KR20130089375A - Secondary battery and element used for secondary battery - Google Patents

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electrode assembly
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김창호
양정훈
최승돈
조영석
박정규
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주식회사 엘지화학
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Abstract

PURPOSE: A secondary battery is provided to improve safety by splitting the connection of a lead of a double structure when a temperature of the secondary battery rises by abnormality. CONSTITUTION: A secondary battery (100) comprises an electrode assembly (10), a case (60) for accommodating the electrode assembly, a first lead (20) which is electrically connected to the electrode assembly and a second lead (20) which is electrically connected to the electrode assembly. At least one among the first lead and the second lead comprises: a first metal plate; a second metal plate which is separately located from the first metal plate and positioned so that at least a portion of the second metal plate faces the first metal plate; a foaming agent interposed between the first metal plate and the second metal plate; and a soldering bridge which is formed in order to connect the first metal plate and the second metal plate.

Description

이차 전지 및 이차 전지용 부품{Secondary battery and Element used for secondary battery}Secondary Battery and Element for Secondary Battery {Secondary battery and Element used for secondary battery}

본 발명은 안전성이 향상된 이차 전지 및 이차 전지용 부품에 관한 것으로서, 이상 현상 발생에 의한 전지 내부의 온도 상승에 따른 폭발 또는 발화를 예방할 수 있도록 구조가 개선된 이차 전지 및 이차 전지용 부품에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery and a secondary battery component having improved safety. The present invention relates to a secondary battery and a secondary battery component having an improved structure to prevent explosion or ignition caused by an increase in temperature inside the battery due to anomalous phenomenon.

일반적으로, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요의 증가로 이차 전지의 수요 또한 급격히 증가하고 있으며, 그 중에서도 에너지 밀도와 작동 전압이 높고 보존과 수명 특성이 우수한 리튬(이온/폴리머) 이차 전지는 각종 모바일 기기는 물론 다양한 전자제품의 에너지원으로 널리 사용되고 있다.In general, the demand for secondary batteries is rapidly increasing due to the development of technology and demand for mobile devices. Of these, lithium (ion / polymer) secondary batteries, which have high energy density and high operating voltage and excellent storage and life characteristics, The devices are widely used as energy sources for various electronic products as well.

그런데, 이러한 이차 전지의 내부에는 각종 가연성 물질들이 내장되어 있어서, 과충전, 과전류, 기타 물리적 외부 층격, 고온에서의 방치 등의 이상 현상 발생시 과열되어 폭발 등의 위험성이 있으므로 안전성이 취약한 단점이 있다. 따라서, 배터리가 비정상적으로 작동하는 경우, 배터리 내부의 전해액을 외부로 강제로 배출시키거나 과충전, 과전류 등의 비정상적인 상태를 효과적으로 제어할 수 있도록 예를 들어, PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자, 보호회로모듈(Protective Circuit Module: PCM) 등과 같은 안전 소자들이 전지 셀에 접속된다.However, since various combustible materials are embedded in the secondary battery, there is a risk of overheating and explosion due to an abnormal phenomenon such as overcharging, overcurrent, other physical external lamination, neglect at high temperature, and thus, the safety is weak. Therefore, when the battery is abnormally operated, for example, a PTC (Positive Temperature Coefficient) element, a protection circuit module to forcibly discharge the electrolyte inside the battery to the outside or to effectively control abnormal conditions such as overcharge, overcurrent Safety elements such as (Protective Circuit Module: PCM) are connected to the battery cell.

그러나, 이러한 안전 조치들을 취하더라도, 이차 전지에는 여전히 오작동의 문제가 남아있고, 회로에 문제가 발생하면 그러한 오작동의 발생 확률이 더 높다. 따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 개선된 기술에 대한 필요성이 대두되고 있다.However, even if these safety measures are taken, the problem of malfunction still remains in the secondary battery, and if a problem occurs in the circuit, the probability of occurrence of such malfunction is higher. Therefore, there is a need for an improved technology that can solve this problem.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 착안된 것으로서, 이차 전지에 있어서, 전지와 외부 기기를 연결하기 위해 탭에 부착된 리드를 이중 구조로 구성하여, 이차 전지의 사용 중 이상 현상 발생으로 온도가 상승할 경우 그러한 이중 구조의 리드의 연결이 해제됨으로써 이차 전지의 안전성이 향상될 수 있는 이차 전지 및 이차 전지용 부품을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been conceived to solve the above problems, in the secondary battery, the lead attached to the tab in order to connect the battery and the external device in a double structure, the temperature caused by the abnormal phenomenon occurs during use of the secondary battery It is an object of the present invention to provide a secondary battery and a component for a secondary battery that can improve the safety of the secondary battery by disconnecting the lead of such a dual structure when it rises.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차전지는, 전극조립체, 상기 전극조립체를 수용하는 케이스, 상기 전극조립체와 전기적으로 연결되는 제1리드 및 제2리드를 포함하는 것으로서, 상기 제1리드 및 제2리드 중 적어도 어느 하나는, 제1금속 플레이트; 상기 제1금속 플레이트와 이격되어 적어도 일부가 마주보도록 위치하는 제2금속 플레이트; 상기 제1금속 플레이트와 제2금속 플레이트 사이에 개재된 발포제; 및 상기 제1금속 플레이트와 제2금속 플레이트를 연결하도록 형성되는 솔더링 브릿지를 포함한다.A secondary battery according to the present invention for achieving the above technical problem, an electrode assembly, a case accommodating the electrode assembly, as the first lead and the second lead electrically connected to the electrode assembly, the first lead And at least one of the second leads includes: a first metal plate; A second metal plate spaced apart from the first metal plate and positioned to face at least a portion thereof; A blowing agent interposed between the first metal plate and the second metal plate; And a soldering bridge formed to connect the first metal plate and the second metal plate.

본 발명에 따르면, 상기 솔더링 브릿지는 주석(Sn)과 구리(Cu)를 주성분으로 포함하는 무연 합금으로서, 상기 주석의 함량은 65 내지 99.9wt% 범위이며, 상기 구리의 함량은 0.01 내지 35wt% 범위인 것이 바람직하다.According to the present invention, the soldering bridge is a lead-free alloy containing tin (Sn) and copper (Cu) as a main component, the content of tin is in the range of 65 to 99.9wt%, the content of copper is in the range of 0.01 to 35wt% Is preferably.

바람직하게, 상기 솔더링 브릿지는 니켈(Ni), 아연(Zn) 및 은(Ag) 중 선택된 어느 하나 이상의 추가 금속을 더 포함할 수 있으며, 상기 추가 금속의 함량은 0.01 내지 20wt% 일 수 있다.Preferably, the soldering bridge may further include any one or more additional metals selected from nickel (Ni), zinc (Zn), and silver (Ag), and the content of the additional metal may be 0.01 to 20 wt%.

본 발명에 따르면, 상기 솔더링 브릿지의 용융점 범위 및 상기 발포제의 발포 온도 범위는 서로 일치할 수 있으며, 바람직하게는 상기 발포제의 발포 온도는 상기 솔더링 브릿지의 용융점보다 낮을 수 있다.According to the present invention, the melting point range of the soldering bridge and the foaming temperature range of the blowing agent may coincide with each other, and preferably, the foaming temperature of the blowing agent may be lower than the melting point of the soldering bridge.

본 발명에 따르면, 상기 솔더링 브릿지 및 발포제는 상기 제1금속 플레이트 및 제2금속 플레이트가 서로 마주보는 영역 내에 형성된다. 이 때 상기 솔더링 브릿지는 상기 마주보는 영역의 둘레 중 서로 마주보는 일측 및 타측에 형성되거나, 상기 둘레 전체에 형성될 수 있으며, 상기 둘레 중 일측에 형성될 수도 있다.According to the present invention, the soldering bridge and the blowing agent are formed in an area in which the first metal plate and the second metal plate face each other. At this time, the soldering bridge may be formed on one side and the other side facing each other of the circumference of the facing area, or may be formed on the entire circumference, or may be formed on one side of the circumference.

한편, 상기 솔더링 브릿지는 상기 제1금속 플레이트 및 제2금속 플레이트가 서로 마주보는 영역 밖에 형성될 수도 있으며, 이 경우 상기 솔더링 브릿지는 상기 제1금속 플레이트 및 제2금속 플레이트의 외측면 사이를 연결하도록 형성될 수 있다.Meanwhile, the soldering bridge may be formed outside an area where the first metal plate and the second metal plate face each other, and in this case, the soldering bridge may be connected between the outer surfaces of the first metal plate and the second metal plate. Can be formed.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차 전지는, 전극조립체, 상기 전극조립체를 수용하는 케이스, 상기 전극조립체와 전기적으로 연결되는 양극 리드 및 음극 리드를 포함하는 것으로서, 상기 음극 리드는 제1금속 플레이트; 상기 제1금속 플레이트와 이격되어 적어도 일부가 마주보도록 위치하는 제2금속 플레이트; 상기 제1금속 플레이트와 제2금속 플레이트 사이에 개재된 발포제; 및 상기 제1금속 플레이트와 제2금속 플레이트를 연결하도록 형성되는 솔더링 브릿지를 포함할 수 있다.A secondary battery according to the present invention for achieving the technical problem, an electrode assembly, a case for accommodating the electrode assembly, a positive electrode lead and a negative electrode lead electrically connected to the electrode assembly, the negative electrode lead is a first Metal plates; A second metal plate spaced apart from the first metal plate and positioned to face at least a portion thereof; A blowing agent interposed between the first metal plate and the second metal plate; And a soldering bridge formed to connect the first metal plate and the second metal plate.

한편, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차 전지용 부품은 이차전지의 전기적 연결에 사용되는 것으로서, 제1금속 플레이트; 상기 제1금속 플레이트와 적어도 일부가 마주보도록 위치하는 제2금속 플레이트; 상기 제1금속 플레이트와 제2금속 플레이트 사이에 개재된 발포제; 및 상기 제1금속 플레이트와 제2금속 플레이트를 연결하도록 형성되는 솔더링 브릿지를 포함할 수 있다.On the other hand, the secondary battery component according to the present invention for achieving the technical problem is used for the electrical connection of the secondary battery, the first metal plate; A second metal plate positioned to face at least a portion of the first metal plate; A blowing agent interposed between the first metal plate and the second metal plate; And a soldering bridge formed to connect the first metal plate and the second metal plate.

본 발명에 따르면, 2개의 금속 플레이트가 솔더링 브릿지에 의해 연결된 상태이므로 이차 전지에 이상 현상이 발생하여 전지 내부의 온도가 상승할 때 솔더링 브릿지가 용융되고, 발포제가 팽창함으로써 금속 플레이트 사이의 전기적 연결이 용이하게 해제되는 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, since two metal plates are connected by a soldering bridge, an abnormal phenomenon occurs in the secondary battery, and when the temperature inside the battery rises, the soldering bridge is melted, and the foaming agent expands, so that the electrical connection between the metal plates is increased. Easily released effect can be obtained.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술된 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 A부분에 대한 확대도로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 리드 구조를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 리드 구조를 나타내는 평면도이다.
도 4a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 리드 구조를 나타내는 평면도이다.
도 4b는 도 4a에 나타난 리드를 나타내는 측면도이다.
도 5a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 리드 구조를 나타내는 사시도이다.
도 5b는 도 5a에 나타난 리드를 나타내는 정면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given above, serve to further the understanding of the technical idea of the invention, And should not be construed as interpretation.
1 is an exploded perspective view of a rechargeable battery according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a portion A of FIG. 1 and is a perspective view illustrating a lead structure of a rechargeable battery according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a plan view illustrating a lead structure of a rechargeable battery according to another exemplary embodiment of the present invention.
4A is a plan view illustrating a lead structure of a rechargeable battery according to still another embodiment of the present invention.
4B is a side view illustrating the lead shown in FIG. 4A.
5A is a perspective view illustrating a lead structure of a rechargeable battery according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 5B is a front view illustrating the lid shown in FIG. 5A. FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일부 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지를 설명하기로 한다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(100)는 전극조립체(10), 리드(20) 및 케이스(60)를 포함한다.First, a rechargeable battery according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Referring to FIG. 1, a secondary battery 100 according to an embodiment of the present invention includes an electrode assembly 10, a lead 20, and a case 60.

상기 전극조립체(10)는 제1전극판(11), 제2전극판(12), 세퍼레이터(13), 제1탭(14) 및 제2탭(15)을 포함한다. 상기 전극조립체(10)는 적층된 제1전극판(11) 및 제2전극판(12) 사이에 세퍼레이터(13)를 개재한 후 이를 권취하여 형성된 젤리롤(jelly-roll)형일 수 있다. 도면에서는 상기 전극조립체(10)가 젤리롤형인 경우만을 도시하고 있으나, 단순 적층형 또는 스텍 폴딩형으로 형성되는 것도 가능함은 물론이다.The electrode assembly 10 includes a first electrode plate 11, a second electrode plate 12, a separator 13, a first tab 14, and a second tab 15. The electrode assembly 10 may have a jelly-roll type formed by interposing a separator 13 between the stacked first electrode plate 11 and the second electrode plate 12 and winding the separator 13 therebetween. In the drawings, only the case in which the electrode assembly 10 is a jelly roll type is illustrated, but it is also possible to form a simple stacked type or a stacking type.

상기 제1전극판(11)과 제2전극판(12)은 서로 반대의 극성을 갖는 것으로서, 본 발명에서는 제1전극판(11)이 양극판이고, 제2전극판(12)이 음극판에 해당하는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다. 상기 양극판(11)은 알루미늄(Al) 재질의 집전판에 양극 활물질이 도포되어 형성되며, 음극판(12)은 구리(Cu) 재질의 집전판에 음극 활물질이 도포되어 형성되는 것이 일반적이다. The first electrode plate 11 and the second electrode plate 12 have opposite polarities. In the present invention, the first electrode plate 11 is a positive electrode plate, and the second electrode plate 12 corresponds to a negative electrode plate. The case will be described as an example. The positive electrode plate 11 is formed by applying a positive electrode active material to a collector plate made of an aluminum material and the negative electrode plate 12 is formed by applying a negative electrode active material to a collector plate made of copper.

상기 제1탭(14) 및 제2탭(15)은 각각 양극판(11) 및 음극판(12) 중 활물질이 도포되지 않은 무지부 영역에 해당한다. 즉, 상기 제1탭(14) 및 제2탭(15)은 각각 양극판(11) 및 음극판(12)과 일체로 형성된 것으로서, 양극 탭(14) 및 음극 탭(15)에 해당하게 된다. 상기 양극 탭(14) 및 음극 탭(15)은 권취된 전극조립체(10)의 일측 방향으로 돌출되어 리드(20)와 연결된다. 본 발명에서는 상기 양극 탭(14) 및 음극 탭(15)이 서로 동일한 방향으로 인출된 경우만을 도시하고 있으나, 이는 상기 무지부의 형성 위치 및 탭(14,15) 형성을 위한 무지부 절단 위치에 따라서 달라질 수 있는 것으로서, 탭(14,15)이 서로 반대 방향으로 인출된 구조 역시 본 발명의 범위에 포함되는 것임을 밝혀둔다.The first tab 14 and the second tab 15 correspond to the uncoated region of the positive electrode plate 11 and the negative electrode plate 12 to which the active material is not coated. That is, the first tab 14 and the second tab 15 are formed integrally with the positive electrode plate 11 and the negative electrode plate 12, respectively, and correspond to the positive electrode tab 14 and the negative electrode tab 15. The positive electrode tab 14 and the negative electrode tab 15 protrude in one direction of the wound electrode assembly 10 and are connected to the lead 20. According to the present invention, only the case where the positive electrode tab 14 and the negative electrode tab 15 are drawn out in the same direction is illustrated. As can vary, it is noted that the structure in which the tabs 14 and 15 are drawn in opposite directions is also included in the scope of the present invention.

상기 리드(20)는 양극 탭(14) 및 음극 탭(15)에 결합되는 것으로서, 제1금속 플레이트(21), 제2금속 플레이트(22), 솔더링 브릿지(23) 및 발포제(24) 를 포함한다. 상기 리드(20)는 탭(14,15)의 일측에 부착되어 탭(14,15)의 인출 방향으로 연장되며, 양극 탭(14) 및 음극 탭(15) 각각에 부착되는 리드(20)는 서로 그 재질이 다를 수 있다. 즉, 상기 양극 탭(14)에 부착되는 리드(20)는 양극판(11)과 동일한 알루미늄(Al) 재질이며, 음극 탭(15)에 부착되는 리드(20)는 음극판(12)과 동일한 구리(Cu) 또는 니켈(Ni)이 코팅된 구리(Cu) 재질임이 일반적이다. 그러나, 재질을 제외한 구성은 동일하므로 본 발명에서는 양극 탭(14)에 부착된 리드(20)만을 설명하기로 한다. The lead 20 is coupled to the positive electrode tab 14 and the negative electrode tab 15, and includes a first metal plate 21, a second metal plate 22, a soldering bridge 23, and a foaming agent 24. do. The lead 20 is attached to one side of the tabs 14 and 15 to extend in the withdrawal direction of the tabs 14 and 15, and the lead 20 attached to each of the positive electrode tab 14 and the negative electrode tab 15 is The materials may be different from each other. That is, the lead 20 attached to the positive electrode tab 14 is made of the same aluminum (Al) material as the positive electrode plate 11, and the lead 20 attached to the negative electrode tab 15 is made of the same copper (eg, the negative electrode plate 12). Cu) or nickel (Ni) is generally coated copper (Cu) material. However, since the configuration except for the material is the same, only the lead 20 attached to the positive electrode tab 14 will be described in the present invention.

상기 제1금속 플레이트(21) 및 제2금속 플레이트(22)는 얇은 판상의 금속으로 이루어진 것으로써, 제1금속 플레이트(21)의 일측은 양극 탭(14)의 일측에 결합되고, 제2금속 플레이트(22)의 일측은 제1금속 플레이트(21)의 타측과 일부가 겹쳐지는 영역을 형성함으로써 서로 마주보되 상호간에 이격되도록 위치한다.The first metal plate 21 and the second metal plate 22 is made of a thin plate-like metal, one side of the first metal plate 21 is coupled to one side of the positive electrode tab 14, the second metal One side of the plate 22 is positioned to face each other but to be spaced apart from each other by forming a region in which the other side and a portion of the first metal plate 21 overlap.

상기 솔더링 브릿지(23)는 상기 마주보는 영역 내에서 제1금속 플레이트(21) 및 제2금속 플레이트(22)의 내측면 사이를 연결하도록 형성된다. 또한, 상기 솔더링 브릿지(23)는 금속 플레이트(21,22)가 서로 마주 보는 영역의 둘레 중 서로 마주 보는 일측 및 타측에 각각 형성된다. 본 발명의 도면에서는 상기 솔더링 브릿지(23)가 제1금속 플레이트(21)의 길이 방향으로 서로 마주보도록 형성된 경우만을 도시하고 있으나, 폭 방향으로 서로 마주보도록 형성된 경우도 본 발명의 범위에 포함되는 것임은 자명하다. The soldering bridge 23 is formed to connect between the inner surfaces of the first metal plate 21 and the second metal plate 22 in the facing area. In addition, the soldering bridge 23 is formed on one side and the other side of the periphery of the region where the metal plates 21 and 22 face each other. In the drawings of the present invention, only the case where the soldering bridge 23 is formed to face each other in the longitudinal direction of the first metal plate 21, but is also included in the scope of the present invention when formed to face each other in the width direction. Is self-explanatory.

상기 솔더링 브릿지(23)는 이차 전지가 과열된 경우에 용융되어 제1금속 플레이트(21)와 제2금속 플레이트(22) 사이의 전기적 연결을 해제하는 역할을 한다. 바람직하게, 상기 솔더링 브릿지(23)는 주석(Sn)과 구리(Cu)를 주성분으로 포함하고, 환경과 인체에 무해한 납(Pb)을 포함하지 않는 무연 솔더링 물질로 이루어지며, 100 내지 250℃의 용융점을 갖는다.The soldering bridge 23 melts when the secondary battery is overheated to release electrical connections between the first metal plate 21 and the second metal plate 22. Preferably, the soldering bridge 23 is composed of tin (Sn) and copper (Cu) as a main component, made of a lead-free soldering material that does not contain lead (Pb), which is harmless to the environment and the human body, It has a melting point.

상기 솔더링 브릿지(23)의 용융점 범위는 리드(20)가 견뎌야 하는 최대 전압 및 최대 전류 조건, 리드(20)를 사용하여 차단하고자 하는 과전류의 레벨, 리드(20)에 요구되는 전기적 물성(저항) 및/또는 기계적 물성(인장 강도)을 고려하여 정한 것이다. 상기 솔더링 브릿지(23)의 용융점이 100℃보다 낮으면 이차전지(100)의 정상적인 작동에 의한 전류에도 리드(20)가 파단될 수 있다. 또한, 상기 솔더링 브릿지(23)의 용융점이 250℃보다 높으면 과전류의 차단이 효과적으로 이루어지지 않는다는 문제점이 있다.Melting point range of the soldering bridge 23 is the maximum voltage and maximum current condition that the lead 20 must withstand, the level of overcurrent to be blocked using the lead 20, the electrical properties (resistance) required for the lead 20 And / or considering mechanical properties (tensile strength). When the melting point of the soldering bridge 23 is lower than 100 ° C., the lead 20 may be broken even in a current caused by the normal operation of the secondary battery 100. In addition, when the melting point of the soldering bridge 23 is higher than 250 ℃ there is a problem that the blocking of the overcurrent is not effective.

상기 솔더링 브릿지(23)에 포함된 주석과 구리의 함량은 솔더링 브릿지(23)의 용융점, 솔더링 브릿지(23)나 리드(20)에 부여하고자 하는 전기적 물성 및/또는 물리적 물성에 따라서 적절하게 조절이 가능하다. 상기 솔더링 브릿지(23)의 구성 성분 중 주석은 솔더링 브릿지(23)의 용융점과 인장강도 특성에 영향을 미친다. 상기 솔더링 브릿지(23)가 100 내지 250℃의 용융점을 가지면서도 양호한 인장강도 특성을 갖도록 주석의 함량은 65wt% 이상, 바람직하게는 65 내지 99.9wt%의 범위에서 조절한다. 여기서, 상기 wt%는 솔더링 브릿지(23)를 구성하는 물질의 전체 중량을 기준으로 한 단위로서 이하 동일하다. 상기 솔더링 브릿지(23)의 구성 성분 중 구리는 리드(20)의 전기 전도도, 용융점 및 인장 강도 등에 영향을 미치며, 이러한 구리의 기능을 감안하여 구리의 함량은 0.01 내지 35wt%의 범위에서 조절하는 것이 바람직하다. 상기와 같이 주석과 구리의 함량을 조절함으로써 솔더링 브릿지(23)의 양호한 인장강도 특성을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 솔더링 브릿지(23)에 의한 저항의 증가를 수% 이하로 낮게 억제할 수 있고, 솔더링 브릿지(23)의 용융점을 100 내지 250℃ 범위에서 조절하는 것이 가능하게 된다. The content of tin and copper in the soldering bridge 23 may be appropriately adjusted according to the melting point of the soldering bridge 23, the electrical and / or physical properties to be applied to the soldering bridge 23 or the lead 20. It is possible. Tin in the components of the soldering bridge 23 affects the melting point and the tensile strength characteristics of the soldering bridge 23. The content of tin is controlled in the range of 65 wt% or more, preferably 65 to 99.9 wt% so that the soldering bridge 23 has a melting point of 100 to 250 ° C. and good tensile strength. Here, the wt% is the same as a unit based on the total weight of the materials constituting the soldering bridge 23. Among the components of the soldering bridge 23, copper affects the electrical conductivity, melting point, and tensile strength of the lead 20, and in view of the function of copper, the copper content is controlled in the range of 0.01 to 35 wt%. desirable. By adjusting the content of tin and copper as described above, not only can a good tensile strength property of the soldering bridge 23 be obtained, but also an increase in resistance by the soldering bridge 23 can be suppressed to a few% or less, and soldering is possible. It is possible to adjust the melting point of the bridge 23 in the range of 100 to 250 ° C.

선택적으로, 상기 솔더링 브릿지(23)는 전기적 물성 및/또는 기계적 물성을 향상시키기 위해 니켈(Ni), 아연(Zn), 및 은(Ag) 중 선택된 어느 하나 이상의 금속을 더 포함할 수 있다. 상기 추가 금속의 함량은 솔더링 브릿지(23)에 부여하고자 하는 전기적 물성 및/또는 기계적 물성에 따라서 조절 가능하며, 0.01 내지 20wt%의 범위에서 조절한다. Optionally, the soldering bridge 23 may further include any one or more metals selected from nickel (Ni), zinc (Zn), and silver (Ag) to improve electrical and / or mechanical properties. The amount of the additional metal may be adjusted according to the electrical and / or mechanical properties to be applied to the soldering bridge 23, and adjusted in the range of 0.01 to 20 wt%.

상기 발포제(24)는 제1금속 플레이트(21)와 제2금속 플레이트(22)가 마주보는 영역 내에 형성된다. 상기 발포제(24)는 대략 솔더링 브릿지(23)의 용융점 범위에 해당하는 온도 범위에서 발포되어 질소 및 이산화 탄소를 분출시키면서 팽창되는 성질을 가짐으로써 이차 전지(100)의 이상 작동으로 인한 과열 발생시에 제1금속 플레이트(21)와 제2금속 플레이트(22)의 분리를 촉진시키는 역할을 한다. The blowing agent 24 is formed in a region where the first metal plate 21 and the second metal plate 22 face each other. The blowing agent 24 has a property of being expanded at a temperature range corresponding to the melting point range of the soldering bridge 23 to expand while ejecting nitrogen and carbon dioxide, thereby preventing overheating due to abnormal operation of the secondary battery 100. It serves to promote separation of the first metal plate 21 and the second metal plate 22.

바람직하게, 상기 발포제(24)는 솔더링 브릿지(23)의 용융점보다 약간 낮은 온도에서 발포되는 것일 수 있다. 이 경우, 상기 발포제(24)는 솔더링 브릿지(23)의 용융 직전에 미리 발포되어 팽창을 시작함으로써 솔더링 브릿지(23)의 용융이 시작되면 즉시 솔더링 브릿지(23)와 금속 플레이트(21,22) 사이를 분리시킬 수 있다.Preferably, the blowing agent 24 may be foamed at a temperature slightly lower than the melting point of the soldering bridge 23. In this case, the foaming agent 24 is foamed in advance immediately before melting of the soldering bridge 23 and starts to expand so that the melting of the soldering bridge 23 immediately begins between the soldering bridge 23 and the metal plates 21 and 22. Can be separated.

상기 발포제(24)의 팽창력은 상기 이차 전지(100)의 과열로 인해 솔더링 브릿지(23)가 용융되는 경우에 제1금속 플레이트(21)와 솔더링 브릿지(23) 사이, 및 제2 금속 플레이트(22)와 솔더링 브릿지(23) 사이를 분리시키는 힘으로 작용한다. 따라서, 상기 제1금속 플레이트(21) 및 제2금속 플레이트(22) 사이의 전기적 연결은 솔더링 브릿지(23)의 용융 온도와 발포제(24)의 발포 온도가 일치하는 100 내지 130℃의 범위에서 가장 효과적으로 해제될 수 있다. The expansion force of the blowing agent 24 is between the first metal plate 21 and the soldering bridge 23 when the soldering bridge 23 is melted due to overheating of the secondary battery 100, and the second metal plate 22. ) And the soldering bridge 23. Therefore, the electrical connection between the first metal plate 21 and the second metal plate 22 is most in the range of 100 to 130 ° C. where the melting temperature of the soldering bridge 23 and the foaming temperature of the blowing agent 24 coincide. Can be released effectively.

상기 케이스(60)는 하부 케이스(61) 및 상부 케이스(62)를 포함한다. 상기 전극조립체(10)는 하부 케이스(61)에 형성된 수납부(61a)에 전해액과 함께 수납되며, 상부 케이스(62)로 덮여진 후, 하부 케이스(61)와 상부 케이스(62)가 맞닿는 가장자리를 열융착 함으로써 밀봉된다. 이 때, 상기 전극조립체(10)의 탭(14,15)에 결합된 리드(20)는 융착부(62b)의 일측을 통해 케이스(60)의 외부로 인출될 수 있다. The case 60 includes a lower case 61 and an upper case 62. The electrode assembly 10 is accommodated together with the electrolyte in the accommodating portion 61a formed in the lower case 61, and covered with the upper case 62, and then the edge at which the lower case 61 and the upper case 62 abut. It is sealed by heat welding. At this time, the leads 20 coupled to the tabs 14 and 15 of the electrode assembly 10 may be drawn out of the case 60 through one side of the fusion unit 62b.

상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(100)는 솔더링 브릿지(23)에 의해 결합된 두 개의 금속 플레이트(21,22) 및 그 사이에 개재된 발포제(24)를 포함하는 리드(20) 구조를 적용함으로써, 이차 전지(100)의 이상 작동에 의한 과열시에 전류의 흐름을 안정적으로 차단하여 전지 사용상의 안전성을 높일 수 있는 효과를 가져온다. As described above, the secondary battery 100 according to the embodiment of the present invention includes two metal plates 21 and 22 bonded by the soldering bridge 23 and a lead including a foaming agent 24 interposed therebetween. (20) By applying the structure, the current flow stably blocks the flow of current during overheating due to the abnormal operation of the secondary battery 100, thereby bringing the effect of improving the safety of battery use.

한편, 도면에서는 상기 리드(20) 구조가 양극 탭(14) 및 음극 탭(15) 모두에 적용된 경우만을 도시하고 있으나, 어느 하나의 탭에만 적용되는 경우도 가능하다. 또한, 상기 리드(20) 구조가 어느 하나의 탭에만 적용되는 경우, 발열량이 더 큰 음극 탭(15)에만 적용되고, 양극 탭(14)에는 일반적인 리드 구조가 적용되는 것이 더 유리하다. Meanwhile, in the drawing, only the case where the lead 20 structure is applied to both the positive electrode tab 14 and the negative electrode tab 15 may be applied to only one of the tabs. In addition, when the lead 20 structure is applied to only one of the tabs, it is more advantageous to apply only to the negative electrode tab 15 having a larger calorific value, and to apply the general lead structure to the positive electrode tab 14.

아울러, 본 발명에서는 상기 솔더링 브릿지(23)에 의해 연결된 두 개의 금속 플레이트(11,12) 사이에 발포제(24)가 개재된 구조가 전극조립체(10)의 탭(14,15)에 연결되는 리드(20)로서 적용되는 경우만을 설명하였으나, 이러한 구조는 이차전지의 전기적 연결을 위한 이차 전지용 부품 구조에 모두 적용될 수 있는 것임을 밝혀둔다. In addition, in the present invention, a lead having a structure in which a foaming agent 24 is interposed between two metal plates 11 and 12 connected by the soldering bridge 23 is connected to the tabs 14 and 15 of the electrode assembly 10. Although only the case of applying as (20) has been described, it will be clear that such a structure can be applied to all of the secondary battery component structure for the electrical connection of the secondary battery.

다음은, 도 3 내지 도 5b를 참조하여 상기 리드(20) 구조의 다양한 변형 예를 설명하기로 한다. Next, various modifications of the structure of the lead 20 will be described with reference to FIGS. 3 to 5B.

도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 리드(30)는 제1금속 플레이트(31), 제2금속 플레이트(32), 솔더링 브릿지(33) 및 발포제(34)를 포함한다. 상기 리드(30)는 앞선 실시예의 리드(20)와 비교할 때, 솔더링 브릿지(33)가 제1금속 플레이트(31)와 제2금속 플레이트(32)가 마주보는 영역의 전체 둘레에 형성된 점이 다르다. 이 경우, 상기 금속 플레이트(31,32)와 솔더링 브릿지(33) 사이의 접촉면이 더 넓어짐으로써 전지의 정상적인 사용 온도 범위에서 금속 플레이트(31,32) 사이의 결합력이 더 커질 뿐만 아니라, 전기 저항의 감소 효과를 가져온다.Referring to FIG. 3, a lead 30 of a secondary battery according to another embodiment of the present invention includes a first metal plate 31, a second metal plate 32, a soldering bridge 33, and a foaming agent 34. do. Compared to the lead 20 of the foregoing embodiment, the lead 30 differs in that the soldering bridge 33 is formed around the entire circumference of the region where the first metal plate 31 and the second metal plate 32 face each other. In this case, as the contact surface between the metal plates 31 and 32 and the soldering bridge 33 becomes wider, not only the bonding force between the metal plates 31 and 32 becomes larger in the normal operating temperature range of the battery, but also the electrical resistance It has a reduction effect.

도 4a 및 4b를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 리드(40)는 제1금속 플레이트(41), 제2금속 플레이트(42), 솔더링 브릿지(43) 및 발포제(44)를 포함한다. 상기 리드(40)는 앞선 실시예의 리드(20,30)와 비교할 때, 금속 플레이트(41,42)가 서로 마주보는 영역의 둘레 중 일측에만 솔더링 브릿지(43)가 형성된 점이 다르다. 이 경우, 이차 전지의 이상에 따른 과열에 있어서, 상기 제1금속 플레이트(41)와 제2금속 플레이트(42) 사이의 전기적 연결이 용이하게 해제될 수 있는 효과를 가져온다. 4A and 4B, the lead 40 of the secondary battery according to another embodiment of the present invention may include a first metal plate 41, a second metal plate 42, a soldering bridge 43, and a foaming agent 44. ). Compared to the leads 20 and 30 of the foregoing embodiment, the lead 40 differs in that the soldering bridge 43 is formed only on one side of the circumference of the region where the metal plates 41 and 42 face each other. In this case, in the overheat caused by the abnormality of the secondary battery, the electrical connection between the first metal plate 41 and the second metal plate 42 can be easily released.

또한, 상기 리드(40)는 도 4b에 나타나듯이 금속 플레이트(41,42)가 서로 마주보는 영역의 둘레 중 일측은 솔더링 브릿지(43)에 의해 지지되고, 타측은 발포제(44)에 의해 화살표 방향으로 지지되므로 정상 온도 범위의 사용에서 솔더링 브릿지(43) 부위가 쉽게 파단될 염려는 없다.In addition, as shown in FIG. 4B, one side of the circumference of the region in which the metal plates 41 and 42 face each other is supported by the soldering bridge 43, and the other side is arrowed by the blowing agent 44. Since the soldering bridge 43 is not easily broken in the use of the normal temperature range.

한편, 도 4a 및 4b에서는 금속 플레이트(41,42)가 서로 마주 보는 영역의 둘레 중 제2금속 플레이트(42)의 길이방향 일측에 솔더링 브릿지(44)가 형성된 경우만을 도시하고 있으나, 제1금속 플레이트(41)의 길이방향 일측에 형성될 수 있을 뿐 아니라, 금속 플레이트(41,42)의 폭 방향 일측 또는 타측에 형성되는 경우 역시 가능하다.4A and 4B, only the case where the soldering bridge 44 is formed on one side of the second metal plate 42 in the longitudinal direction of the circumference of the region where the metal plates 41 and 42 face each other, is illustrated. Not only may be formed on one side of the plate 41 in the longitudinal direction, it is also possible to be formed on one side or the other side in the width direction of the metal plate (41, 42).

도 5 및 도 5b를 참조하면 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 리드(50)는 제1금속 플레이트(51), 제2금속 플레이트(52), 솔더링 브릿지(53) 및 발포제(54)를 포함한다. 상기 리드(50)는 앞선 실시예의 리드(20,30,40)와 비교할 때, 솔더링 브릿지(53)의 형성 위치가 금속 플레이트(51,52)가 서로 마주보는 영역의 외부라는 점이 다르다. 즉, 상기 리드(50)는 금속 플레이트(51,52)의 마주 보는 내측면 사이가 아닌 외측면 사이를 연결하도록 형성된다. 이 경우, 상기 금속 플레이트(51,52)의 마주보는 영역 내에서 금속 플레이트(51,52)의 폭 방향(d)으로 발포제(54)가 차지하는 부피가 더 커질 수 있으며, 이로 인해 금속 플레이트(51,52)를 좀 더 확실히 분리시킬 수 있는 효과를 가져온다.5 and 5B, the lead 50 of the rechargeable battery according to another exemplary embodiment may include a first metal plate 51, a second metal plate 52, a soldering bridge 53, and a blowing agent 54. ). Compared to the leads 20, 30, and 40 of the foregoing embodiment, the lead 50 differs in that the formation position of the soldering bridge 53 is outside the region where the metal plates 51, 52 face each other. That is, the lead 50 is formed so as to connect between the outer side surfaces of the metal plates 51 and 52 instead of the inner side surfaces thereof. In this case, the volume occupied by the blowing agent 54 in the width direction d of the metal plates 51 and 52 may be larger in the facing regions of the metal plates 51 and 52, thereby causing the metal plate 51 to be larger. , 52) to make the separation more effective.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not to be limited to the details thereof and that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. And various modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.

100: 이차 전지 10: 전극조립체
20,30,40,50: 리드 23,33,43,53: 솔더링 브릿지
24,34,44,54: 발포제 60: 케이스100: secondary battery 10: electrode assembly
20,30,40,50: Leads 23,33,43,53: Soldering bridge
24, 34, 44, 54: blowing agent 60: case

Claims (16)

전극조립체, 상기 전극조립체를 수용하는 케이스, 상기 전극조립체와 전기적으로 연결되는 제1리드 및 제2리드를 포함하는 이차전지에 있어서,
상기 제1리드 및 제2리드 중 적어도 어느 하나는,
제1금속 플레이트;
상기 제1금속 플레이트와 이격되어 적어도 일부가 마주보도록 위치하는 제2금속 플레이트;
상기 제1금속 플레이트와 제2금속 플레이트 사이에 개재된 발포제; 및
상기 제1금속 플레이트와 제2금속 플레이트를 연결하도록 형성되는 솔더링 브릿지를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지. A secondary battery comprising an electrode assembly, a case accommodating the electrode assembly, a first lead and a second lead electrically connected to the electrode assembly,
At least one of the first lead and the second lead,
A first metal plate;
A second metal plate spaced apart from the first metal plate and positioned to face at least a portion thereof;
A blowing agent interposed between the first metal plate and the second metal plate; And
A secondary battery comprising a soldering bridge formed to connect the first metal plate and the second metal plate. 제1항에 있어서,
상기 솔더링 브릿지는 주석(Sn)과 구리(Cu)를 주성분으로 포함하는 무연 합금인 것을 특징으로 하는 이차전지.The method of claim 1,
The soldering bridge is a secondary battery, characterized in that the lead-free alloy containing tin (Sn) and copper (Cu) as a main component. 제2항에 있어서,
상기 주석의 함량은 65 내지 99.9wt% 범위이며,
상기 구리의 함량은 0.01 내지 35wt% 범위인것을 특징으로 하는 이차전지.The method of claim 2,
The tin content is in the range of 65 to 99.9 wt%,
The content of the copper is a secondary battery, characterized in that in the range of 0.01 to 35wt%. 제2항에 있어서,
상기 솔더링 브릿지는 니켈(Ni), 아연(Zn) 및 은(Ag) 중 선택된 어느 하나 이상의 추가 금속을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.The method of claim 2,
The soldering bridge further comprises any one or more additional metals selected from nickel (Ni), zinc (Zn) and silver (Ag). 제4항에 있어서,
상기 추가 금속의 함량은 0.01 내지 20wt% 인 것을 특징으로 하는 이차전지.5. The method of claim 4,
The content of the additional metal is a secondary battery, characterized in that 0.01 to 20wt%. 제1항에 있어서,
상기 솔더링 브릿지는 100 내지 250℃ 범위의 용융점을 갖는 것을 특징으로 하는 이차전지.The method of claim 1,
The soldering bridge is a secondary battery, characterized in that it has a melting point in the range of 100 to 250 ℃. 제1항에 있어서,
상기 솔더링 브릿지의 용융점 범위 및 상기 발포제의 발포 온도 범위는 서로 일치하는 것을 특징으로 하는 이차전지.The method of claim 1,
A secondary battery, characterized in that the melting point range of the soldering bridge and the foaming temperature range of the blowing agent coincide with each other. 제1항에 있어서,
상기 발포제의 발포 온도는 상기 솔더링 브릿지의 용융점보다 낮은 것을 특징으로 하는 이차전지.The method of claim 1,
The foaming temperature of the foaming agent is a secondary battery, characterized in that lower than the melting point of the soldering bridge. 제1항에 있어서,
상기 솔더링 브릿지 및 발포제는 상기 제1금속 플레이트 및 제2금속 플레이트가 서로 마주보는 영역 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.The method of claim 1,
And the soldering bridge and the foaming agent are formed in an area in which the first metal plate and the second metal plate face each other. 제9항에 있어서,
상기 솔더링 브릿지는 상기 마주보는 영역의 둘레 중 서로 마주보는 일측 및 타측에 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.10. The method of claim 9,
The soldering bridge is a secondary battery, characterized in that formed on one side and the other side of the circumference of the facing area. 제9항에 있어서,
상기 솔더링 브릿지는 상기 마주보는 영역의 둘레 전체에 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.10. The method of claim 9,
The soldering bridge is formed in the entire circumference of the facing area, the secondary battery. 제9항에 있어서,
상기 솔더링 브릿지는 상기 마주보는 영역의 둘레 중 일측에 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.10. The method of claim 9,
The soldering bridge is a secondary battery, characterized in that formed on one side of the circumference of the facing area. 제1항에 있어서,
상기 솔더링 브릿지는 상기 제1금속 플레이트 및 제2금속 플레이트가 서로 마주보는 영역 밖에 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.The method of claim 1,
The soldering bridge is a secondary battery, characterized in that the first metal plate and the second metal plate is formed outside the area facing each other. 제13항에 있어서,
상기 솔더링 브릿지는 상기 제1금속 플레이트 및 제2금속 플레이트의 외측면 사이를 연결하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.The method of claim 13,
The soldering bridge is a secondary battery, characterized in that formed to connect between the outer surface of the first metal plate and the second metal plate. 전극조립체, 상기 전극조립체를 수용하는 케이스, 상기 전극조립체와 전기적으로 연결되는 양극 리드 및 음극 리드를 포함하는 이차전지에 있어서,
상기 음극 리드는,
제1금속 플레이트;
상기 제1금속 플레이트와 이격되어 적어도 일부가 마주보도록 위치하는 제2금속 플레이트;
상기 제1금속 플레이트와 제2금속 플레이트 사이에 개재된 발포제; 및
상기 제1금속 플레이트와 제2금속 플레이트를 연결하도록 형성되는 솔더링 브릿지를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.In the secondary battery comprising an electrode assembly, a case accommodating the electrode assembly, a positive electrode lead and a negative electrode lead electrically connected to the electrode assembly,
The negative lead,
A first metal plate;
A second metal plate spaced apart from the first metal plate and positioned to face at least a portion thereof;
A blowing agent interposed between the first metal plate and the second metal plate; And
A secondary battery comprising a soldering bridge formed to connect the first metal plate and the second metal plate. 이차 전지의 전기적 연결에 사용되는 이차 전지용 부품으로서,
제1금속 플레이트;
상기 제1금속 플레이트와 적어도 일부가 마주보도록 위치하는 제2금속 플레이트;
상기 제1금속 플레이트와 제2금속 플레이트 사이에 개재된 발포제; 및
상기 제1금속 플레이트와 제2금속 플레이트를 연결하도록 형성되는 솔더링 브릿지를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 부품. A secondary battery component used for electrical connection of a secondary battery,
A first metal plate;
A second metal plate positioned to face at least a portion of the first metal plate;
A blowing agent interposed between the first metal plate and the second metal plate; And
And a soldering bridge formed to connect the first metal plate and the second metal plate.
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