KR20160039804A - CID Gasket And Cylinder Type Secondary Battery Having The Same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a current interrupt device (CID) gasket for a cylindrical secondary battery and a secondary battery including the same. The CID gasket is coupled to a top cap covering an upper end opening of a can of the cylindrical secondary battery and a cap assembly including a safety vent provided in a lower end of the top cap. The CID gasket includes: a gasket part coupled to a lower end of the safety vent, and provided in a cylindrical shape; and a CID filter part integrally formed on an inner side surface of the gasket part and blocking current when the inner pressure of the can of the cylindrical secondary battery is increased, wherein the lower end surface of the gasket part and the lower end surface of the CID filter part are coplanar to each other. According to the present invention, the number of introduced electrodes can be increased by reducing an unnecessary space in the battery, and assembly time can be reduced by reducing an assembly process.

Description

원통형 이차전지 CID 가스켓 및 이를 포함하는 원통형 이차전지{CID Gasket And Cylinder Type Secondary Battery Having The Same}Technical Field [0001] The present invention relates to a cylindrical secondary battery CID gasket and a cylindrical secondary battery including the same.

본 발명은 원통형 이차전지 CID 가스켓 및 이를 포함하는 원통형 이차전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 전지 내 불필요한 공간을 줄이고 조립 공정을 줄여 조립 시간을 단축할 수 있는 원통형 이차전지 CID 가스켓 및 이를 포함하는 원통형 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a cylindrical rechargeable battery CID gasket and a cylindrical rechargeable battery including the same. More particularly, the present invention relates to a cylindrical rechargeable battery CID gasket capable of reducing an unnecessary space in a battery, The present invention relates to a cylindrical secondary battery.

일반적으로, 이차전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화가 가능하다는 이점으로 인하여 최근 그 개발 및 사용이 증가하고 있다. 이차전지는 양극, 음극 및 분리막으로 이루어지는 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재를 구비한다. 이차전지는 구조적 특징에 따라 원통형 이차전지, 각형 이차전지, 파우치형 이차전지 등으로 분류할 수 있다. Generally, secondary batteries have been recently developed and used due to the fact that they can be recharged and can be made compact and large in capacity. The secondary battery includes an electrode assembly including an anode, a cathode, and a separator, and a casing for sealingly storing the electrode assembly together with the electrolyte solution. The secondary battery can be classified into a cylindrical secondary battery, a prismatic secondary battery, and a pouch-type secondary battery according to a structural feature.

원통형 이차전지는 일반적으로 원통형 캔과, 원통형 캔 내부에 수납되는 전극 조립체와, 원통형 캔 상부에 결합되는 탑 캡 어셈블리를 포함하여 이루어진다. 탑 캡 어셈블리는 원통형 캔의 개구부의 상부 개구부에 위치하며, 탑 캡, 안전벤트를 포함한다. The cylindrical secondary battery generally comprises a cylindrical can, an electrode assembly housed inside the cylindrical can, and a top cap assembly coupled to the top of the cylindrical can. The top cap assembly is located at the top opening of the opening of the cylindrical can, and includes a top cap and a safety vent.

도 1은 이러한 탑 캡(10) 어셈블리를 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 탑 캡(10) 어셈블리는 이차전지 상부 개구부의 최상단에 위치하는 탑 캡(10)과, 전지 내의 고압 발생 시 전류를 차단하는 CID(Current Interrupt Device) 필터(133)와, CID 필터(133)의 상부에 연결되고, CID 허용전압 이상 전압 발생 시 파단되기 위한 복수 개의 노치가 형성되어 전지 내부의 가스를 배출하는 안전벤트(20)와, CID 필터(133)의 외주면을 감싸며 밀봉하는 CID 가스켓(131)을 포함한다.1 is a diagram illustrating such a top cap 10 assembly. 1, the top cap 10 assembly includes a top cap 10 positioned at the uppermost end of the opening of the secondary battery, a CID (Current Interrupt Device) filter 133 for blocking current when a high voltage is generated in the battery, A safety vent 20 connected to an upper portion of the CID filter 133 and formed with a plurality of notches for breaking when a voltage exceeding the CID permissible voltage is generated to discharge gas inside the battery, And a CID gasket 131 which surrounds and seals the gas.

그러나 이러한 CID 가스켓(131)은 CID 필터(133)와 별도의 부재로 구비되며, CID 필터(133)를 하부에서 지지하기 위하여 하부, 즉 전지 내측으로 돌출된 돌기(135)가 형성되어 있다. 이로 인하여 원통형 이차전지 내부의 불필요하게 낭비되는 공간을 증대시키며 그에 따라 전지 내부에 투입할 수 있는 전극 역시 줄어드는 문제점이 있었다. However, the CID gasket 131 is provided as a separate member from the CID filter 133, and a protrusion 135 protruding downward, that is, inside the battery is formed to support the CID filter 133 from the bottom. As a result, there is a problem in that unnecessary wasted space inside the cylindrical rechargeable battery is increased and the electrode that can be charged into the battery is also reduced.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전지 내의 불필요한 공간을 줄여 투입되는 전극을 늘릴 수 있으며, 조립 공정을 줄여 조립시간을 단축할 수 있는 원통형 이차전지 CID 가스켓 및 이를 포함하는 원통형 이차전지를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a cylindrical secondary battery CID gasket capable of shortening an unnecessary space in a battery to increase the number of inserted electrodes, .

본 발명에 따른 원통형 이차전지 CID 가스켓은, 원통형 이차전지 캔의 상단 개방부를 마감하는 탑 캡 및 탑 캡의 하단에 마련되는 안전벤트를 포함하는 캡 어셈블리와 결합하는 것으로서, 상기 안전벤트의 하단에 결합되고, 원통형 형상으로 구비되는 가스켓부와; 상기 가스켓부의 내측면에 일체로 형성되고, 원통형 이차전지 캔의 내부 압 상승 시 전류를 차단하는 CID(Current Interrupt Device) 필터부를 포함하고, 상기 가스켓부의 하단면과, 상기 CID 필터부의 하단면은 동일 평면상에 위치하는 것을 특징으로 한다. The cylindrical secondary battery CID gasket according to the present invention is coupled to a cap assembly including a top cap for finishing an upper end opening of a cylindrical rechargeable battery can and a safety vent provided at a lower end of the top cap, A gasket portion provided in a cylindrical shape; And a CID (Current Interrupt Device) filter unit integrally formed on an inner surface of the gasket unit and interrupting a current when an internal pressure of the cylindrical rechargeable battery can rises, wherein a lower end surface of the gasket unit and a lower end surface of the CID filter unit are the same And is located on a plane.

이에, CID 필터부의 하단면과 가스켓부의 하단면이 동일 평면상에 위치함에 따라 종래 대비 원통형 이차전지 내부의 공간 확보가 가능하다. Accordingly, since the lower end surface of the CID filter unit and the lower end surface of the gasket unit are located on the same plane, it is possible to secure a space inside the cylindrical secondary battery compared to the conventional one.

본 발명에서, 상기 가스켓부와 상기 CID 필터부는 인서트 사출에 의하여 일체로 형성되는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the gasket portion and the CID filter portion are integrally formed by insert injection.

본 발명에서, 상기 CID 필터부는, 상면의 적어도 일부는 상기 상기 안전벤트와 접하고, 하면의 적어도 일부가 상기 가스켓부의 하단면으로부터 연장되는 가상의 평면 상에 배치되며, 관통홀을 형성하는 원판형의 베이스; 상기 베이스의 외주면을 따라 복수개가 이격되도록 형성되며, 상기 가스켓부의 내주면과 연결되는 돌출연장부;를 포함하는 것이 바람직하다. In the present invention, the CID filter unit may be disposed on an imaginary plane in which at least a part of the upper surface is in contact with the safety vent and at least a part of the lower surface extends from a lower end surface of the gasket part, Base; And a protruding extension portion formed to be spaced apart from the outer circumferential surface of the base and connected to the inner circumferential surface of the gasket portion.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 원통형 이차전지 CID 가스켓 및 이를 포함하는 원통형 이차전지에 따르면, 전지 내의 불필요한 공간을 줄여 투입되는 전극을 늘릴 수 있으며, 조립 공정을 줄여 조립시간을 단축할 수 있다.As described above, according to the cylindrical secondary battery CID gasket and the cylindrical secondary battery including the cylindrical secondary battery according to the present invention, it is possible to reduce the unnecessary space in the battery, to increase the number of inserted electrodes, and to shorten the assembly time by shortening the assembly process.

도 1은 종래 이차전지 탑 캡 어셈블리를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 원통형 이차전지 CID 가스켓을 포함한 탑 캡 어셈블리를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 원통형 이차전지 CID 가스켓을 도시한 도면. 1 illustrates a conventional secondary battery top cap assembly.
Figure 2 illustrates a top cap assembly including a cylindrical rechargeable battery CID gasket according to the present invention.
3 is a view showing a cylindrical secondary battery CID gasket according to the present invention.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 따른 원통형 이차전지 CID 가스켓을 포함한 이차전지 탑 캡 어셈블리를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 원통형 이차전지의 CID 가스켓을 도시한 도면이다. 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 원통형 이차전지 CID 가스켓(30)은, 원통형 이차전지의 탑 캡 어셈블리에 결합하는 것으로, 가스켓부(31)와 CID 필터부(33)를 포함한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 2 is a view showing a secondary battery top cap assembly including a cylindrical secondary battery CID gasket according to the present invention, and FIG. 3 is a view showing a CID gasket of a cylindrical secondary battery according to the present invention. 2 to 3, the cylindrical rechargeable battery CID gasket 30 according to the present invention is coupled to a top cap assembly of a cylindrical rechargeable battery, and includes a gasket portion 31 and a CID filter portion 33 .

원통형 이차전지의 CID 가스켓(30)은 이차전지의 탑 캡(10) 어셈블리에 마련된다. 이차전지의 탑 캡 어셈블리는, 최상단에 위치하며 중앙이 상부를 향하여 볼록하게 돌출되는 형상으로 마련되는 탑 캡(10)과, 탑 캡(10)의 하단에 결합하는 안전벤트(20)를 포함한다. 안전벤트(20)에는 복수 개의 노치가 형성되어 있으며, 원통형 이차전지의 내압이 증가할 경우, 노치가 파단됨으로써 전지 내부의 가스를 외부로 방출한다.The CID gasket 30 of the cylindrical secondary battery is provided in the assembly of the top cap 10 of the secondary battery. The top cap assembly of the secondary battery includes a top cap 10 positioned at the uppermost position and having a shape protruding upward at a center thereof and a safety vent 20 coupled to a lower end of the top cap 10 . The safety vent 20 has a plurality of notches formed therein. When the internal pressure of the cylindrical rechargeable battery increases, the notch breaks, thereby releasing the gas inside the battery to the outside.

이와 같은 탑 캡 어셈블리의 안전벤트(20) 하단에는 CID 가스켓(30)의 가스켓부(31)가 결합한다. 가스켓부(31)는 금속 재질로 원통형 형상으로 구비된다. 이러한 원통형 형상의 가스켓부(31)의 가운데에는 CID 필터부(33)가 위치하여, 가스켓부(31)가 CID 필터부(33)의 외주면을 감싸는 형상으로 구비된다.The gasket portion 31 of the CID gasket 30 is engaged with the lower end of the safety vent 20 of the top cap assembly. The gasket portion 31 is formed in a cylindrical shape of a metal material. The CID filter unit 33 is disposed in the center of the cylindrical gasket unit 31 and the gasket unit 31 surrounds the outer circumferential surface of the CID filter unit 33.

CID 필터부(33)는 금속 재질로 구비되며, 원통형 이차전지 내부에 고압 발생 시 전류를 차단하기 위한 구성이다. CID 필터부(33)는 원판형의 베이스(36)와, 가스켓부(31)의 내주면과 연결되는 돌출연장부(38)를 포함하여 이루어진다. The CID filter unit 33 is made of a metal material and configured to cut off a current when a high voltage is generated inside the cylindrical secondary battery. The CID filter unit 33 includes a disk-shaped base 36 and a protruding extension portion 38 connected to the inner circumferential surface of the gasket portion 31.

CID 필터부(33)의 베이스(36)는 중앙의 상면이 안전벤트(20)와 접하도록 상부를 향하여 돌출된다. 또한, 베이스(36)의 하면의 일부가 가스켓부(31)의 하단면으로부터 연장되는 가상의 평면 상에 배치된다. 이에, 가스켓부(31)의 하단면과 CID 필터부(33)의 하단면은 동일한 평면상에 위치한다. 즉, 전지 내부측을 향한 방향으로 CID 필터부(33)와 가스켓부(31) 중 어느 하나가 더 돌출되지 않도록 마련된다. 베이스(36)에는 안전벤트(20)와 접하는 중앙과 동심원 상으로 관통홀(37)이 형성되어 있다. The base 36 of the CID filter portion 33 protrudes upward so that the upper surface of the center thereof contacts the safety vent 20. A part of the lower surface of the base 36 is disposed on a virtual plane extending from the lower end surface of the gasket portion 31. Thus, the lower end face of the gasket portion 31 and the lower end face of the CID filter portion 33 are located on the same plane. That is, any one of the CID filter portion 33 and the gasket portion 31 is provided so as not to protrude further toward the inside of the battery. The base 36 is formed with a through hole 37 concentrically with the center thereof in contact with the safety vent 20.

CID 필터부(33)의 돌출연장부(38)는 베이스(36)의 외주면을 따라 복수 개가 이격되도록 형성되어, CID 필터부(33)의 내주면과 연결된다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 CID 필터부(33)의 돌출연장부(38)는 베이스(36)의 외주면을 따라 방사형으로 연장되어 CID 필터부(33)의 내주면과 연결된다. CID 필터부(33)의 돌출연장부(38)가 베이스(36) 외주면을 따라 복수 개 이격되어 필터부(33)의 내주면과 연결됨에 따라, 복수 개의 돌출연장부(38) 사이에는 공간이 형성된다. 이러한 돌출연장부(38) 사이의 공간은 관통홀(37)과 함께 전지 내부의 가스가 외부로 배출되는 통로 역할을 한다. A plurality of protruding extension portions 38 of the CID filter portion 33 are formed along the outer circumferential surface of the base 36 and connected to the inner circumferential surface of the CID filter portion 33. 3, the protruding extension portion 38 of the CID filter portion 33 extends radially along the outer circumferential surface of the base 36 and is connected to the inner circumferential surface of the CID filter portion 33. As shown in Fig. A plurality of protruding extension portions 38 of the CID filter portion 33 are spaced along the outer circumferential surface of the base 36 and connected to the inner circumferential surface of the filter portion 33 so that a space is formed between the plurality of protruding extending portions 38 do. The space between the protruding extensions 38 together with the through hole 37 serves as a passage through which the gas inside the battery is discharged to the outside.

이와 같은 형상으로 마련되는 CID 필터부(33)와 가스켓부(31)는 일체로 형성된다. CID 필터부(33)와 가스켓부(31)는 인서트 사출에 의하여 일체로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 가스켓부(31)의 사출 시 CID 필터부(33)를 내부에 삽입 후 사출하는 인서트 사출 방법을 이용하여 CID 필터부(33)와 가스켓부(31)가 일체로 형성되도록 한다. 인서트 사출을 이용하여 CID 필터부(33)와 가스켓부(31)를 일체로 형성할 경우, 종래의 CID 필터부(133)를 하부에서 지지 고정하기 위한 가스켓부(131)의 돌기(135)가 불필요하므로(도 1 참조), 앞서 설명한 바와 같이 CID 필터부(33)의 하단면과 가스켓부(31)의 하단면이 동일 평면상에 위치하도록 할 수 있다. 이에, 돌기가 제거된 만큼 원통형 이차전지 내부에 여유 공간이 형성된다. 또한, 종래 CID 필터부(33)와 가스켓부(31)를 조립하기 위한 조립 공정이 필요 없으므로 조립 시간을 단축하는 효과가 있다.
The CID filter portion 33 and the gasket portion 31 provided in this shape are integrally formed. The CID filter portion 33 and the gasket portion 31 are preferably integrally formed by insert injection. That is, the CID filter unit 33 and the gasket unit 31 are integrally formed by using the insert injection method in which the CID filter unit 33 is inserted into the gasket unit 31 when the gasket unit 31 is injected. When the CID filter unit 33 and the gasket unit 31 are integrally formed by using the insert injection, the projection 135 of the gasket unit 131 for supporting and fixing the conventional CID filter unit 133 from the lower side The lower end surface of the CID filter portion 33 and the lower end surface of the gasket portion 31 can be positioned on the same plane as described above. Thus, as the protrusion is removed, a clearance is formed inside the cylindrical secondary battery. Further, since the assembling process for assembling the conventional CID filter unit 33 and the gasket unit 31 is not necessary, the assembling time is shortened.

전술된 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The foregoing embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims rather than by the foregoing detailed description. It is intended that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims, as well as all equivalents thereof, be within the scope of the present invention.

10: 탑 캡
20: 안전벤트
31: 가스켓부
33: CID 필터부10: Top cap
20: Safety vents
31: Gasket part
33: CID filter unit

Claims (4)

원통형 이차전지 캔의 상단 개방부를 마감하는 탑 캡 및 탑 캡의 하단에 마련되는 안전벤트를 포함하는 캡 어셈블리와 결합하는 것으로서,
상기 안전벤트의 하단에 결합되고, 원통형 형상으로 구비되는 가스켓부와;
상기 가스켓부의 내측면에 일체로 형성되고, 원통형 이차전지 캔의 내부 압 상승 시 전류를 차단하는 CID(Current Interrupt Device) 필터부를 포함하고,
상기 가스켓부의 하단면과, 상기 CID 필터부의 하단면은 동일 평면상에 위치하는 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지 CID 가스켓. A cap assembly including a top cap for finishing the top opening of the cylindrical rechargeable battery can, and a safety vent provided at the bottom of the top cap,
A gasket coupled to a lower end of the safety vent and formed in a cylindrical shape;
And a CID (Current Interrupt Device) filter unit integrally formed on an inner surface of the gasket unit and interrupting current when the internal pressure of the cylindrical rechargeable battery can rises,
Wherein a lower end surface of the gasket portion and a lower end surface of the CID filter portion are located on the same plane. 청구항 1에 있어서,
상기 가스켓부와 상기 CID 필터부는 인서트 사출에 의하여 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지 CID 가스켓.The method according to claim 1,
Wherein the gasket portion and the CID filter portion are integrally formed by insert injection. 청구항 1에 있어서,
상기 CID 필터부는,
상면의 적어도 일부는 상기 안전벤트와 접하고, 하면의 적어도 일부가 상기 가스켓부의 하단면으로부터 연장되는 가상의 평면 상에 배치되며, 관통홀을 형성하는 원판형의 베이스; 상기 베이스의 외주면을 따라 복수개가 이격되도록 형성되며, 상기 가스켓부의 내주면과 연결되는 돌출연장부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 이차전지 CID 가스켓.The method according to claim 1,
The CID filter unit,
At least a part of the upper surface being in contact with the safety vent, and at least a part of the lower surface extending from the lower end surface of the gasket portion, the penetrating hole being formed in a virtual plane; And a protruding extension part formed to be spaced apart from the outer circumferential surface of the base and connected to an inner circumferential surface of the gasket part. 청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 따른 원통형 이차전지 CID 가스켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지. A secondary battery comprising a cylindrical secondary battery CID gasket according to any one of claims 1 to 3.
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KR20190049205A (en) 2017-11-01 2019-05-09 주식회사 엘지화학 The Current Interrupt Device And The Cap Assembly
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