KR20130064031A - Secondary battery with improved safety - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 난연제 및 발포제를 포함하는 안전성이 향상된 이차전지, 전지 모듈 및 전지 팩에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery, a battery module, and a battery pack having improved safety including a flame retardant and a blowing agent.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.As technology development and demand for mobile devices are increasing, the demand for batteries as energy sources is rapidly increasing, and accordingly, a lot of researches on batteries capable of meeting various demands have been conducted.
대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차전지와 파우치형 이차전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬 이온 전지, 리튬 이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.Representatively, there is a high demand for square and pouch type secondary batteries that can be applied to products such as mobile phones with a thin thickness in terms of shape of batteries, and high energy density, discharge voltage, and output stability in terms of materials. There is a high demand for lithium secondary batteries such as lithium ion batteries, lithium ion polymer batteries and the like.
한편, 중대형 전지 팩의 단위전지(배터리 셀)로는 니켈-수소 이차전지가 많이 사용되어 왔으나, 최근에는 소형 전지 팩에서와 마찬가지로 용량 대비 고출력을 제공하는 리튬 이차전지가 많이 연구되고 있다.On the other hand, nickel-hydrogen secondary batteries have been widely used as unit cells (battery cells) of medium and large battery packs. Recently, lithium secondary batteries that provide high output / capacity as in small battery packs have been studied.
리튬 이차전지는 상기와 같은 다양한 장점으로 인해 중대형 전지 팩의 단위전지로서 유력한 후보이지만, 일반적으로 가연성 비수용액 전해액을 사용하는 리튬 이차전지는 과충전시 음극에서 리튬 이온에 의해 성장되는 덴드라이트(dendrite)에 의해 쇼트가 발생하게 되며, 이로 인해 전지 내부 온도가 상승하고 전해액의 분해반응에 의한 가연성 가스, 전해액과 전극의 반응에 따른 가연성 가스, 양극의 분해에 의한 산소의 발생 등에 의해 폭발하거나 화재가 발생하는 문제점이 있다.Lithium secondary batteries are a strong candidate as unit cells of medium and large battery packs due to various advantages as described above. However, lithium secondary batteries using a flammable non-aqueous electrolyte are generally dendrite grown by lithium ions at a negative electrode when overcharged. This causes a short, which causes the internal temperature of the battery to rise and a flammable gas due to the decomposition reaction of the electrolyte, a flammable gas due to the reaction of the electrolyte and the electrode, and an explosion due to the generation of oxygen due to the decomposition of the anode. There is a problem.
또한, 양극과 음극 사이에서 분리막으로 사용되는 폴리에틸렌은 전지의 온도가 상승하여 120 내지 130℃에 이르면 녹기 시작하는데, 이러한 분리막 수축으로 인해 모서리 쪽의 음극과 양극이 접촉함으로써 쇼트가 발생하게 된다. 따라서 다량의 전류 흐름으로 열이 발생하여 온도가 상승하고, 결국 전지의 발화가 발생하는 과정을 거치게 된다.In addition, the polyethylene used as a separator between the positive electrode and the negative electrode starts to melt when the temperature of the battery rises to 120 to 130 ° C. As a result of the shrinkage of the separator, a short occurs due to contact between the negative electrode and the positive electrode at the corner. Therefore, a large amount of current flow generates heat to increase the temperature and eventually undergoes a process of ignition of the battery.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여 이산화탄소로 전해액을 가압 충전하여 전지의 온도가 비정상적으로 상승시 이산화탄소와 함께 전해액을 쉽게 외부로 방출하는 방법이 모색되기도 하였으나, 분리막의 내부 세공 또는 전극 내부에 전해액이 흡입될 경우 이 정도의 가스압 만으로는 외부로 쉽게 방출되지 않아 전해액의 분해에 의한 전지 발화 위험성은 여전히 해결되지 않았다.In order to solve this problem, a method of pressurizing and charging the electrolyte with carbon dioxide to expel the electrolyte with carbon dioxide easily when the temperature of the battery rises abnormally has been sought. However, the electrolyte may be sucked into the inner pores of the separator or inside the electrode. In this case, the gas pressure alone is not easily released to the outside, so the risk of battery ignition due to decomposition of the electrolyte is still not solved.
고출력 대용량을 목적으로 다수의 단위전지들이 전기적으로 연결되어 있는 중대형 전지 팩에서 상기와 같은 발화 등은 안전성을 저해하는 매우 심각한 위험 요소이다. 따라서, 상기와 같은 문제점을 방지할 수 있는 이차전지의 필요성이 대두되었다.
In the medium and large battery packs in which a plurality of unit cells are electrically connected for the purpose of high output capacity, such a fire is a very serious risk factor that impairs safety. Therefore, the need for a secondary battery capable of preventing the above problems has emerged.
본 발명은 이차전지, 전지 모듈 및 전지 팩에 흡열 작용을 할 수 있는 난연제 및 발포제를 포함하여 안전성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
An object of the present invention is to improve safety by including a flame retardant and a foaming agent capable of endothermic action to a secondary battery, a battery module and a battery pack.
본 발명은 양극 합제가 집전체에 형성된 양극, 음극 합제가 집전체에 형성된 음극 및 분리막을 포함하는 전극 조립체를 전지 외장재로 포장한 이차전지에 난연제 및 발포제를 포함하는 이차전지를 제공한다.The present invention provides a secondary battery including a flame retardant and a foaming agent in a secondary battery in which an electrode assembly including a positive electrode mixture formed on a current collector, a negative electrode mixture formed on a current collector, and a separator is formed on a current collector.
상기 난연제 및 발포제는, 전지 외장재의 표면; 집전체에 양극 합제가 형성되지 않은 양극 무지부와 연결된 양극 탭; 집전체에 음극 합제가 형성되지 않은 음극 무지부와 연결된 음극 탭; 전지 외장재 내 양극 탭과 연결되어 전지 외장재 외부로 도출된 양극단자; 전지 외장재 내 음극 탭과 연결되어 전지 외장재 외부로 도출된 음극단자; 및 전지 외장재 내측면 중 전극 탭 및 전극 단자가 존재하는 전지 양 말단부인 테라스 부;로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 부분에 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The flame retardant and foaming agent, the surface of the battery packaging material; A positive electrode tab connected to a positive electrode non-coating portion in which a positive electrode mixture is not formed on a current collector; A negative electrode tab connected to a negative electrode non-coating portion in which a negative electrode mixture is not formed on a current collector; A positive electrode terminal connected to the positive electrode tab in the battery case and drawn out of the battery case; A negative electrode terminal connected to the negative electrode tab in the battery case and drawn out of the battery case; And a terrace part, which is an end portion of both ends of the battery, in which the electrode tab and the electrode terminal are present on the inner surface of the battery exterior material, but is not limited thereto.
상기 난연제 및 발포제의 혼합 중량비는 난연제:발포제 = 5:95 내지 20:80일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The mixing weight ratio of the flame retardant and the blowing agent may be flame retardant: foaming agent = 5:95 to 20:80, but is not limited thereto.
상기 난연제는 140~200℃의 온도에서 흡열 작용을 하는 난연제일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The flame retardant may be a flame retardant having an endothermic action at a temperature of 140 ~ 200 ℃, but is not limited thereto.
상기 난연제는 할로겐계 난연제, 인계 난연제, 질소계 난연제 및 무기화합물 난연제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The flame retardant may be one or more selected from the group consisting of halogen-based flame retardants, phosphorus-based flame retardants, nitrogen-based flame retardants and inorganic compound flame retardants, but is not limited thereto.
상기 할로겐계 난연제는 트리브로모 페녹시에탄, 테트라브로모비스페놀-A (TBBA), 옥타브로모 디페닐에테르(OBDPE), 브롬화에폭시, 브롬화폴리카보네이트 올리고모, 염소화 파라핀, 염소화 폴리에틸렌 및 지환족 염소계 난연제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The halogen flame retardant is tribromo phenoxyethane, tetrabromobisphenol-A (TBBA), octabromo diphenyl ether (OBDPE), brominated epoxy, brominated polycarbonate oligomo, chlorinated paraffin, chlorinated polyethylene and cycloaliphatic chlorine flame retardant It may be one or more selected from the group consisting of, but is not limited thereto.
상기 인계 난연제는 적인, 인산 암모늄, 포스핀 옥사이드(phosphine oxide), 포스핀 옥사이드 디올(phosphine oxide diols), 포스파이트(phosphites), 포스포네이트(phosphonates), 트리아릴 포스페이스(triaryl phosphate), 알킬디아릴 포스페이트(alkyldiaryl phosphate), 트리알킬 포스페이트(trialkyl phosphate) 및 레조시놀 비스디페닐 포스페이트(resorcinaol bisdiphenyl phosphate (RDP))로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The phosphorus flame retardant is ammonium phosphate, phosphine oxide, phosphine oxide diols, phosphites, phosphonates, triaryl phosphate, alkyl It may be one or more selected from the group consisting of diaryl phosphate, alkyldiaryl phosphate, trialkyl phosphate, and resorcinol bisdiphenyl phosphate (RDP), but is not limited thereto.
상기 질소계 난연제는 멜라민, 멜라민 포스페이트 및 멜라민 시아누레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The nitrogen-based flame retardant may be one or more selected from the group consisting of melamine, melamine phosphate and melamine cyanurate, but is not limited thereto.
상기 무기화합물 난연제는 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 수산화바륨, 산화안티몬, 수산화주석, 산화주석, 산화몰리브덴, 지르코늄화합물, 붕산염 및 칼슘염으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The inorganic compound flame retardant may be at least one selected from the group consisting of aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, barium hydroxide, antimony oxide, tin hydroxide, tin oxide, molybdenum oxide, zirconium compound, borate and calcium salt, but is not limited thereto.
상기 발포제는 90~140℃의 온도에서 흡열 작용을 하는 발포제일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The blowing agent may be a blowing agent that has an endothermic action at a temperature of 90 ~ 140 ℃, but is not limited thereto.
상기 발포제는 아조(azo, -N=N-)계열 화합물, 카보네이트 계열 화합물, 하이드라자이드 계열 화합물 및 카바자이드 계열 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The blowing agent may be at least one selected from the group consisting of an azo (-N = N-)-based compound, a carbonate-based compound, a hydrazide-based compound, and a carbazide-based compound, but is not limited thereto.
상기 아조 계열 화합물은 아조비스포름아미드, 아조비스이소부티로니트릴 및 디아조아미노벤젠으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The azo-based compound may be at least one selected from the group consisting of azobisformamide, azobisisobutyronitrile, and diazoaminobenzene, but is not limited thereto.
상기 카보네이트 계열 화합물은 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 탄산리튬 및 탄산암모늄으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The carbonate-based compound may be at least one selected from the group consisting of sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, lithium carbonate and ammonium carbonate, but is not limited thereto.
상기 하이드라자이드 계열 화합물은 벤젠설포닐하이드라자이드 또는 톨루엔설포닐하이드라자이드 또는 이들의 혼합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The hydrazide-based compound may be benzenesulfonylhydrazide or toluenesulfonylhydrazide or a mixture thereof, but is not limited thereto.
상기 카바자이드 계열 화합물은 카바자이드 또는 세미카바자이드 또는 이들의 혼합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The carbazide-based compound may be carbazide or semicarbazide or a mixture thereof, but is not limited thereto.
본 발명은 또한, 다수의 이차전지를 직렬 또는 병렬 연결하여 포함하는 전지 모듈에 있어서, 난연제 및 발포제를 더 포함하는 전지 모듈을 제공한다.The present invention also provides a battery module including a flame retardant and a foaming agent in a battery module including a plurality of secondary batteries connected in series or in parallel.
상기 이차전지는 당 업계에서 사용하는 공지의 이차전지 또는 본 발명에 따른 이차전지일 수 있다.The secondary battery may be a known secondary battery used in the art or a secondary battery according to the present invention.
상기 난연제 및 발포제는 전지모듈 외장재의 표면; 단위전지 외장재 내의 전극 탭과 연결되어 단위전지 외장재 외부로 돌출된 전극 단자를 다른 단위전지의 전극 단자와 연결하는 단자 연결부; 단위전지 전극 단자 또는 단자 연결부와 연결되어 전지모듈 외장재 외부로 연결된 전극 버스바; 및 전지모듈 외장재 내측면 중 단자 연결부 및 버스바가 존재하는 전지모듈 양 말단부인 전지모듈의 테라스 부로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 부분에 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The flame retardant and the foaming agent surface of the battery module exterior material; A terminal connection part connected to an electrode tab in the unit cell packaging material to connect an electrode terminal protruding outside the unit battery packaging material to an electrode terminal of another unit battery; An electrode bus bar connected to the unit cell electrode terminal or the terminal connection part and connected to the outside of the battery module exterior material; And a terrace portion of the battery module, which is both ends of the battery module, in which the terminal connection part and the bus bar are present on the inner surface of the battery module exterior material, but may be included in at least one selected from the group.
본 발명은 더 나아가, 상기 전지 모듈을 포함하는 전지 팩을 제공한다.The present invention further provides a battery pack including the battery module.
상기 전지 팩은 전기차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기차(Hybrid Electric Vehicle, HEV) 및 플러그인 하이브리드 전기차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV)로 이루어진 군에서 선택된 전기차; 이-바이크(E-bike); 이-스쿠터(E-scooter); 전기 골프 카트(Electric golf cart); 전기 트럭; 및 전기 상용차로 이루어진 중대형 디바이스 군에서 선택된 하나 이상의 전원으로 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
The battery pack includes an electric vehicle selected from the group consisting of an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), and a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV); E-bikes; E-scooters; Electric golf carts; Electric trucks; And it may be used as one or more power sources selected from the medium-large device group consisting of electric commercial vehicles, but is not limited thereto.
본 발명은 난연제 및 발포제를 포함하는 이차전지, 전지 모듈 및 전지 팩에 관한 것으로, 흡열 작용을 하는 난연제 및 발포제를 포함함으로 인하여 상기 이차전지, 전지 모듈 및 전지 팩의 이상 현상 발생으로 인하여 상승된 온도를 저하시켜 안전성을 향상시킬 수 있다.
The present invention relates to a secondary battery, a battery module, and a battery pack including a flame retardant and a foaming agent, and to an elevated temperature due to an abnormal phenomenon of the secondary battery, the battery module, and the battery pack due to the flame retardant and the foaming agent having an endothermic effect. The safety can be improved by lowering the.
도 1은 이차전지의 각 위치를 설명하기 위한 일 실시예의 모식도이다.
도 2는 이차전지의 각 위치를 설명하기 위한 다른 일 실시예의 모식도이다.
도 3은 전지 모듈의 각 위치를 설명하기 위한 일 실시예의 모식도이다. 1 is a schematic view of an embodiment for explaining each position of a secondary battery.
2 is a schematic diagram of another embodiment for describing each position of a secondary battery.
3 is a schematic view of an embodiment for explaining each position of the battery module.
본 발명은 양극 합체가 집전체에 형성된 양극, 음극 합제가 집전체에 형성된 음극 및 분리막을 포함하는 전극 조립체를 전지 외장재로 포장한 이차전지에 난연제 및 발포제를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery including a flame retardant and a foaming agent in a secondary battery in which an electrode assembly including a positive electrode formed on a current collector, a negative electrode formed on a current collector, and a separator formed on a current collector is covered with a battery exterior material.
본 발명의 이차전지에 포함되는 난연제 및 발포제는 본래의 난연 및 발포의 용도뿐만 아니라 이차전지의 이상 현상 발생으로 인하여 상승된 온도를 저하시켜 이차전지의 안전성을 향상시키는 역할도 수행하며, 본 발명에서는 약 90~140℃의 온도에서 기체를 방출하여 흡열 작용을 하는 발포제와 약 140℃ 이상의 온도에서 흡열 작용을 하는 난연제를 사용함으로써, 약 90~200℃의 온도 범위에서 지속적인 흡열 작용으로 인한 이차전지의 온도 저하 효과가 있도록 하였다.Flame retardants and foaming agents included in the secondary battery of the present invention serves to improve the safety of the secondary battery by lowering the elevated temperature due to the occurrence of abnormal phenomenon of the secondary battery, as well as the use of the original flame retardant and foaming, in the present invention By using a blowing agent that endothermics by releasing gas at a temperature of about 90 ~ 140 ℃ and a flame retardant that has an endothermic action at a temperature of about 140 ℃ or more, the secondary battery due to the endothermic action in the temperature range of about 90 ~ 200 ℃ The temperature lowering effect was made.
상기 난연제 및 발포제는 특정 온도 영역에서 난연, 발포 및 흡열의 효과가 있기 때문에 정상적인 사용온도 범위 내에서는 이차전지의 성능에는 영향을 미치지 아니하나, 이차전지가 고온에 노출되었을 경우에는 흡열반응을 통하여 이차전지의 열을 흡수함으로써 이차전지 전체의 온도를 낮추어 이차전지의 안전성을 향상시킬 수 있다.Since the flame retardant and the blowing agent have the effects of flame retardancy, foaming and endotherm at a specific temperature range, they do not affect the performance of the secondary battery within the normal operating temperature range, but when the secondary battery is exposed to high temperature, the secondary battery may undergo endothermic reaction. By absorbing the heat of the battery, the temperature of the entire secondary battery can be lowered, thereby improving the safety of the secondary battery.
또한, 상기 난연제는 이차전지의 온도가 급상승하여 발화되는 경우라도 이차전지가 잘 타지 않도록 하여 더 큰 화재가 일어나는 것을 방지할 수 있으며, 상기 발포제는 특정 온도 영역에서 발포함으로 전지 내 압력을 증가시켜 온도를 저하시키는 장점이 있다.In addition, the flame retardant may prevent the secondary battery from burning well even when the temperature of the secondary battery rises rapidly to ignite, and prevents a larger fire from occurring. The blowing agent increases the pressure in the battery by foaming in a specific temperature range. There is an advantage to lower.
더 나아가, 상기 난연제 및 발포제를 전류 차단 소자(CID)와 연결된 전극 단자 또는 전극 버스바에 형성시키는 경우, 이차전지의 온도 상승에 의하여 발포제가 발포함으로써, 상기 전류 차단 소자에 의한 전극 단자와 전극 버스바 사이의 전기적 단락을 보다 용이하게 할 수 있으며, 이를 통하여 전지 안정성을 개선시킬 수 있다. Furthermore, when the flame retardant and the foaming agent are formed on the electrode terminal or the electrode busbar connected to the current blocking element (CID), the foaming agent foams due to the temperature rise of the secondary battery, whereby the electrode terminal and the electrode busbar by the current blocking element. The electrical short between can be made easier, and through this, battery stability can be improved.
본 발명에 따른 이차전지에서 난연제 및 발포제는 이차전지의 내부 또는 외부의 어느 부위에도 포함될 수 있으며, 이차전지의 내부 및 외부에 동시에 포함될 수도 있다.In the secondary battery according to the present invention, the flame retardant and the blowing agent may be included in any portion of the inside or outside of the secondary battery, and may be simultaneously included in the inside and outside of the secondary battery.
특히, 상기 난연제 및 발포제는 단위전지의 전극 특히, 전극 합제와 접촉되어 전지의 성능을 저하시키지 않으면서, 이차전지의 이상 현상 발생으로 인하여 온도 상승 폭이 넓은 전극의 온도를 효과적으로 낮출 수 있는 부분에 난연제 및 발포제를 포함시키는 것이 바람직하다.In particular, the flame retardant and the blowing agent may be in contact with the unit cell electrodes, in particular, the electrode mixture, to reduce the performance of the battery, and to reduce the temperature of the electrode having a wide range of temperature rise due to anomalous phenomenon of the secondary battery. It is preferred to include flame retardants and blowing agents.
도 1 및 도 2를 참조하여 상기 난연제 및 발포제가 포함될 수 있는 바람직한 부분의 예를 들자면, 전지 외장재(101)의 표면;With reference to FIGS. 1 and 2, examples of preferred parts in which the flame retardant and the blowing agent may be included include the surface of the
집전체에 양극 합제가 형성되지 않은 양극 무지부와 연결된 양극 탭(102a);A
집전체에 음극 합제가 형성되지 않은 음극 무지부와 연결된 음극 탭(102b);A
전지 외장재 내 양극 탭과 연결되어 전지 외장재 외부로 도출된 양극단자(103a);A
전지 외장재 내 음극 탭과 연결되어 전지 외장재 외부로 도출된 음극단자(103b); 및A
전지 외장재 내측면 중 전극 탭 및 전극 단자가 존재하는 전지 양 말단부인 테라스 부(104) 등을 들 수 있고, 이들 중 선택된 1곳 또는 2곳 이상의 부분에 난연제 및 발포제를 포함할 수 있다.The
그 중에서도 전극 탭(102) 또는 전극 단자(103)는 열전도도가 높기 때문에 집전체에서 발생한 열이 직접적으로 전달되어 온도 상승이 용이한 부분이며, 이러한 부분에 난연제 및 발포제를 포함하는 경우 단위 전지의 상승된 열을 효과적으로 낮출 수 있어 바람직하다.In particular, since the
상기 난연제 및 발포제의 비율은 사용하는 난연제 및 발포제의 구체적인 구성 및 이차전지의 용량 및 용도에 따라 조절할 수 있으며, 바람직하게는 난연제와 발포제의 중량비가 5:95 내지 20:80인 것이 적당하다.The ratio of the flame retardant and the foaming agent may be adjusted according to the specific configuration of the flame retardant and the foaming agent to be used and the capacity and use of the secondary battery. Preferably, the weight ratio of the flame retardant and the foaming agent is 5:95 to 20:80.
만일 난연제와 발포제의 중량비가 상기 범위를 벗어나는 경우 난연제 및 발포제가 흡열 작용을 하는 온도 범위가 상이하므로 특정 영역에서의 흡열 효과가 저하되어 단위 전지의 안정성을 충분히 보장하는 것이 어렵기 때문에 바람직하지 못하다.If the weight ratio of the flame retardant and the blowing agent is out of the above range, the temperature range at which the flame retardant and the blowing agent have an endothermic effect is different, which is not preferable because the endothermic effect in the specific region is lowered and it is difficult to sufficiently ensure the stability of the unit cell.
본 발명에서 사용할 수 있는 난연제로는 약 140~200℃ 범위에서 흡열 작용을 하는 것이라면 당 업계에 널리 알려진 물질을 제한 없이 사용하는 것이 가능하다. As the flame retardant that can be used in the present invention, any material known in the art can be used without limitation as long as it has an endothermic effect in the range of about 140 to 200 ° C.
구체적으로, 상기 난연제로는 할로겐계 난연제, 인계 난연제, 질소계 난연제 및 무기화합물 난연제 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것을 사용하는 것이 가능하나, 이에 한정되는 것은 아니다.Specifically, the flame retardant may be used one or more selected from the group consisting of halogen flame retardant, phosphorus flame retardant, nitrogen flame retardant and inorganic compound flame retardant, but is not limited thereto.
보다 상세하게, 상기 할로겐계 난연제로는 트리브로모 페녹시에탄, 테트라브로모비스페놀-A (TBBA), 옥타브로모 디페닐에테르(OBDPE), 브롬화에폭시, 브롬화폴리카보네이트 올리고모, 염소화 파라핀, 염소화 폴리에틸렌 및 지환족 염소계 난연제 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것을 사용할 수 있으며,More specifically, the halogen-based flame retardant is tribromo phenoxyethane, tetrabromobisphenol-A (TBBA), octabromo diphenyl ether (OBDPE), brominated epoxy, brominated polycarbonate oligomo, chlorinated paraffin, chlorinated polyethylene And alicyclic chlorine-based flame retardant and the like can be used one or more selected from the group consisting of,
상기 인계 난연제로는 적인, 인산 암모늄, 포스핀 옥사이드(phosphine oxide), 포스핀 옥사이드 디올(phosphine oxide diols), 포스파이트(phosphites), 포스포네이트(phosphonates), 트리아릴 포스페이스(triaryl phosphate), 알킬디아릴 포스페이트(alkyldiaryl phosphate), 트리알킬 포스페이트(trialkyl phosphate) 및 레조시놀 비스디페닐 포스페이트(resorcinaol bisdiphenyl phosphate (RDP))등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것을 사용할 수 있고,The phosphorus-based flame retardants include ammonium phosphate, phosphine oxide, phosphine oxide diols, phosphites, phosphonates, triaryl phosphate, One or more selected from the group consisting of alkyldiaryl phosphate, trialkyl phosphate, resorcinol bisdiphenyl phosphate (RDP), etc. may be used,
상기 질소계 난연제로는 멜라민, 멜라민 포스페이트 및 멜라민 시아누레이트 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것을 사용할 수 있으며,The nitrogen-based flame retardant is melamine, melamine phosphate and melamine cyanurate One or more selected from the group consisting of
상기 무기화합물 난연제로는 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 수산화바륨, 산화안티몬, 수산화주석, 산화주석, 산화몰리브덴, 지르코늄화합물, 붕산염 및 칼슘염 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The inorganic compound flame retardant may be one or more selected from the group consisting of aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, barium hydroxide, antimony oxide, tin hydroxide, tin oxide, molybdenum oxide, zirconium compound, borate and calcium salt, but is not limited thereto. It doesn't happen.
상기 나열한 난연제 중에서도 무기화합물 난연제를 사용하는 것이 바람직한데, 무기화합물 난연제는 열에 의하여 분해되어, 물, 이산화탄소, 이산화황, 염화수소 등의 불연성 가스를 방출하고 흡열 반응을 유발함으로써, 전지의 온도를 낮추는 효과가 탁월하며, 가연성 가스를 희석시켜 산소의 접근을 방지하고 흡열 반응에 의해 냉각 및 열분해 생성물의 생성을 감소시켜 난연 효과 또한 우수하기 때문이다.Among the flame retardants listed above, an inorganic compound flame retardant is preferably used. The inorganic compound flame retardant is decomposed by heat, releasing incombustible gases such as water, carbon dioxide, sulfur dioxide, and hydrogen chloride and causing an endothermic reaction, thereby lowering the temperature of the battery. It is excellent because the flame retardant effect is also excellent by diluting the flammable gas to prevent the access of oxygen and reducing the production of cooling and pyrolysis products by the endothermic reaction.
본 발명에서 사용할 수 있는 발포제로는 약 90~140℃ 범위에서 흡열 작용을 하는 것이라면 당 업계에 널리 알려진 물질을 제한 없이 사용하는 것이 가능하다.As the blowing agent that can be used in the present invention, any endothermic action in the range of about 90 to 140 ° C. can be used without limitation to materials well known in the art.
구체적으로, 상기 발포제로는 아조(azo, -N=N-)계열 화합물, 카보네이트 계열 화합물, 하이드라자이드 계열 화합물 및 카바자이드 계열 화합물 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용하는 것이 가능하나, 이에 한정되지 않는다.Specifically, as the blowing agent, azo (azo, -N = N-)-based compounds, carbonate-based compounds, hydrazide-based compounds and carbazide-based compounds It is possible to use one or more selected from the group consisting of, but is not limited thereto.
보다 상세하게, 상기 아조 계열 화합물로는 아조비스포름아미드, 아조비스이소부티로니트릴 및 디아조아미노벤젠 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으며, More specifically, the azo-based compounds include azobisformamide, azobisisobutyronitrile and diazoaminobenzene One or more selected from the group consisting of;
상기 카보네이트 계열 화합물로는 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 탄산리튬 및 탄산암모늄 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있고, The carbonate-based compound may be used at least one selected from the group consisting of sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, lithium carbonate and ammonium carbonate,
상기 하이드라자이드 계열 화합물로는 벤젠설포닐하이드라자이드 또는 톨루엔설포닐하이드라자이드 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있으며,Examples of the hydrazide compound include benzenesulfonylhydrazide or toluenesulfonylhydrazide or mixtures thereof. Etc.,
상기 카바자이드 계열 화합물로는 카바자이드 또는 세미카바자이드 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The carbazide-based compounds include carbazide or semicarbazide or mixtures thereof Or the like may be used, but the present invention is not limited thereto.
상기 난연제 및 발포제는 도막을 형성하여 이차전지에 포함될 수 있으며, 상기 도막 형성 방법은 당 업계의 통상의 방식에 따라 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 난연제 및 발포제를 물 또는 유기용매에 분산시켜 원하는 부분에 도포하여 도막을 형성함으로써 포함될 수 있다.The flame retardant and the foaming agent may be included in the secondary battery by forming a coating film, and the method of forming the coating film may be performed according to a conventional method in the art. For example, the flame retardant and the foaming agent may be dispersed in water or an organic solvent, and then the desired part may be included. It can be included by applying to form a coating film.
상기 난연제 및 발포제의 도포에는, 침지 도포법, 롤러 도포법, 스프레이 도포법, 닥터블레이드 도포법 등의 종래 공지되어 있는 도포 방법을 특별한 제한 없이 사용하는 것이 가능하다.For the application of the flame retardant and the foaming agent, it is possible to use conventionally known coating methods such as immersion coating, roller coating, spray coating and doctor blade coating without any particular limitation.
본 발명은 또한, 다수의 이차전지를 직렬 또는 병렬 연결하여 포함하는 전지 모듈에 있어서, 난연제 및 발포제를 더 포함하는 전지 모듈을 제공한다. The present invention also provides a battery module including a flame retardant and a foaming agent in a battery module including a plurality of secondary batteries connected in series or in parallel.
상기 전지 모듈은, ⅰ) 상기 전지 모듈에 포함되는 이차전지는 난연제 및 발포제를 포함하지 아니하나, 전지 모듈 단위에서 난연제 및 발포제를 포함하는 전기 모듈, ⅱ) 상기 전지 모듈에 포함되는 이차전지는 난연제 및 발포제를 포함하나, 전지 모듈 단위에서는 난연제 및 발포제를 포함하지 아니하는 전지 모듈 및 ⅲ) 상기 전지 모듈에 포함되는 이차 전지뿐만 아니라 전지 모듈 단위에서도 난연제 및 발포제를 포함하는 전지 모듈 등 다양한 형태로 나타날 수 있다.The battery module, i) a secondary battery included in the battery module does not include a flame retardant and a foaming agent, but an electric module comprising a flame retardant and a foaming agent in a battery module unit, ii) the secondary battery included in the battery module is a flame retardant And a foaming agent, but a battery module including a flame retardant and a foaming agent in a battery module unit and iii) a battery module including a flame retardant and a foaming agent in a battery module unit as well as a secondary battery included in the battery module. Can be.
본 발명에 따른 전지 모듈에서 난연제 및 발포제는 전지 모듈의 내부 또는 외부의 어느 부위에도 포함될 수 있으며, 전지 모듈의 내부 및 외부에 동시에 포함될 수도 있다.In the battery module according to the present invention, the flame retardant and the blowing agent may be included in any part of the inside or outside of the battery module, and may be simultaneously included in the inside and the outside of the battery module.
특히, 상기 난연제 및 발포제는 전지 모듈의 온도를 효과적으로 낮출 수 있는 부분에 포함시키는 것이 바람직하다. 더 나아가, 상기 난연제 및 발포제를 전류 차단 소자(CID)와 연결된 전극 단자 또는 전극 버스바에 포함시키는 것도 바람직하다. In particular, it is preferable to include the flame retardant and blowing agent in a portion capable of effectively lowering the temperature of the battery module. Furthermore, the flame retardant and the blowing agent may be included in an electrode terminal or an electrode busbar connected to the current interrupt device (CID).
보다 구체적으로 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 난연제 및 발포제가 포함될 수 있는 바람직한 부분의 예를 들자면, 전지모듈 외장재(201)의 표면;More specifically, referring to FIG. 3, for example, a surface of the battery
단위전지 외장재 내의 전극 탭과 연결되어 단위전지 외장재 외부로 돌출된 전극 단자를 다른 단위전지의 전극 단자와 연결하는 단자 연결부(202);A
단위전지 전극 단자 또는 단자 연결부와 연결되어 전지모듈 외장재 외부로 연결된 전극 버스바(203); 및 An electrode bus bar 203 connected to the unit cell electrode terminal or the terminal connection part and connected to the outside of the battery module exterior material; And
전지모듈 외장재 내측면 중 단자 연결부 및 버스바가 존재하는 전지모듈 양 말단부인 전지모듈의 테라스 부(204) 등을 들 수 있고, 이들 중 선택된 1곳 또는 2곳 이상의 부분에 난연제 및 발포제를 포함할 수 있다.The
그 중에서도 단자 연결부(202) 또는 전극 버스바(203)는 전류가 통하는 곳으로 직접적으로 온도가 상승하는 부분이므로 이러한 부분에 난연제 및 발포제를 포함하는 경우 단위 전지 및 전지 모듈의 상승된 열을 효과적으로 낮출 수 있어 바람직하다.In particular, since the
또한 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 난연제 및 발포제가 포함될 수 있는 바람직한 부분의 다른 예를 들자면, 상기 난연제 및 발포제는 전류 차단 소자(CID)와 연결된 전극 단자 또는 전극 버스바에 포함될 수 있다. 상기 전류 차단 소자(CID)는 전지 내부의 내압 상승시 vent 등 기계적으로 파열되어 전극 단자와 전극 버스바의 전기적 연결을 차단시키는 기능을 수행하는 것이면 그 적용에 제한이 없다. Also, according to another embodiment of the present invention, the flame retardant and the blowing agent may be included according to another embodiment of the present invention. The flame retardant and the blowing agent may be included in an electrode terminal or an electrode bus bar connected to a current blocking device (CID). The current blocking device CID is mechanically ruptured when the internal voltage rises inside the battery, so that the current blocking device CID may perform a function of blocking electrical connection between the electrode terminal and the electrode busbar.
보다 구체적인 적용예를 도 4을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따르는 전지 모듈은 양극 단자(103a)와 양극 버스바(203a) 사이에 구비된 전류 차단 소자(CID, 205)를 구비할 수 있다. 이 경우, 상기 난연제 및 발포제는 양극 단자(103a), 양극 버스바(203a) 또는 이 둘 모두에 형성될 수 있으나, 전극 조립체 등 이차 전지 내부에서 발생한 열은 양극 단자(103a)를 거쳐 양극 버스바(203a) 로 전달된다는 점에서, 양극 단자(103a)에 포함되는 것이 보다 바람직하다. A more specific application example will be described with reference to FIG. 4. The battery module according to the embodiment of the present invention includes a current blocking device (CID) 205 provided between the
이 경우, 이차전지의 온도 상승함에 따라, 그 열이 양극 단자(103a)로 전달된다. 상기 열은 상기 양극 단자(103a)에 형성된 발포제를 발포시킴으로써 기체를 발생시키고, 상기 기체가 상기 전류 차단 소자(CID, 205)를 용이하게 파단시킬 수 있는 것이다. 이에 따라 전지의 비정상적인 작동시, 양극 단자(103a)와 전극 버스바(203a) 사이의 전기적 단락을 보다 용이하게 할 수 있으며, 이를 통하여 전지 안정성을 개선할 수 있다. In this case, as the temperature of the secondary battery rises, the heat is transferred to the
한편, 이차 전지 또는 전지 모듈의 전술한 바와 같은 다양한 위치에 난연제 및 발포제가 형성될 수도 있음은 물론이다. 특히, 상기 난연제 및 발포제는 양극 단자(103a) 외에도 음극 단자(103b) 측에도 포함될 수 있다. 다만, 이 경우 상기 양극 단자(103a)에 포함되는 난연제 및 발포제의 양은 음극 단자(103b)포함되는 상기 난연제 및 발포제의 양보다 클 수 있다. 이는 전극 버스바가 양극 단자(103a)에 형성된 경우라면, 그 구조상 상기 난연제 및 발포제가 양극 단자(103a) 측에 보다 많은 양을 포함시키는 것이 발포제의 발포 및 그에 따른 전류 차단 소자(CID, 205)의 파단에 보다 용이하기 때문이다. On the other hand, the flame retardant and the foaming agent may be formed at various positions as described above of the secondary battery or the battery module, of course. In particular, the flame retardant and the foaming agent may be included in the
한편, 전류 차단 소자(CID, 205)에 연결된 전극 단자가 양극 단자가 아닌 음극 단자인 경우에는, 음극 단자에 포함되는 난연제 및 발포제의 양이 양극 단자에 포함되는 난연제 및 발포제의 양 보다 더 많을 수 있음은 물론이다. On the other hand, when the electrode terminal connected to the current blocking element (CID) 205 is a cathode terminal instead of the anode terminal, the amount of the flame retardant and the foaming agent included in the cathode terminal may be greater than the amount of the flame retardant and the foaming agent included in the anode terminal. Of course.
본 발명은 또한, 상기 전지 모듈을 포함하는 전지 팩을 제공한다.The present invention also provides a battery pack including the battery module.
상기 전지 팩은 ⅰ) 상기 전지 팩에 포함되는 전지 모듈은 난연제 및 발포제를 포함하지 아니하나, 전지 팩 단위에서 난연제 및 발포제를 포함하는 전기 팩, ⅱ) 상기 전지 팩에 포함되는 전지 모듈은 난연제 및 발포제를 포함하나, 전지 팩 단위에서는 난연제 및 발포제를 포함하지 아니한 전지 팩 및 ⅲ) 상기 전지 팩에 포함되는 전지 모듈뿐만 아니라 전지 팩 단위에서도 난연제 및 발포제를 포함하는 전지 팩 등 다양한 형태로 나타날 수 있다.The battery pack includes: i) a battery module included in the battery pack does not include a flame retardant and a blowing agent, but an electric pack including a flame retardant and a blowing agent in a battery pack unit, ii) a battery module included in the battery pack includes a flame retardant and A battery pack including a foaming agent, but not including a flame retardant and a foaming agent in the battery pack unit, and iii) a battery pack including a flame retardant and a foaming agent in the battery pack unit as well as the battery module included in the battery pack may appear in various forms. .
본 발명에 따른 전지 팩에서, 난연제 및 발포제는 전지 팩의 내부 또는 외부에 포함될 수 있으며, 내부 및 외부 모두에 포함되는 것이 가능하다.In the battery pack according to the present invention, the flame retardant and the blowing agent may be included inside or outside the battery pack, and may be included both inside and outside.
다만, 본 발명의 난연제 및 발포제가 흡열 작용으로 인하여 단위 전지, 전지 모듈 또는 전지 팩의 온도를 저하시켜 안정성을 향상시키는 역할에 비추어 전지 팩 단위보다는 단위 전지 또는 전지 모듈 단위에서 난연제 및 발포제를 포함시키는 것이 안정성 향상 면에서 더욱 바람직하다.However, in view of the role of the flame retardant and the foaming agent of the present invention to improve the stability by lowering the temperature of the unit cell, the battery module or the battery pack due to the endothermic action to include the flame retardant and the blowing agent in the unit cell or battery module unit rather than the battery pack unit It is more preferable at the point of stability improvement.
본 발명에 따른 난연제 및 발포제를 포함하는 전지 팩은 고출력 대용량의 장점을 가지면서도 안전성이 향상된 중대형 전지 팩을 제공할 수 있으며, 전기차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기차(Hybrid Electric Vehicle, HEV) 및 플러그인 하이브리드 전기차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV) 등의 전기차; 이-바이크(E-bike) 또는 이-스쿠터(E-scooter) 등의 전기 이륜차; 전기 골프 카트(Electric golf cart); 전기 트럭; 및 전기 상용차 등의 중대형 디바이스 전원으로 사용 가능하다.The battery pack including the flame retardant and the foaming agent according to the present invention can provide a medium-large battery pack with improved safety while having the advantages of high output and large capacity, and can be used in electric vehicles (EVs), hybrid electric vehicles (HEVs), and the like. Electric vehicles such as plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs); Electric two-wheeled vehicles such as E-bikes or E-scooters; Electric golf carts; Electric trucks; And it can be used as a power source for medium and large devices such as electric commercial vehicles.
10. 이차전지
101. 전지 외장재
102. 전극 탭
102a. 양극 탭
102b. 음극 탭
103. 전극 단자
103a. 양극단자
103b. 음극단자
104. 테라스 부
105. 전극 조립체
106. 절연필름
20. 전지모듈
201. 전지모듈 외장재
202. 단자 연결부
203. 버스바
203a. 양극 버스바
203b. 음극 버스바
204. 전지모듈의 테라스 부
205. 전류 차단 소자(CID)10. Secondary Battery
101. Battery exterior material
102. Electrode tab
102a. Anode tab
102b. Cathode tab
103. Electrode terminal
103a. Positive terminal
103b. Negative terminal
104. Terrace Division
105. Electrode Assembly
106. Insulation film
20. Battery module
201.Battery module exterior material
202. Terminal connection
203. Busbar
203a. Anode busbar
203b. Cathode busbar
204. Terrace section of the battery module
205. Current Breaking Device (CID)
Claims (23)
A secondary battery comprising a flame retardant and a foaming agent in a secondary battery in which an electrode assembly including a positive electrode having a positive electrode mixture formed on a current collector, a negative electrode mixture having a negative electrode mixture formed on a current collector, and a separator in a battery exterior material.
전지 외장재의 표면;
집전체에 양극 합제가 형성되지 않은 양극 무지부와 연결된 양극 탭;
집전체에 음극 합제가 형성되지 않은 음극 무지부와 연결된 음극 탭;
전지 외장재 내 양극 탭과 연결되어 전지 외장재 외부로 도출된 양극단자;
전지 외장재 내 음극 탭과 연결되어 전지 외장재 외부로 도출된 음극단자; 및 전지 외장재 내측면 중 전극 탭 및 전극 단자가 존재하는 전지 양 말단부인 테라스 부;로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 부분에 포함되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
The method of claim 1, wherein the flame retardant agent and blowing agent,
The surface of the battery case;
A positive electrode tab connected to a positive electrode non-coating portion in which a positive electrode mixture is not formed on a current collector;
A negative electrode tab connected to a negative electrode non-coating portion in which a negative electrode mixture is not formed on a current collector;
A positive electrode terminal connected to the positive electrode tab in the battery case and drawn out of the battery case;
A negative electrode terminal connected to the negative electrode tab in the battery case and drawn out of the battery case; And a terrace part, which is an end portion of both ends of the battery in which the electrode tab and the electrode terminal are present on an inner surface of the battery exterior material. 2.
상기 난연제 및 발포제의 혼합 중량비는 난연제:발포제 = 5:95 내지 20:80인 것을 특징으로 하는 이차전지.
The method of claim 1,
The mixing weight ratio of the flame retardant and the blowing agent is a flame retardant: foaming agent = 5:95 to 20:80.
상기 난연제는 140~200℃의 온도에서 흡열 작용을 하는 난연제인 것을 특징으로 하는 이차전지.
The method of claim 1,
The flame retardant is a secondary battery, characterized in that the flame retardant is an endothermic action at a temperature of 140 ~ 200 ℃.
상기 난연제는 할로겐계 난연제, 인계 난연제, 질소계 난연제 및 무기화합물 난연제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 이차전지.
The method of claim 1,
The flame retardant is a secondary battery, characterized in that at least one selected from the group consisting of halogen-based flame retardant, phosphorus-based flame retardant, nitrogen-based flame retardant and inorganic compound flame retardant.
상기 할로겐계 난연제는 트리브로모 페녹시에탄, 테트라브로모비스페놀-A (TBBA), 옥타브로모 디페닐에테르(OBDPE), 브롬화에폭시, 브롬화폴리카보네이트 올리고모, 염소화 파라핀, 염소화 폴리에틸렌 및 지환족 염소계 난연제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
6. The method of claim 5,
The halogen flame retardant is tribromo phenoxyethane, tetrabromobisphenol-A (TBBA), octabromo diphenyl ether (OBDPE), brominated epoxy, brominated polycarbonate oligomo, chlorinated paraffin, chlorinated polyethylene and cycloaliphatic chlorine flame retardant Secondary battery, characterized in that at least one selected from the group consisting of.
상기 인계 난연제는 적인, 인산 암모늄, 포스핀 옥사이드(phosphine oxide), 포스핀 옥사이드 디올(phosphine oxide diols), 포스파이트(phosphites), 포스포네이트(phosphonates), 트리아릴 포스페이스(triaryl phosphate), 알킬디아릴 포스페이트(alkyldiaryl phosphate), 트리알킬 포스페이트(trialkyl phosphate) 및 레조시놀 비스디페닐 포스페이트(resorcinaol bisdiphenyl phosphate (RDP))로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
6. The method of claim 5,
The phosphorus flame retardant is ammonium phosphate, phosphine oxide, phosphine oxide diols, phosphites, phosphonates, triaryl phosphate, alkyl A secondary battery characterized in that at least one selected from the group consisting of diaryl phosphate (alkyldiaryl phosphate), trialkyl phosphate (trialkyl phosphate) and resorcinol bisdiphenyl phosphate (RDP).
상기 질소계 난연제는 멜라민, 멜라민 포스페이트 및 멜라민 시아누레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
6. The method of claim 5,
The nitrogen-based flame retardant is a secondary battery, characterized in that at least one selected from the group consisting of melamine, melamine phosphate and melamine cyanurate.
상기 무기화합물 난연제는 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 수산화바륨, 산화안티몬, 수산화주석, 산화주석, 산화몰리브덴, 지르코늄화합물, 붕산염 및 칼슘염으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
6. The method of claim 5,
The inorganic compound flame retardant is a secondary battery, characterized in that at least one selected from the group consisting of aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, barium hydroxide, antimony oxide, tin hydroxide, tin oxide, molybdenum oxide, zirconium compound, borate and calcium salt.
상기 발포제는 90~140℃의 온도에서 흡열 작용을 하는 발포제인 것을 특징으로 하는 이차전지.
The method of claim 1,
The blowing agent is a secondary battery, characterized in that the foaming agent having an endothermic action at a temperature of 90 ~ 140 ℃.
상기 발포제는 아조(azo, -N=N-)계열 화합물, 카보네이트 계열 화합물, 하이드라자이드 계열 화합물 및 카바자이드 계열 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 이차전지.
The method of claim 1,
The blowing agent is a secondary battery, characterized in that at least one selected from the group consisting of azo (azo, -N = N-)-based compounds, carbonate-based compounds, hydrazide-based compounds and carbazide-based compounds.
상기 아조 계열 화합물은 아조비스포름아미드, 아조비스이소부티로니트릴 및 디아조아미노벤젠으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
12. The method of claim 11,
The azo-based compound is a secondary battery, characterized in that at least one selected from the group consisting of azobisporamide, azobisisobutyronitrile and diazoaminobenzene.
상기 카보네이트 계열 화합물은 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 탄산리튬 및 탄산암모늄으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
12. The method of claim 11,
The carbonate-based compound is a secondary battery, characterized in that at least one selected from the group consisting of sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, lithium carbonate and ammonium carbonate.
상기 하이드라자이드 계열 화합물은 벤젠설포닐하이드라자이드 또는 톨루엔설포닐하이드라자이드 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
12. The method of claim 11,
The hydrazide-based compound is benzenesulfonyl hydrazide or toluenesulfonyl hydrazide or a mixture thereof.
상기 카바자이드 계열 화합물은 카바자이드 또는 세미카바자이드 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 이차전지.
12. The method of claim 11,
The carbazide-based compound is a secondary battery, characterized in that the carbazide or semicarbazide or a mixture thereof.
A battery module comprising a plurality of secondary batteries connected in series or in parallel, wherein the battery module further comprises a flame retardant and a blowing agent.
상기 이차전지는 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 따른 이차전지인 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
17. The method of claim 16,
The secondary battery is a battery module, characterized in that the secondary battery according to any one of claims 1 to 15.
상기 난연제 및 발포제는 전지모듈 외장재의 표면;
단위전지 외장재 내의 전극 탭과 연결되어 단위전지 외장재 외부로 돌출된 전극 단자를 다른 단위전지의 전극 단자와 연결하는 단자 연결부;
단위전지 전극 단자 또는 단자 연결부와 연결되어 전지모듈 외장재 외부로 연결된 전극 버스바; 및
전지모듈 외장재 내측면 중 단자 연결부 및 버스바가 존재하는 전지모듈 양 말단부인 전지모듈의 테라스 부로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 부분에 포함되는 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
17. The method of claim 16,
The flame retardant and the foaming agent surface of the battery module exterior material;
A terminal connection part connected to an electrode tab in the unit cell packaging material to connect an electrode terminal protruding outside the unit battery packaging material to an electrode terminal of another unit battery;
An electrode bus bar connected to the unit cell electrode terminal or the terminal connection part and connected to the outside of the battery module exterior material; And
Battery module characterized in that it is included in at least one selected from the group consisting of the terrace portion of the battery module which is both ends of the battery module in which the terminal connection portion and the bus bar of the inner surface of the battery module exterior material.
단위전지 전극 단자, 전극 버스바 및 상기 전극 단자, 및 상기 전극 버스바와 전기적으로 연결된 전류 차단 소자(CID)를 포함하고,
상기 난연제 및 발포제는 상기 전류 차단 소자에 전기적으로 연결된 전극 단자에 포함되는 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
17. The method of claim 16,
A unit cell electrode terminal, an electrode bus bar and the electrode terminal, and a current blocking device (CID) electrically connected to the electrode bus bar,
And the flame retardant and the foaming agent are included in an electrode terminal electrically connected to the current interrupting device.
상기 난연제 및 발포제는 전류 차단 소자에 전기적으로 연결되지 아니하는 전극 단자에도 포함되고,
상기 전류 차단 소자에 전기적으로 연결된 전극 단자에 포함된 난연제 및 발포제의 양은 상기 전류 차단 소자에 전기적으로 연결되지 아니하는 전극 단자에 포함된 난연제 및 발포제의 양보다 많은 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
20. The method of claim 19,
The flame retardant and blowing agent are also included in an electrode terminal that is not electrically connected to the current interrupting device,
And the amount of the flame retardant and the foaming agent included in the electrode terminal electrically connected to the current interrupting element is greater than the amount of the flame retardant and the foaming agent included in the electrode terminal not electrically connected to the current interrupting element.
상기 전류 차단 소자에 전기적으로 연결된 전극 단자는 양극 단자인 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
20. The method of claim 19,
And the electrode terminal electrically connected to the current interrupting element is a positive electrode terminal.
A battery pack comprising the battery module according to claim 16.
상기 전지 팩은 전기차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기차(Hybrid Electric Vehicle, HEV) 및 플러그인 하이브리드 전기차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV)로 이루어진 군에서 선택된 전기차; 이-바이크(E-bike); 이-스쿠터(E-scooter); 전기 골프 카트(Electric golf cart); 전기 트럭; 및 전기 상용차로 이루어진 중대형 디바이스 군에서 선택된 하나 이상의 전원으로 사용되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
23. The method of claim 22,
The battery pack includes an electric vehicle selected from the group consisting of an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), and a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV); E-bikes; E-scooters; Electric golf carts; Electric trucks; And a battery pack, wherein the battery pack is used as one or more power sources selected from a medium-large device group consisting of an electric commercial vehicle.
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