KR20010011900A - Lithium secondary battery - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A secondary lithium battery is provided to improve a safety of a battery with respect to a high temperature and an overcharge by providing a safety device operating according to a temperature increase of a battery. CONSTITUTION: An electrode plate group(10) includes anode plates(12) and cathode plates(14) wound between partition films(16). A case(20) receives the electrode plate group(10) and is electrically connected to the cathode plates(14). A cap assembly(30) is sealed in an upper opening of the case(20) and is electrically connected to the anode plates(12). A safety device(40) is inserted and fixed into a center of the electrode plate group(14). The safety device(40) includes a conductive center bar(42) and a nonconducting cover(46). The conductive center bar(42) is electrically connected to the cathode plates(14). The nonconducting cover(46) is arranged between the cap assembly(30) and conductive center bar(42) and is melted at a set temperature.

Description

리튬 이차전지 {LITHIUM SECONDARY BATTERY}Lithium Secondary Battery {LITHIUM SECONDARY BATTERY}

본 발명은 리튬 이차전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고온 및 과충전에 대한 안전성을 개선한 리튬 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a lithium secondary battery, and more particularly, to a lithium secondary battery having improved safety against high temperature and overcharging.

최근에 들어, 고성능 노트북 컴퓨터와 무선 전화기의 보급이 확대됨에 따라 높은 에너지 밀도를 갖는 고성능 이차전지의 수요가 폭발적으로 증대되고 있다.In recent years, as the spread of high-performance notebook computers and cordless phones has been expanded, the demand for high-performance secondary batteries with high energy density has exploded.

따라서 이를 충족시키기 위한 다년간의 연구 결과, 리튬 또는 리튬의 삽입 방출이 가능한 물질로 구성된 음극 및 리튬의 가역적인 삽입 방출이 가능한 물질로 구성된 양극을 채용한 리튬 이차전지가 등장하였다. 리튬 이차전지는 근년에 들어 휴대용 전자기기 뿐만 아니라 전기 자동차 또는 하이브리드 전기 자동차를 포함하는 복합식 전기 자동차의 전원으로서 적극 검토되고 있다.Therefore, as a result of many years of research to meet this, a lithium secondary battery employing a negative electrode composed of lithium or a material capable of inserting and discharging lithium and a positive electrode composed of a material capable of reversibly inserting and discharging lithium appeared. In recent years, lithium secondary batteries have been actively studied as power sources for hybrid electric vehicles including electric vehicles or hybrid electric vehicles, as well as portable electronic devices.

일반적으로 리튬 이차전지는 음극 물질로 리튬 금속, 리튬 함유 금속 그리고 리튬의 가역적인 삽입 방출이 가능한 재료를 이용하고 있으며, 현재 새로운 물질에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.In general, lithium secondary batteries use lithium metal, lithium-containing metal, and a material capable of reversible insertion and release of lithium as a negative electrode material, and research on new materials is being actively conducted.

상기한 리튬 함유 금속에는 알루미늄, 주석, 안티몬, 또는 실리콘 등의 골격에 리튬이 함유된 구조가 주로 연구되고 있으며, 리튬의 가역적인 삽입 방출이 가능한 재료에는 탄소질 재료가 널리 이용되고 있다. 그러나 이외에도 리튬의 가역적인 삽입 방출이 가능한 다양한 금속 산화물과 칼코게나이드 물질들도 음극재료로 이용 가능하다.In the lithium-containing metal, a structure in which lithium is contained in a skeleton such as aluminum, tin, antimony, or silicon is mainly studied, and carbonaceous materials are widely used for materials capable of reversible insertion and release of lithium. However, a variety of metal oxide and chalcogenide materials that can be reversibly intercalated in and out of lithium are also available as cathode materials.

한편 리튬 이차전지의 양극 물질로는 리튬의 가역적인 삽입 방출이 가능한 리튬 금속 산화물, 금속 산화물 그리고 금속 칼코게나이드 화합물들이 이용될 수 있다.Meanwhile, lithium metal oxides, metal oxides, and metal chalcogenide compounds capable of reversible intercalation of lithium may be used as a cathode material of a lithium secondary battery.

상기한 리튬 금속 산화물로는 LiMO2(M=Co, Ni, Mn)의 조성식으로 표시되는 층상 구조 산화물 또는 스피넬 구조 산화물 및 리튬(전이금속1, 전이금속 2) 산화물 Li(M1, M2)O2(M1=Ni, Co, Mn, M2=Ni, Co, Mn, Al, Mg)의 조성식으로 표시되는 물질들이 주로 이용되고 있다.As the lithium metal oxide, a layered structure oxide or spinel structure oxide represented by the composition formula of LiMO 2 (M = Co, Ni, Mn) and lithium (transition metal 1, transition metal 2) oxide Li (M1, M2) O 2 Materials represented by the compositional formula of (M1 = Ni, Co, Mn, M2 = Ni, Co, Mn, Al, Mg) are mainly used.

그리고 상기한 금속 산화물과 금속 칼코게나이드 화합물은 MxOy, MxSy, MxSey의 조성식으로 표시되는 물질들로, 그 대표적인 예로는 V2O5, V6O13, MoO2, MnO2, MoO3, TiS2, NbSe3등을 들 수 있다.In addition, the metal oxide and the metal chalcogenide compound are materials represented by the formula of M x O y , M x S y , M x Se y , and representative examples thereof include V 2 O 5 , V 6 O 13 , and MoO. 2 , MnO 2 , MoO 3 , TiS 2 , NbSe 3 , and the like.

또한 리튬 이차전지의 분리막으로는 다공성 폴리올레핀막, 부직포와 같은 형태로 이루어지며 이온 전도성을 띄지 않는 부도성 분리막 및 이온 전도성 분리막이 이용되고 있다. 상기한 이온 전도성 분리막으로는 리튬 이온 전도성 유연화제를 함유하는 젤상의 분리막과, 고분자 자체가 리튬 이온 전도성을 갖는 고분자 전해질이 이용 또는 개발되고 있다.In addition, as a separator of a lithium secondary battery, a porous polyolefin membrane, a nonwoven fabric, and the like are used, and a non-conductive separator having no ion conductivity and an ion conductive separator are used. As the ion conductive separator, a gel-like separator containing a lithium ion conductive softener and a polymer electrolyte in which the polymer itself has lithium ion conductivity have been used or developed.

이와 같은 각각의 구성성분으로 이루어진 전지의 대표적인 예로는 탄소질 음극과, 리튬 금속 산화물 양극 그리고 폴리올레핀 분리막으로 구성된 리튬 이온 전지를 들 수 있으며, 대표적으로 WO9,508,211, US 5,631,100 등에서 이와 같은 구조의 전지를 제안하고 있으며, 현재 전세계적으로 널리 생산 및 이용되고 있다.Representative examples of the battery composed of each of these components is a lithium ion battery composed of a carbonaceous negative electrode, a lithium metal oxide positive electrode and a polyolefin separator, a typical battery of such a structure in WO9,508,211, US 5,631,100, etc. It is proposed and is currently widely produced and used worldwide.

그리고 상기한 리튬 이온 전지와 유사한 활물질을 이용하나, 분리막으로 이온 전도성 젤상 분리막을 이용하는 전지를 통상 리튬 이온 폴리머 전지라고 하며, 이 또한 최근 들어 생산되고 있다.A battery using an active material similar to the above lithium ion battery, but using an ion conductive gel phase separator as a separator, is generally called a lithium ion polymer battery, which has also been recently produced.

상기한 리튬 이온 폴리머 타입의 전지로 대표적인 것은 벨코어 타입의 고분자 이차 전지로서, 미합중국 특허 제 5,396,318호에서 그 구성을 제안하였다.A typical lithium ion polymer type battery is a belcore type polymer secondary battery, and its configuration is proposed in US Pat. No. 5,396,318.

상기 특허에서 제안된 전지는 탄소질 물질로 약 2,500℃ 이상의 고온에서 열처리된 흑연질 물질과, 저 흑연화도를 갖는 하드 카본류를 이용하며, 양극 물질로는 대표적으로 LiMO2(M=Co, Ni, Mn)의 조성식을 갖는 층상 구조 산화물 및 스피넬 구조 산화물을 이용한다.The battery proposed in the patent uses a carbonaceous material, a graphite material heat-treated at a high temperature of about 2,500 ° C. or more, and hard carbons having a low graphitization degree. As a cathode material, LiMO 2 (M = Co, Ni) is typically used. , A layer structure oxide and a spinel structure oxide having a composition formula of Mn) are used.

상기한 전지의 작동 전압은 평균 3.7 V이며, 통상의 작동 범위는 약 3.0∼4.2 V로 설정하고 있다. 이러한 전지의 작동 전위는 기존의 납 전지나 니카드 전지에 비해 월등히 높은 것으로서, 에너지 밀도면에서 큰 이점으로 작용한다.The operating voltage of the battery is 3.7 V on average, and the normal operating range is set to about 3.0 to 4.2 V. The operating potential of such a battery is much higher than that of a conventional lead battery or a NiCad battery, which is a great advantage in terms of energy density.

그러나 전지의 작동 전위가 높기 때문에 외부 단락 및 기계적인 충격에 의한 내부 단락시, 큰 과전류가 순간적으로 흐를 수 있으며, 따라서 전지의 안전성이 저하되는 결점이 발생한다. 또한 상기 전지에 사용되는 양극 물질들은 과충전시 화학적인 활성이 크게 증대되기 때문에, 전해질과 급격히 반응하여 과량의 가스를 생산함으로써 전지 내압을 급격히 높여 주거나, 발열 반응을 통해 전지의 내부온도를 급격히 상승시키는 문제점을 안고 있다.However, due to the high operating potential of the battery, a large overcurrent may flow momentarily during an internal short circuit due to an external short circuit and a mechanical shock, thus causing a drawback of deteriorating the safety of the battery. In addition, the positive electrode materials used in the battery greatly increase the chemical activity during overcharging, thereby rapidly reacting with the electrolyte to produce excessive gas, thereby rapidly increasing the internal pressure of the battery, or rapidly increasing the internal temperature of the battery through an exothermic reaction. I have a problem.

이와 같은 화학 반응에 의한 내압과 온도 상승은 극단적인 경우 과충전 및 고온 환경하에서 전지의 폭발로 이어질 수 있기 때문에, 전지의 안전성에 대한 대책이 여러가지 면에서 강구되고 있다.Since the internal pressure and temperature rise due to such chemical reactions can lead to explosion of the battery under extreme charge and high temperature environments, measures for battery safety have been taken in various aspects.

통상적으로는 전지의 과충전을 방지하기 위하여 충전 전압의 과다한 상승을 방지할 수 있도록 충전기를 설계하거나, 보호 회로를 전지 팩에 내장하고 있다.Usually, in order to prevent overcharging of a battery, a charger is designed or a protection circuit is incorporated in the battery pack so as to prevent excessive rise of the charging voltage.

그리고 이와 같은 보호 장치의 미작동시 발생할 수 있는 안전 사고를 고려하여, 미합중국 특허 제 5,631,100호는 전지의 내부 구조에 온도 상승에 따라 저항이 증가하는 소자, 즉 피티씨(PTC;positive thermal coefficeint) 소자를 삽입하여 전지의 온도 상승이 지속될 때, 과충전 전류의 흐름을 차단하도록 하고 있다. 또한, 미합중국 특허 제 4,943,497호는 과충전된 상태에서 발생하는 전지의 가스 내압을 이용하여 전류를 차단하는 안전성 밸브를 제안하였다.In addition, in consideration of a safety accident that may occur when such a protection device is not operated, US Patent No. 5,631,100 discloses a device in which a resistance increases with increasing temperature in a battery internal structure, that is, a positive thermal coefficeint (PTC) device. When the temperature rise of the battery continues to be inserted to block the flow of overcharge current. In addition, US Pat. No. 4,943,497 proposes a safety valve that cuts off current by using a gas withstand pressure of a battery generated in an overcharged state.

그러나, 상기한 PTC 소자는 저항 증가를 이용하여 외부로부터의 에너지 유입을 억제할 뿐, 전지 내부에서 발생하는 반응 열에 의한 위험성을 완화시킬 수 없는 한계가 있다. 그리고 상기한 안전성 밸브는 전지의 내압에 의해 작동되어 외부 회로와의 차단을 통해 외부로부터의 에너지 유입을 억제하며, 내부 반응에 의해 생성된 가스를 외부로 방출하는 기능을 가지고 있으나, 과충전된 전지의 열 폭주와 이에 따른 폭발을 억제할 수 없는 단점이 있다.However, the PTC device has a limit that can not only reduce the inflow of energy from the outside by using an increase in resistance, but also can not mitigate the risk of the reaction heat generated inside the battery. And the safety valve is operated by the internal pressure of the battery to suppress the inflow of energy from the outside by blocking the external circuit, and has a function of releasing the gas generated by the internal reaction to the outside, but of the overcharged battery There is a disadvantage that thermal runaway and consequent explosion cannot be suppressed.

한편, 충전 상태에서 외부의 기계적 충격에 의해 내부 단락이 발생하는 경우, 보다 안전한 형태로 내부 단락이 발생할 수 있도록, 미합중국 특허 제 5,747,188호는 중심핀을 이용한 구성을 제안하였다.On the other hand, when the internal short circuit occurs by the external mechanical shock in the state of charge, US Patent No. 5,747,188 proposed a configuration using a center pin so that the internal short circuit in a safer form.

상기 특허에서 중심핀은 내부 단락을 유발하는 기계적인 충격에 의해 역시 기계적으로 변형되어, 별도의 내부 단락을 유발하게 되며, 중심핀에 의한 별도의 내부 단락에 의해 열 생성과 발산이 조절되어 전지의 안정성을 향상시킨다.In the patent, the center pin is also mechanically deformed by a mechanical shock that causes an internal short circuit, causing a separate internal short circuit, and heat generation and dissipation are controlled by a separate internal short circuit by the center pin. Improve stability.

그러나 상기한 중심핀은 기계적 변형이 일어나지 않는 한, 과충전이나 고온 환경하에서 전지의 안정성을 개선하는데는 전혀 효과가 없는 한계가 있다.However, the above-described center pin has no limit in improving the stability of the battery under overcharge or high temperature environment unless mechanical deformation occurs.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 고안된 것으로서, 본 발명의 목적은 전지의 온도 상승에 의해 작동되는 안전 장치를 제공하여 전지의 고온 및 과충전에 대한 안전성을 효과적으로 개선시킬 수 있는 리튬 이차전지를 제공하는데 있다.Therefore, the present invention is designed to solve the above problems, an object of the present invention to provide a safety device that is operated by the temperature rise of the battery to improve the safety of the battery high temperature and overcharging of the rechargeable battery can be effectively improved To provide.

도 1은 본 발명에 의한 리튬 이차전지의 단면도.1 is a cross-sectional view of a lithium secondary battery according to the present invention.

도 2는 안전 장치의 확대 사시도.2 is an enlarged perspective view of the safety device.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,In order to achieve the above object, the present invention,

분리막을 사이로 양극판과 음극판이 권취된 극판군과,The electrode plate group in which the positive electrode plate and the negative electrode plate are wound between the separators,

상기한 극판군을 수납하며 음극판과 전기적으로 연결되는 용기와,A container housing the electrode plate group and electrically connected to the negative electrode plate;

상기한 용기의 개구부에서 가스킷에 의해 용기와 절연된 상태로 밀봉되며, 양극판과 전기적으로 연결되는 캡 어셈블리와,A cap assembly sealed in an insulated state from the container by a gasket at an opening of the container and electrically connected to the positive electrode plate;

상기한 극판군의 중앙에 삽입 고정되며 음극판과 전기적으로 연결되는 도전성 중심봉 및 상기한 캡 어셈블리와 도전성 중심봉 사이에 밀착 배치되고 설정 온도에서 용융되는 부도성 덮개부를 구비하여 온도 상승에 의해 내부 단락을 유발하는 안전 장치를 포함하는 리튬 이차전지를 제공한다.An inner short circuit is caused by a temperature increase by having a conductive center rod inserted into and fixed to the center of the electrode plate group and electrically connected to the negative electrode plate, and a non-coated cover portion disposed closely between the cap assembly and the conductive center rod and melting at a set temperature. It provides a lithium secondary battery comprising a safety device.

상기한 안전 장치는 부도성 덮개부와 도전성 중심봉 사이에 도전성 중심봉보다 저항이 큰, 일례로 PTC 물질로 이루어지는 단락 접합부를 더욱 포함할 수 있으며, 과충전이나 외부 온도 상승에 의한 전지의 온도 상승시, 안전 장치는 일차적으로 부도성 덮개부가 용융되면서 안전한 형태로 내부 단락을 유도하고, 이차적으로 단락 접합부의 저항이 증가하면서 과다한 단락 전류 및 과충전 전류의 흐름을 차단한다.The safety device may further include a short-circuit junction between the non-conductive cover part and the conductive center bar having a greater resistance than the conductive center bar, for example, made of a PTC material, and is safe when the battery temperature rises due to overcharge or an increase in external temperature. The device primarily induces an internal short in a safe form as the non-conductive cover is melted, and secondly blocks the flow of excessive short circuit and overcharge current as the resistance of the short junction increases.

상기한 안전 장치는 온도 상승에 의한 열 폭주와 폭발 및 발화의 위험성을 제거하며, 특히 적정 온도에서 안전한 형태의 내부 단락을 유도한다. 이로서 리튬 이차전지의 고온 및 과충전에 대한 안전성을 효과적으로 개선할 수 있는 장점을 갖는다.Such safety devices eliminate the risk of thermal runaway and explosion and ignition due to temperature rise, in particular inducing a safe form of internal short-circuit at a suitable temperature. This has the advantage of effectively improving the safety against high temperature and overcharge of the lithium secondary battery.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 리튬 이차전지의 단면도이며, 특히 원통형 리튬 이온 이차전지의 단면도이다. 도시하는 바와 같이 리튬 이차전지는 양극판(12)과 음극판(14)이 분리막(16)과 함께 권취된 극판군(10)과, 상기 극판군(10)을 수납하는 용기(20)와, 상기한 용기(20)의 상단 개구부에 밀봉된 캡 어셈블리(30) 및 극판군(10) 중심부에 삽입 고정된 안전 장치(40)를 포함한다.1 is a cross-sectional view of a lithium secondary battery according to the present invention, in particular a cross-sectional view of a cylindrical lithium ion secondary battery. As shown in the drawing, the lithium secondary battery includes the electrode plate group 10 in which the positive electrode plate 12 and the negative electrode plate 14 are wound together with the separator 16, a container 20 containing the electrode plate group 10, and the above-mentioned. The cap assembly 30 sealed in the upper opening of the container 20 and the safety device 40 inserted and fixed in the center of the electrode plate group 10 are included.

상기 리튬 이온 이차전지의 양극판(12)은 일례로, 리튬의 삽입 방출이 가역적인 통상의 전이 금속 산화물의 분말을 탄소 전도체에 혼합한 뒤, 이를 폴리비닐리덴플로라이드(PVdF) 결착제와 N-메틸피롤리디논(NMP) 용제로 이루어진 결착제 용액중에 분산시킨 다음, 알루미늄 집전판에 도포하여 형성할 수 있다.The positive electrode plate 12 of the lithium ion secondary battery is, for example, after mixing the powder of a conventional transition metal oxide in which the insertion and release of lithium is reversible to the carbon conductor, and then the polyvinylidene fluoride (PVdF) binder and N- It can be formed by dispersing in a binder solution composed of methylpyrrolidinone (NMP) solvent and then applying to an aluminum current collector.

상기 음극판(14)은 결정화도가 높은 결정성 탄소재료로 이루어지며, 특히 충진 밀도가 높은 구상 또는 섬유상의 메조페이스 피치계 흑연화 탄소로 이루어질 수 있다.The negative electrode plate 14 is made of a crystalline carbon material having a high degree of crystallinity, and in particular, may be made of spherical or fibrous mesophase pitch-based graphitized carbon having a high packing density.

상기와 같이 형성된 양극판(12)과 음극판(14)을 이용하여 일례로 원통형 18650 전지를 조립할 수 있으며, 상기한 분리막(16)과 전해액 및 기타의 부품은 통상의 리튬 이온 이차전지에 이용되는 공지의 것으로서, 상기한 용기(20)는 음극판(14)과 접촉하여 음극단자 역할을 하며, 상기 캡 어셈블리(30)는 양극판(12)에서 연장 형성된 양극탭(32)과 접촉하여 양극단자 역할을 한다.A cylindrical 18650 battery can be assembled by using the positive electrode plate 12 and the negative electrode plate 14 formed as described above, and the separator 16, the electrolyte solution, and other components are well-known for use in a conventional lithium ion secondary battery. As the container 20 is in contact with the negative electrode plate 14 serves as a negative electrode terminal, the cap assembly 30 is in contact with the positive electrode tab 32 formed from the positive electrode plate 12 to serve as a positive electrode terminal.

전지의 양극단자인 캡 어셈블리(30)는 양극탭(32)이 용접되는 양극탭 용접판(34)과, 양극탭 용접판(34)의 상단부 둘레에 배치되는 PTC 소자(36)와, PTC 소자(36)의 상단에 배치되는 캡 커버(38)로 이루어지며, 이들 양극탭 용접판(34)과 PTC 소자(36) 및 캡 커버(38)는 가스킷(50)에 의해 전지의 음극단자인 용기(20)와 절연된다. 상기한 캡 어셈블리(30)의 구성에 의해, 양극판(12)의 전류는 양극탭(32)과, 양극탭 용접판(34)과, PTC 소자(36)를 거쳐 캡 커버(38)에 전달된다.The cap assembly 30, which is the positive terminal of the battery, includes a positive electrode tab welding plate 34 to which the positive electrode tab 32 is welded, a PTC element 36 disposed around the upper end of the positive electrode tab welding plate 34, and a PTC element ( The cap cover 38 is disposed on the upper end of the cap 36, and the positive electrode tab welding plate 34, the PTC element 36, and the cap cover 38 are formed by a gasket 50, which is a negative electrode terminal of the battery. Insulated with 20). By the configuration of the cap assembly 30 described above, the current of the positive electrode plate 12 is transmitted to the cap cover 38 via the positive electrode tab 32, the positive electrode tab welding plate 34, and the PTC element 36. .

이와 같은 구성의 리튬 이차전지는 높은 활성을 갖는 전극 물질로 구성되어 있기 때문에, 전해질과 전극 물질과의 반응을 적절하게 제어하지 못할 경우, 가스 발생에 의해 전지의 내압이 상승하고, 발열 반응에 의해 전지의 온도가 필연적으로 상승하게 된다.Since the lithium secondary battery having such a structure is composed of an electrode material having high activity, when the reaction between the electrolyte and the electrode material is not properly controlled, the internal pressure of the battery increases due to gas generation, and the exothermic reaction causes The temperature of the battery inevitably rises.

이러한 반응은 특히 과다한 충전에 의해 화학적인 활성이 높아지는 경우와 전지의 외부 온도가 충분히 높아지는 경우, 전해질과 전극 물질과의 반응 속도가 비정상적으로 커지기 때문에 더욱 심각한 문제를 유발하며, 이 때, 전지의 열 폭주 또는 즉각적인 폭발의 위험성이 비정상적으로 증대된다.Such reactions cause more serious problems, especially when the chemical activity is increased due to excessive charging and when the battery's external temperature is sufficiently high, because the reaction rate between the electrolyte and the electrode material becomes abnormally large, and the heat of the battery is increased. The risk of runaway or immediate explosions is abnormally increased.

이에, 본 발명자는 위와 같은 비정상적인 열 폭주 및 폭발의 경로를 집중적으로 연구한 결과, 전지 내 전극끼리의 내부 단락이 열 폭주 및 폭발을 유발하는 근본요소임을 알아내었다.Accordingly, the present inventors intensively studied the paths of abnormal thermal runaway and explosion as described above, and found that internal short circuits between the electrodes in the battery are the fundamental factors causing thermal runaway and explosion.

상기한 내부 단락의 발생은 전극의 급속 방전을 유발하며, 단락 부위의 지엽적인 과열 및 전지의 전체적인 온도 상승을 유발한다. 이러한 전지의 온도 상승은 전극 물질과 전해질 사이의 화학적 반응성을 더욱 높여 추가적인 온도 상승을 유발하고, 결국은 열 폭주와 폭발 또는 발화로 이어지게 된다.The occurrence of such an internal short circuit causes a rapid discharge of the electrode, causing local overheating of the short circuit site and an overall temperature rise of the battery. The temperature rise of such cells further increases the chemical reactivity between the electrode material and the electrolyte, causing further temperature rise, which in turn leads to thermal runaway and explosion or ignition.

따라서 본 발명자는 내부 단락 저항 및 내부 단락 위치를 임의대로 조정하여 온도 상승의 정도를 조절할 수 있을 뿐 아니라 열 발산을 쉽게 하고, 나아가 이를 이용하여 전지의 안전성을 높일 수 있는 안전 장치를 제공한다.Therefore, the present inventors provide a safety device that can not only adjust the degree of temperature rise by arbitrarily adjusting the internal short circuit resistance and the internal short circuit position, but also facilitate heat dissipation and further increase the safety of the battery.

도 2는 안전 장치의 구체적인 사시도로서, 안전 장치(40)는 극판군(10)의 중심부에 삽입 고정되는 도전성 중심봉(42)과, 도전성 중심봉(42)의 상단을 일정 길이로 감싸는 부도성 덮개부(46)와, 부도성 덮개부(46)와 마주하는 도전성 중심봉(42)의 상단에 위치하며 도전성 중심봉(42)보다 저항이 큰 물질로 이루어지는 단락 접합부(44)를 포함한다.FIG. 2 is a detailed perspective view of the safety device, wherein the safety device 40 includes a conductive center bar 42 inserted into and fixed to the center of the pole plate group 10, and a non-coated cover part covering the upper end of the conductive center bar 42 to a predetermined length. (46) and a short-circuit junction (44) positioned at the upper end of the conductive center rod (42) facing the nonconductive cover portion (46) and made of a material having a higher resistance than the conductive center rod (42).

상기한 도전성 중심봉(42)은 그 하단이 음극탭(22)과 접촉하여 음극판(14)과 전기적으로 연결되며, 상기한 부도성 덮개부(46)는 그 표면이 캡 어셈블리(30), 보다 정확하게는 양극탭(32)과 접촉하며, 특정 온도 범위에서 녹아내리도록 구성되는데, 보다 구체적으로는 대략 80∼150℃ 사이에서 용융 또는 액화될 수 있는 고분자 물질로 이루어진다.The conductive center rod 42 has a lower end thereof electrically connected to the negative electrode plate 14 in contact with the negative electrode tab 22, and the non-conductive cover portion 46 has a cap assembly 30, which is more precisely surfaced. Is in contact with the positive electrode tab 32, and is configured to melt at a specific temperature range, more specifically, made of a polymer material that can be melted or liquefied at approximately 80 to 150 ° C.

통상의 전지는 60℃ 까지 정상적으로 작동하고, 외부온도 80℃ 환경에서의 보관에 대해서도 안정해야 하므로, 부도성 덮개부(46)는 80℃ 이상에서 녹아내리도록 설정된다. 또한 안전 장치의 작동은 자연적인 내부 단락에 선행하여 유발되어야만 효과적이므로, 통상의 폴리에틸렌 분리막의 용융 온도인 130℃ 또는 폴리프로필렌 분리막의 용융 온도인 150℃ 이하의 온도에서 상기 부도성 덮개부(46)가 녹아내리도록 설정된다.The normal battery operates normally up to 60 ° C., and should be stable against storage at an environment of an external temperature of 80 ° C., so that the non-conductive cover portion 46 is set to melt at 80 ° C. or higher. In addition, since the operation of the safety device is effective only before a natural internal short circuit, the non-seal lid 46 may be formed at a temperature of 130 ° C., which is a melting temperature of a conventional polyethylene separator, or 150 ° C. or less, which is a melting temperature of a polypropylene separator. Is set to melt.

따라서 상온에서는 부도성 덮개부(46)에 의해 양극탭(32)과 도전성 중심봉(42)이 절연되어 내부 단락이 방지된다.Therefore, at room temperature, the positive electrode tab 32 and the conductive center bar 42 are insulated by the non-conductive cover part 46 to prevent internal short circuit.

그리고 상기한 단락 접합부(44)는 도전성 중심봉(42)보다 저항이 큰 물질로서, 특정의 설정 저항을 갖는 저항체 소자 또는 PTC 물질로 이루어질 수 있다. 이러한 단락 접합부(44)의 전기 저항은 100℃ 이하에서 0.05∼5 Ω이며, 150℃ 이상에서는 10 Ω 이상으로 이루어짐이 바람직하다.In addition, the short-circuit junction 44 is a material having a larger resistance than the conductive center bar 42 and may be made of a resistor element or a PTC material having a specific set resistance. The electrical resistance of the short-circuit junction 44 is 0.05 to 5 Ω at 100 ° C. or lower, and preferably 10 Ω or higher at 150 ° C. or higher.

상기한 단락 접합부(44)는 자가 방전에 의한 전지의 활성 저하 속도가 통상의 화학 반응에 의한 온도 상승 속도보다 커서 온도 상승에 따른 위험성을 방지하면서, 강제적인 단락 전류가 허용되는 최대 전류량 이하로 억제될 수 있도록 온도에 따라 전기 저항의 상한값과 하한값이 위와 같이 설정된 것이다.The short-circuit junction 44 suppresses the risk of temperature rise because the rate of deactivation of the battery due to self-discharge is greater than the rate of temperature rise by a normal chemical reaction, while suppressing the forced short-circuit current to be below the maximum current allowed. The upper and lower limits of the electrical resistance are set as above according to the temperature.

즉, 단락 접합부(44)의 전기 저항이 상한값을 넘으면 안전 장치(40)의 작동에 따른 강제적인 자가 방전이 너무 느려서 전지의 활성 저하 효과가 불충분하게 발생하고, 하한값을 넘으면 비록 조절된 위치에서 유발된 강제적인 내부 단락이라 하더라도 이에 의한 발열 효과는 전지의 온도 상승을 유발시킨다.In other words, if the electrical resistance of the short-circuit junction 44 exceeds the upper limit, the forced self-discharge according to the operation of the safety device 40 is too slow, resulting in insufficient activity of the battery. Even if a forced internal short circuit occurs, the heating effect caused by this causes a temperature increase of the battery.

위와 같은 구성으로 이루어지는 안전 장치(40)의 작동을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the safety device 40 made in the above configuration in more detail as follows.

일실시예로서, 핫박스 내부에 충전된 전지를 방치하여 전지의 내부 온도가 설정 온도(80∼130℃)에 도달하면, 도전성 중심봉(42) 상단을 덮고 있는 부도성 덮개부(46)가 용융되면서 도전성 중심봉(42), 특히 단락 접합부(44)가 양극탭(32)과 접촉하여 전지의 내부 단락을 유발한다.As an example, when the battery charged inside the hot box is left and the internal temperature of the battery reaches a set temperature (80 to 130 ° C.), the non-conductive cover portion 46 covering the upper end of the conductive center rod 42 melts. As a result, the conductive center rod 42, particularly the short junction 44, contacts the positive electrode tab 32 to cause an internal short circuit of the battery.

내부 단락 발생으로 전지는 자가 방전에 의해 서서히 활성을 잃게 되는데, 상기한 부도성 덮개부(46)의 용융에 의한 내부 단락은 임의로 발생하는 단락과는 달리, 그 내부 저항을 조절할 수 있으며, 전지의 온도 상승 속도는 도전성 중심봉(42)과, 특히 단락 접합부(44)의 저항값에 의해 용이하게 조절할 수 있다.Due to the internal short circuit, the battery gradually loses its activity due to self discharge. The internal short circuit caused by the melting of the non-coated lid 46 may control the internal resistance of the battery, unlike a randomly generated short circuit. The temperature rise rate can be easily adjusted by the resistance value of the electroconductive center rod 42 and especially the short circuit junction 44.

그리고 특정의 설정 저항을 갖는 단락 접합부(44)를 통하여 전류가 흐르기 때문에, 단락 전류는 임의로 발생하는 내부 단락에 의한 단락 전류보다 작은 값을 나타내며, 단락 접합부(44)를 PTC 물질로 제작하는 경우, 단락 접합부(44)의 저항은 온도에 따라 조절되므로 단락 접합부(44)의 온도 또한 설정치 이하로 유지할 수 있는 장점이 있다.Since a current flows through the short circuit junction 44 having a specific set resistance, the short circuit current has a value smaller than the short circuit current due to an internal short circuit that occurs arbitrarily, and when the short circuit junction 44 is made of a PTC material, Since the resistance of the short junction 44 is adjusted according to the temperature, there is an advantage that the temperature of the short junction 44 can also be maintained at or below a set value.

이와 같이 부도성 덮개부(46)의 용융에 의한 내부 단락은 분리막(16) 용융에 따르는 임의의 내부 단락보다 일찍 유발되기 때문에, 전지의 온도가 분리막(16) 용융 온도에 도달하였을 때는 이미 전지의 충전 상태가 낮아져, 열 폭주에 도달한 만큼의 충분한 반응성을 잃게 된다. 따라서 전지의 폭발 및 발화는 물론 전지의 열 폭주를 효과적으로 억제한다.As such, the internal short circuit due to melting of the non-coated lid portion 46 is caused earlier than any internal short circuit due to the melting of the separator 16, so when the temperature of the battery reaches the melting temperature of the separator 16, The state of charge is lowered so that sufficient reactivity is lost as long as thermal runaway is reached. Therefore, the battery explosion and ignition as well as the thermal runaway of the battery effectively suppressed.

또한 본 실시예에 의한 전지는 상기와 동일한 방식으로, 과충전 발생시에도 안전 장치(40)가 작동하여 전지의 안전성을 개선한다. 일차적으로, 전지의 내부 온도가 부도성 덮개부(46)의 설정 온도에 도달하면 부도성 덮개부(46)가 녹아 내리면서 도전성 중심봉(42) 및 단락 접합부(44)를 통하여 전지의 단락을 유발한다. 이 때, 상기한 단락 접합부(44)를 통하여 단락 전류가 흐르기 때문에, 전지 내부의 발열은 전지의 단자 주위로 집중된다.In addition, the battery according to the present embodiment, in the same manner as above, the safety device 40 operates even when overcharge occurs to improve the safety of the battery. First, when the internal temperature of the battery reaches the set temperature of the non-covered cover 46, the non-covered cover 46 melts, causing a short circuit of the battery through the conductive center rod 42 and the short-circuit junction 44. do. At this time, since the short-circuit current flows through the short-circuit junction 44, heat generation inside the battery is concentrated around the terminals of the battery.

그리고 캡 어셈블리(30) 내부에 삽입된 PTC 소자(36)는 안전 장치(40) 내부의 단락 접합부(44)와 직렬 연결되는데, 전지의 내부 발열에 의한 온도 상승은, 이차적으로 안전 장치(40)의 단락 접합부(44)와 캡 어셈블리(30) 내부의 PTC 소자(36)의 저항을 급속히 상승시켜 과충전 전류의 흐름을 차단시킨다.And the PTC element 36 inserted into the cap assembly 30 is connected in series with the short-circuit junction 44 in the safety device 40, the temperature rise due to the internal heat generation of the battery, secondary to the safety device 40 The resistance of the short junction 44 and the PTC element 36 inside the cap assembly 30 is rapidly raised to block the flow of the overcharge current.

이러한 전류 차단과 동시에 안전 장치(40)를 통해 자가 방전에 따른 전극 물질의 충전 상태 저하로 전지의 안전성이 향상되며, 캡 어셈블리(30) 내부에 PTC 소자(36)를 채용하지 않더라도 화학적 활성의 저하로 인하여 열 폭주에 의한 전지의 폭발을 예방할 수 있다.At the same time, the safety of the battery is improved by reducing the state of charge of the electrode material due to self-discharge through the safety device 40, and the chemical activity is lowered even when the PTC element 36 is not employed inside the cap assembly 30. Due to this, it is possible to prevent the explosion of the battery due to thermal runaway.

실시예 1Example 1

전지 용기(20) 내부에 극판군(10) 없이 안전 장치(40)만을 삽입하고 캡 어셈블리(30)를 덮은 다음 클림핑하여 밀봉하였다. 안전 장치(40)의 덮개부(46)로는 용융점이 135℃인 폴리에틸렌 분리막을 이용하였으며, 단락 접합부(44)로는 대략 500 mΩ의 저항을 갖는 저항체를 부착하였다. 중심봉(42)으로는 구리봉에 이미드 테이프(니토덴코社 제조)를 감아 제작하였다. 전지 시료를 150℃ 오븐에 넣고 저항을 측정하였다. 시료의 표면 온도는 약 10분 후 150℃에 도달하였으며, 이 때의 저항은 약 800 mΩ에 도달하였다.Only the safety device 40 was inserted into the battery container 20 without the electrode plate group 10, the cap assembly 30 was covered, and then sealed by crimping. As the cover portion 46 of the safety device 40, a polyethylene separator having a melting point of 135 ° C. was used, and a resistor having a resistance of approximately 500 mΩ was attached to the short-circuit junction 44. The central rod 42 was produced by winding an imide tape (manufactured by Nitto Denko Co., Ltd.) on a copper rod. The battery sample was placed in an oven at 150 ° C. and the resistance was measured. The surface temperature of the sample reached 150 ° C. after about 10 minutes and the resistance reached about 800 mΩ.

비교예 1Comparative Example 1

리튬 코발트 산화물 (LiCoO2)(일본 화학 제조) 90 중량%와, 아세틸렌 블랙(미국 세브론社 제조) 4 중량%와, 결착제로서 카이나 761(미국 아토켐社 제조) 6 중량%를 혼합하여 양극도료를 제작하고, 이 양극도료를 20 ㎛ 두께의 알루미늄박 위에 도포하여 양극판(12)을 제조하였다.90% by weight of lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ) (manufactured by Japan Chemical), 4% by weight of acetylene black (manufactured by Severon, USA), and 6% by weight of Kynar 761 (manufactured by Atochem, USA) as a binder A positive electrode paint was prepared, and the positive electrode paint was applied onto an aluminum foil having a thickness of 20 µm to prepare a positive electrode plate 12.

엠시엠비(MCMB) 10-28(일본 오사카 가스社 제조) 90 중량%와, 결착제로서 카이나 761을 10 중량% 혼합하여 음극도료를 제작하고, 이 음극도료를 10 ㎛ 두께의 구리박에 도포하여 음극판(14)을 제조하였다.MCMB 10-28 (manufactured by Osaka Gas Co., Ltd.) 90% by weight and 10% by weight of KINA 761 as a binder are mixed to form a negative electrode coating, and the negative electrode coating is applied to a copper foil having a thickness of 10 μm. The negative electrode plate 14 was manufactured.

분리막(16)으로는 셀가드 2400(미국 셀라니즈사 제조)을 이용하였고, 전해액으로는 에틸렌 카보네이트(EC)와 디에틸렌 카보네이트(DEC) 혼합 용매에 리튬헥사플로로포스페이트(LiPF6)를 녹여 이용하였다.Celgard 2400 (manufactured by Celanese, Inc.) was used as the separator 16, and lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) was dissolved in an ethylene carbonate (EC) and diethylene carbonate (DEC) mixed solvent as an electrolyte. It was.

위의 양극판(12)과 음극판(14) 및 분리막(16)과 전해액을 이용하여 통상의 18650 규격의 전지를 조립하고, 다음의 [표 1]과 같은 조건에서 핫박스 실험을 수행하였다. 2시간 동안 일정 온도의 핫박스에 각기 다른 전위로 충전된 전지를 방치하고 폭발 여부를 확인하였다.Using the positive electrode plate 12, the negative electrode plate 14, the separator 16 and the electrolyte solution, a battery of a standard 18650 standard was assembled, and a hot box experiment was performed under the conditions shown in Table 1 below. The battery charged to different potentials was left in a hot box at a constant temperature for 2 hours and checked for explosion.

[표 1]TABLE 1

구분division 핫박스 온도(℃)Hot box temperature (℃) 충전 전압(V)Charge voltage (V) 폭발 여부Explosion 실험예 1Experimental Example 1 140140 4.24.2 미폭발Unexploded 실험예 2Experimental Example 2 150150 4.24.2 폭발explosion 실험예 3Experimental Example 3 140140 4.34.3 폭발explosion 실험예 4Experimental Example 4 140140 4.54.5 폭발explosion

실시예 2Example 2

전지 용기(20)의 중심에 안전 장치(40)를 삽입한 것을 제외하고는 비교예 1에서와 마찬가지로 전지를 조립하였다. 이 때 안전 장치(40)의 덮개부(46)로는 용융점이 90℃인 폴리에틸렌-co-1뷰틴(butene)을 이용하였으며, 단락 접합부(44)로는 약 500 mΩ의 저항을 갖는 저항체를 사용하였다. 중심봉(42)으로는 구리봉에 테플론 피복을 입혀 제작하였다. 상기 비교예 1과 동일한 조건에서 핫박스 실험을 수행하였다.A battery was assembled in the same manner as in Comparative Example 1 except that the safety device 40 was inserted in the center of the battery container 20. In this case, polyethylene-co-1butene having a melting point of 90 ° C. was used as the cover 46 of the safety device 40, and a resistor having a resistance of about 500 mΩ was used as the short-circuit junction 44. As the center rod 42, a copper rod was coated with Teflon coating. Hot box experiment was performed under the same conditions as in Comparative Example 1.

[표 2]TABLE 2

구분division 핫박스 온도(℃)Hot box temperature (℃) 충전 전압(V)Charge voltage (V) 폭발 여부Explosion 실험예 1Experimental Example 1 140140 4.24.2 미폭발Unexploded 실험예 2Experimental Example 2 150150 4.24.2 미폭발Unexploded 실험예 3Experimental Example 3 140140 4.34.3 미폭발Unexploded 실험예 4Experimental Example 4 140140 4.54.5 미폭발Unexploded

실시예 3Example 3

실시예 2와 같이 제조된 18650 전지 4개를 이용하여 과충전 시험을 실시하였다. 과충전 시험은 3 A의 전류, 최고 전압을 20 V까지 설정하여 수행하였으며, 총 1시간 30분 동안 수행하였다. 주어진 시간 동안 4개의 전지 모두 폭발하지 않았다.An overcharge test was performed using four 18650 batteries prepared as in Example 2. The overcharge test was performed by setting the current of 3 A, the maximum voltage up to 20 V, for a total of 1 hour 30 minutes. All four cells did not explode for a given time.

실시예 4Example 4

캡 어셈블리(30)에 장착된 PTC 소자(36)를 제거한 것을 제외하고는 실시예 2와 같이 제조된 18650 전지 4개를 이용하여 실시예 3과 동일한 조건에서 과충전 시험을 실시하였다. 주어진 시간동안 4개의 전지 모두 폭발하지 않았다.Except for removing the PTC element 36 mounted on the cap assembly 30, the overcharge test was carried out under the same conditions as in Example 3 using four 18650 cells manufactured as in Example 2. All four cells did not explode in a given time.

비교예 2Comparative Example 2

비교예 1과 같이 제조된 18650 전지 4개를 이용하여 실시예 3과 동일한 조건에서 과충전 시험을 실시하였다. 주어진 시간동안 1개의 전지가 폭발하였다.An overcharge test was performed under the same conditions as in Example 3 using four 18650 batteries prepared as in Comparative Example 1. One cell exploded during a given time.

비교예 3Comparative Example 3

캡 어셈블리(30)에 장착된 PTC 소자(36)를 제거한 것을 제외하고는 비교예 1과 같이 제조된 18650 전지 4개를 이용하여 실시예 3과 동일한 조건에서 과충전 시험을 실시하였다. 주어진 시간동안 4개의 전지 모두가 폭발하였다.Except for removing the PTC element 36 mounted on the cap assembly 30, the overcharge test was carried out under the same conditions as in Example 3 using four 18650 cells manufactured as in Comparative Example 1. All four cells exploded in a given time.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the range of.

이와 같이 본 발명에 의한 리튬 이차전지는 안전 장치를 내장함으로써 내부 온도 상승에 따라 일차적으로 내부 단락을 유발하고, 이차적으로 과충전 전류의 흐름을 차단하는 동시에 강제적 자가방전을 유발하여 전지의 활성을 저하시킨다. 상기한 안전 장치에 의한 내부 단락은 분리막 용융에 따른 내부 단락보다 낮은 온도에서 유발되기 때문에 전지의 과도한 온도 상승을 방지하며, 전지의 열 폭주와 폭발 및 발화의 위험을 효과적으로 억제한다.As described above, the lithium secondary battery according to the present invention has a built-in safety device, which primarily causes an internal short circuit in response to an increase in internal temperature, and secondaryly blocks the flow of overcharge current, and at the same time, induces a forced self discharge, thereby degrading battery activity. . Since the internal short circuit caused by the safety device is caused at a temperature lower than the internal short circuit due to the melting of the separator, it prevents excessive temperature rise of the battery and effectively suppresses the risk of thermal runaway and explosion and fire of the battery.

Claims (9)

분리막을 사이로 양극판과 음극판이 권취된 극판군과;An electrode plate group in which a cathode plate and an anode plate are wound between separators; 상기한 극판군을 수납하며 음극판과 전기적으로 연결되는 용기와;A container housing the electrode plate group and electrically connected to the negative electrode plate; 상기한 용기의 개구부에서 가스킷에 의해 용기와 절연된 상태로 밀봉되며, 양극판과 전기적으로 연결되는 캡 어셈블리와;A cap assembly sealed insulated from the container by a gasket at an opening of the container, the cap assembly being electrically connected to the positive electrode plate; 상기한 극판군의 중앙에 삽입 고정되며 음극판과 전기적으로 연결되는 도전성 중심봉 및 상기한 캡 어셈블리와 도전성 중심봉 사이에 밀착 배치되고 설정 온도에서 용융되는 부도성 덮개부를 구비하여 온도 상승에 의해 내부 단락을 유발하는 안전 장치를 포함하는 리튬 이차전지.An inner short circuit is caused by a temperature increase by having a conductive center rod inserted into and fixed to the center of the electrode plate group and electrically connected to the negative electrode plate, and a non-coated cover portion disposed closely between the cap assembly and the conductive center rod and melting at a set temperature. Lithium secondary battery comprising a safety device. 제 1항에 있어서, 상기한 안전 장치는The safety device of claim 1, wherein the safety device is 부도성 덮개부와 마주하는 도전성 중심봉 상단에 위치하며, 도전성 중심봉보다 저항이 큰 물질로 이루어진 단락 접합부를 더욱 포함하는 리튬 이차전지.The lithium secondary battery further comprises a short-circuit junction positioned on an upper portion of the conductive center bar facing the non-conductive cover part and made of a material having a higher resistance than the conductive center bar. 제 1항에 있어서, 상기한 도전성 중심봉은 음극탭과 접촉하는 리튬 이차전지.The lithium secondary battery of claim 1, wherein the conductive center rod is in contact with the negative electrode tab. 제 1항에 있어서, 상기한 부도성 덮개부의 용융 온도는 분리막의 용융 온도보다 낮게 설정되는 리튬 이차전지.The lithium secondary battery of claim 1, wherein a melting temperature of the non-coating cover part is set lower than a melting temperature of the separator. 제 1항에 있어서, 상기 부도성 덮개부는 80∼150℃에서 용융되는 고분자 물질로 이루어지는 리튬 이차전지.The lithium secondary battery of claim 1, wherein the non-coating cover part is made of a polymer material that is melted at 80 ° C. to 150 ° C. 6. 제 1항에 있어서, 상기 부도성 덮개부는 캡 어셈블리의 양극탭과 접촉하는 리튬 이차전지.The lithium secondary battery of claim 1, wherein the non-coverable cover part is in contact with the positive electrode tab of the cap assembly. 제 2항에 있어서, 상기한 단락 접합부는 온도 상승에 의해 저항이 증가하는 PTC 물질로 이루어져 설정 온도에서 과충전 전류의 흐름을 차단하는 리튬 이차전지.The lithium secondary battery of claim 2, wherein the short-circuit junction part is made of a PTC material having an increased resistance due to an increase in temperature to block the flow of an overcharge current at a set temperature. 제 2항에 있어서, 상기한 단락 접합부의 전기 저항은 100℃ 이하에서 0.05∼5 Ω이며, 150℃ 이상에서 10 Ω 이상인 리튬 이차전지.The lithium secondary battery according to claim 2, wherein the electrical resistance of the short-circuit junction is 0.05 to 5 Ω at 100 ° C or lower, and 10 Ω or higher at 150 ° C or higher. 제 1항에 있어서, 상기한 캡 어셈블리는 PTC 소자를 더욱 포함하는 리튬 이차전지.The lithium secondary battery of claim 1, wherein the cap assembly further includes a PTC device.
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