KR20060085443A - Secondary battery - Google Patents

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최우혁
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Abstract

본 발명의 이차 전지는 전극 조립체가 수용된 케이스를 마감하는 캡 조립체에 있어서, 양측이 개구되며 상기 케이스의 상측에 안착되는 가스켓과, 가스켓의 안착부에 안착되는 안전벤트와, 안전벤트의 상측에 배치되는 전류차단부와, 전류차단부의 상측에 배치되는 캡 업 및 캡 업의 내측에 설치되어 누액방지 기능을 갖는 안전부를 포함하므로 그 성능이 증대되는 이점이 있다.The secondary battery of the present invention is a cap assembly for closing a case in which an electrode assembly is accommodated, both sides of the gasket is opened and seated on the upper side of the case, the safety vent seated on the seating portion of the gasket, and disposed above the safety vent There is an advantage that the performance is increased because it includes a current blocking portion and a safety portion having a leakage preventing function is installed inside the cap up and cap up disposed above the current blocking portion.

이차 전지, 원통형 이차 전지, 캡 조립체Secondary battery, cylindrical secondary battery, cap assembly

Description

이차 전지 { Secondary battery }Secondary battery {

도 1은 본 발명에 따른 이차 전지를 도시한 분해 사시도,1 is an exploded perspective view illustrating a rechargeable battery according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 이차 전지를 도시한 단면도,2 is a cross-sectional view showing a secondary battery according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 이차 전지의 캡 조립체를 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a cap assembly of a secondary battery according to the present invention.

< 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 ><Brief Description of Major Codes in Drawings>

100 : 이차 전지 200 : 전극 조립체100 secondary battery 200 electrode assembly

300 : 케이스 400 : 캡 조립체300 case 400 cap assembly

410 : 안전벤트 412 : 돌출부410: safety vent 412: protrusion

420 : 전류차단부 470 : 가스켓420: current blocking unit 470: gasket

471 : 안착부 473 : 결합돌기471: seating portion 473: engaging projection

475 : 측면판 480 : 이차보호소자475: side plate 480: secondary protective element

490 : 캡업 500 : 안전부490: cap up 500: safety

본 발명은 이차 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이차 전지를 조립하는 공정을 간단히 하는 캡 조립체를 갖는 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery, and more particularly to a secondary battery having a cap assembly that simplifies the process of assembling the secondary battery.

최근에는 셀룰라 폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 콤팩트하고 경량화 된 전기/전자장치들이 활발하게 개발 및 생산되고 있다. 이러한 휴대용 전기/전자장치들은 별도의 전원이 구비되지 않은 장소에서도 작동될 수 있도록 전지 팩을 내장하고 있다. 내장된 전지 팩은 휴대용 전기/전자장치를 일정 기간 동안 구동시키기 위해 일정 레벨의 전압을 출력시킬 수 있도록 내부에 적어도 하나의 전지를 구비하고 있다.Recently, compact and lightweight electric / electronic devices such as cellular phones, notebook computers, camcorders, etc. have been actively developed and produced. These portable electric / electronic devices have a battery pack that can be operated in a place where no separate power source is provided. The built-in battery pack includes at least one battery therein for outputting a predetermined level of voltage for driving the portable electric / electronic device for a period of time.

상기 전지 팩은 경제적인 측면을 고려하여 최근에는 충방전이 가능한 이차전지를 채용하고 있다. 이차전지에는 대표적으로, 니켈-카드뮴(Ni-Cd)전지와 니켈-수소(Ni-MH)전지 및 리튬(Li)전지와 리튬 이온(Li-ion)전지 등의 리튬 이차 전지 등이 있다.In view of economical aspects, the battery pack employs a secondary battery capable of charging and discharging. Typical secondary batteries include nickel-cadmium (Ni-Cd) batteries, nickel-hydrogen (Ni-MH) batteries, and lithium secondary batteries such as lithium (Li) batteries and lithium ion (Li-ion) batteries.

특히, 리튬 이차 전지는 작동 전압이 3.6V로서, 휴대용 전자 장비 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-수소 전지보다 3배나 높고, 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 측면에서 급속도로 신장되고 있는 추세이다.In particular, the lithium secondary battery has an operating voltage of 3.6 V, which is three times higher than that of a nickel-cadmium battery or a nickel-hydrogen battery, which is widely used as a power source for portable electronic equipment, and is rapidly increasing in terms of high energy density per unit weight. to be.

이러한 리튬 이차 전지는 주로 양극 활물질로 리튬계 산화물, 음극 활물질로는 탄소재를 사용하고 있다. 일반적으로는 전해액의 종류에 따라 액체 전해질 전지와, 고분자 전해질 전지로 분류되며, 액체 전해질을 사용하는 전지를 리튬 이온 전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬 폴리머 전지라고 한다. 또한 리튬 이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로는 원통형 과, 각형과, 파우치형을 들 수 있다.Such lithium secondary batteries mainly use lithium-based oxides as positive electrode active materials and carbon materials as negative electrode active materials. In general, a battery is classified into a liquid electrolyte battery and a polymer electrolyte battery according to the type of electrolyte. A battery using a liquid electrolyte is called a lithium ion battery, and a battery using a polymer electrolyte is called a lithium polymer battery. In addition, lithium secondary batteries are manufactured in various shapes, and typical shapes include cylindrical, square, and pouch types.

통상적으로, 이차 전지는 활물질이 코팅된 제1,2 전극판 및 제1전극판과 제2전극판 사이에 위치되어 쇼트를 방지하고, 리튬 이온(Li-ion)의 이동만을 가능하게 하는 세퍼레이터가 권취된 전극 조립체와, 전극 조립체를 수용하는 케이스와, 케이스의 내측에 주입되어 리튬 이온의 이동을 가능하게 하는 전해액, 그리고 케이스를 밀봉하는 캡 조립체 등으로 이루어져 있다.In general, a secondary battery includes a first and second electrode plates coated with an active material, and a separator positioned between the first and second electrode plates to prevent shorting and to allow only movement of lithium ions (Li-ion). And a wound electrode assembly, a case accommodating the electrode assembly, an electrolyte injected into the case to allow movement of lithium ions, a cap assembly for sealing the case, and the like.

이러한 이차 전지는 제1,2전극판으로부터 제1,2전극탭이 인출된 제1,2전극판 및 세퍼레이터를 적층한 후, 이를 권취하여 전극 조립체를 제조한 후, 전극 조립체 및 전해액을 케이스 내부에 수용하여 캡 조립체로 밀봉하여 마감한다.The secondary battery stacks first and second electrode plates and separators from which the first and second electrode tabs are drawn from the first and second electrode plates, and then winds them up to manufacture an electrode assembly, and then stores the electrode assembly and the electrolyte in the case. Housed in a cap assembly and sealed.

캡 조립체는 케이스에 조립되어 케이스를 밀봉하는 가스켓과, 가스켓의 상측에 안착되는 안전벤트와, 안전벤트의 상측에 설치되는 전류차단부( CID : Current Interrupt Device ), 전류차단부의 상측에 설치되는 이차보호소자 그리고, 이차보호소자의 상측에는 외부로 전류를 통전시키도록 설치되는 캡업이 구비된다. The cap assembly is assembled to the case and seals the case, the safety vent seated on the upper side of the gasket, the current interrupt unit (CID: Current Interrupt Device) installed on the upper side of the safety vent, the secondary installed on the upper side The protection element, and a cap up is provided on the upper side of the secondary protection element to install a current to the outside.

이와 같은 캡 조립체는 상술한 바와 같은 순서로 적층되어 케이스의 상측에 설치되고, 케이스 측면의 소정의 위치에서 케이스의 내측으로 함몰되는 비딩부와 케이스의 상측에서 가압되는 크리핑부에 의해 고정된다.Such a cap assembly is stacked in the order described above and installed on the upper side of the case, and is fixed by a beading portion recessed into the case at a predetermined position on the side of the case and a creeping portion pressed on the upper side of the case.

그런데, 이와 같은 이차 전지의 캡 조립체는 별도의 용접없이 비딩부와 크리핑부에 의해 케이스와 결합됨에 따라 외부 충격이 가해지면 누액이 발생되는 문제점이 있다. 즉, 케이스에 주입된 전해액은 외부 충격에 의해 가스켓 외측으로 누출되어 캡 업측으로 누액되는 것이다.However, such a cap assembly of a secondary battery has a problem in that leakage occurs when an external shock is applied as it is coupled to the case by the beading part and the creeping part without additional welding. That is, the electrolyte injected into the case leaks to the outside of the gasket by external impact and leaks to the cap-up side.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해소시키기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 캡 조립체가 외부충격에 의해 누액되는 것을 방지하는 이차 전지를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems described above, and an object of the present invention is to provide a secondary battery that prevents the cap assembly from leaking by an external impact.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전극조립체와, 케이스와, 캡 조립체가 구비된 이차 전지에서, 상기 캡 조립체 또는 상기 캡 조립체와 상기 전극 조립체 사이에 누액을 방지하는 안전부가 포함된 이차 전지를 제공한다.In accordance with an aspect of the present invention, a secondary battery including an electrode assembly, a case, and a cap assembly includes a safety unit for preventing leakage between the cap assembly or the cap assembly and the electrode assembly. To provide.

상기 캡 조립체는 양측이 개구되며 상기 케이스의 상측에 안착되는 가스켓과, 상기 가스켓의 안착부에 안착되는 안전벤트와, 상기 안전벤트의 상측에 배치되는 전류차단부와, 상기 전류차단부의 상측에 배치되는 캡 업 및 상기 캡 업의 내측에 상기 안전부가 설치될 수 있다.The cap assembly is disposed on both sides of the gasket seated on the upper side of the case, the safety vent seated on the seating portion of the gasket, the current blocking portion disposed on the upper side of the safety vent, and disposed above the current blocking portion The safety portion may be installed inside the cap up and the cap up.

상기 안전부는 흡습성을 갖는 재질로 형성될 수 있다.The safety part may be formed of a material having hygroscopicity.

상기 안전부는 다공성 재질로 형성될 수 있다.The safety part may be formed of a porous material.

상기 안전부는 미네랄 울 재질이나 글라스 울 재질로 형성될 수 있다.The safety part may be formed of a mineral wool material or a glass wool material.

상기 안전부는 다공성 실리카 재질이나 다공성 세라믹 재질로 형성될 수 있다.The safety part may be formed of a porous silica material or a porous ceramic material.

상기 안전부는 충격흡수성을 갖는 재질로 형성될 수 있다.The safety part may be formed of a material having shock absorbency.

상기 케이스는 원통형인 것을 특징으로 하는 이차 전지.The case is a secondary battery characterized in that the cylindrical.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 이차 전지를 상세히 설명한다.Hereinafter, a secondary battery according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 이차 전지를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 이차 전지를 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 이차 전지의 캡 조립체를 도시한 단면도이다. 1 is an exploded perspective view showing a secondary battery according to the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view showing a secondary battery according to the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view showing a cap assembly of a secondary battery according to the present invention.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 이차 전지(100)는 전극 조립체(200)와, 전극 조립체(200) 및 전해액을 수용하는 케이스(300)와, 케이스(300)의 상부에 조립되어 전극 조립체(200)가 이탈되지 않도록 하며 외부 충격에 의해 전해액이 누액되는 것을 방지하는 안전부(500)를 갖는 캡 조립체(400)를 포함한다.As shown in these figures, the secondary battery 100 is assembled to an electrode assembly 200, a case 300 accommodating the electrode assembly 200, and an electrolyte, and an upper portion of the case 300 to form an electrode assembly 200. ) And a cap assembly 400 having a safety part 500 to prevent leakage of the electrolyte and prevent leakage of the electrolyte by an external impact.

전극 조립체(200)는 전극 집전체(200)의 표면에 활물질층이 코팅된 제1,2전극판(210,220)과, 제1전극판(210)과 제2전극판(220) 사이에 삽입되어 제1전극판(210)과 제2전극판(220)을 전기적으로 절연시키는 세퍼레이터(230)가 권취되어 형성된다.The electrode assembly 200 is inserted between the first and second electrode plates 210 and 220 coated with an active material layer on the surface of the electrode current collector 200, and between the first and second electrode plates 210 and 220. A separator 230 that electrically insulates the first electrode plate 210 and the second electrode plate 220 is formed by winding.

여기서, 제1전극판(210)은 양극, 제2전극판(220)은 음극이 될 수 있다.Here, the first electrode plate 210 may be an anode, and the second electrode plate 220 may be a cathode.

따라서, 양극이 되는 제1전극판(210)은 도전성이 우수한 금속 박판 예를 들면, 알루미늄(Al) 호일(Foil)로 이루어진 양극집전체와 그 양면에 코팅된 양극활물질층을 포함한다. 양극판의 말단에는 양극활물질층이 형성되지 않은 양극집전체 영역 즉, 양극 무지부가 형성된다. 양극 무지부의 일단에는 일반적으로 알루미늄(Al) 재질로 형성되어 전극 조립체(200)의 상부로 일정 길이 돌출되는 제1전극탭(215)인 양극탭이 돌출된다.Therefore, the first electrode plate 210 serving as an anode includes a cathode current collector made of a thin metal plate having excellent conductivity, for example, aluminum (Al) foil, and a cathode active material layer coated on both surfaces thereof. At the end of the positive electrode plate, a positive electrode current collector region where no positive electrode active material layer is formed, that is, a positive electrode non-coating portion, is formed. At one end of the positive electrode non-coating portion, a positive electrode tab, which is a first electrode tab 215 formed of aluminum (Al) and protruding a predetermined length to the upper portion of the electrode assembly 200, protrudes.

또한, 음극이 되는 제2전극판은 전도성 금속 박판 예를 들면, 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 호일로 이루어진 음극 집전체와 그 양면에 코팅된 음극활물질층을 포함하 고 있다. 음극판의 양 말단은 음극 활물질층이 형성되지 않은 음극 집전체 영역 즉, 음극 무지부가 형성된다. 음극 무지부의 말단에는 일반적으로 니켈 재질로 형성되며 전극 조립체(200)의 하부로 일정 길이 돌출된 제2전극탭(225)이 되는 음극탭이 접합되어 있다. 더불어 전극 조립체(200)의 상/하부에는 각각 캡 조립체(400) 또는 원통형 케이스(300)와의 접촉을 방지하기 위한 절연 플레이트(241,245)가 더 포함되어 형성될 수 있다.In addition, the second electrode plate to be the negative electrode includes a negative electrode current collector made of a conductive metal thin plate, for example, copper (Cu) or nickel (Ni) foil, and a negative electrode active material layer coated on both surfaces thereof. Both ends of the negative electrode plate are provided with a negative electrode current collector region where the negative electrode active material layer is not formed, that is, a negative electrode non-coating portion. A negative electrode tab is generally formed at the end of the negative electrode non-coating portion and is formed of a nickel material and becomes a second electrode tab 225 protruding to a lower portion of the electrode assembly 200. In addition, upper and lower portions of the electrode assembly 200 may further include insulation plates 241 and 245 for preventing contact with the cap assembly 400 or the cylindrical case 300, respectively.

케이스(300)는 원통형으로서, 원통형으로 권취된 전극 조립체(200)가 수용될 수 있는 소정 공간이 형성되도록 일정 직경을 갖는 원통형 측면판(310)과 원통형 측면판(310)의 하부를 밀폐하는 하면판(320)을 포함하여 형성되며 원통형 측면판(310)의 상부는 전극 조립체(200)를 삽입하기 위하여 개구되어 있다.The case 300 has a cylindrical shape, and a bottom surface of the cylindrical side plate 310 having a predetermined diameter and a lower portion of the cylindrical side plate 310 is formed to form a predetermined space in which the electrode assembly 200 wound in a cylindrical shape can be accommodated. It is formed including the plate 320 and the upper portion of the cylindrical side plate 310 is open to insert the electrode assembly 200.

원통형 케이스(300)의 하면판(320) 중앙에는 전극 조립체(200)의 제2전극탭(225)이 접합됨으로써, 원통형 케이스(300) 자체는 음극 역할을 수행하게 된다. 또한, 원통형 케이스(300)는 일반적으로 알루미늄, 철(Fe) 또는 이들의 합금으로 형성된다. 더불어 원통형 케이스(300)는 상부의 개구에 결합되는 캡 조립체(400)의 상부를 압박하도록 상단에서 내부로 휘어진 크리핑(Clipping)부(330)가 형성된다. 또한, 원통형 케이스(300)는 크리핑부(330)로부터 하방으로 캡 조립체(300)의 두께에 대응되는 거리만큼 이격된 위치에 캡 조립체(400)의 하부를 압박하도록 안쪽으로 움푹 파인 비딩(Beading)부(340)가 더 형성된다.The second electrode tab 225 of the electrode assembly 200 is bonded to the center of the bottom plate 320 of the cylindrical case 300, so that the cylindrical case 300 itself serves as a cathode. In addition, the cylindrical case 300 is generally formed of aluminum, iron (Fe) or an alloy thereof. In addition, the cylindrical case 300 is formed with a creeping (Clipping) 330 bent inward from the top to press the upper portion of the cap assembly 400 coupled to the opening of the upper. In addition, the cylindrical case 300 is beaded inwardly so as to press the lower portion of the cap assembly 400 in a position spaced apart from the creeping portion 330 by a distance corresponding to the thickness of the cap assembly 300. The portion 340 is further formed.

캡 조립체(400)는 안전벤트(410)와, 전류차단부(420)와, 이차보호소자(480)와, 안전부(500)와, 캡업(490) 그리고, 가스켓(490)을 포함하여 형성된다.The cap assembly 400 includes a safety vent 410, a current blocking unit 420, a secondary protective element 480, a safety unit 500, a cap up 490, and a gasket 490. .

가스켓(470)은 탄성을 갖는 재질로 형성된 것으로서, 원통형 케이스(300)의 상측에 안착되어 후술될 안전벤트(410)와, 전류차단부(420)와, 이차보호소자(480) 및 캡업(490)을 원통형 케이스(300)와 절연시키는 것으로서, 양측이 개구된 원통형으로 가스켓 측면판(475)이 형성되어 그 외면이 원통형 케이스(300)의 상부 측면판(310)의 내면과 접촉되게 설치된다. The gasket 470 is formed of a material having elasticity, and is seated on the upper side of the cylindrical case 300 to be described later. The safety vent 410, the current interrupting unit 420, the secondary protective element 480, and the cap up 490. ) Is insulated from the cylindrical case 300, the gasket side plate 475 is formed in a cylindrical shape with both sides opened so that its outer surface is in contact with the inner surface of the upper side plate 310 of the cylindrical case 300.

안전벤트(410)는 도전성 금속재질로 된 원판형상으로서 중앙에 하방으로 돌출된 돌출부(412)를 포함하여 형성된다. 안전벤트(410)는 바람직하게는 알루미늄 금속 또는 니켈 금속으로 형성된다. 안전벤트(410)의 하부에는 제1전극탭(215)이 전기적으로 결합되며, 돌출부(412)에 용접되어 결합된다. 안전벤트(410)의 돌출부(412)는 정상적인 상태에서는 하부 방향으로 돌출되어 형성되며, 이차 전지(100)의 과/충방전 또는 이상 발열에 의하여 이차 전지(100)의 내부 압력이 증가되는 경우에는 돌출부(412)가 상부 방향으로 반전되게 형성된다.The safety vent 410 is formed in a disc shape made of a conductive metal material and includes a protrusion 412 protruding downward in the center thereof. The safety vent 410 is preferably formed of aluminum metal or nickel metal. The first electrode tab 215 is electrically coupled to the lower portion of the safety vent 410 and is welded to the protrusion 412 to be coupled thereto. The protrusion 412 of the safety vent 410 is formed to protrude downward in a normal state, and when the internal pressure of the secondary battery 100 is increased due to over / charging or overheating of the secondary battery 100. The protrusion 412 is formed to be inverted in the upward direction.

여기서 돌출부(412)는 전술된 전극 조립체(200)의 제1전극탭(215)와 접합된다.The protrusion 412 is bonded to the first electrode tab 215 of the electrode assembly 200 described above.

전류차단부(420)는 원형의 외곽링과 외곽링의 중앙을 가로지르는 바(460)를 포함하는 형상으로 형성되며 바(460)의 중앙에 비아홀(428)을 구비하는 절연인쇄기판(미도시)과 절연인쇄기판의 상부와 하부에 각각 도전박막을 포함하여 형성된다. 도전박막 중 상부 도전박막의 일측은 절연인쇄기판의 외곽링에 연결되지만 타측은 외곽링에 연결되지 않도록 형성된다. 반면 하부 도전박막은 일측이 외곽링에 연결되지 않으며 타측이 외곽링에 연결된다. 이에 비아홀(430)의 내부에는 구리와 같은 도전금속으로 도전층이 형성되어 상부와 하부의 도전박막을 전기적으로 연결한다. 여기서, 바(460)는 비아홀(430)이 형성된 부분의 양측면 및 중앙부에 파단부(428)가 형성되어 바(460)가 용이하게 파단될 수 있도록 한다.The current blocking unit 420 is formed in a shape including a circular outer ring and a bar 460 crossing the center of the outer ring, and an insulated printed substrate having a via hole 428 in the center of the bar 460 (not shown). ) And an insulating printed circuit board are formed on the upper and lower portions of the insulating printed circuit board. One side of the upper conductive thin film of the conductive thin film is connected to the outer ring of the insulated printed board, but the other side is formed not to be connected to the outer ring. On the other hand, the lower conductive thin film has one side connected to the outer ring and the other side connected to the outer ring. In the via hole 430, a conductive layer is formed of a conductive metal such as copper to electrically connect the upper and lower conductive thin films. Here, the bar 460 is formed with breakage portions 428 at both sides and the center of the portion where the via holes 430 are formed, so that the bar 460 can be easily broken.

또한, 전류차단부(420)는 안전벤트(410)의 상부에 설치되며, 안전벤트(410)로 흐르는 전류를 통전시켜 후술될 이차보호소자(480)로 흐르게 한다. 그러나, 이차 전지(100)가 비정상적으로 작동되어 이차 전지(100)의 내부 압력이 규정 이상으로 상승되는 경우에 안전벤트(410)의 돌출부(412)가 상향으로 변형되면서 전류차단부(420)의 바(460)가 돌출부(142)에 의하여 파괴되면서 전류의 흐름을 파괴하게 된다.In addition, the current blocking unit 420 is installed on the upper portion of the safety vent 410, and energizes the current flowing in the safety vent 410 to flow to the secondary protection element 480 which will be described later. However, when the secondary battery 100 is abnormally operated so that the internal pressure of the secondary battery 100 rises above a prescribed level, the protrusion 412 of the safety vent 410 is deformed upward, thereby causing the current blocking part 420 to be deteriorated. The bar 460 is destroyed by the protrusion 142 to destroy the flow of current.

따라서, 전류차단부(420)는 안전벤트(410)와 이차보호소자(480) 사이에 흐르는 전류를 차단하게 된다.Therefore, the current blocking unit 420 blocks the current flowing between the safety vent 410 and the secondary protection device 480.

이차보호소자(480)는 링형으로 형성되고, 전류차단부(420)의 상부에 안착되어 결합되며, 이차 전지(100)의 온도가 증가되면 전류의 흐름을 차단하게 된다. 이차보호소자(480)는 바람직하게는 PTC 소자를 사용한다. PTC 소자는 수지와 탄소분말로 형성되는 소자층과 소자층의 상면과 하면에 결합되는 도전판으로 형성되며 PTC 소자의 온도가 증가되면 수지층의 수지가 팽창되면서 탄소분말의 연결을 끊어 전류를 차단하게 된다. PTC 소자로는 세라믹 소자가 사용될 수 있으며 필요에 따라서는 캡 조립체(400)를 구성할 때 생략될 수 있음은 물론이다.The secondary protection element 480 is formed in a ring shape, is seated and coupled to the upper portion of the current blocking unit 420, and blocks the flow of current when the temperature of the secondary battery 100 is increased. The secondary protection element 480 preferably uses a PTC element. The PTC element is formed of an element layer formed of resin and carbon powder and a conductive plate bonded to the upper and lower surfaces of the element layer. When the temperature of the PTC element is increased, the resin of the resin layer expands and the carbon powder is disconnected to cut off the current. Done. As the PTC device, a ceramic device may be used, and if necessary, may be omitted when configuring the cap assembly 400.

캡업(490)은 캡 조립체(400)의 상부에 안착되어 결합되며 이차 전지에서 발생된 전류를 외부로 통전하게 된다.The cap up 490 is seated and coupled to an upper portion of the cap assembly 400, and energizes current generated from the secondary battery to the outside.

안전부(500)는 캡 업(490)의 내측에 설치되어 이차 전지의 외부에서 충격이 가해질 때 전해액이 이차 전지의 외측으로 누출되어 단락되는 것을 방지하는 것으로서, 전해액이 가스켓(470)의 외측으로 누액되었을 때 이를 흡수할 수 있도록 흡습성을 갖는 재질로 형성된 것이 좋다.The safety part 500 is installed inside the cap up 490 to prevent the electrolyte from leaking to the outside of the secondary battery when a shock is applied from the outside of the secondary battery, and the electrolyte leaks to the outside of the gasket 470. It is good to be formed of a material having hygroscopicity so that it can absorb when.

또한, 안전부(500)는 가스의 유동이 가능한 다공성 재질로 형성되어 이차 전지 내부의 압력변동으로 발생될 수 있는 가스를 배출시킬 수 있는 것이 좋다.In addition, the safety part 500 is formed of a porous material that can flow the gas is good to be able to discharge the gas that can be generated by the pressure change inside the secondary battery.

이에, 안전부(500)는 이차 전지의 전해액과 전극 조립체(200)가 발생시키는 일정한 열에 견딜 수 있고 가스배출이 가능한 다공성 재질인 미네랄 울(Mineral wool)로 형성될 수 있다. 안전부(500)는 미네랄 울 중에서도 유리 섬유인 글래스 울(Glass wool)로 형성될 수 있다.Accordingly, the safety part 500 may be formed of mineral wool, which is a porous material capable of withstanding a certain heat generated by the electrolyte and the electrode assembly 200 of the secondary battery and capable of discharging gas. The safety part 500 may be formed of glass wool, which is glass fiber, among mineral wool.

그리고, 안전부(500)는 그 형태를 형성함이 자유롭고, 흡습성이 뛰어난 다공성 실리카 재질로 형성될 수 있다. 그리고, 안전부(500)는 이온 교환작용을 높여줌과 더불어 흡습성을 갖는 다공성 세라믹 재질로도 형성될 수 있다.In addition, the safety part 500 may be formed of a porous silica material which is free to form its shape and has excellent hygroscopicity. In addition, the safety part 500 may be formed of a porous ceramic material having hygroscopicity as well as enhancing ion exchange.

한편, 안전부(500)는 누액 발생의 원인이 될 수 있는 외부충격이 완화될 수 있도록 충격흡수성을 갖는 재질로형성될 수 있다.On the other hand, the safety unit 500 may be formed of a material having a shock absorbing so that the external shock that can cause leakage can be alleviated.

이러한 구성을 참조하여, 본 발명에 따른 이차 전지를 조립하는 과정은 원통형 케이스(300)는 내부에 전극 조립체(200)를 수용시킨다. 전극 조립체(200)의 상측으로 인출된 제2전극탭(225)은 원통형 케이스(300)의 하면판(320)에 접합시킨다. With reference to this configuration, in the process of assembling the secondary battery according to the present invention, the cylindrical case 300 accommodates the electrode assembly 200 therein. The second electrode tab 225 drawn out above the electrode assembly 200 is bonded to the bottom plate 320 of the cylindrical case 300.

다음, 안전벤트(410)는 가스켓(470) 측면판(475)의 하측에 형성된 안착부(471)에 안착된다. 또한, 안전벤트(410)가 안착된 안착부(471)에는 전류차단부 (420)와 이차보호소자(480)가 순차적으로 적층되어 안착된다.Next, the safety vent 410 is seated on the seating portion 471 formed on the lower side of the gasket 470 side plate 475. In addition, the current blocking portion 420 and the secondary protection element 480 are sequentially stacked on the seating portion 471 on which the safety vent 410 is seated.

즉, 가스켓(470)은 안전벤트(410)와, 전류차단부(420)와, 이차보호소자(480) 및 캡업(490)을 순차적으로 적층하여 적층된 측면이 가스켓 측면판(475)의 내면과 접촉되게 하여 가스켓(470)의 안착부(471)에 안착시킨다.That is, the gasket 470 is formed by sequentially stacking the safety vent 410, the current blocking unit 420, the secondary protection element 480, and the cap up 490 on the inner surface of the gasket side plate 475. And contact with the seat 471 of the gasket 470.

다음, 링 형상 이차 보호소자(480)의 상면에는 캡 업(490)의 에지부가 안착된다. 이때, 캡 업(490)이 안착되기 전에 캡 업(490)의 내측에는 다공성이면서 흡습성을 갖는 안전부(500)가 삽입된다.Next, the edge portion of the cap up 490 is seated on the upper surface of the ring-shaped secondary protection element 480. In this case, before the cap up 490 is seated, the safety part 500 having a porous and hygroscopic property is inserted into the cap up 490.

다음, 캡 조립체(400)의 상부를 압박하여 상단에서 내부로 휘어지는 크리핑부(330)를 형성하고, 크리핑(330)부의 하측으로 소정거리 이격된 위치에 비딩부(340)를 형성한다.Next, the upper portion of the cap assembly 400 is pressed to form a creeping portion 330 which is bent from the top to the inside, and the beading portion 340 is formed at a position spaced a predetermined distance below the creeping 330 portion.

따라서, 안전부(500)가 원통형 이차 전지(100)는 외부에서 충격이 가해지면 다공성인 안전부(500)의 흡습성에 의해 전해액이 누액되는 것이 방지된다.Therefore, when the safety part 500 is cylindrical, the secondary battery 100 is prevented from leaking electrolyte due to hygroscopicity of the porous safety part 500 when an external shock is applied.

본 발명에 따르면, 이차 전지의 안전부는 다공성 및 흡습성을 갖는 재질로 형성되어 전해액이 이차 전지의 외부로 누액되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, the safety part of the secondary battery is formed of a material having a porosity and hygroscopic has the advantage of preventing the electrolyte from leaking to the outside of the secondary battery.

또한, 이차 전지의 안전부는 충격흡수성을 갖는 재질로 형성되어 외부충격을 완충할 수 있는 이점이 있다. 즉, 이차 전지는 안전부에 의해 외부충격이 완화됨에 따라 이차 전지의 전해액이 누액되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다. In addition, the safety portion of the secondary battery is formed of a material having a shock absorbing has the advantage that can buffer the external shock. That is, the secondary battery has an advantage of preventing leakage of the electrolyte of the secondary battery as the external shock is alleviated by the safety unit.                     

이에 따라, 안전부가 구비된 이차 전지는 그 성능이 증대되는 이점이 있다.
Accordingly, the secondary battery provided with the safety unit has an advantage that the performance thereof is increased.

Claims (10)

전극조립체와, 케이스와, 캡 조립체가 구비된 이차 전지에서,In a secondary battery provided with an electrode assembly, a case, and a cap assembly, 상기 캡 조립체 또는 상기 캡 조립체와 상기 전극 조립체 사이에 누액을 방지하는 안전부가 포함된 것을 특징으로 하는 이차 전지.And a safety unit for preventing leakage between the cap assembly or the cap assembly and the electrode assembly. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 캡 조립체는 양측이 개구되며 상기 케이스의 상측에 안착되는 가스켓;The cap assembly has a gasket which is open at both sides and seated on the upper side of the case; 상기 가스켓의 안착부에 안착되는 안전벤트;A safety vent seated on a seating portion of the gasket; 상기 안전벤트의 상측에 배치되는 전류차단부; A current blocking unit disposed above the safety vent; 상기 전류차단부의 상측에 배치되는 캡 업; 및A cap up disposed above the current blocking unit; And 상기 캡 업의 내측에 상기 안전부가 설치된 것을 특징으로 하는 이차 전지.The secondary battery, characterized in that the safety portion is installed inside the cap up. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 안전부는 흡습성을 갖는 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.The safety unit is a secondary battery, characterized in that formed of a material having hygroscopicity. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 안전부는 다공성 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.The safety unit is a secondary battery, characterized in that formed of a porous material. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 안전부는 미네랄 울 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.The safety unit is a secondary battery, characterized in that formed of mineral wool material. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 안전부는 글라스 울 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.The safety unit is a secondary battery, characterized in that formed of glass wool material. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 안전부는 다공성 실리카 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.The safety unit is a secondary battery, characterized in that formed of porous silica material. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 안전부는 다공성 세라믹 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.The safety unit is a secondary battery, characterized in that formed of a porous ceramic material. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 안전부는 충격흡수성을 갖는 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.The safety unit is a secondary battery, characterized in that formed of a material having a shock absorption. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 케이스는 원통형인 것을 특징으로 하는 이차 전지.The case is a secondary battery characterized in that the cylindrical.
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