KR20230032257A - Cylindrical Battery Cell Including Pocket With the Identification Fluid - Google Patents

Cylindrical Battery Cell Including Pocket With the Identification Fluid Download PDF

Info

Publication number
KR20230032257A
KR20230032257A KR1020210114876A KR20210114876A KR20230032257A KR 20230032257 A KR20230032257 A KR 20230032257A KR 1020210114876 A KR1020210114876 A KR 1020210114876A KR 20210114876 A KR20210114876 A KR 20210114876A KR 20230032257 A KR20230032257 A KR 20230032257A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery cell
cylindrical battery
horizontal portion
top cap
protrusion
Prior art date
Application number
KR1020210114876A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
윤우진
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 KR1020210114876A priority Critical patent/KR20230032257A/en
Publication of KR20230032257A publication Critical patent/KR20230032257A/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
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/488—Cells or batteries combined with indicating means for external visualization of the condition, e.g. by change of colour or of light density
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0422—Cells or battery with cylindrical casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
    • H01M50/3425—Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)

Abstract

The present invention relates to a cylindrical battery cell including a pocket unit in which identification liquid is stored, and specifically, to a cylindrical battery cell including: a battery can (100) that accommodates an electrode assembly and has an open top; a top cap (200) coupled to the upper part of the battery can (100); a safety vent (300) positioned at a predetermined distance under the top cap (200); and a CID (400) a part of which is in contact with the lower part of the safety vent (300), wherein a pocket unit (500) having a predetermined space is formed on the lower surface of the top cap (200).

Description

식별액이 수납된 포켓부를 포함하는 원통형 전지셀{Cylindrical Battery Cell Including Pocket With the Identification Fluid}Cylindrical Battery Cell Including Pocket With the Identification Fluid}

본 발명은 식별액이 수납된 포켓부를 포함하는 원통형 전지셀에 관한 것으로, 구체적으로 원통형 전지셀 내에 포켓부가 형성되고 포켓부에 식별액이 내장되어, 벤팅가스 발생 등으로 내압 상승으로 원통형 전지셀 손상 시 이를 외부에서 확인할 수 있는 식별액이 수납된 포켓부를 포함하는 원통형 전지셀에 관한 것이다.The present invention relates to a cylindrical battery cell including a pocket portion containing an identification liquid, and specifically, a pocket portion is formed in the cylindrical battery cell and an identification liquid is embedded in the pocket portion, and the cylindrical battery cell is damaged due to an increase in internal pressure due to generation of venting gas. It relates to a cylindrical battery cell including a pocket portion in which an identification liquid that can be confirmed from the outside is stored.

최근 화석연료의 사용에 따른 대기오염, 에너지 고갈로 인한 대체에너지 개발로 인해 생산된 전기 에너지를 저장할 수 있는 이차전지에 관한 수요가 증가하고 있다. 충방전이 가능한 이차전지는 모바일 기기, 전기 자동차, 하이브리드 전기자동차 등에 사용되는 등 일상생활에 밀접하게 사용되고 있다. Demand for secondary batteries capable of storing electrical energy produced due to the development of alternative energy due to air pollution and energy depletion due to the use of fossil fuels has recently increased. Secondary batteries capable of charging and discharging are closely used in daily life, such as being used in mobile devices, electric vehicles, hybrid electric vehicles, and the like.

현대사회에서 필수불가결하게 사용되고 있는 각종 전자기기의 에너지원으로 사용되고 있는 이차전지는 모바일 기기의 사용량 증가 및 복잡화, 전기 자동차 등의 개발로 인해 요구되는 용량이 증가되고 있다. 사용자의 수요를 충족시키기 위해 소형 기기에는 다수의 전지 셀을 배치하고 있으나, 자동차 등에는 다수개의 전지 셀을 전기적으로 연결하는 배터리 모듈 또는 이러한 배터리 모듈을 다수 구비한 배터리 팩이 사용된다.Secondary batteries, which are used as an energy source for various electronic devices indispensably used in modern society, are increasing in capacity due to the increase in usage and complexity of mobile devices and the development of electric vehicles. A plurality of battery cells are disposed in a small device to meet user demand, but a battery module electrically connecting a plurality of battery cells or a battery pack having a plurality of such battery modules is used in a vehicle or the like.

한편 이차 전지는 우수한 전기적 특성을 가지고 있지만, 과충전, 과방전, 고온 노출, 전기적 단락 등 비정상적인 작동 상태에서 전지의 구성요소들인 활물질, 전해질 등의 분해반응이 유발되어 열과 가스가 발생하고, 내압상승으로 이차전지가 손상될 수 있다.On the other hand, secondary batteries have excellent electrical characteristics, but in abnormal operating conditions such as overcharge, overdischarge, exposure to high temperatures, and electrical short circuits, the decomposition reaction of active materials and electrolytes, which are components of the battery, is induced to generate heat and gas, resulting in an increase in internal pressure. The secondary battery may be damaged.

예시로, 이러한 이차전지 내에 수납된 원통형 전지셀에서는 비정상적인 작동 상태로 인한 소정 온도 이상으로 상승 시 벤팅 가스가 발생할 수 있고, 이에 대한 안전장치로서 CID가 단락되어 전류의 흐름을 차단하게 된다.For example, in a cylindrical battery cell housed in such a secondary battery, a venting gas may be generated when the temperature rises above a predetermined temperature due to an abnormal operating state, and as a safety device for this, the CID is short-circuited to block the flow of current.

이러한 단락이 일어난 이후 CID가 단락된 원통형 전지셀의 경우 교체 및 전지 모듈로부터 분리가 필요한데, 육안으로는 원통형 전지셀에 차이가 없어 원통형 전지셀의 손상여부를 확인하기가 쉽지 않다는 문제점이 있다.After such a short circuit occurs, in the case of a cylindrical battery cell with a short circuit in the CID, it is necessary to replace and separate from the battery module.

도 1은 종래 기술에 따른 원통형 전지셀을 나타낸 단면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 종래 기술에 따른 원통형 전지셀은 전극과 분리막을 포함하는 전극조립체(10), 전극 조립체를 수용하는 전지 캔(20), 전지 캔(20)의 상부에 위치하는 탑 캡(30), 탑 캡(30) 하부에 위치하는 안전 벤트(40) 및 안전 벤트(40) 하부에 구비되는 CID 필터(50)를 포함하여 구성된다.1 is a cross-sectional view showing a cylindrical battery cell according to the prior art. As shown in FIG. 1, the cylindrical battery cell according to the prior art includes an electrode assembly 10 including an electrode and a separator, a battery can 20 accommodating the electrode assembly, and a tower positioned on top of the battery can 20. It is configured to include a cap 30, a safety vent 40 positioned under the top cap 30, and a CID filter 50 provided under the safety vent 40.

이와 같이 종래 기술에 따른 원통형 전지셀에 의하면, CID 필터(50)는 전극 리드(11)와 전기적으로 연결되어 있는데, 전지 캔(20) 내부에서 벤팅 가스가 발생하면, 벤팅 가스의 압력으로 인해 CID 필터(50)가 전극 리드(11)와 단락이 되어 전류가 차단이 된다.As described above, according to the cylindrical battery cell according to the prior art, the CID filter 50 is electrically connected to the electrode lead 11, and when a venting gas is generated inside the battery can 20, the pressure of the venting gas causes the CID filter to be electrically connected. The filter 50 is short-circuited with the electrode lead 11 so that the current is blocked.

이러한 경우 원통형 전지셀을 확인하여 교체 및 탈착 작업이 필요한데, CID 필터(50)의 단락을 외부에서 육안으로 확인할 수 없기 때문에 교체 및 탈착 작업에 많은 시간과 비용이 소모된다는 문제점이 있다.In this case, it is necessary to check the cylindrical battery cell and replace and remove it. However, since the short circuit of the CID filter 50 cannot be visually checked from the outside, there is a problem in that a lot of time and money are consumed in the replacement and removal work.

한국공개특허공보 제2021-0044643호Korean Patent Publication No. 2021-0044643

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에 따른 식별액이 수납된 포켓부를 포함하는 원통형 전지셀에서는 원통형 전지셀 내부에서 벤팅 가스가 발생한 이후 CID 단락 여부를 육안으로 확인할 수 있는 식별액이 수납된 포켓부를 포함하는 원통형 전지셀을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, in the cylindrical battery cell including the pocket portion containing the identification liquid according to the present invention, after venting gas is generated inside the cylindrical battery cell, the pocket containing the identification liquid that can visually check whether or not the CID is shorted It is an object of the present invention to provide a cylindrical battery cell including a part.

또한 본 발명에 따른 식별액이 수납된 포켓부를 포함하는 원통형 전지셀에서는 벤팅 가스가 발생한 이후 조도가 낮은 상황이나 원통형 전지셀이 조도가 낮은 부위에 장착되어도 CID 단락 여부를 확인할 수 있는 식별액이 수납된 포켓부를 포함하는 원통형 전지셀을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, in the cylindrical battery cell including the pocket portion containing the identification liquid according to the present invention, the identification liquid that can check whether the CID short circuit is stored even when the illumination is low after the venting gas is generated or the cylindrical battery cell is mounted in an area with low illumination It is an object of the present invention to provide a cylindrical battery cell including a pocket portion.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 식별액이 수납된 포켓부를 포함하는 원통형 전지셀은, 전극조립체를 수용하고 상부가 개방된 전지 캔(100), 상기 전지 캔(100)의 상부에 결합되는 탑 캡(200), 상기 탑 캡(200) 하부에 소정거리 이격되어 위치하는 안전 벤트(300), 상기 안전 벤트(300) 하부에 일부가 접촉되어 있는 CID(400);를 포함하고, 상기 탑 캡(200)의 하면에는 소정 공간을 가지는 포켓부(500)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.A cylindrical battery cell including a pocket portion containing an identification liquid according to the present invention for achieving the above object is a battery can 100 having an open top and accommodating an electrode assembly, the upper part of the battery can 100 A coupled top cap 200, a safety vent 300 located under the top cap 200 at a predetermined distance, and a CID 400 whose part is in contact with the lower part of the safety vent 300; includes, It is characterized in that the pocket portion 500 having a predetermined space is formed on the lower surface of the top cap 200.

또한 본 발명에 따른 원통형 전지셀에서, 상기 포켓부(500)는 평판 형상의 수평부(510) 및 상기 수평부 가장자리에서 탑 캡(200)과 연결해주는 수직부(520)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the cylindrical battery cell according to the present invention, the pocket portion 500 is characterized in that it comprises a flat horizontal portion 510 and a vertical portion 520 connecting the top cap 200 at the edge of the horizontal portion. do.

또한 본 발명에 따른 원통형 전지셀에서, 상기 포켓부(500)에는 식별액(530)이 내장되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, in the cylindrical battery cell according to the present invention, the pocket portion 500 is characterized in that the identification liquid 530 is built-in.

또한 본 발명에 따른 원통형 전지셀에서, 상기 식별액(530)는 유색 물질 및 발광 물질 중 어느 하나 이상을 함유하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the cylindrical battery cell according to the present invention, the discrimination liquid 530 is characterized in that it contains at least one of a colored material and a light emitting material.

또한 본 발명에 따른 원통형 전지셀에서, 상기 수평부(510)의 하면에는 소정 깊이 패인 제1 노치(511)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, in the cylindrical battery cell according to the present invention, the lower surface of the horizontal portion 510 is characterized in that a first notch 511 is formed with a predetermined depth.

또한 본 발명에 따른 원통형 전지셀에서, 상기 안전 벤트(300) 상면에는 상기 제1 노치(511)와 수직선상 대응되는 위치에 소정높이의 돌기부(310)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, in the cylindrical battery cell according to the present invention, a protrusion 310 having a predetermined height is formed on the upper surface of the safety vent 300 at a position corresponding to the first notch 511 on a vertical line.

또한 본 발명에 따른 원통형 전지셀에서, 상기 수평부(510) 및 수직부(520)는 소정 취성 이상을 가진 재질인 것을 특징으로 한다.In addition, in the cylindrical battery cell according to the present invention, the horizontal portion 510 and the vertical portion 520 are characterized in that the material having a predetermined brittleness or more.

또한 본 발명에 따른 원통형 전지셀에서, 상기 돌기부(310)는 상기 수평부(510)의 취성보다 강한 재질인 것을 특징으로 한다.In addition, in the cylindrical battery cell according to the present invention, the protrusion 310 is characterized in that the material is stronger than the brittleness of the horizontal portion 510.

또한 본 발명에 따른 원통형 전지셀에서, 상기 수직부(520)의 하부 가장자리를 따라 소정부분 패인 제2 노치(521)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, in the cylindrical battery cell according to the present invention, it is characterized in that the second notch 521 is formed along the lower edge of the vertical portion 520 with a predetermined portion.

또한 본 발명에 따른 원통형 전지셀에서, 상기 돌기부(310)의 높이는 상기 수평부(510)의 두께보다 긴 것을 특징으로 한다.In addition, in the cylindrical battery cell according to the present invention, the height of the protrusion 310 is characterized in that it is longer than the thickness of the horizontal portion 510.

또한 본 발명에 따른 원통형 전지셀에서, 상기 돌기부(310)는 위로 갈수록 폭이 좁아지는 것을 특징으로 한다.In addition, in the cylindrical battery cell according to the present invention, the protrusion 310 is characterized in that the width becomes narrower as it goes upward.

또한 본 발명에서는 전술한 원통형 전지셀을 포함하는 전지 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide a battery module including the cylindrical battery cell described above.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 식별액이 수납된 포켓부를 포함하는 원통형 전지셀에 의하면, 식별액이 수납된 포켓부가 구비되어 있어 별도의 센싱 장치 없이 CID의 단락 여부를 신속하게 파악할 수 있다는 장점이 있다.As described above, according to the cylindrical battery cell including the pocket portion containing the identification liquid according to the present invention, since the pocket portion containing the identification liquid is provided, it is possible to quickly determine whether the CID is short-circuited without a separate sensing device. There are advantages.

또한 본 발명에 따른 식별액이 수납된 포켓부를 포함하는 원통형 전지셀에 의하면, 식별액에 발광 물질이 함유되어 있어, 자동차 내부 등 밝기가 낮은 장소에서도 CID의 단락 여부를 용이하게 파악할 수 있다는 장점이 있다.In addition, according to the cylindrical battery cell including a pocket portion containing the identification liquid according to the present invention, since the identification liquid contains a light emitting material, it has the advantage of being able to easily determine whether the CID is shorted even in a place with low brightness such as inside a car. there is.

도 1은 종래기술에 따른 원통형 전지셀을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 원통형 전지셀의 단면도이다.
도 3는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 원통형 전지셀에서 상부를 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 원통형 전지셀에서 상부를 확대하여 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a cylindrical battery cell according to the prior art.
2 is a cross-sectional view of a cylindrical battery cell according to a first preferred embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing an enlarged top of a cylindrical battery cell according to a first preferred embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view showing an enlarged top of a cylindrical battery cell according to a second preferred embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, an embodiment in which a person skilled in the art can easily practice the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in the detailed description of the operating principle of the preferred embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description 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 for parts having similar functions and actions throughout the drawings. Throughout the specification, when a part is said to be connected to another part, this includes not only the case where it is directly connected, but also the case where it is indirectly connected with another element interposed therebetween. In addition, including a certain component does not exclude other components unless otherwise stated, but means that other components may be further included.

이하, 본 발명에 따른 식별액이 수납된 포켓부를 포함하는 원통형 전지셀에 관하여 첨부한 도면들을 참고하면서 설명하기로 한다Hereinafter, a cylindrical battery cell including a pocket portion containing an identification liquid according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 원통형 전지셀의 단면도이고, 도 3는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 원통형 전지셀에서 상부를 확대하여 나타낸 단면도이다.Figure 2 is a cross-sectional view of a cylindrical battery cell according to a first preferred embodiment of the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view showing an enlarged top of the cylindrical battery cell according to the first preferred embodiment of the present invention.

도 2및 도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 원통형 전지셀은 전지 캔(100), 탑 캡(200), 안전벤트(300), CID(400) 및 포켓부(500)를 포함하여 이루어진다.2 and 3, the cylindrical battery cell according to the present invention includes a battery can 100, a top cap 200, a safety vent 300, a CID 400, and a pocket portion 500. It is done.

먼저, 전지 캔(100)은 상부가 개방된 원통 형상일 수 있으며, 내부에는 권취형 구조의 전극조립체를 수납하여 외부로부터 전극조립체를 보호한다.First, the battery can 100 may have a cylindrical shape with an open top, and protect the electrode assembly from the outside by accommodating an electrode assembly having a winding structure therein.

여기서, 전극조립체는 양극과 음극 및 분리막을 차례로 적층하고 둥근 형태로 권취하여 제조된다.Here, the electrode assembly is manufactured by sequentially stacking a positive electrode, a negative electrode, and a separator and winding them into a round shape.

전극조립체의 중앙 부위에 형성된 관통형의 권심부에는 원통형의 센터 핀이 삽입되어 있고, 센터 핀은 일반적으로 소정의 강도를 부여하기 위해 금속 소재로 이루어지는데 이러한 센터 핀은 전극조립체를 고정 및 지지하는 작용과 함께 충방전 및 작동 시 내부 반응에 의해 발생되는 가스를 방출하는 통로로서 작용한다.A cylindrical center pin is inserted into the through-type winding core formed at the center of the electrode assembly, and the center pin is generally made of a metal material to give a predetermined strength. This center pin fixes and supports the electrode assembly. It acts as a passage for releasing gas generated by internal reactions during charging and discharging and operation.

탑 캡(200)은 전지 캔(100)의 상부에 위치하여 전극조립체가 수납된 전지 캔(100)의 내부 공간을 외부로부터 밀봉상태로 만들 수 있다.The top cap 200 is positioned on the upper portion of the battery can 100 to seal the inner space of the battery can 100 in which the electrode assembly is accommodated from the outside.

이러한 탑 캡(200)을 통한 밀봉 상태를 보다 효과적으로 유지할 수 있도록 탑 캡(200)의 상부 측부에는 탑 캡(200)의 둘레를 따라 둘러싸는 가스켓(210)이 구비될 수 있다.A gasket 210 surrounding the circumference of the top cap 200 may be provided on an upper side of the top cap 200 to more effectively maintain a sealed state through the top cap 200 .

이 때, 가스켓(210)은 도시된 바와 같이 탑 캡(200)을 둘러싸고 있어 탑 캡(200)을 보다 단단하게 고정할 수 있으며, 가스켓(210)의 하부가 탑 캡(200) 방향으로 절곡된 형상을 가질 수 있는데, 이러한 형상을 통해 탑 캡(200)을 보다 안정적으로 지지할 수 있다.At this time, as shown, the gasket 210 surrounds the top cap 200 so that the top cap 200 can be more firmly fixed, and the lower portion of the gasket 210 is bent toward the top cap 200. It may have a shape, and through this shape, the top cap 200 can be supported more stably.

안전 벤트(300)는 탑 캡(200) 하부에서 소정거리 이격되어 위치하는데, 안전 벤트(300)의 상면에는 소정 높이를 가지는 돌기부(310)가 형성되어 있다.The safety vent 300 is located at a predetermined distance from the bottom of the top cap 200, and a protrusion 310 having a predetermined height is formed on the upper surface of the safety vent 300.

돌기부(310)는 안전 벤트(300)로부터 위로 갈수록 폭이 좁아지는 뾰족한 형상일 수 있다.The protrusion 310 may have a pointed shape in which the width decreases toward the top of the safety vent 300 .

또한, 안전 벤트(300)에는 안전 벤트(300)의 다른 영역에 비해 상대적으로 작은 두께를 가지는 파단부(320)가 될 수 있는데, 전지 캔(100) 내부에 수납된 전극조립체에서 벤팅 가스 등이 발생하여 내압이 과하게 상승하게 되면, 파단부(320)에서 파손이 일어나 전지 캔(100) 내부의 벤팅 가스를 외부로 배출할 수 있게 한다.In addition, the safety vent 300 may have a fractured portion 320 having a relatively small thickness compared to other areas of the safety vent 300. In the electrode assembly stored inside the battery can 100, venting gas, etc. When the internal pressure rises excessively, breakage occurs at the ruptured portion 320 so that the venting gas inside the battery can 100 can be discharged to the outside.

CID(400)는 안전 벤트(300)의 하부에 위치하며, 일부분이 소정각도 절곡되어 안전 벤트(300)와 밀착되어 있다.The CID 400 is located below the safety vent 300, and a portion of the CID 400 is bent at a predetermined angle to come into close contact with the safety vent 300.

또한, CID(400)는 전극조립체에서 돌출되어 있는 전극 리드와 전기적으로 연결되어 평상 시에는 전류가 흐를 수 있으며, 전지 캔(100) 내부에서 소정 이상의 압력이 발생할 경우 CID(400)의 소정부분이 분리될 수 있고, 이로 인해 전극 리드와 이격되어 전류가 흐르는 것을 차단할 수 있다.In addition, the CID 400 is electrically connected to an electrode lead protruding from the electrode assembly so that current can flow normally, and when a predetermined or more pressure is generated inside the battery can 100, a predetermined portion of the CID 400 It can be separated, and thus it is possible to block the flow of current by being spaced apart from the electrode lead.

이러한, CID(400)는 일체형이 아닌 부분적으로 나뉘어진 복수개의 CID(400)로 형성될 수 있다.Such a CID 400 may be formed of a plurality of partially divided CIDs 400 rather than an integral type.

다음으로, 포켓부(500)는 수평부(510), 수직부(520) 및 식별액(530)을 포함하여 이루어진다.Next, the pocket portion 500 includes a horizontal portion 510, a vertical portion 520, and an identification liquid 530.

수평부(510)는 평판 형상이고, 수평부(510)의 하면에는 소정 깊이 패인 제1 노치(511)가 형성되어 있다.The horizontal portion 510 has a flat plate shape, and a first notch 511 having a predetermined depth is formed on a lower surface of the horizontal portion 510 .

제1 노치(511)는 전술한 바와 같이 소정 깊이 패인 형상으로 수평부(510)에서 다른 부분에 비해 두께가 얇게 형성되어 있어 충격에 의해 보다 쉽게 파손될 수 있다.As described above, the first notch 511 has a predetermined depth and is formed to be thinner than other parts of the horizontal portion 510, so that it can be more easily damaged by impact.

제1 노치(511)의 수직선상 대응되는 위치에 안전 벤트(300)의 돌기부(310)가 형성되어 있어, 내부의 벤팅 가스 발생 등으로 인해 내압이 상승하여 CID(400)가 상승하고, CID(400)의 상승으로 인해 안전 벤트(300)가 상승하여 돌기부(310)가 제1 노치(511)와 충돌하여 제1 노치(511)를 파손시킨다.Since the protrusion 310 of the safety vent 300 is formed at a position corresponding to the vertical line of the first notch 511, the internal pressure rises due to the generation of internal venting gas, so that the CID 400 rises, and the CID ( As the safety vent 300 rises due to the elevation of the 400 , the protrusion 310 collides with the first notch 511 to damage the first notch 511 .

여기서, 돌기부(310)의 높이는 수평부(510)의 두께보다 긴 것일 수 있는데, 이는 돌기부(310)가 상승하여 제1 노치(511)를 파손하는 것을 보다 용이하게 할 수 있다는 장점이 있다.Here, the height of the protrusion 310 may be longer than the thickness of the horizontal portion 510, which has the advantage of making it easier to damage the first notch 511 by rising the protrusion 310.

비록, 도 2 및 도 3에서 제1 노치(511) 및 돌기부(310)가 각각 하나씩 형성되어 있으나, 제1 노치(511) 및 돌기부(310)가 서로 수직선상 대응되는 위치에 형성된다면, 2개 이상 형성되어도 무방하다.Although, in FIGS. 2 and 3, the first notch 511 and the protrusion 310 are formed one by one, but if the first notch 511 and the protrusion 310 are formed at positions corresponding to each other on a vertical line, two It does not matter if it is formed abnormally.

수평부(510)는 소정 취성 이상을 가진 재질일 수 있고, 예를들어 수평부(510)는 취성이 높은 재질로 주철, 플라스틱 또는 세라믹 재질일 수 있다.The horizontal portion 510 may be made of a material having a predetermined brittleness or higher, and for example, the horizontal portion 510 may be made of cast iron, plastic, or ceramic as a material having high brittleness.

여기서, 수평부(510)는 압력이 가해졌을 때 부러지면서 파손되는 정도의 취성 재질일 수 있는데, 이는 수평부(510)의 취성이 소정 이하일 경우에 돌기부(310)가 상승하여 제1 노치(511)와 충돌하여도 제1 노치(511)가 파손되지 않고, 늘어짐 또는 휘어짐 등의 형상 변화만 발생하여 포켓부(500)에 수납된 식별액(530)이 누출되지 않아 CID(400)의 단락 여부 판단에 오류가 발생할 수 있기 때문이다.Here, the horizontal portion 510 may be a brittle material to the extent that it is broken and damaged when pressure is applied, which means that when the brittleness of the horizontal portion 510 is below a predetermined level, the protrusion 310 rises and the first notch 511 ), the first notch 511 is not damaged even if it collides with the first notch 511, and only a shape change such as sagging or bending occurs, so that the identification liquid 530 stored in the pocket portion 500 does not leak, so whether the CID 400 is short-circuited. This is because there may be errors in judgment.

이 때, 돌기부(310)의 취성은 수평부(510)의 취성보다 강한 재질로 이루어질 수 있는데, 이는 돌기부(310)의 취성이 수평부(510)의 취성 이하일 경우 돌기부(310)와 제1 노치(511)가 충돌 시 제1 노치(511)는 파손되지 않고 돌기부(310)가 파손되어, 식별액(530)이 누출되지 않아 CID(400)의 단락 여부 판단에 오류가 발생할 수 있기 때문이다.At this time, the brittleness of the protrusion 310 may be made of a material stronger than the brittleness of the horizontal portion 510, which means that when the brittleness of the protrusion 310 is equal to or less than the brittleness of the horizontal portion 510, the protrusion 310 and the first notch This is because when the 511 collides, the first notch 511 is not damaged and the protrusion 310 is damaged, so that the identification liquid 530 does not leak and an error may occur in determining whether the CID 400 is short-circuited.

수직부(520)는 일측이 탑 캡(200)과 연결되어 있고, 타측은 수평부(510)의 가장자리와 연결되어 있어 소정 공간을 형성시킬 수 있다.One side of the vertical portion 520 is connected to the top cap 200 and the other side is connected to the edge of the horizontal portion 510 to form a predetermined space.

수직부(520)는 전술한 수평부(510)와 같이 소정 취성 이상을 가진 재질로 이루어질 수 있으며, 압력이 가해졌을 때 부러지면서 파손되는 정도의 취성일 수 있는데, 이는 수직부(520)의 취성이 소정 취성 계수 이하일 경우 벤팅 가스 발생으로 인해 안전 벤트(300)의 상승으로 가해지는 압력에 대해 파손되지 않고, 찌그러짐 또는 휘어짐 등의 형상 변화만 발생하여 내장된 식별액(530)이 누출되지 않아 CID(400)의 단락 여부 판단에 오류가 발생할 수 있기 때문이다.The vertical portion 520 may be made of a material having a predetermined brittleness or more, like the horizontal portion 510 described above, and may be brittle to the extent that it breaks and breaks when pressure is applied, which is the brittleness of the vertical portion 520 If it is less than this predetermined brittleness coefficient, it is not damaged against the pressure applied by the rise of the safety vent 300 due to the generation of venting gas, and only shape changes such as distortion or bending occur, so that the built-in identification liquid 530 does not leak, resulting in CID This is because an error may occur in determining whether a short circuit of (400) is present.

여기서, 수직부(520)는 전술한 수평부(510)와 마찬가지로 소정 이상의 취성 계수를 가진 재질일 수 있고, 예를들어 주철, 플라스틱 또는 세라믹 재질일 수 있다.Here, the vertical portion 520 may be made of a material having a brittleness coefficient equal to or greater than a predetermined value, like the aforementioned horizontal portion 510, and may be, for example, made of cast iron, plastic, or ceramic.

식별액(530)은 수평부(510) 및 수직부(520)가 형성하는 소정 공간에 내장되는 액체로, 유색 물질 및 발광 물질 중 어느 하나 이상을 함유한 액체일 수 있다.The identification liquid 530 is a liquid embedded in a predetermined space formed by the horizontal portion 510 and the vertical portion 520, and may be a liquid containing at least one of a colored material and a light emitting material.

식별액(530)은 평상 시 포켓부(500)에 내장되어 있다가, 원통형 전지셀 내부에서 벤팅 가스 발생으로 CID(400)의 단락이 일어나면서 안전 벤트(300)의 돌기부(310)가 상승하여 수평부(510)를 파손시키면 포켓부(500) 외부로 식별액(530)이 누출되어 원통형 전지셀 외부에서 육안으로 확인할 수 있다.The identification liquid 530 is normally stored in the pocket part 500, and the CID 400 is short-circuited due to the generation of venting gas inside the cylindrical battery cell, causing the protrusion 310 of the safety vent 300 to rise. When the horizontal portion 510 is damaged, the identification liquid 530 leaks out of the pocket portion 500 and can be visually confirmed from the outside of the cylindrical battery cell.

이 때, 식별액(530)은 전술한 바와 같이 색상을 띄고 있어 육안으로 확인이 용이하다는 장점이 있고, 발광 물질이 함유될 경우 원통형 전지셀이 수납된 부분의 조도가 낮은 상황에서도 보다 용이하게 CID(400) 단락 여부를 확인할 수 있다는 장점이 있다.At this time, the identification liquid 530 has the advantage of being easy to check with the naked eye because it has a color as described above, and when it contains a light emitting material, it is easier to CID even in a situation where the illumination of the part where the cylindrical battery cell is stored is low. (400) It has the advantage of being able to check whether there is a short circuit.

도 4는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 원통형 전지셀에서 상부 부분을 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing an upper portion of a cylindrical battery cell according to a second preferred embodiment of the present invention.

도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 원통형 전지셀은 수직부(520)에 제2 노치(521)가 형성된 것을 제외하고는 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 제1 실시예에 따른 원통형 전지셀과 동일하므로, 동일한 구성에 대한 설명을 생략하고 상이한 구성에 관해서만 설명하기로 한다.Referring to FIG. 4, the cylindrical battery cell according to the second preferred embodiment of the present invention is the first described with reference to FIGS. 2 and 3 except that the second notch 521 is formed in the vertical portion 520. Since it is the same as the cylindrical battery cell according to the first embodiment, the description of the same configuration will be omitted and only the different configurations will be described.

본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 원통형 전지셀에서 수직부(520)에는 제2 노치(521)가 형성되어 있다.In the cylindrical battery cell according to the second preferred embodiment of the present invention, a second notch 521 is formed in the vertical portion 520.

제2 노치(521)는 수평부(510)와 수직부(520)가 접한 부분의 가장자리를 따라 소정깊이 패인 형상으로 형성되어 있어, 벤팅 가스 발생으로 안전 벤트(300) 상승으로 압력이 가해지면 수평부(510)와 수직부(520)의 접합 부위가 보다 쉽게 파손될 수 있어, 포켓부(500)가 파손되지 않아 CID(400) 단락 여부 판단오류가 발생하는 것을 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.The second notch 521 is formed in the shape of a depression with a predetermined depth along the edge of the part where the horizontal part 510 and the vertical part 520 come into contact. Since the joint between the portion 510 and the vertical portion 520 can be more easily damaged, the pocket portion 500 is not damaged, thereby reducing the occurrence of errors in determining whether the CID 400 is short-circuited.

여기서, 도 4에서 제2 노치(521)가 수직부(520)의 외측에 형성되어 있으나, 벤팅 가스 발생 시 포켓부(500)를 보다 용이하게 파손되도록 할 수 있다면 수직부(520)의 내측에 형성되거나 수직부(520) 내외측 모두에 형성되어도 무방하다.Here, in FIG. 4 , the second notch 521 is formed on the outside of the vertical portion 520, but if the pocket portion 500 can be more easily damaged when venting gas is generated, the second notch 521 is formed on the inside of the vertical portion 520. It may be formed or formed on both the inside and outside of the vertical portion 520.

비록, 본 발명에서 수평부(510) 및 수직부(520)의 물성을 취성으로 설명하였으나, 수평부(510) 및 수직부(520)의 파손, 휘어짐 및 늘어짐 등을 설명할 수 있다면, 경도를 이용하여 수평부(510) 및 수직부(520)의 물성을 설명하여도 무방하다.Although the physical properties of the horizontal portion 510 and the vertical portion 520 are described as brittle in the present invention, if the damage, bending, and sagging of the horizontal portion 510 and the vertical portion 520 can be explained, the hardness It is also possible to describe the physical properties of the horizontal portion 510 and the vertical portion 520 by using.

본 발명은 전술한 원통형 전지셀이 수납된 전지 모듈일 수 있다. 또한, 전지 모듈 또는 전지 모듈이 수납된 전지팩이 디바이스에 장착될 수 있는데, 예를 들어 디바이스는 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차 등과 같이 대용량의 전지를 포함하는 전자기기일 수 있다.The present invention may be a battery module in which the above-described cylindrical battery cells are accommodated. In addition, a battery module or a battery pack containing the battery module may be mounted on a device. For example, the device may be an electronic device including a large-capacity battery such as an electric vehicle, a hybrid vehicle, or a plug-in hybrid electric vehicle. .

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 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 above, specific parts of the present invention have been described in detail, to those skilled in the art, these specific descriptions are only preferred embodiments, and the scope of the present invention is not limited thereby, and the scope of the present invention It is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope and scope of the technical idea, and it goes without saying that these changes and modifications fall within the scope of the appended claims.

100 : 전지 캔
200 : 탑 캡
210 : 가스켓
300 : 안전 벤트
310 : 돌기부
320 : 파단부
400 : CID
500 : 포켓부
510 : 수평부
511 : 제1 노치
520 : 수직부
521 : 제2 노치
530 : 식별액100: battery can
200: top cap
210: gasket
300: safety vent
310: protrusion
320: fracture part
400: CID
500: pocket part
510: horizontal part
511: first notch
520: vertical part
521: second notch
530: identification liquid

Claims (12)

전극조립체를 수용하고 상부가 개방된 전지 캔;
상기 전지 캔의 상부에 결합되는 탑 캡;
상기 탑 캡 하부에 소정거리 이격되어 위치하는 안전 벤트;
상기 안전 벤트 하부에 일부가 접촉되어 있는 CID;를 포함하고,
상기 탑 캡의 하면에는 소정 공간을 가지는 포켓부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀.a battery can accommodating the electrode assembly and having an open top;
a top cap coupled to an upper portion of the battery can;
Safety vents located under the top cap and spaced apart from each other by a predetermined distance;
A CID whose part is in contact with the lower part of the safety vent;
A cylindrical battery cell, characterized in that a pocket portion having a predetermined space is formed on the lower surface of the top cap. 제1항에 있어서,
상기 포켓부는 평판 형상의 수평부 및 상기 수평부 가장자리에서 탑 캡과 연결해주는 수직부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀.According to claim 1,
The pocket portion is a cylindrical battery cell, characterized in that it comprises a flat horizontal portion and a vertical portion connected to the top cap at the edge of the horizontal portion. 제2항에 있어서,
상기 포켓부에는 식별액이 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀.According to claim 2,
Cylindrical battery cell, characterized in that the identification liquid is built into the pocket portion. 제3항에 있어서,
상기 식별액은 유색 물질 및 발광 물질 중 어느 하나 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀.According to claim 3,
The identification liquid is a cylindrical battery cell, characterized in that it contains any one or more of a colored material and a light emitting material. 제2항에 있어서,
상기 수평부의 하면에는 소정 깊이 패인 제1 노치가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀.According to claim 2,
A cylindrical battery cell, characterized in that a first notch is formed on the lower surface of the horizontal portion with a predetermined depth. 제5항에 있어서,
상기 안전 벤트 상면에는 상기 제1 노치와 수직선상 대응되는 위치에 소정높이의 돌기부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀.According to claim 5,
A cylindrical battery cell, characterized in that a protrusion having a predetermined height is formed on the upper surface of the safety vent at a position corresponding to the first notch on a vertical line. 제6항에 있어서,
상기 수평부 및 수직부는 소정 취성 이상을 가진 재질인 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀.According to claim 6,
The horizontal portion and the vertical portion are cylindrical battery cells, characterized in that the material having a predetermined brittleness or more. 제7항에 있어서,
상기 돌기부의 취성은 상기 수평부의 취성보다 강한 재질인 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀.According to claim 7,
A cylindrical battery cell, characterized in that the brittleness of the protrusion is a stronger material than the brittleness of the horizontal portion. 제6항에 있어서,
상기 수직부의 하부 가장자리를 따라 소정부분 패인 제2 노치가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀.According to claim 6,
A cylindrical battery cell, characterized in that a second notch is formed along the lower edge of the vertical portion. 제6항에 있어서,
상기 돌기부의 높이는 상기 수평부의 두께보다 긴 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀.According to claim 6,
Cylindrical battery cell, characterized in that the height of the protrusion is longer than the thickness of the horizontal portion. 제6항에 있어서,
상기 돌기부는 위로 갈수록 폭이 좁아지는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀.According to claim 6,
A cylindrical battery cell, characterized in that the width of the protrusion becomes narrower as it goes upward. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 원통형 전지셀을 포함하는 전지 모듈.








A battery module comprising the cylindrical battery cell according to any one of claims 1 to 11.
KR1020210114876A 2021-08-30 2021-08-30 Cylindrical Battery Cell Including Pocket With the Identification Fluid KR20230032257A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210114876A KR20230032257A (en) 2021-08-30 2021-08-30 Cylindrical Battery Cell Including Pocket With the Identification Fluid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210114876A KR20230032257A (en) 2021-08-30 2021-08-30 Cylindrical Battery Cell Including Pocket With the Identification Fluid

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230032257A true KR20230032257A (en) 2023-03-07

Family

ID=85513380

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210114876A KR20230032257A (en) 2021-08-30 2021-08-30 Cylindrical Battery Cell Including Pocket With the Identification Fluid

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230032257A (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210044643A (en) 2019-10-15 2021-04-23 주식회사 엘지화학 CID filter for secondary battery and secondary battery

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210044643A (en) 2019-10-15 2021-04-23 주식회사 엘지화학 CID filter for secondary battery and secondary battery

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110574189B (en) Battery module and battery pack including the same
KR101015834B1 (en) Battery module
KR101950463B1 (en) Battery Module Having Prove for Sensing Expansion of Battery Cell
KR101093691B1 (en) Rechargeable battery
US8236439B2 (en) Rechargeable battery
JP5164491B2 (en) Cylindrical battery
KR101620666B1 (en) Pouch type secondary battery having safety vent
KR101683210B1 (en) Rechargeable battery
KR102578862B1 (en) Rechargeable battery
KR20100093737A (en) Secondary battery with protection circuit module
KR100696782B1 (en) Lithium Ion Secondary Battery
CN106887539B (en) Sealed battery, sealing body, and electric vehicle
KR102065096B1 (en) Battery Pack
KR20160035424A (en) Cap assembly and secondary battery including the same
KR20170070542A (en) Can Type Secondary Battery and Secondary Battery Module including the same
KR102373537B1 (en) Battery module
JP7038287B2 (en) Power storage device
KR20230032257A (en) Cylindrical Battery Cell Including Pocket With the Identification Fluid
KR20130113145A (en) Unit module assembly of enhanced stability and battery module comprising the same
KR20030032540A (en) Safety valve device and secondary battery applying such
KR101898011B1 (en) Hermetic Battery Module
KR102489229B1 (en) Cylindrical Battery Having no Beading Part and Method For Manufacturing Thereof
KR20060088312A (en) Cap assembly and lithium ion secondary battery with the same
EP2947710B1 (en) Secondary battery
EP4235932A2 (en) Battery pack

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination