KR20210053105A - Secondary battery - Google Patents

Secondary battery Download PDF

Info

Publication number
KR20210053105A
KR20210053105A KR1020190138985A KR20190138985A KR20210053105A KR 20210053105 A KR20210053105 A KR 20210053105A KR 1020190138985 A KR1020190138985 A KR 1020190138985A KR 20190138985 A KR20190138985 A KR 20190138985A KR 20210053105 A KR20210053105 A KR 20210053105A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
notch
secondary battery
welding
vent
present
Prior art date
Application number
KR1020190138985A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
박한솔
류덕현
김형권
한우리
곽진구
김수진
장진수
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020190138985A priority Critical patent/KR20210053105A/en
Publication of KR20210053105A publication Critical patent/KR20210053105A/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
    • H01M50/3425—Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/107—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/20—Pressure-sensitive devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)

Abstract

The present invention relates to a secondary battery in which an electrode assembly is inserted into a can, and an electrode tab extended from the electrode assembly is bonded to the inner surface of the bottom of the can. The secondary battery includes: a welding unit which is welded to other secondary batteries or other socket leads on the outer surface of the bottom of the can; and a vent unit which has a boundary formed at the bottom of the can by a notch having a thickness thinner than that of other parts, and is broken along the notch when the internal pressure of the can increases. The vent unit and the welding unit are spaced apart from each other.

Description

이차전지{Secondary battery}Secondary battery

본 발명은 원통형 이차전지에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 바닥에 용접부와 벤트부가 형성되되, 상기 용접부와 벤트부를 이격 배치함으로써, 상기 벤트부의 파단시 가스 배출을 원활히 하고 용접공정이 더 용이하게 이뤄질 수 있는 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a cylindrical secondary battery, and more specifically, a welding part and a vent part are formed on the bottom, and by disposing the welding part and the vent part apart, gas discharge when the vent part is broken and the welding process can be made more easily. It relates to a secondary battery that can be.

다양한 디지털 기기 및 차량과 같은 운송수단에서도 널리 사용되는 이차전지는 반복적인 충방전이 가능한 특징을 갖는다. 그리고, 효율을 증대시키고 안전성을 향상시키기 위한 연구 개발이 지속적으로 이뤄지고 있다.Secondary batteries, which are widely used in various digital devices and transportation means such as vehicles, have the feature of being capable of repetitive charging and discharging. In addition, research and development to increase efficiency and improve safety are continuously being conducted.

이차전지는 전지케이스의 형상에 따라서 또는 전극조립체의 재질 등에 따라서 다양하게 분류될 수 있으나, 전지케이스의 형상에 따라 분류하면 원통형, 각형, 파우치형이 가장 널리 제조되고 있다.Secondary batteries can be classified in various ways depending on the shape of the battery case or the material of the electrode assembly, but when classified according to the shape of the battery case, cylindrical, rectangular, and pouch types are most widely manufactured.

이 중, 원통형 이차전지는 상측은 개구되고 하측은 폐쇄된 속이 빈 원통형 캔의 내부에 전극조립체가 내장되고 전해액이 주액되면 상기 캔의 상단에 탑캡부가 결합되는 구조를 갖는다. Among them, the cylindrical secondary battery has a structure in which an electrode assembly is embedded in a hollow cylindrical can with an upper side open and a lower side closed, and a top cap portion is coupled to the upper end of the can when an electrolyte is injected.

종래의 원통형 이차전지의 내부 모습이 나타난 도 1a 에 도시된 바와 같이, 상기 탑캡부(4)는 전극조립체(3)의 양극탭과 연결되고, 상기 캔(1)은 바닥의 내측면이 전극조립체(3)와 음극탭(3a)을 통해 연결된다. As shown in FIG. 1A showing the internal shape of a conventional cylindrical secondary battery, the top cap part 4 is connected to the positive electrode tab of the electrode assembly 3, and the inner surface of the can 1 is an electrode assembly. It is connected through (3) and the negative electrode tab (3a).

그리고, 캔(1) 내부에 압력이 발생하면 파단되어 가스를 배출하는 안전벤트가 상기 탑캡부(4)에 탑재된다. 그리고, 상기 안전벤트를 대신하여 또는 안전벤트와 함께, 캔(1)의 바닥(1a)에는 내부 압력 상승시 파단될 수 있도록 벤트부(B)가 선택적으로 형성되기도 한다.In addition, when pressure is generated in the can 1, a safety vent that is ruptured to discharge gas is mounted on the top cap part 4. In addition, instead of or together with the safety vent, a vent portion B may be selectively formed at the bottom 1a of the can 1 so that it may be broken when the internal pressure rises.

상기 벤트부(B)는 두께가 얇게 형성된 홈(2)이 형성되어 그 경계가 형성되며, 내부 압력이 상승하면 홈(2)에서부터 파단이 이뤄져서 내부 가스를 외부로 배출하도록 구성된다.The vent portion (B) is formed with a groove (2) formed with a thin thickness to form a boundary thereof, and when the internal pressure is increased, a break is made from the groove (2), and the internal gas is discharged to the outside.

한편, 미국 전자기기 안전성 평가기관인 Underwriters Laboratories 에서는 이차전지의 안정성을 테스트하는 UL1642 인증이 있고, 상기 UL1642 인증의 공신력은 국제적으로 인정받고 있다. 상기 UL1642 인증을 받기 위해서 여러가지 테스트 항목을 통과하여야며, 그 중에는 Projectile 테스트가 있다.Meanwhile, Underwriters Laboratories, an electronic device safety evaluation agency in the United States, has UL1642 certification for testing the stability of secondary batteries, and the public confidence of the UL1642 certification is internationally recognized. In order to obtain the UL1642 certification, it is necessary to pass various test items, among which there is a projectile test.

상기 Projectile 테스트는 시험할 이차전지를 스크린 내부에 둔 상태에서 가열한 후, 이차전지의 파편이 상기 스크린을 통과하지 않을 것이 요구된다. 즉, 상기 Projectile 테스트를 통과하기 위해서는 이차전지가 폭발하더라도 그 폭발력이 낮아야 테스트 통과가 가능하다.In the projectile test, after heating while the secondary battery to be tested is placed inside the screen, it is required that fragments of the secondary battery do not pass through the screen. That is, in order to pass the projectile test, even if the secondary battery explodes, its explosive power must be low in order to pass the test.

이와 같은 이유로 폭발력을 낮추기 위하여 내부 가스배출이 더 원활히 이뤄지도록 탑캡부(4)의 안전벤트 외에 캔(1)의 바닥(1a)에 벤트부(B)를 추가로 마련한 계기가 되었으나, 상기 벤트부(B)의 추가에도 불구하고 가스 배출량에는 한계가 있었다.For this reason, in order to lower the explosive power, the vent part (B) was additionally provided on the bottom (1a) of the can (1) in addition to the safety vent of the top cap part (4) so that the internal gas discharged more smoothly. Despite the addition of (B), there was a limit to gas emissions.

특히, 복수 개의 이차전지들이 직접연결되거나 소켓리드(여기에서 소켓리드는 복수 개의 이차전지들을 전기적으로 연결시키는 단자 등을 의미한다) 등을 통해 연결되는 경우, 두 개의 이차전지들이 용접된 상태가 도시된 도 1b 에 나타난 바와 같이, 캔(1)의 바닥(1a) 중앙에는 다른 이차전지의 양극단자(또는 소켓리드)이 맞닿게 된다. In particular, when a plurality of secondary batteries are directly connected or connected through a socket lead (here, a socket lead means a terminal that electrically connects a plurality of secondary batteries), the state in which the two secondary batteries are welded is shown. As shown in FIG. 1B, the positive terminal (or socket lead) of another secondary battery is in contact with the center of the bottom 1a of the can 1.

그리고, 이러한 맞닿는 부분은 외부충격으로부터 이탈이 방지되도록 용접이 이뤄져 상기 캔의 바닥에는 용접부(Y)가 형성된다.In addition, the abutting portion is welded to prevent separation from external impact, and a welding portion Y is formed at the bottom of the can.

하지만, 이러한 용접부를 형성할 때(즉, 용접이 이뤄질 때), 상기 용접부(Y)는 도 1b 에 나타난 바와 같이 벤트부(B) 내에 위치하게 되므로, 용접 시 약간의 충격이 가해지면 벤트부(B)가 파단될 문제가 있었고 이는 용접 공정 시 제약요건으로 작용할 수 있었다. 아울러, 내부 압력이 증가하여 벤트부(B)의 파단이 이뤄질 때, 상기 벤트부(B)는 용접부(Y)에 의해 접합된 이차전지에 고정된 상태가 유지되므로, 상기 벤트부(B)가 완전히 이탈하지 못해 가스 배출량에 한계가 발생하는 문제가 있었다.However, when forming such a welding part (that is, when welding is performed), the welding part Y is located in the vent part B as shown in FIG. 1B, so if a slight impact is applied during welding, the vent part ( There was a problem that B) would be broken, and this could act as a constraint in the welding process. In addition, when the internal pressure increases and the vent part (B) is broken, the vent part (B) remains fixed to the secondary battery joined by the welding part (Y), so that the vent part (B) is There was a problem that the gas emission was limited because it was not completely escaped.

그러므로, 본 발명은 용접공정 시 벤트부의 파단이 발생할 수 있는 문제 및 내부 압력 상승에 의해 벤트부의 파단이 이뤄질 때 벤트부 내에 용접부가 위치하여 접합된 지점에 의해 고정되어(벤트부의 분리가 억제되어) 가스배출량이 제한되는 문제를 해소할 수 있는 이차전지를 제공하는 것에 주목적이 있다.Therefore, the present invention is a problem that may cause breakage of the vent part during the welding process, and when the vent part is broken due to an increase in internal pressure, the welding part is located in the vent part and is fixed by the junction (separation of the vent part is suppressed). The main purpose is to provide a secondary battery capable of solving the problem of limiting gas emission.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 캔 내부에 전극조립체가 삽입되고, 상기 전극조립체에서 연장된 전극탭이 상기 캔의 바닥의 내측면에 접합되는 이차전지에 있어서, 상기 캔의 바닥의 외측면에서 다른 이차전지와 용접이 이뤄지는 용접부; 및 상기 캔의 바닥에서 다른 부분 보다 두께가 얇게 형성되는 노치에 의해 경계가 형성되고, 상기 캔의 내부 압력이 증가하면 노치가 형성된 부분을 따라 파단되는 벤트부;를 포함하고, 상기 벤트부와 용접부는 서로 이격 배치된 것을 특징으로 한다.In the present invention for achieving the object as described above, in a secondary battery in which an electrode assembly is inserted into a can, and an electrode tab extending from the electrode assembly is bonded to an inner surface of the bottom of the can, the bottom of the can A welding part that is welded with another secondary battery on the outer surface of the; And a vent portion at the bottom of the can that is formed by a notch that is thinner than other portions of the can, and is broken along the portion where the notch is formed when the internal pressure of the can increases, and the bent portion and the welding portion Is characterized in that the spaced apart from each other.

상기 캔의 바닥은 원형으로 형성되고, 상기 용접부는 캔의 바닥에서 중앙에 위치한다.The bottom of the can is formed in a circular shape, and the welding part is located at the center of the bottom of the can.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 노치는, 상기 캔의 바닥에서 용접부를 내부에 두며 상대적으로 더 작은 원을 이루도록 형성된 제1노치; 및 상기 제1노치를 내부에 두며 상대적으로 더 큰 원을 이루도록 형성된 제2노치;를 포함하고, 상기 벤트부는 제1노치와 제2노치 사이에서 형성된다.In a preferred embodiment of the present invention, the notch includes: a first notch formed to form a relatively smaller circle while placing a welded portion therein at the bottom of the can; And a second notch formed to form a relatively larger circle while placing the first notch therein, wherein the vent part is formed between the first notch and the second notch.

상기 제1노치와 제2노치는 각각의 중심이 캔의 바닥에서 중앙에 놓이도록 형성된다. 그리고, 상기 제1노치의 직경은 상기 용접부의 직경 보다 적어도 2배 이상 크고, 7배 이상 보다는 작게 형성된다.The first notch and the second notch are formed so that their centers are centered at the bottom of the can. In addition, the diameter of the first notch is at least 2 times larger than the diameter of the welding part, and smaller than 7 times or more.

다른 실시예에로써, 제2노치가 형성된 부분의 두께와 제1노치가 형성된 부분의 두께 중 어느 하나는 다른 하나 보다 더 얇게 형성될 수 있다.In another embodiment, one of the thickness of the portion where the second notch is formed and the thickness of the portion where the first notch is formed may be formed to be thinner than the other.

또 다른 실시예로써, 상기 노치는, 용접부와 이격된 위치에서 원을 이루도록 형성된 개별노치;를 포함할 수 있다. In another embodiment, the notch may include an individual notch formed to form a circle at a position spaced apart from the weld.

상기 개별노치는 적어도 두 개 이상 복수 개가 형성될 수 있다. 더 구체적으로, 상기 개별노치는 용접부를 중심에 두고 복수 개가 방사형 방향으로 형성되되, 상기 개별노치 상호 간에는 원주방향으로 이격된 위치에 배치된다.At least two or more individual notches may be formed in plurality. More specifically, a plurality of the individual notches are formed in a radial direction with the welding part at the center, and the individual notches are disposed at positions spaced apart from each other in the circumferential direction.

상기 개별노치들도 어느 하나는 다른 것보다 더 얇은 두께를 갖도록 형성될 수 있다.One of the individual notches may be formed to have a thinner thickness than the other.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은, 벤트부와 용접부가 서로 이격 배치되어 용접부를 형성할 때 제약요건이 완화되거나, 벤트부의 파단 시 상기 벤트부의 이탈이 이뤄지지 않아 가스배출량이 제한되는 문제점을 해소할 수 있다.The present invention having the above configuration can solve the problem that the restriction requirements are relaxed when the vent part and the welding part are spaced apart from each other to form the welding part, or when the vent part is broken, the amount of gas discharge is limited because the vent part is not separated. I can.

본 발명의 제1실시예에서, 상기 노치는 제1노치와 제2노치에 의해 도넛형 모양으로 형성되므로, 용접부가 다른 고정된 부분(용접된 다른 이차전지 또는 소켓리드)이 고정된 상태에서 벤트부는 이러한 고정된 부분에 의해 이탈범위가 단속될 수 있다(즉, 고압에 의해 벤트부의 파단이 이뤄질 때, 상기 벤트부는 고정된 부분 및 용접부에 단속되어 이차전지가 폭발하더라도 멀리 날아갈 가능성을 낮출 수 있다).In the first embodiment of the present invention, since the notch is formed in a donut shape by the first notch and the second notch, the welding part is vented in a state in which another fixed part (other welded secondary battery or socket lead) is fixed. The deviation range of the part may be intercepted by such a fixed part (that is, when the vent part is broken by high pressure, the vent part is intercepted in the fixed part and the welding part, thereby reducing the possibility of flying away even if the secondary battery explodes. ).

본 발명의 제2실시예에서, 상기 제2노치가 형성된 부분의 두께와 제1노치가 형성된 부분의 두께 중 어느 하나는 다른 하나 보다 더 얇게 형성되어 파단이 이뤄지는 순서를 미리 설정할 수 있다.In the second embodiment of the present invention, one of the thickness of the portion in which the second notch is formed and the thickness of the portion in which the first notch is formed may be formed to be thinner than the other, so that the order in which fracture is performed may be set in advance.

본 발명의 제3실시예에서, 벤트부를 형성하는 개별노치가 용접부를 중심에 두고 복수 개가 방사형 방향으로 형성되어, 상기 용접부는 벤트부와 물리적으로 완전히 차단되어 용접 수행 시 간섭 발생 및 제약 조건을 형성하지 않는다.In the third embodiment of the present invention, a plurality of individual notches forming the vent part are formed in a radial direction with the weld part at the center, and the weld part is physically completely blocked from the vent part, thereby creating interference and constraints when performing welding. I never do that.

도 1a 는 종래의 원통형 이차전지의 내부 모습이 나타난 종단면도.
도 1b 는 두 개의 이차전지들이 용접된 상태 및 용접된 부분을 아래에서 바라본 모습이 나타난 도면.
도 2 는 본 발명의 제1실시예에 따른 캔의 아랫쪽 종단면 모습 및 캔의 바닥을 아래에서 바라본 모습이 나타난 도면.
도 3 은 본 발명의 제2실시예에 따른 캔의 아랫쪽 종단면 모습 및 부분확대모습이 나타난 도면.
도 4 는 본 발명의 제3실시예에 따른 캔의 바닥을 아래에서 바라본 저면도.1A is a longitudinal sectional view showing the interior of a conventional cylindrical secondary battery.
1B is a view showing a state in which two secondary batteries are welded and a view of the welded portion from below.
2 is a view showing a bottom longitudinal sectional view of a can and a view of the bottom of the can viewed from the bottom according to the first embodiment of the present invention.
3 is a view showing a bottom longitudinal sectional view and a partially enlarged view of a can according to a second embodiment of the present invention.
Figure 4 is a bottom view as viewed from the bottom of the can according to the third embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 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.Hereinafter, based on the accompanying drawings, the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계 없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are attached to the same or similar components throughout the specification.

또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 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.In addition, terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor appropriately defines the concept of terms in order to describe his own invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be done.

본 발명은 상측은 개구되고 하측은 바닥으로 막힌 캔의 내부에 전극조립체와 전해액이 삽입되면 상단에 탑캡부가 결합되며 상기 전극조립체의 양극탭은 탑캡으로 연결되고 음극탭은 캔의 바닥으로 연결되는 원통형 이차전지에 관한 것으로써 이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 더욱 상세히 설명한다.In the present invention, when the electrode assembly and the electrolyte are inserted into the can, the upper side is opened and the lower side is closed by the bottom, the top cap is coupled to the top, and the positive electrode tab of the electrode assembly is connected to the top cap, and the negative electrode tab is connected to the bottom of the can. Hereinafter, exemplary embodiments according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings as to the secondary battery.

제1실시예Embodiment 1

본 발명의 제1실시예에 따른 캔의 아랫쪽 종단면 모습 및 캔의 바닥을 아래에서 바라본 모습이 나타난 도 2 를 참조하면, 이 실시예에서 상기 캔(10)은 용접부(Y)와 벤트부(B)가 캔(10)의 바닥(11)에 형성되되, 상기 용접부(Y)와 벤트부(B)는 서로 분리 이격되어 배치되는 것을 특징으로 한다.Referring to FIG. 2 showing a bottom longitudinal sectional view of the can and a view of the bottom of the can according to the first embodiment of the present invention, in this embodiment, the can 10 includes a weld (Y) and a vent (B). ) Is formed on the bottom 11 of the can 10, and the welding portion Y and the vent portion B are arranged to be separated from each other.

상기 용접부(Y)는 캔(10)의 바닥(11) 외측면에서 다른 이차전지 또는 소켓리드 등과 용접이 이뤄지는 구역을 의미한다. 상기 용접부(Y)는 레이저용접, 초음파용접 등으로 통하여 맞닿는 부위에서 결합력이 생성된 부분을 의미하고, 굳이 용접방식이 아니더라도 접착테이프나 접착제를 통해 결합이 이뤄지는 부분도 용접부로 간주될 수 있다.The welding part (Y) refers to a region where welding is performed on the outer surface of the bottom 11 of the can 10 such as other secondary batteries or socket leads. The welding portion (Y) refers to a portion in which a bonding force is generated in a contact portion through laser welding, ultrasonic welding, etc., and a portion in which bonding is achieved through an adhesive tape or an adhesive, even if it is not a welding method, may be regarded as a welding portion.

아울러, 도 2 에서 상기 용접부(Y)는 원으로 도시되었으나, 반드시 원형으로 형성되지 않고, 다른 형태를 가질 수 있다.In addition, although the welding portion Y in FIG. 2 is illustrated as a circle, it is not necessarily formed in a circle and may have a different shape.

그리고, 상기 벤트부(Y)는 캔(10)의 바닥(11)에서 다른 부분 보다 두께가 얇게 형성되는 노치에 의해 경계가 형성된 구역을 의미한다. 즉, 상기 노치에 의해 캔(10)의 바닥(11)에서 분리되어 파단될 수 있는 강성이 저하된 부분으로써 상기 캔(10) 내부의 압력이 일정 수준으로 높아지면 분리되는 부분이다. 이때, 상기 노치의 깊이와 폭 등은 캔의 재질에 따라서 그리고 이차전지의 설계에 따라 달라질 수 있다.In addition, the vent portion Y refers to a region in which a boundary is formed by a notch formed to be thinner than other portions in the bottom 11 of the can 10. That is, a portion having reduced rigidity that may be separated from the bottom 11 of the can 10 by the notch and broken, and is a portion that is separated when the pressure inside the can 10 increases to a certain level. In this case, the depth and width of the notch may vary depending on the material of the can and the design of the secondary battery.

이 실시예에서, 상기 용접부(Y)는 원형으로 형성된 캔(10)의 바닥(11) 중앙에 놓이도록 구성된다. In this embodiment, the welding portion Y is configured to lie in the center of the bottom 11 of the can 10 formed in a circular shape.

그리고, 상기 벤트부(B)는 제1노치(21)와 제2노치(22)가 형성하는 구역 내에 마련되되, 상기 제1노치(21)는 상기 캔(10)의 바닥(11)에서 용접부(Y)를 내부에 두며 상대적으로 더 작은 원을 이루도록 형성되고, 상기 제2노치(22)는 상기 제1노치(21)를 내부에 두며 상대적으로 더 큰 원을 이루도록 형성된다.In addition, the vent part (B) is provided in a region formed by the first notch 21 and the second notch 22, and the first notch 21 is a welding part at the bottom 11 of the can 10 It is formed to form a relatively smaller circle with (Y) inside, and the second notch 22 is formed to form a relatively larger circle with the first notch 21 therein.

이에 따라, 이 실시예에서 상기 벤트부(B)는 도 2 에 나타난 바와 같이, 용접부(Y)와 이격되어 배치되되 상기 용접부(Y)를 중앙에 둔 도넛(Doughnut) 모양으로 형성된다. 이때, 상기 제1노치(21)와 제2노치(22)의 크기는 용접부(Y) 보다는 크고 캔(10)의 바닥(11) 보다는 작은 범위 내에서 형성될 수 있으나, 상기 제1노치(21)의 직경은 상기 용접부(Y)의 직경 보다 적어도 2배 이상 크고, 7배 이상 보다는 작게 형성되는 것이 바람직하다.Accordingly, in this embodiment, the vent portion (B) is disposed to be spaced apart from the weld portion (Y), as shown in FIG. 2, but is formed in a donut shape with the weld portion (Y) in the center. In this case, the first notch 21 and the second notch 22 may have a size larger than the welding portion Y and formed within a range smaller than the bottom 11 of the can 10, but the first notch 21 ) Is preferably formed to be at least two times larger than the diameter of the welding portion (Y), and smaller than seven times or more.

아울러, 도면에서 상기 제1노치(21)와 제2노치(22)는 원형으로 도시되었으나, 용접부(Y)의 형상과 크기에 따라서 반드시 원형이 아닌 각형 모양을 가질 수도 있다.In addition, in the drawings, the first notch 21 and the second notch 22 are illustrated in a circular shape, but may have a rectangular shape instead of a circular shape according to the shape and size of the welding portion Y.

이 실시예에 따른 이차전지는 도넛형 모양으로 벤트부(B)가 형성되고 상기 벤트부(B) 내에 용접부(Y)가 배치되므로, 용접부(Y)가 고정된 상태에서 벤트부(B)는 고정된 부분에 의해 이탈범위가 단속될 수 있다. 즉, 고압에 의해 벤트부(B)의 파단이 이뤄질 때, 상기 벤트부(B)는 고정된 부분 및 용접부(Y)에 단속되어 이차전지가 폭발하더라도 멀리 날아갈 가능성을 낮출 수 있다.In the secondary battery according to this embodiment, since the vent part (B) is formed in a donut shape and the welding part (Y) is disposed in the vent part (B), the vent part (B) is in a state where the welding part (Y) is fixed. The deviation range may be regulated by the fixed part. That is, when the vent part B is broken by high pressure, the vent part B is intercepted by the fixed part and the welding part Y, thereby reducing the possibility of flying away even if the secondary battery explodes.

제2실시예Embodiment 2

한편, 본 발명에서는 상기 제1실시예의 구성에서 제1노치(21)와 제2노치(22)가 형성된 부분의 두께(제1노치와 제2노치가 형성되는 깊이)가 다르게 형성된 구성을 제2실시예로써 제공한다.On the other hand, in the present invention, in the configuration of the first embodiment, the second notch 21 and the second notch 22 have different thicknesses (the depth at which the first notch and the second notch are formed). It is provided as an example.

즉, 본 발명의 제2실시예에 따른 캔(10)의 아랫쪽 종단면 모습 및 부분확대모습이 나타난 도 3 에 나타난 바와 같이, 제2노치(22)가 형성된 부분의 두께는 제1노치(21)가 형성된 부분의 두께 보다 더 얇게 형성될 수 있다. 또는 제1노치(21)가 형성된 부분의 두께가 제2노치(22)가 형성된 부분의 두께 보다 더 얇게 형성될 수 있다.That is, as shown in Fig. 3 showing a bottom longitudinal section and a partially enlarged view of the can 10 according to the second embodiment of the present invention, the thickness of the portion in which the second notch 22 is formed is the first notch 21 It may be formed thinner than the thickness of the portion where is formed. Alternatively, the thickness of the portion where the first notch 21 is formed may be thinner than the thickness of the portion where the second notch 22 is formed.

따라서, 둘 중 더 얇게 형성된 부분이 먼저 파단이 이뤄질 수 있으므로, 파단 순서의 의도적인 조절이 가능하다.Therefore, the thinner portion of the two may be broken first, so that the breaking order can be intentionally adjusted.

또한, 이때, 제1노치(21)와 제2노치(22) 중 어느 하나 또는 둘다 모두 특정 부분에서만 노치의 두께를 달리하여 최초 가스가 배출되는 방향을 정할 수 있다.In addition, at this time, either or both of the first notch 21 and the second notch 22 may determine the direction in which the first gas is discharged by varying the thickness of the notch only at a specific portion.

이와 같은 제2실시예의 구성은 가스의 분출이 시작되는 방향을 선정할 수 있는 효과를 제공할 수 있다. The configuration of the second embodiment as described above can provide an effect of selecting a direction in which the gas is ejected.

제3실시예Embodiment 3

본 발명의 제3실시예에 따른 이차전지는 용접부(Y)와 이격배치된 개별노치(23)가 복수 개 형성된 것을 특징으로 한다.The secondary battery according to the third embodiment of the present invention is characterized in that a plurality of individual notches 23 spaced apart from the welding portion Y are formed.

본 발명의 제3실시예에 따른 캔(10)의 바닥(11)을 아래에서 바라본 도 4 를 참조하면, 이 실시예에서 상기 벤트부(B)를 구성하는 노치는 용접부(Y)와 이격된 위치에서 원을 이루도록 형성된 개별노치(23)로 구성된다.Referring to FIG. 4 viewed from the bottom 11 of the can 10 according to the third embodiment of the present invention, the notch constituting the vent part B in this embodiment is spaced apart from the welding part Y. It consists of individual notches 23 formed to form a circle in position.

상기 개별노치(23)는 특정 모양으로 한정되지는 않으나, 둘레를 따라 내부 압력이 일정하게 작용할 수 있도록 원형으로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 용접부(Y)를 중심에 두고 각각이 동일한 거리를 두고 이격되도록 배치되는 것이 바람직하다.The individual notch 23 is not limited to a specific shape, but is preferably formed in a circular shape so that the internal pressure can constantly act along the circumference, and each is spaced at the same distance with the welding part (Y) in the center. It is preferable to be arranged as possible.

즉, 도 4 에 나타난 바와 같이, 이 실시예에서 상기 개별노치(23)는 용접부(Y)를 중심에 두고 복수 개가 방사형 방향으로 이격된 형태(개별노치 상호 간에 원주방향으로 이격된 패턴)에 배치된다.That is, as shown in Fig. 4, in this embodiment, the individual notches 23 are arranged in a form in which a plurality of the individual notches 23 are spaced apart in a radial direction (a pattern spaced apart from each other in the circumferential direction) with the welding portion Y at the center. do.

이 실시예에서는 용접부(Y)와 벤트부(B)가 서로 완전히 분리된 구조를 가지므로, 용접이 이뤄질 때 용접공정의 제약을 발생시키지 않으며, 용접부(Y)의 크기 또한 제1실시예의 구조 보다 상대적으로 더 자유롭게 정해질 수 있다.In this embodiment, since the weld portion (Y) and the vent portion (B) have a structure completely separated from each other, there is no restriction in the welding process when welding is performed, and the size of the weld portion (Y) is also greater than that of the first embodiment. It can be decided relatively more freely.

아울러, 상기 개별노치들(23)도 제2실시예의 구성과 같이 어느 하나는 다른 것보다 더 얇은 두께를 갖도록 형성될 수 있다.In addition, one of the individual notches 23 may be formed to have a thinner thickness than the other, as in the configuration of the second embodiment.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은, 상기 벤트부(B)와 용접부(Y)는 서로 이격 배치되어 용접부(Y)를 형성할 때 제약요건을 완화시키거나, 벤트부(B)의 파단 시 상기 벤트부(B)의 이탈이 이뤄지지 않아 가스배출량이 제한되는 문제점을 해소할 수 있다.In the present invention having the configuration as described above, the vent part (B) and the weld part (Y) are spaced apart from each other to relieve the constraints when forming the weld part (Y), or when the vent part (B) is broken, It is possible to solve the problem of limiting the amount of gas discharge because the vent part B is not separated.

본 발명의 제1실시예에서, 상기 노치는 제1노치(21)와 제2노치(22)에 의해 도넛형 모양으로 형성되므로, 용접부(Y)가 다른 고정된 부분(용접된 다른 이차전지 또는 소켓리드)이 고정된 상태에서 벤트부(B)는 이러한 고정된 부분에 의해 이탈범위가 단속될 수 있다(즉, 고압에 의해 벤트부의 파단이 이뤄질 때, 상기 벤트부는 고정된 부분 및 용접부에 단속되어 이차전지가 폭발하더라도 멀리 날아갈 가능성을 낮출 수 있다).In the first embodiment of the present invention, the notch is formed in a donut shape by the first notch 21 and the second notch 22, so that the welded portion Y is fixed to another (other welded secondary battery or In the state where the socket lead) is fixed, the range of departure of the vent part B may be interrupted by such a fixed part (that is, when the vent part is broken by high pressure, the vent part is interrupted by the fixed part and the welding part). If the secondary battery explodes, the possibility of flying away can be reduced).

본 발명의 제2실시예에서, 상기 제2노치(22)가 형성된 부분의 두께와 제1노치(21)가 형성된 부분의 두께 중 어느 하나는 다른 하나 보다 더 얇게 형성되어 파단이 이뤄지는 순서를 미리 설정할 수 있다.In the second embodiment of the present invention, one of the thickness of the portion in which the second notch 22 is formed and the thickness of the portion in which the first notch 21 is formed is formed to be thinner than the other, so that the order in which the fracture occurs is determined in advance. Can be set.

본 발명의 제3실시예에서, 벤트부(B)를 형성하는 개별노치(23)가 용접부(Y)를 중심에 두고 복수 개가 방사형 방향으로 형성되어, 상기 용접부(Y)는 벤트부(B)와 물리적으로 완전히 차단되어 용접 수행 시 간섭 발생 및 제약 조건을 형성하지 않는다.In the third embodiment of the present invention, a plurality of individual notches 23 forming the vent part B are formed in a radial direction with the weld part Y at the center, so that the weld part Y is the vent part B It is completely blocked physically and does not create interference and constraints when welding is performed.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 실시가 가능하다.In the above, although the present invention has been described by a limited embodiment and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the following description by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. Various implementations are possible within the equal range of the claims to be made.

10 : 캔
11 : 바닥
21 : 제1노치
22 : 제2노치
23 : 개별노치
B : 벤트부
Y : 용접부10: can
11: floor
21: first notch
22: second notch
23: Individual notch
B: Vent part
Y: welding part

Claims (10)

캔 내부에 전극조립체가 삽입되고, 상기 전극조립체에서 연장된 전극탭이 상기 캔의 바닥의 내측면에 접합되는 이차전지에 있어서,
상기 캔의 바닥의 외측면에서 다른 이차전지 또는 다른 소켓리드와 용접이 이뤄지는 용접부; 및
상기 캔의 바닥에서 다른 부분 보다 두께가 얇게 형성되는 노치에 의해 경계가 형성되고, 상기 캔의 내부 압력이 증가하면 노치가 형성된 부분을 따라 파단되는 벤트부;를 포함하고,
상기 벤트부와 용접부는 서로 이격 배치된 것을 특징으로 하는 이차전지.
In a secondary battery in which an electrode assembly is inserted into a can, and an electrode tab extending from the electrode assembly is bonded to an inner surface of a bottom of the can,
A welding part that is welded to another secondary battery or another socket lead on an outer surface of the bottom of the can; And
A boundary is formed at the bottom of the can by a notch that is thinner than other portions, and when the internal pressure of the can increases, a vent portion is broken along the portion where the notch is formed; and
The secondary battery, characterized in that the vent portion and the welding portion are spaced apart from each other.
 제 1 항에 있어서,
상기 캔의 바닥은 원형으로 형성되고,
상기 용접부는 캔의 바닥에서 중앙에 위치하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
The method of claim 1,
The bottom of the can is formed in a circular shape,
The secondary battery, characterized in that the welding part is located at the center of the bottom of the can.
 제 2 항에 있어서,
상기 노치는, 상기 캔의 바닥에서 용접부를 내부에 두며 상대적으로 더 작은 원을 이루도록 형성된 제1노치; 및 상기 제1노치를 내부에 두며 상대적으로 더 큰 원을 이루도록 형성된 제2노치;를 포함하고,
상기 벤트부는 제1노치와 제2노치 사이에서 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
The method of claim 2,
The notch may include a first notch formed at the bottom of the can to form a relatively smaller circle while placing a welding part therein; And a second notch formed to form a relatively larger circle while placing the first notch therein,
The secondary battery, characterized in that the vent portion is formed between the first notch and the second notch.
 제 3 항에 있어서,
상기 제1노치와 제2노치는 각각의 중심이 캔의 바닥에서 중앙에 놓이도록 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
The method of claim 3,
The secondary battery, characterized in that the first notch and the second notch is formed so that the center of each is placed at the center of the bottom of the can.
 제 3 항에 있어서,
상기 제1노치의 직경은 상기 용접부의 직경 보다 적어도 2배 이상 크고, 7배 이상 보다는 작은 것을 특징으로 하는 이차전지.
The method of claim 3,
The secondary battery, characterized in that the diameter of the first notch is at least 2 times larger than the diameter of the welding part and smaller than 7 times or more.
 제 3 항에 있어서,
제2노치가 형성된 부분의 두께와 제1노치가 형성된 부분의 두께 중 어느 하나는 다른 하나 보다 더 얇게 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
The method of claim 3,
A secondary battery, characterized in that one of the thickness of the portion where the second notch is formed and the thickness of the portion where the first notch is formed is formed to be thinner than the other.
 제 2 항에 있어서,
상기 노치는, 용접부와 이격된 위치에서 원을 이루도록 형성된 개별노치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
The method of claim 2,
The notch, an individual notch formed to form a circle at a position spaced apart from the welding portion; a secondary battery comprising a.
 제 7 항에 있어서,
상기 개별노치는 적어도 두 개 이상 복수 개가 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
The method of claim 7,
The secondary battery, characterized in that a plurality of at least two or more individual notches are formed.
 제 8 항에 있어서,
상기 개별노치는 용접부를 중심에 두고 복수 개가 방사형 방향으로 형성되되, 상기 개별노치 상호 간에는 원주방향으로 이격된 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
The method of claim 8,
The plurality of individual notches are formed in a radial direction with the welding portion at the center, and the individual notches are disposed at positions spaced apart from each other in a circumferential direction.
 제 8 항에 있어서,
상기 개별노치들 중 어느 하나는 다른 것보다 더 얇은 두께를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.The method of claim 8,
One of the individual notches is a secondary battery, characterized in that formed to have a thinner thickness than the other.
KR1020190138985A 2019-11-01 2019-11-01 Secondary battery KR20210053105A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190138985A KR20210053105A (en) 2019-11-01 2019-11-01 Secondary battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190138985A KR20210053105A (en) 2019-11-01 2019-11-01 Secondary battery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210053105A true KR20210053105A (en) 2021-05-11

Family

ID=75915064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190138985A KR20210053105A (en) 2019-11-01 2019-11-01 Secondary battery

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20210053105A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4148879A1 (en) * 2021-09-10 2023-03-15 Samsung SDI Co., Ltd. Cylindrical secondary battery
EP4199199A1 (en) * 2021-12-15 2023-06-21 Samsung SDI Co., Ltd. Secondary battery

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4148879A1 (en) * 2021-09-10 2023-03-15 Samsung SDI Co., Ltd. Cylindrical secondary battery
EP4199199A1 (en) * 2021-12-15 2023-06-21 Samsung SDI Co., Ltd. Secondary battery

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6730430B2 (en) Explosion-proof safety structure for column shape lithium battery
US11088429B2 (en) Cap assembly and secondary battery including the same
US10128477B2 (en) Cap assembly and secondary battery including the same
KR102056363B1 (en) Battery Cell
KR20170027150A (en) Battery cell and method for manufacturing the same
US7935440B2 (en) Secondary battery having anode tab of pin type
JP2006093125A (en) Current collecting plate of secondary battery, and electrode assembly and secondary battery having the same
US20080145747A1 (en) Safety Structure for a Plastic Battery Case
KR20210053105A (en) Secondary battery
US11094985B2 (en) Secondary battery and top cover assembly thereof
KR102606637B1 (en) Secondary battery
KR20150101863A (en) Rechargeable battery
US5702840A (en) Vent cap for a lithium battery
WO2019114775A1 (en) Battery cover plate assembly, single cell battery, battery module, power battery, and electric vehicle
KR101678727B1 (en) Cap assembly and cylinderical type battery comprising the same
JP2012516545A (en) Modular CID assembly for lithium ion batteries
KR20240034736A (en) Secondary battery
KR101023880B1 (en) Secondary battery
KR102275779B1 (en) Secondary battery
KR102511430B1 (en) Secondary battery and battery pack comprising the same
KR20150021732A (en) Cap Assembly Having Safety Vent with Notch
KR20080022945A (en) Rechargeabel battery
US11183722B2 (en) Secondary battery and top cover assembly thereof
KR20180107874A (en) Cap Assembly Comprising Guide Member for Preventing Detachment of Safety Vent
JPH11297292A (en) Hermetic device with safety valve