KR20140001575U - Battery Cell Having Structure of Improved Safety - Google Patents
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Abstract
본 고안은 양극, 음극, 및 상기 양극과 음극 사이에 개재된 분리막 구조의 전극조립체를 전지케이스에 내장한 판상형 구조의 전지셀로서, 상기 전지케이스는 전극조립체를 수납하는 수납부 및 상기 수납부의 외주면을 따라 열융착에 의해 형성되는 실링부를 포함하고 있고, 상기 실링부 중의 일측 실링부는 대향측 실링부 보다 폭이 좁은 구조로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀을 제공한다.The present invention is a battery cell having a plate-like structure in which a positive electrode, a negative electrode, and an electrode assembly having a separator structure interposed between the positive electrode and the negative electrode in a battery case, wherein the battery case includes an accommodating part for accommodating the electrode assembly and the accommodating part. It includes a sealing portion formed by heat fusion along the outer circumferential surface, one side of the sealing portion provides a battery cell, characterized in that formed in a structure narrower than the opposite side sealing portion.
Description
본 고안은 양극, 음극, 및 상기 양극과 음극 사이에 개재된 분리막 구조의 전극조립체를 전지케이스에 내장한 판상형 구조의 전지셀로서, 상기 전지케이스는 전극조립체를 수납하는 수납부 및 상기 수납부의 외주면을 따라 열융착에 의해 형성되는 실링부를 포함하고 있고, 상기 실링부 중의 일측 실링부는 대향측 실링부 보다 폭이 좁은 구조로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀에 관한 것이다.The present invention is a battery cell having a plate-like structure in which a positive electrode, a negative electrode, and an electrode assembly having a separator structure interposed between the positive electrode and the negative electrode in a battery case, wherein the battery case includes an accommodating part for accommodating the electrode assembly and the accommodating part. It includes a sealing portion formed by heat fusion along the outer circumferential surface, one side of the sealing portion relates to a battery cell, characterized in that formed in a structure narrower than the opposite side sealing portion.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있으며, 그러한 이차전지 중에서도 높은 에너지 밀도와 방전 전압을 가진 리튬 이차전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있고 또한 상용화되어 널리 사용되고 있다.As technology development and demand for mobile devices are increasing, the demand for secondary batteries as energy sources is rapidly increasing. Among such secondary batteries, many studies have been made on lithium secondary batteries having high energy density and discharge voltage, Widely used.
일반적으로 이차전지는 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막으로 구성된 전극조립체를 적층하거나 권취한 상태로 금속 캔 또는 라미네이트 시트의 전지케이스에 내장한 다음 전해액을 주입하거나 함침시키는 것으로 구성되어 있다.Generally, a secondary battery includes an electrode assembly composed of a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, which is laminated or wrapped in a battery case of a metal can or a laminate sheet and then injected or impregnated with an electrolyte solution have.
이러한 이차전지에서 주요 연구 과제 중의 하나는 안전성을 향상시키는 것이다. 예를 들어, 이차전지는 내부 단락, 허용된 전류 및 전압을 초과한 과충전 상태, 고온에의 노출, 낙하 또는 외부 충격에 의한 변형 등 전지의 비정상적인 작동 상태로 인해 전해액이 분해되면서 고압의 가스가 발생하게 된다. 발생된 고압 가스는 전지케이스의 변형을 유발하고 전지의 수명을 단축시킬 수 있으며, 심각하게는 전지의 발화 내지 폭발을 초래할 수 있다.One of the major research tasks in such secondary batteries is to improve safety. For example, the secondary battery is decomposed by an abnormal operation of the battery such as an internal short circuit, an overcurrent state exceeding an allowable current and a voltage, exposure to a high temperature, dropping or an external shock, . The generated high-pressure gas may cause deformation of the battery case, shortening the life of the battery, and seriously causing ignition or explosion of the battery.
따라서, 이러한 고압 가스 발생시 전지의 발화 내지 폭발을 방지하고 효율적으로 가스를 방출하기 위한 다양한 시도들이 행해진 바 있다. 예를 들어, 일본 특허등록 제3,638,765호는 판상형의 전극조립체를 외장부재에 수납하고 외장부재의 외주부를 열융착 내지 접착제층을 통해 밀봉한 전지에서, 외주부의 일측에 외장부재에 비해 열안전성이 높은 재질의 고분자 수지 시트를 삽입한 상태에서 밀봉함으로써, 밀봉된 부분의 일측이 다른 부분에 비해 저하된 내압 성능을 갖도록 구성하는 기술을 개시하고 있다. 또한, 일본 특허출원공개 제2001-093489호는 전극조립체를 라미네이트 시트의 파우치형 전지케이스에 내장함과 동시에 양극판 및 음극판에 접속된 양극 및 음극 리드를 외장 케이스의 실링부로부터 외부로 인출한 전지에서, 외장 케이스의 실링부의 일부에는 라미네이트 시트보다 융점이 낮은 열융착 수지 시트를 삽입한 상태에서 열융착을 행하는 기술을 개시하고 있다.Therefore, various attempts have been made to prevent the ignition or explosion of the battery and to discharge the gas efficiently when such a high pressure gas is generated. For example, Japanese Patent No. 3,638,765 discloses a battery in which a plate-shaped electrode assembly is housed in an exterior member and the outer peripheral portion of the exterior member is sealed by heat fusion or an adhesive layer. By sealing in the state which inserted the polymeric resin sheet of a material, the technique which comprises so that one side of the sealed part may have the withstand pressure performance compared with another part is disclosed. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-093489 discloses a battery in which an electrode assembly is embedded in a pouch type battery case of a laminate sheet, and at the same time, the positive and negative lead connected to the positive electrode plate and the negative electrode plate are drawn out from the sealing portion of the outer case. A technique of performing heat fusion in a state in which a heat-sealing resin sheet having a lower melting point than that of a laminate sheet is inserted in a part of a sealing portion of an exterior case is disclosed.
그러나, 상기 기술들은 모두 삽입되는 수지 절편이 실링부의 내측 단부에서 전지셀 내부의 전해액 등에 노출되므로 심각한 문제점을 가지고 있다. 그러한 문제점을 이하에서 설명하면 다음과 같다.However, all of the above techniques have serious problems since the resin fragments to be inserted are exposed to the electrolyte solution inside the battery cell at the inner end of the sealing portion. The problem is described below.
이차전지의 전해액으로는 비수계 액상 전해액, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다. 이러한 전해액은 전극판에 도포된 활물질과 전기화학적 반응을 일으키기 위해 대부분 강한 극성을 띄고 있다. 전지셀 자체의 케이스 재질과 삽입되는 고분자 수지 시트 간의 재질의 차이는 극성이 강한 전해액과의 사이에서 반응성의 차이를 유발하게 되고, 이는 실링부의 밀봉성 약화로 직결된다.As the electrolyte of the secondary battery, a non-aqueous liquid electrolyte, an organic solid electrolyte, an inorganic solid electrolyte, and the like are used. Such electrolytes are mostly strong in order to cause an electrochemical reaction with the active material applied to the electrode plate. The difference in the material between the case material of the battery cell itself and the polymer resin sheet to be inserted causes a difference in reactivity between the electrolyte with a strong polarity, which directly leads to a weakening of the sealing portion.
또한, 열융착되는 실링부 내에 다른 소재의 고분자 수지가 삽입되어 있는 경우에는, 비록 열융착 과정을 거친다 하더라도, 서로 다른 고분자 수지 간의 접합부분에는 미세한 크랙이 발생하게 되고, 충방전 과정을 반복적으로 거치는 과정에서 이러한 미세한 크랙 등으로 인해 전지의 수명이 단축될 수 있고, 발생된 크랙을 통해 전해액이 외부로 누액될 수 있다는 문제점이 발생한다.In addition, when the polymer resin of another material is inserted in the sealing portion to be heat-sealed, even if the heat-sealing process, a minute crack occurs in the junction between the different polymer resin, and the charge and discharge process repeatedly Due to such fine cracks in the process, the life of the battery may be shortened, and the problem may occur that the electrolyte may leak to the outside through the generated cracks.
특히, 전기자동차, 하이브리드 자동차 등의 전원으로서 중대형 전지팩에 사용되는 이차전지는 장기간의 수명이 요구되고 다수의 전지셀들이 밀집되는 특성상 안전성 확보가 매우 중요하다.In particular, the secondary battery used in the medium-large battery pack as a power source for electric vehicles, hybrid vehicles, etc. is required to ensure safety because of the long-term life required and a large number of battery cells are concentrated.
따라서, 전지의 정상적인 작동 상태에서 가스 배출을 방지하고, 예기치 못한 상황 전개로 인해 발생할 수 있는 고압 가스를 소망하는 부위로 효과적으로 방출함으로써, 전지셀의 발화 내지 폭발을 미연에 방지하여, 전지의 수명 및 안정성을 확보할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Therefore, by preventing the discharge of gas in the normal operating state of the battery, and by effectively discharging the high-pressure gas that may occur due to unexpected development of the situation to the desired site, to prevent the ignition or explosion of the battery cell in advance, the life of the battery and There is a high need for a technology capable of securing stability.
본 고안은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and the technical problems requested from the past.
구체적으로, 본 고안의 목적은 전지케이스의 실링부 중 일측 실링부를 대향측 실링부 보다 폭이 좁은 구조로 형성함으로써, 전지셀 내부의 고압 가스 발생시, 폭이 좁은 구조로 형성된 실링부의 밀봉이 우선적으로 해제되면서 고압 가스의 유출 방향을 일정하게 유지시켜, 전지의 발화 내지 폭발의 위험성을 미연에 차단하여 향상된 안전성을 확보할 수 있는 전지셀을 제공하는 것이다.Specifically, an object of the present invention is to form one of the sealing portion of the battery case of the sealing portion in a narrower structure than the opposite side sealing portion, when the high-pressure gas inside the battery cell, the sealing of the sealing portion formed of the narrow structure is preferentially While maintaining the outflow direction of the high-pressure gas while being released, it is to provide a battery cell that can ensure improved safety by blocking the risk of ignition or explosion of the battery in advance.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 전지셀은, 양극, 음극, 및 상기 양극과 음극 사이에 개재된 분리막 구조의 전극조립체를 전지케이스에 내장한 판상형 구조의 전지셀로서, 상기 전지케이스는 전극조립체를 수납하는 수납부 및 상기 수납부의 외주면을 따라 열융착에 의해 형성되는 실링부를 포함하고 있고, 상기 실링부 중의 일측 실링부는 대향측 실링부 보다 폭이 좁은 구조로 형성되어 있다.A battery cell according to the present invention for achieving the above object is a battery cell of a plate-like structure in which a positive electrode, a negative electrode, and an electrode assembly having a separator structure interposed between the positive electrode and the negative electrode in a battery case, the battery case is an electrode And an accommodating part accommodating the assembly and a sealing part formed by heat fusion along the outer circumferential surface of the accommodating part, wherein one side sealing part of the sealing part has a narrower structure than the opposing side sealing part.
본 고안에 따르면, 전지의 비정상적인 작동 상태에서 고압 가스가 발생하여 전지가 부풀어오르는 경우, 상대적으로 폭이 좁은 일측 실링부가 대향하는 타측 실링부보다 먼저 밀봉이 해제되고, 이러한 밀봉이 해제된 부위를 통해 가스가 배출된다. 즉, 전지케이스 내부가 고압 상태일 때 폭이 좁은 일측 실링부의 밀봉이 우선적으로 해제되는 구조를 사용함으로써, 전지셀의 비정상적인 상태에서 내부의 가스를 특정한 방향으로 배출되도록 유도할 수 있다. 따라서, 본 고안에 따른 전지셀은 간단한 구조의 변경으로 전지셀의 발화 및 폭발을 방지하여 안전성을 향상시키는 구조로 이루어진다.According to the present invention, when a high-pressure gas is generated in an abnormal operating state of the battery and the battery swells, the sealing is released before the relatively narrow one side sealing portion facing the other side sealing portion, and through such a portion where the sealing is released. The gas is released. That is, by using a structure in which the sealing of the narrow one side sealing portion is first released when the inside of the battery case is in a high pressure state, the gas inside the battery cell may be discharged in a specific direction in an abnormal state. Therefore, the battery cell according to the present invention is made of a structure that improves safety by preventing ignition and explosion of the battery cell by a simple change of structure.
또한, 앞서 설명한 바와 같이, 종래의 전지셀은 고분자 수지 삽입 공정이 매우 까다롭고 정밀 제어가 어려웠으나, 본 고안에 따른 실링부의 구조는 별도의 추가적인 공정 없이 전지케이스의 제조 과정에서 형성할 수 있으므로, 제조 공정이 매우 간단하고 전지의 생산 효율이 높다는 장점이 있다. 더욱이, 본 고안에 따른 전지셀은 전지케이스의 실링부의 밀봉성이 보장되므로 외부적 충격이나 정상 상태에서 발생된 소량의 가스 등에 의해, 실링부의 밀봉성이 서서히 해제되는 등의 원인에 의한 수분 침투 및 전해액 누액 등을 방지할 수 있으므로, 작동 신뢰성이 높다.In addition, as described above, the conventional battery cell is very difficult and precise control of the polymer resin insertion process, but the structure of the sealing portion according to the present invention can be formed in the manufacturing process of the battery case without an additional process, The manufacturing process is very simple and the production efficiency of the battery is high. Furthermore, the battery cell according to the present invention ensures the sealing property of the sealing part of the battery case, so that moisture infiltration and the like due to the external seal or a small amount of gas generated in a normal state, the sealing property of the sealing part is gradually released, and the like. Since electrolyte leakage can be prevented, operation reliability is high.
본 고안에서, 상기 실링부는 전지케이스의 외주면을 따라 열융착되어 형성되고, 실링부의 좌우측 단부가 상측 및 하측 단부보다 길게 형성되어 있어서, 상기 좌우측 단부가 전지셀 내부의 가스의 압력을 더 많이 받게 된다. 따라서, 가스로 인한 내압 발생시, 실링부의 상측 및 하측 단부보다 좌우측 단부에서 밀봉 해제가 더 빨리 이루어진다.In the present invention, the sealing portion is formed by heat-sealed along the outer peripheral surface of the battery case, the left and right ends of the sealing portion is formed longer than the upper and lower ends, the left and right ends are subjected to more pressure of the gas inside the battery cell . Therefore, when the internal pressure due to the gas is generated, the sealing is released faster at the left and right ends than the upper and lower ends of the sealing portion.
상기 실링부 중 일측 실링부는 상기와 같이 대향측 실링부보다 폭이 좁은 구조로 형성되어 있다. 여기서, 대향측 실링부보다 폭이 좁은 구조로 형성되어 있다는 것은, 양측 단부에 형성된 실링부의 폭이 비대칭으로 형성되어 있는 것을 의미한다. 폭이 좁을수록 밀봉력이 약해지므로, 가스 내압 발생시 폭이 좁은 실링부가 실링 해제가 더 빨리 이루어져, 일정 방향으로 가스 배출을 유도할 수 있다.One sealing portion of the sealing portion is formed in a structure having a narrower width than the opposite sealing portion as described above. Here, being formed in the structure narrower than the opposing sealing part means that the width | variety of the sealing part formed in the both edge part is formed asymmetrically. Since the narrower the width, the weaker the sealing force, so that the narrower sealing portion is released more quickly when gas pressure is generated, thereby inducing gas discharge in a predetermined direction.
또한, 상기 일측 실링부는 전극 단자가 형성되어 있지 않은 좌우측 단부 중 일측에 형성되어 있을 수 있다.The one side sealing part may be formed at one side of left and right end portions at which the electrode terminal is not formed.
상기 전극조립체는 양극과 음극 및 그 사이에 개재되어 있는 분리막으로 이루어진 구조라면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 폴딩형, 스택형 또는 스택/폴딩형 구조를 들 수 있다. 스택/폴딩형 구조의 전극조립체에 대한 자세한 내용은 본 출원인의 한국 특허출원공개 제2001-0082058호, 제2001-0082059호 및 제2001-0082060호에 개시되어 있으며, 상기 출원은 본 고안의 내용에 참조로서 합체된다.The electrode assembly is not particularly limited as long as it is a structure consisting of a cathode and an anode, and a separator interposed therebetween, and examples thereof include a folding type, a stack type, or a stack / folding type structure. Details of the electrode assembly of the stack / foldable structure are disclosed in Korean Patent Application Publication Nos. 2001-0082058, 2001-0082059, and 2001-0082060, which are described in the contents of the present invention. Incorporated by reference.
상기 전지케이스는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트, 특히, 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 전극조립체가 내장되어 있는 전지셀에 바람직하게 적용될 수 있다.The battery case may be preferably applied to a laminate sheet including a resin layer and a metal layer, in particular, a battery cell in which an electrode assembly is embedded in a pouch type case of an aluminum laminate sheet.
하나의 바람직한 예에서, 상기 전지케이스는 우수한 내구성의 수지 외층, 차단성의 금속층, 및 열용융성의 수지 실란트층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어져 있고, 상기 수지 실란트층이 상호 열융착되는 것일 수 있다.In one preferred embodiment, the battery case is composed of a laminate sheet comprising a resin outer layer of excellent durability, a barrier metal layer, and a heat-melting resin sealant layer, the resin sealant layer may be mutually heat-sealed.
상기 수지 외층은 외부 환경으로부터 우수한 내성을 가져야 하므로, 소정 이상의 인장강도와 내후성을 가지는 것이 필요하다. 그러한 측면에서 외측 수지층의 고분자 수지로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 연신 나일론 필름이 바람직하게 사용될 수 있다.Since the resin outer layer should have excellent resistance from the external environment, it is necessary to have a predetermined tensile strength and weather resistance. In such aspect, polyethylene terephthalate (PET) and a stretched nylon film may be preferably used as the polymer resin of the outer resin layer.
상기 차단성 금속층은 가스, 습기 등 이물질의 유입 내지 누출을 방지하는 기능 이외에 전지케이스의 강도를 향상시키는 기능을 발휘할 수 있도록, 바람직하게는 알루미늄이 사용될 수 있다.The barrier metal layer is preferably aluminum may be used to exhibit a function of improving the strength of the battery case in addition to the function of preventing the inflow or leakage of foreign substances such as gas, moisture.
상기 수지 실란트층은 열융착성(열접착성)을 가지고, 전해액의 침입을 억제하기 위해 흡습성이 낮으며, 전해액에 의해 팽창하거나 침식되지 않는 폴리올레핀(polyolefin)계 수지가 바람직하게 사용될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 무연신 폴리프로필렌(CPP)이 사용될 수 있다.The resin sealant layer has a heat sealability (heat adhesiveness), a low hygroscopicity to suppress the penetration of the electrolyte solution, a polyolefin resin that is not expanded or eroded by the electrolyte solution may be preferably used. Preferably unstretched polypropylene (CPP) can be used.
상기 전극 단자는 상기 정의한 바와 같이, 평면상 사각형의 일측 실링부 또는 양측 대향 실링부들에 형성될 수 있다. 더욱 상세하게는, 상기 전지셀의 상측 및 하측 실링부 중 하나에 양극 단자 및 음극 단자가 평행하게 형성될 수 있고, 또한 상측 및 하측 실링부에 각각 양극 단자 및 음극 단자가 대향하여 형성될 수 있다.As defined above, the electrode terminal may be formed in one sealing portion or both opposing sealing portions of a quadrangular plane. More specifically, the positive terminal and the negative terminal may be formed parallel to one of the upper and lower sealing portions of the battery cell, and the positive and negative terminals may be formed to face the upper and lower sealing portions, respectively. .
하나의 구체적인 예에서, 상기 전극 단자가 형성되어 있는 실링부의 단부에 접한 실링부(a)의 폭이 대향 단부에 접한 실링부(b)의 폭보다 좁게 형성될 수 있다. 더욱 상세하게는, 전지셀의 좌측 단부 또는 우측 단부에 접하여 형성된 실링부(a)는 대향 단부에 접하여 형성된 실링부(b)에 비해 폭이 좁게 형성될 수 있다.In one specific example, the width of the sealing portion (a) in contact with the end of the sealing portion in which the electrode terminal is formed may be formed narrower than the width of the sealing portion (b) in contact with the opposite end. More specifically, the sealing portion (a) formed in contact with the left end or the right end of the battery cell may be formed narrower than the sealing portion (b) formed in contact with the opposite end.
일반적으로 열융착에 의해 전지케이스가 실링된 구조의 전지셀에 있어서, 전지셀 내에서 발생된 가스는 실링부의 열융착 부위에 압력을 가하고, 가스의 압력이 일정 수치에 도달하였을 때 실링부의 실링이 해제되어 이부분을 통하여 가스가 외부로 배출된다. 실링부의 폭이 넓을수록 더 높은 압력에서 실링 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 실링부의 폭이 좁을수록 가스 배출이 용이한 구조가 된다. 그러나, 실링부의 폭이 지나치게 좁으면 외부 충격 또는 정상 상태에서 발생될 수 있는 낮은 가스압에 의해서도 쉽게 전지의 밀봉이 해제될 수 있으므로 바람직하지 않고, 반면에, 실링부의 폭이 너무 넓으면, 전지셀 내부의 고압 가스 발생시 밀봉의 해제가 어려울 수 있으므로, 소망하는 정도의 우선적 개방 효과를 발휘할 수 없다. 이러한 점들을 고려할 때, 바람직하게는 상기 일측 실링부의 폭은 대향측 실링부의 폭에 대하여 50 내지 90%로 형성될 수 있다.In general, in a battery cell in which the battery case is sealed by thermal fusion, the gas generated in the battery cell pressurizes the heat fusion portion of the sealing portion, and when the pressure of the gas reaches a predetermined value, It is released and gas is discharged through this part. The wider the sealing portion, the more it is possible to maintain the sealing state at higher pressure. Therefore, the narrower the sealing portion, the easier the gas discharge. However, if the width of the sealing portion is too narrow, it is not preferable because the sealing of the battery can be easily released even by external shock or low gas pressure which may be generated in the normal state. On the other hand, if the sealing portion is too wide, the inside of the battery cell It may be difficult to release the seal during the generation of high pressure gas, so that the desired opening effect of the desired degree cannot be exerted. In view of these points, preferably, the width of the one side sealing portion may be formed to 50 to 90% of the width of the opposing side sealing portion.
경우에 따라서는, 상기 일측 실링부가 그것의 길이를 기준으로 30 내지 50%만큼 내측으로 만입하여 형성할 수 있어서, 가스가 배출되는 부분을 실링부 길이 방향으로 소망하는 위치에 설정할 수도 있다.In some cases, the one side sealing portion may be formed by indenting by 30 to 50% based on its length, so that the portion from which gas is discharged may be set at a desired position in the sealing portion length direction.
하나의 바람직한 예에서, 상기 전지셀은 리튬이온 전지 또는 리튬이온 폴리머 전지일 수 있지만, 이들만으로 한정되지 않음은 물론이다.In one preferred example, the battery cell may be a lithium ion battery or a lithium ion polymer battery, but is not limited thereto.
또한, 본 고안은 또한 상기 전지셀을 둘 이상 포함하고 있는 전지팩을 제공한다.In addition, the present invention also provides a battery pack containing two or more of the battery cells.
상기 전지팩은 구조적 안정성 등을 고려할 때, 장시간의 수명과 우수한 내구성이 요구되는 휴대폰, 휴대용 컴퓨터, 스마트폰, 스마트 패드, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장장치 등의 디바이스에 바람직하게 사용될 수 있다.In consideration of structural stability and the like, the battery pack is required to have a long lifetime and excellent durability. The battery pack can be used for a mobile phone, a portable computer, a smart phone, a smart pad, a netbook, a LEV (Light Electronic Vehicle), an electric vehicle, Hybrid electric vehicles, and electric power storage devices.
따라서, 본 고안은 상기 전지팩을 전원으로 포함하는 디바이스를 제공하고, 상기 디바이스는 구체적으로, 휴대폰, 휴대용 컴퓨터, 스마트폰, 스마트 패드, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 또는 전력저장장치 일 수 있다.Accordingly, the present invention provides a device including the battery pack as a power source, and the device is specifically, a mobile phone, a portable computer, a smartphone, a smart pad, a netbook, a LEV (Light Electronic Vehicle), an electric vehicle, a hybrid electric vehicle. , A plug-in hybrid electric vehicle, or a power storage device.
이러한 디바이스의 구조 및 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명을 생략한다.The structure and manufacturing method of such a device are well known in the art, so a detailed description thereof will be omitted herein.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 전지셀은 실링부 중의 일측 실링부가 대향측 실링부보다 폭이 좁은 구조로 형성되어 있어서, 전지의 비정상적인 작동 상태에서 전지셀 내부의 고압 가스 발생시 밀봉이 우선적으로 해제되면서 고압 가스의 유출 방향을 일정하게 유지할 수 있으므로, 전지의 발화 내지 폭발의 위험성을 미연에 방지할 수 있다.As described above, the battery cell according to the present invention has a structure in which one side sealing portion of the sealing portion is narrower than the opposing side sealing portion, so that sealing is preferentially performed when high pressure gas is generated in the battery cell in an abnormal operation state of the battery. Since the outflow direction of the high pressure gas can be kept constant while being released, the risk of ignition or explosion of the battery can be prevented in advance.
또한, 별도의 추가적인 공정 없이 전지케이스의 제조 과정에서 상기 실링부를 형성할 수 있으므로, 제조 공정이 매우 간단하고 전지의 생산 효율이 높다는 장점이 있다.In addition, since the sealing part can be formed in the manufacturing process of the battery case without an additional additional process, there is an advantage that the manufacturing process is very simple and the production efficiency of the battery is high.
도 1은 본 고안의 하나의 실시예에 따른 전지셀의 평면도이다;
도 2는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 전지셀의 평면도이다;
도 3은 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 전지셀의 평면도이다;
도 4는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 전지셀의 평면도이다.1 is a plan view of a battery cell according to an embodiment of the present invention;
2 is a plan view of a battery cell according to another embodiment of the present invention;
3 is a plan view of a battery cell according to another embodiment of the present invention;
4 is a plan view of a battery cell according to another embodiment of the present invention.
이하에서는, 본 고안의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 고안의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 고안의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, although described with reference to the drawings according to the embodiment of the present invention, this is for easier understanding of the present invention, the scope of the present invention is not limited thereto.
도 1에는 본 고안의 하나의 실시예에 따른 전지셀의 평면도가 도시되어 있다.1 is a plan view of a battery cell according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 전지셀(100)은 전극조립체(110), 이를 수용하는 전지케이스(120) 및 전극조립체(110)와 전기적으로 연결된 두 개의 전극단자들(111, 112)을 포함하는 것으로 구성되어 있다. 구체적으로, 전극단자들(111, 112)은 전지케이스(120)의 양측 대향 실링부들(131, 132) 방향에 형성되어 있다. 또한, 전지셀(100)의 좌우측 실링부들(133, 134)는 각기 다른 실링 폭으로 형성되어 있다. 좌측 실링부(133)의 실링 폭(W1)은 우측 실링부(134)의 실링 폭(W2)보다 작게 형성되어 있다. 구체적으로, 좌측 실링부(133)의 실링 폭(W1)은 우측 실링부(134)의 실링 폭(W2)을 기준으로 50 내지 90%의 폭으로 형성되어 있다. 이해의 편의를 돕기 위하여, 도 1을 포함한 도면들에서는 실링 폭(W1, W2)의 크기를 상대적으로 과장하여 작게 나타내었다.Referring to FIG. 1, the
따라서, 이러한 구조의 전지셀(100)은, 실링부들(131, 132, 133, 134) 중의 좌측 실링부(133)가 우측 실링부(134)보다 폭이 좁은 구조로 형성되어 있어서, 전지셀(100)의 비정상적인 작동 상태에서 전지셀(100) 내부의 고압 가스 발생시 밀봉이 우선적으로 해제되면서 고압 가스의 유출 방향을 일정하게 유지할 수 있으므로, 전지셀(100)의 발화 내지 폭발의 위험성을 미연에 방지할 수 있다.Accordingly, in the
도 2에는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 전지셀의 평면도가 도시되어 있다.2 is a plan view of a battery cell according to another embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 전지셀(200)은 전극조립체(210), 이를 수용하는 전지케이스(220) 및 전극조립체(210)와 전기적으로 연결된 두 개의 전극단자들(211, 212)을 포함하는 것으로 구성되어 있고, 좌측 실링부(233)에는 외측으로부터 만입부(250)가 형성되어 있다. 구체적으로, 전극단자들(211, 212)은 전지케이스(220)의 양측 대향 실링부들(231, 232) 방향에 형성되어 있다. 또한, 전지셀(200)의 좌측 실링부(233) 방향에 형성된 만입부(250)의 실링 폭(W3)은 우측 실링부(234)의 실링 폭(W4)보다 작게 형성되어 있다. 좌측 실링부(233) 방향에 형성된 만입부(250)의 형성 길이(L2)는 전지케이스(220) 좌측 길이(L1)의 30 내지 50%의 길이로 형성되어 있다.Referring to FIG. 2, the
따라서, 이러한 구조의 전지셀(200)은, 실링부들(131, 132, 133, 134) 중의 좌측 실링부(133)는 우측 실링부(134)보다 폭이 좁은 만입부(250)을 포함하고 있어서, 전지셀의 비정상적인 작동 상태에서 전지셀 내부의 고압 가스 발생시 밀봉이 우선적으로 해제되면서 고압 가스의 유출 방향을 일정하게 유지할 수 있으므로, 전지의 발화 내지 폭발의 위험성을 미연에 방지할 수 있다.Therefore, the
도 3 및 도 4에는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 전지셀의 평면도들이 도시되어 있다.3 and 4 are plan views of a battery cell according to another embodiment of the present invention.
이들 도면을 참조하면, 전지셀들(300, 400)은 전극단자들(311, 312, 411, 412)이 각각의 전지케이스들(320, 420)의 일측 실링부(331, 431) 방향에 각각 형성되어 있다. 이러한 전극단자들(311, 312, 411, 412)의 형성 위치를 제외한 나머지 구조는 도 1 및 도 2에 언급한 실시예들의 구조와 동일하므로, 이에 관한 기타 자세한 설명은 생략하기로 한다.
Referring to these drawings, the
이상, 본 고안의 실시예에 따른 도면들을 바탕으로 본 고안을 설명하였지만, 상기 내용을 바탕으로 본 고안의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.While the present invention has been described based on the drawings according to the embodiments of the present invention, it will be possible to perform various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents.
Claims (12)
상기 전지케이스는 전극조립체를 수납하는 수납부 및 상기 수납부의 외주면을 따라 열융착에 의해 형성되는 실링부를 포함하고 있고,
상기 실링부 중의 일측 실링부는 대향측 실링부 보다 폭이 좁은 구조로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.A battery cell having a plate-like structure in which an electrode assembly having a positive electrode, a negative electrode, and a separator structure interposed between the positive electrode and the negative electrode in a battery case,
The battery case includes an accommodating part accommodating the electrode assembly and a sealing part formed by heat fusion along an outer circumferential surface of the accommodating part,
One side sealing portion of the sealing portion is a battery cell, characterized in that formed in a structure narrower than the opposite side sealing portion.
Priority Applications (1)
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| KR2020120007962U KR20140001575U (en) | 2012-09-07 | 2012-09-07 | Battery Cell Having Structure of Improved Safety |
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|---|---|---|---|---|
| KR20160019230A (en) * | 2014-08-11 | 2016-02-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | Secondary battery |
| CN115036628A (en) * | 2021-03-03 | 2022-09-09 | 宁德新能源科技有限公司 | Battery cell and power utilization device |
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