KR20140087773A - Pouch type secondary battery with enhanced stability - Google Patents

Pouch type secondary battery with enhanced stability Download PDF

Info

Publication number
KR20140087773A
KR20140087773A KR1020120158402A KR20120158402A KR20140087773A KR 20140087773 A KR20140087773 A KR 20140087773A KR 1020120158402 A KR1020120158402 A KR 1020120158402A KR 20120158402 A KR20120158402 A KR 20120158402A KR 20140087773 A KR20140087773 A KR 20140087773A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sealing
electrode
pouch
pouch type
electrode tab
Prior art date
Application number
KR1020120158402A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
안경진
김민수
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020120158402A priority Critical patent/KR20140087773A/en
Publication of KR20140087773A publication Critical patent/KR20140087773A/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/105—Pouches or flexible bags
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/647—Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/183—Sealing members
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

The present invention relates to a pouch type rechargeable battery having enhanced stability, in which a shape memory alloy is used so that gas generated from an inner part of the pouch type rechargeable battery due to an abnormal phenomenon can be discharged to the outside. The pouch type rechargeable battery according to a preferred embodiment of the present invention includes an electrode assembly having an electrode tap; a pouch type case for receiving the electrode assembly; a sealing part for sealing the electrode tap and the pouch type case; and an unsealing member placed at a position corresponding to the electrode tap of the sealing part, and deformed at a preset temperature to open a section of the sealing part.

Description

안정성이 향상된 파우치형 이차전지{Pouch type secondary battery with enhanced stability}[0001] The present invention relates to a pouch type secondary battery with enhanced stability,

본 발명은 안전성이 향상된 파우치형 이차전지에 관한 것으로서, 이상 현상 발생에 의하여 파우치형 이차전지 내부에서 발생되는 가스를 외부로 배출하기 위하여 형상기억합금을 이용하는 안정성이 개선된 파우치형 이차전지에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pouch-type secondary battery with improved safety, and more particularly, to a pouch-type secondary battery having improved stability using a shape memory alloy for discharging gas generated inside a pouch- .

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.

이러한 이차전지에서 주요 연구과제 중의 하나는 안전성을 향상시키는 것이다. 일반적으로, 리튬 이차 전지는 내부 단락, 허용된 전류나 전압을 초과한 충전상태, 고온에의 노출, 낙하 등에 의한 충격 등과 같은 전지의 비정상적인 작동 상태로 인해 유발될 수 있는 전지 내부의 고온 및 고압에 의해 전지의 폭발을 초래할 수 있다.One of the major research tasks in such secondary batteries is to improve safety. Generally, a lithium secondary battery is a lithium secondary battery having a high temperature and a high pressure inside the battery which can be caused by an abnormal operating state of the battery such as an internal short circuit, a charging state exceeding an allowable current or a voltage, exposure to a high temperature, Thereby causing explosion of the battery.

따라서, 배터리가 비정상적으로 작동하는 경우, 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 접속되며, 이와 더불어 배터리 내부의 고온 고압의 가스를 외부로 배출할 수 있는 안전 벤트(vent)가 형성된 파우치형 이차전지가 개발된 바 있다.Therefore, safety devices such as a PTC (Positive Temperature Coefficient) device and a Protective Circuit Module (PCM) can be used to effectively control abnormal conditions such as overcharging and overcurrent when the battery is operating abnormally A pouch-type secondary battery having a safety vent connected to the battery cell and capable of discharging the high-temperature high-pressure gas inside the battery to the outside has been developed.

종래기술에 따른 안전 벤트가 형성된 파우치형 이차전지에서는, 파우치의 씰링부의 일부 구간을 약하게 씰링하고, 파우치형 이차전지 내부의 압력이 상승하면 약하게 씰링된 씰링부(즉, 안전 벤트)가 개방되는 원리가 채택되어 있다. 그러나, 안전 벤트를 개방하기 위하여 단지 이차전지 내부의 상승된 압력만을 이용하기 때문에 안전 벤트를 개방하기까지 시간이 길어지게 되어 이차전지의 안정성이 떨어지는 문제가 발생하였다.In the pouch type secondary battery in which the safety vent according to the related art is formed, a portion of the sealing portion of the pouch is weakly sealed, and a weakly sealed sealing portion (i.e., safety vent) is opened when the pressure inside the pouch- . However, since only the elevated pressure inside the secondary battery is used to open the safety vent, it takes a long time until the safety vent is opened, thereby causing a problem that the stability of the secondary battery is deteriorated.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 착상된 것으로서, 파우치형 이차전지 내부의 압력상승뿐만 아니라 온도 상승을 이용하여 씰링부의 일부 구간을 개방할 수 있어서, 안정성이 향상된 파우치형 이차전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention provides a pouch type secondary battery having improved stability by opening a part of a sealing portion using a temperature rise as well as a pressure rise inside a pouch type secondary battery, The purpose.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치형 이차전지는, 전극탭을 갖는 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 수용하는 파우치형 케이스; 상기 전극탭과 상기 파우치형 케이스를 씰링하는 씰링부; 및 상기 씰링부 중 상기 전극탭에 대응되는 위치에 배치되며 미리 정해진 온도에서 변형되어 상기 씰링부의 일부 구간을 개방하는 형상기억합금 재질의 씰링 파단부재;를 구비한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a pouch type secondary battery including: an electrode assembly having an electrode tab; A pouch type case for accommodating the electrode assembly; A sealing part sealing the electrode tab and the pouch-shaped case; And a seal breaking member disposed at a position corresponding to the electrode tab of the sealing portion and deformed at a predetermined temperature to open a part of the sealing portion.

바람직하게, 상기 파우치형 이차전지는, 상기 전극탭을 둘러싸며 상기 전극탭과 상기 씰링부의 접촉면에 개재되는 고분자 필름; 을 더 구비하며, 상기 씰링 파단부재는 상기 고분자 필름의 표면 또는 내부에 위치한다.Preferably, the pouch-type secondary battery includes: a polymer film surrounding the electrode tab and interposed between the electrode tab and the sealing portion; And the sealing rupture member is located on the surface or inside of the polymer film.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 파우치형 이차전지는, 전극탭을 갖는 전극 조립체; 상기 전극탭의 단부에 전기적으로 연결되는 전극 리드(lead); 상기 전극 조립체를 수용하는 파우치형 케이스; 상기 전극 리드와 상기 파우치형 케이스를 씰링하는 씰링부; 및 상기 씰링부 중 상기 전극 리드에 대응되는 위치에 배치되며 미리 정해진 온도에서 변형되어 상기 씰링부의 일부 구간을 개방하는 형상기억합금 재질의 씰링 파단부재;를 구비한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a pouch type secondary battery including: an electrode assembly having an electrode tab; An electrode lead electrically connected to an end of the electrode tab; A pouch type case for accommodating the electrode assembly; A sealing part sealing the electrode lead and the pouch-shaped case; And a sealing rupture member of a shape memory alloy material disposed at a position corresponding to the electrode lead of the sealing portion and deformed at a predetermined temperature to open a part of the sealing portion.

바람직하게, 상기 파우치형 이차전지는, 상기 전극 리드를 둘러싸며 상기 전극 리드와 상기 씰링부의 접촉면에 개재되는 고분자 필름; 을 더 구비하며, 상기 씰링 파단부재는 상기 고분자 필름의 표면 또는 내부에 위치한다.Preferably, the pouch-type secondary battery includes: a polymer film surrounding the electrode lead and interposed between the electrode lead and the sealing portion; And the sealing rupture member is located on the surface or inside of the polymer film.

바람직하게, 상기 씰링 파단부재는 상기 전극탭이 연장되는 방향과 교차하는 방향을 따라 배치되며 밴드 형상으로 형성될 수 있다.Preferably, the sealing rupture member is disposed along a direction intersecting with a direction in which the electrode tab extends, and may be formed in a band shape.

바람직하게, 상기 씰링 파단부재는 상기 전극탭이 연장되는 방향과 나란한 방향을 따라 배치되며 밴드 형상으로 형성될 수 있다.Preferably, the sealing rupture member is disposed along a direction parallel to the direction in which the electrode tab extends, and may be formed in a band shape.

바람직하게, 상기 씰링 파단부재는 플레이트 형상으로 형성될 수 있다.Preferably, the sealing rupture member may be formed in a plate shape.

바람직하게, 상기 씰링 파단부재의 변형 개시온도(T)는 80℃~200℃이다.Preferably, the deformation starting temperature (T) of the sealing rupture member is 80 ° C to 200 ° C.

바람직하게, 상기 전극탭은 상기 전극 조립체의 양측에 위치한다.Preferably, the electrode tabs are located on both sides of the electrode assembly.

바람직하게, 상기 전극탭은 상기 전극 조립체의 일측에 위치한다.Preferably, the electrode tab is located at one side of the electrode assembly.

본 발명에 따르면, 파우치형 이차전지 내부의 압력상승뿐만 아니라 온도 상승을 이용하여 씰링부의 일부 구간을 개방할 수 있어서, 안정성이 향상된 파우치형 이차전지를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a pouch-type secondary battery with improved stability by opening a part of the sealing portion using a temperature rise as well as a pressure rise inside the pouch-shaped secondary battery.

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 제1 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 평면도로서 상부 케이스가 제거된 상태를 도시한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 상부 케이스와 하부 케이스가 씰링된 상태에서 도 2의 Ⅲ-Ⅲ에 따른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 평면도로서 상부 케이스가 제거된 상태를 도시한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 상부 케이스와 하부 케이스가 씰링된 상태에서 도 2의 Ⅴ-Ⅴ에 따른 단면도이다.
도 6은 도 2에 도시된 전극탭의 부분확대도로서 씰링 파단부재의 제1 변형례를 도시한다.
도 7은 도 2에 도시된 전극탭의 부분확대도로서 씰링 파단부재의 제2 변형례를 도시한다.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 pouch type secondary battery according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a pouch type secondary battery according to a first embodiment of the present invention, in which the upper case is removed.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the pouch type secondary battery according to the first embodiment of the present invention, taken along line III-III in FIG. 2, with the upper case and the lower case sealed.
FIG. 4 is a plan view of a pouch type secondary battery according to a second embodiment of the present invention, in which the upper case is removed.
5 is a sectional view taken along line V-V of FIG. 2 in a state in which an upper case and a lower case of a pouch type secondary battery according to a second embodiment of the present invention are sealed.
Fig. 6 is a partial enlarged view of the electrode tab shown in Fig. 2, showing a first modification of the sealing breaking member.
Fig. 7 is a partially enlarged view of the electrode tab shown in Fig. 2, showing a second modification of the sealing breaking member. Fig.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치형 이차전지에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a pouch type secondary battery according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 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 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.In the drawings, the size of each element or a specific part constituting the element is exaggerated, omitted or schematically shown for convenience and clarity of description. Therefore, the size of each component does not entirely reflect the actual size. In the following description, it is to be understood that the detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 평면도로서 상부 케이스가 제거된 상태를 도시하며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 상부 케이스와 하부 케이스가 씰링된 상태에서 도 2의 Ⅲ-Ⅲ에 따른 단면도이다.FIG. 1 is an exploded perspective view of a pouch type secondary battery according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of a pouch type secondary battery according to a first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view of the pouch type secondary battery according to the first embodiment of the present invention, taken along line III-III in FIG. 2, with the upper case and the lower case sealed.

이하에서는, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치형 이차전지(100)에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a pouch-type secondary battery 100 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치형 이차전지(100)는, 전극탭(14, 15)을 갖는 전극 조립체(10), 상기 전극탭(14, 15)의 단부에 전기적으로 연결되는 전극 리드(lead, 20)와, 상기 전극 조립체(10)를 수용하는 파우치형 케이스(30)와, 전극 리드(20)와 파우치형 케이스(30)를 씰링하는 씰링부(40)와, 상기 씰링부(40)의 일부 구간을 개방하는 형상기억합금 재질의 씰링 파단부재(50)와, 전극 리드(20)와 씰링부(40)의 접촉면에 개재되는 고분자 필름(60)을 구비한다.1 to 3, a pouch type secondary battery 100 according to a first embodiment of the present invention includes an electrode assembly 10 having electrode tabs 14 and 15, electrode tabs 14 and 15, A pouch type case 30 for accommodating the electrode assembly 10 and a sealing part 30 for sealing the electrode lead 20 and the pouch type case 30. The electrode lead 20 is electrically connected to the end of the electrode assembly 10, A sealing member 40 made of a shape memory alloy material and a polymer film 60 interposed between the electrode lead 20 and the sealing portion 40, ).

전극 조립체(10)는 제1 전극판(11), 제2 전극판(12), 세퍼레이터(13)와, 전극탭(14, 15)을 갖는다. 상기 전극 조립체(10)는 적층된 제1 전극판(11)과 제2 전극판(12) 사이에 세퍼레이터(13)를 개재한 후 이를 권취하여 형성된 젤리롤형(jelly-roll type)일 수 있다. 도면에서는 상기 전극 조립체(10)가 젤리롤형인 경우만을 도시하고 있으나, 전극 조립체(10)는 단순 적층형 또는 스택 폴딩형으로 형성될 수도 있음은 물론이다.The electrode assembly 10 has a first electrode plate 11, a second electrode plate 12, a separator 13, and electrode tabs 14 and 15. The electrode assembly 10 may be of a jelly-roll type formed by interposing a separator 13 between the first electrode plate 11 and the second electrode plate 12 stacked and then winding the separator 13 therebetween. Although only the case where the electrode assembly 10 is a jelly roll type is shown in the drawing, it is needless to say that the electrode assembly 10 may be formed as a simple stacked type or a stacked folding type.

상기 제1 전극판(11)과 제2 전극판(12)은 서로 반대의 극성을 갖는 것으로서, 본 발명에서는 제1 전극판이 양극판이고, 제2 전극판이 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 polarities opposite to each other. In the present invention, the first electrode plate is a cathode plate and the second electrode plate is a cathode plate do. 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 제1 탭(14) 및 제2 탭(15)은 각각 양극판(11) 및 음극판(12) 중 활물질이 도포되지 않은 무지부 영역에 해당한다. 즉, 상기 제1 탭(14) 및 제2 탭(15)은 각각 양극판(11) 및 음극판(12)과 일체로 형성된 것으로서, 양극탭(14) 및 음극탭(15)에 해당하게 된다. 상기 양극탭(14) 및 음극탭(15)은 권취된 전극 조립체(10)의 일측 방향으로 돌출되어 전극 리드(20)와 연결된다. 본 발명에서는 상기 양극탭(14) 및 음극탭(15)이 서로 동일한 방향으로 인출된 경우만을 도시하고 있으나, 이는 상기 무지부의 형성 위치 및 전극탭(14, 15) 형성을 위한 무지부 절단 위치에 따라서 달라질 수 있는 것으로서, 전극탭(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 an uncoated region in which no active material is applied to the positive electrode plate 11 and the negative electrode plate 12, respectively. That is, the first tab 14 and the second tab 15 are integrally formed 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, respectively. The positive electrode tab 14 and the negative electrode tab 15 protrude toward one side of the wound electrode assembly 10 and are connected to the electrode lead 20. In 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 shown. However, since the formation position of the non-coated portion and the non-coated portion cut position for forming the electrode tabs 14 and 15 Accordingly, it should be noted that the structure in which the electrode tabs 14 and 15 are drawn out in opposite directions is also included in the scope of the present invention.

상기 전극 리드(20)는 전극탭(14, 15)의 일측에 부착되어 전극탭(14, 15)이 연장되는 방향을 따라 연장되며, 양극탭(14) 및 음극탭(15) 각각에 부착되는 전극(20) 리드는 서로 그 재질이 다를 수 있다. 즉, 양극탭(14)에 부착되는 전극 리드(20)는 양극판(11)과 동일한 알루미늄(Al) 재질이며, 음극탭(15)에 부착되는 리드는 음극판(12)과 동일한 구리(Cu) 또는 니켈(Ni)이 코팅된 구리(Cu) 재질인 것이 일반적이다.The electrode lead 20 is attached to one side of the electrode tabs 14 and 15 and extends along the direction in which the electrode tabs 14 and 15 extend and is attached to each of the positive electrode tab 14 and the negative electrode tab 15 The electrodes of the electrode 20 may have different materials from each other. That is, the electrode lead 20 attached to the positive electrode tab 14 is made of the same aluminum material as the positive electrode plate 11 and the lead attached to the negative electrode tab 15 is made of the same copper (Cu) And is generally made of copper (Cu) coated with nickel (Ni).

상기 파우치형 케이스(30)는 하부 케이스(31) 및 상부 케이스(32)를 포함한다. 상기 전극 조립체(10)는 하부 케이스(31)에 형성된 수납부(31a)에 전해액과 함께 수납되며, 상부 케이스(32)를 덮은 후, 하부 케이스(31)와 상부 케이스(32)가 맞닿는 가장자리를 열융착함으로써 밀봉된다. 이 열융착된 부위를 씰링부(40)라 하며, 상기 씰링부(40)는 전극 리드(20)의 단부를 제외한 전극 리드(20)의 나머지 부분과, 파우치형 케이스(30)의 가장자리를 씰링한다.The pouch type case 30 includes a lower case 31 and an upper case 32. The electrode assembly 10 is housed in the housing 31a formed in the lower case 31 together with the electrolytic solution and covers the upper case 32. The electrode assembly 10 has an edge where the lower case 31 and the upper case 32 abut And is sealed by heat fusion. The sealing portion 40 is formed by sealing the remaining portion of the electrode lead 20 except the end portion of the electrode lead 20 and the edge portion of the pouch type case 30 to the sealing portion 40. [ do.

상기 씰링부(40) 중 상부 케이스(32)와 하부 케이스(31)가 직접 맞닿아서 형성된 부위는 씰링의 강도가 충분히 확보될 수 있으나, 상부 케이스(32)가 전극 리드(20)와 직접 맞닿는 부위나, 하부 케이스(31)가 전극 리드(20)와 직접 맞닿는 부위는 씰링 강도가 다소 떨어질 수 있다. 이에, 전극 리드(20)를 둘러싸는 고분자 필름(60)이 마련되며, 전극 리드(20)를 둘러싼 고분자 필름(60)이 상부 케이스(32)와 하부 케이스(31)에 맞닿은 상태에서 열융착되어 전극 리드(20)에 대응되는 위치의 씰링부(40)의 강도가 충분히 확보될 수 있다.The upper case 32 and the lower case 31 are directly in contact with each other and the strength of the sealing can be sufficiently secured. However, when the upper case 32 is in direct contact with the electrode lead 20 And the portion where the lower case 31 is in direct contact with the electrode lead 20 may have a somewhat lowered sealing strength. The polymer film 60 surrounding the electrode lead 20 is provided and the polymer film 60 surrounding the electrode lead 20 is thermally fused with the upper case 32 and the lower case 31 in contact with each other The strength of the sealing portion 40 at the position corresponding to the electrode lead 20 can be sufficiently secured.

씰링 파단부재(50)는 씰링부(40) 중 전극 리드(20)에 대응되는 위치에 배치되며 미리 정해진 온도(T)에서 변형되며, 상기 온도(T)를 적절하게 결정할 필요가 있다.The sealing breaking member 50 is disposed at a position corresponding to the electrode lead 20 of the sealing portion 40 and is deformed at a predetermined temperature T and it is necessary to determine the temperature T appropriately.

80℃는 전해액의 분해반응이 시작되어 파우치형 이차전지(100) 내부에 가스가 발생하기 시작하는 온도이다. 따라서, 80℃보다 낮은 온도에서 씰링 파단부재(50)가 변형 개시되면 파우치형 이차전지(100)가 정상 작동하는 상태에서도 씰링 파단부재(50)가 씰링부(40)의 일부 구간을 개방하여 안전 벤트를 형성하는 문제가 있다. 반대로 씰링 파단부재(50)의 변형 개시온도가 200℃보다도 높으면 이미 파우치형 이차전지(100)의 발화, 폭발 등의 문제가 발생하는 상황에서도 씰링 파단부재(50)가 변형 개시되지 않는 문제가 있다.80 deg. C is a temperature at which decomposition reaction of the electrolyte starts and gas starts to be generated inside the pouch type secondary battery 100. [ Therefore, when the sealing breaking member 50 starts to deform at a temperature lower than 80 ° C, the sealing breaking member 50 opens a part of the sealing portion 40 even when the pouch type secondary battery 100 is in normal operation, There is a problem of forming a vent. On the contrary, when the deformation starting temperature of the sealing breaking member 50 is higher than 200 deg. C, there is a problem that deformation of the sealing breaking member 50 is not started even in the case where the problem of ignition or explosion of the pouch type secondary battery 100 occurs .

따라서, 상기 씰링 파단부재(50)의 변형 개시온도(T)는 80℃~200℃인 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable that the deformation starting temperature T of the sealing breaking member 50 is 80 ° C to 200 ° C.

도 3에 도시된 것과 같이 상기 씰링 파단부재(50)는 고분자 필름(60)의 내부에 위치할 수 있고, 이외에도 고분자 필름(60)의 내측 표면에 위치하여 전극 리드(20)와 접촉하거나 고분자 필름(60)의 외측 표면에 위치할 수 있다.3, the sealing rupture member 50 may be located inside the polymer film 60, or may be located on the inner surface of the polymer film 60 so as to be in contact with the electrode lead 20, (Not shown).

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 씰링 파단부재(50)는 상기 전극 조립체(10)로부터 전극탭(14, 15)이 연장되는 방향과 교차하는 방향을 따라 배치되며 밴드 형상을 갖는다. 상기 씰링 파단부재(50)는 하나의 형상기억합금 조각으로만 이뤄져야 하는 것은 아니며 복수 개로 이뤄져도 무방하다. 예컨대, 2줄 또는 그 이상의 밴드 형상의 형상기억합금 조각이 씰링 파단부재(50)를 이룰 수 있다.
1 and 2, the sealing breaking member 50 is disposed along the direction intersecting the direction in which the electrode tabs 14 and 15 extend from the electrode assembly 10 and has a band shape. The sealing rupture member 50 is not limited to a single piece of shape memory alloy, but may be a plurality of pieces. For example, two or more strip-shaped shape memory alloy pieces may form the sealing breaking member 50.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 평면도로서 상부 케이스가 제거된 상태를 도시하며, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 상부 케이스와 하부 케이스가 씰링된 상태에서 도 2의 Ⅴ-Ⅴ에 따른 단면도이다.FIG. 4 is a plan view of a pouch-type secondary battery according to a second embodiment of the present invention, in which the upper case is removed, and FIG. 5 is a plan view of a pouch-type secondary battery according to a second embodiment of the present invention, 2 is a sectional view taken along the line V-V in Fig. 2 when the case is sealed.

이하에서는 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 파우치형 이차전지(100)에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a pouch-type secondary battery 100 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG.

제1 실시예는 씰링부(40)가 전극 리드(20)와 파우치형 케이스(30)를 씰링하고 있으나, 제2 실시예는 씰링부(40)가 전극탭(14, 15)과 파우치형 케이스(30)를 씰링하고 있다는 점에서 차이가 있다. In the first embodiment, the sealing portion 40 seals the electrode lead 20 and the pouch-type case 30. In the second embodiment, however, the sealing portion 40 is provided between the electrode tabs 14 and 15 and the pouch- (30). ≪ / RTI >

또한, 제1 실시예에서는 씰링 파단부재(50)가 전극 리드(20)에 대응되는 위치에 배치되고, 고분자 필름(60)이 전극 리드(20)를 둘러싼 채로 전극 리드(20)와 씰링부(40)의 접촉면에 개재되는 것에 비하여, 제2 실시예에서는 씰링 파단부재(50)가 전극탭(14, 15)에 대응되는 위치에 배치되고, 고분자 필름(60)이 전극탭(14, 15)을 둘러싼 채로 전극탭(14, 15)과 씰링부(40)의 접촉면에 개재된다는 차이가 있다. In the first embodiment, the sealing breaking member 50 is disposed at a position corresponding to the electrode lead 20, and the polymer film 60 surrounds the electrode lead 20 and the electrode lead 20 and the sealing portion The seal breaking member 50 is disposed at a position corresponding to the electrode tabs 14 and 15 and the polymer film 60 is sandwiched between the electrode tabs 14 and 15, And the electrode tabs 14 and 15 are sandwiched between the contact surfaces of the sealing portion 40 and the electrode tabs 14 and 15.

이러한 차이를 제외하면 제2 실시예는 제1 실시예와 동일하므로, 나머지 구성에 관한 설명은 제1 실시예에 관한 설명으로 갈음하도록 한다.
Except for these differences, the second embodiment is the same as the first embodiment, and therefore, the description of the remaining components is omitted from the description of the first embodiment.

도 6은 도 2에 도시된 전극탭의 부분확대도로서 씰링 파단부재의 제1 변형례를 도시한다.Fig. 6 is a partial enlarged view of the electrode tab shown in Fig. 2, showing a first modification of the sealing breaking member.

도 6를 참조하면 알 수 있듯이 씰링 파단부재(51)는 둥글고 납작한 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 이외에도 다양한 다각형 또는 부정형의 플레이트 형상으로 형성되더라도 무방하다. As can be seen from FIG. 6, the sealing breaking member 51 may be formed into a flat, flat plate shape. But may be formed in various polygonal or irregular plate shapes.

도 7은 도 2에 도시된 전극탭의 부분확대도로서 씰링 파단부재의 제2 변형례를 도시한다.Fig. 7 is a partially enlarged view of the electrode tab shown in Fig. 2, showing a second modification of the sealing breaking member. Fig.

도 7을 참조하면 알 수 있듯이 씰링 파단부재(52)는 전극탭이 연장되는 방향과 나란한 방향을 따라 배치되는 밴드 형상으로 형성될 수 있다. 도 7에 도시된 것과 같이 복수 개의 형상기억합금 조각이 모여 씰링 파단부재(52)를 이룰 수 있으며, 물론 하나의 밴드 형상의 형상기억합금이 씰링 파단부재(52)를 이룰 수도 있다.7, the sealing breaking member 52 may be formed in a band shape disposed along a direction parallel to the extending direction of the electrode tabs. As shown in Fig. 7, a plurality of pieces of shape memory alloy may be gathered to form a sealing breaking member 52, and of course, one band-shaped shape memory alloy may form a sealing breaking member 52. [

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.

10 : 전극 조립체 14 : 전극탭, 제1 탭, 양극 탭
15 : 전극탭, 제2 탭, 음극 탭 20 : 전극 리드
30 : 파우치형 케이스 31 : 하부 케이스
32 : 상부 케이스 31a : 수납부
40 : 씰링부 50, 51, 52 : 씰링 파단부재
60 : 고분자 필름 100 : 파우치형 이차전지10: electrode assembly 14: electrode tab, first tab, positive tab
15: electrode tab, second tab, negative electrode tab 20: electrode lead
30: Pouch type case 31: Lower case
32: upper case 31a:
40: sealing part 50, 51, 52: sealing breaking member
60: polymer film 100: pouch type secondary battery

Claims (10)

전극탭을 갖는 전극 조립체;
상기 전극 조립체를 수용하는 파우치형 케이스;
상기 전극탭과 상기 파우치형 케이스를 씰링하는 씰링부; 및
상기 씰링부 중 상기 전극탭에 대응되는 위치에 배치되며 미리 정해진 온도에서 변형되어 상기 씰링부의 일부 구간을 개방하는 형상기억합금 재질의 씰링 파단부재;를 구비한 파우치형 이차전지.An electrode assembly having an electrode tab;
A pouch type case for accommodating the electrode assembly;
A sealing part sealing the electrode tab and the pouch-shaped case; And
And a sealing rupture member of a shape memory alloy material disposed at a position corresponding to the electrode tab of the sealing portion and deformed at a predetermined temperature to open a part of the sealing portion. 제1항에 있어서,
상기 전극탭을 둘러싸며, 상기 전극탭과 상기 씰링부의 접촉면에 개재되는 고분자 필름; 을 더 구비하며,
상기 씰링 파단부재는 상기 고분자 필름의 표면 또는 내부에 위치한 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.The method according to claim 1,
A polymer film surrounding the electrode tab and interposed between the electrode tab and the sealing part; Respectively,
Wherein the sealing rupture member is located on the surface or inside of the polymer film. 전극탭을 갖는 전극 조립체;
상기 전극탭의 단부에 전기적으로 연결되는 전극 리드(lead);
상기 전극 조립체를 수용하는 파우치형 케이스;
상기 전극 리드와 상기 파우치형 케이스를 씰링하는 씰링부; 및
상기 씰링부 중 상기 전극 리드에 대응되는 위치에 배치되며 미리 정해진 온도에서 변형되어 상기 씰링부의 일부 구간을 개방하는 형상기억합금 재질의 씰링 파단부재;를 구비한 파우치형 이차전지.An electrode assembly having an electrode tab;
An electrode lead electrically connected to an end of the electrode tab;
A pouch type case for accommodating the electrode assembly;
A sealing part sealing the electrode lead and the pouch-shaped case; And
And a seal breaking member disposed at a position corresponding to the electrode lead of the sealing portion and deformed at a predetermined temperature to open a part of the sealing portion. 제3항에 있어서,
상기 전극 리드를 둘러싸며, 상기 전극 리드와 상기 씰링부의 접촉면에 개재되는 고분자 필름; 을 더 구비하며,
상기 씰링 파단부재는 상기 고분자 필름의 표면 또는 내부에 위치한 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.The method of claim 3,
A polymer film surrounding the electrode lead and interposed between a contact surface of the electrode lead and the sealing portion; Respectively,
Wherein the sealing rupture member is located on the surface or inside of the polymer film. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 씰링 파단부재는 상기 전극탭이 연장되는 방향과 교차하는 방향을 따라 배치되며 밴드 형상인 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the sealing rupture member is disposed along a direction intersecting with a direction in which the electrode tab extends, and is in the form of a band. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 씰링 파단부재는 상기 전극탭이 연장되는 방향과 나란한 방향을 따라 배치되며 밴드 형상인 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the sealing rupture member is disposed along a direction parallel to a direction in which the electrode tab extends, and is in the form of a band. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 씰링 파단부재는 플레이트 형상인 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the sealing rupture member is plate-shaped. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 씰링 파단부재의 변형 개시온도(T)는 80℃~200℃인 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the deformation starting temperature (T) of the sealing rupture member is 80 占 폚 to 200 占 폚. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전극탭은 상기 전극 조립체의 양측에 위치한 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the electrode tabs are located on both sides of the electrode assembly. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전극탭은 상기 전극 조립체의 일측에 위치한 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the electrode tab is located at one side of the electrode assembly.
KR1020120158402A 2012-12-31 2012-12-31 Pouch type secondary battery with enhanced stability KR20140087773A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120158402A KR20140087773A (en) 2012-12-31 2012-12-31 Pouch type secondary battery with enhanced stability

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120158402A KR20140087773A (en) 2012-12-31 2012-12-31 Pouch type secondary battery with enhanced stability

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140087773A true KR20140087773A (en) 2014-07-09

Family

ID=51736630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120158402A KR20140087773A (en) 2012-12-31 2012-12-31 Pouch type secondary battery with enhanced stability

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20140087773A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190019461A (en) * 2017-08-17 2019-02-27 에스케이이노베이션 주식회사 Enhanced safety electrode lead for secondary battery and secondary battery including the same
WO2022098063A1 (en) * 2020-11-06 2022-05-12 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery cell and battery module including same
WO2022149960A1 (en) * 2021-01-11 2022-07-14 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery cell and battery module including same
US11394093B2 (en) 2019-02-14 2022-07-19 Lg Energy Solution, Ltd. Secondary battery and battery module
WO2022169112A1 (en) * 2021-02-03 2022-08-11 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery cell and battery module including same
WO2022191613A1 (en) * 2021-03-08 2022-09-15 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery cell and battery module comprising same
WO2022164182A3 (en) * 2021-01-28 2022-09-22 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery cell and battery cell manufacturing device
WO2023282631A1 (en) * 2021-07-06 2023-01-12 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery cell and battery module comprising same
KR20230007955A (en) * 2021-07-06 2023-01-13 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery cell and battery module including the same

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190019461A (en) * 2017-08-17 2019-02-27 에스케이이노베이션 주식회사 Enhanced safety electrode lead for secondary battery and secondary battery including the same
US11394093B2 (en) 2019-02-14 2022-07-19 Lg Energy Solution, Ltd. Secondary battery and battery module
WO2022098063A1 (en) * 2020-11-06 2022-05-12 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery cell and battery module including same
WO2022149960A1 (en) * 2021-01-11 2022-07-14 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery cell and battery module including same
WO2022164182A3 (en) * 2021-01-28 2022-09-22 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery cell and battery cell manufacturing device
US11984609B2 (en) 2021-01-28 2024-05-14 Lg Energy Solution, Ltd. Battery cell and battery cell manufacturing apparatus
WO2022169112A1 (en) * 2021-02-03 2022-08-11 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery cell and battery module including same
JP2023524964A (en) * 2021-02-03 2023-06-14 エルジー エナジー ソリューション リミテッド Battery cells and battery modules containing the same
EP4142041A4 (en) * 2021-02-03 2024-10-09 Lg Energy Solution Ltd Battery cell and battery module including same
WO2022191613A1 (en) * 2021-03-08 2022-09-15 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery cell and battery module comprising same
WO2023282631A1 (en) * 2021-07-06 2023-01-12 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery cell and battery module comprising same
KR20230007955A (en) * 2021-07-06 2023-01-13 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery cell and battery module including the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110495014B (en) Cylindrical secondary battery module and method of manufacturing the same
KR100544119B1 (en) Pouched-type lithium secondary battery
KR102203248B1 (en) Battery module and battery pack including the same
KR101514827B1 (en) Secondary battery and method for manufacturing the same
KR100496305B1 (en) Pouched-type lithium secondary battery and the fabrication method thereof
KR101547403B1 (en) Secondary battery comprising unified positive lead and negative lead and the method for preparing thereof
KR20140087773A (en) Pouch type secondary battery with enhanced stability
US20040126650A1 (en) Electrode assembly for lithium ion cell and lithium cell using the same
WO2009078680A2 (en) Pouch type secondary battery with improved safety
KR101424003B1 (en) Pouch-type Secondary Battery for preventing swelling phenomena
US11522249B2 (en) Pouch-type battery cell including venting member and battery pack including the same
KR101996250B1 (en) Secondary battery and secondary batter pack having the same
KR20130052892A (en) Battery cell, and secondary battery
KR20070025722A (en) Pouch type secondary battery and the fabrication method thereof
KR20110034489A (en) Secondary battery and manufacturing method thereof
EP3675235A1 (en) Cylindrical secondary battery module
US9123929B2 (en) Secondary battery
KR102179687B1 (en) Battery pack and method for manufacturing the same
KR20180118949A (en) Battery Cell Having a Top Cap on Which a Shape Memory Alloy Is Formed
KR101797694B1 (en) Battery Pack Having Small PCM
KR100731426B1 (en) Can type rechargeable battery
KR20130090262A (en) Battery cell and battery module comprising it
KR100696787B1 (en) Cap Assembly and Lithium Ion Secondary Battery with the same
KR20150045623A (en) Pouch type secondary battery
KR102335696B1 (en) The Current Interrupt Device And The Cap Assembly

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment