KR20210068887A - Secondary Battery Including Electrode Leads that Cut Off Current in the Event of Venting - Google Patents
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Abstract
Description
본원 발명은 벤팅 발생시 전류를 차단하는 전극 리드를 포함하는 이차전지에 대한 것이다. 보다 상세하게는 전지의 발열에 의한 화재를 방지하기 위한 파우치의 벤팅과 동시에 큰 사용전류를 차단하기 위한 다른 부품의 손상을 최소화하는 벤팅 발생시 전류를 차단하는 전극 리드를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery including an electrode lead that blocks a current when venting occurs. More particularly, it relates to a secondary battery including an electrode lead that blocks current when venting occurs, which minimizes damage to other components for blocking a large current at the same time as venting of the pouch to prevent fire due to heat of the battery.
모바일 기기나 가전제품 외에도 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-In HEV)의 개발로 리튬 이차전지에 대한 수요는 계속 늘어날 전망이다. 안정성이 및 에너지 밀도가 높고 수명 또한 긴 전고체전지는 리튬 이차전지에 있어서 새로운 시장을 가능케하는 기술이다.In addition to mobile devices and home appliances, the demand for lithium secondary batteries is expected to continue to increase with the development of electric vehicles (EVs), hybrid electric vehicles (HEVs), and plug-in hybrid electric vehicles (Plug-In HEVs). An all-solid-state battery with high stability, high energy density and long lifespan is a technology that enables a new market for lithium secondary batteries.
최근에는, 스택형 또는 스택/폴딩형 전극 조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 전지케이스에 내장한 구조의 파우치형 전지가, 낮은 제조비, 작은 중량, 용이한 형태의 변형 등을 이유로, 많은 관심을 모으고 있고 또한 그것의 사용량이 점차적으로 증가하고 있다. 이러한 이차 전지는 통상 분리막이 개재된 상태에서 양극판과 음극판이 순차적으로 적층되어 있는 전극 조립체와, 전극 조립체를 수용하는 외장재인 전지 케이스를 포함하여 이루어진다. 이 때, 전극 조립체에는 복수개의 양극판으로부터 연장되어 있는 복수개의 양극 탭과, 복수개의 음극판으로부터 연장되어 있는 복수개의 음극 탭이 형성되어 있으며, 이러한 복수개의 양극 탭 및 복수개의 음극 탭은 각각 양극 리드 및 음극 리드와 초음파 용접기에 의해 용접 결합된다. 여기서, 복수개의 양극 탭과 복수개의 음극 탭이 전극 탭을 구성하고, 양극 리드와 음극 리드가 전극 리드를 구성하게 된다.Recently, a pouch-type battery having a structure in which a stacked or stacked/folding electrode assembly is embedded in a pouch-type battery case of an aluminum laminate sheet has attracted a lot of attention due to reasons such as low manufacturing cost, small weight, and easy shape deformation. and its usage is gradually increasing. Such secondary batteries generally include an electrode assembly in which positive and negative electrode plates are sequentially stacked with a separator interposed therebetween, and a battery case serving as an exterior material for accommodating the electrode assembly. In this case, a plurality of positive electrode tabs extending from the plurality of positive electrode plates and a plurality of negative electrode tabs extending from the plurality of negative electrode plates are formed in the electrode assembly, and the plurality of positive electrode tabs and the plurality of negative electrode tabs are respectively a positive electrode lead and a plurality of negative electrode tabs. The cathode lead and the ultrasonic welder are welded together. Here, a plurality of positive electrode tabs and a plurality of negative electrode tabs constitute an electrode tab, and a positive electrode lead and a negative electrode lead constitute an electrode lead.
이와 같이, 리튬 이차전지는 양극의 리튬 금속 산화물로부터 리튬 이온이 음극의 흑연 전극으로 삽입(intercalation)되고 탈리(deintercalation)되는 과정을 반복하면서 충방전이 진행된다. As described above, the lithium secondary battery is charged and discharged while repeating the process of intercalation and deintercalation of lithium ions from the lithium metal oxide of the positive electrode to the graphite electrode of the negative electrode.
이러한 이차전지는 외부 충격에 의한 내부 단락, 과충전, 과방전 등에 의한 발열과 이로 인한 전해질 분해, 열폭주 현상 등 이차전지의 안전성을 위협하는 여러 가지 문제가 있다. 특히, 이차전지의 폭발은 여러 가지 원인에서 비롯되지만 전해질 분해에 따라 이차전지 내부의 기체 압력 증가도 하나의 원인이 된다. 구체적으로, 이차전지를 반복적으로 충·방전하면 전해질과 전극활물질에 의한 전기화학적 반응으로 기체가 발생하게 된다. 이때, 발생한 기체는 이차전지의 내부 압력을 상승시켜 부품간의 체결약화, 이차전지의 외부 케이스 파손, 보호회로의 조기 작동, 전극의 변형, 내부 단락, 폭발 등의 문제를 일으킨다.These secondary batteries have various problems that threaten the safety of secondary batteries, such as internal short circuit due to external impact, heat generation due to overcharging and overdischarging, and electrolyte decomposition and thermal runaway. In particular, the explosion of a secondary battery originates from various causes, but an increase in the gas pressure inside the secondary battery due to electrolyte decomposition is also one of the causes. Specifically, when the secondary battery is repeatedly charged and discharged, gas is generated through an electrochemical reaction between the electrolyte and the electrode active material. At this time, the generated gas raises the internal pressure of the secondary battery, causing problems such as weakening of the fastening between parts, damage to the external case of the secondary battery, early operation of the protection circuit, deformation of the electrode, internal short circuit, and explosion.
이러한 배터리의 경우 과충전 상황시 배터리의 안전성을 위해 전자부품의 제어를 통해 과전류를 차단하여 과충전 상황을 억제한다. 이러한 방식이 배터리에 적용된 방식으로서 PCM(Protection Circuit Module) 등과 같은 보호회로 등을 예로 들수 있다. 하지만, PCM과 같은 과충전 보호회로가 적용되었다 하더라도 안전성이 충분히 담보되기 힘들고, 특히 파우치 타입 배터리에서는 파우치 셀의 스웰링을 보다 정확하게 파악하기 위해 보다 강화된 보호회로구조가 적용될 필요가 있다는 단점이 있었다.In the case of such a battery, for the safety of the battery in an overcharging situation, the overcharging situation is suppressed by blocking the overcurrent through the control of the electronic component. As a method in which this method is applied to a battery, a protection circuit such as a PCM (Protection Circuit Module) may be exemplified. However, even if an overcharge protection circuit such as PCM is applied, it is difficult to sufficiently ensure safety, and in particular, in a pouch-type battery, there is a disadvantage that a stronger protection circuit structure needs to be applied to more accurately identify the swelling of the pouch cell.
또한, 전자부품의 오작동 상황을 고려하여 과충전시 배터리가 열팽창하며 발생하는 압력을 이용해 배터리의 직렬연결을 물리적으로 차단하는 기구적 전류 차단 장치(CID, Current Interrupt Device)를 적용하고 있다. 일반적으로 배터리팩의 전류 차단 장치는 과충전 상황에서 발생하는 배터리의 팽창 압력만을 이용하여 배터리팩 기구물을 통해 배터리팩의 직렬 연결을 물리적으로 끊어 전류를 차단하는 방법이 폭넓게 사용되고 있다. 그러나, 중대형 고용량 파우치형 전지의 위험상황(Safety Issue)에서 내부 가스를 벤팅(Venting)하면서 전극리드를 단락시키는 기술은 제시된 바 없다.In addition, in consideration of the malfunction of the electronic component, a mechanical current interrupt device (CID) that physically blocks the series connection of the battery using the pressure generated by thermal expansion of the battery during overcharging is applied. In general, a method for blocking current by physically disconnecting a series connection of a battery pack through a battery pack mechanism using only the expansion pressure of the battery generated in an overcharging situation is widely used as a current blocking device for a battery pack. However, a technique for shorting an electrode lead while venting an internal gas in a safety issue of a medium-large high-capacity pouch-type battery has not been proposed.
한국공개특허 제2014-0091222호에서는 파우치 이차전지로 전극 리드/실링 테이프/파우치 외장재를 관통하여 형성된 노치를 통해 가스를 배출하는 기술을 개시하고 있다. Korean Patent Application Laid-Open No. 2014-0091222 discloses a technique for discharging gas through a notch formed by penetrating an electrode lead/sealing tape/pouch exterior material with a pouch secondary battery.
한국공개특허 제2019-0005290호에서는 전극리드에 파단을 유도하는 노치를 형성하여 압력 발생시 전극 리드의 파단을 유도하는 기술을 개시하고 있다. Korean Patent Application Laid-Open No. 2019-0005290 discloses a technology for inducing breakage of the electrode lead when pressure is generated by forming a notch inducing breakage in the electrode lead.
한국등록특허 제1709567호에서는 파우치 케이스에 벤팅부를 형성하여 상기 벤팅부의 파열로 인해 가스가 배출하는 기술이 개시되어 있다. Korean Patent Registration No. 1709567 discloses a technology in which a venting part is formed in a pouch case and gas is discharged due to the rupture of the venting part.
한국공개특허 제2016-0126157호에서는 리드 필름과 리드를 관통하는 벤팅부를 형성하여 실링부의 접착이 해제되어 가스가 배출되는 기술이 개시되어 있다. Korean Patent Application Laid-Open No. 2016-0126157 discloses a technology in which a venting part penetrating through a lead film and a lead is formed to release the adhesion of the sealing part and gas is discharged.
그러나, 상기 문헌 어디에도 전지의 발열로 인한 화재를 방지하기 위해 가스를 발생시켜 파우치의 실링부가 벌어지면 내부의 열을 외부로 배출하는 것이 벤팅과 동시에 중대형 파우치 전지의 대전류(큰 사용전류)로 인해 허용 전류범위를 커버할 수 있는 파우치부터 파단되면서 전극리드 단자부의 단락을 통해 전류를 차단하는 기술에 대해서는 개시된 바 없다.However, nowhere in the literature above, when the sealing part of the pouch is opened by generating gas to prevent a fire due to the heat of the battery, it is allowed due to the large current (large current) of the medium-to-large pouch battery at the same time as venting. There is no disclosure of a technique for blocking a current through a short circuit of the electrode lead terminal part while breaking from a pouch that can cover the current range.
이러한 전지의 발열에 의한 화재를 방지하기 위한 파우치의 벤팅과 동시에 큰 사용전류를 차단하기 위한 다른 부품의 손상을 최소화하는 벤팅 발생시 전류를 차단하는 전극 리드를 포함하는 이차전지 기술이다.It is a secondary battery technology that includes an electrode lead that blocks current when venting minimizes damage to other components to block a large current at the same time as venting of the pouch to prevent fire due to heat of the battery.
본원 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 전지의 발열에 의한 화재를 방지하기 위한 파우치의 벤팅과 동시에 큰 사용전류를 차단하기 위한 다른 부품의 손상을 최소화하는 벤팅 발생시 전류를 차단하는 전극 리드를 포함하는 이차전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, and the venting of the pouch to prevent a fire caused by the heat of the battery and the electrode lead that cuts off the current when venting to minimize damage to other parts to block a large use current at the same time An object of the present invention is to provide a secondary battery comprising a.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 분리막이 개재된 상태로 양극과 음극이 적층되어 있는 전극조립체, 전극탭, 전극리드 및 리드필름을 포함하는 파우치에 수용된 파우치형 이차전지에 있어서, 상기 전극조립체에서 돌출된 전극 탭은 전극 리드와 연결되며, 상기 전극 리드는 외면에 리드 필름이 부가된 상태로 라미네이트 시트로 이루어진 상부케이스와 하부케이스 사이에 개재된 상태로 열융착되고, 상기 상부케이스 외면에서 전극리드 방향으로 형성된 홈을 포함하는 파우치형 이차전지를 제공할 수 있다.The present invention for achieving this object is a pouch-type secondary battery accommodated in a pouch comprising an electrode assembly, an electrode tab, an electrode lead, and a lead film in which a positive electrode and a negative electrode are laminated with a separator interposed therebetween, in the electrode assembly The protruding electrode tab is connected to the electrode lead, and the electrode lead is heat-sealed in a state interposed between the upper case and the lower case made of a laminate sheet with a lead film added to the outer surface, and the electrode lead is formed on the outer surface of the upper case. It is possible to provide a pouch-type secondary battery including a groove formed in the direction.
또한, 상기 홈은 상대적으로 깊이가 얕은 제1홈과, 상대적으로 깊이가 깊은 제2홈을 포함할 수 있다.Also, the groove may include a first groove having a relatively shallow depth and a second groove having a relatively deep depth.
또한, 상기 제1홈은 상기 상부케이스 외면에서 전극리드의 두께방향 중심부까지 형성될 수 있다.In addition, the first groove may be formed from the outer surface of the upper case to the center of the electrode lead in the thickness direction.
또한, 상기 제2홈은 상기 상부케이스 외면에서 하부케이스와 접착되는 리드 필름의 두께방향 중심부까지 형성될 수 있다.In addition, the second groove may be formed from the outer surface of the upper case to the center of the lead film adhered to the lower case in the thickness direction.
또한, 상기 제1홈은 전극 리드의 돌출 방향에 수직인 직선 형태로 형성되고, 상기 제2홈은 상기 제1홈의 양측에 점 형태로 형성될 수 있다.In addition, the first groove may be formed in a straight line shape perpendicular to the protruding direction of the electrode lead, and the second groove may be formed in a point shape on both sides of the first groove.
또한, 상기 제2홈은 상기 제1홈의 양측 끝단과 소정 간격을 가지고 형성될 수 있다.In addition, the second groove may be formed to have a predetermined distance from both ends of the first groove.
또한, 상기 제2홈은 상기 제1홈과 동일 선상에 상기 전극 리드의 폭 방향의 양측 끝단에 형성될 수 있다.In addition, the second groove may be formed at both ends of the electrode lead in the width direction on the same line as the first groove.
또한, 상기 제1홈과 제2홈은 복수개 형성될 수 있다.In addition, a plurality of the first groove and the second groove may be formed.
또한, 상기 제1홈은 슬릿형태이며, 상기 제2홈은 원형태로 형성될 수 있다.In addition, the first groove may have a slit shape, and the second groove may have a circular shape.
또한, 상기 전극리드의 폭(WL)에 대한 상기 제1홈의 폭(WG1)의 제1비(WG1/WL)는 0.9 내지 0.5이고, 상기 전극리드의 폭(WL)에 대한 상기 제2홈의 폭(WG2)의 제2비(WG2/WL)는 0.01 내지 0.1일 수 있다.In addition, the first ratio (W G1 / W L) is 0.9 to 0.5, a width of the electrode lead (W L) of the width (W G1) of the first groove to the width (W L) of the electrode lead A second ratio (W G2 /W L ) of the width (W G2 ) of the second groove may be 0.01 to 0.1.
또한, 상기 제2홈의 폭(WG2)에 대한 상기 제1홈과 제2홈의 간격(WD)의 제3비(WD/WG2)는 0.1 내지 5일 수 있다.In addition, a third ratio (W D /W G2 ) of the distance (W D ) between the first groove and the second groove to the width (W G2 ) of the second groove may be 0.1 to 5.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상기 제1홈과 상기 제2홈을 포함하는 이차전지를 에너지로 사용하는 디바이스일 수 있다.The present invention for achieving this object may be a device using a secondary battery including the first groove and the second groove as energy.
이상에서 설명한 바와 같이 벤팅 발생시 전류를 차단하는 전극 리드를 포함하는 이차전지는 홈을 이용해 파우치의 실링이 파단되는 위치를 유도함으로써 가스 배출방향을 유도하고 주변 부품의 손상을 완화하는 효과가 있다.As described above, a secondary battery including an electrode lead that blocks current when venting occurs has an effect of inducing a gas discharge direction and mitigating damage to surrounding components by inducing a position where the seal of the pouch is broken by using a groove.
또한, 전원을 연결하는 단자부의 단락을 통해 파우치 파단과 동시에 전지에 흐르는 전류를 차단하는 효과가 있다.In addition, there is an effect of blocking the current flowing through the battery at the same time as the pouch is broken through the short circuit of the terminal for connecting the power.
또한, 벤팅과 동시에 전류를 차단하므로 퓨즈의 작동 조건처럼 순간적인 대전류 없이도 전류 차단이 가능한 효과가 있다.In addition, since the current is cut off at the same time as the venting, there is an effect that the current can be cut off without an instantaneous large current like the operating condition of the fuse.
또한, 고온저장과 같이 전류가 흐르지 않는 경우에도 전류를 차단하여 안정성을 확보하는 효과가 있다.In addition, there is an effect of securing stability by blocking the current even when no current flows, such as in high-temperature storage.
또한, 파우치의 파단 방향을 유도함으로써 벤팅으로 발생할 수 있는 다른 부품들의 손상을 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, by inducing the breaking direction of the pouch, it is possible to minimize damage to other parts that may occur due to venting.
또한, 전지내의 내압으로 인해 전지의 파우치 파단이 발생할 정도로 전지의 사용이 제한되는 경우에 한해 전류를 제한 함으로써 전지의 사용 효율을 향상 시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that the use efficiency of the battery can be improved by limiting the current only when the use of the battery is limited enough to cause the pouch breakage of the battery due to the internal pressure of the battery.
도 1은 종래 파우치형 이차전지를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래 파우치형 이차전지의 가스발생으로 부피팽창을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상부파우치부터 홈이 형성된 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부파우치부터 제1홈이 형성된 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부파우치부터 제2홈이 형성된 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 위험상황에서 이차전지의 벤팅 및 전극리드이 단선이 진행되는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 상부파우치부터 제1홈 및 제2홈이 형성된 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1홈 및 제2홈의 형태 및 간격을 나타낸 평면도이다. 1 is a view showing a conventional pouch-type secondary battery.
2 is a view showing volume expansion due to gas generation in a conventional pouch-type secondary battery.
3 is a plan view in which a groove is formed from the upper pouch according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view in which a first groove is formed from the upper pouch according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view in which a second groove is formed from the upper pouch according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view in which venting of a secondary battery and disconnection of an electrode lead are performed in a dangerous situation according to an embodiment of the present invention.
7 is a perspective view in which a first groove and a second groove are formed from the upper pouch according to an embodiment of the present invention.
8 is a plan view showing the shape and spacing of the first groove and the second groove according to an embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본원 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본원 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본원 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본원 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, embodiments in which those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily practice the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in the detailed description of the principle of operation of the preferred embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related well-known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, the same reference numerals are used throughout the drawings for parts having similar functions and functions. Throughout the specification, when a part is said to be connected to another part, this includes not only a case in which it is directly connected, but also a case in which it is indirectly connected with another element interposed therebetween. In addition, the inclusion of a certain component does not exclude other components unless otherwise stated, but means that other components may be further included.
이하 본원발명을 보다 자세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명을 도면에 따라 상세한 실시예와 같이 설명한다. The present invention will be described with detailed embodiments according to the drawings.
본 발명을 도면에 따라 상세한 실시예와 같이 설명한다. The present invention will be described with detailed embodiments according to the drawings.
도 1은 종래 파우치형 이차전지를 나타낸 도면이다. 1 is a view showing a conventional pouch-type secondary battery.
일반적으로 리튬 이차 전지를 제조함에 있어서, 먼저 활물질과 바인더 및 가소제를 혼합한 물질을 양극 집전체 및 음극 집전체에 도포하여 양극판과 음극판을 제조하고, 이를 세퍼레이터의 양측에 적층함으로써 소정 형상의 전지셀을 형성한 다음에, 이 전지셀을 전지 케이스에 삽입하고 전해액 주입 후 밀봉함으로써 전지 팩을 완성하는 과정을 취한다.In general, in manufacturing a lithium secondary battery, first, a material in which an active material, a binder, and a plasticizer are mixed is applied to a positive electrode current collector and a negative electrode current collector to prepare a positive electrode plate and a negative electrode plate, and by laminating them on both sides of a separator, a battery cell having a predetermined shape After forming the battery cell, the battery pack is completed by inserting the battery cell into the battery case, injecting the electrolyte, and sealing the battery.
통상적인 전극조립체(electrode assembly)에 연결되어 있는 전극리드(electrode lead)의 구조는 일단이 전극조립체에 연결되어 있고 타단이 전지케이스(battery case)의 외부로 노출되어 있고, 상기 전극조립체의 주변에 존재하여 감싸고 있는 전지케이스가 전극리드가 상기 전지케이스의 외부로 연장되어 있는 부위에서 실란트에 의한 접착층에 의해 밀봉되는 전극리드의 구조를 갖는다. The structure of an electrode lead connected to a typical electrode assembly has one end connected to the electrode assembly and the other end exposed to the outside of the battery case, and around the electrode assembly. The present and enclosing battery case has a structure of an electrode lead that is sealed by an adhesive layer made of a sealant at a portion where the electrode lead extends to the outside of the battery case.
또한, 전극조립체에는 전극탭이 구비된다. 전극조립체의 집전판은 전극활물질이 도포된 부분과 전극활물질이 도포되지 않은 말단 부분(이하, "무지부"라 약칭)으로 구성되고, 전극탭은 무지부를 재단하여 형성한 것이거나 무지부에 초음파 용접 등에 의해 연결시킨 별도의 도전부재일 수 있다. 전극탭은 도시한 바와 같이 서로 마주보도록 전극조립체에 나란히 형성되도록 단방향으로 돌출될 수도 있고, 양방향으로 돌출될 수도 있다.In addition, the electrode assembly is provided with an electrode tab. The current collector plate of the electrode assembly is composed of a portion to which an electrode active material is applied and an end portion to which an electrode active material is not applied (hereinafter, abbreviated as "uncoated portion"), and the electrode tab is formed by cutting the uncoated area or ultrasonic waves in the uncoated area. It may be a separate conductive member connected by welding or the like. As shown, the electrode tabs may protrude in one direction or in both directions so as to be formed side by side on the electrode assembly to face each other.
전극탭은 전지 내부와 외부의 전자 이동경로 역할을 수행하는 것으로서, 상기 전극리드는 이 전극탭과 스폿 용접 등에 의해 연결된다. 전극리드는 양극 탭 및 음극 탭의 형성 위치에 따라 서로 동일한 방향으로 연장될 수도 있고 서로 반대 방향으로 연장될 수도 있다. 양극 리드 및 음극 리드는 서로 그 재질이 다를 수 있다. 즉, 양극 리드는 양극 판과 동일한 알루미늄(Al) 재질이며, 음극 리드는 음극 판과 동일한 구리(Cu) 재질 또는 니켈(Ni)이 코팅된 구리 재질일 수 있다. 최종적으로 전극리드는 단자부를 통하여 외부단자와 전기적으로 연결된다.The electrode tab serves as an electron movement path inside and outside the battery, and the electrode lead is connected to the electrode tab by spot welding or the like. The electrode leads may extend in the same direction or in opposite directions depending on the formation positions of the positive electrode tab and the negative electrode tab. The material of the positive lead and the negative lead may be different from each other. That is, the positive lead may be made of the same aluminum (Al) material as the positive electrode plate, and the negative lead may be made of the same copper (Cu) material as the negative electrode plate or copper (Ni) coated copper material. Finally, the electrode lead is electrically connected to the external terminal through the terminal part.
파우치 외장재는 전극리드의 일부, 즉 단자부가 노출되도록 전극조립체를 수용하여 밀봉한다. 전극리드와 파우치 외장재 사이에는 앞서 설명한 실런트 등이 접착층이 개재된다. 파우치 외장재는 테두리에 실링 영역을 구비하고, 전극리드의 수평슬릿은 실링 영역으로부터 접합부 쪽으로 이격되어 있다. 즉, 전극리드가 반전된 T자 형상일 때에, T자의 다리 부분이 파우치 외장재 외측으로 돌출되고 T자의 머리 부분 일부가 실링 영역 내에 형성된다. The pouch case receives and seals the electrode assembly so that a part of the electrode lead, that is, the terminal portion is exposed. An adhesive layer, such as the aforementioned sealant, is interposed between the electrode lead and the pouch case. The pouch case has a sealing area on the edge, and the horizontal slit of the electrode lead is spaced apart from the sealing area toward the joint. That is, when the electrode lead is in an inverted T-shape, the leg portion of the T-shaped protrudes to the outside of the pouch case, and a part of the head of the T-shaped is formed in the sealing area.
보통 양극 집전판으로는 알루미늄 재질을, 음극 집전판으로는 구리 재질을 사용하는데, 스웰링 현상 발생시 알루미늄 호일보다는 구리 호일이 더 쉽게 파열되는 경향이 있으므로, 양극 리드보다는 음극 리드의 파열 가능성이 더 높을 수 있다. 그러한 경우에는 음극 리드를 이러한 파단 가능한 전극리드로 형성하는 것이 바람직할 수 있다Usually, aluminum material is used for the positive electrode current collector plate and copper material is used for the negative electrode current collector plate. Since copper foil tends to rupture more easily than aluminum foil when swelling occurs, the possibility of rupture of the negative lead is higher than that of the positive electrode. can In such a case, it may be desirable to form the negative lead with such a breakable electrode lead.
이차전지의 정상 상태에서는 상기 접착층에 의해 전극조립체가 외부와 차단되어 있으며, 과충전, 고온 등과 같은 원인에 의해 전지 내부의 압력 상승시에는 전지케이스의 팽창이 유발될 것이지만 단지 전지케이스의 약한 부위 또는 다른 구성요소의 약한 접합 부위가 파열되어 전지 내부의 기체가 배기될 것이다.In the normal state of the secondary battery, the electrode assembly is blocked from the outside by the adhesive layer, and when the pressure inside the battery rises due to causes such as overcharging, high temperature, etc., expansion of the battery case will be induced, but only a weak part of the battery case or other components. The weak junction of the element will rupture and the gas inside the cell will be evacuated.
그러나, 전지로부터의 전류는 전극조립체와 전극리드가 전기적으로 연결되어 있는 한, 전류는 계속적으로 흐를 것이므로 여전히 전지의 안정성을 확보하기란 매우 어렵다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 이차전지에 주입되는 전해질의 양을 조정하거나 또는 전류차단부재(CID)의 단락 압력을 조정하는 방법이 사용되고 있으나, 이는 과충전시 전지의 안전성이 저하시키는 문제점이 있다. 즉, 과충전시 전지의 안전성과 고온 환경에서 전지를 사용함에 따른 사용 안정성을 동시에 해결하기는 용이치 않다.However, since the current from the battery will continue to flow as long as the electrode assembly and the electrode lead are electrically connected, it is still very difficult to ensure the stability of the battery. In order to solve this problem, a method of adjusting the amount of electrolyte injected into the secondary battery or adjusting the short-circuit pressure of the current blocking member (CID) is used, but this has a problem in that the safety of the battery is deteriorated during overcharging. That is, it is not easy to simultaneously solve the safety of the battery during overcharging and the stability of use due to the use of the battery in a high-temperature environment.
(비교예)(Comparative example)
도 2는 종래 파우치형 이차전지의 가스발생으로 부피팽창을 나타낸 도면이다.2 is a view showing volume expansion due to gas generation in a conventional pouch-type secondary battery.
파우치는 가스 배리어층(gas barrier layer)과 실란트층(sealant layer)을 포함한다. 그리고 가스 배리어층 상에 형성된 최외층으로서 표면 보호층을 더 포함하기도 한다. 상기 가스 배리어층은 가스 출입을 차단하기 위한 것으로서, 이는 주로 알루미늄 박막(Al foil)이 사용된다. 상기 실란트층은 최내층에 위치하여 내용물, 즉 셀과 접촉된다. 그리고 상기 표면 보호층은 내마모성 및 내열성 등을 고려하여 주로 나일론(Nylon) 수지가 사용된다. 상기 파우치는 위와 같은 적층 구조의 필름이 주머니 형태로 가공되어 제조되며 양극, 음극 및 세퍼레이터(separator) 등의 셀 구성 요소가 전해액에 함침된 다음 내장된다. 이와 같이 셀 구성 요소가 내장된 다음, 파우치의 입구에서 실란트층끼리 열접착되어 실링된다. 이때, 실란트층은 셀 구성 요소와 접촉되므로 절연성과 함께 내전해액성 등을 가져야 하며, 또한 외부와의 밀폐를 위해 높은 실링성을 가져야 한다. 즉, 실란트층끼리 열접착된 실링 부위는 우수한 열접착 강도를 가져야 한다. 일반적으로, 실란트층은 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸렌(PE) 등의 폴리올레핀계 수지가 사용된다. 특히, 폴리프로필렌(PP)은 인장강도, 강성, 표면경도, 내충격 강도 등의 기계적 물성과 내전해액성 등이 뛰어나 파우치의 실란트층으로 주로 사용되고 있다.The pouch includes a gas barrier layer and a sealant layer. And it may further include a surface protective layer as an outermost layer formed on the gas barrier layer. The gas barrier layer is intended to block gas ingress, and an aluminum thin film (Al foil) is mainly used. The sealant layer is located in the innermost layer and is in contact with the contents, that is, the cell. And, the surface protective layer is mainly nylon (Nylon) resin is used in consideration of abrasion resistance and heat resistance. The pouch is manufactured by processing the film of the laminate structure as described above in the form of a bag, and cell components such as an anode, a cathode, and a separator are impregnated with an electrolyte and then embedded. After the cell components are embedded in this way, the sealant layers are thermally bonded and sealed at the entrance of the pouch. In this case, since the sealant layer is in contact with the cell component, it must have insulation properties, electrolyte resistance, etc., and also must have high sealing properties for sealing with the outside. That is, the sealing portion where the sealant layers are thermally bonded should have excellent thermal bonding strength. In general, a polyolefin-based resin such as polypropylene (PP) or polyethylene (PE) is used for the sealant layer. In particular, polypropylene (PP) has excellent mechanical properties such as tensile strength, rigidity, surface hardness, and impact resistance and electrolyte resistance, and is mainly used as a sealant layer for pouches.
그러나 종래 기술에 따른 파우치형 이차전지는 폭발 위험성에 대한 안정성이 없는 문제점이 있다. 일반적으로, 셀에서는 전기를 생성/방출(충전/방전)하는 과정(산화환원 반응 등)에서 열과 압력을 발생하는데, 이때 셀 내부의 이상 반응에 의한 과충전이나 쇼트 등의 이유로 높은 열과 압력을 발생할 수 있다. 이러한 높은 열과 압력으로 폭발할 수 있는데, 종래의 파우치형 이차전지는 위와 같은 폭발 위험성을 방지할 수 있는 기술적 수단을 강구하지 못하여 폭발 위험성에 노출되어 있는 문제점이 있다. However, the pouch-type secondary battery according to the prior art has a problem in that there is no stability against the risk of explosion. In general, cells generate heat and pressure in the process of generating/discharging (charging/discharging) electricity (redox reaction, etc.). At this time, high heat and pressure may be generated due to overcharge or short circuit due to abnormal reactions inside the cell. have. It can explode with such high heat and pressure, but the conventional pouch-type secondary battery has a problem in that it is exposed to the risk of explosion because technical means for preventing the above risk of explosion cannot be devised.
(실시예)(Example)
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상부파우치부터 홈이 형성된 평면도이다. 3 is a plan view in which a groove is formed from the upper pouch according to an embodiment of the present invention.
분리막이 개재된 상태로 양극과 음극이 적층되어 있는 전극조립체, 전극탭, 전극리드 및 리드필름을 포함하는 파우치에 수용된 파우치형 이차전지에 있어서, 상기 전극조립체에서 돌출된 전극 탭은 전극 리드와 연결되며, 상기 전극 리드는 외면에 리드 필름이 부가된 상태로 라미네이트 시트로 이루어진 상부케이스와 하부케이스 사이에 개재된 상태로 열융착되고, 상기 상부케이스 외면에서 전극리드 방향으로 형성된 홈을 포함하는 파우치형 이차전지를 제공할 수 있다.A pouch-type secondary battery accommodated in a pouch including an electrode assembly, an electrode tab, an electrode lead, and a lead film in which a positive electrode and a negative electrode are stacked with a separator interposed therebetween, wherein the electrode tab protruding from the electrode assembly is connected to the electrode lead The electrode lead is heat-sealed in a state interposed between the upper case and the lower case made of a laminate sheet with a lead film added to the outer surface, and a pouch type including a groove formed in the electrode lead direction from the outer surface of the upper case A secondary battery may be provided.
또한, 상기 홈은 상대적으로 깊이가 얕은 제1홈과, 상대적으로 깊이가 깊은 제2홈을 포함할 수 있다.Also, the groove may include a first groove having a relatively shallow depth and a second groove having a relatively deep depth.
상기 제1홈과 제2홈의 깊이는 차이를 가지고 형성되며, 상기 이차전지의 이상발열 등의 위험상황 발생시 가스발생으로 내압이 상승하면서 상기 제2홈부터 균열이 일어나도록 형성될 수 있다.The depths of the first groove and the second groove are different, and when a dangerous situation such as abnormal heat generation of the secondary battery occurs, internal pressure is increased due to gas generation, and cracks occur from the second groove.
따라서, 상기 제1홈보다 상기 제2홈의 깊이가 더 깊은 것이 바람직하다. 상기 조건을 충족하지 못하면 제2홈부터의 파단을 유도할 수 없다.Accordingly, it is preferable that the depth of the second groove is greater than that of the first groove. If the above conditions are not satisfied, fracture from the second groove cannot be induced.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부파우치부터 제1홈이 형성된 단면도이다.4 is a cross-sectional view in which a first groove is formed from the upper pouch according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부파우치부터 제2홈이 형성된 단면도이다.5 is a cross-sectional view in which a second groove is formed from the upper pouch according to an embodiment of the present invention.
또한, 상기 제1홈은 상기 상부케이스 외면에서 전극리드의 두께방향 중심부까지 형성될 수 있다.In addition, the first groove may be formed from the outer surface of the upper case to the center of the electrode lead in the thickness direction.
상기 전극리드 두께의 절반이 바람직하며 상기 전극리드의 두께의 1/3부터 2/3지점까지 선택적으로 형성될 수 있다. Half of the thickness of the electrode lead is preferable and may be selectively formed from 1/3 to 2/3 of the thickness of the electrode lead.
또한, 상기 제2홈은 상기 상부케이스 외면에서 하부케이스와 접착되는 리드 필름의 두께방향 중심부까지 형성될 수 있다.In addition, the second groove may be formed from the outer surface of the upper case to the center of the lead film adhered to the lower case in the thickness direction.
상기 제2홈은 상기 전극리드를 두께 방향으로는 관통하여 형성될 수 있다. 상기 전극리드의 두께 방향으로 관통하여 형성되지 않는다면 위험상황에서 상기 제2홈부터의 파단을 통한 이차전지 내부의 가스 벤팅이 선행되지 않을 수 있다. The second groove may be formed to penetrate the electrode lead in a thickness direction. If it is not formed to penetrate in the thickness direction of the electrode lead, gas venting inside the secondary battery through breakage from the second groove may not precede in a dangerous situation.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 위험상황에서 이차전지의 벤팅 및 전극리드이 단선이 진행되는 단면도이다.6 is a cross-sectional view illustrating venting and disconnection of electrode leads of a secondary battery in a dangerous situation according to an embodiment of the present invention.
상기 도 6을 살펴보면, 내부발열 등의 이차전지의 위험상황에서 가스발생에 따른 이차전지 파우치의 팽창으로 상기 제2홈의 형성부부터 미세하게 균열이 발생하게 된다.6, due to the expansion of the secondary battery pouch due to gas generation in a dangerous situation of the secondary battery, such as internal heat, cracks are generated from the forming part of the second groove.
이후 상기 균열이 상기 전극리드의 폭 방향을 기준으로 안쪽에 형성된 상기 제1홈까지 진행하게 되고 이에 따라 벤팅이 진행된 후, 전극리드가 단선되게 된다.Thereafter, the crack proceeds to the first groove formed inside the electrode lead in the width direction. Accordingly, after venting proceeds, the electrode lead is disconnected.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 상부파우치부터 제1홈 및 제2홈이 형성된 사시도이다. 7 is a perspective view in which a first groove and a second groove are formed from the upper pouch according to an embodiment of the present invention.
또한, 상기 제1홈은 전극 리드의 돌출 방향에 수직인 직선 형태로 형성되고, 상기 제2홈은 상기 제1홈의 양측에 점 형태로 형성될 수 있다. In addition, the first groove may be formed in a straight line shape perpendicular to the protruding direction of the electrode lead, and the second groove may be formed in a point shape on both sides of the first groove.
상기 제1홈 및 상기 제2홈의 형태는 위험상황에서 이차전지 내부 발생 가스의 벤팅이 우선 진행되고 상기 전극리드의 파단을 유도할 수 있다면, 그 형태에 제한되지 않는다.The shapes of the first groove and the second groove are not limited thereto, provided that venting of the gas generated inside the secondary battery is first performed in a dangerous situation and can induce breakage of the electrode lead.
또한, 상기 제2홈은 상기 제1홈의 양측 끝단과 소정 간격을 가지고 형성될 수 있다.In addition, the second groove may be formed to have a predetermined distance from both ends of the first groove.
상기 제1홈 및 상기 제2홈의 간격은 위험상황에서 이차전지 내부 발생 가스의 벤팅이 우선 진행되고 상기 전극리드의 파단을 유도할 수 있다면, 그 간격에 제한되지 않는다.The interval between the first groove and the second groove is not limited as long as venting of the gas generated inside the secondary battery is first performed in a dangerous situation and can induce breakage of the electrode lead.
또한, 상기 제2홈은 상기 제1홈과 동일 선상에 상기 전극 리드의 폭 방향의 양측 끝단에 형성될 수 있다.In addition, the second groove may be formed at both ends of the electrode lead in the width direction on the same line as the first groove.
또한, 상기 제1홈과 제2홈은 복수개 형성될 수 있다.In addition, a plurality of the first groove and the second groove may be formed.
상기 제1홈과 상기 제2홈의 형성 개수는 위험상황에서 이차전지 내부 발생 가스의 벤팅이 우선 진행되고 상기 전극리드의 파단을 유도할 수 있다면, 그 형성 개수에 제한되지 않는다.The number of formation of the first groove and the second groove is not limited as long as venting of the gas generated inside the secondary battery is first performed in a dangerous situation and can induce breakage of the electrode lead.
또한, 상기 제1홈은 슬릿형태이며, 상기 제2홈은 원형태로 형성될 수 있다.In addition, the first groove may have a slit shape, and the second groove may have a circular shape.
상기 제1홈 및 상기 제2홈에 형성된 비어있는 홈 내부에는 절연성 물질이 채워질 수 있다. An insulating material may be filled in the empty grooves formed in the first and second grooves.
상기 절연성 물질은 소정온도에서 녹을 수 있는 물질일 수 있으며, 바람직하게는 파라핀 또는 밀납일 수 있다. 상기 절연성 물질은 상기 이차전지의 정상 상태에서는 상기 홈 내부로 수분의 침투등에 의한 내부단락을 제한할 수 있으며, 내부발열등의 위험상황에서는 녹아서 상기 제1홈 및 제2홈에 의한 내부 가스 벤팅 및 상기 전극리드의 단락을 유도할 수 있다.The insulating material may be a material that can be melted at a predetermined temperature, preferably paraffin or beeswax. In the normal state of the secondary battery, the insulating material can limit an internal short circuit due to penetration of moisture into the groove, etc., and melts in a dangerous situation such as internal heat to vent internal gas by the first and second grooves and A short circuit of the electrode lead may be induced.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1홈 및 제2홈의 형태 및 간격을 나타낸 평면도이다.8 is a plan view showing the shape and spacing of the first groove and the second groove according to an embodiment of the present invention.
또한, 상기 전극리드의 폭(WL)에 대한 상기 제1홈의 폭(WG1)의 제1비(WG1/WL)는 0.9 내지 0.5이고, 상기 전극리드의 폭(WL)에 대한 상기 제2홈의 폭(WG2)의 제2비(WG2/WL)는 0.01 내지 0.1일 수 있다.In addition, the first ratio (W G1 / W L) is 0.9 to 0.5, a width of the electrode lead (W L) of the width (W G1) of the first groove to the width (W L) of the electrode lead A second ratio (W G2 /W L ) of the width (W G2 ) of the second groove may be 0.01 to 0.1.
상기 제1비 및/또는 제2비를 벗어나면 제1홈 및 제2홈에 의한 내부 가스 벤팅 및 상기 전극리드의 단락을 유도할 수 없다.If the first ratio and/or the second ratio are out of the range, internal gas venting by the first and second grooves and short circuit of the electrode lead cannot be induced.
또한, 상기 제2홈의 폭(WG2)에 대한 상기 제1홈과 제2홈의 간격(WD)의 제3비(WD/WG2)는 0.1 내지 5일 수 있다.In addition, a third ratio (W D /W G2 ) of the distance (W D ) between the first groove and the second groove to the width (W G2 ) of the second groove may be 0.1 to 5.
상기 제3비를 벗어나면 제1홈 및 제2홈에 의한 내부 가스 벤팅 및 상기 전극리드의 단락을 유도할 수 없다.If it is out of the third ratio, internal gas venting by the first groove and the second groove and short circuit of the electrode lead cannot be induced.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상기 제1홈과 상기 제2홈을 포함하는 이차전지를 에너지로 사용하는 디바이스일 수 있다.The present invention for achieving this object may be a device using a secondary battery including the first groove and the second groove as energy.
또한, 상기 이차전지를 에너지원으로 사용하는 디바이스일 수 있다.In addition, it may be a device using the secondary battery as an energy source.
상기 이차전지를 2 이상 포함하는 전지팩일 수 있다.It may be a battery pack including two or more of the secondary batteries.
또한, 상기 이차전지를 에너지원으로 사용하는 디바이스일 수 있다.In addition, it may be a device using the secondary battery as an energy source.
상기 디바이스는 휴대폰, 휴대용 컴퓨터, 스마트폰, 스마트 패드, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 또는 전력저장장치일 수 있다.The device may be a mobile phone, a portable computer, a smart phone, a smart pad, a netbook, a light electronic vehicle (LEV), an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, or a power storage device.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.As described above in detail a specific part of the content of the present invention, for those of ordinary skill in the art, these specific descriptions are only preferred embodiments, and the scope of the present invention is not limited thereto. It is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope and spirit of the present invention, and it is natural that such variations and modifications belong to the appended claims.
100 : 전지셀
110 : 상부파우치
111 : 제1홈
112 : 제2홈
120 : 전극조립체
120a : 음극
120b : 양극
120c : 분리막
121 : 양극탭
122 : 음극탭
123 : 리드필름
124 : 양극리드
125 : 음극리드
130 : 하부파우치100: battery cell
110: upper pouch
111: first groove
112: second home
120: electrode assembly
120a: cathode
120b: positive
120c: separator
121: positive electrode tab
122: negative electrode tab
123: lead film
124: positive lead
125: negative lead
130: lower pouch
Claims (12)
상기 전극조립체에서 돌출된 전극 탭은 전극 리드와 연결되며,
상기 전극 리드는 외면에 리드 필름이 부가된 상태로 라미네이트 시트로 이루어진 상부케이스와 하부케이스 사이에 개재된 상태로 열융착되고,
상기 상부케이스 외면에서 전극리드 방향으로 형성된 홈을 포함하는 파우치형 이차전지.
In a pouch-type secondary battery accommodated in a pouch comprising an electrode assembly, an electrode tab, an electrode lead, and a lead film in which a positive electrode and a negative electrode are stacked with a separator interposed therebetween,
The electrode tab protruding from the electrode assembly is connected to the electrode lead,
The electrode lead is heat-sealed in a state interposed between the upper case and the lower case made of a laminate sheet in a state where the lead film is added to the outer surface,
A pouch-type secondary battery including a groove formed in the electrode lead direction on the outer surface of the upper case.
상기 홈은 상대적으로 깊이가 얕은 제1홈과, 상대적으로 깊이가 깊은 제2홈을 포함하는 파우치형 이차전지.
According to claim 1,
The groove includes a first groove having a relatively shallow depth and a second groove having a relatively deep depth.
상기 제1홈은 상기 상부케이스 외면에서 전극리드의 두께방향 중심부까지 형성되는 파우치형 이차전지.
3. The method of claim 2,
The first groove is formed from the outer surface of the upper case to the center of the electrode lead in the thickness direction.
상기 제2홈은 상기 상부케이스 외면에서 하부케이스와 접착되는 리드 필름의 두께방향 중심부까지 형성되는 파우치형 이차전지.
3. The method of claim 2,
The second groove is formed from the outer surface of the upper case to the center of the lead film adhered to the lower case in the thickness direction.
상기 제1홈은 전극 리드의 돌출 방향에 수직인 직선 형태로 형성되고, 상기 제2홈은 상기 제1홈의 양측에 점 형태로 형성되는 파우치형 이차전지.
3. The method of claim 2,
The first groove is formed in a straight line shape perpendicular to the protruding direction of the electrode lead, and the second groove is formed in a dot shape on both sides of the first groove.
상기 제2홈은 상기 제1홈의 양측 끝단과 소정 간격을 가지고 형성되는 파우치형 이차전지.
6. The method of claim 5,
The second groove is a pouch-type secondary battery formed to have a predetermined distance from both ends of the first groove.
상기 제2홈은 상기 제1홈과 동일 선상에 상기 전극 리드의 폭 방향의 양측 끝단에 형성되는 파우치형 이차전지.
6. The method of claim 5,
The second groove is formed at both ends of the electrode lead in the width direction on the same line as the first groove.
상기 제1홈과 제2홈은 복수개 형성되는 파우치형 이차전지.
3. The method of claim 2,
A pouch-type secondary battery in which the first groove and the second groove are formed in plurality.
상기 제1홈은 슬릿형태이며, 상기 제2홈은 원형태로 형성되는 파우치형 이차전지.
3. The method of claim 2,
The first groove has a slit shape, and the second groove has a circular shape.
상기 전극리드의 폭(WL)에 대한 상기 제1홈의 폭(WG1)의 제1비(WG1/WL)는 0.9 내지 0.5이고,
상기 전극리드의 폭(WL)에 대한 상기 제2홈의 폭(WG2)의 제2비(WG2/WL)는 0.01 내지 0.1인 파우치형 이차전지.
3. The method of claim 2,
A first ratio (W G1 /W L ) of the width (W G1 ) of the first groove to the width (W L ) of the electrode lead is 0.9 to 0.5,
A second ratio (W G2 /W L ) of the width (W G2 ) of the second groove to the width (W L ) of the electrode lead is 0.01 to 0.1.
상기 제2홈의 폭(WG2)에 대한 상기 제1홈과 제2홈의 간격(WD)의 제3비(WD/WG2)는 0.1 내지 5인 파우치형 이차전지.
3. The method of claim 2,
A third ratio (W D /W G2 ) of the gap (W D ) between the first groove and the second groove to the width (W G2 ) of the second groove is 0.1 to 5.
상기 이차전지를 에너지로 사용하는 디바이스.12. The method according to any one of claims 1 to 11,
A device using the secondary battery as energy.
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|---|---|---|---|
| KR1020190158446A KR20210068887A (en) | 2019-12-02 | 2019-12-02 | Secondary Battery Including Electrode Leads that Cut Off Current in the Event of Venting |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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ID=76378163
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Citations (4)
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| KR20140091222A (en) | 2013-01-11 | 2014-07-21 | 주식회사 엘지화학 | Pouch type secondary battery and battery pack including the same |
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2019
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Patent Citations (4)
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| KR101709567B1 (en) | 2014-01-10 | 2017-02-23 | 주식회사 엘지화학 | Battery Module Having Means for Controlling the Venting Direction of Gas |
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