KR20190086307A - Secondary battery - Google Patents

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KR20190086307A
KR20190086307A KR1020180004673A KR20180004673A KR20190086307A KR 20190086307 A KR20190086307 A KR 20190086307A KR 1020180004673 A KR1020180004673 A KR 1020180004673A KR 20180004673 A KR20180004673 A KR 20180004673A KR 20190086307 A KR20190086307 A KR 20190086307A
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이제준
도진욱
정상석
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주식회사 엘지화학
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Abstract

The present invention relates to a secondary battery capable of maintaining stability in an abnormal situation. The present invention also includes a can member for accommodating an electrode assembly and a top cap assembly covering the opening part of the can member. The top cap assembly includes a safety vent deformable to discharge gas inside the can member to the outside, a current blocking device including a circumference part and a blocking part provided at the inner center of the circumference part, wherein the blocking part connected to the safety vent blocks a current while broken from the circumference part; and a break induction part which is located between the safety vent and the current blocking device, is deformed at a predetermined temperature to induce the break of the blocking part.

Description

이차전지{SECONDARY BATTERY}Secondary Battery {SECONDARY BATTERY}

본 발명은 이차전지에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 비정상적 상황에서 안정성을 유지할 수 있는 이차전지에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to a secondary battery capable of maintaining stability in an abnormal situation.

물질의 물리적 반응이나 화학적 반응을 통해 전기에너지를 생성시켜 외부로 전원을 공급하게 되는 전지(cell, battery)는 각종 전기전자 기기로 둘러싸여 있는 생활환경에 따라, 건물로 공급되는 교류 전원을 획득하지 못할 경우나 직류전원이 필요할 경우 사용하게 된다.Cells and batteries that generate electrical energy through the physical reaction or chemical reaction of a material and supply power to the outside can not acquire the AC power supplied to the building depending on the living environment surrounded by various electric and electronic devices Or when DC power is needed.

이와 같은 전지 중에서 화학적 반응을 이용하는 화학전지인 일차전지와 이차전지가 일반적으로 많이 사용되고 있는데, 일차전지는 건전지로 통칭되는 것으로 소모성 전지이다. 또한, 이차전지는 전류와 물질 사이의 산화환원과정이 다수 반복 가능한 소재를 사용하여 제조되는 재충전식 전지로서, 전류에 의해 소재에 대한 환원반응이 수행되면 전원이 충전되고, 소재에 대한 산화반응이 수행되면 전원이 방전되는데, 이와 같은 충전-방전이 반복적으로 수행되면서 전기가 생성되게 된다.Among such cells, a primary cell and a secondary cell, which are chemical cells using a chemical reaction, are generally used. A primary cell is a consumable cell which is collectively referred to as a dry cell. Also, a secondary battery is a rechargeable battery in which a redox process between a current and a substance is repeatedly manufactured using a material capable of repeatedly repeating. When a reduction reaction is performed on a material by current, the power source is charged, When the power is discharged, the power is discharged. Such charging-discharging is repeatedly performed to generate electricity.

한편, 이차 전지 중 리튬 이온 전지는 양극 도전 포일과 음극 도전 포일에 각각 활물질을 일정한 두께로 코팅하고, 상기 양 도전 포일 사이에는 분리막이 개재되도록 하여 대략 젤리 롤(jelly roll) 내지는 원통 형태로 다수 회 권취하여 제작한 전극 조립체를 원통형 또는 각형 캔, 파우치 등에 수납하고 이를 밀봉 처리하여 제작된다. In a lithium ion battery of a secondary battery, an active material is coated on a positive electrode conductive foil and a negative electrode conductive foil to have a predetermined thickness, and a separation membrane is interposed between the positive and negative electrode foils, thereby forming a jelly roll or a cylindrical shape. The electrode assembly produced by winding is housed in a cylindrical or square can, a pouch, or the like, and sealed.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0095118호에는 종래의 이차 전지가 개시되어 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2011-0095118 discloses a conventional secondary battery.

종래의 원통형 이차 전지의 전류차단장치(CID)는 전지 내부적으로 발생되는 가스에 의존하여 전류를 차단하는 작동을 하였다.A conventional current interruption device (CID) of a cylindrical secondary battery has an operation of interrupting a current depending on a gas generated inside the cell.

그러나 원통형 이차 전지는 고열 상태, 외부 단락 및 과충전 등과 같은 비정상적인 상황에서 전지 내부 가스 발생이 늦어지면 전류차단장치의 작동이 정상적으로 이루어지지 않아 안정성을 확보할 수 없는 문제점이 있었다. However, in the case of the cylindrical secondary battery, if the generation of gas in the battery is delayed in an abnormal state such as a high temperature condition, an external short circuit and an overcharge, etc., the operation of the current cutoff device is not normally performed and stability can not be secured.

따라서 본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 열에 의해 전류차단장치의 작동이 이루어져 안정성을 확보할 수 있는 이차전지를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a secondary battery in which the current interrupting device is operated by heat to ensure stability.

본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지는 전극조립체를 내부에 수용하는 캔부재 및 상기 캔부재의 개구부를 덮는 탑캡 조립체를 포함하며, 상기 탑캡 조립체는 상기 캔부재 내부의 가스를 외부로 배출하도록 변형 가능한 안전벤트, 둘레부 및 상기 둘레부의 내측 중앙에 마련된 차단부를 포함하고, 상기 안전벤트에 연결된 상기 차단부가 상기 둘레부로부터 파단되면서 전류를 차단하는 전류차단장치 및 상기 안전벤트와 상기 전류차단장치의 사이에 위치하고, 소정의 온도에서 변형되어 상기 차단부의 파단을 유도하는 파단 유도부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a secondary battery including a can member that houses an electrode assembly therein and a top cap assembly that covers an opening of the can member, And a cut-off portion provided at an inner center of the periphery, wherein the cut-off portion connected to the safety vent cuts off the current while being broken from the cut-out portion, And a fracture inducing portion which is deformed at a predetermined temperature to induce fracture of the blocking portion.

상기 파단 유도부는 상기 소정의 온도에서 팽창할 수 있다.The fracture inducing portion may expand at the predetermined temperature.

상기 파단 유도부는 상기 소정의 온도에서 발포될 수 있다.The fracture inducing portion may be foamed at the predetermined temperature.

상기 소정의 온도는 100℃ ~ 200℃일 수 있다.The predetermined temperature may be 100 ° C to 200 ° C.

상기 파단 유도부는 PP(polypropylene), PE(polyethylene), PBT(polybutylene terephthalate), 수지를 원재료로 한 PFA(perfluoroalkoxy) 중 어느 하나 이상의 소재에 아조다이카본아마이드(azodicarbonamide) 또는 탄산수소나트륨(sodium bicarbonate) 중 어느 하나 이상의 발포제를 첨가할 수 있다.The rupture inducing part may be formed of azodicarbonamide or sodium bicarbonate in at least one of polypropylene (PP), polyethylene (PE), polybutylene terephthalate (PBT), and perfluoroalkoxy (PFA) A foaming agent may be added.

상기 파단 유도부는 워셔(washer) 또는 링(ring) 형상을 형성할 수 있다.The breakage inducing portion may have a shape of a washer or a ring.

상기 파단 유도부는 상기 전류차단장치의 상기 둘레부의 단부와 상기 안전벤트의 사이에 끼움 결합될 수 있다.The rupture inducing portion may be fitted between the end portion of the peripheral portion of the current interrupting device and the safety vent.

상기 파단 유도부는 상기 소정의 온도에서 팽창하면 상기 파단 유도부의 팽창력에 의해 상기 안전벤트와 상기 전류차단장치를 서로 반대 방향으로 가압하여 상기 안전벤트와 상기 전류차단장치와의 사이에 연결된 상기 차단부를 상기 둘레부로부터 파단시킬 수 있다.Wherein the break inducing portion presses the safety vent and the current cutoff device in directions opposite to each other by the inflating force of the break induction portion when inflated at the predetermined temperature so that the cutoff portion connected between the safety vent and the current cutoff device It can be broken from the peripheral portion.

상기 둘레부와 상기 차단부와의 사이에 상기 차단부의 파단을 유도하기 위해 형성된 노치를 포함할 수 있다.And a notch formed between the circumferential portion and the blocking portion to induce fracture of the blocking portion.

상기 안전벤트는 테두리부가 상기 캔부재와 결합하고, 상기 테두리부로부터 상기 캔부재의 내측을 향해 기울어지게 연장된 경사부와 상기 경사부의 중앙 측에 연결된 중앙부를 포함하고, 상기 파단 유도부는 상기 전류차단장치의 둘레부와 상기 안전벤트의 경사부의 사이에 끼움 결합될 수 있다.Wherein the safety vent includes an inclined portion whose edge portion is engaged with the can member and which extends obliquely from the rim toward the inside of the can member and a central portion that is connected to the center of the inclined portion, And can be fitted between the periphery of the device and the inclined portion of the safety vent.

상기 안전벤트의 상기 테두리부 중에서 상기 파단 유도부의 외측 둘레부의 단부를 향해 볼록하게 절곡되는 가이드부를 포함할 수 있다.And a guide portion that is convexly bent toward the end of the outer circumferential portion of the rupture induction portion out of the rim portions of the safety vent.

상기 파단 유도부는 상기 안전벤트 또는 상기 전류차단장치와 접하는 부분에 도포되어 상기 안전벤트 또는 상기 전류차단장치에 접착되는 접착부재를 더 포함할 수 있다.The break inducing portion may further include an adhesion member applied to the portion contacting the safety vent or the current cutoff device and bonded to the safety vent or the current cutoff device.

상기 안전벤트의 테두리부와 상기 캔부재의 사이에 형성되어 절연하는 가스켓을 포함하고, 상기 파단 유도부의 외측 둘레부는 상기 가스켓에 의해 지지될 수 있다.And a gasket formed and insulated between the rim of the safety vent and the can member, and the outer periphery of the rupture inducing portion can be supported by the gasket.

상기 파단 유도부(130)의 저면에서 상면까지의 길이인 두께(t)는 0.3mm ~ 1mm일 수 있다.The thickness t, which is the length from the bottom surface to the top surface of the fracture inducing part 130, may be 0.3 mm to 1 mm.

본 발명에 따르면, 전지 내부에 가스가 발생하기 전에 고온에서 전류차단장치가 조기 작동되어 전지가 안정한 상태를 유지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the current cutoff device is operated early at a high temperature before gas is generated in the battery, so that the battery can be maintained in a stable state.

본 발명에 따르면, 전지 내부에 가스가 발생하기 전에 고온에서 전류차단장치가 조기 작동되어 전지의 안전성을 높이는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect that the current cutoff device is operated early at a high temperature before gas is generated in the battery, thereby enhancing the safety of the battery.

본 발명에 따르면, 고온에서 전류차단장치를 조기 작동 시키는 파단 유도부의 설치 위치 유지하면서 팽창 및 발포를 안전 벤트 측으로 유도함에 따라 고온에서 전류차단장치의 조기 작동 정확성을 높이는 효과가 있다.According to the present invention, since the expansion and foaming are guided to the safety vent side while maintaining the installation position of the breakage inducing part for early operation of the current breaking device at high temperature, the accuracy of early operation of the current breaking device at high temperature is improved.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1을 A-A 절단선을 따라 절단하여 주요부를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2에서 파단 유도부가 팽창 한 것을 도시한 사용상태도이다.
도 4는 도 3에서 파단 유도부의 팽창에 의해 차단부가 파단된 것을 도시한 사용상태도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지의 파단 유도부만을 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지의 주요부를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지의 주요부를 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차전지에서 파단 유도부를 확대하여 주요부를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 이차전지의 주요부를 도시한 단면도이다.1 is a perspective view illustrating a secondary battery according to a first embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a cross-sectional view of the main part cut along the AA cutting line in Fig. 1. Fig.
Fig. 3 is a state diagram showing a state in which the fracture inducing portion is expanded in Fig. 2. Fig.
FIG. 4 is a state diagram showing the state in which the breaking portion is broken by the expansion of the breakage inducing portion in FIG. 3;
5 is a perspective view showing only a breakage inducing portion of a secondary battery according to the first embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view illustrating a main part of a secondary battery according to a second embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view illustrating a main part of a secondary battery according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part of a secondary battery according to a fourth embodiment of the present invention, in which the breakage inducing portion is enlarged.
9 is a cross-sectional view illustrating a main part of a secondary battery according to a fifth embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이차전지에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a secondary battery according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It should be understood that there may be equivalents.

도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.In the drawings, the size of each element or a specific part constituting the element is exaggerated, omitted or schematically shown for convenience and clarity of description. Therefore, the size of each component does not entirely reflect the actual size. In the following description, it is to be understood that the detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1을 A-A 절단선을 따라 절단하여 주요부를 도시한 사시도이다.FIG. 1 is a perspective view illustrating a secondary battery according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view illustrating a main part taken along a line A-A in FIG.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지는 전극조립체(1)를 내부에 수용하는 캔부재(3) 및 상기 캔부재(3)의 개구부(5)를 덮는 탑캡 조립체(100)를 포함하며, 상기 탑캡 조립체(100)는 상기 캔부재(3) 내부의 가스를 외부로 배출하도록 변형 가능한 안전벤트(120), 둘레부(145) 및 상기 둘레부(145)의 내측 중앙에 마련된 차단부(141)를 포함하고, 상기 안전벤트(120)에 연결된 상기 차단부(141)가 상기 둘레부(145)로부터 파단되면서 전류를 차단하는 전류차단장치(140) 및 상기 안전벤트(120)와 상기 전류차단장치(140)의 사이에 위치하고, 소정의 온도에서 변형되어 상기 차단부(141)의 파단을 유도하는 파단유도부(130)를 포함한다.1 and 2, a secondary battery according to a first embodiment of the present invention includes a can member 3 for accommodating an electrode assembly 1 therein and an opening 5 of the can member 3, Wherein the top cap assembly 100 includes a safety vent 120 that is deformable to discharge gas within the can member 3 to the outside, a circumferential portion 145, And a cutoff unit 141 provided at an inner center of the safety vent 145. The cutoff unit 141 connected to the safety vent 120 is disconnected from the circumference 145 to cut off the current, And a break inducing part 130 located between the safety vent 120 and the current cutoff device 140 and deforming at a predetermined temperature to induce breakage of the cutoff part 141.

캔부재(3)는 원형 리튬이온 2차 전지에서 대략 위쪽이 개방된 형상을 가진 금속재질의 용기이며, 가볍고 부식에 대처가 용이한 알루미늄(Al) 또는 스틸(steel)에 니켈(Ni)을 도금한 소재일 수 있다. The can member 3 is a metal type container having a shape that is opened substantially upward in the circular lithium ion secondary battery and is made of nickel (Ni) plated on aluminum (Al) or steel which is light and easy to cope with corrosion It can be one material.

그리고 캔부재(3)는 전극조립체(1)와 전해액의 용기가 되고, 전극조립체(1)가 캔부재(3)의 개방된 상단, 즉 상단의 개구부(5)를 통해 캔부재(3)에 삽입된 뒤 캔부재(3) 상단의 개구부(5)는 탑캡 조립체(100)에 의해 봉해진다.The can member 3 serves as a container for the electrode assembly 1 and the electrolytic solution and the electrode assembly 1 is attached to the can member 3 through the open upper end of the can member 3, The opening 5 at the upper end of the inserted can member 3 is then sealed by the top cap assembly 100.

탑캡 조립체(100)는 외측에 외부와 전기적으로 연결하기 위한 탑캡(110)이 형성되고, 탑캡(110)의 하측에 안전벤트(120)가 형성되고 안전벤트(120)의 하측에 전류차단장치(140)가 형성될 수 있다.A top cap 110 for electrically connecting the outside of the top cap assembly 100 to the outside is formed in the top cap assembly 100. A safety vent 120 is formed below the top cap 110 and a current blocking device 140 may be formed.

안전벤트(120)는 테두리부(121)로 캔부재(3)의 개구부(5)와 결합할 수 있다. 캔부재(3)의 개구부(5)는 안전벤트(120)의 테두리부(121)를 감싸도록 절곡되는 크림핑(crimping) 결합 방식으로 안전벤트(120)를 고정하도록 결합할 수 있다. The safety vent 120 can be engaged with the opening portion 5 of the can member 3 by the rim portion 121. The opening 5 of the can member 3 can be coupled to fix the safety vent 120 in a crimping manner in which the opening portion 5 is bent so as to surround the rim portion 121 of the safety vent 120. [

또한, 안전벤트(120)의 테두리부(121)와 캔부재(3)의 사이에 절연 소재의 가스켓(150)이 형성되어 안전벤트(120)와 캔부재(3)의 사이를 절연할 수 있다.A gasket 150 of an insulating material may be formed between the rim portion 121 of the safety vent 120 and the can member 3 to insulate the safety vent 120 from the can member 3 .

안전벤트(120)는 테두리부(121)로부터 캔부재(3)의 내측을 향해 기울어지게 연장된 경사부(123)와 경사부(123)의 중앙 측에 연결된 중앙부(125)를 포함할 수 있다.The safety vent 120 may include an inclined portion 123 extending obliquely from the rim portion 121 toward the inside of the can member 3 and a central portion 125 connected to the center side of the inclined portion 123 .

또한, 테두리부(121)와 경사부(123)의 경계부와 경사부(123)와 중앙부(125)의 경계부에는 각각 벤트노치(127)를 형성할 수 있다.The bent notch 127 may be formed at the boundary between the rim 121 and the inclined portion 123 and at the boundary between the inclined portion 123 and the central portion 125.

그리고 벤트노치(127)는 소정의 압력 범위 내에서 안전벤트(120)의 변형을 유도하면서 소정의 압력 범위 초과시 벤트노치(127)가 파단되고 파단부에 캔부재(3) 내부의 가스의 유로를 형성할 수 있다.The vent notch 127 breaks the vent hole 127 when the predetermined pressure range is exceeded and induces the deformation of the safety vent 120 within a predetermined pressure range, .

도 3은 도 2에서 파단 유도부가 팽창 한 것을 도시한 사용상태도이고, 도 4는 도 3에서 파단 유도부의 팽창에 의해 차단부가 파단된 것을 도시한 사용상태도이다.FIG. 3 is a view showing a state in which the breakage inducing portion is expanded in FIG. 2, and FIG. 4 is a view showing a state in which the breakage portion is broken by the expansion of the breakage inducing portion in FIG.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 파단 유도부(130)는 소정의 온도에서 팽창하거나 팽창 및 발포할 수 있다.2 to 4, the fracture inducing part 130 according to the first embodiment of the present invention can expand or expand and foam at a predetermined temperature.

파단 유도부(130)는 소정의 온도에서 팽창하거나 팽창 및 발포하기 위해 PP(polypropylene), PE(polyethylene), PBT(polybutylene terephthalate), 수지를 원재료로 한 PFA(perfluoroalkoxy) 중 어느 하나 이상의 소재에 아조다이카본아마이드(azodicarbonamide) 또는 탄산수소나트륨(sodium bicarbonate) 중 어느 하나 이상의 발포제를 첨가할 수 있다.In order to expand or expand at a predetermined temperature, the fracture inducing part 130 may be formed of one or more materials selected from the group consisting of polypropylene (PP), polyethylene (PE), polybutylene terephthalate (PBT), and perfluoroalkoxy A foaming agent of at least one of azodicarbonamide or sodium bicarbonate may be added.

파단 유도부(130)가 팽창하거나 팽창 및 발포하기 위한 소정의 온도는 100℃ ~ 200℃ 일 수 있다.The predetermined temperature for expanding or expanding and expanding the fracture inducing portion 130 may be 100 ° C to 200 ° C.

즉, 소정의 온도가 100℃ ~ 200℃인 이유는 온도가 100℃ 미만일 때에는 이차전지의 정상 범위에 해당하고, 온도가 200℃를 초과할 시에는 이차전지에서 발화를 이미 시작할 수 있기 때문이다.That is, the reason why the predetermined temperature is 100 ° C to 200 ° C is that when the temperature is lower than 100 ° C, it corresponds to the normal range of the secondary battery, and when the temperature exceeds 200 ° C, the secondary battery can start ignition.

따라서 파단 유도부(130)가 100℃ ~ 200℃에서 팽창하거나 팽창 및 발포를 시작해야 파단 유도부(130)의 팽창 압력에 의해 차단부(141)를 전류차단장치(140)로부터 파단시켜 전류를 차단시킴에 따라 이차전지의 발화를 예방할 수 있다.Therefore, when the break inducing portion 130 expands at 100 ° C. to 200 ° C. or begins to expand or foam, the breaking portion 141 is broken from the current interrupting device 140 by the inflation pressure of the break inducing portion 130, The ignition of the secondary battery can be prevented.

파단 유도부(130)는 전류차단장치(140)와 접촉하는 저면에서 안전벤트(120)와 접촉하는 상면까지의 길이인 두께(t)가 0.3mm ~ 1mm일 수 있다.The break inducing part 130 may have a thickness t of 0.3 mm to 1 mm, which is the length from the bottom surface in contact with the current cutoff device 140 to the top surface contacting the safety vent 120.

파단 유도부(130)의 두께(t)가 0.3mm ~ 1mm인 이유는 파단 유도부(130)의 최대 지름이 0.1mm를 형성할 수 있기 때문에 파단 유도부(130)의 최대 지름이 0.1mm일 때 파단 유도부(130)의 두께(t)가 0.3mm 미만이면 파단 유도부(130)의 제조가 어렵고, 파단 유도부(130)의 두께(t)가 1mm를 초과하면 안전벤트(120)와 전류차단장치(140)의 사이에 파단 유도부(130)를 설치하는 것이 어렵기 때문이다.The reason why the thickness t of the fracture inducing portion 130 is 0.3 mm to 1 mm is because the maximum diameter of the fracture inducing portion 130 can be 0.1 mm. Therefore, when the maximum diameter of the fracture inducing portion 130 is 0.1 mm, If the thickness t of the breakage inducing portion 130 is greater than 1 mm, the safety vent 120 and the current interrupting device 140 may be damaged, It is difficult to provide the breakage inducing part 130 between the two parts.

본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지에서 파단 유도부(130)는 전류차단장치(140)의 둘레부(145)와 안전벤트(120)의 경사부(123)의 사이에 끼움 결합될 수 있다.The breakage inducing part 130 in the secondary battery according to the first embodiment of the present invention can be fitted between the circumferential part 145 of the current interrupting device 140 and the inclined part 123 of the safety vent 120 .

그리고 파단 유도부(130)는 전류차단장치(140)의 둘레부(145)의 단부와 안전벤트(120)의 사이에 끼움 결합된 상태에서 소정의 온도에서 팽창하면 파단 유도부(130)의 팽창력에 의해 안전벤트(120)와 전류차단장치(140)를 서로 반대 방향으로 가압하여 안전벤트(120)와 전류차단장치(140)와의 사이에 연결된 차단부(141)를 둘레부(145)로부터 파단시킬 수 있다.The break inducing portion 130 is expanded at a predetermined temperature in a state where the break inducing portion 130 is fitted between the end portion of the circumferential portion 145 of the current interrupting device 140 and the safety vent 120. When the break inducing portion 130 is expanded by the expanding force of the break inducing portion 130 The safety vent 120 and the current cutoff device 140 are pressed in opposite directions so that the cutoff portion 141 connected between the safety vent 120 and the current cutoff device 140 can be broken from the circumferential portion 145 have.

한편, 둘레부(145)와 차단부(141)와의 사이에는 노치(143)가 형성되어 차단부(141)의 파단을 유도할 수 있다. A notch 143 may be formed between the circumferential portion 145 and the blocking portion 141 to induce fracture of the blocking portion 141.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지의 파단 유도부만을 도시한 사시도이다.5 is a perspective view showing only a breakage inducing portion of a secondary battery according to the first embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지의 파단 유도부(130)는 워셔(washer) 또는 링(ring) 형상을 형성할 수 있다.As shown in FIG. 5, the fracture inducing part 130 of the secondary battery according to the first embodiment of the present invention may form a washer or a ring.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지의 주요부를 도시한 단면도이다.6 is a cross-sectional view illustrating a main part of a secondary battery according to a second embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지에서 파단 유도부(130)는 전류차단장치(140)의 둘레부(145)의 단부와 안전벤트(120)의 테두리부(121)의 사이에 끼움 결합될 수 있다.6, in the secondary battery according to the second embodiment of the present invention, the rupture inducing part 130 is formed in such a manner that the end of the circumferential part 145 of the current interrupting device 140 and the rim of the safety vent 120 121, respectively.

그리고 파단 유도부(130)는 상술한 제1 실시예와 같이 소정의 온도에서 팽창력에 의해 차단부(141)를 둘레부(145)로부터 파단시킬 수 있다.The fracture inducing part 130 can break the blocking part 141 from the peripheral part 145 by an expansion force at a predetermined temperature as in the first embodiment described above.

파단 유도부(130)를 전류차단장치(140)의 둘레부(145)와 안전벤트(120)의 테두리부(121) 사이에 끼움 결합하면 상술한 제1 실시예의 전류차단장치(140)의 둘레부(145)와 안전벤트(120)의 경사부(123) 사이에 끼움 결합하는 것보다 설치가 쉬운 장점이 있다.When the break inducing portion 130 is fitted between the peripheral portion 145 of the current interrupting device 140 and the rim portion 121 of the safety vent 120, the peripheral portion 145 of the current interrupting device 140 of the above- It is easier to install than to fit between the protrusion 145 and the inclined portion 123 of the safety vent 120.

이와 같이, 파단 유도부(130)는 안전벤트(120)와 전류차단장치(140)의 사이에 끼움 결합되어 소정의 온도에서 팽창 또는 팽창 및 발포되어 차단부(141)를 둘레부(145)로부터 파단시킬 수 있다면 특정위치에 한정되지 않을 수 있다.The break inducing part 130 is inserted between the safety vent 120 and the current interrupting device 140 and expanded or expanded and foamed at a predetermined temperature so that the breaking part 141 is broken from the peripheral part 145 If so, it may not be limited to a specific location.

즉, 파단 유도부(130)는 캔부재(3) 내부의 가스 발생 전에 소정의 온도에서 팽창 또는 팽창 및 발포되는 팽창력에 의하 전류차단장치(140)의 차단부(141)를 둘레부(145)로부터 파단시켜 전류를 차단함에 따라 이차전지의 발화를 예방할 수 있다.That is, the breakage inducing unit 130 can be configured such that the breaking portion 141 of the current interrupting device 140 is separated from the peripheral portion 145 by the expanding force that expands or expands and foams at a predetermined temperature before the gas inside the can member 3 is generated The secondary battery can be prevented from igniting.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지의 주요부를 도시한 단면도이다.7 is a cross-sectional view illustrating a main part of a secondary battery according to a third embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지는 안전벤트(120)의 테두리부(121) 중에서 파단 유도부(130)의 외측 둘레부(133)의 단부와 대응되는 부분을 캔부재(3)의 내측 방향으로 볼록하도록 절곡하여 가이드부(129)를 형성할 수 있다.7, the secondary battery according to the third embodiment of the present invention has a portion corresponding to the end portion of the outer circumferential portion 133 of the fracture inducing portion 130 among the rim portion 121 of the safety vent 120, The guide member 129 can be formed by bending the guide member 129 so as to be convex inward of the can member 3. [

가이드부(129)는 파단 유도부(130)의 외측 둘레부(133)의 단부와 밀착되어 파단 유도부(130)의 설치 위치를 가이드함에 따라 파단 유도부(130)의 위치 이탈을 방지함과 동시에 소정의 온도에서 파단 유도부(130)의 팽창 또는 팽창 및 발포 시에 파단 유도부(130)의 팽창 방향을 안전벤트(120)의 경사부(123) 측으로 유도할 수 있다.The guide portion 129 is in close contact with the end of the outer circumferential portion 133 of the breakage inducing portion 130 to guide the installation position of the breakage inducing portion 130 to prevent displacement of the breakage inducing portion 130, The inflation direction of the breakage inducing part 130 can be guided to the side of the slope part 123 of the safety vent 120 when the breakage inducing part 130 is inflated or expanded and expanded at a temperature.

도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차전지에서 파단 유도부를 확대하여 주요부를 도시한 단면도이다.FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part of a secondary battery according to a fourth embodiment of the present invention, in which the breakage inducing portion is enlarged.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차전지는 파단 유도부(130)의 일측면 중 안전벤트(120) 또는 전류차단장치(140)와 접하는 면에 접착부재(131)를 도포할 수 있다.8, the secondary battery according to the fourth embodiment of the present invention includes an adhesive member 131 on a surface of the one side of the breakage inducing part 130, which is in contact with the safety vent 120 or the current interrupting device 140, Can be applied.

접착부재(131)는 파단 유도부(130)를 안전벤트(120) 또는 전류차단장치(140)에 접착시킬 수 있다.The adhesive member 131 may adhere the break inducing part 130 to the safety vent 120 or the current blocking device 140. [

접착부재(131)의 소재는 일반적으로 사용되는 접착제일 수 있다.The material of the adhesive member 131 may be a generally used adhesive.

파단 유도부(130)는 접착부재(131)에 의해 안전벤트(120) 또는 전류차단장치(140)에 부착될 수 있는데, 도 8과 같이 전류차단장치(140)에 부착된다면 소정의 온도에서 파단 유도부(130)의 팽창 또는 팽창 및 발포 시 파단 유도부(130)가 안전벤트(120) 측으로 팽창하는데 더 유리할 수 있다.The break inducing unit 130 may be attached to the safety vent 120 or the current interrupting unit 140 by the adhesive member 131. If the break inducing unit 130 is attached to the current interrupting unit 140 as shown in FIG. The fracture inducing portion 130 may be more advantageous to expand toward the safety vent 120 during expansion or expansion and foaming.

도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 이차전지의 주요부를 도시한 단면도이다.9 is a cross-sectional view illustrating a main part of a secondary battery according to a fifth embodiment of the present invention.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제5 실시예에 따른 이차전지는 안전벤트(120)와 캔부재(3)의 사이를 절연하는 가스켓(150)의 하부에 의해 파단 유도부(130)의 외측 둘레부(133)를 지지할 수 있다.9, the secondary battery according to the fifth embodiment of the present invention includes a lower portion of the gasket 150 that insulates the safety vent 120 from the can member 3, And the outer peripheral portion 133 can be supported.

가스켓(130)의 하부가 가스켓(130)과 대응하는 파단 유도부(130)의 외측 둘레부(133) 부분을 지지하도록 형성하여 파단 유도부(130)의 설치 위치를 가이드 함에 따라 파단 유도부(130)의 이탈을 방지함과 동시에 소정의 온도에서 파단 유도부(130)의 팽창 또는 팽창 및 발포 시에 파단 유도부(130)의 팽창 방향을 안전벤트(120)의 경사부(123) 측으로 유도할 수 있다.The lower portion of the gasket 130 is formed to support the outer circumferential portion 133 of the rupture induction portion 130 corresponding to the gasket 130 to guide the installation position of the rupture induction portion 130, And the inflation direction of the fracture inducing portion 130 can be guided to the side of the slope portion 123 of the safety vent 120 at the time of expansion or expansion and foaming of the fracture inducing portion 130 at a predetermined temperature.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 전지 내부에 가스가 발생하기 전에 고온에서 전류차단장치가 조기 작동되어 전지가 안정한 상태를 유지할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the current interrupting device is operated early at a high temperature before gas is generated inside the battery, so that the battery can be maintained in a stable state.

본 발명에 따르면, 전지 내부에 가스가 발생하기 전에 고온에서 전류차단장치가 조기 작동되어 전지의 안전성을 높이는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect that the current cutoff device is operated early at a high temperature before gas is generated in the battery, thereby enhancing the safety of the battery.

본 발명에 따르면, 고온에서 전류차단장치를 조기 작동 시키는 파단 유도부의 설치 위치 유지하면서 팽창 및 발포를 안전 벤트 측으로 유도함에 따라 고온에서 전류차단장치의 조기 작동 정확성을 높이는 효과가 있다.According to the present invention, since the expansion and foaming are guided to the safety vent side while maintaining the installation position of the breakage inducing part for early operation of the current breaking device at high temperature, the accuracy of early operation of the current breaking device at high temperature is improved.

이상과 같이 본 발명에 따른 이차전지를 예시된 도면을 참고하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 실시가 가능하다.As described above, the secondary battery according to the present invention has been described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments and drawings, and it is to be understood that within the scope of the appended claims, Various implementations are possible by those skilled in the art.

1: 전극조립체
3: 캔부재
5: 개구부
100: 탑캡 조립체
120: 안전벤트
121: 테두리부
123: 경사부
125: 중앙부
127: 벤트노치
129: 가이드부
130: 파단 유도부
131: 접착부재
133: 외측 둘레부
140: 전류차단장치
141: 차단부
143: 노치
145: 둘레부
150: 가스켓1: electrode assembly
3: can member
5: opening
100: Top cap assembly
120: Safety vent
121:
123:
125:
127: Bent Notch
129: guide portion
130:
131: Adhesive member
133: outer peripheral portion
140: Current interruption device
141:
143: Notch
145:
150: Gasket

Claims (14)

전극조립체(1)를 내부에 수용하는 캔부재(3); 및
상기 캔부재(3)의 개구부(5)를 덮는 탑캡 조립체(100); 를 포함하며,
상기 탑캡 조립체(100)는,
상기 캔부재(3) 내부의 가스를 외부로 배출하도록 변형 가능한 안전벤트(120);
둘레부(145) 및 상기 둘레부(145)의 내측 중앙에 마련된 차단부(141)를 포함하고, 상기 안전벤트(120)에 연결된 상기 차단부(141)가 상기 둘레부(145)로부터 파단되면서 전류를 차단하는 전류차단장치(140); 및
상기 안전벤트(120)와 상기 전류차단장치(140)의 사이에 위치하고, 소정의 온도에서 변형되어 상기 차단부(141)의 파단을 유도하는 파단 유도부(130); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.A can member (3) for accommodating the electrode assembly (1) therein; And
A top cap assembly (100) covering the opening (5) of the can member (3); / RTI >
The top cap assembly (100)
A safety vent 120 deformable to discharge gas inside the can member 3 to the outside;
And a blocking portion 141 provided at an inner center of the peripheral portion 145. The blocking portion 141 connected to the safety vent 120 is broken from the peripheral portion 145, A current interrupting device (140) for interrupting current; And
A break inducing part 130 located between the safety vent 120 and the current cutoff device 140 and deformed at a predetermined temperature to induce fracture of the cutoff part 141; And a secondary battery. 청구항 1에 있어서,
상기 파단 유도부(130)는 상기 소정의 온도에서 팽창하는 것을 특징으로 하는 이차전지.The method according to claim 1,
And the rupture induction unit (130) expands at the predetermined temperature. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 파단 유도부(130)는 상기 소정의 온도에서 발포되는 것을 특징으로 하는 이차전지.The method according to claim 1 or 2,
Wherein the fracture inducing part (130) is foamed at the predetermined temperature. 청구항 1에 있어서,
상기 소정의 온도는 100℃ ~ 200℃ 인 것을 특징으로 하는 이차전지.The method according to claim 1,
Wherein the predetermined temperature is 100 ° C to 200 ° C. 청구항 1에 있어서,
상기 파단 유도부(130)는 PP(polypropylene), PE(polyethylene), PBT(polybutylene terephthalate), 수지를 원재료로 한 PFA(perfluoroalkoxy) 중 어느 하나 이상의 소재에 아조다이카본아마이드(azodicarbonamide) 또는 탄산수소나트륨(sodium bicarbonate) 중 어느 하나 이상의 발포제를 첨가한 것을 특징으로 하는 이차전지.The method according to claim 1,
The rupture inducing part 130 may be formed of at least one material selected from the group consisting of polypropylene (PP), polyethylene (PE), polybutylene terephthalate (PBT), and perfluoroalkoxy (PFA) sodium bicarbonate, and a foaming agent. 청구항 1에 있어서,
상기 파단 유도부(130)는 워셔(washer) 또는 링(ring) 형상을 형성하는 것을 특징으로 하는 이차전지.The method according to claim 1,
Wherein the rupture inducing part (130) has a shape of a washer or a ring. 청구항 1에 있어서,
상기 파단 유도부(130)는 상기 전류차단장치(140)의 상기 둘레부(145)의 단부와 상기 안전벤트(120)의 사이에 끼움 결합된 것을 특징으로 하는 이차전지.The method according to claim 1,
Wherein the break inducing part is fitted between the end of the circumferential part of the current interrupting device and the safety vent. 청구항 1에 있어서,
상기 파단 유도부(130)는 상기 소정의 온도에서 팽창하면 상기 파단 유도부(130)의 팽창력에 의해 상기 안전벤트(120)와 상기 전류차단장치(140)를 서로 반대 방향으로 가압하여 상기 안전벤트(120)와 상기 전류차단장치(140)와의 사이에 연결된 상기 차단부(141)를 상기 둘레부(145)로부터 파단시키는 것을 특징으로 하는 이차전지.The method according to claim 1,
The break inducing part 130 presses the safety vent 120 and the current interrupting device 140 in opposite directions to each other by the expansion force of the break inducing part 130 to expand the safety vent 120 And the breaker (141) connected between the current blocking device (140) and the current interrupting device (140) is broken from the peripheral portion (145). 청구항 8에 있어서,
상기 둘레부(145)와 상기 차단부(141)와의 사이에 상기 차단부(141)의 파단을 유도하기 위해 형성된 노치(143)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.The method of claim 8,
And a notch (143) formed between the circumferential part (145) and the blocking part (141) to induce breakage of the blocking part (141). 청구항 1에 있어서,
상기 안전벤트(120)는 테두리부(121)가 상기 캔부재(3)와 결합하고, 상기 테두리부(121)로부터 상기 캔부재(3)의 내측을 향해 기울어지게 연장된 경사부(123)와 상기 경사부(123)의 중앙 측에 연결된 중앙부(125)를 포함하고,
상기 파단 유도부(130)는 상기 전류차단장치(140)의 둘레부(145)와 상기 안전벤트(120)의 경사부(123)의 사이에 끼움 결합되는 것을 특징으로 하는 이차전지.The method according to claim 1,
The safety vent 120 includes an inclined portion 123 which is engaged with the can member 3 and extends obliquely from the rim 121 toward the inside of the can member 3, And a central portion (125) connected to a center side of the inclined portion (123)
Wherein the break inducing part is fitted between the circumferential part of the current interrupting device and the inclined part of the safety vent. 청구항 10에 있어서,
상기 안전벤트(120)의 상기 테두리부(121) 중에서 상기 파단 유도부(130)의 외측 둘레부(133)의 단부를 향해 볼록하게 절곡되는 가이드부(129)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.The method of claim 10,
And a guide part (129) which is convexly bent toward the end of the outer circumferential part (133) of the rupture induction part (130) among the rim part (121) of the safety vent (120). 청구항 1에 있어서,
상기 파단 유도부(130)는 상기 안전벤트(120) 또는 상기 전류차단장치(140)와 접하는 부분에 도포되어 상기 안전벤트(120) 또는 상기 전류차단장치(140)에 접착되는 접착부재(131)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.The method according to claim 1,
The break inducing part 130 is applied to a portion of the safety vent 120 or the current interrupting device 140 and is bonded to the safety vent 120 or the current interrupting device 140, Further comprising a secondary battery. 청구항 1에 있어서,
상기 안전벤트(120)의 테두리부(121)와 상기 캔부재(3)의 사이에 형성되어 절연하는 가스켓(150)을 포함하고,
상기 파단 유도부(130)의 외측 둘레부(133)는 상기 가스켓(150)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 이차전지.The method according to claim 1,
And a gasket (150) formed between the rim portion (121) of the safety vent (120) and the can member (3)
Wherein an outer circumferential portion (133) of the fracture inducing portion (130) is supported by the gasket (150). 청구항 1에 있어서,
상기 파단 유도부(130)의 저면에서 상면까지의 길이인 두께(t)는 0.3mm ~ 1mm인 것을 특징으로 하는 이차전지.
The method according to claim 1,
Wherein a thickness t of the break inducing portion 130 from the bottom to the top surface is 0.3 mm to 1 mm.
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