KR20220142909A - A secondary battery - Google Patents

A secondary battery Download PDF

Info

Publication number
KR20220142909A
KR20220142909A KR1020210150951A KR20210150951A KR20220142909A KR 20220142909 A KR20220142909 A KR 20220142909A KR 1020210150951 A KR1020210150951 A KR 1020210150951A KR 20210150951 A KR20210150951 A KR 20210150951A KR 20220142909 A KR20220142909 A KR 20220142909A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
secondary battery
comonomer
density polyethylene
carbon atoms
linear low
Prior art date
Application number
KR1020210150951A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
송대웅
김상훈
강민형
유형균
임훈희
황수지
Original Assignee
주식회사 엘지에너지솔루션
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 엘지에너지솔루션 filed Critical 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority to US17/719,837 priority Critical patent/US20220336919A1/en
Priority to US17/719,806 priority patent/US20220336918A1/en
Priority to CN202280007615.XA priority patent/CN116670910A/en
Priority to PCT/KR2022/005442 priority patent/WO2022220628A1/en
Priority to CN202280007121.1A priority patent/CN116420274A/en
Priority to EP22788483.0A priority patent/EP4246697A1/en
Priority to KR1020220046566A priority patent/KR20220142952A/en
Priority to JP2023534408A priority patent/JP2023551996A/en
Priority to EP22788484.8A priority patent/EP4239779A1/en
Priority to KR1020220046565A priority patent/KR20220142951A/en
Priority to PCT/KR2022/005443 priority patent/WO2022220629A1/en
Priority to JP2023527791A priority patent/JP2023548893A/en
Publication of KR20220142909A publication Critical patent/KR20220142909A/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
    • H01M50/375—Vent means sensitive to or responsive to temperature
    • 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 of a single cell or a single battery
    • H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/126—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers
    • H01M50/129—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers with two or more layers of only organic material
    • 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 of a single cell or a single battery
    • H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/178—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for pouch or flexible bag cells
    • 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 of a single cell or a single battery
    • H01M50/183—Sealing members
    • H01M50/19—Sealing members characterised by the material
    • H01M50/193—Organic material
    • 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
    • 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

Abstract

According to the present invention, disclosed is a secondary battery having a vent member. The secondary battery according to the present invention includes: an electrode assembly to which an electrode lead is attached; a case for accommodating the electrode assembly; a lead film covering a part of the outer surface of the electrode lead and interposed between the electrode lead and the case; a vent area formed on at least a part of the case; and a vent member inserted into the vent area and including linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms.

Description

이차전지 {A SECONDARY BATTERY}Secondary Battery {A SECONDARY BATTERY}

본 발명은 이차전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 벤트 부재를 구비한 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to a secondary battery having a vent member.

제품 군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다. 이러한 이차전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목받고 있다.Secondary batteries that are easy to apply according to product groups and have electrical characteristics such as high energy density are not only portable devices, but also electric vehicles (EVs) or hybrid vehicles (HEVs) driven by an electric drive source. It is universally applied. These secondary batteries are attracting attention as a new energy source for improving eco-friendliness and energy efficiency in that not only the primary advantage of being able to dramatically reduce the use of fossil fuels but also the fact that no by-products are generated from the use of energy.

현재 널리 사용되는 이차전지의 종류에는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있다.The types of secondary batteries currently widely used include a lithium ion battery, a lithium polymer battery, a nickel cadmium battery, a nickel hydrogen battery, a nickel zinc battery, and the like.

이러한 이차전지는 외층, 금속 배리어층, 실란트층이 순차적으로 적층된 라미네이트 시트의 케이스에 양극/분리막/음극 구조의 단위 셀을 적어도 하나 이상 포함하는 전극 조립체가 수납되고, 전극 조립체를 밀봉하기 위해 실란트층의 실란트 수지가 융착하는 구조를 가지는 형태가 널리 사용되고 있다.In such a secondary battery, an electrode assembly including at least one unit cell of a cathode/separator/cathode structure is accommodated in a case of a laminate sheet in which an outer layer, a metal barrier layer, and a sealant layer are sequentially stacked, and a sealant is used to seal the electrode assembly. A form having a structure in which the sealant resin of the layer is fused is widely used.

이러한 종래의 이차전지의 경우, 이차전지 내부의 단락이나 과충전이나 과방전, 온도 제어 등 다양한 원인들에 의해 전지의 발화가 발생할 수 있다. 이 때, 이차전지 내부의 온도가 급격히 올라감과 동시에 인접 셀까지 열이 전달되는 열 폭주 현상(Thermal Propagation)이 발생되어 화재가 더욱 커질 수 있다.In the case of such a conventional secondary battery, ignition of the battery may occur due to various causes such as a short circuit inside the secondary battery, overcharge or overdischarge, and temperature control. At this time, the temperature inside the secondary battery rapidly rises, and at the same time, a thermal propagation phenomenon in which heat is transferred to adjacent cells may occur, which may further increase the fire.

열 폭주 현상 발생 시, 가스로 인한 전극 손상을 최소화하기 위해 이차전지 내부 온도가 상승할 때, 한 쪽 방향으로 가스를 배출하는 디렉셔널 벤팅(Directional Venting) 특성이 요구된다. 그러나, 종래 이차전지에서는 특정 방향으로 가스 배출을 유도하기 어려운 문제가 있다.In order to minimize damage to the electrode due to gas when thermal runaway occurs, when the internal temperature of the secondary battery rises, a directional venting characteristic is required to discharge gas in one direction. However, there is a problem in that it is difficult to induce gas emission in a specific direction in a conventional secondary battery.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 특정 방향으로 가스 배출을 유도할 수 있어 안전성이 향상된 이차전지를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a secondary battery with improved safety by inducing gas emission in a specific direction.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 하기 구현예들의 이차전지가 제공된다.In order to solve the above problems, according to an aspect of the present invention, there is provided a secondary battery of the following embodiments.

제1 구현예는,The first embodiment is

전극 리드가 부착된 전극 조립체;an electrode assembly to which an electrode lead is attached;

상기 전극 조립체를 수납하는 케이스;a case for accommodating the electrode assembly;

상기 전극 리드의 외면의 일부를 감싸고, 상기 전극 리드와 상기 케이스 사이에 개재된 리드 필름; a lead film surrounding a portion of the outer surface of the electrode lead and interposed between the electrode lead and the case;

상기 케이스의 적어도 일부에 형성된 벤트 영역; 및a vent area formed in at least a portion of the case; and

상기 벤트 영역에 삽입되고, 탄소수 6 이상의 코모노머(comonomer)를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 벤트 부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 이차전지에 관한 것이다.It relates to a secondary battery comprising a vent member inserted into the vent region and comprising a linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms.

제2 구현예는, 제1 구현예에 있어서,In the second embodiment, according to the first embodiment,

상기 벤트 부재가 탄소수 6 내지 8의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌을 포함할 수 있다.The vent member may include linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 to 8 carbon atoms.

제3 구현예는, 제1 구현예 또는 제2 구현예에 있어서,A third embodiment, according to the first or second embodiment,

상기 케이스는 전극 조립체를 밀봉하기 위해 형성된 실링부를 구비할 수 있고,The case may have a sealing part formed to seal the electrode assembly,

상기 실링부는 실란트 수지를 포함할 수 있고,The sealing part may include a sealant resin,

상기 탄소수 6 이상의 코모노머(comonomer)를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌이 상기 실란트 수지보다 융점이 낮을 수 있다.The linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms may have a lower melting point than the sealant resin.

제4 구현예는, 제1 구현예 내지 제3 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,A fourth embodiment, according to any one of the first to third embodiments,

상기 벤트 부재가 100℃ 내지 120℃에서 벤팅되는 것일 수 있다.The vent member may be vented at 100°C to 120°C.

제5 구현예는, 제4 구현예에 있어서,The fifth embodiment, according to the fourth embodiment,

상기 벤트 부재가 1.5 atm 이상의 압력에서 벤팅되는 것일 수 있다.The vent member may be vented at a pressure of 1.5 atm or more.

제6 구현예는, 제1 구현예 내지 제5 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,A sixth embodiment, according to any one of the first to fifth embodiments,

상기 벤트 부재의 100℃ 이상에서의 최대 실링 강도가 6 kgf/15 mm 미만일 수 있다.The maximum sealing strength at 100° C. or higher of the vent member may be less than 6 kgf/15 mm.

제7 구현예는, 제1 구현예 내지 제6 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,A seventh embodiment, according to any one of the first to sixth embodiments,

상기 벤트 부재의 100℃ 이상에서의 평균 실링 강도가 4.5 kgf/15 mm 미만일 수 있다.The average sealing strength at 100° C. or higher of the vent member may be less than 4.5 kgf/15 mm.

제8 구현예는, 제1 구현예 내지 제7 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,The eighth embodiment, according to any one of the first to seventh embodiments,

상기 벤트 부재의 상온 내지 60℃에서의 최대 실링 강도가 6 kgf/15 mm 이상일 수 있다.The maximum sealing strength at room temperature to 60° C. of the vent member may be 6 kgf/15 mm or more.

제9 구현예는, 제1 구현예 내지 제8 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,A ninth embodiment, according to any one of the first to eighth embodiments,

상기 벤트 부재의 상온 내지 60℃에서의 평균 실링 강도가 4.5 kgf/15 mm 이상일 수 있다.An average sealing strength at room temperature to 60° C. of the vent member may be 4.5 kgf/15 mm or more.

제10 구현예는, 제1 구현예 내지 제9 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,A tenth embodiment, according to any one of the first to ninth embodiments,

상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌이 메탈로센 촉매의 존재 하에 중합된 것일 수 있다.The linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms may be polymerized in the presence of a metallocene catalyst.

제11 구현예는, 제1 구현예 내지 제10 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,An eleventh embodiment, according to any one of the first to tenth embodiments,

상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌에서 상기 탄소수 6 이상의 코모노머의 함량이 상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌 100 중량% 대비 15 중량% 이하일 수 있다.In the linear low density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms, the content of the comonomer having 6 or more carbon atoms may be 15% by weight or less compared to 100% by weight of the linear low density polyethylene having 6 or more comonomers.

제12 구현예는, 제1 구현예 내지 제11 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,A twelfth embodiment, according to any one of the first to eleventh embodiments,

상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌의 다분산성 지수(Poly Dispersity Index; PDI)가 4 이하일 수 있다.The polydispersity index (PDI) of the linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms may be 4 or less.

제13 구현예는, 제3 구현예 내지 제12 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,A thirteenth embodiment, according to any one of the third to twelfth embodiments,

상기 실란트 수지의 결정화 온도와 상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌의 결정화 온도의 차이가 10℃ 이하일 수 있다.A difference between the crystallization temperature of the sealant resin and the crystallization temperature of the linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms may be 10° C. or less.

제14 구현예는, 제13 구현예에 있어서,The fourteenth embodiment, according to the thirteenth embodiment,

상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌의 결정화 온도가 90℃ 내지 115℃일 수 있다.The crystallization temperature of the linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms may be 90°C to 115°C.

제15 구현예는, 제1 구현예 내지 제14 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,A fifteenth embodiment, according to any one of the first to fourteenth embodiments,

상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌이 100℃ 내지 130℃의 융점을 가지는 것일 수 있다.The linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms may have a melting point of 100°C to 130°C.

제16 구현예는, 제1 구현예 내지 제15 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,A sixteenth embodiment, according to any one of the first to fifteenth embodiments,

상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌의 중량평균분자량이 10만 g/mol 내지 40만 g/mol일 수 있다.The weight average molecular weight of the linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms may be 100,000 g/mol to 400,000 g/mol.

제17 구현예는, 제3 구현예 내지 제16 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,The seventeenth embodiment, according to any one of the third to sixteenth embodiments,

상기 벤트 영역이 상기 실링부에 위치하는 것일 수 있다.The vent area may be located in the sealing part.

제18 구현예는, 제17 구현예에 있어서,The eighteenth embodiment, according to the seventeenth embodiment,

상기 벤트 영역이 상기 전극 리드가 외부로 노출되는 측의 실링부를 제외한 측면의 실링부에 위치하는 것일 수 있다.The vent region may be located in a sealing portion on a side of the electrode lead except for a sealing portion on a side exposed to the outside.

제19 구현예는, 제17 구현예에 있어서,The nineteenth embodiment, according to the seventeenth embodiment,

상기 벤트 영역이 상기 전극 리드가 외부로 노출되는 측의 실링부에 위치하는 것일 수 있다.The vent region may be located in a sealing portion on a side where the electrode lead is exposed to the outside.

제20 구현예는, 제17 구현예에 있어서,The twentieth embodiment, according to the seventeenth embodiment,

상기 벤트 영역이 상기 케이스의 코너 측 실링부에 위치하는 것일 수 있다.The vent area may be located in a corner-side sealing portion of the case.

제21 구현예는, 제1 구현예 내지 제20 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,The twenty-first embodiment, according to any one of the first to twentieth embodiments,

상기 이차전지가 파우치형 이차전지일 수 있다.The secondary battery may be a pouch-type secondary battery.

본 발명의 일 실시형태에 따른 이차전지는 탄소수 6 이상의 코모노머(comonomer)를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 벤트 부재를 구비하여, 상기 벤트 부재가 위치한 방향으로 가스 배출을 유도할 수 있다. 이에 따라, 전지의 안전성이 향상될 수 있다.A secondary battery according to an embodiment of the present invention may include a vent member including a linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms to induce gas exhaust in a direction in which the vent member is positioned. Accordingly, the safety of the battery may be improved.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시양태에 따른 이차전지의 분리 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시양태에 따른 이차전지의 평면도이다.
도 3은, 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른 이차전지의 평면도이다.
도 4는, 본 발명의 다른 실시양태에 따른 이차전지의 평면도이다.The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical idea of the present invention together with the above-described content of the invention, so the present invention is limited to the matters described in those drawings It should not be construed as being limited.
1 is an exploded perspective view of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
3 is a plan view of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
4 is a plan view of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 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.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and the inventor should properly understand the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the configuration shown in the embodiments and drawings described in the present specification is merely the most preferred embodiment of the present invention and does not represent all of the technical spirit of the present invention, so at the time of the present application, various It should be understood that there may be equivalents and variations.

본 발명의 일 측면에 따른 이차전지는, A secondary battery according to an aspect of the present invention,

전극 리드가 부착된 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 수납하는 케이스; 상기 전극 리드의 외면의 일부를 감싸고, 상기 전극 리드와 상기 케이스 사이에 개재된 리드 필름; 상기 케이스의 적어도 일부에 형성된 벤트 영역; 및 상기 벤트 영역에 삽입되고, 탄소수 6 이상의 코모노머(comonomer)를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 벤트 부재;를 구비하는 것을 특징으로 한다.an electrode assembly to which an electrode lead is attached; a case for accommodating the electrode assembly; a lead film surrounding a portion of the outer surface of the electrode lead and interposed between the electrode lead and the case; a vent area formed in at least a portion of the case; and a vent member inserted into the vent region and comprising a linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시양태에 따른 이차전지를 나타낸 것이다.1 and 2 show a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시양태에 따른 이차전지(10)는 전극 리드(11)가 부착된 전극 조립체(12), 및 케이스(13)를 구비한다.1 and 2 , a secondary battery 10 according to an embodiment of the present invention includes an electrode assembly 12 to which an electrode lead 11 is attached, and a case 13 .

상기 전극 조립체(12)는 양극판, 음극판 및 분리막을 포함한다. 전극 조립체(12)는 분리막이 개재된 상태에서 양극판과 음극판이 순차적으로 적층될 수 있다.The electrode assembly 12 includes a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator. In the electrode assembly 12 , a positive electrode plate and a negative electrode plate may be sequentially stacked with a separator interposed therebetween.

양극판은 도전성이 우수한 금속 박판, 예를 들면 알루미늄(Al) 호일(foil)로 이루어진 양극 집전체와 그 적어도 일면에 코팅된 양극 활물질층을 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 양극판은 일측단에 금속 재질, 이를테면 알루미늄(Al) 재질로 이루어진 양극탭을 포함할 수 있다. 양극탭은 양극판의 일측단으로부터 연장되어 돌출되거나 양극판의 일측단에 용접되거나 도전성 접착제를 이용하여 접합될 수 있다.The positive electrode plate may be formed by including a positive electrode current collector made of a metal thin plate having excellent conductivity, for example, aluminum (Al) foil, and a positive electrode active material layer coated on at least one surface thereof. In addition, the positive electrode plate may include a positive electrode tab made of a metal material, for example, an aluminum (Al) material, at one end thereof. The positive electrode tab may extend from one end of the positive electrode plate and protrude, be welded to one end of the positive electrode plate, or be bonded using a conductive adhesive.

음극판은 전도성 금속 박판, 예를 들면 구리(Cu) 호일로 이루어진 음극 집전체와, 그 적어도 일면에 코팅된 음극 활물질층을 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 음극판은 일측단에 금속 재질, 이를테면 니켈(Ni) 재질로 형성되는 음극탭을 포함할 수 있다. 음극탭은 음극판의 일측단으로부터 연장되어 돌출되거나 양극판의 일측단에 용접되거나 도전성 접착제를 이용하여 접합될 수 있다.The negative electrode plate may include a conductive metal thin plate, for example, a negative electrode current collector made of copper (Cu) foil, and a negative electrode active material layer coated on at least one surface thereof. In addition, the negative electrode plate may include a negative electrode tab formed of a metal material, for example, a nickel (Ni) material at one end. The negative electrode tab may extend from one end of the negative electrode plate and protrude, be welded to one end of the positive electrode plate, or be bonded using a conductive adhesive.

분리막은 양극판과 음극판 사이에 위치하여, 양극판과 음극판을 서로 전기적으로 절연시키며, 양극판과 음극판 사이에서 리튬 이온 등이 서로 통과될 수 있도록 다공성 막 형태로 형성될 수 있다. 이러한 분리막은, 예를 들어 폴리에틸렌(PE), 또는 폴리프로필렌(PP), 또는 이들의 복합필름을 사용한 다공성 막을 포함할 수 있다.The separator is positioned between the positive and negative plates to electrically insulate the positive and negative plates from each other, and may be formed in the form of a porous membrane so that lithium ions, etc. can pass through each other between the positive and negative plates. Such a separator may include, for example, a porous membrane using polyethylene (PE), polypropylene (PP), or a composite film thereof.

분리막의 표면에는 무기물 코팅층이 구비될 수 있다. 무기물 코팅층은 무기물 입자들이 바인더에 의해 서로 결합되어 입자들 사이에 기공 구조(interstitial volume)을 형성한 구조를 가질 수 있다.An inorganic coating layer may be provided on the surface of the separator. The inorganic coating layer may have a structure in which inorganic particles are bonded to each other by a binder to form an interstitial volume between the particles.

전극 조립체(12)로는 긴 시트형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤(권취형) 전극 조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극 조립체, 소정 단위의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 적층한 바이셀(Bi-cell) 또는 풀 셀(Full dell)들을 권취한 구조의 스택/폴딩형 전극 조립체 등을 들 수 있다.As the electrode assembly 12, a jelly-roll (winding type) electrode assembly having a structure in which long sheet-shaped positive electrodes and negative electrodes are wound in a state in which a separator is interposed, and a plurality of positive and negative electrodes cut in units of a predetermined size are interposed with a separator. A stack type (stacked type) electrode assembly that is sequentially stacked in one state, a stack of bi-cells or full-dells in which positive and negative electrodes of a predetermined unit are stacked with a separator interposed therebetween /folding type electrode assembly, etc. are mentioned.

상기 케이스(13)는 전극 조립체(12)를 수납하는 역할을 한다.The case 13 serves to accommodate the electrode assembly 12 .

본 발명의 일 실시양태에서, 상기 케이스(13)는 전극 조립체(12)를 수납하는 수납부(13a), 및 전극 조립체(12)를 밀봉하기 위해 형성된 실링부(13b)를 구비할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the case 13 may include an accommodating portion 13a for accommodating the electrode assembly 12 , and a sealing portion 13b formed to seal the electrode assembly 12 .

상기 실링부(13b)는 실란트 수지를 포함할 수 있고, 상기 실란트 수지가 상기 수납부(13a)의 외주면을 따라 융착하여 전극 조립체(12)를 밀봉할 수 있다.The sealing part 13b may include a sealant resin, and the sealant resin may be fused along an outer circumferential surface of the accommodation part 13a to seal the electrode assembly 12 .

본 발명의 일 실시양태에서, 상기 케이스(13)는 외부 충격 보호를 위한 외층, 수분을 차단하는 금속 배리어층, 및 케이스를 실링하는 실란트층의 다층 구조의 필름 형태로 구비될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the case 13 may be provided in the form of a film having a multilayer structure including an outer layer for external impact protection, a metal barrier layer for blocking moisture, and a sealant layer for sealing the case.

상기 외층은, 폴리(에틸렌테레프탈레이트)(Poly(ethylene terephthalate); PET), 폴리부틸렌테레프타레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트, 공중합 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 나일론 등 기타 폴리에스터계 필름을 포함할 수 있고, 단일층 또는 다층으로 구성될 수 있다.The outer layer is, poly(ethylene terephthalate) (PET), polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, copolymer polyester, polycarbonate, nylon, etc. Other polyester-based films It may include, and may be composed of a single layer or multiple layers.

상기 금속 배리어층은, 알루미늄, 구리 등을 포함할 수 있다.The metal barrier layer may include aluminum, copper, or the like.

상기 실란트층은 실란트 수지를 포함할 수 있고, 단일층 또는 다층으로 구성될 수 있다.The sealant layer may include a sealant resin, and may be configured as a single layer or multiple layers.

상기 실란트 수지는 폴리프로필렌(PP), 산 변성 폴리프로필렌(Acid modified polypropylene; PPa), 랜덤 폴리프로필렌(random polypropylene), 에틸렌 프로필렌 공중합체, 또는 이들 중 2 이상을 포함할 수 있다. 상기 에틸렌 프로필렌 공중합체는 에틸렌 프로필렌 고무(ethylene-propylene rubber), 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The sealant resin may include polypropylene (PP), acid modified polypropylene (PPa), random polypropylene, ethylene propylene copolymer, or two or more of these. The ethylene-propylene copolymer may include, but is not limited to, an ethylene-propylene rubber, an ethylene-propylene block copolymer, and the like.

본 발명의 일 실시양태에서, 상기 케이스(13)는 파우치 형태일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the case 13 may be in the form of a pouch.

본 발명의 일 실시양태에서, 상기 케이스(13)가 파우치 형태인 경우, 상부 파우치와 하부 파우치를 포함할 수 있다. 상기 케이스(13)가 상부 파우치와 하부 파우치를 포함하는 경우, 실란트 수지가 서로 대향하도록 상부 파우치와 하부 파우치를 배치한 후, 대향하는 실란트 수지가 열과 압력에 의해 상호 융착됨으로써 전지를 밀봉하는 구조를 가질 수 있다.In one embodiment of the present invention, when the case 13 is in the form of a pouch, it may include an upper pouch and a lower pouch. When the case 13 includes an upper pouch and a lower pouch, the upper pouch and the lower pouch are arranged so that the sealant resin faces each other, and then the opposite sealant resin is fused to each other by heat and pressure to seal the battery. can have

상기 실링부(13b)의 융착은 열융착, 초음파에 의한 융착 등일 수 있으나, 실링부(13b)를 융착시킬 수 있다면 크게 제한되지는 않는다.The fusion of the sealing part 13b may be thermal fusion or ultrasonic fusion, but is not particularly limited as long as the sealing part 13b can be fused.

상기 케이스(13)가 파우치 형태인 경우, 상기 실링부(13b)는 케이스(13)의 테두리에서 4면 실링 또는 3면 실링될 수 있다. 3면 실링 구조는, 상부 파우치와 하부 파우치가 하나의 파우치 시트에 포밍된 후 상부 파우치 및 하부 파우치의 경계면을 절곡시켜 상부 파우치 및 하부 파우치에 형성된 상기 전극 조립체 수납부(13a)들이 포개지도록 한 상태에서 절곡부를 제외한 나머지 3면의 테두리를 실링한 구조를 의미한다.When the case 13 is in the form of a pouch, the sealing part 13b may be sealed on four sides or sealed on three sides at the edge of the case 13 . In the three-sided sealing structure, after the upper pouch and the lower pouch are formed in one pouch sheet, the interface between the upper pouch and the lower pouch is bent so that the electrode assembly receiving portions 13a formed in the upper pouch and the lower pouch are overlapped. means a structure in which the edges of the remaining three sides are sealed except for the bent part.

상기 전극 리드(11)는 일부가 상기 케이스(13)의 외부로 노출되도록 케이스(13) 내에 수납될 수 있다.The electrode lead 11 may be accommodated in the case 13 so that a part thereof is exposed to the outside of the case 13 .

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시양태에 따른 이차전지(10)는 리드 필름(14)을 구비한다.1 and 2 , the secondary battery 10 according to an embodiment of the present invention includes a lead film 14 .

상기 리드 필름(14)은 상기 전극 리드(11)의 외면의 일부를 감싸고, 상기 전극 리드(11)와 케이스(13) 사이에 개재된다. 예컨대, 리드 필름(14)이 전극 리드(11)와 전극 리드(11)가 돌출된 부분의 케이스(13)의 실링부(13b) 사이에 개재될 수 있다. 상기 리드 필름(14)은 상기 전극 리드(11)와 케이스(13) 사이에 개재되어 전극 리드(11)와 상기 케이스(13)의 결착을 돕는다.The lead film 14 surrounds a portion of the outer surface of the electrode lead 11 , and is interposed between the electrode lead 11 and the case 13 . For example, the lead film 14 may be interposed between the electrode lead 11 and the sealing portion 13b of the case 13 in which the electrode lead 11 protrudes. The lead film 14 is interposed between the electrode lead 11 and the case 13 to help bind the electrode lead 11 and the case 13 .

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시양태에 따른 이차전지(10)는 상기 케이스(13)의 적어도 일부에 형성된 벤트 영역(미도시)을 구비하고, 상기 벤트 영역에 벤트 부재(15)가 삽입될 수 있다. 상기 벤트 부재(15)는 열 폭주 현상 발생 시, 특정한 방향으로 가스의 배출을 유도하여 전지의 안전성을 향상시킬 수 있다.1 and 2, the secondary battery 10 according to an embodiment of the present invention includes a vent region (not shown) formed in at least a portion of the case 13, and a vent member ( 15) can be inserted. The vent member 15 may improve the safety of the battery by inducing the discharge of gas in a specific direction when a thermal runaway phenomenon occurs.

상기 벤트 부재(15)와 케이스(13)는 열융착을 통해 중첩될 수 있다. 다른 예에서, 상기 벤트 부재(15)와 케이스(13)는 글루 등의 접착제를 통해 중첩될 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 벤트 부재(15)와 케이스(13)는 클립 등을 통해 물리적으로 상호 결합될 수 있다. 또 다른 예에서, 케이스(13)를 구성하는 필름, 예컨대, 실란트 수지 내에 벤트 부재(15)의 적어도 일부가 매립(embedding)될 수 있다.The vent member 15 and the case 13 may be overlapped by thermal fusion. In another example, the vent member 15 and the case 13 may be overlapped through an adhesive such as glue. In another example, the vent member 15 and the case 13 may be physically coupled to each other through a clip or the like. In another example, at least a portion of the vent member 15 may be embedded in a film constituting the case 13 , for example, a sealant resin.

상기 벤트 부재(15)는 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌을 포함한다. 상기 벤트 부재(15)가 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌을 포함함에 따라, 케이스(13)의 밀봉성이 우수하면서, 고온에서 벤트 부재(15)가 삽입된 케이스의 실링 강도가 저하되어 벤트 특성이 구현될 수 있다.The vent member 15 includes linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms. As the vent member 15 includes linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms, the sealing property of the case 13 is excellent, and the sealing strength of the case in which the vent member 15 is inserted at a high temperature is lowered. A vent characteristic may be implemented.

본 발명의 일 실시양태에서, 상기 벤트 부재(15)가 탄소수 6 내지 8의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the vent member 15 may include a linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 to 8 carbon atoms.

본 발명의 일 실시양태에서, 상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌은 상기 실란트 수지보다 융점이 낮을 수 있다. 상기 탄소수 6 이상의 코노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌이 실란트 수지보다 융점이 낮은 경우, 고온에서 벤트 부재(15)가 삽입된 부분의 밀봉 강도가 실란트 수지를 포함하는 케이스 부분의 밀봉 강도보다 더 저하됨에 따라 벤트 특성이 구현되기 더욱 용이할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms may have a lower melting point than the sealant resin. When the linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms has a lower melting point than the sealant resin, the sealing strength of the portion into which the vent member 15 is inserted at high temperature is lower than the sealing strength of the case portion containing the sealant resin. The vent characteristic may be easier to implement.

본 발명의 일 실시양태에서, 상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌이 100℃ 내지 130℃, 또는 105℃ 내지 125℃, 또는 110℃ 내지 120℃의 융점을 가지는 것일 수 있다. 상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌이 전술한 범위를 만족하는 경우, 고온, 예컨대 100℃ 이상에서 벤트 부재(15)가 삽입된 케이스(13) 부분의 실링 강도가 저하되어 벤트 특성이 구현되기 더욱 용이할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms may have a melting point of 100°C to 130°C, or 105°C to 125°C, or 110°C to 120°C. When the linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms satisfies the above range, the sealing strength of the case 13 in which the vent member 15 is inserted is lowered at a high temperature, for example, 100° C. or higher, so that the vent characteristics are realized. It may be easier to become

상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌의 융점은 시차 주사 열량계(Differential scanning calorimeter; DSC)를 이용하여 측정할 수 있다. 예컨대, 시료의 온도를 30℃로부터 10℃/min으로 280℃까지 증가시킨 후, 280℃에서 10분 간 유지하고, 10℃/min으로 30℃까지 냉각한 후, 30℃에서 10분간 유지한다. 이후, 30℃로부터 10℃/min으로 280℃까지 증가시킨 후 280℃에서 10분간 유지하여 융점을 측정할 수 있다.The melting point of the linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms may be measured using a differential scanning calorimeter (DSC). For example, the temperature of the sample is increased from 30°C to 280°C at 10°C/min, maintained at 280°C for 10 minutes, cooled to 30°C at 10°C/min, and then maintained at 30°C for 10 minutes. Thereafter, the melting point can be measured by increasing from 30° C. to 280° C. at 10° C./min and maintaining at 280° C. for 10 minutes.

본 발명의 일 실시양태에서, 상기 벤트 부재(15)는 100℃ 내지 120℃에서 벤팅되는 것일 수 있다. 특히, 상기 벤트 부재(15)는 100℃ 내지 120℃, 1.5 atm 이상의 압력에서 벤팅되는 것일 수 있다. 상기 벤트 부재(15)는 전술한 온도 범위 및/또는 전술한 압력 조건에서 벤팅됨에 따라, 전지가 정상 작동할 때에는 전지의 밀봉이 가능하면서 전지의 이상 작동 시에만 가스 배출을 유도할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the vent member 15 may be vented at 100 °C to 120 °C. In particular, the vent member 15 may be vented at a pressure of 100° C. to 120° C. and 1.5 atm or more. As the vent member 15 is vented in the aforementioned temperature range and/or the aforementioned pressure condition, it is possible to seal the battery when the battery operates normally and to induce gas discharge only when the battery operates abnormally.

본 발명의 일 실시양태에서, 상기 벤트 부재(15)의 100℃ 이상에서의 최대 실링 강도가 6 kgf/15 mm 미만일 수 있다. 상기 벤트 부재(15)가 전술한 온도 범위에서 전술한 실링 강도를 만족하는 경우, 고온, 예컨대 100℃ 이상에서 벤트 부재(15)가 삽입된 케이스(13) 부분의 실링 강도가 저하되어 벤트 특성이 구현되기 더욱 용이할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the maximum sealing strength at 100° C. or higher of the vent member 15 may be less than 6 kgf/15 mm. When the vent member 15 satisfies the above-mentioned sealing strength in the above-mentioned temperature range, the sealing strength of the portion of the case 13 into which the vent member 15 is inserted at a high temperature, for example, 100° C. or higher, is lowered, so that the vent characteristics are reduced. It may be easier to implement.

또한, 본 발명의 일 실시양태에서, 상기 벤트 부재(15)의 상온 내지 60℃에서의 최대 실링 강도가 6 kgf/15 mm 이상일 수 있다. 상기 벤트 부재(15)가 전술한 온도 범위에서 전술한 실링 강도를 만족하는 경우, 벤트 부재(15)가 삽입되어 있더라도, 전지의 정상 작동 시에 벤트 부재(15)가 삽입된 케이스(13) 부분이 우수한 실링 강도를 가져 전지의 밀봉성을 확보하기 용이할 수 있다.In addition, in one embodiment of the present invention, the maximum sealing strength at room temperature to 60 ℃ of the vent member 15 may be 6 kgf / 15 mm or more. When the vent member 15 satisfies the above-described sealing strength in the above-described temperature range, even if the vent member 15 is inserted, the portion of the case 13 into which the vent member 15 is inserted during normal operation of the battery Having this excellent sealing strength, it may be easy to secure the sealing property of the battery.

본 발명의 일 실시양태에서, 상기 벤트 부재(15)의 100℃ 이상에서의 최대 실링 강도가 6 kgf/15 mm 미만이고, 상기 벤트 부재(15)의 상온 내지 60℃에서의 최대 실링 강도가 6 kgf/15 mm 이상일 수 있다. 상기 벤트 부재(15)가 전술한 실링 강도를 만족하는 경우, 고온, 예컨대 100℃ 이상에서 벤트 부재(15)가 삽입된 케이스(13) 부분의 실링 강도가 저하되어 벤트 특성이 구현되기 용이하면서, 전지의 정상적 작동 시에는 우수한 실링 강도를 가져 전지의 밀봉성을 확보하기 용이할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the maximum sealing strength at 100° C. or higher of the vent member 15 is less than 6 kgf/15 mm, and the maximum sealing strength at room temperature to 60° C. of the vent member 15 is 6 kgf/15 mm or more. When the vent member 15 satisfies the above-mentioned sealing strength, the sealing strength of the case 13 in which the vent member 15 is inserted at a high temperature, for example, 100 ° C. or higher, is lowered, so that the vent characteristic is easily implemented, During normal operation of the battery, it may have excellent sealing strength and thus it may be easy to secure the sealing property of the battery.

본 발명의 일 실시양태에서, 상기 벤트 부재(15)의 100℃ 이상에서의 평균 실링 강도가 4.5 kgf/15 mm 미만일 수 있다. 상기 벤트 부재(15)가 전술한 온도 범위에서 전술한 실링 강도를 만족하는 경우, 고온, 예컨대 100℃ 이상에서 벤트 부재(15)가 삽입된 케이스(13) 부분의 실링 강도가 저하되어 벤트 특성이 구현되기 더욱 용이할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the average sealing strength at 100° C. or higher of the vent member 15 may be less than 4.5 kgf/15 mm. When the vent member 15 satisfies the above-mentioned sealing strength in the above-mentioned temperature range, the sealing strength of the portion of the case 13 into which the vent member 15 is inserted at a high temperature, for example, 100° C. or higher, is lowered, so that the vent characteristics are reduced. It may be easier to implement.

본 발명의 일 실시양태에서, 상기 벤트 부재(15)의 상온 내지 60℃에서의 평균 실링 강도가 4.5 kgf/15 mm 이상일 수 있다. 상기 벤트 부재(15) 가 전술한 온도 범위에서 전술한 실링 강도를 만족하는 경우, 벤트 부재(15)가 삽입되어 있더라도, 전지의 정상 작동 시에 벤트 부재(15)가 삽입된 케이스(13) 부분이 우수한 실링 강도를 가져 전지의 밀봉성을 확보하기 용이할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the average sealing strength of the vent member 15 at room temperature to 60° C. may be 4.5 kgf/15 mm or more. When the vent member 15 satisfies the above-described sealing strength in the above temperature range, even if the vent member 15 is inserted, the case 13 portion into which the vent member 15 is inserted during normal operation of the battery Having this excellent sealing strength, it may be easy to secure the sealing property of the battery.

본 발명의 일 실시양태에서, 상기 벤트 부재(15)가 100℃ 이상에서의 평균 실링 강도가 4.5 kgf/15 mm 미만이고, 상기 벤트 부재(15)의 상온 내지 60℃에서의 평균 실링 강도가 4.5 kgf/15 mm 이상일 수 있다. 상기 벤트 부재(15)가 전술한 온도 범위를 가지는 경우, 고온, 예컨대 100℃ 이상에서 벤트 부재(15)가 삽입된 케이스(13) 부분의 실링 강도가 저하되어 벤트 특성이 구현되기 용이하면서, 전지의 정상 작동 시에 우수한 실링 강도를 가져 전지의 밀봉성을 확보하기 용이할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the vent member 15 has an average sealing strength at 100° C. or higher of less than 4.5 kgf/15 mm, and the average sealing strength at room temperature to 60° C. of the vent member 15 is 4.5 kgf/15 mm or more. When the vent member 15 has the above-described temperature range, the sealing strength of the case 13 in which the vent member 15 is inserted is lowered at a high temperature, for example, 100° C. or higher, so that the vent characteristics are easily implemented, and the battery It may be easy to secure the sealing property of the battery by having excellent sealing strength during normal operation of the battery.

온도에 따른 벤트 부재(15)의 실링 강도는 벤트 부재(15)가 삽입된 부분의 케이스(13)를 폭 15mm, 길이 5cm로 재단한 뒤, 양 끝을 180°로 벌려 UTM 지그에 물린 뒤, 5 mm/min의 속도로 인장 테스트를 실시하여 측정할 수 있다.The sealing strength of the vent member 15 according to the temperature is determined by cutting the case 13 where the vent member 15 is inserted to a width of 15 mm and a length of 5 cm, then spread the ends at 180° and bite the UTM jig, It can be measured by performing a tensile test at a rate of 5 mm/min.

이 때, 최대 실링 강도는 케이스(13)가 파단될 때의 최대값을 의미하며, 평균 실링 강도는 최대 실링 강도가 4.5 kgf/15 mm 이상인 경우에는 4.5 kgf/15 mm 이상의 조건에서 케이스(13)가 8 mm 만큼 연신되었을 때의 평균값을 의미하고, 최대 실링 강도가 4.5 kgf/15 mm 이하인 경우에는 최대 실링 강도에서 케이스(13)가 8 mm 만큼 연신되었을 때의 평균값을 의미한다.At this time, the maximum sealing strength means the maximum value when the case 13 is ruptured, and the average sealing strength is the case 13 under the condition of 4.5 kgf/15 mm or more when the maximum sealing strength is 4.5 kgf/15 mm or more. means an average value when elongated by 8 mm, and when the maximum sealing strength is 4.5 kgf/15 mm or less, it means an average value when the case 13 is stretched by 8 mm at the maximum sealing strength.

본 발명의 일 실시양태에서, 상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌이 메탈로센 촉매의 존재 하에 중합된 것일 수 있다. 상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌이 메탈로센 촉매의 존재 하에 중합된 것인 경우, 지글러-나타 촉매의 존재 하에 중합된 경우보다 실링 강도 및 물성 측면에서 더욱 유리할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms may be polymerized in the presence of a metallocene catalyst. When the linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms is polymerized in the presence of a metallocene catalyst, it may be more advantageous in terms of sealing strength and physical properties than when polymerized in the presence of a Ziegler-Natta catalyst.

본 발명의 일 실시양태에서, 상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌에서의 상기 탄소수 6 이상의 코모노머의 함량이 상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌 100 중량% 대비 15 중량% 이하, 또는 12 중량% 이하, 또는 11.8 중량% 이하, 또는 10 중량% 이하, 또는 9 중량% 이하, 또는 8 중량% 이하, 또는 7.6 중량% 이하일 수 있다. 동시에, 상기 탄소수 6 이상의 코모노머의 함량이 상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌 100 중량% 대비 5 중량% 이상, 또는 7.6 중량% 이상, 또는 8 중량% 이상, 또는 9.0 중량% 이상, 또는 10 중량% 이상, 또는 11.8 중량% 이상, 또는 12 중량% 이상일 수 있다. 탄소수 6 이상의 코모노머의 함량이 전술한 범위를 만족하는 경우, 분자 간 패킹 밀도가 감소하여 전지의 정상 작동 시에 실링 강도가 낮아지는 문제를 방지하기 용이할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the content of the comonomer having 6 or more carbon atoms in the linear low density polyethylene having the comonomer having 6 or more carbon atoms is 15% by weight or less compared to 100% by weight of the linear low density polyethylene having the comonomer having 6 or more carbon atoms, or 12 wt% or less, or 11.8 wt% or less, or 10 wt% or less, or 9 wt% or less, or 8 wt% or less, or 7.6 wt% or less. At the same time, the content of the comonomer having 6 or more carbon atoms is 5% by weight or more, or 7.6% by weight or more, or 8% by weight or more, or 9.0% by weight or more, or 10 wt% or more, or 11.8 wt% or more, or 12 wt% or more. When the content of the comonomer having 6 or more carbon atoms satisfies the above-described range, it may be easy to prevent a problem in that the sealing strength is lowered during normal operation of the battery due to a decrease in intermolecular packing density.

상기 탄소수 6 이상의 코모노머의 함량은 H-NMR로 측정할 수 있다. 예컨대, 시료 약 10 mg을 트리클로로에틸렌 용매 약 0.6 mL에 히터 건(heat gun)을 사용하여 완전히 녹인 후, NMR 튜브에 샘플링하고, 1H-NMR을 이용하여 측정할 수 있다.The content of the comonomer having 6 or more carbon atoms may be measured by H-NMR. For example, after completely dissolving about 10 mg of a sample in about 0.6 mL of a trichlorethylene solvent using a heater gun (heat gun), it can be sampled in an NMR tube, and measured using 1 H-NMR.

본 발명의 일 실시양태에서, 상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌의 중량평균분자량이 10만 g/mol 내지 40만 g/mol, 또는 20만 g/mol 내지 35만 g/mol, 또는 23만 g/mol 내지 30만 g/mol일 수 있다. 상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌의 중량평균분자량이 전술한 범위를 만족하는 경우, 전지의 정상 작동 시에 실링 강도가 더욱 우수할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the weight average molecular weight of the linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms is 100,000 g/mol to 400,000 g/mol, or 200,000 g/mol to 350,000 g/mol, or It may be 230,000 g/mol to 300,000 g/mol. When the weight average molecular weight of the linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms satisfies the aforementioned range, sealing strength may be more excellent during normal operation of the battery.

본 발명의 일 실시양태에서, 상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌의 다분산성 지수(Poly Dispersity Index; PDI)가 4 이하, 또는 3.8 이하, 또는 3.796 이하, 또는 3.5 이하, 또는 3.023 이하, 또는 3 이하, 또는 2.7 이하, 또는 2.674 이하일 수 있다. 또한, 다분산성 지수(Poly Dispersity Index; PDI)가 1.0 이상일 수 있다. 상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌의 다분산성 지수가 전술한 범위를 만족하는 경우, 분자량 분포가 좁아 전지의 정상 작동 시에 실링 강도 및 물성이 더욱 우수할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the polydispersity index (PDI) of the linear low density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms is 4 or less, or 3.8 or less, or 3.796 or less, or 3.5 or less, or 3.023 or less, or 3 or less, or 2.7 or less, or 2.674 or less. In addition, the polydispersity index (PDI) may be 1.0 or more. When the polydispersity index of the linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms satisfies the above-described range, the molecular weight distribution is narrow, and sealing strength and physical properties may be more excellent during normal operation of the battery.

탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌의 중량평균분자량 및 다분산성 지수는 겔 투과 크로마토그래피(GPC: gel permeation chromatography)로 하기의 조건에서 측정한 것일 수 있다.The weight average molecular weight and polydispersity index of the linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms may be measured by gel permeation chromatography (GPC) under the following conditions.

- 컬럼: Tosoh社 HLC-8321 GPC/HT- Column: Tosoh HLC-8321 GPC/HT

- 용매: TCB(Trichlorobenzene) + 0.04% BHT(after drying with 0.1% CaCl2)- Solvent: TCB (Trichlorobenzene) + 0.04% BHT (after drying with 0.1% CaCl 2 )

- 유속: 1.0 ml/min- Flow rate: 1.0 ml/min

- 시료농도: 1.5 mg/ml- Sample concentration: 1.5 mg/ml

- 주입량: 300 ㎕- Injection volume: 300 μl

- 컬럼온도: 160℃- Column temperature: 160℃

- Detector: RI detector- Detector: RI detector

- Standard: Polystyrene (3차 함수로 보정)- Standard: Polystyrene (corrected by cubic function)

본 발명의 일 실시양태에서, 상기 실란트 수지의 결정화 온도와 상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌의 결정화 온도가 비슷할 수 있다. 예컨대, 상기 실란트 수지의 결정화 온도와 상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌의 결정화 온도의 차이가 10℃ 이하, 또는 5℃ 이하일 수 있다. 또한, 상기 실란트 수지의 결정화 온도와 상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌의 결정화 온도의 차이가 0.1℃ 이상일 수 있다. 상기 실란트 수지의 결정화 온도와 상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌의 결정화 온도의 차이가 전술한 범위를 만족하는 경우, 상기 실란트 수지와 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌의 전지의 정상 작동 시의 융착 특성이 더욱 우수할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the crystallization temperature of the sealant resin and the crystallization temperature of the linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms may be similar. For example, the difference between the crystallization temperature of the sealant resin and the crystallization temperature of the linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms may be 10°C or less or 5°C or less. In addition, a difference between the crystallization temperature of the sealant resin and the crystallization temperature of the linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms may be 0.1° C. or more. When the difference between the crystallization temperature of the sealant resin and the crystallization temperature of the linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms satisfies the aforementioned range, the battery of the linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms with the sealant resin is normal. The fusion property during operation may be better.

본 발명의 일 실시양태에서, 상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌의 결정화 온도가 90℃ 내지 115℃, 또는 95℃ 내지 110℃, 또는 100℃ 내지 110℃, 또는 105℃ 내지 110℃일 수 있다. 상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌의 결정화 온도가 전술한 범위를 만족하는 경우, 상기 실란트 수지와 상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌의 융착 특성이 더욱 우수할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the crystallization temperature of the linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms is 90°C to 115°C, or 95°C to 110°C, or 100°C to 110°C, or 105°C to 110°C. can When the crystallization temperature of the linear low-density polyethylene having the comonomer having 6 or more carbon atoms satisfies the above range, the fusion properties of the sealant resin and the linear low-density polyethylene having the comonomer having 6 or more carbon atoms may be more excellent.

본 발명의 일 실시양태에서, 상기 실란트 수지의 결정화 온도와 상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌의 결정화 온도의 차이가 10℃ 이하이고, 상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌의 결정화 온도가 90℃ 내지 115℃일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the difference between the crystallization temperature of the sealant resin and the crystallization temperature of the linear low-density polyethylene having the comonomer having 6 or more carbon atoms is 10° C. or less, and the crystallization of the linear low-density polyethylene having the comonomer having 6 or more carbon atoms The temperature may be between 90°C and 115°C.

상기 결정화 온도는 시차 주사 열량계(Differential scanning calorimeter; DSC)를 이용하여 측정할 수 있다. 예컨대, 시료의 온도를 30℃로부터 10℃/min으로 280℃까지 증가시킨 후, 280℃에서 10분 간 유지하고, 10℃/min으로 30℃까지 냉각한 후, 30℃에서 10분간 유지한다. 이후, 30℃로부터 10℃/min으로 280℃까지 증가시킨 후 280℃에서 10분간 유지하여 결정화 온도를 측정할 수 있다.The crystallization temperature may be measured using a differential scanning calorimeter (DSC). For example, the temperature of the sample is increased from 30°C to 280°C at 10°C/min, maintained at 280°C for 10 minutes, cooled to 30°C at 10°C/min, and then maintained at 30°C for 10 minutes. Thereafter, the crystallization temperature can be measured by increasing from 30° C. to 280° C. at 10° C./min and maintaining at 280° C. for 10 minutes.

본 발명의 일 실시양태에서, 상기 벤트 부재(15)는 필름 형상을 가지는 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the vent member 15 may have a film shape.

상기 벤트 부재(15)는 기 설정된 크기의 소정의 두께를 갖도록 형성될 수 있다. 아울러, 상기 벤트 부재(15)는 설계에 따라, 삽입 길이를 다르게 하거나 또는 벤팅 압력 및 위치 제어가 가능할 수 있게 상기 케이스(13)에 삽입될 수 있다.The vent member 15 may be formed to have a predetermined thickness of a predetermined size. In addition, the vent member 15 may be inserted into the case 13 to have a different insertion length or to control the venting pressure and position according to design.

본 발명의 일 실시양태에서, 상기 벤트 부재(15)는 보다 더 원활한 안착을 위해 접착층을 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the vent member 15 may further include an adhesive layer for more smooth seating.

본 발명의 일 실시양태에서, 상기 벤트 부재(15)의 삽입 길이는 5 내지 20 mm일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the insertion length of the vent member 15 may be 5 to 20 mm.

본 발명의 일 실시양태에서, 상기 벤트 부재(15)는 실링부(13b)에 위치하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the vent member 15 may be located in the sealing portion (13b).

예컨대, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 전극 리드(11)가 외부로 노출되는 측의 실링부를 제외한 측면의 실링부에 위치할 수 있다.For example, as shown in FIGS. 1 and 2 , the electrode lead 11 may be located in a sealing portion of a side other than a sealing portion of a side exposed to the outside.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른 이차전지의 평면도이다.3 is a plan view of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 상기 벤트 부재(15)는 전극 리드(11)가 외부로 노출되는 측의 실링부에 위치할 수 있다. 예컨대, 전극 리드(11)와 전극 리드(11) 사이의 실링부에 위치할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the vent member 15 may be located in a sealing portion on the side where the electrode lead 11 is exposed to the outside. For example, it may be located in a sealing portion between the electrode lead 11 and the electrode lead 11 .

도 4는, 본 발명의 다른 실시양태에 따른 이차전지의 평면도이다.4 is a plan view of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 상기 벤트 부재(15)는 케이스의 코너 측 실링부에 위치할 수 있다. 예컨대, 상기 벤트 부재(15)는 전극 리드(11)가 외부로 노출되는 측의 실링부의 코너 측에 위치할 수 있다. 상기 벤트 부재(15)가 전극 리드(11)가 외부로 노출되는 측의 실링부의 코너 측에 위치하는 경우, 전극 리드(11)의 사이드 부분을 향하는 방향으로 벤트되는 가스의 양을 최소화할 수 있어 전지의 안전성을 더욱 향상할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the vent member 15 may be located at a corner-side sealing portion of the case. For example, the vent member 15 may be located at a corner side of the sealing part on the side where the electrode lead 11 is exposed to the outside. When the vent member 15 is located at the corner side of the sealing part on the side where the electrode lead 11 is exposed to the outside, the amount of gas vented in the direction toward the side portion of the electrode lead 11 can be minimized. Battery safety can be further improved.

본 발명의 일 실시양태에서, 실링부(13b)가 3면 실링되는 경우, 케이스가 절곡된 면과 상기 벤트 부재(15)의 일단이 밀착될 수 있다.In one embodiment of the present invention, when the sealing portion 13b is sealed on three sides, the bent surface of the case and one end of the vent member 15 may be in close contact.

본 발명의 일 실시양태에서, 상기 벤트 부재(15)는 벤트가 유도되는 부위 쪽으로 쉽게 벤트가 유도되도록 다양한 형상을 가지도록 실링될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the vent member 15 may be sealed to have various shapes so that the vent is easily induced toward the vent-induced portion.

본 발명의 일 실시양태에 따른 이차전지는 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 벤트 부재를 구비하여, 열 폭주 현상 발생 시, 가스로 인한 전극 손상을 최소화하기 위해 전지 내부 온도가 상승될 때, 고온에서의 실링 강도 저하를 통해 한쪽 방향으로 가스를 배출하는 디렉셔널 벤팅(Directional Venting)을 보다 더 원활하고 신속히 구현할 수 있다.The secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a vent member including a linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms, and when a thermal runaway phenomenon occurs, the internal temperature of the battery is increased to minimize damage to the electrode due to gas In this case, directional venting, which discharges gas in one direction through lowering of sealing strength at high temperature, can be implemented more smoothly and quickly.

본 발명의 일 실시양태에서, 상기 이차전지는 원통형, 각형, 또는 파우치형 이차전지일 수 있다. 그 중에서도, 상기 이차전지가 파우치형 이차전지일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the secondary battery may be a cylindrical, prismatic, or pouch-type secondary battery. Among them, the secondary battery may be a pouch-type secondary battery.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. Hereinafter, to help the understanding of the present invention, examples will be described in detail. However, the embodiments according to the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the following examples. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art.

실시예 1Example 1

폴리(에틸렌테레프탈레이트)(poly(ethylene terephthalate))/알루미늄박/폴리프로필렌 수지가 차례대로 적층된 상부 파우치와 하부 파우치를 폴리프로필렌 수지가 서로 대향하도록 배치한 후, 양극/분리막/음극 순서대로 적층된 전극 조립체를 수납하였다.The upper pouch and the lower pouch in which poly(ethylene terephthalate)/aluminum foil/polypropylene resin are sequentially stacked are placed so that the polypropylene resin faces each other, and then stacked in the order of anode/separator/cathode The electrode assembly was housed.

그 다음, 상기 폴리프로필렌 수지 사이에 메탈로센 촉매의 존재 하에 중합된 탄소수 6의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌(ExxonMobile社, ExceedTM, 1018)을 삽입한 후, 열융착하여 이차전지를 제조하였다.Then, a linear low-density polyethylene (ExxonMobile, Exceed TM , 1018) having a comonomer having 6 carbon atoms polymerized in the presence of a metallocene catalyst was inserted between the polypropylene resin, and then thermally fused to prepare a secondary battery. .

실시예 2Example 2

메탈로센 촉매의 존재 하에 중합된 탄소수 6의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌(LG화학, LuceneTM, SP311)을 폴리프로필렌 수지의 사이에 삽입한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 이차전지를 제조하였다.A secondary battery in the same manner as in Example 1, except that linear low-density polyethylene (LG Chem, Lucene TM , SP311) having a comonomer having 6 carbon atoms polymerized in the presence of a metallocene catalyst was inserted between the polypropylene resins. was prepared.

실시예 3Example 3

메탈로센 촉매의 존재 하에 중합된 탄소수 8의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌(Dow, EliteTM, 5401GT)을 폴리프로필렌 수지의 사이에 삽입한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 이차전지를 제조하였다.A secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1, except that linear low-density polyethylene (Dow, Elite TM , 5401GT) having a comonomer having 8 carbon atoms polymerized in the presence of a metallocene catalyst was inserted between the polypropylene resins. prepared.

비교예 1Comparative Example 1

폴리에틸렌테레프탈레이트(poly(ethylene terephthalate))/알루미늄박/폴리프로필렌 수지가 차례대로 적층된 상부 파우치와 하부 파우치를 폴리프로필렌 수지가 서로 대향하도록 배치한 후, 양극/분리막/음극 순서대로 적층된 전극 조립체를 수납하였다.After disposing the upper pouch and the lower pouch in which polyethylene terephthalate (poly(ethylene terephthalate))/aluminum foil/polypropylene resin are sequentially stacked so that the polypropylene resin faces each other, the electrode assembly is stacked in the order of anode/separator/cathode was received.

그 다음, 상기 폴리프로필렌 수지를 열융착하여 이차전지를 제조하였다.Then, the polypropylene resin was heat-sealed to prepare a secondary battery.

비교예 2Comparative Example 2

지글러-나타 촉매의 존재 하에 중합된 탄소수 4의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌을 폴리프로필렌 수지의 사이에 삽입한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 이차전지를 제조하였다.A secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1, except that a linear low-density polyethylene having a comonomer having 4 carbon atoms polymerized in the presence of a Ziegler-Natta catalyst was inserted between the polypropylene resins.

비교예 3Comparative Example 3

고밀도 폴리에틸렌(SABIC®, HDPE F04660)을 폴리프로필렌 수지의 사이에 삽입한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 이차전지를 제조하였다.A secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1, except that high-density polyethylene (SABIC®, HDPE F04660) was inserted between the polypropylene resins.

평가예 1: 벤트 부재에 사용된 수지의 물성 평가Evaluation Example 1: Evaluation of the physical properties of the resin used for the vent member

실시예 1 내지 3 및 비교예 2의 벤트 부재에 사용된 수지와 비교예 1에서 사용한 실란트 수지의 융점, 코모노머의 함량, 중량평균분자량, 다분산성 지수, 및 결정화 온도를 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.The melting point, comonomer content, weight average molecular weight, polydispersity index, and crystallization temperature of the resin used for the vent member of Examples 1 to 3 and Comparative Example 2 and the sealant resin used in Comparative Example 1 were measured and shown in Table 1 below. indicated.

(1) 융점 및 결정화 온도의 측정(1) Measurement of melting point and crystallization temperature

비교예 1에서 사용한 실란트 수지와, 실시예 1 내지 3 및 비교예 2의 벤트 부재에 사용된 수지의 융점 및 결정화 온도는 하기와 같은 방법으로 측정하였다:Melting points and crystallization temperatures of the sealant resin used in Comparative Example 1 and the resin used in the vent member of Examples 1 to 3 and Comparative Example 2 were measured as follows:

시차 주사 열량계(Differential scanning calorimeter; DSC)를 이용하여 시료의 온도를 30℃로부터 10℃/min으로 280℃까지 증가시킨 후, 280℃에서 10분 간 유지하고, 10℃/min으로 30℃까지 냉각한 후, 30℃에서 10분간 유지하였다. 이후, 30℃로부터 10℃/min으로 280℃까지 증가시킨 후 280℃에서 10분간 유지하여 융점 및 결정화 온도를 측정하였다.Using a differential scanning calorimeter (DSC), the temperature of the sample was increased from 30°C to 280°C at 10°C/min, maintained at 280°C for 10 minutes, and cooled to 30°C at 10°C/min. After that, it was maintained at 30° C. for 10 minutes. Thereafter, the melting point and crystallization temperature were measured by increasing from 30°C to 280°C at 10°C/min and maintaining at 280°C for 10 minutes.

(2) 코모노머의 함량 측정(2) Measurement of comonomer content

비교예 1에서 사용한 실란트 수지와, 실시예 1 내지 3 및 비교예 2의 벤트 부재에 사용된 수지의 코모노머 함량을 H-NMR을 이용하여 측정하였다.The comonomer content of the sealant resin used in Comparative Example 1 and the resin used in the vent member of Examples 1 to 3 and Comparative Example 2 was measured using H-NMR.

시료 약 10 mg을 트리클로로에틸렌 용매 약 0.6 mL에 히터 건(heat gun)을 사용하여 완전히 녹인 후, NMR 튜브에 샘플링하고, 1H-NMR을 이용하여 측정하였다.About 10 mg of the sample was completely dissolved in about 0.6 mL of a trichlorethylene solvent using a heater gun (heat gun), and then sampled in an NMR tube, and measured using 1 H-NMR.

(3) 중량평균분자량 및 다분산성 지수의 측정(3) Measurement of weight average molecular weight and polydispersity index

비교예 1에서 사용한 실란트 수지와, 실시예 1 내지 3 및 비교예 2의 벤트 부재에 사용된 수지의 중량평균분자량 및 다분산성 지수를 겔 투과 크로마토그래피(GPC: gel permeation chromatography)를 이용하여 하기의 조건으로 측정하였다:The weight average molecular weight and polydispersity index of the sealant resin used in Comparative Example 1 and the resins used in the absence of vents of Examples 1 to 3 and Comparative Example 2 were measured using gel permeation chromatography (GPC) as follows. Measured under the conditions:

- 컬럼: Tosoh社 HLC-8321 GPC/HT- Column: Tosoh HLC-8321 GPC/HT

- 용매: TCB(Trichlorobenzene) + 0.04% BHT(after drying with 0.1% CaCl2)- Solvent: TCB (Trichlorobenzene) + 0.04% BHT (after drying with 0.1% CaCl 2 )

- 유속: 1.0 ml/min- Flow rate: 1.0 ml/min

- 시료농도: 1.5 mg/ml- Sample concentration: 1.5 mg/ml

- 주입량: 300 ㎕- Injection volume: 300 μl

- 컬럼온도: 160℃- Column temperature: 160℃

- Detector: RI detector- Detector: RI detector

- Standard: Polystyrene (3차 함수로 보정)- Standard: Polystyrene (corrected by cubic function)

Figure pat00001
Figure pat00001

평가예 2: 온도에 따른 실링 강도 측정Evaluation Example 2: Measurement of sealing strength according to temperature

실시예 1 내지 3 및 비교예 2 내지 3에서 제조한 이차전지에서 하기 온도에서 벤트 부재가 삽입된 부분의 케이스를 폭 15mm, 길이 5cm로 재단한 뒤, 양 끝을 180°로 벌려 UTM 지그에 물린 뒤, 5 mm/min의 속도로 인장 테스트를 실시하였을 때의 케이스의 실링 강도를 하기 표 2에 나타내었다.In the secondary batteries prepared in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 2 to 3, the case where the vent member was inserted was cut to a width of 15 mm and a length of 5 cm at the following temperature, and both ends were spread at 180° and bitten by a UTM jig. Then, the sealing strength of the case when the tensile test was performed at a speed of 5 mm/min is shown in Table 2 below.

또한, 비교예 1에서 제조한 이차전지에서 실링 부위의 케이스를 하기 온도에서 폭 15mm, 길이 5cm로 재단한 뒤, 양 끝을 180°로 벌려 UTM 지그에 물린 뒤, 5 mm/min의 속도로 인장 테스트를 실시하였을 때의 케이스의 실링 강도를 하기 표 2에 나타내었다.In addition, in the secondary battery prepared in Comparative Example 1, the sealing portion of the case was cut to 15 mm in width and 5 cm in length at the following temperature, spread at both ends at 180°, bitten by a UTM jig, and then pulled at a rate of 5 mm/min. The sealing strength of the case when the test was performed is shown in Table 2 below.

이 때, 최대 실링 강도는 케이스가 파단될 때의 최대값을 의미하며, 평균 실링 강도는 최대 실링 강도가 4.5 kgf/15 mm 이상인 경우에는 4.5 kgf/15 mm 이상의 조건에서 케이스가 8 mm 만큼 연신되었을 때의 평균값을 의미하고, 최대 강도가 4.5 kgf/15 mm 이하인 경우에는 최대 실링 강도에서 케이스가 8 mm 만큼 연신되었을때의 평균값을 의미한다.At this time, the maximum sealing strength means the maximum value when the case is broken, and the average sealing strength is when the case is elongated by 8 mm under the conditions of 4.5 kgf/15 mm or more when the maximum sealing strength is 4.5 kgf/15 mm or more. When the maximum strength is 4.5 kgf/15 mm or less, it means the average value when the case is stretched by 8 mm at the maximum sealing strength.

Figure pat00002
Figure pat00002

상기 표 2에서 확인할 수 있듯이, 실시예 1 내지 3에서 제조한 이차전지는 벤트 부재가 삽입된 케이스 부분의 상온 내지 60℃에서 최대 실링 강도가 6.0 kgf/15 mm 이상, 평균 실링 강도가 4.5 kgf/15 mm 이상이고, 100℃ 이상에서는 최대 실링 강도가 6.0 kgf/15 mm 미만, 평균 실링 강도가 4.5 kgf/15 mm 미만임을 확인할 수 있었다. 이에 따라, 실시예 1 내지 3에서 제조한 벤트 부재를 구비한 이차전지는 전지가 정상적으로 작동할 때에는 적절한 실링 강도를 확보할 수 있으면서, 이상 현상으로 전지가 고온이 되는 경우에는 실링 강도가 약해진 벤트 부재를 통해 가스를 배출할 수 있다.As can be seen in Table 2, the secondary batteries prepared in Examples 1 to 3 had a maximum sealing strength of 6.0 kgf/15 mm or more, and an average sealing strength of 4.5 kgf/ 15 mm or more, it was confirmed that the maximum sealing strength was less than 6.0 kgf/15 mm and the average sealing strength was less than 4.5 kgf/15 mm at 100° C. or more. Accordingly, the secondary battery having the vent member manufactured in Examples 1 to 3 can secure adequate sealing strength when the battery operates normally, and the vent member with reduced sealing strength when the battery becomes high temperature due to an abnormal phenomenon. gas can be released through

반면, 비교예 1에서 제조한 이차전지는 상온 내지 60℃에서 케이스의 최대 실링 강도가 6.0 kgf/15 mm 이상, 평균 실링 강도가 4.5 kgf/15 mm 이상이지만, 100℃ 이상에서도 최대 실링 강도가 6.0 kgf/15 mm 이상, 평균 실링 강도가 4.5 kgf/15 mm 이상임을 확인할 수 있었다. 이에 따라, 비교예 1에서 제조한 이차전지는 전지가 정상적으로 작동할 때에는 적절한 실링 강도를 확보할 수 있지만, 이상 현상으로 전지가 고온이 되는 경우에 가스가 불특정한 방향으로 배출되어 연쇄발화가 일어날 수 있다.On the other hand, the secondary battery prepared in Comparative Example 1 had a maximum sealing strength of 6.0 kgf/15 mm or more and an average sealing strength of 4.5 kgf/15 mm or more at room temperature to 60° C., but the maximum sealing strength was 6.0 even at 100° C. or more. It was confirmed that kgf/15 mm or more, and the average sealing strength was 4.5 kgf/15 mm or more. Accordingly, the secondary battery prepared in Comparative Example 1 can secure an appropriate sealing strength when the battery operates normally, but when the battery becomes high due to an abnormal phenomenon, gas is discharged in an unspecified direction and a chain ignition may occur. have.

비교예 2 및 3에서 제조한 이차전지는 벤트 부재가 삽입된 케이스 부분의 상온 내지 60℃에서의 최대 실링 강도가 6.0 kgf/15 mm 미만, 평균 실링 강도가 4.5 kgf/15 mm 미만이고, 100℃ 이상에서는 실링 강도가 너무 낮아 측정이 불가능하였다. 이로부터 비교예 2 및 3에서 제조한 이차전지는 전지가 정상적으로 작동할 때에 적절한 실링 강도를 확보할 수 없음을 확인할 수 있었다.The secondary batteries prepared in Comparative Examples 2 and 3 had a maximum sealing strength of less than 6.0 kgf/15 mm and an average sealing strength of less than 4.5 kgf/15 mm at room temperature to 60° C. of the case portion into which the vent member was inserted, and at 100° C. In the above, the sealing strength was too low to measure. From this, it was confirmed that the secondary batteries prepared in Comparative Examples 2 and 3 could not secure adequate sealing strength when the batteries were operating normally.

10: 이차전지
11: 전극 리드
12: 전극 조립체
13: 케이스
13a: 수납부
13b: 실링부
14: 리드 필름
15: 벤트 부재10: secondary battery
11: electrode lead
12: electrode assembly
13: case
13a: storage unit
13b: sealing part
14: lead film
15: no vent

Claims (21)

전극 리드가 부착된 전극 조립체;
상기 전극 조립체를 수납하는 케이스;
상기 전극 리드의 외면의 일부를 감싸고, 상기 전극 리드와 상기 케이스 사이에 개재된 리드 필름;
상기 케이스의 적어도 일부에 형성된 벤트 영역; 및
상기 벤트 영역에 삽입되고, 탄소수 6 이상의 코모노머(comonomer)를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 벤트 부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 이차전지.an electrode assembly to which an electrode lead is attached;
a case for accommodating the electrode assembly;
a lead film surrounding a portion of the outer surface of the electrode lead and interposed between the electrode lead and the case;
a vent area formed in at least a portion of the case; and
and a vent member inserted into the vent region and comprising a linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms. 제1항에 있어서,
상기 벤트 부재가 탄소수 6 내지 8의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.According to claim 1,
The secondary battery, characterized in that the vent member comprises a linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 to 8 carbon atoms. 제1항에 있어서,
상기 케이스는 전극 조립체를 밀봉하기 위해 형성된 실링부를 구비할 수 있고,
상기 실링부는 실란트 수지를 포함할 수 있고,
상기 탄소수 6 이상의 코모노머(comonomer)를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌이 상기 실란트 수지보다 융점이 낮은 것을 특징으로 하는 이차전지.According to claim 1,
The case may have a sealing part formed to seal the electrode assembly,
The sealing part may include a sealant resin,
A secondary battery, characterized in that the linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms has a lower melting point than the sealant resin. 제1항에 있어서,
상기 벤트 부재가 100℃ 내지 120℃에서 벤팅되는 것을 특징으로 하는 이차전지.According to claim 1,
The secondary battery, characterized in that the vent member is vented at 100 °C to 120 °C. 제4항에 있어서,
상기 벤트 부재가 1.5 atm 이상의 압력에서 벤팅되는 것을 특징으로 하는 이차전지.5. The method of claim 4,
The secondary battery, characterized in that the vent member is vented at a pressure of 1.5 atm or more. 제1항에 있어서,
상기 벤트 부재의 100℃ 이상에서의 최대 실링 강도가 6 kgf/15 mm 미만인 것을 특징으로 하는 이차전지.According to claim 1,
A secondary battery, characterized in that the maximum sealing strength of the vent member at 100° C. or higher is less than 6 kgf/15 mm. 제1항에 있어서,
상기 벤트 부재의 100℃ 이상에서의 평균 실링 강도가 4.5 kgf/15 mm 미만인 것을 특징으로 하는 이차전지.According to claim 1,
The secondary battery, characterized in that the average sealing strength of the vent member at 100° C. or higher is less than 4.5 kgf/15 mm. 제1항에 있어서,
상기 벤트 부재의 상온 내지 60℃에서의 최대 실링 강도가 6 kgf/15 mm 이상인 것을 특징으로 하는 이차전지.According to claim 1,
The secondary battery, characterized in that the maximum sealing strength of the vent member at room temperature to 60 °C is 6 kgf / 15 mm or more. 제1항에 있어서,
상기 벤트 부재의 상온 내지 60℃에서의 평균 실링 강도가 4.5 kgf/15 mm 이상인 것을 특징으로 하는 이차전지.According to claim 1,
The secondary battery, characterized in that the average sealing strength of the vent member at room temperature to 60 °C is 4.5 kgf/15 mm or more. 제1항에 있어서,
상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌이 메탈로센 촉매의 존재 하에 중합된 것을 특징으로 하는 이차전지.According to claim 1,
A secondary battery, characterized in that the linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms is polymerized in the presence of a metallocene catalyst. 제1항에 있어서,
상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌에서 상기 탄소수 6 이상의 코모노머의 함량이 상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌 100 중량% 대비 15 중량% 이하인 것을 특징으로 하는 이차전지.According to claim 1,
A secondary battery, characterized in that in the linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms, the content of the comonomer having 6 or more carbon atoms is 15% by weight or less compared to 100% by weight of the linear low-density polyethylene having 6 or more comonomers. 제1항에 있어서,
상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌의 다분산성 지수(Poly Dispersity Index; PDI)가 4 이하인 것을 특징으로 하는 이차전지.The method of claim 1,
A secondary battery, characterized in that the polydispersity index (PDI) of the linear low-density polyethylene having 6 or more comonomers is 4 or less. 제3항에 있어서,
상기 실란트 수지의 결정화 온도와 상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌의 결정화 온도의 차이가 10℃ 이하인 것을 특징으로 하는 이차전지.4. The method of claim 3,
A secondary battery, characterized in that the difference between the crystallization temperature of the sealant resin and the crystallization temperature of the linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms is 10° C. or less. 제13항에 있어서,
상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌의 결정화 온도가 90℃ 내지 115℃인 것을 특징으로 하는 이차전지.14. The method of claim 13,
A secondary battery, characterized in that the crystallization temperature of the linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms is 90°C to 115°C. 제1항에 있어서,
상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌이 100℃ 내지 130℃의 융점을 가지는 것을 특징으로 하는 이차전지.According to claim 1,
A secondary battery, characterized in that the linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms has a melting point of 100°C to 130°C. 제1항에 있어서,
상기 탄소수 6 이상의 코모노머를 가지는 선형 저밀도 폴리에틸렌의 중량평균분자량이 10만 g/mol 내지 40만 g/mol인 것을 특징으로 하는 이차전지.According to claim 1,
A secondary battery, characterized in that the weight average molecular weight of the linear low-density polyethylene having a comonomer having 6 or more carbon atoms is 100,000 g/mol to 400,000 g/mol. 제3항에 있어서,
상기 벤트 영역이 상기 실링부에 위치하는 것을 특징으로 하는 이차전지.4. The method of claim 3,
The secondary battery, characterized in that the vent region is located in the sealing portion. 제17항에 있어서,
상기 벤트 영역이 상기 전극 리드가 외부로 노출되는 측의 실링부를 제외한 측면의 실링부에 위치하는 것을 특징으로 하는 이차전지.18. The method of claim 17,
The secondary battery, characterized in that the vent region is located in a side sealing portion excluding the sealing portion on the side to which the electrode lead is exposed to the outside. 제17항에 있어서,
상기 벤트 영역이 상기 전극 리드가 외부로 노출되는 측의 실링부에 위치하는 것을 특징으로 하는 이차전지.18. The method of claim 17,
The secondary battery, characterized in that the vent region is located in the sealing portion of the electrode lead is exposed to the outside. 제17항에 있어서,
상기 벤트 영역이 상기 케이스의 코너 측 실링부에 위치하는 것을 특징으로 하는 이차전지.18. The method of claim 17,
The secondary battery, characterized in that the vent area is located in the sealing portion of the corner side of the case. 제1항에 있어서,
상기 이차전지는 파우치형 이차전지인 것을 특징으로 하는 이차전지.According to claim 1,
The secondary battery is a secondary battery, characterized in that the pouch-type secondary battery.
KR1020210150951A 2021-04-15 2021-11-04 A secondary battery KR20220142909A (en)

Priority Applications (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/719,837 US20220336919A1 (en) 2021-04-15 2022-04-13 Secondary Battery
US17/719,806 US20220336918A1 (en) 2021-04-15 2022-04-13 Secondary Battery
CN202280007615.XA CN116670910A (en) 2021-04-15 2022-04-14 Secondary battery
PCT/KR2022/005442 WO2022220628A1 (en) 2021-04-15 2022-04-14 Secondary battery
CN202280007121.1A CN116420274A (en) 2021-04-15 2022-04-14 Secondary battery
EP22788483.0A EP4246697A1 (en) 2021-04-15 2022-04-14 Secondary battery
KR1020220046566A KR20220142952A (en) 2021-04-15 2022-04-14 Secondary battery
JP2023534408A JP2023551996A (en) 2021-04-15 2022-04-14 secondary battery
EP22788484.8A EP4239779A1 (en) 2021-04-15 2022-04-14 Secondary battery
KR1020220046565A KR20220142951A (en) 2021-04-15 2022-04-14 Secondary battery
PCT/KR2022/005443 WO2022220629A1 (en) 2021-04-15 2022-04-14 Secondary battery
JP2023527791A JP2023548893A (en) 2021-04-15 2022-04-14 secondary battery

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20210049378 2021-04-15
KR1020210049378 2021-04-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220142909A true KR20220142909A (en) 2022-10-24

Family

ID=83805674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210150951A KR20220142909A (en) 2021-04-15 2021-11-04 A secondary battery

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220142909A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230411772A1 (en) Secondary Battery
US20220336917A1 (en) Secondary Battery
US20220336898A1 (en) Secondary Battery
EP4224612A1 (en) Secondary battery
KR20220142909A (en) A secondary battery
KR102608407B1 (en) A secondary battery
US20230378593A1 (en) Secondary Battery
US20230420796A1 (en) Secondary Battery
US20220336918A1 (en) Secondary Battery
US20230369710A1 (en) Secondary Battery
US20230318126A1 (en) Secondary Battery
US20220336914A1 (en) Secondary Battery
KR20220142915A (en) A secondary battery
KR20220142914A (en) A secondary battery
KR20220142324A (en) A secondary battery
KR20220142912A (en) A secondary battery