KR19980034913U

KR19980034913U - Explosion Proof of Lithium Battery

Info

Publication number: KR19980034913U
Application number: KR2019960047868U
Authority: KR
Inventors: 조성아
Original assignee: 서두칠; 대우전자부품 주식회사
Priority date: 1996-12-11
Filing date: 1996-12-11
Publication date: 1998-09-15
Also published as: KR200176182Y1

Abstract

본 고안은 리튬전지의 폭발을 막는 장치에 관한 것으로, 배기막(10)과, 이 배기막(10)을 사이에 두고 배기공(12)이 중앙에 구비된 환형판(14)과 내측판(16)이 위치되어, 이 환형판(14)과 내측판(16)의 외주가 시밍된 구조로 된 덮개판(18)과, 배기공(12)이 구비된 접시모양의 단자판(20)으로 구성된 리튬전지의 방폭장치에 있어서, 상기 환형판(14)에는 상기 배기막(10)이 팽창하면서 접촉하여 파열될 수 있게 하는 파열수단이 구비된 것을 특징으로 하는 것으로, 종래의 전지본체 내장공간소모를 줄일 수 있게 되어 전지의 공간효율을 증대시킬 수 있게 한다.The present invention relates to a device for preventing the explosion of a lithium battery, the exhaust film 10, the annular plate 14 and the inner plate (with an exhaust hole 12 in the center between the exhaust film 10 between) 16 is positioned, and consists of a cover plate 18 having a structure in which the outer circumference of the annular plate 14 and the inner plate 16 is seamed, and a plate-shaped terminal plate 20 provided with exhaust holes 12. In the explosion-proof device of a lithium battery, the annular plate 14 is characterized in that it is provided with a rupture means to be ruptured by contact with the exhaust film 10, the conventional battery body built-in space consumption It can be reduced to increase the space efficiency of the battery.

Description

Explosion Proof of Lithium Battery

본 고안은 리튬전지의 폭발을 막는 장치에 관한 것으로, 특히 양극단자부에 전지내부와 통할 수 있는 배기공이 구비되고 이 배기공에 박막을 두어 일정압력이상의 내압이 박막에 가해지면 쉽게 파손될 수 있게 된 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for preventing explosion of a lithium battery, in particular, the exhaust hole is provided in the positive electrode terminal to communicate with the inside of the battery, and the thin film is placed in the exhaust hole is a device that can easily be damaged when an internal pressure above a certain pressure is applied to the thin film It is about.

일반적으로 리튬전지는 양극활성물질로 리튬이온을 사용하는 전지를 말하는데, 이 리튬이온은 작은 이온 반지름을 가지기 때문에 고체상 속을 확산하기 쉬워 비프로톤성 고체전해질을 주로 사용하게 되며, 음극활성물질로 이산화망간 등을 사용한다. 이와 같은 양극활성물질, 음극활성물질, 전해질로 이루어진 전지본체는 반응생성물의 누출을 막고, 수분 등의 유입을 막기위해 밀봉시켜야 하기때문에 외부와의 차단이 중요시되는 한편, 전지내부를 밀봉시켰을 때 전지내의 전해질 또는 반응생성물의 기화에 의해 기체생성물이 발생되거나 내부로 유입된 수분 등이 내부물질과 반응하여 기체생성물이 발생되어 전지내압이 증가됨으로 인해 폭발할 위험성이 상존하게 된다. 따라서 리튬전지의 내부공간을 완전하게 밀폐시킬 수 있고, 일정내압 이상이면 폭발되지 않고 쉽게 내압을 줄일 수 있는 방안이 연구되어왔다.In general, a lithium battery refers to a battery that uses lithium ions as a positive electrode active material. Since lithium ions have a small ion radius, they easily diffuse in the solid phase, and mainly use aprotic solid electrolytes, and manganese dioxide as a negative electrode active material. Etc. Since the battery body made of such a positive electrode active material, negative electrode active material, and electrolyte must be sealed to prevent leakage of reaction products and to prevent inflow of moisture, it is important to block the outside and to seal the inside of the battery. The gaseous product is generated by the vaporization of the electrolyte or the reaction product therein, or the water introduced into the inside reacts with the internal material to generate a gaseous product, which increases the internal pressure of the battery. Therefore, a method of completely sealing the inner space of a lithium battery and reducing the breakdown pressure without explosion when a predetermined breakdown pressure has been studied has been studied.

이러한 연구의 결과로 등장한 것 중의 하나가 금속성 용기와 커버가 각각 음양 두 전극을 겸하는 것으로 폴리에틸렌 등의 전기 절연체로 봉함시키고, 이중 양극단자부인 커버에 도 2에 도시된 바와 같은, 방폭장치를 장치한 것이다.As a result of this research, one of the metal containers and the cover, which serves as both positive and negative electrodes, is sealed with an electrical insulator such as polyethylene, and a double anode terminal cover is provided with an explosion-proof device as shown in FIG. will be.

상기 방폭장치는 배기막(vent diaphram,10)과, 이 배기막(10)을 사이에 두고 배기공(12)이 중앙에 구비된 환형판(14)과 내측판(16)이 위치되어, 이 환형판(14)과 내측판(16)의 외주가 시밍(seaming)된 구조로 된 덮개판(18)과, 배기공(12)이 구비된 접시모양의 단자판(20), 상기 덮개판(18)과 단자판(20)의 사이의 기밀성을 높이기 위한 환형의 실링판(22)로 구성되어 있고, 이 방폭장치를 사용한 전지는 상기 방폭장치의 외주와 금속성용기 사이에 전기 절연 플라스틱을 두고 상기 금속성용기로 시밍하여 전지내부를 밀봉시킨 구조로 되어 있으며, 상기 덮개판(18)의 내측판(16)에 양극 리드(lead)가 연결되어 상기 단자판(20)을 양극으로 하고, 음극 리드가 연결된 금속성용기를 음극으로 하여 사용되게 된다.The explosion-proof device includes an exhaust membrane (vent diaphram) 10, an annular plate 14 and an inner plate 16 having an exhaust hole 12 in the center with the exhaust membrane 10 interposed therebetween. A cover plate 18 having a structure in which the outer circumference of the annular plate 14 and the inner plate 16 is seamed, a plate-shaped terminal plate 20 provided with an exhaust hole 12, and the cover plate 18 And an annular sealing plate 22 for enhancing the airtightness between the terminal plate 20 and the terminal plate 20, wherein the battery using the explosion-proof device has an electrically insulating plastic between the outer circumference of the explosion-proof device and the metallic container. It is a structure in which the inside of the battery is sealed by seaming, and a positive electrode lead is connected to the inner plate 16 of the cover plate 18 so that the terminal plate 20 is the positive electrode and the negative electrode lead is connected to the metallic container. It is used as the cathode.

이러한 구조의 방폭장치에서 배기막(10)은 일정내압으로 유지될 때에는 전지내부를 밀폐시킬 수 있고 일정압력이상이 될 때에는 파열되어 갑작스런 폭발이 일어나지 않게 하는 역할을 하므로 어느 정도의 강성이 요구된다.In the explosion-proof device having such a structure, the exhaust film 10 may seal the battery inside when maintained at a constant internal pressure, and when it exceeds a certain pressure, the exhaust film 10 may be ruptured to prevent sudden explosion.

따라서 상기 배기막(10)은 도 3에 도시된 바와 같이, 알루미늄 박판(40)의 상하 양면에 합성수지막(42)이 코팅된 구조로 되어 있는데, 상기 알루미늄 박판의 두께는 약 50μm이며 상기 합성수지의 코팅두께는 약 10μm으로 하고 있다. 이와 같이 알루미늄 박판(40)에 합성수지막(42)이 코팅되어 있음으로 인해 5-20kg/cm²의 내압을 견딜 수 있고 이 이상일 때 상기 배기막(10)이 파열되게 된다. 이와 아울러 상기 배기막(10)이 상기 내압이상에서도 파열되지 않고 폭발이 일어나 전지 내부 구성물이 바깥으로 분출되는 경우가 있어, 상기 배기막(10)이 일정부피이상으로 부풀어 오르면 상기 단자판의 소정 부위에 설치된 칼날이나 못에 닿게 되어 상기 배기막이 파열되게 한 전지가 최근 많이 사용되고 있다.Therefore, the exhaust film 10 has a structure in which a synthetic resin film 42 is coated on both upper and lower surfaces of the aluminum thin plate 40, and the thickness of the aluminum thin plate is about 50 μm and the thickness of the synthetic resin. Coating thickness is about 10 micrometers. As such, since the synthetic resin film 42 is coated on the aluminum thin plate 40, the exhaust film 10 ruptures when the synthetic resin film 42 is able to withstand an internal pressure of 5-20 kg / cm ² or more. In addition, the exhaust membrane 10 may not burst even when the internal pressure is higher than the internal pressure, and an internal component of the battery may be ejected to the outside. When the exhaust membrane 10 swells above a certain volume, a predetermined portion of the terminal plate BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, many batteries have been used, in which the blades and nails provided are ruptured to cause the exhaust film to rupture.

그러나, 상기 방폭장치에 배기막이 부풀어 오르는 공간과 칼날 또는 못의 설치공간이 내부에 필요하게 됨으로 인해 전지본체가 내장될 공간이 줄어들게 되는 문제점이 있다.However, there is a problem in that the space in which the battery body is built is reduced due to the space in which the exhaust film is expanded and the space for installing the blade or nail in the explosion-proof device.

이에 본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 배기막의 파열을 돕는 파열수단이 설치되는 위치를 변경하여 공간효율을 증대시킬 수 있게 된 방폭장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an explosion-proof device capable of increasing space efficiency by changing a location at which a bursting means for rupturing the exhaust film is installed.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 전지의 방폭장치는,Explosion-proof device of the battery of the present invention for achieving the above object,

배기막과, 이 배기막을 사이에 두고 배기공이 중앙에 구비된 환형판과 내측판이 위치되어, 이 환형판과 내측판의 외주가 시밍된 구조로 된 덮개판과, 배기공이 구비된 접시모양의 단자판으로 구성된 전지의 방폭장치에 있어서,An exhaust film, an annular plate and an inner plate provided with an exhaust hole in the center with the exhaust film interposed therebetween, a cover plate having a structure in which the outer circumference of the annular plate and the inner plate is seamed, and a plate-shaped terminal plate provided with the exhaust hole. In the battery explosion-proof device consisting of,

상기 환형판에는 상기 배기막(10)이 팽창하면서 접촉하여 파열될 수 있게 하는 파열수단이 구비된 것을 특징으로 하는 것이다.The annular plate is characterized in that the rupture means is provided so that the exhaust film 10 can be ruptured in contact with the expansion.

상기 구조의 전지 방폭장치에서 배기막을 고정시키는 판인 환형판과 내측판중 환형판의 배기공에 수평방향으로 파열수단이 구비됨으로 인해, 배기막이 조금만 부풀어 올라도 배기막에 파열수단이 닿아 파열될 수 있게 된다.In the battery explosion-proof device having the above structure, since the rupture means is provided in the horizontal direction in the exhaust hole of the annular plate and the inner plate of the annular plate to fix the exhaust film, the rupture means can reach and rupture even if the exhaust film is slightly inflated. do.

그러므로, 종래의 전지에서 파열수단이 차지하던 공간을 줄일 수 있게 되어 전지용량을 증대시킬 수 있게 된다.Therefore, the space occupied by the bursting means in the conventional battery can be reduced, thereby increasing the battery capacity.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 방폭장치의 분리사시도,1 is an exploded perspective view of the explosion-proof device according to an embodiment of the present invention,

도 2는 종래의 방폭장치의 단면도,2 is a cross-sectional view of a conventional explosion-proof device,

도 3은 종래의 배기막의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a conventional exhaust film.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10 : 배기막 12 : 배기공10: exhaust film 12: exhaust hole

14 : 환형판 16 : 내측판14 annular plate 16 inner plate

18 : 덮개판 20 : 단자판18: cover plate 20: terminal plate

22 : 실링판 24 : 칼날22: sealing plate 24: blade

40 : 박판 42 : 합성수지막40: thin plate 42: synthetic resin film

이하, 본 고안의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 고안의 방폭장치의 일 실시예로서 도 1에 도시된 바와 같이, 원형판상의 배기막(10)과, 이 배기막(10)을 사이에 두고 배기공(12)이 중앙에 구비된 환형판(14)과 내측판(16)이 위치되어, 이 환형판(14)과 내측판(16)의 외주가 시밍된 구조로 된 덮개판(18)과, 배기공(12)이 구비된 접시모양의 단자판(20), 상기 덮개판(18)과 단자판(20)의 사이의 기밀성을 높이기 위한 실링판(22)으로 구성된 것을 들 수 있다.As an example of the explosion-proof device of the present invention, as shown in FIG. 1, an annular plate having a circular plate-like exhaust film 10 and an exhaust hole 12 disposed in the center thereof with the exhaust film 10 interposed therebetween ( 14 and the inner plate 16 are positioned, and the plate-shaped plate 18 is provided with a cover plate 18 having a structure in which the outer circumferences of the annular plate 14 and the inner plate 16 are seamed. The thing comprised by the terminal plate 20, the sealing plate 22 for improving the airtightness between the said cover plate 18 and the terminal board 20 is mentioned.

상기 구성의 방폭장치중, 본 고안의 핵심인 상기 환형판(14)은 중앙의 배기공 주연부에 칼날(24)이 수평방향으로 성형되어 있다. 즉, 본 실시예에서는 상기 칼날(24)을 본 고안의 파열수단으로서 사용하고 있다.In the explosion-proof device of the above configuration, the annular plate 14, which is the core of the present invention, has a blade 24 formed in the horizontal direction at the periphery of the exhaust hole in the center. That is, in the present embodiment, the blade 24 is used as the rupture means of the present invention.

이때 상기 칼날(24)의 수는 제한받지 않아 하나 이상의 칼날(24)이 구비되면 되고, 이 칼날(24)은 선단부가 아래쪽으로 휘어진 것이 바람직하다.At this time, the number of the blades 24 is not limited, and one or more blades 24 may be provided, and the blades 24 are preferably bent downward.

이러한 구조의 방폭장치를 갖는 전지는 내압이 증가되어 배기막(10)이 부풀어 오르면 환형판(14)에 구비된 칼날(24)에 이 배기막(10)이 닿아 파열되므로 인해 폭발을 미연에 방지할 수 있게 되는 것이다.A battery having an explosion-proof device having such a structure prevents explosion due to the explosion of the exhaust membrane 10 when the exhaust membrane 10 swells when the internal pressure is increased and the exhaust membrane 10 contacts and ruptures the blade 24 provided in the annular plate 14. You can do it.

이와 같이 배기막(10)의 상부 고정판인 환형판(14)에 칼날(24)이 구비됨으로 인해 종래의 공간낭비를 줄일 수 있게 된다.Thus, since the blade 24 is provided in the annular plate 14, which is the upper fixing plate of the exhaust film 10, it is possible to reduce the conventional space wasted.

이와같은 본 고안의 효과는 전지의 방폭장치중 배기막의 상부 고정판인 환형판에 파열수단이 구비됨으로 인해 종래의 전지본체 내장공간소모를 줄일 수 있게 되어, 전지의 공간효율을 증대시킬 수 있게 한다.The effect of the present invention is that the rupture means is provided in the annular plate that is the upper fixing plate of the exhaust film of the battery explosion-proof device can reduce the space consumption of the conventional battery body, it is possible to increase the space efficiency of the battery.

Claims

An exhaust film 10 and an annular plate 14 and an inner plate 16 having an exhaust hole 12 in the center with the exhaust film 10 interposed therebetween are located. In the explosion-proof device of a lithium battery composed of a cover plate 18 having a structure in which the outer circumference of the plate 16 is seamed and a plate-shaped terminal plate 20 provided with the exhaust hole 12,

The annular plate (14), explosion-proof device for a lithium battery, characterized in that the exhaust film 10 is provided with a rupture means for contact and rupture.

The explosion-proof device for a lithium battery according to claim 1, wherein the bursting means is a blade (24) provided at the periphery of the exhaust hole of the annular plate (14).