KR20140139793A - Secondary battery comprising two electrode lead detachable from each other - Google Patents

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KR20140139793A
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Abstract

The present invention relates to a secondary battery and, more particularly, to a secondary battery comprising two detachable electrode leads. An aspect of the present invention provides a secondary battery comprising: an electrode assembly; and a battery case for blocking the electrode assembly from the outside via sealing. The secondary battery comprises: a first electrode lead having one end connected to the electrode assembly, protruding from the electrode assembly and having the other end exposed out of the battery case; and a second electrode lead detachably connected to the first electrode lead and extending from inside the battery case out of the battery case to be exposed. An embodiment of the present invention can provide a secondary battery having safety ensured fundamentally as the electrode leads are detached from each other by rise in the inner pressure of the battery to block an electric current if the battery is in an abnormal state.

Description

서로 탈착 가능한 2개의 전극리드를 포함하는 이차전지{SECONDARY BATTERY COMPRISING TWO ELECTRODE LEAD DETACHABLE FROM EACH OTHER}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a secondary battery including two electrode leads,

본 발명은 이차전지, 더욱 구체적으로는 서로 탈착 가능한 2개의 전극리드를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery, and more particularly to a secondary battery including two electrode leads detachable from each other.

최근 에너지 저장 기술에 대한 관심이 갈수록 높아지고 있다. 휴대폰, 캠코더 및 노트북 PC, 나아가서는 전기 자동차의 에너지까지 적용분야가 확대되면서 전기화학소자의 연구와 개발에 대한 노력이 점점 구체화되고 있다. 전기화학소자는 이러한 측면에서 가장 주목 받고 있는 분야이고 그 중에서도 충방전이 가능한 이차전지의 개발은 관심의 초점이 되고 있으며, 최근에는 이러한 전지를 개발함에 있어서 용량 밀도 및 비에너지를 향상시키기 위하여 새로운 전극과 전지의 설계에 대한 연구개발로 진행되고 있다.Recently, interest in energy storage technology is increasing. As the application fields of cell phones, camcorders, notebook PCs and even electric vehicles are expanding, efforts for research and development of electrochemical devices are becoming more and more specified. Electrochemical devices have attracted the greatest attention in this respect, among which the development of rechargeable secondary batteries has become a focus of attention. In recent years, in order to improve the capacity density and specific energy in developing such batteries, And research and development on the design of the battery.

현재 적용되고 있는 이차전지 중에서 1990 년대 초에 개발된 리튬 이차전지는 수용액 전해액을 사용하는 Ni-MH, Ni-Cd, 황산-납 전지 등의 재래식 전지에 비해서 작동 전압이 높고 에너지 밀도가 월등히 크다는 장점으로 각광을 받고 있다.Among the currently applied secondary batteries, the lithium secondary battery developed in the early 1990s has advantages such as higher operating voltage and higher energy density than conventional batteries such as Ni-MH, Ni-Cd and sulfuric acid-lead batteries using an aqueous electrolyte solution .

이차전지의 주요 연구과제 중의 하나는 이차전지의 안전성을 향상시키는 것이다. 이차전지는 외부 충격에 의한 내부 단락, 과충전, 과방전 등에 의한 발열과 이로 인한 전해질 분해, 열폭주 현상 등 이차전지의 안전성을 위협하는 여러 가지 문제가 있다.One of the main tasks of the secondary battery is to improve the safety of the secondary battery. The secondary battery has various problems that threaten the safety of the secondary battery such as internal short-circuit due to external impact, overheating due to overcharge, over-discharge, electrolyte decomposition due to the overcharge, and thermal runaway phenomenon.

특히, 이차전지의 폭발은 여러 가지 원인에서 비롯되지만 전해질 분해에 따라 이차전지 내부의 기체 압력 증가도 하나의 원인이 된다. 구체적으로, 이차전지를 반복적으로 충·방전하면 전해질과 전극활물질에 의한 전기화학적 반응으로 기체가 발생하게 된다. 이때, 발생한 기체는 이차전지의 내부 압력을 상승시켜 부품간의 체결 약화, 이차전지의 외부 케이스 파손, 보호회로의 조기 작동, 전극의 변형, 내부 단락, 폭발 등의 문제를 일으킨다.Particularly, the explosion of the secondary battery is caused by various reasons, but the increase of the gas pressure inside the secondary battery due to the decomposition of the electrolyte is also one cause. Specifically, when the secondary battery is repeatedly charged and discharged, gas is generated due to an electrochemical reaction between the electrolyte and the electrode active material. At this time, the generated gas raises the internal pressure of the secondary battery, causing problems such as weakening of the fastening between the parts, breakage of the outer case of the secondary battery, early operation of the protection circuit, deformation of the electrode, internal short circuit, explosion and the like.

도 1은 통상적인 전극조립체(electrode assembly)에 연결되어 있는 전극리드(electrode lead)의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 1 is a schematic view showing the structure of an electrode lead connected to a conventional electrode assembly. FIG.

도 1을 참조하면, 일단이 전극조립체(2)에 연결되어 있고 타단이 전지케이스(battery case)(4)의 외부로 노출되어 있고, 상기 전극조립체(2)의 주변에 존재하여 감싸고 있는 전지케이스(4)가 전극리드(1)가 상기 전지케이스(4)의 외부로 연장되어 있는 부위에서 밀봉부(3)에 의해 밀봉되는 전극리드(1)의 구조를 도시하고 있다.1, one end of the battery case 4 is connected to the electrode assembly 2 and the other end thereof is exposed to the outside of the battery case 4. The battery case 4, which is present around the electrode assembly 2, 4 shows the structure of the electrode lead 1 which is sealed by the sealing portion 3 at a portion where the electrode lead 1 extends to the outside of the battery case 4. As shown in Fig.

이차전지의 정상 상태에서는 상기 밀봉부(3)에 의해 전극조립체(2)가 외부와 차단되어 있으며, 과충전, 고온 등과 같은 원인에 의해 전지 내부의 압력 상승시에는 전지케이스(4)의 팽창이 유발될 것이지만 단지 전지케이스(4)의 약한 부위 또는 다른 구성요소의 약한 접합 부위가 파열되어 전지 내부의 기체가 배기될 것이다. 그러나, 전지로부터의 전류는 전극조립체(2)와 전극리드(1)가 전기적으로 연결되어 있는 한, 전류는 계속적으로 흐를 것이므로 여전히 전지의 안정성을 확보하기란 매우 어렵다.In the normal state of the secondary battery, the electrode assembly 2 is shielded from the outside by the sealing portion 3, and when the internal pressure of the battery rises due to overcharging, high temperature, etc., the battery case 4 is inflated But only the weak portion of the battery case 4 or the weak junction portion of the other component will be ruptured and the gas inside the battery will be exhausted. However, since the current from the battery will continue to flow as long as the electrode assembly 2 and the electrode lead 1 are electrically connected, it is very difficult to secure the stability of the battery.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 이차전지에 주입되는 전해질의 양을 조정하거나 또는 전류차단부재(CID)의 단락 압력을 조정하는 방법이 사용되고 있으나, 이는 과충전시 전지의 안전성이 저하시키는 문제점이 있다. 즉, 과충전시 전지의 안전성과 고온 환경에서 전지를 사용함에 따른 사용 안정성을 동시에 해결하기는 용이치 않다.In order to solve such a problem, a method of adjusting the amount of electrolyte injected into the secondary battery or adjusting the short circuit pressure of the current blocking member (CID) is used. However, there is a problem that the safety of the battery is deteriorated when the battery is overcharged. In other words, it is not practical to simultaneously solve the safety of the battery during overcharging and the stability of use due to the use of the battery in a high temperature environment.

따라서, 상기와 같은 이차전지의 안전문제를 해결하기 위해서는, 과충전, 고온 등과 같은 전지의 이상 발생시 전류가 차단될 수 있는, 안정성이 개선된 이차전지의 개발이 여전히 요구되고 있다.Therefore, in order to solve the safety problem of the secondary battery as described above, it is still required to develop a secondary battery improved in stability, in which current can be shut off when an abnormality such as overcharging or high temperature occurs.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 과충전, 고온 등과 같은 전지의 이상 발생시 전류가 차단될 수 있는 이차전지를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION [0006] The present invention provides a secondary battery capable of shutting off current when an abnormality occurs in a battery such as overcharge, high temperature, and the like.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따라, 전극조립체(electrode assembly), 및 상기 전극조립체를 밀봉에 의해 외부와 차단하고 있는 전지케이스(battery case)를 포함하는 이차전지에 있어서, 그의 일단이 상기 전극조립체와 연결되고, 상기 전극조립체로부터 돌출되고, 그의 타단이 상기 전지케이스의 외부로 노출되어 있는 제 1 전극리드(electrode lead), 및 상기 제 1 전극리드와 탈착 가능하게 연결되어 있으며, 상기 전지케이스의 내부로부터 외부까지 연장되어 노출되는 제 2 전극리드를 포함하는 이차전지가 제공된다.According to one aspect of the present invention, there is provided a secondary battery including an electrode assembly and a battery case which is sealed with the electrode assembly from the outside, A first electrode lead having one end connected to the electrode assembly and protruded from the electrode assembly and the other end exposed to the outside of the battery case, and a second electrode lead detachably connected to the first electrode lead And a second electrode lead extended from the inside of the battery case to the outside.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 전지의 비정상 상태의 경우 전지 내압의 상승에 의해 상기 전극리드들이 서로 탈착되어 전류를 차단하게 되므로, 안전성이 근본적으로 확보된 이차전지를 제공할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, in the abnormal state of the battery, the electrode leads are mutually separated by the rise of the internal voltage of the battery to block the current, so that the secondary battery can be provided with safety basically.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 통상적인 전극조립체에 연결되어 있는 전극리드의 배치구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지에서의 전극리드의 배치구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 전극리드를 나타낸 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지에서의 전극리드의 탈착 기작(mechanism)에 대한 개략적 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate exemplary embodiments of the invention and, together with the description of the invention, It should not be construed as limited.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing an arrangement of electrode leads connected to a conventional electrode assembly. FIG.
2 is a view schematically showing the arrangement of electrode leads in a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
3 is a photograph showing an electrode lead manufactured according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic view of a mechanism of detachment of an electrode lead in a secondary battery according to an embodiment of the present invention. FIG.

이하, 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 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.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 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.

또한, 이하 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 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.It is to be understood that both the foregoing description and the following detailed description are exemplary and explanatory only and are not restrictive of the invention, as claimed. Accordingly, It should be understood that various equivalents and modifications may be present.

최근, 하이브리드 전기 자동차(HV), 전기 자동차(EV)나 전력 저장 등에도 이차전지가 사용되면서 대용량 환경에 따른 이차전지의 사용이 필요하게 되고, 이에 따라 전지의 크기 및 용량도 계속 증가하고 있다고 할 수 있다. 이러한 이차전지는 내부의 전기화학적 반응에 의하여 충전 또는 방전이 끊임없이 반복적으로 일어나므로 이와 같이 이차전지가 고용량화되는 경우 상기 잦은 충방전에 따른 발열의 증가 및 그에 따른 단락을 초래하게 되며, 그 결과 전지의 발화 등의 심각한 안정성 문제를 크게 증대시킨다. In recent years, secondary batteries have been used in hybrid electric vehicles (HV), electric vehicles (EV), electric power storage, etc., and it is necessary to use secondary batteries according to a large-capacity environment. . In such a secondary battery, charging or discharging occurs repeatedly due to an internal electrochemical reaction. Therefore, when the secondary battery has a high capacity, heat generation due to frequent charging and discharging is increased and a short circuit is caused. As a result, And greatly increases the serious stability problems such as ignition.

본 발명의 일 측면에 따라, 본 발명은 전극조립체(electrode assembly), 및 상기 전극조립체를 밀봉에 의해 외부와 차단하고 있는 전지케이스(battery case)를 포함하는 이차전지에 있어서, 그의 일단이 상기 전극조립체와 연결되고, 상기 전극조립체로부터 돌출되고, 그의 타단이 상기 전지케이스의 외부로 노출되어 있는 제 1 전극리드(electrode lead), 및 상기 제 1 전극리드와 탈착 가능하게 연결되어 있으며, 상기 전지케이스의 내부로부터 외부까지 연장되어 노출되는 제 2 전극리드를 포함하는 이차전지가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a secondary battery comprising: an electrode assembly; and a battery case for sealing the electrode assembly to the outside by sealing, A first electrode lead connected to the electrode assembly and protruding from the electrode assembly and having the other end exposed to the outside of the battery case and a second electrode lead detachably connected to the first electrode lead, And a second electrode lead extending from the inside to the outside of the battery.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지에서의 전극리드의 배치구조를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 전극리드를 나타낸 사진이다.FIG. 2 is a schematic view illustrating an arrangement structure of electrode leads in a secondary battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a photograph showing an electrode lead manufactured according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 전극조립체(20)는 양극(도시되어 있지 않음), 음극(도시되어 있지 않음) 및 이들 사이에 개재된 분리막(도시되어 있지 않음)의 적층체로서 존재한다. 또한, 전지케이스(40)는 상기 전극조립체(20)를 밀봉에 의해 외부(60)와 차단하고 있다.Referring to Fig. 2, the electrode assembly 20 exists as a laminate of an anode (not shown), a cathode (not shown) and a separator (not shown) interposed therebetween. In addition, the battery case 40 blocks the electrode assembly 20 from the outside 60 by sealing.

상기 전극조립체(20)에는 그의 일단이 연결되고, 상기 전극조립체(20)로부터 돌출되고, 그의 타단이 상기 전지케이스(40)의 외부(60)로 노출되어 있는 제 1 전극리드(electrode lead)(11)가 포함된다. 또한, 상기 제 1 전극리드(11)와는 탈착 가능하게 연결되어 있으며, 상기 전지케이스(40)의 내부(70)로부터 외부(60)까지 연장되어 노출되는 제 2 전극리드(12)가 존재한다.The electrode assembly 20 has one end connected to the electrode assembly 20 and the other end protruding from the electrode assembly 20 and exposed to the outside 60 of the battery case 40. 11). The second electrode lead 12 is detachably connected to the first electrode lead 11 and extends from the inner portion 70 of the battery case 40 to the outer portion 60.

다시 도 1을 참조하면, 종래 기술에서는 오직 하나의 전극리드(1)가 전극조립체(2)로부터 시작하여 전지케이스(4)의 내부(7)로부터 외부(6)까지 연장되어 설치되어 있다. 반면, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시양태에 따라, 서로 탈착 가능하게 연결되어 있는 2개 또는 그 이상의 전극리드가 존재함으로써 전지의 오작동, 과충전, 고온 등의 비정상 상태에 의한 전지케이스(40) 내의 압력이 상승함에 따라 상기 전극리드들 사이가 탈착하게 된다. 이러한 탈착은 전류 흐름을 차단시킴으로써 더 이상 과충전, 고온 등의 비정상 상태를 유지시키지 않고 중단시키게 된다.Referring again to FIG. 1, in the prior art, only one electrode lead 1 is installed extending from the inside 7 of the battery case 4 to the outside 6 starting from the electrode assembly 2. On the other hand, as shown in FIG. 2, according to one embodiment of the present invention, there are two or more electrode leads that are detachably connected to each other, so that the battery can be prevented from malfunctioning, overcharging, As the pressure in the battery case 40 rises, the electrode leads are detached. Such a desorption breaks the current flow, thereby stopping the abnormal state such as overcharging and high temperature.

본 발명의 다른 실시예에 따라, 상기 제 1 전극리드와 제 2 전극리드 사이를 결합하는 접착부가 존재할 수 있다. 이러한 접착부는 상기 결합과 더불어 전지케이스의 내부와 외부 사이의 밀봉 기능도 또한 수행할 수 있다. 비제한적인 예로서 도 2를 참조하면, 접착부(50)는 정상 상태에서 전극리드들(11,12)을 결합시키는 매개 수단이지만, 비정상 상태의 경우에는 전극리드들(11,12) 사이의 탈착이 실행되는 수단이기도 하다. 이러한 접착부(50)는 도전성 바인더, 도전성 테이프 및 용접(welding)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 수단에 의해 형성될 수 있다. 바람직하게는, 용접에 의한 접착부의 형성은 전극리드(11,12) 사이의 도전성 및 결합력 측면에서 더욱 유리할 수 있다. 이러한 용접은 초음파 용접, 저항 용접 및 레이저 용접으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, there may be a bonding portion for bonding between the first electrode lead and the second electrode lead. Such a bonding portion can perform the sealing function between the inside and the outside of the battery case, in addition to the above-described bonding. Referring to FIG. 2 as a non-limiting example, the bonding portion 50 is an intermediate means for bonding the electrode leads 11 and 12 in a steady state, but in the case of an abnormal state, It is also the means by which this is done. The bonding portion 50 may be formed by one or more means selected from the group consisting of a conductive binder, a conductive tape, and a welding. Preferably, the formation of the bonding portion by welding may be more advantageous in terms of the conductivity and the bonding force between the electrode leads 11 and 12. Such welding may be at least one selected from the group consisting of ultrasonic welding, resistance welding, and laser welding.

본 발명의 다른 실시예에 따라, 접착부(50)는 그의 일부 또는 전부가 전지케이스(40)의 외부(60)에서 결합되어 있을 수 있다. 비제한적인 예로서 도 2를 참조하여 이차전지의 단면을 살펴보면, 접착부(50)는 전극리드(11,12) 사이의 정상 결합 상태에서 이러한 결합 부위에서의 전지케이스(40)의 외부(60)로 상/하 단부를 넘어 존재할 수 있다. 상기 접착부(50)의 결합 위치는 이차전지의 비정상 상태의 경우에 전극리드들(11,12) 사이의 탈착이 실행되는 데 있어서 유리하게 작용할 수 있다. 반면, 접착부(50)의 결합 위치가 전지케이스(40)의 내부(70)에 존재하거나, 또는 외부(60)에 존재하는 결합 부위가 내부(70)에 존재하는 결합 부위보다 많은 면적을 차지할 경우, 이차전지의 비정상 상태의 경우에 전극리드들(11,12) 사이의 탈착이 다소 불량적으로 실행될 우려가 높을 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the adhesive portion 50 may be partly or wholly bonded to the outer portion 60 of the battery case 40. 2 is a cross-sectional view of a secondary battery according to a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the bonding portion 50 is formed on the outer surface 60 of the battery case 40, May be present beyond the upper / lower end. The bonding position of the bonding portion 50 can be advantageously performed in the detachment between the electrode leads 11 and 12 in the case of an abnormal state of the secondary battery. On the other hand, when the bonding position of the bonding portion 50 exists in the inside 70 of the battery case 40 or the bonding portion existing in the outside 60 occupies more area than the bonding portion existing in the inside 70 , There is a high possibility that the detachment between the electrode leads 11 and 12 may be somewhat defective when the secondary battery is in an abnormal state.

본 발명의 다른 실시예에 따라, 이차전지는 제 1 밀봉부 및 제 2 밀봉부를 포함할 수 있다. 비제한적인 예로서 도 2를 참조하면, 제 1 전극리드(11)와 그에 인접하는 전지케이스(40) 사이에 존재하며, 전지케이스(40)의 외부(60)와 전극조립체(20)를 차단하는 제 1 밀봉부(31); 및 제 2 전극리드(12)와 그에 인접하는 전지케이스(40) 사이에 존재하며, 전지케이스(40)의 외부(60)와 전극조립체(20)를 차단하는 제 2 밀봉부(32)를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the secondary battery may include a first sealing portion and a second sealing portion. Referring to FIG. 2, a first electrode lead 11 is disposed between the first electrode lead 11 and an adjacent battery case 40, and the outer portion 60 of the battery case 40 and the electrode assembly 20 are cut off. A first sealing portion 31 for sealing the first sealing portion 31; And a second sealing portion 32 which is present between the second electrode lead 12 and the adjacent battery case 40 and blocks the outside 60 of the battery case 40 and the electrode assembly 20 can do.

또한, 접착부(50)은 상기 제 1 밀봉부(31) 및 제 2 밀봉부(32)보다 상대적으로 약하게 결합되어 있다. 전술된 바와 같이, 이러한 상대적인 결합력 관계는 이차전지의 비정상 상태의 경우에 전극리드들(11,12) 사이의 탈착이 실행되는 데 있어서 유리하게 작용할 수 있다.Further, the bonding portion 50 is relatively weakly bonded to the first sealing portion 31 and the second sealing portion 32. As described above, this relative coercive force relationship can advantageously be performed in the detachment between the electrode leads 11 and 12 in the case of an abnormal state of the secondary battery.

본 발명의 다른 실시예에 따라, 이차전지는 제 4 밀봉부 및 제 5 밀봉부를 더 포함할 수 있다(도시되어 있지 않음). 이러한 제 4 밀봉부는 제 1 밀봉부에 인접하게 위치하고, 상기 제 1 전극리드와 그에 인접하는 상기 전지케이스 사이에 존재하고; 제 5 밀봉부는 상기 제 2 밀봉부에 인접하게 위치하고, 상기 제 2 전극리드와 그에 인접하는 상기 전지케이스 사이에 존재한다. 상기 제 4 밀봉부 및 제 5 밀봉부는 각각 제 1 밀봉부 및 제 2 밀봉부의 결합 및 밀봉 성능을 보충할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the secondary battery may further include a fourth sealing portion and a fifth sealing portion (not shown). The fourth seal being located adjacent to the first seal and being between the first electrode lead and the battery case adjacent thereto; A fifth sealing portion is located adjacent to the second sealing portion, and is present between the second electrode lead and the battery case adjacent thereto. The fourth sealing portion and the fifth sealing portion can supplement the sealing and sealing performance of the first sealing portion and the second sealing portion, respectively.

본 발명의 다른 실시예에 따라, 이차전지는 제 3 밀봉부를 포함할 수 있다. 비제한적인 예로서 도 2를 참조하면, 이러한 제 3 밀봉부(33)는 제 1 전극리드(11)와 제 2 전극리드(12) 사이에 존재하며, 전지케이스(40)의 외부(60)와 전극조립체(20)를 차단한다. 상기 제 3 밀봉부(33)는 상기 제 1 전극리드(11)와 제 2 전극리드(12) 사이의 결합 성능, 및 상기 전지케이스(40)의 외부(60)와 상기 전극조립체(20) 사이의 밀봉 성능을 보충할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the secondary battery may include a third sealing portion. 2, the third sealing portion 33 is present between the first electrode lead 11 and the second electrode lead 12 and extends to the outside 60 of the battery case 40, And the electrode assembly (20). The third sealing portion 33 is formed between the first electrode lead 11 and the second electrode lead 12 and between the outer portion 60 of the battery case 40 and the electrode assembly 20, Can be supplemented.

또한, 상기 제 3 밀봉부(33)가 상기 제 1 밀봉부(31) 및 제 2 밀봉부(32)보다 약하게 결합되어 있다. 더불어, 상기 제 3 밀봉부(33)의 면적은 상기 제 1 밀봉부(31)의 면적 및 제 2 밀봉부(32)의 면적보다 적을 수 있다. 상기 밀봉부의 면적이라 함은 밀봉부가 연결하여 결합하고 있는 접촉 부분의 면적을 지칭한다.In addition, the third sealing portion 33 is weakly connected to the first sealing portion 31 and the second sealing portion 32. In addition, the area of the third sealing portion 33 may be smaller than the area of the first sealing portion 31 and the area of the second sealing portion 32. The area of the sealing portion refers to the area of the contact portion to which the sealing portion is connected.

또한, 제 3 밀봉부(33)는 전지케이스(40)의 내부(70)를 향하여 존재하고, 접착부(50)는 상기 전지케이스(40)의 외부(60)를 향하여 존재할 수 있다. 덧붙여, 제 3 밀봉부(33)와 접착부(50)는 서로 이격되어 존재할 수 있다.The third sealing portion 33 is present toward the inside 70 of the battery case 40 and the bonding portion 50 may exist toward the outside 60 of the battery case 40. In addition, the third sealing portion 33 and the adhesive portion 50 may exist apart from each other.

전술된 바와 유사하게, 이러한 밀봉부 사이의 상대적인 결합력 관계, 상대적 면적 관계 및 제 3 밀봉부와 접착부의 존재 양태는 이차전지의 비정상 상태의 경우에 전극리드들(11,12) 사이의 탈착이 실행되는 데 있어서 유리하게 작용할 수 있다.Similar to the above, the relative abutting force relationship between the sealing portions, the relative area relationship, and the presence of the third sealing portion and the bonding portion are such that detachment between the electrode leads 11 and 12 is carried out in the abnormal state of the secondary battery It can be advantageous in that

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지에서의 전극리드의 탈착 기작(mechanism)에 대한 개략적 도면이다.FIG. 4 is a schematic view of a mechanism of detachment of an electrode lead in a secondary battery according to an embodiment of the present invention. FIG.

비제한적인 예로서 도 4를 참조하면, 접착부는 정상 상태에서는 결합된 상태를 유지하지만, 전술된 바와 같은 비정상 상태의 경우에 전지케이스의 내부의 압력이 상승하여 전극조립체를 감싸는 구성요소들 중에서 가장 약한 부위, 즉 전극리드들 사이를 탈착시킴으로써 생성된 틈을 통하여 상기 내부 압력이 소실하게 된다. 또한, 상기 탈착으로 인하여, 전극리드들이 서로 이격되어 전류 차단으로 이어져 전지의 안정성을 근본적으로 확보할 수 있게 된다.Referring to FIG. 4 as a non-limiting example, the bonding portion maintains the bonded state in the steady state, but in the abnormal state as described above, the pressure inside the battery case rises, The internal pressure is lost through a gap created by desorbing between weak portions, that is, electrode leads. In addition, due to the desorption, the electrode leads are separated from each other, leading to current interruption, and thus the stability of the battery can be fundamentally secured.

또한, 전술된 전극조립체는 본 발명에서 구체적으로 언급되어 있지 않지만, 당업계에 잘 공지되어 있는 바와 같이 양극, 음극 및 이들 사이에 개재되어 있는 분리막을 포함한다(도시되어 있지 않음).The above-described electrode assembly is not specifically mentioned in the present invention, but includes an anode, a cathode, and a separator interposed therebetween (not shown), as is well known in the art.

양극 및 음극은 특별히 제한되지 않으며, 당업계에 알려진 통상적인 방법에 따라 전극활물질을 전극집전체에 결착된 형태로 제조할 수 있다. 전극활물질 중 양극활물질의 비제한적인 예로는 종래 전기화학소자의 양극에 사용될 수 있는 통상적인 양극활물질이 사용 가능하며, 특히 리튬망간산화물, 리튬코발트산화물, 리튬니켈산화물, 리튬철산화물 또는 이들을 조합한 리튬복합산화물을 사용하는 것이 바람직하다. 음극활물질의 비제한적인 예로는 종래 전기화학소자의 음극에 사용될 수 있는 통상적인 음극활물질이 사용 가능하며, 특히 리튬 금속 또는 리튬 합금, 탄소, 석유코크(petroleum coke), 활성화 탄소(activated carbon), 그래파이트(graphite) 또는 기타 탄소류 등과 같은 리튬 흡착물질 등이 바람직하다. 양극집전체의 비제한적인 예로는 알루미늄, 니켈 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있으며, 음극집전체의 비제한적인 예로는 구리, 금, 니켈 또는 구리 합금 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있다.The positive electrode and the negative electrode are not particularly limited, and the electrode active material may be bound to the electrode current collector according to a conventional method known in the art. Examples of the cathode active material include, but are not limited to lithium manganese oxide, lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, lithium iron oxide, or a combination thereof, which is a conventional cathode active material that can be used for a cathode of a conventional electrochemical device. Lithium complex oxide is preferably used. As a non-limiting example of the negative electrode active material, a conventional negative electrode active material that can be used for a negative electrode of an electrochemical device can be used. In particular, lithium metal or a lithium alloy, carbon, petroleum coke, activated carbon, Lithium-adsorbing materials such as graphite or other carbon-based materials and the like are preferable. Non-limiting examples of the positive electrode current collector include aluminum, nickel, or a foil produced by a combination of these. Non-limiting examples of the negative electrode current collector include copper, gold, nickel, or a copper alloy or a combination thereof Foil and so on.

분리막으로는 다양한 고분자로 형성된 다공성 막이나 부직포 등 예컨대 전기화학 소자에 사용되는 다공성 기재라면 모두 사용이 가능하다. 예를 들어 전기화학 소자 특히, 리튬 이차전지의 분리막으로서 사용되는 폴리올레핀계 다공성 막이나, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유로 이루어진 부직포 등을 사용할 수 있으며, 그 재질이나 형태는 목적하는 바에 따라 다양하게 선택할 수 있다. 예를 들어 폴리올레핀계 다공성 막은 고밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌과 같은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리펜텐 등의 폴리올레핀계 고분자를 각각 단독으로 또는 이들을 혼합한 고분자로 형성할 수 있으며, 부직포 역시 폴리올레핀계 고분자 또는 이보다 내열성이 높은 고분자를 이용한 섬유로 제조될 수 있다. 다공성 기재의 두께는 특별히 제한되지 않으나, 바람직하게는 약 1 내지 약 100 ㎛, 더욱 바람직하게는 약 5 내지 약 50 ㎛이고, 다공성 기재에 존재하는 기공 크기 및 기공도 역시 특별히 제한되지 않으나 각각 약 0.001 내지 약 50 ㎛ 및 약 10 내지 약 95%인 것이 바람직하다.As the separator, any porous substrate such as a porous membrane or nonwoven fabric formed of various polymers such as electrochemical devices can be used. For example, a polyolefin porous film used as a separator for an electrochemical device, particularly, a lithium secondary battery, or a nonwoven fabric made of polyethylene terephthalate fiber may be used. The material and the shape may be variously selected depending on the purpose. For example, the polyolefin-based porous membrane may be formed of a polymer such as polyethylene, polypropylene, polybutylene, or polypentene, such as high-density polyethylene, linear low-density polyethylene, low-density polyethylene, ultra-high molecular weight polyethylene, And the nonwoven fabric may also be made of a polyolefin-based polymer or a fiber using a polymer having higher heat resistance. The thickness of the porous substrate is not particularly limited, but is preferably about 1 to about 100 mu m, more preferably about 5 to about 50 mu m, and the pore size and porosity existing in the porous substrate are also not particularly limited, To about 50 [mu] m and from about 10 to about 95%.

전지케이스로는 전극조립체를 수용할 수 있는 형태라면 제한없이 사용될 수 있고, 그 예로서 원통형, 각형 또는 파우치형 등이 사용될 수 있다. 그 결과, 전극조립체는 수용되는 전지케이스의 형상에 따라서, 단면이 원형 또는 타원형 등으로 형성될 수 있다.The battery case can be used without limitation as long as it can accommodate the electrode assembly. For example, a cylindrical shape, a square shape, a pouch shape, or the like can be used. As a result, the electrode assembly may be formed in a circular or elliptical shape in cross section, depending on the shape of the battery case to be accommodated.

전지의 내부에는 전술된 전극조립체와 더불어 전해액(도시되어 있지 않음)이 수용된다. 본 발명의 전극조립체에서 사용될 수 있는 전해액은 A+B-와 같은 구조의 염으로서, A+는 Li+, Na+, K+와 같은 알칼리 금속 양이온 또는 이들의 조합으로 이루어진 이온을 포함하고 B-는 PF6 -, BF4 -, Cl-, Br-, I-, ClO4 -, AsF6 -, CH3CO2 -, CF3SO3 -, N(CF3SO2)2 -, C(CF2SO2)3 -와 같은 음이온 또는 이들의 조합으로 이루어진 이온을 포함하는 염이 프로필렌 카보네이트(PC), 에틸렌 카보네이트(EC), 디에틸카보네이트(DEC), 디메틸카보네이트(DMC), 디프로필카보네이트(DPC), 디메틸설폭사이드, 아세토니트릴, 디메톡시에탄, 디에톡시에탄, 테트라하이드로퓨란, N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 에틸메틸카보네이트(EMC), 감마 부티로락톤 (g-부티로락톤) 또는 이들의 혼합물로 이루어진 유기 용매에 용해 또는 해리된 것이 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 상기 전해액 주입은 최종 제품의 제조 공정 및 요구 물성에 따라, 전지 제조 공정 중 적절한 단계에서 행해질 수 있다. 즉, 전지 조립 전 또는 전지 조립 최종 단계 등에서 적용될 수 있다.An electrolyte (not shown) is accommodated in the battery together with the electrode assembly described above. Electrolyte that may be used in the electrode assembly of the present invention is A + B - A salt of the structure, such as, A + comprises Li +, Na +, an alkali metal cation or an ion composed of a combination thereof, such as K + and B - is PF 6 -, BF 4 -, Cl -, Br -, I -, ClO 4 -, AsF 6 -, CH 3 CO 2 -, CF 3 SO 3 -, N (CF 3 SO 2) 2 -, C ( CF 2 SO 2) 3 - anion, or a salt containing an ion composed of a combination of propylene carbonate (PC like), ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), dipropyl carbonate (DMP), dimethylsulfoxide, acetonitrile, dimethoxyethane, diethoxyethane, tetrahydrofuran, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), ethylmethyl carbonate (EMC), gamma butyrolactone Butyrolactone), or a mixture thereof, but the present invention is not limited thereto. The electrolyte injection may be performed at an appropriate stage of the battery manufacturing process, depending on the manufacturing process and required properties of the final product. That is, it can be applied before assembling the cell or at the final stage of assembling the cell.

한편, 본 명세서에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed herein are merely examples of specific examples for the purpose of understanding and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

또한, 본 명세서에서 상하, 좌우, 전후 등과 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위해 상대적인 위치를 나타내는 것일 뿐, 관측자의 관측 위치나 각 구성요소의 배치 형태에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.In this specification, terms indicating directions such as up and down, right and left, forward and backward and the like are used, but these terms are relative positions only for the sake of convenience of explanation and may vary depending on the observation position of the observer and the arrangement form of each component Will be apparent to those skilled in the art.

Claims (14)

전극조립체(electrode assembly), 및 상기 전극조립체를 밀봉에 의해 외부와 차단하고 있는 전지케이스(battery case)를 포함하는 이차전지에 있어서,
그의 일단이 상기 전극조립체와 연결되고, 상기 전극조립체로부터 돌출되고, 그의 타단이 상기 전지케이스의 외부로 노출되어 있는 제 1 전극리드(electrode lead), 및
상기 제 1 전극리드와 탈착 가능하게 연결되어 있으며, 상기 전지케이스의 내부로부터 외부까지 연장되어 노출되는 제 2 전극리드를 포함하는 이차전지.1. A secondary battery comprising: an electrode assembly; and a battery case for sealing the electrode assembly from the outside by sealing,
A first electrode lead having one end connected to the electrode assembly, protruding from the electrode assembly, and the other end exposed to the outside of the battery case;
And a second electrode lead detachably connected to the first electrode lead, the second electrode lead extending from the inside to the outside of the battery case. 제1항에 있어서,
상기 제 1 전극리드와 제 2 전극리드 사이를 결합하는 접착부가 존재하는 것을 특징으로 하는 이차전지.The method according to claim 1,
And a bonding portion for bonding between the first electrode lead and the second electrode lead is present. 제2항에 있어서,
상기 접착부가 도전성 바인더, 도전성 테이프 및 용접(welding)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 수단에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.3. The method of claim 2,
Wherein the bonding portion is formed by at least one means selected from the group consisting of a conductive binder, a conductive tape, and welding. 제3항에 있어서,
상기 용접이 초음파 용접, 저항 용접 및 레이저 용접으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 이차전지.The method of claim 3,
Wherein the welding is at least one selected from the group consisting of ultrasonic welding, resistance welding and laser welding. 제2항에 있어서,
상기 접착부의 일부 또는 전부가 상기 전지케이스의 외부에서 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.3. The method of claim 2,
And a part or the whole of the bonding portion is bonded to the outside of the battery case. 제2항에 있어서,
상기 제 1 전극리드와 그에 인접하는 상기 전지케이스 사이에 존재하며, 상기 전지케이스의 외부와 상기 전극조립체를 차단하는 제 1 밀봉부; 및
상기 제 2 전극리드와 그에 인접하는 상기 전지케이스 사이에 존재하며, 상기 전지케이스의 외부와 상기 전극조립체를 차단하는 제 2 밀봉부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.3. The method of claim 2,
A first sealing portion existing between the first electrode lead and the battery case adjacent thereto and blocking the outside of the battery case and the electrode assembly; And
A second sealing part which is present between the second electrode lead and the battery case adjacent thereto and blocks the outside of the battery case and the electrode assembly;
And a secondary battery. 제6항에 있어서,
상기 접착부가 상기 제 1 밀봉부 및 제 2 밀봉부보다 약하게 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.The method according to claim 6,
And the bonding portion is weakly bonded to the first sealing portion and the second sealing portion. 제6항에 있어서,
상기 제 1 밀봉부에 인접하게 위치하고, 상기 제 1 전극리드와 그에 인접하는 상기 전지케이스 사이에 존재하는 제 4 밀봉부; 및
상기 제 2 밀봉부에 인접하게 위치하고, 상기 제 2 전극리드와 그에 인접하는 상기 전지케이스 사이에 존재하는 제 5 밀봉부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.The method according to claim 6,
A fourth sealing portion located adjacent to the first sealing portion and present between the first electrode lead and the battery case adjacent thereto; And
A fifth sealing portion located adjacent to the second sealing portion and existing between the second electrode lead and the battery case adjacent thereto;
And a secondary battery. 제6항에 있어서,
상기 제 1 전극리드와 제 2 전극리드 사이에 존재하며, 상기 전지케이스의 외부와 상기 전극조립체를 차단하는 제 3 밀봉부가 존재하는 것을 특징으로 하는 이차전지.The method according to claim 6,
Wherein a third sealing portion exists between the first electrode lead and the second electrode lead and blocks the outside of the battery case and the electrode assembly. 제9항에 있어서,
상기 제 3 밀봉부가 상기 제 1 밀봉부 및 제 2 밀봉부보다 약하게 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.10. The method of claim 9,
And the third sealing portion is weakly coupled to the first sealing portion and the second sealing portion. 제9항에 있어서,
상기 제 3 밀봉부의 면적이 상기 제 1 밀봉부의 면적 및 제 2 밀봉부의 면적보다 적은 것을 특징으로 하는 이차전지.10. The method of claim 9,
Wherein an area of the third sealing portion is smaller than an area of the first sealing portion and an area of the second sealing portion. 제9항에 있어서,
상기 제 3 밀봉부가 전지케이스의 내부를 향하여 존재하고,
상기 접착부가 상기 전지케이스의 외부를 향하여 존재하는 것을 특징으로 하는 이차전지.10. The method of claim 9,
The third sealing portion exists inside the battery case,
Wherein the adhesive portion exists toward the outside of the battery case. 제9항에 있어서,
상기 제 3 밀봉부와 접착부가 서로 이격되어 존재하는 것을 특징으로 하는 이차전지.10. The method of claim 9,
Wherein the third sealing portion and the adhesive portion are spaced apart from each other. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이차전지가 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 이차전지.14. The method according to any one of claims 1 to 13,
Wherein the secondary battery is a lithium secondary battery.
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