare a heat-resistant insulating attachment part.
1-3 이차전지 제조1-3 Secondary battery manufacturing
내열성 절연 부착부를 포함하는 이차전지를 제조하였다. A secondary battery including a heat-resistant insulating attachment part was manufactured.
비교예comparative example 1 One
내열성 절연 부착부에 실리콘 고무를 사용하지 않고 유리 섬유와 접착층으로만 구성한 점을 제외하고는 제조예와 동일한 방법으로 이차 전지를 제조하였다.A secondary battery was manufactured in the same manner as in Preparation Example, except that the heat-resistant insulation attachment part was composed of only glass fibers and an adhesive layer without using silicone rubber.
비교예comparative example 2 2
내열성 절연 부착부에 실리콘 고무 대신 우레탄 수지를 사용한 점을 제외하고는 제조예와 동일한 방법으로 이차 전지를 제조하였다.A secondary battery was manufactured in the same manner as in Preparation Example, except that urethane resin was used instead of silicone rubber for the heat-resistant insulation attachment part.
실험예Experimental example
10℃/min의 속도로 950℃ 까지 승온하여 내열성 절연 부착부의 질량 손실률을 분석하여 표 1에 나타내었다.The temperature was raised to 950 ° C at a rate of 10 ° C / min, and the mass loss rate of the heat-resistant insulation attachment was analyzed and shown in Table 1.
제조예
manufacturing example
비교예 1
Comparative Example 1
비교예 2
Comparative Example 2
질량 손실률
mass loss rate
5.5%
5.5%
10.7%
10.7%
33.7%
33.7%
표 1에 나타난 바와 같이, 제조예 및 비교예 1에서는 접착층의 열 손실분만 관찰되며, 비교예 2에서는 유리섬유를 제외한 접착층 및 우레탄 수지를 사용한 바인더의 열 손실이 관찰된다.보다 상세히, 제조예에서 950℃까지 승온 시 열에 의한 질량 손실률은 5.5%인 반면, 비교예 1에서는 질량 손실률이 10.7%로 증가되고, 비교예 2에서는 질량 손실률이 33.7%로 더욱 증가된 것을 알 수 있다. 따라서, 제조예는 비교예 1 및 비교예 2 보다 950℃의 고열에서 내열성 절연 부착부의 열에 의한 손상이 현저히 적어, 초고열 상태에서도 유리 섬유의 올 풀어짐이 효과적으로 방지될 수 있음을 알 수 있다.As shown in Table 1, in Preparation Example and Comparative Example 1, only the heat loss of the adhesive layer was observed, and in Comparative Example 2, heat loss was observed in the adhesive layer except for the glass fiber and the binder using the urethane resin. It can be seen that the mass loss rate due to heat when the temperature is raised to 950 ° C is 5.5%, while the mass loss rate is increased to 10.7% in Comparative Example 1, and the mass loss rate is further increased to 33.7% in Comparative Example 2. Therefore, it can be seen that Preparation Example shows significantly less heat-induced damage to the heat-resistant insulation attachment part at a high temperature of 950 ° C. than Comparative Example 1 and Comparative Example 2, so that the unraveling of the glass fibers can be effectively prevented even in the ultra-high temperature condition.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 이차전지용 캡 조립체 및 이를 포함하는 이차전지는 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 실시가 가능하다고 할 것이다. Although the present invention has been described in detail through specific examples, this is for explaining the present invention in detail, and the secondary battery cap assembly and the secondary battery including the same according to the present invention are not limited thereto. It will be said that various implementations are possible by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention.
또한, 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다. In addition, the specific protection scope of the invention will be clarified by the appended claims.
1,1': 이차전지
10: 캔
20: 전극 조립체
21: 양극
22: 음극
23: 전극
24: 분리막
25: 전극 리드
100: 캡 조립체
110: 탑 캡
111: 배출구
120: 안전 벤트
121: 노치
121a: 제1 노치
121b: 제2 노치
122: 가장자리
123: 중앙부
130,230: 전류차단부재
131,231: 몸체부
133,233: 중앙부
134: 외각부
135,235: 외주면
136,236: 관통홀
140: 가스켓
150,250: 내열성 절연 부착부
151,151",251: 기재층
152,252: 접착층
151a,151a",251a: 유리 섬유
151b,151b",251b: 바인더
232: 돌출부
a1: 제1 직물형 시트
a2: 제2 직물형 시트
a3: 제3 직물형 시트1,1': secondary battery
10: Can
20: electrode assembly
21: anode
22: cathode
23: electrode
24: separator
25: electrode lead
100: cap assembly
110: top cap
111: outlet
120: safety vent
121: notch
121a: first notch
121b: second notch
122: edge
123: central part
130,230: current blocking member
131,231: body part
133,233: central part
134: outer shell
135,235: outer circumference
136,236: through hole
140: gasket
150,250: heat-resistant insulation attachment
151,151 ",251: base layer
152,252: adhesive layer
151a, 151a", 251a: glass fiber
151b, 151b", 251b: binder
232 protrusion
a1: first fabric-like sheet
a2: second fabric type sheet
a3: Third fabric type sheet
Claims (9)
상기 탑 캡의 하부에 구비되어, 전지의 내압 증가 시 파열되는 노치가 형성된 안전 벤트;
상기 안전 벤트의 하부에 위치되어, 상기 안전 벤트와 접속되는 중앙부 및 접속되지 않는 외각부를 포함하는 전류차단부재; 및
일면이 상기 전류차단부재의 외주면에 부착되어 상기 전류차단부재의 외주면과 상기 안전 벤트 사이를 절연시키는 내열성 절연 부착부를 포함하고,
상기 내열성 절연 부착부는 기재층 및 상기 기재층의 일면에 도포된 접착층을 포함하며,
상기 기재층은 유리 섬유(Glass Fabric) 및 상기 유리 섬유에 코팅된 실리콘 고무를 포함하고,
상기 내열성 절연 부착부의 기재층은 상기 유리 섬유의 양면에 상기 실리콘 고무가 코팅된 형태로 이루어지며,
상기 유리 섬유는 유리원사(Glass Fiber)의 씨실과 날실이 서로 교차한 직물형 시트이고,
상기 기재층은 상기 직물형 시트가 다수개로 적층되며,
상기 실리콘 고무가 다수개의 상기 직물형 시트 사이에 충진되고, 적층방향으로 최외면에 코팅된 이차전지용 캡 조립체.A top cap forming a terminal with an outlet formed thereon;
a safety vent provided under the top cap and formed with a notch that ruptures when the internal pressure of the battery increases;
a current blocking member located below the safety vent and including a central portion connected to the safety vent and an outer portion not connected; and
A heat-resistant insulating attachment having one surface attached to an outer circumferential surface of the current blocking member to insulate between the outer circumferential surface of the current blocking member and the safety vent;
The heat-resistant insulation attachment part includes a base layer and an adhesive layer applied to one surface of the base layer,
The base layer includes glass fabric and silicone rubber coated on the glass fabric,
The base layer of the heat-resistant insulation attachment part is formed in a form in which the silicone rubber is coated on both sides of the glass fiber,
The glass fiber is a woven sheet in which weft and warp yarns of glass fibers cross each other,
The base layer is laminated with a plurality of the fabric-like sheets,
A cap assembly for a secondary battery in which the silicone rubber is filled between a plurality of the fabric-like sheets and coated on an outermost surface in a stacking direction.
상기 실리콘 고무는 상기 유리 섬유 100중량부에 대하여 25 내지 35중량부로 포함되는 이차전지용 캡 조립체.The method of claim 1,
The silicone rubber is included in 25 to 35 parts by weight based on 100 parts by weight of the glass fiber.
상기 접착층은 아크릴계 접착제 또는 실리콘계 접착제로 형성되는 이차전지용 캡 조립체.The method of claim 1,
The adhesive layer is a secondary battery cap assembly formed of an acrylic adhesive or a silicon adhesive.
상기 전류차단부재는
원형의 수평판 형상으로 구비되어, 상,하 방향을 관통하는 관통홀이 형성된 몸체부;
상기 몸체부의 중앙측에 형성되어, 상기 안전 벤트 방향으로 돌출된 상기 중앙부; 및
상기 몸체부의 외주면에서 상기 안전 벤트 방향으로 돌출된 돌출부를 포함하고,
상기 내열성 절연 부착부의 일면은 상기 돌출부의 상면에 부착되는 이차전지용 캡 조립체.The method of claim 1,
The current blocking member
a body portion provided in the shape of a circular horizontal plate and having through-holes passing through the upper and lower directions;
a central portion formed at a central side of the body and protruding toward the safety vent; and
A protrusion protruding in the direction of the safety vent from the outer circumferential surface of the body,
A cap assembly for a secondary battery in which one surface of the heat-resistant insulating attachment part is attached to an upper surface of the protruding part.
상기 내열성 절연 부착부는 타면에 접착층을 더 포함하여,
일면이 상기 전류차단부재의 외주면에 부착되고, 타면이 상기 안전 벤트에 부착되는 이차전지용 캡 조립체.The method according to any one of claims 1 and 5 to 7,
The heat-resistant insulating attachment part further comprises an adhesive layer on the other surface,
A cap assembly for a secondary battery having one surface attached to an outer circumferential surface of the current blocking member and the other surface attached to the safety vent.
상기 캡 조립체는 배출구가 형성된 단자를 형성하는 탑 캡;
상기 탑 캡의 하부에 구비되어, 상기 이차전지의 내압 증가 시 파열되는 노치가 형성된 안전 벤트;
상기 안전 벤트의 하부에 위치되어, 상기 안전 벤트와 접속되는 중앙부 및 접속되지 않는 외각부를 포함하는 전류 차단부재; 및
상기 전류 차단부재의 외주면을 상기 안전 벤트에 부착시키되, 상기 전류 차단부재의 외주면과 상기 안전 벤트 사이를 절연시키는 내열성 절연 부착부를 포함하고,
상기 내열성 절연 부착부는 유리 섬유(Glass Fiber)를 포함하여 이루어지는 기재층 및 상기 기재층의 양면에 도포된 점착층을 포함하며,
상기 기재층은 유리 섬유 및 상기 유리 섬유에 코팅된 실리콘 고무를 포함하고,
상기 내열성 절연 부착부의 기재층은 상기 유리 섬유의 양면에 상기 실리콘 고무가 코팅된 형태로 이루어지며,
상기 유리 섬유는 유리원사(Glass Fiber)의 씨실과 날실이 서로 교차한 직물형 시트이고,
상기 기재층은 상기 직물형 시트가 다수개로 적층되며,
상기 실리콘 고무가 다수개의 상기 직물형 시트 사이에 충진되고, 적층방향으로 최외면에 코팅된 이차전지.A secondary battery comprising an electrode assembly, a can having an open side of an accommodation portion accommodating the electrode assembly, and a cap assembly covering one side of the can,
The cap assembly includes a top cap forming a terminal having a discharge port;
a safety vent provided under the top cap and formed with a notch that ruptures when the internal pressure of the secondary battery increases;
a current blocking member located below the safety vent and including a central portion connected to the safety vent and an outer portion not connected; and
A heat-resistant insulating attachment portion attaching an outer circumferential surface of the current blocking member to the safety vent and insulating between the outer circumferential surface of the current blocking member and the safety vent;
The heat-resistant insulation attachment part includes a base layer made of glass fibers and an adhesive layer applied to both sides of the base layer,
The base layer includes glass fibers and silicone rubber coated on the glass fibers,
The base layer of the heat-resistant insulation attachment part is formed in a form in which the silicone rubber is coated on both sides of the glass fiber,
The glass fiber is a woven sheet in which weft and warp yarns of glass fibers cross each other,
The base layer is laminated with a plurality of the fabric-like sheets,
A secondary battery wherein the silicone rubber is filled between a plurality of fabric-like sheets and coated on an outermost surface in a stacking direction.
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