KR20230171266A - 소화 장치를 포함하는 파우치형 이차전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 파우치형 이차전지는 전극조립체; 및 상기 전극조립체를 감싸는 파우치 외장재를 포함하는 파우치형 이차전지로서, 상기 전극조립체의 두께 방향 측면의 4면 중 적어도 3면은 실링부를 포함하며, 상기 3면의 실링부 중 적어도 1면의 실링부에 전극리드가 인출되며, 상기 파우치 외장재의 외면에 부착된 소화 장치를 포함하고, 상기 소화 장치는 기준점 이상의 온도에서 소화약제를 분사함으로써. 전지 내에서의 발화 시 셀 또는 모듈 내부 초기 진화가 가능하고, 파우치 외장재를 실링하면서 발생하는 데드 스페이스에 소화기를 배치함으로써 소화 장치 설치를 위한 별도의 공간이 요구되지 않아 고 에너지 밀도를 가지면서 공간효율을 극대화시킬 수 있으며, 발화 시 소화약제를 자동으로 분사하므로 소화기 작동을 위한 추가적인 회로를 필요로 하지 않는다.

Description

소화 장치를 포함하는 파우치형 이차전지{POUCH TYPE SECONDARY BATTERY CONTAINING FIRE EXTINGUISHING DEVICE}
본 발명은 소화 장치를 포함하는 파우치형 이차전지에 관한 것이다.
전기차 시장의 확대로 고 에너지 밀도를 갖는 이차전지 배터리에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으나, 최근 전기차 화재사고로 인해 이차전지 배터리의 안전성에 대한 관심이 증가하고 있다.
실제 셀, 모듈 내에서 발화 시 열 폭주를 막기 위한 방법으로 전기회로적으로 전류를 차단하는 방법과 셀이나 모듈 내에 소화 장비를 설치하는 방법 등이 있다.
그러나 열 폭주 특성상 발화가 시작되면 전류를 차단하여 열 폭주를 제어하는데 어려움이 따르며, 기존 소화 장비의 경우 공간을 많이 차지하여 공간 효율을 떨어트리는 문제점을 갖고 있어, 고 에너지 밀도 셀 내부에 설치하는 것은 에너지 효율 상 적합하지 않아 개선이 필요하다.
한편, 기존의 3면 실링의 파우치형 이차전지는 제작공법 또는 제작공정의 특성상 파우치 외장재의 실링에 따른 실링부의 존재, 전극리드의 돌출 및 부식방지를 위해 실링부를 폴딩하는 과정으로 인해 에너지를 저장할 수 없는 데드 스페이스(dead space)가 발생하여 에너지 밀도를 저해하는 한계가 있었다.
이에, 파우치형 이차전지의 데드 스페이스를 활용하면서 에너지 밀도를 저하시키지 않는 소화기의 기술이 요구되는 실정이다.
본 발명은 일 구현예로서, 파우치형 이차전지 내에 소화 장치를 포함하여 셀 또는 모듈에서의 발화에 의한 열폭주 상황에서 화염을 억제하거나 화재를 진압하여 전지 안전성을 도모하고자 한다.
본 발명의 다른 구현예로서, 소화 장치의 장착으로 인한 추가의 공간이 요구되지 않고, 에너지 밀도가 저하되지 않는 이차전지를 제공하고자 한다.
본 발명은 전극조립체; 및 상기 전극조립체를 감싸는 파우치 외장재를 포함하는 파우치형 이차전지로서, 상기 전극조립체의 두께 방향 측면의 4면 중 적어도 3면은 실링부를 포함하며, 상기 3면의 실링부 중 적어도 1면의 실링부에 전극리드가 인출되며, 상기 파우치 외장재의 외면에 부착된 소화 장치를 포함하고, 상기 소화 장치는 기준점 이상의 온도에서 소화약제를 분사하는, 파우치형 이차전지를 제공한다.
상기 소화 장치는 실링부를 갖는 두께 방향 측면에 부착된 것일 수 있다.
상기 소화 장치는 전극리드가 인출된 두께 방향 측면에 부착된 것일 수 있다.
상기 전극리드가 인출되지 않는 두께 방향 측면의 실링부는 일방향으로 폴딩되고, 상기 소화 장치는 폴딩된 실링부의 두께 방향 측면에 부착된 것일 수 있다.
상기 파우치 외장재는 상기 본체부와 덮개부를 연결하는 연결부를 포함하고, 상기 전극조립체의 두께 방향 측면의 4면 중 3면에 상기 본체부와 덮개부의 가장자리가 접합되어 전극조립체를 밀봉하는 실링부를 포함하고, 나머지 1면에 상기 연결부가 위치하며, 상기 연결부가 위치하는 전극조립체의 두께 방향 측면에 상기 소화 장치가 부착된 것일 수 있다.
상기 소화 장치는 100 내지 500㎛의 두께를 갖는 것일 수 있다.
상기 기준점 이상의 온도는 100 내지 150℃일 수 있다.
상기 소화약제는 겔상 또는 분말상일 수 있다.
상기 분말상인 소화약제는 탄산수소나트륨(NaHCO3), 탄산수소칼륨(KHCO3), 제인산암모늄(NH4H2PO4) 및 탄산수소칼륨(KHCO3)과 요소((NH2)2CO)의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나일 수 있다.
상기 소화 장치는 기재 필름; 및 상기 기재 필름의 일면에 코어-쉘(Core-shell) 구조의 입자가 부착되고, 상기 쉘 내부에 소화약제를 포함할 수 있다.
상기 쉘은 기준점 이상의 온도에서 용융하여 소화약제를 분사하는 것일 수 있다.
상기 쉘은 10 내지 20㎛의 두께를 갖는 것일 수 있다.
상기 쉘은 폴리에틸렌(PE), 폴리우레탄(PU) 및 폴리우레아로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 재질로 된 것일 수 있다.
상기 코어-쉘 구조의 입자는 직경이 10 내지 50㎛일 수 있다.
상기 소화 장치는 밀폐된 봉투형 필름; 및 상기 봉투 내부에 충진된 소화약제를 포함하는 것일 수 있다.
상기 봉투형 필름은 기준점 이상의 온도에서 용융하여 소화약제를 분사하는 것일 수 있다.
상기 봉투형 필름은 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리우레탄(PU) 및 폴리염화비닐(PVC)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 재질로 된 것일 수 있다.
상기 봉투형 필름은 50 내지 100㎛의 두께를 갖는 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면 파우치형 이차전지에 소화 장치를 포함함으로써 전지 내에서의 발화 시에 셀 또는 모듈 내부에서 초기 진화가 가능하여 전지 안전성을 확보할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면 파우치 외장재를 실링하면서 발생하는 데드 스페이스에 소화 장치를 배치함으로써 소화 장치 설치를 위한 별도의 공간이 요구되지 않아 공간 효율을 극대화할 수 있으며, 에너지 밀도 저하를 억제할 수 있다.
나아가, 본 발명의 다른 구현예에 따르면 파우치형 이차전지의 발화 시 소화 장치로부터 소화약제를 자동으로 분사하므로 소화기 작동을 위한 추가적인 회로를 필요로 하지 않는다.
도 1은 일반적인 파우치형 이차전지를 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 2는 도 1의 파우치형 이차전지의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 소화 장치의 일 예를 나타내는 것으로서, 기재 필름의 일면에 코어-쉘 입자가 부착된 소화 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 소화 장치에 포함된 코어-쉘 입자를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 도 3의 소화 장치로부터 소화약제가 분사되는 개념을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 구현예에 따른 소화 장치의 일 예를 나타내는 것으로서, 밀폐된 봉투형 필름 내에 소화약제가 충진된 소화 장치 및 상기 소화 장치로부터 소화약제가 분사되는 개념을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 구현예에 따른 소화 장치가 파우치형 이차전지의 폴딩된 실링부의 두께 방향 측면에 부착된 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 구현예에 따른 소화 장치가 파우치형 이차전지의 전극리드가 인출된 두께 방향 측면에 부착된 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 구현예에 따른 소화 장치가 파우치형 이차전지의 연결부가 위치하는 전극조립체의 두께 방향 측면에 부착된 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하며, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호 또는 유사한 방식으로 부여된 참조 부호는 동일 구성 요소 또는 대응하는 구성요소를 지칭하는 것으로 한다.
본 발명은 파우치형 이차전지를 제공하고자 하는 것으로서, 보다 구체적으로는 전극조립체(10) 및 상기 전극조립체(10)를 감싸는 파우치 외장재(20)를 포함하는 파우치형 이차전지로서, 상기 파우치 외장재(20)의 외부에 소화 장치(30)가 부착되며, 상기 소화 장치(30)를 파우치 외장재(20)의 외부에 포함함으로써 전지에서의 화재 발생시, 발생 초기에 화재를 진압할 수 있어 전지 안전성을 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명의 파우치형 이차전지를 도시한 정면도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 파우치형 이차전지는 전극조립체(10) 및 상기 전극조립체(10)를 감싸는 파우치 외장재(20)를 포함한다. 또한, 상기 파우치 외장재(20)의 내부에 전극조립체(10)와 함께 전해액이 충진될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 파우치 외장재(20) 내에 수용되는 전극조립체(10)는 양극활물질을 포함하는 양극합재층을 양극집전체의 적어도 일면에 구비하는 적어도 하나의 양극과 음극활물질을 포함하는 음극합재층을 음극 집전체의 적어도 일면에 구비하는 적어도 하나의 음극을 포함하고, 상기 양극과 음극 사이에 분리막이 개재될 수 있다.
예를 들어, 상기 전극조립체(10)는 복수의 양극과 복수의 음극이 서로 교대로 적층되고 상기 양극과 음극 사이에 분리막이 개재된 스택 타입의 전극조립체(10)일 수 있고, 장방형의 분리막을 폴딩하여 복수의 양극과 음극이 서로 교대로 적층한 스택앤 폴딩 타입의 전극조립체(10)일 수 있고, 또는 장방형의 양극과 장방형의 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 장방형의 분리막을 적층하고, 일방향으로 권취한 권취 타입의 전극조립체(10)일 수 있으며, 이들의 2 이상의 조합일 수 있다.
상기 전극조립체(10)는 각 전극의 전극 집전체로부터 인출된 전극 무지부인 전극탭을 집속하여 전극리드(10a)와 연결된다. 상기 전극탭과 연결된 전극리드(10a)는 파우치 외장재(20)의 외부를 향해 연장되어 형성됨으로써 파우치 외장재(20) 내부와 외부 사이에 전자가 이동할 수 있도록 경로를 제공한다.
상기 전극탭과 전극리드(10a)의 연결 방식은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 전극탭을 전극리드(10a)에 용접하여 연결할 수 있다. 상기 전극리드(10a)의 일부는 파우치 외장재(20) 외부로 노출되어 있으며, 파우치 외장재(20)의 외부로 노츨된 전극리드(10a)는 외부 단자와 전기적으로 연결될 수 있다.
음극 및 양극의 전극리드(10a)는 전극조립체(10)의 동일한 방향으로 인출될 수 있고, 서로 다른 방향으로 인출될 수 있으며, 도 1에 도시된 파우치형 이차전지는 전극리드(10a)가 양 방향으로 인출된 예를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에서, 파우치 외장재(20)는 이차전지 분야에서 일반적으로 사용되는 것이라면 형태, 재질 등을 특별히 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 파우치 외장재(20)는 제1 수지층, 금속층, 제2 수지층이 순서대로 적층되어 형성된 것일 수 있다. 또한, 이에 한정하는 것은 아니지만, 상기 금속층과 제2 수지층 사이에는 금속층과 제2 수지층을 접착하기 위한 접착층이 존재할 수 있다.
상기 제1 수지층은 열 접착성을 제공하는 것으로서, 열에 의해 용융되어 접착성을 제공할 수 있는 재질을 적용할 수 있으며, 예를 들어, 폴리프로필렌(PP) 수지와 같은 폴리올레핀계 수지로 구성될 수 있다. 또한, 상기 제2 수지층은 나일론 수지 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 수지 중 적어도 하나의 수지로 구성될 수 있다. 한편, 상기 금속층은 알루미늄 포일일 수 있다.
상기 파우치 외장재(20)는 전극조립체(10)를 수용하는 본체부 및 덮개부를 포함할 수 있다. 상기 본체부와 덮개부는 동일한 재질을 가질 수 있는 것으로서, 상기 본체부와 덮개부는 서로 분리된 것일 수 있고, 상기 본체부와 덮개부가 연결부에 의해 서로 연결된 하나의 파우치 외장재(20)일 수 있으며, 상기 연결부에서 폴딩하여 상기 본체부와 덮개부로 제공될 수 있다.
상기 전극조립체(10)를 수납한 상태에서 본체부의 제1 수지층과 상기 덮개부의 제1 수지층을 접촉시키고, 열 및 압력을 가함으로써 실링할 수 있다. 이때, 상기 파우치가 상기 본체부와 덮개부로 서로 분리된 것인 경우에는 4면을 실링하고, 하나의 파우치를 폴딩하여 상기 본체부와 덮개부로 제공되는 경우에는 3면을 실링하여 실링부(21)를 형성할 수 있다. 이하, 3면 실링에 의한 파우치형 이차전지를 중심으로 설명한다.
본 명세서에서 전극조립체(10)의 길이 방향은 전극조립체(10)에서 전극리드(10a)가 배치될 수 있는 양 말단을 잇는 방향이며, 전극조립체(10)의 너비 방향(제2 방향)은 전극리드(10a)가 형성되는 평면 상에서 길이 방향(제1 방향)과 수직한 방향이며, 전극조립체(10)의 두께 방향(제3 방향)은 전극조립체(10)에 포함된 양극 및 음극이 적층 되는 방향으로, 길이 방향(제1 방향)과 너비 방향(제2 방향)에 동시에 수직한 방향이다. 또한, 전극조립체(10)의 두께 방향 측면은 길이 방향(제1 방향)과 너비 방향(제2 방향)에 동시에 수직한 면을 뜻한다.
상기 실링부(21)는 전극조립체(10)의 두께 방향 측면에 형성될 수 있다. 도 1 및 도 2는 3면이 실링된 파우치형 이차전지를 개략적으로 나타내는 도면으로서, 도 1은 정면도이고, 도 2는 측면도이다. 상기 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 3면 실링을 수행하는 경우에는 전극조립체(10)의 두께 방향 측면의 3면에 실링부(21)가 형성되고, 나머지 1면은 상기 연결부에 의해 밀착되어 감싸지는 것으로서 실링부(21)를 포함하지 않는다.
상기 전극리드(10a)가 파우치 외장재(20) 외부로 인출되는 영역에는 상기 전극리드(10a)가 인출된 상태에서 파우치 외장재의 본체부와 덮개부의 제1 수지층이 서로 대면하여 열융착되어 실링부(21)를 형성할 수 있다.
도 1 및 도 2에서 상기 연결부가 위치하여 전극조립체(10)를 감싸 실링부(21)를 포함하지 않는 측면을 바닥부(24)라 할 때, 상기 바닥부(24)의 반대단에 위치하는 실링부(21)인 탑 실링부(22), 상기 전극리드(10a)가 인출되는 측면 및 그 반대단에 위치하는 측면의 실링부(21)인 사이드 실링부(23)를 포함할 수 있다.
한편, 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 탑 실링부(22)는 1회 이상 일방향으로 폴딩될 수 있으며, 이에 의해 파우치형 이차전지가 상기 탑 실링부(22)가 차지하는 공간을 최소화하여 이차전지의 용량을 증대시키고, 파우치 외장재(20)의 내부에 포함된 금속층이 외부로 노출됨으로 인해 발생할 수 있는 단락을 방지할 수 있다.
한편, 4면 실링을 수행하는 경우에는, 상기 바닥부(24)에도 실링부(21)를 포함할 수 있고, 또한 실링부(21)가 폴딩될 수 있다.
한편, 파우치 외장재(20)의 내부에는 전극조립체(10)와 함께 전해액을 포함한다. 상기 전해액은 비수전해액 이차전지에서 통상적으로 사용되는 전해액을 사용할 수 있는 것으로서 특별히 한정하지 않으나, EC(ethylene carbonate), PC(propylene carbonate), DEC(diethyl carbonate), EMC(ethyl methyl carbonate), DMC(dimethyl carbonate) 등과 같은 유기 용매에 LiPF6, LiBF4 등과 같은 리튬염을 포함할 수 있다.
이차전지의 경우 전지 구동 중에 내부 온도가 상승함에 따라 전해액이 기화하거나 전해액과 전극의 부반응으로 인해 가스가 발생하며, 이로 인해 파우치 외장재(20)의 실링이 해제됨으로써 전해액이 공기와 접촉하여 화재로 발전할 수 있다. 나아가, 이와 같은 화재는 인접하는 이차전지에 전이되어 연쇄적인 화재를 유발할 수 있다.
이에, 본 발명은 일 실시예로서, 특정 온도 이상에 도달하는 열폭주 또는 화재가 발생하는 경우에 화염을 소화할 수 있는 소화 장치(30)를 파우치 외장재(20) 외부에 설치함으로써 화염을 발생 초기에 진압하고, 인접하는 셀로의 전이를 방지하고자 한다.
상기 소화 장치(30)는 도 3에 개략으로 나타낸 바와 같이, 기재 필름(31) 상에 코어-쉘 입자(32)가 부착된 것일 수 있다. 또한, 도 4는 상기 코어-쉘 입자(32)의 일 예를 개략적으로 나타낸 것으로서, 상기 코어-쉘 입자(32)는 쉘(34) 내부에 코어 물질로서 소화약제(33)를 포함할 수 있다.
상기 소화 장치(30)는 이차전지의 기준점 미만의 온도 범위에서는 내구성 및 기밀성을 유지하다가 기준점 이상의 온도, 특히 화재 발생 등에 의해 온도가 상승하는 경우에 쉘(34)이 녹아 내부에 포함된 코어물질인 소화약제(33)를 분사하여 화재를 진압할 수 있다.
상기 기준점이란 이차전지의 열폭주 현상(Thermal Runaway)을 미연에 방지하기 위해 소화 장치(30)가 작동하는 온도를 의미한다. 열폭주 현상이란, 이차전지의 전지 구동 중에 내부 온도가 상승함에 따라 전해액이 기화하거나 전해액과 전극의 부반응으로 인해 가스가 발생함으로써 전해액 분해 반응을 야기하는 현상을 의미한다.상기 코어-쉘 입자(32)에 있어서, 상기 코어물질인 소화약제(33)는 화염의 소화 및 진화에 통상적으로 사용되는 소화약제로, 겔상 또는 분말상일 수 있다.
상기 분말상인 소화약제(33)는 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예를 들어, 제 1종 분말소화약제 NaHCO3 탄산수소나트륨(중탄산나트륨), 제 2종 분말소화약제 KHCO3 탄산수소칼륨(중탄산칼륨), 제 3종 분말소화약제 NH4H2PO4 제1인산암모늄 및 제 4종 분말소화약제 KHCO3 +(NH2)2CO 탄산수소칼륨(중탄산칼륨)과 요소의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나일 수 있다.
상기 쉘(34)은 전지의 기준점 미만의 온도 범위에서는 그 형태를 유지하다가 기준점 이상의 온도에서 녹는 재질을 사용할 수 있다. 상기 기준점 이상의 온도라 함은 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예를 들어, 100 내지 150℃의 온도범위일 수 있다. 상기 기준점 이상의 온도가 100℃ 미만인 경우에는 전해액의 기화로 인한 셀의 부피팽창이 일어나지 않았음에도 쉘(34)이 녹는 문제가 있으며, 150℃를 초과하는 경우에는 양음극의 구조붕괴가 발생하여 파우치형 이차전지의 발화에서 다른 파우치형 이차전자로 화제가 번져가는 열전파(Thermal Propagation)이 진행됨에도, 쉘(34)이 녹지 않는 문제가 있다.
상기 쉘(34)은 상기와 같은 기준점 이상의 온도 범위에서 녹는 재질이라면 특별한 제한 없이 쉘(34)로 사용할 수 있으며, 이에 한정하는 것은 아니지만, 예를 들어, 폴리에틸렌(PE), 폴리우레탄(PU) 또는 폴리우레아를 들 수 있다.
상기 쉘(34)은 이에 한정하는 것은 아니지만, 평균 두께가 10 내지 20㎛인 것일 수 있다. 상기 쉘(32)의 두께가 10㎛ 미만인 경우에는 내구성이 떨어져 소화약제(33)를 충분히 포함하기 어려운 문제가 있고, 20㎛를 초과하면 열에 의해 충분히 녹지 못하는 문제가 있다. 상기 코어-쉘 입자(32)는 이에 한정하는 것은 아니지만, 평균 입경이 10 내지 50㎛인 것일 수 있다. 상기 코어-쉘 입자(32)의 크기가 10㎛ 미만인 경우에는 내구성이 떨어져 소화약제(33)를 충분히 포함하기 어려운 문제가 있고, 50㎛를 초과하면 충분?h 양의 쉘(34)을 포함하지 못하는 문제가 있다.
한편, 상기 기재 필름(31)은 코어-쉘 입자(32)와 접착성이 좋으며 파우치형 이차전지 외관에 쉽게 부착 가능한 재질이면 특별히 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 기재 필름(31)은 폴리우레탄(PU), 나일론, 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP)으로 된 필름일 수 있다.
상기 기재 필름(31)은 이에 한정하는 것은 아니지만, 100 내지 200㎛의 두께를 가질 수 있다. 상기 기재 필름(31)의 두께가 100㎛ 미만이면 코어-쉘 입자(32)를 충분히 수용하지 못하는 문제가 있고, 200㎛를 초과하면 파우치형 이차전지의 에너지밀도가 낮아지는 문제가 있다.
상기 기재 필름(31)의 일면에 상기 소화약제(33)를 포함하는 코어-쉘 입자(32)를 부착하여 소화 장치(30)를 제조할 수 있다. 상기 코어-쉘 입자(32)를 기재 필름(31)에 부착함에 있어서는 소정의 바인더를 사용하거나 바인더 용액 내에 나노화 된 코어-쉘 입(32)자를 분산시킨 후 기재 필름(31) 위에 경화시키는 방법을 이용할 수 있다. 상기 바인더의 종류는 특별히 한정하지 않으며, 상기 코어-쉘 입자(32)에 손상을 초래하지 않는 것을 선택할 수 있는 것으로서, 예를 들어, 기재 필름(31) 위에 코어-쉘 입자(32)를 부착할 경우 상기 바인더는 에폭시, 아크릴레이트 등을 사용할 수 있으며, 바인더 용액 내에 나노화 된 코어-쉘 입(32)자를 분산시킨 후 기재 필름(31) 위에 경화시키는 방법을 사용하는 경우, 상기 바인더는 실리콘, EVA, 폴리우레탄(PU) 등을 사용할 수 있다.
한편, 상기 소화 장치(30)는 상기 코어-쉘 입자(32)가 부착된 기재 필름(31)의 반대면에 접착제를 사용하여 파우치 외장재(20)의 표면에 부착될 수 있다. 상기 접착제는 파우치 외면의 제2 수지층에 손상을 가하지 않는 것이라면 특별히 한정하지 않으며, 예를 들어, 에폭시계 열경화성 접착제를 사용할 수 있다.
상기와 같은 소화 장치(30)를 파우치 외장재(20)의 외부에 부착함으로써, 전지 내에서 발화로 인해 온도가 상승되는 경우 도 5에 개략적으로 나타낸 바와 같이, 상기 소화 장치(30)의 쉘(34)이 녹아 내부에 포함된 소화약제(33)가 분사되어 화재를 초기에 진압할 수 있고, 또 인접하는 파우치형 이차전지로 화재가 전이되는 것을 방지할 수 있어, 전지의 안정성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 구현예로서, 상기 소화 장치(30)의 일 예를 도 6의 (a)에 개략적으로 나타내었다. 도 6의 (a)에 나타낸 바와 같이, 상기 소화 장치(30)는 밀폐된 봉투 내부에 소화약제(33)가 충진된 것일 수 있다.
상기 소화 장치(30)는 이차전지의 기준점 미만의 온도 범위에서는 내구성 및 기밀성을 유지하다가 기준점 이상의 온도, 특히 화재 발생 등에 의해 온도가 상승하는 경우에 밀폐된 봉투형 필름(35)이 녹아 내부에 포함된 코어물질인 소화약제(33)를 분사될 수 있다.
상기 밀폐된 봉투형 필름(35) 내에 포함된 소화약제(33)는 상기 코어-쉘 입자(32)의 내부에 포함된 소화약제(33)와 동일한 것으로서, 구체적인 설명은 생략한다.
한편, 상기 봉투형 필름(35)의 재질은 전지의 기준점 미만의 온도 범위에서는 그 형태를 유지하다가 기준점 이상의 온도에서 녹는 재질을 사용할 수 있는 것으로서, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리우레탄(PU) 및 폴리염화비닐(PVC)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 재질로 된 것일 수 있다.
상기 봉투형 필름(35)은 상기와 같은 재질로 된 필름을 사용하여 된 것으로서, 이에 한정하는 것은 아니지만, 상기 봉투형 필름(35)은 50 내지 100㎛의 두께를 가질 수 있다. 상기 봉투형 필름(35)의 두께가 50㎛ 미만이면 소화약제(33)를 충분히 포함하지 못하는 문제가 있고, 100㎛를 초과하는 경우에는 열에 의해 충분히 녹지 못하는 문제가 있다.
본 구현예에 따른 밀봉된 봉투형 필름(35) 내에 소화약제(33)를 포함하는 소화 장치(30)는 내부에 소화약제를 주입하고, 전면을 밀폐시킴으로써 제조될 수 있으며, 상기 소화 장치(30)의 일면에 접착제를 사용하여 파우치 외장재(20)의 외면에 부착될 수 있다. 상기 접착제는 앞서 코어-쉘 입자(32)가 부착된 소화 장치(30)를 파우치 외면에 부착할 때의 접착제와 동일한 것을 사용할 수 있는 것으로서, 구체적인 설명은 생략한다.
상기와 같은 소화 장치(30)를 파우치 외장재(20)의 외부(20)에 부착함으로써, 전지 내에서 발화로 인해 온도가 상승되는 경우, 도 6의 (b)에 개략적으로 나타낸 바와 같이, 상기 소화 장치(30)의 봉투의 적어도 일부가 녹아 밀폐가 해제됨으로써 내부에 포함된 소화약제(33)가 분사되어 화재를 초기에 진압할 수 있고, 또 인접하는 셀로 화재가 전이되는 것을 방지할 수 있어, 전지의 안정성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 각 구현예에서 제공되는 소화 장치(30)는 이에 한정하는 것은 아니지만, 100 내지 500㎛의 두께를 가질 수 있다. 상기 소화 장치(30)의 두께가 100㎛ 미만인 경우에는 소화능력이 떨어지는 문제가 있고, 500㎛를 초과하는 경우에는 파우치형 이차전지의 에너지밀도가 낮아지는 문제가 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 각 구현예에 따른 소화 장치(30)는 접착제의 사용에 의해 파우치 외장재(20)의 외면에 부착될 수 있다. 이때, 상기 소화 장치(30)의 일면에 접착제가 미리 도포될 수 있으며, 상기 접착제에 의한 접착제층 상에는 이형지가 부착될 수 있다. 따라서, 상기 소화 장치(30)를 파우치의 외면에 부착할 때에 상기 이형지를 제거함으로써 원하는 위치에 소화 장치(30)를 부착할 수 있다.
본 발명에서 제공되는 상기와 같은 소화 장치(30)는 파우치 외장재(20)의 외부에 부착될 수 있으며, 구체적으로는 파우치 외장재(20) 외부의 데드 스페이스에 부착될 수 있다. 상기 데드 스페이스라 함은 에너지를 저장하는데 기여하지 않는 빈 공백 영역일 수 있다.
구체적으로, 상기 소화 장치(30)는 실링부(21)를 갖는 파우치 외장재(20)의 두께 방향 측면에 부착될 수 있다. 상기 소화 장치(30)가 부착되는 위치에 대하여 도 7 내지 도 9에 개략적으로 나타냈다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 소화 장치(30)는 상기 탑 실링부(22)가 형성되는 파우치 외장재(20)의 두께 방향 측면에 부착될 수 있다. 상기 탑 실링부(22)가 형성되는 측면에는 상기 탑 실링부(22)에 의해, 파우치형 이차전지의 두께 방향 측면과 이차전지 모듈 사이에 단차가 형성되어 데드 스페이스를 갖는다. 따라서, 상기 탑 실링부(22)가 형성되는 두께 방향 측면에 소화 장치(30)를 부착함으로써 데드 스페이스를 활용할 수 있고, 이에 의해 상기 소화 장치(30)의 부착을 위한 별도의 공간이 요구되지 않는다.
이때, 상기 소화 장치(30)는 상기 탑 실링부(22)를 기준으로 양쪽 또는 어느 한쪽의 두께 방향 측면에 부착될 수 있다.
또, 상기 소화 장치(30)는 도 8에 나타낸 바와 같이, 전극리드(10a)가 인출되는 측면의 실링부(21)인 사이드 실링부(23)가 형성되는 파우치 외장재(20)의 두께 방향 측면에 부착될 수 있다. 상기 사이드 실링부(23)가 형성되는 측면에는 상기 사이드 실링부(23)에 의해 파우치형 이차전지의 두께 방향 측면과의 사이에 단차가 형성되어 데드 스페이스를 갖는다. 따라서, 상기 사이드 실링부(23)가 형성되는 두께 방향 측면에 소화 장치(30)를 부착함으로써 데드 스페이스를 활용할 수 있고, 이에 의해 소화 장치(30)의 부착을 위한 별도의 공간이 요구되지 않는다.
이때, 상기 소화 장치(30)는 상기 사이드 실링부(23)를 기준으로 양쪽 또는 어느 한쪽의 두께 방향 측면에 부착될 수 있다.
나아가, 상기 소화 장치(30)는 사이드 실링부(23)에 부착될 수도 있다.
또한, 상기 소화 장치(30)는 도 9에 나타낸 바와 같이, 파우치형 이차전지의 바닥부(24)에 부착될 수 있다. 상기 바닥부(24)의 양 말단에는 양쪽의 사이드 실링부(23)가 형성됨으로 인해 소위 샤크 핀(shark fin)이라고도 불리는 실링 돌출부(25)가 형성되는데, 이러한 실링 돌출부(25)는 상기 바닥부(24)와의 사이에 단차를 가지며, 이로 인해 데드 스페이스를 생성한다. 따라서, 상기 바닥부(24)에 소화 장치(30)를 부착함으로써 데드 스페이스를 활용할 수 있고, 이에 의해 소화 장치(30)의 부착을 위한 별도의 공간이 요구되지 않는다.
상기 소화 장치(30)는 상기 탑 실링부(22)가 형성되는 파우치 외장재(20)의 두께 방향 측면, 사이드 실링부(23)가 형성되는 파우치 외장재(20)의 두께 방향 측면 및 바닥부(24) 중 적어도 어느 하나에 형성될 수 있는 것으로서, 특별히 한정하지 않는다. 다만, 4면 실링 파우치형 이차전지의 경우에는 상기 바닥부(24)는 상기 탑 실링부(22)와 동일한 형태의 실링부(21)가 형성될 수 있으며, 따라서, 탑 실링부(23)가 형성된 두께 방향 측면에 형성될 수 있다.
본 발명의 각 구현에에 따라 소화 장치(30)를 파우치형 이차전지의 데드 스페이스에 부착함으로써 상기 소화 장치(30)의 부착을 위한 별도의 공간이 필요하지 않아 전지의 용량 저하를 방지할 수 있으며, 화재 발생시에 화염을 억제할 수 있고, 인접 셀로의 전이를 방지할 수 있다.
또한, 화재 발생시 화재 발생시에 소화를 위한 별도 공간을 필요로 하지 않으므로 별도로 유지, 관리가 필요하지 않으며 고 에너지 밀도를 유지할 수 있다는 장점이 있다.
나아가, 파우치형 이차전지에 화재 발생시에 소화 장치(30)로부터 소화약제(33)가 자동으로 분사되어 화염을 진화 내지 억제할 수 있어, 소화기 작동을 위한 추가적인 회로를 필요로 하지 않는다.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 전극조립체
10a: 전극리드
20: 파우치 외장재
21: 실링부
22: 탑 실링부
23: 사이드 실링부
24: 바닥부
25: 실링 돌출부
30: 소화 장치
31: 기재 필름
32: 코어-쉘 입자
33: 소화약제
34: 쉘
35: 봉투형 필름

Claims (18)

  1. 전극조립체; 및
    상기 전극조립체를 감싸는 파우치 외장재;를 포함하는 파우치형 이차전지로서,
    상기 전극조립체의 두께 방향 측면의 4면 중 적어도 3면은 실링부를 포함하며,
    상기 3면의 실링부 중 적어도 1면의 실링부에 전극리드가 인출되며,
    상기 파우치 외장재의 외면에 부착된 소화 장치를 포함하고,
    상기 소화 장치는 기준점 이상의 온도에서 소화약제를 분사하는, 파우치형 이차전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 소화 장치는 실링부를 갖는 두께 방향 측면에 부착된 것인, 파우치형 이차전지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 소화 장치는 전극리드가 인출된 두께 방향 측면에 부착된 것인, 파우치형 이차전지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전극리드가 인출되지 않는 두께 방향 측면의 실링부는 일방향으로 폴딩되고,
    상기 소화 장치는 폴딩된 실링부의 두께 방향 측면에 부착된 것인, 파우치형 이차전지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 파우치 외장재는 상기 본체부와 덮개부를 연결하는 연결부를 포함하고,
    상기 전극조립체의 두께 방향 측면의 4면 중 3면에 상기 본체부와 덮개부의 가장자리가 접합되어 전극조립체를 밀봉하는 실링부를 포함하고, 나머지 1면에 상기 연결부가 위치하며,
    상기 연결부가 위치하는 전극조립체의 두께 방향 측면에 소화 장치가 부착된 것인, 파우치형 이차전지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 소화 장치는 100 내지 500㎛의 두께를 갖는 것인, 파우치형 이차전지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기준점 이상의 온도는 100 내지 150℃인, 파우치형 이차전지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 소화약제는 겔상 또는 분말상인, 파우치형 이차전지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 분말상인 소화약제는 탄산수소나트륨(NaHCO3), 탄산수소칼륨(KHCO3), 제인산암모늄(NH4H2PO4) 및 탄산수소칼륨(KHCO3)과 요소((NH2)2CO)의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나인, 파우치형 이차전지.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소화 장치는 기재 필름; 및
    상기 기재 필름의 일면에 코어-쉘(Core-shell) 구조의 입자가 부착되고,
    상기 쉘 내부에 소화약제를 포함하는, 파우치형 이차전지
  11. 제10항에 있어서,
    상기 쉘은 기준점 이상의 온도에서 용융하여 소화약제를 분사하는 것인 파우치형 이차전지.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 쉘은 폴리에틸렌(PE), 폴리우레탄(PU) 및 폴리우레아로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 재질로 된 것인 파우치형 이차전지.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 쉘은 10 내지 20㎛의 두께를 갖는 것인, 파우치형 이차전지.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 코어-쉘 구조의 입자는 직경이 10 내지 20㎛인 파우치형 이차전지.
  15. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소화 장치는
    밀폐된 봉투형 필름; 및
    상기 봉투 내부에 충진된 소화약제를 포함하는 것인 파우치형 이차전지.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 봉투형 필름은 기준점 이상의 온도에서 용융하여 소화약제를 분사하는 것인 파우치형 이차전지.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 봉투형 필름은 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리우레탄(PU) 및 폴리염화비닐(PVC)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 재질로 된 것인, 파우치형 이차전지.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 봉투형 필름은 50 내지 100㎛의 두께를 갖는 것인, 파우치형 이차전지.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4186500B2 (ja) * 2002-04-11 2008-11-26 日本電気株式会社 扁平型二次電池を内包したモジュール
JP6080201B2 (ja) * 2013-02-26 2017-02-15 ホーチキ株式会社 消火装置及びこれを用いたエージング方法
KR102185959B1 (ko) * 2017-04-25 2020-12-02 주식회사 엘지화학 안전성이 향상된 배터리 셀
KR102250161B1 (ko) * 2017-06-16 2021-05-07 주식회사 엘지화학 안전성이 향상된 배터리 모듈 및 배터리 팩
KR102451686B1 (ko) * 2017-06-20 2022-10-05 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지용 외장재 및 이를 포함하는 이차 전지
KR20210135140A (ko) * 2020-05-04 2021-11-12 주식회사 엘지에너지솔루션 소화물질을 포함하는 소화부가 구비된 전지 모듈
US20220052403A1 (en) * 2020-06-17 2022-02-17 24M Technologies, Inc. Electrochemical cells with flame retardant mechanism and methods of producing the same

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