KR19980034917U

KR19980034917U - Exhaust film of lithium battery

Info

Publication number: KR19980034917U
Application number: KR2019960047872U
Authority: KR
Inventors: 김영호
Original assignee: 서두칠; 대우전자부품 주식회사
Priority date: 1996-12-11
Filing date: 1996-12-11
Publication date: 1998-09-15
Also published as: KR200154313Y1

Abstract

본 고안은 리튬전지의 폭발을 막는 장치의 구성부분인 배기막(vent diaphram)에 관한 것으로, 금속박판(10)과 이 금속박판(10)의 양면에 부착된 합성수지막(12)으로 구성된 리튬전지의 배기막에 있어서, 상기 합성수지막(12)에는, 상기 금속박판(10)의 표면이 드러나게 합성수지가 존재하지 않는 합성수지 비존재부가 상기 금속박판(10) 상하의 대칭되는 위치에 구비된 것이 특징인 것으로, 배기막 자체가 쉽게 파열될 수 있어 별도의 칼날이나 못의 설치가 필요없게 되고, 전지 용량을 증대시킬 수 있게 된 것이다.The present invention relates to a vent diaphram, which is a component of a device for preventing an explosion of a lithium battery. The lithium battery includes a metal foil 10 and a synthetic resin film 12 attached to both surfaces of the metal foil 10. In the exhaust film of the, the synthetic resin film 12, characterized in that the surface of the metal sheet 10 is provided with a synthetic resin non-existent portion that does not exist in the symmetric position above and below the metal sheet 10 In addition, the exhaust film itself can be easily ruptured, eliminating the need for a separate blade or nail and increasing battery capacity.

Description

Exhaust film of lithium battery

본 고안은 리튬전지의 폭발을 막는 장치의 구성부분인 배기막(vent diaphram)에 관한 것으로, 특히 양극단자부의 전지내부와 통할 수 있는 배기공에 전지내부를 밀봉시키고 일정압력이상의 내압이 가해지면 쉽게 파손될 수 있게 된 배기막에 관한 것이다.The present invention relates to a vent diaphram, which is a component of a device that prevents explosion of a lithium battery. In particular, it is easy to seal the inside of a battery in an exhaust hole that can communicate with the inside of a battery of a positive electrode terminal and to easily apply a pressure higher than a predetermined pressure. It relates to an exhaust film that can be broken.

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 3에 도시된 바와 같은 방폭장치를 장치한 것이다.One of the results of these studies is that the metallic container and the cover both serve as two positive and negative electrodes, each 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. 3. .

상기 방폭장치는 원형판상의 배기막(20)과, 이 배기막(20)을 사이에 두고 배기공(22)이 중앙에 구비된 환형판(24)과 내측판(26)이 위치되어, 이 환형판(24)과 내측판(26)의 외주가 시밍(seaming)된 구조로 된 덮개판(28)과, 배기공(22)이 구비된 접시모양의 단자판(30), 상기 덮개판(28)과 단자판(30)의 사이의 기밀성을 높이기 위한 환형의 실링판(32)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(28)의 내측판(26)에 양극 리드(lead,34)가 연결되어 상기 단자판(30)을 양극으로 하고, 음극 리드가 연결된 금속성용기를 음극으로 하여 사용되게 된다.The explosion-proof apparatus includes an annular plate 24 and an inner plate 26 having a circular plate-shaped exhaust film 20 and an exhaust hole 22 in the center with the exhaust film 20 interposed therebetween. A cover plate 28 having a structure in which the outer circumference of the plate 24 and the inner plate 26 is seamed, a plate-shaped terminal plate 30 provided with an exhaust hole 22, and the cover plate 28. And an annular sealing plate 32 for enhancing the airtightness between the terminal plate 30 and the terminal plate 30. The battery using the explosion-proof device includes an electrically insulating plastic between the outer circumference of the explosion-proof device and the metallic container. It is structured to seal the inside of the battery by seaming, and a positive lead 34 is connected to an inner plate 26 of the cover plate 28 so that the terminal plate 30 is a positive electrode, and the negative lead is metallic. The container is used as the cathode.

이러한 구조의 방폭장치에서 배기막(20)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 20 can seal the battery inside when maintained at a constant internal pressure, and when it exceeds a certain pressure, the exhaust film 20 is ruptured to prevent sudden explosion.

따라서 상기 배기막은 도 4에 도시된 바와 같이, 알루미늄 박판(40)의 상하 양면에 합성수지(42)가 코팅된 구조로 되어 있는데, 상기 알루미늄 박판의 두께는 약 50μm 이며 상기 합성수지(42)의 코팅두께는 약 10μm 으로 하고 있다. 이와 같이 알루미늄 박판(40)에 합성수지(42)가 코팅되어 있음으로 인해 5-20 kg/cm²의 내압을 견딜 수 있고 이 이상일 때 상기 배기막(20)이 파열되게 된다. 이와 아울러 상기 배기막(20)이 상기 내압이상에서도 파열되지 않고 폭발이 일어나 전지 내부 구성물이 바깥으로 분출되는 경우가 있어, 상기 배기막(20)이 일정부피이상으로 부풀어 오르면 배기공(22)의 소정 부위에 설치된 칼날이나 못에 닿게 되어 상기 배기막(20)이 파열되게 한 전지가 최근 많이 사용되고 있다.Therefore, as shown in FIG. 4, the exhaust film has a structure in which a synthetic resin 42 is coated on both upper and lower surfaces of the aluminum thin plate 40, and the aluminum thin plate has a thickness of about 50 μm and a coating thickness of the synthetic resin 42. Is about 10 μm. Since the synthetic resin 42 is coated on the aluminum thin plate 40 as described above, the exhaust film 20 may be ruptured when the synthetic resin 42 is able to withstand 5-20 kg / cm ² . In addition, when the exhaust film 20 does not burst even above the internal pressure, an explosion may occur and the internal components of the battery may be ejected to the outside. When the exhaust film 20 swells above a certain volume, the exhaust hole 22 may BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, many batteries have been used in which a blade or nail installed at a predetermined portion comes into contact with the exhaust film 20 to rupture.

그러나, 칼날과 못이 설치되고 막이 부풀어 오를 공간이 많이 필요하게 되어 이 부분만큼 내장되는 전지본체의 용량이 감소하게 되는 문제점이 있다.However, there is a problem that the blade and the nail is installed and a lot of space for the membrane to swell is required, thereby reducing the capacity of the battery body built in this portion.

이에 본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전지의 방폭장치에 칼날 또는 못의 설치없이 일정내압 이상의 압력이 가해질 때 파열되는 전지의 배기막을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an exhaust film of a battery that is ruptured when a pressure above a predetermined internal pressure is applied to the explosion-proof device of the battery without the installation of a blade or nail.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 전지 배기막은,The battery exhaust film of the present invention for achieving the above object,

금속박판과 이 금속박판의 양면에 부착된 합성수지막으로 구성된 리튬전지의 배기막에 있어서,In the exhaust film of a lithium battery consisting of a metal foil and a synthetic resin film attached to both sides of the metal foil,

상기 합성수지막에는, 상기 금속박판의 표면이 드러나게 합성수지가 존재하지 않는 합성수지 비존재부가 상기 금속박판 상하의 대칭되는 위치에 구비되어진 것을 특징으로 하는 것이다.The synthetic resin film is characterized in that the non-synthetic resin-free portion is provided at the symmetrical position above and below the metal sheet so that the surface of the metal sheet is exposed.

그리고, 상기 금속박판에는 다수의 노치(notch)가 형성되어질 수도 있다.In addition, a plurality of notches may be formed in the metal thin plate.

상기 구조의 배기막은 합성수지막으로 인해 배기막의 상하 고정판과의 기밀성이 유지되고, 일정내압을 견딜 수 있는 강도를 가지며, 일정내압 이상의 압력이 배기막에 가해지면 배기막이 부풀어 오르지 않고서도 상기 금속박판의 노치가 파열되어 폭발을 막을 수 있게 된다.The exhaust film of the above structure has the airtightness with the upper and lower fixing plates of the exhaust film due to the synthetic resin, has a strength that can withstand a certain internal pressure, and when a pressure above the predetermined internal pressure is applied to the exhaust film, the exhaust film does not swell without being inflated. The notch will rupture and prevent the explosion.

따라서 별도의 배기막의 파열을 위한 칼날이나 못의 설치가 필요없게 된다.Therefore, it is not necessary to install a blade or nail for bursting the separate exhaust membrane.

도 1a는 본 고안의 실시예에 따른 전지의 배기막의 평면도,1A is a plan view of an exhaust film of a battery according to an embodiment of the present invention;

도 1b는 본 고안의 실시예에 따른 전지의 배기막의 단면도,1B is a cross-sectional view of an exhaust film of a battery according to an embodiment of the present invention;

도 2는 본 고안의 배기막의 다른 실시예를 도시한 평면도,2 is a plan view showing another embodiment of the exhaust film of the present invention,

도 3은 종래의 전지의 부분단면도,3 is a partial cross-sectional view of a conventional battery,

도 4는 종래의 전지의 배기막의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of an exhaust film of a conventional battery.

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

10 : 금속박판 12 : 합성수지막10 metal foil 12 synthetic resin film

14 : 노치 20 : 배기막14 notch 20 exhaust film

22 : 배기공 24 : 환형판22 exhaust hole 24 annular plate

26 : 내측판 28 : 덮개판26: inner plate 28: cover plate

30 : 단자판 32 : 실링판30: terminal plate 32: sealing plate

34 : 리드 40 : 박판34: lead 40: sheet

42 : 합성수지42: synthetic resin

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 배기막의 일 실시예로서 도 1a에 도시된 바와 같이, 원형상의 금속박판(10)을 사이에 두고 금속박판의 가장자리부와 중간부, 중심부의 원주상의 상하 양면에 합성수지막(12)이 구비된 배기막을 들 수 있다.As one embodiment of the exhaust film of the present invention, as shown in Figure 1a, the synthetic resin film 12 on the upper and lower sides of the circumferential side of the edge and the middle portion, the central portion of the metal thin plate with a circular metal thin plate 10 therebetween The exhaust film provided with this is mentioned.

그리고 상기 배기막의 단면은 도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 금속박판(10)에는 다수의 노치(14)가 형성되어 있다.As shown in FIG. 1B, a cross section of the exhaust film has a plurality of notches 14 formed on the metal thin plate 10.

상기 배기막의 가장자리부의 합성수지막(12)은 배기막의 고정에 사용되는 상하의 고정판과의 접착을 위해 반드시 필요한 것으로, 만약 가장자리부의 합성수지막(12)이 없다면 전지내부를 완전하게 밀봉할 수 없게 된다.The synthetic resin film 12 of the edge portion of the exhaust film is necessary for adhesion to the upper and lower fixing plates used for fixing the exhaust film. If the synthetic resin film 12 is not provided, the inside of the battery may not be completely sealed.

가장자리부를 제외하고는 합성수지막(12)의 존재위치가 제한되지 않으므로 도 1a에 도시된 배기막 뿐만 아니라 도 2에 도시된 바와 같이, 불규칙한 구멍이 다수개 존재하는 합성수지막(12)에 수평방향으로 양분할 수 있게끔 금속박판(10)이 위치된 것도 가능하다.Since the presence position of the synthetic resin film 12 is not limited except at the edge portion, as shown in FIG. 2 as well as the exhaust film shown in FIG. 1A, the synthetic resin film 12 having a plurality of irregular holes is present in the horizontal direction. It is also possible that the metal sheet 10 is located so that it can be divided.

상기 구조의 배기막은 내외부에 노출된 금속 박판에 다수의 노치(14)를 형성시켜 일정내압 이상의 압력이 여기에 가해지면 쉽게 파열될 수 있게 된다.The exhaust film of the structure forms a plurality of notches 14 in the metal sheet exposed to the inside and the outside, so that it can be easily ruptured when a pressure higher than a predetermined internal pressure is applied thereto.

따라서 이러한 구조의 배기막은 전지내부의 일정내압에는 견딜 수 있으면서, 이 일정내압 이상의 압력이 상기 배기막에 가해지면 합성수지막(12)이 없는 부분의 금속박판(10)중에서 약한 부분인 노치(14)가 파열되게 되므로, 별도의 칼날이나 못의 설치가 필요없게 된다.Therefore, the exhaust film having such a structure can withstand a constant internal pressure inside the battery, and when a pressure higher than the predetermined internal pressure is applied to the exhaust film, the notch 14 which is a weak part of the metal thin plate 10 in the portion where the synthetic resin film 12 is not present is provided. Because of the rupture, there is no need to install a separate blade or nail.

이와같은 본 고안의 효과는 배기막의 구조를 다수의 노치가 형성된 금속박막의 상하양면에 합성수지막을 위치시키되, 상기 상하의 합성수지막에 공통으로 구멍이 형성되어 있음으로 인해, 별도의 칼날이나 못이 없어도 배기막 자체에서 파괴가 일어나 공간낭비를 줄이고 전지 용량을 증대시킬 수 있게된다.The effect of the present invention is to place the synthetic resin film on the upper and lower surfaces of the metal film having a plurality of notches formed in the structure of the exhaust film, but because the hole is formed in common in the upper and lower synthetic resin film, even without a separate blade or nail Destruction occurs in the membrane itself, reducing space waste and increasing battery capacity.

Claims

In the exhaust film of a lithium battery composed of a metal foil (10) and a synthetic resin film (12) attached to both surfaces of the metal foil (10),

The synthetic resin film 12, the exhaust film of the lithium battery, characterized in that the non-synthetic resin-free portion is provided in the symmetric position above and below the metal thin plate 10 so that the surface of the metal thin plate 10 is exposed.

The exhaust film of a lithium battery according to claim 1, wherein the metal thin plate is provided with a plurality of notches (14).