KR102665853B1 - Top cap for secondary battery, cylindrical secondary battery including the same and battery module - Google Patents

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Abstract

이차전지용 탑 캡, 그 탑 캡을 포함하는 원통형 이차전지 및 전지 모듈이 개시된다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 이차전지용 탑 캡으로, 탑 캡의 둘레 영역을 형성하는 둘레부; 탑 캡의 가운데 영역을 형성하며 상방으로 돌출되는 중앙부; 및 상기 둘레부와 상기 중앙부를 연결하며 상기 둘레부와 상기 중앙부 간의 단차를 형성하는 연결부; 를 포함하고, 상기 연결부 중 적어도 일부에는 상기 둘레부의 녹는점 및 상기 중앙부의 녹는점보다 낮은 녹는점을 갖는 저융점 영역이 형성되는 이차전지용 탑 캡이 제공된다.A top cap for a secondary battery, a cylindrical secondary battery including the top cap, and a battery module are disclosed.
According to one aspect of the present invention, a top cap for a secondary battery includes: a peripheral portion forming a peripheral area of the top cap; A central portion that protrudes upward and forms the center area of the top cap; and a connecting portion connecting the peripheral portion and the central portion and forming a step between the peripheral portion and the central portion. A top cap for a secondary battery is provided in which a low melting point region having a lower melting point than the melting point of the peripheral portion and the melting point of the central portion is formed in at least some of the connecting portions.

Description

이차전지용 탑 캡, 그 탑 캡을 포함하는 원통형 이차전지 및 전지 모듈{Top cap for secondary battery, cylindrical secondary battery including the same and battery module}Top cap for secondary battery, cylindrical secondary battery and battery module including the top cap {Top cap for secondary battery, cylindrical secondary battery including the same and battery module}

본 발명은 이차전지용 탑 캡, 그 탑 캡을 포함하는 원통형 이차전지 및 전지 모듈에 관한 것으로, 고온에서의 안정성이 향상된 이차전지용 탑 캡, 그 탑 캡을 포함하는 원통형 이차전지 및 전지 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a top cap for a secondary battery, a cylindrical secondary battery and a battery module including the top cap, and a top cap for a secondary battery with improved stability at high temperatures, and a cylindrical secondary battery and battery module including the top cap. .

반복적인 충전 및 방전이 가능한 이차전지(secondary battery)는 그 구조에 따라 파우치형, 각형, 원통형 등으로 구별될 수 있다.Secondary batteries capable of repeated charging and discharging can be classified into pouch-type, prismatic, cylindrical, etc. depending on their structure.

이 중 원통형 이차전지의 몸통을 형성하는 전지 캔과 전지 캔의 상부에 결합되는 탑 캡은 금속 재질로 이루어지는 것이 일반적이다. 원통형 이차전지에서 전지 캔은 (-) 극성을 띠고, 탑 캡은 (+) 극성을 띠는 것이 일반적이다.Among these, the battery can that forms the body of the cylindrical secondary battery and the top cap coupled to the top of the battery can are generally made of metal. In cylindrical secondary batteries, the battery can generally has a (-) polarity and the top cap has a (+) polarity.

그러나, 금속의 경우 스크래치 발생 등으로 인해 부식의 문제가 발생할 수 있기 때문에, 원통형 이차전지의 탑 캡의 경우 내부식성이 강한 스테인리스 스틸 재질을 포함하는 것이 일반적이다.However, in the case of metal, corrosion problems may occur due to scratches, etc., so the top cap of a cylindrical secondary battery generally includes a stainless steel material with strong corrosion resistance.

원통형 이차전지의 탑 캡은 프레스 공정을 통해 기본적인 형태를 형성한 후 부식 방지를 위해 니켈 등의 도금 공정 및 핀 홀(pin hole) 등과 같은 미세 크랙에 의한 부식 방지를 위해 추가적인 방청 공정을 거쳐 제조된다.The top cap of a cylindrical secondary battery is manufactured by forming the basic shape through a press process and then going through a plating process such as nickel to prevent corrosion and an additional rust prevention process to prevent corrosion caused by micro cracks such as pin holes. .

한편, 이차전지의 경우 단락 현상 또는 과충전 등으로 인해 내부의 온도가 급격히 상승하는 경우가 있다. 이러한 온도의 급격한 상승은 이차전지의 발화 및 폭발의 원인이 된다. 이차전지의 발화 및 폭발을 방지하기 위해 종래 기술에 따르면 안전 벤트나 PTC 등의 안전 장치들이 이차전지 내에 장착되는 것이 일반적이다. 이차전지 내부의 온도가 급격히 상승하는 경우 이러한 안전 장치들이 작동함으로써, 이차전지 내부의 가스를 외부로 배출하고 전류를 차단하게 된다.Meanwhile, in the case of secondary batteries, the internal temperature may rise rapidly due to a short circuit or overcharging. This rapid rise in temperature can cause ignition or explosion of the secondary battery. In order to prevent ignition and explosion of the secondary battery, according to the prior art, safety devices such as safety vents or PTCs are generally installed in the secondary battery. When the temperature inside the secondary battery rises rapidly, these safety devices operate to discharge the gas inside the secondary battery to the outside and block the electric current.

그러나, 안전 벤트의 경우 이러한 종래 기술에 따른 안전 장치에도 불구하고, 안전 장치의 불량 등으로 인해 안전 장치가 제대로 작동하지 못하는 경우가 있어, 종래 기술에 따르면 급격한 온도 상승시의 원통형 이차전지의 안전성이 담보되지 못하고 있다.However, in the case of safety vents, despite the safety devices according to the prior art, there are cases where the safety devices do not operate properly due to defects in the safety devices, etc., and according to the prior art, the safety of the cylindrical secondary battery when the temperature rises rapidly is not guaranteed. It's not working.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 급격한 온도 상승시의 원통형 이차전지의 안전성을 향상시키는 것이다.Therefore, the problem to be solved by the present invention is to improve the safety of cylindrical secondary batteries when the temperature rises rapidly.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 측면에 따르면, 이차전지용 탑 캡으로, 탑 캡의 둘레 영역을 형성하는 둘레부; 탑 캡의 가운데 영역을 형성하며 상방으로 돌출되는 중앙부; 및 상기 둘레부와 상기 중앙부를 연결하며 상기 둘레부와 상기 중앙부 간의 단차를 형성하는 연결부; 를 포함하고, 상기 연결부 중 적어도 일부에는 상기 둘레부의 녹는점 및 상기 중앙부의 녹는점보다 낮은 녹는점을 갖는 저융점 영역이 형성되는 이차전지용 탑 캡이 제공된다.According to a first aspect of the present invention for achieving the above object, there is a top cap for a secondary battery, comprising: a peripheral portion forming a peripheral area of the top cap; A central portion that protrudes upward and forms the center area of the top cap; and a connecting portion connecting the peripheral portion and the central portion and forming a step between the peripheral portion and the central portion. A top cap for a secondary battery is provided in which a low melting point region having a lower melting point than the melting point of the peripheral portion and the melting point of the central portion is formed in at least some of the connecting portions.

상기 연결부에는 복수의 홀이 형성되고, 상기 저융점 영역은, 상기 연결부 중 상기 복수의 홀과 상기 중앙부 사이의 영역(U) 중 일부에 형성될 수 있다.A plurality of holes are formed in the connecting portion, and the low melting point region may be formed in a portion of the region U between the plurality of holes and the central portion of the connecting portion.

상기 연결부에는 복수의 홀이 형성되고, 상기 저융점 영역은, 상기 연결부 중 상기 복수의 홀 사이의 영역(S) 중 일부에 형성될 수 있다.A plurality of holes are formed in the connection part, and the low melting point region may be formed in a portion of the region S between the plurality of holes in the connection part.

상기 저융점 영역은, 상기 연결부 중 상기 복수의 홀과 상기 중앙부 사이의 영역(U) 전체에 형성될 수 있다.The low melting point region may be formed in the entire region U between the central portion and the plurality of holes among the connecting portions.

상기 저융점 영역은, 상기 연결부 중 상기 복수의 홀 사이의 영역(S) 전체에 형성될 수 있다.The low melting point region may be formed in the entire region S between the plurality of holes among the connecting portions.

상기 연결부에는 복수의 홀이 형성되고, 상기 저융점 영역은, 상기 복수의 홀 사이로부터 상기 중앙부를 향해 상방으로 연장된 영역(C) 전체에 형성될 수 있다.A plurality of holes may be formed in the connection portion, and the low melting point region may be formed throughout the region C extending upward from between the plurality of holes toward the central portion.

상기 연결부에는 복수의 홀이 형성되고, 상기 저융점 영역은, 상기 복수의 홀 사이로부터 상기 중앙부를 향해 상방으로 연장된 영역(C) 중 상기 복수의 홀 사이의 영역(S)을 제외한 영역에 형성될 수 있다.A plurality of holes are formed in the connection portion, and the low melting point region is formed in a region (C) extending upward from between the plurality of holes toward the center, excluding the region (S) between the plurality of holes. It can be.

상기 저융점 영역은 납(Pb), 주석-납(Sn-Pb) 합금, 주석-아연(Sn-Zn) 합금, 텅스텐(W), 안티몬(Sb), 인듐(In) 및 공정 합금(eutectic alloy) 중 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.The low melting point region includes lead (Pb), tin-lead (Sn-Pb) alloy, tin-zinc (Sn-Zn) alloy, tungsten (W), antimony (Sb), indium (In), and eutectic alloy. ) may contain one or more substances.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 측면에 따르면, 전극 조립체; 내부에 공간이 형성되고 상기 전극 조립체가 수용되는 전지 캔; 및 상기 전지 캔의 상부에 구비되는, 상기 이차전지용 탑 캡; 을 포함하는 원통형 이차전지가 제공된다.According to a second aspect of the present invention for achieving the above object, an electrode assembly; a battery can with a space formed therein to accommodate the electrode assembly; and a top cap for the secondary battery provided on the top of the battery can. A cylindrical secondary battery including a is provided.

상기 탑 캡의 하부에 구비되고, 일정 온도 이상에서 파단되거나 전기 저항이 증가함으로써 전류를 차단하는 CID(Current Interrupt Device); 를 더 포함하고, 상기 저융점 영역의 녹는점은 상기 CID가 작동하는 상기 일정 온도보다 낮을 수 있다.A CID (Current Interrupt Device) provided at the bottom of the top cap and blocking the current by breaking or increasing electrical resistance above a certain temperature; It further includes, and the melting point of the low melting point region may be lower than the constant temperature at which the CID operates.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3 측면에 따르면, 상기 이차전지가 복수로 구비되는 전지 모듈이 제공된다.According to a third aspect of the present invention for achieving the above object, a battery module including a plurality of secondary batteries is provided.

본 발명에 따르면, 급격한 온도 상승시의 원통형 이차전지의 안전성이 향상될 수 있다.According to the present invention, the safety of a cylindrical secondary battery when the temperature rises rapidly can be improved.

도 1은 본 발명에 따른 원통형 이차전지의 상부 구조를 도시한 측단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 원통형 이차전지의 탑 캡을 도 1의 A 방향에서 바라본 구조를 도시한 평면도이다.1 is a side cross-sectional view showing the upper structure of a cylindrical secondary battery according to the present invention.
Figure 2 is a plan view showing the structure of the top cap of the cylindrical secondary battery according to the present invention as seen from direction A of Figure 1.

이하, 도면을 참고하여 본 발명에 따른 원통형 이차전지 및 이차전지용 탑 캡의 구조를 설명하도록 한다.Hereinafter, the structure of a cylindrical secondary battery and a top cap for a secondary battery according to the present invention will be described with reference to the drawings.

이차전지용 탑 캡, 원통형 이차전지 및 전지 모듈Top cap for secondary batteries, cylindrical secondary batteries and battery modules

도 1은 본 발명에 따른 원통형 이차전지의 상부 구조를 도시한 측단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 원통형 이차전지의 탑 캡을 도 1의 A 방향에서 바라본 구조를 도시한 평면도이다.FIG. 1 is a side cross-sectional view showing the upper structure of a cylindrical secondary battery according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view showing the structure of the top cap of the cylindrical secondary battery according to the present invention as viewed from direction A of FIG. 1.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 원통형 이차전지(10)는 전극 조립체(미도시) 및 전극 조립체가 수용될 수 있도록 내부에 공간이 형성되는 전지 캔(100)을 포함할 수 있다. 전지 캔(100)의 상부는 개방되어 있을 수 있다.As shown in FIG. 1, the cylindrical secondary battery 10 according to the present invention may include an electrode assembly (not shown) and a battery can 100 with a space formed therein to accommodate the electrode assembly. The top of the battery can 100 may be open.

전지 캔(100)의 상부에는 탑 캡(200)이 구비될 수 있다. 탑 캡(200)은 전지 캔(100)의 상부에서 전지 캔(100)과 결합될 수 있다.A top cap 200 may be provided on the top of the battery can 100. The top cap 200 may be coupled to the battery can 100 at the top of the battery can 100.

전지 캔(100)과 탑 캡(200)의 결합 및 이차전지(10)의 밀봉을 위해 전지 캔(100)과 탑 캡(200) 사이에는 가스켓(400)이 구비될 수 있다. 즉, 가스켓(400)은 도 1에 도시된 바와 같이 전지 캔(100)의 상부 내측면과 탑 캡(200)의 외측면 사이에 구비될 수 있다. 가스켓(400)에 의해 전지 캔(100)과 탑 캡(200) 간의 결합이 안정적으로 이루어질 수 있고 이차전지(10) 내부의 밀봉성이 향상될 수 있다.A gasket 400 may be provided between the battery can 100 and the top cap 200 to couple the battery can 100 and the top cap 200 and seal the secondary battery 10. That is, the gasket 400 may be provided between the upper inner surface of the battery can 100 and the outer surface of the top cap 200, as shown in FIG. 1. By using the gasket 400, the bond between the battery can 100 and the top cap 200 can be stably achieved and the sealing properties inside the secondary battery 10 can be improved.

계속해서 도 1을 참고하면, 탑 캡(200)의 하부에는, 일정 온도 이상에서 전류를 차단하는 CID(Current Interrupt Device, 500)가 구비될 수 있다. CID(500)는 일정 온도 이상에서 파단되거나 전기 저항이 급격히 증가함으로써 전류를 차단하는 구성일 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 CID(500)의 중앙부는 상방으로 돌출된 형상을 가질 수 있다.Continuing to refer to FIG. 1, a CID (Current Interrupt Device, 500) that blocks current above a certain temperature may be provided at the bottom of the top cap 200. The CID 500 may be configured to block current by breaking above a certain temperature or by rapidly increasing electrical resistance. As shown in FIG. 1, the central portion of the CID 500 may have a shape that protrudes upward.

탑 캡(200)과 CID(500) 사이에는 안전 벤트(300)가 구비될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 안전 벤트(300)의 상면의 둘레부는 탑 캡(200)의 하면의 둘레부와 밀착될 수 있고, 안전 벤트(300)의 하면의 중앙부는 CID(500)의 하면의 중앙부와 밀착될 수 있다. 안전 벤트(300)는 이차전지(10)의 내압이 일정 압력을 넘어서는 경우 파단이 일어남으로써 이차전지(10) 내부의 가스를 외부로 배출하는 구성일 수 있다.A safety vent 300 may be provided between the top cap 200 and the CID 500. As shown in FIG. 1, the peripheral portion of the upper surface of the safety vent 300 may be in close contact with the peripheral portion of the lower surface of the top cap 200, and the central portion of the lower surface of the safety vent 300 may be in close contact with the lower surface of the CID 500. It can be in close contact with the central part. The safety vent 300 may be configured to rupture when the internal pressure of the secondary battery 10 exceeds a certain pressure and thereby discharge the gas inside the secondary battery 10 to the outside.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 이차전지용 탑 캡(200)의 중앙부는 상방으로 돌출된 형상을 가질 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 탑 캡(200)은 탑 캡(200)의 가운데 영역을 형성하고 상방으로 돌출되어 있는 중앙부(210)와 탑 캡(200)의 둘레 영역을 형성하는 둘레부(220)를 포함할 수 있다. 중앙부(210)와 둘레부(220) 사이에는, 중앙부(210)와 둘레부(220)를 연결하는 연결부(230)가 형성될 수 있다. 즉, 탑 캡(200)은 중앙부(210), 연결부(230) 및 둘레부(220)를 포함할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 1, the central portion of the top cap 200 for a secondary battery according to the present invention may have a shape that protrudes upward. That is, as shown in FIG. 2, the top cap 200 has a central portion 210 that forms the center area of the top cap 200 and protrudes upward, and a peripheral portion (210) that forms the peripheral area of the top cap 200. 220) may be included. A connecting portion 230 may be formed between the central portion 210 and the peripheral portion 220 to connect the central portion 210 and the peripheral portion 220. That is, the top cap 200 may include a central portion 210, a connecting portion 230, and a peripheral portion 220.

전술한 바와 같이 연결부(230)는 중앙부(210)와 둘레부(220)를 연결하는 구성이고, 중앙부(210)는 상방으로 돌출될 수 있으므로, 연결부(230)에 의해 중앙부(210)와 둘레부(220) 사이에는 단차가 형성될 수 있다.As described above, the connecting portion 230 is configured to connect the central portion 210 and the peripheral portion 220, and the central portion 210 can protrude upward, so that the central portion 210 and the peripheral portion are connected by the connecting portion 230. A step may be formed between (220).

한편, 탑 캡(200)에는 복수의 홀(230a)이 형성될 수 있다. 도 1에는 탑 캡(200)에 홀(230a)이 4개가 형성된 경우가 도시되어 있지만 홀(230a)의 개수는 이에 제한되지 않는다. 홀(230a)은 이차전지(10)의 내압의 상승에 의해 배출된 가스가 외부로 배출되는 경로를 제공할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 홀(230a)은 연결부(230)에 형성될 수 있다. 또한, 복수의 홀(230a)은 연결부(230)를 따라 등간격으로 형성될 수 있다.Meanwhile, a plurality of holes 230a may be formed in the top cap 200. Figure 1 shows a case in which four holes 230a are formed in the top cap 200, but the number of holes 230a is not limited thereto. The hole 230a may provide a path through which gas discharged by an increase in the internal pressure of the secondary battery 10 is discharged to the outside. As shown in FIG. 2, a hole 230a may be formed in the connection portion 230. Additionally, a plurality of holes 230a may be formed at equal intervals along the connection portion 230.

탑 캡(200)에서 연결부(230)의 적어도 일부 영역의 녹는점은 중앙부(210) 및 둘레부(220)의 녹는점보다 낮을 수 있다. 즉, 연결부(230)중 적어도 일부에는 중앙부(210)의 녹는점 및 둘레부(220)의 녹는점보다 낮은 녹는점을 갖는 저융점 영역이 형성될 수 있다. 저융점 영역은 연결부(230)의 일부 영역에만 형성될 수도 있지만, 연결부(230)의 전체 영역에 형성될 수도 있다.The melting point of at least a portion of the connection portion 230 in the top cap 200 may be lower than the melting point of the central portion 210 and the peripheral portion 220. That is, a low melting point region having a melting point lower than that of the central portion 210 and the melting point of the peripheral portion 220 may be formed in at least some of the connecting portions 230 . The low melting point region may be formed only in a portion of the connection portion 230, but may also be formed in the entire area of the connection portion 230.

원통형 이차전지에서 탑 캡은 이차전지 내부의 전극 조립체와 전기적으로 연결되는데, 특히, 탑 캡은 전극 조립체의 양극과 전기적으로 연결되는 것이 일반적이다. 따라서, 일반적으로 탑 캡은 전기적으로 (+)극을 띠게 된다.In a cylindrical secondary battery, the top cap is electrically connected to the electrode assembly inside the secondary battery. In particular, the top cap is generally electrically connected to the positive electrode of the electrode assembly. Therefore, the top cap is generally electrically positive (+).

본 발명에 따르면, 단락 또는 과충전 등으로 인해 이차전지(10) 내부의 온도가 상승하는 경우 중앙부(210)와 둘레부(220)를 연결하는 연결부(230)에 형성된 저융점 영역이 녹으면서 탑 캡(200)에 흐르는 전류가 차단되는데, 이로써 온도가 상승하는 경우 이차전지의 안전성이 향상될 수 있다.According to the present invention, when the temperature inside the secondary battery 10 rises due to a short circuit or overcharging, the low melting point region formed in the connection portion 230 connecting the central portion 210 and the peripheral portion 220 melts and the top cap The current flowing through (200) is blocked, which can improve the safety of the secondary battery when the temperature rises.

특히, 본 발명에 따르면 탑 캡(200)에서 중앙부(210)와 둘레부(220)는 종래에 사용하던 재질을 사용하면서 연결부(230)의 저융점 영역에만 다른 재질을 사용할 수 있다.In particular, according to the present invention, in the top cap 200, the central portion 210 and the peripheral portion 220 can use conventional materials, while a different material can be used only in the low melting point region of the connection portion 230.

즉, 본 발명에 따르면 고온에서 이차전지의 안전성이 향상되면서도, 녹는점이 낮은 새로운 재질이 연결부(230)에만 적용될 수 있으므로, 저융점 영역이 형성되는 이차전지의 제조 비용을 최소화할 수 있다. 왜냐하면, 하기에서 살펴볼 바와 같이 저융점 영역에 사용되는 물질들은 탑 캡의 다른 영역에 사용되는 물질들에 비해 가격이 높기 때문이다.That is, according to the present invention, while improving the safety of secondary batteries at high temperatures, a new material with a low melting point can be applied only to the connection portion 230, thereby minimizing the manufacturing cost of secondary batteries in which a low melting point region is formed. This is because, as will be seen below, the materials used in the low melting point region are more expensive than the materials used in other regions of the top cap.

뿐만 아니라, 탑 캡의 연결부(230)에만 저융점 영역이 형성되고, 외부의 전자기기와 접촉되는 탑 캡(200)의 중앙부(210) 및 전지 캔(100)과 결합되는 둘레부(220)에는 종래에 사용하던 재질을 그대로 사용하기 때문에, 저융점 영역을 제외하고는 원통형 이차전지에 대한 설계 변경을 최소화하는 기술적 효과도 발생할 수 있다.In addition, a low melting point region is formed only at the connection portion 230 of the top cap, and at the central portion 210 of the top cap 200, which is in contact with an external electronic device, and the peripheral portion 220, which is coupled with the battery can 100. Since conventional materials are used as is, the technical effect of minimizing design changes to cylindrical secondary batteries can be achieved, except for the low melting point region.

전술한 바와 같이 저융점 영역은 연결부(230)의 전체 영역에 형성될 수도 있지만, 연결부(230)의 일부 영역에만 형성될 수도 있다. 저융점 영역이 연결부(230)의 전체 영역에 형성되는 경우와 비교하여, 저융점 영역이 연결부(230)의 일부 영역에만 형성되는 경우 새로운 재질 사용에 따른 이차전지의 제조 비용을 보다 최소화할 수 있다.As described above, the low melting point region may be formed in the entire area of the connection portion 230, or may be formed only in a portion of the connection portion 230. Compared to the case where the low melting point region is formed in the entire area of the connection portion 230, when the low melting point region is formed only in a portion of the connection portion 230, the manufacturing cost of the secondary battery due to the use of a new material can be further minimized. .

한편, 연결부(230)의 일부 영역을 연결부(230)의 다른 영역과 구분지어 생각해 볼 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 탑 캡(200)의 연결부(230)의 영역 중 일부는 복수의 홀(230a)과 중앙부(210) 사이의 영역(U), 복수의 홀(230a) 사이의 영역(S), 및 복수의 홀(230a) 사이로부터 중앙부(210)를 향해 상방으로 연장된 영역(C) 등으로 구별지어 생각해볼 수 있다.Meanwhile, some areas of the connection part 230 can be considered separate from other areas of the connection part 230. That is, as shown in FIG. 2, some of the areas of the connection portion 230 of the top cap 200 are the area U between the plurality of holes 230a and the central portion 210, and the plurality of holes 230a. It can be considered to be divided into a region S, and a region C extending upward from between the plurality of holes 230a toward the central portion 210.

이때, 연결부(230)에 형성되는 저융점 영역은, 연결부(230) 중 복수의 홀(230a)과 중앙부(210) 사이의 영역(U)에 형성되거나, 복수의 홀(230a) 사이의 영역(S)에 형성될 수 있다.At this time, the low melting point region formed in the connecting portion 230 is formed in the region (U) between the plurality of holes 230a and the central portion 210 of the connecting portion 230, or in the region between the plurality of holes 230a ( S) can be formed.

즉, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 저융점 영역은, 연결부(230) 중 복수의 홀(230a)과 중앙부(210) 사이의 영역(U) 중 일부에만 형성될 수도 있지만, 이와 달리 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따르면, 저융점 영역은, 연결부(230) 중 복수의 홀(230a)과 중앙부(210) 사이의 영역(U) 전체에 형성될 수도 있다.That is, according to the first embodiment of the present invention, the low melting point region may be formed only in a portion of the region (U) between the plurality of holes 230a and the central portion 210 of the connecting portion 230. According to a modified example of the first embodiment of the invention, the low melting point region may be formed in the entire region U between the plurality of holes 230a and the central portion 210 of the connection portion 230.

본 발명의 제2 실시예에 따르면, 저융점 영역은, 복수의 홀(230a) 사이의 영역(S) 중 일부에만 형성될 수도 있지만, 이와 달리 본 발명의 제2 실시예의 변형예에 따르면, 저융점 영역은, 복수의 홀(230a) 사이의 영역(S) 전체에 형성될 수도 있다.According to the second embodiment of the present invention, the low melting point region may be formed only in a portion of the region S between the plurality of holes 230a. However, according to a modification of the second embodiment of the present invention, the low melting point region may be formed only in a portion of the region S between the plurality of holes 230a. The melting point region may be formed throughout the region S between the plurality of holes 230a.

본 발명의 제3 실시예에 따르면, 저융점 영역은, 복수의 홀(230a) 복수의 홀(230a) 사이로부터 중앙부(210)를 향해 상방으로 연장된 영역(C) 전체에 형성될 수도 있다.According to the third embodiment of the present invention, the low melting point region may be formed throughout the region C extending upward from between the plurality of holes 230a toward the central portion 210.

본 발명의 제4 실시예에 따르면, 저융점 영역은, 복수의 홀(230a) 사이로부터 중앙부(210)를 향해 상방으로 연장된 영역(C) 중 복수의 홀(230a) 사이의 영역(S)을 제외한 영역의 일부 또는 전체에 형성될 수도 있다.According to the fourth embodiment of the present invention, the low melting point region is the region (S) between the plurality of holes (230a) among the regions (C) extending upward from between the plurality of holes (230a) toward the central portion 210. It may be formed in part or all of the area excluding.

상기 본 발명의 제1 내지 제4 실시예에 따르면, 저융점 영역이 연결부(230) 중에서도 일부 영역에만 형성되도록 함으로써, 고온에서 이차전지의 안전성을 향상시키면서도, 저융점 영역이 형성되는 이차전지의 제조 비용을 최소화하면서도, 저융점 영역이 형성되는 이차전지를 제조하기 위한 설계 변형을 최소화할 수 있다.According to the first to fourth embodiments of the present invention, the low-melting point region is formed only in some areas of the connection portion 230, thereby improving the safety of the secondary battery at high temperatures and manufacturing a secondary battery in which the low-melting point region is formed. While minimizing costs, it is possible to minimize design variations for manufacturing secondary batteries in which a low melting point region is formed.

본 발명에 따른 저융점 영역은 예를 들어, 납(Pb), 주석-납(Sn-Pb) 합금, 주석-아연(Sn-Zn) 합금, 텅스텐(W), 안티몬(Sb), 인듐(In) 및 공정 합금(eutectic alloy) 중 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.The low melting point region according to the present invention is, for example, lead (Pb), tin-lead (Sn-Pb) alloy, tin-zinc (Sn-Zn) alloy, tungsten (W), antimony (Sb), indium (In ) and eutectic alloy.

한편, 본 발명에 따른 이차전지(10)에서 연결부(230)에 형성되는 저융점 영역의 녹는점은 전류를 차단하기 위해 CID(500)가 작동하는 온도보다 낮을 수 있다.Meanwhile, in the secondary battery 10 according to the present invention, the melting point of the low melting point region formed in the connection portion 230 may be lower than the temperature at which the CID 500 operates to block current.

연결부(230)에 형성되는 저융점 영역의 녹는점이 CID(500)가 작동하는 온도보다 낮은 경우, 이차전지(10)가 고온 상태일 때 CID(500)가 작동하여 전류가 차단되기 전에 저융점 영역이 녹기 시작한다. 즉, 이차전지(10)가 고온 상태일 때, 연결부(230)에서 전류가 먼저 차단될 수 있다. 따라서, CID(500)가 작동하기 전까지 단락 또는 과전류로 인한 고온에 의해 손상되는 이차전지(10) 내부 구성들의 손상을 최소화할 수 있게 되어, 추후 이차전지(10) 내부 구성들을 재활용할 수 있게 된다.If the melting point of the low melting point region formed in the connection portion 230 is lower than the temperature at which the CID (500) operates, the low melting point region before the CID (500) operates and the current is blocked when the secondary battery 10 is at a high temperature. It starts to melt. That is, when the secondary battery 10 is at a high temperature, the current may be blocked first at the connection portion 230. Therefore, it is possible to minimize damage to the internal components of the secondary battery 10 that are damaged by high temperatures due to short circuit or overcurrent until the CID 500 operates, making it possible to recycle the internal components of the secondary battery 10 in the future. .

한편, 본 발명에 따르면 원통형 이차전지(10)가 복수로 구비된 전지 모듈이 개시된다. 전지 모듈을 구성하는 이차전지(10)의 구성 및 특징은 전술한 내용으로 갈음하도록 한다.Meanwhile, according to the present invention, a battery module provided with a plurality of cylindrical secondary batteries 10 is disclosed. The configuration and characteristics of the secondary battery 10 constituting the battery module are replaced with the above-described information.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 실시가 가능함은 물론이다.Although the present invention has been described above with limited examples and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the following description will be provided by those skilled in the art in the technical field to which the present invention pertains. Of course, various implementations are possible within the scope of equivalency of the patent claims.

10 : 이차전지
100 : 전지 캔
200 : 탑 캡
210 : 중앙부
220 : 둘레부
230 : 연결부
230a : 홀
300 : 안전 벤트
400 : 가스켓
500 : CID10: secondary battery
100: battery can
200: Top cap
210: central part
220: circumference
230: connection part
230a: hole
300: safety vent
400: gasket
500: CID

Claims (11)

이차전지용 탑 캡으로,
탑 캡의 둘레 영역을 형성하는 둘레부;
탑 캡의 가운데 영역을 형성하며 상방으로 돌출되는 중앙부; 및
상기 둘레부와 상기 중앙부를 연결하며 상기 둘레부와 상기 중앙부 간의 단차를 형성하는 연결부; 를 포함하고,
상기 연결부 중 적어도 일부에는 상기 둘레부의 녹는점 및 상기 중앙부의 녹는점보다 낮은 녹는점을 갖는 저융점 영역이 형성되는 이차전지용 탑 캡.As a top cap for secondary batteries,
a peripheral portion forming a peripheral area of the top cap;
A central portion that protrudes upward and forms the center area of the top cap; and
a connecting portion connecting the peripheral portion and the central portion and forming a step between the peripheral portion and the central portion; Including,
A top cap for a secondary battery in which a low melting point region having a lower melting point than the melting point of the peripheral portion and the melting point of the central portion is formed in at least some of the connecting portions. 청구항 1에서,
상기 연결부에는 복수의 홀이 형성되고,
상기 저융점 영역은, 상기 연결부 중 상기 복수의 홀과 상기 중앙부 사이의 영역(U) 중 일부에 형성되는 이차전지용 탑 캡.In claim 1,
A plurality of holes are formed in the connection portion,
The low melting point region is a top cap for a secondary battery formed in a portion of the region (U) between the central portion and the plurality of holes among the connecting portions. 청구항 1에서,
상기 연결부에는 복수의 홀이 형성되고,
상기 저융점 영역은, 상기 연결부 중 상기 복수의 홀 사이의 영역(S) 중 일부에 형성되는 이차전지용 탑 캡.In claim 1,
A plurality of holes are formed in the connection portion,
The low melting point region is a top cap for a secondary battery formed in a portion of the region (S) between the plurality of holes among the connecting portions. 청구항 2에서,
상기 저융점 영역은, 상기 연결부 중 상기 복수의 홀과 상기 중앙부 사이의 영역(U) 전체에 형성되는 이차전지용 탑 캡.In claim 2,
The low melting point region is a top cap for a secondary battery formed in the entire region (U) between the central portion and the plurality of holes among the connecting portions. 청구항 3에서,
상기 저융점 영역은, 상기 연결부 중 상기 복수의 홀 사이의 영역(S) 전체에 형성되는 이차전지용 탑 캡.In claim 3,
The low melting point region is a top cap for a secondary battery formed in the entire region (S) between the plurality of holes among the connecting portions. 청구항 1에서,
상기 연결부에는 복수의 홀이 형성되고,
상기 저융점 영역은, 상기 복수의 홀 사이로부터 상기 중앙부를 향해 상방으로 연장된 영역(C) 전체에 형성되는 이차전지용 탑 캡.In claim 1,
A plurality of holes are formed in the connection portion,
The low melting point region is formed throughout the region (C) extending upward from between the plurality of holes toward the central portion. 청구항 1에서,
상기 연결부에는 복수의 홀이 형성되고,
상기 저융점 영역은, 상기 복수의 홀 사이로부터 상기 중앙부를 향해 상방으로 연장된 영역(C) 중 상기 복수의 홀 사이의 영역(S)을 제외한 영역에 형성되는 이차전지용 탑 캡.In claim 1,
A plurality of holes are formed in the connection portion,
The low melting point region is formed in a region (C) extending upward from between the plurality of holes toward the center, excluding the region (S) between the plurality of holes. 청구항 1에서,
상기 저융점 영역은 납(Pb), 주석-납(Sn-Pb) 합금, 주석-아연(Sn-Zn) 합금, 텅스텐(W), 안티몬(Sb), 인듐(In) 및 공정 합금(eutectic alloy) 중 하나 이상의 물질을 포함하는 이차전지용 탑 캡.In claim 1,
The low melting point region includes lead (Pb), tin-lead (Sn-Pb) alloy, tin-zinc (Sn-Zn) alloy, tungsten (W), antimony (Sb), indium (In), and eutectic alloy. ) Top cap for secondary batteries containing one or more of the following materials. 전극 조립체;
내부에 공간이 형성되고 상기 전극 조립체가 수용되는 전지 캔; 및
상기 전지 캔의 상부에 구비되는, 청구항 1에 따른 탑 캡; 을 포함하는 원통형 이차전지.electrode assembly;
a battery can with a space formed therein to accommodate the electrode assembly; and
A top cap according to claim 1 provided on the top of the battery can; A cylindrical secondary battery comprising a. 청구항 9에서,
상기 탑 캡의 하부에 구비되고, 일정 온도 이상에서 파단되거나 전기 저항이 증가함으로써 전류를 차단하는 CID(Current Interrupt Device); 를 더 포함하고,
상기 저융점 영역의 녹는점은 상기 CID가 작동하는 상기 일정 온도보다 낮은 원통형 이차전지.In claim 9,
A CID (Current Interrupt Device) provided at the bottom of the top cap and blocking the current by breaking or increasing electrical resistance above a certain temperature; It further includes,
A cylindrical secondary battery in which the melting point of the low melting point region is lower than the predetermined temperature at which the CID operates. 청구항 9에 따른 이차전지가 복수로 구비되는 전지 모듈.A battery module provided with a plurality of secondary batteries according to claim 9.
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