KR20190002992A - Secondary cell - Google Patents

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Abstract

According to an embodiment of the present invention, a secondary battery capable of effectively discharging gas occurring due to degradation of a battery cell comprises: an electrode assembly having an electrode tap; a battery case receiving the electrode assembly; and a gas discharge unit coupled to the battery case to open and close a passage according to a temperature condition. In addition, the gas discharge unit includes: a housing having the passage therein; a stopper coupled to be movable in an inner space of the housing; and an elastic unit for moving the stopper according to the temperature condition.

Description

이차 전지{SECONDARY CELL}Secondary Battery {SECONDARY CELL}

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

이차전지는 일차전지와 달리 충전 및 방전이 가능하여 디지털 카메라, 휴대폰, 노트북, 하이브리드 자동차와 같은 다양한 분야에 적용될 수 있다. 이차전지로는 니켈-카드뮴 전지, 니켈-메탈 하이드라이드 전지, 니켈-수소 전지, 리튬 이차전지 등을 들 수 있다.Unlike a primary battery, a secondary battery can be charged and discharged and can be applied to various fields such as a digital camera, a mobile phone, a notebook, and a hybrid vehicle. Examples of the secondary battery include a nickel-cadmium battery, a nickel-metal hydride battery, a nickel-hydrogen battery, and a lithium secondary battery.

이러한 이차전지 중에서도 높은 에너지 밀도와 방전 전압을 가진 리튬 이차전지에 대한 많은 연구가 진행중이며, 최근 들어 리튬 이차전지는 유연성을 지닌 파우치형(pouched type)의 배터리 셀로 제조되어 다수개를 연결하여 모듈 형태로 구성하여 사용하고 있다.Among these secondary batteries, much research is being conducted on lithium secondary batteries having high energy density and discharge voltage. In recent years, lithium secondary batteries have been made of flexible pouch type battery cells, As shown in FIG.

파우치형 배터리 셀은 파우치 내부로 수분이나 공기가 유입되는 것을 막기 위해 제작 종료 단계에서 외부와의 통로가 철저히 차단된다. 이는 배터리 셀의 장기적 수명 측면에서 매우 유용한 방법이지만 배터리 셀의 열화에 의해 발생하는 가스(gas)의 배출을 막는 요인이 되고 있다.
In order to prevent water or air from entering the pouch, the pouch-type battery cell is completely cut off from the outside at the end of production. This is a very useful method in terms of the long-term life of the battery cell, but it is a factor to prevent the discharge of the gas generated by deterioration of the battery cell.

이에 본 발명은 배터리 셀의 열화에 의해 발생하는 가스를 효과적으로 배출할 수 있는 이차 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a secondary battery capable of effectively discharging gas generated by deterioration of a battery cell.

본 발명의 실시예에 따른 이차 전지는, 전극 탭을 갖는 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 수용하는 배터리 케이스, 및 상기 배터리 케이스에 결합되어 온도 조건에 따라 유로를 개방 및 차단하는 가스 배출부를 포함한다.A secondary battery according to an embodiment of the present invention includes an electrode assembly having an electrode tab, a battery case for accommodating the electrode assembly, and a gas discharger coupled to the battery case and opening and closing the flow path according to a temperature condition.

본 실시예에 있어서, 상기 배터리 케이스는 상부 케이스와 하부 케이스로 구분되고, 상기 전극 조립체가 수용되는 수용 공간과 상기 상부 케이스와 상기 하부 케이스의 가장자리가 상호 접합되어 형성되는 실링부를 포함하며, 상기 가스 배출부는 상기 실링부에 배치될 수 있다.In this embodiment, the battery case is divided into an upper case and a lower case, and includes a housing space in which the electrode assembly is housed, and a sealing part formed by joining the upper case and the lower case edge to each other, The discharge portion may be disposed in the sealing portion.

본 실시예에 있어서 상기 가스 배출부의 상기 유로는, 일단이 상기 수용 공간 내에 배치되고 타단은 상기 배터리 케이스의 외부에 배치될 수 있다.In this embodiment, one end of the flow path of the gas discharge portion may be disposed in the accommodation space, and the other end may be disposed outside the battery case.

본 실시예에 있어서 상기 가스 배출부는, 내부에 상기 유로를 구비하는 하우징, 상기 하우징의 내부 공간에 이동 가능하게 결합되는 스토퍼, 및 온도 조건에 따라 상기 스토퍼를 이동시키는 탄성부를 포함할 수 있다.In this embodiment, the gas discharging unit may include a housing having the flow path therein, a stopper movably coupled to the inner space of the housing, and an elastic portion moving the stopper according to a temperature condition.

본 실시예에 있어서 상기 유로는, 상기 배터리 케이스의 내부로 연결되는 제1 유로 및 상기 제1 유로와 상기 배터리 케이스의 외부를 상호 연결하는 제2 유로를 포함할 수 있다.In this embodiment, the flow path may include a first flow path connected to the inside of the battery case, and a second flow path connecting the first flow path and the outside of the battery case to each other.

본 실시예에 있어서 상기 하우징은, 상기 제2 유로의 입구를 막는 형태로 배치되며 내부에 관통 구멍을 구비하는 커버를 더 포함할 수 있다.In the present embodiment, the housing may further include a cover which is disposed in a manner blocking the inlet of the second flow path and has a through hole therein.

본 실시예에 있어서 상기 스토퍼는, 상기 제2 유로 내에서 이동하며 상기 제1 유로와 상기 제2 유로의 연결을 개방 또는 차단하는 가압부 및 막대 형태로 형성되어 일단이 상기 가압부에 체결되고 타단은 상기 관통 구멍을 관통하도록 배치되는 샤프트를 포함할 수 있다.In this embodiment, the stopper is formed in the form of a pushing portion and a rod which move in the second flow path and open or block the connection between the first flow path and the second flow path, and one end thereof is fastened to the press portion, May include a shaft arranged to pass through the through hole.

본 실시예에 있어서, 상기 제2 유로는 상기 제1 유로보다 큰 단면적으로 형성될 수 있다.In the present embodiment, the second flow path may be formed to have a larger cross-sectional area than the first flow path.

본 실시예에 있어서, 링 형상으로 형성되어 상기 유로 내에 배치되고 상기 스토퍼와 접촉하며 상기 유로를 차단하는 밀폐 부재를 더 포함할 수 있다.In this embodiment, it may further include a sealing member formed in a ring shape and disposed in the flow path, for contacting the stopper and blocking the flow path.

본 실시예에 있어서 상기 탄성부는, 상기 스토퍼에 탄성력을 제공하며 형상기억합금으로 이루어져 온도 조건에 따라 탄성 계수가 변하는 제1 탄성 부재 및 상기 스토퍼에 탄성력을 제공하며 일정한 탄성 계수를 갖는 제2 탄성 부재를 포함할 수 있다.In the present embodiment, the elastic portion may include a first elastic member which provides an elastic force to the stopper and is made of a shape memory alloy and whose elastic modulus changes according to a temperature condition, and a second elastic member which provides an elastic force to the stopper, . ≪ / RTI >

본 실시예에 있어서, 상기 제1 탄성 부재는 상기 스토퍼와 상기 제1 유로 사이에 배치되고, 상기 제2 탄성 부재는 상기 스토퍼와 상기 커버 사이에 배치될 수 있다.In the present embodiment, the first elastic member may be disposed between the stopper and the first flow path, and the second elastic member may be disposed between the stopper and the cover.

본 실시예에 있어서, 상기 제1 탄성 부재와 상기 제2 탄성 부재는 모두 상기 스토퍼와 상기 커버 사이에 배치될 수 있다.In the present embodiment, both the first elastic member and the second elastic member may be disposed between the stopper and the cover.

본 실시예에 있어서, 상기 제1 탄성 부재는 상기 제2 탄성 부재 내부에 배치될 수 있다.
In the present embodiment, the first elastic member may be disposed inside the second elastic member.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 파우치형 배터리 셀을 개략적으로 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 배터리 셀의 분해 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 가스 배출부의 분해 사시도.
도 4 및 도 5는 도 2에 도시된 가스 배출부의 단면도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 배출부를 개략적으로 도시한 단면도.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 배출부를 개략적으로 도시한 단면도.1 is a perspective view schematically showing a pouch type battery cell according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of the battery cell shown in FIG. 1;
3 is an exploded perspective view of the gas discharge portion shown in Fig.
Figs. 4 and 5 are cross-sectional views of the gas discharge portion shown in Fig. 2;
6 and 7 are cross-sectional views schematically showing a gas discharge portion according to another embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view schematically showing a gas discharge portion according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.

또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다. 본 명세서에서, '상', '상부', '상면', '하', '하부', '하면', '측면' 등의 용어는 도면을 기준으로 한 것이며, 실제로는 소자나 구성요소가 배치되는 방향에 따라 달라질 수 있을 것이다.
Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity of description, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings are the same elements. In this specification, terms such as "upper,""upper,""upper,""lower,""lower,""lower,""side," and the like are based on the drawings, It will be possible to change depending on the direction.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 파우치형 배터리 셀을 개략적으로 도시한 사시도이고 도 2는 도 1에 도시된 배터리 셀의 분해 사시도이다.FIG. 1 is a perspective view schematically showing a pouch type battery cell according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the battery cell shown in FIG. 1. Referring to FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 배터리 셀(100)은 전극 조립체(130)와 이를 수용하는 배터리 케이스(110), 그리고 배터리 케이스(110)에 결합되는 가스 배출부(170)를 포함한다.1 and 2, a battery cell 100 according to the present embodiment includes an electrode assembly 130, a battery case 110 for accommodating the electrode assembly 130, and a gas discharge unit 170 coupled to the battery case 110. [ .

본 실시예에 따른 배터리 셀(100)은 충방전이 가능한 이차 전지로, 리튬 이차전지 또는 니켈-수소 이차전지 등을 포함할 수 있다. 니켈-수소 이차전지는 양극에 니켈, 음극에 수소흡장합금, 전해질로 알카리 수용액을 사용한 이차전지로서 단위부피당 용량이 크므로 전기자동차(EV)나 하이브리드자동차(HEV) 등의 에너지원으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 에너지 저장용도 등 다양한 분야에 사용될 수 있다. The battery cell 100 according to the present embodiment is a rechargeable secondary battery, and may include a lithium secondary battery or a nickel-hydrogen secondary battery. The nickel-hydrogen secondary battery can be used as an energy source for an electric vehicle (EV) or a hybrid vehicle (HEV) because nickel is used for the anode, a hydrogen storage alloy for the anode, and an alkali aqueous solution for the electrolyte. In addition, it can be used in various fields such as energy storage.

배터리 셀(100)은 파우치형(pouched type) 구조를 가질 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 배터리 셀(100)은 각형 구조를 가질 수도 있다. 본 실시예에서는 배터리 셀(100)이 파우치형 구조로 구성되는 경우를 예로 하여 설명한다.The battery cell 100 may have a pouched type structure, but is not limited thereto. For example, the battery cell 100 may have a prismatic structure. In the present embodiment, the case where the battery cell 100 is configured as a pouch type will be described as an example.

배터리 케이스(110)는, 예를 들어, 알루미늄으로 이루어지는 금속층에 그 표면을 절연처리하여 사용될 수 있다. 절연처리는 폴리머수지인 변성 폴리프로필렌, 예를 들어, CPP(Casted Polypropylene)가 열융착층을 이루며 도포되어 있고, 그 외측면에 나일론이나 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 같은 수지재가 형성될 수 있다. The battery case 110 can be used, for example, by insulating the surface of a metal layer made of aluminum. In the insulation treatment, a modified polypropylene such as a CPP (Casted Polypropylene), which is a polymer resin, is applied as a heat fusion layer, and a resin material such as nylon or polyethylene terephthalate (PET) may be formed on the outer side.

배터리 케이스(110)는 내측에 수용 공간(113)이 마련된다. 배터리 케이스(110)의 내측 수용 공간(113)에는 전극 조립체(130)가 수용된다. 그리고 배터리 케이스(110)의 외측으로는 전극 탭(120)이 돌출 배치된다.The battery case 110 is provided with a receiving space 113 inside. The electrode assembly 130 is accommodated in the inner housing space 113 of the battery case 110. And the electrode tab 120 protrudes from the outside of the battery case 110.

전극 조립체(130)는 배터리 케이스(110)의 내측 수용공간(13)에 전해액과 함께 수납되며, 상부 케이스(32)를 덮은 후, 하부 케이스(31)와 상부 케이스(32)가 맞닿는 가장자리를 접합함으로써 수용공간을 밀봉한다. 가장자리의 접합 방법으로는 열융착 방식이 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이하에서는 접합된 가장자리 부위를 실링부(115)라 칭한다.
The electrode assembly 130 is housed in the inner housing space 13 of the battery case 110 together with the electrolyte solution and covers the upper case 32. Then the edge of the lower case 31 and the upper case 32, Thereby sealing the accommodation space. As the edge bonding method, a heat fusion bonding method may be used, but the present invention is not limited thereto. Hereinafter, the bonded edge portion is referred to as a sealing portion 115.

전극 탭(120)은 양극 탭(120a)과 음극 탭(120b)을 포함한다. 양극 탭(120a)과 음극 탭(120b)은 배터리 케이스(110)의 일측면으로 돌출되며, 상호 이격되는 구조로 배치될 수 있다. 양극 탭 및 음극 탭(120a, 120b)은 전극 조립체(130)와 연결된다.The electrode tab 120 includes a positive electrode tab 120a and a negative electrode tab 120b. The positive electrode tab 120a and the negative electrode tab 120b protrude from one side of the battery case 110 and may be arranged to be spaced apart from each other. The positive electrode tabs and negative electrode tabs 120a and 120b are connected to the electrode assembly 130.

양극 탭 및 음극 탭(120a, 120b)은 얇은 판상의 금속으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 양극 탭(120a)은 알루미늄(Al) 소재로 이루어지고, 음극 탭(120b)은 구리(Cu) 소재로 이루어질 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다. The positive electrode tabs and the negative electrode tabs 120a and 120b may be formed of a thin plate metal. For example, the positive electrode tab 120a may be made of aluminum (Al), and the negative electrode tab 120b may be made of copper (Cu). However, the present invention is not limited thereto.

본 실시예에서 양극 탭 및 음극 탭(120a, 120b)은 동일한 방향을 향하도록 배치된다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 양극 탭(120a)과 음극 탭(120b)은 서로 반대 방향으로 배치하는 등 필요에 따라 다양한 변형이 가능하다.
In this embodiment, the positive electrode tabs and the negative electrode tabs 120a and 120b are arranged to face in the same direction. However, the configuration of the present invention is not limited thereto, and the positive electrode tab 120a and the negative electrode tab 120b may be arranged in opposite directions to each other.

또한 본 실시예에 따른 배터리 셀(100)은 적어도 하나의 가스 배출부(170)를 포함한다. Also, the battery cell 100 according to the present embodiment includes at least one gas discharging portion 170.

가스 배출부(170)는 배터리 케이스(110)의 실링부(115)에 배치되며, 배터리 케이스(110)의 내부 수용 공간(113)과 배터리 케이스(110)의 외부를 연결하는 통로를 제공한다. 또한 온도 조건에 따라 가스가 배출되는 유로를 개방 및 차단한다.The gas discharging portion 170 is disposed in the sealing portion 115 of the battery case 110 and provides a passage for connecting the inside accommodation space 113 of the battery case 110 to the outside of the battery case 110. Also, the flow path through which the gas is discharged is opened or cut according to the temperature condition.

도 3은 도 2에 도시된 가스 배출부의 분해 사시도이고 도 4 및 도 5는 도 2에 도시된 가스 배출부의 단면도이다.Fig. 3 is an exploded perspective view of the gas discharge portion shown in Fig. 2, and Figs. 4 and 5 are sectional views of the gas discharge portion shown in Fig.

도 3 내지 도 5를 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 가스 배출부(170)는 하우징(177), 스토퍼(174), 및 탄성부(175)를 포함한다. 3 to 5, the gas discharge portion 170 according to the present embodiment includes a housing 177, a stopper 174, and an elastic portion 175.

하우징(177)은 내부에 유로(179)를 구비하는 관형의 몸체와, 몸체에서 날개 형상으로 확장되는 확장부(178)를 포함한다. The housing 177 includes a tubular body having a channel 179 therein and an enlarged portion 178 extending in a wing shape from the body.

확장부(178)는 얇은 판의 형태로 형성되며 하우징(177)의 몸체에서 외부로 돌출되는 형태로 배치된다. 본 실시예에서는 2개의 확장부(178)가 반대 방향을 향해 배치된다. 또한 각 확장부(178)는 외측으로 갈수록 두께가 얇아지는 형태로 형성된다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 다양한 변형이 가능하다.
The extension 178 is formed in the form of a thin plate and is arranged to protrude outward from the body of the housing 177. In this embodiment, the two extension portions 178 are disposed in the opposite direction. Further, each of the extending portions 178 is formed to have a thickness becoming thinner toward the outside. However, the present invention is not limited thereto, and various modifications are possible as needed.

하우징(177) 내부에 형성되는 유로(179)는 원통 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 유로(179)는 배터리 케이스(110) 내부에서 발생된 가스가 배출되는 통로로 이용되며, 이에 따라 유로(179)의 일단은 배터리 케이스(110)의 수용 공간(113) 내에 배치되고 유로(179)의 타단은 배터리 케이스(110)의 외부에 배치된다.
The flow path 179 formed in the housing 177 may be formed in a cylindrical shape, but is not limited thereto. One end of the oil passage 179 is disposed in the receiving space 113 of the battery case 110 and the oil passage 179 is connected to the oil passage 179. The oil passage 179 is used as a passage through which gas generated in the battery case 110 is discharged. The other end of the battery case 110 is disposed outside the battery case 110.

본 실시예에 따른 유로(179)는 제1 유로(179a)와 제2 유로(179b)로 구분될 수 있다.The flow path 179 according to the present embodiment can be divided into a first flow path 179a and a second flow path 179b.

제1 유로(179a)는 몸체의 일단 측에 배치되며 배터리 케이스(110) 내부의 수용 공간으로 연결된다. 그리고 제2 유로(179b)는 몸체의 타단 측에 배치되며 제1 유로(179a)와 배터리 케이스(110)의 외부를 상호 연결한다.The first flow path 179a is disposed at one end of the body and is connected to a receiving space inside the battery case 110. [ The second flow path 179b is disposed on the other end side of the body and connects the first flow path 179a and the outside of the battery case 110 to each other.

여기서 몸체의 일단은 가스 배출부(170)가 배터리 셀에 결합될 때, 전극 조립체와 인접하게 배치되는 단부를 의미하며, 몸체의 타단은 배터리 케이스(110)의 외부에 배치되는 단부를 의미한다. Here, one end of the body means an end portion disposed adjacent to the electrode assembly when the gas discharge portion 170 is coupled to the battery cell, and the other end means an end portion disposed outside the battery case 110.

본 실시예에서 제1 유로(179a)는 제2 유로(179b)보다 좁은 통로로 형성된다. 따라서 제1 유로(179a)의 단면적은 제2 유로(179b)의 단면적보다 작게 형성된다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 반대로 구성하거나 동일한 단면적으로 구성하는 것도 가능하다. 이 경우, 제1 유로(179a)와 제2 유로(179b)의 경계에는 돌기 형태의 턱이 형성될 수 있다. In this embodiment, the first flow path 179a is formed with a narrower path than the second flow path 179b. Therefore, the cross-sectional area of the first flow path 179a is smaller than the cross-sectional area of the second flow path 179b. However, the present invention is not limited thereto. In this case, protuberances may be formed at the boundary between the first flow path 179a and the second flow path 179b.

또한 하우징(177)은 몸체의 타단에 결합되는 커버(173)를 포함한다. 커버(173)는 제2 유로(179b)의 입구를 막는 형태로 몸체의 타단에 결합된다. The housing 177 also includes a cover 173 coupled to the other end of the body. The cover 173 is coupled to the other end of the body in such a manner as to block the inlet of the second flow path 179b.

커버(173)의 중심에는 관통 구멍(173a)이 배치된다. 관통 구멍(173a)은 후술되는 스토퍼(174)의 샤프트(174c)가 삽입 배치되는 곳이다. 또한 관통 구멍(173a)은 배터리 셀(100) 내부의 가스가 외부로 배출되는 통로로 기능한다. A through hole 173a is disposed in the center of the cover 173. [ The through hole 173a is where the shaft 174c of the stopper 174 described later is inserted. The through hole 173a functions as a passage through which the gas inside the battery cell 100 is discharged to the outside.

따라서 샤프트(174c)가 삽입된 상태에서도 가스가 원활하게 배출될 수 있도록, 관통 구멍(173a)의 내경은 샤프트(174c)의 직경보다 크게 형성된다.
Therefore, the inner diameter of the through hole 173a is formed to be larger than the diameter of the shaft 174c so that the gas can be smoothly discharged even when the shaft 174c is inserted.

유로(179)의 내에는 스토퍼(174)와 탄성부(175)가 삽입 배치된다.A stopper 174 and an elastic portion 175 are inserted and arranged in the flow path 179.

스토퍼(174)는 제2 유로(179b) 내에 배치되며, 제2 유로(179b)의 길이 방향을 따라 이동 가능하도록 배치된다. The stopper 174 is disposed in the second flow path 179b and is arranged to be movable along the longitudinal direction of the second flow path 179b.

스토퍼(174)는 샤프트(174c)와 샤프트(174c)의 일단에 배치되는 가압부(174a)를 포함한다.The stopper 174 includes a shaft 174c and a pressing portion 174a disposed at one end of the shaft 174c.

가압부(174a)는 제1 유로(179a)와 제2 유로(179b)가 만나는 지점에 배치되고, 제2 유로(179b) 내에서 이동하며 제1 유로(179a)와 상기 제2 유로(179b)의 연결을 개방 또는 차단한다.The pressing portion 174a is disposed at a position where the first flow path 179a and the second flow path 179b meet and flows in the second flow path 179b and flows through the first flow path 179a and the second flow path 179b, To open or close the connection.

가압부(174a)는 제2 유로(179b)의 단면적보다 작고 제1 유로(179a)의 단면적보다는 큰 단면적으로 형성된다. The pressing portion 174a is formed to have a cross sectional area smaller than that of the second flow path 179b and larger than that of the first flow path 179a.

본 실시예에서 가압부(174a)는 반구(半球) 형상으로 형성된다. 따라서 가압부(174a)가 제1 유로(179a)를 완전히 막도록 배치되는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 가압부(174a)의 뾰족한 끝단 일부는 밀폐 부재(176)의 내부로 삽입되며, 이에 밀폐 부재(176)와 함께 제1 유로(179a) 내에 배치된다. In this embodiment, the pressing portion 174a is formed in a hemispherical shape. Therefore, when the pressing portion 174a is disposed so as to completely block the first flow path 179a, as shown in FIG. 4, a part of the sharp end of the pressing portion 174a is inserted into the sealing member 176, And is disposed in the first flow path 179a together with the sealing member 176. [

또한 가압부(174a)의 단면적이 넓은 일측에 플랜지(174b)가 형성될 수 있다. 플랜지(174b)는 후술되는 제1 탄성 부재(175a)를 원활하게 지지하기 위해 구비된다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 플랜지(174b)는 필요에 따라 생략될 수 있다. Further, a flange 174b may be formed on one side of the cross section of the pressing portion 174a. The flange 174b is provided to smoothly support the first elastic member 175a to be described later. However, the present invention is not limited thereto, and the flange 174b may be omitted as necessary.

또한 제1 유로(179a)를 용이하게 막을 수만 있다면 가압부(174a)는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. Further, the pressing portion 174a can be formed in various shapes as long as the first flow path 179a can be easily blocked.

샤프트(174c)는 막대 형태로 형성되어 일단이 가압부(174a)에 체결된다. 그리고 샤프트(174c)의 타단은 커버(173)의 관통 구멍(173a)을 관통하여 하우징(177)의 외부에 배치된다.The shaft 174c is formed in a rod shape and one end is fastened to the pressing portion 174a. The other end of the shaft 174c passes through the through hole 173a of the cover 173 and is disposed outside the housing 177. [

샤프트(174c)가 관통 구멍(173a) 내에 배치됨에 따라, 샤프트(174c)는 관통 구멍(173a)에 삽입된 상태에서만 이동이 가능하며, 이에 가압부(174a)도 제2 유로(179b) 내에서 제2 유로(179b)의 길이 방향으로만 이동 가능하게 된다.
As the shaft 174c is disposed in the through hole 173a, the shaft 174c can be moved only in a state in which it is inserted into the through hole 173a, and the pressing portion 174a is also moved in the second flow path 179b And only in the longitudinal direction of the second flow path 179b.

한편, 가압부(174a)가 제1 유로(179a)를 견고하게 밀폐할 수 있도록, 가압부(174a)와 하우징(177) 사이에는 밀폐 부재(176)가 구비될 수 있다. A sealing member 176 may be provided between the pressing portion 174a and the housing 177 so that the pressing portion 174a can firmly seal the first flow path 179a.

밀폐 부재(176)는 고무나 실리콘과 같이 탄성을 갖는 재질로 형성될 수 있으며, 제1 유로(179a)의 형상을 따라 링(ring)의 형태로 형성될 수 있다. The sealing member 176 may be made of elastic material such as rubber or silicone and may be formed in the shape of a ring along the shape of the first flow path 179a.

밀폐 부재(176)는 제1 유로(179a) 내에 배치되며, 제1 유로(179a)와 제2 유로(179b)가 만나는 부분에 고정 결합된다. 밀폐 부재(176)는 접착제와 같은 접착 부재를 통해 하우징(177)의 몸체 내에 고정 접합될 수 있다. The sealing member 176 is disposed in the first flow path 179a and is fixedly coupled to a portion where the first flow path 179a and the second flow path 179b meet. The sealing member 176 can be fixedly bonded to the body of the housing 177 through an adhesive member such as an adhesive.

이에 따라 가압부(174a)가 제1 유로(179a)측으로 최대한 이동하게 되면, 도 6에 도시된 바와 같이 가압부(174a)는 밀폐 부재(176)와 접촉하며 밀폐 부재(176)를 가압하게 된다. 이에 밀폐 부재(176)는 탄성 변형되고 제1 유로(179a)와 제2 유로(179b)는 가압부(174a)와 밀폐 부재(176)에 의해 견고하게 차단된다. 6, the pressing portion 174a contacts the sealing member 176 and presses the sealing member 176 as shown in FIG. 6 (FIG. 6), so that the pressing portion 174a moves to the first flow path 179a . The sealing member 176 is elastically deformed and the first flow path 179a and the second flow path 179b are tightly blocked by the pressing portion 174a and the sealing member 176. [

한편 밀폐 부재(176)의 배치 구조는 상기한 구성으로 한정되지 않으며, 필요에 따라 다양한 형태로 변형될 수 있다. 예를 들어 밀폐 부재(176)는 제1 유로(179a)가 아닌 제2 유로(179b)에 배치될 수 있다. 이 경우, 밀폐 부재(176)는 제2 유로(179b)와 제1 유로(179a)가 만나는 지점에 형성된 단턱에 밀착 배치될 수 있다.
On the other hand, the arrangement structure of the sealing member 176 is not limited to the above-described configuration, and may be modified into various forms as necessary. For example, the sealing member 176 may be disposed in the second flow path 179b rather than the first flow path 179a. In this case, the sealing member 176 can be disposed in close contact with the step formed at the point where the second flow path 179b and the first flow path 179a meet.

탄성부(175)는 온도 조건에 따라 스토퍼(174)를 이동시킨다. 본 실시예에서 탄성부(175)는 제2 유로(179b) 내에 배치되며, 제1 탄성 부재(175a)와 제2 탄성 부재(175b)를 포함한다. The elastic portion 175 moves the stopper 174 in accordance with the temperature condition. In the present embodiment, the elastic portion 175 is disposed in the second flow path 179b and includes a first elastic member 175a and a second elastic member 175b.

제1 탄성 부재(175a)는 가압부(174a)와 밀폐 부재(176) 사이에 배치된다. 제1 탄성 부재(175a)는 코일 스프링 형상으로 형성되며, 일단이 제2 유로(179b)와 제1 유로(179a)가 만나는 지점에 형성된 단턱에 지지되고, 타단은 가압부(174a) 또는 플랜지(174b)에 지지된다. 따라서 제1 탄성 부재(175a)의 외경은 가압부(174a)의 최대 직경보다 작은 크기로 형성된다. The first elastic member 175a is disposed between the pressing portion 174a and the sealing member 176. [ The first elastic member 175a is formed in the shape of a coil spring and is supported at a step formed at a point where the second flow path 179b and the first flow path 179a meet and the other end is supported by the pressing portion 174a or the flange 174b. The outer diameter of the first elastic member 175a is formed to be smaller than the maximum diameter of the pressing portion 174a.

가압부(174a)는 일부가 제1 탄성 부재(175a)의 내부 공간에 배치된다. 따라서 제1 탄성 부재(175a)가 압축되는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 가압부(174a)는 제1 탄성 부재(175a)의 내부 공간을 관통하여 제1 탄성 부재(175a)의 외부로 돌출되어 밀폐 부재(176)와 접촉한다.
A part of the pressing portion 174a is disposed in the inner space of the first elastic member 175a. 4, when the first elastic member 175a is compressed, the pressing portion 174a passes through the inner space of the first elastic member 175a and is guided to the outside of the first elastic member 175a And is in contact with the sealing member 176.

이에 더하여, 제1 탄성 부재(175a)는 형상기억합금으로 구성되며, 임계 온도(역변태 온도, 예컨대 68℃) 이상에서 본래의 형태(모상, 母相)로 변형된다. 본 실시예에서 제1 탄성 부재(175a)는 도 5에 도시된 신장된 형태가 본래의 형태이며, 도 4에 도시된 압축된 형태가 상기한 임계 온도보다 낮은 저온에서의 변태 형태이다. In addition, the first elastic member 175a is made of a shape memory alloy and deformed to an original shape (parent phase, parent phase) at a critical temperature (reverse transformation temperature, e.g., 68 占 폚) or more. In the present embodiment, the first elastic member 175a is in the form of an elongated shape shown in Fig. 5 and is a deformed shape at a low temperature in which the compressed shape shown in Fig. 4 is lower than the above critical temperature.

즉, 본 실시예에 따른 제1 탄성 부재(175a)는 변태 온도에서 압축된 형태를 유지하고, 역변태 온도 이상에서는 신장된 형태를 유지한다. That is, the first elastic member 175a according to the present embodiment maintains the compressed shape at the transformation temperature and maintains the elongated shape at the reverse transformation temperature or more.

따라서 본 실시예에 따른 배터리 셀은 정상적으로 동작될 때 도 4에 도시된 바와 같이 제1 탄성 부재(175a)가 압축된 형태를 유지한다. 이 경우 가압부(174a)는 밀폐 부재(176)를 가압하고 있으므로 제1 유로(179a)와 제2 유로(179b)는 서로 차단된 상태가 유지된다. Accordingly, when the battery cell according to the present embodiment is normally operated, the first elastic member 175a is kept compressed as shown in FIG. In this case, since the pressurizing portion 174a pressurizes the sealing member 176, the first flow path 179a and the second flow path 179b are kept blocked from each other.

그리고 이상 발생으로 인해 주변의 온도가 상승하여 역변태 온도 이상이 되면 제1 탄성 부재(175a)는 신장된 형태로 변형되며, 이로 인해 가압부(174a)는 도 5에 도시된 바와 같이 밀폐 부재(176)와 이격되고, 이에 제1 유로(179a)와 제2 유로(179b)는 서로 연결된다. The first elastic member 175a is deformed into an elongated shape when the temperature rises due to the occurrence of an abnormality and the temperature rises above the reverse transformation temperature. As a result, the pressing portion 174a is deformed into a sealing member 176, and the first flow path 179a and the second flow path 179b are connected to each other.

이를 위해, 제1 탄성 부재(175a)는 본래 형태(모상)에서 제1 탄성 부재(175a)보다 높은 탄성 계수를 갖는다. 그리고 변태 온도 범위에서는 제1 탄성 부재(175a)보다 낮은 탄성 계수를 갖는다.For this purpose, the first elastic member 175a has a higher elastic modulus than the first elastic member 175a in its original shape (shape). And has a lower elastic modulus than the first elastic member 175a in the transformation temperature range.

한편, 상기한 임계 온도(역변태 온도)는 유로(179)가 개방되는 조건이므로 적절하게 규정할 필요가 있다.On the other hand, the above-described critical temperature (reverse transformation temperature) is a condition in which the flow path 179 is opened, and therefore it is necessary to properly define it.

68℃는 전해액의 분해반응이 시작되어 파우치형 배터리 셀(100)의 내부에 가스가 발생하기 시작하는 온도이다. 따라서, 68℃보다 낮은 온도에서 제1 탄성 부재(175a)가 변형되면 배터리 셀이 정상 작동하는 상태에서도 가스 배출구의 유로(179)가 개방될 수 있다. 68 deg. C is a temperature at which decomposition reaction of the electrolytic solution starts and gas starts to be generated inside the pouch type battery cell 100. [ Therefore, if the first elastic member 175a is deformed at a temperature lower than 68 deg. C, the flow path 179 of the gas discharge port can be opened even when the battery cell is operating normally.

반대로 배터리 셀의 온도가 180℃를 초과하게 되면 파우치형 배터리 셀(100)에서 발화, 폭발 등의 문제가 발생한다. 따라서 제1 탄성 부재(175a)의 임계 온도가 180℃ 보다도 높으면 가스 배출구의 유로(179)를 개방하더라도 효과를 보기 어렵다.Conversely, when the temperature of the battery cell exceeds 180 ° C, problems such as ignition and explosion may occur in the pouch-type battery cell 100. Therefore, if the critical temperature of the first elastic member 175a is higher than 180 deg. C, even if the flow path 179 of the gas outlet is opened, the effect is difficult to see.

따라서 본 실시예에 있어서, 제1 탄성 부재(175a)의 변형이 시작되는 임계 온도는 68℃~180℃의 범위 내에서 규정될 수 있다.
Therefore, in this embodiment, the critical temperature at which deformation of the first elastic member 175a is started can be specified within a range of 68 占 폚 to 180 占 폚.

제2 탄성 부재(175b)는 코일 스프링 형상으로 형성되며, 일정한 탄성 계수를 갖는다. 제2 탄성 부재(175b)는 가압부(174a)와 커버(173) 사이에 배치되어 가압부(174a)로 탄성력을 제공한다. The second elastic member 175b is formed in a coil spring shape and has a certain elastic modulus. The second elastic member 175b is disposed between the pressing portion 174a and the cover 173 and provides an elastic force to the pressing portion 174a.

제2 탄성 부재(175b)의 일단은 커버(173)를 지지한다. 따라서 제2 탄성 부재(175b)는 내경은 커버(173)의 관통 구멍(173a)의 내경보다 크게 형성된다. 또한 제2 탄성 부재(175b)의 타단은 가압부(174a)를 지지한다. 따라서 제2 탄성 부재(175b)의 외경은 가압부(174a)의 최대 직경보다 작은 크기로 형성된다. One end of the second elastic member 175b supports the cover 173. Therefore, the inner diameter of the second elastic member 175b is formed to be larger than the inner diameter of the through hole 173a of the cover 173. The other end of the second elastic member 175b supports the pressing portion 174a. The outer diameter of the second elastic member 175b is formed to be smaller than the maximum diameter of the pressing portion 174a.

커버(173)는 하우징(177)에 고정 결합되어 있으므로, 제2 탄성 부재(175b)는 탄성력을 통해 가압부(174a)를 제1 유로(179a) 측으로 가압한다. Since the cover 173 is fixedly coupled to the housing 177, the second elastic member 175b presses the pressing portion 174a toward the first flow path 179a through an elastic force.

따라서 스토퍼(174)는 제2 탄성 부재(175b)에서 가해지는 탄성력에 의해 제1 유로(179a)측으로 이동하여 밀폐 부재(176)와 접촉하며 제1 유로(179a)와 제2 유로(179b)의 연결을 차단한다. The stopper 174 moves toward the first flow path 179a by the elastic force applied from the second elastic member 175b and comes into contact with the sealing member 176 so that the first flow path 179a and the second flow path 179b Disconnect the connection.

제2 탄성 부재(175b)의 내부 공간에는 스토퍼(174)의 샤프트(174c)가 배치된다. 따라서 제2 탄성 부재(175b)는 내경은 샤프트(174c)의 외경보다 큰 내경을 갖도록 구성된다. A shaft 174c of the stopper 174 is disposed in the inner space of the second elastic member 175b. Therefore, the inner diameter of the second elastic member 175b is configured to have an inner diameter larger than the outer diameter of the shaft 174c.

본 실시예에서 가스 배출부(170)는 양극 탭(120a)과 음극 탭(120b) 사이에 배치된다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 가스 배출부(170)는 필요에 따라 다른 위치에 배치될 수 있다.
In this embodiment, the gas discharge portion 170 is disposed between the positive electrode tab 120a and the negative electrode tab 120b. However, the configuration of the present invention is not limited thereto, and the gas exhaust part 170 may be disposed at another position as required.

이어서, 가스 배출부(170)의 동작을 설명한다. Next, the operation of the gas discharging unit 170 will be described.

배터리 셀(100) 또는 다수의 배터리 셀들을 연결한 배터리 모듈이 정상적으로 동작될 때 배터리 셀의 주변 온도는 역변태 온도(예컨대, 68℃)이하로 유지된다. 따라서 제1 탄성 부재(175a)는 도 4에 도시된 바와 같이 압축된 형태가 유지되며, 이에 제1 유로(179a)와 제2 유로(179b)는 가압부(174a)에 의해 서로 차단된 상태가 유지된다. When the battery cell 100 or the battery module connecting the plurality of battery cells is normally operated, the ambient temperature of the battery cell is maintained at a reverse transformation temperature (e.g., 68 占 폚) or lower. 4, the first flow path 179a and the second flow path 179b are blocked from each other by the pressing portion 174a, maintain.

그리고 배터리 셀이나 배터리 모듈에서 이상이 발생하여 배터리 셀의 주변의 온도가 역변태 온도 이상으로 상승하게 되면, 제1 탄성 부재(175a)는 본래의 형태로 변형하게 된다. 본래의 형태로 신장된 제1 탄성 부재(175a)는 제2 탄성 부재(175b)보다 탄성 계수가 커지게 된다. When an abnormality occurs in the battery cell or the battery module and the temperature of the periphery of the battery cell rises above the reverse transformation temperature, the first elastic member 175a is deformed to its original shape. The elastic modulus of the first elastic member 175a elongated in the original shape becomes larger than that of the second elastic member 175b.

따라서 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 탄성 부재(175a)는 신장되고, 제2 탄성 부재(175b)는 압축되며, 이 과정에서 가압부(174a)는 커버(173) 측으로 이동하여 밀폐 부재(176)와 이격되고 제1 유로(179a)와 제2 유로(179b)는 서로 연결된다. 5, the first elastic member 175a is stretched and the second elastic member 175b is compressed. In this process, the pressing portion 174a moves toward the cover 173, 176, and the first flow path 179a and the second flow path 179b are connected to each other.

제1 유로(179a)와 제2 유로(179b)가 연결됨에 따라, 배터리 케이스(110) 내부에서 발생된 가스(G)는 제1 유로(179a)와 제2 유로(179b), 및 관통 구멍(173a)을 거쳐 배터리 셀(100)의 외부로 배출된다. As the first flow path 179a and the second flow path 179b are connected to each other, the gas G generated in the battery case 110 flows through the first flow path 179a and the second flow path 179b, 173a to the outside of the battery cell 100.

한편, 제1 유로(179a)와 제2 유로(179b)가 연결된 상태에서 배터리 셀의 주변 온도가 역변태 온도 보다 낮은 온도로 다시 하강하게 되면, 형상기억합금인 제1 탄성 부재(175a)는 제2 탄성 부재(175b)보다 탄성 계수가 작아지게 된다. Meanwhile, when the ambient temperature of the battery cell is lowered to a temperature lower than the reverse transformation temperature in a state where the first flow path 179a and the second flow path 179b are connected, the first elastic member 175a, which is a shape memory alloy, 2 elastic modulus becomes smaller than that of the elastic member 175b.

이에 따라 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 탄성 부재(175a)는 수축되고 제2 탄성 부재(175b)는 신장되며, 이 과정에서 가압부(174a)는 제1 유로(179a) 측으로 이동하여 밀폐 부재(176)와 접촉하고, 이에 제1 유로(179a)와 제2 유로(179b)는 다시 차단된다.
4, the first elastic member 175a is contracted and the second elastic member 175b is extended. In this process, the pressing portion 174a moves toward the first flow path 179a, Member 176, and the first flow path 179a and the second flow path 179b are shut off again.

한편, 본 발명의 구성은 상기한 실시예에 한정되지 않으며 다양한 변형이 가능하다. The configuration of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible.

예를 들어, 제2 탄성 부재(175b)를 형상기억합금으로 구성하고, 제1 탄성 부재(175a)는 일반 금속으로 형성하는 것도 가능하다. 이 경우, 제2 탄성 부재(175b)는 도 5에 도시된 수축된 형태가 본래의 형태(모상)이며, 도 4에 도시된 신장된 형태가 상기한 임계 온도보다 낮은 저온에서의 변태 형태이다.
For example, the second elastic member 175b may be formed of a shape memory alloy, and the first elastic member 175a may be formed of a common metal. In this case, the second elastic member 175b is a deformed shape at a low temperature in which the contracted form shown in Fig. 5 is the original form (parent phase), and the elongated form shown in Fig. 4 is lower than the above critical temperature.

이와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 배터리 셀은 탄성부(175)가 2개의 탄성 부재(175a, 175b)를 포함한다. 따라서 스토퍼(174)에 작용되는 탄성력을 조절할 수 있다. The battery cell according to the present embodiment thus configured has the elastic portion 175 including two elastic members 175a and 175b. Therefore, the elastic force acting on the stopper 174 can be controlled.

탄성부(175)가 1개의 탄성 부재(예컨대, 제1 탄성 부재)만으로 구성되는 경우, 배터리 셀의 주변 온도가 임계 온도 미만으로 하강하더라도 스토퍼(174)가 원위치로 복귀할 수 없다. In the case where the elastic portion 175 is composed of only one elastic member (for example, the first elastic member), the stopper 174 can not return to the original position even if the ambient temperature of the battery cell falls below the critical temperature.

그러나 본 실시예와 같이 2개의 탄성 부재(175a, 175b)를 포함하는 경우, 온도가 복귀함에 따라 스토퍼(174)도 신속하게 원위치로 복귀하므로, 배터리 셀의 기밀을 다시 유지할 수 있다.
However, when two elastic members 175a and 175b are included as in the present embodiment, as the temperature returns, the stopper 174 quickly returns to the original position, so that the hermeticity of the battery cell can be maintained again.

도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 배출부를 개략적으로 도시한 단면도로, 도 6은 유로(179)가 막힌 상태를 도시하고 있으며, 도 7은 유로가 개방된 상태를 도시하고 있다. 6 and 7 are cross-sectional views schematically showing a gas discharge portion according to another embodiment of the present invention. Fig. 6 shows a state in which the flow path 179 is closed, and Fig. 7 shows a state in which the flow path is opened have.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 배터리 셀은 제1 탄성 부재(175a), 제2 탄성 부재(175b)가 모두 가압부(174a)와 커버(173) 사이에 배치된다. 이때, 결합이 용이하도록 제1 탄성부(175)와 제2 탄성부(175)는 직경이 다른 크기로 형성된다. 예를 들어 제1 탄성 부재(175a)는 제2 탄성 부재(175b)보다 작은 직경으로 형성되어 제2 탄성 부재(175b)의 내부에 배치될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며 제2 탄성 부재(175b)를 제1 탄성 부재(175a)보다 작은 직경으로 형성하는 등 다양한 변형이 가능하다. 6 and 7, in the battery cell according to the present embodiment, the first elastic member 175a and the second elastic member 175b are all disposed between the pressing portion 174a and the cover 173. At this time, the first elastic part 175 and the second elastic part 175 are formed to have different diameters to facilitate the coupling. For example, the first elastic member 175a may be formed to have a smaller diameter than the second elastic member 175b and be disposed inside the second elastic member 175b. However, the second elastic member 175b is not limited to the first elastic member 175a and may have a smaller diameter than the first elastic member 175a.

제1 탄성 부재(175a)와 제2 탄성 부재(175b) 중 적어도 하나는 형상기억합금으로 구성된다. 본 실시예에서는 제1 탄성 부재(175a)를 형상기억합금으로 구성하나 이에 한정되는 것은 아니다. At least one of the first elastic member 175a and the second elastic member 175b is formed of a shape memory alloy. In the present embodiment, the first elastic member 175a is formed of a shape memory alloy, but the present invention is not limited thereto.

형상기억합금으로 구성되는 제1 탄성 부재(175a)는 양단이 가압부(174a)와 커버(173)에 고정 체결된다. 예를 들어 제1 탄성 부재(175a)의 양단은 접착제를 매개로 가압부(174a)와 커버(173)에 각각 접합되거나 끼움 결합 등의 방식으로 가압부(174a)와 커버(173)에 각각 고정 결합될 수 있다. 또한 필요에 따라 나사 등의 별도의 고정 부재를 통해 고정 결합될 수도 있다. Both ends of the first elastic member 175a composed of the shape memory alloy are fastened to the pressing portion 174a and the cover 173. For example, both ends of the first elastic member 175a are fixed to the pressing portion 174a and the cover 173 by means of an adhesive or the like by being joined to the pressing portion 174a and the cover 173, respectively, Can be combined. And may be fixedly coupled through a separate fixing member such as a screw, if necessary.

이에 따라, 제1 탄성 부재(175a)가 수축하는 경우, 제1 탄성 부재(175a)에 체결된 가압부(174a)는 제1 탄성 부재(175a) 단부의 움직임을 따라 커버(173) 측으로 이동하게 된다. Accordingly, when the first elastic member 175a contracts, the pressing portion 174a fastened to the first elastic member 175a moves toward the cover 173 along with the movement of the end of the first elastic member 175a do.

본 실시예에서 제1 탄성 부재(175a)는 도 7에 도시된 수축된 형태가 본래의 형태(모상)이며, 도 6에 도시된 신장된 형태가 상기한 임계 온도보다 낮은 저온에서의 변태 형태이다. In this embodiment, the first elastic member 175a is a deformed shape at a low temperature in which the contracted form shown in Fig. 7 is the original form (parent phase) and the elongated form shown in Fig. 6 is lower than the above critical temperature .

따라서, 본 실시예에 따른 배터리 셀은 정상적으로 동작될 때 도 6에 도시된 바와 같이 제1 탄성 부재(175a)와 제2 탄성 부재(175b)가 모두 신장된 형태를 유지한다. 이 상태에서 제2 탄성 부재(175b)의 탄성 계수가 제1 탄성 부재(175a)의 탄성 계수보다 크며, 이에 가압부(174a)는 제2 탄성 부재(175b)의 탄성력에 의해 밀폐 부재(176)를 가압하며 제1 유로(179a)와 제2 유로(179b)의 연결을 차단한다.Accordingly, when the battery cell according to the present embodiment is normally operated, the first elastic member 175a and the second elastic member 175b are both elongated as shown in FIG. The elastic modulus of the second elastic member 175b is greater than the elastic modulus of the first elastic member 175a so that the pressing portion 174a is pressed against the sealing member 176 by the elastic force of the second elastic member 175b, So as to cut off the connection between the first flow path 179a and the second flow path 179b.

그리고 배터리 셀이나 배터리 모듈에서 이상이 발생하여 배터리 셀의 주변의 온도가 역변태 온도 이상으로 상승하게 되면, 제1 탄성 부재(175a)는 본래의 형태로 변형하게 된다. 본래의 형태로 수축된 제1 탄성 부재(175a)는 제2 탄성 부재(175b)보다 탄성 계수가 커지게 된다. When an abnormality occurs in the battery cell or the battery module and the temperature of the periphery of the battery cell rises above the reverse transformation temperature, the first elastic member 175a is deformed to its original shape. The elastic modulus of the first elastic member 175a contracted in its original shape becomes larger than that of the second elastic member 175b.

따라서 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 탄성 부재(175a)가 압축됨에 따라 제2 탄성 부재(175b)도 함께 압축되며, 이 과정에서 가압부(174a)는 커버(173) 측으로 이동하여 밀폐 부재(176)와 이격되고 제1 유로(179a)와 제2 유로(179b)는 서로 연결된다. 7, as the first elastic member 175a is compressed, the second elastic member 175b is also compressed. In this process, the pressing portion 174a moves toward the cover 173, And the first flow path 179a and the second flow path 179b are connected to each other.

제1 유로(179a)와 제2 유로(179b)가 연결됨에 따라, 배터리 케이스(110) 내부에서 발생된 가스(G)는 제1 유로(179a)와 제2 유로(179b), 및 관통 구멍(173a)을 거쳐 배터리 셀의 외부로 배출된다. As the first flow path 179a and the second flow path 179b are connected to each other, the gas G generated in the battery case 110 flows through the first flow path 179a and the second flow path 179b, 173a and discharged to the outside of the battery cell.

한편, 제1 유로(179a)와 제2 유로(179b)가 연결된 상태에서 배터리 셀의 주변 온도가 역변태 온도 보다 낮은 온도로 다시 하강하게 되면, 형상기억합금인 제1 탄성 부재(175a)는 제2 탄성 부재(175b)보다 탄성 계수가 작아지게 된다. Meanwhile, when the ambient temperature of the battery cell is lowered to a temperature lower than the reverse transformation temperature in a state where the first flow path 179a and the second flow path 179b are connected, the first elastic member 175a, which is a shape memory alloy, 2 elastic modulus becomes smaller than that of the elastic member 175b.

이에 따라 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 탄성 부재(175a)는 신장되고 제2 탄성 부재(175b)도 제1 탄성 부재(175a)의 탄성력에 의해 함께 신장된다. 이 과정에서 가압부(174a)는 제1 유로(179a) 측으로 이동하여 밀폐 부재(176)와 접촉하고, 이에 제1 유로(179a)와 제2 유로(179b)는 다시 차단된다.
6, the first elastic member 175a is stretched and the second elastic member 175b is stretched together by the elastic force of the first elastic member 175a. In this process, the pressurizing portion 174a moves toward the first flow path 179a and comes into contact with the sealing member 176, and the first flow path 179a and the second flow path 179b are shut off again.

이와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 배터리 셀은 제1 탄성 부재(175a)만으로도 동작이 가능하다. 그러나 주변 온도가 역변태 온도 보다 낮은 온도로 하강하더라도 형상기억합금이 다시 신장되기까지는 시간이 다소 소요되며, 이 과정에서 배터리 케이스(110) 내에 주입된 전해액이 배터리 셀의 외부로 누출될 가능성이 높다. The battery cell according to this embodiment having such a structure can be operated by only the first elastic member 175a. However, even if the ambient temperature is lowered to a temperature lower than the reverse transformation temperature, it takes a long time to elongate the shape memory alloy again. In this process, the electrolyte injected into the battery case 110 is likely to leak to the outside of the battery cell .

그러나 본 실시예에 따른 배터리 셀은 제2 탄성 부재(175b)를 이용하여 스토퍼(174)를 최대한 빨리 복귀시키므로, 상기한 문제로 전해액이 누출되는 것을 최소화할 수 있다. However, since the battery cell according to the present embodiment uses the second elastic member 175b to return the stopper 174 as quickly as possible, leakage of the electrolyte can be minimized due to the above-described problem.

이처럼 본 발명에 따른 배터리 셀은 탄성부(175)가 2개의 탄성 부재(175a, 175b)를 포함하므로, 상황에 따라 스토퍼(174)를 신속하게 이동시킬 수 있다. As described above, according to the battery cell of the present invention, since the elastic portion 175 includes two elastic members 175a and 175b, the stopper 174 can be moved quickly according to circumstances.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 배출부를 개략적으로 도시한 단면도로, 도 6과 대응하는 단면을 도시하고 있다. FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a gas discharge portion according to another embodiment of the present invention, and shows a cross section corresponding to FIG. 6. FIG.

도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 가스 배출부는 밀폐 부재(도 7의 176)가 생략되고, 제1 유로(179a)와 제2 유로(179b)가 만나는 지점에 형성된 단턱에 가압부(174a)가 직접 접촉하며 제1 유로(179a)와 제2 유로(179b)의 연결을 차단한다.Referring to Fig. 8, the gas discharging portion according to the present embodiment includes a sealing member (176 in Fig. 7) is omitted, a pressing portion 174a is formed at a step formed at a point where the first flow path 179a and the second flow path 179b meet And the connection between the first flow path 179a and the second flow path 179b is cut off.

이 경우, 가압부(174a)의 표면은 고무나 실리콘과 같이 탄성을 갖는 재질로 형성될 수 있다. In this case, the surface of the pressing portion 174a may be made of an elastic material such as rubber or silicone.

또한 본 실시예에서 스토퍼(174)는 플랜지(도 7의 174b)가 생략되고 가압부(174a)와 샤프트(174c)만으로 구성된다. 이처럼 본 실시예에 따른 스토퍼(174)는 필요에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
Also, in this embodiment, the stopper 174 is composed of only the pressing portion 174a and the shaft 174c, with the flange (174b in Fig. 7) omitted. As described above, the stopper 174 according to the present embodiment can be formed into various shapes as needed.

이상에서 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
Although the embodiments of the present invention have been described in detail, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the above embodiments and that various modifications and changes may be made thereto without departing from the scope of the present invention. It will be obvious to those of ordinary skill in the art.

100: 배터리 셀
110: 배터리 케이스
120: 전극 탭
120a: 양극 탭
120b: 음극 탭
130: 전극 조립체
170: 가스 배출부
174: 스토퍼
175: 탄성부
177: 하우징100: Battery cell
110: Battery case
120: Electrode tab
120a: positive electrode tab
120b: negative electrode tab
130: electrode assembly
170: gas discharge portion
174: Stopper
175:
177: Housing

Claims (13)

전극 탭을 갖는 전극 조립체;
상기 전극 조립체를 수용하는 배터리 케이스; 및
상기 배터리 케이스에 결합되어 온도 조건에 따라 유로를 개방 및 차단하는 가스 배출부;
를 포함하는 이차 전지.
An electrode assembly having an electrode tab;
A battery case for accommodating the electrode assembly; And
A gas discharging unit coupled to the battery case to open and shut off the flow path according to a temperature condition;
. ≪ / RTI >
제1항에 있어서,
상기 배터리 케이스는 상부 케이스와 하부 케이스로 구분되고, 상기 전극 조립체가 수용되는 수용 공간과 상기 상부 케이스와 상기 하부 케이스의 가장자리가 상호 접합되어 형성되는 실링부를 포함하며,
상기 가스 배출부는 상기 실링부에 배치되는 하는 이차 전지.
The method according to claim 1,
Wherein the battery case is divided into an upper case and a lower case and includes a housing space in which the electrode assembly is housed and a sealing part formed by bonding the upper case and the lower case edge to each other,
And the gas discharge portion is disposed in the sealing portion.
제2항에 있어서, 상기 가스 배출부의 상기 유로는,
일단이 상기 수용 공간 내에 배치되고 타단은 상기 배터리 케이스의 외부에 배치되는 이차 전지.
3. The fuel cell system according to claim 2,
Wherein one end is disposed in the accommodating space and the other end is disposed outside the battery case.
제1항에 있어서, 상기 가스 배출부는,
내부에 상기 유로를 구비하는 하우징;
상기 하우징의 내부 공간에 이동 가능하게 결합되는 스토퍼; 및
온도 조건에 따라 상기 스토퍼를 이동시키는 탄성부;
를 포함하는 이차 전지.
2. The fuel cell system according to claim 1,
A housing having the flow path therein;
A stopper movably coupled to an inner space of the housing; And
An elastic part for moving the stopper according to a temperature condition;
. ≪ / RTI >
제4항에 있어서, 상기 유로는,
상기 배터리 케이스의 내부로 연결되는 제1 유로; 및
상기 제1 유로와 상기 배터리 케이스의 외부를 상호 연결하는 제2 유로;
를 포함하는 이차 전지.
5. The apparatus according to claim 4,
A first flow path connected to the inside of the battery case; And
A second flow path interconnecting the first flow path and the outside of the battery case;
. ≪ / RTI >
제5항에 있어서, 상기 하우징은,
상기 제2 유로의 입구를 막는 형태로 배치되며 내부에 관통 구멍을 구비하는 커버를 더 포함하는 이차 전지.
6. The apparatus of claim 5,
Further comprising a cover disposed in a shape blocking the inlet of the second flow path and having a through hole therein.
제6항에 있어서, 상기 스토퍼는,
상기 제2 유로 내에서 이동하며 상기 제1 유로와 상기 제2 유로의 연결을 개방 또는 차단하는 가압부; 및
막대 형태로 형성되어 일단이 상기 가압부에 체결되고 타단은 상기 관통 구멍을 관통하도록 배치되는 샤프트;
를 포함하는 이차 전지.
7. The apparatus according to claim 6,
A pressurizing portion that moves in the second flow path and opens or blocks the connection between the first flow path and the second flow path; And
A shaft which is formed in a bar shape and whose one end is fastened to the pressing portion and whose other end is arranged to pass through the through hole;
. ≪ / RTI >
제5항에 있어서,
상기 제2 유로는 상기 제1 유로보다 큰 단면적으로 형성되는 이차 전지.
6. The method of claim 5,
And the second flow path is formed to have a larger cross-sectional area than the first flow path.
제4항에 있어서,
링 형상으로 형성되어 상기 유로 내에 배치되고, 상기 스토퍼와 접촉하며 상기 유로를 차단하는 밀폐 부재를 더 포함하는 이차 전지.
5. The method of claim 4,
And a sealing member which is formed in a ring shape and which is disposed in the flow path, and which is in contact with the stopper and blocks the flow path.
제6항에 있어서, 상기 탄성부는,
상기 스토퍼에 탄성력을 제공하며, 형상기억합금으로 이루어져 온도 조건에 따라 탄성 계수가 변하는 제1 탄성 부재; 및
상기 스토퍼에 탄성력을 제공하며 일정한 탄성 계수를 갖는 제2 탄성 부재;
를 포함하는 이차 전지.
7. The connector according to claim 6,
A first elastic member which is made of a shape memory alloy and changes its elastic modulus according to a temperature condition to provide an elastic force to the stopper; And
A second elastic member which provides an elastic force to the stopper and has a certain elastic modulus;
. ≪ / RTI >
제10항에 있어서,
상기 제1 탄성 부재는 상기 스토퍼와 상기 제1 유로 사이에 배치되고, 상기 제2 탄성 부재는 상기 스토퍼와 상기 커버 사이에 배치되는 이차 전지.
11. The method of claim 10,
Wherein the first elastic member is disposed between the stopper and the first flow path, and the second elastic member is disposed between the stopper and the cover.
제10항에 있어서,
상기 제1 탄성 부재와 상기 제2 탄성 부재는 모두 상기 스토퍼와 상기 커버 사이에 배치되는 이차 전지.
11. The method of claim 10,
Wherein the first elastic member and the second elastic member are both disposed between the stopper and the cover.
제12항에 있어서,
상기 제1 탄성 부재는 상기 제2 탄성 부재 내부에 배치되는 이차 전지.

13. The method of claim 12,
Wherein the first elastic member is disposed inside the second elastic member.

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