KR20180091301A - Rechargeable battery - Google Patents
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Abstract
Description
본 기재는 케이스의 개구를 밀폐하는 캡 플레이트에 벤트 플레이트를 구비하는 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery having a vent plate in a cap plate for sealing an opening of a case.
이차 전지(rechargeable battery)는 일차 전지와 달리 충전 및 방전을 반복적으로 수행하는 전지이다. 소용량의 이차 전지는 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대용량 이차 전지는 하이브리드 자동차 및 전기 자동차의 모터 구동용 전원으로 사용될 수 있다.A rechargeable battery is a battery which repeatedly performs charging and discharging unlike a primary battery. A small secondary battery is used in portable electronic equipment such as a mobile phone, a notebook computer, and a camcorder, and a large secondary battery can be used as a motor driving power source for hybrid vehicles and electric vehicles.
예를 들면, 이차 전지는 충전 및 방전 작용하는 전극 조립체, 전극 조립체와 전해액을 수용하는 케이스, 케이스의 개구에 결합되는 캡 플레이트, 전극 조립체와 캡 플레이트 사이에 구비되는 절연 플레이트, 및 캡 플레이트에 설치되고 절연 플레이트를 경유하여 전극 조립체에 전기적으로 연결되는 전극단자를 포함한다.For example, the secondary battery includes an electrode assembly for charging and discharging, a case for accommodating the electrode assembly and the electrolyte, a cap plate coupled to the opening of the case, an insulating plate provided between the electrode assembly and the cap plate, And an electrode terminal electrically connected to the electrode assembly via an insulating plate.
캡 플레이트는 전극단자의 설치를 위한 단자홀, 전해액 주입을 위한 전해액 주입구, 및 내부 압력을 배출하는 벤트 홀을 구비한다. 벤트 홀에는 벤트 플레이트가 설치되어 벤트 홀을 폐쇄하고 있다. 내부 압력이 설정압에 이르게 되면, 벤트 플레이트가 노치에서 절개되면서 벤트 홀을 개방하여 내부 압력이 낮아진다.The cap plate has a terminal hole for installing the electrode terminal, an electrolyte injection hole for injecting the electrolyte, and a vent hole for discharging the internal pressure. A vent plate is installed in the vent hole to close the vent hole. When the internal pressure reaches the set pressure, the vent plate is incised in the notch and opens the vent hole to reduce the internal pressure.
셀 이벤트 발생시, 이차 전지의 내부 온도가 급격히 상응하면서 가스가 발생된다. 이차 전지의 내부 압력이 벤트 플레이트를 절개하므로 활물질 및 전해액을 포함한 다량의 가스가 절연 플레이트 및 벤트 홀을 경유하여 외부로 분출된다. 내부의 온도 및 압력이 낮아지면서, 이차 전지의 폭발이 방지된다.When a cell event occurs, the internal temperature of the secondary battery suddenly corresponds to the generated gas. Since the internal pressure of the secondary battery cuts the vent plate, a large amount of gas including the active material and the electrolytic solution is ejected to the outside via the insulating plate and the vent hole. As the temperature and pressure inside are lowered, explosion of the secondary battery is prevented.
이와 같은 이차 전지는 셀 이벤트 발생시, 내압 및 가스의 배출을 고려하고 있지만, 도전 부재의 관통시, 고온에 의하여 절연 플레이트가 녹아서 화염을 형성하고, 화염 및 내부 부품이 벤트 홀을 통하여 셀의 외부로 분출되는 것을 차단하지 못하고 있다.However, when the conductive member penetrates, the insulating plate melts to form a flame due to the high temperature, and the flame and internal components are discharged to the outside of the cell through the vent hole And can not block the ejection.
본 발명의 일 실시예는 셀 이벤트 발생시, 벤트 홀을 통하여 화염 및 내부 부품이 외부로 분출되는 것을 방지하는 이차 전지를 제공하는 것이다.An embodiment of the present invention provides a secondary battery that prevents a flame and internal components from being blown out through a vent hole when a cell event occurs.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 전류를 충전 및 방전시키는 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 내장하는 케이스, 상기 케이스의 개구에 결합되고 벤트 플레이트가 설치되는 벤트 홀을 구비하는 캡 플레이트, 및 상기 전극 조립체에 전기적으로 연결되고 상기 캡 플레이트에 구비되는 단자홀에 설치되는 전극단자를 포함하고, 상기 캡 플레이트는 복수의 통기구들을 구비하여 상기 벤트 홀에 대응하는 외면에서 일체로 형성되는 메쉬부를 포함한다.A secondary battery according to an embodiment of the present invention includes an electrode assembly for charging and discharging a current, a case including the electrode assembly, a cap plate coupled to an opening of the case and having a vent hole in which a vent plate is installed, And an electrode terminal electrically connected to the electrode assembly and provided in a terminal hole provided in the cap plate, wherein the cap plate includes a plurality of vents and a mesh portion integrally formed on an outer surface corresponding to the vent hole do.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 상기 전극 조립체와 상기 캡 플레이트 사이에 배치되는 절연 플레이트를 더 포함하고, 상기 절연 플레이트는 상기 벤트 홀과 상기 메쉬부 사이에 위치하는 내부 벤트 홀을 구비할 수 있다.The secondary battery according to an embodiment of the present invention may further include an insulation plate disposed between the electrode assembly and the cap plate, wherein the insulation plate has an inner vent hole positioned between the vent hole and the mesh portion can do.
상기 캡 플레이트는 외면에서 외측으로 돌출되는 돌출부를 더 포함하고, 상기 메쉬부는 상기 돌출부에 일체로 형성될 수 있다.The cap plate may further include a protrusion protruding outward from the outer surface, and the mesh portion may be integrally formed with the protrusion.
상기 메쉬부는 상기 캡 플레이트의 외면과 나란하게 형성될 수 있다.The mesh portion may be formed in parallel with an outer surface of the cap plate.
상기 돌출부는 외면으로부터 멀어질수록 더 얇은 두께로 형성되고, 상기 메쉬부는 상기 돌출부의 단부와 동일한 두께로 형성될 수 있다.The protrusion may be formed to have a thinner thickness as the protrusion is further away from the outer surface, and the mesh portion may be formed to have the same thickness as the end of the protrusion.
상기 벤트 홀은 상기 전극 조립체를 향하는 내면에서 최대 개방 면적을 형성하고, 상기 내면에서 외면으로 가면서 점진적으로 축소되어 외면에서 최소 개방 면적을 형성할 수 있다.The vent hole may form a maximum opening area on the inner surface facing the electrode assembly and gradually decrease from the inner surface to the outer surface to form a minimum opening area on the outer surface.
상기 벤트 플레이트는 상기 벤트 홀의 최대 개방 면적을 형성하는 내면에 용접되고, 상기 메쉬부는 최소 개방 면적을 형성하는 돌출부에 일체로 형성될 수 있다.The vent plate is welded to an inner surface forming a maximum opening area of the vent hole, and the mesh part may be integrally formed with a protrusion forming a minimum opening area.
상기 벤트 플레이트와 상기 메쉬부는 서로의 사이에 설정된 간격(G)을 형성할 수 있다.The vent plate and the mesh portion may form a predetermined gap G between the vent plate and the mesh portion.
상기 벤트 플레이트는 상기 캡 플레이트의 폭 방향 중앙에서 상기 캡 플레이트의 길이 방향으로 벋은 노치를 구비하며, 상기 간격은 상기 노치를 중심으로 절개되는 상기 벤트 플레이트의 선회 반경보다 크게 설정될 수 있다.The vent plate may have a notch in the longitudinal direction of the cap plate at a widthwise center of the cap plate, and the gap may be set to be larger than a turning radius of the vent plate cut around the notch.
상기 벤트 플레이트는 상기 벤트 홀에 용접되는 후막부, 및 상기 후막부의 내측에서 상기 후막부보다 얇은 박막으로 형성되어 상기 노치에 의하여 절개되는 박막부를 포함할 수 있다.The vent plate may include a thin film portion that is formed as a thin film thinner than the thin film portion at the inner side of the thin film portion and is cut by the notch.
상기 간격은 상기 후막부의 내측에서 선회되는 상기 박막부의 선회 반경보다 크게 설정될 수 있다.The gap may be set to be larger than a turning radius of the thin film portion which is pivoted inside the thick film portion.
이와 같이 본 발명의 일 실시예는, 벤트 홀에 대응하는 외면에서 캡 플레이트에 일체로 메쉬부를 구비하므로 셀 이벤트시, 벤트 홀을 통하여 내부 압력이 배출될 때, 화염 및 내부 부품이 외부로 분출되는 것을 방지할 수 있다.As described above, according to one embodiment of the present invention, since the mesh portion is integrally formed on the cap plate at the outer surface corresponding to the vent hole, when the inner pressure is discharged through the vent hole at the time of the cell event, Can be prevented.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 도 2에 적용되는 전극 조립체의 사시도이다.
도 4는 도 3의 전극 조립체에 전극단자를 연결하고 절연 플레이트 및 개스킷을 분해하여 도시한 사시도이다.
도 5는 도 1 및 도 3에서 벤트 홀 부분에서 벤트 플레이트와 캡 플레이트를 분해하여 절단한 단면 사시도이다.
도 6은 도 5의 벤트 홀 부분에서 벤트 플레이트의 작동 전 후 상태를 도시한 단면도이다.1 is a perspective view of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
3 is a perspective view of the electrode assembly of FIG. 2. FIG.
FIG. 4 is a perspective view illustrating an electrode terminal of the electrode assembly shown in FIG. 3 connected to an electrode plate and an insulating plate and a gasket. FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional perspective view of the vent plate and the cap plate cut away from the vent hole in FIGS. 1 and 3. FIG.
6 is a cross-sectional view illustrating the state before and after the operation of the vent plate in the vent hole portion of FIG. 5;
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 자른 단면도이다.FIG. 1 is a perspective view of a secondary battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG.
도 1 및 도2를 참조하면, 일 실시예에 따른 이차 전지는 전류를 충전 및 방전하는 전극 조립체(101, 102), 전극 조립체(101, 102)를 내장하는 케이스(30), 케이스(30)의 개구(31)에 결합되어 개구(31)를 밀폐하는 캡 플레이트(40), 및 전극 조립체(101, 102)에 전기적으로 연결되는 전극단자(51, 52)를 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2, a secondary battery according to an embodiment includes an
또한, 일 실시예의 이차 전지는 전극 조립체(101, 102)와 캡 플레이트(40) 사이에 설치되는 절연 플레이트(20)를 더 포함한다. 절연 플레이트(20)는 전극 조립체(101, 102)를 캡 플레이트(40) 및 전극단자(51, 52)에 대하여 전기적으로 절연한다.Further, the secondary battery of one embodiment further includes an
도 3은 도 2에 적용되는 전극 조립체의 사시도이고, 도 4는 도 3의 전극 조립체에 전극단자를 연결하고 절연 플레이트 및 개스킷을 분해하여 도시한 사시도이다.FIG. 3 is a perspective view of the electrode assembly of FIG. 2, and FIG. 4 is a perspective view illustrating an electrode assembly of the electrode assembly of FIG. 3 and separating the insulating plate and the gasket.
도 3 및 도 4를 참조하면, 전극 조립체(101, 102)는 전기 절연재인 세퍼레이터(13)의 양측에 제1전극(11, 예를 들면, 음극)과 제2전극(12, 예를 들면 양극)을 구비하고, 음극(11), 세퍼레이터(13) 및 양극(12)을 권취 또는 적층(미도시)하여 형성된다.3 and 4, the electrode assemblies 101 and 102 include a first electrode 11 (for example, a negative electrode) and a second electrode 12 (for example, a positive electrode) on both sides of a
본 실시예에서 전극 조립체(101, 102)는 쌍으로 형성되어 있으나, 더 많은 개수로 형성될 수도 있다. 전극 조립체(101, 102)는 케이스(30)에 수용될 수 있도록 타원형 양단(도 3의 상단과 하단)을 가지고 플레이트 모양으로 형성될 수 있다.Although the electrode assemblies 101 and 102 are formed in pairs in this embodiment, they may be formed in a larger number. The electrode assemblies 101 and 102 may be formed in a plate shape having both ends of elliptical shape (upper and lower ends in FIG. 3) so as to be accommodated in the
음, 양극(11, 12)은 각각 금속박(예를 들면, Cu, Al 포일)의 집전체에 활물질을 도포한 코팅부(111, 121), 및 활물질을 도포하지 않아서 노출된 집전체로 무지부를 형성하는 탭(112, 122)을 포함한다.The positive and
탭(112, 122)은 권취 또는 적층된 전극 조립체(101, 102)의 일단 및 전극 조립체(101, 102)의 1회 권취 범위(T)에서 거리(D)를 두고 서로 이격 배치된다. 즉 음극(11)의 탭(112)은 전극 조립체(101, 102)의 일단에서 일측에 배치되고, 양극(12)의 탭(122)는 전극 조립체(101, 102)의 동일단에서 거리(D)를 두고 서로 이격 배치된다.The
따라서 음극(11)과 양극(12)이 권취 또는 적층될 때, 음극(11)의 탭(112)은 전극 조립체(101, 102)의 일단(도 3의 상단)에서 좌측에 배치되고, 양극(12)의 탭(122)은 전극 조립체(101, 102)의 동일 단(도 3의 상단)에서 우측에 배치된다.Therefore, when the
일례로써, 음, 양극(11, 12)의 탭(112, 122)은 캡 플레이트(40) 측에 배치되어 서로 포개어져 각각 전기적으로 연결된다. 2개의 전극 조립체(101, 102)는 나란히 배치되어 전기적으로 병렬 연결된다.For example, the
즉 2개의 전극 조립체(101, 102)에서, 양측 음극(11)의 탭(112)은 서로 다른 음극(11)의 탭(112)과 마주하여 절곡되어 전극단자(51)에 서로 연결되고, 양측 양극(12)의 탭(122)은 서로 다른 양극(12)의 탭(122)과 마주하여 절곡되어 전극단자(52)에 서로 연결된다.That is, in the two
다시 도 1 및 도 2 참조하면, 케이스(30)는 전극 조립체(101, 102)와 절연 플레이트(20)를 내장하며, 이차 전지의 외관을 형성하고, 이차 전지에 기계적인 강도를 제공한다.Referring again to FIGS. 1 and 2, the
케이스(30)는 플레이트 모양의 전극 조립체(101, 102)를 수용하는 공간을 설정한다. 예를 들면, 케이스(30)는 대략 직육면체로 형성되고, 전극 조립체(101, 102)를 삽입하도록 그 일측에 사각형의 개구(31)를 구비한다.The
도 2 및 도 4를 참조하면, 절연 플레이트(20)는 단자홀(H1, H2)에 대응하는 탭 홀(201, 202)을 구비한다. 따라서 케이스(30)의 내부에 수용된 전극 조립체(101, 102)의 탭(112, 122)은 탭 홀(201, 202)을 통과하여 전극단자(51, 52)에 연결된다.2 and 4, the
즉 절연 플레이트(20)는 전극 조립체(101, 102)와 캡 플레이트(40)를 전기적으로 절연시키면서, 탭 홀(201, 202)을 통하여 탭(112, 122)의 인출을 가능하게 한다.That is, the
캡 플레이트(40)는 케이스(30)의 개구(31)에 결합되어 케이스(30)를 밀폐하고, 2개의 단자홀(H1, H2)을 구비한다. 예를 들면, 단자홀(H1, H2) 및 탭 홀(201, 202)에는 전극단자(51, 52)가 설치된다. 예를 들면, 케이스(30)와 캡 플레이트(40)는 알루미늄으로 형성되어 개구(31)에서 서로 용접될 수 있다.The
전극단자(51, 52)는 전극 조립체(101, 102)의 탭(112, 122)에 각각 연결되어, 전극 조립체(101, 102)로부터 전류를 방전시키거나 전극 조립체(101, 102)에 전류를 충전시킬 수 있게 한다.The
전극단자(51, 52)는 캡 플레이트(40)의 단자홀(H1, H2)을 통과하여 설치되고, 절연 플레이트(20)의 탭 홀(201, 202)을 통과하는 탭(112, 122)에 전기적으로 연결된다. 이때, 탭(112, 122)은 캡 플레이트(40)와 평행한 상태로 절곡되어 전극단자(51, 52)에 용접된다.The
전극단자(51, 52)는 동일 구조로 형성될 수 있다. 도면을 참조하여 일례로써 설명하면, 전극단자(51, 52)는 내부 플레이트(511, 521)와 기둥부(512, 522) 및 외부 플레이트(513, 523)를 포함한다.The
내부 플레이트(511, 521)는 기둥부(512, 522)의 면적보다 넓게 형성되어 탭(112, 122)에 넓은 면적으로 용접되고, 캡 플레이트(40)와 절연 플레이트(20) 사이에 위치한다. 이때 2개의 전극 조립체(101, 102)에서 탭(112, 112; 122, 122)이 서로 마주하는 상태로 절곡되어 내부 플레이트(511, 521)에 용접된다.The
기둥부(512, 522)는 내부 플레이트(511, 521)에 연결되고, 개스킷(621, 622)과 함께 단자홀(H1, H2)을 통과하여, 캡 플레이트(40)의 외부로 돌출된다. 외부 플레이트(513, 523)는 캡 플레이트(40)의 외면에서 기둥부(512, 522)에 전기적으로 연결된다. 기둥부(512, 522)는 외부 플레이트(513, 523)에 코킹(caulking) 또는 용접으로 연결된다.The
따라서 전극 조립체(101, 102)는 탭(112, 122) 및 전극단자(51, 52)를 통하여 케이스(30)의 외부로 인출될 수 있다. 또한, 탭(112, 122)이 전극단자(51, 52)에 직접 연결되므로 전극 조립체(101, 102)를 케이스(30)의 외부로 인출하는 구조가 간단해진다.The
한편, 개스킷(621, 622)은 전극단자(51, 52)와 캡 플레이트(40) 사이에 개재되어, 전극단자(51, 52)와 캡 플레이트(40)를 전기적으로 절연 및 실링한다.The
개스킷(621, 622)은 전극단자(51, 52)의 기둥부(512, 522)와 캡 플레이트(40)의 단자홀(H1, H2) 내면 사이에 설치되어, 기둥부(512, 522)와 캡 플레이트(40)의 단자홀(H1, H2) 사이를 실링하고 전기적으로 절연한다.The
개스킷(621, 622)을 개재하여 기둥부(512, 522)를 단자홀(H1, H2)에 삽입하고, 외부 절연부재(631, 632)를 개재하여 외부 플레이트(513, 523)의 결합홀(514, 524)에 삽입한 후, 결합홀(514, 524)의 주위를 코킹(caulking) 또는 용접함으로써, 기둥부(512, 522)가 외부 플레이트(513, 523)에 고정된다. 이로써, 전극단자(51, 52)가 캡 플레이트(40)에 설치될 수 있다.The
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 캡 플레이트(40)는 전해액 주입구(42)와 벤트 홀(41)을 더 구비한다. 전해액 주입구(42)는 케이스(30)에 캡 플레이트(40)를 결합 및 용접한 후, 케이스(30)의 내부로 전해액을 주입할 수 있게 한다. 전해액 주입 후, 전해액 주입구(42)는 밀봉 마개(421)로 밀봉된다.Referring again to FIGS. 1 and 2, the
절연 플레이트(20)는 내부 전해액 주입구(28)를 구비한다. 내부 전해액 주입구(28)는 캡 플레이트(40)에 구비되는 전해액 주입구(42)에 대응하여, 전해액 주입구(42)를 통하여 주입되는 전해액을 절연 플레이트(20)의 내부로 주입될 수 있게 한다.The insulating plate (20) has an inner electrolyte inlet (28). The inner
벤트 홀(41)은 전극 조립체(101, 102)의 충전 및 방전 작용에 의하여 이차 전지의 내부에서 발생되는 가스에 의한 내부 압력을 배출할 수 있도록 벤트 플레이트(411)로 밀폐된다.The
예를 들어, 이차 전지의 내부 압력이 설정 압력에 이르면, 벤트 플레이트(411)가 절개되어 벤트 홀(41)을 개방하여 가스 및 내부 압력을 배출할 수 있다.For example, when the internal pressure of the secondary battery reaches the set pressure, the
절연 플레이트(20)는 벤트 홀(41)의 내측에 내부 벤트 홀(29)을 구비한다. 내부 벤트 홀(29)은 캡 플레이트(40)에 구비되는 벤트 홀(41)에 대응하여, 벤트 홀(41)로 배출되는 가스 및 내부 압력을 절연 플레이트(20)의 외부로 배출할 수 있게 한다.The insulating plate (20) has an inner vent hole (29) inside the vent hole (41). The
도 5는 도 1 및 도 3에서 벤트 홀 부분에서 벤트 플레이트와 캡 플레이트를 분해하여 절단한 단면 사시도이다. 도 1, 도 2 및 도 5를 참조하면, 캡 플레이트(40)는 복수의 통기구들(43)을 구비하는 메쉬부(44)를 더 포함한다. 메쉬부(44)는 벤트 홀(41)에 대응하는 캡 플레이트(40)의 외면에 일체로 형성된다. FIG. 5 is a cross-sectional perspective view of the vent plate and the cap plate cut away from the vent hole in FIGS. 1 and 3. FIG. Referring to FIGS. 1, 2 and 5, the
절연 플레이트(20)에 구비되는 내부 벤트 홀(29)은 벤트 홀(41)과 메쉬부(44) 사이에 위치한다. 캡 플레이트(40)는 외면에서 외측으로 돌출되는 돌출부(45)를 포함한다. 이 경우, 메쉬부(44)는 돌출부(45)에 일체로 형성될 수 있다. 메쉬부(44)는 캡 플레이트(40)의 외면과 나란하게 형성된다.An
돌출부(45)는 캡 플레이트(40)의 외면으로부터 멀어질수록 더 얇은 두께(t1)로 형성된다. 메쉬부(44)는 돌출부(45)의 최외곽 단부와 동일한 두께(t1)로 형성된다.The
따라서 벤트 홀(41)은 전극 조립체(10)를 향하는 내면에서 최대 개방 면적을 형성하고, 내면에서 외면으로 가면서 점진적으로 축소되어 외면에서 최소 개방 면적을 형성한다. 즉 벤트 홀(41)은 돌출부(45)의 내면에 의하여 외측으로 가면서 축소되는 구조로 형성된다.Accordingly, the
벤트 플레이트(411)는 벤트 홀(41)의 최대 개방 면적을 형성하는 내면에 용접된다. 메쉬부(44)는 벤트 홀(41)의 최소 개방 면적을 형성하는 돌출부(45)에 일체로 형성된다.The
예를 들면, 메쉬부(44) 및 통기공들(43)은 코이닝(coining) 공정에 의하여 돌출부(45)와 함께 캡 플레이트(40)에 일체로 형성된다. 따라서 캡 플레이트(40)에 메쉬부(44)를 형성하는 공정이 단순해질 수 있다.For example, the
통기공들(43)의 최소 직경(D1)은 메쉬부(44) 두께(t1)의 1.2배 이상이다(D1≥1.2*t1). 즉 통기공들(43)의 최소 직경(D1)은 셀에서 내부 부품의 토출을 차단하면서 기체 및 내부 압력의 배출을 가능하게 한다. 즉 통기공들(43)의 최소 직경(D1)이 1.2t 미만인 경우, 셀 이벤트 시, 가스 및 내부 압력의 배출을 제한할 수 있다.The minimum diameter D1 of the vent holes 43 is 1.2 times or more of the thickness t1 of the mesh portion 44 (D1? 1.2 * t1). In other words, the minimum diameter D1 of the air vents 43 allows discharge of gas and internal pressure while blocking the discharge of internal components in the cell. That is, when the minimum diameter D1 of the air vents 43 is less than 1.2 t, it is possible to limit the discharge of gas and internal pressure at the time of the cell event.
벤트 플레이트(411)는 절개를 유도하는 노치(412)를 가진다. 셀 이벤트로 인하여 셀 내부에서 발생되는 가스 및 내부 압력은 노치(412)를 통하여 벤트 플레이트(411)를 절개하고, 벤트 홀(41) 및 메쉬부(44)로 배출될 수 있다.The
셀 이벤트시, 통기공들(43)을 구비한 메쉬부(44)는 벤트 홀(41)을 경유한 가스 및 내부 압력을 외부로 배출시키면서 화염 및 내부 부품들이 외부로 분출되는 것을 차단할 수 있다.In the event of a cell event, the
도 6은 도 5의 벤트 홀 부분에서 벤트 플레이트의 작동 전 후 상태를 도시한 단면도이다. 도 6을 참조하면, 벤트 플레이트(411)와 메쉬부(44)는 서로의 사이에 설정된 간격(G)을 형성한다. 6 is a cross-sectional view illustrating the state before and after the operation of the vent plate in the vent hole portion of FIG. 5; Referring to FIG. 6, the
간격(G)은 벤트 플레이트(411)가 노치(412)에서 절개되어 외측으로 선회 개방(가상선 상태)될 때, 벤트 플레이트(411)의 절개 및 선회 개방을 자유롭게 한다.The gap G allows the
다시 도 5 및 도 6을 참조하면, 벤트 플레이트(411)에서, 노치(412)는 캡 플레이트(40)의 폭 방향(y축 방향) 중앙에서 캡 플레이트(40)의 길이 방향(x축 방향)으로 벋어 형성된다. 그리고 간격(G)은 노치(412)를 중심으로 절개되는 벤트 플레이트(411)의 선회 반경(R)보다 크게 설정된다.5 and 6, in the
또한, 벤트 플레이트(411)는 벤트 홀(41)에 용접되는 후막부(413), 및 후막부(413)의 내측에서 후막부(413)보다 얇은 박막으로 형성되어 노치(412)에 의하여 절개되는 박막부(414)를 포함할 수 있다.The
후막부(413)는 벤트 홀(41)에서 벤트 플레이트(411)와 캡 플레이트(40)의 용접 강도를 강화시키며, 박막부(414)는 노치(412)가 절개되는 압력 설정을 용이하게 한다.The
이 경우, 가스 및 내부 압력에 의하여 후막부(413)는 절개되지 않고 박막부(414)만 절개된다. 따라서 간격(G)은 후막부(413)의 내측에서 선회되는 박막부(414)의 선회 반경(R)보다 크게 설정된다. 즉 후막부(413)는 벤트 플레이트(411)와 메쉬부(44) 사이에 설정되는 간격(G) 및 돌출부(45)의 높이 줄일 수 있다.In this case, due to the gas and the internal pressure, the
이와 같이, 일 실시예는 벤트 홀(41)에 대응하는 캡 플레이트(40)의외면에 통기공들(43)을 가지는 메쉬부(44)를 일체로 구비하므로 셀 이벤트시, 벤트 홀(41)을 통하여 내부 압력이 배출될 때, 메쉬부(44)에서 화염 및 내부 부품이 외부로 분출되는 것을 방지할 수 있다.Since the
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And it goes without saying that the invention belongs to the scope of the invention.
11: 제1전극(음극)
12: 제2전극(양극)
13: 세퍼레이터
20: 절연 플레이트
21: 제1돌출부
22: 제2돌출부
28: 내부 전해액 주입구
29: 내부 벤트 홀
30: 케이스
31: 개구
40: 캡 플레이트
41: 벤트 홀
42: 전해액 주입구
43: 통기구
44: 메쉬부
45: 돌출부
51, 52: 전극단자
101, 102: 전극 조립체
111, 121: 코팅부
112, 122: 탭
201, 202: 탭 홀
411: 벤트 플레이트
412: 노치
413: 후막부
414: 박막부
421: 밀봉 마개
511, 521: 내부 플레이트
512, 522: 기둥부
513, 523: 외부 플레이트
621, 622: 개스킷
631, 632: 외부 절연부재
D: 거리
D1: 최소 직경
G: 간격
R: 선회 반경
T: 권취 범위
t1: 두께11: first electrode (cathode) 12: second electrode (anode)
13: separator 20: insulating plate
21: first protrusion 22: second protrusion
28: inner electrolyte inlet 29: inner vent hole
30: case 31: opening
40: cap plate 41: vent hole
42: electrolyte injection port 43: vent hole
44: mesh part 45:
51, 52:
111, 121: coating
201, 202: tap hole 411: vent plate
412: Notch 413:
414: thin film portion 421: sealing cap
511, 521:
513, 523:
631, 632: outer insulating member D: distance
D1: Minimum diameter G: Spacing
R: turning radius T: winding range
t1: Thickness
Claims (11)
상기 전극 조립체를 내장하는 케이스;
상기 케이스의 개구에 결합되고 벤트 플레이트가 설치되는 벤트 홀을 구비하는 캡 플레이트; 및
상기 전극 조립체에 전기적으로 연결되고 상기 캡 플레이트에 구비되는 단자홀에 설치되는 전극단자
를 포함하고,
상기 캡 플레이트는
복수의 통기구들을 구비하여 상기 벤트 홀에 대응하는 외면에서 일체로 형성되는 메쉬부를 포함하는 이차 전지.An electrode assembly for charging and discharging current;
A case housing the electrode assembly;
A cap plate coupled to an opening of the case and having a vent hole in which a vent plate is installed; And
And an electrode terminal electrically connected to the electrode assembly and provided in a terminal hole provided in the cap plate,
Lt; / RTI >
The cap plate
And a mesh portion integrally formed on an outer surface corresponding to the vent hole, the mesh portion including a plurality of vents.
상기 전극 조립체와 상기 캡 플레이트 사이에 배치되는 절연 플레이트를 더 포함하고,
상기 절연 플레이트는
상기 벤트 홀과 상기 메쉬부 사이에 위치하는 내부 벤트 홀을 구비하는 이차 전지.The method according to claim 1,
Further comprising an insulating plate disposed between the electrode assembly and the cap plate,
The insulating plate
And an inner vent hole positioned between the vent hole and the mesh portion.
상기 캡 플레이트는
외면에서 외측으로 돌출되는 돌출부를 더 포함하고,
상기 메쉬부는
상기 돌출부에 일체로 형성되는 이차 전지.The method according to claim 1,
The cap plate
Further comprising a projection projecting outwardly from the outer surface,
The mesh portion
Wherein the protruding portion is integrally formed.
상기 메쉬부는
상기 캡 플레이트의 외면과 나란하게 형성되는 이차 전지.The method of claim 3,
The mesh portion
And the cap plate is formed in parallel with an outer surface of the cap plate.
상기 돌출부는
외면으로부터 멀어질수록 더 얇은 두께로 형성되고,
상기 메쉬부는
상기 돌출부의 단부와 동일한 두께로 형성되는 이차 전지.The method of claim 3,
The protrusion
The thinner the thickness is, the farther away from the outer surface,
The mesh portion
Wherein the protrusion has a thickness equal to the thickness of the end of the protrusion.
상기 벤트 홀은
상기 전극 조립체를 향하는 내면에서 최대 개방 면적을 형성하고,
상기 내면에서 외면으로 가면서 점진적으로 축소되어 외면에서 최소 개방 면적을 형성하는 이차 전지.The method according to claim 1,
The vent hole
A maximum opening area is formed on the inner surface facing the electrode assembly,
And gradually decreases from the inner surface to the outer surface to form a minimum opening area at the outer surface.
상기 벤트 플레이트는
상기 벤트 홀의 최대 개방 면적을 형성하는 내면에 용접되고,
상기 메쉬부는
최소 개방 면적을 형성하는 돌출부에 일체로 형성되는 이차 전지.The method according to claim 6,
The vent plate
Welded to an inner surface forming a maximum opening area of the vent hole,
The mesh portion
And a protruding portion forming a minimum opening area.
상기 벤트 플레이트와 상기 메쉬부는
서로의 사이에 설정된 간격(G)을 형성하는 이차 전지.8. The method of claim 7,
The vent plate and the mesh portion
And a gap (G) set between them is formed.
상기 벤트 플레이트는
상기 캡 플레이트의 폭 방향 중앙에서 상기 캡 플레이트의 길이 방향으로 벋은 노치를 구비하며,
상기 간격은
상기 노치를 중심으로 절개되는 상기 벤트 플레이트의 선회 반경보다 크게 설정되는 이차 전지.9. The method of claim 8,
The vent plate
And a notch in the longitudinal direction of the cap plate at a widthwise center of the cap plate,
The spacing
And a turning radius of the vent plate cut around the notch.
상기 벤트 플레이트는
상기 벤트 홀에 용접되는 후막부, 및
상기 후막부의 내측에서 상기 후막부보다 얇은 박막으로 형성되어 상기 노치에 의하여 절개되는 박막부를 포함하는 이차 전지.10. The method of claim 9,
The vent plate
A post-film portion welded to the vent hole, and
And a thin film portion formed on the inner side of the thick film portion to be thinner than the thick film portion and cut by the notch.
상기 간격은
상기 후막부의 내측에서 선회되는 상기 박막부의 선회 반경보다 크게 설정되는 이차 전지.11. The method of claim 10,
The spacing
And a turning radius of the thin film portion pivoted inside the thick film portion is set larger than a turning radius of the thin film portion pivoted inside the thick film portion.
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- 2017-02-06 KR KR1020170016280A patent/KR102385746B1/en active IP Right Grant
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