KR20170022176A

KR20170022176A - Secondary battery

Info

Publication number: KR20170022176A
Application number: KR1020150116845A
Authority: KR
Inventors: 변보현
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2015-08-19
Filing date: 2015-08-19
Publication date: 2017-03-02

Abstract

The present invention relates to a secondary battery. The secondary battery comprises: a battery cell including a first electrode and a second electrode; first and second current restriction devices commonly connected to the first electrode and arranged on both sides opposite to each other of the first electrode; and a protection circuit electrically connected to the first and second current restriction devices and the second electrode. According to the present invention, the secondary battery has improved structure and improved stability by making the secondary battery light and thin.

Description

Secondary battery

본 발명은 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery.

휴대폰, 노트북 등의 모바일 기기에 대한 기술개발과 생산 증가에 따라 에너지원으로서 이차전지의 수요가 급증하고 있다. 최근에는 화석연료를 대체하기 위한 대체 에너지원으로 전기 자동차, 하이 브리드 자동차의 용도로도 활발한 연구개발이 진행되고 있다.2. Description of the Related Art As technology development and production increase in mobile devices such as mobile phones and notebooks, demand for secondary batteries as energy sources is rapidly increasing. In recent years, research and development have been actively conducted for electric vehicles and hybrid vehicles as alternative energy sources for replacing fossil fuels.

이차전지는 과열, 과전류와 같은 이상 동작 상황에서 발화, 폭발과 같은 안전 사고가 야기될 수 있으므로, 이상 동작 상황을 포착하여 충, 방전 동작의 중지나, 충, 방전 전류의 차단과 같은 안전동작을 수행할 수 있다.Since the secondary battery may cause safety accidents such as ignition and explosion in abnormal operation situations such as overheating and overcurrent, it is necessary to stop the charging and discharging operations and to perform safety operations such as charging and discharging current interruption Can be performed.

본 발명의 일 실시형태는 경박 단소화에 유리하도록 구조가 개선된 이차전지를 포함한다. One embodiment of the present invention includes a secondary battery improved in structure to be advantageous for light weight shortening.

본 발명의 일 실시형태는 안전성이 향상되도록 구조가 개선된 이차전지를 포함한다.One embodiment of the present invention includes a secondary battery improved in structure to improve safety.

상기와 같은 과제 및 그 밖의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 이차전지는,In order to solve the above problems and other problems, the secondary battery of the present invention comprises:

제1 전극과 제2 전극을 포함하는 전지 셀;A battery cell including a first electrode and a second electrode;

상기 제1 전극에 공통으로 연결되고, 상기 제1 전극의 서로 반대되는 양편으로 배치된 제1, 제2 전류 제한 소자; 및First and second current confining elements commonly connected to the first electrode and disposed on opposite sides of the first electrode; And

상기 제1, 제2 전류 제한 소자 및 제2 전극과 전기적으로 연결되는 보호회로를 포함한다.And a protection circuit electrically connected to the first and second current limiting elements and the second electrode.

예를 들어, 상기 제1, 제2 전류 제한 소자 각각은,For example, each of the first and second current-

본체;main body;

상기 본체로부터 제1 전극을 향하여 연장되는 제1 리드; 및A first lead extending from the main body toward the first electrode; And

상기 본체로부터 제1 전극과 반대되는 방향을 향하여 연장되는 제2 리드를 포함한다.And a second lead extending from the main body in a direction opposite to the first electrode.

예를 들어, 상기 제1 전극 상에는, 상기 제1, 제2 전류 제한 소자의 제1 리드가 겹쳐진 상태로 결합되어 있다.For example, on the first electrode, the first leads of the first and second current confining elements are coupled in a superposed state.

예를 들어, 상기 제1 전극 상에는, 상기 제1, 제2 전류 제한 소자의 제1 리드와 제1 전극 간의 전기적인 연결을 매개하는 결합 리드가 배치된다.For example, on the first electrode, a coupling lead that mediates an electrical connection between the first lead of the first and second current limiting elements and the first electrode is disposed.

예를 들어, 상기 결합 리드는, For example,

상기 제1, 제2 전류 제한 소자의 제1 리드와 결합되는 양단부와, 상기 제1 전극과 결합되는 중앙부를 포함한다.Both ends coupled with the first leads of the first and second current limiting elements, and a central portion coupled with the first electrode.

예를 들어, 상기 제1 전극과 결합 리드 사이에, 제1, 제2 전류 제한 소자의 제1 리드가 개재되고, For example, a first lead of the first and second current confining elements is interposed between the first electrode and the coupling lead,

상기 제1, 제2 전류 제한 소자의 제1 리드 사이를 통하여 제1 전극과 결합 리드가 결합된다. The first electrode and the coupling lead are coupled through the first leads of the first and second current confining elements.

예를 들어, 상기 전지 셀은, 전극 조립체와, 상기 전극 조립체를 수용하는 케이스를 포함한다.For example, the battery cell includes an electrode assembly and a case accommodating the electrode assembly.

예를 들어, 상기 제1 전극은 상기 전극 조립체와 전기적으로 연결되고, 상기 케이스를 관통하도록 조립된다. For example, the first electrode is electrically connected to the electrode assembly, and is assembled to penetrate the case.

예를 들어, 상기 케이스는 상기 전극 조립체를 수용하는 캔과, 상기 캔의 개구부를 밀봉하는 캡 플레이트를 포함하고, For example, the case may include a can that accommodates the electrode assembly, and a cap plate that seals the opening of the can,

상기 제1, 제2 전극은 상기 캡 플레이트 상에 형성된다. The first and second electrodes are formed on the cap plate.

예를 들어, 상기 케이스는 상기 전극 조립체를 수용하고 열 접합부로 밀봉된 유연성 파우치를 포함하고,For example, the case includes a flexible pouch that receives the electrode assembly and is sealed with a thermal bond,

상기 제1, 제2 전극은 상기 열 접합부를 통하여 케이스 외부로 인출된다. The first and second electrodes are drawn out of the case through the thermal joint.

예를 들어, 상기 제1, 제2 전류 제한 소자는, 실질적으로 동일한 구조를 포함한다.For example, the first and second current confining elements include substantially the same structure.

예를 들어, 상기 제1, 제2 전류 제한 소자는, PTC 소자 또는 퓨즈를 포함한다.For example, the first and second current limiting elements include a PTC element or a fuse.

예를 들어, 상기 제1, 제2 전류 제한 소자는, 상기 제1 전극과 보호회로 사이에서 병렬 연결되어 있다. For example, the first and second current limiting elements are connected in parallel between the first electrode and the protection circuit.

예를 들어, 상기 제1, 제2 전류 제한 소자는, 상기 제1 전극을 경유하는 충, 방전 전류를 양분한다.For example, the first and second current limiting elements divide charge and discharge currents through the first electrode.

본 발명에 의하면, 상대적으로 낮은 용량 규격을 갖는 제1, 제2 전류 제한 소자를 일 전극의 양편으로 양분하여 배치함으로써, 상대적으로 높은 용량 규격을 갖는 큰 부피의 단일 전류 제한 소자를 적용하는 구조에 비해, 경박 단소화에 유리한 이차전지가 제공된다. According to the present invention, by disposing the first and second current limiting elements having relatively low capacitance standards on both sides of one electrode, a structure in which a large volume single current limiting element having a relatively high capacitance standard is applied A secondary battery advantageous for light weight shortening is provided.

본 발명에 의하면, 일 전극의 양편으로 배치된 제1, 제2 전류 제한 소자를 통하여 전지 셀의 온도를 민감하게 포착할 수 있고, 이에 따라, 전지 셀의 과열에 따른 폭발, 발화와 같은 안전 사고를 예방할 수 있는 안전성이 향상된 이차전지가 제공된다.According to the present invention, the temperature of the battery cell can be sensibly sensed through the first and second current limiting elements disposed on both sides of one electrode. Thus, safety accidents such as explosion and ignition due to overheating of the battery cell A secondary battery having improved safety can be provided.

도 1에는 본 발명의 일 실시형태에 따른 이차전지의 분해 사시도가 도시되어 있다.
도 2에는 도 1의 일부 구성에 대한 분해 사시도가 도시되어 있다.
도 3에는 도 1의 전류 제한 소자의 연결 구조가 도시되어 있다.
도 4에는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 제1, 제2 전류 제한 소자의 연결 구조가 도시되어 있다.
도 5에는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 이차전지의 분해 사시도가 도시되어 있다.
도 6에는 도 5의 전지 셀에 대한 분해 사시도가 도시되어 있다.
도 7에는 도 5의 전류 제한 소자의 연결 구조가 도시되어 있다.1 is an exploded perspective view of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is an exploded perspective view of a part of the configuration of Fig.
Fig. 3 shows a connection structure of the current limiting element of Fig.
4 shows a connection structure of first and second current limiting elements according to another embodiment of the present invention.
5 is an exploded perspective view of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
Fig. 6 is an exploded perspective view of the battery cell of Fig. 5.
Fig. 7 shows the connection structure of the current confining element of Fig.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 이차전지에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a secondary battery according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1에는 본 발명의 일 실시형태에 따른 이차전지의 분해 사시도가 도시되어 있다. 도 2에는 도 1의 일부 구성에 대한 분해 사시도가 도시되어 있다. 도 3에는 도 1의 전류 제한 소자의 연결 구조가 도시되어 있다. 1 is an exploded perspective view of a secondary battery according to an embodiment of the present invention. Fig. 2 is an exploded perspective view of a part of the configuration of Fig. Fig. 3 shows a connection structure of the current limiting element of Fig.

도면을 참조하면, 상기 이차전지는, 제1 전극(31)과 제2 전극을 포함하는 전지 셀(100)과, 상기 제1 전극(31)에 공통으로 연결되고, 상기 제1 전극(31)의 서로 반대되는 양편으로 배치된 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)와, 상기 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122) 및 제2 전극과 전기적으로 연결되는 보호회로(140)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the secondary battery includes a battery cell 100 including a first electrode 31 and a second electrode, a first electrode 31 connected in common to the first electrode 31, And first and second current limiting elements 121 and 122 and a protection circuit 140 electrically connected to the second electrode 121. The first and second current limiting elements 121 and 122 are disposed on opposite sides of the first and second current limiting elements 121 and 122, .

상기 제1 전극(31)은, 전극 조립체(10)의 제1 전극 탭(19)과 전기적으로 연결되며, 캡 플레이트(30)로부터 절연된 상태로 캡 플레이트(30)에 조립될 수 있다. 상기 제1 전극(31)과 반대 극성을 갖는 제2 전극은, 전극 조립체(10)의 제2 전극 탭(17)과 전기적으로 연결되며, 캡 플레이트(30) 자체에 해당될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2 전극은 캡 플레이트(30) 자체에 해당될 수 있으나, 본 발명의 다른 실시형태에서 상기 제2 전극은 캡 플레이트(30)와는 별개의 구성으로, 예를 들어, 캡 플레이트(30) 상에 덧대어진 별개의 단자(미도시)로 형성될 수도 있다.The first electrode 31 may be electrically connected to the first electrode tab 19 of the electrode assembly 10 and assembled to the cap plate 30 in an insulated state from the cap plate 30. The second electrode having an opposite polarity to the first electrode 31 is electrically connected to the second electrode tab 17 of the electrode assembly 10 and may correspond to the cap plate 30 itself. In an embodiment of the present invention, the second electrode may correspond to the cap plate 30 itself. However, in another embodiment of the present invention, the second electrode may be formed separately from the cap plate 30, But may be formed as separate terminals (not shown) padded on the cap plate 30.

상기 제1 전극(31)은, 제2 전극에 해당되는 캡 플레이트(30)와 다른 극성을 가지므로, 절연 가스켓(33)을 개재하여 캡 플레이트(30)부터 절연된 상태로 캡 플레이트(30)에 대해 조립된다. 제1 전극(31)과 제1 전극 탭(19)의 결합 및 제2 전극, 그러니까 캡 플레이트(30)와 제2 전극 탭(17)의 결합에는 용접이 적용될 수 있다. The first electrode 31 has a polarity different from that of the cap plate 30 corresponding to the second electrode so that the cap plate 30 is insulated from the cap plate 30 via the insulating gasket 33, . Welding may be applied to the coupling of the first electrode 31 and the first electrode tab 19 and the coupling of the second electrode, that is, the cap plate 30 and the second electrode tab 17.

후술하는 바와 같이, 상기 제1 전극(31)은, 전류 제한 소자(120)를 경유하여 보호회로(140)로 연결된다. 한편 상기 제2 전극도 보호회로(140)로 연결된다. 충, 방전 패스의 양단을 형성하는 제1 전극(31) 및 제2 전극이 보호회로(140)와 연결됨으로써, 전극 조립체(10)의 방전 전류가 보호회로(140)를 통하여 외부 부하(미도시)로 제공되고, 외부 충전기(미도시)의 충전 전류가 보호회로(140)를 통하여 전극 조립체(10)로 공급될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 상기 보호회로(140)는, 충, 방전 패스 상에 형성되어 이차전지의 충, 방전 동작을 모니터링하고 충, 방전 동작을 제어할 수 있다.As described later, the first electrode 31 is connected to the protection circuit 140 via the current limiting element 120. The second electrode is also connected to the protection circuit 140. The first electrode 31 and the second electrode forming both ends of the charge and discharge paths are connected to the protection circuit 140 so that the discharge current of the electrode assembly 10 is supplied to the external load And a charging current of an external charger (not shown) may be supplied to the electrode assembly 10 through the protection circuit 140. [ As will be described later, the protection circuit 140 is formed on the charge and discharge paths to monitor the charging and discharging operations of the secondary battery and to control charging and discharging operations.

상기 전류 제한 소자(120)는 전지 셀(100)의 충, 방전 경로 상에 형성된다. 즉, 상기 전류 제한 소자(120)는 캡 플레이트(30)의 전극단자(31)와 보호회로(140) 사이에서 충, 방전 전류패스를 형성한다. 상기 전류 제한 소자(120)는 전지 셀(100)의 온도가 설정된 임계치를 넘으면 전기저항이 상승하게 됨으로써 충, 방전 전류를 강제적으로 감소시키는 기능을 할 수 있다. 상기 전류 제한 소자(120)는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자 또는 퓨즈를 포함할 수 있다.The current limiting element 120 is formed on the charge and discharge paths of the battery cell 100. That is, the current limiting element 120 forms charge and discharge current paths between the electrode terminal 31 of the cap plate 30 and the protection circuit 140. When the temperature of the battery cell 100 exceeds a predetermined threshold value, the current limiting element 120 increases the electrical resistance, thereby forcibly reducing charge and discharge currents. The current limiting element 120 may include a PTC (Positive Temperature Coefficient) element or a fuse.

보다 구체적으로, 상기 전류 제한 소자(120)는, 과열, 과전류와 같은 오동작 상황에서 충, 방전 전류의 차단이나 충, 방전 전류의 제한을 통하여 보호동작을 수행할 수 있다. 상기 전류 제한 소자(120)는, 충, 방전 전류의 패스 상에 형성되고, 과열, 과전류와 같은 오동작 상황에서 충, 방전 패스를 끊거나 또는 충, 방전 패스의 전기 저항을 높여서 전류를 제한할 수 있다. More specifically, the current limiting element 120 can perform the protection operation by interrupting charge and discharge currents and restricting charging and discharging currents in a malfunctioning state such as overheating and overcurrent. The current limiting element 120 is formed on the path of the charge and discharge current and can limit the current by cutting off the charge and discharge paths or by increasing the electrical resistance of the charge and discharge paths in a malfunction situation such as overheat and overcurrent have.

예를 들어, 상기 전류 제한 소자(120)는, 퓨즈나 PTC 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전류 제한 소자(120)로서의 퓨즈는 줄 발열을 이용하여 과전류 상황에서 전류 패스를 끊을 수 있고, 전류 제한 소자(120)로서의 PTC 소자는 온도에 반응하여 전기적인 저항 특성이 변화되는 저항 가변 물질을 포함하여 고온에서 충, 방전 전류를 제한할 수 있다.For example, the current limiting element 120 may include a fuse or a PTC device. For example, the fuse as the current limiting element 120 can break the current path in the overcurrent condition by using the row heating, and the PTC element as the current limiting element 120 is a resistance that changes the electrical resistance characteristic in response to the temperature It is possible to limit charge and discharge currents at high temperature, including variable materials.

상기 전류 제한 소자(120)는, 제1 전극(31)을 중심으로 양편으로 배치된 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)를 포함할 수 있다. 상기 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)는 제1 전극(31)에 대해 병렬 연결되어 있다. 제1 전극(31)의 충, 방전 전류는, 제1 전극(31)의 양편으로 형성된 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)로 분기되어 흐르게 된다. 상기 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)는, 제1 전극(31)에 대해 공통으로 연결되어 제1 전극(31)의 충, 방전 전류를 실질적으로 양분하고 제1 전극(31)의 충, 방전 전류는 제1 전극(31)에 병렬 연결된 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)로 분기되어 흐르게 된다.The current limiting element 120 may include first and second current limiting elements 121 and 122 disposed on both sides with the first electrode 31 as a center. The first and second current limiting elements 121 and 122 are connected in parallel to the first electrode 31. The charge and discharge currents of the first electrode 31 are branched and flowed into the first and second current limiting elements 121 and 122 formed on both sides of the first electrode 31. The first and second current limiting devices 121 and 122 are commonly connected to the first electrode 31 to substantially divide the charge and discharge currents of the first electrode 31 and charge the first electrode 31, And the discharge current is branched and flowed into the first and second current limiting elements 121 and 122 connected in parallel to the first electrode 31. [

이렇게 제1 전극(31)의 충, 방전 전류는 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)가 형성하는 양분된 패스(P1,P2)로 흐르게 되므로, 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)는 각각의 용량 규격을 초과하는 대용량의 충, 방전 전류의 처리가 가능하다. 예를 들어, 상기 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)는 각각 저항 배분에 따라 실질적으로 전체 충, 방전 전류의 절반만을 분담하게 되므로, 상대적으로 낮은 용량 규격을 갖는 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)의 병렬 연결을 이용하여 전체적으로 대용량의 충, 방전 전류를 처리할 수 있다는 것이다. Since the charging and discharging currents of the first electrode 31 flow into the two divided paths P1 and P2 formed by the first and second current limiting elements 121 and 122, the first and second current limiting elements 121 and 122, It is possible to process a large capacity charge and discharge current exceeding each capacity specification. For example, the first and second current limiting elements 121 and 122 share only half of the total charge and discharge currents, respectively, according to the resistance distribution. Therefore, the first and second current limiting elements 121 and 122, It is possible to process a large capacity charge and discharge current as a whole by using the parallel connection of the elements 121 and 122.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)는, 일 전극, 그러니까, 제1 전극(31)을 기준으로 제1 전극(31)의 서로 반대되는 양편으로 배치된다. 이렇게 상대적으로 낮은 용량 규격을 갖는 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)를 분산시켜 배치함으로써 전체 이차전지의 경박 단소화에 유리한 구조가 구현될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first and second current limiting elements 121 and 122 are disposed on opposite sides of the first electrode 31 with respect to one electrode, that is, the first electrode 31 . By disposing the first and second current limiting elements 121 and 122 having such a relatively low capacity standard in such a manner, a structure advantageous to the light weight shortening of the entire secondary battery can be realized.

예를 들어, 대용량의 충, 방전 전류에 적합하도록 큰 용량 규격을 갖는 전류 제한 소자(120)는 상당한 부피를 갖기 때문에 얇은 폭으로 형성되는 이차전지의 상부에 탑재하기에 적합하지 않고, 본 발명과 같이 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)의 병렬 연결을 통한 위치 분산이 불가능하므로, 이차전지의 경박 단소화에 불리하다.For example, since the current limiting element 120 having a large capacitance standard suited to a large capacity charge and discharge current has a considerable volume, it is not suitable for mounting on the top of a secondary battery formed with a small width. Likewise, positional dispersion through the parallel connection of the first and second current-limiting elements 121 and 122 is not possible, which is disadvantageous for the light-weight shortening of the secondary battery.

상기 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)는 제1 전극(31)의 서로 반대되는 양편으로 배치된다. 예를 들어, 상기 제1, 제2 전류 제한 소자(131,122)는 제1 전극(31)이 배치된 캡 플레이트(30)의 양편으로 배치될 수 있다. 상기 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)는, 캡 플레이트(30)를 통하여 전지 셀(100)의 온도를 민감하게 포착할 수 있다. 예를 들어, 상기 전류 제한 소자(120)로서의 PTC 소자는 주변 온도에 따라 저항값이 변화하는 가변 저항 물질을 포함할 수 있고, 이러한 가변 저항 물질은 전지 셀(100)의 이상 고온 상태를 감지하여 저항값이 상승하고, 결국 전류 제한 소자(120)를 통과하는 충, 방전 전류를 차단 또는 제한함으로써 전지 셀(100)의 과열에 따른 폭발, 발화와 같은 안전 사고를 예방할 수 있다. The first and second current limiting elements 121 and 122 are disposed on opposite sides of the first electrode 31. For example, the first and second current limiting elements 131 and 122 may be disposed on both sides of the cap plate 30 on which the first electrode 31 is disposed. The first and second current limiting elements 121 and 122 can sensitively capture the temperature of the battery cell 100 through the cap plate 30. [ For example, the PTC device as the current limiting device 120 may include a variable resistance material whose resistance value changes according to an ambient temperature, and the variable resistance material senses an abnormal high temperature state of the battery cell 100 It is possible to prevent safety accidents such as explosion and ignition due to overheating of the battery cell 100 by blocking or restricting the charge and discharge current passing through the current limiting element 120.

본 발명의 일 실시형태에서, 전류 제한 소자(120)가 제1 전극(31)의 양편으로 배치된 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)를 포함함으로써 전지 셀(100)과의 접촉면적을 증대시킬 수 있고, 전지 셀(100)의 이상 고온 상태를 누락 없이 민감하게 포착해낼 수 있으므로, 이차전지의 안전성을 향상시킬 수 있다. The current limiting element 120 includes the first and second current limiting elements 121 and 122 disposed on both sides of the first electrode 31 to reduce the contact area with the battery cell 100 And the abnormal high-temperature state of the battery cell 100 can be sensibly captured without missing, so that the safety of the secondary battery can be improved.

본 발명과 대비할 때, 상대적으로 용량 규격이 큰 단일 전류 제한 소자(120)가 적용된다면, 단일 전류 제한 소자(120)와 전지 셀(100) 간의 접촉면적은, 상당히 줄어들게 된다. 본 발명의 일 실시형태에서는, 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)가 제1 전극(31)을 기준으로 캡 플레이트(30)의 양편에 배치되어 전지 셀(100)과의 접촉면적을 증대시킬 수 있지만, 단일 전류 제한 소자(120)의 경우에는 전류 제한 소자(120)가 제1 전극(31)의 어느 일 편에 배치되며 전지 셀(100)과의 접촉면적이 감소하게 된다. In contrast to the present invention, the contact area between the single current limiting device 120 and the battery cell 100 is significantly reduced if a single current limiting device 120 having a relatively large capacitance is applied. The first and second current limiting elements 121 and 122 are disposed on both sides of the cap plate 30 with respect to the first electrode 31 to increase the contact area with the battery cell 100 In the case of the single current limiting element 120, the current limiting element 120 is disposed on one side of the first electrode 31 and the contact area with the battery cell 100 is reduced.

본 발명에서는 실질적으로 동일한 구조를 갖는 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)의 병렬 연결을 이용하여, 각각의 전류 제한 소자(120)의 용량 규격을 초과하는 대용량의 충, 방전 전류의 처리가 가능하다. 또한 제1 전극(31)의 양편으로 위치되는 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)의 분산 배치를 통하여 전체 이차전지의 컴팩트화가 가능하고, 상대적으로 큰 부피를 갖는 대용량의 전류 제한 소자(120)를 적용함에 따른 부피 증가 및 장착 공간의 부족을 해결할 수 있다. In the present invention, the parallel processing of the first and second current limiting elements 121 and 122 having substantially the same structure is used to perform processing of a large capacity charge and discharge current exceeding the capacity specification of each current limiting element 120 It is possible. Also, it is possible to make the entire secondary battery compact by distributing the first and second current limiting elements 121 and 122 located on both sides of the first electrode 31, and to provide a large-capacity current limiting element 120 It is possible to solve the increase of the volume and the lack of the mounting space.

상기 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)는 제1 전극(31)에 대해 공통적으로 연결되어 있다. 각각의 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)는 실질적으로 동일한 구조로 형성될 수 있다. 즉, 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)는, 본체(120c)와, 상기 본체(120c)로부터 양편으로 연장되는 제1, 제2 리드(120a,120b)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 본체(120c)는 온도에 따른 저항 변화를 수반하는 가변 저항 물질을 포함할 수 있다. 또는 상기 본체(120c)는 과전류에 따른 줄 발열에 의해 전류 패스가 끊어지도록 설계된 구조를 포함할 수도 있다.The first and second current limiting elements 121 and 122 are connected to the first electrode 31 in common. Each of the first and second current limiting elements 121 and 122 may have substantially the same structure. That is, the first and second current limiting elements 121 and 122 may include a main body 120c and first and second leads 120a and 120b extending from the main body 120c on both sides. For example, the main body 120c may include a variable resistance material accompanied by a resistance change depending on a temperature. Alternatively, the main body 120c may include a structure designed to break the current path due to heat generation due to an overcurrent.

상기 제1, 제2 리드(120a,120b)는 본체(120c)의 서로 반대되는 양편에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 리드(120a)는 전지 셀(100)의 제1 전극(31)과 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 제2 리드(120b)는 보호회로(140)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 전류 제한 소자(120)는 제1 리드(120a)를 통하여 제1 전극(31)과, 그리고, 제2 리드(120b)를 통하여 보호회로(140)와 각각 전기적으로 연결될 수 있고, 제1 전극(31)과 보호회로(140) 사이의 전기적인 패스를 형성할 수 있다. The first and second leads 120a and 120b may be formed on opposite sides of the main body 120c. For example, the first lead 120a may be electrically connected to the first electrode 31 of the battery cell 100, and the second lead 120b may be electrically connected to the protection circuit 140 . The current limiting element 120 may be electrically connected to the first electrode 31 through the first lead 120a and the protection circuit 140 through the second lead 120b, It is possible to form an electrical path between the protection circuit (31) and the protection circuit (140).

예를 들어, 상기 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)의 제1 리드(120a)는 제1 전극(31) 위에서 서로 겹쳐지게 배치되고, 두 겹으로 겹쳐진 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)의 제1 리드(120a)의 쌍은 제1 전극(31) 상에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)의 제1 리드(120a)의 쌍은 제1 전극(31) 상에 용접 결합될 수 있다. For example, the first leads 120a of the first and second current limiting elements 121 and 122 are arranged to overlap with each other on the first electrode 31, and the first and second current limiting elements 121 and 122, The pair of first leads 120a of the first electrodes 121 and 122 may be electrically connected to the first electrodes 31. [ For example, a pair of the first leads 120a of the first and second current limiting elements 121 and 122 may be welded on the first electrode 31. [

도 1을 참조하면, 상기 전지 셀(100)은 재충전이 가능한 이차전지로서 리튬-이온 전지로 구성될 수 있으며, 제1 전극판(13), 제2 전극판(11), 및 세퍼레이터(15)를 포함하는 전극 조립체(10)를 전해액(미도시)과 함께 캔(20) 내부에 밀봉하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 전지 셀(100)은 제1 전극판(13), 제2 전극판(11) 및 세퍼레이터(15)의 적층체가 젤리-롤(jelly-roll) 형태로 권취된 전극 조립체(10)와, 전극 조립체(10)와 전해액(미도시)을 수용하도록 상단이 개구된 캔(20)과, 캔(20)의 상단을 밀봉하는 캡 플레이트(30)를 포함할 수 있다. 상기 캡 플레이트(30)와 캔(20)의 맞닿는 부분은 레이저 용접으로 기밀성 결합을 형성할 수 있다.Referring to FIG. 1, the battery cell 100 may be a rechargeable secondary battery, and may be a lithium-ion battery. The battery cell 100 includes a first electrode plate 13, a second electrode plate 11, and a separator 15. (Not shown) and sealing the inside of the can 20 with an electrolyte solution (not shown). For example, the battery cell 100 may have a structure in which a laminate of the first electrode plate 13, the second electrode plate 11, and the separator 15 is wound in a jelly-roll form, A can 20 having an upper opening to accommodate the electrode assembly 10 and an electrolyte solution (not shown), and a cap plate 30 sealing the upper end of the can 20. The abutting portion of the cap plate 30 and the can 20 can form a hermetic bond by laser welding.

상기 제1 전극판(13)과 제2 전극판(11)의 적어도 일 개소에는 제1 전극탭(19) 및 제2 전극탭(17)이 접속될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극탭(19)은 캡 플레이트(30)의 상면으로 인출된 전극단자(31)에 접속될 수 있고, 상기 제2 전극탭(17)은 캡 플레이트(30) 자체에 접속될 수 있다. The first electrode tab 19 and the second electrode tab 17 may be connected to at least one of the first electrode plate 13 and the second electrode plate 11. For example, the first electrode tab 19 may be connected to the electrode terminal 31 extended to the upper surface of the cap plate 30, and the second electrode tab 17 may be connected to the cap plate 30 itself Can be connected.

상기 전극단자(31)는 캡 플레이트(30)와 절연성 결합을 이루며, 캡 플레이트(30)의 상면으로 돌출될 수 있다. 예를 들어, 전극단자(31)와 캡 플레이트(30) 사이에는 절연 가스켓(33)이 개재될 수 있다.The electrode terminal 31 is insulated from the cap plate 30 and may protrude from the upper surface of the cap plate 30. For example, an insulating gasket 33 may be interposed between the electrode terminal 31 and the cap plate 30.

상기 보호회로(140)는 전지 셀(100)의 충, 방전 동작을 제어하며, 과충전, 과방전시, 임계치 이상의 과대한 전류가 흐르는 경우, 전지 셀(100)이 설정치 이상의 고온으로 상승하는 경우, 통전을 차단하고 전지 셀(100)을 보호하기 위한 보호동작을 수행할 수 있다. 상기 보호회로(140)는 전류, 전압 등의 상태정보를 검출하기 위한 센싱 회로나 충방전 보호회로 등을 갖춘 회로기판을 포함할 수 있다.The protection circuit 140 controls the charging and discharging operations of the battery cell 100. When the battery cell 100 is overcharged, overdischarged, overcurrent larger than a threshold value, or the like, And to perform a protection operation for protecting the battery cell 100. [ The protection circuit 140 may include a circuit board having a sensing circuit, a charge / discharge protection circuit, and the like for detecting status information of current, voltage, and the like.

전지 셀(100)의 제1 전극탭(19) 및 제2 전극탭(17)은 보호회로(140)에 접속된다. 예를 들어, 전지 셀(100)의 제1 전극탭(19)은 전극단자(31) 및 전류 제한 소자(120)를 통하여 보호회로(140)에 접속되고, 전지 셀(100)의 제2 전극탭(17)은 캡 플레이트(30)와 리드부재(132)를 통하여 보호회로(140)에 접속된다. 상기 리드부재(132)는 캡 플레이트(30) 상에 접속된 하부와, 보호회로(140)에 맞닿도록 연장되는 상부를 포함하는 계단형상을 취할 수 있다. 예를 들어, 상기 리드부재(132)는 캡 플레이트(30) 상에 용접되거나 또는 캡 플레이트(30)를 관통하는 체결부재(미도시)에 의해 캡 플레이트(30) 상에 체결될 수 있다.The first electrode tab 19 and the second electrode tab 17 of the battery cell 100 are connected to the protection circuit 140. For example, the first electrode tab 19 of the battery cell 100 is connected to the protection circuit 140 through the electrode terminal 31 and the current limiting element 120, The tab 17 is connected to the protection circuit 140 through the cap plate 30 and the lead member 132. [ The lead member 132 may have a stepped shape including a lower portion connected to the cap plate 30 and an upper portion extending to abut the protection circuit 140. For example, the lead member 132 may be welded onto the cap plate 30 or fastened onto the cap plate 30 by a fastening member (not shown) penetrating the cap plate 30. [

전류 제한 소자(120)와 전지 셀(100) 사이에는 절연 부재(111)가 개재될 수 있다. 예를 들어, 상기 절연 부재(111)는, 제1 전극(31)과 연결된 전류 제한 소자(120)와 제2 전극에 해당하는 캡 플레이트(30) 사이에 개재될 수 있다. 상기 절연 부재(111)는 전류 제한 소자(120)와 캡 플레이트(30)가 전기적으로 단락되는 것을 방지하는 절연 기능을 수행한다. 예를 들어, 절연 부재(111)의 관통 공(111`)을 통하여 전류 제한 소자(120)와 제1 전극(31)이 서로 연결될 수 있다. An insulating member 111 may be interposed between the current limiting element 120 and the battery cell 100. [ For example, the insulating member 111 may be interposed between the current limiting element 120 connected to the first electrode 31 and the cap plate 30 corresponding to the second electrode. The insulating member 111 performs an insulating function to prevent the current limiting device 120 and the cap plate 30 from being electrically short-circuited. For example, the current limiting element 120 and the first electrode 31 may be connected to each other through the through hole 111 'of the insulating member 111.

보호회로(140)가 탑재된 전지 셀(100) 상으로는 보호회로(140)를 수용하도록 상부커버(160)가 조립될 수 있다. 상부커버(160)에는 보호회로(140)의 외부접속단자(145)를 노출시키고, 외부기기와의 접속을 허용하기 위한 개구패턴의 단자 홀(160`)이 형성될 수 있다.The upper cover 160 may be assembled on the battery cell 100 on which the protection circuit 140 is mounted to receive the protection circuit 140. The upper cover 160 may be provided with a terminal hole 160 'having an opening pattern for exposing the external connection terminal 145 of the protection circuit 140 and allowing connection with an external device.

상기 전지 셀(100)의 외주 면에는 절연성의 라벨시트(미도시)가 감겨 부착될 수 있으며, 상기 전지 셀(100)의 바닥에는 양면 테이프 등의 접착수단(171)을 개재하여 하부커버(170)가 결합될 수 있다. An insulating label sheet (not shown) may be wound on the outer circumferential surface of the battery cell 100. A bottom cover 170 (not shown) may be attached to the bottom of the battery cell 100 through an adhesive means 171 such as a double- ) Can be combined.

도면에 도시되어 있지는 않지만, 상기 캡 플레이트(30)에는 전해액 주입부(미도시)가 형성될 수 있다. 상기 전해액 주입부(미도시)는 캡 플레이트(30)를 관통하도록 형성된 주입홀을 밀봉하는 밀봉 부재(미도시)를 포함할 수 있다. Although not shown in the drawing, an electrolyte injection unit (not shown) may be formed in the cap plate 30. The electrolyte injection unit (not shown) may include a sealing member (not shown) for sealing the injection hole formed to penetrate the cap plate 30.

상기 캔(20)과, 캔(20)의 개구부를 밀봉하는 캡 플레이트(30)는, 전극 조립체(10)를 수용하는 케이스에 해당될 수 있다. 그리고, 상기 제1 전극(31)은 케이스 내부의 전극 조립체(10)와 전기적으로 연결되고, 상기 케이스, 그러니까 캡 플레이트(30)를 관통하도록 조립되어 캡 플레이트(30) 상에 형성될 수 있다. 한편, 제2 전극은 캡 플레이트(30) 자체에 해당될 수 있고, 캡 플레이트(30)의 상면은 제2 전극의 기능을 수행할 수 있다. 이런 점에서 상기 제2 전극은, 제1 전극(31)과 함께, 캡 플레이트(30) 상에 형성된다고 할 수 있다.The can 20 and the cap plate 30 for sealing the opening of the can 20 may correspond to a case for accommodating the electrode assembly 10. The first electrode 31 is electrically connected to the electrode assembly 10 inside the case and may be formed on the cap plate 30 so as to penetrate through the case, that is, the cap plate 30. Meanwhile, the second electrode may correspond to the cap plate 30 itself, and the upper surface of the cap plate 30 may function as the second electrode. In this regard, the second electrode may be formed on the cap plate 30 together with the first electrode 31.

도 4에는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)의 연결 구조가 도시되어 있다.4 shows a connection structure of the first and second current limiting elements 121 and 122 according to another embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 각각의 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)는 실질적으로 동일한 구조로 형성될 수 있다. 즉, 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)는, 본체(120c)와, 상기 본체(120c)로부터 양편으로 연장되는 제1, 제2 리드(120a,120b)를 포함할 수 있다. Referring to the drawings, each of the first and second current limiting elements 121 and 122 may have substantially the same structure. That is, the first and second current limiting elements 121 and 122 may include a main body 120c and first and second leads 120a and 120b extending from the main body 120c on both sides.

상기 제1, 제2 리드(120a,120b)는 본체(120c)의 서로 반대되는 양편에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 리드(120a)는 전지 셀(100)의 제1 전극(31)과 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 제2 리드(120b)는 보호회로(140)와 전기적으로 연결될 수 있다.The first and second leads 120a and 120b may be formed on opposite sides of the main body 120c. For example, the first lead 120a may be electrically connected to the first electrode 31 of the battery cell 100, and the second lead 120b may be electrically connected to the protection circuit 140 .

본 실시형태에서, 상기 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122) 사이에는 별도의 결합 리드(125)가 배치될 수 있다. 상기 결합 리드(125)는 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)와 제1 전극(31) 간의 전기적인 연결을 매개할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)의 제1 리드(120a)는 결합 리드(125)의 양단부(125a)에 결합되고, 이렇게 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)와 연결된 결합 리드(125)는 제1 전극(31)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 결합 리드(125)는 양단부(125a)로는 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)와 결합을 형성하는 한편으로, 중앙부(125c)로는 제1 전극(31)과 결합을 형성할 수 있다.In this embodiment, a separate coupling lead 125 may be disposed between the first and second current limiting elements 121 and 122. The coupling lead 125 may mediate an electrical connection between the first and second current limiting elements 121 and 122 and the first electrode 31. More specifically, the first lead 120a of the first and second current limiting elements 121 and 122 is coupled to both ends 125a of the coupling lead 125, and the first and second current limiting elements 121 and 122, The coupling lead 125 connected to the first electrode 31 may be coupled to the first electrode 31. For example, the coupling lead 125 forms a coupling with the first and second current limiting elements 121 and 122 at both ends 125a and a coupling with the first electrode 31 at the central portion 125c. can do.

예를 들어, 상기 결합 리드(125)와 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122) 간의 결합이나, 결합 리드(125)와 제1 전극(31) 간의 결합은 모두 용접으로 이루어질 수 있다. 이때, 결합 리드(125)의 서로 다른 개소, 그러니까, 양단부(125a) 및 중앙부(125c)를 통하여 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122) 및 제1 전극(31) 간의 결합을 형성함으로써, 용접 대상이 되는 모재를 2층으로 제한할 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)의 제1 리드(120a)와 제1 전극(31)이 직접 결합되는 경우에는 용접 대상이 되는 모재가 3층으로 형성되므로, 그만큼 용접성이 떨어질 수 있다는 것이다.For example, the coupling between the coupling lead 125 and the first and second current limiting elements 121 and 122, and the coupling between the coupling lead 125 and the first electrode 31 may be performed by welding. At this time, by forming the coupling between the first and second current limiting elements 121 and 122 and the first electrode 31 through the different portions of the coupling lead 125, that is, both ends 125a and the center portion 125c, The target base material can be limited to two layers. For example, as shown in FIG. 3, when the first lead 120a of the first and second current limiting elements 121 and 122 is directly coupled to the first electrode 31, Layer, the weldability may be reduced accordingly.

상기 결합 리드(125)는 제1, 제2 전류 제한 소자(121,122)와 결합되는 양단부(125a) 및 제1 전극(31)과 결합되는 중앙부(125c)를 포함할 수 있고, 양단부(125a)와 중앙부(125c) 사이에는 제1 리드(120a)의 두께를 수용하도록 단차가 형성될 수 있다. The coupling lead 125 may include both end portions 125a coupled to the first and second current limiting elements 121 and 122 and a central portion 125c coupled with the first electrode 31. The coupling leads 125 may have both ends 125a and 125b, A step may be formed between the center portion 125c to accommodate the thickness of the first lead 120a.

도 5에는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 이차전지의 분해 사시도가 도시되어 있다. 도 6에는 도 5의 전지 셀에 대한 분해 사시도가 도시되어 있다. 도 7에는 도 5의 전류 제한 소자의 연결 구조가 도시되어 있다. 5 is an exploded perspective view of a secondary battery according to another embodiment of the present invention. Fig. 6 is an exploded perspective view of the battery cell of Fig. 5. Fig. 7 shows the connection structure of the current confining element of Fig.

도면들을 참조하면, 상기 이차전지는, 제1 전극(231)과 제2 전극(232)을 포함하는 전지 셀(200)과, 상기 제1 전극(231)에 공통으로 연결되고, 상기 제1 전극(231)의 서로 반대되는 양편으로 배치된 제1, 제2 전류 제한 소자(221,222)와, 상기 제1, 제2 전류 제한 소자(221,222) 및 제2 전극(232)과 전기적으로 연결되는 보호회로(240)를 포함할 수 있다.Referring to the drawings, the secondary battery includes a battery cell 200 including a first electrode 231 and a second electrode 232, and a second electrode 233 commonly connected to the first electrode 231, The first and second current limiting elements 221 and 222 and the second electrode 232 are electrically connected to the first and second current limiting elements 221 and 222. The first and second current limiting elements 221 and 222 are disposed on opposite sides of the first and second current limiting elements 221 and 222, (240).

상기 제1 전극(231)은, 전류 제한 소자(220)를 경유하여 보호회로(240)로 연결된다. 한편 상기 제2 전극(232)도 보호회로(240)로 연결된다. 충, 방전 패스의 양단을 형성하는 제1 전극(231) 및 제2 전극(232)이 보호회로(140)와 연결됨으로써, 전지 셀(200)의 방전 전류가 보호회로(240)를 통하여 외부 부하(미도시)로 제공되고, 외부 충전기(미도시)의 충전 전류가 보호회로(240)를 통하여 전지 셀(200)로 공급될 수 있다. 상기 보호회로(240)는, 충, 방전 패스 상에 형성되어 이차전지의 충, 방전 동작을 모니터링하고 충, 방전 동작을 제어할 수 있다. The first electrode 231 is connected to the protection circuit 240 via the current limiting element 220. Meanwhile, the second electrode 232 is also connected to the protection circuit 240. The first electrode 231 and the second electrode 232 forming both ends of the charge and discharge paths are connected to the protection circuit 140 so that the discharge current of the battery cell 200 is supplied to the external load (Not shown), and the charging current of the external charger (not shown) may be supplied to the battery cell 200 through the protection circuit 240. The protection circuit 240 may be formed on the charge and discharge paths to monitor the charging and discharging operations of the secondary battery and to control charging and discharging operations.

상기 전류 제한 소자(220)는, 과열, 과전류와 같은 오동작 상황에서 충, 방전 전류의 차단이나 충, 방전 전류의 제한을 통하여 보호동작을 수행할 수 있다. 상기 전류 제한 소자(220)는, 충, 방전 전류의 패스 상에 형성되고, 과열, 과전류와 같은 오동작 상황에서 충, 방전 패스를 끊거나 또는 충, 방전 패스의 전기 저항을 높여서 전류를 제한할 수 있다. The current limiting element 220 can perform the protection operation by interrupting charge and discharge currents and limiting charging and discharging currents in a malfunctioning state such as overheating and overcurrent. The current limiting element 220 is formed on the path of the charge and discharge current and can limit the current by cutting off the charge and discharge paths or increasing the electrical resistance of the charge and discharge paths in the case of a malfunction such as overheat or overcurrent have.

예를 들어, 상기 전류 제한 소자(220)는, 퓨즈나 PTC 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전류 제한 소자(220)로서의 퓨즈는 줄 발열을 이용하여 과전류 상황에서 전류 패스를 끊을 수 있고, 전류 제한 소자(220)로서의 PTC 소자는 온도에 반응하여 전기적인 저항 특성이 변화되는 저항 가변 물질을 포함하여 고온에서 충, 방전 전류를 제한할 수 있다.For example, the current limiting element 220 may include a fuse or a PTC device. For example, the fuse as the current limiting element 220 can break the current path in the overcurrent condition by using the row heating, and the PTC element as the current limiting element 220 is a resistance that changes the electrical resistance characteristic in response to the temperature It is possible to limit charge and discharge currents at high temperature, including variable materials.

상기 전류 제한 소자(220)는, 제1 전극(231)을 중심으로 양편으로 배치된 제1, 제2 전류 제한 소자(221,222)를 포함할 수 있다. 상기 제1, 제2 전류 제한 소자(221,222)는 제1 전극(231)에 대해 병렬 연결되어 있다. 제1 전극(231)의 충, 방전 전류는, 제1 전극(231)의 양편으로 형성된 제1, 제2 전류 제한 소자(221,222)로 분기되어 흐르게 된다. 상기 제1, 제2 전류 제한 소자(221,222)는, 제1 전극(231)에 대해 공통으로 연결되어 제1 전극(231)의 충, 방전 전류를 실질적으로 양분하고 제1 전극(231)의 충, 방전 전류는 제1 전극(231)에 병렬 연결된 제1, 제2 전류 제한 소자(221,222)로 분기되어 흐르게 된다. The current limiting element 220 may include first and second current limiting elements 221 and 222 disposed on both sides with the first electrode 231 as a center. The first and second current limiting devices 221 and 222 are connected in parallel to the first electrode 231. The charge and discharge currents of the first electrode 231 are branched and flowed into the first and second current limiting elements 221 and 222 formed on both sides of the first electrode 231. [ The first and second current limiting devices 221 and 222 are commonly connected to the first electrode 231 to substantially divide the charge and discharge currents of the first electrode 231 and charge the first electrode 231, And the discharge current is branched and flowed into the first and second current limiting devices 221 and 222 connected in parallel to the first electrode 231.

이렇게 제1 전극(231)의 충, 방전 전류는 제1, 제2 전류 제한 소자(221,222)로 양분되어 흐르게 되므로, 제1, 제2 전류 제한 소자(221,222)는 각각의 용량 규격을 초과하는 대용량의 충, 방전 전류의 처리가 가능하다. 예를 들어, 상기 제1, 제2 전류 제한 소자(221,222)는 각각 저항 배분에 따라 실질적으로 전체 충, 방전 전류의 절반만을 분담하게 되므로, 상대적으로 낮은 용량 규격을 갖는 제1, 제2 전류 제한 소자(221,222)의 병렬 연결을 이용하여 전체적으로 대용량의 충, 방전 전류를 처리할 수 있다는 것이다. Since the charging and discharging currents of the first electrode 231 are divided into the first and second current limiting elements 221 and 222 in this way, the first and second current limiting elements 221 and 222 are charged to a large capacity It is possible to treat the charging and discharging currents. For example, the first and second current limiting elements 221 and 222 share only half of the total charge and discharge current, respectively, according to the resistance distribution. Therefore, the first and second current limiting elements 221 and 222, It is possible to process a large capacity charge and discharge current as a whole by using the parallel connection of the elements 221 and 222.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1, 제2 전류 제한 소자(221,222)는, 제1 전극(231)을 기준으로 제1 전극(231)의 서로 반대되는 양편으로 배치된다. 이렇게 상대적으로 낮은 용량 규격을 갖는 제1, 제2 전류 제한 소자(221,222)를 분산시켜 배치함으로써 전체 이차전지의 경박 단소화에 유리한 구조가 구현될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first and second current limiting elements 221 and 222 are disposed on opposite sides of the first electrode 231 with respect to the first electrode 231. By disposing the first and second current limiting elements 221 and 222 having such a relatively low capacitance standard in such a manner, a structure advantageous to the light weight shortening of the entire secondary battery can be realized.

상기 제1, 제2 전류 제한 소자(221,222)는 제1 전극(231)의 서로 반대되는 양편으로 배치된다. 예를 들어, 상기 제1, 제2 전류 제한 소자(221,222)는 제1 전극(231)을 중심으로 보호회로(240)의 양편으로 배치될 수 있다. 다만, 본 발명의 다른 실시형태에서, 상기 제1, 제2 전류 제한 소자(221,222)는 제1 전극(231)이 배치된 전지 셀(200)의 양편으로 배치될 수도 있다. The first and second current limiting elements 221 and 222 are disposed on opposite sides of the first electrode 231. For example, the first and second current limiting elements 221 and 222 may be disposed on both sides of the protection circuit 240 with the first electrode 231 as a center. However, in another embodiment of the present invention, the first and second current limiting elements 221 and 222 may be disposed on both sides of the battery cell 200 in which the first electrode 231 is disposed.

상기 제1, 제2 전류 제한 소자(221,222)는, 제1 전극(231)를 통하여 전지 셀(200)의 온도를 민감하게 포착할 수 있다. 예를 들어, 상기 전류 제한 소자(220)로서의 PTC 소자는 주변 온도에 따라 저항값이 변화하는 가변 저항 물질을 포함할 수 있고, 이러한 가변 저항 물질은 전지 셀(200)의 이상 고온 상태를 감지하여 저항값이 상승하고, 결국 전류 제한 소자(220)를 통과하는 충, 방전 전류를 차단 또는 제한함으로써 전지 셀(200)의 과열에 따른 폭발, 발화와 같은 안전 사고를 예방할 수 있다. The first and second current limiting devices 221 and 222 can sensitively capture the temperature of the battery cell 200 through the first electrode 231. [ For example, the PTC device as the current limiting device 220 may include a variable resistance material whose resistance value changes according to an ambient temperature, and the variable resistance material senses an abnormal high temperature state of the battery cell 200 It is possible to prevent safety accidents such as explosion and ignition due to overheating of the battery cell 200 by blocking or limiting the charge and discharge current passing through the current limiting element 220.

본 발명의 일 실시형태에서, 전류 제한 소자(220)가 제1 전극(231)의 양편으로 배치된 제1, 제2 전류 제한 소자(221,222)를 포함함으로써 제1 전극(231)과의 열적인 접촉면적을 증대시킬 수 있고, 전지 셀(200)의 이상 고온 상태를 누락 없이 민감하게 포착해낼 수 있으므로, 이차전지의 안전성을 향상시킬 수 있다. The current limiting element 220 includes the first and second current limiting elements 221 and 222 disposed on both sides of the first electrode 231 so that the first and second current limiting elements 221 and 222 are thermally coupled to the first electrode 231. [ The contact area can be increased and the abnormally high temperature state of the battery cell 200 can be sensibly captured without missing, so that the safety of the secondary battery can be improved.

본 발명의 일 실시형태에서는, 제1, 제2 전류 제한 소자(221,222)가 제1 전극(231)을 기준으로 양편에 배치되어 제1 전극(231)을 통한 전지 셀(200)과의 열적인 접촉면적을 증대시킬 수 있지만, 단일 전류 제한 소자(220)의 경우에는 전류 제한 소자(220)가 제1 전극(231)의 어느 일 편에 배치되며 전지 셀(200)과의 열적인 접촉면적이 감소하게 된다. The first and second current limiting elements 221 and 222 are disposed on both sides with respect to the first electrode 231 so that the first and second current limiting elements 221 and 222 are thermally coupled to the battery cell 200 via the first electrode 231. [ The current limiting element 220 may be disposed on either side of the first electrode 231 and the thermal contact area with the battery cell 200 may be increased .

도 6을 참조하면, 상기 전지 셀(200)은 재충전이 가능한 이차전지로서 리튬-이온 전지로 구성될 수 있으며, 제1 전극판(211), 제2 전극판(213), 및 세퍼레이터(215)를 포함하는 전극 조립체(210)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 전지 셀(200)은 상기 전극 조립체(210)와 함께 전해액(미도시)을 밀봉하는 유연성 파우치(201,202)를 포함할 수 있다. 상기 파우치(201,202)는 전극 조립체(210)를 수용하는 케이스에 해당될 수 있다. Referring to FIG. 6, the battery cell 200 may be a rechargeable secondary battery. The battery cell 200 may include a lithium-ion battery. The battery cell 200 includes a first electrode plate 211, a second electrode plate 213, (Not shown). The battery cell 200 may include flexible pouches 201 and 202 for sealing an electrolyte (not shown) together with the electrode assembly 210. The pouches 201 and 202 may correspond to a case for accommodating the electrode assembly 210.

예를 들어, 상기 전지 셀(200)은 제1 전극판(211), 제2 전극판(213) 및 세퍼레이터(215)의 적층체가 젤리-롤(jelly-roll) 형태로 권취된 전극 조립체(210)와, 전극 조립체(210)를 개재하여 서로 마주하게 열 접합되는 하부(201) 및 상부(202)를 포함하는 파우치(201,202)를 포함할 수 있다. 상기 파우치(201,202)의 하부(201) 및 상부(202)에는 서로 마주하게 열 접합되는 열 접합부(205)가 형성될 수 있다. 이때, 상기 제1, 제2 전극(231,232)은 파우치(201,202)의 열 접합부(205)를 관통하여 파우치(201,202) 외부로 인출될 수 있다. 그리고, 상기 파우치(201,202)와 제1, 제2 전극(231,232)의 맞닿는 부분에는 실링 테이프(233)가 개재될 수 있다. For example, in the battery cell 200, a laminate of the first electrode plate 211, the second electrode plate 213, and the separator 215 is wound in a jelly- And pouches 201 and 202 including a lower portion 201 and an upper portion 202 that are thermally bonded to each other with the electrode assembly 210 interposed therebetween. The lower portion 201 and the upper portion 202 of the pouches 201 and 202 may be formed with thermal joints 205 that are thermally joined to each other. At this time, the first and second electrodes 231 and 232 may pass through the thermal junctions 205 of the pouches 201 and 202 and be drawn out of the pouches 201 and 202. A seal tape 233 may be interposed between the pouches 201 and 202 and the first and second electrodes 231 and 232.

상기 보호회로(240)는 전지 셀(200)의 충, 방전 동작을 제어하며, 과충전, 과방전시, 임계치 이상의 과대한 전류가 흐르는 경우, 전지 셀(200)이 설정치 이상의 고온으로 상승하는 경우, 통전을 차단하고 전지 셀(200)을 보호하기 위한 보호동작을 수행할 수 있다. 상기 보호회로(240)는 전류, 전압 등의 상태정보를 검출하기 위한 센싱 회로나 충방전 보호회로 등을 갖춘 회로기판을 포함할 수 있다.The protection circuit 240 controls charging and discharging operations of the battery cell 200. When the battery cell 200 is overcharged, overdischarged, overcurrent exceeding a threshold value, or the like, when the battery cell 200 rises to a temperature higher than a set value, It is possible to perform a protection operation for protecting the battery cell 200 by blocking the battery cell 200. The protection circuit 240 may include a circuit board having a sensing circuit, a charge / discharge protection circuit, and the like for detecting status information such as current, voltage, and the like.

전지 셀(200)의 제1 전극(231) 및 제2 전극(232)은 보호회로(140)에 접속된다. 예를 들어, 전지 셀(200)의 제1 전극(231)은 제1 접속부(241) 및 전류 제한 소자(220)를 통하여 보호회로(240)에 접속되고, 전지 셀(100)의 제2 전극(232)은 제2 접속부(242)를 통하여 보호회로(240)에 접속된다. 한편, 상기 제1 접속부(241)와 보호회로(240) 사이에는 절연 패드(280)가 개재될 수 있고, 전지 셀(200)의 전류는 제1 접속부(241)로부터 직접 보호회로(240)로 흐르지 않고, 제1, 제2 전류 제한 소자(221,222)의 두 패스(P1,P2)로 분기되어 보호회로(240)로 흘러갈 수 있다. The first electrode 231 and the second electrode 232 of the battery cell 200 are connected to the protection circuit 140. For example, the first electrode 231 of the battery cell 200 is connected to the protection circuit 240 through the first connection part 241 and the current limiting element 220, (232) is connected to the protection circuit (240) through the second connection portion (242). An insulation pad 280 may be interposed between the first connection part 241 and the protection circuit 240 so that the current of the battery cell 200 is directly supplied from the first connection part 241 to the protection circuit 240 It can branch to the two paths P1 and P2 of the first and second current limiting elements 221 and 222 and flow to the protection circuit 240 without flowing.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

10,210 : 전극조립체 13,211 : 제1 전극판
11,213 : 제2 전극판 15,215 : 세퍼레이터
19 : 제1 전극탭 17: 제2 전극탭
20 : 캔 30 : 캡 플레이트
31 : 전극단자 33 : 절연 가스켓
100,200 : 전지 셀 111 : 절연 부재
120 : 전류 제한 소자 120a, 120b : 제1, 제2 리드
120c : 본체 121 : 제1 전류 제한 소자
122 : 제2 전류 제한 소자 132 : 리드부재
140 : 보호회로 160 : 상부커버
160`: 단자 홀 170 : 하부커버
171 : 접착수단 201 : 파우치 하부
202 : 파우치 상부 205 : 파우치 열 접합부
233 : 실링 테이프
P1,P2 : 전류의 패스10, 210: electrode assembly 13, 211: first electrode plate
11, 213: second electrode plate 15, 215: separator
19: first electrode tab 17: second electrode tab
20: can 30: cap plate
31: electrode terminal 33: insulating gasket
100, 200: battery cell 111: insulating member
120: current limiting element 120a, 120b: first and second leads
120c: main body 121: first current limiting element
122: second current limiting element 132: lead member
140: protection circuit 160: upper cover
160`: Terminal hole 170: Lower cover
171: Adhesive means 201: Pouch bottom
202: pouch top 205: pouch thermal joint
233: sealing tape
P1, P2: current path

Claims

A battery cell including a first electrode and a second electrode;
First and second current confining elements commonly connected to the first electrode and disposed on opposite sides of the first electrode; And
And a protection circuit electrically connected to the first and second current limiting elements and the second electrode.

The method according to claim 1,
Each of the first and second current-
main body;
A first lead extending from the main body toward the first electrode; And
And a second lead extending from the main body in a direction opposite to the first electrode.

3. The method of claim 2,
And a first lead of the first and second current confining elements are coupled to each other on the first electrode in an overlapped state.

3. The method of claim 2,
And a coupling lead for mediating electrical connection between the first lead of the first and second current limiting elements and the first electrode is disposed on the first electrode.

5. The method of claim 4,
The coupling lead
The first and second current limiting elements being connected to the first lead, and a central portion coupled to the first electrode.

6. The method of claim 5,
A first lead of the first and second current confining elements is interposed between the first electrode and the coupling lead,
And the first electrode and the coupling lead are coupled through the first leads of the first and second current limiting elements.

The method according to claim 1,
Wherein the battery cell includes an electrode assembly, and a case accommodating the electrode assembly.

8. The method of claim 7,
Wherein the first electrode is electrically connected to the electrode assembly, and is assembled to pass through the case.

8. The method of claim 7,
Wherein the case includes a can accommodating the electrode assembly and a cap plate sealing the opening of the can,
Wherein the first and second electrodes are formed on the cap plate.

8. The method of claim 7,
The case including a flexible pouch that receives the electrode assembly and is sealed with a thermal bond,
And the first and second electrodes are drawn out to the outside of the case through the thermal joint.

The method according to claim 1,
Wherein the first and second current confining elements have substantially the same structure.

The method according to claim 1,
Wherein the first and second current limiting elements comprise a PTC element or a fuse.

The method according to claim 1,
Wherein the first and second current limiting elements are connected in parallel between the first electrode and the protection circuit.

14. The method of claim 13,
Wherein the first and second current limiting elements are divided into charge and discharge currents passing through the first electrode.